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山東大學(xué)晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶緒堂教授團(tuán)隊(duì)通過自主設(shè)計(jì)的“微爆炸法”獲得了無氧化MXene-Ti3C2Tx量子點(diǎn)，首次提出可將此類二維結(jié)構(gòu)鈦基晶體材料用于腫瘤治療，并與劉宏教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)其具有較強(qiáng)的類芬頓反應(yīng)特性，在抗腫瘤實(shí)驗(yàn)中效果顯著，從而實(shí)現(xiàn)了更高效、更安全的納米催化治療方式。相關(guān)結(jié)果以“Nonoxidized MXene Quantum Dots Prepared by Microexplosion Method for Cancer Catalytic Therapy”為題，發(fā)表在材料類權(quán)威期刊Advanced Functional Materials（IF=15.621）上，陶緒堂教授和劉宏教授為通訊作者，晶體所博士研究生李雪松和劉鋒為共同第一作者，山東大學(xué)為獨(dú)立完成單位。 對(duì)于腫瘤治療，傳統(tǒng)的化學(xué)、物理療法都存在嚴(yán)重的副作用，限制了其在實(shí)際臨床治療中的應(yīng)用。最近，基于特殊的腫瘤微環(huán)境，利用腫瘤內(nèi)部催化反應(yīng)的納米催化治療成為前沿且備受關(guān)注。其中，研究最為廣泛的鐵基納米催化劑可特異性響應(yīng)腫瘤的弱酸性細(xì)胞微環(huán)境，釋放Fe2+并引發(fā)芬頓反應(yīng)，產(chǎn)生•OH自由基以觸發(fā)細(xì)胞凋亡，從而抑制腫瘤。然而，在弱酸性腫瘤環(huán)境中，F(xiàn)e2+催化的芬頓反應(yīng)速率較低，導(dǎo)致•OH自由基形成緩慢。此外，眾多抗腫瘤復(fù)合納米制劑的潛在毒性值得關(guān)注。因此，尋找更高催化活性和更安全的納米制劑是人們一直追求的目標(biāo)。晶體材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陶緒堂教授團(tuán)隊(duì)與劉宏教授團(tuán)隊(duì)合作發(fā)現(xiàn)所制備的鈦基無氧化MXene-Ti3C2Tx量子點(diǎn)具有較強(qiáng)的類芬頓反應(yīng)特性，其對(duì)正常細(xì)胞和組織器官均表現(xiàn)良好的生物相容性，并對(duì)宮頸癌和乳腺癌均有強(qiáng)烈的殺傷能力，體現(xiàn)出優(yōu)異的抗腫瘤效果。這種以鈦基類芬頓反應(yīng)為基礎(chǔ)的腫瘤治療方式潛力巨大，為實(shí)現(xiàn)腫瘤的高效、精準(zhǔn)治療提供了一條新的探索途徑。

凹凸棒石是一種天然的一維納米礦物，具有獨(dú)特的棒狀纖維結(jié)構(gòu)，是潛在的環(huán)保型橡膠補(bǔ)強(qiáng)材料。該項(xiàng)目對(duì)凹凸棒石進(jìn)行改性處理，制得納米級(jí)橡膠添加劑，進(jìn)而利用乳液共絮共凝法制得橡膠/凹凸棒石納米復(fù)合材料。

一步酶法從頭孢菌素 c（CPC） 生產(chǎn) 7－氨基頭孢烷酸（ 7-ACA） 是繼我們研發(fā)的兩步酶法工藝成功應(yīng)用于工1 成果簡(jiǎn)介一步酶法從頭孢菌素 c（CPC） 生產(chǎn) 7－氨基頭孢烷酸（ 7-ACA） 是繼我們研發(fā)的兩步酶法工藝成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以后，在生產(chǎn)頭孢菌素類抗生素醫(yī)藥中間體技術(shù)的又一個(gè)突破。與化學(xué)法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保和轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)采用基因工程技術(shù)對(duì) CPC ?；福ㄒ徊矫阜ㄓ妹福┑幕蜻M(jìn)行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構(gòu)建的高效啟動(dòng)子 HP 以及優(yōu)化組合的調(diào)控表達(dá)元件，構(gòu)建并篩選出了能夠高效、高活性表達(dá)一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程細(xì)胞株。這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)使得 CPC ?；富钚阅軌蜻_(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的技術(shù)。