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[成果] 1900120074 贵州
K928.5 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:该项目开展了岩溶山地乡村人地系统退化的基础理论研究、岩溶山地聚落演变及其生态环境效应、岩溶山地山-坝土地利用耦合演变研究和岩溶山地人地关系转型演变研究。项目阐明了岩溶山地生态退化、恢复的人为效应,为客观了解岩溶石漠化的演变过程和成因,开展石漠化的综合治理提供了理论依据;同时也对已有的宏观尺度的人地系统特征认识作微观尺度上的土地利用变化人文影响的补充;项目成果既丰富了岩溶山地人地系统演变理论,推进了乡村地理学、喀斯特生态学等学科发展,也直接为贵州生态文明试验区建设和实施“大扶贫、大数据、大生态”战略提供基础理论支撑。 以岩溶山地人地系统耦合中“地”的突出矛盾——石漠化为研究对象,在西南岩溶生态环境时空演化框架下建立岩溶石漠化的评价指标体系与多尺度评价指数模型,构建耦合自然、人文驱动因素的岩溶石漠化发生情景系统模型并进行典型案例研究。 以岩溶山地人地系统耦合中主要承载“人及其活动”的乡村聚落为研究对象,从1960年代至2010年的聚落与人口耦合变化过程出发,在村级景观尺度上定量研究近50年来贵州峰丛洼地区乡村聚落空间变迁特征、聚落变迁机制、聚落变迁与人口的耦合模式、聚落与人口空间演进对村落周边土地利用格局的影响及生态系统的响应。 以岩溶山地人地系统耦合中关键资源条件——坝子为研究对象,研究贵州省坝子土地利用变迁过程中耕地演变的基本特征和空间变化规律、贵州省山地-坝地系统土地利用耦合演变,揭示了岩溶山地人地耦合系统中宝贵土地资源的赋存条件与利用变化规律,从山地-坝地系统耦合研究岩溶山地人地耦合系统状态与可持续发展模式。
[成果] 1900120087 吉林
O413 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:量子纠缠态在量子隐形传态、量子密集码、量子纠错、量子保密通信、量子计算等量子信息处理过程中起了十分重要的作用。如何判定和刻画量子纠缠已成为量子信息理论中的基础问题,然而,尽管近些年来人们做了大量的努力,但是到目前为止人们对量子纠缠的认识还非常有限,尤其是纠缠态的数学结构和性质,还没有被完全了解。判定一个给定的量子态是否为纠缠态仍是一个非常有挑战性且至今未被完全解决的问题。 根据特殊酉算子群SU(R)的典型生成元的构造,证明了生成元的重要性质,并且利用该性质,给出了单粒子量子态的密度矩阵的具体表示形式及其表示系数所满足的关系式,并给出了三体量子系统密度矩阵可分离的一个判据以及多体量子系统混态密度矩阵可分的两个必要条件,还证明了对称量子态下的PPT判据和矩阵重排判据是等价的,并在此基础上,比较了判据和矩阵重排判据之间的强弱关系,分析了迹范数和Frobenius范数对两个可分判据的影响。 讨论了理想量子通道在二粒子反关联纠缠态隐形传递中的应用:在选择理想量子通道的前提下概率隐形传递了反关联纠缠态。通过选取一个非最大纠缠态作为最优量子信道,讨论了双粒子反关联纠缠态的概率控制量子隐形传递问题。 利用反交换子给出了一种量子相关性的度量,研究其性质及计算方法,证明了利用交换子和反交换子给出两种度量值相同,从而为量子相关性的度量提供更多的方法。
[成果] 1900120041 广西
Q78 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:该成果系统研究了亚热带海洋红树林滨海湿地生态系统、喀斯特山区土壤、广西生物沼气发生池和农田土壤等特殊亚热带生态环境系统中的未培养微生物,构建了高容量的宏基因组文库,完成了一系列重要的新的微生物功能基因的挖掘和功能鉴定研究。 在微生物学领域率先完整地鉴定了编码延胡索酸水合酶的新基因fumF。证实了FumF蛋白可以催化延胡索酸水合生成L-柠檬酸。该成果增强了人们对延胡索酸水合酶作用机制的认识,同时为构建新的微生物发酵工艺消除生产L-柠檬酸过程中天门冬氨酸转氨酶的干扰以及提高相关酶的活性等技术瓶颈问题提供了新的解决思路,因而具有重要的科学实践意义。 系统完整地鉴定了多个编码β-葡萄糖苷酶新基因。发现新的Bgl1C蛋白和已知的β-葡萄糖苷酶没有任何一致性。发现Bgl1D蛋白既具有β-葡萄糖苷酶活性,也具有脂肪酶活性,为新的兼职功能蛋白。发现Bgl1E蛋白是一个新的耐受高浓度金属离子的嗜冷β-葡萄糖苷酶。新的Bgl1T蛋白来自于厌氧产沼气活性污泥,为研究沼气生成机制提供了新的理论依据。该系列成果为构建新的糖基水解酶家族提供了模板,拓展了对纤维素酶作用机制的认识,为构建降解纤维素产乙醇的微生物工艺提供了新的材料。 率先系统完整地鉴定了编码丝氨酸蛋白酶抑制剂的新基因spi1C。