故障预测与健康管理(Prognostics and Health Management, PHM)是利用先进的传感器技术集成，借助各种算法和智能模型来诊断、预测和监测系统/子系统/设备的健康状态，并根据诊断或预测信息、可用维修资源和使用要求对装备维修活动做出适当决策，从而以最小的投入获得最佳的健康状态。 PHM是一种实施以健康为核心的装备综合管理的技术方法和系统。实现了两个转变：由传统的基于传感器的故障诊断转向基于智能系统的健康状态预测与评估；由事后维修和定期维修转向基于状态的视情维修。主要研究内容包括：飞机液压/环控/供电/蓄电池/作动器等典型机电系统的地面故障诊断与健康预测评估，机载状态监测与诊断推理，飞机机电PHM原型系统，小卫星电源系统在轨寿命预测与运行管理，船舶机电系统综合状态评估与维护维修辅助决策，测试性设计分析与试验验证等。 已在SCI/EI/ISTP检索的国际国内学术刊物和会议上发表论文100多篇，获得国家发明专利10余项。

01. 成果简介 随着移动计算、传感器网络和科学观测设备等新技术在经济社会各领域的广泛应用，特别是监控、遥感、定位等技术的崛起，人们获得了海量的时空数据。时空数据分布于连续空间，并且随着时间动态变化，具有十分复杂的模式规律。例如，卫星遥感数据和雷达回波数据是广泛应用于气象观测和军事侦察的时空数据，在连续的卫星扫描或雷达观测过程中，形成时间轴上的一系列遥感图像或回波影像，反映三维地理空间中某种观测物理量的变化规律。视频监控、医学影像、气象预报、环境监测等很多应用领域都涉及时空数据预测和识别任务，在问题求解过程中需要同时考察时间和空间两方面因素，存在时间上的非平稳性和空间上的高维相关性两大技术难题。 本成果创新大数据深度学习技术，从复杂、海量、高维、非平稳的时空数据中识别重要的时空模式，挖掘在时间和空间上的变化规律，并对未来的时空演变趋势进行预测，形成了时空数据预测和识别的深度学习技术（如图1所示）。具体包括：·        提出卷积结构与循环结构深度融合的统一建模方法，学习高维度、非线性时空特征表示，挖掘空间关联结构与时间动态信息；·        提出时空记忆单元和回忆机制，对时空非线性、非平稳性变化进行预测学习；·        提出时空数据的迁移学习技术，降低时空分布差异，实现知识的跨时空迁移。 该技术尤其擅长捕捉高维度、非平稳时空数据的非线性变化规律，例如多物体对象在空间和时间上的“产生、消亡、运动、形变“等复杂时空数据场景。与同类技术相比，运行时间短，预测和识别精度高，在国际上处于整体先进、部分领先的水平。  图1. 用于时空数据预测和识别的循环神经网络架构及其时空记忆单元图2. 本成果技术（时空数据预测与识别）在北京交通流量预测任务上的效果02. 应用前景 该技术成熟度高，部分成果已经以线上系统的形态成功应用于中国气象部门强对流天气预报业务中，与国内现有极端天气预报业务系统相比，该技术将雷达回波外推预报准确率平均提高了45%，其中高强度雷达回波外推预报准确率提高了353%，处于国际先进水平。气象灾害中70%以上是由雷暴大风、下击暴流等强对流天气导致，致死人数占自然灾害死亡人数的93%，因此该技术在避免人员伤亡、实现财产保全、减少农业损失方面产生显著的社会经济效益。同时，该技术还可广泛应用于时空数据的预测和识别场景，在关系国计民生的气象、环保、交通等领域可以发挥重要作用，应用前景广阔。例如，采用该技术可实现未来交通流量时空分布的精准预测（如图2）。该项成果还入选了2018年首届数字中国建设峰会，为杭州G20峰会、厦门金砖会晤、中国国际进口博览会等提供了精准预报支持，获得2018年教育部技术发明一等奖和2018年中国气象学会科技进步奖一等奖。03. 知识产权 本项成果已获得发明专利授权6项。04. 团队介绍 本成果团队长期研究大数据管理与分析技术，包括分布式数据存储与查询、深度学习与迁移学习、业务过程挖掘、数据质量治理等方向。团队负责人为王建民教授、软件学院院长，机器学习小组组长为龙明盛副教授。团队在本领域发表国际学术论文100余篇，申请专利100余项，授权专利60余项。相关成果获2018年教育部技术发明一等奖、2018年中国气象学会科技进步一等奖、2014年国家科技进步二等奖、2013年中国电子学会科技进步一等奖、2012年教育部科技进步一等奖等奖励。05. 合作方式 技术许可 / 软件服务。

项目采用光致异构化合物通过酰胺共价键链接于具有纳米间隙阵列的二维单层石墨烯的间隙形成光致异构化合物-石墨烯单分子器件；采用生物分子链接构建了单分子生物传感器；利用有机半导体小分子构建了性能可靠的2-3纳米单分子场效应晶体管。当单个光致异构化合物被桥接于具有纳米间隙阵列的二维单层石墨烯之间的纳米间隙时，它们具有可逆的光控开关功能和电控开关功能；当生物分子桥连石墨烯电极时，它们具有单分子DNA精准测序的功能；单分子场效应晶体管目前是国际上最小的晶体管，有望为器件微小化产生芯片集成核心技术。

