果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”，严重影响疏花作业机械化的进程。 针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。

当“肺炎”、“武汉”的搜索热度居高不下、当病毒从湖北逐渐扩散至全国、当不断攀升的疫情数字、成为我们每天密切关注的焦点。数据可直观反映疫情发展现状，对“科学防疫”极具研究价值，参照已有的疫情样本数据，我们迫切需要用大数据可视化的思维，去分析、思考、总结，直至战胜这场疫情。随着新型冠状病毒所引发的肺炎迅速蔓延，政府、各大企业乃至我们每一个人都加入了这场惊心动魄的阻击战。春节前后，北京大学可视化与可视分析实验室的老师和同学们，也在一直密切关注着疫情状况，希望通过专业的技能储备、以及可视化领域的科研经验，在获得公开数据的条件下，将疫情数据以多种形式呈现和传达给社会大众。根据全国各省市的每日新增确诊病例数量，北京大学可视化与可视分析实验室制作了疫情变化晴雨表，用方块代表了每个地区每日的新增确诊人数，方块的大小用于表示具体的数量，方块的颜色表示和前一天比较，是否有更多的新增确诊病例。在晴雨表中，可直接看到各地区疫情发展趋势、同一天各地区疫情变化对比，帮助用户快速识别上升或下降的地区。

采用高速纺丝和拉伸技术开发了高收缩涤纶，研制成具有微孔结构、保水率15％－20％的高吸水涤纶，开发了舒适性阳离子染料可染长丝以及共聚酯和纤维。相关成果获2003年度国家科技进步二等奖、1992年度国家科技进步三等奖、1988年度上海市科技进步一等奖、2002年度上海市科技进步一等奖和1991度纺织部科技进步二等奖等。

三维结构和细胞外基质构成支架材料的微环境，关系到产品体内 移植后的命运与转归。脱细胞组织支架材料很好地保留了组织原有的 三维结构，能满足正常组织的生理需求，是构建工程组织和器官的更 适宜载体。本技术成果以“脱细胞角膜基质”为基础，拥有一整套自 主知识产权，已获得6项国家发明专利授权和3项PCT优先权，申请美 国和欧盟专利各1项，3项国内发明专利正在进行实质审查；按照企业 标准（YZB/粤0120-2009）制备的样品已经通过中国药品与生物制品 检定所检测(检测报告编号QZ201006553和QZ201101046)，获得SFDA 的临床试验许可。去细胞异种角膜基质经中山大学中山眼科中心伦理 委员会批准（中山眼科中心伦理审查批件编号2011KYNL001），已开 展临床试验。

本项目主要针对工业企业中交直流电动机的电气调速系统改造及新建。在电气传动领域，交流电机的变频调速技术已经成为主要发展方向，电气传动的变频调速控制已经得到大多数用户的认可。而我国的目前发展情况是处于交流与直流电动机、模拟与数字控制系统共存的状态，一方面原有设备在控制性能及故障停机时间等方面已无法满足现代化工业企业对驱动的要求，另一方面，完整而全新的全交流驱动需要的设备投资庞大。该项目可以为用户提供依据企业现状和实际工艺要求来灵活地选择驱动形式或制定改造方案的空间，现有的成熟方案有以下几种：（1）驱动电动机不变，保留原有主回路供电及晶闸管整流器件，将电动机电枢/励磁控制系统由原有的模拟控制器升级更新为全数字化控制器，如需要可匹配相应的十二相专用控制器；（2）电动机及主回路供电保留，采用全数字化电控系统及新型高品质晶闸管组件控制电枢/励磁回路，支持大功率十二相供电方式；（3）对原有的G-D机组供电形式改造确有困难时可采用电动机励磁、发电机励磁的独立数字化改造方式，以较小的投资获得轧机传动控制性能的明显提高；（4）采用新型变频交流电动机配以高性能变频控制装置，实现现代化交流调速。    目前可采用的电动机专用数字化控制器包括德国西门子公司6RA70、6SE70系列、ABB公司DCS、ACS系列、美国AVTRON（西屋）公司ADD32系列等，另外也可采用高性能的高端交直交变频系统，如东芝公司的TEMIC系统、ABB公司ACS6000等。 项目可应用于冶金、造纸等行业中有高性能调速需求的轧机主辅传动系统的改造及新建。

果树疏花作业是决定果园产量的关键工序之一。人工疏花劳动强度大，不能适应果 园规模化发展的需求；而化学疏花剂的喷施容易过量，易于造成花朵、幼果的“误伤”， 严重影响疏花作业机械化的进程。 针对这种现状，本项目提出果树机械疏花装备的研发和试制。针对规模化矮密集约 栽培果园，建立梳齿式疏花机构有选择的疏除多余花朵；基于微型压电泵的微流量易于 控制等特点，建立基于微型压电泵的指节式喷药机构实现对目标花朵进行化学疏花剂的 精准喷施；研究机械物理疏花和化学疏花的有效融合机理，按农艺要求规则疏花，结合 生产实际果树各项物理特性对疏花的影响，研制自动化、精准对靶的果树机械疏花装备。

