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腦-脾神經(jīng)環(huán)路控制抗體免疫應(yīng)答的新機(jī)制
2020年4月29日，《自然》雜志在線發(fā)表了清華大學(xué)醫(yī)學(xué)院、免疫學(xué)研究所祁海課題組、上海科技大學(xué)胡霽課題組、清華大學(xué)麥戈文腦科學(xué)研究所鐘毅課題組的合作論文，題目是“受行為影響的腦活動調(diào)控體液免疫應(yīng)答”（Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation）。通過小鼠模型，該研究發(fā)現(xiàn)了一條從大腦杏仁核和室旁核CRH神經(jīng)元到脾內(nèi)的神經(jīng)通路——這條通路促進(jìn)疫苗接種引起的抗體免疫應(yīng)答，并可通過響應(yīng)軀體行為刺激對免疫應(yīng)答進(jìn)行不同調(diào)控。據(jù)作者介紹，這是迄今發(fā)現(xiàn)的第一條解剖學(xué)明確、由神經(jīng)信號傳遞而非內(nèi)分泌激素介導(dǎo)的、中樞神經(jīng)對適應(yīng)性免疫應(yīng)答進(jìn)行調(diào)控的通路，它的發(fā)現(xiàn)為神經(jīng)免疫學(xué)研究拓展出了一個新方向。“勤動”與增強(qiáng)免疫的中樞神經(jīng)核團(tuán)與環(huán)路首先，研究者開發(fā)了一種新型去除小鼠脾神經(jīng)的手術(shù)，發(fā)現(xiàn)這種小鼠在疫苗接種后所能產(chǎn)生的漿細(xì)胞（抗體分泌細(xì)胞）數(shù)量有明顯缺陷，暗示了脾神經(jīng)沖動信號對B細(xì)胞應(yīng)答有促進(jìn)作用。通過藥理學(xué)、遺傳學(xué)實驗，他們繼而發(fā)現(xiàn)B細(xì)胞表達(dá)乙酰膽堿9受體對脾神經(jīng)的這個促進(jìn)作用不可或缺。通過體內(nèi)細(xì)胞剔除實驗，研究者發(fā)現(xiàn)在腎上腺素能的脾神經(jīng)和需要感知乙酰膽堿的B細(xì)胞之間，最可能起到了“換元”作用的，是新近發(fā)現(xiàn)的可感受去甲腎上腺素而分泌乙酰膽堿的T細(xì)胞。進(jìn)一步，作者通過偽狂犬病毒逆行追蹤，發(fā)現(xiàn)脾神經(jīng)與室旁核（PVN）、中央杏仁核（CeA）有連接。這兩個區(qū)域的功能與應(yīng)激、恐懼反應(yīng)緊密相關(guān)，而兩處共有的一類神經(jīng)元是表達(dá)CRH（促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素）的神經(jīng)元。CRH神經(jīng)元是掌控垂體-腎上腺軸的上游神經(jīng)元，其激活可導(dǎo)致腎上腺大量釋放糖皮質(zhì)激素，調(diào)整機(jī)體應(yīng)激，抑制免疫系統(tǒng)活動。這個已知抑制免疫的內(nèi)分泌功能，不能解釋作者看到的免疫增強(qiáng)的現(xiàn)象。但會不會CRH神經(jīng)元還可以直接操控脾神經(jīng)，通過神經(jīng)通路傳導(dǎo)免疫增強(qiáng)的信號來促進(jìn)漿細(xì)胞的產(chǎn)生呢？為檢驗這一假說，研究者通過光遺傳學(xué)實驗，發(fā)現(xiàn)刺激CeA/PVN的CRH神經(jīng)元后幾秒鐘之內(nèi)就會記錄到脾神經(jīng)的電信號明顯加強(qiáng)，證明CeA/PVN與脾間的確有通路連接（圖1）。進(jìn)而，作者通過CRH神經(jīng)元剔除、DREADD化學(xué)遺傳學(xué)抑制及激活的方法，證明 CeA/PVN CRH神經(jīng)元活性對應(yīng)調(diào)控了脾內(nèi)B細(xì)胞應(yīng)答產(chǎn)生漿細(xì)胞的過程。圖1 光遺傳學(xué)實驗證明CeA/PVN CRH 神經(jīng)元與脾神經(jīng)的連接自主神經(jīng)活動可以受外界環(huán)境及行為的影響。那么，有沒有行為可以刺激這條腦-脾神經(jīng)軸從而增強(qiáng)免疫應(yīng)答呢？作者通過監(jiān)測小鼠在不同行為范式下 CeA/PVN 的 CRH 神經(jīng)元活動發(fā)現(xiàn)，一個他們新開發(fā)的“孤立高臺站立”（elevated platform standing，如圖2和視頻）行為可以同時激活這兩個核團(tuán)的CRH神經(jīng)元。自主神經(jīng)活動可以受外界環(huán)境及行為的影響。那么，有沒有行為可以刺激這條腦-脾神經(jīng)軸從而增強(qiáng)免疫應(yīng)答呢？作者通過監(jiān)測小鼠在不同行為范式下 CeA/PVN 的 CRH 神經(jīng)元活動發(fā)現(xiàn)，一個他們新開發(fā)的“孤立高臺站立”（elevated platform standing，如圖2）行為可以同時激活這兩個核團(tuán)的CRH神經(jīng)元。圖2 孤立高臺站立模式圖更重要的是，抗原接種后第二周里，每天經(jīng)歷這個行為范式兩次，小鼠抗原特異的抗體就可以增加約70%。