利用自主筛选、鉴定和保藏的一株产精氨酸脱亚氨基酶（ADI）的恶臭假单胞菌 CGMCC1347，通过发酵培养其微生物细胞，用于转化精氨酸生成 L-瓜氨酸，用 5L 发酵罐发酵 20 小时产酶活力达到 2.17U/mL。采用卡拉胶等凝胶包埋固定化细胞反复分批转化 10 次，酶活力不减。用固定化细胞固定床反应器进行连续转化，连续 30 天以上，连续 30 天 mol 转化率稳定在 90-99％，30 天平均稀释速率 D=0.0735 h-1，固定床反应器生产效率平均 6.34 g L-1 h-1，固定化细胞生产能力 0.0108 g h-1 g -1。本技术的特点是高产精氨酸脱亚氨基酶（ADI）的恶臭假单胞菌菌株能高效转化精氨酸生成 L-瓜氨酸，对底物总摩尔转化率高，转化后的产物纯度高，作为生物催化剂的微生物细胞易于培养且安全无毒，生物转化反应条件温和，环境友好。固定化细胞可反复利用多次，或装柱连续转化。 

丙酮酸是一种重要的有机酸，广泛应用于制药、日化、农用化学品和食品等工业中，微生物发酵法生产丙酮酸具有低成本、高质量等优势。本研究室在自行选育的四重维生素营养缺陷型菌株光滑球拟酵母 CCTCC M202019 的基础上，从代谢能力、鲁棒特性和环境适应性等入手，阐释了影响 T. glabrata 高效积累丙酮酸的关键因素。提出并实践了全局高效调控 T. glabrata 代谢功能的新方法。 

衣康酸是一种不饱和二元脂肪酸。由于衣康酸具有特殊的化学结构，决定了它具有十分活泼的化学性质,既可以自身聚合,也可以和其他分子发生加成、聚合等化学反应,是一种应用前景十分广阔的化学合成中间体，广泛应用与化工、医药、农业等领域，被誉为有机酸领域中皇冠上的宝石。本研究通过诱变和高通量筛选获得一株高产衣康酸的生产菌株。

1、成果简介 本成果涉及一种结合互联网技术的提升机性能智能检测系统，适用于目前国内外主流的各类提升机，可用于绝缘电阻检测、静载检测、额载检测、动载检测和滑降速度检测。系统由上位机单元、下位控制单元、传感器与数据采集单元和机械结构单元构成，采用面向对象的程序语言开发上位机主控制程序，与 PLC 协同控制系统运行，同时联用网络数据库技术，实现了数据本地、远程双存储，便于远程监管。本系统安装方便、操作简单，报告可自动生成并打印。 2、关键技术 （1）采用上位机与 PLC 的协同控制技术，使系统能够根据检验员设定的检测项目和参数，执行不同的检测流程，而无需更改 PLC 内部程序； （2）采用多元数据采集分析技术，同时采集多个测试台的限位开关、接近开关、位移传感器等元件的实时数据，并整理分析，执行相应决策； （3）采用基于面向对象的数据库开发技术，开发了系统的权限分级模块、项目管理模块和数据存储模块，实现了数据的存储，保障了设备与数据的安全； （4）结合互联网技术和网络数据库技术，系统的检测数据存储在本地的同时，远程数据库将同步更新，便于设备的远程监管； （5）采用基于 COM 组件的报告打印技术，实现了自动生成 Word 和 Excel 检测报告的功能，提升了检测效率。 3、项目成熟度 系统研发成功，企业已投入使用。 4、投资期望及应用情况 2018 年最新实施的 GB/T 19155-2017 标准提供了高处作业吊篮用提升机的性能指标和检验方法，但国内目前还没有满足该标准的提升机性能检测设备，检验员往往需要通过手工测量得到检测数据并撰写报告，极大地降低了检测效率和数据可靠性。本套系统的成功研制将极大提升吊篮用提升机的检测效率和精度，保障提升机产品的质量。本成果可应用于提升机制造商的产品出厂检验，第三方认证机构的提升机性能评估

