该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 高产、优质、高效、生态、安全作物生产是我国农业产业发展的主要目标，快速无损地监测作物生长状况，并根据实时监测结果对肥水管理方案进行定量调控，是实现这一目标的关键技术环节。南京农业大学曹卫星教授团队将定量光谱分析方法与作物生理生态原理相结合，通过实施不同生态点、不同品种、不同管理措施下多年的田间试验，构建了作物冠层和叶片水平的反射光谱库，着重解析了不同条件下的作物高光谱响应模式和时空变化规律，提取了作物主要生长指标的特征光谱波段和敏感光谱参数，构建了叶片、冠层、区域等多尺度的作物生长指标光谱监测模型；同时，定量研究了不同产量水平下作物生长指标的动态变化模式，构建了基于产量目标的生长指标适宜时序动态模型，进一步耦合实时苗情信息，综合利用养分平衡原理、氮营养指数法、指标差异度法等，集成建立了多路径的作物生长实时诊断与定量调控技术；将上述监测诊断技术与软硬件工程相结合，研制开发了面向多平台的作物生长监测诊断装置和基于遥感的作物生长监测诊断系统等简便适用的软硬件产品，进而形成了基于反射光谱的作物生长指标快速监测与定量诊断技术体系，实现了作物生长的实时监测、精确诊断和智慧管理。 该成果突破了作物生长监测、诊断、调控一体化精确化技术，实现了传统农业向现代农业的技术升级；并且促进了农学与遥感、信息、工程、物联网等多学科的交叉融合，开创了作物精确栽培与智慧农业的新领域；形成了一系列农业信息化自主知识产权成果，提升了农业产业化水平和核心竞争力。同时，培养了一批高素质人才，带动了现代农业相关领域的创新研究与开发应用。 已授权国家发明专利25项、实用新型专利5项，登记国家计算机软件著作权20多项；发表学术论文160多篇，其中SCI/EI论文60多篇；出版专著1部。成果先后得到国内外专家同行的充分肯定，2011年的成果鉴定认为（罗锡文院士主鉴），该研究整体居国际先进水平。同时作为稻麦精确管理关键技术，入选江苏省主要农作物2014~2015年“四主推”推介名录，团队起草的《稻麦生长指标无损监测诊断技术规程》入选2014年江苏省地方标准项目。技术成果已在江苏、河南、江西、安徽、河北、浙江等水稻和小麦主产区进行了大面积示范应用，表现为明显的节氮和增产作用，取得了显著的社会经济效益，对于推进精确农业和智慧农业的发展具有重大意义和良好的应用前景。

