复旦大学：哺乳动物基因突变和转基因技术的新方法

　　[在世界上首创了一个高效实用的哺乳动物转座因子系统，为大规模研究哺乳动物基因功能提供了新方法]

　　人类基因组计划发现哺乳动物有约30000个基因，对这些基因功能的认识是当前国际竞争的焦点。基因剔除和化学诱变等传统基因功能研究方法技术要求高、时间长、费用大，导致三十多年来人们仅对小部分哺乳动物基因功能有所了解。复旦大学发育生物学研究所吴晓辉教授与许田教授领导的科研小组的这项成果，于2005年8月12日以封面文章形式发表在国际顶级生命科学杂志《细胞》上。这是我国科研工作首次登上该杂志的封面，相关技术已申请国际专利。

　　由吴晓晖教授和许田教授共同领导的研究小组立志于改变哺乳动物遗传学的研究现状。在探索多种转基因和插入突变方法失败后，他们成功改造了PB因子并将其应用于哺乳动物。研究小组发现PB可在人和小鼠细胞株中高效导入基因并稳定表达，为体细胞遗传学研究和基因表达提供了一个高效、便捷的新系统。他们进一步发现可用PB培育转基因小鼠，为小鼠及其他哺乳动物建立了新的转基因技术体系。与传统方法相比，利用PB进行转基因具有如下优势：一是转基因以类似于内源基因的单拷贝形式整合；二是转基因载体可同时携带多个基因；三是PB允许转基因长期稳定表达；四是转基因整合效率高；五是可用非损伤性的可见标记代替PCR等传统方法跟踪转基因，经济高效；六是易于确定整合位点。

　　这一成果的优势还在于，研究小组发现PB不仅可高效、广谱地插入小鼠基因组并使基因失活，而且其精确切离的特性也可用于复活被插入的基因。

　　新方法提供了大规模研究小鼠等哺乳动物基因功能的解决方案。它可在大范围内快速寻找疾病相关基因，建立多种疾病模型，寻找疾病机理及药物靶点，从而发展创新的治疗手段和药物。它也为人类疾病的基因治疗提供了新途径。它还可以用于鉴定并研究具有重要生物学功能的基因，并改良经济动物。这项研究引起了国际生物医学界的广泛关注，被《细胞》杂志审稿人评价“是里程碑式的发现，将可能在世界范围内改变小鼠遗传学研究，并有用于人类基因治疗的前景”。

　　上海交通大学：DNA大分子上一种新的硫修饰

　　[DNA分子硫修饰的发现，为生物学研究打开了又一扇大门]

　　在基础生命科学领域，有一项长期令人迷惑不解的DNA不稳定现象的分子机理，孕育着新的生物学功能的发现。这一机理很可能与重要的生命活动息息相关。2005年9月，国际微生物领域顶级刊物《分子微生物学》上发表了上海交通大学联合华中农业大学及英美科学家共同合作的一篇题为“DNA大分子上一种新的硫修饰”的论文，首次揭开了细菌DNA大分子上掺入硫元素的一种崭新的修饰系统的面纱。

　　DNA分子研究是生物科学最为引人注目的研究领域之一。DNA是生命的物质基础，由五种元素——碳、氢、氧、氮、磷构成的四种核苷酸序列，编码着自然界千变万化的遗传现象，贮存着生物界无穷无尽的遗传信息资源。在基本的DNA骨架之外，DNA还会“自我修饰”。这是分子生物学科的一个专门领域，构成对DNA结构的重要补充，其中同样蕴涵着神秘的遗传学意义，世界上为此类研究倾注毕生精力的科学家数以万计。

　　在DNA修饰研究领域，第一项重大发现是诞生于上世纪50年代的“DNA甲基化限制修饰系统”。这种DNA修饰有什么意义？它可以限制外来生物入侵，使生物体保护自身遗传稳定性。举个例子，两军对垒，一支队伍穿上统一的军装，就能与对方区别开来，而不会误伤自己人。修饰后的同类DNA就能赶走或消化入侵的异类。这项发现对后来其他分子生物学基础理论的创立和发展及基因工程的研究产生了里程碑式的重要作用。

　　DNA分子的硫修饰，是DNA甲基化修饰系统之外的又一项新发现。DNA分子的不稳定现象在众多生物学实验中都会经常遇到，但却很容易被普遍解读为因DNA提取操作不当造成。但由邓子新和周秀芬教授领衔的科研团队孜孜以求：有没有可能是因为DNA本身结构变化而造成不稳定呢？沿着这条思路，团队十几年来把它作为一个非共识性项目，经历了来自国内外方方面面的质疑，各种实验难以计数，也经历了挫折与失败，最终发现DNA分子不稳定现象“毛病”出在其自身，因为DNA分子产生了硫修饰。

　　天津大学：精馏过程强化研究与大型化关键技术系统集成

　　[这一成果对我国石油化工业实现国际先进水平的规模效应具有显著的推动作用]

　　人类社会现阶段的发展与资源、环境密不可分，我国目前的发展尤其遇到了能源问题这一瓶颈。提高石油化工业的能力与水平是重要对策之一。建设“千万吨级炼油、百万吨级乙烯”大型化工装置，提高设备效率、降低能耗、减少废物排放就成为国家能源战略规划的目标。天津大学李鑫钢教授主持开展的热分离过程强化研究及工程化应用，形成关键技术的集成创新对这一目标的实现具有重要意义。

　　李鑫钢科研小组应用现代传递理论、流体力学与计算流体力学、系统分析优化理论和三维图像技术等多学科领域的最新研究成果和方法，开展炼油分离过程强化研究，其成果显著提升了炼油分离过程中的蒸馏强度与轻油的拔出率。在大型板式塔技术方面，科研小组形成了基于湍流理论计算板式塔流动分布的理论体系；在填料塔技术方面，实现了预测液相流体力学行为的突破。特别是20世纪末期以来，他们又在精馏技术研发中创新性引入计算流体力学方法，开发出多种新型规整填料、立体导向梯形浮阀、槽盘式气液分布器、多级全连通式液体分布器、具有捕液吸能作用的双切向挡板进料分布器等多项专利和专有技术，解决了大直径、浅床层的填料塔和大直径高液面梯度的板式塔内流体力学和化工热力学等工程难点，形成了具有自主知识产权的炼油分离过程强化集成技术，为我国能够自主研制8米以上直径的特大型塔器提供了技术保障。

　　应用这一集成技术，国内炼油工业不到十年时间连续刷新并创造了单套装置处理能力由最初250万吨跃升到500万吨、600万吨、800万吨，直至2005年达到1000万吨的记录。我国第一套千万吨级减压蒸馏装置，在保持原减压塔壳体(塔径6.1米)不变的条件下提高了蒸馏强度，装置扩能一倍，改善了减压系统的产品质量，单位能耗降低24%。

　　该技术的成功应用，突破了发达国家对我国炼油工业长期的技术领先地位，总体技术水平达到了国际先进水平。全套技术已经申请专利30余项，其中已授权21项，在理论研究、技术工艺、装备方面形成了完整的工程化技术体系。该项目的应用推广覆盖了我国炼油能力90%，显著提升和推动了国民经济支柱产业——化学工业的技术进步。