一、神经-肌肉电假肢获北京市科技成果二等奖 获国家科技发明三等奖患者1患者2 加拿大患者 机械传动系统关键技术：结构紧凑传动比大握力与速度的矛盾机械噪音要小传动效率高肌电假肢的控制模式和自由度电子开关控制比例控制模式控制（肌电信息量非常丰富，利用其不同特征可形成多种控制模式）简单实用的是电子开关控制单自由度肌电假手两自由度假手，多为单自由度肌电控制加被动/电动旋腕多自由度肌电控制上肢假肢要采用模式控制技术二、有力觉、触滑觉反馈的肌电假手（1）力觉的 测量原理（2） 触、滑觉（小闭环）三、骨植入假肢清华大学与四川大学合作承担了国家863重点项目：《生物活性经皮骨植入材料和植入式智能假肢研究》 骨植入假肢要解决的关键技术：植入体与残肢骨的骨性结合（用酸－碱火焰法、阳极氧化法进行钛表面生物活化处理）经皮密封问题（在生物活化钛表面喷涂类骨羟基磷灰石涂层技术）对植入体的防护问题（安全问题）传统的假肢装配技术—接受腔最大缺点：不符合生物力学规律经软组织传力不透气有异味肌肉萎缩后需经常更换植入式智能假肢骨性结合, 进行了经皮植入体 表面生物活化技术研究 开发了基于酸碱火焰 法的 钛金属 表面生物活化技术，获 得了具有多孔纳米级氧化钛结构的表面 进行了羟基磷灰石涂层的桥接性研究---羟基磷灰石涂层可以实现2mm间隙的桥接     钛表面产生的纳米结构               新生骨长入2mm间隙                                               动物实验植入体结构和 表皮与植入体金属表面的结合                                        植入体结构                                                人表皮细胞与生物活性钛紧密贴附，材料与表皮有良好的生物相容性 植入体保护技术（安全问题）骨植入式假肢是对假肢安装技术的根本性革命，是由瑞典发明种植牙的著名医生Branemark教授发明的，已在英国临床安装了几十例。采用医用钛合金材料作为植入体植入残肢骨内，经皮密封处理伸出体外与外假肢连接。没有传统假肢的接受腔，直接通过植入体传力于主干骨，符合人体生物力学规律。骨植入式假肢是当代假肢技术革命性的变化，是21世纪康复工程新的发展方向和研究热点。四、电动截瘫步行机每侧腿由一个小型直流伺服电机通过蜗轮机构驱动髋、膝关节联动。步行机构具有自锁功能 以确保安全，手动的解锁装置可使患者实现坐姿。行走时由控制系统协调双腿实现交替步态。为保证安全和身体平衡，行走时需借助轻型助行架或双拐。步行机构的主要部件由钛合金制造，整体重9.6公斤。五、各种膝关节矫形器共有4~5种，适应膝关节的不同症状：膝内、外翻、膝关节手术后防护装置，有膝屈角可调限位装置

成果简介： 一、主要功能和应用领域 MBIT(维护性自检测) 设备，是对飞机飞行控制系统各个部件进行功能和性能测试、故障检测、提供维护检测信息，并且在测试后进行日常维护和部件更换，确保飞行控制系统的稳定性和安全性。其主要功能是对飞控计算机测试、导航传感器状态监控与标定、作动器的测试、交联系统的测试，发动机性能测试和下载飞中、飞前自检测故障等。主要应用在无人机飞行控制系统中，由维护人员在地面通过此设备对飞机部件进行检测。 二、特色及先进性： 1、能够对飞机作动器的卡死故障进行定位，并且提高了作动器的故障检测率。 表1 作动器故障检测率 序号 名称 助记符 检测准确率 改进前检测率 1 左外副翼作动器 LOAA 99.8% 98.6% 2 右外副翼作动器 ROAA 99.7% 97.7% 3 左内副翼作动器 LIAA 98.8% 96.9% 4 右内副翼作动器 RIAA 99.8% 96.8% 5 左外尾翼作动器 LOVTA 99.4% 96.6% 6 右外尾翼作动器 ROVTA 99.7% 95.5% 7 左内尾翼作动器 LIVTA 99.8% 96.5% 8 右内尾翼作动器 RIVTA 99.7% 97.4% 2、使用数字编码协议与地面设备进行通信，代替了字符串指令传输，更加可靠和快捷。 3、将MBIT设备软件模块化设计，提高了通用性，节省了内存空间，软件运行更加高效。 三、能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 能对无人机飞控系统进行故障检测，提高了飞控系统的可靠性，降低了飞机的维护费用和时间，通用性更强。

说   明 1、海事油缸：主要用于海面吊装设备，活塞杆表面经过特殊化学处理，能有效防止氯离子的腐蚀。采用最先进的设计方案，为吊装设备的安全使用提供了有力保障。 序号 型    号 安装距（mm） 行程（mm） 缸径（mm） 杆径(mm） 工作压力（MPa） 油口尺寸(mm） 1 HSG-G180/125*2000-00 2840 2000 180 120 31.5 M30*1.5 2

浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

项目成果/简介:浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研究员领导的课题组提出了激光驱动光子对撞机的新方案，该方案每脉冲可以产生3亿个Breit-Wheeler事件，并且所产生的正负电子对发散角只有7度，具有非常好的准直性。同时，背景噪声可以得到有效抑制，信噪比高达1000:1。研究成果以 “Creation of electron-positron pairs in photon-photon collisions driven by 10-PW laser pulses”为题在线发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 根据爱因斯坦质能方程和量子电动力学理论，在一定条件下光子（能量）可以转化成物质，这对研究物质的起因有重要的作用。相关的理论研究始于上世纪30年代，直到1997年美国SLAC实验室才首次在实验中观测到多光子碰撞产生正负电子对的过程。然而，对于两个高能光子的互作用过程，也就是常说的光子对撞机，到目前为止还未能在实验中观测到。在光子对撞机中，光子的互作用的次数与光子数目和光子互作用截面成正比，与光子束的脉冲宽度、两束光子束的交叠面积成反比。在过去实验中不能观测到光子的互作用过程是因为已有伽马射线源的流强和亮度还达不到要求。 近年来，随着激光技术的发展，特别是10拍瓦(1拍瓦=1e15瓦)激光器的建成，激光光强将可以达到1e23W/cm3以上。当如此高强度的激光与物质相互作用时，大部分激光能量被吸收并转化成伽马射线辐射源，如果可以有效控制伽马射线的发散角，辐射的伽马射线将会达到前所未有的流强和亮度。 团队研究人员在前期的工作中对产生超高亮度伽马光源进行了深入的研究，首次从理论上系统阐明了微通道结构靶中，纵向电场主导了电子的加速过程，同时电子的横向加速可以得到有效的抑制，因此可以获得高准直性的电子束，当这些电子束在横向场中的相位发生反转时，电子就会在管道边界处产生强伽马辐射。由于电子的发散角决定了伽马辐射的发散角，因此可以获得准直性非常好的γ-ray辐射源。数值模拟中10PW激光所能获得的发散角小于3度，亮度比之前研究报道结果高出两个数量级的伽马辐射源。图1. 激光驱动光子对撞机产生正负电子对的方案设计图2. 本方案可以获得高出之前2-3量级的伽马光源亮度 本工作即基于以上研究成果，将该超高亮度的伽马射线应用于光子对撞机。理论计算结果表明，该方案可以获得超高信噪比（>1000:1）,且每一发正负电子对信号（>1e8）远高于现有测量技术的探测极限。因此，通过该方案可以在实验室中验证光子互作用过程中由能量到物质的转换过程，将提供激光驱动光子对撞机研究的新途径，也将极大的促进双光子BW物理的发展。未来有望依据本方案建设基于重频拍瓦飞秒激光的高亮度伽马源及其应用装置。 北京大学物理学院博士后余金清为论文第一作者。颜学庆教授和卢海洋研究员为通讯作者。论文合作者还包括北京大学的陈佳洱院士、马文君研究员，広岛大学的T. Takahashi教授，高能物理所的黄永盛研究员。该研究工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发专项、挑战计划和中国博士后科学基金的联合资助。相关模拟工作得到北京大学高性能计算平台的支持。相关文章链接：Phys. Rev. Lett. 122, 014802 (2019) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014802Appl. Phys. Lett. 112, 204103 (2018) https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5030942

"e-Dog四足仿生机器人：全球首款可高速奔跑和跳跃的轻量级电驱动四足仿生机器人，面向高校和中小学的教学培训型四足仿生机器人系统平台，包括软硬件开源的高性能四足仿生机器人及相应的开发工具软件，为国内高校和中小学提供教学、培训、比赛二次开发平台。机器人具备卓越的运动能力，采用国内领先的步态规划算法，能够快速奔跑和跳跃，并具备较强的地形适应能力，能够跨越高台、楼梯、沟壑、斜坡等障碍地形。 roboDog如宝机器狗：国内首款具备丰富感知能力，并搭载智慧AI云脑的轻量级机器狗。roboDog面向家庭场景，在卓越的运动性能和地形适应能力基础上，增加了丰富的传感功能，构建了包括视觉、听觉、触觉等能力的综合环境感知系统以及基于云服务平台的智慧云脑。同时针对家庭应用场景，为用户提供了丰富流畅的交互体验。 "

成果介绍太阳能制冷空调技术可使用环保的自然工质，利用清洁、可再生的太阳能驱动，对节能降耗具有重要现实意义。相比吸收式制冷技术，溶液除湿技术可利用更低温区的太阳能驱动，有利于廉价平板集热器的使用且集热效率较高，还能够实现热湿解耦处理。本技术集成了溶液除湿和蒸发冷却技术，利用常温溶液干燥被处理空气，然后经直接蒸发冷却器进行降温加湿，得到空调用冷风；稀溶液则利用太阳能集热器产生的热水进行再生。市场前景本技术可利用太阳能集热器产生的75℃以下热水驱动，送风温度17-20℃，热性能系数可达0.65，已获国家技术发明二等奖和国家发明专利授权。

成果介绍目前的吸收式制冷空调系统，热源温度往往需要100℃以上才能满足要求，且装备体积大。当采用与溶液除湿有机结合的热湿独立处理方法后，热源温度75℃以下，系统高效运行，且体积小。 本技术从溶液除湿技术和吸收式制冷技术的相似点出发，将二者有机的结合，使用吸收式制冷系统中的发生器对除湿后的部分稀溶液进行再生，节省了再生器的占用空间。市场前景本技术可由太阳能集热器产生的75℃以下热源驱动，相比一般的溶液除湿系统能效可提升30[[%]]~40[[%]]。本技术可以用于工业建筑工位空调或者废热较丰富的场合。该技术已获中国发明专利和美国发明专利授权。