发现Spi1C蛋白对胰蛋白酶和α-糜蛋白酶具有较好的抑制功能。该成果提升了对丝氨酸蛋白酶抑制剂作用机制的认识,对研发高活性小分子丝氨酸蛋白酶抑制剂具有重要的实践意义。 率先系统完整地鉴定了编码氨基酸脱羧酶的新的功能基因undec1A。发现Undec1A为HFCD超级家族蛋白的新成员。该研究成果表明该家族蛋白成员可能广泛的分布于原核生物体系,改变了人们对HFCD脱羧酶家族蛋白仅仅来源真核生物体系的认识,同时增强了人们对HFCD家族蛋白作用机制的认识,为后续抗细菌药物筛选提供了一种新的靶酶。 利用宏基因组学技术,项目率先系统完整地鉴定了编码氨基酸氧化酶的新基因daoE。完成了DaoE蛋白的动力学性质分析,该成果增强了人们对氨基酸氧化酶作用机制的认识,同时发现DaoE蛋白在生产7-氨基头孢烷酸和α-酮酸等方面具有广泛的用途。
[成果] 1900120011 河南
P145 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:X射线双星是由一颗普通恒星和一颗致密星(中子星或黑洞)组成的双星系统。光学伴星以星风或者洛希瓣外流的形式损失物质,物质吸积到致密星附近将引力势能转化为内能并以X射线的形式释放出来。X射线双星的电磁辐射,覆盖了最低射电频率到TeV伽玛射线的全波段辐射能量范围(跨越20个数量级)。因此,X射线双星既可以研究普通恒星的星风结构、物质损失,又可以用来研究致密星的吸积过程、吸积盘以及喷流的形成和演化。X射线双星是研究强引力场、强磁场以及极端相对论条件下物理过程的天然实验室,对于研究双星的形成和演化、吸积盘理论、粒子的加速与高能辐射机制以及基本物理问题都有重要的科学意义。 数值计算发现环绕双星(CB)盘是一种极为高效的轨道角动量损失机制。 发现中等质量X射线双星通过Ap/Bp星的反常磁制动形成极致密X射线双星。 限制了极亮X射线源M82 X-2的偶极磁场。
[成果] 1900120065 贵州
TB383 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:纳米结构界面处自由电子的集体振荡与电磁波的耦合,为实现对光的调控提供了一条可行的途径。近年来,人们对于光与纳米结构表面的自由电子相互作用而形成的元激发——等离激元(surface plasmons)的研究在不断的深入,取得了许多令人鼓舞的新进展。 通过对不同形状石墨烯和硅烯量子点等离激元的研究,发现了不同的边界构型和几何形状对于体系等离激元激发模式的作用机理,等离激元激发随体系尺寸改变时的演变规律。 发现了碱金属钠团簇等离激元激发的演变规律,找到了体系的对称性、尺度大小对于平面碱金属钠团簇等离激元激发的影响;随着间隙改变时,钠纳米环二聚物的等离激元模式、以及由等离激元共振引起的局域电场增强的演变规律。 发现了随着间距改变时,C60富勒烯二聚物等离激元共振模式的演化规律。对于C60富勒烯二聚物,当两个C60分子靠近,分子之间的间隙较大,通过电容性相互作用时,二聚物的低能等离激元模式随着间隙的减小发生红移。进一步减小间隙时,由于电子的隧穿,长程电荷转移激发模式形成。与金属纳米结构二聚物不同,当再继续减小间隙时,长程电荷转移激发模式没有发生蓝移,而是继续红移。在可见光范围内,C60富勒烯二聚物有很强的吸收光谱。对于钠原子连接的C60富勒烯二聚物,在红外光谱区,出现了等离激元共振。随着间隙的减小,该等离激元先发生红移,后发生蓝移。在间隙较大,分子间电容性相互作用时,中红外光谱区的等离激元是一种多极共振模式。Verkhovtsev等人发现只有非均匀的外电场才会促使C60分子的体等离激元共振模式形成。然而,在钠原子连接的C60富勒烯二聚物中,均匀外场也可以激发该模式。在间隙较小时,由于电子隧穿,中红外光谱区的等离激元逐渐演化为近红外光谱区的长程电荷转移激发模式和多极共振模式的耦合。
[成果] 1900120099 黑龙江
X703 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:以淡水微型生态系统作为主要研究对象,针对自然和人工水体中构成微型生物群落的主要组分,细菌-原生动物-藻类,开展了有关物种、遗传和种群多样性及其结构特征的研究,重点探讨了水生微型生物群落结构的特征、生态学意义和作用机制。筛选出若干具有重要科学价值和生态学功能的模式物种、功能物种以及指示生物,深入研究了这些重要物种的生物学特性、生态学功能,以及特定作用机制。对环境监测、污水处理技术、废物资源化,以及细胞调控的分子机制等相关的科学问题提出了新的方法和理论。 对东北典型性自然水体原生动物和藻类的物种及遗传多样性进行了广泛的研究,发现了若干新种,也对原有物种的生物学特征和分类地位进行了重新的描述和完善,填补了我国高纬度地区物种数据库,并初步掌握了原生动物和藻类群落与环境因子的相关性规律。 