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耦合分子振子同步化的能量代价及其最优设计原理的研究
北京大学物理学院/定量生物学中心欧阳颀课题组在Nature Physics发表题为“The energy cost and optimal design for synchronization of coupled molecular oscillators”（文章网址：https://www.nature.com/articles/s41567-019-0701-7）文章，揭示了互相耦合的分子振子达到同步化所需的热力学代价，表明分子振子的同步化需要额外能量耗散，并揭示了能量耗散与所能达到的最优同步化效果及耦合的最佳设计之间的关系。 振子之间的同步化现象在自然界是非常普遍的现象，许多非线性理论与实验很好地回答了很大一部分非线性振子中的同步化问题。然而，对于分子振子而言，他们的振荡节律由随机的、大噪声的生化反应所决定，与之前相对成熟的非线性理论所涉及的情况有所不同。这类分子振子的同步化规律，尤其是同步化所需的热力学代价尚不明确。 欧阳颀课题组与美国IBM T. J. Waston 研究中心/北京大学定量生物学中心杰出访问教授的涂豫海教授展开合作研究，首次在理论上阐明了实现分子振子同步化所需的热力学代价。该研究提出一个简单而普适的随机理论模型，假设不同的分子振子之间被一些额外的分子间化学反应耦合起来从而使彼此的相位相互靠近，用以描述一般的可产生同步化振荡的分子振子。在这个理论模型中，研究者们找到了单分子稳定振荡状态的概率密度的解析解，由此计算了不同条件下的能量耗散，并通过平均场近似得到了该振荡出现同步化现象的条件。通过比较不同条件下的能量耗散，研究者发现，若要实现分子振荡的同步化，除去驱动单个分子振荡的能量以外，还必须要有一部分不为零的额外的能量耗散。除此以外，当外界条件给定能量耗散的大小时，虽然可以通过调整模型中的参数达到各种不同的同步化效果，但是可以达到的最优的同步化效果由给定的能量耗散所限制。当能量耗散小于一个临界值时（这个临界值大于驱动单个分子振荡的能量）同步化是不可能的，给定的能量耗散越大，所能达到的最优同步化效果越好。该结论具有一定的普适性。随后研究者在蓝藻的生物钟系统中检验了该理论，验证了生物体内的分子振荡体系确实需要额外的能量来实现同步化。 北京大学物理学院博士生，欧阳颀课题组的张东良为该文章的第一作者，涂豫海教授为通讯作者，合作者包括欧阳颀教授和美国加州圣地亚哥分校的博士后曹远胜博士。
北京大学
2021-04-11
一种多巴胺衍生物及分子印迹聚合物制备方法和应用
本发明公开了一种多巴胺衍生物及分子印迹聚合物制备方法和应用。所述多巴胺衍生物包括丹磺酰多巴胺、咔唑磺酰多巴胺等。多巴胺衍生物由荧光发色剂前体与多巴胺通过磺化反应合成。利用所述多巴胺荧光衍生物制备荧光分子印迹聚合物，所得的荧光分子印迹聚合物，集特异性样品预处理和荧光检测于一体，与多孔酶标板联用，组建荧光传感器，根据加样前后荧光淬灭值的改变，直接测定环境水样中的系列酸性有机污染物，包括双酚 A 和 2,4-二氯苯氧乙酸。
华中科技大学
2021-04-14
锂盐调控人BMSC成骨－成脂反向分化、增加骨量的分子机理
独自拥有。
四川大学
2016-04-29
肖伟烈团队在二萜类抗炎活性分子研究方面取得重要进展
项目成果/简介:云南大学教育部自然资源药物化学重点实验室肖伟烈团队在具有抗炎活性的天然小分子研究方面取得新进展，围绕巨噬细胞NLRP3炎症小体和NF-κB信号通路，从多种药用植物中发现了一系列结构新颖、活性显著的二萜类化合物。 该团队从大戟科大戟属植物泽漆（Euphorbia helioscopia）中发现三个具有重排Jatrophane-型骨架的新颖二萜衍生物， Euphopias A–C。其中Eup