這種行為增強(qiáng)抗體應(yīng)答的效果，依賴于CRH神經(jīng)元、依賴于脾神經(jīng)、并且需要B細(xì)胞表達(dá)的乙酰膽堿受體。雖然高臺站立可以看作是一種應(yīng)激范式，但并非所有導(dǎo)致應(yīng)激狀態(tài)的行為都能增強(qiáng)免疫。作者測試了神經(jīng)生物學(xué)研究中常用的捆綁模型，發(fā)現(xiàn)這一范式更強(qiáng)烈而持久激活PVN的CRH神經(jīng)元，但抑制 CeA 的 CRH 神經(jīng)元，致使機(jī)體持續(xù)產(chǎn)生高水平的糖皮質(zhì)激素，對免疫應(yīng)答產(chǎn)生了抑制作用。至此，研究者在這項研究里鑒定、證明了一條對適應(yīng)性免疫具有增強(qiáng)功能的腦-脾神經(jīng)軸，揭示了CRH神經(jīng)元的雙重免疫調(diào)節(jié)功能——經(jīng)典已知的垂體-腎上腺神經(jīng)內(nèi)分泌免疫抑制作用和新發(fā)現(xiàn)的經(jīng)神經(jīng)環(huán)路直接作用于脾的免疫增強(qiáng)作用。神經(jīng)免疫學(xué)方興未艾，目前的主要方向包括：以CNS和外周神經(jīng)為靶器官，研究組織固有的小膠質(zhì)細(xì)胞和招募而至的免疫細(xì)胞在系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)與病變中的作用；研究中樞及外周神經(jīng)與淋巴器官和屏障組織（腸上皮等）里固有免疫細(xì)胞（巨噬細(xì)胞、ILC等）的信號交互與功能互調(diào)等。剛剛發(fā)表的這一新工作，使研究者認(rèn)識到淋巴細(xì)胞介導(dǎo)的適應(yīng)性免疫應(yīng)答也可以受到中樞-外周神經(jīng)環(huán)路的直接調(diào)控，以及通過軀體行為正向調(diào)節(jié)免疫應(yīng)答的一個生物學(xué)基礎(chǔ)。針對最后一點，祁海特別指出，鍛煉身體（軀體運動）可以增強(qiáng)“免疫力”，這個幾乎所有人或多或少都接受的常識性結(jié)論，其背后的科學(xué)依據(jù)其實遠(yuǎn)不清楚。他認(rèn)為，他們發(fā)現(xiàn)的腦-脾軸可能為此提供了一個環(huán)路方面的解釋。我們適度鍛煉，可能如同小鼠的EPS，恰到好處地刺激了CeA和PVN的CRH神經(jīng)元，增進(jìn)了漿細(xì)胞和抗感染抗體的生成。相反，頻繁馬拉松跑后人們易于感冒，可能是過度應(yīng)激導(dǎo)致的免疫抑制超越了免疫增強(qiáng)效果。祁海猜測，未來通過神經(jīng)免疫學(xué)的進(jìn)一步研究，應(yīng)該可能在特定神經(jīng)元、神經(jīng)環(huán)路水平定量描述、評價不同鍛煉方式、不同軀體運動形式、乃至不同“冥想”“禪修”過程對免疫系統(tǒng)的影響，從而幫助我們?yōu)榧訌?qiáng)“免疫力”而正確選擇鍛煉或其他增進(jìn)健康的方式提供更明確的科學(xué)依據(jù)。這也是題圖“勤動”所表達(dá)的愿景。清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心2013級博士生張旭、清華生命學(xué)院2016級博士生雷博、上海科技大學(xué)2015級博士生袁媛、清華PTN項目2016級博士生張厲為本文的共同第一作者。該得到科技部和國家自然科學(xué)基金委科研基金的支持。祁海課題組還得到北京市科委、清華-北大生命科學(xué)聯(lián)合中心、清華大學(xué)免疫學(xué)研究所、北京生物結(jié)構(gòu)前沿研究中心、北京市慢性病免疫學(xué)研究重點實驗室的支持。鐘毅課題組得到清華麥戈文腦科學(xué)研究所的支持。另外，中國科學(xué)院武漢數(shù)學(xué)物理研究所徐福強(qiáng)課題組、清華大學(xué)藥學(xué)院廖學(xué)斌課題組、首都醫(yī)科大學(xué)孫文智課題組為本研究的順利開展和完成作出了重要貢獻(xiàn)。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2235-7
清華大學(xué)
2021-04-11
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關(guān)于降低蛋白質(zhì)藥物免疫源性的研究
