成果简介： 叶片与叶盘是航空发动机、重型燃机等的关键核心零件，其叶片复杂型面的高效高精度先进加工技术是保证航发及燃机正常稳定运行的决定因素。为打破航发及重型燃机关键零部件高效高精加工技术国际封锁和垄断，在国家自然科学基金支持下，课题组针对叶片、叶盘的工艺特点，研究数字化设智能加工－测量一体化集成技术，自主开发了集成双模式灵巧测量－误差动态补偿－复杂曲面CAM编程－力位动态解耦－多轴联动控制的关键核心技术，开发出系列的自动化柔性复合磨削及抛光加工闭环智能制造装备，可实现一次装夹完成叶片及叶盘相应叶尖、型面、进/排气边、叶根圆角和凸台过渡区部位的复合磨抛集成加工，可极大提高航空发动机叶片及其叶盘、重型燃机整体叶盘及叶片、汽轮机叶片等的加工精度及效率，推进我国航空及能源动力产业的技术提升与发展。 应用领域： 航空发动机、重型燃机、汽轮机、鼓风机等透平机械叶片制造行业 技术指标： 实现各型叶片型面的粗磨及精磨过程，表面粗糙度≤Ra 0.2μm； 叶片型面轮廓度：距排气缘3mm范围内在±0.03mm内，其余区域在±0.05mm以内。

本项目面对行业世界性技术难题，解决大肠杆菌包涵体产物妨碍重组蛋白质药物生产的问题；建立我国自主知识产权的基因工程表达载体和体系。本项目通过深入了解蛋白质折叠过程、建立了微生物可溶性表达及后加工技术体系，通过多环节调控蛋白质折叠的策略，有效解决大肠杆菌包涵体难题，高效率低成本生产重组蛋白质药物。在生产环节发明了多种基因工程高效表达和不同层次助溶新技术及其整合；在制备环节发明了基因工程表达产物分离纯化及后加工新技术及其集成。本项目获8件发明专利授权、含1件美国专利，专利全部获得实施许可。本项目技术在美

成果简介：本草纲目记载：“豆腐之法，始于淮南八公山”， 八公山豆腐乳是安徽特产，也是我国传统特色调味食品。食品 工业作为我国第一产业具有重要地位，传统食品是中华民族智 慧结晶，更是中华五千年璀璨饮食文化的特色载体，但在国内 外市场竞争中，恰缺乏高品质“八公山”豆腐乳产品。 传统大豆食品营养丰富，保健价值高，豆腐乳由于具有微 生物的作用，不仅营养丰富，且具有降低胆固醇、降血压、降

建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求 一、项目分类 关键核心技术突破   二、成果简介 高性能龙门加工中心是航空航天、高铁船舶、核电等大型精密零件加工的重要装备。高性能龙门加工中心设计研发中遇到了多部机型谱匹配、大行程精度均衡、大惯量爬行抑制等三大技术难题，急需新的设计方法与制造工艺的支撑。在国家科技重大专项等课题资助下，浙江大学谭建荣院士科研团队开展了高性能龙门加工中心整机设计与制造工艺关键技术及应用研究，取得了一系列重要成果： （1）发明了高性能龙门加工中心整机布局方案骨架型谱。建立了多部机匹配的龙门加工中心布局方案骨架型谱，揭示了龙门加工中心多体系统低序体阵列拓扑约束解耦机理，提升了龙门五面加工中心、数控龙门镗铣床等一体化龙门框架多部机布局型谱自适应匹配性能，一阶固有频率由54Hz提高到63Hz，结构件刚度由50.4N/μm提高到55.6N/μm，打破了国外大型精密动梁五面体龙门加工中心垄断。 （2）发明了基于螺旋变换的多轴联动精度分配方法。建立了龙门加工中心几何误差整机-部件-零件-结构的精度正向递推分配、精度保持薄弱结构-零件-局部动件-整机的精度逆向修正补偿方法，提升了龙门加工中心大行程工况加工精度要求，X/Y/Z轴行程定位精度由0.08/0.06/0.05mm提高到0.03/0.02/0.015mm，整机几何精度达到发达国家同类产品Ⅰ级标准。 （3）发明了龙门加工中心运动部件爬行特征判定方法。建立了基于动梯度粘滑特性的动件爬行特征判定方法，揭示了大惯量动件重载负荷低速摩擦副防爬机理，提升了重载低速大范围的静压导轨低摩擦副高精度控制性能，加工工件表面粗糙度从Ra0.4提升至Ra0.2，转台平面跳动由0.02mm提高到0.01mm，转台热浮升变形由0.2mm提高到0.05mm。 研制了行业首创的龙门加工中心设计制造工具集，在国家重大工程的关键部件精密加工中得到成功应用，并推广应用到国家重点机床企业的高端加工中心设计研发中。项目突破了发达国家对我国龙门加工中心技术封锁，研发的机床产品成功替代进口，对提高我国重大精密装备国产化率与自主创新能力等起到了重要作用。

