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复旦大学产学研项目汇编

2017-09-18 50页 doc 190KB 33阅读

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复旦大学产学研项目汇编复旦大学产学研项目汇编 复旦大学科技处 目 录 模拟葡激酶功能的小肽溶栓剂的研制 .............................................................................................. 3 重组人组织因子途径抑制物结构域1和2的研制 ........................................................................... 5 重组人N—端缺失脂肪细胞特异补体相关蛋白的研究 ....
复旦大学产学研项目汇编
复旦大学产学研项目汇编 复旦大学科技处 目 录 模拟葡激酶功能的小肽溶栓剂的研制 .............................................................................................. 3 重组人组织因子途径抑制物结构域1和2的研制 ........................................................................... 5 重组人N—端缺失脂肪细胞特异补体相关蛋白的研究 ................................................................... 7 表皮葡萄球菌功能基因组 ................................................................................................................. 8 癫痫家系的收集、致病基因克隆与功能研究 .................................................................................. 9 辅酶类物质吡咯并喹呤醌中试及临床前研究 ................................................................................ 10 创新药物香菇寡糖的研究 ............................................................................................................... 11 抗原-抗体-质粒DNA三重复合物新型治疗性疫苗 ....................................................................... 12 糖尿病基因治疗 .............................................................................................................................. 13 抗抑郁新药PDS简介 ..................................................................................................................... 15 抗乙肝病毒二类新药中药1号的研制开发 .................................................................................... 16 新型绿色饲料添加剂那西肽 ........................................................................................................... 17 新型抗肿瘤药物LFY(西药一类)研究 ....................................................................................... 18 金雀根有效部位对骨质疏松症的防治研究 .................................................................................... 19 抗癌新药IRESSA的合成 .............................................................................................................. 21 抗肝肿瘤新药STB.......................................................................................................................... 23 中药有效成分提取 .......................................................................................................................... 25 预测结直肠癌肝转移多分子诊断模型和试剂盒的研制 ................................................................. 26 信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I) ........................................................................................ 28 用于伤口愈合的便携式LED 光治疗仪......................................................................................... 30 抗旱、耐盐、耐高温和滞绿的黑麦草和高羊茅转基因新品种培育 .............................................. 31 全水力自控给水处理新工艺介绍 ................................................................................................... 32 高效处理环境废水的化学组合技术研究 ........................................................................................ 33 海洋有机污染物微流控芯片分析系统的研制 ................................................................................ 34 复旦大学化学系有机催化课组项目介绍 .................................................................................... 35 供电动车、内燃机起动、UPS、太阳能转换及通讯系统使用的阀控式密封铅酸蓄电池 ............ 37 分子筛催化和功能材料 .................................................................................................................. 38 纳米、疏水型分子筛的低成本合成和应用 .................................................................................... 39 复旦大学化学系发光材料产业化项目 ............................................................................................ 41 防腐蚀耐磨损用三元复合材料产品 ............................................................................................... 42 1 先进涂料制备技术 .......................................................................................................................... 43 超薄型钢结构防火涂料 .................................................................................................................. 44 高耐刮伤性和高耐候性汽车涂层材料 ............................................................................................ 46 具有火灾预警功能的智能电缆材料 ............................................................................................... 48 纳米改性水性聚氨酯涂层材料 ....................................................................................................... 50 水性钢结构防腐涂料 ...................................................................................................................... 52 水性防锈耐高温涂料 ...................................................................................................................... 54 功能玻璃制备技术 .......................................................................................................................... 56 液晶离分子材料 .............................................................................................................................. 58 锂离子二次电池 .............................................................................................................................. 59 燃料电池 ......................................................................................................................................... 59 高比能量、大功率、长寿命、低成本新型混合型水系锂离子电容器 .......................................... 60 智能型海洋化学/生物毒物快速检测芯片分析系统研制 ................................................................ 62 集成电路设计、芯片制造、封装及相关材料的综合技术研究和开发 .......................................... 63 铁电存储器研究 .............................................................................................................................. 64 组织工程心脏瓣膜支架材料的研制开发 ........................................................................................ 65 介入性扩张球囊导管 ...................................................................................................................... 66 光固体涂料、粘合剂的开发 ........................................................................................................... 67 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室 ............................................................................ 68 非接触IC卡专用电路研制 ............................................................................................................ 70 静态图像处理专用芯片 .................................................................................................................. 70 模拟集成电路版图自动生成工具 ................................................................................................... 71 温湿度测控芯片的设计和它在空调器中的应用 ............................................................................ 72 非接触式电子防伪系统设计及产业化 ............................................................................................ 73 反射式液晶微型显示器的设计与研制 ............................................................................................ 74 基于网络的病毒防杀和快速反馈产品 ............................................................................................ 75 企业网上培训综合平台 .................................................................................................................. 77 企业内部控制智能测评系统 ........................................................................................................... 78 光通信带通滤波片的研制 ............................................................................................................... 80 2 模拟葡激酶功能的小肽溶栓剂的研制 一(总体情况简介 我国心脑血管血栓性疾病年发病人数约为2000万人,年死亡人数近200万人。现有主要溶栓剂t-PA、SK、UK、APSAC等均是注射用药,其剂型不适用于血栓病的预防,研究适合于预防血栓病的新药很有必要。小分子口服溶栓剂不仅能配合传统溶栓药物防止再次栓塞、提高疗效,而且能防治血栓性疾病的发生、降低死亡率;其对于血栓性疾病的预防效果是现有溶栓药物所无法比拟的。口服制剂市场每年以50万人接受治疗,每疗程20剂计算:50万×20×20元=2亿元。因此,小分子口服溶栓药物将拥有巨大的OTC市场。 葡激酶(Staphylokinase,SaK)为金黄色葡萄球菌溶原性噬菌体合成的一种蛋白质,分子量为15.5KD,由136个氨基酸组成。SaK和纤溶酶原(Plasminogen,Plg)形成1:1的复合物SaK?plg,受血块表面痕量Plm催化,形成SaK?Plm,其中Plm的底物特异性改变,成为高效的纤溶酶原激活剂,激活另一分子Plg形成纤溶酶,催化纤维蛋白水解,使血栓溶解,血管再通。r-SaK分子量更小(15500KD),纤溶活性高,对富含血小板的陈旧性血栓的溶化效果明显强于其他溶栓药。由于SaK的溶栓机制特殊,因此与其它溶栓剂相比,具有溶栓作用特异性高的优点,可以预计:模拟葡激酶功能的小肽溶栓剂将具有广阔的发展前景。 二(研究方法和技术路线简介 近五年来,噬菌体表面展示随机肽库技术、现代组合化学技术和计算机模拟辅助设计技术,这三种新技术在生物大分子药物的设计和筛选领域得到应用并逐渐成熟了起来。结合了这三种新技术的生物大分子模拟肽的研究已经在最近五年中成为了国际上研究的热点。最著名的例子是美国加洲Affymax研究所Dower WJ领导的小组应用随机 phage display 肽库和亲和筛选的方法,成功地将EPO(促红细胞生成素:分子量34KD,166a.a.)缩小为20个残基的环肽,仍具有EPO的活性。 SaK模拟肽不但有望可用于临床的溶栓治疗,而且由于小分子量小,可望作为口服制剂用于血栓疾病的预防。并可成为进一步发展有机化合物类溶栓剂的中间桥梁。 由于Plg含多个结构域,分子量太大且非常柔韧,不宜用作库筛选的靶分子。人mplg(micro-Plasminogen,微纤溶酶原)是Plg530—790位同的由261个氨基酸组成的肽链,有6对二硫键,不包括Plg的NTP、K_K区,但保留了Plg的活性区及与SaK的结合区,被15 激活后,形成mplm,具有Plm的纤溶活性,mplg分子量较小,便于筛选,因此我们选择mplg。