雙一流建設首輪,北大創新群體增量全國第一

                    2016年,是“雙一流”建設的起始之年;而今,五年過去,首輪“雙一流”建設迎來收官。國家自然科學基金委員會近日發布《關于2020年度國家自然科學基金申請項目評審結果的通告》,其中2個來自北大的創新研究群體項目獲批。

                    縱觀過去五年,北京大學在“雙一流”首輪建設期間共獲批20個創新研究群體項目(含延續資助項目),為全國最多。值得一提的是,自2000年基金委設立創新研究群體項目以來,北大共計有49個項目獲批立項(不含延續資助項目),數量亦位居全國高校之首。

                    國家自然科學基金委員會于2000年開始設立創新研究群體項目,旨在以較高的經費資助強度,持續穩定地資助國內以優秀中青年科學家為學術帶頭人和研究骨干的研究群體,為其營造良好的科研環境,使之共同圍繞一個重要研究方向充分合作交流,深入開展基礎研究和應用基礎研究,以期培養和造就一批在國際科學前沿領域沖擊世界水平的中堅力量。

                    過去五年中新增的20個創新研究群體項目的基本概況(以項目獲批時間和科學部為序):

                    項目名稱:環境和內源信號整合調控植物細胞伸長的分子機理研究

                    項目負責人:鄧興旺

                    關鍵詞:光、機械壓力、重力、溫度、花粉管、激素

                    項目介紹:團隊圍繞植物的生長如何受到不同環境與內源信號調控等核心科學問題,以遺傳學、生物化學、細胞生物學等為手段,研究光等環境信號與小肽、生長素、油菜素內酯等內源信號整合調控植物生長的機制。團隊從多種環境和內源信號對植物的調控方面開展系統深入研究,在光信號調控植物形態建成、光與其他環境因子協同調控細胞伸長、內外信號整合調控花粉管伸長與完整性等方面取得了一系列突破與有國際影響力的原創性成果,成果發表在Science等國際刊物上,推動了植物信號轉導領域基礎研究的發展。下一步,團隊將繼續鑒定光、重力、機械壓力、溫度、花粉管伸長與完整性維持等信號通路新因子并對多種內外信號的協同調控網絡開展深入研究。

                    揭示小肽-受體信號通路調控“同種花粉優先”促進生殖隔離的分子機制。本研究成果入選了2019年度“中國高等學校十大科技進展”(Zhonget al.,Science,2019)

                    項目名稱:造血干細胞移植的應用基礎研究

                    項目負責人:黃曉軍

                    關鍵詞:造血干細胞移植、白血病復發、抗宿主病、植入不良

                    項目介紹:團隊以“造血干細胞移植的應用基礎研究”為主題,圍繞造血干細胞移植供者選擇、移植后白血病復發、移植物抗宿主病及植入不良等關鍵臨床問題,以臨床轉化研究為手段,研究移植后白血病復發、植入不良和抗病毒等細胞或分子機制。

                    團隊圍繞移植最佳供者選擇、白血病復發機制等四個方面開展系統研究,在確定移植最佳供者、復發防治新方法的建立、危險分層指導的移植物抗宿主病預防、植入不良防治、抗病毒分子機制揭示等方面取得原創性突破,在J Clin Oncol、Immunity、Blood等期刊發表論文近100篇,其中影響國際指南及共識的20余項,牽頭或參與制定國內外專家共識6項,培養北京市科技新星1人,北京市拔尖人才2人。獲得國家科技進步二等獎、教育部科技進步一等獎、華夏醫學科技獎一等獎、中華醫學科技獎一等獎。

                    下一步,團隊將繼續對造血干細胞移植領域的免疫耐受、復發機制、細胞治療等開展深入研究。

                    創新群體成員

                    項目名稱:分子固體的磁性及相關物理和化學性質研究(延續資助)

                    項目負責人:高松

                    關鍵詞:稀土、磁構關系、磁電耦合、發光、激發態調制

                    項目介紹:團隊以“分子固體的磁性及相關物理和化學性質”為研究主題,圍繞分子自旋和取向的調控、自旋-軌道-電荷-晶格相互作用和磁性分子固體的基態、激發態調制等核心科學問題,以分子設計合成、晶體結構、磁/光/電性質表征為手段,研究分子固體中自旋的操控和磁/光/電等性質的共存與耦合的作用機制等問題。

