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精氨酸脫亞胺酶（Arginine deiminase，EC 3.5.3.6，ADI）因其可以作為 精氨酸營養缺陷型腫瘤細胞（如：肝癌、黑素瘤）的靶向治療藥物而受到廣泛關注。目前，進入癌癥臨床研究的僅有支原體來源的 ADI，處于臨床三期試驗。本項目從自然界篩選到產精氨酸脫亞胺酶的變形假單胞菌，在大腸桿菌實現 了該酶的重組表達，采用該重組 ADI 進行體外和小鼠體內抗癌活性研究，對肝癌細胞人肝癌細胞系 HepG2 和小鼠肝癌細胞系 H22 有顯著抑制作用。基于簡便靈敏的 96 孔板高通量篩選模型，篩選在體內生理條件下具有較高酶活以及底物親和性的精氨酸脫亞胺酶突變株，采用隨機突變、定點突變等非理性和半理性的蛋白質定向進化手段，獲得了最適 pH 由 6.0 提高至 7.0，在生理中性條件下（pH 7.4）酶活力較野生型 ADI 提高了 33 倍以上的 ADI 突變株，比活力為 15－17 U/mg。該改造后的 ADI 的 PEG 化和小鼠實驗正在進行中。 

本項目為一種清爽型低度黃酒的生產技術，該生產技術是在黃酒傳統釀造工藝基礎上加以改進。黃酒在前發酵結束后，通過離心，減少 0~70%的后酵固形物，繼續發酵。該發明不需要改變黃酒的其他生產工藝，所制得的黃酒能夠保留原黃酒的各種風味物質，酒體豐滿，口感淡爽，清爽黃酒的理化指標和穩定性都符合要求，符合了現代消費者的需求，具有潛在的經濟效益和社會效益。 創新要點 黃酒前酵結束后，通過離心工藝減少后酵固形物再進行后酵，生產得到的黃酒清爽、柔和。 

1、成果簡介 本成果涉及一種結合互聯網技術的提升機性能智能檢測系統，適用于目前國內外主流的各類提升機，可用于絕緣電阻檢測、靜載檢測、額載檢測、動載檢測和滑降速度檢測。系統由上位機單元、下位控制單元、傳感器與數據采集單元和機械結構單元構成，采用面向對象的程序語言開發上位機主控制程序，與 PLC 協同控制系統運行，同時聯用網絡數據庫技術，實現了數據本地、遠程雙存儲，便于遠程監管。本系統安裝方便、操作簡單，報告可自動生成并打印。 2、關鍵技術 （1）采用上位機與 PLC 的協同控制技術，使系統能夠根據檢驗員設定的檢測項目和參數，執行不同的檢測流程，而無需更改 PLC 內部程序； （2）采用多元數據采集分析技術，同時采集多個測試臺的限位開關、接近開關、位移傳感器等元件的實時數據，并整理分析，執行相應決策； （3）采用基于面向對象的數據庫開發技術，開發了系統的權限分級模塊、項目管理模塊和數據存儲模塊，實現了數據的存儲，保障了設備與數據的安全； （4）結合互聯網技術和網絡數據庫技術，系統的檢測數據存儲在本地的同時，遠程數據庫將同步更新，便于設備的遠程監管； （5）采用基于 COM 組件的報告打印技術，實現了自動生成 Word 和 Excel 檢測報告的功能，提升了檢測效率。 3、項目成熟度 系統研發成功，企業已投入使用。 4、投資期望及應用情況 2018 年最新實施的 GB/T 19155-2017 標準提供了高處作業吊籃用提升機的性能指標和檢驗方法，但國內目前還沒有滿足該標準的提升機性能檢測設備，檢驗員往往需要通過手工測量得到檢測數據并撰寫報告，極大地降低了檢測效率和數據可靠性。本套系統的成功研制將極大提升吊籃用提升機的檢測效率和精度，保障提升機產品的質量。本成果可應用于提升機制造商的產品出廠檢驗，第三方認證機構的提升機性能評估

