我国面临着能源短缺与大量石油资源未能有效开发利用的突出问题，目前平均石油采收率不及35%，约有2/3的石油资源留在地下有待开发。微生物采油是一项经济有效的提高原油采收率技术，该技术具有成本低、不伤害储层、环境友好等特点，符合能源与环境协调可持续发展的战略方向。近10年来，针对微生物采油技术的难题进行攻关，系统地研究了微生物在位繁殖效应与驱油机制和微生物驱油传递与界面反应过程，提出并建立了驱油过程中微生物在位繁殖效应模型；引入现代分子生物学技术，发展了油藏微生物群落结构与功能微生物的动态监测与评价技术；开拓性地建立了微生物采油调控技术体系。研究成果已形成知识产权技术13项，其中，授权发明专利5项、国际PCT专利3项。获2008年上海市科技进步一等奖，2010年获国家科技进步二等奖。

糖尿病已成为威胁人类健康的重要慢性流行疾病。本课题组研发的“降糖抗栓肽口服液”能显著改善糖尿病模型小鼠的“三多一少”症状、血糖浓度、胰岛素抵抗和口服糖耐量，恢复脏器损伤，减少细胞凋亡；改善血流变特性，防治血栓形成和发展；长期高剂量口服无毒无害，是一种安全长效的口服降糖抗栓双功能制剂。本技术提供了完善的“降糖抗栓肽口服液”(有效成分为长效促胰岛素-水蛭素) 高效生产菌株、中试发酵和纯化制备技术生产工艺。 项目特色： 首次采用无缝串联融合技术克隆了长效促胰岛素-水蛭素基因，创制了其高效生产菌株、中试发酵工艺和纯化制备技术。相关内容已获 2 项国家发明专利、发表多篇 SCI 论文，并通过天津市科技支持重点项目验收鉴定(成果编号 14ZCZDSY00013/170800)。 完成了降糖抗栓肽的药理、药代和毒理学实验研究，证明其能显著改善糖尿病模型鼠的“三多一少”症状、血糖浓度、胰岛素抵抗和口服糖耐量，恢复其脏器损伤，阻止细胞凋亡；改善血栓模型小鼠的血液特性，延缓尾部血栓的形成和发展；口服降糖抗栓肽以快速吸收和缓慢消除的形式发挥降糖和防栓功能；长期高剂量口服降糖抗栓肽未发现明显的急性、慢性、生殖和遗传毒性，可以作为一种安全长效的口服降糖防栓双功能药物。 “降糖抗栓肽口服液”具有显著的“降糖抗栓”功效，其应用将使数以亿计的糖尿病患者摆脱“久病缠身”和长期“打针注药”的痛苦，并可为企业带来巨大商机、经济效益和社会效益。 市场应用前景： 目前我国有糖尿病患者超1.2亿，全世界糖尿病患者约4.5亿人，预计到 2040 年将超过 6.5 亿，糖尿病已成为威胁人类健康的重要慢性流行疾病，足见其需求迫切、应用前景广阔和市场潜力巨大。 “降糖抗栓肽口服液”具有显著的“降糖抗栓”功效，其应用将使数以亿计的糖尿病患者摆脱“久病缠身”和长期“打针注药”的痛苦。目前我国糖尿病患者比例已接近总人口的 10%，且仍在逐年上升，若“降糖抗栓肽口服液”能获批上市，将给企业带来数以亿计的经济效益和巨大的社会效益。

本发明提出用于防治假禾谷镰刀菌的病毒粒子及其防治小麦茎基腐病的主要病原菌假禾谷镰刀菌的方法，解决了现有技术中小麦茎基腐病的防治问题。本发明通过提取FpgMBV1病毒粒子，对室内接种假禾谷镰孢菌WZ2‑8A菌株（小麦茎基腐强致病株）的小麦幼苗进行生物防治处理，以确定FpgMBV1病毒粒子的生物防治潜力；通过将FpgMBV1病毒粒子与假禾谷镰孢菌WZ2‑8A菌株共培养，验证FpgMBV1病毒粒子的体外侵染能力。结果表明，FpgMBV1病毒粒子可以使WZ2‑8A菌株侵染的小麦茎基腐病的发病率从88.9%降到63.90%，病情指数从36.73降低到7.10，防治效果为80.67%具有生物防治潜力。

