上新赞年中央高校基本科研业务

上新

根据《陕西师范大学中央高校基本科研业务费专项资金项目管理办法(修订)》(陕师校发〔〕号)的相关要求,学校组织了年度中央高校基本科研业务费专项资金项目的结题验收工作。共项提交结题报告,经科技处审核、专家评审、校内公示等环节,共有13项创新团队项目、20项重点项目、项一般项目结题,其中14项被评为优秀。

中央高校基本科研业务费资助项目优秀项目成果简介PART.01创新团队项目类淀粉样蛋白质组装应用基础研究

化学化工学院杨鹏教授团队在中央高校基本科研业务费创新团队项目(GK)的资助下,在类淀粉样蛋白质组装应用基础研究方面取得重要进展。

杨鹏教授团队

该项目围绕简单、高效、普适的表界面多功能化方法缺乏的关键挑战,受蛋白质淀粉样聚集的启发,发展了蛋白质构象调控的新方法,提出基于解折叠蛋白质链短程有序堆积的蛋白质可控聚集与界面粘附新机制;突破传统蛋白质聚集体的结构和功能局限,打通了从微观聚集到宏观材料的演化路径;突破传统表面改性体系的功能局限,建立了基于蛋白质可控聚集与界面粘附的材料表面生物功能化新体系,开拓了蛋白质聚集体系的新应用。

在科技成果转化方面也取得了重要进展。针对牙齿脱敏治疗,将蛋白质基涂层的界面生物矿化能力用于牙齿表面再矿化,可对缺损牙釉质进行有效修复和对牙本质小管进行超深封堵,目前已进入一期临床及注册证申请阶段。针对农药易被雨水冲刷的难题,将蛋白质基涂层用于植物表面的农药固定,大大降低农药使用量,与天使投资方共同组建了西安曼特思生物科技有限公司以推动该成果的产业化应用。

图1主要创新点

在该项目资助下,获批国家重点研发计划、国家自然科学基金面上项目和陕西省创新人才推进计划—科技创新团队项目;在Adv.Mater.、Nat.Commun.、Angew.Chem.Int.Ed.等国际知名学术期刊发表论文20余篇;荣获中组部国家“万人计划”领军人才、科技部创新人才推进计划—中青年科技创新领军人才和全国生物医用高分子材料优秀青年奖。

中药材新品种选育与规范化生产创新团队

生命科学学院白成科副教授团队在中央高校基本科研业务费创新团队项目(GK)的资助下,在中药材品质形成机制、新品种选育及规范化生产关键技术与应用方面取得重要进展。

团队成员田间指导和技术培训等科技服务的身影

该团队长期围绕中药产业存在的种质资源不清、良种率低、药材质量不稳和药材高品质的形成机制等重大问题开展研究,取得了以下研究成果:(1)突破了白及在育苗过程中萌发率和成苗率极低的瓶颈,解决了市场因白及种子、种苗短缺和药材价格奇高的生产问题;(2)系统研究了黄芩、山茱萸、丹参和白及等药用植物次生代谢产物形成的分子机制,为进一步解密中药材品质形成和展开分子育种奠定了理论基础;(3)结合生态位模型、模糊数学和地理信息系统,创建了山茱萸、黄芩、地黄等中药材产地适宜性评价及种植区划模型,为进一步中药材种植区划和规范化栽培提供了科学依据;(4)在全国范围内调查、收集和保存30余种余份中药材种质资源,并在适生区大面积推广;(5)中药材产量不稳、品质不均一为临床用药带来了安全隐患,团队通过编写、发放简明版培训手册及现场指导等方式,加速了农户掌握中药材规范化生产技术的进程,提高了中药材的产量和品质。

图1采收年限和采后加工对黄芩药材药用活性成分的影响及其机制

在该项目资助下,团队获得了国家重点研发计划2项和陕西省重点创新产业链等项目6项(合计经费万元);在国际权威期刊发表论文15篇;获批国家发明专利4件,省级审定白及新品种2个;出版专著1部;通过陕西省地方标准1个;编写了系列技术培训手册7本,培训农户余人次,推广种植中药材10万余亩,产值近8亿元。

PART.02重点项目紧流形上积分不等式及其曲率问题

数学与信息科学学院窦井波教授在中央高校基本科研业务费重点项目(GK)的资助下,在偏微分方程理论的研究方面取得重要进展。

窦井波教授

该项目主要研究了最优积分不等式和积分方程解的存在性,取得了以下成果:(1)建立带边紧流形上的Hardy-Littlewood-Sobolev(HLS)不等式,利用集中列紧原理和上半空间中的HLS不等式证明极值函数的存在性;(2)利用移动球面法分类了上半空间上的对数HLS不等式的极值函数;(3)建立上半空间上的一类带有部分变量的权函数的Sobolev不等式,讨论了极值函数的存在性和分类,特别是给出两个具体指数情形的极值函数的显示表达式,并应用于解决了临界指数是整数情形的Baouendi-Grushin算子相应的Sobolev不等式极值函数的分类这个长达30余年的公开问题;(4)首次介绍HLS不等式和逆向HLS不等式相联系的有界域上积分方程,针对正指数和负指数情形讨论了弱解的存在性和不存在性等问题。

