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在量子物理与机器学习研究的进展
生成模型的研究重点是如何从给定的数据集合中学习到数据的联合概率分布,以及从学习到的概率分布中高效地生成新的样本。研究团队提出将数据的联合分布概率编码成量子多体态的概率幅的模平方。进一步地,他们提出在经典计算机上使用矩阵乘积态(Matrix Product States)来模拟学习的过程。矩阵乘积态的参数,即张量网络的张量元,可以通过类似密度矩阵重整化群(Density Matrix Renormalization Group)的算法进行学习,最终形成一个具有泛化能力的生成模型。这个学习算法结合了量子物理与机器学习各自的优点:它不仅可以利用GPU高效地学习到模型参数,还可以利用张量网络的灵活性动态地调节模型表达能力。此外,与传统的基于统计物理的生成模型(例如玻尔兹曼机)相比,玻恩学习机还具备直接生成无关联样本的强大能力,从而可以高效地生成新的数据。 基于量子态的概率生成模型融合了量子物理与机器学习的思想,是一个崭新的研究领域。玻恩学习机借助量子态内禀的概率解释及其强大的表达能力,意在为机器学习和人工智能提供更为先进的生成模型和学习算法。此外,这类模型在量子信息处理,量子计算以及多体物理中具有应用潜力。展望将来,最令人兴奋的前景应该会是在一台量子计算机上实现玻恩学习机,从而以全新的方法进行概率型的学习和建模。这项工作用使用张量网络模拟量子计算机的运行,向无监督量子机器学习迈近了一步。作用在一幅MNIST图片上的矩阵乘积态以及它的纠缠谱
北京大学 2021-04-11
重庆资源与环境保护职业学院
重庆资源与环境保护职业学院是重庆市人民政府批准设立,教育部备案,重庆市教委主管的全日制普通高等院校,是一所资源环境专业特色鲜明的高等职业学校。学校是重庆市工程师协会副会长单位、重庆环境文化促进会常务理事会单位、重庆职教协会常务理事单位、重庆市高教学会财经分会副理事长单位。学校位于中国石刻之乡、西部五金之都的重庆市大足区,规划用地1200余亩,现占地面积约438亩,规划建筑面积24万平方米。拥有包括教学楼、实验实训楼、图书馆、足球场、篮球场、学生公寓、食堂、超市等完善的教学、运动、生活基础配套设施。学校领导班子主要由享受国务院特殊津贴的专家、教授构成,具有专家治校,教授治学的优势。学校现有一支理论基础扎实、具有较强教育技术和能力的双师素质教师队伍,其中副高以上职称占25%;学校从企业聘请行家能手担任双师型教师,聘请环保行业的著名专家、学者以及行业一线工程技术人员为兼职客座教授。学校现设有生态环境学院、经济管理学院、智能工程学院、交通工程学院、健康学院、教育学院等9个二级学院。按照环境保护全过程管理的理念,重点建设从环境保护源头清洁生产到中间循环经济再到末端工程治理及其延伸专业全覆盖的专业群;重点构建“生态环境”+“大数据”+“汽车工程”+“财经商贸”+ “大健康”+“学前教育”相互融合的六大专业集群。目前开设环境工程技术、环境评价与咨询服务、污染修复与生态工程技术、清洁生产与减排技术、环境规划与管理、环境艺术设计、建筑室内设计、工程造价、市政工程技术、新能源汽车应用与维修、城市轨道交通运营管理、汽车电子技术、大数据技术与应用、会计、互联网金融、药品经营与管理、老年服务与管理、社区康复、电子竞技运动与管理、幼儿发展与健康管理、学前教育等21个专业。其中,环境评价与咨询服务专业是目前我市高职院校唯一开设的专业,环境工程技术专业获首批市级教学资源库建设立项。