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劉奇航及其合作者通過密度泛函理論計算，為這一類反摻雜行為提出了一種稱為“極化子湮滅”的微觀機制。以電子摻雜某些氧化物為例，研究發(fā)現(xiàn)，具有反摻雜效應的材料在不考慮雜化效應的高對稱結(jié)構(gòu)下具有半填充能帶，應為金屬。晶格畸變此時會打開帶隙，此時的低能激發(fā)發(fā)生在體系的配位陰離子之間。因此，這類材料的導帶底在摻雜之前有被認為從價帶分離出去的“空穴極化子”態(tài)，而電子引入后會復合這些空穴極化子回到價帶，而并不形成帶隙間的缺陷能級（如圖二所示）。這種反摻雜現(xiàn)象原則上和體系的電子關(guān)聯(lián)效應無關(guān)，例如在含有鎂空位的氧化鎂中也可以存在。另外，在鋰電池陽極材料LiFeSiO4、LiIrO3以及過渡金屬氧化物SmNiO3、SrCoO2.5等材料中存在摻雜范圍廣、帶隙變化大的反摻雜效應。? 值得一提的是，反摻雜效應可以通過不同摻雜手段可逆地調(diào)節(jié)體系的帶隙以及導電性，具有非常廣泛的應用前景，如燃料電池、光電器件、全固態(tài)離子導體，甚至人工智能等。該研究圓滿地解釋了導電性隨摻雜濃度增加而減弱的反摻雜效應的微觀機理，并且給出了具有這種性質(zhì)的材料一般滿足的條件

本發(fā)明提供了一種新型魚源抗菌肽moronecidin突變體及其制備方法和應用。本發(fā)明通過生物軟件對魚源抗菌肽moronecidin的氨基酸序列進行空間結(jié)構(gòu)分析，將其22個氨基酸中的2處氨基酸進行突變(K7R和V20K)，同時為了保證抗菌肽C末端的酰胺化，在C末端添加了天冬酰胺N，獲得一種新型魚源抗菌肽突變體，使其抗菌效力獲得顯著提高。在此基礎(chǔ)上，選用畢赤酵母偏愛密碼子，人工合成新型魚源抗菌肽moronecidin突變體基因，克隆于畢赤酵母中表達，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達。發(fā)酵液進一步純化后可制成粉劑、液體等抗菌肽制劑用于水產(chǎn)動物飼料添加劑或水產(chǎn)動物疾病的預防和治療制劑。

本發(fā)明提供了一種新型豬源抗菌肽突變體及其制備方法和應用。本發(fā)明通過生物軟件對豬源抗菌肽PMAP37的氨基酸序列進行空間結(jié)構(gòu)分析，將其37個氨基酸中的3處氨基酸進行突變（L6K、K20L和L31K），獲得一種新型豬源抗菌肽突變體，使其抗菌效力獲得顯著提高。在此基礎(chǔ)上，選用畢赤酵母偏愛密碼子，人工合成新型豬源抗菌肽突變體基因，克隆于畢赤酵母中表達，獲得新型抗菌肽重組酵母菌株，并將發(fā)酵規(guī)模放大到發(fā)酵罐水平，實現(xiàn)抗菌肽產(chǎn)品的高密度發(fā)酵和高效表達。發(fā)酵液進一步純化后可制成粉劑、液體等抗菌肽制劑用于畜禽疾病的預防和治療。

禽蛋蛋白質(zhì)種類多，在攻克13種功能成分分離純化的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了溶菌酶、卵轉(zhuǎn)鐵蛋白等五種蛋白質(zhì)的聯(lián)合純化。采用合適離子強度打開卵粘蛋白與其它蛋清蛋白質(zhì)的結(jié)合，規(guī)避了溶菌酶和卵轉(zhuǎn)鐵蛋白與卵粘蛋白易結(jié)合特點，實現(xiàn)5種成分高提取率與高純度，同時保持了蛋白質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)與生物活性；操作簡便快捷，縮短純化周期1/3；所用填料支持快流速，適合大規(guī)模生產(chǎn)；實現(xiàn)了功能蛋白、剩余蛋清以及環(huán)境“三方面”無損害的綠色技術(shù)。卵轉(zhuǎn)鐵蛋白補鐵劑使我國補鐵食品由無機鐵、有機鐵、卟啉鐵發(fā)展到蛋白鐵時代。攻克以水為介質(zhì)的殼膜高效環(huán)保分離技術(shù)，避免了媒介對殼、膜有效成分損害及環(huán)境二次污染。發(fā)明蛋殼鈣生物發(fā)酵與轉(zhuǎn)化乳酸鈣、丙酸鈣、檸檬酸鈣、乙酸鈣的技術(shù)方法；突破不溶性膠原蛋白轉(zhuǎn)化成可溶性膠原蛋白等技術(shù)難題，開發(fā)出堿性蛋白酶酶解雞蛋殼膜蛋白制備抗氧化肽技術(shù)，實現(xiàn)了蛋殼膜資源的高附加值利用。合成所用復合金屬氧化物催化劑具有環(huán)境友好和重復利用性，并開發(fā)出了乳化和油溶性涂膜保鮮劑。 利用禽蛋中豐富的蛋白質(zhì)開發(fā)功能性產(chǎn)品，具有十分廣闊的前景。 （注：本項目發(fā)布于2019年）

