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線性規劃問題在實際生活中有著廣泛的應用，隨著經濟和計算機技術的發展，作為最優化方法的一個重要分支，非線性規劃方法在經濟、工業、國防等國民經濟和社會發展的各領域都有廣泛的應用。但是在非線性規劃中，有一些理論問題沒有解決，有些新的方法有待進一步完善，特別在當前大數據背景下，傳統的算法已經不能適應新的需求（如問題的數據量龐大且帶有特殊結構，Jacobian矩陣計算困難等）。因此，一方面需要對原有的算法理論進一步完善，另一方面，需要研究在大數據背景下的優化算法的理論和實際計算效果。 本項目考慮把NCP函數和濾子方法相結合，利用對偶信息，減弱收斂的條件，提高計算效果。其次，針對濾子方法、SQP方法各自的不足之處，考慮將其同其它算法結合并利用數值代數技術，如與序列線性方程組方法相結合，以減少其計算量，可以克服原約束優化算法的一些缺點。最后，考慮一些帶有特殊結構的大規模優化問題，如約束Jacobian計算困難或Jacobian結構特殊，利用數值代數技術對模型降階并設計合適的優化算法。簡言之，在現有的濾子方法的研究結果基礎上，擬利用數值代數（如Krylov子空間方法）和濾子技術提出一些解決約束非線性規劃問題的新方法，完善它們的收斂性分析和其它理論分析，提高它們的計算效果。這不僅在濾子方法等數學規劃理論與算法方面有所貢獻，而且在經濟、工程、科學計算領域也具有重要的應用價值。 該項目已獲國家自然基金項目立項支持。

600年來地球是圓的,而現在地球則是平的.目前國際分工呈現出垂直專業化分工趨勢,供應鏈成本管理成為理論與實務界廣泛關注的問題.本論文所研究的供應鏈成本分配則是供應鏈成本管理的核心基礎.近十年來,經濟全球化和產品內國際垂直分工極大改變了世界制造業的生產格局與競爭基礎,供應鏈之間的競爭成為新的競爭模式,供應鏈成本分配和供應鏈成本管理愈來愈得到理論界和實務界的關注.

面向大尺寸高精度陶瓷及其復合材料復雜形狀結構的成形，基于面曝光技術，開發了專用大尺寸陶瓷增材制造成形裝備及相關工藝。技術特征基于面曝光技術的陶瓷預制體成形設備可成形ZrO2、Al2O3陶瓷預制體，利用微透鏡陣列聚焦及光斑微偏移技術，分辨率可提升到37.5μm，結合收縮預測技術，大大提高陶瓷成形精度，成形尺寸達270mm×300mm×450mm，成形相對精度達到±1%，同時配套研發了無缺陷脫脂與燒結工藝，燒結樣件致密度可達97%。應用范圍:該項目研發了高精度結構陶瓷復雜結構成形的增材制造裝備，并開展了相關工藝的研究，解決了工程陶瓷材料難以成形復雜結構的難題。項目所涉及技術可成功制備低介陶瓷無源器件、仿生多孔結構與吸波超結構等，可在航空航天、衛星、雷達等領域得到廣泛的應用。

2020年1月31日，蘭州大學第一醫院2019-nCoV研究團隊在國際放射學首位期刊Radiology（IF 7.608）發布了學術成果：2019-nCoV確診病例的CT特征；同步推送全球放射醫師，關注新型冠狀病毒肺炎的CT影像學表現。2019-nCoV科研攻關專家組組長、蘭州大學第一醫院院長李汛教授正在帶領科研團隊，緊密圍繞2019-nCoV流行病學特點、快速診斷技術、診療模式、中藥防殺與治療、防控體系構建與感控指南建立、消毒與廢物處理六個方面進行全方位研究。醫院第1例病例確診后，雷軍強教授作為第一作者將其典型的影像學特征在國際頂級放射期刊報道，助力抗擊新冠病毒肺炎工作的進行。 蘭州大學第一醫院院長助理祁小龍教授、雷軍強教授及其放射科團隊將圍繞“基于智能影像技術的重大公共衛生事件防控體系構建”開展科研攻關，緊密配合一線醫護團隊開展2019-nCoV疫情的早篩、早隔、早診和早治。

目前，從美國能源信息署的數據可以看出，到2025年，全球的石油年需求量將達到136.5億噸。然而，世界范圍內易開采、低成本的石油資源越來越少，難開采、高成本的石油資源越來越多，因此需要目前主要可以通過開發一些新的技術來解決這一矛盾，水力壓裂就是一種新型高效的開采技術，它是石油、天然氣低滲透油氣井開采增產的重要新技術，水力壓裂一般應用到水平井中。在水力壓裂過程的中，支撐劑是其中的關鍵材料。本項目采用軟化學漿液閥制備超低密度微球支撐劑，廣泛應用于各種油氣井中。

