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SARS-CoV-2与SARSr-CoV存在趋同进化的研究
2020年3月5日，东北师范大学在bioRxiv上上传了一篇Strong evolutionary convergence of receptor-binding protein spike between COVID-19 and SARS-related coronaviruses的研究，该研究发现SARS-CoV-2和SARS-CoV存在远缘关系，但两者都能够通过同一受体ACE2感染人类宿主，并引起相似的临床和病理特征，表明S蛋白可能存在趋同进化。然而，其趋同的分子基础仍不得而知。本研究中使用最近开发的分子植物生态学方法来研究趋同的分子基础。分析表明，S蛋白在SARS-CoV-2和SARS-CoV相关分支沿线经历了大量有意义的达尔文选择。进一步研究显示，SARS-CoV-2和SARSr-CoV类之间S蛋白的受体结合域（RBD）中趋同进化的氨基酸位点比例异常高，导致RBD序列在系统发生上的联合。除了S蛋白，作者还发现其伙伴蛋白ORF3a的趋同进化。结果表明，SARS-CoV-2与SARSr-CoV之间具有很强的适应性趋同进化，可能促进它们对类似或相同受体的适应性。最后，作者指出，许多观察到的蝙蝠SARS-like-CoVs与SARS-CoV-2和SARS-CoV的S蛋白的RBD序列存在趋同进化，可能预先适应人类宿主受体ACE2，因此将是潜在的新的冠状病毒来源。
东北师范大学
2021-04-11
应力吸收层沥青混合料贯入试验数值分析与试验评价
技术创新性：采用灰关联分析法，提出了沥青高温黏度和软化点是影响应力吸收层沥青混合料高温抗剪变形能力的两个主要因素。
技术依托单位：天津第三市政公路工程有限公司、天津城建大学
技术性能特点：明确了粗细集料分布均匀的应力吸收层混合料级配范围；提出了破坏荷载、破坏模量等评价应力吸收层沥青混合料抗剪性能的主要指标；可进行应力吸收层沥青混合料的级配设计和应力吸收层复合式路面结构高温抗剪性能的评价。
天津城建大学
2021-01-12
生态村污水和垃圾处理实用技术与示范工程
研究方向：再生水处理、废水处理及回用、给水处理，污泥处理与处置，恶臭及废气处理。
项目简介：
国家环境保护部颁布的《国家级生态村创建标准》（试行）中规定了十五项考核指标，15 个指标中 8 个指标都直接或间接与污水和垃圾处理有关。
南开大学可根据不同地区文明生态村建设的实际情况制定污水处理技术规范和垃圾处理技术规范，推广与当地经济技术水平相适应、现实可行的文明生态村最佳污染防治技术和生态保护技术。
生态城镇建设的重点和难点是农村生态环境建设中的垃圾处理问题。农村生态环境建设的基础是自然村生态环境建设。随着城乡一体化建设的深入开展，作为生态城镇建设的重要组成部分―污水及垃圾处理工程建设，是能否建设成为生态城镇的重要内容。
目前，农村采用的小型污水处理工艺主要有：活性污泥法、化粪池、污水的土地处理、分离膜法和生物膜法等，但在推广应用方面仍然存在许多要解决的技术问题。
农村垃圾主要来源于居民生活、家庭畜禽养殖垃圾、规模化养殖业固体废物、乡镇工业废弃物及少量危险废弃物。这些都为目前农村垃圾的集中整治处理提出了新的挑战。
本项目工作目标：
(一) 符合国家产业政策、技术政策；
(二) 工艺成熟、技术先进、经济合理；
(三) 已有两个以上应用实例；
(四) 技术适应性强，覆盖面广，可广泛推广应用；
(五) 对防治环境污染、改善环境质量和保护生态环境具有重要作用；
(六) 专有技术权属明确。
南开大学
2021-04-13
单分散金属纳米颗粒自动化生产工艺与设备研发
金属纳米颗粒是重要的超材料（Metamaterials）物质，在化学化工（如催化剂）、生物医药（如医学成像与诊断试剂）、新能源（如光能转化）等领域中有着巨大的市场前景。以金纳米颗粒为例，目前国际 市 场 基 本 被 英 国 BBI 等 极 少 数 公 司 所 垄 断。根据 BBI 公司统计，其产品在科研领域的使用频率超过 4 亿次/年，按照其售价约 2 英镑/毫升，每次测试使用 10 毫升计算，该公司仅纳米金销售年产值就超过 80 亿英镑。金属纳米颗粒的原料成本并不高，仍以纳米金为例，1 克氯金酸（人民币 200 元）可生产纳米金 1 万毫升，按照 BBI 的售价价值约 2万英镑。而且在国内购买 BBI 等公司的产品还需缴纳高额税费，供货期通常长达数月之久。国内金属纳米颗粒的生产有面临工艺不完善、无法自动化大规模合成等问题。实验室的小规模制备成本高，并且产品单分散性和颗粒尺寸重现性不好，无法同国外公司竞争。
