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发表于 2019-7-22 20:21:07
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| 项目名称 | 若干新型低维超导体的发现 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学 | | 项目简介 | 超导电性作为一种宏观量子现象呈现多种奇异的物理效应，涉及深刻的物理机制，也有着广泛的高科技实际（潜在）应用。超导体的零电阻和完全抗磁特性，能用于极低损耗的直流输电，可制造超低能耗的超导强磁体（目前已经大规模地应用在诸如磁共振成像等医疗设备以及一些前沿科技领域中），也可以开发超导磁悬浮列车。利用超导体的约瑟夫森效应，可制造出灵敏度极高的超导量子干涉磁强计以及未来的量子计算核心元件。目前进入实际应用的超导材料大多数仍然是临界温度较低的传统超导体，其使用成本相对较高；而已有的铜氧化物高温超导材料难于加工成型，其应用也受到很大的限制；寻找可替代的实用高温超导材料乃至室温超导材料是科学家孜孜以求的目标。另一方面，非常规超导体的机理问题目前仍悬而未决，寻找新的非常规超导体系可提供新的研究平台，是解决该问题的重要途径。相对于大部分各向同性（或弱各向异性）晶态材料，具有强各向异性的（准）低维固态体系具有结构相对简单、涨落性强、可调性强等特点。现有的两类常压高温超导体—铜氧化物超导体和铁基超导体—均为准二维层状材料。因此，在（准）低维晶态体系中寻找新型超导材料是当今凝聚态物理以及其他相关学科中的重要研究课题。我们在国家自然科学基金系列项目、科技部973项目“新型量子功能体系的物性表征及其材料探索”以及教育部“长江学者和创新团队发展计划”的资助下，经过8余年的持续探索研究，发现了若干种新型低维超导体，包括：（1） 准一维铬基超导体A2Cr3As3 (A=K, Rb, Cs)，超导临界温度Tc = 2.2-6.1 K；（2） 以Ba2Ti2Fe2As4O (Tc = 21 K)和KCa2Fe4As4O2 (Tc = 33 K)为代表的交生（intergrowth）结构铁基高温超导体；（3） 铁基铁磁超导体AEuFe4As4 (A=Rb, Cs) (Tc ~ 35 K, 居里温度TC ~ 15 K);（4） 包含链结构的层状超导体Ta4Pd3Te16 (Tc = 4.6 K)；（5） 包含Eu混合价态的新型层状超导体EuBiS2F (Tc = 0.3 K)和Eu3Bi2S4F4 (Tc = 1.5 K)。这些超导新材料（尤其是准一维铬基超导体）的发现，丰富了超导家族谱系，提供了崭新的超导研究对象，为进一步认识非常规超导机理提供新的机遇。相关发现也得到国际同行的高度关注，一些国内外知名研究组进行了持续的跟踪研究。此外，本项目还发展了探索新型层状超导体的结构设计方法，为继续寻找超导新材料提供帮助。本项目发表SCI收录论文30余篇，代表作包括Phys. Rev. X 1篇、J. Am. Chem. Soc. 3篇、Phys. Rev. B 3篇和国内期刊Sci. China Mater. 1篇。这8篇代表作的SCI引用总数达到437次，SCI他引达到287次。相关研究成果在国际学术会议上做邀请报告10余次。 |
主要完成人情况
| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 曹光旱 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目组成员包括两名在职教师（许祝安教授和本人）和本人的六名博士生（他们中五人已经毕业，另一名今年6月即将毕业）。作为本研究的主要负责人，本人提出项目的总体研究思路并负责具体研究方案的实施。在项目中，本人指导项目组研究生的各种具体研究工作，并与项目组成员一起，对实验数据进行分析、归纳和总结，负责学术论文的写作和发表。 | 2 | 许祝安 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本人带领本项目的负责人一起承担国家自然科学基金重大项目子课题（“新型非常规超导材料探索和机理研究”）和教育部长江学者和创新团队发展计划（“非常规超导电性和强关联电子体系”）。在项目的具体执行中，主要对样品的磁测量负责，取得了若干关键性实验数据，还参与相关学术论文的写作等过程。 | 3 | 鲍金科 | 其他 | 美国阿贡国家实验室博士后 | 浙江大学 | 本人是项目负责人的博士生，2015年10月毕业。作为准一维铬基超导体的主要发现者，本人在K-Cr-As体系观察到超导迹象后，成功地获得高质量K2Cr3As3单相多晶样品和单晶样品，解析出其晶体结构，并克服了样品稳定性等困难，获得良好的实验数据，最终合作完成了高质量研究论文（Phys. Rev. X 5, 011013 (2015)）。 | 4 | 孙云蕾 | 副教授 | 浙江大学城市学院 | 浙江大学 | 本人是项目负责人的博士生，2015年6月毕业。作为“自掺杂”新型铁基超导体Ba2Ti2Fe2As4O的主要发现者，本人的主要学术贡献表现在：样品的设计与大量合成探索，成功地获得高质量单相多晶样品和单晶样品，解析出其晶体结构，并合作完成了高质量研究论文（J. Am. Chem. Soc. 134, 12893 (2012)）。 | 5 | 王志成 | 其他 | 博士在读 | 浙江大学 | 本人是项目负责人的博士生，预期在2019年6月毕业。作为“12442型”铁基高温超导体家族的主要发现者，本人的主要学术贡献表现在：样品的设计与大量合成探索，成功地获得12442体系高质量单相多晶样品和单晶样品，解析出其晶体结构，获得其大块超导电性的实验证据，并合作完成了高质量研究论文（J. Am. Chem. Soc. 138, 7856 (2016)等）。 | 6 | 焦文鹤 | 副教授 | 浙江科技学院 | 浙江大学 | 本人是项目负责人的博士生，2014年6月毕业。本人经过文献调研，注意到Ta4Pd3Te16是可能的超导体。此后成功地制备出高质量单晶样品，获得了其大块超导电性的实验证据，合作完成了高质量研究论文（J. Am. Chem. Soc. 136, 1284-1287 (2014)）。 |
论文、论著目录
| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Superconductivity in Quasi-One-Dimensional K2Cr3As3 with Significant Electron Correlations/Phys. Rev. X/J. K. Bao et al., | | 2 | Superconductivity in KCa2Fe4As4F2 with Separate Double Fe2As2 Layers/J. Am. Chem. Soc./Zhi-Cheng Wang et al., | | 3 | Superconductivity in a Layered Ta4Pd3Te16 with PdTe2 Chains/J. Am. Chem. Soc./Wen-He Jiao et al., | | 4 | A New Superconductor Containing Fe2As2 Layers and Ti2O Sheets/J. Am. Chem. Soc./Yun-Lei Sun | | 5 | Unconventional superconductivity in quasi-one-dimensional Rb2Cr3As3/Phys. Rev. B/Zhang-Tu Tang et al., | | 6 | Possible charge-density wave, superconductivity, and f-electron valence instability in EuBiS2F/Phys. Rev. B/Hui-Fei Zhai et al., | | 7 | Superconductivity and ferromagnetism in hole-doped RbEuFe4As4/Phys. Rev. B/Yi Liu et al., | | 8 | Superconductivity in quasi-one-dimensional Cs2Cr3As3 with large interchain distance/Sci. China Mater. /Zhang-Tu Tang et al.,
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| 项目名称 | 电动汽车广泛随机接入的电力系统规划与运行研究 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,深圳大学,国网电力科学研究院有限公司 | | 项目简介 | 项目来源于国家重点基础研究发展计划（973计划）、多个国家自然科学基金等项目。未来可入网电动汽车的规模化应用，将对电力系统规划与运行层面的现有理论和方法提出新的挑战。大量电动汽车的无序充电行为有可能给电力系统的安全与经济运行带来显著的负面影响。因此，研究电动汽车广泛随机接入的电力系统规划与运行优化具有非常重要的的理论和实际意义。项目以电动汽车广泛随机接入的电力系统规划与运行优化问题研究为核心，探索确保电动汽车广泛随机接入后电力系统规划与运行的安全可靠性、经济性的新模型和新方法。研究主要包括三个方面的内容：电动汽车充电站的选址规划、电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划、电动汽车广泛随机接入的电力系统优化运行。项目研究的创新点为：1、计及多因素的电动汽车充电站选址规划建模。提出了计及地理因素和服务半径的电动汽车充电站选址规划模型，获得了综合考虑多种因素的电动汽车充电站选址的最优方案；构建了配电系统和交通系统的耦合模型，发展了考虑交通约束和电池容量约束的电动汽车充电站多目标选址优化模型与方法，确保了电动汽车充电站的服务能力。2、电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划建模。构建了配电系统与电动汽车充电网络的联合规划模型，实现了配电系统扩展规划与电动汽车充电网络建设的协调；构建了计及规划水平年常规负荷发展水平、电动汽车保有量、有序充电策略能否顺利实施等不确定因素的配电系统规划场景，提出了考虑电动汽车广泛接入的计及适应成本的配电系统灵活规划策略，实现了配电系统的韧性规划；提出了考虑电动汽车和储能装置辅助作用的电力系统恢复规划方案的多目标优化模型与方法，获得了电力系统恢复规划的最优方案。3、电动汽车广泛随机接入的电力系统运行的框架设计与优化建模。构建了计及电动汽车和风电出力不确定性的电力系统经济调度模型，获得了电动汽车广泛随机接入的电力系统运行最优方案；构筑了对电动汽车进行分层分区调度的框架，提出了对电动汽车充放电行为进行优化调度的双层优化模型，获得了电动汽车广泛随机接入电力系统时运行优化模型的“高效求解”方法；提出了计及电动汽车充放电及可再生能源出力不确定性的电动汽车随机优化调度模型，对不确定性因素进行了合理而有效的处理。研究形成的计及电动汽车广泛随机接入的电力系统规划与运行优化的新模型和新方法能够提高电力系统规划与运行的的安全性、可靠性和经济性。项目已发表60余篇论文，其中20余篇被SCI收录，且8篇代表作的SCI他引次数为384次，他引总次数为590次。其中入选"ESI（Essential Science Indicators）高被引论文1篇，入选"领跑者5000--中国精品科技期刊顶尖学术论文"（简称F5000）5篇，入选Google Scholar (谷歌学术) 2009-2013年期间H5指数论文1篇；获国家发明专利5项。开发的电动汽车充电设施规划方法和软件已经在杭州、广州和金华得到应用。 |
