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硅烷偶聯(lián)劑是一類重要的、應(yīng)用日漸廣泛的處理劑，它最初用來(lái)處理玻璃表面，隨著化工產(chǎn)品的不斷發(fā)展，逐漸在各個(gè)領(lǐng)域獲得應(yīng)用。在化學(xué)工業(yè)上，最常用于無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料的表面處理。3-異氰酸酯丙基三乙氧基硅烷是硅烷偶聯(lián)劑中的一種，異氰酸酯能與羥基、氨基反應(yīng)，用于一些有機(jī)材料中，能起偶聯(lián)作用，并對(duì)無(wú)機(jī)材料有優(yōu)異的附著力。目前世界上只有美國(guó)和日本生產(chǎn)這種偶聯(lián)劑，價(jià)格昂貴。我國(guó)主要從日本進(jìn)口，每公斤售價(jià)在一千元以上，附加值高。從國(guó)外的專利文獻(xiàn)來(lái)看，現(xiàn)這種偶聯(lián)劑主要是通過(guò)3-氨基丙基三乙氧基硅烷與光氣的反應(yīng)來(lái)制備。光氣是一種劇毒氣體，使用不便。固體光氣是一種理想的光氣的替代品，而且我國(guó)有多家廠家生產(chǎn)，價(jià)格便宜。我們研究了用固體光氣生產(chǎn)3-氨基丙基三乙氧基硅烷，進(jìn)行了小試。所合成的產(chǎn)品在外觀和性質(zhì)上與國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品一致。合成3-氨基丙基三乙氧基硅烷所需的原料便宜，它的附加值高是因?yàn)樵谏a(chǎn)過(guò)程中有較高的技術(shù)要求。所以，這種產(chǎn)品適合作為高新技術(shù)開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品。

2002年全球生物技術(shù)藥品市場(chǎng)銷售額約為200億美元，且每年保持12%甚至更高的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)2003年可達(dá)250億美元，將占同期世界藥品市場(chǎng)總銷售額的10%以上。生物制藥較之傳統(tǒng)制藥有眾多優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，人力投入少；無(wú)環(huán)境污染；生產(chǎn)周期短.因此，目前生物制藥的發(fā)展速度很快，生物藥品在醫(yī)藥市場(chǎng)所占比例也越來(lái)越高。 白細(xì)胞介素是介導(dǎo)白細(xì)胞間及其他多種細(xì)胞間相互作用的一些淋巴因子，主要作用是維持和發(fā)揮人體免疫系統(tǒng)的功能，目前已發(fā)現(xiàn)18種，其適應(yīng)癥各有不同。我國(guó)白介素的研究開(kāi)發(fā)與國(guó)外先進(jìn)水平基本同步，隨著癌癥發(fā)病人數(shù)不斷上升，重組白介素系列藥品市場(chǎng)容量也在緩慢增長(zhǎng)，白介素系列藥品是國(guó)家一類新藥，被國(guó)家科技部列為十五重大科技專項(xiàng)、同時(shí)也被列為國(guó)家技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目，目前在全國(guó)重點(diǎn)地區(qū)典型醫(yī)院用藥中排名第91位。 在昆蟲(chóng)細(xì)胞－桿狀病毒系統(tǒng)中，昆蟲(chóng)細(xì)胞感染后期所產(chǎn)生的多角體蛋白質(zhì)占生產(chǎn)總蛋白的50％，因此研究者在控制桿狀病毒的多角體蛋白啟動(dòng)子下，將目的基因取代多角體基因，以達(dá)到異源蛋白高水平表達(dá)的目的。 由于鼠源白介素IL-4在重組桿狀病毒中進(jìn)行表達(dá)，它的表達(dá)效率較高，因此這一新的技術(shù)在重組蛋白的生產(chǎn)中的應(yīng)用空間和產(chǎn)業(yè)化前景是巨大的。該項(xiàng)目針對(duì)白介素IL-4生產(chǎn)的無(wú)血清培養(yǎng)基的開(kāi)發(fā)，有利于產(chǎn)品的純化，降低了生產(chǎn)成本。