水产品加工时通常产生大量的副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等），这些副产物中含有较丰富的胶原蛋白和钙等成分。目前水产品加工的副产物大多没有得到有效的开发利用。本项目在农业部和国家自然科学基金项目的支持下，以水产品加工副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等）为原料，利用定向生物酶解、分离提取和干燥等技术开发了鱼蛋白多肽、鱼骨蛋白多肽、鱼骨多肽钙粉、鱼体生物保鲜剂等系列产品。该项目已授权和申请国家发明专利2项。 技术指标 鱼蛋白多肽：采用生物酶解技术开发的具有特定功能的多肽，有降血压作用的降血压多肽粉，有抗氧化作用的抗氧化多肽粉，产品多肽达50%以上；鱼骨多肽钙粉：产品中有机钙含量达到15%以上，多肽含量为30%以上；鱼体生物保鲜剂:通过生物酶解开发的一种生物保鲜剂，可广泛地应用于鱼产品的保鲜及鱼肉制品的抗氧化作用。 投资预算及效益分析 通过该项目的实施，使目前基本没有得到有效利用的水产品加工副产物（鱼鳞、鱼皮、鱼骨等），经过加工后每吨副产物产值达到16000多元。建立年处理1500-3000吨动物副产物加工项目需要设备投资500-700万元，厂房3000-4000平方米（根据具体产品类型和生产规模而调整）。

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近日，北京大学物理学院马仁敏研究员课题组实验发现了拓扑能带反转光场限制效应，将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，并基于此实现了一种高性能的拓扑体态激光器。这种新型激光器具有垂直出射、高方向性、小体积、低阈值、窄线宽、单横模、单纵模和高边模抑制比等优异特性。相关工作被《Nature Nanotechnology》杂志以标题 “A high-performance topological bulk laser based on band-inversion-induced reflection” 进行长文报道。 激光器的发明加深了人们对光与物质相互作用的认识，并对现代科学与技术的发展起到了巨大的推动作用。至激光器发明以来，激光微型化始终是一个重要的研究方向。半导体激光器因为易于电泵浦和规模生产与集成等优点，是激光微型化的首要选择。经过几十年的发展，半导体激光器的微型化已经取得了巨大的成就。尤其是具有垂直出射特性的垂直腔面发射激光器（VCSEL），目前已有数以百亿计的该型激光器被广泛应用于数据通讯、激光雷达、人脸识别、数据存储与医疗手术等领域。图1：拓扑体态激光器原理和示意图。(a) 用于构造能带反转的拓扑态和拓扑平庸态光子晶体示意图。(b) 实验中发现能带反转可用来实现光场的反射和限制。(c) 垂直发射拓扑体态激光器示意图。拓扑体态激光器出射方向垂直于光学腔反馈平面。 马仁敏研究员与合作者提出并实现了一种新型垂直发射激光器—拓扑体态激光器。这种新型激光器直径只有数微米，具有良好的垂直发射方向性, 窄线宽，单横模、单纵模，能够在室温下以千瓦每平方厘米阈值稳定工作，单模输出边模抑制比超过36 dB。这些性能与商业化激光二极管相当，根据IEEE以及相关工业标准，指标满足多数应用领域需求。 该类激光器的实现有赖于实验中发现的一种新型光反射和限制机制：能带反转光场限制效应。图1给出了能带反转光场限制效应和基于其实现拓扑体态激光器的原理和示意图：实验中首先通过对二维光子晶体进行变形操作，分别获得了具有拓扑态和拓扑平庸态的能带结构；相较于拓扑平庸态，拓扑态的光子晶体能带结构中发生偶极子和四极子能带间的能量反转；实验和理论计算发现频率靠近能带边缘的光场虽然在拓扑态和拓扑平庸态中都可以自由传播，但是在两者的界面处会发生能带反转引起的光场发射；该能带反转引起的光场反射和限制效应仅发生在布里渊区中心附近，越靠近布里渊区中心，光场反射和限制越有效，使得利用该类型反射机制构建的拓扑体态激光器具有单横模、单纵模、面内反馈、垂直出射等优异特性。图2：拓扑体态激光器件与性能。(a-b) 拓扑体态激光器谐振腔（a）和拓扑界面处（b）的电镜图。（c）随功率变化的光谱。（d）激射光谱。（e）激射实空间近场分布。（f）激射角分辨远场分布。 能带反转光场反射和限制效应为激光物理提供了一种新颖的激光模式选择和出射光场调控机制。基于该原理构建的新型拓扑激光器各项性能均达到了可商业化应用的水平（图2）。新的光场反射和限制机制将拓扑态的利用由拓扑边缘态扩展至拓扑体态，同时该原理可以拓展到电子学、声学和声子学等领域。 该工作发表于Nature Nanotechnology (DOI: 10.1038/s41565-019-0584-x)，马仁敏研究员为论文通讯作者；北京大学博士后邵增凯、博士生陈华洲和王所为共同第一作者；其他作者包括北京大学博士生冒芯蕊、杨振乾、访问学生王少雷，以及日本国立材料研究所教授胡晓，学生王星翔。这项工作得到国家自然科学基金委、科技部、北京市自然科学基金、人工微结构和介观物理国家重点实验室、量子物质科学协同创新中心等的支持。

激光发射的光打到被测工件的表面，散射回来的光被透镜汇聚到光电接收器上。被测物体的位置发生变化时，光电接收器上光点的位置也会发生变化，由此检测到物体位置的变化。现已开发两种，分别成功应用于静态测量和动态测量。 主要功能和技术指标： 非接触式测量，适用于任何非镜面的粗糙表面物体的检测；测量范围可以根据用户要求选择，从10mm~200mm；测量误差小于0.5%。 传感器目前已成功应用于轮对几何参数自动测量系统、非接触式静态轨道测量小车、轨检车等。已制造100套以上。