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缺乏安全、高效率的基因導入載體是當前基因治療面臨的關鍵科學問題和技術難題。我們在前期研究中，針對目前常用的聚乙烯亞胺（PEI25K）非病毒基因載體面臨的不可降解、毒性大、難代謝、靶向性差等問題，采用肝素與小分子量聚乙烯亞胺（PEI）為主要原料，設計、制備了一種新型的肝素/PEI腫瘤靶向基因治療載體，具有可降解、毒性低、可靶向腫瘤、可靜脈注射等特點，顯示了較好的臨床應用前景。本項目將在前期研究的基礎上，進一步優化肝素/PEI的制備工藝，闡明影響肝素/PEI生物學效應的關鍵因素，研究其體內分布、代謝和早期安全性，研發一種具有臨床應用前景的新型肝素/PEI靶向腫瘤基因治療載體，為創制新型腫瘤基因治療藥物提供新的基因導入系統選擇。 針對當前常用PEI25K（聚乙烯亞胺）非病毒基因載體不可降解、毒性高和靶向性差的缺點，首先采用肝素偶聯小分子量PEI制備了一種新型可降解、毒性低、轉染效率高的陽離子肝素-PEI基因載體，進一步利用肝素具有腫瘤靶向性、帶負電荷、可在腫瘤部位快速降解、生物相容性好等特點，通過在DNA/肝素復合物表面修飾肝素，制備了一種腫瘤靶向的新型肝素/PEI基因載體。下一步將研究肝素/PEI的粒度分布、行貌、表面電位、穩定性、基因裝載能力、降解行為、基因釋放行為等理化性質，闡明制備工藝對這些重要理化性質的影響規律。研究肝素/PEI的細胞毒性、轉染效率、腫瘤靶向性、體內分布等生物學效應，闡明肝素/PEI的理化性質對這些體內外生物學效應的影響規律。基于我們已有的非病毒基因載體中試生產平臺，設計肝素/PEI中試生產流程，開展中試制備工藝研究。

從水稻中克隆了一個新的粒形調控基因 GS9，該基因突變可以改良稻米外觀品質。結合常規回交選育或基因靶向敲除等方法，將 GS9 突變基因用于改良目標品種的粒形和稻米品質。

特點：多年生、能進行生物固氮、蛋白含量高用途：美化環境、改良土壤、為養殖業提供優質飼草 種植優質牧草紫花苜蓿和百脈根，可以達到改良土壤、美化環境、增加社會和經濟效益的目的。 南開大學多年來致力于通過轉基因技術對這兩種優質牧草進行遺傳改良研究，用胚狀體進行紫花苜蓿快速無性繁殖的方法已獲得發明專利（ZL200410019861.0）。目前在提高牧草耐鹽性、用牧草直接表達動物口服疫苗和以葉綠體為生物反應器生產貴重藥用蛋白方面都取得了重要進展，尤其是已經獲得了能夠在

中試階段/n該項目屬于植物基因工程技術領域，具體涉及一個分離克隆自棉花的細胞壁伸展蛋白基因GbEXPATR及應用。本發明從海島棉纖維不同發育時期的cDNA文庫中獲得海島棉纖維特異表達的缺少第二個結構域的細胞壁伸展蛋白基因GbEXPATR，其核苷酸序列如SEQ?ID?NO：1所示，其中52-306為堿基所示的區域是編碼區，它特異地在海島棉纖維伸長期、轉換期及次生壁合成初期高效表達。將獲得的全長ORF構建到植物超量表達載體pCAMBIA2301m上，用農桿菌介導的遺傳轉化方法轉化陸地棉，對轉基因后代的纖

本發明公開了一種源于東洋參的新化合物(2S,3S,4R,9E)  2 [(2′R) 2′ 羥基 二十九碳酰胺] 十八碳 1,3,4 三醇，其結構式為該化合物對膽固醇酰基轉移酶具有選擇性抑制的作用，能夠有效用于預防和治療血脂、動脈粥樣硬化、冠心病等疾病，具有良好的研究開發和應用前景；該化合物的制備方法步驟少及操作簡便，得到的化合物天然無毒性。

研究方向：具有生物活性含磷化合物合成方法研究、糖手性誘導不對 稱合成、有機小分子催化劑催化不對稱合成、金屬-配體絡合物催化 不對稱合成。項目簡介： 反式-2-己烯醛（trans-2-Hexenal），俗稱葉醛（leaf aldehyde），檢 索美國合成香料手冊：其香氣為特有的青葉子氣味，獨特的新鮮感， 俗稱青蘋果。 反式-2-己烯醛自然界主要存在于西方的鵝耳櫪（carpinus betulus）， 東方的茶葉油中。由于其獨特的香氣，常為調香師們愛用的增香劑。 另外，由于其特有的化學結構，它又是合成多種香料必用的原料。如 合成反-2-己烯醇，3-甲巰基己醛，3-巰基己醛等至少不下六種香料， 故市場用量較大。據 2011 年統計，歐美，亞洲市場每年至少需要 800 －1000 噸，國內年需求 50-60 噸。目前市場價 160－180 元/千克，零 售價格約 240 元/千克；年產 600 噸反-2-己烯醛，每年產值不少于 14400 萬元，加上 200 噸反-2-己烯醇，每千克價 500－600 元/千克， 產值又增 10000 萬元，這些數據為最保守的數據。 查得的原料價格計算生產 1 千克反-2-己烯醛的原料成本約為 58 元/千克，賣價 160－180 元/千克，利潤空間相當大。另外由醛還原成 醇（即反-2-己烯醇）原料成本約 120 元/千克，賣價 500－600 元/千 克，同樣也有利潤可賺。 年產 600 噸反-2-己烯醛，需 5000 升反應釜六個，10000 升釜四 個，精餾塔四個，水循環泵四臺，50M3冷凝器三到四個，估算設備費 約 500－600 萬元(水、電、氣、冷需齊全，未計在內)流動資金 500 萬， 廠房面積 2000－3000M2，操作 10－20 人。 生產規模：年產 600 噸反-2-己烯醛，200 噸反-2-己烯醇，投資額： 400 萬元。