率先发现在轻度污染的自然湿地水体中,原生动物可构成微型生物群落优势种群,使整个群落能够在一定范围内耐受环境因子的干扰,对水生生态系统的稳定起到积极作用。 从人工污水处理的活性污泥中筛选出具有高效生产絮凝剂的菌种Ochrobactium ciceri W2,能直接利用秸秆水解液中的五碳糖合成生物絮凝剂,无需添加磷酸盐,大大地降低了絮凝剂制备成本,同时减少二次污染,为秸秆资源化提供了技术支持,也对活性污泥污水处理工艺提出了改进意见。 从污水处理的活性污泥中筛选到3株可利用废水发酵产氢的菌株,发现2种产氢发酵类型的菌群组成和发酵类型转化过程中的菌群种类和数量变化及其对产氢速率、生物量和发酵产物的影响,为污水资源化提供了新手段。 以原生动物为实验对象,研究了其对水体中的砷的超高耐受性分子机制,发现其ArsM基因可高效甲基化砷,从而为利用低等生物降解和防控水体砷污染提供了依据。 对人表皮生长因子对原生动物的作用及其分子机制进行了深入研究。发现Hegf能够刺激原生动物的分裂增殖和创伤修复,诱导多种基因表达上调,筛选到一系列与细胞调控和信号转导通路相关的重要基因,从而为原生动物作为模式生物开展药物开发利用奠定了基础。
[成果] 1900120050 四川
O172 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2019
成果简介:分数阶微积分作为一种新颖的非线性数学方法,已成为数学分析的一个重要分支。但对国际上大多数数学家、物理学家和工程技术学者而言,分数阶微积分还较为陌生。本团队长期聚焦于将分数阶微积分这一非线性数学方法,应用于现代信号处理,特别是图像信号处理、电路与系统信号处理和智能信号处理,这一国际上研究甚少的新兴学科分支的尝试性探索和系统研究,取得了重要进展和显著的学术成绩。 尝试用分数阶微积分,解决数字图像信号处理中的理论难题。探索用分数阶微积分解决电路与系统信号处理中的理论难题。探究用分数阶微积分解决智能信号处理中的理论难题。
[成果] 1900120082 贵州
S718.55 基础研究 [自然科学研究与试验发展, 环境监测] 公布年份:2019
成果简介:喀斯特森林是指在森林气候背景上、分布在喀斯特地貌上,以石灰岩、白云岩和含有其它杂质的碳酸盐类岩石的森林植物,并受基岩深刻影响而发育的富含钙镁离子的中性至微碱性的隐性石灰土的特定生境,受土壤地形制约而形成的喀斯特森林生态系统。茂兰喀斯特森林湿地不同于其他类型的湿地,它是由无数、无处不在的喀斯特泉、喀斯特潭、地下河的明流段、溪流、喀斯特滞留泉、喀斯特森林沼泽等组成的综合体,对喀斯特森林具有很强的依赖性。是零星的、不连续的、可变的。不仅给当地直接提供水源,还为全球环境做出贡献。为了解茂兰喀斯特森林溪流水生昆虫的群落结构、分布特征、季节变化及如何对喀斯特森林溪流水质监测,开展了本次研究工作。 该研究通过野外调查、定点监测、取样分析,采用定期调查的方法,查明了茂兰喀斯特森林不同溪流水生昆虫的组成、分布特征、季节变化,分析了不同溪流中水生昆虫群落结构、功能;并对不同溪流进行生境质量调查、水质理化指标测定及利用水生昆虫群落BI指数监测水质。 以茂兰喀斯特森林的溪流水生昆虫为研究对象,结合理化监测,应用适合的生物监测方法,了解不同类型溪流水生昆虫的群落组成与特征,及在水质生物评价中的应用,为喀斯特森林水生昆虫的研究工作提供基础数据依据,为进一步研究水生昆虫在水生生态系统中的作用提供基础数据和理论支持。
[成果] 1900010792 北京
O482.31 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:化学发光是物质化学反应过程中激发态的分子或原子回到基态时产生的光辐射现象。化学发光检测在临床诊断、生命科学、环境监测和食品安全快检等方面显示出良好的应用前景。灵敏度达到可实际检测应用的化学发光体系十分有限,且选择性差。项目旨在探索发现高灵敏度、高选择性的化学发光新体系。基于亚硝酸盐、碳酸盐等与H202反应可产生超微弱化学发光的发现,发展了碳点化学发光和金属纳米增敏化学发光系列新体系。利用分子印迹量子点和限域纳米材料提高了传统化学发光体系的选择性。项目提出的碳点化学发光新理论和纳米限域化学发光增敏新机理,拓展了化学发光基础理论。重要科学发现如下: (1)亚硝酸盐-H202化学发光现象的发现与发光新体系 发现NaN02-H202的超微弱化学发光现象,揭示产生化学发光的是反应中间体过氧亚硝酸,并阐明相关反应机理。为了解决过氧亚硝酸不稳定、存在寿命短的问题,进而提出在线混合NaN02和H202不断产生过氧亚硝酸的化学发光分析方法。首次将碳点引入化学发光分析,并发展了多种碳点化学发光新体系,提出了活性氧自由基、氧化剂以及02诱导碳点内部生成电子和空穴,电子/空穴复合产生化学发光的新机理。