学校高度重视政校企合作,重视实训基地建设,已与政府部门、50家企业、13家幼儿园签订了政校合作、校企合作、校校合作协议。双方在专业建设、实训基地建设、课程建设、顶岗实习、师资培训、职业培训和技能鉴定等方面开展了广泛合作并覆盖所有专业。与北京高能时代环境公司、国家电投集团两江远达节能环保有限公司、重庆市九升检测技术有限公司、立信(重庆)市场研究股份有限公司、吉利汽车集团、浙江同创设计公司、重庆金土地园林工程有限公司和重庆纳川工程技术集团有限公司等单位签订了订单式培养合作协议;同时引进企业管理模式和方法,不断创新机制;按照岗位需求共同制定课程标准,开发专业核心课程和教材;开展应用研究和技术开发,使政校企深度融合,协同育人。学校以立德树人为根本,确立服务地方经济社会发展的办学理念,秉持“手脑并用、创新世界”的校训,加强内涵建设,凝练办学特色,走产教融合、政校企园合作之路,推行以就业为导向、工学结合、现代学徒制的人才培养模式,重视学生综合素质和专业技能的培养,为重庆经济社会发展培养高素质技术技能型人才,把建成资源环境专业特色鲜明,有较高知名度和一定影响力的高等职业学院,为地方经济社会发展做出更大的贡献。
重庆资源与环境保护职业学院 2021-02-01
桂林生命与健康职业技术学院
桂林生命与健康职业技术学院是一所经广西壮族自治区人民政府批准,国家教育部备案核准,具有独立颁发国家承认学历的全日制普通医药健康类高等职业技术学院。 学院位于国际旅游名城广西桂林市内。 桂林生命与健康职业技术学院有具有88年历史的香港财团作为坚强后盾,具有雄厚的办学资金实力及国际背景。 学院院长由广西医科大学原校长,医学博士黄光武先生担任。学院成立了有国际知名专家、国内各学科优秀带头人组成的学术委员会,其中有美国耶鲁大学医学院教授郑永齐院士,中国中医国医大师、中国工程院院士石学敏,中国中医国医大师王琦、孙光荣、韦贵康,全国名老中医汤一新、林毅、李莉等教授,著名心血管专家杨庭树教授,肿瘤专家朱军等108人。并与美国、加拿大、台湾著名大学有广泛的联系和交流渠道。 学院拥有一支教学经验丰富的教师团队,其中有博士10人、研究生学历54人,教授、副教授和主任、副主任医师,专业技术职称的专任教师70人,专兼职教师队伍已超过170人。 著名的中国中医国医大师韦贵康,医学博士、广西医科大学原校长、著名专家黄光武,著名全国名老中医汤一新、李莉等一批学识渊博的专家,将在报名入学桂林生命与健康职业技术学院的新生中挑选优秀学生,专门开班授课,作为他们学术思想和医疗技术的传承人。学院还选聘一批长期在医疗第一线工作多年经验丰富的、能力水平十分优秀的副主任以上医师给学生传播知识、言传身教,手把手的进行教育培养。让学生在学院学到实用的知识,德智体全面发展,毕业以后很快能一展身手,成为业务骨干,为广大人民群众的健康奉献自己的聪明才智。 学院有完善的办学配套设施,桂林国际健康智慧旅游产业园区的项目都是学院的配套项目,产业园总投资102亿元,项目已实现投资33亿元。设置有生命科学研发中心、崇华中医街、信和康复医院、生命电子博览园、中医养生小镇。这些项目是学院产、学、研的重要基地,为学生的教育教学实习实践提供了坚实有力的保障条件。 学院目前开设的专业有中医康复技术、中药学、中医养生与保健、老年保健与管理、医学营养。 桂林生命与健康职业技术学院是响应习近平总书记关于实施“健康中国”战略部署成立的。是全国第一所以生命研究和让更多的人健康、快乐,有尊严地活过120岁作为教育宗旨的高等学府。
桂林生命与健康职业技术学院 2021-02-01
化工生产中的热泵节能技术与装备
