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[成果] 1800300258 江苏
X703 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:该技术为课题原创技术,在国际上首次采用全混式吸附处理工艺将磁性微球吸附深度处理技术应用于废水处理工程。高效的全混式吸附反应器已获2项国家发明专利。 适用范围:废水量较大的印染、工业园区污水处理厂等生化尾水的深度处理一、基本原理: 根据生化尾水中有机污染物的特性,以及水量大、浓度低等特点,开发了磁性微球离子交换树脂的全混式深度处理工艺,利用磁性微球离子交换树脂与生化尾水中水溶性有机污染物的离子交换、氢键等多重作用,实现高效、快速去除。通过树脂动态再生,确保处理过程的连续运行。 二、工艺流程: 在反应区中树脂与生化尾水充分接触反应,达到对水体中有机物、总磷等污染物的去除,处理后出水进入沉淀分离区进行自然沉淀实现固液分离;沉淀分离下部的树脂大部分回流至反应器中继续运行,小部分送入再生池进行再生处理,再生后的树脂回流至反应器中循环使用。 新型磁性微球吸附材料反应速度快(接触反应时间15min左右)、易再生、易分离。对印染生化尾水COD、总磷、总氮、色度等去除率分别可达40~70%、40~70%、15~30%和80~90%。 三、关键技术: 1、磁性微球离子交换树脂的全混式深度处理技术; 2、全混式树脂吸附反应器。
[成果] 1900010163 江苏
TV213 应用技术 水资源管理 公布年份:2018
成果简介:项目内容涉及水文地质、工程地质、水文与水资源等多个学科,属地学领域水文与工程地质的应用基础研究。水资源与环境问题是制约经济社会发展的重要因素。开展水资源与水环境数值模拟能科学评估人类活动对水文系统的影响并预测其变化趋势,对于保障国家水安全具有重要的理论和实践意义。针对水文系统的复杂性挑战,项目组20多年来在国家自然科学基金等项目的持续资助下,围绕“水资源与水环境数值模拟及应用”开展系统研究,解决了复杂条件下水资源与水环境模拟中的诸多关键技术难题,并成功应用于水资源开发利用、水环境评估和水污染防治等工程实践,取得了显著效益。主要创新成果包括: 针对变化环境下水文序列受长度偏短及复杂噪声等因素限制的挑战,提出了多种水文序列定量分析理论及建模方法,解决了复杂水文序列信噪分离、周期识别和延展等关键技术难题,成功应用于中国黄河、长江等多个典型流域,显著提高了水文模拟的可靠性与准确性,丰富了水文模拟的理论研究和实践。 针对复杂条件下地下水模型建模困难和可应用性差的问题,在国内较早研究建立了多种满足实践应用的地下水流、污染物运移和区域地面沉降数值模型,解决了模型概化、耦合及求解过程中的诸多关键技术难题,并成功地将其应用于指导包括复杂条件下大型水电工程施工、海水入侵控制、多组分多相态污染治理及地面沉降预警等诸多工程,取得了巨大经济效益。 针对复杂条件下水资源与水环境评价和管理的建模困难,基于云模型、最大熵和可变/工程模糊集理论建立了多类水资源/水质量评价模型,在国内较早系统地研究建立了地下水模拟-优化耦合模型,创新提出了求解不同复杂管理模型的多种智能进化方法,并应用于中国代表性湖库富营养化等级的综合评价及地下水水量、水质的监测管理,发展了非线性优化理论并拓展了其应用范围。 针对水资源与水环境模拟中存在的不确定性难题,提出了一套量化水文多时间尺度等变化特性的信息熵和云模型方法,在国内率先开展地下水随机模拟,发展了一整套基于非平稳地下水随机理论的矩方程数值法,推导了分数阶对流-弥散方程及其解析/数值解,并应用于黄河、淮河、太湖等典型流域和湖泊。 项目组坚持学术诚信、维护学术道德,主要成员包括中科院院士、国家杰青、长江学者、国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”、新世纪优秀人才等。在国内外重要期刊发表论文385篇(SCI收录131篇,EI收录105篇),出版著作5本,获国家发明专利授权12项、软件著作权登记授权2项。SCI论文被SCI他引783次,在水文/工程地质、水文与水资源等多个领域均具有较大影响力。成果已推广应用于江苏省地质调查研究院、山东省龙口市水务局、江苏地基工程有限公司等五十多家单位。近3年,新增销售额310,637万元、新增利润33,919.27万元、新增税收559万元、避免经济损失逾160亿元,取得了巨大的经济、社会和环境效益。部分成果以独立完成单位分别于2009、2014和2015年度3次获教育部科技进步一等奖,以合作完成单位获省部级一等奖3项、二等奖6项。
[成果] 1800300122 江苏
X703.5 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:农村农业污染控制技术技术来源:集成创新适用范围:农村生活污水处理基本原理: 工艺前端将农户现有的化粪池改造后或直接加以利用,用污水管收集后(经格栅)进入水解酸化池。然后提升至高效厌氧池,水自流至复合塔式生物滤池单元,经生物、生态及物化处理后,出水由下部沟道,排放至人工湿地进行进一步强化处理,确保总氮、总磷去除效果,同时也确保冬季低温条件下的系统污水处理效率。 工艺流程: 工艺流程为“水解酸化池—高效厌氧池—蚯蚓生态滤池—复合人工湿地”。具体如下: 1.水解酸化池的来水为农户管网收集来的生活污水,具有混合、沉淀和消化的功能,经水解酸化作用后进入高效厌氧池单元,可有效去除污染物TN约10~15%,TP约2~10%,CODcr约22%,SS约98%以上,可达到较好的预处理效果; 2.蚯蚓生态滤池由2个或多个塔层组成,每个塔层有30cm左右的以土壤为主的滤料层,是蚯蚓活动区域也是主要的处理生活污水的区域,土壤层下是不同粒级、不同种类的填料,以砾石、砂石、煤渣为主。每个塔层下面布有均匀的出水孔,塔层与塔层之间有40cm左右的空间,在污水滴落的过程中,可以充分地补充有机质分解时所需的氧分。 蚯蚓生态滤池在普通的生态滤池基础上,充分利用了蚯蚓与微生物的协同作用,以及蚯蚓的增加通气性、分解有机物等功能,能够更好地更有效地进行污水处理。蚯蚓在滤池内降解有机物,还可通过其砂囊研磨与肠道的生物化学作用,以及与微生物的协同作用,促进C,N,P转化与矿化,但其主要功能为在土壤活动层内的机械疏松、消解,对滤床起物理清扫作用,防止土壤板结、堵塞。蚯蚓在滤池内的活动还能有效提高微生物数量及微生物活性,改变,促进有机物质的厌氧分解转化。 3.复合人工湿地具有投资及运行费用低、运行管理方便、对负荷变化适应性强、出水具有一定的生物安全性、生态环境效益显著等优点,比较适合于管理水平不高、水量及水质变化不大的城郊或乡村应用,同时人工湿地还具有对氮磷污染物去除效果好的特点,因此作为塔式蚯蚓生态滤池的辅助技术,用来处理太湖流域的农村生活污水尾水。 关键技术: 1、复合塔式生物滤池技术; 2、复合人工湿地技术。
