通辽科技大市场暨内蒙古东部常设技术市场

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提名2018年度国家科学技术奖的项目名单

序号：1

一、项目名称

粉煤灰酸法协同提取有价元素高值化利用关键技术

二、提 名 者

内蒙古自治区科学技术厅

三、提名意见

该项目针对我国煤电行业粉煤灰高值化利用问题，以内蒙古准格尔矿区高铝、富镓、富锂和富钪粉煤灰为典型开发对象，首次揭示了酸法协同提取粉煤灰中铝、镓、锂和钪等有价元素机理，开发了粉煤灰综合利用生产氧化铝、金属镓、碳酸锂和氧化钪等高值化产品的成套工艺技术，研制了高温、高酸、高固含复杂体系下粉煤灰高值化综合利用的防腐耐磨新材料和新工艺装备，发明了该工艺系统“三废”资源化利用及近零排放环保综合处理技术，在世界上形成了首套具有自主知识产权的粉煤灰酸法协同提取有价元素高值化利用工艺技术和装备，国际上率先建成了年产4000吨氧化铝及镓、锂、钪等有价元素的粉煤灰高值化利用工业化示范生产线。成果被中国有色金属工业协会与中国煤炭工业协会鉴定为“该工艺技术属国内外首创，达到国际领先水平”，获PCT 4项、国家发明专利70项。

该项目突破了现有技术工艺流程长、能耗高、渣量大、伴生有价元素难以协同提取等技术难题，建立了粉煤灰-铝-镓-锂-钪等产品的煤系共伴生资源产业化综合利用新模式，实现了对现有技术的创新和升级，高值化利用了粉煤灰中有价元素，解决了我国铝土矿资源紧缺和对外依存度高的战略安全问题。开发的粉煤灰酸法高值化利用关键技术具有普适性和原创性，在解决环境污染问题的同时提供了高铝煤、低品位铝土矿等资源高值化利用的新途径，为我国西北大型煤电基地能源产业升级转型、提高煤炭资源利用价值与环境保护协调发展起到重要的引领和示范作用。

推荐该项目为国家技术发明奖二等奖。

四、项目简介

我国西北大型煤电基地拥有丰富的高铝、富镓、富锂、富钪煤炭资源，仅内蒙准格尔煤田已探明储量267亿吨，全部燃烧后将产生70亿吨粉煤灰，每吨粉煤灰约含氧化铝0.5吨、镓85克、锂290克、钪20克，均为国民经济重要资源，价值远超煤炭本身。如不能有效利用，会造成极大的资源浪费和环境压力。

粉煤灰协同提取有价元素是世界性难题。在国家科技部、国土部、财政部及国资委专项项目和资金支持下，本项目针对现有技术能耗高、渣量大、伴生有价元素难以协同提取等问题，首次提出了粉煤灰盐酸法协同提取技术路线，攻克了酸性高浓度铝盐溶液中多组分有价元素协同提取，以及高温、高浓度盐酸、高固含复杂体系下防腐耐磨工业化装备开发等一系列科学和技术难题，取得了一系列原创性技术成果，形成了具有自主知识产权的粉煤灰盐酸法协同提取铝、镓、锂和钪等有价元素高值化利用工艺技术和装备，并率先建成了年产4000吨氧化铝及镓、碳酸锂等产品的生产线，产品氧化铝在云南涌鑫铝业电解出一级品铝锭，实现了粉煤灰高值化综合利用工业化示范。主要技术发明如下：

1.突破了粉煤灰酸法协同提取有价元素高值化利用关键工艺技术。揭示了煤中有价元素分布规律和赋存状态及粉煤灰物相形成机理，发明了煤粉炉粉煤灰活化技术，实现了不同物相粉煤灰均可用盐酸法高效溶出，铝溶出率≥85%，镓、锂、钪溶出率≥80%；发明了酸性多组分高浓度铝盐溶液中有价元素协同提取技术和高效分离树脂，以及独创的高值化综合利用技术，产出99.3%氧化铝、4N级镓、电池级碳酸锂、99.9%氧化钪等高附加值产品。

2.首创了粉煤灰盐酸法协同提取有价元素高值化利用关键工艺装备。研制并系统集成了适用于160℃、高浓度盐酸、高固含复杂体系下防腐耐磨工业化溶出装置和特种橡胶夹管阀，以及分级式蒸发结晶器、两段流态化焙烧炉等关键设备，实现了粉煤灰盐酸法协同提取有价元素高值化利用的首次工业化应用，关键设备耐用温度创盐酸体系工业化应用先例。

3.发明了粉煤灰盐酸法协同提取有价元素过程中“三废”资源化利用及近零排放环保综合处理技术。首创氯化铁多组分复杂体系萃取和喷雾煅烧制备铁红技术，研发了除钙洗脱液与提锂剩余液制备PAC净水剂技术，实现了废水资源化利用和近零排放；发明了以白泥为原料制备超白玻璃、分子筛、橡塑填料等多种高值化利用工艺技术，实现了固废资源化综合利用；研发出烟气及无组织飘逸酸气的治理和循环利用技术，实现了废气超低排放。

项目获PCT4项，国家专利112项，其中发明专利70项；发表论文84篇，出版专著1部。由6位院士和11位专家组成的鉴定委员会鉴定为“该工艺技术属国内外首创，达到国际领先水平”。成果已推广至神华30万吨/年高铝粉煤灰综合利用项目，转化收益1.1亿元，预测年利润1.6亿元。成果的广泛推广将极大提高煤炭及其共伴生资源的利用率和价值，降低环境污染，推进我国煤电能源产业的升级转型，解决我国铝土矿资源不足的战略安全问题。

