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液相芯片在多元生物分析中具有重要應用，而與該技術相關的知識產權都被國外的公司壟斷，因此我國有必要開發原創性的液相芯片技術。本課題組即以此為目標，進行具有自主知識產權的“光子晶體編碼液相芯片技術”研究和開發。在該研究領域，我們對微流控乳化技術及納米粒子有序組裝進行了系統的研究，確立了光子晶體編碼微球的制備方法；提出了微載體解碼及檢測的圖像分析方法，構建了用于光子晶體微球液相芯片技術的檢測平臺；開發了腫瘤等疾病的診斷試劑盒，證明了光子晶體液相芯片技術的應用能力。

人工智能技術飛速發展,我國大體上能夠與世界先進國家發展同步。我國擁有自主知識產權的文字識別、語音識別、中文信息處理、智能監控、生物特征識別、工業機器人、服務機器人、無人駕駛汽車等很多智能科技成果已進入市場,但是9%以上是軟件、算法產品，在人工智能神經網絡芯片研發方向上,我國又是落后于美國5-10年左右，可以預見的是,將來我國的人工智能神經網絡硬件又將進口大量的IBM、Google、NVIDA、Braodcom等公司的產品,遵循的標準又將按美國的標準,在市場上處于弱勢地位。

近年來,半導體光源正以新型固體光源的角色逐步進入照明領域。由于半導體照明具有高效、節能、環保、使用壽命長、響應速度快、耐振動、易維護等顯著優點,所以在國際上被公認為最有可能進入通用照明領域的新型固態冷光源。隨著其價格的不斷降低,發光亮度的不斷提高,半導體光源在照明領域中展現了廣泛的應用前景。業界普遍認為,半導體燈取代傳統的白熾燈和熒光燈,是大勢所趨。而半導體發光二極管（Light Emitting Diode , 簡稱LED）被認為是最有可能進入普通照明領域的一種綠色照明光源，按固體發光物理學原理,LED發光效率能近似100 % ,并具有工作電壓低、耗電量小、發光效率高、響應時間極短、光色純、抗沖擊、性能穩定可靠及成本低等優點,因此被譽為21 世紀新光源,有望成為繼白熾燈、熒光燈、高強度氣體放電燈之后的第四代光源。雖然LED具有以上的很多優點，但是發光效率和使用壽命仍是制約其普及應用的主要因素。 目前國內大多致力于LED外部封裝結構的研究，而公司里多采用進口芯片，如cree芯片，再在現有基礎上進行外部封裝結構和設計。而即便是散熱好，壽命長，取光效率比較好的封裝結構，國內所能達到的水平也就是剛剛超出100lm/w。主要原因在于其封裝材料的選擇和封裝結構的不合理性，浪費了芯片的出射光，從而降低了取光效率。而國外LED不僅在外部封裝結構，而且在芯片方向都明顯優于國內水平，所以基本壟斷國內LED的市場，尤其對于功率型白光LED的壟斷相當嚴重。而這些高亮度半導體LED芯片生產技術掌握在以美國Cree和Lumileds、日本的Nichia和Toyoda Gosei，以及歐洲的Osram等為首的少數大公司手中。 現在功率型白光LED 的光效已提高到80～100lmPW,而真正能夠取代白熾燈和熒光燈進入通用照明市場,其光效需要達到150lm/ W。這一方面要求在芯片的制作上不斷提高LED 的量子效率,同時還要求在LED 的封裝及燈具的設計制作過程中盡可能提高出光效率。現有的LED出光效率低的原因之一是，LED芯片的折射率較高，LED發出的光在出射芯片的時候，有相當一部分光被芯片與外界（環氧樹脂）的界面反射。本產品是通過特殊鍍膜方法，使LED芯片出光效率提高了10%。可以有效的增加LED的使用壽命，達到2萬小時以上，而且可以使發光效率達到120lm/w到160lm/w。擁有這樣長壽命和高出光效率的白光LED，必將引領整個照明市場，必將產生豐厚的利潤，具有非常好的發展前景。

