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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
青海元石山镍铁矿综合回收利用
该技术针对元石山镍铁矿的具体特点，系统构建了低品位镍铁矿选择性还原焙烧/氨浸/镍选择性萃取/反萃的基础理论，开发的以煤作为热源和还原剂的两段回转窑选择性还原焙烧—氨浸—萃取/反萃生产精制硫酸镍—氨浸渣磁选回收铁的新技术体系，实现了尾渣零排放和镍、钴、铁的综合利用，于 2009 年建成并投产年处理 30 万吨矿石规模的冶炼厂。处理平均含镍 0.7%、钴 0.06%、铁 25%的铁质/硅质/镁质复杂混合矿，取得了镍、钴、铁综合回收率 72%、62%、65%，铁精矿含铁大于 55%，氨耗 8kg/t-矿的生产指标。该技术主要创新点为：①攻克并掌握了红土镍矿高效选择性还原/氨浸/萃取的关键共性技术难题并取得了优异指标；②开发了以煤作为热源和还原剂的选择性还原焙烧技术，实现低品位镍铁矿的经济利用；③完善了含镍氨浸液选择性萃取/反萃生产精制硫酸镍新技术，实现氨液的循环使用，大幅降低蒸氨处理的溶液量和蒸汽消耗量，产品附加值显著提升；④创新研制出了大型高效萃取设备和超声波脱油成套装置，大幅提高油水分离效率。
北京科技大学
2021-04-13
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
低温余热冷热电综合利用系统
项目开发了低温余热冷热电综合利用系统。该系统选用高效热管作为热管余热锅炉的换热元件，将余热转变为0.8～0.2MPa的饱和蒸汽，然后饱和蒸汽通过膨胀发电机组直接进行膨胀发电，发完电的低压蒸汽再驱动废热溴化锂制冷机供冷供暖，实现低温余热冷热电综合应用。
低温余热冷热电综合利用回收系统的优点：①低温余热回收选用高效换热元件热管作为热管余热锅炉的换热方式，具有安全、可靠、传热效率高等优点；②低温余热锅炉产生的0.8-0.2MPa蒸汽可以直接膨胀发电，技术先进，方便可靠；③膨胀发电机组自动化自动化自动化程度高，操作方便，安全可靠，可以实现无人值守；④膨胀机发电后排放的蒸汽根据公司需要还可以进一步用于空调的供冷和供暖，真正实现余热的热电冷联供；⑤系统安全可靠，维护简单，操作方便，实现余热回收和冷热电联供相结合，创新思路，技术新颖。⑥系统运行按每年10月，设备投资一般两年可以收回成本。
南京工业大学
2021-01-12
稻米加工副产物综合利用
大米淀粉颗粒只有 2~8μm，是天然淀粉中最小的一种；大米蛋白是低过敏、高营养的优质植物蛋白，这两种产品都有非常广泛的应用需求。我国年产近 2 亿吨稻谷，经过加工后，大约产生 2000 万吨碎米，这部分碎米除了外形缺陷外，主要成分是淀粉与蛋白，和大米几乎一致，但价格却要低很多。 若将碎米综合利用制备成大米淀粉和大米蛋白，则可以大幅提高其附加值。
创新要点
①开发了米蛋白、米淀粉、功能性淀粉糖浆联产技术；
②研发了专用的湿法超微粉碎装备；
③研发了基于米淀粉与蛋白分离的高压微旋流分离装备；
④开发了米蛋白增溶改性技术；
⑤开发了米蛋白重金属与黄曲霉毒素消减技术；
⑥开发了功能性米蛋白肽制备技术；
⑦开发了可食用全脂米糠加工技术。
江南大学
2021-04-11
专家学者齐聚山城 共话学习科学与人工智能如何赋能职业教育
11月16日，学习科学与人工智能赋能职业教育学术交流会在重庆顺利召开。
中国高等教育博览会
2024-12-03
基于POMs的新型储能材料
POMs开放式的结构适合大的金属阳离子（比如Na+、Mg2+等）的快速传输，单个多金属氧酸盐团簇处于纳米尺寸（1～5nm）在发生可逆的多电子的电化学氧化还原反应的时候能够保持其团簇结构的稳定，从而实现稳定的高能量密度和高功率密度；该类材料易于设计合成，易于回收，是未来极具发展潜力的新型储能材料。首次报道了Li7[V15O36(CO3)]作为锂离子电池正极材料在1.9-4.0 V的电压窗口范围能发生稳定可逆的14个电子的反应，表现出250 mAh g-1的放电比容量，而且依然能够保持Li7[V15O36(CO3)]团簇结构的稳定。展示出POMs材料作为储能材料的应用潜力。