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 大氣污染的日益嚴(yán)重，霧霾天氣逐漸增多，對(duì)傳感器的性能提出了更高的要求，然而對(duì)于氣體傳感器的研究卻缺乏大型的、一體化、同時(shí)實(shí)現(xiàn)多種氣體在線檢測(cè)的設(shè)備作為支撐。本課題組經(jīng)過多年探索，自主研發(fā)了具有領(lǐng)先水平的一體化混合配氣和氣體傳感器在線檢測(cè)系統(tǒng)SJTUGDS-919。該套設(shè)備硬件經(jīng)精心設(shè)計(jì)和嚴(yán)格驗(yàn)證，具備氣體傳感研究過程中常用到的所有功能，且所有控制都能在上位機(jī)軟件上完成，實(shí)現(xiàn)了完全的自動(dòng)化。  本套設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體傳感器的快速在線檢測(cè),支持自動(dòng)采集、自動(dòng)計(jì)算、自動(dòng)標(biāo)定。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多組分復(fù)雜氣體的精確稀釋和配比，為傳感器的多組分定性、定量識(shí)別和測(cè)量提供保障，并且集動(dòng)態(tài)檢測(cè)、靜態(tài)檢測(cè)、探針檢測(cè)于一體。同時(shí)，該套設(shè)備還可以調(diào)節(jié)氣氛的壓力和濕度，并首次實(shí)現(xiàn)氣體溫度和傳感器溫度的協(xié)同調(diào)控，精準(zhǔn)模擬了真實(shí)大氣環(huán)境。應(yīng)用此套設(shè)備，可大幅度縮短研發(fā)時(shí)間，降低實(shí)驗(yàn)成本，極大的提高工作效率，保證氣體傳感器研發(fā)工作的順利推進(jìn)。  本項(xiàng)目研發(fā)依托于“微米/納米加工技術(shù)”國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室和“薄膜與微細(xì)技術(shù)”教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等先進(jìn)平臺(tái)，本套系統(tǒng)現(xiàn)已申請(qǐng)八項(xiàng)發(fā)明專利，兩項(xiàng)軟件著作權(quán)。應(yīng)用此套系統(tǒng)已開展科研項(xiàng)目十余項(xiàng)，發(fā)表高水平論文50余篇。SJTUGDS-919是首創(chuàng)的高度集成化的國(guó)內(nèi)一流的氣體傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，是氣敏研究和傳感器器件研發(fā)的必備利器，是治理大氣污染的開山斧！目前正在尋求將此系統(tǒng)設(shè)備產(chǎn)業(yè)化，推向市場(chǎng)。

近日，南方科技大學(xué)化學(xué)系副教授陸為課題組在光活化磷光方法應(yīng)用于立體三維（3D）顯示的研究中取得進(jìn)展，研究成果以“A Prototype of Volumetric Three-Dimensional Display Based on Programmable Photo-activated Phosphorescence”（《基于可程控光活化磷光發(fā)射的立體三維顯示模型》）為題在《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上發(fā)表。 該研究工作拓展了長(zhǎng)壽命磷光化合物的應(yīng)用，開發(fā)了一種基于PAP的3D顯示模型，揭示并闡述了在此模型中起到關(guān)鍵性作用的兩項(xiàng)因素：磷光化合物的選擇以及顯示光束強(qiáng)度的控制。該3D顯示系統(tǒng)具有制作簡(jiǎn)單、激發(fā)光強(qiáng)度低、圖像對(duì)比度高、裸眼識(shí)別度高、可能實(shí)現(xiàn)多彩顯示等優(yōu)點(diǎn)，為立體3D顯示技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了可能。

