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一、 項(xiàng)目簡(jiǎn)介通過(guò)開(kāi)展電磁裝置中的渦流場(chǎng)及其耦合問(wèn)題研究，建立含有運(yùn)動(dòng)參數(shù)和材料特性參數(shù)的三維渦流場(chǎng)與溫度場(chǎng)的耦合數(shù)學(xué)模型，以有限元數(shù)值分析為基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)了基于有限元方法和全局優(yōu)化方法的渦流場(chǎng)及其耦合場(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，為現(xiàn)有電磁裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)或新型電磁裝置的開(kāi)發(fā)提供了重要依據(jù)和手段；采用全局優(yōu)化方法設(shè)計(jì)感應(yīng)加熱線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)，解決了運(yùn)動(dòng)帶材橫向磁通感應(yīng)加熱溫度分布不均勻的國(guó)際電磁感應(yīng)加熱領(lǐng)域難題，做出國(guó)內(nèi)首臺(tái)滿(mǎn)足工程需求的運(yùn)動(dòng)帶材橫向磁通感應(yīng)加熱裝置的樣機(jī)。二、 技術(shù)指標(biāo)（包括鑒定、知識(shí)產(chǎn)權(quán)專(zhuān)利、獲獎(jiǎng)等情況）本項(xiàng)科研成果“渦流場(chǎng)及其耦合場(chǎng)問(wèn)題的研究與應(yīng)用”獲河北省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，得到國(guó)家自然科學(xué)基金和河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目等資助，并申請(qǐng)和授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利多項(xiàng)。三、 高清成果圖片3-4張鋼帶淬火生產(chǎn)線(xiàn)橫向磁通感應(yīng)加熱裝置

項(xiàng)目針對(duì)現(xiàn)有水質(zhì)監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)存在系統(tǒng)開(kāi)環(huán)運(yùn)行、預(yù)警功能單一、環(huán)境適應(yīng)性差、檢出污染物有限等問(wèn)題，通過(guò)基礎(chǔ)研究、技術(shù)開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成和示范應(yīng)用，取得以下創(chuàng)新成果：1）提出基于事件驅(qū)動(dòng)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的水質(zhì)安全預(yù)警控制技術(shù)體系，突破水質(zhì)安全評(píng)價(jià)、水質(zhì)組合預(yù)測(cè)、水質(zhì)事件檢測(cè)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警等系列關(guān)鍵技術(shù)，自主研發(fā)完成具備高集成度、可擴(kuò)展性的城市飲用水水質(zhì)安全預(yù)警系統(tǒng)平臺(tái)；2）提出包括 126 項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)的飲用水水質(zhì)安全指標(biāo)體系和基于水廠(chǎng)工藝處理能力的原水水質(zhì)安全評(píng)價(jià)關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)綜合考慮水質(zhì)狀況、水廠(chǎng)工藝和調(diào)度能力等因素的本地差異化水質(zhì)安全評(píng)價(jià)系統(tǒng)；3）提出基于不確定性原理的突發(fā)水質(zhì)事件動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方法，研發(fā)完成支持多任務(wù)運(yùn)行的突發(fā)水質(zhì)污染事故模擬仿真服務(wù)系統(tǒng)；4）研制完成多種新型水質(zhì)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)預(yù)警儀器及裝備，包括發(fā)光菌法在線(xiàn)水質(zhì)綜合毒性監(jiān)測(cè)儀、免試劑多參數(shù)在線(xiàn)水質(zhì)分析系統(tǒng)、移動(dòng)水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。由吳澄院士等專(zhuān)家組成的成果鑒定委員會(huì)認(rèn)為本項(xiàng)目成果具有普適性和可擴(kuò)展性，整體上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，在預(yù)警系統(tǒng)集成、全流程水質(zhì)評(píng)價(jià)、動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

