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發動機可控預混合燃燒研究
在柴油機進氣管上加裝一套電控低壓燃料噴射裝置,噴入低十六烷值燃料進入氣缸形成預混合氣,在靠近上止點時噴入少量柴油引燃預混合氣來形成準HCCI(均質充量壓縮著火)燃燒.本文考察了不同噴嘴參數及不同供油提前角對發動機排放的影響.采用可控預混合燃燒后,發動機的煙度和氮氧化物排放得到了大幅改善,但HC和CO濃度明顯升高.
上海交通大學
2021-05-04
腦電信號預測記憶能力研究
腦電信號作為人體重要的生理信息，已經被廣泛應用于醫學疾病診斷與治療、人體潛能開發等方面。腦電圖通過將電極接入被試對象的頭皮，來測量大量神經元發放所形成的電場。腦電波作為能夠體現大腦活動的信號中的一種，有方便檢測、非侵入式且對被試對象友好等特點。一般認為，通過對大腦腦電波的檢測并采取特定數據分析方法，有望將大腦的各項反應能力充分挖掘出來。近年來，腦電信號分析已成為認知神經科學領域的重要技術之一。大量研究表明，人類認知能力與腦電信號有關，其中工作記憶能力在認知中起關鍵作用。腦電信號具有數據量大、時間分辨率高、易受干擾等特點，給研究帶來了不少挑戰。楊立堅課題組使用樣條函數，基于隨機抽取的122名大學生志愿者訓練集，以閉眼靜息態下8個腦前區導聯的腦電信號（圖1），對20名志愿者測試集進行工作記憶能力的預測（圖2），其確定系數R^2在多次隨機試驗下的中位數為68%，最低值大于50%，最高值72%（圖3）。圖1 ：試驗中腦電信號記錄的導聯名稱和位置圖2：對某測試集計算的認知能力預測值與真實值的對比圖3：對多次重復隨機抽取的測試集計算的確定系數R^2箱線圖楊立堅課題組依托10年來自身在函數型數據領域的研究成果，課題組2017級博士生張園園和2018級博士生黃昆在學習神經科學專業知識的同時，與機械工程系教授吳方芳和碩士生王健凱高效合作，分析季林紅課題組的大學生志愿者腦電與認知能力數據。他們秉承“面向應用，背靠理論，寫好算法”的統計學理念，把樣條回歸估計腦電信號的光滑軌跡，張量樣條回歸估計協方差函數，樣條估計函數型主成分與得分等深刻的統計學前沿理論，結合LASSO回歸，轉化為快速準確分析腦電數據的算法（圖4），從2018年12月開始僅用6個多月的時間，就很好地解決了基于工作記憶能力預測的問題，完成了這篇跨學科應用方法論文。圖4：算法流程圖
清華大學
2021-04-10
新冠病毒對胰腺的損害研究
在該研究中，收集了公共數據集（大量RNA-seq和單細胞RNA-seq）發現ACE2在胰腺（外分泌腺和胰島中）的表達和分布。而且，包括輕度和重度COVID-19患者在內的臨床數據表明存在輕度胰腺炎。在這67例嚴重病例中，有11例（16.41％）的患者的淀粉酶和脂肪酶水平升高，有5例（7.46％）的患者顯示胰腺影像學改變。在54例輕度病例中，只有一名患者（1.85％）顯示淀粉酶和脂肪酶水平升高，而沒有影像學改變。該研究揭示了COVID-19患者輕度胰腺損傷的現象和可能的原因。這表明SARS-CoV-2感染后的胰腺炎也應在臨床工作中予以重視。
華中科技大學
2021-04-10
中草藥碳點抗病毒研究
近日，國際學術期刊Small刊載了華中農業大學理學院梁建功教授課題組和動科動醫學院肖少波教授課題組合作發表的題為“Glycyrrhizic‐Acid‐Based Carbon Dots with High Antiviral Activity by Multisite Inhibition Mechanisms”的研究論文，該研究合成了具有高生物相容性及高抗病毒活性的甘草酸碳點，并揭示了碳點的抗病毒機制。中草藥在抗病毒領域具有廣闊的應用前景，在最近爆發的新型冠狀病毒肺炎的治療過程中，中草藥的參與度超過80%。然而，單一成分的中草藥抗病毒效果往往不高，且存在一定的毒副作用，如何進一步提高中草藥的抗病毒效果，降低其毒副作用，成為該領域需要解決的一個關鍵科學問題。甘草酸碳點抗病毒機制示意圖該研究利用水熱合成技術，成功將中草藥甘草的活性成分——甘草酸轉化為具有良好生物相容性及高的抗病毒活性的甘草酸碳點（Gly-CDs）。研究發現，Gly-CDs不僅可與病毒多靶點結合從而抑制病毒的入侵過程，還可通過刺激細胞天然免疫信號通路、抑制活性氧、調控細胞內宿主限制性因子等途徑抑制病毒的復制過程，其對病毒的最大抑制效果可達5個滴度以上。Gly-CDs對豬繁殖與呼吸綜合征病毒（動脈炎病毒科）、豬偽狂犬病毒（皰疹病毒科）及豬流行性腹瀉病毒（冠狀病毒科）均具有良好的抑制效果。華中農業大學理學院/資環學院博士研究生童婷為論文第一作者，梁建功教授、肖少波教授為共同通訊作者。該研究得到了國家自然科學基金(31490602, 31772785)及國家重點研發計劃(2016YFD0500105)等基金的資助。
