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2021我国十大高校的创新成果盘点:可溶解智能手表、超快杀毒仪
来源:裕阳IP 2022-01-04 02:55:42 阅读(718)
摘要:在国家科技创新体系中,高校科技创新扮演着愈来愈重要的角色。2021年我国高校都有哪些科技创新?我们一起来回顾下。
清华大学:开发出全球首个全面模拟人类阿尔茨海默症的大鼠模型


近日,由著名神经科学家、清华大学药学院教授鲁白领导的团队,成功开发了能够全面模拟阿尔茨海默症的基因敲入大鼠模型


在这项研究中,鲁白教授团队刻意避免使用转基因技术,而采用了CRISPR/Cas9基因敲入技术,在大鼠体内实现了人源App基因的替换,同时携带了Swedish、 Beyreuther/Iberian和Arctic三个人类家族突变,(AppNL-G-F),而不改变App蛋白及其片段在脑内的时间和空间的表达水平。


鲁白教授早在2013年便在 Nature Reviews Neuroscience 提出了针对神经退行性疾病突触修复和再生的治疗方法,随着越来越多的研究,被科学术界和工业界所公认。该AppNL-G-F大鼠动物模型的建立,将成为验证基于突触修复的新型治疗策略的有效工具


北京大学:研发出世界上首台硬材料动态热机械分析仪


最近,北京大学工学院李法新课题组研制出了世界上首台适用于硬材料(金属、陶瓷等)的动态热机械分析仪(Dynamic Mechanical Analyzer,DMA)


该仪器基于压电机电阻抗法,可在变温条件下快速、准确、自动测量材料的杨氏模量、剪切模量和相应的内耗,该仪器的问世为高温合金(陶瓷)、复合材料、功能材料、非晶合金等领域的高低温力学分析带来了福音,也标志着中国在该领域取得了国际引领地位。该工作的第一完成人是课题组2018级博士生谢明宇。


复旦大学:研发出穿在身上的电池


日前,复旦大学科研人员通过系统揭示纤维锂离子电池内阻随长度的变化规律,成功制备出兼具良好安全性和综合电化学性能的新型纤维聚合物锂离子电池,相关研究成果已发表于《自然》主刊。


据介绍,长度为1米的纤维聚合物锂离子电池,就可为智能手机、手环、心率监测仪等可穿戴电子设备长时间连续有效供电。目前,科研人员通过纺织方法已获得高性能大面积电池织物。出门不带充电器、充电宝,依靠衣服对手机进行无线充电,已经不再是梦想


中国科学技术大学:研制出一种新型航天器防护材料


日前,中国科学技术大学俞书宏院士团队研制出一种新型航天器外层防护材料——聚酰亚胺-纳米云母复合膜。这种新材料由于采用了独特的仿生设计,其力学性能和空间极端环境耐受性均得到显著提升,有望取代现有的聚酰亚胺基复合膜材料


聚酰亚胺薄膜因其优异的力学性能、绝佳的热稳定性和突出的耐化学性,成为太空探测器“防护服”的绝佳材料。然而,与其他碳氢聚合物一样,该材料在太空环境中极易受到原子氧攻击,导致其物理和力学性能急剧下降,目前还没有很好的解决手段。此外,宇宙射线辐射和空间碎片撞击等也给其稳定性带来严峻考验。


俞书宏院士团队受天然珍珠母的“砖-泥”层状结构启发,利用云母的优越本征特性来弥补聚酰亚胺的不足。这种设计策略不仅实现了材料力学性能的有效提升,而且使其上表面对原子氧、紫外辐射和空间碎片等具有更高的抵抗性能

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中国农业大学:创制我国首个番茄单倍体诱导系统


番茄是我国也是世界上最重要的蔬菜作物之一,全球年总产量近2亿吨。目前在生产上使用的番茄品种主要是杂交种,因此亲本纯系的创制是其育种的关键步骤。中国农业大学陈绍江教授团队经过长期研究,已建立起以诱导基因为基础的玉米单倍体育种高效技术体系并成功大规模应用于育种实践。如将该技术拓展至尚无有效途径获得单倍体的番茄等作物,将有助于创建跨物种的通用单倍体快速育种技术。


近日,中国农业大学领衔的国内外单倍体育种技术研究团队在植物领域知名期刊《Plant Biotechnology Journal》上发表了“In vivo maternal haploid induction in tomato”的研究成果,首次建立了番茄单倍体诱导系统,为创建单双子叶作物通用的跨物种单倍体快速育种技术体系奠定了基础


厦门大学:研发光子消杀新科技


今年8月,厦门大学物理科学与技术学院蔡端俊教授团队,基于全透明深紫外LED芯片技术研发的国际首台手持最大光功率高达5瓦的超快杀毒仪,在福建省疫情防控科研攻关成果推介上正式亮相。


