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揭示特殊转录激活分子的机制
转录调控是细菌应对环境胁迫和病原菌缓解抗生素压力的重要手段，由细菌的转录核心机器 RNA 聚合酶和一系列转录起始 sigma 因子共同完成。在通常情况下，细菌的看家 sigma 因子（如大肠杆菌的 sigma 70 ）负责大多数的基因表达，而在环境胁迫下， sigma S 则快速占据主导，并通过开启特定基因的表达来帮助细菌适应不利环境。与细菌的看家 sigma 因子相比， sigma S 的活性通常较低，其功能的发挥通常需要转录激活因子的协助，而 Crl 正是一种 sigma S 特异的转录激活因子。
此前，对于 Crl 激活转录的分子机制不甚清楚。在该研究中，合作者首先解析了 E. coli Crl 转录激活复合物的 3.8 Å 的冷冻电镜结构，该复合物包括了 E. coli 的 RNA 聚合酶、转录起始因子 sigma S 、 Crl 、以及启动子 DNA 。在该结构中， Crl 主要与 sigmaS 的 domain 2 相互作用，同时也与 RNA 聚合酶的最大亚基 bet a’ 有少许相互作用。与绝大多数传统的转录激活因子不同，电镜结构显示 Crl 并不结合启动子 DNA ，因此单从结构本身较难完全解释 Crl 对于 sigma S -RNAP 的转录促进活性。在此基础上，上科大免化所团队进一步利用氢氘交换质谱（ HDX-MS ）对该系统进行了深入研究。氢氘交换质谱的结果揭示， Crl 不仅直接结合 sigmaS 的 alpha2-alpha3 螺旋（ Figure 1A ），还能够通过变构调节作用稳定 sigmaS 的 alpha4 、 alpha5 等多个结构单元（ Figure 1A-C ），而这些结构单元的稳定将能够促进 sigma S 与 DNA 以及 sigma S 与 RNA 聚合酶之间的相互作用（ Figure 1D ）。基于以上数据，研究人员提出 Crl 通过特异性结合转录起始因子 sigma S ，稳定 sigma S 的活性构象，从而促进 sigmaS 与 RNA 聚合酶以及启动子 DNA 的结合组装，进而激活 sigma S-RNAP 介导的转录。这一机制在后续的功能实验中得到了进一步验证。该工作呈现了一种新的转录因子与 RNA 聚合酶的结合方式，揭示了一种新的细菌转录激活分子机制。
上海科技大学
2021-04-11
基于分子管理的石脑油资源优化利用
为提升石油资源高效利用的科技水平，从分子炼油出发，变“馏分管理的宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”为基于“分子管理的宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”的石脑油资源优化利用研究，以分子管理为策略，通过将石脑油中的正、异构烃分离，富含正构烷烃的脱附油作为乙烯裂解原料，富含非正构烃的吸余油作为催化重整原料或高辛烷值清洁汽油调和组分，乙烯收率和芳烃收率均可提高约十个百分点，汽油辛烷值可提高十五个单位左右，可以在宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油基础上进一步集成优化炼厂的石脑油资源，实现对石脑油资源的分子尺度管理。
华东理工大学
2021-04-13
模拟气体分子热运动演示仪
适用于高中物理新课程《分子动理论》中有关分子热运动、布朗运动、分子动能、气体温度的微观意义、气体压强的微观意义、气体实验定律微观解释等实验教学。
规格尺寸：120mm*200mm*460mm。
仪器由底座（内含高速直流电机、曲轴联动机构、调速电路）、电源适配器、支架、刻度标尺、圆管、活动活塞、压杆、配重块、小钢珠、小泡沫球等组成。
底座和支架采用金属冷轧板，表面磷化喷涂。
压杆采用直径3mm轻质空心管，下端连接塑料薄圆片，上端套有橡皮圈（用于搁置亚克力片）。
小钢珠的直径为2.5mm，用于模拟气体分子。
配重块为4片等质量的亚克力片，每片质量约等于压杆的质量。