近日，我校含氟新材料研究所肖強(qiáng)研究員與國(guó)際著名膜科學(xué)家、美國(guó)工程院院士M. Tsapatsis教授團(tuán)隊(duì)合作，在國(guó)際頂級(jí)刊物《Nature Materials》上以全文（Article）形式發(fā)表了題為“One-dimensional intergrowths in two-dimensional zeolite nanosheets and their effect on ultraselective transport”的研究論文，并同刊得到了國(guó)際頂尖科學(xué)家J. Caro教授和J. Kärger教授的推薦點(diǎn)評(píng)。  工業(yè)中混合物的分離約占到整個(gè)世界總能耗的10~15%，發(fā)展低能耗的工業(yè)分離過程始終是科技界的重要使命。沸石分子篩膜以其多孔性、耐溶脹、分子篩分等特性，在溶劑除水和氣體分離方面展現(xiàn)了很好的分離效率，取得了重要應(yīng)用。采用沸石分子篩膜對(duì)沸點(diǎn)相近的烴類（如二甲苯）異構(gòu)體進(jìn)行分離，有望在大幅降低能耗的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)高效分離，一直是科學(xué)界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點(diǎn)。MFI型沸石分子篩是一種廣泛應(yīng)用的催化劑和吸附劑，其孔徑介于對(duì)二甲苯（PX）和鄰二甲苯（OX）之間，非常適合二甲苯異構(gòu)體的分離。  對(duì)二甲苯（PX）是聚酯工業(yè)的重要原料，廣泛應(yīng)用于纖維、膠片、薄膜、樹脂和飲料等食用品包裝的生產(chǎn)，是芳烴產(chǎn)業(yè)鏈的基礎(chǔ)化工原料。高性能MFI沸石膜的成功研發(fā)有望大幅降低二甲苯異構(gòu)體混合物的分離能耗，對(duì)PX行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。  團(tuán)隊(duì)前期研究結(jié)果表明，通過剝離多層MFI沸石（ML-MFI）可以制得開孔、可分散的二維（2D）MFI納米片，將其沉積在載體上直接制備了具有異構(gòu)體分離性能的MFI沸石膜。研究團(tuán)隊(duì)對(duì)2D MFI納米片做了進(jìn)一步電子顯微學(xué)研究，首次在2D MFI納米片上發(fā)現(xiàn)了共生的一維（1D）MEL沸石，通過計(jì)算模擬表明2D MFI中的1D MEL具有更剛性的孔結(jié)構(gòu)，能產(chǎn)生更高的選擇性。以此為指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)上制備了MFI沸石膜，對(duì)非稀釋等摩爾的對(duì)/鄰二甲苯混合物分離顯示了前所未有的分離性能，在300℃下，PX通量達(dá)到0.5×10-3 mol m-2 s-1，分離因子為60，創(chuàng)造了新的世界記錄，極大地推動(dòng)了MFI沸石膜的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

應(yīng)激和疾病是目前規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖中面臨的主要挑戰(zhàn)，畜禽健康和生產(chǎn)性能都受到較大的影響，從而被動(dòng)的導(dǎo)致大量抗生素的使用和養(yǎng)分排放的增加。為此本項(xiàng)目針對(duì)畜禽抗生素減量和養(yǎng)分減排，開展了新型微生態(tài)制劑技術(shù)的研發(fā)。以高效分泌抗菌肽、丁酸、蛋白酶和淀粉酶且抗逆性強(qiáng)為目標(biāo)，篩選得到了耐熱、耐酸和耐膽鹽的新型丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌菌株，并研發(fā)了丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌的連續(xù)、混合液體深層高密度發(fā)酵技術(shù)，研發(fā)的丁酸梭菌和地衣芽孢桿菌產(chǎn)品獲農(nóng)業(yè)部2個(gè)新產(chǎn)品飼料證書[新飼證字(2009)01號(hào)和新飼證字(2009)02號(hào)]，制定了 2 項(xiàng)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（NYSL-1001-2009 和 NYSL-1002-2009），獲國(guó)家授權(quán)發(fā)明專利 2 項(xiàng)（ZL201410030648.3、ZL201410021906.1），實(shí)用新型專利 1 項(xiàng)，發(fā)表論文 18 篇。

