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農藥殘留微生物降解菌劑是南京農業(yè)大學首創(chuàng)與開發(fā)的一種新型原位生物修復制劑，利用微生物多樣性的特點，篩選農藥殘留高效降解菌株，研究菌株生物學和遺傳學特性，開展安全評估，將高效降解菌株研發(fā)制成微生物菌劑，通過微生物產生的酶對環(huán)境中的農藥殘留進行降解。 一、項目分類 顯著效益成果轉化 二、技術分析 我國是農業(yè)大國，化學農藥的使用是保證農作物高產的有效手段?；瘜W農藥噴施到農田后，僅小部分作用于靶標病蟲草害，大部分農藥殘留在環(huán)境中，造成了農田與水體的污染，破壞了農業(yè)生態(tài)環(huán)境，影響了農產品安全。農藥殘留微生物降解菌劑是南京農業(yè)大學首創(chuàng)與開發(fā)的一種新型原位生物修復制劑，利用微生物多樣性的特點，篩選農藥殘留高效降解菌株，研究菌株生物學和遺傳學特性，開展安全評估，將高效降解菌株研發(fā)制成微生物菌劑，通過微生物產生的酶對環(huán)境中的農藥殘留進行降解。農藥殘留微生物降解技術可高效、快速降解農田土壤與植株表面的農藥殘留，改良土壤性狀，促進作物生長，保障農產品安全。

隨著世界經(jīng)濟的發(fā)展，全球變暖、能源危機以及白色污染等問題日趨嚴重，應對這些全球關注的焦點問題，生物降解塑料發(fā)揮著無可替代的積極作用。目前商業(yè)化的生物降解塑料主要有 PLA、PBAT、PHA、PBS 等，由于價格居高不下，這大大地制約了其大規(guī)模應用。本技術將生物降解塑料和成本低廉的淀粉進行共混改性，一方面降低其成本，另一方面維持生物降解塑料較高的力學性能。本技術制備的復合材料成本低、性能好（可滿足多種用途）。

4月22日，饒燏課題組與武漢大學宋保亮課題組合作在《藥物化學雜志》（Journal of Medicinal Chemistry）發(fā)表題為“降解對比抑制：開發(fā)靶向3-羥基-3-甲基-戊二酰輔酶A還原酶的降解小分子”（Degradation Versus Inhibition: Development of Proteolysis-Targeting Chimeras for Overcoming Statin-Induced Compensatory Upregulation of 3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）的研究論文。HMGCR（3-Hydroxy-3-methylglutaryl Coenzyme A Reductase）是膽固醇（ cholesterol）合成途徑中的限速酶，并且是經(jīng)典的治療血脂異常的藥物靶點。它的抑制劑（ statin,他汀類化合物）如阿伐他?。╝torvastatin,立普妥?，輝瑞）在臨床被用于預防和治療心血管疾病，并取得了極大的成功。但是有相當一部分人對他汀類藥物不耐受，比如會發(fā)生骨骼肌損傷等較為嚴重的副作用，這有可能與服用他汀類藥物后體內通過負反饋調節(jié)導致HMGCR補償性表達升高有關。因而在該工作中，研究人員利用蛋白靶向降解嵌合體（Proteolysis-Targeting Chimera, PROTAC）的技術，對HMGCR在進行降解而起到抑制膽固醇合成作用的同時可以避免HMGCR的高表達，從而有望降低副作用。 圖1.抑制劑與PROTAC對HMGCR的影響在該工作中，研究人員首先篩選出SRD15細胞系作為細胞測試的基礎，然后基于HMGCR的配體阿伐他汀和E3鏈接酶CRBN的配體泊馬渡胺進行了一系列的構效關系研究，發(fā)現(xiàn)化合物P22A作為PROTAC具有較好地降解活性（DC50~100 nM）。相比之下，抑制劑阿伐他汀對HMGCR引起了明顯的上調作用（圖1）。 圖2.抑制劑和PROTAC對LDLR和膽固醇的影響接下來，研究人員通過一系列的生化和細胞生物學實驗證實了PROTAC通過泛素-蛋白酶體系統(tǒng)發(fā)揮作用的機制；通過蛋白組學的研究發(fā)現(xiàn)抑制劑和PROTAC引起的組學應答也有很大不同。抑制劑和PROTAC對膽固醇合成抑制和通過SREBP通路引起的低密度脂蛋白受體（LDLR）表達水平上調的能力相當（圖2）。HMGCR是位于內質網(wǎng)上的八次跨膜蛋白, PROTAC對此類蛋白的降解能力往往有限，該工作首次證明利用PROTAC技術對內質網(wǎng)蛋白進行降解的可行性。另外，靶蛋白上調的現(xiàn)象還出現(xiàn)在很多其它的抑制劑中，該工作展示了面對此種情況時是PROTAC一個很好的應用場景。宋保亮課題組博士生李美欣和饒燏組博士后楊毅慶為本工作共同第一作者，饒燏和宋保亮課題組羅婕為共同通訊作者。本研究得到了國家自然科學基金、清華-北大生命聯(lián)合中心以及中國博士后基金的大力支持。原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jmedchem.0c00339

