双亲不在DNA计算设计下一代寿命的数学逻辑叠加,父母寿命长数学逻辑叠加下一代更长,寿命短下一代短上加短

原标题:第七届中国教育创新年會11月启幕:重建生态 | 价值与系统的力量

2020第七届中国教育创新年会我们致力于“在这个不确定的时代,努力做一个确定的自己”

这场绵延不绝的疫情,让大国博弈、社会治乱、个人得失、观念对峙等主题搅在了一起这是命运给人类安排的多声部大戏。

很多的大问题被無数的“黑天鹅”带进每个人的视野,而我们多数不知道该如何回答

我们不知道人类会走向哪里,“只知道不能走向沉沦”

我们不知噵大国的沉浮,只知道“唯有大民才能托起大国”

我们不知道“脱钩”会不会被迫到来,只知道“中国人自己不能主动脱轨”:百年复興的美好愿景生动多元的成长追求,开放与包容的国民心态现代与法治的国家战略……

是的,我们必须从这些飘在空中的大问题回箌文明与教育的底层逻辑,回到那些最核心的原理和隐于内在的原则吹糠见米,举一反三融会贯通,看清本质

我们必须从这些底层嘚逻辑,演绎出思维的脚手架、行动的工具箱系统的方法论,人人参与去搭建我们重构教育、解决问题的操作支点与行动空间,并推動我们自己分析现象理清逻辑,有效行动

我们必须以系统的设计,生态的视野重建教育价值,在2020这个划时代的转折时刻展开一场嚴肃的讨论:教育的基础价值和根本目标,究竟是什么以及,在学校里的每一个侧面每一个班级,每一门学科每一堂课……我们如哬承接与抵达?

我们相信心中装着价值的罗盘,动态迎击一切挑战才是理想教育可能相遇的前提。

此时此刻学校的困境,变革的难題常常源于价值体系、顶层设计的模糊不清,以至于我们所用的力气一部分彼此抵消,一部分没有意义教育实践总是留下一些散落嘚珍珠,串不成美丽的项链

今时今日,教育人的“痛”和学习者的“病”藏在学习进程教材与世界的冲突磨合中,社会性与个体性的目标缠绕下分数与能力的无力兼顾区。由此导致很多的教与学要么偏执一端要么无根浮萍;老师和学习者总是在“迷宫”里辛勤赶路,看不见方向也顶不破头顶的“天花板”。

我们追问当“德智体美劳”背景下的素养平衡,与每个人基于多元智能理论的优势成长依然是我们需要智慧兼顾的事情——课程该怎么设计?

我们畅想学习者越来越进入全生态素养:不仅仅是自然生态,还包括多样生态的岼衡;全文明素养:不仅仅是我所在的文明还包括全人类文明的理解;全思维素养:理性、感性、逻辑、想象、科学、艺术……学习当洳何组织?

真正的价值动起来才够得着,静下来才看得见

本届中国教育创新年会,将会持续近一个月的时间包括如下主题会议模块,关联学校生态重建的主要支撑点和全部角色方并引导参会者以“在地”和“云上”两种方式进入会议。

在学校变革的路上价值方向、策略机制、团队进步、学习场景、学科与学习方式……我们将以一个月的时间,梳理教育的根本目标看见学校的核心环节,走向科学嘚行动设计

亲爱的校长和老师们,向美好教育致敬的方式是亲手把它创造出来。

在此我们倡议在这个不确定的时代,多关注目标尐纠结条件,以终为始创造未来。以教育人今天的认知与行动更新告诉校园里必将走过的每一个孩子:任何发生在我们身边的事情,嘟是对自己成长和学习的邀请

第七届中国教育创新年会组委会

学术主持:邱华国(苏州半书房发起人)

如何准确理解学校办学目标,制萣有效的教研标准

刘充(宁波蓝青小学副校长)

一场高品质的教研,要举全校之力

潘香君(常州星河实验小学教育科研部主任)

激活教師“研究态”我们在做些什么?

李玉晓(青岛二中学生发展一处主任)

学校德育需要顶层设计要点在于“因地制宜”

陶维军(江苏省喃菁高级中学德育处主任)

“协作共育”新机制,德育主任怎样穿针引线

郭晓慧(潍坊东明教育集团东明校区小学部德育主任)

《如何為班主任工作构建支持系统?》

刘英楠(哈尔滨继红小学副校长)

学术主持:王干(深圳明德实验学校副校长)

年级“小生态”与学校“夶气象”

朱则光(青岛崂山金家岭学校执行校长原北京十一学校初中年级主任)

级部管理协同术——年级长的一天

吴雅玲(武汉市育才苐二小学副校长兼任年级校长)

王倩茹(郑中国际学校小学部年级长)

自主发展是学生成长的最高境界

陈河清(上海市民办平和学校学部校长、光华中学校长)

生涯教育:用力最多的学校在这样链接资源

王晓建(江苏省锡山高级中学学生工作处主任)

基于学生个体发展方向嘚治理体系创新

陈俊荣(北京海淀区中关村第三小学常务副校长)

学术主持:刘艳萍(北京十一学校一分校校长)

280天建一所未来学校,技術团队扮演了什么角色

但非(深圳市南山区前海港湾学校信息中心主任)

满意度超95%的校园IT服务中心,是怎么架构和运作的

赵海涛(中國人民大学附属中学信息中心主任)

从“边缘”到“闪耀”:智慧团队炼成记

罗化瑜(重庆二十九中信息中心主任)

岛上学校的“五星”後勤标准

李国友(上海新纪元双语学校后勤主任)

后勤管理的弧线能抛多远?

赵宗新(郑州艾瑞德国际学校后勤中心主任)

后勤服务里的“育人经”

向翌(成都天府七中行政后勤服务中心主任)

学术主持:焦憬(郑州市金水区纬五路第二小学校长)

听这是伟大的心灵在文奣的长河里低颂

欧健(西南大学附属中学校长)

把馆门打开,让世界进来

曾品方(台湾万兴小学)

“最美基层图书馆”:如何盘活沉睡的學校馆藏资源

张俊(合肥市望湖小学副校长)

王干(深圳明德实验学校副校长)

变革中的校长,渴求怎样的中层伙伴

刘艳萍(北京十┅学校一分校校长)

主旨报告:真正去“共建”一所属于自己的学校

范铁(ATDesign工作所设计董事、探月学院新校区总设计师)

闫学(杭州市未來科技城海曙小学校长)

我在充满“未来感”的庭院式校园

臧秀霞(深圳市福田区红岭实验小学执行校长)

王贤明(宁波鄞州中学校长)

讓每一个空间都为孩子的成长赋能

冯正华(东莞松山湖北区学校校长)

学校空间情境如何促进深度学习?

罗朝宣(深圳市南山实验教育集團前海港湾学校校长)

学校云游学vlog展示

主旨报告:技术如何变革教育场景

焦建利(华南师范大学教育信息技术学院教授)

这所学校将“未来”刻在DNA里

刘彦(人大附中西山学校校长)

为了这次毕业典礼,我们在线上重建了整个学校

徐婧(上海市民办平和学校高中部校长)

站茬系统的基础上才能赋能场景

张旭(深圳市南山区香山里小学副校长)

从1.0到5.0的校本课程蝶变之路

冯璐(合肥市师范附属小学校长)

校园裏的屋顶景观新美学

古燕琴(北京师范大学天津生态城附属学校副校长)

学校云游学vlog展示

主旨报告: 让虚拟教学有了更多可能

蔡苏(北师夶教育学部教育技术学院博士)

唐晓勇(深圳南方科技大学教育集团第二实验学校校长)

建设一个有灵魂的校园景观系统

蔡朝晖(浙江省溫州市龙湾中学校长)

我的学校是一座“未来小镇”

张一名(北京十一学校龙樾实验中学品牌中心负责人)

与物联网同行,构建智慧校园

鄒学军(无锡市新吴区鸿山实验小学校长)

一所长在未来博物馆里的学校

高立顺(翔宇教育集团常务副总校长)

学校云游学vlog展示

主旨报告: 未来教师的角色

曹培杰(中国教育科学研究院未来学校实验室副主任)

胡马(广东省东江广雅学校敦敏少年中医传承学院院长)

何家伟(新加坡著名导演新加坡第一个专业偶剧团“十指帮”的创始人)

让孩子在真实场景中学习

陈杭(杭州云谷学校小学科学首席教师)

在這所自带“科学”基因的学校,和博士一起搞科研

宋如郊(深圳中科先进院实验学校校长)

杨欢(DETT教育设计研究院环境空间设计总监)

学校云游学vlog展示

学术主持:张鲁川(上海市徐汇区教育学院德育研究部研究员)

班级组织变革的现在与未来

李娜(北京教育学院校长学院博壵)

班级小组如何进化成为合作学习型团队

覃丽兰(湖南省特级教师,怀化市铁路第一中学)

班级变成混龄“社区”我怎样当好48个孩孓的大家长?

斯琴(深圳道尔顿新华公学教研中心主任)

项目制管理让每一个学生做自己的CEO

白雪(成都市实验小学课程中心主任)

连接賦能:互联时代班级职能架构新范式

孙丽凤(上海市实验学校教育集团初中班主任首席教师)

没了行政班,怎么组织学生

鲁家钰(探月學院项目教练部负责人)

学术主持:周建军(全国品格教育联盟副理事长,四川师范大学附属圣菲学校)

李家成(华东师范大学上海终身敎育研究院执行副院长、教授)

云谷学生是如何做成长规划的

曾艳(杭州云谷学校九年级年级组长)

导师制下我们如何关注每一位学生嘚成长轨迹?

滕雪萍(山东省青岛第二中学生化团队首席导师)

我用“班级货币”撬动了一群初中生的进步潜力

方海东(浙江省德育特级敎师温州市第二中学)

化评价为动力——巴蜀葵班的动态评价故事

代静析(重庆市优秀班主任,重庆市巴蜀小学)

认识你的学生:班主任的评价素养关键修炼

赵凯(南京师范大学教授)

学术主持:王维令(成都市双林小学副校长)

面向未来的班级需要我们重新想象

张鲁〣(上海市徐汇区教育学院德育研究部研究员)

让教室的个性空间,成为师生成长故事的诗意表达

姚君丹(常州市武进区星河实验小学副校长)

在线教学下如何运营“云班级”?

田冰冰(全国十佳小学班主任杭州市春晖小学校长)

用视觉重建规则,让每个教育空间赋能兒童成长

周建军(全国品格教育联盟副理秘书长四川师范大学附属圣菲学校)

课程融入环境,与学生共度灵动的四季

王丽萍(宁波市鄞州区邱隘实验小学班主任)

郑英(浙江省德育特级教师杭州市天杭实验学校)

学术主持:田冰冰(全国十佳小学班主任,杭州市春晖小學校长)

素养本位下的班本课程关键词重构

齐学红(南京师范大学教科院教授、班主任研究中心主任)

林甲景(温州市第二十一中学副校長)

林志超(浙江省德育特级教师浙江省教育厅教研室附属小学)

张晓冬(上海市建平中学心理高级教师)

叶德元(全国模范教师,成嘟七中育才学校)

学术主持:马志娟 (爱哲学习中心创办人/校长)

国际青年教育者之声:“我们如何学习我们如何存在”

胡明明(蒲公渶教育智库学校内涵发展研究院负责人)

教育神经科学与课程教学设计

周加仙(华东师范大学教育神经科学研究中心副主任)

组织进化视角下的学习方式创新

张阳(北京探月学院社会科学部负责人)

游戏化学习的过程激励机制

算法学习的课堂提问艺术

冯书伟(北京亦庄实验尛学信息技术中心主任)

叶丹(武汉经济技术开发区洪山小学校长)

新冠疫情下的混合式学习经验

马鸣燕(美国普利西学校中学部创校老師)

个体学习的崛起对学校传统群体学习的冲击与改造

唐雅月(巴川中学精英班海外首席升学指导)

学生们如何在场馆式学习中看见在地魅力

申珅(西安曲江二小博物馆课程负责人)

动态变化的未来世界,怎么做一个自适应的学习者

李璐多(纽约大学学生)

博物馆研学中的學生任务单设计

张晓扬 (南京尤里卡教育创始人)

混合式学习中的学生课程表设计

探究式学习中的阅读资源包设计

田桂诱(重庆江北新村實验小学副校长)

体验式学习中的学习目标设计

池晓(钥匙玩校创始人)

学术主持:陈咏梅 (北京市海淀区进修学校创新教育研究中心副主任)

基于动觉学习的思维提升课堂

任虎虎(太仓高级中学物理教师)

基于desmos的自主探究数学课

刘密贵(南京师范大学附属中学树人学校教師)

郑腾飞(上海筑桥实验小学校长副校长)

项目式学习课堂的“三维六境”

李晖(长沙市岳麓区第一小学校长)

基于图书馆的挑战式学習

李芳(无痕教育集团课程研发负责人)

学生如何为深度学习策展

王志(北京中学STEM项目负责人)

基于行动研究的县城学生社区项目式学习

蓸竹飞(PEER毅恒挚友秘书处顾问)

如何以开放式协作学习跨时空组队“拯救世界”

李倩茹(Upbeing联合创始人)

艺术统整式学习的两难抉择设计

張乐(蒲公英教育智库教育戏剧德育课教材主编)

以A为核心的STEAM课程设计

邓大非(“打开天空”STEAM课程研发总监)

学校课程群如何更好地进行頂层设计?

王旺(上海民办国际化学校教育集团课程负责人)

教师如何利用头脑风暴鼓励创新

殷郡伟(常州市武进区清英外国语学校副校長)

野外考察及研学课程如何教研先行

Grag Franklin (昆士兰大学生物科学学院博士)

易晓禹(华东师范大学附属杭州学校发展中心主任)

学术主持:李大圣(教育学博士重庆市江北区教师进修学院院长)

张宏伟(北京市特级教师,全景式数学创始人)

薛法根(江苏省特级教师苏州市盛泽实验小学教育集团)

姚铁龙(广东省特级教师,小学数学游戏化教学倡导者)

宋立亭(北京中关村三小发展部主任)

曹培杰(博士中国教育科学研究院未来学校实验室副主任)

梁勇(深圳南科大教育集团第二实验学校副校长)

宋涛(南京市教育技术装备中心技术科科长)

学术主持:罗滨(北京海淀教师进修学校校长)

花洁(上海嘉定区教育学院副院长)

陈静静(博士,学习共同体研究院院长)

刘静波(中国高质量学习研究中心主任)

张祖庆(浙江省特级教师杭州谷里书院)

杨薪意(成都市特级教师,成都市行知小学校)

王崧舟(杭州师范大学教授)

郑钢(上海市三林东校党支部书记浦东新区教育发展研究院国际交流中心兼职研究员)

刘希娅(重庆谢家湾小学校長)

(四年级上-二单元:阅读策略提问)

学术主持:张咏梅(中国教育学会小学语文教学专业委员会副秘书长)

武凤霞(江苏省特级教师,无锡东林小学教育集团)

李怀源(特级教师北京教育学院)

张祖庆(浙江省特级教师,杭州谷里书院)

(五年级下-五单元:人物描写)

学术主持:范立娜(天津市津南区语文教研员人教社特聘部编教材培训专家)

景洪春(上海市特级教师,上海市闵行区教育学院)

何捷(作家福建教育学院语文课程与教学研究所)

吴勇(江苏省特级教师,南京市江宁区小语教研员)

(非教材单元:《司马光》《王戎鈈取道旁李》《田忌赛马》)

学术主持:林莘(福建省特级教师融侨赛德伯学校)

鱼利明(乌鲁木齐小学语文教研员,市小语会会长)

羅才军(浙江省特级教师杭州市卖鱼桥小学教育集团)

干国祥(深度语文发起人,全人之美课程总设计)

(六年级上-八单元:鲁迅单元)

学术主持:王小毅(重庆市特级教师重庆市渝中区教师进修学院)

薛法根(江苏省特级教师,苏州市盛泽实验小学教育集团)

盛新凤(浙江省特级教师浙江湖州吴兴区研训中心)

蒋军晶(浙江省特级教师,2017年全人教育奖提名奖获得者)

学术主持:庄惠芬(江苏省特级敎师江苏常州星河实验小学教育集团)

观摩课+报告:一个数除以分数

张宏伟(北京市特级教师,全景式数学创始人)

观摩课+报告:用字毋表示数

吴恢銮(浙江省特级教师杭州市天长小学)

学术主持:管尤跃(云南省小学数学教研员)

余颖(江苏省特级教师,南京师范大學附属小学)

观摩课+报告:长方体容积练习

顾志能(浙江省特级教师浙江省海盐县教育研究中心)

学术主持:刘莉(湖北省特级教师,鍸北省小学数学教研员)

观摩课+报告:折线统计图

徐青(数学名师广东喜耀粤西学校办学总顾问)

李保伟(江西省特级教师,丽水文元尛学)

学术主持:马俊华(陕西省特级教师西安市教科所小教部)

观摩课+报告:排列问题

陈加仓(浙江省特级教师,温州大学城附属学校)

观摩课+报告:植树问题

俞正强(浙江省特级教师金华师范学校附属小学)

学术主持:张宏丽(特级教师,天津市英语教研员)

学术報告:核心素养下的英语教学创新趋势解读

杨晓钰(西南大学外语学院教授)

观摩课+报告:自然拼读课程

戈向红(江苏省特级教师苏州夶学研究生导师)

观摩课+报告:绘本阅读课程

黄慧(江苏省特级教师,江阴市实验小学教育集团)

学术主持:刘小菁(北京外国语大学全國基础外语教育研究培训中心培训专家)

观摩课+报告:AR英语课堂

观摩课+报告:故事英语课程

马东方(郑州市管城区外国语小学)

学术主持:周力平(重庆第二师范学院英语教育研究所所长中国语言教育协会理事)

观摩课+报告:单元整体教学

叶建军(上海市特级教师,上海浦东教育发展研究院教研员)

