番茄是世界主要的蔬菜作物，也是我国重要的大宗蔬菜。我国番茄栽培面积1800万亩，国外番茄品种抢占我国市场竞争激烈。因此，利用现代分子技术发掘番茄抗性特异种质材料和优异基因资源、创新番茄优异种质、利用分子标记辅助技术改良亲本和创制新品种，创新番茄制种技术以及新品种推广和应用等系统性研究工作，培育出可抗衡和替代洋品牌的自有品种成为我国重要战略需求。 分子标记辅助育种技术，是通过利用与目标性状紧密连锁的DNA分子标记对目标性状进行间接选择的现代育种技术。该技术对目标基因的转移，不仅可在早代进行准确、稳定的选择，而且可克服再度利用隐性基因时识别难的问题，从而加速育种进程，提高育种效率，降低育种研究成本等，与常规育种相比，该技术可提高育种效率２——３倍，具有明显的优越性。 该技术的关键是与重要农艺性状紧密连锁的DNA分子标记的筛选与鉴定以及分子标记应用的简便性。 项目组在国内率先开发出番茄抗根结线虫、抗青枯病、病毒病、灰霉病、枯萎病等抗病基因和果实耐贮基因特异分子标记，这些实用性强的分子标记已成功应用于番茄多抗优质自交系选育。利用分子标记辅助选择，聚合育成了含以色列、美、荷等国家番茄种质遗传基础的优良自交系420余份，为番茄品种选育提供了珍贵的基础材料。利用选育出的自交系，聚合育成高产、优质、多抗新品种华番２号、华番３号。 项目组在发掘和创制了一批重要的新基因和新种质的同时也积累了丰富分子育种经验，建立了完善的番茄分子育种技术平台，该技术适用于番茄遗传育种研究和番茄制种应用，技术体系和标记也实用于茄子、辣椒等茄科蔬菜作物的育种研究应用，该技术具有可靠的安全性。 项目组所研创的分子标记及其分子辅助育种技术在国内蔬菜育种和科研单位广泛成功地应用，取得良好的效果；所创制的系列番茄新品种、新组合以及集成高效栽培技术，在湖北各市县以及浙江、江苏、陕西等省大面积推广，取得显著社会和经济效益。新品种的综合指标达到或优于国外品种。项目组所研制的番茄高效规模化杂交制种技术广泛应用并取得显著效益。 发布于 2020 年

AR实践探究实验室，综合应用AI和AR技术，通过3D建模虚拟再现真实的实验场景，借助先进的体感交互设备Kinect进行虚实互动，将真实的老师与虚拟仿真的实验器材结合到一个画面里，老师实现无需佩戴任何体感设备，纯手势就可以进行实验互动教学。AR实践探究实验室覆盖物理、化学、生物等学科，适用于中学物理实验室、化学实验室、生物实验室等。 软件资源： AR探究实验资源库，按照国家课程标准实验要求，将中学难懂的抽象的复杂的实验运用3D建模及AR技术营造虚实合一的实验场景。老师无需佩戴任何体感设备即可进行手势操作，通过手势可以实现抓取、移动、添加、减少、旋转、拆除、组合等动作，从而进行探究实验操作。 AR探究实验资源库包含AR物理探究实验资源库、AR生物探究实验资源库、AR化学探究实验资源库 方案优势： 1、 纯手势虚实互动操作，便捷简单，真实有效。 云幻科教应用AR创新融合AI技术，精准识别动作互动，人体工学的手势操作，便捷简单，真实有效。学生及老师无需佩戴任何体感设备，就可以通过简单的手势操控虚拟的器材，以互动操作的方式探索、研究更深层次的知识。AR与AI技术的融合，提升了实验的互动性、内容的有趣性、视觉的创新性。 2、 智能记录实验数据，以便进行实验数据验证。 AR实践探究实验室中，老师进行实验操作的数据均可智能记录形成实验数据表格。通过实验数据的总结分析，老师能分析实验数据的正确与否，偏差与否，通过系列数据进行总结验证实验原理，能有效辅助老师进行实验操作和实验原理讲解。AR直观立体的画面，放大化的实验操作，让学生更容易进行理解实验原理。 3、 显示虚拟辅助线，弥补真实实验中无法观察的信息。 AR技术添加虚拟辅助线功能，提供正确的实验参考标准，协助老师轻松讲解实验原理。如探究杠杆的平衡条件课程中，常规教学中，杠杆的平衡只能通过肉眼观察，或会存在些许的误差，AR添加辅助线后，可以通过水平线检查杠杆是否平衡，力与力臂的辅助线标识，方便学生理解杠杆平衡的条件及公式。 4、 虚拟仿真特性使老师可以多次重复进行实验。 AR呈现的内容是将现实与虚拟相融合，虚拟素材的展示非常的生动、形象、直观，如电波、磁场、原子等那些抽象或肉眼不可见的内容，AR可以形象可视化立体化的展示出来，有助于教师知识讲解与学生知识理解。学生与老师可以通过手势识别操作虚拟的器材，课堂体验从2D平面跃升至3D立体，同时每个实验可以反复操作，操作数据可记录多次，教师可以根据学生的操作数据进行对比、点评等， 活跃学生课堂参与程度。

