本成果提供了一种以光寻址电位传感器（LAPS）为核心、基于现代电子学的光电化学型生化分析平台，具有阵列式、光可寻址、无标记等优点。同时，该成果作为一个测试平台，可将多种生物化学响应过程移植于其上，具有应用灵活的优势，例如，与噬菌体展示技术结合，将特异于转移肿瘤细胞的噬菌体固定于芯片表面，实现了对转移乳腺癌肿瘤细胞（MDAMB231）无标记检测，如图1所示；与基于左旋多巴（L-dopa）的表面仿生活化策略相结合，对免疫球蛋白（IgG）探针固定、免疫响应进行了全程监测，并将其推广至甲胎蛋白（AFP）、癌

本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 铸造是我国装备制造的基础工艺，无论是农业机械、机床、汽车、船舶，还是航空航天以及国防军工等领域的发展都离不开铸件。我国现已成为世界铸件生产大国，2020年我国各类铸件总产量达到5195万吨，较2019年同比增长6.6%，约占世界总产量45%，位居世界第一位。 铸造主要有砂型铸造、金属型铸造和特种铸造等，砂型铸造由于其原材料来源广泛、成本低、铸型制造简便以及应用合金种类多等优点，世界上80%的铸件都是采用砂型铸造。对于砂型铸造工艺来说，模样、芯盒等模具的设计制造是非常复杂并且耗时的过程，该过程首先需要根据铸造方案进行模具的设计，然后通过翻模制作砂型和砂芯，之后再将制作好的砂型和砂芯经过组芯、合箱以及浇铸从而完成金属毛坯的制造。而高性能复杂整体金属结构件又是航空航天、国防军工、轨道交通等领域高端装备的核心组成部分。因此构件的短流程、高精密、高性能制造是实现我国高端装备自主研发及制造的关键环节。 传统的金属成形如模具铸造、模压锻造等需要木模、金属模的成形工艺，存在工序多、流程长、形性精确控制难等世界性难题，无法满足多品种、小批量、短流程、高精度的迫切要求，亟需研发新型精密成形基础前沿机制与方法。本项目将构建数字化精密成形理论体系，涵盖数字化无模铸造复合成形和数字化多材质复合铸型等两方面，突破了复杂整体构件高效率、高性能、高精度无模成形技术，变革了采用模具造型的传统砂型铸造和模压锻造生产模式，推动传统金属成形模式的创新发展。 复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究针对复杂铸件整体制造难、制模周期长、资源消耗大等难题，构建无模铸造复合成形原理及机制，发明复杂砂型/芯数字化柔性挤压近成形、切削净成形方法，研发出砂型挤压/切削复合成形工艺，省去木模、金属模制造过程。揭示了挤压工艺对砂型透气性、砂型强度等性能的影响规律，发明了梯度紧实的柔性挤压成形方法，实现了砂型/芯梯度紧实柔性挤压近成形。 复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究针对传统单一铸型对结构复杂、壁厚差异大、铸件形性调控难、尺寸精度差等难题，提出了多材质复合铸型技术及与铸件相匹配的多材质复合铸型及其坎合组装方法，通过建立多材质复合铸型与高性能铸件一体化精确铸造成形的计算分析模型，构建了多材质复合铸型的调控原理与方法。揭示了多材质复合铸型对铸件温度场、微观组织及力学性能的影响规律，研制出石英砂、宝珠砂、铬铁矿砂等构成的形性可控铸型材料配方，实现了铸型透气性、固化强度、切削性能的协同调控。研究了传统铸型与复合铸型的凝固温度曲线，对比了不同工艺所制铸件的强度，掌握了各铸型单元的热力学参数及型砂种类对铸件性能的影响规律，揭示了金属液与不同铸型间的热力耦合作用机理。 三、创新点及主要技术指标 1.复杂砂型/芯曲面柔性挤压近成形、切削净成形的数字化无模铸造复合成形技术与装备 本研究揭示了砂粒移位、桥连断裂、空穴弥合的砂型/芯切削机理，建立了非均质离散体砂型切削模型，发明了一种切削排砂一体化的无模铸型数字化快速制造方法，实现了高精高效制造，铸件制造周期缩短50%以上，成本降低30%以上。 2.复杂铸件形性精确调控的数字化多材质复合成形技术与装备 本研究实现了对铸件充型凝固过程的精确调控，提高了复杂铸件内在质量与外在精度，实现了铸件性能主动精确调控，使铸件废品率从5%～10%降至2%～4%，减重10%～20%。 四、知识产权及获奖（成果基础） 知识产权情况： 成果获授权发明专利46件，其中美日等国际发明专利18件；软件著作权12件；起草制定国家、行业等标准规范14项；出版专著《无模铸造》（机械工业出版社，2017）。成果入选并被列为国家工信部《机械基础件、基础制造工艺、基础材料产业“十二五”规划》（工信部规[2011]509号）中“50项推广应用的先进绿色制造工艺”的首项技术。 获奖情况： 2020年国家科学技术进步奖二等奖； 2018年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2017年国家技术发明二等奖； 2016年中国机械工业科学技术奖特等奖； 2016年中国专利金奖； 2014年国家科学技术进步奖一等奖； 2012年北京市科学技术奖一等奖； 2011年国家科学技术进步奖二等奖。 五、成果图片