項(xiàng)目通過(guò)研制和深化集成各類(lèi)農(nóng)業(yè)智能傳感器、無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)，構(gòu)建一體化的農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)平臺(tái)。項(xiàng)目部分成果已在北京、天津、遼寧、山東、江蘇、安徽、湖北、浙江、福建、廣東、廣西、海南等地進(jìn)行推廣應(yīng)用示范。 項(xiàng)目來(lái)源：中國(guó)教育部物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展專(zhuān)項(xiàng)資金項(xiàng)目技術(shù)推廣意向：可具體推廣應(yīng)用于大田種植、設(shè)施園藝、畜禽養(yǎng)殖、水產(chǎn)養(yǎng)殖等多種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。 現(xiàn)狀特點(diǎn)：已將多項(xiàng)科研成果產(chǎn)品化，包括12種農(nóng)業(yè)傳感器、10種采集器、8種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)關(guān)、6種控制器、4類(lèi)應(yīng)用平臺(tái)。并在江蘇、山東、天津、新疆、河北、上海、北京、湖北、江西、浙江、海南等省市建立了水產(chǎn)養(yǎng)殖、農(nóng)田灌溉、設(shè)施溫室、畜禽養(yǎng)殖和土壤墑情監(jiān)測(cè)等應(yīng)用示范基地。 技術(shù)創(chuàng)新：將各種農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境智能檢測(cè)技術(shù)及裝備、設(shè)施化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)智能控制技術(shù)及裝備、以及農(nóng)業(yè)環(huán)境信息無(wú)線(xiàn)傳輸網(wǎng)絡(luò)、種植養(yǎng)殖信息智能處理模型及方法、農(nóng)業(yè)生態(tài)凈化技術(shù)整合為一個(gè)有機(jī)整體。通過(guò)對(duì)環(huán)境參數(shù)的準(zhǔn)確檢測(cè)，數(shù)據(jù)的可靠傳輸，信息的智能處理以及控制機(jī)構(gòu)的智能控制，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)環(huán)境信息智能在線(xiàn)監(jiān)測(cè)控制、種植養(yǎng)殖管理科學(xué)決策的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，有效提高了我國(guó)農(nóng)業(yè)信息化水平，為我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精細(xì)化管控提供了切實(shí)可行的技術(shù)手段。 成果所處研究階段：產(chǎn)品總體處于深化研發(fā)、繼續(xù)完善功能、提高性能階段,部分產(chǎn)品已達(dá)到中試或推廣應(yīng)用階段。

開(kāi)展巖石裂紋擴(kuò)展與連接機(jī)理的研究，對(duì)于預(yù)測(cè)巖 石（體）工程的失穩(wěn)破壞以及提高油氣產(chǎn)量與效率具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià) 值。主要取得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)如下：（1） 在試驗(yàn)研究方面，研發(fā)了適用于裂隙巖石的高精度數(shù)字量測(cè)技術(shù)，發(fā) 現(xiàn)了非連續(xù)巖石材料中的裂紋擴(kuò)展與連接規(guī)律，建立了非連續(xù)巖石材料應(yīng)力跌落 與裂紋演化規(guī)律之間的聯(lián)系，揭示了巖石材料中的裂紋演化規(guī)律，為理論和數(shù)值 研究裂紋演化規(guī)律提供了技術(shù)支撐。（2） 在理論研究方面，利用內(nèi)變量熱力學(xué)理論和偽力法，揭示了裂隙巖體 的損傷局部化機(jī)理，建立了巖石（體）損傷局部化分叉模型；基于斷裂力學(xué)原理, 提出了巖石（體）的非線(xiàn)性強(qiáng)度準(zhǔn)則，為開(kāi)展復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下裂紋演化過(guò)程的數(shù) 值模擬奠定了理論基礎(chǔ)。（3） 在數(shù)值方法方面，提出了連續(xù)-非連續(xù)數(shù)值模擬方法，編制了廣義粒子 動(dòng)力學(xué)多線(xiàn)程高效并行計(jì)算程序，成功實(shí)現(xiàn)了二維和三維裂紋演化過(guò)程的數(shù)值模 擬，揭示了復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下裂紋演化的細(xì)觀機(jī)理，為巖體工程穩(wěn)定性分析提供了 計(jì)算平臺(tái)。(4) 在工程應(yīng)用方面，實(shí)現(xiàn)了錦屏I級(jí)水電站深埋地下洞室非連續(xù)圍巖損 傷破壞過(guò)程的數(shù)值模擬，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，闡釋了地下洞室非連續(xù)圍巖的破裂 發(fā)展規(guī)律，揭示了深埋地下洞室圍巖的損傷失穩(wěn)機(jī)制。

