（2018年度高等学校科学研究优秀成果奖（自然科学奖）一等奖） 成果简介：岩石（体）是一种复杂的天然介质，在漫长的地质构造作用过程中，内部孕 育了各种规模和尺度的缺陷（如节理、裂隙和断层等），这些缺陷的空间位置与 分布规律显著影响其力学响应，进而对断续裂隙岩体工程的稳定与安全产生重要 影响。另一方面，在页岩气与煤层气等开采过程中，往往需要人为制造裂缝网络 来实现压裂增渗增产。因此，开展岩石裂纹扩展与连接机理的研究，对于预测岩 石（体）工程的失稳破坏以及提高油气产量与效率具有重要的理论意义和应用价 值。主要取得的科学发现点如下： （1） 在试验研究方面，研发了适用于裂隙岩石的高精度数字量测技术，发 现了非连续岩石材料中的裂纹扩展与连接规律，建立了非连续岩石材料应力跌落 与裂纹演化规律之间的联系，揭示了岩石材料中的裂纹演化规律，为理论和数值 研究裂纹演化规律提供了技术支撑。 （2） 在理论研究方面，利用内变量热力学理论和伪力法，揭示了裂隙岩体 的损伤局部化机理，建立了岩石（体）损伤局部化分叉模型；基于断裂力学原理, 提出了岩石（体）的非线性强度准则，为开展复杂应力状态下裂纹演化过程的数 值模拟奠定了理论基础。 （3） 在数值方法方面，提出了连续-非连续数值模拟方法，编制了广义粒子 动力学多线程高效并行计算程序，成功实现了二维和三维裂纹演化过程的数值模 拟，揭示了复杂应力状态下裂纹演化的细观机理，为岩体工程稳定性分析提供了 计算平台。 (4)    在工程应用方面，实现了锦屏I级水电站深埋地下洞室非连续围岩损 伤破坏过程的数值模拟，结合现场监测数据，阐释了地下洞室非连续围岩的破裂 发展规律，揭示了深埋地下洞室围岩的损伤失稳机制。

建立基于多智能体的软件动态体系结构模型，采用模型驱动的软件构造方法，敏捷构造开放环境下软件系统；研究变化建模、层次感知、智能决策等技术方法，实现软件结构、行为等多方面的动态演化。 主要技术指标 从环境感知、数据分析、通信机制等多个方面，提升了面向动态环境的复杂软件系统持续性演化能力。 支持软件系统在运行过程中灵活调整、柔性适变。 相关成果 （1）基于多智能体的软件动态演化支撑环境； （2）自适应软件体系结构建模工具； （3）基于Agent自适应动态集成演化平台； （4）面向动态演化的集成规则设计工具软件。