                    團隊從分子固體的磁性和相關物理化學性質方面開展系統深入研究,在稀土分子固體磁/光/電性質基礎研究方面取得原創性突破,在分子固體磁量子態調控方面取得了一系列有國際影響力的原創性成果,推動了分子磁性領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對分子固體中的自旋操控開展深入研究。

                    a) 高精度方法測定稀土單離子磁體磁軸b)高光、熱穩定性稀土分子固體,可用于防偽、轉光膜等c)使用群體專項經費采購和改造的脈沖電子順磁共振譜儀d)使用群體專項經費采購和搭建的低溫強磁場磁光測試系統

                    項目名稱:中國陸地植被的時空格局與生態功能(延續資助)

                    項目負責人:方精云

                    關鍵詞:植被、格局、生態過程、生態系統功能、宏觀生態學

                    項目介紹:團隊以“陸地植被的時空格局與生態功能”為研究主題,系統研究中國陸地植被地理分布、主要群落結構與功能、區域植被動態及形成機制,深入研究中國陸地生態系統碳源匯的分布、機制和調控途徑,預測我國未來的碳匯潛力。

                    團隊組織了PNAS專題系列論文,系統報道中國陸地生態系統結構和功能特征及氣候變化和人類活動的影響;圍繞草地生態系統生產力與土壤碳儲量的關系等開展了整合研究;完成了歐亞大陸中東部約5萬種種子植物高分辨率分布制圖;首次對我國所有大中型湖泊變化的原因進行了定量分析;完善了我國森林和草地碳循環基準點和養分調控實驗以及森林生產力監測網絡。

                    下一步,團隊將繼續就生態系統對全球變化的響應開展深入研究。

                    《美國科學院院刊》115卷16期,這是中國在這一國際權威期刊上出版的首個專輯,系統報道中國陸地生態系統結構和功能特征及氣候變化和人類活動的影響。

                    項目名稱:納米尺度的高性能電子與量子器件的理論與方法(延續資助)

                    項目負責人:彭練矛

                    關鍵詞:納米電子學、分子電子學、碳納米管、CMOS 晶體管

                    項目介紹:團隊以“納米尺度的高性能電子與量子器件的理論與方法”為研究主題,圍繞納米尺度的電子、光電子、自旋和固體量子器件相關核心科學問題,致力于發展廉價制備低功耗、高性能的納電子和光電子器件及集成的擁有自主知識產權的技術。

                    團隊從探索分子的結構和自旋態調控,新型電子源,碳納米管電子和光電子器件的極限縮減行為方面開展系統深入研究,取得原創性突破,將碳納米管場效應晶體管的柵長縮減至5納米水平,在碳基電子器件相關材料和制備工藝方面取得了一系列有國際影響力的原創性成果,推動了基于碳納米管的集成電路領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對高性能碳基納電子器件與集成開展深入研究。

                    5 nm柵長碳納米管晶體管

                    項目名稱:蛋白質翻譯后修飾與腫瘤發生發展及轉移的分子機制研究(延續資助)

                    項目負責人:朱衛國

                    關鍵詞:蛋白質翻譯后修飾、腫瘤發生發展、腫瘤轉移、分子影像探針

                    項目介紹:團隊以腫瘤的發生發展及轉移為研究主題,圍繞著關鍵蛋白質的翻譯后修飾對重要生物學過程的影響等核心科學問題,以分子生物學、細胞生物學、腫瘤生物學、分子影像等研究手段,深入研究了影響和調節蛋白質修飾的過程和規律,進一步闡明腫瘤發生發展及轉移的相關機制,尋找到新的腫瘤診斷靶標和治療靶點。

                    團隊在蛋白質修飾參與染色質結構調控以及參與DNA損傷修復應答的研究方面開展了系統深入研究,取得了一系列有國際影響力的原創性成果,為腫瘤的放化療提供了新的理論基礎,推動了腫瘤研究領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續在轉化醫學上深入研究,利用我們的技術和理念優勢,推動新理論和新技術在臨床上的應用,為更多的腫瘤患者帶來福音。

