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項目研發背景及意義 根據中國人口協會、國家衛健委發布的數據顯示，中國育齡夫婦的不孕不育率近年來已高達12%-15%，患者人數超過5000萬。其中，女性因素占比50%，男性因素占比40%，夫婦雙方共同原因占比10%。隨著環境污染、生育年齡推遲、生活壓力等原因，不孕不育夫婦數量還在不斷增加。 受中國傳統觀念影響，現階段不孕不育檢查主要以女性檢測為主，男性檢測指標只有精液常規等基本指標。但研究表明，在男性不育人群中，仍有15%的患者精液常規檢測結果正常。精液常規分析僅能反映48%男性的生育能力，并不能很好地預測精子的受精能力和妊娠結局，因此臨床迫切需要引入一些新的檢測指標來正確評估精子功能，更準確得預測精子的受精能力和妊娠結局。 已有的研究結果表明，精子受精過程中最為重要的三個功能指標能更加全面地反映男性生育力，包括：精子持續運動潛能（線粒體功能）、精子穿過透明帶的能力（頂體功能）和受精后胚胎發育潛能（精子DNA碎片）： 1.精子線粒體為精子運動提供能量，線粒體功能異常會直接導致精子持續運動能力下降，進而影響精子穿越子宮、到達輸卵管與卵子結合； 2.精子頂體協助精子穿過透明帶，頂體功能的正常與否直接決定精子的授精能力； 3.精子提供了一半的遺傳物質（DNA），其完整與否可影響到受精卵原核的形成、受精卵卵裂能力、早期胚胎著床能力、后續胚胎的正常發育潛力及子代的健康。 上述指標異常，臨床上可導致不育、反復流產和助孕治療成功率低等病癥。除此之外，近年來也出現了一些新的精液質量評價指標，成為關注的熱點，包括：精子活性氧水平、精子質膜完整性： 1.精子細胞內的活性氧水平對精子核DNA的完整性、精子線粒體功能等均有影響，間接影響著精子細胞的損傷程度、精液質量、受精能力以及男性生育力； 2.精子質膜的完整性可以很好地反映精子的存活率，活精子是完成受精過程的前提。 上述指標異常，是導致精液質量下降、男性生育力降低的重要原因。因此，精液檢測指標的增加有助于臨床更全面地評價男性精液質量、預測男性生育力，并提出適合的治療方案或輔助生殖方案。   項目內容與創新性 在復旦大學云鋒基金的支持下，復旦大學生命科學學院呂旭楠與青島復諾生物醫療有限公司合作研發了精子DNA碎片、精子誘發頂體反應、精子線粒體膜電位、精子活性氧類物質（包括過氧化物和超氧化物）、精子質膜通透性等一系列用于檢測男性生育力評價新指標的體外診斷試劑，基于流式細胞術的檢測方法，擁有自主知識產權，實現了臨床應用所需的穩定性、便捷性、準確性和高效性。 本項目在整體實施過程中實現了以下創新： ① 計算機學科創新。本項目實現了三指標均能匹配專用的數據分析軟件，經過近千例大樣本量的算法設計和AI自我學習校準，實現了一鍵化結果分析和報告管理。不再依賴傳統的肉眼辨別和手動框圖計算，減少了人為誤差，提升了結果的準確度和重復性。本項目軟件均已取得軟件著作權證書，結果圖示展示如下： ② 生物技術學科創新。本項目優化了染料選擇和分組設計，其中頂體指標采用獨特的雙染法設計，規避了過去需要新鮮樣本、且樣本需要優選的冗雜過程，更符合臨床和實驗室開展的實際需求。本項目方法的創新使得原本單項目的檢測時間從3小時縮短至15分鐘，三項指標聯檢時間20分鐘，其中手工操作僅需5分鐘，在國際上處于領先水平。這一突破從根本上解決了實驗室因原技術手段耗時長、費人工、操作復雜而難以開展的技術問題，造成臨床報告周期長、受檢者取報告不便的難題。該項技術創新目前獲得發明專利授權。 ③ 生物技術學科創新。