该技术实际上是一种结合具体生产流程的工艺改进及其 相应成套装置的开发,不是标准化的产品装置,需要结合具体对象量身定制地进行开发。
西安交通大学 2021-04-11
皮蛋现代生产新技术研究与示范
研发阶段/n该成果根据转统皮蛋加工中铅的作用机理,首次在国内外研究出了铜盐、锌盐合加代铅及其合适的比例。开展皮蛋保质涂膜剂的研究,先后研制出"四合一"涂膜剂、AC复合涂膜剂(固膜型)、KJ-003复合涂膜剂(半固膜型)及KJ-004涂膜剂(固膜型)4种。KJ-004皮蛋涂膜剂成膜时间快,成本低,操作简单,保质时间达8个月时。研究建立了清料法加工鹌鹑皮蛋的配方、合适浓度与配套加工技术。创立了利用鸡蛋加工皮蛋的技术与配方。首次研究创建了皮蛋清料生产法,探明了碱度变化规律和最佳浓度,并提出"清料法生产"新
华中农业大学 2021-01-12
肥胖与代谢疾病的靶向性先导药物
中试阶段/n该成果是筛选、获取并验证特异性高、活性好、成药性强的靶向性先导化合物;完成临床前的原理验证工作。阶段性成果或结题成果情况:论文/共享专利;与药企共同研发实现产业化。临床前验证工作预期需要3-5 年完成。(预期)成果的先进性或独特性:新药创制的源头创新环节,是一级新药(First-in-class)创制的基础。成果的社会/经济意义(价值):为肥胖、2 型糖尿病等重大慢性疾病的新药研发提供全新的
武汉大学 2021-01-12
晶型与粒度可控的新型结晶技术
成果简介: 晶型与颗粒度是晶体质量的两个重要指标,不仅直接关系到产品的稳定性和性能,而且还关系到工艺开发过程的可操作性与能耗。本实验室自主开发一套晶型与粒度可控的新型结晶技术,拥有PAT在线检测平台和包括单晶X-射线衍射仪、粉末X-ray衍射仪、固体核磁、SEM、TG-DSC等在内的表征大型表征设备,以及大型模拟计算平台和剑桥晶体学数据库,可以实现从分子
南京工业大学 2021-01-12
道路交通安全规划与安全审计
1 成果简介( 1)道路交通安全规划 针对城市交通带来的安全问题,从问题的分析入手,在事故预防、事故处理、事故服务等多角度提出城市交通安全的规划。技术流程图下图所示。  道路交通安全规划技术流程图 道路交通安全规划一般包括交通安全调查与分析、交通安全现状分析、交通安全发展趋势分析、道路交通安全设施系统规划、交通安全管理规划、交通安全保障规划、交通安全规划的实施与滚动发展等。 ( 2)道路交通安全审计 清华大学承担的道路交通安全审计项目经过一年的调研与研究分析,提出了相应的项目成果。 1) 我国城市道路交通安全评估(审计)指南 A、对城市道路交通安全评估的定义、目的、指南适用范围、评估周期与时间、评估内容要求进行规定与说明。 B、提出了道路交通安全评估 8 大基本步骤,并对每个步骤需要进行评估的内容进行详细的分析与规定。 C、对道路交通安全评估中的关键技术进行了研究。第一,提出了道路交通安全风险图的绘制方法与目的;第二,对道路交通安全评估等级划分为 2 大类共 6 个等级。 D、 提出了道路交通安全审计表单。对城市现有道路从道路网络与功能、交通工程设施、交叉口渠化和信号配时、路段横断面构成、转弯半径、照明等道路工程状况、道路使用者的交通行为特性(尤其是行人、自行车利用者等)、道路两侧的土地利用与交通环境等进行道路交通安全评估工作。安全评估通常采用评估单进行操作记录和分析,分评估主表单和分表单。 2) 我国城市道路交通安全评估工作机制 对国家层面的领导工作机制、城市层面评估组织工作流程提出了相关的建议。 