碳点化学发光新体系组成简单,试剂稳定,具有很好的应用价值。鉴于碳量子点良好的发光性能以及表面可修饰的特点,探索了基于碳点的化学发光免疫分析新方法。 (2)碳酸氢盐-H202化学发光机理研宄与发光增强体系的探索 发现NaHC03-H202的化学发光体系,证实过氧碳酸盐(HC04-)是产生化学发光的关键反应中间体。基于能量匹配原理,筛选出对超氧化学发光体系信号放大的金属纳米材料,提出纳米限域效应和有序排列对化学发光的增敏机理。利用分子印迹技术提高化学发光的选择性,提出分子印迹与化学发光相结合的新思路。NaHC03-H202体系已被国际同行跟踪研究,应用于生命体中碳酸根、H202以及谷胱甘肽、半胱氨酸等生物小分子检测。 (3)磁分离化学发光免疫分析方法的建立 基于化学发光基础理论研究,发展了系列化学发光免疫新方法和新技术。提出电磁微孔板磁颗粒化学发光免疫分析方法,发明了一种小型电磁分离器,可与普通酶标仪或板式化学发光仪兼容,解决了洗板过程中磁颗粒丢失的问题,提高了分析结果的准确度和重现性,实现了高通量、自动化的化学发光免疫分析。专利技术得到转化和实施。 该项目的7篇代表性论文被SCI他引530次,单篇最高SCI他引190次。国际同行评价碳点化学发光具有开创性和引领性。编著的《化学发光基础理论与应用》被国内多所高校作为教材和教参使用,已销售1万余册。发展了系列化学发光免疫新方法和新技术,国家授权发明专利3项,并编著了《化学发光免疫分析》。
[成果] 1800300109 北京
O657.1 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:所属类别:监测与预警技术技术来源:自主研发适用范围:河流重金属污染监测与防控基本原理: 合成新型高敏离子载体,研制对重金属铅、镉、汞灵敏度高、选择性好的敏感膜,采用化学和电化学技术优化电极结构和性能,显著降低膜外侧待测离子的背景干扰,开发基于分子识别的选择性电极和电位检测技术,实现铅、镉、汞等的高敏分析检测。 关键技术: 1、Bi/铅离子载体-MWCNTs/GCE用于铅的高敏电分析应用铅离子载体对铅离子的高选择性和碳纳米管强的导电能力,在玻碳电极上修饰了铅离子载体-MWCNTs纳米复合膜。应用此电极的方波溶出伏安法成功检测了铅离子。 2、钛硅分子筛-离子液体复合膜修饰电极测定镉采用无机钛硅原料体系法合成了钛硅分子筛,将其与导电性能优良的离子液体结合,构建了均一、稳定的钛硅分子筛-离子液体复合膜修饰电极,该电极能显著提高Cd(II)的电化学响应。应用此电极建立了一种能高灵敏度检测Cd(II)的新型电化学分析方法。 3、修饰电极溶出伏安法快速测定痕量汞利用N-N’-哌嗪二硫代氨基甲酸钠(BDP)能与重金属离子形成螯合物的特性,结合碳糊修饰电极(CPE)制作成BDP/CPE电极,应用此电极的溶出伏安法成功检测了汞离子。 4、聚硫醇修饰电极检测痕量铅镉采用聚(2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑) (PDMcT)-多壁碳纳米管(MWCNTs)、Nafion和铋膜(Bi)修饰的玻碳电极(GCE),基于差分脉冲伏安法(DPV)实现了痕量镉和铅的同时检测。
[成果] 1800220325 安徽
Q257 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:信息传递在现代人类社会的生产与生活中扮演者重要的角色,信息安全是信息传递中的至关重要的问题,一直是人类信息学中的研究热点,伴随着量子计算的出现与发展,经典信息的安全已经受到巨大威胁,量子通信的安全虽有保证,但量子密钥分配的BB84协议也在一定程度上受到量子克隆的影响,因此量子克隆的研究对量子通信安全有着重要的意义。该项目针对量子克隆中的关键问题-量子克隆机的设计,提出的研究目标是设计多功能的确定性量子克隆机,在具体的研究过程中,课题组首先研究利用通用量子门实现多功能的量子克隆机。与经典计算相似,量子计算也可以简化由一些通用量子门组合来实现。经过研究,项目组提出一种理论可行的方案,利用单量子比特逻辑门和两量子比特逻辑门设计多功能量子克隆机,通过对一个单量子比特逻辑门和一个两量子比特逻辑门进行参数控制。就可以依据对拷贝目标量子态的了解程度改变这些参数就能够实现多种最优的确定性量子克隆,例如:最优对称与非对称1→2普适量子克隆、最优对称和非对称1→2相位协变量子克隆以及1→3经济性相位协变量子克隆。由于采用通用量子逻辑门来设计量子克隆机,所以这一实现过程既可以在单一系统中实现,也可以在多种系统组成的量子网络中实现。其次,结合具体的物理系统研究多功能量子克隆机,如:利用超导量子干涉器件(SQUID)与腔的共振耦合相互作用,或是非共振耦合相互作用来设计多功能量子克隆机;组合两种量子系统研究多功能量子克隆机,组合线性光学元件与腔量子电动力学系统设计可以拷贝光量子态与原子量子态的多功能量子克隆机,也研究可用于远程隐形传态量子克隆的多功能量子克隆机。