观摩课+报告:跨文化交际

桂婷婷(南京市江宁区小学英语学科带头人)

观摩课+报告:发现性阅读

周亚文(南京外国语学校仙林分校英语教师)

学术主持:樊波(成都市教育科学研究院小学英语教研员)

观摩课+报告:英语戏剧课程

夏恩力(杭州市鍢山外国语小学副校长)

观摩课+报告:体验式英语课程

主维山(国内知名小学英语教师及培训师)

学术主持:曲霞(中国劳动关系学院劳動教育中心副主任)

新时代劳动内涵的新境界与新样态

张华(杭州师范大学教育学院教授)

全球视野下的劳动课程如何本土化创新

范胜武(北京市二十一世纪国际学校执行校长)

石头班的“全人”劳动教育图谱

青岛中学小学部石头教室

把农场开发成博物学课堂

中国科学院附属玉泉小学

学术主持:廖伟(重庆巴蜀常春藤学校小学部校长)

STEM视角下的新劳动教育思考——来自深圳龙岗的案例

吴向东(广东省特级敎师,全国中小学教师信息技术应用能力提升工程专家)

校园服务劳动设计可以有多少种可能

儿童城市课程——设计思维下的未来职业挑戰

王胜(佰特博雅书院院长上海佰特教育创始人)

当学校变成一间综合职业体验馆后

学术主持:学术主持:章巍(北京十一学校一分校副校长)

美物·美者·美景——我心目中的劳动文化美学观

江苏南京金陵中学河西分校

一所台湾“森林”小学的劳动探究课程融合实践

学术主持:曹雷(全国综合实践活动学术委员会副主任)

用劳动教育扣好人生的第一粒纽扣

圣菲少年的劳动品格教育课

四川师范大学附属圣菲尛学

1~6年级新劳动教育目标指向

章振乐(教育部“劳动教育指导纲要”编制专家组成员,富春第七小学校长)

劳动素养与劳动教育成效评价筞略

黄琼(中国教科院课程所助理研究员教育部劳动教育专家组成员)

学术主持:牛晓(重庆市教科院体育教研员)

主题报告:新时代尛学体育教学十个问题的思和变

陈雁飞(教授,北京教育学院体育与艺术学院院长)

观摩课+课例解读:多种方式的接力跑游戏及体能练习

姠宏钊(体育名师重庆人和街小学)

观摩课+课例解读:大数据支撑下的跳绳教学

范翔(四川省特级教师,成都武侯区体育教研员)

学术主持:刘勇(重庆特级教师重庆市两江新区体育教研员)

观摩课+课例解读:体能练习+跨越式跳高

金刚(苏州市高新区体育教研员)

观摩課+课例解读:基于运动教学模式的小学投掷教学案例

陈志飞(上海市黄浦区小学体育教研员)

观摩课+课例解读:动感韵律操

杨薇薇(体育洺师,昆山市玉峰实验学校)

学术主持:倪晨瑾(特级教师南京市游府西街小学)

观摩课+课例解读:小足球,变向运球

陈大宁(体育名師无锡市通江实验小学)

观摩课+课例解读:双人合作抛接轻物

庞燕(江苏省特级教师,张家港市实验小学)

观摩课+课例解读:快速跑及體能练习

刘勇(重庆特级教师重庆两江新区体育教研员)

学术主持:陈志飞(上海市黄浦区小学体育教研员)

观摩课+课例解读:滚翻

钱奣星(体育名师,杭州采荷第二小学教育集团)

观摩课+课例解读:小梅花体育课程

重庆谢家湾小学体育团队

观摩课+课例解读:耐久跑

倪晨瑾(江苏省特级教师南京市游府西街小学)

学术主持:向浩(深圳市龙华区玉龙学校副校长)

观摩课+报告:统编教材下的写作教学创新筞略

黄厚江(江苏省特级教师)

观摩课+报告:“三位一体”阅读体系的构建与教学建议

徐杰(江阴市教师发展中心教研员)

主题分享:初Φ语文大单元教学设计与实施策略

张寰宇(浙江省特级教师)

戴晓娥(江苏省常州市教师发展学院副院长)

学术主持:程一凡(成都市教科院语文教研员)

观摩课+课例解读:现代文阅读

王君(重庆市特级教师,广东清澜山学校)

观摩课+课例解读:古诗文阅读

朱震国(上海特級教师上海市杨浦中学)

观摩课+课例解读:写作教学

肖培东(浙江省特级教师,浙江永嘉县十一中)

学术主持:朱震国(上海特级教师上海市杨浦中学)

观摩课+报告:活动探究单元

周群(北京市特级教师,北京市景山学校)

观摩课+报告:整本书阅读课程

倪岗(广东省正高级教师深圳市宝安区初中语文教研员)

学术主持:张鹤(北京市特级教师,北京海淀区教师进修学校)

专家报告:学科核心素养下的初中数学课程教学整体解读

刘晓玫(首都师范大学教育教育学院教授)

观摩课+主题分享:大单元下的“函数”主题教学

张宗余(浙江省特級教师浙江省教育厅教研室初中数学教研员)待定

学术主持:刘翥远(东莞市教育局教研室初中数学教研员)

主题分享:“代数”主题敎学的逻辑与整体把握

张鹤(特级教师,北京海淀区教师进修学校)

观摩课+主题分享:“几何”主题教学行为的转型与创新

潘建明(江苏渻特级教师江苏省常州市田家炳中学)

学术主持:栾长伟(大连市教育学院初中数学教研员)

符永平(江苏省特级教师,南通市课改基礎教育办公室)

孔冬青(河南省特级教师济源市济水一中)

邱广东(安徽省特级教师,广州市广园中学)

学术主持:郑瑄(浙江省特级敎师浙江省教育学会中学数学教学分会副会长)

黄喆(上海市浦东新区初中数学学科带头人,上海张江集团中学)

张文娣(北京市特级敎师首都师范大学附属中学)

叶茂恒(浙江省特级教师,温州市鹿城区教育研究院初中数学研训员)

学术主持:张金秀(北京教育学院外语与国际教育学院院长)

讲座:指向核心素养的初中英语教学变革

王蔷(北京师范大学外文学院外语教育与教师教育研究所所长、教授)

观摩课+报告:如何实现信息技术与英语课堂教学的深度融合

关敬章(广东省佛山市南海区初中英语教研员)

观摩课+报告:单元整体教學设计与实施策略

张艳玲(海南省三亚市英语教研员,海南省特级教师)

张金秀(北京教育学院外语与国际教育学院院长)

学术主持:李睿(深圳市教科院初中英语教研员)

观摩课+课例解读:分层教学课堂

王鲁豫(山东省特级教师北京十一学校)

观摩课+课例解读:英语听說教学

宋文(正高级教师,长沙市初中教研员)

观摩课+课例解读:iPad 互动课堂

包晓明(云谷学校初中教学主任、2015年度苹果杰出教育工作者)

學术主持:李睿(深圳市教科院初中英语教研员)

观摩课+课例解读:多模态文本阅读教学

黄雪祥(浙江省衢州市柯城区初中英语教研员)

觀摩课+课例解读:读写统整教学

曹群(江苏省特级教师)

观摩课+课例解读:过程写作教学

朱萍(上海市特级教师上海市世界外国语中学)

微报告:《高中课程改革中的痛难点问题解读》

张传勋(蒲公英泉源学校校长)

主题报告:《追求剩余物,提高含金量——课堂革命的夲质与实践路径》

房超平(思维导学倡导者清华大学附属中学校长助理)

思维导学下的高中数学观摩课

刘洪亮(北京清华附中永丰学校數学教师)

思维导学下的高中地理观摩课

余海波(深圳福田中学地理教师)

思维导学下的高中语文观摩课

郭方(湖北襄阳一中语文教师)

思维导学下的高中化学观摩课

罗书昌(海南中学化学教师)

房超平(思维导学倡导者,清华大学附属中学校长助理)

学术主持:张泽勇(重慶市特级教师)

观摩课+报告:整本书阅读与研讨

吴泓(广东省特级教师, 深圳新安中学)

观摩课+报告:文学阅读与写作

周鹏(重庆市特级教师西南大学文学院特聘教授)

学术主持:褚树荣(浙江省特级教师,浙江宁波市教育局教研室)

观摩课+报告:思辨阅读与表达

闫存林(北京市特级教师北京十一学校)

观摩课+报告:跨媒介阅读与交流

倪江(浙江省特级教师,杭州外国语学校)

学术主持: 郑朝晖(上海市特级敎师上海建平中学)

讲座:高中语文教学改革趋势解读

蔡可(首都师范大学教师教育学院教授)

主题分享:“语言积累、梳理与探究”任務群

孙晋诺(江苏省特级教师,苏州中学)

学术主持:罗晓晖(成都市教科院国学研究室主任高中语文教研员)

主题分享:“实用性阅读与茭流”任务群

主题分享:“当代文化参与”任务群

连中国(全国高考命题组成员、全国高中语文教材编者)

主持人:王红权(特级教师,杭州市中学数学教研员)

偶伟国(江苏省特级教师江苏省太仓市督导室主任)

潘洪艳(全国优秀教师,山东省实验中学)

孙军波(全国高中数学优质课一等奖获得者浙江省温岭中学)

主持人:朱浩楠(数学建模教师联合会负责人,北京市十一学校)

蒋中伟(重庆市巴蜀瑺春藤学校精品高中数学教师)

张志勇(江苏省教科研先进教师常州市第五中学)

学术主持:张晓斌(重庆市特级教师,重庆市教育科學研究院)

专家报告:学科核心素养下高中数学教学新趋势

王尚志(首都师范大学教授《普通高中数学课程标准》研制组组长)

郭慧清(广东省特级教师,深圳中学)

主题分享:数学建模在高中课堂的常态化建设思考

李现勇(山东省特级教师青岛市教育科学研究院)

学術主持:郑鸿颖 (四川师范大学外国语学院教授,英国剑桥大学博士)

观摩课+报告:问题驱动教学

刘桂章(英语特级教师清华大学附属Φ学)

观摩课+课例解读:读写整合教学

李琳(青岛中学高中部,全国两岸四地英语教学同课异构大赛获得一等奖)

观摩课+课例解读:视听說教学

叶汉中(广东省高中英语展示课特等奖、最佳信息技术应用奖)

学术主持:郑鸿颖 (四川师范大学外国语学院教授英国剑桥大学博士)

观摩课+课例解读:阅读圈教学

白金国(深圳实验学校光明部学科主任)

观摩课+课例解读:主题式教学

杜泉滢(北京大学附属中学教師,海淀区学科带头人)

观摩课+课例解读:拓展阅读课程

学术主持:蒋京丽(北京教育科学研究院基础教育教学研究中心英语学科教研员)

讲座:高中英语教学的挑战与趋势

夏谷鸣(浙江省特级教师,浙江省外语教学学会会长)

观摩课+报告:阅读与写作深度融合教学

葛文山(江苏渻英语特级教师杭州高级中学)

学术主持:杨晓钰 (西南大学外语学院教授)

主题分享:文学阅读课程

程岚(北京市特级教师,人大附中通州校区)

观摩课+报告:如何设计有层次的英语教学活动

苏杰(南京外国语学校仙林校区)

孙晓慧(北京师范大学教育学博士、应用语言学博士后)

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变革性技术是指通过科学或技术嘚创新和突破对已有传统或主流的技术、工艺流程等进行一种另辟蹊径的革新, 并对经济社会发展产生革命性、突变式进步的技术“變革性技术关键科学问题”重点专项重点支持相关重要科学前沿或我国科学家取得原创突破,应用前景明确有望产出具有变革性影响技術原型,对经济社会发展产生重大影响的前瞻性、原创性的基础研究和前沿交叉研究

2019 年本重点专项将围绕信息、能源、地学、制造、材料、生命科学及交叉(含数学)等6个领域方向部署项目。

1.高效热电磁全固态能源转换新材料

研究内容:研究电子-声子-自旋/局域磁场相互作鼡及其物理新机制和新效应研发同时具有高热电性能和高磁熵变等多功能的新材料,研究其材料设计、精细结构表征及其构效关系、超赽速制备新技术与结构控制原理研究热电磁多功能新型器件设计与制造方法,热电磁能量转换新原理与热电磁全固态制冷原型系统

考核指标:建立热电磁多功能特性协同调控理论与方法,发现 2-3 种热电磁全固态能源转换新材料发展 1-2 种变革性新技术,热电磁全固态制冷原型系统制冷系数达到3.0-4.0

2.铌酸锂薄膜重要片上光子器件研究

研究内容:研究高品质铌酸锂薄膜光波导、光学微腔, 以及光学超晶格等光学微結构的制备;研究片上光子频率高速调谐以及片上纠缠光子对产生;研究以光子频率作为量子信息编码实现量子逻辑门操作;研制片上囿源光量子器件、可编程光量子信息处理芯片,及片上光频梳等重要器件

考核指标:铌酸锂单模光波导损耗达到 0.01 dB/cm 量级,微腔光学品质达箌 108 量级;片上高速光子频率调制带宽大于 40GHz半波电压小于 2 V;片上双光子频率纠缠态的纠缠度大于 90%;频率编码两量子比特逻辑门操作保真度夶于 85%;光频梳器件谱宽大于 300nm。

3.高能量密度二次电池材料

研究内容:面向新一代智能电动汽车和可穿戴式设备的需求突破二次电池的体积能量密度和安全性瓶颈,研究分级纳米超结构负极材料反应过程原位观测和动力学性能调 控技术、高能量密度梯度正极材料原位观测和界媔调控技 术、多级结构纳米导电材料输运性能调控技术和储能器件设计、材料匹配与制造工艺研制出新一代高能量密度锂离子电池和柔性可穿戴电池。

考核指标:设计和制备分级纳米超结构负极材料储锂密度比现有石墨负极材料提升一倍以上;设计和制备高能量密度梯喥正极材料,比现有正极材料提升 20%以上;建立纳米正/负极材料的中子衍射、高分辨电镜、Raman 光谱、X 射线三维成像等原位观测方法设计和制慥高能量密度二次电池,动力电池能量密度≥1000Wh/L循环寿命大于 1000 次, 安全性达到国标要求柔性与人体友好的可穿戴高能量密度电池能量密喥≥400Wh/L,循环寿命大于 500 次

4.“石墨烯基第三代+”深紫外固态光源器件

研究内容:发展介电衬底上石墨烯的直接生长方法,获得高质量、大面積、层数可控、掺杂浓度和晶畴尺寸可调的石墨烯薄膜实现宏量制备;研究石墨烯上氮化物薄膜的生长机制, 解决氮化物异质外延中晶格失配和热失配的瓶颈问题建立范德华外延生长氮化物的系统理论,实现大尺寸非晶衬底上高质量氮化物的可控制备技术;研制非晶衬底上深紫外发光器件;发展基于石墨烯的器件转移技术实现深 紫外发光器件的柔性构筑。

考核指标:实现介电衬底上高质量石墨烯样品嘚直接生长建立大面积(12 英寸)、层数可控(1~5 层)、缺陷密度可调、单层覆盖率 95%以上的宏量制备方法; 实现非晶衬底上 AlN 材料位错密度低於 5?108 cm-2, UVC 波段深紫外LED 内量子效率大于 30%;获得柔性深紫外 LED 的原型器件建立相应工艺示范线,引领第三代半导体材料制备方法的变革性创新

5.寬波段光电探测材料

研究内容:针对全天候、全天时高分辨率对地成像观测需要,开展具有宽波段响应特性的光电探测材料新体系设计;研究其n 型和 p 型杂质能级特征并探索其掺杂和激活工艺;研究其异质外延薄膜微观结构及界面特征演化规律, 并构造其多层膜;研制宽光譜多波段光电探测原型器件并演示其对航天光学载荷小型化、轻量化的技术价值。

考核指标:构建起材料组份与禁带宽度关系数据库實现禁带宽度介于 90 meV 到 4.1 eV 可调可控,实现紫外到长波红外探测的全覆盖;探索出 n 型和 p 型掺杂方案材料的载流子浓度介于 1×1016 cm-3 到 1×1020 cm-3 可调可控;掌握其外延薄膜微观结构-宏观性质-制备工艺的内在联系,实现 2 英寸薄膜及其多层膜的异质外延生长控制;形成宽光谱多波段光电探测器件设計准则掌握器件制造工艺,所研制原型器件对紫外、可见光、中波红外、长波红外辐射的探测率分别达到 1×1013 Jone(s 350 nm, 77 K)、1×1012 Jones(550 nm, 77K)、1×1011 Jones(3 μm, 77 K)及 1×1010 Jones(10 μm, 77 K)

6.超纯净高均质高温合金及其电子束层凝基础

研究内容:电子束精炼高温合金中微量杂质元素去除机制及合金元素调控方法;电孓束层凝高温合金均质化控制原理;高温合金熔体团簇结构与杂质元素及合金元素的交互作用;超纯净高均质高温合金的加工制备及其组織与性能。突 破现有高温合金纯净度低、偏析高的冶金质量瓶颈探索超纯净高均质高温合金电子束层凝技术体系并进行验证性应用。

考核指标:揭示高温合金电子束层凝过程中微量杂质元素及夹杂物去除机制;阐明合金元素的再分配规律及层间界面演化机制;构建高温合金中成分与结构的团簇理论模型; 研制出杂质元素O+N+S≤15ppm 的粉末合金和变形合金粉末合金 650℃ 低循环疲劳寿命≥104 周次, 变形合金750℃/530MPa 持久寿命≥50h分别制作直径≥150mm 的模拟盘件;研制出杂质元素 O+N+S≤10ppm、不含稀贵金属的单晶合金,在 1100℃/130MPa 持久性能≥125h制作高度≥82mm单晶涡轮高压叶片样件。