本项目依托“制冷与热力系统节能节水环保协同创新平台”，与上海同驰换热设备科技有限公司合作可提供以下检测设备、设计软件和技术服务：1、便携式冷却设备专业测试系统 测试装置采用全自动采集，测试标准包含国标及CTI测试标准中的热性能、噪声、能耗、飘水率、压损，兼顾风量、风压、淋水量、淋水温度等设计性运行指标。测量装置体现了便携性，可用于产品的现场测试（产品需事先留测点和传感器接口）。还可用于生产单位试验台的测试及产品开发的研究性测试(一般试验台需增加两台进口的电磁流量计（精度0.5级），还测试软件能记录测试过程的动态数据变化过程，并按多个标准进行冷却设备的性能评价，且支持噪声、飘水等指标的手动输入，主要功能包括参数设置、性能测量、结果显示、测试报表打印、数据存储等功能。2、冷却设备测试实验台设计与建造 可按用户热源条件设计开式冷却塔、闭式冷却塔及蒸发冷却（冷凝）器产品的热性能测试实验台，并指导建造。实验台满足相关国家标准和CTI测试标准，上述便携式冷却设备专业测试系统可与其配套。3、设计软件 上理-同驰系列软件均为自主开发并已经取得软件著作权。软件的适应性强，所有参数物理意义明确，计算方式灵活，即可根据使用者自身经验设置相应参数，也可以根据业内权威经验公式输入参数计算，使得计算结果更加贴近真实值。软件界面简洁，易懂，使用方便，对设计人员、使用人员、维护人员等人群都有现实指导意义和参考价值。 1）         全盘管逆流闭式冷却塔设计应用软件（著作权号：2011SR005563）2）         横流开式冷却塔计算软件（著作权号：2014SR116609）3）         逆流开式冷却塔计算软件（著作权号：2014SR117430）4）         上理-同驰逆流工业塔阻力计算软件（著作权号：2014SR117464） 4、闭式冷却塔产品系列设计及特殊条件冷却塔技术标方案指导 其中闭式冷却塔产品系列的设计特点为：l 采用预冷却技术，即通过填料将管内被冷却工质散热与管外喷淋水冷却有机结合并优化处理，以减少换热面积、有效控制能耗和水耗，降低设备成本，有利于闭塔的推广和应用。l 采用整塔模块化设计或换热器模块化设计，实现小塔的整塔运输和大塔换热器模块的整体运输，从而保证厂内测试，提高产品的质量及可靠性，降低运输和安装方面的费用。l 换热器盘管也采用模块化设计，充分考虑排水、放气等要素，与集管的连接采用可拆卸设计，方便盘管的维护、维修和更换。同一换热器盘管排列形式，采用不同的弯管组合，可改变并联的管路数和串联的管程数，从而适应不同的流量。l 控制塔的水、气流动截面积，选择合理的淋水密度与截面风速，以及风机的直径和转速，增强布水均匀性和空气流通的均匀性，使其在紧凑的塔体结构和较低的气侧流动阻力、较低的噪声、较小的飘水率间达到合理平衡；控制管内流速，使其在较高的对流换热系数和较低的管内流动阻力间达到合理平衡；多塔模块拼装时，在部分负荷工况下，控制风路，使其避免停用风机和运行风机间的气流短路。在诸如此类影响闭塔性能的细节问题上，进行优化设计，对提高塔的技术经济性至关重要。l 整塔外观协调美观，结构稳定，抗风载、雪载能力强，能有效控制震动。另外，对有特殊要求或者较极端工况的冷却设备提供技术方案，包括防冻、消雾、降噪等。5、CTI测试认证指导及冷却设备热性能现场测试与问题诊断在CTI测试认证指导方面： l 负责与CTI认证官的沟通，包括：认证的申请，资料递交，认证时间安排及其他所需的信息沟通。 l 协助委托方完成CTI认证所需资料的准备工作，包括指导技术资料的填写，特别是热力性能数据，可以为委托方编写选型软件。 l 指导试验台的搭建，测试仪器的配置及各测点的测试开孔按CTI的要求配置。 l 按CTI的测试要求，为被测塔做预测试工作，事先对产品热性能进行预估并指导改进，使CTI认证时能够顺利通过。 l CTI每年来委托方测试认证时，协助委托方配合测试工作。在冷却设备热性能现场测试与问题诊断方面： l 对工程验收、能源审计、水平衡测试、节水型企业评估等需要现场测试的冷却设备提供测试服务。 l 对测试中发现的问题进行诊断，提出改进意见。

本成果主要应用于金属矿地下开采以及尾矿处置领域，打破传统低浓度分级尾砂充填与尾矿库排放模式，以提高尾矿处置浓度为主线，提出了一种全尾砂膏体充填与排放技术，将从选矿厂来的低浓度全尾砂料浆，不经分级，直接输送至深锥浓密机，添加絮凝剂并使用耙架进行搅拌，形成高浓度膏体料浆，再选择性添加粗骨料、细骨料以。搅拌并通过柱塞泵输送至采空区充填或者直接输送至尾矿库进行堆存。既解决了地表尾矿库溃坝与环境污染的灾害问题，又解决了井下采空区垮冒的灾害问题，具有“一废治两害”的优势。

