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研發(fā)階段/n口蹄疫（FMD）是引起的人及偶蹄動(dòng)物共患的一種烈急性、高度接觸性、發(fā)熱性傳染病。FMD在世界上許多國(guó)家流行，造成重大的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。口蹄疫病毒（FMDV）屬于小RNA病毒科（Picornaviridae），口蹄疫病毒屬（Aphthovirus），該病毒為單股正鏈小RNA病毒，基因組長(zhǎng)約8500個(gè)核苷酸，主要由結(jié)構(gòu)基因（P1區(qū)）和非結(jié)構(gòu)基因（P2、P3區(qū)）等構(gòu)成。該發(fā)明具體涉及一種新的含有口蹄疫病毒主要免疫原性基因的重組偽狂犬病弱毒疫苗株，該毒株屬于豬偽狂犬病毒：Pseudorabi

1. 痛點(diǎn)問(wèn)題 紅球菌是具有高抗逆性（耐有機(jī)溶劑、耐高溫、耐酸堿）的特殊放線菌，日本30年前首先使用紅球菌高效催化丙烯腈水合生產(chǎn)丙烯酰胺——其聚合產(chǎn)物廣泛用于石油開(kāi)采、水處理、土壤改良劑等領(lǐng)域——迄今為止仍是工業(yè)生物技術(shù)領(lǐng)域最成功的案例之一。開(kāi)發(fā)紅球菌基因編輯方法，一方面可以實(shí)現(xiàn)紅球菌細(xì)胞自身性能的按需調(diào)控（如敲除副產(chǎn)物基因），解決丙烯酰胺、丙烯酸銨等酰胺、羧酸類(lèi)大宗/精細(xì)化學(xué)品生產(chǎn)中的高成本和高排放問(wèn)題，另一方面有望以紅球菌細(xì)胞為普適性宿主，高表達(dá)各種外源功能酶，從而實(shí)現(xiàn)重組紅球菌全細(xì)胞催化技術(shù)的普遍應(yīng)用，尤其是解決手性醫(yī)藥中間體現(xiàn)有制備工藝中路線長(zhǎng)、工藝復(fù)雜、原子經(jīng)濟(jì)性差、環(huán)境污染嚴(yán)重等各種主要問(wèn)題。但是，作為一種革蘭氏陽(yáng)性放線菌，紅色紅球菌存在基因組中GC含量高、基因轉(zhuǎn)化率低、非法重組嚴(yán)重等問(wèn)題，基因組改造困難。目前紅色紅球菌基因組改造主要依賴(lài)于自殺質(zhì)粒介導(dǎo)的同源重組，但自殺質(zhì)粒轉(zhuǎn)化效率和單交換成功率很低，正確編輯率更低。因此，迫切需要開(kāi)發(fā)高效的紅球菌基因組編輯工具。 2. 解決方案 本技術(shù)核心成果是一種基于CRISPR（成簇規(guī)律間隔短回文序列）-Cas9（DNA剪切蛋白）技術(shù)的紅色紅球菌基因組高效編輯方法。該技術(shù)通過(guò)紅色紅球菌特有啟動(dòng)子及質(zhì)粒元件，首先實(shí)現(xiàn)了Cas9蛋白在紅色紅球菌中的表達(dá)及切割功能；其次成功規(guī)避了紅球菌的限制修飾系統(tǒng)，將紅色紅球菌基因轉(zhuǎn)化效率提高了80多倍；接下來(lái)，又通過(guò)紅球菌重組酶的引入，顯著提高了外源基因在紅色紅球菌中的同源重組效率，最終率先成功建立紅色紅球菌的CRISPR/Cas9基因編輯系統(tǒng)，不僅可以實(shí)現(xiàn)基因組上目標(biāo)基因的敲除、替換和改造，也可實(shí)現(xiàn)多個(gè)基因的同時(shí)敲除以及無(wú)痕疊加敲除，為紅球菌全細(xì)胞催化平臺(tái)技術(shù)開(kāi)發(fā)及其在化學(xué)品綠色先進(jìn)制造中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。 合作需求 開(kāi)展合作開(kāi)發(fā)、技術(shù)許可等，尋求有志于生物制藥、生物合成、石油開(kāi)采、日化洗滌等不同應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行紅球菌全細(xì)胞催化法生產(chǎn)目標(biāo)產(chǎn)品的企業(yè)合作，尤其是在上述不同領(lǐng)域具有生產(chǎn)和銷(xiāo)售優(yōu)勢(shì)或經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)。

