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1 項目簡介本項目建立的生物云平臺，以基于 Web 的方式提供服務，用戶可以輕松快速獲取服務，國內外普遍缺乏成熟的技術，標準和平臺。我們首次把獨具特色的機器學習模型預測算法與最新的高通量測序方法（ non-polyA RNA-seq） 相結合。我們的研究對象為長鏈非編碼 RNA（ non-PolyA），目前國際上還很少有人通過高通量測序技術對疾病的 lncRNA 進行全面預測分析和功能分類。隨著測序速度不斷提高，測序成本不斷降低，本項目將來可以發展為面向人民大眾的個性化醫療服務的平臺。 圖 1 生物醫學信息云平臺的產業化方向 http://www.incrna.org圖 2 生物醫學信息云平臺的應用程序一覽 http://bioinfo.life.tsinghua.edu.cn/serve 本項目使用的核心技術“基于整合性生物信息云計算和新一代測序技術（ incRNA） 的非編碼基因組疾病（如癌癥）檢測技術平臺”已經通過軟件查新認證（ 20121022044750914）。正在準備申請國家版權局軟件著作權登記證書。2 效益分析（ 1）隨著新一代高通量測序技術的發展，生物信息數據爆炸式增長，數據解讀成為生物醫學研究和臨床應用的巨大問題，我們團隊依托清華大學生命學院魯志實驗室在生物信息學，尤其是在 lncRNA 領域的技術專長開發的云計算平臺將為廣大科研工作和和臨床用戶提供可靠的數據分析云服務，提高他們的科研效率，為科學的發展做出貢獻。 （ 2）我們團隊通過與中國人民解放軍總醫院，上海肝膽醫院等十多家臨床單位的合作，將為鑒定癌癥的早期診斷和藥物治療提供新的靶點，這不僅會增強中國基礎臨床科學的發展，通過臨床應用還會為病患者帶來癌癥早期診斷、健康管理等個性化醫療服務，這將具有廣泛的社會效益。 （ 3）通過我們打造高通量測序數據分析云計算平臺和開展以癌癥早期檢測為主要內容的個性化醫療服務，將為中國培養一批高水平的生物信息數據分析人才，這將增強中國在生物信息學方面的實力。

本發明公開了一種采用核殼微膠囊生物反應器實現細胞細胞高通量分選的方法。該方法采用皮升注射技術對封裝有細胞的單分散性顆粒進行高通量包埋，制備具有核殼結構的微膠囊生物反應器，通過熒光分選技術對生物反應器中的細胞進行高通量分析和篩選。該微膠囊生物反應器的核相為具有良好生物相容性的高分子材料為細胞提供生長和增殖空間，殼相為具有穩定性的高分子材料可以增強微球穩定性，避免細胞的逃逸，可以實現細胞的長時間穩定培養，提高被測物濃度，同時允許熒光信號的傳遞和檢測，實現對細胞的高效分析與篩選。

針對農業廢棄物及污水廠剩余污泥產生量大、資源化利用效率低等問題，該 成果通過反復分離純化，從實際堆肥體系獲得了可分別高效降解木質纖維素、脂 肪、蛋白質和淀粉等的 6 個純菌株，并保藏于中國典型微生物保藏中心（武漢）； 在此基礎上，通過科學復配，獲得了一種有機固體廢棄物好氧堆肥用復合微生物 菌劑，該菌劑有效解決了單一菌株轉化效率低，堆體升溫慢，堆肥周期長，無害 化程度不夠的現實問題，而且操作簡單，投加成本可控，二次污染小，得肥率高， 堆肥產品肥效優，具有極大的實用價值。