底座面板上安装有带电源指示灯的金属按钮开关，用于调节电机转速的调速旋钮。
供电：DC12V/2A。
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
32003分子结构模型
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
致力于构建AI驱动的宫颈癌筛查全流程应用生态
本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统，利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析，应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘。
一、项目进展
创意计划阶段
二、负责人及成员
姓名
学院/所学专业
入学/毕业时间
祝新宇
软件工程
2019.9 / 2023.6
杨志鹏
软件工程
2019.9 / 2023.6
孙宇
软件工程
2019.9 / 2023.6
吕焓
国际经济与贸易
2019.9 / 2023.6
朱莹婧
会计学
2019.9 / 2023.6
唐昆铭
软件工程
2018.9 / 2022.6
刘波
软件工程
2018.9 / 2022.6
贺雨欣
软件工程
2018.9 / 2022.6
束童
软件工程
2018.9 / 2022.6
孙东东
软件工程
2018.9 / 2022.6
黄薇
软件工程
2018.9 / 2022.6
三、指导教师
姓名
学院/所学专业
职务/职称
研究方向
史骏
软件学院
副教授
机器学习与智慧医疗
四、项目简介
本公司主要产品-多模态宫颈癌智能辅助筛查系统，利用人工智能和图像处理技术实现宫颈液基细胞全切片智能解析和细胞DNA定量分析，应用自然语言处理技术对细胞学TBS报告、细胞DNA定量分析报告以及电子病历报告进行知识挖掘，形成宫颈癌细胞学知识图谱辅助医生决策和病理科室质控，建立多模态宫颈癌智能辅助筛查系统及其辅助诊断模型，构建AI驱动的宫颈癌筛查全流程应用生态，力争减轻筛查过程中病理医生的工作强度，最大限度地提高宫颈癌筛查的质量和效率。
本公司主要出售两种产品：（1）宫颈癌数字病理云平台：用户批量上传宫颈液基细胞全切片图像至远程，云端将自动进行智能分析，本系统算法软件已在远端服务器进行部署搭建，适应了减轻病理医生阅片筛查工作强度的需求。（2）智能显微镜及其AI组件：系统实时读取显微镜下视野，实时出具分析结果，团队研发的算法已通过嵌入式开发实现了软硬件一体化服务，能够适配多种品牌的显微镜。由于宫颈癌数字病理云平台需要经过价格昂贵的扫描仪制作数字化全切片的繁琐制作过程，成本较高，该产品形式避免了过程繁琐的数字化全切片制作过程，同时成本较低，主要针对社区、乡村等基层医疗机构，有利于提高宫颈癌早筛的覆盖率。
合肥工业大学
2022-07-27
核酸单分子荧光图像测序智能检测技术
深圳国际研究生院张盛副教授团队在已开展的核酸测序方面的专用图像传感元器件关键技术基础上，提出了“基于单分子荧光图像测序的冠状病毒核酸智能检测技术”重大攻关项目研究方案。课题组通过远程网络讨论与协作等多种方式，组织了相关学科的专家多次进行技术研讨，并与深圳市行业内的权威机构合作，在两周内快速进行原理论证，形成技术方案，完成智能检测装置的原型结构设计及前期研究准备工作。 项目致力于开发具有核酸智能检测能力的低成本嵌入式物联网设备，为公共卫生防疫事业提供更加有力、且具备“提前生产、快速部署、分散检测”特点的新型核酸检测的解决方案，有望实现未来冠状病毒传染事件中基因序列的快速发布与潜在感染者的本地化核酸检测能力快速部署，帮助医护人员和民众在家庭或社区对感染或疑似患者进行现场筛查，减少潜在感染者的聚集与交叉感染，快速实现核酸检测层次的确诊检验与病症初筛，助力疫病防控和公共卫生领域战略科技力量的提高和储备。
清华大学
2021-04-10
量子点荧光探针快速检测生物活性分子
完成人简介：樊君，西北大学教授，西北大学化工学院副院长， 陕西省化工过程实验教学示范中心主任，指导博、硕士生研究方向包括反应工程、碳一化工、纳米材料、分离工程、精细化工产品开发研究等。
