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作為全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)的后起之秀，我國自主北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)(BDS)近年來迅猛發(fā)展。“十二五”及未來“十三五”期間，已有和正在發(fā)展大規(guī)模的各類地基北斗 /GPS 站網(wǎng)(CORS 網(wǎng)、GNSS/MET 網(wǎng)等)，同時，空基(無人機(jī)、有人機(jī))和天基觀測載荷 研制已提上日程。所有這些觀測數(shù)據(jù)將形成天空地一體化網(wǎng)絡(luò)的北斗大數(shù)據(jù)資源。隨著導(dǎo)航、 定位、授時等北斗傳統(tǒng)應(yīng)用的日趨成熟(圖 1)，北斗大數(shù)據(jù)附加值發(fā)掘及新型應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn) 業(yè)鏈的拓展將前景廣闊。本項目為導(dǎo)航衛(wèi)星創(chuàng)新增值應(yīng)用及北斗大數(shù)據(jù)信息的深度挖掘，將干擾導(dǎo)航定位精度的大氣折射、地表反射等誤差源，“變廢為寶”為遙感探測的信號源，在突破我國自主導(dǎo)航衛(wèi) 星遙感探測關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，從地基探測和空基(無人機(jī)、有人機(jī))探測兩個層面，實現(xiàn) 軟硬件一體化的北斗/GPS 雙模氣象水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測系統(tǒng)。方案及成果將面向行業(yè) 應(yīng)用需求，引進(jìn)吸收國際前端技術(shù)，緊密結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源優(yōu)勢，打造內(nèi)蒙古自治區(qū)成為國內(nèi)率 先開展北斗氣象水文生態(tài)增值創(chuàng)新應(yīng)用的省份，拓展北斗大數(shù)據(jù)在氣象預(yù)報、智慧農(nóng)業(yè)、智 慧水利、生態(tài)環(huán)境等領(lǐng)域的應(yīng)用(圖 1)。圖 2 為北斗/GPS 環(huán)境多要素智能監(jiān)測與大數(shù)據(jù)服務(wù)平臺總體方案。圍繞“數(shù)據(jù)獲取——數(shù)據(jù)存儲——分析挖掘——應(yīng)用服務(wù)”這一主線進(jìn)行。其中: 數(shù)據(jù)獲取分為地空天三類:(1)自主研發(fā)的低成本北斗/GPS 環(huán)境多要素智能監(jiān)測設(shè)備;(2)無人機(jī)搭載北斗/GPS 智能監(jiān)測傳感器;(3)GNSS 遙感衛(wèi)星。 環(huán)境監(jiān)測要素包括:農(nóng)業(yè)環(huán)境生態(tài)(土壤濕度、植被水分等)、氣象水文(大氣水汽、積雪深度、水位等)、海洋(潮位、風(fēng)場、鹽度、海冰等)。 該方案將充分發(fā)揮導(dǎo)航衛(wèi)星無源探測、高時空分辨率、低成本高產(chǎn)出、實時性強(qiáng)的優(yōu)勢。同時，方案涉及的監(jiān)測要素及方法可實現(xiàn)同衛(wèi)星遙感(高分衛(wèi)星、降水衛(wèi)星、重力衛(wèi)星等) 監(jiān)測的有效結(jié)合和優(yōu)勢互補(bǔ)，作為國土資源實時監(jiān)測系統(tǒng)的有機(jī)組成部分，共同實現(xiàn)國家級、 區(qū)域級空天地一體化物聯(lián)網(wǎng)遙感大數(shù)據(jù)智能監(jiān)測服務(wù)。清華大學(xué)在利用地基、空基北斗/GPS 觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行氣象水文生態(tài)要素監(jiān)測技術(shù)開發(fā)、 產(chǎn)品研發(fā)、軟硬件研發(fā)集成等方面具備豐富的研究積累，尤其針對我國自主北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的 創(chuàng)新應(yīng)用，團(tuán)隊成果國內(nèi)領(lǐng)先且得到國際同行的高度認(rèn)可，開發(fā)并集成了一套完備的“北斗 /GPS 雙模多要素智能監(jiān)測”整體解決方案。除發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文外，已申請多項發(fā)明專 利和軟件著作權(quán)(表 1)，2016 年技術(shù)成果已通過軟硬件服務(wù)在青海(氣象/水利/環(huán)境)、四 川(農(nóng)業(yè)/氣象)、山東(農(nóng)業(yè))、北京(科研單位)等地取得了初期經(jīng)濟(jì)效益。中心已具備 的技術(shù)基礎(chǔ)與部分成果展示如圖 3-圖 6 所示，包括全國范圍地基綜合觀測站網(wǎng)建設(shè)(圖 3)、 空基試驗與技術(shù)攻關(guān)(圖 4)、監(jiān)測產(chǎn)品研發(fā)(圖 5)、軟硬件設(shè)備自主研發(fā)(圖 6)。所有這 些技術(shù)積累將為本方案的順利實施提供有力保障。目前市場上尚無相關(guān)產(chǎn)品，并且本項目的成果產(chǎn)出可從如下幾個方向進(jìn)行多層次、全方 位的市場化對接:(1)軟件模塊:研制內(nèi)容一產(chǎn)出的氣象水文生態(tài)監(jiān)測要素估算軟件模塊，可同以北斗 導(dǎo)航定位為主打方向的企業(yè)對接，通過嵌入本軟件模塊，拓寬其業(yè)務(wù)范圍，在為農(nóng)業(yè)、氣象、 水利等部門提供導(dǎo)航定位服務(wù)的同時，融入氣象水文生態(tài)要素同步監(jiān)測的功能。不同需求定 制的軟件模塊按 1-10 萬元每套計算，初期市場年需求量預(yù)計 50 套，預(yù)計每年產(chǎn)生收益 50-500 萬元，市場成熟后可面向全國推廣，年收益可達(dá) 1000-5000 萬元。(2)監(jiān)測產(chǎn)品:研制內(nèi)容一產(chǎn)出的氣象水文生態(tài)監(jiān)測要素產(chǎn)品，如通過 SDCORS 監(jiān)測 網(wǎng)絡(luò)附加得到的多要素監(jiān)測產(chǎn)品，可實現(xiàn)政府買單為行業(yè)公眾提供服務(wù)。可與高校、科研院 所等聯(lián)合申報國家級、省部級科研項目，預(yù)計單個項目經(jīng)費(fèi) 500-1000 萬元。(3)新型監(jiān)測設(shè)備:研究內(nèi)容二所產(chǎn)出的面向氣象農(nóng)業(yè)水文應(yīng)用的北斗/GPS 雙模氣象 水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測設(shè)備，具有低成本、小型化、多功能等優(yōu)勢，可獨(dú)立進(jìn)行市場推廣。 按單套收益 5 萬元計算，初期市場年需求量 50 套，預(yù)計年收益 250 萬元，市場成熟后可面 向全國推廣，年收益可達(dá) 500-3000 萬元，并可與目前市場上通用的 GNSS 定位型接收機(jī)競 爭，實現(xiàn)行業(yè)接收機(jī)的更新?lián)Q代及初期市場壟斷。(4)演示系統(tǒng):研究內(nèi)容三所產(chǎn)出的北斗/GPS 雙模氣象水文生態(tài)多要素綜合監(jiān)測演示 系統(tǒng)，可率先在山東省(青島市)開展示范應(yīng)用，且該創(chuàng)新應(yīng)用模式在全國具有推廣價值。 可聯(lián)合申報科研項目，預(yù)計單個項目經(jīng)費(fèi) 500-1000 萬元，同時可實現(xiàn)業(yè)務(wù)化推廣應(yīng)用，名 利雙收。

