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[成果] 1800060339 广东
[R318, R445] 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:精、准生物功能信息获取技术是人类探索生命现象及其本质的关键途径,而发展新原理、新方法和技术则是重要前提和基础。该项目在国家重点基础研究发展计划(973)、国家自然科学基金等的持续资助下,聚焦于研究生物医学光学及分子影像的原理创新、方法建立及技术应用,突破已有光子学检测技术在灵敏度、分辨率、成像深度方面的原理性限制,实现了从分子、活细胞和活体组织上多尺度、跨层次的生物功能分子信息的精、准解析,由此产生了一系列具有重要科学价值的生物医学工程新技术和方法。 主要科学发现如下:1、发展了新的生物医学光学功能影像技术。率先实现了活体内斑块脂质核心的高分辨空间结构成像,突破了现有临床心血管成像技术的脂质组分分辨极限,提供解决易损斑块早期识别的新技术。研究成果发表在心脑血管专业领域的顶尖期刊Journal of the American College of Cardiology(JACC)。JACC杂志同期配发评述文章认为:“该技术毫无疑问是一项诊断心血管疾病的重要方法”。国家基金委网站专门报道了该项技术的突破性进展;进一步发明了超短脉冲微波热声成像技术,使得超短脉冲微波激发的热声信号转化效率比微秒级微波提高了约两个数量级。成像分辨率达到约100微米,比当时国际上微秒级微波热声成像的mm级分辨率提高约一个数量级。该研究成果在《Physical Review Letters》上发表研究论文。2、围绕新的功能影像技术,开展分子基础研究,发现了新的生物医学光学诊、疗新靶点。发现了低剂量激光诱导下的细胞信号新通路,得出氧化应激能够诱导线粒体损伤的新发现,阐述了一个之前学术界不清楚的线粒体重排机制;发现了碳纳米材料的线粒体特异性定位的现象,进而发现线粒体是一种具有重要光热及光动力诊疗价值的新靶点,在此基础上,发展了新型的基于线粒体靶向的肿瘤抑制方法以及神经退行性疾病的功能调控手段;证实了癌细胞内若干促凋亡蛋白的调控关系和分子机制,促使发展了生物靶向的光学成像、治疗的新探针。在分子水平上,提出了功能靶基因检测的光学平台和方法,解决了基因检测难以同时满足高灵敏和快速检测的技术瓶颈,研究成果在《Nature Protocols》上发表论文。课题组在项目上共发表论文57篇,研究成果的原创性和系统性获得了国内外同行的高度认可,并被广泛引用和验证,共计被他引2755次,10篇代表性论文单篇最高影响因子17.75, 10篇代表作被他引856次,两篇代表性论文当选为ESI高被引论文。部分技术已被包括解放军301医院、广州军区总医院、广州市疾控中心等单位试用,获授权发明专利10项。项目完成人入选2014、2015、2016年爱思维尔“生化、遗传和分子生物学”高引用学者榜单,培养了全国优秀博士学位论文获得者1名,全国优秀博士学位论文提名奖2名。
[成果] 1800060204 广东
O43 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:具有宇称-时间对称(Parity-Time对称,以下简称PT对称)的光学系统是近年提出的一种新型光学结构。在PT对称光学系统中已经发现了许多独特的光学性质,预示着该结构在光子信息处理方面具有重要的应用潜力,可望成为继光子晶体和电磁特异性材料之后又一种新型的人工合成材料。 该项目以PT对称系统中奇异的光学现象与PT破坏点的关系,揭示该系统的物理机制为目标,着重研究了不同PT对称系统中的光传输特性、非线性效应对PT对称破坏点的调控等问题,为PT对称系统的应用拓展了新的可能。取得的具体成果和创新如下:在非局域PT对称系统方面,课题组首次将非局域非线性系统引入到PT对称系统中,从物理基础上解释了非局域非线性对PT对称系统中光传输特性的影响。该论文发表在物理学权威刊物Phys. Rev. A上,获得国际同行的较大关注,现已被他引36余次。非局域非线性可使孤子保持稳定的传输,形成非局域孤子。该研究结果为PT对称系统实现新型的光控制光的全光调控光子信息处理器件做出了较大的贡献。在非线性效应对PT对称破坏点的调控方面,课题组首次研究了单PT系统中线性特性与非线性特性的关联,通过非线性效应调控PT对称破坏点的方法。 该论文发表在Phys. Rev. A上,现已被他引39次。美国San Francisco State University的陈志刚教授在Reports on Progress in Physics上发表综述文章时引用了课题组的研究结果,赞赏了课题组将PT对称系统引入到光学过程中的重要贡献,该刊物为物理学一区期刊,影响因子为17.062。这充分表明课题组的研究工作受到了国际同行的相当关注。该项目的相关研究获得一项国家自然科学基金项目资助,三项广东省自然科学基金项目资助。国家自然科学基金的评审人认为:具有PT对称性的光学系统,因其具有许多独特的光学性质,已经成为近年来量子光学和现代应用光学的研究热点;也使得这种新型的人工合成光学结构在光开关和光信息处理等诸多领域具有广泛的应用前景。申请书提出的开展“光学Parity-Time对称系统中破坏点的全光调控特性研究”,具有重要的理论意义和实际应用研究价值。作为青年基金研究项目,建议优先资助。该项成果属基础研究领域,共发表了SCI收录论文17篇,其中Phys. Rev. A上发表了2篇,EuroPhys. Lett上发表了1篇,Phys. Lett. A上发表了1篇。这些论文累计被正面他引129次。2014年11月,胡素梅在光孤子学术会议上做了关于PT对称系统光传输特性的研究报告,报告得到了国内同行的充分肯定,与会专家代表认为PT对称材料将是光学系统中的一种新型人工材料,进一步的研究将对光学新型器件的发展做出巨大的贡献。
[成果] 1800060371 广东
S511 基础研究 谷物及其他作物的种植 公布年份:2017
