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01. 成果簡介 熒光原位雜交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一種以熒光標記取代同位素標記而形成的新的原位雜交方法。其通過雜交探針序列及其熒光，能提供標記位點在細胞核內的空間位置信息，與基于染色質構象捕獲（Chromatin Conformation Capture，3C）等各種生物技術（如4C，5C，HiC，ChIA-PET等）互補，成為研究染色質結構不可或缺的重要技術之一。 傳統的熒光原位雜交技術一般以含有目標物種來源的一段完整基因組片段作為模板，通過生物酶的作用進行片段化，之后進行熒光標記做出雜交探針，再固定細胞中，通過堿基互補配對原理對特定的基因組片段進行熒光標記并成像，獲得具體的核內空間信息。但是，傳統的原位雜交技術受限于模板本身的特性，具有準備時間長、所需模板量大、基因分辨率低、克隆中含有重復片段、需要加入物種特異的Cot-1DNA等缺點。尤其是其分辨率低的特點（分辨率在百kb的數量級），讓它在應用中受到了很大的限制。 本項成果提供了一種新的針對目標核酸靶標探針的制備方法（見圖1），該方法比傳統的FISH技術的分辨率提高了1-2個數量級（見圖2），可應用于傳統熒光原位雜交因分辨率不夠而不能探測、或者被錯誤探測的地方。該成果的具體步驟（見圖1）包括：（1）獲取感興趣的靶DNA序列；（2）使用轉座酶將靶DNA序列進行片段化的同時，在片段化的DNA序列兩端加上接頭序列；和（3）利用所述接頭序列，獲取所述片段化的DNA序列，以產生探針。本項成果的技術優勢在于：快速高效、模板需求量低、基因組分辨率高、且不需要Cot-1DNA。 圖1 探針制備方法的具體步驟。 02.應用前景 本項成果是一種快速高效、模板需求量低、基因組分辨率高、且不需要Cot-1DNA的熒光原位雜交方法，可作為現有的傳統熒光原位雜交技術的可選替代方案。尤其是該方法的分辨率高，比傳統的FISH技術的分辨率高1-2個數量級（見圖2），因此可應用于傳統熒光原位雜交因分辨率不夠而不能探測、或者被錯誤探測的很多地方。 例如，在基因組的三維結構中，TAD（拓撲結構域）是結構和功能的基本單元。TAD內部和TAD之間的增強子和啟動子發生的錯誤的相互作用，是一些癌癥發生的根本原因。而傳統的FISH技術因為分辨率的限制，探測不到這些錯誤的相互作用。因此本項成果在臨床有著廣泛的應用，可以用于癌癥及一些其它疾病的極早期檢測。 圖2  相比于傳統的BAC FISH（圖上方綠條，長度為152kb），僅用1.170 kb（紅條）長的TN5探針，就可以得到要標記的基因組位點的圖像。 圖中細胞核（藍色）中，紅色和綠色的點相互重疊，說明Tn5 FISH可以用傳統的BAC FISH進行驗證。黃色箭頭表示用Tn5 FISH（紅色通道，左上角插入圖）或BAC- FISH（綠色通道，左下角插入圖）進行成像。圖中比例尺為5μm。03. 知識產權 本項成果已申請1項國內發明專利，目前正在申請國際專利。04. 團隊介紹 本項目團隊負責人為清華大學教授、博士生導師，國家首批千人。團隊的主要研究方向涉及：生物信息學和基因組三維結構新方法的開發，利用細胞超分辨率成像、分子成像和生物信息學的方法進行基因組三維結構和系統生物學的研究選。團隊負責人曾多次主持或參與美國NIH的R01科研項目、中國國家自然科學基金及科技部的科研項目，已發表高水平學術論文200余篇。05. 合作方式 專利許可、合作開發。06. 聯系方式 郵箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

定量系統生物學是描述生命體的細胞、組織、器官以及整體水平上結構和功能各異的各種分子（包括基因、蛋白質、小分子代謝物等），以及分子在生命體的內部之間、與外界環境之間的相互作用，通過精準的分析測量技術、結合計算生物學來定性、定量構建生命的數字化模型，預測生理狀態或者疾病的功能、表型和轉化的前沿科學。生命體的運作是在基因調控下，由許許多多的生化反應形成

本實用新型公開一種小型新堆肥化裝置，包括堆肥室、保溫殼和控制器，所述堆肥室設置在保溫殼內部，堆肥室外壁上設有加熱帶，堆肥室底部有一腔體B，腔體B通過進氣管道與外部連通，所述進氣管道位于保溫殼外部一端連接有氣體流量計和電磁閥，所述保溫殼頂部設有出氣管道，所述出氣管道位于保溫殼外部一端連接有吸收瓶，所述堆肥室內部還設有溫度傳感器，所述保溫殼包括殼體和殼蓋，所述殼蓋位于殼體頂部，殼蓋內表面由中間向邊緣逐漸向下傾斜。本實用新型結構簡單，使用方便，能同時監測多種數據，并記錄分析，然后通過反饋控制保證堆肥化裝置維持在最好的條件下運行，從而提高堆肥效率，并且減少對周圍環境的污染。

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將城市污水處理廠的脫水污泥利用中水調制到適當濃度，然后對污泥進行熱堿預處理，使污泥細胞破壁，充分釋碳。在中溫條件下進行堿性厭氧發酵生產VFAs（揮發性脂肪酸），發酵后污泥在利用木屑和氯化鎂聯合調理后通過板框壓濾機進行高干脫水實現發酵液的回收并去除發酵液中部分的氮和磷。回收得到的 富含 VFAs 的發酵液添加到城市污水處理廠的生物處理單元，作為補充碳源，強化污水的生物脫氮除磷，從而達到去除污染物的目的。具體技術內容包括污泥預處理、污泥厭氧發酵產酸、污泥深度脫水以及有機 酸強化污水脫氮除磷技術。