复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 当今，光，作为几乎所有远程探测的手段和信息传播的媒介，对光的多维度测量分析和自由调控，既直接关系到未来信息收集、处理和传输的灵敏度和速率，也与先进微纳制造的精度、效率和能耗等诸多国家核心技术的竞争力息息相关。 复旦大学光子晶体课题组长期聚焦光子晶体等微纳光子材料的光场调控研究和针对微纳材料和器件的先进光学量检测技术的开发和应用，与上海复享光学股份有限公司合作在基础创新、技术突破和产学研转化方面取得了一系列成果。 在基础创新方面： ①动量空间光学测量思想：光与微纳结构的相互作用遵循频率-动量色散关系，也被称为光子能带。在原理上，类似于半导体利用其电子能带操控电子，光子晶体等微纳光子材料也可以通过光子能带操控光。而光子能带的本质存在于动量空间。相比于已经商业化的可探测固体材料动量空间中复杂电子能带的多维度角分辨光电子能谱设备，针对光子晶体等光子材料动量空间中光子能带的多维度光谱测量技术和设备在全世界尚属空白，亟需发展。团队突破了传统光谱测量思路，提出了从动量空间视角量检测微纳光子器件光学性能的思想。 ②适合微纳尺寸器件的动量空间成像技术：微纳尺寸的测量依赖显微镜。但显微技术在追求实空间分辨率的同时丧失了动量空间的分辨能力。此成果将傅里叶光学技术与显微技术相融合，解决了动量空间成像的像差和色差问题，实现了实空间和动量空间的双高分辨率。 ③多维度光学信息提取：相位和偏振态是可供光子器件信息调制的新自由度。团队将时域外差干涉技术延拓到具有显微分辨能力的动量空间外插干涉技术，单次成像实现了在光波长尺寸内40毫弧度的相位测量精度。同时，建立了适合于动量空间成像测量技术的耦合模理论，实现了在非相干的白光照明下任意椭圆偏振态的测量。 ④光学量测中国解决方案：处于芯片产业上游的微纳制程光学量测环节，是芯片良品率控制的关键。在此关键领域，我国远远落后于国际先进水平。动量空间成像光谱技术所采集的多维度光谱信息富含微纳结构的三维形貌信息。团队提出并实现了基于动量空间成像光谱技术的全新光学微纳制程量测新原理和新技术。该原理利用深度神经网络构筑了微纳米尺度结构与动量空间色散的构效关系和映射。同时，由于在所测量的色散关系中包含了冗余的结构信息，因此在实际技术应用中极大优化了量测逆问题中测量噪音带来的病态问题。 ⑤相关成果：团队以通讯作者发表1篇Nat.Photon.，1篇Nat.Commun.，3篇PRL，4篇Light：Sci.&Appl.，1篇Sci.Bull.，1篇Light:Advanced Manufacturing等国内外高水平期刊论文。动量空间成像光谱技术使动量空间得以被直接实验观测，并成为发现新光场调控机制的眼睛。团队利用此技术首次实验揭示了动量空间中存在具有拓扑奇点的偏振场，提出了动量空间中光场调控的新思路，开辟了光子晶体在全偏振态、涡旋光束生成和光束位移操控方面的新应用。由于周期性光子晶体无几何中心，因此不需光学对准，具有应用价值，成果被评为2020年度中国光学十大进展，入选ISI高被引论文。日本NTT首席科学家Notomi在Nat.Photon.上以"动量空间中的拓扑成真"为题对团队工作进行专题报道，给予高度评价。 在技术突破方面： ①在国际上首次实现了广谱符合阿贝正弦关系的动量空间成像光谱设备。其中动量分辨率小于1.7毫弧度，实空间分辨率小于600纳米，相位分辨率小于40毫弧度，最大偏振度误差小于1%，波长分辨率小于0.1纳米。 ②结合产业需求和动量空间成像光谱技术的优势，提供了一系列产业问题的分析解决方案，包括利用动量空间偏振依赖的辐射分布量测发光分子三维取向分布和利用动量空间光子色散关系逆向量测微纳结构纳米精度的三维形貌等。实测结果达到亚纳米分辨稳定性和98%以上的置信度，测量膜厚与计量认证厚度差异小于5埃。 ③相关成果授权发明专利9项，在申请PCT国际专利2项。

