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面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人
研究方向：微操作机器人系统、微纳设计与加工、生物模式形成与组 织发育建模。 项目简介： 在国家自然科学基金国家重大科研仪器设备研制专项（项目编号 61327802）等资助下，本项目研究团队自主研发了面向生命科学的原 位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的体细胞 核移植，进而将该技术应用于猪克隆流程，成功获得了克隆猪仔。这 是国际上首次利用机器人技术获得的克隆猪。 作为一种常用的外源物导入细胞的方式，细胞显微操作技术广泛 应用于生物工程领域。为了减轻实验操作者的工作负担，研究者开发 出自动化微操作系统，实现了自动化胚胎注射、机器人化单精注射、 机器人化贴壁细胞注射等多类微操作。然而，目前自动化微操作的操 作过程与手工操作类似，这些操作在保证操作本身高效、高成功率的 同时，并没有考虑到微操作对后续生物过程（如后续细胞培养）的影 响，因此无法获得显著优于手工操作的生物结果。 研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微 创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微 分析与操作仪，利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程，并通 过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况，实现了基于最 小力的细胞拨动与细胞抽核，保证了细胞核移植操作过程中细胞受力 最小。实验结果表明，基于最小力的细胞拨动与细胞抽核方法，显著 减少了细胞拨动过程对细胞的伤害；后续细胞培养实验表明，与人工 操作相比，细胞后续发育率显著提高,标志克隆成功的体外囊胚率从 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究团队分四批完成了 510 例核 移植操作,并将这 510 枚克隆胚胎移植到 6 头母猪体内，两头母猪顺利受孕；4 月底，两头受孕母猪产下成活克隆猪 17 头。 上述研究第一次用后续细胞培养成功率作为评测依据，建立了操 作过程细胞受力情况与后续细胞发育的联系,得出了操作过程细胞受 力越小，则伤害越小，最终细胞发育成功率越高的结论。该研究对其 它机器人化生物操作有借鉴意义。
南开大学
2021-04-11
面向生命科学的原位显微分析与微操作机器人
本项目研究团队自主研发了面向生命科学的原位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的体细胞核移植，进而将该技术应用于猪克隆流程，成功获得了克隆猪仔。这是国际上首次利用机器人技术获得的克隆动物。 研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪，利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程，并通 过分析微操作工具与细胞接触过程中的细胞受力情况，实现了基于最小力的细胞拨动与细胞抽核，保证了细胞核移植操作过程中细胞受力最小。实验结果表明，基于最小力的细胞拨动与细胞抽核方法，显著减少了细胞拨动过程对细胞的伤害；后续细胞培养实验表明，与人工操作相比，细胞后续发育率显著提高,标志克隆成功的体外囊胚率从10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究团队分四批完成了 510 例核移植操作,并将这 510 枚克隆胚胎移植到 6 头母猪体内，两头母猪顺利受孕；4 月底，两头受孕母猪产下成活克隆猪 17 头。 上述研究第一次用后续细胞培养成功率作为评测依据，建立了操作过程细胞受力情况与后续细胞发育的联系,得出了操作过程细胞受力越小，则伤害越小，最终细胞发育成功率越高的结论。该研究对其它机器人化生物操作有借鉴意义。在深度信息提取、显微视野拓展、超声振动细胞穿入等方面拥有多项专利。
