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2020年4月14日，同濟大學生命科學與技術學院高紹榮團隊與江賜忠團隊在《Nature Communications》雜志在線發表了題為“Chromatin architecture reorganization in murine somatic cell nuclear transfer embryos”的研究成果。他們采用了經過優化的少量細胞全基因組染色質構象捕獲技術（sisHi-C），對小鼠SCNT胚胎發育過程進行連續采樣，并詳細描繪了SCNT植入前胚胎染色質高級結構的動態變化過程。 體細胞核移植（SCNT）技術是將已經分化的體細胞移入去核卵母細胞內，使體細胞的染色質發生重編程，繼而重啟胚胎發育過程并獲得完整個體的技術。雖然SCNT是目前為止唯一一種可以使體細胞獲得完整全能性的手段，但是由于在重編程過程中出現了各種表觀遺傳水平修飾的異常，使得SCNT胚胎的發育能力處于較低水平，也極大程度地限制了該項技術的應用前景。高紹榮教授團隊長期致力于小鼠SCNT胚胎發育異常原因的探索。2016年通過對早期克隆胚胎進行卵裂球活檢，并結合單細胞RNA測序技術首次建立了植入前核移植胚胎發育命運追蹤系統，發現了組蛋白去甲基化酶Kdm4b和Kdm5b分別對克隆胚胎2-細胞和4-細胞時期的發育阻滯起到關鍵作用。兩年后，又通過對不同發育命運體細胞克隆胚胎進行全基因組DNA甲基化高通量測序分析，詳細地研究了小鼠克隆胚胎著床前發育過程中DNA甲基化修飾的重編程過程，并揭示了異常的DNA再甲基化（DNA re-methylation）是導致克隆胚胎著床后發育異常的關鍵因素。在哺乳動物中，染色質三維結構對基因的調控起著非常重要的作用。但是，受制于小鼠SCNT胚胎樣本取材困難和Hi-C技術對細胞樣本起始量高的限制，小鼠SCNT植入前胚胎發育過程中染色質三維結構的動態變化過程尚未被全面研究過。 在本研究中，研究人員收集了核移植后多個時間點的胚胎并利用優化的微量細胞sisHi-C技術對染色質高級結構進行了檢測，通過數據分析發現，在體細胞核被注射到去核的卵細胞后，隨著典型三維染色質結構的消解，供核體細胞染色質的近距離相互作用優先解開，并迅速由間期轉化為類中期狀態。在這期間出現了一個非常有趣的現象，當供體細胞在去核卵母細胞中被人工激活1個小時后，基因組經歷了從類有絲分裂中期向類第二次減數分裂中期的轉變。 圖1. SCNT胚胎基因組在短時間內由有絲分裂類中期轉變為減數分裂類中期 在SCNT胚胎發育6小時進入類原核期（對應正常受精胚胎PN3時期）后，重新出現了較弱的區室結構和拓撲相關結構域（TADs）信號，這很可能是再次退出中期的結果。隨后，TADs信號在一細胞晚期逐漸減弱，直到2細胞早期降到最低值，在2細胞晚期到8細胞卵裂期逐步重新建立，直到囊胚期成熟（圖2）。 圖2. SCNT胚胎發育各個階段的TAD強弱變化 隨后研究人員將小鼠SCNT與正常受精胚胎發育sisHi-C公共數據集進行比較分析后發現，SCNT胚胎在2細胞期的遠距離（>2 Mb）相互作用較正常受精胚胎明顯降低。同時，早期（2到8細胞期）受精胚胎與SCNT胚胎的區室結構及TADs也存在著明顯的差異。 前期的很多研究表面小鼠SCNT胚胎在合子基因組激活（ZGA）時期有大量的基因未能被正常激活。于是，研究人員想到染色質空間結構的異常是否會導致增強子與啟動子之間的相互作用無法成功建立？結果表明，在小鼠正常受精卵的ZGA時期的關鍵基因Zscan4d的啟動子與上游的超級增強子有著強烈的相互作用，而這種互作卻無法在SCNT胚胎中被觀察到（圖3）。這類基因的激活異常很可能就是SCNT胚胎發育能力低下的原因之一。那么，造成染色質高級結構的異常的原因究竟是什么呢？研究人員證實這是由于供體細胞基因組中持續存在的組蛋白H3K9me3修飾無法被正常擦除造成的。通過在SCNT胚胎中過量表達組蛋白去甲基化酶Kdm4d來降低H3K9me3修飾水平， SCNT胚胎的染色質空間構象會趨向正常受精胚胎，且Zscan4d的啟動子與超級增強子的互作也得到了部分的修復（圖3）。這說明H3K9me3修飾是核移植胚胎中染色質高級結構重編程的重要障礙，也證實了在胚胎基因表達調控過程中組蛋白修飾和染色質高級結構的協同作用。 圖3. SE-P互作異常影響ZGA相關基因表達，并能被過量表達Kdm4d部分糾正 綜上，這項研究對小鼠SCNT胚胎發育過程中的染色質三維結構重塑進行了系統的研究，這也為今后進一步糾正SCNT胚胎發育過程中的表觀遺傳屏障提供了新的思路。 圖4 本研究的模式圖 同濟大學生命科學與技術學院博士研究生陳墨、朱乾書和李翀副研究員為本文共同第一作者，高紹榮教授、江賜忠教授和劉曉雨研究員為本文共同通訊作者。該研究得到了科技部、基金委和上海市科委項目的支持。

