解决了黄鳝苗种繁育所需的雄性亲本难题。 湖北省及全国均可应用。 成果完成时间：2016年8月

铝及其合金是工程应用最广泛的结构材料之一。传统的铝合金零件通过铸造、锻造和粉末冶金等方法制造，与这些传统制造过程相关的工具设备增加了制造成本和交付周期。3D打印技术由于为制造设计提供了丰富的自由度而广泛应用于工程零件的制造。现有3D打印技术中，选择性激光熔化（SLM）是发展最为广泛的方法之一。但是SLM工艺中的冶金缺陷如许多裂纹、球化和气孔导致只有有限数量的金属适合该种工艺，且具备满足要求的密度、微观结构和强度。 中南大学粉末冶金研究院李瑞迪研究员和新西兰奥克兰大学、中车工业研究院有限公司等单位合作通过对合金元素进行调控和热处理工艺的探索，发展了一种适用于SLM制备工艺，具有良好抗裂性和高强度Al-Mg-Si-Sc-Zr合金。相关论文以题为“Developing a high-strength Al-Mg-Si-Sc-Zr alloy for selective laser melting: crack-inhibiting and multiple strengthening mechanisms”于4月13日在金属材料顶级期刊《Acta Materialia》在线发表。 在该项工作中，研究人员设计了一系列Al-Mg（-Si）-Sc-Zr合金，并用雾化合金粉末进行3D打印制备。在没有Si元素的情况下，Al-xMg-0.2Sc-0.1Zr（x=1.5,3.0,6.0wt.%）合金在制备过程中均易发生热裂纹，平均裂纹密度随Mg含量的增加而增大。发现在Al-6Mg-0.2Sc-0.1Zr合金中加入1.3wt%的Si能够有效地抑制SLM过程中的热裂纹，同时细化制备合金的微结构，从而提高打印试样的力学性能。 图1：不同成分的打印样品晶粒尺寸和形貌EBSD分析结果：（a）1.5 wt%Mg，合金1；（b）3.0 wt%Mg，合金2；（c）6.0 wt%Mg，合金3；（d）6.0 wt%Mg+1.3 wt%Si，合金4。晶体学取向用倒极图（IPF）表示。 图2：Mg和Si元素对试样断裂行为的影响。（a）不同合金成分（合金1，合金2，合金3，合金4）的拉应力应变曲线。（b-e）合金1（b）、合金2（c）、合金3（d）、合金4（e）的断口SEM图像。 通过对合金成分的进一步微调，研究人员设计了一种新型合金Al-8.0Mg-1.3Si-0.5Mn-0.5Sc-0.3Zr。这种新合金具有明显的细化微观组织，由亚微米胞体和胞体中存在的共晶Al3（Sc，Zr）纳米粒子（2-15nm）和粒间Al-Mg2Si共晶（Mg2Si直径10-100nm）组成。打印试样中形成了高密度的层错和独特的9R相。试样的拉伸强度和延伸率分别达到497MPa和11%。经过时效处理后，试样的拉伸强度达到550MPa，塑性在8%～17%之间。除了固溶强化、晶界强化和纳米颗粒强化外，高密度层错也有助于强化。 图3：不同组分（a1-4）合金#4；（b1-4）合金#5的SLM打印样品的细晶区TEM图像：（a1-2）合金4的胞状结构；（a3-4）合金的柱状结构；（b1-5）合金（b2）的胞状结构是（b1）的暗场图像；（b3-4）合金的柱状组织#5；图（a2），（a4），（b2）和（b4）显示了晶间共晶组织；（b5）是SLM-printed Alloy#5细胞的干HAADF图像和主要元素（Al、Mg、Si、Sc、Mn和Zr）的相应EDX图谱。 图4：（a）SLM打印合金#5时效前后的拉伸应力应变曲线。曲线“#5”表示打印合金#5；曲线“#5-HT1”表示360℃时效8h的合金#5；曲线“#5-HT2”表示300℃时效8h的合金#5。（b）在合金#5-HT2断裂处拉伸试样的透射电镜显示具有高密度位错和SFs的变形组织。（c）沿[001]方向的变形亚晶中滑移带和滑移方向的HRTEM图像。（d）在（-100）面上用（c）图中标记区域的傅里叶逆变换图像显示出高密度位错。 这项研究成果通过在原有3D打印Al-Mg-Sc-Zr合金中添加Si元素，形成了精细打印微观组织，获得了无裂纹的打印合金成分。随后通过热处理时效工艺引入高密度层错并细化晶粒，开发出了一种具有低热裂敏感性和高强度的新型铝镁合金。这项工作提供了一种解决和消除SLM工艺中的冶金缺陷的铝镁合金成分设计方法和热处理工艺，推动了SLM制造技术的工程应用。

