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利用植物化學(xué)遺傳學(xué)手段，以擬南芥乙烯過(guò)量合成突變體eto1-2和乙烯信號(hào)活化突變體ctr1-1為篩選材料，從2000種化學(xué)小分子文庫(kù)中篩選出了3種可抑制乙烯合成或反應(yīng)的小分子化合物：kynurenine（KYN），ponalrestat（PRT）和pyrazinamide（PZA）。他們?cè)缙诘难芯堪l(fā)現(xiàn)KYN能夠抑制乙烯所誘導(dǎo)的下游生長(zhǎng)素合成途徑中的一類(lèi)關(guān)鍵酶TAA1/TARs（He et al., 2011 Plant Cell），最近發(fā)現(xiàn)PRT也作用于乙烯下游反應(yīng)，抑制了生長(zhǎng)素合成途徑中的另一類(lèi)關(guān)鍵酶（相關(guān)工作正在整理發(fā)表中）。 不同于KYN和PRT，第三個(gè)小分子PZA只特異性抑制乙烯過(guò)量合成突變體eto1-2的“三重反應(yīng)”（圖A）。施加PZA處理可以抑制乙烯合成前體ACC所誘導(dǎo)的乙烯反應(yīng)，暗示PZA可能通過(guò)抑制ACC氧化酶（ACC oxidase，ACO）而抑制乙烯合成。體外生化分析發(fā)現(xiàn)，PZA無(wú)法直接抑制ACO催化活性，需要被擬南芥煙酰胺酶（nicotinamidase）轉(zhuǎn)化為pyrazinoic acid（POA）（圖B），進(jìn)而以POA的形式競(jìng)爭(zhēng)性抑制ACO的催化活性。 進(jìn)一步解析了擬南芥中ACO家族成員ACO2與POA復(fù)合物的高分辨率晶體結(jié)構(gòu)（2.1?），從原子層面揭示了POA的抑制機(jī)理（圖C和圖D）。晶體結(jié)構(gòu)表明，POA是通過(guò)與活性中心的一個(gè)鋅離子或鐵離子形成配位鍵而與ACO2結(jié)合。此外，POA與其周?chē)被嶂g形成的氫鍵、疏水相互作用以及范德華力，也鞏固了其與蛋白的結(jié)合。通過(guò)對(duì)ACO2蛋白關(guān)鍵氨基酸進(jìn)行突變，證實(shí)了POA或其類(lèi)似物2-PA可以模擬ACO的內(nèi)源底物ACC，從而競(jìng)爭(zhēng)性抑制了ACO的活性。這些結(jié)果不僅在原子層面上闡明了POA的抑制機(jī)理，還為進(jìn)一步優(yōu)化POA結(jié)構(gòu)，提高其抑制活性提供了理論基礎(chǔ)。

在沼氣工程、垃圾填埋場(chǎng)、污水處理廠等廢棄物處理項(xiàng)目中，會(huì)產(chǎn)生含有硫化氫組分的生物質(zhì)氣體，在其利用及排放過(guò)程中需要進(jìn)行脫硫凈化處理。本系統(tǒng)采用濕式催化氧化法，基于吸收-氧化原理，將硫化氫組分轉(zhuǎn)化為可回收利用的單質(zhì)硫，也可形成硫酸鹽副產(chǎn)，可滿足對(duì)原料氣進(jìn)行高效脫硫并使凈化后氣體達(dá)到相關(guān)要求及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。應(yīng)用于滲濾液沼氣工程、餐廚垃圾處理廠、污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)、垃圾中轉(zhuǎn)站等領(lǐng)域。

本成果提出并利用單種/多種相變納米粒子的熱學(xué)特性來(lái)對(duì)復(fù)雜液體樣品中進(jìn)行單種/多種生物標(biāo)志物的同時(shí)檢測(cè)的方法，其檢測(cè)靈敏度（至pg/ml）和檢測(cè)多重性（能夠同時(shí)檢測(cè)種生物標(biāo)志物分子）比傳統(tǒng)常規(guī)的檢測(cè)手段有很大的提高，從而有利于提高診斷可信度。此種新型的納米檢測(cè)技術(shù)在疾病監(jiān)測(cè)、控制以及診斷有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