在该项目资助下,获得国家自然科学基金面上项目1项,陕西省杰出青年基金1项;在J.Funct.Anal.、J.Diff.Eqs、DiscreteCont.Dyn-A和中国科学等本学科方向主流学术期刊上发表研究论文6篇。

以微纳颗粒为载体的单细胞单分子水平核酸标志物分析

化学化工学院刘成辉教授在中央高校基本科研业务费重点项目(GK)的资助下,在以微/纳颗粒为载体的数字式生化分析研究方面取得重要进展。

刘成辉教授

该项目创新发展了微/纳颗粒表界面信号放大及传感新原理,构建了简便高效的单颗粒计数检测技术平台,为生物标志物的数字式绝对定量分析提供了全新思路;开创性地提出并拓展了以单个微球为信号放大及富集载体的分析方法,构建了全自动微流控器件,以简便的操作步骤实现了多种重要生物标志物的同时灵敏测定。

图1.基于单颗粒流式分析的数字式生化分析原理图(上图)及以单颗粒为反应单元的多靶标同时检测微流控器件原理图(下图)

在该项目资助下,在Anal.Chem.、Chem.Sci.等化学/分析化学领域顶级期刊发表论文多篇;授权/申请中国发明专利2件;获得年度陕西省科学技术奖二等奖。

PART.03一般项目自由流和裂缝多孔介质流耦合模型高效解耦算法的研究

数学与信息科学学院李瑞老师在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03007)的资助下,在自由流区域和裂缝多孔介质流区域耦合模型的研究方面取得重要进展。

李瑞

该项目立足于缝洞型油藏描述和开发领域,主要针对流体流动通道尺度差异大、多种流动形式共存及裂缝的存在所致数值难模拟的问题,通过在渗流区域同时考虑基质和裂缝介质,建立了自由流和裂缝多孔介质流区域耦合问题的数学模型,解决了传统自由流耦合多孔介质流模型不考虑裂缝介质以及现有离散缝洞网络模型中流体在裂缝-基质间没有充分交互的问题;兼顾自由流-裂缝多孔介质流耦合数学模型解的间断特点与数值离散的格式,研究了耦合模型的间断有限元方法,解决了间断解和复杂裂缝多孔介质的问题;通过数值模拟,准确捕捉到裂缝的优先导流和障碍阻流线现象。该项目将揭示自由流和裂缝多孔介质流耦合区域中流体流动规律,为研究缝洞型油藏中的流体流动提供一个新的有效工具。

图1流场图

在该项目资助下,获批国家自然科学基金青年项目1项,陕西省基础研究计划项目1项,陕西省高校科协青年人才托举计划项目1项,中国石化石油物探技术研究院开放课题1项;在J.Comput.Appl.Math.和Adv.Comput.Math.发表研究论文2篇。

二维g-C3N4/Bi4O5Br2异质结的制备及光催化研究

物理学与信息技术学院朱刚强教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03023)的资助下,在二维异质结的制备及光催化研究方面取得进展。

朱刚强教授

该项目通过简单的低温化学法构建了超薄二维/二维复合g-C3N4/Bi4O5Br2纳米异质结。g-C3N4与Bi4O5Br2材料之间的氧化还原势能差大,电子和空穴富集在不同材料上,从而形成强的内建电场,加速光生载流子的分离,有利于增强复合结构的NO光催化氧化去除活性。同时,通过第一性原理计算分析g-C3N4/Bi4O5Br2界面电子结构、界面结合能以及能带结构,揭示晶面表面能以及表面电负性对半导体催化性能影响的内在因素。该项目的实施对二维复合光催化剂的可控合成及催化机理的分析提供理论和实验支持。

在该项目资助下,获批国家自然科学基金面上项目和陕西省科技厅重点产业链项目各1项;在Appl.Catal.B-Environ.、ACSAppl.Mater.Inter.、Sci.ChinaMater.等材料/环境工程领域顶级期刊发表论文12篇,核心技术授权中国发明专利4件。

图1.g-C3N4/Bi4O5Br2二维复合结构的光生载流子传输机制及对NO气体催化去除反应机理图

多级结构钴基电催化剂的结构控制与机制研究

化学化工学院郑浩铨副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03033)的资助下,在多级结构钴基电催化剂的结构控制与机制研究方面取得重要进展。

