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近日，我校健康科學研究所科研團隊在各自研究領域取得多項科研成果。

近日，我校生命科學學院李學寶教授課題組在棉纖維發育的分子機制研究方面取得重要進展，研究成果在線發表于著名植物學期刊《The Plant Journal》（Li et al. 2018,DOI:10.1111/tpj.14108）。

2020年5月1日，武漢大學基礎醫學院院長李紅良團隊在《細胞—代謝》雜志上發表論文，題為《COVID-19合并2型糖尿病患者血糖控制與預后的相關性研究》，為臨床有效救治新冠肺炎合并2型糖尿病患者提供了關鍵的臨床研究證據。已有研究表明，合并高血壓，糖尿病，心血管疾病、腎臟損害及肝臟疾病基礎疾病是導致新冠肺炎患者死亡和預后較差的重要原因之一，以上基礎疾病往往使得新冠肺炎患者的風險更高，死亡率也更高。那么，糖尿病患者得了新冠肺炎該怎么辦？血糖控制和新冠肺炎可有什么關聯？糖尿病患者要怎么做才能在新冠肺炎的威脅下保證自己的生命安全？ “此研究成果在全球范圍內首次明確證明，血糖控制良好，即維持血糖變異范圍在3.9-10.0 mmol/L，與新冠肺炎合并糖尿病患者死亡率顯著降低密切相關。”李紅良告訴《中國科學報》。以2型糖尿病為主的糖尿病在我國成人中總體患病率已經超過10%，而在歐美等發達國家，2型糖尿病的患病率更是接近甚至超過30%。新冠肺炎和2型糖尿病（T2D）這兩種全球流行病的碰撞，已然導致了一個嚴峻的現實，即2型糖尿病（T2D）已經是新冠肺炎的第二常見共病。 然而，就在血糖控制對新冠肺炎合并2型糖尿病患者所需醫療干預程度和死亡率的影響尚不明確，只有相對有限的隊列研究初步證明，2型糖尿病患者感染新冠肺炎的預后更差的情況下，新冠疫情直接威脅全球5億血糖患者的生命安全。為此，李紅良團隊對湖北省19家醫院9663例確診的新冠肺炎病例進行了回顧性縱向多中心研究，分析新冠肺炎合并2型糖尿病患者血糖水平與臨床治療之間的關系。研究表明：感染新冠肺炎的2型糖尿病患者的血糖控制，和患者的較高死亡率之間有著顯著的相關性，血糖控制良好的新冠肺炎合并2型糖尿病患者治愈率，存活率有著明顯提升。一般來說，糖尿病患者更容易受到病毒感染，且一旦感染，與非糖尿病人群相比，預后更差。面對新冠肺炎威脅，糖尿病患者乃至普通大眾，該將血糖控制在什么范圍內？研究發現，糖尿病（T2D）患者需要更多的醫療干預，死亡率顯著升高和多器官損傷較非糖尿病個體明顯。更為重要的是，團隊發現血糖控制良好，即維持血糖變異范圍在3.9-10.0mmol/L，和新冠肺炎合并糖尿病患者死亡率顯著降低密切相關。此發現，不僅為新冠肺炎合并糖尿病患者改善血糖控制和改善預后提供了重要臨床證據，也是對普通糖尿病患者，和所有普通大眾的警示，在已經明確了控制好血糖能明顯降低新冠肺炎病毒死亡率的情況下，更需要保持良好的生活作息，堅持鍛煉，將血糖含量維持在穩定范圍內。（崔雪芹）相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cmet.2020.04.021