五、客观评价

1.国内外相关技术的比较

目前，国内外粉煤灰提取氧化铝工艺技术主要有碱法、硫酸铵法、酸碱联合法、以及本发明的盐酸法等工艺技术，主要技术指标比较见下表。

表1 不同工艺生产1t氧化铝所需的原料和动力

上表表明：盐酸法具有废渣量少、能耗低、水耗低的优势。

2.国家相关部门正式作出的鉴定结论、技术检测报告、验收意见

（1）由中国煤炭工业协会与中国有色金属工业协会共同组织，王淀佐、邱定蕃、刘炯天、谢和平、袁亮、彭苏萍6位院士及11国内知名专家组成的成果鉴定委员会认为：“该工艺技术具有工艺先进、流程短的优点，实现了高铝粉煤灰的资源化高附加值利用，是粉煤灰生产氧化铝的新工艺，属国内外首创，达到了国际领先水平。”

（2）4000吨/年氧化铝及配套镓、碳酸锂等工业化示范装置自应用以来，主要产品氧化铝化学纯度达到国家冶金级一级品标准，镓达到4N级，电池级碳酸锂，关键设备及材料经中船重工725所等单位检测使用寿命均达10年以上。

（3）中国神华能源股份有限公司对“准格尔矿区粉煤灰综合利用工业化技术系统研发”项目进行验收，验收专家组认为：“项目完成了合同和计划任务书规定的研究内容，达到了要求的技术指标，专家组一致同意该项目通过验收。”

（4）中国化工信息中心查新结论：国内外已有粉煤灰综合利用及提取氧化铝、镓、锂等元素的不同方法报道，而委托方在本项目中实现了：1）以高铝粉煤灰为原料，采用盐酸法高效共同溶出铝、镓、锂、稀土等有价元素，铝的溶出率≥85%，镓、锂、稀土的溶出率均≥80%。2）建成并成功投用了粉煤灰盐酸法生产4000吨/年冶金级氧化铝及配套镓工业化示范装置。3）粉煤灰盐酸法生产的氧化铝产品化学指标优于国标冶金级一级品标准。4）在粉煤灰盐酸法提取氧化铝过程中，在酸性条件下利用树脂提取镓，其纯度达到4N级。5）在粉煤灰盐酸法提取氧化铝过程中，利用循环母液采用树脂法提取锂，制备的碳酸锂达到电池级标准。6）粉煤灰盐酸溶出反应釜在温度160℃左右、进料盐酸浓度31%左右、出料盐酸浓度≤1%、压力0.3～0.8MPa、固含100～350g/L的溶出工况下运行稳定，使用寿命≥12年。7）粉煤灰盐酸法协同提取铝镓工艺过程中，使用的内衬新型氟橡胶夹管阀在120℃温度、≥25%盐酸腐蚀、100～350g/L固含磨蚀的工况下运行稳定；使用的内衬新型氟橡胶夹管阀在160℃温度、≥25%盐酸腐蚀、100～350g/L固含磨蚀的工况下运行稳定。8）粉煤灰盐酸溶出复杂体系中，利用树脂离子交换方式将氯化铝含量高达280g/L、pH值1～2氯化铝溶液中的铁杂质（以氧化铁计）从4～5g/L降低到10ppm以下。9）粉煤灰盐酸溶出复杂体系中，利用树脂离子交换方式实现了钙杂质的去除；这种除钙树脂可将氯化铝含量高达280g/L、pH值1～2氯化铝溶液中的钙杂质（以氧化钙计）从10g/L降低到60ppm以下。10）利用絮凝剂及固液分离装置实现了粉煤灰盐酸法溶出后稀释料浆的固液分离，改善了底泥的流动性，提高了白泥洗涤效率，实现固液连续、稳定、低成本分离，使溢流的浮游物小于200ppm。11）在粉煤灰盐酸法铝镓协同提取过程中，烟气中排出HCl＜10mg/Nm3，远低于《大气污染物综合排放标准》GB16297-1996排放标准。12）利用研制的低高温两段流态化焙烧炉煅烧结晶氯化铝，生产出几乎不含α-氧化铝的冶金级氧化铝。13）实现粉煤灰盐酸法协同提取铝、镓等工艺系统的废水资源化利用。提镓后剩余液主要成分之一为氯化铁，PH值＜1，利用提镓后剩余液制备铁红，满足铁红产品标准GB/T24244-2009一级品要求；除钙洗脱液主要成分之一为氯化铝，PH值＜1，利用除钙洗脱液制备净水剂，满足净水剂产品标准GB/T22627-2014要求；生产废水通过中和、沉淀、过滤、超滤、反渗透处理后回用。实现工艺系统废水近零排放。14）实现粉煤灰盐酸法协同提取铝、镓等工艺系统的尾渣再利用。固液分离及白泥洗涤工序产生的白泥，主要成分为无定型二氧化硅（约占总量的45%以上）及氧化铝（约占总量的20%），颗粒细小，比表面积大，表面富含高活性基团，利用白泥制备的橡塑填料满足相关行业标准中HG/T3249.3-2008《塑料工业用重质碳酸钙》HG/T3249.4-2008《橡胶工业用重质碳酸钙》要求；利用白泥制备的超白玻璃达到JC/T2128-2012《超白浮法玻璃》标准要求；利用白泥制备的4A分子筛性能达到HG/2524-2010《4A分子筛》国家标准。实现固废近零排放。在目前检索的国内外文献中未见相同报道。因此，本项目具有新颖性。

