2020年4月14日，同济大学生命科学与技术学院高绍荣团队与江赐忠团队在《Nature Communications》杂志在线发表了题为“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他们采用了经过优化的少量细胞全基因组染色质构象捕获技术（sisHi-C），对小鼠SCNT胚胎发育过程进行连续采样，并详细描绘了SCNT植入前胚胎染色质高级结构的动态变化过程。 体细胞核移植（SCNT）技术是将已经分化的体细胞移入去核卵母细胞内，使体细胞的染色质发生重编程，继而重启胚胎发育过程并获得完整个体的技术。虽然SCNT是目前为止唯一一种可以使体细胞获得完整全能性的手段，但是由于在重编程过程中出现了各种表观遗传水平修饰的异常，使得SCNT胚胎的发育能力处于较低水平，也极大程度地限制了该项技术的应用前景。高绍荣教授团队长期致力于小鼠SCNT胚胎发育异常原因的探索。2016年通过对早期克隆胚胎进行卵裂球活检，并结合单细胞RNA测序技术首次建立了植入前核移植胚胎发育命运追踪系统，发现了组蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分别对克隆胚胎2-细胞和4-细胞时期的发育阻滞起到关键作用。两年后，又通过对不同发育命运体细胞克隆胚胎进行全基因组DNA甲基化高通量测序分析，详细地研究了小鼠克隆胚胎着床前发育过程中DNA甲基化修饰的重编程过程，并揭示了异常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是导致克隆胚胎着床后发育异常的关键因素。在哺乳动物中，染色质三维结构对基因的调控起着非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎样本取材困难和Hi-C技术对细胞样本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎发育过程中染色质三维结构的动态变化过程尚未被全面研究过。 在本研究中，研究人员收集了核移植后多个时间点的胚胎并利用优化的微量细胞sisHi-C技术对染色质高级结构进行了检测，通过数据分析发现，在体细胞核被注射到去核的卵细胞后，随着典型三维染色质结构的消解，供核体细胞染色质的近距离相互作用优先解开，并迅速由间期转化为类中期状态。在这期间出现了一个非常有趣的现象，当供体细胞在去核卵母细胞中被人工激活1个小时后，基因组经历了从类有丝分裂中期向类第二次减数分裂中期的转变。 图1. SCNT胚胎基因组在短时间内由有丝分裂类中期转变为减数分裂类中期 在SCNT胚胎发育6小时进入类原核期（对应正常受精胚胎PN3时期）后，重新出现了较弱的区室结构和拓扑相关结构域（TADs）信号，这很可能是再次退出中期的结果。随后，TADs信号在一细胞晚期逐渐减弱，直到2细胞早期降到最低值，在2细胞晚期到8细胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（图2）。 图2. SCNT胚胎发育各个阶段的TAD强弱变化 随后研究人员将小鼠SCNT与正常受精胚胎发育sisHi-C公共数据集进行比较分析后发现，SCNT胚胎在2细胞期的远距离（>2 Mb）相互作用较正常受精胚胎明显降低。同时，早期（2到8细胞期）受精胚胎与SCNT胚胎的区室结构及TADs也存在着明显的差异。 前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因组激活（ZGA）时期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人员想到染色质空间结构的异常是否会导致增强子与启动子之间的相互作用无法成功建立？