上海大学材料基因工程内涵建设项目

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中国的材料基因工程
中国的材料基因工程是指利用生物技术和材料科学的交叉学科，从生物中获取有特殊功能的高性能材料，并通过调控基因来改变这些材料的性质和性能，以满足不同领域的需求。

材料基因工程在中国的发展始于20世纪90年代，取得了一系列的研究成果。

例如，中国科学院上海硅酸盐研究所成功研制出一种基于生物量的复合材料，具有高强度、高韧性、高热稳定性等优点。

该材料可以替代金属材料，在航空航天、汽车制造等领域具有广阔的应用前景。

另外，中国科学院合肥物质科学研究院也进行了大量的材料基因工程研究。

他们通过改变材料的基因组，调控材料的能带结构和电子结构，实现了具有特定功能的材料的合成。

这些材料可广泛应用于光电器件、催化剂、能源存储等领域。

中国的材料基因工程研究在国际上也属于领先水平。

例如，中国科学院院士李江教授团队研制出一种大规模合成石墨烯的新方法，可以用于高性能锂离子电池、超级电容器、高效催化剂等领域。

此外，中国政府也积极推动材料基因工程的发展。

在2016年
发布的《国家重点研发计划》中，明确提出要加强材料基因工程的研究，并提出了一系列的重点任务和目标，以推动中国的材料科学和工程领域的发展。

总的来说，中国的材料基因工程在理论研究、实验技术和应用
开发等方面都取得了一定的进展，为促进中国材料科学和技术的发展做出了重要贡献。

材料基因工程——为什么是一项“颠覆性前沿技术”1.前言材料基因组技术是近几年兴起来的材料研究新理念和新方法，是当今世界材料科学与工程领域的最前沿。

材料基因工程借鉴人类基因组计划，探究材料结构与材料性质变化的关系。

并通过调整材料的原子或配方、改变材料的堆积方式或搭配，结合不同的工艺制备，得到具有特定性能的新材料。

但是材料基因组与人类基因组的又有很大的区别，材料的微观结构多样化，不但成分组成可以不同，微观形貌等结构也可能千差万别，其组成-结构-性能之间的关系更加复杂。

2.材料基因组技术2.1材料基因组技术材料基因组计划是通过“多学科融合”实现“高通量材料设计与试验”；其核心目标在于通过“高通量计算、实验和大数据分析”技术加速材料“发现-研发-生产-应用”全过程，缩短材料研发周期，降低材料研发成本，引发新材料领域的科技创新和商业模式变革。

材料基因组技术包括高通量材料计算方法、高通量材料实验方法和材料数据库三大组成要素。

2.1.1高通量材料计算方法高通量计算是指利用超级计算平台与多尺度集成化、高通量并发式材料计算方法和软件结合，实现大体系材料模拟、快速计算、材料性质的精确预测和新材料的设计，提高新材料筛选效率和设计水平，为新材料的研发提供理论依据。

其中并发式材料计算方法包括第一原理计算方法、计算热力学方法、动力学过程算法等，跨越原子模型、简约模型和工程模型等多个层次，并整合了从原子尺度至宏观尺度等多尺度的关联算法。

高通量材料集成计算技术利用第一性原理、分子动力学与位错动力学、合金相图计算、相场计算等方法，快速并行模拟实验室中成分与性能优化的传统试错式材料研发过程，并基于材料科学知识，迅速挑选有利于目标性能的合金成分与微观结构特征，从而加速新材料的研发进程并显著降低材料研发成本。

