基片集成类导波结构是近十几年来微波毫米波学界发展起来的一种新型高性能平面集成导波结构，它具有极低的电磁泄露和互扰，其品质因数和功率容量远高于传统平面传输线，国内外数百所大学和研究机构开展了大量研究，使之成为微波毫米波领域最受关注的研究分支之一。 学科洪伟教授课题组是国际上这一学术分支的主要倡导者和贡献者之一，在IEEE系列刊物上发表学术论文120余篇，在美、英、德、日、韩、波、葡等国家召开的国际会议上作大会报告、特邀报告20余次，论文被40多个国家的学者正面他引5000余次，获授权国家发明专利50余项。 该研究成果在国内外都产生了比较大的影响，获2016年度国家自然科学二等奖。

1 成果简介随着我国经济的高速发展和人民生活水平的提高，环境污染、疾病监测、食品安全等民生热点日益受到人们的关注。如何对上述问题进行简单、快速的监控，将一些危害降至最低，保障人民生活和生产，这就需要一种可实时实地检测、操作简便的多应用传感器件。 表面等离子体波（ SPP）传感器是一种基于光学检测的传感器件，被广泛用于药物筛选、食物检测、环境监测和细胞膜模拟等方面。相对于目前常见的化学、电子、力学等传感器，SPP 传感器拥有实时检测、无需标记、对被检测物无损害、探测方法简单等众多优点。为了降低成本、 稳定性能、减小体积，集成型 SPP 传感器件的成为了现今研究热点。然而现有的集成型 SPP 传感器件普遍存在灵敏度低，探测范围小等问题，限制了其应用的推广。 课题组从 2006 年开始合作从事集成型 SPP 传感器件研究，在清国家 973 项目、自然科学基金重点项目、教育部清华大学自主研究项目等项目资助下， 创新性提出一种基于 SPP-介质波导异质垂直耦合器的可集成生化传感芯片，并对传感芯片的传感特性和应用进行了深入研究和探索。芯片的特点和性能如下：可集成，芯片体积小，可与便携设备集成；可批量生产，价格低廉；灵敏度较传统的集成型 SPP 传感器件高出一个数量级；可实现对传感区域的精确或者大范围调节；可实现对纳米量级大小的物质的探测；传感性能稳定，应用领域广泛。上述优点表明该芯片可以工厂大批量生产经营，也可以用于实验室的科研研究，在化学，生物，医学等多 个领域均有应用价值。查新表明，国内外目前尚未发现有相似原理的器件。 图 1 (a) 集成型 SPP 传感芯片与一元硬币尺寸对比图 (b) 传感芯片的显微镜照片2 应用说明可集成型 SPP 生化传感芯片在实验室经多次验证，可以实现对折射率液体以及纳米级薄层物质的高灵敏探测，并初步应用于对双酚 a（简称 BPA，一种塑料生长常用原料，每年生产将近 2700 万吨含 BPA 的塑料类物质， BPA 具有胚胎致畸性和致毒性）的检测。实验结果表明，该芯片对于 BPA 的探测极限浓度可以达到 0.1ng/ml （欧盟公布食品准则中水含有BPA 的最高浓度为 1ng/ml）。3 效益分析由于目前国内尚无同类产品， 而且此产品在疾病检验，环境监测，药品鉴别等多个领域具有应用价值， 因此本仪器具有较大的市场推广空间。本传感芯片价格低廉，使用简便，对样品无二次污染，性能稳定，甚至对纳米量级的生化小分子探测均具有高灵敏度，相对于其他类型的传感器件， 具有明显的经济和技术优势。

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ZH-JCT集成化信息化信号采集处理系统集成了可移动实验平台、生物信号采集处理系统、生命维持系统、环境温度检测系统。 可进行实验信息化管理，运用于各项生理学、药理学、病理生理学等实验。

NI PXI集成电路实验室验证测试平台可以灵活的完成各类集成电路器件和芯片的实验室验证工作，NI PXI平台在集成电路实验室验证测试应用中处于领导地位，平台部署在包括Intel、ADI、TI在内的诸多全球顶尖集成电路公司的测试实验室中完整各种实验室测试验证应用。

乐普乐吉集成式智能净气安全柜可对实验室使用的管控类试剂和化学品安全储存，辅以智能净化器以去除有毒气体，中和废弃排放。柜体配备自承重电子天平，天平承重范围 5Kg，精度可达至 0.01g，满足实验室化学品精确称重需求。柜体搭载危化品全生命周期管理系统，对存储场所、实验场所等的试剂和化学品实现智能管控，并通过服务器将化学品数据同步至管理人员主机或移动端，可随时查看化学品情况。  系统包含危化品流程管控系统、通风系统、净气系统、安全准入系统等，以全方位维度保证危化品的安全。危化品流程管控系统主要包含了危化品的盘点、采购、存储、领用-转运、使用、回库、废弃八大环节，对危化品达到闭环管理模式。 