中学数学探究实验室建设方案 序号 名称 数量 单位 合计 一、基础设备部分 1 学生实验台 张 6 2 学生凳 张 46 二 、桌面型实验仪器        1、数学基础 1 多用线面关系演示器 套 1 2 空间平面关系演示器 套 1 3 函数二角板 套 1 4 多用平面几何演示器 套 1 5 圆锥曲线演示器 套 1 6 立体几何模型数学教具 套 1 7 正20面体 套 1 8 变焦点椭圆规 套 1         2、经典数学 1 哥德巴赫猜想 套 1 2 斐波那契数列与鹦鹉螺 套 1 3 优美图 套 1 4 正交十字磨（椭圆规）  套 1 5 梵天塔 套 1 6 沙摆 套 1 7 悦耳∏歌 套 1 8 数学问题探究平台 套 1 9 四色定理 套 1 10 抽屉原理 套 1       3、数学的应用 1 生命游戏 套 1 2 星形线 套 1 3 数学与音乐 套 1 4 蒲丰实验 套 1 5 随机成群 套 1 6 摩斯密码 套 1 7 Ⅱ断奇案 套      4、趣味数学 1 最强大脑--拼装巧克力 套 1 2 最强大脑十四巧板 套 1 3 最强大脑--迷宫闯关 套 1 4 拼出正方形  套 1 5 拼走廊（拼出连线）  套 1 6 拼五星（四星拼一星）  套 1 7 巧垒立方体 套 1 8 几何体就位  套 1 9 高尔夫球拼板（搭高楼）  套 1 10 忽多忽少的小人 套 1 11 奇妙幻方 套 1 12 华容道 套 1 13 脑筋十三块  套 1 14 迷人的跳棋  套 1 15 圆形井盖之谜  套 1 16 先到二十为胜 套 1 17 巧布哨兵 套 1 18 围追堵截 套 1 19 骗人转盘 套 1 20 中彩秘诀三门问题 套 1 21 面积变化 套 1 22 六巧板 套 1 23 八巧板 套 1 24 杜登尼拼板 套 1 25 取火柴游戏 套 1 26 称量面积 套 1 27 斯佩纳游戏 套 1 28 小车突围--新概念华容道 套 4 29 实测求∏ 套 1 30 五巧板 套 1      三、落地式数学实验仪器 1 数学实验平台1 套 1 2 数学实验平台2 套 1 3 梵天之塔 套 1 4 电子翻书 套 1 5 拼图花开 套 1 6 手指推大厦 套 1 7 混沌摆 套 1 8 台球高手 套 1 9 双曲狭缝 套 1 10 猜生肖 套 1 11 概率曲线 套 1 12 柱面镜成像 套 1 13 螺旋轨道实验仪 套 1 14 数学综合实验台 套 1 15 小熊猫走钢丝（滚出直线） 套 1 16 哥尼斯堡七桥 套 1 17 圆的十七等分 套 1 18 生命科学中的数学 套 1 19 汉密尔顿路径 套 1 20 世纪幻方 套 1 21 二进制与十进制 套 1 变幻的铅笔与几何学 套 1 四、壁挂数学展品 1 聚会地点 套 1 2 移棋相间 套 1 3 格栅面积 套 1 4 编写指令 套 1 5 蒙娜丽莎 套 1 6 数码字符 套 1 7 五角星棋 套 1 8 蜗牛爬井 套 1       1、数学实验室可以激发学生的学习兴趣 兴趣是最好的老师，对数学课来说尤其如此。可以说，只有产生浓厚的兴趣，才会积极的探索、敏锐的观察、牢固的记忆和丰富的想象;只有深厚的兴趣，才能积极地提出问题、研究问题，努力改进学习方法和创造性地运用知识。数学实验是激发学生学习数学的一种有效途径，教师在实验教学中运用数学实验，引导学生自己动手操作数学实验，并得出结论。 2、运用数学实验室，培养学生学习能力 运用数学实验室，引导学生进行积极思维，变被动学习为主动学习，激发学生的创新情感，以形成创新气氛例如在讲解“直线与平面垂直”时，提出:“是不是一条直线垂直于平面内的任意两条直线就垂直于平面?”用折纸，让学生自己动手操作实验、观察，使学生凭借折叠时得到的感性经验，归纳出其正确的结论。这样，学生在动手操作中发现问题，提高学习数学的兴趣，激发创新情感。 运用数学实验室，易激发学生的探索欲望，更有利于开发学生智力，锻炼坚韧顽强的意志，培养积极进取、勇于探索的精神和创新意识。