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研究團(tuán)隊(duì)面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)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(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 南開大學(xué)機(jī)器人與信息自動(dòng)化研究所于1992年在國內(nèi)率先開展面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人研究，并于1996年研制成功國內(nèi)第一臺(tái)面向生物醫(yī)學(xué)工程的微操作機(jī)器人系統(tǒng)，2002年獲得微納機(jī)器人領(lǐng)域第一個(gè)國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。 近些年來，研究團(tuán)隊(duì)面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)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(tuán)隊(duì)利用該儀器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，并致力于提高克隆操作發(fā)育率。首先，通過在核移植過程中分析細(xì)胞受力，提出了基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)方法，攻破了自動(dòng)化核移植最大的技術(shù)屏障；其次，探索了面向減小細(xì)胞傷害的微操作方法，提高了胚胎發(fā)育中最關(guān)鍵的指標(biāo)——囊胚率；最終，在2017年，將510枚利用該儀器完成核移植的重構(gòu)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(jī)器人完成核移植操作的克隆豬，該成果已被國家自然科學(xué)基金委及新華社、人民日?qǐng)?bào)、中央人民廣播電視臺(tái)等媒體進(jìn)行報(bào)道。

模擬標(biāo)準(zhǔn)化病人（SP，standardized patient），頭頸部、胸部、腹部、四肢部的解剖結(jié)構(gòu)完整，體表骨性肌性標(biāo)志清晰可觸及，骨關(guān)節(jié)活動(dòng)靈活，設(shè)計(jì)了各種生命體征、智能應(yīng)答功能和考核評(píng)判功能。適用于情境式臨床教學(xué)和培訓(xùn)、結(jié)構(gòu)化生命支持訓(xùn)練和考核等。

數(shù)字化維修技術(shù)支持系統(tǒng)以交互式電子技術(shù)手冊(cè)(IETM)、故障樹分析工具(FTA)為基礎(chǔ)，采用c/s、B/S混合架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)大型復(fù)雜裝備使用過程的結(jié)構(gòu)拆解、故障分析、維修維護(hù)、操作培訓(xùn)等業(yè)務(wù)的技術(shù)支持和授權(quán)控制。

一、項(xiàng)目進(jìn)展 創(chuàng)意計(jì)劃階段 二、負(fù)責(zé)人及成員 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 入學(xué)/畢業(yè)時(shí)間 學(xué)號(hào) 高春林 克勞斯塔爾大學(xué) 2019 / 三、指導(dǎo)教師 姓名 學(xué)院/所學(xué)專業(yè) 職務(wù)/職稱 研究方向 李茜 電信院/電氣工程 副教授 能源系統(tǒng)智能感知 四、項(xiàng)目簡介 深海生命線衛(wèi)士—復(fù)合能源管道健康管理系統(tǒng)是集能源管道實(shí)時(shí)監(jiān)測、狀態(tài)評(píng)估、故障預(yù)警、三維立體顯示、創(chuàng)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(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)代替了傳統(tǒng)的人工巡檢和巡邏船巡檢的故障監(jiān)測模式，將大幅度減少綜合成本。該系統(tǒng)改進(jìn)了市面上監(jiān)測系統(tǒng)功能單一、顯示界面陳舊等問題，率先提出創(chuàng)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(tài)檢修策略。該系統(tǒng)定位是做能源管道健康管理系統(tǒng)先驅(qū)，守衛(wèi)深海生命線安全。

