近些年来，我国对花卉的消费呈逐年稳步上升之势，加之“国家园林城市”“美丽中国”的建设，使城市美化用草花需求量大幅度增加，尤其是矮牵牛、三色堇、万寿菊、孔雀草、百日草、石竹、一串红等主要花坛花卉的需求量日益增加，而国内又无法提供高品质、数量足的草花种子，因而只得依赖进口，但这些花卉的种子经过几次转手之后，到达栽培者手中时每粒种子价格0.50～1.0元人民币，比国内组培苗的价格还要高。究其原因，其关键的限制因素是我国缺乏具有自主知识产权的草花新品种。 为解决草花育种的尴尬局面，由华中农业大学园林植物遗传育种课题组，协同北京园林科研所、浙江虹越花卉有限公司、武汉花木公司和武汉市农业科学研究所等众多单位在全国范围内开展了广泛的分工合作，广泛收集资源，综合利用各种技术，建立世界主流草花产品的育种体系，不断开拓创新开发新品种，真正实现我国从花卉的资源大国向知识产权大国的转变，突破国外企业对草花制种业的垄断局面。

生物活性软组织的医疗修复具有重大的临床需求。例如乳腺癌居全球女性恶性肿瘤发病第一位，占女性恶性肿瘤的 25%，且以每年超过 20%的速 率增长，特别是在中国，预计 2021 年新发乳腺癌患者将达 250 万人。但是，现 有的人工软组织替代物无法软组织力学与生物功能重建的双重需求。本项目已建 立了完善的可降解软组织支架仿生设计、4D 打印工艺、装备技术体系，以乳房 癌修复、气管软化病为应用开展了临床应用探索，实现了个性化乳腺和气管外支 架的国际/国内首例临床试验(共完成 9 例)。所制造的可降解软组织支架不仅可 实现初期形态与力学性能匹配，后期还可通过患者组织再生与支架降解实现自体 修复，从而为未来软组织医疗修复难题提供创新解决方案。研发的生物 4D 打印 设备与临床应用被 CCTV2、CCTV7、CCTV10、新华社、人民日报、科技日报、陕 西日报等专题报道，产生了良好的社会影响。相关成果 2017 年获得陕西高等学 校科学技术一等奖。 该项目团队是以卢秉恒院士为学术带头人的“增材制造”教育部创新团队 的重要分支，是利用增材制造技术创新软组织医疗修复难题的重要探索。该团队 现有教授 3 人(长江学者特聘教授 1 人、国家自然科学基金优青 1 人)，副教授 2 人，讲师/博士后/专职科研人员 3 人。目前正致力于软组织 4D 打印的技术创 新、临床应用与产业化推广。

临床骨修复涉及骨固定器械及骨填充材料。就骨固定器械而言，如何赋予 其表/界面介导组织自修复性能及抑制细菌感染，提高其长期使用寿命，是亟需 解决的核心关键问题。本成果利用酸蚀钛材，制备表面微米结构，进而利用溶 胶-凝胶法在其表面构建了含锌的纳米结构，获得了兼具抗菌/抑制破骨细胞生 理功能及促进骨快速愈合的性能。利用二氧化钛纳米管阵列加载硒，并以壳聚 糖封盖，实现兼具抗骨瘤及抗菌的效果，同时维持钛基材良好的生物相容性。 利用钛基材原位生成的TiO纳米管阵列加载天蚕肽，并以壳聚糖/天蚕肽偶联透 明质酸LBL多层结构封盖，实现由钛基材潜在细菌分泌透明质酸酶触发的自响应 短期及长效抑菌作用，为研发抗菌钛基植入体积累自主知识产权关键技术。 市场及经济效益分析： 植入体术后细菌感染是导致植入失败的重要原因和临床应用面临的重要挑 战。据估计，全球骨科植入物相关感染的年发病率超过5%。感染导致的植入 失败，将给病患带来二次创伤、严重的精神压力和经济负担，甚至死亡。因此, 研发兼具促成骨和抗菌钛合金植入体（人工关节、接骨板、种植牙等），具有重 要的经济和社会意义。目前，我国高端医用钛合金人工关节等植入体严重依赖进 口（＞70%）,国内三甲医院几乎全依赖国外进口产品（＞95%）。 我国人口老龄化、交通事故和运动创伤等导致骨损伤剧增，骨创伤患者年 达300万人次，以平均每人次骨修复材料及器械消费5万计，该领域市场份额/ 需求约1500亿/年。进而，以骨修复植入体感染的年发病率5%计，我国促成骨/ 抗菌植入体的市场需求约75亿/年。 本成果研发的抗菌表面改性技术，能够方便、迅速、高效地在材料表面 构建抗菌功能界面，保护人们健康。相关抗菌技术也可拓展至骨科以外的植入 医疗器械（比如心血管、心脏起搏器等），这将极大地促进我国传统医疗器械产 品的技术进步和升级，提高企业经济效益，推动我国医疗器械产业整体水平。