成果简介:该项目属生物学科核糖核酸组学领域。基因组测序结果表明,水稻等高等植物基因组中的蛋白质编码基因仅占很小的比例,如水稻中为17%,大部分为非编码RNA基因和转录元件等。因此,发掘水稻等植物中的非编码RNA基因,阐明其功能及调控机制,对于全面认识作物复杂农艺性状的形成有重要意义。该项目主要以水稻为研究材料,重点开展产量和生殖发育过程相关小分子非编码RNA(如miRNA)和长链非编码RNA(lncRNA)的筛选鉴定和功能研究,获得以下创新性成果:1.建立了植物非编码RNA系统挖掘的创新性方法和体系。开发以starBase等为核心的计算RNA组学方法,这些方法对于水稻等基因组较大的物种尤其适用;同时,以水稻愈伤组织为分化模型,建立了用于低丰度miRNA筛选鉴定的Poly A尾锚定实验方法,突破对植物非编码RNA基因系统挖掘、功能分析等关键技术。在此基础上,筛选鉴定了一批在水稻胚后发育及对5类传统激素应答的miRNA分子;这些研究为开展作物农艺性状相关非编码RNA功能研究提供重要的方法。受邀撰写了小分子非编码RNA在作物育种中应用新策略的综述文章。2.获得第一例正调控水稻产量的miRNA。课题组发现一个在未分化胚性组织中特异性高表达的miRNA分子-miR397。通过功能分析结合田间实验,证明了miR397可促进水稻籽粒增大以及穗分支和每穗粒数增加,显著增加水稻产量;揭示了一条新的影响水稻籽粒大小的调控通路:miR397通过介导靶基因漆酶mRNA的降解,调控植株对油菜素内酯的敏感性,最终影响籽粒大小等产量性状。进一步阐明了miR397在不同植物物种中的保守功能,揭示该miRNA在不同作物中广泛的应用价值。3.筛选获得一批在水稻生殖阶段特异表达的lncRNA。课题组通过对40个不同水稻组织的转录组分析,发现大量lncRNA组织专一性的特点,尤其是在雄蕊和雌蕊中特异表达;功能研究证明,其异常表达可引起了水稻开花和育性的变化,揭示了lncRNA在植物生殖发育阶段起着重要调控作用。通过RNA序列和结构分析,还发现一大批lncRNA是miRNA直接作用靶点,揭示了植物非编码RNA互作形成的调控网络,对于认识作物复杂农艺性状的形成有重要意义。 相关研究结果已发表SCI论文15篇,被国内外期刊他引777次;专著章节1篇。其中,10篇代表性论文SCI总影响因子109.96,单篇最影响因子41.39;10篇代表性论文被包括Nature, Cell, Nature Reviews Genetics等系列高影响力杂志他引578次,单篇最高引用次数为231;1篇代表性论文被选为“ESI高被引论文”;培养了一批优秀的年轻科技人才,1人获广东省优秀博士论文奖。
[成果] 1800060036 广东
TP319 应用技术 公共软件服务 公布年份:2017
成果简介:1、主要内容:项目基于SDN、虚拟化、容器、存储等自主知识产权的核心技术,研发品高SDN网络、计算和存储的调度控制器,构建了大规模云计算/存储/网络的一体化架构。有效实现了资源管控,南北向、东西向流量的智能导控及安全控制,大规模资源动态调度、负载均衡和高可扩展性,可支持单节点千台、单云万台物理机规模。研发了大规模容器集群管理和智能弹性交付技术,提供低耗高性能的弹性容器服务ECS,及大规模租户与微服务的高性能负载均衡。品高云实现了对国产CPU/GPU服务器、存储、国产OS和数据库软件的支持;对大型企业或政府分布式、混合隔代异构多云平台提供统一的资源配置、监控和运维管理。研发了云资源匹配、能力编排、快速迁移部署技术和工具,可实现应用系统自动化云迁移部署;移动化支撑能力组件和APIs,可实现移动应用便捷的开发、交付和部署,及对移动设备、数据和安全的管控。品高云可提供Hadoop、Hive、Pig、Storm、Spark等大数据计算框架,支持HDFS、NoSQL、RDS、DRDS等数据管理,以及Caffe、贝叶斯、svm、knn等主要算法和分析工具。 2、创新点:(1)支持大规模云的计算/存储/网络一体化架构。实现南北向、东西向流量分离,安全控制及流量智能导控,资源弹性伸缩和高性能负载均衡服务。(2)低损耗高性能保障的弹性容器服务ECS,基于SDN和Docker的低延时大规模容器集群及微服务架构,及容器的封装与自动化调度,实现微服务业务的自动化交付及任务智能调度、高可扩展。(3)云平台对X86架构、国产MIPS架构、ARM架构、OpenPOWER等异构CPU架构资源的混合调度技术。(4)结合弹性功能的云资源管理和业务运行的可扩展监控体系及告警技术,支持分布式、隔代、混合、异构云环境的一体化管控和运维技术。(5)以可视化云资源编排方式和移动能力服务架构,解决应用系统云环境便捷的迁移部署,以及移动化服务改造与开发、运行环境交付与管理。 3、成果与推广:应用项目申请发明专利20件,其授权发明专利3件,获软件著作权20项,发表论文20多篇。依托研发建设了省市工程研究中心2个、广州市重点实验室2个,并被推举为广东云计算产业技术创新联盟理事长单位。成功研发了BingoCloudOS、BingoLink、BingoInsight三大产品系列,20多个不同版本型号产品。2010年BingoCloud V1.0成为国内首个商用云平台产品。产品通过了工信部、解放军、公安部认证或第三方测试,被INTEL、Forrester认定为全球最具竞争力云产品品牌。产品成功应用于中国电信、世纪互联等公有云,以及中车、国药、地铁、科大讯飞、政府、公安等150多家大型政企的私有云、混合云,直接销售超过1.76亿。
[成果] 1800060340 广东
TN383 应用技术 电子器件制造 公布年份:2017