綜觀5G、智能化電子設(shè)備、導(dǎo)航定位、柔性可穿戴、RFID、物聯(lián)網(wǎng)、覆蓋系統(tǒng)、通信系統(tǒng)等領(lǐng)域，都需要不同類型的高性能換能器件─天線。對于不同的應(yīng)用體系、不同的頻段，天線具有不同的形貌及技術(shù)特征。隨著以上多種應(yīng)用日益緊密地融入人們的生活之中，多功能調(diào)控管理一體化技術(shù)研究的深入，對于這個基本器件的需求在數(shù)量上和質(zhì)量上都有著持續(xù)不斷增長的需求。團(tuán)隊具有從設(shè)計理念到器件材質(zhì)選取/研發(fā)系列自主知識產(chǎn)權(quán)國家發(fā)明專利100多項，具有按合作方需求完成多種交叉應(yīng)用的按需新產(chǎn)品研發(fā)天線及相關(guān)產(chǎn)品能力，兼顧系統(tǒng)EMC集成化的設(shè)計，完成一體化智能化的高端裝備制作。 天線是應(yīng)用面極為廣泛、技術(shù)含量極高的產(chǎn)品，制作各類天線的材料小型化后用量有限，本身價格一般不超過成品售價十分之一，既可以通過購置知名品牌的基材滿足常規(guī)需求，也可以通過本團(tuán)隊聯(lián)合的研究團(tuán)隊按需開發(fā)特種基材，獲取更高的天線特性。從投資的角度，天線批量制作工藝要求并不復(fù)雜，采用常規(guī)具有一定精度的機(jī)械加工設(shè)備或者高穩(wěn)定度的PCB制版設(shè)備就可以完成平面小型化天線，設(shè)備壽命較長，在高科技設(shè)計技術(shù)的保障下操作調(diào)控也很方便。扣除產(chǎn)品的后期包裝和推廣成本，利潤極高，需求量大，保守估計各種類別的天線年產(chǎn)值都會在數(shù)千萬以上，前端創(chuàng)新的可以有數(shù)億，屬于低投入高回報的產(chǎn)業(yè)。 項目投資額視合作關(guān)系而定，一般前期投入每個特需專項前期 100~150萬人民幣，后期再追加及提成(不包括廠房等投入)。