3) 盘锦、锦州、辽阳三城市道路交通安全评估 项目目标在于论证评估路网的使用效益及应用潜力,发现盘锦市的交通安全隐患,对交通安全状况的改善和安全管理提出建议及实施方案,从而减少盘锦市交通事故的发生数量,提高交通安全水平。 三城市交通安全审计将整体性和具体性、科学性和可实施性进行双重结合,从宏观和微观、策略和措施两个层面给出了改善交通安全状况的建议和具体方案。 方案最终以文档和图集两种形式展现。针对问题的方案内容包括道路基础设施完善,公交优先措施保障,标志标线、护栏、交通安全岛等交通工程设施完善,智能交通管理系统建设,交通管理措施强化,人行过街设施、人行道系统完善等多方面内容;方案的实施对象涉及三条道路的每条路段和每个路口。 该项目以基础设施为切入点,综合考虑了影响交通安全的人、车的行为因素,并以提高交通参与者交通安全意识和交通文明素质为制定方案的目标之一,切实达到了提高盘锦市交通安全水平和市民素质的目的。2 应用说明清华大学承担过沈阳、济宁等多个城市的道路交通安全规划。 此外,我们在制定出我国第一部关于城市交通的《道路交通安全审计手册》后,针对盘锦、锦州、辽阳三个城市为代表进行了详细道路交通安全审计工作。 以盘锦市道路交通安全审计工作为例进行介绍: ( 1)规模 1) 首先从城市总体着手,明确城市和城市交通总体特点及存在问题,针对问题,在深层挖掘其原因的基础上从交通基础设施建设、交通管理设施建设、交通政策建设及交通安全教育建设等方面提出解决思路和总体对策。 2) 在解决思路和总体对策的指导下,在以专家式踏勘为手段对道路及其周边环境进行全面了解的基础上,针对盘锦市的交通走廊泰山路、双兴路、辽河路,总长约 30km 的三条南北主干路的交通安全问题作了详细的交通安全检查报告,并且,分别制定了具体的、可操作的交通安全改善方案。 ( 2)具体任务 1) 实地踏勘和现场调研。 2) 鉴别交通走廊(泰山路、辽河路和双兴路)。 3) 提出针对每条交通走廊的详细的道路交通安全检查报告(包括基础设施、公交系统、交通工程设施、交通管理、人、车在道路上的行为等问题)。 4) 制定相应的解决交通安全问题的补救性行动计划。 5) 编制详细的实施计划和检测行动计划。 6) 制定开展面向城市交警和其他相关决策者的培训计划。3 效益分析为各城市提高道路交通安全水平提供了良好措施和规划方案,同时可以较大程度缓解各城市严峻的交通安全形势。4 合作方式商谈。
清华大学 2021-04-13
有机碳肥与农业现代化
内容摘要:对植物营养元素碳的定位及其来源的认识偏差,是造成“化学农业”耕作方式缺陷的重要原因。土壤中有机养分的有效物质是植物根系可直接吸收的小分子水溶有机碳。以提供小分子水溶有机碳为目标的有机碳肥,具有广泛的农业功能和环保功能,它将推动农业走上土壤肥力阴阳平衡、作物高产优质和生态改善的发展之路。 关键词 有机碳养分 有机碳肥 阴阳平衡 物质大循环 一、对“碳”认识的偏差造成农业重大损失 肥料总体可分为有机肥料和无机肥料两大类,它们互相不能取代,也不能一衰一盛,而应阴阳结合,阴阳平衡,形成土壤和农作物的良好的营养基础,才有农业的繁荣发达。 综观我国肥料行业,化肥品种繁多产能过剩。而有机肥料却成本高、肥效低,农民不爱用。又由于它的标准不科学,还被不法厂商钻空子,粗制滥造,劣质有机肥坑农害民的现象不断发生。农民极难买到优质放心的商品有机肥。本应撑起肥料领域“半边天”的有机肥料逐渐被边缘化。 有机肥料落到今日这种地步,原因何在呢? 首先,在上世纪五十年代我国建设肥料产业时,有机肥料就拜错了师门。我国农业文明延续几千年,这在世界上是罕见的奇迹。几千年农业文明传承的密码是什么?物质循环!