成果简介:该项目研究内容属于光学领域,通过研究光子晶体与其他人工微结构材料所形成的新型复合结构中光的传输特性及其物理本质,寻求对光的全新操控方式,设计出基于光子晶体的新型光电子器件。该项目的研究结果在物理、材料、能源等领域具有重要的科学价值和应用前景。 主要研究内容及发现点如下:1)光子晶体与超材料、光子晶体形成的复合结构的传输特性及物理机制。构建了由单负超材料堆叠形成的光子晶体模型,首次发现了其带隙中存在孪生缺陷模现象,揭示了该现象的物理本质。利用左/右手复合传输线实验制备出了含单负超材料的光子晶体,通过实验和理论相结合揭示了零有效位相带隙相对于布拉格带隙在形成机制上的差异,还发现了含单负材料的光子晶体中存在TE或TM偏振的全向透射带。进一步发现零有效位相带隙对不同偏振波的反射相位之差在较宽频率范围内保持恒定,提出并设计了基于单负超材料光子晶体的宽带波片。提出了由光子晶体与光子晶体组成的异质结构,实现了较宽的光子全向带隙,通过对异质结构中子光子晶体的表面作裁剪,激发出光学Tamm态并对其进行了调控。2)光子晶体与半导体纳米结构的复合结构的光学特性及其在太阳能电池的应用。提出了一种光子晶体与二氧化钛纳米管阵列的直接耦合方法,该结构用作太阳能电池的散射吸收层,克服了以往耦合光子晶体的染料敏化太阳能电池存在的不足,显著地提高了太阳能电池的光电转化效率。进一步提出了一种末端开口的二氧化钛纳米管阵列的制备方法,生长出由空心的二氧化钛纳米管阵列组成的薄膜层,展示了这种空心纳米管阵列具备有效长度大、电子寿命长等优点,有利于提高太阳能电池的光伏性能。在以上基础上,提出了光子晶体与二氧化钛纳米颗粒的复合结构,用作太阳能电池的光阳极,指出了该结构既具有光学半透明的优点,又能在结构内部显著地增强光的散射,从而增加结构内染料对光子的吸收,提高光子晶体染料敏化太阳能电池的工作效能。该项目针对新型光子晶体复合结构中波的传输、局域、相位、散射等方面的性质作了系统的研究,发现了一些独特的光学现象,提出了周期光学结构对光进行调控的新的物理机制,丰富和拓展了光子晶体的应用前景,促进了光子晶体领域的发展。 该项目已发表42篇SCI论文,分别发表在Advanced Materials、Energy &;Environmental Science、Nanoscale、Applied Physics Letters、Optic Letters、Optic Express等国际权威期刊上。研究成果被Nature Photonics、Chemical Reviews、Chemical Society Reviews、Advanced Materials、Physical Review X等SCI期刊正面引用487次,其中10篇代表性论文被正面他引225次。
[成果] 1700640044 云南
Q963 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:蚕丝业是中国重要的传统产业。云南省蚕桑种植面积居全国第三,蚕桑产业发展迅猛,产业升级任务迫切。该项目着眼于利用进化基因组学手段及基因组编辑平台,从遗传学和表观遗传学视角解析家蚕等鳞翅目绢丝昆虫的茧丝进化机制,挖掘优良基因资源,为阐明人工选择机制重大科学问题提供线索,为云南省乃至中国蚕丝产业升级提供遗传与基因素材,有重大科学及实践意义。相对于遗传学突变,表观遗传学改变也是表型进化的重要因素。 该项目首次从表观遗传学视角探索人工选择机制,研究思路具有创新性和前沿性。基于昆虫表观遗传系统的认识尚模糊,该项目构建了第一张昆虫的表观遗传组-丝腺DNA甲基化组,证实了其功能重要性。成果于2010年发表在Nat Biotechnol(IF=38.276),引起广泛国际关注。被Nature Asia-Pacific、Nature China等媒体网站作为亮点报道,并被Nat Rev Genet、Ann Rev Entomol及Nature、PNAS等重要期刊论文及英文专著引用,他引次数达94次。该成果作为973项目一项重要成果,被专家组予以高度评价。该研究开创了昆虫表观遗传组学研究的先河,后续在蜜蜂、蚂蚁等昆虫中的一系列甲基化组研究验证了其普遍性。该项目进一步探讨家蚕人工选择下的表观遗传学进化机制,证实尽管昆虫DNA甲基化水平低,这种表观遗传学机制在驯化过程仍发挥作用(Xiang et al., 2013,BMC Genomics)。自然界的鳞翅目绢丝昆虫,尤其大蚕蛾科不少物种的茧丝品质有家蚕不可比拟的优势。该项目拓展视野到该科绢丝昆虫,系统比较6种有重要经济价值的大蚕蛾科昆虫的丝腺转录组,分析了丝蛋白序列特征,鉴定了可能与天然茧色相关的候选基因集,为后续深度揭示鳞翅目昆虫茧丝性状分化机制,挖掘优良茧丝性状基因资源提供了数据和参考依据(Dong et al., 2015, BMC Genomics)。为保证上游组学筛选的基因有效应用于家蚕遗传改良和功能研究,该项目对CRISPR/Cas9基因组编辑技术在家蚕等物种中高效开展的可行性进行了调研(Chen et al., 2014,Gigascience),在此基础上建立了家蚕的CRISPR/Cas9基因组编辑平台。 该项目取得了一系列重要进展,累计发表文章影响因子达54.46,他引次数110次,产生了一定的国际影响力。
[成果] 1800060045 广东
TQ114.161.1 应用技术 基础化学原料制造 公布年份:2017
成果简介:2010年中国烧碱总产能达到3021万吨/年,产量达到2087万吨,产量、产能均居世界第一,成为名副其实的氯碱大国。由于氯碱行业是资源和资本密集型的基础原材料产业,随着市场竞争力度的加大,原材料价格上升,采用掺卤制碱和全卤制碱工艺是氯碱行业发展的趋势。要实现离子膜法全卤制碱,其核心技术在于淡盐水的浓缩处理和回收利用。该项目在已有的国家发明专利技术的基础上,提出采用机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发技术,对全卤制碱淡盐水处理节能装备进行研发,建立示范工程,形成成套化装备,实现产业化。 主要的研发内容有:(1)淡盐水脱硝设备的研发。(2)淡盐水浓缩系统关键设备的研发。(3)二次蒸汽回路系统关键设备的研发。(4)淡盐水处理节能装备控制系统研发。(5)淡盐水处理节能装备示范与产业化。项目建立15万吨/年离子膜法全卤制碱配套规模为200m3/h的淡盐水成套化节能装备。与传统的多效蒸发(三效)处理技术相比,能耗节约60%左右。 突破的核心技术:降膜蒸发器EV1与强制循环蒸发器EV2联用技术;二次蒸汽的循环利用技术和氯离子去除技术。 节能目标:实现比常用的三效蒸发装备节能60%左右。 产业化前景及规模:(1)氯碱行业市场规模至少22亿元;(2)其它行业,如真空制盐,废水处理,造纸工业,制药工业,食品行业,制酒工业,牛奶行业,饮料工业的浓缩等,市场规模至少180亿;(3)总规模至少200亿,因此,该项目产业化前景良好。产生的经济效益:如该项目研发装备应用于全国30%氯碱企业,可为企业产生12亿元/年的节能经济效益,其中节约原材料成本8亿元/年,节能4亿元/年。