3.国家及地方政府支持

（1）国务院研究室决策参考（总1016号）文件指出：神华集团自主研发的粉煤灰提取氧化铝技术及其产业化取得突破性进展。该技术产业化后将相当于增加铝土矿资源1500万吨/年，约占全国铝土矿需求量17%。这对缓解我国铝土矿资源严重不足问题具有重要战略意义，对推动煤炭伴生资源综合利用、发展循环经济也有重要示范作用，值得国家高度重视和大力支持。

（2）国土资源部和财政部联合授予神华准格尔矿区我国首批矿产资源综合利用示范基地，并给予8.4亿元中央财政支持资金。国资委下达7亿元产业升级与发展资金，用于准格尔煤炭伴生资源循环利用项目。

（3）“神华准能资源综合开发有限公司神华准格尔矿区30万吨/年高铝粉煤灰综合利用工业化示范项目”在准格尔旗发展和改革局（准发改发[2017]424号）完成备案。

4.知识产权

获得国家发明专利70件和实用新型专利42件（核心专利见第七部分）；4件PCT专利获得美国、俄罗斯、欧洲等8个国家和地区的授权；发布企业技术标准4项：《酸溶粉煤灰生产氧化铝安全规范》（Q/970000012014）、《车间空气中粉煤灰、氧化铝和二氧化硅粉尘卫生标准》（Q/970000022014）、《清洁生产标准-酸溶粉煤灰生产氧化铝业》（Q/970000032014）、《酸溶粉煤灰制氧化铝产品》（Q/970000042014）；在国内外有关核心刊物等发表相关论文9篇。

5.国内外重要学术刊物、学术专著和重要国际学术会议公开发表的学术性评价意见

《中国有色金属》杂志社评选2014年有色三十年30件有影响力事件：神华集团“高铝粉煤灰提铝大型装备与技术的重大突破，将打破我国铝土矿资源不足及铝工业发展瓶颈，重塑中国铝业工业区域战略布局，并为中国在世界氧化铝资源定价权与话语权上增添了新的筹码，同时实现粉煤灰高效综合利用”。

六、推广应用情况、经济效益和社会效益

1．推广应用情况

成果在神华准能资源综合开发有限公司应用，主要技术指标如表2所示，因项目主要创新技术与传统氧化铝生产工艺不同，其成果的应用具有良好的示范作用（表3）。

表2 主要技术指标

表3 主要应用单位情况表

2．近三年经济效益                                               

单位：万元

3．社会效益

项目成果的推广应用，必将大幅减轻粉煤灰带来的环境污染，可以解决我国铝工业战略安全问题，促进地区经济和生态和谐发展，以及煤炭能源的转型升级。

（1）成果的推广应用，可减轻粉煤灰对环境的污染，减少占用土地面积与环保处理费用，符合“集约化、大规模、多联产、清洁利用和有效利用”的现代洁净煤技术发展战略，有效保护当地环境安全。

（2）实现了高铝粉煤灰资源化，减少了铝、镓、锂、钪等潜在有价资源浪费，开辟了冶金材料提取新途径。同时，随着成果的不断推广应用，可解决我国铝土矿资源紧缺问题，改变我国氧化铝矿产资源的战略格局，对我国的铝工业产生深远影响。

（3）该成果不受铝硅比限制，可应用于高岭土、低品位铝土矿提取氧化铝，扩大了铝资源适用范围，实现了煤炭资源高效综合利用，带动和促进了煤炭行业技术进步，推广应用前景广阔。

（4）项目成果将生产过程产生的飘逸酸气采用氯碱行业成熟的回收技术全部回用，废水和废渣采用自主研发的资源化利用技术实现了高值化利用和近零排放，全程无二次污染，对提高我国环保技术水平起到示范作用。

（5）30万吨/年高铝粉煤灰综合利用工业化示范项目建成后，产品为3.25万吨/年2N7原铝、2.25万吨/年3N5精铝、1万吨/年5N高纯铝、12.5吨/年金属镓、5000吨/年铁红、2.6万吨/年净水剂、311吨/年碳酸锂。预测年创利润1.6亿元，财务内部收益率6.7%。若按照上述产品方案建成经济规模120万吨/年高铝粉煤灰综合利用项目，预测年创利润7.5亿元，财务内部收益率15%，推广应用前景十分广阔。

（6）该成果推广应用可增加社会就业机会，培养和造就一大批湿法冶金技术人才及跨煤、电、氧化铝、冶金行业的复合型人才，为我国煤-电-粉煤灰-氧化铝（镓、锂等）-铝循环经济发展打下良好的人才基础。

（7）为内蒙、山西等富煤地区能源升级转型和提高经济效益起到引领和示范作用，促进地区经济和生态环境和谐发展。

（8）该成果应用后带动了区域经济的发展，促进了少数民族地区社会稳定、和谐发展，对相关产业产生了积极深远的影响。

七、主要知识产权证明目录

八、主要完成人情况

九、完成人合作关系说明

项目“粉煤灰酸法协同提取有价元素高值化利用关键技术”是由神华准能资源综合开发有限公司牵头，吉林大学、中国神华能源股份有限公司（神华准能资源综合开发有限公司母公司）参加，经过13年的科技研发、工业化开发与推广应用，在内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗建立了国内外首条粉煤灰酸法生产4000吨/年氧化铝及镓工业化示范生产线，取得了一系列发明技术与应用成果。完成人合作关系情况如下：

