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广西大学一周科研教学动态（2023.2.19-2023.2.25）
本周科研教学动态概述
01
名师引领 启思致远——郑皆连院士为数学与信息科学学院本科生讲授名师“开学第一课”
02
我校王双飞院士荣获2021年度何梁何利基金科学技术奖
03
我校化学探针与化学生物学团队在化学探针的设计、合成及生物应用方面取得系列进展
名师引领 启思致远
——郑皆连院士为数学与信息科学学院本科生讲授名师“开学第一课”
2月21日，中国工程院院士、土木建筑工程学院教授郑皆连以《超大跨拱桥及创新》为题，为数学与信息科学学院2020级全体本科生讲授“开学第一课”，阐述拱桥的发展与核心技术创新，发挥名师引领作用，将科教和思政融入课堂，厚植家国情怀、激励责任担当，增强学生课程学习能力和创新实践能力，推进《运筹学》课程建设，提高教育教学成效。
郑皆连结合自己执著50多年的拱桥建设人生，紧扣模型、计算、优化等“运筹学”运用，围绕拱桥发展概况、钢管混凝土拱桥、劲性骨架混凝土拱桥三个方面，通过解读拱桥方案、结构、施工、经济效益等要素，阐述中国拱桥的创新科技贡献和对世界拱桥的引领作用。
他以跨径101.1米的世界第一座钢管混凝土拱桥——前苏联沃洛达尔斯基桥，我国跨径550米的上海卢浦大桥、跨径552米的重庆朝天门大桥、跨径560米（主跨径575米）的广西平南三桥等曾经的拱桥世界之最为例，介绍了拱桥科技创新发展进程，并用钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥两种现代拱桥的相关案例介绍了拱桥的创新技术特点。他指出，钢管混凝土拱桥源于前苏联，施工方法是在预制场将钢管分段灌注混凝土，在满堂支架上拼装成拱，未发挥结构和施工优势，丧失了经济优势和市场优势。中国工程师首创的无支架施工、管内混凝土连续顶压、混凝土膨胀收缩可控等技术，充分发挥了钢管混凝土拱桥的工程优势，使其数量和跨径获得快速增长，展示了中国创造和中国创新。其中，建成于2020年的“世界第一拱”平南三桥开创了在鹅卵石地层建设特大跨径拱桥的先例，在国内首次把“圆形地连墙+卵石层注浆加固”方案成功应用到拱桥建设之中，就是创新技术的成功典范。郑皆连介绍了劲性骨架混凝土拱桥代表性工程跨径390米的前南斯拉夫KRK桥，我国跨径312米的广西邕宁邕江大桥、跨径416米的云桂高铁南盘江特大桥、跨径445米沪昆高铁北盘江大桥等大桥的科技创新情况。他以自己主持在建的劲性骨架混凝土拱桥广西天峨龙滩特大桥——跨径600米的新的一座世界最大跨径拱桥为例，阐述了使用我国研发的钢管混凝土劲性骨架代替型钢能减少一半用钢量，控制拱圈外包混凝土施工瞬时应力、降低永存应力等科技的创新成就。他指出，建造中的天峨龙滩特大桥，使混凝土拱桥跨径超过世界纪录155米，在拱肋截面极限承载力计算方法、拱肋配筋、施工技术等方面取得重大突破。平南三桥和天峨龙滩特大桥的建设推动了钢管混凝土拱桥和劲性骨架混凝土拱桥的技术进步，对以川藏铁路为代表的山区铁路和公路拱桥建设具有重大支撑作用。郑皆连认为，数学是一种工具，自己建造桥梁的每一次成功，都与数学知识息息相关，诸如需要建立数学模型、算法、优化、决策等。所以建造桥梁就相当于“数学+力学+规范”，体现了数学文化中的精确和严谨。他勉励同学们要增强担当意识，把自己的人生追求和国家发展结合起来，树立远大理想，勇于创新、持之以恒、不断进步。要注重细节、严谨求实、精益求精，夯实专业实践能力，成就学业、干成事业。