以工業發酵檸檬酸的廢棄玉米渣（含菌絲體）和食用菌工廠化栽培產生的大 量菌根、菌渣為原料，采用高效生物轉化和膜譜分離技術制備新一代植物源氨糖 產品，具有高純度、無甲殼致敏源、無腥味、無重金屬污染的特點，能夠促進關 節軟骨恢復、緩解骨關節痛、輔助治療骨關節炎，是重要的醫藥和功能食品原料。 項目申報專利 13 件，其中授權發明專利 3 件，授權實用新型專利 2 件；獲得省高新技術產品 5 個；獲國家星火計劃 1 項、江蘇省重大成果轉化 A 類項目 1 項、國際科技合作計劃（中以合作項目）1 項、江蘇省重點技術創新計劃項目 1 項江蘇省綠色制造清潔生產及工業循環經濟項目 1 項；獲具有國際先進水平的省級鑒定成果 2 項；獲中國發明創業銀獎 1 項。項目實施應用單位建立了新型氨糖柔性生產線，生產的產品總量占國內生產總量的 20%以上，近三年來新增銷售 11.3億元，新增利潤 1.22 億元，稅收 5088 萬元，出口創匯 5947 萬美元。項目解決了原料幾丁質含量低、提取效率低、精制工藝難等瓶頸問題，提升了氨糖產業的技術水平和綜合效益。 

研究團隊打破傳統運動組織損傷修復的固定治療模式，發展了一種仿生多尺度結構可拉伸螺旋纖維支架，并成功用于無固定模式下運動組織動態修復。

金屬鎂可以用于二次電池的負極材料，具有資源豐富、環境友好、理論體積容量高、鎂沉積/溶解過程不易形成枝晶等優點，在大規模儲能體系中具有很大的應用潛力。然而，由于二價鎂離子的電荷半徑比大、極化率高，導致其與常規儲鎂正極材料中的晶格陰離子之間發生強的靜電相互作用，阻礙Mg2+離子在正極活性材料中的嵌入和擴散動力學，導致充放電速度緩慢。因此，鎂二次電池非常欠缺高性能的正極材料，嚴重阻礙了該領域的研究發展與應用。 近日，南京大學化學化工學院、介觀化學教育部重點實驗室、江蘇省先進有機材料重點實驗室金鐘教授帶領的“清潔能源材料與器件機制”研究團隊研發了基于一種特殊的置換反應機制、非化學計量比的立方相硒化銅，用于高倍率的鎂二次電池正極材料。以該硒化銅為正極、金屬鎂為負極組裝的鎂電池能夠在100 mA g-1下表現出222 mAh g-1的最大放電比容量，在1000 mA g-1大電流密度下放電比容量仍可達155 mAh g-1，此外，在1000 mA g-1大電流密度下，電池循環500次之后，容量保持率約為84.3%。 該團隊通過簡單的一步溶劑熱法合成了一種高結晶度的非化學計量比的立方相Cu2-xSe納米片（圖1）。以Cu2-xSe為正極組裝鎂電池在100 mA g-1下循環25次后，放電比容量達到最大222 mAh g-1，在300、500和1000 mA g-1下，放電比容量分別可保持為182、166和155 mAh g-1，表現出優異的倍率性能（圖2）。此外，該工作從正極和負極兩方面對電池經歷較長的活化過程給予了一定的解釋（圖2f）。具體而言，隨著Mg2+的嵌入和脫出，Cu2-xSe電極材料的尺寸會逐漸減小，而適當減小活性材料的尺寸可以有效地縮短Mg2+的擴散路徑，便于活性材料與電解液充分接觸，從而使容量增加。對于Mg負極來說，電解液中具有腐蝕性的氯離子會腐蝕Mg負極表面的氧化物等鈍化層，從而使Mg負極表面暴露出更多具有活性的金屬鎂表面，從而利于容量的提升和穩定。最后，通過非原位表征技術（包括XRD、XPS、TEM和EDX等）對不同充/放電狀態的電極片進行詳細表征，實驗結果表明非計量比Cu2-xSe正極材料的儲鎂機制為一種特殊的鎂/銅離子置換反應。該研究為基于可逆離子置換反應機制的新型高性能多價離子電池電極材料的設計提供了新的思路。

