附候選項(xiàng)目信息

1、附：候選項(xiàng)目信息項(xiàng)目名稱： 超高時(shí)空分辨微型化雙光子在體顯微成像系統(tǒng)申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 程和平項(xiàng)目簡介：目前，世界科技強(qiáng)國紛紛啟動(dòng)腦科學(xué)研究計(jì)劃，人類探索大腦的核心方向之一就是打造用于全景式解讀腦連接圖譜和功能動(dòng)態(tài)圖譜的研究工具。 北京大學(xué)多學(xué)科交叉研發(fā)團(tuán)隊(duì)， 在程和平院士的帶領(lǐng)下， 在國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)的支持下，在高時(shí)空分辨在體成像系統(tǒng)研制方面取得突破性技術(shù)革新， 成功研制克微型化佩戴式雙光子熒光顯微鏡， 在國際上首次記錄懸尾、 跳臺、社交等自然行為條件下， 小鼠大腦神經(jīng)元和神經(jīng)突觸活動(dòng)的高速高分辨圖像。 此項(xiàng)突破性技術(shù)將開拓新的研究范式，在動(dòng)物自然行為條件下，實(shí)現(xiàn)長

2、時(shí)程觀察神經(jīng)突觸、神經(jīng)元、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、多腦區(qū)等多尺度、多層次動(dòng)態(tài)信息處理， 將為“看得見”大腦思維，可視化研究自閉癥、阿爾滋海默癥等腦疾病的神經(jīng)機(jī)制發(fā)揮重要作用。論文成果于年月日在線發(fā)表于 ，并申請了項(xiàng)國家發(fā)明專利和項(xiàng)國際專利。該系統(tǒng)被諾貝爾生物學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)得主 . 稱之為研究大腦的空間定位神經(jīng)系統(tǒng)革命性（“”）的新工具。此項(xiàng)成果反映了我國生命科學(xué)家已具備研制整系統(tǒng)尖端科研儀器設(shè)備的能力，為即將啟動(dòng)的中國腦科學(xué)計(jì)劃打造了一個(gè)核心創(chuàng)新工具。美國“腦計(jì)劃” 協(xié)調(diào)委員會(huì)主要負(fù)責(zé)人 在展望美中合作前景時(shí)重點(diǎn)提到此項(xiàng)目。項(xiàng)目名稱： 納 M碳納 M管器件申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 彭練矛項(xiàng)目簡介：芯片是

3、信息科技的基礎(chǔ)與推動(dòng)力。 現(xiàn)有技術(shù)將觸碰其極限。 碳納 M管技術(shù)被認(rèn)為是后摩爾技術(shù)的重要選項(xiàng)。 理論研究表明， 碳管晶體管有望提供更高的性能和更低的功耗， 且較易實(shí)現(xiàn)三維集成， 系統(tǒng)層面的綜合優(yōu)勢將高達(dá)上千倍， 有望將芯片技術(shù)提升到全新高度。在碳納 M管器件物理和制備技術(shù)、 性能極限探索等方面取得重大突破， 放棄傳統(tǒng)的摻雜工藝， 通過控制電極材料控制晶體管的極性， 抑制短溝道效應(yīng)， 首次實(shí)現(xiàn)了納 M柵長的高性能碳管晶體管， 性能超過最好的硅基晶體管， 接近量子力學(xué)原理決定的物理極限，有望將技術(shù)推進(jìn)至納 M以下技術(shù)節(jié)點(diǎn)。年月日，成果在線發(fā)表于 科學(xué)；后被包括研究人員在內(nèi)的同行在 科學(xué)自然

4、3;納 M技術(shù)等期刊多次公開正面引用， 并入選高被引論文。 和自然·指數(shù)等分別以碳管晶體管在同等尺度上優(yōu)于硅晶體管 中國的藍(lán)芯未來為題報(bào)道；人民日報(bào) （海外版）評價(jià)碳管晶體管的“工作速度是英特爾最先進(jìn)的納 M商用硅材料晶體管的三倍， 而能耗只是其四分之一” ，意味著中國科學(xué)家“有望在芯片技術(shù)上趕超國外同行” ，“是中國信息科技發(fā)展的一座新里程碑” 。項(xiàng)目名稱： 活病毒轉(zhuǎn)化為疫苗及治療性藥物的通用方法申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 周德敏1 / 4項(xiàng)目簡介：流感、艾滋病、 和埃博拉出血熱等傳染病時(shí)刻危害著人類健康和社會(huì)穩(wěn)定，其幕后“黑手”是結(jié)構(gòu)多樣、且變異快速的病毒，而疫苗是預(yù)防病毒