宁波大学晶体材料实验室在国际上首次成功开发钨酸镉(CWO)闪烁单晶的坩埚下降法生长技术，自主掌握CWO单晶材料制备专利技术。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 闪烁单晶是广泛应用于高能射线探测成像技术的光学功能材料。宁波大学晶体材料实验室在国际上首次成功开发钨酸镉(CWO)闪烁单晶的坩埚下降法生长技术，自主掌握CWO单晶材料制备专利技术。近年来所制备闪烁单晶性能完全达到射线探测器制造所要求实用化指标，CWO闪烁单晶材料可广泛应用于安检设备、集装箱检查系统、CT诊疗仪等技术领域。迄今已经形成单晶原坯、多规格晶片和单晶阵列的批量生产能力，相关材料产品已销往国内外相关射线探测成像设备制造厂商。 

团队联合中美研究成员，应用三维激光成像技术，研发了具有世界先进水平的三维激光道路路面智能检测车，可在最高采集时速100km/h的情况下，对约4m宽的路面范围实现毫米级三维扫描。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 团队联合中美研究成员，应用三维激光成像技术，研发了具有世界先进水平的三维激光道路路面智能检测车，可在最高采集时速100km/h的情况下，对约4m宽的路面范围实现毫米级三维扫描。同时，创新应用先进的深度学习技术，开发了路面病害及路面特殊构造物智能识别算法，可精准识别路面裂缝、坑槽、灌缝、修补、错台、标线、伸缩缝、板缝、伸缩缝、井盖等多种路面病害及路直特殊构造物。相关研究成果在中国、美国、巴西、南非、日本、印度等多个国家的道路检测工程实践中已得到大量应用。

本实验室成功筛选得到1株花青素产生菌株CJ6，为国际首创。对其生长、代谢规律、提取工艺等进行了研究。成果与技术具有创新性，在化妆品、保健品、色彩产品等领域，市场应用前景广阔。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 花青素是植物花朵和果实等呈现红色或紫色的重要色素，是人体必不可少的重要营养成分。它具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生、保护视力、修复肌肤、增强记忆力、抗衰老等多种保健功能，各种富含花青素食品和产品备受关注。 然而，由于植物生长具有周期性，用植物生产花青素，受到季节、环境和植被资源等多重因素限制，而利用微生物生产花青素具有高效、低耗，可一年四季生产等优势。然而，目前有关利用微生物菌株生产花青素的研究和应用国内外尚没有报道。 本实验室成功筛选得到1株花青素产生菌株CJ6，为国际首创。对其生长、代谢规律、提取工艺等进行了研究。成果与技术具有创新性，在化妆品、保健品、色彩产品等领域，市场应用前景广阔。

本项目以甘蔗植物水与蔗糖为目标物质，开发了多级膜并行联产甘蔗植物水与蔗糖的技术，创建了“水-糖”联产的甘蔗加工新模式，不仅实现甘蔗食糖绿色加工，更重要的是率先实现了甘蔗植物水商品化利用。 一、项目分类 促成重大科技创新突破的关键性、标志性事件或人物 二、成果简介 本项目以甘蔗植物水与蔗糖为目标物质，开发了多级膜并行联产甘蔗植物水与蔗糖的技术，创建了“水-糖”联产的甘蔗加工新模式，不仅实现甘蔗食糖绿色加工，更重要的是率先实现了甘蔗植物水商品化利用，改变世界上甘蔗制糖只以蔗糖为目标物质、甘蔗植物水只能作为废水排放的现状，引领世界甘蔗糖业绿色低碳发展和升级转型，为我国制糖产业创造直接产值超过百亿元的经济增长点，从根本上改变我国甘蔗产业长期亏损或微利发展局面，显著推动甘蔗糖业可持续发展，确保我国国家战略物质食糖的供给安全。此外，甘蔗汁“零”添加生产工艺，也为甘蔗汁多元高值化产品与大健康产品的生产，如甘蔗啤酒、甘蔗保健醋、生态功能糖等创造可能，促进甘蔗糖业产业链拓展和延伸，显著提升产业市场竞争力。 技术为广西大学独家拥有，目前已获2件发明专利保护（一种多级膜并行生产甘蔗浓缩汁及甘蔗饮用水的方法，ZL201510205328.1；一种多级膜并行生产甘蔗浓缩汁及甘蔗饮用水的装置，ZL201510206613.5）。同时在本技术的前后端生产环节或产品，如甘蔗（浓缩）汁高值化利用、功能糖生产等还获得14件专利技术保护，已形成有效技术壁垒。

