挑战杯特等奖汇总(共29件)doc-创新无限-共青团西安.docx
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1、1清华大学计算机代数系统maTH22清华大学“识别-扰动”淀粉样蛋白聚集的杂合小肽合成与作用初探103北京航空航天大学基于倾转动力系统的可自由起降验证机144北京航空航天大学人民币指数期货期权定价研究195华东师范大学告别徊徨:待业大学生群体生存状态研究-基于上海的实证调查236浙江工商大学大学生“村官”机制建设:基于1260个乡村实证调查研究277南京航空航天大学小型倾转旋翼飞行器328苏州大学丝织物原位纳米生态染色与功能整理389中国科学技术大学正负电子对撞机上ttZ产生过程的单圈QCD和电弱修正4610中国科学技术大学一种新型的钯催化乙二酸酯酸钾脱羧偶联反应5011南开大学稀土光磁功能配
2、合物研究5412华南理工大学金融海啸背景下农民工就业问题及对策研究-基于28个省区市的调查分析6413复旦大学基于荧光蛋白标签的“夹心法”重组蛋白生产分离纯化系统7314国防科学技术大学纳米多孔二氧化硅气凝胶高效隔热复合材料7815中国人民大学小额贷款公司制度研究-以苍南联信小额贷款股份有限公司为例8716河南工业大学中小型农田水利设施长效保障机制研究-基于粮食核心生产区(河南)的调查9417华南农业大学广东省荔枝专业合作社发展状况调查报告-基于16家荔枝专业合作社的实证分析10018扬州大学水稻抗纹枯病主效QTL-qSB-9的位置、效应及作用方式10619长春工业大学连续本体法PMMA树脂聚
3、合工艺11120解放军第三军医大学智能扣合式骨外固定监测系统11521南京师范大学走进“傻根”们的心世界-关于江苏省苏南、苏北新生代农村进城务工青年价值观研究12222东北师范大学丘陵地区农村土地流转:现状、问题及对策研究-基于对四川省射洪县的调查12923中山大学c-Jun调控神经元凋亡的分子机制13624长沙理工大学广域电网故障行波定位系统13925山东师范大学同源重组是甲型流感病毒进化的重要动力14926湖南商学院城市化进程中的失地农民安置模式探索-基于长沙市失地农民安置经验的思考15327浙江万里学院现代农业背景下农民生产技能培训需求意愿及制约因素分析-基于宁波511个种养农户的调查1
4、5928香港大学太阳能多媒体卫星实时互动电子教育系统16529香港中文大学“高密度都市环境气候图”评估与应用系统1701清华大学计算机代数系统maTH(1)项目基本信息项目名称: 计算机代数系统maTH 项目作者:李超 项目大类:科技发明制作A类 项目小类: 信息技术 (2)项目简介传统的代数运算冗长繁杂, 利用现代计算机代数系统可以将人们从手算过程中解放出来, 并极大提高演算正确性. 经过数十年的发展, 国外巨型商业计算机代数系统已垄断着全球市场, 利润可观, 而国内此领域则远远落后, 对进口软件的依赖威胁着国家信息安全. maTH项目通过系统研究, 整理撰写了约30万字、包含约200篇参考
5、文献的计算机代数理论文档. maTH项目理清了复杂代数系统的完整架构, 开发了丰富的底层函数库, 词法分析器, 语法分析器与解释器, 实现了基于规则的符号计算框架, 并提供数学排版的图形用户前端及开放的二次开发平台. maTH系统功能包括超大型整数快速运算 , 任意精度的浮点数运算 ,整数的素数判定、因子分解、数论函数等,多项式的基本运算、最大公因子、 因式分解等,方程求解,基本函数支持,数学常数,表达式的化简与归约, 符号微分, 符号积分,符号求和,微分方程符号求解等.最终完成了完全自主研发、不依赖任何第三方系统的计算机代数系统maTH 填补了国内计算机代数系统领域的空白. maTH系统的出
6、现有助于打破国外巨头垄断,在科研、教学与工程等各领域应用前景广阔. (3)详细介绍传统的代数运算冗长繁杂, 利用现代计算机代数系统可以将人们从手算过程中解放出来, 并极大提高演算正确性. 经过数十年的发展, 国外巨型商业计算机代数系统已垄断着全球市场, 利润可观, 而国内此领域则远远落后, 对进口软件的依赖威胁着国家信息安全. maTH项目通过系统研究, 整理撰写了约30万字、包含约200篇参考文献的计算机代数理论文档. maTH项目理清了复杂代数系统的完整架构, 开发了丰富的底层函数库, 词法分析器, 语法分析器与解释器, 实现了基于规则的符号计算框架, 并提供数学排版的图形用户前端及开放的