该成果为外观漂亮、风味佳、无核柑橘品种，可溶性固形物含量13%，可滴定酸0.66%，果肉细嫩化渣，有香气。在湖北省阳新、当阳及宜都等多个产区经过了多年推广示范，与多个杂柑品种及当地主栽品种比较，发现其适应性好、内质外观品质俱佳，深受消费者喜爱及专业技术人员认同，是一个有发展潜力的早熟优质杂柑品种。 该成果2002至2015年在武汉、钟祥、阳新等地试验、试种，露地苗定植一般3年试果，6年树龄亩产3000公斤左右。 转化条件：该品种现有场地和设备可支持成果转化，目前需要资金支持。 成果完成时间：2016年6月

紧紧围绕“矿山无线监控系统”、“矿山智能检测装备”方向，有针对性地开展一系列科学研究，形成了一批有较大研究价值的科研成果，“矿用蓄电池机车关键技术研究与应用”获国家能源科技进步二等奖。 在光纤传感技术在煤矿安全监测监控方面进行了探索外界信号通过直接改变光纤的传输特征参量对光波实施调制的本征型光纤传感器理论，研究取得了丰硕的成果，与中国矿业大学合作，共同研究科技部支撑计划项目-煤矿突水、火灾等重大事故防治关键技术及装备研发项目,发表相关学术论文 35 篇，申报发明专利 11 项，授权发明专利 1 项，授权实用新型专利 20 余项；面向深井通信的弱链路可靠传输问题，研究矿山井下信道时变机理和统计特性，建立时频码空多维复用无线传输理论框架和多维联合优化设计方法，揭示电磁波在矿山井下传播规律，与其相关的理论研究《基于相长干扰的煤矿井下物联网感知层时间同步机制研究》、《基于通用特征函数法的电大复杂目标宽带电磁散射特性研究》获 2014年国家自然基金资助。

亚洲水牛包括河流型和沼泽型两个亚种。水牛产奶量与荷斯坦牛相比，仅为其一半，沼泽型水牛的产奶量更低。在现代化养殖的条件下，仅靠自然繁殖是远远不能满足需要的，因此一般都会引进河流型水牛进行杂交以提高水牛的繁殖性能和产奶量。河流型水牛染色体数目是50，而沼泽型水牛为48。两个亚种之间会杂交产生染色体为49的后代，这些后代之间是可育的，相互杂交会产生48、49和50三种不同染色体数的后代。3种不同核型的水牛繁殖性能和产奶量有显著的区别，若通过核型水平对水牛进行选择，那么对杂交水牛群的整体繁殖能力将有显著的提升，辨别杂交水牛核型数也显得非常重要。传统鉴定核型较为繁琐，周期长，费时费力，成本也很高，检测大群体杂交水牛便非常麻烦，不符合现代化大规模养殖的发展方向。该技术根据在水牛的亚种杂交中，不同核型的杂交水牛在特定染色体上的基因会有所区别，这些区别会体现在碱基序列上的理论，依据分子标记的应用和杂交水牛核型分析，将二者联系起来，建立利用分子标记快速检测杂交水牛核型的方法，可快速方便大规模检测杂交水牛的核型，改良群体结构，从而提高繁殖和泌乳性能，加快杂交水牛的品种改良速度。 该项目能够简化水牛染色体核型程序，减低检测成本和检测时间，适合现代大规模奶水牛养殖场的应用，显著缩短杂交水牛改良的速度，提高杂交水牛的繁殖效率和产奶量，降低饲养成本。经济效益显著。 成果完成时间：2016年1月

针对红千层常规繁殖效率很低的问题，研发建立起了3种红千层的组织培养快速繁殖技术体系，使其苗木繁殖不受时间、季节、气候及场地的限制，极大地缩短了育苗周期，极大地提高了育苗效率，育苗周期由1年缩短到3至4个月，每年育苗批数由1批提高到4至8批，为其大面积推广应用提供了一条有效途径。 组培工厂化育苗是苗木行业转型升级的重要途径。红千层的常规繁殖育苗效率低，组培工厂化育苗市场前景广阔。一个小型的组培育苗工厂，每年可繁殖红千层组培苗100万株以上。 成果完成时间：2014年

本技术采用特定工艺，原位合成纳米氧化钛溶胶，溶胶粒径≤10纳米。产品分散性好，长期保持稳定。纳米二氧化钛具有良好的稳定性、无毒性、高效紫外吸收性能，被广泛应用于抗紫外材料、抗菌材料、光催化、自洁材料、涂料、油墨、造纸、电极材料等工业领域。纳米二氧化钛溶胶有效防止了粉体产品的团聚，形成高的活性、易分散使用的特点。

γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一种重要的天然聚合物，由于其具有良好的性质已被广泛应用于食品，化妆品，医药，材料等领域。解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是一株谷氨酸非依赖型 γ-PGA 合成菌。为了提高其 γ-PGA 产量，项目组采用无痕基因编辑技术对菌株进行了代谢工程改造。包括三部分：模块化代谢通路改造；蔗糖代谢途径改造；谷氨酸合成途径改造。 B. amyloliquefaciens LL3 是项目组从发酵食品中分离得到，它能够从蔗糖出发合成 γ-PGA。利用模块化通路改造策略对 γ-PGA 合成相关的八个代谢通路进行改造包括：γ-PGA 降解相关途径；细胞呼吸链；胞外蛋白及胞外蛋白酶合成途径；细菌多糖合成途径；次级小分子代谢产物合成途径；细胞自诱导因子合成途径；谷氨酸合成途径以及 γ-PGA 合成途径。最终整合获得的最优基因工程菌株 NK-anti-rocG（敲除了 epsA-O 操纵子（负责胞外多糖合成），sac 操纵子（负责果聚糖合成），lps（脂多糖合成相关），pta（乙酸合成相关），pgdS（γ-PGA 降解酶），cwlO（细胞壁水解酶），luxS（AI-2 合成）以及表达anti-rocG sRNA（抑制谷氨酸脱氢酶表达））γ-PGA 摇瓶发酵产量从 3.8g/L 提高到 11.04 g/L，较对照菌株提高了 2.91 倍。γ-PGA 产物纯度也从 78.6%提高到 95.2%。5-L 罐补料分批发酵实验得到 NK-anti-rocG菌株产量可达 20.3 g/L。分子量 450,000 Dal，纯度 95%以上。 项目特色： 1. 菌种（Bacillus amyloliquefaciens）LL3 是谷氨酸非依赖型 γ-聚谷氨酸合成菌株；发酵生产主要原料为蔗糖； 2. 补料分批发酵产量为：20.3 g/L。 3. 授权专利号为：ZL200810053900.7 市场应用前景： γ-聚谷氨酸（Poly-γ-glutamic acid）是一种重要的天然聚合物，由于其具有良好的性质已被广泛应用于食品，化妆品，医药，材料等领域。本项目采用谷氨酸非依赖型 γ-聚谷氨酸合成菌做为发酵菌种，以蔗糖为原料发酵法生产 γ-聚谷氨酸，可产生巨大的经济效益和社会效益。

成果与项目的背景及主要用途： 大型工程活动的安全关系着人类生命安全和社会经济活动，桥梁、隧道、建筑物的结构失稳、崩塌、火灾等事故应做到及早预测与警报。光纤传感系统作为智能结构的神经网络，可为人们获知结构内部工作状态信息提供有力工具，用来测量混凝土结构变形及内部应力，检测大型结构、桥梁健康状况等。天津大学科技成果选编 技术创新： 光纤传感器：新型的光纤温度、应变传感器具有高灵敏性、高精度以及体积小的特点，便于做分布式安装，达到多点化、实时化的精准测量。光纤解调系统：研发了一系列新型的光纤光栅温度、应变传感在线监测仪。基于 DSP 技术，可实现波长解调速度 200KHZ、智能分析、智能判断和实时传输。特别适合多通道多传感器以及多传感器有同步要求的监测设备。研制了低熔点玻璃焊接封装的渗压计，极大降低了温度和湿度对压力测量的影响。 技术水平及专利与获奖情况： 专利：“光纤 Bragg 光栅传感解调装置及解调方法” 200510014877.7 应用前景分析及效益预测： 光纤传感器进入结构监测领域具有重要意义。光纤传感器的轻巧性、耐用性和长期稳定性，使其能够方便的应用于建筑钢结构和混凝土等各种建筑材料的内部应力、应变检测。已与中国计量科学研究院、国家防爆电气产品质量监督检验中心等多家机构合作，成功在石油、电力、桥梁、隧道等多个领域，实现 400多个项目的应用。 应用领域：石化系统、电力系统、隧道监测、桥梁监测、大型结构监测等 合作方式：合作开发

设施农业是现代农业重要的生产方式，种植面积已超过570万公顷。由于高度依赖化肥、缺少雨水淋洗和追求高复种指数而导致的次生盐渍化极大的阻碍了设施农业的发展，并且问题日益突出。传统的物理化学修复方法见效慢、效率低，还容易造成二次污染。鉴于微生物修复技术成本低、效率高的优点，本团队根据生态适应性理论，从山东寿光10年以上栽培年限的大棚次生盐渍化土壤中筛选到一株耐盐且能高效降解硝酸盐的巨大芽孢杆菌，它主要通过硝酸盐同化途径转化土壤中多余的硝酸盐，同时还具有产IAA和ACC脱氨酶的能力来促进植物生长。利用高密度发酵结合菌剂高保活干燥成型工艺，研制出了次生盐渍化土壤修复菌剂，并在山东、河南、河北等设施经作进行了推广应用，土壤硝酸盐含量平均降低了50%以上，化肥用量减少了60%，提高蔬菜产量30%以上。