（专利号：ZL 201410120998.9） 简介：本发明公开了一种低压SVG的无冲击软启动方法，属于软启动技术领域。本发明的软启动过程为：一、闭合断路器，判断电网电压值和频率值是否正常；二、待电网电压值和频率值正常时，闭合主接触器进行预充电；三、预充电结束后，DSP及控制电路对采集的电网电压信号进行dq坐标变换和锁相，获得电压频率和相位信息；四、DSP及控制电路利用锁相得到的电压频率和相位信息，通过运算产生与电网电压同步的正弦PWM波

成果简介：无刷直流电机以其功率密度高、系统效率高、控制性能好等特点广为应用。但是为了得到较高的控制性能，需要安装位置传感器，一般是霍尔位置传感器，这样会增加很多成本。本项目采用DSP 为控制核心，通过检 测无刷直流电机的端电压可以检测出转子位置，从而实现无位置传感器控制。 项目来源：自行开发 技术领域：新能源 应用范围：家电及各种驱动系统 技术水平：国内先进 现状特点：采用无位置传感器控制算法，总体技术处于国

本发明公开了一种悬索桥吊杆无应力下料长度修正方法，该方法包括以下步骤：首先根据实测空缆线形反算主缆的实际无应力长度；其次根据实测恒载重量修正吊杆力；然后根据主缆实际无应力长度和吊杆力修正值重新计算主缆成桥线形，主缆在各吊点的标高减去对应桥面标高获得吊杆的有应力长度，根据吊杆的有应力长度和吊杆力计算出吊杆的伸长量；最后由吊杆有应力长度减去吊杆伸长量获得吊杆无应力下料长度。通过本发明方法可以根据空缆实测线形和恒载称重结果对吊杆无应力长度进行修正，进而保证主梁的设计线形得以实现。

“可微波无铝油条工业化生产技术及装备”获 2010 年中国轻工业联合会科 学技术进步奖二等奖。 1、项目简介 油条作为我国传统食品，具有悠久的历史和广泛的被接受度，但是目前油条 主要由地摊小贩加工，制作过程繁琐，并且存在突出的食品安全隐患；少数企业 和餐饮连锁店虽实现了工业化生产，但在传统配料使用和工艺模仿的条件下，产 品脆性保持时间短、有效复热方式欠缺、产品吸油量大、加工成本高以及明矾、 碳酸氢氨等不健康配料的应用等问题越发明显，阻碍了油条产业的发展。本技术 针对传统油条含铝配方的危害、冷冻后品质的劣变、复热条件的缺失以及人工操 作的弊端等问题，研究开发了可微波无铝配料、面团连续生产工艺以及面坯成型对接、辐射油炸设备，实现了传统油条由手工操作向工业化、安全化加工的转化，由粗放消费向健康化、便捷化食用的转化。

成果介绍基片集成类导波结构是近十几年发展起来的一类新型平面集成高性能导波结构，2011年被国际微波杂志列为“改变未来无源与控制器件的十大非凡发明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本项目组是国际上这一领域的主要贡献者之一，在国家自然科学基金委创新群体基金和国家973项目等的资助下，对基片集成类导波结构的传输特性、谐振特性、损耗机理、模式转换机理、极化转换机理等科学问题及其在多个分支的创新应用开展了系统深入的研究，建立了精确有效的设计方法，构建了基础设计公式，提出并命名了半模基片集成波导等新型导波结构，提出了一系列基片集成类无源元件新结构等。技术创新点及参数1、在国际上最早提出并发展了适合于周期性基片集成类导波结构的频域有限差分和直线法全波分析模型，揭示了其传输机理，并在此基础上构建了一组闭式设计公式。这组公式已被广泛用于基片集成类导波结构元器件的设计。相关代表作单篇正面他引均超过150次。2、提出并命名了半模基片集成波导、折叠半模基片集成波导等新型导波结构，系统研究了其导波特性、损耗机理和模式转换机理等，构建了设计公式，并在此基础上发展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作单篇正面他引均超过100次。3、提出了多种基片集成波导无源新结构，深入研究了其谐振特性、耦合特性和损耗机理，并在此基础上发展了一系列高性能新型元器件及单基片集成系统。相关代表作合计正面他引350余次。4、在基片集成波导天线辐射机理研究的基础上，突破了经典Elliott设计公式的局限性，建立了相应的分析模型和设计方法，发展了一系列新颖的高性能基片集成类天线及阵列，相关代表作由于其基础性和创新性被合计正面他引300余次。市场前景项目研究成果已获54项授权国家发明专利，其中部分专利已进行技术转让并应用于企业产品中。

