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1 成果簡(jiǎn)介我國油氣田和石油煉化企業(yè)普遍存在原油落地污染土壤現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國石油污染土壤面積 500 萬公頃。這些土壤不僅不能使農(nóng)作物很好生長(zhǎng)，且代謝產(chǎn)物的毒害作用更是可以通過食物鏈傳遞給人類，從而危害人類的健康，極大地影響了我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境。2 應(yīng)用說明從 2001 年開始，清華大學(xué)就一直致力于石油污染土壤的生物修復(fù)技術(shù)上基礎(chǔ)理論和工程實(shí)施方面的研究；篩選出幾株高效石油烴降解菌株；開發(fā)了細(xì)菌-真菌協(xié)同強(qiáng)化修復(fù)技術(shù)；研發(fā)出一套高效的實(shí)際石油污染場(chǎng)地的生物修復(fù)工程實(shí)施方案，針對(duì)不同類型的石油污染土壤的生物治理展開了基礎(chǔ)理論研究，并將修復(fù)評(píng)估體系延伸到微生態(tài)角度，建立其標(biāo)準(zhǔn)。本項(xiàng)技術(shù)已獲得國家發(fā)明專利 9 項(xiàng)。并在中原油田實(shí)施了 170m2 的污染土壤生物治理小試和11 畝的實(shí)際石油污染土壤的中試的工程實(shí)施，使得 19 年寸草不生的污染場(chǎng)地恢復(fù)種植能力，種植作物為小麥，修復(fù)后耕地所種植的小麥能夠正常出苗和生長(zhǎng)，其產(chǎn)量達(dá)到正常耕地種植水平，并經(jīng)過國家糧油質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和農(nóng)業(yè)部谷物品質(zhì)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心兩家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢測(cè)，其品質(zhì)完全符合國家標(biāo)準(zhǔn)。 該項(xiàng)目專家鑒定意見為：“ 該項(xiàng)目開發(fā)的技術(shù)屬原始性創(chuàng)新，已申請(qǐng)國家發(fā)明專利 9 項(xiàng)，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。建議組織好推廣應(yīng)用，深入開展油污土地修復(fù)研究”。3 效益分析本項(xiàng)技術(shù)可以復(fù)耕我國大面積額的石油污染耕地，改善污染耕地的理化性質(zhì)，從而徹底改變促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)發(fā)展，并且解決了污染問題。由于污染造成的耕地污染，石油企業(yè)需向當(dāng)?shù)剞r(nóng)民支付每畝每年賠償金 1300 元。 國際上目前修復(fù)成本在 1000~10000$/畝，本項(xiàng)技術(shù)的總修復(fù)成本在 1500~2050 元/畝， 工程實(shí)施開展 3 年內(nèi)見效，本研究發(fā)展的油鹽污染土壤修復(fù)技術(shù)有很好的經(jīng)濟(jì)性。圖 1 修復(fù)前                                                圖 2 修復(fù)后

本發(fā)明涉及一種基于碳納米管光熱效應(yīng)的抗污染超濾膜及其制備方法和在蛋白分離中的應(yīng)用。所述超濾膜具有多孔、疏松的結(jié)構(gòu)，其特征在于引入高分散的碳納米管，一方面通過增加光的散射和吸收路徑提高光吸收效率，另一方面促進(jìn)熱量在膜內(nèi)的傳遞和積累，實(shí)現(xiàn)高效升溫。在光照條件下，超濾膜表面溫度顯著升高，促使殘留蛋白質(zhì)變性，并通過氣液混合沖洗法有效脫除變性蛋白，實(shí)現(xiàn)通量恢復(fù)。本發(fā)明制備的超濾膜具有優(yōu)異的抗污染性能和通量恢復(fù)率，適用于蛋白質(zhì)分離領(lǐng)域，能夠顯著提高膜的使用壽命和分離效率。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)合成了一種新型化合物作為模型化合物，進(jìn)行痕量氣體狀態(tài)下熒光點(diǎn)亮機(jī)理的研究，在明確的反應(yīng)機(jī)理和優(yōu)化的分子結(jié)構(gòu)指導(dǎo)之下，制備出具有優(yōu)異性能的適用于高效率傳感器的薄膜功能材料。同時(shí)，借鑒已有商業(yè)可得的產(chǎn)品，重新設(shè)計(jì)傳感器的結(jié)構(gòu)，制備更加便攜、低成本并高效的新型爆炸物傳感器。