本项目主要由郭昭华、魏存弟、徐会军、王永旺、姬学良、高桂梅等人合作完成。项目于2004年开始前期技术路线论证、探索性实验，2006年立项，2007年与吉林大学签订合同，形成强大的研发团队，开展了工艺与装备关键技术研发、工业化示范装置设计、建设、升级改造等工作，2013年完成项目并开始推广应用。

期间，郭昭华是项目总负责人，确定了项目实施总体思路、关键技术攻关方案，主持研发了关键技术、开展了工业化研究与示范；魏存弟作为大学教授，是项目的技术负责人，主要负责项目理论研究和关键技术攻关工作；徐会军作为中国神华能源公司科技管理及研发人员，是项目总协调人，负责协调项目实施工作，并进行了部分技术研究工作；王永旺作为研发中心负责人之一，是项目技术主要研发人员，负责具体的技术研发工作；姬学良作为工业化示范厂负责人之一，主要负责项目技术工业化研发及示范工作；高桂梅是项目主要研发人员，负责项目技术研发工作。

以上六位主要完成人在粉煤灰酸法提取氧化铝及镓关键技术及其工业化示范装置项目中紧密合作，协同攻关，顺利完成项目实施及推广应用工作。

序号：2

一、项目名称

北方半干旱区优质饲草新品种选育与生产关键技术创新及应用

二、提名者及提名意见

（1）提名者：内蒙古自治区科学技术厅

（2）提名意见：

针对制约我国北方半干旱区草牧业发展的抗逆品种短缺、优质饲草生产加工技术薄弱、生产效率低等问题，项目组经过近20年的多单位、跨省区联合攻关研究，取得了重要创新与突破。建立主要饲草种质资源库和中国苜蓿核心种质库，选育出适合抗旱耐寒条件的系列饲草新品种10个，平均增产15%以上；创建北方半干旱区饲草种子优质高效生产技术体系，种子产量平均提高50%以上；突破了抗旱耐寒节水饲草高效栽培管理系列关键技术，研制出中小生产规模的轻简化、高效低损国产收获机械8套，为饲草高效生产提供了技术支撑；创制北方半干旱区优质饲草生产关键环节标准化和规范化技术体系，建立区域内不同生态经济亚区的饲草生产集成技术模式，有效支撑了区域草牧业快速健康发展。

该成果育成饲草新品种10个，获得发明专利6项，实用新型专利36项，制定标准5项，出版著作12部，发表论文227篇，累计引用频次4,029次。获得省部级科技进步一等奖1项，二等奖5项。培养研究生158名，举办培训班213次，培训地方技术人员和农牧民15,635人次。2008年-2017年累计示范推广新技术82.01万hm²，获得经济效益62.60亿元。

该成果区域特色鲜明，攻关方向明确，研究深入系统，成果创新性、适用性强，推广应用前景广阔。

提名该成果为2018年度国家科学技术进步二等奖。

三、项目简介：

北方半干旱区是我国重要的生态安全屏障带和绿色农畜产品生产基地。该区环境恶劣、生态脆弱，优质饲草短缺、草畜矛盾尖锐，限制了草牧业的快速发展与农牧民增收致富。针对草牧业发展面临的高产优质抗逆品种短缺、高效栽培收获加工技术薄弱、标准化生产水平低等难题，项目组历经20年的技术攻关与集成应用，取得了重要创新与突破，支撑了草牧业发展和半干旱区生态生产双赢。

（1）建立主要饲草种质资源库和中国苜蓿核心种质库，选育出适应抗旱耐寒条件的系列饲草新品种10个。搜集国内外干旱半干旱区牧草种质资源6,245份，挖掘优异种质516份，构建以抗旱耐寒材料为主的中国苜蓿核心种质库。培育抗旱耐寒新品种6个、高产优质新品种3个、抗虫新品种1个，国审品种占同期育成品种的24%，平均增产15%以上，在北方半干旱区累计推广13.69万hm²。

（2）创建北方半干旱区饲草种子优质高效生产技术体系，突破了抗旱耐寒节水饲草高效栽培管理系列关键技术，研制中小生产规模的轻简化、高效低损国产收获机械，为种子和饲草高效生产提供了技术支撑。创建北方半干旱区苜蓿种子优质高效生产技术体系，种子产量提高50%以上。明确了北方饲草种子生产的最适区域。健全中草3号紫花苜蓿、土默特扁蓿豆等新品种“育种家种子-基础种子-登记种子-合格种子”的四级良种繁育体系。建立了土壤深耕翻、垄沟作“干埋集雨”播种、“一炮轰”施磷和苗期乘雨追肥等相结合的抗旱高产栽培技术体系，干草产量比对照提高31.13%～45.33%。创建高产优质饲草不饱和灌溉水肥耦合技术，干草产量比对照增加80%以上。建立适期早播、施用种肥、封冻前培土、冬春季田间管理等冻害防御技术。研制适用于我国半干旱区不同饲草生产模式的轻简化、高效率收获机械装备8套，田间作业损失减少10%～15%。

