G蛋白偶联受体（GPCR）家族是最大的一类膜蛋白家族受体，在视觉，嗅觉，味觉以及激素和神经递质等信号转导中发挥着重要的生理功能，同时也是关键的药物靶标。近年来，随着越来越多GPCR在失活和激活状态下的晶体及电镜结构的解析，人们对于这一大类受体的激活机制有了愈发深入的了解。然而，GPCR受体的失活和激活结构仅代表了信号转导过程起始和终止时相对稳定的构象状态，受体在激活过程中发生了复杂多样的动态构象变化，这些变化很可能与不同配体引起的信号转导多样性相关。目前，GPCR在激活过程中的动态构象变化仍不清楚，国际上这方面的研究尚处于起步阶段。液体核磁共振方法能够在原子分辨率水平研究蛋白质相互作用和构象变化，提供晶体或电镜结构缺失的信息，是GPCR动态结构与激活机制研究中不可缺少的重要研究手段。 M2毒蕈碱型乙酰胆碱受体（M2R）是一个典型的GPCR，在调节人体心率和许多中枢神经系统功能中发挥重要作用，是研究GPCR 信号转导、调节以及药物设计的模式受体。该项研究通过在M2R中引入13CH3-ε-甲硫氨酸同位素标记探针，检测受体在结合一系列配体小分子时的核磁图谱变化（图一），分析M2R动态构象变化与这些配体对G蛋白激活和抑制蛋白 （arrestin）招募效应差异的相关性。同时，结合分子动力学模拟实验进一步解释不同配体结合导致受体激活时构象和功能变化差异的分子机制。该项研究首次将M2R的配体结构、受体构象变化以及配体功能多样性联系起来，揭示了M2R信号转导多样性可能的分子机制，并为针对这类重要受体的药物研发提供了理论指导。

白钢教授领导的“复方药物与系统生物学实验室”主要从事中药 及复方制剂的化学物质基础及作用机制等方面的研究。以中药复方的 系统生物学和化学生物学为研究主线，在基于靶点的药效成分的筛选、 活性指导的分离鉴定、天然产物的蛋白靶点确证、以及方剂配伍关系 和中药质量控制研究等方面开展工作。实验室的研究成果服务于多家 药品企业，为新产品的开发和上市产品的二次开发提供技术支持，同 时多项授权专利成功转让，开发的多项生物医药制品实现了产业化。 已开展的服务项目： 1. 复方中药的网络药理学及作用机制研究：已服务的品种有：速 效救心丸、清肺消炎丸、治咳川贝枇杷滴丸、舒脑欣滴丸等； 2. 中药复方的物质基础及活性成分研究：已服务的品种有：益气 复脉注射液粉末、血必净注射液、速效救心丸、清肺消炎丸、舒脑欣 滴丸等； 3. 药材品质分析：已建立了贝母、金银花、菊花、莲子心等多种 常用中药材的分析鉴别系统，特别是建立了近红外的快速分析方法， 为药材的选购和生产过程中的实时监控提供技术支持； 4. 药材与复方制剂的指标成分筛选和指纹图谱的制定，为药物 质量标准的制订提供理论参考。

成果介绍以国家需求为导向，通过医工结合，系统研究了多种重要纳米材料的毒理学效应与机制、构建了纳米生物安全性评价与研究的新方法。技术创新点及参数1、传统毒理学评价程序基本适用于对纳米材料的毒理学评价，但必须在材料制备、分散、表征、尺寸、结构、修饰、暴露方式等方面予以约定；2、率先构建了基于秀丽线虫、用于纳米材料急性、慢性、神经、生殖毒性等毒理学评价与研究替代模型；3、基于纳米材料的修饰改性及与生物界面相互作用原理，原创性设计了基于氮掺杂碳纳米管、过氧化物酶及其底物识别的高灵敏度纳米生物传感器。市场前景建立纳米生物安全性评价体系实施条件1、酶、荧光小分子和量子点标记的新型纳米生物探针；2、了环境污染健康效应生物标志检测信号放大新原理新方法；3、基于石墨烯的多种蛋白质和DNA损伤检测传感器，并用于环境污染致DNA损伤的快速检测。

本成果为获得省部级和学会级三等以上奖励的重点纵向成果，获2013年四川省科技进步三等奖（主持）。该成果的立题基于研究开发民族药（藏药）创意，具有新颖性和实用性，遵循了传统藏医经验,以临床常用抗肝胆病藏药波棱瓜子为研究对象，经过数年潜心研究，开展了系列工作：有效部位筛选和化学成分研究；有效部位指纹图谱和质量标准研究；有效部位抗肝损伤、抗病毒药效学研究；并在此基础上进行了颗粒剂、滴丸为主要剂型的开发和剂型的药效学评价，探索了脂质体和纳米混悬剂等现代新剂型，并进行军队医院制剂试用。

