鉴定首个高阶环加成酶，拓展了环加成酶的认知 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 南京大学化学化工学院梁勇教授，生命科学学院谭仁祥教授和戈惠明教授的科研团队，发现了抗幽门螺旋杆菌的潜在药物-汉城霉素并对其生物合成途径进行深入研究。通过多菌株基因组序列比对，对汉城霉素类生物合成基因簇进行了鉴定，利用微生物学，分子生物学、底物化学衍生化、体外酶促反应等手段从该基因簇中鉴定出一个新颖、可催化高阶环加成反应的酶。团队基于蛋白质晶体数据，量子化学计算和蛋白质定点突变技术，对该酶促动力学过程进行了深入解析，最终确定该酶通过“双过渡态”来同时催化产生6+4和4+2环加成产物。该特殊高阶环加成酶的发现，解答了“自然界中是否存在酶催化的高阶环加成反应”，这一持续五十余年的谜题。这类酶的发现将进一步拓展人们对周环反应酶的认识，启发科学家们将来利用和改造周环反应酶来实现有价值的分子转化。 成果于2019年4月以Letter形式发表于Nature。F1000评述该研究“鉴定首个高阶环加成酶，拓展了环加成酶的认知”，诺贝奖得主霍夫曼评述“这是在酶促反应中直接观察到的[6+4]环加成产物的首个例子……，该研究对酶促高阶环加成研究具有深远影响”。

本发明提供一种巴斯德毕赤酵母、产生的耐高温蛋白酶及应用，属于微生物技术领域；本发明通过选育一种可产生耐高温酶的巴斯德毕赤酵母(pichia pastoris)AN‑PK‑9K‑GS115，然后将其进行培养，从发酵液中提取耐高温蛋白酶，将其用于羽毛粉的水解，可以有效水解羽毛粉，将其中蛋白质组分高效降解为小肽成分或者氨基酸成分，从而提高蛋白质的消化率，增加采食量，提高动物健康水平。 （注：本项目发布于2019年）

低分子量肝素(LMWH)是临床上最主要的天然抗凝剂，目前主要是通过动物来源的肝素进行酶降解制得。欧洲药典要求 LMWH 的分子量为 6000~8000，质量控制是生产 LMWH 的重要环节。而肝素酶的活性和利用率直接影响 LMWH 生产成本和产业经济。 本项目组利用融合肝素酶 I (Hep I)与甲壳素之间的亲和作用，实现酶的循环利用，同时融合酶活性和稳定性提高。利用绿色溶剂体系制备形态完好、尺寸均一的甲壳素微球。用固定化酶制备的 LMWH 产品达到欧洲药典要求，实现了分子量可控，生产过程可实时监测。该项目将对 LMWH 产业的绿色和经济生产提供技术支持。目前已发表 SCI 论文 2 篇，并与相关企业开展了合作。 

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。

本发明公开了一种从鸡蛋黄中联合提取IgY、卵黄高磷蛋白、卵磷脂、蛋黄油及脱脂蛋黄粉的方法。首先将蛋黄液用水稀释并离心，获取的上清液采取盐析、聚乙二醇沉淀提取IgY；下层为蛋黄浆质，先采用乙醇脱除蛋黄浆质水分，接着利用乙醇和乙酸乙酯混合溶剂萃取蛋黄总脂质，然后利用乙酸乙酯处理可获得卵磷脂和蛋黄油两种产品；最后利用氯化钠溶液处理脱除脂质后的蛋白可获得卵黄高磷蛋白。本发明工艺操作简便、环保无毒，生产成本低，且产品纯度，产率较高，为蛋黄综合利用提供了技术保障。 （注：本项目发布于2017年）

AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发 的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由 4U 标准机箱以及 安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能： 功能 1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。 功能 2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无 论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。 功能 3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零 速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。 功能 4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以 及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用 16 时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有 源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定 限速的 100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开， 产生紧急制动并向 TMS 报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速 限值时，所有的超速触点才能重新闭合。 功能 5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并 向 TMS 报告。 本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面 板有相应指示灯显示具体信息，数码管 LED 显示关键状态代码，方便使用和维护。 为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全 性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。 该 AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁 1A 线 19 列地铁列车上， 目前运行状况良好。 该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得 到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！ 17 18 应用范围： 该装置是为巴西地铁 1A 线研制开发的列车超速保护装置，其可以用在城市轨道列 车上，用于保护由于列车超速而带来的列车运行风险，在无人控制的情况下，实现列车 制动，从而保护列车运行安全。 同时，该装置也可以应用在高速列车及普通铁路运营列车上。 

