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分子生物學(xué)是研究生物大分子結(jié)構(gòu)與功能的一門學(xué)科,而分子的大小、密度、含量及圖象比較分析是分子生物學(xué)研究中的重要內(nèi)容，如對基因密碼DNA進行限制性內(nèi)切酶解片斷長度多態(tài)性分析（簡稱RFLP）和聚合酶鏈反應(yīng)（簡稱PCR）對DNA分子上的基因不同長度的特征性片段進行擴增分析，蛋白質(zhì)和DNA、RNA分子、多糖分子及其它生物大分子的經(jīng)凝膠電泳和熒光染色或其他方法染色后，在紫外透射分析儀和其他光譜下可顯示出不同圖象位置格局和密度，是生物學(xué)科研工作和臨床疾病診斷的重要依據(jù)。以往對這些不同分子的分析主要是憑人眼目測，欠客觀性，人為因素所造成的誤差較大，且難以保存這些結(jié)果的原始圖象。我們將分子生物學(xué)技術(shù)與計算機技術(shù)結(jié)合，研制出多媒體分子生物學(xué)圖象分析系統(tǒng)。本分析系統(tǒng)由PⅡ350以上的微機和CCD(CHARGE COUPLED DEVICE)攝像機,圖象卡,紫外透射分析儀,日光源,掃描儀,彩色噴墨打印機,電源轉(zhuǎn)換器, 分子生物學(xué)圖象分析專用軟件系統(tǒng)(BioComputAnasis1.0a)等部分組成。 該分子生物學(xué)圖象分析系統(tǒng)可以對生物大分子電泳圖象進行密度定量、分子大小測定、標(biāo)注、掃描、圖象融合比較,存儲、編輯和打印，便于檢索，為科研和臨床圖象采集和數(shù)據(jù)分析提供了強有力的系統(tǒng),使得醫(yī)學(xué)診斷和生物科研圖象的多功能分析成為可能。經(jīng)臨床和分子生物學(xué)實驗應(yīng)用表明,該系統(tǒng)定量準(zhǔn)確，分析可靠，速度快，能儲存大量信息，便于檢索和信息處理。可以打印彩色照片和結(jié)果報告，非常方便。這必將代替以往其他傳統(tǒng)落后的實驗方式和分析報告方式。對分子量進行多次實際測定,總誤差率<+1%,對密度含量進行實際測定結(jié)果表明誤差率<+5%,該系統(tǒng)操作簡單,是分子生物學(xué)和基因工程基礎(chǔ)研究、臨床分子診斷及基因診斷重要的儀器和換代產(chǎn)品,為科研和臨床數(shù)據(jù)采集分析提供了極大的方便。

光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置是將光纖共聚焦光譜分析技術(shù)和顯微光學(xué)成像技術(shù)相融合的細胞檢測裝置，此裝置能夠同時獲得被測細胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)信息和反映細胞形態(tài)和成分特性的光譜信息，得到被測細胞定性、定量、定位的綜合分析信息。 光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置包括光源照明系統(tǒng)、光纖共聚焦光譜分析系統(tǒng)、顯微成像和定位系統(tǒng)、數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，照明光源系統(tǒng)給光纖共聚焦光譜分析系統(tǒng)提供光源；光纖共聚焦光譜分析系統(tǒng)傳輸照明光照射細胞，開接收攜帶細胞信息的背向散射的光信號，獲取光譜信息進入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)分析；顯微成像和定位系統(tǒng)由照明系統(tǒng)照明，獲得反映細胞形態(tài)和結(jié)構(gòu)的圖像信息進入數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)；數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)同時獲取被測細胞的顯微圖像和反映細胞形態(tài)和成分特性的光譜信息。 光纖共聚焦顯微光譜與成像裝置結(jié)合光纖共聚焦技術(shù)、后向散射光譜分析技術(shù)和顯微成像技術(shù)，提出了適用于同時獲取特定細胞的顯微圖像和光譜信息的細胞檢測裝置，能夠?qū)崟r的獲取細胞的綜合信息。