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石墨烯增強金屬基復(fù)合材料制備及性能研究

研究和開發(fā)大型全功率風(fēng)電變流器成為全功率機組中的關(guān)鍵核心問題，針對大型風(fēng)電全功率并聯(lián)型變流器的大功率、大電流特點，圍繞保證系統(tǒng)可靠性、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、降低系統(tǒng)維護成本，本項目開展了大型風(fēng)電變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的研究，提出了一種電抗器并聯(lián)、直流母線電容直連和變流器并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來設(shè)計大型全功率風(fēng)電變流器的電氣結(jié)構(gòu)，攻克了風(fēng)電變流器積木化擴容技術(shù)。 針對大型風(fēng)電變流器模塊化并聯(lián)結(jié)構(gòu)，變流器控制復(fù)雜，控制實時性強的特點，開發(fā)出基于FPGA的微秒級多模塊控制平臺，突破變流器模塊化制造技術(shù)瓶頸。建立了DSP控制器+RTLab半實物虛擬仿真平臺，采用DSP控制器與RTLab半實物虛擬仿真平臺對接可以對電力電子變換器系統(tǒng)進行半實物虛擬仿真，是目前國內(nèi)外電力電子研究的先進手段。 以上成果發(fā)表在國內(nèi)外重要期刊上，如IEEE transactions on Power Electronics , IET on Power Electronics ,電機工程學(xué)報等雜志，基于以上成果本課題組申請授權(quán)了多個發(fā)明專利和軟件著作權(quán)，在上述全功率風(fēng)力變流器技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，本課題組自主開發(fā)4MVA/3MW全功率模塊化風(fēng)電變流器, 已完成現(xiàn)場全功率測試，是目前國內(nèi)最大的自主研發(fā)的全功率風(fēng)電變流器。

項目簡介 本項目針對大型海藻這類潛力巨大的可再生能源采用熱解制取生物油的機理問題， 分析海藻水溶性多糖熱裂解產(chǎn)油、產(chǎn)氣和產(chǎn)炭的特征，并通過多種測試手段相結(jié)合具體 分析所制得生物油成分，由生物油成分探索水溶性多糖的熱解反應(yīng)機理。研究熱解溫度、 停留時間等過程參數(shù)對海藻熱解制油產(chǎn)率和品質(zhì)的影響規(guī)律，利用灰色關(guān)聯(lián)法分析其影 響程度序列，獲得產(chǎn)油率和油品協(xié)同最佳所對應(yīng)的熱解工況。最終評價海藻熱解生成液248 體油的價值，并提出優(yōu)化調(diào)整策略。

1.高層次人才掛職炭黑研究所。2.橡膠應(yīng)用研究人才。

有色金屬材料專業(yè)研究生 機械制造自動化專業(yè)

重要生理活性的復(fù)雜甾體天然產(chǎn)物Bufospirostenin A在國際上的首次不對稱全合成。團隊巧妙應(yīng)用經(jīng)典反應(yīng)，并利用新穎的烷氧基聯(lián)烯—炔參與的Pauson—Khand反應(yīng)作為關(guān)鍵反應(yīng)，以線性20步完成了Bufospirostenin A的高效不對稱全合成，這也是烷氧基聯(lián)烯的Pauson—Khand反應(yīng)首次應(yīng)用于天然產(chǎn)物全合成。

組織工程角膜上皮構(gòu)建技術(shù)是現(xiàn)代組織工程領(lǐng)域的前沿技術(shù)。廈門大學(xué)“組織工程角膜上皮的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用”項目組在973計劃項目等國家級基金資助下，歷時10余年，針對組織工程角膜上皮構(gòu)建技術(shù)開展了系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究，發(fā)現(xiàn)了角膜上皮干細(xì)胞體內(nèi)以及體外擴增的多種調(diào)控因子；優(yōu)化了組織工程角膜上皮構(gòu)建系統(tǒng)，制備了高效的組織工程角膜上皮生物反應(yīng)器；構(gòu)建了多種羊膜來源的細(xì)胞載體，開發(fā)了多種新的滋養(yǎng)層細(xì)胞，顯著提高了組織工程角膜上皮的質(zhì)量和功能。該項目在國內(nèi)首次注冊基于羊膜載體組織工程角膜上皮的臨床實驗，率先開展自體細(xì)胞來源的組織工程角膜上皮移植術(shù),應(yīng)用于嚴(yán)重角膜上皮干細(xì)胞缺乏患者的治療，獲得了良好的臨床效果。該項目的開展，填補了我國眼科臨床組織工程角膜上皮移植的多項空白，為大量角膜上皮干細(xì)胞缺乏患者帶來了光明的希望，取得了顯著的社會效益。 該項目自開展以來在國際雜志發(fā)表論文28篇，主要論文已被SCI收錄論文引用800余次；主持編寫或者參編專著或教材8本，申請5項中國發(fā)明專利，并在高水平國際學(xué)術(shù)會議進行大會報告和專題講座70余次。項目負(fù)責(zé)人獲得了運盛青年科技獎、紫金科技創(chuàng)新獎、中華眼科學(xué)會獎、華夏醫(yī)學(xué)科技獎、福建省杰出青年基金、廈門市重點人才、福建省科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才、福建省新世紀(jì)優(yōu)秀人才等獎勵和人才項目。2017年，“組織工程角膜上皮的產(chǎn)業(yè)化”項目獲得廈門市“雙百計劃”A類項目支持，項目負(fù)責(zé)人入選領(lǐng)軍型創(chuàng)業(yè)人才和海外高層次人才。

