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牛磺酸是是人體必需的一種非蛋白質類重要氨基酸，也是名貴中藥“牛黃”的重要成份之一，具有獨特的藥理及營養保健作用。可廣泛應用于醫藥、食品添加劑、飼料添加劑、熒光增白劑、有機合成等領域，也可用作生化試劑、濕潤劑、pH緩沖劑等。西方發達國家已普遍應用于醫藥及食品添加劑中。 當前．世界上牛磺酸的生產廠家主要集中在日本、美國、歐洲等發達國家，我國從1981年開始實現牛磺酸生產工業化，但規模小、工藝技術落后，從工藝上突破、從技術上臺階，實現規模效益生產勢在必行。目前，國內外多采用乙醇胺法制備牛磺酸，即由乙醇胺、硫酸等經酯化、磺化反應，再經濃縮、分離、重結晶、烘干制成產品。此法由于酯化、磺化（還原）反應都是可逆反應，反應條件、時間、反應進行的程度、分離方法等交互作用，造成牛磺酸的收率僅為52％，而成本收率為49％，國內生產企業基本上處于微利經營狀況。同時，在檢測牛磺酸含量時，采用中和滴定的方法，由于牛磺酸和中間體氨基乙醇酸性硫酸酯都可與NaOH產生中和反應，所以不能完全區別牛磺酸和中間體氨基乙醇酸性硫酸酯，使得生產控制難以達到理想的生產狀態。 本課題針對上述國內生產中的問題，在與相關企業聯合攻關的基礎上，進行牛磺酸中試水平的工藝優化及生產過程中間體和產品質量控制研究。即采用先進的反應分離技術手段和示蹤分析方法，改進生產工藝，使其收率提高到65％,并研究和實施TLC及HPLC法在牛磺酸生產過程檢測控制，工藝整體達到國內先進或領先水平，為保持和發展我國該產品上的技術優勢和出口創匯能力提供強有力的技術平臺支持奠定良好基礎。

膜萃取是膜過程與液液萃取過程相結合的一種新型分離技術，清華大學化工系在國內率先開展了膜萃取過程的系統研究工作。通過多體系的膜萃取傳質實驗研究，系統討論了兩相壓強差、兩相流量、膜材料浸潤性能等因素對膜萃取傳質性能的影響，提出了實驗范圍內各分傳質系數關聯式；首次提出單束中空纖維膜萃取實驗方法；首次實驗證明了利用中空纖維膜萃取器的串聯組合有更大的分離優勢；實驗研究了溶脹對膜萃取過程的影響，設計了浮動式中空纖維膜萃取器；首次提出用鼓泡攪拌方式提高中空纖維膜萃取過程的傳質效率；研究了不同結構和不同裝填因子中空纖維膜器的傳質特性，探討了裝填因子對膜萃取過程的影響，提出了中空纖維膜萃取器的殼程子通道模型；首次提出同級萃取反萃膜萃取過程，實驗研究了中空纖維封閉液膜的傳質特性，探討了實現同級萃取反萃的可行性；實驗研究了中空纖維封閉液膜在乳酸分離中的應用；首次實驗證明了膜萃取過程防止溶劑夾帶的優勢和利用膜萃取過程降低COD的可行性。正式發表論文20篇，受到國內外同行專家的關注，研究結論被多次引用，研究成果屬國內首創，處于國際先進水平。

我國眼科患者群體龐大，但目前眼科藥物較局限，且我國自主創新研發的藥物甚少。本項目平臺涵蓋眼表疾病、眼底病等多項眼科常見病的新藥研究開發，技術覆蓋從藥物篩選、藥物研發一直到臨床試驗的各項環節。本項目為眼科藥物治療提供更多安全、有效、穩定的新藥，對于我國的生物醫藥產業創新驅動發展戰略具有重要意義。

項目概況： 醫藥中間體是藥品生產的重要原料，醫藥化合物也是構成新藥的重要元素。與新型藥 物有關的化合物和中間體的研發是新藥開發的必不可少的環節，長期以來一直是各大制藥廠 十分關注的課題。 制藥廠或專業研究機構從事醫藥中間體和化合物的研發工作同樣要經歷啟動、計劃、 實施、收尾四個階段，完全適合采用項目管理的方法進行管理。本課題研究醫藥中間體研發 課題項目管理的基本模式與方法，力圖為委托企業研究總結一套行之有效的管理方法。此外， 還負責指導委托企業研發人員正確應用這套項目管理方法，為其培養合格的項目經理。

