|
搜索
搜 索
高等教育领域数字化综合服务平台
抗病毒类似物前药的研究
中国科学技术大学化材学院研究团队敏锐地意识到，“核苷类似物”抗病毒药物的高效规模量产，在疫情阻击战中将具有十分重要的意义。 目前抗击新冠肺炎试用的多种抗病毒药物，都离不开核苷类似物这一类关键物质。然而，核苷类似物前药在实际合成中存在合成步骤复杂、总产率低、多个药物中间体提纯需要使用柱色谱分离等问题，极大地限制了其规模级制备。目前已知的全球核苷类似物原料药库存量十分有限，一旦新冠病毒全球大规模爆发，势必造成对核苷类似物原料药的紧急需求，而目前已知的生产工艺均无法实现核苷类似物原料药的低成本高效量产。 经过刻苦攻关，科研团队另辟蹊径，成功实现了高纯度核苷类似物原料药的核心步骤无柱层析合成工艺开发和公斤级规模的实验室合成；部分工艺技术已转移给相关药企，并用以进一步的工艺放大。团队发展的三嗪碘化物中间体的简便合成工艺，已提交发明专利申请，疫情期间将免费授权给相关企业。攻关团队已为近十个兄弟院校和科研机构无偿提供了核苷类似物样品供抗病毒相关基础研究。 攻关小组起初根据文献报道进行试验，每个组负责不同药物分子中间体的合成。然而，之前报道的合成方法，核心步骤产率低而且需要柱层析步骤。问题在于：柱层析环节会限制合成规模；对于这个关键难题，攻关小组克服困难，反复试验，终于另辟蹊径，通过优化后处理工艺，规避了柱层析操作；在若干关键步骤上，实现了收率和反应规模上的工艺突破。目前，攻关团队已实现了系列抗病毒类似物前药的实验室合成；针对极具临床治疗前景的核苷类似物前药，已能实现公斤级规模的实验室制备，工艺路线适合进一步放大以进行工业化生产。
中国科学技术大学
2021-04-10
SARS-CoV-2的分型和传播研究
2020年3月5日，浙江大学、中山大学和圣路易斯大学合作，在medRxiv上上传了题为Genomic variations of SARS-CoV-2 suggest multiple outbreak sources of transmission 的研究成果成果，共分析了169个SARS-CoV-2基因组，发现根据突变位点（以MN938384.1为基准点的8750,、28112和 29063三个位点）主要可以分为两个类型，I型和II型。在29063位点的基础上，I型可以进一步分为IA 型和 IB 型。遗传学分析表明，IA型最可能是祖先型，II型可能由I型进化而来，在感染中占主导地位。结果表明，II型可能是SARS-CoV-2在武汉华南市场疫情的源头，而I型引起的疫情应该发生在其他地方，因为患者与市场没有直接联系。此外，通过分析三个基因组位点，区分I型和II型毒株，作者发现三个位点中的两个位点的同义变化比I型毒株具有更高的蛋白质转化效率，这或许可以解释为什么II型占主导地位，这意味着II型比I型更具传染性（可传播）。这些发现对目前的流行病预防和控制可能很有价值。点击查看原文
浙江大学
2021-04-10
基于AI 机器学习的影像组学模型研究
2019年12月以来，由SARS-CoV-2病毒感染导致的新型冠状病毒疾病（COVID-19）在全球开始蔓延。报道显示，SARS-CoV-2感染患者的中位住院时间为10天，而武汉患者在发病10天后症状有可能加重。因此，住院时间是COVID-19临床预后的重要指标之一。 目前，CT影像学已成为COVID-19肺炎的诊断和监测工具，主要表现为磨玻璃影、实变及混合密度影。然而，现阶段的影像学研究主要集中于对病灶的定性和半定量描述，缺乏对病灶的全定量分析。因此，基于前期提出的CT定量监测COVID-19肺炎病程，团队假设在CT病灶背后的高通量影像特征“隐藏”了患者预后转归的“秘密”。 本研究纳入了兰州、安康、丽水、镇江、临夏5家新冠肺炎定点医院，自2020年1月23日到2月8日期间住院患者的临床资料和首次CT资料，所有患者经RT-PCR证实SARS-CoV-2病毒感染。至2月20日，研究共纳入31例治愈出院的患者（排除14例未出院患者和7例首次CT检查无肺炎表现患者），并将10天作为住院时长的二分类阈值。基于有限的样本量，团队将4个中心作为训练队列，另外一个中心作为验证队列。