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南開大學(xué)元素有機(jī)化學(xué)研究所（簡稱元素所）可以為各農(nóng)藥科研單位和生產(chǎn)企業(yè)提供各種農(nóng)藥生物活性篩選和測定服務(wù)，以及技術(shù)咨詢和技術(shù)人員培訓(xùn)，可以承擔(dān)新農(nóng)藥創(chuàng)制各階段的生物活性研究工作，涉及殺蟲、殺菌、除草和植物生長調(diào)節(jié)四個方面，包括整株、離體葉片、活體小株、細(xì)胞以及離體酶等不同水平的配套篩選體系。

高度近視病理特征是后鞏膜葡萄腫形成，導(dǎo)致黃斑劈裂、黃斑脫離、黃斑裂孔等牽引性病變，致盲率 高、治療棘手。我們開展的隨機(jī)對照研究證實：后鞏膜加固術(shù)治療該類疾病的成功率和視力改善顯著優(yōu)于 玻璃體切除術(shù)。團(tuán)隊核心成員已設(shè)計出適合臨床推廣應(yīng)用的植入物，申請的發(fā)明專利已獲授權(quán)。

本項目聯(lián)合中德智能制造研究院，借力德國專家資源，組建了一支可快速響應(yīng)企業(yè)傳統(tǒng)產(chǎn)線智能化升級改造的物聯(lián)網(wǎng)中控平臺研發(fā)團(tuán)隊。團(tuán)隊致力于打造智能制造示范工廠，目前與南瑞集團(tuán)、大全集團(tuán)、泉峰集團(tuán)等企業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)升級優(yōu)化項目正在實施中。

制備對可見光透過良好，而對紫外線和紅外線有優(yōu)良的阻隔作用，并且價格低廉，易于加工的建筑用或車用太陽膜是非常有應(yīng)用價值和實際意義的。現(xiàn)今市場上的太陽膜，一般是采用沉積或濺射的方法在聚合物薄膜或直接在玻璃上沉積制備的一層或多層金屬或金屬氧化物，主要利用金屬膜或金屬氧化物膜對紅外線進(jìn)行吸收和反射。但由于這種方法所需設(shè)備復(fù)雜昂貴，而且填充的金屬及金屬氧化物的成本也不低廉，所以制備低成本且性能優(yōu)良的太陽膜成為一種需求。本項目采用價廉易得的炭黑作為填充物，與聚合物復(fù)合制備太陽膜。炭黑作為一種典型的吸光物質(zhì)，對紫外線和紅外線有很強(qiáng)的吸收特性，但炭黑易團(tuán)聚，在聚合物基體中不易分散，造成薄膜不同區(qū)域可見光和紫外線及紅外線的透過率差異很大，另外炭黑粒子的分布不均，也會造成成膜性能差，薄膜韌性不能達(dá)到應(yīng)用要求。本項目首先通過對炭黑進(jìn)行改性，改善其在聚合物基體中的分散，并使改性炭黑粒子的尺寸遠(yuǎn)小于可見光的波長，粒子和基體的折射率盡量匹配，從而減小粒子填充的體積份數(shù)。炭黑經(jīng)過改性后，其填充的聚合物復(fù)合薄膜將具有較好的透明性，同時又能在一定程度保持對紫外線和紅外線的強(qiáng)吸收特性,使這種復(fù)合薄膜作為太陽膜使用成為一種可能。本項目詳細(xì)研究了改性炭黑在基體中的分散狀況，并對復(fù)合薄膜的光學(xué)特性進(jìn)行了重點研究, 解決可見光透過率與紅外線阻隔這一對矛盾，從而制備符合太陽膜性能要求的新型復(fù)合薄膜。另外，制備復(fù)合薄膜的方法簡單，操作時無需復(fù)雜昂貴的設(shè)備，因此應(yīng)用前景廣闊。

聚合物多孔材料在高技術(shù)領(lǐng)域有可觀的應(yīng)用前景，如作為有機(jī)合成催化劑載體、生物組織工程支架等。通過高內(nèi)相乳液模板法（HIPEs）制備的聚合物多孔材料具有孔徑和孔容積可調(diào)等優(yōu)點，是極具工業(yè)價值的一種技術(shù)。但前人的工作都基于乳液經(jīng)典理論：Bancroft規(guī)則即水包油型的乳液只能采用水溶性的乳化劑，油包水型的乳液只能采用油溶性的乳化劑，這嚴(yán)重限制了以高內(nèi)相乳液為模板制成的聚合物多孔材料的直接應(yīng)用，迫使其在使用前必須經(jīng)由復(fù)雜的表面功能化；且傳統(tǒng)方法在制備穩(wěn)定高內(nèi)相乳液時，乳化劑占有機(jī)相5-70 wt%，大大增加了高內(nèi)相乳液制備成本，并造成環(huán)境污染。本項目以一步法制備功能化聚合物多孔材料及降低HIPEs制備過程乳化劑用量為技術(shù)特點，以僅占有機(jī)相0.8 wt% 的水溶性乳化劑為穩(wěn)定劑，獲得穩(wěn)定的、水相體積分?jǐn)?shù)達(dá)96.3vol% 的油包水型高內(nèi)相乳液，并聚合得到功能化聚苯乙烯-二乙烯基苯基多孔材料。該多孔材料已成功地用作有機(jī)合成的微反應(yīng)器和催化劑載體，避免了高毒性有機(jī)錫類催化劑的使用，為聚合物多孔材料在綠色化學(xué)工業(yè)中直接應(yīng)用提供新的途徑。