2020年3月13日，華東理工大學(xué)藥學(xué)院/上海市新藥設(shè)計重點實驗室李洪林團隊和武漢大學(xué)病毒學(xué)國家重點實驗室徐可團隊合作，在生物預(yù)印本網(wǎng)站bioRxiv上發(fā)表題為“Novel and potent inhibitors targeting DHODH, a rate-limiting enzyme in de novo pyrimidine biosynthesis, are broad-spectrum antiviral against RNA viruses including newly emerged coronavirus SARS-CoV-2”的研究成果，報道了一類的抗新冠病毒候選藥物和老藥品種。     鑒于老藥來氟米特和特立氟胺已在臨床上廣泛用于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、狼瘡性腎炎、多發(fā)硬化癥等多種自身免疫性疾病的治療，與糖皮質(zhì)激素、羥氯喹、甲氨蝶呤等免疫抑制劑相比，來氟米特的副作用較少，可長期服用，安全可靠；且此類藥物作用機制及藥效明確，作為臨床急用，合作團隊已建議武漢大學(xué)附屬人民醫(yī)院開展來氟米特在新冠病毒肺炎中度和重癥病人中臨床試驗研究，并已在中國臨床試驗中心完成注冊申請（臨床注冊號：ChiCTR2000030058）。 該研究受到了國家重點研發(fā)計劃（2018FYA0900801,2018ZX10101004003001,2016YFA0502304），國家自然科學(xué)基金項目（31922004, 81825020,81772202）及國家“重大新藥創(chuàng)制”科技重大專項（2018ZX09711002）的資助。

2020年3月5日，蘇州大學(xué)在preprints網(wǎng)站上上傳了一篇題為 Susceptibility Analysis of COVID-19 in Smokers Based on ACE2的研究，在公共數(shù)據(jù)庫下載了三個數(shù)據(jù)集（GSE994、GSE17913和GSE18344）。利用相關(guān)性和分析對ACE2的功能進行評價。同時，分析了ACE2在三個數(shù)據(jù)集的不同組中的不同表達(dá)。結(jié)果表明，與ACE2相關(guān)的基因在病毒感染過程和免疫反應(yīng)等重要生物過程中富集，且ACE2高表達(dá)于吸煙者的肺內(nèi)氣道（GSE994）和口腔上皮細(xì)胞（GSE17913），非吸煙者則表達(dá)不高。在小鼠肺組織中觀察到吸煙和ACE2表達(dá)之間呈明顯的劑量和時間依賴關(guān)系，并且長時間不吸煙可顯著減少ACE2表達(dá)。該研究通過分析人和大鼠的ACE2表達(dá)情況，暗示吸煙可誘導(dǎo)呼吸道中ACE2增加，表明吸煙者可能對SARS-CoV-2的易感性較高。