實現了基于線性光學系統的量子有限狀態自動機的研究。該量子自動機使用3個空間狀態，即可解決判定輸入整數是否為某一質數P的整數倍的問題，而使用經典的自動機解決同樣問題至少需要P個空間狀態。該工作首次在實驗上實現了量子自動機的運行并驗證了其相比于經典自動機的空間資源高效性，在該領域具有開創性的作用。

雖然目前出現了許多先進技術，但化療仍然是轉移性腫瘤或腫瘤不可切除病變情況的首選治療方案。傳統化療的藥物毒性經常導致患者出現惡心、嘔吐、腹瀉、腎臟問題和神經病理性疼痛等多種癥狀，嚴重影響患者的生活質量。因此，被巧妙設計成靶向腫瘤部位的智能型化療藥物載體應運而生，但最近的研究表明，這些藥物僅有極少的藥劑量被有效地輸送到腫瘤部位，而剩余的大量藥物則殘留并擴散到了其它重要器官中，造成毒副作用或伴隨誘發其它疾病。基于此，韓鶴友教授課題組巧妙地設計了體內光熱激活TRPV1通道的Ca2+“瀑布”納米治療平臺，為腫瘤精準治療提供了新的策略。團隊首先制備了“核”CuS納米粒子，接著為其表面包被一層生物相容性良好的CaCO納米“殼”，生成“核殼型”CuS@CaCO3納米顆粒，最后在CuS@CaCO3表面修飾一層磷脂，形成CuS@CaCO3-PEG納米治療系統。其中納米CuS具有光熱轉換特性，是構建Ca2+“瀑布”的“開關”，且CuS可增強三維光聲成像效果并為腫瘤治療提供即時診斷的依據。這個治療體系最突出的優點是不引入化療藥物，因此不用擔心化療帶來的毒副作用。TRPV1是一個非選擇性的陽離子通道，對Ca2+優先通過，可被熱、低pH和辣椒素等外部條件激活后打開。該通道被打開后，大量的鈣離子穿過細胞膜進入細胞（鈣離子過超載），CuS@CaCO3-PEG納米系統通過EPR效應被動積累在腫瘤部位，腫瘤的微酸環境導致酸響應的納米碳酸鈣分解，產生大量的鈣離子并釋放裝載的納米CuS；隨后近紅外光在腫瘤部位照射刺激CuS迅速產生大量的熱，從而激活癌細胞表面的TRPV1離子通道，誘使大量的鈣離子內流進入癌細胞。線粒體是細胞的能量工廠，同時也是細胞內鈣離子平衡的調節器，它是關乎細胞生存的一種亞細胞器。研究發現，鈣離子濃度遠遠超過其調節能力（鈣離子過超載）會導致線粒體功能紊亂、細胞內線粒體膜電勢受損、ATP能量產生受阻和各種調節蛋白異常(Caspase-3、Cyt c上調；Bcl-2下調等)，最終使得癌細胞凋亡。本研究提出的Ca2+“瀑布”治療模式能夠同時在腫瘤微酸環境和TRPV1通道過表達的條件下被激活，有助于腫瘤的精確治療，且不受限于腫瘤的乏氧環境；整個治療體系沒有攜帶抗癌藥物，不用擔心治療帶來的系統毒性；由于Ca2+固有的獨特生物學效應，正常細胞比腫瘤細胞更能耐受其破壞性影響；在體內釋放的光熱CuS納米顆粒還可增強腫瘤的三維光聲成像，為腫瘤治療提供即時診斷的依據。這種鈣離子“瀑布”治療策略有望與其他臨床治療相結合，提高腫瘤治療效果，降低治療帶來的全身性副作用。論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004220302340

 高志良教授團隊與雙聘教授鄺棟明教授團隊合作，在“十三五”國家科技重大專項和國家自然科學基金重點項目等基金的支持下，發現了PD-L1+肝癌免疫微環境存在高度的異質性。研究證實巨噬細胞和T細胞釋放的炎性介質均參與了PD-L1+肝癌形成，但巨噬細胞同時賦予了PD-L1+肝癌可抵抗傳統化療、T細胞殺傷和免疫檢查點治療的特征。聯合免疫檢查點治療和巨噬細胞功能調控有望成為新型的肝癌治療策略。同時，上述主體研究結論同時在多種人類腫瘤中得到驗證。