近日，中國科大俞書宏院士團隊與工程科學學院丁航教授課題組和吳恒安教授課題組合作，在間歇式水熱合成的流體行為研究領域取得重要進展。研究人員首次利用氧化石墨烯（GO）的液晶行為和凝膠化能力，借助酚醛樹脂（PF）的固化定型作用，獲得具有環(huán)形極向結構的凝膠（GO / PF 凝膠），根據(jù)凝膠的微觀結構來揭示水熱合成中的流體行為。該成果發(fā)表于Cell Press材料學旗艦期刊Matter上。研究人員發(fā)現(xiàn)，在水熱條件下，GO納米片在流體剪切力的作用下可以沿著流場的方向進行排列（圖1）。此外，GO納米片能夠通過與酚醛樹脂的原位交聯(lián)固定形成具有環(huán)形結構的軸對稱（類似于地球磁場分布結構）凝膠。研究人員可以通過對凝膠形貌和結構的直接觀察分析，進而推測出水熱合成中的流體行為。據(jù)此，研究人員開展了加熱溫度、溶液粘度和反應釜尺寸/形貌等多個因素進行了研究。

(1)溫度低，90 ℃左右(2)流量大，如2500 m3的高爐，沖渣水2400 T/h；(3)PH值8.5，Ca：84 mg/L，Mg：51 mg/L，Na：3216 mg/L，Cl：1091 mg/L。(4)大量含沙，直徑0.1 mm系統(tǒng)工作原理：? 采用的是雙循環(huán)流程設計? 沖渣水排出溫度約85～90 ℃，經(jīng)過沉淀除雜后進入特殊設計的換熱器，將熱量傳遞給有機工質，溫度降到50 ℃左右，再送到高爐供沖渣之用，從而回收了一定量的余熱。? 有機工質在換熱器內吸收熱量后變成80 ℃的過熱蒸氣，然后進入氣輪機膨脹做功，帶動發(fā)電機轉動，對外輸出電能。 

基于復雜流動網(wǎng)絡計算理論，將電站鍋爐蒸發(fā)受熱面抽象為以節(jié)點、受熱回路和連接管等元件組成的流動網(wǎng)絡系統(tǒng)，根據(jù)遵循的質量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程及流動傳熱試驗關聯(lián)式，建立流量分配的非線性計算數(shù)學模型，采用Fortran和Visual Basic混合編程技術，開發(fā)出具有自主知識產權的通用電站鍋爐水動力計算軟件HYDROSYS。 軟件根據(jù)系統(tǒng)部件以及實際功能劃分為不同的設備和功能模塊，各個模塊間相互結合，可以對各種容量等級、各種蒸汽參數(shù)、各種爐型（П型、塔式、T型）、各種管圈型式（螺旋管圈水冷壁、垂直水冷壁）和燃燒技術（切向燃燒方式、墻式燃燒方式、W火焰方式、循環(huán)流化床燃燒方式）的亞臨界汽包鍋爐、超（超）臨界直流鍋爐水動力和壁溫特性進行計算分析。

