1.痛点问题 新材料的设计与研发往往面临挑战：急需的新材料难以快速筛选设计，而设计出的新材料又难以找到高效且低成本的合成配方，拥有合成配方的新材料又会面临规模化的长周期探索。根据国家工业和信息化部对30余家大型骨干企业调查结果显示，130种关键材料中，有32%国内完全空白、54%虽能生产，但性能稳定性较差、只有14%左右可以完全自给，亟需新思路来解决我国新材料研发难题。本项目着眼于新材料研发，希望通过创建目前业内空白的智能化新材料研发范式，引领行业智能材料开发自动化服务与工艺的开发。 在数字化、智能化浪潮中，国家和各行业的产业界都非常看重科研的智能化升级。通过持续的交流与调研，我们发现许多企业和研发团队目前对智能研发存在大量潜在需求，而智能研究服务与工艺的同类竞品极少。因此，清华智研将作为一家高新科技企业，以AI赋能研发（AIEmpoweringResearch&Development）为使命，组建国际顶尖水平团队，向国内引进并自主开发世界前沿的AIforScience技术，打造世界级的AI未来实验室（World-ClassAIFutureLab）。 2.解决方案 本技术为新材料研发数字化智能服务平台，可在材料研发过程中对各个尺度以及不同研发阶段下进行智能化的加速及分析服务。以各种人工智能算法为核心，如主动学习算法，图神经网络，卷积神经网络等，我们根据不同材料体系的尺度包括三大方面：1.针对分子及晶体等微观尺度的功能材料研发，设计智能化的深度学习系统。2.针对二维功能材料及其功能性器件、催化剂、膜材料等宏观尺度，设计智能化的深度学习系统。3.针对功能材料研发的表征仪器等平台尺度，设计智能化的系统解决方案。这些智能化解决方案能极大地加速新材料尤其是碳中和相关材料的研发速度，从而大大地降低研发成本与时间，为企业获得有竞争优势的科研壁垒。 自动化和人工智能助力未来智能实验室的方方面面，从样品制备（称量固体、添加液体、超声处理.等)，到合成（分配液体，控制温度，混合，测量pH值，干燥等)、表征（气相色谱，高效液相色谱，分光光度法等)，通过自动化/机器人的辅助，可以有效提高可重复性，提高信噪比，加快实验速度。通过人工智能技术，将实验数据转换为可操作的智能指导，快速浏览并利用复杂的数据，提升认知能力。 智能化研发平台 3.合作需求 拟成立公司推动该项成果的产业化进程，希望对接 1）工程化、产品化所需的资源； 2）新能源、新材料领域合作企业。

发酵残渣是酶制剂、制药、食品等工业生产排出的废弃物，在未经处理的情况下，发酵残渣形成了有机废弃物，会造成新的环境问题；同时也造成废弃发酵残渣中可再利用的植物蛋白资源的严重浪费。目前，废弃发酵残渣的转化利用已引起人们的关注，减量化、无害化、资源化处置技术已列入环保科研项目之列。利用家蝇幼虫作为生物转化器，可高效转化发酵残渣中含有的大量植物蛋白、糖类等碳源和氮源。这种处置方式是安全有效、资源化再利用的最好途径。所得的蝇蛆蛋白所含氨基酸平衡良好，含量丰富，而且含有多种生物活性物质，可以促进

该项目克服了现有汽车空调系统的不足，提出了一种具有储冷功能的汽车空调机。该空调系统在汽车正常行驶时，能够按额定工况、额定容量向车室内供冷；当汽车高速行驶时，该空调系统能够将多余的冷量储存起来，而系统中的蒸发器仍按额定工况、额定容量向车室内供冷，其性能不受影响，压缩机吸气压力处在正常工作范围内；当汽车怠速或停止行驶时停止空调压缩机工作，启动储冷系统向车室内供冷。当汽车正常行驶、而车室内的需冷量大于空调系统额定供冷量时，可以启动储冷系统向车室内补充供冷，以弥补空调系统额定供冷量的不足，满足乘客舒适性要求

脑血管病导致患侧肢体肌肉力量下降，如何增强肌力始终是一个康复治疗的重要问题。传统的方法是：当肌力大于等于 3 级时可采用主动式渐进抗阻训练，但是当肌力在 2 级及 2 级以下时，由于微弱肌力无法对抗阻力，故无法应用主动抗阻训练。因此，对于肌力在 2 级及 2 级以下患者，最常采用的康复治疗方法是低频电刺激疗法，它使用的仪器属于被动型电刺激治疗仪，其作用机理是：通过电刺激的物理方法激发肌肉被动有节律收缩，从而加强肌肉血液循环及营养供应，促进神经兴奋性及传导功能恢复。但是，因为这种电刺激是一种被动治疗，

