环境DNA技术是21世纪生态环境领域革新性技术之一,该技术打破了传统生物监测的局限，对生态系统各生态类群物种组成和丰度的准确解析，为生态系统生物多样性评估和生态健康诊断提供了新的方向，也为相关部门落实推进生态文明建设奠定了技术基础。 本项目开发了一系列基于环境DNA的水生态健康监测相关产品及整套污染诊断解决方案。该技术旨在针对饮用水源、受纳水体、景观水体、污水处理厂等，通过新型生物多样性评估技术快速准确计算出生态受损范围和程度，结合环境污染物诊断关键致毒物质，制定针对性环境修复方案。整套解决方案的创新点:1.开发了一种全新的环境DNA生物检测技术工艺包，用于物种多样性调查、入侵物种检测、濒危物种检测等生态环保领域，该技术完全摆脱了当下基于生物形态区分物种的枷锁，利用物种基因序列差异对生态系统内小到微生物，大到鱼类、哺乳动物等进行快速“无创式”健康体检，实现检测过程数字化和物种识别智能化，全面了解生态系统的自然生物资源。该技术和传统方法相比，物种多样性检测效率提高300%，检测成本下降60%，检测准确性提高30%;2.发明了一套新型的生物毒性评估方法和诊断设备，可实时监测并记录水生生物在水体中的生理反应和行为。通过受试生物的行为表现判断水体是否有毒以及致毒物质的种类，真实监测和评估化学污染物进入水体后对水生生物的急慢性影响，最后在实验室中可以对现场富集在吸附柱里的样品进行洗脱准确分析出为何种致毒物质，从而进行更高层次的风险评价及事故责任鉴定。 南京大学生态毒理与健康风险团队在2012年就开始进行DNA宏条形码相关研究，开发了一系列分子生物监测的方法，监测领域涵盖微生物、浮游植物、浮游动物、底栖动物和鱼类等群落，具备深厚的技术积累。目前团队申请国家发明专利19项，授权美国专利1项，软件著作权5项，覆盖涵盖技术方法、物种数据库和 eDNA大数据分析算法3大核心方面。同时，本团队多次承办或联合承办国内环境监测系统的大型培训，包括2019年全国监测系统培训、2020年全国环境监测系统站长培训班、2020年南水北调中线局河南分局培训等多次培训。团队2019年开始带头举办国家年度eDNA会议,目前已成功举办2届会议,邀请领域专家与行业相关人士与会讨论eDNA技术更新与应用推广，获得业内一致好评。项目团队也多次受到主流媒体报道，包括央视新闻联播、南京日报、江苏科技报、紫金山新闻等。团队已在2020年开展了“中国环境科学学会团体标准”的立项工作，将环境DNA技术标准化、流程化，为产品市场化提供重要保障。

保证预应力工程百年耐久性的灌浆设备和封锚仪器是针对沥青基灌浆材料具有高温流动性和高粘稠度的特点，研发的适合预应力工程现场施工用的沥青基灌浆设备。在功能上包括：灌浆材料的全程温度控制系统、灌浆材料加热、储存结构、灌浆材料的泵送结构、灌浆材料的输送结构。 技术特点： 1）灌浆设备在沥青针对沥青基灌浆材料的高粘稠度实现远距离、大扬程的输送。2）这种新型的预应力封锚配套仪器主要由加热部分和挤压部分组成。在挤压部分中，能够自由伸缩的小型液压装置是其技术创新点，在热缩管中的热熔胶受热溢出后，小型液压 设备推动两个端部的挤压板，对热缩管进行挤压，达到封锚的目的。    主要技术指标： 温度达到120℃±5℃范围内。  应用范围： 本项目所研究的保证预应力工程百年耐久性的封锚仪器和灌浆设备，主要应用于后张法预应力混凝土孔道沥青基灌浆材料灌浆及梁端封锚施工中。