自然界中含砷化合物中的雄黃、雌黃以及砒霜已被應(yīng)用于疾病的 治療中。作為一種礦物藥，雄黃的毒性，難溶解性，胃腸道刺激等不 利的因素限制了它的臨床應(yīng)用。為了克服這些不利因素，在入藥時(shí)必 須先對(duì)雄黃進(jìn)行炮制，以降低雄黃的毒性，減少服用藥物時(shí)對(duì)于人體 腸胃的刺激。傳統(tǒng)雄黃的炮制方法是水飛法和干研法。隨著納米技術(shù) 的發(fā)展，將雄黃進(jìn)行納米化處理可降低其毒性，是提高其利用率的方 法。但是運(yùn)用此方法來(lái)制備納米雄黃(α-As4S4)時(shí)極易產(chǎn)生 As2O3 和副雄黃(β-As4S4)，使得雄黃的品位

本方法以丙三醇作為溶劑及碳源快速制備大量粒徑小于 10 nm 的碳量子點(diǎn)。這種碳量子點(diǎn)的熒光量子產(chǎn)率能夠達(dá)到 30 %左右。制 備好的碳量子點(diǎn),不需要任何提純即可與成膜性較好的高聚物混合得 到熒光碳量子點(diǎn)薄膜。而且這種碳量子點(diǎn)毒性低，水溶性好，熒光量 子產(chǎn)率高，在細(xì)胞及活體成像方面表現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì)。總之，該制備方 法簡(jiǎn)單易行，材料來(lái)源廣泛且廉價(jià)，產(chǎn)率大。所得的熒光碳量子點(diǎn)具 有熒光量子產(chǎn)率高、易成膜、低細(xì)胞毒性且耐光漂白等性質(zhì)，已經(jīng)作 為生物成像劑用于細(xì)胞的熒光共聚焦成像

一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 蛋白質(zhì)類(lèi)材料具有良好的生物相容性和優(yōu)異的生物活性，在醫(yī)用材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。多種材料已在臨床前動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí)了其優(yōu)異的生物活性。現(xiàn)有蛋白材料多從天然生物來(lái)源中提取，理化性質(zhì)不穩(wěn)定，材料性質(zhì)難以理性設(shè)計(jì)。本技術(shù)利用合成生物學(xué)技術(shù)和化學(xué)修飾技術(shù)，建立了從分子結(jié)構(gòu)到材料性質(zhì)均能理性設(shè)計(jì)的蛋白材料研發(fā)平臺(tái)，發(fā)展了多種具有智能響應(yīng)性和獨(dú)特理化性質(zhì)的生物醫(yī)用蛋白材料，包括具有非天然催化活性的酶制劑、能夠用于傷口修復(fù)和藥物緩釋的可注射蛋白凝膠、多功能靶向抗腫瘤蛋白納米藥物、3D打印蛋白植入材料等。