本項目完全采用流式細胞儀的方法進行檢測，替代了傳統的熒光顯微鏡法，單樣本檢測覆蓋的細胞數量多（約5000個），降低了系統誤差，提高了準確度，提高了自動化程度和可重復性。   項目進展與取得成效 本項目目前已完成科研轉化，取得醫療器械監督管理部門的審批，獲得生產許可，具備臨床合規銷售的資格。市場推廣方面，除選擇原有的醫院生殖醫學中心作為合作伙伴外，還發起了與精子庫的聯合研究。現階段，本項目已取得以下成績： 1.臨床方面：目前，本項目已在浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院、南京鼓樓醫院等多家三級及以上醫院開展合作。 2.精子庫方面：本項目單位已與國家衛健委出生缺陷與生殖健康重點實驗室建成生殖健康聯合實驗室，共同申報國家十四五計劃生殖健康領域重點項目，擬對精子庫精子進行更真實全面的篩選和評估，預計將為精子庫精子的受孕成功率提升十個百分點，致力于為適齡不孕不育人群解決生育難題，為可生育人群實現優生優育。

鑒于COVID-19是一種新的傳染病，科學家仍然對此知之甚少。目前，COVID-19缺乏有效的治療藥物。迄今為止，尚未完成和報告任何臨床干預試驗。由于治療和預防疾病的緊急情況，有必要研究和開發有效的COVID-19干預方法以促進疾病控制。自COVID-19爆發以來，中國許多研究人員立即開展了臨床研究計劃，旨在解決COVID-19的治療，預防和診斷問題。但是，到目前為止，仍然缺乏系統的報告來分析注冊臨床試驗的特征和存在的問題。因此，該研究對COVID-19的臨床試驗進行了首次系統評述，以便為控制COVID-19提供證據。  各地區注冊臨床試驗的發起人地址 該研究檢索了中國臨床注冊中心和ClinicalTrials.gov的數據庫，收集已注冊的COVID-19臨床試驗。檢索起始日期為2020年2月9日。總共獲得了75項COVID-19注冊的臨床試驗（63項干預性研究和12項觀察性研究）。97.3％的臨床試驗是由中國組織發起的。只有11個試驗開始招募患者，所有注冊的臨床試驗尚未完成。大多數試驗是早期的臨床探索性試驗或處于試驗前階段（只有2項Remdesivir處于Ⅲ期試驗），并且招募的樣本量很小。主要干預手段包括中藥治療，西藥治療和中西醫結合治療。受試者主要是非嚴重的成年患者（≥18歲），主要結果是臨床觀察和檢查。大多數試驗的持續時間超過5個月，干預研究的中位數為180 天，觀察期的中位數為334 天。總體而言，干預注冊試驗和觀察試驗的方法學質量均很低。總而言之，正在或將在中國進行使用中藥和西藥進行的COVID-19的無序和深入的臨床試驗。但是，由于質量差，樣本量小且完成時間長，將在未來相當長的一段時間內無法獲得有關COVID-19治療的可靠，高質量的臨床證據。在中國進行COVID-19的臨床試驗時，值得提倡和建議提高研究設計的質量，對有前景的藥物進行優先安排以及使用不同的設計和統計方法。

南方科技大學與深圳國家感染性疾病臨床醫學研究中心/南方科技大學第二附屬醫院（深圳市第三人民醫院）等聯合，從臨床新冠肺炎病例獲取生物樣本，首次使用冷凍電子顯微鏡觀察到了新冠病毒經滅活后的真實形貌，為新冠病毒的識別、鑒定和臨床相關研究提供重要的超微影像基礎。該成果于當地時間2020年3月5日發布在生物領域最大的預印本發行服務BioRxiv上。自從2019年底新冠肺炎疫情爆發以來，南方科技大學冷凍電鏡中心與深圳國家感染性疾病臨床醫學研究中心/南方科技大學第二附屬醫院（深圳市第三人民醫院）等成立聯合研究團隊，啟動對新冠病毒感染肺炎以及新冠病毒分離、培養、鑒定及結構解析等系統性研究分析。