（3）创制北方半干旱区优质饲草生产关键环节标准化和规范化技术体系，建立区域内不同生态经济亚区的饲草生产集成模式，支撑了草牧业快速健康发展。创建了半干旱区标准化饲草种子生产、机械化种植和收获等关键生产环节技术规程。根据北方半干旱区地理生态学特征和畜牧业产业对饲草的需求，集成了“以抗逆品种布局适应气候限制为基础，节水栽培和低损收获加工实现丰产稳产为关键，标准化保障饲草生产提质增效与区域生态-生产双赢为目标”的饲草生产综合技术体系，解决了495万吨的蛋白质饲料缺口，牛奶产量增加770万吨，乳脂率提高8.6%，乳蛋白提高12.3%，有效缓解了该地区优质蛋白饲草短缺的问题。

育成饲草新品种10个，获得发明专利6项，实用新型专利36项，制定技术标准5项，出版著作12部，发表论文227篇（SCI 13篇），累计引用频次4,029次。获得省部级科技进步一等奖1项，二等奖5项。培养研究生158名，举办培训班213次，培训地方技术人员和农牧民15,635人次。2008年-2017年累计示范推广新技术82.01万hm²，获经济效益62.60亿元。

该成果整体上达到国际先进水平，在抗逆育种、节水栽培、低损收获、高效加工等方面取得了突破性进展，获得巨大经济、社会及生态效益，推动了北方半干旱区“粮改饲”农业结构性改革和绿色草牧业可持续发展。

四、客观评价：

1、该项科研成果的评价、鉴定和验收意见

（1）科技成果评价意见

2017年12月20日，中国农学会组织由南志标院士、印遇龙院士等组成的评价委员会对“北方半干旱区优质饲草新品种选育与生产关键技术创新及应用” 进行了评价。评价委员会一致认为：“该项目在抗逆新品种培育、抗旱节水防冻栽培技术、低损高效收获加工技术研发及标准化生产等方面开展了系统研究，取得了重要创新性成果，总体达到国际先进水平”。

（2）科技成果鉴定意见

2009年6月28日，中国农业科学院科技管理局组织由任继周院士等组成的成果鉴定会对 “奶牛优质饲草生产技术研究与示范”进行了鉴定，鉴定委员会一致认为：“该研究方法科学，系统性强，创新性明显，成果资料齐全、数据翔实，具有较强的理论和实践指导意义。整体上达到了国际先进水平”。

2013年11月1日，农业部科技教育司组织由李文华院士、南志标院士等组成的鉴定委员会对“奶牛优质饲草关键技术研究与应用”进行了鉴定，鉴定委员会一致认为：“符合国家重大需求、资料丰富翔实、研究方法科学、技术先进，具有明显的系统性和创新性，整体上达到国内领先水平，在苜蓿新品种选育、中小型饲草收获系列机械和优质饲草生产技术的系统性等方面达到国际先进水平”。

（3）验收意见

2005年12月20日科技部农村与社会发展司对“优质饲草高效生产关键技术研究与产业化开发（2002BA518A03）”课题进行了验收。验收意见：“该课题组织落实有效，协作攻关得力，技术路线明确，成绩显著，经费使用合理，已全面完成课题任务书中规定的各项考核指标。验收专家组一致同意通过验收”。

2010年12月23日由科技部对“奶牛优质饲草生产技术研究及开发（2006BAD04A04）”课题进行了验收。验收意见：“课题设计合理、组织管理规范，经费使用合理，全面完成了合同规定的各项计划任务和考核指标。专家组一致同意通过课题验收”。

2、科技查新报告

2017年11月22日，由教育部科技查新工作站进行了查新检索，查新结论：“未见针对北方半干旱区寒冷干旱贫瘠条件具有强适应性的拥有自主知识产权的系列优质饲草新品种，如“中草3号”、“中草7号”、“甘农4号”、“甘农5号”、“甘农6号”、“甘农7号”。未见在我国北方半干旱区饲草抗旱高产栽培系列核心技术和紫花苜蓿种植技术规程的报道。未见适合我国北方半干旱区小面积草田推广应用的饲草配套收获机械系列产品。未见针对北方不同生态地理特点内蒙古东北部、内蒙古中部和冀晋北部、内蒙古西北和甘宁中南部多年多点的饲草生产技术集成示范。

3、重要科技奖励

项目部分内容已获奖6项。该成果共获省部级科技奖一等奖1项、二等奖5项。“北方半干旱区优质饲草关键技术研究与应用”获得2016年内蒙古自治区科学技术进步奖一等奖1项。2011年获得中华农业科技奖和内蒙古自治区科学技术进步奖二等奖各1项； 2010年获得教育部科技进步奖二等奖1项；2008年获得甘肃省科学技术进步奖二等奖1项；2000年获得甘肃省科学技术进步奖二等奖1项。

五、推广应用情况：

“北方半干旱区优质饲草新品种选育与生产关键技术创新及应用”成果主要研究工作起止年限为1997年-2013年，科研成果从2008年开始已经在内蒙古、宁夏、甘肃及河北等地推广应用10年，效益显著，有效促进“粮改饲”产业结构调整。项目组与内蒙古呼和浩特市草原工作站、甘肃草原工作站、甘肃酒泉大业种业有限公司等30多家企事业单位合作，“饲草新品种推广与应用”累计推广205.3万亩，“优质苜蓿栽培技术”累计推广791.94万亩，“苜蓿种子优质高效生产关键技术”累计推广63.7万亩，“优质饲草收获加工机械技术”累计推广169.2万亩，“优质玉米青贮添加剂制备技术”累计推广419.0万吨，新增利润62.60亿元。根据中国农业科学院农业经济与发展研究所测算，该科研成果在经济效益计算年限内，平均每年能为社会增加经济效益4.82亿元，具有较高的科研投资回报，年均纯收益率达3.48元/元•年。

