小型化高稳定度光频原子钟是一项结合小体积和高稳定度优点的时频计量科学仪器设备，性能指标超越传统微波原子钟，基于创新性的研究方案，克服了光晶格钟和离子光钟普遍存在的体积庞大、系统复杂的问题，具有巨大的应用前景和产业化能力。该项目已实现基于钙、铷、铯不同原子体系的小型化高稳定度光频原子钟。在钙原子方面，创新性提出热原子能级转移探测方案被国际著名研究单位广泛引用效仿。在铷、铯原子方面，通过与国内科研机构的项目合作，实现了研究成果处于国际先进水平的小型化高稳定度光频原子钟。

本技术提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 随着智能手机、笔记本电脑等消费电子产品的快速发展，锂离子电池（Lithium Ion Battery, 简写为LIB）已经成为最成功的电化学储能设备之一，并从根本上影响并改变了人们的日常生活方式。随着制造工艺的逐步成熟，LIB的能量密度已经接近其理论极限。另一方面，可移动电子设备的快速普及和汽车电动化的蓬勃发展也不断要求开发具有更高能量密度的充电电池以满足实际使用的需求，而最先进的LIB依然无法完全满足上述需求。因此，寻找更高能量比的锂电池电极材料，加快下一代新型锂电池关键技术的相关研究，已成为制约锂电池技术产业发展进步的关键问题。锂金属电池的能量密度虽足以达到下一代电动车的要求，但其自身的稳定性仍令人担忧，这主要是因为Li金属的反应活性过高，其几乎可与所有的电解液均能自发地发生化学反应。在电池的运行过程中，Li电极和电解液之间通过自发化学反应和电化学反应导致了固体电解质界面（solid electrolyte interphase，SEI）的形成。当所形成的SEI结构不均匀时会诱发电池体积膨胀，此外，充放电过程中锂的不均匀沉积会导致锂枝晶的形成，锂枝晶的不规则生长会刺穿SEI，导致SEI膜发生破裂，并产生死锂，降低锂金属电池库伦效率；更严重的是，锂枝晶的不断生长会刺穿隔膜，造成电池内部的短路，导致火灾和爆炸等安全事故，大大缩短了电池的使用寿命，严重阻碍了其大规模商业化发展。因此，SEI对LMB的性能具有至关重要的影响。良好且稳定的SEI可以阻止（或者大幅度减缓）负极界面上反应的持续发生，起到保护Li电极的作用。针对下一代高稳定性锂金属电池设计中存在的关键问题，结合国际研究进展与本团队前期研究基础，我们提出了基于多尺度理论模拟结合深度机器学习的一整套解决方案，即利用先进多尺度模拟方法精准解析SEI原子结构，建立新一代SEI模型，阐明SEI结构和形成机制，完整构建SEI与电池性能之间的内在联系，定向设计符合不同商用条件的新型电解液配方，为开发新一代高能量密度电池提供可能。本方案已形成完整的工作流，相关自动化软件已开发完成并交付使用，且具有完全的自主知识产权，可用于国内外上游电池生产研发企业积累原始电池性能数据，大范围筛选有效电解液组分，指导下一代高能量密度锂电池研制。 我们的技术优势与创新主要表现在： 1）首次在电池体系中实现了QM与MM的混合模拟与混合加速； 2）在电池体系模拟中实现了开放电子体系对电化学反应的热力学和动力学预测； 3）在保证精度的前提下，实现了在纳米尺度上对真实的实验SEI结构直接模拟； 4）通过耦合深度机器学习，实现了电解液组分大范围筛选与性能优化。

研究人员创造性地运用了可积模型以及低维量子场论的研究手段，通过严格的计算，分析了由一维接触相互作用玻色气体实现的量子热机循环，得到了热机效率、功率等主要参数的解析表达式。作者针对冷原子物理实验的特点，提出了通过调控原子之间相互作用强度实现量子热机循环的构想，理论上证实了相互作用调控可实现和原先人们熟知的磁热、压热效应类似的一种全新的量子热效应。基于

常见肿瘤的前期诊断是目前的一个技术难点，也是目前急需解决的一个难题，目前最好的解决方法是分子荧光探测技术，这些技术的核心是小分子荧光探针的合成以及这种分子探针的肿瘤靶向特性，我们已经合成了可以进行部分肿瘤标记的近红外分子探针，并在几种肿瘤的前期诊断中获得了成功。同时我们也已经成功开发了活体荧光成像系统，可以进行分子荧光探针应用的相关研究。应用于医疗器械：肿瘤的前期诊断，获发明专利2项，市场前景不可估量。 我们已经合成了可以进行部分肿瘤标记的近红外分子探针，并在几种肿瘤的前期诊断中获得了