                    朱衛國教授課題組發現重要的組蛋白甲基化修飾酶G9a在DNA雙鏈損傷的情況下參與促進同源重組修復途徑的分子機制(2017,PNAS

                    項目名稱:腎小球疾病免疫炎癥發病機制的研究(延續資助)

                    項目負責人:趙明輝

                    關鍵詞:腎小球腎炎、自身免疫、炎癥反應、補體活化

                    項目介紹:團隊以“腎小球腎炎的免疫炎癥發病機制”為研究主題,在連續三期的基金支持下,取得了一系列創新的研究成果。1.明確了自身免疫性腎小球腎炎的抗原決定簇,發現致病微生物肽段誘導抗GBM腎炎,設計出改造肽,探索了特異性免疫治療的前景。2.闡明了自身免疫性腎小球腎炎的補體異?;罨捌湔{控機制。解析了主要補體調節蛋白H因子及其家族基因異常和自身免疫在重要腎小球疾病發病機制中發揮的關鍵作用,提出了新的治療和干預靶點。3.明確了自身免疫性腎小球腎炎的疾病特異性的糖型,建立了測定多聚IgA1的新方法,用于診斷、分型和治療。

                    下一步,團隊將對免疫炎癥機制在腎小球腎炎的臨床應用和干預治療開展深入研究。

                    腎小球疾病免疫炎癥發病機制

                    項目名稱:星系與類星體

                    項目負責人:何子山

                    關鍵詞:黑洞增長、種子黑洞、協同演化、黑洞并合、活動星系核反饋

                    項目介紹:團隊以“星系和超大質量黑洞”為研究主題,圍繞星系和黑洞的共同演化等核心科學問題,以多波段圖像和光譜觀測為基礎,結合理論與數值模擬,研究星系與超大質量黑洞在宇宙學演化時標上的一系列關鍵物理過程和機制。

                    團隊從星系組成和結構及黑洞基本性質等方面開展系統深入研究,在測量活動星系恒星形成率、搜尋宇宙早期星系和類星體等基礎研究方面取得重要突破,在高低紅移星系的氣體和塵埃特性方面取得了一系列有國際影響力的成果,推動了星際介質,巡天科學、引力天體物理等領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對活動星系核中的引力波源、星際介質中的恒星形成過程開展深入研究。

                    創新群體成員

                    項目名稱:河流多物質相互作用及其通量效應

                    項目負責人:倪晉仁

                    關鍵詞:河流、物質、相互作用、通量、域

                    項目介紹:團隊面向江河開發利用的國家重大需求,提出了“河流全物質通量”概念,從河流整體性出發先后在長江、黃河、雅魯藏布江、瀾滄江、南水北調中線輸水渠道、中國地下水等“大系統”中開展了全要素監測,深入研究了河流中各類物質的相互作用、多功能協調、通量調控、生態系統健康維護等重要問題。關于河流通量的代表性研究成果被Science雜志亮點報道,關于河流污染源控制技術與河流可持續管理的研究成果發表在Nature NanotechnologyNature Communication等刊物,在長江黃金航道綜合治理技術與示范項目中得到應用,咨詢報告由中國科學院作為“政策建議”向國務院提交。同時,中國水環境全要素基礎樣品庫、河流物質通量大數據管理平臺、國家環境保護河流全物質通量重點實驗室尚在建設中。

                    創新群體成員

                    項目名稱:催化轉化中的表面物理化學

                    項目負責人:吳凱

                    關鍵詞:催化轉化、表面物理化學、超高時空分辨、反應機理、小分子活化

                    項目介紹:團隊以“催化轉化中的表面物理化學”為研究主題,圍繞催化轉化中催化劑表面活性位點的結構與動態演化、表面位點與分子間相互作用等核心科學問題,以超高時空間分辨的表面科學技術、超高時間分辨的多維光譜技術、催化動力學高效理論計算方法為手段,研究催化反應機理、反應活性中間物種檢測、基元反應步驟確定及反應過程能量變化機制。