本發明屬于無機／有機納米復合材料技術領域，具體涉及一種納米 SiO2／硼酚醛樹 脂納米復合材料及其制備方法。本發明采用了溶液共混法和超聲波輔助分散法相結合， 確保納米顆粒在復合材料中得到納米級分散；納米 SiO2表面經過處理，使納米 SiO2與基 體樹脂硼酚醛樹脂之間形成了良好的界面，可以充分發揮出納米 SiO2、硼酚醛樹脂的優 點。本發明的目的在于通過合理的工藝控制，制備出納米 SiO2含量不同的硼酚醛樹脂納 米復合材料。利用納米 SiO2的剛性、耐磨性、熱化學穩定性和硼改性酚醛樹脂的良好的 力學性能、耐熱性和耐燒蝕性等優點，制備出的納米 SiO2／硼酚醛樹脂納米復合材料可 廣泛用于高溫制動摩擦材料、耐燒蝕材料、特種結構材料、防熱材料等眾多領域。 

（1）能夠實現在復雜的管道內的行走和檢測，且對管道表面要求較低，能夠實現自適應運動模式。 （2）能夠適應一定尺寸范圍內的管道測量，同時可以在惡劣的管道情況下進行繞管道一圈穩定行走。 （3）在一定情況下可以完成水下的檢測作業。 （4）能夠實現在線準確測量管壁厚度、裂縫深度及范圍及其他管壁質量缺陷，可以實現離線保存功能。 （5）能夠解決目前管道等特殊環境下普通測厚方法無法進行厚度測量及管壁質量預測的問題； （6）采用永磁技術，能夠實現無源測量，可避免因為電源失電而導致測量失誤的問題。

