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利用DNA存储还原数据信息的方法
1. 痛点问题
随着信息化时代的发展，生活中的一切都在数字化，对信息存储的要求也越来越高。据IBM统计，人类每天创造的数据已达到2.5百亿亿byte，大约相当于5亿部高清电影的下载。互联网数据中心（IDC）的研究显示，到2020年数据总量（包括结构化数据和非结构化数据）的年复合增长率达将达到42%，2010~2020十年间，世界上数据总量从1 ZB增长到50 ZB，共增长50倍。
面对巨大的数据量，传统存储介质的存储能力以及材料的消耗与信息存储需求间将会面临严重不平衡状态。人类工厂生产的可存储设备总存储容量与数据产生总量间差距越来越大，到2020年几乎达到两倍的差距。根据目前硅基存储的发展趋势推测，可用于信息存储的硅储量将在2040年被完全耗尽。因此，寻找硅基存储的替代物，开发高效稳定低成本的新型存储介质，实现低成本，高效稳定且长期的数据存储是目前信息时代社会发展亟待解决的关键问题之一。
2. 解决方案
DNA在近年来被认为是一种未来具有巨大应用前景的数字存储介质。首先，相比较于传统存储介质，在数据保存寿命和存储密度上都有着极大的优势。在自然界中，DNA长久以来作为是承载生物体遗传信息的主要物质，地球发现的最早古生物蓝细菌，DNA作为其遗传物质已经存在了几十亿年，且在极端条件下仍然可以保存。在存储密度方面，DNA数字存储理论上可以达到455 EB/克 （4.55 × 1011GB/克），大约 1018 bytes 或107 GB每mm3， 比传统存储介质提高了5-6个数量级。其次，在数据维护与备份成本方面，DNA数字存储所需要的占地，资源，能源均远远小于传统存储介质。
清华大学
2021-09-23
基于分子管理的石脑油资源优化利用
为提升石油资源高效利用的科技水平，从分子炼油出发，变“馏分管理的宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”为基于“分子管理的宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油”的石脑油资源优化利用研究，以分子管理为策略，通过将石脑油中的正、异构烃分离，富含正构烷烃的脱附油作为乙烯裂解原料，富含非正构烃的吸余油作为催化重整原料或高辛烷值清洁汽油调和组分，乙烯收率和芳烃收率均可提高约十个百分点，汽油辛烷值可提高十五个单位左右，可以在宜烯则烯、宜芳则芳、宜油则油基础上进一步集成优化炼厂的石脑油资源，实现对石脑油资源的分子尺度管理。
华东理工大学
2021-04-13
一种兼具 pH 值和离子强度响应的光子晶体水凝胶薄膜、其制备 方法及应用
本发明公开了一种兼具 pH 值和离子强度响应的光子晶体水凝胶 薄膜、其制备方法及应用。所述光子晶体水凝胶薄膜包括 Fe3O4 纳米 粒子和聚丙烯酰胺-甲基丙烯酸水凝胶；所述 Fe3O4 纳米粒子均匀分散 于水凝胶中，呈一维链状排列，纳米粒子在薄膜中的浓度为 1～ 50mg/mL。所述的光子晶体水凝胶薄膜的制备方法，包括将 Fe3O4 纳 米粒子和水凝胶单体均匀混合，通过紫外光使其发生固化反应，最后 浸于可溶性碳酸盐水
华中科技大学
2021-01-12
高效工业节能装备的研发及产业化
作为国家热管技术研究开发推广中心、江苏省高效工业节能装备工程技术研究中心致力于高效工业节能装备的研究与开发，承担江苏省科技成果转化专项资金项目——热棒及其高效工业节能装备的规模产业化等项目，在实验研究基础上，开展产业化研究，使传统的装备制造业升级。
南京工业大学
2021-04-14
新型搅拌通用设备的高效节能增产技术
间隙搅拌反应器 Batch stirred tank reactor(BSTR)是广泛地应用于化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业作业，因此是一种应用面极广的非标通用设备，其容积可以从升级至几千立方。其中生产规模最大的是应用于生物发酵用的发酵罐。 在我国生物发酵工业基本上均采用 BSTR 进行生产，国内发酵罐容积居世界第一。单位容积发酵罐耗电为 2～4kW/m3。发酵用空气需经过空气过滤除菌，空气耗量以罐体积计:体积流量(m3/分)与罐容积比为 0.3～2
上海理工大学
2021-01-12
面向视频监控的节能磁盘阵列原型系统
成果简介：针对视频监控的工作负载特点，构建了一种节能磁盘阵列原型系 统。与传统 RAID 相比，S-RAID通过磁盘分组，在以连续数据访问为主的应 用中，可以在很长时间内将数据访问映射到某一组或几组磁盘中，通过磁盘 调度算法，可以关闭没有数据访问的磁盘，达到节能目的。在不同的应用中， 根据负载特征，S-RAID 可以设定不同的分组参数，以满足对存储系统的性能 要求。
北京理工大学
2021-04-14
工业萘双塔精馏工艺系统的优化节能技术
项目简介本项目技术在保持现有工艺路线及主要设备不变的前提下， 通过采用成熟可靠的化工过程仿真及系统热集成手段， 对现有精馏工艺系统进行分析、 诊断和优化， 以消减精馏系统的能耗瓶颈， 实现工业萘精馏工艺的过程优化和节能降耗。该精馏工艺优化节能技术也适用于煤焦油蒸馏工艺系统和粗笨加氢工艺系统。成熟程度和所需建设条件该化工优化节能技术已被宝钢梅山化工公司借鉴和应用。无需特殊的建设条件。技术指标（包括鉴定、 获奖和专利情况