以mplg为靶分子,应用构象自由和构象约束的噬菌体随机肽库进行SaK模拟肽的筛选,并利用计算机辅助分子设计,有望发展模拟SaK功能的多肽类溶栓剂。 SaK本身并不是酶,它是通过改变plm的底物特异性而发挥作用的,而且实验中还发现一些在大肠杆菌表达时形成包涵体的SaK突变体,经强变性剂如6M盐酸胍或8M尿素溶解后,即有一定的纤溶活性显示,因此,我们推测,SaK相当于一种辅因子(cofactor),其发挥纤溶活性对结构的要求并不十分严格,很有可能只需要SaK分子中维持一定构象的肽段或模拟肽,即可发挥SaK的功能,近年来对于SaK和mplg作用机制的研究也证实了我们的推测,这就为利用这一机制开发新的药物开辟了广阔的前景。 近年来对于SaK和mplg的作用机制的研究已经取得了突破,其相互间的作用机制已经被基本阐明。这表明:目前,国际上在这一领域的研究非常活跃,竞争也很激烈,为了使我国在这一领域继续保持较领先的水平,并有所创新和突破;同时亦由于基于SaK的溶栓治 3 疗药物的巨大发展前景,为了开发具有我国自主知识产权的溶栓抗栓新药,将基于SaK的溶栓药物的研制引向纵深作进一步的研究发展就显得极为必要。 三(现有工作基础和专利查询 在95期间,我们在重组葡激酶蛋白质工程方面取代了很大进展;本室利用蛋白质工程技术对野生型r-SaK进行合理改造,开发了低免疫原性、低分子量新型双功能r-SaK,做成特殊口服制剂后,吸收快,血浆纤溶活性增高2-3倍,可望取得比蚓激酶更好的溶栓防栓效果。新型的重组RGD—SaK作为95期间的863项目之一,更具有溶栓抗栓的双重功能,它的研制成功为葡激酶模拟肽的研制进一步奠定了基础,因此我们这次申请的这个课题并不是一个孤立的课题,它是在85、95的工作基础之上,以及95期间863项目(RGD—SaK)的基础之上作进一步深入研究的一个课题。 另外,根据我们检索MEDLINE,CBMDISC,CMCC,以及美国专利和商标局专利数据库的结果,均没有发现有相关的报道;查新的初步结果也表明国际上尚未有类似研究的报道,这说明我们所申请的课题目前在国内外具有一定的创新性和先进性。 4 重组人组织因子途径抑制物结构域1和2的研制 必要性和可行性 血栓栓塞性疾病,包括冠状动脉血栓形成、脑血栓形成、肺栓塞和其他内脏和肢体动静脉血栓,是严重危害人类健康的常见病和多发病。这类疾病的发生发展与血管壁损伤后引发的血液高凝状态有着密切的关系。如果高凝状态得不到控制,绝大多数患者的血管内会发生血栓,其后果是导致相应器官和组织缺血、缺氧、坏死,最终出现脏器功能衰竭和患者死亡。因此,研制和开发高效价廉的抗凝药物有着重要的临床意义。目前临床上正在使用的抗凝药物主要有两类:肝素类和双香豆素类。正在进行临床实验的主要有重组和合成水蛭素。普通肝素主要是抑制内凝血系统和凝血的共同途径,抗凝疗效确切,但出血副作用较大。低分子肝素的出血副作用较少,但仍然达到了一定的比例,且抗凝作用有所减弱,对于外凝血系统的高凝几乎无效。双香豆素类抗凝药物出血副作用更大,口服后3-5天才能发挥抗凝作用,每1-2周需要检查凝血酶原时间(PT),以调整用药剂量。水蛭素是直接的凝血酶抑制剂,国外的临床实验发现静脉给药后出血率较高,目前正在对它进行结构改造和减少使用剂量。故现有的抗凝药物远远不能满足临床的需要。经过10余年的研究,现已明确组织因子途径抑制物(TFPI)既能抑制因子X和因子IX,又能抑制组织因子和因子?,因此对内外凝血系统的高凝状态均有治疗作用,特别适合于治疗由血管壁损伤导致的高凝状态。动物实验发现重组人TFPI(rhTFPI)对治疗冠状动脉血栓形成、脓毒血症、弥漫性血管内凝血、中风、癌症、急性呼吸窘迫综合症和缺血再灌注损伤等均有很好的疗效。 我们已完成结构域基因的克隆、重组、并在BHK和大肠杆菌中实现了表达。初步药效学研究证实表达产物具有较高的抗凝和抗炎活性。 经上海科技情报研究所查新,未发现国内外有相同的专利和文献报道。我们拟在近期申报专利。 市场和应用需求专利 冠状动脉血栓形成:冠状动脉血栓形成是导致急性心肌梗塞(AMI)的根本原因,而冠状动脉粥样硬化斑块的破裂出血、组织因子合成和释放增多又是血栓形成的病理基础。我国每年AMI的发生率有一百多万,冠状动脉血栓形成的发生率更高,因为并不是所有的冠状动脉血栓形成都出现AMI。另外,AMI溶栓后血栓再形成、PTCA和冠脉支架术后血栓形成等的发生率不低。动物实验已经证实rhTFPI能够预防和治疗冠状动脉血栓形成。 脓毒血症:由于抗菌素的发展,脓毒血症的发生率较以往有所减少,但严重的脓毒血症的死亡率比较高,因此仍然有必要给予足够的重视。美国在世界上首先将rhTFPI用于脓毒血症的治疗,收到了良好的临床疗效,目前已完成II期临床实验,2003年将完成III期临床实验。其治疗机理是rhTFPI既能预防和治疗脓毒血症常出现的DIC,又有一定的抗炎作用。 DIC:严重感染、创伤、休克、脏器功能衰竭、某些血液系统疾病和妇科疾病均可出现DIC。目前的抗凝药物对DIC的治疗效果并不理想,而rhTFPI的临床前实验和对脓毒血症的临床实验均表明它对DIC的治疗效果优于肝素类药物。 缺血型中风:缺血型中风主要由脑动脉血栓形成或血栓栓塞所致,在我国其发病率已远远超过AMI,致残率很高。目前的抗凝药物在治疗缺血型中风时,普通存在脑出血发生率较高的问题。RhTFPT虽然能够明显地抗凝和抗血栓形成,但并不引起凝血酶原时间(PT)和部分凝血活酶时间(APTT)明显延长,因此导致出血的可能性大大下降。动物实验已经 5 证实了rhTFPI在治疗缺血型中风时的安全性。 癌症:癌症患者常常出现高凝状态,因此并发血栓形成的可能性也比较大。此外,由于癌细胞常常能够使纤溶酶原转变为纤溶酶,后者可激活一系列基质金属蛋白酶,使组织中的基质分解,导致癌细胞转移。RhTFPI除可治疗癌症患者的高凝状态以外,还可抑制纤溶酶对金属基质蛋白酶的激活作用,从而抑制癌细胞的转移。 急性呼吸窘迫综合症:严重的创伤、感染和呼吸道疾病可并发急性呼吸窘迫综合症,死亡率很高。RhTFPI除可治疗急性呼吸窘迫综合症常出现的DIC外,对其本身的发展也有一定的控制作用。 缺血再灌注损伤:该情况常发生于血栓自溶、溶栓治疗成功,以及机械性再通闭塞血管后,其后果除发生再灌注部分的组织和细胞功能损伤以外,常出现血栓再形成和血管再闭塞,部分血管发生出血,是当前临床工作中非常棘手的一个问题。血管再通后血栓再度形成,与灌注局部组织因子的浓度过高有很大的关系。因此,rhTFPI对闭塞血管再通后的血栓再形成有很好的抑制作用。结合本申请书第三部分的内容,课题组认为rhTFPI在国内外有着巨大的市场和应用需求。 预期达到的目标和提供成果形式 预期达到的目标:1.建立高效表达rhTFPI结构域的工程菌和工程细胞。2.建立定量和活性检测rhTFPI结构域的方法。3.完成rhTFPI结构域抗凝和抗血栓的药效学研究。4.完成大部分其它的临床前研究。5.完成rhTFPI各结构域的结构和功能分析。 提供成果的形成:1。通过国家鉴定。2.申报专利。3.和企业联合上报临床实验。 现有工作基础(包括所在单位已具备的人力、物力基础) 1( 课题负责人在美国曾从事TFPI的结构与功能研究,并取得阶段性成果。 2( 课题组有较好的人才梯队,能够在锁定的时间内完成课题。 3( 我室具备大多数分子生物学和细胞生物学研究的设备,比如PCR仪、高速冷冻离 心机、细胞培养室、高压液相系统、发酵罐、紫外可见光分光光度仪、凝胶分析系 统、电泳系统和蛋白质分离纯化系统等。 4( 我室在基因工程和蛋白质工程药物研制方面有多年的经验。 6 重组人N—端缺失脂肪细胞特异补体相关蛋白的研究 一( 必要性 肥胖严重影响着人们身体健康,降低人们生活质量。且肥胖与II型糖尿病、冠心病、高血压等密切相关。肥胖病人的肿瘤发病率亦较高,寿命相对较短。在过去十多年里,肥胖人口急剧增加,世界卫生组织的调查显示,西方发达的工业化或家中,肥胖人口已达到总人口的25%(体重指数大于30)。在我们国家,随着经济的发展,人们生活水平的提高,生活习惯的改变,肥胖人口的比例急剧升高。据统计,当今我国城市中体重超重者(体重指数大于25)占40%。因此,如何控制肥胖,如何治疗肥胖是目前人们广泛关注的问题。而且目前市场上的大多减肥药物不仅作用缓慢,且多存在轻重不一的副作用。 二( 可行性及现有工作基础 人脂肪细胞特异补体相关蛋白(Acrp30)是近年来新发现的一种脂肪细胞特异分泌的蛋白,分泌过程受胰岛素的调控。Norther Blot显示在肥胖病人或肥胖小鼠体内该基因表达显著降低。最近研究发现其在血浆中还存在少量N端缺失形式(gAcrp30)。可有效提高肌肉细胞脂肪酸的氧化,提高肝脏对胰岛素的敏感性,降低血浆中游离脂肪酸及血糖浓度,用药一段时间后,可在不影响小鼠摄食的情况下显著快速降低小鼠体重。 我们已成功构建了人N端缺失脂肪细胞补体相关蛋白基因,实现了在原核系统中的高效表达。且我室从事基因工程药物开发研制已有15年的历史,先后完成了r-SK r-SAK r-tPA的研制,具蛋白表达的各种系统和蛋白纯化的各项条件。同时,我室已建立了通过脂肪细胞分化防治肥胖等相关疾病的一系列模型,对肥胖的防治研究有一定基础。因此我们将此蛋白开发成为减肥药物,并申报专利。文献检索和专利查询未发现国内外有相同的研究。 三( 预期接和提交成果的形成 1( 完成注射用重组GACRP30的中试规模的制造和检定规程。 2( 完成注射用重组GACRP30的药效学研究。 3( 注射用重组GACRP30的三中试产品送中国药品生物制品定检定,并取得合格的报告。 4( 在国内核心期刊上表达3-5篇,申请国内外专利1-2项。 7 表皮葡萄球菌功能基因组 背景: 1( 表皮葡萄球菌(表葡)作为重要的条件致病菌。随着医用多种插管、透析技术、人工心 瓣膜、人工晶体、人工关节等医疗材料的广泛应用,人口老龄化及免疫低下人群的出现, 表葡感染已上升为医院细菌感染的第4位。 2( 表葡粘附于高分子化合物表面,形成生物膜、入侵血液而致败血症等。国际已进行了对 表葡菌基因中的oct IE基因、jca ABC基因等进行研究,但尚未从基因组水平研究表葡 在生物膜形成中的分子机制。 3( 表葡菌形成生物膜后,抗菌药物及免疫抗体均无法透过,难以进行治疗。 4( 表葡菌被认为是金葡菌耐药基因的贮藏所,可作为耐药基因同源传递至金葡菌,而金葡 菌耐药是目前最严重的问题。 5( 本室已与南方人类基因组中心合作,对一株表葡菌用鸟枪法、克隆后测序。现在已对全 基因组(约2.8Mb)进行了6倍基因这样长度序列进行了测序,预计年底前可完成全基 因组测序分析,因此具有进行功能基因组研究的基因。 内容: 1( 对已知具有功能的基因,突出重点,对形成生物膜的相关基因,获得全长基因片段,进 行表达,获得相应产物,并综合研究其相互间的作用,利用生物信息学分析寻找基因组 中类似的未知基因,争取发现新的与生物膜形成相关的基因。 2( 对细菌表面膜蛋白进行2D Gel电泳分析,综合蛋白质组学研究,收集临床患者血清及 正常a血清,进行对各有关蛋白的功能分析。(选择表葡有免疫原性的蛋白进行表达及 研究,为发展疫苗奠定基础。 3( 对表葡菌中有关耐药菌株的抗菌谱作基因研究,在此基础上分析研究各有关的耐药基 因,分析新的可用作为抗菌的新靶点。 8 癫痫家系的收集、致病基因克隆与功能研究 利用PCR技术扩增染色体遗传标志——微卫星位点多肽性片段,进行基因分型得出每个个体的基因型,并与疾病表型进行连锁分析,寻找癫痫致病基因的染色体定位。随着人类几应组计划的即将完成,寻找致病基因的工作变得相对容易。本项目将通过定位侯选策略选择离子通道基因和信号传递蛋白作为侯选基因,并对其启动子和外显子进行测序,寻找致病基因的突变位点,进而克隆癫痫致病基因。 在前期研究中,我们已收集到了一个大家系,并完成基因定位工作,现正准备突变检测,并又联系到两个家系。 9 辅酶类物质吡咯并喹呤醌中试及临床前研究 铅中毒不仅是一种常见职业病,而且也累及普通百姓,特别是生活在大城市的居民。目前现有治疗铅中毒的药物都具有明显的毒副作用。我们的研究表明吡咯并喹呤醌(PQQ)有望成为低毒副作用或无毒副作用的有效药物。我们已基本完成中试规模的生产工艺的研究,达到考核指标(863 课题项目),拟开展以下的工作: 1( 试产品质控指标 根据国家药品监督管理局I类新药申报的要求,对PQQ中试产品质控指标进行鉴定。 主要的质控指标包括:产品外观、形态、保存条件及稳定性试验、纯度鉴定、熔点、 生物活性测定方法试验等。 2( QQ适应症的探索 根据PQQ已知的生理功能,进行扩大PQQ适应症探索。目前初步试验已证实PQQ 对酒精引起的脂肪肝和肝损伤有治疗和预防作用,有关试验需要进一步证实。此外 PQQ对高胆固醇饮食引起的脂肪肝的治疗作用进行探索。 3( PQQ临床前试验 在已经建立完善的PQQ中试及纯化工艺的基础上,利用纯化的PQQ制成品进行药 效学、药代动力学、一般药理学、毒理学等临床前试验。对PQQ的临床应用价值 进行综合评价。 10 创新药物香菇寡糖的研究 香菇多糖是日本的一个研究组在1969年发现的有强抗癌活性的多糖,(NATURE 222(1969)687),分子量40万-80万,重复结构为每五个β1,3葡萄糖残基连接的直链上有两个β1,6连接的侧链。作为药用已有多年历史,现在临床上所用的香菇多糖是由香菇的水萃取物精制而得,与化疗药物并用,静脉给药应用于治疗胃癌、直肠癌、肺癌,对晚期病人尤为有效,其通过提高肌体的免疫功能来实现抗肿瘤作用,副作用较小,不会在治疗时引起正常细胞的凋亡。目前在香菇多糖的生产上还存在着很多问题:(1)香菇多糖的分离纯化比较困难;(2)静脉注射,对香菇多糖的质量和纯度要求都很高,生产成本极大;(3)提高小分子量的香菇多糖只能通过水解香菇多糖的初提物得到,结构不稳定,质量很难控制,造成药效重复性差。国产香菇多糖比进口的质量稍差,有时有副作用,究竟原因,一是多糖分子量大(50万以上),二是结构不均一,既含有活性组分,也含有惰性组分甚至可能含有引起副作用的组分,每批质量皆有差异,给质量的控制带来困难,也使其疗效打折扣,这是多糖本身痼疾所造成的。研究表明小分子量的香菇多糖(香菇多糖的重复结构)具有更高的活性。香菇多糖中起关键作用的活性部位是它的规整的七糖重复单元,它结构确定、溶解度好,可能成为抗肿瘤及免疫的新药。 我们通过与中国科学院生态环境中心长期合作,现已成功建立了合成香菇寡糖的化学方法,并对合成的活性片段进行了初步的活性测试,该合成品具有优于传统香菇多糖生物学活性,而且克服了传统香菇多糖副作用大、结构不清等缺点。但是,目前的合成工艺步骤繁多,需要经过复杂的保护及脱保护过程,产率低下。为此,我们拟采用新思路、新工艺进一步完善香菇寡糖的合成方法,如直接用不保护或少保护的糖合成寡糖;以及新的离去基团的研究;固相合成中新的固相载体及糖基受体、供体的研究;以缩水内醚糖及其前体为糖基供体的研究等。希望在此基础上发展一种更加高效的香菇寡糖合成工艺,在2001年年底前将合成规模扩大到至少百克级,为临床前实验积累充分的原料,从而为申报国家一类新药,进行产业化生产打下基础。 已有的研究表明,无症状的AIDS病毒携带者长期使用硫酸化多糖可延缓其病程的发展。包括香菇多糖在内的多种硫酸化多糖在体外具有抗爱滋病(ADIS)病毒的活性,它们可阻断HIV被膜糖蛋白或淋巴细胞CD4受体的作用位点,从而阻断了HIV病毒颗粒对靶细胞T-4淋巴细胞的吸附。在高效合成香菇寡糖的基础上尝试合成其硫酸化衍生物并检测其抗HIV的活性,具有巨大的现实意义。此外我们还将尝试其他衍生物的合成如:长链脂肪醇苷化衍生物及其二聚体的合成,以期找到疗效更好的生物活性物质。 11 抗原-抗体-质粒DNA三重复合物新型治疗性疫苗 背景: 1( 本项目在乙肝表面抗原—抗体及重组质粒DNA研究中、在863项目支持下已获得我国 发明专利及美国发明专利授权。 2( 在HBsAg阳性转基因鼠中已证明有自血清及肝内清除HBsAg的作用,可在无病毒(低 病毒复制)的“小三阳”乙肝患者或无症状携带者中,具有潜在的治疗作用,有可能发 展成另一种新型疫苗。 3( 本路线可供对其他持续性病毒感染,如HCV HIV中进行发展及应用。 4( 已有可供人应用的重组乙肝DNA质粒,并已申请发明专利。 内容: 1( 对三重复合物中的重组质粒DNA进行组建、研究如何增强其免疫原性及降低使用剂量。 2( 研究三重复合物的作用机理,重点为如何提高APC对三重复合物的呈递及体内其他免 疫细胞及体液因子的作用,以进一步提高构建三重复合物的免疫效果。 3( 建立有HBV、HCV病毒复制或表达的转基因鼠,研究三重复合物的作用及机理。 4( 在鸭乙肝动物模型(自然感染猴型)中研究三重复合物的作用及机理。 5( 对三重复合物制品的转化、毒性、效果及稳定性等进行工艺研究,完成临床前研究工作。 12 糖尿病基因治疗 立项依据: 糖尿病已成为仅次于心脑血管疾病和癌症的第三大死亡疾病的“甜蜜杀手”。胰岛素是治疗糖尿病的最为有效的特效药(几乎所有的降糖药均需通过促进胰岛素分泌或提高胰岛素敏感性起作用),但是它同传统药物一样属于外源性药物一一对体内干扰大,有一定的毒副作用:半衰期短,容易降解,需要及时补充给药,尤其是正常生理状态的胰岛素需要伴随人体血糖的变化而变化,糖尿病患者随时需要注射胰岛素,一般需要每天注射四次,给患者带来了极大的不便,而且还不能完全避免高血糖引发的并发症,长效胰岛素在某种程度上有所进步,只能在特殊情况下使用,不能减少高血糖对身体的伤害,口服胰岛素,胰岛素喷雾剂,胰岛素泵,胰岛移植,胰腺移植等均存在种种不足…… 对于糖尿病有没有一种药,可以吃一粒药丸就可以一劳永逸,或打一针就可长期有效,唯一能够有效治疗糖尿病的方法可望通过基因治疗迎刃而解。 基因治疗是将基因作为药物,从基因水平上对缺损基因进行修补、置换或调节将是最根本、最彻底的治疗,被誉为“分子外科”。基因治疗是一种简便、生理、经济、完全、长效的新型治疗方法,它完全超越了以往建造大型制药厂的观念,使人体系统变成了可供利用的资源,变成了一个天然的医药工厂,基因治疗被称为继公共卫生,麻醉,疫苗和抗菌素之后的第四医药工业革命,将成为21世纪生物医药的重要内容,具有巨大发展潜力和应用前景。 由于胰岛素的表达调控机制复杂,因此,糖尿病基因治疗进展缓慢,只是在最近1-2年得到了迅速发展,目前已经能够在小鼠身上取得成功,完全控制了糖尿病小鼠的高血糖症状,国内糖尿病基因治疗至今只有零星报道,而且治疗效果不甚理想。 目前我校研究的状况和水平 复旦大学基因治疗研究小组长期从事遗传病和肿瘤基因治疗研究工作,具有深厚的研究基础。1991年进行了世界首次血友病B基因治疗临床试验,取得了完全有效的结果,该成果达到国际领先水平,是中国基因治疗的里程碑,该研究先后获得国家技术发明二等奖以及部级科技奖励6项。 近年来,该研究小组和第二军医大学长海医院内分泌科合作,开展了糖尿病基因治疗研究,成功克隆了人胰岛素基因及其衍生物,血糖调控因子,建立了糖尿病基因表达的检测系统,制备了糖尿病大鼠动物模型,采取具有国际先进水平的基因治疗技术以及相关的专利技术,采用腺相关病毒(AAV)途径制备含有人胰岛素基因的重组病毒,能够高效稳定地在人体内表达,该技术和传统的方法相比,突破了素有“贵族病毒”之称的腺相关病毒的大量制备的瓶颈,为AAV系统基因治疗的商业化奠定了基础,该项研究将能够是糖尿病患者体内持续稳定表达胰岛素,并受到体内血糖浓度的控制表达,从而能够安全降低人体血糖,可以让患者一针注射,终生受益,更为重要的是,该研究将采取安全有效的胰岛素基因调控表法方法,可以根据患者的情况控制胰岛素的表达,做到真正安全有效的基因治疗。 我校糖尿病基因治疗虽然具备了各种条件和基础,总体上还处在动物试验阶段,需要企业资金的介入,加快糖尿病基因治疗的步伐。 