LXA-WSN-A1物联网实验平台是一款功能强大的物联网和无线传感器网络教学和研发用实验设备，提供了丰富的硬件资源和软件开发平台。实验平台还提供了基于C语言的硬件开发环境、Linux、WinCE和Android 4.X嵌入式系统开发平台等。完善的硬件技术、软件资源和技术支持可以满足先进的物联网相关课程教学、科研和开发用途。 LXA-WSN-A1物联网实验平台提供丰富的可选标准模块，包括：RFID模块板、协议分析仪、摄像头、蓝牙4.0、乙醇气体传感器、出口继电器等各类模块，满足不同层次实验和科研要求。LXA-WSN-A1物联网实验平台共设计有基础实验、基本网络实验、Android等操作系统实验和综合性实验，实验项目层层递进，环环相扣，深入浅出，妙趣横生，让用户在学习中娱乐，在娱乐中学习。

 AOP-1 型列车超速保护装置，是北车集团长春轨道客车股份有限公司委托我校开发的列车超速保护装置，是机车信号类产品，是一种机车车载设备，由4U标准机箱以及安装在机箱内的若干功能电路板组成。主要实现以下几个功能：      功能1：通过对外部速度传感器的脉冲信号进行计算，得到机车运行的实时速度。      功能2：根据计算所得实时速度驱动司机台上的指针式速度表，实现测速显示（无论何种操作模式，均反映列车实时行驶速度）。      功能3：提供零速功能，零速的限值可以人工修改。当列车运行速度低于设定的零速限值时，该装置将闭合所有的零速触点，反之将断开所有的零速触点。      功能4：提供三种限速模式的超速保护：正常向前模式限速、正常向后模式限速以及切除模式限速，每种限速模式下的限速值都可以人工修改。当其中一种限速模式启用时，如果列车速度超过由机车维护人员预先所设定限速的某个比例值时，会闭合一路有源节点，司机台上的报警器会得电报警，从而提示司机注意限速；当列车速度超过设定限速的100%时，该装置将断开所有的超速保护触点，从而可以导致列车安全环路断开，产生紧急制动并向TMS报告有超速保护发生；之后，只有当列车速度低于所设置的零速限值时，所有的超速触点才能重新闭合。      功能5：任何故障都将导向安全（所有的零速触点断开，所有的超速触点断开），并向TMS报告。      本装置采用模块化结构设计，各部分模块功能单板连接为背板插接式；各单板前面板有相应指示灯显示具体信息，数码管LED显示关键状态代码，方便使用和维护。      为保证系统安全，本装置采用两组同样的功能单元共同来保证系统的可靠性与安全性。两个司机室各安装一套列车超速保护装置，它们之间没有任何通信连接。      该AOP-1 型列车超速保护装置，已经成功应用在巴西地铁1A线19列地铁列车上，目前运行状况良好。     该装置的成功研发，保证了由于列车超速而可能导致的列车运行风险，该装置也得到了长春轨道客车股份有限公司、香港地铁公司及巴西业主的一致好评！ 应用范围： 该装置是为巴西地铁1A线研制开发的列车超速保护装置，其可以用在城市轨道列车上，用于保护由于列车超速而带来的列车运行风险，在无人控制的情况下，实现列车制动，从而保护列车运行安全。 同时，该装置也可以应用在高速列车及普通铁路运营列车上。

