一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 为了解决食用菌采后品质易劣变、货架期短等问题，研究团队基于食用菌采后生理特点，利用纳米保鲜技术，以聚乙烯为基质，研制了一种适合新鲜食用菌保鲜的纳米包装材料。本项成果获得国家授权发明专利3项（ZL201010293262.3、ZL201410366090.6、ZL201610188182.9），其中2项专利已成功转让，产品在江苏省灌南县金凯包装有限公司实现工厂化生产。 纳米包装膜厚度为40 μm，与普通聚乙烯包装膜相比，纵向拉伸强度提高了26.91%，水蒸气透过率降低了37.41%，CO2透过率降低了6.0%，O2透过率降低了8.0%。纳米保鲜技术的应用不仅显著提高包装材料的机械性能，并赋予了包材良好的抑菌、气体调节和清除自由基等特性，延缓了食用菌营养物质和风味物质的降解，将金针菇、双孢菇、杏鲍菇和草菇的货架期从14天、4天、17天和2天分别延长至22天、10天、35天和6天。

一、项目分类 关键核心技术突破 二、技术分析 揭示了冷却肉品质形成和变化规律，确定了品质控制关键点。 国际上首次发现低压电刺激加速宰后能量代谢酶的去磷酸化；明确了微摩尔钙激活酶和细胞凋亡酶与肌肉嫩化的关系；明确了高铁肌红蛋白还原酶是稳定冷却肉色泽的关键因子；明确了屠宰加工与冷却肉贮藏过程中腐败微生物的菌群结构和变化规律；结合食用品质分析和危害控制关键点分析，确定了冷却肉品质控制关键点，形成了冷却肉品质控制关键技术理论基础。  研发出冷却肉品质控制关键工艺和技术，有效解决了异质肉发生率高、冷却干耗大、货架期短等重大技术难题。发明了高效间歇式雾化喷淋冷却工艺技术，使胴体冷却干耗从常规的2.5%下降到0.9%；研发了乳酸喷淋减菌工艺，结合多栅栏减菌技术，使胴体表面初始总菌数从1×105cfu/cm2以上降低到1×104cfu/cm2以下；研发了热缩真空包装方法、高氧气调包装方法、冷链不间断技术，使冷却猪肉和牛肉货架期分别延长至24天和45天；通过异质肉综合控制技术，使PSE肉发生率由20%下降到10%以下。通过宰后低压电刺激使牛肉嫩度显著提高，研发出我国第一个肉品质量分级技术。 揭示了中式传统腌腊肉制品风味形成机理，研发出“低温腌制-中温风干高温成熟”关键技术。研发出基于内源酶活力调控的“低温腌制-中温风干-高温成熟”现代工艺技术，使产品盐分含量降低50%，生产周期缩短50%，优级产品率由75%提高到97%以上，解决了传统腌 腊肉制品生产周期长、脂肪氧化严重、产品盐分过高和风味品质难以控制等技术瓶颈。     阐明了西式低温肉制品凝胶形成新机制，研发出“高效乳化、注射-嫩化滚揉一体化腌制”凝胶控制关键技术。研发出可促进盐溶性蛋白溶出、保水性和质构增强的“高效乳化、注射-嫩化-滚揉一体化腌制”凝胶控制技术，并开发了高效复配腌制剂，使乳化肠、蒸煮火腿等低温肉制品的蒸煮损失由13%降低至8%，质构得到显著改善，有效解决了西式低温肉制品质地差、出水出油严重等技术难题。 研创了可替代进口的肉品加工关键装备，构建了肉制品全程质量控制体系。1.首创了用于我国冷却肉加工的高效雾化喷淋装置，实现了雾化喷淋的气雾喷淋压力、流量、喷淋角等参数的智能化控制。2.研制出托腹三点式电击晕机、冷凝式蒸汽烫毛隧道机和隧道式连续猪胴体打毛机等关键屠宰装备，性能指标达到国际先进水平。3.研制出连续式盒装气调保鲜包装机、时间温度指示卡和冷链不间断装置，有效控制了腐败微生物的生长，延长了货架期；研发出牛肉品质智能分级仪，填补了国内空白。4.创制了火腿自动撒盐-辊揉腌制和智能化风干发酵成熟装备，使腌制用盐量降低30%，实现了传统火腿生产工艺的现代化。5.研发了双系统绞肉机、双桨式 搅拌机、高速斩拌机、雾化盐水注射机、全自动真空滚揉机和熏蒸煮多功能一体化装备，有效实施肉品风味和凝胶品质控制技术，解决了我国肉品加工装备 主要依赖进口的局面。6.构建了以腐败菌控制为核心的肉品全程质量控制技术体系，使低温肉制品在0-4℃的货架期从30天延长至 60 天，保障了产品质量安全。 相关技术2013年及2019年获国家科学技术进步二等奖。