根據(jù)熒光效應(yīng)：當(dāng)光源照射分子時(shí)，分子中電子吸收能量躍遷到第一激發(fā)單線態(tài)或第二激發(fā)單線態(tài)，但這些激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，當(dāng)電子由第一激發(fā)單線態(tài)恢復(fù)到基態(tài)時(shí)，能量會(huì)以光的形式釋放，產(chǎn)生熒光。 根據(jù)設(shè)計(jì)出的新型傳感器，團(tuán)隊(duì)研究了一種非接觸式爆炸物熒光檢測(cè)技術(shù)，主要包括氣相物質(zhì)熒光反應(yīng)流場(chǎng)成形控制、精密光路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、高穩(wěn)定度調(diào)制光源驅(qū)動(dòng)、微弱熒光信號(hào)檢測(cè)、多路隔離電源設(shè)計(jì)與系統(tǒng)總控集成等。在建立可靠流場(chǎng)仿真模型的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)激發(fā)光源、熒光探測(cè)器等電氣與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，完成原理樣機(jī)的研制。本項(xiàng)目在實(shí)現(xiàn)過氧化物爆炸物熒光檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，選用帶通濾光片、高通濾光片及各種K9光學(xué)透鏡等光學(xué)器件設(shè)計(jì)精密光路結(jié)構(gòu)；選用LED單波長(zhǎng)光源，搭配可調(diào)制電路，設(shè)計(jì)高穩(wěn)定度調(diào)制光源；進(jìn)行萬倍增益熒光探測(cè)電氣設(shè)計(jì)，噪聲極低、探測(cè)域值大，可高效采集并處理檢測(cè)晶片發(fā)出的熒光，實(shí)現(xiàn)微弱熒光信號(hào)檢測(cè)；熒光檢測(cè)晶片顯示為對(duì)特定波長(zhǎng)光源敏感，當(dāng)含有爆炸物物質(zhì)的氣流通過檢測(cè)設(shè)備后發(fā)生反應(yīng)，通過上述內(nèi)容可知若發(fā)生反應(yīng)，會(huì)激發(fā)出特定波長(zhǎng)的熒光；實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊選用stm32系列處理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)各模塊的工作狀態(tài)的控制與信號(hào)傳輸；總控電源設(shè)計(jì)為多路隔離電源，可分別為各模塊提供合適的電壓，同時(shí)受實(shí)時(shí)監(jiān)控模塊控制。 針對(duì)海關(guān)、機(jī)場(chǎng)、地鐵、車站及快遞等行業(yè)日益增多的流動(dòng)性臨檢應(yīng)用場(chǎng)景，可通過小型化便攜式爆炸物檢測(cè)設(shè)備與安檢門、安檢機(jī)等傳統(tǒng)安檢設(shè)備進(jìn)行集成安裝，實(shí)現(xiàn)既有安檢能力的升級(jí)。 同時(shí)，過氧化物爆炸物檢測(cè)儀器工作原理智能高效。當(dāng)待檢物品或人通過時(shí)，儀器使用檢測(cè)試紙采集待檢物質(zhì)，中央處理器模塊通過對(duì)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，得出檢測(cè)結(jié)果。若檢出爆炸物，儀器報(bào)警，復(fù)位后進(jìn)行自清潔；若未檢出，儀器恢復(fù)待檢狀態(tài)。

針對(duì)醫(yī)院廢水消毒存在的難點(diǎn)問題，哈爾濱工業(yè)大學(xué)環(huán)境學(xué)院馬軍院士組織團(tuán)隊(duì)成員劉新旺、王魯、王盼盼、李攀、劉正乾、孔秀娟和機(jī)電學(xué)院姜生元教授開展了系統(tǒng)研究，提出用高濃度臭氧消毒技術(shù)強(qiáng)化醫(yī)院廢水處理。   團(tuán)隊(duì)與浙江金大萬翔環(huán)保技術(shù)有限公司聯(lián)合研制和捐贈(zèng)的5套全自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備，于2020年3月7日運(yùn)抵湖北省咸寧市5家醫(yī)院，現(xiàn)已經(jīng)成功投入運(yùn)行，用于醫(yī)療廢水消毒滅菌無害化處理。  全自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備工作現(xiàn)場(chǎng) 醫(yī)院廢水處理工藝中多數(shù)是加次氯酸鈉消毒，當(dāng)水中含有氨氮時(shí)會(huì)形成氯胺，而氯胺消毒能力很弱，只有投氯量與氨氮的重量比超過7.6以上時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)自由性氯消毒。