并将多功能量子克隆的设计思路,应用于量子纠缠态的纯化与制备,利用一种设计纯化包括GHZ态,W态,Cluster态,或是制备多种纠缠态。所设计的多功能确性定量子克隆机的优势有两点:一是这种量子克隆机可以依据对拷贝目标量子态的了解程度选择不同的克隆过程,从而获得最优的量子拷贝复本;其次,也可要据需要令不同的量子拷贝复本携带不等的原量子态信息,虽然所得量子拷贝复本携带信息可能相对较少,却让原信息的发送与接收者更不易发现通信被干扰。研究成果也获得了国内外学者的认可,有学者在公开发表的论文中认为课题组的设计是量子克隆机的重要进展和非常有用的,著名学者范桁发表在国际著名期刊《Phys Rep-Rev Sec Phys Lett》上文章引用课题组多篇代表作,并有多个学者对课题组设计中加入的光学器件感兴趣,并最终采用组合光学器件与腔量子电动力学系统做出了非常有意义的工作,该项目共发表SCI收录论文35篇,8篇代表性论文被国内外专家学者SCI他引76次,单篇最高他引38次。
[成果] 1800290122 浙江
P733 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:项目主要从物理海洋学角度出发,基于大量现场多学科资料和锚系平台的连续剖面观测资料,利用水动力数值模拟并结合简化的生态过程模式,研究层化演变过程及其主要因素,查明了几种不同平流输运过程和不同来源的营养盐输运对本海域富营养化的影响程度,评估了长江冲淡水扩展、黑潮跨陆坡交换和台湾海峡流等过程对长江口低氧现象演变的影响。研究了东海黑潮跨陆架交换多通道的特征,提出跨陆架交换增强时对长江口缺氧位置北移的假设。定量解释了中尺度涡旋在黑海西北部陆架与深海盆交换中的贡献。建立了包括浮游植物、营养盐、浮游动物和溶解氧的黄东海物理-生态耦合模式,合理重现了长江口溶解氧的三维结构和缺氧发展过程。。
[成果] 1800180007 上海
Q67 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于基础研究,相关领域为微生物药物和化学生物学。项目围绕高效发现崭新机制的活性天然产物这一关键科学问题来应对疾病和耐药性的挑战,在科技部973计划、国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金国际合作重大项目等课题的资助下,在微生物活性物质的发现中做出了系统性和开创性的研究。项目主要研究内容为利用自主构建的天然产物资源库,通过高通量筛选指导活性化合物的分离和鉴定、解析其生物合成机制及活性作用机制,形成了高效发现新颖机制天然产物的理论创新和技术方法突破,为新药创制提供了重要的研究平台。该项目的重要科学发现如下: ①天然产物资源库的构建结合高通量活性筛选高效获得新颖单体化合物:系统构建了海洋等多种环境的微生物天然产物资源库用于高通量药物筛选,针对多种活性筛选模型(如抗结核、抗菌、互动抗真菌等),高效获得了一系列具有新颖机制的活性天然产物,如深海霉素J、白僵菌素等,从而奠定了后续天然产物药物发现的理论和物质基础。 ②活性天然产物机制的阐明:系统挖掘了天然产物耐药性作用机制;结合化学生物学和合成生物学,阐明了深海霉素J等活性天然产物的生物合成机制;提升了对链霉菌生命规律的认识层次,实现对其定量预测、精准化设计、标准化合成与精确调控,为应用合成生物学理念改造丝状微生物次级代谢产物及激活沉默基因簇奠定了重要基础;解析了高效低毒杀虫剂阿维菌素和抗生素红霉素的高产机制,实现了对两者合成通路的精准调控,为后续天然产物药物的成果转化奠定了基础。 该项目已发表100多篇SCI论文,SCI他引超过三千次,取得授权发明专利10项,并注重天然产物药物成果转化应用,如阿维菌素和红霉素,其中阿维菌素相关项目2016年获得国家科技进步二等奖。累计培养30名博(硕)士(其中1人荣获中国科学院优秀博士论文奖),12名博士后。1人荣获国际化学生物学会International Chemical Biology Society(ICBS)主席并获得连任(2016年-2018年),国家杰出青年1人,“新世纪百千万人才工程”国家级人选1人,973项目首席科学家1人,中国科学院“百人计划”1人,863项目领域专家2人。8篇代表性论文,其中包括Angew. Chem. Int. Ed.(1篇),Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A(2篇),英文版学术专著(2部,下载量和发行量都超过万次)。附加论文中还包括Nature(1篇),Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A(1篇),和Nat.Prod. Rep.(1篇)。该项目第一完成人担任Synthetic and Systems Biotechnology主编和Applied Microbiology and Biotechnology副主编。
