周日头条 | 何万领：聚焦生物发酵态有机微量元素研究，为“美丽中国”建设赋能

文章来源于《中国高新科技》2021年第11期，作者肖静怡，安然，标题略有改动

面对我国经济转型和产业结构调整的关键时期，以智能技术、高端制造为代表的科技创新已经成为国家经济发展的巨大引擎。与此同时，以芯片、人工智能技术以及生命科学技术为代表的高科技创新创业正在呼唤一种区别于过去40年跟随和模仿学习型的科技创新之路，而“产学研”结合道路被很多专家学者认为是一种明智之选。因为这一科研方向更加贴近实际，能够让科研成果得以迅速转化，创造应有的价值。河南科技大学生物发酵微量元素及安全评价工程中心主任何万领课题组，便一直在探索科研与产业共同发展的道路，并且已经取得了卓尔不凡的成果。

何万领，2000年本科毕业于河南农业大学畜牧专业，并获“优秀毕业生”荣誉称号；2003硕士毕业于华中农业大学动物营养与饲料科学专业；2009年博士毕业于浙江大学环境修复与资源再生专业，获“光华奖”一等奖学金。主要从事新型饲料添加剂研制与开发、生物发酵饲料、微量元素营养与环境效应、家禽营养需要等研究与教学工作，主讲《动物营养学》和《动物营养免疫学》等课程。为该领域的创新发展和人才培养做出了重要贡献。

创新科研促进产业化应用

近期，何万领主持的“生物发酵态有机微量元素开发及产业化关键技术”项目获得“2020年产学研合作创新成果奖”。该奖项旨在奖励促进产学研合作及创新方面做出突出贡献的单位及个人，充分调动各方在建立以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系方面的积极性，鼓励创新要素向企业集聚，努力推进产学研合作向高层次发展。能够获此殊荣，足以证明该成果的实用价值和先进性。

据何万领介绍，“生物发酵态有机微量元素开发及产业化关键技术”研究旨在通过对微生物耐性筛选、驯化、富集量筛选等技术手段，并通过“多菌联合”“多元素联合”“分段添加、分段控制”等技术，结合发酵参数调控与工艺改造等，充分利用我国工农业副产物生产生物发酵态有机微量元素，从而为有机微量元素开发提供新的研究思路，丰富有机微量元素产品来源，进一步促进相关产业的发展。

在项目研究中，何万领带领技术团队利用现代微生物培养技术，通过从自然界中筛选耐性菌株、耐性驯化等技术手段，先后筛选出对铁、铜、锌、锰、硒等单一元素及复合元素具有高耐性和高富集性的菌株16株，形成发明专利成果10项。

为适应工业化生产，降低成本，节能减排，项目组开发了基于工农业副产物或废弃物为主要营养基质的发酵体系，并通过培养基改造、参数控制及评价指标规范等，先后建立了固态发酵和液态发酵生产有机微量元素的工艺10套，开发出生物发酵态铁、铜、锌、锰等单一和复合有机微量元素9个，其微量元素富集量最高达190-200g/kg，其中有机微量元素含量高达12%-13%。

多年来，虽然有众多专家学者在微量元素研究领域取得了创新成果，但何万领及其和课题组的研究却瞄准生产实际问题，将产学研融合贯穿于整个科研项目中，与企业建立起良好的合作关系，在实践中实现了科研成果的价值所在。

2008年，何万领博士毕业返校后，便将主要研究精力放到微生物对微量元素的耐性上。那时经费和研究队伍都很有限，不但要亲自上阵，很多时候还需要贴补自己的工资进行研究。即便如此，他们还是陆续筛选出了耐受性在500-800mg/L的微生物菌株，同时利用固态发酵技术开发出了生物发酵态微量元素添加剂产品，分别在河南科技大学试验牧场、登封绿能蛋鸡养殖场和洛阳新安县中良养殖场进行了多次饲养试验，效果显著。这一试验效果受到了河南艾格多科技有限公司的关注，从此“生物有机微量元素”研究有了资金保障。但此时研发也几乎进入了停滞状态。因为，进一步提高微量元素浓度不见微生物生长，而当前的所谓生物有机微量元素富集率和有机率都不高。何万领心里清楚，他们要开发“新产品”就不能停留在仅仅具有好的生产效果上，必需提高富集率、有机率，使产品可评价、可定性、可定量，为此就必需进行深层次的机理研究工作。

2015年，在国家自然科学基金、河南省科技攻关项目、河南科技大学高级别培育基金项目和艾格多重点研发项目的资助下，项目组针对微生物高富集微量元素的相关影响因素和机制进行研究，开发出高富集态的有机微量元素，期间在河科大试验牧场、登封绿能蛋鸡养殖场进行了饲养试验，效果理想。

