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鹽堿、干旱、高溫、凍害和洪澇等逆境脅迫嚴(yán)重影響作物的正常生長發(fā)育，是造成農(nóng)作物減產(chǎn)和品質(zhì)下降的主要原因之一，嚴(yán)重影響 農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。另一方面，對(duì)于糧食作物和多數(shù)經(jīng)濟(jì)作物來說， 其功能葉片中的同化產(chǎn)物和衰老葉片中的營養(yǎng)物質(zhì)不斷向產(chǎn)量器官 的轉(zhuǎn)運(yùn)，對(duì)作物產(chǎn)量和品質(zhì)性狀的形成具有重要的作用，作物的過早 衰老不僅直接影響糧食作物的產(chǎn)量和品質(zhì)等要素，對(duì)于綠葉類作物和 觀賞花卉還會(huì)影響到其貨架壽命以及觀賞價(jià)值等。 克隆葉片衰老和逆境抗性相關(guān)基因，并利用生物工程技術(shù)調(diào)控其 在主要經(jīng)濟(jì)作物中的表達(dá)方式和表達(dá)水平，是提高和穩(wěn)定作物產(chǎn)量、 改善作物品質(zhì)性狀的有效手段，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。然 而，很多衰老或逆境抗性相關(guān)基因在植物細(xì)胞中高表達(dá)后，在增強(qiáng)轉(zhuǎn) 基因植株對(duì)特定脅迫的抗性、延緩植株衰老的同時(shí)，往往伴隨著對(duì)植 株正常生長和發(fā)育的不利影響，如導(dǎo)致植株矮小、生長遲緩或產(chǎn)量下 降等，導(dǎo)致該基因無法直接應(yīng)用于抗逆作物的培育。如果可以特異性 地表達(dá)這些基因，讓它們?cè)谔囟ǖ陌l(fā)育階段或脅迫條件下高表達(dá)，而 在正常的生長過程中維持在較低的基礎(chǔ)水平，可以大大提高它們?cè)诨?因工程中的應(yīng)用性。 課題組前期克隆了一個(gè)植物葉片衰老的負(fù)調(diào)控因子。在轉(zhuǎn)基因植 物中過表達(dá)該基因可以顯著延緩植物的衰老，并賦予植物對(duì)高鹽、干 旱等脅迫的抗性，但是，轉(zhuǎn)基因植物的生長發(fā)育受到明顯抑制，導(dǎo)致 該基因無法被直接應(yīng)用于抗逆作物的育種工作。課題組前期還分離鑒 定了一段含有 14 個(gè)氨基酸的多肽序列，命名為 WX01。我們對(duì) WX01 的功能研究發(fā)現(xiàn)其包含獨(dú)特的蛋白降解信號(hào)，能夠響應(yīng)發(fā)育與環(huán)境信號(hào)，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控與它融合的目的蛋白的穩(wěn)定性，從而使目的蛋 白在光下正常旺盛生長的植株中降解、但在啟動(dòng)衰老或者高鹽、高溫 和失水等多種逆境脅迫條件下特異積累。我們利用 WX01 與前述衰 老負(fù)調(diào)節(jié)因子構(gòu)建了融合基因 WX02，并轉(zhuǎn)入模式植物擬南芥中，發(fā) 現(xiàn)該融合基因可以恢復(fù)衰老負(fù)調(diào)節(jié)因子積累造成的植株矮小、生長抑 制的表型，但是保留了其延緩衰老、促進(jìn)光合和提高轉(zhuǎn)基因植物對(duì)高 鹽、干旱等逆境脅迫的抗性的功能。課題組進(jìn)一步將 WX02 融合基因 轉(zhuǎn)入經(jīng)濟(jì)作物大豆中進(jìn)行功能驗(yàn)證，獲得了可穩(wěn)定遺傳的多個(gè)株系單 拷貝純合轉(zhuǎn)基因大豆材料。對(duì)轉(zhuǎn)基因大豆的表型分析同樣證明， WX02 轉(zhuǎn)基因大豆對(duì)高鹽、干旱脅迫的抗性顯著提高。上述研究結(jié)果 表明 WX02 融合基因在抗逆轉(zhuǎn)基因作物新品種培育中具有重要的應(yīng) 用價(jià)值。圍繞該項(xiàng)目已經(jīng)申請(qǐng)了 2 項(xiàng)國家發(fā)明專利，1 項(xiàng)國際 PCT 專 利，其中 1 項(xiàng)國家發(fā)明專利已經(jīng)獲得授權(quán)。 