郑浩铨副教授

该项目通过改变不同的组合结构单元,制备了基于铁配位的卟啉分子/具有竞争作用的配体及配位聚合物与多孔晶态材料的多级孔结构,并研究了其在催化反应中的构效关系及其催化作用机理,探究了在惰性气体保护的焙烧过程中前驱体异质界面结构的转变规律及其对性能的影响,得到了多组分掺杂多孔碳基高效的电催化析氧反应/氧气还原反应双功能催化剂,搭建的锌-空气电池展现出了优异的性能和很好的充放电稳定性。

图1基于铁配位的卟啉分子/多孔晶态材料前驱体转化制备高效多孔碳基催化剂

在该项目资助下,获批国家自然科学基金面上项目1项;以通讯作者在J.Am.Chem.Soc.、J.EnergyChem.、Chem.Commun.、Anal.Chem.等国际著名化学期刊发表研究论文12篇;申请国家发明专利1件。

自由基串联策略实现Ru催化C-H远程官能化

化学化工学院郑光范副研究员在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03028)的资助下,在过渡金属催化C-H键官能化研究方面取得重要进展。

郑光范副研究员

该项目针对C-H键活化中定位基原位转化难的关键问题,通过串联策略,将过渡金属催化C-H键联烯化与传统的DA反应相结合,实现了炔丙醇碳酸酯与N-嘧啶基吲哚/N-吡啶基吡啶酮等芳烃底物的C-H键联烯化-串联环化反应(图1)。首次在催化条件下实现了稳固性定位基-哒嗪和吡啶的原位转化,发展了新型的周环反应型定位基。针对C-H键对映选择性环丙烷化中存在的环张力问题,采取双定位基策略和双活化策略,以N-苯氧基磺酰胺为芳烃,环丙烯醇为偶联组分实现了铑催化C-H对映选择性环丙烷化反应(图2)。该反应官能团兼容性特别宽泛,且大部分产物的ee值大与90%。该策略为反式手性环丙烷的高效构建提供了新思路。

图1杂芳烃为多功能定位基的C-H键官能化反应

图2铑催化芳烃对映选择性环丙烷化反应

在该项目的资助下,主持国家自然科学基金青年基金、陕西省自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金特别资助、中国博士后科学基金面上资助项目各1项;在Angew.Chem.Int.Ed.、Chin.J.Catal.等发表研究论文4篇。

高稳定性钠离子电池电极材料的制备及其电化学性能研究

材料科学与工程学院李琪副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03050)的资助下,在高稳定性钠离子电池用正极材料的研究方面取得重要进展。

李琪副教授

该项目以典型的层状O3-NaMnO2储钠正极材料为主要研究对象,针对该材料电化学过程中易发生晶格形变、循环寿命和倍率性能较差等科学问题,利用改进的固相煅烧法成功制备了具有超晶格有序层板结构的O3-NaMn0.6Al0.4O2材料,揭示了该材料中层板过渡金属有序排列的晶体特征,探索了超晶格有序结构形成机制和储钠性能。并通过第一性原理理论计算,对NaMnO2和NaMn0.6Al0.4O2两种材料晶体结构的稳定性进行了分析讨论,深入研究了超晶格有序排列的层板结构对该类型正极材料电化学性能的影响规律,为相关高性能有序结构材料的制备和应用提供了一定的理论指导和技术支持。

图1O3-NaMn0.6Al0.4O2材料超晶格有序层板结构的排列分析

在该项目资助下,获批国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金特别资助、陕西省高校科协青年人才托举计划项目各1项;在J.PowerSources和J.ColloidInterf.Sci.发表论文2篇;申请国家发明专利1件。

紫花升麻及其近缘种的演化驱动力研究

生命科学学院张建强副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03058)的资助下,在传粉者介导的物种形成研究方面取得重要进展。

张建强副教授

物种形成是演化生物学研究的核心问题,而被子植物高度的物种多样性长期被认为与传粉者息息相关。然而,传粉者是否可以驱动植物物种形成及其具体过程尚不清楚。该项目以花形态明显分化且主要传粉者不同的紫花升麻和小升麻为研究对象,利用基因组数据揭示了紫花升麻与小升麻的分化历史,发现二者在第四纪分化,且伴随着持续的种间基因流。这些结果表明,传粉者介导的物种形成可以在短的时间尺度内发生,且以邻域的形式发生。该项目为进一步研究传粉者驱动的物种形成机制奠定了基础。