针对当前工业缓冲包装制品存在的环境污染等问题，本成果对以秸秆纤维/玉米淀粉等生物质资源为主要原料、模压发泡成型并且生产过程零排放、产品废弃无毒全降解的生物质全降解工业缓冲包装制品的成型关键技术及成套装备系统进行研发，为生物质全降解缓冲包装制品的大规模产业化提供关键支撑技术，主要应用于泡沫塑料、纸浆模塑等各类包装产品的替代。研究了以淀粉、植物纤维等可再生资源为主料的生物质全降解材料的成分配伍、降解机理和固液共容均相体形成机理，重点突破了淀粉塑化、植物纤维处理等技术，

通过转变黄酒等传统发酵食品生产方式，创制优质高效、绿色环保、智能化的生产技术与装备，是“新常态”下黄酒持续发展的必由之路。在国家项目的支持下，毛健教授团队创新性地对黄酒生产关键技术进行绿色、智能化改造，显著提高了黄酒生产的自动化水平，成功发明了黄酒绿色、安全、智能酿造新技术体系，并实现了工业应用，产品保持了传统黄酒风味特色，有效助推黄酒行业的“供给侧”改革，实现黄酒产业技术转型升级。 创新要点 攻克生麦曲质量严重依赖气候条件的技术难题，创新生麦曲生产环境智能模拟技术，创制高效、不受季节限制的生麦曲自动化“流水线式”生产装备。解决陈化过程劳动强度高、不受监控的生产问题，加速优良风味形成，攻克陈化过程酒液难澄清、无法监控的技术难题。创新酸化发酵技术，减除浸米工艺。项目在黄酒酿造关键技术的理论研究、技术创新及工程应用方面具有原创性和实用性，项目已获授权主要知识产权 21 项，形成了涵盖全产业链的知识体系。 

智能自修复防腐涂料通过先进的方法，将封装缓蚀剂的纳米容器均匀分散至传统涂层中，一方面解决缓蚀剂与涂层的相容性问题，同时在涂层发生异常变化(破损，过度挤压，酸碱刺激)时，纳米容器中封装的缓蚀剂迅速被释放，附着在金属材料表面，有效抑制这些位置腐蚀的发生。这是个智能保护系统，腐蚀发生时，它可以在特定的时间和位置自动释放腐蚀抑制剂。而当该位置腐蚀停止时，纳米容器的释放也自动终止。 所有者：中国科学院过程工程研究所 成果发布时间：2018 年

