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（一）成果背景 分布式光伏可在用戶側(cè)就近安裝與消納，減少因長距離輸送帶來的線路損耗問題，在新型電力系統(tǒng)建設(shè)中發(fā)揮著重要作用。2021年6月，國家能源局綜合司發(fā)布了《關(guān)于報(bào)送整縣（市、區(qū)）屋頂分布式光伏開發(fā)試點(diǎn)方案的通知》，用以推動(dòng)分布式光伏高質(zhì)量發(fā)展、支撐新型電力系統(tǒng)建設(shè)。在該政策的推進(jìn)下，分布式光伏容量迅猛增長。截至2021年底，國內(nèi)分布式光伏裝機(jī)容量已達(dá)到107.5GW，約占光伏總裝機(jī)容量的三分之一，且其增長速度已經(jīng)超過了集中式光伏。 （二）痛點(diǎn)問題 對(duì)于配電網(wǎng)來說，光伏出力易受天氣因素影響，具有極強(qiáng)的隨機(jī)波動(dòng)特性，大規(guī)模分布式光伏接入，一方面加劇了配電網(wǎng)負(fù)荷短時(shí)波動(dòng)，影響電力實(shí)時(shí)平衡，制約負(fù)荷預(yù)測(cè)精度提升；另一方面，分布式光伏出力特性與負(fù)荷特性的不匹配造成其難以消納，為有源配電網(wǎng)運(yùn)行管理帶來嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。 對(duì)于電力市場(chǎng)交易來說，隨著新一輪電力體制改革的持續(xù)深入，分布式光伏所有者作為售電商參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)成為必然趨勢(shì)。分布式光伏出力的不確定性與短時(shí)劇烈波動(dòng)性，使得分布式光伏電站/售電商難以制定合理的市場(chǎng)交易策略與電力交易合同，面臨嚴(yán)重的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)。 因此，亟需精準(zhǔn)的分布式光伏功率預(yù)測(cè)，為有源配電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行、分布式光伏消納，分布式光伏參與電力市場(chǎng)等提供有力數(shù)據(jù)支撐。 （三）技術(shù)方案 1、基于變分模態(tài)分解與動(dòng)態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測(cè) 首先利用變分模態(tài)分解各分布式光伏復(fù)雜出力序列分解為相對(duì)簡(jiǎn)單、波動(dòng)較小的不同頻率子序列，以減小場(chǎng)站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。然后，基于分布式光伏場(chǎng)站間時(shí)空關(guān)聯(lián)性處于動(dòng)態(tài)變化中的考慮，利用全連接神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)將各節(jié)點(diǎn)特征映射到多維空間，而后利用時(shí)域卷積挖掘跨節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)關(guān)系，由此以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式挖掘各頻率下各場(chǎng)站子序列關(guān)聯(lián)性，有效實(shí)現(xiàn)子序列動(dòng)態(tài)圖結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。最終，基于可用于非歐式空間結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)建模的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將其與動(dòng)態(tài)圖結(jié)構(gòu)結(jié)合，建立考慮動(dòng)態(tài)時(shí)空關(guān)聯(lián)性的圖卷積預(yù)測(cè)模型，針對(duì)不同頻率下出力子序列分別預(yù)測(cè)，而后重構(gòu)得到各場(chǎng)站功率進(jìn)而獲取配電網(wǎng)分布式光伏總功率。 2、基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè) 首先，基于長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建時(shí)域自編碼器模型，該模型編碼器用于提取每個(gè)時(shí)間步輸入的時(shí)域特征，而后利用解碼器將該特征向量轉(zhuǎn)換為輸出序列進(jìn)行未來時(shí)間步的預(yù)測(cè)，自編碼能顯著增強(qiáng)長短期記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的時(shí)域建模能力。