随着人类对自然科学认识的不断深入以及现代工业技术的不断进步，特别是凝胶等软物质的应用、锂电池、燃料电池等技术的发展，人们逐渐认识到力热与化学作用之间也存在着不可忽略的耦合作用。本成果完成人通过引入化学反应进度，基于非平衡态热力学建立了一套适用于描述可变形固体材料质量传递、热传导以及化学反应耦合问题的力-热-化连续介质理论框架，该理论适用范围宽广，针对包含化学反应的各演化过程有相应的耦合动力学控制方程。针对所建立力-热-化多

本项目通过多年研究，发现了物质/结构在太赫兹波段产生的共振、吸收、折射、滤波、偏振等多种新现象和新效应。发展了太赫兹波物质探测、低损传输、高速控制和光谱成像的新手段和新方法。在太赫兹波谱应用和功能器件研究方面取得了重要进展，研制出多种实用化的太赫兹功能器件。近5 年来在Appl. Phys. Lett., Optics Letter, Optics Express, J. Opt. Soc. Am.等国际主流期刊上总共发表SCI 论文57 篇。申请国家发明专利22 项，已授权专利7 项。本项目多项研

聚合物（SBS）改性沥青显著改善了甘肃省的沥青路面使用性能，但是其成本较高、改性工艺复杂和易离析的缺点限制了其应用范围。多聚磷酸（PPA）作为一种新型沥青改性剂，具有价格低廉、工艺简单、沥青性能改善明显等优点，在甘肃省有着良好的应用前景。本项目结合沥青路面使用性能需求，采用多聚磷酸对沥青进行改性和提升，系统研究PPA改性沥青与混合料路用性能及其适用性。主要内容有：（1）PPA改性沥青路用性能研究；（2）PPA复合SBS改性沥青路用性能研究；（3）PPA改性沥青混合料路用性能研究；（4）PPA改性沥

本发明公开了一种视频摘要中事件与背景的融合方法。该方法在前景检测与目标跟踪的基础上，将事件与背景的融合问题分成事件预处理、背景帧选择、事件与背景融合三个步骤。首先对事件进行预处理，包括对事件按面积大小排序并调整局部亮度；然后，用事件投票的方式选择最优背景帧，使尽可能多的事件落在该帧背景上；最后融合事件与背景，根据当前位置的像素点在背景帧上的状态标志值和在图像块上的二值前景值选择使用泊松图像编辑方法融合或加权融合

本项目挖掘水稻优质、高产、多抗等关键基因及其优异等位变异，建立水稻优质、抗稻飞虱、抗稻瘟病、氮高效利用等多基因聚合育种技术体系，利用该技术体系，培育优质高产绿色高效粳稻新品种，并研制配套栽培技术，进行新品种的应用与推广。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 目前，我国南方主栽粳稻品种优质食味特性相对较差，且主推的优质食味水稻品种稻瘟病抗性普遍较差、氮肥利用率低并高感稻飞虱。此外，稻飞虱、穗茎瘟等病虫害的防治，仍以化学农药为主，以及化肥的过度使用，不但增加生产成本，污染环境，且严重影响了稻米品质，制约了我国水稻发展。因此，急需培育优质、多抗、氮高效水稻新品种。然而，优质、抗病虫、氮高效等育种性状，受表型鉴定等因素的制约，育种效率低、盲目性大、周期长，导致抗病虫、氮高效育种进展缓慢，优质、抗病虫、氮高效水稻品种严重匮乏。因此，迫切需要构建优质、抗病虫、氮高效利用育种技术体系，创制突破性新种质，培育优质多抗高效新品种，以满足市场需求。本项目在前期工作基础上，挖掘水稻优质、高产、多抗等关键基因及其优异等位变异，建立水稻优质、抗稻飞虱、抗稻瘟病、氮高效利用等多基因聚合育种技术体系，利用该技术体系，培育优质高产绿色高效粳稻新品种，并研制配套栽培技术，进行新品种的应用与推广。本项目成果，将显著提升我国南方粳稻优质、抗病虫、氮高效利用优异基因在育种上的利用效率和水平，加快突破性优质高产绿色高效粳稻新品种的培育；优质高产绿色高效粳稻新品种的育成和推广应用，将产生显著的社会经济效益，同时为我国优质食味粳稻品种的绿色安全生产提供品种支撑。