華中農業大學
2021-04-10
膜融合抑制劑針的研究
2020年3月12日，復旦大學基礎醫學院、上海市公共衛生臨床中心陸路/姜世勃團隊聯合中科院武漢病毒所石正麗團隊、中科院生物物理所孫飛和朱赟團隊，在預印版bioRxiv上發表了研究成果Inhibition of SARS-CoV-2 infection (previously 2019-nCoV) by a highly potent pan-coronavirus fusion inhibitor targeting its spike protein that harbors a high capacity to mediate membrane fusion，確認了SARS-CoV-2的膜融合能力強于SARS-CoV。 識別 6-HB融合核心的X射線晶體結構之后，發現HR1域中幾種氨基酸突變可能有助于增強其與HR2域的相互作用。然后作者研制了一系列脂肽類物質，發現EK1C4是對抗SARS-CoV-2 的S蛋白介導的膜融合、假病毒感染和live病毒感染的最有效膜融合抑制劑，IC50s分別為1.3nM、15.8 nM和36.5 nM，比此前該團隊設計的廣譜冠狀病毒融合抑制劑EK1強約241、149倍和67倍。EK1C4還對其他人類冠狀病毒（包括SARS-CoV和MERS-CoV）以及SARSr-CoV的膜融合和感染作用非常有效，潛在地抑制了4種人冠狀病毒包括SARS-CoV-2的復制。此外，EK1C4還可以保護小鼠免受 HCoV-OC43的感染，結果表明EK1C4對預防和治療目前正在流行的SARS-CoV-2和新興的SARSr-CoV感染很有潛力。
復旦大學
2021-04-10
新冠肺炎可感染嬰兒的研究
2020年2月14日，武漢大學張志將團隊在國際頂級醫學期刊JAMA 在線發表題為“Novel Coronavirus Infection in Hospitalized Infants Under 1 Year of Age in China”的研究，該研究確定了2019年12月8日至2020年2月6日期間在中國診斷為COVID-19感染的所有住院嬰兒（年齡28天至1歲）。 該研究鑒定了中國所有感染的嬰兒，并描述了人口統計學，流行病學和臨床特征。研究發現，有9例嬰兒感染了COVID-19，并于2019年12月至2020年2月6日在中國住院。這項研究表明，嬰兒可以被COVID-19感染。 所有受感染嬰兒均發生家庭聚類。應監測或評估已感染家庭成員的嬰兒，并應報告家庭聚類，以確保及時診斷。9名嬰兒患者中有7名是女性。先前的研究發現，男性感染的百分比高于女性。女性嬰兒可能比男性嬰兒更容易感染COVID-19感染，這需要進一步研究。由于1歲以下的嬰兒不能戴口罩，因此需要采取特殊的防護措施。成人看護者應戴口罩，在與嬰兒密切接觸之前洗手，并定期對嬰兒的玩具和餐具進行消毒。
武漢大學
2021-04-10
武漢出行禁令對病毒傳播對研究
從2019年12月開始，中國衛生部門一直在密切監測湖北省武漢市的一系列肺炎病例。在受影響的個體中引起病毒性肺炎的病原體是新的冠狀病毒SARS-CoV-2。截至2020年3月3日，中國大陸共發現并確診80,151例；在國際上，在72個國家中發現并確診的病例超過10,566例。在這項工作中，研究人員模擬了新型冠狀病毒病（COVID-19）在國內和國際的傳播，同時該研究估算了2020年2月上旬武漢實施的旅行禁令和一些國家所采用的國際旅行限制的影響。為了模擬COVID-19暴發的國際傳播，該研究使用了全球流行和流動模型（GLEAM），這是一個基于個體，隨機和空間的流行模型。GLEAM使用與真實世界數據集成的元人口網絡方法，將世界分為圍繞主要交通樞紐的子人口。該模型包括大約200個不同國家和地區的3200多個子種群。在每個亞人群中，COVID-19在人與人之間的傳播均使用該疾病的區室表示來建模，其中個體可以占據以下狀態之一：易感性（S），潛伏性（L），傳染性（I）和已刪除（R）。該模型生成了一組可能的流行病場景，這些場景由新產生的感染數，每個亞人群中疾病的到達時間以及傳播感染的攜帶者數來描述。該研究假設疫情的開始日期在11/15/2019至12/1/2019之間，其中40例是由人畜共患病引起的。通過使用近似貝葉斯計算方法來校準傳播動態，從而估計基本繁殖數R0。
