1 成果简介本项目在研发过程中得到了教育部留学人员归国基金、教育部博士点基金、自然科学基金、国家科技支撑计划的部分支持，经过主持单位和协作单位的联合攻关，经过 8 年的时间研究完成的。通过实验室小试，开发出可将污泥停留时间和水力停留时间分离的新型多孔微生物载体，研究了好氧-厌氧耦合污泥减量化的机理。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，并成功的将该项目应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在项目研究过程中共申请国家发明专利 6 项（其中5 项已授权），实用新型 1 项，发表论文 30 余篇，翻译教材 2 部。 该项目在实施过程中，主要取得如下几个方面的技术突破： （ 1）研究了好氧-厌氧耦合体系在处理废水的同时对污泥减量化的作用机理，开发出好氧-厌氧多次反复耦合原位污泥减量技术。 （ 2）对多孔载体的结构及对剩余污泥的截流效果进行了全面研究。设计了一种空隙率高、对污泥截流效果好的多孔载体。 （ 3）开发出以天然高分子为助凝剂的铁盐混凝除磷技术。 （ 4）实现了该技术的实际推广应用，分别应用于处理城市生活污水、农村的生活污水、工业废水和河道污染治理中。在高碑店污水处理厂进行的运行两年的 103/d 的中试实验结果表明，运行效果稳定，在水力停留时间为 12h 时，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，两年不需要排泥。在广东肇庆处理 5m3/d 的高浓度发酵制药废水（ COD 2000~3000 mg/L），运行近一年的实验结果表明，在水力停留时间为 27h 时，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中试试验研究的基础上，我们将该技术推广应用于青岛即墨市两个社会主义新农村的生活污水处理（日处理量 150~180 吨），上海浦东区金家村农村生活污水处理（适于不同地理特点的 170 套反应器，服务人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日处理量 1000~3000吨）和河北威远生物化工有限公司的农药废水处理项目（日处理量 780 吨）。应用结果表明该技术可以有效地去除废水中的有机物及氮，同时实现原污泥减量化，而且对于用常规方法不能去除的有机物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物载体技术在污水处理过程中不需要对剩余污泥进行处理，运行管理简单，运行成本低，具有广阔的应用前景。2 技术指标生活污水经过处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》一级B 排放标准；处理生活污水的过程中剩余污泥减量 60~75%；处理河道污水的过程中剩余污泥减量 70~85%；多孔微生物载体的使用寿命在 10 年以上；工业污水由于种类较多，排放标准不一，需要根据具体的情况进行确定。3 应用说明本技术主要是应用于新建或者现有污水处理厂污泥减量、废水处理方面。该技术利用多孔载体和定点曝气技术，在反应器中实现了沿载体轴向、反应器水流和高度方向的多层次好氧-厌氧反复耦合环境，从而在同一个反应器中实现好氧-厌氧微生物反应的耦合。实验室采用人工废水的小试研究结果表明，该类耦合体系的 COD 去除率大于 90%，而与传统废水处理工艺相比，剩余污泥的产率可以减少 90%以上。 对该类耦合体系实现污泥减量的机理研究表明，好氧区增殖的污泥进入下游的厌氧区后发生死亡溶解释放出胞内蛋白质等组分，进一步被降解成小分子物质，这些物质流入下游好氧区被污泥再次利用，强化了污泥的隐性增殖；而微型动物的稳定存在强化了捕食效应。整个过程伴随着 CO2、 N2 的释放，使得进水中有机物以气体形式脱离体系，从而实现了废水的净化处理和剩余污泥的原位减量。 为了进一步将污泥停留时间和水力停留时间分离以实现污泥减量效果，本研究设计开发了新型的多孔微生物载体。采用设计的新型载体构建了中试装置，进行现场中试和实际应用，取得了一系列突破性的进展和成果，验证了新型载体的实际应用效果，并进而成功地将该技术应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中，在处理生活污水的过程中可以使污泥减量 60~75%，处理河道污水的过程中可以使污泥减量 70~85%。4 效益分析城市污水处理厂污泥安全处置工作有其艰巨性和复杂性，特别对于污水处理规模较小，污泥厌氧发酵无法实施的地方，污泥减量化污水处理技术的应用将成为必要的选择。通过该技术的实施，可以大量的减少剩余污泥的产量，减少填埋用地，节约土地资源，避免了对环境的二次污染。同时，由于污水处理厂对污泥处理量的减少，运行费用随之降低，而且运行管理简单，对促进我国水处理事业的发展有积极的影响。 该技术既可以用于生活污水的处理也可以用于工业废水的处理，适用范围比较广，而且在处理污水的同时可以大量的减少剩余污泥的产量。不仅可以减少污水处理设备的投资，而且可以节省运行费用， 适于中小规模的生活污水处理及有机工业污水处理。5 合作方式技术转让或合作开发。