项目以高异形度喷丝板和异形纤维的加工技术，在多家企业开发了高导湿涤纶短纤维及长丝；系统研究了纤维集合体的毛细效应机理，指导高导湿织物的织造工艺和后整理工艺；并建立了高导湿纤维导湿性能的专用评价体系。成果获2007年度国家科技进步二等奖。课题组还进行高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝工业化生产技术集成开发，成果获2009年度纺织工业协会一等奖。

  课题组自1999 年开始，先后承担了科技部农业重点推广项目、农业部公益性行业科研专项、国家现代苹果产业技术体系建设及辽宁省农业重大科技攻关等研究任务，围绕建立冷凉地区苹果优质、高效生产理论体系和技术集成开展深入研究。经过15 年的努力，突破了低温限制大苹果栽培区域的“瓶颈”，在我国传统大苹果栽培北缘地带及其以北广大冷凉地区建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，形成了高效苹果产业，取得如下创新成果：     1．首次明确了寒富苹果较富士等我国主栽苹果品种，具有更强的抗寒、抗旱、抗病等综合抗性，具有自花结实、坐果率高、腋芽容易成花、顶花芽受冻后仍能满足结果需求、果形周正、品质优良、耐贮、易早果丰产等特性，揭示了其能够在传统大苹果栽培北缘地带及其以北1 月份平均气温为-12℃～-10℃的地区进行优质栽培的生物学及生理机制，奠定了研制配套栽培技术体系的理论基础。并根据冷凉地区自然资源及果树带布局现状，进行了多区域布点试栽，最终完成了寒富苹果栽植区划，为我国抗寒优质苹果产业发展提供了科学依据。出版《寒富苹果生理基础》等专著4 部，发表论文182 篇，其中SCI 收录5 篇上述成果为国际抗寒优质苹果育种及抗寒矮化栽培机制研究提供了重要材料与理论参考，整体居国际先进水平。     2．率先对寒富苹果进行了多种砧穗组合综合评价，建立了优质苗木繁育原种采穗圃；明确了常规“寒富/山定子” 砧穗组合难成花、抗寒性差，不适于冷凉地区；确定“寒富/GM256/山定子”为冷凉地区最适的抗寒、矮化砧穗组合，研制出相应的苗木繁育技术，制定了2 项辽宁省地方标准，规范了苗木生产流程和市场秩序，从根本上解决了制约果园成功与否的核心苗木问题。     3．建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，制定了5 项辽宁省地方标准和3 项农业部果园主推技术规程，在生产中大规模应用。建设示范园214处，面积8.6 万亩，在辽宁省推广种植117 万亩，辐射新疆伊犁、陕西榆林、宁夏银川等地30 余万亩。实现了良种良法配套，将我国大苹果栽培北缘向北扩展了近2 个地理纬度，形成了优势产业。首次在不可栽培大苹果的地区实现了大面积优质、矮化栽培，使寒富成为我国自主选育的300 余个苹果品种中栽培面积最大的品种。近3 年，辽宁省新增产值425.2 万吨，农户纯增收121.2 亿元，经济效益十分显著。在品种育成后栽培技术配套研究与示范推广方面在业内起到了引领作用。     4．创建了以示范园带动、现场培训、发放技术图书资料和媒体专栏节目传播等传统方式与寒富苹果技术网站（http://www.lastb.cn/service/kuandian/）及手机微信平台（lnpg1314）等现代手段相结合的高效技术服务体系，培训果农6.8 万人次，整体加强了果农安全生产意识，提升了优质高效栽培管理技术水平，带动30余万人就业。培养果树学高级专业人才40 余名。取得了良好的社会效益和生态效益，成为产学研结合的成功案例。