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揭示生物振荡网络的设计原则
生物振荡网络作为生命体的内禀时钟，调节各种与时间信息相关的生命过程，因此需要在减小计时涨落的同时，保持对环境信号的敏感性。 对于处于热力学平衡态的系统，涨落耗散定理表明，高响应与低涨落不可能同时完成。但是生命系统处于非平衡态，并没有涨落耗散定理的约束。对于振荡网络这一非平衡态系统，如何保持高敏感性和精确性，以及对应的热力学的设计原理，是一个重要的利用物理原理理解生命系统的基本问题。 欧阳颀教授研究组与美国IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北京大学物理学院/定量生物学中心教授）展开合作，首次从理论上揭示了生化反应网络优化振荡功设计原则。研究发现，通过增加系统的自由能耗散，振荡的计时精确性增加，这与之前的研究相符；更重要的是，耗散的增加还能够增强系统对于外界信号的响应，两者呈正比关系。通过对简单模型的解析发现，额外的自由能耗散可以加强振荡相位与振幅的耦合，借此来增强对信号的响应，从而打破了平衡态的涨落响应关系。为了同时达到高敏感性和精确性，系统需要精细的分配参与反应的非平衡环路中的自由能耗散。研究基于化学势与反应流提出了两条重要的能量分配原则，并在相关实验数据分析中得到验证。
北京大学
2021-04-11
肿瘤特异的生物正交前药
协同利用酶触发的超分子自组装和生物正交断键反应，在肿瘤细胞内部实现原位、特异的前药激活，不仅极大地降低了抗癌药物的毒副作用，而且增强了靶向活化能力。设计合成了带有前药激活开关Tetrazine的酶响应组装前体短肽，利用宫颈癌细胞过表达的磷酸酶，在肿瘤原位构建功能纳米组装体，使前药激活开关获得肿瘤靶向性并且大量富集。后续使用的阿霉素前药TCO-DOX (其中，TCO为生物正交脱笼基团)在正常细胞或组织内没有激活，不产生毒性；而在肿瘤内则能被高效激活，显著提高了癌细胞的杀伤效果。
北京大学
2021-04-11
MOFs生物杂交材料的可控设计
开发一种简单的合成策略，制备具有高活性的酶@MOFs生物杂交材料。该方法的关键在于添加了能够作为“形貌调制器”的聚多肽-聚谷氨酸（γ-poly-L-glutamic acid, PLGA)。PLGA是一种阴离子生物聚多肽，不仅可通过静电组装方式调控酶的表面电荷进而加速酶@ZIF-8杂交材料的形成，而且PLGA直链上丰富的羧基基团可与金属离子竞争配位，原位裁剪出具有不同形貌和孔径尺寸的酶@ZIF-8纳米结构（图1A）。研究表明不同的纳米结构对于杂交材料的活性有重要影响，其中设计的介孔2D酶@ZIF-8纳米片结构由于具有更短的底物扩散路径和更大的孔道尺寸，极大提高酶活性位点的利用率，因此得到的MOFs杂交材料具有优异的生物活性。基于提出的合成策略，研究人员还建立一个 MOFs“人造细胞”，通过酶级联反应模拟细胞内的信号转导（图1B）。该人造细胞对葡萄糖具有双重光学（荧光和比色信号）响应，两种光学信号都与葡萄糖浓度成正比，并且在两个互补的浓度范围内灵敏。
中山大学
2021-04-13
生物标志物的热学检测
本成果提出并利用单种/多种相变纳米粒子的热学特性来对复杂液体样品中进行单种/多种生物标志物的同时检测的方法，其检测灵敏度（至pg/ml）和检测多重性（能够同时检测种生物标志物分子）比传统常规的检测手段有很大的提高，从而有利于提高诊断可信度。此种新型的纳米检测技术在疾病监测、控制以及诊断有着十分广阔的应用前景。
西南交通大学
2016-06-24
生物的生殖、发育和遗传挂图
宁波华茂文教股份有限公司
2021-08-23
大功率光纤激光技术及应用项目（技术）
成果简介：该项目采用高功率高效半导体单管激光器做为泵浦源，利用掺杂 双包层光纤、光子晶体光纤、双包层光纤光栅，采用特有的高效驱动电源技 术，为大功率光纤激光技术产业化提供最佳的解决方案。大功率光纤激光器是近年来发展的最新激光技术之一，是大功率激光器小型化、全固化、集成化发展的一个重要方向和趋势，是继灯泵固体激光器、半导体泵浦固体激光 器之后的第三代激光器，是当前国际上着力开发的新型激光器件，已成为激 光在军事和商业应用中的重要技术。该项目将实现 5
