仿生表面织构起源 传统摩擦学认为光滑表面具有较低摩擦力和磨损，反之，非光滑表面会带来较大的摩擦力和磨损。而自然界进化过程中，某些生物的表面微观结构具有优异的自润滑和抗磨减磨性能，如鲨鱼皮表面微沟槽表现的超低流体阻力，穿山甲表面微结构的优异耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其机理，则可进行工业应用。 钻头轴承及压裂泵柱塞密封系统仿生织构润滑减磨设计及应用 织构化钻头轴承 钻头作为破碎岩石形成井眼的重要工具之一，在高温高压、冲击动载及贫脂润滑的恶劣环境下，其核心部件钻头滑动轴承易发生黏着磨损从而最终导致钻头整体失效破坏，亟需降耗增寿的新技术来为其安全、可靠使用和延寿经济运行保驾护航。 发明了基于多物理场耦合的超快激光精准高效制备的冰霜辅助超快激光刻蚀分束技术（US17026096，ZL202011229792.1），形成了钻头轴承轴径曲面仿生织构的纳秒/皮秒的激光加工与表征评价方法；目前正在与中国科学院上海光学精密机械研究所和中石化江钻石油机械有限公司开展钻头轴承织构工业化的超快激光加工与质量检测流水线建设和现场应用研究测试，可满足织构化钻头2000支的年产量需求。 建立了织构钻头轴承润滑减磨性能优化设计的理论研究与实验测试评价方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系数、磨损量、油膜厚度、温升和无量纲承载能力等为评价指标，基于理论研究、单元实验和全尺寸的台架实验，模拟测试工况下初步优选的圆形、椭圆形、人字形沟槽织构可使钻头轴承减磨性能和寿命提升50%以上。 织构化柱塞密封系统 柱塞动密封系统是油气增产压裂作业实施中压裂泵装备的关键部件之一，其在超高压、冲击动载及交变往复运动工况下，压裂泵柱塞动密封系统易发生磨损失效而导致密封刺漏等失效，是制约压裂泵工作性能、可靠性和作业成本的关键因素， 亟需创新的设计方法来提升压裂泵柱塞动密封系统的寿命及可靠性。 发明了柱塞表面仿生织构大尺寸拼接刻蚀工艺规划及参数优化设计方法（ZL201910892024.5）， 创新研发了柱塞织构批量化激光分束加工的软件控制系统和配套夹具系统。 发明了表面织构化压裂泵柱塞及其动密封系统性能抗磨减磨性能优化设计的理论研究与试验测试评价方法(ZL201310423514.3)，基于理论模拟、单元及全尺寸台架实验，初步优选的圆形和椭圆形织构布置于压裂泵柱塞表面可实现柱塞动密封系统的摩擦系数和温升降低45%以上，寿命延长30%以上，目前正在与中石油第四石油机械有限公司和中油国家钻井装备工程技术研究中心有限公司开展现场应用试验测试。 未来应用前景及市场规模预测 该技术垂直应用领域为油气勘探开发装备、油气集输装备、通用机械装备的润滑、密封、抗冲蚀与减阻等领域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的装备失效是由磨损引起的。两者造成的损失相当于GDP2%-7%，2019年我国的GDP为99万亿元，按5%计算约为4.95万亿元。

团队通过十余年的技术攻关建立了拥有自主知识产权的“可视化抗原宏阵列杂交瘤快速筛选技术”，并依托此技术建立了主要人畜共患等病原微生物单克隆抗体识别库及快速检测产品，库容达到 3000 余株，获得专利授权 30 余项，为病原微生物的快速、精准检测奠定了基础。