如讲解“圆与椭圆性质的类比”，圆中直径所对圆周角为直角向椭圆的推广，让学生在椭圆中画出焦点弦，测量出它们所在直线的斜率，并计算出斜率的乘积，鼓励学生大胆猜想此性质在椭圆中的一般形态，由此得到一般结论。 运用数学实验室，增强学生的数学应用意识，培养学生的创新思维。在教学中开展数学实验，能使学生看到、感觉到、触摸到他们不懂的问题，且这些问题大多是亲身经历的。因此，当学生接触到具有典型意义的直观背景实验时，他们往往会跃跃欲试，变“学会”为“会用”，增强数学应用意识，能运用课堂上学到的知识来解决实际问题，也培养了创新思维。 3、数学实验室提高学生数学思想和方法 数学实验室能使学生在实验过程中展示自己的数学思想和方法。特别是在新课标的指导下，数学实验室更是成为学生自由探索、获得广泛数学活动经验的舞台。 总之，数学实验室能够为学生提供一个主动学习，建构新的学习环境，使教学中心从教师变为学生，教学形式由灌输变为主动建构，应该说数学实验室是适应素质教育要求下新的教学模式。      

这一强磁场下的不饱和磁性与非相对论型的拓扑平庸电子呈现的饱和磁性截然相反，是相对论型的电子所独具的指针性属性。 由于各种拓扑电子材料的能带对于包括自旋轨道耦合以及化学势在内的各种参数高度敏感，决定电子拓扑性质的能量尺度可能小至毫电子伏特量级，因此通常的谱学测量如角分辨光电子谱等往往无法分辨能带的细节。而普通的电输运测量只能表征费米面的贝里曲率，无法区分相对论型的电子能带是否存在能隙。这项对于拓扑电子材料的磁性研究，结合了理论计算与强磁场下的实验表征，提出了探测相对论型的电子的一种决定性指针。该工作已在《自然•通讯》上发表 Nature Communications 10, 1028 (2019).Magnetic responses of the non-relativistic and relativistic fermions a, b, c, d: The energy bands of non-relativistic (parabolic-band) fermions; g, i, h, j: The energy bands of -relativistic fermions; e, f: Calculated parallel magnetization (M||) and effective transverse magnetization (MT) of non-relativistic fermions are saturated in strong magnetic field. k, l: Non-saturated M of relativistic fermions.

环境温湿度、光照强度、水分、盐碱度、作物生理指标……这些参数关系农作物生长，现代农业通过农业信息智能感知技术便可轻松“一网打尽”。 然而实时监测这些指标需要电力驱动，电力无疑是智慧农业蓬勃发展的“源头活水”。田间地头常常难以铺设管线，而电池有限续航能力和污染风险又比较突出。因此发展农业信息“无源感知”是未来智慧农业一大趋势。 为更好地解决这一难题，浙江大学生物系统工程与食品科学学院IBE团队平建峰研究员课题组，提出了一种简便有效的方法，从农业环境中挖掘自然能源并将其高效转化为电能。首次将摩擦纳米发电机技术应用于农用纺织品中，并用于降雨时雨水能的收集，通过能量转化获取电能。 这项研究，近日发表在国际知名期刊《纳米能源》（ Nano Energy ）上，论文第一作者为浙江大学生物系统工程与食品科学学院2020级博士研究生姜成美 ，通讯作者为平建峰研究员。 功能化纱线的制备流程及其在农业中的应用场景把摩擦纳米发电机装进农用纺织品的纱线里 南方地区经常暴雨成灾，造成农业生产的巨大损失。农用纺织品在大棚设施中最为常见，它能够遮阴挡雨，保护农作物。 如何从农业环境中挖掘能源？ 浙大科研人员将这两者巧妙结合，通过纱线表面功能化，将摩擦纳米发电机依附在纱线上，织成智能化农用纺织品，利用雨水冲刷时的电子转移与流动产生电流，源源不断地为智慧农业供能。装载摩擦纳米发电机的纱线可以说是智慧农业的“无源活水”。 这个研究灵感来自一场突如其来的大雨：仲夏时节，一场突如其来的倾盆大雨透过来不及关闭的窗户摧残了窗台边的绿植。这引起了研究人员的思考：“农作物所处的环境只会更恶劣，那么我们就想办法利用它的恶劣。”