2.1.2高通量材料实验方法传统材料研发模式依赖于成分与工艺的不断“试错”实验优化，结合对结构-性能关系的不断理解以获得满足性能指标的材料。

材料基因工程材料基因工程是一种新兴的技术，它将基因工程技术应用于材料科学领域，旨在通过改变材料的内部结构和性能，实现材料的定向设计和精准控制。

这一技术的出现，为材料科学的发展带来了新的机遇和挑战。

在材料基因工程中，研究人员可以通过改变材料的基因序列，实现材料性能的调控，从而开发出具有特定功能和优异性能的新型材料，为材料科学的发展注入了新的活力。

材料基因工程的核心是基因编辑技术。

基因编辑技术是一种可以精确修改生物体基因组的技术，它可以通过引入、删除或修改特定基因序列，改变生物体的遗传特征。

在材料基因工程中，研究人员借鉴基因编辑技术的原理和方法，将其应用于材料的设计和改良中。

通过精确控制材料的内部结构和性能，实现材料性能的定向设计和精准调控。

材料基因工程的发展，为材料科学带来了许多新的机遇。

首先，材料基因工程可以加速新材料的研发和应用。

传统材料研发需要经过漫长的试错过程，而材料基因工程可以通过精准控制材料的性能，快速开发出具有特定功能和优异性能的新型材料。

其次，材料基因工程可以提高材料的性能和可持续性。

通过精确调控材料的内部结构和性能，可以实现材料性能的优化和可持续发展，推动材料科学的进步。

最后，材料基因工程可以拓宽材料的应用领域。

通过改变材料的基因序列，可以赋予材料新的功能和性能，拓展材料在能源、环境、医疗等领域的应用，为人类社会的可持续发展做出贡献。

然而，材料基因工程也面临着许多挑战。

首先，基因编辑技术在材料领域的应用还处于起步阶段，技术的成熟度和稳定性有待提高。

其次，材料基因工程涉及到多学科的交叉，需要研究人员具备材料科学、生物学、化学等多方面的知识和技能，跨学科协作和交流的难度较大。

最后，材料基因工程的伦理和安全问题也备受关注，需要建立健全的伦理和安全管理体系，确保技术的安全和可持续发展。

综上所述，材料基因工程作为一种新兴的技术，为材料科学的发展带来了新的机遇和挑战。

随着基因编辑技术的不断成熟和发展，相信材料基因工程将会在材料科学领域发挥越来越重要的作用，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

上海大学国家重点研发计划资金管理办法第一章总则第一条为规范上海大学的国家重点研发计划资金管理和使用，提高资金使用效益，根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》（国发［2014］11号）、《国务院印发关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》(国发［2014］64号)、《中共中央办公厅国务院办公厅印发<关于进一步完善中央财政科研项目资金管理等政策的若干意见>的通知》(中办发［2016]50号)和《国家重点研发计划资金管理办法》（财科教[2016]113号），以及国家有关财经法规和财务管理制度，结合国家重点研发计划管理特点，制定本办法。

第二条本办法主要规范中央财政安排的采用前补助支持方式的国家重点研发计划项目资金。

第三条上海大学是项目资金管理的责任主体,项目资金管理体制和制度按照“统一领导、分级管理、责任到人”的要求，实行学校、学院（系、中心）、项目负责人的三级管理体系,落实项目承诺的配套条件,对项目组织实施提供条件保障。

第四条上海大学创新管理部主要负责项目资金的预算、执行、验收和绩效评估等环节的审核、监督等管理工作,组织项目资金使用的相关业务培训，配合财务处指导和监督项目资金执行情况；财务处主要负责项目资金的财务管理和会计核算,对项目的预算编制、资金执行、验收情况进行指导和监督；实验设备处主要负责项目资金购置仪器设备和实验材料及改造实验室的管理。

第五条各相关学院（系、中心）作为科研活动的基层管理单位,负责根据学科特点和项目的实际需要，合理配置资源，为国家重点研发计划项目执行提供条件保障;学院（系、中心)负责人根据项目预算以及国家和学校相关规定，对本单位项目资金的使用承担审核和监管责任.第六条项目(课题)负责人是项目资金使用的直接责任人，对资金使用的合规性、合理性、真实性和相关性承担法律责任。

项目（课题)负责人应当依法据实编制项目预算和决算，并按照项目批复预算、计划书和相关管理制度使用资金，接受相关部门的监督检查。

省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室
佚名
【期刊名称】《上海金属》
【年(卷),期】2024(46)3
【摘要】省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室于2015年2月获科技部批准成立。