南开大学
2021-02-01
“中国生命科学最高奖”候选人名单公示
近日，2022年度第十五届“谈家桢生命科学奖”专家评审会议举行。通过院士、专家函评，评审专家委员会会议评审，评选出2位“谈家桢生命科学成就奖”候选人、“谈家桢生命科学国际合作奖”空缺、3位“谈家桢临床医学奖”候选人、2位“谈家桢生命科学产业化奖”候选人和10位“谈家桢生命科学创新奖”候选人。
谈家桢生命科学奖管理办公室
2022-08-09
系列海洋监测浮标研制及在国家海洋环境监测中的应用
齐鲁工业大学（山东省科学院）海洋仪器仪表研究所王军成研究员主持完成的“系列海洋监测浮标研制及在国家海洋环境监测中的应用”项目成果获得国家科学技术进步二等奖。
该获奖成果瞄准我国海洋环境监测迫切需求，突破了浮标用传感器研制的关键技术，攻克了抗恶劣海洋环境、高可靠性、深海系留、拼装式浮标等技术瓶颈，研制了适用于近海、大洋和极区等极端环境监测的12种规格系列军民两用浮标产品，形成了我国浮标的系列标准，构建了我国海洋监测浮标技术体系，使浮标用传感器国产化率从10%提高到70%，扭转了浮标用传感器依靠进口的局面，显著降低了浮标平均故障率，使浮标在位可靠运行时间提高了三倍，观测数据接收率提高到95%以上，全面支撑了国家浮标网建设。
齐鲁工业大学
2021-04-22
一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法
本成果是一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法，属于溶液中空气溶解或析出技术领域，具体涉及溶液中空气溶解或析出半周期的测量装置及测量方法。 本发明采用刚性密闭容器进行溶液和气体的存储，刚性容器的上端盖设置有进液口、充放气阀门、压力传感器，压力传感器与电脑连接。刚性容器安装在振动平台上，通过充放气阀门对刚性容器进行充放气，以改变容器内气压大小。当容器内空气与溶液从一种平衡状态改变到另一平衡状态时，通过压力传感器检测该密闭容器内气压变化情况，并记录其对应的时间，从而计算出空气对溶液溶解或析出的半周期，具有准确测量空气在溶液中的溶解或析出半周期的效果，试验装置样机如图所示。 技术指标如下：输入气体压力范围为1~8bar，溶液体积范围为1~4.5L，振动台振动方向为单自由度竖直方向，额定正弦推力为980N，工作频率范围为5~4500Hz，最大位移(空载)为25mm，最大速度(空载)为2m/s，最大加速度(空载)为490m/s2，额定载荷为70kg。 本试验装置通过测量密闭容器内的气压变化时间曲线可以测量在不同的振动条件下，气体溶解于液体的速率，并得到气体溶解析出平衡条件下的气体溶解度。 如果对本试验装置进行适当改进，可以测量罐内液体在不同振动条件下二氧化碳的溶解速度，为提高汽水饮料灌装行业的生产效率，节约生产成本提供有益的参考；也可以用于研究不同溶液在不同振动条件下的各种气体析出过程的影响，从而对汽水饮料的安全运输过程提供参考。
电子科技大学
2021-04-10
一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法
本成果是一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法，属于溶液中空气溶解或析出技术领域，具体涉及溶液中空气溶解或析出半周期的测量装置及测量方法
电子科技大学
2021-04-10
一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法
