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科研快报 | 中大近期科研进展速览18

2022/12/16 17:33:42  阅读:485 发布者:

编者按:

       科技兴则民族兴,科技强则国家强。为了更好的展现学校科研动态,增强广大科研工作者的认同感、归属感、自豪感,激发科研创新活力、促进学科交叉融合,科学研究院将持续汇总报道校内各单位重要科研进展,诚邀各单位积极来稿。

内容速览

1.地球科学与工程学院张培震院士团队揭示青藏高原的现今构造变形与地球动力过程

2.化学学院李乐教授课题组:彻底Baeyer-Villiger氧化后修饰实现挑战性醋酸乙烯酯共聚物的合成

3.公共卫生学院杨廉平团队揭示区域抗菌药物耐药与环境温度上升的相关联系

4. 国际金融学院黄新飞教授和方菲菲博士在中文核心期刊《经济学报》上发表论文

5.医学院徐培研究组揭示PML小体感应干扰素通路的新机制

01

地球科学与工程学院张培震院士团队揭示青藏高原的现今构造变形与地球动力过程

       近日,地球科学与工程学院张培震院士团队在《地质学报(创刊100周年)》特辑上发表文章,全面解释青藏高原的现今构造变形与地球动力过程。综合全球卫星导航系统(GNSS)观测的地壳运动定量资料、历史记载和仪器记录获得的地震资料以及活动构造运动特征调查和定量研究结果,发现青藏高原晚第四纪以来的运动状态受控于统一的应变场,地表与深部一致,现今与长期一致。

      青藏高原的现今地表变形和深部动力学过程对中国大陆的强震活动有着重要影响,有关青藏高原晚新生代形成与演化的理论不仅是国际大陆动力学研究的核心和前缘,也是研究中国大陆陆内构造变形、强震发生机理和预测的重要内容。然而,研究青藏高原的地球动力学过程并不容易,张培震院士团队综合青藏高原及邻区近20年的GNSS观测数据、古地震与活动构造资料和晚新生代构造变形资料,研究青藏高原构造变形的几何学和运动学特征,揭示驱动地表构造变形的深部地球动力学过程。

       相对而言,岩石圈地幔的对流剥离模型能够较好地揭示观测到的构造变形现象。青藏高原发生快速隆升,对高原周边施加水平挤压应力,从而导致高原周边发生准同期地向外逆冲扩展,形成巨大的逆冲推覆带和高耸的山脉;与此同时在高原内部产生拉张剪切环境,形成正断裂、地堑和共轭走滑断裂系统。这一地球动力过程还控制了地震的发生,逆断层型地震发生在低海拔的青藏高原周边,正断层型地震发生在高海拔的青藏高原内部,走滑型地震发生在高原的各个部位。

青藏高原的对流剥离模型

来源:中山大学地球科学与工程学院

“科研动态 | 张培震院士团队揭示青藏高原的现今构造变形与地球动力过程”

02

化学学院李乐教授课题组:彻底Baeyer-Villiger氧化后修饰实现挑战性醋酸乙烯酯共聚物的合成

       聚合物后修饰(Post-polymerization Modification, PPM)化学是一种极具吸引力的高分子材料合成方法。如何快速、有效地将更多有机化学反应类型引入到聚合物后修饰领域是高分子化学中亟待解决的重要科学问题。

       最近,中山大学化学学院李乐教授团队针对上述问题提出了通过聚合物直接优化法(Direct Optimization on Polymers, DOP)开发新型后修饰反应的新策略,在小分子方法学和聚合物后修饰方法学之间搭建起一座桥梁。他们利用DOP策略成功开发了聚合物的彻底BaeyerVilligerBV)氧化反应,解决了醋酸乙烯酯和高活性乙烯基单体的共聚物难以合成的问题,充分展示了该策略的有效性。