近幾年，硅基集成電路的速度遭遇瓶頸、停滯不前，解決的辦法之一是引入光子學(xué)器件，部分取代電子學(xué)集成電路中的信號(hào)處理和互聯(lián)器件，這就要求光子學(xué)器件具有像電子學(xué)集成那樣的小尺度和三維集成能力，同時(shí)具有和電子學(xué)集成兼容的制備工藝。這些要求使得光電混合集成面臨巨大的挑戰(zhàn)，是一個(gè)世界性的難題。 光學(xué)所張家森教授團(tuán)隊(duì)與信息科學(xué)學(xué)院彭練矛教授團(tuán)隊(duì)合作，提出了基于表面等離激元和碳納米管的三維光電混合集成系統(tǒng)，該系統(tǒng)與現(xiàn)有的COMS制備工藝兼容，可以實(shí)現(xiàn)光子學(xué)和電子學(xué)的三維集成和互聯(lián)，為解決集成電路的速度瓶頸提供了一種方法。他們演示了幾種集成回路，包括在片光操控回路、波長(zhǎng)和偏振復(fù)用回路和具有COMS信號(hào)處理電路的集成模塊。Fig. 1. Integration of plasmonic-enhanced detector with carbon nanotube (CNT) complementary metal oxide semiconductor (CMOS) signal processing circuits. a, Schematic of the 3D integrated circuits, consisting of bottom-layer passive WFSAs and metal connection lines, in-between HfO2 dielectrics and Au cross-layer connection lines, and top-layer plasmonic receiver and CNT CMOS signal processing circuits. b, Output characteristics of the plasmonic-enhanced barrier-free-bipolar diode (BFBD) and the normal BFBD under the illumination at "λ" =1200 nm. c, Electric field pattern of the La=320-nm SA. d-e, Transfer (d) and output (e) characteristics of the CMOS. f, VTC curves of the CMOS (blue line) and the 3D integrated circuits (red line). Inset is the corresponding equivalent circuit diagram of the 3D integrated circuits. g-i, Statistical figures of merit of the deep-subwavelength modules, including photocurrent (g) and photovoltage (h) of the BFBD as well as on-state current of the CMOS (i). 這種三維集成系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)包括：1. 使用低溫COMS兼容制備工藝，可以在單片集成回路中集成光子學(xué)模塊、電子學(xué)信號(hào)處理系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)；2. 利用具有原子厚度的碳納米管材料以及金屬工藝，使得光子學(xué)集成和電子學(xué)集成在材料上兼容；3. 基于表面等離激元使得光子學(xué)器件尺度可以和電子學(xué)器件尺度相近，便于集成；4. 碳納米管的工作波段可以覆蓋整個(gè)通訊波段，這是硅材料無(wú)法做到的；5. 光電探測(cè)器工作于光伏模式，可以減小能耗。該工作是首次利用原子厚度材料實(shí)現(xiàn)三維光電混合集成，可以實(shí)現(xiàn)更小的尺寸、更快的速度和更多的功能，同時(shí)，有可能解決電子學(xué)集成回路在速度上的瓶頸。 上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果近期發(fā)表于最新一期《自然 電子學(xué)》雜志。 相關(guān)文獻(xiàn)：Yang Liu, Jiasen Zhang, and Lian-Mao Peng, Three-dimensional integration of plasmonics and electronics. Nature Electronics 1, 644-651 (2018).Yang Liu, Jiasen Zhang, Huaping Liu, Sheng Wang, and Lian-Mao Peng, Electrically-driven monolithic subwavelength plasmonic interconnect circuits. Science Advances 3, e1701456 (2017).

