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近日，我校含氟新材料研究所肖強研究員與國際著名膜科學家、美國工程院院士M. Tsapatsis教授團隊合作，在國際頂級刊物《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，并同刊得到了國際頂尖科學家J. Caro教授和J. Kärger教授的推薦點評。  工業(yè)中混合物的分離約占到整個世界總能耗的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，取得了重要應用。采用沸石分子篩膜對沸點相近的烴類（如二甲苯）異構體進行分離，有望在大幅降低能耗的基礎上實現(xiàn)高效分離，一直是科學界和產(chǎn)業(yè)界的研究熱點。MFI型沸石分子篩是一種廣泛應用的催化劑和吸附劑，其孔徑介于對二甲苯（PX）和鄰二甲苯（OX）之間，非常適合二甲苯異構體的分離。  對二甲苯（PX）是聚酯工業(yè)的重要原料，廣泛應用于纖維、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體混合物的分離能耗，對PX行業(yè)持續(xù)健康發(fā)展具有重要意義。  團隊前期研究結(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體分離性能的MFI沸石膜。研究團隊對2D MFI納米片做了進一步電子顯微學研究，首次在2D MFI納米片上發(fā)現(xiàn)了共生的一維（1D）MEL沸石，通過計算模擬表明2D MFI中的1D MEL具有更剛性的孔結(jié)構，能產(chǎn)生更高的選擇性。以此為指導，實驗上制備了MFI沸石膜，對非稀釋等摩爾的對/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，極大地推動了MFI沸石膜的產(chǎn)業(yè)化進程。

應激和疾病是目前規(guī)?；笄蒺B(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，從而被動的導致大量抗生素的使用和養(yǎng)分排放的增加。為此本項目針對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為目標，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，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個新產(chǎn)品飼料證書[新飼證字(2009)01號和新飼證字(2009)02號]，制定了 2 項行業(yè)標準（NYSL-1001-2009 和 NYSL-1002-2009），獲國家授權發(fā)明專利 2 項（ZL201410030648.3、ZL201410021906.1），實用新型專利 1 項，發(fā)表論文 18 篇。

本項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的氣體診斷方法。在對高溫高壓下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行實驗測量及理論計算分析的基礎上，采用中心波長位于2.0 μm 附近的可調(diào)諧二極管激光器作為光源，結(jié)合固定波長的吸收光譜調(diào)制技術，基于通過一對CO2 譜線的諧波信號所實現(xiàn)的對高溫高壓環(huán)境中溫度以及CO2 濃度測量的相關研究，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量方法，從而可實現(xiàn)對內(nèi)燃機氣缸等設備的工作過程中燃料利用效率以及CO2 氣體排放的診斷。同時所進行的相關高溫高壓譜線參數(shù)和線型的研究，可對HITRAN 數(shù)據(jù)庫中2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數(shù)進行補充和矯正，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：可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術是利用二極管激光器波長調(diào)諧特性，獲得被測氣體特征吸收光譜范圍內(nèi)的吸收光譜，從而對氣體進行定性分析或定量分析的一種新技術。該技術具有高靈敏度、非接觸式、實時、動態(tài)、多組分同時測量等優(yōu)點。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立吸收譜線進行測量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準確地鑒別出待測氣體。TDLAS 在許多領域有著潛在的重要應用價值，是近年來國際上非常熱門的研究領域之一，其主要的應用領域有：分子光譜研究、機動車尾氣測量、工業(yè)過程監(jiān)測控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監(jiān)測、大氣痕量氣體檢測、醫(yī)療診斷、大氣氣溶膠測量等領域。 技術創(chuàng)新：采用價格較為低廉的2.0μm 波段DFB 型半導體激光器，結(jié)合固定波長的調(diào)制光譜技術，通過一對CO2 譜線實現(xiàn)對溫度及CO2 濃度的測量，在保證探測靈敏度的同時，簡化了裝置結(jié)構，降低了系統(tǒng)成本，有助于儀器便攜化和產(chǎn)業(yè)化的實現(xiàn)。

