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本項目主要研究高溫高壓環境下基于可調諧二極管激光吸收光譜技術的氣體診斷方法。在對高溫高壓下2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數及可用于譜線擬合的線型進行實驗測量及理論計算分析的基礎上，采用中心波長位于2.0 μm 附近的可調諧二極管激光器作為光源，結合固定波長的吸收光譜調制技術，基于通過一對CO2 譜線的諧波信號所實現的對高溫高壓環境中溫度以及CO2 濃度測量的相關研究，建立一種可用于高溫高壓環境下的溫度及組份濃度的測量方法，從而可實現對內燃機氣缸等設備的工作過程中燃料利用效率以及CO2 氣體排放的診斷。同時所進行的相關高溫高壓譜線參數和線型的研究，可對HITRAN 數據庫中2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數進行補充和矯正，并可為高溫高壓環境下分子譜線的擬合及模擬尋找合適的線型。 現狀特點：可調諧二極管激光吸收光譜技術是利用二極管激光器波長調諧特性，獲得被測氣體特征吸收光譜范圍內的吸收光譜，從而對氣體進行定性分析或定量分析的一種新技術。該技術具有高靈敏度、非接觸式、實時、動態、多組分同時測量等優點。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立吸收譜線進行測量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準確地鑒別出待測氣體。TDLAS 在許多領域有著潛在的重要應用價值，是近年來國際上非常熱門的研究領域之一，其主要的應用領域有：分子光譜研究、機動車尾氣測量、工業過程監測控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監測、大氣痕量氣體檢測、醫療診斷、大氣氣溶膠測量等領域。 技術創新：采用價格較為低廉的2.0μm 波段DFB 型半導體激光器，結合固定波長的調制光譜技術，通過一對CO2 譜線實現對溫度及CO2 濃度的測量，在保證探測靈敏度的同時，簡化了裝置結構，降低了系統成本，有助于儀器便攜化和產業化的實現。

終末分化的體細胞可以通過SCNT或者誘導性多能干細胞（iPS）技術，重編程至全/多能性的狀態。與SCNT和iPS技術相比，化學小分子誘導（CiPS）僅使用化學小分子就能使普通體細胞發生重編程，逆轉為多潛能干細胞。CiPS技術不僅簡單，而且不受試驗材料限制及不涉及倫理方面的問題，因此CiPS具有更廣泛的科研、臨床及育種應用價值。然而，CiPS的誘導耗時長且效率低，如何提高CiPS的誘導效率，是化學誘導細胞重編程領域亟待解決的問題之一。 本研究針對哺乳動物SCNT和CiPS介導的體細胞重編程效率低與克隆動物出生率低等關鍵科學問題，利用課題組在2018年自主研發的“胚胎ZGA實時監測系統”，結合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術，對16種“合子基因組調控因子（ZGA-regulator）”進行篩選。結果發現，Dux、Dppa2和Dppa4在體細胞重編程的早期階段發揮關鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細胞時期。只有在瞬間過表達Dux（tOE-Dux），使其符合內源Dux時空特性時，才能提高核移植重編程效率，我們將這種方法稱為D-SCNT。此外，D-SCNT結合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進一步提高克隆動物的出生率。研究還發現，特異性過表達Dux可以顯著提高CiPS的細胞重編程效率和提高干細胞的多能性，并對相關機制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調控因子Dux在體細胞重編程中的作用機制，時空特異性過表達Dux可大幅度提高克隆效率和化學小分子誘導多能干細胞的建系效率，為干細胞的再生醫學與生物工程應用提供了新的途徑。

隨著憶阻器在非易失性存儲器、模擬人類大腦的深度學習等重要領域的研究逐步深入，憶阻器的研究得到越來越多的重視。在固態電子器件和電路中應用二維材料，將有助于擴展摩爾定律，并能獲得優于CMOS的先進產品。基于二維材料的憶阻器能夠應用于信息存儲和神經態計算，具有高熱穩定性，閾值型和雙極型阻變共存，增強、抑制和弛豫的高度可控性，以及出色的機械穩定性和透明度等優點。 近日，功能納米與軟物質研究院Mario Lanza教授在Nature子刊《Nature Electronics》上發表了題為“Wafer-scale integration of two-dimensional materials in high-density memristive crossbar arrays for artificial neural networks”的封面文章。作者提出二維材料六方氮化硼（h-BN）可以作為高密度憶阻陣列的阻變材料，構建可用于圖像識別的人工神經網絡的器件。其獲得h-BN基憶阻陣列器件成品率高達98%，且表現出超低的周期間差異性（低至1.53％）和出色的器件間差異性（低至5.74％）。圖像分類器的仿真結果表明，所測得的器件I-V曲線的均一性足以匹配理想軟件實現所需的精度。