结果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA时期的关键基因Zscan4d的启动子与上游的超级增强子有着强烈的相互作用，而这种互作却无法在SCNT胚胎中被观察到（图3）。这类基因的激活异常很可能就是SCNT胚胎发育能力低下的原因之一。那么，造成染色质高级结构的异常的原因究竟是什么呢？研究人员证实这是由于供体细胞基因组中持续存在的组蛋白H3K9me3修饰无法被正常擦除造成的。通过在SCNT胚胎中过量表达组蛋白去甲基化酶Kdm4d来降低H3K9me3修饰水平， SCNT胚胎的染色质空间构象会趋向正常受精胚胎，且Zscan4d的启动子与超级增强子的互作也得到了部分的修复（图3）。这说明H3K9me3修饰是核移植胚胎中染色质高级结构重编程的重要障碍，也证实了在胚胎基因表达调控过程中组蛋白修饰和染色质高级结构的协同作用。 图3. SE-P互作异常影响ZGA相关基因表达，并能被过量表达Kdm4d部分纠正 综上，这项研究对小鼠SCNT胚胎发育过程中的染色质三维结构重塑进行了系统的研究，这也为今后进一步纠正SCNT胚胎发育过程中的表观遗传屏障提供了新的思路。 图4 本研究的模式图 同济大学生命科学与技术学院博士研究生陈墨、朱乾书和李翀副研究员为本文共同第一作者，高绍荣教授、江赐忠教授和刘晓雨研究员为本文共同通讯作者。该研究得到了科技部、基金委和上海市科委项目的支持。

农业虚拟现实科技创新服务平台，主要基于虚拟农业生产服务、虚拟农业科普教学、 虚拟农业科研数据研究三个大项。着重探索虚拟农作物栽培技术的推广系统。虚拟作物 主要依靠数据采集和数据处理系统来监测农业环境的因素变化与对应的作物成长动态， 研究作物形态与环境关系及其量化作用规律。

技术分析（创新性、先进性、独占性） 本项目的科研成果以底层监控终端为起点，引入数据挖掘与数据分析技术，实现了对监测数据的有效处理与应用，涵盖渔业环境信息采集、分析与应用，提供兼顾时效性与有效性的数据服务业务。 ① 渔业环境信息采集终端（智能装置） 团队研发了多款适用于渔业环境监测的信息采集终端（无人船、浮标），其具备渔业水质参数采集、GPS/北斗双模定位、WIFI/4G复合网络通信功能。无人船采用视频/激光雷达避障、可采用自动寻塘、航迹设定以及手动操控等多种模式，配合远程人机界面完成针对渔业环境的全面监测。 团队研发的渔业环境信息采集终端（无人船+浮标） ②渔业环境信息分析服务（大数据分析） 团队基于已有监测框架，结合水质扩散反问题模型、神经网络模型以及信息化技术，以大数据支撑水环境评价与预警，并对水生物适养环境进行评估，提供最优辅助养殖策略、预测最佳捕捞区域。   接入环境信息分析服务的水域监管系统 ③ 渔业环境信息应用系统（物联网系统） 团队基于大数据分析技术，实现基于远程、多终端养殖的智慧服务与管理，研究并建立养殖质量评价的量化数据，发现影响养殖质量、产量的关键因素；对不同质量经济鱼的生理生化指标与养殖成活率和增重率的关系进行研究，通过海量数据分析，发现影响养殖效果的主要指标；通过相关知识的数据挖掘，提供数据综合服务。与此同时，通过记录喂养情况、经济鱼类成长情况，评估养殖鱼类经济价值为保险索赔提供依据。   为实现上述系统方案，团队在整个渔业环境信息采集、分析与应用环节均进行了系统化的设计与创新。

