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基于衛星定位的農業機械自動導航作業技術的系統。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 農業機械自動導航作業技術是智能農機裝備的核心技術，可顯著提高勞動生產率、資源利用率和土地產出率。項目團隊從2004年起，在國內率先開展了基于衛星定位的農業機械自動導航作業技術的系統研究，突破了十項關鍵技術，取得了三大創新成果：1．突破了復雜農田環境下農機自動導航作業高精度定位和姿態檢測技術；2．創新提出全區域覆蓋作業路徑規劃方法、路徑跟蹤復合控制算法、自動避障和主從導航控制技術，提高了農機導航精度、作業質量和作業效率；3．創制了具有自主知識產權的農機自動導航作業線控裝置和農機北斗自動導航產品。 在新疆等十省區累計推廣農機自動導航作業產品2679套，已獲授權發明專利17件，制定技術標準1件，發表學術論文46篇（SCI/EI 33篇）。培養博士9人和碩士17人，博士后2人，其中1人獲2008年全國優秀博士學位論文獎。項目成果總體達到了國際先進水平，其中水田自動導航作業和主從導航作業居國際領先水平，打破了國外技術壟斷，保障了我國農機導航裝備的自主安全可控，引領了我國農機導航技術的創新發展，為我國智慧農業提供了重要支撐。 該成果榮獲2020年度國家科技進步獎二等獎。

1.痛點問題 協作機器人與人類共享工作空間，通過直接（即物理上）或間接地與人類交互共同開展操作任務。相比傳統工業機器人，協作機器人有更高的安全性和更易于編程的特點，能夠通過人類示教部署于各種不同的任務并靈活地與人類配合。隨著傳統工業機器人帶來的效率提升趨于飽和，能夠安全配合人類的協作機器人能夠進一步提高制造業的生產效率，帶來可觀的經濟效益。然而，現有的協作機器人存在以下兩大痛點問題。 問題一：安全和效率之間的權衡一直是人機交互中未系統解決的開放性問題。當存在人機直接接觸時，為了保證人的安全，現有的協作機器人是通過中止正在進行的任務、順從人的干預以保證安全；然而，不論人是有意地干預（即工人直接抓取機械臂來引導其任務）還是無意地接觸機器人，都將造成機器人暫停手頭工作；直到人類停止干預，機器人才能繼續執行它的任務。雖然這種人機協作方式能夠保證機器人與工人合作的安全，但因為機器人需要在不同的工作模式之間切換，其工作效率將會受到影響。 問題二：如何提高人的示教效率為協作機器人的另一大痛點問題。協同機器人多用于能夠靈活拆裝的生產線，以適應新的任務，因此新任務的編程效率很大程度上決定了工作效率。基于人類示教的編程方式具有自然、本能的優勢，能夠直接傳遞人類的操作技巧與經驗。其中，將示教軌跡參數化為可以編輯修改、適應不同任務的形式是提高效率的核心問題。該示教軌跡不光應該包含機器人末端的運動數據，而且應該包含同時調整的冗余關節運動數據，從而同時完成末端主任務與關節避障任務，以適應工作環境。現有的示教方式未能結合離線示教與在線介入，因此無法適用于需要同時記錄機器人末端和關節的示教任務。 2.解決方案 本項成果基于增強現實-觸覺感知技術，開發了混合交互接口與人機互補操作算法，以解決上述痛點問題。 ①對于問題一，本項成果提出了自適應視覺控制與零空間阻尼控制的協作框架：在有限視場、未校正相機、關節奇異的情況下，保證了機器人在整個工作空間內的全局穩定性；在不影響機器人末端任務的前提下，允許人類專家隨時、安全地介入以改變機器人關節姿態，以應對環境動態變化或突發事件，從而實現了安全與效率并重的人機協作方式。 ②對于問題二，本項成果構建了增強現實-觸覺感知的混合接口，讓人類專家可以在任務和冗余聯合空間進行雙手演示，同時記錄機器人末端與機器人關節的數據。示教軌跡基于DMP方法進行參數化，能夠根據不同任務所需的末端位置、關節角度、運動速度進行自適應調整，在保證末端任務精度的同時完成關節的避障任務。 技術核心： ①基于增強現實-觸覺感知的混合交互接口; ②用于雙手示教的機器人軌跡學習方法; ③自適應全局穩定控制算法。 預期產品：用于人機互補協同操作的設備與軟件 3.合作需求 1)資金需求：本項成果開發的人機互補協作平臺，在硬件與軟件研發階段需要資金投入，需約250-500萬元人民幣； 2)孵化資源：公司研發所需辦公及研發場地、實驗室、分析與測試實驗室等； 3)團隊：協作平臺開發團隊、商務開發與合作團隊、財務、法務等支持團隊； 4)生產制造企業合作：提供人機協同操作的場景與需求，開展工廠真實環境的測試與部署； 5)基礎研究合作：與協作機器人、增強現實、觸覺感知方向的國內外基礎研究團隊合作，開發新的交互設備與算法。