[成果] 1800300236 江苏
X703 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发。 适用范围:含高浓度苯胺类工业废水的资源化处理基本原理: 针对高浓度苯胺类工业废水资源化处理需求,开发了以树脂吸附技术为核心资源化处理工艺,通过对吸附树脂表面化学修饰及脱附工艺的优化,解决了苯胺类物质吸附-脱附过程中易氧化、变质等难点,实现苯胺类物质的资源化回收。 工艺流程: 工艺流程为“pH调节—过滤—吸附—解吸”。具体如下: 废水用NaOH溶液调节pH值在8±0.5后过滤,滤液经过氨基修饰的复合功能树脂固定床吸附处理,出水COD可达500mg/L以下,邻氯苯胺低于5mg/L。吸附饱和后采用脱附剂脱附,脱附液的回收产物主要为邻氯苯胺盐酸盐,且纯度达99%以上。 关键技术:氨基修饰复合功能树脂的高效吸附-脱附技术。
[成果] 1800240335 江苏
TB383 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:智能纳米材料在生命分析研究领域中具有广阔的应用空间和发展前景。在国家重大科学研究计划、国家自然科学基金重点项目、国际合作与交流项目和重大研究计划培育项目等资助下,历经八年的深入研究,围绕智能纳米材料的构筑及其在高效光电生物传感与可控药物递送中的应用展开,针对疾病早期诊断和药物靶向递送等关键问题,设计与组装具有特异性识别功能的纳米探针,结合智能纳米材料对电致化学发光、荧光和表面等离子体特性的调控,建立了一系列高灵敏的传感和可控药物递送的新方法,为构筑诊疗一体化平台奠定了坚实的基础。项目组在相关领域的研究中获得突破性进展,取得了一系列原创性研究成果: 1.采用微波化学等方法制备了特定功能的纳米材料,率先研究了金纳米簇、石墨烯量子点等功能纳米材料的电致化学发光性质,并建立了电致化学发光传感新方法,为量子点电致化学发光的生物分析应用提供了新途径。 2.设计了以DNA复合物为纳米阀门的智能药物控释体系,实现了适配体介导的靶向运输和内源性miRNA触发的药物释放、基因沉默,发展了一种可编码的多功能纳米器件,实现了细胞内痕量miRNA的双组分成像、可控药物释放和癌症的风险评估,为疾病的诊断和化学药物/基因联合治疗提供了通用的一体化设计新策略。 3.利用主客体作用的环境响应性优势,正交构筑了基于水溶性柱芳烃的环境响应性智能超分子囊泡体系,成功实现了由癌细胞特定微环境以及超分子自催化等调控的药物转运和可控释放,为抗癌药物的定点递送提供了新策略。 4.创新性地运用功能化贵金属纳米探针的可调共振散射波长性质,在自主搭建的细胞培养暗场显微平台上,建立了一种对细胞自噬过程中超氧自由基的实时定量检测的新方法,实现了对单个癌细胞自噬过程的全程追踪,为细胞生理过程的研究提供了新技术。 项目组围绕智能纳米材料的构筑及其在生物传感与药物递送中的应用展开深入细致的研究,建立了一系列高灵敏的传感和可控药物递送的新方法,获得了丰硕的成果,为智能纳米材料在疾病早期诊断和药物靶向递送中的应用奠定了坚实的基础。该项目8篇代表性论文发表在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed.、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、Anal. Chem.等著名刊物上,出版专著两部,译著一部。8篇代表作被国际著名刊物他引1336篇次,6篇为ESI高被引论文,单篇最高他引350次,研究成果在相关领域获得了国内外同行的高度关注,得到了广泛的正面评价。完成人多次应邀在国际会议上做学术报告,受到国内外同行的广泛认可,为分析化学及相关学科的发展作出了贡献。
[成果] 1800300041 江苏
[X791, X703] 应用技术 [环境治理, 污水处理及其再生利用] 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:自主研发适用范围:工业废水深度处理一、基本原理: 适于工业废水深度处理的磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂在合成原料与技术、产品结构与性能等方面均取得了创新性技术突破。适于工业废水深度处理的磁性丙烯酸系强碱阴离子交换树脂(NDMP)在合成过程中参杂了三氧化二铁,表面呈针形Fe2O3特征;同时添加了有机致孔剂,致使其平均粒径较大(6.68nm);另外,该产品的永磁性较强,适用于较大分子量污染物的去除。因此,该产品在生化尾水COD较高条件下,仍能体现优越的深度净化功能。 二、工艺流程: 由三个子系统组成:一体式反应沉淀池、脱附再生系统、脱附液处置与盐回收系统。 三、关键技术: 突破了两项关键核心技术:一是磁性可再生树脂吸附剂制备技术;二是印染工业废水达循环冷却水回用标准的深度处理技术。采用自主研发的系列可再生磁性树脂吸附剂,利用其较好的流体力学性能及反应动力学效能,开发出高效低耗的生化尾水深度净化用与回用技术,可以利用现有设施进行简单改造和有效替代,对印染等工业废水生化尾水中的COD、TN、TP、色度去除率可分别达到50-60%、30-45%、40-55%及90%以上,尾水中溶解性有机质的浓缩倍率可达到8000倍以上,并降低了药剂消耗、降低了运行成本、提高了技术可靠性,工业废水深度处理后可达到GB18918-2002一级A标准要求,主要指标已达到工业废水回用水标准。 自主发明的NDMP系列磁性树脂具有机械强度好、使用寿命长、便于分离(接触反应时间15 min左右)、易于再生(再生率可达到90%以上)等优点,年损耗率不足10%。该产品在水处理过程中宜采用全混式工艺,可显著提高应用效率,大幅降低投资成本,且能稳定满足工业废水提标与回用处理要求,环境与经济效益突出。 NDMP系列磁性树脂在全混式反应器中投加量仅3%,吨水投资仅120元、吨水损耗仅0.03元,相比膜分离技术,在材料投资及成本等方面均具有明显优势。 该类型新产品已申请PCT专利并同时进入美国等国实审。经测定,其交换容量、机械强度、使用寿命等均优于澳大利亚Orica公司生产的国际品牌树脂MIEX。可见,该产品的制备技术及应用性能等均处于世界领先水平。另外,自主生产的磁性可再生树脂吸附剂在生产成本上也具备显著的竞争优势。 澳大利亚Orica公司开发的MIEX树脂及其水处理技术,在欧美等发达国家中200多家自来水厂获得了广泛的应用推广。自主发明的NDMP系列磁性树脂在使用效果、使用寿命、制造成本等方面均优于MIEX树脂,因此在低污染水净化等领域具有广阔的应用前景。 磁性可再生树脂吸附剂工业化制备技术意义重大。目前已在淮河流域建立了系列磁性可再生树脂吸附剂的工业化制造基地,具备了批量生产能力,产品理化特征稳定,填补了国内同类产品的空白,打破了相关技术装备的国际垄断,其国产化、产业化将对我国新兴环保产业的高端化发展以及相关领域国际竞争力的进一步提升具有重要意义。
