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利用DNA存储还原数据信息的方法
1. 痛点问题
随着信息化时代的发展，生活中的一切都在数字化，对信息存储的要求也越来越高。据IBM统计，人类每天创造的数据已达到2.5百亿亿byte，大约相当于5亿部高清电影的下载。互联网数据中心（IDC）的研究显示，到2020年数据总量（包括结构化数据和非结构化数据）的年复合增长率达将达到42%，2010~2020十年间，世界上数据总量从1 ZB增长到50 ZB，共增长50倍。
面对巨大的数据量，传统存储介质的存储能力以及材料的消耗与信息存储需求间将会面临严重不平衡状态。人类工厂生产的可存储设备总存储容量与数据产生总量间差距越来越大，到2020年几乎达到两倍的差距。根据目前硅基存储的发展趋势推测，可用于信息存储的硅储量将在2040年被完全耗尽。因此，寻找硅基存储的替代物，开发高效稳定低成本的新型存储介质，实现低成本，高效稳定且长期的数据存储是目前信息时代社会发展亟待解决的关键问题之一。
2. 解决方案
DNA在近年来被认为是一种未来具有巨大应用前景的数字存储介质。首先，相比较于传统存储介质，在数据保存寿命和存储密度上都有着极大的优势。在自然界中，DNA长久以来作为是承载生物体遗传信息的主要物质，地球发现的最早古生物蓝细菌，DNA作为其遗传物质已经存在了几十亿年，且在极端条件下仍然可以保存。在存储密度方面，DNA数字存储理论上可以达到455 EB/克 （4.55 × 1011GB/克），大约 1018 bytes 或107 GB每mm3， 比传统存储介质提高了5-6个数量级。其次，在数据维护与备份成本方面，DNA数字存储所需要的占地，资源，能源均远远小于传统存储介质。
清华大学
2021-09-23
一种激光重熔扫描碳化物弥散增强铝合金的快速制造方法
本发明公开了一种激光重熔扫描碳化物弥散增强铝合金的快速 制造方法，包括以下步骤：(1)在计算机上建立零件三维模型，然后将 所述零件三维模型转成 STL 格式并导入到激光选区熔化成形设备中； (2)将铝合金粉末和碳化物粉末混合，然后采用球磨机进行球磨混合均 匀；(3)将球磨后的混合粉末转移到激光选区熔化成形设备里，在惰性 气体保护下，根据三维模型数据对混合粉末进行成形；(4)采用线切割 工艺将成形的零件从所述基板上分离
华中科技大学
2021-04-14
顶层设计
青橙创客教育将从科技创新人才培养的角度出发，通过课程、活动、服务、空间四个维度为学生提供服务。我们将以中国学生发展核心素养为导向，采用以设计思维为核心的创新教育方法论，全面培养具有跨学科学习能力和沟通协作能力的学生，帮助青少年成为能运用最新科技解决问题的创新者。
北京青橙创客教育科技有限公司
2021-02-07
锅炉燃烧控制系统和方法
本发明提供了一种锅炉燃烧控制系统和方法，属于锅炉燃烧控制技术领域。所述锅炉燃烧控制系统包括：接收模块，用于在每一个时刻接收当前时刻的所述锅炉的燃烧效率和氮氧化物含量；处理模块，用于根据所述当前时刻的所述燃烧效率和所述氮氧化物含量通过极值搜索算法得到所述锅炉的每层二次风门的当前时刻的开度值；以及控制模块，用于根据所述当前时刻的开度值来控制所述锅炉的每层二次风门的开度。通过上述技术方案，本发明不依赖于燃烧系统的数学模型，具有良好的控制品质和鲁棒性，很好地实现了燃烧系统的优化运行。
东南大学
2021-04-11
发酵过程智能控制装置和系统
本项目采用检测、诊断、控制、优化等技术，研发成功集工艺、设备、控制及软件于一体的智能发酵罐装置与系统，包括 20L—1000L 系列全自动发酵罐和中试线、大型发酵车间 DCS 分布控制系统及软件等。发酵过程智能装置采用嵌入式计算模块为内核结构，软硬件紧密结合，依据发酵工艺特点，融合数字化检测与控制、监测诊断、过程优化、发酵专家经验等技术，具有高可靠性、灵活性和可扩展性，以液晶触摸屏来集中显示和设定各种发酵参数，操作简便，可方便地实现与上位计算机的通信，构成分布式控制系统，也可直接连接 Internet，实现远程监控。发酵过程分布式控制系统，采用工程师站+控制站的 DCS 或 FCS 结构，发酵过程智能装置、PLC 或智能仪表均可作为控制站，工程师站完成数据保存、显示、故障检测与诊断、以及优化调度等功能。主要技术性能指标如下：
1) 具有自动在位清洗、自动原位灭菌, 清晰的大视镜观测孔，多样可靠的接种方式；
2) 测量和控制参数包括温度、DO、pH、空气流量、压力、转速、称重、泡沫、多路流加等；
3) pH 分段设置和控制，控制精度+-0.1；
4) 温度分段设置和控制，控制精度+-0.2；
5) 溶解氧分段设置和控制，控制精度+-2%；
6) 空气流量分段和控制，控制精度+-0.1；
7) 历史数据存储和管理、曲线显示和分析、工艺参数的设定、输出打印、远程传输、安全密码设置等；
8) 离线采样录入接口；
9) 多种在线分析仪接口：底物和产物浓度分析仪、称重、在线尾气分析仪、近红外光谱、活细胞检测等仪表的接口；