成果介绍基片集成类导波结构是近十几年发展起来的一类新型平面集成高性能导波结构，2011年被国际微波杂志列为“改变未来无源与控制器件的十大非凡发明”之首（Microwave Journal, Nov. 2011）。本项目组是国际上这一领域的主要贡献者之一，在国家自然科学基金委创新群体基金和国家973项目等的资助下，对基片集成类导波结构的传输特性、谐振特性、损耗机理、模式转换机理、极化转换机理等科学问题及其在多个分支的创新应用开展了系统深入的研究，建立了精确有效的设计方法，构建了基础设计公式，提出并命名了半模基片集成波导等新型导波结构，提出了一系列基片集成类无源元件新结构等。技术创新点及参数1、在国际上最早提出并发展了适合于周期性基片集成类导波结构的频域有限差分和直线法全波分析模型，揭示了其传输机理，并在此基础上构建了一组闭式设计公式。这组公式已被广泛用于基片集成类导波结构元器件的设计。相关代表作单篇正面他引均超过150次。2、提出并命名了半模基片集成波导、折叠半模基片集成波导等新型导波结构，系统研究了其导波特性、损耗机理和模式转换机理等，构建了设计公式，并在此基础上发展了一系列新型微波毫米波高性能元器件，其中代表作单篇正面他引均超过100次。3、提出了多种基片集成波导无源新结构，深入研究了其谐振特性、耦合特性和损耗机理，并在此基础上发展了一系列高性能新型元器件及单基片集成系统。相关代表作合计正面他引350余次。4、在基片集成波导天线辐射机理研究的基础上，突破了经典Elliott设计公式的局限性，建立了相应的分析模型和设计方法，发展了一系列新颖的高性能基片集成类天线及阵列，相关代表作由于其基础性和创新性被合计正面他引300余次。市场前景项目研究成果已获54项授权国家发明专利，其中部分专利已进行技术转让并应用于企业产品中。

项目以高异形度喷丝板和异形纤维的加工技术，在多家企业开发了高导湿涤纶短纤维及长丝；系统研究了纤维集合体的毛细效应机理，指导高导湿织物的织造工艺和后整理工艺；并建立了高导湿纤维导湿性能的专用评价体系。成果获2007年度国家科技进步二等奖。课题组还进行高品质熔体直纺超细旦涤纶长丝工业化生产技术集成开发，成果获2009年度纺织工业协会一等奖。

  课题组自1999 年开始，先后承担了科技部农业重点推广项目、农业部公益性行业科研专项、国家现代苹果产业技术体系建设及辽宁省农业重大科技攻关等研究任务，围绕建立冷凉地区苹果优质、高效生产理论体系和技术集成开展深入研究。经过15 年的努力，突破了低温限制大苹果栽培区域的“瓶颈”，在我国传统大苹果栽培北缘地带及其以北广大冷凉地区建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，形成了高效苹果产业，取得如下创新成果：     1．首次明确了寒富苹果较富士等我国主栽苹果品种，具有更强的抗寒、抗旱、抗病等综合抗性，具有自花结实、坐果率高、腋芽容易成花、顶花芽受冻后仍能满足结果需求、果形周正、品质优良、耐贮、易早果丰产等特性，揭示了其能够在传统大苹果栽培北缘地带及其以北1 月份平均气温为-12℃～-10℃的地区进行优质栽培的生物学及生理机制，奠定了研制配套栽培技术体系的理论基础。并根据冷凉地区自然资源及果树带布局现状，进行了多区域布点试栽，最终完成了寒富苹果栽植区划，为我国抗寒优质苹果产业发展提供了科学依据。出版《寒富苹果生理基础》等专著4 部，发表论文182 篇，其中SCI 收录5 篇上述成果为国际抗寒优质苹果育种及抗寒矮化栽培机制研究提供了重要材料与理论参考，整体居国际先进水平。     2．率先对寒富苹果进行了多种砧穗组合综合评价，建立了优质苗木繁育原种采穗圃；明确了常规“寒富/山定子” 砧穗组合难成花、抗寒性差，不适于冷凉地区；确定“寒富/GM256/山定子”为冷凉地区最适的抗寒、矮化砧穗组合，研制出相应的苗木繁育技术，制定了2 项辽宁省地方标准，规范了苗木生产流程和市场秩序，从根本上解决了制约果园成功与否的核心苗木问题。     3．建立了寒富苹果优质高效生产技术体系，制定了5 项辽宁省地方标准和3 项农业部果园主推技术规程，在生产中大规模应用。建设示范园214处，面积8.6 万亩，在辽宁省推广种植117 万亩，辐射新疆伊犁、陕西榆林、宁夏银川等地30 余万亩。实现了良种良法配套，将我国大苹果栽培北缘向北扩展了近2 个地理纬度，形成了优势产业。首次在不可栽培大苹果的地区实现了大面积优质、矮化栽培，使寒富成为我国自主选育的300 余个苹果品种中栽培面积最大的品种。近3 年，辽宁省新增产值425.2 万吨，农户纯增收121.2 亿元，经济效益十分显著。在品种育成后栽培技术配套研究与示范推广方面在业内起到了引领作用。     4．创建了以示范园带动、现场培训、发放技术图书资料和媒体专栏节目传播等传统方式与寒富苹果技术网站（http://www.lastb.cn/service/kuandian/）及手机微信平台（lnpg1314）等现代手段相结合的高效技术服务体系，培训果农6.8 万人次，整体加强了果农安全生产意识，提升了优质高效栽培管理技术水平，带动30余万人就业。培养果树学高级专业人才40 余名。取得了良好的社会效益和生态效益，成为产学研结合的成功案例。