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研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。 一、項目分類 關鍵核心技術突破 二、成果簡介 南開大學機器人與信息自動化研究所于1992年在國內率先開展面向生物醫學工程的微操作機器人研究，并于1996年研制成功國內第一臺面向生物醫學工程的微操作機器人系統，2002年獲得微納機器人領域第一個國家技術發明二等獎。 近些年來，研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并致力于提高克隆操作發育率。首先，通過在核移植過程中分析細胞受力，提出了基于最小力的細胞撥動方法，攻破了自動化核移植最大的技術屏障；其次，探索了面向減小細胞傷害的微操作方法，提高了胚胎發育中最關鍵的指標——囊胚率；最終，在2017年，將510枚利用該儀器完成核移植的重構胚移植到代孕豬中，并于2017年4月底分兩胎生下17頭小豬。這是世界首例由機器人完成核移植操作的克隆豬，該成果已被國家自然科學基金委及新華社、人民日報、中央人民廣播電視臺等媒體進行報道。

模擬標準化病人（SP，standardized patient），頭頸部、胸部、腹部、四肢部的解剖結構完整，體表骨性肌性標志清晰可觸及，骨關節活動靈活，設計了各種生命體征、智能應答功能和考核評判功能。適用于情境式臨床教學和培訓、結構化生命支持訓練和考核等。

數字化維修技術支持系統以交互式電子技術手冊(IETM)、故障樹分析工具(FTA)為基礎，采用c/s、B/S混合架構，實現對大型復雜裝備使用過程的結構拆解、故障分析、維修維護、操作培訓等業務的技術支持和授權控制。

一、項目進展 創意計劃階段 二、負責人及成員 姓名 學院/所學專業 入學/畢業時間 學號 高春林 克勞斯塔爾大學 2019 / 三、指導教師 姓名 學院/所學專業 職務/職稱 研究方向 李茜 電信院/電氣工程 副教授 能源系統智能感知 四、項目簡介 深海生命線衛士—復合能源管道健康管理系統是集能源管道實時監測、狀態評估、故障預警、三維立體顯示、創新健康管理、用戶檢修策略等多功能為一體的能源管道在線監測系統。該系統代替了傳統的人工巡檢和巡邏船巡檢的故障監測模式，將大幅度減少綜合成本。該系統改進了市面上監測系統功能單一、顯示界面陳舊等問題，率先提出創新性健康管理功能，使用戶全面了解能源管道的生命周期及整體健康情況，為用戶提供高效狀態檢修策略。該系統定位是做能源管道健康管理系統先驅，守衛深海生命線安全。

研究方向：微操作機器人系統、微納設計與加工、生物模式形成與組 織發育建模。 項目簡介： 在國家自然科學基金國家重大科研儀器設備研制專項（項目編號 61327802）等資助下，本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原 位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞 核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這 是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導入細胞的方式，細胞顯微操作技術廣泛 應用于生物工程領域。為了減輕實驗操作者的工作負擔，研究者開發 出自動化微操作系統，實現了自動化胚胎注射、機器人化單精注射、 機器人化貼壁細胞注射等多類微操作。然而，目前自動化微操作的操 作過程與手工操作類似，這些操作在保證操作本身高效、高成功率的 同時，并沒有考慮到微操作對后續生物過程（如后續細胞培養）的影 響，因此無法獲得顯著優于手工操作的生物結果。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微 分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最 小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力 最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著 減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工 操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從 10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核 移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操 作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受 力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其 它機器人化生物操作有借鑒意義。

本項目研究團隊自主研發了面向生命科學的原位顯微分析與操作儀。研究團隊利用該儀器實現了機器人化的體細胞核移植，進而將該技術應用于豬克隆流程，成功獲得了克隆豬仔。這是國際上首次利用機器人技術獲得的克隆動物。 研究團隊面向生命科學發展的迫切需求，研制出具有可視化、微創化、定點化、定量化功能的，集檢測分析與操作于一體的原位顯微分析與操作儀，利用該儀器實現了機器人化的細胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細胞接觸過程中的細胞受力情況，實現了基于最小力的細胞撥動與細胞抽核，保證了細胞核移植操作過程中細胞受力最小。實驗結果表明，基于最小力的細胞撥動與細胞抽核方法，顯著減少了細胞撥動過程對細胞的傷害；后續細胞培養實驗表明，與人工操作相比，細胞后續發育率顯著提高,標志克隆成功的體外囊胚率從10%提高到 21%。2017 年 1 月初，研究團隊分四批完成了 510 例核移植操作,并將這 510 枚克隆胚胎移植到 6 頭母豬體內，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續細胞培養成功率作為評測依據，建立了操作過程細胞受力情況與后續細胞發育的聯系,得出了操作過程細胞受力越小，則傷害越小，最終細胞發育成功率越高的結論。該研究對其它機器人化生物操作有借鑒意義。在深度信息提取、顯微視野拓展、超聲振動細胞穿入等方面擁有多項專利。

通過該項目的實施與應用，實現公司銷售、設計、生產及管理等信息的集成與共享，實現全生命周期的產品數字化設計、制造管理,實現大批量定制的產品數字化配置設計管理，同時優化產品族結構，實現基于二維圖紙和三維模型相結合的產品設計制造和管理，提高產品設計、制造與管理效率，縮短產品設計周期，增強公司的綜合競爭能力。 目前已完成平臺原型系統的開發，成功在國內多家制造型企業進行應用實施。 可提高企業產品設計制造效率，使產品設計、生產周期縮短為原來的70%，客戶需求的響應周期縮短為原來的60%；系統運行穩定、可靠，在技術上達到國內領先水平。

本發明公開了一種在線流媒體測試網絡中的分布式客戶生命周期控制方法，屬于流媒體測試技術領域。本發明包括：估測在線用戶實際的剩余周期分布、觸發測試條件的判定、挑選真實用戶進入測試、分布式客戶生命周期控制用戶離開測試、穩定客戶重新進入測試。本發明利用了物理世界中真實用戶在直播流媒體網絡中的行為來匹配測試預期的環境。本發明在直播流媒體網絡測試中不僅降低了由穩定用戶的數量減少帶來的測試拓展性的限制，同時也提高了真實用戶在測試環境中的利用率，而且也減少了在測試過程中不穩定客戶的替換次數，提供了可靠服務。