技术分析（创新性、先进性、独占性） （1）耐药菌感染已经成为危害公共安全和人类健康的重大疾病 近年来，随着抗菌药物的增加和广泛应用，细菌耐药性问题日益突出，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐青霉素肺炎链球菌(PRSP)、耐万古霉素肠球菌(VRE)、产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)肠杆菌、多种耐药性结核杆菌(MDRMT) 等超级耐药致病菌相继产生和扩散，严重危害公共安全和威胁人类健康，减少耐药菌株的生成和研制新的抗菌药物不仅成为医药界必须解决的重大问题，而且引起了国际社会和各国政府的高度关注。2014年，WHO首次发布了全球抗生素耐药报告；2016年，联合国在纽约联合国总部召开“抗生素耐药性问题高级别会议”，WHO再次发布报告，全面审视了全球的耐药菌情况。2016年在杭州举行的二十国集团（G20）领导人峰会，专门提出要推动全球应对抗生素耐药性问题。美国、中国等国家高度重视耐药菌的危害和防控，美国政府2015年制定了为期5年的抗击耐药细菌国家行动计划；中国政府制定了《遏制细菌耐药国家行动计划（2016 —2020 年）》。耐药菌感染，已经成为危害世界公共安全和人类健康的重大疾病。 （2）中医药防治感染性疾病具有确切的疗效和明显的优势 感染性疾病在中医典籍中常被称为外感疾病，有外感热病、伤寒、温病、温疫等称谓。几千年来，中医药为中国人民的健康，尤其是在预防和控制感染疾病方面做出了重大贡献。中药药效物质研究是中药实现现代化和国际化的突破口，《“十三五”中医药科技创新专项规划》明确了中药药效物质研究是国家中长期重点关注的内容之一，强调发展前沿关键技术与创新方法的重要性；同时要求在中医药原创思维的指导下，加强系统生物学、合成化学、大数据等多学科前沿技术与中医药的深度交叉融合，促进中医药研究策略的优化和复杂系统研究方法学上的变革，解决当前中医药的研究瓶颈问题。 （3）项目建立了中药防治耐药菌创新药物发现新模式 项目建立了以“方-病证-菌”、“药-病证-菌”、“有效部位-病证-菌”、“有效成分-病证-菌”和“结构-网络-靶标”的中药防治耐药菌创新药物发现的新模式，建立了抗耐药菌创新药物发现与评价的技术体系和平台，为解决日益严重的细菌耐药性问题提供新思路、建立新体系、开发新药物。 抗耐药菌创新药物发现新平台 项目建立中药防治耐药菌创新药物发现新模式，基于计算机辅助设计的防治耐药菌创新中药发现；基于高通量高内涵筛选的防治耐药菌创新中药发现；基于网络药理学的防治耐药菌创新中药发现；基于新靶点的防治耐药菌创新中药发现，突破了中药防治耐药菌新品种的评价技术：基于病证菌模型的创新中药评价；基于毒效整合的创新中药评价。 （4）筛选出中药防治耐药菌候选药物两个 ① 基于“方-病证-菌”、“药-病证-菌”、“有效部位-病证-菌”理念筛选出中药五类新药1个-广藿香油 通过前期对大量中药方剂抗耐药菌活性进行筛选，发现广藿香在大量具有抗耐药菌活性的中药方剂中都有出现，初步活性测试也表明，中药广藿香具有较强的抗耐药菌效价。进一步研究还发现广藿香水提物和醇提物的抗耐药菌效果远不如广藿香油，因此广藿香油是广藿香抗耐药菌活性的有效部位。 广藿香油的药效学研究 针对广藿香油能“芳香化湿”治疗阴道炎的临床应用，我们通过构建家兔阴道炎模型、大小鼠阴道炎模型、原发性痛经模型、斑马鱼血管损伤模型、多种动物离体子宫模型等，通过细菌筛选、细胞筛选等试验平台，借助超高分辨率激光共聚焦显微镜、高内涵成像系统、流式细胞仪等先进设备对广藿香油治疗阴道炎的物质基础、量效关系、药理作用机理等进行了研究，表明广藿香油对于阴道炎具较好的治疗效果。随后项目对广藿香油栓剂的制备工艺、质量标准草案等进行了研究制定，并对药理作用与毒理进行了评价。 ② 基于“有效成分-病证-菌”理念筛选出抗耐药菌新药1个-广藿香酮共轭取代衍生物（CDPC-B7）片剂 广藿香酮是广藿香油的有效成分之一，具有多种生物活性，包括胃肠道调节功能、抗炎和抗菌等作用。经实验证明，广藿香酮能够抑制白色念珠菌（Candida albicans）、新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）、黑根霉菌（Rhizopus nigricans）和其他真菌，体内研究表明对大肠埃希菌（E. coli）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）均有抑制作用。而且，广藿香酮单体对棒状杆菌和金黄杆菌的最小抑菌浓度小于0.098 μg/mL。经药代动力学研究表明，广藿香酮具有良好的口服吸收效果。 为了进一步优化药物抑菌疗效，降低毒副作用，我们利用分子对接以及网络药理学等方法，研究了广藿香酮复杂的抗菌作用机制和抗菌作用的靶点。并通过基于靶点药物设计方法，针对性的设计了一类能与靶点紧密结合的广藿香酮创新衍生物，并通过借助有机合成方法学手段对化合物合成工艺进行了设计和优化，实现了创新广藿香酮衍生物库的构建。随后通过抗菌活性验证、片剂制备工艺、质量标准草案等进行了研究制定，并对药理作用与毒理进行了评价。

广东创新科技职业学院是经广东省人民政府批准、教育部备案、广东省教育厅主管的一所全日制普通高等职业院校。学校创建于2011年，现拥有12000多名学生规模。 学校下设信息工程学院、财经学院、机电工程系、建筑工程系、管理系、艺术设计系、外语系等7个二级学院(系)，开设30个专业。 学校位于粤港澳大湾区的东莞市，地理位置优越、便利。学校坐落在“中国会展名镇”、“广东省中心镇”厚街镇的教育文化园区，毗邻包括世界500强企业三星集团、泰科和广东现代国际展览中心、世界鞋业总部基地、联创国际信息产业园等国家级产业园区。名企云集，产业集群，院校聚集，优势突出，人才需求旺盛，为学校办学提供坚实有力的支撑。 学校环境优美恬静，依山傍水，麒麟山、孔子像、亭湖桥柳相互映照，适宜学子学习、学者修学。学校有省内同类院校最大建筑规模的图书馆，文化中心、体育馆、标准化运动场等应有尽有，整个校园布局合理，简约大气。 学校坚持“高起点、高标准、严管理、创新路、铸特色”的办学方针，大力推进教育创新，深化教学改革，实施校企合作、工学结合，突出强化技能训练，提高学生的实践技能水平。校园建有一流的教学、实训实验设施，设备先进，管理规范。已建设近199个实验实训场室，教学仪器设备总值达到4000余万元。学校毕业生以其适应性强、专业技能力强、综合素质好而受到用人单位普遍欢迎和充分肯定，近年学生就业率均在98%以上。 学校高度重视实践教学，坚持“校企合作，工学结合”的人才培养模式，与东莞三星视界有限公司、南兴家具装备制造股份有限公司等数十家知名企业开展校企合作，为学生实习、实训和就业搭建了广阔平台。2012年以来先后有100多名学生参加全国性、全省性等各类技能竞赛中获奖，在省内同类院校中一枝独秀。 学校注重职业教育与学历教育的衔接性，与华南师范大学、华南农业大学、天津大学等国内知名大学合作，构建“中职教育、高职教育、本科教育(专升本)”的升学体系。学校还与美国、新西兰、澳大利亚等国家和台湾地区的大学开展对外交流和合作办学，为学生开辟海外求学的绿色通道。 学校高度重视学生的综合素质和综合能力培养，校园文化活动丰富多彩，每年举办“点子大赛”、“工模活动”、“校园购物节”、“技能比赛”、“校园文化节”等盛大活动，此外还有40多个学生社团供学生锻炼与提升创新力、组织力和沟通力。学校鼓励学生创新创造和创业，不少毕业生创办了自己的公司。 校园功能齐全，学生公寓设施齐备，均配有空调、独立浴室、独立卫生间、热水器等生活设施，生活十分方便。校园实施“一卡通”管理，校园安保措施到位，24小时安全监控，和谐安全。 学校坚持“服务产业转型升级，谋求创新跨越发展”，不断创新举措，利用区域地缘优势、专业优势、师资优势以及多种形式办学优势，致力于为广东省尤其是珠三角地区培养高素质技术技能人才。