成果描述：項目于2012年國家立項（教育部）作為創新創業計劃，并資助十萬元；同年七月榮獲大學生科技“挑戰杯”四川省大學生創業計劃競賽一等獎；十一月國家科技部組織在上海參加“首屆中國創新創業大賽 獲得全國百強 ”獎；年底國家知識產權局授予四項專利權。 該項目是四川大學自主開發的具有國際先進水平和我國自主知識產權的環保型高科技節能產品。“超輕質復合材料CNG氣瓶技術”研制團隊的部分成員是唯一參加建設、生產過幾年輕質復合材料CNG氣瓶的團隊；該項目是針對目前為減少城市污染而大力發展的壓縮天然氣汽車研制的一種高科技配套關鍵產品-氣瓶，屬于高性能復合材料產品。這類氣瓶是融各類內襯的密封性和復合材料的可設計性，高強度，輕重量的特點為一體,大幅度減輕了氣瓶重量,又保證承壓能力以及使用期間的疲勞壽命；國際上只有少數工業發達國家才具有研究開發生產能力。 全塑料復合材料氣瓶已經過廣泛的設計、試驗和現場的使用試驗結果也已證實；這種容器設計可以在汽車運行的環境和條件下安全地工作。全塑料復合材料氣瓶是安全的，耐疲勞的，其重量輕和價格之間是相匹配的；目前，這類氣瓶己得到世界上廣泛的承認和接受，在許多領域內市場正在迅速增加，特別是在各類公共汽車上的應用，分外受到人們的重視和歡迎。這類超輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料容器，而且還廣泛用于消防，醫院以及宇航，井下作業人員的呼吸器，今后將逐步全面替代原有的鋼質氣瓶和復合二代瓶，市場需求量很大，前景廣闊。產品具有極高的經濟效益和社會效益，是我國未來最具商業價值的項目，也是國際上正在研究和發展的一類重要高技術產品。 項目采用高密度塑料作內膽，并用計算機控制實現自動化生產；配有調整氣瓶成型軌跡和控制機械性能的全套計算機輔助設計軟件，可生產多種規格與品種的產品；生產效率高，產品質量穩定，技術成熟可靠；該技術是一個綜合應用專利技術和專項技術，建成后的裝備及生產技術達到或超過國際先進水平。發展燃氣汽車的關鍵設備就是裝天然氣的氣瓶；氣瓶的質量直接關系到燃氣汽車運行的安全與成本高低。 目前，國內尚無企業涉足，市場無此類超輕質復合材料CNG氣瓶銷售；而國外這類輕質復合材料CNG氣瓶賣價（1～2）萬元/只，價格非常昂貴。國內投資一條生產線僅需2400萬元專用和輔助設備，廠房3000㎡，產值2.5～4 億元，利稅2～2.6億元。超輕質復合材料CNG氣瓶（CNG4)樣品在四川大學產業科研院里展出，歡迎參觀咨詢；市場前景分析：該產品用于儲存天然氣、煤氣、石油液化氣、氧氣、氫氣等各種氣體的儲存；廣泛用汽車工業、船、潛水、消防、醫藥、民用、國防、航空、航天等領域，還可出口國外；主要用于汽車工業集團為新生產汽車配備原裝氣瓶及城市原有公共汽車和出租汽車的氣瓶改裝。 超輕質復合材料CNG氣瓶的性能指標居國際同類產品先進水平，采用高強度高模量纖維；生產成本低，與國外氣瓶相比有很強的性能價格比優勢，產品的競爭優勢明顯；產品具有極高的經濟效益和社會效益，是我國未來最具商業價值的項目，也是國際上正在研究和發展的一類重要高技術產品。 國際上只有少數發達國家才具有研究開發生產的能力。這類輕質復合材料氣瓶不僅用于燃氣汽車的燃料儲存，而且還廣泛用于消防、潛水、醫療、宇航、以及井下作業人員的呼吸器等等，市場應用前景十分廣闊。 近年來，隨著超輕質復合材料氣瓶材料的成本降低，使得超輕質復合材料CNG氣瓶在國內外備受青睞，尤其在轎車、大巴和公交車上的應用極具競爭力。 2014年11月我們調研了全國主要汽車制造集團總部，并與他們交流進行市場合作；如鄭州宇通集團、第二汽車制造集團、中國重型汽車制造集團、四川客車集團、成都蜀都客車等公司，并與他們進行了交流；通過交流進行市場合作，我們將根據他們生產的汽車空間來設計氣瓶的容量和尺寸大小，我們再按這些汽車制造廠的要求進行設計、生產，滿足用戶的要求；他們都表示產品出來后將優先選用這類氣瓶； 我們看到和了解到鄭州宇通客車一輛大巴要安裝十一個鋼瓶，中國重型卡車一輛要安裝十二個鋼瓶，蜀都客車要安裝六個以上二代或鋼瓶，二汽集團的50萬輛轎車和與重慶長安公司合作生產的50萬輛面包車也都要安裝CNG氣瓶；了解到各種類汽車都是安裝的鋼瓶或復合二代瓶；船用的氣瓶也是安裝的鋼瓶或復合二代氣瓶。 通過全國主要汽車制造集團總部的調查和國家有關統計部門的資料介紹，國內每年需求氣瓶量超過三百萬支以上；根據國家“一帶一路”發展戰略，國外沿線六十多個國家的市場需求量將是很大的；可見國內、外市場需求量十分巨大，前景廣闊。與同類成果相比的優勢分析：超輕質復合材料CNG氣瓶與鋼制氣瓶相比，超輕質復合材料CNG氣瓶具有比強度高、重量輕（是鋼瓶的1/5）、安全減震性好等優點，這類氣瓶綜合了復合材料的高比強度、可設計性以及內襯的良好氣密性、優良的耐蝕性等諸多優點，使其達到高承壓能力、高疲勞壽命、質輕、耐腐等優良性能的完美結合。超輕質復合材料CNG氣瓶具有耐高壓（25MPa），容積大（50L～400L），重量輕（同容積和同壓力下，S玻纖氣瓶為鋼瓶重量的60%，碳纖氣瓶為鋼瓶重量的35%,高分子材料纖維氣瓶為鋼瓶重量的1/5），可有效減少動力損失；耐腐蝕性能好，因氣瓶采用塑料內膽，天然氣中的硫化氫氣體和水分對內膽無腐蝕；安全性能高，因內膽無腐蝕，從根本上消除了氣瓶爆炸誘因（硫化氫應力腐蝕）；疲勞壽命長，產品經過循環15000次無泄漏，且玻璃鋼耐侯性能比鋼強，產品設計使用壽命為15年；可設計性強，可根據不同車型生產出不同規格，材質的氣瓶，滿足不同用戶的需要；抗凍及耐瞬時高溫燒蝕；防爆性能好，使用安全可靠，危險性小等特點。 該CNG氣瓶比強度高，可提高汽車的有效載荷，增加行駛里程。僅這一點就非傳統材料的氣瓶所能及。 破損安全性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中有大量的玻璃纖維，每平方厘米上的玻纖多至幾萬根。從力學觀點上看，是典型的靜不定系。當超輕質復合材料CNG氣瓶萬一超載并且少量纖維斷裂時，其載荷會迅速重新分配在未破壞的纖維上，這在短期乃至相當一段時間內不致使構件喪失承載能力。如槍擊試驗，在距氣瓶50m 處，分別以7.62mm、12.7mm高射機槍、53式沖鋒槍、1.7mm穿甲燃燒彈、30m全爆彈對充滿高壓氣體的復合材料CNG氣瓶進行實彈射擊。實彈射擊時，容器被擊中后，瞬間起火，片刻自熄。高壓氣體從彈孔噴出，引起氣瓶彈跳、竄動，甚至飛出幾十米外。但子彈孔無擴孔現象，僅比子彈略大，無碎片。復合材料CNG氣瓶本身對周圍的破壞力僅是瓶體的撞擊力，這可通過以合適夾具固定氣瓶予以避免。不言而喻，鋼氣瓶爆破殺傷力就大得多了。 減振性好，超輕質復合材料CNG氣瓶中的纖維與基體界面具有吸振能力，故震動阻尼甚高，抗聲振疲勞性亦佳。對超輕質復合材料CNG氣瓶進行常溫爆破、高低溫爆破、溫度交變試驗、疲勞試驗、荷載振動試驗、荷載墜落、濕強度試驗、長期充氣儲存試驗，試驗結果與氣瓶多年在不同環境下使用的情況是令人滿意的。