从内燃机能量平衡来看，动力输出功率一般只占燃油燃烧总热量的30%~45%（柴油机）或20%~30%（汽油机），除了不到10%用于克服摩擦等功率损失之外，其余的余热能没有得到利用，主要通过冷却回路的散热以及排气被排放到大气中。因此，将内燃机的余热能回收再利用是提高总能效率、降低油耗的一个有效途径。本项目从提高内燃机总能效率，降低油耗和CO2排放的目的出发，开展内燃机余热能梯级利用的研究，探索新理论和新方法。重点解决：①内燃机联合热力循环非稳态热能流转化规律和效率协同优化；②内燃

废润滑油经过适当的工艺处理成为再生润滑油，从环境保护、资源有效合理利用和经济角度来看都是一种合适的处理方法，不仅可以充分利用资源，还可带来可观的经济效益，本项目是以废润滑油为原料，加工再生产多种规格的润滑油基础油及其它副产品，设计生产能力为10万吨/年。 采用加氢工艺，由原料预处理、加氢再生、加氢产品分馏等3个主要单元组成。操作条件是在高温、高压、催化剂的作用下进行，废润滑油中各类氧化物、添加剂等与氢反应，生成相应的加氢化合物以除去废油中的杂质，加氢工艺使用加氢脱硫或加氢补充精制催化