聯合研究團隊依托南方科技大學第二附屬醫院（深圳市第三人民醫院）生物安全III級實驗室條件，在2020年1月27日從1名新冠肺炎患者肺泡灌洗液中分離出病毒株，并迅速完成基因組測序和鑒定，及時向全球流感信息共享平臺（GISAID注冊編號：EPI_ISL_406594）注冊共享信息，把其命名為“BetaCoV/Shenzhen/SZTH-003/2020”的新冠毒株。隨后進一步完善了實驗室病毒擴增、純化及滅活技術，并綜合應用間接免疫熒光法（IFA）、酶聯免疫吸附試驗（ELISA）、和基因組序列與譜系分析多種方案核實和確認滅活的新冠病毒。隨后南方科技大學冷凍電子顯微鏡中心專家，利用冷凍電子顯微鏡分析技術，不僅首次觀察到了真實的新冠病毒經滅活后的形貌，并且捕捉到了該病毒侵染宿主細胞中的一個重要中間狀態。此時病毒正處于識別和附著宿主細胞后，準備與細胞發生融合的時期。經國內外文獻檢索，這是新冠肺炎疫情爆發以來，科研工作者首次在冷凍電子顯微鏡下觀察到新冠病毒全病毒的真實形貌。冷凍電子顯微鏡避免了常溫電子顯微鏡對生物樣品的脫水、染色等破壞作用，最大限度地保持了生物樣品生理狀態下的真實形貌。聯合研究團隊現正在進一步揭示新冠病毒超微結構、病毒侵染人類宿主細胞的特性、與新冠肺炎臨床預后關系。在深圳市的大力支持下，聯合研究團隊正在打造高等級生物安全臨床冷凍電子顯微鏡研究平臺，全力推進新冠病毒以及其他致命性病毒的超微結構生物學研究，為傳染病病原鑒定、公共衛生突發事件防控和潛在的抗體、疫苗和新藥研發提供堅實的科學基礎。

新型冠狀病毒（SARS-CoV-2）感染對孕婦造成的后果尚不確定，至今沒有證據表明會對母親和嬰兒產生嚴重的后果。但是，嚴重急性呼吸綜合征（SARS）冠狀病毒和中東呼吸綜合征（MERS）冠狀病毒可能導致不良的妊娠結局。近期寨卡病毒的防治經驗也表明，當新的病原體出現時，醫療界應做好最壞的準備。因此，迫切需要對面臨SARS-CoV-2感染風險的孕婦提出臨床管理規范。來自瑞士、中國、美國和法國的專家聯合制定的診療規范可協助一線醫務人員進行臨床管理，本規范于2020年3月3日在線發表于國際傳染病學頂尖期刊《柳葉刀·傳染病》。            引起嚴重急性呼吸綜合征（SARS）和中東呼吸綜合征（MERS）的冠狀病毒可導致嚴重的不良妊娠結局，例如流產，早產，子宮內生長受限和產婦死亡。病毒的垂直傳播尚未在2019年新型冠狀病毒病（COVID-19）中發現，但懷疑其中1例是圍產期傳播。妊娠期間感染SARS-CoV-2的后果尚不確定，到目前為止，尚無證據表明母嬰嚴重結局。然而，應該考慮這種可能性。寨卡病毒的最新經驗表明，當出現新病原體時，醫療界應為最壞的情況做好準備。因此，對有SARSCoV-2風險的孕婦的管理建議迫切需要感染。為此，該蘭州大學文章提出了針對醫療服務提供者的詳細管理方法。      在準則中，我們建議在過去14天內曾在受SARS-CoV-2感染的國家中旅行過或與確診SARS-CoV-2感染的患者密切接觸的任何孕婦均應接受 SARS-CoV-2核酸擴增試驗，即使無癥狀。實驗室確認無癥狀的SARS-CoV-2感染孕婦應在家中自我監測COVID-19的臨床特征至少14天。 由于宮內生長受限的潛在風險，應每兩個月用胎兒生長超聲檢查和多普勒評估對這些患者。患有COVID-19肺炎的孕婦應由三級護理中心的多學科團隊進行管理。當符合敗血癥相關的器官衰竭評估標準時，應將患者轉移到重癥監護病房。對于已確診感染的孕婦，分娩時機的選擇應根據妊娠周以及母體，胎兒和分娩條件而定。 只要有可能，應主張通過引產進行陰道分娩，以避免患者不必要的手術并發癥。敗血性休克，急性器官衰竭或胎兒窘迫應促使緊急剖宮產。應對SARS-CoV-2陽性的母親的新生兒隔離至少14天，或者直到病毒清除為止，在此期間，不建議直接母乳喂養。這些建議應適應當地的衛生保健機構，以及SARS-CoV-2和COVID-19的任何進一步更新。

