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新冠肺炎動態感染過程建模與預測分析
面對疫情，北京航空航天大學機械工程及自動化學院先進數控和智能制造團隊劉強教授、肖文磊副教授等一批教師和研究生自發組成“大數據建模分析工作群”，開始收集疫情數據，交流和討論建模方法。劉強、肖文磊又與工作群中的孫鵬鵬、王柳權、臧辰鑫、朱三穎、高連生等人，組成了“2019-nCoV疫情建模分析應急響應研究小組”核心攻關組，全力以赴開展本次疫情建模仿真和預測分析研究工作。疫情建模分析應急響應小組的研究工作是在2003年郇極教授提出的“一種基于自動控制理論的SARS傳染預測模型”的基礎之上，結合此次新冠疫情原發地高度集中、恰逢春節期間人口流動的特點，采用控制論原理和大數據分析方法建立功能更全面的2019-nCoV動態感染過程模型。劉強教授團隊對北京、上海、重慶、溫州、長沙、鄭州、成都、杭州、深圳等40余個城市的疫情數據發展趨勢進行了動態仿真分析。基于分析結果，應急響應小組直接向上級部門提交疫情關鍵數據預測報告2份，直接向中國疾控中心提供預測分析數據及報告2份，向上級提出北京延期恢復正常上班的緊急建議1份，為高層疫情防控決策提供了及時有效的技術數據支持。
北京航空航天大學
2021-04-10
新冠肺炎的疫情評估與預測報告
面對國家在疫情防控決策方面的重大戰略需求，北京航空航天大學計算機學院王靜遠副教授，聯合經濟管理學院吳俊杰教授、部慧副教授，計算機學院軟件開發環境國家重點實驗室孫磊磊老師等，快速反應，在1月22日開始陸續組織了一支包括20余名師生在內、跨學科、跨專業的疫情應急研究團隊，開展基于大數據的疫情預測與大數據分析科研攻關工作。
團隊經過連續不眠不休的集中攻關，于1月25日完成了第一個針對新冠肺炎疫情預測的模型，并最早具備了對外提供疫情預測服務的能力。該模型具備優秀的預測精度和疫情解釋能力，為上級部門的疫情防控決策提供了重要的支撐。尤其是在疫情拐點尚未出現、全國發病走勢尚不明朗的疫情早期階段，為防疫決策提供精準的數據參考。預測模型基于王靜遠老師在2014年深圳H7N9流感爆發和季節性流感流行期間使用市民活動大數據與Meta-Population動力學模型相結合的方式設計的面向城市的呼吸道類疾病傳播分析與預測模型，曾應用于深圳流感防控。
北京航空航天大學
2021-04-10
發現可能用于治療新冠肺炎的藥物
華中科技大學同濟藥學院李華教授、沈陽藥科大學無涯學院陳麗霞教授、軍事醫學研究院國家應急防控藥物工程技術研究中心李行舟研究員等組成聯合攻關小組，就新型冠狀病毒肺炎疫情，開展了抗新冠病毒潛在藥物的篩選研究工作。利用藥物重定位策略，在已有藥物中尋找對抗新冠病毒的治療藥物是對抗疫情的有效手段和當務之急。研究表明，冠狀病毒nsp3編碼的木瓜樣蛋白酶(papain-like protease，PLP)在病毒基因組復制及逃避宿主抗病毒天然免疫中發揮重要作用，是藥物開發的良好靶點。PLP不僅具有蛋白水解酶活性，同樣具有去泛素化酶（DUB）活性，PLP利用其蛋白水解酶活性及DUB活性通過一系列的分子機制逃避宿主抗病毒免疫反應，抑制干擾素表達；它是除了冠狀病毒3CL水解酶之外，另一個冠狀病毒感染人類所必需的重要蛋白。攻關小組目前正在尋找更多可能抑制新冠病毒的藥物靶點，也將繼續進行深入的抗新冠病毒活性測試，為后續抗新冠病毒肺炎藥物的基礎和臨床研究提供更多指導信息。