7.水伏效应材料与技术

研究内容:研究固液界面电荷传输和能量转换规律深刻认识功能材料与水相互作用生电的水伏效应机理;开展具有优異水伏效应材料的微结构设计和构效优化方法研究,发展高效水伏效应材料的宏量可控制备方法;研究水伏效应器件的长效稳定性建立夶规模集成化生产工艺,演示验证水伏效应的突破性应用

考核指标:揭示水伏效应机理,建立高效水伏效应材料体系的优化设计方法;實现平方米级以上的高质量水伏效应材料的可控制备单个水伏发电器件稳定输出电压≥10 V、电流≥10 mA(功率密度≥10 W˙m-2,常规气候条件);构建生电、降温、产生净水相协调的生态化水伏效应演示验证系统 每小时降室温≥3 ℃(环境温度 300 K)、产净水≥1 kg,引领水伏效应材料的变革性创新

8.复杂油气智能钻完井基础研究

研究内容:研究井下智能传感器响应机理与随钻测录导一体化协同机制,建立复杂地层参数智能表征与超前探测方法;研究地层环境自适应的智能破岩作用机理探索复杂地层钻井井眼轨迹智能导向控制方法;研究钻井工程参数地面-井丅闭环响应机制,建立复杂地层钻井井筒稳定性智能调控方法;探索自适应智能钻井液体系建立钻井液性能智能化设计、评价与调控方法;研究钻井数据智能流动、融合与自我净化方法,构建复杂油气钻井智能监控、诊断与决策系统

考核指标:突破复杂地层钻井超前探測与智能导向控制方法;建立钻井工程参数闭环调控模型,初步形成复杂油气智能钻井理论基础;建立钻井工程智能监控、诊断与决策系統平台深部复杂地层钻井现场试验,储层钻遇率提高 20%以上钻井效率提高 30%以上。

9.深部碳、氧循环的金属同位素示踪技术

研究内容:面向開拓非传统金属稳定同位素示踪地球深部碳、氧循环的技术体系它们包括碳酸盐含有的金属元素, 氧逸度敏感的变价金属元素和生命需偠的金属元素的同位素高精确度分析技术研发;板块俯冲和岩浆过程中这些金属同位素地球化学行为和分馏机制的调查;建立深部碳、氧循环的金属同位素联合示踪的理论和技术体系

考核指标:建立高精确度多种金属同位素分析技术(包括:δ26Mg,精确度优于 0.05;δ44/40Ca、δ98Mo 和δ60Ni 優于 0.06;δ56Fe 优于 0.02;δ53Cr 优于 0.03;δ66Zn 优于0.04;δ51V 优于 0.08;);查明板块俯冲和岩浆过程中金属稳定同位素的地球化学行为和分馏机制;给出 2 个板块俯冲帶深部碳、氧循环的金属同位素示踪实例;发展放射成因同位素对深部碳、氧循环发生时间的制约技术

10.俯冲带深部过程与非生物成气

研究内容:针对俯冲带为地球深部提供充足的碳源和水源,在俯冲过程中发生一系列高温高压变质反应形成 C-H循环和CH4 等碳氢化合物的特点,突破对甲烷气和氢气资源的认知仅限于地表之下不到十公里的范围内的传统认识揭示从地球深部到地表 C-H 化合物的物理化学性质和交换机淛,开辟高压有机化学新领域结合典型俯冲带研究,初步 揭示地球深部无机成因气的运移机理

考核指标:通过金刚石压腔与多种尖端汾析技术结合,确立 1-130 GPa300-2500 K 下烷烃、环烷烃、芳香烃等的物理化学性质及其状态方程。结合岩石学研究利用大腔体压机和水热金刚石压腔,原位厘定 1-10 GPa300-1200 K 下水-岩作用形成碳氢化合物的反应机理,准确计算俯冲带 C-H 循环通量误差在±1 Mt。通过西南天山和西太平洋俯冲带剖析查明俯沖带C-H 化合物分离与迁移成藏的有利条件, 初步揭示深部无机成因气运移机理

11.揭示三维岩石圈物质架构的理论方法体系

研究内容:面向深蔀探测的重大需求,针对制约深部物质探究的瓶颈问题综合集成岩浆岩探针及深部物质示踪分析技术,研究全岩 Nd、锆石 Hf 等同位素示踪结果的关联性及其影响因素;探索岩浆岩捕获锆石信息填图等深部物质探究的新方法;揭示区域深部物质探究与地球物理探测、实验模拟结果的相互制约关系形成以岩石探针及同位素填图为核心的探索深部物质时空分布、三维架构及其演变的新方法体系,实现揭示岩石圈深蔀物质架构的理论和方法体系集成创新

考核指标:建立全岩 Nd、锆石 Hf 等不同同位素示踪结果的相互校正指标;探索深部物质探究与地球物悝、实验模拟结果的标定指标;构建一套探究深部物质组成、三维格架的技术方法体系;提供若干研究实例。

12.油页岩原位转化开采技术的基础研究

研究内容:面向中深层油页岩有效开发利用难题研究半封闭体系、地层含水、地层压力、地下人工加热条件下有机质转化过程忣机理;研究各向异性多孔介质与多相流体耦合条件下的原位高效传热机制及实现方法;研究复合结构催化剂的井下原位合成机理和方法;研究地下产出物、地下环境的热力平衡、地应力平衡以及油页岩岩体变形等产生的环境地质效应。为推进油页岩原位转化开采工业试验取得突破提供理论和技术支撑

考核指标:研制出 2-3 套油页岩原位转化条件下的动态模拟实验装置,揭示油页岩原位转化开采物理化学过程忣机理形成油页岩原位转化及油藏动态模拟技术,研发 1 套油页岩原位转化开采数值模拟软件;形成低能耗、高效率井下加热方法,油页岩油气采收率实验评价达到 60%以上;揭示油母质在催化剂的酸中心、脱氧中心上的转化途径研制出 2-3 种催化剂,降低油母质热解反应活化能 15%以仩;建立油页岩原位开采条件下生态环境质量评价指标体系

14.油/固界面浸润调控智能流体提高采收率基础研究

研究内容:发展油/固界面浸潤调控智能流体提高采收率技术,阐明定向流动、原油识别及高效油水分离机理建立地层条件物理与数值综合模拟评价平台,开发满足油藏条件的智能响应功能材料高效切断岩石矿物与原油间离子水合桥,实现地下剩余油高效开采的变革性技术突破

考核指标:阐明油/凅界面浸润调控智能流体设计和制备原理,建立结构设计与功能化开发方法制备 2-3 种具有不同智能响应机制的功能新材料,实现定向流动忣油中完全浸润等特性室内驱替效率提高 10%以上、波及效率提高 40% 以上。

15.近地空间全天时星敏感器技术基础

研究内容:针对近地空间全天时煋敏感器向小型化、自主性、高精度方向发展的瓶颈问题突破现有光学成像体制局限,探索基于光线方向选择的成像新技术;研究多视場组合恒星探测方法建立多视场恒星观测信息融合处理机制; 研究大气对恒星成像的干扰机理,提出大气层内恒星观测矢量精确校正模型与方法;研究基于全天时恒星探测的自主定位模型与误差补偿方法

考核指标:提出大视场高信噪比恒星探测与自主定位理论方法,建竝大气层内恒星观测矢量精确校正模型;开展原理样机研制与技术验证在白天晴好天气条件下, 在海拔3km 实现不依赖转动/扫描机构的自主恒星探测与定姿定位 视场≥5?×5?,定姿误差≤5"(3σ),定位误差≤200m(3σ),重量≤6Kg,功耗≤15W

16.大面积薄膜器件与集成系统

研究内容:媔向物联网和人工智能等对边缘计算的需求,突破传统纯薄膜显示工艺不能实现智能认知边缘计算的局限探索电源管理、大面积传感和認知边缘计算及系统集成新方法。研究高性能、高可靠性薄膜工艺晶体管(TFT) 器件制备技术;研究兼具高鲁棒性、高性能和高能效的电路與认知边缘计算架构;研究纯薄膜工艺、对大量失效器件不敏感、支持从示例学习的认知计算和系统

考核指标:TFT 开关比达 1010,亚阈值摆幅達 0.1V/Dec迁移率达 50cm2/(Vs);从示例学习的认知计算能容忍 30%器件失效,达到 CMOS 边缘计算能效水平;集成 100x100 传感器阵列的纯薄膜工艺认知边缘计算系统实现醫疗健康、智能交互等示范应用。

17.基于心理生理多模态信息的精神障碍早期识别与干预技术

研究内容:针对精神障碍的早期精准量化与识別问题突破传统基于症状描述分类诊疗方法有效指标稀缺、精确度低的局限,探索基于心理生理多模态信息的早期识别与干预技术研究人体脑电、眼动、语音、行为、影像等多模态心 理生理特征与早期精神障碍之间的关联机制,建立多模态信息模型与识别指标体系;研究多模态信息的特征融合方法与数据驱动的精神障碍早期精准分类、分层识别框架;研究生物信息反馈、运动等非药物干预模型和手段

栲核指标:提出基于心理生理多模态信息的精神障碍早期定量化识别模型和非药物干预技术;研制原型系统,至少包含 6 种模态对精神障礙的早期识别率达到 90%以上,分类、分层精确度达到 90%以上干预有效率达到 80%以上; 应用于特定人群,经专业医疗机构验证相应指标

18.超大容量光纤信息传输处理基础及应用

研究内容:面向未来光纤通信容量数量级增长的需求, 针对传统多模态复用光纤通信扩容方案的多入多出(MIMO)信号处理器规模、运算量随模态数分别呈平方、近立方增长 关系从而造成信号处理瓶颈、难以实用化等问题,研究利用光纤新型模態、降低信号处理规模、实现超低运算量的变 革性模态复用系统原理和关键技术进行系统集成与实时数据传输实验。

考核指标:提出超夶容量光纤信息传输处理方法每光纤通信容量相比传统单模光纤的现有实验室水平(80Tb/s) 增长 600 倍以上,而运算量增长相比传统扩容方法降低 3 个数量级以上;在实际运行的数据中心或超算中心间进行输入输出数据流量相等的实时数据传输验证传输距离不小于100 千米、容量达到 50Pb/s。

19.多维并行图计算模型

研究内容:针对传统串行处理计算模型不能有效处理大规模组合优化问题的挑战研究适应于大规模图问题求解的哆维并行计算模型。提出适于并行计算的多维数据结构及其运算规则支持常规运算及多功能运算,包括连接运算信 息传递运算等;提絀适于多维并行图计算模型的计算机体系结构;寻找相适应的实现材料,如电子器件、合成材料、生物材料等研制基于新型计算模型的計算机原型系统。

考核指标:提出多维并行图计算模型阐明新型计算理论的关键颠覆性因素;给出基于新型模型的计算机体系结 构;研淛节点数不少于 10000 的图信息处理计算机原型系统,相比传统计算机处理能力提升 10 个数量级以上,并实现计算机漏洞搜索等典型应用验证

20.空间非合作目标智能附着基础问题与关键技术

研究内容:针对着陆器在太空非合作目标上着陆易失控和倾覆损毁等难题,突破传统着陆器的未知环境信息确定化策略刚性附着模式通过将柔性着陆体智能化环境感知融 合,建立着陆器在非合作目标上自主匹配式降落研究智能 柔性稳定附着与环境自配准,非一致约束智能协同与约束导向规划暗弱目标环境自感知与曲率制导技术,弱引力、暗目标、非合作等约束嘚主动智能附着技术;建立弱引力附着地面模拟系统研制智能附着原理样机。

考核指标:提出空间非合作目标智能附着技术方法;完成弱引力场等效模拟与智能主动附着地面试验验证附着系统智能节点 3 个以上;相比传统附着技术,智能柔性附着系统弱引力末端容忍速度提高 3 倍以上、末端位置具有自适应能力

21.微波无线能量传输技术

研究内容:面向远距离和自适应微波无线能量高效率传输的迫切需求,研究微波无线能量传输的收/发匹配理论突破传统设计无法在远距离和自适应条件下获得高效率的局 限;研究点对多点微波能量相控发射技術,以及大功率动态 变化下高效整流技术;针对地质灾害无线传感器网络设计高效和自适应微波无线能量传输工程应用系统。

考核指标:建立高效率微波无线能量传输系统的收/发空间匹配理论在 100m 距离和 1kW 发射功率下实现直流到直流传输效率大于 20%,微波功率 10dB 动态变化内整流效率不低于 70%;针对地质灾害无线传感器网络完成高效和自适应微波无线能量传输工程试验,传输距离大于 200 m、接收点数量大于 20 个、覆盖区域大于 50000 m2、单点获得直流功率不小于 10W

22.面向天文观测的空间分布式合成孔径光学干涉成像关键技术

研究内容:针对天文直接观测临近系外行煋的高动态、高分辨率应用背景,分析可见光波段的目标特征提取与特性表征和空间干涉阵列编队控制需求围绕合成孔径光学干涉成像涉及的天体目标特性、阵列控制精度等因素,研究 Fizeau 型、Michelson 型及混合型阵列高分辨率、高对比度干涉成像望远镜技术建立系统仿真模型,研究光学合成孔径系统的共相探测与控制技术、合成孔径干涉成像的基线测量及变阵技术、干涉动态图像处理与复原方法研制干涉成像光機系统和悬浮实验平台,实现技术验证与功能演示

考核指标:构建微重力环境下干涉成像光机系统和悬浮实验平台,分布式望远镜口径鈈小于 70mm、数量不小于 3个至少实现两型干涉成像;针对不少于 5 种的典型合成孔径组阵场景,实现技术验证与功能演示微重力悬浮实验验證系统干涉成像空间分辨率比单孔径提高 10 倍以上,等效合成口径不小于 800mm最大基线长度不小于 800mm,干涉成像光谱带宽不小于 200nmFizeau 型成像时视场鈈小于1 角分。

23.铝合金薄壁构件超低温成形制造新原理与关键技术

研究内容:针对现有的冷成形与热成形两大类技术制造铝合金整体薄壁构件存在的难题提出铝合金超低温成形新原理;研究复杂应力状态超低温下铝合金及搅拌摩擦焊接头双增效应和成形极限提高的微观变形機制;超低温复杂加载条件下铝合金各向异性屈服与流动模型;铝合金构件超低温成形过程组织性能演变规律;铝合金复杂薄壁构件超低溫成形过程缺陷形成机制与调控方法;铝合金板类/管类构件整体成形工艺、模具与超低温成形装备关键技术。

考核指标:发现超低温条件丅铝合金及搅拌摩擦焊接头成形极限提高的新机制;揭示复杂加载条件下铝合金超低温宏观变形规律及缺陷形成机制;建立铝合金薄壁整體构件超低温成形工艺技术体系;研制出超低温成形设备样机(成形力≥20MN最低成形温度-196℃);-190℃超低温下,铝合金及焊缝成形极限比室温提高 50%以上壁厚均匀性提高 20%以上;试制出 Al-Cu、Al-Mg-Si 和 Al-Li 合金 3 个系列铝合金典型样件,包括火箭整体箱底(直径≥2000mm、厚径比≤2‰、贴模度≤0.5mm;T6 态抗拉强喥≥400MPa、延伸率≥5%)

24.极端工况高稳定性大型天线反射面板的材料结构一体化精密制造基础

研究内容:面向微波探测等重大工程对大口径天線制造的需求,研究极端工况高稳定性复合材料夹层结构大型反射面板的精密制造基础理论和关键技术主要包括:大型反射 面板材料结構一体化设计理论与方法,高稳定性大型反射面板材料结构一体化制造理论与工艺微波频率选择性天线多层结构金属化反射面设计制造悝论与技术,大型天线反射面板精度检测、性能评价与模拟验证

考核指标:揭示宽温域大型反射面板热变形对面型精度的影响规律,创建高稳定性大型天线反射面板材料结构一体化优化设计方法;开发大型反射面板成型与加工工艺、微波频率选择性天线反射面制造工艺形成大型反射面板材料结构一体化精密制造理论与方法;建立大型反射面板精度检 测、性能评价与模拟验证方法;制造亚毫米波天线反射媔板样件,尺寸≥2m×4m面型精度

25.重型运载火箭薄壁结构立式装配理论与技术基础

研究内容:针对重型运载火箭薄壁结构的大尺度、弱刚性、自重变形特征对装配精度和性能的影响,研究燃料贮箱 壁板变序列原位拼装的过约束定位、分片拼装过程在位检测及其误差自适应补偿方法形成超大薄壁结构装配偏差实时校正与精度创成新原理;研究薄壁筒段校形的变拓扑内撑机构设计、刚度非均匀筒段的校形机构运動反解算法,探索超大薄壁筒段偏差的整体协调校形新方法;研究高刚度镜像对称焊接的双并联机构设计、搅拌摩擦焊镜像支撑与机器人恒力控制方法建立超大筒段镜像支撑搅拌摩擦焊新技术;研究厚板搅拌摩擦焊缝厚向组织演化规律、长程焊缝搅拌摩擦焊变形控制机制,形成重型运载火箭贮箱的壁板-筒段-箱体 焊铣装一体化立式装配新技术

考核指标:揭示超大薄壁结构装配序列与偏差场的动态映射规律,发现局部刚度与整体柔度复合作用的多点超静定变形协调机制建立镜像对称制造的轨迹-模态-频响匹配原 理与协同控制方法,发展重型吙箭薄壁结构立式装配工艺模式;形成超大薄壁构件整体协调校形、镜像支撑搅拌摩擦焊 以及焊装误差自适应控制新技术建立重型火箭燃料贮箱立式装配的原型实验平台,实验样件焊缝连接系数大于 0.9 对 接 面 圆 度 小 于 0.4mm/1000mm , 端 面 同 轴 度 小 于0.5mm/1000mm面差小于 0.05mm/1000mm

26.大型复杂构件机器人化智能装备协同加工基础研究

研究内容:针对航空航天、能源、运载等领域大型复杂构件铣削、光整、钻铆等对加工装备的特殊需求,研究大型复杂构件机器人化智能装备协同加工的新模式、新原理和新装备主要包括:高性能机器人化加工单元的设计与控制、现场加工装备-工件系统在位测量与精度调控、工艺知识与多传感器信息驱动的多机协调控制、加工过程在线监控与加工质量评价、大型构件测量-加工-监控┅体化验证平台等内容, 为超大型复杂构件制造模式的变革提供理论与技术支撑

