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本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果為工程化釀酒酵母菌可實(shí)現(xiàn)無需添加異源前體物或底物僅通過培養(yǎng)微生物即可從頭合成高效人參皂苷Ro、竹節(jié)參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 人參皂苷Ro 是人參的主要活性成分之一，具有多種藥理、生理活性,在人參中含量較低（約0.4%），無法滿足日益增長(zhǎng)的市場(chǎng)需求，而利用微生物從頭合成人參皂苷Ro則可以有效解決該問題，顛覆傳統(tǒng)的獲取方式，然而合成途徑未知，目前尚未有利用微生物從頭合成的報(bào)道。 本發(fā)明技術(shù)方案：1.通過生物信息學(xué)分析，對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫中的多種植物基因組、轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和比對(duì)，初步篩選候選基因，再結(jié)合前期經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)通過進(jìn)化樹分析、同源建模、分子對(duì)接、保守序列分析等手段，確定最終的候選基因；2.通過酶工程等手段，對(duì)候選基因進(jìn)行重組表達(dá)、體外酶活驗(yàn)證、底物譜驗(yàn)證等，挑選最合適的酶；3.通過合成生物學(xué)、代謝工程、分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)手段，對(duì)相關(guān)酶進(jìn)行質(zhì)粒構(gòu)建、底盤宿主代謝網(wǎng)絡(luò)調(diào)控、異源途徑整合，最終成功構(gòu)建人參皂苷Ro微生物細(xì)胞工廠。 本發(fā)明解決了人參皂苷Ro天然代謝途徑未知、異源途徑與底盤宿主適配性、已報(bào)道相關(guān)酶活性低等關(guān)鍵技術(shù)問題。本發(fā)明達(dá)到的技術(shù)效果為工程化釀酒酵母菌可實(shí)現(xiàn)無需添加異源前體物或底物僅通過培養(yǎng)微生物即可從頭合成高效人參皂苷Ro、竹節(jié)參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。 本發(fā)明創(chuàng)新點(diǎn)包括：1.通過基因挖掘手段獲得的關(guān)鍵酶性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于已報(bào)道的酶；2.通過基因挖掘手段獲得的多個(gè)關(guān)鍵酶，實(shí)現(xiàn)了人參皂苷Ro的合成途徑構(gòu)建；3.首次實(shí)現(xiàn)了利用微生物從頭合成人參皂苷Ro、竹節(jié)參皂苷Ⅳa、姜狀三七苷R1等三種齊墩果烷型稀有人參皂苷以及金盞花苷E。 齊墩果烷型稀有人參皂苷，由于其豐富且具備一定特殊性的藥理、生理活性，可作為現(xiàn)有人參皂苷市場(chǎng)的強(qiáng)力補(bǔ)充，應(yīng)用前景廣闊。而其天然含量極低，利用微生物對(duì)其進(jìn)行從頭合成可大大降低生產(chǎn)成本與產(chǎn)物分離純化難度，減少有機(jī)試劑用量，不依賴植物種植，周期更短，符合國家綠了環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展的硬性要求，微生物綠色制造是當(dāng)前的政策導(dǎo)向也是發(fā)展的必然趨勢(shì)。

