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成果介紹超材料(Metamaterial),或其二維形式—超表面(Metasurface)由具有亞波長尺寸的人工原子周期或者非周期地排列而成,其描述方式可分為等效媒質和空間編碼兩種形式。由等效媒質描述的超材料(或超表面)我們稱之為新型人工電磁媒質,由空間編碼描述的超材料(超表面)我們稱之為編碼超材料(超表面)和數字超材料(超表面)。對于新型人工電磁媒質,人們通過自由設計單元結構、單元排列方式、以及單元各向異性,可以根據意愿控制等效媒質的媒質參數,實現自然界中不存在或者很難實現的介電常數和/或磁導率,進而控制電磁波。本成果對于新型人工電磁媒質對電磁波的調控作用,例如隱身衣、電磁黑洞、雷達幻覺器件、遠場超分辨率成像透鏡、新型透鏡天線、隱身表面、極化轉換器、人工表面等離激元器件及混合集成電路等。技術創新點及參數對于編碼和數字超材料(超表面),我們提出基于空間編碼調控電磁波的新思路。其中,一比特編碼超材料選用相位差接近180度的兩種基本單元(記為0單元和1單元),按照一定規律排列0和1單元構成超材料,以實現所需的設計功能。當電磁編碼采用FPGA控制時,可實現現場可編程超材料,即單一的超材料在FPGA的實時控制下可實現多種功能(例如單波束、多波束、波束掃描、隱身功能等)。市場前景本成果獲得國家自然科學二等獎。該項目突破傳統模擬超材料的等效媒質表征方法，創造性地提出用 0 和 1 表征的數字超材料，建了數字編碼和現場可編程超材料新體系；在國際上率先從微波傳輸線的角度研究人工 SPP 超材料，提出一種性能優越的超薄、可共形 SPP 傳輸線，開辟了基于 SPP 模式的微波領域新分支，實現了超材料研究從跟跑、并跑變成走在世界前列的跨越。

本發明提供了用于班克木的培養基，以及班克木的組織培養與快速繁殖方法。所述班克木專用培養基為改良wpm培養基，包含下列元素成分：nh4no3，200～400mg/l；ca(no3)24h2o，250～600mg/l；kcl，400～900mg/l；cacl22h2o，90～200mg/l；mgso4，180～400mg/l；所述班克木組織培養與快速繁殖方法，包括外植體的消毒和無菌苗的獲得，腋芽誘導和繼代培養，生根培養和試管苗移栽。本發明提供的班克木培養基和組織培養方法極大地提高了班克木的繁殖系數和生根率，建立了一套完整的快速繁殖技術體系，為班克木的大面積推廣應用提供了技術支持。

本發明公開了一種楊樹愈傷組織的誘導方法及誘導培養基，屬于楊樹的組織培養領域。本發明所篩選、優化的楊樹愈傷組織誘導培養基為添加0.5-1.5mg/l萘乙酸、0.5-1.5mg/l？6-糠氨基嘌呤、20-40g/l蔗糖和4.5-6.5g/l瓊脂的h培養基。本發明以單核靠邊期的楊樹花藥為外植體，將其接種到所篩選的愈傷組織誘導培養基上進行愈傷組織誘導培養，獲得生長速度快、器官分化率高的楊樹愈傷組織。本發明愈傷組織誘導培養基可以有效提高愈傷組織的誘導率，所獲得的愈傷組織質量高，可以在短期內形成大量優良的楊樹試管苗，不僅可以快速繁殖楊樹，同時也可以應用于楊樹植物改良，種質保存等方面。

該成果通過分子設計構建了一系列芳腈基聚合物，發明了熒光性、磁性、導電/介電性的芳腈基聚合物與先進功能材料，獲得了中國發明專利25項。突破了合成控制、產品純化、環保處理與規模裝備等關鍵技術，形成了1000噸級聚芳醚腈產業化合成成果及其系列先進復合材料、薄膜、纖維應用技術；獲得了500噸級的鄰苯二甲腈樹脂合成裝備及耐高溫先進復合材料應用技術。取得的大部分發明成果近三年共產生經濟效益超過10億元，取代了部分相關產品的進口。 左圖：芳腈基聚合物，復合材料及加工型材的實物照片 右圖：芳腈基聚合物材料的工業化生產裝置圖

