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雌激素受體ER存在ERα和ERβ兩種亞型，ERα主要表達在乳腺、子宮等女性生殖系統中；ERβ則廣泛地表達在中樞神經系統、心血管系統、消化系統、免疫系統當中。因此，ER被認為是許多重要疾病的潛在靶標，研究ER的選擇性機制和發現高活性和高選擇性ER調節劑（SERM）具有重要的社會經濟價值。華東理工大學首先采用常規分子動力學和分子拉伸動力學模擬方法闡明了ERα和ERβ的選擇性機制。采用基于對接的虛擬篩選策略，通過酵母雙雜交生物測試系統，發現了18個結構新穎的高活性和選擇性的先導化合物，其中雙效化合物展現出很好的抗細胞增殖活性。這些結構新穎的先導物極具作為治療ER靶標相關臨床疾病的應用前景。

常見海產動物耗氧率的研究 1.1黑鯛耗氧率晝夜變化及與體重、水溫的關系研究 研究了黑鯛(Sparusmacrocephalus)耗氧率的晝夜變化規律及其與體重、水溫的關系,結果表明,黑鯛氧率隨水溫的升高而升高,隨個體的增大而降低;23:00耗氧率最高,為3.16±0.26μg·(g·min)~(-1),07:00左耗氧率最低,為0.74±0.59μg·(g·min)~(-1)。黑鯛白天的平均耗氧率為1.98±0.84μg·(g·min)~(-1),夜間的平均氧率為1.96±0.63μg·(g·min)~(-1),其代謝水平的晝夜變化不明顯(n=10,t=0.034t0.05)。 1.2褐菖鲉耗氧率及窒息點的初步研究 實驗應用測定流水中溶氧量的方法,對褐菖鲉耗氧率、窒息點及耗氧率晝夜變化進行研究。結果表明,在pH8.0、鹽度24.5、水溫17℃的水質條件下耗氧率晝夜變化不明顯(P=0.422),平均值晚上略高于白天,凌晨05:00耗氧率最高,為233.04±25.36mg/kg·h;耗氧率、耗氧量與體重的關系分別為Q0.7077R=1433.9W-(R2=0.992,P0.001)、QC=1.4298W0.2926(R2=0.956,P0.001);水溫對褐菖鲉的耗氧率有極顯著影響(P0.01);pH值在8.0時耗氧率最低。窒息點隨著個體的增大而降低,相同體重的魚窒息點隨著水溫的升高而升高。 1.3溫度和鹽度對美國紅魚耗氧率和排氨率的影響 實驗測試了體重460～550g的美國紅魚在不同水溫(13、16、19、22、25、28℃)和不同鹽度（16、18、21、24、27、30、34）下的耗氧率和排氨率，結果：美國紅魚的耗氧率和排氨率均隨溫度的增加而增加；不同溫度的耗氧率和排氨率差異極顯著（P0.001）；在16～34℃范圍內，鹽度變化對美國紅魚的耗氧率無顯著影響（P=0.479）。 2幾種重要水產品活體運輸技術研究 實驗對幾種重要的貝蝦魚的幾種運輸方法進行了研究，結果：南美白對蝦在17℃時，經7h干法運輸實驗成活達78.6%，脊尾白蝦在10℃時經6h干法運輸實驗成活達85.4%，霧化干法運輸適宜二種蝦的短途運輸；淋浴法實驗表明：南美白蝦在17℃時水溫控制較合適，經44h實驗成活率達93.3%，脊尾白蝦在10℃時運輸水溫較適宜，經44h實驗成活率達92.5%；活水車運輸時南美白蝦在15℃時水溫控制較合適，經48h實驗成活率達93.7%，脊尾白蝦在10℃時運輸水溫較適宜，經48h實驗成活率達92.1%；梭子蟹采用霧化干法和活水車運輸，5℃時溫控較合適，成活率分別為93.3%和98.6%；大黃魚、美國紅魚、鱸魚、黑鯛用活水車運輸在10℃時，經24h運輸成活率均在90%以上。結論：降低水體變質是有效提高運輸成活率的重要方法。 3水產品活體運輸設備的研究 研究設計了活體運輸車，集成裝備箱體、環境控制、自動凈化、高效增氧、霧化技術、智能控制系統等關鍵設備技術，運輸過程中不需對蝦蟹類進行藥物麻醉，有效降低運輸過程中的死亡率，可進行遠距離長時間運輸。研究開發了水產品活體短途分送包裝容器等，保活時間長并且操作簡便、成本低廉、適于大規模推廣。 4水產品活體運輸技術規范和標準 研究了水產品運輸過程工藝，確定了相關的生產技術操作指標，制定了海水魚類活魚船運技術規范、海水魚類活魚車運技術規范、蝦類活體運輸技術規范、梭子蟹活體運輸技術規范。

