本项目技术成熟，已成功完成 500kW 示范装置安装和运行并通过科技部验收，光电效率可达 12%以上，光伏光热总效率可达 65%以上，投资回收期为 3.9 年。

本实用新型公开了一种太阳能光热自控系统，包括太阳能集热器、热水箱、控制器、定压罐、变频供水泵、回温电磁阀、补水箱、软化水装置、辅助能源、辅助能源上水泵、太阳能上水泵。本实用新型结构简单、设计合理、易于安装，晴天利用太阳能通过热交换将太阳能转化为热能，雨雪天气通过辅助能源提供用户的生活热水，弥补了传统太阳能热水器的局限性。

本系统可以测量流动流体的三维速度矢量，以及流体静压、总压和总温等参量。适用于不可压缩和可压缩流体的测量。 本系统由五孔探针校准和测试两个部分构成，每一部分又包含相应的硬件设备和软件系统。可以选择建设多维坐标架、校准风洞或水洞等设备。

研究了分子给体单元调控对荧光性能的影响。由于染料发射波长越长越有利于增加穿透深度，于是增加了一个连接S单元的噻吩作为第二给体（D2）。噻吩的引入可以增加分子的共轭长度从而使荧光波长红移，但导致QY下降。进一步对连接受体A的第一给体单元（D1）进行结构调控，首次以辛烷噻吩作为D1。相对应的染料IR-FTAP在水溶液中QY高达5.3%，明显优于其它给体单元。 通过分子动力学模型与密度泛函理论的计算，发现憎水性的辛烷噻吩相较于其它D1单元可以有效减少共轭骨架中心与水分子的作用。计算结果也进一步证明了水中的QY与骨架中心与水分子的相互作用紧密联系。 还在IR-FE分子的基础上引入一条PEG链并在其他三条侧链引入羧基得到分子IR-FEPC。IR-FEPC可以高效的与重组人绒毛膜促性腺激素共价连接。斯坦福大学戴宏杰课题组等成功将这一探针应用于卵巢三个阶段的促黄体生成激素受体的特异成像

目前，癌症的转移已经成为大多数癌症病人死亡的主要原因。然而，对癌症转移的准确诊断依旧是一项具有挑战性的工作。光学成像技术因其廉价、无损以及便于实时观测等优势，已经成为癌症诊断的一项重要工具。但迄今为止，用于癌症诊断的光学探针还很缺乏，难以满足准确诊断癌症转移的需求。因此，开发用于癌症转移诊断的新型光学探针有着重要的意义。 我校制备了一种可以准确检测体内癌症转移的纳米光学探针。这一纳米探针是由生物相容性的聚己内酯-聚乙烯吡咯烷酮嵌段共聚物和磷光发射的铱配合物大分子共组装而成的纳米胶束。

01. 成果简介 荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization，FISH）是一种以荧光标记取代同位素标记而形成的新的原位杂交方法。其通过杂交探针序列及其荧光，能提供标记位点在细胞核内的空间位置信息，与基于染色质构象捕获（Chromatin Conformation Capture，3C）等各种生物技术（如4C，5C，HiC，ChIA-PET等）互补，成为研究染色质结构不可或缺的重要技术之一。 传统的荧光原位杂交技术一般以含有目标物种来源的一段完整基因组片段作为模板，通过生物酶的作用进行片段化，之后进行荧光标记做出杂交探针，再固定细胞中，通过碱基互补配对原理对特定的基因组片段进行荧光标记并成像，获得具体的核内空间信息。但是，传统的原位杂交技术受限于模板本身的特性，具有准备时间长、所需模板量大、基因分辨率低、克隆中含有重复片段、需要加入物种特异的Cot-1DNA等缺点。尤其是其分辨率低的特点（分辨率在百kb的数量级），让它在应用中受到了很大的限制。 本项成果提供了一种新的针对目标核酸靶标探针的制备方法（见图1），该方法比传统的FISH技术的分辨率提高了1-2个数量级（见图2），可应用于传统荧光原位杂交因分辨率不够而不能探测、或者被错误探测的地方。该成果的具体步骤（见图1）包括：（1）获取感兴趣的靶DNA序列；（2）使用转座酶将靶DNA序列进行片段化的同时，在片段化的DNA序列两端加上接头序列；和（3）利用所述接头序列，获取所述片段化的DNA序列，以产生探针。本项成果的技术优势在于：快速高效、模板需求量低、基因组分辨率高、且不需要Cot-1DNA。 图1 探针制备方法的具体步骤。 02.应用前景 本项成果是一种快速高效、模板需求量低、基因组分辨率高、且不需要Cot-1DNA的荧光原位杂交方法，可作为现有的传统荧光原位杂交技术的可选替代方案。尤其是该方法的分辨率高，比传统的FISH技术的分辨率高1-2个数量级（见图2），因此可应用于传统荧光原位杂交因分辨率不够而不能探测、或者被错误探测的很多地方。 例如，在基因组的三维结构中，TAD（拓扑结构域）是结构和功能的基本单元。TAD内部和TAD之间的增强子和启动子发生的错误的相互作用，是一些癌症发生的根本原因。而传统的FISH技术因为分辨率的限制，探测不到这些错误的相互作用。因此本项成果在临床有着广泛的应用，可以用于癌症及一些其它疾病的极早期检测。 图2  相比于传统的BAC FISH（图上方绿条，长度为152kb），仅用1.170 kb（红条）长的TN5探针，就可以得到要标记的基因组位点的图像。 图中细胞核（蓝色）中，红色和绿色的点相互重叠，说明Tn5 FISH可以用传统的BAC FISH进行验证。黄色箭头表示用Tn5 FISH（红色通道，左上角插入图）或BAC- FISH（绿色通道，左下角插入图）进行成像。图中比例尺为5μm。03. 知识产权 本项成果已申请1项国内发明专利，目前正在申请国际专利。04. 团队介绍 本项目团队负责人为清华大学教授、博士生导师，国家首批千人。团队的主要研究方向涉及：生物信息学和基因组三维结构新方法的开发，利用细胞超分辨率成像、分子成像和生物信息学的方法进行基因组三维结构和系统生物学的研究选。团队负责人曾多次主持或参与美国NIH的R01科研项目、中国国家自然科学基金及科技部的科研项目，已发表高水平学术论文200余篇。05. 合作方式 专利许可、合作开发。06. 联系方式 邮箱：zhangxinrui@tsinghua.edu.cn