而后，利用注意力機(jī)制解決其在處理長輸入時(shí)間序列時(shí)會(huì)導(dǎo)致解碼器面臨特征冗余問題，且使模型聚焦于對(duì)輸出更關(guān)鍵的時(shí)域特征。由此，利用注意力自編碼預(yù)測(cè)模型通過對(duì)時(shí)域特征的有效挖掘?qū)崿F(xiàn)功率預(yù)測(cè)精度的進(jìn)一步提升。 在此基礎(chǔ)上，開發(fā)了用于分布式光伏功率預(yù)測(cè)的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，在該框架中，本地用戶僅需將本地模型進(jìn)行共享，無需數(shù)據(jù)的傳輸，而后由中央服務(wù)器進(jìn)行模型的聚合以實(shí)現(xiàn)用戶間信息共享。在各本地場(chǎng)站進(jìn)行注意力自編碼預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練；在中央服務(wù)器，基于聯(lián)邦平均算法實(shí)現(xiàn)各本地預(yù)測(cè)模型的匯聚、全局模型的生成與下發(fā)。在保證數(shù)據(jù)隱私性的前提下取得與傳統(tǒng)集中式機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練近似的預(yù)測(cè)效果。 （四）競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 1、有效表征廣域分布式光伏集群間時(shí)空關(guān)聯(lián)特征，實(shí)現(xiàn)分布式光伏功率預(yù)測(cè)精度提升。 當(dāng)缺乏氣象實(shí)測(cè)或預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)時(shí)，考慮分布式光伏時(shí)空相關(guān)性可有效提升分布式光伏功率預(yù)測(cè)精度。現(xiàn)有研究多利用各光伏場(chǎng)站地理距離或者整體出力表征時(shí)空相關(guān)性。這種靜態(tài)建模方式在分布式光伏出力模式長期穩(wěn)定的情況下，可以取得較好的預(yù)測(cè)效果。然而，易受天氣因素的影響，分布式光伏出力極易發(fā)生短時(shí)波動(dòng)，因而各場(chǎng)站關(guān)聯(lián)性處于動(dòng)態(tài)變化過程。以恒定的場(chǎng)站間關(guān)聯(lián)關(guān)系去考慮這種復(fù)雜的集群出力序列，顯然無法反映天氣影響下分布式光伏出力短時(shí)變化，難以實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測(cè)精度的有效提升。 所提的基于變分模態(tài)分解與動(dòng)態(tài)圖卷積網(wǎng)絡(luò)的分布式光伏功率預(yù)測(cè)方法，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式實(shí)現(xiàn)挖掘各場(chǎng)站間關(guān)聯(lián)特性的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)挖掘。在基礎(chǔ)上，考慮到不同模態(tài)分量下各場(chǎng)站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的差異性，將各場(chǎng)站原始功率分解為了相對(duì)簡(jiǎn)單、波動(dòng)較小的不同頻率模態(tài)分量，減小關(guān)聯(lián)關(guān)系的挖掘難度。 2、有效保證各分布式光伏數(shù)據(jù)隱私性，且能取得與傳統(tǒng)集中式機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練方式近似的預(yù)測(cè)效果 現(xiàn)有的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)測(cè)方法性能在很大程度上依賴于訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)量，因此大多以一種集中的訓(xùn)練方式實(shí)現(xiàn)，即中央服務(wù)器匯聚來自各場(chǎng)站的運(yùn)行數(shù)據(jù)而后進(jìn)行模型的訓(xùn)練。然而，這種集中訓(xùn)練的方式會(huì)期限數(shù)據(jù)隱私，使用戶信息暴露在公共環(huán)境而導(dǎo)致被外部攻擊者進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、行為探測(cè)等。此外，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的電力市場(chǎng)中，分布式光伏場(chǎng)站所有者可能不愿共享數(shù)據(jù)。這些因素使傳統(tǒng)模型訓(xùn)練方式難以實(shí)現(xiàn)。 