本服务体系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美国国家地质调查局（USGS）开发的非线性流域污染物评估模型，其介于传统统计学模型与机理模型之间，用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（统计分析系统）平台运行，使用 IML 语言编写，其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法（NWLS）进行方程的求解，完成所需参数的估计，虽然SPARROW 本身可以免费使用，但是 SAS 平台购买费用不菲，为此我们基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型，简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块，并增加 jackknife 不确定性分析模块，按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块，优化模型功能，改善人机交互形式，使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等，提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据，并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。

能源路由器是实现能源互联网与配电网的信息交换与电能共享的核心电力电子装置。现有的以固态变压器为核心的电力变换装置由于其拓扑结构落后，且效率低下，不能实现基于能源路由器的能源协调控制策略。针对上述难题，研发了一种应用于能源互联网的能源路由器装置，包括三相三电平双向整流单元、六相交错DC/DC双向变换单元、自激软启动推挽式全桥DC/DC双向变换单元、三相谐振软开关双向逆变单元、单相全桥双向逆变单元；可实现从各能源终端将分布式电源并网，能量转换形式更加多样化，从根本上实现能量的双向流动；多单元拓扑结构决定其可提供多种电压等级电能，满足多种负载与储能设备的需求。

脑深部神经网络存在的微环境是人类尚未踏足的纳米尺度超微结构空间。课题组发明了新型检测技术，解密了该空间结构特征，发现脑内新分区引流系统，提出了脑分区稳态理论，新方法已在多个前沿领域得到实际应用。

1 成果简介我国山区河流众多，许多河流的河床侵蚀下切，并以溯源冲刷方式传播到上游沟谷，引起沟坡增大，岸坡失稳和整个流域的土壤侵蚀，在汛期暴雨作用下，常常引发崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。阶梯深潭系统是山区河流中常见的一种河流地貌形态，由一段陡坡和一段缓坡相间组成，在纵剖面上呈阶梯状。天然阶梯深潭系统是在水流冲刷过程中自然形成的，是一种增加河床阻力、消减水流能量、抑制河床侵蚀下切的健康河床结构，这种结构在自然界具有较大的稳定性。然而，自然发育阶梯-深潭系统往往需要经过较长的时间，在具备一定条件的山区河流，模仿天然阶梯深潭系统建造人工阶梯深潭系统，也可以取得控制河流下切、避免或减少地质灾害的效果。自 2006 年开始，清华大学先后在云南、四川、甘肃等省，开展了人工阶梯深潭系统在山区河流治理方面的野外试验研究。研究成果显示，人工阶梯深潭系统不仅能够有效地控制河流（沟谷）下切、改善河流生态环境，对于泥石流灾害也具有明显的防治作用。目前，对于阶梯深潭系统发育程度（河床结构强度）的研究正在进一步量化；同时研制了一批专用的测量工具，如用于测量河床结构的“ 河床结构测量排” 、用于阶梯深潭系统流速场测量的“ 湍流脉动流速仪” 等；阶梯深潭系统的消能减灾机理研究正在不断深入。通过对阶梯深潭系统生物栖息地多样性的定量研究，采用大型无脊椎底栖动物对山区河流的生态多样性进行评价，为山区河流生态评价量化指标体系的建立奠定了基础。  治理前                                              治理后生态条件改善，河床稳定 图 1 吊嘎河人工阶梯深潭治理前后  修建前沟道内碎石散乱                            修建后沙石沉积水沙分离，控制了泥石流发生 图 2 建造人工阶梯-深潭系统前后的文家沟  汛期前                                                  汛期后阶梯深潭系统泥沙淤埋 图 3 拦山沟人工阶梯-深潭系统治理汛期前后2 应用说明实例 1：云南东川市吊嘎河（小江流域支流）人工阶梯深潭方法试验。近年来吊嘎河的河床下切迅速，同时带来了一系列的地质灾害与生态环境问题。 2006 年，课题组在吊嘎河设立了试验站，开展了人工阶梯深潭方法试验研究。试验结果表明，试验段水面面积有所增大，河床底质、水深和流速多样性也得到提升，河床侵蚀下切得到有效控制，维持了较为稳定的河床环境。人工阶梯和深潭段的河床底质、流速和水深环境交替出现，在空间层次上塑造了富于变化和多样性的水生动物栖息环境。对大型底栖无脊椎动物的采样及评价结果显示，人工阶梯深潭布置后，随着水生栖息地多样性增加，单位面积底栖动物密度、物种丰度及生物群落多样性指数均呈上升趋势，水生生态得到改善。吊嘎河的试验成果，还为 2009年以来采用人工阶梯深潭方法治理泥石流奠定了基础。 实例 2：四川省绵竹市清平乡文家沟滑坡堆积体泥石流治理方法试验。文家沟滑坡是汶川地震造成的第二大滑坡，滑坡堆积体总量达 8160 万方，文家沟内堆积体厚度达 20-180 米。2008 年暴雨在滑坡体上形成深达 50 米的 V 型冲沟，并引发了多次泥石流灾害。暴雨使沟床不断下切，两岸坡度变陡而坍塌，碎屑物进入水流就形成泥石流。 2009 年，课题组在文家沟滑坡体上的冲沟内建造了 33 级人工阶梯深潭对泥石流进行治理，取得了良好的效果。所建造的人工阶梯深潭试验工程虽然十分简易、单薄，但是工程造成的巨大阻力消减了水流能量，使沙石沉积、水沙分离，成功地控制了沟床下切，对于控制泥石流发挥了重要作用，避免了泥石流灾害的发生。 实例 3：甘肃省礼县拦山沟泥石流治理。长江上游白龙江、西汉水等流域是典型的干旱河谷，其特点是高原上深切宽阔河谷，河谷比周围高原明显干旱。区域内植被覆盖度低，由于长期干旱和风化，流域内积累了大量的土石碎屑，遭遇突发暴雨时可能发生滑坡和特大泥石流，对城镇和村庄造成极大威胁。甘肃武都地区礼县的拦山沟是西汉水的支流，由于沟谷深切，侵蚀极为强烈，泥石流常常发生，据调查沟口泥石流堆积泥沙约 170 万吨。 2009 年 6月课题组在拦山沟开展了泥石流治理试验，建造了 17 级人工阶梯深潭试验工程。试验结果表明，沟道在人工阶梯深潭系统的保护下不再下切，维持了沟岸的稳定，且阶梯深潭系统消散水流能量，使得泥石流不能起动，当年 6、 7、 8 月降雨 196.8 mm，其中最大日降雨量达31.9 mm， 拦山沟仅有不足 100 吨泥沙物质进入西汉水，达到了控制泥石流的目标。3 效益分析阶梯深潭系统发育较好的山溪常常伴随着良好的河流生态环境和优美的溪流景观，因此仿照天然的人工阶梯深潭系统常用于河流的生态修复与景观塑造，用于山溪森林公园建设可带来额外的休闲旅游经济收益。4 合作方式技术转让或合作开发，商谈。5 所属行业领域能源环境。