通过自动分割肺叶和半自动分割病灶，31名患者中累计分割出72个病灶。在对病灶图像预处理后，提取影像组学特征并筛选。为了研究影像组学特征的稳定性，团队使用了Logistics回归模型和随机森林模型对筛选的特征分别进行建模和验证。结果发现，6个筛选出的二阶特征在两种不同分类器中均表现出良好的预测价值。在外部测试队列中，Logistics回归模型的AUC为0·97(95%CI 0·83-1·0), 敏感性 1·0, 特异性0·89；随机森林模型的AUC为0·92 (95%CI 0·67-1·0),敏感性 0·75, 特异性1·0。随后，研究又纳入了2月20日-28日新出院的6名患者，利用已建立的影像组学模型可以正确预测所有6名患者的住院时间。
东南大学
2021-04-10
求解非线性规划的滤子方法研究
线性规划问题在实际生活中有着广泛的应用，随着经济和计算机技术的发展，作为最优化方法的一个重要分支，非线性规划方法在经济、工业、国防等国民经济和社会发展的各领域都有广泛的应用。但是在非线性规划中，有一些理论问题没有解决，有些新的方法有待进一步完善，特别在当前大数据背景下，传统的算法已经不能适应新的需求（如问题的数据量庞大且带有特殊结构，Jacobian矩阵计算困难等）。因此，一方面需要对原有的算法理论进一步完善，另一方面，需要研究在大数据背景下的优化算法的理论和实际计算效果。
本项目考虑把NCP函数和滤子方法相结合，利用对偶信息，减弱收敛的条件，提高计算效果。其次，针对滤子方法、SQP方法各自的不足之处，考虑将其同其它算法结合并利用数值代数技术，如与序列线性方程组方法相结合，以减少其计算量，可以克服原约束优化算法的一些缺点。最后，考虑一些带有特殊结构的大规模优化问题，如约束Jacobian计算困难或Jacobian结构特殊，利用数值代数技术对模型降阶并设计合适的优化算法。简言之，在现有的滤子方法的研究结果基础上，拟利用数值代数（如Krylov子空间方法）和滤子技术提出一些解决约束非线性规划问题的新方法，完善它们的收敛性分析和其它理论分析，提高它们的计算效果。这不仅在滤子方法等数学规划理论与算法方面有所贡献，而且在经济、工程、科学计算领域也具有重要的应用价值。
该项目已获国家自然基金项目立项支持。
上海电力大学
2021-04-29
供应链成本分配的权变结构研究
600年来地球是圆的,而现在地球则是平的.目前国际分工呈现出垂直专业化分工趋势,供应链成本管理成为理论与实务界广泛关注的问题.本论文所研究的供应链成本分配则是供应链成本管理的核心基础.近十年来,经济全球化和产品内国际垂直分工极大改变了世界制造业的生产格局与竞争基础,供应链之间的竞争成为新的竞争模式,供应链成本分配和供应链成本管理愈来愈得到理论界和实务界的关注.
南京审计大学
2021-04-28
新冠肺炎确诊病例的CT特征研究
2020年1月31日，兰州大学第一医院2019-nCoV研究团队在国际放射学首位期刊Radiology（IF 7.608）发布了学术成果：2019-nCoV确诊病例的CT特征；同步推送全球放射医师，关注新型冠状病毒肺炎的CT影像学表现。2019-nCoV科研攻关专家组组长、兰州大学第一医院院长李汛教授正在带领科研团队，紧密围绕2019-nCoV流行病学特点、快速诊断技术、诊疗模式、中药防杀与治疗、防控体系构建与感控指南建立、消毒与废物处理六个方面进行全方位研究。医院第1例病例确诊后，雷军强教授作为第一作者将其典型的影像学特征在国际顶级放射期刊报道，助力抗击新冠病毒肺炎工作的进行。 兰州大学第一医院院长助理祁小龙教授、雷军强教授及其放射科团队将围绕“基于智能影像技术的重大公共卫生事件防控体系构建”开展科研攻关，紧密配合一线医护团队开展2019-nCoV疫情的早筛、早隔、早诊和早治。
兰州大学
2021-04-10
关于超高通量分离膜的研究成果