北京理工大学
2021-04-14
甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝TT2基因家族及其应用
本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝TT2基因家族及其应用； 所述白菜透明种皮2的基因家族包括2个成员：BrTT2-l基因和BrTT2-2基因，所述甘蓝TT2的基因家族的 1个成员BoTT2基因，所述甘蓝型油菜TT2基因家族包括3个成员：BnTT2-l基因、BnTT2-2基因和BnTT2- 3基因；芸菱属6个TT2基因之间具有很高的同源性；本发明还公开了上述基因家族在植物分子育种中的应 用,通过反义抑制其在黑籽甘蓝型油菜中的表达后,转基因植株发生了种皮颜色变浅等性状变化，具有创造 转基因黄籽材料的潜力。
西南大学
2021-04-13
甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝MYBL2基因家族及其应用
本发明涉及基因工程技术领域，特别涉及甘蓝型油菜及其亲本物种白菜和甘蓝MYBL2基因家族及其应 用；所述白菜MYBL2基因家族包括2个成员：BrMYBL2-l基因和BrMYBL2-2基因，所述甘蓝MYBL2基因家 族包括2个成员：B0MYBL2-1基因和BoMYBL2-2基因，所述甘蓝型油菜MYBL2基因家族包括4个成员： BnMYBL2-l基因、BnMYBL2-2基因、BnMYBL2-3基因和BnMYBL2-4基因；芸臺属8个MYBL2基因之间具 有较高的同源性；本发明还公开了上述基因家族在植物分子育种中的应用，通过构建正义超量表达植物载体，转化黑籽甘蓝型油菜品种中双10号后，获得6株转基因植株。与非转基因的外植体对照相比，转基因植 株生长发育正常，但种皮中原花青素等色素减少，同时种皮变薄，形成转基因黄籽性状，是油菜黄籽性状育 种的新资源。
西南大学
2021-04-13
“云上三院 · 战’疫’专版”服务模式
中山大学附属第三医院脑病中心将最新研发的“云上三院”掌上智慧医疗平台提前投入抗“疫”一线，平台紧急开发了“云上三院 · 战‘疫’专版”，陆续上线了“新冠风险自评”“疫期心理自测”“心理远程诊室”“方舱之声”四个板块，以弥补传统线下医疗模式的不足。 附属第三医院脑病中心“云上三院 · 战’疫’专版”服务模式 四个板块上线后迅速取得良好效果，其中“新冠风险自评”服务了近20万人群，智能筛选出7.8%的新冠肺炎高风险患者并提醒其及时检测和自我隔离，为防控新冠肺炎传播、缓解民众紧张情绪、避免盲目就医提供了有力保障；“疫期心理自测”服务了25万人群，智能筛选出13.5%的中重度焦虑/抑郁患者（包括前方医护人员），并指引其免费线上咨询和治疗；为了解决特殊时期心理医生资源不足和医患无法面对面就诊的困境，平台又紧急开发了“心理远程诊室”和“方舱之声”，提供心理在线咨询和音乐治疗，实现了精神心理疾病线上一站式诊疗闭环服务。 “心理远程诊室”版块上线后，为了尽可能多地帮助线上出现的诸多中重度精神心理问题的患者，附属第三医院精神心理诊疗团队自发组成10人的“心理志愿者服务队”，他们在“云上三院”的“心理远程诊室”轮流值守在线服务，获得了广泛的赞誉。 附属第三医院医务人员正在指导患者使用“云上三院”
中山大学
2021-04-10
一种新型片上微型电子源
真空电子器件（如X射线管、微波管、阴极射线管等）广泛应用于航空航天、医疗健康和科学研究等重要领域，但面临体积大、功耗高和难集成等问题，解决这些问题的一个方案是实现微型化的片上真空电子器件。电子源是所有真空电子器件必不可少的关键元件，当前，电子源的微型化和片上化是限制真空电子器件微型化和片上化的主要瓶颈之一，因此高性能的片上微型电子源是真空电子学领域急需的一种电子元器件。 片上微型电子源的研究始于1960年，目前已有多种片上微型电子源。然而，现有的片上微型电子源的整体发射电流较小，很难满足较多的应用需求。 本项目研发出一种新型的片上微型电子源，具有优良的综合性能，有望在片上微真空系统和微小型真空电子设备领域取得突破。
北京大学
2021-02-01