一種考慮機(jī)床幾何結(jié)構(gòu)誤差的多軸數(shù)控加工后置處理方法，根據(jù)機(jī)床結(jié)構(gòu)分別建立不含結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床運(yùn)動變換鏈和含有結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床運(yùn)動變換鏈，采用不含結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床運(yùn)動變換鏈求解刀具運(yùn)動的各運(yùn)動軸理想運(yùn)動坐標(biāo)，該理想運(yùn)動坐標(biāo)中不考慮機(jī)床結(jié)構(gòu)誤差。之后采用含有結(jié)構(gòu)誤差的機(jī)床運(yùn)動變換鏈計算運(yùn)動計算上述理想運(yùn)動坐標(biāo)的補(bǔ)償量，通過補(bǔ)償該理想運(yùn)動坐標(biāo)，使得機(jī)床的實際運(yùn)動軌跡與設(shè)定運(yùn)動軌跡之間的偏差在允許范圍之內(nèi)，保證刀具實際軌跡與設(shè)定軌跡的一致性。本發(fā)明彌補(bǔ)了傳統(tǒng)后置處理方法的不足，可以實現(xiàn)包含機(jī)床幾何結(jié)構(gòu)誤差的多軸后置處理，有助于提高機(jī)床加工過程中的運(yùn)動精度，提高零件加工質(zhì)量。

煤炭氣化，即在一定溫度、壓力下利用氣化劑與煤炭反應(yīng)生成潔凈合成氣（CO、H2的混合物），是實現(xiàn)煤炭潔凈利用的關(guān)鍵，可為煤基化學(xué)品（合成氨、甲醇、烯烴等）、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電（IGCC）、煤基多聯(lián)產(chǎn)、直接還原煉鐵等系統(tǒng)提供龍頭技術(shù)，為現(xiàn)代能源化工、冶金等行業(yè)的技術(shù)改造和節(jié)能降耗提供技術(shù)支撐。 多噴嘴對置式干煤粉加壓氣化技術(shù)是世界上最先進(jìn)的氣流床氣化技術(shù)之一。干煤粉經(jīng)四個對置的噴嘴彌散后進(jìn)入氣化爐（可以是耐火磚為襯里，也可以以水冷壁做襯里）內(nèi)，與氧氣反應(yīng)生成含CO、H2和CO2的合成氣，從氣化爐出來的粗合成氣經(jīng)新型洗滌冷卻室、混合器、旋風(fēng)分離器和水洗塔等設(shè)備的洗滌和冷卻后進(jìn)入后序工段；氣體洗滌設(shè)備內(nèi)的黑水則經(jīng)高溫?zé)崴M(jìn)行熱量回收和除渣后成為灰水再返回氣體洗滌設(shè)備內(nèi)，全氣化系統(tǒng)實現(xiàn)零排放。 該技術(shù)煤種適應(yīng)性廣，如果采用水冷壁襯里，則可氣化灰熔點(diǎn)超過1500℃的煤種，具有廣闊的應(yīng)用前景。 該技術(shù)工藝指標(biāo)先進(jìn)，以耐火磚襯里氣化爐、北宿精煤進(jìn)料為例，其合成氣中（CO+H2）含量89%～92%，碳轉(zhuǎn)化率>98%，與水煤漿進(jìn)料相比，比氧耗降低16%～21%、比煤耗2%～4%。該技術(shù)生產(chǎn)強(qiáng)度大，專利實施許可費(fèi)低。

