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“异构赋能”的思路构筑稀土分子诊疗试剂
将医学诊断和治疗以“相辅相成”的方式合二为一，实现诊疗一体化（theranostics），成为提高疾病防控的重要手段。为了实现这一目标，诊疗试剂的设计和制备是关键。常用的构筑方式是将不同功能的分子连接或者混合起来。由于这些组分化学本质的不同，化学结构往往相差很大，设计和合成无疑会耗费大量的时间与精力，其应用条件（如剂量）的兼容性难以得到保证。因此，能否通过简单的化学手段，合成结构相似但功能不同的分子，实现“一体化”与“多功能”的兼容，成为诊疗试剂设计的新思路。 针对这一问题，北京大学化学与分子工程学院张俊龙课题组进行了较为深入的研究。通过配体区域异构，对配体激发态到稀土的能量传递过程进行精准控制，在顺/反式稀土异构体中，分别实现近红外光学成像和光动力治疗功能。近期，他们与美国德州大学奥斯汀分校的Jonathan L. Sessler教授深入讨论、交流后，提出“异构赋能”的新概念，并在活体中验证了两个异构体在检测与治疗中的功能裂分。研究成果发表在Journal of the American Chemical Society（Split and Use: Structural Isomers for Diagnosis and Therapy，Yingying Ning, Yi-Wei Liu, Zi-Shu Yang，Yuhang Yao，Lei Kang，Jonathan L. Sessler*，Jun-Long Zhang*, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6761-6768）。
北京大学
2021-04-11
超分子化学调堵剂的应用技术
超分子调堵剂 HCP 是一种水溶性的阳离子高分子，是通过水解聚丙烯酰胺 的羧基阴离子与阳离子高分子反应生成凝胶进行调剖堵水的，HCP 具有交联效 果明显，生产成本较低的优势。该技术从小试、中试，室内物模试验到矿场试 验，经过各阶段试验改进、不断优化，逐步形成了一套配合聚合物驱的应用技 术，具备了一定的推广条件。
山东大学
2021-04-13
杂交稻育性控制的分子遗传基础
一、项目分类
重大科学前沿创新
二、成果简介
该成果围绕杂交稻育性遗传控制的关键问题，包括细胞质雄性不育与恢复性和籼粳杂种不育与亲和性的分子遗传基础，开展了系统研究并取得了创新性重要成果，大大发展了作物遗传育种理论和促进了杂交育种实践。
一、克隆了最广泛应用的野败型细胞质雄性不育（CMS）基因WA352及其育性恢复（RF）基因Rf4，揭示了植物孢子体型CMS/RF系统的分子作用机理。成果被评述“在作物杂交育种和发展育种新策略具有重要的理论和实践意义”。
二、克隆了包台型CMS基因orf79及其恢复基因，阐明了植物配子体型CMS/R系统的分子作用机理。成果被认为“提供了植物核质互作的分子机制的新视点”。
三、克隆了控制籼粳稻杂种雄性不育的基因Sa ，发现Sa 是由2 个相邻基因SaM和SaF 组成的复合座位，揭示出此类复合座位是控制植物杂种不育的普遍性分子遗传基础。成果被评论为“在植物杂种不育机理研究方面做出了重要贡献”。
该成果在Nat. Genet, Plant Cell, PNAS, Mol. Plant, Annu. Rev. Plant Biol.等发表论文25篇，8篇代表论文总他引836次，被Nature, Science等刊物SCI他引616次，单篇最高SCI他引288次。获授权发明专利6件，成果受到学术界的高度评价，被4篇专题文章评述，被“F1000”评论5次，入选科技部973计划十周年纪念活动代表性成果，项目成果被多家育种单位应用并培育出杂交稻新品种。相关研究成果大大促进了植物分子遗传学的发展，并在杂交稻育种中发挥了重要作用。
该成果荣获2018年度国家自然科学奖二等奖。
华南农业大学
2022-08-15
多种高效分子筛材料的低成本制备
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
分子筛是指具有规则分子级别孔道结构的结晶硅铝酸盐，广泛应用于催化与吸附分离工业过程。对于工业结构革新和绿色环保化工具有十分重要的意义。
我们长期从事分子筛材料的研究和开发工作，目的有多种先进的分子筛材料得以推出。
1应用于甲醇制烯烃反应的分子筛催化材料
我们基于对甲醇制烯烃反应与失活机理的理解，成功设计AlPO-34催化剂。AlPO-34骨架杂质量级的Si可产生痕量Brønsted酸中心，与反应物甲醇作用形成痕量苯基碳正离子进而引发烃池路线实现甲醇制烯烃反应，同时大大降低了甲醇制烯烃二次反应的发生。与工业化催化剂SAPO-34相比，AlPO-34将甲醇制烯烃反应中低碳烯烃收率提高一到两个百分点，稳态寿命提高一倍。根据目前所开车的60万吨MTO装置的经济效益测评,低碳烯烃收率每提高一个百分点,每年的净利润便可提高6000万元（授权发明专利：ZL201110226964.4）。
2分子筛超薄纳米片材料
