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本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。 一、項目分類 重大科學前沿創新 二、成果簡介 基于新材料、新架構的硅基高密度集成信息功能器件的自主發展是國家重大戰略需求。本項目圍繞新型低維半導體材料的大規模可控制備、物性調控及其電子、光電器件展開系統研究，主要技術創新點有： 一、二維半導體材料及其異質結構的大規模可控制備。本項目提出并發展了通用的硅基二維半導體材料范德華外延技術, 實現了多種層狀和非層狀半導體材料的二維薄膜可控生長，解決了傳統外延方法中存在的晶格失配、熱失配等多物理失配技術難題，開辟了非層狀材料在二維電子器件領域的研究新方向。在晶圓級二維半導體材料的基礎上構建出大規模的二維異質結構，得到了具有高可靠性和穩定性的集成器件。相關成果發表在Science Advances、Advanced Materials等國際知名刊物上，共計40余篇，授權專利16項；與中國電子科技集團公司第十三研究所等合作，成功實現了非層狀GaN在大失配硅基襯底上的高質量外延，為第三代半導體的硅基集成提供了新的技術路線。 二、基于低維半導體材料的高靈敏光電器件。本項目通過發展高質量硫族半導體的外延生長新工藝，系統研究了MoTe2、PbS、CdTe等30余種二維半導體材料的光電性質，極大地拓展了傳統的半導體光電材料體系；首次提出一種橋接的異質結構筑方式，大大降低了范德華間隙引入的光生載流子注入勢壘，獲得了高性能二維異質結光電器件；發展了納米線場效應晶體管器件表面修飾方法，調節晶體管特性為強增強型，利用這種設計，實現了“鎖鑰”式高選擇性、高靈敏度氣體檢測器件。本項目實現了從深紫外區到中遠紅外區的寬波段高靈敏度檢測，相關成果發表在Science Advances、ACS Nano等國際知名刊物上，共計30余篇，授權專利6項。 三、后摩爾時代新型低維電子信息器件。本項目基于低維半導體材料及其異質結構的物性調控，首次提出了二維半導體材料中的“增強陷阱效應”物理模型，實現了高性能的亞帶隙紅外探測器和非易失性光電存儲器；利用雙極性溝道中橫向載流子分布的特定電場依賴性，在二維黑磷晶體管中實現了室溫負微分電阻特性；通過構筑亞5 nm溝道二維鐵電負電容晶體管，使得亞閾值擺幅突破玻爾茲曼物理極限，有效降低了器件能耗；創新性的提出多層二維范德華非對稱異質結構，實現了器件高性能與多功能的集成，器件性能為當時最高指標；發展了新型存算一體架構電子器件技術，首次演示了兼具信息存儲和處理能力的二維單極性憶阻器，有望突破當前算力瓶頸，提供集成電路發展的新途徑。相關成果發表在Nature Electronics、Nature Communications等國際知名刊物上，共計60余篇，授權專利7項。

沼氣工程是一種有效處理有機廢棄物的工程技術,尤其是在畜禽糞污處理和高濃度有機污水處理方面效果顯著,在國內外得到了大力推廣應用。近年來,隨著養殖業和農產品加工業向大型化發展以及沼氣作為新能源開發利用,我國沼氣工程正朝著大型化、產業化方向發展。沼氣工程在處理有機廢棄物的同時又能夠產生清潔能源,處理后的沼液沼渣還可能成為有機肥料。但實際工程中這些廢棄物往往不能得到預期的“就地直接利用”,帶來很多負面影響：①沼液中含有大量的N、P、K營養元素、生理活性物質(BAC)、數量龐大的微生物菌群以及其它無機離子和極微量的重金屬成分等。這些物質成份復雜、含量未知,直接用作肥料灌溉,難以發揮最好的效用,弊大于利;②沼液直接農業利用受季節性影響明顯,且由于貯存和運輸等原因,沒有足夠的田地及時消納,只能直接排放造成環境污染；③沼液、沼渣在農田施用時,沒有規范性的技術指導,一旦施用量過大,超過土地承載能力和作物利用能力,便會造成二次污染。因此沼液、沼渣問題已經成為制約規模化沼氣工程產業化推廣的瓶頸。本項目圍繞規模化沼氣工程存在的沼液、沼渣減量及其高附加值利用等問題開展研究,通過系統分析與測定沼液中的主要組分、生理活性物質及其物理化學和生物學特性；結合沼氣工程厭氧發酵液回流工藝和沼液營養物質濃縮與水資源回收技術應用研究,顯著減少沼氣工程沼液沼渣排放量,有效實現發酵液中營養物質與水資源分離回收；系統考察了沼液作為有機營養液、沼渣作為有機肥和人工基質在農業應用的效果,解決沼液、沼渣的消納問題,有效提高沼液、沼渣的附加利用價值,對于促進規模化沼氣工程的可持續發展具有重要意義。

