近日，上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台，实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控，对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊），并入选为封面文章，在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者，义理林教授为通信作者。 图说：期刊封面文章 飞秒尺度（1E-15秒）脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程，有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具，在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来，与其相关的研究分别于1999，2005，2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展，越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应，达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化，传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别，结合智能算法对激光器多参数进行全局优化，有望获得理想的飞秒脉冲输出，但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状，光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱，因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题，义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换（TS-DFT）技术，通过时域到光谱的转换，采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法，实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制，光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制，解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制，该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程，发现两者动力学过程具有相似性，提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想，为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说：基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授（欧洲物理学会主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作，认为本工作极具创新性，开拓了研究锁模动力学新的可能性，很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题，2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

5-氨基酮戊酸光动力疗法（ALA-PDT）是一种药械联合的新型靶向疗法，治疗非黑素性皮肤肿瘤、痤疮、尖锐湿疣等难治性皮肤病疗效显著、副作用小。但ALA-PDT治疗过程伴有剧烈疼痛，严重影响患者治疗感受，是业界公认的ALA-PDT治疗瓶颈。此项目团队在同济大学医学院、附属上海市皮肤病医院王秀丽教授带领下，长期致力于ALA-PDT临床与基础研究，在国内外率先掌握了“无痛ALA-PDT关键技术”，形成相关成果申请国家专利，并将其转化生产出第一代无痛光动力治疗仪用于临床治疗。在此基础上拟进一步打造个性化、智能化、便捷的新型无痛ALA-PDT，降低对专业医师的依赖程度，打破技术壁垒，实现无痛ALA-PDT扩大推广应用，引领“ALA-PDT无痛治疗新时代”。第一代无痛光动力治疗仪图片 团队已将诸多原创性研究成果进行临床转化，总结关键技术并将其推广至全国2000多家医院，直接获益患者逾100万人次。第二代治疗仪

在厕所黑水处理及黄水资源化方面，研发了ABR/MFC/MEC系统、两级A/O与MFC、MEC耦合系统、黄水（电）化学沉淀及资源化系统。设计的生态厕所在有机物降解同时能源回收，高效厌氧ABR反应器实现100余个生态厕所示范项目；在城市污水脱氮除磷方面，构建的污水内生微生物弱电刺激反硝化除磷耦合脱氮装置、微生物双源电化学污水等反应器实现低C/N污水零外加碳源处理。在工业废水方面，研发出去除电镀废水中重金属络合物的药剂及其方法、焦化废水预处理方法与活性炭吸附-高锰酸钾氧化-Fenton氧化工艺联合处理农药废水的方法；研发出快速检测水质的新型传感器；构建智慧环保与水务平台。主编环保技术手册一部，参编或审核3项国内环保行业标准、2项国际标准，环保白皮书咨询报告、专著两本。

近日，东南大学智能材料研究院、化学化工学院杨洪教授课题组在光控软驱动器研究领域取得重要进展，将拓扑学设计与液晶弹性体材料相结合，开发了一种具有多模态、自维持、可调谐运动的软驱动器。研究成果发表在国际顶级期刊《德国应用化学》上，并被选为VIP论文。

随着计算智能方法得到更广泛的应用，其从问题本身学习的能力亟待增强。为此，越来越多研究提出使用机器学习模型来驱动计算智能。通常，这种基于模型的进化算法的性能高度依赖于所采用模型的训练质量。而传统机器学习方法需要大量训练数据进行模型训练，而且受维度灾难的影响，这类方法通常很难解决维度较高的问题，约束了计算智能方法的应用范畴。课题组在IEEE Transactions on Cybernetics上发表了一种由生成对抗网络（GAN）驱动的进化多目标算法。

成果描述：本发明公开了一种应用于地形模型风场特性风洞试验的移动测试装置。所述移动测试装置包括测试支架系统、支架固定系统以及支架转盘系统；所述测试支架系统包括纵向布置的外伸支架以及装在外伸支架上的多根竖向布置的支架吊杆，所述支架吊杆上装有可绕支架吊杆旋转、且可沿着支架吊杆长度方向竖向移动的探头支架；所述支架固定系统包括横向布置的支架横梁以及装在支架横梁上的多根用于支撑在地面上的支架立柱；所述支架转盘系统自身可转动，且可沿外伸支架的长度方向纵向移动，还可沿着支架横梁的长度方向横向移动。本发明的测试装置能使测试探头等风速测试仪器在水平面及竖直面内可连续调节,并在地形模型上能够准确地测量各点的风场特性。市场前景分析：轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析：技术先进，性价比较高。

（专利号：ZL 201510093124.3） 简介：本发明公开了一种基于激光冲击波技术的内孔孔壁冲击喷涂的方法及装置，涉及零件加工再制造领域。本发明首先将料斗内的金属料粉送至坩埚内加热熔化制成金属熔融液，然后利用强激光辐照在熔融液的液面上，熔融液表面部分物质吸收激光能量瞬间气化、电离在液面产生高压等离子体，高压等离子体瞬间对熔融金属液面施加一向下的超高的冲击力，使熔液发生爆炸性溅射，溅射的熔滴在空中飞行遇到阻力，雾化成更为细小的微粒，并以很高的速度撞向工件内孔壁，在孔壁快速凝固后形成致密的涂层。实现该方法的装置包括激光发生器、导光系统、送粉系统、工件夹具系统以及控制系统。本发明具有喷涂压力超高、粒子溅射速度超快、涂层质量好以及效率高等特点。

本研究团队研发了具有自主知识产权（专利号：ZL 201610601410.0；ZL 201610601445.4）的新型固定床生物反应器——Xcell反应器（图1）。Xcell反应器采用新型的“瀑布式”传氧方式，实现真正意义上的无泡通气，可提供良好的氧传质性能以及混合性能；采用“悬浮接种”技术使得反应器的种子细胞捕获能力良好且细胞在反应器中分布均匀；采用“Push-pause”混合技术，可有效避免固定床模块出现死区，进一步提高液体混合效率，同时对氧传递有一定的促进作用。Xcell反应器为贴壁动物细胞的培养与应用提供了一种新的固定床生物反应器与技术。 为了实现基于固定床生物反应器细胞培养过程的高效研发与规模放大，本研究团队建立了具有自主知识产权（专利申请号201910893202.6）的固定床生物反应器缩小模型——TFB反应器（图2）。基于TFB反应器与Xcell反应建立了固定床生物反应器scale-down/scale-up平台（图3）以及QbD导向的病毒疫苗过程工程的快速开发策略，实现了细胞培养及病毒扩增工艺从20 mL到0.5 L与2.5 L的规模逐级放大。

本发明公开了一种气固混合物中颗粒物浓度的测量装置和测量方法，该测量装置包括称重装置、第一鼓泡装置、第二鼓泡装置、弹簧拉力装置和补重装置组成；称重装置为杠杆结构，杠杆结构的两侧分别为受重杆和测量杆，第一鼓泡装置和第二鼓泡装置分别设置在受重杆和测量杆上，补重装置设置在测量杆上，第一鼓泡装置和第二鼓泡装置为装有液体的封闭式容器，第一鼓泡装置上设有第一进气管和第一出气管，第二鼓泡装置上设有第二进气管和第二出气管。优点是：首先，本测量装置简单，不受颗粒物理性质的影响，可以通过增加曝气头数目减少操作时间；其次，通过微小放大原则，将固体颗粒物的质量累积量放大成较明显的弹簧拉力装置的受力变化。