本發(fā)明涉及胸腺五肽的合成方法，特別是液相法合成，并可適用于大規(guī)模生產(chǎn)胸腺五肽的方法。 

套管作為變壓器的重要配件，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。合成纖維預(yù)制體高性能干式套管制造技術(shù)創(chuàng)新性地將先進(jìn)材料和先進(jìn)工藝薄膜脫氣、真空注膠、壓力凝膠、填料改性、一次成型等技術(shù)集成并成功應(yīng)用于高壓干式套管的生產(chǎn)，制造出了代表國際先進(jìn)水平、綜合性能極佳的第三代高性能干式套管。 合成纖維預(yù)制體高性能干式套管制造技術(shù)徹底改變現(xiàn)有油浸紙?zhí)坠艽嬖诼┯汀⒂蜕V、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；膠浸紙干式套管合格率低，成本高；玻璃鋼干式套管高故障率的現(xiàn)狀。該合成纖維預(yù)制體高性能干式套管結(jié)構(gòu)為無油、無氣、無紙，零局放、低介損，純干式、免維護(hù)，從而促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，使套管的制造技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可全面取代目前國、內(nèi)外所有類型結(jié)構(gòu)的套管，滿足日益增長(zhǎng)的高可靠性、安全性的電力發(fā)展需求，對(duì)促進(jìn)電力技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機(jī)理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 聚酯是僅次于聚烯烴的第二大類人工合成高分子材料，被廣泛應(yīng)用于纖維、瓶材、薄膜等領(lǐng)域，與人們的生產(chǎn)生活密切相關(guān)。大多數(shù)商品化聚酯都是采用二元羧酸和二元醇在金屬化合物的催化下通過熔融縮聚合成的。銻系催化劑是目前綜合性能最好，應(yīng)用最為廣泛的催化劑，殘留在聚酯中的金屬銻對(duì)人類健康和環(huán)境有潛在危害，亟待開發(fā)新型綠色聚酯合成新方法，消除聚酯中殘留催化劑的危害。 聚酯的工業(yè)生產(chǎn)一般分為兩步反應(yīng)：（1）二元羧酸和二元醇通過酯化反應(yīng)合成低分子量羥基封端齊聚物；（2）酯交換反應(yīng)脫除二元醇獲得高分子量聚酯。其中第一步酯化反應(yīng)不需要外加催化劑，通過二元羧酸單體自身的羧基自催化即可進(jìn)行，而所謂的聚酯催化劑實(shí)質(zhì)上是第二步反應(yīng)的酯交換催化劑。只通過第一步酯化反應(yīng)就有效提升聚酯分子量，避免第二步酯交換反應(yīng)的進(jìn)行，是無催化劑熔融縮聚合成高分子量聚酯唯一有效途徑。早在高分子學(xué)科創(chuàng)立之初的上世紀(jì)20年代末，Carothers就研究了二元羧酸與二元醇可在羧酸單體自催化下熔融酯化縮聚，以期得到聚酯材料，然而產(chǎn)物分子量?jī)H有2-5 kDa，性能太差而無法應(yīng)用。酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)和高熔體黏度下排除副產(chǎn)物水的困難，被普遍認(rèn)為是導(dǎo)致自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因。1941年，英國化學(xué)家Whinfield和Dickson受Carothers研究的啟發(fā)創(chuàng)造性地提出了酯交換策略，通過酯交換反應(yīng)脫除過量的二元醇合成了分子量高、力學(xué)性能優(yōu)異的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET），并由英國ICI公司在1946年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。目前幾乎所有的商品化聚酯都是通過酯交換路線合成的，但是為了克服酯交換反應(yīng)的能壘，催化劑的使用不可避免。Flory在1953年出版的《Princeples in Polymer Chemistry》上對(duì)此做了總結(jié)，認(rèn)為自催化酯化縮聚合成高分子量聚酯是不可能實(shí)現(xiàn)的。 研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)自催化酯化縮聚機(jī)理的深入研究，得出自催化方法無法獲得高分子量聚酯的原因僅僅在于反應(yīng)過程中的官能團(tuán)比例失衡，而非酯化反應(yīng)的低平衡常數(shù)及副產(chǎn)物難以排出。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展并突破了Carothers建立的聚酯合成理論，提出了一種無催化劑縮聚的新機(jī)理，采用了一類能夠形成五元環(huán)或者六元環(huán)酸酐的二元羧酸作為單體。過量的此類二元酸與伯二元醇酯化形成羧基封端的預(yù)聚物后，通過三步串聯(lián)的基元反應(yīng)：質(zhì)子轉(zhuǎn)移、酸酐形成和再次酯化反應(yīng)，使得體系中的醇酸官能團(tuán)比例不斷趨近于等摩爾比，從而在不需要外加催化劑的條件下獲得了高分子量的聚酯。該方法中聚酯產(chǎn)物分子量增長(zhǎng)呈現(xiàn)出獨(dú)特的“加速”模式，從而在與傳統(tǒng)工藝相近的時(shí)間內(nèi)，通過熔融縮聚獲得了一系列的高分子量無催化劑聚酯，包括聚丁二酸丁二醇酯（PBS）、聚丁二酸乙二醇酯（PES）、聚（丁二酸丁二醇酯-共-己二酸丁二醇酯）（PBSA）和聚（丁二酸乙二醇酯-共-對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）（PEST）等。研究團(tuán)隊(duì)通過進(jìn)一步深入研究聚合機(jī)理，優(yōu)化聚合工藝，解決了無催化劑熔融縮聚合成聚酯的單體普適性問題，實(shí)現(xiàn)了PET、聚呋喃二甲酸乙二醇酯（PEF）等芳香族聚酯的無催化劑合成。 本成果解決了聚酯工業(yè)的百年難題，屬于國際首創(chuàng)，并擁有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，具有巨大的應(yīng)用潛力。