a)聚合物后修饰中面临的重要挑战;(b)聚合物直接优化法(DOP策略);(c)聚合物彻底Baeyer-Villiger氧化后修饰 制备挑战性醋酸乙烯酯共聚物

      众所周知,氧化反应通常难以控制,容易导致聚合物缺陷和降解。但是,他们的研究表明,利用新开发的聚合物彻底BV氧化后修饰方法可以在不影响聚合物的分子量的前提下,将数均分子量为66 kDa,聚合度高达1000的聚合物中的酮羰基完全转化为醋酸乙烯酯(Vinyl Acetate, VAc)结构单元,从而为制备之前无法合成的醋酸乙烯酯共聚物提供了一种通用性的解决方案。如图二所示,这些共聚物在彻底BV后修饰前后的分子量、分子量分布以及共聚比例均基本保持不变,说明了后修饰后的聚合物未发生明显的降解,各种可能的副反应得到了最大程度上的抑制。共聚单体的范围涵盖了苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类在内的大多数高活性单体。同时,共聚物类型既可以是无规共聚物,也可以是多嵌段聚合物。此外,作者进一步开发了“聚合/后修饰一锅合成法”,为此类材料的规模制备奠定了基础。初步研究表明,此类聚合物在高温、潮湿环境下表现出了远超传统聚醋酸乙烯酯胶粘剂的粘接性能。

通过彻底BV氧化合成醋酸乙烯酯无规和嵌段共聚物前后的SEC谱图对比

     该研究成果以封面文章(Back Cover)的形式发表在国际知名期刊Chemical Science上,相关技术已取得专利授权。

来源:中山大学化学学院

“李乐教授课题组:彻底Baeyer-Villiger氧化后修饰实现挑战性醋酸乙烯酯共聚物的合成”

03

公共卫生学院杨廉平团队揭示区域抗菌药物耐药与环境温度上升的相关联系

       抗菌药物耐药和气候变化是当今全球面临的两大健康威胁。但目前对气温上升与抗菌药物耐药之间的联系我们仍知之甚少,多数证据来源于微观领域,缺少人群层面的定量证据。1114日,公共卫生学院杨廉平团队在The Lancet Regional Health-Western Pacific杂志发表题为“Association between Antibiotic Resistance and Increasing Ambient Temperature in China: An Ecological Study with Nationwide Panel Data”的原创性研究成果,揭示了区域抗菌药物耐药与环境温度上升的相关联系。

 抗菌药物耐药率与气温的线性相关关系

       本研究主要利用中国细菌耐药监测网(CHINET)和中国统计年鉴的相关数据,系统探究了耐药率与人口、经济、医疗的气候因素的多元联系。碳青霉烯类药物对革兰阳性和革兰阴性细菌具有广谱抗菌活性,而且对大多数β-内酰胺酶也具有显著的稳定性,被称为细菌感染最后的治疗手段。本研究对象选择世界卫生组织列为需要紧急研发有效抗菌药物应对的三种重要耐药菌:耐碳青霉烯的鲍曼不动杆菌(CRAB)、肺炎克雷伯菌(CRKP)和铜绿假单胞菌(CRPA)。研究发现,耐碳青霉烯的肺炎克雷伯菌(CRKP)和耐碳青霉烯的铜绿假单胞菌(CRPA)检出率与气温呈现稳定的正向关联:研究地区平均气温每上升1℃,CRKP检出率上升到1.14倍(95%-CI [1.07~1.23]),CRPA上升到1.06倍(95%-CI [1.03~1.08])。本研究创新性地探究了区域气温上升对细菌耐药性发展的累积效应,在进一步纳入气温滞后变化变量后,发现纳入前3-4年的气温滞后变化对CRPA产生明显影响,其中纳入四年气温滞后变化的影响效应最大。此外,高抗菌药物耐药性与高抗菌药物使用量、低医疗卫生机构密度、高床位密度和高腐败指数也呈现一定程度的关联。

 气温和气候滞后变化上升1℃时的抗菌药物耐药风险变化

来源:中山大学公共卫生学院

“杨廉平团队揭示区域抗菌药物耐药与环境温度上升的相关联系”