針對秸稈直接還田難、綜合利用率低、焚燒污染嚴重，土壤碳庫匱缺、耕地質量提升乏力等“老、大、難”問題，沈陽農業大學率先提出了“秸稈炭化還田”新理論，確立了“以生物炭為核心，以炭化技術為基礎，以生物炭基肥料和生物炭基土壤改良劑為主要發展方向，兼顧能源化利用”的技術路線。2005年以來，圍繞“生物炭暨秸稈炭化綜合利用技術研究與應用”，項目組先后突破了生物炭規模化制備與農業應用關鍵技術，構建了全產業鏈技術體系，推動了成果高效轉化，為秸稈間接還田開辟了一條新途徑。    1. 研發出“半封閉式亞高溫缺氧干餾炭化工藝”和“組合式多聯產生物質快速炭化設備”，突破了秸稈“低成本、大批量制炭”的產業技術瓶頸。該工藝設備對原料適應能力強、生物炭生產效率高、能耗低，有效解決了農作物秸稈密度低、含水量高、預處理能耗大、炭化效率低等問題。所制備的生物炭含碳量高、孔隙豐富，可廣泛用于土壤碳封存、農田溫室氣體減排、化肥減量增效、耕地質量提升等領域。    2. 開發出生物炭基肥料等系列生物炭基農業投入品，集化肥減量、土壤改良、節本增效等功能于一身，寓土壤改良與土壤利用之中，突破了生物炭規模化田間應用技術瓶頸。綜合運用作物學、土壤學、植物營養學、微生物學、生物信息學等方法，系統揭示了生物炭固碳、改土、保肥、持效、促生作用規律與機制。在此基礎上，遵循養分歸還學說和農田生態系統物質循環規律，發明了以生物炭為載體生產專用肥料、土壤改良劑、水稻育苗基質的技術與方法，開發出以生物炭基肥料為代表的系列生物炭基農業投入品，能夠在不增加農民生產成本的情況下實現秸稈間接還田，解決了生物炭直接還田成本高、推廣難、市場化程度低等問題，打通了生物炭規模化田間應用“最后一公里”，改變了化學類緩控釋肥料只減肥、改土作用不明顯、只在當季起作用的局面。    3. 開展了大規模試驗示范，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，實現了成果轉化。針對集中處置利用與秸稈等農林廢棄物分布廣、收儲運困難之間的矛盾，構建了“分散制炭、集炭異地深加工”產業模式，將產業鏈中的運輸成本降低約 70%；制定了《生物炭基肥料》農業行業標準并首次發布，突破了制約生物炭技術產業化和行業健康發展的“瓶頸”問題。    截至 2016 年底，項目技術累計推廣 1090.2 萬余畝，輻射全國 20 余個省（市、自治區）。其中，2014-2016 年，項目技術推廣應用 575 萬畝，新增銷售額 19665.6萬元，新增利潤 2359.9 萬元，節支增收 42890.9 萬元。合計新增經濟效益 45250.8萬元。

本項目分析了現有防排煙系統存在的問題或不合理的地方，提出了較為合理的防排煙系統設計方案，并進一步深化了火場送風排煙應用技術，為火場排煙應急處置技術提供基礎；通過總結分析，獲得了機場航站樓或鐵路站房等大空間建筑防火分隔方式，以及地下商業建筑及其與地鐵等軌道交通連接的防火分隔處理方式，為實際工程應用提供了借鑒方法；提出了數字化預案的編制方法，針對不同的城鎮重要功能節點，制訂了具有較強針對性的滅火救援預案，可為該類場所豐富完善滅火救援預案提供參考。