5、感染的有效手段。當(dāng)前的病毒疫苗通常經(jīng)過結(jié)構(gòu)改造和減毒處理，其免疫原性或大大降低，或因殘留病毒活性而致安全隱患，或因工藝復(fù)雜而不具普適性。周德敏團(tuán)隊(duì)以甲型流感病毒為模型， 應(yīng)用基因密碼子拓展技術(shù)成功開展了活病毒的合成生物學(xué)研究。 他們通過終止密碼子編碼非天然氨基酸， 成功控制了病毒在細(xì)胞內(nèi)復(fù)制，進(jìn)而將其轉(zhuǎn)化為復(fù)制缺陷的活病毒疫苗甚至具有自我清除功能的抗病毒藥物， 其活性遠(yuǎn)優(yōu)于市場上的滅活疫苗。 該病毒直接轉(zhuǎn)化為疫苗的方法不僅顛覆了病毒疫苗研發(fā)的理念， 而且制備過程簡單、 安全性高， 對其它病毒疫苗研發(fā)具有廣泛的普適性。 這項(xiàng)研究在預(yù)防和治療病毒性傳染病方面具有重大原創(chuàng)性、醫(yī)學(xué)價(jià)值和社會(huì)意義，是我

6、國科學(xué)家首次對疫苗研究提出新的理論與方法。標(biāo)志性成果的產(chǎn)生方式：論文發(fā)表在年月日的科學(xué)上：,*.,()，引起國內(nèi)外廣泛關(guān)注。科學(xué)評價(jià)此成果為病毒疫苗領(lǐng)域的革命性突破，自然評述其為馴服病毒的新方法。 這是我國長期支持基礎(chǔ)研究、 并鼓勵(lì)科學(xué)家將基礎(chǔ)研究進(jìn)行臨床轉(zhuǎn)化政策導(dǎo)向下取得的典型范例， 開創(chuàng)了兼具預(yù)防和治療作用新型病毒疫苗研發(fā)的新策略與新路徑。項(xiàng)目名稱： 非對稱微腔光場調(diào)控新原理研究申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 龔旗煌項(xiàng)目簡介：動(dòng)量守恒是自然界中最普遍的客觀規(guī)律之一，反映了時(shí)空性質(zhì)，一個(gè)封閉系統(tǒng)的廣義動(dòng)量總是保持不變。然而 , 動(dòng)量守恒也限制了光子在不同微納光學(xué)結(jié)構(gòu)間的高效耦合與傳輸。 例

7、如，作為增強(qiáng)光與物質(zhì)相互作用的主要物理體系之一，光學(xué)微腔與外部光場的耦合需要?jiǎng)恿渴睾悖@往往只能在較窄光譜范圍內(nèi)滿足。因此，在微納尺度上實(shí)現(xiàn)光子動(dòng)量轉(zhuǎn)換對微納光物理與應(yīng)用具有至關(guān)重要的意義。項(xiàng)目在建設(shè)國內(nèi)首個(gè)芯片上固態(tài)光學(xué)微腔實(shí)驗(yàn)研究平臺并提升我國在微腔光子學(xué)領(lǐng)域研究能力的基礎(chǔ)上， 設(shè)計(jì)與制備出超高品質(zhì)因子非對稱光學(xué)微腔， 在支持分立的超高品質(zhì)回音壁模式的同時(shí)獲得了大量準(zhǔn)連續(xù)的混沌模式。 通過發(fā)揮非對稱微腔對光場空間局域調(diào)控的優(yōu)勢， 項(xiàng)目首次提出混沌輔助的光子動(dòng)量轉(zhuǎn)換新原理并實(shí)驗(yàn)證明。 利用該新原理， 實(shí)現(xiàn)了超高品質(zhì)因子光學(xué)微腔和納 M尺度波導(dǎo)之間高效、 超寬譜的光耦合， 突破了微納光學(xué)器件

8、近場耦合需要?jiǎng)恿渴睾?（即相位匹配）的限制。項(xiàng)目還利用光學(xué)克爾效應(yīng)，使得微腔中相向傳播、相等強(qiáng)度的行波光場之間發(fā)生交叉相位調(diào)制； 通過控制輸入光強(qiáng)， 系統(tǒng)中原本的對稱狀態(tài)不再穩(wěn)定，自發(fā)地分裂為兩個(gè)非對稱的狀態(tài)， 實(shí)現(xiàn)了微腔光場的自發(fā)對稱性破缺。),?, ,“,” , ().被.、 等國際科技媒體亮點(diǎn)報(bào)道),“,”.,().被.,等國際科技媒體亮點(diǎn)報(bào)道2 / 4項(xiàng)目名稱： 建立全能性特征的新型多能干細(xì)胞申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 鄧宏魁項(xiàng)目簡介：生命科學(xué)的一個(gè)根本科學(xué)問題是如何建立具有發(fā)育為整個(gè)生命個(gè)體能力的干細(xì)胞，即具有全能性的細(xì)胞。 自世紀(jì)年代建立小鼠多能干細(xì)胞以來， 已知的所有干細(xì)胞