2020年4月14日，同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院高紹榮團隊與江賜忠團隊在《Nature Communications》雜志在線發(fā)表了題為“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他們采用了經(jīng)過優(yōu)化的少量細(xì)胞全基因組染色質(zhì)構(gòu)象捕獲技術(shù)（sisHi-C），對小鼠SCNT胚胎發(fā)育過程進行連續(xù)采樣，并詳細(xì)描繪了SCNT植入前胚胎染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程。 體細(xì)胞核移植（SCNT）技術(shù)是將已經(jīng)分化的體細(xì)胞移入去核卵母細(xì)胞內(nèi)，使體細(xì)胞的染色質(zhì)發(fā)生重編程，繼而重啟胚胎發(fā)育過程并獲得完整個體的技術(shù)。雖然SCNT是目前為止唯一一種可以使體細(xì)胞獲得完整全能性的手段，但是由于在重編程過程中出現(xiàn)了各種表觀遺傳水平修飾的異常，使得SCNT胚胎的發(fā)育能力處于較低水平，也極大程度地限制了該項技術(shù)的應(yīng)用前景。高紹榮教授團隊長期致力于小鼠SCNT胚胎發(fā)育異常原因的探索。2016年通過對早期克隆胚胎進行卵裂球活檢，并結(jié)合單細(xì)胞RNA測序技術(shù)首次建立了植入前核移植胚胎發(fā)育命運追蹤系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)了組蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分別對克隆胚胎2-細(xì)胞和4-細(xì)胞時期的發(fā)育阻滯起到關(guān)鍵作用。兩年后，又通過對不同發(fā)育命運體細(xì)胞克隆胚胎進行全基因組DNA甲基化高通量測序分析，詳細(xì)地研究了小鼠克隆胚胎著床前發(fā)育過程中DNA甲基化修飾的重編程過程，并揭示了異常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是導(dǎo)致克隆胚胎著床后發(fā)育異常的關(guān)鍵因素。在哺乳動物中，染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)對基因的調(diào)控起著非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎樣本取材困難和Hi-C技術(shù)對細(xì)胞樣本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎發(fā)育過程中染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化過程尚未被全面研究過。 在本研究中，研究人員收集了核移植后多個時間點的胚胎并利用優(yōu)化的微量細(xì)胞sisHi-C技術(shù)對染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)進行了檢測，通過數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在體細(xì)胞核被注射到去核的卵細(xì)胞后，隨著典型三維染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的消解，供核體細(xì)胞染色質(zhì)的近距離相互作用優(yōu)先解開，并迅速由間期轉(zhuǎn)化為類中期狀態(tài)。在這期間出現(xiàn)了一個非常有趣的現(xiàn)象，當(dāng)供體細(xì)胞在去核卵母細(xì)胞中被人工激活1個小時后，基因組經(jīng)歷了從類有絲分裂中期向類第二次減數(shù)分裂中期的轉(zhuǎn)變。 圖1. SCNT胚胎基因組在短時間內(nèi)由有絲分裂類中期轉(zhuǎn)變?yōu)闇p數(shù)分裂類中期 在SCNT胚胎發(fā)育6小時進入類原核期（對應(yīng)正常受精胚胎PN3時期）后，重新出現(xiàn)了較弱的區(qū)室結(jié)構(gòu)和拓?fù)湎嚓P(guān)結(jié)構(gòu)域（TADs）信號，這很可能是再次退出中期的結(jié)果。隨后，TADs信號在一細(xì)胞晚期逐漸減弱，直到2細(xì)胞早期降到最低值，在2細(xì)胞晚期到8細(xì)胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（圖2）。 圖2. SCNT胚胎發(fā)育各個階段的TAD強弱變化 隨后研究人員將小鼠SCNT與正常受精胚胎發(fā)育sisHi-C公共數(shù)據(jù)集進行比較分析后發(fā)現(xiàn)，SCNT胚胎在2細(xì)胞期的遠(yuǎn)距離（>2 Mb）相互作用較正常受精胚胎明顯降低。同時，早期（2到8細(xì)胞期）受精胚胎與SCNT胚胎的區(qū)室結(jié)構(gòu)及TADs也存在著明顯的差異。 前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因組激活（ZGA）時期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人員想到染色質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的異常是否會導(dǎo)致增強子與啟動子之間的相互作用無法成功建立？結(jié)果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA時期的關(guān)鍵基因Zscan4d的啟動子與上游的超級增強子有著強烈的相互作用，而這種互作卻無法在SCNT胚胎中被觀察到（圖3）。這類基因的激活異常很可能就是SCNT胚胎發(fā)育能力低下的原因之一。那么，造成染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的異常的原因究竟是什么呢？研究人員證實這是由于供體細(xì)胞基因組中持續(xù)存在的組蛋白H3K9me3修飾無法被正常擦除造成的。通過在SCNT胚胎中過量表達(dá)組蛋白去甲基化酶Kdm4d來降低H3K9me3修飾水平， SCNT胚胎的染色質(zhì)空間構(gòu)象會趨向正常受精胚胎，且Zscan4d的啟動子與超級增強子的互作也得到了部分的修復(fù)（圖3）。這說明H3K9me3修飾是核移植胚胎中染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)重編程的重要障礙，也證實了在胚胎基因表達(dá)調(diào)控過程中組蛋白修飾和染色質(zhì)高級結(jié)構(gòu)的協(xié)同作用。 圖3. SE-P互作異常影響ZGA相關(guān)基因表達(dá)，并能被過量表達(dá)Kdm4d部分糾正 綜上，這項研究對小鼠SCNT胚胎發(fā)育過程中的染色質(zhì)三維結(jié)構(gòu)重塑進行了系統(tǒng)的研究，這也為今后進一步糾正SCNT胚胎發(fā)育過程中的表觀遺傳屏障提供了新的思路。 圖4 本研究的模式圖 同濟大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院博士研究生陳墨、朱乾書和李翀副研究員為本文共同第一作者，高紹榮教授、江賜忠教授和劉曉雨研究員為本文共同通訊作者。該研究得到了科技部、基金委和上海市科委項目的支持。