北京體育大學(xué)主導(dǎo)研發(fā)的全球首款基于AI圖像識(shí)別技術(shù)的三維運(yùn)動(dòng)解析系統(tǒng)可以自動(dòng)識(shí)別人體關(guān)鍵點(diǎn)，將不同攝像機(jī)拍攝到的同一運(yùn)動(dòng)畫(huà)面進(jìn)行三維合成和運(yùn)動(dòng)技術(shù)分析，獲得運(yùn)動(dòng)生物力學(xué)的詳盡參數(shù)。該系統(tǒng)利用AI 技術(shù)大大降低了人工解析時(shí)間，提高了三維解析效率，有效提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。

我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)首次利用機(jī)器學(xué)習(xí)反求設(shè)計(jì)（machine-learning inverse design）實(shí)現(xiàn)三維矢量全息(Three-dimensional vectorial holography)新技術(shù)的相關(guān)研究成果發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)進(jìn)展》上。該雜志為《科學(xué)》(Science)刊物旗下子刊，是一個(gè)涵蓋所有學(xué)術(shù)領(lǐng)域的開(kāi)放性、綜合性科學(xué)刊物。這項(xiàng)光學(xué)全息技術(shù)領(lǐng)域的突破性研究，由上海理工大學(xué)莊松林院士和顧敏院士領(lǐng)銜的未來(lái)光學(xué)國(guó)際實(shí)驗(yàn)室完成。研究中基于機(jī)器學(xué)習(xí)的反求設(shè)計(jì)，可精準(zhǔn)且迅速地產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)任意三維矢量光場(chǎng)，有望應(yīng)用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲(chǔ)、超精確粒子操控等各個(gè)領(lǐng)域。光是一種電磁波，其在介質(zhì)中傳播的同時(shí)伴隨著電磁和磁場(chǎng)的振蕩，被稱(chēng)為光的矢量特性。研究人員介紹，基于光波的橫波特性，光的振蕩通常被限制在與其傳播方向垂直的二維平面上。近些年，科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)光的振蕩可打破傳統(tǒng)二維平面的束縛，通過(guò)干涉產(chǎn)生縱向光振蕩，即形成第三維光矢量。但精確產(chǎn)生任意三維矢量光場(chǎng)仍是一個(gè)世界性難題。在物理學(xué)上，通過(guò)求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個(gè)三維矢量光場(chǎng)分布，但其不可控。顧敏科研團(tuán)隊(duì)利用人工智能的機(jī)器學(xué)習(xí)反求設(shè)計(jì)，解決了這一難題，率先實(shí)現(xiàn)了三維矢量全息，并可精確地控制三維全息圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的任意三維矢量狀態(tài)。顧敏介紹，這樣的操控是全方位的，包括對(duì)每個(gè)三維矢量光攜帶的信息進(jìn)行編碼、傳輸和解碼，因而消除了傳統(tǒng)二維偏振光的束縛。“通過(guò)人工智能機(jī)器學(xué)習(xí)的新技術(shù)，我們首次實(shí)現(xiàn)了三維矢量光的操控，并將機(jī)器學(xué)習(xí)的算法延伸到光學(xué)全息中去。”機(jī)器學(xué)習(xí)在光學(xué)設(shè)計(jì)中扮演著越來(lái)越重要的作用。文章第一作者任浩然博士說(shuō)：“我們研究證明訓(xùn)練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可有效、快速地產(chǎn)生任意三維矢量光場(chǎng)，達(dá)到接近百分之百的準(zhǔn)確性，極大地提高了光場(chǎng)調(diào)控的效率。”此外，這項(xiàng)發(fā)明為光學(xué)全息開(kāi)辟了一條新道路，首次在全息中證明光的三維矢量狀態(tài)可以作為獨(dú)立的信息載體，實(shí)現(xiàn)信息的編碼和復(fù)用。顧敏表示，“這項(xiàng)發(fā)明不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學(xué)全息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為人們加深理解光與物質(zhì)的相互作用（例如粒子操控）提供了一個(gè)嶄新的平臺(tái)。”