目前,这款消毒仪已陆续应用在冷链物流、公共场所、公共交通、居家生活等各类病毒消杀需求场所,以“黑科技”助力疫情防控,备受瞩目。


这款消毒仪基于全透明大芯片LED外延及封装技术,开发鱼鳞深紫外聚光器、高导热交叉鳍片散热结构、红外智能保护系统,能够在-18℃的低温环境下穿透冰层进行消杀。在距离目标物30厘米远,就可以秒杀新冠病毒和细菌,灭活率分别达99.93%和99.99%,并且无臭氧、无残留、无衍生毒。手持装置设计还大大提高了可操作性,保证工作人员在冻库这类冰冷潮湿的恶劣环境中都能快速、精准、大面积消杀,不放过每一个藏有病毒的“隐秘角落”


青岛大学:研发出 4D 打印干细胞载体技术


今年10月,青岛大学科研团队在全球首次提出用 4D 打印干细胞载体植入创伤处的核心技术。该技术为帮助烧伤患者移植皮肤,解决皮肤灼伤、创面大面积受损这一问题提供了治疗新思路。


徐文华教授团队提出的“4D 打印干细胞载体”技术,类似于一种“创可贴”技术,无需植皮手术,用这种“创可贴”把干细胞“贴上去”,就能实现创面皮肤的快速再生修复。据报道,这是全球首个依托“4D 打印”研发新型干细胞载体并进行创面修复的核心技术,已授权8项国内外发明专利,PCT国际专利10项。目前该项目正在进行二期临床试验。


未来,这项技术成果可应用于治疗皮肤灼伤、糖尿病腿糜烂、角膜碱烧伤以及医美领域。据了解,徐文华团队已与山东大学齐鲁医院、青岛市中心医院、河南省人民医院等10余家医疗机构达成了战略合作。

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天津大学:研发出可溶解智能手表


据悉,天津大学精密仪器与光电子工程学院生物医学工程系黄显教授团队近日研发出了可溶解的智能手表,相关论文以《水烧结瞬态纳米复合材料用作可溶解消费电子产品的电气互连》为题发表在 ACS Applied Materials & Interfaces。


据介绍,当这款智能手表采用了一种新型锌基纳米复合材料,当被完全浸入水中时,其外壳和电路会在 40 小时内完全溶解,芯片等元器件则仍然可以回收使用,既没有污染又能增加电子元器件的利用率,从而实现电子产品无污染化的快速回收。


此外,这种材料虽然可溶解于水中,但汗水无法溶解,而且因为导电性不够强的原因仅能用于临时电路


西湖大学:开发出有望对癌症患者进行铁死亡敏感性快速分级的成像


技术铁死亡是一种由细胞膜内多不饱和磷脂的过度过氧化引起的非凋亡性细胞死亡程序。近期研究发现铁死亡参与了人体多种疾病与组织损伤过程,包括缺血/再灌注诱导的肝、肾、心、脑损伤等急性器官损伤和神经退行性病变等。11月22日,西湖大学邹贻龙团队与博德研究所 Stuart Schreiber 合作,在 Cell Chemical Biology期刊发表了题为:PALP: a rapid imaging technique for stratifying ferroptosis sensitivity in normal and tumor tissues in situ 的论文。


该论文报道了一种原位检测肿瘤组织对铁死亡敏感性的成像技术(photochemical activation of membrane lipid peroxidation,PALP)。该方法可以使用高功率激光诱导细胞或组织样本局部多不饱和脂肪酸酰基发生脂质过氧化,并在原位指示细胞或组织对铁死亡诱导剂的敏感性。


这是一种成本经济,操作便捷的成像技术,有望对癌症患者进行铁死亡敏感性的快速分级,加快铁死亡靶向抗癌治疗的发展,促进脂质代谢的前沿研究及相关疾病的代谢基础表征。


重庆大学:研发出植物绝缘油“小桐子”

据了解,我国目前有99%的油浸式变压器采用矿物绝缘油。虽然矿物绝缘油的电气理化性能较好、成本不高,但是这种绝缘油却存在资源有限、安全性和环保性有待进一步提升的三大弊端。近年来,实现碳达峰、碳中和,是党中央作出的重大战略决策,是实现可持续发展、高质量发展的内在要求。而这一目标的实现,需要科技创新作为支撑,全力解决重点行业的绿色转型发展。


为此,2018年,重庆大学“油橪而生”团队就开始着手破解这一难题。经过三年的研发和论证,该团队从“小桐子”中提取出高性能、低成本、低碳环保的植物绝缘油


据悉,“小桐子”是一种具有发展前景的生物质资源,具有较强的耐干旱瘠薄的能力,广布于全球热带地区,其种子的含油量远超油菜和大豆等油料作物。“小桐子”植物绝缘油的研发,不仅在解决我国变压器绝缘油行业痛点具有突出意义,同时还能突破原材料的限制


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