敦煌学与丝路文明

  项目负责人:人文学院刘进宝

  国家提出一带一路倡议,引起全球瞩目。作为世界一流高校和国际敦煌学重镇的浙江大学,将学术研究、学科建设、学生培养和国家需要紧密结合起来,研究、传播丝路文明和敦煌文化,正在一带一路的学术建设中持续发挥重要作用。

  项目在立足浙江大学原有学科优势的基础上,整合校内外各种资源、瞄准一带一路学术制高点,以一带一路的文明互鉴为抓手,推出一套丛书、一类精品课程、一篇论文、三辑学刊、两本论文集,总结浙江丝路敦煌研究成绩,深化学术研究与交流,紧扣服务社会意识,为国家一带一路战略提供理论参考。

 

  快速抗抑郁的脑机制研究

  项目负责人:医学院教授胡海岚

  抑郁症严重地损害了患者的身心健康,是现代社会中自杀问题的重要诱因,给社会和家庭带来巨大的损失,在全球疾病总负担的排名中已跃居首位。然而传统的药物可能只是间接地起作用,我们目前对抑郁症机制的了解还没有触及其核心。近年来在临床上意外发现麻醉剂氯胺酮在低剂量下具有快速(1小时内)、高效(在70%难治型病人中起效)的抗抑郁作用,被认为是精神疾病领域近半个世纪最重要的发现。然而,氯胺酮具有成瘾性,副作用大,无法长期使用。因此,理解氯胺酮快速抗抑郁的机制已成为抑郁症研究领域的圣杯,因为它将提示抑郁症的核心脑机制,并为研发快速、高效、无毒的抗抑郁药物提供科学依据。

该研究首次发现氯胺酮通过阻断大脑反奖赏中心外侧缰核的簇状放电,实现快速抗抑郁。同时发现了一种崭新的神经元-胶质细胞相互作用,即胶质细胞通过缓冲胞外钾离子浓度从而调节神经元的簇状放电。该研究为抑郁症的治疗和诊断提供了全新的靶点和理论框架。

 

 

  天然活性同系物的分子辨识分离新技术及应用

  项目负责人:化学工程与生物工程学院任其龙

  天然活性同系物单体的分离制备是新药创制与健康中国国家战略的重大需求。长期以来,我国相关技术水平与国外差距巨大,并受到专利和技术封锁,大量高纯活性单体依赖进口,亟需发展分离新技术,满足新药创制与健康中国国家战略的重大需求。

  项目从分子辨识分离的基本科学原理和分子间多重相互作用入手,首创了天然活性同系物分子辨识萃取分离新方法,发明了弱极性甾类同系物分子辨识萃取分离关键技术、表面活性同系物相间分配可控的低乳化分子辨识分离关键技术,在国际上率先实现24-去氢胆固醇的工业制备,形成了由分子辨识分离的理论基础,到核心技术创建和工业应用突破的完整体系,使我国天然活性同系物单体制造能力进入世界先进行列。项目成果获2018年度国家技术发明奖二等奖。

 

 

  四足机器人动态稳定运动控制研究

  项目负责人:控制科学与工程学院朱秋国、熊蓉

机器人作为战略性高新技术正在成为促进我国从制造大国到制造强国转变的重要技术抓手,是服务民生科技与老龄化社会的重要技术保障,是国家战略资源勘探、公共安全与灾难救援中不可替代的技术手段。

  四足机器人绝影突破了动态稳定平衡控制的关键技术,在国内首次实现了快速跑步运动、上下台阶、倒地爬起以及环境感知和自主导航等功能,在适应非结构复杂地形上具有独特优势。项目拟研制的四足机器人,既可作为服务机器人应用于安防巡检、科研教育等领域,又可作为特种机器人替代救援人员进入地震灾区、核泄漏区域等危险领域作业,降低人类的劳动强度,提高作业效率与安全性,降低企业运营成本,符合当前社会可持续发展的要求,未来发展前景十分广阔。

 

 

  微型CMOS全集成人体信道通信芯片

  项目负责人:信息与电子工程学院赵博

  随着生活方式日新月异的变化,人们对传统的可穿戴式设备提出了更多新的需求。为了解决如何让可穿戴设备变得轻便、待机时间更长的难题,赵博研究员设计了低功耗小型化人体信道通信收发机芯片。

  这是世界上最小的全集成IEEE-802.15.6人体信道通信芯片,比之前国际上最小的芯片面积减小为1/5,解决了通信对传感的干扰问题,发表了浙大有史以来的第3JSSC论文。