納米孔道的離子輸運現象是材料科學和生物物理等領域研究的熱點。當納米孔道的尺度達到納米即接近分子大小時，將會出現許多奇異的輸運現象。研究這些輸運現象對于了解細胞膜離子通道機制，制備新型高效分離設備淡化海水、處理污水，探索新型DNA測序方法等都有重要意義。基于核徑跡高分子膜制備的納米孔具有結構堅韌富有柔性并且可以高效大規模制備的優點，但是由于已沿用六十多年的傳統化學蝕刻制備法不便可靠控制蝕刻速率，無法達到亞納米尺度。劉峰和王宇鋼課題組基于多年來核徑跡納米孔研究工作的基礎（JACS，2008,2009；AFM, 2010,2011; EES, 2011等），首次通過高能重離子轟擊高分子膜并進行充分紫外線照射，不進行蝕刻而成功制備亞納米尺度的核孔膜 （Qi Wen, et al., Advanced Functional Materials，2016, Cover Highlights)。該膜具有超高離子選擇性，比如陰陽離子選擇性高達108，但導通量離實際應用尚有一定距離。事實上，選擇性和通量對于所有離子分離膜都是一對難以調和的矛盾。2017年《Science》專門就此發表題為“Maximizing the right stuff: The trade-off between membrane permeability and selectivity”的長篇評述文章，指出分離膜研究的正確方向是要同時具有高選擇性和高通量。通過優選高分子膜并利用新的制備工藝，劉峰、王宇鋼課題組所獲得的新型納米尺度核孔膜，在保持堿金屬離子與重金屬離子高選擇性的同時，將離子的輸運率提高了3個數量級 （圖A）。 這種納米核孔膜的優異分離性能突破了傳統的分離膜和氧化石墨烯等新型分離膜的局限 （圖B）。與此同時，他們還建立了高分子納米孔模型并通過分子動力學模擬揭示，一方面由于孔的半徑在0.5納米左右極大減少了脫水勢壘的阻礙從而極大提高了輸運量，同時由于部分脫水的離子和表面吸附的電荷之間的相互作用而保持了高選擇性 （圖C）。 這項研究揭示了納米孔道的離子輸運新機制，并且為突破高選擇性和高輸運率的矛盾提供了新的思路。通過該方法所制備的高分子膜在過濾重金屬元素的水凈化，制備新型電池等方面也有重要應用價值。

北京大學量子材料科學中心的韓偉研究員和謝心澄院士，以及日本理化學研究所的Sadamichi Maekawa教授，受邀在國際著名刊物《自然-材料》（Nature Materials)上撰寫綜述文章，介紹“自旋流--新穎量子材料的靈敏探針”這一新興領域的前沿進展。 自旋電子學起源于巨磁阻效應的發現，在當時而言，自旋流指的僅僅是電子自旋的傳播。隨著自旋電子學的蓬勃發展，與相關研究的不斷深入，新的自旋流現象與機制不斷被拓展，相關研究證明一系列的粒子或者準粒子攜帶的自旋都能夠形成自旋流，比如磁性絕緣體中的磁振子、超導體中自旋三重態和準粒子、量子自旋液體中的自旋子、自旋超導態等。尤其是對于量子材料而言，由于其往往具有獨特的自旋性質，基于自旋流探針的研究方法就成為了表征量子材料物性的有效手段。 量子材料都是凝聚態物理與材料科學領域的研究前沿之一，其量子性質起源于諸多量子效應，包括低維尺寸效應，量子限域效應，量子相干效應，量子阻挫效應，能帶結構的拓撲性，自旋軌道耦合，對稱性限制等等。量子材料包括石墨烯，高溫超導體，拓撲絕緣體，外爾半金屬，量子自旋液體，自旋超流體等等。量子材料可以表現出諸多與自旋相關的量子性質，如二維過渡金屬硫族化合物中的自旋-谷耦合，以及拓撲絕緣體當中的自旋-動量鎖定等。因為量子材料的自旋屬性在下一代的量子信息存儲和量子計算科學當中的應用潛力，所以研究量子材料的自旋相關性質得到了廣泛關注。 為了研究量子材料的自旋性質，發展一種易于實現和操控的高效工具顯得尤為迫切與關鍵。幸運的是，在實驗物理學家和理論物理學家的不懈努力下，成功的證實了自旋流探針能夠作為量子材料的有效探測手段。一系列激發和探測自旋流的方法被提出并得以實現，從而證實了基于自旋流探針的量子材料物性研究的廣泛適用性。 迄今為止，相關實驗已經證實自旋流能夠以超導體系中的自旋三重態庫珀對和超導準粒子、量子自旋液體中的自旋子、磁性絕緣體和自旋超流體中的磁振子為載體進行傳播，相關物理圖像被總結在表1中。本篇綜述文章著重介紹了在五類主要的量子材料體系中的基于自旋流探針的物性研究。第一類是超導材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋三重態的存在以及自旋動力學的演化過程。第二類是量子自旋液體材料體系，自旋流探針可以被用來驗證自旋子攜帶的自旋角動量的有效傳播過程。第三類是磁性絕緣體體系，自旋流以磁振子的形式傳播，描述了磁有序材料當中的集體激發行為。第四類是雜化量子激發體系，自旋流以磁振子-聲子雜化模式（磁振子-極化子）或磁振子-光子雜化模式（磁振子-極化激元）為載體進行傳播。第五類是自旋超流體系，自旋流以玻色愛因斯坦凝聚中的自旋量子數為1的玻色子為載體進行傳播，這種玻色子可以為電子-空穴激子或者是磁振子。 這些重要的研究進展已經充分證實了基于自旋流探針的物性表征對于量子材料而言是一種行之有效的研究手段。因此，這一方法將會極大的推動新穎量子材料的發現和相關物理性質的研究。例如量子霍爾和量子自旋霍爾材料，量子鐵磁體和反鐵磁體，六角晶格體系中的量子手征聲子，自旋和力耦合的量子系統，超導體中的自旋動力學和鐵磁與超導界面的超導能隙，自旋三重態超導體中的超導對稱性，強耦合自旋系統中的雜化激發，拓撲磁振子材料，量子自旋液體中的自旋子，自旋超流體約瑟夫森效應，以及其他任何作為自旋流載體的量子態。另外，這一領域的進展還將推動自旋成像技術的發展，如利用自旋極化掃描隧道顯微鏡和氮空位色心顯微鏡技術對量子材料體系中自旋流的原位探測。

