一、生物创新实验室建设的重要意义 对于工业化社会的教育，我们可谓驾轻就熟，从千人一面的学校、千篇一律的课程，到整齐划一的管理，学校规范化的目标是达到了，可由此带来的却是产品的标准化，学生大都成了统一规格的“标准件”，带来的负面影响也显而易见。 没有科技的教育，就难以培养具有创新精神的人才。素质教育的重点是培养具有创新精神和实践能力的新型人才，没有生物创新实验室这个载体，也就难以负担起培养学生的创新精神和实践能力的重任。 让科学动起来，让科学更好玩，让学生热爱科学，在玩中感悟科学，提高科学素养，是建设生物创新实验室的重要目标。生物创新实验室的建立可以满足学生对科技知识的渴求，激发学生的科学兴趣，促进素质教育及学生科技素质教育实验的开展；生物创新实验室的建立可以让每一位学生都能亲身体验科技教育实验，进行相关的实践研究，进一步加深对科学原理的理解，感悟科学的深奥，培养科学兴趣，增强动手能力。 二、生物创新实验室的构成 生物创新实验室由虚拟生物实验、智能水培种植、温室实验、数字化实验、生命科学、植物研究、植物生长小屋、人体研究等九个系列共八十多个仪器组成。这些仪器集科学性、知识性、趣味性、操作性于一体，将自然常识和科学原理以最直观的形式演示出来。学生亲自操作，动脑动手，发现其中的奥妙，掌握其中的科学原理。 三、生物创新实验室的功能与特点 生物创新实验室的功能与特点在不断扩展和延伸，但主要有以下五个方面： 1、可开展探究式实验，强化学生的探究能力。开展探究式的实验是初中生物学习中常用的方法，也是非常有用的方法，是提升学生探究能力的关键所在。 初中生物实验中有很多探究式的实验，利用“植物根的生长观察器”，可观察种子萌发、种子发芽率、根的生长等等，通过自己的动手操作、观察，找到理论、实际的结合点，提升实践方面的能力。 例如在学习了光合作用的知识后，利用“生物实验VR”，可对有关问题进行思考光合作用如何产生氧气,光合作用最基本的实验条件是什么?光合作用需要二氧化碳的帮助吗?光合作用如果在黑夜的情况下，会有什么问题出现?绿叶在光下合成淀粉了吗?设计几种不同的光合作用实验,如是否合成了淀粉，可以结合淀粉+碘=变蓝进行验证。 2、生物创新实验室具有展教互动功能。展教互动功能是生物创新实验室的核心功能，展品的互动性是生物创新实验室区别于其他实验室的重要标志。生物创新实验室的展品多具有互动功能，通过简单直观的实物模型表现复杂深奥的科学原理。既能吸引学生动手参与，又能让学生在娱乐之中思考和学到知识，真正做到寓教于乐。其实质就是从简单中体会深奥，在娱乐中学到知识，从而达到科技普及的目的。 3、生物创新实验室是一个良好的科普教育实验中心。生物创新实验室是学校的文化教育实验的重要场所之一，既能组织学生开展科技普及教育实验，也能为学生自发性的科技教育实验提供场地。 4、生物创新实验室是一个良好的科技创作中心。生物创新实验室是以生动的、可以让学生动手操作参与做实验的实物展教形式，通过学生动手动脑启迪思维，从而激发科技创作兴趣。生物创新实验室有利于培养学生科学探究和科学创新的能力，学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地培养分析问题和解决问题的综合能力，较好地参加国内外各级各类的竞赛，从而获取较好的竞赛成绩。 