當今凝聚態物理研究中最重要的問題之一是揭示磁性材料中的高溫超導機制。帶有自旋的電子常被認為是局域在磁性離子實周圍的，而形成電流的電子則被視為在晶格中巡游。但事實上這兩者均為同一粒子。因此，這對立的兩面如何共同協助超導形成，是一個非常有趣的問題。這種“非常規”的機制與銅基超導體、鐵基超導體以及重費米子超導體都密切相關。 在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。 量子材料科學中心博士研究生郭見青和岳莉為該項工作的共同第一作者。相關的中子散射實驗是由日本的MLF, J-Parc用戶實驗項目支持完成的。這項工作由量子材料科學中心李源研究組和張焱研究組合作完成。研究課題得到了中國自然科學基金委和科技部項目的資助。References:[1] C. Wang et al., Phys. Rev. X 3, 041036 (2013).[2] M. Ma et al., Phys. Rev. X 7, 021025 (2017).[3] Z.P. Yin et al., Nat. Mater. 10, 932 (2011).[4] J. Guo, L. Yue et al., Phys. Rev. Lett. 122, 017001 (2019).

在具有多個電子軌道的體系，例如鐵基超導材料中，電子自旋和軌道自由度的相互作用使得這個問題更為復雜。李源研究員與合作者之前的研究報道已經揭示了自旋-軌道耦合對材料的磁性性質有非常重要的影響。他們的實驗同時還表明鐵基超導材料中的磁性具有巡游與局域的雙重特性。這并不是一個完全意外的結果，因為已有的一些理論研究也說明鐵基超導體可以被所謂“洪德金屬”的模型描述。不過自旋-軌道耦合以怎樣的方式影響鐵基材料中的超導機理，依然是一個未知的問題。Figure 1. (a-c) Imaginary part of dynamic spin susceptibility measured at different temperatures. (d) Imaginary part of dynamic spin susceptibility integrated over 4-8 meV based on the data in (a) and (b). 現在，李源研究組及合作者采用基于飛行時間原理的中子散射譜學技術，發現在一種鐵基超導材料中，有一類特定的磁激發對超導的形成至關重要，其作用機理與材料中的自旋-軌道耦合效應密切相關。這項工作于2019年1月4日發表在《物理評論快報》上。 這項研究針對的是近年來發現的空穴摻雜的“122”體系鐵基超導材料中新奇四重對稱性磁相。在傳統的二重對稱性磁相中，電子自旋指向在晶體的ab面內，而在這種新發現的磁相中電子的自旋指向沿晶體的c方向。有這種四重對稱性磁相的晶體中超導溫度也被壓制。該項研究旨在探索超導的壓制與四方磁相中探測到的譜學特征的聯系。基于這一目的，研究組瞄準了Sr1-xNaxFe2As2這一種有魯棒性的四方磁相，且較易制備大單晶的鐵基超導材料。Figure 2. (a-b) Constant-Q cuts measured at (0.5, 0.5, 1) and (0.5, 0.5, 3), with background subtracted. (c-d) Intensity difference between 6 K and 20 K at L = 1 and 3. 實驗發現，在材料發生從二重對稱性（圖1a, T = 80 K）轉化為四重對稱性（圖1b, T = 20 K）的相變后，低能的自旋激發發生了顯著的變化。根據中子散射截面與散射幾何的關系，在L = 1處測量到的信號中c方向的磁激發有更大的比重，而在L = 3處則可探測到更多的ab面內的磁激發。圖1d顯示，當溫度從80 K降到20 K后，由于自旋的方向發生偏轉到了c方向，在低能激發中將難以沿c方向時自旋的長短發生改變，因此低能磁激發中c方向的自旋激發被抑制。實驗還發現了重要的一點：超導相（圖1c, T = 6 K）的自旋激發相對非超導相的自旋激發有輕微的改變，這說明材料超導與的磁性質相關聯。進一步的分析（圖2）發現，這種改變主要發生在L = 1的位置，這說明在四重對稱性磁相中，盡管c方向的磁激發被抑制，但它們仍然是與超導關系最密切的磁激發。這項結果揭示了在多軌道序洪德金屬中實現高溫超導的一個“兼容性”要求：局域的磁矩必須能夠為巡游電子提供后者在實現超導配對過程中所需的磁激發。由于在四重對稱性磁相中，該要求恰好不被滿足，所以超導溫度被抑制。

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