主要完成人情况| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 文福拴 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 项目主要负责人之一，对主要科学发现点1、2、3均做出了贡献，主要贡献为计及多因素的电动汽车充电站选址规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统运行的框架设计与优化建模的研究，在代表性论文1、2、4、5、6、7和8中为通讯作者，分别位列第2、2、3、3、3、3和4位；并参与代表性论文3的工作，位列第3位。 | 2 | 赵俊华 | 副教授 | 香港中文大学（深圳） | 香港中文大学（深圳） | 项目主要参与人之一，对主要科学发现点1、2、3均做出了贡献，主要贡献为计及多因素的电动汽车充电站选址规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统运行的框架设计与优化建模的研究，在代表性论文2、4、5、6中为作者，分别位列第1、2、2、2位。 | 3 | 林振智 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 项目主要参与人之一，对主要科学发现点2做出了贡献，主要贡献为电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划建模的研究、软件实现和成果的推广应用，参与代表性论文8的工作，位列第3位。 | 4 | 王贵斌 | 副研究员 | 深圳大学 | 深圳大学 | 项目主要参与人之一，对主要科学发现点1、3均做出了贡献，主要贡献为计及多因素的电动汽车充电站选址规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统运行的框架设计与优化建模的研究，在代表性论文3中为通讯作者，并位列第1位；并在代表性论文6的工作中，位列第1位。 | 5 | 薛禹胜 | 教授级高工 | 国网电力科学研究院有限公司 | 国网电力科学研究院有限公司 | 项目主要参与人之一，对重要科学发现点2、3均做出了贡献，主要贡献为电动汽车广泛随机接入的电力系统扩展规划建模、电动汽车广泛随机接入的电力系统运行的框架设计与优化建模的研究，参与代表性论文2、4、5、6、7、8的研究工作，分别位列第4、4、5、4、5、5位。 |
论文、论著目录| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Scenario-based comprehensive expansion planning for distribution systems considering integration of plug-in electric vehicles / IEEE Transactions on Power Systems / Weifeng Yao, C. Y. Chung, Fushuan Wen, Mingwen Qin, Yusheng Xue. | | 2 | Multi-objective restoration optimization of power systems with battery energy storage systems / IET Generation, Transmission and Distribution / Weijia Liu, Lei Sun, Zhenzhi Lin, Fushuan Wen, Yusheng Xue. | | 3 | Dispatch strategy of PHEVs to mitigate selected patterns of seasonally varying outputs from renewable generation / IEEE Transactions on Smart Grid / Guibin Wang, Junhua Zhao, Fushuan Wen, Yusheng Xue, Gerard Ledwich. | | 4 | Optimal planning of electric-vehicle charging stations in distribution systems/ IEEE Transactions on Power Delivery/ Zhipeng Liu, Fushuan Wen, Gerard Ledwich. | | 5 | Optimal dispatch of electric vehicles and wind power using enhanced particle swarm optimization / IEEE Transactions on Industrial Informatics / Junhua Zhao, Fushuan Wen, Zhaoyang Dong, Yusheng Xue, Kit-po Wong. | | 6 | Traffic-constrained multiobjective planning of electric-vehicle charging stations / IEEE Transactions on Power Delivery / Guibin Wang, Zhao Xu, Fushuan Wen, Kitpo Wong. | | 7 | A hierarchical decomposition approach for coordinated dispatch of plug-in electric vehicles / IEEE Transactions on Power Systems / Weifeng Yao, Junhua Zhao, Fushuan Wen, Yusheng Xue, Gerard Ledwich. | | 8 | A multi-objective collaborative planning strategy for integrated power distribution and electric vehicle charging systems / IEEE Transactions on Power Systems / Weifeng Yao, Junhua Zhao, Fushuan Wen, Zhaoyang Dong, Yusheng Xue, Yan Xu, and Ke Meng. |
| 项目名称 | 多维度智能感知的基础理论与方法 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学 | | 项目简介 | 近年来物联网、信息物理融合系统等网络系统迅猛发展并在工业、交通等领域广泛应用，成为当前我国科技发展战略的重要内容。作为网络系统的核心前端，网络化感知是实现对物理对象实时、全面量测与高效、可靠调控的前提与基础。感知需求的多样化及环境的复杂动态性，使网络化感知在感知模型、感知对象、应用场景等维度面临模型失效、关联失准、资源失配等重大挑战。因此，深入系统研究与发展多维度智能感知理论与方法，协调感知资源与感知性能之间的矛盾，是解决上述挑战的有效途径。 项目组在国家基金委等项目资助下，在多模态感知的统一表达、多尺度感知的内在关联、分布式自主智能感知机制三方面取得了新突破，开辟了该方向研究的新思路。主要学术贡献如下： （1）刻画不同感知模态下高能效网络化感知问题的差异特征，利用保凸运算等对问题进行转化归约，实现了网络化多模态感知问题的统一表达，揭示了该问题的复杂性本质；给出了直线型、曲线型和区域型网络化感知下传感器最优/近似最优的部署条件，建立了通用的传感器部署方法。 （2）揭示了高能效线型网络化感知中检测概率最小路径与感知节点的空间几何关系，构建了包含所有局部检测概率最小路径集合的维诺图，极大降低了决策空间搜寻的复杂度；发掘感知模型的空间连续性和几何特性，解析刻画了物理空间临近两点感知质量的内在关系，设计了点-线-面网络化感知问题转化归约方法，揭示了三类问题之间的本质关联性。 （3）量化网络化感知质量与应用性能之间的权衡关系，建立了融合感知质量要求和应用特性的分布式全局协同优化框架；揭示了事件监测应用中感知质量与感知时间的非线性函数关系，设计了传感器周期协同调度与动态协同感知机制，构建了全局分布式协同优化新方法，推动了网络化感知在多个领域的应用。 本项目出版英文专著1部，在主要期刊和会议上发表论文23篇，谷歌学术总引用1736次。8篇代表性论著SCI他引587次，引文包括160余篇ACM/IEEE汇刊论文，获得英国、加拿大、瑞典等国家工程院院士及ACM/IEEE Fellow 70余位知名学者的高度正面评价；其中5篇论文进入ESI前1%高被引，1篇论文获得IEEE通信学会亚太区杰出论文奖。第一完成人2015年受聘教育部长江学者奖励计划特聘教授，入选IEEE Fellow、IEEE VTS Distinguished Lecturer、2014-2018年爱思唯尔中国高被引学者。项目组成员1人受聘教育部长江学者奖励计划青年学者，2人入选中组部“青年千人”计划，3人获IEEE通信学会亚太区杰出青年研究学者奖，2人获教育部霍英东青年教师奖，1人获CAA青年科学家奖；应邀共担任信息科学与工程领域6本ACM/IEEE汇刊编委。 |
主要完成人情况| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 陈积明 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目负责人，针对多维度智能感知问题，得到了多模态感知模型下网络覆盖问题的统一表达，发现了概率感知模型下栅栏覆盖到点覆盖问题的归约方法，设计了能量有效的区域陷阱覆盖算法，是全部8篇代表性论著的主要作者。对主要科学发现1、2、3均做出重要贡献。对该项研究的工作量占本人工作总量的70%。 | 2 | 贺诗波 | 研究员 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目技术骨干，建立了异构感知模型下感知节点的通用栅栏覆盖部署算法，发现了点-线-面覆盖问题之间的本质关联性，构建了利用应用特性和感知节点移动能力来提高网络覆盖性能的机制，是代表性论著[2-7]的主要作者。对主要科学发现1、2、3 做出贡献。对该项研究的工作量占本人工作总量的60%。 | 3 | 程鹏 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目技术骨干，揭示了网络覆盖性能与感知节点的移动能力、调度方案等的内在关系，得到了最优覆盖性能的系统参数配置方法，设计了感知节点局部协同算法。是代表性论著[5]的主要作者。对主要科学发现2做出重要贡献，对该项研究的工作量占本人工作总量的50%。 | 4 | 邓瑞龙 | 研究员 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目技术骨干，将网络化感知成果应用到智能电网领域，提出了频谱感知与信道切换技术，证明了存在唯一的最优频谱感知时间以达到最佳感知-控制性能权衡，是代表性论著[7]的主要作者。对主要科学发现3做出重要贡献，对该项研究的工作量占本人工作总量的40%。 | 5 | 张永敏 | 其他 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目技术骨干，深入研究分布式自主智能感知机制，提出了最佳的能量管理策略，设计了涵盖物理层功率分配、网络层路由选择、传输层拥塞控制的一体化动态数据感知与传输性能全局协同优化方法。是代表性论著[8]的主要作者，对主要科学发现3做出重要贡献，对该项研究的工作量占本人工作总量的40%。 |