同时，后续的研究发现{V15O36(CO3)}团簇中，由于不同位点的钒展示出不同的电化学性能，对金属锂表现为不同的氧化还原电位，因此{V15O36(CO3)}团簇展示出同时作为正极和负极的潜力，作为锂离子对称电池，在100 A g-1的电流密度下仍然能够提供高达51.5 kW kg-1的能量密度。同时在1 A g-1的电流密度下循环500周，容量保持率仍然在80%以上。显示出POMs材料良好的结构稳定性和循环性能。进一步的研究表明， {V15O36(CO3)}团簇不仅具有良好的储锂能力，而且作为钠离子电池材料也显示出优异的性能。 {V15O36(CO3)}团簇作为钠离子电池正极材料能够释放240 mAh g-1的容量，全电池的能量密度可以达到390 Wh kg-1（Adv. Mater. , 2015, 27, 4649–4654; Adv. Energy Mater. 2017, DOI: https://doi.org/10.1002/aenm.201701021）。
厦门大学
2021-04-11
一种波浪能发电装置
本实用新型公开了一种波浪能发电装置，包括外壳、能量吸收装置、以及设于外壳内的换向装置、储能机构和发电机，所述能量吸收装置包括摇杆、浮子和飞轮，所述摇杆中部和外壳的壳体活接，摇杆 一端伸出壳体外与浮子固定相连，摇杆另一端通过曲柄机构与设于外壳内的飞轮相连，所述换向装置包 括主传动轮、左传动轮、左换向轮、右传动轮、右换向轮、第一变向杆、第二变向杆和变速轮，能量吸 收装置的浮子的振动通过摇杆和曲柄机构转换为飞轮的转动，飞轮的不定向转动通过换向装置转换为同 一个方向转动，并传递给储能机构，储能机构缓释能量给发电机发电。本装置采用机—电二级能量转换， 能量传递过程中损失小，传递效率高，绿色环保。
武汉大学
2021-04-13
高新能石墨烯导电油墨制备
成果介绍目前，石墨烯基墨水的制备主要有两种方案。一种是以氧化石墨烯为前驱体制备墨水，喷墨打印后对绝缘的氧化石墨烯图案进行还原得到还原的氧化石墨烯进而恢复其电性能。另一种方案是以石墨烯为导电墨水的溶质，加入分散剂、粘结剂、导电助剂等配置墨水实施打印。由于第一种方案中采用的柔性基底承受温度一般在400℃以下，导致其导电性无法进行大幅度提高，而较高的温度是修复缺陷的有效方法，所以本产品是通过调配低缺陷的RGO、粘结剂、导电助剂、溶剂等成分来制备石墨烯基导电墨水。本产品将石墨烯优异的物理性质与印刷电子高效、绿色、大面积以及低成本等优势相结合，制备了一种导电性、成膜性优异的石墨烯基墨水。技术创新点及参数本产品采用高分子材料（如PET、PDMS、SEBS等）作为柔性基底，选用上述体系的导电墨水通过印刷或喷墨打印的方式制备高导电、尺寸可调、形状可调的石墨烯基导电材料。简单绿色的制备工艺、优异的导电性使其适用于多个领域，如对高分子基底表面进行等离子亲水性处理制备均匀且灵敏的传感器，以叠层的形式贴合在皮肤表面，以织物中RFID为接收器，用以监测人体的呼吸、运动以及心率，保证人们的生命安全；还可以凭借其较低的表面方阻、大尺寸可共形的特点用于大型通讯设备或可穿戴通讯设备的电磁防护。市场前景导电墨水主要分为金属系导电墨水和碳系导电墨水等，目前市场上使用最多的是银纳米材料的导电墨水，但其原料价格过于昂贵; 而铜系导电墨水虽然原料价格相对较便宜，但容易被氧化的性质也在一定程度上限制了其应用。目前市售的碳系墨水电阻率普遍偏高。利用石墨烯制备高性能的网版印刷墨水有望获得与银导电墨水相当的导电性、更好的易用性和稳定性，同时降低墨水成本，从而促进柔性印刷电子技术的发展。而利用高质量的RGO作为导电填料的来源，成本低，易于大规模、大面积制备，其具备了产业化的要素。实施条件未来，利用石墨烯制备高性能的网版印刷油墨有望获得与银导电油墨相当的导电性、更好的易用性和稳定性，同时降低油墨成本，从而促进柔性印刷电子技术的发展。而利用高质量的RGO作为导电填料的来源，成本低，易于大规模、大面积制备，其具备了产业化的要素。
东南大学
2021-04-13
新能源汽车馈能型底盘
在项目经费资助下，开发了一种新能源汽车馈能型底盘，其结构示意图如图所示。馈能型底盘包括馈能悬架系统、再生制动系统、复合储能系统，复合储能系统由超级电容和蓄电池组成；馈能悬架系统的结构由电机取代传统油液减振器获得，通过控制电机的作动力实现隔振和回收悬架振动能量的效果；再生制动系统实现
江苏大学
2021-04-14