研究方向：微操作機(jī)器人系統(tǒng)、微納設(shè)計(jì)與加工、生物模式形成與組 織發(fā)育建模。 項(xiàng)目簡介： 在國家自然科學(xué)基金國家重大科研儀器設(shè)備研制專項(xiàng)（項(xiàng)目編號(hào) 61327802）等資助下，本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了面向生命科學(xué)的原 位顯微分析與操作儀。研究團(tuán)隊(duì)利用該儀器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的體細(xì)胞 核移植，進(jìn)而將該技術(shù)應(yīng)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(jī)器人技術(shù)獲得的克隆豬。 作為一種常用的外源物導(dǎo)入細(xì)胞的方式，細(xì)胞顯微操作技術(shù)廣泛 應(yīng)用于生物工程領(lǐng)域。為了減輕實(shí)驗(yàn)操作者的工作負(fù)擔(dān)，研究者開發(fā) 出自動(dòng)化微操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化胚胎注射、機(jī)器人化單精注射、 機(jī)器人化貼壁細(xì)胞注射等多類微操作。然而，目前自動(dòng)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(shí)，并沒有考慮到微操作對(duì)后續(xù)生物過程（如后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)）的影 響，因此無法獲得顯著優(yōu)于手工操作的生物結(jié)果。 研究團(tuán)隊(duì)面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微 創(chuàng)化、定點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細(xì)胞接觸過程中的細(xì)胞受力情況，實(shí)現(xiàn)了基于最 小力的細(xì)胞撥動(dòng)與細(xì)胞抽核，保證了細(xì)胞核移植操作過程中細(xì)胞受力 最小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)與細(xì)胞抽核方法，顯著 減少了細(xì)胞撥動(dòng)過程對(duì)細(xì)胞的傷害；后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，與人工 操作相比，細(xì)胞后續(xù)發(fā)育率顯著提高,標(biāo)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(tuán)隊(duì)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(nèi)，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產(chǎn)下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)成功率作為評(píng)測依據(jù)，建立了操 作過程細(xì)胞受力情況與后續(xù)細(xì)胞發(fā)育的聯(lián)系,得出了操作過程細(xì)胞受 力越小，則傷害越小，最終細(xì)胞發(fā)育成功率越高的結(jié)論。該研究對(duì)其 它機(jī)器人化生物操作有借鑒意義。

本項(xiàng)目研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了面向生命科學(xué)的原位顯微分析與操作儀。研究團(tuán)隊(duì)利用該儀器實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的體細(xì)胞核移植，進(jìn)而將該技術(shù)應(yīng)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(jī)器人技術(shù)獲得的克隆動(dòng)物。 研究團(tuán)隊(duì)面向生命科學(xué)發(fā)展的迫切需求，研制出具有可視化、微創(chuàng)化、定點(diǎn)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(shí)現(xiàn)了機(jī)器人化的細(xì)胞核移植流程，并通 過分析微操作工具與細(xì)胞接觸過程中的細(xì)胞受力情況，實(shí)現(xiàn)了基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)與細(xì)胞抽核，保證了細(xì)胞核移植操作過程中細(xì)胞受力最小。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于最小力的細(xì)胞撥動(dòng)與細(xì)胞抽核方法，顯著減少了細(xì)胞撥動(dòng)過程對(duì)細(xì)胞的傷害；后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)表明，與人工操作相比，細(xì)胞后續(xù)發(fā)育率顯著提高,標(biāo)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(tuán)隊(duì)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(nèi)，兩頭母豬順利受孕；4 月底，兩頭受孕母豬產(chǎn)下成活克隆豬 17 頭。 上述研究第一次用后續(xù)細(xì)胞培養(yǎng)成功率作為評(píng)測依據(jù)，建立了操作過程細(xì)胞受力情況與后續(xù)細(xì)胞發(fā)育的聯(lián)系,得出了操作過程細(xì)胞受力越小，則傷害越小，最終細(xì)胞發(fā)育成功率越高的結(jié)論。該研究對(duì)其它機(jī)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(dòng)細(xì)胞穿入等方面擁有多項(xiàng)專利。

通過該項(xiàng)目的實(shí)施與應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)公司銷售、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及管理等信息的集成與共享，實(shí)現(xiàn)全生命周期的產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)、制造管理,實(shí)現(xiàn)大批量定制的產(chǎn)品數(shù)字化配置設(shè)計(jì)管理，同時(shí)優(yōu)化產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)基于二維圖紙和三維模型相結(jié)合的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造和管理，提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與管理效率，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期，增強(qiáng)公司的綜合競爭能力。 目前已完成平臺(tái)原型系統(tǒng)的開發(fā)，成功在國內(nèi)多家制造型企業(yè)進(jìn)行應(yīng)用實(shí)施。 可提高企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造效率，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)周期縮短為原來的70%，客戶需求的響應(yīng)周期縮短為原來的60%；系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，在技術(shù)上達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。

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