蛋白質(zhì)藥物因其高特異性及高活性，近年來在癌癥、自身免疫病、血友病、糖尿病等多種重大惡疾的治療中愈發(fā)重要。然而，蛋白質(zhì)藥物通常具有較高的免疫原性，容易引發(fā)病人免疫應(yīng)答產(chǎn)生抗藥物抗體（anti-drug antibody, 簡稱ADA）。臨床數(shù)據(jù)表明即使是人源化的蛋白質(zhì)藥物也會引起ADA的產(chǎn)生。ADA會使藥物失去其效力，甚至引起嚴(yán)重的過敏反應(yīng)威脅病人的生命安全。通過對蛋白質(zhì)藥物進(jìn)行PEG化修飾能夠延長蛋白質(zhì)的循環(huán)時間，并一定程度上降低免疫原性。但近年來動物實驗及臨床證據(jù)均表明PEG自身具有可觀的免疫原性，會誘發(fā)機(jī)體產(chǎn)生anti-PEG抗體（本質(zhì)上也可認(rèn)為是一種ADA），進(jìn)而造成PEG化藥物在血液中的加速清除（accelerated blood clearance, 簡稱ABC效應(yīng)）。因此，尋找新型低免疫原性的抗生物污染高分子用于蛋白質(zhì)修飾成至關(guān)重要。 在眾多潛在的PEG替代高分子中，非結(jié)構(gòu)性(unstructured)的柔性高分子往往更受人們青睞。比如在長效聚多肽-蛋白質(zhì)融合藥物中，其中聚多肽的設(shè)計往往會刻意排除具有明顯二級結(jié)構(gòu)的序列使其采取完全無規(guī)的構(gòu)象。然而，這一為人們廣泛采用的設(shè)計思路實際缺乏嚴(yán)格的實驗證據(jù)支持。其客觀原因在于難以設(shè)置合理的對照實驗組以嚴(yán)格區(qū)分聚合物共價化學(xué)組成與構(gòu)象二者分別的貢獻(xiàn)——對于絕大部分高分子，要改變聚合物構(gòu)象必然需改變其共價化學(xué)組成，反之亦然。
北京大學(xué)
2021-04-11
技術(shù)大學(xué).jpg){kind=logo}
新一代免疫正常化藥物研發(fā)與應(yīng)用
新一代免疫治療是以抗 VEGF-抗 PD1 雙特異性抗體為 主要研發(fā)項目，該雙抗結(jié)合了 VEGF 抗體抑制腫瘤血管生長和 PD1 抗體激活T細(xì)胞功能的雙重優(yōu)勢，最大限度的發(fā)揮了抗體的抗腫瘤效果，并能夠適應(yīng)更多癌種。
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
2021-04-14
STAR-T和TCR-T細(xì)胞免疫治療技術(shù)
1.痛點問題
復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的晚期癌癥患者缺乏有效的治療手段、生存期望低，迫切需要新的治療方法。作為新興的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)治療手段，以CAR-T細(xì)胞治療為代表的免疫療法得到了快速發(fā)展，但因其治療費用昂貴、適應(yīng)癥限制和安全性等問題限制了其臨床廣泛應(yīng)用。
2.解決方案
本項成果的核心技術(shù)之一STAR（SyntheticTcellreceptorandAntigenReceptor）-T，即“合成T細(xì)胞受體和抗原受體”，采用了創(chuàng)新型T細(xì)胞受體-抗體復(fù)合物結(jié)構(gòu)，具有天然雙靶點的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，由于整合了抗原識別區(qū)與TCR恒定區(qū)及其活化通路，因此具有親和力高、特異性強(qiáng)的特性，在細(xì)胞治療血液瘤和實體瘤方向具有良好的臨床應(yīng)用前景和廣闊的產(chǎn)品市場空間。此外，另一項成果涉及優(yōu)化的TCR-T技術(shù)，突破了傳統(tǒng)TCR-T特定功能性序列的獲取難題和針對不同患者HLA型的TCR分型難題，使TCR-T細(xì)胞治療的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為可能。
本項成果預(yù)期基于STAR-T和TCR-T技術(shù)產(chǎn)出針對血液瘤、實體瘤、病毒性感染等疾病相關(guān)的細(xì)胞治療產(chǎn)品。
清華大學(xué)
2022-06-06
STAR-T和TCR-T細(xì)胞免疫治療技術(shù)
1.痛點問題
復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移的晚期癌癥患者缺乏有效的治療手段、生存期望低，迫切需要新的治療方法。作為新興的精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)治療手段，以CAR-T細(xì)胞治療為代表的免疫療法得到了快速發(fā)展，但因其治療費用昂貴、適應(yīng)癥限制和安全性等問題限制了其臨床廣泛應(yīng)用。
2.解決方案
本項成果的核心技術(shù)之一STAR（SyntheticTcellreceptorandAntigenReceptor）-T，即“合成T細(xì)胞受體和抗原受體”，采用了創(chuàng)新型T細(xì)胞受體-抗體復(fù)合物結(jié)構(gòu)，具有天然雙靶點的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，由于整合了抗原識別區(qū)與TCR恒定區(qū)及其活化通路，因此具有親和力高、特異性強(qiáng)的特性，在細(xì)胞治療血液瘤和實體瘤方向具有良好的臨床應(yīng)用前景和廣闊的產(chǎn)品市場空間。此外，另一項成果涉及優(yōu)化的TCR-T技術(shù)，突破了傳統(tǒng)TCR-T特定功能性序列的獲取難題和針對不同患者HLA型的TCR分型難題，使TCR-T細(xì)胞治療的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為可能。