[成果] 1800290060 浙江
P457.6 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:为更好地提升重大灾害天气监测、预报、预警业务能力,宁波市气象部门组织开发了“新一代精细化监测预报预警一体化业务平台”,将市县预报服务业务统一到一体化平台上,涵盖了天气监测分析、预报制作、预警发布等主要业务功能,具备市县联动预警能力,并在预报员日常业务流程中融合模式预报解释应用、上级指导产品应用、实时预报检验参考等功能。 多源气象资料综合交互分析系统集多源资料获取、分析、计算和应用为一体,以提升气象资料分析和预报能力。依托天气指标算法、雷达短临外推算法、物理量算法、集合集成概率预报和融合分析算法、以及统计分析和预报预警检验算法,对自动站、雷达、卫星、闪电、风廓线、浮标站、环境监测站以及各种特殊观测设备的实况资料、数值模式资料和指导产品资料进行二次处理和加工,利用产品加工引擎将处理后的数据结合WEBGIS技术在页面上以色斑、等值线、格点值、站点值等形式展现,并提供统一的中尺度、天气尺度交互分析工具供业务人员在WEBGIS上进行中尺度天气分析。 对EC集合预报模式、NCEP集合预报模式进行综合处理,生成基于集合模式的概率预报、单点预报、单点高影响天气等产品,业务人员可根据起报时间、预报时效、站点、区域进行检索浏览,并提供播放、下载、收藏等功能。 对冰雹、雷雨大风、短时强降水、雷暴等强对流天气指标要素、落区进行综合显示,对超出阈值的要素或落区进行突出显示,并进行图像和声音预警,还可以叠加灾害性天气相关的自动站、雷达、卫星、数值预报等分析产品,并提供实时、预报报警实时推送。 提供统一的分析产品智能推荐、预报产品快速制作功能,基于精细化格点预报产品,通过产品生成引擎自动生成各类基础产品,在此基础上提供交互分析与订正工具,完成市县气象部门预报产品的制作,提升预报制作的自动化、智能化、模块化水平。
[成果] 1800170003 浙江
O43 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:自然材料在光电磁调控上能力有限,该项目主要研究如何利用具有局域谐振效应的亚波长结构或其特殊宏观序形成的人工特异介质,来突破自然材料局限,获得对电磁波散射、吸收等基本物理过程以及偏振、色散、局域场强等基本物理状态的灵活精确调控,取得了系列原创性研究成果,代表如下: (1)在散射调控方面,将传统变换光学理论拓展到拉普拉斯方程,研制出国际首个三维准静态磁场隐身衣,让金属的反磁探技术变为可能;拓展该理论到热学上,首次实现了对瞬态热传导过程的精确操控与热流隐身效应,实验演示了国际上首个具有多物理场响应的热-电双隐身器件,为热操控与利用开创了新的技术方向。 (2)在吸收调控方面,国际首创了基于慢波原理和多模共振叠加效应的两种大带宽、超薄吸波器的协同设计方案,研究成果有效解决了利用自然材料吸波时带宽与厚度难于同时优化的传统设计难题,得到广泛借鉴与引用。 (3)在偏振与色散调控方面,通过磁共振耦合效应利用手性非对称亚波长结构体系设计出高效超薄90度极化转换器,获得了文献所报道的最大旋光效应(2700度/波长);另外在国际上首次通过引入介质布拉格光栅色散结构,设计出具有深度滤波调制功能的纳米表面等离激元波导,为高密度光集成提供了一个核心方案。 (4)在纳米局域场增强与应用方面,利用亚波长光学天线的强场局域与非线性效应,研制出诊疗一体(标记、成像与治疗)的光学生物探针,通过上转换国际首创915nm激发光模式,成功解决了纳米探针的光热损伤难题,还首次研发出基于聚集诱导发光全介质纳米探针的高分辨、大深度三光子荧光活体鼠脑成像技术,为肿瘤的临床诊断治疗提供了重要技术支持。 这些创新成果极大加深了人们对光与物质结构相互作用的一些重要物理认识,在光电磁调控能力上获得了重大进展和突破,为浙大光学工程名列全国第一做出了重要贡献。 该项目10篇代表论文中6篇为ESI高被引论文,单篇SCI他引超过200次的论文5篇。第一完成人曾任相关方向973项目首席科学家与863项目首席专家,近年来SCI每年被引超过1700次/年,H因子(SCI)高达62。项目成果被Science、Nature及子刊等多次引用,产生了重要国际影响,如Nature杂志[2013年, 498, 440页]高度评价课题组的热学隐身衣,认为课题组“实现了一个非常精细的隐身器件,一个激动人心的实验,也许可用于冷却芯片”。
[成果] 1800180076 上海