該技術(shù)涉及一項(xiàng)基于聚苯乙烯基的載體高分子微球的生產(chǎn)技術(shù)。產(chǎn)品經(jīng)改性后，可獲得表面帶-Cl、-NH3等功能性基團(tuán)的微球。 

本發(fā)明公開了一種生物分子分離裝置及分離方法，本發(fā)明所述的生物分子分離裝置為包括至少一個(gè)容納樣品的噴射裝置，噴射裝置與電極相對(duì)設(shè)置，電極表面為弧形或斜面，噴射裝置和電極與電源連接。本發(fā)明所述的生物分子分離方法包括以下步驟：a、噴射裝置內(nèi)為待分離樣品，不同生物分子在電場(chǎng)的作用下向出口端運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生物分子預(yù)分離；b、不同生物分子以不同速度從噴射裝置噴出，進(jìn)入電場(chǎng)，在電場(chǎng)中進(jìn)一步分離；c、不同生物分子通過電場(chǎng)后與電極表面發(fā)生碰撞，生物分子以不同的初速度向一側(cè)做拋物線運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)樣品分離。本發(fā)明可以高效、精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)生物分子分離，得到純度高、分子組成單一的樣品，滿足科研需要，可在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域應(yīng)用。

 將醫(yī)學(xué)診斷和治療以“相輔相成”的方式合二為一，實(shí)現(xiàn)診療一體化（theranostics），成為提高疾病防控的重要手段。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，診療試劑的設(shè)計(jì)和制備是關(guān)鍵。常用的構(gòu)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(xué)本質(zhì)的不同，化學(xué)結(jié)構(gòu)往往相差很大，設(shè)計(jì)和合成無疑會(huì)耗費(fèi)大量的時(shí)間與精力，其應(yīng)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(xué)手段，合成結(jié)構(gòu)相似但功能不同的分子，實(shí)現(xiàn)“一體化”與“多功能”的兼容，成為診療試劑設(shè)計(jì)的新思路。 針對(duì)這一問題，北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院張俊龍課題組進(jìn)行了較為深入的研究。通過配體區(qū)域異構(gòu)，對(duì)配體激發(fā)態(tài)到稀土的能量傳遞過程進(jìn)行精準(zhǔn)控制，在順/反式稀土異構(gòu)體中，分別實(shí)現(xiàn)近紅外光學(xué)成像和光動(dòng)力治療功能。近期，他們與美國德州大學(xué)奧斯汀分校的Jonathan L. Sessler教授深入討論、交流后，提出“異構(gòu)賦能”的新概念，并在活體中驗(yàn)證了兩個(gè)異構(gòu)體在檢測(cè)與治療中的功能裂分。研究成果發(fā)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）。

研究團(tuán)隊(duì)長期致力于配位聚合物多孔材料的設(shè)計(jì)、功能和機(jī)理研究，已發(fā)展了“動(dòng)力學(xué)控制的柔性”（J.Am.Chem. Soc.2008, 130,6010;Natl. Sci. Rev.2018,5,907）、“親水孔道捕獲疏水分子”（Nat. Commun.2015,6,8697）、“控制客體分子構(gòu)型調(diào)控吸附選擇性”（Science 2017,356,1193）等多種吸附分離理論/概念。最近，他們又提出了一種新的吸附分離原理，稱為中間尺寸分子篩（intermediate-sized molecular sieve，iSMS），能在復(fù)雜混合物只吸附中間尺寸的目標(biāo)成分，解決類似苯乙烯分離提純等重大需求。為實(shí)現(xiàn)這種特殊的吸附行為，多孔材料必須具有合適的柔性，從而結(jié)合熱力學(xué)原理（太小的分子吸附能不足以打開柔性框架）和動(dòng)力學(xué)原理（太大的分子尺寸超過打開的孔窗）排除非目標(biāo)成分。他們?cè)O(shè)計(jì)合成了一例具有限制柔性的配位聚合物多孔材料MAF-41，實(shí)現(xiàn)了在乙苯、苯乙烯、甲苯和苯混合物中超高效純化苯乙烯（選擇性3300）的目標(biāo)，只需一次吸附脫附循環(huán)，即可獲得純度99.9%+的苯乙烯。MAF-41還具有超高熱穩(wěn)定性（500 oC）、水穩(wěn)定性（沸水，pH 3?14）以及超疏水特性，有利于實(shí)際應(yīng)用。