本項成果預(yù)期基于STAR-T和TCR-T技術(shù)產(chǎn)出針對血液瘤、實體瘤、病毒性感染等疾病相關(guān)的細(xì)胞治療產(chǎn)品。
清華大學(xué)
2022-07-04
細(xì)菌/病毒/寄生蟲免疫機(jī)理研究NMT工作站
“NMT界喬布斯”許越先生推薦創(chuàng)新平臺
中關(guān)村NMT產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟推介成員單位創(chuàng)新產(chǎn)品
“生物安全，人人有責(zé)”
推出背景：
在國際競爭白熱化，戰(zhàn)爭形態(tài)多樣化的今天，生物安全已成為國家安全的重要組成部分，為積極應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，2019年10月，生物安全法草案于首次提請十三屆全國人大常委會第十四次會議審議。本次新冠肺炎疫情的爆發(fā)，讓各界更加意識到，生物安全對于確保國家安全、保障社會穩(wěn)定、人民群眾生命安全和身體健康的重要性。
國家安全就是國家競爭，歸根結(jié)底又是科技實力的競爭！因此，作為中國的高新技術(shù)企業(yè)，中關(guān)村NMT聯(lián)盟的會員單位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技術(shù)積累，以NMT：非損傷微測技術(shù)為底層核心技術(shù)，迅速推出了與國家生物安全相關(guān)多種檢驗，監(jiān)測儀器設(shè)備，以及適用于多個學(xué)科及領(lǐng)域的研發(fā)平臺：
《NMT生物安全創(chuàng)新平臺》特制系列產(chǎn)品！
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應(yīng)對挑戰(zhàn)：
1）活體組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對藥物的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細(xì)胞，還可以實現(xiàn)對細(xì)胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）免疫細(xì)胞代謝表型差異：通過對T細(xì)胞代謝表型，以及對αCD3/αCD28激活的反應(yīng)，評價T細(xì)胞活化對自身免疫疾病的治療效果。
分類及用途：
1）《細(xì)菌免疫機(jī)理研究NMT工作站》（型號：NMT-BIM-100）
基于底層核心NMT技術(shù)，以及成熟的技術(shù)解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關(guān)科研創(chuàng)新工作。
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2）《細(xì)菌免疫機(jī)理研究NMT工作站》（型號：NMT-BIM-200）
基于底層核心NMT技術(shù)，結(jié)合自身科研興趣，以及其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)，在我方技術(shù)人員協(xié)助下形成技術(shù)解決方案，讓科研人員建立更具獨有創(chuàng)新特色的實驗平臺。
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《細(xì)菌免疫機(jī)理研究NMT工作站》（型號：NMT-BIM-100）
應(yīng)對挑戰(zhàn)：
1）活體組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對藥物的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細(xì)胞，還可以實現(xiàn)對細(xì)胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）免疫細(xì)胞代謝表型差異：通過對T細(xì)胞代謝表型，以及對αCD3/αCD28激活的反應(yīng)，評價T細(xì)胞活化對自身免疫疾病的治療效果。
用途：
基于底層核心NMT技術(shù)，以及成熟的技術(shù)解決方案，讓科研人員可以馬上投入相關(guān)科研創(chuàng)新工作。
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參數(shù)：
1.基本功能：
1.1針對細(xì)菌免疫機(jī)理研究設(shè)計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標(biāo)：H+、K+、Ca2+、Cl-、O2
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態(tài)監(jiān)測