5、生物创新实验室以学生的发展为主体，以综合、探究、创新为理念而研究和开发的新课程实验教学环境，符合自主学习、合作学习、探究学习的新的学习方式。学生利用该环境开展科学探究实验学习，可以较好地完成课程学习任务，而且可以很快适应新的考试方法和考试模式。 6、生物创新实验室中的仪器能反映和说明科学原理，揭示其内在的科学概念和基本的科学特征。生物创新实验室中的仪器具有设计科学、结构简单、操作方便和外型美观等特点。 编号 名称 单位 数量 一、基础设备 1 学生实验台 张 9 2 学生凳 张 48 3 仪器柜 张 2 二、实验仪器 1 海底生物VR 套 1 2 生物实验VR 套 1 3 高中生物虚拟实验 套 1 4 植物生长小屋 套 1 5 验证基因的连锁与互换规律标本 套 1 6 渗析实验仪 套 1 7 研究植物 套 1 8 恒温培养箱 套 1 9 恒温震荡培养箱套 1 10 精油提取器 套 1 11 台式数控超声波清洗器 套 1 12 琼脂块制作模具 套 29 13 台式低速离心机套 1 14 电子天平称 台 1 15 分析天平 台 1 16 磁力搅拌器 台 5 17 植物光合作用呼吸作用蒸腾作用演示器 套 1 18 果酒果醋发酵实验仪 套 29 19 研磨过滤器 套 29 20 台式高速冷冻离心机  套 1 21 电热恒温水浴锅套 4 22 微量可调移液器5-25ul, 支 29 23 微量可调移液器10-50ul 支 29 24 微量可调移液器50-250ul 支 29 25 微量可调移液器100-500ul 支 29 26 移液器架 个 29 27 电泳仪 台 1 28双垂直电泳槽 台 1 29 水平电泳槽 台 1 30 DNA电泳图谱观察仪 台 1 31全自动数显立式高压蒸汽灭菌器 台 1 32超纯水制取机 套 1 33 层析柱 根 6 34微量进样器 支 6 35解剖器 套 6 36解剖器 套 6 37 接种环（针） 套 6 38 枪形镊 把 6 39台式数码显微镜 套 9 40回旋式水浴恒温振荡器 套 1 41 组织捣碎匀浆机 套 1 42 研究植物 套 9 43人体数字 套 1 44 植物根的生长观察器 套 1 45 智能水培种植 套 10 46 育苗系统 套 10 47芽苗菜系统 套 10 48 果菜种植盆 套 10 49水雾立柱（双） 套 10 50垂直架NFT水培系统 套 2 51螺旋仿生立体水培系统 套 1 52 植物光照补充系统 套 4 53栽培基质 套 4 54搭建温室实验系统 套 9 55 种植工具箱 个 2 56植物生长观察器个 2 57鱼菜共生系统 套 2 58植物生长模拟环境 套 1 59种子发芽实验器 套 9 60PH计 套 9 61 电导率仪 套 9 62 照度计 个 1 63现代农业技术-病虫害预测及综合治理 套 1 64 现代农业技术-品种资源的保护和引进 套 1 65现代农业技术-转基因技术 套 1 66现代农业技术-绿色食品 套 1 墙壁画 1 生命游戏 套 1 2 读心转盘 套 1 3 血型与遗传 套 1 4 手不能抖 套 1  