重点实验室以上海大学钢铁冶金国家重点学科和材料科学上海市重点学科为基础,融合了上海市钢铁冶金新技术开发及应用重点实验室和先进钢铁材料国家工程研究中心南方实验基地。

重点实验室立足于上海及长三角地区先进制造业集聚区,以国家对高品质特殊钢的重大需求为导向,针对关键科学技术问题,在高品质特殊钢成分设计与性能调控、特殊钢冶金熔体结构与冶金反应机理、多物理场下特殊钢冶金精炼过程、特殊钢凝固理论与组织控制、面向特殊钢需求的冶金资源综合利用等方面展开应用基础研究和关键技术研发,培育具有国际影响力的原创性和系统性研究成果,推动特殊钢冶金科学与技术的发展,服务国家先进制造业发展和国民经济重大需求。

实验室的建设目标是成为具有较大国际影响,在特殊钢领域发挥重要作用的基础科研、技术创新和人才培养基地,为特殊钢和高端装备制造业的可持续发展作出贡献。

【总页数】1页(PF0002)
【正文语种】中文
【中图分类】F42
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科技成果——材料基因工程数据共享平台技术领域大数据与通讯成果简介形成了具有中国自身特色的材料基因工程数据共享平台技术，并据此建成便捷实用的数据服务平台。

基于材料基因工程思想，在国家“863”计划（2015AA034201）支持下，建设国家材料科学数据共享网2.0版。

2017年5月完成建设并实现上线运行访问，满足材料基因工程数据存储与管理需要。

该平台同时承担国家“863”计划和北京市科技支撑计划材料基因工程项目（D16110300240000）的数据汇交任务。

材料基因工程数据共享平台于2018年4月3日在北京举办的“863”课题验收会议上成功验收，并得到专家认可。

专家委员会主席秦高梧教授认为：初步构建了材料基因工程数据共享平台的框架，具有查询、检索、统计、下载以及对接数据挖掘等功能；初步形成了集热力学计算、动力学计算、有限元模拟、神经网络分析的多层次跨尺度一体化设计方法。

为满足该平台的数据汇交和数据共享，开发了材料科学数据DOI注册软件[Mater Data DOI]v1.0，并获得了该软件的著作权（北京科技大学，2017SR056658）。