Q19 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:一、科学领域:该项目属于信息与生命科学的交叉研究领域。 二、主要内容、特点及应用推广情况: 如何有效挖掘多源异质动态海量生物数据,精确构建和分析生物分子网络,并定量地刻画生物系统的复杂动态行为,特别是定量描述复杂生物过程的临界现象,是系统生物学的核心研究内容。该项目系统地研究了这一前沿科学问题,提出了全新的分子网络的数学建模方法及原创的复杂生物过程的临界理论并将其应用到复杂疾病研究中,取得了如下创新成果: (1)复杂疾病过程的临界理论及动态网络标志物方法:在国际首次建立了复杂疾病及动态生物过程的临界状态的预测方法和理论,特别是建立了基于大数据检测临界状态的必要条件及其动态网络标志物方法(DNB:dynamic network biomarker),为该领域开辟新方向。该成果不仅已成功应用到肝癌转移前兆诊断、糖尿病临界检测及药物拮抗动态过程等研究,而且也已应用到生态系统及金融系统等的风险分析和临界状态预测。 (2)小样本高维度数据的生物分子网络构建理论和方法:提出了基于基因转录组学数据的基因调控网络数学模型和构建方法,有效缓解了小样本高维度(小n,大p)的困难,解决了网络中直接和间接调控关系的区分问题,提出了有效抽取序列和结构等多尺度数据中分子相互作用模式的特征抽取和选择算法,显著降低了分子相互作用预测及网络构建中的假阳率,为基于数据的生物分子网络构建提供全新的方法。相关成果作为系统生物学的研究热点和重要论文。 (3)生物分子网络功能模块识别和网络本体分析:提出了检测复杂网络中保守功能模块的新算法,揭示了生物网络具有模块化的特性,并创新性地提出了网络本体概念及其算法,能够有效刻画分子网络所具有的特定功能,建立了识别疾病相关基因模块和失调分子通路的优化模型,解决了单分子标志物的鲁棒性问题。相关成果作为系统生物学的研究热点和重要论文,被推荐入选F1000Prime。 八篇代表论文发表在Nucleic Acids Research和Bioinformatics等国际著名学术期刊,被SCI他引623次,入选ESI高被引论文2篇。成果作为系统生物学的研究热点和重要论文,被推荐入选F1000Prime。完成和承担国家重点研发计划1项(首席)、国家自然科学基金重点项目5项(主持)、国家自然科学基金面上项目7项(主持)。完成人多次应邀在国际学术会议上做大会或主旨报告,担任“香山”科学会议和“冷泉港”科学会议在内的多个国内外学术会议的主席。特别是在癌症转移前兆预测的研究工作(动态网络标志物的理论和方法:DNB)不仅在信息科学领域而且在生物医学领域产生重要影响,在国内外媒体广泛报道。
[成果] 1800290087 北京
P456 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:近几十年随着天气预报理论和资料探测获取技术的发展,尤其是气象资料的探测和获取方法的发展,使得对灾害性天气的监测和预报水平有了飞跃的发展。气象卫星观测资料有其独特的特点和优势,为天气预报技术的提高做出了巨大贡献,并在气候研究、环境监测、防灾减灾等领域发挥着重大作用。 根据FY-4仪器的光谱响应特征,开发晴空和有云时红外全天候大气透过率的快速计算方法,实现对卫星遥感红外光谱的快速、精确计算和卫星观测模拟;开发针对大气温湿度廓线和云参数的辐射传输线性模式;将逐线积分辐射传输模式(LBLRTM)和卫星观测结果等比较进行独立检验,确定并改善FY-4大气探测仪和成像仪辐射传输模式的计算精度;开发全天候大气温度和水汽垂直廓线反演新技术。在统计反演中,探索克服云顶气压辐射效应强的有效方法,在物理反演中通过通道的选择、权重函数的计算以及收敛判断的设计提高反演算法的稳定性和时效性。 在开发FY-4垂直探测器和成像仪高精度快速红外辐射传输模式的基础上,搭建了从数据输入、定标系数使用、Planck热辐射亮温计算、数值预报场读取和精确时空插值、快速辐射传输耦合计算的风云静止卫星算法集成测试平台。
[成果] 1800290143 湖北
P412.27 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:研究成果打破国外星载GNSS接收机对我国的封锁,打通了国产卫星厘米级精密定轨理论方法、接收机设备、软件系统全国产化链路,成功应用于中国第二代卫星导航系统重大专项,高分辨率对地观测系统重大专项,以及探月工程三期等重大航天任务,为我国北斗系统高精度应用、对地观测卫星高精度与高分辨率测绘遥感做出了突出贡献。 