高性能的相干光源是基礎光物理研究和集成光子學應用的關鍵前提之一。近年來，具有超高品質因子的回音壁模式光學微腔已經成為研究各種新型高效光源的重要平臺，實驗上已經獲得了包括宇稱-時間反演對稱激光、軌道角動量激光和微腔光學頻率梳等。然而，回音壁微腔模式存在的固有手征對稱性導致腔中激光場通常是等強度相向傳輸的，嚴重阻礙了諸多光子學器件應用的發展，例如單向光發射、全光寄存器和非互易光傳輸等。迄今，要獲得具有單向性的回音壁微腔手征激光，通常需要直接打破光學諧振腔的幾何手征對稱性。這種方法得到的激光方向性是固定的，難以動態調控其出射性質，且對諧振腔的形狀設計和工藝制備要求較高。

采用紅外光譜和拉曼光譜技術，克服了GaN中強烈的剩余射線帶相關反射區導致的測量難題，實驗中觀察到半絕緣GaN中與C有關的兩個局域振動模，并結合第一性原理計算，給出了C雜質在GaN中替代N位的直接證據，解決了這一長期存在的爭議問題。該成果對于理解和認識C雜質在AlN、BN、ZnO等其他六方對稱化合物半導體材料中的摻雜行為亦具有重要的參考價值。

極端降雨天氣常導致洪澇和泥石流等重大氣象災害，給人身安全、社會經濟和生態環境帶來極大影響。近年來在全球暖化的氣候背景下，全球范圍內很多區域的強降雨等極端天氣的發生概率或強度也顯著增加，對社會的災害應對能力提出了嚴峻的挑戰。極端降雨的氣候響應有著很強的區域特征（圖1），理解這些區域特征至關重要。 研究使用一種新穎的分析方法將極端降雨氣候響應分解為干動力學部分（大尺度擾動強迫）和濕動力學部分（小尺度對流的潛熱反饋），并且通過一個理論模型將干/濕動力學耦合起來。對多模式模擬結果的集成診斷分析發現：干動力部分在低緯度地區顯著減弱、在中高緯度地區增強；濕動力部分則是低緯度增強，隨著緯度的增加增幅減小。研究進一步為濕動力學部分構建了一個理論模型，使用一個簡單的方程揭示了潛熱反饋和大氣水汽之間強的非線性關系。此理論模型很好的解釋了全球增暖下大氣水汽的增多和靜力穩定度的變化導致的極端降雨中對流潛熱反饋的變化（圖2）。研究結果為極端降雨氣候響應的區域特征提供了定量直觀的解釋，系統闡明了造成極端降雨氣候響應分布特征的機制，有助于改進極端降雨的氣候預測。