清华大学深圳国际研究生院李勃研究员团队与清华大学材料学院伍晖副教授团队近年来一直在合作开发纳米纤维类材料，并在研究中发现纳米纤维膜具有良好的过滤性能。在抗击疫情的战斗中，该团队紧急启动了用于口罩中间过滤层材料的纳米纤维膜的二次开发。

硅棒切割是太阳能光伏电池制造工艺中的关键部分，需要将多（单）晶硅棒切割成 薄片，切割过程中需要一种硅棒切割胶，可以暂时性固定硅棒，切割完成后又能够简单 迅速的剥离掉胶层。作为太阳能行业的必要耗材，国内切割胶市场完全被国外产品垄断， 价格昂贵且供货受到制约，而国内公司尚无同类型产品上市。 本项目正是基于此类新能源技术国产化真空，研发了一种新型的硅棒切割胶，解决 了新能源太阳能行业关键耗材的国产化问题，填补国内技术空白，打破国外大公司市场 垄断。 本项目团队同时开发完成以及正在开发许多用于新能源（太阳能及 LED 等）、汽车、 电子电器等先进制造业用各种胶粘剂及新材料项目。在新材料的产业化开发方面拥有较 雄厚的实力。

房屋的冬暖夏凉是人类自古以来追求的梦想，本发明提供一种可以使建筑物窗户透 光率温致可逆变化的材料。该材料在低温时为无色透明液体，在高温时可转变为白色不 透明液体，且温度在转变温度上下变化时，该液体在无色透明和白色不透明状态之间可 逆变化。 本发明材料可用于建筑窗户、温室暖棚、车船飞机等方面。冬季在建筑上与选择性 吸收材料配合使用，可在不影响其冬季制热的同时，在夏季可使过热现象大大缓解，从 而使该组合材料成为寒冷地区用智能调温材料，适合创造建筑热舒适环境，具有节约矿 物能源、减少环境污染的作用，具有较大的经济和社会效益。 

本项目围绕我国典型工业废水处理/城镇污水提标处理关键技术难题，通过基础研究-材料开发-技术发明-工程应用，设计开发了一系列经济、高效的新型废水处理功能材料及其水处理集成技术，并应用于典型工业废水/城镇污水处理工程。本项目开发的新型废水处理功能材料及其水处理技术已成功应用于多个城镇污水提标改造/典型工业废水处理与回用等水处理工程，解决了相关行业废水处理中的诸多难题，促进了相关行业的节能减排，取得了显著的社会经济效益，显著提升了城镇污水/工业废水处理的技术水平，具有广阔的推广应用前景。

人造运动草坪应用在体育运动场地始于欧美发达国家，至今已有?0多年的历史，其发展源于天然草对气候条件变化的局限性。随着人造运动草丝纤维的技术革新，人造运动草坪的运动力学性能、运动安全性能和运动舒适性能已经接近天然草。目前，国内对人造草丝纤维的研究处于起步阶段，尚未形成系统的学科领域，在使用性能和安全性能标准的制定方面，远远落后于国外。因此，为了真正实现草丝纤维材料的自主创新，必须形成人造草丝材料设计的基础理论和方法，即通过对天然草坪的仿生学、运动力学性能和运动安全性能的研究，形成人造草丝材料设计的基础理论和方法，以实现人造草丝材料的功能设计、材料安全性能设计、材料寿命设计以及材料的形态设计。本项目通过对草坪的运动力学性能和运动安全性能的研究，形成人造草丝材料设计的方法，实现人造草丝材料的功能设计、材料安全性能设计、材料寿命设计以及材料的形态设计。系统研究和解决上述人造运动草丝纤维材料产业化过程的一些关键技术和一些基本科学问题。在此基础上，开发高耐久性、高耐候性功能型色母粒、纳米复合功能型母粒及关键制备技术，从而开发出具有自主知识产权的人造草丝产品，以填补国内空白，推动我国体育新材料的发展。同时将这些关键技术用于人造运动草丝纤维材料规模化生产过程中，建立高性能人造草丝纤维材料国产化的工程示范。

项目1：基于超分子化工和纳米技术，将具有特定光学特性分子引入膨润土层状主体结构中，实现分子尺度的均一复合，得到具有发光效率高、亮度强、寿命长、稳定性好、色度纯正的光学功能纳米材料，并将其添加到高分子树脂中获得新型复合荧光油墨。该系列高性能材料的产业化在光致/电致发光。荧光传感器等领域有重要的应用前景。特别是可以作为新一代稀土替代型荧光防伪材料。防伪商标，防伪标签的使用者，从事各类产品包装及证件的公司和相关政府企业均可作为本项目产品的主要用户。预计 2015年，本产品国内年需求量将达1万吨，国内年消费额达6.5亿元，投资回收期约4.2年。 项目2：基于插层组装原理，将功能性聚合物在膨润土表面及层间进行插层改性，以实现膨润土相关物理化学特性（如亲水亲油性。热稳定性、力学强度等）的精细调控。将该类无机有机复合材料应用于高附加值化工助剂领域，如高分子聚合物（如橡胶、塑料。涤纶等）的增韧材料、阻燃材料、热稳定材料、抗冲击材料等，实现复合材料功能的一体化。

