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微生物燃料電池（MFCs）是利用微生物的新陳代謝氧化化學(xué)物質(zhì)并釋放電子，把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種電化學(xué)裝置。MFCs由于具有去污和產(chǎn)電雙重功能，是一種“綠色”能源。其最具潛能的應(yīng)用是污水處理，即利用微生物分解污水中的有機(jī)物，并將轉(zhuǎn)化為可用的電能。且整處理過程不用曝氣，可節(jié)省大量的耗能。目前，微生物燃料電池的發(fā)展和應(yīng)用中最大的障礙是材料的成本和性能。 本研究利用低成本的天然木質(zhì)纖維素為原料，采用直接碳化的方法來制備三維大孔碳材料作為微生物燃料電池的陽極材料，并取得突破性進(jìn)展，。 相關(guān)系列研究結(jié)果2012年分別發(fā)表在Journal Material Chemistry, ChemSusChem 以及Energy & Environmental Science等國際權(quán)威雜志上。特別地，基于天然纖維制備的波紋層狀三維碳陽極，陽極電流密度提高了10倍，達(dá)到了200 A m-2，該結(jié)果2012年已發(fā)表在能源環(huán)境領(lǐng)域頂級雜志Energy & Environmental Science上，影響因子9.61. 該研究成果制備的材料成本低，性能優(yōu)異。該研究成果結(jié)合我們的陰極氧氣還原催化劑的研究成果，以及后續(xù)的隔膜研究成果，將可微生物燃料電池的在污水處理中的規(guī)模化應(yīng)用。

研究領(lǐng)域(1)CAD/CAM及RPM相關(guān)技術(shù)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計算機(jī)輔助設(shè)計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)面向功能構(gòu)件數(shù)字化制造的設(shè)計，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)，功能構(gòu)件的拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計理論與方法；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計：包括高速精密加工工藝系統(tǒng)動力學(xué)建模與仿真等。科研成果及簡介科研成果：(1)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（59505005），“數(shù)控加工自適應(yīng)刀具軌跡規(guī)劃及動力學(xué)行為的研究”．1996年1月～1998年12月。完成人：張大衛(wèi)、黃田、倪雁冰、周立華、馮志勇、徐安平、閻兵。1998年12月結(jié)題，國際先進(jìn)。(2)河北省科技攻關(guān)計劃項(xiàng)目，“基于網(wǎng)絡(luò)的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”． 完成人：檀潤華、徐安平、段國林、梁艷紅、張瑞紅、劉力松、孫立新、苑彩云、曲云霞。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。2002年獲河北省科技進(jìn)步三等獎。(3)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目，基于汽車減振器新型數(shù)學(xué)模型的汽車乘座動力學(xué)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)計．完成人：檀潤華、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(4)河北省博士基金項(xiàng)目，汽車非線性乘座動力學(xué)專用仿真軟件開發(fā)．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(5)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目，汽車非線性乘座動力學(xué)關(guān)鍵技術(shù)研究．完成人：檀潤華、陳鷹、呂維瑛、張瑞紅、苑彩云、段國林、徐安平。2001年6月鑒定，國際先進(jìn)。(6)河北省自然基金項(xiàng)目（500050，5萬），三維布局問題建模及其求解方法的研究．完成人：段國林、張健楠、蔡瑾、王彩紅、何樹田、徐安平、張滿囤。2003年3月通過河北省科技廳鑒定，國際先進(jìn)。(7)河北省教育廳計劃項(xiàng)目（2000209，2萬），二維不規(guī)則形狀自動布局系統(tǒng)的研究開發(fā)．完成人：段國林、王彩紅、徐安平、張健楠、張滿囤、孟憲春。2003年3月通過河北省教育廳鑒定，國際先進(jìn)）(8)國家教育部高等學(xué)校骨干教師資助項(xiàng)目，快速原型件網(wǎng)上訂貨系統(tǒng)研究．完成人：檀潤華、梁艷紅、段國林、苑彩云、張瑞紅、徐安平、孫立新、劉力松、王永山。2000年1月——2001年12月。已結(jié)題。(9)天津市科委計劃項(xiàng)目，“基于MDT環(huán)境的內(nèi)嵌式RP數(shù)據(jù)處理軟件的研制”．課題組成員：徐安平、檀潤華、劉玉山、曲云霞、劉力松、陳青果、金艷麗。2001.1 ~ 2003.12.（1.5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項(xiàng)目進(jìn)行了總體驗(yàn)收。(10)天津市科委計劃項(xiàng)目，“RP技術(shù)在新產(chǎn)品開發(fā)過程中的應(yīng)用”．課題組成員：段國林、徐安平、劉力松。2001.1 ~ 2003.12.（5萬），2003年6月18日天津市科委組織專家組對項(xiàng)目進(jìn)行了總體驗(yàn)收。