生物大分子药物是21世纪药物研究开发中最有前景的领域之一。运用生物信息学和计算机辅助药物设计方法开展蛋白质工程药物的分子设计是当今生物药物的研究热点。现在生物大分子药物已被全球公认为21世纪药物研究开发中最具尖端性及前沿性的研究领域，世界上所开展的所有最尖端、最先进的重大疾病治疗方法均与生物大分子药物有关，近年来蛋白质工程技术为药物的研究提供的有效的技术平台，加快了开发理想蛋白质工程药物的进程. 当前心脑血管疾病已成为对人类健康的最大威胁之一，研究开发高效的溶栓药已成为临床的迫切要求，尽管现有的溶栓药物疗效肯定，但其中大多数药物用药剂量大,治疗成本高, 还由于缺乏组织特异性和病变部位的靶向性，在体内极易降解，半衰期短或难以进入细胞内，并有潜在的出血性以及服药后血栓再生等缺点，如何提高溶栓药物的靶向性，使药物选择性地作用于血栓部位，以减少不良反应，是当前治疗心血管疾病的一个亟待解决的问题，运用基因组、蛋白组研究的最新成果以及采用现代生物技术开发新型高效靶向的溶血栓新药具有创新的学术价值和重大的社会意义及显著经济效益。近年来蛋白质工程技术将溶栓药物与抗凝剂等连接成既具溶栓活性,又具抗凝双重功能融合蛋白是目前国内外第三代溶栓药物研究的方向，新型溶栓剂的要求是具有多种功能综合在一起的理想的溶栓制剂,既具有较高的溶栓活性,又具抑制血栓的功能,从而使溶栓剂具有较高的纤维蛋白的专一性,降低溶栓药物使用后再栓塞形成的可能性。采用蛋白质工程技术设计具有抗凝溶栓双功能的新药已经成为现代药学的研究重点。同时随着基础研究血栓形成机制的进一步阐明,血栓疾病的发生非单一靶点引发而是一种多靶点疾病，针对血栓形成的特点和不同靶点进行更有效的抗血栓形成的新药研究是国内外该领域的前沿。 本项目是一种具有成为新一代溶栓新药的良好潜景的全新抗凝和溶栓双重功效水蛭素12肽-瑞普替酶融合蛋白(HV12p-rPA) 。

本发明公开的基于多苯醚结构的膨胀成炭阻燃耐熔滴共聚酯是在Ⅰ、Ⅱ表示的合成聚酯结构单元的基础上，引入了由Ⅲ表示的结构单元经无规共聚所组成，所制备的膨胀成炭阻燃耐熔滴共聚酯的特性粘数[η]为0.43-0.95dL/g，极限氧指数为25.5-34.5％；垂直燃烧等级V-2～V-0级；锥形量热测试中峰值热释放速率p-HRR为198-658kW/m2。本发明还公开了其制备方法。由于本发明引入的含多苯醚结构的单体能在高温下发生重排反应，形成多芳香环或多芳香含氧杂环的稳定结构，因而具有极高的膨胀成炭速率和质量，赋予了共聚酯优异的阻燃性与耐熔滴性能。本发明共聚酯的制备有着成熟的工艺、简单方便的操作，易于工业化生产。

本发明涉及微生物基因工程技术领域，具体涉及一种提高酿酒酵母合成虫草素的方法、酿酒酵母工程菌。本发明通过将来源于蛹虫草的密码子优化后的2’‑羰基‑3’‑脱氧腺苷还原酶基因和3’‑腺苷单磷酸磷酸水解酶基因使用质粒进行表达，然后将质粒转化至宿主细胞中得到酿酒酵母工程菌，再将活化后的酿酒酵母工程菌经种子培养得到的种子液接种至含有代谢效应物的发酵培养基中进行发酵培养合成虫草素。本发明通过在发酵培养基种添加代谢效应物(Cu<supgt;2+</supgt;、Fe<supgt;2+</supgt;、Mg<supgt;2+</supgt;、Zn<supgt;2+</supgt;、柠檬酸、半胱氨酸、天冬氨酸、甘氨酸、VB<subgt;1</subgt;和茶多酚)，并对代谢效应物的种类和浓度进行优化，显著提高了虫草素的产量和合成效率。通过使用本发明获得的菌株和最优效应物组合，在发酵罐中虫草素的产量达到2.9g/L。