本項(xiàng)目主要研究高溫高壓環(huán)境下基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的氣體診斷方法。在對(duì)高溫高壓下2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數(shù)及可用于譜線擬合的線型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量及理論計(jì)算分析的基礎(chǔ)上，采用中心波長(zhǎng)位于2.0 μm 附近的可調(diào)諧二極管激光器作為光源，結(jié)合固定波長(zhǎng)的吸收光譜調(diào)制技術(shù)，基于通過一對(duì)CO2 譜線的諧波信號(hào)所實(shí)現(xiàn)的對(duì)高溫高壓環(huán)境中溫度以及CO2 濃度測(cè)量的相關(guān)研究，建立一種可用于高溫高壓環(huán)境下的溫度及組份濃度的測(cè)量方法，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)燃機(jī)氣缸等設(shè)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(shí)所進(jìn)行的相關(guān)高溫高壓譜線參數(shù)和線型的研究，可對(duì)HITRAN 數(shù)據(jù)庫(kù)中2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)充和矯正，并可為高溫高壓環(huán)境下分子譜線的擬合及模擬尋找合適的線型。 現(xiàn)狀特點(diǎn)：可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)是利用二極管激光器波長(zhǎng)調(diào)諧特性，獲得被測(cè)氣體特征吸收光譜范圍內(nèi)的吸收光譜，從而對(duì)氣體進(jìn)行定性分析或定量分析的一種新技術(shù)。該技術(shù)具有高靈敏度、非接觸式、實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、多組分同時(shí)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測(cè)氣體分子的一條孤立吸收譜線進(jìn)行測(cè)量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準(zhǔn)確地鑒別出待測(cè)氣體。TDLAS 在許多領(lǐng)域有著潛在的重要應(yīng)用價(jià)值，是近年來國(guó)際上非常熱門的研究領(lǐng)域之一，其主要的應(yīng)用領(lǐng)域有：分子光譜研究、機(jī)動(dòng)車尾氣測(cè)量、工業(yè)過程監(jiān)測(cè)控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監(jiān)測(cè)、大氣痕量氣體檢測(cè)、醫(yī)療診斷、大氣氣溶膠測(cè)量等領(lǐng)域。 技術(shù)創(chuàng)新：采用價(jià)格較為低廉的2.0μm 波段DFB 型半導(dǎo)體激光器，結(jié)合固定波長(zhǎng)的調(diào)制光譜技術(shù)，通過一對(duì)CO2 譜線實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度及CO2 濃度的測(cè)量，在保證探測(cè)靈敏度的同時(shí)，簡(jiǎn)化了裝置結(jié)構(gòu)，降低了系統(tǒng)成本，有助于儀器便攜化和產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)。

終末分化的體細(xì)胞可以通過SCNT或者誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)，重編程至全/多能性的狀態(tài)。與SCNT和iPS技術(shù)相比，化學(xué)小分子誘導(dǎo)（CiPS）僅使用化學(xué)小分子就能使普通體細(xì)胞發(fā)生重編程，逆轉(zhuǎn)為多潛能干細(xì)胞。CiPS技術(shù)不僅簡(jiǎn)單，而且不受試驗(yàn)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(yīng)用價(jià)值。然而，CiPS的誘導(dǎo)耗時(shí)長(zhǎng)且效率低，如何提高CiPS的誘導(dǎo)效率，是化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程領(lǐng)域亟待解決的問題之一。 本研究針對(duì)哺乳動(dòng)物SCNT和CiPS介導(dǎo)的體細(xì)胞重編程效率低與克隆動(dòng)物出生率低等關(guān)鍵科學(xué)問題，利用課題組在2018年自主研發(fā)的“胚胎ZGA實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，結(jié)合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術(shù)，對(duì)16種“合子基因組調(diào)控因子（ZGA-regulator）”進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Dux、Dppa2和Dppa4在體細(xì)胞重編程的早期階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細(xì)胞時(shí)期。只有在瞬間過表達(dá)Dux（tOE-Dux），使其符合內(nèi)源Dux時(shí)空特性時(shí)，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(jié)合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進(jìn)一步提高克隆動(dòng)物的出生率。研究還發(fā)現(xiàn)，特異性過表達(dá)Dux可以顯著提高CiPS的細(xì)胞重編程效率和提高干細(xì)胞的多能性，并對(duì)相關(guān)機(jī)制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調(diào)控因子Dux在體細(xì)胞重編程中的作用機(jī)制，時(shí)空特異性過表達(dá)Dux可大幅度提高克隆效率和化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建系效率，為干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)與生物工程應(yīng)用提供了新的途徑。