我校生命科學學院鐘伯堅教授研究組聯合自然資源部第一海洋研究所等科研單位，對南極海冰生態系統特有的南極衣藻進行了基因組適應性進化研究，為理解南極植物適應極端環境的分子機制提供嶄新的思路。 該研究利用三代PacBio測序、二代Illumina測序、10× Genomics和高通量染色體構象捕獲技術（Hi-C）獲得了南極衣藻高質量的全基因組序列，其基因組總長度為541.86Mb（Scaffold N50達到19.23Mb）。南極衣藻基因組是目前已知最大的綠藻基因組，其基因數目也是綠藻基因組中最多的，共編碼19870個基因。基因組結構分析發現重復序列占其基因組序列的63.78%，重復序列含量為已發表綠藻基因組中最高。轉座元件（TE）是基因組重復序列的主要組成部分，占整個基因組序列的40.67%。分析表明南極衣藻的反轉錄轉座子發生了明顯的擴張，是造成其基因組增大的主要原因。 本研究估算了南極衣藻的分化時間大約為34個百萬年，與德雷克海峽開放導致南極極端低溫形成的時期一致，推測南極衣藻的起源與南極極端低溫的形成有關。研究發現南極衣藻通過水平基因轉移的方式獲得了冰結合蛋白，該蛋白可以與小的冰晶結合，具有抑制冰結晶和生長的功能。通過進一步的功能實驗證實了南極衣藻中的冰結合蛋白具有提高生物抗凍能力的作用。因此，推測冰結合蛋白的獲得對南極衣藻避免冰凍損傷和適應海冰中極端低溫的環境十分重要。

國際頂級綜合期刊美國科學院院刊（PNAS）在線發表動物醫學院孔慶科博士課題組在多糖疫苗研究中的重要研究成果“Synthesis and delivery of Streptococcus pneumoniae capsular polysaccharides by recombinant attenuated Salmonella vaccines”（減毒沙門氏菌疫苗合成及遞送來源于肺炎鏈球菌的多糖抗原）。該研究首次通過合成生物學，細菌遺傳學及免疫學等方法，將革蘭氏陽性細菌的表面多糖抗原成功表達合成于革蘭氏陰性細菌減毒沙門氏菌的表面，并連接于沙門氏菌內毒素的類脂A上，利用遺傳改造及調控的減毒沙門菌疫苗載體遞送肺炎鏈球菌的多糖抗原開發新型疫苗。該方法突破了目前固有的陽性細菌多糖疫苗的構建方式，為將來快速、高效的構建多糖疫苗奠定了基礎。 博士后蘇華荔及青年教師劉青博士為共同第一作者，動物醫學院孔慶科博士為通訊作者，西南大學為第一完成單位及第一通訊作者單位。美國科學院院士、佛羅里達大學Curtiss教授為共同通訊作者，動物醫學院2017級碩士研究生卞曉萍及佛羅里達大學王世峰博士參與相關工作。該研究得到國家自然科學基金及美國NIH項目的資助。