[成果] 1900010139 江苏
TP393.4 应用技术 电信 公布年份:2018
成果简介:随着互联网络逐渐演化为无处不在的泛在网络环境,如何在拓扑异构多变、数据异质复杂、资源泛化分散、服务动态自治的环境下为用户提供自适应泛在服务,成为新型分布式应用面临的重要技术挑战。项目以“泛在网络高效接入-泛在数据优化传输-泛在资源协同调度-泛在服务自适应协同”为主线,以“关键技术突破-共性平台研制-领域应用推广”为思路,对面向泛在服务的分布式动态自适应技术及应用开展研究,解决了泛在服务所面临的资源瓶颈及服务孤离问题,形成了面向泛在服务的分布式应用支撑技术体系,研制了面向泛在应用的协同化服务平台,推进了泛在服务领域的科技进步与产业发展。主要成果包括: 针对泛在网络动态接入问题,以提升接入效能为核心,在提高接入效率、确保接入公平、优化接入资源使用率等方面取得突破,解决了移动接入性能不佳及缺乏鲁棒性保障的问题。 围绕泛在网络数据传输问题,以提升数据分发能力为核心,在提高网络容量、降低网络时延、保障网络可靠性等方面取得突破,解决了泛在网络环境大规模数据传输所面临的处理瓶颈及可靠性保障问题。 围绕泛在资源协同调度问题,以自适应资源配置为核心,在动态资源预留与调度、虚拟集群协同部署、能耗优化的任务分配等方面取得突破,解决了动态负载场景资源优化部署与自适应调度问题。 结合泛在服务动态协同需求,以情境感知和内容协同为核心,在基于RFID的情境信息感知、低能耗实体定位与跟踪、基于协同缓存的泛在服务性能优化等方面取得突破,解决了泛在服务的情境实时感知与动态协同问题。 在包括ToN、JSAC、TIT、TCOM、TPDS等IEEE Trans.系列汇刊及MobiCom、INFOCOM, Ubicomp等在内的重要学术刊物与会议发表论文168篇,获领域前沿会议ICC’09和MobiQuitous’13最佳论文奖、MASS'12最佳论文亚军奖,两次被TPDS选为Spotlight Paper,先后11次在国内外学术会议做特邀报告。研究工作受到来自美国、加拿大、德国、法国等20多个国家和地区,包括MIT、贝尔实验室等研究机构学者的高度关注与积极评价,被JSAC、ToN、TIT, TPDS、TMC、INFOCOM、ICNP等重要国际期刊及会议引用。 申请国家发明专利43项(其中21项获授权)、软件著作权5项,出版学术著作2部。研究成果在200多个县市的智能变电站一体化系统、近20座城市的轨道交通监控、长江水利委员会流域水库信息管理平台、黄河水利委员会“数字黄河”工程、江苏省广电集团“网络电视”等领域工程中部署应用,近3年累计产生经济效益14.6亿元。 以梅宏院士为主任委员、由来自高校及电力、水利等领域专家组成的鉴定委员会评价:“整体上达到国际先进水平,在基于RFID的情境信息感知处理技术、基于网络编码的云存储及资源虚拟化技术等方面具有特色和创新,处于国际领先水平”。研究成果获2016年江苏省科学技术奖一等奖。
[成果] 1900010411 江苏
TN304 应用技术 专用化学产品制造 公布年份:2018
成果简介:项目成果属于信息科学中半导体材料前沿学科方向。 半导体微纳结构在信息技术领域有十分重要的应用,是国家中长期发展规划中的重点发展领域。在国家和江苏省重大和重点项目的支持下,项目设计并实现了多层次半导体微纳结构的室温、高效太赫兹发射;发现了极性半导体表面的分子钝化导致的全新的发光特性;提出了不同晶系材料混合薄膜中协同实现高性能和多功能化的新思想、新方法。主要科学发现点如下: 1、发展出一种全新的多层次结构材料的构筑方法,提出并实现了室温、高效的太赫兹发射。以极性ZnO纳米片作为模型结构单元,首次成功地设计和合成了由多个纳米片偶极相互作用形成的苹果状核壳结构微米球,实现了绿光激发下由纳米片晶格的对称伸缩振动引起的室温、高效、低频(<1THz)的太赫兹发射,被Nat.Nanotech.以“震撼的太赫兹辐射”为题评价为“在非经典的自组织结构中,展示了一种全新的产生太赫兹辐射的方法”;“该研究组设计的新型THz源辐射强度完全可以与已有的半导体光混频等连续波源进行比拟”。 2、揭示了纳米晶表面的分子键合可有效地调控能带结构,从而产生波长和强度可控的量子限制发光和表面态发光。以3C-SiC纳米晶为模型材料,首次获得了3C-SiC纳米晶量子限制效应发光,被综述杂志Prog.Mater.Sci.评价为“吴等是报道水溶液中1-6纳米3C-SiC颗粒量子限制发光的第一个研究组”;通过选择丙三醇作为表面键合分子,获得了高效、全色可调的3C-SiC固体薄膜,被Nat.Ptoton.作为“Highlight”报道,指出“这种表面键合结构设计可导致全色可调谐发光,这使得3C-SiC纳米晶薄膜在显示技术等方面具有潜在的应用”。 3、发现半导体颗粒薄膜中空位缺陷电子态的非局域化性质,提出了一种实现多功能薄膜的有效途径。以ZnO为典型材料,揭示了缺陷态的非局域化性质能有效地调控发光波长、实现全色可见光发射,单篇代表作SCI他引749次,被Adv.Funct.Mater.评价为“这种理论可广泛用于解释ZnO薄膜的可见发光”;在多种碳结构混合薄膜中,揭示了氢表面等离子处理可有效地去除空位缺陷,从而实现多种功能的碳薄膜,单篇代表作SCI他引444次,被Nano Lett.评价为“可清楚地用于辨别不同类型的碳薄膜,如金刚石、石墨和非晶碳”。 项目紧紧围绕半导体微纳结构和功能之间的关系,历时近二十年,发表SCI论文243篇。8篇代表性论文发表在Nat.Nanotech.、Nano Lett.、Phys.Rev.Lett.、J.Am.Chem.Soc.等杂志上,SCI他引1809次,被多家Nature子刊作为“Highlight”重点评述和报道,2014至2016连续三年入选爱思唯尔公布的最具影响力的中国高被引学者榜单,多次应邀在国内外学术会议上做主题报告和特邀报告。获授权国家发明专利5项。研究期间第一完成人获国家杰出青年基金资助和入选教育部长江学者,项目主要成果获2017年教育部高等学校自然科学一等奖。
