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研制了國際首例穩(wěn)定可逆的單分子光開關(guān)器件（ Science ,  2016 ,  352 , 1443;  J. Phys. Chem. Lett. ,  2017 ,  8 , 2849）；觀察到了低溫下聯(lián)苯基團(tuán)由于σ單鍵的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的精細(xì)立體電子效應(yīng)（ Nano Lett. ,  2017 ,  17 , 856）；研究了分子間主客體相互作用的動(dòng)力學(xué)過程（ Sci. Adv .,  2016 ,  2 , e1601113），揭示了羰基和羥胺反應(yīng)形成酮肟的分子機(jī)制（ Sci. Adv. ,  2018 ,  4 , eaar2177），證實(shí)了利用單分子電學(xué)檢測方法研究單分子反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的可行性，為實(shí)現(xiàn)單分子化學(xué)反應(yīng)的可視化研究邁出了重要的一步。他們利用硅基單分子器件實(shí)現(xiàn)了具有單堿基對分辨率的DNA雜交/脫雜交動(dòng)力學(xué)過程的研究（ Angew. Chem. Int. Ed. ,  2016 ,  55 , 9036）；在單分子水平上揭示了分子馬達(dá)水解的動(dòng)力學(xué)過程（ ACS Nano , 2018 ,  11 , 12789），展現(xiàn)了單分子器件在單分子生物物理研究方面的可靠性。

本發(fā)明公開了一種大分子鏈模板法制備聚丙烯酸類復(fù)合高分子水凝膠的方法，以具有配位功能的大分子鏈為模板，在金屬離子的配位作用下引導(dǎo)丙烯酸單體配位、聚合，制備出具有高機(jī)械強(qiáng)度和自修復(fù)性能的高分子水凝膠。以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，該自修復(fù)水凝膠原料組分組成包括大分子模板２．５～１０份，單體５～２５份，水３０～６０份，金屬離子０．１～２．５份，引發(fā)劑０．１～２．５份。其特征是大分子模板的存在有效引導(dǎo)規(guī)整聚合物的制備，同時(shí)增加了水凝膠的機(jī)械強(qiáng)度和自修復(fù)能力。本發(fā)明所制備的復(fù)合水凝膠具有良好的力學(xué)性能及常溫下優(yōu)異的自修復(fù)性能

 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）。

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。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場試 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。

