本发明公开了一类蛋白质二级结构智能预测模型构造方法，利用多层递阶、逐步求精的结构模型集成。此模型CPM融合了原创型KAAPRO方法、新型同源性分析方法、改进型SVM方法等;CPM打破了传统的单一物化属性分析或单一结构序列分析的技术线路，而是采取了结构序列分析与物化属性分析相结合的优选线路，确保了模型整体的优化与预测精度的同时具有更好的普适性; CPM 采用高起点的alpha/beta库挖掘;并以领域知识与背景知识贯穿;CPM能够很好地对偏alpha/beta型蛋白质的二级结构进行预测，取得86%的最高精度(同类最高达81%)。

01.成果简介   “相”是指物质系统中物理、化学性质完全相同，与其他部分具有明显分界面的均匀部分。“相变”是指物质从一种相转变为另一种相的过程。与固、液、气三态对应，物质有固相、液相、气相。有研究表明，相变机制也广泛存在于生物细胞中，且在细胞生命周期的时空调控等方面发挥着重要的生物学功能。当溶液中的多价大分子与其多价配体互作时，容易产生更大的复合物，后者的溶解度一般会降低，从而从普通溶液相分离出来，形成一个复合物富集的独立的液态相，这个转变过程被称为“液-液分离相变”（即，“相变”）。 蛋白质翻译后修饰是指蛋白质翻译完成后，发生在蛋白质的特定氨基酸残基上的共价修饰过程，是蛋白质生物合成的步骤之一。目前，已知存在300多种翻译后修饰，常见的有甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化、糖基化修饰等，与蛋白质翻译后修饰相反的修饰过程为蛋白质去修饰，如去甲基化、去乙酰化、去磷酸化、去泛素化、去糖基化等。 本项成果是一种检测翻译后/复制后/转录后修饰的蛋白质/DNA/RNA与其修饰阅读器间相互作用的成套试剂，由A、B、C和D四种试剂组成；（1）A由名称为R的生物分子和名称为X的蛋白质连接而成；（2）B含有名称为L的生物分子；R与L相同或不同且二者间具有相互作用，R与L相互作用后发生相变；（3）C为由C单体形成的多聚体，C单体由名称为mc的单体、名称为甲的报告基团和名称为YC的生物分子连接得到的分子，大于等于两个的mc能形成多聚体；（4）D由名称为XL的带有修饰的蛋白质和名称为YD的生物分子连接而成；YC与YD间具有相互作用。通过该成套试剂及基于该成套试剂创建的多价招募系统，利用相变机制实现了互作蛋白和配体在相变液滴中的高度富集，将原本较弱的互作信号强烈放大，使其易于检测。02.应用前景 本项成果可以为检测经翻译后/复制后/转录后修饰的蛋白质/DNA/RNA与其修饰阅读器间的相互作用提供一种全新的技术手段。该技术尤其适合高通量筛选修饰酶或去修饰酶的抑制剂或促进剂。03.知识产权 本项成果已申请1项发明专利。04. 团队介绍 本项成果负责人为清华大学研究员、博士生导师、清华大学结构生物学高精尖创新中心成员、清华-北大生命科学联合中心成员、中组部“青千”基金获得者，主要从事“相变”相关领域的研究，并探索能够广泛应用于鉴定生物大分子互作及互作调控物筛选的新技术。研究成果发表于多个国际顶级权威期刊，申请专利多项。05.合作方式 专利许可、合作开发。06.联系方式 zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

产品详细介绍用途：广泛应用于分析钢铁中Cr、Mn、Ti、V、W、Mo、Ni、Co等合金元素的定性和牌号分类，区分各种牌号的混料，控制混料非破坏性，即对被测工件无损伤，100%逐件对成批钢铁原材料或成型零件全数检测。特点：仪器轻便，采用光栅色散元件，谱线清晰，明亮，分辨率高。一机两用，室内、室外都能工作。使用范围广，携带方便。适用于机械厂、轧钢厂理化室对进厂的钢铁原料和钢坯的牌号进行复杂，不受场地环境的限制。具有快速、准确、灵活、简便的特点。

本实验室与金洹医疗器械股份有限公司联合开发的全自动粪便分析仪，对粪便显微图像中白细胞、红细胞、虫卵等各各种有形成分进行实时检测，并且对生化反应中FOB检测卡的检测结果进行自动分析，可实现一键式全自动化粪便样本分析。目前已经完成样机的开发，并投入医院进行临床测试的结果，获得医务人员较好的反响和评价，现阶段属于仪器转产阶段。粪便检查是临床“三大常规”检查项目之-,对消化道疾病和寄生虫病的诊断和鉴别诊断有重要作用。目前粪便检查方法以手工镜检法为主，其生物安全风险较高，且由于标本的特殊气味和性状，使操作者容易产生排斥心理。粪便检验在消化道疾病的诊断及鉴别诊新中有重要意义,粪便检验包括理学、化学和显微镜检查等。长期以来粪便显微镜检查都由人工完成。随着检验仪器自动化的高速发展，粪便显微镜检查也逐渐由手工法过渡到自动分析法。自动分析法具有简便快速、干扰因素少、高安全性以及智能化等优点，可有效减轻操作人员劳动强度，极大提高实验室工作效率和安全性。