復旦大學
2021-04-10
新冠病毒對肝臟損傷的研究
2月5日，復旦大學生物醫學研究院藍裴、樊嘉等人在bioRxiv上發表研究成果未經同行評議論文，發現新冠肺炎患者可能出現肝損傷并建議進行專門的肝功能護理。 基于兩項獨立的單細胞測序數據，研究者在健康人類肝臟和大腸癌患者的肝臟樣本中，均發現了ACE2在肝內膽管上皮細胞中的特異性表達。膽管上皮細胞在肝再生和免疫反應中有關鍵作用。這意味著2019-nCov可能不會靶向肝細胞，或至少不會通過ACE2靶向肝細胞。因此，其導致的肝損害，可能是由于病毒感染了膽管細胞，而非直接感染肝細胞。研究人員指出，2019-nCov肺炎患者出現肝功能異常，可能是由治療中使用的藥物引發，或由肺炎引起的全身性炎癥反應所致。
復旦大學
2021-04-10
純有機室溫磷光研究取得新突破
項目成果/簡介:近日，天津大學分子聚集態科學研究院楊杰博士等在純有機室溫磷光材料研究方面取得新進展。研究成果在Cell Press旗下材料旗艦期刊《Matter》在線發表，題為“F?rster能量轉移：一種開發刺激響應性室溫磷光材料的高效途徑及其應用”。該成果的第一作者為天津大學2019級博士生王云生，共同作者有吉林大學鄒勃教授，共同通訊聯系人為楊杰博士、唐本忠院士和李振教授。 刺激響應性有機發光材料因其在信息存儲、防偽、光電器件等應用中的巨大潛力而備受關注。目前，大多數刺激響應發光材料都是屬于熒光類材料，而磷光類材料較為稀少。相對而言，具有刺激響應特性的有機室溫磷光(RTP)材料兼具刺激響應熒光材料的功能和室溫磷光材料的時間分辨特性，是當前有機發光材料領域的熱點，同時也是難點。迄今為止，刺激響應純有機RTP材料的報道多是停留在理論驗證或探索性實驗階段，究其原因，材料制備的復雜性和內在機制的不明確性制約了這類材料的實際應用。基于此，要突破現有技術實現新的發展，就迫切需要拓展在理論層面的認知邊界，獲得新的行之有效的材料構筑策略。 研究人員利用主-客體摻雜體系中距離調控的共振能量轉移(FRET, F?rster Resonance Energy Transfer)過程，開發了具有刺激響應特性的RTP材料。FRET在不同環境下的廣泛適應性和主-客體體系的良好磷光性能共同提高了材料體系的實用性。利用該策略制備的材料不僅與現有印刷技術展現出完美的兼容性，而且FRET客體與主體之間的特異性識別也被成功應用于信息加密。該工作首次揭示了FRET過程在宏觀RTP刺激響應材料構筑方面的巨大潛力，提出了一種簡單、廉價、有效并極具商業潛力的有機室溫磷光材料構造策略。
天津大學
2021-04-11
新型冠狀病毒的快速診斷研究
成果介紹本成果擬采用干式熒光免疫層析、電化學、分子診斷等檢測技術，將陸續研發完成PCT/CRP檢測試劑盒（干式熒光免疫層析法）、SAA/CRP檢測試劑盒（干式熒光免疫層析法）、凝血時間檢測試劑盒（電化學法）、新型冠狀病毒（2019-nCoV）核酸檢測試劑盒（RT-PCR熒光探針法）等項目及對應的干式熒光免疫層析、電化學手持式檢測儀器。技術創新點及參數本成果計劃采用免疫POCT+分子診斷的方法對新型冠狀病毒進行篩查診斷和治療監測。前期采用手持式免疫POCT產品對CRP/PCT/SAA三個炎癥指標進行快速檢測，判斷是否為病毒感染，而后采用《新型冠狀病毒核酸檢測試劑盒（RT-PCR熒光探針法）》對病人樣本中的病毒核酸進行檢測，判斷是否有新型冠狀病毒的感染；確診為感染陽性后，在日常治療過程中，利用手持式儀器快速檢測感染情況、監測病人CRP/PCT/SAA炎癥指標、凝血狀態的變化情況，分析治療方案是否合理。出院前，再對病人進行新型冠狀病毒核酸檢測，判斷是否感染陰性。該項目可以對感染疑似病例全流程進行監控，包含了初篩排除、核酸確診、日常監測、出院檢查四個過程。市場前景該技術是依托基因芯片（依賴進口，國內無法生產），通過堿基互補的原理，在引物或探針上標記可檢測的物質，將所需的探針掛載于基因芯片上，與待檢樣品進行雜交，通過雜交的信號進行結果判讀，其中掛載的好壞體現出了高校科研力量。其核心的掛載工藝，可以針對不同的疾病檢測要求掛載不同探針，非常具有普適性，目前針對新型冠狀病毒已經和江蘇一家企業對接并著手產品化，但掛載技術類似汽車組裝技術，可以作為重點推廣對象對接其他類似需求的廠家，快速提升各地方診斷設備自給能力。
東南大學
2021-04-11