“NMT界乔布斯”许越先生推荐创新平台 中关村NMT产业联盟推介成员单位创新产品 “生物安全，人人有责” 推出背景： 在国际竞争白热化，战争形态多样化的今天，生物安全已成为国家安全的重要组成部分，为积极应对这一挑战，2019年10月，生物安全法草案于首次提请十三届全国人大常委会第十四次会议审议。本次新冠肺炎疫情的爆发，让各界更加意识到，生物安全对于确保国家安全、保障社会稳定、人民群众生命安全和身体健康的重要性。 国家安全就是国家竞争，归根结底又是科技实力的竞争！因此，作为中国的高新技术企业，中关村NMT联盟的会员单位，旭月（北京）科技有限公司利用20多年的技术积累，以NMT：非损伤微测技术为底层核心技术，迅速推出了与国家生物安全相关多种检验，监测仪器设备，以及适用于多个学科及领域的研发平台： 《NMT生物安全创新平台》特制系列产品！   应对挑战： 1）简单化：病毒与宿主之间相互作用的过程非常复杂，通过NMT检测宿主生理指标的动态数据，展示病毒入侵宿主内部的过程。 2）宿主细胞原位检测：NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，结果更贴近体内的真实情况。 分类及用途： 1）《病毒与宿主互作研究NMT工作站》（型号：NMT-VHI-100） 基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   2）《病毒与宿主互作研究NMT工作站》（型号：NMT-VHI-200） 基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   《病毒与宿主互作研究NMT工作站》（型号：NMT-VHI-100） 应对挑战： 1）简单化：病毒与宿主之间相互作用的过程非常复杂，通过NMT检测宿主生理指标的动态数据，展示病毒入侵宿主内部的过程。 2）宿主细胞原位检测：NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，结果更贴近体内的真实情况。 用途： 基于底层核心NMT技术，以及成熟的技术解决方案，让科研人员可以马上投入相关科研创新工作。   参数： 1.基本功能： 1.1针对病毒与宿主互作研究设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标：H+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、O2、H2O2 2.性能： 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件： 3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速 《病毒与宿主互作研究NMT工作站》（型号：NMT-VHI-200） 应对挑战： 1）简单化：病毒与宿主之间相互作用的过程非常复杂，通过NMT检测宿主生理指标的动态数据，展示病毒入侵宿主内部的过程。 2）宿主细胞原位检测：NMT不仅可以检测单细胞，还可以实现对细胞的原位检测，结果更贴近体内的真实情况。 用途： 基于底层核心NMT技术，结合自身科研兴趣，以及其它相关技术参数，在我方技术人员协助下形成技术解决方案，让科研人员建立更具独有创新特色的实验平台。   参数： 1.基本功能： 1.1针病毒与宿主互作研究和研发设计 1.2活体、原位、非损伤检测 1.3可检测指标：H+、K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、O2、H2O2 1.4可实时监测和记录检测时的环境参数：温度、湿度、大气压、海拔、经纬度 1.5配备新指标拓展功能 2.性能： 2.1自动化操作 2.2长时间实时和动态监测 2.3无需标记 2.4立体3D流速检测 3.软件： 3.1imFluxes智能软件，可直接检测、输出离子分子的浓度与流速，以及检测时的环境参数

嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。 一、项目分类 重大科学前沿创新 二、成果简介 嗓音显微外科是结合显微镜和支撑喉内镜、CO2激光及冷器械等设备的多设备融合微创手术。嗓音是人类“第二张脸”，患者期望值高，但声带解剖结构精细、发声生理复杂。另外喉气管所在位置深、手术空间狭小、路径狭长，操作困难；再者多种高精度设备配合应用不易，因此，嗓音显微外科对于嗓音外科医生有着很高的技术要求，以往咽喉嗓音显微外科只可“言传”不可“身教”，医生培养时间长，“十年难培养一个专家”。对于医疗资源匮乏的基层地区，难有喉科医生成长的土壤；即使是有较好培训体系的大型医院，低年资医生的实际操作教学也往往只能通过电视录像观察或在上级医师指导下对患者进行有限的操作。这是造成低年资医生技术成长慢、学习曲线、周期长的主要原因之一。有鉴于此，提出一种可供不同年资医生模拟操作的设备，以提高咽喉嗓音外科医生的手术技巧是很有必要的。 模拟医学作为一门利用模拟技术创设模拟患者和临床情景来替代真实患者进行医学实践教学的学科，在国际上已经逐渐成为医学教育一项基本教育方式。上世纪90年代有训练功能的模拟人进入国内，随后随着虚拟现实技术的推广，在腹腔镜等微创手术培训中得到长足发展。 目前耳鼻喉科的模拟医学教育还处于发展阶段。咽喉微创领域的模拟医学教育国内外都基本是空白的状态，2019年我科自主研发了一种喉显微外科手术模拟训练装置，其包括用于固定离体喉（猪喉）标本的喉体固定模块、以及用于固定喉镜的喉镜固定模块。该训练模拟器采用了动物（猪）喉标本（市场上可以批量购买，极容易获得）及专业显微外科手术设备器械模拟手术环境，防真度高，操作者使用显微镜通过支撑喉镜观察声带，并可使用实际手术器械、CO2激光等进行模拟手术。实现了在真实的生物咽喉结构中进行粘膜下注射、微瓣制作、声带病变处理、显微缝合、CO2激光手术等模拟操作，通过“无风险”的重复模拟操作培训，缩短学习曲线，熟练掌握技巧，提升医生的信心，改善医疗质量及安全，减少医疗失误；近乎全流程模拟，有效提升对流程与程序的熟练程度；“让学员数十次的反反复复练习，使他们闭上眼睛也能完成操作”，迅速掌握嗓音显微外科得的高难度精细化技术操作，开创该领域全新的教学培训模式。 我们的模拟系统高度重现了真实咽喉微创手术场景，由可旋转调节铝铁合金底座（①）、可伸缩旋转喉镜固定架（②）、以及可移动固定的PVC塑胶底板（③），三大模块协同模拟完成真实手术世界中的支撑喉镜暴露及固定。而模拟系统里的另一重要模块——可灵活调节的托手架（④），则是适应人体工程力学及咽喉手术特点、提高术者手操作稳定性的重要组成部分。 我科前期在咽喉微创领域做了系列创新技术探索和研究，开展及发表相关创新技术高质量SCI论著10余篇。如率先开展Hopkins镜下气管支气管异物取出术，大大降低手术难度及风险 ( Eur Arch Otorhinolaryngol. 2012;269(3):911-916.) (Annals of Otology. Rhinology & Laryngology 120(7):484-488).。应用CO2激光的黏膜下剥离治疗喉乳头状瘤，减少手术创伤及降低肿瘤的复发（Acta Oto-Laryngologica, 2010; 130: 281–285）（中华耳鼻咽喉头颈外科杂志 51.10(2016):727-732.）（山东大学耳鼻喉眼学报2018 年11 月第32 卷第6 期）等。针对CO2激光技术应用发表“CO2 激光在咽喉科疾病治疗中的应用进展”（临床耳鼻咽喉头颈外科杂志2018第32卷19期1447-1449）；主持的“早期前联合累喉癌的开放及和内镜微创术式对比”的全国多中心前瞻性临床研究正在顺利进行（中山大学5010项目，项目编号：2017004·科研 [2017]71号；10年200万）。针对微创手术技巧，我科团队主编的人卫重点书刊：《咽喉微创手术的策略及技巧》，即将出版。同时，培训班也有《咽喉微创技术模拟培训手册》指导学员操作，也即将出版，为咽喉微创模拟培训积累的大量的经验，方案及教材，已形成较为完善的模拟培训体系。

1. 痛点问题 乙烯是世界上产量最大的化学产品之一，也是用途最广泛的基本有机原料，常被视为衡量一个国家石油化工发展水平的重要标志。工业制备乙烯的主要方法是蒸汽热裂解技术路径，为了更好地指导裂解炉的设计与操作，进一步推进乙烯装置的国产化发展，开发具有自主知识产权的乙烯裂解炉模拟与优化系统至关重要。 2. 解决方案 本项成果基于石油烃裂解自由基反应机理，开发了一款模拟裂解过程的软件，能够在针对裂解油品进行分子表征的基础上，结合裂解过程模型，预测裂解产物分布，指导进行裂解操作条件的优化，提供了本领域具有自主知识产权的解决方案。

近年来我国大型计算机网络建设发展很快，网络规模越来越大，结构也越来越复杂，采用传统的方法和凭个人经验进行大型网络系统设计已成为不可能。此外，大型网络的运行状态和行为分析也就越来越重要，迫切需要一种工具软件对其进行研究，它是针对以上需要开发完成的。该成果具有重要的理论价值和使用价值。

本系统包括全身智能模拟病人、平板软件，配套AED套装。可完成胸外按压、开放气道、人工通气、电除颤等操作，并且带有心肺复苏反馈装置，实时记录使用者的操作信息，帮助学生更好的学习和训练心肺复苏的实践技能。