由于采用了高效的表達(dá)系統(tǒng)和穩(wěn)定的質(zhì)粒，以及組成型表達(dá)結(jié)構(gòu)，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩(wěn)定，在發(fā)酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導(dǎo)劑就可以實(shí)現(xiàn)高效、高活性表達(dá)。在高效表達(dá) CPC ?；傅幕A(chǔ)上，我們通過在表達(dá)基因上同時(shí)引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進(jìn)行。通過自己開發(fā)研制的可重復(fù)使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達(dá)到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質(zhì)，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC ?；?，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達(dá)到 60U/g 以上。固定化酶可以重復(fù)使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復(fù)使用。2 技術(shù)指標(biāo)菌 種：基因工程大腸桿菌，卡那抗性，組成型表達(dá)。 發(fā)酵溫度： 37℃ 培 養(yǎng) 基：普通的大腸桿菌培養(yǎng)基，主要成分有玉米漿等廉價(jià)的營(yíng)養(yǎng)源。 發(fā)酵周期： 20 小時(shí) 發(fā)酵酶活： 3U/ml 以上（ 5 升發(fā)酵罐） 特 點(diǎn)：遺傳特性穩(wěn)定，不需要添加誘導(dǎo)劑和抗生素，工藝簡(jiǎn)單。3 合作方式小試技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作進(jìn)行中試。4 所屬行業(yè)領(lǐng)域醫(yī)療衛(wèi)生。業(yè)生產(chǎn)以后，在生產(chǎn)頭孢菌素類抗生素醫(yī)藥中間體技術(shù)的又一個(gè)突破。與化學(xué)法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保和轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)采用基因工程技術(shù)對(duì) CPC ?；福ㄒ徊矫阜ㄓ妹福┑幕蜻M(jìn)行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構(gòu)建的高效啟動(dòng)子 HP 以及優(yōu)化組合的調(diào)控表達(dá)元件，構(gòu)建并篩選出了能夠高效、高活性表達(dá)一步酶法用酶——CPC ?；傅幕蚬こ碳?xì)胞株。這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)使得 CPC 酰化酶活性能夠達(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的技術(shù)。由于采用了高效的表達(dá)系統(tǒng)和穩(wěn)定的質(zhì)粒，以及組成型表達(dá)結(jié)構(gòu)，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩(wěn)定，在發(fā)酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導(dǎo)劑就可以實(shí)現(xiàn)高效、高活性表達(dá)。在高效表達(dá) CPC ?；傅幕A(chǔ)上，我們通過在表達(dá)基因上同時(shí)引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進(jìn)行。通過自己開發(fā)研制的可重復(fù)使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達(dá)到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質(zhì)，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC ?；?，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達(dá)到 60U/g 以上。固定化酶可以重復(fù)使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復(fù)使用。