论文、论著目录| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Trapping Mobile Targets in Wireless Sensor Networks: An Energy-Efficient Perspective/IEEE Transactions on Vehicular Technology/Jiming Chen, Junkun Li, Ten H. Lai | | 2 | Energy Provisioning in Wireless Rechargeable Sensor Networks/IEEE Transactions on Mobile Computing/Shibo He, Jiming Chen, Fachang Jiang, David K. Y. Yau, Guoliang Xing, Youxian Sun | | 3 | Optimal Scheduling for Quality of Monitoring in Wireless Rechargeable Sensor Networks/IEEE Transactions on Wireless Communications/Peng Cheng, Shibo He, Fachang Jiang, Yu Gu, and Jiming Chen | | 4 | Energy-Efficient Probabilistic Area Coverage in Wireless Sensor Networks/IEEE Transactions on Vehicular Technology/Qianqian Yang, Shibo He, Junkun Li, Jiming Chen, Youxian Sun | | 5 | Full-View Area Coverage in Camera Sensor Networks: Dimension Reduction and Near-Optimal Solutions/IEEE Transactions on Vehicular Technology/Shibo He, Dong-Hoon Shin, Junshan Zhang, Jiming Chen, Youxian Sun | | 6 | Mobility and Intruder Prior Information Improving the Barrier Coverage of Sparse Sensor Networks/IEEE Transactions on Mobile Computing/Shibo He, Jiming Chen, Xu Li, Xuemin (Sherman) Shen, Youxian Sun | | 7 | Sensing-Performance Tradeoff in Cognitive Radio Enabled Smart Grid/IEEE Transactions on Smart Grid/Ruilong Deng, Jiming Chen, Xianghui Cao, Yan Zhang, Sabita Maharjan, Stein Gjessing | | 8 | Data Gathering Optimization by Dynamic Sensing and Routing in Rechargeable Sensor Networks/IEEE/ACM Transactions on Networking/Yongmin Zhang, Shibo He, Jiming Chen |
| 项目名称 | 新型DNA损伤响应通路及其调控机制 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,中国农业科学院生物技术研究所 | | 项目简介 | 生物体基因组DNA时刻经历损伤事件并导致基因组不稳定性，研究生物体DNA损伤响应与修复机制对阐明生物体维持基因组稳定性及其与细胞突变、衰老、疾病发生的关系极为重要。DNA损伤响应修复机制一直属于国际上前沿科学研究领域，但仍有许多关键的问题亟待解决，如生物体是否存在新型DNA损伤响应通路、DNA损伤响应的关键因子、DNA修复的精细调控机制等；因普通生物体对DNA损伤剂敏感而难以作为研究严重DNA损伤响应和修复模型，成为制约DNA损伤响应与修复机制研究的难题。本项目以极端耐辐射球菌为模式生物研究DNA损伤响应机制，经过十几年探索，取得如下原创性科学成果：1．发现了PprI-DdrO介导的DNA损伤响应调控新通路。率先发现一个显著贡献于耐辐射球菌极端胁迫抗性的全局性调控因子PprI（Inducer of Pleiotropic Proteins Promoting DNA Repair，也称IrrE）， 首次提出了DNA损伤响应“开关”基因的概念，PprI作为一种新型蛋白酶，特异性切割新型转录阻遏蛋白DdrO（DNA Damage Response Protein O）。DdrO通过特异性结合含辐射/干燥响应元件“RDRM”位点，抑制基因的转录表达。揭示了PprI-DdrO在细菌历经极端胁迫时的作用关系及其介导的高效DNA损伤响应修复新通路，突破了原有的DNA损伤响应调控的经典SOS途径，提出了PprI-DdrO新通路调控下游基因转录的新机制。 2. 揭示了一批与PprI-DdrO新通路相关的重要功能基因及其作用机制。发现了受PprI-DdrO调控的DrRRA、DdrB、OxyR、RecJ、RNase？J等重要功能蛋白。由此构建了在细胞响应不同阶段的基因功能网络系统及其共同抵御外界胁迫的作用机制，提出细胞抗氧化防御与DNA损伤修复密切相关的理论。3. 创建了PprI作为调控元件增强微生物和植物多种胁迫抗性的新技术。将基因pprI导入到其他模式微生物和作物中，能显著增强其渗透压（高盐）和高温等胁迫抗性，由此首次创制了pprI 转基因的玉米和油菜等新型抗逆作物，呈现出广阔的应用前景。项目研究成果在国际权威期刊Nucl Acids Res、Mol Cell Proteomics、eLife、Mol Microbiol等发表SCI收录论文103篇，8篇代表性论文篇均影响因子6.18，有关论文被美国癌症研究所、英国伦敦大学学院、法国巴黎第十大学等机构发表的Cell等SCI论文他引共1575次；8篇代表性论文他引303次，单篇最高他引94次；权威的美国癌症研究所所刊（J Natl Can Inst）以编辑社论（Editorial）全文高度评价了本项目成果“解开了40多年来耐辐射球菌的抗辐射之谜，为理解特殊DNA修复机制迈开了关键的第一步”；相关成果论文被F1000推荐阅读；组织了香山科学会议和多次国际会议；获授权发明专利12项；培养了教育部“长江学者”、国家杰出青年基金获得者、973计划项目首席科学家、新世纪百千万人才工程等高端人才。本项目揭示了新型DNA损伤响应通路及其调控机制，为人类利用极端微生物特有基因资源奠定了重要的理论和应用基础。 |
主要完成人情况| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 华跃进 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本项目科研思想的提出者和主要技术路线的设计者。发现并鉴定了显著贡献于耐辐射球菌极端抗性的全局性调控因子——PprI，提出该细菌中存在着一条特色高效的应激修复响应系统，并率领项目组成员确定了该新基因产物是一种新型蛋白酶，能特异性切割新型转录阻遏蛋白DdrO，介导了一条不同于经典SOS途径的DNA损伤响应调控新通路。是代表性论文1、2、3、4、5、6、8的通讯作者，获得发明专利8项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 2 | 林敏 | 研究员 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 为本项目科研思想的提出者和主要技术路线的设计者之一，对耐辐射球菌全局调控蛋白PprI（IrrE）在提高微生物和农作物耐盐性中的研究，尤其在农作物抗逆性改良中的应用研究有重要贡献。是代表性论文7的通讯作者，获得发明专利4项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 3 | 田兵 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 为本项目科研思想的提出者和主要技术路线的设计者之一，并发现一类结构特异的四萜类化合物参与该途径相关的抗氧化作用，作为研究工作的指导者和主要完成人首先阐明了其合成机制。代表性论文4篇，是论文6的第一作者,见附件授权专利和代表性论文证明。 | 4 | 王劲 | 研究员 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 本人对本项目主要学术贡献是对耐辐射球菌全局调控蛋白PprI（IrrE）在提高微生物和农作物耐盐、抗逆性的重要功能进行研究，尤其对PprI在作物抗逆性提高机制研究有重要贡献。是论文7的共同第一作者，获得发明专利3项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 5 | 王梁燕 | 副高级 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本人对本项目主要学术贡献是具体引导发现了pprI新基因产物是一种新型蛋白酶，能特异性切割新型转录阻遏蛋白DdrO，并鉴定了一个与极端抗性相关的反应调节蛋白DrRRA，且作为研究工作的指导者和主要完成人首先阐明了DrRRA的体内作用机制，以及与PprI蛋白的相互关系。代表性论文4篇，是论文8的第一作者，获得发明专利3项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 6 | 周正富 | 副研究员 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 本人对本项目主要学术贡献是开展了耐辐射球菌全局调控蛋白PprI（IrrE）在提高微生物和农作物耐盐、抗逆性重要功能的生物学机制研究，对PprI在农作物抗逆性改良应用研究有重要贡献。是代表性论文7的第二作者，获得授权专利4项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 7 | 陆辉明 | 其他 | UT Southwestern Medical Center | 浙江大学 | 本人对本项目主要学术贡献是具体实验发现PprI蛋白介导一条不同于经典SOS途径的高效的急损伤响应调控新通路，调控了包括胁迫响应途径、转录翻译途径、能量和物质代谢途径、抗氧化途径等在内的200多个下游基因的转录，构成一个DNA损伤响应和细胞生存新通路。代表性论文2篇，是论文1的第一作者，获得发明专利1项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 8 | 陈明 | 研究员 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 本人对本项目主要学术贡献是发现耐辐射球菌全局调控蛋白PprI（IrrE）在提高农作物耐盐性中的重要作用，为科研思想的提出者和主要技术路线的设计者之一。是代表性论文7的共同通讯作者，获得发明专利4项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 9 | 赵烨 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 对PprI介导新型DNA损伤响应途径所调控的重要蛋白RNase J进行了结构和功能的研究，揭示了该蛋白参与RNA成熟的作用机理及其活性转换机制，并为细胞内高浓度锰离子调控核酸代谢相关酶的活性提供了直接证据。代表性论文3篇，是论文2的第一作者。 | 10 | 张维 | 研究员 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 中国农业科学院生物技术研究所 | 本人对本项目主要学术贡献是开展了耐辐射球菌全局调控蛋白PprI（IrrE）在提高细胞耐盐、抗逆性重要功能的生物学机制研究，是该项目的任务实施的主要完成人之一。是代表性论文7的第四作者，获得发明专利4项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 11 | 高冠军 | 教授 | 上海科技大学 | 浙江大学 | 本人对本项目主要学术贡献是对全局性基调控因子—PprI蛋白的体内外功能进行了详细分析，发现蛋白调控了包括胁迫响应途径、转录翻译途径、能量和物质代谢途径、抗氧化途径等在内的200多个下游基因的转录，构成一个DNA损伤响应和细胞生存新通路。代表性论文2篇，获得发明专利1项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 12 | 王云光 | 助理研究员 | 杭州真核生物科技有限公司 | 浙江大学 | 本人对本项目主要学术贡献是发现了PprI蛋白是一种新型蛋白酶，能特异性切割新型转录阻遏蛋白DdrO。DdrO能特异性结合含“RDRM”位点的基因，并抑制含这些基因的转录表达，揭示了PprI-DdrO信号通路在细菌历经极端胁迫时的作用关系。代表性论文1篇，是论文5的第一作者，获得发明专利3项，见附件授权专利和代表性论文证明。 | 13 | 程凯莹 | 其他 | 英国帝国理工学院 | 浙江大学 | 本人对本项目主要学术贡献是对受PprI介导的新型损伤响应新通路调控的重要特色蛋白Rec？J进行了功能分析和结构解析，完美地演绎完美地演绎了RecJ，SSB和RecQ三者参与的RecFOR系统对任何形式DNA末端切割的过程。代表性论文1篇，是论文3的第一作者。 |