市场前景 全世界糖尿病患者已超过1.2亿,糖尿病已成为仅次于心脑血管疾病和癌症的第三大死 13 亡疾病的“甜蜜杀手”。我国目前糖尿病患者的总数已达到3000万人,约居世界第二位,其中I型糖尿病患者300-450万。终身需要使用胰岛素,另外约有1/2的II型糖尿病患者随着发病年龄的增加,需要长期使用胰岛素治疗。1998年的基因工程胰岛素年销售额已经超过25亿美元,是基因工程药物中销售量最高的药物,糖尿病药物的总体市场将从目前的60亿美元增加到2006年的200亿美元,如果按照糖尿病患者接受基因治疗的费用为1.5万元/年/人次,中国需要接受基因治疗的糖尿病患者人数至少1300万,假定其中1/1000能够接受治疗,其市场价值可达1.9亿元,如果考虑到更多的糖尿病患者接受基因治疗,进一步拓宽到国际市场,那么,糖尿病基因治疗的市场将更加广阔。 与上海企业合作意向或需投资情况 我们已经在基因治疗方面拥有雄厚的基础,并率先在中国进行了第一个基因治疗临床试验,并且在糖尿病基因治疗研究中取得了阶段性成功,具有自主知识产权,但是,由于经费限制,我们还难以加大研究力度,加快研究进程,申报临床试验面临一系列的非技术性困难,面对糖尿病基因治疗的巨大市场以及激烈的竞争,我们热忱欢迎国内外药业集团或实体与我们合作,共同研究开发,使基因治疗尽快造福糖尿病患者。 合作成立研究开发中心或合作成立公司 为了项目尽快启动,第一期希望投资方出资450万,与复旦大学合作成立一家基因治疗公司。用于项目启动,出资方占有总股本的49%,复旦大学技术方占有51%,同时,在公司增资本扩股过程中,公司总股本规模在3000万元以内,复旦大学股本不低于34%,通过二期融资,所成立公司规模为约3040万,其中投资方出资2000万(约占66%),技术股占1040万(约占34%),3年左右实现糖尿病基因治疗进入临床试验。 14 抗抑郁新药PDS简介 抑郁症及精神障碍疾病现状:随着时代的进步,工作的节律不断加快。因工作压力造成的紧张情绪而引起的忧郁症、精神障碍及因此导致的早老性痴呆(阿耳茨海默病)已成为当今世界危害人类健康的5大疾病之一。世界卫生组织(WHO)根据对世界15个地区医疗中心的调查,发现在综合医院就诊的病人中,精神障碍占24%。1996年在香港召开的国际情绪疾病大会上,专家预言说“21世纪是忧郁症世纪“。中国卫生部也证实,精神障碍在我国疾病总负担的排名中居首位,已超过了心脑血管、呼吸系统及恶性肿瘤等疾患。 现有的抗抑郁药:都为西药。最常用者为:氟西汀和帕罗西汀。缺点:毒副作用较大,如减退性功能、引起内出血、厌食、减慢心率等。还常具有成瘾性。 卡瓦卡瓦(Kavakava)简介:近些年来风靡于欧美及日本等国的新型天然保健药品。被用于放松紧张情绪、镇静及抗抑郁等。目前德国已将其列为抗焦虑非处方用药,美国FDA已批准其作为食品添加剂。 PDS特点:从与卡瓦卡瓦亲缘关系较近的植物中提取、分离的有效部位。其抗抑郁作用为卡瓦卡瓦的2-3倍,为氟西汀的1.5倍。且毒副作用极小,又无成瘾性。目前本项目组已对PDS申请了中国和美、日、德等8国的专利保护。 市场前景:1999年礼来公司氟西汀销售额26亿美元,史克公司帕罗西汀销售额13.02亿英镑。随着氟西汀等西药毒副作用的显露,PDS的优点将更为突出,加上PDS原材料价格便宜(每公斤10-20元,可制备PDS片或胶囊100-200粒),故市场前景绝对看好。另获获悉礼来公司氟西汀生产许可证将于2002年底到期,延期申请已遭拒绝。 工作基础:PDS原料植物的资源调查已结束,实验室工作也已大部分完成。如果经费落实的话,剩余的试验(如:慢性毒性、药效及制剂的稳定性试验等)可望在一年半内完成而申请进入临床。 经费预算:临床前680万元,临床约800万元。 15 抗乙肝病毒二类新药中药1号的研制开发 乙型肝炎是一种严重危害我国人民身体健康的疾病,其由乙肝病毒(HBV)感染而引发。目前我国约有1.2亿人为HBV携带者。目前临床上治疗乙肝的有效药物是干扰素,但其也仅50%有效。其他一些中药,大多是保肝、护肝的复合制剂,真正能抑制HBV复制的未见报导。本实验室是我国家新药筛选中心抗病毒药物筛选合作实验室,多年来为全国各地的企业和研究部门提供的大量样品进行了筛选。 本项目是由我室在原来市教委重点项目基础上进行的开发性研究项目,通过对300多个化合物和中药复方制剂的筛选,发现某中药复方有较好的抑制HBV的效果,又经初步动物试验,发现其对乙肝病毒复制也有抑制作用(当时的实验是与片仔癀同时进行的)。为此对其中的一味中药(已上药典)中分离提取,发现某有效部位,体外对HBV的HBV表面抗原和e抗原有明显的抑制作用(抑制HBsAg大于60%,抑制HBsAg50%)并且在该有效部位已发现对HBV有抑制作用的单体化合物。因此拟寻找合作伙伴,进一步确定生产工艺,获取大量化合物,开展药理研究,开发成二类新药。 由于目前市场上尚无确切且稳定的治疗乙肝的二类中药。因此本项目如能开发成功,将具有良好社会效益和经济效益。如仅以1%的病人使用本产品计算,保守估计年均花费医药费200元,则1年的市场分额就可达2.4亿元。 16 新型绿色饲料添加剂那西肽 那西肽(nosiheptide)是发酵工程产物,它是由12个氨基酸及其衍生物组成的多肽,是一种新型的在动物体内不残留的饲料添加剂,该产品已被列入欧洲药典、日本饲料安全法。我室研制的新兽药那西肽已获得国家农业部三类新兽药证书(原料和制剂)。 那西肽产品科技含量高,原料成本低(黄豆饼粉、玉米粉等),提取工艺简单,产品本身毒性较低(口服LD>13060毫克/公斤体重,腹腔注射LD>4610毫克/公斤体重)。本产5050 品经过上海市农科院畜牧兽医研究所饲喂试验,结果显示添加2.5-5.0ppm那西肽可促使鸡增重5-8%,提高饲料报酬5-6%,减少死亡2-3%;添加5-10ppm那西肽可增重8-10%,提高饲料报酬5%,减少死亡10%,且未见残留,符合绿色产品的要求。 2001年被认定和列为上海市高新技术成果转化项目。该项目已具备工业化生产条件。 17 新型抗肿瘤药物LFY(西药一类)研究 LFY是一种叶酸与LY(原无抗肿瘤作用的多聚糖)复合物,其对动物体内外富含叶酸受体的肿瘤细胞生长具有显著抑制和降低肿瘤恶性程度作用,且对正常机体无明显毒副作用,可望开发成一种对诸如肝癌、肺癌、宫颈癌等肿瘤具有明显治疗作用的新型抗肿瘤药物。此外,鉴于LFY的中间体—LY及其亚锡复合物、放射性核素复合物分别作为淋巴系统靶向诊断药物的原料药、药盒和针剂,已取得国家二类新药证书,故LFY又具备靶向淋巴系统追踪杀伤转移或原发肿瘤细胞的特点。 LFY及其抗肿瘤租用已于2000年4月申请了中国发明专利(申请号:00115400.1),2001年3月公开(公开号:CN1287127A),同年4月申请了国际发明专利(申请号:PCT/CN01/00555),属国家一类新药、国际领先项目。 LFY研究项目曾获教育部博士点基金、国家自然科学基金、上海市重中之重药学学科项目基金资助。作为开发项目,目前企业部分资金已经介入(临床前研究经费350万元人民币)。 一( 研究内容 LFY作为一类新药2年内开展如下研究: 1( 临床前研究、中试放样 2( 申请并获得临床批件 3( 抑瘤机理研究 二( 研究经费 鉴于已有企业部分经费(350万元人民币)介入,尚缺包括部分开发研究,抑瘤机理研究,申报新药临床研究、国际专利等经费约250万元人民币。 三( 效益分析 1( 社会效益 世界各国资料显示,自1997年以来,癌症已成为人类三大死亡疾病之首,全球每年死于癌症的人数达600万,我国约占130万,故癌症防治已于2000年被世界卫生组织列入疾病防治目标中的“重中之重”。 LFY对肿瘤细胞生长明显抑制作用和对正常机体无明显毒副作用的优点,克服了目前化疗药物带有共性的不足(明显毒副作用),故其可在对肿瘤治疗的同时,不影响患者的生活质量,易于被患者接受。尤其是LFY抗肿瘤机理与传统化疗药物有显著差异,随着研究的进一步深入,可望发现一种新颖的抑制肿瘤细胞生长的机理,为寻找新型抗肿瘤药物奠定理论基础。 2( 经济效益 我国肿瘤患者人数远高于130万(因肿瘤每年死亡人数),就大、中型城市总体而言,每年按10万例患者用LFY计(保守估计),每位患者一个疗程约为6000元人民币,若LFY产品产业化后的利润按药品使用价的10% 计算,则每年可新增利润6000万元人民币。 18 金雀根有效部位对骨质疏松症的防治研究 项目概况 金雀根为豆科植物锦鸡儿的根,我国大部分省区均有分布。《本草纲目拾遗》记载金雀根可以治疗关节疼痛。民间则广泛用于治疗风湿痛、高血压和跌打损伤。在药理筛选中我们发现:金雀根的乙酸乙酯可溶部位具有抑制蛋白激酶C的活性,意味着可以抑制多种肿瘤细胞的生长和消退炎症反应;同时这一活性部位具有促进成骨细胞生长的作用。 在国家自然科学基金和上海市教委重点学科基金的资助下,我们几年来对金雀根的化学成分和药理活性进行了深入的研究。目前已经完成的工作包括: 1. 金雀根的分布,产地调查和药材鉴别; 2. 金雀根的主要化学成分研究,包括二苯乙烯类和异黄酮类化学成分的分离及结构鉴 定; 3. 用蛋白激酶C抑制试验和成骨细胞试验确定金雀根的活性部位主要成分为二苯乙 烯类; 4. 金雀根中二苯乙烯类的HPLC方法定量分析和指纹图谱; 5. 初步确定活性部位的提取和纯化生产工艺; 6. 用HPLC法分析确定活性部位主成分含量可以达到50%以上; 7. 在去卵巢大鼠上已证实活性部位具有显著增加骨密度,可以防治骨质疏松症; 8. 已经进行活性部位的作用机理研究; 9. 初步研究了活性部位吸收、分布和主要成分的代谢产物; 10. 进行了急毒、部分长毒和一般药理试验,证明了该活性部位毒性低,安全性好; 11. 试制的胶囊剂已经批准为上海市曙光医院制剂,试用于妇女骨质疏松症治疗,该制 剂对减轻关节和腰背疼痛方面作用明显,骨密度也有改善; 12. 目前正在上海市科委的资助下进行质控、制剂、生产工艺放大及完善其它相关临床 前试验项目的工作,并着手进行资料整理。 主要技术创新点 本项目是在传统中医中药临床应用经验的基础上通过现代化学和药理方法发掘的研究成果,是中药现代化的一次尝试。 金雀根中的大部分二苯乙烯类成分都是首次发现,不少是新化合物,它们的生物活性和定量研究均具有一定科学意义和实用价值。大部分研究成果已发表于国际刊物上。 由于金雀根活性部位的化学成分独特,它的防治骨质疏松症作用不同于现有市场上的抗骨质疏松症药物。 国内外研究情况 19 骨质疏松症是严重影响老年人生活质量的疾病,所以各国都积极研究防治方法。目前西医主要使用钙制剂、雌激素、大豆异黄酮、降钙素、羟膦盐等。其中雌激素替代疗法对改善症状确有疗效,但由于存在可能诱发乳腺癌等的风险,人们期望有更安全有效的治疗药物问世,植物性雌激素便是有希望的研究方向之一。天然成分中的二苯乙烯类(例如白藜芦醇)由于对改善心血管系统功能有益,而且具有雌激素样作用,已经受到人们的关注。 效益预计分析 由于本项目研发的是中药活性部位制成的新药,作用不同于现有市场上的抗骨质疏松症类药物,疗效确切,安全性高,服用方便(每天1~2粒胶囊)。产品投放市场后,首先会使一部分担心雌激素副作用的病人改服本产品;而且本品化学成分和作用机理清楚等方面优于传统中药制剂。 预计每粒胶囊含有效部位200mg,每公斤生药可生产40~60粒胶囊,可供病人1~2个月服用。如能扩大应用,社会效益和经济效益可观。 专利情况 发明专利名称:中药锦鸡儿活性部位及其在制备药物组合物中的应用。 专利申请日:2000年3月2日 授权公告日:2003年12月31日 发明专利证书号:第135910号 合作意向 1. 提供临床前研究部分经费; 2. 共同参与新药临床申报; 3. 合作进行新药临床试验。 20 抗癌新药Iressa的合成 项目概况 Iressa是全球领先的制药公司阿斯利康AstraZeneca开发的产品。Iressa(gefitinib,或称ZD1839,中文名为:爱诺沙或吉非替尼)属于新一代主要用于治疗非小细胞肺癌的抗癌药,又称作表皮生长因子受体抑制剂。与传统的化疗插管方法比较,Iressa临床疗效非常显著,而且不会引起患者恶心和脱发。美国临床肿瘤学会于2001年年会上公布的在各类肿瘤病人中进行的?期临床试验结果均显示了Iressa的临床功效和很好的耐受性。目前,Iressa 已于2002 年在美国投放市场, 用于复发性非小细胞肺癌(NSCLC)的治疗此适应症。2003年5月获美国FDA批准,用于单药治疗铂类联合化疗失败NSCLC。Iressa良好的安全性和口服生物利用度也使其有利于与其它细胞毒药物联用。第二阶段的临床试验在美国、日本和欧洲分别进行, 结果显示Iressa是继近年来所使用的新化疗药物之后,能更进一步改善非小细胞肺癌疗效的最新一代药物。针对经历过多次化疗的末期病患,以Iressa做为第三、四线,有很好的治疗效果。最新的研究结果显示这种新药还可以用于治疗口腔癌。 近期对Iressa抗肿瘤活性的分子机制研究结果已激起人们对它临床用于治疗各种实体肿瘤(尤其是非小细胞肺癌和血液恶性肿瘤)的兴趣。Iressa作用于细胞内, 以EGFR为靶, 阻断其信号传递,从而抑制非小细胞肺癌和结肠直肠癌、头颈部肿瘤、前列腺癌、乳癌等其它肿瘤细胞的生长及存活。Iressa特殊的靶向作用模式使其副作用显著降低。副作用主要表现为腹泻和皮疹。Iressa和erlotinib、erbitux(C225或cetuximab)等新药都是能干扰促发癌细胞恶质化化学讯息的上皮生长因子受体抑制剂。虽然仅用这类药物不能完全治愈非小细胞肺癌,但却能长期使用,有效地延缓病情恶化,减少合并症,改善病患的生活品质并延长生命。2005年2月,国家食品药品监督管理局也已批准正式在我国上市,用于治疗既往接受过化学治疗的局部晚期或转移性非小细胞肺癌。 主要技术创新点 鉴于该药良好的治疗作用和巨大的经济价值,它的合成方法受到严密保护,未见有详细可靠的文献报道。根据有关报道,印度已能制备此药物。在我国,目前已有部分医院开始Iressa的临床应用研究。我们经过一年多的研究,完成了实验室规模的试制,产品结构经过 21 严格表征得以确认。Iressa的合成主要包括羟基官能团保护、硝基还原、关环形成母核、侧链修饰、亲核取代等步骤。该路线的特点是革除了繁琐的副产物的分离,提高了母核杂环的合成效率,基本原料非常价廉、方便易得,工艺路线先进,成本较低,反应总收率高而且稳定,产品质量有充分的保证。有重要的应用前景,该成果整体达国际先进水平。 效益预计分析 Iressa是一极具市场发展潜力的抗癌新药,疗效显著。在国内还没有生产,医疗用药全部依赖进口,进口片剂价格极其昂贵。 如PVC/铝箔泡罩包装的爱诺沙,10片/盒 售价高达5500元。 项目图片 ClIRRESA F HON NO N HCON3 合作意向 与国内有关制药公司、药物生产企业等共同开发制备Iressa、类似药物及关键中间体。 22 抗肝肿瘤新药STB 项目概况: 目前,癌症已成为人类的一大杀手~然而,以手术、放疗、化疗为主的传统治疗模式虽然有一定疗效,却存在许多不足,未能取得整体满意效果。因此,人们把目光转向中药,试图从天然成分中寻找毒副作用小,作用独特的抗肿瘤药物。苦马豆(Sphaerophysa salsula (Pall.)DC.)为豆科苦马豆属植物,主要分布于我国西北,其性微苦、平, 有补肾、利尿、消肿固精之功效。现代药理学研究表明,苦马豆全草水提物具有降血压、中枢神经系统抑制作用及对动物血流动力学和耐缺氧的影响。迄今为止,国内外对其化学成份知之甚少,更没有其关于抗肿瘤活性的报道。为了探索这一药用植物是否具有抗肿瘤有效成分, 该项目在国家“863”项目的资助下,从苦马豆的果子中分离纯化鉴定出了14种新型化合物;经在肿瘤细胞系上进行抗肿瘤活性筛选,发现其中有若干个化学成分具有显著抑制肿瘤细胞增殖的活性单体,该单体为一种新型三萜类化合物(Sphaerophysone Triterpenes B,STB)。体外实验显示该化合物具有显著抑制肿瘤细胞系增殖及促进肿瘤细胞凋亡及在G2/M期阻滞的作用; 初步分析显示该作用与P53通路激活相关。体外实验也显示STB对细胞毒性较低。对荷瘤HepG2肝癌小鼠进行了体内抗肿瘤药效学初步试验,证实腹腔注射具有显著的抑瘤效果,且呈明显的量效关系;腹腔注射STB,低剂量组25 mg/kg和高剂量组100 mg/kg的抑瘤率分别为48.9%和64.7%。阳性对照组5-氟尿嘧啶 (20 mg/kg)的抑瘤率为51.7%。腹腔注射STB组的小鼠的体重有所增加, 而阳性对照组的小鼠的体重减轻。目前该项目正在小鼠肝癌模型以及移植瘤模型上进行临床前药理与毒性学实验,以及评价该单体有效性和安全性,为申报临床批文奠定基础。 主要技术创新点 1( 建立了对STB的提取工艺、理化常数分析的技术体系和适合工业化生产的稳定工 艺。 2( 拥有自主知识产权,已申请了包括快速分离纯化鉴定活体单体的技术工艺和抗肿 瘤用途在内的2项中国发明专利。 23 3( STB的原料资源丰富,含量较高(0.3%);提取工艺简单,其纯度高达99%,符合 以有效成分申报新药的要求。易于进行工业化大生产,开发为新药的价格必然会 比较低,与市场上现有的化疗药物相比有价格上的优势。 4( STB疗效确切、毒副作用小,而紫杉醇注射液、喜树碱、羟基他里宁药物都有较 大的毒副作用,使用时有一定的局限性。 国内外研究情况 STB是我们首次从蒙药苦马豆(Sphaerophysa salsula (Pall.)DC.)果实中新发现 的一种新型三萜类化合物; 迄今为止,国内外没有其抗肿瘤活性的报道。而苦马豆素 (Swainsonine)最早从澳大利亚的植物灰苦马豆(Swainsona canescens)中分离得到 的生物碱类化合物,其广泛存在于黄芪属和棘豆属植物,在我国也存在于“疯草”中。 因而, STB与苦马豆素之间有本质的不同。 效益预计分析 我国13亿人口中每年有百万新发癌症病人,待治疗病人约200万,每年治疗费用高达 100亿。我们从苦马豆中提取抗肿瘤的有效活性成份STB 属1类中药新药,开发前景十 分诱人,它的研制成功必将带来巨大社会与经济效益。 专利情况 已申请了包括快速分离纯化鉴定活体单体的技术工艺和抗肿瘤用途在内的2项中国发 明专利. (200510103505.6;200610029180.1) 项目图片 合作意向 共同开发 24 中药有效成分提取 中药是药物多种成分的混合物,有效成分的分子量都较小,高分子量物质大多为多糖、胶体和纤维素等无药理作用或药理作用较差的成份。我们的试验结构表明,这些高分子量成分的含量约占药物提取物总固含量的30%以上,这些成份的存在,不仅增加了中药的服用剂量,给病人带来不便和痛苦,同时使中药容易吸潮变质。用乙醇等有机溶剂萃取的方法虽然能将药物的有效成份加以提取,但是溶剂的价格高,回收困难,不仅生产成本高,而且会造成三废,增加环境治理的压力。相比之下,采用超滤膜分离技术对中药的不同成份进行分子量分级是比较简便和经济的方法。能有效地提取和浓缩中药中的有效成份,提高中药的药效。为中药新成药的制备创造条件。 我课题组从86年开始从事膜分离工作的研究,对抗污染型聚丙稀腈超滤膜和再生纤维素膜的制备方面积累了相当丰富的经验。近年来同华西医科大学医学院和浙江大学生物医学工程系在中药分离现代化课题的研究上有很紧密的合作关系。用超滤对中药活血化瘀新药“天元颗粒”进行处理后效果良好。取得了初步的成绩和经验。 在膜分离的基础上,我们采用吸附树脂等分离技术从丹参中提取了水溶性成份丹参素和原儿茶醛,并分别研究了我们抑制超氧阴离子自由基和抗血栓的性能,效果十分显著。 目前我们已建立了一套完整的中药分离、提取、分析和药理鉴定的体系。可以承担中药有效成份分离和组成分离方面的课题。 1( 经济效益或市场前景 本课题涉及中药新药的开发,对实现中药生产现代化有重要意义。