我们通过分子设计方法，研制出适合我国轻柴油使用的JD-I型柴油低温流动改进剂，适用于0#及-10#以上轻柴油的既降冷凝点、又降冷滤点的要求，将0#柴油改进到-10#柴油，将-10#柴油改进到-20#柴油。使柴油在低于浊点的温度下也能较好地通过油管与过滤器，具有良好的低温泵送性能。研制的产品生产过程无三废排放，使用过程对内燃机不产生任何副作用，尾气排放符合标准；使用方便，容易与柴油均匀混合，可采用搅拌釜、静态混合器等混合装置按比例调和即可，也可通过槽车的长距离运输通过自然振荡完成混合。 JD-1柴油低温流动改进剂是采用先进的“分子设计”方法，合成并筛选出的适合我国柴油发动机所用高含蜡、窄馏分柴油的低温流动改进剂。既降低柴油的冷凝点，又能降低其冷滤点，从而使柴油在低于浊点的温度下，也能较好地通过油管和过滤器，具有优良的低温泵送性能。 该产品生产过程无“三废”排放，使用过程中不会对发动机产生任何副作用，尾气排放符合标准；使用方便，容易与柴油均匀混合，可采用搅拌釜、静态混合器等装置按比例调和，也可通过罐车的长距离运输自然振荡完成混合。 该产品研制过程中进行了大量的理论和基础研究，对各种柴油进行了充分的适应性试验，解决了目前国内外柴油降凝剂难以降低柴油冷滤点和对窄馏分柴油感受性差的问题。 该产品不仅能有效地降低柴油的冷凝点，而且更有效地降低柴油冷滤点，从而使柴油达到更低的标号，为炼厂创造较高的经济效益。同时又提高了发动机的安全性和运营经济性，延长了换油周期和发动机的使用寿命。 技术经济指标： （一）    JD-I型柴油低温流动改进剂主要技术性能 表1  JD-I型柴油低温流动改进剂暂定技术指标* 项目 质量标准 试验方法 外观 橙黄色油状液体 目测 运动粘度mm2／s   (100℃) 30-45 CB／T265 密度   g／cm3（20℃) 0．905-0．920 CB／T1884 闪点℃，(闭杯)，不小于℃ 28—35 GB261 水分  m％ 痕迹 GB B260 机械杂质m％ 无 GB B511 水溶性酸或碱值   mgKOH 无 GB ／T259 * 在使用高沸点溶剂条件下，闪点可调整到不小于55℃；其它指标实测后再订标准。 产品符合环保要求，生产过程无三废排放，产品使用过程对内燃机不产生任何副作用，尾气排放符合标准。产品使用方便，为油溶性高分子溶液，很容易与柴油均匀混合，可采用搅拌釜，静态混合器等混合装置按比例调和即可（下图为混合配制流程），也可通过槽车的长距离运输通过自然振荡完成混合。 （二）低温流动剂改进剂特点： （1）制备工艺简单，各牌号柴油感受性均较强，对柴油的理化指标尤其实际胶质不会产生变化和影响。 （2）原料来源广泛、经济、配伍所选材料均为国产化工产品，价格相对低廉产品质量稳定，货源有保证的商品材料。 （3）柴油低温流动性能改进剂在低温下能使油品的细微蜡晶析出，具有阻止蜡晶长大的效果。可降低柴油一个牌号，减少柴油品种，简化油品管理模式。 （4）柴油低温流动性能改进剂对原用燃料指标无不良影响，对柴油机机理无理化损伤，无腐蚀作用。 （5）柴油低温流动性能改进剂为油溶性高分子溶液，很容易与柴油混合均匀，分散性好，性能稳定，存储运输方便，添加方法简单易行。 应用范围： JD-1柴油低温流动改进剂在中石油大庆石化、锦州石化、大连石化，中石化燕山石化、天津石化、石家庄炼化等多家炼厂生产的柴油进行了调试工业应用，达到了良好的降凝和降滤效果。

客流检测项目研制于2010年，利用激光、视频等多传感器融合技术，可实现轨道交通换乘通道的实时客流数据采集、监控和分析。系统采用了计算机视觉技术、红外探测、RFID技术和3G无线视频传输等先进技术，系统设计为包括“换乘通道客流检测设备—车站级客流检测系统—轨指中心客流检测中心平台”的三层体系架构，正在为北京市交通委员会、北京市轨道交通指挥中心提供全路网大客流实时监测与服务。客流检测项目前已工程化，其研究成果经进一步推广，可对人流量大、人群密集地区进行实时监控、分析和预警，帮助工作人员优化客流组织，提高紧急疏散能力，有效预防突发事件发生，提升运营管理水平，因此，具有良好的应用推广价值和商业前景。