[成果] 1700320013 广东
Q632 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:精、准生物功能信息获取技术是人类探索生命现象及其本质的关键途径,而发展新原理、方法和技术则是重要前提和基础。该项目聚焦于研究生物光子学新技术体系的原理创新、方法建立及技术应用,突破已有光子学检测技术在灵敏度、分辨率、成像深度方面的原理性限制,实现了从分子、活细胞和活体组织上多尺度、跨层次的生物功能分子信息的精、准解析。主要科学发现如下:开创集磁控传感技术、微流控基因扩增与功能基因识别体系于一体的光电化学检测平台,构建了高灵敏度光学纳米探针,创立PCR-free的光学检测新方法和技术,率先开展并实现了单分子水平的功能基因检测,解决了若干重要核酸生物标志物难以同时满足高灵敏和快速检测的技术瓶颈;Angew. Chem. Int. Ed.等顶尖期刊评价该技术体系开创了生物分析的新方向。受邀在领域权威期刊Chem. Rev, Chem. Soc. Rev, Nature protocols上撰写技术总结论文。创建单细胞水平内多生物分子事件并行、动态的光谱学识别技术,解决多个功能分子在病/生理调控过程中无损直观的示踪难题,设计了能直接在活细胞内传感信号分子的原位荧光探针,观测到肿瘤细胞凋亡调控关键蛋白酶的时空转变及功能变化,清晰地展示了一系列促凋亡因子行使功能的信号传导路径,澄清了关于Bid的切除是否需要caspase-8参与的学界争议,并进一步提出了基于碳纳米管探针的肿瘤光热诊疗、光声成像监控新方法。Cell期刊论文评价这一工作为利用细胞凋亡原理的肿瘤诊疗监测提供了新工具。创建高时空分辨、无损伤、无标记、快速的活体光声成像方法与技术,突破光学成像中组织高散射、小尺度、低分辨的缺点,解决了从单细胞到组织器官的跨层次、多尺度光声信息获取理论与技术问题;首创光声多元阵列探测技术,攻克了当时国际上光声信号采集效率低而难以应用转化的技术难题,开发了针对肿瘤新生化微循环、脑皮层微血管和皮肤病理活检等的高分辨率光声成像技术,引领实现了仪器转化和临床试用,4篇Nat. Photon.论文评价该技术创新性及临床应用引领性。关于活体无标记血红蛋白分子的光声监控研究结果荣获美国第50界医学物理学会“Sylvia Sorkin Greenfield Award”。研究成果的原创性和系统性获得了国内外同行的高度认可,并被广泛引用和验证。部分技术已被包括解放军301医院、广州军区总医院、广州市疾控中心等单位试用,获授权发明专利20项。20篇主要论文被他引1521次,其中8篇代表性论文被他引782次,包括被Cell, Nat. Rev. Cancer, Nat. Photon.等顶级刊物论文证明评价。项目完成人入选2014年爱思维尔“生化、遗传和分子生物学”高引用学者榜单(16位),培养了全国优秀博士学位论文获得者1名,全国优秀博士学位论文提名奖2名。项目阶段性研究结果曾分别获广东省自然科学一等奖、教育部自然科学二等奖。
[成果] 1700280027 广东
[TN301, TN312.8] 应用技术 电子器件制造 公布年份:2016
成果简介:该课题来源于国家自然科学基金项目,项目名称:Si衬底半极性/非极性GaN基材料生长及LED研制(项目编号:51172079)。项目对GaN基LED外延片结构设计与生长,对大电流下GaN基LED载流子输运机制及对发光效率的影响进行研究。发光二极管原理是:LED是半导体PN结在外加正向电压下,N型层的电子和P型层的空穴注入到发光层,空穴和电子在复合过程中能量以光的形式释放的发光器件。近年来,尽管LED制备技术和机理研究有了很大进展,但压电极化和自发极化影响载流子的复合,优化量子阱结构、电子阻挡层、P型传输层的结构设计,改善LED在大电流工作下的效率下降问题是近年国际GaN基LED研究的重点。该课题组近年来在大电流下GaN基LED载流子输运机制及其对发光效率的影响进行了系统的理论和实验研究,陆续发表相关论文20余篇,授权发明专利2项,10篇代表作论文他引次数122次。主要创新成果有:研究发现相对于传统的固定Al组分电子阻挡层,采用Al组分渐变的电子阻挡层能有效降低量子阱由于晶格失配带来的压电应力,增加量子阱区电子和空穴的交叠。该结构可降低空穴势垒、增大电子势垒,增加空穴在量子阱内的注入,提高发光效率。该工作在Appl. Phys. Lett.上发表,引用次数达到51次。开创性研究了P型InGaN插入层对载流子输运及能带结构的影响。通过在量子阱发光层之后,插入10nm的P型低In组分InGaN层,在能带结构中引入势阱层,大大改善了P型层空穴的输运,提高注入效率,同时也对电子传输到P型层有明显的阻挡作用。改善了LED在大电流下的效率下降问题,明显提升了LED的发光效率。该工作在Appl. Phys. Lett.上发表,引用次数达到21次。研究发现在量子阱发光层之后,在低温插入一未掺杂GaN层,有效降低量子阱由于杂质和缺陷引起的肖克莱复合。低温插入未掺杂GaN层还可以改善量子阱晶体质量,减少由于杂质和缺陷引起的漏电流,改善电流增大时LED发光峰展宽和波长漂移的问题。该工作在Optics Express上发表。研究发现,通过制备两个分立的量子阱,研制出双波长的蓝光LED,通过双波长的蓝光LED激发荧光粉,可明显改善白光LED的显色指数,白光LED的显色指数能达到85以上。该工作在Optics Lett上发表。该课题组对GaN基LED在大电流下GaN基LED载流子输运机制及其对发光效率的影响进行了系统的理论和实验研究,为GaN基LED以及相关器件的研制和相关物理机制研究提供了坚实的实验和理论指导,并可用于LED外延和芯片企业优化LED制备技术,提升产品水平。
[成果] 1800060346 广东