南開大學在天津市科技發展計劃科技攻關項目《建立和應用腫瘤 轉移相關基因生物芯片篩選抗腫瘤轉移藥物的研究》的資助下，進行 了腫瘤轉移相關基因生物芯片的研究，在設計探針后，完成制備了含 有 213 個腫瘤轉移相關基因的基因芯片。 應用上述基因芯片所進行的大量的研究工作，表明該基因芯片有很好的應用前景。由于該基因芯片的成本低于全基因組芯片，有利于 大量推廣使用。與科研機構、醫院和藥廠等相關企業合作，大量制備 該基因芯片，實現產業化，投放市場使用，可實現良好的社會和經濟 效益。 應用價值： 基礎研究：可應用該基因芯片進行腫瘤轉移分子機制的基礎研究， 篩選與腫瘤轉移相關的信號傳導途徑。 應用研究：可應用該基因芯片篩選抗腫瘤轉移的藥物；在臨床上 對切除的腫瘤組織進行檢測，進行原代細胞培養的基礎上檢測對不同 化療藥物的敏感性，為臨床治療方案提供依據

本項目中的視頻模擬前端（AFE）芯片是一個完整的200MSPS、10位單片模擬視頻接口芯片，用于將YPbPr或RGB計算機視頻等格式的模擬視頻信號轉換為數字視頻信號。芯片可支持高達1080p的HDTV電視，以及高達1600X1200的UXGA計算機視頻。 芯

現階段牛津納米孔公司所開發的MinIon測序儀尚存在若干內在缺陷，如單次使用成本極高，單次檢測正確率低，檢測通量小，檢測速度慢等天然缺陷。在這個意義上，我國科研工作者尚存實現自主知識產權并超越國外同行的機會

南開大學在天津市科技發展計劃科技攻關項目《建立和應用腫瘤轉移相關基因生物芯片篩選抗腫瘤轉移藥物的研究》的資助下，進行了腫瘤轉移相關基因生物芯片的研究，在設計探針后，完成制備了含有213個腫瘤轉移相關基因的基因芯片。申請國家發明專利：乳腺癌轉移相關基因基因芯片的建立及其建立方法，專利（申請）號：20061013107.3（已公示）。 應用上述基因芯片所進行的大量的研究工作，表明該基因芯片有很好的應用前景。由于該基因芯片的成本低于全基因組芯片，有利于大量推廣使用。與科研機構、醫院和藥廠等

隨著非線性負荷的日益增長，諧波污染的治理正逐漸成為廣泛關注的熱點問題。本項目自2010年起，圍繞全有源型綜合電能質量控制關鍵技術展開了系統性的研究，陸續提出了多種電流分配、模塊化協調控制、穩定性控制等核心技術，并以此開發了單機/模塊化、兩電平/三電平、室內/戶外、50A/75A/100A/300A/500A/2500A、400V/690V、三相三線/三相四線等不同規格的全有源型綜合電能質量治理裝置。研發的裝置通過了第三方權威機構的檢測認證，并投入了實際使用，產生了較好的經濟效益和社會效益。

螺旋耦合摻稀土光纖棒單模輸出激光器（專利號：200810118083.9）。它包括泵浦源與單模摻稀土光纖、摻稀土光纖棒；泵浦源對光纖光柵、光纖光柵與單模摻稀土光纖構成的激光器進行泵浦；泵浦源對摻稀土光纖棒進行泵浦，將光纖光柵與光纖光柵、單模摻稀土光纖連接在一起，置入在摻稀土光纖棒包層上刻的螺旋槽內，其中置入槽內的光纖光柵、單模摻稀土光纖部分或全部包層去掉，對槽進行封裝，并對摻稀土光纖棒兩端端面光滑處理，通過內部強耦合，使摻稀土光纖棒諧振在光纖光柵、單模摻稀土光纖構成的激光器產生的激光波長上，實現主動鎖相，從而實現單模激光超亮度大功率輸出。 種子激光注入式有源光纖棒單模激光器（專利號：200810118082.4），它包括泵浦源、單模種子光纖激光器、摻稀土離子光纖棒、光纖；其中泵浦源對摻稀土離子光纖棒進行泵浦；光纖的一端與單模種子光纖激光器的輸出端連接，另一端去掉部分或全部包層的光纖置入摻稀土離子光纖棒包層或摻稀土離子光纖棒芯內的孔中，其后對摻稀土離子光纖棒進行熱處理，使孔無空氣間隙。由于光纖與摻稀土離子光纖棒芯之間的強耦合，使得摻稀土離子光纖棒諧振在單模種子光纖激光器產生的激光波長上，從而實現單模激光超亮度大功率輸出。