所提的基于深度聯(lián)邦學(xué)習(xí)的分布式光伏發(fā)電功率預(yù)測(cè)方法，利用注意力自編碼模型在本地場(chǎng)站進(jìn)行建模預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)本地功率時(shí)域特征的有效挖掘；利用分散式訓(xùn)練的聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架，實(shí)現(xiàn)各場(chǎng)站預(yù)測(cè)模型信息共享，有效保證本地用戶的數(shù)據(jù)隱私的同時(shí)取得不錯(cuò)的預(yù)測(cè)效果。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、考慮了場(chǎng)站間關(guān)聯(lián)關(guān)系的動(dòng)態(tài)性。對(duì)于分布式光伏，雖然場(chǎng)站數(shù)量眾多、分布廣泛，但是其位置臨近，由于云團(tuán)運(yùn)動(dòng)等氣象因素導(dǎo)致的相關(guān)性較強(qiáng)。所提方法以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方式根據(jù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)前的各場(chǎng)站輸入功率進(jìn)行關(guān)聯(lián)關(guān)系的動(dòng)態(tài)表征，實(shí)現(xiàn)功率預(yù)測(cè)精度的有效提升。 2、在保障各分布式光伏站點(diǎn)數(shù)據(jù)隱私應(yīng)的前提現(xiàn)實(shí)現(xiàn)信息共享。利用自編碼結(jié)構(gòu)進(jìn)一步提升LSTM的時(shí)間序列建模能力；利用注意力機(jī)制模型聚焦于對(duì)預(yù)測(cè)更關(guān)鍵的輸入特征，以此實(shí)現(xiàn)時(shí)域特征的有效挖掘。在此基礎(chǔ)上，利用聯(lián)邦學(xué)習(xí)框架聚合各本地模型，實(shí)現(xiàn)各站點(diǎn)信息聚合，實(shí)現(xiàn)精度有效提升。 市場(chǎng)前景 隨著新型電力系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)的推進(jìn)，分布式光伏裝機(jī)容量呈爆發(fā)式增長。所研成果可應(yīng)用于配電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)、用戶可調(diào)度容量評(píng)估、激勵(lì)型需求響應(yīng)基線負(fù)荷估計(jì)等場(chǎng)景中，為高比例分布式光伏有源配電網(wǎng)的安全、經(jīng)濟(jì)、高效運(yùn)行，維持電力平衡等工作提供重要參考。同時(shí)，隨著分布式光伏逐步參與到電力市場(chǎng)，所研成果可為分布式光伏售電商制定最優(yōu)的交易策略，簽訂合理的價(jià)格合同提供有力數(shù)據(jù)支撐。綜上所述，所研成果市場(chǎng)前景廣闊。

一、產(chǎn)品簡(jiǎn)介        光纖通信作為一門新興技術(shù)，它具有容量大、中繼距離長、保密性好、不受電磁干擾和節(jié)省銅材等優(yōu)點(diǎn)。近年來發(fā)展速度快，已被廣泛應(yīng)用到軍事通信、民用通信等各種領(lǐng)域，是世界新技術(shù)革命的重要標(biāo)志和未來信息社會(huì)中各種信息的主要傳送工具。在光纖的使用過程中，光纖線路的耦合對(duì)于其中光功率的傳輸至關(guān)重要。其中存在著兩種主要的系統(tǒng)問題：1、如何從多種類型的發(fā)光光源將光功率耦合進(jìn)一根特定的光纖；2、如何將光功率從一個(gè)光纖發(fā)射出來后經(jīng)過特定的裝置耦合進(jìn)另外一根光纖。光無源器件是光纖通信設(shè)備的重要組成部分。它是一種光學(xué)元器件，也是其它光纖應(yīng)用領(lǐng)域不可缺少的元器件。該實(shí)驗(yàn)儀重點(diǎn)介紹了常用的光無源器件的相關(guān)參數(shù)及測(cè)試方法。為此公司研制出本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，讓學(xué)生了解和認(rèn)識(shí)光纖耦合的相關(guān)參數(shù)和特性、光無源器件的相關(guān)參數(shù)及測(cè)試方法等，通過實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建，可以讓學(xué)生更深刻的了解，也能鍛煉學(xué)生校準(zhǔn)光路等方面的動(dòng)手能力，是學(xué)校金工實(shí)習(xí)（工程實(shí)習(xí)）與工程檢測(cè)的不二之選。 