由于根據(jù)水中氨氮濃度動(dòng)態(tài)地調(diào)控投氯量會(huì)增加操作管理難度，現(xiàn)場(chǎng)人工頻繁地監(jiān)測(cè)和調(diào)控投氯量增加了工作量，也存在安全風(fēng)險(xiǎn)，而且投氯量過高時(shí)可能對(duì)后續(xù)城市污水處理廠運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。研發(fā)效率高、受水中氨氮濃度影響小、對(duì)后續(xù)城市污水處理廠運(yùn)行無副作用的消毒技術(shù)，對(duì)于強(qiáng)化醫(yī)院廢水消毒、解決醫(yī)院廢水消毒運(yùn)行維護(hù)難的問題，具有重要意義。如何在確保消毒效果的前提下，降低運(yùn)行人員安全風(fēng)險(xiǎn)、便于消毒系統(tǒng)維護(hù)管理，是當(dāng)下需要解決的問題。 臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，可迅速破壞細(xì)菌、病毒等微生物結(jié)構(gòu)，目前在國際上被大量應(yīng)用于水處理和環(huán)境保護(hù)，尤其是用于對(duì)賈第蟲、隱孢子蟲、細(xì)菌和病毒等進(jìn)行滅活，被公認(rèn)為各種致病微生物的“超級(jí)殺手”，殺菌能力強(qiáng)于氯消毒劑和紫外線等。 根據(jù)對(duì)SARS病毒和腸道病毒的相關(guān)數(shù)據(jù)，臭氧消毒能力是自由性氯的5-10倍數(shù)量級(jí)，是化合性氯（氯胺）千倍的數(shù)量級(jí)。而且，其自身在消毒過程中被還原為氧氣，不會(huì)對(duì)后續(xù)的城市排水系統(tǒng)和城市污水處理二級(jí)處理系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響。由于醫(yī)院廢水車間地點(diǎn)風(fēng)險(xiǎn)高、運(yùn)行難度大、技術(shù)要求高，系統(tǒng)的維護(hù)管理是難點(diǎn)。因此，如果采用臭氧消毒，需要研究空氣冷凍預(yù)處理、空氣過濾分離和高壓放電為一體的成套裝備。團(tuán)隊(duì)在春節(jié)期間連夜進(jìn)行設(shè)計(jì)，與哈工大浙江寧波產(chǎn)業(yè)化基地的金大萬翔公司和哈爾濱工大高級(jí)氧化技術(shù)有限公司合作，克服了原材料運(yùn)輸困難和企業(yè)開工難等問題，經(jīng)過多方協(xié)調(diào)，在春節(jié)之后完成設(shè)計(jì)，形成結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、性能優(yōu)良的一體化臭氧消毒成套設(shè)備。 在此基礎(chǔ)上，馬軍院士又組織團(tuán)隊(duì)研制物聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控實(shí)現(xiàn)無人值守，可以異地操控臭氧的工作條件和消毒工況，形成了醫(yī)院污水消毒專用的全自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控臭氧消毒裝備，不僅具備更寬的溫度范圍和更高的可靠性，還能將數(shù)據(jù)全部采集到云端，及時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和遠(yuǎn)程診斷。 為了減少氣體的直接使用，控制潛在的氣溶膠形成，設(shè)計(jì)還采用了高濃度臭氧水溶液進(jìn)行消毒，不但運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)便，而且沒有氣溶膠的形成風(fēng)險(xiǎn)，易于穩(wěn)定可靠地運(yùn)行管理。高濃度臭氧水溶液可以獨(dú)立進(jìn)行消毒，也可以與氯聯(lián)合消毒，在確保消毒效果的前提下，實(shí)現(xiàn)效率高、安全可靠、副作用小、運(yùn)行管理方便的目的。查看原文