一、产品简介        MXY5001光纤传感原理及应用综合实训平台是我司专为各种光纤传感器的学习与研究而开发的。该实训平台是在光纤传感领域中的光纤透射技术、反射技术及微弯反射技术等基本原理的基础上开发而成的。本实训平台从简单到复杂，从基础到应用，系统的介绍了光纤传感器的基本原理，实验方法以及实际应用的实例。学生可以根据所提供的可搭建设计组件开展各种实验，或者根据仪器所提供的元件进行二次搭建。这不仅丰富了大学实验的教学内容，拓宽了学生的知识面，而且可以进一步调动学生学习本专业的积极性，对理工科院校学生将所学知识的工程应用化具有积极的意义。 二、实验内容 LD光源P-I、V-I特性曲线测试设计实验 光纤微弯传感系统设计实验 光纤位移传感系统设计实验 光纤烟雾报警系统设计实验 光纤温度传感系统设计实验 光纤液位测量系统设计实验 光纤压力传感测量系统实验 光纤导光照明系统设计实验 光纤传感角度测量设计实验 三、主要技术参数 1、光源： 650nm点状半导体激光器；650nm光纤激光器；1W红光LED；3W全彩LED； 2、功率计探头： 光电池型号SL248R；开路电压0.3V；短路电流8µA；暗电流1nA；光谱响应范围550nm-750nm，峰值波长650nm；功率范围：0-5mw 3、显示屏：     LCD1602液晶显示屏，单排16针接口；8位双向数据总线；可与8位单片机或控制器直接相连；管脚高电平为+5V；可显示2行；每行16个字符。 4、51系列单片机：     STC89C52，新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码完全兼容传统8051单片机，12时钟/机器周期可任意选择，最新的D版本内部集成max810专用复位电路。 5、光纤微弯称重： 光源：650nm光纤激光器；多模光纤跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；液晶显示光功率值； 砝码：10g、20g、50g、100g、200g； 6、光纤位移传感： 光源：650nm光纤激光器；反射式光纤传感器：纤芯直径φ1长度80cm；液晶显示光功率值； 7、光纤烟雾报警及浓度显示： 光源650nm光纤激光器；多模光纤跳线：纤芯直径φ1长度50cm；液晶显示光功率值及烟雾浓度；光线透过率小于80%（即烟雾浓度大于20%）报警； 8、光纤温度传感： 对射式光纤传感跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；PT100温度传感器：测温范围：0~90°； 温控仪：额定电压180V～220V，50Hz；电源功耗<5W；量程0～400℃；准确度0.5；分辨率1℃；环境温度0～50℃；相对湿度35%～85%；风扇：DC-12V直流风扇；液晶显示光功率值 9、光纤液位测量： 多模光纤跳线：纤芯直径62.5µm，长度1m；光纤准直透镜：近距离，焦距可调；烧瓶：具备入水口及出水口；液晶显示光功率值，水位小于设定值时报警。 10、压力传感测量： 气泵：ACO-001；功率20W；电源220VAC/50Hz；排气量20L/min；压力传感器：测量范围20～250KPa；相应的输出电压为0.2V～4.9V；工作温度范围为-40℃～+125℃； 11、导光照明光纤：端点发光、体发光两种； 12、调整架：轴向位移调节采用了精密螺纹副调节，运动平滑； 四、配置设施 光纤传感应用综合实训平台主机、导轨及支架组件、位移组件、微弯形变装置、 压力组件、温度组件、液位测量组件、照明光纤、光纤跳线、法兰盘，实验指导书及实验录像光盘等。