而且有利于创建中国自己的知识产权。经济和社会效益不言自明。 2( 有否已与上海企业合作和合作意向,或者希望进一步得到哪些支持 尚未同上海企业合作。希望与有关厂合作,共同开发。 25 预测结直肠癌肝转移多分子诊断模型和试剂盒的研制 项目概况 该项目是利用多分子联合诊断技术开发和生产用于结直肠癌肝转移免疫诊断试剂盒。它是利用单克隆抗体与特异性,将抗体或抗原固定在特殊纤维膜上,利用流动液相在短时间内反应,实现具有明确信号标志的快速诊断。 自2004年起开始对结直肠癌病例和结直肠癌肝转移病例原发病灶的组织标本进行全基因组芯片分析,并取得了初步的结果:对原始数据进行化和归一化处理后,以表达量两倍差异为标准,确定了在两种病例中表达差异的基因,并用Cluster和TreeView程序将基因按照不同的功能或者相同的表达行为进行聚类。基于这些基因的分层聚类分析发现,结直肠癌标本可以按基因表达的不同分成两组,一组为结直肠癌病例,一组为结直肠癌肝转移病例;K-均值聚类分析证实上述结果,说明由分层聚类得到的两组不是来源于数据处理或统计计算的假象。 为了寻找与结直肠癌转移进程相关的特异基因变化,采用BRB,阵列软件包中“分类比较法”(Class Comparison Tool),采用单变量F检验和2000次随机置换检验进行显著性检测,结果发现有无肝转移的结直肠癌之间有18个基因表达差异有显著性(p<0.001),且其差异与肿瘤大小、肿瘤包膜、性别以及年龄等因素无关,而仅与是否伴有转移有关。这18个结直肠癌肝转移相关的基因(8个上调基因和10个下调基因):包括c,MET(上调)(与肿瘤细胞侵袭性相关)、过氧化体增生活化受体 gamma(PPARG)(上调)、多种趋化因子受体(趋化因子(C-X-C motif) ligand 9、趋化因子(C-X-C motif) ligand 10和趋化因子 (C-X-C motif) ligand 13)和免疫调节因子( tumor necrosis factor (ligand) superfamily, member 13b和干扰素, gamma-诱发蛋白 16)(下调)等。 主要技术创新点 1、应用特殊干燥技术使与固相膜载休结合的蛋白优质稳定,从而达到试剂盒可在常温相保存18个月;为达到整个测试反应在数分钟内一步完成对测试中各种原材料的测试选定和参试组合的最佳配比,使检测过程缩成一步并在10-15分钟内完成,且检测准确率高,在99%以上,该项技术处于国内领先水平。 2、大批量生产免疫诊断试剂盒的快速样品自动喷点技术。 26 3、生产工艺简单和标准化,大大降低试剂盒的制造人工成本(4人可完成400万套/年) 国内外研究和专利情况 由于结直肠癌异质性的存在以及肿瘤肝转移过程的复杂性,单个分子标记难以全面反应肿瘤的生物学特性,用于结直肠癌肝转移的预测,联合多种分子标记将有助于提高预测的价值。Kausch等[18]针对膀胱癌标记物,全面回顾了近十几年的文献,结果发现没有那个标记物单独具备准确预测临床病程演进的能力,因而也不具备作为可信的预后/预测标记物的能力;通过联合检测则可以在一定程度上提高标记物预测能力,准确预测哪些表浅肿瘤需要积极治疗,哪些侵袭性的肿瘤需要辅助治疗等。Craven等联合超声检测和CA125,显著提高了对卵巢癌的阳性预测值(34,),若联合蛋白组学分析阳性预测值则可提高到94,。基因芯片技术能让我们在全基因组范围内寻找与疾病相关的基因。叶青海等应用含有9180个基因的cDNA芯片,研究40例伴或不伴肝内转移的原发性肝癌原发瘤的基因表达谱,建立能准确区分有无肝内转移的153个基因的分子预测模型,初步准确性90%。而目前预测结直肠癌术后肝转移的多基因诊断模型尚属空白,这也是本项目的目的所在。 效益预计分析 肝转移是结直肠癌患者最主要的死亡原因(60,70%),据世界卫生组织报告,欧洲每年新发结直肠癌病例20余万,2005年美国新发结直肠癌病例数为145,290例,56,290例死于结直肠癌。上海2000年结直肠癌的发病率达到40.8/10万,年递增率高达4.2%,是全世界每年递增率(2%)的二倍。若以每例检测费用为500元计算,每年的产值高达5000万元。 合作意向 寻求有意向公司的投资,共同开发产品。 27 信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I) 项目概况: 神经损伤导致患侧肢体肌肉力量下降,如何增强肌力始终是一个康复治疗的重要问题。 传统的方法:当肌力大于等于3级时可采用主动式渐进抗阻训练,但是当肌力在2级及2级以下时,由于微弱肌力无法对抗阻力,故无法应用主动抗阻训练。因此,对于肌力在2级及2级以下患者,最常采用的康复治疗方法是低频电刺激疗法,可以由国内企业生产,这种治疗仪价格低廉,使用方便,适合广大城乡农村医疗机构,甚至普通家庭的经济承受能力。但是,因为这种电刺激是一种被动治疗,缺少主动训练,肌力训练效果不佳。 从国外引进的生物反馈式电刺激治疗仪,是一种肌电生物反馈与功能性电刺激结合起来的新型康复治疗方法。它应用主动训练来练习微弱肌力,训练效果较好。但是一台仪器价格高达4,5万元,以我国目前的国情,大多数基层医疗机构和患者难以购买配置,每次的治疗费用也难为大多数的患者所承受。 针对价廉的国产被动型电刺激治疗仪在肌肉训练中效果不理想,以及进口生物反馈式电刺激治疗仪价格昂贵的现状,上海复旦大学附属华山医院康复医学科与上海乐金电气技术有限公司共同研制了一项信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I),该治疗仪涉及主动参与结合电脉冲刺激治疗技术,用以治疗与恢复1级,2级微弱肌力。它应用语音(声音)和闪光灯(光信号)作为指导信号,无论是对于听力差,还是视力差的患者,甚至听力与视力均差的患者都能得到提醒与指导,然后将主动训练与电刺激相结合,引发肌肉的全收缩,带动关节完成关节的功能活动。这种微弱肌力训练方法国内外尚未见报道。信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I)操作方便,成本低廉,价格仅为进口生物反馈式治疗仪的1/40,1/50。 目前信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I)已获得专利申请号:200620039948.9,拟进行临床研究。 技术创新点: 自行研制国内首台IFES-I型信号式功能性电刺激治疗仪,制造成本比国外类似仪器降低,操作简单,适合我国目前国情,易于在各级医疗卫生机构和患者家庭中推广使用, 28 填补国内空白。 国内外研究情况: 对于肌力在2级及2级以下患者,进行肌力训练最常采用的是低频电刺激疗法,它属于被动型电刺激治疗仪,其作用机理是:通过电刺激的物理方法激发肌肉被动有节律收缩,从而加强肌肉血液循环及营养供应,促进神经兴奋性及传导功能恢复,加快神经再生过程及运动功能恢复。这种治疗仪价格低廉,可以由国内企业生产。但是,因为这种电刺激是一种被动治疗,缺少主动训练,肌力训练效果不佳,或者在治疗脑卒中患者时,因为中枢失调控,同时引发拮抗肌的痉挛,可能导致肌力训练的失败。 从国外引进的生物反馈式电刺激治疗仪,是一种肌电生物反馈与功能性电刺激结合起来的新型康复治疗方法,它是属于主动型电刺激治疗仪。它在对患者进行肌肉收缩训练时,则应用主动训练来练习微弱肌力,引发肌肉的全收缩,带动关节完成关节的功能活动,训练效果较好。有研究表明:生物反馈式电刺激可通过增强梗死灶周围和远隔区星形胶质细胞活性,从而促进瘫痪肢体功能的恢复。但是进口的生物反馈式治疗仪的价格十分昂贵,不适合中国国情。 效益预计分析: 信号式功能性电刺激治疗仪(IFES-I)操作方便,成本低廉,具有较好的市场应用前景,价格仅为进口生物反馈式治疗仪的1/40,1/50,可以为广大残疾患者提供一项经济实用的肌肉功能治疗仪,具有相当可观的经济和社会效益。 专利情况: 已获得专利申请号:200620039948.9 合作意向: 愿意和省市、知名企业共同合作,继续该项目的开发研究。 29 用于伤口愈合的便携式LED 光治疗仪 项目简介: 一种可用于伤口愈合的便携式LED光医用治疗仪,体积小,重量轻,使用简单方便,使患者不用去医院便可在家中对伤口患处进行愈合治疗。治疗仪非常适合没有太多大型医疗设备的农村医疗体系。 治疗仪采用掺GaN LED的半导体LED发光技术, 有下列独到的新技术 , 新结构的掺GaN LED 和LED 阵列光源 , 新LED封装技术 , 新散热管理系统用于大功率LED , 独特的仪器封装和制胶技术,使仪器可以在室外,环境恶劣,天气恶劣的条件下使用. 选择特定的波长范围的LED 的医疗设备将会有效地杀灭细菌,诊断细菌类别,发现残留的细菌,加速血液流通,消灭病毒,促使伤口愈合。关键的掺GaN LED 阵列结构和治疗装置如下图所示。经动物实验表明对伤口愈合有明显疗效。 图: 5×5 列 阵掺GaN LED 伤口治疗仪. 30 抗旱、耐盐、耐高温和滞绿的黑麦草和高羊茅转基因新品种培育 项目简介: 黑麦草和高羊茅既是优良的牧草,也是主要的冷季型草坪草。培育具有自主知识产权的抗旱、耐盐碱、耐高温和滞绿新品种,在防沙治沙、发展畜牧产业、绿化护坡和建植高质量、低成本的城镇草坪等方面,可产生难以估量的社会效益和经济效益。本研究在国家转基因植物研究与产业化专项、上海市科委重点项目和国家自然科学基金项目的支持下,已培育出了一个滞绿、抗病的优质草坪型黑麦草新品种(05年通过审定),并获得上海市优秀发明一等奖。与此同时,利用具有自主知识产权的抗旱、耐盐碱、耐高温和滞绿基因,已培育出了抗旱、耐盐碱、耐高温和滞绿的高羊茅和黑麦草转基因品系。 正在进行以下工作:将已通过审定的品种进一步扩大示范推广;面将已获得的转基因品系培育成具有自主知识产权的新品种,满足社会发展的需求。同时,拓宽供转化材料的基因型,特别是适应未来市场需求的育种材料,以及将新近克隆的、拥有自主知识产权的抗旱、耐盐碱和滞绿基因,进一步整合到转基因程序中来,以便创造更多的育种品系。 31 全水力自控给水处理新工艺介绍 项目简介: 高效节能给水处理新工艺新技术是复旦大学环境科学研究院吴根林教授课题组,经过20多年的研究,开发出的一套新型节能高效水处理工艺,该工艺在系统工程和价值工程学的指导下,运用现代给水处理新理论和新观点,采用创造性的设计思路形成的一套高效节能水处理工艺(本工艺已经申请国家发明专利)。 自本处理工艺开始进入了生产规模的应用开发以来,该工艺已经在江苏、浙江、安徽、江西和山东等省20多家中小型自来水厂的改建、扩建和新建过程中使用,结果表明该技术具有成熟可靠,营运费用低廉,出水水质效果好等优点。特别是对于中小型城镇水厂的改扩建和新建,本工艺表现出其有传统工艺不可比拟的优越性。 新工艺应用流体动力学、扩散水力学的惯性效应,在絮凝动力学的作用下进行势、动能转换,利用浅池原理、固体颗粒化原理、表面活化能的吸附粘着理论,结合反应工程、系统工程和价值工程的基本原理,对原有的传统工艺实现了全面的革新,该新工艺不仅对水中的浑浊度及相应的色度起去除作用,而且对水中的有机物及藻类有先期地去除功能。该工艺适 3于原水浊度15,3000mg/L,含沙量0,1kg/m的原水水质,出厂水质浊度为0,1NTU以内。 实践证明,本工艺具有投资省,占地面积小,出水水质好,运行费用低等优点,是值得信赖的水处理新工艺。 32 高效处理环境废水的化学组合技术研究 二十一世纪是环保的世纪,随着经济的发展和人民生活水平的提高,工业废水和生活污水的排放量有增无减,废水处理对于改善环境、节约水资源以及可持续发展均关系重大。与发达国家相比,我国的水环境污染形势极其严峻,约有一半以上的废水未经处理即排放到江河湖海中,严重污染环境,综合考虑可持续发展与环境保护的关系,亟需开发能耗较小、处理方便、维护简单、运作费用低廉的废水处理技术。 以化学处理技术为核心,依据组合化学原理,针对废水中有机物的降解,研制具有中和、絮凝、氧化还原、太阳光促等多功能性的广谱型催化剂,设计实用化的多相催化氧化处理工艺。该项技术与目前广泛使用的物理、生物方法及高级氧化方法不同、不需要外加试剂,通过催化剂对空气中氧的活化及对有机物的吸附,在催化剂表面进行反应,同时催化剂在太阳光照射下能够大大加快反应、能耗低、处理量大、后续处理简单。 目前我们的研究内容包括:1)固体催化剂的制备和表征;2)特定废水的处理,以有机物的降解、化学需氧量的降低为技术指标,考察酸碱度、盐度、悬浮物等对催化剂活性、寿命的影响;3)设计中试连续处理工艺,研究简易的催化剂再生方法,降低运行成本。目前已筛选出很有希望的小试催化剂。 近期目标是开发非二氧化钛光催化剂,由于二氧化钛在环境废水处理方面有很高的活性,近二十年来所发表的论文数以万计,但是二氧化钛在催化过程中会变成更细的粒子,难以从水相中分离回收。目前我们已发现易回收高活性的光催化剂,已做好实用化的相关设计,中试规模为每天10吨废水。目前我们的设计已通过南通环保局批准,拟用于海门柏源化工有限公司年产1000吨N—苯基马来酰亚胺项目中的废水处理。 33 海洋有机污染物微流控芯片分析系统的研制 研究目标和主要内容: 完善甲基丙烯酸甲酯单体注模原位聚合制作微流控芯片技术;根据海洋有机污染物监测的实际问题,结合芯片修饰和电化学检测技术,开发和设计新型微流控芯片;建立基于功能性单体与甲基丙烯酸甲酯原位共聚的芯片本体修饰技术;开发用于海洋有机污染物分析的多种新型微流控芯片分析系统和整体集成技术;建立海洋中酚类、苯胺类、硝基苯类污染物和阴离子表面活性剂微流控芯片监测系统和分析技术;提供海洋有机污染物监测的便携式微流控芯片分析系统。 主要创新成果: 1、开发了海洋有机污染物监测用微流控芯片分析系统,建立了表面原位聚合法制备聚甲基丙烯酸甲酯微流控芯片和芯片原位聚合热压封装技术,设计并制作了有机污染物监测用微流控芯片,建立了苯胺类、酚类、硝基苯类等海洋有机污染物的微流控芯片分析方法; 2、应用海水加标实验法对有机污染物的微流控芯片分析系统和分析方法进行了检测和现场实验工作,相对误差小于5%;建立的分析系统和方法可完成主要酚类、苯胺类和硝基苯类污染物的快速分离和痕量检测,并用于实际海水的监测; 3、申请了4项发明专利和3项实用新型专利;发表了9篇论文;培养了2名硕士和1名博士研究生。 34 复旦大学化学系有机催化课题组项目介绍 复旦大学化学系有机催化课题组长期从事有机催化高新技术的研究与开发,多年来开发了一系列高新技术产品,填补了多项国内空白,取得了良好的经济效益和社会效应,以天然产品(动植物提取品或发酵品)为原料合成医药、香料等中间体和营养品,开发低污染的催化新技术是本组近年来的开发重点。 1( 顺酐常压气相加氢合成γ-丁内酯 γ—丁内酯是优良的溶剂和重要的医药中间体,顺酐加氢生产γ—丁内酯是化工部“七五”、“八五”攻关项目,本组采用国际上竞相开发的气相加氢路线,研制了XYF—5型高效催化剂,实现了年产100—1000吨不同规模的工业化生产,填补了国内空白,技术指标经鉴定达到国际先进水平,多项工作为国际首创。1994年本项目获国家专利授权(ZL91 1 07478.3)和国家级重点新产品证书,95年获国家教委科技进步二等奖,96年获国家科技进步三等奖。 2( 丙酮醛及4—甲基咪唑的合成 丙酮醛除了具有醛和酮的通性,还能进行许多特殊反应,用途极为广泛,国内无生产技术;4—甲基咪唑是合成西咪替丁的主要中间体,本组开发的生产技术丙二醇催化氧化生产丙酮醛和丙酮醛合成4—甲基咪唑填补国内空白并出口欧洲,1997年丙酮醛技术获专利授权(ZL94 1 12248.4),获上海市科技进步(发明类)二等奖。 3( 低色度乙二醛的生产 乙二醛在医药、造纸、纺织等行业有重要用途,本课题组开发的低杂志、低色度乙二醛在上海硫酸厂形成年产1万8千吨规模的工业生产,项目取得了很好的经济效益和社会效益,复旦与硫酸厂的合作成为产学研合作样板,1999年获上海市优秀产学研一等奖。2000年本项目获得上海市科技进步一等奖。 4( 国际推崇的多功能营养剂丙酮酸衍生物 丙酮酸是人体三酸循环的重要成分,对新陈代谢起重要作用,美国匹茨堡大学经过多年研究表明,丙酮酸钙能增强葡萄输入肌肉细胞作用,能有效提高人体生物活力,可以从根本上提高运动成绩而对人体无害,同时具有减肥,降血脂等多种作用。本组开发的催化合成路线以全天然产品乳酸为起始原料,生产过程避免了丙酮酸高温分解,生产出了高纯度的丙酮酸钙,经国家体委动物实验和志愿者口服试验,效果明显。现产品由复旦太阳神高科技有限 35 公司进行工业化生产,是国内唯一采用乳酸法生产的高品质丙酮酸钙,产品进入国际市场,受到外商好评,太阳神集团据此推出的第一个保健品风暴减肥胶囊已进入市场。 除了以上已经工业化的项目,课题组还有多个项目进行实验室研究,主要有以下几个方面: 1( 芳香醛系列产品生产新工艺 芳香醛在医药、农药、香料等行业有广泛用途,是未来若干年的市场热点之一,如甲基苯甲醛、茴香醛、水扬醛等。传统的合成方法采用氯化水解法,产品含氯,品质低,且生产过程污染严重。开发对环境友好的无氯芳香醛生产新工艺意义重大。本组开发的苯甲酸或脂加氢生产无氯苯甲醛新技术,成为国家高新技术转化示范项目。该技术采用全新生产工艺,技术含量高,对环境友好,是非常好的新的经济增长点。在该技术基础上针对不同产品进行研究,开发合成茴香醛、水杨醛等芳香醛的新技术,具有极好的应用前景。 2( 丁酮、丁酮醛的催化合成 具有一或两个羰基的小分子在新药的合成上有很重要的应用,其潜在用量和附加值相当可观,课题组在羟基氧化形成羰基方面有很深入的研究和丰富的实践经验,开发的生产技术均属国际先进水平,在国际市场有极强的竞争力,与之类似的2—丁酮、α—丁酮醛、β—丁酮醛催化合成技术开发有非常好的基础,试验室小试已经成功,如能进一步开发,有非常好的前景。 除了以上工作,课题组还可根据企业的要求,进行精细化工产品的开发研究工作,课题组的研究特长是催化加氢和催化氧化,如以醇为原料生产醛、酸,以酸为原料生产醛、醇和其他采用加氢还原及加氧氧化的反应。 36 供电动车、内燃机起动、UPS、太阳能转换及通讯系统使用的阀控式密封铅酸蓄 电池 项目简介: 采用本课题组自行研制的高活性电极添加剂,优化的电极配方,无锑、无钙新型铅—稀土多元合金以及阀控式结构、阴极吸收(氧复合)原理,研制出可供电动自行车,内燃机起动,点火,照明,太阳能储存及转换,UPS以及电力、通讯系统使用的动力型、起动型、储能型及应急备用型等四大系列共20多个品种的阀控式密封铅酸蓄电池。尤其最近年来开发的12V—12Ah和12V—38Ah等多品种的电动自行车电池,具有工作中无污染排放和高比能量、长寿命等特点,成为近期电动自行车配套的理想电源。电池的5h率质量比能量达36.6—38.0Wh/Kg,2h率(5A)放电的比能量达31.8Wh/Kg。单元充电最大里程50—70Km。平均使用寿命347—450天(用户统计值)。累积续驶里程1.0—1.5万公里。 本研究成果已被推广应用于各种不同电机功率要求的电动自行车、电动摩托车、电动滑板车、电动三轮车、电动残疾车及电动童车的动力电源。还被广泛应用于汽车、摩托车、轮船、火车机车等燃油发动机的点火、起动和照明的电源。在电力、邮电、通讯、计算机不同断电源、应急照明、电动工具、医疗器械、银行出纳、自动化控制及太阳能、风能储存、转换系统均有广泛的应用前景。 37 分子筛催化和功能材料 1( 纳米沸石和纳米材料的合成、组装和功能化 研究了纳米沸石和金属纳米粒子和纳米线的合成工艺,并以所得到的纳米材料为构筑基元,以化工和环境催化和吸附、传感器、离子或分子选择电极、吸波伪装材料和蛋白质分离为目标,完成了空心和复合球、空心和复合纤维、膜、整体型多级有序孔材料等结构的构筑,并初步发现了其独特的缓释、蛋白质分离和适合大分子催化反应和环保催化的新型材料。