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 650nm激光器與光纖耦合實(shí)驗(yàn) 1550nm光纖激光器與光纖耦合實(shí)驗(yàn) 相同模式光纖之間耦合實(shí)驗(yàn) 不同模式光纖之間耦合實(shí)驗(yàn) 光源與顯微物鏡及準(zhǔn)直器耦合特性對(duì)比實(shí)驗(yàn) 光纖轉(zhuǎn)換器測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖變換器測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖耦合器測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖隔離器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 波分復(fù)用器和解復(fù)用器測(cè)試實(shí)驗(yàn) 可調(diào)光纖衰減器測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖機(jī)械光開關(guān)特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖偏振控制器特性測(cè)試實(shí)驗(yàn) 光纖偏振分束器（PBS）性能能參數(shù)測(cè)試實(shí)驗(yàn) 不同種類光纖、光纜及光器件認(rèn)知和操作實(shí)驗(yàn) 熔接機(jī)原理及使用實(shí)訓(xùn)操作實(shí)驗(yàn) 剝纖、清潔、切纖及光纖接續(xù)實(shí)訓(xùn)操作實(shí)驗(yàn) 手動(dòng)模式下，光纖熔接實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn) 自定義模式下，光纖熔接實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn) 光纖端面處理基本操作實(shí)驗(yàn) 光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn) 光纖耦合技術(shù)基本操作實(shí)驗(yàn) 光功率耗損法對(duì)光纖熔接質(zhì)量測(cè)試 三、實(shí)驗(yàn)配置參數(shù) 1、光源：波長1310±20nm，1550±20nm；輸出功率：1-2.5mw，連續(xù)可調(diào)；輸出端口：FC/PC；穩(wěn)定性＜0.5db（5h）；光源類型：LD光源； 2、光功率計(jì)：波長范圍800-1700nm；輸入接口：FC 校準(zhǔn)波長：1550nm,1310nm； 3、偏振控制器：插入損耗＜0.05dB；消光比＞40dB；回波損耗＞65dB； 4、光纖機(jī)械光開關(guān)：插入損耗：1310/1550  P1→P2 0.56/0.54 dB ，P1→P3 0.53/0.47 dB ;回波損耗＞50dB ；開關(guān)速度：≦8ms ； 5、高隔離度光纖隔離器：最大插入損耗：0.35dB ；回波損耗：≧50dB ；隔離度：≧30dB ； 6、光纖耦合器：分光比：50% : 50% ；最大插入損耗1310/1550: 3.3dB ; 7、光纖波分復(fù)用器：隔離度：1310nm ：31.8% ；1550nm ：34%；插入損耗：1310nm ：0.30%；1550nm ：0.34% ； 8、光纖可調(diào)衰減器：0-30db可調(diào)； 9、軟件：配套儀器使用，數(shù)據(jù)采集處理； 10、光纖熔接機(jī)：適用光纖：SM (單模), MM (多模), DS (色散位移)光纖, NZDS (非零色散位移，即G.655光纖)，BIF/UBIF（G.657）； 光纖切割長度：8-16mm, 被覆光纖直徑250µm，16mm，被覆光纖直徑250µm-1000µm；平均接續(xù)損耗：0.02dB(SM)、0.01dB(MM)、0.04dB(DS)、0.04dB(NZDS)；顯示：高性能5.6英寸彩色LCD顯示屏，提供清晰的數(shù)字圖像顯示；電極壽命：2500次；鋰電池容量：典型熔接250次，充電時(shí)間3小時(shí)，可在充電時(shí)使用；電源：交流適配器輸入電壓100-240V  50／60Hz，輸出電壓：DC13.5V /5A，直流輸入電壓11.1v ( 內(nèi)置鋰電池8800mAh )； 四、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 1、了解光纖連接器及其原理、種類，實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行連接器參數(shù)測(cè)量； 2、掌握光纖頭平端面的處理技術(shù)。 3、掌握光纖之間的耦合、調(diào)試技術(shù)，了解光纖橫向和縱向偏差對(duì)光纖耦合損耗的影響。 4、掌握光纖熔接的基本技術(shù)。 5、熟悉光纖型號(hào)及結(jié)構(gòu)，掌握其裝配方法、使用環(huán)境及保護(hù)措施等；