北京大學(xué)量子材料中心王健研究組與合作者在鈦酸鍶（SrTiO3）襯底上外延生長(zhǎng)的單原胞層厚（0.55 nm）鐵硒（FeSe）薄膜中觀測(cè)到了具有磁激發(fā)跡象的玻色模式和強(qiáng)非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的準(zhǔn)粒子束縛態(tài)。兩項(xiàng)發(fā)現(xiàn)為超導(dǎo)機(jī)制備受爭(zhēng)議的單原胞層鐵硒薄膜提供了異號(hào)配對(duì)的重要實(shí)驗(yàn)證據(jù)，表明在該體系中盡管界面電–聲耦合被認(rèn)為可以增強(qiáng)超導(dǎo)特性，自旋漲落對(duì)于庫(kù)珀對(duì)的配對(duì)有著不可忽略的作用，或?qū)﹁F基高溫超導(dǎo)機(jī)理的統(tǒng)一理解提供重要參考。 提升超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度和理解庫(kù)珀配對(duì)機(jī)制是超導(dǎo)領(lǐng)域兩個(gè)最重要的研究方向。在以往的鐵基超導(dǎo)研究中，基于電子–空穴費(fèi)米口袋嵌套的s±波配對(duì)被廣泛接受。然而對(duì)于AxFe2?ySe2 (A = K, Rb, Cs, Tl)、(Li1?xFex)OHFe1?ySe，尤其是單原胞層 FeSe/SrTiO3等一系列重電子摻雜鐵硒化合物，重電子摻雜會(huì)導(dǎo)致費(fèi)米能級(jí)上移，進(jìn)而導(dǎo)致布里淵區(qū)中心Γ點(diǎn)的空穴費(fèi)米口袋降至費(fèi)米能級(jí)以下，使得電子–空穴費(fèi)米口袋嵌套理論失效。因而，鐵基超導(dǎo)中的s±配對(duì)圖像受到嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 鈦酸鍶襯底上外延生長(zhǎng)的鐵硒薄膜具有鐵基超導(dǎo)家族最簡(jiǎn)單的分子結(jié)構(gòu)和最高的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度（能隙閉合溫度的典型值為65 K），自2012年被清華大學(xué)薛其坤團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)以來(lái)在國(guó)際凝聚態(tài)物理領(lǐng)域掀起了研究熱潮。前期，北京大學(xué)王健研究組與薛其坤研究組合作采用電輸運(yùn)和抗磁性測(cè)量首次報(bào)道了單層鐵硒中高溫超導(dǎo)的直接證據(jù)（Chin. Phys. Lett. 31, 017401 (2014)，被Science編輯選擇文章Science 343, 230 (2014)報(bào)道）。然而，其中的超導(dǎo)配對(duì)機(jī)制，一直存在爭(zhēng)議，始終懸而未決。 為了揭示單層鐵硒中的超導(dǎo)配對(duì)機(jī)制，王健研究組開(kāi)展了一系列系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中的單層鐵硒超薄膜采用分子束外延技術(shù)生長(zhǎng)于鈦酸鍶襯底。通過(guò)原位超高真空（~10?10 mbar）原位掃描隧道譜探測(cè)，研究組發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)能隙外存在由電子–玻色子耦合導(dǎo)致的鼓包（hump）結(jié)構(gòu)。系統(tǒng)的掃描隧道譜實(shí)驗(yàn)揭示以該鼓包為特征的玻色模式更接近磁激發(fā)信號(hào)（圖1），極有可能是充當(dāng)配對(duì)媒介、且連接布里淵區(qū)近鄰角落（M點(diǎn)）電子費(fèi)米口袋的(π,π)自旋漲落。超導(dǎo)序參量作為復(fù)數(shù)，其在費(fèi)米面上的分布存在同相位（保號(hào)：sign-preserving）與反相位（異號(hào)：sign-reversing）兩種情形。雜質(zhì)散射作為一種相位敏感技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于以往超導(dǎo)配對(duì)研究。