2.3無需標(biāo)記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速
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《細(xì)菌免疫機(jī)理研究NMT工作站》（型號：NMT-BIM-200）
應(yīng)對挑戰(zhàn)：
1）活體組織器官水平研究：隨著研究的深入，單細(xì)胞的生理狀態(tài)，以及對藥物的生理反應(yīng)，與處于機(jī)體組織器官中的細(xì)胞的差異，已逐漸成為研究中的瓶頸。NMT不僅可以檢測單細(xì)胞，還可以實現(xiàn)對細(xì)胞的原位檢測，以及對活體組織器官的在體檢測，很好地彌補(bǔ)了這一研究手段的空白。
2）免疫細(xì)胞代謝表型差異：通過對T細(xì)胞代謝表型，以及對αCD3/αCD28激活的反應(yīng)，評價T細(xì)胞活化對自身免疫疾病的治療效果。
用途：
基于底層核心NMT技術(shù)，結(jié)合自身科研興趣，以及其它相關(guān)技術(shù)參數(shù)，在我方技術(shù)人員協(xié)助下形成技術(shù)解決方案，讓科研人員建立更具獨有創(chuàng)新特色的實驗平臺。
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參數(shù)：
1.基本功能：
1.1針對細(xì)菌免疫機(jī)理研究和研發(fā)設(shè)計
1.2活體、原位、非損傷檢測
1.3可檢測指標(biāo)：H+、K+、Ca2+、Cl-、O2
1.4可實時監(jiān)測和記錄檢測時的環(huán)境參數(shù)：溫度、濕度、大氣壓、海拔、經(jīng)緯度
1.5配備新指標(biāo)拓展功能
2.性能：
2.1自動化操作
2.2長時間實時和動態(tài)監(jiān)測
2.3無需標(biāo)記
2.4立體3D流速檢測
3.軟件：
3.1imFluxes智能軟件，可直接檢測、輸出離子分子的濃度與流速，以及檢測時的環(huán)境參數(shù)
旭月（北京）科技有限公司
2021-08-23
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中國空氣污染防控政策成效
2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽教授團(tuán)隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國需要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細(xì)顆粒物散布在空氣中，進(jìn)而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9明確指出，到2030年，需要實質(zhì)性地減少危險化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)項目最新的測算結(jié)果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負(fù)面影響，國務(wù)院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態(tài)環(huán)境部宣布該計劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標(biāo)順利達(dá)成。然而，“大氣十條”相關(guān)的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數(shù)在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設(shè)其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個因素的相對貢獻(xiàn)，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長期的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數(shù)的變化趨勢。同時使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數(shù)變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數(shù)依然呈現(xiàn)增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數(shù)新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數(shù)增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進(jìn)一步的解構(gòu)分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數(shù)比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進(jìn)一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強(qiáng)力政策情景）下的變化趨勢。