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“羲和號(hào)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間觀測(cè)，為研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)和太陽(yáng)爆發(fā)物理機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。 一、項(xiàng)目分類 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新、關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡(jiǎn)介 2021年10月14日18時(shí)51分，“羲和號(hào)”衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心順利升空，拉開(kāi)了我國(guó)空間探日的序幕。“羲和號(hào)”衛(wèi)星由國(guó)家航天局批復(fù)立項(xiàng)，由南京大學(xué)、上海航天技術(shù)研究院等單位聯(lián)合研發(fā)。衛(wèi)星設(shè)計(jì)重量550公斤，運(yùn)行于平均高度517公里的太陽(yáng)同步軌道。目前,衛(wèi)星在軌穩(wěn)定運(yùn)行，產(chǎn)生了首批太陽(yáng)科學(xué)數(shù)據(jù)，成果發(fā)布于2022年4月26日——中國(guó)航天大會(huì)期間舉行。衛(wèi)星?？瘜⒂诮谠?lt;Science China Physics, Mechanics & Astronomy>發(fā)表。 “羲和號(hào)”衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了國(guó)際首次太陽(yáng)Hα波段光譜成像的空間觀測(cè)，為研究太陽(yáng)低層大氣動(dòng)力學(xué)和太陽(yáng)爆發(fā)物理機(jī)制提供了關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。衛(wèi)星科學(xué)數(shù)據(jù)將通過(guò)南京大學(xué)科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行國(guó)際共享（https://ssdc.nju.edu.cn）。 “羲和號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射成功獲評(píng)2021年中國(guó)天文學(xué)十大進(jìn)展、中國(guó)航天十大新聞、中國(guó)太空探索十大進(jìn)展等。習(xí)近平總書(shū)記在2022年新年賀詞中特別提到：“祝融”探火、“羲和”逐日、“天和”遨游星辰。“羲和號(hào)”衛(wèi)星科學(xué)與應(yīng)用系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)獲得2021年南京大學(xué)“科學(xué)研究突出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”。

本成果來(lái)自省部級(jí)科技計(jì)劃項(xiàng)目，2014年獲國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)，2015年通過(guò)中國(guó)鐵路總公司的技術(shù)評(píng)審，2015年11月獲得國(guó)際隧道與地下空間協(xié)會(huì)年度技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)，認(rèn)為達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。該項(xiàng)技術(shù)的檢測(cè)速度從間歇式5km/h，提高到連續(xù)性175km/h，它能在正常的列車運(yùn)行條件下完成整條線隧道的檢測(cè)，徹底地改變了國(guó)家鐵路網(wǎng)隧道病害不能普查和定期體檢的現(xiàn)狀。該技術(shù)還可以用于公路隧道和地下鐵路隧道的健康狀態(tài)檢查

探地雷達(dá)屬于高科技產(chǎn)品，長(zhǎng)期以來(lái)，只有美國(guó)、加拿大、瑞典等少數(shù)國(guó)家生產(chǎn)。近年來(lái)我國(guó)國(guó)內(nèi)也生產(chǎn)探地雷達(dá)，一些大學(xué)也研制探地雷達(dá)，但是這些探地雷達(dá)多為單通道，地面耦合天線，掃描速率很低，不能用于車載。一般探地雷達(dá)系統(tǒng)好比照相機(jī)，而車載探地雷達(dá)系統(tǒng)好比多攝像頭的高速攝像機(jī)。車載探地雷達(dá)系統(tǒng)的掃描速率與高速攝像機(jī)的單位時(shí)間內(nèi)所能拍攝的照片數(shù)類似，掃描速率越高，測(cè)試速度越高。目前國(guó)外車載探地雷達(dá)系統(tǒng)主要有美國(guó)GSSI公司的SIR-20系列、30系列和意大利IDS公司RIS-2K系列。車載探地雷達(dá)技術(shù)有五項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)：空氣耦合天線、多個(gè)通道技術(shù)、高速掃描技術(shù)、定位技術(shù)和多通道數(shù)據(jù)處理技術(shù)。以我校地學(xué)學(xué)院昝月穩(wěn)教授領(lǐng)銜研制的車載探地雷達(dá)系統(tǒng)，在這五項(xiàng)技術(shù)方面都達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。專用空氣耦合天線，集中了國(guó)外喇叭型天線和平板天線的優(yōu)點(diǎn)；采用金屬殼全屏蔽，減少了外界干擾；三通道探地雷達(dá)系統(tǒng)的掃描速率是美國(guó)SIR-20系列雷達(dá)掃描速率的5倍，意大利RIS-K2系列雷達(dá)掃描速率6倍， 美國(guó)SIR-30系列后來(lái)才與我們的掃描速率相當(dāng)，但是探測(cè)深度只有我們的三分之一。定位系統(tǒng)采用了GPS和里程絕對(duì)坐標(biāo)定位技術(shù)，可以整條線自動(dòng)采集數(shù)據(jù)，而國(guó)外同類產(chǎn)品是相對(duì)定位，累計(jì)誤差大，無(wú)法長(zhǎng)距離檢測(cè)。自主研發(fā)了多通道數(shù)據(jù)處理軟件，在吸收國(guó)外軟件優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，軟件功能達(dá)到國(guó)外同類軟件先進(jìn)水平。該項(xiàng)成套系統(tǒng)集成技術(shù)已成功應(yīng)用于工程實(shí)際，2008年經(jīng)鐵道部鑒定達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，實(shí)現(xiàn)了不干擾運(yùn)輸?shù)穆坊鶢顟B(tài)檢測(cè)與普查。鐵路車載探地雷達(dá)24小時(shí)可以采集2880km的數(shù)據(jù)，而在運(yùn)營(yíng)線上人工檢測(cè)至少需要一年的時(shí)間，其效率是不言而喻的。