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體和生物標(biāo)記技術(shù)領(lǐng)域, 具體涉及熒光探針的制備方法。本發(fā)明采用表面修飾技術(shù)，以鹽酸多柔比星與純化后的橙紅色CdTe溶液混合，調(diào)節(jié)體系的pH值，在氮?dú)獾谋Ｗo(hù)下，加熱，冷凝回流制得CdTe-鹽酸多柔比星熒光探針。該熒光探針在紫外燈照射下可得到很強(qiáng)的熒光，通過光譜分析，發(fā)現(xiàn)CdTe-鹽酸多柔比星探針具有良好的熒光特性。CdTe-鹽酸多柔比星探針與多肽存在著較強(qiáng)的相互作用，并已經(jīng)成功地用于肝癌細(xì)胞的標(biāo)記。本發(fā)明具有材料合成方法簡單，組成易于控制，成本相對低廉，得到的量子點(diǎn)探針熒光特性好等優(yōu)點(diǎn)。

極性材料在固硫方面表現(xiàn)出較好的效果，但是其固硫機(jī)理難以確定，他們提出了采用金屬有機(jī)小分子二茂鐵作為固硫材料，實現(xiàn)了鋰 / 硫電池長達(dá) 550 次的平穩(wěn)循環(huán)，并結(jié)合 XPS 分析與 DFT 計算，證明了二茂鐵的固硫機(jī)理為茂環(huán)與鋰的作用（ Angew. Chem.,  2016, 128, 15038. 。電池的性能不僅與固硫材料對多硫化物的親和力有關(guān)，固硫材料的本體導(dǎo)電性也非常重要。因此，他們提出采用半金屬導(dǎo)體金屬磷化物與碳納米管的復(fù)合物作為硫正極中的添加劑，提高硫正極的導(dǎo)電性、緩解多硫化物的穿梭效應(yīng)并促進(jìn)多硫化物的氧化還原動力學(xué)，實現(xiàn)了鋰 / 硫電池長達(dá) 1100 次的長循環(huán)（ Nano Research,  2017, accepted ）。

已有樣品/n養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)是未來的黃金產(chǎn)業(yè)，養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和快速診斷是一個痛點(diǎn)。基于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀滿足了這個需求，市場需求在50 億人民幣以上，目前還沒有同類產(chǎn)品。該成果針對社區(qū)醫(yī)院和養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和疾病診斷，開發(fā)了于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀，更換芯片可以檢測血常規(guī)、血生化、尿液、免疫等多個項目。實現(xiàn)一臺儀器檢測多種常見疾病。目前階段性成果或結(jié)題成果獲得：專利1 項、SCI 論文11 篇、湖北省自然科

1 成果簡介石墨烯是一種典型的單原子層二維材料，具有獨(dú)特的狄拉克電子結(jié)構(gòu)、超高的載流子遷移率和濃度，在高速、高質(zhì)量薄膜器件集成等方面顯示出潛在應(yīng)用優(yōu)勢。然而，本征石墨烯呈金屬或半金屬特性，限制了其在器件中的應(yīng)用。本成果從石墨烯的可控生長及多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)組裝出發(fā)，探索調(diào)控石墨烯電子結(jié)構(gòu)的有效方法，推動其在納米器件中的集成與應(yīng)用。 主要內(nèi)容包括：石墨烯晶片的形狀、尺寸控制， 多維多尺度宏觀結(jié)構(gòu)的原位生長與組裝；石墨烯的結(jié)構(gòu)（拓?fù)洌┡c化學(xué)改性：采用缺陷、應(yīng)變和化學(xué)修飾等手段對石墨烯的能帶結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)控；研究石墨烯在外加電場、磁場、光激發(fā)等條件下，電子結(jié)構(gòu)的演變及電子、光子、激子、聲子等的相互作用； 器件組裝與表征：晶體管、傳感器、結(jié)、異質(zhì)/雜化結(jié)構(gòu)等。2 應(yīng)用說明基于石墨烯的二維薄膜材料已成功應(yīng)用于太陽能電池和超級電容器等能源器件，顯示出優(yōu)異的能量轉(zhuǎn)換與存儲性能及良好的工作穩(wěn)定性。某些特色多維多尺度結(jié)構(gòu)可與其它納米材料（如碳納米管、二氧化鈦、二氧化錳）構(gòu)建復(fù)合結(jié)構(gòu)，在吸附、水處理、傳感、光催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。  圖 1 石墨烯編織結(jié)構(gòu)                              圖2 石墨烯晶片/納米顆粒復(fù)合結(jié)構(gòu) 該項目的相關(guān)研究工作已申請國家發(fā)明專利 5 項，具有自主知識產(chǎn)權(quán)。3 效益分析目前，石墨烯在全球范圍內(nèi)尚未形成穩(wěn)定的工業(yè)化需求， 但從需求市場的潛力來看，石墨烯在應(yīng)用上將逐漸擴(kuò)大。隨著技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)發(fā)展，石墨烯獨(dú)特的力學(xué)與電學(xué)性能，將使其在國內(nèi)外應(yīng)用市場，特別是電子、新材料、航天軍工等領(lǐng)域，發(fā)揮重要的甚至是革命性的作用，產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。4 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)，商談。5 所屬行業(yè)領(lǐng)域能源環(huán)境。