本發(fā)明公開了一種用于海洋超軟土原位測(cè)試的十字形全流觸探探頭，包括測(cè)試系統(tǒng)和探端，所述探端呈十字形狀，所述探端垂直固定于測(cè)試系統(tǒng)下方，所述測(cè)試系統(tǒng)上部與探桿相連，所述測(cè)試系統(tǒng)包括傳感器、信號(hào)傳輸線和套設(shè)在探桿上的套筒，所述套筒包括摩擦套筒和端阻套筒，所述摩擦套筒設(shè)置于端阻套筒上方，所述傳感器包括設(shè)置在摩擦套筒上摩阻壓力傳感器以及設(shè)置在端阻套筒上的端阻壓力傳感器和孔隙水壓力傳感器，所述摩阻壓力傳感器用于感應(yīng)側(cè)摩阻力，所述端阻套筒靠近探端一側(cè)設(shè)置有孔壓過濾環(huán)。本發(fā)明能夠針對(duì)海底/水下超軟土層開展全流觸探，準(zhǔn)確的測(cè)定超軟土層的相關(guān)物理力學(xué)性質(zhì)參數(shù)，為海洋工程勘察和基礎(chǔ)施工提供可靠參考依據(jù)。

全可變氣門機(jī)構(gòu)（Fully Variable Valve System, 簡(jiǎn)稱 FVVS）可實(shí)現(xiàn)氣門最 大升程、氣門開啟持續(xù)角和配氣相位三者的連續(xù)可變，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排具 有重要意義。FVVS 能夠采用進(jìn)氣門早關(guān)（EIVC）的方式控制進(jìn)入氣缸內(nèi)的工 質(zhì)數(shù)量，從而取消節(jié)氣門，這種無節(jié)氣門汽油機(jī)將大幅度地降低泵氣損失，使 中小負(fù)荷時(shí)的燃油耗降低 10-15%。此外，全可變氣門機(jī)構(gòu)與增壓系統(tǒng)匹配可實(shí) 現(xiàn)米勒循環(huán)（Miller cycle），大幅度改善發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率；全可變氣門技術(shù)可以 拓展 HCCI 運(yùn)行范圍，并通過發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部 EGR 減少有害氣體的排放；因此 FVVS 技術(shù)已成為內(nèi)燃機(jī)新技術(shù)的重要發(fā)展方向之一。 目前，典型的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)是舍弗勒的 MultiAir 系統(tǒng)。該系統(tǒng)的工 作原理如下：由凸輪推動(dòng)液壓活塞，液壓活塞通過液壓腔與驅(qū)動(dòng)活塞相連，而 液壓腔則由一個(gè)開關(guān)式電磁閥控制。通過對(duì)電磁閥開閉時(shí)刻的控制，即可實(shí)現(xiàn) 各種不同的氣門運(yùn)動(dòng)規(guī)律，實(shí)現(xiàn)全可變氣門機(jī)構(gòu)的功能。舍弗勒 MultiAir 系統(tǒng) 被美國《汽車新聞》評(píng)為“2012 年度汽車供應(yīng)商杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”（2012 Automotive News PACE）。 山東大學(xué)車輛系多年來一直從事全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)的研究工作，研發(fā)了 一種配氣凸輪驅(qū)動(dòng)的全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)，簡(jiǎn)稱 SDFVVS 系統(tǒng)。該機(jī)構(gòu)通過設(shè) 置在配氣凸輪與進(jìn)氣門之間的液壓氣門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)使進(jìn)氣門開啟，用泄油控制 機(jī)構(gòu)釋放液壓系統(tǒng)中的油壓使進(jìn)氣門關(guān)閉，并采用落座緩沖機(jī)構(gòu)控制氣門落座 速度。SDFVVS 系統(tǒng)的工作原理與舍弗勒的 MultiAir 技術(shù)基本相同，都屬于電 控全可變液壓氣門機(jī)構(gòu)。但其核心技術(shù)卻有本質(zhì)的區(qū)別，MultiAir 技術(shù)采用高 頻電磁閥（200Hz 以上）作為液壓系統(tǒng)的油控開關(guān)；而山大研制的 SDFVVS 系 統(tǒng)采用了泄油控制機(jī)構(gòu)作為液壓系統(tǒng)的油控開關(guān)。SDFVVS 系統(tǒng)已在北汽福田 BJ486 汽油機(jī)上已成功實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)氣門最大升程、氣門開啟持續(xù)角和配氣相位 三者的連續(xù)可變。

本成果涉及的是一種全尺度危險(xiǎn)固體廢棄物連續(xù)熱解焚燒裝置及焚燒過程，屬于可燃危險(xiǎn)固體廢棄物處置及焚燒技術(shù)領(lǐng)域。該處置裝置及研究平臺(tái)的主要工藝設(shè)備，按照功能包括上料、熱解燃燒、余熱利用、煙氣凈化、煙氣排放、電器控制監(jiān)控系統(tǒng)和附件等七部分。通過采用廢棄物熱解氣化原理，廢棄物在立式熱解爐內(nèi)欠氧條件下熱解、氣化，熱解爐內(nèi)氣體溫度控制在200-400℃左右，爐渣中心溫度可達(dá)800-1100℃左右，將有機(jī)廢棄物轉(zhuǎn)化成可燃燒的CO和CH4等可燃成分和無機(jī)水蒸汽、酸性氣體和爐渣，可