水肥一體化滴灌技術是基于作物生長特性和環境狀況等條件，借助新型滴灌系統， 在灌溉的同時將肥料配兌成肥液一起輸送到作物根部土壤，確保水分養分均勻、準確、 定時定量地供應，達到節水節肥、提高水肥利用效率、增產增收等效果。在山東省首次 提出了完整配套的冬小麥智能滴灌水肥一體化栽培技術體系，實現了冬小麥的節水、節 肥、高效、環保的可持續生產，整體達到國內先進水平，經濟、生態和社會效益顯著。 目前，冬小麥智能化滴灌水肥一體化栽培技術體系在青島、煙臺、濰坊等推廣應用每年 超過了5萬畝，實現節水40%-60%，提高勞動效率80%以上，增加產量產量10％-20％。

我國是世界上最大的植物油料加工和消費國，總量近 1.5 億噸，在國家食品安全體系中舉足輕重。植物油料加工長期以來以壓榨法和浸出法制油、堿溶酸沉制蛋白、化學精煉油脂為技術主線，普遍存在：1）加工條件劇烈、能耗高、溶劑殘留、環境污染；2）蛋白功能性差、組分高值化利用率低；3）生物精煉連續性差、附加值低等共性關鍵問題。本項目在國家自然科學基金重點項目、國家“863 計劃”、國家科技支撐計劃等重大項目支持下，歷經 13 年持續攻關，以現代生物技術為手段，突破植物油料生物解離關鍵技術為核心、組合發明生物解離產物及油脂的高值化利用成套技術，形成了植物油料全產業鏈新一代加工技術體系。 項目已獲授權發明專利 45 件，申請國際專利（PCT）3 件，出版著作 10 部，發表相關論文 205 篇（SCI/EI106 篇），主持制定或參與國家、行業標準 10 項。項目已獲中國輕工業聯合會技術發明一等獎、中國發明協會發明創業成果一等獎、黑龍江省技術發明一等獎、中國食品科學技術學會技術發明一等獎等省部級以上科技獎勵 14 項。 項目技術主要用于生產有機大豆油脂、大豆蛋白肽以及大豆膳食纖維等產品，項目目前已通過中試實驗。項目計劃投資預計 2 億元，建設規模為加工原料豆 20000 噸/年，項目達產后預計年銷售額為 3.6 億元人民幣。通過該項目的實施，將打破了國外在高端油脂和蛋白產品生產上的技術壟斷，增強了企業的核心競爭力。

該項目隸屬于“天津市科技支撐計劃重點項目”，項目將LED照明與光通信技術等結合起來，形成新的技術模式，開發了集照明與光通信為一體的LED系統，設計實現了基于照明LED的高速短距離光通信收發單元，LED室內調光調色照明控制器，基于LED照明的光學無線智能家居控制系統等，實現了通信質量和照明效果的協同優化。 本項目中的產品均屬于典型的節能產品，具有很高的技術含量和高附加值，具有節能環保、電磁免疫、經濟集約等優點，在上海世博會“滬上.生態家”、“航空館”以及第七屆中國國際半導體照明展覽會等展出，獲得顯著的社會效益，對推動相關產業的發展起到很好的作用。科研團隊近年來深入的研究半導體照明和通信技術，在半導體照明技術成果應用與產業化、光電信號轉換、光通訊設備、高速光發射接收模塊開發等相關領域開展研究工作，并取得突出的成績，申請了相關的國家級自然科學基金項目，并已獲批。