本项目获江苏省科技进步奖；中国食品工业协会科学技术奖；中国轻工业联 合会科技进步奖；教育部科学技术进步奖。 1、项目简介 项目充分开发我国特色凹凸棒土（简称，凹土）资源，通过矿物学、化学、 食品科学、环保工程等多学科交叉研究，首先从纳米尺度研究凹土的形貌、成分、 结构特征，发现了赋予其多种特殊性能的“纳米孔”和特殊晶体结构，以及影响3 其性能充分发挥的纳米孔道、晶体排列和表面性质等缺陷，建立了凹土晶束解离 及其孔道复生与活性点的再生与扩生、恢复凹凸棒土晶体的特有堆积状态，建立 了凹土增值加工关键技术和清洁生产工艺，开发出食用油脱色吸附剂、有机凹土 废水处理吸附剂、凹土基干燥剂等系列产品。

远红外辐射加热干燥物料系统是基于“匹配吸收” 理论，采用目前最先进远红外无接触、均匀烘干技术，使用天然气或液化气为原料，通过酶剂化学反应释放红外辐射达到加热物体，成本低、速度快、安全干净。该烘干系统替代传统介质如碳化硅、金属管、电阻带、陶瓷、半导体、搪瓷等发热元件，辐射转换效率由传统的 40-50%提高到 80%以上。烘道、烘箱由密闭、保温型发展到开放型。使用温度可在 30～900℃之间任意可调，管路、电路设计本质安全，可实现完全无人值守自动控制。 该系统适用于工农业生产生活诸多部门的加热、干燥、固化等生产过程。可用于工业中对于大中小型机器产品表面底、面漆的烘干，在农业方面的各种谷物烘干，生活家具等用品烘干，一般在两分钟内即可烘干均匀。 2、创新要点 使用天然气或煤气做原料，不通过燃烧只通过化学催化产生高辐射热量，具有高效、低廉、快速、节能、环保、安全等优点。 3、效益分析（资金需求总额 近 10 万元） 一次性投入，终生使用，能耗成本低廉，维护简单。 4、推广情况（已推广企业） 2008 年无锡新区凯特彼勒有限公司珀金斯发动机烘干线上底漆面漆烘干使用

中科院武汉物数所针对现有食品检测技术中存在的检测技术方法不完善等关键问题，建立了无需进行复杂样品前处理及样品分离的，高效、快速和全面的食品检测评价新技术，可全面、实时监测食品产业链中的各个环节。 市场预期：应用于食品检测领域，预计经济效益在千万级别。

荷叶是睡莲科植物莲的叶，内含荷叶碱、原荷叶碱、亚美罂粟碱、Ｎ——去甲基荷叶碱及丰富的莲甙、槲皮素及异槲皮素等黄酮类化合物；具有清香无毒、消暑利湿、升发润阳、止血固本、活血化瘀、降血脂、抑制高胆固醇血症和动脉粥样硬化等功效。 莲在中国分布极广，主产于湖南、湖北、浙江及江苏等地。无论是花莲、藕莲或子莲，采摘后均产生大量荷叶。湖北省湖泊众多，素有“千湖之省”之称，年产荷叶6000余吨，大多自然消亡于荷塘，优质资源未获利用。 该项目的研究开发符合国家农副产品发展产业政策，符合我省“千湖之省”的生态环境特点。研制开发荷叶等“绿色”饮料，既是目前国家重点支持发展的重要产业之一，也是满足人们日益增长的消费需求的必然趋势。因此，荷叶袋泡茶作为绿色饮料，必将具有广阔的发展前景。 技术原理： 采用时间压力组合，对荷叶进行磨砂揉捻加工，使有效成分溶出速率提高；同时采用真空减压干燥，减少荷叶有效成分的损失。二者相结合，有效解决荷叶有效成分溶出难的问题，使产品风味成分稳定，茶汤明亮，体态润泽。 技术指标： 水分≤10% 六六六mg/kg≤0.20 总黄酮mg/g≥30 灰分≤5% 滴滴涕mg/kg≤0.20 敌敌畏mg/kg≤0.20 总荷叶碱%≥0.50 乐果mg/kg≤0.20 铅mg/kg≤0.50  针对荷叶表面接触角可达165°，倾斜２°，以及荷叶表面的蜡状物的特殊疏水结构。 本项目首次采用磨砂揉捻技术改变其超疏水结构，大大提高荷叶茶的有效成分溶出率。利用低温减压干燥工艺，与传统的热风干燥和微波干燥相比，真空干燥方式处理得到的荷叶，其色泽呈淡翠绿色，萃取得到的茶汤色泽翠绿明亮，其总黄酮得率亦较高，较普通干燥方式之得率高出8.92%。该技术以达到“国内领先”水平，适用于荷叶袋泡茶的生产加工，运用该技术生产的荷叶袋泡茶已通过农业部食品质量监督检测中心（武汉）的检测，并制定了Q/NHL08——2010企业标准。