项目成果/简介:实验室研究概貌：衰老相关疾病就是随着年龄升高其发病率随之上升的疾病，包括2型糖尿病、脑卒中、肠胃溃疡等。根据我们的衰老理论，衰老就是各器官组织功能衰退导致的，而不同器官组织功能的加速衰退就会导致各种衰老相关疾病。因此，衰老与衰老相关疾病具有共同机制，解决了衰老相关疾病，就可以揭示衰老的关键机制，开发延缓衰老新策略。实验室研究成果：我们建立了新型药物筛选平台，以动物为研究模型，筛选了大量化合物（主要为临床用药、新合成化合物、天然产物提取液）、基因工程改造的益生菌。筛选发现了一系列有望治愈2型糖尿病（图1）、脑卒中（图2）、肠胃溃疡（图3）等疾病的候选药物。特点如下：疗效好：活性较治疗相应疾病的临床用药活性高，相同条件下，可更有效降低血糖、治疗蛋白尿、减少脑梗死体积、抑制肠胃溃疡。靶点新：药物相应靶点（target）不同于已经发表、各公司正在研发的靶点。同时新发现靶点有可能是导致疾病的真正基因。已知靶点有可能只是导致某些症状的表层靶点。剂量低：相对于现有临床药物，我们发现的小分子剂量为其临床应用剂量的1/400-1/10，因此长期使用副作用将会更低。有治愈潜力：根据我们的数据，益生菌、小分子可以避免现有临床药的毒副作用，比如现有糖尿病治疗药物的肝肾、心脏毒性，并具有保肝护肾、降低动脉粥样硬化的功能。同时，我们选用的益生菌，本身就具有优化肠道菌群，改善肠胃功能的效果。数量多：小分子化合物40余种，2020年底至今已申请专利14项。治疗性益生菌5种。适应症广：个别小分子、益生菌可同时预防和治疗多种疾病。如一种益生菌可治疗2型糖尿病（在2周内显著降低血糖）、缺血性脑卒中、肠胃溃疡。这说明经过改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血脑屏障的纳米尺度小泡，治疗大脑相关疾病。合作需求：关于小分子和治疗性益生菌，考虑在有生物医药产业基础的高新区建立企业，也希望与大型药企合作开发药物。同时，我们可在以上所述研究领域提供技术服务、咨询服务等。

实验室研究概貌： 衰老相关疾病就是随着年龄升高其发病率随之上升的疾病，包括2型糖尿病、脑卒中、肠胃溃疡等。 根据我们的衰老理论，衰老就是各器官组织功能衰退导致的，而不同器官组织功能的加速衰退就会导致各种衰老相关疾病。因此，衰老与衰老相关疾病具有共同机制，解决了衰老相关疾病，就可以揭示衰老的关键机制，开发延缓衰老新策略。 实验室研究成果： 我们建立了新型药物筛选平台，以动物为研究模型，筛选了大量化合物（主要为临床用药、新合成化合物、天然产物提取液）、基因工程改造的益生菌。筛选发现了一系列有望治愈2型糖尿病（图1）、脑卒中（图2）、肠胃溃疡（图3）等疾病的候选药物。 特点如下： 疗效好：活性较治疗相应疾病的临床用药活性高，相同条件下，可更有效降低血糖、治疗蛋白尿、减少脑梗死体积、抑制肠胃溃疡。 靶点新：药物相应靶点（target）不同于已经发表、各公司正在研发的靶点。同时新发现靶点有可能是导致疾病的真正基因。已知靶点有可能只是导致某些症状的表层靶点。 剂量低：相对于现有临床药物，我们发现的小分子剂量为其临床应用剂量的1/400-1/10，因此长期使用副作用将会更低。 有治愈潜力：根据我们的数据，益生菌、小分子可以避免现有临床药的毒副作用，比如现有糖尿病治疗药物的肝肾、心脏毒性，并具有保肝护肾、降低动脉粥样硬化的功能。同时，我们选用的益生菌，本身就具有优化肠道菌群，改善肠胃功能的效果。 数量多：小分子化合物40余种，2020年底至今已申请专利14项。治疗性益生菌5种。 适应症广：个别小分子、益生菌可同时预防和治疗多种疾病。如一种益生菌可治疗2型糖尿病（在2周内显著降低血糖）、缺血性脑卒中、肠胃溃疡。这说明经过改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血脑屏障的纳米尺度小泡，治疗大脑相关疾病。 合作需求： 关于小分子和治疗性益生菌，考虑在有生物医药产业基础的高新区建立企业，也希望与大型药企合作开发药物。同时，我们可在以上所述研究领域提供技术服务、咨询服务等。