1.痛點問題 從目前中國節能政策的導向來看，綠色建筑節能環保需求不斷加強，且對材料的保溫性和防火性都提出了較高的要求，傳統有機材料因為其防火性能差，開始逐步退出市場。泡沫陶瓷同時具有良好的保溫性和防火性，作為A1級建筑保溫材料市場非常廣闊，每年新增建筑市場約2000億元，老舊建筑的改造也差不多有2000億元的市場規模。而長期以來，采用泡沫陶瓷作為保溫節能和煙氣過濾的主要問題是氣孔率只能做到95%以下，氣孔率超過95%以后，抗壓強度急劇下降。 2.解決方案 本技術采用二級孔結構和在孔內生長納米線的方法，使得高氣孔率的泡沫陶瓷強度得到顯著提高，具備了在保溫節能和高溫煙氣過濾應用的可能性。具體包括：在陶瓷原料中適當摻入一定比例的微米級鋁粉，利用鋁粉的可肯達爾效應，將鋁粉形成氧化鋁空心球，形成在空壁和三角處的二級孔結構，顯著增強了泡沫陶瓷的力學性能；在陶瓷原料中參入Si粉，在1400度左右，在埋碳的還原氣氛中，可以在孔壁中形成碳化硅納米線，這些納米線可以協同增強力學性能和增加高溫煙氣的過濾效果。 3.合作需求 1）應用場景：選擇一棟建筑外墻保溫為示范工程，測試保溫節能的效果。 2）資源對接，目標合作區域、領域和合作企業。

本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 本項目提供了一種用于空氣凈化的宏觀光催化材料。采用一步冷凍成型法將非金屬光催化材料與氧化石墨烯制備成一體式宏觀催化劑。并對大氣中的主要污染物氮氧化物以及染料有很好的降解效果，還能有效地吸附各種油和有機物。 創新性和先進性：（1）創造性地將非金屬光催化材料和氧化石墨烯制備成宏觀一體式材料，并且對催化劑活性有增強作用，該方法可以應用到其它同類二維光催化材料。（2）該方法在室溫下即可完成，并且可以將光催化劑制備成任意的形狀和體積，能耗低，節能環保。 技術指標：該材料對流動狀態下的污染氣體NOx降解率高達55%，還能降解甲基橙等染料，吸油能力在50-90倍不等。

桑色素是黃酮類化合物中的一種，是從黃桑木、桑橙樹等桑科植物的樹皮和許多中草藥中提取的一種淺黃色色素，化學名為3, 5, 7, 2′, 4′-五羥基去氫黃酮。研究表明，桑色素具有抗癌、抗炎、抗氧化等廣泛的藥理作用，臨床上可用于抗病毒感染，治療頭痛、冠心病、慢性炎癥及癌癥的治療，與其他化療藥物聯用能提高療效，減少副作用，還有文獻報道桑色素具有明顯降低體內尿酸水平的作用，可用于治療痛風。 桑色素廣泛顯著的生物學效應使其具有重要的研究價值，但其水溶性、脂溶性均較差，難以注射給藥，且口服生物利用度極低，影響了桑色素本身的藥效，也限制了它在臨床中的應用，目前還沒有制劑上市。 桑色素的口服生物利用度低的原因較多，除了脂溶性和水溶性差之外，桑色素還能被胃腸道表面的P糖蛋白外排；另外，桑色素在5、7、4′三個位點均有羥基，所以在體內清除很快。 針對上述原因和桑色素為黃酮類化合物的特點，我們設想將桑色素和磷脂在特定條件下形成桑色素-磷脂復合物，利用復合物的性質來促進藥物在胃腸道的吸收，而且磷脂還可以通過與桑色素結構上的羥基發生相互作用，從而降低桑色素的體內清除速率。兩者有可能顯著提高桑色素的生物利用度。 目前，我們已經完成了桑色素-磷脂復合物的制備工藝條件的篩選，并將其制備成口服自乳化給藥系統。在大鼠口服給藥后測定其藥代動力學參數，結果表明桑色素原料、桑色素-磷脂復合物及其自乳化給藥系統的藥時曲線下面積（AUC）分別為638.9、3045.9、4310.0 mg/l min，后兩者口服生物利用度分別是原料藥的4.77倍和6.75倍，可見顯著提高了桑色素的口服生物利用度，證明了我們的設想。 目前，桑色素-磷脂復合物口服自乳化給藥系統的質量標準研究、藥效學研究、安全性評價等臨床前研究內容正在按計劃進行。