仿生表面織構起源 傳統摩擦學認為光滑表面具有較低摩擦力和磨損，反之，非光滑表面會帶來較大的摩擦力和磨損。而自然界進化過程中，某些生物的表面微觀結構具有優異的自潤滑和抗磨減磨性能，如鯊魚皮表面微溝槽表現的超低流體阻力，穿山甲表面微結構的優異耐磨抗磨性能。因此，如能掌握其機理，則可進行工業應用。 鉆頭軸承及壓裂泵柱塞密封系統仿生織構潤滑減磨設計及應用 織構化鉆頭軸承 鉆頭作為破碎巖石形成井眼的重要工具之一，在高溫高壓、沖擊動載及貧脂潤滑的惡劣環境下，其核心部件鉆頭滑動軸承易發生黏著磨損從而最終導致鉆頭整體失效破壞，亟需降耗增壽的新技術來為其安全、可靠使用和延壽經濟運行保駕護航。 發明了基于多物理場耦合的超快激光精準高效制備的冰霜輔助超快激光刻蝕分束技術（US17026096，ZL202011229792.1），形成了鉆頭軸承軸徑曲面仿生織構的納秒/皮秒的激光加工與表征評價方法；目前正在與中國科學院上海光學精密機械研究所和中石化江鉆石油機械有限公司開展鉆頭軸承織構工業化的超快激光加工與質量檢測流水線建設和現場應用研究測試，可滿足織構化鉆頭2000支的年產量需求。 建立了織構鉆頭軸承潤滑減磨性能優化設計的理論研究與實驗測試評價方法(ZL201310416270.6，ZL201710973537.X，.ZL201810946598.1）。以摩擦系數、磨損量、油膜厚度、溫升和無量綱承載能力等為評價指標，基于理論研究、單元實驗和全尺寸的臺架實驗，模擬測試工況下初步優選的圓形、橢圓形、人字形溝槽織構可使鉆頭軸承減磨性能和壽命提升50%以上。 織構化柱塞密封系統 柱塞動密封系統是油氣增產壓裂作業實施中壓裂泵裝備的關鍵部件之一，其在超高壓、沖擊動載及交變往復運動工況下，壓裂泵柱塞動密封系統易發生磨損失效而導致密封刺漏等失效，是制約壓裂泵工作性能、可靠性和作業成本的關鍵因素， 亟需創新的設計方法來提升壓裂泵柱塞動密封系統的壽命及可靠性。 發明了柱塞表面仿生織構大尺寸拼接刻蝕工藝規劃及參數優化設計方法（ZL201910892024.5）， 創新研發了柱塞織構批量化激光分束加工的軟件控制系統和配套夾具系統。 發明了表面織構化壓裂泵柱塞及其動密封系統性能抗磨減磨性能優化設計的理論研究與試驗測試評價方法(ZL201310423514.3)，基于理論模擬、單元及全尺寸臺架實驗，初步優選的圓形和橢圓形織構布置于壓裂泵柱塞表面可實現柱塞動密封系統的摩擦系數和溫升降低45%以上，壽命延長30%以上，目前正在與中石油第四石油機械有限公司和中油國家鉆井裝備工程技術研究中心有限公司開展現場應用試驗測試。 未來應用前景及市場規模預測 該技術垂直應用領域為油氣勘探開發裝備、油氣集輸裝備、通用機械裝備的潤滑、密封、抗沖蝕與減阻等領域，摩擦消耗了一次能源的1/3以上，80%的裝備失效是由磨損引起的。兩者造成的損失相當于GDP2%-7%，2019年我國的GDP為99萬億元，按5%計算約為4.95萬億元。

成果背景：國家從2011年“十二五”將細胞治療列為重要發展和重點支持產業以來，細胞臨床應用和細 胞藥物研發迎來了快速發展時期； 2016年“十三五”規劃和《細胞制品指導原則》更是明確了：1. 細胞治療要構建專業化服務平臺；2. 加速細胞等生物新藥創新和產業化。再到2017年“十三五”生物技術創新專項規劃明確將生物醫藥作為重點支持領域：1. 加強免疫細胞治療原創性研究及臨床轉化；2. 重點加強干細胞的應用基礎研究和臨床轉化研究，引導規范化臨床應用。目前，全球已有16個干細胞藥物獲批上市，適應癥涉及多種難治性疾病。然而，我國目前尚未有干細胞藥物問世，市場需求空間極大。團隊（公司）介紹：團隊由四川大學華西醫院相關直屬機構聯合發起設立，專注于細胞藥物研發、疾病治療和醫學美容等領域的轉化、應用、技術開發。團隊基于四川大學華西醫院相關工程實驗室和研究中心的研究成果，堅持以專業技術研發為導向，生產制備規范化為基礎、質量檢測標準化為準則，專注研究、創新技術、完善服務，致力于打造國內細胞技術領域的一流品牌，為細胞技術行業樹立新標準，引領國際細胞行業。團隊權威專家：重點項目首席科學家1人；“長江學者”特聘/講座教授 1人；國家杰出青年基金獲得者 1人；國家優秀青年基金獲得者 1人；“973計劃”首席科學家2人；青年“863計劃”首席科學家1人；國家“千人計劃” 1人；國家“千人計劃”青年項目 1人獲得成果：目前項目正在尋求股權投資，有意向者可聯系科轉云平臺獲取詳細商業計劃書，進行溝通對接！

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