项目成果/简介:在探明地下空间断层分布的基础上，鉴定断层的活动程度，判定它们是否为具有发生破坏性地震能力的活动断层，对于地震预测预报等具有重要意义。本方法基于光纤光栅及分布式光纤与钻孔结合进行自然或人为状态下断层活动性实时动态监测研究。通过在已查明断层上部地面位置施工并形成钻孔，钻孔垂直穿过断层上下两盘，并在孔中布置光纤光栅埋入式应变计及分布式应变传感光缆等形成一套综合监测系统，利用太阳能蓄电池对 FBG、BOTDA 等测试仪器持续性供电，实时采集与传输应变场、位移场等数据，通过分析实时得到的监测区域中岩体的应变场、位移场等参数变化情况，评价探测目标区域断层活动性程度。同传统的断层活动性判别方法（如地质地貌调查、地球化学探查及地球物理勘探）相比，光纤动态监测成本较低、所用传感单元不受外界电磁干扰、精度较高且实施方便，通过实时监测数据对比分析监测参数时空演化规律，可获取断层活动性发育程度。

在探明地下空间断层分布的基础上，鉴定断层的活动程度，判定 它们是否为具有发生破坏性地震能力的活动断层，对于地震预测预报 等具有重要意义。本方法基于光纤光栅及分布式光纤与钻孔结合进行 自然或人为状态下断层活动性实时动态监测研究。通过在已查明断层 上部地面位置施工并形成钻孔，钻孔垂直穿过断层上下两盘，并在孔 中布置光纤光栅埋入式应变计及分布式应变传感光缆等形成一套综 合监测系统，利用太阳能蓄电池对 FBG、BOTDA 等测试仪器持续性供 电，实时采集与传输应变场、位移场等数据，通过分析实时得到的监 测区域中岩体的应变场、位移场等参数变化情况，评价探测目标区域 断层活动性程度。同传统的断层活动性判别方法（如地质地貌调查、地球化学探查及地球物理勘探）相比，光纤动态监测成本较低、所用 传感单元不受外界电磁干扰、精度较高且实施方便，通过实时监测数 据对比分析监测参数时空演化规律，可获取断层活动性发育程度。

以地下水系统方法为指导，采用信息技术、水文地质试验与数值模拟相结合方法，通过理论计算、室内测试与现场试验，系统开展灰岩底板水在不同方案下开采疏放与开采底板破坏模拟，以及突水水源判别与灰岩地下水管理模型研究，从而为承压水的疏水降压、水资源保护提供技术支撑，也为实现深部煤层（如淮南 A 组煤层）安全开采提供科学依据。 （1）通过放水试验查明矿区范围内水文地质条件，综合分析断层导、隔水性及含水层之间水力联系；结合探测成果，利用数值模拟方法，计算疏放含水层参数，为模拟多种方案下承压水防治提供理论与技术依据； （2）采用岩石物理力学实验、岩石质量指标统计、岩石试件和原位波速测试等多种方法，研究了底板岩体结构的差异性，为底板岩层阻隔水能力评价提供依据； （3）建立了水岩耦合数值模型，模拟承压含水层煤层回采过程中底板及灰岩含水层应力场与渗流场变化特征，获得了底板采动效应特征，揭示了工作面底板岩体结构在采动过程中的水压效应对岩体结构破坏作用； （4）建立了承压水下开采的地下水管理模型，以放水量最小为目标，以满足区块安全水压值为约束条件，达到既疏放排水与安全开采，同时又保护地下水资源； （5）建立矿山多水源突水的水质判别模型，实现快速辨别突水的水源问题。

深部煤层地应力增大、瓦斯升级、地压、地温问题日趋突出，深部矿井瓦斯治理问题已经成为制约煤矿安全高效生产的世界性难题。主要研究内容如下： （1 ）深部井 巷揭穿 煤层井 巷 围 岩应 力 分布特征 及 强 化 增透卸 压 效应研究：揭示了深孔预裂爆破应力波在煤层内的传播、应力叠加、衰减等传播过程及爆破产生的裂隙圈形成、发展和裂隙圈的扩展范围，探索煤层深孔控制爆破强化增透卸压效应。 （2 ）新 型强 化 增透 爆破器材 、 工 艺和 成 套设 备研制：研制出了提高煤层透气性的专用深孔 I 型和 II 型爆破药管及成套设备，创造性的提出了一套适用于各类突出煤层的爆破孔设计与布置，控制孔的设计与布置，装药、封孔、爆破等技术规范与工艺。 （3 ） 松 软 煤 体加 固 技术：成功的研究出了金属骨架注浆加固松软煤体的方法和工艺，在井巷揭煤巷道轮廓线外圈筑起钢管、混凝土和松软煤体“三体合一”的保护圈。 （4 ）深井井 巷 安全高效 揭 煤成 套 关键技术：成功的研究出了微震监测、松软煤层“爆破强化增透”、“松动卸压煤体加固”、钻孔“截流抽采”、“先抽后揭”安全高效揭煤成套关键技术。

