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本成果通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、技術分析 量子照明雷達是新興的研究方向，是量子信息技術與雷達技術相結合的新興產物。而量子信息技術又是古老的量子力學與信息技術相結合的交叉學科，不少研究者因晦澀的量子力學而望而卻步。為了降低量子照明雷達的神秘感，打破抽象壁壘，我們創造性地發展了量子照明雷達的高效仿真技術，對于未來實現量子雷達的普及與推廣具有重要意義。 截止目前，尚未見到關于量子照明雷達仿真平臺的相關報道。而該成果基于MATLAB這一易于上手的計算機數值平臺，溝通了抽象的量子力學與具體的量子目標探測之間的橋梁，具有創新性和國內領先的技術先進性。 經過近五年的研究和近兩年教學實踐的檢驗，該成果不斷豐富和完善，通過可視化的工作界面，可以給出量子信號源的關鍵物理參數分析、量子態演化過程、多份量子態條件下量子照明雷達的虛警概率分析等多個方面的圖形化界面，具有較強的推廣應用價值。鑒于量子雷達技術是未來新體制雷達的重要技術途徑之一，本成果將有望在空間、水下目標探測方面取得應用，市場應前景廣闊。截止到目前，該成果已經應用于高年級本科生的培養與實訓和北京某研究所的新體制目標探測項目研發中。

本項目主要采用生物衍生肌腱構建下頸椎后路動態穩定系統裝置。采用臨床自愿捐獻的人體肌腱進行脫細胞、凍干制備直徑3mm,長度不等的生物衍生肌腱材料，進行體外對照實驗和動物模型活體對照實驗。研究發現這種材料通過創新的頸椎后路固定方式，使頸椎在前屈時提供足夠動態穩定性，在左右側屈、旋轉及后伸運動中并不限制其正常運動，較好的模擬后方韌帶復合體的功能。同時，動物實驗證明，此種裝置修復動物下頸椎后方連接結構損傷,均表現出良好的修復能力。組織學及免疫組化檢查證明無大量淋巴細胞細胞浸潤,細胞呈梭形,纖維組織排列整齊、均勻,可見毛細血管增生，植入裝置保持了活力。故采用生物衍生材料的頸椎后路動態穩定系統能在體內長期存活,能夠重建后柱穩定并保留部分運動功能。

通過纖維環穿刺注入各種生物因子是目前研究椎間盤退變生物治療的常用方法。已有研究表明纖維環穿刺所致的炎癥反應有可能導致繼發退變,是目前尚未解決的重要干擾因素。本項目擬構建具有適當空間構型，足夠機械強度和柔韌性的聚乳酸(PLA)補片;在體外構建椎間盤細胞/右旋多聚乳酸(PDLLA)支架復合物；同時懸浮培養T淋巴細胞和單核細胞，然后用PLA補片隔離共培養實驗來檢驗其阻斷炎癥反應的作用;建立纖維環穿刺椎間盤損傷退變動物模型，用貽貝粘附蛋白將該補片粘附在纖維環外層穿刺針孔，研究補片修復纖維環后椎間盤內炎癥反應的情況，以及該過程中補片和貽貝粘附蛋白在體內環境作用下的變化。通過高分子材料補片封閉穿刺所形成的針孔，從而阻斷穿刺后的炎癥反應，進而阻斷后續退變過程的方法，為椎間盤退變研究和治療過程中,減少各種靶物質引入椎間盤而導致的炎癥反應和繼發退變提供一種可能的解決方法。?????

一、成果簡介 番木瓜、芒果、香蕉等熱帶、亞熱帶地區的水果，具有較高的營養價值和商品價值。但是番木瓜為典型的呼吸躍變型果實，采后易發生軟化和腐爛變質，嚴重影響其貯運和銷售，造成巨大的經濟損失，而采收方式和采收時果實的成熟度及采后的保鮮處理都會影響其采后的運輸和貯藏。杏、李、桃等核果鮮果成熟期集中，貨架期短，采收后極易軟化腐爛，嚴重影響了其貯藏、運輸和消費。溫度是影響各種水果采后保鮮與流通的最主 

本發明公開了一種車削刀具后刀面磨損的在位檢測設備，其包 括成像裝置和位姿調節裝置，所述成像裝置包括相機、遠心鏡頭和同 軸光源，所述遠心鏡頭安裝在相機上，同軸光源固定在遠心鏡頭的末 端；相機的像素不低于 200W，其芯片尺寸不小于 1/1.8 英寸；遠心鏡 頭的畸變率不高于 0.02％；相機與遠心鏡頭組合的圖像分辨率不低于 400pixel/mm，整體長度不大于 150mm；所述位姿調節裝置用于實現成 像裝置的多自由度

一、成果簡介 麥棉兩熟栽培是穩棉增糧、解決糧棉爭地矛盾的有效途徑，麥后直播棉以其省工、簡化、利于機械化播種等優點越來越受到人們的重視。本項目選用早熟性短季棉品種，通過精量機播、合理密植和系統化控三項技術的集成，實現免定苗、免整枝，并塑造適宜機采的株型和群體結構，同時配合脫葉催熟技術的應用實現棉花機械化收獲。 本項目篩選出適合長江流域的短季棉品種3個，確定了該區適合機械采收的種植密度，建立