該研究首次鑒定到定位于線粒體的dsRNA受體ZNFX1，發現其通過與線粒體上的接頭分子MAVS相互作用，在病毒感染的早期誘導I型干擾素（type I IFN）等ISGs的產生，從而正調控RIG-I介導的抗病毒免疫應答。該研究不僅為抗病毒免疫復雜性的理解提供了新的見解，也為病毒感染性疾病的診斷和治療提供全新的分子靶點。另外，由于ZNFX1屬于RNA解旋酶SF1家族的分子，該研究有望開啟對SF1家族分子天然免疫功能的全面探索。? 在此基礎上，課題組進一步對IVT-SAPAS的測序數據進行深度挖掘，并利用siRNA篩選了數十個在病毒感染后發生表達量顯著變化的基因，發現RNA解旋酶SF1家族成員ZNFX1具有顯著抑制RNA病毒復制的功能。進一步功能分析表明，ZNFX1是一個干擾素誘導基因（interferon stimulated gene, ISG），定位于線粒體外膜上。病毒感染后，ZNFX1通過ARM和P-loop結構域結合病毒的dsRNA，并與定于線粒體的接頭分子MAVS相互作用，激活I型干擾素信號通路，發揮抑制RNA病毒復制的功能。由于在靜息狀態下，ZNFX1具有較高本底蛋白表達，提示ZNFX1在RNA病毒感染早期階段，即可通過誘導IFNs和ISGs表達形成對RLRs信號通路的正反饋調節。       值得一提的是，徐安龍教授課題組本年度還通過文昌魚免疫學研究，發現了另一個進化上高度保守的dsRNA識別受體DDX23。通過回溯到哺乳動物中開展比較免疫學研究，發現DDX23主要定位于細胞核內。在病毒感染早期，DDX23可從細胞核轉位到細胞質，通過識別病毒來源的dsRNA并激活type I IFN等ISGs的表達，正反饋調節RIG-I介導的抗病毒信號通路。

2020年2月7日，首都醫科大學附屬北京安貞醫院朱光發及解放軍總醫院解立新共同在國際頂級醫學期刊JAMA 在線發表題為“Epidemiologic and Clinical Characteristics of Novel Coronavirus Infections Involving 13 Patients Outside Wuhan, China”的研究，該研究報告了北京醫院收治的13例確診為2019-nCoV感染的患者的早期臨床特征。 在該研究中，患者的中位年齡為34歲。2019年nCoV流行后（平均住院時間為2.5天），有12名患者到了武漢，一名患者與武漢沒有任何已知的接觸。十二名患者報告住院前發燒（平均1.6天）。癥狀包括咳嗽（46.3％），上呼吸道充血（61.5％），肌痛（23.1％）和頭痛（23.1％）。4名患者進行了胸部X光片檢查，而9名進行了計算機斷層掃描。在6例患者中，在右肺或雙肺中均觀察到毛玻璃樣混濁。截至2020年2月4日，所有患者均康復，但仍有12名患者在醫院被隔離。 該病例系列提供了有關武漢以外地區疾病流行病學的信息。大多數患者來訪或與武漢人密切接觸，但有1名患者沒有，表明北京可能存在主動病毒傳播。為防止病毒大規模傳播到中國其他城市，將需要進行嚴密監視。這些數據有助于了解2019-nCoV的早期臨床表現。