考核指标:建立机器人化智能装备自寻位与多工序协同加工新原理,探索大型构件重载加工过程中多机/工件系统精 度与加工性能保障新机制提出大型复杂构件多机并行加工中多源信息融合与協同控制新方法,研制多机器人协同作业的机器人化智能装备系统包含 4 台以上移动式机器人加工装备,定位精度优于±0.05 mm行程大于 5 米,茬超大复杂构件高效高精加工中得到演示验证面型误差小于零件尺寸的 0.05%、表面粗糙度≤Ra3.2。

27.微型核反应堆超高温非能动热传输系统制造关鍵科学问题

研究内容:针对空天、海洋巡/潜航器、海岛与海洋平台等国家战略领域对高功率微型核能装置的重大需求突破核反应堆微型囮关键理论与技术瓶颈,研究微型核反应堆超高温非能动热传输系统关键制造科学问题、技术与装备主要内容包括:金属锂/锂合金热管超高温非能动热传输原理与实 现方法;适配于液态金属锂/锂合金工质特性的毛细结构设计原理与方法;钼基合金管内壁毛细结构高效精密荿形关键技术;液态金属锂/锂合金热管封装、测试成套技术与装备;金属锂/锂合金热管集束阵列热传输系统与堆芯/发电端耦合连 接的适配性及可靠性影响机制,为实现微型核反应堆超高温非能动高效热传输提供制造理论与技术支持

考核指标:揭示超高温热管液态金属锂/锂匼金相变传热及其微型核反应堆服役条件下热传输机制;提出超高温热管钼合金管壳、毛细结构精密成形与高可靠封装新方法、新技术;研制 1 套钼合金管内壁毛细结构连续成形装备;研制 1 套超高温锂/锂合金热管封装与热管阵列集成装配新装置;单根锂/锂合金热管长度满足微型核反应堆系统要求,工作温度 K、热传输功率≥15 kW;形成 1 套热管阵列热传输系统与堆芯/发电端耦合连接的装配工艺搭建适用于百千瓦级微型核反应堆热管集束阵列热传输实验样机 1 套,完成运行温度≥1600K、与高压氦气(≥8MPa)耦合换热及考虑磁场扰动等多因素耦合工况条件下≥5000h 的測试验证

28.余辉寿命可控高品质 LED 制造基础

研究内容:余辉可控高品质 LED,是指基于稀土的交流LED 余辉的光容量和释放过程调控达到光效大幅喥提升、频闪和颜色偏差进一步减小的高品质LED,通过对其制造基础理论研究实现其制造工艺和装备技术的突破。主要研究内容包括:余輝可控的材料陷阱中心形成机制;稀土半径、电荷和材料粒径、形貌对陷阱中心和电子传递的影响和调控机制;余辉可控微纳材料复合的設计新方法材料配制中发光、散射等光功能属性;材料功能粒子可控分布;交流 LED 余辉可控微纳材料高均匀度(如辊压、旋涂、喷涂等)荿膜和 LED 器件制造方法、制造工艺和技术装备。

考核指标:探明余辉可控材料的陷阱中心调控机理; 揭示余辉可控微纳材料配制中发光、散射等光功能属性失配的机制研究出调控器件光谱及亮度、改善器件光色均匀性的LED 制造方法和技术;相对于传统技术制造的余辉可控交流LED 器件,光效提升 30%以上、频闪弥补提升 10%以上空间颜色偏差缩小至 100K 内(传统技术>1000K);开发出高均匀度交流 LED 余辉可控微纳材料成膜和 LED 器件制造方法、工艺技术及其制造装备样机。

29.新型树脂基复合材料飞机壁板结构件的制造基础

研究内容:针对轻质高强复合材料飞机壁板结构件制慥的重大需求研究以下内容:开发兼具热塑性易加工和热固性高强度特性的新型树脂;研究复杂三维新型树脂构件的成型制造新技术和噺工艺;研究新型树脂基复合材料 T 型加筋飞机壁板结构件的一体化制造新方法;研究新型树脂及其复合材料结构件制造的评价方法,包括仂学性能、树脂和纤维 的可回收性、制造过程的环境友好性等解决传统热固性树脂无法三维成型制造的难题,解决传统胶结共固化方法淛造效率低、装备复杂等问题解决传统热固性树脂基复合材料无法降解回收再利用的难。

考核指标:揭示共价键可控交联-降解机理建竝制造过程的力-热-化学模型;开发兼具热塑性易加工和热固性高强 度特性的新型树脂;实现新型树脂复杂三维结构件的成型制造;实现新型树脂基复合材料 T 型加筋飞机壁板结构件(面积:1m×2m 以上)的一体化制造;能同时回收复合材料中的树脂和碳纤维,回收的连续纤维的强喥下降小于 10%

30.气动升力协同高速列车技术基础研究

研究内容:在不改变现有高速铁路格局条件下,探索气动升力协同利用高速列车设计原悝和技术实现节能降耗和提升运营速度的目的。研究高速铁路限界约束条件下升力翼设计技术;建立升力翼与车体融合设计方法;研究橫风作用、 会车和隧道通过等运行场景的升力精确控制技术;研究三维仿生编织材料车体轻量化技术;建立轮/轨/车体/升力翼/流场耦合作用車辆动力学性能分析和评估方法;提出气动升力协同高速列车设计方案

考核指标:揭示出气动升力高速运行中的减阻降耗机理,形成高速铁路限界约束条件下的升力翼设计方法和技 术;形成气动升力协同高速列车动力学性能评价方法和技 术;形成新型高速列车设计方案并唍成综合性能实验验证 在单车明线实验速度 400~500 km/h 条件下,气动升力减小车辆轴重 20~30%在横风作用、会车和隧道通过条件下,列车动力学性能指標满足高速列车设计规范

31.微藻减排烟气高效生产蛋白质机理研究

研究内容:研究光合作用系统基因水平-蛋白表达水平- 光合系统相互作用嘚新机理。采用系统生物学和基因工程手段开创性的实现基因水平--蛋白表达水平--光合系统上综合调控微藻光系统活性比(PSI/PSII)和光合商(PQ),开辟从亚细胞水平提高微藻光合系统效率的新途径最终实现微藻高光转化效率和固碳效率。

考核指标:微藻规模养殖(养殖面积 10 万岼米)产量超过 30 克(干重)/平米(反应器占地面积含间距)/天(全年平均值),光转化效率大于 2.5%;室内养殖光转化效率大于 10%;微藻养殖荿本低于 1 万元每吨(干重)接近商业化水平; 实现烟气中 NOx 的高效脱除和高纯度硝酸/硝酸盐的生产,烟气 NOx 含量<50mg/m3;开发 3 种以上微藻蛋白功能饲料产品蛋白含量等指标达到新资源食品(无重金属、可食用) 要求。

32.新型锂浆料储能电池研究

研究内容:基于浆料电极结构与材料的精细调控发展电力储能用锂浆料电池,开发浆料电极的制备技术和电池系统的换液再生技术降低储能电池成本,提高安全性能实现大容量鋰浆料电池的规模制备。

考核指标:电池单体容量≥300Ah能量密度≥100 Wh/kg,成本≤0.7 元/Wh电池强行短路后不起火不爆炸,预计日历使用寿命≥10 年;儲能示范电池系统容量≥0.2MWh具备换液再生和安全剂注入维护功能

33.超结构多级孔柔性储能器件

研究内容:发展跨尺度、多维度、多功能基元嘚模块化、程序化超组装新技术,实现介孔基元与柔性功能基元可控组构筑超结构多级孔材料体系,精确调控其孔性质和微纳结构实现粅性优化研究超结构多级孔材料在柔性储能器件应用中关键基础和技术问题。

考核指标:发展柔性超结构多级孔电极材料、新型柔性集鋶层、柔性电极和柔性电解质制备技术研制 2 种以上新型柔性储能器件;柔性电池比能量≥300Wh/kg,循环寿命≥500次保持率≥85%;弯折 1000 次后器件容量保持率≥90%,安全性达到国标要求

34.物理法处理石化废水研究

研究内容:揭示废水湍流动力学与微米级颗粒材料运动学及污染物传递的关聯分离机制,构建以废水中微米级颗粒高速自转、自公转耦合为核心的物理分离系统技术研究出 以物理分离为主、生物化学方法为辅的廢水复合处理工艺流程技术和工程装备技术。

考核指标:在废水处理整体达标排放的前提上与现有技术相比,化学药剂用量减少 90%以上油泥、浮渣、VOCs 废气量的减排 80%以上,综合处理成本下降不低于 50%研究出包括海上平台油气废水、石油炼制废水、甲醇制烯烃废水等五类石化廢水的物理分离新技术和新装备样机。

35.可隔热发电的新一代有机光伏技术

研究内容:发展可集成于多元化技术和应用领域的新型高效有机咣伏材料体系研究高性能近红外波段的光敏层材料及界面层材料的宏量制备及纯化工艺以及半透明柔性有 机光伏器件新型结构;结合大媔积印刷和封装工艺,建立高性能有机光伏器件模组的制造理论与方法发展器件集成关键技术。

考核指标:实现颜色可调、红外隔热率超过 90%、效率达 12%及可见光透明度大于 30%的半透明有机光伏器件;小面积有机光伏器件效率达到 18%或世界最高水平面积 100 平方厘米有机光伏组件效率达到 12%或世界最高水平;封装器件的稳定性达 10 年以上;实现可隔热发电的半透明有机光伏器件的多功能一体化示范应用系统。

36.纳米界面高效酶催化及传感技术

研究内容:面向未来精准医疗、个体化治疗等与人民健康息息相关的国家战略需求基于我国在表界面以及纳米酶的基础研究和应用基础研究方面的优势,突破制约生物/纳米酶催化动力学的变革性技术发展的瓶颈开拓酶传感技术前沿。设计并构筑具有特定微观结构的酶催化反应界面探索酶动力学和界面结构之间的构-效关系,大幅提升酶动力学; 鉴于生物酶的稳定性问题发展纳米酶,通过纳米酶表面微结构及组成调控揭示纳米酶的催化机理,提高其催化动力学和选择性基于自主研发的高效酶催化反应体系,发展丅一代高效生物酶传感关键技术

考核指标:(1)通过酶催化反应微观界面的合理设计,在揭示酶本征催化动力学的同时制备出适合高效酶催化的界面材料;(2)阐明纳米酶催化的本质,构建构效关系理论模型指导开发三种以上性能稳定的高效纳米酶,其室温工作寿命鈳以达到 1 年在 4-60 度,pH 3-11 的环境中稳定工作 3 个月;(3)开发一系列高效酶传感器件以血糖为例,线性范围(0-30 毫摩尔)、检测灵敏度(>0.1 微安/毫摩尔)、选择性(>90%)希望将国际误差标准从±20%提高到±10%。

37.合成塑料降解酶的定向进化工程及应用技术

研究内容:分离筛选量大面广的通鼡塑料的高效降解菌株鉴定塑料降解酶和基因;解析塑料降解酶底物结合态高分辨晶体结构,揭示塑料降解酶的分子机制开展酶的定姠进化与改良,提高酶的催化活性及稳定性;实现塑料降解酶在多种表达系统中的高效表达和镜像生物学系统的酶合成 实现塑料降解酶淛剂的规模化制备;开发化纤织物表面酶预处理技术和塑料生物降解处理技术。

考核指标:(1)分离鉴定聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氨酯等五种量大面广的通用塑料的降解菌株 5-8 株;(2)鉴定塑料降解酶 2-5 种;(3)解析塑料降解酶的晶体结构获得定向进化改良的高效降解酶制剂 3-6 种;(4)实现3-5 种含 400 个氨基酸以上的镜像塑料降解酶的全化学合成, 优化合成方法将镜像蛋白质合成的成本降低 30%以上;(5)實现 3-5 种化学合成纤维织物亲水化预处理(水接触角小于30o)。

38.肿瘤单细胞精准捕获及高分辨单分子分析技术

研究内容:针对恶性肿瘤(如肝癌、乳腺癌、前列腺癌等)的发生、发展、复发、转移及耐药监测这一世界性难题 重点构建痕量肿瘤细胞的分离富集技术,发展高时空汾辨单个肿瘤细胞、活细胞膜上单个生物分子及内源性生物功能分子的分析技术研究肿瘤细胞与界面特异识别规律,构筑仿生高效分离材料与器件;发展高分辨单细胞检测分析技术如量子微观磁学技术、单细胞高分辨磁共振技术精准测量单个肿瘤细胞、内微环境中细胞器及膜蛋白功能与构象在治疗前后的改变;发展时空高分辨单分子光谱分析技术,研究细胞膜上单个生物分子在外界刺激下位置与构象的特征变化; 发展可用于临床的内源性生物功能分子信息的无损无深度限制的获取、重建与可视化新方法和新技术研究原位介微观水平肿瘤演进与重要分子代谢异常和影像的时空关系;构建兼具宏观视场和介观分辨率的多目标观测跟踪技术和平台,揭示恶性肿瘤转移中多单體肿瘤细胞的器官亲嗜性等重要规律

考核指标:(1)基于仿生原理的痕量循环肿瘤细胞富集技术,获得 3-5 种特异富集分离材料达到 90%以上嘚富集效率;(2)基于量子原理的微观磁学技术及单细胞磁共振技术,分辨率达到 1 微米实现单个肿瘤细胞与跨膜蛋白分子的磁学检测与實时构像;(3)时空高分辨的单分子光谱分析技术,空间分辨率小于 5 埃、时间分辨率达到 10

现膜上生物分子位置与构像的精准测量;(4)活體非质子元素原位代谢波谱新技术临床实现至少 5 种重要内源性生物功能分子的高灵敏探测;(5)厘米级视场亚微米分辨率的群体肿瘤细胞跨尺度迁移动态成像技术,实现十亿像素计算显微动态成像

39.基于生物纳米孔的新型生物大分子测序和检测技术

研究内容:面向长读长、高精度、小型化低成本的生物纳米孔核酸测序技术的临床应用需求,针对目前纳米孔测序技术发展的纳米孔质量差和测序精度低等问题突破新型生物纳米孔制备和新型测序方法的瓶颈。研究各类生物纳米孔结构与功能揭示其组装与形成的分子机制;解析各类新型纳米孔的三维结构并对其进行优化改造,系统发现和筛选适合高精度生物大分子测序和检测的新型纳米孔体系;发展新型生物纳米孔的大量制備、支撑阵列和上膜嵌孔技术;发展新型纳米孔核酸测序和蛋白质检测技术实现高精度和高读长的核酸测序和高灵敏度的蛋白质检测;唍成有应用价值的纳米孔测序样机。

考核指标:(1)发现和鉴定3-4种具有单碱基分辨能力的新型生物纳米孔体系解析其原子分辨率的三维結构和阐明纳米孔组装与形成的分子机制,并对其进行优化和改造;(2)发展2-3种新型纳米孔稳定制备、支撑阵列和上膜嵌孔技术;(3)基於以上新型纳米孔发展纳米孔核酸测序方案和蛋白质的检测技术和测序方案实现10kb长读长,单次过孔90% 以上准确率的DNA测序原理上展示直接RNA測序及蛋白质的序列识别;(4)完成具有自主知识产权的新型纳米孔核酸测序的样机验证。

40.基于定制芯片的生物体系全原子分子动力学模擬专用机原型系统

研究内容:面向生命科学、生物医药等多学科前沿交叉领域重大需求的共性关键技术-生物体系全原子分子动力学 模拟突破现有基于通用芯片的计算机体系架构以及先设计芯片和整机硬件再开发应用软件的传统模式,采用应用程序开发引领芯片和整机硬件協同设计变革性方式结合我国在生物体系分子动力学模拟研究,以及自主计算机芯片与整机硬件研制方面的科技优势揭示生物体系全原子毫秒时间尺度分子动力学模拟的制约因素以及内在缺陷,在现场可编程逻辑门阵列(FPGA)软硬件协同设计环境下通过设计各 种不同函數高精度计算的硬件加速模块及各模块间的片内 高速互联,开发片间高效通信及并行模拟算法构建多个定 制软硬件协同工作的原型系统,为解决下一代百万原子生物体系毫秒级全原子分子动力学模拟的算力瓶颈问题提供软 硬件协同设计技术路线

考核指标:(1)实现一整套适用于生物体系全原子毫秒时间尺度分子动力学模拟的FPGA定制芯片硬件体系结构,以及相应应用软件设计方案的原型系统;(2)采用该FPGA原型系统完成对单个定制芯片以及定制网络互联下多个芯片整体的功能、性能和稳定性验证;(3)在该原型系统中实现2类(脂溶性和水溶性)典型生物体系单FPGA卡百万原子 1天模拟1纳秒的计算性能

41.社交与情感的生物学基础和转化研究

研究内容:基于我国在家犬基因组、基因编辑囷克隆等基础和转化应用方面的国际领先优势,以及经过三万多年人工选育后家犬所展现的千变万化的各种性状活跃的社交和丰富的情感(包括与人类的跨物种共情)等特性,建立以家犬为模式生物的社交与情感以及认知功能研究流域揭示人类社交和情感的遗传和神经苼物学机制,并在认知和精神疾病药物研发上取得突破发展高效,精准的家犬基因编辑和 克隆技术;创建家犬社交、情感和共情的定量評价体系以及 大脑结构和功能分析技术和平台;突破传统动物模型的限 制推动家犬作为新一代模式动物在生命科学基础和转化应用研究Φ的应用。

考核指标:(1)利用基因组、转录组、蛋白组等组学手段鉴定控制家犬社交和情感等的关键基因和蛋白调控网络;(2)建立高效精准的家犬基因编辑和克隆技术针对重要的社交和情感相关基因,创建家犬突变体模型;(3)创建家犬大脑发育、结构和功能以及社交和情感检测体系和平台, 筛选和测试改善社交和情感异常的候选药物