应用单位情况

六、主要知识产权证明目录

七、主要完成人情况

八、主要完成单位及创新推广贡献

九、完成人合作关系说明

序号：3

项目名称：蒙药降血脂成分的发现及新药开发与应用

提名者：内蒙古自治区科学技术厅

提名意见：

该项目在国家科技重大专项等项目的支持下，立足传统蒙药资源现代化开发，选取蒙药典藏配方中的药材荜茇，国际上率先集成化学、生物学和药学技术对荜茇的活性成分进行精确提取、高效分离、准确鉴定和药理研究，分离出荜茇宁等胡椒酰胺类单体化合物，首次阐明了荜茇宁的高效低毒降血脂特性，人工合成了荜茇宁及其系列衍生物30余种，对其分子结构、降血脂药效、毒性、药代动力学、作用机制、构效关系和成药性做了系统研究，明确了“胡椒基戊二烯酰基”是该类化合物降血脂活性的有效结构部分，首次筛选出降脂作用显著、低毒、适合产业化开发的降脂化合物，据此开发出新型蒙药制剂“胡芪降脂胶囊”。 做为内蒙古国际蒙医医院院内制剂临床应用8年，并在全区蒙医院调剂使用；该制剂作为传统蒙药现代化开发成果，在国际蒙药领域引起极大关注，以“荜茇三味”的名称在蒙古国获批新药证书，投资2000万元建成GMP厂，年产“荜茇三味”约500万瓶，产值近亿元。

该项目获国家发明专利9项，发表SCI论文89篇，研究成果获内蒙古自治区自然科学一等奖等8项省部级奖励。首次阐明了蒙药降血脂的物质基础和科学原理，例证了传统蒙药的药学价值，为我国研发降脂新药提供了原始发明和创新成果。项目研发突破了传统蒙药经验性与地方性限制，达到蒙医药研究领域国际水平，实现了蒙药的现代化与国际化开发，是该领域的一项重要突破性成果，起到引领和示范作用。

提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。

项目简介：

蒙医药在我国北方少数名族地区具有上千年的历史，是蒙古族为代表的游牧民族长期繁衍生息经验和智慧结晶，是中华医药库的瑰宝。由于浓郁的民族和地域特色，蒙医药的发展远远落后于现代医学水平。因此，利用现代医药科学与技术研究开发蒙药资源，突破传统蒙医药发展瓶颈，使蒙药和蒙医疗法在维护人类健康上发挥出重要作用，对民族医药的发展具有十分重要的意义。  

该项目在国家科技重大专项等项目的支持下，立足于传统蒙药的现代化与国际化开发，选取蒙药典藏配方中经典入方药材荜茇为开发对象，国际上率先集成化学、生物学和药学技术对荜茇的活性成分进行精确提取、高效分离、准确鉴定和药理研究，分离出荜茇宁等多种胡椒酰胺类化合物，首次阐明了荜茇宁的高效低毒降血脂特性，人工合成了荜茇宁及其系列衍生物30余种，对其分子结构、降血脂药效、毒性、药代动力学、作用机制、构效关系和成药性做了系统研究，明确了“胡椒基戊二烯酰基”是该类化合物降血脂活性的有效结构部分，首次筛选出降脂作用显著、安全低毒、适合产业化开发的降脂化合物胡椒酸（GBH）及其可溶性钠盐（GBNa），发现GBH还具有调节转氨酶预防脂肪肝的活性，为研发具有自主知识产权的降脂创新药提供了新型的候选药用化合物。

依据传统蒙药理论及项目研究基础，以荜茇提取物为主要原料，加入适量蒙古黄芪等创制了具有降脂保肝药效的新型蒙药制剂“胡芪降脂胶囊” （简称“胡芪”）。 “胡芪”作为院内制剂，在内蒙古国际蒙医医院等多家蒙医院临床试用8年。该制剂作为传统蒙药现代化开发成果，在国际蒙药领域引起极大关注，在“一带一路”发展规划的引领下，“胡芪”在蒙古国以“荜茇三味”的名称获批新药证书，于2015年投资2000 万元建成年产500万瓶“荜茇三味”的GMP药厂，并投入生产，在中蒙俄三国民族地区开展销售，产值近亿元。“胡芪”将经典蒙医药学发扬光大，具有突出的优势，第一，其原料来源于天然常用蒙药材，且为药食同源植物，无明显毒副作用；第二，临床降脂疗效显著；第三，能够调节转氨酶、防治脂肪肝，有别于对肝脏有些毒副作用的降血脂化学药；第四，具有自主知识产权；第五，用量小，服用方便，是传统蒙药剂量的十分之一。“胡芪”作为我国传统蒙医药领域创新成果已成功实现转化，

该项目获国家发明专利9项，发表SCI论文89篇，出版专著3部，获内蒙古自治区自然科学一等奖等省部级奖励8项；第一完成人获蒙古国科学院科技最高奖章。先后承担国家重大专项项目1项和国家自然科学基金11项。组织召开过8届国际药用植物化学与蒙医药学术研讨会，为蒙医药的国际化做出了突出贡献。

