摘要：脑肿瘤是最致命的疾病之一,由于缺乏有效的诊断和治疗手段导致其预后差、复发率高,患者5年生存率低。因此,许多研究人员致力于开发非侵入性高分辨率成像技术以获得脑肿瘤的解剖结构和信息,实现精准的早期诊断,并开发新型高效的治疗方式,以及诊断、治疗一体化的新范式。稀土纳米材料(Rare earth-based nanoparticles,RENPs)因其独有的优势被广泛应用于疾病诊断、药物输送、肿瘤治疗和生物成像等领域。RENPs具有独特的光学、磁学特性和高X射线吸收能力,可通过荧光成像、磁共振成像和计算机断层扫描成像对脑肿瘤进行高分辨率成像。RENPs的发射光可调谐,特别是其近红外第二生物学窗口(Second near-infrared,NIR-Ⅱ,1000~1700 nm)的发射具有较强的组织穿透性,低的背景荧光干扰,适合用于荧光成像探针及光响应性治疗的光刺激。重要的是,RENPs还具有优异的生物相容性以及表面易功能化等特点,可与抗体、肽和药物等生物大分子结合,以增强穿越血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的能力,有利于靶向治疗和高对比度成像。因此,本综述重点介绍了RENPs在脑肿瘤成像和治疗领域的设计策略和应用,最后探讨了RENPs在肿瘤诊疗领域现有的挑战并对其未来的发展进行了展望。

摘要：具有高的离子电导率和碱性稳定性的碱性阴离子交换膜(AEMs)是制备碱性燃料电池的关键.通过合理的分子设计,选用全烷烃基聚降冰片烯嵌段共聚物作为AEMs的主链,可有效避免AEMs在强碱条件下的降解.同时在侧链中引入亲水性含氟苯基季铵盐作为离子导电基元,疏水性三乙基硅基团作为非导电基元,利用二者之间的亲疏水作用,在薄膜中形成可供OH-迁移的离子通道,有助于提高AEMs的电导率.通过调节含氟苯基季铵盐中氟原子的数目,可以调节离子通道的大小,从而实现对薄膜电导率的调控.另外,为了实现AEMs的损伤可视化监测,将具有聚集诱导发光作用的四苯乙烯基二降冰片烯酰亚胺作为交联单体引入聚合物中,通过烯烃的复分解反应,开环聚合制备得到单离子AEMs.聚合物表现出优异的热稳定性(5%热失重温度T_(d)>250℃),力学性能(σ_(b)=36.56 MPa,δ=16.92%)和耐碱性能(在6 mol/L NaOH溶液中浸泡7天后,电导率仅下降3.3%).通过扫描电子显微镜可观测到微相分离形成的离子通道,与已报道的单离子AEMs相比,表现出较高的离子电导率(80℃,24 mS/cm).在365 nm光照下,薄膜发出均匀的绿色荧光,损伤处则无荧光,实现了AEMs的可视化检测.

摘要：随着工业4.0时代的到来,神经网络在实现整个工业系统自动化的各个环节获得了广泛的应用。然而大规模神经网络往往消耗了大量的存储、内存带宽和计算资源,在计算受限的工业场景中很难高效利用,相比之下,轻量级网络具有更加广泛的应用前景。知识蒸馏提取一个大规模高性能教师网络的知识来指导一个轻量化低性能学生网络的训练,在提升轻量级网络性能方面已获得成功验证。但是,现有的知识蒸馏方法均采用传统的训练数据输入策略,即将训练数据集打乱后随机采样小批量的数据序列,从而将知识从教师网络迁移给学生网络,没有考虑样本输入顺序对学生网络学习知识产生的影响。针对该问题,提出将课程学习范式引入知识蒸馏场景,模拟现实教学场景,使学生网络学习知识遵循先易后难的顺序,即在知识蒸馏过程中,样本输入采用先易后难的策略,其中样本的难度由教师网络和学生网络协作判断,以综合教师网络的经验优势和学习网络的需求特点,达到最合理的课程设计。实验在CIFAR数据集上进行了验证,在多种网络结构下均能大幅提升传统知识蒸馏基线方法的准确率,而且提出的课程学习范式还可以应用于其他主流知识蒸馏方法,进一步提升其性能。另外,消融实验也说明了教师网络和学生网络协作相比单独采用教师网络或学生网络进行难度判断有明显的优势。通过研究验证了将课程学习范式引入知识蒸馏场景的有效性,并提出了切实有效且能广泛应用的算法,为知识蒸馏方法的研究提供了一种新的探索路径。

摘要：采用偏最小二乘(PLS)结合人工神经网络(ANN)算法解析Norvasc(络活喜)药片的近红外(NIR)漫反射光谱,实现了对其中有效成分苯磺酸氨氯地平的非破坏定量测定.设计了最佳的PLS-ANN模型,分别讨论了最佳波长范围、导数光谱及输入层和隐含层节点数对预测结果的影响.以HPLC法的测定结果作标准,苯磺酸氨氯地平浓度预测值的相对误差RE<3.5%,该方法可用于Norvasc药品实际生产中的质量控制.