其中非磁性雜質(zhì)尤為特殊，其選擇性地局域破壞s±波、d波等異號(hào)配對(duì)，實(shí)驗(yàn)上表現(xiàn)為誘導(dǎo)超導(dǎo)能隙內(nèi)的束縛態(tài)，而對(duì)傳統(tǒng)保號(hào)s波配對(duì)無(wú)明顯效應(yīng)，因此可用于區(qū)分異號(hào)和保號(hào)配對(duì)圖像。王健研究組采用沉積于單層鐵硒表面的強(qiáng)非磁性雜質(zhì)鉛（Pb）吸附原子作為散射中心，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)相對(duì)于正常超導(dǎo)譜形，鉛原子在超導(dǎo)帶隙邊界附近誘導(dǎo)出電子型譜權(quán)重增強(qiáng)，同時(shí)超導(dǎo)能隙減弱（圖2）。該特征是‘隱’束縛態(tài)的典型信號(hào)。系統(tǒng)的勢(shì)散射強(qiáng)度調(diào)節(jié)（圖2(d)）等實(shí)驗(yàn)也印證了這一觀點(diǎn)，有力地說(shuō)明單層鐵硒超導(dǎo)能隙函數(shù)存在異號(hào)。同時(shí)，基于異號(hào)配對(duì)圖像，如擴(kuò)展s±波（圖2(e)），南京大學(xué)王強(qiáng)華教授與南京師范大學(xué)高繹教授理論上定性復(fù)現(xiàn)了非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的超導(dǎo)譜形重構(gòu)。上述的玻色模式與非磁雜質(zhì)散射兩項(xiàng)研究成果一致支持單層鐵硒中存在以自旋漲落為媒介的異號(hào)配對(duì)，為最終澄清單層鐵硒的界面高溫超導(dǎo)機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ)，同時(shí)也預(yù)示具有不同費(fèi)米面構(gòu)型的鐵基高溫超導(dǎo)體或存在統(tǒng)一解釋。圖1. 單原胞層 FeSe中具有磁激發(fā)跡象的玻色模式。(a) 單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示超導(dǎo)能隙外由電子–玻色子耦合導(dǎo)致的鼓包結(jié)構(gòu)；(b) Ω/2Δ1與Δ1的統(tǒng)計(jì)負(fù)關(guān)聯(lián)（Ω：玻色模式能量；Δ1：內(nèi)超導(dǎo)能隙）。圖2. 單原胞層 FeSe中強(qiáng)非磁性雜質(zhì)誘導(dǎo)的準(zhǔn)粒子束縛態(tài)。(a) Pb吸附原子的STM形貌圖；(b) Pb吸附原子和正常單原胞層 FeSe的掃描隧穿譜，顯示9.5 mV處存在‘隱’束縛態(tài)；(c) 跨Pb吸附原子的掃描隧穿線譜；(d) 101組Pb吸附原子掃描隧穿譜（黑實(shí)線下方）與無(wú)吸附原子時(shí)的掃描隧穿譜（黑實(shí)線上方）對(duì)比；(c) 擴(kuò)展s±波圖像下非磁性雜質(zhì)的模擬局域態(tài)密度譜。 兩項(xiàng)工作分別于2019年5月22日和2019年7月15日發(fā)表于Nano Letters（Nano Lett. 19, 3464?3472 (2019)）、Physical Review Letters（Phys. Rev. Lett. 123, 036801 (2019)）。論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00144、https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.123.036801。 其中Nano Letters文章北京大學(xué)博士生劉超飛為第一作者，北京大學(xué)王健教授為通訊作者；Physical Review Letters文章，北京大學(xué)博士生劉超飛、王子喬和南京師范大學(xué)高繹教授為共同第一作者，北京大學(xué)王健教授和南京大學(xué)王強(qiáng)華教授為共同通訊作者。 以上工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心、中科院卓越創(chuàng)新中心、北京市自然科學(xué)基金、江蘇省自然科學(xué)基金等經(jīng)費(fèi)的支持。王健特別感謝謝心澄、王垡、徐莉梅、任澤峰以及量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心在北大超高真空分子束外延與低溫掃描隧道顯微鏡實(shí)驗(yàn)室搭建過(guò)程中給予的支持。