一步酶法從頭孢菌素c（ CPC） 生產(chǎn)7－氨基頭孢烷酸（7-ACA） 是繼我們研發(fā)的兩步酶法工藝成功應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)以后，在生產(chǎn)頭孢菌素類抗生素醫(yī)藥中間體技術(shù)的又一個(gè)突破。與化學(xué)法和兩步酶法相比，一步酶法有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)保和轉(zhuǎn)化率高、產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。該技術(shù)采用基因工程技術(shù)對(duì) CPC ?；福ㄒ徊矫阜ㄓ妹福┑幕蜻M(jìn)行了改造，獲得了能夠高效催化 CPC 到 7-ACA 的突變基因。通過我們自己構(gòu)建的高效啟動(dòng)子 HP 以及優(yōu)化組合的調(diào)控表達(dá)元件，構(gòu)建并篩選出了能夠高效、高活性表達(dá)一步酶法用酶——CPC 酰化酶的基因工程細(xì)胞株。這是國(guó)內(nèi)第一個(gè)使得 CPC ?；富钚阅軌蜻_(dá)到工業(yè)應(yīng)用水平的技術(shù)。由于采用了高效的表達(dá)系統(tǒng)和穩(wěn)定的質(zhì)粒，以及組成型表達(dá)結(jié)構(gòu)，使得該基因工程菌遺傳特性非常穩(wěn)定，在發(fā)酵制酶的過程中不需要添加任何抗生素和誘導(dǎo)劑就可以實(shí)現(xiàn)高效、高活性表達(dá)。在高效表達(dá) CPC 酰化酶的基礎(chǔ)上，我們通過在表達(dá)基因上同時(shí)引入的特殊基因序列，使得蛋白的純化和固定化工藝一步進(jìn)行。通過自己開發(fā)研制的可重復(fù)使用的固定化載體，可以使得固定化酶活性達(dá)到 60U/g 以上。 采用我們研制的特異性純化介質(zhì)，可以從菌體破碎液中一步純化和固定化 CPC ?；?，酶收率在 90 ％以上，固定化酶活達(dá)到 60U/g 以上。固定化酶可以重復(fù)使用 20 批以上，純化和固定化用載體可以重復(fù)使用。

本項(xiàng)目是新興的自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域前沿重大問題的研究，屬人工智能、知識(shí)工程技術(shù)領(lǐng)域。早期專家系統(tǒng)中知識(shí)的自動(dòng)獲取與知識(shí)匱乏成為其瓶頸問題，一直制約著專家系統(tǒng)的發(fā)展。本項(xiàng)目找到了解決這一瓶頸問題的有效途徑與方法，即用知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自動(dòng)獲取與解決知識(shí)匱乏這一難題；有望將專家系統(tǒng)的發(fā)展推向新階段。 本項(xiàng)目提出了一種基于知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)的專家系統(tǒng)，簡(jiǎn)記作ESKD，它采用了自主研發(fā)的知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了ESKD的全新總體架構(gòu):第一，把知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)視為認(rèn)知系統(tǒng)，研究其自身的內(nèi)在認(rèn)知機(jī)理(涵蓋4個(gè)機(jī)制),由機(jī)理的研究導(dǎo)致7個(gè)新模型與11種新技法；第二，以知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)作成專家系統(tǒng)新的知識(shí)自動(dòng)獲取構(gòu)件,并形成了全新的動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)；第三，其推理機(jī)中集成了多種不確定性推理形式與方法；第四，它以多個(gè)知識(shí)源、多種知識(shí)融合、多抽象級(jí)與多知識(shí)層次結(jié)構(gòu)為特征形成了具有豐富內(nèi)涵的專家系統(tǒng)總體構(gòu)架,提高了實(shí)用化功能，推動(dòng)其向新一代專家系統(tǒng)的發(fā)展；第五，通過在鋁電解生產(chǎn)等領(lǐng)域中的應(yīng)用，解決了過去憑經(jīng)驗(yàn)與簡(jiǎn)單技法難于解決的控制過程與參數(shù)等優(yōu)化問題。 ESKD突顯其技術(shù)先進(jìn)與學(xué)科領(lǐng)域促進(jìn)作用的根源，就是作為其理論基礎(chǔ)的KDTICM(我們獨(dú)立提出的基于內(nèi)在認(rèn)知機(jī)理的知識(shí)發(fā)現(xiàn)理論)及其載體（軟件系統(tǒng)ICCKDSS）是原創(chuàng)性的與自主的。這一點(diǎn)由2項(xiàng)國(guó)際獲獎(jiǎng)及其評(píng)價(jià)書、國(guó)際著名科學(xué)家與國(guó)內(nèi)5院士評(píng)價(jià)、8項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利(詳見附件)、教育部鑒定、國(guó)內(nèi)外著名刊物發(fā)表的論著等證實(shí)。