免疫檢查點抑制劑在“所有等級毒性”和“3-4級毒性”方面的安全性排序由高到低均為：阿特朱單抗、納武單抗、帕姆單抗、伊匹單抗、tremelimumab。具體而言，相較于傳統治療，免疫檢查點抑制劑所致毒性主要體現在皮膚、內分泌系統、肝臟和肺。單藥免疫檢查點抑制劑（除tremelimumab外）相較于免疫檢查點抑制劑藥物聯用或免疫檢查點抑制劑聯合傳統治療具有更高的安全性。       毒性譜方面：tremelimumab 的毒性譜最廣最嚴重，或可導致嚴重的皮膚、消化系統、內分泌系統不良事件；阿特朱單抗雖然在安全性排行榜上列第一位，但其具有最高的致甲低、惡心、嘔吐的風險；帕姆單抗主要導致關節痛、肺炎、肝臟毒性；伊匹單抗所致毒性主要體現在皮膚瘙癢、結腸炎、腎臟毒性納武單抗的毒性譜最窄最溫和，而致甲亢和甲低風險稍高。       綜合證據發現：納武單抗在安全性方面——尤其對于肺癌患者——是最佳的選擇。此外，本研究還發現：同一免疫檢查點抑制劑藥物藥物的不同給藥劑量在其所致毒性方面一般沒有顯著差異，但伊匹單抗10 mg/kg/3 wk的風險顯著高于3 mg/kg/3 wk。

針對現有產品和研究存在的問題，尤其是在通用性方面的不足，我們采用模塊化的設計思想，設計并研制了一種基于VME的通用列車網絡控制設備，支持標準MVB通信，功能子卡包括電源板、CPU主板、MVB通信板、DI/DO板及AI/AO板，背板采用VME總線進行通信，傳統基于VME總線通信的網絡設備多采用6U結構，本產品在3U標準大小的通信板上采用SOPC技術自主研發并實現了MVB網絡通信以及VME總線通信，通過功能板卡的不同配置，既可以組合為VCU，也可以組合為RIOM，解決列車網絡設備通用性的問題，滿足該類技術產品國產化的迫切需要。該設備由DC 110 V供電，通信接口包括以太網、USB、MVB及RS485，可用于采集數字信號和模擬信號，同時能夠輸出數字信號及模擬信號。     下表為我們設計的設備與EKE公司TCU產品及大連理工的中央控制設備的性能比較。在操作系統的選擇上，我們采用了主流的實時操作系統VxWorks，在實時性上有強力保障；在硬件架構、通信接口和可擴展性方面，我們的產品與EKE產品都有較大優勢，由于背板采用標準的VME總線協議，可實現部分的板級互換；另外，不同于其他兩種設備的MVB協議控制器采用的是商用MVBC芯片，我們采用SOPC技術在FPGA上利用自主研發的MVBC軟核實現MVB協議控制，除了各項指標符合IEC61375協議標準外，在物理層的通信介質支持上更加豐富。設備嚴格按照工業防護要求設計，防護等級為IP20，運行溫度0~+70℃，存放溫度0℃-85℃。兩種設備性能比較對比項EKE大連理工本產品操作系統Linux/UNIXNucleus PLUSVxWorks硬件架構模塊化設計采用VME總線一體化設計，無背板總線模塊化設計采用VME總線MVB協議控制器MVBCMVBCMVB軟核支持介質ESD+EMDESD+EMDESD/ESD+EMD/OGF支持數據PD/MD/SDPD/MD/SDPD/MD/SD通信接口USB2.0/RS232RS485/以太網RS232以太網USB2.0/RS232RS485/以太網可擴展性YesNoYes應用范圍：      軌道交通列車網絡控制系統。

 衡量熱電材料能量轉化效率的最重要的指標是其品質因子ZT(=S2σT/κ)， 而降低材料的熱導率κ是一種確實有效的提高功率因子的手段。雖然材料所經歷的退火過程可以通過影響材料的微觀結構從而決定材料的熱導率，但是這些唯象的分析并未得到熱動力學的理論支撐因而僅僅浮于表象。         在這篇論文中，作者首先觀測到一個非常有意思的現象：隨著PbTe中CdTe成分的增加，其晶格熱導率在快冷和慢冷的退火條件下表現出截然相反的趨勢。為此，經過細致的透射電鏡觀測發現，在不同的退火條件下，其CdTe相析出物隨著CdTe成分的增加呈現出迥異的微觀形貌。為探究其原理，作者先是利用熱動力學理論計算模擬析出相的成核和生長過程，得出CdTe作為第二相從母體PbTe中析出的分布函數，然后考察析出相的尺寸和數密度對聲子散射的不同作用，最終結合Callaway模型做出了和實驗數值符合非常好的模擬結果，從而為實驗觀測的晶格熱導率提供了熱動力學依據。該研究對熱電材料中利用優化退火條件實現晶格熱導率的調控提供了很好的理論指導和啟發。