本成果的目的在于證明黃酮類化合物桔皮素在制藥領域中的新用途，為實體瘤的治療提供一種化療藥物增敏劑。本發明通過體外細胞實驗證明：桔皮素對人結腸癌細胞HCT-116 48小時的IC50為73.04μg/ml，5-氟尿嘧啶對人結腸癌細胞HCT-116 48小時的IC50為63.67μg/ml；桔皮素聯合濃度為50μg/ml的 5-氟尿嘧啶共同作用于人結腸癌細胞HCT-116，48小時的IC50為9.05μg/ml；桔皮素聯合濃度為25μg/ml 的5-氟尿嘧啶共同作用于人結腸癌細胞HCT-116，48小時的IC50為7.45μg/ml。當5-氟尿嘧啶的濃度為25μg/ml及50μg/ml時，與桔皮素聯合用藥均可顯著增強5-氟尿嘧啶的抗腫瘤活性，對人結腸癌細胞HCT-116的生長抑制發揮協同作用，當桔皮素濃度為25μg/ml時，與5-氟尿嘧啶聯合用藥的效果最佳。因此可將桔皮素作為制備治療結直腸癌的化療藥物增敏劑應用。本發明通過動物實驗證明：桔皮素聯合5-氟尿嘧啶用藥對小鼠移植性瘤S180肉瘤的生長抑制作用明顯，且能明顯降低因化療藥物5-氟尿嘧啶毒性過大所致的小鼠死亡率；桔皮素聯合5-氟尿嘧啶用藥能降低5-氟尿嘧啶的劑量，從而可緩解化療藥物5-氟尿嘧啶所致的小鼠體重降低的副作用，降低5-氟尿嘧啶對小鼠的免疫毒性。因此可將桔皮素作為制備治療肉瘤的化療藥物增敏劑應用。 本發明具有以下有益效果：1、本發明提供了一種已知化合物桔皮素的新的醫療用途，為桔皮素的應用開拓了新的領域。2、本發明為實體瘤的治療提供了一種新的化療藥物增敏劑，可提高化療藥物的抗腫瘤活性，并降低化療藥物的毒副作用，具有明顯的社會效益。

抗癌藥物的靶向選擇性、低耐藥性是目前抗癌藥物深度研發的難點和瓶頸。本成果發明了一種靶向腫瘤標志蛋白的小分子多肽，其不僅呈現對已篩選的肝癌、乳腺癌、前列腺癌等細胞強的抑制和殺傷作用，尤其是對肝癌呈現強的細胞選擇性，具有開發為國家注冊一類原創新藥的前景。相關工作與成果已申報國家發明專利，屬于自主知識產權和原創研發。

關鍵科學問題研究團隊開發出一種與CMOS兼容的技術，可以動態且可逆地實現二氧化鈦和黑色二氧化鈦之間的轉化，從而達到結構色的擦寫和再現。通過構筑亞波長尺寸的微納結構，可以把特定波長的光局域在近場，激發出低階甚至高階的電極子或磁極子，它們反過來又會與材料中的電子產生強烈的相互作用，從而激發出更多的高活性電子，使得材料本

依托“索維奇智能新材料諾獎實驗室”，解決了柔性印刷電子材料耐高溫、阻燃、抗彎折等安全可靠性的問題，突破了新型復合性能印刷墨水的大規模制備技術，實現了功能化柔性印刷電子器件的快速制備，形成了基于材料-工藝-結構-性能的柔性混合電子一體化設計與制造平臺。與傳統電子制造技術相比，具有大面積制造、柔性化、綠色環保、低成本等技術優勢。成果已應用于可穿戴健康監測集成部件、柔性紙基RFID芯片等。