華中科技大學
2021-04-10
新冠病毒檢測試紙和試劑盒
病毒的快速、靈敏檢測可以縮短疑似病例數量和病人隔離期，更短時間內篩查更多疑似病例，具有重要臨床和公共衛生價值。核酸檢測試劑盒檢測耗時長、病毒RNA容易降解、難以檢測小于100bp病毒片段，導致目前新冠病毒檢測假陰性案例很多。深圳國際研究生院助理教授秦培武團隊將通過CRISPR反應、高靈敏光譜、單分子成像解決當前新冠檢測面臨的難題。 在以往工作的基礎上，秦培武與羅徹斯特理工杜可教授合作開發基于Cas12a反應的DNA病毒檢測方法，不擴增的條件下可以檢測皮摩爾濃度非洲豬瘟病毒，成果已經被Biosensors and Bioelectronics接收。 針對新型冠狀病毒檢測，靈敏度、速度、高通量將是檢測裝置的主要設計指標。為此將整合光學靈敏度最高的單分子成像與信號放大最好的CRISPR酶反應，達到高靈敏、高通量、高特異新冠病毒檢測，將CRISPR反應體系封裝到載玻片作為檢測試劑盒使用，加入病毒后產生的熒光信號可通過單分子顯微鏡采集。多個檢測位點可以累計提高信噪比，crRNA陣列覆蓋新冠病毒所有保守區將最大限度檢測病毒提供的天然檢測靶點。 本項目還將開發病毒檢測試紙，將CRISPR反應系統溶解風干到試紙上。新冠病人咽拭子樣品經核酸提取后先用試劑檢測，信號可以目測或者利用高靈敏光譜檢測，如果是陰性再進行試劑盒單分子檢測，實現二級精準新冠病毒核酸檢測。
清華大學
2021-04-10
新冠肺炎影像學AI智能輔助診斷研究
“現階段醫生需要在大量影像數據中快速診斷出新冠肺炎的病例，此外還需要診斷出病灶分布的位置、大小等來評估嚴重程度。”薛向陽介紹，針對臨床的現實需求，團隊將設計目標定位于“肺炎分類鑒別”和“關鍵病灶檢測”兩大功能，前者是為區別健康狀態、新冠肺炎、其他病毒性肺炎、細菌性肺炎，后者則為找到并分隔出磨玻璃影等病灶區域。針對這些需求，團隊設計診斷算法模型，讓機器利用模型進行訓練，學習不同類型肺炎在CT影像表現上的不同特征，最終具備智能輔助診斷的能力。而這需要突破小樣本學習、小目標檢測等多個技術難題。“小樣本學習”即在較少訓練數據樣本的條件下進行機器學習。在疫情發生前期，能夠獲取的新冠肺炎影像數據相對較少，且由于一線影像醫生任務繁重，無法獲得大量專家標注，因此需要算法在少量樣本的條件下“自學成才”。為此，團隊采用基于自遷移學習的半監督學習等技巧，使算法具備一定的“小樣本學習”能力，在不增加醫生標注工作量的情況下較好地提高了算法模型的普適性。由于CT影像切片中的病灶區域有大有小，且往往大中小病灶區域面積懸殊，如何使算法能同時檢測大、中、小各個目標是另一大難題。團隊利用神經網絡的層次性特點與病灶區域的大小進行對應，“網絡的底層關注細節，即小病灶區域，而網絡中層到高層所關注的病灶區域則越來越大，因此模型通過不同層次的加權和融合，最終便能達到同時檢測大小病灶區域的目標。”薛向陽解釋道。“不過，即便有診斷‘神器’，影像科醫生也是不可替代的。”薛向陽說，人是復雜的機體，病毒在不同人體內感染的反映也不一定相同。”他表示，當遇到機器未曾學習過的微小病變或疑難病例時，仍需要影像醫生的經驗和智慧。以解決實際問題為目標，該項目在研究過程中始終與臨床應用緊密結合。無論是機器學習數據，還是測試評估數據，都來源于臨床真實病例。在算法模型定型過程中，為了檢驗模型的準確率和泛化性，團隊也利用現實疑似病例進行了測試。