糖尿病性血管病变是导致患者致残和死亡的主要原因，目前糖尿病性外周血管病变 的形态病理学资料尚不完善，且发病机制尚未完全阐明，治疗方法也有待提高。 该课题利用动脉造影方法，直接观察糖尿病外周血管病变的形态学特征，为认识该 病变提供形态学基础。同时为部分患者实施介入治疗，以改善患者外周肢体的血供，从 而尽可能地保留肢体。该研究还采用了简单而易行的方法（静脉闭塞试验了解内皮 t PA 和 NO 储备释放功能以及超声法检测血管舒张功能）以判断血管的的内皮功能，有助于 了解血管病变的程度和预后。此外，采用基因芯片和免疫组化技术进行糖尿病性血管病 变的分子生物学研究，为临床上阐明糖尿病性血管病变的发病机制提供了理论根据。同 时利用此技术观察了糖尿病鼠外周血管在使用他汀药物时的基因谱差异性表达，及其相 关蛋白的表达，旨在循环医学证据的基础上阐明糖尿病使用他汀治疗外周血管病变的分 子学改变，从而说明糖尿病患者使用他汀的合理性和不同类别他汀的有效性，为糖尿病 患者的血管病变预防治疗提供依据。 该研究从不同层次探讨了糖尿病性外周血管病变的状况，有助于认识糖尿病外周血 管病变的发病规律，为诊断和治疗提供了合理方法和理论依据。经专家讨论认为该研究 达到国内先进水平。

【发 明 人】王旭；洪兵；孙斯凡；徐奚如；金晶【摘要】本发明公开了一种治疗糖尿病的中药复方外用制剂及其制备方法和应用，该中药复方由下列重量份数的原料组成：生大黄5~15份，黄柏5~15份，黄连3~10份，苦参10~50份，金银花10~30份，乳香5~15份，没药5~15份，白及10~30份。本发明提供的中药复方外用制剂，根据中医药理论，采用辨证论治的理论进行中药配比组方，实验结果表明，本发明提供的中药复方能够有效纠正糖代谢紊乱，降低血糖，改善胰岛B细胞功能，改善胰岛素抵抗，且实验结果表明，本发明提供的中药复方具有很好的抗炎和促进伤口愈合的作用，可以有效防治糖尿病的并发症，且可以方便制备成喷雾剂或洗液等剂型，临床使用方便，安全。

本项目研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 针对经济作物土传病害已经成为我国发展高效益农业的瓶颈（由于我国经济作物的生产都是集约化生产模式，过量施用化学氮肥导致土壤酸化和养分不平衡，这给土传病原菌创造了更有利的生长环境，使我国土传病害发生比国际上更严重）问题，成果完成团队长期从事高产和抑病型土壤微生物区系特征解析研究，并在此基础上研发调控高产和抑病型土壤微生物区系的技术途径，从理论到实践，收到了很好的效果。在实践上，研发出防控土传病害的全元生物有机肥系列产品以及配套施用技术，利用这些技术能有效控制土传病害的发生，田间应用效果十分显著，技术水平处于国际领先。所研发的系列全元生物有机肥专利技术和产品已被全国20多家大型生物有机肥企业转让和转化，产生了显著经济和社会效益。在学术上，揭示了经济作物抑病型土壤微生物群落中的关键微生物和核心微生物，及其种群间互作关系，在国际土壤微生物领域权威刊物上发表了大量研究论文，产生了较大的学术影响，吸引了众多国际著名专家前来开展合作研究。

近日，来自中国科学技术大学物理学院、合肥微尺度物质科学国家研究中心，国际功能材料量子设计中心(ICQD),合肥国家实验室的赵瑾教授研究团队与王兵、谭世倞教授、以及北京大学李新征教授合作，发现固体-分子界面的超快电荷转移与质子的量子动力学有很强的耦合，揭示了电荷转移过程中核量子效应的重要作用。

本项目所涉及的多糖是以蝙蝠蛾拟青霉为原料，定向筛选的具有抗糖尿病、抗氧化、抗肾炎作用的活性多糖，能够有效加速血糖代谢，保护糖尿病患者肝、肾功能，抑制糖尿病肾病的发生发展。技术创新情况： ⑴ 完成抗糖尿病肾病活性的蝙蝠蛾拟青霉多糖的制备，该多糖分子量为3000-10000kDa，构成多糖糖链的单糖分子包括D-阿拉伯糖、D-甘露糖及D-葡萄糖。 ⑵ 通过db/db小鼠体内实验，证明该多糖组成具有显著的降血糖、降血脂、抗氧化、抗肾炎活性。该多糖通过调节机体Nrf2/HO-1信号通路，抑制NF-KB相同蛋白的表达，实现其抗糖尿病肾病活性。