针对北斗IGSO和MEO卫星偏航姿态从动态偏置模式转为零偏置模式期间定轨精度大幅度降低的问题,率先标定了北斗卫星在轨天线相位中心,构建了北斗卫星偏航姿态模型和光压模型,将北斗IGSO和MEO卫星姿态转换期间定轨精度从米级提高到分米级,对北斗导航系统连续性和可用性等指标提升起到重要作用;针对北斗GEO卫星定轨精度明显低于北斗IGSO/MEO卫星的现状,提出将低轨卫星作为动态监测站的北斗卫星轨道增强体制与方法,可将北斗GEO卫星定轨精度提升5倍,解决了北斗GEO/IGSO/MEO混合星座轨道精度不一致的问题,为北斗服务性能提升提供了新思路;针对国外星载GNSS接收机对我国封锁的困境,研制了自主知识产权的高精度、高灵敏度星载北斗/GNSS接收机,解决了高动态信号、旁瓣弱信号、多体制信号快速接收处理问题,信号接收能力可覆盖3 000公里以下近地空间至4万公里的高轨空间,市场占有率超过90%;突破了基于北斗区域导航系统的低轨卫星厘米级精密定轨技术,建立了星载北斗观测数据系统误差模型,将基于国产星载北斗接收机的“风云3”C卫星定轨精度提高到8厘米,与星载GPS定轨精度达到同一量级,促进了我国北斗导航重大专项和高分重大专项高水平融合应用,为我国对地观测卫星星载设备全国产化提供有力支撑。
[成果] 1800260013 云南
P14 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:耀变体(Blazars)是活动星系核(AGNs)中极具代表性而具有极端物理性质的一类天体。耀变体剧烈的非热连续辐射覆盖了全波段,从5GHz射电波段到高能γ射线都有很强的辐射,剧烈的不同时标光变是其最明显的特征之一。从而耀变体的多波段光变应隐含着大量的中心双黑洞及周围吸积盘模型信息有待分析研究,其能谱变化、不同波段间的流量变化及其相关性、不同时标的光变统计(变幅、频度)等可以认识和了解中心双黑洞模型、耀变体的内部结构、辐射机制及其物理条件,可以探究耀变体喷流的产生和耀变体的演化规律,从而推动天体物理学在星系研究上,乃至宇宙学研究有重要的发现。 项目组在对3C 66A、OJ 287、3C 345、3C 273、PKS 1510-089以及MKn 421、MKn 501、S5 0716+714等天体的多波段光变数据的收集和整理的基础上,针对观测效应所导致的非均匀采样的光变数据序列,项目组运用多种数学分析方法进行筛选分析研究。选择以傅里叶变换为基础的功率谱分析方法、周期图谱分析方法、小波分析方法等数学分析方法,比较分析结果的可行性和可靠性,研究耀变体的光变曲线的周期性爆发。在采用以Morlet小波作为母小波对耀变体光变周期进行分析中,PKS 1510-089,3C 273、OJ 287、S5 0716+714在不同的小波变换和伸缩尺度下,均获得了较好的分析结果,光变均存在非对称主周期,在对其主周期演化研究中,发现其主周期并不连续。 项目组在前期工作的基础上,研究进一步提高小波分析方法、WWZ分析方法数学分析方在耀变体的长周期光变研究中的处理精度。并加大研究样本,研究其主周期分立个数、光变曲线强弱周期反演和进行光变权重分析,解析耀变体的光变曲线,搜索耀变体的短时标光变。获得天体中心黑洞质量、确定天体的动力学参数、计算天体的辐射半径等,进而解决耀变体的模型参数和物理参数的边界问题。 项目组的研究结果陆续发表于ApJS等杂志上,得到同行评价肯定。研究过程中在天文学、天体物理学领域的国际主流期刊上发表SCI检索论文24篇,SCI检索论文累计影响因子达55.042,引用次数达70次,其中一作通讯作者SCI检索论文14篇,SCI检索累计影响因子达24.678,引用次数达40次。
[成果] 1700520389 北京
P542.4 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属于地球科学研究领域。克拉通是地球上最古老的大陆,传统理论认为克拉通是稳定的。但是,华北克拉通却发生了大规模的火山活动和大地震,即丧失了稳定性。克拉通为什么会失去稳定性?这是困扰地球科学家近百年的难题。针对这一难题,该项目通过地质、地球物理和地球化学综合研究,取得了突破性进展:1)发现造成华北克拉通失去稳定性的根本原因是克拉通破坏,揭示了岩石圈地幔组成和属性的改变是导致华北克拉通破坏的关键;2)发现华北克拉通破坏主要发生在东部,而西部仍保持克拉通的稳定性,中部地区部分被改造;确定华北克拉通破坏的峰期为早白垩世(1.25亿年);3)提出并论证了早白垩世西太平洋板块俯冲是导致华北克拉通破坏的一级外部因素和驱动力,俯冲板片在地幔过渡带的滞留脱水使上覆地幔发生熔融和非稳态流动,俯冲带后撤导致岩石圈强烈伸展,最终造成克拉通破坏;建立了克拉通破坏理论,发现洋-陆相互作用导致克拉通破坏与大陆增生是全球大陆演化普遍规律,发展了板块构造理论。该项目是以区域实例研究全球大陆演化的典范,华北克拉通研究连续2年入选全球地学领域十大热点,引领了大陆演化研究方向。
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