TN912.34 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:围绕听力、语言、言语三大类障碍,提出汉语听识别以最低能量原则,有音节和音位编码,双通路康复诱导;汉字整体识别,字形-象形-语义一体化康复;语义理解中快速和慢速两条整合通路,确定整合时域及定位区,语义整合加工所涉及的网络和白质纤维束,构成回路支持语言启动系统;词汇识别中背景、语境和常识对语义信息在副中央凹预视状态下最佳通达,设计颜色及语境诱导康复;句法加工中左侧额下回、理解心理表征;语段中构建连贯性与焦点性阅读双加工过程,二语学习提高双语者认知控制;概念加工中知觉符号表征,汉语概念加工和知觉加工跨通道,语言相对论概念通达;追踪儿童术后左脑腹侧前额叶发育,形成视信息加工及发育模型,单侧性分类知觉及发育。发表SCI论文42篇。感知子空间分解模型的音频特征提取,基于子带似然比的鲁棒检测,唇动几何形状定位与语音双模态分析,模型距离评价;两步判决的汉语语音分割识别;基于遗传算法的联合优化解决方案;对语音T2判决提出特征矩阵均值距离和自适应收敛门限的快速语音聚类,快速语音分割;基于相关维数的病变连续语音检测,在采样延迟区间内调整,搜索与病变连续语音的区分率,并达到最小嵌入相关维数,避免采样缺陷;粗糙集神经网络智能运算及构建。获发明专利6项。设定聋儿听感知、识别、辨认、理解四级康复;早期语言发育及孤独症康复,构建三元论康复体系,促进医教康融合,实施全天候训练模式;多项专利口部运动器用于脑瘫构音改善,建立器官、运动、构音、交谈评估及智能康复,语音及开放性方言录入数据库,各年龄及检测指标常模,智能反馈;特教及残联机构开放性生态康复平台;21种语言障碍智能分类,推算诊断符合率,构建Broca等11种康复方案;脑损伤及痴呆的早预防,20分钟趣味评估与MMSE、MOCA等多中心验证;脑损害构音评估与康复,提出汉语声调的优先康复方案,可视化语音康复。形成听力、语言、言语三大系列17项产品及辅具,8000多项训练。通过多中心临床验证,分析5198正常人,1099病例,15600例康复治疗,有效率达62-98%。 论文325篇,最高IF9.771,10篇IF39.441,SCI55篇,引用363次,EI11篇,检索100篇中文被引1070次。书籍20本,专利28项,版权63项,商标2项。主持42场会议,影响3万同行,2015年主办第九届APCSLH国际会议,20多个国家及地区800位同行。培养千百十工程国家级人才1名,校级2名,全国百篇优秀博士论文2名,教育部"新世纪优秀人才"、广东省南粤教坛新秀、省珠江学者特聘教授、省青年珠江学者、省优秀博士论文、广州市珠江科技新星各1名。培养博士后10人,博士61人,硕士246人。十一五,十二五教育、民政、残联、医疗等20万以上中标353场,近年三年直接收入3177.29万元,带动2.828亿元。惠及千万残障人士。
[成果] 1800060393 广东
S682.31 基础研究 蔬菜、园艺作物的种植 公布年份:2017
成果简介:花卉业已成为发展现代农业、促进“三农”发展的重要产业。新花卉作物的研发应用是推动花卉产业发展的源动力。该成果经过11年协作攻关,成功突破了品种依赖进口、兜兰种苗繁育为国际性难题等制约产业发展的关键技术瓶颈,推动小株型大花蕙兰和兜兰成为广东特色花卉产业之一。 1、建立了大花蕙兰、兜兰的种质资源圃和评价技术体系,收集资源323份,包括全世界兜兰属原生种79个,是国内收集同类兰花种质资源最多的单位之一。首次揭示巨瓣兜兰、汉氏兜兰等9种濒稀兜兰的染色体数目及其核型,探明了大花蕙兰与墨兰杂交后代的性状更倾向于大花蕙兰的分子基础,开发出2个与香气性状紧密连锁ISSR标记用于辅助育种。 2、率先构建了大花蕙兰×墨兰、兜兰×兜兰的育种体系,填补了大陆地区大花蕙兰、兜兰杂交育种空白,突破了应春节开花和香味品种选育难题。选育出省级农作物审定新品种16个,占省级审定同类品种的89%;其中小株型大花蕙兰12个(应节开花10个、香味品种11个)、兜兰4个(应节开花2个)。在英国皇家园艺学会登录新杂交种44个,其中大花蕙兰21个,兜兰23个。 3、攻克了兜兰种苗繁育国际难题,发明了无菌播种通用培养基配方H026,首次实现汉氏兜兰、卷萼兜兰等14种濒稀兜兰的无菌播种及汉氏兜兰和摩帝类兜兰的无性克隆繁殖。制定了省地方标准《墨兰与大花蕙兰杂交品种组培苗生产技术规程》和企业标准《兜兰种苗生产技术规程》,累计推广大花蕙兰800多万株和兜兰300多万株,分别占全国同期种苗的32%和40%。自主品种占推广种苗数量的52%,5个品种入选省农业主导品种。 4、发现大花蕙兰与墨兰杂交种的光合效率具有超亲优势,CO2加富能显著提高光合速率,集成了栽培基质合理配比、肥水管理、平地促花和病虫害防控等技术,制定了省地方标准《杂交兰盆花生产技术规程》和企业标准《兜兰盆花生产技术规程》,突破了大花蕙兰、兜兰栽培技术瓶颈,示范种植盆花280多万株。 5、发表论文42篇、其中SCI和国家级学报论文21篇(Top10%SCI论文3篇),获国家授权发明专利4件,培养研究生14名。 项目成果以合作科研或技术转让,合同金额达450万元。种苗和技术已推广到广州、韶关、东莞、佛山等市以及福建、山东、贵州等省,近三年累计新增销售额为7.9亿元、新增利润为2.8亿元。累计推广面积2.9万亩次,新增社会效益18.5亿元;促使广东翁源县和福建南靖县成为全国最大的小株型大花蕙兰生产基地,生产面积从零分别发展到5000和2000多亩。经农业部科技发展中心组织专家评价,认为该成果系统性好、创新性强,总体处于国际先进水平,在兜兰组织培养繁殖方面处于国际领先。新品种、新技术已得到广泛推广应用,创造了显著的经济、社会和生态效益,成果为引领兰花产业结构调整、支撑兰花产业发展奠定了坚实基础。
[成果] 1800120487 广东
TN873 应用技术 广播电视设备制造 公布年份:2017
成果简介:项目聚焦EFD技术,拟针对彩色显示油墨材料组分的分子构效与复配增效,高频次、强电场下超薄功能材料界面性能的长效保持,复杂应力状态下柔性TFT器件的可靠性,显示像素多参数耦合动力学建模,双稳态显示器件设计与制备,无针孔印刷成膜以及高密度可靠电极引线集成等关键技术领域开展研究工作。研究内容:项目自2016年7月启动,团队针对电子纸显示技术彩色化、视频化、柔性化以及工程化目标,分别在前板技术、背板技术、器件集成与驱动等领域展开攻关研究。具体研究内容如下:(1)电子纸显示关键材料。(2)电子纸显示器件设计与制备工艺。(3)有源彩色电子纸显示模组集成与驱动。(4)有源矩阵TFT柔性背板设计与制备。(5)电子纸显示技术工程化研究。
[成果] 1700280168 广东