利用地表水為低位冷熱源實(shí)現(xiàn)冬夏空調(diào)的地表水源熱泵系統(tǒng)應(yīng)用前景廣闊， 目前在國(guó)內(nèi)得到了迅速發(fā)展。但是，對(duì)于含沙量較大的水體，水質(zhì)處理上占用了 很大的增量成本。降低水處理措施，讓地表水直接進(jìn)入機(jī)組是降低能耗，降低系 統(tǒng)投資的有效途徑。針對(duì)目前傳統(tǒng)熱泵的蒸發(fā)器、冷凝器無(wú)法接受非工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)冷 卻水進(jìn)入換熱器的不足，發(fā)明了 一種全新兩器結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)地表水直接進(jìn)入。在冬 夏季利用地表水換熱管束兩端由管板固定于殼體上，兩端的管板和封頭分別圍成 兩個(gè)管箱，換熱管束的兩端分別與管箱相通；兩個(gè)管箱上分別設(shè)有被冷卻或加熱 介質(zhì)的入口和出口；殼體兩側(cè)上部設(shè)有冷卻介質(zhì)入口和出口；換熱管束橫向布置 在殼體內(nèi)的中上部，殼體下部設(shè)有具有錐度的集沙斗，其下部接排沙管，實(shí)現(xiàn)換 熱與泥沙分離。當(dāng)含有固體雜質(zhì)的液體在殼體內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于水流沖擊和重量作 用泥沙落入集沙斗，解決了換熱器易堵塞，管箱內(nèi)沉淀淤積、清洗不便、復(fù)雜的 水處理過(guò)程等問(wèn)題，可明顯減少初投資和運(yùn)行成本，適合于以江河水和污水等含 固體雜質(zhì)多的液體為冷卻介質(zhì)的換熱器。目前適合國(guó)家可再生能源利用的地表水 源熱泵最大的障礙是水處理工藝。而該成果可以實(shí)現(xiàn)免水處理，發(fā)展應(yīng)用前景巨 大。

開(kāi)發(fā)前景及產(chǎn)業(yè)化效益分析：隨著介入診療技術(shù)的發(fā)展，介入性診療器材 產(chǎn)業(yè)作為新興的醫(yī)療器材產(chǎn)業(yè)也迅速發(fā)展壯大，以每年25%以上的速度增長(zhǎng)， 到2015年，預(yù)計(jì)將達(dá)到300-400億元。其中冠脈支架增長(zhǎng)速度達(dá)到45%左右， 其市場(chǎng)規(guī)模占介入診療器材產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值的60%。 然而，國(guó)產(chǎn)支架自主產(chǎn)權(quán)的缺乏，使之在國(guó)際市場(chǎng)時(shí)常受到專利侵權(quán)的陰影。 所以亟待開(kāi)發(fā)具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，療效更加優(yōu)良的血管內(nèi)支架。本項(xiàng)目 系列支架產(chǎn)品，可稱為內(nèi)皮“友好型"血管支架克服現(xiàn)有支架的缺陷，消除平 滑肌細(xì)施增生，減少不可降解的聚合物產(chǎn)生的炎癥，減少血管內(nèi)再狹窄。

該成果提出了"黑盒"式互操作方法和技術(shù)，顛覆了傳統(tǒng)"白盒"路線，將信息孤島開(kāi)放效率平均提升2個(gè)數(shù)量級(jí)，應(yīng)用于國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略、國(guó)家安全和國(guó)防等重大工程，成為支撐我國(guó)大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)生態(tài)發(fā)展的一項(xiàng)共性關(guān)鍵技術(shù)。