[成果] 1800300280 河南
[X794, X703] 应用技术 [环境治理, 污水处理及其再生利用] 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:自主研发与优化集成相结合适用范围:制革行业综合废水处理基本原理: 该工艺以二段厌氧反应代替传统的物化处理作为制革废水的预处理,降低了硫酸盐浓度,降低了硫酸盐对厌氧微生物的毒害作用,同时提高了其可生化性,有助于后续的生物处理,同时采用缺氧腐殖填料床与SBR的结合工艺,对氨氮和TN有明显的去除效果,其中对TN的去除是在其原有工艺基础上没有的,同时回收了硫氢化钠,具有一定的经济效益。 工艺流程: (1)水解酸化罐在水解酸化罐中,制革综合污水通过自吸泵从调节沉淀池中提升进入完全混合酸化反应器内,进水与回流污泥通过管道混合后经喇叭口释放,从池底进入反应器。 (2)液碱吸收塔在硫化氢吸收塔,硫化氢气体从吸收塔底部进入,碱洗涤液经洗涤液储槽底部流出经吸收塔顶部流入与气体接触,硫化氢被液碱吸收转化为硫氢化钠溶液,返回洗涤液储槽中。剩余的气体从吸收塔顶部被风机送入酸化反应器底部。积累的硫氢化钠溶液可以回用到制革生产的工序中。 (3)酸化沉淀罐酸化反应器出水进入竖流式沉淀池在重力作用下实现泥水分离,上层清液从沉淀池顶部流出,经磁力泵提升后进入上流式厌氧生物膜反应器;残余气体从顶部气管经洗涤器洗涤后释放;底部沉淀污泥经螺杆泵部分回流至酸化反应器,部分排放处理。 (4)上流式厌氧生物滤池酸化沉淀池出水从底部进入厌氧生物膜反应器,与负载于无烟煤上的生物膜作用,废水中的有机物被产甲烷菌MPB转化为甲烷,剩余的硫酸盐进一步还原为硫化氢气体。 (5)上流式缺氧腐殖床(UHF)厌氧阶段的出水与SBR的回流液,经过转子泵的混合,通过滤池中朝下的喇叭口进入滤池底部,在连续的水力作用下,和填料混合,向上流动。 (6)序批式活性污泥法(SBR)水流通过滤池上部溢流管进入滤池中,进水的同时开启离心曝气机。 关键技术: (1)通过两段厌氧+硫化物化学吸收集成技术,在水解酸化段,降低硫酸盐浓度,提高综合废水的可生化性,在厌氧腐殖填料滤池阶段,利用水力射流实现填料的循环,实现COD去除率达到70%、硫化物去除率达80%、出水BOD/COD>0.35,出水COD浓度维持在1000mg/L以下,硫酸盐在200-300mg/L。 (2)联合UHF和SBR工艺,该组合工艺抗冲击负荷能力强,污泥龄控制比较灵活,处理效果好;在UHF罐外安置空压机,空压机定时启动一段时间,产生的压缩空气从配气穿孔管道进入罐内。生成的大量微小气泡形成搅拌作用,促进泥炭填料的轻微流态化,减缓短流效应。UHF罐内的缺氧环境利于反硝化菌的增长,可以还原从SBR系统回流至UHF罐中的硝酸盐。出水进入SBR工艺单元。在SBR工艺单元中,泥炭可以与活性污泥发生良好絮凝实现高效固液分离,利用SBR排泥过程实现部分难降解污染物的去除,使得出水氨氮≤25mg/L。
[成果] 1800240093 江苏
R730.4 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:miRNA是一类新发现的非编码小RNA,参与了几乎所有生命现象和生命活动的调控。囿于经典的细胞外RNA极不稳定、迅速被降解的概念,2008年之前国际学术界局限于细胞内miRNA的研究。2008年,该项目开创性的在人类血清中检测到稳定存在的细胞外miRNA,由此开创了细胞外miRNA的新型研究领域,开拓、引领和拓展了国际学术界对细胞外miRNA的理解,揭示了miRNA对疾病的新的作用方式和调控机制,也在医、药、生物技术等领域显示了应用潜力。主要科学发现包括: 一、突破了血清中因存有RNA酶而不能存在RNA的传统概念,开创性的在人类血清中发现了细胞外miRNA,并证明其可以作为一种非侵入性的新型疾病标志物,用于肿瘤等疾病的早期诊断、预后判断及疗效判定等方面。 二、发现其它体液中亦稳定存在miRNA,为研究细胞外miRNA的生物学意义和作用机制开辟了新道路。 三、提出并证实了“分泌miRNA跨细胞调控假说”,发现细胞能通过主动分泌微囊泡的方式分泌miRNA至细胞外,阐释了细胞外miRNA的来源和形成机制,并发现分泌miRNA能随微囊泡进入靶细胞并调控靶细胞的蛋白表达和细胞功能,从而发挥细胞间通讯交流的作用。 四、证明食物中外源性的植物miRNA可以通过食物摄取的途径进入人与动物的血液循环和组织器官,并且通过调控体内靶基因表达的方式影响生理功能。 该项目在国际著名学术期刊CellRes、MolCell、CancerRes等发表论文97篇,其中8篇代表性论文总SCI他引4386篇次,单篇最高SCI他引2446篇次。NatRevCancer、NatRevDrugDiscov、Cell等著名学术期刊上都有对该项目发现的专题评述或引用,认为该项目的发现将有助于确定细胞外miRNA在卫生和疾病中所扮演的角色,将有助于多种疾病的诊断和治疗,是一项促进一个全新领域发展的重要工作。该项目共申请发明专利20余项,获授权5项。此外,通过科技部“973”项目“循环miRNA生物学功能及临床应用”及国家自然科学基金委变革性重大项目(原非共识项目)“食物中外源性植物miRNA的吸收机制及跨界调控的普适性研究”等项目的立项和执行,该项目推动和提高了国内外相关领域的研究水平和技术进步。由于对此领域的突出贡献,张辰宇多次被相关的国际会议邀请并作大会报告。
[成果] 1800290070 江苏
