一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 在“秸秆生物质炭土壤改良-炭基肥生态农业技术”(中国石化行业协会,2017)基础上，发展秸秆专业化收集模式和移动式就地炭化还田等配套模式，将乡村秸秆、粪污和绿化废弃物协同炭化处理并高值物质提取利用，新开发出炭基土壤健康调理剂和炭基营养液体肥，构成炭基复合肥、炭基融合肥、炭基掺混肥等类型的固体炭基肥，生物富硒叶面调理剂、炭基铁锌营养肥、炭基液体复合肥等液体喷施肥，以及固碳、营养和抗逆功能的炭基土壤调理剂抛撒肥等的生物质炭产品系列，集成为农产品绿色循环生产的”一炭三肥”（生物质炭与炭基有机肥、炭基复合肥、炭基液体肥），形成“固碳改土、促生强根、营养优质” 的健康生态农业体系，通过产业技术研究院、专家工作站和揭榜挂帅等形式，示范落地到合作社、肥料企业、村镇政府，2020-2021年在南京溧水区、六合区的炭基健康水稻收到增产优质的显著成效，既可服务于碳中和农业，又直接推进乡村振兴。 主要技术特点： （1）生物质无废循环，热解炭化养分循环率平均65%以上，有机碳循环率70%以上； （2）固碳减排：每吨生物质平均固碳减排0.6吨CO2当量； （3）每年增加土壤有机质0.1 g/kg以上, 减少化肥10-15%； （4）增产5-25%，营养品质提升10-20%； （5）炭基肥适合抛撒，炭基液体肥适合水肥一体化。

近年来，随着我国人口老龄化、工业化、城镇化的进程逐渐加快，加上慢性感染、不健康生活方式、环境暴露等原因，我国癌症发病仍处于逐渐上升态势。根据国家癌症中心2020年度工作报告，胃癌和结直肠癌在男性癌症发病排名中位于第三和第四，而在女性癌症发病排名中排名第三和第五。根据国际癌症研究机构(International Agency For Research On Cancer)编制的GLOBOCAN 2020癌症发病率和死亡率估计，肺癌仍然是癌症死亡的主要原因，估计有180万人死亡(18%)，其次是结直肠癌(9.4%)、肝癌(8.3%)、胃癌(7.7%)和女性乳腺癌(6.9%)[2]。所以胃肠道疾病的早期筛查仍是卫生部防治工作的重要任务。而目前将气体传感器集成到内窥镜，实现肠道监控的实时监控的相关设备和研究还未见报道。 相关技术指标：本项目主要从事肠道监控用气体传感器器件、无线传输及相关无线互连电子技术的研发、生产和产业化，核心技术体现在三个方面：1) 气体敏感材料的选择及制备；2) 气体传感器的设计和开发；3) 传感器与内窥镜探头的集成、加工、测试和封装的能力。 技术创新点： （1）制备出形貌可控的ZnO或WO3与石墨烯的复合材料； （2）制备出可低温检测（80 oC）、灵敏度高、脱附时间<200s的石墨烯基气体传感器； （3）实现器件与内窥镜探头集成，克服人体环境对传感器精度的影响。

本项目针对国内高端光电子器件严重依赖进口的现状问题，自主研制Tb/s级以上 PDM-16QAM的硅基大规模阵列集成相干光接收芯片。根据本研究组在硅基集成光电子器件、偏振控制器件、光混频器等方面的建模仿真、制备测试基础，依托“先进电子材料与器件”校级平台的先进半导体加工能力，制备了高偏振消光比的偏振分束器、偏振旋转器，高相位精度的90度混频器，大带宽高响应度的探测器阵列，高效硅基芯片-光纤耦合，以及可调光功率衰减器。 通过本项目的实施，在硅基光接收集成芯片、高端光电子器件及其大规模集成的关键技术领域有所突破，建立关键工艺技术与器件标准库，形成硅基光电子器件标准加工工艺流程，实现高端光电子器件的自主制备,改变了我国硅基光电子器件技术无偿地向国外转移的历史，缩短我国光子集成技术与国际先进水平的差距，提升我国光通信产业的竞争力。部分成果获得2014年度上海市发明二等奖。