本項目獲江蘇省科技進步獎；中國食品工業協會科學技術獎；中國輕工業聯 合會科技進步獎；教育部科學技術進步獎。 1、項目簡介 項目充分開發我國特色凹凸棒土（簡稱，凹土）資源，通過礦物學、化學、 食品科學、環保工程等多學科交叉研究，首先從納米尺度研究凹土的形貌、成分、 結構特征，發現了賦予其多種特殊性能的“納米孔”和特殊晶體結構，以及影響3 其性能充分發揮的納米孔道、晶體排列和表面性質等缺陷，建立了凹土晶束解離 及其孔道復生與活性點的再生與擴生、恢復凹凸棒土晶體的特有堆積狀態，建立 了凹土增值加工關鍵技術和清潔生產工藝，開發出食用油脫色吸附劑、有機凹土 廢水處理吸附劑、凹土基干燥劑等系列產品。

遠紅外輻射加熱干燥物料系統是基于“匹配吸收” 理論，采用目前最先進遠紅外無接觸、均勻烘干技術，使用天然氣或液化氣為原料，通過酶劑化學反應釋放紅外輻射達到加熱物體，成本低、速度快、安全干凈。該烘干系統替代傳統介質如碳化硅、金屬管、電阻帶、陶瓷、半導體、搪瓷等發熱元件，輻射轉換效率由傳統的 40-50%提高到 80%以上。烘道、烘箱由密閉、保溫型發展到開放型。使用溫度可在 30～900℃之間任意可調，管路、電路設計本質安全，可實現完全無人值守自動控制。 該系統適用于工農業生產生活諸多部門的加熱、干燥、固化等生產過程。可用于工業中對于大中小型機器產品表面底、面漆的烘干，在農業方面的各種谷物烘干，生活家具等用品烘干，一般在兩分鐘內即可烘干均勻。 2、創新要點 使用天然氣或煤氣做原料，不通過燃燒只通過化學催化產生高輻射熱量，具有高效、低廉、快速、節能、環保、安全等優點。 3、效益分析（資金需求總額 近 10 萬元） 一次性投入，終生使用，能耗成本低廉，維護簡單。 4、推廣情況（已推廣企業） 2008 年無錫新區凱特彼勒有限公司珀金斯發動機烘干線上底漆面漆烘干使用

中科院武漢物數所針對現有食品檢測技術中存在的檢測技術方法不完善等關鍵問題，建立了無需進行復雜樣品前處理及樣品分離的，高效、快速和全面的食品檢測評價新技術，可全面、實時監測食品產業鏈中的各個環節。 市場預期：應用于食品檢測領域，預計經濟效益在千萬級別。

荷葉是睡蓮科植物蓮的葉，內含荷葉堿、原荷葉堿、亞美罌粟堿、Ｎ——去甲基荷葉堿及豐富的蓮甙、槲皮素及異槲皮素等黃酮類化合物；具有清香無毒、消暑利濕、升發潤陽、止血固本、活血化瘀、降血脂、抑制高膽固醇血癥和動脈粥樣硬化等功效。 蓮在中國分布極廣，主產于湖南、湖北、浙江及江蘇等地。無論是花蓮、藕蓮或子蓮，采摘后均產生大量荷葉。湖北省湖泊眾多，素有“千湖之省”之稱，年產荷葉6000余噸，大多自然消亡于荷塘，優質資源未獲利用。 該項目的研究開發符合國家農副產品發展產業政策，符合我省“千湖之省”的生態環境特點。研制開發荷葉等“綠色”飲料，既是目前國家重點支持發展的重要產業之一，也是滿足人們日益增長的消費需求的必然趨勢。因此，荷葉袋泡茶作為綠色飲料，必將具有廣闊的發展前景。 技術原理： 采用時間壓力組合，對荷葉進行磨砂揉捻加工，使有效成分溶出速率提高；同時采用真空減壓干燥，減少荷葉有效成分的損失。二者相結合，有效解決荷葉有效成分溶出難的問題，使產品風味成分穩定，茶湯明亮，體態潤澤。 技術指標： 水分≤10% 六六六mg/kg≤0.20 總黃酮mg/g≥30 灰分≤5% 滴滴涕mg/kg≤0.20 敵敵畏mg/kg≤0.20 總荷葉堿%≥0.50 樂果mg/kg≤0.20 鉛mg/kg≤0.50  針對荷葉表面接觸角可達165°，傾斜２°，以及荷葉表面的蠟狀物的特殊疏水結構。 本項目首次采用磨砂揉捻技術改變其超疏水結構，大大提高荷葉茶的有效成分溶出率。利用低溫減壓干燥工藝，與傳統的熱風干燥和微波干燥相比，真空干燥方式處理得到的荷葉，其色澤呈淡翠綠色，萃取得到的茶湯色澤翠綠明亮，其總黃酮得率亦較高，較普通干燥方式之得率高出8.92%。該技術以達到“國內領先”水平，適用于荷葉袋泡茶的生產加工，運用該技術生產的荷葉袋泡茶已通過農業部食品質量監督檢測中心（武漢）的檢測，并制定了Q/NHL08——2010企業標準。

