本项目以教育部设施农业网上合作研究中心为依托，结合科技部、教育部和上海市 科技兴农重点攻关项目，进行了新型智能温室结构设计及其配套设施的综合设计与开发、 建模与控制新方法的应用基础理论研究和 "温室环境计算机控制系统"开发、基于图像 处理技术的叶片面积估算技术的温室水肥精准灌溉控制系统、作物栽培管理辅助决策支 持系统等一系列研究，实现了对温室的远程自动控制。 

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。 高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性； 智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平； 结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。 技术优势 巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。

离子加速器与透射电镜耦合设施可以在离子束辐照样品产生高剂量率位移损伤的同时对材料中的微观结构和成分变化进行实时原位的观察与分析，因而能揭示辐照过程中点缺陷迁移，凝聚等动力学过程以及在纳米尺度上材料各种结构变化的临界辐照剂量，获得实验数据，配合计算机模拟验证或建立辐照效应的动力学模型，为开发新型抗辐照材料提供科学依据。由于反应堆材料中嬗变产物（主要是氢和氦）与中子所致的位移损伤往往按特定比例同时产生，单离子束辐照不能观察到氢、氦与位移损伤的协同作用，世界核电强国都在兴建能同时模拟位移损伤和氢、氦协同作用的三离子束辐照装置。但多离子束与透射电镜联机受到电镜极靴空间和电磁场的限制，困难很大，最先进的此类设施也只能同时引入两个离子束。本项目研制先进的氢、氦同轴低能离子注入机，将氢、氦与产生位移损伤的中能重离子（400 keV)同时引入透射电子显微镜，即将建成世界上最先进的辐照效应实时原位分析装置。

在巡检条件下，实现多物理量融合的钢轨病害动态检测技术。采用复合电磁技术检测材料表面和内部的宏观伤损；采用巴克豪森技术测量缺陷产生前的残余应力、材料状态改变、表面早期伤损；应用相控阵超声技术检测钢轨内部缺陷，并实现焊缝的精确定位及智能化全尺寸高效检测。实现覆盖诸如钢轨（含焊缝）等重大设施及新型材料全尺寸、全寿命周期的健康状态综合检测。高速铁路损伤检测：实现80-350km/h的高巡检速度下对轨道不同阶段损伤的检测，提高轨道安全性；智能制造质量检测：实现新型加工、增材制造中加工质量无损检测，提高智能制造的加工水平；结构智能健康监控：实现钢轨、桥隧、航空航天设施关键部位故障状态监控，提高重大设施寿命。技术优势巡检试验转台的速度提升至350km/h，填补了国内350km/h速度等级巡检试验转台的空白。首次在国内研究了350km/h高速及不饱和状态下铁磁性材料动态磁化过程机理。采用电磁、涡流、图像等无损检测核心关键技术，研究各种材料的伤损缺陷对检测信号的影响，克服使用环境、高速运动对检测系统的影响，在高速及重载铁路应用条件下，对服役钢轨表面、亚表面以及一定深度的裂纹缺陷损伤进行快速巡检，构建高速钢轨裂纹巡检设备，实现对铁路钢轨裂纹缺陷形貌参数等相关数据信息的快速获取、损伤程度判别，并进行故障预警和寿命评估。研究基于复合电磁效应、超声波、激光、图像融合的钢轨巡检及实时分析技术，实现病害特征识别与缺陷重构。通过分析铁磁性材料磁化过程，抑制巡检中检测探头的振动、提离效应、材料属性以及使用环境对钢轨表面检测结果的影响；基于多物理量数据的融合分析，精确识别钢轨缺陷产生前的残余应力、早期伤损等多种病害。通过使用超声技术实现焊缝精确定位及全断面相控阵高效检测。应用范围:（1）获得国家科技部重大科学仪器开发专项重大科学仪器开发专项“在役钢轨缺陷综合检测监测设备开发与应用”、国家自然科学基金委员重大科学仪器开发专项“钢轨接触疲劳及裂纹多物理高速巡检监测技术攻关”铁路总公司重大课题“高铁钢轨浅表层缺陷快速检测关键技术研究及装备研制”等项目支持。（2）作为关键核心设备应用于中国铁路总公司新一代国产大型高速钢轨探伤车GTC-80，累计巡检里程已达1万公里以上。发现各类型缺陷，如裂纹，剥离，磨损等400多例，通过了铁路总公司的关键技术鉴定，实现进口重大装备替代。（3）30km/h的双轨电动探伤机器人，集成环境感知、智能巡检、大数据处理与无线传输等功能，实现无人监控下的长距离自主运行，用于城市轨道巡检，已应用于南京地铁、西安地铁等。（4）智能制造质量检测技术应用于宝武集团宝日冷轧钢板厂（世界最大冷轧钢板生产线）钢板加工性能在线自动检测。（5）结构智能健康监控技术应用于京沪高铁CRTS-Ⅱ型轨道板健康监控（上海铁路局科技进步一等奖）、金温高铁沿线光纤监测（全国首例）、贵广客专K75+431双线特大桥沉降监测、芜湖地铁1、2号线安全监控系统；（6）挑战杯全国大学生课外学术科技作品竞赛特等奖，创青春全国大学生创业大赛金奖，第一届中俄工业创新大赛二等奖。