本发明公开了一种压缩空气储能系统的物理模拟系统，所述系 统包括，电动机、发电机、电力电子变换器、飞轮、齿轮箱和控制模 块。区别于现有通过数值计算等建模方法，本发明通过电动机来模拟 压缩空气储能系统(CAES)的两个核心部件压缩机和膨胀机的机械转动 特性，从而实现对压缩空气储能系统的模拟。本发明避开了压缩机、 膨胀机复杂的构造、工况和相关热力学等问题，可以更方便和直观地 研究不同类型和不同功率等级压缩空气储能系统的储能、释能两个工 作过程，能够动态、高精度地模拟真实压缩空气储能系统的工作特性， 具有结

1.★模拟人与控制器无线WiFi连接。2.★液晶彩显控制器，8英寸彩屏。3.★模拟生命体征：.瞳孔液晶彩色显示。.初始状态时，模拟人瞳孔散大，颈动脉无搏动。.按压过程中，模拟人颈动脉被动搏动，搏动频率与按压频率一致。.抢救成功后，模拟人瞳孔恢复正常，颈动脉自主搏动。4.★气管插管操作：切换到气管插管操作页面，操作正确与否，有相应报警，和动画显示。5.心肺复苏操作：可进行人工呼吸和心外按压。可进行标准气道开放，气道指示灯变亮。三种操作方式：可进行CPR训练、模式考核和实战考核。(1)方式一：CPR训练，可进行按压和吹气训练。(2)方式二：模式考核，在设定的时间内，根据2020国际心肺复苏标准，正确按压和吹气数30：2的比例，完成5个循环操作。(3)方式三：实战考核，老师可自行设定操作时间范围、操作标准、循环次数、操作频率、按压和吹气的比例。6.控制器显示屏功能：■ 电子监测：电子指示灯显示监测气道开放和按压部位。人工呼吸和胸外按压的正确次数计数和错误次数计数。■ 语音提示：训练和考核中全程中文语音提示，可开启和关闭语音，调节音量。■ 文字提示：训练和考核中全程中文文字提示。■ 条形码显示吹气量：正确的吹气量为500~600ml-1000ml：(1)吹气量过少时，条形码为黄色。(2)吹气量合适时，条形码为绿色。(3)吹气量过大时，条形码为红色。(4)吹入的潮气量过快或超大，造成气体进入胃部指示灯显示；数码计数显示；错误语言提示；■ 条形码显示按压深度，正确的按压深度5-6cm：1.按压深度过少时，条形码为黄色。2.按压深度合适时，条形码为绿色。3.按压深度过大时，条形码为红色。■ 可自行设定操作时间，以秒为单位。■ 操作频率：标准为至少100~120次/分7.★电源：人体和控制器内置高容量锂电池，支持边充边用。8. 股外侧肌肉注射操作训练：1) 可真实注入药物。2) 模块可拿出把注入药物挤出。3) 同一部位可经受几百次穿刺。4) 模块可更换。9.手臂静脉注射操作训练：1) 静脉分布与真实人体相同。2) 进针有明显落空感，可加入模拟血液产生回血。3) 静脉血管和皮肤同一穿刺部位可经受几百次穿刺渗漏。4) 皮肤和血管可更换。★ 模拟人踝关节可左右旋转：与真实人体大小基本相同，可进行脚步护理操作。★ 模拟人可互换男女外生殖器，可进行导尿操作训练：模拟人体内有模拟膀胱，可注入模拟尿，操作成功有模拟尿液流出。 

本发明公开了一种插件式业务流程家族的协同演化方法，包括步骤 1:使用带标记的流程图对业务 流程模型进行形式化定义，得到构造带标记的流程图所需的基本元素，并保存在带标记的流程图仓库中; 步骤 2:使用可插入式扩展创建模板来创建可插入式扩展，并存储在可插入式扩展仓库中;步骤 3:在 领域本体的支持下，将可插入式扩展语义织入到流程家族内的带标记的流程图中，实现流程家族的协同 演化。本发明中三种涉众角色的责任被清晰的界定并不相互干扰，三种涉众角色分别是:流程模型创建 者、独立软件提供商(Independent?Software?Vendor,?ISV)、企业组织，从而为 SaaS 环境下中流程家族 的协同演化奠定了良好的开发模式。