10) 提供多种软件模块：故障检测与诊断模块、底物和产物浓度的智能控制模块、智能流加模块、基于离线采样和在线采样的多采样率的数据分析模块等。
江南大学
2021-04-13
反择形吸附提纯C5-C8正/异构烷烃产品技术
轻石脑油、芳烃抽余油经预分馏得到C6~C8正异构烷烃，因正/异构烷烃沸点接近，采用精馏分离工艺进一步得到含量>99.5%以上的高纯度C6~C8溶剂油产品，分离难度大、能耗高。本研究室自主研制和开发反择形吸附剂及吸附分离技术，进一步脱除预分馏产物中微量的异构烷烃，得到99.5%以上的高纯度正构烷烃产品，副产异构烷烃产品可做调和油和溶剂油，增加了原料油综合利用率，提高溶剂油产品的附加值。经过试验研究和可行性分析，解决了吸附剂制备和再生等关键技术难题，已完成小试。
南京工业大学
2021-01-12
固态存储关键技术研究和产业化
本项目属于电子信息中计算机及外部设备领域和微电子集成电路领域的交叉融合。信息系统中，CPU、操作系统、存储是三大核心，其中存储的安全性是信息安全的基础保障。安全可靠、自主可控的存储部件更是我国健康发展飞机、导弹、航天器等战略设施的核心。过去，存储设备一直被国外少数公司垄断，我国的信息安全战略发展受到严重限制。项目组通过校企产学研合作，成功研制出国内首创、国际先进的计算机固态硬盘（SSD）控制器芯片，研制出国内首创、国际先进的嵌入式固态微硬盘（eMMC）控制器芯片，研制出国内首创、国际先进的加密U 盘控制器芯片，设计和生产出全球业界密度最高的固态硬盘，实现了产业化应用，这是我国少有的核心技术进入国际竞争的项目。
杭州电子科技大学
2021-05-06
微小紧凑型化学机械系统的设计制造关键技术与应用
项目经过10年科研攻关，开展了节能高效的微小/紧凑型化工机械的设计和制造关键技术研究，主要创新成果有： 1、建立了微小/紧凑型化学机械系统的强度设计理论，包括多因素协同作用的钎焊工艺优化方法、高温蠕变和疲劳强度设立理论。 2、发明了微试样力学性能测试装置，用于测试微米厚度钎焊接头力学性能参数，为结构完整性评价提供基本参数。 3、发明了微小/紧凑型换热器和反应器，耐腐蚀、耐高温和高压，可拆卸维修，集传热、传质、化学反应于一体，结构微小、紧凑，降低了空间消耗。
南京工业大学
2021-04-14
数字化传动控制系统
本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。 目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。 项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。
北京科技大学
2021-04-11
锅炉排烟干化污泥系统装置
项目概况 污水厂污泥的处理已经成为一个难题，和处理垃圾一样，大部分被填埋。由于城市污水的处理量越来越大（江阴市每天产生的污泥量达到900吨），不仅处理困难，而且污染环境。现阶段，很多污水厂的处理被送到发电厂进行焚烧，在一定程度上解决了污泥处理问题。但是由于污泥的含水量达到80%左右，因此，加入锅炉的污泥量仅仅为20%，从而大大限制了污泥的处理量。实验证明，如果将污泥的含水量降低到30%，送入锅炉的污泥量可以增加到50%。结果是：不仅增加了污泥处理量，而且解决燃煤减少排放，保护环境。 锅炉排放的尾部烟气的温度达到120以上，有些热电厂锅炉的排烟温度达到140℃。这些烟气直接排放到大气，造成大量热损失。为了降低污泥的含水量，设计了一套用锅炉排烟干化污泥的系统装置，利用这部分排烟热量来加热污泥。 该系统装置能够使用锅炉尾部烟气余热加热在锅炉中燃烧的污泥。经过该系统装置加热后污泥的含水量小于30%，从而使加入锅炉炉膛燃烧的污泥的含量增加，不仅节约能源、减少污染排放，而且不需要加热炉。 本系统装置在国内还未有使用先例，各环保电站正积极寻求解决方案。主要特点 该装置系统结合自动控制过程，克服使用蒸汽加热污泥的缺点，使用烟气余热加热污泥。更为重要的是，不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法。不仅节约设备投资，而且节约处理空间。充分利用烟气循环的特点，使用烟气余热，对污泥加热。在污泥加热过程中为了防止产生大量的臭气，采用烟气再循环，将加热烟气重新送回锅炉燃烧，去除烟气中的臭气（有机物）。 技术指标1. 使用锅炉烟气余热加热污泥；2. 降低污泥含水量从80%降低到30%左右；3. 去除加热后烟气的臭味，保护环境；4. 不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法；5. 可以实现自动控制过程。市场前景 各燃烧污泥发电厂为了增加污泥的燃烧量，都在积极寻求污泥加热方法和装置。而目前的主要加热系统采用蒸汽加热法，不仅耗能，而且装置复杂，占地大。而本装置采用烟气余热加热，不仅节能环保，而且投资少，占地面积小等特点。目前国内没有使用烟气加热的装置，具有很大的投资价值。
南京工程学院
2021-04-11