夯实技术平台，协力科研创新——公共技术中心的十年

公共技术中心西双版纳热带植物园

2024-09-04

科技创新担使命，扎根边疆建家园。

版纳植物园将持续推出一系列文章，回顾版纳植物园这十年的建设成绩。

今天，我们来谈一谈版纳植物园公共技术中心的建设和发展历程。

公共技术中心概况

中国科学院西双版纳热带植物园公共技术中心（以下简称“中心”）成立于2010 年，由中心实验室、生物地球化学实验室和西南生物多样性公共实验室等组成。中心是版纳植物园重要的技术支撑系统，是中国科学院昆明生物多样性大型仪器区域中心的重要组成单元之一，也是中国科学院择优支持的所级公共技术中心。

1.1 定位

中心面向国家重大科研任务和版纳植物园森林生态学、资源植物学和保护生物学的科研需求，根据中国科学院支撑体系建设的部署，立足版纳植物园现有基础及条件，通过整合现有的大型仪器设备资源、建设独具特色的技术支撑平台，提高科研装备水平，全面改善版纳植物园的科研环境和科研条件，为版纳植物园吸引国内外杰出人才、增强自主科技创新能力和科研竞争力提供技术支撑和保障，同时为全院、区域中心、地方的科学研究提供关键技术支撑服务。

1.2 目标

中心通过统筹规划、整合资源、完善机制、优化队伍，实现平台仪器设备的合理布局、规范管理和开放共享，力争成为集仪器设备运行维护、方法开发和关键技术支撑于一体的、具有一流装备和技术水平的公共技术平台。

十年发展

2019年4月16日，中心获得“检验检测机构资质认定（CMA）证书（国家级）”，质量管理、设备设施、环境条件和检测技术能力得到了极大的提升，中心建设和管理迈上了新台阶。这在中心创新建设发展进程中具有重要意义，标志着中心具备了国家法律、行政法规规定的基本条件和能力，可以向社会出具有法律效力的检测数据和结果，提供权威的检测服务。

检验检测机构资质认定证书

基于中国科学院的持续支持并聚焦科研发展，中心现已建成并完善了三个公共技术平台：生态过程与应用生态学研究试验平台、资源植物综合开发利用研究试验平台、分子生物学研究试验平台。在“改善科研条件专项”（原“修购专项”）稳定资助下，中心的硬件装备显著提升，三个平台拥有的先进大型仪器设备不断得到充实和提升，为系列重要科研成果（如Science，Cell，PNAS，Ecology Letters 等重点亮点论文）的产出发挥了重要的支撑作用。

生态过程与应用生态学研究试验平台

生态过程与应用生态学研究试验平台立足于我国生态环境保护重点区域和西南生态安全屏障的战略要地云南省，以中国西南地区独有的热带雨林、丰富的亚热带常绿阔叶林、独特的元江萨瓦纳植被以及农业复合林的生态系统为研究对象，利用一流的仪器设备，采用先进的实验分析技术和方法，为森林生态系统的营养循环过程、物种之间的相互关系、植物的生理生态特性、农林业的可持续发展等研究提供系统的检测数据，探讨在不同的时空尺度上生态系统的结构、功能、动态特征，揭示森林生态系统的基本过程及其对全球变化的响应和反馈机制，为我国西部生态环境建设和经济社会的可持续发展服务。

稳定同位素比质谱仪（左右滑动查看更多）

该平台目前共有48台（套）大型精密仪器设备，主要为生态过程研究中土壤、植物和水体的生物地球化学循环分析测试提供研究支撑条件。平台目前拥有的碳氮分析仪、连续流动分析仪、电感耦合等离子体发射光谱仪、稳定同位素比质谱仪、X射线荧光光谱仪等大型仪器设备，主要为水、土、气、生和生物地球化学循环等生态过程研究提供定量地分析测试，支撑了系列科研项目和成果。

碳氮分析系统依托该平台碳氮分析仪等仪器设备，科研人员对热带树种种群动态、幼苗性状及土壤环境条件差异进行定量分析，提出一个基于性状、应用于群落生态学研究的core-transient（核心物种-暂时性物种）新型研究框架。该研究揭示了热带树种幼苗的种内变异和生长与其常见性与稀有性的关系：核心物种群体具有和局域环境强烈的相关性；暂时性物种对局域环境则具有较弱的相关性（Ecology Letters, 2017, 20: 619-628）。该平台的电感耦合等离子体发射光谱仪为科研人员研究提出的“钢铁侠”IMA的工作模型（PNAS,2021,118(39)e2109063118）提供了铁元素定量检测的技术支撑。