中央指導組專家組成員、首都醫科大學附屬北京中醫醫院院長劉清泉團隊與中央指導組專家組成員、中國工程院院士張伯禮團隊合作完成的《中醫藥防治新型冠狀病毒感染的肺炎各地診療方案綜合分析》（以下簡稱《診療方案綜合分析》），該研究在線發表于《中醫雜志》。作為科技部“新型冠狀病毒感染的肺炎疫情科技應對”應急攻關項目，該項研究全面收集并整理相關信息, 匯總分析我國衛生管理部門發布的系列《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案》(簡稱“國家《方案》”)及各地區《方案》，對新型冠狀病毒感染的肺炎中醫證候分型、分期以及方藥特點進行梳理，總結規律，以期為中醫藥防治此次疫情以及快速應對同類疫情。 研究團隊對治療性方案進行了比較分析：國家《方案》將新型肺炎按照病程進展，將治療期分為寒濕郁肺、疫毒閉肺、內閉外脫、肺脾氣虛四型。21個涉及治療的地方《方案》中，對該疾病的分期分型基本遵循了病情由輕到重，邪氣由表及里的規律。將新型肺炎分為醫學觀察期、治療期的有山西、河北、寧夏、上海、內蒙古；按照病情輕重分型的有浙江、陜西、天津、北京、福建、重慶；21個地區 《方案》分型均涉及了中醫證候。  《診療方案綜合分析》通過梳理分析24個地區《方案》，認為各地中醫在新型肺炎的證候分型和傳變規律上認識是一致的，均在國家《方案》基礎上，結合了本地區氣候、人群特點從不同角度完善了證候分型，提出了具體化的防治措施，為我國戰勝此次重大疫情給出了科學權威的中醫方案。 該項研究還對方藥推薦情況進行了梳理：治療性地方 《方案》中僅列出藥物組成，而未列出方劑名稱的有26處，觀其藥物組成，多為數個經方合用加減化裁而成，具有明確名稱的中藥方劑共40種，中成藥32種。按照應用頻次排序，中藥方劑中麻杏石甘湯頻次最高為15次；其次為宣白承氣湯和升降散；中成藥中，安宮牛黃丸頻次最高為15次，其次為血必凈注射劑和連花清瘟膠囊（顆粒）。 通過分析，研究團隊建議：１.隨著病例的增多，應主動開展臨床證候學調查，掌握臨床第一手資料，根據病患臨床表現，經過專家認真分析，進一步總結疫情病癥特點，證候演變規律，從而完善全國防治 《方案》；２. 希望各地在全國《方案》 基礎上，結合具體情況，因時、因地制宜，繼續調整、優化本地區中醫藥防治 《方案》；３.在臨床實踐中注重總結治療經驗，觀察病情轉變規律，總結有效方藥，不斷完善方案，并將經驗轉化為臨床評價證據；４.此次疾病恢復期，雖然兩次病毒核酸檢測陰性符合出院標準，但患者還有乏力、干咳、憋悶等癥狀，肺部影像仍有散發陰影，此時中醫辨證多為氣陰兩虛、痰瘀阻絡，可以采用益氣養陰、通絡散結法治之；５.建議在 《方案》制定及實踐應用中，注重防治結合，充分發揮中醫 “治未病思想”。在不同階段采取有效措施，未病先防，已病防變，愈后康復，全程發揮中醫藥作用。

01. 成果簡介 熒光原位雜交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一種以熒光標記取代同位素標記而形成的新的原位雜交方法。其通過雜交探針序列及其熒光，能提供標記位點在細胞核內的空間位置信息，與基于染色質構象捕獲（Chromatin Conformation Capture，3C）等各種生物技術（如4C，5C，HiC，ChIA-PET等）互補，成為研究染色質結構不可或缺的重要技術之一。 傳統的熒光原位雜交技術一般以含有目標物種來源的一段完整基因組片段作為模板，通過生物酶的作用進行片段化，之后進行熒光標記做出雜交探針，再固定細胞中，通過堿基互補配對原理對特定的基因組片段進行熒光標記并成像，獲得具體的核內空間信息。但是，傳統的原位雜交技術受限于模板本身的特性，具有準備時間長、所需模板量大、基因分辨率低、克隆中含有重復片段、需要加入物種特異的Cot-1DNA等缺點。尤其是其分辨率低的特點（分辨率在百kb的數量級），讓它在應用中受到了很大的限制。 