研究假設(shè)趨勢情景中，中國會延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。而在強(qiáng)力政策情境中，中國會采取更加嚴(yán)格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。與此同時，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進(jìn)一步降低。該研究的預(yù)測結(jié)果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強(qiáng)力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數(shù)依然很難實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9所提到的“實質(zhì)性”降低的目標(biāo)。中國依然需要在未來實施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數(shù)“實質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻(xiàn)是通過解構(gòu)分析全面認(rèn)識了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進(jìn)而準(zhǔn)確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數(shù)進(jìn)行了預(yù)測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了重要參考。
北京師范大學(xué)
2021-02-01
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中型纜控水下觀測機(jī)器人
成果簡介：小型水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運動，水 下錄像水面呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角 度攝像機(jī)。中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實現(xiàn) 水面監(jiān)控單元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號的傳輸。 136天津大學(xué)科技成果選編 技術(shù)特點：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動技術(shù)、直流載波技術(shù)、 超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動航向保持和定深技術(shù)、高效水動力外形設(shè)計技 術(shù)，平臺具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。 技術(shù)指標(biāo)： 1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺控制； 2、3 個磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)； 3、高亮度 LED 燈組； 4、超細(xì)柔性臍帶纜； 5、配置深度計和高度計，可實現(xiàn)自動定深操作； 6、配置電子羅盤，自動航向保持； 7、視頻與字符疊加，實時狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作； 8、數(shù)字信號傳輸，減小信號失真； 9、簡易游戲操縱手柄控制； 137天津大學(xué)科技成果選編 10、富有美學(xué)設(shè)計理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水 下機(jī)身。 成果水平： 國際領(lǐng)先，已獲發(fā)明專利 應(yīng)用范圍：微型纜控水下觀測機(jī)器人通過視頻搜索并觀察水下目標(biāo)物，廣泛 應(yīng)用于河壩巡檢、失事船只搜救、水下攝影、水上娛樂、水產(chǎn)養(yǎng)殖、江邊垂釣、 生態(tài)修復(fù)和艦船維護(hù)等。 市場分析及前景：該平臺可以廣泛應(yīng)用于江河湖泊的深度測量測繪，水質(zhì)監(jiān)測、 水質(zhì)取樣、大眾娛樂，視頻獲取等，科研做為大眾娛樂消費品或者兒童玩具進(jìn)行 營銷，具有廣泛的科研、業(yè)務(wù)和大眾消費需求。 