为将“高富集态生物有机微量元素”进行高效转化和规模化生产，在何万领的建议与技术支撑下，河南艾格多科技有限公司在鹤壁市浚县产业集聚区建立了生物发酵态微量元素生产线、10万t添加剂和预混合饲料生产线以及生物发酵态微量元素与安全评价生物工程中心（市级）各1个。以上项目，大大促进了生物有机微量元素的工业化生产和推广工作。公司微量元素添加剂年销量由不足500 t，增加到1600多t，由该添加剂复配的蛋鸡系列预混合饲料年销量突破3万t，成为行业的佼佼者。同时课题组将珲春朗东牧业有限公司、山西晋康源农牧科技有限公司、平遥伟海生态农业有限公司、翼城县鸿海盛隆农业开发有限公司、洛阳航硕牧业有限公司和原阳县冠龙养殖专业合作社等作为主要推广基地和技术培训基地，逐步在全国17个省及自治区进行了大面积推广。2019年，何万领课题组正式将技术成果所有权转让给河南艾格多科技有限公司。

值得一提的是，除了取得科研上的突破和实践中的效益以外，该项目技术的转化推广进一步提升了河南艾格多科技有限公司的行业知名度。使该企业先后获得了“2019年度河南省畜牧行业最具影响力品牌”“第31届中原畜牧业交易博览会金奖”等荣誉称号，行业地位逐步提高，产品影响力逐渐扩大。2020 年河南艾格多科技有限公司被认定为国家高新技术企业。以该项目技术成果为主导建立的“生物发酵态有机微量元素与安全评价工程技术中心”是河南科技大学、河南工业大学、河南农业大学、河南科技学院等高校产学研培育基地，每年有20-30 名本科生和研究生在该基地完成课程实践和毕业论文研究工作。

为配合项目技术的推广，何万领带领项目组先后出版了《蛋鸡亚健康及管理技术》《铁生物有效性及评价》和《微量元素与家禽营养》等著作作为指导，成功分发著作及技术资料（如产品说明书、技术手册等）60000多册。举办200人以上产品推介会、技术培训会及养殖高峰论坛等会议75场，举办小型培训会（30人左右）9000多场次。近3年通过“公司+合作社+农户”的模式，在全国发展专业合作社105个，养殖户12000多家，培养生物发酵态有机微量元素推广与应用技术骨干300余人，带动1.6万余户农民脱贫致富，真正将论文写在了“大地上”。

生态环保伴随时代发展

作为必需营养素，微量元素添加不当便会造成动物缺乏症、中毒和排泄污染。尤其是长期以来畜牧养殖过程习惯使用无机微量元素，由于其吸收利用率低，且价格低廉，往往在畜牧生产过程中超量添加，所造成的重金属排泄污染问题逐渐凸显，并以铜、锌污染较为严重。同时，市售的有机微量元素产品又存在品种单一，生产工艺复杂、价格昂贵、品质难保证、使用效果不够理想等问题。基于以上问题，何万领带领课题组展开了利用微生物资源开发生物有机微量元素的研究工作。为克服国内外研究存在的“高微量元素浓度对微生物的限制”及“富集效率低下”等普遍问题，课题组先后通过微生物种质筛选、驯化与诱导、发酵工艺优化等，大大提高了生物有机微量元素生产效率。菌株对铁、锌、铜、锰、硒的最大耐受性和富集能力均大大超过国内外相关研究成果，实现了固态与液态体系下利用工农业副产物作为营养基质发酵多种微量元素的联合发酵技术，解决了液态体系下高微量元素浓度下微生物生长繁殖限制。每升发酵液生物量突破 10g，且微量元素富集量可高达200g/kg干菌体，富集率达 80% 以上。通过大量动物饲养试验证明，生物有机微量元素按照国家标准 60%-80% 的添加量下，蛋鸡产蛋周期延长，料蛋比降低，微量元素排泄量显著减少。相关成果已在《动物营养学报》《中国兽医学报》《Poultry Science》等国内外学术期刊发表。

在推广应用的过程中，该项目的经济价值和环保价值得以充分体现。2020年3月，由河南省科技咨询业协会委托河南省饲料工业协会秘书长王志祥教授为组长的专家组对该项目进行成果评价。专家组一致认为，项目解决了微生物对微量元素的敏感性，提高了生物发酵态有机微量元素的生产效率，并建立了工业化生产的发酵体系和评价方法。建立了基于工农业副产物为主要营养基质的生物发酵态有机微量元素发酵和多菌种联合驯化、多元素联合发酵的高纯度复合有机微量元素生产体系。完善了微量元素有效性与毒性联合评价的体外模型等等。总之，该项目在采用工业废液生产生物复合有机微量元素工艺技术和有机微量元素生物学有效性和毒性联合评价技术方面达到了国内领先水平。

近年来，国家高度重视基础性研究水平的提升，强调要高度重视原始性专业基础理论突破，加强科学基础设施建设，保证基础性、系统性、前沿性技术研究和技术研发持续推进，强化自主创新成果的源头供给。可见，更加切合实际和国情的科研创新更值得推崇。为此，何万领将继续带领团队，探索更多蕴含科技创新智慧的实用性研究，从而在新的时代为“美丽新中国”的建设贡献一份力量，进而使其成为带动社会效益及经济效益的增长点。

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