大棚不仅可以作为作物、动物的“保护伞”，还可以作为雨滴能的收集器。 实验数据显示，在9.5牛顿的连续力作用下，3厘米长的纱线就能产生7.7伏的电压。 平建峰介绍，未来通过连接储能设备，这些被改造的农用纺织品，不仅可以为种植业和畜牧业提供保护以提高农畜产品质量与产量，还可以为物联网感知器件源源不断地输送电能，从而开展农业信息的无源监测和实时提供天气状况。 功能化纱线在农用纺织品上的应用绿色能源在智慧农业中具有广阔应用 为什么雨滴的能量可以转化成电能呢？ 这是因为对农用纺织品的纱线进行了特殊改造。科研人员在其表面覆盖了两层特殊材料——导电的碳化钛纳米材料和不导电的聚二甲基硅氧烷（一种高分子聚合物）。 功能化纱线收集雨滴能的原理 该聚合物能够防水并与环境中的雨水发生电子转移。而碳化钛感应电极，不仅具有高导电性能，还因其高电负性可以助力表面聚合物抢夺电子。因此在实现农用纺织品原有的农用保护材料、保温、遮阳、水土保持、排水灌溉、种子培育基材的功能基础上，还能从农业环境中源源不断地获取能源，为智慧农业提供驱动力，实现农业信息“无源实时感知”。 平建峰说，这两种材料具有良好的生物相容性，而且整个制备过程易于规模化和工业化。

项目成果/简介:我校物质科学与信息技术研究院葛炳辉教授团队在Nanoscale杂志封面在线发表了题为：“Direct visualization of spatially correlated displacive short-range ordering in Nb0.8CoSb” 的研究论文。结构决定性能。原子的短程有序（SRO）能够为材料提供丰富的物理、化学特性以及相应的技术应用。对SRO进行精确测定，判断SRO属于位移型还是组分型，以及定量确定SRO的空间原子构型和组成，主要取决于实空间中的成像技术和倒易空间中的测量方法。目前，主流的方法是根据衍射数据并借助团簇模型搭建组分的短程有序，但由于SRO原子构型的多解性，材料科学工程中的合成-结构-性能的经典相关性仍然存在着不确定性。 基于球差矫正电镜原子分辨率的高角环形暗场(HAADF)像和CalAtom等图像处理软件，课题组搭建了两种极端情况的二维模型来分别研究原子位移和空位分布对短程有序的影响，即纯组分变化模型和纯位移变化模型，（注：实际过程可能是二者共同作用的结果）通过比对模型的FFT图和实验的电子衍射花样，确定两种模型对短程有序的贡献。研究表明：Nb0.8CoSb中空位主要以长程有序形式存在，而位移则以短程有序形式存在，故首次在原子尺度观察到一种以原子位移为主导的短程有序结构。华南农业大学林芳教授，美国Clemson大学贺健教授为共同通讯作者，浙江大学朱铁军教授研究组参与并提供试样给本研究。

钙钛矿太阳能电池分为正式（n-i-p）和反式（p-i-n）两种器件结构。相比于正式器件，反式结构器件因制备工艺更加简单、可低温成膜、无明显回滞效应、适合与传统太阳能电池（硅基电池、铜铟镓硒等）结合制备叠层器件等优点，受到越来越多的关注。但是，反式结构器件也存在一些显著不足，例如，开路电压与理论值差距较大、光电转换效率相对偏低，这主要是由于器件中存在大量的缺陷所导致。这些缺陷主要存在于钙钛矿活性层中、钙钛矿活性层与电荷收集层界面处，造成了光生载流子的非辐射复合，进而致使能量损失严重，最终限制了开路电压的提升和光电转换效率的改善，制约了该类结构器件的发展。针对反式结构钙钛矿太阳能电池在光电转换效率上存在的瓶颈，朱瑞研究员、龚旗煌院士与合作者展开研究，首次提出了“胍盐辅助二次生长”方法，开创性地实现了钙钛矿薄膜半导体特性的调控，显著降低了器件中非辐射复合的能量损失，在提升器件开路电压方面取得了突破，首次在反式结构器件中获得了超过1.21 V的高开路电压（材料带隙宽度~1.6 eV）。同时，在不损失光电流和填充因子等性能参数的情况下，显著提高了反式结构钙钛矿电池的光电转换效率——实验室最高效率达到21.51％。经中国计量科学研究院认证，器件的光电转换效率也高达20.90%，这是目前反式结构钙钛矿太阳能电池器件效率的最高记录。该结果为提升反式钙钛矿太阳能电池器件效率、推进该类新型光伏器件的应用化发展提供了新思路。这种制备技术也有望进一步拓展到钙钛矿叠层太阳能电池以及钙钛矿发光器件中，具有潜在的应用前景和商业价值。