R749.69 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:根据药物成瘾的合法性,分为非法性药物成瘾及合法性药物成瘾;其中各自的典型代表分别是海洛因成瘾(HDIs)及止咳药水(CCS)成瘾。药物成瘾不仅危害个体健康、也对其家庭和社会带来相应的危害。药物成瘾被认为是一种慢性、复发性的脑部疾病。据2014年公安部门的最新统计,中国登记在案的吸毒人数达258万,庞大的吸毒人群造成中国每年的直接经济损失达数千亿元。该项目课题组采用先进的神经成像技术及最新的影像学后处理分析方法揭示药物成瘾确切的神经机制,将为临床诊断、疗效评估及预后提供可靠的影像学指标。该项目研究进一步深入了对慢性药物成瘾的认识,研究的结果表明海洛因及止咳药水的长期使用影响大脑结构和功能,该项目为临床合理使用药物提供直观客观的影像学依据。另外,也提供了慢性成瘾的药物治疗疗效判断的客观手段。这将为减少用药尝试,加快戒毒进程起了积极的作用。该研究同时基于多模态成像技术及多种影像学分析方法,可运用到其它中枢神经系统疾病如原发性失眠、帕金森病等等,为患者提供更为可靠的诊断及鉴别方案,取得了较大的社会效益。主要成果内容及创新点:利用多模态磁共振成像技术,发现慢性药物成瘾患者在脑功能和脑结构方面的异常:其异常主要集中在奖赏回路(眶额皮层,背侧前额叶)、认知控制(背侧前扣带回,楔叶)和决策相关(丘脑,眶额皮层)的脑区。慢性药物成瘾的全脑网络更趋向随机网络;认知控制及动机情感相关的脑区节点的节点效率显著增高。这为理解慢性药物成瘾的神经生理学机制提供了进一步的证据。利用多模态磁共振影像技术发现慢性药物成瘾患者的神经影像学指标与成瘾时间、决策表现和冲动特质的关系:慢性药物成瘾吸食时间是影响大脑功能活动及结构特性的重要因素。执行控制相关脑区的白质纤维连接状况反映慢性药物成瘾的决策表现,灰质体积状况映其冲动特性。为动态调控及监测成瘾患者精神失常、行为失控、暴力攻击等极端表现提供直观可靠的影像学指标。利用多模态磁共振影像技术监测服用戒毒药物对慢性药物成瘾患者的预后情况,为戒毒药物疗效提供直观量化的影像学依据,为合理高效地为戒毒人员提供帮助,减少用药尝试,加快戒毒进程提供了良好治疗依据。利用多模态磁共振影像技术评估了长期服用处方药物——止咳类药水的安全性,为临床医生合理审慎地为病人提供此类药物,防止其滥用提供了客观依据。该项目涉及到的研究成果已有10余篇SCI文章发表,部分论文发表在本专业顶级杂志,如Radiology、Neuroimage等等,累计影响因子已达70分之上。基于多模态成像技术及多种影像学分析方法,该项目已经开展了三次关于磁共振影像技术与诊断的继续教育会议,参会人员达1000人次;成果已被国内近20家单位应用,在慢性药物成瘾方面研究领域取得了较大的影响力,取得了较大的社会效益。
[成果] 1700410152 广东
[TM911.3, TM910.6] 应用技术 电池制造 公布年份:2016
成果简介:1.任务来源:立项时国内最薄的软包装的锂离子电池厚0.5mm,不能装入标准的0.8mm厚的卡片中,不能适应有源智能卡的需要,申请了广东省教育部产学研结合项目,项目编号2012B091100332,研发出厚度0.3mm以下的快充型超薄锂离子电池,以适应有源智能卡的需要。2.应用领域和技术原理:2.1应用领域:快充型超薄锂离子电池主要应用于各种有源射频标签与智能卡上,包括身份证、银行卡、地铁卡、门禁卡、健康卡、社保卡、医疗卡、高速公路卡、不停车收费系统、智能停车场、集装箱识别、车辆规费查验、矿井人员识别、铁路车号自动识别管理、车辆道路交通中断收费管理、旅客航空行包自动识别分拣和转运管理、车辆出入控制卡、校园卡、饭卡、乘车卡、会员卡、驾照卡、宾馆智能房卡、动物电子标签、设备电子标签、货物电子标签等。2.2技术原理:利用电池集流体兼做电池外包装膜,省略了软包装膜材料,最大限度降低电池厚度。电池集流体采用耐氧化、不会跟锂形成合金、耐高温、强度大的钛箔,在正极不会氧化和溶解,在负极不会跟锂形成合金而穿孔,可跟热熔胶贴合不开裂。3.性能指标:快充型超薄锂离子电池技术指标为3.1厚度0.27mm;3.2宽度30.3mm;3.3高度30.3mm;3.4电压4.15V;3.5内阻4000mΩ;3.6容量6.3mAh。4.与国内外同类技术比较:国内没有同类技术与产品可比;跟美国同类产品比,成果的电池容量大、比能量高、内阻小、适合标准卡片厚度,厚度比美国同类产品稍厚。5.成果的创造性、先进性:5.1创造性:5.1.1减薄方法:采用钛箔做集流体兼包装膜,省去包装膜所占厚度。5.1.2贴胶方法:用下端面具有封闭凸起贴胶面的贴胶模头将热熔胶圈贴在锂离子电池极片上。5.1.3化成方法:在干燥空间内,将注入电解液后未封口的超薄锂离子电池串联、并联或混联装载入电池盘的电池槽道中,在加压的状态下对电池充电。5.2先进性:该项目研究的成果,快充型超薄锂离子电池同时具有超薄性能、快充性能、长寿命和耐高温性能等多项优异性能,经查阅大量文献资料和对同行业的了解,该项目技术综合性能达到国际先进水平,填补国内空白。6.直接经济效益和社会意义:快充型超薄锂离子电池研究成功,将使中国快充型超薄锂离子电池技术达到国际先进水平;快充型超薄锂离子电池是有源射频标签和有源智能卡的重要部件之一,有源射频标签是物联网基本元素之一,快充型超薄锂离子电池低成本大批量供应,物小价平,是物联网发展的基础,年产3000万只快充型超薄锂离子电池,就能带动产生十几亿元的有源射频标签和有源智能卡产生。快充型超薄锂离子电池适合做有源射频标签和有源智能卡等的电源,可促进现代信息产业的发展,提高信息的安全性,为支撑和引领城市"绿色、低碳、智慧和可持续发展"做出贡献。7.推广应用的范围、条件和前景以及存的问题和改进意见:7.1推广应用的范围:应用于国内外有源射频标签与智能卡作内置电源,前景将达数亿只/年。7.2存在的问题:该技术生产的快充型超薄锂离子电池用集流体兼外包装膜,电池的厚度减小了,但电池正负极颜色相同,容易混淆;正负极靠得很近,容易导致外短路。7.3改进意见:需要使用绝缘材料做表面喷涂,区别电池正负极;保护快充型超薄锂离子电池,防止外短路;并美化电池外观。
[成果] 1700410082 广东