9、類型卻并不具有這一能力， 其中分化潛能最大的多能干細(xì)胞僅能形成所有胚內(nèi)組織。如何在體外建立并維持具有胚內(nèi)和胚外發(fā)育潛能的干細(xì)胞系， 是干細(xì)胞領(lǐng)域內(nèi)三十多年來最富挑戰(zhàn)性的難題之一，長期未能解決。鄧宏魁團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長達(dá)八年的努力，突破性地利用小分子化合物開辟了新的途徑，首次在人和小鼠中建立了同時(shí)具有胚內(nèi)和胚外發(fā)育潛能的干細(xì)胞系， 命名為潛能擴(kuò)展的多能干細(xì)胞 （細(xì)胞）。該工作首次證明了在體外建立具有全能性特征的干細(xì)胞系的可行性，于年月發(fā)表于上。此工作在國際干細(xì)胞學(xué)術(shù)年會(huì)等國際學(xué)術(shù)會(huì)議上作為大會(huì)報(bào)告， 得到國際干細(xì)胞學(xué)界的高度關(guān)注和評價(jià)。 本研究為研究哺乳動(dòng)物早期胚胎發(fā)育的機(jī)制提供了全新工具。 人細(xì)胞的嵌

10、合能力為利用種間嵌合技術(shù)制備人體組織和器官奠定了基礎(chǔ)， 為再生醫(yī)學(xué)利用干細(xì)胞治療重大疾病提供了新的可能途徑。 細(xì)胞的建立為未來在多個(gè)哺乳動(dòng)物物種中建立具有全能性特征的干細(xì)胞提供了新起點(diǎn)， 是近年來干細(xì)胞研究領(lǐng)域具有開拓意義的重大突破之一。項(xiàng)目名稱： 氫氣的制備和輸運(yùn)申報(bào)單位： 北京大學(xué)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 馬丁項(xiàng)目簡介：為解決抑制氫能大規(guī)模應(yīng)用的制備和輸運(yùn)問題， 使氫氣成為支撐全球經(jīng)濟(jì)的主要能源，低溫高效產(chǎn)氫及氫氣純化反應(yīng)催化劑的開發(fā)具有重要工業(yè)價(jià)值。 為上述關(guān)鍵反應(yīng)的活化溫度下限，提供新的催化體系和催化劑設(shè)計(jì)思路。以氫氣的制備和輸運(yùn)為研究出發(fā)點(diǎn)， 研發(fā)低溫高效甲醇重整制氫催化新過程和低溫水煤氣變換制

11、氫催化新過程。 兩種過程的催化活性取得了遠(yuǎn)高于現(xiàn)有催化劑（包括工業(yè)催化劑）活性的優(yōu)良性能，而且均可以在低溫運(yùn)行（小于度），處于世界領(lǐng)先水平。年月論文發(fā)表于（，），報(bào)道了一種新型低溫高效甲醇重整制氫催化劑 ，該催化劑上貴金屬 呈原子級分散， 使貴金屬的利用率達(dá)到， 產(chǎn)氫速率達(dá) *, 表現(xiàn)出較強(qiáng)的應(yīng)用前景。年月論文發(fā)表于（，），報(bào)道了 低溫水煤氣變換制氫催化劑。該催化劑表現(xiàn)出超低的活化溫度， 其低溫區(qū)活性較傳統(tǒng)體系提升個(gè)數(shù)量級， 開辟了低溫制氫新路線。申請中國專利，專利號：，該專利是對發(fā)表于雜志文章中技術(shù)的保護(hù)。申請國際專利， 專利號：，該專利是對發(fā)表于雜志文章中技術(shù)的保護(hù)。項(xiàng)目名稱： 芯片用特定

12、手性單壁碳納M管水平陣列的精準(zhǔn)制備申報(bào)單位： 北京大學(xué)3 / 4項(xiàng)目負(fù)責(zé)人： 張錦項(xiàng)目簡介：單壁碳納 M管因其特殊的結(jié)構(gòu)與優(yōu)異的電學(xué)性質(zhì)， 被認(rèn)為是制備未來集成電路芯片最有潛力的候選材料之一。 但單壁碳納 M管的手性結(jié)構(gòu)控制制備一直是世界難題，已成為制約碳納 M管基電子學(xué)發(fā)展的瓶頸。本項(xiàng)目針對單壁碳納 M管手性結(jié)構(gòu)控制制備的世界難題， 通過催化劑的設(shè)計(jì)和制備，揭示了碳化物催化劑與碳納 M管間“晶格對稱性匹配”的規(guī)律，發(fā)展了具有不同對稱性的單分散碳化物催化劑的制備方法， 提出了基于該 “晶格對稱性匹配”規(guī)律的碳納 M管外延生長新方法，通過對生長過程的熱、動(dòng)力學(xué)控制，實(shí)現(xiàn)了六重對稱（ ,）和四重對稱（