滇藏热泉生态系统中蕴含着丰富的微生物资源，包含大量的系统发育位置未知且功能奇特的神秘、新颖的微生物类群。课题组结合宏基因组学测序技术和生物信息学手段从中重构出14个具有甲烷/烷烃代谢能力的微生物基因组（图1），其系统发育多样性极高且独特，广泛分布于韦斯特古菌门、哪吒古菌门(Nezharchaeota)等TACK超级门中。值得一提的是，该课题组首次于奇古菌门(Thaumarchaeota)中发现其具有产甲烷功能。此前，奇古菌门以其好氧氨氧化能力而为众人所熟知，而课题组首次对其厌氧状态下产甲烷能力的发现表明我们目前对此门认知的局限性，神秘的自然界或将远远超出我们的认知。此外，组学技术的发展或将指引我们对其进化历史进行更全面的认知。课题组对这些未知生命的代谢特征进行了揭示，并发现除却传统的氢营养型产甲烷菌外，还有多种氢依赖的甲基营养性产甲烷菌，他们可吸收热泉生态系统中多种甲基底物以完成甲烷的产生（图2）。通过进化基因组分析，课题组还对古菌祖先的进化起源进行了推测，研究发现对于具有产甲烷能力的微生物类群，其甲烷代谢关键基因mcrABG相对较为保守，并无明显的水平基因转移时间发生；而对于烷烃氧化的微生物类群，水平基因转移对其多样性塑造有着深远影响。基于甲烷代谢基因的保守性，课题组对其祖先序列进行了序列重构，从而来推测祖先序列的最适生长温度，结果表明具有mcrABG标记基因的微生物类群或起源于高温生境（图3）。另外，由于 TACK和ASGARD超级门中，以及广古菌门中大部分支系均具有甲烷/烷烃代谢能力，且相应微生物相比其它同支系微生物有着更为悠久的进化历史，因此，课题组猜测地球早期生命中，古菌的祖先或具有甲烷和烷烃代谢能力。