2020年4月29日，《自然》杂志在线发表了清华大学医学院、免疫学研究所祁海课题组、上海科技大学胡霁课题组、清华大学麦戈文脑科学研究所钟毅课题组的合作论文，题目是“受行为影响的脑活动调控体液免疫应答”（Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation）。通过小鼠模型，该研究发现了一条从大脑杏仁核和室旁核CRH神经元到脾内的神经通路——这条通路促进疫苗接种引起的抗体免疫应答，并可通过响应躯体行为刺激对免疫应答进行不同调控。据作者介绍，这是迄今发现的第一条解剖学明确、由神经信号传递而非内分泌激素介导的、中枢神经对适应性免疫应答进行调控的通路，它的发现为神经免疫学研究拓展出了一个新方向。 “勤動”与增强免疫的中枢神经核团与环路 首先，研究者开发了一种新型去除小鼠脾神经的手术，发现这种小鼠在疫苗接种后所能产生的浆细胞（抗体分泌细胞）数量有明显缺陷，暗示了脾神经冲动信号对B细胞应答有促进作用。通过药理学、遗传学实验，他们继而发现B细胞表达乙酰胆碱9受体对脾神经的这个促进作用不可或缺。通过体内细胞剔除实验，研究者发现在肾上腺素能的脾神经和需要感知乙酰胆碱的B细胞之间，最可能起到了“换元”作用的，是新近发现的可感受去甲肾上腺素而分泌乙酰胆碱的T细胞。 进一步，作者通过伪狂犬病毒逆行追踪，发现脾神经与室旁核（PVN）、中央杏仁核（CeA）有连接。这两个区域的功能与应激、恐惧反应紧密相关，而两处共有的一类神经元是表达CRH（促肾上腺皮质激素释放激素）的神经元。CRH神经元是掌控垂体-肾上腺轴的上游神经元，其激活可导致肾上腺大量释放糖皮质激素，调整机体应激，抑制免疫系统活动。这个已知抑制免疫的内分泌功能，不能解释作者看到的免疫增强的现象。但会不会CRH神经元还可以直接操控脾神经，通过神经通路传导免疫增强的信号来促进浆细胞的产生呢？ 为检验这一假说，研究者通过光遗传学实验，发现刺激CeA/PVN的CRH神经元后几秒钟之内就会记录到脾神经的电信号明显加强，证明CeA/PVN与脾间的确有通路连接（图1）。进而，作者通过CRH神经元剔除、DREADD化学遗传学抑制及激活的方法，证明 CeA/PVN CRH神经元活性对应调控了脾内B细胞应答产生浆细胞的过程。 图1 光遗传学实验证明CeA/PVN CRH 神经元与脾神经的连接 自主神经活动可以受外界环境及行为的影响。那么，有没有行为可以刺激这条脑-脾神经轴从而增强免疫应答呢？作者通过监测小鼠在不同行为范式下 CeA/PVN 的 CRH 神经元活动发现，一个他们新开发的“孤立高台站立”（elevated platform standing，如图2和视频）行为可以同时激活这两个核团的CRH神经元。 自主神经活动可以受外界环境及行为的影响。那么，有没有行为可以刺激这条脑-脾神经轴从而增强免疫应答呢？作者通过监测小鼠在不同行为范式下 CeA/PVN 的 CRH 神经元活动发现，一个他们新开发的“孤立高台站立”（elevated platform standing，如图2）行为可以同时激活这两个核团的CRH神经元。 