本項目通過完善結構化焊接技術，研發視覺伺服機器人，研究焊縫圖像處理算法和爐筒與大小爐蓋的結構以及密封槽的設計，實現非結構化焊接制造藍寶石爐，使其爐體性能可靠、制造工藝穩定、生產高度自動化。本項目的實施實現了如下的技術突破和創新：(1) 研發成功視覺伺服方法進行焊接機器人的焊縫跟蹤控制，首次實現焊接環境的監控。(2) 研究晶體生長爐加熱后對爐筒、大小爐蓋等部件密封性能的影響；合理布置了電極與抽氣管道裝置；獲得能在生產過程中安排合理的制作工藝和技術，保證晶體生長爐的密封性、粗糙度、同心度、平行度、垂直度達標及產品量產的穩定性。(3) 研發智能制造操作平臺，可對藍寶石爐進行結構化智能焊接。(4) 研發新型寶石爐，使藍寶石爐的智能焊接制造技術獲得突破性進展。●應用前景： 我國焊接自動化的市場容量在不斷擴大，作為需求導向型行業，焊接自動化在工程機械和石油化工等行業中得到廣泛應用。此外，在提高勞動生產率、提升產品質量和增強競爭力等方面，焊接自動化裝備作為重要的基礎裝備之一，對我國未來先進制造技術的核心競爭力具有重要意義。而且對中國企業現有產能的焊接設備進行技術改造升級，也將產生巨大的焊接自動化裝備需求，中國焊接自動化裝備市場已進入高速發展階段。 

中標麒麟服務器虛擬化系統是基于中標麒麟虛擬化平臺軟件V7，面向高安全服務器虛擬化領域應用研制的安全保密虛擬化平臺；產品通過國家保密科技測評中心基于《涉密信息系統服務器虛擬化和桌面虛擬化產品安全保密技術要求》（BMB30-2017）的安全性檢測。支持海光、ARM64及 X86平臺。 中標麒麟服務器虛擬化系統支持管理大規模服務器資源、網絡資源、存儲資源，實現資源池化并統一管理調度；為關鍵業務提供靈活的基礎資源調度，高安全性、優越的性能和穩定性；提供三員管理、國密算法支持、完整性度量及保護、惡意行為防護等系列安全保密措施，保證高安全領域虛擬化平臺的高效、安全穩定運行。 產品特點 中標麒麟服務器虛擬化系統能夠在提高數據中心空間利用率、服務器利用率，減少硬件成本投入，降低能耗，減少服務中斷時間的同時，提高資源使用的靈活性；提高業務系統的響應速度，提高基礎架構管理效率，同時為客戶構建的服務器虛擬化系統符合國家安全相關標準要求，是構建合規、安全、保密、敏捷、易用、可靠的服務器虛擬化平臺系統的可靠選擇。 項目 內容 安裝部署及升級維護 支持自動化大規模部署 支持不停機升級維護 系統管理功能 對計算、存儲、網絡資源虛擬化成資源池并統一調度管理 提供集群級別的資源負載均衡調度及高可用保護 提供集群、主機、虛擬機級別的資源使用情況及運行狀態實時監控，支持自定義監控項及監控項告警閾值，支持監控性能圖及報表 支持虛擬機在線遷移及遷移壓縮、遷移加密 支持虛擬機、主機網絡QoS管理 支持虛擬網絡管理，支持VLAN 支持平臺級手動/自動虛擬機備份恢復 安全保密功能 管理員登錄限制、多因子身份鑒別、登錄失敗處理 管理員權限分離和職責劃分（三員管理） 訪問控制（限制管理員對資源的訪問權限） 啟動過程完整性校驗（保證虛擬機組件的完整性） 安全審計（對所有管理員的操作生成審計日志） 虛擬機密級標識全生命周期與虛擬機綁定 數據保護（機密性、完整性、密碼要求等） 虛擬網絡安全（VLAN、虛擬交換機隔離、網絡帶寬管理等） 支持惡意代碼防護功能 安全管理（虛擬化服務保護、虛擬機監視器安全、監控管理、外聯監控、外接存儲設備管控） 虛擬機隔離（物理資源與虛擬資源、虛擬CPU、虛擬機內存、存儲） 殘留信息保護（磁盤空間、內存）