大氣污染的日益嚴重，霧霾天氣逐漸增多，對傳感器的性能提出了更高的要求，然而對于氣體傳感器的研究卻缺乏大型的、一體化、同時實現多種氣體在線檢測的設備作為支撐。本課題組經過多年探索，自主研發了具有領先水平的一體化混合配氣和氣體傳感器在線檢測系統SJTUGDS-919。該套設備硬件經精心設計和嚴格驗證，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軟件上完成，實現了完全的自動化。 本套設備可以實現對氣體傳感器的快速在線檢測,支持自動采集、自動計算、自動標定。該系統可以實現多組分復雜氣體的精確稀釋和配比，為傳感器的多組分定性、定量識別和測量提供保障，并且集動態檢測、靜態檢測、探針檢測于一體。同時，該套設備還可以調節氣氛的壓力和濕度，并首次實現氣體溫度和傳感器溫度的協同調控，精準模擬了真實大氣環境。應用此套設備，可大幅度縮短研發時間，降低實驗成本，極大的提高工作效率，保證氣體傳感器研發工作的順利推進。 本項目研發依托于“微米/納米加工技術”國家級重點實驗室和“薄膜與微細技術”教育部重點實驗室等先進平臺，本套系統現已申請八項發明專利，兩項軟件著作權。應用此套系統已開展科研項目十余項，發表高水平論文50余篇。SJTUGDS-919是首創的高度集成化的國內一流的氣體傳感器檢測系統，是氣敏研究和傳感器器件研發的必備利器，是治理大氣污染的開山斧！目前正在尋求將此系統設備產業化，推向市場。

 采用直流技術對海上風能進行匯聚和傳輸可以同時提高系統可靠性和靈活性，DC/DC變換器用于匹配不同電壓等級以及接入直流發電和儲能設備，為實現中高壓直流電網中高效可靠的直流-直流變換，本項目首先研究中高壓模塊化多電平DC/DC變換器的可行電路拓撲結構，研究模塊化多電平DC/DC變換器的運行和控制機制，解決均壓控制問題，實現其電壓和功率控制功能。依據理論研究成果，本研究組開發了60kW模塊化多電平DC/DC變換器樣機，對樣機的測試結果驗證理論分析以及所提出控制算法的有效性。 通過本項目的實施，解決了模塊化多電平DC/DC變換器的調制、均壓、控制等關鍵問題，驗證其應用于直流電網的可行性。為未來直流電網的建設提供率了重要的理論參考和工程借鑒依據。 在本項目實施過程中，以國家千人計劃，項目和中英自然科學基金項目為依托，本研究組與國家電網電力科學研究院、英國Strathclyde大學、英國Aberdeen大學合作開發了“帶有DC/DC直流電壓變換的大型新能源多端直流接入系統”的實證平臺，研究和驗證了直流電網的運行機制。針對模塊化多電平DC/DC變換器，本研究組已申請專利一篇，發表多篇論文。