项目概况 污水厂污泥的处理已经成为一个难题，和处理垃圾一样，大部分被填埋。由于城市污水的处理量越来越大（江阴市每天产生的污泥量达到900吨），不仅处理困难，而且污染环境。现阶段，很多污水厂的处理被送到发电厂进行焚烧，在一定程度上解决了污泥处理问题。但是由于污泥的含水量达到80%左右，因此，加入锅炉的污泥量仅仅为20%，从而大大限制了污泥的处理量。实验证明，如果将污泥的含水量降低到30%，送入锅炉的污泥量可以增加到50%。结果是：不仅增加了污泥处理量，而且解决燃煤减少排放，保护环境。 锅炉排放的尾部烟气的温度达到120以上，有些热电厂锅炉的排烟温度达到140℃。这些烟气直接排放到大气，造成大量热损失。为了降低污泥的含水量，设计了一套用锅炉排烟干化污泥的系统装置，利用这部分排烟热量来加热污泥。 该系统装置能够使用锅炉尾部烟气余热加热在锅炉中燃烧的污泥。经过该系统装置加热后污泥的含水量小于30%，从而使加入锅炉炉膛燃烧的污泥的含量增加，不仅节约能源、减少污染排放，而且不需要加热炉。 本系统装置在国内还未有使用先例，各环保电站正积极寻求解决方案。主要特点 该装置系统结合自动控制过程，克服使用蒸汽加热污泥的缺点，使用烟气余热加热污泥。更为重要的是，不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法。不仅节约设备投资，而且节约处理空间。充分利用烟气循环的特点，使用烟气余热，对污泥加热。在污泥加热过程中为了防止产生大量的臭气，采用烟气再循环，将加热烟气重新送回锅炉燃烧，去除烟气中的臭气（有机物）。 技术指标1. 使用锅炉烟气余热加热污泥；2. 降低污泥含水量从80%降低到30%左右；3. 去除加热后烟气的臭味，保护环境；4. 不采用加热炉床，采用污泥滚动加热法；5. 可以实现自动控制过程。市场前景     各燃烧污泥发电厂为了增加污泥的燃烧量，都在积极寻求污泥加热方法和装置。而目前的主要加热系统采用蒸汽加热法，不仅耗能，而且装置复杂，占地大。而本装置采用烟气余热加热，不仅节能环保，而且投资少，占地面积小等特点。目前国内没有使用烟气加热的装置，具有很大的投资价值。

微藻可以通过自身的光合作用高效固定二氧化碳，同时生产生物燃料以及高 附加值产品，已成为国内外技术开发的热点。在微藻能源利用工艺流程中，用于 微藻培养的光生物反应器占总设备投资和运行成本的一半。由于相关研究工作的 缺乏，生物反应器受微藻光合效率、传质以及光照的限制，体积大、占地宽、成 本高、产率和效率低。为了强化微藻光生物反应器中光传递，提高光分布的均匀 性，构建了内嵌空心导光管的新型平板式微藻光生物反应器，通过空心导光管的 引入实现了将光能导入反应器中光衰减严重区域，提高了反应器内藻细胞的产量。 在此基础上，为了优化反应器的光分布，设计了内置导光板的光生物反应器，并 将其用于工业化中常用的跑道池反应器中（如图1所示），使微藻产量提到了 193. 33%,生物质产量达到2. 31g/L,油脂产量达到1258. 65mg/L。导光板目前工 艺成熟，成本低廉，对微藻无毒害作用，因此将其用于微藻产业化培养的跑道池 反应器中，基本不会增加建造及运营成本。按目前藻粉市场价来算，微藻150 元/千克，传统跑道池反应器的收益为0.18元/升，而利用内置导光板的跑道池 光生物反应器可获得0.35元/升的收益。同时，在工业化常用的管式反应器的基 础上，创新性的提出了一种新型非连续光照管式光生物反应器，通过间断遮光方 式，形成了反应器内明区和暗区的周期性分布，实现了微藻在反应器内流动时的 规律性明暗交替，从而触发闪光效应，使微藻生长速率提高了 15%。 在微藻生长到稳定期后，需对反应器中的微藻进行采收。传统的采收方式包 括离心、絮凝、气浮、膜过滤等，这些方法均耗能较多。为了降低采收成本，提出聚丙烯酸系高吸水性树脂吸收培养基浓缩微藻，吸收后可通过高温烟气脱水回 收再利用。利用采收后的湿藻进行水热液化的预处理方式，将藻细胞破壁，使细 胞内的多糖、蛋白质、油脂等析出并解聚成小分子的单糖、氨基酸、脂肪酸，之 后这些小分子物质经微生物发酵，产出甲烷、氢气等高热值的生物燃料。此外， 微藻破壁后，可直接经萃取等过程，得到硫代多糖、二十碳五烯酸（EPA）、二十 二碳六烯酸（DHA）、虾青素等高附加值产品。其中，硫代多糖具有抗氧化、抗肿 瘤、抗炎、抗病毒等活性，并且可以作为抗凝血剂和免疫调节剂。EPA被称为“血 管清道夫"，能促进循环系统的健康和防止胆固醇和脂肪在动脉壁上积聚，并对 治疗由自身免疫缺陷引起的炎症有效。DHA俗称“脑黄金”，是神经系统细胞生 长及维持的一种主要成分，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中 含量高达20%,在眼睛视网膜中所占比例最大约50%。虾青素是已知氧自由基清 除能力最强的天然色素，其抗氧化能力是维生素E的1000倍，雨生红球藻是最 佳的天然虾青素来源，含量达到3%-5%,是目前唯一被美国FDA审核准许可用于 人类直接使用的虾青素产品，我国于2010年批准纳入食品新资源产品目录。 针对微藻生物质高效能源化利用的问题，提出太阳能加热实现微藻水热预处理， 再利用水解液和固态残渣厌氧发酵制取富氢甲烷气，实现微藻全组分转化利用， 并建立了中试系统（如图2, 3）o通过太阳能水热水解，微藻发酵产甲烷过程的 速率和转化率得到显著提升。