在反向不同引誘物濃度梯度下，細(xì)菌首先趨向聚集于強(qiáng)引誘物而少營(yíng)養(yǎng)的一端， 但當(dāng)細(xì)胞密度超過(guò)一個(gè)閾值時(shí)，細(xì)菌群落部分“逃逸”強(qiáng)引誘物濃度場(chǎng)，游向趨化因子相對(duì)弱但可代謝物質(zhì)富集的一端。這一現(xiàn)象被刻畫(huà)為細(xì)菌群體運(yùn)動(dòng)的“逃逸相變行為”。羅春雄研究組通過(guò)與美國(guó)IBM沃森研究中心的涂豫海教授（北大定量生物學(xué)中心資深訪(fǎng)問(wèn)學(xué)者）合作，對(duì)此現(xiàn)象涉及的趨化受體間的協(xié)作行為進(jìn)行了系統(tǒng)細(xì)致的理論分析和實(shí)驗(yàn)論證，發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)通過(guò)數(shù)量較少的Tap趨化受體進(jìn)行了響應(yīng)行為，而且在較大的一個(gè)趨化響應(yīng)參數(shù)空間均會(huì)出現(xiàn)由細(xì)菌密度超過(guò)臨界密度而產(chǎn)生的逃逸條帶（“Escape Band”）行為，該行為可以使得細(xì)菌群落在復(fù)雜的趨化物濃度場(chǎng)中獲得更好的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。細(xì)菌群體趨化運(yùn)動(dòng)的“逃逸相變行為”

雙幻核132Sn（Z=50，N=82）附近由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)缺乏，人們對(duì)該區(qū)域殼結(jié)構(gòu)是否會(huì)發(fā)生變化一直存在著爭(zhēng)論。因此，實(shí)驗(yàn)上進(jìn)一步研究該區(qū)域的殼演化特征，探討殼演化內(nèi)在機(jī)制是一個(gè)非常重要而有趣的課題，對(duì)理解核天體物理中的快中子俘獲過(guò)程也有重要意義。圖1. 奇質(zhì)量Ag同位素第一個(gè)1/2-態(tài)和9/2+態(tài) 圖2. (a) 理論計(jì)算的質(zhì)子有效單粒子能能級(jí)差的系統(tǒng)性演化 曲線(xiàn)。(b) 中子在h11/2軌道的占據(jù) 近期，核物理與核技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的李智煥、華輝課題組和合作者在日本理化學(xué)研究所開(kāi)展了對(duì)123Pd和125Pd核的β衰變實(shí)驗(yàn)研究，首次在衰變子核123Ag和125Ag 的低激發(fā)能區(qū)發(fā)現(xiàn)了具有β放射性的同核異能態(tài)。利用新發(fā)現(xiàn)的同核異能態(tài)，討論了奇質(zhì)量Ag同位素中由πg(shù)9/2 和 πp1/2兩個(gè)軌道形成的Z=40次閉殼能隙在N=82附近的演化（見(jiàn)圖1）。研究表明在N=82處，Z=40次閉殼能隙可能存在明顯的減小。為了進(jìn)一步了解殼演化的微觀機(jī)制，使用包含了張量力的殼模型計(jì)算了這個(gè)質(zhì)量區(qū)單粒子軌道的演化，結(jié)果顯示相比于N=50處，Z=40次閉殼能隙在N =82處存在明顯的減小，張量力對(duì) Ag 同位素中πg(shù)9/2 和 πp1/2 軌道以及 Z=40 次閉殼能隙在接近 N=82 時(shí)的演化起到非常重要的作用（見(jiàn)圖2）。