本仿真實(shí)訓(xùn)要求學(xué)員根據(jù)常見(jiàn)60KW以下小型分布式光伏電站項(xiàng)目需求書(shū)要求，到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量、采集項(xiàng)目所需數(shù)據(jù)，然后回到辦公室使用設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)，并且做出系統(tǒng)分析結(jié)果、施工圖以及施工材料清單。 1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 虛擬場(chǎng)景包括辦公設(shè)計(jì)場(chǎng)景，樓頂建筑場(chǎng)景； 場(chǎng)景模型主要包括：辦公室建筑模型、辦公家具、辦公設(shè)備、長(zhǎng)度測(cè)量工具、方向測(cè)量工具、樓頂建筑模型等 設(shè)計(jì)軟件模擬包括：陰影陣列分析軟件、CAD制圖軟件、傾角分析軟件、系統(tǒng)分析模擬軟件 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在辦公室里使用電腦了解項(xiàng)目需求書(shū)，根據(jù)提供的信息收集項(xiàng)目所在位置的地理與環(huán)境信息 到現(xiàn)場(chǎng)使用長(zhǎng)度與方向測(cè)量工具測(cè)量設(shè)計(jì)所需數(shù)據(jù) 回辦公室使用各種專業(yè)設(shè)計(jì)軟件對(duì)該項(xiàng)目進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

分布式小型光伏電站系統(tǒng)施工建設(shè)仿真實(shí)訓(xùn)讓學(xué)員以現(xiàn)場(chǎng)施工工程師的身份根據(jù)提供的項(xiàng)目說(shuō)明書(shū)、施工圖紙和材料到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行小型電站的模擬施工，提高學(xué)員的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力。 1.1. 場(chǎng)景設(shè)計(jì) 虛擬場(chǎng)景主要由廠戶樓頂施工場(chǎng)景組成； 場(chǎng)景模型主要包括：廠戶建筑模型、支架基礎(chǔ)樁、支架前后立柱、橫梁、側(cè)梁、接地扁鋼、晶硅光伏組件、邊壓塊、中間壓塊、接線盒、連接線、直流匯流箱、進(jìn)線、出線、熔斷器盒、斷路器、避雷器、逆變器、PVC保護(hù)線管、五金螺絲螺母、安全帽、施工工具等 1.2. 互動(dòng)設(shè)計(jì) 在施工場(chǎng)景看懂圖紙，檢查施工物料 根據(jù)提示到指定位置使用工具把支架、光伏組件、匯流箱、逆變器一一安裝起來(lái) 進(jìn)行組件陣列間串聯(lián)和并聯(lián)接線 進(jìn)行防雷焊接 施工完成后進(jìn)行投切并網(wǎng)操作 場(chǎng)景植入VR太陽(yáng)模塊，精準(zhǔn)計(jì)算該項(xiàng)目所在位置的太陽(yáng)位置，太陽(yáng)高度角和方位角，在虛擬場(chǎng)景中全時(shí)仿真太陽(yáng)產(chǎn)生的陰影。