TV211 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:为了更好地解决水资源供需矛盾,如何进行复杂水资源系统的优化调度,提高水资源系统的效益和供水能力,是学界研究的热点,也是生产实际关注的焦点。该技术以洪泽湖-骆马湖-白马湖-南四湖-南水北调-江水北调工程群为背景,耦合平原河网地区水文模型和水资源调度模型,研发反馈式循环调度方法,可为实现微观层面的水资源精细化管理提供技术支撑。 基于复杂水资源系统,研制了复杂水工程集群区水资源模拟与配置模型,耦合反馈式循环调度方法,开展水资源优化配置研究。构建的水资源配置模型主要包括区域河网概化(示范研究区概化的闸站如图所示)、产汇流模拟、农业灌溉等需水模拟、水量分配优先序研究、水工程站(闸)(群)调度方案解译及制定、用水总量核定与考核、水源结构优化、水资源微观配置等。研制的反馈式循环调度方法,在理清水工程集群响应关系的基础上,综合雨情、水情、工情等多元要素,并耦合节水调控机制的反馈,实现兼具“实效”与“时效”的水工程集群多元反馈式循环调度。 ①构建了多尺度水资源精准化配置模型。结合节水型社会建设和精细化水资源管理要求,以南水北调东线江苏省受水区为例,开展总量控制与调配研究,解析市、县级行政区域、水资源分区、干线、梯级、区段等多层次用水总量控制目标,提出基于高效供水的微观层面的水资源调配方案,可实现河网调蓄、区域可控、口门控制等多尺度精准化配置;②研制了反馈式循环调度系统,基于水利枢纽联合调度响应关系研究,结合雨情、水情、工情等数据,研制多元联合调度预案;结合地方实际需求、总量控制要求、用水效率指标等确立实时调度方案;根据调度结果与供需关系,评估调度方案效率;基于评估结果,结合节水要求,优化调度方案,提出下一年调度预案,形成反馈式循环调度系统。
[成果] 1800240701 江苏
R730.4 基础研究 医院 公布年份:2018
成果简介:恶性肿瘤是一类严重威胁人类健康和生命的重大疾病。肿瘤患者血液标志物的动态精准检测以及针对肿瘤特定基因的治疗在癌症的诊治过程中正发挥越来越重要的作用。项目组在国家973计划、国家自然科学基金、江苏省临床医学科技专项基金、江苏省医学领军人才与创新团队基金和江苏省医学重点人才基金的资助下,历时十余年,自主创建基于肿瘤标志物的恶性肿瘤筛查及液态活检新技术,并通过在肿瘤患者中的检测筛选和验证,形成了包括肿瘤早筛、复发监测、治疗预后及基因治疗在内的肿瘤诊治筛查检测体系,其主要内容及创新点如下: 一、肿瘤标志物组的检测新方法及其检测系统构建:用构建的信号放大策略与加速免疫反应技术,自主创新研制了一种直观图像显示的恶性肿瘤电化学筛查诊断仪,可同时对多种肿瘤标志物进行高通量免疫检测,检测系统操作简单、分析时间短、灵敏性高、成本低廉、重复性好,易于实现大规模推广应用。 二、新型肿瘤标志物的筛选及其临床验证:鉴于现有分子标志物种类繁多,良莠不齐的现状,项目组筛选出适合中国肿瘤患者的诊断、预后、复发检测的标志物,并进行临床转化应用。如发现并验证血浆miR-199a-5p与miR-200c-3p联合检测在胃腺癌诊断中的价值;确认miR-145在乳腺癌中的诊断价值;UHRF1对胃腺癌的诊断和预后价值等。 三、肿瘤“液态活检”-血液中微量DNA、miRNA检测技术的建立:提出锁核酸分子信标检测技术和链替代激活过氧化物酶活性的血红素荧光检测技术,用于检测血液中微量miRNA和DNA的含量。该项技术的建立显著推动了肿瘤“液态活检”检测技术的发展,为临床医师制定治疗方案提供依据。 四、细胞内miRNA的靶向识别、原位检测与含量调控方法及其应用:构建了靶向识别肿瘤细胞与细胞内miRNA的多功能氧化锡纳米微球输运检测系统;提出细胞内miRNA的原位定量与含量调控新方法。该纳米投递系统具有特异性高,靶向性好,细胞毒性小并可同时进行成像检测与miRNA含量调控的特点,为miRNA基因治疗提供了良好的投递载体。 项目的创新成果在多家医院推广应用,近五年每年提高肿瘤早诊率20%以上,每年平均节约检测成本近千万元,取得了显著的社会效益和经济效益。项目组共发表论文55篇(包括中华级3篇、中文核心期刊3篇;SCI收录49篇,其中一篇SCI论文最高影响因子13.734)。49篇SCI论文他引总数2713次,SCI他引2624次。8篇代表性论文SCI他引总数984次,单篇论文最高SCI他引477次。出版专著3部,参编1部。获国家发明专利授权4项,实用新型专利3项。在国际学术会议发言7次,举办国家级继续教育学习班8次,累计培训学员2000余名,培训进修人员100余名,有力地推动了中国肿瘤检测事业的发展。
[成果] 1800240506 江苏
X327 应用技术 工程技术与规划管理 公布年份:2018
成果简介:江苏是化工生产大省,省级以上化工园区达54家,化工企业数量位居全国之首。长期以来,化工园区有毒有害化学品及特征污染物环境管理及风险防控工作几近空白,导致化工园区化学品环境问题底数不清、危害不明,毒害化学物质风险不断累积,沿江、沿海化工园区环境问题频发,末端治理的策略已经无法从根本上控制环境风险,亟需创新环境管理模式,建立从源头上甄别与防控毒害化学品环境风险的技术体系。该项目针对化工园区化学品环境风险防控的迫切需求,自主研究建立了化工园区化学品登记筛查、生态风险评估及全生命周期监管3项技术体系,在国家、江苏及相关省市得到了广泛应用,践行了习近平总书记“长江经济带共抓大保护、不搞大开发”的理念与指示。 主要技术内容与科技创新包括以下方面: 1)构建了化工园区化学品动态登记与毒害化学品高通量筛查技术体系。发展了基于分子致毒机制和“负结局通路”的化学品毒性预测理论,首次预测并证实了硫醚和羟基化PBDE等化学品的胚胎毒性和风险;构建化工园区化学品全生产周期申报登记技术和环境安全信息数据库,高通量筛查各类高环境危害化学品清单,填补了中国化工园区化学品环境危害性高通量筛查技术空缺; 2)建立了以综合毒性为导向的化工园区高风险特征物质甄别与深度削减技术。研究发现化工园排放的污染物毒性大、种类多,常规监控忽视了高风险特征污染物的甄别与深度处理,累积排放造成严重的环境风险;自主研发出以综合毒性风险区识别,靶向/非靶向风险物质筛选,高风险特征物深度削减技术为核心的化工园区风险甄别与污染控制模块化组合技术,满足化工园特征污染物科学监控、稳定达标及累积风险防控的要求; 3)首次建成中国第一个省级园区化学品及污染物筛查评估系统与环境信息动态管理系统。利用自主研发的园区化学品安全信息快速查询和追踪数码标签技术、化学品动态登记及清单数据构建技术、智能筛查评估技术,实现了化学品全生命周期的监控管理和实时追踪,支撑多个省级管理政策和规划等的制定、颁发和实施,在多省、市实现规模化应用和业务化运行,填补了国内空白。 项目共完成: 1)“863”课题1项,部委计划项目1项,江苏省环保科研课题2项以及其他项目多项; 2)完成技术应用31项; 3)为环境管理部门提供技术规范10份、指南2份; 4)支撑环保部等制定优先控制化学品名录1份,江苏省政府十三五生态保护规划1份,江苏省环保厅园区特征污染物管理政策文件1份; 5)化工园区化学品环境风险防控相关建议纳入中国工程院咨询建议呈交国务院。 成果获得知识产权25项,其中国家发明专利17项;成果在ES&T和Water Res等期刊上发表SCI论文45篇,得到国内外同领域专家的引用与正面评价,被Nat Rev Endocrinol,Environ Health Persp等期刊整体他引674次,8篇代表作他引282次。成果经中国环境科学学会组织鉴定,以中国工程院蔡道基院士为组长的专家组一致认为整体达到国际先进水平。