這就解決了目前技術(shù)不能夠在細胞水平上獲取特定位置的組織形態(tài)信息和光譜信息的技術(shù)問題。對于癌癥除檢測癌變細胞的顯微形態(tài)信息外，同時獲取相應(yīng)細胞生化成分的光譜，光譜信息中既包括了形態(tài)變化對光的散射特性變化，也包括了細胞中成分變化導(dǎo)致的光吸收特性的變化信息，結(jié)合這兩種檢測技術(shù)的細胞分析裝置，能及時發(fā)現(xiàn)細胞的早期癌變，以便對癌癥實施全面而及時的診斷。而且，當(dāng)前顯微成像技術(shù)和CCD光譜技術(shù)都是比較成熟的檢測技術(shù)，且CCD光譜技術(shù)可以進行實時分析，所以，本發(fā)明提供的裝置利用現(xiàn)有先進技術(shù)，大大提高癌變細胞的檢測精度，同時可以大大降低檢測成本。

超高分辨率光矢量分析設(shè)備采用“微波光子學(xué)方法”，首創(chuàng)具有國際領(lǐng)先水平的“超高分辨率光矢量分析技術(shù)”，集成了電-光、光-電和光-光3類元器件頻譜響應(yīng)的測量功能，可應(yīng)用于光纖通信、光纖傳感、光信號處理和集成光子學(xué)等領(lǐng)域。技術(shù)特征關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點一：基于120度電橋的高抑制比光單邊帶調(diào)制技術(shù)和基于光載波抑制與平衡光電探測的非線性誤差對消技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點二：光頻梳通道化測量技術(shù)和基于光希爾伯特變換的鏡像邊帶抑制技術(shù)。關(guān)鍵技術(shù)與創(chuàng)新點三：多種測量模式融合與系統(tǒng)軟硬件集成技術(shù)。工作波長：1528-1565 nm最高波長分辨率：50 kHz（即0.4 fm）幅度分辨率：0.01 dB幅度精確度：±0.11 dB相位分辨率：0.01°相位精確度：±1.2°對比國際上最高水平商用光矢量分析儀表LUNA OVA5000，設(shè)備的分辨率提升了4000倍，動態(tài)范圍提升了31倍（15dB），相位精確度提升了2.5倍（單通道40GHz范圍內(nèi)），幅度分辨率也提升5倍以上，打破國外技術(shù)壁壘，實現(xiàn)進口替代。應(yīng)用范圍:設(shè)備已應(yīng)用于包含海思光電子以及4家上市公司在內(nèi)的數(shù)十家單位47種高端光器件的研發(fā)和生產(chǎn)（用戶包括：華為、長飛光纖601869.SH、中航光電002179.SZ、航天電器002025.SZ、光迅科技002281.SZ等），其中31種高端光器件在本項目設(shè)備的支撐下實現(xiàn)了量產(chǎn)；在我國高速光電芯片、新一代光通信系統(tǒng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能感知等領(lǐng)域發(fā)揮著穩(wěn)定的作用，有力支撐了我國核心光器件的自主可控和原始創(chuàng)新。

可以量產(chǎn)/n油酸和硬脂酸在工業(yè)油脂的生產(chǎn)中有著廣泛的用途，是合成工業(yè)用潤滑劑、表面活性劑等工業(yè)產(chǎn)品的主要原料。目前較為先進的方法有水媒法，該法將混合脂肪酸放入刮板式熱交換器中冷卻，形成脂肪酸結(jié)晶糊，加入十二烷基磺酸鈉鹽類浸濕劑并充分混合，再加入硫酸鎂類的電解質(zhì)水溶液。浸濕劑選擇性地浸潤飽和酸的結(jié)晶體，并把晶體周圍的液體酸溶解，在飽和酸晶體周圍形成一層水膜，用離心機分離混合物，得到輕油組分含不飽和脂肪酸和較重組分的飽和固態(tài)脂肪酸。分別加熱輕、重兩組分，使脂肪酸與含浸潤劑的水溶液分離，干燥后得到相應(yīng)的脂肪酸，即硬脂酸和油酸。該工藝克服了精餾分離需高真空和能耗高的缺點，使生產(chǎn)成本大大降低。