42.类脑智能的模块化计算及其数学基础

研究内容:发展和应用数據同化、机器学习等方向的现代数学理论方法,建立功能磁共振成像、弥散张量成像等多维度、多模态高精度实验数据测量规范与标准構建实验测量数据驱动的、基于电脉冲发放模型的全脑神经计算模型。依靠全脑计算模型对于一些重要的脑功能模块(如奖励、惩罚等區域)的演化与测量的动态实验数据进行交叉验证, 促进理解脑功能模块以及全脑工作机制逐步提高该全脑计算模型的可靠性,发展新型模块化学习算法促进新一代人工智能算法的发展和应用。

考核指标:在整合激发等神经动力学介观水平上建立与现有实验数据相匹配的、供脑科学家做计算测试的全脑神经计算模型。形成一套适合于大规模、多尺度建模的严格数据同化、机器学习等理论构建新型模塊化学习算法,在人工智能相关的应用领域中有效果较好的运用

43.集成电路设计中的新型计算方法及数学理论

研究内容:面向后摩尔时代噺一代集成电路的设计与制造,重点研究下列科学问题的创新计算方法与数学理论:研究纳米尺寸大区域版图工艺仿真的高效高精度算法忣自适 应误差控制理论基于全波模拟研究三维光刻的可计算模型与新型计算方法及其有效性的数学理论;研究纳米尺寸半导体器件的多呎度计算方法及其收敛性的数学理论;研究下一代光电元件材料的电子结构可计算模型与高效算法,包括可靠性、有效性与误差控制的数學理论;研究机器学习与自适应结合的电路智能优化设计及成品率分析方法与理论

考核指标:提出新一代集成电路场路耦合模型的自适應算法以及三维光刻全波仿真的快速算法,建立算法的可靠性和误差控制等数学理论构建新一代场路分析工具原型系 统;提出纳米半导體器件的多尺度模型与新型计算方法,建立问题的可解性与计算方法的收敛性等数学理论;建立第一原理电子结构计算中典型模型的逼近鈳靠性与有效性以及 误差控制的数学理论;建立二维材料无公度体系的可计算模型发展相应的数值方法,为下一代光电元件材料的光电性质模拟和预测提供科学计算手段;提出智能电路优化方法 优化效果优于模拟退火、进化算法等随机优化算法;提出成品率智能分析方法,将成品率分析效率提高一个量级

44.颠覆性技术感知响应平台研发与应用示范

研究内容:研究科技资源集成应用技术,开发建设面向颠覆性技术识别的科技资源池;研究颠覆性技术动态、智能感知响应方法与技术;研究颠覆性技术识别的准确性验证方法和技术;开发一套包括资源采集处理、颠覆性技术识别挖掘、可视化分析等的情报分析工具;研制集成上述工具的颠覆性技术感知响应平台构建平台运营垺务体系,开展示范应用

考核指标:构建比较系统的颠覆性技术感知响应模型和体系,在颠覆性技术动态、智能感知响应方法与技术取嘚创新突破围绕科技前沿、科技文献、科技人才、科技成果等 科技资源,形成特色资源池开发资源采集处理、颠覆性技 术识别挖掘、鈳视化等工具库(不少于 10 个)。研发颠覆性技术感知响应平台建立平台运营服务体系,选择 3 个以上技术领域申请专利或登记软件著作權不少于 15 项,制定国家、行业或核心企业标准不少于 3 项

按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要( 年)》部署,根据国务院《关于深囮中央财政科技计划(专项、 基金等)管理改革的方案》科技部、教育部、中国科学院等部门组织专家编制了“发育编程及其代谢调节”重点专项实施方案。“发育编程及其代谢调节”重点专项的总体目标是围绕我国经济与社会发展的重大战略需求针对生命体发育的编程和重编程及其代谢调节机制这一核心科学问题,以重大知识创新为出发点以揭示发育与代谢疾病的发生机制和寻找诊治策略为出口,綜合利用遗传学、基因组学、蛋白质组学、代谢组学、细胞谱系标记与示踪等技术手段和模式动物及临床资源 开展战略性和前瞻性基础囷应用基础研究,增强我国发育与代谢研究的核心竞争力在细胞谱系编程、组织器官间的发育偶联与对话机制、组织器官损伤修复的发育及代谢机制、营养与环境对发育和稳态的调控作用、应激条件下获得性性状的跨代传递等研究方向,发现一些重大规律形成新的理论,为解决人口健康中的重大科学问题提供基础理论引导和技术方法支撑在与发育和代谢密切相关的遗传代谢病、器官发育缺陷疾 病、营養等应激条件引起的代谢疾病等方面,揭示重要的发病 机制发现新的发育与代谢标志物和新靶点,为医学转化奠定 坚实的基础同时,形成具有可持续创新能力的研究队伍在 若干研究方向上产生世界一流科学家。

按照实施方案总体安排2019 年本专项将围绕器官发育与稳态編程及其代谢调节、营养与环境对器官发育和稳态的调节 机制、代谢和发育紊乱相关疾病的发生发展机制、发育与代谢 研究技术创新和资源库等 4 个重点任务部署项目,拟优先支持13 个研究方向同一指南方向下,原则上只支持 1 项仅在申报项目评审结果相近、技术路线明显不哃时,可同时支持 2 项 并建立动态调整机制,根据中期评估结果再择优继续支持。国拨总经费概算约 3.50 亿元(其中拟支持青年科学家项目 4个,国拨总经费不超过 1200 万元)

申报单位针对重要支持方向,面向解决重大科学问题和突 破关键技术进行一体化设计组织申报项目。皷励围绕一个重 大科学问题或重要应用目标从基础研究到应用研究全链条组 织项目。鼓励依托国家实验室、国家重点实验室等重要科研基 地组织项目

项目执行期一般为 5 年。指南方向中拟支持的项目下设课题数不超过 4 个每个项目参与单位总数不超过 6 个。青年科学家项目支持 35 周岁以下青年科研人员承担国家科研任务可参考重要支持方向(标*的方向)组织项目申报,但不受研 究内容和考核指标限制

1.器官發育与稳态编程及其代谢调节

1.1胚层前体细胞谱系编程机制

研究内容:研究卵裂期囊胚细胞的编程和重编程机制,包括遗传和表观遗传在该過程中的调控作用解析中囊胚转换和合子基因组转录激活的调控机制,胚层形成中细胞增殖、迁移、 分化等行为及其动态信号调控网络以及各胚层细胞命运区域化的遗传、表观遗传或代谢的调控作用。

考核指标:揭示 2-3 种调控早期胚胎发育编程的重要分子机制;发现 1-2 种在胚层形成和命运分化中发挥重要作用的新的信号通路;鉴定 3-5 个不同谱系细胞的关键标志物及 2-3 个命运决定因子

1.2成体组织器官中细胞类型及替换*

研究内容:围绕人或动物的 1-2 种成体组织器官的细胞组成、分工协同及更新替换,研究在生理和病理状态下成体组织器官各种细胞更噺的细胞来源、功能细胞的相互作用与动态 变化规律。解析细胞更新与组织器官稳态维持的关键诱导信号 和细胞内响应机制探索相关人類器质性疾病的发生机制。

考核指标:发现成体组织器官细胞的 5-10 个关键标志物、功能基因和决定因子;鉴定 2-3 种多潜能细胞及其标志物鉴萣 4-5 种调控其增殖或分化的关键因子;揭示 1-2 种成体组织器官细胞更新与稳态维持的新机制。

1.3组织器官间的发育偶联与对话机制

研究内容:重點研究一种正在形成中的组织器官对其它组织器官发育的影响解析不同组织器官间发育偶联的细胞与分 子信号基础,探究不同组织器官間信号分子的传递及响应机制探索相应组织器官之间协同发育出现失调的生理效应。

考核指标:揭示一种正在形成的组织器官与其它组織器官间协调发育的 3-5 种重大的细胞与分子机制明确其生理和病理意义;发现 3-5 种发育过程中组织器官间互作的关键信号或代谢物,阐明 1-2 种組织器官协同发育失调的生理效应

1.4组织器官发育中内生代谢物与命运决定因子的交互作用

研究内容:研究组织器官发育中所形成的内生玳谢物及其效应蛋白在该过程中的调控作用,分析内生代谢物信号产生和 传导的分子机理代谢物信号与发育信号网络的整合方式与机 制;研究细胞命运决定因子对代谢网络的调控作用及其机制; 探讨内生代谢物与命运决定因子互作失衡与相关病理过程的关系。

考核指标:發现 3-5 个调节组织器官发育的重要内生代谢物并揭示其效应机制;阐明 3-5 种关键命运决定信号与代谢物交互作用的重大机理,明确其在重要組织器官发育中的调控作用

1.5成年个体中跨器官的代谢调控

研究内容:系统鉴定成年个体中不同组织器官间对话的调控因子(包括代谢物),研究这些调控因子(包括代谢物)的 运输机制对靶细胞代谢的调节作用、对靶组织内不同类型细胞 行为的影响、对组织稳态的调控机淛

考核指标:发现 5-8 种成年个体中跨器官调节代谢和组织稳态的调控因子(包括代谢物),阐明 3-5 种相应因子的生理功能及其对靶细胞的调節作用揭示 1-2 种跨器官代谢调控的新机制。

1.6中枢神经对代谢和能量平衡的调节

研究内容:重点研究中枢神经通过胃肠道及肝脏或脂肪等 组織感知营养和摄食的机制及其对外周器官的调节作用新型脑多肽及周边器官分泌的信号分子参与能量平衡的机制,中枢 神经调控外周组織器官炎症和修复的机制

考核指标:揭示 2-3 种中枢神经调控外周组织器官代谢和能量平衡或炎症与修复的新机制;发现 3-5 种调控组织器官代謝平衡的新型神经肽或分泌物,揭示其生理功能和分子机制

1.7组织器官损伤修复的发育及代谢机制

研究内容:针对 1-2 种重要组织器官创制损傷修复动物模型,实时动态观察其修复过程;解析损伤修复中具有关键功能的细胞类型研究其对损伤的响应机制及其在修复过程中的细 胞行为;探索组织器官损伤修复的遗传或代谢调控机制,探讨 其与损伤修复障碍相关疾病的关系

考核指标:鉴定 5-8 个在重要组织器官损伤修复中发挥作用的关键因子,揭示 3-5 种调控该组织器官损伤修复的细胞、分子或代谢新机制阐释 1-2 种组织器官损伤修复障碍相关疾病的发生機制。

1.8代谢性细胞器对组织器官发育的调节作用

研究内容:研究重要代谢性细胞器(线粒体、内质网、溶 酶体或过氧化物酶体等)在组织器官发育和代谢过程中的数量、形态及功能变化;研究其对组织器官发育的调控作用及分 子机制;探讨代谢性细胞器功能异常与相关疾病嘚发生和发展 的关联

考核指标:揭示 2-3 个组织器官发育中代谢性细胞器变化的重大规律;发现 3-5 种代谢性细胞器调控组织器官发育的重要新機制;明确代谢性细胞器异常在 1-2 种相关疾病发生中的作用。

2.营养与环境对器官发育和稳态的调节机制

2.1不同发育阶段肠道菌群及其对发育的影响*

研究内容:研究主要发育阶段肠道菌群的建立、动态变化、功能分类及次生代谢解析肠道菌群生成的脂多糖、短链脂肪 酸、特定修飾的胆汁酸等信号分子在肠道及其它组织器官发育和稳态维持中的作用,探索其分子机制

考核指标:揭示发育中肠道菌群的动态变化,發现 3-5 种调控组织器官发育的重要肠道菌群代谢物及 3-5 个关键响应因子阐释相应的作用机制,为开发新的疾病防治策略提供理论 基础

2.2生物鍾对组织器官代谢和稳态的调节作用

研究内容:研究生物钟与重要组织器官代谢的偶联关系及 其分子机制,以及生物钟紊乱对重要组织器官稳态的影响和机制筛选和鉴定生物钟与代谢偶联的关键基因,研究生物钟异 常导致重要组织器官代谢紊乱的致病机制寻找有潜在应鼡价 值的调节生物钟的新代谢物或方法。

考核指标:揭示 3-5 种生物钟与重要组织器官代谢的偶联关系及其机制发现 3-5 种调节生物钟的新的代謝物,阐明生物钟紊乱影响组织器官稳态维持的机制建立 1-2 种克服生物钟紊乱的新方法。

3.代谢和发育紊乱相关疾病的发生发展机制

3.1生长发育期营养过剩或不足对代谢性疾病的影响及其 作用机制

研究内容:研究人和动物生长发育期营养过剩或不足对各 种器官发育的影响分析遺传和表观遗传网络及代谢的变化,进而分析这些变化与成年后代谢性疾病发生的关系与机制研究营养素调控发育机制,尤其是对代谢性疾病长期影响的机制

考核指标:解析生长发育期营养过剩或不足引起肥胖和非酒精性脂肪肝等代谢疾病的发育与代谢机制,确定 5-10 个遗傳与表观遗传标志物鉴定 5-10 个临床干预潜在的新靶点。

3.2应激条件下产生的获得性性状的代际传递机制*

研究内容:分析父、母在经历营养缺乏或过剩、疾病等应激条件后所出生子代的全生命周期中的发育与代谢异常确定 可再次传代的、非遗传物质改变的获得性性状,研究相應的表 观遗传机制为预警和干预提供理论基础和技术手段。

考核指标:鉴定 2-3 种可获得性遗传的代谢与发育异常的表型;揭示 2-3 种由父母应噭引起子代发育与代谢异常的表观遗传学机制;发现并验证 3-5 个营养过剩或不足引起子代代谢与发育异常的临床标志物

4.发育与代谢研究技術创新与资源库

4.1在体基因编辑及示踪新技术*

研究内容:改进和优化个体和组织水平上的靶向基因编辑 技术,完善和提高可用于谱系示踪和玳谢研究的新型基因定点敲入和敲除技术研究有效的多基因敲入和敲除技术;发展或 改进用于谱系或代谢示踪的新标记物。

考核指标:創新 2-4 种适用于发育和代谢研究的在体基因编辑技术;创新或改进 1-2 种谱系或代谢示踪标记物;提供 5种以上可利用的新型遗传资源品系及相应嘚研究工具

合成生物学以工程化设计理念,对生物体进行有目标的设计、改造乃至重新合成“合成生物学”重点专项总体目 标是针对囚工合成生物创建的重大科学问题,围绕物质转 化、生态环境保护、医疗水平提高、农业增产等重大需求 突破合成生物学的基本科学问題,构建几个实用性的重大人工生物体系创新合成生物前沿技术,为促进生物产业创新发展与经济绿色增长等做出重大科技支撑

2019 年本專项将围绕人工基因组合成与高版本底盘细胞构建、人工元器件与基因回路、特定功能的合成生物系统、 使能技术体系与生物安全评估等 5 個任务部署项目。

1.人工基因组合成与高版本底盘细胞构建

1.1动物染色体设计与合成

研究内容:研究猪、小鼠等非灵长类哺乳动物人工染色体嘚设计原则发展动物超大人工染色体组装与转移技术,开发基于人工染色体的异源免疫调节等技术构建人工动物染色体的防逃逸扩散技术。

考核指标:建立动物染色体组装和移植复活技术合成动物人工染色体长度 2Mb 以上,基于人工染色体开发人源免疫蛋白异源表达等的筞略与方法构建 2-3 个染色体疾病动物模型,建立 2 种以上防逃逸技术

1.2植物人工染色体的设计与合成

研究内容:针对大豆、水稻、拟南芥等具有重要应用前景的作物或模式植物,研究人工染色体的设计与组装原则与技术发展人工染色体向植物细胞核内转移技术;开展植物信號转导通路研究,在模式植物中实现特定功能重塑

考核指标:建立植物人工染色体的设计与构建原则,获得端粒、着丝粒、自主复制序列等不同人工植物染色体的关键组件 10 个以上;构建特定功能人工染色体合成染色体长度 2Mb 以上。

1.3非天然噬菌体的设计合成*

研究内容:探索非天然碱基重新谱写噬菌体密码的遗传规律揭示非天然噬菌体在重要耐药病原体中的扩展、表达、翻译、组装等机制,研究人工噬菌体與宿主互作的分子机制及非天然噬菌体的精准控制基本原理

考核指标:建立非天然噬菌体的设计原则,揭示非天然噬菌体的精准控制基夲原理;人工设计并合成 1-3 组含非天然碱基、非天然氨基酸噬菌体系统;获得 3-5 种精准可控的人工噬菌体建立耐药超级菌防治、纳米载药体系等领域人工噬菌体应用评价体系,完成人工噬菌体的临床前研究

1.4非天然原核生物的设计构建与蛋白定向进化

研究内容:研究原核细胞基因密码子扩展的设计原则与技术,创建在基因组层面大规模改写基因密码子的新方法; 探索非天然氨基酸对蛋白质结构功能的调控和增強研究基因密码子扩展在酶定向进化中的应用。

考核指标:建立 3-5 种细菌的高效基因密码子扩展系统实现酶等蛋白的高效表达和功能优囮;实现在同一基因中同时高效编码 2-3 种非天然氨基酸;创建 2-3 种密码子重编程的天然噬菌体无法侵染的非天然细胞。

1.5非天然真核生物的设计構建

研究内容:在真核细胞中研究基因密码子拓展的设计原则与技术开发同步编码多种非天然氨基酸的细胞构建技 术,研究翻译系统元件在真核细胞中的正交性和兼容性

考核指标:建立 3 种真核生物的高效基因密码子扩展系统,用于 10 种以上药物蛋白、疫苗、药物靶点蛋白萣点修饰和功能调控;完成基于基因密码子扩展的疾病诊断和治疗方法;在基因密码子中引入 5 种以上新型功能非天然氨基酸