[成果] 1800240510 江苏
X52 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:“良好生态环境是实现中华民族永续发展的内在要求,是增进民生福祉的优先领域”。“着力打好碧水保卫战”的关键任务是减少污染严重水体和不达标水体。氮是中国环境水体的主要污染因子,农业面源是中国流域水环境氮的主要来源,一般通过地表和地下径流两种途径进入环境水体,有效控制农业面源氮污染物的地下水补排,是进一步提升流域水环境质量的关键。课题组多年来在国家水体污染控制与治理科技重大专项、国家自然科学基金重点项目及国家“863”计划等课题的持续资助下,发挥水文学及水资源、地下水科学与工程及环境工程学科优势,以深度截留农业面源氮污染负荷为目标,率先提出了以“优控识别、分级防控、分区治理”为核心的“地下水-地表水氮污染补排识别与优控管理技术”、构建了以“源头阻控、输移阻断”为核心的“农业面源氮污染地表水-地下水一体化控制技术”。主要创新性成果如下: (1)针对流域尺度农业面源分布广、发生具有不确定性、难以控制等特征,构建了以“优控识别、分级防控、分区治理”为核心的地下水-地表水氮污染补排识别与优控管理技术。将流域尺度的氮污染防治缩减至不同等级的优先控制区内,实行分区分治,大幅度提高了流域面源氮污染综合防控的针对性、经济性和有效性。 (2)以小麦秸秆等农业废弃物为基料,增加凹凸棒土、硅藻土等矿物材料及零价铁,研发了具有内核、外壳双层结构的原位修复复合功能系列材料,包括缓释碳源复合功能材料、缓释氧及双固定化功能材料。与同类材料相比,实现了长效缓释、微生物亲和良好、二次污染低,原位修复工程应用效果显著,具有良好的环境效益、经济效益及推广价值。 (3)以“源头阻控、输移阻断”为核心,有效集成以硝化抑制和吸附固持为一体的氮污染物高效复合阻控技术、多形式渗透式反应墙与河滨缓冲带相耦合的浅层地下水氮污染输移阻断技术,构建了农业面源氮污染地表水-地下水一体化控制技术。与相关技术相比,实现了基于农田水分循环过程的氮污染物层层削减及地下水与地表水水质的双重改善。 该项目成果的科学性、系统性、功能性及经济有效性等均处于国内外领先水平,共获得国家发明专利12项,发表学术论文论著20余篇。相关成果已被纳入水利部部署的《淮河流域水资源保护规划》,为淮河流域及该省农业面源污染防控、水功能区达标管理等提供了重要的科学指导;研发技术在国家现代农业综合示范核心区进行了规模化集成示范,工程效果显著,第三方评估综合评分为优;研发的以缓释碳源复合功能材料为核心的地下水污染修复工艺及快速施工技术,为地下水渗透式反应墙修复技术在中国的应用提供了成功范例,对于污染场地地下水修复及毒害污染物控制的工程设计及实施具有重要参考价值。有关成果被江苏省水文水资源勘测局、江苏远鸿新材料科技有限公司等多家单位推广应用,近三年来,新增利润4630.94万元,新增税收388万元,节支总额14615.36万元,取得了显著的经济、环境和社会效益。
[成果] 1900010174 浙江
TN929.11 应用技术 通信设备制造 公布年份:2018
成果简介:光纤是现代光通信、传感、激光等系统的基本结构之一,也是科学研究的重要工具。近年来,随着人们对光的研究和认识的深入,对光纤技术和应用要求的不断提高,减小光纤结构尺寸、提高光场调控能力,发展微纳尺度上的光纤技术及功能结构,成为光纤领域的重要前沿研究方向,其中关键问题是如何在波长及亚波长尺度上实现光纤中传输光场的高效耦合及调控?结合光纤光学和纳米光子学技术,该项目组提出了微纳光纤研究方案,在实现亚波长直径光纤低损耗传输的基础上,提出微纳光纤的高效动量匹配方法及功能化技术,突破了传统光纤的尺度和光调控能力限制,实现了基于微纳光纤的高效近场耦合、传感、激光及超快调制等功能,为光纤技术向微纳尺度发展提供了新方法和新技术。同时,引领和推动了微纳光纤成为光纤领域新的前沿研究方向。 主要科学发现点: 提出微纳光纤高效近场耦合动量匹配方法,解决了光纤与不同种类纳米 线波导的超紧凑、高效率耦合激发难题,在亚波长尺度上获得光纤与金属纳米线国际最高耦合效率(单偏振态82%),实现超紧凑微纳光纤干涉器、“光子-表面等离激元”复合谐振腔等新型微纳光子器件。被Nature China评价为“为光子线路突破衍射极限提供了新途径”,被北京大学、中国科技大学、法国光学所、日本电气通信大学等众多同行实验室采用。 提出亚波长直径微纳光纤传感理论模型,揭示了微纳光纤的强倏逝场耦合特性在微纳尺度高灵敏光学传感方面的突出优势。研制成功微纳光纤功能传感结构,实现了微纳尺度上的高灵敏、超快响应光纤传感,气体检测极限优于0.lppm,响应速度比常规传感器快10倍以上。国际光纤技术权威、英国皇家工程院Richardson院士评价“优于百万分之一的检测灵敏度”,AAAS Fellow美国加州大学Penner教授评价“响应速度超越所有其他纳米线传感器”。 提出微纳光纤的有源及非线性功能化方法,通过有源掺杂及光学近场耦合,研制成功高质量有源和非线性功能化微纳光纤结构,实现光通信波段国际上第一个微纳光纤激光器和超快全光调制器,加州大学伯克利分校Feng Wang教授评价“从原理上实现了调制速率高于200GHz的超快光信息处理”,耶鲁大学Fengnian Xia教授评价“解决了响应速度的‘电子学瓶颈’”。 出版了微纳光纤方向第一本国际学术专著,发表SCI论文75篇,8篇代表性论文被Nature Photonics、Nature Methods、Chemical Reviews等期刊多次正面引用,SCI他引908次,3篇论文入选ESI高引论文。在国际光传感、光通信领域顶级学术会议(OFS、ECOC等)作Plenary和Tutorial报告,及特邀报告50余次,在权威学术期刊撰写综述论文3篇。入选中国光学重要成果3项。项目组获得1项国家杰出青年科学基金、1项中国光学学会王大珩光学奖、1项中国青年科技奖、1项长江学者、1项全国百篇优秀博士学位论文提名、1项美国光学学会Fellow以及1项2014年度浙江省自然科学奖一等奖等荣誉或奖励。
[成果] 1800290065 江苏
TM912 应用技术 电池制造 公布年份:2018