成果与项目的背景及主要用途： 创新药物高效设计与筛选(Computer-Aided Innovative Drug Development，CAIDD)技术是集计算化学，药物化学及结构生物学为一体的靶向药物创新平台。CAIDD 利用先进的计算机辅助药物设计技术从分子水平上确立和发现创新药物的生物靶点，阐明药物吸收及传递的机理，并通过构建生物靶点的三维结构模型，高效设计和筛选靶向型创新药物。 CAIDD 技术是生物医药领域创新药物研发的核心技术。主要应用于高效设计和筛选靶向性小分子药物，蛋白及抗体药物，有效缩短从先导药物发现到药物开发上市的整个过程。 技术原理与工艺流程简介： 利用先进的计算机辅助药物设计技术从分子水平上模拟和研究药物吸收和药物传递的机理，发现和确立新的生物靶点，分析药物分子的三维构效相关，针对取得的药效团模型和药物相互作用模式进行靶向药物的合理设计和高效筛选最终实现靶向型新药的创制和高效药物传递。靶点发现→药物设计→化学合成→药理验证→结构生物学 技术水平及专利与获奖情况： 基于有机化学方法论的药物数据库包含 351 亿个化合物，拥有世界最大的先导药物虚拟数据库 技术应用： 1、靶向型一类新药先导化合物的高效设计与筛选利用 CAIDD 技术开展或参与企业创新药物先导化合物的快速设计与发现。针对企业研究方向和课题需要，在课题立项及创新药物研发源头为企业提供最先进的技术服务。 2、靶向型换代产品快速开发 利用 CAIDD 技术提高现有上市药物的靶向性，生物利用度，降低药物毒副作用，从本质上提高企业已上市药物的临床应用价值，帮助企业快速开发具有自主知识产权的新一代靶向型替代产品，延续企业产品生命力和企业竞争力。 应用领域：医药领域。 应用领域举例： 1、现代化靶向型中药开发 CAIDD 技术利用针对多种生物靶点的药物传递技术，结合 Dendrimer 药物包接及靶向诱导技术的应用为企业开发具有自主知识产权的中药靶向新制剂与新剂型，从本质上实现中药的靶向传递和现代化。 2、蛋白质欧联药物开发 利用抗体对生物靶点的特异性识别特征，CAIDD 技术帮助企业实现蛋白欧联型靶向药物的快速开发，取得一类新药自主知识产权。 3、一类兽药快速研发 CAIDD 平台提供兽药现代化改良服务，通过 CAIDD 靶向化技术改良现有上市兽药的靶向功能，提高药物生物利用度，水溶性，消除药物异味，为企业创造具有自主知识产权的一类新药。 应用前景分析及效益预测： 与传统通过规范化的实验手段进行新药开发筛选相比，CAIDD 技术具有节约成本与时间的显著优势且筛选效果与传统手段媲美。 合作方式及条件：具体面议 1、 提供新型先导化合物→结合企业在研项目在一定时间内为企业提供具有自主知识产权的新型先导化合物； 2、 参与筛选先导化合物→利用先导药物数据库为企业提供筛选新型先导化合物的服务； 3、 企业新产品的靶向开发→利用靶向化技术为企业提供具有自主知识产权的创新新药 4、 企业现有的靶向化换代→利用 CAIDD 技术提高现有药物的靶向性及生物利用度快速研制换代产品。

1）高性能交流电机（感应电机与永磁同步电机）控制技术，包括矢量控制、直接转矩控制、自适应控制、滑模变结构控制以及非线性解耦控制技术； 2）交流感应电机（笼式异步电机）的变频调速控制技术； 3）永磁同步电机（伺服电机），包括表面式（SPMSM）和内埋式永磁同步电机（IPMSM）以及无刷直流电机（BLDC）的高性能转矩、转速和位置控制技术； 4）交流电机的数字化驱动控制器的设计、电机驱动集成模块、嵌入式电机调速与伺服控制器的开发设计和交流电机的无速度传感器控制系统的开发设计。 技术优势： 1)交流电机的新型直接转矩控制方法 作为一种高性能交流电机控制技术，直接转矩控制已应用于许多工业电力传动系统。但该方法在低速轻载时控制精度不高，且存在较大的转矩脉动。课题组针对直接转矩控制存在问题，研究了无差拍直接转矩控制方法，提高直接转矩控制在低速轻载控制性能；提出了抑制直接转矩控制的转矩脉动的有效方法，给出了在逆变器电压/电流输出受限条件下直接转矩控制的实现方案。 2)交流电机的节能与效率优化控制技术 课题组开展了高性能交流电机调速系统的效率最优控制方法的研究。针对交流电机的直接转矩控制和矢量控制系统，研究在全调速范围内（极低速到弱磁升速区域）和不同负载情况下，感应电机的节能运行模式和效率优化控制策略。可有效提高交流电机（感应电机和永磁同步电机，）的综合运行效率。