● 项目简介：细菌生物膜是细菌互相粘连形成的模样物，对大多数抗生素耐药，其耐药性比浮游菌可高达100倍。近年来细菌生物膜疾病日益严重、治疗难度极大，目前尚无抗细菌生物膜药物上市。YycG/YycF双组分信号转导系统对细菌的生长和生物膜形成具有重要的调控作用，可以作为理想的药物靶标筛选抗生物膜先导化合物。对先导化合物优化改造，评价其药效，研究候选药物的药代动力学特征并对其安全性进行初步评价，探讨其成药性，可能产生创新性强、具有自主知识产权的候选新药。● 应用前景：通过生物信息学分析，在表皮葡萄球菌全基因组中共发现了16对双组分信号转导系统。选择其中一组YycG/YycF 系统中的组氨酸激酶YycG的保守功能域HATPase_c作为候选抗菌药物靶点，通过高通量虚拟筛选获得了具有抑制生物膜作用的小分子化合物，能够可特异性地作用于葡萄球菌属等革兰阳性球菌，对革兰阴性菌无抑菌作用，且对哺乳类细胞毒性作用低。对表皮葡萄球菌已形成生物膜中的细菌具有杀伤作用，同时也可使细菌生物膜的结构发生改变，很好的抑制了生物膜的形成。以其中两个小分子化合物作为先导化合物，进行结构优化改造，已经获得30个结构新颖的衍生物。通过表皮葡萄球菌生物膜杀伤实验证明，其中5个化合物的MIC，MBC和抑制生物膜浓度均不同程度的优于先导化合物。化合物H5-10的MIC，MBC和抑制生物膜浓度分别达到1.5，3.1，25μM。目前该项目的技术水平居于国内领先、国际先进水平。本项目已申请并获得授权2项国家发明专利。

该材料代替硅酸盐水泥在土壤重金属钝化、建筑工地扬尘治理、地基生态加固、岛礁建设和沙漠治理等领域均具有广阔应用前景，既减少了对传统硅酸盐水泥的使用量，降低碳排放，还解决了使用过程的生态相容性问题

选用来源丰富的废生物质纤维（如木粉、秸秆粉、稻壳、竹粉等），利用预塑化母料法工艺，将其与热塑性塑料复合，通过表面处理、 界面改性、复合及分散等技术，结合配方及设备的优化，最终制 备具有良好力学性能、高耐水性、无甲醛释放、良好加工性能及 能用于注射成型的系列高性能生物质基复合材料。该生物质复合材料适用于一次性用品、汽车内饰件、日用品、家居产品等。该技术水平处于国内领先，符合当前低碳、绿色、循环等可持续发展理念。

iED 是由清华大学信息研究院联合武警总医院、倍肯公司专门为心脑血管意外早期现场快速鉴别诊断研发设计的。可在院前急救现场对患者生命体征进行采集分析，帮助现场急救医护人员进行心梗的自动诊断及处理，并将患者的生命体征等信息实时发送到区域医疗中心、医院和专家手机上，专家可以在患者到达医院前给予病情分析与指导，指定合理化的治疗方案。 

24 小时动态心电 / 血压同步记录器：以动态心电监测、动态血压监测研究工作为基础，开发出了动态心电 / 血压二合一记录器，并取得医疗器械注册证书。与传统的单心电或单血压动态测量相比，该装置对复杂心血管疾病患者的正确诊断具有明显优势。

1 成果简介心血管疾病已经成为一种严重危害人类健康的疾病，据世界心脏联盟统计，平均每 3 个死亡病例中就有一个是由心血管疾病引起的，全球每年因心脏病和中风死亡的人数高达 1720万，其中 80％来自中低收入的国家和地区。高血压是引发心脏病和中风的主要原因之一。据世界心脏联盟预计， 2025 年前，在全世界范围内， 25 岁以上的成年人中，每 3 人就有 1人将罹患心血管疾病，据估算， 2010 年，全球心脏疾病诊断 市场将达到 94 亿美元， 市场规模巨大。根据《中国心血管病2009 年报告》，我国心血管病现患人数至少 2.3 亿，其中高血压患者 2 亿，脑卒中患者 700 万，心肌梗死患者 200 万，心力衰竭患者 420 万，风心病患者 250 万，先心病患者 200 万，每 10 个成年人中就有 2 人患心血管病。估计我国每年心血管病死亡 150 万人，总死亡每 3 人中至少 1 人因心血管病死亡，每 10 秒就有 1 人死于心血管病。  上图： 心冲击图心血管保健设备 心冲击图信号的大小和心脏的收缩、舒张能力、血液在体内的流速、流量有关。正常人的血液循环的反作用力的大小大约在 1.5～4N 之间。心冲击图仪就是通过血液在心血管循环中对人体的反冲作用力来反映心脏和血管功能。它主要反映的是心脏的力学性能。它具有非创伤性检测、检测方便快捷等优势心冲击图仪是一种技术领先的，专为健康群体和各种心脏病患者提供的一种快速简便无创的低成本心脏功能诊断设备。此技术是在心脏功能诊断领域中包括心电图、超声心动图等诊断方法之后的又一种全新的诊断手段。与其他诊断技术相比，心冲击图的优势有制作成本和运行成本低； 使用此技术诊断时， 快速简便无创伤，无副作用；对心脏的力学功能进行直接检测。 课题组从 2005 年开始从事心冲击图研究，掌握了心冲击图采集，创新性开发出心冲击图心血管保健设备。该仪器由信号采集、信号处理和显示终端组成，可以同时同步采集心冲击图、心电图以及脉搏波和呼吸信号， 仪器的特点如下：实时采集，多路监护；无创、 无接触监护心脏与呼吸功能；数据自动保存；操作简便，性能稳定，维护简易。上述优点表明该仪器可以作为心血管以及呼吸监控专用仪器。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的仪器。 性能参数：灵敏度高，信噪比达到 80dB；实时监护；工作温度/湿度 -15~100℃， 45~80%；低功耗。2 应用说明据心冲击图特点，心冲击在心率、呼吸率以及心脏功能检测上有很大的优势，考虑到采集姿势以及功能要求的不同， 设备可用于卧床病人监测、心率体重检测、轮椅病人心血管功能监测、 无接触睡眠监测、心血管功能日常监测、放疗呼吸相位监测等多领域。3 效益分析由于目前国内外尚无同类产品，而污染预警和溯源的需求比较迫切，因此本仪器具有较大的推广空间。本仪器价格每台约 2000 元。而本仪器运行稳定、灵敏。总体上，仪器成本低，维护省，快速，无二次污染， 24 小时连续使用，具有明显的经济和技术优势。4 合作方式转让或者联合推广。5 所属行业领域医疗健康领域。