                    團隊從小分子C-O鍵活化轉化以及理論與實驗結合的模型化催化劑表面物理化學過程研究這兩方面開展系統深入研究,在液相催化反應和高效制氫、費托合成、纖維素綠色催化和定向轉化、模型催化劑設計制備與反應性能及機理研究等基礎研究方面取得原創性突破,取得了一系列有國際影響力的原創性成果,推動了催化轉化及機理領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對催化劑載體和金屬粒子的結構控制、催化劑表界面結構與電子性質和能量轉移、低溫高效催化轉化過程開展深入研究。

                    創新群體成員

                    項目名稱:區域環境污染的生態健康風險

                    項目負責人:胡建英

                    關鍵詞:區域環境、生態風險、健康風險、微界面過程、風險評估

                    項目介紹:團隊以“區域環境污染的生態健康風險”為研究主題,圍繞污染物的區域環境過程及生態健康效應展開了系統研究,揭示了典型污染物在區域環境介質中的遷移轉化規律,在全國尺度上深入解析并成功模擬了典型污染物的多介質歸趨;闡明了污染物的食物網傳遞行為及機理,發現了污染物代謝致毒的新機制;系統研究了典型環境污染物的低濃度、長期暴露下的生態毒理效應,綜合分析了對我國漁業資源、珍稀物種的生態風險,并揭示了污染物質的新健康效應。

                    團隊在污染物的區域環境暴露及毒性效應研究方面取得原創性突破,推動了地球環境科學領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對區域環境污染的生態健康風險因子甄別開展深入研究。

                    創新群體成員

                    項目名稱:基于內源性大分子精準修飾的生物藥物創新

                    項目負責人:周德敏

                    關鍵詞:內源性物質、精準修飾、成藥性、生物藥源頭創新

                    項目介紹:團隊以“基于內源性大分子精準修飾的生物藥物創新”為研究主題,圍繞內源性物質成藥瓶頸-結構缺陷致穩定性差、遞送效率低及免疫原性等科學問題,以化學精準修飾提高大分子成藥性為手段,研究核酸、蛋白、多糖以及基于此的基因治療、免疫治療、細胞治療的新策略。

                    團隊從突破生命科學的基礎化學問題-定點修飾內源性物質開展系統深入研究,在蛋白定點糖基化、核酸/基因藥物靶向遞送、抗體-細胞毒分子定點偶聯、T細胞靶向殺傷、病毒復制可控等基礎研究方面取得原創性突破,并建立了藥物創新的一系列新理論、新方法和新策略,取得了有國際影響力的原創性成果。

                    下一步,團隊將繼續圍繞內源性物質精準修飾及成藥性開展深入研究。

                    團隊工作照

                    項目名稱:細胞鈣信號研究(延續資助)

                    項目負責人:程和平

                    關鍵詞:細胞鈣信號、心血管、光學成像系統、鈣成像技術

                    項目介紹:團隊以“心血管細胞鈣信號”為主題,圍繞鈣信號的功能與檢測等核心科學與技術問題,運用多模態、多尺度成像手段,研究細胞鈣信號的基本原理及其在心血管病理生理過程中的調控機制。

                    在基礎研究方面,團隊首次發現鈣調素蛋白激酶II(CaMKII)異常激活介導心肌細胞壞死新機制,解析鈣離子通道功能耦合蛋白KATP結構,揭示亞細胞器納米鈣信號規律等;在新技術研發方面,團隊自主研發觀察活細胞超高分辨率海森結構光顯微鏡,突破性地研制成功2.2克可佩戴式活體成像系統。這些研究顯著推動細胞鈣信號基礎及技術發展,拓展了新研究領域。

                    下一步,團隊通過規?;拇笮脱芯科脚_建設,全方位推動細胞鈣信號領域的發展,促進轉化醫學研究。

                    自主研制的超靈敏海森結構超分辨率顯微鏡揭示活細胞中線粒體內嵴和內質網的相互作用Fast, long-term, super-resolution imaging with Hessian structured illumination microscopy. X. Huang, J. Fan, L. Li, H. Liu, R. Wu, Y. Wu, L. Wei, H. Mao, A. Lal, P. Xi, L. Tang, Y. Zhang, Y. Liu, S. Tan, L. Chen. Nat Biotechnol,36:451-459(2018).

