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面向生命科学的原位显微分析与操作仪
研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
南开大学机器人与信息自动化研究所于1992年在国内率先开展面向生物医学工程的微操作机器人研究，并于1996年研制成功国内第一台面向生物医学工程的微操作机器人系统，2002年获得微纳机器人领域第一个国家技术发明二等奖。
近些年来，研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程，并致力于提高克隆操作发育率。首先，通过在核移植过程中分析细胞受力，提出了基于最小力的细胞拨动方法，攻破了自动化核移植最大的技术屏障；其次，探索了面向减小细胞伤害的微操作方法，提高了胚胎发育中最关键的指标——囊胚率；最终，在2017年，将510枚利用该仪器完成核移植的重构胚移植到代孕猪中，并于2017年4月底分两胎生下17头小猪。这是世界首例由机器人完成核移植操作的克隆猪，该成果已被国家自然科学基金委及新华社、人民日报、中央人民广播电视台等媒体进行报道。
南开大学
2022-07-28
柔性直流换流阀多物理场特性及其调控方法
柔性直流换流阀是直流电网构建的核心装备之一。针对换流阀塔多物理场的综合作用问题，提出了多介质共存时复杂导体结构的伽辽金匹配和点匹配结合的快速多极子边界元电场计算方法，提出了阀塔高电场强度区的电位钳制、屏蔽和优化方法；建立了换流阀电-热-流体等多物理场计算模型，获得了金属钳制电极形状对水路局部放电、电化学腐蚀速率的影响等规律；建立了含散热器在内的IGBT子单元的热场整体仿真模型，提出了IGBT内部芯片的稳态与瞬态结温预测模型及其变流量修正方法。研究成果应用于我国±320kV柔性直流换流阀自主研制，有效性在厦门±320kV柔性直流示范工程中得到进一步验证，并推广应用于±500kV及±800kV柔性直流换流阀研制。参与研究的成果“新一代电压源高压直流换流器关键技术及应用”获得2017年北京市科学技术奖一等奖，华北电力大学作为项目主要完成单位排名第3，齐磊教授作为主要完成人排名第10。
华北电力大学
2021-02-01
一种养殖场猪粪处理系统
本实用新型公开了一种养殖场猪粪处理系统，包含猪舍、粪便收集池、粪便烘干机、粪液存储池，所述粪便收集池和粪液存储池均设置在猪舍的底部，所述粪便收集池的内部下端设置有粪便沉淀装置，所述粪便收集池的下端通过排液管一与粪液存储池的下端进液口连接，所述猪舍的上端设置有粪便烘干机，所述粪便烘干机的一端与粪便收集池之间连接有进料管，所述进料管上设置有抽粪泵；本实用新型结构简单，设计合理，先将粪便进行沉淀处理，然后通过粪便烘干机进行烘干处理，处理后的粪便污水进行杂质过滤后即可用于农作物的灌溉，烘干的粪便通过粪便输送装置进行输出，可进行打包封袋处理，有效减少环境污染。
青岛农业大学
2021-04-13
一种高频地波雷达形成浪场的方法
本发明提供一种高频地波雷达形成浪场的方法，是一种从高频地波雷达回波提取有效浪高的方法， 并通过该浪高反演算法得到浪场。该浪高提取算法是根据雷达回波多普勒谱中一阶峰与二阶峰的比值获 取的，所得到的有效浪高可以通过 MUSIC（多重信号分类）算法估计方位角，从而得到浪高的方位信 息。当所提取的有效浪高同时包含方位角信息和距离信息时，就可以得到雷达在探测海域范围内的浪高 分布，即浪场的形成。初始的浪场，通过后续的处理：替换、插值和平滑，可得到最终的浪场。本发明 所涉及的浪场形成算法，不仅适用于窄波束雷达系统，还适用于紧凑阵的宽波束雷达系统。
武汉大学
2021-04-13
房颤微波消融术温度场关键问题研究
北京工业大学
2021-04-14
一种新型高效奶牛场清粪机
成果简介： 现代化奶牛养殖业中奶牛场污粪回收一直是制约奶牛养殖业发展的关键技术之一，特别是大型奶牛养殖场，每天奶牛的污粪回收问题十分突出。本设备是国家十一五支撑计划---“奶牛场粪污回收系统技术与设备”的研究成果之一，它是自主创新设计的一种新型奶牛场污粪回收设备，主要由动力驱动系统、钢丝绳传动系统、刮粪板系统、驱动奶牛离开粪道机构等部分组成。该清粪机设备的主要特点：设备清粪效率高，整机结构简单，制造工艺性好，使用和维修方便；动力驱动系统，原理新颖、结
中国农业大学
2021-04-14