技术分析（创新性、先进性、独占性） （1）耐药菌感染已经成为危害公共安全和人类健康的重大疾病 近年来，随着抗菌药物的增加和广泛应用，细菌耐药性问题日益突出，尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐青霉素肺炎链球菌(PRSP)、耐万古霉素肠球菌(VRE)、产超广谱β-内酰胺酶(ESBL)肠杆菌、多种耐药性结核杆菌(MDRMT) 等超级耐药致病菌相继产生和扩散，严重危害公共安全和威胁人类健康，减少耐药菌株的生成和研制新的抗菌药物不仅成为医药界必须解决的重大问题，而且引起了国际社会和各国政府的高度关注。2014年，WHO首次发布了全球抗生素耐药报告；2016年，联合国在纽约联合国总部召开“抗生素耐药性问题高级别会议”，WHO再次发布报告，全面审视了全球的耐药菌情况。2016年在杭州举行的二十国集团（G20）领导人峰会，专门提出要推动全球应对抗生素耐药性问题。美国、中国等国家高度重视耐药菌的危害和防控，美国政府2015年制定了为期5年的抗击耐药细菌国家行动计划；中国政府制定了《遏制细菌耐药国家行动计划（2016 —2020 年）》。耐药菌感染，已经成为危害世界公共安全和人类健康的重大疾病。 （2）中医药防治感染性疾病具有确切的疗效和明显的优势 感染性疾病在中医典籍中常被称为外感疾病，有外感热病、伤寒、温病、温疫等称谓。几千年来，中医药为中国人民的健康，尤其是在预防和控制感染疾病方面做出了重大贡献。中药药效物质研究是中药实现现代化和国际化的突破口，《“十三五”中医药科技创新专项规划》明确了中药药效物质研究是国家中长期重点关注的内容之一，强调发展前沿关键技术与创新方法的重要性；同时要求在中医药原创思维的指导下，加强系统生物学、合成化学、大数据等多学科前沿技术与中医药的深度交叉融合，促进中医药研究策略的优化和复杂系统研究方法学上的变革，解决当前中医药的研究瓶颈问题。 （3）项目建立了中药防治耐药菌创新药物发现新模式 项目建立了以“方-病证-菌”、“药-病证-菌”、“有效部位-病证-菌”、“有效成分-病证-菌”和“结构-网络-靶标”的中药防治耐药菌创新药物发现的新模式，建立了抗耐药菌创新药物发现与评价的技术体系和平台，为解决日益严重的细菌耐药性问题提供新思路、建立新体系、开发新药物。 抗耐药菌创新药物发现新平台 项目建立中药防治耐药菌创新药物发现新模式，基于计算机辅助设计的防治耐药菌创新中药发现；基于高通量高内涵筛选的防治耐药菌创新中药发现；基于网络药理学的防治耐药菌创新中药发现；基于新靶点的防治耐药菌创新中药发现，突破了中药防治耐药菌新品种的评价技术：基于病证菌模型的创新中药评价；基于毒效整合的创新中药评价。 （4）筛选出中药防治耐药菌候选药物两个 ① 基于“方-病证-菌”、“药-病证-菌”、“有效部位-病证-菌”理念筛选出中药五类新药1个-广藿香油 通过前期对大量中药方剂抗耐药菌活性进行筛选，发现广藿香在大量具有抗耐药菌活性的中药方剂中都有出现，初步活性测试也表明，中药广藿香具有较强的抗耐药菌效价。进一步研究还发现广藿香水提物和醇提物的抗耐药菌效果远不如广藿香油，因此广藿香油是广藿香抗耐药菌活性的有效部位。 广藿香油的药效学研究 针对广藿香油能“芳香化湿”治疗阴道炎的临床应用，我们通过构建家兔阴道炎模型、大小鼠阴道炎模型、原发性痛经模型、斑马鱼血管损伤模型、多种动物离体子宫模型等，通过细菌筛选、细胞筛选等试验平台，借助超高分辨率激光共聚焦显微镜、高内涵成像系统、流式细胞仪等先进设备对广藿香油治疗阴道炎的物质基础、量效关系、药理作用机理等进行了研究，表明广藿香油对于阴道炎具较好的治疗效果。随后项目对广藿香油栓剂的制备工艺、质量标准草案等进行了研究制定，并对药理作用与毒理进行了评价。 ② 基于“有效成分-病证-菌”理念筛选出抗耐药菌新药1个-广藿香酮共轭取代衍生物（CDPC-B7）片剂 广藿香酮是广藿香油的有效成分之一，具有多种生物活性，包括胃肠道调节功能、抗炎和抗菌等作用。经实验证明，广藿香酮能够抑制白色念珠菌（Candida albicans）、新型隐球菌（Cryptococcus neoformans）、黑根霉菌（Rhizopus nigricans）和其他真菌，体内研究表明对大肠埃希菌（E. coli）和耐甲氧西林金黄色葡萄球菌（MRSA）均有抑制作用。而且，广藿香酮单体对棒状杆菌和金黄杆菌的最小抑菌浓度小于0.098 μg/mL。经药代动力学研究表明，广藿香酮具有良好的口服吸收效果。 为了进一步优化药物抑菌疗效，降低毒副作用，我们利用分子对接以及网络药理学等方法，研究了广藿香酮复杂的抗菌作用机制和抗菌作用的靶点。并通过基于靶点药物设计方法，针对性的设计了一类能与靶点紧密结合的广藿香酮创新衍生物，并通过借助有机合成方法学手段对化合物合成工艺进行了设计和优化，实现了创新广藿香酮衍生物库的构建。随后通过抗菌活性验证、片剂制备工艺、质量标准草案等进行了研究制定，并对药理作用与毒理进行了评价。