套管作為變壓器的重要配件，對(duì)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有重要意義。合成纖維預(yù)制體高性能干式套管制造技術(shù)創(chuàng)新性地將先進(jìn)材料和先進(jìn)工藝薄膜脫氣、真空注膠、壓力凝膠、填料改性、一次成型等技術(shù)集成并成功應(yīng)用于高壓干式套管的生產(chǎn)，制造出了代表國際先進(jìn)水平、綜合性能極佳的第三代高性能干式套管。 合成纖維預(yù)制體高性能干式套管制造技術(shù)徹底改變現(xiàn)有油浸紙?zhí)坠艽嬖诼┯汀⒂蜕V、火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)；膠浸紙干式套管合格率低，成本高；玻璃鋼干式套管高故障率的現(xiàn)狀。該合成纖維預(yù)制體高性能干式套管結(jié)構(gòu)為無油、無氣、無紙，零局放、低介損，純干式、免維護(hù)，從而促進(jìn)整個(gè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，使套管的制造技術(shù)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，可全面取代目前國、內(nèi)外所有類型結(jié)構(gòu)的套管，滿足日益增長(zhǎng)的高可靠性、安全性的電力發(fā)展需求，對(duì)促進(jìn)電力技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 高溫是很多新材料及制造過程的必須，因?yàn)楦邷叵潞芏喾磻?yīng)才能夠發(fā)生并且更快速的發(fā)生。然而現(xiàn)有高溫合成與制造技術(shù)有以下缺點(diǎn)： 1、溫度有限； 2、升降溫慢； 3、能源時(shí)間成本高； 4、過程開發(fā)和控制不智能等。 高溫可以實(shí)現(xiàn)毫秒或者秒級(jí)的材料制造，從而大大加速了材料開發(fā)制造過程，允許在短時(shí)間內(nèi)合成制造出大量產(chǎn)品并收集其信息及數(shù)據(jù)，通過對(duì)數(shù)據(jù)的處理分析，利用機(jī)器學(xué)習(xí)及人工智能的方法去指導(dǎo)新材料開發(fā)及智能制造過程，實(shí)現(xiàn)材料開發(fā)與制造的智能化升級(jí)。

本技術(shù)針對(duì)分離純化的目標(biāo)產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成高選擇性大孔吸附樹脂，彌補(bǔ)現(xiàn)有商品化樹脂的不足，所制備的提取物純度可控，且可以制備高純度提取物。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 吸附樹脂是一類多孔性的高分子合成材料。本項(xiàng)目合成的高選擇性吸附樹脂可用于天然植物有效成分的提取及單體分離、中藥提取物中農(nóng)藥殘留及重金屬的去除和處理廢水等領(lǐng)域。 項(xiàng)目特色和創(chuàng)新之處：針對(duì)分離純化的目標(biāo)產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，設(shè)計(jì)合成高選擇性大孔吸附樹脂，彌補(bǔ)現(xiàn)有商品化樹脂的不足，所制備的提取物純度可控，且可以制備高純度提取物。