分子筛超薄纳米片具有短的孔道和较开放的晶穴,在保持分子筛择形效果的同时可以有效降低客体分子的扩散阻力，在催化与吸附分离方面表现出更高的性能，受到广泛的关注。我们使用便宜易得的模板剂与阻隔剂，成功制备了b轴取向的50纳米以下的MFI分子筛纳米片，其生产成本不足目前文献报道的五分之一，产率高达80%，此方法极具工业应用前景。目前，该技术相关的发明专利已提交，处在审查阶段。
3Lewis酸分子筛的规模化制备
我们开辟全新的方法，通过合成后处理技术将Sn、Zr等孤立金属离子引入分子筛骨架，成功制备出一系列Lewis酸分子筛材料，并将其应用在多种催化反应中。其中，Sn-分子筛与Zr-分子筛在环氧化合物开环反应中表现出极其优异的性能，具有工业应用前景（授权发明专利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。
4应用于烟气脱硝Fe-分子筛催化剂的直接合成
Fe-分子筛催化剂是新一代烟气脱硝催化剂，其综合性能已经可以与传统V2O5-WO3/TiO2体系相媲美，且避免了使用高毒性组分V2O5所产生的环境污染问题，在欧美发达国家已得到推广应用。我们成功开发原位晶化法，一步直接制备Fe-分子筛，解决了Fe-分子筛制备复杂，重现性差的问题，同时大大降低Fe-分子筛的生产成本，所制备样品在烟气脱硝反应中表现出优于Johnson Matthey产品的性能（CN201410527707.8）。
南开大学
2022-07-29
神经发育中关键酶分子的活性调控机制
通过细胞生物学实验发现，在哺乳动物细胞系COS7细胞中同时过表达liprin-α和LAR-RPTP，可以改变LAR-RPTP在细胞膜上的分布状态，促进LAR-RPTP在细胞膜上形成集簇。这种受体蛋白的集簇化依赖于liprin-α和LAR-RPTP的相互作用。而liprin-α自身所具有的聚集能力能够强化LAR-RPTP的集簇化。这一发现显示lipr
南方科技大学
2021-04-14
高难度明星分子Vinigrol的最短全合成
李闯创课题组自加入南方科技大学以来，一直致力于创新性的合成方法的开发以及复杂活性天然产物的全合成研究，围绕有机合成化学中的基础性科学问题，探索和发展原创性的方法学，来进行复杂活性天然产物分子的全合成。课题组以生物活性天然产物合成为中心，以药物研发为导向，充分发展和应用现代有机合成新策略及新技术，以求快速、高效以及多样性地构建天然产物库，从中发现新的
南方科技大学
2021-04-14
超分子化学调堵剂的应用技术
超分子调堵剂HCP是一种水溶性的阳离子高分子，是通过水解聚丙烯酰胺的羧基阴离子与阳离子高分子反应生成凝胶进行调剖堵水的，HCP具有交联效果明显，生产成本较低的优势。该技术从小试、中试，室内物模试验到矿场试验，经过各阶段试验改进、不断优化，逐步形成了一套配合聚合物驱的应用技术，具备了一定的推广条件。
山东大学
2021-04-14
一种分子筛膜合成的方法
本发明公开了一种分子筛膜合成的方法，采用晶种浆料擦涂法涂敷晶种的方式用于分子筛膜合成。配制组成与合成分子筛膜用的合成液相近的溶胶，将该溶胶与分子筛晶体和水按一定比例混合，调制成晶种浆料；将支撑体用水浸润后待其表面晾干，再将晶种浆料擦涂到其表面上；待表面将要干燥时将涂层刮平后烘干，得到带有晶种层的支撑体；最后采用水热合成法合成分子筛膜。本发明制备的晶种层可以消除支撑体表面可能存在的缺陷，分布均匀，且不易从支撑体表面抹掉，因而合成的分子筛膜表面连续致密，分离性能优良，重复性好，适合规模化生产。
浙江大学
2021-04-13
发现鼻咽癌细胞转移的重要分子事件
HOPX的甲基化状态可能是鼻咽癌患者的重要预后预测指标，临床医生可根据TNM分期结合该指标筛选出高转移风险的鼻咽癌患者，从而更有针对性的指导临床治疗方案的选择；并且，药物研发部门可根据HOPX-HDAC2/SRF-SNAIL信号通路设计靶向药物，对有该通路异常的鼻咽癌患者进行个体化靶向治疗，可能是提高鼻咽癌患者生存率的重要途径。
中山大学
2021-04-13
水相中极性分子的选择性识别
深入研究了内修饰分子管与44种亲水分子的键合行为。由于数据量大，各种相关变量较多，很难直接从中找到它们与键合能力之间的关系。蒋伟课题组通过引入主成分分析的方法，对数据进行了系统性分析，揭示了键合常数与客体的疏水性、体积、表面积和偶极矩等参数之间的相关性。通过分子动力学模拟，证实了空腔内“高能水”的释放是键合亲水分子的主要驱动力，而氢键相互作用是实现高选择性的关键。在此基础上，蒋伟课题组还总结出这类内修饰分子管的客体选择标准：氢键位点应互补；客体体积应足够大，以排出所有空腔内的“高能水”。遵循这些指导原则，他们还发现了一个“最佳”的客体，与顺式分子管的结合常数高达106 M-1。 该研究不但有助于理解复杂的生物分子识别现象，还可以为设计其他亲水分子的受体提供理论指导。这类内修饰分子管在键合机理、键合的客体种类上与其他大环主体都不同，是一类全新的大环主体分子。此外，很多环境污染物、药物分子和疾病的生物标记物都是极性分子或含有极性基团。该研究在环境污染物的检测与去除、疾病诊断、药物增溶与靶向投递、催化、分子机器、智能材料等领域都具有广阔的应用前景。
南方科技大学
2021-04-13