除公益性数据互联网共享服务外，同时面向钢铁、有色等行业，提供定向资源共享以及专题性定制服务，探索公益性共享与定向服务数据共享机制和方式。

应用情况已投入成本200万元，目前处于技术成熟的研发阶段。

形成标准、有效的材料数据共享平台技术，并基于该技术不断完善国家材料科学数据共享网的建设。

实现共享网数据的公益性共享和科技型成果转化，包括科研论文发表、钢铁企业服务、有色金属行业服务等。

材料数据库一般针对具体材料进行开发，具有专用性强、开发投入少、灵活宜用、易于维护等特点。

本数据库平台拟提供技术转移的公司可涵盖钢铁企业、有色金属行业、粉末冶金行业等。

投资估算和经济效益分析投资金额50万以上，需针对具体问题制定方案。

基于材料数据的分析和设计，可提高新产品的研发速度并降低成本。

材料基因工程材料基因工程是一种将生物学和工程学相结合的交叉学科，旨在利用基因工程技术改变材料的性质和功能。

通过对材料基因的编辑和设计，可以实现材料的自组装、自修复、自感应和自适应等特性，进而改善材料的性能和应用。

材料基因工程的理论基础是材料基因组学。

通过对材料基因组的分析和解读，可以了解材料的基因组结构和潜在功能的关联。

然后，利用基因工程技术对材料基因进行编辑和设计，以实现期望的材料特性和功能。

材料基因工程广泛应用于各种材料的研究和开发中。

例如，在金属材料领域，可以通过改变金属基因的序列，调整金属的晶体结构和晶格参数，从而改变金属的力学性能和电学性能。

在聚合物材料领域，可以通过编辑聚合物基因的序列，改变聚合物链的长度和分支结构，从而改变聚合物的熔点、强度和透明度等性质。

在陶瓷材料领域，可以通过编辑陶瓷基因的序列，改变陶瓷的组成和结构，从而改变陶瓷的热稳定性和机械强度。

材料基因工程不仅可以改变材料的性质和功能，还可以开发出新型材料。

例如，通过将不同材料基因进行组合，可以得到复合材料，具有多种材料的性质和功能。

通过编辑材料基因的序列，还可以开发出具有特殊功能的材料，例如可穿戴材料、智能材料和可生物降解材料等。

材料基因工程还可以加速材料研发的过程。

传统的材料研发通常需要耗费大量的时间和资源，而材料基因工程可以通过高通量筛选和智能设计，快速生成大量的材料候选者，并进行快速评估和优化。

这样可以大大缩短材料研发的周期，提高研发效率。

然而，材料基因工程也面临一些挑战和问题。

首先，材料基因组的分析和解读仍然面临一定的困难，需要进一步提高基因组测序和分析技术的精度和效率。

其次，编辑和设计材料基因的技术还不够成熟和可靠，需要进一步改进和优化。

最后，材料基因工程的安全性和伦理性也需要引起人们的关注和重视，避免可能出现的负面影响。

在未来，随着基因工程技术的不断发展和成熟，材料基因工程有望在材料科学领域发挥重要作用。

通过材料基因工程，可以实现材料的精密设计和定制，开发出具有特殊功能和性能的材料，推动材料科学的进一步发展和应用。

上海⼤学与中科院（长三⾓区域）研究所联合培养研究⽣上海⼤学与中科院（长三⾓区域）研究所联合培养研究⽣招⽣⼿册⽣命科学学院２０１３年３⽉上海⼤学⽣命科学学院简介上海⼤学⽣命科学学院的前⾝是由中国科学院王应睐、沈昭⽂、曹天钦、邹承鲁、钮经义等⽼⼀辈著名科学家亲⼿创建的原上海科技⼤学⽣物系，该系成⽴于1958年，曾培养出杨雄⾥、郭礼和等⼀代著名⽣命科学专家。

1995年该系经重组更名为上海⼤学⽣命科学学院。

学院现有教职⼯75名。

98%以上的教师具有博⼠学位，其中教授12名（博导7名）、副教授23名，国家杰出青年基⾦获得者2名、教育部新世纪⼈才2名、东⽅学者2名等。

学院设有⽣物学和⽣态学两个⼀级学科硕⼠学位授权点以及⽣物化⼯、⾷品科学两个⼆级学科硕⼠学位授权点；设有⽣物信息与系统⽣物学⼆级学科博⼠学位授权点。

拥有“上海市能源作物育种及应⽤重点实验室”和上海市教委“分⼦⽣理学”重点学科。

⽬前在校硕⼠研究⽣近170⼈，博⼠研究⽣10多名。

学院⾯向国家重⼤需求，⽴⾜科学前沿，注重学科交叉，发挥团队优势。

在植物学、神经⽣物学、⽣物化学与分⼦⽣物学等学科领域形成了⾃⼰的特⾊。

近三年来，发表⾼质量学术论⽂近250篇，授权专利20多项。

承担国家级、省部级科研项⽬60多项，累计到帐经费两千多万元，其中国家863项⽬2项、973项⽬5项、国家⾃然科学基⾦24项、农业部转基因重⼤专项3项。

取得了⼀批学术研究和⾃主知识产权的创新成果，2008年获上海市⾃然科学⼆等奖，两位硕⼠⽣分别获得2009和2011年上海市优秀学位论⽂奖，多位学⽣获得研究⽣创新基⾦、国家和学校各类奖学⾦。

为充分发挥上海⼤学与中科院科研院所各⾃的学术特长与资源优势，共同携⼿培养相关学科的⾼层次⼈才，促进科技创新，更好地从长三⾓区域出发，辐射全国，更好地为社会与经济发展服务，学院与中科院⽣命科学院（⽣理⽣态所、⽣化所、神经所、营养所、健康所、药物所、巴斯德研究所）、上海⾼等研究院、苏州纳⽶所联合招收培养研究⽣。

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