植物绝缘油具有高燃点、可再生、可降解、无毒害的特点，是一种环保 型液体电介质。欧美在上世纪90年代研制出植物绝缘油商业化产品，至2006 年，美国Cooper电力的FR3植物绝缘产品已在上万台配电变压器中应用，处于 市场垄断地位，但价格昂贵，国内难以普遍应用。 由于我国电力行业缺乏新型植物绝缘油的研究经验，面临着大量的难点 问题亟待解决，主要涉及三个方面：(1)需要解决植物绝缘油击穿电压低、介 质损耗与运动粘度高、抗氧化能力差的问题，研制出一种高稳定性的植物绝缘 油；(2)需要揭示水分和杂质等因素对植物油纸绝缘击穿特性的影响规律，建 立植物油纸绝缘在多因素下的寿命模型；(3)植物绝缘油与矿物绝缘油具有本 质的差异，已有标准的油中溶解气体分析方法无法适用于植物绝缘油变压器的 故障诊断，需要在大量的试验研究和理论分析基础上建立新的植物绝缘油中特 征气体评估方法。本成果针对上述问题： 1.  主要技术的创新点体现在以下4个方面： (1)  在植物绝缘油批量制备工艺和方法上取得突破，发明了我国首套植物 绝缘油批量生产成套设备。在实验室研究成果的基础上，发明了植物绝缘油批 量多次碱炼和深度吸附工艺及方法，研制出我国首套年产300吨植物绝缘油 的中试生产线和年产1500吨植物绝缘油成套设备，并投入产业化批量生产， 油品各项指标达到预期要求。 (2)  发明了高稳定性植物绝缘油性能调控技术和制备工艺方法，发明了高 稳定性山茶籽、菜籽绝缘油，在提高植物绝缘油氧化安定性、降低油品介质损 耗与凝点方面取得突破，技术指标显著优于国外产品先进水平。 (3)  高稳定性植物绝缘油制备工艺方法及复合抗氧化剂：发现了植物 绝缘油中脂肪酸、酚类抗氧化剂、金属减活剂等含量对油品氧化稳定性的影 响规律，发明了植物绝缘油制备工艺方法以及基于多种酚类抗氧化剂和金属 减活剂的抗氧化剂复配技术，发明了高稳定性山茶籽和菜籽植物绝缘油， 新油主要理化与介电性能指标与国外同类产品先进水平，其中击穿电压 (85kV/2. 5mm)、介质损耗(1. 48%/90°C)、起始氧化温度(210°C)等三个主 要指标显著优于国外同类产品水平。 (4)  高稳定性植物绝缘油单分散纳米添加剂：发现了纳米粒径与表面活性 剂对纳米液体电介质陷阱深度的影响规律，在此基础上调控纳米四氧化三铁粒 径与表面活性剂厚度，发明了具有分散性且性能稳定的四氧化三铁改性纳米植 物绝缘油，解决了纳米粒子在液体电介质中难以分散稳定的问题。   关键技术体现在以下4个方面： (1)  发明了植物绝缘油量产的多次碱炼和深度吸附技术，解决了量产油品 脱酸和介质损耗难以降低的问题，研制出我国首套具有全部自主知识产权的年产 1500吨植物绝缘油量产成套设备。 (2)  发明了抗老化的混合绝缘油，设计了植物绝缘油变压器内部结构。 本成果建立了植物油浸纸电、热老化的寿命模型，提出一种抗老化混合 绝缘油的制备方法，调整变压器内部绝缘结构增加变压器散热性能和使用寿命， 取得的创新性成果有： (a)  提出了植物绝缘油浸纸热老化寿命模型，揭示了植物油浸纸比矿物油 浸纸具有更高的电、热老化特性；建立了植物油浸纸电、热老化的寿命模型与 水解动力学模型，揭示了绝缘纸剩余寿命随水解老化程度变化的规律；发明了 —种矿物油-天然酯混合绝缘油，发现自然酯分子与纤维素发生酯化反应生成的 酯基、水分向植物油中迁移是延缓绝缘纸纤维素老化根本因素。 (b)  发现植物绝缘油-纸绝缘中热稳定纸聚合度明显高于普通纸，采用 热稳定纸、增大油道及调整铁親绝缘等技术优化植物绝缘油变压器绝缘结构， 有效提高了变压器的综合性能。 (3)  植物油变压器油中溶解气体分析技术及油品现场运行维护技术，解决 了传统油中溶解气体分析方法误判率高和缺乏植物绝缘油现场处理手段的问题， 提高了植物油变压器的运行可靠性。 (a)  植物油变压器油中溶解气体分析技术：发现植物油变压器电热故障特 征气体含量与矿物绝缘油变压器的具有显著差异，导致已有的变压器油中溶解气 体分析方法不适用于植物油变压器故障诊断，发明了适用于植物绝缘油故障诊断 的改进杜威三角形分析技术，建立了以H、CH和CH及H、CH和CH为特征量 的电、热故障诊断模型，并定义了新的故障边界条件，改进杜威三角形技术诊断 正确率从59%提高到87%。 (b)  植物油变压器运维技术：通过大量油品劣化特性的试验研究，发明了 以酸值、粘度、水分和介质损耗为关键指标的植物绝缘油劣化程度评估技术， 发明了以复合过滤微分净化滤芯为关键技术的吸滤一体化植物绝缘油离线及 在线处理技术和成套设备，填补了植物油变压器现场运维技术的空白。 (c)  基于以上关键技术发明，开发出10kV、35kV两个电压等级绿色高效 植物油配电变压器系列新产品，发明了 2套植物绝缘油批量生产线和1套植物 油纸绝缘及部件电热老化试验平台，为植物油变压器绝缘系统设计和安全运行 提供了基础数据。 市场及经济效益分析： 随着社会经济深入发展，人们对用电可靠性要求不断提高，电网公司提 出推进绿色电网建设，变压器绝缘油是电气绝缘油最重要的产品，占电气绝缘 油市场总需求的98%以上，植物绝缘油配电变压器已被列入国务院《中国制 造2025》重点领域技术路线图和国家三部委联合印发的《配电变压器能效提升 计划》中，具有广阔的产业化前景。 团队介绍： 团队为“高电压输配电装备安全理论与技术”国家自然科学基金创新群 体，拥有国家杰青及长江学者特聘教授4人、新世纪优秀人才1人(以上数 据不重复统计)。团队围绕学科前沿科学和国家重大需求，持续开展高电压输配电装备运行安全应用基础理论及关键技术研究，自然形成了高电压设备状 态监测与故障诊断、复杂大气环境中电气外绝缘、输配电系统过电压防护、 电工绝缘新材料与新技术等四个方向，作为负责单位承担了国家973项目1项、 973课题7项、863课题2项、国家自然科学基金重点项目3项等，获得国家 科技进步一等奖1项、二等奖3项，国家技术发明二等奖1项。