心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 心血管微创手术磁导航技术是指手术者通过计算机远程控制系统操作由两个半球形的永久磁体和推进系统组成的设备，利用磁场来引导导管行进的方向，从而对一系列复杂多变、危险系数大、常规介入手术方法失败的多种心脏病变进行介入治疗的一项新技术。国内外多项病例报告显示，该技术不仅能够减少术者和患者的X射线暴露时间，而且能够提高各种介入手术的成功率，扩大了介入手术的适应病症范围，同时减少了手术带来的负面影响及潜在的风险。 由于磁导航系统价格昂贵，一个配备有磁导航系统的电生理导管室的造价是常规电生理导管室的3倍左右，这是磁导航系统在国内普及遇到障碍的原因之一。此外，传统的磁导航技术中，实现一个磁场坐标的定位需要同时使用三个单轴磁场传感器，且传感器与计算机通过有线连接，这种方案限制了磁导航的定位精度，同时也增加了手术的难度。因此，如何对现有磁导航技术进行技术创新，使其成本降低的同时还能让手术更加精准，过程更加简单，是未来国内磁导航需要攻克的难题。 图1 单器件实现三维磁传感原理 图2 系统框图 三、技术优势 本成果提出的磁导航技术方案中，一个磁场传感器便可以实现三个方向的磁场感知，具有高的空间分辨率和集成度，极大地缩减附有传感器端的导管尺寸，同时利用无线传输技术使心脏微创介入手术变得更加简单。 性能指标 线性度范围：x方向：±20Oe，y方向：±20Oe ，z方向：±20Oe； 灵敏度：x方向：377V/A/T，y方向：345V/A/T ，z方向：625V/A/T； 线性度误差：x方向：2.3%，y方向：2.9% ，z方向：3.3%。 四、专家介绍 游龙，华中科技大学光学与电子信息学院教授，博士生导师，自旋电子器件及系统课题组组长。自2001年起一直从事自旋电子技术国际前沿课题包括磁记录、磁传感和磁逻辑等领域相关的物理、材料及器件研究。近五年来，面向国家重大需求和国际前沿，在非挥发性随机存储器、自旋神经形态器件、自旋逻辑计算电路、自旋信息安全芯片和磁场传感器等领域开创性地提出了多项重要的新技术概念和设计方案，尤其首次实现了使用单个器件对三维磁场的探测以及存储。相关成果以第一作者或通讯作者已在Nature Nanotechnology, Nature Electronics, Proceedings of National Academy of Science (PNAS), Nano letters等国际学术期刊发表40余篇学术论文。

XM-BDX高级深部血管结扎操作模型   功能特点： ■ XM-BDX高级深部血管结扎操作模型采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 可训练深部出血血管结扎及多处出血点同时出血的应变能力。 ■ 模型具有4处深部出血点，可以同时出血，血流速度可调节。 ■ 4处出血点的管径大小不同，损伤程度不同，设有全自动模拟器控制不同的出血速度。 ■ 模型具有出血自动回收结构，方便模拟血液回收。 ■ 可进行外科血管打结、结扎、止血、剪线等级外科操作训练。

XM-BCX表面血管结扎止血操作模型   功能特点： ■ XM-BCX表面血管结扎止血操作模型采用高分子材料制成，仿真度高。 ■ 模型上有16个出血点，当训练或考核时，16个出血点同时向外涌血，模拟真实流血状态，练习多处血管出血时的结扎止血操作。