在临床和科研中，识别细胞类型是癌症诊断、血液分析等的重要内容，项目拟开发一套基于细胞类型解卷积算法，并与基因芯片结合，建成细胞类型分析设备。 在血细胞检测、免疫力评估、癌症诊断、干细胞移植、肿瘤微环境分析等临床应用中，必然要判断样本中的细胞类型和丰度。目前，临床使用的方法(染色、流式细胞等)存在：细胞类型判断不准、过分依赖抗体、流程复杂等缺陷。单细胞转录组测序(如Drop-Seq、10X genomics等)由于细胞泄露等原因，检测基因不全，导致对细胞类型的判断有误，且需要新鲜样本，实验较复杂，后续分析复杂。 因此，在临床和科研中，亟需一种能快速、简洁、准确地分析样本中所有细胞类型及其丰度的方法和设备。项目将开发一种基于解卷积的细胞类型识别算法，并和基因芯片技术结合，集成为细胞类型分析设备。只通过一组基因的表达水平，判定样本中所有细胞类型及其丰度；且可根据组织类型定制芯片，扩展应用。该设备可用于临床和科研中关于血液疾病、癌症、免疫分析等，成本低、操作简单、准确性好。

1 成果简介随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，环境污染、疾病监测、食品安全等民生热点日益受到人们的关注。如何对上述问题进行简单、快速的监控，将一些危害降至最低，保障人民生活和生产，这就需要一种可实时实地检测、操作简便的多应用传感器件。 表面等离子体波（ SPP）传感器是一种基于光学检测的传感器件，被广泛用于药物筛选、食物检测、环境监测和细胞膜模拟等方面。相对于目前常见的化学、电子、力学等传感器，SPP 传感器拥有实时检测、无需标记、对被检测物无损害、探测方法简单等众多优点。为了降低成本、 稳定性能、减小体积，集成型 SPP 传感器件的成为了现今研究热点。然而现有的集成型 SPP 传感器件普遍存在灵敏度低，探测范围小等问题，限制了其应用的推广。 课题组从 2006 年开始合作从事集成型 SPP 传感器件研究，在清国家 973 项目、自然科学基金重点项目、教育部清华大学自主研究项目等项目资助下， 创新性提出一种基于 SPP-介质波导异质垂直耦合器的可集成生化传感芯片，并对传感芯片的传感特性和应用进行了深入研究和探索。芯片的特点和性能如下：可集成，芯片体积小，可与便携设备集成；可批量生产，价格低廉；灵敏度较传统的集成型 SPP 传感器件高出一个数量级；可实现对传感区域的精确或者大范围调节；可实现对纳米量级大小的物质的探测；传感性能稳定，应用领域广泛。上述优点表明该芯片可以工厂大批量生产经营，也可以用于实验室的科研研究，在化学，生物，医学等多 个领域均有应用价值。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的器件。 图 1 (a) 集成型 SPP 传感芯片与一元硬币尺寸对比图 (b) 传感芯片的显微镜照片2 应用说明可集成型 SPP 生化传感芯片在实验室经多次验证，可以实现对折射率液体以及纳米级薄层物质的高灵敏探测，并初步应用于对双酚 a（简称 BPA，一种塑料生长常用原料，每年生产将近 2700 万吨含 BPA 的塑料类物质， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的检测。实验结果表明，该芯片对于 BPA 的探测极限浓度可以达到 0.1ng/ml （欧盟公布食品准则中水含有BPA 的最高浓度为 1ng/ml）。3 效益分析由于目前国内尚无同类产品， 而且此产品在疾病检验，环境监测，药品鉴别等多个领域具有应用价值， 因此本仪器具有较大的市场推广空间。本传感芯片价格低廉，使用简便，对样品无二次污染，性能稳定，甚至对纳米量级的生化小分子探测均具有高灵敏度，相对于其他类型的传感器件， 具有明显的经济和技术优势。

基于金属纳米粒子的局域表面等离激元因其高局域强度，小局域尺度，高灵敏度等特点，被大量应用在不同领域。但是，几个飞秒的超短模式寿命(dephasing time)大大限制了其应用的广泛性和实用性。该工作设计的多层结构实现了局域表面等离激元和传播表面等离激元的强耦合(图1(a))。动态数值模拟结果也清晰地证明在强耦合下局域表面等离激元模式和传播表面等离激元模式之间的能量交换。近场方面，光电子显微镜对表面等离激元模式进行直接成像，大大突破了原有的远场探测技术的限制。并且结合不同激发光源，实现不同维度的探测。结合波长可调的激光光源，光电子显微镜在频域记录下表面等离激元模式随波长变化的强度演化过程(图1(b))。结合超快泵浦探测技术，光电子显微镜在时域记录下表面等离激元模式随时间变化的演化趋势。该工作更加深入并直观地探测强耦合体系中的能量转换过程，并通过强耦合中失谐量的改变实现模式寿命的操控，相较于未耦合的局域表面等离模式，强耦合的模式寿命由6飞秒(10-15秒)提高到10飞秒。这一研究成果对进一步发展基于表面等离激元的人工光合成、生物传感等应用具有重要的指导价值。图1、（a）光电子显微镜和多层结构示意图，（b）远场和近场探测曲线、不同波长激光激发下光电子显微镜记录的局域表面等离激元模式分布图。 此研究是由北京大学和日本北海道大学共同合作完成，北京大学物理学院博士生杨京寰和重大仪器项目的国际合作者、北海道大学助理教授孙泉为该文章的共同第一作者，北京大学龚旗煌院士和北海道大学Misawa教授为共同通讯作者。除了自然科学基金委的国家重大科研仪器研制项目，该工作还得到了科技部、北京大学人工微结构和介观物理国家重点实验室、极端光学协同创新中心、“2011计划”量子物质科学协同创新中心、日本文部科学省及学术振兴会、北海道大学纳米技术平台等单位的支持。目前国家重大科研仪器研制项目“飞秒-纳米时空分辨光学实验系统”的研制正在有序推进中，已经取得了一批包括此工作在内的阶段性成果。该实验系统的核心仪器是附带低能电子显微功能的光电子显微镜(PEEM), 其激发光的波长覆盖范围从极紫外到近红外(图2)。下一步该实验系统有望在二维材料、光电材料与器件、表面介观物理等研究领域大显身手、发挥积极作用。图2、北京大学研究团队的飞秒纳米时空分辨系统