04

国际金融学院黄新飞教授和方菲菲博士在中文核心期刊《经济学报》上发表论文

       近日,国际金融学院黄新飞教授、方菲菲博士和北京大学博士研究生何昊楠(国际金融学院2016级本科生)合作的论文《反倾销制裁与制造业企业创新——基于中国上市公司的理论与实证》在中文核心期刊《经济学报》2022年第4期发表。

       本文将出口税和产品质量引入企业创新决策的理论模型中,从理论上分析反倾销制裁对企业研发投入和创新产出的影响。模型结论表明由反倾销制裁引致的出口税上升会降低产品需求和价格,进而“倒逼”企业增加创新投入;拓展分析表明产品质量对创新投入弹性越高的企业,反倾销制裁带来的创新的边际收益越高,企业的创新投入越多。实证上,本文以对华反倾销为例,结合20022015年中国上市公司数据和世界银行反倾销数据,采用双重差分法实证检验反倾销制裁对中国企业研发投入和创新产出的影响。本文发现,首先,反倾销制裁对企业创新决策具有“倒逼”作用,且存在一定程度的滞后效应,该结论仅对海外业务收入占比高的企业和中下游企业成立;其次,反倾销制裁在短期内提高企业实用新型专利申请量,长期内使得企业发明专利申请数显著增加;再次,反倾销制裁对民营企业和高新技术行业的企业创新有更大的促进作用,该结果印证了拓展分析的结论;最后,在排除金融危机影响、控制时间趋势、控制产品-年份固定效应和采用倾向得分匹配法、剔除未遭受反倾销制裁样本和反事实检验等稳健性检验和内生性识别后,本文的实证结论依旧成立。本文的结论对企业如何在当前国际形势下稳定发展,进而实现高质量发展具有重要的指导意义。

来源:中山大学国际金融学院

“国金学术|我院黄新飞教授和方菲菲博士在中文核心期刊《经济学报》上发表论文”

05

 医学院徐培研究组揭示PML小体感应干扰素通路的新机制

       PMLpromyelocytic leukemia)小体是细胞核内具有复杂生理功能和动态组成成分的重要蛋白复合体/域(又称核内细胞器),位于多种重要生物调控通路的中心。然而,这些复杂的无膜“核内细胞器”的信号转导网络仍然是个谜。尤其是,PML小体作为重要天然免疫的参与者/执行者,其介导干扰素激活抗病毒天然免疫的感应和参与机制并不明确。

      本研究首次发现并详细阐述了PML小体固有成分Sp100 (Speckled protein 100, Sp100)的一种主要异构体Sp100A在细胞质内响应I型干扰素的过程。研究显示Sp100A蛋白普遍分布于人源细胞的胞质和胞核中,并且胞质中的Sp100A能响应多种胞外和胞质内刺激(病毒感染、IFNEGFGDNF等),发生迅速的核内转运。Sp100A在其Ser188位点上能被干扰素激活的PI3K通路调控而发生磷酸化,并依赖其与胞质中PKM2的直接相互作用,借由ERK1/2-PKM2-PIN1-importin转运轴向核内运输。核内Sp100A在干扰素作用下能特异性富集在关键抗病毒ISG的启动子区域并介导它们的转录激活,最终产生重要的抗病毒效应。

      本研究阐述了PML小体在细胞质内感应病毒入侵和干扰素刺激并发挥抗病毒作用的新机制,为发掘新型抗病毒药物提供了理论基础,相关研究成果以“PML Body Component Sp100A Is a Cytosolic Responder to IFN and Activator of Antiviral ISGs”为题发表在微生物学权威学术期刊mBio。中山大学中山医学院董洪昌博士是该论文的第一作者,徐培教授是论文的唯一通讯作者。中山大学医学院郭德银教授在研究过程中给予了关键建议和帮助。

来源:中山大学医学院

转自:“中大科研”微信公众号

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