本成果涉及的是一種全尺度危險(xiǎn)固體廢棄物連續(xù)熱解焚燒裝置及焚燒過程，屬于可燃危險(xiǎn)固體廢棄物處置及焚燒技術(shù)領(lǐng)域。該處置裝置及研究平臺(tái)的主要工藝設(shè)備，按照功能包括上料、熱解燃燒、余熱利用、煙氣凈化、煙氣排放、電器控制監(jiān)控系統(tǒng)和附件等七部分。通過采用廢棄物熱解氣化原理，廢棄物在立式熱解爐內(nèi)欠氧條件下熱解、氣化，熱解爐內(nèi)氣體溫度控制在200-400℃左右，爐渣中心溫度可達(dá)8

本發(fā)明公開了一種非均勻吸收率固態(tài)熱機(jī)光?電轉(zhuǎn)換或熱?電轉(zhuǎn)換裝置和方法，該裝置包括透鏡、旋轉(zhuǎn)遮光板、固態(tài)熱機(jī)、橋式整流電路以及可充電電容；固態(tài)熱機(jī)為由導(dǎo)電膜、熱釋電膜和導(dǎo)電振動(dòng)膜依次粘連復(fù)合而成的工質(zhì)，導(dǎo)電膜局部表面覆蓋一層著色涂料；光波經(jīng)透鏡后產(chǎn)生的聚焦光束經(jīng)旋轉(zhuǎn)遮光板的調(diào)制形成光脈沖，光脈沖照射在導(dǎo)電層表面周期性加熱固態(tài)熱機(jī)，在光波照射下的固態(tài)熱機(jī)的導(dǎo)電層上形成高能量密度空間和低能密度空間，高、低能量密度空間相接觸的位置形成突變的熱梯度，產(chǎn)生應(yīng)力突變強(qiáng)化了光能或熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)化的效應(yīng)，促進(jìn)固態(tài)熱機(jī)發(fā)生熱釋電效應(yīng)，輸出交流電經(jīng)橋式整流電路后向可充電電容供電。熱電轉(zhuǎn)換效果好，經(jīng)濟(jì)成本低。

終末分化的體細(xì)胞可以通過SCNT或者誘導(dǎo)性多能干細(xì)胞（iPS）技術(shù)，重編程至全/多能性的狀態(tài)。與SCNT和iPS技術(shù)相比，化學(xué)小分子誘導(dǎo)（CiPS）僅使用化學(xué)小分子就能使普通體細(xì)胞發(fā)生重編程，逆轉(zhuǎn)為多潛能干細(xì)胞。CiPS技術(shù)不僅簡(jiǎn)單，而且不受試驗(yàn)材料限制及不涉及倫理方面的問題，因此CiPS具有更廣泛的科研、臨床及育種應(yīng)用價(jià)值。然而，CiPS的誘導(dǎo)耗時(shí)長且效率低，如何提高CiPS的誘導(dǎo)效率，是化學(xué)誘導(dǎo)細(xì)胞重編程領(lǐng)域亟待解決的問題之一。 本研究針對(duì)哺乳動(dòng)物SCNT和CiPS介導(dǎo)的體細(xì)胞重編程效率低與克隆動(dòng)物出生率低等關(guān)鍵科學(xué)問題，利用課題組在2018年自主研發(fā)的“胚胎ZGA實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”，結(jié)合siRNA-repressor和mRNA-inducer技術(shù)，對(duì)16種“合子基因組調(diào)控因子（ZGA-regulator）”進(jìn)行篩選。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，Dux、Dppa2和Dppa4在體細(xì)胞重編程的早期階段發(fā)揮關(guān)鍵作用。如用CRISPR-Cas9敲除Dux，克隆胚胎將完全被阻斷在2-細(xì)胞時(shí)期。只有在瞬間過表達(dá)Dux（tOE-Dux），使其符合內(nèi)源Dux時(shí)空特性時(shí)，才能提高核移植重編程效率，我們將這種方法稱為D-SCNT。此外，D-SCNT結(jié)合干擾DNA甲基化酶（si-Dnmts）能夠進(jìn)一步提高克隆動(dòng)物的出生率。研究還發(fā)現(xiàn)，特異性過表達(dá)Dux可以顯著提高CiPS的細(xì)胞重編程效率和提高干細(xì)胞的多能性，并對(duì)相關(guān)機(jī)制做了闡釋。 該研究首次揭示了ZGA調(diào)控因子Dux在體細(xì)胞重編程中的作用機(jī)制，時(shí)空特異性過表達(dá)Dux可大幅度提高克隆效率和化學(xué)小分子誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的建系效率，為干細(xì)胞的再生醫(yī)學(xué)與生物工程應(yīng)用提供了新的途徑。

本成果來自國家科技計(jì)劃項(xiàng)目，獲國家發(fā)明專利授權(quán)。該發(fā)明獲得的光控油水浸潤性可逆轉(zhuǎn)換的SiO2/TiO2復(fù)合涂層在功能納米界面材料研究領(lǐng)域具有重要意義。這項(xiàng)研究成果在基因傳輸、無損失液體輸送、微流體、生物芯片、藥物緩釋、石油化工、建筑材料等領(lǐng)域具有極為廣闊的應(yīng)用前景。