7、二次开发平台. maTH系统功能包括超大型整数快速运算 , 任意精度的浮点数运算 ,整数的素数判定、因子分解、数论函数等,多项式的基本运算、最大公因子、 因式分解等,方程求解,基本函数支持,数学常数,表达式的化简与归约, 符号微分, 符号积分,符号求和,微分方程符号求解等.最终完成了完全自主研发、不依赖任何第三方系统的计算机代数系统maTH 填补了国内计算机代数系统领域的空白. maTH系统的出现有助于打破国外巨头垄断,在科研、教学与工程等各领域应用前景广阔. (4)作品设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标传统的代数运算冗长繁杂,利用现代计算机代数系统可以将人们从手算过程
8、中解放出来,并极大提高演算正确性。经过数十年的发展,国外巨型商业计算机代数系统已垄断着全球市场,利润可观,而国内此领域则远远落后,对进口软件的依赖威胁着国家信息安全. maTH项目通过系统研究,整理撰写了约30万字、包含约200篇参考文献的计算机代数理论文档。maTH项目理清了复杂代数系统的完整架构,开发了丰富的底层函数库,词法分析器,语法分析器与解释器,实现了基于规则的符号计算框架,并提供数学排版的图形用户前端及开放的二次开发平台。 maTH的创新点及技术关键主要包括: 独有的符号处理功能,国内领先。maTH自主开发的符号处理功能能够处理一般符号积分、符号微分、符号求和等复杂运算,填补了国内
9、此领域的空白。 语法简练,算法效率高。maTH使用了类Mathematica语法,和其它高级语言以及现有计算机代数系统相比,其语法规则和表示方式更接近数学运算思维。众多基本算法运行效率已超过现有的国产计算软件,与国外商业巨头算法效率也基本持平。 模块化程度高,可移植性强。maTH的各个部分由完全独立的模块构成。例如很容易将语法分析器进行替换,同时支持类Lisp语法。将来还能够统一支持现有流行的其他数学编程语言,如Maple,Matlab等等。这是任何一家商业巨头所无法做到的。 此外maTH具有开放平台,二次开发灵活;操作简单, 使用方便。 (5)作品的科学性、先进性选取中科院数学化实验室自动推
10、理平台MMP及国外巨型商业系统Mathematica,与maTH系统进行对比。 选取计算机代数系统32项基本功能特性来进行比较,可以看出maTH在功能上支持上较MMP有较多优势,在符号微积分、规则编程、函数式编程等方面填补了国内空白,并与Mathematica基本持平。 算法效能选取最具代表性的阶乘测试的运行时间,计算10000!,MMP,Mathematica,maTH分别用时800,16,15毫秒,计算10000000!后两者分别用时34891,36359毫秒,而前者无法得出结果。maTH表现较MMP更优,与Mathematica接近。 在基本函数的执行效率上maTH与Mathematic
11、a已经不相上下,maTH还开发了一些优化算法,从而较Mathematica有更优的表现。例如对于求解15次位移分圆多项式方程的根,Mathematica无法求解,maTH则可精确求得所有解。 (6)作品在何时、何地、何种机构举行的评审、鉴定、评比、展示等活动中获奖及鉴定结果教育部科技查新工作站于2009年4月10日完成本作品科技查新报告(编号:2009-164),查新结论为:“本查新项目研究的“计算机代数系统maTH”,国内未见相同的公开文献报道。” 作品于2009年4月获本校“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛特等奖。 作品与2009年6月获首都“挑战杯”学生课外学术科技作品竞赛特等奖。(7)