利用工程化红细胞治疗痛风 痛风是成年人中最常见的炎性关节炎，其患病率逐年升高，与生活方式、药物使用、肥胖、性别等有关，目前已成为仅次于糖尿病的第二大代谢疾病，对社会造成巨大的经济负担。痛风在全球范围内的患病率为1％~4％，其中中国大陆的平均患病率约为1.1%，台湾地区更为普遍，发病率高于8%。 痛风是由于体内尿酸单钠晶体（monosodium urate, MSU）的长期积累沉积于组织中形成MSU晶体并引起严重的炎症反应。高尿酸是痛风发展的最强单一危险因素，在痛风患者中，血清尿酸（uric acid, UA）水平普遍超过 0.41 mmol /L。除此之外，痛风发展还与免疫系统有关，包括许多可溶性因子如促炎性细胞因子，脂质介质和补体都与痛风发展有关。 目前，临床上的治疗痛风的药物仍比较匮乏，尤其是后期慢性痛风。不管是传统疗法如一些抗炎药，还是外源性尿酸氧化酶（urate oxidase, UOX），都有各自的问题，无法满足痛风患者的需求，导致病情恶化，严重影响患者的生活质量。因此，亟需开发针对痛风的更为高效安全的治疗方法。 红细胞膜表面无任何尿酸通道蛋白，故要真正实现工程化红细胞代谢尿酸的效果，需选择合适的尿酸通道蛋白。人体中2/3的尿酸盐由肾脏排泄，由于尿酸的排泄量比肾小球的过滤量少，因此尿酸向血液中的重吸收占主导。尿酸通道蛋白（urate transporter, URAT1）是一种尿酸盐阴离子交换剂，可以从尿腔中重吸收尿酸盐。我们将利用我们的体外红系分化平台，通过基因改造上游红系祖细胞使其同时表达人URAT1和黄曲霉（Aspergillus flavus）UOX，随后诱导体外红系分化，最终得到携带有URAT1和UOX的成熟红细胞。这种红细胞可将尿酸盐经由URAT1吸收进入到细胞内并由细胞内UOX代谢，长期在循环系统中清除过饱和的尿酸盐，从而实现治疗效果。 我们将测试利用痛风患者外周血单个核细胞进行体外分化的能力，制备工程化红细胞，同时测试工程化红细胞体外代谢尿酸盐的能力。同时建立瞬时诱导的高尿酸动物模型，用于评估工程化红细胞的体内疗效。 利用工程化红细胞治疗宫颈癌 宫颈癌是危害妇女健康的主要恶性肿瘤之一，在全球妇女恶性肿瘤的发病率与致死率均列第4位。据世界卫生组织（WHO）发布的全球癌症流行病学统计报告显示，2020年全球大约有60万宫颈癌新发病例，34万宫颈癌死亡病例。2020年中国新发病例11万，约占世界宫颈癌新发病例的18.3%。 E6/E7蛋白是宫颈癌最主要的致癌蛋白，在宫颈癌及癌前病变的组织中持续表达，不会因抗原丢失而产生免疫逃逸，在正常组织中不表达，因此以E6/E7蛋白为靶点靶向宫颈癌细胞，可特异性杀灭肿瘤细胞。治疗性HPV16疫苗相对于传统治疗的优势及其已经表现出的良好的疗效，但是多肽、RNA、DNA治疗性疫苗在体内易被降解，半衰期短，诱导免疫应答的效率有待提高，如何增强新生抗原治疗性疫苗的免疫应答效率是亟待解决的重要课题。基于红细胞（RBCs）的新型药物载体系统具有其他传统药物载体不可比拟的优势，近年来倍受关注。 利用我们的天然红细胞工程化改造平台，可稳定实现来源于外周血的红细胞改造（改造效率＞90%），使其表面带上肿瘤特异性抗原-MHC1蛋白；病人外周血样的改造效率与健康人相当（图2）。进一步我们将测试其在体外免疫激活病人HPV16+宫颈癌患者外周血T细胞的效应，以及经过刺激后T细胞的特异性肿瘤杀伤能力。同时建立HPV16荷瘤小鼠模型，评估工程化红细胞在成瘤小鼠中的体内疗效。