2020年4月29日，《自然》雜志在線發表了清華大學醫學院、免疫學研究所祁海課題組、上海科技大學胡霽課題組、清華大學麥戈文腦科學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控體液免疫應答”（Brain control of humoral immune responses amenable to behavioural modulation）。通過小鼠模型，該研究發現了一條從大腦杏仁核和室旁核CRH神經元到脾內的神經通路——這條通路促進疫苗接種引起的抗體免疫應答，并可通過響應軀體行為刺激對免疫應答進行不同調控。據作者介紹，這是迄今發現的第一條解剖學明確、由神經信號傳遞而非內分泌激素介導的、中樞神經對適應性免疫應答進行調控的通路，它的發現為神經免疫學研究拓展出了一個新方向。 “勤動”與增強免疫的中樞神經核團與環路 首先，研究者開發了一種新型去除小鼠脾神經的手術，發現這種小鼠在疫苗接種后所能產生的漿細胞（抗體分泌細胞）數量有明顯缺陷，暗示了脾神經沖動信號對B細胞應答有促進作用。通過藥理學、遺傳學實驗，他們繼而發現B細胞表達乙酰膽堿9受體對脾神經的這個促進作用不可或缺。通過體內細胞剔除實驗，研究者發現在腎上腺素能的脾神經和需要感知乙酰膽堿的B細胞之間，最可能起到了“換元”作用的，是新近發現的可感受去甲腎上腺素而分泌乙酰膽堿的T細胞。 進一步，作者通過偽狂犬病毒逆行追蹤，發現脾神經與室旁核（PVN）、中央杏仁核（CeA）有連接。這兩個區域的功能與應激、恐懼反應緊密相關，而兩處共有的一類神經元是表達CRH（促腎上腺皮質激素釋放激素）的神經元。CRH神經元是掌控垂體-腎上腺軸的上游神經元，其激活可導致腎上腺大量釋放糖皮質激素，調整機體應激，抑制免疫系統活動。這個已知抑制免疫的內分泌功能，不能解釋作者看到的免疫增強的現象。但會不會CRH神經元還可以直接操控脾神經，通過神經通路傳導免疫增強的信號來促進漿細胞的產生呢？ 為檢驗這一假說，研究者通過光遺傳學實驗，發現刺激CeA/PVN的CRH神經元后幾秒鐘之內就會記錄到脾神經的電信號明顯加強，證明CeA/PVN與脾間的確有通路連接（圖1）。進而，作者通過CRH神經元剔除、DREADD化學遺傳學抑制及激活的方法，證明 CeA/PVN CRH神經元活性對應調控了脾內B細胞應答產生漿細胞的過程。 圖1 光遺傳學實驗證明CeA/PVN CRH 神經元與脾神經的連接 自主神經活動可以受外界環境及行為的影響。那么，有沒有行為可以刺激這條腦-脾神經軸從而增強免疫應答呢？作者通過監測小鼠在不同行為范式下 CeA/PVN 的 CRH 神經元活動發現，一個他們新開發的“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的CRH神經元。 自主神經活動可以受外界環境及行為的影響。那么，有沒有行為可以刺激這條腦-脾神經軸從而增強免疫應答呢？作者通過監測小鼠在不同行為范式下 CeA/PVN 的 CRH 神經元活動發現，一個他們新開發的“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的CRH神經元。 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%。這種行為增強抗體應答的效果，依賴于CRH神經元、依賴于脾神經、并且需要B細胞表達的乙酰膽堿受體。雖然高臺站立可以看作是一種應激范式，但并非所有導致應激狀態的行為都能增強免疫。作者測試了神經生物學研究中常用的捆綁模型，發現這一范式更強烈而持久激活PVN的CRH神經元，但抑制 CeA 的 CRH 神經元，致使機體持續產生高水平的糖皮質激素，對免疫應答產生了抑制作用。 至此，研究者在這項研究里鑒定、證明了一條對適應性免疫具有增強功能的腦-脾神經軸，揭示了CRH神經元的雙重免疫調節功能——經典已知的垂體-腎上腺神經內分泌免疫抑制作用和新發現的經神經環路直接作用于脾的免疫增強作用。 神經免疫學方興未艾，目前的主要方向包括：以CNS和外周神經為靶器官，研究組織固有的小膠質細胞和招募而至的免疫細胞在系統穩態與病變中的作用；研究中樞及外周神經與淋巴器官和屏障組織（腸上皮等）里固有免疫細胞（巨噬細胞、ILC等）的信號交互與功能互調等。剛剛發表的這一新工作，使研究者認識到淋巴細胞介導的適應性免疫應答也可以受到中樞-外周神經環路的直接調控，以及通過軀體行為正向調節免疫應答的一個生物學基礎。 針對最后一點，祁海特別指出，鍛煉身體（軀體運動）可以增強“免疫力”，這個幾乎所有人或多或少都接受的常識性結論，其背后的科學依據其實遠不清楚。他認為，他們發現的腦-脾軸可能為此提供了一個環路方面的解釋。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神經元，增進了漿細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，可能是過度應激導致的免疫抑制超越了免疫增強效果。祁海猜測，未來通過神經免疫學的進一步研究，應該可能在特定神經元、神經環路水平定量描述、評價不同鍛煉方式、不同軀體運動形式、乃至不同“冥想”“禪修”過程對免疫系統的影響，從而幫助我們為加強“免疫力”而正確選擇鍛煉或其他增進健康的方式提供更明確的科學依據。這也是題圖“勤動”所表達的愿景。 清華-北大生命科學聯合中心2013級博士生張旭、清華生命學院2016級博士生雷博、上海科技大學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-北大生命科學聯合中心、清華大學免疫學研究所、北京生物結構前沿研究中心、北京市慢性病免疫學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研究所的支持。另外，中國科學院武漢數學物理研究所徐福強課題組、清華大學藥學院廖學斌課題組、首都醫科大學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。 論文鏈接： https://www.nature.com/articles/s41586-020-2235-7