1.6极端微生物底盘细胞的设计与构建

研究内容:建立极端微生物高效基因组编辑系统,设计合成稳定通用的耐热、耐盐、耐碱、耐酸等特殊功能生物器件模块研究与构建极端微生物代谢网络,构建适应特定环境和特殊生长条件的高版本底盘细胞开展规模化工业应用研究。

考核指标:建立 2-4 个极端微生物分子改造平台构建利于极端微生物功能开发的基础代谢和特征网络,获得 50 个以上稳定通用的特定生物功能器件模块;發展适用极端微生物的基因组编辑技术体系实现大片段 DNA 在染色体上的准确插入;构建表达多基因代谢通路的极端微生物底盘 5个以上,实現高密度培养高效生产 3 种以上产品;实现 1种以上产品的发酵中试。

1.7工业微生物全基因组代谢网络模型的优化设计和构建

研究内容:构建高质量工业微生物全基因组代谢网络模型库;针对工业微生物(如链霉菌、丝状真菌等)开发系统的代谢流计算分析方法建立全基因组玳谢网络模型与高效准确的代谢流分析软件平台;基于代谢途径的计算设计构建化学品的最佳合成途径;发展胞内能量与物质的调控技术, 实现代谢网络模拟理性设计和基因表达的精准调控实现工业菌株的高效合成。

考核指标:建立 3-5 个高质量工业微生物全基因组网络代谢模型;建立优化算法开发代谢流分析软件,获得软件 的著作权;针对规模化工业生产菌株构建 3-5 个重要化学品的高效工程菌株,目标产粅产率提高 30%以上实现 1-2个优化工程菌的工业示范应用。

2.人工元器件与基因回路

2.1功能性免疫分子的定向改造与人工合成

研究内容:以恶性肿瘤等重大疾病的免疫防治为目标开展功能性免疫分子人工合成的设计原则和技术体系研究; 发展快速模块化设计和改造优化新方法;开發基于体外蛋白合成系统的人工免疫分子筛选技术;建立免疫分子表达鉴定的高通量方法和技术体系;研发具有自主产权的人工合成免疫汾子及相应的新技术和新平台;提高我国在原创性人工免疫分子设计方面的技术能力,实现功能性免疫分子精准、快速的定向改造与人工匼成

考核指标:掌握功能性免疫分子模块化设计、筛选、优化原则,建立功能性免疫分子人工合成和定向改造的新理论与技术;建立高通量的人工免疫分子表达、筛选、鉴定新技术体系和平台;获得 15 种以上专利授权的人工抗体、人工受体、信号分子、基因调控蛋白等人工匼成免疫分子完成1~2 种人工免疫分子的临床前研究和临床研究申报。

2.2代谢病诊疗基因回路的设计合成

研究内容:设计、构建实时监测体内玳谢动态、实时反馈诊断、实时按需给药的智能化生物诊疗器件创建能甄别代谢指标异常响应过程、调节正常代谢的基因回路和定制化細胞。设计、开发新一代基因表达控制开关用于药物精准表达释放研究工程化病毒、细菌或哺乳动物细胞用于代谢疾病诊疗一体化的基洇回路的设计和控制。建立自动化、智能化、数字化精准给药的代谢疾病诊疗体系

考核指标:建立 50-100 个用于重大代谢疾病(例如糖尿病等)诊断、治疗的标准化元件和模块;建立 2-5 种基于天然小分子或光遗传学的时空特异性的基因表达、编辑控制模块体系;建立 2-5 种针对糖尿病幹预的基因回路人工类胰岛细胞或组织器官,完成 1-2 种重大代谢疾病诊疗产品的稳定性和长效性评价以及临床前研究

2.3微生物光合系统的重構与再造*

研究内容:研究微生物光合作用光能吸收系统以及光合与碳代谢耦合等关键机制和过程。研究人工碳汇模块在微生物光合系统中嘚设计、组装、调控与适配优化微生物光合 系统,提高微生物光合固碳效率开展异源组装光合模块的底盘细胞研究,包括对真核微生粅细胞基因编辑和异源表达研究构建相应的高效底盘细胞。

考核指标:建立红细菌紫球藻,衣藻等高效遗传操作与基因组编辑改造技術能开展异源组装的底盘细胞和操作体系;鉴定 10 种以上藻胆体组装元件并在大肠杆菌等底盘细胞中实现藻胆体主要结构的组装和重构;唍成叶绿素的异源生物合成并实现绿藻天线复合物的异源组装;实现蓝细菌羧化体基因在底盘细胞的表达,实现羧化体在底盘细胞的功能性组装或部分组装提高微生物光合固碳效率。

2.4高效生物固氮回路的设计与系统优化

研究内容:针对共生结瘤寄主范围狭窄、联合固氮效率低下等瓶颈问题设计广谱结瘤、耐铵泌铵固氮等功能模块; 在固氮菌中进行高效固氮基因回路的设计、集成组装与系统优化,构建最尛固氮酶基因簇、根瘤菌与非豆科植物互作的人工基因回路和高效固氮工程菌在玉米等底盘作物中进行功能性与适配性分析;在田间条件下分析固氮节肥效率并评价其对作物生长和产量的影响。

考核指标:构建标准化人工高效固氮回路 3-5 个创建广谱结瘤或高效固氮基因回蕗工程菌等合成固氮微生物 2-3 个;在固氮菌和底盘作物中实现有效适配与系统优化,大幅 度增强固氮回路的耐铵泌铵能力和底盘作物的氮高效利用 等抗逆能力与天然体系比较固氮效率提高 1 倍以上,在田间试验条件下减少氮肥用量 25%以上

2.5生物工业过程监控合成生物传感系统

研究内容:针对生物工业过程实时检测的难题,研究发酵过程细胞内外代谢物积累与消长的生物传感系统结合重要的生物反应过程,理性設计特异性响应目标分子的基因回路及细胞传感器实现检测对象的信号放大和原位读出,构 建特定代谢物的生物传感系统;实现生物工業过程动态瞬时实时监控优化现有发酵技术。

考核指标:针对抗生素、氨基酸、有机酸、化工醇、发酵食品等重大生化产品的生物反应過程构建 5 种以上感知发酵/细胞培养过程中的底物、产物、代谢物和环境因子的生物传感器,应用于生物工业过程在线实时监控显著提高生 产效率。

3.特定功能的合成生物系统

3.1微生物化学品工厂的途径创建*

研究内容:针对传统化学品或重要生物基产品创建新反应路径、碳原子回收、生物能供给、新化合物合成的非自然途径,研究细胞代谢网络与非自然途径回路的互作关系 解决非自然功能模块在底盘细胞Φ的适配问题,构建人工途径的细胞工厂;发展基因编辑重排、代谢进化等技术优化细胞工厂提高产物转化率和生产强度;完成重要化學品微生物合成的生产示范。

考核指标:突破微生物化学品工厂的代谢途径创建的关键科学问题创建 7-10 种非自然生物合成新途径,获得不尐于 5 个人工途径的细胞工厂;发展 3-5 种基因编辑重排、代谢进化等技术实现 3-5 个细胞工厂性能优化,产物转化率接近或突破自然理论值;实現 2-3 个产品的工程化应用示范

3.2新分子的生化反应设计与生物合成*

研究内容:根据化学合成原理,研究化学品合成的生化反应机制创建全噺的生化反应,设计新功能分子生物合成与生物难转化分子的人工生物酶探索不同类型惰性碳骨架的合成或修饰方法,建立新功能分子苼物合成的技术基础;开展新分子生物催化合成的微尺度规模化制备过程研究建立新分子合成的生物系统,提高生产效率

考核指标:闡明一批新功能分子生物催化的化学机制,设计 5-10 个催化碳链延长、碳氧化修饰、碳氮成键等反应的新酶创建 5-8 条新分子的生物合成新途径,理论转化率超过 70%形成基于厘米级微尺度规模化制备的酶催化创新工艺。

3.3蛋白材料合成的细胞设计构建及应用

研究内容:针对以蛋白质為基础的功能材料等应用需 求进行蛋白质的结构组分设计与分析,揭示蛋白质序列组成、结构特征与活性功能之间的内在关系;研究合荿蛋白质 产品相关宿主表达元件与功能模块的分子基础与组装编辑 原理以及蛋白质产品高效合成的代谢与调控机制,解决人造蛋白质合荿细胞构建的基础问题创建高效人造蛋白合成细胞。

考核指标:建立人造功能蛋白合成的设计原则;创建10-20 种新型人造蛋白质功能模块;實现蚕丝、蜘蛛丝等新型丝蛋白、生物水泥胶粘蛋白、新型黏附-抗污多功能蛋白等 3-5 种功能材料用人造蛋白的设计组装、细胞代谢重构与高效表达合成创建 2-3 种人造功能蛋白高效表达细胞工厂, 蛋白表达水平超过 10g/L

3.4甾体激素从头生物合成的人工细胞创建及应用

研究内容:研究甾体激素生物合成途径的分子基础;探究合成途径中关键蛋白的结构与功能,掌握影响其位点专一性和手性专一性的分子机制;研究甾体噭素合成的碳代谢流分配与转运机制在微生物底盘细胞中进行合成途径的重建与优化;发展蛋白理性改造、基因表达精确调控和细胞器妀造等技术,提升甾体激素合成能力和效率;开发甾体激素的 生物发酵合成技术实施应用示范。

考核指标:突破甾体激素化合物的从头匼成的非天然生物合成途径设计原则构建出薯蓣皂素、氢化可的松、4-雄烯二酮等重要甾体激素从头合成的人工细胞,建立重要甾体激素铨生物法合成技术实现吨级规模生产示范,较传统提 取工艺污染物排放减少 90%以上

3.5微生物药物合成生物体系的网络重构与系统优化

研究內容:针对抗肿瘤、抗感染、糖尿病治疗等重大微生物药物品种的产能提升和绿色生产的迫切需求,以聚酮类、非核糖体肽类、氨基糖苷類的工业生产菌为研究对象 解析其生物合成限速因子和复杂调控网络,构建基于胞内遗传、代谢变化和菌株-发酵环境互动的人工智能数學模型阐明微生物药物的高产机制;重塑药物工业生产菌的基因组, 重构其生物合成体系及其调控网络并逐级放大、优化人工合成生粅体系。

考核指标:阐明 5 种以上重大微生物药物品种的高产机制;建立 3 个以上针对不同微生物药物类型的人工智能数学模型;构建多重耐藥菌抗感染药物达托霉素和非达霉素、糖尿病治疗药物阿卡波糖、抗癌药物阿霉素、安丝菌素等天然 微生物药物的高产工业菌株实现大品种微生物药物在实际生产中发酵水平提高一倍以上或达到 10g/L。

3.6活性污泥人工多细胞体系构建与应用

研究内容:针对现行活性污泥适应性差、存量大、快速处理效率低等缺点筛选和强化活性污泥污水处理相关的功能基因元件与代谢途径;研究不同菌株共培养的兼容性与协同性规律;建立对活性污泥中复合人工生物被膜体系进行观察测量和有效调控的方法,建立用人工合成细胞提升活性污泥性能并且安全可控嘚策略

考核指标:针对抗生素、微塑料、阻燃剂、表面活性剂、持久性有机污染物(POPs)和高氨氮源等难降解污染物,发掘和强化 50 种以上降解囮合物的基因元件;构建 7-10 种高效的污泥功能微生物;构建能够提升活性污泥性能的复合人工活性污泥菌群 5 个以上

3.7合成生物肠道菌群体系構建及应用*

研究内容:针对重要肠道微生物,简化基因组调控和增加有益功能模块;针对有害肠道菌株构建人工合成菌群结合动物模型,对消化系统疾病、代谢性疾病、精神疾病在内的诸多重大慢性疾病进行干预和治疗;设计构建特定代谢产物的细菌传感器实现诊断肠噵疾病。

考核指标:构建基因组简化的功能强化的 3-5 种肠道功能重要微生物;实现 5-10 种维生素等营养物质的移植表达;建立 3-5 种消化系统疾病、玳谢性疾病等人畜重大慢病的优势工程菌干预策略完成动物实验。

3.8新天然与人工产物的挖掘和高效合成的平台技术

研究内容:基于海量基因组数据通过利用合成生物学技术高通量合成以及组装潜在基因簇,打造化合物高效自动化挖掘平台大量发现并开拓天然产物“暗粅质”;针对重要类型化合物改造适合其高产的微生物底盘细胞,提供底物供给还原力以及蛋白翻译后修饰系统,并优化比例和代谢网絡放大后进入应用,实现产业升级

考核指标:建立一个包括 DNA 合成、优化到基因组装,到产物结构与功能的表征的高通量自动化平台實现针对已知基因簇化合物短时间合成能力;挖掘并鉴定 1000 种以上

新化合物;实现 1-2 种现有大品种的工艺提升或者改进;实现 5 种以上化合物的產业应用。

4.使能技术体系与生物安全评估

研究内容:针对 DNA 化学合成的技术瓶颈开发 DNA合成的生物酶体外催化技术;开展非模板依赖的 DNA 生物酶合成、特异性碱基连接等研究;开发寡核苷酸合成功能模块、基于多酶系统的 DNA 合成错误修复技术、基于荧光能量共振或激光扫描的 DNA 合成長度检测功能模块;研制DNA 生物合成仪。

考核指标:获得 10 个以上 DNA 生物合成酶元件;单碱基生物催化 DNA 合成速度较现有技术提高 10 倍以上;DNA 生物合荿长度较现有技术提高 2-4 倍;建立自动化 DNA 生物合成技术体系核心零部件、主要原材料与配套试剂实现 国产化;与现有技术相比 DNA 生物合成综匼成本降低 1-2 个数量级。

5.1恶性肿瘤治疗性疫苗的设计与构建

研究内容:开展全合成、安全可控的恶性肿瘤治疗性疫苗的理论基础、设计原则、合成和评价研究;建立肿瘤新抗原的高通量、智能、模块化筛选方法研发 AI 算法,辅助人工抗原设计快速高效标定抗原防治效果;掌握免疫调控器件的设计和制备原则,开发系列模块化、智能化调控线路及器件设计合成具有一定通适性的仿生颗粒及细胞器等抗肿瘤疫苗输送底盘体系,推进治疗性疫苗的临床应用进程

考核指标:编写完成一个自动化、智能化抗原表位预测和疫苗设计的软件,建立 2-3 个有效抗原表位预测模型;搭建 5 种以上具有调控抗原表达、转运、呈递、及免疫触发过程的器件;设计合成至少 3 种以上新型佐剂及其调控器件组装成至少两种人工mRNA 疫苗调控线路。构建分别以人工}

  大部分的宝宝在出生后不久僦可以看出宝宝长得想睡了并且还有的孩子不想爸爸也不想妈妈的,那么对于遗传这一说法我们了解的都是比较的少的,所以说不能單单只是有外貌的遗传其实还是有很多方面的遗传,比如说智商、疾病等也是会遗传的,今天三九小编就为您带来了有关遗产学的知識感兴趣的朋友们赶快来看看啊。

  100%会遗传给孩子的特征

  其实每个孩子仔细看都会和自己的父母有相似的地方不管是长相还是荇为习惯都是会存在相似的地方的,那就比如说孩子的身高、血型、肤色、胖瘦以及脸上的各个部位等都是会有或大或小的遗传的。那您知道哪些是百分百遗传的呢?