成果介紹項目開發(fā)一種基于解卷積算法的細胞類型分析的便攜式多用途醫(yī)療設(shè)備——阿爾法細胞分析儀，該設(shè)備只通過一組基因的表達水平檢測，即可判定樣本中所有細胞類型及豐度。技術(shù)創(chuàng)新點及參數(shù)儀器通過預(yù)先構(gòu)建好的不同組織主要細胞類型的參考表達譜，結(jié)合解卷積模型來預(yù)測組織或血液樣本中的細胞組分，并利用已訓(xùn)練好的疾病預(yù)測模型可進一步進行臨床診斷。可快速、準(zhǔn)確、低成本地識別各類組織的細胞類型和豐度，單個樣本的數(shù)據(jù)分析可以在 ~20min 內(nèi)完成，具有極高的分析效率。目前已完成組織特異芯片和細胞類型識別算法以及單片機的設(shè)計方案。市場前景本項目可與醫(yī)院、科研院所、第三方檢測公司達成合作，接受投資。

系統(tǒng)軟件使用了多項當(dāng)前國際上最新的計算機開發(fā)技術(shù)，包括COM plus技術(shù)、基于UDP協(xié)議的遠程通訊技術(shù)、ADO數(shù)據(jù)訪問核心技術(shù)、GIS技術(shù)、TTS語言引擎技術(shù)、MSAGENT技術(shù)，以及虛擬儀器組態(tài)技術(shù)、WINDOWS SDK編程技術(shù)等。軟件引入了面向仿真、工業(yè)自動化、虛擬儀器儀表等數(shù)據(jù)圖形領(lǐng)域的圖形儀表組件，包括實時和歷史趨勢圖曲線等，使軟件具有逼真的人機界面，很強的實時數(shù)據(jù)處理能力。軟件可以允許用戶自行添加管轄區(qū)域列表和嵌入GIS地圖，以及監(jiān)控企業(yè)的廠貌圖和設(shè)施圖，從而系統(tǒng)軟件更富有地方特色和滿足個性化需求。軟件還創(chuàng)造性地引入了具有當(dāng)前國際先進水平的TTS(Text To Speech)語音技術(shù)，實現(xiàn)中、英文語音報警。軟件界面還引用了Windows XP配色方案，提供多種SKIN更換功能；而MSAGENT的人性化動作配合報警進程，使軟件充分體現(xiàn)“科技以人為本”的設(shè)計理念，使軟件界面更加生動、突出。軟件特別在GIS系統(tǒng)中，設(shè)計了“放大鏡”功能，使瀏覽地理信息更加清晰。軟件全部使用自主開發(fā)、設(shè)計的24位真彩色，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的ICO圖標(biāo)和自行開發(fā)的通信系統(tǒng)。系統(tǒng)設(shè)計了“讀實時數(shù)據(jù)”等10條命令字通信格式，通過發(fā)送命令字方式與現(xiàn)場污染治理設(shè)施運行記錄儀進行通信。 系統(tǒng)通過“YSC-Ⅲ型污染治理設(shè)施運行記錄儀”、PSTN城市公共電話網(wǎng)絡(luò)，實時在線監(jiān)測企業(yè)污水排放數(shù)據(jù)和污染治理設(shè)施的運行狀況；上傳歷史數(shù)據(jù)，并存入數(shù)據(jù)庫，以供查詢、生成報表和打印。系統(tǒng)能自動監(jiān)測企業(yè)超標(biāo)排放報警信號，自動打開報警系統(tǒng)軟件，并接收企業(yè)污水排放報警數(shù)據(jù)。同時，迅速啟動GIS系統(tǒng)，標(biāo)出報警企業(yè)的地理位置和詳細地理信息，包括企業(yè)編碼、企業(yè)名稱、企業(yè)地址、聯(lián)系人和聯(lián)系電話，并作為一次報警記錄，記錄在日志文件中，以備查詢。同時系統(tǒng)將該企業(yè)的報警數(shù)據(jù)，包括流量排放數(shù)據(jù)、COD數(shù)據(jù)、PH數(shù)據(jù)，以及污染治理設(shè)施運行記錄儀運行狀況等數(shù)據(jù)記錄在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫文檔中。 環(huán)保監(jiān)理部門通過系統(tǒng)實時監(jiān)測企業(yè)的污水排放質(zhì)量、上傳企業(yè)的歷史排放數(shù)據(jù)、對企業(yè)實施立即“反控”和定時“反控”等措施，對超標(biāo)排放的企業(yè)在第一時間掌握超標(biāo)排放企業(yè)的信息(包括地理位置)、超標(biāo)數(shù)據(jù)，以便快速、有效地采取相應(yīng)的措施，對超標(biāo)排放的企業(yè)作出相應(yīng)的處理，使城市環(huán)境污染能得有效的控制。