葡萄糖酸在化工、食品、医药、轻工和建筑等行业具有非常广泛的用途，目前全球对葡萄 糖酸的年需求量已超过50万吨。微生物发酵法是葡萄糖酸的主要生产方法，但淀粉质和糖质发 酵底物的昂贵价格和管控趋严的粮食深加工行政许可，使葡萄糖酸产业健康发展所面临的首要 问题。利用丰富的、可再生的农作物秸秆生产葡萄糖酸，是木质纤维素生物炼制的重要发展方 向。本技术的产业化实施将对传统农业的可持续发展和产业更新换代具有重大的提升作用，并 大幅减少因秸秆焚烧带来的雾霾等大气污染因素。然而，高额生产成本严重阻碍了本技术的产 业化进程。目前，秸秆葡萄糖酸的生产成本具体表现在过程的高能耗、大量废水排放、产物浓 度低等环节上。 本项目的农作物秸秆原料生产葡萄糖酸成套技术采用华东理工大学研发的干法生物炼制技 术。该技术主要包括干法稀酸预处理、固态生物脱毒、高固体含量糖化与发酵等主要工序。其 中，干法稀酸预处理技术使用新型的螺带搅拌式预处理反应器，实现了过程零废水排放，新鲜 水和蒸汽用量比典型的预处理技术降低80%以上；固态生物脱毒则采用生物降解法脱除预处理 原料中所含的各种有毒物质，实现过程的零水耗和零能耗；高固体含量糖化与发酵技术则通过 自主研发的螺带型反应器处理固含量达40%以上秸秆进行葡萄糖酸发酵，与常规发酵反应器相 比，电耗降低80%以上。通过该成套技术可以得到不低于10% (v/v) 浓度葡萄糖酸的发酵液， 纤维素转化率达75%以上。本技术的实施将会大大降低纤维素葡萄糖酸的生产成本，为纤维素 葡萄糖酸的产业化奠定基础。 

利用氰胺化钙、太阳能、秸秆还田综合作用的土壤消毒技术对 土壤进行处理，实现彻底消毒、杀灭病虫害、减少农药使用、改良和培肥地力、 消除连作障害，使作物恢复最佳生长的状态，保障农产品安全，建立作物生产 的清洁机制和良性循环模式，以达到增产增收、促进农业生产可持续发展的目 的。在青岛的草莓产区、莱西胡萝卜产区，寿光蔬菜产区、金乡大蒜产区获得 成功应用。对近几年来发生的“毒韭菜”、“毒姜”等事件有较好的借鉴作用。 生产条件及经济效益预测：该项技术不需要高温条件，使保护地栽培以及 露地作物春、夏、秋三个季节均可以实现消毒操作，达到常年进行土壤消毒的 目的，通过处理后 1.使次生盐渍土脱盐；2.补充钙离子，平衡土壤酸碱度及微 生物，抑制有害病菌的产生；3.消除病源菌，杀灭害虫；4.降解土壤有毒、有 害成分，化解作物根际分泌物毒素；5.达到平衡土壤养分、改善土壤结构、迅 速培肥地力和土壤改良、消除连作障害。 

研发阶段/n华中农业大学生物质与生物能源研究中心自成立以来，在彭良才博士的带领下正大力开展新型能源作物的培育和秸秆酒精产业化相关技术的攻关。通过与国内多家科研院所合作，己筛选和鉴定出一批适应于我国边际土地种植的生物质产量大和木质纤维素降解转化效率高的能源植物（甜高梁和芒草）。采用现代生物技术，对我国三大粮食作物（水稻、小麦和玉米）其秸秆细胞壁结构与组成展开遗传改良，已筛选出一批理想能源作物的新材料，不仅粮食产量稳定，其秸秆降解转化酒精的效率明显提高，同时还可提高秸秆的综合利用（如饲料、造纸、化工产品

本发明涉及磁遗传学领域。具体而言，本发明涉及响应于外部磁刺激的磁感应受体(magnetoreceptor)，和调节神经元活动、扰动生物过程和治疗疾病的非侵入性方法。本发明提供了调节细胞活性的非侵入性方法，其包括将MAR基因递送至所述细胞中的步骤并向所述细胞施加磁刺激的步骤。本发明还提供了磁遗传学用于治疗疾病的医疗用途。

贝类产量占全国海水养殖产量的70%以上，优良品种是支撑贝类产业可持续发展的关键因素。以我国东南沿海常见贝类养殖种为研究对象，重点突破基因挖掘、经济性状遗传解析、全基因组选择、杂交组配、分子设计和基因组编辑等核心技术，完成重要养殖种的全基因组解析，获得具有育种价值和产权的重大新基因和标记，创制高产、抗病、抗逆、优质且具有市场竞争力的突破性重大新品种，对于提升我国贝类育种自主创新能力，提高良种在养殖增产中的贡献率和覆盖率具有重要的意义。

本成果围绕光伏并网系统电能质量展开。基于深度学习算法，研究谐波等电能质量指标变化规律，运用特征提取技术处理时序数据，实现电能质量预测。研发基于态势感知的电能质量调控装置，总谐波补偿率不小于 90%，补偿次数 2 - 50 次。成果形式包括研究报告、调控装置示范应用，申请发明专利 3 项，发表论文 3 篇。应用场景涵盖光伏电站、配电网等，可提升电网可靠性与经济性，减少设备损耗、优化调控策略、降低弃光率，为新能源消纳提供支撑。

项目简介  技术亮点：最新高压微雾降温（少流量、小雾径、全自控）  使用对象：园艺作物（苗圃、花卉、果园、茶园、足球/高尔夫球场草坪等）  多功能：降温、除湿、加湿、减量喷药/肥、防霜  性价比高：作用面积大，价格低廉 产品性能、指标