电力变压器是电网能量传输的枢纽和核心，其安全运行是保障电网安全 的第一道防御系统。本项目针对电力变压器运行安全持续开展变压器智能化关 键技术反应用研究： （1） 深入研究并揭示了电力变压器运行故障机理及特征，创新性地提出了 新的电力变压器故障智能检测及诊断方法，形成了电力变压器智能化系统架构, 发明了变压器智能化系统核心的一体化智能监测技术及分布式诊断方法，研 发出感知运行状态信息的变压器传感网络，解决了变压器信息感知、数据传输、 信号处理、故障诊断等硬件的一体化设计技术难题。 （2） 提出了变压器多种信息智能感知新方法，研制了局部放电超高频信号、 油中溶解气体、绕组暂态电压与套管绝缘参数等多种状态参数的无线智能传感 器。发明了变压器冷却与滤油系统的在线智能控制技术。 （3） 提出了提高变压器状态信息可信度的方法，开发了融合状态信息、统 计数据和老化程度等多源信息的电力变压器健康指数综合评估系统，如电气设 备状态在线监测与故障诊断分析系统、电气设备绝缘综合在线监测系统、电 力设备智能综合处理装置等，解决了多源信息无法进行关联分析和融合评估的 技术难题，提高了运行变压器状态准确评估的可靠性、有效性及实用性。 市场及经济效益分析： 本项目研发的智能变压器监测参量全面，同时具有冷却系统、在线滤油 系统智能控制和负荷调度辅助决策功能，系统维护工作量小。同类技术对比 结果如表4所示。相关统计表明：中国境内已安装110 kV及以上电压等级变 压器近5万台套，市场需求巨大。 团队介绍： 自2003年至2017年，重庆大学采用“应用基础研究与工程技术攻关" 相结合的研究方法，针对变压器智能化面临的监测传感器不具智能化处理能 力和一体化水平低、缺乏融合多源信息的状态评估统一建模方法、变压器状 态评估无法支撑变压器运行控制等三方面复杂科学技术难题、尚不存在稳定 可靠的智能化变压器的现状，经过13年的研究，实现了变压器智能化4项 关键技术的突破，研制了智能化变压器及其状态监测装置与故障诊断系统。 团队由教授、副教授、高级工程师、工程师、讲师等构成，年龄结构合理，具 有较强的创新能力及成果转换能力，发展潜力较大。

围绕非接触电能双向推送系统关键技术进行研究，项目组在原理方面， 提出一种适用非接触电能双向推送模式的双向电能变换拓扑，并构建了基于 能量注入与自由振荡的双工作模式，实现了电能的动态双向转换。在此基础上， 进一步提出一种基于调幅控制的高频电能变换拓扑，实现了面向负载电能形式需 求的电能直接变换，减少了中间能量变换环节，有效提升了系统效率及功率密度。 在实现方法上，提出一种基于磁共振阵列电磁耦合机构，解决了传统磁共振耦合 模式下的调谐困难问题，有效提高了能量传输稳定性。在控制方法方面，提出基 于能量反反射阻抗的负载辨识方法反激磁电流控制方法，解决了负载动态变化条 件下的系统参数及负载特性的动态获取问题，并进一步构建了电能动态推送机制。 提出针对频率不确定性的系统鲁棒控制及优化方法，解决了存在频率漂移及开 关非线性情况下系统不确定性建模及控制问题，保证了系统在负载扰动条件下 能量传输的稳定性与鲁棒性。在实验系统研究方面，通过综合利用本项目的研 究成果，开发了 1KW量级非接触电能双向推送系统，在传输距离为50厘米条件 下，系统总体能量传输效率85%。

"微创手术是外科发展的必然趋势。微创手术机器人可提升医生手术能力，改善工作模式，提高手术质量，对微创手术发展具有重大意义。 项目在国家科技支撑计划、863计划等支持下，围绕微创手术需求，从基础理论、关键技术、临床应用三个层面开展系统研究，结合机器人学、折展机构理论、可靠性设计方法等原理，在系统设计与优化、可靠性设计与系统集成、检测方法与安全性评价、临床评估与应用研究等方面展开工作，研制成功具有完全自主知识产权的微创手术机器人整机系统，打破了国外的长期技术垄断，实现了高端医疗装备自主创新。"

空间信息网络是天、空、地一体化领域的国际 研究热点，以中继卫星组成的天基骨干网是空间信息网络的重 要组成部分，满足国家战略需求，同时可带来巨大的社会、经 济效益。然而，我国尚处在天基骨干网建设的初级阶段，组网 关键技术亟需深入研究。 主要功能：为一套天基骨干网关键技术的仿真和演示验证 系统，硬件部分由地面若干通信节点、服务器节点组成，软件 部分由天基骨干网应用承载能力分析子系统、用户按需任务编