成果与项目的背景及主要用途： 泡沫铝材是一种新型的功能材料，一般孔隙率在 45％～98％之间，根据孔隙特点分为开孔与闭孔两种，各国学者早在 40 年代后期就对泡沫金属材料有所研究，但由于发泡工艺与孔的尺寸很难控制，一直未得到发展，直到 80 年代中期以后才取得长足进展，开发出了一些有工业价值的生产工艺。目前，日本与德国在研究、生产与应用泡沫铝材与其他金属泡沫方面居世界领先地位。我国对泡沫铝材的研究始于 80 年代后期，并取得了一系列的研究成果，但尚未取得突破性的成就，仍处于起步阶段。 目前，泡沫铝的应用主要有：防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑板、半导体气体扩散盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还应用于冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域，应用范围还在不断扩大。 技术原理与工艺流程简介： 本课题采取的是传统的粉末冶金工艺，把铝粉和造孔剂混合后，压制成预制件，在热水中将造孔剂溶解掉，然后在真空炉中对预制件进行真空烧结，就得到了开孔泡沫铝。本试验方法具有以下优点： 1.采用的粉末冶金法可以制备复杂形状的试样，工艺简单容易实现。 2.通过改变工艺参数可以十分容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小。这一点是其它方法难以做到的。 3.采用的造孔剂为尿素、碳酸氢铵，成本低、形状可控且容易去除。 技术水平及专利与获奖情况： 1. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, J.J. Li. Processing of open cell aluminum foams with tailored porous morphology. Scripta Mater 53(2005)781-785.(JCR 工程技术二区，2004 年影响因子 2.112,检索号：952BD.同时被 Ei 检索，检索号：05289206237) 2. B. Jiang, N.Q. Zhao, C.S. Shi, X.W. Du, J.J Li, H.C.Man. A novel method for making open cell aluminum foams by powder sintering process. Mater lett 59(2005)3333-3336. (JCR 工程技术 三区，2004 年影响因子 1.186) 3. 姜斌，赵乃勤. 泡沫铝的制备方法及应用进展.金属热处理. 30(2005)36-40.（Ei 检索，检索号：05279197817） 应用前景分析及效益预测： 泡沫铝以其独特的结构而具有许多优异的性能，它不仅具有多孔材料所具有的轻质特性，还具有金属所具有的优良的力学性能和热、电等物理性能，如渗透、阻尼、能量吸收、高比表面积、电磁屏蔽等性能。目前，泡沫铝材已经广泛应用于防火装饰材料、冲击能量吸收材料、热交换器等。由粉末冶金法制备的泡沫铝工艺简单，成本低廉，可以制备复杂形状的试样。并且通过改变工艺参数可以容易地控制孔隙率、孔形状及孔的大小，这一点是其它方法难以做到的。所以本方法有推广应用价值。 应用领域： 泡沫铝的应用主要有：防火和吸音板、冲击能量吸收材料、建筑板、半导体扩散器盘、热交换器、电磁屏蔽物等方面。还可广泛应用于冶金、化工、航空航天、船舶、电子、汽车制造和建筑业等领域。 合作方式及条件：合作开发

开展利用双亲大分子自组装，大分子与无机纳米材料、有机小分子、生物大分子等进行多组分杂化自组装等典型方法构筑具有特定用途的功能胶体，从胶体粒子的结构及目标性能出发，研究其制备或结构修饰、改造过程对其结构、物理化学性质以及性能的影响；通过控制胶体形成过程制备具有特殊聚集体形态的功能胶体粒子；研究胶体粒子的热稳定性、降解性、刺激响应性、生物相容性、包合吸附性、表面活性等性能之间的构效关系。考察功能胶体溶液 pH 值、盐浓度、紫外辐照等对胶体粒子的结构、粒径、表面组装行为的影响，基于功能胶体的表面组装行为，开展其在先进功能涂层材料等方面的研究，探索由不同组成及结构的功能胶体粒子所构筑的涂层材料在生物大分子识别、食品中有害因子的检测、生物医药等方面的应用。

功能性糖(醇)(如木糖(醇)、麦芽糖(醇)、山梨醇、阿拉伯糖、甜菊糖等)是一类具有低热值、防龋齿、调节血糖和预防便秘等功效的营养性甜味剂。传统功能性糖(醇)生产工艺存在：1）结晶收率偏低<50%；2）母液中糖组分未得到有效利用；3）分离纯化工艺多采用等电点沉淀、离交等方法，工艺复杂、提取率低，大量使用酸碱，产生三废、严重污染环境。江苏省工业色谱分离工程技术研究中心自主研发的各种糖(醇)特种色谱固定相、模拟移动床色谱分离纯化技术及装备，可实现功能性糖(醇)的清洁化、自动化的工业生产，同时可分离提取多种组分，三废污染零排放，处于国内领先水平，已在国内外多家企业及科研单位推广应用。 