一、 項目簡介石墨是典型的層狀結構材料，具有良好的導電性，潤滑性，化學穩(wěn)定性。被廣泛用于冶金、電氣、機械等工業(yè)領域。直接使用卻具有密度大，分散度差等缺點。 石墨烯是碳原子緊密堆積成的單層蜂窩狀晶格結構的一種碳質新材料，是一種二維晶體，是構建其他維數(shù)碳質材料（如零維富勒烯、一維碳納米管、三維石墨）的基本單元。其性能遠遠高于石墨材料。石墨烯的理論研究已有 60 多年的歷史，但一直以來，人們普遍認為這種嚴格的二維晶體結構由于熱力學不穩(wěn)定性而難以獨立穩(wěn)定存在。直到 2004 年，英國曼徹斯特大學的研究組利用膠帶剝離高定向石墨的方法獲得了獨立存在的二維石墨烯晶體，為二維體系的實驗研究提供了廣闊的空間。目前石墨烯的制備方法有微機械剝離法、化學氣相沉積法（CVD）、外延生長法、電化學法、氧化石墨還原法等，其中機械剝離法得到的石墨烯片量少，隨機性大；CVD方法和外延生長法大多以SiC作為基底，成本高，可控性差；電化學方法的得到的石墨烯量較少，不易控制。氧化石墨還原法是通過在石墨表面引入含氧官能團，增大層間距，從而減小層之間的范德華力，然后通過超聲等方法改變其雜化狀態(tài)，再通過還原得到石墨烯。氧化石墨還原法以其低成本的優(yōu)點成為目前使用最廣泛的方法之一，本發(fā)明涉及一種采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯的方法，屬于功能材料制備技術領域。二、 項目技術成熟程度目前氧化石墨烯的制備方法主要是Hummers方法。該方法在敞開體系中，需要在制備氧化石墨烯的過程中采用先降溫，再分兩步升溫的三步法, 以及冷凝回流等輔助設備，過程中需要精確控制反應溫度且溫度高達98 °C，制備出來的氧化石墨烯還需要長時間超聲，步驟繁瑣，產物的濃度較低，不適合大量生產。本項目采用溶劑熱法在低溫下制備氧化石墨烯，減少了氧化劑的用量和生產時間。氧化石墨可以通過處理得到具有不同分散特性的母液。也可以直接進行還原,得到石墨烯。而且樣品在不干燥的條件下極易溶于水等溶劑，產量較大，大大減少了超聲的時間。三、 技術指標（包括鑒定、知識產權專利、獲獎等情況）該項目已經(jīng)申請中國專利并于2013年獲得授權 （ZL201110414315.7），與該項目相關的工作也在國際期刊上進行了發(fā)表，但是仍有很多問題一直困擾商業(yè)化進程。我們實驗室也一直在圍繞各種問題開展工作。四、 市場前景（應用領域、市場分析等）石墨烯的水熱前驅體為氧化石墨，具有完全拉伸的層間距和外層表面富氧官能團，因此可以根據(jù)需求進行各種定向修飾，從而實現(xiàn)其親水、親油、高分散度、高電導率等特性，作為添加劑可以有效改善化工、冶金、電氣工業(yè)材料的性能，從而實現(xiàn)高回報率。五、 規(guī)模與投資需求（資金需求、場地規(guī)模、人員等需求）以石墨為原料，首先需要制備石墨烯的前驅體氧化石墨，再經(jīng)后處理過程獲得各種性能石墨烯材料。由于后處理過程相對繁瑣， 耗時耗力，其資金投入完全取決于后處理工藝的優(yōu)化情況。前期投入100萬元，其中包括設備費40萬， 原料費10萬， 占地100平米，人員5-10人，完全可以達到每天生產1公斤石墨烯產品。六、 生產設備玻璃器皿，反應釜， 超純水裝置，烘箱，超聲波設備，電動攪拌器，旋轉蒸發(fā)儀，離心機等基本設施。七、 效益分析功能化石墨烯是高附加值產品，目前市場上以克為單價銷售，價格在500元左右。以每日1公斤生產量計算，每天銷售額會達到50萬元。八、 合作方式多種方式可以選擇，主要是河北工業(yè)大學負責產品研發(fā)升級，企業(yè)一方負責生產與銷售。九、 項目具體聯(lián)系人及聯(lián)系方式（包括電子郵箱）項目聯(lián)系人： 任鐵真電話： 022 60204909郵箱： [email protected]