维文版，完成教材中的全部实验需要，包括。配实验指导用书。

产品详细介绍  

（1）建立具有医学统计意义的中国人髋关节解剖学特征数据库 课题组随机抽取130 例西南地区正常成年人（其中男77例、女53例；平均年龄46岁；平均身高163.3cm；平均体重59.6kg。于仰卧、双下肢中立位行髂嵴至胫骨结节CT扫描（扫描层厚1mm），运用CT图像处理软件测量股骨头直径、颈干角、偏中心距offset、小转子中点及其上、下2 0 mm 平面处髓腔宽度、峡部直径、小粗隆中点到峡部距离、峡部曲度、髓腔闪烁指数和漏斗指数等参数，并与中国北方人和国外人群解剖参数进行比较。结果显示：中国西南地区正常人的股骨头直径为44.68±3.10mm，颈干角128.56°±4.49°，offset为36.7±2.81mm，小转子中点及其上、下2 0 mm平面处髓腔宽度分别为：24.9±2.27mm；43.6±2.79mm；17.23±1.59mm，峡部直径为9.92±1.27mm，小粗隆中点到峡部距离113.81±6.75mm，峡部曲度168.95°±1.32°，髓腔闪烁指数和漏斗指数等参数分别为：4.19±0.72和2.32。本组研究中，offset平均为36.7mm、颈干角平均为128.56°,与北方人（offset 平均37.1mm、颈干角平均127.9°）相比差异不大，与西方人（offset平均43.0mm、颈干角平均124.7°）相比存在显著差异。 （2）设计基于国人髋关节解剖学特征的人工髋关节系统 完成了基于中国人解剖参数人工髋关节系统设计。 （3）采用有限元等分析手段，优化设计方案，使该人工髋关节系统适合国人解剖特征，避免低应力集中和应力遮挡。

本成果破解了生物蛋白药物基因工程菌种培育、外分泌表达和纯化的难题，首次构建了高效外分泌表达重组溶葡萄球菌酶的大肠杆菌工程菌和纯化工艺，研制出国家一类新兽药溶葡萄球菌酶，对奶牛乳房炎和子宫内膜炎的疗效显著且不易产生耐药性 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 该成果通过十余年产学研结合，攻克了动物专用新型抗菌原料药合成工艺和新制剂研制中“卡脖子”的技术难题以及制定科学的用药方案来延缓耐药性产生的科学问题，取得了以下创新性成果： 1、破解了生物蛋白药物基因工程菌种培育、外分泌表达和纯化的难题，首次构建了高效外分泌表达重组溶葡萄球菌酶的大肠杆菌工程菌和纯化工艺，研制出国家一类新兽药溶葡萄球菌酶，对奶牛乳房炎和子宫内膜炎的疗效显著且不易产生耐药性；攻克了抗菌药物合成工艺长成本高收率低的技术瓶颈，合成了沃尼妙林、头孢喹肟和头孢噻呋 3 种动物专用抗菌原料药，创新了药物的合成路线，大大降低了生产成本，且药物对临床常见呼吸道和消化道感染疾病疗效显著。 2、掌握了制剂研制中长效缓释的关键核心技术，创新了超微乳化和微囊包被工艺等技术，针对动物临床用药特点和药物自身特性，创制了 8 个兽用新制剂（含 2 个长效缓释制剂），丰富了我国兽药剂型，其药动学参数、临床应用效果优于国外制剂，替代了国外进口产品，为新型抗菌原料药的应用提供了重要的基础。 3、面对临床不合理用药导致的耐药性日益严重现状，项目创建了以生理药动学、群体药动学、药动/药效同步模型为基础的兽药评价方法，克服了传统药动学的不足，创新了兽药评价技术体系，首次制定了沃尼妙林对产气荚膜梭菌和头孢喹肟对副猪嗜血杆菌的药效学/药动学（PK-PD）敏感性折点，建立了沃尼妙和头孢喹肟的合理应用方案，为延缓耐药性的产生和耐药性监测提供了重要技术支撑，开拓了我国兽药评价的新方向。 项目研发新兽药 12 个（其中一类新兽药 1 个，二类新兽药 5 个）；授权发明专利 19 件（美国，欧盟，日本，新加坡和韩国国际专利 5 件）；SCI 收录论文 49 篇。成果在全国多个省市的大型养殖场和农户推广应用，显著提高了畜禽感染性疾病的防治水平，经评价，成果整体技术达到国际先进水平，溶葡萄球菌酶产品填补了国际空白，头孢喹肟、头孢噻呋的出口打破了我国长期以来兽用抗菌原料药只进口无出口的局面。 该成果荣获2019年度国家科技进步奖二等奖。

该项目2016年获得国家技术发明二等奖。属兽医药理与毒理学研究领域。为保障动物源食品安全，成果发明兽用抗菌药和违禁化合物残留高效检测核心试剂及产品、多组分残留物痕量加速溶剂萃取和恒温萃取技术，解决了兽药残留高效、快速、高通量检测的一系列关键技术问题。共获授权发明专利39件，制订国家标准19项，备案产品17个，保藏物种41种，专家鉴定为国际领先水平成果8项，国际先进水平成果4项；获省部级技术发明和科技进步奖一等奖4项，其他奖3项；培养博士生11人、硕士生59人，各类技术人员2000余人次。 该项目在农业、卫生、质检和贸易系统使用面达40-50%，在全国500多家大中型养殖企业的使用率达60%-70%，全国兽药残留超标率由使用前5-10%下降到现在1%以内，为养殖业年均挽回经济损失159.23亿元(据中国农科院农业经济研究所测算)。项目完善了国家兽药残留检测技术体系，提升了兽医科技自主创新能力，对保障食品安全、应付重大突发事件、打破国际技术壁垒、维护经济社会稳定等做出了贡献。 成果完成时间：2012年