成果内容：基于量子点的荧光探针分析对推动即时检测（POCT）技术的发展具有十分重要的意义。本项目以制备功能型纳米荧光探针为主，主要包括量子点荧光探针（QDs）和稀土掺杂上转换纳米颗粒（UCNPs），并利用制备的荧光探针实现了对生物活性分子的定量检测。项目设计了基于荧光共振能量传递（FRET）的QDs荧光探针和基于CuMn双掺杂的ZnS QDs比率荧光探针，分别实现了对生物活性分子多巴胺和叶酸的定量检测（图13），结果表明所制备的探针具有较高的选择性和灵敏度，项目成果将为医学检测和POCT技术提供技术支持。
不同反应时间得到的CdTe量子点在紫外灯下的实物图及其吸收和发射光谱
成果优势： 量子点(quantum dots，QDs)是指颗粒半径小于激子波尔尺寸半径的纳米晶粒，属于三维尺度限域的零维纳米材料，其尺寸一般在10nm以下。QDs有许多显著地光学性质：优良的抗光漂白能力； 较宽的吸收光谱；发射光谱窄；较大的斯托克斯位移(Stokes shif)。
成果成熟度：中试阶段。
转化方式：技术转让等。
市场展望：本项目的研究结果对提高疾病诊治水平，推动医学科技前沿发展，形成经济新增长点，带动大健康产业发展等都将具有十分重要的意义。
西北大学
2021-05-11
单分子场效应晶体管
通过施加栅压形成有效的双电层静电场，以此构建出石墨烯基单分子场效应晶体管。具体从电化学窗口以及正负栅压下双电层的对称性等方面考虑，筛选了一种阴阳离子尺寸匹配的离子液体（DEME-TFSI）；这种离子液体栅的双电层厚度约为0.75 nm，能够在较小的栅压范围内产生强的静电场，从而有效地调控分子的能级。由于离子液体的凝固点较低 (~180 K)，可以实现较大温度范围内连续的栅压调控。
北京大学
2021-04-11
分子结构解析与安全液体储氢
利用一束高强能量的飞秒中红外光激发反应体系里催化剂的一个振动，然后用另外一束超宽频的飞秒光探测这个振动的激发对反应物上所有振动频率的影响。通过扫描激发频率，催化剂上的任意振动激发对反应物的振动频率的影响就被直接测量下来。利用简单的物理原理，这种振动的相关性可被定量地转换成化学键与化学键之间的夹角，进而转换成催化剂与反应物结合成的反应中间体的三维结构。
北京大学
2021-04-11
分子基光催化产氢器件多相化
在利用太阳能分解水制取氢气的催化剂研究上取得新进展。该研究工作借鉴自然界光合作用，在多个光敏中心多个催化中心产氢器件构筑的基础上，进一步将其植入到金属有机框架材料中，模拟自然界酶催化环境中质子和电子的传输与转移，在有效规避分子基催化剂稳定性差的同时，极大地提高了光催化产氢性能，为人工模拟光催化剂的设计和构筑提供了新的思路。 人工模拟光合作用，利用太阳能在催化剂作用下分解水制取氢气，是实现将太阳能转化为清洁的化学能，解决人类社会面临的能源危机和环境污染问题的理想途径。在早期，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队发展了空间上相互独立、功能上相互等价，集合8个光敏金属有机钌中心和6个催化Pd2+中心于一体的金属-有机分子笼产氢器件[Pd6(RuL3)8]28+(MOC-16)，在单一分子笼内构筑出多个相互独立的能量传递和电子转移通道，获得了高达380 μmol h-1的初始产氢速率和635的TON(48h) [Nature Communications, 2016, 7: 13169]。虽然金属有机分子笼提高了分子基催化剂的产氢性能，但光照条件下的稳定性仍然是制约其进一步应用的决定因素。 最近，我校化学学院苏成勇教授和石建英副教授研究团队又基于配位组装策略实现了Au25(SG)18纳米簇在金属有机ZIF-8主体框架内部和外表面的可控组装[Advanced Materials, 2018, 30,1704576]。采用相似策略，他们将MOC-16植入到ZIF-8主体内，进一步将ZIF-8转化为Znx(MeIm)x(CO3)x (CZIF)，获得了MOC-16@CZIF催化剂。
中山大学
2021-04-13