（2018年度高等學(xué)?？茖W(xué)研究?jī)?yōu)秀成果獎(jiǎng)（自然科學(xué)獎(jiǎng)）一等獎(jiǎng)） 成果簡(jiǎn)介：巖石（體）是一種復(fù)雜的天然介質(zhì)，在漫長(zhǎng)的地質(zhì)構(gòu)造作用過(guò)程中，內(nèi)部孕 育了各種規(guī)模和尺度的缺陷（如節(jié)理、裂隙和斷層等），這些缺陷的空間位置與 分布規(guī)律顯著影響其力學(xué)響應(yīng)，進(jìn)而對(duì)斷續(xù)裂隙巖體工程的穩(wěn)定與安全產(chǎn)生重要 影響。另一方面，在頁(yè)巖氣與煤層氣等開(kāi)采過(guò)程中，往往需要人為制造裂縫網(wǎng)絡(luò) 來(lái)實(shí)現(xiàn)壓裂增滲增產(chǎn)。因此，開(kāi)展巖石裂紋擴(kuò)展與連接機(jī)理的研究，對(duì)于預(yù)測(cè)巖 石（體）工程的失穩(wěn)破壞以及提高油氣產(chǎn)量與效率具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià) 值。主要取得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)如下： （1） 在試驗(yàn)研究方面，研發(fā)了適用于裂隙巖石的高精度數(shù)字量測(cè)技術(shù)，發(fā) 現(xiàn)了非連續(xù)巖石材料中的裂紋擴(kuò)展與連接規(guī)律，建立了非連續(xù)巖石材料應(yīng)力跌落 與裂紋演化規(guī)律之間的聯(lián)系，揭示了巖石材料中的裂紋演化規(guī)律，為理論和數(shù)值 研究裂紋演化規(guī)律提供了技術(shù)支撐。 （2） 在理論研究方面，利用內(nèi)變量熱力學(xué)理論和偽力法，揭示了裂隙巖體 的損傷局部化機(jī)理，建立了巖石（體）損傷局部化分叉模型；基于斷裂力學(xué)原理, 提出了巖石（體）的非線(xiàn)性強(qiáng)度準(zhǔn)則，為開(kāi)展復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下裂紋演化過(guò)程的數(shù) 值模擬奠定了理論基礎(chǔ)。 （3） 在數(shù)值方法方面，提出了連續(xù)-非連續(xù)數(shù)值模擬方法，編制了廣義粒子 動(dòng)力學(xué)多線(xiàn)程高效并行計(jì)算程序，成功實(shí)現(xiàn)了二維和三維裂紋演化過(guò)程的數(shù)值模 擬，揭示了復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下裂紋演化的細(xì)觀機(jī)理，為巖體工程穩(wěn)定性分析提供了 計(jì)算平臺(tái)。 (4)    在工程應(yīng)用方面，實(shí)現(xiàn)了錦屏I級(jí)水電站深埋地下洞室非連續(xù)圍巖損 傷破壞過(guò)程的數(shù)值模擬，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，闡釋了地下洞室非連續(xù)圍巖的破裂 發(fā)展規(guī)律，揭示了深埋地下洞室圍巖的損傷失穩(wěn)機(jī)制。

圍繞非接觸電能雙向推送系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，項(xiàng)目組在原理方面， 提出一種適用非接觸電能雙向推送模式的雙向電能變換拓?fù)?，并?gòu)建了基于 能量注入與自由振蕩的雙工作模式，實(shí)現(xiàn)了電能的動(dòng)態(tài)雙向轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上， 進(jìn)一步提出一種基于調(diào)幅控制的高頻電能變換拓?fù)?，?shí)現(xiàn)了面向負(fù)載電能形式需 求的電能直接變換，減少了中間能量變換環(huán)節(jié)，有效提升了系統(tǒng)效率及功率密度。 在實(shí)現(xiàn)方法上，提出一種基于磁共振陣列電磁耦合機(jī)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)磁共振耦合 模式下的調(diào)諧困難問(wèn)題，有效提高了能量傳輸穩(wěn)定性。在控制方法方面，提出基 于能量反反射阻抗的負(fù)載辨識(shí)方法反激磁電流控制方法，解決了負(fù)載動(dòng)態(tài)變化條 件下的系統(tǒng)參數(shù)及負(fù)載特性的動(dòng)態(tài)獲取問(wèn)題，并進(jìn)一步構(gòu)建了電能動(dòng)態(tài)推送機(jī)制。 提出針對(duì)頻率不確定性的系統(tǒng)魯棒控制及優(yōu)化方法，解決了存在頻率漂移及開(kāi) 關(guān)非線(xiàn)性情況下系統(tǒng)不確定性建模及控制問(wèn)題，保證了系統(tǒng)在負(fù)載擾動(dòng)條件下 能量傳輸?shù)姆€(wěn)定性與魯棒性。在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究方面，通過(guò)綜合利用本項(xiàng)目的研 究成果，開(kāi)發(fā)了 1KW量級(jí)非接觸電能雙向推送系統(tǒng)，在傳輸距離為50厘米條件 下，系統(tǒng)總體能量傳輸效率85%。