我们经过多年的研究积累掌握了各种金属纳米颗粒的精准形貌和尺寸控制方法，结合微流控技术能够实现自动化合成，可以生产多种形状规则、尺寸均一的高质量产品，预期在国内和国际市场都有很强的竞争力。
南开大学
2021-04-13
天然脂肪酸表面活性剂的制备与性能
季铵盐是表面活性剂的重要组成部分，具有比传统的表面活性剂更明显的优势，如乳化性能高、增溶性强、生物降解性好，能够大量的运用于矿石浮选、日用化妆品、杀菌、金属缓蚀、纺织等诸多方面。课题开发亚麻油酰胺丙基-PG-二甲基氯化铵、椰油酸双酯季铵盐等表面活性剂的制备新工艺，提高其表面张力、增溶性、乳化性等方面的物理性质，现代许多化学工业生产中不可或缺的添加剂，尤其是对于新型季铵盐表面活性剂的研究意义重大。不同结构的天然脂肪酸表面活性剂具有表面活性剂的水溶性好，使用 pH 范围大，适合用于个人日常的护理清洁用品，在清洗剂中能够与非离子表面活性剂复配成杀菌、消毒清洗剂。
关键技术
表面活性剂的制备技术；
表面活性剂的结构调控与性能。
获得成果
1、论文发表方面：公开发表 SCI 学术论文 30 余篇；
2、专利申请方面：授权中国专利 6 件；
3、基金资助方面：获国家自然科学基金项目 3 项。
江南大学
2021-04-13
聚 β 羟基丁酸酯与异亮氨酸联产菌代谢工程改造
本研究构建一种谷氨酸棒杆菌基因工程菌，使其同时发酵生产两种产品：聚羟基脂肪酸酯和异亮氨酸；前者是胞内产品，后者是胞外产品。该基因工程菌可以降低生产成本，具有工业应用前景。研究结果显示：将 phaCAB 基因簇导入 WM001后，WM001/pDXW-8-phaCAB 96h 产量为 9.58 g/L，而 WM001/pDXW-8 96h 产量为6.65 g/L，产率提高 65%达到 0.15g 异亮氨酸/g 葡萄糖。PHA 产量达到 28.7%(w/w)。
关键技术
聚羟基脂肪酸酯（PHAs）是部分微生物生存在具有较高碳源与氮源的条件下，生成的一类微生物自身碳源、能源储备物的胞内聚酯。根据相关报道，将 PHB 合成代谢基因簇导入细胞内，可实现 PHB 与某些代谢产物的联产和增产，提高底物的利用率。L-异亮氨酸是一种人体必需氨基酸，因其在医药、食品和健康保健领域有广泛的应用，而使其近几年的生产能力发展迅速，目前国际上比较先进的主流生产方式为发酵法生产 L-异亮氨酸。谷氨酸棒杆菌(Corynebacteriumglutamicum)是一种小棒状、革兰氏阳性的食品安全生产菌，目前已经用于工业生产 L-异亮氨酸，本成果构建能高产 PHAs 的 C. glutamicum 菌株，具有工业化应用潜力。
江南大学
2021-04-11
未知自由曲面复杂零件再设计与直接加工技术
项目简介
针对制约我国机械装备行业发展与提升的复杂关键零部件再设计与快速加工等技术瓶颈，以影响整机性能的机械装备凸轮、汽轮机叶片、螺杆压缩机转子、增压器叶轮等为研究对象，着力构建未知自由曲面复杂零件再设计技术与数据点云直接加工技术的集成创新，使再设计效率和直接加工精度得到极大提高，技术水平和产业化成果达到国内同类研究和应用的领先水平。
技术指标
(1)未知自由曲面复杂零件的高精高效数字化技术。研究了基于蚁群算法和遗传算法的多特征测量路径规划技术、曲率连续自适应测量技术、BP 人工神经网络重定位技术、Delaunay 半径补偿技术等，开发了“复杂未知自由曲面三维智能测量系统”，为高精高效数字化奠定了基础。
(2)基于多分辨分析的曲线曲面控制顶点光顺技术。针对传统光顺算法计算效率极低，细节难于保留等问题，研究了二进小波多分辨快速光顺技术和有理数尺度小波的任意分辨率光顺技术，首创了“曲线曲面多分辨分析光顺系统”，兼顾了光顺的整体性和局部性。
(3)复杂零件的三维再设计质量控制技术。针对多分辨光顺尺度无法确定，光顺效果评判手段有限等难题，研究了基于线性假设和逆问题的多分辨光顺精度控制技术、基于极限反射法的曲面品质分析技术，开发了“极限反射法曲面品质分析系统”，实现了光顺尺度的快速反算，消除了视点和光源对评判结果的影响。
(4)双映射法数据点云直接加工技术。针对 CAD 建模及传统数控加工所引起的累计误差，研究了双映射散乱点云结构拓扑技术、数据点云全干涉检查技术、无干涉刀具加工路径规划技术，开发了“数据点云直接刀具规划与加工系统”，实现了数据点云的直接加工，填补了国内在该领域的空白。
效益分析
