本项目面向室内外环境下对目标和环境的可靠快速感知需求，突破高性能主动适应的混合稳像、动态目标快速搜索追踪、智能探索感知的快速地图创建和定位与场景理解关键技术，研制具有高稳定性、宽视野功能的仿生眼样机一套，可实现快速追踪动态目标，实现环境三维建模与场景理解，成果将为机器人智能化、自主化导航提供主动感知的新途径。重点开展如下研究： 1）具有高稳定性、宽视野功能的仿生眼研制 研究仿生眼的结构高动态轻量化优化设计及优化的电机驱动方式，提出眼球各自独立运动、眼颈协调的关节配置方案，研究多轴关节的实时同步控制，研究图像传感器、IMU传感器及RGBD传感器的硬件高精度同步方法及GPU加速方法，实现对环境的高精度时间同步视觉感知。 2）高性能主动适应的混合稳像算法 针对图像抖动模糊问题，研究主动适应的机电混合稳像算法；结合姿态反馈信息通过眼颈关节协调进行适应性姿态调整去除低频扰动，通过IMU及图像时间序列进行相机6D位姿估计与滤波消除高频扰动，实现主动适应混合稳像算法。 3)动态目标快速搜索追踪算法 针对快速运动的视觉目标，研究基于深度强化学习和注意力机制的目标跟踪算法；同时研究基于眼颈运动神经回路控制机理的眼颈协调优化视觉伺服跟踪算法，使冗余眼颈关节实现优化协调运动，实现时间最优快速目标追踪。 4）智能快速地图创建和定位与场景理解 针对未知场景，基于双眼RGB图像序列及深度传感器信息，生成仿生眼环境观测的序列决策指令，实现更优更快的环境地图创建。实现室外环境三维建模与场景理解。

大范围骨缺损的修复是临床上的难题之一。骨支架具有良好的可设计性，是一种有前途的骨修复材料。目前大部分骨支架生物活性差，骨传导效率低。电信号是调控机体生物活动的主要信号之一，针对骨骼的电活性特点，我们设计研发了一种仿生多孔羟基磷灰石（HA）/钛酸钡（BT）压电陶瓷骨支架。该支架具有中央大孔和周围放射层板状孔隙结构，骨传导性强；可在体内持续提供电刺激，进一步提高骨传导效率，扩大骨支架修复范围，生物相容性好，生物活性强。

本发明公开了舟形藻的一种开放式培养方法及其专用培养基。本发明所提供的培养基为ZWN，其配方为：硝酸钾，180-220mg；磷酸二氢钠，18-22mg；硅酸钠，270 -330mg；脲素，7-9mg；维生素B1，350-450μg；乙二胺四乙酸二钠，5-7mg；氯化铁，5-7mg；海水定容至1升。应用本发明所提供的培养基培养舟形藻，包括如下步骤：1)用海水配置培养基；2)在藻种密度为3×105细胞/毫升是，按舟形藻与培养基体积比为1:5-9的比例将舟形藻接种到培养基中，在19-25℃，光照强度3000 -6000Lux，光照时间8-12h/天条件下通气培养。舟形藻在本发明所提供的ZWN培养基中生长速度快，生物量高；加入碘化钾，能有效达到防治绿藻污染的目的，可以采用开放式的培养方式大规模获得舟形藻及其目标产物，具有重要的应用价值。

本发明涉及生物技术领域，具体地，本发明涉及二维培养系统在小鼠肠上皮干细胞体外培养中的应用。本发明提出了一种培养系统。该培养系统用于单层细胞培养，该培养系统包括：基质胶、N2、B27、双抗、GlutaMAX、N‑acetylcysteine、R‑spondin1以及基础培养基，其中，所述基质胶的厚度为5μm～50μm。该培养系统适用于胃肠道的表皮细胞和干细胞的单层细胞的培养，尤其适用于肠道表皮细胞和肠道干细胞的单层细胞的培养。该培养系统可以更加直观的观察胃肠道表皮细胞和干细胞的一系列生化细胞水平的变化，能很好的模拟体内肠道表皮细胞的各项指标，能更加便捷地探索外泌体、炎症因子等对小肠干细胞稳态的影响，提供低成本、高效率的筛药体系。

微藻可以通过自身的光合作用高效固定二氧化碳，同时生产生物燃料以及高 附加值产品，已成为国内外技术开发的热点。在微藻能源利用工艺流程中，用于 微藻培养的光生物反应器占总设备投资和运行成本的一半。由于相关研究工作的 缺乏，生物反应器受微藻光合效率、传质以及光照的限制，体积大、占地宽、成 本高、产率和效率低。为了强化微藻光生物反应器中光传递，提高光分布的均匀 性，构建了内嵌空心导光管的新型平板式微藻光生物反应器，通过空心导光管的 引入实现了将光能导入反应器中光衰减严重区域，提高了反应器内藻细胞的产量。 在此基础上，为了优化反应器的光分布，设计了内置导光板的光生物反应器，并 将其用于工业化中常用的跑道池反应器中（如图1所示），使微藻产量提到了 193. 33%,生物质产量达到2. 31g/L,油脂产量达到1258. 65mg/L。导光板目前工 艺成熟，成本低廉，对微藻无毒害作用，因此将其用于微藻产业化培养的跑道池 反应器中，基本不会增加建造及运营成本。按目前藻粉市场价来算，微藻150 元/千克，传统跑道池反应器的收益为0.18元/升，而利用内置导光板的跑道池 光生物反应器可获得0.35元/升的收益。同时，在工业化常用的管式反应器的基 础上，创新性的提出了一种新型非连续光照管式光生物反应器，通过间断遮光方 式，形成了反应器内明区和暗区的周期性分布，实现了微藻在反应器内流动时的 规律性明暗交替，从而触发闪光效应，使微藻生长速率提高了 15%。 在微藻生长到稳定期后，需对反应器中的微藻进行采收。传统的采收方式包 括离心、絮凝、气浮、膜过滤等，这些方法均耗能较多。为了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性树脂吸收培养基浓缩微藻，吸收后可通过高温烟气脱水回 收再利用。利用采收后的湿藻进行水热液化的预处理方式，将藻细胞破壁，使细 胞内的多糖、蛋白质、油脂等析出并解聚成小分子的单糖、氨基酸、脂肪酸，之 后这些小分子物质经微生物发酵，产出甲烷、氢气等高热值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接经萃取等过程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、虾青素等高附加值产品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗肿 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作为抗凝血剂和免疫调节剂。EPA被称为“血 管清道夫"，能促进循环系统的健康和防止胆固醇和脂肪在动脉壁上积聚，并对 治疗由自身免疫缺陷引起的炎症有效。DHA俗称“脑黄金”，是神经系统细胞生 长及维持的一种主要成分，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中 含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大约50%。虾青素是已知氧自由基清 除能力最强的天然色素，其抗氧化能力是维生素E的1000倍，雨生红球藻是最 佳的天然虾青素来源，含量达到3%-5%,是目前唯一被美国FDA审核准许可用于 人类直接使用的虾青素产品，我国于2010年批准纳入食品新资源产品目录。 针对微藻生物质高效能源化利用的问题，提出太阳能加热实现微藻水热预处理， 再利用水解液和固态残渣厌氧发酵制取富氢甲烷气，实现微藻全组分转化利用， 并建立了中试系统（如图2, 3）o通过太阳能水热水解，微藻发酵产甲烷过程的 速率和转化率得到显著提升。