1. 基于理論計(jì)算的過(guò)渡金屬催化構(gòu)建四取代碳中心(1) 設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了 一種基于斃催化的卡賓前體與芳香酮舞基a -季鉉鹽偶聯(lián) 制備季碳中心的方法?；谠咏?jīng)濟(jì)性和綠色化學(xué)的考慮，完成人設(shè)計(jì)了一個(gè)內(nèi) 部氧化還原中性的底物一一芳香酮舞基a-季鉉鹽。親核試劑與親電試劑部分共 同連接到在線生成的卡賓實(shí)現(xiàn)氧化還原守恒從而構(gòu)建兩個(gè)新碳-碳鍵，進(jìn)而實(shí)現(xiàn) 季碳合成。(2) 完成人通過(guò)底物誘導(dǎo)Pauson-Khand反應(yīng)高選擇性手性可控的構(gòu)建手性 季碳。成人通過(guò)理論計(jì)算研究了一系列不同結(jié)構(gòu)烯基決基環(huán)己烷衍生物的反應(yīng)活 性，通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明對(duì)反應(yīng)活性順序的理論預(yù)測(cè)，并將此項(xiàng)設(shè)計(jì)應(yīng)用于天然產(chǎn)物全 合成中。(3) 完成人提出了 一種通過(guò)金催化串聯(lián)頻哪醇類型重排反應(yīng)構(gòu)建橋頭烷氧 基叔碳的新方法。2. 基于理論計(jì)算的小分子催化構(gòu)建四取代碳中心通過(guò)麟?yún)⑴c聯(lián)烯活化可以獲得高活性的烯基鱗中間體，使用三取代碳親核試 劑，則通過(guò)對(duì)烯基鱗親電進(jìn)攻則可直接構(gòu)建四取代碳結(jié)構(gòu)。完成人對(duì)勝催化劑進(jìn) 行設(shè)計(jì)，使用手性氨基酸殘基與勝結(jié)合，得到一系列手性麟-肽催化劑，并應(yīng)用 于聯(lián)烯偶聯(lián)中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)四取代碳的構(gòu)建。3. 天然產(chǎn)物和藥物活性分子中的手性四取代碳構(gòu)建(1) 完成人在對(duì)包含橋頭季碳的多環(huán)天然產(chǎn)物Retigeranic Acid A的全合 成研究中，通過(guò)理論計(jì)算對(duì)季碳手性生成的研究大幅度提升了合成效率。(2) 完成人在Corti stat ins A以及Farnesiferol C的全合成中,使用到 了之前發(fā)展的金催化串聯(lián)反應(yīng)，通過(guò)頻哪醇類型重排反應(yīng)誘導(dǎo)構(gòu)建選擇性地構(gòu)建 了橋頭烷氧基叔碳手性中心。(3) 在理論計(jì)算化學(xué)的引導(dǎo)下，提出了一種錯(cuò)催化［3+2］環(huán)化反應(yīng)，能夠直 接構(gòu)建具有兩個(gè)橋頭季碳的雙環(huán)［3. 3. 0］骨架，并將此反應(yīng)應(yīng)用于天然產(chǎn)物靈芝 醇的全合成中。

本成果圍繞光伏并網(wǎng)系統(tǒng)電能質(zhì)量展開(kāi)。基于深度學(xué)習(xí)算法，研究諧波等電能質(zhì)量指標(biāo)變化規(guī)律，運(yùn)用特征提取技術(shù)處理時(shí)序數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)電能質(zhì)量預(yù)測(cè)。研發(fā)基于態(tài)勢(shì)感知的電能質(zhì)量調(diào)控裝置，總諧波補(bǔ)償率不小于 90%，補(bǔ)償次數(shù) 2 - 50 次。成果形式包括研究報(bào)告、調(diào)控裝置示范應(yīng)用，申請(qǐng)發(fā)明專利 3 項(xiàng)，發(fā)表論文 3 篇。應(yīng)用場(chǎng)景涵蓋光伏電站、配電網(wǎng)等，可提升電網(wǎng)可靠性與經(jīng)濟(jì)性，減少設(shè)備損耗、優(yōu)化調(diào)控策略、降低棄光率，為新能源消納提供支撐。