论文、论著目录| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Deinococcus radiodurans PprI Switches on DNA Damage Response and Cellular Survival Networks after Radiation Damage. /MOLECULAR & CELLULAR PROTEOMICS/Lu, Huiming; Gao, Guanjun; Xu, Guangzhi; Fan, Lu; Yin, Longfei; Shen, Binghui;？Hua, Yuejin. | | 2 | Structural insights into catalysis and dimerization enhanced exonuclease activity of RNase J/ NUCLEIC ACIDS RESEARCH/ Zhao, Ye; Lu, Meihua; Zhang, Hui; Hu, Jing; Zhou, Congli; Xu, Qiang; Shah, Amir Miraj Ul Hussain; Xu, Hong; Wang, Liangyan;？Hua, Yuejin. | | 3 | Structural basis for DNA 5 '-end resection by RecJ./ ELIFE/Cheng, Kaiying; Xu, Hong; Chen, Xuanyi; Wang, Liangyan; Tian, Bing; Zhao, Ye;？Hua, Yuejin. | | 4 | PprI: a general switch responsible for extreme radioresistance of Deinococcus radiodurans/BIOCHEMICAL AND BIOPHYSICAL RESEARCH COMMUNICATIONS/ Hua, YJ; Narumi, I; Gao, GJ; Tian, B; Satoh, K; Kitayama, S; Shen, BH. | | 5 | Protease Activity of PprI Facilitates DNA Damage Response: Mn(2+)-Dependence and Substrate Sequence-Specificity of the Proteolytic Reaction/PLOS ONE/Wang, Yunguang; Xu, Qiang; Lu, Huiming; Lin, Lin; Wang, Liangyan; Xu, Hong; Cui, Xianyan; Zhang, Hui; Li, Tingting;？Hua, Yuejin. | | 6 | Carotenoid biosynthesis in extremophilic Deinococcus-Thermus bacteria/ TRENDS IN MICROBIOLOGY/ Tian, Bing;Hua, Yuejin. | | 7 | IrrE, a global regulator of extreme radiation resistance in Deinococcus radiodurans, enhances salt tolerance in Escherichia coli and Brassica napus/PLOS ONE/ Pan, Jie; Wang, Jin; Zhou, Zhengfu; Yan,Yongliang; Zhang, Wei; Lu, Wei; Ping, Shuzhen; Dai, Qilin; Yuan, Menglong; Feng, Bin; Hou, Xiaoguang; Zhang, Ying; Ma, Ruiqiang; Liu, Tingting; Feng, Lu; Wang, Lei; Chen, Ming; Lin, Min. | | 8 | DrRRA: a novel response regulator essential for the extreme radioresistance of Deinococcus radiodurans/ MOLECULAR MICROBIOLOGY/ Wang, Liangyan; ？Xu, Guangzhi; Chen, Huan; Zhao, Ye; Xu, Nan; Tian, Bing;？Hua, Yuejin. |
| 项目名称 | 离子型谷氨酸受体膜运输调控的分子机制、突触功能及生理病理联系 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,南京医科大学 | | 项目简介 | 离子型谷氨酸受体（iGluRs）是中枢神经系统最重要的兴奋性递质受体。位于突触的iGluR数量和亚型组成直接调控兴奋性突触的传递效能和可塑性，进而影响神经环路功能及学习记忆等生理过程；相反，突触iGluR数量及组成异常则是多种神经精神疾病的重要突触病理机制。然而，决定突触iGluR数量和亚型组成的受体膜运输机制、突触功能及在生理病理过程中的作用尚未阐明。 本项目在2003-2015年期间，采用分子生物学、细胞生物学、生物化学、电生理记录及行为学等多种技术和方法，系统深入地研究了iGluR亚型NMDA受体和AMPA受体的亚基装配、膜运输及其调控的分子机制，并阐明与突触可塑性及生理病理过程的联系，获得了一系列重要的发现。主要科学发现概括如下：（1）揭示了GluN2A-NMDA受体亚型经非经典膜转运途径选择性表达于突触的全新分子机制及功能：发现GluN2A亚基与内质网伴侣蛋白Bip具有特异性相互作用，位于树突的这种结合态的GluN2A在神经元活动时与Bip分离并参与新GluN2A-NMDA受体的装配并转运至突触，干扰二者的结合会损害突触可塑性及条件性恐惧记忆的形成；（2）揭示了AMPA受体和NMDA受体膜转运调控突触可塑性及方向的新机制：首次发现PKCλ是LTP表达阶段直接作用于AMPA受体造成其转运上膜的关键激酶；发现活动依赖的NMDA受体GluN2A/GluN2B的比值能调节LTP/LTD诱导的阈值，进而影响AMPA受体在突触后膜转运的方向。（3）揭示了NMDA受体和AMPA受体介导的细胞内信号途径的新机制及功能：首次发现突触NMDA受体活动能征募接头蛋白APPL1于受体复合物，进而激活下游AKT信号通路起到神经元保护作用，揭示了一种NMDA受体与下游信号偶联的新机制及功能；发现岛叶皮层AMPA受体功能改变通过AC1/cAMP/PKA信号通路介导了痛觉中枢敏化和慢性病理痛；（4）系统揭示了NMDA受体亚基装配的分子机制：首次采用FRET技术在活细胞内揭示NMDA受体“二聚体二聚化”的亚基装配过程，发现GluN2亚基C末端近膜区域是克服GluN1亚基C末段ER滞留信号作用实现NMDA受体装配的关键区域；发现决定NMDA受体亚基同/异二聚体装配的关键功能域；还揭示了GluN2B亚基C末端1070Y与Fyn互作的酪氨酸磷酸化调控NMDA受体的表达的新机制； 以上是12年期间本项目组聚焦关键科学问题深入研究获得的系列成果，多角度深化和拓展了对iGluR膜运输分子机制及其功能的认识，具有重要的理论意义和潜在的应用价值，受到国内外同行广泛关注和正面评价，产生较大的学术影响力。该项目8篇代表性论文发表在国际专业权威期刊Cell Res、EMBO J、J Neurosci、JBC上，至今已被引用558次，其中他引321次；项目组总共发表与该成果相关论文69篇，被引1652次，其中3篇与发现2、4密切相关的论文也列出供参考；引用论文的期刊包括Nat Rev Neurosci、Pharmacol Rev、J Neurosci、J Biol Chem等。第一完成人罗建红主讲了生物科学和临床医学本科的神经生物学课程，获得国家教学成果二等奖和浙江省教学成果一等奖1项。 |
主要完成人情况| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 罗建红 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 是该系列研究成果的最主要贡献者，是该学术团队的带头人，支撑该项目研究主要科研基金的负责人，8篇代表性论文中5篇论文的通讯作者，负责确定研究方向、指导实验研究、撰写修改论文等。 | 2 | 陆巍 | 教授 | 东南大学 | 南京医科大学 | 首次发现PKCλ是LTP发生时直接磷酸化AMPA受体导致其膜转运的关键激酶，并揭示NMDA受体的GluN2亚基功能构成在调节LTP域值中的作用及机制。LTP 是研究突触可塑性及学习记忆的重要细胞模型，其关键分子机制是活动依赖的AMPA受体膜转运，但仍不清楚可塑性发生时是何种分子直接作用于AMPA受体导致其上膜。我们发现PKCλ是执行这一功能的关键激酶。PKCλ选择性地在LTP早期表达阶段起作用，被上游分子激活后能借助p62蛋白的帮助，招募AMPA受体GluA1亚单位结合至p62蛋白上而直接磷酸化GluA1，促使AMPA受体上膜。另外，关于NMDA受体GluN2亚单位在LTP及LTD中的作用存在广泛争论。我们的研究结果提示GluN2A及GluN2B 介导电流的比值是双向调节LTP/LTD产生阈值 | 3 | 邱爽 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本人为该团队学术骨干，负责所承担课题设计、组织实施，首次利用荧光共振能量转移技术在活细胞内分析了NMDA受体亚单位的装配，证实其二聚体的二聚化装配方式；首次在NMDA受体的N末端鉴定出决定ER质控的功能域，为理解NMDA受体的装配提供新的思路；证实APPL是偶联NMDA受体与下游AKT信号通路的核心骨架蛋白，解析了NMDA受体参与保护神经元的信号通路；首次分析了慢性神经痛过程中岛叶皮层AMPA受体功能的改变及介导该改变的上游信号通路，从而提供直接证据证实岛叶皮层AMPA受体参与神经损伤导致的痛觉敏化。 | 4 | 杨巍 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本人为该团队学术骨干，负责所承担课题设计、组织实施。首次揭示了NMDA受体GluN2亚单位C末端保留三个氨基酸长度即可掩盖GluN1的内质网滞留基序，从而确保NMDA受体从内质网输出到达细胞膜表面；首次鉴定了GluN2B亚基C末端1070Y为酪氨酸磷酸化调节位点，与激酶Fyn结合，参与NMDA受体表面表达的调控。 | 5 | 张筱敏 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 本人为该团队学术骨干，负责所承担课题设计、组织实施，首次发现GluN2A亚基在完成装配前，由于与内质网分子伴侣蛋白Bip结合而被滞留在树突内质网中，形成GluN2A亚基的储备，当神经元受到可塑性刺激时，NMDA受体GluN2A亚基可经非经典运输途径上膜表达，从而实现突触膜表面不同亚型NMDA受体比例的快速调整。此外，当GluN2A的非经典运输被干扰多肽阻断时，将影响小鼠的恐惧记忆形成。以上研究结果揭示了含GluN2A的NMDA受体膜表达的可塑性调控机制及其生理意义。 | 6 | 朱丽君 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 利用生物信息学手段模拟了GluN2A的ATD结构和Bip的SBD结构的结合方式和结合界面，通过结合界面，找到了相互结合关键蛋白，依此设计短肽阻断两者的相互作用。 |