有机农业耕作中注重培肥地力,把有机废弃物通过堆肥的方式进行腐解处理然后反哺土地。这个循环中最主要的物质是碳,物质循环也即归碳于土、贮碳于土。我国农村过去几乎家家户户搞“堆肥”。这种堆肥的要点就是半厌氧发酵(不翻堆)和自然堆积焖干。这种“安安静静”的生产工艺既达到有机物料的腐解,又最大限度减少了碳损耗。然而我国商品有机肥的生产技术不采堆肥技术之所长,却采用“轰轰烈烈”的新工艺:又是好氧高温发酵,又是多次翻堆,还有高温烘干,把有机物料中的碳养分大量氧化成二氧化碳排掉。达到了生产“矿化腐殖质”的目的:生产出了一堆“粗、重、慢”的空壳。这里明显有化工工艺的痕迹。 有机肥料现行标准(NY525-2012)规定有机肥料正面的质量技术指标是:“有机质含量(干基计)≥45%”,“总养分(干基计)N+P2O5+K2O≥5%”。内行人都知道,有机物料发酵过程中消耗的就是有机碳,同一批物料发酵后干物质中有机质含量是下降的,那么以“有机质含量”作为质量指标有何意义?而“总养分”指标中,全是无机养分,不见有机养分(水溶有机碳)的影子。 有机肥料不提供有机养分,三十多年农业耕作不重视有机肥,就导致耕地有机质含量连续下跌,农田贫瘠化严重。 为什么会出现长达三十年的“化学农业耕作”?根本原因在于化学植物营养学理论的如下重大错漏。 1、认为植物有机营养仅来源于空气中的二氧化碳经叶片吸收和叶绿素光合作用转化,不认为植物根系能直接吸收有机碳养分。这就是植物有机碳来源“一通道说”。实际上存在由根系吸收的第二碳通道。不了解第二碳通道,就不重视给土壤补碳,导致土壤碳贫瘠和农作物缺碳。 2、对植物营养元素碳的定位不准确。植物干物质中碳占35%左右,再加上植物生长过程新陈代谢消耗大量碳,所以植物所需碳总量超过总养分量的50%。而植物各营养元素区划原则是根据植物实际需求量的多、少、微来区分的。碳元素所需总量与其他各“大量元素”不在同一数级上,它在植物物质结构形成过程中起着“组合者”的作用。所以从理论上把碳正名为“基础元素”以区别于大量元素,才有利于正确研究植物营养。 基于这样的认识,我们重新检视传统植物营养学的“木桶规则”。当碳(C)“板条”宽度相当于其他十几块“板条”宽度的总和时,还能箍成木桶吗?所谓量变到质变,碳已经不是组成木桶壁的一块板条,而是以碳为阴面,以十几种矿质元素为阳面的阴阳关系,而氢和氧(即H2O)属中性,穿合于阴阳之间,没有它,阴阳不可能结合。这就是土壤肥力阴阳平衡关系。 图1.土壤肥力阴阳平衡动态图 阴盛阳衰(纯有机种植),农作物没有高产;阳盛阴衰(化学农业耕作),农作物也没有高产。只有阴阳平衡且肥水充盈时,农作物才能发挥出最佳生产能力。所以阴阳平衡是大平衡,主平衡,无机元素平衡是小平衡、次平衡。只有阴阳平衡,无机元素平衡才能发挥实际效果。 3、把无机养分“离子说”绝对化,造成对无机养分利用率低的原因的误判。植物在原生态或肥沃的土壤中,无机养分与有机养分以多种形态结合成“有机无机”零电价态被植物根系吸收,有机养分利用率更高。可见无机养分离子态被吸收是在贫瘠土壤中才会出现。同性离子间互相排斥,异性离子结合成水不溶物,化肥利用率就低。另一方面,有机碳和各无机元素是以严格的配比,按植物DNA指令组装到植物细胞的,有机碳养分匮乏,无机养分离子比例过大,就会富余出大量无机离子,游离于植物胞外液中,导致植物对无机养分的需求弱化,这是化肥利用率低的深层次原因,也是农作物低产的根本原因。 4、对土壤中碳养分存在形态的误判。土壤有机质中的有机碳,绝大部分是不溶于水的,它不是真实的碳养分。没能向土壤微生物提供足够的可直接吸收的水溶有机碳肥料,微生物不能正常繁殖才导致土壤板结。