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研究開發了 “ 熒光團輔助的 RNA 鄰近標記和測序技術 ” ，簡稱 “CAP-seq” 。   該方法通過可見光激發遺傳靶向的光敏蛋白 miniSOG 產生活性氧， 介 導鄰近 RNA 分子上的鳥嘌呤與具有生物正交功能把手的氨基探針進行共價交聯，既而通過富集純化與高通量測序檢測，實現 miniSOG 定位的亞細胞區域內 轉錄 組的空間特異性標記與鑒定。 利用 CAP-seq ，他們系統研究了幾個亞細胞區域的轉錄組，包括線粒體基質轉錄組 、 內質網表面 轉錄組 以及 線粒體外膜附近轉錄組。這些研究結果表明 CAP-seq 對 活細胞中開放區域的 RNA 標記具有良好的空間特異性和覆蓋度 。 他們在線粒體外膜附近檢測到 30 個編碼氧化磷酸化途徑相關蛋白的 RNA 和多達 55 個編碼核糖體蛋白的 mRNA ，這一結果不僅支持了線粒體蛋白在線粒體外膜被翻譯后直接轉運進線粒體的模型，還暗示著線粒體功能可能與蛋白質的翻譯調節有關。 CAP-seq 具有操作簡單、空間選擇性高、生物相容性好的特點，將成為一項適合于在多種生物系統中研究亞細胞 轉錄組 的新技術。

哺乳動物基因組的廣泛轉錄產生了大量的非編碼RNA，相比于細胞質定位的蛋白編碼mRNA，這些非編碼RNA如長鏈非編碼RNA（lncRNA）、啟動子和增強子關聯的不穩定轉錄本（uaRNA、eRNA）等更傾向于結合染色質參與調控染色質結構、轉錄和RNA加工等過程。盡管零星報導少數RNA核滯留的現象，但為何大部分lncRNA會滯留于染色質上行使調控功能，仍是個不解之謎。上世紀80年代初，Joan Steitz通過系統性紅斑狼瘡患者血液抗體分離提取 U1,U2, U4, U5和U6小核糖核蛋白粒子（又稱為 snRNP），揭示了它們參與RNA剪接的經典功能。近年來施一公團隊系統報導了真核生物剪切體的原子結構和生化功能。然而，一直讓人困惑的是，細胞內U1 snRNP的數量為什么比其它剪接相關snRNP高 2-5倍。雖然Gideon Dreyfuss和Phil Sharp等團隊曾揭示U1 snRNP調控轉錄終止和方向的非經典功能，U1 snRNP在細胞中的豐富存在仍然是一個讓人困惑的問題。為了探究lncRNA的染色質結合機制，研究者首先建立和運用一套新穎的mutREL-seq方法來高精度篩選調控RNA定位的關鍵序列，意外發現了U1 snRNP識別位點參與調控候選RNA的染色質滯留。相比于蛋白編碼基因，lncRNA轉錄本含有更多的U1識別位點（同時也是潛在的5’剪接供體位點），而其基因組區域具有更少的3’剪接受體位點。并且U1 snRNP更高水平地結合在lncRNA上。隨后，研究者分別使用antisense morpholino oligos（AMO）和auxin-induced degron（AID）誘導蛋白降解系統，來抑制U1 snRNA和核心蛋白組分SNRNP70的功能。研究者發現小鼠胚胎干細胞中近一半的lncRNA受U1 snRNP調控。另外，與轉錄調控元件關聯的不穩定非編碼轉錄本如uaRNA、eRNA等，它們的染色質結合在U1 snRNP抑制后也顯著下降。研究者進一步證明了U1 snRNP直接調控成熟lncRNA與染色質的結合，而不是通過影響RNA合成、加工或降解過程的動態變化所產生的間接影響。機制上，研究者鑒定了U1 snRNP在染色質上的互作蛋白，發現U1 snRNP結合特定磷酸化狀態的RNA轉錄聚合酶II（Pol II）。轉錄抑制明顯降低了U1 snRNP及其所調控的非編碼RNA與染色質的結合，表明U1 snRNP通過與磷酸化的Pol II互作來介導其互作RNA與染色質的結合。最后，研究者通過以lncRNA Malat1為例，進一步驗證了U1 snRNP對其染色質結合的調控作用。去除SNRNP70后，絕大部分Malat1 “核斑”定位信號消失，并彌散在核質及細胞質中。同時，Malat1在活躍表達基因染色質區域的結合信號顯著下降，表明U1 snRNP不僅可以將Malat1滯留在染色質上，同時也參與調控后者在染色質上的移動及其與靶基因的結合。綜上，研究者提出如下模型（圖1）：5’和3’剪接位點在lncRNA上的不對稱分布，致使U1 snRNP持續結合在lncRNA轉錄本上，而不能通過RNA剪接過程釋放，從而介導了lncRNA的染色質滯留。磷酸化Pol II進一步介導了lncRNA-U1 snRNP復合體在染色質上的移動（mobilization）。對于大多數低豐度、不穩定的lncRNA，它們只能靶向結合鄰近的染色質區域（順式cis作用）；而對于少數穩定和高豐度的lncRNA，如Malat1，U1 snRNP促進了其遷移和結合更多的靶基因區域（反式trans作用）。圖1. U1 snRNP介導非編碼RNA染色質結合的模式圖。論文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41586-020-2105-3