一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡介 該成果圍繞雜交稻育性遺傳控制的關(guān)鍵問題，包括細(xì)胞質(zhì)雄性不育與恢復(fù)性和秈粳雜種不育與親和性的分子遺傳基礎(chǔ)，開展了系統(tǒng)研究并取得了創(chuàng)新性重要成果，大大發(fā)展了作物遺傳育種理論和促進(jìn)了雜交育種實(shí)踐。 一、克隆了最廣泛應(yīng)用的野敗型細(xì)胞質(zhì)雄性不育（CMS）基因WA352及其育性恢復(fù)（RF）基因Rf4，揭示了植物孢子體型CMS/RF系統(tǒng)的分子作用機(jī)理。成果被評述“在作物雜交育種和發(fā)展育種新策略具有重要的理論和實(shí)踐意義”。 二、克隆了包臺(tái)型CMS基因orf79及其恢復(fù)基因，闡明了植物配子體型CMS/R系統(tǒng)的分子作用機(jī)理。成果被認(rèn)為“提供了植物核質(zhì)互作的分子機(jī)制的新視點(diǎn)”。 三、克隆了控制秈粳稻雜種雄性不育的基因Sa ，發(fā)現(xiàn)Sa 是由2 個(gè)相鄰基因SaM和SaF 組成的復(fù)合座位，揭示出此類復(fù)合座位是控制植物雜種不育的普遍性分子遺傳基礎(chǔ)。成果被評論為“在植物雜種不育機(jī)理研究方面做出了重要貢獻(xiàn)”。 該成果在Nat. Genet, Plant Cell, PNAS, Mol. Plant, Annu. Rev. Plant Biol.等發(fā)表論文25篇，8篇代表論文總他引836次，被Nature, Science等刊物SCI他引616次，單篇最高SCI他引288次。獲授權(quán)發(fā)明專利6件，成果受到學(xué)術(shù)界的高度評價(jià)，被4篇專題文章評述，被“F1000”評論5次，入選科技部973計(jì)劃十周年紀(jì)念活動(dòng)代表性成果，項(xiàng)目成果被多家育種單位應(yīng)用并培育出雜交稻新品種。相關(guān)研究成果大大促進(jìn)了植物分子遺傳學(xué)的發(fā)展，并在雜交稻育種中發(fā)揮了重要作用。 該成果榮獲2018年度國家自然科學(xué)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 分子篩是指具有規(guī)則分子級別孔道結(jié)構(gòu)的結(jié)晶硅鋁酸鹽，廣泛應(yīng)用于催化與吸附分離工業(yè)過程。對于工業(yè)結(jié)構(gòu)革新和綠色環(huán)保化工具有十分重要的意義。 我們長期從事分子篩材料的研究和開發(fā)工作，目的有多種先進(jìn)的分子篩材料得以推出。 1應(yīng)用于甲醇制烯烴反應(yīng)的分子篩催化材料 我們基于對甲醇制烯烴反應(yīng)與失活機(jī)理的理解，成功設(shè)計(jì)AlPO-34催化劑。AlPO-34骨架雜質(zhì)量級的Si可產(chǎn)生痕量Brønsted酸中心，與反應(yīng)物甲醇作用形成痕量苯基碳正離子進(jìn)而引發(fā)烴池路線實(shí)現(xiàn)甲醇制烯烴反應(yīng)，同時(shí)大大降低了甲醇制烯烴二次反應(yīng)的發(fā)生。與工業(yè)化催化劑SAPO-34相比，AlPO-34將甲醇制烯烴反應(yīng)中低碳烯烴收率提高一到兩個(gè)百分點(diǎn)，穩(wěn)態(tài)壽命提高一倍。根據(jù)目前所開車的60萬噸MTO裝置的經(jīng)濟(jì)效益測評,低碳烯烴收率每提高一個(gè)百分點(diǎn),每年的凈利潤便可提高6000萬元（授權(quán)發(fā)明專利：ZL201110226964.4）。 2分子篩超薄納米片材料 分子篩超薄納米片具有短的孔道和較開放的晶穴,在保持分子篩擇形效果的同時(shí)可以有效降低客體分子的擴(kuò)散阻力，在催化與吸附分離方面表現(xiàn)出更高的性能，受到廣泛的關(guān)注。我們使用便宜易得的模板劑與阻隔劑，成功制備了b軸取向的50納米以下的MFI分子篩納米片，其生產(chǎn)成本不足目前文獻(xiàn)報(bào)道的五分之一，產(chǎn)率高達(dá)80%，此方法極具工業(yè)應(yīng)用前景。目前，該技術(shù)相關(guān)的發(fā)明專利已提交，處在審查階段。 3Lewis酸分子篩的規(guī)?；苽?我們開辟全新的方法，通過合成后處理技術(shù)將Sn、Zr等孤立金屬離子引入分子篩骨架，成功制備出一系列Lewis酸分子篩材料，并將其應(yīng)用在多種催化反應(yīng)中。其中，Sn-分子篩與Zr-分子篩在環(huán)氧化合物開環(huán)反應(yīng)中表現(xiàn)出極其優(yōu)異的性能，具有工業(yè)應(yīng)用前景（授權(quán)發(fā)明專利：ZL201410169234.9；ZL201410620863.9）。 4應(yīng)用于煙氣脫硝Fe-分子篩催化劑的直接合成 Fe-分子篩催化劑是新一代煙氣脫硝催化劑，其綜合性能已經(jīng)可以與傳統(tǒng)V2O5-WO3/TiO2體系相媲美，且避免了使用高毒性組分V2O5所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，在歐美發(fā)達(dá)國家已得到推廣應(yīng)用。我們成功開發(fā)原位晶化法，一步直接制備Fe-分子篩，解決了Fe-分子篩制備復(fù)雜，重現(xiàn)性差的問題，同時(shí)大大降低Fe-分子篩的生產(chǎn)成本，所制備樣品在煙氣脫硝反應(yīng)中表現(xiàn)出優(yōu)于Johnson Matthey產(chǎn)品的性能（CN201410527707.8）。

通過細(xì)胞生物學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在哺乳動(dòng)物細(xì)胞系COS7細(xì)胞中同時(shí)過表達(dá)liprin-α和LAR-RPTP，可以改變LAR-RPTP在細(xì)胞膜上的分布狀態(tài)，促進(jìn)LAR-RPTP在細(xì)胞膜上形成集簇。這種受體蛋白的集簇化依賴于liprin-α和LAR-RPTP的相互作用。而liprin-α自身所具有的聚集能力能夠強(qiáng)化LAR-RPTP的集簇化。這一發(fā)現(xiàn)顯示lipr

李闖創(chuàng)課題組自加入南方科技大學(xué)以來，一直致力于創(chuàng)新性的合成方法的開發(fā)以及復(fù)雜活性天然產(chǎn)物的全合成研究，圍繞有機(jī)合成化學(xué)中的基礎(chǔ)性科學(xué)問題，探索和發(fā)展原創(chuàng)性的方法學(xué)，來進(jìn)行復(fù)雜活性天然產(chǎn)物分子的全合成。課題組以生物活性天然產(chǎn)物合成為中心，以藥物研發(fā)為導(dǎo)向，充分發(fā)展和應(yīng)用現(xiàn)代有機(jī)合成新策略及新技術(shù)，以求快速、高效以及多樣性地構(gòu)建天然產(chǎn)物庫，從中發(fā)現(xiàn)新的

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。該技術(shù)從小試、中試，室內(nèi)物模試驗(yàn)到礦場試驗(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。