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近年來，我國突發(fā)性重大環(huán)境污染事件頻繁發(fā)生，對國民健康、生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。從我國當(dāng)前重大環(huán)境污染事件發(fā)生的實際狀況出發(fā)，研究開發(fā)重大環(huán)境污染事件特征污染物現(xiàn)場快速檢測技術(shù)系統(tǒng)，是提升我國環(huán)境保護(hù)技術(shù)水平，推進(jìn)環(huán)境友好型社會建設(shè)的迫切要求。特征污染物現(xiàn)場快速檢測作為應(yīng)對突發(fā)性環(huán)境污染事件的前提，首先要求判斷污染物的種類，利用快速檢測手段給出定性、半定量和定量的檢測結(jié)果，確認(rèn)污染事件的危害程度和污染范圍等。開發(fā)一套功能完善、便攜、快速的特征污染物現(xiàn)場檢測技術(shù)系統(tǒng)，對于現(xiàn)場決策、減少污染危害程度等具有極其重要的意義。本課題采用納米生物技術(shù)、電化學(xué)或光化學(xué)傳感技術(shù)和信息技術(shù)，并將其有機組合，建立環(huán)境污染事件的現(xiàn)場快速檢測技術(shù)系統(tǒng)，最終形成具有自主知識產(chǎn)權(quán)的環(huán)境污染物現(xiàn)場快速檢測技術(shù)和儀器裝備，為國家環(huán)境安全和人民健康提供保障。

技術(shù)團(tuán)隊圍繞污染場地環(huán)境土壤評估與修復(fù)通過環(huán)境修復(fù)新材料及修復(fù) 新技術(shù)的創(chuàng)新融合，實現(xiàn)技術(shù)研發(fā)、技術(shù)服務(wù)、技術(shù)應(yīng)用的協(xié)同創(chuàng)新。通過 研發(fā)環(huán)境修復(fù)新技術(shù)與新產(chǎn)品，通過項目技術(shù)應(yīng)用及推廣已形成一整套污染 場地治理修復(fù)技術(shù)，項目可培育出完整的產(chǎn)業(yè)鏈，并最終有望形成國內(nèi)具有競 爭優(yōu)勢的技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群。

熒光技術(shù)是近 20 年來興起的新型分析方法，靈敏度高、適用范圍廣。污水和水體的熒光光譜是多物質(zhì)產(chǎn)生的復(fù)合光譜，它們與水樣唯一對應(yīng)，被稱為“水質(zhì)熒光指紋”，簡稱“水紋”。該法在污染性質(zhì)快速判斷方面具有獨特優(yōu)勢。熒光指紋是水樣內(nèi)蘊特征的反映，還攜帶了有機物總量信息，可作為新型的水質(zhì)表征方法。課題組從 2003年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點項目、清華大學(xué)自主研究項目、國家重大水專項等項目資助下，掌握了數(shù)百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型預(yù)警和污染識別原理，并研發(fā)出污染預(yù)警溯源儀。獲得 2 項發(fā)明專利，第 16 屆中國國際工業(yè)博覽會高校展區(qū)二等獎。