12、作品所处阶段已开发完成版本V1.0 (8)技术转让方式无 (9)作品可展示的形式实物、产品,现场演示,图片,录像 (10)使用说明及该作品的技术特点和优势,提供该作品的适应范围及推广前景的技术性说明及市场分析和经济效益预测maTH主要目标对象为学生,教师,数学工作者以及物理、化学、生物等领域的科研、工程工作者。国外商业的计算机代数系统功能强大、使用方便,但是价格昂贵。我系每年都要投入20万美元进口国外软件,大量科研经费外流,然而许可数量仍然不足,盗版现象仍无奈地存在着。与此同时,现有的开源计算机代数系统一般功能薄弱,开发滞缓,用户界面也很粗糙。maTH无论在系统架构,功能和用户界面上都接近了专
13、业的商业软件水平。maTH依托于大学研究团体的开发模式效率较高,在价格上对国外软件会有明显优势,同时maTH开发平台开放,方便扩展功能。经过更多时间的发展与投入,maTH在市场上的竞争力将越来越雄厚。 具有完全自主知识产权的计算机代数系统maTH对我国的科研乃至国家信息安全有重要意义,同时有力地促进我国科学软件产业的发展。由于计算机代数系统在科研等领域的广泛应用,maTH的经济效益将会十分可观。软件、书籍销售,技术支持以及相关服务都是可取的盈利模式。 (11)专利申报情况已于2009年6月4日获国家版权局计算机软件著作权登记证书。 (12)当前国内外同类课题研究水平概述MMP(图形前端又名EL
14、IMINO)为中国科学院数学机械化重点实验室开发的自动推理平台,为国家“973项目成果”。 MMP以符号计算为支撑, 以数学机械化算法为核心。包括支撑系统, 符号计算系统, 核心模块和应用模块,其自动推理功能在国际上享有盛誉。但其符号计算系统主要处理多项式及其吴方法,且于2006年4月后停止开发,缺乏模式匹配、符号积分、符号微分等更一般的符号计算功能,图形前端只能处理传统字符输入。 中国科学院成都计算机应用研究所研究了Linux平台下的计算机代数系统编译器前端与后端的设计方案,主要研究如何将语法处理前端从编译器设计中独立出来,以及利用现有符号计算包GiNaC开发的求值器作为运行时支撑。 maT
15、H项目除了独立地设计完整的编译器外,还独立地实现了完整的高效符号计算包,不必依赖任何第三方软件包,也不局限于Linux平台。并能处理函数式、逻辑式等更接近数学思维的语法模式。 CASC为江西工业大学于90年代初开发的符号演算语言系统,实现了基于“复杂关系”概念的表达式化简方法的化简系统。 而maTH项目除了基于规则的化简模块,还开发出了具有完整功能的通用计算机代数系统。 GiNaC为开源的符号计算C+库,实现了使用C+语言来进行基本的符号表达式运算,目的是提供C+环境下符号计算功能开发的底层框架环境。实现复杂强大的如符号微积分,因子分解,方程求解的符号计算功能则不属于GiNaC的开发范畴。 M
16、athematica和Maple分别为美国Wolfram Research公司与加拿大Maplesoft公司开发的商业通用计算机代数系统,他们开发历史较长,功能完整强大,影响深远,占据着全球计算机代数系统领域大部分的市场份额。Wolfram Research还拥有全世界最大的数学资源网站Mathworld。但另一方面,两者价格昂贵,核心代码私有封闭,在这两点上常为部分科技工作者所诟病。 (13)项目图片2清华大学“识别-扰动”淀粉样蛋白聚集的杂合小肽合成与作用初探(1)项目基本信息项目名称:“识别-扰动”淀粉样蛋白聚集的杂合小肽合成与作用初探项目作者:孙逊项目大类:自然科学类学术论文项目小类:
17、生命科学(2)项目简介本作品基于“识别+扰动”策略合成了一系列的双亲性小肽,可以特靶向性结合老年痴呆症关键致病蛋白(A)并改变其表面的微环境,进而改变A聚集的动力学、热力学性质和毒性。该类化合物可以减轻A对神经细胞的毒害作用,保护神经细胞。该类化合物提出了一条治疗老年痴呆症的药物开发的新的途径。设计合成的某些化合物可以用作老年痴呆症的药物先导物用于药物研发。(3)详细介绍当前老年痴呆症已经成为危害中老年人健康的主要杀手,而市面上有效的治疗药物很少而价格昂贵,并且这些药物的靶点都不是老年痴呆症中最关键的致病蛋白A。本作品采用“识别+扰动”策略,设计出的一系列小肽分子,具有本征的双亲的性质:即小肽
