北京大学关于推荐2014年度“中国高等学校十大科技进展”候选项目的公示
我单位下列项目申报推荐2014年度中国高等学校十大科技进展，特进行公示。公示期：2014年10月29日至2014年11月4日，公示期内如对公示内容有异议，请您向北京大学科研部反映。联系人及联系电话：张铭侯荣菊 62751439
北京大学科研部
2014年10月29日
附:公示内容
（1）项目名称：人类卵母细胞成熟及胚胎早期发育机制与遗传分析
候选单位：北京大学
主持人：乔杰；主要完成人：谢晓亮；汤富酬
项目简介（不超500字）：
立项依据：人类卵母细胞成熟及胚胎发育是一个复杂而微妙的生物学过程，严密接受遗传学，表观遗传学以及基因表达的精确调控，然而受人类早期胚胎标本的特殊性及来源限制，人类对自身胚胎的认识及发育机制的了解极其有限，课题组针对人类卵母细胞成熟及早期胚胎发育的分子机制进行了系统的研究。
主要创新点：1）初步揭示了人类配子发生、胚胎早期发育过程中的分子机制，对胚胎早期发育过程甲基化变化进行系统研究，解析了人类早期胚胎的DNA甲基化调控网络，对于人类认识自身早期胚胎发育过程中表观遗传调控机制、辅助生殖技术的安全性评估与改善，以及临床上疑难病例的诊治均具有非常重要的意义；2）完成健康女性单个卵母细胞的全基因组测序，解析卵母细胞减数分裂染色体重组特征及规律，直接为临床上遗传病的诊断提供了重要的依据及技术平台；3）在单基因、单位点突变遗传性疾病的胚胎检测上实现突破，已在临床上实验性应用，并有健康的孩子出生。
标志性成果：以上研究成果发表在Nature（2014.7），Cell（2013.12）杂志，得到国内外同行的广泛关注及引用，Nature，Nature Methods等杂志及BBC、新闻联播等媒体都给与了高度评价，并已将基础研究成果转化为临床应用。
（2）项目名称：单壁碳纳米管的手性可控合成
候选单位：北京大学
项目负责人：李彦
项目简介：单壁碳纳米管具有依赖于其手性结构的优异的电学、光学、机械等性质，因此结构可控合成是碳纳米管研究和应用的基础和关键，同时也是二十年来国际学术界面临的难题。基于在该领域12年的研究积累，尤其是在碳纳米管生长催化剂方面深入系统的探索，北京大学李彦课题组提出了一种以具有固定结构的催化剂来调控生成的单壁碳纳米管结构的方案，发展了一类新型钨基合金催化剂，高熔点及独特的晶体结构确保了这类催化剂能够在碳纳米管生长过程中作为高选择性的结构模板，从而实现了单一手性单壁碳纳米管的选择性生长。论文发表于2014年6月26日出版的Nature杂志。国内外众多学术期刊和新闻媒体对该成果进行了报道，认为该成果为实现单壁碳纳米管合成领域的终极目标奠定了基础，是里程碑式的工作。
（3）项目名称：网构软件理论、方法与技术
候选单位：北京大学、南京大学
负责人：梅宏
（4）项目名称：单个纳米颗粒光学检测新原理研究
申报单位：北京大学、浙江大学
主 持 人：龚旗煌
项目简介：
纳米尺度颗粒的快速检测在环境监测、恶性肿瘤早期筛查和国土安全方面具有十分重要的意义。近年来，基于微纳光学物理的传感技术具有无标记和抗电磁干扰等优势，为上述应用提供了新的机遇，然而其在实时探测和超高灵敏度方面仍面临挑战。为此，急需发展新型光学传感原理，突破传统检测极限，获得单个纳米级颗粒检测能力。要实现单纳米颗粒的光学检测，核心是增强光与待测颗粒的相互作用，而高品质光学微腔和微纳光纤是两种重要手段。项目在建设国内首个芯片上固态光学微腔实验研究平台并提升我国在微腔光子学领域研究能力的基础上，获得了超低阈值微腔拉曼激光，并在国际上首次提出并实现微腔拉曼激光模式劈裂来检测纳米颗粒，检测极限达到单个20纳米尺度颗粒，处于国际领先水平。项目还研制出纳米光纤阵列传感器，可对单个百纳米尺度的颗粒进行快速传感，并测量其尺寸。结合这两种新的传感原理和技术，将使得微纳光学传感的检测极限推进到单分子水平，并兼具实时便捷等优势。该项研究工作不但有力推动了微纳光学传感的基础研究，而且朝着实用迈进了关键一步。研究工作分别发表在PNAS和Adv. Mater.刊物并被Phys.org和Materials Views等国际科技媒体专题图文报道，并引起了大众媒体的关注。
（5）项目名称：热带生态系统碳源汇功能对气候变化的响应机制研究
申报单位：北京大学
负 责 人：朴世龙
项目简介：地球系统模型模拟研究认为，未来气候变化将会对热带地区生态系统碳汇功能产生负面影响，并进一步导致大气CO2浓度上升以及全球气候变暖。这一碳循环和气候变化之间的正反馈过程被认为是陆地生态系统对未来气候变化影响的最主要因素之一，吸引了许多全球变化研究者的关注。然而，由于缺乏长期观测数据的印证，目前关于热带生态系统碳循环对气候变化的响应及其机制的认识存在很大的不确定性。为了解答这一问题，课题组利用美国夏威夷Mauna Loa和南极South Pole观测站自上世纪50年代末以来的CO2观测数据和气候观测数据探讨了热带地区碳循环年际变化及其与气候之间的关系。研究发现，热带地区生态系统碳汇功能随着温度上升显著降低，其敏感性在过去50年增加了近一倍，阐明了热带地区碳循环发生状态突变，与热带地区水分条件下降有关。尽管热带地区生态系统碳汇年际变化主要受温度的影响，而与降水的关系并不显著，但碳汇对温度变化的敏感程度主要受降水的调节。这一成果纠正了早期在Nature和PNAS上发表的《热带地区碳源汇功能对降水关系不密切的》的结论，为准确估算生态系统碳循环和气候变化之间反馈提供了一个重要的理论基础。该研究的部分结果已于2014年2月发表在Nature杂志，得到了国内外同行的高度评价。