  寿命是有遗传基础的我们可以看到,有些家族中的成员个个长寿但也有短命的家族存在。寿命的长短有家族聚集的倾向性如果你的家族中有长寿的先例,那么你的孩子长寿的可能性是很大的

  最有说服力的是对同卵双生子的调查。资料统计60-75岁死去的双胞胎,男性双胞胎死亡的时间平均相差4年女性双胞胎仅差2年。

  除了遗传的因素其实我们每个人的寿命还昰会受到周围生活的环境所影响的,比如说个人的饮食习惯、生活或者是工作环境等都是会影响一个人寿命的长短的,不能光光说取决於遗传的

  研究表明,人的身高有70%取决于遗传后天因素的影响只占到30%。一般来讲如果父母身材较高,孩子身材高的机会为3矮的機会为1,身材偏矮则反之;如果父母中一人较高一人较低,就取决于其他因素

  人的体形有一定的遗传性。比如我们中的一些人,吃同样的食物有着同样的运动量,但有些人体形正常有些人却偏胖或偏瘦。研究认为不同的人有着不同的代谢率,通常代谢率较低嘚人就容易长胖这是由于体形遗传因素而决定的。

  如果父母体形属于容易长胖的那种类型孩子就容易偏胖。因此这样的孩子在絀生后,喂养上要注意营养平衡不要吃得过多。如果父母中有一人肥胖孩子发胖的机会是30%。

  其实假如你的父母里面都是肥胖的话那么您以后会发胖的概率都是比正常人是要高出百分之五十到百分之六十的,所以说一定要注意预防了不能等到胖了,就后悔莫及了

  另外,也有些说法认为母亲在孩子体形方面起到的作用较大,也就是说孩子不论性别如何都比较像母亲。

  肤色在遗传时往往不偏不倚让人别无选择。它总是遵循着“相乘后再平均”的自然法则给孩子打着父母“综合色”的烙印。

  比如父母皮肤较黑,绝对不会有白嫩肌肤的孩子;如果父母中一个人较黑一个人较白,那么在胚胎时“平均”后便给孩子形成一个不黑不白的中性肤色。

  因此黄种人生的孩子,一定 是黄种人的肤色一个非洲的留学生找了个肤色偏黑的中国女子,生出的孩子果然皮肤也很黑

  形狀:父母的眼睛形状对孩子的影响显而易见。对于孩子来讲眼形、眼睛的大小是遗传自父母的,而且大眼睛相对小眼睛而言是显性遗传只要父母双方有一个人是大眼睛,生大眼睛孩子的可能就会大一些

  平常生活中的父子俩

  双眼皮:一般来讲,单眼皮与双眼皮嘚人结婚孩子极有可能是双眼皮。

  所以一些孩子出生时是单眼皮,成年后又会“补”上像父亲那样的双眼皮据统计,在婴幼儿Φ双眼皮的比例不过才20%中学生是40%,大学生大约占到50%但如果父母都是单眼皮,一般孩子也会是单眼皮

  眼球颜色:在眼球颜色方面,黑色等深颜色相对于浅颜色而言是显性遗传也就是说,如果你羡慕蓝眼球选择了一个蓝眼球人做了爱人,但因为你是黑眼球所生嘚孩子不会是蓝眼球。

  睫毛:长睫毛也是显性遗传的父母双方只要有一个人拥有动人的长睫毛,孩子遗传长睫毛的可能性就非常大

  一般来讲,鼻子大、高而鼻孔宽的人呈显性遗传父母双方中有一人是挺直的鼻梁,遗传给孩子的可能性就很大另外,鼻子的遗傳基因会一直持续到成年也就是说,小时候矮鼻子的人长到成年时期还有变成高鼻子的可能。

  而且大耳朵是显性遗传,小耳朵昰隐性遗传父母双方只要一个人是大耳朵,那么孩子就极有可能也是一对大耳朵

  绝对是显性遗传,父母任何一方有突出的大下巴孩子十有**会长成相似的下巴,这种特征表现得非常明显

  孩子的声音通常都会非常接近父母,其相似程度会比长相、形体更甚如果父亲笑声爽朗,母亲又是个大嗓门很难想象孩子会细声细气。通常儿子的声音与父亲很接近,女儿的声音则很像母亲

  声音的高低、音量、音质等各方面,不仅与喉头有关还要由鼻的大小、张口的大小、舌的长短、颜面的骨骼等各因素综合决定。而且这些方媔无不遗传父母的基因,所以声音遗传是不奇怪的

  但是,这种由父母生理解剖结构所影响的音质如果不美大多数可以通过后天的發音训练而改变。

  因此某些声音条件并不优越的人,通过后天的发音训练会发生声音改变这样,就可以使某些声音条件并不优越嘚人通过科学刻苦的练习圆一个拥有甜美圆润嗓音的梦。

  虽然智力不完全由遗传因素所决定但与遗传有一定关系。人的智力取决於遗传、环境两方面的因素一般认为,遗传发挥着很大的作用环境则决定了另外40%。

  有人长期研究过一群智商在140分以上的孩子从Φ发现这些孩子长大后一直保持优秀的才智,他们的孩子的智商平均为128分远远超过一般孩子的水平。而那些精神缺陷者他们的孩子当Φ有59%的人有精神缺陷或智力迟钝。

  在智力遗传中不仅包括智商,还包括情商所谓的情商,是指人的个性、脾气、处事能力、交际能力等方面比如,有些孩子在处事能力、交际能力方面像爸爸而另外一些方面,如个性、脾气与母亲很相像

  另外,孩子的智力與环境也有很大的关系智力的实际表现还要受后天的极大影响,因此我们提倡早教从胎儿开始,脑细胞发育的第一高峰出现在 10-18周第②高峰出现在孩子出生后的3-6个月。

  如果期望孩子智力发育好就要在第一高峰期即孕期注意摄取营养,在第二高峰期注意进行母乳喂養这样就会使孩子的智力很好地发育。

  11.父母天赋也会遗传给孩子

  无论是爸爸还是妈妈在某些方面的天赋都有可能遗传给孩子,使孩子在某些方面的潜力很高因此,父母的某种天赋在周围环境影响下如果适当地进行开发,就可以使孩子在这方面有更好的发展

  自古以来,出现了许多高智能结构的家族如音乐家巴赫、莫扎特和韦伯家族中,几代人中都有诸多的音乐家出现

  还有,我國南北朝时著名的科学家祖冲之的儿子祖桓之、孙子祖皓都是机械发明家也都是著名的天文学家和数学家。这种智力的家族聚集性现象恰恰说明了先天和后天因素对才艺天赋的作用。

会遗传给孩子的病有哪些

  糖尿病:糖尿病是内分泌代谢性疾病有家族遗传倾向。Ⅱ型比Ⅰ型糖尿病的遗传倾向更显著

  心脏病:如果父母患心脏病,子女发生心脏病的几率要比父母没有心脏病的子女高出5-7倍

  高血压、高血脂:如果父母一方患高血压或高血脂,孩子患病几率是50%;如果父母双方都患有高血压或高血脂几率将提高到75%。

  肥胖症:父母一方是肥胖症孩子超重的可能性是40%;如果父母双方都是肥胖症,可能性就会提高到70%即便如此,只要孩子一直坚持健康饮食锻炼身體,也能长成一个体重正常的孩子

  高度近视:近视与遗传有一定的关系,尤其是当爸妈均为高度近视时宝宝近视的几率就会更大,即使不是一出生就近视一旦受到环境的影响,就可能发展为近视因为遗传因素而成为近视的人数仅占近视总人数的5%,后天环境和习慣的影响更加不容忽视

  皮肤癌:黑毒瘤是一种不常见但非常致命的皮肤癌。如果父母一方患有黑毒瘤孩子得病几率是2%到3%;如果父母雙方都患有黑毒瘤,几率就会提高到5%至8%;如果父母在50岁之前就被确诊患有黑毒瘤孩子得病的几率将会更高。

  鼻炎:鼻科疾病中有许多嘟是遗传的比如最常见的过敏性鼻炎、慢性鼻炎和慢性鼻窦炎,这三种鼻炎都有家族遗传倾向

  精神疾病:父母一方为精神分裂症,其子女发病机率为15%左右父母双方都是精神分裂症,则子女发病机率在40%左右

  秃头:只传给男子。比如父亲是秃头,遗传给儿子概率则有50%就连母亲的父亲,也会将自己秃头的25%的概率留给外孙们这种传男不传女的性别遗传倾向,让男士们无可奈何

  血友病:典型的伴性遗传疾病,只有男孩会患病女性基因携带者会把致病基因传给后代,其中男性后代半数可能患病患病的男性通常会在成年の前死亡,而不会将基因继续传递下去

  乳腺癌:家族遗传患病率比常人高7-8倍。乳腺癌是一个具有明显遗传特征的疾病如果一个家族中不止一人患有乳腺癌,就应当怀疑是否为遗传性乳腺癌

  抑郁症:一个女人有10%的可能性会从母亲那儿遗传患上情绪不稳定的疾病。

  超重:女性的体重和母亲体重、体形的关系较之父亲更为紧密肥胖者的体重遗传因素占25%-40%。

  骨质疏松:母亲患有骨质疏松疾病女儿患脆骨的发病率会很高,所以她们也更有可能骨折、驼背、弯腰、臀部断裂等

  近亲结婚所生育的带有子女智力比非近亲子女差得很多,而且发病率很高所以一定要避免近亲结婚

  男女双方或一方,如果亲属中有遗传病患者担心婚后是否会出生同样遗传病患儿,应咨询他们能否结婚如果结婚后后果是否很严重;双方中一方患有某种疾病,但不知是否遗传病可否结婚,传给后代的机会如何?醫生会对此作出明确的诊断并且告知合理的处理方法。

  生育年龄最好不要超过35岁因为高龄产妇的细胞老化,易受外界病毒感染受精后形成的个体易产生染色体病。

  曾经生育过智能低下或残疾儿或患儿因病早亡,再生育是否会出现同样的情况;女方是习惯性流產者是否可以再生育,如何防止;妇女在孕期患过病、服过某些药物、接触过化学毒物或在有放射线污染的岗位上工作过是否会影响胎兒等。通过咨询医生对夫妇双方进行必要检查,会给出处理的方法和准确的建议

  卫生行政部门或计划生育部门在制定有关优生政筞时长征询从事医学遗传工作者的意见,例如:对某些优生法规、条例的制订是否合理;某地区常见遗传病的控制有何对策;某些遗传病的调查应该如何进行等所以新婚夫妇应去相关的行政部门进行咨询。


  虽然父母不能改变孩子的基因但至少可以把自己的病史当作一种警示,更加关注孩子与这些病史相关的身体问题并及时检查,及早采取有效的预防措施把危险系数降到最低。以下介绍7种家族遗传疾疒以及应对方案

  发病率最高的孩子是:父母患有哮喘或者对花生酱、花粉、尘埃等某一种物品过敏的孩子。如果父母中只有一个患囿哮喘或者过敏症孩子遗传的几率为30%~50%,但如果父母都患有哮喘或者过敏症那么几率就会提高到80%。

  预防措施:最新的研究显示毋乳喂养能够防止哮喘和过敏性皮疹的发生。如果有过敏症的家族遗传史却没有母乳喂养宝宝,或者需要添加奶粉喂养那么一定要为寶宝选择过敏原很少的配方奶粉。有过敏症家族史的孩子最好在1岁之前不吃奶制品2岁之前不吃鸡蛋清,3岁之前不吃花生酱和海鲜品另外,减少孩子与花粉和宠物的接触也能降低患哮喘和过敏性鼻炎的几率。

  2、高血压和高血脂

  发病率最高的孩子是:父母患有某種心脏病的孩子如果父母中的一方患有高血压或者高血脂,孩子的患病几率是50%;如果父母双方都患有高血压或者高血脂那么几率将提高箌75%。预防措施:给孩子做相关检查

  专家建议:3岁和3岁以上的孩子应该进行常规血压检查;如果父母的血脂指标很高(指数超过180毫克/分升戓者更高),或者父母、爷爷奶奶和姥姥姥爷当中有一个人曾被确诊为心脏病那么最好在孩子5岁的时候,带他去做一次相关检查高血压囷高血脂与饮食很有关系,所以宝宝过了婴儿期后应该确保孩子每天营养均衡,每天锻炼身体避免过多脂肪的堆积。

  发病率最高嘚孩子是:父母长期耳朵发炎的孩子如果父母长期耳朵发炎,遗传给孩子的可能性为60%~70%因为父母很有可能遗传给孩子脸型或者耳咽管的結构,因此得到这种遗传基因的孩子更容易患中耳炎

  预防措施:医生建议家里不能有人抽烟,给孩子母乳喂养最少3个月少给孩子使用安抚奶嘴,尽量避免孩子感染流感鼓励孩子多洗手。另外值得父母注意的是,普通感冒不仅能够导致耳朵发炎还会加重病情。鈈过不要太担心通常孩子7岁以后,耳朵感染的现象就会自动逐渐减少

  发病率最高的孩子是:父母都是重度肥胖的孩子。如果父母Φ有一方是肥胖症孩子超重的可能性是40%;如果父母双方都是肥胖症,那么可能性就会提高到70%最好的预防措施:父母以身作则,孩子就会效仿他们健康的饮食和锻炼身体的习惯医生建议:限制孩子喝那些含糖分碳酸饮料;少吃甜点。孩子两岁以后应该按时检查身体,这样財能及早发现孩子的体重是否存在问题

黑色素瘤是一种不常见却非常致命的皮肤癌。如果父母中有一方患有黑色素瘤孩子的患病几率昰2%~3%;如果父母双方都患有黑色素瘤,那么几率就会提高到5%~8%;如果父母或者某个亲戚在50岁之前就被确诊患有黑色素瘤那么孩子得病的几率將会更高。

  最好的预防措施:尽量避免让孩子在太阳下直晒80%导致癌症的皮肤损伤是发生在18岁以前的,因此当孩子外出时,给孩子使用防晒油是必不可少的防晒指数(SPF)为15或者更高。

  孩子患糖尿病的几率取决于父母所患糖尿病的类型。如果父母双方都患有1型糖尿疒遗传几率将提高到1/4。2型糖尿病是一种与体重有关联的糖尿病具有更高的遗传性。如果父母中有一方患有2型糖尿病遗传几率为1/7~1/3;但洳果父母双方都有2型糖尿病,遗传几率就提高到1/2

  最好的防范措施:一些研究表明,一直给宝宝母乳喂养并且在他6个月以后才添加辅喰可以略微降低1型糖尿病的患病几率对于2型糖尿病来说,要确保孩子的身体得到充分的锻炼以免脂肪堆积,确保孩子的饮食营养丰富多吃水果、蔬菜、全麦食品,以降低患病几率

  发病率最高的孩子是:父母在儿童时期视力就有问题的孩子。如果父母都是从年龄佷小的时候就开始戴近视眼镜那么孩子出现近视的几率与常人相比要高出6倍还多。如果爸爸或者妈妈在比较小的时候就是弱视那么孩孓将来也是弱视的几率是常人的两倍。

  最好的防范措施:确保你的孩子在婴儿时期就做常规眼科检查对于大多数孩子来说,有儿科醫生的诊断就可以了但对有眼科疾病家族史的孩子来说,必须要由眼科医生做检查如果孩子是弱视,3岁以前就开始治疗的效果是最显著的所以尽早做出诊断尤为重要。

  遗传病是指生殖细胞或受精卵的遗传物质(染色体和基因)发生突变(或畸变)所引起的疾病。涉及人體各系统和各个器官我国常见的遗传病有地中海贫血、先天性神经管畸形、先天愚型、白化病、血友病、先天性聋哑、色盲症、软骨发育不全、粘多糖贮积症等大约40余种。

  人们容易把遗传病和先天性疾病混为一谈其实,先天性疾病一般是指宝宝出生时就表现出症状嘚疾病先天性疾病中有些是遗传因素引起的,属遗传病如先天愚型(唐氏综合征);而有些,却是孕期受外界不良因素影响而引起胎儿发育異常不属遗传病范畴,如先天性心脏病由此可知,先天性疾病并不都是遗传病

  另一方面,遗传病也不一定是在出生时就有症状表现的有些遗传病,要在个体发育到一定年龄时才表现出来例如进行性肌营养不良,一般4~6岁才发病许多遗传性智力低下患者,在婴呦儿期亦不易发现由于这类疾病早在胚胎期间乃至精子和卵子结合的时候就埋下了病根,所以责任自然落在患者的父母身上。每一对准备当父母的夫妇都要想到如何预防遗传病这也是实现优生的一项重要内容。

  在孕前揪出遗传病的蛛丝马迹

  预防下一代的遗傳病,始于这一代的择偶与婚配已确定恋爱关系的男女,在办理结婚登记手续之前应做一次全面系统的健康检查保障男女双方身体健康、科学的选择生活伴侣、保障婚后美满、防止遗传病延续,是实现后代优生的重要前提尤其要注意的是,避免近亲结婚此外,正患疒毒性肝炎、肺结核、性病和其它一些严重器质性疾病的病人也不应急于恋爱和结婚。

  一对曾经生育过先天愚型患儿的夫妇时常感箌很纳闷他们夫妇都很正常,亲属中也未曾有过类似的疾病怎么会生下这种先天智力低下的病儿?专家指出,如果在下次怀孕之前提高防止遗传病的意识做个遗传咨询,应该可以避免悲剧重演

  遗传咨询通过对来诊者做认真的询问与检查,调查病史、家族史而绘制系谱图根据患者体征、实验室结果,确定遗传方式然后再分析发病风险,并提出指导性意见有的遗传病与环境有关系,医生会对何時怀孕提出具体意见有些遗传病需要在孕前做必要的治疗,或服一些药品对胎儿发育有利因此,孕前先去咨询遵照医生的嘱咐怀孕昰会有利优生。

  产前筛查又称宫内诊断是指在胎儿出生前应用各种方法了解胎儿的外表结构、对胎儿的染色体进行核型分析、检测胎儿细胞的生化成分或对其进行基因分析。从而对某些胎儿先天性畸形或遗传性疾病及时作出诊断以防止具有严重遗传病、智力障碍以忣先天畸形胎儿的出生。

  目前通行的筛查方案主要针对发病率比较高的先天愚型(小儿痴呆、21-三体综合征)、神经管畸形、18-三体综合征等疾病进行筛查、诊断而进行检查的最佳时期是妊娠15~20周。

  遗传病并非不治之症

  对于遗传病人们直认为那是“命中注定”的“不治之症”,事实上随着人类对遗传病的研究逐步深入,对某些遗传病人们已经破译其“遗传密码”,采取科学方法进行干预可以帮助生育健康聪明的宝宝。对于已有症状的遗传病患者可以通过饮食、药物、手术和基因疗法来达到改善或治愈的目的。

  在源头避免蕜剧的发生

  遗传病并非都是在出生时就能表现出来的有的在儿童时期,有的在青少年期甚至成年后才逐渐显出症状和体征如能在症状出现前就做出诊断,可以控制一些遗传病的发生因此,孩子出生后父母发现异常,特别出现智力发育障碍应及时就医。

  某些遗传病可通过控制饮食达到阻止疾病发生的目的从而收到治疗效果。如苯丙酮尿症可出现患儿智力低下或成为白痴但是如果早期诊斷准确,在患儿出生后3个月内给患儿低苯丙氨酸饮食,如大米、大白菜、菠菜、马铃薯、羊肉等则可促使婴儿正常生长发育。


药物在遺传病的治疗中往往起定的辅助作用可以改善患者的病情,减少痛苦如先天性甲状腺功能低下则可以通过给予适量的甲状腺素片并定期监测,即可保证患儿的正常生长发育

  手术矫治指采用手术切除某些器官或对某些具有形态缺陷的器官进行手术修补的方法。如对於多指、兔唇及外生殖器畸形等可通过手术矫治。

  基因疗法治疗遗传病

  基因疗法治疗遗传病是一种根本的和有希望的方法即姠基因发生缺陷的细胞注入正常基因,以达到治疗目的此种治疗方法,目前还处在研究和探索阶段

  很多遗传病并没有家庭史,家裏也未出现遗传病人但并不能就此肯定不会生出患有遗传病的宝宝。因此在孕前把好遗传病的检查关治疗关,对于生育一个聪明健康嘚宝宝将遗传缺陷防范于未燃是极为重要的。

  1、忌同病相"恋"并结婚生子同病相"恋"并最终结成眷属的婚姻,是一种极不健全的婚姻仅从生育上来说,夫妻双方患有同一种疾病是很容易将这种疾病遗传给后代的这就会严重影响孩子的健康。

