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。

癌症从发生到临床发现往往需要10年的时间，癌症治疗的根本途径是早期发现或者对已转移瘤能有效治疗。循环肿瘤细胞（circulatingtumor cells, CTC）是指从原位瘤脱落下来进入到循环系统尤其是血液中的肿瘤细胞。作为液态活检核心靶标的CTC，不仅可用于癌症转移前的早期筛查，而且在临床肿瘤的分期、预后、特异性药物筛选、疗效检测、治疗和复发监测等方面都具有极其重要的临床应用价值。然而由于CTC在血液中数量极其稀少（约1-100个/mL），其高效高准确捕获一直是科学前沿难题和临床应用的关键障碍。 现有的CTC检测方法仍存在较大的局限，包括检测准确度不足、成本高、效率低、时间长以及检测条件苛刻等。本项目提出的新型微流控芯片设计，将基于流线的降速结构和基于过滤的捕获结构有机整合，实现了CTC特异性的汇聚和保留，同时将部分白细胞和红细胞分流到出口。每经过一个这样的降速结构，CTC就被浓缩一次，白细胞和红细胞被分走一部分。更重要的是，每一个单元液流速度均得到了显著下降（变为原来的1/2）。经过多组这样的降速结构，液流流入捕获结构，此时流速已经非常缓慢，利用CTC和其他血细胞的尺寸和形变差异，通过三棱柱阵列能实现CTC的高效捕获。总体来说，本项目所提出的微流控芯片能在很大流速范围内（5-40 mL/h）都实现高捕获效率（高达94.8%）。此外，芯片上捕获到的CTC的纯度也较高（高达4log白细胞去除率）。临床癌症患者患者双盲测试结果详实准确率达到100%。运用本项目中的微流控芯片，将实验室培养的宫颈癌HeLa细胞掺杂到健康血液中，以模拟癌症患者血液，在很大流速范围内（5-40 mL/h）都能实现高捕获效率（高达94.8%）。同时，为了证明此微流控芯片的普适性，测试了四种实验室细胞系，包括乳腺癌细胞系MCF-7和MDA-MB-231，宫颈癌细胞系HeLa和肺癌细胞系NCl-H226，捕获效率均稳定在91.3%以上。此外，也设置了不同的癌细胞密度以模拟实际的癌症患者血液，捕获效率近似为96.2%。随后，将本项目应用于临床，对11例癌症患者血液中的CTC进行检测，检出率高达100%，CTC个数从6-117个/mL不等，平均值31个/mL，中位数25个/mL。这些研究表明本项目中的微流控芯片能实现癌症患者的早期检测。本项目实现对癌症患者血液中的循环肿瘤细胞的单细胞灵敏度和高特异性的的捕获，由于其成本低，方便快速，效率高，对操作条件不敏感等，因而非常适合大规模应用于临床，实现癌症的早期诊断、实时动态监测和阻断转移等效果。

项目成果/简介:本发明公开了一种基于高程等值线法量测树冠体积的方法。该方法是在不用伐倒立木的情况下，通过免棱镜激光全站仪获取树冠三维空间坐标，以此绘制树冠的等高线，运用等高线建立树冠的数字高程模型计算出树冠的体积，这大大提高工作效率，降低劳动强度，尤其是避免了由于传统的树木体积过程中，需要砍伐大量的树木以获取区分断面直径，对森林造成损伤大的现象，具有广阔的市场前景。

本发明提供了一种基于多个双端固支梁结构的曲率传感器，包括柔性基板、梯形金属、金属接触块、双端固支梁锚区、双端固支梁，所述梯形金属放置于金属接触块两侧，双端固支梁锚区分别放置在梯形金属上，在双端固支梁锚区之间金属接触块上方设置多个相互平行、悬空的双端固支梁，多个双端固支梁悬空高度相等，长度不等，当柔性基板贴合在一个曲率的表面上时，弯曲的柔性基板会导致双端固支梁与金属接触块发生接触，且双端固支梁的长度越短，双端固支梁与金属接触块发生接触需要的曲率越大，通过检测平行放置的不同长度的双端固支梁与金属接触块相接触的数目实现曲率的测量，该结构不仅简单可靠，设计灵活，而且实现了数字化输出，控制了误差范围。