本课题研发用于海洋环境（海水及水产品）中病毒、致病菌等病原微生物、重点针对可能引起人类疾病的细菌和病毒（如总杆菌数、大肠杆菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单孢菌、金黄色葡萄球菌、腺病毒、肠道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、创伤弧菌、沙门氏菌及李斯特菌）快速检测的分子生物技术，为研制用于这些微生物的现场监测手段和设备奠定理论和技术基础。检测方法采用基因芯片检测、蛋白质检测和聚合酶链式反应（PCR）检测三种。

本课题研发用于海洋环境（海水及水产品）中病毒、致病菌等病原微生物、重点针对可能引起人类疾病的细菌和病毒（如总杆菌数、大肠杆菌、粪链球菌、产气荚膜梭菌、铜绿假单孢菌、金黄色葡萄球菌、腺病毒、肠道病毒、甲肝病毒、副溶血弧菌、创伤弧菌、沙门氏菌及李斯特菌）快速检测的分子生物技术，为研制用于这些微生物的现场监测手段和设备奠定理论和技术基础。检测方法采用基因芯片检测、蛋白质检测和聚合酶链式反应（PCR）检测三种。

本服务体系主要依托 SPARROW 模型，它是一款由美国国家地质调查局（USGS）开发的非线性流域污染物评估模型，其介于传统统计学模型与机理模型之间，用于估计流域地表水体中污染物负荷与污染源之间的关系。是美国 TMDL 计划推荐流域模型方法之一。 原始 SPARROW 模型基于 SAS（统计分析系统）平台运行，使用 IML 语言编写，其嵌套的统计模块可以轻松调用非线性加权最小二乘法（NWLS）进行方程的求解，完成所需参数的估计，虽然SPARROW 本身可以免费使用，但是 SAS 平台购买费用不菲，为此我们基于 SPARROW 模型的原理，使用 FORTRAN 语言开发了面向我国特点的具有空间响应特性的水环境管理模型，简化了原SPARROW 模型中不适用于中国的模块，并增加 jackknife 不确定性分析模块，按照中国水环境管理需求补充可能实现的模块，优化模型功能，改善人机交互形式，使数据输入及模型运行更加方便易学并符合中国的数据特点。利用 ArcGIS 生成河网、划分子流域等，提取与整合必要的与流域河流属性相关的输入数据，并利用该平台将模拟结果进行可视化表达。