本項(xiàng)目是新興的自動(dòng)化系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等多學(xué)科交叉領(lǐng)域前沿重大問題的研究，屬人工智能、知識(shí)工程技術(shù)領(lǐng)域。早期專家系統(tǒng)中知識(shí)的自動(dòng)獲取與知識(shí)匱乏成為其瓶頸問題，一直制約著專家系統(tǒng)的發(fā)展。本項(xiàng)目找到了解決這一瓶頸問題的有效途徑與方法，即用知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)來實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自動(dòng)獲取與解決知識(shí)匱乏這一難題；有望將專家系統(tǒng)的發(fā)展推向新階段。 本項(xiàng)目提出了一種基于知識(shí)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)的專家系統(tǒng)，簡(jiǎn)記作ESKD， ESKD是將KDTICM與傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)相融合的結(jié)果,它以原創(chuàng)性理論KDTICM為貫穿,以動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)為主線,以全新的知識(shí)表示和獲取方法為依托,構(gòu)成了多層遞階的獨(dú)特結(jié)構(gòu),很好地解決了傳統(tǒng)專家系統(tǒng)中極為重要的“知識(shí)自動(dòng)獲取”與“知識(shí)匱乏”的瓶頸問題;成為新一代專家系統(tǒng)的基本概型(新分支學(xué)科)。 它具有多知識(shí)源、多知識(shí)融合、多抽象級(jí)等特征的全新總體架構(gòu)、全新知識(shí)自動(dòng)獲取構(gòu)件、全新動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)、全新推理機(jī)。(見圖5)“科技時(shí)報(bào)”就“中國(guó)科學(xué)”發(fā)表的此文與產(chǎn)生的重要影響作了報(bào)道。ESKD促進(jìn)與影響著基于KDTICM的其它智能系統(tǒng)新構(gòu)造的形成。 ESKD全新的構(gòu)造要素:1)知識(shí)獲取源除書本知識(shí)、專家知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)、推理機(jī)制外,增加了數(shù)據(jù)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)的知識(shí)源;并利用KDTICM自動(dòng)獲取知識(shí),拓展了知識(shí)自動(dòng)獲取的新途徑。2)構(gòu)造了獨(dú)特的基礎(chǔ)知識(shí)庫(kù)--衍生知識(shí)庫(kù)--合成知識(shí)庫(kù)--綜合知識(shí)庫(kù)--擴(kuò)展知識(shí)庫(kù)的動(dòng)態(tài)知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)。3)集成了模糊、綜合歸納、定性、基于案例等多種推理形式和方法。4)采用我們獨(dú)立提出的基于語(yǔ)言場(chǎng)的知識(shí)表示方法,能夠深層次的綜合表達(dá)具有不確定性與定性描述特征的知識(shí)。5）結(jié)合了KDD*和KDK*的多項(xiàng)相關(guān)專利技術(shù)。 ESKD突顯其技術(shù)先進(jìn)與學(xué)科領(lǐng)域促進(jìn)作用的根源，就是作為其理論基礎(chǔ)的KDTICM(我們獨(dú)立提出的基于內(nèi)在認(rèn)知機(jī)理的知識(shí)發(fā)現(xiàn)理論)及其載體（軟件系統(tǒng)ICCKDSS）是原創(chuàng)性的與自主的。這一點(diǎn)由3項(xiàng)國(guó)際獲獎(jiǎng)及其評(píng)價(jià)書、國(guó)際著名科學(xué)家與國(guó)內(nèi)5院士評(píng)價(jià)、10項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利(詳見附件)、教育部鑒定、國(guó)內(nèi)外著名刊物發(fā)表的論著等證實(shí)。