电感耦合等离子体发射光谱仪

资源植物综合开发利用研究试验平台

资源植物综合开发利用研究试验平台依托区域内丰富的热带、亚热带植物资源，以木本油料能源植物、木本食用油料植物和民族药用植物等为主要研究对象，面向热带植物资源开发利用和产业化方面存在的重大科学问题和关键技术，开展种质资源优良品种培育、高产栽培和综合开发利用研究，为热带植物资源可持续利用提供关键技术支撑。

1.冷冻断裂传输系统; 2.扫描电子显微镜 (左右滑动查看更多)

平台目前共有20台（套）大型精密仪器设备，这些设备主要用于显微观测和有机化学分析方面。显微观测类大型仪器设备主要包括激光共聚焦显微镜、扫描电子显微镜、智能数码显微镜、三维X射线显微镜（Micro CT）、高精度冷冻断裂系统和真空冷冻传输系统等。经过近十年的发展，该平台的显微成像技术已由二维离体成像拓展到三维无损成像，为我园第二次青藏高原科考相关科研成果的产出发挥了重要作用，如青藏高原中部 4700万年前是一片亚热带森林（PNAS,2020, 117(52)：32989-32995）等研究成果。

三维X射线显微镜（Micro CT）

有机化学分析类仪器主要有高效液相色谱仪、超高效液相色谱质谱联用仪、气相色谱质谱联用仪、气相色谱-触角电位联用仪等。基于科研需求，该平台不断完善拓展技术支撑能力，已从最初加速优良品系选育的技术支撑，扩展了昆虫电生理研究。在中科院条财局仪器设备功能开发技术创新项目的支持下，中心利用老旧设备搭建了气相色谱-触角电位联用仪。依托搭建的气相色谱-触角电位联用仪，我园研究人员检测了榕小蜂触角对不同挥发性有机化合物的反应程度，鉴定识别有生物活性的挥发性有机化合物，发现了控制榕果大小和榕小蜂体型大小的相关基因与控制双方化学通讯的有力证据，相关成果在国际顶级学术期刊Cell上发表 (Cell,2020,183(4)：875-889.e17)。

气相色谱-触角电位联用仪

气相色谱质谱联用仪

超高效液相色谱质谱联用仪

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分子生物学研究试验平台

以东南亚丰富的生物物种为研究对象，围绕第二代基因测序技术，从细胞和分子水平系统开展植物、动物和微生物的基础及应用研究，为植物类群（物种）的起源、地理分布、演化和形成机制以及物种濒危、灭绝的过程和机理及其与环境条件的关系的研究提供分子生物学技术支撑。

引种植物扩繁保育温室

该平台目前共有39台（套）大型仪器设备，主要由材料培养和储藏系统、样品制备系统、样品检测系统和数据分析系统等4大部分组成，搭建了从材料培养和储藏、核酸和蛋白质分离、提取和纯化、DNA/RNA 定量分析、定性观察、基因扩增、基因转化到高通量基因测序（DNA、转录组、小RNA 及扩增子测序）、植物活体成像及测序数据分析处理等一系列的基因操作平台，支撑各研究团队日常分子生物学实验的顺利开展。

1.流式细胞仪; 2.液氮制备系统 (左右滑动查看更多)

中心技术人员利用分子平台设备，从30对SRAP引物组合中筛选出扩增带纹丰富、清晰，且多态性位点百分比较高的引物组合，并利用这些引物组合对20个供试烟草品种进行扩增，确定种间遗传关系。2018年，该平台也为首次在无脊椎动物类群中发现超长的亲代抚育行为（Science，2018，362(6418)：1052-1055）提供了支撑。

所级公共技术中心建设

截至2021年，中心所管理的仪器设备总数已增至206台（套），资产总价值逾6000万元，其中，＞50万元的大型仪器设备29台（套）。目前，中心在职在编职工人数为14人，具有硕士及以上学历12人（占比86%），高级职称6人（占比43%）。2016-2020年共有8人获得职称晋升。至今，中心已申请仪器设备功能开发技术创新项目14项，为进一步提高平台人员的专业技术能力和科研装备自主创新能力、促进原创性科技成果产出，为优质高效的分析测试奠定了坚实基础。

2021年，为加强所级公共技术中心的管理，中国科学院条件保障与财务局组织专家组对22个生命科学领域所级中心进行了考核评估。专家组现场考察了中心的工作状态、仪器设备运行、共用共享情况、人才队伍建设和管理工作等。专家组还与中心技术人员进行了交谈，并核实数据和资料。根据相关管理办法和专家综合评估意见，中心的评估结果为优秀。

2018年以来，中心在中央级高等学校和科研院所等单位重大科研基础设施和大型科研仪器开放共享评价考核工作中3次获得良好结果。

展望未来

一方面，中心在做好实验安全的基础上将一如既往的做好资质认定的工作要求，保证数据质量，践行中心质量方针；另一方面，中心将围绕我园“十四五”科技创新规划，聚焦主责主业，努力提升技术创新能力，切实推进技术创新与科学研究的融合。

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