该项目不仅首次阐明了蒙药降血脂的物质基础和科学原理，例证了传统蒙药的药学价值，为我国研发降脂新药提供了原始发明和创新成果，更为重要的是项目研发突破了传统蒙药经验性与地方性的限制，实现蒙药的现代化与国际化开发，是该领域的一项重要突破性成果，起到了引领和示范作用。

客观评价：

（一） 项目的验收评语

1. 2015年获得内蒙古自然科学一等奖。“蒙药成分荜茇宁降血脂活性的发现与研究”项目，经内蒙古自治区科技厅组织专家鉴定“该研究成果在国际蒙药化学研究领域处于领先水平”。

2. 首次发现蒙药成分荜茇宁及胡椒酸具有降血脂活性。国内外首次获得相关发明专利。通过国家专利局国际联网检索证明。

3. 该研究成果在国际蒙药化学研究领域处于领先水平。2013年内蒙古科技厅组织专家鉴定“蒙药成分荜茇宁降血脂活性的发现与研究”成果。鉴定指出“本项目在学科建设、人才培养、国际学术交流与发展方面起到了积极的促进作用，该研究成果在国际蒙药化学研究领域处于领先水平”。

4. 国家重大专项验收意见： 第一完成人主持的国家重大专项课题“降脂创新先导物胡椒酸酯类的合成及评价”（2009ZX0913- 103）， 经过专家组技术和财务验收，该课题完成任务合同书中确定的各项研究内容，达到预期目标。

5. 内蒙古自然科学基金重大项目验收意见： 2014年内蒙古自治区科技厅组织专家对内蒙古大学对第一完成人主持的内蒙古自治区自然科学基金重大项目“降血脂药用化合物GBN的血清化学和代谢研究”（项目编号： 2011ZD12）进行了验收。验收专家组给予高度评价，一致同意通过验收。

（二） 第三方对“胡芪”安全性评价试验结果

湖南省疾病预防控制中心，依据：《保健食品检验与评价技术规范》，进行了急性经口毒性试验、三项遗传毒性试验和30天长毒喂养实验。检验结论如下：

急性毒性试验：小鼠最大耐受剂量（MTD）大于20.00g/kg.bw，属无毒级。

遗传毒性试验：Ames试验、小鼠骨髓嗜多染红细胞微核试验、小鼠精子畸形试验结果均为阴性。

长期毒性实验：以1.00g/kg.bw、2.00g/kg.bw、4.00g/kg.bw剂量的胡芪降脂胶囊内容物给大鼠灌胃30天，实验期间，动物生长发育良好，各剂量组体重、增重、食物利用率、血常规指标、血生化指标、脏器重量及脏器/体重比值与对照组比较，无显著性差异（P>0.05）。大体解剖和组织病理检查未见明显与样品有关的异常改变。提示胡芪降脂胶囊30天喂养对大鼠未见明显毒副作用。

（三） 第三方对“胡芪”降血脂活性评价的试验结果

1．鄂尔多斯蒙医院观察胡芪的临床疗效评价：

鄂尔多斯蒙医院观察170位高血脂和脂肪肝患者服用“胡芪”的临床疗效。患者每日服用2次，每次2粒，为期40天，每隔20天测血清血脂和转氨酶。结果是这170位高血脂和脂肪肝患者服用40天“胡芪”后血清总胆固醇（TC），甘油三酯（TG）和转氨酶（AST 和ALT）浓度的平均值全部降到了正常值，临床疗效极为显著，总有效率高达95%。

2．湖南省疾病预防控制中心检验胶囊疗效试验结果：

检测依据《辅助降血脂功能评价方法》（国食药监保化[2012]107号）进行人体试验。采用自身对照及组间对照法，选择符合试验条件的自愿受试者服用受试物45天后，结果表明：服用胡芪降脂胶囊试食组试食后TG、TC和LDL-C水平与试食前比较分别下降15.38%、11.60%、17.97%，HDL-C水平上升0.102mmol/L；试食组TG、TC和LDL-C水平与试食前及对照组比较，差异均有显著性（P<0.05）；结论：提示受试样品具有降血脂作用。

推广应用情况：

1. 推广应用情况

（1）“胡芪”作为院内制剂，国内主要蒙医医院获得调剂使用

内蒙古自治区蒙医药条例批准蒙药院内制剂在各蒙医院调剂使用。自2009年，做为内蒙古国际蒙医医院的院内制剂临床应用8年，并在全区蒙医院调剂使用。目前内蒙古地区销售“胡芪”总数约10万瓶，按零售价可达2100万元。

（2）在蒙古国获得新药批文和正式上市销售

响应国家“一带一路”战略方针，2012年与蒙古国传统医学科学与技术研究院签合同。2013年将“胡芪”在蒙古国注册为新蒙药“荜茇三味”。中方拥有该新药的知识产权。中蒙双方合作生产销售“荜茇三味”。近三年蒙方在国内外销售总量合计30万瓶，销售总额约6000万元。

（3）研究团队创新创业，合作建设生产厂房，实现了成果产业化

基于胡芪降脂胶囊的研究基础，利用黑胡椒和发酵茶开发了胡椒味袋泡茶，2016年获得生产批文［食品生产许可证编号：SC11415252800015］。在内蒙古镶黄旗和东乌旗政府及内蒙古大学的支持下， 2014年创建“内蒙古自治区牧区科技创新创业示范基地”，2015年在内蒙古镶黄旗注册研发公司。本项目第一完成人合作投资2000万元，按GMP标准分别在镶黄旗建设1000平米生产厂房，在东乌旗建设1500平米的厂房，生产“胡椒味蒙德茶”。设计年产量约500万盒，年产值可达1亿元。2017年试生产80万盒蒙德茶，取得初步的经济和社会效益。  