纳米分子探针是一类能准确回答生物医学问题的功能性物质, 它介于药物与传统医疗器械之间，具有 “看得早、准、全”特征，是可视化探测分子细胞水平异常的利器，对于检测早期的肿瘤病变、老年退行 性病变（阿兹海默症）有重要的潜在价值。已有多种模态的肿瘤分子探针问世, 它们可通过分子成像对肿 瘤多种恶性表型特征进行检测, 为肿瘤精准治疗提供依据。本项成果利用对生物组织高穿透能力的近红外 激光照射源，激发磁光热三模态纳米探针，使其通过分子影像方式提供早期肿瘤病变形态及其分子生物学 信息，并在诊断的同时进行光热-光动力学联合协同治疗，实现早期肿瘤的安全及时诊治。上述多模态纳 米探针采用特殊的纳米组装技术制备，在探针的特异性肿瘤靶标挂接、诊治效率提升及纳米毒性控制三个 关键环节都取得了良好的成果，为推动这项探针新技术的临床前应用打下了坚实的基础。

利用氨基功能化配体与钙盐组装得到一种新颖的二维层状Ca-MOF。其通过{Ca3O18}簇与配体连接而成的金属-有机层上悬挂配位的DMF分子，并进一步通过DMF间的范德华弱作用力层层堆叠，形成“范德华MOF”多层结构。基于DMF的动态配位活性，该独特的金属-有机多层MOF能实现层内稳态和层间动态的有效平衡，并存在具有半导体发光特性的层间激子（exciton）发光和层内激基缔合物（excimer）发光的双通道发射。发展了二维MOF设计和利用的新概念，将“自下而上”的金属-有机配位组装与“自上而下”的后合成形貌加工调控相结合，实现了超薄二维MOF的简便、绿色、宏量制备的新方法，并为光学存储器等应用建立了元器件模型。

实现了一系列光功能导向金属-有机配位超分子材料的合理化模型设计与可控合成，探索了新型传能与发光、光调制、光转换的机理与机制，建立了独特的光学应用器件模型。如利用配位键动态活性的后合成剥离策略，可逆转换配位材料空间维度，获得了具有层间/层内荧光调控开关特性的超薄2D配位发光材料 利用ESIPT多能级配体激发态过程，构筑了超快速专一性水分子光响应配合物薄膜器件，以及用于F离子、温度、溶剂等的荧光探针材料 利用异质同晶配位特性和区域控制各向异性外延技术，获得具有异质结超晶格的多稀土MOF单晶，实现多层次间隔色域可调发光，建立了光谱—空间编码结合的单晶光学微器件、双通道高等级编码配合物材料、单金属单相/多金属单相配合物白光与混光材料

围绕核酸特殊结构和修饰的动态变化，利用化学生物学理论和技术，通过化学小分子对核酸结构和修饰的识别及相互作用，探索生命过程新机制，项目取得一系列原创性成果，为疾病早期诊断和高选择抗癌领域提供新策略。主要科学发现为：1.实现小分子对非规则核酸的结构识别和调控，并揭示四链核酸新机制。通过抑制肿瘤中高表达的端粒酶，提出了小分子对G-四链核酸(G-4)识别新机制和抗肿瘤药物设计新策略；双钌配合物通过钾离子调控机制特异识别G-4产生光响应，创立了目视检测G-4的新技术；通过光诱导机制实现小分子不同

偶氮苯分子作为典型的光致变色分子，在紫外和可见光的照射下，可实现顺式与反式结构之间的相互转化。在单分子水平研究偶氮苯分子的异构化，不仅能实时观测单个异构化事件的动力学过程，揭示其对外界刺激响应的规律，同时也有望实现单分子水平的开关、存储器等，从而实现器件微型化/功能化的目的。近几年，在扫描隧道显微镜中观察到了电场诱导偶氮苯分子异构化的现象，但是其异构化的机理尚不明确。

产品详细介绍 　　本实用新型涉及分子间隔实验仪器技术领域，更具体地说是一种分子间隔实验仪。目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种分子间隔实验仪。本产品已申请专利证书，专利号：ZL 2014 2 0673483.7。 　　本产品在做分子间隔实验时非常的方便，只需在一边的注射口加入蒸馏水，另一边的注射口加入酒精，盖上橡皮塞，使液体在混合槽中充分混合即可。实验时使用的实验材料比较少，而且更加的安全，实验效果也更加明显。