本發明提供了一種用于胚胎發育質量評估的精子長非編碼RNA檢測方法。提取受試者精液中的RNA，進行反轉錄反應，得模板cDNA進行實時熒光定量PCR，檢測長非編碼RNA分子LA16c390E6.5的表達與正常精子樣本進行比較。臨床通過精子的LA16c390E6.5表達能準確的預測胚胎發育的潛能，并對療效檢測與輔助生殖方式的選擇有指導意義。

在日常生活和工業生產中，尋求熱物理性能優良的冷卻介質并發展新型的強化換熱和流動控制技術成為提高能源利用效率與節能減排的重要途徑和有效手段。而液態金屬流體(如鎵、鎵錫、鎵銦錫和鋰鉛等)由于其對流換熱系數高、液相溫區寬、耐極限熱流密度能力強、特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優點備受關注。如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鎳基合金焊接等。與常規流體相比，液態金屬流體與電磁場相互作用可產生洛侖茲力，進而實現對不同流動區域的定向主動控制。磁鈍體陣列作為渦流發生器對換熱的促進作用要強于孤立磁鈍體，當雷諾數< 500時磁鈍體陣列尾跡是穩定的，雖然這些渦流對換熱有促進作用，但換熱性能綜合因子<1;當雷諾數=600時磁鈍體陣列尾跡的不穩定性對換熱的促進更強一些。因此可以考慮用磁鈍體陣列作渦流發生器來強化換熱。

在日常生活和工業生產中，尋求熱物理性能優良的冷卻介質并發 展新型的強化換熱和流動控制技術成為提高能源利用效率與節能減排 的重要途徑和有效手段。而液態金屬流體（如傢、傢錫、鐐錮錫和鋰 鉛等）由于其對流換熱系數高、液相溫區寬、耐極限熱流密度能力強、 特定工況下材料相容性好及易于進行電磁控制等諸多優點備受關注。 如電磁冶金、芯片散熱、熔融3D金屬流體打印、鐐基合金焊接等。與 常規流體相比，液態金屬流體與電磁場相互作用可產生洛侖茲力，進 而實現對不同流動區域

肝癌（Hepatocellular carcinoma, HCC）是全球第五大常見的消化道惡性腫瘤，也是全球第三大致死性癌癥。我國肝癌病發率位居全球首位，肝癌已成為嚴重威脅我國人民健康和生命的疾病。由于肝癌的早期診斷缺乏可靠的生物標志物，肝癌患者通常在肝癌晚期才被診斷，其5年生存率僅為15%。目前肝癌診斷主要依賴于影像學檢查或者血液活檢中的甲胎蛋白（AFP）標志物等手段。但這些傳統方法對于癌變早期存在敏感性低、特異性低等局限性，例如，血液活檢中的甲胎蛋白特異性差，且往往到癌癥晚期才能檢測到其含量升高，可能延誤最佳的治療時機。因此亟需找到一種可用于肝癌診斷及預后的可靠的新型液體活檢標志物。 液體活檢為一門新型的檢測技術，越來越受到關注。目前可以作為無創檢測的生物標志物大多數是蛋白質分子和DNA分子，但這些標志物在靈敏度、誤診率和經濟成本高等方面的缺陷導致它們很難被普及。RNA分子在細胞中擁有多個拷貝并且存在多種轉錄調控形態，可以更加準確地反映細胞狀態和癌癥動態發展過程，而且其檢測成本也很低。 過去體液中的RNA標志物研究主要集中在miRNA等小RNA的研究，相對于細胞中大量的長RNA，miRNA的數量要少一個到兩個數量級，因此提供的信息也有限。本項目另辟蹊徑，通過對大量肝癌患者（HCC）、慢性乙型肝炎患者(CHB)和健康個體(HD)進行血漿中非編碼RNA表達譜的高通量測序檢測和分析，發現了一種非編碼RNA，srpRNA (RN7SL1)，的功能結構域可以穩定存在于血液中，并在區分肝癌患者和陰性對照組時具有良好的敏感度和特異性（約90%）。并且，通過在獨立驗證集上的實時熒光定量檢驗（RT-qPCR），該srpRNA (RN7SL1)的功能結構域被證明在 肝癌的診斷及預后方面都具有可靠的臨床表現。

