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研制了國際首例穩定可逆的單分子光開關器件（ Science ,  2016 ,  352 , 1443;  J. Phys. Chem. Lett. ,  2017 ,  8 , 2849）；觀察到了低溫下聯苯基團由于σ單鍵的旋轉產生的精細立體電子效應（ Nano Lett. ,  2017 ,  17 , 856）；研究了分子間主客體相互作用的動力學過程（ Sci. Adv .,  2016 ,  2 , e1601113），揭示了羰基和羥胺反應形成酮肟的分子機制（ Sci. Adv. ,  2018 ,  4 , eaar2177），證實了利用單分子電學檢測方法研究單分子反應動力學的可行性，為實現單分子化學反應的可視化研究邁出了重要的一步。他們利用硅基單分子器件實現了具有單堿基對分辨率的DNA雜交/脫雜交動力學過程的研究（ Angew. Chem. Int. Ed. ,  2016 ,  55 , 9036）；在單分子水平上揭示了分子馬達水解的動力學過程（ ACS Nano , 2018 ,  11 , 12789），展現了單分子器件在單分子生物物理研究方面的可靠性。

本發明公開了一種大分子鏈模板法制備聚丙烯酸類復合高分子水凝膠的方法，以具有配位功能的大分子鏈為模板，在金屬離子的配位作用下引導丙烯酸單體配位、聚合，制備出具有高機械強度和自修復性能的高分子水凝膠。以質量分數計，該自修復水凝膠原料組分組成包括大分子模板２．５～１０份，單體５～２５份，水３０～６０份，金屬離子０．１～２．５份，引發劑０．１～２．５份。其特征是大分子模板的存在有效引導規整聚合物的制備，同時增加了水凝膠的機械強度和自修復能力。本發明所制備的復合水凝膠具有良好的力學性能及常溫下優異的自修復性能

 將醫學診斷和治療以“相輔相成”的方式合二為一，實現診療一體化（theranostics），成為提高疾病防控的重要手段。為了實現這一目標，診療試劑的設計和制備是關鍵。常用的構筑方式是將不同功能的分子連接或者混合起來。由于這些組分化學本質的不同，化學結構往往相差很大，設計和合成無疑會耗費大量的時間與精力，其應用條件（如劑量）的兼容性難以得到保證。因此，能否通過簡單的化學手段，合成結構相似但功能不同的分子，實現“一體化”與“多功能”的兼容，成為診療試劑設計的新思路。 針對這一問題，北京大學化學與分子工程學院張俊龍課題組進行了較為深入的研究。通過配體區域異構，對配體激發態到稀土的能量傳遞過程進行精準控制，在順/反式稀土異構體中，分別實現近紅外光學成像和光動力治療功能。近期，他們與美國德州大學奧斯汀分校的Jonathan L. Sessler教授深入討論、交流后，提出“異構賦能”的新概念，并在活體中驗證了兩個異構體在檢測與治療中的功能裂分。研究成果發表在Journal of the American Chemical Society（Split and Use: Structural Isomers for Diagnosis and Therapy，Yingying Ning, Yi-Wei Liu, Zi-Shu Yang，Yuhang Yao，Lei Kang，Jonathan L. Sessler*，Jun-Long Zhang*, J. Am. Chem. Soc. 2020, 142, 6761-6768）。

超分子調堵劑 HCP 是一種水溶性的陽離子高分子，是通過水解聚丙烯酰胺 的羧基陰離子與陽離子高分子反應生成凝膠進行調剖堵水的，HCP 具有交聯效 果明顯，生產成本較低的優勢。該技術從小試、中試，室內物模試驗到礦場試 驗，經過各階段試驗改進、不斷優化，逐步形成了一套配合聚合物驅的應用技 術，具備了一定的推廣條件。

一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 該成果圍繞雜交稻育性遺傳控制的關鍵問題，包括細胞質雄性不育與恢復性和秈粳雜種不育與親和性的分子遺傳基礎，開展了系統研究并取得了創新性重要成果，大大發展了作物遺傳育種理論和促進了雜交育種實踐。 一、克隆了最廣泛應用的野敗型細胞質雄性不育（CMS）基因WA352及其育性恢復（RF）基因Rf4，揭示了植物孢子體型CMS/RF系統的分子作用機理。成果被評述“在作物雜交育種和發展育種新策略具有重要的理論和實踐意義”。 二、克隆了包臺型CMS基因orf79及其恢復基因，闡明了植物配子體型CMS/R系統的分子作用機理。成果被認為“提供了植物核質互作的分子機制的新視點”。 三、克隆了控制秈粳稻雜種雄性不育的基因Sa ，發現Sa 是由2 個相鄰基因SaM和SaF 組成的復合座位，揭示出此類復合座位是控制植物雜種不育的普遍性分子遺傳基礎。成果被評論為“在植物雜種不育機理研究方面做出了重要貢獻”。 該成果在Nat. Genet, Plant Cell, PNAS, Mol. Plant, Annu. Rev. Plant Biol.等發表論文25篇，8篇代表論文總他引836次，被Nature, Science等刊物SCI他引616次，單篇最高SCI他引288次。獲授權發明專利6件，成果受到學術界的高度評價，被4篇專題文章評述，被“F1000”評論5次，入選科技部973計劃十周年紀念活動代表性成果，項目成果被多家育種單位應用并培育出雜交稻新品種。相關研究成果大大促進了植物分子遺傳學的發展，并在雜交稻育種中發揮了重要作用。 該成果榮獲2018年度國家自然科學獎二等獎。