云南大学
2021-01-12
一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法
本发明提供了一种受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂的合成方法，包括以下步骤：将化合物I溶解在溶剂A中，加入二氯亚砜，进行取代反应，反应结束后，减压蒸馏除去溶剂A和未反应的二氯亚砜，得到化合物II；使用溶剂B分别溶解化合物II、化合物III，混合，进行酰胺化反应，然后加入缚酸剂，继续反应，待反应结束后过滤，洗涤，真空干燥，得到受阻酚/受阻胺分子内复合型抗氧剂。本发明反应原料易得，方法简便，收率高，产物分子内含有受阻酚抗氧化基团和受阻胺光稳定剂官能团，提高了聚合物的抗氧化性。
浙江大学
2021-04-13
一种与湖羊睾丸重量主效QTL有关的SNP分子标记及其应用
本发明公开了一种与湖羊睾丸重量主效QTL有关的SNP分子标记及其应用，属于遗传育种和分子生物学领域。该SNP分子标记位于绵羊11号染色体第54289512位碱基，该位点处出现C和T两种等位基因的多态性。该SNP位点的不同基因型与湖羊睾丸重量显著相关，其中CC基因型个体的睾丸重量显著高于TC和TT基因型(P<0.01)。将所述SNP分子标记应用于高繁殖力种公羊的早期选育，对提高羊群生产能力和增加养殖效益具有重要意义。
兰州大学
2021-01-12
“大气环境与生物能源团队”在挥发性有机污染物（VOCs）吸附处理领域取得重要进展
近年来，大气污染问题日益严重，尤其是雾霾、光化学烟雾、臭氧等问题已经引起国内外广泛关注。挥发性有机气体（VOCs）是造成雾霾及臭氧（O3）的重要污染物。吸附法是去除VOCs高效简便的方法之一，但在实际应用中，水蒸气的存在与VOCs产生竞争吸附，因此设计具有高VOCs吸附性能的疏水性吸附剂具有重要意义。近日，天津大学环境学院“大气环境与生物能源团队”（http://catalysis.tju.edu.cn/）针对分子筛表面亲水性及其在含湿条件下VOCs吸附应用存在的问题，利用多孔有机聚合物疏水性等特征，设计合成了一系列分子筛与多孔有机聚合物核壳结构的新型吸附材料，所开发的吸附剂有效提高了分子筛表面疏水性，并且大大提升了其在干燥和潮湿条件下的甲苯吸附性能。相关研究成果《Core-shell structured Y zeolite/hydrophobic organic polymer with improved toluene adsorption capacity under dry and wet conditions》已发表在环境类国际高水平期刊Chemical Engineering Journal（IF: 10.652）上。该系列吸附剂的研发为制备一系列疏水性吸附剂提供了新的思路。
天津大学
2021-02-01
“大气环境与生物能源团队”在挥发性有机污染物（VOCs）吸附处理领域取得重要进展