  該項目是北京科技大學和重慶鋼鐵公司的科研合作項目，主要研究開發將控制軋制及控制冷卻技術從理論上已經完全成熟的技術結合在線模型對高速線材的組織和性能進行預測和控制的實用技術。利用多元線性回歸軟件，對軋制工藝參數與性能間的關系進行多元線性回歸，以實現根據工藝參數預測軋后性能，最后確定出最優軋制工藝。 本課題的技術關鍵：為了準確的預測及控制線材的組織在冷卻線上的轉變，需開發在線的數學模型，根據實際情況調整生產工藝參數，穩定產品的質量。有關高速線材控冷段的數學模型已有文獻報道，但這些模型僅用于離線分析，目前還沒有見到國內在線模型的報道。國內的一些引進的生產線帶有在線的數學模型，但其詳細的構造未見報道，重鋼高線廠是全國建立在線性能預測的第一條高線廠。

辦公自動化系統是一個基于J2EE架構的B/S應用軟件，用于實現企業和政府機關的辦公信息管理及工作協同，它為企業、政府實現數字化協同辦公提供了完整的應用平臺。 本產品可以滿足用戶不同層次的辦公需求： ①作為信息發布與共享平臺:可以根據組織需要建立各種信息發布類欄目，定制顯示模板，授權訪問控制，實現組織自身的WEB站點建設與管理。為組織提供各類信息的統一發布、共享、查詢，方便組織人員從辦公平臺獲得各類信息。②作為內部溝通平臺:為組織提供多種高效的溝通工具，可以幫助組織成員快速查找人員信息，增進人員間的相互了解。系統集成了電子郵件、即時通信軟件，并可以通過短信接口發送短信，提高組織溝通效率。③自助服務平臺：為組織提供多種自助服務工具。通過資源預訂類模塊，可以實現組織資源的在線預訂，防止資源占用沖突，有效利用公共資源。提供待辦事宜、日程安排等管理工具，使工作內容觸手可及，提高效率。提供考勤管理功能，提高考勤效率，降低組織的管理成本。④業務協同平臺：為組織提供多種業務協同應用子系統，可以實現公文簽批管理、定制個性的業務簽批管理。通過工作流引擎，協調組織人員協同工作，在提高業務處理效率的同時，規范管理，提高工作質量。

技術原理： 智能可視化優化技術綜合應用智能建模與優化算法、可視化方法和計算機信息技術，將多維空間的數據降維映射在二維平面上，并生產目標函數的等值線，據此，可從二維平面上直觀看到整個數據空間的超幾何特性，并看出最優點和最優區域。 智能可視化優化技術是一種全新的基于數據驅動的優化技術，它具有其它技術不可比擬的獨特優勢。（智能可視化優化軟件IVOS，中國軟件著作權No.2011SR013087）。  功能與特性： （1）單目標和多目標優化： 對單目標優化問題，可確定出平穩的優化區域或最優點； 對于多目標的優化問題，可以確定出兼顧多個目標的滿意區域； 對有指標控制（或約束）的優化問題，可確定出滿足控制指標的優化區域。 （2）確定優化方向： 當最優點不在數據集空間時，可從映射平面上直觀看出最優方向，并確定出沿此方向上推進時哪些變量在起主要作用。 （3）利用優化區域調整優化點：當某些優化參數對優化目標有重要影響，但它們的值又不可控時，可通過調節其它可控參數，使優化點在優化區域內移動到另一點。這種特性對于原料性質時常變化的反應過程的優化非常有用。 （4）特別適用于復雜反應單元（如催化裂化、加氫裂化、焦化、加氫精制、乙烯裂解、以及其它裝置的反應單元）的反應產物的分布優化。 該技術是武漢理工大學鄢烈祥教授創立，研究團隊近10多年來的研發成果。凝結了國家863計劃課題、國家自然科學基金項目、科技部項目、湖北省自然科學基金項目、企業合作項目的研究成果，以及多位博士和碩士研究生的學術論文研究成果。