已有樣品/n養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)是未來的黃金產(chǎn)業(yè)，養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和快速診斷是一個痛點。基于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀滿足了這個需求，市場需求在50 億人民幣以上，目前還沒有同類產(chǎn)品。該成果針對社區(qū)醫(yī)院和養(yǎng)老院的常規(guī)體檢和疾病診斷，開發(fā)了于微流控芯片的體液多參數(shù)分析儀，更換芯片可以檢測血常規(guī)、血生化、尿液、免疫等多個項目。實現(xiàn)一臺儀器檢測多種常見疾病。目前階段性成果或結(jié)題成果獲得：專利1 項、SCI 論文11 篇、湖北省自然科

一.項目簡介系統(tǒng)綜合分析方法是河北工業(yè)大學(xué)劉智勇教授創(chuàng)立的一種全新的節(jié)能技術(shù)。工業(yè)實踐表明，該技術(shù)特別適用于石油、化工等行業(yè)老廠節(jié)能改造。石油、化工行業(yè)大都是耗能大戶，且很多企業(yè)存在以下問題：? 由于設(shè)計缺陷或各種條件變化，現(xiàn)行操作條件與最優(yōu)條件相距甚遠；? 很多設(shè)備在設(shè)計時采用的是多年前的設(shè)計規(guī)范，其設(shè)計裕量一般偏大；? 以前人們節(jié)能意識淡薄，在很多環(huán)節(jié)上對節(jié)能考慮很少。上述問題造成現(xiàn)有企業(yè)能量消耗偏高，對這些企業(yè)進行節(jié)能改造勢在必行。但是，對上述企業(yè)的節(jié)能改造必須在高新科技指導(dǎo)下才能取得最大效益。現(xiàn)在流行的“熱夾點分析方法”是非常有效的方法之一。但是，熱夾點技術(shù)是20世紀80年代產(chǎn)生的。由于受當(dāng)時條件限制，該技術(shù)只考慮換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，很少考慮換熱網(wǎng)絡(luò)與化工過程的主體（反應(yīng)與分離過程）的相互影響。所以，熱夾點技術(shù)給出的“最優(yōu)化方案”往往不是真正的最優(yōu)方案。在很多情況下，熱夾點分析給出的改造方案需要調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)或增加換熱面積才能達到一定節(jié)能效果。隨著對石油、化工系統(tǒng)各種科學(xué)問題的逐步深入研究，特別是計算機模擬與優(yōu)化技術(shù)的發(fā)展，我們可以考慮化工過程整體優(yōu)化問題，也就是說可以把反應(yīng)、分離的操作條件、換熱網(wǎng)絡(luò)、公用工程以及設(shè)備裕度等因素綜合考慮得出優(yōu)化方案。這樣，既可保證過程在全面優(yōu)化條件下運行，又能充分利用設(shè)備裕量。河北工業(yè)大學(xué)劉智勇教授創(chuàng)立的系統(tǒng)綜合分析方法就是這樣一種新技術(shù)。該技術(shù)首先對全過程進行模擬，得出與實際過程相吻合的數(shù)學(xué)模型，然后采用熱夾點技術(shù)對換熱網(wǎng)絡(luò)進行分析，找出“熱夾點”及“網(wǎng)絡(luò)夾點”。在上述工作基礎(chǔ)上，結(jié)合過程具體特性，對換熱網(wǎng)絡(luò)及整個系統(tǒng)進行全面分析及優(yōu)化，從而得出最優(yōu)化解決方案。在考慮節(jié)能方案時，不僅考慮過程優(yōu)化，同時考慮現(xiàn)有設(shè)備對過程的制約以及設(shè)備裕度等因素對耗能的影響。顯然，這樣得出的節(jié)能方案比傳統(tǒng)熱夾點技術(shù)得出的方案更好。系統(tǒng)綜合分析方法在解決問題時分兩步進行。第一步，提出“設(shè)備零投資”方案。由于現(xiàn)有很多企業(yè)設(shè)備裕量偏大，如果充分利用這些裕量，經(jīng)常可以達到一定的節(jié)能效果。換句話說，該方案是在充分利用現(xiàn)有設(shè)備的裕量條件下優(yōu)化現(xiàn)有操作條件。這樣做有兩個好處：沒有設(shè)備投資、無需停車。