項目成果/簡介:肝癌（Hepatocellular carcinoma, HCC）是全球第五大常見的消化道惡性腫瘤，也是全球第三大致死性癌癥。我國肝癌病發率位居全球首位，肝癌已成為嚴重威脅我國人民健康和生命的疾病。由于肝癌的早期診斷缺乏可靠的生物標志物，肝癌患者通常在肝癌晚期才被診斷，其5年生存率僅為15%。目前肝癌診斷主要依賴于影像學檢查或者血液活檢中的甲胎蛋白（AFP）標志物等手段。但這些傳統方法對

本項目實現自然視覺監控環境下單/多人的人臉檢測、跟蹤及識別。系統能 實現單樣本條件下，完成視頻中所出現人物的身份判別，能應對自然監控環境下 的光照、姿態、表情變化及面部遮擋物的改變。目前，系統識別精度在千人庫小 規模測試中達到 95%以上，識別速度為 25 幀/秒。系統主要特點在于： (1) 不同環境下的人臉特征點標記：以主動外觀模型為基礎，初始化后 經過一組級聯回歸器的數次迭代來優化標記點，最終得到足夠精度的標記點。方 法能適應多姿態、多表情以及多種光照等自然環境下的人臉。 (2) 高效的有效人臉檢測、跟蹤及確認機制：在監控視頻中，人臉在某 些幀會出現模糊、嚴重遮擋而使得臉部特征嚴重缺失，此時所捕捉到的人臉已不 適合進行識別。為此，通過建立高效的模糊及遮擋判別機制，自動拋棄原始檢測 到的非人臉和非正常人臉，完成非連續幀多個人臉的有效跟蹤。 (3) 魯棒且具有區分度的人臉特征提取機制：考慮到校正后的人臉仍然 與原始樣本人臉存在差距，從多個尺度從校正后的歸一化人臉中提取不變性特征， 能適應多種環境改變，同時設計特征投影空間，進一步加強樣本區分度。 (4) 高速有效的識別確認機制：為提高識別的準確性，建立視頻識別序 列中正確識別確認機制，通過 voting 方式，刪除序列中的誤識別，保留正確識 別結果。 此外，為提高系統對人臉表情和眼鏡等遮擋物的適應性，正在進行二次版本 的提升工作，目前已完成人臉表情歸正以及遮擋物自動摘除的仿真，部分仿真結果

開發了一個高效的捕獲RNA結合蛋白雙鏈RNA底物的建庫測序技術（irCLASH）以及后續的一整套生物信息學分析方法；首次在轉錄組水平上系統地繪制了人類ADAR蛋白的內源雙鏈RNA底物圖譜；揭示了決定ADAR結合效率和編輯效率的底物特征和ADAR結合長雙鏈RNA的體內模型。       該研究利用irCLASH技術系統構建和分析了人類ADAR1、ADAR2及ADAR3的雙鏈RNA底物圖譜，發現與之前根據計算推導的研究設想不同，ADAR具有大量的、長距離的雙鏈RNA底物。該研究發現不完全互補配對的底物與ADAR蛋白也有很好的親和度，特別是ADAR2家族成員。研究還進一步揭示了決定ADAR結合效率和編輯效率的底物特征。irCLASH測序技術及后續的整套生物信息學分析方法的開發為研究雙鏈RNA結合蛋白的內源底物提供了新的工具。同時，該研究揭示的ADAR與底物相互作用及催化特性為研究人員開發高效的RNA編輯工具提供了資源寶庫及改進方向。

        技術成熟度：技術突破         研發團隊以設計制備寬光譜超材料吸收器和像元級集成紅外探測器為研究主線，在超薄寬帶高吸收原理與策略、材料/器件設計與制備方面取得了突破性進展。圍繞器件吸收率低、噪聲等效溫差（NETD）大、集成兼容性差的難題，提出了無損與損耗型介質結合、多模諧振耦合光吸收的思路，獲得超薄寬帶高吸收率材料；提出將超薄寬帶高吸收率材料與非制冷紅外探測器像元級集成新思路，獲得了寬譜、NETD小、多色探測的非制冷紅外探測器，NETD降低3倍，研究成果已在中國兵器北方夜視廣微科技應用轉化。         意向開展成果轉化的前提條件：中試放大及產業化工藝開發資金支持