隨著社會的發展與進步，日益突出的能源供需矛盾不斷將尋找清潔、高效、經濟的新型能源材料推向研究前沿。熱電材料是一類能利用熱電效應，直接將熱能（包括太陽能、地熱、工業余熱等能量）轉換成電能的材料，由于熱電轉換技術便捷、環保等優勢，在車載冰箱、深空探測器電源等領域具有不可替代的地位，受到科學家們的高度重視。而探索發現低成本、高豐度、低毒性的高效熱電材料，是該領域基礎研究的重點，是一項面臨巨大挑戰的研究工作。 吳立明2004年發明了獨特且安全的固相合成方法——硼硫化法（J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 4676-4681.），近期，課題組利用該方法，發現了一種新的四方相α-CsCu5Se3，并實現宏量合成。該材料擁有前所未見的獨特晶體結構：Cs+由類中國結形狀的Cu8Se8結構單元構筑的三維無限擴展結構，其中鑲嵌Cs+金屬陽離子。α-CsCu5Se3熱穩定性好，表現出典型晶態固體的熱傳輸行為，并遵循Umklapp散射機制，這與具有類液態的熱傳導行為的二元化合物Cu2-xSe完全不同。晶體學及熱傳輸性能研究表明α-CsCu5Se3指出了一個有效抑制Cu+液體傳輸行為特征的方法。與吳立明老師2016年發現的高性能熱電材料CsAg5Te3（Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 11431–11436）相比，α-CsCu5Se3的晶體單胞體積減小了30％，導致材料具有更強的原子間d軌道重疊作用，從而顯著降低有效質量(m*)，這使得α-CsCu5Se3相比于CsAg5Te3實現了功率因子200％的增長，達到8.17 μW/cm/K2，是目前報道的堿金屬富銅硫屬化合物中最高值；同時，理論研究表明，由于結構中的Cu–Se軟化學鍵和Cs+ 離子擾動作用，該材料具有很低的熱導率。綜合上述各方面因素，該化合物的本征熱電優值ZT達到1.03（980 K）。進一步通過Sb摻雜優化熱電性能的研究發現：Sb3+的孤對電子能夠增大材料的晶格非諧性，有效增強Umklapp型散射，從而降低聲子速度，使得α-Cs(Cu0.96Sb0.04)5Se3的晶格熱導率進一步降低至0.40 W/m/K，熱電優值ZTmax提升到1.30。該工作系統深入研究了α-CsCu5Se3體系結構和熱電相關性能的關系，為低成本，高豐度，高性能硫屬化合物材料的設計探索研究邁出重要的一步。

研究成果在潤揚大橋、蘇通大橋和南京地鐵工程、青海地區電力工程和江蘇省市政工程等國家重大工程中應用，申請發明專利13項，共發表論文222篇，其中有100篇被SCI或EI收錄，該項目研究成果在近五年的推廣應用中，共制備高性能砼1500多萬方，工業替廢渣取代水泥203萬噸，節約標準煤19.88萬噸，減少二氧化碳排放量142萬噸，工程使用壽命延長產生的經濟效益更為可觀，預計總的社會效益累計超過13億元。并于2006年獲得江蘇省科技進步一等獎。

2020年2月4日，中國工程院院士、國家衛健委高級別專家組成員、浙江大學醫學部教授李蘭娟團隊，在武漢公布治療新型冠狀病毒感染的肺炎的最新研究成果。根據初步測試，在體外細胞實驗中顯示：（1）阿比朵爾在10～30微摩爾濃度下，與藥物未處理的對照組比較，能有效抑制冠狀病毒達到60倍，并且顯著抑制病毒對細胞的病變效應。（2）達蘆那韋在300微摩爾濃度下，能顯著抑制病毒復制，與未用藥物處理組比較，抑制效率達280倍。李蘭娟院士說，抗艾滋病藥物克力芝對治療新型冠狀病毒感染的肺炎效果不佳，且有毒副作用。她建議將以上兩種藥物列入國家衛健委《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第六版)》。