层间转角在层状堆垛的二维材料体系中提供了一个全新的自由度来调控其结构与性质。近几年，相关方面的研究引起了广泛的关注。早在2012年，何林课题组就开始关注转角对双层石墨烯结构和电学性质的影响，测量了不同转角双层石墨烯的两个范霍夫峰的峰间距能量与转角大小的关系[1]，并预言该体系中的准粒子具有可调控的手征性[2]，研究了应变结构在该体系产生的赝磁场和赝朗道能级[3]。2015年，何林团队发现双层转角石墨烯体系费米速度随角度减小而迅速下降，证明在转角为1.1度(第一魔转角)附近时费米速度降为零[4]，并于2017年，在转角接近魔转角的双层石墨烯体系观察到强电子-电子相互作用[5]。2018年初MIT的Pablo课题组在魔角双层石墨烯观察到电子-电子相互作用导致的关联绝缘体态和超导态，魔角双层石墨烯物性研究迅速成为过去两年凝聚态物理研究的最大热点。 近期，何林课题组发展了一套方法，能够可控地制备利于扫描隧道显微镜系统（STM）研究的双层转角石墨烯，并利用STM研究了小角度双层石墨烯的性质，深入探索该体系由于电子-电子相互作用导致的平带简并度解除和新奇强关联量子物态的关联。例如，何林课题组与合作者发现当小转角体系的平带被部分填充时，电子-电子相互作用会解除平带的谷赝自旋简并度，在体系中产生很大的轨道磁矩（每个莫尔约10μ_B），由于轨道磁矩和磁场的耦合，谷极化态的劈裂能量会随着外加磁场线性增大[6]。同样的结果也在应变引起的平带中观察到了，当双层石墨烯的转角接近魔角时，体系中微小的应变结构可以使两个范霍夫峰之间出现一个新的零能量平带（赝朗道能级），何林课题组与合作者发现电子-电子相互作用会解除赝朗道能级的谷赝自旋简并度，产生轨道磁性态[7]。这些结果表明小转角石墨烯体系是研究二维轨道磁性态和量子反常霍尔效应的理想平台。在角度大于魔角的小转角双层石墨烯中，何林课题组与合作者证明电子-电子相互作用依然会起重要作用，并有可能产生完全不同于魔角双层石墨烯的新奇强关联量子物态。例如在1.49度的样品中，他们证明电子-电子相互作用解除了体系平带中的自旋和谷赝自旋的简并度，产生了一种全新的自旋和谷极化的金属态[8]，这一结果进一步拓宽了转角体系新奇强关联量子物态的研究范围。 除了电学性质受层间转角的调制，在双层转角石墨烯体系，由于层间堆垛能与层内晶格畸变引起的应变能的竞争，其原子结构也会随着角度发生改变。最近，何林课题组系统研究了双层转角石墨烯结构随着角度的演化，发现当转角大于魔角时，体系可以看作两个独立的刚性石墨烯层发生扭转，层内晶格畸变几乎可以忽略（定义为非重构结构）；当转角小于魔角时，由于莫尔条纹周期较大，层间堆垛能占主导，从而引起晶格畸变产生堆垛的畴界（domain wall）网格（定义为重构结构）。这种畴界的两边都是Bernal堆垛的双层石墨烯（分别为AB堆垛和BA堆垛），能传输谷极化的电流（图一）。我们利用STM证明非重构和重构的两种结构在魔角附近都能稳定存在。进一步，我们发现利用STM针尖脉冲可对魔角双层石墨烯的非重构和重构结构进行切换，从而开关其二维导电拓扑网格。同时，我们发现在强关联效应中起到重要作用的魔角双层石墨烯平带的带宽也能在这一过程中被调控[9]。相关成果近日刊发在物理学期刊《Physical Review Letters》上。何林教授课题组博士生刘亦文为第一作者，美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的苏赢博士为文章的共同第一作者，何林教授为通讯作者。

塑料制品给现代生活带来极大便利的同时，也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品，由于其极端的稳定性，废弃后在环境中长时间也难以降解，最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料，以部分替代石油基塑料，是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制，这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此，引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能，拓宽其应用范围，加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制，发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法，团队成功地将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大，产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽，使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计，这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构，使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料，并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控，成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块，一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度，另一方面，还通过裂纹偏转等仿生结构原理，大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能，为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。

项目成果/简介:塑料制品给现代生活带来极大便利的同时，也正造成严重的环境问题。大多数塑料来自于石油产品，由于其极端的稳定性，废弃后在环境中长时间也难以降解，最终造成持续性的环境污染问题。研发一系列可持续的高性能结构材料，以部分替代石油基塑料，是该问题最有希望的解决方案之一。现有的生物基可持续结构材料都受到机械性能较差或制造过程的过于繁琐的限制，这些因素从成本和生产规模上制约了这类材料的应用。因此，引入先进的仿生结构设计来制造新型的可持续高性能结构材料将可以极大地提高这类材料的性能，拓宽其应用范围，加速可持续材料替代不可降解塑料的进程。近日，中国科学技术大学俞书宏院士团队将仿生结构设计理念运用于高性能生物基结构材料的研制，发展了一种被称为“定向变形组装”的新型材料制造方法，实现了具有仿生结构的高性能可持续材料的规模化制备。通过这种定向变形组装方法，团队成功地将纤维素纳米纤维（CNF）和二氧化钛包覆的云母片（TiO2-Mica）复合制备了具有仿生结构的高性能可持续结构材料。所获得的结构材料具有比石油基塑料更好的机械和热性能，有望成为石油基塑料的替代品。该工艺过程宜于放大，产品具有良好的可加工性和丰富多变的色彩和光泽，使其可以作为一种更加美观和耐用的结构材料有望替代塑料。 该材料具有仿珍珠母的结构设计，这种仿生设计有效地改善了材料的力学性能。珍珠母所具有的砖-泥结构，使其可以基于普通的天然物质构筑高性能的材料，并兼具高强度和高韧性的优良特性。研究人员通过多尺度的仿生结构设计和表面化学调控，成功构筑了这种兼具高强韧特点的天然生物基可持续结构材料。二氧化钛包覆的云母片作为仿生结构中的砖块，一方面为结构材料提供了远高于工程塑料的强度，另一方面，还通过裂纹偏转等仿生结构原理，大幅提高了材料的韧性和抗裂纹扩展性能，为该材料作为一种新兴的可持续材料替代现有的不可降解塑料打下了坚实的基础。