汽車行業發展迅猛，能源需求巨大，機動車尾氣的排放造成的環境污染日趨 嚴重。氫-氧質子交換膜動力燃料電池（PEMFC）以其高效、潔凈、兼容可再生能 源技術等特點，被認為是后石油時代解決移動高性能動力電池的理想方案。然而, 當前PEMFC所使用的催化劑為貴金屬Pt基催化劑，其對Pt資源的需求巨大，成 本高昂，難以成功商業化推廣。因此，開發出符合動力輸出性能的非鉗燃料電池 技術，契合我國對高效節能、環境友好的高性能動力電池汽車的迫切需求。 以該項目為依托制備的非貴金屬燃料電池催化劑以可以使單電池的最大輸出 功率達到0. 6 W. cm-2,已經完全達到貴金屬Pt基燃料電池的輸出性能，可以滿 足動力輸入應用要求。目前，該催化劑形成完全自主知識產權的技術，屬于國際 一流國內領軍的高科技技術。該催化劑的成功推廣勢必將從根本上解決機動汽車 尾氣對我國環境的污染問題，降低對石化能源的需求。 市場及經濟效益分析： 全球范圍內，燃料電池行業發展迅猛，行業總體步入正軌。2010年，燃料 電池堆的全球出貨量有23萬臺，而在2007年只有1. 1萬臺出貨量，2011年至 2012年的全球燃料電池的出貨量有85%的年增長速度。在2010年全球售出的燃 料電池中，便攜式燃料電池占到這一總數的95%,其中超過97%采用質子交換 膜燃料電池技術。2007年至2010年間，燃料電池出貨量翻了 20倍。從應用上 看便攜式小幅增長，交通運輸應用在近幾年大幅增長，而在電站的應用則呈現平 穩增長態勢。2012年，燃料電池行業的收入超過10億美元的全世界市值，并且 亞太國家運送超過3/4的燃料電池系統到世界各地。2014年起，按每年22. 6% 的復合年增長率計算，全球燃料電池產能在2020年預計將達到664.5兆瓦。在 未來六年時間里，各國政府對加氫站及相關氫基礎設施的投入將成為這一增長的 推動力量。隨著燃料電池技術在全世界范圍內的廣泛應用，作為其關鍵材料的催 化劑必將具有廣闊的市場應用前景和豐厚的利潤。 另外，制備該催化劑的原產料價格便宜、方法和工藝非常簡單, 且生產過程中不會對環境造成污染，很容易開展下一步工業生產。