纳米孔道的离子输运现象是材料科学和生物物理等领域研究的热点。当纳米孔道的尺度达到纳米即接近分子大小时，将会出现许多奇异的输运现象。研究这些输运现象对于了解细胞膜离子通道机制，制备新型高效分离设备淡化海水、处理污水，探索新型DNA测序方法等都有重要意义。基于核径迹高分子膜制备的纳米孔具有结构坚韧富有柔性并且可以高效大规模制备的优点，但是由于已沿用六十多年的传统化学蚀刻制备法不便可靠控制蚀刻速率，无法达到亚纳米尺度。刘峰和王宇钢课题组基于多年来核径迹纳米孔研究工作的基础（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通过高能重离子轰击高分子膜并进行充分紫外线照射，不进行蚀刻而成功制备亚纳米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。该膜具有超高离子选择性，比如阴阳离子选择性高达108，但导通量离实际应用尚有一定距离。事实上，选择性和通量对于所有离子分离膜都是一对难以调和的矛盾。2017年《Science》专门就此发表题为“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的长篇评述文章，指出分离膜研究的正确方向是要同时具有高选择性和高通量。通过优选高分子膜并利用新的制备工艺，刘峰、王宇钢课题组所获得的新型纳米尺度核孔膜，在保持碱金属离子与重金属离子高选择性的同时，将离子的输运率提高了3个数量级 （图A）。 这种纳米核孔膜的优异分离性能突破了传统的分离膜和氧化石墨烯等新型分离膜的局限 （图B）。与此同时，他们还建立了高分子纳米孔模型并通过分子动力学模拟揭示，一方面由于孔的半径在0.5纳米左右极大减少了脱水势垒的阻碍从而极大提高了输运量，同时由于部分脱水的离子和表面吸附的电荷之间的相互作用而保持了高选择性 （图C）。 这项研究揭示了纳米孔道的离子输运新机制，并且为突破高选择性和高输运率的矛盾提供了新的思路。通过该方法所制备的高分子膜在过滤重金属元素的水净化，制备新型电池等方面也有重要应用价值。
北京大学
2021-04-11
关于自发对称破缺微腔激光的研究
高性能的相干光源是基础光物理研究和集成光子学应用的关键前提之一。近年来，具有超高品质因子的回音壁模式光学微腔已经成为研究各种新型高效光源的重要平台，实验上已经获得了包括宇称-时间反演对称激光、轨道角动量激光和微腔光学频率梳等。然而，回音壁微腔模式存在的固有手征对称性导致腔中激光场通常是等强度相向传输的，严重阻碍了诸多光子学器件应用的发展，例如单向光发射、全光寄存器和非互易光传输等。迄今，要获得具有单向性的回音壁微腔手征激光，通常需要直接打破光学谐振腔的几何手征对称性。这种方法得到的激光方向性是固定的，难以动态调控其出射性质，且对谐振腔的形状设计和工艺制备要求较高。
北京大学
2021-04-11
关于氮化物半导体掺杂研究的进展
采用红外光谱和拉曼光谱技术，克服了GaN中强烈的剩余射线带相关反射区导致的测量难题，实验中观察到半绝缘GaN中与C有关的两个局域振动模，并结合第一性原理计算，给出了C杂质在GaN中替代N位的直接证据，解决了这一长期存在的争议问题。该成果对于理解和认识C杂质在AlN、BN、ZnO等其他六方对称化合物半导体材料中的掺杂行为亦具有重要的参考价值。
北京大学
2021-04-11
全球变暖下极端降雨响应的区域特征研究
极端降雨天气常导致洪涝和泥石流等重大气象灾害，给人身安全、社会经济和生态环境带来极大影响。近年来在全球暖化的气候背景下，全球范围内很多区域的强降雨等极端天气的发生概率或强度也显著增加，对社会的灾害应对能力提出了严峻的挑战。极端降雨的气候响应有着很强的区域特征（图1），理解这些区域特征至关重要。 研究使用一种新颖的分析方法将极端降雨气候响应分解为干动力学部分（大尺度扰动强迫）和湿动力学部分（小尺度对流的潜热反馈），并且通过一个理论模型将干/湿动力学耦合起来。对多模式模拟结果的集成诊断分析发现：干动力部分在低纬度地区显著减弱、在中高纬度地区增强；湿动力部分则是低纬度增强，随着纬度的增加增幅减小。研究进一步为湿动力学部分构建了一个理论模型，使用一个简单的方程揭示了潜热反馈和大气水汽之间强的非线性关系。此理论模型很好的解释了全球增暖下大气水汽的增多和静力稳定度的变化导致的极端降雨中对流潜热反馈的变化（图2）。研究结果为极端降雨气候响应的区域特征提供了定量直观的解释，系统阐明了造成极端降雨气候响应分布特征的机制，有助于改进极端降雨的气候预测。
北京大学
2021-04-11