对这个问题缺乏清晰的认识,微生物制剂不带有机碳养分,相当于不备军粮的空降兵,这是目前大量微生物制剂施到土壤中效果不佳、秸秆腐熟剂农民不爱用的原因。土壤板结与施用化肥没有太多关联。 以上各点都可以归结为对植物碳养分认识的偏差。这些理论的重大错漏影响我们几十年,造成农业领域的政策、技术、产业和耕作方式等方面都产生大量的失误。耕地普遍缺碳,农作物大面积缺碳病,其造成的损失是难以用数字表达的。我们祖先五千年积累的农业文明遗产将因五十年的“化学农业耕作方式”而耗尽。算起来历史留给我们挽救的时间只剩二十年了。 二、有机碳肥产品的研发 人类在一百七十多年前开始创建化肥工业,解决了向农作物高效富集地提供矿物质养分的技术问题,却至今未能建立高效富集的植物有机质养分的工业化体系。肥料工业的一条腿早已跨进了农业现代化门坎,另一条腿却还拖在小农经济时代。 有机碳肥研发的目标,就是生产富含植物有机养分的肥料。植物有机养分的有效物质是植物根系可直接吸收的小分子水溶有机碳。这种“有机”分子粒径小于800纳米,亲水性,其在水溶液中呈无定形“云团状”,能随水流被吸入口径小得多的植物根毛孔。 利用固液有机废弃物为原料,经微生物发酵或生化裂解,生产出液态有机碳肥和高碳有机肥,再利用这两种基础产品生产其他衍生产品。有机碳肥制造工艺路线图如下: 图2.有机碳肥生产工艺路线 有机碳肥系列产品,都以小分子水溶有机碳为主要有效成份,以保证施用后短期内其所提供的植物有机养分不少于10倍传统有机肥的有机养分。以下是目前有机碳肥各品种的技术指标,其中“EC”即有效碳,指小分子水溶有机质的含碳量。 表1.现有各有机碳肥品种的技术指标及性能特征用全新的检测方法进行检测:严格界定是否合格时,以DLS纳米测粒仪,测出水溶上清液中的分子粒径平均小于650纳米,且该部分在溶液中含碳量与样品总质量之比符合上表为合格。工厂化验室快速测试方法,是将样品水溶上清液通过650纳米滤膜后,测得过滤液中含碳量与样品总质量之比达到上表为合格。 有机碳肥还可以同化肥、微生物制剂复配开发出多款衍生产品,适合一切农作物,可作基肥、追肥、叶面肥和管道输送,因此它是一类市场前景无比广阔的高效绿色环保肥料,其在我国潜在的市场用量每年几千万吨。 三、有机碳肥的功能(8+1) 有机碳肥在农业方面有八大功能,加上其环保贡献,可概括为(8+1): 1、有机碳肥是传统有机肥的升级换代品 有机碳肥“有效碳”6%~15%,其有机肥力是传统有机肥的5~10倍,同功能微生物相匹配使用更能使肥力倍增。每亩每茬用量20~100公斤就见显效,用量相当于有机肥的5%-10%,使用成本300~500元,相当于使用有机肥成本的40%-50%.有机碳肥单位面积用量少、水溶性好,就能象化肥那样方便施用,可上山、可入水。填补传统有机肥难于应用的大量空间。有机碳肥还可管道输送、可滴灌、可进入无土栽培系统,甚至还可用于气雾栽培。所以有机碳肥是信息化时代的精品有机肥。 2有机碳肥是化肥的最佳伴侣 有机碳肥与化肥混合施用与纯化肥对比,在化肥用量不减的情况下,农作物增产30%-100%,有机碳肥与三大化肥配合施用的合理配比如下: EC/W=0.2~0.3 式中:EC为有机碳肥中“有效碳”含碳量; W为(N+P2O5+K2O)总量; 0.2适用于土壤有机质含量较丰富情况; 0.3适用于土壤有机质匮乏的情况; 复合造粒EC/W值建议用0.25~0.3。 我国多年来有机无机复混肥料推广不开,主要原因是粗重的有机肥与精细的化肥门不当户不对。有机碳肥单位面积用量与化肥相当,混合使用门当户对。“有机碳无机复混”肥料必成未来主流肥料。 