富鋰的層狀結構 Mn 基氧化物及三元（NCM）材料具有高容量的特點，成本低廉，工作電壓與現有電解液匹配，安全性好，考慮到振實密度，比容量等綜合性能，其應用前景很好，適用于數碼通訊類滇池、筆記本電腦、電動工具電池、汽車電池等。該項目具備產學研合作基礎。 項目特色： 針對富鋰錳基和三元正極材料首次充放電效率低，倍率性能交差，鋰層中陽離子的混排、高電壓下電極材料與電解液之間反應等問題，通過表面包覆、體相摻雜、顆粒微納化和形貌控制等多種方法，以提高其電化學性能。 通過原位 XRD、XAS、EXAFS、電化學阻抗譜（EIS）、原位掃描電鏡與透射電鏡、掃描隧道顯微鏡、原位核磁共振、同步輻射和中子衍射等技術，獲得無機材料及相關體系的原位分析與診斷新方法。 優化設計并研制新型電極，電池制備工藝技術，構筑高容量，長循環穩定性的新型鋰電池。 市場應用前景： 擴大富鋰層狀與三元電極材料與新型鋰電池技術成果的推廣力度，促成成果轉化和產業化，使中小型企業規模成長，提升電池行業研發水平和產業鏈結構優化，帶動鋰電池及儲能產業發展。 

石化產業的廢氣、廢水、廢渣排放量分別位居工業污染物排放量的第1、第4和第5位，現有工藝針對廢氣、廢水、廢渣分別采用焚燒、生化等方法處理，存在投資大、能耗高、達標排放難等問題。本項目以“過程減量化、治理精準化”為理念，開發“廢棄物”中資源化合物的回收技術、廢氣/廢水催化氧化技術、廢渣臨氧裂解技術、低品位能量綜合利用技術，形成化工“廢氣、廢水、廢渣”“一站式”凈化的成套裝備與工藝技術。并且環保裝置與化工裝置一體化運行，實現化工裝置的“三廢”零排放。

成果與項目的背景及主要用途： 防偽，是企業在目前社會誠信缺失、假冒偽劣商品擾亂企業正常經營和損害企業、消費者利益的情況下，為保護企業市場、保護廣大消費者合法權益而采取的一種防范性技術措施。企業在充分利用防偽技術來打擊假冒偽劣、整頓和規范市場的同時，更是品牌企業對外提升企業及其產品形象、展示企業對消費者、對社會負責任的一種必須手段。 同時，企業應以防偽為契機，將有效的防偽措施作為企業的一種戰略投資，并有計劃地制定并逐步實現防偽工作目標，并將防偽貫穿于產品生產、市場營銷、企業管理的全過程，將防偽作為企業維權、打假、增效、塑造品牌的重要手段。 技術原理與工藝流程簡介： 將高科技應用于防偽是國際上普遍采用的方法之一，基于頻率轉換技術的特殊光學防偽措施就極具代表性，比如：紫外油墨防偽、激光防偽等。特殊光學防偽是利用發光器（如：激光器、特定波長光源等）激發涂覆在紙面上的特殊材料，發出特定波長的光，再利用接收系統對此光進行接收，從接收信號的有、無或編碼順序來識別真假?？梢钥闯觯厥夤鈱W防偽涉及到幾個重要的元器件，即特定波長半導體激光光源、窄帶光學濾波器、光電探測器和專用處理芯片及配套的機具結構。在防偽鑒別系統的研制過程中，對這幾種器件提出了很高的要求，即體積小、強度高、溫度特性好、對特定波長接收敏感、自動漂移補償等，以保證防偽機具的穩定性和可靠性。我們采用的原理是頻率變換光油墨，然后用某個特定波長的激光激發，最后用 PD 探測，以此組成防偽識別儀器。所謂光學頻率轉換理論是采用光譜發射器件以特定的波長激發被測物的表面產生另一個特定波長的光學信號，這個信號經過光濾波器件、專用光電接收器件后由專用信號處理電路進行識別，并使整個系統始終處于自動補償狀態。光子混合集成器件就是使新型光譜發射器件、專用光電接收器件、光濾波器件在一起有效地組合，可采用混合集成或光電集成來制成這種光子集成芯片調試、封裝，再加上專用弱光信號處理及補償芯片等元件實現優化組合和匹配，構成微型化系統模塊。其原理圖如下 頻率變換原理：當熒光物質被激光照射時，其電子就會吸收光子被激發而躍遷至激發態，當他向低能態躍遷時，就產生熒光。從此發光過程來看，由于發光主要是電子躍遷引起的，并且經研究表明此種頻率變換效應需要有晶體的機制才能發生，所以，簡單的改變油墨涂料顏色等不會對它的頻率變換有所影響。 應用前景分析及效益預測：防偽度高，識別性強，具有客觀的市場前景。 應用領域： 包裝防偽行業 合作方式及條件：根據具體情況面議

激光焊接，可焊接非標準形狀材料，可從360度焊接。 此外，還有一些非標準材料，例如一些固定幾何和角度的材料，也可以由它焊接。可應用于碳鋼、不銹鋼、鋅、銅、鋁、鉻、金、銀等多種金屬及其合金材料的焊接。

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