云南能源职业技术学院的前身是云南省煤炭工业学校，1978年经当时的云南省革委会批准建校，1980年秋季正式招生，1998年被评定为“省部级重点中专”，2000年经省教育厅批准更名为“云南省工程技术学校”，2002年10月，经省人民政府批准组建成立“云南能源职业技术学院”，2003年秋季开始招收三年制和五年制大专，2007年11月在省教育厅组织的“高职高专人才培养工作水平评估”中被评定为“良好”。 学院隶属于云南省教育厅、云南省煤炭工业局、云南煤矿安全监察局和云南省财政厅领导和管理。在近30年的办学中，始终坚持坚持“立足煤炭、面向能源、服务社会”的办学理念，为云南省和周边省份的煤炭、电力、机械等行业输送了近8000名中、高等专业技术人才，为企业培训技术职工近7000人、培训管理干部近3000人；为云南经济社会的发展，特别是为煤炭、能源工业的发展做出了较大贡献，涌现出了全国煤炭教育先进个人、云南省先进生产工作者、云南煤炭系统劳动模范等众多优秀教职工，2007年被授予“全国煤炭教育先进单位”称号。 学院位于云南省主要产煤地曲靖市，占地150亩，建筑面积53790平方米，教学楼2幢，共有教室90间；实验楼1幢，实习工厂1座，各类专业实验实训室45个，其中采煤、通风安全、数字化测量、PLC等实验实训室处于省内先进水平或独有。 学院坚持“立足煤炭、面向能源、服务社会” 的办学方向，以举办高等职业技术教育为主，同时开展中职学历教育、成人高等学历教育、岗位培训和职业技能鉴定。办学近30年来，开办了煤矿开采技术、矿井通风与安全、矿山地质、工程测量技术、机电一体化技术、发电厂及电力系统、水电站动力设备与管理、计算机应用技术、会计、文秘、广告设计与制作等25个高职专业。形成了以煤为主，覆盖电力、机械、计算机、经济、文管等领域的专业体系。2007年，煤矿开采技术专业于被云南省教育厅遴选为云南省高职高专重点建设专业，煤矿安全实训基地被批准为省级重点建设实训基地。2008年学院的“煤矿安全实训基地”被财政部、教育部列为中央财政支持的职业教育实训基地建设项目，同时，该基地还被云南省教育厅评定为省级示范性实习实训教学基地。 学院设有资源与环境工程系、机械与电气工程系、计算机与信息工程系、经济与工商管理、人文与社会科学系（基础课教学部）及思想政治理论课教学部等6个系（部）。面向云南、重庆、贵州、湖南、河北、宁夏等10个省市区招生，全日制在校生2700人，各类在校生总规模达到9000余人。 在教师队伍中，有全国煤炭职业技术教育指导委员会委员1人、教育部地矿类专业机械工程专家委员会专家1人、全国煤炭高职高专自动化专业教材编审委员会主任和委员各1人、地质专业教材编审委员会副主任1人、通风安全专业教材编审委员会委员1人，国内高校访问学者1人。在省内外学术团中体担任理事及以上职务的教师25人。 学院是教育部NIT培训考试基地、信息产业部软件定点考试中心、劳动部计算机高新技术培训考试站、云南省煤炭职业经理人资格培训机构、云南省煤矿生产能力核定资质单位。建有云南省第192职业技能鉴定所和培训站，可开展矿井掘进工、井下采煤工、井下支护工、矿井通风工、矿山安全监测工、维修电工、维修钳工、工程测量工、汽车修理工等近20个工种初、中、高级工和技师的培训及鉴定工作。建有云南省后所煤矿、羊场煤矿等18个校外实训基地。 学院重视毕业生就业工作，与云南东源煤业集团、贵州盘江煤电集团等多家用人单位开展了“订单式人才培养”合作，每年在校内举办毕业生与用人单位“供需见面会”，2006年至2008年，学院连续三年毕业生就业率都在80％以上，名列全省同类院校前茅，受到省教育厅、毕业生及家长肯定，被云南省教育厅评为“高校就业工作先进单位”。 学院响应中央大力发展职业教育的号召，抓住曲靖市建设职业教育中心的机遇，正致力于新校区建设和创建省级示范性院校两大工程，相信在上级部门领导关心和友邻单位的支持下，通过全院师生共同努力，一定能加快学院基本建设，改善办学条件，以师资队伍建设为突破口，以人才培养为中心，以提高教育水平和教育质量为重点，充分发挥教学、科研、社会服务三大功能，提升学院的办学规模、质量和知名度，把学院做大、做强、做优，落实以高等职业教育为主体，中等职业技术教育、成人高等教育、短期培训教育为补充的办学方式，实现成为地方经济社会建设和云南煤炭持续、安全、稳定发展的助推器，成为培养高素质技能型人才职业技术教育示范基地的目标。

新疆能源职业技术学院是2005年7月经自治区人民政府批准，并报国家教育部备案成立的具有独立颁发学历文凭资格的全日制普通高等职业院校。学院位于风景秀丽的乌鲁木齐市达坂城区洛宾路8号，学院总占地面积1000亩，总规划建筑面积为17万平方米，现有建筑面积6.8万平方米。既是自治区职业教育的重要阵地，也是自治区岗后教育的重要组成部分。学院基础设施配套齐全，教学楼、办公楼、学生公寓、学生食堂、微机室、语音室、足球场、篮球场、田径场、健身场和实验室一应俱全，实验设备完善。 学院高度重视就业，成立了就业工作领导小组，建立了“全民参与就业、全过程指导就业、全方位实现就业”的毕业生就业指导体系，对毕业生实行“两级”就业指导服务模式，全面提高了学生的就业率和就业质量，受到社会各界的欢迎，在企业享有良好的声誉。在校生可享受寒、暑假半价火车票优惠;在校生可申请高校国家励志奖学金(5000元/年)及学院奖学金、高校国家助学金、自治区助学金。合格毕业生到基层或艰苦行业签订三年正式合同，国家将给与学费全额代偿。品学兼优的应届高职毕业生通过选拔可直升普通本科院校相近专业就读。 我们的目标是将新疆能源职业技术学院建设成为新疆高素质技能人才和后备军的大规模培养基地。以新疆经济社会发展长治久安和学生全面成长为己任，提供人民满意的各类各层次教育和技术服务，持续改进教育教学质量，最大限度满足社会和学生的需求与期望。我院现在正在向着队伍一流、环境一流、设备一流、学生一流的宏伟目标不断发展。