目前部分关于纳米高聚物填充剂的项目,已与上海建材集团公司建立纳米材料应用技术中心开展研发。 2( 煤矸石和粉煤灰的离附加值综合利用 我国是煤炭大国,煤矸石和粉煤灰是两大工业废渣,破坏生态平衡。针对这一情况,开展分子筛的制备工艺研究。该项目具有明显的社会效益和经济效益,可使分子筛的生产成本降低1/3,也可以缓解煤矿的环境污染问题。引起我国西部和东部煤矿的重视。产品分子筛在催化、吸附、洗涤剂助剂、中空玻璃和冷冻剂高燥剂和涂料添加剂方面均有应用前景。 38 纳米、疏水型分子筛的低成本合成和应用 (一) 纳米NaY、Beta和ZSM—5分子筛的合成和应用: 纳米分子筛与其他纳米材料相比,是一类高比表面和高热、水热稳定性的纳米材料,具有很强的吸附性和快速离子交换特性,对紫外光又有很好的反射能力,因此纳米分子筛在化妆品领域作为抗紫外线、保湿剂和去污材料;在塑料和橡胶工业等领域作为改善塑料、橡胶强度和透气性的添加剂等方面都表现出优异的特性;特别是在石油化工、精细化工、环保等领域,纳米分子筛作为催化剂和吸附剂时,可以明显提高其催化活性,并有效地降低分子筛的积碳失活可能性,从而大大提高其使用寿命。因此,纳米分子筛在石油化工、精细化工、化妆品领域以及塑料和橡胶工业等领域具有很好的应用前景。 通常,纳米分子筛需要大量有机胺作为模板剂才能合成,有机胺是一类高成本、高污染、高毒性的化学品,大量使用不仅使纳米分子筛的合成成本大大增加,使这些合成工艺无法工业化,制约了纳米分子筛的广泛应用,而且由于合成的后续工艺中需要除去大量有机胺、不仅增加了工艺成本、低污染的合成纳米分子筛的方法,从降低生产成本、扩大其应用范围以及从环保角度等方面考虑,都具有很重要的意义。 我们曾利用一种特殊手段,成功开发了一种低成本、低污染的多种纳米分子筛(NaY、Beta、ZSM—5和Sodalite)的合成方法,合成的分子筛粒子非常均匀,大小在100nm左右。该方法使用的有机模板剂用量只有常规的1/15,由于有机胺用量大大减少,不仅生产成本大幅度降低,而且有机胺的去除也变得非常简单和方便。最近我们与美国宝洁公司合作,利用以上技术合成疏水纳米MFI分子筛,合成的疏水MFI分子筛粒子很均匀,大小在50—100nm之间,生产成本已非常接近宝洁公司需要大规模工业生产时的要求。目前我们正在继续努力,就进一步降低生产成本做最后的冲刺。 因此我们希望在上海科委的大力支持下,与有关单位一起合作,开发完成纳米分子筛合成和应用工作。 (二) 疏水纳米分子筛的合成和应用: 在现代化学工业、医药工业和精细化学工业生产中,一些对环境具有相当破坏能力的化合物和可再利用的化工原料以及一些昂贵的有机中间体,由于技术上的原因,会随反应废气或废液排放至自然环境中。这些化合物的浓度低至ppm浓度,高可达几个百分浓度。这些废水、废气排放,不仅严重破坏自然环境,而且造成大量的资源浪费。因此,如何最大限度地回收利用这些可再利用资源,并将污染控制在最小范围,一直是当今科学工作者和企业家共同努力追求的目标。 将废气、废液中的有机物进行吸附浓缩、分离是再利用这些资源,实现无污染排放,达到绿色化生产的最有效方法之一。虽然目前市面上已有类似吸附树脂、活性碳、碳纤维、分子筛和天然矿土等多种吸附剂,而且其中一些在特定场合的应用中已取得了明显效果,甚至在有的已形成工业化规模,但是,它们普遍存在以下几个问题:第一,这些吸附剂都是亲水性的吸附剂,在水汽和水溶液中,它们很容易吸附水,无法有选择性地吸附有机物;第二,它们往往能同时吸附废液中的无机和有机化合物,无法有效地将两者分开,达不到分离提纯的目的;第三,这些吸附剂对解吸条件较为苛刻,有时需要有机溶剂或较强的酸、碱溶液作为解脱剂,一方面增加成本,另一方面有可能对环境形成二次污染。 受以上几个因素的约制,这些吸附剂目前无法在有机水汽、有机废水处理领域得到很好应用。为了克服水汽、废水中水和无机盐的吸附影响,我们通过一种特殊手段合成出了一 39 种全硅型的分子筛。由于这种分子筛骨架基本上是由硅氧四面体搭建而成,整体骨架基本上不带电荷,具有很好的非极性,因此这个全硅型的分子筛表现出很强的亲油性和疏水性,它能有效地从水汽、废水中选择性地吸附有机化合物,完全排除了水分子的吸附影响,从而达到富集水汽、废水中微量有机物的目的。由于疏水分子筛是通过范德华力吸附有机分子,因此它对有机物的吸附强度并不高,这就为我们解吸富集的有机物提供了便利,我们只要用 050-90C的热水淋洗疏水分子筛就可完成解吸过程,这为资源的二次利用提供了根本保障。 除了以上两个明显的优点外,疏水分子筛还有以下两个与现有吸附剂不同的特点。第一,疏水分子筛不吸附无机化合物,在处理废水过程中,无机盐会随着水流排放,这样就可以很好地分离废液中的无机盐和有机化合物,达到从废液中提纯有机物的目的;第二,疏水分子筛再生非常容易,疏水Y分子筛具有很高热稳定性和水热稳定性,当有机物在吸附剂上发生积碳或堵塞、吸附性能下降时,可通过热空气灼热将积碳除去,并且保证吸附剂的吸附性能不变,从而延长了吸附剂的使用寿命。 这种疏水分子筛与现有的吸附剂一样,具有很高的比表面和吸附容量。例如疏水Y分 2子筛的比表面大于600m/g,其对正已烷的吸附容量高达20%。我们曾用这种疏水Y分子筛吸附2%的苯酚和对氯苯酚的水溶液,疏水Y分子筛对它们的吸附容量均高于10%,是同等条件下活性碳吸附量的5倍,NKA树脂的2倍,普通吸附树脂的8倍。在吸附平衡之前, 0苯酚溶液流经疏水分子筛吸附柱后的水已达到国家排放标准,可直接排放。用50C的热水进行解吸,其解吸率高达98%。我们还曾利用该疏水分子筛从含2%的5—肌苷酸二钠和2%的NaCI混合水溶液中富集、吸附分离5—肌苷酸二钠,其对5—肌苷酸二钠的吸附容量可达5%,而且能很好地分离NaCI。 由此可见,疏水Y型分子筛是一种新型、高效抗水吸附剂,它具有吸附容量高、解吸容易、去无机盐能力强、化学稳定性好和再生容易特点。目前国内外尚未有类似的研究内容报道。因此,利用疏水Y型分子筛为载体对工业废水、废气进行吸附富集、分离、提纯处理,从中提取昂贵有机化工原料进行资源的二次利用具有广阔的应用前景。 40 复旦大学化学系发光材料产业化项目 一( 灯用稀土三基色荧光粉 灯用稀土三基色荧光粉已广泛应用于各种紧凑型节能灯和T直形荧光灯中,2000年s 的用量为400吨,2001年的用量估计达700-800吨。复旦化学系早在1980年国内首家研制成功稀土三基色荧光粉,翌年即在工厂投产。此后二十余年中,始终关注该学科国内外研究和生产的动向。对产品的完善、改进和提高做了精益求精的工作。现掌握的稀土三基色荧光粉生产技术,在国内处于领先。现国内主要生产厂都直接或间接应用了我们的技术。 二( 紧凑型节能灯用高显色性荧光粉 人体科学~环境科学~工程科学互相渗透的人体工效已受到高度重视。据有关研究,人在模拟自然光的照明环境下,能提高工作,学习效率和身心健康。通过荧光灯造就安全、舒适、高效、健康的照明环境,在欧、美等发达国家已作为一个重要的发展方向。20世纪90年代后期,模拟自然光(显色指数Ra?90)的紧凑型节能灯,在欧美国家已出现商品。现有的稀土三基色荧光粉制成的灯,显色指数Ra在80~85,虽然比卤粉灯有很大的提高,但仍与自然光有一定的差距。复旦化学系与1997年开发成功紧凑型节能灯用高显色性荧光粉,制成灯后的显色指Ra?90,达到国际商品的先进水平。经数批小批量生产后,产品销欧美深受欢迎,是一个很有应用前景的产品。 41 防腐蚀耐磨损用三元复合材料产品 内容简介:腐蚀磨损问题是世界性难题,国内外迄今为止未有成熟的先进材料解决工程构件在腐蚀与磨损共存工况下使用的短寿命问题。本项目应用纳米材料表面改进技术和金属—无机—有机三元复合成型技术,制备出既耐磨又耐蚀的新一代三元复合材料制品,基本解决了工程构件在腐蚀和磨损交互作用下使用的短寿命问题,形成独特自主知识产权的专有技术和产品,经济价值明显。 技术特点及应用领域:用纳米填充改性的高温合成烧结工艺和反应性复合成型工艺生产的三元复合管兼具优越的抗磨损性和耐腐蚀性,它是当今输送含粉末颗粒腐蚀性流体、各种有机、无机腐蚀性介质以及煤灰煤渣湿态排放的最理想管道,可在电力、石油、化工、冶金、煤炭、矿山等领域获得推广应用。 技术所处阶段:纳米填充改性高温合成烧结技术已经成熟,反应性复合成型技术已基本完善,用该二项核心技术能生产各种口径的高耐磨耐蚀用三元复合管及其管配件;相应的专有技术已申请并获得专利三项,工业化放大生产技术正在完善中。 市场预测:目前输送含粉末颗粒腐蚀性流体及其湿态粉末颗粒废渣,要求输送管道不仅耐磨、又要耐蚀。碳钢管不适用这种工况;高烙铸钢管和铸石管虽有较好的耐磨性,但耐蚀性不佳,且重量又大,安装不方便;橡胶衬里复合管、树脂喷涂复合管和塑料衬里复合管等虽有良好的抗腐蚀性能,但不具有耐磨性、寿命较短;不锈钢管耐蚀性良好并有一定的抗磨性,但价格太贵。只有三元复合管同时兼具优越的抗磨损性和耐腐蚀性,且价格适中,故应用前景广阔。 经济分析:以Φ273×9钢管为例,防腐蚀磨型三元复合管价格为20000元/吨,而抗磨损耐腐蚀型不锈钢管每吨价格为32000元,故三元复合管要便宜50%以上,且抗磨损耐腐蚀性能比目前已有的各类复合钢管要好得多,使用寿命也长得多。 42 先进涂料制备技术 复旦大学国家教育部先进涂料工程研究中心可供产学研合作项目: ? 高性能硅-丙外墙乳胶涂料的产业化 ? 水性防水涂料的产业化 ? 高固体分聚氨酯木器家具涂料的产业化(施工固体分达70%以上) ? 水性耐高温带锈防锈涂料的产业化 ? 高固体分汽车罩光漆的产业化 ? 轿车塑料保险杠专用涂料的产业化 ? 水性轿车中涂和面涂涂料的产业化 已研究开发出的纳米涂料技术有: ? 高耐候性纳米外墙建筑涂料。与普通外墙乳胶漆比,其耐人工加速老化时间可以从500小时提高到1000小时以上,使用寿命可以从5年提高到10年; ? 纳米内墙抗菌涂料。与普通内墙抗菌涂料比,其抗菌时效长、无毒; ? 自清洁外墙建筑涂料。具有极好的疏水疏油性、自清洁功能,可以永保建筑物外墙干净整洁; ? 屋顶屋面防水隔热涂料的产业化 既可以防水,又可以隔热。可广泛用与屋顶、墙面等。 ? 高耐划伤性汽车涂料。将适当的纳米材料引入汽车面漆,涂膜的硬度和耐划伤性可以显著提高。 ? 纳米级透明丙稀酸乳液 有“?”标记者为材料系教师开发,有“?”标记者为高分子系教师开发。 43 超薄型钢结构防火涂料 项目概况: 大型建筑主要承重构件大多采用坚固而轻便的钢材,但钢结构建筑的耐火性能远比砖石结构和钢筋混凝土结构要差,一旦发生火灾,钢材的承载能力就会急剧下降导致建筑物坍塌,造成大的人员伤亡和资金损失,因此钢结构的防火十分必要。超薄型钢结构防火涂料以其优越的装饰性、实用性、多功能性而倍受青睐。超薄型钢结构防火涂料属于膨胀型防火涂料,在受火时各组分间协同作用,膨胀发泡形成泡沫层,不仅可以有效隔绝空气,而且具有良好的隔热性能,可以延滞热量传向被保护基材的速度,防止火焰迅速蔓延,阻燃防火效果显著。 本项目采用自制有机无机复合树脂,通过添加高温填料、发泡剂、成炭剂、抑烟剂、催化剂等,制备一种防火性能优异、发烟量少、发泡高度高和发泡强度大的新型低烟超薄膨胀型钢结构防火涂料,涂层厚度为1.0-2.5mm、防火时间60 -150分钟,防火性能优异,发烟量少,具有优异的装饰性能和耐候性能,不仅适用于室内外建筑物及构筑物承重钢结构防火保护,而且还可用于商场、体育馆、影剧院及石油、化工、冶金、电力、煤炭等行业的钢结构建筑中。 主要技术创新点: 本项目采用独特分子设计方法,自制一种具有优异耐温性的有机无机复合树脂,添加特殊耐高温填料、发泡剂、成炭剂、抑烟剂、催化剂等,制备的新型低烟超薄膨胀型钢结构防火涂料防火性能优异、发烟量少、发泡高度高和发泡强度大,具有优异的装饰性能和耐候性能,涂层薄,施工时间短,防火时间可达到60-150分钟。 国内外研究情况: 钢结构防火涂料以其耐火时间长、易于施工等优势,取代了传统水泥包裹防火保护工艺而被广泛应用,特别是超薄型钢结构防火涂料,由于具有良好的装饰效果和对钢结构的防火保护作用,成为钢结构防火保护的首选产品。但与发达国家相比,目前的超薄型钢结构防火涂料的耐火极限较低、涂层厚度厚、配方组成复杂、产品容易失效,质量达不到国外好的超薄型钢结构防火涂料产品。 44 效益预计分析: 目前国内的建筑涂料年需求量120-200万吨,预计2010年将达到350-450万吨。本项目成果可广泛应用于各种建筑物内外墙、市政工程设施,因此市场前景广阔,具有十分可观的市场前景和经济效益。 专利情况: 本项目已申请5项中国发明专利。 合作意向: 合作开发、技术转让。 45 高耐刮伤性和高耐候性汽车涂层材料 项目概况: 汽车罩光涂层材料涂覆在汽车的最外层,对其性能要求较高,除了要求完美的车身外观,还要求罩光涂层材料使用寿命长,表面不能留下刮痕。而目前的汽车罩光涂料还存在硬度低、耐划伤性差、耐候性差等缺点,某些纳米粒子既具有紫外屏蔽性又能保持可见光透过性,可以大大提高涂层材料的耐老化性而又不影响涂层的透明性;利用纳米粒子与树脂之间强大的界面结合力,可以提高涂层的硬度、耐磨性、耐刮伤性等。本项目利用无机纳米粒子复合技术,结合控制树脂的分子结构,采用原位聚合法制备具有无机纳米相的高固体分丙烯酸酯树脂,得到的纳米丙烯酸酯复合树脂透明性好,纳米粒子与树脂的相容性非常好,制备的汽车罩光涂层材料为绿色环保型产品,具有优异的耐刮伤性、耐磨性、耐候性、附着力、冲击强度、环保性等,可用于汽车、摩托车、金属构件的外装饰保护及修补。 主要技术创新点: 本项目结合控制树脂的分子结构,采用原位聚合法制备具有无机纳米相的高固体分丙烯酸树脂,得到的高固体分纳米丙烯酸酯复合树脂的透明性好,纳米粒子与树脂的相容性非常好,不会因加入稀释剂、固化剂、助剂等影响纳米粒子在树脂中的稳定分散性,制备的涂层材料具有优异的耐刮伤性和耐候性。本项目曾获得上海市科技进步发明一等奖、教育部科技进步二等奖。 国内外研究情况: 随着我国工业快速发展,给涂料市场提供了巨大的发展空间,轿车生产迅速增长,国内汽车保有量与日俱增,我国汽车工业得到了空前的发展,据专家预测,今后我国涂料工业发展产品的重点将会转移到汽车涂料、工业涂料及防腐涂料。汽车涂料正朝着环保(高固体分化、水性化、粉末化等)、高性能化(高耐刮伤性、高光泽等)、智能化(自清洁性、自愈合性等)方向发展, 但目前国内汽车涂料的品种比较单一,好的轿车罩光涂层材料基本为国外产品。 效益预计分析: 46 汽车工业是国民经济的支柱产业,预计到2010年,全国汽车产量约为600万辆,其中轿车350万-400万辆,汽车保有量约4400万-5000万辆,轿车保有量约2000万辆,需用汽车涂料约30万吨,其中新车用涂料约22万吨,高性能汽车涂料的市场发展前景诱人,将会有巨大的商机。 专利情况: 本项目共申请中国发明专利5项,美国发明专利1项,已获得中国发明专利授权2项。 合作意向: 合作开发、技术转让。 47 具有火灾预警功能的智能电缆材料 项目概况: 火灾是造成人员伤害和财产损失的重大灾害之一,随着建筑物向高层发展,自动化技术的广泛应用,各种电器设施的增加,更增加了发生火灾的危险性。目前国内外比较传统的火灾自动报警系统装置一般采用点式电子感应式探测器,但报警温度固定,产品只能一次性使用,容易发生误报警,本项目采用纳米氧化物具有的优异热敏性能,采用固相力化学合成方法,开发出一种具有火灾预警功能的、非破坏性、可长期重复使用的智能型感温电缆复合材料,与监控器连接,可自动探测到沿其长度范围内任一点的高温,达到火灾感 o温报警的功效。配合监测电路可探测沿线范围内的任何火灾,报警温度在30-200C可控,既可用于火灾监测,也可用来监测仪器设备运行时的温度是否过高。 智能型感温电缆复合材料可克服点式探测器的不足,广泛应用于各种建筑物的室内室外、多雨雾风沙的露天环境、各种工业场所、易燃易爆的危险场合,以及其它为传统的电子式点型探测器所不能接受的恶劣安装环境,这种线型探测设备对于其它电子设备无法克服的使用环境大敌——污染、灰尘、潮湿、腐蚀等,都能应付自如。 主要技术创新点: 具有火灾预警功能的智能电缆材料采用纳米氧化物具有的优异热敏性能,自制热敏有机-无机复合粉体,采用固相力化学合成方法,开发的可恢复火灾报警智能电缆材料。当检测沿线任一点发生火灾或温度升高,智能电缆材料能自动感知温度变化,传送给温度报警器自动报警。电缆材料的使用温度范围在30-200?可调,并可重复使用,报警响应时间仅为7-10秒钟。开发的火灾预警智能电缆材料既可用来自动监测火灾,又可用来监测仪器设备运行时的温度过高情况。 国内外研究情况: 据有关报道统计,目前中国每天各类火灾大约有1800次,美国最多时每天达到5300次,英国为每天800次,火灾给人类带来的损失触目惊心,随着中国国际地位的提高,需要修建大量的大型建筑及配套的市政工程,防火安全无疑是需要解决的重要课题。国内的火灾报警产品主要为传统的电子感应式探测器,存在报警温度固定、不能在各种恶劣环境条件下使用、价格昂贵、施工及维修要求高等缺点。而线型感温电缆有数字式2芯破坏性报警电缆和模拟量式非破坏性报警电缆,目前国家重大工程建筑所使用的非破坏性线型感温电缆均为 48 国外进口,国内尚无关于具有火灾预警功能的纳米智能电缆材料的专利或产品报道。 效益预计分析: 具有火灾预警功能的智能电缆材料能重复使用和快速报警(10秒钟以内),报警温度不受环境影响,也不因使用时间的长短而变化,具有较强的抗干扰能力,产品成本低,适合应用于各种环境的的防火和过热保护,可以大幅度提高城市的整体火灾预警水平和防火功效,大大减少经济损失,具有十分可观的市场前景和经济效益。 专利情况: 本项目已申请3项中国发明专利。 合作意向: 合作开发、技术转让。 49 纳米改性水性聚氨酯涂层材料 项目概况: 本项目根据国内外的发展趋势,研究开发的一种结构可控纳米改性水性聚氨酯涂层材料。目前普遍采用的水性聚氨酯涂层材料是采用水分散型或水稀释性树脂,这类树脂固含量较低,丰满度、硬度、耐磨性、耐候性、初期强度等难于达到溶剂型涂料的涂膜效果,而纳米粒子由于具有一般微米粒子无可替代的优异性能,对提高聚合物树脂的传统性能(如耐老化性、耐刮伤性、耐磨性、耐光性)具有特殊效果,但一般的纳米粒子应用在树脂和涂料中是采用机械共混法或原位聚合法将无机纳米粒子分散在涂料或树脂中,这种方法制备的纳米树脂或涂料不能使纳米粒子均匀分散,容易引起相分离,对涂料或树脂的性能提高不大,本项目采用有机-无机杂化技术和分子组装技术,使部分纳米粒子在水性树脂的合成过程中原位组装在有机树脂主链上,部分纳米粒子作为交联点形成网状结构制备结构可控的纳米改性水性聚氨酯涂层材料。纳米改性水性聚氨酯涂层材料可以将无机纳米粒子的机械强度、硬度、耐磨性、热稳定性和聚氨酯聚合物的弹性及易加工等特点完美结合,提高涂层的综合性能。与传统的聚氨酯涂层材料相比,具有更好的机械性能,并能显著提高涂层的硬度、耐磨性、热稳定性、耐水性及耐刮伤性,可广泛应用于大型建筑、金属构件、塑料、家用电器、木器、石材等的表面保护及装饰。 主要技术创新点: 本项目提供一种低VOC、高性能、环保、安全的纳米改性水性聚氨酯涂层材料制备方法。采用有机-无机杂化技术和分子组装技术,使部分纳米粒子在水性树脂的合成过程中原位组装在有机树脂主链上,部分纳米粒子作为交联点形成网状结构,制备结构可控的纳米改性水性聚氨酯涂层材料。采用这种方法制备水性涂层材料,与传统聚氨酯涂层材料相比,具有更优异的物理化学性能,即可避免纳米粒子在有机树脂中的团聚,同时也可大大降低涂层材料的粘度,可以克服目前水性涂层材料固含量低的缺点,制备的涂层光泽高、硬度大、耐磨性好,具有极佳的施工性能,与常规水性聚氨酯涂层材料相比,硬度可以提高30-150%,达到H-4H,耐磨性可以提高20-70%,具有明显的紫外屏蔽效果,可广泛应用于大型建筑、金属构件、塑料、家用电器、木器、石材等的表面保护及装饰。 