3、有机碳肥是微生物肥料的补碳剂 通过施用有机碳肥可以给微生物肥料补碳以提高其有效率。施用有机碳肥后,功能微生物迅速发展成土壤中的优势种群,随着土壤水气热环境改善,土壤生态良性循环产生的生物多样性又进一步推动生物肥力的提高,如此,有机碳肥就帮助微生物肥料发挥出真正威力。 4、有机碳肥是多功能高效土壤调理剂 有机碳肥是有机碳养分富集的有机肥,与普通有机肥相比,它不但用量少,而且它的使用浓度恰与功能微生物的需求相适应,能迅速调动和扩大功能微生物的作用,快速改良土壤。有机碳肥的原材料是有机废弃物,其中的高浓度有机废水保留并浓缩了有机物质中的水溶碳和中微量元素,这更使它兼具补碳与补素(中微量元素)的双重功能,所以有机碳肥是一种高效多功能土壤调理剂。 5、有机碳肥是农作物光合作用增强剂 有机碳养分经由被土壤微生物吸收、被根系吸收和与矿物质养分融合三种直接作用引发土壤生物肥力、物理肥力和化学肥力连环促进的能量传递,这个过程的发展变化导致土壤肥沃和根系发达,肥水供应充足,从而使植物叶片宽厚,叶绿体硕大、叶绿素丰富,植物光合作用效率大大提高,请看以下两组对比图。 图3.有机碳肥对农作物光合作用的影响 植物体内每日积累的碳水化合物(有机碳养分)越多,其所吸纳的矿物质养分就越多,大体呈正比的关系,所以施用少量有机碳肥,就能使农作物呈现30%甚至100%的增产,就连最难大幅度增产的水稻都能增产30%以上。 6、有机碳肥是农作物防病抗逆机能的促进剂 农作物有机碳养分充足,无机养分配套,土壤三大肥力连环促进,农作物就根深叶茂,对抗病害能力和自我修复能力就增强。土壤肥沃,生物多样性丰富,气场旺盛,土壤中和空气中有益微生物活跃,致病菌难以繁衍,农作物染病的机会就少。所以说有机碳肥是农作物防病抗逆机能的促进剂。 7、有机碳肥是激活农作物生产潜力的能源 有机碳肥能激发农作物的生产潜力。一些禾本科作物,例如水稻、小麦,施用有机碳肥后,有效分蘖数能增加30%以上,增产30%以上。对采摘期长的作物,使植株避免早衰、果实更丰满,还能延长採摘期。例如蕃茄、茄子、辣椒、四季豆、黄瓜等增产50%以上。利用“有机碳肥+化肥”技术使青花菜一株采三次花,产值增加150%。这方面更大的经济价值表现在使果树树势壮旺,延长生育树龄,成为接近原生态的“长寿树”。由于有机碳肥助根的“天性”,块根类作物如:红薯、马铃薯、淮山、萝卜、胡萝卜、人参、三七等,使用后块根硕大、风味特佳。 缺碳使许多化肥离子失去了被组合的机会滞留在植物胞外液中,使农产品质量下降口感差。有机碳养分的进入组合了这些垃圾变废为宝,使农产品既高产又优质。例如小番茄甜度提高33%,南方大棚哈密瓜的甜度达到18~19。发现灾害后及时灌施液态有机碳肥,可使农作物在短时间内恢复长势,取得较好收获。施用有机碳肥的豆科作物不倒伏,产量提高30%左右。 西兰花:底肥每亩用复合肥50kg加有机碳菌肥50kg;追肥每亩浇施液态有机碳肥4次共3kg;  玉米:底肥每亩用复合肥40kg加有机碳菌肥40kg;追肥每亩浇施液态有机碳肥3次共3kg。  图4.有机碳肥对农作物的增产增收的促进作用 8、有机碳肥护航土地永续耕作 常态化地开展物质循环,才能培肥地力。过去行之有效的千家万户“积肥”下地的“局部物质循环”已经式微了,土地缺碳、土壤贫瘠,农作物在亚健康中生长。有机碳肥产业就是建立大物质循环的产业。局部碳循环没有了,大量有机废弃物却乱堆乱排,我们顺势而为,建立起以有机碳肥为核心的大的碳循环,就能形成新的培肥地力机制,使土地永续耕作。 9、有机碳肥产业对环境保护的贡献 首先表现在节能减排和循环经济方面。