  2、忌近亲结婚近亲結婚能导致胎儿畸形,孩子智力下降并患有许多先天性疾病,这已经是被科学早就证明了的事实

  3、忌带病结婚。带病结婚后随著婚后生活的变化,会影响夫妻双方的健康如果是大病还会给家庭带来危机和裂痕。更为重要的是如果在病没治好的情况下受孕生子,则很可能会给孩子的健康带来不良影响

  4、忌婚前不进行体检。婚前体检是结婚所必须履行的手续它也是夫妻双方婚后生活和谐圉福的保障。在婚前体检中还可以检查出夫妻双方是否有影响优生优育的问题,防患于未然

  5、忌对生育知识缺乏必要的了解。有鈈少新婚夫妻由于对生育知识缺乏了解婚后几年仍不见生子。他们对此焦急万分甚至相互埋怨,导致家庭不和睦

  6、忌蜜月怀孕。受孕是生子的第一步此时夫妻双方身体状况直接决定了以后孩子的体质。蜜月期间夫妻的双方一般都疲劳,而且性生活也不太协调此时怀孕显然并非最佳。此外夫妻双方在酒后、旅游中或过度疲劳之后都应避免怀孕。

  7、忌高龄妊娠对女性来说,最佳怀孕年齡应在25~30岁之间超过35岁再怀孕,同样会影响孩子的健康和智力男性年龄可以适当高点,但也不宜太高

  8、忌怀孕期滥用药物。女性怀孕期滥用药物会直接影响体内胎儿的生长发育,有时也会造成早产、流产或死胎等现象所以必须加以避免。确实需要用药时也應在医生的指导下服用,切勿滥用

  9、忌怀孕期病毒感染。病毒感染不仅会影响母体的健康而且也对胎儿构成一定的危险,故也应避免

10、忌怀孕期间性生活无度。怀孕对女性来说是一个重要时期在这一阶段中,夫妻应节制性生活而不能频繁过度尤其怀孕初期和朂后2个月,更应特别注意否则容易引起流产或早产。

  11、忌怀孕期过度疲劳休息不好。过度疲劳会使胎儿供养不足影响胎儿健康。

  12、忌妊娠期拒不体检经常定期检查身体,可以及时消除可能出现的隐患使胎儿得到一个更好的发育环境,这对母体、胎儿都是極为重要的

  13、忌怀孕期间大量吸烟。孕妇吸烟会使胎儿发育迟缓体重下降,容易早产或患先天性心脏病还影响孩子的智力。

  14、忌妊娠期酗酒孕妇酗酒,会使胎儿得胎儿酒精中毒综合症引起胎儿畸形。

  15、忌妊娠期接触有害有毒物质孕妇过多地接触化學农药、铅、X射线等会使胎儿畸形,也可能会使胎儿患白血病、恶性肿瘤等疾病故也应避免。

  孩子的遗传基因完全来自父母吗

  1、身高是谁的遗传大?

  父母各占一半在营养状况下的前提下,孩子的身高有70%的主动权掌握在父母的手里父母的遗传是决定孩子身高嘚主要因素,因为决定身高的因素35%来自父亲35%来自母亲。假若父母双方个头不高那就要靠宝宝后天那30%的努力了。

  2、智力是谁的遗传夶?

  妈妈智力有一定的遗传性同时受到环境、营养、教育等后天因素的影响。据科学家评估遗传对智力的影响约占50%-60%,就遗传而言媽妈聪明,生下的孩子大多聪明如果是个男孩子,就会更聪明这其中的原因在于,人类与智力有关的基因主要集中在X染色体上女性囿2个X染色体,男性只有1个所以妈妈的智力在遗传中就占有了更重要的位置。

  3、性格是谁的遗传大?

  爸爸性格是父亲的遗传大。性格的形成固然有先天的成分但主要是后影响。比较而言爸爸的影响力会大过妈妈。其中父爱的作用对女儿的影响更大。

  一位惢理学家认为:"父亲在女儿的自尊感身份感以及温柔个性的形成过程中,扮演着重要的角色"另有一位专家提出,父亲能传授给女儿生活上的许多重要的教训和经验使女儿的性格更加丰富多彩。

  4、相貌是谁的遗传大?

  总遵循"相乘后再平均"的自然法则让人别无选擇。若父母皮肤较黑绝不会有白嫩肌肤的子女;若一方白一方黑,大部分会给子女一个"中性"肤色也有更偏向一方的情况。

  (眼形)孩子嘚眼形、大小遗传自父母大眼睛相对小眼睛是显性遗传。父母有一人是大眼睛生大眼睛孩子的可能就会大一些。(双眼皮)双眼皮是显性遺传单眼皮与双眼皮的人生宝宝极有可能是双眼皮。但父母都是单眼皮一般孩子也是单眼皮。

  (眼球颜色)黑色等深色相对于浅色而訁是显性遗传也就是说,黑眼球和蓝眼球的人所生的孩子不会是蓝眼球。


(睫毛)长睫毛也是显性遗传的父母只要一人有长睫毛,孩子遺传长睫毛的可能性就非常大

  一般来讲,鼻子大、高而鼻孔宽呈显性遗传父母中一人是挺直的鼻梁,遗传给孩子的可能性就很大鼻子的遗传基因会一直持续到成年,小时候矮鼻子成年还可能变成高鼻子。

  耳朵的形状是遗传的大耳朵相对于小耳朵是显性遗傳。父母双方只要一个人是大耳朵那么孩子就极有可能也是一对大耳朵。

  是不容"商量"的显性遗传父母任何一方有突出的大下巴,孓女常毫无例外地长着酷似的下巴"像"得有些离奇。

  会使子女们有53%的机会成为大胖子如果父母有一方肥胖,孩子肥胖的概率便下降箌40%这说明,胖与不胖大约有一半可以由人为因素决定,因此父母完全可以通过合理饮食、充分运动使自己体态匀称。

  造物主似乎偏袒女性让秃头只传给男子。比如父亲是秃头,遗传给儿子概率则有50%就连母亲的父亲,也会将自己秃头的25%的概率留给外孙们这種传男不传女的性别遗传倾向,让男士们无可奈何

  这个让少男少女耿耿于怀的容颜症,居然也与遗传有关因为父母双方若患过青春痘,子女们的患病率将比无家庭史者高出20倍

  酷似父母的那双脂肪堆积的腿,完全可以通过充分的锻炼而塑造为修长健壮的腿倒昰那双腿若因遗传而显得过长或太短时,就无法再塑只有听任自然了。

  遗传:14个“怪现象”大揭秘

  现实生活中普通百姓对亲緣关系的知识往往一知半解。“长得不像爹妈该不是别人的种吧?”“我A型血,你B型血怎么我们的孩子O型血?”这些似是而非的疑问堵在惢里,再加点捕风捉影的动静难保不拉了妻儿,跑去做亲子鉴定了其实,只要多了解一些遗传学的知识就不会闹出叫人啼笑皆非的笑话了。

  疑问一:不像爹来不像妈这个孩子谁的娃?

  正解:孩子长得不像爹也不像妈,这并不等于孩子就不是亲生的人的相貌、身高、性格和智力这类特征的遗传除受多个基因控制外,还受到非遗传的环境因素影响

  人类的遗传特征主要有两类:一类是单纯甴某一对等位基因决定的遗传特征,称为单基因遗传特征如血型、DNA多态性等父亲与母亲分别将自己的一个基因传给后代,组成孩子的基洇型一旦形成,不再改变另一类是复杂的遗传特征,如人的身高、胖瘦、肤色、智商、性格、行为和相貌等


这些遗传特征是由多对基因和环境等条件共同作用后形成。每对基因的作用是微小的多对基因的共同作用就决定了个体的特征。在精子、卵子成熟的减数分裂時位于不同染色体上的基因是随机组合的,因此同胞间各自得到的基因可以不相同相貌也就不完全相同。另外复杂的遗传特征受环境影响较大如身高和体重就与生活环境、营养状况、生活习惯等后天因素直接相关;智商与受教育情况有关。

  疑问二:“黑李逵”能生“白雪公主”吗?

  正解:可以人类肤色遗传是由2对以上的基因控制的,不同肤色的基因对后代作用是相同的不存在显隐性的区别,所以如果父亲肤色较黑而母亲皮肤白皙,那么孩子会得到一个“中和”的肤色在相同人种间婚配,其后代子女肤色相差多不大如果┅个白人和一个黑人通婚,那么生下的后代就是灰黑色

  疑问三:父母都是A型,生仔可以是O型吗?

  正解:可以普通人大都知道人類ABO血型系统有O、A、B、AB4种血型,实际上这4种为表现型其基因型有00型、AO型、AA型、B0型、BB型以及AB型6种,所以同是检测到的A型血其基因型可为AA或AO,B型血也是同理正因如此,那些所谓A型父母可能不是AA而是AO,那么当父母双方携带O型遗传因子的精卵结合时子女就是O型血了。

  还囿一个人的血型未必终生不变,患癌症、输血、服药以及接受放射性治疗等血型会发生短期改变,过一段时间会恢复原状而那些患皛血病、再生障碍性贫血的孩子接受骨髓移植后,血型可永久变得与供者相同此外,由于人类对血型尚未完全了解发现有极少数情况會“违背”上述遗传规律。

  疑问四:小时候是矮鼻梁长大后有可能成为高鼻梁吗?

  当然有可能,这正是鼻子遗传的有趣之处鼻孓的遗传基因会一直持续到成人阶段。当然想要拥有笔直、高挑、窄孔的鼻子爸妈必须都是小鼻孔、窄鼻子,而且至少一方鼻子高直

  疑问五:爸爸是黑眼睛,妈妈是蓝眼睛宝宝的眼睛是什么颜色的?

  眼球颜色的遗传遵循着“黑色等深颜色相对浅颜色是显性遗传”的原则。也就是说如果你想让宝宝有蓝眼睛的话,即使你选择了蓝眼睛的爱人可因为你是黑眼睛,你生的宝宝是蓝眼睛的几率会很尛

  疑问六:近、远视眼会遗传吗?

  宝宝是否会近视与遗传有一定的关系,尤其是当爸妈均为高度近视时宝宝近视的几率就会更夶,即使不是一出生就成为近视也会成为近视基因的携带者,一旦受到环境的影响就可能发展为近视。不过根据相关的资料显示:洇为遗传因素而成为近视的人数仅占近视总人数的5%,可见后天环境和习惯的影响更加不容忽视此外,远视也与遗传有一定关系

  疑問七:少秃顶遗传吗?

  少秃顶是遗传的,而且在男宝宝身上为显性遗传在女宝宝身上为隐性遗传。概括地说少秃顶是由爸爸遗传给兒子的。如果爸爸是秃顶外祖父也是秃顶,男宝宝的发生率大概是100%;如果爸爸不是秃顶外祖父少秃顶,男宝宝有25%的可能;如果爸爸不是秃頂外祖父满头浓发,那宝宝秃顶的可能性几乎为0

  此外,少白头也与遗传有很大的关系如果爸爸少白头的话,宝宝少白头的可能性会很高

  疑问八:爸爸长得矮,宝宝也会矮吗?

“娘矮矮一个爹矮矮一窝”,这种说法其实是一种误传身高属于多基因遗传。而苴决定身高的因素35%来自爸爸35%来自妈妈,其余30%则与营养和运动有关

  疑问九:体型与遗传有关系吗?

  体型也属于多基因遗传。据统計爸妈均瘦,宝宝也多为瘦型仅有7%会胖;爸妈之一肥胖,宝宝有40%肥胖;爸妈都肥胖宝宝有80%肥胖。肥胖的人往往有家族史但环境因素对體型的影响也很大,出生后的生活条件、营养情况、运动情况、工作性质等因素均对体型有作用

  疑问十:混血儿的肤色会像谁?

  囚的肤色同样是多基因遗传,不同的肤色基因对后代的作用是相同的即,两个不同肤色的人结婚混血儿的肤色呈现爸妈肤色的中间类型。

  疑问十一:为什么有的双胞胎像有的却很不像?

  双胞胎可分为同卵双生和异卵双生所谓同卵双生是指只有单一的一个卵细胞受精,受精卵在第一次分裂后形成的2个细胞各自发育成2个胚胎的双生方式。由于2个胎儿来自于同一个受精卵遗传物质是完全相同的,所以性别完全一样其遗传特性和表现特性几乎没什么差别,因此相貌也特别相似这种双生也叫单卵双生。

  与此相反异卵双生是指2个成熟的卵子分别与2个精子受精形成2个受精卵,各自发育成一个完整胚胎的双生方式由于这种双胞胎来自2个不同的受精卵,所以其性別可能一样可能不一样而且遗传特性和表现特性有较大差别。

  疑问十二:性格会遗传吗?

  所谓“有其父必有其子”宝宝在性格仩与爸妈具有相似性、继承性。不过也与后天的培养有关正如巴甫洛夫所说:“性格是天生与后生的合金,性格受于祖代的遗传在现實生活中又不断改变、完善。”

  疑问十三:长寿也会遗传吗?

  长寿属于多基因遗传不仅涉及多种遗传基因,而且还受到饮食、运動和环境等的影响长寿的遗传特征有两点:一是长寿可多代连续长寿,也可隔代长寿或只是两代长寿;二是呈现母系遗传优势,也就是說女性比男性长寿

  疑问十四:智力与遗传有关系吗?

  事实表明,智力与遗传是有一定关系的一般而言,爸妈智力高的宝宝的智力也较高;爸妈智力一般,宝宝的智力也平常;爸妈智力有缺陷也可能导致宝宝的智力发育不良。但是后天的教育、学习和营养等因素在智力的发展中也起着相当大的作用只有先天和后天相结合,才能将宝宝的智力得到最大限度的挖掘

  经科学证实的有趣遗传

  好鬥:有研究发现,反社会的人格特征如好斗、爱争吵、说谎、欺凌弱小等可能是基因决定的,有这样基因的孩子即使被他人收养,也會有不好的行为并且一代代传下去。

  表情:科学家研究发现人的面部表情更多源于基因而不是模仿,每个家庭都有特定的表情习慣如果生气时咬嘴唇;消极的表情比积极的表情更容易遗传。

害羞:一个对羞怯进行的研究说父母积极的培育和主流文化的影响是决定駭子是否成为害羞者的两个主要因素,但还有一个重要的第三因素:有迹象表明害羞部分是由遗传带来的。

  爱吃肉:英国癌症研究Φ心的科学家发现孩子喜欢吃大鱼大肉的饮食习惯是从父母那里遗传的,但吃蔬菜和甜点的习惯则是后天培养的

  酒瘾:男士酗酒鈈但影响自身健康,还有可能把酒瘾传给下一代丈夫如果大量喝酒,妻子怀孕后生下的孩子可能就是"婴儿酒综合征"患者这样的孩子爱哭闹、智力弱,长大后也易酒精成瘾

  双胞胎:同一家族中往往会一次又一次地出现双胞胎。这种女人体内会携带一种基因使她在排卵期产生的卵细胞加倍。虽然男人携带这种基因可能不会让他生出双胞胎但他却可以把它遗传给女儿。

  左撇子:在双亲不在都是咗撇子的家庭子女是左撇子的几率是50%。更有趣的是:95%的右撇子头发的"头旋"都是顺时针方向旋转的而左撇子和左右手都很灵活的人,"头旋"顺时针和逆时针旋转的各占一半

  5大疾病问题最可能会遗传

  每个父母都希望自己的孩子聪明健康,但一些遗传疾病却常让家长┿分担忧据美国“父母”网站近日报道,美国亚特兰大医学博士詹尼弗·舒指出,六大常见健康问题与遗传密切相关,及时预防可以让孩子远离这些疾病。

  近视、色盲和弱视常具有遗传性美国巴尔的摩儿童眼科专家斯图尔特·丹克奈医学博士说,父母都近视,孩子近视几率是25%—50%。色盲基因仅由母亲携带且仅男孩会患病,几率是50%如果孩子头疼,看书、看电视或放学回来眯眼睛、流泪就应带孩子詓医院检查。

  湿疹跟过敏一样属于过敏反应的一种,遗传几率是50%常有父母说:“我们都没有湿疹呀!”美国辛辛那提儿童医院医疗Φ心临床遗传基因主任霍华德·萨尔医学博士指出:“父母遗传给孩子的是过敏基因,不是具体的过敏疾病,所以湿疹也可能是遗传引起的。”在所有过敏性疾病中婴儿期发病的只有湿疹。如果发现孩子的脸颊、肘关节和膝关节内侧皮肤干痒起红斑,就要及时就医了此外,德国慕尼黑理工大学的一项研究发现父母分居或者离异,孩子患湿疹的几率会增加3倍

  如果父母一方有偏头痛,孩子患病几率昰50%如果父母都患病,遗传几率更高偏头痛症状包括头前侧或者两侧刺痛、恶心、呕吐以及怕光、怕声音,偏头痛常会在8岁左右发作

  澳大利亚悉尼大学的一项研究认为,患肠易激综合征的人其直系亲属也有此类症状。美国马利兰大学医学院儿科临床助理教授丹·列维指出,其典型症状是痉挛性腹痛或者便秘和腹泻交替出现。如果医生诊断是此类疾病,就要督促孩子改变生活方式,多吃一些含益生菌嘚食物

  某些心理问题和情绪状况与家族遗传有关。如果家族中有抑郁症、躁狂症和强迫症等病史就要注意孩子是否有烦躁、焦虑、注意力不集中以及厌食等情况,以便及早求助医生

  结语:看了小编上文的介绍,您是不是已经知道100%会遗传给孩子的特征有哪些了呢?您是不是也已经知道为什么说父母天赋也会遗传给孩子了呢?我想您一定都知道会遗传给孩子的病有哪些了吧那小编希望您可以把今天學到的有关遗传的知识分享给您的额小伙伴们哦

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