项目进展情况：已完成√ A 市场发展前景很好       B 产品或工艺创新性突出 √

已有样品/n光谱成像分析仪是一种可以同时获取目标图像信息及光谱信息的新型光学仪器， 而光谱信息则可以直接反映物质的基本属性， 该仪器可以广泛的应用于物质成分分析、 资源调查、 水质分析、 药品安全、 食品安全等方面。 光谱成像分析仪在刑事案件侦破中具有重要的应用， 如对案发现场的血迹、 毛发、 皮屑、 衣物纤维等都可以进行分析取证， 获得犯罪分子的主要特征信息。

全元素快速定量检测方法及绿色技术，实现在线实时检测的需求。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 1、研发背景 在食品、药品、冶金、煤炭、化工等各行业的工业现场特定工业步骤上需要原料在线全元素监测设备，以保证生产质量，因此，都需要快速获取其成分及元素信息的在线检测系统，用以实现在线原料配比、工业品判别、质量评价等过程管控，实现无人值守的智能化生产制造，节能增效，现在基本采用传统的靠经验、抽检、人为调配方式，难以精确生产、人为因素影响大、品质难于保障。离线的全元素分析方法有气相色谱法、液相色谱法、质谱法等工序复杂，耗时长，无法实时指导在线生产。因此，不能满足智能工厂和数字工厂对现场工艺的实时调控与质量监测等升级换代的需求，如智慧电厂对煤炭在线检测和实时自动配煤的需求、药厂对于药品质量的实时监测和管控、食品安全方面农残等有害物质的快速评测等。一直缺少相关全元素快速定量检测方法及绿色技术，难以实现在线实时检测的需求。 针对不同行业的不同产品所涉及多种不同元素，特别是轻元素（Z<11）的快速实时定量检测需求，本前沿技术依托脉冲激光诱导原子发射光谱的绿色技术，解决全元素快速检测的技术问题，开发快速全元素定量检测智能光谱技术，从而解决智能制造领域的关键传感器环节的产品需求，将在食品、药品、煤炭、土壤、冶金等领域实现大规模应用，填补相关传感器缺失的技术空白。 2、解决主要问题 瞄准国家智能制造快速全元素检测技术空白，针对煤电企业十三五规划节煤降耗重大需求，注重理工结合，基于微区增强光谱理论及技术研制开发了在线煤质分析仪。利用大介电常数限域理论及放电增强光谱技术部分抑制了基体效应的影响【OE，2017；OE，2018】，光谱强度增加近10倍，光谱稳定度提高了57%，实现了高精度光谱测量，解决了煤质检测准确性低、稳定性差的问题，进而完成了高稳定性全元素快速检测光谱系统产业化应用【JAAS，2020】，建立了产业化基地。该系统可完成C、H、N、S在内的50余种元素高精度快速定量分析，并给出煤热值、灰分、挥发分、水分四大指标。 3、创新性 技术创新：利用大介电常数限域理论及放电增强光谱技术部分抑制了基体效应的影响【OE，2017；OE，2018】，光谱强度增加近10倍，光谱稳定度提高了57%，实现了高精度光谱测量，解决了煤质检测准确性低、稳定性差的问题。 算法创新：依托智能算法，实现了六个月以上的稳定监测，有效的抑制了环境导致的信号变化。 技术先进性：突破了激光激发稳定性，算法鲁棒性等重要问题，目前是目前市场上唯一可选的依托激光光谱技术的煤质在线检测设备，是全国第一台安装在电厂的在线激光煤质监测设备；是唯一已经在工业化现场工作超过6年的工业化系统；唯一的算法稳定性超过半年的工业化设备。 4、推广应用价值为该行业提供了绿色煤质在线检测解决方案，先后在华电国际集团邹县、章丘等电厂装机七套，打通煤电企业燃烧控制最后一个技术环节，每个机组可年均节能百万元，总计节能千万余元，并大大降低了元素检测不当导致的锅炉事故率，将改变煤电行业的粗犷式运行方式。该系统还将在海关、土壤、医药等民用领域实现大规模应用，服务于“中国制造2025”的国家战略。

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