水浸超聲C掃描檢測設備主要由超聲激發(fā)/接收單元、三維機械掃描部件、工業(yè)控制計算機和C掃描軟件等組成。該設備可以用于復合材料、金屬材料內部缺陷的檢測，在原理樣機的基礎上進行再開發(fā)可以實現(xiàn)大型復合材料部件檢測。 在此設備的基礎上，開發(fā)具有高效率、高精度技術特點的無損檢測設備，可以解決我國航空航天新材料、新工藝的檢測問題，顯著提高基礎部件（如大型小曲率平板等）檢測效率和精度，大幅提升我國高端裝備制造質量控制能力。 主要性能指標：1. 檢測方式：脈沖反射法；2. 測量精度：<1mm；3. 可檢材料類型：復合材料、金屬；4. 缺陷類型：脫粘、腐蝕、裂紋、孔洞、分層、夾雜；5. 缺陷位置：表面、內部。水浸超聲C掃描檢測設備是北航無損檢測技術研究中心自主研制的無損檢測設備，具有自主知識產權。

水凝膠是交聯(lián)高聚物在水中溶脹所形成的體系，它在工農業(yè)生產、日常生活 及醫(yī)療領域具有廣泛的應用。例如在醫(yī)用材料領域可以用于藥物緩釋載體、組織 工程材料、栓塞微球、皮膚傷口敷料、手術防粘劑、降溫冰袋等用途。合成所用 原料是天然產物，例如海藻酸鈉、透明質酸、殼聚糖、纖維素及改性淀粉等，也 可以用小分子單體進行合成。 本團隊長期進行水凝膠的研究和產品開發(fā)，合成了各種類型的水凝膠。我們 可以根據(jù)用戶實際需要進行各類水凝膠產品的設計和制備，優(yōu)化合成工藝，解決 用戶在制備和使用水凝膠過程中碰到的技術問題，對產品性能和質量進行控制， 滿足用戶的要求。 技術特點：經(jīng)濟技術指標與應用效果：用天然材料制備水凝膠，產物具有優(yōu) 異的生物相容性和降解性，成本低廉，產品附加值高。 2、創(chuàng)新要點: 采用了現(xiàn)代先進合成方法、包括納米材料制備技術，所得水凝膠產品具有優(yōu) 異的環(huán)境響應性和適宜的力學性能及熱性能。 3、效益分析: 醫(yī)用材料具有巨大的市場，本項目投資與規(guī)模：可根據(jù)用戶需要確定。 4、推廣情況 合作方式：技術開發(fā)；提供技術服務。

氫作為二次可再生的清潔能源受到全世界的普遍關注。2019年我國首次將氫能源寫入《政府工作報告》，預計2022年市場規(guī)模將達到1.8萬億人民幣。目前氫氣主要有兩個來源：化石能源重整和水電解。其中，化石能源重整制氫是最主要的來源，占比約97%，成本低廉但二氧化碳排放居高不下。電解水制氫立足于未來碳減排，被各界寄予厚望，但電力成本居高不下，且目前其實際碳排放（約36千克）甚至高于煤制氫（約20千克）的碳排放。利用可再生能源實現(xiàn)低成本、低排放制氫是未來發(fā)展主要目標。 本項目通過半導體多級納米結構的有序組裝，不僅減少光電極對太陽光的反射、拓寬了光電極對太陽光譜的吸收范圍；同時通過對材料結構及成分的調控實現(xiàn)對半導體能帶的有效裁減，促進光生載流子的分離，以及表面電化學氧化還原反應動力學。進一步通過表面修飾顯著提升光電極的工作壽命。本項目通過精確調控、系統(tǒng)優(yōu)化與多功能協(xié)效，目前已經(jīng)實現(xiàn)了無外加偏壓下完全通過太陽能高效分解水制氫，其中太陽能光轉化氫效率高達10%。