本项目在国家重大科学仪器专项项目支持下，经过4年产学研用相结合技术攻关，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜，并实现了产业化。 研制了高稳定度激光器、高灵敏度光学检测器、高Q值扫描探针等核心关键部件，突破了基于ARM+DSP的自适应随机共振微弱信号检测方法、基于脉冲发送皮层模型多频超声图像融合方法以及基于非下采样剪切波变换的局部方差融合方法等核心关键技术，建立了RBG 彩色图像融合模型，成功研制了能表征样品形貌与内部纳米级结构的新型扫描探针显微镜。同时，通过在航天、医学、生物材料、电子器件等领域的实际使用，进一步改进与完善，提高了仪器的可靠性、有效性和实用性。 图1 成果展示 【技术优势】 在内部超声图像分辨率、最大可检测样品厚度等指标方面达到了国际领先水平。 【技术指标】 与国内外同类仪器比较，总体技术指标到达了国际先进水平，部分指标达到了国际领先水平。经过具有国家仪器检测资质的第三方测试结果，各项技术指标见下表： 【资质荣誉】 2021年湖北省科技进步二等奖。

太阳能光伏发电及太阳能热水器是目前太阳能利用最为成熟和广泛的两个技术领域，但是由于其产能形式单一，最终严重制约了其进一步的技术发展和市场推广前景。 其中太阳能光伏发电存在光电转化效率低（由于温度效应，晶硅型光伏发电系统综合光电转化效率只能达到12%-13%），光伏组件成本高，导致其成本回收期长。同时光伏电池生产也存在高能耗高污染的问题。 如何提高单位面积光伏电池的发电量，减少电池用量是降低系统成本提高发电收益的重要手段。通过聚光可以有效提高光伏电池片表面的太阳能能流密度，并大大增加光伏电池的光电输出功率，成倍减少电池片用量（用量为传统技术的1/4），间接降低了光伏电池生产的总能耗和总污染，但是提高电池表面太阳能能流密度的同时，电池的温度也急剧升高，严重影响电池的电输出性能和使用寿命，只有通过水冷的方式来降低电池温度，这就形成了该技术手段的另一种产能形式，太阳能热水。即太阳能热电联供。

本发明提供一种太阳光自动跟踪光热催化-膜分离反应系统，旨在提供一种高效光热催化反应系统，它包括光热催化反应区、膜分离区、太阳光自动跟踪仪、系统控制区、太阳能发电区。通过曝气混合驱动方式将TiO2催化剂与污染物充分混合，促使混合液循环流动进行光热催化反应。本系统在太阳光自动跟踪仪的带动下能全天候跟踪太阳光，具有很高的光能利用率和传质效率，太阳光自动跟踪仪的设置大大提高了光热催化反应去除污染物的效率，使得光能利用率达到最大化；太阳能发电区所提供的电能能够满足整个系统所需电量，使本系统摆脱外接电源的束缚，