图2 孤立高台站立模式图 更重要的是，抗原接种后第二周里，每天经历这个行为范式两次，小鼠抗原特异的抗体就可以增加约70%。这种行为增强抗体应答的效果，依赖于CRH神经元、依赖于脾神经、并且需要B细胞表达的乙酰胆碱受体。虽然高台站立可以看作是一种应激范式，但并非所有导致应激状态的行为都能增强免疫。作者测试了神经生物学研究中常用的捆绑模型，发现这一范式更强烈而持久激活PVN的CRH神经元，但抑制 CeA 的 CRH 神经元，致使机体持续产生高水平的糖皮质激素，对免疫应答产生了抑制作用。 至此，研究者在这项研究里鉴定、证明了一条对适应性免疫具有增强功能的脑-脾神经轴，揭示了CRH神经元的双重免疫调节功能——经典已知的垂体-肾上腺神经内分泌免疫抑制作用和新发现的经神经环路直接作用于脾的免疫增强作用。 神经免疫学方兴未艾，目前的主要方向包括：以CNS和外周神经为靶器官，研究组织固有的小胶质细胞和招募而至的免疫细胞在系统稳态与病变中的作用；研究中枢及外周神经与淋巴器官和屏障组织（肠上皮等）里固有免疫细胞（巨噬细胞、ILC等）的信号交互与功能互调等。刚刚发表的这一新工作，使研究者认识到淋巴细胞介导的适应性免疫应答也可以受到中枢-外周神经环路的直接调控，以及通过躯体行为正向调节免疫应答的一个生物学基础。 针对最后一点，祁海特别指出，锻炼身体（躯体运动）可以增强“免疫力”，这个几乎所有人或多或少都接受的常识性结论，其背后的科学依据其实远不清楚。他认为，他们发现的脑-脾轴可能为此提供了一个环路方面的解释。我们适度锻炼，可能如同小鼠的EPS，恰到好处地刺激了CeA和PVN的CRH神经元，增进了浆细胞和抗感染抗体的生成。相反，频繁马拉松跑后人们易于感冒，可能是过度应激导致的免疫抑制超越了免疫增强效果。祁海猜测，未来通过神经免疫学的进一步研究，应该可能在特定神经元、神经环路水平定量描述、评价不同锻炼方式、不同躯体运动形式、乃至不同“冥想”“禅修”过程对免疫系统的影响，从而帮助我们为加强“免疫力”而正确选择锻炼或其他增进健康的方式提供更明确的科学依据。这也是题图“勤動”所表达的愿景。 清华-北大生命科学联合中心2013级博士生张旭、清华生命学院2016级博士生雷博、上海科技大学2015级博士生袁媛、清华PTN项目2016级博士生张厉为本文的共同第一作者。该得到科技部和国家自然科学基金委科研基金的支持。祁海课题组还得到北京市科委、清华-北大生命科学联合中心、清华大学免疫学研究所、北京生物结构前沿研究中心、北京市慢性病免疫学研究重点实验室的支持。钟毅课题组得到清华麦戈文脑科学研究所的支持。另外，中国科学院武汉数学物理研究所徐福强课题组、清华大学药学院廖学斌课题组、首都医科大学孙文智课题组为本研究的顺利开展和完成作出了重要贡献。 论文链接： https://www.nature.com/articles/s41586-020-2235-7

临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。 市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。