"米线又称米粉、米面条或米粉丝，已成为全球第二大米制品消费产品。随着生活水平的提高和生活节奏的加快，人们对主食的消费需求更加趋向于追求方便、营养和健康，同时适用于糖尿病人、肾病患者以及肥胖人群食用的功能性（中低 GI、低蛋白、高纤维等）米线具有广阔的市场前景。针对传统米线行业原料标准缺乏、加工技术落后（粉碎不均一、糊化不充分、老化难控制）、产品品质低（断条率、糊汤率高，质量不稳定等）、保质期短、系列产品匮乏等突出问题，通过原料标准化、精准配米、回生调控、栅栏保鲜等关键技术突破，成功开发了品质优良、方便营养的速食米线、适用于糖尿病人、肾病患者以及肥胖人群食用的系列功能性（中低 GI、低蛋白、高纤维等）米线产品。该项目对于推进我国米线行业的转型升级具有重要意义。 技术/产品创新性： （1） 基于米线原料指标体系的构建，通过精准配米技术，实现米线原料的标准化。 （2）革新了传统米线生产加工关键技术，开发的半干法柔性粉碎-回流增压自熟-回生精准调控技术，显著提升了米线产品的品质； （3开发了物理-化学栅栏保鲜关键技术可有效抑制鲜湿米粉的微生物增殖、水分流失，具有良好的保鲜效果，货架期在 6 个月内以上，成本低，绿色安全。 （4） 通过植源性活性成分适度调控内源性消化酶，控制淀粉的消化速率，结合功能性多糖，调控葡萄糖释放速率，使得米线可以在肠道内缓慢消化，保证血糖平稳，避免血糖骤升，适合糖尿病及控制体重人群食用。 

目前羊毛制品的功能化加工都是通过化学整理获得的，而处理条件温和、损伤小、生态环保的羊毛生物法功能整理，长期以来没有取得突破。在国家“863计划”项目“羊毛纤维生物法功能化整理技术”（2008AA02Z203）、国家自然科学基金项目“基于酶促酰基转移反应的羊毛生物接枝功能化改性机理研究”（51073073）、江苏省科技支撑项目“基于多酶协同作用的羊毛制品生物法功能化整理技术及关键酶制剂制备”（BE2012019）、江苏省自然科学基金项目“谷氨酰胺转胺酶（TGase）催化羊毛蛋白交联改性及其机制研究”（SBK200920544）等项目资助下，本项目以生物技术为手段，综合利用多种生物酶制剂的协同作用实现了羊毛制品的生物法防缩、防霉和抗菌整理，建立了基于多酶协同作用的羊毛制品生物法功能整理关键技术。 关键技术 本项目在功能性羊毛织物加工方面主要形成了以下四个关键技术指标： （1）整理后羊毛织物强力保留率≥85%； （2）毛织物经、纬向毡缩率＜3%，面积毡缩率＜6%； （3）毛织物抗菌率≥90%； （4）耐洗涤次数≥20 次。 知识产权及项目获奖情况 本项目共申请专利 16 项，已经获得以下专利授权： 1) 一种生物酶法提高羊毛抗菌性的方法 200910031593.7329 2) 一种生物酶法提高羊毛阻燃性的方法 200910025310.8 3) 用氯化咪唑盐类离子液体/蛋白酶进行二浴法羊毛织物防毡缩的方法201010101761.8 4) 一种基于弱氧化和角质酶预处理的羊毛织物蛋白酶防毡缩方法200910031552.8 5) 一种应用角质酶/蛋白酶进行二浴法羊毛织物防毡缩工艺方法200810236012.9 6) 一种基于角质酶、角蛋白酶和蛋白酶处理的羊毛织物生物防毡缩方法200910031551.3 项目成熟度； 本项目已在无锡协新毛纺织有限公司，江苏鹿港科技股份有限公司得到了验证和推广

随着人们生活水平的提高，人们越来越关注服装的功能性，如具有发热，负氧离子，抗菌等功能的服用纺织品越来越受到人们的亲睐。锗是一种半导体元素，最外侧的轨道有 4 个电子不规则运动，32 度以上的温度就会激发 4 个电子中的一个电子脱离轨道，产生负电子，从而产生有益于人体健康的负氧离子。此外，锗还能产生促进人体血液循环的远红外线。利用锗的这些特性，开发出具有保健抗菌功能的高附加值锗纤维及其纺织品，具有广泛的应用范围和价值。 关键技术 （1）将锗粉研磨至一定的细度，并对其进行特殊的表面化学处理，降低其团聚效应，增大其与纺丝基体的相容性。 （2）通过与纺丝基体共混，并添加自制的特种分散剂，使锗粉均匀分散在纺丝溶液中，制备出适合纺丝的功能母粒 （3）调整纺丝工艺，制备具有释放负离子和远红外线的不同锗含量的保健功能纤维。 知识产权 发表学术论文 2 篇； 项目成熟度； 本研究室在葛明桥教授的指导下，成功开发出了 PET/锗复合纤维。经国家红外及工业电热产品质量监督检测中心检测，该纤维具有优异的负离子和远红外特性；经江苏省无锡纺织品进出口检验检疫局的抗菌测试表明，锗纤维具有优异的抗菌的性能，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达到 85%和 72%以上。 投资期望及应用情况 正在与国内几家纺织企业接洽，准备对锗纤维进行产业化生产，并在此基础上，进一步开发包括锗纤维针织面料，家纺面料在内的多种服用和家用的高附加值保健抗菌功能纺织品。