合成一例可用于空氣分離的三維多孔氫鍵有機(jī)框架（Chem. Commun. 2016, 52, 4991），并發(fā)現(xiàn)它可以捕獲空氣中的水形成具有獨(dú)特三維水網(wǎng)的水合物。不同于各類氣體水合物，該水合物中的三維水網(wǎng)是由一維排列的有機(jī)分子作為模板而形成的。基于對該水合物的前期表征數(shù)據(jù)，張偉雄教授課題組初步判斷該化合物存在獨(dú)特的過冷現(xiàn)象以及介電弛豫現(xiàn)象，可作為一例新穎的類冰結(jié)構(gòu)，拓展人們對類冰結(jié)構(gòu)中水分子動力學(xué)行為的理解。因此，他們結(jié)合原位同步輻射X射線單晶衍射、原位中子粉末衍射、原位紅外光譜、差示掃描量熱分析、變溫介電分析等多種表征技術(shù)，確認(rèn)該三維水網(wǎng)的氫原子在室溫下、緩慢冷凍和快速冷凍的條件下分別處于動態(tài)有序、靜態(tài)有序和靜態(tài)無序（即其室溫相在緩慢冷卻過程中發(fā)生一級鐵彈相變，并可在快速冷卻中產(chǎn)生過冷現(xiàn)象）。同時，他們發(fā)現(xiàn)該三維水網(wǎng)表現(xiàn)出來的復(fù)雜介電弛豫行為可以很好地用偶極玻璃模型進(jìn)行描述，并認(rèn)為該現(xiàn)象主要來源于“質(zhì)子傳遞”和“取向改變”這兩種介電弛豫機(jī)制的交叉影響。正是這兩種機(jī)制的相互阻礙，使得水分子在快速降溫中難以迅速形成取向有序的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，而是出現(xiàn)尺寸不一的短程關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)單元和偶極單元，因而產(chǎn)生過冷現(xiàn)象以及類偶極玻璃型介電弛豫。這些發(fā)現(xiàn)不僅有助于進(jìn)一步理解冰的過冷現(xiàn)象以及水分子的動力學(xué)微觀機(jī)理，而且為尋找更多的類冰模型化合物提供了重要思路。

進(jìn)入新世紀(jì)以來，隨著石油資源的持續(xù)短缺以及可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的要求，世界上許多國家的石油公司都致力于開發(fā)非石油合成低碳烯烴的技術(shù)路線，并取得一些重大的進(jìn)展。其中以煤基合成的甲醇為原料生產(chǎn)低碳烯烴的化工工藝技術(shù)（簡稱MTO、MTP）日益受到關(guān)注。美國、挪威、德國、日本、英國、中國等國的研究人員都展開了MTO、MTP新工藝的研究開發(fā)。但是煤基甲醇制烯烴項目的經(jīng)濟(jì)效益主要取決于項目的上下游一體化，即取決于煤炭價格和甲醇成本。另外，煤化工項目需要的電量和蒸汽量較大，如果采用煤氣化化工動力多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，實現(xiàn)“煤—電—甲醇—烯烴”一體化生產(chǎn)，最大限度地降低甲醇和MTO/MTP的生產(chǎn)成本，可在一定程度上應(yīng)對國際原油價格波動帶來的影響，提高與同行業(yè)、石油路線及進(jìn)口產(chǎn)品競爭的實力，保障投資項目的經(jīng)濟(jì)效益。 因此發(fā)展整體煤氣化—甲醇—烯烴—電力多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)非常適合我國以煤為主的能源國情，對延長產(chǎn)品鏈，緩解我國能源化工中石油資源緊缺狀況有益，同時對提升企業(yè)的市場競爭力，減少環(huán)境污染，提高能源利用效率，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展，具有重要意義。