近幾年，硅基集成電路的速度遭遇瓶頸、停滯不前，解決的辦法之一是引入光子學器件，部分取代電子學集成電路中的信號處理和互聯器件，這就要求光子學器件具有像電子學集成那樣的小尺度和三維集成能力，同時具有和電子學集成兼容的制備工藝。這些要求使得光電混合集成面臨巨大的挑戰，是一個世界性的難題。 光學所張家森教授團隊與信息科學學院彭練矛教授團隊合作，提出了基于表面等離激元和碳納米管的三維光電混合集成系統，該系統與現有的COMS制備工藝兼容，可以實現光子學和電子學的三維集成和互聯，為解決集成電路的速度瓶頸提供了一種方法。他們演示了幾種集成回路，包括在片光操控回路、波長和偏振復用回路和具有COMS信號處理電路的集成模塊。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 這種三維集成系統的優點包括：1. 使用低溫COMS兼容制備工藝，可以在單片集成回路中集成光子學模塊、電子學信號處理系統和存儲系統；2. 利用具有原子厚度的碳納米管材料以及金屬工藝，使得光子學集成和電子學集成在材料上兼容；3. 基于表面等離激元使得光子學器件尺度可以和電子學器件尺度相近，便于集成；4. 碳納米管的工作波段可以覆蓋整個通訊波段，這是硅材料無法做到的；5. 光電探測器工作于光伏模式，可以減小能耗。該工作是首次利用原子厚度材料實現三維光電混合集成，可以實現更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同時，有可能解決電子學集成回路在速度上的瓶頸。 上述實驗結果近期發表于最新一期《自然 電子學》雜志。 相關文獻：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).

北京大學量子材料中心王健研究組與合作者在鈦酸鍶（SrTiO3）襯底上外延生長的單原胞層厚（0.55 nm）鐵硒（FeSe）薄膜中觀測到了具有磁激發跡象的玻色模式和強非磁性雜質誘導的準粒子束縛態。兩項發現為超導機制備受爭議的單原胞層鐵硒薄膜提供了異號配對的重要實驗證據，表明在該體系中盡管界面電–聲耦合被認為可以增強超導特性，自旋漲落對于庫珀對的配對有著不可忽略的作用，或對鐵基高溫超導機理的統一理解提供重要參考。 提升超導轉變溫度和理解庫珀配對機制是超導領域兩個最重要的研究方向。在以往的鐵基超導研究中，基于電子–空穴費米口袋嵌套的s±波配對被廣泛接受。然而對于AxFe2?ySe2 (A = K, Rb, Cs, Tl)、(Li1?xFex)OHFe1?ySe，尤其是單原胞層 FeSe/SrTiO3等一系列重電子摻雜鐵硒化合物，重電子摻雜會導致費米能級上移，進而導致布里淵區中心Γ點的空穴費米口袋降至費米能級以下，使得電子–空穴費米口袋嵌套理論失效。因而，鐵基超導中的s±配對圖像受到嚴峻挑戰。 鈦酸鍶襯底上外延生長的鐵硒薄膜具有鐵基超導家族最簡單的分子結構和最高的超導轉變溫度（能隙閉合溫度的典型值為65 K），自2012年被清華大學薛其坤團隊發現以來在國際凝聚態物理領域掀起了研究熱潮。前期，北京大學王健研究組與薛其坤研究組合作采用電輸運和抗磁性測量首次報道了單層鐵硒中高溫超導的直接證據（Chin. Phys. Lett. 31, 017401 (2014)，被Science編輯選擇文章Science 343, 230 (2014)報道）。然而，其中的超導配對機制，一直存在爭議，始終懸而未決。 為了揭示單層鐵硒中的超導配對機制，王健研究組開展了一系列系統的實驗。實驗中的單層鐵硒超薄膜采用分子束外延技術生長于鈦酸鍶襯底。通過原位超高真空（~10?10 mbar）原位掃描隧道譜探測，研究組發現超導能隙外存在由電子–玻色子耦合導致的鼓包（hump）結構。系統的掃描隧道譜實驗揭示以該鼓包為特征的玻色模式更接近磁激發信號（圖1），極有可能是充當配對媒介、且連接布里淵區近鄰角落（M點）電子費米口袋的(π,π)自旋漲落。超導序參量作為復數，其在費米面上的分布存在同相位（保號：sign-preserving）與反相位（異號：sign-reversing）兩種情形。雜質散射作為一種相位敏感技術，已廣泛應用于以往超導配對研究。其中非磁性雜質尤為特殊，其選擇性地局域破壞s±波、d波等異號配對，實驗上表現為誘導超導能隙內的束縛態，而對傳統保號s波配對無明顯效應，因此可用于區分異號和保號配對圖像。