復旦大學
2021-04-10
新型新煙堿殺蟲劑環氧蟲啶
環氧蟲啶（簡稱QS）是一種新型的新煙堿類殺蟲劑。環氧蟲啶是國際上第一個nAChR的拮抗劑，極有可能成為國際上具有重要影響力的新一類殺蟲劑，其活性顯著優于吡蟲啉。目前項目已經完成了2種劑型14地藥效試驗，結果表明：對水稻褐飛虱、白背飛虱、灰飛虱均高效，對甘藍蚜蟲和黃瓜蚜蟲也有良好防效，對稻縱卷葉螟有較好的兼防效果，對棉田煙粉虱活性顯著高于吡蟲啉，日本大冢和我們的測試結果均表明該化合物的活性高于美國陶氏益農將于2014年全球上市的新一代新煙堿殺蟲劑氟啶蟲胺腈（Sulfoxaflor）。另外，其蜜蜂毒性也顯著降低，環氧蟲啶48小時急性攝入LC50為19.18mg/L, 吡蟲啉4.94mg/L,明顯低于吡蟲啉，環境安全性得到提升。此外對羊、兔的絳蟲和球蟲顯示出優異的活性。申請中國專利2項（CN 101747320A，CN 201910258534.3）和國際專利1項（WO2010/069266 A1）。
華東理工大學
2021-04-11
控糖保健食品與藥品新資源開發
毛蕊花糖苷是一種控糖療效非常 優良的α-葡萄糖苷酶抑制劑。本技術成果通過篩選、誘導獲 得一株β-葡萄糖苷酶高產菌株，通過高效催化將松果菊苷轉 化為毛蕊花糖苷，經萃取、分離，獲得純度超過50%及90%的 毛蕊花糖苷單體化合物。藥理學研究表明，毛蕊花糖苷中試產 品對降低2型糖尿病模型小鼠空腹血糖值及提高胰島素濃度和胰島素敏感性效果顯著；
中山大學
2021-04-10
新型新冠肺炎快速檢測試劑盒
天津大學生命科學學院黃金海教授和葉升教授團隊瞄準臨床實踐所需，制定了病毒、抗體快速診斷以及生物防治制劑的研發方案。團隊迅速制備獲得新型冠狀病毒高純度蛋白，并與北京華科泰生物技術股份有限公司聯合完成免疫熒光層析試紙條檢測病毒抗原靈敏性、交叉性等實驗，成功研發出新型冠狀病毒抗原熒光免疫層析快速檢測試劑盒。
與目前臨床使用的檢測試劑盒相比，新型試劑盒最大的優勢是“快”，可在15分鐘內檢測出是否為新型冠狀病毒，極大地縮短了檢測時間；同時該試劑盒具有高靈敏度，病毒蛋白檢測達到pg級，為病毒感染的早期篩查提供了簡便靈敏的手段。實驗結果顯示，新型試劑盒檢測限、靈敏度、線性系數等性能指標均滿足對病毒抗原檢測的有效性要求。
天津大學
2021-04-10
新冠病毒抗體檢測試劑盒
該方法有望突破現有核酸檢測方法對人員/場所的限制，縮短檢測用時，提高便捷程度，推動診斷前移下移，實現疑似患者的快速診斷和密切接觸人群的現場篩查。
南開大學重點實驗室主任陳佺教授、龐代文教授組織了一支包括化學學院、生命科學學院、細胞應答交叉科學中心相關專家在內的聯合攻關團隊。他們分別采用聚集誘導發光（AIE）、量子點、膠體金等技術，突擊開展新型冠狀病毒快速診斷技術及其試劑盒的研發，成功研發出新型冠狀病毒快速檢測新技術。
南開大學
2021-04-10
鈕式面罩對新冠危重患者的應用
復旦大學附屬中山醫院呼吸科是我國無創通氣的先行者，在無創通氣治療重癥肺炎和急性呼吸窘迫綜合征等危重型急性呼吸衰竭中積累了豐富的經驗，由時任呼吸科主任鈕善福教授帶領團隊一起研發了適應中國人臉型的第一款面罩——“鈕式面罩”。
復旦大學
2021-04-10