项目以高瓦斯突出矿井为研究对象，将瓦斯作为地质体的组成部分，运用地质学及其相关学科的理论与方法，从研究瓦斯形成、赋存、涌出、突出及控制因素与突出机理等入手，配合大量测试，重点研究采前煤层瓦斯含量大小，工作面瓦斯涌出量大小及煤与瓦斯突出危险性预测的技术难题，以及采前与采中瓦斯涌出与突出的治理问题。该成果经陕西省科技厅鉴定为国内领先水平，获陕西省科学技术进步三等奖。成果先后在陕西韩城、铜川、河北邢台、宁夏石嘴山及四川南桐等矿区得到应用，在矿井瓦斯预测防治中取得了良好应用。

中央指导组专家组成员、首都医科大学附属北京中医医院院长刘清泉团队与中央指导组专家组成员、中国工程院院士张伯礼团队合作完成的《中医药防治新型冠状病毒感染的肺炎各地诊疗方案综合分析》（以下简称《诊疗方案综合分析》），该研究在线发表于《中医杂志》。作为科技部“新型冠状病毒感染的肺炎疫情科技应对”应急攻关项目，该项研究全面收集并整理相关信息, 汇总分析我国卫生管理部门发布的系列《新型冠状病毒感染的肺炎诊疗方案》(简称“国家《方案》”)及各地区《方案》，对新型冠状病毒感染的肺炎中医证候分型、分期以及方药特点进行梳理，总结规律，以期为中医药防治此次疫情以及快速应对同类疫情。 研究团队对治疗性方案进行了比较分析：国家《方案》将新型肺炎按照病程进展，将治疗期分为寒湿郁肺、疫毒闭肺、内闭外脱、肺脾气虚四型。21个涉及治疗的地方《方案》中，对该疾病的分期分型基本遵循了病情由轻到重，邪气由表及里的规律。将新型肺炎分为医学观察期、治疗期的有山西、河北、宁夏、上海、内蒙古；按照病情轻重分型的有浙江、陕西、天津、北京、福建、重庆；21个地区 《方案》分型均涉及了中医证候。  《诊疗方案综合分析》通过梳理分析24个地区《方案》，认为各地中医在新型肺炎的证候分型和传变规律上认识是一致的，均在国家《方案》基础上，结合了本地区气候、人群特点从不同角度完善了证候分型，提出了具体化的防治措施，为我国战胜此次重大疫情给出了科学权威的中医方案。 该项研究还对方药推荐情况进行了梳理：治疗性地方 《方案》中仅列出药物组成，而未列出方剂名称的有26处，观其药物组成，多为数个经方合用加减化裁而成，具有明确名称的中药方剂共40种，中成药32种。按照应用频次排序，中药方剂中麻杏石甘汤频次最高为15次；其次为宣白承气汤和升降散；中成药中，安宫牛黄丸频次最高为15次，其次为血必净注射剂和连花清瘟胶囊（颗粒）。 通过分析，研究团队建议：１.随着病例的增多，应主动开展临床证候学调查，掌握临床第一手资料，根据病患临床表现，经过专家认真分析，进一步总结疫情病症特点，证候演变规律，从而完善全国防治 《方案》；２. 希望各地在全国《方案》 基础上，结合具体情况，因时、因地制宜，继续调整、优化本地区中医药防治 《方案》；３.在临床实践中注重总结治疗经验，观察病情转变规律，总结有效方药，不断完善方案，并将经验转化为临床评价证据；４.此次疾病恢复期，虽然两次病毒核酸检测阴性符合出院标准，但患者还有乏力、干咳、憋闷等症状，肺部影像仍有散发阴影，此时中医辨证多为气阴两虚、痰瘀阻络，可以采用益气养阴、通络散结法治之；５.建议在 《方案》制定及实践应用中，注重防治结合，充分发挥中医 “治未病思想”。在不同阶段采取有效措施，未病先防，已病防变，愈后康复，全程发挥中医药作用。