主要技術(shù)指標(biāo)：主體長度：600mm 排水量：小于 18kg 最大航速：2m/s 下潛深度：200 米 投資規(guī)模：生產(chǎn)線、裝配車間等需要大約 100 萬的投資。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓，總價值 200 萬元。 19 透明海洋-智能化信息技術(shù)架構(gòu) 20 透明海洋-遠(yuǎn)距離大數(shù)據(jù)量海洋通信 21 水下激光通信技術(shù) 22 多維度海洋探測系統(tǒng) 23 海洋浮標(biāo)自動監(jiān)測系統(tǒng) 24 海洋物聯(lián)網(wǎng)技術(shù) 25 海底淤泥微生物燃料電池 26 重要海洋微生物（微藻）活性產(chǎn)物工程化技術(shù)研發(fā)
天津大學(xué)
2021-04-11
微型纜控水下觀測機(jī)器人
成果簡介： 纜控水下觀測機(jī)器人（ROV）是一型可以水面遙控水下運動，水下錄像水面 呈現(xiàn)的潛水器，水下機(jī)器人自身攜帶高強(qiáng)度水下光源以及高清晰廣角度攝像機(jī)。 中性浮力、低水阻力、超強(qiáng)拉力、多芯集成的超細(xì)柔性臍帶纜來實現(xiàn)水面監(jiān)控單 元與水下機(jī)器人之間的數(shù)據(jù)、電源和視頻信號的傳輸。 技術(shù)特點：該微型纜控水下觀測機(jī)器人采用磁耦合傳動技術(shù)、直流載波技術(shù)、 超細(xì)中性浮力凱夫拉纜技術(shù)、自動航向保持和定深技術(shù)、高效水動力外形設(shè)計技 術(shù)，平臺具有極大的技術(shù)先進(jìn)性。其操作簡便簡單，便攜小巧。 技術(shù)指標(biāo)： 1、高分辨率彩色攝像頭，數(shù)字變焦與云臺控制； 2、3 個磁耦合推進(jìn)器，方向和速度可調(diào)； 3、高亮度 LED 燈組； 4、超細(xì)柔性臍帶纜； 5、配置深度計和高度計，可實現(xiàn)自動定深操作； 135天津大學(xué)科技成果選編 6、配置電子羅盤，自動航向保持； 7、視頻與字符疊加，實時狀態(tài)顯示，屏幕菜單操作； 8、數(shù)字信號傳輸，減小信號失真； 9、簡易游戲操縱手柄控制； 10、富有美學(xué)設(shè)計理念的流線型機(jī)器造型，靜電噴漆外觀，硬質(zhì)氧化水下機(jī) 身。成果水平：國際先進(jìn) 應(yīng)用范圍：微型纜控水下觀測機(jī)器人通過視頻搜索并觀察水下目標(biāo)物，廣泛 應(yīng)用于河壩巡檢、失事船只搜救、水下攝影、水上娛樂、水產(chǎn)養(yǎng)殖、江邊垂釣、 生態(tài)修復(fù)和艦船維護(hù)等。 市場分析及前景：該平臺可以廣泛應(yīng)用于江河湖泊的深度測量測繪，水質(zhì)監(jiān)測、 水質(zhì)取樣、大眾娛樂，視頻獲取等，科研做為大眾娛樂消費品或者兒童玩具進(jìn)行 營銷，具有廣泛的科研、業(yè)務(wù)和大眾消費需求。 主要技術(shù)指標(biāo)：主體長度：300mm 排水量：小于 2.8kg 最大航速：2m/s 下潛深度：100 米 投資規(guī)模：生產(chǎn)線、裝配車間等需要大約 100 萬的投資。 合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓，轉(zhuǎn)讓價格 200 萬。
天津大學(xué)
2021-04-11
中國空氣污染防控政策成效
2020年3月19日，《自然-通訊》（Nature Communications）雜志在線發(fā)表了北京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)部何春陽教授團(tuán)隊的最新研究成果，定量評估和揭示了中國空氣污染防控政策成效，指出中國依然需要在未來實施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策。該論文題為“中國需要進(jìn)一步改善空氣質(zhì)量以減少PM2.5污染導(dǎo)致的人口死亡（Stronger policy required to substantially reduce deaths from PM2.5 pollution in China）”。 PM2.5污染是指直徑小于2.5μm的細(xì)顆粒物散布在空氣中，進(jìn)而影響人類福祉與健康的現(xiàn)象。聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9明確指出，到2030年，需要實質(zhì)性地減少危險化學(xué)品以及空氣、水和土壤污染導(dǎo)致的死亡和患病人數(shù)。根據(jù)全球疾病負(fù)擔(dān)項目最新的測算結(jié)果，中國每年有近一百萬人死于PM2.5污染。為了控制空氣污染及其負(fù)面影響，國務(wù)院于2013年施行了“大氣污染防治行動計劃”（以下簡稱“大氣十條”），計劃到2017年將城市中的PM2.5濃度降低10-25%。該計劃的整體投入約1.7萬億人民幣（約合2700億美元），覆蓋了中國三百多個地級行政區(qū)，橫跨能源、工業(yè)、交通、法律和法規(guī)等多個部門，是一項前所未有的空氣污染防治行動。