面向數(shù)字人的大規(guī)模生成需求，發(fā)展生成式人工智能理論，探索機(jī)器學(xué)習(xí)方法從數(shù)據(jù)中自動(dòng)化學(xué)習(xí)數(shù)字人建模方法，提出了高精度三維人臉重建技術(shù)、表情驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)、語(yǔ)音驅(qū)動(dòng)數(shù)字人技術(shù)三項(xiàng)世界領(lǐng)先的技術(shù)，以低成本、高效率生成可驅(qū)動(dòng)的高保真數(shù)字人。該技術(shù)能夠極大提升數(shù)字人的生成質(zhì)量與生成效率，支持大規(guī)模高精度的數(shù)字人生成，具有廣泛的應(yīng)用前景。

失眠障礙是一種普遍存在的睡眠障礙疾病，我國(guó)成年人中的患病比例高達(dá)30%，其主要表現(xiàn)為難以入睡、難以維持睡眠或睡眠質(zhì)量不佳，導(dǎo)致出現(xiàn)疲倦、注意力不集中、記憶力減退、情緒波動(dòng)等負(fù)面影響，并且與多種疾病（如心血管疾病、糖尿病等）的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。我國(guó)龐大的患者群體增加了對(duì)醫(yī)療資源的需求和社會(huì)負(fù)擔(dān)，對(duì)個(gè)人和社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成重大影響。失眠障礙需要引起足夠的重視和關(guān)注，早期診斷是減少其對(duì)個(gè)人和社會(huì)危害性的有效方法。 目前臨床睡眠診斷主要依靠睡眠專(zhuān)家人工判讀多導(dǎo)睡眠圖（polysomnography，PSG），PSG技術(shù)同時(shí)記錄多個(gè)生理參數(shù)，如心電圖、腦電圖、肌電圖、眼電圖等，從而準(zhǔn)確評(píng)估睡眠的各個(gè)階段和睡眠中的生理變化。然而，現(xiàn)代臨床睡眠診斷方法存在一些弊端。首先，依靠睡眠專(zhuān)家人工進(jìn)行診斷成本很高。例如，臨床診斷中標(biāo)記一位患者的PSG數(shù)據(jù)并完成診斷，往往需要一位訓(xùn)練有素的睡眠專(zhuān)家數(shù)個(gè)小時(shí)的集中工作才能完成，無(wú)法應(yīng)對(duì)大規(guī)模睡眠障礙群體需求。此外，睡眠診斷存在個(gè)體差異，同一種睡眠障礙在不同人群中的表現(xiàn)可能不同，診斷結(jié)果需要根據(jù)患者的具體情況進(jìn)行綜合評(píng)估和判斷。這些方法需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作和解讀，費(fèi)用昂貴，操作復(fù)雜，很難普及應(yīng)用。 人工智能技術(shù)可以幫助解決以上問(wèn)題。人工智能技術(shù)可以在不需要專(zhuān)業(yè)人員干預(yù)的情況下，對(duì)失眠障礙進(jìn)行自動(dòng)化分析和診斷，具有高效性、低成本和易普及的優(yōu)點(diǎn)。此外，還可以在大數(shù)據(jù)層面上進(jìn)行分析，深入探究失眠障礙的病理生理機(jī)制，從而更好地指導(dǎo)治療和預(yù)防措施的制定。 睡眠診斷是最為適合采用云平臺(tái)技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)化診斷的領(lǐng)域，患者潛在群體數(shù)量龐大。本項(xiàng)目涉及基于人工智能睡眠醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)的全系統(tǒng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，系統(tǒng)的診斷準(zhǔn)確率目前為世界范圍內(nèi)第一。前期已經(jīng)服務(wù)于制藥企業(yè)睡眠類(lèi)藥物評(píng)價(jià)、可穿戴消費(fèi)級(jí)電子設(shè)備睡眠監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。目前市場(chǎng)上的類(lèi)似產(chǎn)品均不具備臨床醫(yī)療級(jí)的診斷能力，本技術(shù)填補(bǔ)了市場(chǎng)空白。 圖1.本項(xiàng)目研發(fā)的原理樣機(jī)部件