本項(xiàng)目基于生物傳感分析技術(shù)，利用納米增強(qiáng)的多層累積生物酶固定化技術(shù)，選擇各大類(lèi)農(nóng)藥殘留限量最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以有機(jī)磷和氨基甲酸脂類(lèi)農(nóng)藥作為檢測(cè)的主要目標(biāo)，創(chuàng)新性地研發(fā)出用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的生物傳感快速篩查裝置及系統(tǒng)。 一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 農(nóng)藥殘留問(wèn)題是關(guān)系到國(guó)計(jì)民生和環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題，對(duì)食品和飲用水安全、生態(tài)和環(huán)境保護(hù)極為重要。本項(xiàng)目基于生物傳感分析技術(shù)，利用納米增強(qiáng)的多層累積生物酶固定化技術(shù)，選擇各大類(lèi)農(nóng)藥殘留限量最嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，以有機(jī)磷和氨基甲酸脂類(lèi)農(nóng)藥作為檢測(cè)的主要目標(biāo)，創(chuàng)新性地研發(fā)出用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的生物傳感快速篩查裝置及系統(tǒng)。 項(xiàng)目特色： 基于納米生物傳感器技術(shù)，利用農(nóng)藥可抑制生物活性物質(zhì)的原理，充分發(fā)揮復(fù)合納米材料的增效作用，用生物活性物質(zhì)作為敏感基元。 針對(duì)不同檢測(cè)體系設(shè)計(jì)出臺(tái)式農(nóng)藥殘留傳感檢測(cè)系統(tǒng)和便攜式農(nóng)藥殘留傳感檢測(cè)系統(tǒng)。 研發(fā)的農(nóng)藥殘留檢測(cè)系統(tǒng)靈敏度高、特異性強(qiáng)、響應(yīng)速度快，操作簡(jiǎn)便。 主要技術(shù)性能指標(biāo)： 農(nóng)藥殘留最低檢測(cè)限可達(dá)到10-9 mg/kg 檢測(cè)范圍可達(dá)到國(guó)家制定的79種農(nóng)藥在32種農(nóng)副產(chǎn)品中的197項(xiàng)農(nóng)藥最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)及160種農(nóng)藥在19種作物上的351項(xiàng)推薦性最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)。 單個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間可以控制在2分鐘。 技術(shù)儀器穩(wěn)定性強(qiáng)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差滿足RSD ≤2%。

全波段顯色生物檢測(cè)儀結(jié)合了最新的成像技術(shù)、全波段超穩(wěn) LED 光源技術(shù)、 大視場(chǎng)高分辨率成像技術(shù)、智能數(shù)據(jù)處理技術(shù)、云數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，可以對(duì)生物免 疫酶聯(lián)反應(yīng)、蛋白質(zhì)濃度、血糖含量以及 pH 值等以顯色為最終現(xiàn)象的生物信息 進(jìn)行便攜式的、高速的、大批量檢測(cè)。通過(guò)超穩(wěn)定的成像技術(shù)、圖像處理技術(shù)和 發(fā)光技術(shù)，使用一次成像的方式對(duì)大批量生物樣本進(jìn)行瞬時(shí)檢測(cè)，提高對(duì)肝炎、 流感、艾滋病等傳染性疾病的檢測(cè)效率和準(zhǔn)確率。該項(xiàng)技術(shù)同時(shí)可應(yīng)用于肉制品、 乳制品的質(zhì)量檢測(cè)，提高對(duì)豬病疫情、乳制品菌種群落監(jiān)控的時(shí)效性。

我國(guó)面臨著能源短缺與大量石油資源未能有效開(kāi)發(fā)利用的突出問(wèn)題，目前平均石油采收率不及35%，約有2/3的石油資源留在地下有待開(kāi)發(fā)。微生物采油是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)有效的提高原油采收率技術(shù)，該技術(shù)具有成本低、不傷害儲(chǔ)層、環(huán)境友好等特點(diǎn)，符合能源與環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略方向。近10年來(lái)，針對(duì)微生物采油技術(shù)的難題進(jìn)行攻關(guān)，系統(tǒng)地研究了微生物在位繁殖效應(yīng)與驅(qū)油機(jī)制和微生物驅(qū)油傳遞與界面反應(yīng)過(guò)程，提出并建立了驅(qū)油過(guò)程中微生物在位繁殖效應(yīng)模型；引入現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，發(fā)展了油藏微生物群落結(jié)構(gòu)與功能微生物的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)；開(kāi)拓性地建立了微生物采油調(diào)控技術(shù)體系。研究成果已形成知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)13項(xiàng)，其中，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利5項(xiàng)、國(guó)際PCT專(zhuān)利3項(xiàng)。獲2008年上海市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)，2010年獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。