2018年，中國生態(tài)環(huán)境部宣布該計劃設(shè)定的PM2.5濃度控制目標(biāo)順利達(dá)成。然而，“大氣十條”相關(guān)的PM2.5污染防控所帶來的健康效益依然缺乏定論。 評價“大氣十條”健康效益的難點在于，PM2.5污染致死人數(shù)受PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素的共同影響。目前已有研究往往使用PM2.5污染致死人數(shù)在2013-2017年的變化量來近似表示“大氣十條”所帶來的健康效益，也有研究通過假設(shè)其它因素不變來量化PM2.5濃度變化的影響。但是，這些研究都很難區(qū)分各個因素的相對貢獻(xiàn)，部分結(jié)果甚至相互矛盾。施行“大氣十條”究竟產(chǎn)生了多少健康效益依然缺乏定論。 為此，該研究結(jié)合長期的PM2.5監(jiān)測數(shù)據(jù)和最新的流行病學(xué)模型，對比了實施“大氣十條”前后（2000-2013和2013-2017）中國PM2.5污染致死人數(shù)的變化趨勢。同時使用解構(gòu)的思路量化了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等因素對于PM2.5污染致死人數(shù)變化趨勢的影響，全面揭示了“大氣十條”通過減緩PM2.5污染所產(chǎn)生的健康效益。結(jié)果表明，中國的PM2.5污染致死人數(shù)在2000-2017年總體呈現(xiàn)增加趨勢，從2000年的71.4萬人增加到了2017年的97.1萬人，增加了36.1%，年均增長率為1.8%。“大氣十條”實施以后中國的PM2.5污染致死人數(shù)依然呈現(xiàn)增加趨勢，但是年均增長率在2013年以后有所下降。2000-2013年，中國的PM2.5污染致死人數(shù)新增了22.1萬人，年均增長率為2.1%。而在2013-2017年，中國PM2.5污染致死人數(shù)增加了3.6萬人，其年均增長率為1.0%，明顯低于實施“大氣十條”之前的水平。進(jìn)一步的解構(gòu)分析表明，由于實施“大氣十條”后PM2.5濃度降低，2017年的PM2.5污染致死人數(shù)比2013年減少了6.4萬人。 在此基礎(chǔ)上，該研究進(jìn)一步探索了2030年P(guān)M2.5污染致死人數(shù)在兩種不同的PM2.5控制政策情景（趨勢情景和強(qiáng)力政策情景）下的變化趨勢。研究假設(shè)趨勢情景中，中國會延續(xù)現(xiàn)有的空氣質(zhì)量控制力度，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年逐漸降低到35μg/m3（中國現(xiàn)行的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。而在強(qiáng)力政策情境中，中國會采取更加嚴(yán)格的空氣污染控制政策，人口加權(quán)的PM2.5濃度會在2030年大幅度降低至10μg/m3（世界衛(wèi)生組織公布的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)）。與此同時，人口和年齡結(jié)構(gòu)按照現(xiàn)有趨勢發(fā)展，而疾病死亡率由于醫(yī)療保健水平的提高而進(jìn)一步降低。該研究的預(yù)測結(jié)果表明，趨勢情景中PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到95.3萬人，僅比2017年降低了2%。而在強(qiáng)力政策情景中，PM2.5污染致死人數(shù)將在2030年達(dá)到55.0萬人，比2017年降低了40%以上。這意味著，如果延續(xù)當(dāng)前政策趨勢，雖然PM2.5濃度依然會有所下降，但是由于老齡化等其它因素的影響，PM2.5污染致死人數(shù)依然很難實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)3.9所提到的“實質(zhì)性”降低的目標(biāo)。中國依然需要在未來實施更強(qiáng)有力的空氣質(zhì)量控制政策，才能夠一定程度上抵消老齡化等因素的影響，使得PM2.5污染致死人數(shù)“實質(zhì)性”地下降（圖2）。 該研究的主要貢獻(xiàn)是通過解構(gòu)分析全面認(rèn)識了PM2.5濃度、人口數(shù)量、年齡結(jié)構(gòu)和疾病死亡率等多個因素對PM2.5污染致死人數(shù)變化的影響，進(jìn)而準(zhǔn)確地估算了施行“大氣十條”所帶來的健康效益。同時，該研究還綜合考慮了各個影響因素的變化，對未來PM2.5污染致死人數(shù)進(jìn)行了預(yù)測，為中國制定未來的環(huán)境政策，實現(xiàn)相關(guān)的聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)提供了重要參考。
北京師范大學(xué)
2021-04-10