本项目通过在双螺杆中直接将PET切片与蒙脱土熔体插层的方法制备高性能PET/蒙脱土纳米复合材料，设备简单，工艺路线短，生产效率高，且成本低廉、节能环保，为PET的改性提供了一条新的途径。 PET/蒙脱土纳米复合材料在高性能纤维和工程塑料领域有良好的应用前景。在工程塑料方面，可根据产品的要求进一步添加弹性体、玻纤及增容剂等制备集增强、增韧、耐热等性能于一体的系列化PET工程塑料产品。在纤维方面，PET/蒙脱土复合材料具有良好的纺丝性能，蒙脱土改性PET纤维可用分散性染料常压沸染，上染率达80%以上，纤维色泽鲜艳，色谱宽广，为解决涤纶染色困难提供了一条经济可行的新途径。与PET纤维相比，蒙脱土改性纤维具有高模量、低收缩的特点，可用于聚酯帘子线，满足汽车市场日益增长的需求，填补国内同类产品的空白。另外，PET原料也可以取之于瓶片等废弃料，因此对环境保护以及资源的循环利用具有积极的促进作用。

太阳光中过量的紫外福射对地球上的生物及材料造成极大的破坏作用,每年材料的紫外老化导致了大量的资源浪费和经济损失。水淆石(LDHs)作为一类无机超分子结构功能材料,已经被广泛应用于医药材料、阻燃材料、催化材料等领域。近年来LDHs材料在耐紫外老化沥青的应用中表现出了良好的效果,可明显减缓沥青的老化。为进一步提高LDHs材料的紫外阻隔性能,有必要更深入地探索和研究LDHs材料的超分子结构对紫外光的阻隔机理及构效关系,从而为开发性能优异的新型超分子结构层状紫外阻隔材料及进一步探索其在高分子材料抗紫外老化领域的应用提供实验依据和理论支持。本项目针对高分子材料的紫外老化现象和目前紫外阻隔材料在应用过程中存在的问题,基于结构化学和超分子化学基本原理,探索了FLDHs材料的紫外阻隔技术,对LDHs层状材料的超分子结构、能级特征、缺陷结构、主客体相互作用W及协同作用等方面进行了系统研究。结合高分子材料的老化机理和LDHs材料的结构特征,对LDHs的层板结构和层间客体进行了调控,制备了一系列性能优良的超分子结构紫外阻隔材料。进一步将其添加到沥青和聚丙稀(PP)中进行紫外加速老化实验,考察了其对高分子材料的抗紫外老化效果,为其实际应用提供了一定的理论基础和技术支持。

新能源转换和储存技术是当今世界解决目前化石能源危机和环境污染问题的核心途径。廉价的电解水产氢催化剂和高容量的储能材料成为大规模推广此类新能源技术的关键。对于电解水产氢而言，贵金属铂基催化剂的产氢活性最好，但其资源有限，无法推广使用。相比而言，非贵金属钼基材料以其特殊的理化性质表现出优异的分解水制氢活性，但存在导电性低及材料团聚问题，这导致材料活性位点暴露少和稳定性差等问题。为了解决这些挑战性问题，近日，北京大学工学院研发团队提出了一种具有强耦合作用钼基金属杂化材料的制备新策略提升电催化产氢性能，并发现强耦合材料对于储钠展现了优异的容量、倍率和稳定性。