一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 分子篩是指具有規則分子級別孔道結構的結晶硅鋁酸鹽，廣泛應用于催化與吸附分離工業過程。對于工業結構革新和綠色環保化工具有十分重要的意義。 我們長期從事分子篩材料的研究和開發工作，目的有多種先進的分子篩材料得以推出。 1應用于甲醇制烯烴反應的分子篩催化材料 我們基于對甲醇制烯烴反應與失活機理的理解，成功設計AlPO-34催化劑。AlPO-34骨架雜質量級的Si可產生痕量Brønsted酸中心，與反應物甲醇作用形成痕量苯基碳正離子進而引發烴池路線實現甲醇制烯烴反應，同時大大降低了甲醇制烯烴二次反應的發生。與工業化催化劑SAPO-34相比，AlPO-34將甲醇制烯烴反應中低碳烯烴收率提高一到兩個百分點，穩態壽命提高一倍。根據目前所開車的60萬噸MTO裝置的經濟效益測評,低碳烯烴收率每提高一個百分點,每年的凈利潤便可提高6000萬元（授權發明專利：ZL201110226964.4）。 2分子篩超薄納米片材料 分子篩超薄納米片具有短的孔道和較開放的晶穴,在保持分子篩擇形效果的同時可以有效降低客體分子的擴散阻力，在催化與吸附分離方面表現出更高的性能，受到廣泛的關注。我們使用便宜易得的模板劑與阻隔劑，成功制備了b軸取向的50納米以下的MFI分子篩納米片，其生產成本不足目前文獻報道的五分之一，產率高達80%，此方法極具工業應用前景。目前，該技術相關的發明專利已提交，處在審查階段。 3Lewis酸分子篩的規模化制備 我們開辟全新的方法，通過合成后處理技術將Sn、Zr等孤立金屬離子引入分子篩骨架，成功制備出一系列Lewis酸分子篩材料，并將其應用在多種催化反應中。其中，Sn-分子篩與Zr-分子篩在環氧化合物開環反應中表現出極其優異的性能，具有工業應用前景（授權發明專利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。 4應用于煙氣脫硝Fe-分子篩催化劑的直接合成 Fe-分子篩催化劑是新一代煙氣脫硝催化劑，其綜合性能已經可以與傳統V2O5-WO3/TiO2體系相媲美，且避免了使用高毒性組分V2O5所產生的環境污染問題，在歐美發達國家已得到推廣應用。我們成功開發原位晶化法，一步直接制備Fe-分子篩，解決了Fe-分子篩制備復雜，重現性差的問題，同時大大降低Fe-分子篩的生產成本，所制備樣品在煙氣脫硝反應中表現出優于Johnson Matthey產品的性能（CN201410527707.8）。

通過細胞生物學實驗發現，在哺乳動物細胞系COS7細胞中同時過表達liprin-α和LAR-RPTP，可以改變LAR-RPTP在細胞膜上的分布狀態，促進LAR-RPTP在細胞膜上形成集簇。這種受體蛋白的集簇化依賴于liprin-α和LAR-RPTP的相互作用。而liprin-α自身所具有的聚集能力能夠強化LAR-RPTP的集簇化。這一發現顯示lipr

李闖創課題組自加入南方科技大學以來，一直致力于創新性的合成方法的開發以及復雜活性天然產物的全合成研究，圍繞有機合成化學中的基礎性科學問題，探索和發展原創性的方法學，來進行復雜活性天然產物分子的全合成。課題組以生物活性天然產物合成為中心，以藥物研發為導向，充分發展和應用現代有機合成新策略及新技術，以求快速、高效以及多樣性地構建天然產物庫，從中發現新的

超分子調堵劑HCP是一種水溶性的陽離子高分子，是通過水解聚丙烯酰胺的羧基陰離子與陽離子高分子反應生成凝膠進行調剖堵水的，HCP具有交聯效果明顯，生產成本較低的優勢。該技術從小試、中試，室內物模試驗到礦場試驗，經過各階段試驗改進、不斷優化，逐步形成了一套配合聚合物驅的應用技術，具備了一定的推廣條件。