1 成果簡介我國水污染事故頻發(fā)， 以有機污染為主。現(xiàn)有技術(shù)不能迅速確定污染類型，因此事故發(fā)生后無法迅速采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)對， 是產(chǎn)生重大經(jīng)濟和環(huán)境損失以及負(fù)面國際影響的主要原因。為維護(hù)水環(huán)境安全，保障人民生活和生產(chǎn)， 需要一種能迅速確定污染類型的、環(huán)境友好的水體有機污染預(yù)警技術(shù)。 水質(zhì)指紋與水樣唯一對應(yīng)， 簡稱水紋。課題組從 2003 年開始從事水紋研究，在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金、教育部科技重點項目、教育部清華大學(xué)自主研究項目、國家十一五重大水專項等項目資助下， 掌握了上百種水紋，創(chuàng)新性開發(fā)出基于水紋比對的新型污染識別原理，并研發(fā)出有機污染溯源儀，填補了迅速確定污染類型的儀器的空白。該儀器由水紋采集儀、水紋比對軟件和豐富的水紋數(shù)據(jù)庫組成，可以識別數(shù)十種有機污染類型。儀器的特點如下：自動取樣，自動測量，自動比對；數(shù)據(jù)庫設(shè)計人性化，可以自動添加新指紋；數(shù)據(jù)自動保存；水紋采集儀性能穩(wěn)定，使用、維護(hù)簡便，當(dāng)儀器光源老化時，自動提示更換等。上述優(yōu)點表明該儀器既適合在線實時監(jiān)測，也可以作為監(jiān)測車和實驗室的專用儀器。查新表明，國內(nèi)外目前尚未發(fā)現(xiàn)有相似原理的儀器。 性能參數(shù)：靈敏度高，信噪比達(dá)到 250；完成一次溯源任務(wù)不足 15 分鐘，測量時間短，重現(xiàn)性好；工作溫度/濕度 15-350℃， 45-80%（不可有冷凝現(xiàn)象，350℃以上時濕度為 70%以下)；不加任何試劑，取樣量少，不產(chǎn)生二次污染；連續(xù) 24 小時使用耗電僅數(shù)度，成本低。 圖1 有機污染預(yù)警溯源儀2 應(yīng)用說明2011 年 7 月至 2012 年 3 月，水質(zhì)有機污染溯源預(yù)警儀在京杭運河江蘇蘇州段進(jìn)行了為期 3 個月的實地連續(xù)測試運行， 儀器檢測出數(shù)次水質(zhì)異常，并及時進(jìn)行了報警， 現(xiàn)場測試表明，該儀器能夠靈敏、及時地監(jiān)測到污染的發(fā)生和變化， 預(yù)警迅速，并能給污染類型的信息，對于快速確定有針對性的采取污染應(yīng)對措施大有益處。 目前正在太湖水源地進(jìn)行示范運行。 儀器經(jīng)過了權(quán)威第三方的檢測。3 效益分析由于目前國內(nèi)外尚無同類產(chǎn)品，而污染預(yù)警和溯源的需求比較迫切，因此本儀器具有較大的推廣空間。本儀器價格每臺約 60 萬元。而本儀器運行穩(wěn)定、靈敏。總體上，儀器成本低，維護(hù)省，快速，無二次污染， 24 小時連續(xù)使用，運行費每月在 3000 元左右，具有明顯的經(jīng)濟和技術(shù)優(yōu)勢。

化學(xué)化工與材料、生命科學(xué)類等研究與實踐應(yīng)用中，在對樣品進(jìn)行凍干處理時必須用到冰凍干燥儀，傳統(tǒng)冰凍干燥儀由真空泵（油泵）、制冷壓縮機（-55℃——-60℃）、保護(hù)瓶及樣品室等主要部件組成。該設(shè)備的凍干原理是：通過油泵創(chuàng)造一個真空環(huán)境，加速冰凍生物樣品（≤-20℃）中的水分子的升華；通過制冷壓縮機將升華的水分子再次冷凝于-55℃——-60℃的冷阱中，以免與油泵中起密封作用的機油混合。近年來，該設(shè)備的改進(jìn)主要僅是將樣品冷凍單元并入，實現(xiàn)冷凍、干燥、參數(shù)控制一體化的原位制冷但成本高，不便小規(guī)模市場應(yīng)用。 傳統(tǒng)冰凍干燥儀的不足之處主要體現(xiàn)在以下5個方面：①能耗高，油泵運轉(zhuǎn)、制冷機運轉(zhuǎn)都高耗能；②使用繁瑣，不便捷。機油需要定期更換；③污染嚴(yán)重，這種污染主要是油泵啟動初期，大量油煙從排氣口噴出，造成嚴(yán)重的污染；④不便移動，為了將油煙排到戶外，通常要連接并固定一根長管到戶外，導(dǎo)致移動不便；⑤噪音大、耗能高，自連續(xù)運轉(zhuǎn)的油泵和短時停運的制冷機需耗能并產(chǎn)生大量噪音。 與傳統(tǒng)冰凍干燥儀器相比，本實用新型具有低能耗、低噪音、無污染、便于移動、使用與維護(hù)簡單、工作量低等優(yōu)點，在處理不易受溫度制約樣品的小型干燥儀方面有一定的創(chuàng)新性、優(yōu)越性與市場推廣應(yīng)用價值，有持續(xù)性的市場應(yīng)用前景。目前在本單位內(nèi)部實驗室的實際應(yīng)用中取得了良好效果。 圖1.本項目自制的一體式凍干機

一、項目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 近年來隨著我國生態(tài)文明建設(shè)發(fā)展和長江黃河大保護(hù)等政策的頒布實施，高污染行業(yè)逐步關(guān)停，產(chǎn)生大量工業(yè)污染場地。化工行業(yè)退役場地由于其生產(chǎn)工藝復(fù)雜、污染程度較高，亟待合理修復(fù)，降低風(fēng)險，以滿足土地再利用的要求。然而，這些場地通常具有芳烴、石油烴、鹵代物、重金屬等復(fù)合污染特征，難以通過單一技術(shù)一步完成修復(fù)。因此，針對工業(yè)遺留場地有機-重金屬復(fù)合重度污染土壤需要快速修復(fù)的需求。