臨床骨修復涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何賦予 其表/界面介導組織自修復性能及抑制細菌感染，提高其長期使用壽命，是亟需 解決的核心關鍵問題。本成果利用酸蝕鈦材，制備表面微米結構，進而利用溶 膠-凝膠法在其表面構建了含鋅的納米結構，獲得了兼具抗菌/抑制破骨細胞生 理功能及促進骨快速愈合的性能。利用二氧化鈦納米管陣列加載硒，并以殼聚 糖封蓋，實現兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同時維持鈦基材良好的生物相容性。 利用鈦基材原位生成的TiO納米管陣列加載天蠶肽，并以殼聚糖/天蠶肽偶聯透 明質酸LBL多層結構封蓋，實現由鈦基材潛在細菌分泌透明質酸酶觸發的自響應 短期及長效抑菌作用，為研發抗菌鈦基植入體積累自主知識產權關鍵技術。 市場及經濟效益分析： 植入體術后細菌感染是導致植入失敗的重要原因和臨床應用面臨的重要挑 戰。據估計，全球骨科植入物相關感染的年發病率超過5%。感染導致的植入 失敗，將給病患帶來二次創傷、嚴重的精神壓力和經濟負擔，甚至死亡。因此, 研發兼具促成骨和抗菌鈦合金植入體（人工關節、接骨板、種植牙等），具有重 要的經濟和社會意義。目前，我國高端醫用鈦合金人工關節等植入體嚴重依賴進 口（＞70%）,國內三甲醫院幾乎全依賴國外進口產品（＞95%）。 我國人口老齡化、交通事故和運動創傷等導致骨損傷劇增，骨創傷患者年 達300萬人次，以平均每人次骨修復材料及器械消費5萬計，該領域市場份額/ 需求約1500億/年。進而，以骨修復植入體感染的年發病率5%計，我國促成骨/ 抗菌植入體的市場需求約75億/年。 本成果研發的抗菌表面改性技術，能夠方便、迅速、高效地在材料表面 構建抗菌功能界面，保護人們健康。相關抗菌技術也可拓展至骨科以外的植入 醫療器械（比如心血管、心臟起搏器等），這將極大地促進我國傳統醫療器械產 品的技術進步和升級，提高企業經濟效益，推動我國醫療器械產業整體水平。