实验内容 1、了解红外通信的原理及基本特性； 2、测量部分材料的红外特性； 3、测量红外发射管的伏安特性，电光转换特性； 4、测量红外发射管的角度特性； 5、测量红外接收管的伏安特性； 6、基带调制传输实验； 7、副载波调制传输实验； 8、音频信号传输实验； 9、数字信号传输实验。

水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。

主要创新性成果包括：发现鱼类GH分泌活动受多种神经内分泌因 子的调控，其中促性腺激素释放激素（GnRH）、促甲状腺素释放激素（TRH）、多巴胺及其激动剂等都 能刺激GH分泌，而生长抑素（SRIF）则抑制GH分泌；发现刺激GH分泌的神经内分泌因子等通过口服途 径能显著促进GH分泌和提高鱼体生长速率，且这些因子共同使用，其叠加作用产生的促生长效果更为显 著；构建了斜带石斑鱼等鱼类cDNA文库，克隆了生长激素（GH）及其受体，类胰岛素生长因子Ⅰ、Ⅱ （IGF-Ⅰ，IGF-Ⅱ）及其受体，脑垂体腺苷酸环化酶激活多肽（PACAP）、神经肽Y(NPY)、生长素释放 素（ghrelin）等生长相关功能基因；研制了基因重组GH，采用投喂方法证明它能为鱼消化道吸收而促进鱼 体生长。

项目简介水生植物修复技术是一种成本少、耗能低、效果好的生物－生态新技术，即利用植物的吸收、吸附作用，富集导致水体富营养化的氮、磷，降解、富集其它有毒有害污染物，同时由于水生植物生长对藻类的抑制作用，使水体中藻类数量降低，提高水体透明度，达到化害为利、净化水质的目的，实现水域资源的可持续发展和利用。针对不同生态环境污染，从现场环境中筛选和构建具有高效污染修复的水生植物- 微生物群落体系，更具有针对性强、适应性强、效率高、成本低和对原有生态环境没有威胁等优点。应用范围北京大学工学院从选育耐盐碱性植物新品种入手，研究并优化不同盐碱程度下植物组合、配伍模式，构建盐碱环境植被快速恢复技术。筛选高效耐盐功能菌，利用耐盐功能菌接种技术，进一步发挥微生物植物联合修复作用，加快盐碱环境改良进程。形成以生物为主，盐碱环境改良与污水治理同步进行，实现盐碱改良—污染治理—生态重建系统综合技术的集成的盐碱化湿地的修复与改良综合技术体系。项目阶段北京大学工学院以多年对微生物的研究积累，将微生物与水体植物相结合，已经完成难降解有机磷化合物微生物——植物耦合净化体系理论模型构建，建立了对有机磷农药和难降解有机物（壬基酚等）具有高效分解能力的微生物菌群（同时可以作为微生物菌剂应用在水环境以外的如土壤环境的修复中）筛选、培育，开发了从相应污染环境筛选具有有机物吸收或降解功能的水生植物的技术。微生物－植物耦合水体污染治理技术比原有单一的微生物净化方式提高70% 的效率。同样，用生物的方式治理土壤的盐碱化，可以增加土壤中的有机物，调节土壤中的水气温状况，改变土壤结构与特性，改善有益微生物生存繁衍的环境。通过生物措施改良的盐碱地脱盐持久、稳定，且有利于水土保持以及维持生态平衡。

该材料具有良好的加工性，能制备成可注射溶液、薄膜、多孔支架、以及静电纺丝纤维膜等多种产品。由于一氧化氮能够可控按需释放，CS-NO及其复合材料可用于治疗糖尿病下肢缺血、皮肤损伤和心梗疾病。

2 015 年我国实施了史上最严的环境保护法，对企业污染排放做出严格规定， 对违法排污企业惩罚力度大大加强。食品和药品发酵企业的废水/废渣的资源化 利用是降低企业运行成本的有效途径。发酵废水/废渣由于其有机质含量高、可 生化处理性好和成分相对稳定的特点，非常适用于微生物电化学产氢气。 微生物电化学产氢所用到的装置称作微生物电解池。该装置被质子交换膜分 隔成一个阳极室和阴极室。在阳极室，生长在电极表面的微生物能够降解有机物 生成二氧化碳、质子和电子。质子和电子分别通过质子交换膜和外电路到达阴极， 两者在一定的外电压（>0.2 V）作用下在阴极生成氢气。整个装置可以实现污水 中有机物的去除，同时回收氢气。