b0,+AT-rBAT是人體內的一種氨基酸轉運蛋白復合物，屬于異源多聚體氨基酸轉運蛋白（HAT）家族。異源多聚體氨基酸轉運蛋白，由輕鏈蛋白和重鏈蛋白構成。b0,+AT是其中的輕鏈蛋白，負責轉運底物。而rBAT是其中的重鏈蛋白，具有負責輕鏈蛋白細胞膜定位（即將輕鏈蛋白“護送”到細胞膜上）和維持輕鏈蛋白的穩定性的作用。 b0,+AT主要分布于小腸和腎臟中。b0,+AT或者rBAT的突變，會誘發胱氨酸尿癥，一種先天性遺傳疾病。患者尿路中常有胱氨酸結石形成，造成腎絞痛，可引起尿路感染和腎功能衰竭。該病作為一種隱性遺傳疾病在人群中的發病率約為1/7000，屬于罕見病的一種。研究b0,+AT-rBAT的最新研究成果，揭開了胱氨酸尿癥發病的分子機理。復合物的結構和功能，將能幫助我們認識胱氨酸尿癥，為可能的治療方案提供線索。 本項研究工作在全世界首次解析了b0,+AT-rBAT的高分辨率電鏡結構。結構顯示，b0,+AT蛋白與rBAT蛋白首先形成異源二聚體分子，然后兩個異源二聚體分子通過rBAT蛋白的相互作用再進一步形成一個二聚體。體外轉運實驗表明rBAT蛋白對b0,+AT蛋白的轉運活性是必需的；也就是說，b0,+AT要正常發揮轉運功能，需要有rBAT蛋白的存在。這與周強實驗室2019年解析的LAT1-4F2hc復合物相似。LAT1-4F2hc復合物同屬HAT家族，其中的4F2hc蛋白是LAT1蛋白發揮轉運活性所必需的。 同時，該研究也首次解析了b0,+AT-rBAT和它的天然底物精氨酸的復合物的冷凍電鏡結構，解釋了它的底物識別機制。如果把b0,+AT-rBAT復合物比做生物膜上的一艘船，那么被轉運的精氨酸，可以被理解為“貨物”。研究人員通過解析b0,+AT-rBAT與底物的復合物的結構，可以了解該“貨物”如何加載到船上的——這個過程，即為“識別機制”。 在底物結合點附近，科研團隊還鑒定出了底物結合位點附近的一個轉運調控區域。通過點突變和同位素轉運實驗，他們證明了該轉運調控區域對于b0,+AT-rBAT的轉運功能至關重要。西湖大學黃晶實驗室采用了分子模擬的方式，亦驗證了該區域的重要性。 對于b0,+AT-rBAT復合物突變而導致的胱氨酸尿癥，基于上述研究，研究團隊進一步揭開了該疾病發生的機理。通過分析已解析出的b0,+AT-rBAT的高分辨率結構，研究人員對突變的位點進行了準確定位，并對這些位點進行了體外生化實驗的驗證。結果顯示，b0,+AT-rBAT的關鍵位點的突變影響了氨基酸轉運的活性，造成了胱氨酸尿癥。

 大氣污染的日益嚴重，霧霾天氣逐漸增多，對傳感器的性能提出了更高的要求，然而對于氣體傳感器的研究卻缺乏大型的、一體化、同時實現多種氣體在線檢測的設備作為支撐。本課題組經過多年探索，自主研發了具有領先水平的一體化混合配氣和氣體傳感器在線檢測系統SJTUGDS-919。該套設備硬件經精心設計和嚴格驗證，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軟件上完成，實現了完全的自動化。  本套設備可以實現對氣體傳感器的快速在線檢測,支持自動采集、自動計算、自動標定。該系統可以實現多組分復雜氣體的精確稀釋和配比，為傳感器的多組分定性、定量識別和測量提供保障，并且集動態檢測、靜態檢測、探針檢測于一體。同時，該套設備還可以調節氣氛的壓力和濕度，并首次實現氣體溫度和傳感器溫度的協同調控，精準模擬了真實大氣環境。應用此套設備，可大幅度縮短研發時間，降低實驗成本，極大的提高工作效率，保證氣體傳感器研發工作的順利推進。  本項目研發依托于“微米/納米加工技術”國家級重點實驗室和“薄膜與微細技術”教育部重點實驗室等先進平臺，本套系統現已申請八項發明專利，兩項軟件著作權。應用此套系統已開展科研項目十余項，發表高水平論文50余篇。SJTUGDS-919是首創的高度集成化的國內一流的氣體傳感器檢測系統，是氣敏研究和傳感器器件研發的必備利器，是治理大氣污染的開山斧！目前正在尋求將此系統設備產業化，推向市場。

近日，南方科技大學化學系副教授陸為課題組在光活化磷光方法應用于立體三維（3D）顯示的研究中取得進展，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射的立體三維顯示模型》）為題在《德國應用化學》（Angewandte Chemie International Edition）上發表。 該研究工作拓展了長壽命磷光化合物的應用，開發了一種基于PAP的3D顯示模型，揭示并闡述了在此模型中起到關鍵性作用的兩項因素：磷光化合物的選擇以及顯示光束強度的控制。該3D顯示系統具有制作簡單、激發光強度低、圖像對比度高、裸眼識別度高、可能實現多彩顯示等優點，為立體3D顯示技術的進一步發展提供了可能。