在“設(shè)備零投資”節(jié)能方案基礎(chǔ)上，結(jié)合熱夾點分析方法，增加換熱器或調(diào)整換熱網(wǎng)絡(luò)，可以得出效益更大的節(jié)能方案。我們稱之為“增加設(shè)備或調(diào)整設(shè)備方案”。上述兩個方案有各自的優(yōu)點。“設(shè)備零投資”方案無需對設(shè)備進行大的改造，甚至無需任何改造投資費用，可以在不停車情況下進行，所以有其獨到的優(yōu)點。工廠無需等到大修，即可通過“設(shè)備零投資”方案取得一定節(jié)能效果。在大修時采用“增加設(shè)備或調(diào)整設(shè)備方案”可望取得更大的節(jié)能效果。應(yīng)用實例：燕山石化煉油廠潤滑油生產(chǎn)車間酮苯脫蠟溶劑回收裝置能耗很高，擬投資600萬元對該系統(tǒng)進行改造。我們采用系統(tǒng)綜合分析方法對該裝置進行了全面分析，找出了能耗高的根本原因，提出了一套“設(shè)備零投資”節(jié)能方案。按照該方案，廠方無需任何設(shè)備投資，即可達到很好的節(jié)能效果。廠方采用了我們的方案。工業(yè)實踐表明，該裝置節(jié)約蒸汽達25%，每年可節(jié)約費用260萬，同時節(jié)省了600萬元設(shè)備投資。隨后，我們又對該公司其它四套溶劑回收系統(tǒng)（上述系統(tǒng)采用蒸汽加熱，這四套系統(tǒng)采用加熱爐加熱）進行了分析，提出了新的“設(shè)備零投資”節(jié)能方案，這些方案仍然無需設(shè)備投資。結(jié)果節(jié)約燃料達10%。四套裝置每年可節(jié)約燃料費用400萬元左右。另外，該技術(shù)已經(jīng)在大慶石化、大連石化得到應(yīng)用并取得很好的節(jié)能效益。從應(yīng)用實例可知，系統(tǒng)綜合分析方法具有以下特點：投資少（甚至是設(shè)備零投資）、見效快、設(shè)備及換熱網(wǎng)絡(luò)改動小（甚至無需改動）、無需停車等優(yōu)點。二.市場前景我國化工企業(yè)能耗很高，節(jié)約能源不僅給企業(yè)帶來很好的經(jīng)濟效益，也將對減少廢氣及CO2排放，有很好的社會效益。市場前景廣闊。三.規(guī)模與投資本技術(shù)適用于比較大的企業(yè)。采用本技術(shù)，投資很少，見效很快。四.生產(chǎn)設(shè)備如前所述，采用本技術(shù)，在應(yīng)用本技術(shù)的第一階段，工廠無需設(shè)備投資。五.效益分析對中石油、中石化等特大型企業(yè)的應(yīng)用表明，采用本技術(shù)，在設(shè)備零投資前提下，可以得到10%左右的節(jié)能效益。對其它技術(shù)力量比較薄弱的企業(yè)，由于其技術(shù)及設(shè)備比較落后，采用本技術(shù)進行節(jié)能改造，節(jié)能效益將更為明顯。六.合作方式以節(jié)能效益分成方式進行合作，也可以雙方共同協(xié)商其它合理方式。七.其他八.圖片大慶石化公司煉油廠采用本技術(shù)進行節(jié)能改造的情況說明：項目負責(zé)人：劉智勇所屬學(xué)院：化工學(xué)院，河北工業(yè)大學(xué)聯(lián)系電話：13132559169,022-60202047郵箱：[email protected], [email protected]

1.開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬樣車建立的平臺 根據(jù)多體系統(tǒng)動力學(xué)的有關(guān)原理和方法，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的虛擬樣車建立 與虛擬試驗的平臺，并可與其它大型軟件平臺無縫連接。2.虛擬樣車的建立 利用自主開發(fā)的虛擬樣車建立的平臺，建立了上汽集團自主品牌汽車 MPV 的虛擬樣 車，并進行了各種動力學(xué)性能的實驗。3.仿真分析與虛擬試驗結(jié)果的驗證 利用該項目的仿真和虛擬試驗結(jié)果（下圖為在英國 MIRA 公司的實驗），給出了與 英國 MIRA 公司很相近的結(jié)果與結(jié)論，同時優(yōu)化的結(jié)果也得到了其實驗的驗證，此外提 出了比 MIRA 更全面又詳盡的改進方案。