基于智能視頻分析，采用5G+人工智能+邊緣計(jì)算等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的火煙進(jìn)行智能識(shí)別、實(shí)時(shí)分析報(bào)警。不依賴(lài)其他傳感設(shè)備，直接對(duì)視頻監(jiān)控區(qū)域的畫(huà)面的煙霧和火焰均可及時(shí)準(zhǔn)確識(shí)別。 它具有自動(dòng)掃描、自動(dòng)識(shí)別、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)定位的功能，通過(guò)系統(tǒng)智能識(shí)別，發(fā)現(xiàn)火情實(shí)時(shí)向后端監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信號(hào)，同時(shí)會(huì)將火點(diǎn)位置在地圖上精確定位，一旦火災(zāi)確定，決策人員可以通過(guò)視頻追蹤、資源查詢(xún)、火情推演、預(yù)案管理等功能進(jìn)行撲救會(huì)商并制定詳細(xì)的滅火作戰(zhàn)方案，達(dá)到快速消滅火災(zāi)的目的。 系統(tǒng)可協(xié)助管理人員，對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)火焰做到全天二十四小時(shí)實(shí)時(shí)分析及時(shí)報(bào)警。降低誤報(bào)和漏報(bào)現(xiàn)象，減少因火災(zāi)造成的生命和財(cái)產(chǎn)的損失，是人們同火災(zāi)做斗爭(zhēng)的有力工具。

人工智能邊緣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為標(biāo)準(zhǔn)的2.5U機(jī)架式設(shè)備，配置20塊FPGA開(kāi)發(fā)板(Cyclone® V SoC系列)，可供20位學(xué)員同時(shí)進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)、調(diào)試、下載及相關(guān)驗(yàn)證，并具備SoC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和FPGA遠(yuǎn)程調(diào)試技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供配套服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)驗(yàn)室的虛擬仿真技術(shù)。AI Edge Platform is a standard 2.5U rack server,which is equipped with 20 FPGA Development Boards  (Cyclone® V SoC  FPGA Series). It can be used by 20 students to design,debug,download and verify FPGA at the same time. It also has SoC network technology and FPGA remote debugging technology,and provides support for teaching experiments through the network;realizes the virtual simulation technology of online laboratory.

人工智能邊緣實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為標(biāo)準(zhǔn)的2.5U機(jī)架式設(shè)備，配置20塊FPGA開(kāi)發(fā)板(Cyclone V SoC系列)，可供20位學(xué)員同時(shí)進(jìn)行FPGA設(shè)計(jì)、調(diào)試、下載及相關(guān)驗(yàn)證，并具備SoC網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和FPGA遠(yuǎn)程調(diào)試技術(shù)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)為教學(xué)實(shí)驗(yàn)提供配套服務(wù)，實(shí)現(xiàn)在線實(shí)驗(yàn)室的虛擬仿真技術(shù)。AI Edge Platform is a standard 2.5U rack server,which is equipped with 20 FPGA Development Boards  (Cyclone V SoC  FPGA Series). It can be used by 20 students to design,debug,download and verify FPGA at the same time. It also has SoC network technology and FPGA remote debugging technology,and provides support for teaching experiments through the network;realizes the virtual simulation technology of online laboratory.