内容介绍： 在工业设计、人机工程和创新设计等理论与方法的基础上，开展基于 敏捷设计、知识工程和创新理论的产品数字化快速创新设计，人机工效 与仿真分析，产品性能驱动的设计优化等技术研究。通过理论创新和实 践创新，将关键技术集成到工程应用，实现产品从概念设计、人机工效 与仿真分析、样机试制，到全景展示、设计优化的全方位数字化设计； 通过应用集成，实现产品的快

1.痛点问题 新形势下，创新已成为发展的第一要务，创新对于机构的发展壮大具有重要的战略意义。但是困扰很多机构的是，创新的激发、创新思路的形成、创新产品的设计、旧产品的迭代优化升级等一系列问题。但由于创新具有独创性、突破性、动态性、差异性等复杂特点，创新服务市场产品形态各异，供应商多元，领域较为垂直且存在一定的差异性，服务方式上，咨询服务仍占主导地位。 从辅助创新领域来看，目前大部分的产品都是“思维导图类”软件，这在一定程度上可以帮助开发设计人员厘清思路，但是并没有连贯的创新步骤，最后大多还是依靠头脑风暴来导出创新方案。市场与本产品类似的全周期辅助工具，则主要是以TRIZ理论为基础的相关产品，国内比较有代表性的亿维讯公司的Pro/IDesktop、SolutionsKB等系列软件，但该类软件大多是以创新过程指导为主要功能，更接近于创新理论培训软件；同时由于软件开发的时代背景原因，目前的大部分软件都是基于电脑端的离线软件。 具体到服务系统的创新领域，由于服务特有的无形性、易逝性、顾客参与性、异质性等特征，在服务创新方法的研究上很难将工业技术上的创新方法完全迁移过来。目前来看，并没有完整系统的理论、流程和辅助工具。 2.解决方案 本软件的核心技术在于把系统思维、设计思维、服务管理与传统TRIZ方法融合起来，提出从宏观概括到微观具体、从思维方法到方法工具的完整、系统的服务创新理论体系和创新解题算法，同时本软件中整合了实验室之前整理的大量的服务创新案例，在对其进行结构化梳理后形成创新案例库，这也是国内第一个聚焦于服务创新领域的结构化案例库。 本技术是协助开发设计人员进行创新的软件，通过流程化的步骤，结合多种问题分析工具，拆解创新问题，导出创新方案。本技术主要解决服务系统中的创新问题，同时也包括服务行业中的模式创新和技术创新。 合作需求 本技术与孵化产品在政府与企业服务上有合作需求： 1.创新服务合作 “十四五”期间，激发企业创新活力，促进企业创新成果转化，推动制造业转型升级和创新成果应用为深入实施创新驱动发展战略的重要举措。本技术与孵化产品在政府与企业端均有有益的应用前景。 政府层面：科技与工信各级（部委与地市级）主管单位； 企业层面：高技术制造业企业：涵盖航空、航天器及设备制造、电子及通信设备制造、医疗仪器设备制造、仪器仪表制造等领域的大型制造业企业，以实现经济高质量发展，新旧动能转换时代背景下的服务型制造转型。 2.城市更新建设合作 政府层面：住建委、发改委、规划资源局、房屋管理局等。从要素保障与统筹设计层面考虑，城市更新是复杂的系统工程，涉及到规划、土地、住房、基础设施、服务、信息科技、机构等多元要素的综合配置。本技术与孵化产品可以通过设计赋能，助力政府服务精细化建设。 3.智慧政务合作 政府层面：二线及以下城市的政务信息化主管部门，以支撑政务服务提升为目标，协同推进地方政府的数字政府建设。