TB383 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:项目属于材料科学技术领域,涉及化学、物理、能源等科学技术领域,主要内容及取得的成果包括:1.从纳米材料合成、组装和功能化三个方面同时入手,获得了在锂电池应用中具有超优的存储性能(特别是倍率性能)的二氧化钛-石墨烯复合物;2.基于纳米结构的光学特征和电子传导性质对二氧化钛多功能性纳米晶进行了调控合成并构建双层功能结构,染料敏化太阳能电池转换效率得到提高显著提高。相关工作被国内外同行在多篇综述论文中给予了充分肯定,并被Asia Nature Materials等重要杂志作为亮点加以报道;3.发展了通过形貌保留策略来制备多孔纳米材料的方法,阐明了相应的形成机理,并成功地将该方法推广到应用于其它多种锂电池用的多孔纳米材料的制备,这些多孔纳米材料可以获得更优的锂电池存储性能,特别是充电速率的性能。这些都为进一步提高发展高存储性能锂电池存储性能材料提供了理论和技术指导;4.提出和发展了制备多级分叉ZnO四角叉的新方法,并将它应用于制备高性能太阳能制氢电极和高转换效率的量子点敏化太阳能电池;5.发展了使用多种类型的碳材料作为导电载体来沉积电化学活性材料的制备方法,结合晶体结构及修饰剂特性,合理设计动力学障碍,实现了活性材料特定形貌纳米材料的可控制备和组装,研究确立了它们结构与性能之间的内在联系,为构建新颖结构新颖、性质特殊的新型高效能源纳米材料开拓了新途径。
[成果] 1700280024 广东
O175.29 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:该项目属于抛物型偏微分方程研究领域。非线性扩散方程的研究有着相当长的研究历史和丰富的研究成果,它一直是偏微分方程研究领域的热点问题。该项目研究了一类在上世纪末以前一直处于空白状态的既具时滞又具退化奇异的非线性扩散方程的行波解,对含变号源的p-Laplace方程和渗流方程分别确定了行波解存在的充分必要条件,首次给出了光滑行波有限、半有限、无限的的分类,并对这类行波解的收敛速度给出了最优的估计。证明了同时包含卷积的扩散项和具有时滞的反应项的方程在生物学上有着特殊重要意义的临界波的稳定性这个一直未能解决的问题,且得到的衰减率是最优的。得到了高维全空间中Fisher-KPP方程非平面整体行波解的第一个稳定性结果。此结果得到了著名数学家美国艺术与科学院外籍院士H.Berestycki等人的引用。通过非线性源指标的完全分类,完整地刻画了一类具时空时滞的半线性扩散方程解的整体存在性及爆破性质。这是具时空时滞的扩散模型的临界Fujita指标理论的第一个结果,该结果也颠覆了人们所一直认为的时滞扩散模型可能不会发生爆破的想法。对一类含源的p-Laplace方程的Dirichlet边值问题以及同时具有非线性内部源与边界流的非散度型扩散方程研究了其整体存在性、熄灭性与爆破性质。该项目关于解的渐近复杂性的系统的研究工作,实质性地补充和完善了Vázquez(2006年国际数学家大会一小时报告人),Zuazua(西班牙国家奖获得者、欧洲人文和自然科学院院士)和Friedman(美国科学院院士、国家艺术与科学学院院士,工业与应用数学学会(1993-1994年)主席)等人早在上世纪八,九十年代就得到的关于Newton渗流方程在简单渐近行为方面的结果。课题组利用Newton渗流方程解的有限传播速度、尺度算子、半群算子等性质,系统研究了Newton渗流方程时空尺度解的复杂渐进行为。课题组还对Newton渗流方程解的有限传播速度给出了精细的估计,研究了Newton渗流方程时空尺度解的ω-极限集的情况。在国内外同行对非线性扩散方程的定性研究的一系列工作中,10篇代表作和10篇其他主要论文被国内外著名偏微分方程学家SCI他引134次。总之,该项目对于非线性扩散方程创立了一系列独特的研究思想、观点和方法,丰富了偏微分方程理论体系,极大地推动了学科发展,影响深远。
[成果] 1700280011 广东
TB383 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:项目属于材料科学技术领域,涉及化学、物理、能源等科学技术领域,主要内容及取得的成果包括:1.从纳米材料合成、组装和功能化三个方面同时入手,获得了在锂电池应用中具有超优的存储性能(特别是倍率性能)的二氧化钛-石墨烯复合物;2.基于纳米结构的光学特征和电子传导性质对二氧化钛多功能性纳米晶进行了调控合成并构建双层功能结构,染料敏化太阳能电池转换效率得到提高显著提高。相关工作被国内外同行在多篇综述论文中给予了充分肯定,并被Asia Nature Materials等重要杂志作为亮点加以报道;3.发展了通过形貌保留策略来制备多孔纳米材料的方法,阐明了相应的形成机理,制备出系列多孔纳米材料,这些多孔纳米材料可以获得更优的锂电池存储性能及燃料电池的电催化性能;4.提出和发展了制备多级分叉ZnO四角叉的新方法,并将它应用于制备高性能太阳能制氢电极和高转换效率的量子点敏化太阳能电池;5.发展了使用多种类型的碳材料作为导电载体来沉积电化学活性材料的制备方法,结合晶体结构及修饰剂特性,合理设计动力学障碍,实现了活性材料特定形貌纳米材料的可控制备和组装,研究确立了它们结构与性能之间的内在联系,为构建新颖结构新颖、性质特殊的新型高效能源纳米材料开拓了新途径。该项目在多种纳米材料及其复合物的可控合成、微纳结构及其在能源领域的应用研究上取得了重要进展。10篇代表作共被SCI他引768次,其中4篇论文入选Web of Science Highly Cited Papers;20篇主要论文共被SCI刊物他引1208次。相关成果在材料、化学和物理等领域的重要国际刊物如J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed., Nano Lett., Acs Nano, Energy Environ. Sci.等发表SCI收录的论文50余篇。
[成果] 1600160080 广东
O152.5 基础研究 自然科学研究与试验发展 公布年份:2015