在互动环节，郑皆连细致回答了师生们的问题。课后大家纷纷表示，很受启发，倍受激励。该学院运筹学课程建设团队负责人刘芳说：“我认真聆听了郑院士的课，除了深刻感受到数学在拱桥建设中的重要应用，更让我敬佩的还有郑院士一生做一件事的坚守、成为国际拱桥领域领跑者的巨大成就。”上官安琪同学说：“学完郑院士讲授的课程，深刻认识到运筹学作为推动工业发展的强劲动力，也明白了青年一代要有大胆探索、小心求证的进取精神，希望未来我也能够像郑院士一样将自己所学的知识运用到实际的社会生产生活之中，用数学改变世界。”杨汇婷同学说：“第一次见到郑院士，熟悉的四川乡土话让我感到十分亲切，郑院士是一位纯粹的实干家，是真正在解决实际问题的人，尤其是听他说到平南大桥，我感触颇多，而作为来自河池的孩子，天峨县也是我常去的地方，我十分理解在这样的贫瘠之地修建一座难度系数如此之高的拱桥是多么困难，而这样的拱桥对一个贫困县的意义又是多么巨大！我今后一定会以郑院士为榜样，努力夯实专业知识，将来为家乡、为社会主义现代化建设贡献力量。”运筹学是应用数学的一个分支，应用范围非常广泛，涵盖工程、通信、医疗、物流以及金融类。我校数学与信息科学学院在运筹学领域的教学和科研成果显著，《运筹学》课程2008年成为区级精品课程，2022年获得区级重点教改项目。据悉，当日立项建设的学校一流课程《运筹学》课程正式进入建设阶段，郑皆连教授开启相关《运筹学》课程的名师第一课。该学院党委书记黄建荣主持“开学第一课”，教务处、数学与信息科学学院相关负责人、该课程负责人等聆听讲授。
我校王双飞院士荣获2021年度何梁何利基金科学技术奖
2月17日，何梁何利基金科学技术奖2021和2022年度颁奖大会在北京举行。我校王双飞院士荣获2021年度何梁何利基金科学与技术创新奖-区域创新奖，创造了我区高校申报何梁何利基金科学与技术奖获奖先例。
何梁何利基金由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟于1994年创立，旨在奖励中国杰出的科学家，服务于国家现代化建设。29年来，何梁何利基金共遴选奖励1526位杰出科技工作者。2021和2022年度何梁何利基金科学与技术奖共授予112名杰出科技工作者，受疫情影响，2021年及2022年颁奖典礼合并举行。其中，2021年度评选产生“科学与技术成就奖”获奖人1名、“科学与技术进步奖”获奖人33名、“科学与技术创新奖”获奖人22名。
王双飞院士为广西一流学科“轻工技术与工程”学科带头人、广西清洁化制浆造纸与污染控制重点实验室主任。自1995年入职广西大学以来，他先后获全国先进工作者、全国杰出专业技术人才、首批“新世纪百千万人才”国家级人选、国际木材科学学会会士、全国模范教师、全国五一劳动奖章等称号。王双飞院士长期致力于造纸清洁生产与末端治理的应用基础研究、关键技术开发及产业化应用，在纸浆清洁漂白与废纸清洁制浆领域取得了一系列重要成果，为保障我国造纸行业可持续发展做出了重要贡献。作为第一完成人，他获得国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、广西科技特别贡献奖1项，以及省部级一等奖5项。
我校化学探针与化学生物学团队在化学探针的设计、合成及生物应用方面取得系列进展
近期，我校化学化工学院化学探针与化学生物学团队在化学探针的设计、合成及生物应用方面取得系列进展。相关成果相继发表在《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society），《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition），《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal），《危险材料学报》（Journal of Hazardous Materials）和《分析化学》（Analytical Chemistry）等国际著名期刊上。该系列工作的第一单位均是广西大学，第一作者均来自我校化工学院化学探针与化学生物学团队，通讯作者是团队负责人林伟英教授。近年来，化学探针为疾病的生理病理变化提供了实时、无创、动态的可视化手段，显著提升了临床疾病的诊治水平。然而，由于许多疾病标志物的表达水平在病理组织和正常组织中差异不大，针对高特异性和信噪比检测疾病的难题，设计具有可持续性潜力的化学探针仍然是一个极具挑战的国际性难题。因此，开发多模态和智能化的化学探针，结合先进的成像技术，有望为病理发生发展全过程功能信息的获取提供有效的可视化手段，对疾病的精准诊疗具有非常重要的意义。针对以往不能实现观察纳秒尺度上的细胞器相互作用的难题，我校化学探针与化学生物学团队开发了领域内首个基于时间分辨策略的双荧光寿命小分子探针，结合荧光寿命成像（FLIM imaging）实现了在纳秒尺度上对细胞中内质网和自噬体互作调控机制的研究，为理解个体水平上的细胞器互作和寻找新的药物靶点开发疾病疗法提供了新思路。相关成果发表于国际著名期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society，2022，144，20854-20865）。