摘要：光催化降解是一种非常生态友好的技术,为许多有机污染物降解的提供了新的处理途径。针对尾矿、尾矿废水有机药剂残留难以处理的瓶颈问题,设计了二氧化钛/活性炭光催化剂降解乙黄药的综合性实验,内容包括二氧化钛/活性炭光催化剂的制备和表征、乙黄药浓度的测定、光催化降解实验和复合光催化剂的回收利用。实验结果表明,活性炭可以很好地负载二氧化钛,二氧化钛/活性炭光催化剂的最佳煅烧温度为500℃,活性炭最佳掺杂比为20%。该实验涉及物理化学、材料化学、仪器分析等课程知识,有助于锻炼学生的实验操作能力、培养学生创造性思维。

摘要：高分子科学和超分子化学的相互作用产生了多种多样的聚合物超分子体系,其可能具有丰富的超分子结构,并由此带来特殊的性质与功能.我国许多高校和科研院所自20世纪80年代开始从事聚合物超分子体系的研究,并在高分子自组装、超分子聚合以及功能超分子体系等研究方面取得了一系列重要创新成果.由于篇幅有限,此综述只选择介绍了几个代表性的研究实例,展示了如何从分子设计出发,发展和建立自组装的方法,将结构构筑与功能组装结合,构建多种多样的聚合物超分子体系的思想和成果.

摘要：自噬是真核细胞降解蛋白质的重要途径之一,在细胞的更新代谢中起重要作用.肿瘤细胞借助高水平的细胞自噬能够阻断细胞凋亡途径,降低化疗药物的抗肿瘤效果.本文通过设计编码有核酸适配体序列(Aptamer)和DNA酶序列(DNAzyme)的多功能DNA纳米花,利用DNA序列可负载化疗药物阿霉素(Dox)的特性,实现了对肿瘤细胞特异靶向的药物递送,并高效沉默肿瘤细胞的自噬相关基因ATG5,达到增敏抗肿瘤化疗的效果.通过RT-PCR实验验证合成的DNA纳米花可以有效剪切肿瘤细胞中自噬相关基因ATG5的mRNA;并通过DNA纳米花的细胞毒性和细胞凋亡实验研究了其对肿瘤细胞系MCF-7的靶向治疗作用,结果显示该多功能DNA纳米花在增敏抗肿瘤化疗方面具有明显优势.

摘要：作为化学领域的一门新兴二级学科,化学生物学已经成为具有举足轻重作用的交叉研究领域,是推动未来生命和化学学科发展的重要动力。近年来,我国的化学生物学研究正在以前所未有的速度蓬勃发展,在基础建设、人才培养、研究经费支持等方面都有了长足的进步。尤其是以国家自然科学基金委"基于化学小分子探针的信号转导过程研究"重大研究计划为依托,我国的化学生物学工作者以小分子探针为工具,充分发挥化学与生命科学等多学科综合交叉的优势,对细胞信号转导中的重要分子事件和机理进行了深入的探索,在一些前沿方向上取得了突出的成绩,相关研究结果多次发表在顶级的国际期刊上。本文对近两年来我国化学生物学领域取得的突出进展加以归纳和介绍:(1)基于小分子化合物及探针的研究。利用有机化学手段,通过设计合成一系列多样化的小分子化合物,以这些探针为工具深入开展了细胞生理、病理活动的调控机制、细胞关键信号转导通路及重要靶标、抑制剂和标记物的发现、基于金属催化剂的活细胞生物分子激活等方面的研究;(2)以化学生物学技术为手段,着重发展了针对蛋白质、核酸和糖等生物大分子的合成、特异标记与操纵方法,用以揭示这些生物大分子所参与的生命活动的调控机制;(3)采用信号传导过程研究与靶标发现相结合,以实现"从功能基因到药物"的药物研发模式,发展了药物靶标功能确证与化合物筛选的联合研究策略;(4)以化学分析为手段,发展了在分子水平、细胞水平或活体动物水平上,获取生物学信息的新方法和新技术。这些研究成果极大地推动了我国化学生物学的进步。共引用63篇参考文献。

摘要：过渡金属催化的碳-氢(C-H)键活化因其优异的原子经济性及步骤简便性在过去几十年间蓬勃发展,已成为当前构建复杂化合物最常用的策略之一.对该过程中活性中间体的热力学研究有助于加深人们对反应机理的理解,指导新催化剂、新反应的理性设计.然而,近年来该领域的发展颇为缓慢,相应的报道十分零散,缺少系统的归纳和总结.本综述简要梳理了过渡金属-配体σ键键能的研究历程,并举例阐述了这些热力学参数在分析反应可行性、判断反应选择性等方面的应用,旨在推动过渡金属络合物相关的热力学研究的快速发展.

摘要：三氟甲基自由基源(·CF_3)是发展自由基三氟甲基化反应的基础.采用密度泛函理论(M06-2X),系统研究35个常见三氟甲基源释放CF_3自由基的能力(TR·DA:trifluoromethyl radical donor ability)及可能的途径.计算结果表明, 35个三氟甲基源通过化学键均裂释放三氟甲基自由基所需能量跨度为-21.5至95.2 kcal·mol^(-1).单电子转移、卤键和硫键给体(halogen/chalcogen-bonddonor)可促进CF_3自由基释放.相关研究结果将有助于理解和设计新自由基三氟甲基化试剂和反应.