(S)-丁呋洛尔化学名为(S)-1-(7-乙基苯并呋喃-2-基)-2-叔丁基氨基-1-乙醇，被广泛用作研究细胞色素P450(CYP)酶的底物，对β-肾上腺素受体具有无选择性阻滞作用，可用于治疗轻、中度高血压。以往制备光学纯的(S)-丁呋洛尔的方法主要是酯化拆分和化学催化不对称氢化还原，这两种方法均存在原料利用率低或成本昂贵等问题。本技术利用(R)-醇腈酶((R)-Oxynitrilase)作为一种生物催化剂具有的高效手性转化能力，通过催化不对称氰化反应获得制备(S)-丁呋洛尔的关键手性中间体，开发出一条新的(S)-丁呋洛尔合成路线。

本发明是一种光学复合纳米纤维材料的制备方法，该方法包括：1）纳米金-多壁碳纳米管复合物Au-MCNT的制备；2）纺丝溶液配制； 3）静电纺丝制备光学复合纳米纤维材料。将上述制备的均匀透明的前驱体静电纺丝溶经静电纺丝技术，直接收集于裸电极上。本发明将导电性好、比表面积大、同时又能稳定且大量固载联吡啶钌Ru(bpy)32+的纳米材料纳米金-多壁碳纳米管复合物与稳定性好的可纺高分子尼龙6掺杂获得前驱体静电纺丝溶液，经一步静电纺丝获得光学复合纳米纤维。

本实用新型公开了一种水稻叶片组织光学特性参数的测量装置，包括通过光纤连接的光源系统、单积分球光路系统和检测系统，检测系统连接计算机，所述的光源系统包括：波段为250～2500nm的卤钨灯源；所述的单积分球光路系统包括：积分球；光斑调节器，安装在积分球上，包括金属管和/或透镜，用于控制光纤的光斑大小。本实用新型的测量装置光源采用具有连续波段的卤钨灯源和光斑调节器，解决了现有的测量装置在测量时需要切换不同波段光源的问题。

本发明提供了一种基于光学环镜的超宽带脉冲编码调制装置， 包括高非线性光纤、延时干涉仪和两个光纤耦合器，延时干涉仪包括 探测光输入口、探测光输出口、两个输出端口、第一耦合器、第二耦 合器、以及从第一耦合器延伸到第二耦合器的上臂和下臂，上臂和下 臂均置于一个温度控制装置中；高非线性光纤连接在两个输出端口之 间，两个光纤耦合器均设置在高非线性光纤上，用于分别引入外部的 信号泵浦光脉冲和辅助泵浦光脉冲。本发明采用光学非线性延

常见的光学窗口材料一般是绝缘体，其电磁屏蔽能力往往比较差。为了提高光学窗口的电磁屏蔽性能，本成果通过设计、制备特殊薄膜结构，在保证其高光学透过率的前提下，实现电磁屏蔽性能的巨大提升。该类型窗口元件透过率大于90%@可见及近红外区，明视觉反射率分别为：8度0.24%，15度0.21%，30度0.27%；方块电阻低于10ohm/sq，电磁屏蔽能力优于24dB@100MHz-18GHz，经用户确认，性能指标处于国内领先，达到国际先进水平。

本发明提供了一种多波段灵巧红外光学系统，属于红外光学系统，解决现有双波段光学系统测谱波段窄、光路布局受限、体积重量大的问题。本发明系统包括红外扫描镜、多波段红外镜头、光路切换装置、光路切换控制器、FPA 接口和光纤接口。红外扫描镜可以反射不同方向的 2-14um 红外光入射到多波段红外镜头。多波段红外镜头对入射红外光进行聚焦。光路切换装置位于多波段红外镜头之后，采用移动或者旋转结构形式，可对聚焦后的红外光进行分光或分

本发明公开了一种基于时域脉冲整形系统的可编程光学微分器， 其包括锁模光纤激光器 MLL、第一色散器件、掺铒光纤放大器 EDFA、 马赫泽德调制器 MZM、偏振控制器 PC、任意波形发生器 AWG、光延 时线 ODL、第二色散器件和分频器。本发明利用时域光脉冲整形系统 的原理，将微分器的光谱滤波特性从频域搬移到时域中来，通过合理 设计任意波形发生器 AWG 的产生的调制型号，改变调制信号的形状 来得到不同阶数不同带宽的微分结果，可实现阶数、带宽灵活可调的 光学微分功能。本发明使用的各种元器件属于常用器