聚乳酸被全球公認為21世紀最有發展前景的生物質塑料，它具有良好的生物降解性/相容性、力學性質、熱塑性、成纖性、透明度高，適用于吹塑、擠出、注塑等多種加工方法，加工方便，部分性能優于現有通用塑料；但其同時也存在著強度較低、脆性大、耐熱性差等不足，使得其應用僅局限于生產通用塑料、薄膜等領域，要想應用于條件較為苛刻的汽車、航空航天、建筑業等領域，必須對其進行改性以提高其耐熱性能和力學性能。本項目擬采用課題組多年來積累的研究成果，與相關企業展開合作，進行成果的轉化和產業化工作，最終形成具有市場潛力的系列化改性聚乳酸復合材料制備技術，例如天然纖維增強聚乳酸、高韌性聚乳酸、高填充級聚乳酸、阻燃級聚乳酸和纖維級聚乳酸等的制備技術，通過這些技術制備的改性聚乳酸樹脂將具有更加優異和針對性的性能，主要用于生產聚乳酸纖維、薄膜、板材和容器等，可應用在生活快消品、農用地膜、飛機/汽車內飾用材料等領域。項目目標是通過深入研究，對部分尚不完善的技術環節進行最后的攻關，然后整合已有的技術與專利成果，并進一步放大實驗和標準化測試，形成一系列可直接產業化的系統化解決方案技術包，最終順利完成相關技術成果的產業化轉化工作。 本項目研究采用的原材料為可生物降解的聚乳酸，經過本團隊十多年的研發，目前已實現產業化。本項目的主要工作是梳理課題組多年來對聚乳酸樹脂改性的相關技術，與授權專利等成果整合，進一步放大成系列化的產品技術，最終順利相關技術成果的產業化轉化工作。 項目中的大部分關鍵技術均已被攻克，目前需要做的是有目的的對所有技術進行梳理和整合，查漏補缺，對部分尚不完善的技術環節進行最后的攻關，從而形成完整的系統化的產品技術，并與相關授權專利進行整合，最后打包形成一系列可直接產業化的系統化解決方案技術包。目前70%的聚乳酸市場在對性能要求不太高的包裝行業中，隨著人們環保意識的增加，該市場容量會繼續增加，但由于聚乳酸整體市場的快速增長，包裝材料所占聚乳酸市場比例會逐漸縮小。在汽車、家電及電子產品行業中對更高性能聚乳酸改性材料的使用是個新趨勢，市場份額雖然不大，但會持續增長。目前聚乳酸在全球市場的總容量預計為100億元，且有很好的成長潛力。本項目技術面對的正是高性能、高附加值的潛在市場，其產業化預期會有良好的經濟效益；項目產品在環境污染治理和防護方面的貢獻將會產生良好的社會效益。

項目以海上風機葉片和大飛機結構材料為研究目標，提出根據環氧樹脂和雙馬來酰 亞胺樹脂結構特點，設計并在碳納米管表面引入帶有特征官能團的結構，通過工藝調整 和儀器分析相結合控制特征官能團的數量，制備出質量穩定的多功能碳納米管改性劑。 然后在不改變碳纖維/環氧樹脂或 BMI 復合材料基本成型工藝的條件下，利用此多功能 碳納米管改性劑提高碳纖維/環氧樹脂或 BMI 復合材料的韌性、強度、模量、耐沖刷能 力、耐腐蝕和抗老化性能。 

2-酮基-D-葡萄糖酸 (2-keto-D-gluconic acid，2KGA) 是工業上大規模生產的一種有機酸，主 要用于食品抗氧化劑D-異抗壞血酸及D-異抗壞血酸鈉的合成。本項目采用氧化葡萄糖酸桿菌 靜息細胞轉化法生產2-KGA。轉化反應體系中，底物葡萄糖濃度達到300g/l左右，2-KGA的產 率在95%以上，時空產率達到13.48g/l/h。國內外報道的最高發酵生產水平是11.4g/l/h。 現有的2-KGA生產，主要通過熒光假單胞菌發酵葡萄糖或淀粉水解糖。工藝面臨的主要問 題是抗噬菌體菌株的篩選、連續發酵的周期長、菌體與CaSO4 的分離等。 本項目采用靜息細 胞轉化法生產2-KGA。本項目和發酵法比較，具有轉化反應簡單、易控制、時間短、后處理容 易等優勢。

北京大學工學院課題組在國內較早開展富鋰錳基正極材料相關研究，在陰離子氧化還原過程的調制、陰離子電荷補償機理、陰離子氧化還原過程的激發及陰離子氧化還原富鋰錳基材料制備研究中取得了一系列重要進展。該研究構筑了一種O2型具有單層Li2MnO3超結構的富鋰材料,可以提供400mAhg可逆容量，能量密度高達1360wh/kg,是目前鋰離子電池錳基富鋰正極材料最高可逆容量。這種材料通過一個單層的Li2MnO3,激活穩定的陰離子氧的氧化還原反應，形成一個高度可逆充放電循環。

項目成果/簡介:本發明公開了一種楊樹愈傷組織的誘導方法及誘導培養基，屬于楊樹的組織培養領域。本發明所篩選、優化的楊樹愈傷組織誘導培養基為添加0.5-1.5mg/l萘乙酸、0.5-1.5mg/l？6-糠氨基嘌呤、20-40g/l蔗糖和4.5-6.5g/l瓊脂的h培養基。本發明以單核靠邊期的楊樹花藥為外植體，將其接種到所篩選的愈傷組織誘導培養基上進行愈傷組織誘導培養，獲得生長速度快、器官分化率高的楊樹愈傷組織。本發明愈傷組織誘導培養基可以有效提高愈傷組織的誘導率，所獲得的愈傷組織質量高，可以在短期內形成大量優良的楊樹試管苗，不僅可以快速繁殖楊樹，同時也可以應用于楊樹植物改良，種質保存等方面。

項目成果/簡介:本發明提供了用于班克木的培養基，以及班克木的組織培養與快速繁殖方法。所述班克木專用培養基為改良wpm培養基，包含下列元素成分：nh4no3，200～400mg/l；ca(no3)24h2o，250～600mg/l；kcl，400～900mg/l；cacl22h2o，90～200mg/l；mgso4，180～400mg/l；所述班克木組織培養與快速繁殖方法，包括外植體的消毒和無菌苗的獲得，腋芽誘導和繼代培養，生根培養和試管苗移栽。本發明提供的班克木培養基和組織培養方法極大地提高了班克木的繁殖系數和生根率，建立了一套完整的快速繁殖技術體系，為班克木的大面積推廣應用提供了技術支持。