针对氯化工艺生产过程中产生的大量有机无机混合废气（主要有氯气、氯化氢、有机化合物等），研发了氯化废气分子捕获技术。该技术实现了吸收和吸附技术的柔性耦合，通过优化捕获的内部结构，采用自主研发的多级多孔填料，增加了物相传动，实现对有机成分的大容量、高选择性地捕集，并通过控制空塔流速与滞留时间保证这一过程的充分与稳定。且同步制得高品质的副产盐酸，饱和后的捕获剂可以再生，实现循环利用。该技术还可直接应用于有回收价值的VOCs的治理。

针对有机溶剂回收中具有的成分复杂、组分多等特征，项目开发了萃取-共沸精馏、萃取-反应-催化精馏等系列集成工艺技术。利用开发的分子设计方法设计出环境友好的分离溶剂，为工业生产提供更优的选择。同时开发的集成分离工艺技术，可有效提高有机溶剂的分离效率，降低分离能耗。项目获国家授权发明专利6项。

目前我国的城镇水环境普遍存在污染源强高居不下，水体污染严重；自净能 力严重不足；生态环境变差，生态服务功能丧失等问题。本项目由江南大学邹华教授主持完成针对城镇水环境（河流，小型湖泊，景观水体等）的污染和治理现状，研发、集成了以修复受污染水环境的自然生态为目标的综合治理关键技术。 项目通过对城镇水环境的外源污染控制，水质改善和生态重建技术开展研发、集成和应用推广。

2021 年 1 月 27 日，由西南交大与中车大同联合研制的我国首台氢燃料电池混合动力机车，在中车大同电力机车有限公司成功下线，标志着我国氢能轨道交通技术取得关键突破。该车采用西南交通大学陈维荣教授团队研发的轨道交通大功率燃料电池发电系统，突破了燃料电池混合动力系统集成、系统优化控制以及能量管理等核心技术，电堆采用国际领先、可低温启动的日本丰田金属电堆，这也是燃料电池金属电堆在轨道交通领域的首次应用。该车设计时速每小时 80 公里，满载氢气可单机连续运行 24.5 小时，平直道最大牵引载重超过 5000 吨，在不用改变任何铁路基础线路条件下，可在各类机务段、车辆段、编组站以及大型工厂、矿山、港口等场所执行运转、调车、救援等多用途任务。 陈维荣教授团队自 2008 年起，在我国率先开展氢燃料电池在轨道交通中的应用研究，开拓了氢能轨道交通研究方向。历时十余年的技术攻关，团队突破了大功率燃料电池优化控制、混合动力系统能量管理、故障诊断与寿命预测等关键技术，于 2013 年成功研制我国首辆燃料电池电动机车，并于 2016 年与中车唐山公司联合研制成功世界首列燃料电池混合动力有轨电车，引领了我国氢能轨道交通技术发展。 

本发明公开了一种基于扫描电化学显微镜的光电化学动力学测 试系统及方法，系统包括扫描电化学显微镜装置、Pt 超微电极、样品 固定装置、光源装置和转台控制装置，扫描电化学显微镜装置包括三 维控制仪和电化学工作站；样品固定装置包括聚四氟化学池和固定件； 光源装置包括散热器、直流电源以及依次排列在散热器圆盘边沿上的 红、黄、蓝、白 LED 光源；转台控制装置包括中央处理器、带有通光 孔的圆盘、驱动器、控制器和步进电机。实施