史延慧教授介紹，實(shí)驗(yàn)基于咪唑的雙齒配體（1,4-雙咪唑基苯（1）和1,3-雙咪唑基苯（2））及三齒配體（1,3,5-三咪唑基苯（3））通過[2+2]及[2+3]配位驅(qū)動(dòng)自組裝與三種金屬釕中心（[Ru2(µ-η4-OO∩OO)(h6-p-cymene)2](O3SCF3)2(OO∩OO =草酸根（oxa（4）），2,5-二氧基-1,4-苯醌（dobq（5））和5,8-二氧基-1,4-萘醌（donq（6）））反應(yīng)，合成了6個(gè)四核矩形金屬環(huán)7-12及3個(gè)六核三棱柱金屬籠子13-15。生命科學(xué)學(xué)院張鵬副教授通過MTT實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)配合物9,12和15對(duì)所測(cè)試的癌細(xì)胞系都有很高的抗癌活性，比順鉑更優(yōu)，與阿霉素相當(dāng)。文章探討了細(xì)胞內(nèi)攝取的效率是如何影響配合物9,12和15對(duì)癌細(xì)胞的細(xì)胞毒性和選擇性的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)化合物9的積累水平在三種配合物中最高，即與A549中的最低IC50值一致（1.14 μM）。為研究抗癌機(jī)制，測(cè)量了滴定ctDNA到釕配合物的溶液中的紫外-可見光譜，得出配合物9,12和15與雙鏈ctDNA的結(jié)合能力是通過靜電結(jié)合方式作用的。這種結(jié)合方式通常是由帶正電的藥物分子與DNA中帶負(fù)電的磷酸部分相互作用導(dǎo)致的，而化合物9具有與ctDNA作用的最高結(jié)合常數(shù)Kb。

利用周期性共振光脈沖序列導(dǎo)致的自旋依賴布居數(shù)耗散、射頻場(chǎng)耦合下的自旋拉比振蕩、以及Feshbach共振調(diào)制下的相互作用控制，在一個(gè)量子系統(tǒng)中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了精密調(diào)控耗散、相干和相互作用三大要素，為實(shí)現(xiàn)宇稱-時(shí)間對(duì)稱的非厄米哈密頓量的量子模擬奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。       實(shí)驗(yàn)結(jié)果不僅精確地復(fù)現(xiàn)了在經(jīng)典系統(tǒng)中已經(jīng)觀測(cè)到的靜態(tài)哈密頓量的宇稱-時(shí)間對(duì)稱性破缺，還利用周期性耗散機(jī)制發(fā)現(xiàn)了在任意小耗散下的宇稱-時(shí)間對(duì)稱性破缺，觀察到系統(tǒng)的能量可以在極其微小的耗散下發(fā)生不可逆的發(fā)散。不同于以往靜態(tài)哈密頓量的單參數(shù)相變，周期性耗散驅(qū)動(dòng)的宇稱-時(shí)間對(duì)稱性的相圖在頻率的參數(shù)空間實(shí)現(xiàn)延拓，在特定的頻率區(qū)間，宇稱-時(shí)間對(duì)稱性對(duì)于耗散有極其敏感的響應(yīng)。這個(gè)現(xiàn)象之前只有理論預(yù)言，而羅樂教授小組首次在絕對(duì)零度之上500納開爾文的超冷費(fèi)米氣體中首次觀測(cè)到。同時(shí)這項(xiàng)工作還發(fā)現(xiàn)了對(duì)稱性破缺點(diǎn)附近的慢衰變模式、類比于多光子躍遷的高階PT對(duì)稱性破缺等新穎有趣的物理現(xiàn)象。       目前，羅樂教授研究團(tuán)隊(duì)正基于非厄米量子體系研究宇稱-時(shí)間對(duì)稱哈密頓量的拓?fù)淞孔討B(tài)轉(zhuǎn)換、耗散下的量子相干態(tài)保持、以及高階奇異點(diǎn)附件的超靈敏能譜響應(yīng)。這些研究將為基于開放量子系統(tǒng)的量子計(jì)算和量子精密測(cè)量開拓新的前沿。

【發(fā) 明 人】吳啟南；周婧；樂巍；邵瑩；陳廣云；王新勝【技術(shù)領(lǐng)域】本發(fā)明涉及一種中藥提取物，具體涉及淡竹葉總黃酮在制備防治心肌缺血疾病的藥物及功能性食品中的應(yīng)用?！菊勘景l(fā)明公開了淡竹葉總黃酮在制備防治心肌缺血疾病的藥物及功能性食品中的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明淡竹葉總黃酮安全無毒無副作用，對(duì)二甲苯所致耳腫脹模型有明顯的抑制作用；可抑制血小板聚集，延長(zhǎng)血栓形成時(shí)間；對(duì)垂體后葉素所致大鼠心肌缺血和大鼠心肌缺血再灌注損傷有較好的保護(hù)作用。并且本發(fā)明通過大量實(shí)驗(yàn)篩選結(jié)果表明，淡竹葉總黃酮與抗血小板聚集藥物、β-受體阻斷劑、鈣離子拮抗劑、他汀類藥物、RAS系統(tǒng)阻斷劑、硝酸脂類藥物、溶栓藥物或血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制劑組合后顯示出了更好的抗血小板聚集，延長(zhǎng)血栓形成時(shí)間，并對(duì)垂體后葉素所致大鼠心肌缺血和大鼠心肌缺血再灌注損傷有更好的保護(hù)作用，起到了較好的協(xié)同增效功效。