成果简介:该项目开创地建立了如下代数的Groebner-Shirshov基理论:交换代数上的李代数、metabelian李代数、结合代数的张量积代数、Di代数、结合Rota-Baxter代数、结合Ω-代数、半环代数、L-代数、Pre-李代数、结合微分代数等等。得到如下创新成果:Cohn提出的关于不可嵌入其泛包络代数的李代数的猜想在基域的特征为2,3,5时成立;L.Guo猜想:“每个dendriform代数可嵌入它的泛包络Rota-Baxter代数”成立;修补了数学家Talapov关于metabelian李代数的Groebner-Shirshov基理论的错误,完整地建立了该代数的相关理论;给出了著名的PBW型定理的统一的证明;解决了Hall提出的公开问题,即完整地刻画了群的扩张。
[成果] 1700280176 广东
[TM923.34, TM923.44] 应用技术 照明器具制造 公布年份:2016
成果简介:可移式灯具(台灯)是与人们日常生活最近距离接触的灯具之一,特别是对青少年的视力健康发育有着重要意义。近年来,LED光源凭借节能、高光效和长寿命的特点迅速进入室内照明领域,市场上涌现了大量直接采用传统灯具模具配接LED光源的台灯产品,由于LED光源与传统光源的差异性,且缺少针对性的二次配光设计,导致普遍存在着光照度不均匀、有阴影重影、强眩光、蓝光成份偏高等问题,长期使用该种台灯对人体健康将产生有害的影响,特别对青少年视力发育造成严重伤害。针对上述问题,该项目牵头单位广东产品质量监督检验研究院联合国内最大的专业台灯制造商之一中山市光阳电器有限公司、华南师范大学等合作单位在省部产学研结合项目支持下开展LED台灯的关键性能指标设计研究,重点研究光照度均匀性、防眩光、重影、色温等性能问题,并提出评估方案和检测方法,形成相应的检测标准,规范LED台灯的设计和生产,引导行业的健康发展。项目主要研究内容及成果:研究LED台灯眩光、均匀性、色坐标等关键性能指标,创新性提出侧射式漫反射+导光组件设计,优化设计LED台灯光学系统,研制新型LED台灯样机,并经国家灯具产品质量监督检验中心(中山)检测,样机技术指标达到或优于项目合同设计指标,经鉴定达到行业内国际先进水平;制定LED台灯相关标准,解决产品生产、质量监管无据可依的局面。项目组牵头制定广东省DB 44/T1339-2014《可移式LED灯具》、DB 44/T977—2011《单端插脚式LED灯安全和性能要求》等LED台灯系列标准共计2项,对于规范LED台灯产品质量、引导行业健康发展,政府加强产品质量监督有着重要意义;样机研制成功后当年即投入生产,投产当年经广东诚安信会计事务所专项审计实现销售收入3527万,近三年累计销售收入1.26亿,经济效益显著。该项目获授权各类专利15项,其中国际PCT专利3项,发明专利1项,实用新型专利11项,此外另有发明专利5项处于公示期;发表中文核心论文2篇,主持制定并发布实施广东省地方标准2项。推广应用情况:项目产业化单位中山光阳电器股份有限公司为国内最具规模的专业生产LED台灯高新技术企业,其LED台灯品牌“冠雅”为国家工商总局评选的台灯行业中唯一的“中国驰名商标”、并获得“广东省著名商标”、“广东省名牌产品”以及台灯行业唯一“广东省护眼台灯工程技术研究开发中心”,同时获得“国家知识产权优势企业”等荣誉资质
[成果] 1600320156 福建
S945.46 基础研究 渔业服务业 公布年份:2016
成果简介:对虾是典型甲壳动物,具有不可替代的科学价值;它也是世界性的经济海水养殖动物,其养殖业具有巨大的经济及社会价值;近几年,中国养殖对虾产量约120-150万吨,约占世界虾类养殖总产量的40%。但是自1993年大规模疾病暴发以来,病害问题严重制约对虾养殖业的健康发展。对虾主要依靠先天免疫防御体系防御环境中各种病原入侵,揭示该体系的结构、机理与响应机制是人们在养殖对虾时固本驱邪、防治病害的认知基础和理论根基。在国家重点基础研究(973)、国家自然科学基金等项目资助下,该项目在研究对虾抗病免疫机制的过程中发现能量代谢关键调节酶——精氨酸激酶(AK)与对虾的免疫反应密切相关。AK通过可逆调节无脊椎动物体内磷酸精氨酸生成ATP与L-精氨酸(L-Arg),在能量代谢、储存和利用方面发挥举足轻重的作用。L-Arg是一氧化氮合酶(NOS)催化合成一氧化氮(NO)的唯一底物,NO是信号分子,可以自由穿过细胞膜。哺乳动物产生的NO,不仅是调节心肌等正常生理功能的重要分子,在杀伤细菌、病毒和肿瘤细胞等免疫体系信号传导过程中的作用也无可替代。该项目首次揭示了对虾AK催化的能量代谢、NOS催化的NO合成及调控、以及氧代谢过程中产生的活性氧杀菌与非活性氧杀菌机制在先天免疫反应中的作用,并将这些调控过程有机联系起来。研究揭示了对虾免疫反应初期,由于能量需求增加,诱导AK活性增加,催化ATP生成加快,L-Arg合成增加,强烈诱导对虾NOS表达的机制。首次报道了虾类NOS基因的结构特征,它有别于哺乳动物,只存在一种类型的NOS。发现对虾体内存在2类钙调蛋白(CaM-A与CaM-B),其中CaM-A在免疫反应中对NOS调控起主要作用。科学阐明了对虾免疫反应中由于能量需求增加,一方面,氧代谢速度加快,产生了大量的活性氧参与杀灭病原,另一方面,抗氧化酶合成增加,以维持机体内氧代谢平衡。伴随该过程,显著诱导了凝集素(Lectin)合成,血细胞溶酶体膜稳定性明显下降、破裂,释放出其中溶菌酶等水解酶类,杀灭病原。但随着感染时间的延长,病原复制增加,AK合成能力降低,ATP及L-Arg生成减少,NOS活力下降,NO生成减少,NOS介导的免疫信号传递减弱,凝集素和酚氧化酶原合成被抑制,血细胞数量显著降低,溶菌酶释放能力减弱,病原增殖速度加快,对虾健康状况恶化,可导致机体最终死亡。研究结果从分子水平和调节通路较系统深入揭示了对虾抗病免疫反应过程中ATP合成及调控、NO产生及信号传递、氧化及非氧化杀菌系统的协同作用及其调控机制;刷新了以往对于酚氧化酶原系统的激活、黑色素的形成在对虾免疫反应中作用的有限认知;创建了以血细胞溶酶体膜稳定性为指标的对虾健康状态的细胞学评价体系,在营养免疫学领域具有重要参考价值,对于丰富和深化无脊椎动物先天免疫体系的知识体系和实现对虾健康养殖具有重要意义。
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