“新型聚苯乙烯保溫材料的關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與應用”主要涉及一種新型的聚苯乙烯防火保溫材料。這種新型防火保溫材料內(nèi)部為獨立的密閉式氣泡結(jié)構(gòu)，具有穩(wěn)定的化學和物理結(jié)構(gòu)，比普通EPS泡沫板具有更好的隔熱和保溫性能，導熱系數(shù)在（0.028-0.032）W/（m.k），保溫持久穩(wěn)定，其抗壓、抗沖擊、防潮和不透氣、耐腐蝕、抗老化等性能也表現(xiàn)非常優(yōu)異，且無毒無害，是最佳的環(huán)保型防火保溫材料之一，可廣泛應用于建筑外墻和地面、機場跑道、高鐵路基、冷庫、河道防滲等領(lǐng)域，市場前景廣闊。   2014年度天津市科學技術(shù)三等獎（第一單位） 獲獎人：劉志華

本項目擬通過建立復合納濾膜多層結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計方法，豐富復合納濾膜制備的理論基礎(chǔ)，提升納濾膜的分離性能，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高性能納濾膜制備技術(shù)，并實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，促進納濾膜分離技術(shù)的廣泛應用。

傳統(tǒng)的植物組織培養(yǎng)的方法是以瓊脂為支持物的半固體或固體培養(yǎng)。固體、半固體培養(yǎng)是一個勞動密集型技術(shù)，需要大量的手工勞動，導致生產(chǎn)成本居高不下。液體培養(yǎng)易于操控，適合大規(guī)模的組培生產(chǎn)，但是由于組培苗長期的浸泡在液體中，無法進行有效的氣體交換，組培苗玻璃化情況嚴重、抗逆性較差，栽培死亡率高，也增加了生產(chǎn)成本。隨著植物組織培養(yǎng)產(chǎn)業(yè)日益興盛，傳統(tǒng)的固體、半固體培養(yǎng)及液體培養(yǎng)模式已經(jīng)滿足不了產(chǎn)業(yè)的需求。 新型生物反應器采用間歇浸沒培養(yǎng)模式和自動化控制技術(shù)，并以半夏等藥用植物為材料進行試驗，優(yōu)化該裝置的浸沒頻率等參數(shù)，實現(xiàn)了高通量植物種苗的工廠化擴繁。與傳統(tǒng)的培養(yǎng)模式作比較，無論在培養(yǎng)周期、種苗質(zhì)量上均較優(yōu)。由于通量大，在育種上的應用節(jié)省了時間和人力、物力，效率大大提高，達到產(chǎn)業(yè)化應用水平。 項目技術(shù)優(yōu)勢 間歇浸沒培養(yǎng)系統(tǒng)結(jié)合了固體培養(yǎng)（最大化氣體交換）和液體培養(yǎng)（營養(yǎng)充分的吸收）的優(yōu)點，在很多種植物幼苗和體細胞胚體的培養(yǎng)中占有一定的優(yōu)勢，植物的長勢情況和增殖率比傳統(tǒng)的固體培養(yǎng)、半固體培養(yǎng)和液體培養(yǎng)都要好，所獲得的幼苗和體細胞胚體質(zhì)量高，更能很好的適應環(huán)境，移栽成活率較高。間歇浸沒培養(yǎng)模式采用程序控制，自動化程度高，大大的減少了勞動力的消耗，生產(chǎn)成本和傳統(tǒng)的模式相比大幅度的降低，在商業(yè)化生產(chǎn)上占有很大的優(yōu)勢。 ①.減少甚至避免玻璃化實驗證明，增加通風和植物材料間歇的接觸液體培養(yǎng)基是降低玻璃化的有效方法，而間歇浸沒培養(yǎng)系統(tǒng)正好具備這兩個特征。 ②.組培苗環(huán)境適應性強利用傳統(tǒng)的培養(yǎng)方式獲得的組培苗，對環(huán)境適應能力較弱，在煉苗階段由于環(huán)境變化較大，一般成活率較低。但間歇浸沒系統(tǒng)獲得的植物由于在培養(yǎng)時就進行了外界空氣的鍛煉，因此，絕大多數(shù)能夠成功的適應環(huán)境，煉苗成活率較高。 技術(shù)成果 本項目已利用新型生物反應器進行了半夏、鐵皮石斛、大蒜、百合等經(jīng)濟植物的擴繁。 目前本項目已申請發(fā)明專利1項，實用新型專利2項：