 主要应用单位情况表          单位：  

2.近三年经济效益

3．社会效益

（1）通过传统蒙药荜茇降血脂活性成分及其作用机理研究，首次揭示了传统蒙药具有降血脂活性的物质基础和科学原理，向世人例证了传统蒙药的医学价值和发展意义。2015年获内蒙古自治区自然科学一等奖，2017年获得蒙古国科学院科技最高奖章。对一般的西方人来讲，用传统蒙医理论介绍传统蒙药的功能和疗效是很难理解的。我们应用化学、生物和医学等现代科学技术，通过进行系统地研究蒙药活性成分的分子结构，降血脂作用及作用机理，可以向世人阐述传统蒙药的医学价值和发展意义。这对整个传统蒙医药的传承和创新发展意义重大。

（2）首次发现具有开发价值的降血脂药用化合物GBN和GBH，为开发我国具有自主知识产权的化学一类创新药提供了原始发明药用化合物，创制了新型蒙药和创新产品，为广大高血脂人群带来了新的选择、新的希望。高血脂症和心脑血管疾病是威胁人类健康的最大问题之一。国内外高血脂患者人数逐年增加的现实，迫切需要研究和开发更加安全有效的创新药物和新型产品。

（3）在民族地区培养了一批蒙药研究人才团队，提高了地方蒙药研发实力。自2002年共培养80多名博士和硕士。2014年获得 “内蒙古自治区草原英才蒙药产业创新人才团队”和“学科带头人”。

（4）“胡芪”主要优势：第一原料来源是药食同源植物及提取物，十分安全；第二临床上降血脂疗效极为显著，总有效率高达95%，不亚于他汀类化学药；第三极显著地调节转氨酶，防治脂肪肝，未出现明显的毒副作用；第四具有原始发明的自主知识产权和品牌；第五与传统药蒙相比药效显著，剂量小，服用方便。

（5）在国内外蒙医药界产生了重大社会效益，获得很高荣誉。自2004年，第一完成人作为大会主席在中蒙俄共召开8届“国际蒙医药学术研讨会”，并多次应邀在美日俄韩蒙等国家做特邀报告，很大程度上改变了国外部分人员对东方传统医药的偏见。共获发明专利9项，发表SCI收录论文89篇，出版专著3部。 

（6）蒙药荜茇研发成果，在国际蒙药创新发展领域做出了引领和示范作用。响应国家“一带一路”战略，在蒙古国把“胡芪降脂胶囊”注册为“荜茇三味”获得新药证书，在中蒙俄三国主要民族地区进行了销售，惠及60多万民众，受到广泛欢迎和普遍好评。

（7） 产学研结合，科技创新创业，驱动了牧区科学发展。2014年本项目第一完成人在牧区创建“内蒙古自治区牧区科技创新创业示范基地”， 提供了数百个就业岗位，培养了30多名技术和管理人员，对当地的产业和社会发展起到了引领和带动作用。

主要知识产权证明目录（不超过10件）

                       第一完成人签名：博日吉汗格日勒图

主要完成人情况

主要完成单位及创新推广贡献

完成人合作关系说明

本人是此项目的第一完成人，是内蒙古自治区蒙药化学重点实验室主任，还是“内蒙古自治区蒙药化学与新药研究领军人才与创新团队”和“内蒙古自治区降脂保肝创新蒙药产业化团队”带头人，全面负责该项目的设计、组织、实施工作。

第二完成人麻春杰是内蒙古医科大学教授，曾是我的博士研究生，在攻读博士学位期间参与了此项目的研究与开发工作，毕业后继续进行蒙药及其有效成分的调脂机理研究。

第三成人娜日苏、第四完成人昭日格图、第五完成人韩景芬和第六完成人领小都是内蒙古大学化工学院的教师和科研人员，都曾是我的博士研究生，毕业后皆以内蒙古产业创新人才团队核心成员的身份继续参加项目研究，在内蒙古自治区蒙药化学重点实验室平台上完成了基础研究工作。以上完成人通过开展长期、稳定的合作研究完成了本项目主要研究工作，对蒙药降血脂活性成分和衍生物的提取、合成、药理药效、药代、毒理等研发工作做出重要贡献。

第七完成人王逸平是中国科学院上海药物研究所的研究员，协作申请和完成了国家重大科技专项（重大新药创制专项）“降脂创新先导物胡椒酸酯类的合成及评价”的课题。

第八完成人胡日查是内蒙古大学教授，是内蒙古大学引进的化学生物学学科带头人，是内蒙古产业创新人才团队的核心成员，项目中主要负责降血脂活性天然产物荜茇宁特异性靶标的确定及作用机制研究。

第九完成人乌兰是内蒙古国际蒙医医院院长、主任医师，协作完成了“胡芪降脂胶囊”临床研究和临床试用工作。

第十完成人金桩，曾是我的硕士研究生，2012年于美国University of  Louisville获博士学位，现于Baylor College of medicine做访问学者。对蒙药活性成分的分析与鉴定工作做出贡献，发表了相关研究论文。

承诺：本人作为项目第一完成人，对本项目完成人合作关系及上述内容的真实性负责，特此声明。

第一完成人签名：