项目成果/简介:近年来，大气污染问题日益严重，尤其是雾霾、光化学烟雾、臭氧等问题已经引起国内外广泛关注。挥发性有机气体（VOCs）是造成雾霾及臭氧（O3）的重要污染物。吸附法是去除VOCs高效简便的方法之一，但在实际应用中，水蒸气的存在与VOCs产生竞争吸附，因此设计具有高VOCs吸附性能的疏水性吸附剂具有重要意义。近日，天津大学环境学院“大气环境与生物能源团队”（http://catalysis.tju.edu.cn/）针对分子筛表面亲水性及其在含湿条件下VOCs吸附应用存在的问题，利用多孔有机聚合物疏水性等特征，设计合成了一系列分子筛与多孔有机聚合物核壳结构的新型吸附材料，所开发的吸附剂有效提高了分子筛表面疏水性，并且大大提升了其在干燥和潮湿条件下的甲苯吸附性能。相关研究成果《Core-shell structured Y zeolite/hydrophobic organic polymer with improved toluene adsorption capacity under dry and wet conditions》已发表在环境类国际高水平期刊Chemical Engineering Journal（IF: 10.652）上。该系列吸附剂的研发为制备一系列疏水性吸附剂提供了新的思路。
天津大学
2021-04-11
树状两亲体结构化高效水处理剂
水中微量痕量污染物的清除仍是科技界的严重挑战技术。微量污染物的累积作用和毒害作用正在引起人们的重视。当前缺乏的是低成本、低投入、高效和易推广的技术。常规吸附剂如活性炭虽然易从水体分离，但由于表面缺乏精细电子和拓扑结构，难以捕捉微量痕量污染物。本项目致力于开发一种表面精细结构化的、能大规模生产的高效水处理剂。最近我们发现用树状两亲体可以调控浓乳液聚合，提供了一种直接大规模获得表面结构化材料的方法。由于树状两亲体不仅能在界面组装，自身还能提供各种期望的电子环境和拓扑环境，从而高效地与各种客体分子互补，使捕捉微量客体分子成为可能。另一方面，随着大量树状体被报道，有数种已经商业化，由此衍生的树状两亲体容易实现规模化生产。理论上讲，各种树状两亲体可同时参与稳定浓乳液，形成类似斑豹的表面结构，这进一步为同时清除广谱微量水污染物提供了可能。初步研究表明，这类吸附剂能创纪录地将水中典型致癌芳烃降低到十亿分之一以下；典型有机离子的浓度降低到千万分之一以下。该材料不会向水中带来任何新污染物，能保证优质饮用水的获得。
同济大学
2021-04-11
一种新型高倍甜味剂—双甜的生产制备
阿斯巴甜作为低热量、高甜度、非营养性甜味剂，却具有热不稳定性和在水溶液中的稳定 性受溶液的pH影响大等缺点，使其在应用上受到一定的限制。通过把阿斯巴甜和其他化合物 反应转化成盐，以改善其物理性质和稳定性，从而得到一种新型甜味剂——双甜 (Twinsweet) 。双甜在美国被批准为安全物质 (GRAS) ，欧洲部分国家已允许使用。我国卫生部目前还未批 准。双甜是一种新型高倍甜味剂。双甜是安赛蜜的阿斯巴甜盐，它在溶液中能完全离解成阿 斯甜和安赛蜜，不吸湿，易溶。在70℃—80℃下或较高的温度下具有比阿斯巴甜更好的热稳定 性；由于是盐，使其具有更加优越的溶解速率。由于双甜是由阿斯巴甜和AK糖两种非营养型 甜味剂反应而合成的盐，所以具有两者共同的优点，无热量，无龋齿性，单位甜度几乎增加一 倍，如果工艺成熟，将会有很好的经济效益。 双甜，即为天门冬氨酰苯丙氨酸甲酯的双氧嗯噻嗪盐，在欧洲专利中，通过将其转化成 盐，可以改善包括阿斯巴甜在内的肽类物质的物理性质和稳定性。一般研究报道的方法产率较 低，但是其中有残留盐，有研究者用中间体参与反应，避免了残留盐的产生，可是产率却降 低，另外所需的中间体也不易得到，如果能将此工艺的产率提高，应该可以大量生产。由于盐 的甜味组分之间产生的协同作用，使得双甜比各个甜味剂组分本身具有更高的甜度，而且至少 比通过简单混合各个组分制得的相同量的产品高10％—15％，双甜的甜度约为蔗糖的340倍左 右；该项目对合成工艺进行了专门研究，双甜产率已可达到90%以上，甜度和稳定性都比阿斯 巴甜有了显著提高，附加值有了明显提高，具有较高的市场开发和应用价值。
华东理工大学
2021-04-11