18、一端亲水(带有电荷的四聚体氨基酸),另一端疏水(含有非极性氨基酸,如异亮氨酸和缬氨酸)。两亲分子具有改变溶剂表面张力的能力。我们发现这些多肽所致溶剂表面张力的改变与其对A聚集行为的影响程度密切相关。其中EIVY,EIVY-EEEE,EIVY-KKKK可以增加溶液表面张力并加速聚集,而EIVY-RRRR则减少溶液表面张力而抑制聚集。他们都会改变聚集物的形态。我们进一步发现四种多肽对A聚集行为的影响会都降低聚集中毒性最大的寡聚体的含量而降低A的细胞毒性。总结来说,该类多肽能通过识别部分(EIVY)特异性地影响A的局部微环境,并通过带电荷的部分(EEEE,KKKK和RRRR)调控A聚集,而达到影响A
19、聚集、降低A寡聚体毒性的目的。(4) 作品撰写的目的和基本思路A的聚集体的会产生毒性,当前对A的研究主要集中在寻找其聚集抑制剂。本作品利用“识别-扰动”策略,设计并合成具有特异性识别A能力的小肽分子:该类小肽分子可以识别A;同时通过静电作用干扰A的疏水聚集,进一步降低A的聚集体产生的细胞毒性,为开发廉价的抗老年痴呆症药物提供研发思路。(5)作品的科学性、先进性及独特之处1、提出“识别-扰动”的设计策略,并据此制备出可有效降低A细胞毒性的系列多肽化合物,为抗老年痴呆症药物设计提供一种新的思路;2、发现多肽所致溶剂表面张力的改变与其对A聚集行为的影响程度密切相关。该相关性分析从浊度时间图中直接提取
20、聚集动力学的有用信息,比已报道的光散射的动力学分析更为简便;3、根据不同的A聚集行为,提出了多肽可能通过各种途径减少A寡聚体细胞毒性的假说。(6)作品的实际应用价值和现实意义本作品中合成的双亲性短肽可以调节A聚集,进而保护神经细胞免受A的毒害;依据“识别+扰动”原理设计合成的多肽或其衍生物可以作为老年痴呆症的药物先导物并降低药物成本。(7)学术论文摘要在老年痴呆病患者脑中的非正常淀粉样蛋白(A)聚集可导致具有神经毒性的寡聚体生成。在这项研究中,我们采用了连接的策略来设计多肽,即将A的识别片段和溶剂扰动片段连接起来。通过实验,我们发现所有合成的一系列化合物可以在体外不同程度地影响A的聚集过程和聚
21、集物形态。这些化合物影响A聚集能力与其改变溶剂表面张力的程度相关。更为重要的是,这些化合物可以通过减少A寡聚体来抑制A在神经细胞系中所产生的毒性。这些实验结果表明了在设计小分子化合物干扰A聚集时,分子识别、溶剂性质和物质的双亲程度是考虑的重要方面。(8)作品在何时、何地、何种机构举行的会议上或报刊上发表及所获奖励该作品的一部分已写成论文(Hybrid Peptides Attenuate Cytotoxicity of -amyloid by Inhibiting Its Oligomerization: Implication from Solvent Effects),被Peptides(
22、影响因子2.56)接收,审稿意见之一:“The authors have produced a very nice study exploring the strategy to design hybrid peptides for preventing cytotoxicity of Abeta.”该作品也获得了第五届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛自然科学论文特等奖。(9)鉴定结果暂无 (10)对于理解、审查、评价所申报作品具有参考价值的现有技术及技术文献的检索目录1、J. Hardy and D. J. Selkoe. Science 2002;297:353 2、W. Hoye
23、r, C. Gronwall, A. Jonsson, S. Stahl and T. Hard. Proc Natl Acad Sci U S A 2008;105:5099 3、M. G. Cacace, E. M. Landau and J. J. Ramsden. Q Rev Biophys 1997;30:241 4、T. J. Gibson and R. M. Murphy. Biochemistry 2005;44:8898 (11)申报材料清单(申报论文1篇,相关资料名称及数量)申报“识别-扰动”淀粉样蛋白聚集的杂合小肽合成与作用初探论文一篇和相关查新报告。 (12)当前国内外
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