本項成果提供了一種新的針對目標核酸靶標探針的制備方法（見圖1），該方法比傳統的FISH技術的分辨率提高了1-2個數量級（見圖2），可應用于傳統熒光原位雜交因分辨率不夠而不能探測、或者被錯誤探測的地方。該成果的具體步驟（見圖1）包括：（1）獲取感興趣的靶DNA序列；（2）使用轉座酶將靶DNA序列進行片段化的同時，在片段化的DNA序列兩端加上接頭序列；和（3）利用所述接頭序列，獲取所述片段化的DNA序列，以產生探針。本項成果的技術優勢在于：快速高效、模板需求量低、基因組分辨率高、且不需要Cot-1DNA。 圖1 探針制備方法的具體步驟。 02.應用前景 本項成果是一種快速高效、模板需求量低、基因組分辨率高、且不需要Cot-1DNA的熒光原位雜交方法，可作為現有的傳統熒光原位雜交技術的可選替代方案。尤其是該方法的分辨率高，比傳統的FISH技術的分辨率高1-2個數量級（見圖2），因此可應用于傳統熒光原位雜交因分辨率不夠而不能探測、或者被錯誤探測的很多地方。 例如，在基因組的三維結構中，TAD（拓撲結構域）是結構和功能的基本單元。TAD內部和TAD之間的增強子和啟動子發生的錯誤的相互作用，是一些癌癥發生的根本原因。而傳統的FISH技術因為分辨率的限制，探測不到這些錯誤的相互作用。因此本項成果在臨床有著廣泛的應用，可以用于癌癥及一些其它疾病的極早期檢測。 圖2  相比于傳統的BAC FISH（圖上方綠條，長度為152kb），僅用1.170 kb（紅條）長的TN5探針，就可以得到要標記的基因組位點的圖像。 圖中細胞核（藍色）中，紅色和綠色的點相互重疊，說明Tn5 FISH可以用傳統的BAC FISH進行驗證。黃色箭頭表示用Tn5 FISH（紅色通道，左上角插入圖）或BAC- FISH（綠色通道，左下角插入圖）進行成像。圖中比例尺為5μm。03. 知識產權 本項成果已申請1項國內發明專利，目前正在申請國際專利。04. 團隊介紹 本項目團隊負責人為清華大學教授、博士生導師，國家首批千人。團隊的主要研究方向涉及：生物信息學和基因組三維結構新方法的開發，利用細胞超分辨率成像、分子成像和生物信息學的方法進行基因組三維結構和系統生物學的研究選。團隊負責人曾多次主持或參與美國NIH的R01科研項目、中國國家自然科學基金及科技部的科研項目，已發表高水平學術論文200余篇。05. 合作方式 專利許可、合作開發。06. 聯系方式 郵箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

定量系統生物學是描述生命體的細胞、組織、器官以及整體水平上結構和功能各異的各種分子（包括基因、蛋白質、小分子代謝物等），以及分子在生命體的內部之間、與外界環境之間的相互作用，通過精準的分析測量技術、結合計算生物學來定性、定量構建生命的數字化模型，預測生理狀態或者疾病的功能、表型和轉化的前沿科學。生命體的運作是在基因調控下，由許許多多的生化反應形成

本實用新型公開一種小型新堆肥化裝置，包括堆肥室、保溫殼和控制器，所述堆肥室設置在保溫殼內部，堆肥室外壁上設有加熱帶，堆肥室底部有一腔體B，腔體B通過進氣管道與外部連通，所述進氣管道位于保溫殼外部一端連接有氣體流量計和電磁閥，所述保溫殼頂部設有出氣管道，所述出氣管道位于保溫殼外部一端連接有吸收瓶，所述堆肥室內部還設有溫度傳感器，所述保溫殼包括殼體和殼蓋，所述殼蓋位于殼體頂部，殼蓋內表面由中間向邊緣逐漸向下傾斜。本實用新型結構簡單，使用方便，能同時監測多種數據，并記錄分析，然后通過反饋控制保證堆肥化裝置維持在最好的條件下運行，從而提高堆肥效率，并且減少對周圍環境的污染。