一、單個(gè)納米顆粒光學(xué)檢測(cè)新原理研究
納米尺度顆粒的快速檢測(cè)在環(huán)境監(jiān)測(cè)、惡性腫瘤早期篩查和國(guó)家安全方面具有十分重要的意義。基于微納光學(xué)的傳感技術(shù)擁有無(wú)標(biāo)記和抗電磁干擾等優(yōu)勢(shì)，為上述應(yīng)用提供了新的機(jī)遇,但在快速探測(cè)和超高靈敏度方面仍面臨挑戰(zhàn)。為此，急需提出新的光學(xué)傳感原理，突破傳統(tǒng)檢測(cè)極限，獲得分辨單個(gè)納米級(jí)顆粒的檢測(cè)能力。北京大學(xué)龔旗煌院士和肖云峰研究員等制備出超高品質(zhì)因子固態(tài)光學(xué)微腔器件，極大地增強(qiáng)了光與物質(zhì)的相互作用，并實(shí)現(xiàn)超低閾值微腔拉曼激光發(fā)射。在此基礎(chǔ)上，他們提出利用微腔拉曼激光模式劈裂來(lái)檢測(cè)單納米尺度顆粒的新方法。實(shí)驗(yàn)上，他們?cè)谝后w環(huán)境下證明了新方法檢測(cè)單個(gè)20納米尺度顆粒的能力。這一方法的實(shí)現(xiàn)既可顯著降低實(shí)驗(yàn)難度又具有良好的抗噪聲能力。同時(shí)，他們還與浙江大學(xué)童利民教授等合作，研制出納米光纖陣列傳感器，可快速檢測(cè)單個(gè)百納米尺度顆粒，并測(cè)定尺寸。這些新的原理和技術(shù)將推進(jìn)光學(xué)傳感的檢測(cè)極限達(dá)到單分子水平，并具有實(shí)時(shí)便捷等優(yōu)勢(shì)。
研究成果分別發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》和《先進(jìn)材料》(封面文章)上。工作得到國(guó)際學(xué)術(shù)界的重視，被Phys.org和Materials Views等多家國(guó)際科技媒體專(zhuān)題圖文報(bào)道，并引起了大眾媒體的關(guān)注。
二、網(wǎng)構(gòu)軟件理論、方法與技術(shù)
互聯(lián)網(wǎng)正在逐步演化成一個(gè)全球泛在的計(jì)算平臺(tái)，其開(kāi)放、動(dòng)態(tài)和難控的特性對(duì)軟件技術(shù)提出了一系列重大挑戰(zhàn)。以北京大學(xué)梅宏院士和南京大學(xué)呂建院士領(lǐng)銜的團(tuán)隊(duì)從2000年開(kāi)始率先從軟件角度探討互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算，提出一種互聯(lián)網(wǎng)軟件新范型—網(wǎng)構(gòu)軟件(Internetware)，并在國(guó)家973計(jì)劃連續(xù)兩期項(xiàng)目的支持下，建立了一套網(wǎng)構(gòu)軟件技術(shù)體系，取得一系列重要突破：構(gòu)造了一個(gè)開(kāi)放、協(xié)同的網(wǎng)構(gòu)軟件模型，用以描述和規(guī)約自主性、協(xié)同性、演化性、情境性、涌現(xiàn)性和可信性等互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用新特性;提出了支持按需協(xié)同和在線演化的容器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及相關(guān)機(jī)制，支持系統(tǒng)自治管理，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)構(gòu)軟件的運(yùn)行時(shí)支撐平臺(tái);提出了全生命期軟件體系結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的網(wǎng)構(gòu)軟件開(kāi)發(fā)和演化方法。
作為中國(guó)學(xué)者自主提出的學(xué)術(shù)理念，網(wǎng)構(gòu)軟件研究整體處于國(guó)際先進(jìn)水平，在軟件構(gòu)件、軟件體系結(jié)構(gòu)、軟件自適應(yīng)等技術(shù)上處于國(guó)際領(lǐng)先行列。在軟件領(lǐng)域頂級(jí)國(guó)際會(huì)議和期刊發(fā)表近百篇學(xué)術(shù)論文，十多次入選最佳/優(yōu)秀/亮點(diǎn)論文，數(shù)十次在國(guó)際會(huì)議上做主題/特邀報(bào)告;獲得一批中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利，形成多項(xiàng)國(guó)際、國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);研制的工具和系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)外眾多大中型信息系統(tǒng)中得到應(yīng)用;多次獲得國(guó)家和部委級(jí)科技成果獎(jiǎng)。對(duì)我國(guó)軟件領(lǐng)域創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略做出了重要貢獻(xiàn)。
三、免疫細(xì)胞分化發(fā)育與功能調(diào)控新機(jī)制研究
免疫系統(tǒng)為什么能夠精確地感知外界病原體侵襲并及時(shí)啟動(dòng)能夠清除病原體的免疫應(yīng)答反應(yīng)?這是免疫學(xué)領(lǐng)域前沿性重大科學(xué)問(wèn)題。目前認(rèn)為具有“哨兵”功能的樹(shù)突狀細(xì)胞(DC)起了關(guān)鍵性作用，但對(duì)于樹(shù)突狀細(xì)胞為什么具有這樣的特殊免疫功能尚不十分清楚。第二軍醫(yī)大學(xué)醫(yī)學(xué)免疫學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室曹雪濤課題組從表觀遺傳和蛋白質(zhì)修飾的新角度，研究了樹(shù)突狀細(xì)胞分化發(fā)育的分子機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了一種樹(shù)突狀細(xì)胞選擇性高表達(dá)并對(duì)于樹(shù)突狀細(xì)胞發(fā)育成熟至關(guān)重要的以前未見(jiàn)報(bào)道的新長(zhǎng)鏈非編碼RNA(將之命名為樹(shù)突狀細(xì)胞長(zhǎng)鏈非編碼RNA，lnc-DC)，對(duì)于為什么lnc-DC 能夠決定樹(shù)突狀細(xì)胞的發(fā)育成熟進(jìn)行了機(jī)制研究，首次提出了胞漿中的lnc-DC能夠直接結(jié)合磷酸化蛋白信號(hào)分子STAT3而起關(guān)鍵性作用，此作用方式對(duì)于研究其它生命科學(xué)現(xiàn)象及其RNA與蛋白質(zhì)相互作用機(jī)理有重要的啟示與借鑒意義。此外，對(duì)于如何控制樹(shù)突狀細(xì)胞不過(guò)度活化以避免機(jī)體發(fā)生自身免疫性疾病，該課題組發(fā)現(xiàn)了一個(gè)名為Rhbdd3的蛋白質(zhì)分子能夠抑制樹(shù)突狀細(xì)胞成熟和分泌炎癥因子，阻止了自身免疫性疾病發(fā)生。該研究豐富了對(duì)免疫細(xì)胞分化發(fā)育與參與自身免疫病機(jī)制的認(rèn)識(shí)，對(duì)疫苗研發(fā)和疾病免疫治療探索有指導(dǎo)作用。研究結(jié)果分別發(fā)表于今年《Science》和《Nature Immunology》。