国内外研究情况: 50 目前市场上的聚氨酯涂层材料大多以溶剂型聚氨酯涂层材料为主,溶剂型聚氨酯涂层材料由于VOC含量高,对人体健康十分有害。水性涂层材料具有许多鲜明的特点和优点,不含或只含少量溶剂,无毒、环保、安全,具有广阔的市场前景,一些国内外专利也报道过一些水性树脂及涂料的制备方法,但与溶剂型涂层材料相比,由于成膜机理不同,水性涂层材料形成的涂膜不如溶剂型涂层材料致密,导致涂膜的缺陷和性能下降,此外,水分的挥发以及大气中的平衡也影响涂膜的性能,与相同或相似分子结构溶剂涂层材料相比,难以达到溶剂型涂层材料的性能。 效益预计分析: 据不完全统计,我国工业涂层材料的年需求量在170万吨左右,目前使用溶剂型涂层材料每年溶剂挥发量达80万吨,如果用水性涂层材料替代传统涂层材料用量1/3,将可节省资源浪费价值10亿元。预计未几年水性涂层材料年增长率可达50-70,,本项目具有十分可观的市场前景和经济效益。 专利情况: 本项目已申请3项中国发明专利。 合作意向: 合作开发、技术转让。 51 水性钢结构防腐涂料 项目概况: 金属腐蚀是世界上最大的浪费,每年大约占国民生产总值2%-3%的财富因腐蚀而化为灰烬,钢结构的腐蚀会大大缩短建筑物、钢铁构件的使用寿命。为取得好的防腐蚀效果,可根据不同的保护措施,其中涂层保护是经济易行、技术可靠的一种重要防腐蚀方法。为使涂层满足技术条件和使用环境的功能、延长钢结构的使用年限,必须提高涂料的品质,随着人们环保意识的日益强化,水性防腐涂料将逐步代替传统的溶剂型涂料。 有机无机杂化涂层材料兼具有机涂层材料和无机涂层材料的优点,具有优异的物化性能,热稳定性好,是目前涂层材料的发展方向之一。本项目采用有机无机纳米杂化技术,通过树脂分子设计,控制有机硅无机硅杂化树脂的制备条件,在树脂制备过程中加入反应性腐蚀抑制剂,开发的水性钢结构防腐涂层材料可与钢铁表面形成一层致密的保护膜,既能有效阻止空气中的氧进入金属表面,抑制金属的腐蚀,又能与金属表面的活性基团反应而键合,大大提高涂层在金属表面的附着力和耐蚀性。该涂料不含铬等重金属元素,安全、无毒、环保,具有优异的成膜性、耐腐蚀性、耐热性、化学稳定性、机械稳定性、耐氧化性、耐候性、绝缘性等,,是一种绿色环保型钢结构防腐保护涂料,可用于金属表面的保护及装饰,广泛应用于市政建设、体育场馆、宾馆饭店、工业场房、影剧院、候机楼、办公楼及高层建筑、地下工程、电厂、船舶、石油、化工、冶金等行业的金属结构及设备的防腐保护。 主要技术创新点: 本项目采用有机无机纳米杂化技术,在树脂制备过程中加入反应性腐蚀抑制剂,控制有机硅无机硅杂化树脂的制备条件,制备耐腐蚀性能优异的水性钢结构防腐涂料。涂层材料可与钢铁表面形成一层致密的保护膜,既能有效阻止空气中的氧进入金属表面,抑制金属的腐蚀,又能与金属表面的活性基团反应而键合,大大提高涂层在金属表面的附着力和耐蚀性,具有安全无毒、防腐、防蚀性能优异等特点,是一种绿色环保型钢结构防腐保护涂料,应用于金属表面的装饰与保护。 国内外研究情况: 我国的年腐蚀损失约5000亿元,占国内生产总值的6%左右。如果采取有效防腐措施,可降低25%-30%的损失,溶剂型防腐涂料防腐效果好,成膜时间短,但此类涂料中的有机溶 52 剂污染环境,水性防腐涂料以水为主要溶剂,不仅降低了成本,而且减少了环境污染,并能阻燃和易于运输储存,符合环保和节能的要求,成为防腐涂料的重要发展方向,在某些发达国家,水性防腐涂料(包括水溶性和水分散性涂料)产量已达到防腐涂料总产量的5%以上,全球每年水性防腐涂料的需求量以10%以上的速度递增,但目前的水性防腐涂料的防腐性能还达不到溶剂型防腐涂料的要求,大多用于防腐底漆或对防腐要求较低的金属保护,目前面临的根本问题是如何尽快提供高质量、高性能的水性防腐涂料。 效益预计分析: 据统计,2004年我国防腐涂料的市场规模仅次于建筑涂料而位居第二位,总产量达到近60万吨,销售额超过130亿人民币,估计到2010年,其产量将突破100万吨大关。在巨大的市场需求与大工程防腐的压力下,预计未来几年我国的水性防腐涂料将得到跨越发展,本项目具有十分可观的市场前景和经济效益。。 专利情况: 本项目已申请2项中国发明专利,其中1项已获得授权。 合作意向: 合作开发、技术转让。 53 水性防锈耐高温涂料 项目概况: 目前,人们对于耐高温涂料、防锈涂料及带锈防锈涂料的研究往往具有单一性,很少见到同时具有耐高温、带锈防锈功能的水性涂料,市面上的水性无机耐高温防锈涂料成膜性差,溶剂性防锈涂料则耐温性差。 本项目采用自制的水性耐高温树脂与耐高温颜料、防锈颜料及助剂,制备一种新的水性多功能带锈防锈耐高温涂料。这种涂料与现有的防锈带锈涂料或耐高温涂料相比,集水性化、耐高温、防锈、带锈涂刷为一体,涂料的稳定性好,施工方便,成膜性好,耐温性高,可耐400-600?高温,由于不含有机溶剂,符合环保要求,生产施工安全,不可燃,无毒性,无异味,涂刷后涂膜的防锈性能、耐溶剂性、附着力、冲击强度、硬度等均可达到国家规定指标。可以用于各种耐热设备如高温蒸汽管道、石油裂解装置、锅炉、烘箱及火炉、发动机外壳、烟囱、高温炉、热交换器、排气管及非耐热金属的外装饰,具有十分良好的应用前景。 主要技术创新点: 本项目采用自己合成的水性有机无机耐高温树脂和含特殊官能团的水性丙烯酸酯树脂复配,加入耐高温颜填料、防锈颜填料、助剂等制备多功能水性耐高温带锈防锈特种涂料,可带锈涂刷,涂料的稳定性好,可耐400~600?高温;涂刷后涂膜的防锈性能、耐溶剂性、附着力、冲击强度、硬度等均可达到国家规定指标。本项目曾获得上海市科技发明三等奖。 国内外研究情况: 全世界每年有占金属产量20%—40%的金属被腐蚀损耗,金属的锈蚀已成为严重的国际性问题,目前国内外使用的防锈涂料、耐高温防锈涂料及防锈带锈涂料大多数为溶剂型涂料,因此,在世界范围内,对水性耐高温涂料、水性防锈涂料及水性防锈带锈涂料的研究都是热点问题。然而,目前市面上很少见到同时具有耐高温、带锈防锈功能的水性涂料。 效益预计分析: 我国每年由于金属的锈蚀造成的经济损失至少在2800亿元以上,金属的锈蚀已成为一个严重的国际性问题,随着未来中国石油化工、能源工业、建筑业、汽车工业等领域的发展, 54 国内对耐高温防锈涂料的年需求量将会更大。成果可广泛应用于各种耐热设备如高温管道、高温装置、锅炉、烘箱及火炉、发动机外壳、烟囱、高温炉、热交换器、排气管及耐热金属设备等的外装饰,具有十分可观的市场前景和经济效益。 专利情况: 本项目已获得1项中国发明专利。 合作意向: 合作开发、技术转让。 55 功能玻璃制备技术 子项目1、反红外透明导电玻璃 技术指标:可见光(平均)透射率,80% 红外(10.6,m)反射率,80% 面电阻,20,/ 特 征:玻璃镀膜 用 途:可广泛用作冰柜玻璃、汽车窗玻璃、建筑玻璃 市场前景:由于我国尚未具备生产高质量民用反红外透明导电玻璃的能力,目前冰柜玻璃几乎全部依赖进口,汽车玻璃上的使用还是空白,因此该产品的投入生产具有良好的市场前景。 22效益分析:本项目设计年生产能力3万米,按销售价300元/米计算,年产值达900万元,年利润约300万元以上。 子项目2、蓝色汽车反光镜 技术指标:汽车反光镜正面镀硬质膜层 反射率(550nm)约60% 特 征:多层光学镀膜的设计与制备 用 途:用作最新一代的安全汽车反光镜 市场前景:汽车反光镜传统上一直采用真空镀铝高反射率(约90%)的银白色反光镜。最近,国外汽车工业推出了蓝色汽车反光镜,与银白色反光镜相比,它的优点是:蓝色,使驾驶员视觉得到改善;低反射率,避免了强光刺激,防止眩目,减少了由此而引起的交通事故。目前国内尚无企业生产高质量蓝色反光镜,本技术生产的蓝色反光镜质量完全可与国外样产品相媲美,但投资少、生产成本低,一旦投入市场可取的良好的经济效益。 效益分析:该项目年生产能力为20万片,按销售价15元/片计算,年产值为300万元,年利润可达100万元。 子项目3、离子镀彩色镜面不锈钢生产技术 基于离子镀彩色幕墙玻璃技术,复旦大学真空物理研究室成功地在镜面不锈钢上制备了金黄色、蓝色、绿色、青铜色、紫色、及七彩色等多种色彩的膜层。该彩色镜面不锈钢具有良好的表面硬度、耐腐蚀性能及耐摩擦性能。 56 效益分析:以每天二班16小时计,可生产1219mm,3048mm彩色镜面不锈钢32张,以0.8mm,1219mm,3048mm的SUS304----8K镜面板为例,市场价约在1000元左右,彩色镜面板价格为2300~3000元/张,每张毛利润可高达1000元以上。如以毛利润500元/张计,则年利润可达400万元。 子项目4、防雾、杀菌、自清洁薄膜的研究 最近,人们发现TiO光催化薄膜具有防雾、杀菌、自清洁功能。据称,使用该薄膜后,高2 层建筑外墙玻璃的污染可被雨水冲刷得干干净净,宾馆中巨大的枝型吊灯的装饰件及隧道中照明的灯泡等也可简单地用水冲洗干净,将从此不再为污染而烦恼。而浴室中处于蒸汽氛围中的镜子可始终清晰地映射出人物镜像, 医院手术室使用镀TiO薄膜瓷砖后将无需专门的消毒?,TiO光催化材料的应用已被22 称为一场“光清洁革命”。在日本以东京大学为首,包括TOTO等超过一千余家企业投入研究,TiO光催化薄膜业已成为国际上的一个研究热点。 2 复旦大学材料科学系真空物理研究室对TiO光催化薄膜的研究已经取得了阶段性成2 果,寻求具有远见的合作伙伴的投资,以期早日完成实验室研究,投向市场,分享由此带来的经济效益。 功能玻璃项目联系人:复旦大学材料系 杨锡良 电话:65642682 57 液晶离分子材料 国外情况:美国的Hoechst Celanese、Amoco Polymers、DuPont三个公司分别生产牌号为Vectra、Xydar和Zenite的LCP。日本的Polyplastics用Hoechst Celanese技术生产LCP。欧洲和中国尚不能生产LCP。 复旦大学的LCP开发计划:复旦大学与美国、芬兰的国际著名LCP专家合作研究,已拥有LCP的生产技术,5立升反应釜的中试已结束。现正在进行20立升反应釜的中试,拟于2002年2月结束。将进一步开发、生产LCP。第一期开发规模。25-50吨/年,100立升反应釜。第二期开发规模300-500吨/年。第三期开发规模1000吨/年。 性能:液晶高分子(LCP)是一种高性能材料,具有高流动性、高热变形温度、低线膨胀系数、制件尺寸精密稳定等极其优越的综合性能。没有一个高分子材料的综合性能可与之相比。 应用与市场:高热变形温度(HDT)的LCP是信息技术(IT)产业不可缺少、不可替代的先进材料,主要用作接插件、连接器件、各种插口、线圈骨架、封装材料、注射成型线路板、音响振动板、CD拾音器部件、影碟机部件,因此在电脑、手机、通讯设备、音响设备等领域有重要应用。此外,在汽车领域、光缆领域,相机部件、化学装置等也有重要应用。近年来,由于(IT)产业的迅速发展,LCP以供不应求。在我国LCP已有大量应用,主要从日本、美国进口。 投资条件:设备资金,第一期150-200万元,第二期400-500万元,第三期800-1000万元。第一期规模,厂房500-800平方米,配电100千瓦,人员15-20人。 经济效益:每吨LCP可获利润40000-60000元。两年内建成1000吨/年LCP装置,第二年实现销售LCP500吨,二年内可回收全部投资,并能获得可观的利润。 58 锂离子二次电池 锂离子二次电池技术的发展,经历了最初的圆柱型和方块型到目前普遍使用的超薄方块型液态锂离子电池,产品的研制与开发周期非常快,针对液态锂离子二次电池在使用过程中所存在的问题,以聚合物材料为代表的固态锂离子电池的研制与开发已成为未来锂离子二次电池主要的发展方向。世界上已有日本、美国、韩国完成了聚合物锂离子电池的研制与开发,达到了产品化的技术阶段。国内研究的单位较少,复旦大学材料系通过国家“七五”、“八五”和“九五”期间技术攻关项目的实施,和“九五”攻关项目资金上的资助,已经成功完成了液态锂离子二次电池从材料到生产的研究,并通过国家鉴定验收。聚合物锂离子二次电池已经达到实验室规模小试成功水平,基本具备了中试阶段的前期研究与开发能力。 锂离子电池用途主要是移动通讯电源、便携式电脑电源等,市场大、应用面广。 燃料电池 汽车动力用燃料电池从1995年开始,世界主要厂商把目标定在2003年进行运行测试,2004年达到实用化,2010年商品化。 中国是世界上能源消耗大国之一,同时也是世界上能源利用率较低、能源消耗产生污染较高的国家之一。减少能源污染这个问题已受到国家政府部门,包括上海市政府的重点关注,并采取不少措施来改善,例如在APEC会议期间不允许冒熏烟的大型公交车行驶等。燃料电池是氢气(或甲醇产生氢气)与氧气(空气)反应转换成能量的电源,对环境无污染、转化效率高,是汽车动力的首选环保型电源。 复旦大学材料系很早就关注燃料电池的研究动向,并组织研究人员调研攻关,这一课题有望成为上海市重点解决污染问题的关键技术。 59 高比能量、大功率、长寿命、低成本新型混合型水系锂离子电容器 项目概况 电化学电容器的主要问题是比能量较低,混合型电容器是提高电容器比能量的有效途径。混合型电容器一极采用电容器电极,如活性炭材料,另一极用电池材料,这样组成的不对称电容器的工作电压较高,另外电池电极的比容量远比活性炭材电极大,因此整体电容器的能量增大。例如俄罗斯1997年推出牵引型AC/Ni(OH)超电容器,该水系AC/Ni(OH)已开22始商品化。目前,上海奥威科技开发有限公司也已成功商业化这一体系,用于短距离的电动公交车。但AC/Ni(OH)采用Ni(OH)做正极材料,Ni(OH)倍率特性较差,影响电容器的比222 功率,因此电容器一般分为能量型和功率型两种,另外Ni(OH)成本价格较高。我们课题组2 发明了一种新型的水系“摇椅式”混合电容器 LiMnO/AC 体系。负极采用活性炭、正极采24 用尖晶石型锰酸锂(现在动力锂离子电池用正极材料)和LiSO水溶液电解质。电容器 24 (AC/LiMnO)其最大耐压为1.8 V,平均工作电压为1.3 V。具有高比能量、大功率、长寿命、24 低成本和高安全性的特点。从性能、成本和环境影响的综合面来分析,新型混合形水系锂离子电池/电容器的综合性能超过现有任何一种电容器,包括AC/Ni(OH)体系。 2 主要的技术创新点 在这种新型电容器的正极采用含有锂离子的嵌入化合物材料 (LiMnO,现在动力锂离24子电池用正极材料),负极采用高比表面的活性炭,电解液采用含锂离子、或者其他碱金属离子的混合物的水溶液。在充电过程中锂离子从电LiMnO中脱出,然后吸附在活性碳上,24 放电过程则相反。其充放电过程只涉及一种离子在两电极间的转移,工作原理类如于锂离子电池,因此也叫“摇椅式电容器”。充放电过程不同于现有电化学双层电容器和报道的混合型电化学超电容器在充电过程中涉及到电解质溶液的消耗,因此具有较高的比能量,并且有利于电容器固态化和半固态化。与现有的混合体系相比其具有以下优点: 1. 不存在电解液消耗的问题,具有更高的能量密度,并且有利于电容器固态化和半固态化。 2. 与层状的Ni(OH)相比,具有三维立体结构(尖晶石)的LiMnO具有更好的功率密度。224 同时LiMnO充电态为MnO, 体系稳定,自放电小。 242 3. LiMnO材料比Ni(OH) 便宜,降低了生产成本。 242 60 国内外研究情况 目前,比较成熟的混合体系只有:1997年推出牵引型AC/Ni(OH)超级电容器 和2001年2 美国Telcordia Technologies报道了有机电解质溶液系LiTiO/AC混合电容器。国内对超4512 级电容器已经进行了大量的研究,同时也有多家企业开始生产超级电容器。查新结果(近15年)表明我们所发明新型水系混合型超级电容器从未被报道过。现在只有复旦大学在研究开发。 效益预计分析 这种新型的超级电容器可部分取代电化学双层电容器和完全取代现有AC/Ni(OH)混合2型电容器。生产工艺基本与AC/Ni(OH)相同,由于采用低成本的锰酸锂,将大大降低生产2 成本,带来巨大的经济效益。另外可望作为燃料电池汽车的最合适的辅助电源,短距离电动汽车的动力电源,和与太阳能电池组成混合型贮能体系直接利用太阳光自然能源等。 专利情况 我们已检索国内外近15年的专利和文献。本项目提出的新型电池电容器,在国内外均未发现,是一种新型的贮能器件,现已申请中国专利CN. 200510025269.6, 和国际专利PCT/CN2006/000711。可望取得完全具有自主知识产权的基本专利 合作意向 1(出资申请包括美国、日本、韩国、俄罗斯、欧盟各国的国际专利(已提交国际PCT专利,有效期至2007年底); 2( 一次性技术转让; 3( 组建股份公司,共同研发、生产。 61 智能型海洋化学/生物毒物快速检测芯片分析系统研制 研究目标和主要内容: 将生物传感器技术和纳米技术相结合,研制能对海洋环境中三种以上化学/生物毒物进行灵敏、快速、现场检测的智能型海洋化学/生物毒物快速检测芯片分析系统。 主要创新成果: 1. 建立了能对海洋中若干种化学/生物毒物进行快速、灵敏、现场检测的海洋化学/生物毒物芯片分析系统。使用纳米溶胶-凝胶修饰的乙酰胆碱酯酶芯片传感器对甲胺磷的检测灵敏度达到1.0 ppb。基于有机磷农药对固定化的乙酰胆碱酯酶的抑制作用,研制了一种新型的用于检测有机磷农药的流动注射无介体安培生物传感器。检测三电极体系由丝网印刷法集成在芯片上,通过将乙酰胆碱酯酶包埋在AlO溶胶-凝胶基质中,不仅可以提高包埋的乙酰胆23 碱酯酶的稳定性,而且可以显著减低有机磷农药dichlorvos氧化时的过电位。结合流动注射系统(FIA),该传感器可以成功地应用于实际样品海水中的有机磷检测,且方法简单,所 -8需成本低。传感器在模拟海水中与dichlorvos作用15 min后,对其检测限可达1×10M。该传感器已经成功的应用于我国东海海水中有机磷的检测,其结果与GC-MS所得一致。此外,芯片对重金属铅离子的检测灵敏度达到1 ug/L,采用Differential Pulse Voltammetry在印制的三电极体系中测定了痕量铅离子浓度,已经成功的应用于海水等实际样品的检测。研制了8通道叉指微阵列电极芯片,制作了针对病毒抗原检测的阵列芯片免疫传感器,包括实现了芯片表面电化学聚合高分子膜并将能识别特定目标抗原的抗体修饰在微阵列电极表面,该传感器对于3种与肝病相关的抗原(HA,LN及IV-胶原)检测的灵敏度达到1 ng /mL, 即 <1 x 10-10 molL-1, 比合同提出的检测灵敏度提高1个数量级。 2、申请发明专利4项;发表12篇SCI论文, 其中包括影响因子为5.5的ANAL.CHEM.2篇。 62 集成电路设计、芯片制造、封装及相关材料的综合技术研究和开发 对于微电子产业而言,其本质是材料的再加工。现代微电子产业已深入到深亚微米层次,在不久的将来即将达到纳米量级。在这一材料的再加工过程中,原始材料的性能、电路设计水平和加工工艺水平等多种因素都将对产品的质量产生不可忽视的影响。因此,如何对材料、设计及工艺流程进行有效的监控,是保证微电子企业高效率政策正常运作的最重要的环节之一。目前,复旦大学国家微分析中心作为一个国家级综合性分析中心, 拥有大量一流测试仪器和多台高水平研究人员,形成了对于微电子产业全面支撑的能力,包括: 1( 集成电路版图、芯片制造、封装工艺的剖析和差错诊断; 2( 原材料(包括气体、液体、高纯度化学试剂和固体表面)质量监控及质量提高; 3( 芯片制造、封装新工艺的开发、工艺技术的提升和技术转移的监控; 4( 芯片制造、封装过程中的工艺监控和故障诊断; 利用这些技术,微分析中心与一些大型芯片制造企业、封装企业、原材料制造企业和芯片设计企业建立了多种形成的长期协作关系,为这些企业的日常生活、技术升级和专项研发提供了大量的技术服务,取得了许多技术成果。如果企业有涉及上述四个领域中的研发项目或其他要求,国家微分析中心愿意和相关企业商讨共同合作的各种可能。 