成果简介:该项目通过全面、系统的分析,凝练出影响锂空气电池安全性、能量密度和寿命的深层次物理与化学问题,进而有针对性地开展锂空气电池性能演变及安全机制、关键材料设计与可控制备的理论基础、及高性能锂空气电池新体系构建的基础科学问题的研究。主要目的在于从源头上理清纳米催化材料和多孔空气电极在能量转换和储存过程中的机理,掌握离子、氧气分子等运输机制,电解质在分子水平上的优化设计以及与纳米催化材料之间相容性的提高等。 制备了高性能碳基催化材料及多种具有双效催化功能的纳米催化材料,包括Fe2O3/graphene正极催化剂和新型三维石墨烯-硫化钼气凝胶催化剂等,有效降低了ORR和OER过程中的过电位,提高了电池能量转换效率,减少了副反应。 对锂氧气电池的电解液进行了一系列的改进及优化;同时,也进行了一系列新型电解质的研究。如新型的LiFSI盐、八甲基环四硅氧烷(OMTS)添加剂、含有0.05M LiI的聚合物电解质、锂化全氟磺酸新型聚合物电解质以及呋喃(2-Me-THF)电解液、碳酸酯(PC)电解液中的Li+/Li电对的电化学行为研究,为锂氧气电池的能量密度提升提供了保证。 提出了一系列对锂氧电池负极改性的方法。如设计并合成具有3D柔性结构以及自愈合等多功能的新型聚合物电极粘结剂(PAA-P(HEA-co-DMA))以使商业化的SiO材料具有优异的循环性能和倍率性能、金属锂负极表面构建由烷基碳酸锂以及氯化锂组成的有机-无机杂化保护层,大大提高了金属锂的循环寿命。 在原位表征技术方面,利用电化学原位红外反射光谱研究了非水体系中O2电催化还原及氧化物分解过程的表面反应与动力学;将原位电化学红外谱学技术拓展至锂氧气电池电解液的不稳定性研究中,在分子水平上实时监测DMSO和分解产物在金表面的吸、脱附过程,初步揭示了DMSO的分解与电位以及活性中间产物间的关系。
[成果] 1900010393 江苏
R978.11 基础研究 医学研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:该项目属新药发现领域的基础研究。 青霉素等抗生素的问世使人均寿命延长10年以上。但在上世纪80年代,微生物新药的发现率不幸“触底”,至今未见“返弹”,如何发现创制新药急需的新药源分子仍然是该领域的核心科学问题。 动植物体内栖息着大量微生物,它们既与宿主长期共进化,又彼此制约、依赖;该独特复杂过程势必“特化”其代谢途径,从而赋予其产生聚酮等全新药效分子的能力!然而,习惯(依赖)于宿主和特定菌群的共生菌大多很难分离培养,长期制约着共生菌特有药效分子的发掘工作。1998年以来,该项目组在国家自然科学基金委(创新群体、杰青、重点项目等)和科技部(“重大新药创制”重大专项、863主题项目等)的资助下,以动植物的共生菌为研究对象,集成多学科领域的先进技术,研究了光轮层炭壳菌等共生菌的培养技术及其产生的新药效分子,取得了有国际影响的成果:发现了全新免疫抑制聚酮dalesconol A和B及其生物合成途径,相关代谢网络,分子组装过程中的立体偏向性(多个异构体同时产生,但以其一居多);该系列工作强化了dalesconol类全新免疫抑制物的成药性,并为其来源保障措施的研建奠定了基础。针对共生菌特点,熟化技术体系,使之更具普适性,从而获得了一大批可独立培养的共生菌,发现了一系列新药源分子(免疫抑制、抗肿瘤、抗菌、抗老年痴呆等),为发掘研究共生菌产生的新药效物质提供了有效的策略与方法。 八篇代表性研究论文均在国内完成,其中4篇发表于《PNAS》、《Nat. Commun.》、《J. Am. Chem. Soc.》和《Angew. Chem. Int. Ed.》,另4篇国际核心刊物论文他引逾百。论文发表后受到了国际著名药学家(如美国KC Nicolaou等)和微生物学家(如德国M Stadler等)的好评,认为:“这些全新分子都有成为新药先导化合物的可能,对新药发现很有意义”;“已展示神奇的天然产物化学多样性”(demonstrated a fascinating variety of natural product chemistry)。因这些重要发现,第一完成人谭仁祥成功竞(举)办四次国际会议、获英国皇家化学会“NPR Lecture Award”(亚洲迄今仅该一项)、当选为国际天然产物发展协会主席(继任者为K Hostettmann教授——国际最著名的药物学家之一)、应邀在重要国际学术会议上作大会报告和特邀报告共80多场次;第三完成人焦瑞华获“美国百人会英才奖”(当年全国仅24人获奖)。该项目兼具先进性、系统性和鲜明特色,推动了中国天然药物学等相关学科的发展和人才培养,为中国跻身该领域的国际先进行列做出了实质性贡献。
[成果] 1900010646 北京
TN836.6 应用技术 广播电视设备制造 公布年份:2018
成果简介:光通信网络承载了超过90%的信息量,光通信网络的容量依赖于光发射器件的带宽。宽频带光发射器件技术是支撑“宽带中国”等国家发展战略的关键技术,也是现代武器装备如相控阵雷达、电子对抗和空间通信网络的核心技术,实现宽频带光发射器件的自主可控是我国信息安全和国防战略安全的重要保障。 宽频带光发射器件具有两方面功能,一是产生窄线宽或多波长激光;二是将宽频带信号加载到光波上发射出去。该器件技术一直是全球研究发展热点,但近十年发展明显变缓,其原因是光电子器件在结构设计、制备工艺和耦合封装等方,都借鉴了传统微电子器件技术,呈现了严重的局限性,已不适应宽带光发射器件技术的发展。采用集成化激光器结构和发展多信道激光器阵列芯片是实现技术突破的有效途径。 该项目是中国科学院半导体研究所、南京大学和武汉光迅科技股份有限公司三家单位通过多年合作完成的研究开发成果,联合承担了国内第一批光电子集成器件的重点研究项目,包括国家自然科学基金委重大项目“高速光电子集成基础研究”,国家“863”主题项目“光子集成技术与系统应用”等。解决了集成化激光器模块在研究开发过程中面临的三个核心技术问题:1)波长精确控制的宽频带激光器阵列芯片制备技术:2)高效率的耦合与合波技术;3)集成化封装技术。主要发明点有: 1.发明了基于单片集成耦合腔结构的窄线宽高速半导体激光器模块技术,有效缓解了宽频带和窄线宽之间的矛盾: 2.发明了等效重构啁啾光栅半导体激光器集成芯片制备技术,将激光器阵列光栅制备工艺误差容限放宽两个半量级,大幅度提高了波长控制精度,降低了芯片制备的成本; 3.发明了光子集成芯片匹配电路三维封装技术,将宽频带激光器阵列的二维封装结构拓展到三维,有效解决了电路排布空间受限和通道间信号串扰严重的难题: 4.发明了一种基于阵列波导光栅(AWG)的多波长激光器阵列低损耗合波技术,提高了光耦合效率、放宽了制作工艺要求、降低了光模块的成本。 该项目获得发明专利18项,其中美国发明专利2项,牵头制定行业标准3项、参与1项,起草行业科技报告2份。研究成果受到国内外同行的广泛关注,被美国光学学会刊物0PN以“中国光子集成”为题进行封面报道。与华为公司合作开发了我国首款实用化4×25G多波长激光器模块。基于专利技术研发的集成光收发模块用于华为、中兴、烽火、谷歌、阿朗等国内外知名公司系统设备中,近三年直接经济效益超过27亿元人民币,并在国家多项高技术项目中获得了应用,为实现核心高端光电子集成器件的自主可控提供了保障。 该项目研究成果获得2016年度中国通信学会科学技术一等奖;鉴于第一完成人祝宁华在宽频带激光器研究的突出贡献,获得2017年度中国科学院杰出科技成就奖(个人);研究成果广泛应用于微波光子系统中,获得2016年度中国光学工程科技创新一等奖。
