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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)獎二等獎。

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)模化制備 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)，在哺乳動物細(xì)胞系COS7細(xì)胞中同時過表達(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。

本發(fā)明公開了一種分子篩膜合成的方法，采用晶種漿料擦涂法涂敷晶種的方式用于分子篩膜合成。配制組成與合成分子篩膜用的合成液相近的溶膠，將該溶膠與分子篩晶體和水按一定比例混合，調(diào)制成晶種漿料；將支撐體用水浸潤后待其表面晾干，再將晶種漿料擦涂到其表面上；待表面將要干燥時將涂層刮平后烘干，得到帶有晶種層的支撐體；最后采用水熱合成法合成分子篩膜。本發(fā)明制備的晶種層可以消除支撐體表面可能存在的缺陷，分布均勻，且不易從支撐體表面抹掉，因而合成的分子篩膜表面連續(xù)致密，分離性能優(yōu)良，重復(fù)性好，適合規(guī)模化生產(chǎn)。

開展利用雙親大分子自組裝，大分子與無機(jī)納米材料、有機(jī)小分子、生物大分子等進(jìn)行多組分雜化自組裝等典型方法構(gòu)筑具有特定用途的功能膠體，從膠體粒子的結(jié)構(gòu)及目標(biāo)性能出發(fā)，研究其制備或結(jié)構(gòu)修飾、改造過程對其結(jié)構(gòu)、物理化學(xué)性質(zhì)以及性能的影響；通過控制膠體形成過程制備具有特殊聚集體形態(tài)的功 能膠體粒子；研究膠體粒子的熱穩(wěn)定性、降解性、刺激響應(yīng)性、生物相容性、包合吸附性、表面活性等性能之間的構(gòu)效關(guān)系。考察功能膠體溶液 pH 值、鹽濃度、紫外輻照等對膠體粒子的結(jié)構(gòu)、粒徑、表面組裝行為的影響，基于功能膠體的表面組裝行為，開展其在先進(jìn)功能涂層材料等方面的研究，探索由不同組成及結(jié)構(gòu)的功能膠體粒子所構(gòu)筑的涂層材料在生物大分子識別、食品中有害因子的檢測、生物醫(yī)藥等方面的應(yīng)用。

以單層稀土MOF作為晶種，通過不同稀土離子MOF的異質(zhì)同晶特性和液相各向異性外延生長策略，構(gòu)筑了具有亞毫米尺度的間隔色域發(fā)光多層次異核稀土MOF單晶，并實(shí)現(xiàn)了獨(dú)特的光譜編碼和空間編碼結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。基于初始單層稀土MOF晶核的不同空間群結(jié)晶特性，其在不同晶面呈現(xiàn)生長速度不同的各向異性，從而最終分別獲得了核-殼型（core-shell）和條帶型（striped）兩類不同的多層次異核稀土MOF單晶。在保持均一的周期性長程有序單晶結(jié)構(gòu)的同時，其光物理特性則因不同區(qū)域稀土離子的人為控制化生長，表現(xiàn)出核殼或條帶狀間隔區(qū)域多色發(fā)光。利用微區(qū)熒光探測技術(shù)，通過改變多層次異核稀土MOF單晶的位置或角度，可分別實(shí)現(xiàn)基于不同層稀土MOF的紅、綠、藍(lán)等三基色發(fā)光，以及基于不同層間、不同入射和發(fā)射光路間組合調(diào)控的全色域多色發(fā)光和白光。同時，上述異核多稀土單晶MOF的組裝和調(diào)光特性亦可在近紅外發(fā)光的稀土離子間實(shí)現(xiàn)。基于此，進(jìn)一步建立了一種獨(dú)特的光譜編碼與空間編碼相結(jié)合的三維微區(qū)編碼器件模型。在亞毫米尺度的單晶光學(xué)器件范圍內(nèi)，通過調(diào)變不同位置和空間取向的三維操作式編碼，結(jié)合具有不同發(fā)光色域的光譜讀出式編碼，實(shí)現(xiàn)了高通量、多通路、多模式的全色域發(fā)光顏色可編碼性與可讀出性。

HOPX的甲基化狀態(tài)可能是鼻咽癌患者的重要預(yù)后預(yù)測指標(biāo)，臨床醫(yī)生可根據(jù)TNM分期結(jié)合該指標(biāo)篩選出高轉(zhuǎn)移風(fēng)險(xiǎn)的鼻咽癌患者，從而更有針對性的指導(dǎo)臨床治療方案的選擇；并且，藥物研發(fā)部門可根據(jù)HOPX-HDAC2/SRF-SNAIL信號通路設(shè)計(jì)靶向藥物，對有該通路異常的鼻咽癌患者進(jìn)行個體化靶向治療，可能是提高鼻咽癌患者生存率的重要途徑。

深入研究了內(nèi)修飾分子管與44種親水分子的鍵合行為。由于數(shù)據(jù)量大，各種相關(guān)變量較多，很難直接從中找到它們與鍵合能力之間的關(guān)系。蔣偉課題組通過引入主成分分析的方法，對數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)性分析，揭示了鍵合常數(shù)與客體的疏水性、體積、表面積和偶極矩等參數(shù)之間的相關(guān)性。通過分子動力學(xué)模擬，證實(shí)了空腔內(nèi)“高能水”的釋放是鍵合親水分子的主要驅(qū)動力，而氫鍵相互作用是實(shí)現(xiàn)高選擇性的關(guān)鍵。在此基礎(chǔ)上，蔣偉課題組還總結(jié)出這類內(nèi)修飾分子管的客體選擇標(biāo)準(zhǔn)：氫鍵位點(diǎn)應(yīng)互補(bǔ)；客體體積應(yīng)足夠大，以排出所有空腔內(nèi)的“高能水”。遵循這些指導(dǎo)原則，他們還發(fā)現(xiàn)了一個“最佳”的客體，與順式分子管的結(jié)合常數(shù)高達(dá)106 M-1。? 該研究不但有助于理解復(fù)雜的生物分子識別現(xiàn)象，還可以為設(shè)計(jì)其他親水分子的受體提供理論指導(dǎo)。這類內(nèi)修飾分子管在鍵合機(jī)理、鍵合的客體種類上與其他大環(huán)主體都不同，是一類全新的大環(huán)主體分子。此外，很多環(huán)境污染物、藥物分子和疾病的生物標(biāo)記物都是極性分子或含有極性基團(tuán)。該研究在環(huán)境污染物的檢測與去除、疾病診斷、藥物增溶與靶向投遞、催化、分子機(jī)器、智能材料等領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。