本发明涉及具有防覆冰功能的环保涂料及其制造方法，该涂料的组分及其质量百分比含量为：含氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂29%-70%；固体添加剂0.9%-15%；有机溶剂29%-70%。其中含氟丙烯酸酯改性聚氨酯树脂是由A、B双组份反应而成。A组分为含氟羟基丙烯酸酯聚合物，由短氟碳链丙烯酸酯单体、碳氢链丙烯酸酯单体和含羟基丙烯酸酯单体自由基聚合获得。B组分为多异氰酸酯或者多异氰酸酯衍生物。本发明的涂料环境友好，同时具有优异的耐候性，耐化学品性和耐磨性，与涂覆基质附着力好，制备工艺简单、操作易行且成本较低，可广泛应用于通信线路、风机叶片、高压电缆和飞机机翼等表面覆冰防治。

本发明公开了一种协同处理垃圾焚烧飞灰和垃圾渗滤液的方法，该方法依次将焚烧飞灰、垃圾渗滤液、空气/氧气注入至高温高压反应釜中进行无害化处置，垃圾渗滤液和垃圾焚烧飞灰的液/固比可以根据垃圾焚烧厂实际情况而定，反应温度为150℃-250℃，注入氧气的浓度为垃圾渗滤液原始COD的1.2倍，通过该方法处理，垃圾焚烧飞灰中的二噁英等有机污染物基本降解，稳定化后的重金属的浸出毒性全部达标，同时显著降低垃圾渗滤液中的COD、氨氮、悬浮颗粒和总有机碳等指标，本发明具有处理效率高、处理成本较低、适用范围广，同时不产生有毒副产物等特点，具有良好的应用前景。

本发明涉及水煤浆生产方法,旨在提供一种利用微波改变煤炭特定理化特性用于改善成浆性能的方法。该方法是将煤炭破碎至粒度为0.05～5mm后进行微波辐照改性,控制微波辐照量以使得煤炭中:含氧官能团中羟基和羧基的总含量降低至3～6mmol/g,颗粒孔隙比表面积降低至2～7m2/g,自由态碱金属离子含量增加至0.2～0.4wt.%。微波辐照能够选择性改变煤炭中含氧官能团等特定理化特性,从而明显提高水煤浆浓度和降低表观粘度,性能优于传统的电加热炉或燃烧炉对煤炭由外向内的辐射、对流和传导加热。仪器设备简单易操作,投资和运行成本低,适宜工业自动化生产线。

本发明公开了一种有机硅改性的酚醛注塑料及其制备方法，该酚醛注塑料的重量百分比组成为：40-70％的有机硅改性热塑性酚醛树脂，5-30％的木粉，10-30％的填充料，0.5-2％的脱模剂，0.25-1.5％的着色剂，2.5-15％的固化剂，0.25-5％的助固化剂，上述组份经混炼，粉碎或造粒等工序制备而成。该酚醛注塑料储存时间长，不易受潮，耐候性能优良，相对密度小，生产成本低，固化后的材料韧性和耐热性能优异。利用该有机硅改性的酚醛注塑料制成的塑料件具有韧性好，相对密度小，体积电阻率高和耐热性能优异的特点。

本发明涉及一种燃料电池,旨在提供一种无金属催化剂的单室微生物燃料电池。该电池包括电池壳体、阴极、阳极,其电解液为充装于电池壳体内的含有有机物的水,所述阳极为由钛丝和活性炭纤维缠绕制成的钛芯碳纤维刷;所述阴极为两面分别涂覆了扩散层和催化层的碳布或不锈钢网,扩散层与空气接触,催化层与电解液接触。本发明的阴极由多层扩散层和催化层构成,降低水的蒸发流失,提高了电极的稳定性。阴极一侧直接面对空气,氧气直接扩散到达阴极催化表面,无需外加供气装置和动力,大大降低了运行成本和稳定性。阴极催化材料是来源广泛、价格低廉的活性炭,不含任何金属催化剂,大大降低构造成本。具有结构简单、成本低、易于扩大化的特点。

本发明公开的Mg掺杂的ZnO超细纳米线具有六方纤锌矿结构，纳米线的直径为1～10纳米，长度为5～1000纳米。其合成步骤如下：将脂肪酸锌、脂肪酸镁和高沸点有机溶剂混合置于反应烧瓶中，磁力搅拌下加热至100～150℃，抽真空除去反应体系中的水蒸汽和氧气，在惰性保护气氛下加热到200～350℃，再将温度为100～200℃的十八醇快速注入到反应烧瓶中，保温1～100分钟，离心分离，得Mg掺杂的ZnO超细纳米线。本发明制备工艺简单、成本较低、重复性好、易于工业化生产，Mg掺杂的ZnO超细纳米线具有很强的量子限域效应，有望在蓝紫光发光二极管、紫外激光器等诸多领域得到应用。