论文、论著目录| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Activity-induced synaptic delivery of the GluN2A-containing NMDA receptor is dependent on endoplasmic reticulum chaperone Bip and involved in fear memory /Cell Res /Zhang XM, Yan XY, Zhang B, Yang Q, Ye M, Cao W, Qiang WB, Zhu LJ, Du YL, Xu XX, Wang JS, Xu F, Lu W, Qiu S, Yang W, Luo JH | | 2 | PKC lambda is critical in AMPA receptor phosphorylation and synaptic incorporation during LTP / EMBO J /Ren SQ, Yan JZ, Zhang XY, Bu YF, Pan WW, Yao W, Tian T, Lu W | | 3 | Metaplastic Regulation of Long-Term Potentiation/ Long-Term Depression Threshold by Activity-Dependent Changes of NR2A/NR2B Ratio /J Neurosci /Xu Z, Chen RQ, Gu QH, Yan JZ, Wang SH, Liu SY, Lu W | | 4 | Adaptor Protein APPL1 Couples Synaptic NMDA Receptor with Neuronal Prosurvival Phosphatidylinositol 3-Kinase/Akt Pathway /J Neurosci /Wang YB, Wang JJ, Wang SH, Liu SS, Cao JY, Li XM, Qiu S, Luo JH | | 5 | An Endoplasmic Reticulum Retention Signal Located in the Extracellular Amino-terminal Domain of the NR2A Subunit of N-Methyl-D-aspartate Receptors /J Biol Chem /Qiu S, Zhang XM, Cao JY, Yang W, Yan YG, Shan L, Zheng J, Luo JH | | 6 | Subunit assembly of N-methyl-d-aspartate receptors analyzed by fluorescence resonance energy transfer /J Biol Chem /Qiu S, Hua YL, Yang F, Chen YZ, Luo JH | | 7 | A three amino acid tail following the TM4 region of the N-methyl-D-aspartate receptor (NR) 2 subunits is sufficient to overcome endoplasmic reticulum retention of NR1-1a subunit /J Biol Chem /Yang W, Zheng CY, Song QL, Yang XJ, Qiu S, Liu CQ, Chen Z, Duan SM, Luo JH | | 8 | GluA1 Phosphorylation Contributes to Postsynaptic Amplification of Neuropathic Pain in the Insular Cortex /J Neurosci /Qiu S, Zhang M, Liu Y, Guo YY, Zhao H, Song Q, Zhao MG, Huganir RL, Luo JH, Xu H, Zhuo M |
| 项目名称 | 区域综合能源系统信息网络架构与能量调控机制 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学 | | 项目简介 | 鉴于日益加剧的环境污染和石化能源危机，构建供能多元化和环境友好型的区域综合能源系统的迫切性凸显，是转变我国能源供给模式和实现低碳、高效、可持续化发展的必然选择。综合能源系统在多时间-空间尺度上呈现出信息-物理深度耦合和源-网-荷紧密互动的显著特性，使其面临供能模式耦合、运行机理复杂、信息网络异构、能量调控困难的严峻挑战。因此，围绕该系统的泛在信息网络融合架构和多元能量协同调控机制两大关键科学问题开展理论与方法研究，对保障能源安全供给和提升能源综合利用效率，具有重大的科学研究意义。项目在国家高技术研究发展计划和国家基金等项目支持下，通过近十年不懈努力和研究攻关，建立了区域综合能源系统优化运行理论研究体系，突破了信息流-能量流在离散-连续时空上的协同调控瓶颈，取得如下原创性科学发现：1.揭示了多能源协同互济运行机理。针对区域综合能源系统中分布式电源间歇性、冷-热-电耦合性、电动汽车泛在随机性和多元储能分散性，探明了异质化能量流在多时空尺度上的动力学特性和互动作用机理，发现了光、风、热、冷、电多种能量形式间的天然互补增效性，构建了支撑多时空尺度下多能源互济协同的系统运行新模型，破解了区域综合能源系统多能流关联耦合不确定性下的系统模型构建难题。2.建立了异构信息网络融合化架构。针对区域综合能源系统中通信节点分散、信息交互频繁、通信终端多元、通信协议差异的问题，建立了具有高实时性、高可靠性、高安全性和高互操作性的层次化网络空间体系，提出了涵盖低轨卫星、光纤通信、电力载波、无线传感等有线-无线异构、地空融合的多模态组网方式，构建了信息-物理耦合的数模混成仿真评价方法，解决了区域综合能源系统中泛在感知和融合互联的数据通信难题。3.提出了多能源协同优化调控机制。针对区域多类型能源分散调度、缺乏协同所导致的可再生能源消纳不足和能量调控困难的问题，提出了多能互补、源荷互动和网储互惠的能量协同机制，创建了自治性多类型耦合能源系统在多时间尺度上的能量互济调控策略，实现了合作性多能源耦合系统跨空间尺度的低复杂度、高扩展性、高鲁棒性的协同优化调度方法，解决了该系统多类型能源协同调控和分布式可再生能源高效消纳的难题。 该项目8篇代表性论文主要发表于IEEE Trans on Power systems/Industrial Informatics/ Smart Grid等国际权威期刊，他引总数392次（单篇最高他引131次），其中SCI他引252次。美/英/中、国际期刊主编/副主编和众多IEEE Fellow评价该成果“提升了综合能源系统供需平衡能力的作用”、“可有效地支撑分布式控制和能量调控”、“通过发电再分配可维持孤岛微电网电力平衡”。授权发明专利10项、申请发明专利10项、授权软件著作权2项、发表SCI论文40余篇，EI论文60余篇，学术专著2部。该项目揭示了多能源协同互济运行机理，建立了异构信息网络融合化架构，并提出了多能源协同优化调控机制，为我国区域综合能源系统规模化应用提供了理论支撑。 |
主要完成人情况| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 颜文俊 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 项目负责人，是重要科学发现一、二、三主要学术思想的提出者，规划制订了总体研究方案，组织队伍、指导学生，系统性地开展了项目研究。提出了区域综合能源系统信息网络架构与能量调控机制的理论和方法；是代表性论著3、4、8的主要学术思想提出者，对重要科学发现中所列第1、2、3项发现均做出了重要贡献。 | 2 | 包哲静 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 项目第二完成人，提出了区域综合能源系统的能量协同优化调度方法，解决了多能源协同调度统一模型和时间尺度差异的关键问题，是代表性论著5、6的主要学术思想提出者，对重要科学发现中所列第1、3项发现做出了创造性贡献。 | 3 | 杨强 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 项目第三完成人，提出了区域综合能源系统信息网络架构与混合组网模式方案；设计了自治微网和互联合作微网群的协同优化调控和能量互济方法，是代表性论著1、2、7、8的主要学术思想提出者，对重要科学发现中所列第2、3项发现做出了创造性贡献。 |
论文、论著目录| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | On the use of LEO satellite constellation for active network management in power distribution networks/ IEEE Transactions on Smart Grid/Q. Yang, J. Barria, D. Laurenson | | 2 | Communication infrastructures for distributed control of power distribution networks/IEEE Transactions on Industrial Informatics/Q. Yang, J. Barria, T. Green | | 3 | Coordinated energy dispatching in microgrid with wind power generation and plug-in electric vehicles/IEEE Transactions on Smart Grid/T. Wu, Q. Yang, Z. Bao, W. Yan | | 4 | H∞control synthesis for Lurie networked control systems with multiple delays based on the non-uniform characteristic/Asian Journal of Control /P. Li, Z. Bao, Q. Yang, W. Yan | | 5 | A multi time-scale and multi energy-type coordinated microgrid schedule solution- Part I: Model and methodology/IEEE Transactions on Power systems /Z. Bao, Q. Zhou, Z. Yang, Q. Yang, T. Wu | | 6 | A multi time-scale and multi energy-type coordinated microgrid schedule solution- Part II: Optimization algorithm and case studies/IEEE Transactions on Power systems/Z. Bao, Q. Zhou, Z. Yang, Q. Yang, T. Wu | | 7 | Cooperative energy dispatch for multiple autonomous microgrids with distributed renewable sources and storages/ Energy/X. Fang, S. Ma, Q. Yang, J. Zhang | | 8 | Coordinated dispatch in multiple cooperative autonomous islanded microgrids/Applied Energy/X. Fang, Q. Yang, J. Wang, W. Yan |