(11)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（500046），“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程物理仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.3 ~ 2003.3. （3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(12)河北省教育廳博士基金項(xiàng)目，“數(shù)控環(huán)境下動態(tài)銑削過程仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、閻兵、段國林、孫明達(dá)、李為民、劉玉山、金艷麗、陳青果。2000.1 ~ 2003.3.（3.5萬），2003年7月20日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)水平。(13)國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（50175025），“進(jìn)化過程驅(qū)動的產(chǎn)品概念設(shè)計模型研究”．課題組成員：檀潤華、段國林、徐安平、馬建紅、張瑞紅、苑彩云、王永山、姜屏。2001~2003,（7萬），2003年3月結(jié)題。(14)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（023603411），“組合夾具CAD中關(guān)鍵技術(shù)的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.6 ~ 2004.6（6萬），2005年7月3日天津市科委組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，國際先進(jìn)。(15)河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目（502047），“組合夾具計算機(jī)輔助構(gòu)形設(shè)計中基于案例的推理方法的研究”．課題組成員：段國林、丁銀周、蔡瑾、徐安平、張滿囤、李向東、李戰(zhàn)委。2002.1 ~ 2005.1.（6萬），2005年7月16日河北省科技廳組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了技術(shù)鑒定，國際先進(jìn)。(16)天津市自然科學(xué)基金項(xiàng)目（023605411），“MDT環(huán)境下RP數(shù)據(jù)處理及設(shè)備驅(qū)動程序的研究與開發(fā)”．課題組成員：徐安平、曲云霞、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2002.6 ~ 2005.6（6萬），2005年8月6日天津市科委組織專家對項(xiàng)目進(jìn)行了驗(yàn)收，國際先進(jìn)。(17)河北省優(yōu)秀專家留學(xué)基金項(xiàng)目，“選擇性金屬粉末直接燒結(jié)快速成形工藝關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備研究”．項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：徐安平。2002.1 ~ 2004.12（8萬），已完成。(18)河北工業(yè)大學(xué)“十五211”工程項(xiàng)目，“功能梯度實(shí)體快速制作機(jī)”．項(xiàng)目負(fù)責(zé)人：徐安平。2005.1 ~ 2005.12（20萬），已通過驗(yàn)收。(19)河北省教育廳計劃項(xiàng)目, “基于RP的新產(chǎn)品快速開發(fā)系統(tǒng)”．課題組成員：段國林、徐安平、李翠玉、劉玉山、陳青果、侯紅葉。2001~2003（20萬），已完成。(20)國家863計劃項(xiàng)目（2002AA415300），“自主版權(quán)三維CAD和ERP軟件在離散型中小企業(yè)的應(yīng)用研究”．課題組成員：檀潤華、李向東，徐安平等。（50萬），2005年11月通過科技部驗(yàn)收。(21)美國國家科學(xué)基金（NSF）項(xiàng)目（DMI-0218169），“Dental Restorations via Multi-Material Solid Freeform Fabrication”．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, Jiwen Wang, Xiaoxue Li et al.(22)美國國家科學(xué)基金（NSF）項(xiàng)目（CBET-0930365），“Functionally Graded Orthopedic Implants via the Slurry Mixing and Dispensing Process．課題組成員：Leon L. Shaw, Anping Xu, et al.(23)天津市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（043603111），“多坐標(biāo)高速銑削集成仿真系統(tǒng)研究”．完成人：閻兵，徐安平等。（6萬），2007年11月通過天津市科委驗(yàn)收。(24)河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（E2004000052），“CAD模型直接驅(qū)動的桌面立體打印設(shè)備驅(qū)動原理及實(shí)現(xiàn)方法研究”．完成人：徐安平，牛亞松，付建華，曲云霞等。（7萬），2008年1月31日通過河北省科技廳組織的專家鑒定，國際先進(jìn)水平。(25)河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（E2006000039），“場信息驅(qū)動的復(fù)雜功能梯度實(shí)體建模理論及數(shù)字化制造關(guān)鍵技術(shù)研究”．完成人：徐安平，朱東彬，曲云霞等。（5萬），2010年5月結(jié)題。獲獎與專利 專利：(1)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)徐安平，朱東彬，曲云霞，郭艷華．打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實(shí)用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)徐安平，汪建明，朱東彬，曲云霞．