【項(xiàng)目來源】國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目。 【類    型】中藥5類新藥。 【劑    型】散劑。 【知識(shí)產(chǎn)權(quán)】已獲授權(quán)專利。專利名稱：抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)的中藥組合物、其制備方法及其在制備抗腫瘤和免疫調(diào)節(jié)藥物上的應(yīng)用， CN200910032551.5。 【處方來源】三物白散是經(jīng)典復(fù)方之一，出自中醫(yī)經(jīng)典著作《傷寒論》，由巴豆霜、桔梗、貝母三味藥組成。具有溫寒逐水、滌痰破結(jié)之功效。 【功能主治】溫寒逐水、滌痰破結(jié)。主治消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)腫瘤。 【主要技術(shù)指標(biāo)】 1、藥效學(xué)和毒理學(xué)研究：該方能有效抑制腫瘤細(xì)胞增殖，防止其復(fù)發(fā)、轉(zhuǎn)移，抑制腫瘤細(xì)胞釋放相關(guān)免疫抑制因子，進(jìn)而從不同視角揭示了該方“祛邪”的科學(xué)內(nèi)涵。并發(fā)現(xiàn)，該方能直接促進(jìn)胸腺細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等的活化、增殖，釋放相關(guān)免疫正相調(diào)節(jié)因子，以此揭示了該方“扶正”的科學(xué)內(nèi)涵。 此外，三物白散方既可通過抑制腫瘤細(xì)胞增殖、減少相關(guān)免疫抑制因子表達(dá)實(shí)現(xiàn)對(duì)巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞免疫應(yīng)答的增強(qiáng)效應(yīng)；亦可通過增強(qiáng)巨噬細(xì)胞、T 細(xì)胞免疫活性實(shí)現(xiàn)對(duì)腫瘤細(xì)胞的殺傷。 2、藥學(xué)研究：①在此階段實(shí)驗(yàn)研究中，提取得到十余個(gè)有效部位，分別為巴豆油、復(fù)方生物堿、復(fù)方皂苷、復(fù)方多糖、巴豆苷、巴豆生物堿、巴豆皂苷、桔梗皂苷、桔梗多糖、浙貝母生物堿、浙貝母皂苷等；建立了高效液相色譜測(cè)定巴豆中巴豆苷含量的方法學(xué)。通過對(duì)三物白散物質(zhì)基礎(chǔ)的藥理作用研究，可以看出，發(fā)揮三物白散直接抑制腫瘤增長(zhǎng)的有效部位主要是皂苷有效部位和生物堿有效部位；發(fā)揮促進(jìn)NO分泌作用的主要是皂苷有效部位；發(fā)揮抑制VEGF表達(dá)作用的主要是皂苷有效部位及殘?jiān)械哪承┏煞郑虎谌锇咨⑽镔|(zhì)基礎(chǔ)發(fā)揮抗腫瘤作用可能存在的機(jī)制有：1）直接殺傷腫瘤細(xì)胞；2）可能通過促進(jìn)NO分泌，發(fā)揮NO細(xì)胞毒作用殺傷腫瘤細(xì)胞；3）通過抑制細(xì)胞因子VEGF的分泌，來抑制腫瘤血管生成，從而防止腫瘤的轉(zhuǎn)移。③巴豆苷系三物白散“祛邪以扶正”的指標(biāo)成分之一。 【推廣應(yīng)用前景】本項(xiàng)目著眼于《傷寒論》經(jīng)典方三物白散開展效應(yīng)及物質(zhì)基礎(chǔ)研究，結(jié)果表明該方確具有整體抗腫瘤及提高免疫效應(yīng)，并且具有細(xì)胞免疫正相調(diào)節(jié)的顯著效應(yīng)，且其物質(zhì)基礎(chǔ)也亦基本明確。因此可開發(fā)成為臨床治療進(jìn)展期腫瘤、腫瘤術(shù)后復(fù)發(fā)轉(zhuǎn)移、腫瘤多藥耐藥的有效復(fù)方或有效中藥制劑，具有廣闊的開發(fā)前景。 【進(jìn)展情況】完成部分臨床前研究工作。

研發(fā)的智能物聯(lián)網(wǎng)采用 Arduino 嵌入式網(wǎng)關(guān)硬件平臺(tái)和 IEEE1888 協(xié)議，功能包括： (1) 全功能網(wǎng)關(guān)：既可以向存儲(chǔ)器上報(bào)數(shù)據(jù)，也可以從應(yīng)用單元獲取指令。(2) 獨(dú)立配置管理模塊： 可以通過配置管理模塊提前設(shè)置網(wǎng)關(guān)參數(shù)。(3) 底層設(shè)備實(shí)時(shí)控制：服務(wù)器或手機(jī)端 APP 向網(wǎng)關(guān)發(fā)送控制命令，網(wǎng)關(guān)接受命令后進(jìn)行執(zhí)行處理。(4) HTTP 服務(wù)器：能把在線化的傳感器數(shù)據(jù)或狀態(tài)信息長(zhǎng)期保存。(5) 數(shù)據(jù)可視化：APP 能讀取設(shè)備數(shù)據(jù)或存儲(chǔ)器內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)，并可視化展示。(6) 支持底層多類型傳感器的 WiFi、BLE4.0、以太網(wǎng)等接入到網(wǎng)關(guān)。

中協(xié)物聯(lián)廣播系統(tǒng)以網(wǎng)絡(luò)為主要傳輸途徑，系統(tǒng)由服務(wù)器、音源、功放、揚(yáng)聲器和周邊設(shè)備組成，整體功能齊全、性能穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)高校廣播系統(tǒng)統(tǒng)一集中的控制管理，達(dá)到無人值守控制效果。

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