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項目簡介：   油氣田開發

可有效用于對CPS進行系統建模、屬性規約和屬性驗證。

本發明公開了一種基于時域脈沖整形系統的可編程光學微分器， 其包括鎖模光纖激光器 MLL、第一色散器件、摻鉺光纖放大器 EDFA、 馬赫澤德調制器 MZM、偏振控制器 PC、任意波形發生器 AWG、光延 時線 ODL、第二色散器件和分頻器。本發明利用時域光脈沖整形系統 的原理，將微分器的光譜濾波特性從頻域搬移到時域中來，通過合理 設計任意波形發生器 AWG 的產生的調制型號，改變調制信號的形狀 來得到不同階數不同帶寬的微分結果，可實現階數、帶寬靈活可調的 光學微分功能。本發明使用的各種元器件屬于常用器

本發明公開了一種基于時域脈沖整形系統的可編程光學微分器， 其包括鎖模光纖激光器 MLL、第一色散器件、摻鉺光纖放大器 EDFA、 馬赫澤德調制器 MZM、偏振控制器 PC、任意波形發生器 AWG、光延 時線 ODL、第二色散器件和分頻器。本發明利用時域光脈沖整形系統 的原理，將微分器的光譜濾波特性從頻域搬移到時域中來，通過合理 設計任意波形發生器 AWG 的產生的調制型號，改變調制信號的形狀 來得到不同階數不同帶寬的

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。

本發明提出了一種基于HybridUML向微分代數程序轉換的CPS建模與驗證方法，實現了由HybridUML模型向DAP的轉換，并依據微分代數動態邏輯(Differential-AlgebraicDynamicLogic，DAL)推理規則對CPS實例進行驗證。該方法使用HybridUML對CPS進行建模，將其轉換成DAL的操作模型DAP，并且基于DAL對CPS屬性進行驗證。

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。

針對腦卒中與關節損傷高發趨勢，本產品基于康復醫學理論研發多關節智能康復產品，覆蓋肘、膝、踝、腕等上下肢關鍵關節，通過對關節的反復訓練，增強關節本體感覺，打開活動度，推動神經系統重組代償，助力關節功能恢復。 本產品實現多項突破，運用高精度傳感器，精準捕捉關節運動微小變化，實現人機互動與實時康復數據反饋；結合自適應算法實現動態重力補償，精準調控角度/速度/力矩三維參數，通過循跡坐標點樣線擬合生理運動軌跡；創新集成多訓練模式切換系統，滿足全康復周期需求；產品兼具硬/軟件雙重安全防護，提高產品安全性。 腕關節康復器 前臂康復器 肘關節康復器 膝關節康復器 踝關節康復器

青楷槭是長白山地區常見的喬木品種之一，在《本草綱目》、《本草再新》均被提及，其葉片、樹皮及果實等部位，均可作為藥材使用，具有清熱、解毒、抗炎等多重療效。此外，青楷槭的葉片亦常被用于泡茶或烹飪湯品，有助于緩解上呼吸道相關癥狀。人參被譽為“天然的能量補充劑”，在提升體力、緩解疲勞方面有顯著的效果。現代研究表明，人參能提高體內的ATP（細胞能量來源）水平，改善微循環，從而有效抗疲勞。 青楷槭的抗氧化作用與人參的抗疲勞、增強體能的作用相結合，能夠更好地抵御衰老和疲勞的雙重挑戰。青楷槭與人參的組合具有較好的互補作用。青楷槭的抗氧化、降血糖、調節內分泌等作用與人參的補氣、抗疲勞、增強免疫力等特點相結合，能夠在提升免疫力、抗衰老、緩解疲勞、調節血糖血脂等多個方面產生協同效應。通過科學的配比和加工，青楷槭與人參合用可以為消費者提供一種功能全面、健康有益的飲品。 1.獨特的原料組合與健康功能創新：本項目的核心創新在于將人參與青楷槭這兩種具有顯著保健功效的天然植物成分進行有機結合。人參以其滋補強身、增強免疫力的傳統功效著稱，而青楷槭則富含豐富的抗氧化物質、維生素C及礦物質，具有較強的抗衰老、抗疲勞等健康功效。通過選擇水醇提取法、冷凍干燥等來確保有效成分的高效提取，并保持其生物活性，創新性地將這兩種植物的優勢特性融合，開發出一種具有復合健康功能的功能性飲料，填補了市場上同類產品在多元化營養需求上的空白此外，開發了新型的成分穩定化技術，有效解決了植物成分在飲料中的保存和長期保鮮問題，確保了產品的品質穩定性與健康功效的長期有效。 2.口感優化與產品差異化創新：在口感方面，本項目通過多次配方調整與風味優化，使得人參和青楷槭的獨特植物風味得到平衡，并加入天然水果香料，改善傳統中草藥飲料的“草本味”，使飲料口感更加順滑、清新、適合現代消費者的接受口味。這種口感創新不僅提高了消費者的飲用體驗，也突破了傳統草本飲料的單一風味模式，為市場帶來了差異化競爭優勢。 根據市場研究，健康飲品領域，消費者越來越傾向于選擇具有增強免疫、抗氧化、抗衰老、降血糖等多重功能的飲品。人參作為傳統滋補佳品，已在市場上占據了一定份額，憑借其強身健體、補氣養血的功效，廣受消費者喜愛。而青楷槭，作為富含多酚類、黃酮類等抗氧化成分的植物，其抗衰老、抗疲勞、降血脂等效果逐漸得到消費者的認可。兩者結合的功能性飲料，能夠滿足市場對天然健康飲品的需求，成為新興的市場亮點。隨著生活方式的變化，越來越多的職場人士、學生群體等年輕人開始關注抗疲勞、抗壓、促進睡眠的飲品，這為人參青楷槭飲料的市場拓展提供了機會。 目前，市場上的功能性飲料競爭激烈，主要以一些大型飲料品牌為主導，如紅牛、華潤怡寶等企業推出的健康功能飲料占據了較大的市場份額。此外，還有一些植物性飲品品牌如植物萃取飲料、草本茶等逐漸獲得關注，滿足消費者對天然、低糖、無添加的偏好。然而，這些產品多集中在單一功能或傳統草本成分上，缺乏多種植物成分的創新結合。因此，人參和青楷槭的結合，作為一種具有多重健康功效的飲品，有望在現有市場中開辟出新的細分市場，填補部分空白。