一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)徐安平，朱東彬，郭彬，曲云霞．一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實(shí)體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)徐安平，蔡曉剛，朱東彬，劉志華．一種非均質(zhì)實(shí)體的制造設(shè)備．國家實(shí)用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．軟件著作權(quán)：(1)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．著作權(quán)人：徐安平、劉玉山、陳青果、侯紅葉、高艷平、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(2)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．著作權(quán)人：徐安平、牛亞松、劉玉山、陳青果、侯紅葉、宋麗、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(3)非均質(zhì)實(shí)體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．著作權(quán)人：徐安平、紀(jì)振鵬、曲云霞、趙競雄、劉志華．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(4)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．著作權(quán)人：徐安平、曲云霞、孫明達(dá)．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(5)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．著作權(quán)人：徐安平、張蕊、曲云霞、朱東彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(6)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．著作權(quán)人：徐安平、張大衛(wèi)、張學(xué)中、靳紅偉、韓喜峰、常寧、曲云霞．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(7)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．著作權(quán)人：張滿囤、徐安平、韓冬冬、張金鐲、王智琦、王麗、邊彬彬．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(8)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．著作權(quán)人：徐安平、王智琦．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可轉(zhuǎn)讓項(xiàng)目(1)一種非均質(zhì)功能構(gòu)件的制造方法與裝置[P]．國家發(fā)明專利，專利號：ZL 2008 1 0053855.5，授權(quán)公告號：CN 101328067 B， 2010年10月27日（申請日：2008年7月16日）(2)打印頭與激光頭構(gòu)成的組合頭[P]．國家實(shí)用新型專利，專利號：ZL 200820075355.7，授權(quán)公告號：CN 201211731Y，2009年3月25日（申請日：2008年7月16日）．(3)一種組織工程用三維多孔支架的制備方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010210618.2，申請日：2010年6月28日．(4)一種三維條形碼標(biāo)簽及其制作方法．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01010250088.4，申請日：2010年8月11日．(5)一種非均質(zhì)實(shí)體的制造方法及設(shè)備．國家發(fā)明專利，申請?zhí)枺?01110269706.4，申請日：2011年9月13日．(6)一種非均質(zhì)實(shí)體的制造設(shè)備．國家實(shí)用新型專利，申請?zhí)枺?01120341665.0，申請日：2011年9月13日．(7)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V1.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2005SR07148）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2005年7月。(8)現(xiàn)代集成快速原型系統(tǒng)(CIRPS V2.0)（軟件著作權(quán)登記，登記號：2007SR06739）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2007年5月。(9)非均質(zhì)實(shí)體造型系統(tǒng)（HO-CAD V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR04932）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年3月。(10)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2008SR07563）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2008年4月。(11)STL模型缺陷檢測與修復(fù)系統(tǒng)（STL Master V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR041794）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年8月16日。(12)銑削過程物理仿真系統(tǒng)（MPSS V2.