一种流场实时精确测量系统及方法
本发明提供一种流场实时精确测量系统及方法。系统，包括示 踪粒子发生器、图像处理子系统和 PIV 测量子系统，示踪粒子发生器设置在待测流场上游，图像处理子系统采集流场中示踪粒子图像，传 递给 PIV 测量子系统。方法，根据前一次测量，计算空间分辨率调整 信息和时间分辨率调整信息，调整查询窗口参数和图像采集速度，在 后一次测量时，根据调整后的图像采集速度采集流场粒子图像，对该 幅图像和上幅图像，采用调整后的查询窗口参数，通过粒子图像测速 方法获得当前全流场速度矢量。本发明提供的流场实时精确测量系统 及方
华中科技大学
2021-04-14
一种流场图像预处理方法及其系统
一种流场图像预处理方法及其系统，属于图像预处理方法及装 置，针对目前流场测量中预处理占据时间较长的问题，提高流场图像 预处理效率。本发明的流场图像预处理方法包括均值化步骤、图像拉·113·伸步骤、噪声判断步骤、去除固定噪声步骤、构造二值化均值图像步 骤和掩模操作步骤。本发明的流场图像预处理系统，包括输入以太网 口、以太网输入控制芯片、数字信号处理器、同步动态随机存储器、 动态存储芯片、带电可擦可编程只读存储器、输出以太网口及以太网 输出控制芯片。本发明体积和功耗均较小，能
华中科技大学
2021-04-14
裸眼3D空气悬浮光场显示系统
自由物理空间中实现空气悬浮3D显示一直是人们的梦想，曾无
数次出现在科幻片中，高质量的3D空气悬浮成像是3D显示技术实现
的难点也是科学家孜孜以求的目标。市场现有的空气成像技术方
案，均有亮度低、分辨率低、尺寸小、离屏距离小、观看眩晕等问
题，不能提供逼真舒适的视觉体验。
班度科技通过创造性地提出“空间光场积分”原理，模拟真实3D
场景的漫散射光场分布方式，控制携带信息的光在空间交汇融合形
成实像散射光分布，利用逆向光线追迹的方法积分计算得到光学模
组面型分布，进而完成光线在自由空间中的重聚焦，突破了离屏深
度、观看视角、悬浮图像的空间分辨率等“卡脖子”技术瓶颈。可实
现直接和悬浮在空气中的3D影像进行交互，可将3D场景直接推送到
空中，实现多层次空间的构建及呈现，提高观看者的认知和分析能
力，并带来前所未有极富冲击力的视觉体验。同时，这种成像方式
由于打通了虚拟与真实场域的界限实现了完整融合，符合人的认知
习惯的平滑过渡，更容易被受众接受并由此产生自发交互行为，带
来全新的交互方式。
班度科技（深圳）有限公司
2022-06-14
自蔓延高温合成新技术及应用
自蔓延高温合成（SHS）也称为燃烧合成，是利用化学反应自身放热来制备材料的新技术，具有能耗低、工艺及设备简单，产品纯度高等特点。SHS广泛应用于制备陶瓷、金属间化合物、金属陶瓷、梯度材料和复合材料等材料。并且SHS技术与传统技术结合形成SHS制粉、SHS烧结、SHS加压致密化、SHS冶金、SHS焊接和SHS涂层等新方向。其应用范围涉及工业及军用等诸多领域。本项目主要涉及以下四个方面：1.SHS制备陶瓷复合钢管方面：利用高放热的铝热反应体系，在离心力或重力作用下使熔融反应产物中比重不同的相分离，使比重小的陶瓷相凝固在钢管表面形成陶瓷衬层。SHS陶瓷复合钢管具有耐磨、耐蚀、抗热冲击和抗机械冲击等综合性能，可广泛应用于化工、电力、石油、炼铝和冶金等行业，输送电厂煤粉、灰渣、腐蚀介质、铝液、矿山矿粉、尾矿和回填料，以及高酸性、高碱性、高硬度或高温物质的输送。2. SHS制粉方面：采用SHS技术制备硅化物和硼化物粉末，通过控制原料状态、以及合成后的冷却过程，获得均一物相高纯度的所需硅化物和硼化物粉。应用于耐高温的防氧化涂层，例如姿控发动机防护涂层，可明显提高发动机的性能。3.SHS制备钛镍多孔合金：多孔钛镍合金强度高、密度低、耐腐蚀性强，弹性模量与人骨弹性模量接近，生物相容性好，生物界面结合牢固，能被组织固定，是理想的生物医学植入材料，在临床各科和医疗器械等方面具有广泛的应用前景。采用注射成形或注凝成形可以成形复杂的骨骼形状，脱脂预烧后，再预热点火燃烧合成多孔钛镍多孔合金，其孔隙度高、孔隙大小及分布均匀、连通性好。4.SHS处理放射性核废料方面：放射性废料制约核能的和平开发利用。采用SHS直接固化放射性废物的固化效率高、工艺及设备简单，且可有效避免核废物二次污染，易实现规模生产，具有明显优势。该成果已通过部级鉴定，整体技术达国际先进水平，并荣获教育部科技进步二等奖。
北京科技大学
2021-04-11