当有机碳肥年产达到3000万吨时,全国每年可减排COD约400万吨。这是一种有别于传统环保措施的“完全碳回收”措施。请看以下比较图。 图5.有机碳肥处理技术对环境保护的重要作用 其次表现在对自然环境的改善方面。有机碳肥是高效土壤调理剂。常态化施用有机碳肥,土壤物理结构优化,水气热协调,有机、无机养分均衡,生物多样性丰富,土壤就能恢复生命力,提高自净能力和缓冲调节能力,温室气体排放减少,还给我们一个洁净清纯的大气环境。土壤团粒化,壤土层增厚,持水能力增强,有效缓解雨水对地表的冲刷,既保护了土地,又减少对河流湖泊的污染。有机碳肥与化肥配合使用,能使化肥利用率提高30%-50%,这就相应减少了化肥的挥发和流失,可大大减轻湖泊和近海富营养化的程度。 四、有机碳肥产业展望 有机碳肥不但功能广泛,而且适于解决当前我国农业面临的耕地贫瘠,农作物缺碳,农业环境恶化等紧迫问题。有机碳肥又是以固液有机废弃物为原料,原料来源取之不尽,生产过程耗能低,不产生二次污染,完全能发展成全国性大产业。我国垃圾围城、污水横流的局面,将因有机碳肥产业的兴起而改变。面对着大量有机废弃物,我们顺势而为建立起大物质循环体系,请看以下流程图。 图6.有机碳肥与大物质循环的关系 二十多年来我国耕地有机质含量平均每年下跌0.05个百分点,现在已经跌到2.08%,这种状况不能在短时期内根本扭转,农业现代化就失去土地基础。如何扭转?要使1亩耕地有机质含量提高1个百分点,必须施用8吨传统有机肥。18亿亩耕地必须用144亿吨。全国有机肥厂卯足劲干,需要70年!怎么办?面对悬崖绝壁,我们必须另辟蹊径:找有机碳肥! 有机碳肥产业加上使用有机碳肥技术改造的化肥、有机肥、微生物肥料产业,再加上用有机碳肥技术将大量分散的有机废弃物就地处理成肥料,特别是使用有机碳菌剂快速腐解的秸秆还田技术,形成对我国耕地多渠道多层面的沃土肥田覆盖,就可以化险为夷,使我国大部分耕地有机质含量每5年升1个百分点,10年内便可以使耕地有机质平均含量大于3.5%。达到此局面,在使用等量化肥的情况下,农业将整体增收30%以上。与此同时,我国将因上述措施每年减排COD近千万吨。有机碳肥技术是一项强国富民的创新技术,它将推动农业彻底告别“化学农业耕作”方式,走上土壤肥料阴阳平衡、农作物优质高产、农业环境日益改善的健康发展之路。
清华大学 2021-04-13
低谷电蓄能供热制冷技术与装备
随着技术和经济的发展以及人们生活品质的提高,用电负荷峰谷差不断增大。开发利用低谷电技术,对平衡电网负荷,提高发电效率,降低电力设施投资,降低用电成本,促进环境保护都有重要意义。 为此,我们进行了低谷电蓄能供暖热冷技术与装备的研究与开发。低谷电蓄能供热制冷技术就是将电价低廉低谷时段的电力转化为热能进行有效贮存,在需要时再将其释放出来,对外直接供热或通过吸收式热泵(或制冷机)对外供热或供冷。 将电力转换为热能进行贮存,属于“高能低用之举”,依热力学第二定律是绝不能为之事,但研究结果表明,在特定的技术经济条件下实乃可为之举。依此项技术开发的低谷电蓄能供暖制冷装置,并配以先进的控制技术,使之在投资经济性上超过了燃煤、燃油或燃天然气锅炉;在运行经济性上超过燃油和燃天然气锅炉;在土地占用、自动化控制程度、运行安全性、应用的灵活性、环保效益等方面都显示出了极强的竞争力。 适用于居民小区或单个建筑的低谷电供暖制冷设备与装置;适用于居民小区、单个建筑、单个公寓或单个房间供暖供热的不同规格和形式的设备与装置。
北京科技大学 2021-04-13
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