[成果] 1900010827 香港
X515 应用技术 环境治理 公布年份:2018
成果简介:对流层臭氧是最重要的大气痕量气体成分之一。它是全球第三大温室气体、重要的大气氧化剂和空气污染物,在气候变化、大气化学、地球化学循环和空气污染中发挥着重要作用。对流层臭氧的时空分布、化学转化和传输规律一直是国际大气科学领域的研究热点,也是国家科学应对气候变化和防治大气污染等重大需求的关键。与发达国家相比,我国长期缺少关于对流层臭氧演变趋势和物理化学规律的系统研究。近几十年来,随着经济高速发展和能源消费剧增,我国臭氧前体物的排放强度大且呈快速上升趋势,臭氧污染成为近年困扰东部发达地区大气污染防治的突出问题。为此,査清我国对流层臭氧的时空分布规律及其成因对于认识东亚地区乃至全球大气环境和气候的变化都有十分重要的意义。该项目自1994年以来,在我国不同典型地区针对对流层臭氧开展了长期、系统的研究,取得了一系列重要科学发现。主要成果包括: 1)获得了国内首套连续监测时间最长(1994年至今)的近地面本底及对流层臭氧浓度资料,査明了我国东部和南部地区对流层臭氧的长期变化趋势,发现受人为排放影响对流层低层大气臭氧浓度在过去20年呈显著升高趋势,已成世界上有观测记录的对流层臭氧浓度增长最快的地区。 2)系统揭示了京津冀、长三角、珠三角等城市群区域的臭氧污染特征,较早发现了我国城市群地E的大气光化学污染问题,进一步査明了臭氧前体物的主要来源,特别是生物质燃烧的重要贡献。 3)发展了基于观测的、大气化举与大气物理学科交叉的研究方法和模型,首次发现了氮氧化物的大气非均相化学过程对我国东部地区臭氧和细颗粒物生成的重要贡献及其化学作用机制,阐明了多尺度大气动力过程对臭氧及其前体物垂直分布和传输的影响。 项目积累的研究资料和成果,填补了关于我国对流层臭氧时空变化认识的空白,为相应地区臭氧污染控制提供了科学依据,也为科学评估东亚地区人类活动对区域及全球大气环境的影响提供了重要支撑。项目发表的8篇代表性论文被SCI他引865次,3篇入选Web of Science地学领域的“髙被引论文”(前1%) , 5篇在Scopus大气臭氧研究领域引用次数居前596,研究成果获IPCC第五次评估报告、联合国环境规划署和世界气象组织评估报告、国际全球大气化学计划(IGAC)、Nature论文等多次引用。第一完成人担任国际期刊JGR-Atmosphere副主编、国际全球大气化学计划(IGAC)科学指导委员会委员、中国工作组副主席。第二完成人是项目直接培养的青年科学家,获国家自然科学基金杰出青年基金资助和2015年度国际理论物理中心ICTP奖,担任全球对流层臭氧评估计划T0AR科学指导委员会委员、世界气象组织全球大气观测计划GAW反应性气体顾问工作组(SAG)成员。
[成果] 1900010638 江苏
TP274 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:航空航天、电力、交通、通信、建筑等领域的重大设施和装备是国家安全、经济发展和人民生活的重要保障,可靠、实时地对其进行安全与健康状态智能化监测,及时发现安全隐患和扰动源,是亟待解决的世界性难题。 项目针对重大设施和装备健康监测中所面临的大尺度、长距离以及高温、高湿、高辐射等多种极端恶劣工作环境等状况,实现了重大设施和装备连续分布式监测技术的重大突破,还为探究重大设施和装备的损伤演化规律、失效机理以及寿命评估与预测提供了切实有效的技术支撑和理论依据。主要科学创新点如下: (1)基于单源单纤的多参量同步感测技术:提出了多机理融合方法,解决了同类技术不能够同时测量多种参量,从而无法准确获得多物理场耦合与互扰作用下被测量的难题,实现了基于单光源单光纤进行损耗、温度、应变、振动等多参量的同步感测。 (2)复杂环境下的光学背景噪声抑制与信号增强技术:揭示了多种光学背景噪声形成的机制,提出了超高消光比脉冲光合成、光源频漂实时补偿、偏振正交测量等多种噪声抑制技术,有效抑制了光举背景噪声对监测系统灵敏度的影响。同时,利用高速单光子探测技术,使光电探测灵敏度接近量子极限,极大提高了微小扰动事件的识别率。提出了基于人工微结构嵌入模式的传感光纤系统,极大增强了信号的强度,显著提升了监测系统的整体测量精度和带宽。 (3)“动态-分布式”扰动特征溯源技术:构建了表征重大设施和装备故障状态监测节点动态响应性能目标函数,提出了综合采用盲源信号分离、专家系统、模糊推理以及深度学习网络等智能化的辨识方法,并借助图模型获取不同传感节点扰动特征之间的关联机制,率先实现了对扰动源位置、强弱、频率和性质的准确判断和快速识别功能。 项目共获授权发明专利62项(含国际发明专利)、软件著作权7项、实审发明专利43项;共发表论文200多篇,其中SCI和EI收录160多篇,国际国内会议邀请报告30多篇,多家国内外著名期刊进行了专题报道,出版了国内外唯一1部连续分布式光纤传感技术著作。部分成果荣获了2006教育部技术进步一等奖、2010中国侨界(创新成果)贡献奖、2011教育部技术发明一等奖、2015吴文俊人工智能科学进步奖一等奖、第十届“发明创业奖•人物奖”、2017江苏省科学技术一等奖等。获得了“具有原创性”、“创新性强,技术上达到了国内领先、国际先进水平”、“填补了国内空白”、“该技术的问世,为行业内连续分布式监测提供了优良的解决方案”等专家和用户的高度评价。 已采取专利技术转让、委托开发、授权使用等方式在诸多领域得到了应用和验证,获得了用户的充分肯定。近三年累计新增产值3.34亿元,新增利润9581万元,节支869万元。共培养博士后6名、博士生28名、硕士生156名。
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