北京大學量子材料科學中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現，在當時而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學的蓬勃發展，與相關研究的不斷深入，新的自旋流現象與機制不斷被拓展，相關研究證明一系列的粒子或者準粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導體中自旋三重態和準粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導態等。尤其是對于量子材料而言，由于其往往具有獨特的自旋性質，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態物理與材料科學領域的研究前沿之一，其量子性質起源于諸多量子效應，包括低維尺寸效應，量子限域效應，量子相干效應，量子阻挫效應，能帶結構的拓撲性，自旋軌道耦合，對稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導體，拓撲絕緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現出諸多與自旋相關的量子性質，如二維過渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓撲絕緣體當中的自旋-動量鎖定等。因為量子材料的自旋屬性在下一代的量子信息存儲和量子計算科學當中的應用潛力，所以研究量子材料的自旋相關性質得到了廣泛關注。 為了研究量子材料的自旋性質，發展一種易于實現和操控的高效工具顯得尤為迫切與關鍵。幸運的是，在實驗物理學家和理論物理學家的不懈努力下，成功的證實了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測手段。一系列激發和探測自旋流的方法被提出并得以實現，從而證實了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關實驗已經證實自旋流能夠以超導體系中的自旋三重態庫珀對和超導準粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進行傳播，相關物理圖像被總結在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋三重態的存在以及自旋動力學的演化過程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋子攜帶的自旋角動量的有效傳播過程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當中的集體激發行為。第四類是雜化量子激發體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛因斯坦凝聚中的自旋量子數為1的玻色子為載體進行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進展已經充分證實了基于自旋流探針的物性表征對于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會極大的推動新穎量子材料的發現和相關物理性質的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統，超導體中的自旋動力學和鐵磁與超導界面的超導能隙，自旋三重態超導體中的超導對稱性，強耦合自旋系統中的雜化激發，拓撲磁振子材料，量子自旋液體中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應，以及其他任何作為自旋流載體的量子態。另外，這一領域的進展還將推動自旋成像技術的發展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術對量子材料體系中自旋流的原位探測。

傳統的光學顯微系統受到阿貝衍射極限原理的限制，無法分辨尺度小于~200nm的事物，為了突破衍射極限，超分辨熒光顯微技術應運而生，在生物成像等領域得到廣泛應用。根據成像采集過程，超分辨方法主要可分為兩類。一種是單分子定位顯微方法（SMLM），通過熒光分子的光開關特性，孤立每個發光分子進行單獨定位。此類方法具有不受衍射極限限制的特點，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循環步驟使得采集速度和成像時間較慢。另一種是如結構光照明等寬場成像的超分辨顯微技術，可以通過獲得相鄰區域/熒光分子間一定程度的響應差異來實現分辨率的提升。寬場成像的方法具有較高的時間采集效率，但由于同時激發視野內的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前還缺乏一種方法在理論上可以有效的兼顧寬場成像的時間采集效率和單分子定位方法的空間分辨率，因此亟需提出一種基于寬場成像對熒光分子高效調制的技術方案。 超分辨方法其本質都是通過識別單個熒光分子的獨立的發射特性獲得該分子的空間定位。如果可以對寬場成像中衍射極限以內各個發光分子熒光發射差異實現主動控制，則有可能獲得更好的超分辨顯微結果。近期，物理學院介觀物理國家重點實驗室極端光學研究團隊提出了基于量子相干控制原理主動調制分子熒光發射而獲得超分辨熒光顯微的方法（SNAC），在寬場成像下實現了分辨率的提升。課題組在ZnCdS量子點體系下獲得衍射極限范圍內各個量子點的差異化激發。通過設計多個整形脈沖，單個ZnCdS量子點的熒光差異性會得到增強。課題組通過周期性改變整形脈沖和傅立葉增強提取熒光響應的差異。同時，主動控制的圖像采集方案可以有效的抑制系統中不隨調制周期變化的泊松隨機噪聲和CMOS工藝導致的固定噪聲，極大的提升了信噪比。接著，利用獨立開發的混合周期（Combination-FFT）和多高斯擬合定位算法獲得最終的超分辨重建結果。研究模擬了鄰近雙點熒光發射的超分辨定位，其結果可以很好的分辨出低至50nm的相鄰熒光分子。對于密集標記的線性結構，SNAC的分辨能力同樣有顯著性的提高，獲得了30nm左右的徑向定位精度。在量子點標記的COS7細胞樣品的維管結構區域清晰的觀測到了維管的平行取向和姿態排布以及纖維交叉區域的95.3nm的鄰近雙峰，顯示出了比已有多種寬場超分辨方法更好的重建結果。這個研究將脈沖整形作為新的控制維度引入熒光超分辨，并將寬場超分辨成像技術的分辨率提升到了與單分子定位方法接近的50nm的水平。