同濟大學(xué)曹志偉教授團(tuán)隊與上海市公共衛(wèi)生臨床中心合作，關(guān)于武漢新型冠狀病毒2019-nCoV抗原性計算的文章（Identification of potential cross-protective epitope between 2019-nCoV and SARS virus），2020年1月30日在 Journal of Genetics and Genomics在線發(fā)表。 研究表明，S蛋白是冠狀病毒與宿主細(xì)胞表面ACE2受體結(jié)合、進(jìn)而介導(dǎo)病毒入宿主細(xì)胞的關(guān)鍵表面蛋白，是疫苗抗體研發(fā)的重要靶點。基于具有自主知識產(chǎn)權(quán)的免疫原性計算工具CE-Blast，研究小組對所有冠狀病毒的S蛋白進(jìn)行了系統(tǒng)性的結(jié)構(gòu)模擬和免疫原性掃描，計算了新病毒與已知17種冠狀病毒亞型之間的免疫原性距離，發(fā)現(xiàn)新病毒S蛋白的免疫原性總體上與SARS更為接近。進(jìn)一步計算揭示，2019武漢新冠狀病毒與SARS冠狀病毒的S抗原在受體接合區(qū)域（RBD）上存在潛在交叉反應(yīng)表位。最為重要的是，其中一處與人ACE2受體結(jié)合位點緊密毗鄰。因此，針對該表位區(qū)域研發(fā)抗體，空間位阻效應(yīng)可能阻斷病毒與ACE2受體的結(jié)合，有望起到病毒感染保護(hù)作用。同時，針對該表位區(qū)域的SARS抗體，可能對2019新病毒具有潛在臨床治療價值。 

2020年1月23日，國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院與四川大學(xué)、電子科技大學(xué)共同組建新型冠狀病毒大數(shù)據(jù)交叉學(xué)科研究平臺，為新型流行病研究和防控貢獻(xiàn)科學(xué)力量。 參與該平臺組建的是國防科技大學(xué)系統(tǒng)工程學(xué)院呂欣教授牽頭的大數(shù)據(jù)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)研究團(tuán)隊，該團(tuán)隊主要研究方向為大數(shù)據(jù)挖掘，應(yīng)急管理與人類行為動力學(xué)分析，長期圍繞地震、洪水、流行病等問題應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)開展應(yīng)急救援工作，在海地地震與霍亂、孟加拉臺風(fēng)Mahasen、西非國家埃博拉、中國登革熱等事件中得到廣泛應(yīng)用。 該團(tuán)隊基于新型冠狀病毒大數(shù)據(jù)交叉學(xué)科研究平臺，利用海量多源異構(gòu)大數(shù)據(jù)，結(jié)合疫情發(fā)生發(fā)展規(guī)律，對人群流動及傳播風(fēng)險進(jìn)行了綜合建模和分析，為政府決策提供了參考依據(jù)。

傳統(tǒng)無信號控制環(huán)形交叉口適應(yīng)于流量較小的交叉口，當(dāng)流量增加時，往往成為城 市交通擁阻的主要發(fā)生地之一，國內(nèi)大量環(huán)形交叉口面臨改造問題。 本成果基于楊曉光教授首先提出并踐行的“環(huán)形交叉口左轉(zhuǎn)二次控制理論”，對環(huán) 形交叉口在空間上和時間上形成了優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，包括機動車交通和慢行交通空間設(shè)計 與信號控制技術(shù)，以及非常規(guī)環(huán)形交叉口的布局設(shè)計；以及信號控制中的主要參數(shù)相位 相序、綠燈時間、相位損失時間的計算方法。 成果給出了信號控制環(huán)形交叉口通行能力關(guān)鍵影響因素間的定量關(guān)系，可以最佳確 定綠燈間隔時間、環(huán)道左轉(zhuǎn)容量等參數(shù)。并提出了信號控制環(huán)形交叉口直行與左轉(zhuǎn)通行 能力的計算方法，在此基礎(chǔ)上，可計算分析信號周期、中心島半徑與環(huán)形交叉口通行能 力的最佳組合。 本成果的應(yīng)用將規(guī)范各類環(huán)形交叉口的交通秩序，改善城市交通面貌；極大地提高 環(huán)形交叉口的通行效率，緩解城市道路交通壓力；避免對環(huán)形交叉口進(jìn)行無謂改造，節(jié) 省城市建設(shè)資金，減少對城市環(huán)境等的破壞。