預(yù)處理是木質(zhì)纖維素生物煉制過程的前提條件。但預(yù)處理過程中產(chǎn)生的多種化合物，包括 呋喃類、有機(jī)酸類和酚類物質(zhì)對后續(xù)的酶解和微生物發(fā)酵都將產(chǎn)生嚴(yán)重的抑制作用。因此，必 須脫除這些抑制物，才能保證后續(xù)生物煉制過程的正常進(jìn)行。目前，水洗和過堿化調(diào)節(jié)是兩種 最為常用和有效的脫毒方法，但存在著新鮮水耗大、廢水排放嚴(yán)重、可發(fā)酵性糖損失嚴(yán)重等缺 點，導(dǎo)致了脫毒技術(shù)與木質(zhì)纖維素生物煉制產(chǎn)業(yè)化的脫節(jié)。 本項目的木質(zhì)纖維素來源抑制物的生物脫毒技術(shù)采用華東理工大學(xué)研發(fā)的固態(tài)生物脫毒 技術(shù)。該技術(shù)主要使用新型的螺帶攪拌式預(yù)處理反應(yīng)器，利用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的樹脂枝孢霉 Amorphotheca resinae ZN1對預(yù)處理后的木質(zhì)纖維素原料進(jìn)行固態(tài)發(fā)酵，可以在1天內(nèi)完全降解 預(yù)處理過程中產(chǎn)生的呋喃類、有機(jī)酸類和酚類等對后續(xù)酶解和微生物發(fā)酵有害的化合物；生物 脫毒過程是一個無水耗和低能耗的過程，實現(xiàn)了從“干預(yù)處理物料到干脫毒物料”的一個干式 過程，為后續(xù)的高固體含量生物轉(zhuǎn)化過程提供了高質(zhì)量的原料。本技術(shù)的實施將大大促進(jìn)木質(zhì) 纖維素生物煉制技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

研發(fā)背景：糖尿病和老年癡呆癥（Alzheimer’s disease, 簡稱 AD）是目前影響人類健康和社會發(fā)展的重大疾病。糖尿病和AD之間存在密切聯(lián)系，因此AD也被某些研究者稱為三型糖尿病。目前AD無藥可治；而糖尿病已經(jīng)有了很多的“血糖控制”藥物。然而，糖尿病的真正危害不是高血糖，而是高血糖相關(guān)的糖尿病并發(fā)癥。最新的研究表明，目前方式的嚴(yán)格血糖控制并不能給大多數(shù)病人帶來降低糖尿病并發(fā)癥的收益；相反，此類血糖控制可能帶來低血糖和死亡率升高的風(fēng)險。因此，美國醫(yī)師協(xié)會(ACP)建議：大多數(shù) 2 型糖尿病患者的控制目標(biāo)應(yīng)該是糖化血紅蛋白水平在7~8%之間（即平均血糖在8~11mM 范圍）。而這一理想控糖并降低糖尿病并發(fā)癥的目標(biāo)可由釩配合物藥物實現(xiàn)。 抗糖尿病釩配合物曾經(jīng)在2009年前在美國進(jìn)入二期臨床研究。但由于美國金融危機(jī)影響和當(dāng)時測試的釩配合物BEOV的潛在腎臟副作用，BEOV的開發(fā)在2009年終止。本研究室從2009年通過長期研究，成功解析了釩配合物藥理作用和毒理作用的分子機(jī)制，通過理性藥物設(shè)計，得到了VOdmada等系列新型具有自主知識產(chǎn)權(quán)的配合物，有效解決了以前釩配合物存在的問題。在多種二型糖尿病動物上具有良好的控糖和預(yù)防并發(fā)癥的療效，并且明顯延長了動物的壽命。而在APPS1動物模型上，則能夠有效抑制淀粉樣蛋白對腦組織的損傷，成功維持動物的記憶和認(rèn)知水平。 前景預(yù)測：VOdmada有望開發(fā)成功為I類口服抗糖尿病（而非僅僅控糖）新藥，以及I類口服抗AD新藥。開發(fā)策略可根據(jù)市場及FDA政策擇優(yōu)選擇。 成果特點：VOdmada釩配合物抗糖尿病藥物和已有的口服控糖藥物相比。現(xiàn)有藥物均以胰島素及其信號通路為靶點，而釩配合物的抗糖尿病作用則以調(diào)節(jié)細(xì)胞應(yīng)激響應(yīng)為起點，發(fā)揮多種作用，主要包括：激活Hsp60-PPARγ-AMPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，發(fā)揮胰島素增敏和促進(jìn)腦、肌肉、脂肪、肝臟等組織的葡萄糖/脂肪代謝的作用。在此方面，釩配合物的作用相當(dāng)于現(xiàn)有的藥物二甲雙胍和吡格列酮聯(lián)用；調(diào)節(jié)未折疊蛋白響應(yīng)，促進(jìn)Grp78表達(dá)，進(jìn)而發(fā)揮保護(hù)胰島細(xì)胞和促進(jìn)胰島細(xì) 胞恢復(fù)的作用；調(diào)節(jié)線粒體應(yīng)激，促進(jìn)Grp75表達(dá)，進(jìn)而發(fā)揮保護(hù)腦神經(jīng)細(xì)胞作用；減肥和壽命延長作用（藥理分子機(jī)制有待闡釋）。