中試階段/n項(xiàng)目背景:常規(guī)的塑化方法有兩輥開煉機(jī)、密煉機(jī)、單螺桿塑化擠出機(jī)、雙螺桿塑化擠出機(jī)。常規(guī)的兩輥機(jī)塑化是非密閉式結(jié)構(gòu)，工作和操作環(huán)境差、物料容易氧化，出料為不易取用的塊狀。其優(yōu)點(diǎn)是塑化剪切作用大，故廣泛用于橡膠等高粘度材料；常規(guī)的密煉機(jī)塑化出料仍為不易取用的塊狀且取料和清料都非常困難，且塑化壓力和剪切力非常低；常規(guī)的單螺桿塑化混合效果差，且不能使用粉料，塑化質(zhì)量靠占地大且流程長的大長徑比螺桿改善，塑化程度難以控制。其主要優(yōu)點(diǎn)是出料方便，可連續(xù)生產(chǎn)；常規(guī)的雙螺桿塑化結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、長徑比大，

研發(fā)階段/n可用于豬生長速度的遺傳改良，在豬的遺傳改良中生長速度性狀一直是改良的重點(diǎn)，提高生長速度可縮短生長周期，節(jié)省飼養(yǎng)成本，但這個(gè)性狀的測(cè)定也必須等到豬長到上市體重，因此測(cè)定工作需要花費(fèi)成本，用專利6，7和8可以進(jìn)行早期選擇，節(jié)約測(cè)定成本，縮短世代間隔，提高生長速度。

超分子調(diào)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(yīng)生成凝膠進(jìn)行調(diào)剖堵水的，HCP 具有交聯(lián)效 果明顯，生產(chǎn)成本較低的優(yōu)勢(shì)。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場(chǎng)試 驗(yàn)，經(jīng)過各階段試驗(yàn)改進(jìn)、不斷優(yōu)化，逐步形成了一套配合聚合物驅(qū)的應(yīng)用技 術(shù)，具備了一定的推廣條件。

何鳳課題組以共軛聚合物PPV嵌段為成核嵌段設(shè)計(jì)合成了兩親性嵌段共聚物PPV-b-P2VP，以該嵌段共聚物為構(gòu)筑單元，使其在異丙醇溶液中進(jìn)行“溶解-降溫-陳化”這一簡單過程，制備得到了均一分散的二維正方形自組裝膠束。通過調(diào)節(jié)共聚物嵌段長度比和溶液濃度，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)所得二維正方形自組裝結(jié)構(gòu)的尺寸進(jìn)行較為精確的調(diào)控。利用PPV嵌段良好的光學(xué)特性，對(duì)二維結(jié)構(gòu)的組裝過程進(jìn)行了追蹤表征，結(jié)合高分辨顯微鏡照片、SEAD、GIWAXS和分子動(dòng)力學(xué)模擬，可以確認(rèn)所得二維材料的非晶態(tài)以及PPV嵌段間的π-π相互作用對(duì)于二維正方形膠束形成的驅(qū)動(dòng)作用。 本項(xiàng)研究采用非結(jié)晶手段成功實(shí)現(xiàn)了聚合物可控二維自組裝膠束的形成，為二維微納材料的構(gòu)筑提供了新的思路，對(duì)于聚合物二維自組裝的研究有著重要的貢獻(xiàn)。同時(shí)，通過簡單手段獲得的二維正方形軟材料，有著良好的光學(xué)和電學(xué)特性，是一種可以預(yù)見的具有潛在應(yīng)用價(jià)值的功能微納材料。