手性藥物在化學(xué)藥物中占有相當(dāng)?shù)谋壤?，在化學(xué)合成藥物中有1/3甚至更多的手性或者手 性對(duì)映體構(gòu)成的外消旋體。藥理學(xué)研究表明，手性藥物的各對(duì)映體在進(jìn)人人體后藥理作用有著 明顯差異，這使得對(duì)光學(xué)純單一對(duì)映體的需求量不斷增加，對(duì)其純度要求也越來(lái)越高。 在手性藥物的分離中，模擬移動(dòng)床色譜具有周期短、成本低、分離效率高、固定相利用 率高、流動(dòng)相循環(huán)使用、自動(dòng)化連續(xù)操作等優(yōu)勢(shì)，已被國(guó)際上公認(rèn)為制備規(guī)模拆分手性藥物的 最有效手段。采用模擬移動(dòng)床色譜分離手性化合物的技術(shù)一直被美國(guó)UOP、法國(guó)Novasep、德 國(guó)Knauer、日本Daicel Chemical等少數(shù)幾家大公司所壟斷。在我國(guó)的發(fā)展尚處于起步階段，對(duì) SMB過(guò)程的研究無(wú)論從基礎(chǔ)體系的設(shè)計(jì)，還是此項(xiàng)技術(shù)的工程應(yīng)用都相對(duì)發(fā)展緩慢。 通過(guò)研究同步和異步模擬移動(dòng)床過(guò)程模擬優(yōu)化設(shè)計(jì)理論體系，建立了大規(guī)模手性化合物拆 分的新方法。采用VARICOL-Micro 裝置，可成功分離愈創(chuàng)甘油醚、反-均二苯乙烯氧化物、氨 魯米特，得到單一對(duì)映體產(chǎn)品純度達(dá)到 99.0%以上。VARICOL-Micro 裝置從法國(guó)諾華賽公司引 進(jìn), 該裝置同時(shí)具備SMB (同步切換) 和Varicol (異步切換) 兩種操作模式。與傳統(tǒng)同步控制的模 擬移動(dòng)床技術(shù)相比，異步控制的Varicol技術(shù)能夠在少于同步控制SMB色譜柱數(shù)量的條件下實(shí)現(xiàn) 同樣的分離效果，降低分離成本并更有效的利用了固定相。

首次使用炔烴作為卡賓前體完成了一例不對(duì)稱Si-H鍵插入反應(yīng)，高效構(gòu)筑了一類新型手性有機(jī)硅化合物。該反應(yīng)使用手性羧酸雙銠催化劑，首先促進(jìn)羰基-烯-炔底物發(fā)生分子內(nèi)環(huán)化現(xiàn)場(chǎng)生成雙芳基金屬卡賓，該金屬卡賓中間體進(jìn)而對(duì)硅烷的Si-H鍵發(fā)生高對(duì)映選擇性的插入反應(yīng)，給出相應(yīng)的手性有機(jī)硅化合物。該反應(yīng)的條件溫和，底物適用范圍廣，大部分產(chǎn)物的ee值都能達(dá)到90%以上。所得的手性烯丙基硅產(chǎn)物能夠進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，例如發(fā)生烯丙基乙?；磻?yīng)，對(duì)映選擇性能夠得到很好的保持，因此在有機(jī)合成中具有一定的應(yīng)用潛力。動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)表明，反應(yīng)對(duì)雙銠催化劑、硅烷展現(xiàn)出一級(jí)動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，對(duì)底物則表現(xiàn)出零級(jí)動(dòng)力學(xué)特征，說(shuō)明銠卡賓對(duì)Si-H鍵的插入步驟是反應(yīng)的決速步，這與動(dòng)力學(xué)同位素實(shí)驗(yàn)的結(jié)果（KIE=1.5）相一致。本研究表明炔烴作為卡賓前體同樣可以發(fā)生高對(duì)映選擇性的Si-H鍵插入反應(yīng)，結(jié)合炔烴化學(xué)在從簡(jiǎn)單原料構(gòu)筑復(fù)雜產(chǎn)物上的優(yōu)勢(shì)，為結(jié)構(gòu)多樣性有機(jī)硅化合物的合成提供了新的方向。

1848 年，路易斯 · 巴斯德（ Louis Pasteur ）發(fā)現(xiàn)外消旋酒石酸 銨鈉 鹽能從其飽和溶液中析出互為鏡像的兩種晶體，并根據(jù)晶體形狀的不同，借助鑷子和放大鏡成功地將 其 分離 。這一工作不僅奠定了立體化學(xué)的基礎(chǔ)，而且還衍生了一個(gè)重要的手性分離方法 —— 巴斯德拆分，又稱分級(jí)結(jié)晶拆分。 雖然相較于不對(duì)稱合成與色譜分離， 結(jié)晶拆分往往被冠以 “ 技術(shù)含量低 ” 或 “ 過(guò)時(shí)的技術(shù) ” 之名，但其操作簡(jiǎn)單、成本低、易于大規(guī)模生產(chǎn)，仍然是目前市場(chǎng)上大部分手性藥物或其中間體生產(chǎn)的 重要 方法。為了 實(shí)現(xiàn)對(duì)外消旋混合物（ conglomerate ）的 高效 拆分 ，向 其 過(guò)飽和溶液添加某一構(gòu)型對(duì)映體 晶種 （ “ 優(yōu)先析晶 ” 工藝 ） 或結(jié)晶抑制劑 （ “ 逆向析晶 ” 工藝 ） 以 調(diào)控結(jié)晶過(guò)程 是目前采用的主要手段 。 但是， 一次 單元 操作 只能獲得一種對(duì)映體， 且 為保證目標(biāo)產(chǎn)物光學(xué)純度， 產(chǎn)率一般控制在 20% 以下 。