氰氟蟲腙是一種全新作用機(jī)制的殺蟲劑，通過獨(dú)特的作用機(jī)制阻斷害蟲神經(jīng)元軸突膜上的鈉離子通道，使鈉離子不能通過軸突膜，進(jìn)而抑制神經(jīng)沖動(dòng)使蟲體過度的放松，麻痹幾個(gè)小時(shí)后，害蟲即停止取食，1~3天內(nèi)死亡。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 氰氟蟲腙是一種全新作用機(jī)制的殺蟲劑，通過獨(dú)特的作用機(jī)制阻斷害蟲神經(jīng)元軸突膜上的鈉離子通道，使鈉離子不能通過軸突膜，進(jìn)而抑制神經(jīng)沖動(dòng)使蟲體過度的放松，麻痹幾個(gè)小時(shí)后，害蟲即停止取食，1~3天內(nèi)死亡。 項(xiàng)目特色和創(chuàng)新之處：利用3步法合成氰氟蟲腙原藥，最終產(chǎn)品純度達(dá)到99%，有效體純度達(dá)到98%以上，多步總收率約為50%。各項(xiàng)指標(biāo)明顯高于市場(chǎng)水平。 社會(huì)貢獻(xiàn)和經(jīng)濟(jì)效益：原料成本低于傳統(tǒng)工藝每噸10萬左右，降低到每噸20萬左右，工藝大幅度簡(jiǎn)化，節(jié)約了許多設(shè)備和公用成本，也大幅度減少了三廢。年產(chǎn)100噸規(guī)模，產(chǎn)值在3500萬左右，稅前利潤(rùn)在800萬以上。

糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競(jìng)爭(zhēng)糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進(jìn)而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 隨著碳中和概念的提出，生物基材料，乃至生物基可降解材料，憑借其良好的環(huán)保特性而受到人們的廣泛關(guān)注。糠醛來源于自然界的C5糖，是已大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的生物質(zhì)基化工產(chǎn)品，其原料來源是農(nóng)業(yè)和林業(yè)的廢料，包括玉米芯、稻殼、木材廢料等。由于這些可再生資源數(shù)量非常龐大，且其綜合利用不與人類競(jìng)爭(zhēng)糧食，通過它們生產(chǎn)糠醛，進(jìn)而發(fā)展生物質(zhì)糠醛基化工產(chǎn)品具有非常大的潛力。關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于糠醛是單官能團(tuán)化的化合物，在聚合物工業(yè)中難以發(fā)揮重要作用，因此盡管其生產(chǎn)原料廣泛、工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)成熟，但市場(chǎng)容量非常有限，嚴(yán)重限制了以糠醛為基礎(chǔ)原料的聚合物工業(yè)應(yīng)用。

李闖創(chuàng)課題組自加入南方科技大學(xué)以來，一直致力于創(chuàng)新性的合成方法的開發(fā)以及復(fù)雜活性天然產(chǎn)物的全合成研究，圍繞有機(jī)合成化學(xué)中的基礎(chǔ)性科學(xué)問題，探索和發(fā)展原創(chuàng)性的方法學(xué)，來進(jìn)行復(fù)雜活性天然產(chǎn)物分子的全合成。課題組以生物活性天然產(chǎn)物合成為中心，以藥物研發(fā)為導(dǎo)向，充分發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)代有機(jī)合成新策略及新技術(shù)，以求快速、高效以及多樣性地構(gòu)建天然產(chǎn)物庫，從中發(fā)現(xiàn)新的