骨肉瘤（osteosarcoma）是一種惡性罕見(jiàn)腫瘤，也叫成骨肉瘤，較常見(jiàn)發(fā)生在20歲以下青少年或兒童的一種惡性骨腫瘤，是兒童和青少年惡性腫瘤死亡率第二高的疾病，僅次于血液疾病。骨肉瘤雖然是一種小眾惡性腫瘤，卻有40多個(gè)亞型，發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，發(fā)病原因不清，藥物靶點(diǎn)未知，臨床表現(xiàn)為成熟的成骨細(xì)胞無(wú)法正常生長(zhǎng)為組織骨細(xì)胞而發(fā)生癌變。骨肉瘤最早的治療手段是外科手術(shù)，采取截肢保命進(jìn)行治療，也有采取化療和放療方法，但5年生存率都極差。目前，國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的骨肉瘤治療方法通常采用手術(shù)聯(lián)合化療，可使病人治療后5年生存率有極大改善，提高至60-70%，但治療后極易復(fù)發(fā)，且癌癥轉(zhuǎn)移率高達(dá)80%（其中90%為肺部轉(zhuǎn)移），這導(dǎo)致一旦病人復(fù)發(fā)預(yù)后極差。在過(guò)去二十多年里，盡管通過(guò)增加化療劑量、變更次數(shù)以及建立美、日、歐多國(guó)協(xié)同診療機(jī)制（中國(guó)未受邀參與此計(jì)劃）等調(diào)整治療方法，但生存率并沒(méi)有進(jìn)一步提高。一些新興療法，如基因和免疫療法等，由于個(gè)體差異和生物安全性等原因，目前也不能滿(mǎn)足臨床治療要求。因此，本項(xiàng)目針對(duì)骨肉瘤開(kāi)發(fā)小分子靶向藥物，在實(shí)驗(yàn)室所構(gòu)建的自有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的結(jié)構(gòu)多樣性立體共價(jià)鍵抑制劑庫(kù)基礎(chǔ)上，通過(guò)表型篩選發(fā)現(xiàn)系列新型高選擇性、高親和性骨肉瘤共價(jià)鍵抑制劑分子，目前已開(kāi)發(fā)針對(duì)不同亞型骨肉瘤細(xì)胞系SASJ-1，143B， MG63， MMNG/HOS和HOS的選擇性抑制劑，其中一個(gè)系列完成動(dòng)物實(shí)驗(yàn)水平的藥效學(xué)和初步毒性評(píng)估，顯示出良好的體內(nèi)有效性和低毒，獲得了與現(xiàn)有上市藥物索拉菲尼（用于轉(zhuǎn)移性腎癌的多把點(diǎn)藥物）在骨肉瘤上更好的藥效（52.9%的體內(nèi)抑制效果）和藥物耐受性，而且還可以進(jìn)一步抑制骨肉瘤的腫瘤遷移。 骨肉瘤約占骨惡性腫瘤的33%，美國(guó)每年新增患者約1500名，中國(guó)每年新增患者約5000名。 多發(fā)于十幾歲及以下的青少年 發(fā)病隱匿，發(fā)現(xiàn)疼痛或者腫塊時(shí)已是中晚期 預(yù)后極差，診斷時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)移的患者存活率低于30%轉(zhuǎn)移率高達(dá)80%

本成果創(chuàng)建了良種奶牛高質(zhì)量高活率性控凍精生產(chǎn)技術(shù)體系，改進(jìn)優(yōu)化了奶牛精子分離技術(shù)工藝，建立了性控精液低劑量人工授精技術(shù)，完善了性控胚胎體內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)程序，研制了同期發(fā)情、超數(shù)排卵藥物配方，建立了胚胎移植技術(shù)體系。本成果將生產(chǎn)成本降低15％，母牛情期受胎率提高5％；犢牛性別控制準(zhǔn)確率達(dá)95.2％以上，人工授精時(shí)母牛的總?cè)焉锫蔬_(dá)到87.5％，鮮胚移植成功率60.95％，凍胚移植成功率50.35％。該體系打破了國(guó)外對(duì)奶牛性控關(guān)鍵技術(shù)的壟斷，破解了我國(guó)奶牛良種率低、擴(kuò)繁速度慢等難題。技術(shù)/產(chǎn)品輻射到全國(guó)14個(gè)省、市、區(qū)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著。