本發(fā)明涉及一種新型介孔碳擔載的金屬催化劑及其制備方法，金屬催化劑由金屬粒子0.01wt％～90wt％和介孔碳載體10wt％～99.99wt％組成，介孔碳載體由雜原子摻雜的介孔碳材料制成，該雜原子摻雜的介孔碳材料是以含有雜原子的離子液體為單體，與模板劑在室溫下混合，然后在400～1000℃下煅燒1～6小時，冷卻至室溫，最后除去模板劑制得，金屬粒子的平均粒徑為1～100nm，介孔碳材料中雜原子的質(zhì)量分數(shù)為0.01wt％～80wt％。本發(fā)明催化劑可以通過氮、硫、磷、硼、氟等雜原子的摻雜調(diào)控納米金屬的價態(tài)以及金屬在載體表面的沉積與分散，從而有利于增強其催化活性。另外，催化劑制備簡單，對水、空氣和熱穩(wěn)定。

項目成果/簡介:實驗室研究概貌：衰老相關(guān)疾病就是隨著年齡升高其發(fā)病率隨之上升的疾病，包括2型糖尿病、腦卒中、腸胃潰瘍等。根據(jù)我們的衰老理論，衰老就是各器官組織功能衰退導致的，而不同器官組織功能的加速衰退就會導致各種衰老相關(guān)疾病。因此，衰老與衰老相關(guān)疾病具有共同機制，解決了衰老相關(guān)疾病，就可以揭示衰老的關(guān)鍵機制，開發(fā)延緩衰老新策略。實驗室研究成果：我們建立了新型藥物篩選平臺，以動物為研究模型，篩選了大量化合物（主要為臨床用藥、新合成化合物、天然產(chǎn)物提取液）、基因工程改造的益生菌。篩選發(fā)現(xiàn)了一系列有望治愈2型糖尿病（圖1）、腦卒中（圖2）、腸胃潰瘍（圖3）等疾病的候選藥物。特點如下：療效好：活性較治療相應疾病的臨床用藥活性高，相同條件下，可更有效降低血糖、治療蛋白尿、減少腦梗死體積、抑制腸胃潰瘍。靶點新：藥物相應靶點（target）不同于已經(jīng)發(fā)表、各公司正在研發(fā)的靶點。同時新發(fā)現(xiàn)靶點有可能是導致疾病的真正基因。已知靶點有可能只是導致某些癥狀的表層靶點。劑量低：相對于現(xiàn)有臨床藥物，我們發(fā)現(xiàn)的小分子劑量為其臨床應用劑量的1/400-1/10，因此長期使用副作用將會更低。有治愈潛力：根據(jù)我們的數(shù)據(jù)，益生菌、小分子可以避免現(xiàn)有臨床藥的毒副作用，比如現(xiàn)有糖尿病治療藥物的肝腎、心臟毒性，并具有保肝護腎、降低動脈粥樣硬化的功能。同時，我們選用的益生菌，本身就具有優(yōu)化腸道菌群，改善腸胃功能的效果。數(shù)量多：小分子化合物40余種，2020年底至今已申請專利14項。治療性益生菌5種。適應癥廣：個別小分子、益生菌可同時預防和治療多種疾病。如一種益生菌可治療2型糖尿病（在2周內(nèi)顯著降低血糖）、缺血性腦卒中、腸胃潰瘍。這說明經(jīng)過改造的益生菌，可以分泌穿透大鼠血腦屏障的納米尺度小泡，治療大腦相關(guān)疾病。合作需求：關(guān)于小分子和治療性益生菌，考慮在有生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)的高新區(qū)建立企業(yè)，也希望與大型藥企合作開發(fā)藥物。同時，我們可在以上所述研究領(lǐng)域提供技術(shù)服務、咨詢服務等。