图1紫花升麻及小升麻的花结构及其传粉者

在该项目资助下,获批国家自然科学基金面上项目和陕西省基金项目各1项;在Mol.Phylogenet.Evol.、J.Syst.Evol.等杂志发表论文4篇。

土壤物理结皮对坡面细沟间侵蚀过程的影响效应和机制研究

地理科学与旅游学院刘俊娥副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03072)的资助下,在黄土高原细沟间侵蚀过程的研究方面取得重要进展。

刘俊娥副教授

该项目针对坡面分布面积广泛的细沟间侵蚀发生发展过程与土壤结皮发育演变过程密切相联、相互影响、相互制约的问题,以及土壤侵蚀最严重、土壤结皮很容易发育的黄土地区,定量分析了前期有结皮土壤和前期无结皮土壤坡面细沟间侵蚀过程、径流过程及侵蚀动力学机制的特征对比,并通过不同的结皮表征参数构建了结皮对细沟间侵蚀过程影响的模型,同时,界定了不同降雨条件下结皮的形成过程及特征差异分析。结果可进一步深入认识和揭示坡面结皮发育和细沟间侵蚀过程的机理。

在该项目资助下,获批国家自然科学基金面上项目1项,黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室开放基金1项;在SoilTill.Res.和JHydrol.发表研究论文2篇。

异质移动机会网络高效多播数据传输机制研究

计算机科学学院张立臣副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03090)的资助下,在移动机会网络数据传输研究方面取得重要进展。

张立臣副教授

该项目针对异质移动机会网络数据传输效率低、能耗高等问题,考虑了移动用户与数据的相关性,提出了基于用户兴趣的移动机会网络高效数据传输方法,提高了数据传输成功率;将异质移动机会网络应用于群智感知、移动协作学习应用中,提出了群智感知任务分配方法、协作小组高效分组方法,扩展了移动机会网络应用领域,为大规模移动机会网络高效数据传输及其在群智感知和移动协作学习中的应用提供理论基础和技术支撑。

图1移动机会网络下群智感知用户分配效率和完成任务数量

在该项目资助下,主持国家自然科学基金面上项目和陕西省自然科学基金面上项目各1项;以第一作者或通讯作者在CCFB和IEEETrans.等期刊发表论文3篇、国际会议论文3篇、国内会议论文1篇;出版专著1部;申请国家发明专利3件,授权国家发明专利3件;获得陕西省自然科学奖二等奖1项(第3人)、陕西省科技工作者创新创业大赛银奖1项(第4人)。

冠突散囊菌液态发酵紫阳夏秋茶体系的构建及功能食品研发

食品工程与营养科学学院任道远老师在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03097)的资助下,在冠突散囊菌液态发酵紫阳夏秋茶关键工艺技术及功能食品研发方面取得重要进展。

任道远

该项目以“传统茶”弃用的夏秋茶为原料,针对其口感苦涩、加工利用水平低、附加值低等问题,利用冠突散囊菌发酵紫阳夏秋茶提取液,优化了其关键发酵工艺,开发了安全、高效的茯茶液态发酵技术。同时发现夏秋茶经发酵后呈现出更明显的改善血脂异常代谢、脂肪肝等益生功效。该项目在改善夏秋茶苦涩口感的同时,提升其营养价值,为综合利用陕西区域特色植物经济资源,开发农业新产品提供参考。

图1冠突散囊菌液态发酵紫阳夏秋茶化学成分变化分析及功能评价

在该项目资助下,获批国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金面上项目各1项;在J.Agric.FoodChem.和FoodFunct.发表研究论文3篇;以第3完成人获得陕西高等学校科学技术二等奖1项。

癌症复发恐惧对乳腺癌患者心理健康的影响机制

心理学院朱蕾副教授在中央高校基本科研业务费一般项目(GK03108)的资助下,在乳腺癌患者癌症复发恐惧的心理机制研究方面取得重要进展。

朱蕾副教授

该项目结合我国癌症患者总数快速增长的现状,针对患者普遍存在较严重的癌症复发恐惧的心理问题,依据Lee-Jones提出的癌症复发恐惧疾病自我调节模型(FCRspecificself-regulationofillnessmodel),建立乳腺癌患者及配偶癌症复发恐惧的交互心理机制理论模型,并结合心理测量与心理访谈,通过质性研究以及纵向追踪研究,完成了针对其核心假设理论模型的实证验证。这可为癌症复发恐惧的进一步心理干预提供理论参考。

在该项目的资助下,获批国家自然科学基金青年基金项目1项,教育部人文社科项目一般项目1项;以第一或通讯作者在Mindfulness、Psycho-Oncology等杂志发表研究论文4篇。

编辑:何苗、曹晓仪、潘红

///优秀项目席位开始预定///

预定方式:不接受个人预定。

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