致密砂岩气藏是当前和未来油气资源的重要勘探领域,其成藏机理是相关研究的首要问题。本成果设计制作了一套模拟致密储层条件下天然气呈“活塞式”推进的深盆气成藏物理模拟实验装置,通过物理模拟实验确定了含油气盆地致密砂岩储层条件下浮力作用下限变化料征及该下限处的动力学平衡关系,深化了致密秒岩气藏成藏机理的研究,为致密砂岩气藏圈闭围的预测提供了一种有效的手段。相关技术成果依托项目研究,已应用于塔里木盆地、准噶尔金地、哈萨克斯坦Marsel探区等地区致密油气资源勘探,取得了显著的成效和良好的经济效益。

项目成果/简介: 潜标可实现全海深海洋环境的定点、长期、连续、多层次、多要素同步观测，并具有隐蔽性好、不易被破坏等优点，是开展海洋环境长期连续观测最有效的手段。 自主研发系列海洋动力环境监测潜标：2008年以来，团队突破了深海潜标系列关键技术，自主研发了“海洋动力环境多尺度同步观测潜标”、“定时卫星通讯潜标”等系列高可靠性深海潜标，实现了海洋动力环境长期连续准实时观测。相关研发成果已获4项国际发明专利及8项国家发明专利授权。基于研发的潜标，在南海、西太平洋、东印度洋累计布放潜标400余套次，总结出一套安全高效的规范化、标准化的潜标布放回收作业流程，作业成功率达到100%，解决了我国海洋环境长期连续观测技术瓶颈，大幅提升了我国海洋环境长期连续观测水平。 构建了国际上规模最大的区域海洋潜标观测网—南海潜标观测网：自2009年以来，在南海开展潜标布放回收航次22次，累计布放各类潜标350套次，目前同时在位观测潜标42套，观测海域横跨吕宋海峡、南海深海盆、南海东北部与西北部陆坡陆架区，最长工作时间已接10年，是世界上规模最大的区域潜标观测网。南海潜标观测网于2017年完成潜标观测站位在南海深海盆的全面覆盖，实现了南海复杂环境的长期连续观测。上述成果入选2017年度“海洋与湖沼十大科技进展”。 构建了横跨西太平洋热带-副热带的全水深潜标观测阵：2015年以来，在西太平洋热带、副热带海域布放海洋动力环境监测潜标60余套次，构建了横跨热带、副热带（0-22°N）的西太平洋潜标观测阵，实现了西太平洋低纬度流系时空特征、中尺度/亚中尺度过程及混合的长期连续观测，有力支撑了西太平洋海洋动力环境研究工作的开展。 成功布放回收国际上首套万米综合观测潜标：基于自主研发的海洋动力环境监测潜标，2016年1月在马里亚纳海沟挑战者深渊成功布放国际上首套万米多学科综合观测潜标，并于2016年9月成功回收。目前以在马里亚纳海沟深渊海域构建了由6套潜标构成的海沟观测阵，实现了深远海域海洋动力环境的长期连续监测，体现了我国深远海长期连续调查的技术水平。项目阶段:工业化生产阶段效益分析: 该系统主要用于海洋动力环境的长期连续监测，是海洋环境监测最基本的设备和手段，可为海洋动力过程科学研究、海洋数值预报模式同化验证、海洋环境安全保障、海洋生态环境监测等提供数据和平台支撑，具有重要的科学、社会和军事意义。随着当前海洋科学研究、海洋资源开发、海上经济贸易、海上军事活动等方面的迅速发展，对海洋动力环境的观测和认知的需求日益迫切，海洋动力环境监测潜标的需求量迅速增加，具有突出的经济效益前景。知识产权类型:发明专利 、 软件著作权知识产权编号:US 9,372,082 B1 US 9,423,251 B2 US 9,593,947 B2 US 9,557,171 B2 201410252441.0 201410252601.1 201410821320.3 201510243938.0 201510244120.0 201510244469.4 201510244144.6 201410820855.9技术成熟度:通过中试技术先进程度:达到国内领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无