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中国中药杂志 2024年

作者：王荣凤刘政王鑫梦高伟王家典胡雅婷黄璐琦首都医科大学中医药学院中国中医科学院中药资源中心道地药材品质保障与资源持续利用全国重点实验室

雷公藤福定、新雷公藤福定是中药雷公藤中重要的对映-贝壳杉烷型二萜化合物，具有显著的抗HIV活性。通过解析雷公藤福定等的生物合成途径，利用微生物细胞工厂进行异源生产，有助于缓解植物资源的依赖，提供可持续生产的原材料。TwKO是... 详细信息

雷公藤福定、新雷公藤福定是中药雷公藤中重要的对映-贝壳杉烷型二萜化合物，具有显著的抗HIV活性。通过解析雷公藤福定等的生物合成途径，利用微生物细胞工厂进行异源生产，有助于缓解植物资源的依赖，提供可持续生产的原材料。TwKO是雷公藤福定生物合成途径中的首个CYP450，对其进行定点突变研究，获取具有更高催化效率、更单一催化产物的突变元件，有助于推动目标化合物的合成生产。该研究利用基于人工智能AlphaFold 2所构建的AlphaFold DB数据库获得了可靠的TwKO蛋白模型，根据多重序列比对结果结合自然进化原则，筛选影响TwKO底物结合的关键氨基酸位点，定点突变后在酿酒酵母体内进行功能表征。该研究共获得了71个突变元件，其中11个可以提升16α-hydroxy-ent-kaurenol的产量，11个可以提升16α-hydroxy-ent-kaurenoic acid 的产量。此外，发现了可以提高16α-hydroxy-ent-kaurenol氧化产物比例的10个突变元件，其中，影响TwKO羧化功能的关键氨基酸位点为R304，其突变后TwKO特异性生产16α-hydroxy-ent-kaurenol。该研究首次揭示了影响TwKO底物特异性的关键氨基酸残基，获得了具有更高活性的催化元件，将为接下来雷公藤福定、新雷公藤福定的高效合成生产奠定基础。

关键词：雷公藤福定对映-贝壳杉烷型二萜贝壳杉烷氧化酶定点突变

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基于变换光学理论的新颖电磁器件设计及实验研究

基于变换光学理论的新颖电磁器件设计及实验研究

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作者：王荣凤兰州大学

学位级别：硕士

自2006年,Pendry和Leonhardt等人基于变换光学理论提出电磁斗篷以来,变换光学和超材料便成为科学与工程领域最为热门的话题之一。变换光学是基于Maxwell方程组的不变性,它是一种能够精确控制电磁波传播的理论,在新颖电磁器件的设计中得... 详细信息

自2006年,Pendry和Leonhardt等人基于变换光学理论提出电磁斗篷以来,变换光学和超材料便成为科学与工程领域最为热门的话题之一。变换光学是基于Maxwell方程组的不变性,它是一种能够精确控制电磁波传播的理论,在新颖电磁器件的设计中得到了广泛应用。本文从变换光学原理出发,针对新颖电磁器件的设计进行了如下方面的研究。以超材料和传输线理论为基础,设计实现开放式二维矩形谐振腔,通过合理的设计使得新型人工电磁材料显现出其独有的特性,可以将开放的二维矩形谐振腔等效为一个封闭式。其次运用经典电磁学解析方法,将具有晶格阵列结构的超导材料和磁性材料相融合来等效超材料,创新性的利用变换光学以及等效媒质理论,设计实现了隐形地毯,而仿真结果验证了设计方法的正确性与有效性。最后将工作聚焦于反隐形的相关理论研究中,目前虽已有大量的实验装置用来实现隐形斗篷,但对于实验验证反隐形和透明斗篷还尚未报道。本文运用实验进行验证反隐形和透明斗篷。特别进行了三个实验：对应于原始对象、隐匿对象和反隐形显现对象。使用开关在PCB板进行切换演示实验,使其具有的隐形斗篷、反隐形和幻觉的功能,设计使用开关的目的是进一步提高经济效益与操作的便捷度,通过上述实验最终实现并验证了反隐形设备的可实现性与正确性。以上研究表明,以经典电磁理论为基础,设计各种功能迥异的新颖电磁器件,在一系列设计过程中,关键步骤就是寻找合适的变换函数来构造相应的电磁参数,如介电常数、磁导率等,更突破性应用实验验证反隐形和透明斗篷,进一步延伸了新型人工电磁材料在电磁波操控方面的研究,同时更好更快让新型电磁器件迈向实际应用。

关键词：超材料矩形谐振腔隐形斗篷反隐形斗篷各向异性电阻网络

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