                    項目名稱:精神疾病的神經可塑性機制(延續資助)

                    項目負責人:陸林

                    關鍵詞:精神疾病、神經可塑性、病理性記憶、睡眠、熒光探針

                    項目介紹:團隊以“精神疾病的神經可塑性機制”為研究主題,集成了生命科學、醫學和人工智能技術,創新性地提出了病理性記憶再鞏固更新的新理論,為理解大腦的運行機制開辟了新領域;開發了新的可遺傳編碼的熒光探針,在組織和活體水平實現了可遺傳編碼性、非侵入性和細胞特異性,開創了腦神經化學研究的新時代;揭示了抑郁癥等精神疾病的神經可塑性機制,創建了在睡眠中調控人類記憶、情緒和決策的新范式,為靶向性無創消除病理性記憶、治療精神疾病提供了新方法。這些研究成果有力地推動了我國精神醫學的發展,提升了我國精神醫學研究的國際影響力,實現了部分研究領域領跑國際前沿的跨越式發展。

                    未來,團隊將整合光學、化學生物學、神經計算等多學科新技術,尋找影響精神疾病神經可塑性變化的生物因素和社會行為因素,解析腦功能和行為學異常的基因、分子與腦網絡機理,發展新的智能化物理、心理神經調控手段。

                    創新群體成員

                    項目名稱:低維拓撲體系量子輸運

                    項目負責人:孫慶豐

                    關鍵詞:量子霍爾效應、Josephson效應、Andreev反射、拓撲超導、Majorana費米子

                    項目介紹:團隊以“低維拓撲體系”為研究主題,圍繞拓撲材料制備、拓撲態探測和調控等核心科學問題,以極低溫量子輸運的測量等為手段,研究低維拓撲體系的量子輸運規律,以及拓撲超導體系中的Majorana態的探測和編織。

                    團隊從拓撲態的探測、相變、調控等方面開展系統深入研究,在拓撲態的量子相變與標度行為等基礎研究方面取得原創性突破,在拓撲絕緣體、拓撲半金屬、手性Majorana邊態調控、人工拓撲體系構建等方面取得了一系列有國際影響力的原創性成果,推動了低維拓撲領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續對拓撲絕緣體、狄拉克電子系統、二維電子氣的整數和5/2 分數量子態、拓撲超導的量子輸運特性開展深入研究。

                    基于二維電子氣拓撲紐結態的Majorana零模

                    項目名稱:激光粒子加速器與應用

                    項目負責人:顏學慶

                    關鍵詞:激光加速、高能離子束、束流輻照、伽馬光子、激光核物理

                    項目介紹:團隊以“激光粒子加速器與應用”為研究主題,圍繞激光加速產生高能質子束、離子束及高亮度伽馬光子等前沿科學問題,開拓超強激光和高亮度粒子束流在前沿交叉科學中的應用研究。

                    團隊提出和證實激光穩相光壓加速方法,揭示了超強激光整體推動薄膜和加速離子的物理機制;提出和證實臨界密度等離子體透鏡方法,打破和保持飛秒激光驅動碳離子加速能量記錄;提出束流匹配設計方法,建造了首臺1%能散激光質子加速器裝置。研究推動設立了懷柔國家科學中心交叉研究平臺和教育部十四五大科學裝置預研。

                    下一步,團隊將繼續探索粒子加速和高能光子輻射新機制,開展超強激光和強流粒子束在聚變科學、半導體、核醫學和材料科學中的應用研究。

                    激光粒子加速器裝置

                    項目名稱:功能性液晶材料

                    項目負責人:楊槐

                    關鍵詞:液晶、分子設計、調光膜、柔性顯示、智能防窺

                    項目介紹:團隊以“功能性液晶材料”為研究主題,圍繞著材料的多層次微結構的形成機理等核心科學問題,開展具有特定功能的液晶材料的定制。

                    團隊從液晶材料的構效關系等方面開展了深入的研究,在多層次微結構構筑的基礎研究等方面取得了原創性突破,在寬溫域藍相液晶材料、溫控和調控調光膜、柔性顯示膜等方面取得了一系列具有國際影響力的原創性成果,尤其是電控調控調光膜已成功應用于美國惠普液晶顯示器的智能防窺,推動了液晶性功能膜領域研究的快速發展。