长期从事岩体强度理论及地下结构全寿命设计方法、地下空间防灾安全和智慧地下基础设施建设的研究，同济大学土木工程学院朱合华教授是国际上较早开展数字地下空间与工程（DUSE）研究的学者之一。经过近20年的努力，朱合华团队成员齐心协力构建起数字地下空间的理论体系、工程方法和数据库，初步完成了数字化地下体系建设，构建出“工程数字化”创新技术核心，已经在城市轨道交通、高速公路等领域得到广泛的应用。朱合华被国际同行认为是“城市基础设施规划、设计、施工和维护信息集成方法的国际开拓者之一。  2021年中国工程院新增院士中，同济大学土木工程学院朱合华教授当选。 误打误撞与数字化结缘 　　1979年，朱合华进入重庆大学化学矿开采专业学习，开始接触计算机编程语言。1983年9月成为重大硕士研究生后，他开始深入与计算机应用打交道，师从李通林教授，完成了“围岩不连续面非线性效应对巷道稳定性影响分析”的硕士论文。 　　1986年9月，朱合华考入同济大学，师从孙钧、杨林德2位恩师攻读结构工程专业（地下结构方向）博士，论文题目为《隧道掘进面时空效应研究——边界元法若干理论与工程应用》。 　　从此，在朱合华的学术世界中，计算机技术、土木工程就成了形影不离的“伙伴”，他开辟了数字化的研究方向。 　　1993年7月，朱合华到日本大阪土质试验所和京都大学从事软土地下工程研究，进一步运用有限元数值方法进行软土盾构隧道管片衬砌分析、地下工程施工动态反演等。 　　上世纪90年代初，日本快速发展的地下基础设施建设，为他的研究工作提供了大量的室内和现场试验的工程数据。 　　至今，朱合华还记得这样的场景：工作单位长期聘请的几位工作人员，持续将大阪湾的三维地质数据输入计算机中，形成了大阪湾的地质、地震数据库信息系统，该信息系统在日本国内具有重要的影响。 　　大阪土质试验所所长岩崎先生告诉他：“岩土工程师一定要与地层交朋友！”这个叮嘱也促成他归国后迅即开展土木与信息学科交叉的研究。朱合华在日本期间创建的用于管片衬砌设计分析的梁-接头（缝）不连续模型，后来也被纳入了我国国家标准。 　　上世纪90年代末，朱合华在同济附近的小书摊上发现了当时的畅销书——《数字化生存》，“数字”二字萦绕在他脑海，后来他又在《文汇报》上读到了与“数字地球”概念有关的文章。当《岩土工程界》期刊向他约稿时，朱合华撰写了《从数字地球到数字地层——岩土工程发展新思维》一文，从此打开地下空间与工程数字化研究的大门。 推动数字化在工程中的应用 　　1999年，朱合华牵头的“城市三维地层信息管理系统的开发与应用”获批上海市教委曙光计划，经过3年的潜心研究，项目验收得到了专家们的高度评价，成为团队数字化研究工作布局的起点。朱合华团队的工作成为了2004年上海先后启动的29个重大科技专项之—，也是城市地下空间信息平台建设和国土资源部与上海市联合资助的三维地质调查项目。 　　厦门翔安海底隧道是中国内地第一条海底隧道，全长8.695千米，跨海部分全长6.05千米，最大深度达到70米，相当于18层楼高。隧道还要在四周一片漆黑无方向的地下施工，所经之地地质状况极其复杂。朱合华团队的介入，使得这一高难度项目成为了我国跨海隧道的一项示范工程。 　　近年来，朱合华团队的研究领域遍布数字地下空间、数字化工程两大园地，数字地下空间研究成果在上海世博地下空间、常州地下空间、延安新城地下基础设施等得到应用，数字化工程的研究成果在广州龙头山双洞八车道公路隧道、淮南望峰岗煤矿、上海长江隧道、世博500kV地下变电站和电力隧道、上海地铁一号线结构维护、上海中心深基坑等项目建设得到应用。 　　围绕这些工程，团队相继研究开发出“复合纤维和预应力管片结构技术”“盾构地层适应性理论和试验方法”“大断面、高水压、近间距下盾构施工微扰动控制技术”等一系列方法与技术，解决了复杂环境下地下建筑结构设计分析、施工安全与控制的一个又一个难题，主持的项目“软土盾构隧道设计理论与施工控制技术及应用”获2008年国家科技进步奖二等奖。 　　朱合华又针对大规模、集群化的地下空间的建造难题，组织国内相关单位联合攻关。他主持的项目“城市高密集区大规模地下空间建造关键技术及其集成示范”，2016年获国家科技进步奖二等奖。 　　数字化地下课题与工程的“比翼双飞”，朱合华团队实现了基础理论和前沿交叉研究的良性循环。他们提出了地下空间工程全寿命数据采集—表达—分析—服务的数字化范式，开辟了数字地下空间工程新方向，攻克了“建造动态精细调控、运维快速精准评价”难题，创建了地下三维动态信息表达与分析的理论方法；攻克了安全建造的动态精细调控技术，突破了高效运维的快速精准评价技术。研究成果成功应用于上海长江通道、贵州高速公路网、上海地铁网等重大工程。 　　2015年，朱合华因在数字地下空间与工程方面的成就获得第44届德国洪堡研究奖，他是中国土木工程界到目前为止的唯一获奖者。 首创基础设施智慧服务系统 　　朱合华团队经过长期思考和一年多的充分讨论，创建了基础设施智慧服务系统iS3 （infrastructure Smart Service System， 2013），即基础设施全寿命数据采集、处理、表达、分析的一体化智慧决策服务系统。该系统从广义工程应用场景出发，以信息流为主线，采用面向服务的组件式框架和微服务技术架构的系统平台，集先进性、开放性和实用性为一体，是国际上第一个开源的基础设施智慧服务系统。 　　因为研究成绩突出，朱合华的影响日渐扩大。日本、新加坡、英国、美国、韩国等国都留下了他的“中国好声音”；2010年，他在上海创办了信息岩土工程技术国际学术会议，该会议现已成为国际信息岩土工程领域的重要系列会议；2017年值同济110周年校庆之时，成立了中国智慧基础设施联盟暨全球研究中心，已吸引世界170多家单位参与。 　　在数字化转型和智能建造的大潮中，如何借助现代信息技术手段，在人迹罕至的高山峻岭地区修建地下交通基础设施？朱合华提出开展岩体隧道动态设计的远程诊断分析，即将iS3平台作为数字底座，实现了基于数字孪生技术的岩体隧道支护的三维动态设计技术。三维动态设计技术成功应用于四川峨汉大峡谷隧道（最大埋深1940米，世界最深的公路隧道）施工中，仅用10分钟完成了现场三维远程实时动态支护设计，这在国际上首次实现，是隧道动态设计的重大技术突破。 　　今天， “土木信息工程”已成为《中国大百科全书》第三版土木工程学科的分支之一，朱合华盼望着数字化转型背景下的“土木信息工程”学科未来继续能茁壮成长。

研究内容包括：1．复杂供用电系统谐波的基础理论（1）非正弦、不对称情况下的功率定义和功率理论；（2）各种非线性负荷的谐波产生机理及谐波分析；（3）复杂供用电系统谐波的建模与数值分析方法。2．复杂供用电系统谐波的综合防治基础（1）各种谐波防治手段和装置的评估与对比分析；（2）复杂供用电系统谐波的综合防治的策略；（3）谐波综合防治系统的设计方法。