王健研究組采用沉積于單層鐵硒表面的強非磁性雜質鉛（Pb）吸附原子作為散射中心，實驗中發現相對于正常超導譜形，鉛原子在超導帶隙邊界附近誘導出電子型譜權重增強，同時超導能隙減弱（圖2）。該特征是‘隱’束縛態的典型信號。系統的勢散射強度調節（圖2(d)）等實驗也印證了這一觀點，有力地說明單層鐵硒超導能隙函數存在異號。同時，基于異號配對圖像，如擴展s±波（圖2(e)），南京大學王強華教授與南京師范大學高繹教授理論上定性復現了非磁性雜質誘導的超導譜形重構。上述的玻色模式與非磁雜質散射兩項研究成果一致支持單層鐵硒中存在以自旋漲落為媒介的異號配對，為最終澄清單層鐵硒的界面高溫超導機制奠定了重要基礎，同時也預示具有不同費米面構型的鐵基高溫超導體或存在統一解釋。圖1. 單原胞層 FeSe中具有磁激發跡象的玻色模式。(a) 單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示超導能隙外由電子–玻色子耦合導致的鼓包結構；(b) Ω/2Δ1與Δ1的統計負關聯（Ω：玻色模式能量；Δ1：內超導能隙）。圖2. 單原胞層 FeSe中強非磁性雜質誘導的準粒子束縛態。(a) Pb吸附原子的STM形貌圖；(b) Pb吸附原子和正常單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示9.5 mV處存在‘隱’束縛態；(c) 跨Pb吸附原子的掃描隧穿線譜；(d) 101組Pb吸附原子掃描隧穿譜（黑實線下方）與無吸附原子時的掃描隧穿譜（黑實線上方）對比；(c) 擴展s±波圖像下非磁性雜質的模擬局域態密度譜。 兩項工作分別于2019年5月22日和2019年7月15日發表于Nano Letters（Nano Lett. 19, 3464?3472 (2019)）、Physical Review Letters（Phys. Rev. Lett. 123, 036801 (2019)）。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00144、https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.036801。 其中Nano Letters文章北京大學博士生劉超飛為第一作者，北京大學王健教授為通訊作者；Physical Review Letters文章，北京大學博士生劉超飛、王子喬和南京師范大學高繹教授為共同第一作者，北京大學王健教授和南京大學王強華教授為共同通訊作者。 以上工作得到了國家自然科學基金、國家重點研發計劃、量子物質科學協同創新中心、中科院卓越創新中心、北京市自然科學基金、江蘇省自然科學基金等經費的支持。王健特別感謝謝心澄、王垡、徐莉梅、任澤峰以及量子物質科學協同創新中心在北大超高真空分子束外延與低溫掃描隧道顯微鏡實驗室搭建過程中給予的支持。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨特本征性質的石墨烯三維體相材料是材料學研究中兼具學術價值和實用意義的重大挑戰。本項目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨立且懸空的二維石墨烯單元通過片層邊緣的化學鍵構筑而成。該材料具有良好的機械性能，在常溫可見光下作用下具有電子發射能力，在瓦特功率級別的可見波段激光或聚焦的太陽光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實現有效的直接光驅動，此現象為國內外所首次觀察及報道，為石墨烯帶來了一種激動人心的潛在應用價值。上述材料的制備及相關性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉換與存儲等領域的應用提供材料支持與相關理論支撐。