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2010SR061831）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2010年11月18日。(13)基于Web的博碩士學(xué)位論文管理系統(tǒng)（DMMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR036294）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年6月10日。(14)基于Web的圖書館學(xué)科聯(lián)絡(luò)館員信息服務(wù)管理系統(tǒng)（IDISMIS V1.0）（軟件著作權(quán)登記，登記號：2011SR042556）．中華人民共和國國家版權(quán)局，2011年7月2日。可承擔(dān)（合作開發(fā)）科研項(xiàng)目與技術(shù)合作(1)CAD/CAM軟件開發(fā)，RPM相關(guān)技術(shù)開發(fā)：包括功能性梯度材料/生物醫(yī)學(xué)材料計算機(jī)輔助設(shè)計以及快速原型和制造（RPM）相關(guān)技術(shù)及應(yīng)用；(2)功能材料或構(gòu)件的數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)開發(fā)，網(wǎng)絡(luò)制造技術(shù)開發(fā)；(3)功能構(gòu)件的多尺度建模、仿真分析與優(yōu)化技術(shù)；(4)高速精密加工工藝及裝備的動態(tài)精度設(shè)計。

本發(fā)明公開了三角褐指藻的一種開放式培養(yǎng)方法及其專用培養(yǎng)基。本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基命名為ZBPT，其配方為：硝酸鈉，135-165mg；磷酸二氫鉀，32-38mg；硅酸鈉，215-255mg；碳酸氫鈉，400-500mg；碘化鉀，400-1000mg；f/2微量元素溶液，1ml；改良f/2維生素溶液，1ml；海水定容至1000ml。應(yīng)用本發(fā)明所提供的培養(yǎng)基培養(yǎng)三角褐指藻的方法，包括如下步驟：1)用海水配置培養(yǎng)基；2)三角褐指藻藻種密度為3×105細(xì)胞/毫升，按與培養(yǎng)基體積比為1:5-9的比例將三角褐指藻接種到培養(yǎng)基中，在19-25℃，光照強(qiáng)度3000-6000Lux，光照時間8-12h/天條件下通氣培養(yǎng)。本發(fā)明的ZBPT培養(yǎng)基有利于三角褐指藻生物量的積累，并能有效防治綠藻污染，可在開放環(huán)境中大規(guī)模培養(yǎng)三角褐指藻，具有重要的應(yīng)用價值。

技術(shù)分析(創(chuàng)新性、先進(jìn)性、獨(dú)占性) 為了充分利用先進(jìn)的人工智能的新技術(shù)，提高醫(yī)療影像輔助診斷的水平，使得智能醫(yī)療診斷技術(shù)提高臨床診斷的質(zhì)量和效率，使其盡快走入家挺、社區(qū)，滿足人們的醫(yī)療健康的需要。研究臨床醫(yī)學(xué)影像的2D病灶精細(xì)分割和三維跨模態(tài)的影像三維重建技術(shù)。首先，通過建立多層感知的神經(jīng)網(wǎng)路，對醫(yī)學(xué)影像的特征進(jìn)行充分學(xué)習(xí)，得到影像的幾何映射的關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對醫(yī)學(xué)影像的三維重建，克服了現(xiàn)有的三維重建技術(shù)中度量關(guān)鍵問題，關(guān)鍵技術(shù)對于醫(yī)學(xué)影像的精準(zhǔn)度量，具有現(xiàn)實(shí)意義:其次，在2D病灶分割中，利用半監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)少標(biāo)簽情況下的分割技術(shù)，半監(jiān)督學(xué)習(xí)技術(shù)可以有效解決醫(yī)學(xué)影像中標(biāo)簽難以獲取的問題。技術(shù)的研究成果的特點(diǎn)是醫(yī)學(xué)影像跨模態(tài)輔助診斷技術(shù)，對于超聲、CT以及核磁共振等影像都有效，并且攻克的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)過于復(fù)雜的關(guān)鍵問題，所研究技術(shù)適用于臨床快速便捷輔助診斷。此外，在醫(yī)學(xué)度量方面的關(guān)鍵技術(shù)中，突破了人體腹腔及皮下脂肪的精細(xì)分割技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)，可以用于臨床輔助診斷中，在關(guān)鍵技術(shù)探索中，實(shí)現(xiàn)對腔內(nèi)脂肪特征的精細(xì)學(xué)習(xí)，該技術(shù)僅需要少量的影像標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)皮下脂肪的準(zhǔn)確分割，并證明了關(guān)鍵技術(shù)的有效性。

近日，南方科技大學(xué)化學(xué)系副教授陸為課題組在光活化磷光方法應(yīng)用于立體三維（3D）顯示的研究中取得進(jìn)展，研究成果以“A Prototype of Volumetric Three-Dimensional Display Based on Programmable Photo-activated Phosphorescence”（《基于可程控光活化磷光發(fā)射的立體三維顯示模型》）為題在《德國應(yīng)用化學(xué)》（Angewandte Chemie International Edition）上發(fā)表。該研究工作拓展了長壽命磷光化合物的應(yīng)用，開發(fā)了一種基于PAP的3D顯示模型，揭示并闡述了在此模型中起到關(guān)鍵性作用的兩項(xiàng)因素：磷光化合物的選擇以及顯示光束強(qiáng)度的控制。該3D顯示系統(tǒng)具有制作簡單、激發(fā)光強(qiáng)度低、圖像對比度高、裸眼識別度高、可能實(shí)現(xiàn)多彩顯示等優(yōu)點(diǎn)，為立體3D顯示技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展提供了可能。