工業(yè)排放的揮發(fā)性有機(jī)污染物（VOCs）大多具有一定的環(huán)境毒性，VOCs的污染問題一直是世界各國極為重視的環(huán)境問題，并制定了相關(guān)排放法規(guī)。我國在生產(chǎn)和使用化學(xué)品過程中（如石化、制鞋業(yè)、皮革業(yè)、噴漆和涂料等行業(yè)），所產(chǎn)生的有機(jī)廢氣排放成為大氣污染的主要來源之一，國內(nèi)外實踐證明催化氧化是治理工業(yè)有機(jī)氣體污染物的最有效方法。本項目針對VOCs凈化催化劑開發(fā)過程中要解決的兩個關(guān)鍵難題（低溫催化活性和高溫穩(wěn)定性；減少貴金屬用量以降低生產(chǎn)成本），運用納米技術(shù)開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的凈化催化劑的關(guān)鍵材料－高性能與穩(wěn)定性有機(jī)結(jié)合的稀土儲氧材料、高溫穩(wěn)定的大比表面氧化鋁復(fù)合氧化物；在凈化催 化劑的組成設(shè)計方面，充分利用我國豐富的稀土資源，提出了“稀土－非貴金屬－微量貴金屬”的催化劑活性組分設(shè)計方案，降低了貴金屬用量，從而顯著降低了催化劑生產(chǎn)成本；運用系統(tǒng)工程學(xué)原理解決了均質(zhì)、穩(wěn)定、高凈化效率的整體式催化劑的制備工藝（真空涂覆－負(fù)壓抽提技術(shù)）和基于納米組裝技術(shù)的活性組分一次性涂覆技術(shù)，從而制備了高性能的VOCs凈化催化劑。本項目在多家化工企業(yè)得到了推廣應(yīng)用，產(chǎn)生了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

該項目針對裝備智能化改造、智能個體自治技術(shù)、多智能體協(xié)商規(guī)則和自組織生產(chǎn)策略進(jìn)行了深入研究，開發(fā)了相應(yīng)原型系統(tǒng)——基于物聯(lián)技術(shù)的自組織智能制造實驗系統(tǒng)，形成了一套以物聯(lián)技術(shù)為基礎(chǔ)，通過自治與協(xié)商方式，實現(xiàn)車間自組織實時生產(chǎn)的“智能工廠”模式。技術(shù)優(yōu)勢該系統(tǒng)具備自組織、自決策、自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)的功能特征，可適應(yīng)目前動態(tài)多變的制造環(huán)境，滿足多品種、變小批量、高度定制化的生產(chǎn)需求。通過提供模塊化熱插拔的智能接口裝置，可以幫助企業(yè)快速實現(xiàn)智能化改造升級。該智能制造系統(tǒng)可以高效柔性自治的應(yīng)對加工、裝配、檢測等作業(yè)任務(wù)。應(yīng)用范圍:在數(shù)字化智能工廠、制造資源互聯(lián)接入、智能單元自組織自適應(yīng)協(xié)同生產(chǎn)等方面，已為航空航天軍工、汽車制造、生物發(fā)電、軌道交通、電力電子、服裝輕工等多個工業(yè)領(lǐng)域細(xì)分行業(yè)客戶提供工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)+智能制造服務(wù)。