終末分化的體細胞可以通過SCNT或者誘導性多能干細胞（iPS）技術，重編程至全/多能性的狀態(tài)。與SCNT和iPS技術相比，化學小分子誘導（CiPS）僅使用化學小分子就能使普通體細胞發(fā)生重編程，逆轉(zhuǎn)為多潛能干細胞。CiPS技術不僅簡單，而且不受試驗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、臨床及育種應用價值。然而，CiPS的誘導耗時長且效率低，如何提高CiPS的誘導效率，是化學誘導細胞重編程領域亟待解決的問題之一。 本研究針對哺乳動物SCNT和CiPS介導的體細胞重編程效率低與克隆動物出生率低等關鍵科學問題，利用課題組在2018年自主研發(fā)的“胚胎ZGA實時監(jiān)測系統(tǒng)”，結(jié)合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術，對16種“合子基因組調(diào)控因子（ZGA-regulator）”進行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Dux、Dppa2和Dppa4在體細胞重編程的早期階段發(fā)揮關鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細胞時期。只有在瞬間過表達Dux（tOE-Dux），使其符合內(nèi)源Dux時空特性時，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）能夠進一步提高克隆動物的出生率。研究還發(fā)現(xiàn)，特異性過表達Dux可以顯著提高CiPS的細胞重編程效率和提高干細胞的多能性，并對相關機制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調(diào)控因子Dux在體細胞重編程中的作用機制，時空特異性過表達Dux可大幅度提高克隆效率和化學小分子誘導多能干細胞的建系效率，為干細胞的再生醫(yī)學與生物工程應用提供了新的途徑。

隨著憶阻器在非易失性存儲器、模擬人類大腦的深度學習等重要領域的研究逐步深入，憶阻器的研究得到越來越多的重視。在固態(tài)電子器件和電路中應用二維材料，將有助于擴展摩爾定律，并能獲得優(yōu)于CMOS的先進產(chǎn)品?；诙S材料的憶阻器能夠應用于信息存儲和神經(jīng)態(tài)計算，具有高熱穩(wěn)定性，閾值型和雙極型阻變共存，增強、抑制和弛豫的高度可控性，以及出色的機械穩(wěn)定性和透明度等優(yōu)點。 近日，功能納米與軟物質(zhì)研究院Mario Lanza教授在Nature子刊《Nature Electronics》上發(fā)表了題為“Wafer-scale integration of two-dimensional materials in high-density memristive crossbar arrays for artificial neural networks”的封面文章。作者提出二維材料六方氮化硼（h-BN）可以作為高密度憶阻陣列的阻變材料，構建可用于圖像識別的人工神經(jīng)網(wǎng)絡的器件。其獲得h-BN基憶阻陣列器件成品率高達98%，且表現(xiàn)出超低的周期間差異性（低至1.53％）和出色的器件間差異性（低至5.74％）。圖像分類器的仿真結(jié)果表明，所測得的器件I-V曲線的均一性足以匹配理想軟件實現(xiàn)所需的精度。

我校生命科學學院鐘伯堅教授研究組聯(lián)合自然資源部第一海洋研究所等科研單位，對南極海冰生態(tài)系統(tǒng)特有的南極衣藻進行了基因組適應性進化研究，為理解南極植物適應極端環(huán)境的分子機制提供嶄新的思路。 該研究利用三代PacBio測序、二代Illumina測序、10× Genomics和高通量染色體構象捕獲技術（Hi-C）獲得了南極衣藻高質(zhì)量的全基因組序列，其基因組總長度為541.86Mb（Scaffold N50達到19.23Mb）。南極衣藻基因組是目前已知最大的綠藻基因組，其基因數(shù)目也是綠藻基因組中最多的，共編碼19870個基因。基因組結(jié)構分析發(fā)現(xiàn)重復序列占其基因組序列的63.78%，重復序列含量為已發(fā)表綠藻基因組中最高。轉(zhuǎn)座元件（TE）是基因組重復序列的主要組成部分，占整個基因組序列的40.67%。分析表明南極衣藻的反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子發(fā)生了明顯的擴張，是造成其基因組增大的主要原因。 本研究估算了南極衣藻的分化時間大約為34個百萬年，與德雷克海峽開放導致南極極端低溫形成的時期一致，推測南極衣藻的起源與南極極端低溫的形成有關。研究發(fā)現(xiàn)南極衣藻通過水平基因轉(zhuǎn)移的方式獲得了冰結(jié)合蛋白，該蛋白可以與小的冰晶結(jié)合，具有抑制冰結(jié)晶和生長的功能。通過進一步的功能實驗證實了南極衣藻中的冰結(jié)合蛋白具有提高生物抗凍能力的作用。因此，推測冰結(jié)合蛋白的獲得對南極衣藻避免冰凍損傷和適應海冰中極端低溫的環(huán)境十分重要。