基于疾病标志物在生物学等应用上的局限性，研究团队制备了免受其结构干扰的生物相容性分子探针，实现了在疾病中对中性粒弹性蛋白酶标志物的特异性和高灵敏检测，阐明了中性粒弹性蛋白酶的动态变化，为制备新型探针在检测其他免疫相关生物标志物和/或多功能生物成像中提供重要的指导意义。相关成果在线发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition，DOI: org/10.1002/anie.202217508)。
基于精准诊断哮喘疾病的难题，研究团队开发了一种具有响应哮喘标志物的近红外荧光探针，相关研究成果发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal，2023，451，139019）。针对糖尿病通常伴随着线粒体氧化应激的特点，研究团队设计了一种线粒体靶向近红外荧光探针来测定糖尿病小鼠的线粒体内Cys水平，为糖尿病的新治疗提供有价值的见解，相关研究成果发表在《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal，2022，441， 135981）。细胞铁下垂/凋亡在疾病的发生中起着至关重要的作用。基于荧光共振能量转移机制，研究团队设计了荧光探针，实现了双色模式检测细胞凋亡过程，使得动态可视化细胞凋亡过程成为可能，相关成果发表在《分析化学》（Analytical Chemistry，2022，94，11643–11649）。基于细胞内环境变化的特点构建了荧光探针，团队解决了细胞铁下垂内环境的变化，相关成果发表在《分析化学》（Analytical Chemistry，2022，94，6557–6565）。
针对细胞核内甲醛代谢紊乱会引起神经类疾病的问题，研究团队开发了一种以细胞核为靶点的荧光探针，实现了活体和装饰材料中甲醛的检测，相关成果发表于《化学工程杂志》（Chemical Engineering Journal，2022，448， 137634）。肼的剧毒性可造成严重的环境污染和极大的健康风险。为此，研究团队设计了双光子比例荧光探针，通过酯酶活性来监测急性肝炎的细胞活力，相关成果发表于《危险材料学报》（Journal of Hazardous Materials，2023，443，130207）。在炎症的准确诊断和疗效评价方面，团队开发了一种近红外荧光/光声双信号染料平台，实现了小鼠炎症体内深层炎症病变一氧化碳水平的无创可视化诊断和抗炎症药物疗效评价，相关成果发表于《分析化学》（Analytical Chemistry，2022，94，7996−8004）。在肝癌的检测和治疗的方面，团队开发了粘度敏感的肝细胞特异性荧光探针用于肝细胞癌的体内诊断和成像，相关成果发表于《分析化学》（Analytical Chemistry，2022，94，3386−3393）。
据悉，我校化学探针与化学生物学团队依托化学化工学院与广西大学光功能材料与化学生物学研究院。团队负责人林伟英教授担任国际顶级学术期刊Sensors and Actuators B: Chemical的Editor，为英国皇家化学会会士。作为通讯作者，林伟英教授已发表高水平论文430余篇，其中包括自然子刊Nature Protocols、Chemical Reviews、Journal of the American Chemical Society、Angewandte Chemie International Edition等，论文被引用2.23万多次。
来源丨广西大学发展规划处
编辑丨黄玥瑶责编丨韦复凯主编丨陈周硕审核丨贾琦艳监制丨李伟红· 往期精彩回顾 ·