| 项目名称 | 纳米材料的环境界面行为与微生物毒性效应 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,中国环境科学研究院 | | 项目简介 | 纳米科技的持续健康发展需要科学评估纳米材料(NM)的环境归趋与生物生态效应。界面过程控制NM在水和土壤环境中的归趋与生物生态效应。单细胞藻类和细菌分别是重要的初级生产者和分解者，生态功能不可或缺。越来越多的NM在生产和使用过程中排入环境，必然与广泛分布的这两类微生物相互作用，从而可能影响其活性和生态功能。项目围绕NM环境界面过程及生物毒性机制等前沿科学问题，系统研究了常用NM的环境界面行为、微生物毒性效应以及界面过程介导下的环境转化对毒性效应的影响等关键科学难题，为评估NM的环境归趋与生物生态效应提供科技支持。主要发现点如下： 1. 构建了NM-微生物界面作用的研究方法体系，阐明了作用机制与影响因素：基于胶体作用的实验分析、显微观察和理论计算构建了NM-微生物细胞界面过程的研究方法体系。阐明了NM可通过静电、疏水等非专属作用和氢键、配体-受体等专属作用吸附在细胞表面，进一步团聚包埋细胞和通过胞吞作用等进入细胞；NM的化学组成、粒径和晶型等可影响其表面电荷、官能团和自由能等，控制其与生物/环境介质的界面作用；离子强度、pH和天然有机质(NOM)等环境因子通过改变NM的表面性质和分散性能等影响其环境界面行为。这为研究NM的环境归趋与生物效应提供了方法与理论基础。2. 揭示了常用纳米材料的微生物毒性效应及致毒机理：阐明了NM毒性效应的本质在于尺寸效应，即NM毒性总体上随粒径减小而增强，但粒径过小会增强NM自相团聚而抑制其与微生物的界面作用和毒性效应，且化学组成与晶型结构可通过影响离子溶出、氧化损伤、遮光效应、生物界面过程等影响毒性效应；阐明了溶出离子对金属基NM毒性的贡献大小取决于受试生物的敏感程度，回答了金属基NM毒性效应中溶出离子作用大小的争议；建立了NM致毒机理的定量分析方法，首次定量了氧化损伤、遮光效应和接触物理损伤等对碳纳米管藻类毒性的贡献，丰富了NM环境毒理知识。3. 探明了界面过程介导下的纳米材料环境转化对毒性效应的影响：发现NOM可强烈负载到NM表面，抑制TiO2纳米颗粒与微生物细胞界面作用，降低其毒性效应；自由溶解态Zn2+决定ZnO纳米颗粒的细菌毒性，pH、共存离子、NOM控制溶出Zn2+的浓度及形态，显著影响其毒性效应；铁基NM在地表水中会因氧化而降低毒性。提高了对真实环境中NM毒性效应的认识。项目共发表46篇SCI论文，SCI他引2079次，其中8篇代表性论文SCI他引944次，2篇ESI高被引论文，授权国家发明专利1件。相关成果编入4本专著，受到国内外同行高度评价与跟踪对比，并被经济合作与发展组织(OECD)作为重要依据出台了关于NM环境风险与影响研究的官方文件，推进了国内外对NM环境归趋和生物生态效应的研究。项目执行期间，两位完成人分别获得国家杰出青年和优秀青年基金项目支持，率先开设了《环境纳米材料》本科生课程，推动科技部布署国家重点研发计划“纳米科技”重点专项-用于土壤有机污染阻控与高效修复的纳米材料与技术，促进了环境学科和纳米科技的发展。 |
主要完成人情况
| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 林道辉 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 第一完成人，提出了本项目的总体学术思想与研究方案，负责总体设计、规划与实施。探明了纳米材料的水、土壤和生物界面过程与机制，建立了纳米材料与微生物界面作用的研究方法；揭示了常用纳米材料的微生物毒性效应，建立了致毒机理的定量分析方法；阐明了pH、离子强度、天然有机质等环境因子对常用纳米材料的环境转化和微生物毒性效应的影响和机制。对主要发现点1-3有重要贡献，是所有代表性论文的共同作者，其中6篇是通讯作者，授权国家发明专利1件，获国家杰青项目资助。 | 2 | 朱利中 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 阐明了溶出离子在金属基纳米材料微生物毒性效应中贡献，指出贡献大小取决于受试生物对溶出离子的敏感程度，回答了金属基纳米材料毒性效应中溶出离子作用大小的争论；揭示了水质因子对ZnO纳米颗粒微生物毒性的影响。对主要发现点2、3有重要贡献，代表性论文3、6。 | 3 | 吴丰昌 | 研究员 | 中国环境科学研究院 | 中国环境科学研究院 | 分析了环境界面过程在纳米材料环境归趋中的重要作用；揭示了碳纳米管可通过遮光效应、氧化损伤和接触物理损伤对小球藻产生毒性；阐明了天然有机质对TiO2纳米颗粒与小球藻细胞界面作用的影响，指出其可降低纳米毒性效应。对主要发现点2、3有重要贡献，代表论文4、7。 | 4 | 雷铖 | 其他 | 浙江大学 | 浙江大学 | 系统研究了铁基纳米材料的毒性效应及影响因素，明确了铁基纳米材料粒径、氧化程度和晶型对毒性的影响；揭示了氧化损伤和接触物理损伤是铁基纳米材料的主要致毒机理，铁离子作用可忽略；发现铁基纳米材料在地表水中会因表面氧化而毒性降低。对主要发现点3有重要贡献，代表性论文8。 | 5 | 李梅 | 讲师 | 浙江农林大学 | 浙江大学 | 阐明了ZnO纳米颗粒对大肠杆菌的毒性取决于溶出的游离态锌离子浓度；揭示了pH、离子强度和天然有机质等环境因子可改变游离态锌离子浓度而影响ZnO纳米颗粒的细菌毒性。对主要发现点2、3有重要贡献，代表性论文3、6。 | 6 | 杨坤 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 阐明了化学组成和晶型结构对纳米材料与微生物细胞界面作用的影响；解析了纳米氧化物在水环境中的自团聚及与微生物的异相团聚行为；分析了天然有机质和水质因子对纳米材料藻类毒性的影响。对主要发现点1-3有贡献，代表性论文1、4、7、8，获国家优秀青年基金项目资助。 |
论文、论著目录
| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Heteroagglomeration of oxide nanoparticles with algal cells: Effects of particle type, ionic strength and pH/ ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY/ Ma, S.; Zhou, K.J.; Yang, K.; Lin D.H.* | | 2 | Fate and transport of engineered nanomaterials in the environment/JOURNAL OF ENVIRONMENTAL QUALITY/Lin, D.H.*; Tian, X.L.; Wu, F.C.; Xing, B.S.* | | 3 | Toxicity of ZnO nanoparticles to Escherichia coli: Mechanism and the influence of medium components/ ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY/ Li, M.; Zhu, L.Z.*; Lin, D.H. | | 4 | Systematic and quantitative investigation of the mechanism of carbon nanotubes' toxicity toward algae/ ENVIRONMENTAL SCIENCE & TECHNOLOGY/ Long, Z.F.; Ji, J.; Yang, K.; Lin, D.H.*; Wu, F.C.* | | 5 | Toxicity of oxide nanoparticles to the green algae Chlorella sp./ CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/ Ji, J.; Long, Z.F.; Lin, D.H.* | | 6 | Effects of water chemistry on the dissolution of ZnO nanoparticles and their toxicity to Escherichia coli/ ENVIRONMENTAL POLLUTION/ Li, M.; Lin, D.H.; Zhu, L.Z.* | | 7 | The influence of dissolved and surface-bound humic acid on the toxicity of TiO2 nanoparticles to Chlorella sp./ WATER RESEARCH/ Lin, D.H.*; Ji, J.; Long, Z.F.; Yang, K.; Wu, F.C.* | | 8 | Toxicity of iron-based nanoparticles to green algae: Effects of particle size, crystal phase, oxidation state and environmental aging/ ENVIRONMENTAL POLLUTION/Lei, C.; Zhang, L.Q.; Yang, K.; Zhu, L.Z.; Lin, D.H* |
| 项目名称 | 压缩感知领域中若干前沿问题研究 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学 | | 项目简介 | 项目组在压缩感知领域中针对于由T. Tao（菲尔兹奖获得者）、D. Donho（高斯奖获得者、美国科学院院士）、E. J. Candes（美国科学院院士，国际数学家大会一小时报告人）等提出的若干基本核心问题开展研究，取得了突破性进展，其中包括：解决了E.Candes等提出的关于信号分离的公开问题，解决了由 Milenkovic ( IEEE Fellow) 等提出的“正交匹配算法”的收敛性问题的猜想，实质性发展了T.Tao与E.Candes提出的著名DS理论以及系统的建立了小波框架下压缩感知理论等重要成果。1、给出压缩感知核心概念约束等距性质 (RIP) 最优上界的极限估计。研究成果实质性发展了菲尔兹奖获得者、压缩感知领域奠基人 T. Tao、E. Candès 以及世界统计学界最高奖考普斯总统奖 (COPSS Presidents' Award) 获得者 T. Cai 等人在该方面的代表性工作。工作被包括 T. Cai等学者多次重点引用。此外，近期课题组主要成员与合作者完全解决了关于RIP最佳上界的刻画问题。2、发展了 T. Tao 与 E. Candès 提出的著名 Dantzig Selector (DS)理论，首次提出了紧小波框架下的 DS 模型，证明了该模型与著名的广义 LASSO 模型具有相同的逼近性能，并进一步建立了系统的理论。该理论成果多次被国际著名学者在论文中与E.Candes等人在该方面的代表性工作并列提及。3、 解决了E. Candès 等学者提出的关于信号分离的公开问题。该问题的研究起源于2013年邵逸夫奖以及2018年高斯奖获得者 D. Donoho 与 X.M. Huo给出的关于可分离信号重构刻画的奠基性工作。在压缩测量的情况下重构此类信号则是 E. Candès 等学者提出的公开问题。我们结合小波框架下约束等距性质以及凸优化理论，回答了该问题，并进一步地研究了非凸模型，取得了较系统的理论结果。4、解决了由 Milenkovic等提出的“正交匹配算法”的收敛性问题的猜想，构造出了不收敛反例。2013年由Spring 出版的著作《A Mathematical Introduction to Compressive Sensing》详细介绍了此项研究成果：将该论文中反例作为章节内容，定理作为书中习题。此外，证明了在较少测量次数下，随机 Fourier 矩阵为测量矩阵的正交匹配算法以大概率恢复信号支集，成果部分回答了J.A Tropp 等人提出的公开问题。5、证明了利用远远少于凸优化模型测量的前提下，通过非凸优化模型能够重构稀疏信号。课题组在2010年就证明了该项成果。此项工作被包括；徐宗本院士课题组以及美国Harvard大学的Jelani Nelson教授课题组在论著中重点引用。6、提出了小波框架下的约束特征值 (D-RE) 条件的概念。当小波框架为恒等矩阵时，该条件由国际统计学大师 P. Bickel 等学者于2009年提出，并被认为是研究统计理论中稀疏参数回归的重要工具之一。针对于小波框架下具有稀疏表示参数的回归问题，我们利用D-RE条件系统地建立了该问题的稳定性理论，成果弥补了 P.Bickel 等提出的RE理论不能够处理此类参数的缺点。研究成果被SCI他引116次，Google他引244次。 |