南開大學劉陽研究員與天津醫科大學康春生教授合作在國際知名學術期刊NanoLetters（DOI:10.1021/acs.nanolett.8b03644）上發表文章，提出了一種新型的納米復合材料（NC-KLVFF），可有效清除Aβ毒性寡聚體，并減輕Aβ誘導的AD小鼠的神經毒性。該納米復合材料為表面集成有Aβ捕捉肽（KLVFF）的小粒徑納米顆粒（圖2b，14±4nm）。這種納米復合材料將KLVFF通過原位聚合交聯在血清蛋白質分子表面（圖2a），與Aβ共培養可顯著改變Aβ寡聚體的形貌，進而形成Aβ/NC-KLVFF納米團簇而不是Aβ寡聚體。隨著病理性Aβ寡聚體的減少，納米復合材料減輕了Aβ誘導的神經元損傷，并恢復了腦內小膠質細胞吞噬Aβ的能力，最終保護了海馬神經元免受凋亡。研究人員考察了NC-KLVFF在減輕神經毒性和促進小膠質細胞清除方面的作用。實驗結果表明NC-KLVFF通過與Aβ作用形成納米團簇體，顯著減輕了Aβ對神經元細胞膜的黏附，進而減小了對神經元的損傷（圖3a,b）。在小膠質細胞對Aβ的吞噬實驗中，也觀察到Aβ/NC-KLVFF納米團簇體展現出更易被內在化的特點（圖3c,e）。