安徽工业大学
2021-04-14
基于物联网的分布式系统节能平台
基于物联网的系统节能平台是在综合物联网智能传感与感知技术、物联网海量数据存储与处理技术、计算机控制技术的基础上，研发的一个分布式的智能节能平台，并在平台上开发能耗监测与调控系统、温湿度节能系统、照明节能系统，形成一套比较通用的、适合于多领域使用的节能解决方案和应用标准。应用对象包括酒店、学校、医院、工业园区等。 平台可分中心版、区域版和单体版，主要功能如下。 1. 可采集电表、水表、气表、热（冷）量表、室内外温湿度计，及其他传感器和变送器等现场仪表，对设备设施运行状况、运行能效等相关参数进行收集、显示、报警等，通过自控系统或人工实现调节控制功能及适当的维护维修措施，保证设备优化运行； 2. 对采集的数据进行分析，实施能耗的优化管理，合理调度使用能源，保证在不同工况下使运行的建筑设备尽可能运行在各自的高效运行工作区内，各系统之间运行参数配置合理，达到运行节能的目的，实施建筑能耗的优化管理； 3. 依据能源管理系统的数据及结果，严格运行管理和设备维修维护制度，保证在运设备的完好率。通过对节能数据进行分析，发现问题，制定合理的改进措施，实现运行节能管理所要求达到的期望值（目标值）。通过图形、图像手段及节能专家顾问系统等多种手段达到节能目的。 目前，该技术已在多个省市及连锁单位进行安装应用，取得显著效果。
北京航空航天大学
2021-04-13
新型搅拌通用设备的高效节能增产技术
间隙搅拌反应器Batch stirred tank reactor(BSTR)是广泛地应用于化工、生物发酵、结晶、混凝、萃取、悬浮等工业作业，因此是一种应用面极广的非标通用设备，其容积可以从升级至几千立方。其中生产规模最大的是应用于生物发酵用的发酵罐。 在我国生物发酵工业基本上均采用BSTR进行生产，国内发酵罐容积居世界第一。单位容积发酵罐耗电为2～4kW/m3 发酵用空气需经过空气过滤除菌，空气耗量以罐体积计:体积流量(m3/分)与罐容积比为0.3～2。因此以单位立方米计的空气能耗在0.72～4.8kW/m3以上。因此发酵工业是国内的一个耗能大户。降低发酵用BSTR的能耗具有重大的节能意义。 本项目通过利用气流能量在罐内构造离心力场中的泰勒涡柱流，利用泰勒旋涡流来改善气液比表面积，降低搅拌功耗，减少空气用量和减少混合时间，达到大幅度降低BSTR能耗的目标。降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。 由于泰勒涡柱流动具有的无返混流特征，可以提高发酵对数期的反应进程，将产生热冲击效应，可以充分利用来缩短发酵对数生长期，以及提高产量。 本项目主要研究内容是，通过开发极限发热量的控制技术和散热技术，从而充分利用热冲击效应，以达到增产目的，增产目标为2%。通过热控制技术保证，用泰勒涡柱流降低搅拌功率30%。节省空气用量5%～10%。
上海理工大学
2021-04-13
泵系统的经济运行评价与节能增效技术
我国是世界上生产和使用泵最多的国家，泵在国民经济中占有重要的地位，其所消耗的大量能源不容忽视，因此也吸引了人们对泵性能的倍加关注。据统计，泵耗电量占全国总用电量的20%，耗油量占全国总用油量的5%。然而我国泵的效率平均仅为75%，比国外低10%左右，部分泵的实际运行效率更低，仅为30%——40%，比发达国家低15%——20%。若对泵系统进行改造，节电率可提高20%——30%，一年可节电300——400亿千瓦时，约为三峡工程年发电量的一半，效益十分巨大。
虽然石化行业的技术和管理水平总体上较其它大多数行业的水平高，但由于生产能力、工况条件等的改变，有部分泵仍然处于低效运行状态，具有较大的节能增效改造空间。例如，扬子石化公司有泵4300多台，其中约有150台运行效率较低。按每台泵平均功率200kW、改造后节电率提高6%、年运行8000小时计算，每年可节电1440万度，可节省电费748.8万元。此外应用本项目研究成果，可大大提高泵系统运行的安全可靠性，减少或避免非计划停车。如能避免一次停车损失，经济效益便有几百万元。中国石油化工集团公司下属的相当规模的大型石油化工、化工、炼油企业有几十家，仅就这些企业采用本项目研究成果，就可创造经济效益2——3亿元。
大量现役泵效率低，能源浪费严重，而全面更换又并不符合实际。因此，对现役泵系统的运行经济性进行评价，研究开发节能增效技术，扩大其高效运行范围、改善运行的稳定性和可靠性，这对节约能源、提高企业的经济效益和社会效益具有十分重要的意义。
本项目的独到之处是既有泵系统经济运行评价、节能增效技术和计算机应用软件的开发，又有基于计算流体动力学的泵性能预测理论、性能曲线的分区方法和高效叶轮现代设计技术的研究，架起学术研究和工程应用之间的桥梁。这是泵节能增效技术领域内的首创性工作。具体创新之处包括:
(1)基于计算流体动力学的泵非定常性能预测方法。
(2)泵定常性能曲线的分区方法和非设计工况下扩大泵高效运行范围的措施。
(3)基于泵内部流动分析的汽蚀性能预测方法与汽蚀防治技术。
(4)基于动态虚拟技术的高效叶轮全三维正-反-正设计方法。
(5)“泵系统的经济运行评价与节能增效技术支持系统”应用软件开发。
南京工业大学
2021-01-12