在国家微分析中心已开发的众多的技术之中,在此特别提出两个项目,以期在产业界能得到更广泛的应用。 (一) 芯片综合剖析技术 依靠微分析中心的多种设备、技术,现在可以对各种芯片进行综合剖析,从而了解各种芯片的设计思路、配线方式、芯片制作工艺、芯片制作所用材料等全面信息。在此基础上,可以极大地加快新品开发的过程。目前,微分析中心的综合剖析能力已达到0.18m水平,可以满足国内各种芯片设计、生产的需要。 (二) 集成电路的改版与修正技术 按照传统的集成电路设计—生产流程,其程序为: ()()()()()()123456原始设计思路—电路设计—仿真模拟—掩膜制造—工程流片—芯片 ()7测试—(OK)—批量生产。 当芯片测试(6)出现问题时,就必须回到(2),进行新的电路设计,同时重复(2)—(3)—(4)—(5)—(6)的过程。每一个循环都需要大量的时间与金钱投入。由于现在的电路越来越复杂。已经很难一次设计成功,往往需要多次改变设计。因此,传统流程要求很长的设计—测试周期。利用微分析中心现有的改版、修正技术,可以在工程流片上进行线路的反复修正,每次修正之后马上进行新一轮测试,从而可以节省大量的时间与工程投入,显著缩短设计—测试周期,为企业提高生产效率、降低生产成本、及时满足客户需求做出贡献。 63 铁电存储器研究 1( 主要研究内容和水平 将铁电薄膜技术与集成电路工艺相结合制作铁电存储器(FeRAM)是新兴的边缘学科-集成铁电学中电引入瞩目的研究方向。 FeRAM具有不挥发性和抗辐射性,功耗低,写操作速度快,可比EEPROM高两个数量级,写操作次数高,可达100亿次,比EEPROM高数个数量级。FeRAM被认为是未来存储技术的主流,根据预测,今后若干年内可能取代EEPROM,甚至DRAM,SRAM而占据每年几百亿美元市场,将在非接触IC卡,移动电话,手提计算机,嵌入式微处理器,AIR BAG等方面得到广泛应用。这一技术有巨大的市场价值。同时体现了材料、技术和多种物理效应的集成,对它的研究同时有着重要的科学意义。 2000年SRAM市场为200M$,电路规模为16Kb-4Mb;低功耗SRAM市场为2.5B$,电路规模为256Kb-4Mb;EEPROM在不挥发存储器市场中已占有大部分分额,市场为1B$,电路规模为1Kb-1Mb。从目前的市场情况看,不挥发存储器的市场增长速度已高于DRAM和SRAM。应用需求主要在非接触IC卡、智能卡、移动电话、掌上电脑、手提计算机、嵌入式微处理器等领域。不挥发存储器最巨大的市场增长点在嵌入式存储器方面。嵌入式存储器阵列主要用于3个领域;非接触存储卡需要低密度(?16Kb)不挥发存储器(NVM),当今市场较小(?100,$),但具有巨大市场潜力。智能卡(,mart,ard)中需要中等密度到高密度(128Kb-1Mb)的NVM,目前市场规模为100M$,但增长极其快。嵌入式系统采用各种规模的,,,(——,,b)。估计市场为500M$-1B$,但在今后,年内增长极快。目前 ,市场上的较低容量(,,bit以下)的FeRAM的应用方向是为了取代同等容量的,PROM。 ,为此,其管脚设计和输入输出接口都采用现有的,PROM的规范,这样就可以做到在对现 ,有系统不作任何改动的情况下,直接取代,PROM。 由于FeRAM的显著优点以及巨大的市场需求,国际展开了激烈的研究竞争。目前在铁电存储器商业化中遇到的主要挑战是缺少低成本的与硅基CMOS工艺集成的技术,达不到批量生产的原因主要是材料和存储单元结构问题。具体表现在很多器件停留在发表论文阶段;与主流产品存在技术代的差距,目前只有,.35μm器件采用MLM工艺。单元尺寸不会 ,小于25,,,是最小线宽。构成阵列的效率较低,在25-30,范围内。 正因为以上原因,国际上对此领域展开了激烈的研发竞争,但是到目前为止,还没有针对以上瓶颈问题找到理想的整体解决方案,国内针对铁电存储技术的研究相对更加滞后,还没有铁电工艺生产线,但是存储器领域巨大的市场和当前激烈的研发竞争已引起了国内相当的重视。我们所在的研究小组是国内最早开展铁电存储技术研究的,从国际上铁电存储技术兴起不久便开始这一领域的研究,在一系列项目的资助下,将材料研究、器件制作和电路分析与设计有机结合起来,取得一批重要成果。我们的目标是针对目前国际上铁电存储技术研究中的关键问题,紧紧围绕应用需求提出有效的解决方案,制作出铁电存储器样管,并将这一技术推向应用,使我国在未来,至,年内在国际上这一领域激烈的市场竞争中占有一席之地。 在上面提到的材料瓶颈问题的解决上,我们拥有自主的知识产权。目前国际上铁电存储技术中采用的层状铋结构铁电薄膜的主要优点是抗疲劳特性好、漏电流比较小、无铅,但是热处理温度高和极化强度不够理想是主要的瓶颈。而我们所采用的技术在保留原有优点的前提下,可以做到成本低廉,热处理温度低,极化温度高。这给制作工艺兼容性问题的解决和存储单元结构难点的突破,我们建立了更接近真实的铁电电容工作情况的、基于数值的、可实现连续模拟的铁电电容模拟,并采用该模拟实现了2T-1C单元的研究中去,解决存储单元结构和工作模式问题。并为工艺兼容性问题提供有效的解决方案,制作出FeRAM样管。 64 组织工程心脏瓣膜支架材料的研制开发 心脏瓣膜病在我国是常见病和多发病,每年均有数十万患者等待手术。目前国内常用的瓣膜(机械瓣膜和生物瓣膜)多依赖进口,价格昂贵(约为15,000元人民币)。而且使用机械瓣膜者术后需要终身抗凝治疗,不仅血栓和栓塞的发生率高,也影响病人的生存质量。使用生物瓣者,多数病人需要再次手术,鉴于目前病人的经济条件,多数无法承受。因此,研制一种新型的瓣膜,并提高其生物相容性和耐久性,一直是材料学、细胞生物学和免疫学工作者所关心的问题。随着组织工程技术的发展,研究自体细胞化的心脏瓣膜开始成为国际上各种组织工程研究的新热点。其基本思想是:在体外分离、培养自体成纤维细胞和血管内皮细胞,并将其植入到具有一定形状的三维生物可降解的高分子多孔材料骨架内进行培养、扩增。当细胞增长到一定数量后,将其移植到动物或人体内进行修复和重建,在此过程中高分子骨架逐渐降解,自体细胞的重建不断完善,最终形成具有一定结构的自体组织,从而可以避免炎症、免疫等反应问题,有可能成为终身瓣膜,因此是一理想的人工合成组织器官。另外,在瓣膜研究的基础上也可将研制的生物可降解高分子材料扩展到血管以及其他重要器官如肝和肾的组织工程研究中。最近国际上由麻省理工学院与哈佛大学儿童医学院联合实验小组为代表的研究工作已在对羊的心脏瓣膜已表现出一定的功能性。国内在组织工程方面的研究刚刚起步,并因其具有潜在的重大产业化前景而将此研究列入国家十五重大攻关项目的计划中。 本课题组汇集了在高分子材料科学、分子生物学方面从事科研工作数十年的青年教师和博士、硕士研究生。我们已在复旦大学与上海医科大学合并之后的校首批融合基金的支持下开展了初步的工作。掌握了制备可降解高分子材料的多孔膜技术,以及血管内皮细胞及成纤维细胞的提取和培养技术。由于我们这一课题组能充分利用材料科学与分子生物学互动研究的优势,有明确的研究目标和方向,从而有效地提高了工作质量和效率。 因为目前此课题仍属于具有前瞻性的研究开发课题,与企业的合作可能尚有一定的距离,如果上海市有关政府部门能给予支持,无疑对此研究的开展及加速起重要的作用。 65 介入性扩张球囊导管 扩张球囊导管是国外80年代开发的医疗器械,主要用与心血管和消化道狭窄病人的非手术治疗。这种治疗技术使病人免除了手术之苦,治疗效果较好,患者术后恢复快,后遗症小。不仅简化了治疗过程,同时也减少了治疗费用。 除了心血管疾病外,扩张球囊导管在消化道狭窄等疾病如食道狭窄、贲门狭窄。直肠或肛门狭窄等的介入性治疗中也有大量应用。是一种需求量很大的医疗器材。 国内从90年代初开始球囊导管的研究和生产,但产品的质量较差,无法同进口产品竞争,因此,球囊导管的市场主要被进口产品所垄断。 复旦大学高分子科学系从92年开始,同上海新华医院小儿心血管科及上海医疗诊察仪器厂合作,开展扩张球囊导管的研制工作,于94年通过市科委鉴定。并于当年开始小批量试制,在新华医院试用,效果良好。当时,已形成直径为2-12mm的系列产品,产品质量达到临床使用要求。后因上海诊察仪器厂停产,至今没有再生产。96年,我们又同长征医院消化内科合作,研制胃扩张导管,研制出直径大于30mm的扩张球囊,由于找不到配套厂家进行组装,因此未形成产品。但该项成果在技术上是成熟的。 1( 经济效益或市场前景 扩张球囊导管是一项具有高 附加值的医疗产品。技术含量高,应用范围广,市场需求量大。凭借上海先进的技术水平,可以制备出高质量的球囊导管,与国外产品竞争。目前国外产品的价格在千元以上,而国产化的成本仅30元左右。效益是非常高的。如以年产5千支,每支售价400元计,年产值可达200万元。年利润在100万元以上。 2( 有否已与上海企业合作意向。或者希望进一步得到哪些支持 尚未同上海企业合作。如可能,希望能适当投资,对现有手工生产的工艺进行改造,以适应大批量生产的要求,使产品质量得以进一步提高。 66 光固体涂料、粘合剂的开发 近年来,国际上光固化涂料、粘合剂发展迅速,主要原因是该类技术具有能源利用率高,设备占地小,材料在固化时100%反应成膜,无溶剂挥发形成气孔等缺陷及污染环境的缺点,属绿色产品。同时该技术还具有固化速度快,生产效率高,产品固化时不需加热,尤其适合对不宜受热的材料等。 国内,随着经济的发展,对光固化产品的需求量也在逐年增加。但与市场不适应的情形是国内目前的研发生产部门极少,仅在浙江、江苏两省有规模不大的两三家小厂,上海尚无该类产品的生产厂家。绝大部分产品依赖进口。 光固化涂料、粘合剂的适用面很广。一般的民品中的批量生产的家具、地板表面用的高档涂料,印刷油墨、智能IC卡的生产中的粘结和封装(尤其是最近提出的防剖析IC卡的封装问题,更对提高该类产品性能提出了高要求),光学透镜,液晶显示池封装,光纤,等离子体光学零件及电子元器件封装以及航天、航空领域用的高性能的光固化涂料等等。 复旦大学高分子科学系李善君教授,长年来承担国家级科研攻关项目,如超大规模集成电路封装用环氧塑封料的研制(已转让生产),高性能高韧性封口胶的研制(已用于最新型战机的尾翼)等,并著有《高分子光化学》一书,对光固化产品领域有相当深厚的理论基础。近一年来应有关企业的要求对该领域产品作了部分的调研工作,认为,上海把瞄准世界一流大都市作为发展目标,应该也有可能在这一世界领先的绿色产品领域有所作为。并且该技术具有非常良好的发展前景,同时也能够取得良好的社会效益。 光固化产品以UV固化产品居多。目前国际上已有相当数量的产品可在可见光范围内使用,并不断扩展其适用的范围,如水溶性光固化材料等。光固化产品的基本组成是:可以进一步聚合的成膜材料,交联剂,光敏剂或光引发剂,热阻聚剂,粘度调节剂,分散剂等助剂组成。常用光固化体系的成膜材料为双酚A环氧树脂双丙烯酸酯,聚氨酯丙烯酸酯,不饱和聚酯等。近年来又开发出了含氟,含硅 等具有特种性能的新型单体。可以说该材料的发展方兴未艾。 67 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室 一 通信及信息安全 通信及信息安全是信息时代的两大热点问题。网络通信技术主要解决信息的传输问题,而信息安全主要解决可靠性和保密性等问题。 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室在网络通信及信息安全领域的有关芯片设计方面做了较长时间的探索和研究。目前主要研究领域包括以下几个方面: 1(千兆以太网芯片设计研究 研究内容包括10M、100M及千兆以太网Physceiver核心IP研究和系统芯片实现等。针对的物理媒介是双绞线(10/100/1000Base-T)或光纤(1.25/2.50GbpsSERDES)。以太网是目前计算机网络的主要构成方式,而以太网Transceiver是以太网网卡的核心元件,其实现技术包括模拟前端、数字信号处理以及MAC控制等,是高难度的高频、低电压、低功耗的数模混合信号集成电路。本实验室从1999年开始从事相关方面的研究及芯片设计,已掌握了一部分关键的IP技术。将来的目标是进一步深入研究,完全掌握其核心IP的设计技术(包括125MHz、8位高速折叠内插式模数转换器、125MHz、5位电流模式高速数模转换器、自适应数字均衡器、基带电平调整技术、高速线缆驱动器、远近端的串扰噪声消除技术、基带信号处理技术和针对0.25-0.18微米CMOS工艺的低电压数模混合信号电路的设计/验证方法等),争取在该领域达到国际工业界先进水平。 2(CMOS无线通讯芯片设计技术研究 研究目的:研究CMOS RF IC的设计方法并用与单片CMOS RF收发器的设计中。 主要研究内容: (1) 高频、大信号MOSFET RF整体模型研究射频电路设计中,MOSFET作为一种功能复杂的器件使用,需要考虑其敏感、细微的变化特征,尤其是其大信号高频动态特性在模拟中必须要得到如实的体现才能在电路仿真中正确地预估出电路性能。基于表面势的MOSFET模型能够满足RF电路对MOSFET模型的这种严格要求。 建模采用基于表面势的整体模型的方法。具体策略是从三个基本方程出发,通过合理的假设和严格的数学推导得到基于表面势的整体模型 (2) 基于模型的仿真算法研究这种模型是通过偏微分方程来描述晶体管的各个物理量之间的关系,当嵌入到具体电路时,既包含非线性偏微分方程,又包含常微分方程,因此,不但计算量相对较大,而且更困难的是存在严重的收敛性问题需要克服,为此,重点研究了基于表面势的MOSFET模型应用到实际电路时如何在保证精度的前提下降低计算量。具体采取的策略是:把实际电路抽象为由PDE和ODE两部分组成的耦合系统,并采用波形松弛法求解该系统。 (3) 无线通信系统芯片RF前端核心IP设计核心IP技术包括:CMOS RF前端设计、?-?A/D转换器技术、低电压/低功耗技术、片上电感技术等 3( Cable modem芯片的设计 主要研究基于Cable的宽带QAM/QPSK调制解调器物理层,FEC编译码器以及MAC层的实现。Cable modem是宽带通信的重要组成部分,是实现三网合一的有效方法之一,其核心技术的掌握,对设计具有自主知识产权的芯片具有重要意义。目前,本实验室已经基本解决了Cable通信芯片设计中的难点,下一步目标是进行更深层次的优化,并提出通信系统的VLSI实现方法学,从而改变国内的相对落后状态。 68 4( 密码算法芯片集成技术研究 本项目的重要内容是研究快速椭圆曲线签名算法(ECC)的芯片实现问题。椭圆曲线签名算法是目前最先进的一种签名算法,它与RSA相比,有非常大的优越性,如RSA签名算法由于计算量大、签名速度慢,限制了它在某些领域的应用(如用RSA算法实现身份识别卡或Smart卡是比较困难的),而ECC签名算法在一定程度上避免了这些弱点,其计算数据量小、运算速度快、灵活性好。制作专用的椭圆曲线加密签名芯片对于椭圆曲线的应用推广有非常积极的意义。 目前,我们采取的技术方案是主处理器+加密协处理器的方案,具有很强的编程性和灵活性,因此适合各种不同需求的应用。初步的应用领域包括银行支付密码系统、电子公章、网络密钥交换、身份认证等。短期内的市场份额将达到每年几百万片的规模。同时随着电子商务及计算机网络的进一步普及和发展,以及中国关于商业密码体制标准的制订(椭圆曲线密码体制正在进行专家论证,以便确定为国家标准),其市场份额将得到进一步扩大。 目前国内、外对于椭圆曲线的研究比较多,椭圆曲线公钥密码体制的研究已比较成熟,各种软件实现方案已纷纷出台,但国际上硬件实现的例子不多,特别是椭圆曲线的专用签名芯片还正处于研制阶段。特别的,我国相关部门有明确政策规定,相关的密码安全产品必须使用国内厂商制造的。因此,现阶段我们所开发的椭圆曲线签名芯片将填补国内相关领域空白,具有重大的使用价值。 二 HDTV所需的IP研究 研究目标:根据HDTV的系统结构,对所需的基本IP模块进行设计。 具体的技术内容包括: 1( 音视频压缩、解压缩技术。这是当前多媒体领域的核心技术之一,广泛应用与图象处理、 语音处理、图象通信等各种领域。本实验室自96年起重点研究了MPEG-2解码器的VLSI 实现方法、JPEG编解码器、MP3解码器的VLSI实现等,取得了较多的研究成果,已 发表论文多篇。下一步是进一步研究高性能图象、声音编码器的VLSI实现,如 JPEG2000、MPEG2MP@HL、AAC、AC3、MPEG-4。最终完全掌握数据压缩、解压缩 算法的VLSI实现技术,并尽可能使之产业化。 2( 调谐器。此为RF电路采用0.25微米CMOS工艺。目前正在研究中A/D变换器。设计 指标为33MHz,10位。采用流水线结构。已用0.35微米CMOS工艺完成流片。现正在 进行芯片测试。 3( QAM解调器。现正在进行设计,部分模块已用0.35微米CMOS工艺完成流片。现正在 进行芯片测试。 4( ECC解码器:现正在进行设计。 5( 视频D/A变换器。设计指标50MHz,10位。采用0.6 微米CMOS工艺,已流片成功。 6( 32位RISC控制器。正在设计中。 69 非接触IC卡专用电路研制 该项目研究的正是目前广泛应用于上海工交系统的“公交一卡通”的雏型。该项目首先由本实验室提出并首先在实验室完成FPGA的功能验证。 非接触IC卡(Contactless IC Card)又称感应IC卡。它的应用场合不言而喻极其广泛,其市场前景,经济效益,社会效益十分看好。 非接触IC卡与读卡机之间的通信协议遵守ISD-14443标准。该标准定义了两类通信接口;TypeA 和 TypeB,本项目采用TypeA 标准,其通信频率为13.56MHz。 非接触IC卡包括:天线回路,接受与发射模块,防冲突机制,三重认证,流密码加密与 22解密,EPROM存贮矩阵,EPROM读写控制,IC卡内部时序控制等主要模块。 复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室负责线路设计,仿真并用FPGA硬件验证。该项目于1998年12月在实验室用FPGA硬件仿真成功。成功地完成了卡与读卡机之间的数据读写操作及防冲突,三重认证,密码检测等功能的硬件验证。然后该成果移交上海华虹集成电路设计公司,由他们完成优化,提高等一系列工作并形成产品,即目前广泛应用的“公交一卡通”。并与2000年1月通过上海市科委验收。 静态图像处理专用芯片 本项目是以开发和生产静态图像处理为目标专用集成电路的项目。通过图像格式转换(如红,蓝,绿到宽度,色度转换)。白平衡,边缘增强和γ校正,能对图像进行各种各样的处理。同时电路还具有压缩、编码和打包功能,使图像数据适合储存和输运。在需要查阅和回收时,电路具有逆向处理全过程。 经过半年多努力,电路已经完成设计、仿真和版图综合,正准备流片。由于设计了寄存器参数控制,电路处理的像素可以根据用户的需要改变。在完成芯片设计的同时,本项目相关软件也已经完成开发和试用。 70 模拟集成电路版图自动生成工具 项目背景: 随着集成电路工艺技术的突飞猛进,人们对数模混合电路的需求越来越迫切。但是相对于已经成熟的数字集成电路自动化设计技术而言,模拟电路的自动化设计的发展还相当滞后。目前模拟电路的设计大多靠人工完成,据统计,在一块数字电路的面积占80%,模拟电路的面积占20%的数模混合的芯片上,模拟电路的设计所花费的设计代价占总设计代价的80%,模拟电路自动化设计工具的缺乏,日益成为当今数模混合系统研制和开发的瓶颈。在模拟电路设计中,版图设计是一项费时、费力、难以满足性能要求、易于出错的工作。但目前国际上尚没有成熟的可商用的研究模拟电路版图设计工具。 项目来源及工具特点: 在国家“九五”重点科技攻关和国家自然科学基金海外杰出青年合作研究基金的支持下,复旦大学微电子系ICCAD研究室对模拟电路版图自动生产方法和工具开发进行了多年研发,开发了“性能驱动的模拟电路自动布图工具”原型,其特点如下: 1( 根据用户输入的电路网表,进行电路自动划分。 