项目研究成果使系统的测量精度提高了 1 个数量级，测量效率提高了3倍以上，再设计周期缩短了 30%，在机床允许条件下，未知原型零件的直接加工精度可达μm 级。项目成果在无锡透平叶片有限公司、无锡压缩机股份有限公司和无锡沃凯精密机械制造有限公司等得到成功应用，研究成果获发明专利 7 项，软件著作权 7 项，发表论文 64 篇，SCI 收录 9 篇。
应用情况
本成果有助于提升企业研发实力与效率，降低研发成本，提升企业技术水平和核心竞争力。首创的数据点云直接加工技术，缩短了企业的工艺流程，提升了产品的加工效率与制造精度，降低了废品率，对企业的节能减排和绿色制造同样有显著作用。项目在机械装备行业有极好的推广应用价值和社会效益。
江南大学
2021-04-11
高浓度工业废水处理关键技术研发与应用
项目针对工业废水浓度高、难降解的特点，从高级氧化前处理、厌氧处理及资源化方面集成研发废水处理技术，建立高浓度、难降解废水处理的技术体系，形成如下主要成果：
（1）开发了高浓度工业废水的前处理技术，采用非均相催化臭氧氧化，光电协同催化氧化等高级氧化术，降解高分子、难生物降解的污染物，提高废水的可生化性、降低废水浓度，使废水 COD 浓度降低 40%以上，B/C 提高至 0.35 以 上；
（2）开发和设计了针对高浓度有机废水的厌氧生物处理反应器系统，利用高效厌氧反应器技术提高反应器内微生物浓度、提高微生物对污染物的利用效率，使废水的 COD 去除率达到 90%以上，实现了在污染物削减的基础上对于资源的高效回收，沼气转化率达到 0.1-0.2 m3/kg，沼气成分达到 67%。成果在废水的高级氧化前处理、厌氧处理及资源化等方面实现了科技创新和技术进步，在国内外期刊上发表研究论文 50 余篇，SCI 收录 15 篇；申请发明专利 19 项，其中授权发明专利 14 项；另获授权实用新型专利 7 项。技术成果已在苏圣科技（无锡）有限公司、无锡市惠联科轮环保技术发展有限公司、无锡市碧天源环境工程有限公司和无锡江大技术转移工程公司等企业开展了推广应用。
江南大学
2021-04-13
高性能角蛋白酶的高效表达与应用研究
角蛋白酶是一种特异性蛋白酶类，可降解结构复杂、硬质难溶的角蛋白，具有多种优良的催化特性，在生物加工、绿色制药、废弃生物质处理、生物制革、生态纺织、洗涤剂等实际应用中备受关注，被认为是有着巨大应用潜力和市场前景的新一代蛋白酶类。
本项目从角蛋白酶基因挖掘、高效表达、性能改造及其应用研究等方面开展了一系列工作。课题组目前建立了角蛋白酶资源库，是我国拥有角蛋白酶基因资源产权最多和最具多样性来源的单位；实现了角蛋白酶基因在大肠杆菌及枯草芽孢杆菌等外源宿主中的克隆及高效表达；在 5L 罐上发酵酶活最高可达10000 U/mL 以上，是目前文献报道的重组角蛋白酶表达最高水平；项目已完成了 1M3 规模中试试验，成本降低 30%以上。在应用方面，本项目成功将角蛋白酶用于生物法制备纳米银粒子 AgNPs，与传统化学法相比，酶法合成的纳米银具有更好的抑菌活性。另外，项目组已首次开发出无胶原活力的高特异性角蛋白酶，具有高角蛋白活力，不会对皮革胶原造成破坏，能保护胶原结构完整性，可开发出不伤及皮肤真皮的洗涤剂产品、药品及化妆品，在生物制革领域也具有极大应用价值，可缓解制革工业中的烂皮现象；同时本研究所开发的角蛋白酶在活性多肽制备中也表现出良好的应用前景。
江南大学
2021-04-13
物联网架构的能耗监管系统的研发与产业化
物联网架构的能耗监管系统实现了对水、电、燃气等主要能耗的感知、传输、监测、分析、管理。利用自主研发的 FrontView 物联网技术支撑平台，实现了校园用能定额管理系统，地下管网漏水检测系统，燃气用气安全监测系统，路灯智能化照明控制系统，网络化预付费水电管理系统，VRV 中央空调集群管理与控制系统，分体空调网络智能管理系统，变电所运行维护监管系统等。通过对以上系统的能耗数据分析与挖掘，实现科学用能和精细化管理。
1、创新要点
在物联网的体系架构下实现能耗的感知、监测和管理。首创物联网应用开发平台。设计研发了物联网应用网关和网络化能耗采集设备。
2、效益分析（资金需求总额 1000 万元）
2005 年系统建成至 2011 年期间，为江南大学累计节约水电支出 6800 余万元；推广后各使用单位通过该平台的管理，累计节约水电支出超过 3 亿元。通过公共机构等示范平台的使用取得了良好的社会效益。
3、推广情况
完成了科技成果的产业化。该系统的系统架构、智能数据网关、FrontView能源监管系统软件先后在全国 60 多个高校、企业等推广使用。
授权专利：
带恶性负载控制网络预付费单相电能表 200920256285.X
网络预付费三相电能表 200920256297.2
智能数据网关 200930299686.9
江南大学
2021-04-13