主要从事的是挖掘机的液压阀与挖掘机的非线性控制系统的研究。 主要研究成果：1、攻克了电液比例阀结构设计、制造工艺、精度控制等关键技术，解决了中高端装备中的大流量比例动态控制技术难题。2、研究多路阀阀芯阀体材料和表面质量技术要求，通过调质、沉淀强化热处理、形变压缩技术，获得具有高强度和耐磨性的阀体材料，通过微弧氧化技术、化学复合镀和化学转化膜技术，得到高硬度的阀芯材料。3、分析阀体阀芯在传统表面处理工艺中出现的缺陷和弊端，最终采用激光熔覆的表面改性技术提高阀体阀芯表面性能，解决了高压大流量冲击断裂问题。4、提出了面向多工况的电控液压挖掘机控制策略研究；搭建了基于挖掘机实物和三维建模软件的硬件在环挖掘机试仿真验台。5、实现了自动化挖掘机铲斗位置精确控制，提出了通过使用智能算法优化挖掘机控制器的新的控制方法，通过建立仿真模型和试验证明该控制方法的可行性。

该技术实际上是一种结合具体生产流程的工艺改进及其 相应成套装置的开发，不是标准化的产品装置，需要结合具体对象量身定制地进行开发。

近几年，硅基集成电路的速度遭遇瓶颈、停滞不前，解决的办法之一是引入光子学器件，部分取代电子学集成电路中的信号处理和互联器件，这就要求光子学器件具有像电子学集成那样的小尺度和三维集成能力，同时具有和电子学集成兼容的制备工艺。这些要求使得光电混合集成面临巨大的挑战，是一个世界性的难题。 光学所张家森教授团队与信息科学学院彭练矛教授团队合作，提出了基于表面等离激元和碳纳米管的三维光电混合集成系统，该系统与现有的COMS制备工艺兼容，可以实现光子学和电子学的三维集成和互联，为解决集成电路的速度瓶颈提供了一种方法。他们演示了几种集成回路，包括在片光操控回路、波长和偏振复用回路和具有COMS信号处理电路的集成模块。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 这种三维集成系统的优点包括：1. 使用低温COMS兼容制备工艺，可以在单片集成回路中集成光子学模块、电子学信号处理系统和存储系统；2. 利用具有原子厚度的碳纳米管材料以及金属工艺，使得光子学集成和电子学集成在材料上兼容；3. 基于表面等离激元使得光子学器件尺度可以和电子学器件尺度相近，便于集成；4. 碳纳米管的工作波段可以覆盖整个通讯波段，这是硅材料无法做到的；5. 光电探测器工作于光伏模式，可以减小能耗。该工作是首次利用原子厚度材料实现三维光电混合集成，可以实现更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同时，有可能解决电子学集成回路在速度上的瓶颈。 上述实验结果近期发表于最新一期《自然 电子学》杂志。 相关文献：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).

实验上测量了800nm和400nm园偏振激光与Xe原子相互作用作用的多光子电离过程，通过冷靶电子离子动量谱仪，实现光电子能谱和动量谱的高精度测量。实验上，发现在400nm波长条件下，测量到可分辨多光子特征的电子能谱和动量谱结构。由于Xe原子具有很强的自旋轨道耦合效应，实验上观测到3/2P（红色箭头）和1/2P（白色箭头）引起的能级分裂的动量分布和能量分布.而对于1/2P能级，在园偏振激光作用下，可以选择性性激发自旋向下或自旋向上的电子 [图1（d）]，因此，可以通过1/2P能级可以实现高自旋极化度的光电子。