2( 根据模拟电路对称、匹配结构和性能优化的单元版图自动生产。 3( 版图性能驱动的自动布局布线。 4( 单元和连线寄生参数提取,及布局布线迭代优化。 产业化前景: “性能驱动的模拟电路自动布图工具”已纳入代表我国集成电路计算机辅助设计最高水平的“熊猫2000系统”,于1999年在美国召开的IEEE设计自动化国际会议(DAC)作演示,得到国际专家好评。希望进一步获得产业界支持实现成果转化。 71 温湿度测控芯片的设计和它在空调器中的应用 目前的空调器仅对环境温度进行测量和控制,但人体对于环境的要求除了温度以外,湿度也是一个重要的参数。不同的地区,由于气候状况的差异,湿度的变化也很大,且不同的人对环境湿度的要求也不同,近年来国外先进的空调器已开始考虑加入湿度的监控。为了改善人们对生活质量提高的要求,改进空调器的性能,研制温度、湿度统一协调监控的空调器,不仅能提高空调器的技术档次,也是当前技术发展的必然趋势。 当前,国内市场的空调器年销售量已达数百万台,其所能控制的量只是温度、风暴、时间等,对湿度的测量和控制,还未见有产品应市。如果在空调器中加入湿度测量和控制,其需求量将是巨大的,每年数十万套的需求量将不成问题。这种空调器的应市,不仅有利于提高人民的生活质量,而且对加速我国空调器的产品升级,参与国际竞争,并在市场中占有一定份额都有着重大的实际意义。 此外,温湿度的测量和控制,不仅可用于空调器中,在冰箱中也有广泛的应用。当前的家电市场中,还未见有控制湿度的冰箱,如果能在冰箱中加入湿度控制,对保存鲜果蔬菜,将可防止其表面干燥,对提高保存的鲜果蔬菜的质量有很大的好处。在制药、仓储、化工、养殖等领域,凡是需要温湿度控制的场合,都可以使用这一电路进行测控,该产品的前景是美好的。 用传统的方法测量温度和湿度,不仅精度较差、测量麻烦,而且取得控制信号较困难。随着传感器技术及其工艺的发展和成熟,设计与传感器配套使用的集成电路,已是温湿度测量和控制领域中必须开展的工作。我们的芯片设计,已参加了上海市集成电路设计中心的PDC攻关项目,并已完成设计,经流片测试,已实现部分功能。列入本项目后,将改进芯片设计,提高其性能,在空调器的温湿度测控中获得实际应用,并以最快速度推向市场。 72 非接触式电子防伪系统设计及产业化 防伪市场概述 假冒伪劣商品对企业和消费者造成的损失无法估计。为保护企业和消费者利益,保证社会主义市场经济健康发展,国家和企业每年都要花费大量的人力和财力用于防伪打假。并制定了完善制度和法规打击假冒伪劣商品。据资料显示,全球防伪市场的年总值为2000亿美金,国内防伪市场年总值为500多亿人民币。 防伪技术概述 目前通常使用的防伪技术主要有:激光全息技术、荧光材料、水印低、荧光纤维、防伪油墨、完全线技术、双面对印技术、条形码技术、磁码防伪技术等。这些技术在一段时间内在一定程度上发挥了积极的防伪作用,但到目前为止上述防伪技术还没有一种技术不被别人仿冒的。究其原因,现有的防伪标签虽然制作工艺越来越先进,花费的代价越来越大,但无法保证防伪的准确性;对消费者来讲首先是不知道是什么样的技术,其次是对这样的技术的性能如何感到怀疑。因此开发成本低廉、简单实用、完全可靠的防伪技术是十分迫切的。 本系统的优点 根据以上分析,我们开发一种基于ASIC技术的防伪系统。系统采用非接触式的通讯方式,避免了接触式系统的易损坏,易污染,只有一个插接方向,插入费时等缺点,使用方便且速度快。同时在信道中传输的数据经过加密处理,保密性好。ASIC技术本身已经很成熟,使用CMOS工艺成本低廉,便于规模生产,且ASIC产品本身难以仿造,同时由于其内部使用EEPROM技术存储信息而难以通过解剖芯片获得每个标签的数字识别码,安全性能好,因此具有很高的可靠性,可以避免现有的防伪产品本身被仿造。本系统可广泛应用于商品防伪领域,如啤酒防伪,将防伪芯片置于瓶盖上,在打开瓶盖之前用检测器检测其真伪,瓶盖打开的同时防伪芯片被折断,无法再次使用,从而杜绝防伪芯片本身的冲重复使用,具有很好的市场前景。本系统的开发得到了复旦南华公司的支持与帮助。 本系统目前进展情况及下一步工作 应用ASIC技术,已经完成芯片的数字控制逻辑部分和加解密部分的电路设计,并且已经用集成电路芯片实现其防伪的功能。下一步的工作是设计并实现芯片与EEPROM的接口电路及芯片的射频通讯电路,用标准CMOS工艺实现电子防伪标签芯片和识别器芯片,利用Cadence等EDA软件完成电路的物理版图设计并流片,完成芯片的测试,实现设计的完整功能。 73 反射式液晶微型显示器的设计与研制 1( 立项依据: 反射式液晶微型显示器是在带CMOS SRAM的硅基板上制作的液晶器件,它分辨率高、体积小、重量轻、亮度高。用它作头戴式显示器,用于个人家庭影院、虚拟现实和微型电脑显示。IBM(日本子公司)和Olympus开发了此类产品;用它也可作前投和背投大屏幕显示,用于商品展示和家庭影院。美国Colorado Micro Display、Hana Microdisplay Technologies Inc.从事此类产品的研发和生产。上海广电和华显引进美国技术,开发大屏幕投影电视,随着这类产品国产化程度的提高,其核心部件——微型液晶显示器的国产化是必然的趋势,因而迫切需要解决其设计和研制技术,而且从美国的技术来看,提高其成品率和可靠性仍有许多需要研究的问题。 2( 目前我校的研究状态和水平 我校光科学与工程系长期从事液晶器件研制。1985年研制的向列相液晶光阀通过鉴定。1995年优秀地完成“863”任务,研制出全国第一个铁电液晶空间光调制器。铁电液晶显示器于1999年通过鉴定,评价为国内首创,接近国际先进水平。目前在铁电液晶器件研制上有二项专利,有关研究工作受到国际同行的关注,于1998年12月在印度召开的国际光学和光电子学会议上列为邀请报告。铁电液晶记忆性好、分辨率高,响应速度比向列相液晶快数百倍,美国Displaytech Inc.已用它开发了头戴式基于硅的彩色显示器,并且用一个铁电显示器代替三块红、绿、蓝向列相液晶显示器实现了大屏幕投影显示,如果铁电液晶材料价格能进一步下降,它应是微型显示器下一代产品。铁电液晶显示器的制作工艺是液晶工艺中最难的,它的厚度仅为1-2微米(反射式向列相液晶器件为3-5微米),该课题组在液晶层厚度精确控制,克服缺陷和获得优良记忆性方面开展了深入的研究,这些技术完全可以用于向列相液晶硅上器件的制作,因此他们有坚实的基础。 3( 市场前景: 目前上海市有二家企业引进技术研发大屏幕液晶投影电视,北京也开始研发,它的目标是1920×1280象素的数字高清晰度显示,除了用于大屏幕家庭影院之外。还可接电脑、VCD、DVD等视听设备,因此将有广阔市场前景,但它的核心部件——反射式液晶微型显示器目前仍依赖于进口,随着高清晰度大屏幕投影电视市场前景看好和我国电子工业的发展,研制这种大屏幕投影电视和相应硅基板的企业将会有所增加,例如华圆公司立项设计和加工反射式液晶微型显示器所使用的硅基板,因此在硅基板上制作液晶器件的工艺应当及时配套,我们提出该课题完全适应市场发展的需要,这样的液晶器件相应地也会有广阔市场。 4( 与上海企业合作意向或投资情况: 希望合作企业能供应(不管是否生产)相应的硅基板,并有120万人民币的资金投入,用来改进净化室,增添相应设备和材料。 74 基于网络的病毒防杀和快速反馈产品 主要内容: 基于网络的病毒防杀和快速反馈产品由防杀病毒管理中心、网络病毒检测器和客户端智能医生软件等构成。 整个系统针对网络环境下的病毒传播快、反复感染、很难同时清除的特点,在通常的网络防病毒的基础上,更注重对病毒传播过程的监控。通过网络病毒检测和智能监控,在对服务器和用户计算机本身进行保护的同时又对网络中的病毒传播途径进行有效控制,结合快速反馈机制,限制病毒在网络中的扩散,实现网络环境下的整体病毒防范。 该系统适用于各种网络环境下的病毒防范,尤其适合大中型企业网和ISP等。 , 网络病毒检测 旁路方式的网络病毒实时检测技术,可以在不影响网络性能和应用的情况下快速有效地检测出在网络传输的文件和电子函件中的病毒。 , 快速反馈机制 通过整个系统的协同工作,管理员只需在控制台上就可了解到整个网络中各客户端的工作状态,对于病毒感染、破坏和扩散规模能够及时掌握,并作出快速的应对。 , 高效的病毒诊杀 通过高效的查杀病毒引擎能够快速准确的查杀包括引导区病毒、文件病毒、宏病毒、e-mail病毒、特洛伊木马程序以及黑客程序等各类病毒。支持包括 zip,arj,rar,lha,lzh,tar,gz,tgz,arc,cab,bh等多种压缩文件格式,灵活的参数设置能够使用户根据自己的实际需要进行设置。 , 智能监控 通过智能监控能够对服务器和用户计算机上的各类文件操作进行实时监控,必要时候可即时关闭对文件的访问权限,阻止病毒传播和破坏。同时它还能够对网络进行实时监控,一旦发现有病毒入侵迹象时可以立即断开与网络的连接。 , 强大的集中管理功能 基于防杀病毒政策的集中管理模式,软件自动生机和安装管理,管理员不需人工操作每个客户端智能医生软件,通过管理员工具就可对系统进行日常的管理维护工作。 系统具备以下特点: 75 , 旁路方式网络病毒检测功能,不影响网络性能和应用,能够有效发现和抑制网络 中传播的病毒。 , 突发事件的快速反馈,协同式工作能在整个网络环境下防范病毒。 , 集中式管理,绝大多数的系统管理工作可以通过管理员工具完成。 , 自动升级管理,小量式升级方式,使得软件和查杀病毒引擎库的更新和管理变得 简单容易。 , 多种压缩文件格式支持,能够扫描绝大多数目前流行的压缩文件格式,能查找经 过任意多次压缩的染毒文件。 , 多线程并发式查杀病毒,能够极大地提高效率,充分利用系统资源。 , 全面支持包括Windows95/98/NT/2000/ME等在内的32位操作系统。 , 充分利用32位处理器特性,查杀病毒效率高,系统资源占用率低。 , 留有与复旦光华S.Audit审计系统的接口,构成全面的防护体系。 这个基于网络的病毒防杀和快速反馈产品,从新病毒的发现,到报警以及网络封 堵和控制,在一定程度上实现自动化。它能够大大缩短发现病毒,控制病毒和杀 灭病毒的周期,减少病毒带来的损失。产品还提供报警,预警,汇总,统计等管 理功能,使得管理人员能够对自己网络的病毒感染和发作情况有宏观的了解,以 辅助决策。 所需投入经费80万元。 76 企业网上培训综合平台 主要内容: 本系统是一套基于互连网的、开放式的教育平台。平台集授课、学习、辅助教学管理、课件开发及发布于一体,网上教学平台及课件开发平台无缝结合,方便制作网络教学课件,课后练习及测试,方便快捷地发布到网上培训平台上。系统用户界面友好,安装维护方便。全智能自动安装,自动完成网络配置、数据库结构等复杂的安装过程,无需专业人员安装维护。系统能支撑大量的开发用户,适合在企业内部网及公网上提供对内或对外的培训服务。 本系统功能完善,中小企业或者中小学可以在很少的投入情况下快速架设性能稳定、功能强大的网络培训教育平台,迅速提高自身员工或学员的业务素质。根据企业或学校的规模和要求,我们的系统可以使用NT平台或Sun Saliras平台,具有非常好的可扩展性和伸缩性。 系统采用先进的XML技术,将网上培训课件的组织、管理、发布和网络上的学习、管理无缝的结合在一起,同时,系统提供功能强劲、体系完善的培训课件开发平台,包括课件结构设计工具,基于网页课件开发工具,同步媒体支持工具,测试编辑工具等。其中课件结构设计工具负责课件的框架构造,启动各媒体设计工具,课件合并、导入和导出。基于网页课件编辑工具负责开发HTML课件,提供丰富的编辑功能,例如插入图片、表格、公式等等。同步媒体设计工具提供对音视频文件与培训人员教材同步的功能,支持RealMedia以及MPEG4等流式媒体技术。练习测试设计工具负责完成培训相关的测试题目的制作。所有工具采用所见即所得的制作方式,将繁复的课件制作、编辑、试题开发、课件上传、课件下载以及客户验证等功能集于一身,极大程度上简化了网络培训中课件制作人员的技术要求和劳动强度。由于采用开发的标准技术XML来组织课件资料,容易形成统一的标准,可以最大程度的保护用户的投资。 本系统采用先进的XML技术,将网上培训课件的组织,管理,发布和网络上的学习、管理无缝的结合在一起,使中小企业或者中小学可以在很少的投入情况下快速架设性能稳定、功能强大的网络培训教育平台,迅速提高自身员工或学员的业务素质。同时,系统提供功能强劲、体系完善的培训课件开发平台,所见即所得的制作方式,将繁复的课件制作、编辑、试题开发、课件上传、课件下载以及客户验证等功能集于一身,极大程度上简化了网络培训中课件制作人员的技术要求和劳动强度。总之,本系统平台为网上培训和教育提供了最有效最完善的支持~ 所需投入经费80万元。 77 企业内部控制智能测评系统 项目简介: “企业内部控制智能测评系统”是一套将专家经验标准化、智能化的软件系统,具有内部控制诊断分析、预警、提供内控制度模版、辅助设计内控制度、记录和跟踪内部控制是否有效执行等功能,该系统属于国内首创,目前在国内外还没有类似功能的软件产品。 该项目成果由复旦大学管理学院财务金融系主任李若山教授领衔指导,李若山教授是新中国第一位审计学博士,长期专注于内部控制领域研究,担任多家上市公司独立董事,已在国内外杂志上发表论文200多篇,并为20多家企事业单位、政府机关提供过内部控制咨询服务。正是依靠深厚的理论基础和丰富的实务经验,李若山教授带领研发团队开发出适合中国企业的内部控制智能测评系统。 2002年美国出台SOX法案(萨班斯),对所有在美上市公司的内部控制提出了很多强制性的要求。2006年,中国上海证券交易所和深圳证券交易所先后出台了《上市公司内部控制指引》,被成为中国版的SOX法案,要求上市公司建立并完善内部控制制度,2006年被业界成为“内控年”。除了监管法规对上市公司内部控制提出了强制要求外,很多企业从自身经营管理来说,亦有迫切改进内部控制的内在动机。目前我国企业内部控制方面人才比较匮乏,“企业内部控制测评系统”将为我国企业内部控制和风险管理的完善提供有力指导,具有极大的应有价值,预期能取得良好的社会效益和经济效益。该系统的主要目标客户包括上市和拟上市公司商业银行、民营和国有企业、会计师事务所、咨询公司、政府部门(如国资委、证监会)等。 截止2006年10月,该系统的第一阶段研发已基本完成,预计在2006年12月进入投放市场运用, 主要技术创新点 专业创造价值,本产品最大创新就是将专家经验转化为智能化的软件系统,从而能大范围推广运用,满足我国企业对内部控制的极大需求它从企业典型业务循环出发,使用者不需要掌握复杂的内部控制理论,只需按照系统提示,回答针对企业现状的若干问题,计算机即可通过复杂的模型设计和数十万次的逻辑判断,自动生成企业内部控制状况的诊断分析结果,并形成简明易懂的分析结论。它主要具有以下功能: (1)内部控制智能诊断和分析功能。系统在总结大量企业内部控制基础上,通过企业 78 对组织结构、职责分工和业务流程若干问题的回答,即可通过全面诊断企业内部控制完善程度,让企业领导和管理人员能一目了然地知道企业内部控制强弱,明确指出企业“风险点”所在,并开出对症治疗的“药方”。 (2)内部控制预警功能。通过大量逻辑判断的组合,系统识别企业重大内部缺陷,让管理人员及早采取应对措施。 (3)绘制企业流程图。系统可根据企业的业务描述,自动生成流程图,该流程图可作为内部控制制度的一部分,大大方便了企业的工作。对审计人员和咨询人员,可以通过绘制流程图,了解企业业务概况,发现企业内部控制薄弱环节。 (4)辅助企业设计和完善内部控制。根据企业所在行业、规模和组织结构等特征,系统可相应提供一整套标准的内部控制制度,企业只需稍做修改,就形成了完整的一套制度、表格和流程,而不需企业投入很多时间和精力,大大节省了企业成本,并有良好效果。 (5)记录和跟踪企业内部控制是否有效执行。内部控制的执行难是很多企业面临的问题,通过该系统,能及时将企业关键控制点执行进行记录和跟踪,保障企业内部控制得到贯彻执行。 国内外研究情况 内部控制的发展过程中,大致经历了内部牵制、内部控制制度、内部控制结构、内部控制整体框架和风险管理整体框架等几个不同的阶段,目前国外运用最为广泛的就是美国coso委员会提出的企业内部控制整体框架和企业风险管理整体框架。我国内部控制的研究起步较晚,目前还没有成熟的内部控制标准,2006年我国财政部成立了中国企业内部控制标准委员会,正在探讨制定适合中国企业的内部控制标准。“企业内部控制智能测评系统”是结合国内外最新内部控制理论成果和中国企业特点、拥有自主核心知识产权的一项科研成果。 效益预计分析 该系统适用于各种类型企业,如能大规模推广使用,预计能带来上亿元的经济效益和良好的社会效益。 专利情况 已向国家递交专利申请,专利正在办理中。 合作意向:与软件企业、软件科研企业合作,优势互补,共同推广。 79 光通信带通滤波片的研制 互联网和多媒体通信的快速、全球化发展加快了光通信网络的增长速度。波分复用技术(WDM)和密集波分复用技术(DWDM)的发展,以及光纤到户(FTTH)的设想和实施进一步增大了光通信网络的服务容器和灵活性。其中,无论是国际还是国内,实现最后一公里用户的城域接入网将具有巨大的产业市场,仅美国每年就有20亿美元的市场,至2005年,预期以50%年速度增长。其中,应用的关键器件是带宽为50—400Ghz复用和解复用器件。以多层介质膜为关键结构主要工作于100-400GHz区的滤波片,具有工艺成熟、性能稳定,温度特性好,通道隔离可靠,可调谐频带宽的特点,因而获得了广泛的应用。但这类关键的光子器件,因受到基础设备条件的限制,目前我国还不能生产,现在应用的器件都依赖进口。而复旦大学长期从事光学和光谱学研究的小组,已在原理和产品的设计上掌握了这类器件的关键工艺参数。因此,只需具有必要的设备条件,就能在较快的时间内研制出这类高质量的新型光通信器件,并形成批量生产能力。这不仅将填补国内空白,迅速满足我国现在和未来光通信市场的巨大需求,而且可供出口,参与国际市场的激烈竞争,赢得丰厚的利润。从此作为关键技术的突破口,在积累技术经验的基础上,将进一步发展其他一系列光子器件,将显著促进我国信息领域光通信高科技市场的发展。 本研究项目将参照目前国际上商用滤波片的标准,设计出可供工业应用的同类器件的结构参数。即中心波长位于1.3-1.5μm范围内的任意位置的窄带及宽带滤波片。其中窄带的半宽度为1.0nm,通常内峰值的光强透过率大于90%,且通常具有较好的矩形度,该滤波片 00在0-100C温度范围内温度稳定性达到0.0023-0.0078nm/C,且存在湿度引起的波长漂移,对于具体的工艺,将采用SIO或BK7作为衬底材料,根据所选择的膜系结构设计出相应的2 样品结构参数。其中将确保样品衬底具有优良的光学平面质量、清洁度和平行度。在制备过程中,需对每一层膜的厚度作精确监视和控制,并对研制结果进行严格的分析。其中,高灵敏的器件检测设备也是关键因素。具体的研究思路和实验方法包括:膜系设计=,基片抛光清洗=,渡膜=,性能测试=,合格产品。 通过网络参数,目前国外大约有Corning、Lucent、JDS和E-tek等几家公司生产经销滤波片业务。经过实地调研,目前在国内还没有任何中国人自己的厂家具有生产工作于光通信波段的滤波片的能力,国内包括武汉邮科院、中兴通讯、华为、大唐等国内著名通信领域企业所需滤波片产品均依赖进口。因此,本项目将填补国内空白,可从根本上改变国内此项 80 高科技产品长期依赖进口的局面,具有创新性;如果能形成批量生产能力,将不仅迅速满足我国现在和未来光通信市场的巨大需求,而且可供出口,参与国际市场的激烈竞争,可望获得可观的经济利益。 81 82
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