成果简介： 本成果是一种测量溶液中空气溶解或析出半周期的装置及方法，属于溶液中空气溶解或析出技术领域，具体涉及溶液中空气溶解或析出半周期的测量装置及测量方法。 本发明采用刚性密闭容器进行溶液和气体的存储，刚性容器的上端盖设置有进液口、充放气阀门、压力传感器，压力传感器与电脑连接。刚性容器安装在振动平台上，通过充放气阀门对刚性容器进行充放气，以改变容器内气压大小。当容器内空气与溶液从一种平衡状态改变到另一平衡状态时，通过压力传感器检测该密闭容器内气压变化情况，并记录其对应的时间，从而计算出空气对溶液溶解或析出的半周期，具有准确测量空气在溶液中的溶解或析出半周期的效果，试验装置样机如图所示。 技术指标如下：输入气体压力范围为1~8bar，溶液体积范围为1~4.5L，振动台振动方向为单自由度竖直方向，额定正弦推力为980N，工作频率范围为5~4500Hz，最大位移(空载)为25mm，最大速度(空载)为2m/s，最大加速度(空载)为490m/s2，额定载荷为70kg。 本试验装置通过测量密闭容器内的气压变化时间曲线可以测量在不同的振动条件下，气体溶解于液体的速率，并得到气体溶解析出平衡条件下的气体溶解度。 如果对本试验装置进行适当改进，可以测量罐内液体在不同振动条件下二氧化碳的溶解速度，为提高汽水饮料灌装行业的生产效率，节约生产成本提供有益的参考；也可以用于研究不同溶液在不同振动条件下的各种气体析出过程的影响，从而对汽水饮料的安全运输过程提供参考。
电子科技大学
2017-10-23
一种周期腔体型低频宽带隙隔振器及制备方法
本发明公开了一种周期腔体型低频宽带隙隔振器及制备方法。 该隔振器包括两个或两个以上周期单元。周期单元包括两个薄板主体 和一个环腔散射体，两个薄板主体的外缘用环腔散射体相连以形成一 腔体；周期单元之间用连接块散射体相连。所述制备方法包括如下步 骤：选取材料以制备薄板主体、环腔散射体和连接块散射体；调整它 们的几何参数，使得隔振器的有效带隙频率能覆盖所需隔振环境的振 动频率；校核隔振器是否符合安全条件，从而制备周期腔体型低频宽 带隙隔振器。本发明适用于隔离低频率的振动，且能在保持相应的承 载力的同时实现
华中科技大学
2021-04-14
用于水质监测的手持仪器
水是人类赖以生存的自然资源，水质监测仪主要用于水的电导率、温度、PH值以及溶解氧等多种参数的监测，目前通用的方法是现场采样、实验室分析，不仅加大了成本，也保证不了监测的实时性和可靠性。本项目涉及一种采用可伸缩式SDI-12接口总线、ARM微处理器、GPRS无线模块以及嵌入式Linux操作系统等开发的便携式水质监测仪，属环境监测领域。本项目利用SDI-12传感器对水的多个参数进行监测，并将数字信号传送给ARM处理芯片，ARM芯片数据进行初步处理，将结果显示出来。此外，将一段时间内的数据打包通过GPRS传输到终端处理器上，终端处理器将对大量数据进行分析处理，应用本体论对该区域的污水处理进行分析。同时该系统还具有报警功能，当污水的某一指标值超出报警值时，直接产生报警，并借助GPRS模块讲发送报警信息到监测者的手机或Email上，方便监测者处理一些污水突发事件。该项目的关键技术有：基于SDI-12通信协议的传感器与主芯片之间的通讯、基于Linux的嵌入式污水监测系统的开发以及嵌入式系统与GPRS模块的通信、建立数据分析处理的本体模型。该手持式仪器的硬件结构简洁、系统抗干扰能力强，同时受到操作系统的支持，在多任务并行处理和进程实时处理等方面也具有一定的优势。具有一定的理论价值和实际应用价值。
华东理工大学
2021-04-11
单点系泊监测系统现场应用
"浮式海洋油气结构是海洋油气生产、储存、运输的关键结构。为了满足我国当前海洋油气工程建设的迫切需求，天津大学余建星教授课题组承担了国家科技重大专项、国家自然科学基金和中国海洋石油总公司科技项目等8个科研项目，开展了浮式海洋油气结构时变可靠性优化及智能监测预警研究，主要内容包括： 1.首次提出了深海浮式结构时变可靠性（腐蚀、疲劳）分析方法，揭示了深海工程结构腐蚀损伤机理，建立了复杂模式下深海浮式结构及系泊系统可靠性分析模型，计算关键节点的可靠指标，预测其剩余安全寿命，提出了基于可靠指标的深海浮式结构动态维修方法，为浮式结构系统安全保障和控制提供指导。 2.提出了基于可靠性理论的新型浮式结构及锚泊系统，通过优化锚链长度配比，将锚链缩短255m（约原有36%），并计算其在南海复杂荷载（包括海浪拍击、船体撞击、爆炸和南海畸形波等）下的动力响应，发现新型结构不仅减少了建造成本，还有效降低可变载荷的影响，提高了结构强度。 3.实现了海况、结构运动和系泊受力在线实时监测，建立集成智能监测预警数据库，提出了系泊系统运动受力的快速预报算法，预报结果准确度达到95%以上（行业平均水平90%）”
天津大学
2021-04-10