                    在此基礎上,團隊將繼續對高性能大面積柔性顯示膜、亞十納米結構膜的分子設計和微結構調控等開展深入的研究。

                    本團隊構筑出兼具傳統的高分子分散液晶(PDLC)體系和高分子穩定液晶(PSLC)體系的微結構從而兼具二者優異性能的高分子分散與穩定液晶共存(PD&SLC)體系。

                    項目名稱:血管微環境與動脈粥樣硬化相關血管病變

                    項目負責人:孔煒

                    關鍵詞:血管微環境;動脈粥樣硬化;血管鈣化;主動脈瘤;信號轉導

                    項目介紹:血管微環境對血管穩態維持和疾病進展影響至深,群體成員以動脈粥樣硬化血管病變為攻關方向,從科學研究、基金政策、跨學科人才培養、臨床轉化等方面進行了多層面交叉與合作,以血管微環境中的基質、力學、血管活性物質、腸—血管軸及網絡調控與干預等因素為切入點,發現了新的冠心病致病基因;揭示了主動脈瘤新的危險因素;均得到臨床證實。發現新的含硫氣體信號分子及腸道鞘磷脂代謝調控血管功能;建立血管調控非編碼RNA數據庫;從天然藥物庫中篩選出多種具有心血管保護的單體,獲得2項國際專利。群體成員包括杰青3人、優青3名。近5年來,共發表SCI論文295篇,總SCI引用7246次;其中以責任作者在Nat Med、Circulation、Circ Res、Blood等雜志發表SCI論文183篇,影響因子大于10的19篇。本項目成員擬通過深度交叉合作,聚焦血管微環境的動態變化及網絡調控,發現新的血管疾病干預靶點。

                    血管微環境組成與血管病變

                    項目名稱:斷裂帶物理學

                    項目負責人:黃清華

                    關鍵詞:地震、斷裂帶、破裂過程、聯合反演

                    項目介紹:北京大學“斷裂帶物理學”研究團隊以“地震斷裂帶物理學”為研究主題,圍繞大地震行為、災害特征、發震機理等核心科學問題,以震源物理、大地測量、大地電磁、地震水文及地震成像等為手段,研究斷裂帶物理結構和物理過程。

                    團隊從多種地球物理方法方面開展系統深入研究,在地球物理基礎研究方面取得原創性突破,在地震物理研究方面取得了一系列有國際影響力的原創性成果,推動了防震減災領域基礎研究的發展。

                    下一步,團隊將繼續圍繞地震斷裂帶物理學關鍵科學問題開展深入的綜合研究,研發支撐地震防災減災的技術方法和產品,更好地服務國家的防震減災事業。

                    創新群體成員

                    項目名稱:烯碳材料

                    項目負責人:張錦

                    關鍵詞:烯碳材料、烯碳纖維、可控制備、表征技術、性能傳遞、應用探索

                    項目介紹:北京大學“烯碳材料”創新群體是一個跨院系的新型交叉研究團隊。團隊以“烯碳材料的制備科學前沿和應用關鍵科學技術”為研究主題,圍繞烯碳材料的制備方法學、烯碳材料從微觀到宏觀的結構調控及優異性質的傳遞規律等核心科學問題,發展烯碳材料的可控制備技術和結構調控方法,揭示材料從微觀到宏觀的性能傳遞規律,建立烯碳纖維及烯碳復合纖維的制備方法和低成本放量技術,探索烯碳纖維的殺手锏級應用。力爭在國際上引領納米碳材料研究領域的前沿方向,實現烯碳材料從基礎研究向應用關鍵的轉移。

                    創新群體成員

                    延伸閱讀:優良環境滋養創新研究——近五年北大20個創新研究群體項目獲批 位列全國第一


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