《先進(jìn)高折射高色散透明陶瓷的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化》，現(xiàn)階段成熟產(chǎn)品為：微晶/多晶藍(lán)寶石陶瓷材料，主要用于高檔珠寶和飾品行業(yè)，其基本特點(diǎn)包括折射率n≥1.76，硬度≥9，半透明或微透明，外觀色澤類似翡翠和玉，可耐1200℃高溫而無(wú)損。在天然翡翠等玉石資源日趨枯竭，價(jià)格不斷上揚(yáng)的背景下，這種以藍(lán)寶石材料為基通過(guò)高溫工藝制備而成的新型珠寶材料具有廣泛的市場(chǎng)前景。 透明陶瓷是現(xiàn)代無(wú)機(jī)材料發(fā)展的最前沿領(lǐng)域，通常用于激光光學(xué)、發(fā)光材料等方面，如何將原本不透明的陶瓷透明化，是技術(shù)難點(diǎn)，目前國(guó)外尚未有將透明陶瓷反向微透明化用作珠寶飾品行業(yè)的報(bào)道，原因在于只有東方才有獨(dú)特的朦朧審美觀和玉文化，因此本項(xiàng)目處于較為領(lǐng)先的階段。

本系統(tǒng)針對(duì)絡(luò)筒機(jī)車間的特點(diǎn)，提供一個(gè)運(yùn)行在局域網(wǎng)的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)軟硬件系統(tǒng)，將各分散的絡(luò)筒機(jī)設(shè)備有機(jī)結(jié)合在一起，并從絡(luò)筒機(jī)生產(chǎn)過(guò)程與全車間等不同層面進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集、統(tǒng)計(jì)、處理分析、故障檢測(cè)與狀態(tài)估計(jì)及預(yù)測(cè)。系統(tǒng)功能： 對(duì)絡(luò)筒機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)故障檢測(cè)；采集絡(luò)筒機(jī)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)：紗織、批號(hào)、長(zhǎng)度、班產(chǎn)量速度等；質(zhì)量監(jiān)控：清紗器切除次數(shù)、機(jī)械效率＼錠、最低效率；提供報(bào)表自動(dòng)生成系統(tǒng)，顯示供紗管情況：供應(yīng)管數(shù)、失誤數(shù)；結(jié)合外部市場(chǎng)和本地運(yùn)行狀態(tài)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)成本監(jiān)控；根據(jù)生產(chǎn)情況進(jìn)行資源狀態(tài)計(jì)量管理；絡(luò)筒機(jī)的性能分析。將實(shí)際制造過(guò)程測(cè)定的結(jié)果與過(guò)去的歷史記錄和企業(yè)制定的目標(biāo)以及客戶要求進(jìn)行比較。

制備在宏觀尺度上具備二維單片石墨烯的獨(dú)特本征性質(zhì)的石墨烯三維體相材料是材料學(xué)研究中兼具學(xué)術(shù)價(jià)值和實(shí)用意義的重大挑戰(zhàn)。本項(xiàng)目制備得到了一種三維石墨烯宏觀體相材料，其由大量獨(dú)立且懸空的二維石墨烯單元通過(guò)片層邊緣的化學(xué)鍵構(gòu)筑而成。該材料具有良好的機(jī)械性能，在常溫可見(jiàn)光下作用下具有電子發(fā)射能力，在瓦特功率級(jí)別的可見(jiàn)波段激光或聚焦的太陽(yáng)光照射下，厘米尺寸的此石墨烯材料樣品可以在真空條件下實(shí)現(xiàn)有效的直接光驅(qū)動(dòng)，此現(xiàn)象為國(guó)內(nèi)外所首次觀察及報(bào)道，為石墨烯帶來(lái)了一種激動(dòng)人心的潛在應(yīng)用價(jià)值。上述材料的制備及相關(guān)性能研究還可為石墨烯在催化，能源轉(zhuǎn)換與存儲(chǔ)等領(lǐng)域的應(yīng)用提供材料支持與相關(guān)理論支撐。