主要完成人情况
| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目主要学术贡献 | 1 | 李松 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 作为项目总负责人，全面负责课题组研究工作的开展。课题组从2009年9月开始从事压缩感知领域的研究工作，取得了系统性的研究成果。主要贡献包括解决了本领域的几个著名猜想与公开问题、系统地建立了小波框架下的压缩感知理论。参与的主要工作包括论著[1-2,4-8]对应项目介绍中的研究内容1-6。给出了压缩感知核心概念约束等距性质 (RIP) 最优上界的极限估计。首次提出了紧小波框架下的 DS 模型；研究了小波框架下的信号分离问题；研究了压缩感知中的“正交匹配算法”的收敛性问题。研究了小波框架下具有稀疏性参数的统计回归问题，提出了小波框架下的约束特征值 (D-RE) 条件。 | 2 | 沈益 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 主要工作包括代表论著[2,3,5-7]。对应于研究内容3-5。其中关于的优化模型工作是完成人沈益在浙江大学从事博士后研究工作期间和李松教授，林俊宏博士完成。对于正交匹配算法，主要工作为给出了无噪音和有噪音两种情况下，算法对稀疏信号的恢复的收敛性刻画（合作者分别为李松教授，莫群教授）。论著的部分工作是在完成人沈益在浙江理工大学工作期间投稿并发表。 | 3 | 林俊宏 | 研究员 | 浙江大学 | 浙江大学 | 主要工作包括代表论著[1,2,7]。对应于项目介绍中2,3,4,5。研究成果主要是关于紧小波框架稀疏表示下的欠采样恢复及信号分离、正交匹配算法的非一致收敛理论。这些成果是林俊宏在浙江大学攻读博士期间与指导导师李松教授共同完成的（其中有两篇是和沈益教授共同完成的）。研究成果首次提出了ADS模型，并且证明了和广义的LASSO具有相同的逼近性能，并进一步地建立了包括非凸模型的稳定性分析的系统理论；解决了信号分离模型的公开问题；部分解决了正交匹配算法在部分随机傅立叶采样下非一致收敛的公开问题。 | 4 | 莫群 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 主要工作为代表论著[3]，对应于项目介绍中3。主要研究了压缩感知中的“正交匹配算法”的收敛性问题。基于RIP条件，对于稀疏信号的一致恢复问题，给出了算法收敛的充分条件，解决了由 Milenkovic ( IEEE Fellow) 等提出的猜想，并给出了算法不收敛的反例。（合作者：沈益） | 5 | 夏羽 | 讲师 | 杭州师范大学 | 浙江大学 | 主要工作为代表论著[8]，对应于项目介绍中6。研究了小波框架下具有稀疏性参数的统计回归问题，提出了小波框架下的约束特征值 (D-RE) 条件。对于小波框架下稀疏参数回归问题，利用D-RE条件，与李松教授系统地建立了该问题的稳定性理论，弥补了 P. Bickel 等提出的 RE 理论不能够处理此类参数的缺点。 |
论文、论著目录
| 序号 | 论文、专著名称/刊名/作者 | | 1 | Sparse recovery with coherent tight frames via analysis Dantzig selector and analysis LASSO/ APPLIED AND COMPUTATIONAL HARMONIC ANALYSIS/ Junhong Lin, and Song Li | | 2 | Compressed data separation with redundant dictionaries/ IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY/ Junhong Lin, Song Li and Yi Shen | | 3 | A remark on the restricted isometry property in orthogonal matching pursuit/ IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY/Qun Mo and Yi Shen | | 4 | The bounds of restricted isometry constants for low rank matrices recovery/ SCIENCE CHINA-MATHEMATICS/Huiming Wang and Song Li | | 5 | Restricted p-isometry property and its application for nonconvex compressive sensing/ ADVANCES IN COMPUTATIONAL MATHEMATICS/Yi Shen and Song Li | | 6 | Sparse signals recovery from noisy measurements by orthogonal matching pursuit/ INVERSE PROBLEMS AND IMAGING/ Yi Shen and Song Li | | 7 | New bounds for restricted isometry constants with coherent tight frames/ IEEE TRANSACTIONS ON SIGNAL PROCESSING/ Junhong Lin, Song Li and Yi Shen | | 8 | Analysis recovery with coherent frames and correlated measurements/ IEEE TRANSACTIONS ON INFORMATION THEORY/Yu Xia and Song Li
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| 项目名称 | 骨软骨原位修复与再生技术 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,浙江星月生物科技股份有限公司 | | 项目简介 | 组织器官损伤是第二位的人体损伤致残因素，在运动系统中，关节软骨的损伤最常见，上亿患者因肢体创伤患骨关节炎等不愈和致残的疾病，导致劳动力下降甚至丧失。该项目发明了“骨软骨原位修复与再生技术”，建立和实践了组织工程要素的三条临床转化途径，即自体细胞/因子浓集治疗技术、支架材料器械产品和细胞材料复合移植技术，突破了骨软骨组织自愈能力低下的难题，推动了“再生医学的先进理念和技术”在运动医学的临床应用：1、创建基于自体细胞/因子浓集的骨原位再生治疗技术，骨折不愈合等难治疾病的治愈率达94%，有效治愈2000多例。1)针对自体细胞浓集效率低且易污染的难题，发明全封闭型自体细胞浓集新装置，建立高效安全的骨髓细胞和去白细胞富血小板浓集技术。2)突破组织工程化组织难以治疗无明显组织缺损的运动系统损伤难题，创新组织工程化组织的临床移植方式，根据疾病和部位情况针对性移植组织工程要素，形成病种特异性原位组织工程与再生医疗新技术体系，显著提高骨折不愈合等难治性疾病的治疗效率。2、创建基于胶原和蚕丝的组织工程支架产品技术，国际上率先开展蚕丝支架修复人体软组织的多中心随机对照临床试验。突破纯化胶原材料湿态下力学差、不可缝合以及骨-软骨支架容易分层的难题，发明湿态下可缝合并促进骨-软骨修复的多层仿生胶原支架技术。开拓医用级蚕丝作为新型植入材料，建立医用级蚕丝基地和蚕丝免疫原性去除方法，发明与人体软组织力学特性匹配的新型蚕丝网片结构和适合细胞、组织和血管长入的新型网状蚕丝支架，在以国外同类产品为对照的临床试验中显示修复速度更快且无组织侵蚀副作用。3、创建基于小分子干预和自体细胞扩增的软骨组织工程与再生技术，率先在国际主流期刊上发表临床移植软骨干/祖细胞的组织工程转化成果。解析软骨细胞表型变化规律和调控分子，阐明骨关节炎各亚型和筛选小分子精确阻断，获得有效维持软骨细胞表型的小分子及组合，结合缓释系统和生物支架，启动关节软骨修复再生。该项目获得国家发明专利15项，转化发明专利2项，蚕丝支架获得欧盟植入性医疗器械产品证书(CE)2个。在Sci Adv、Ann Rheum Dis、Stem cells、Biomaterials等国际学会主流期刊发表SCI论文115篇(71篇五年IF>5)，他引3500余次。原位再生医疗技术在多家三甲医院应用，治疗骨关节疾病和骨折不愈合等2000多例，软骨、骨修复再生治疗疗效分别为87%、94.5%，实现了骨软骨组织的临床修复与再生，使骨外科学的部分难治性疾病从替代进入再生层级。软骨组织工程和临床移植流程写入人民卫生出版社的教科书，完成人牵头制定行业标准《同种异体修复材料脱矿骨材料的体内成骨诱导性能评价》，国家基金委2016年对此专门简报报送国务院。李达三先生高度认可再生治疗技术，捐赠一亿元用于发展浙大肌肉骨骼系统再生医学。软骨再生相关研究被Nat Rev Rheumatol, Stem Cells Transl Med等杂志专门评述，被高度评价为骨关节炎治疗提供了"令人兴奋的、无痛的再生治疗方式"。 |
主要完成人情况
| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目技术创造性 | | 1 | 欧阳宏伟 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 负责整体项目的设计与实施，对主要技术发明点均做出了创造性贡献（发明专利1,2,3,4,6），领导实现原位再生关键核心技术突破, 并推动其临床转化。主要贡献：1.建立原位组织再生技术，作为浙江省组织工程与再生医学技术重点实验室主任牵头在全国三甲医院推广。对应第1，2，3项技术发明。2.研发软组织原位再生功能性网状蚕丝支架和骨软骨多层仿生胶原支架技术，开展蚕丝支架的临床应用，对应第2项技术发明。3. 研发基于小分子干预和自体细胞扩增的软骨组织工程与再生技术，对应第3项技术发明。 | | 2 | 邹晓晖 | 研究员 | 浙江大学 | 浙江大学 | 发明自体细胞浓集装置，发明与人体软组织力学特性匹配的新型蚕丝支架，参与开展原位再生技术、蚕丝支架技术临床应用（发明专利4，5，7）。主要技术贡献为：1、共同发明高效安全的骨髓细胞和去白细胞富血小板浓集技术。对应第1项技术发明。2、完成功能性蚕丝支架编织工艺和丝素蛋白膜纯化工艺的优化，牵头开展纯化的丝素蛋白膜片多中心临床随机对照试验。对应第2项技术发明。 | | 3 | 赵洪石 | 高级工程师 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 发明多层仿生骨软骨支架技术（发明专利2, 6,8），设计并参与关节软骨再生支架的临床转化过程。主要技术贡献为：完成湿态下可缝合的胶原支架开发和临床转化，对应第2项技术发明。 | | 4 | 章淑芳 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 参与基于胶原和蚕丝的组织工程再生支架构建等系列技术，申请发明专利3项。主要技术贡献为：开发基于胶原等天然材料的力学可控的组织工程再生材料，对应第2项技术发明。 | | 5 | 陈晓 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 全程参与功能性蚕丝支架构建等系列技术，完成临床前研究与数据。对应第2项技术发明。主要技术贡献为：设计了功能化的软组织工程支架，临床前期体内外验证蚕丝支架在软组织修复中的作用。全程参与软组织功能性蚕丝支架构建等系列技术。 | | 6 | 柳华 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 发明自体细胞浓集装置（发明专利5）。主要技术贡献为：发明高效安全的骨髓细胞和去白细胞富血小板浓集技术，将血小板收集浓度由传统的68%提高到85%以上，细胞因子浓度提高2～3倍。对应第1项技术发明。 |