这项技术面向可穿戴式设备,可广泛使用到医疗健康领域,如心电图、肌电图、脑电图的通信设备。赵博希望这项芯片技术能够更早地应用到产业化中,真正体现实验室芯片设计的价值。

 

  基于血清素合成抑制的水稻抗虫性

  项目负责人:农业与生物技术学院舒庆尧、娄永根

水稻是世界上最重要的粮食作物之一,每年因虫害造成的损失高达几十亿。水稻生产中农药的广泛使用还对环境造成巨大破坏。然而,迄今对植物的抗虫性的分子机制还有很多不明确。螟虫和飞虱是威胁水稻生产的最重要的害虫,虽然已克隆了几个抗褐飞虱基因,但迄今尚未鉴定出抗螟虫的种质资源。项目发现了一条基于5-羟色胺合成抑制的抗虫途径,为培育抗虫水稻品种、减轻害虫对水稻生产造成的巨大损失和环境破坏指明了方向。根据这一发现,团队正在进一步探索害虫诱导血清素合成的生物学通路和分子机制,从而建立起培育抗虫水稻乃至抗虫作物新品种的遗传技术体系,从而改变目前只能通过化学农药控制虫害的局面,极大地降低作物生产成本、减轻对环境和人类健康的伤害。

 

  注意与记忆交互理论-记忆编码损耗理论

  项目负责人:心理与行为科学系陈辉

  项目结合行为实验、神经科学脑电技术以及计算机建模手段,探讨了注意与记忆交互机制,提出了记忆编码损耗理论这一全新注意与记忆交互理论,改变了对两者关系的传统看法。项目挑战了注意是意识和工作记忆闸口这一经典传统观点,提出预期,而非注意,才是决定信息是否存储至工作记忆的核心因素。项目还挑战了注意资源容量有限这一如定理般被广为接受的观点,提出了记忆编码损耗理论(Memoryen-codingcosttheoryMEC。该理论认为,记忆编码引起的注意抑制,而非注意资源容量有限,是制约某一时刻获得信息量的核心因素。

 

  小鼠细胞图谱的绘制

  项目负责人:医学院郭国骥

  细胞是生命的基本单位。然而哺乳动物体内中到底有多少种细胞,每种细胞的命运是如何决定的,为什么细胞会病变,这些问题至今没有明确的答案。物理学和化学反应皆有许多定理和方程可以遵循。然而,生物学反应的变量之多,条件之复杂,使得生命过程的模型建立显得无比困难。随着新一代生物检测技术,云计算,大数据以及人工智能突飞猛进的发展,生命过程的模拟将逐渐成为可能。每个细胞通过基因表达来调控其活动,基因型通过决定细胞的类型而产生表型,基因变异通常影响一个特定的细胞类型来体现其致病行为。为了更深入了解哺乳的身体,我们必须全面地认识哺乳动物体内的各种细胞。

  团队自主开发了Microwell-seq高通量单细胞分析技术,并绘制了全球首个哺乳动物细胞图谱。该成果不仅填补了我国在高通量单细胞测序技术领域的空白,也奠定了我国在细胞图谱这一生命科学前沿方向的重要地位。

 

  肿瘤细胞生存和转移的机制研究

  项目负责人:生命科学研究院张龙

  2018年,张龙教授团队通过三篇发表在国际著名学术期刊的研究论文,系统化地阐述了肿瘤细胞调节自身细胞信号通路以及释放外泌体抑制机体固有免疫反应从而实现生存和转移的机制。在国际上首次阐明了恶性肿瘤病人固有免疫低下的原因,为拮抗肿瘤转移和晚期肿瘤病人的治疗提供了新的策略和理论依据。

 

  超大型文物三维重建技术--复制云冈第3窟、第12

  项目负责人:文化遗产研究院李志荣、刁常宇

项目结合浙大数字化团队多年的技术积累,将三维激光扫描技术与多图像三维重建技术相结合,重建了云网石窟第3窟与12窟的高保真彩色三维模型,通过引入国内自主研发的高精度3D打印设备,运用3D打印铸模技术复制文物本体的所有细节。项目是世界上首次使用3D打印技术实现的大体量文物复制工程,标志着中国大型石质文物的数字化全息高保真记录已达到复原水平,成为了中国文化遗产数字化保护及传承利用的里程碑。项目开创了大型文化展陈品快捷运输、安装的新途径,迈出了云冈石窟行走世界的第一步,不仅创造了世界纪录,也极大地提高了云网石窟的影响力,让山西景点借助全新数字力量走出山西进行传播与推广,同时意味着我国文物保护科技创新迈出了重要一步,是对习总书记让文物活起来指示的具体实践。