主要知识产权
| 序号 | 知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 国家 | 授权号 | 权利人 | 发明人 | | 1 | 授权发明专利 | 一种丝素蛋白基一体化骨软骨双层支架及其制备与应用 | 中国 | ZL 201210411395.5 | 浙江大学 | 徐国伟，赵洪石，陈隆坤，欧阳宏伟 | | 2 | 授权发明专利 | 一种取向通道胶原支架制备方法及专用装置 | 中国 | ZL 201310220030.9 | 浙江大学 | 陶佳栋，欧阳宏伟 | | 3 | 授权发明专利 | 含锂自然材料生物活性支架在骨软骨缺损修复中的应用 | 中国 | ZL 201410438388.3 | 浙江大学 | 欧阳宏伟，吴岩，王权，张小磊，熊思，邹晓辉 | | 4 | 授权发明专利 | 全封闭式细胞和细胞因子制备装置及其制备方法ZL 全封闭式细胞和细胞因子制备装置及其制备方法 | 中国 | ZL 201110121204.7 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 柳华，邹晓晖 | | 5 | 授权发明专利 | 一种胶原基骨软骨三层复合物及其制备方法 | 中国 | ZL 201210206807.1 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 赵洪石，徐国伟，陈隆坤，欧阳宏伟 | | 6 | 授权发明专利 | 一种难溶于水的支架型丝素蛋白膜及其制备与应用 | 中国 | ZL 201310426437.7 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 陈隆坤，邹晓晖，张志红 | | 7 | 授权发明专利 | 一种胶原基软骨支架 | 中国 | 201510789943.1 | 浙江星月生物科技股份有限公司 | 徐国伟，赵洪石，马南 | | 8 | 授权发明专利 | 一种基于纳米纤维的三维大孔径组织工程支架及其应用 | 中国 | ZL 200810163691.1 | 浙江大学 | 欧阳宏伟，蔡友志，张国荣 |
| 项目名称 | 放线菌药物高效生物合成关键技术及其产业应用 | 推荐/提名单位/人 | 浙江大学 | | 主要完成单位 | 浙江大学,杭州华东医药集团新药研究院有限公司,华东医药股份有限公司 | | 项目简介 | 微生物制药是医药产业支柱，放线菌是其主要生产菌，大部分放线菌药物通过聚酮（PKS）和非核糖体肽（NRPS）途径合成。菌种选育是放线菌高效合成药物的关键，但项目实施前，传统的非理性随机突变育种技术准确性差、育种效率低，造成工业放线菌普遍发酵水平低、同系物杂质多，致使国产放线菌药物缺乏竞争力，国内重要临床药物市场长期被国际原研药企垄断。本项目在863计划、国家和省级重大专项资助下，针对聚酮和非核糖体肽两类药物，以抗多重耐药革兰氏阳性细菌新药达托霉素（NRPS）、临床首选免疫抑制剂他克莫司（PKS）为模式对象，利用合成生物学技术对其生产菌基因组进行靶向、精准、高效的理性改造，发明了放线菌高效生物合成关键技术体系，变革了传统育种技术。主要发明如下：（1）发明了放线菌药物生物合成路线的定向改造技术。对合成途径中关键合成元件、限速元件和杂质合成途径进行了理性改造。通过剔除达托霉素生产菌中支链脂肪酸前体合成途径、改造FK506关键合成酶的催化活性和底物选择性，消除了同系物杂质的竞争性合成，大幅降低了杂质含量，提高了目标产物合成效率。达托霉素和FK506摇瓶发酵水平分别从0.27g/L提高到0.43g/L、从0.15g/L提高到0.35g/L。（2）发明了调控元件靶向挖掘和调控网络重构技术。建立了组学水平的体内转座随机突变、体外亲和纯化的调控元件筛选技术，靶向挖掘调控网络中的关键元件，拆解放线菌复杂的调控网络。在此基础上，建立了由GBL信号受体、多效调控因子、途径特异性调控因子或基因簇启动子组成的主要调控通路的定向重构技术，实现了高效合成，50L发酵水平达托霉素和FK506分别提高到0.93g/L和0.95g/L。（3）发明了基于合成体系对发酵环境应答的工艺优化和放大技术。在阐明发酵过程中关键合成与调控元件的基因表达水平与药物合成效率关系基础上，针对营养信号系统与主要调控通路互作进行发酵工艺优化。通过基因融合提高有毒前体的耐受性，优化流加工艺，建立了达托霉素和FK506的10吨罐发酵工艺。发酵单位分别从1.21g/L提高到2.23g/L、从0.84g/L提高到2.04g/L，原料药总杂分别从3.6%下降到2.3%、从0.5%下降到0.2%，发酵水平超过美国和日本原研药企。项目授权发明专利10项，受理发明专利5项，获中国和浙江省专利优秀奖各1项，发表SCI论文16篇，获新药证书、药品注册、临床批件等CFDA授权批文8项，实现了达托霉素和FK506的新药创制、优质高产和产业化，近三年累计销售逾13.1亿元、利税逾5.7亿。该技术已推广应用于非达霉素（PKS）、达巴万星前体（NRPS）等新药研发，是放线菌药物高产改造的关键技术。鉴定委员会一致认为该技术总体水平达国际先进、部分指标达国际领先。2018年华东医药股份的FK506占国内市场逾30%，扭转了原研药企日本Astellas占主导的局面；达托霉素也在市场快速放量，阻挡了原研药企美国Cubist进军中国市场，突破了国际药企的垄断，本发明技术对我国微生物制药技术升级和提升国际竞争力具有深远意义！ |
主要完成人情况
| 排名 | 姓名 | 技术职称 | 工作单位 | 完成单位 | 本人对本项目技术创造性 | | 1 | 李永泉 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 全面负责本项目的规划和实施，具体负责放线菌药物生产菌合成生物学改造的基础研究，包括调控元件的筛选、生物合成机制解析、调控网络重构等，指导高产工业菌的构建。同时负责产业应用的思路设计，组织实施高产菌发酵工艺优化。对发明点1、2、3均作出贡献。主持863计划重大专项课题（附件37）、重大新药创制专项课题（附件38、39），授权发明专利3项（附件2-附件7），发表SCI论文16篇（附件18），支撑合作企业获新药证书（附件27、28）。 | | 2 | 陈晓霞 | 副高级 | 杭州华东医药集团新药研究院有限公司 | 杭州华东医药集团新药研究院有限公司 | 主要负责放线菌工业菌种的发酵工艺和工艺放大研究，菌株筛选、活化、保存等研究，建立药物生产的工艺路线。制定药品注册申报规划和实施，组织原料工艺研究、质量研究及制剂研究，对接高校的基础研究，转化为产业化，实施药品的注册申报。参加863计划重大专项课题（附件37）、国家新药创制重大项目课题（附件38、39），授权发明专利4项（附件9-附件15，附件17），发表SCI论文1篇（附件18），获中国专利优秀奖1项（附件25），支撑企业获新药证书2项（附件27、28）、药物临床试验2项（附件33、34）。 | | 3 | 毛旭明 | 教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 参与完成了放线菌药物高效调控元件筛选体系的建立与优化，对放线菌药物的调控机制与调控网络进行了系统解析；在此基础上完成了基于达托霉素调控网络重构的高产菌株构建；参与完成了达托霉素合成途径重塑研究，有效消除了同系物杂质合成并提高了对有毒前体的耐受性与利用率，实现了达托霉素优质高产。是本项目第1、2发明点的主要参与完成人，是第3发明点参与完成人。参加863计划重大专项课题（附件37）、国家新药创制重大项目课题（附件38、39），授权发明专利1项（附件2、3），发表SCI论文9篇（附件18），支撑合作企业获新药证书（附件27、28）。 | | 4 | 朱健 | 教授级高工 | 杭州华东医药集团新药研究院有限公司 | 杭州华东医药集团新药研究院有限公司 | 整体负责项目引进，组织建立项目开发团队，并制定项目开发的整体规划，具体负责项目在申报、工艺开发、质量研究、组织移交和生产等方面的统筹，协调公司内外的资源，实施药品的注册申报和产业化生产。参加863计划重大专项课题和国家新药创制重大项目课题（附件37、38、39），授权发明专利5项（附件9-附件15，附件17），获中国专利优秀奖1项（附件25），支撑企业获新药证书2项（附件27、28）、药物临床试验批件2项（附件33、34）。 | | 5 | 韩敏 | 高级工程师 | 华东医药股份有限公司 | 华东医药股份有限公司 | 完成他克莫司口服高端制剂国际化项目研究，构建起难溶性药物的固体分散体增溶技术平台；致力于难溶性药物载体缓控释技术的产业化应用，实现难溶性药物缓控释制剂共性关键技术的构建。通过他克莫司胶囊生物等效性研究，在口服难溶制剂体内外相关性研究领域构建可预测的评价方法和分析模型，实现与原研药品的生物等效，并完成药品注册申报。是本项目第3发明点的主要参与完成人。授权发明专利2项（附件8、16），获浙江省专利优秀奖1项（附件26），支撑企业获新药证书2项（附件27、28）。 | | 6 | 江辉 | 副教授 | 浙江大学 | 浙江大学 | 作为主要参与人完成了他克莫司调控网络、合成途径重构，有效提高了他克莫司的合成效率，并降低了杂质FK520的合成，参与完成了他克莫司小试规模的发酵优化。参与完成了发明点1、2的工作。发表SCI论文4篇（附件18），授权发明专利2项（附件4-附件7）。 |
主要知识产权
| 序号 | 知识产权类别 | 知识产权具体名称 | 国家 | 授权号 | 权利人 | 发明人 | | 1 | 授权发明专利 | 基因工程菌株筑波链霉菌L21及其应用 | 中国 | ZL201510664099.X | 浙江大学 | 李永泉、张小晟、江辉、骆红豆、王月月 | | 2 | 授权发明专利 | 一种链霉菌及其应用 | 中国 | ZL200810019003.4 | 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 | 朱健、谢祥茂、陈俊勇、陈晓霞、许永峰 | | 3 | 授权发明专利 | 基因工程菌株筑波链霉菌L20及其应用 | 中国 | ZL201510664086.2 | 浙江大学 | 李永泉、王月月、江辉、张小晟、骆红豆 | | 4 | 授权发明专利 | 一种吸水链霉菌及其应用 | 中国 | ZL200810019207.8 | 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 | 朱健、卿亚丽、陈晓霞 | | 5 | 授权发明专利 | 一种含水难溶高活性药物的组合物及其制备方法 | 中国 | ZL200910098087.X | 杭州中美华东制药有限公司 | 韩敏、龚翼飞、姚忠立 | | 6 | 授权发明专利 | 一种小链霉菌及其在达托霉素制备中的应用 | 中国 | ZL201010225330.2 | 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 | 朱健、陈晓霞、许永峰、王蓓、李艳、高兴蓉 | | 7 | 授权发明专利 | 一种达托霉素的提取纯化方法 | 中国 | ZL201210125075.3 | 杭州华东医药集团生物工程研究所有限公司 | 陈晓霞、张宇锴、章杰、朱健、谢祥茂、颜林华、高兴蓉 | | 8 | 授权发明专利 | 他克莫司缓释药物组合物 | 中国 | ZL201710753678.0 | 杭州中美华东制药有限公司 | 韩敏、傅立峰、呂祥兰、陈丽娜、周屹峰 | | 9 | 授权发明专利 | 一种链霉菌生物合成调控蛋白的体外筛选方法 | 中国 | ZL201410006385.2 | 浙江大学 | 李永泉、毛旭明、罗帅、周日成 | | 10 | 授权发明专利 | 一种固定化环脂脱酰酶的制备方法及其应用 | 中国 | ZL201510626188.5 | 杭州华东医药基团新药研究院有限公司、杭州师范大学 | 冯国栋、陈振明、陈晓霞、赖敦岳、周硕、朱健 |
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发表于 2019-7-22 20:12:50
发表于 2019-8-20 22:56:26