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成果包括：關鍵鍛件模鍛過程微觀組織的模擬系統、工藝參數離線和在線優化方法、鍛件模鍛工藝軌跡規劃方法。實現了關鍵鍛件模鍛過程微觀組織演變的多尺度模擬，關鍵鍛件晶粒組織和第二相相體積含量的協同控制，以及通過在線調整工藝參數得到微觀組織均勻精細的高品質鍛件。 成果開發了智能模鍛工藝規劃軟件系統，集成人工神經網絡、專家系統、遺傳算法及粒子群優化算法等多種人工智能方法。系統可做到實時面向目標組織進行鍛造工藝規劃，合理優化或規劃其工藝參數，確保鍛件平均晶粒度達到設計目標，實現高品質鍛件的智能熱加工。

成果的背景及主要用途： 近距離放射治療是通過穿刺手術將放射性藥物植入病灶，通過放射性藥物阻 斷癌細胞增殖，達到治療的作用。課題組主要研究低輻射損害、高精度、高可靠 性，核磁兼容微創放療手術機器人，圖像導航手術輔助平臺等技術；滿足三維精 準微創放療手術需求。 技術原理與工藝流程簡介： 1. 機器人系統設計及制造 通過對圖像導航的近距離粒子植入引導機器人結構設計及控制部分的研究， 解決了核磁圖像導航機器人結構兼容性、材料兼容性和控制兼容性等難題。解決 了超聲圖像導航機器人的自動控制技術和基于圖像及電磁傳感裝置的反饋控制 技術。 在穿刺針局部放入放射性粒子，經微創進入人體后，放射性粒子會留在體內 發生作用。目前已有成品，下一步開發目標是可以放入液體藥物，經手術機器人 直接注入病灶中。 2. 圖像導航系統平臺 自主研發具有自主知識產權的圖像導航手術輔助平臺軟件。能夠完成病人的 數據管理，三維重建，三維劑量規劃，術中導航和術后驗證等功能，是微創放療 手術必不可少的部分。 本軟件特點是能否針對用戶需求進行模塊化組合，減少用戶投入。軟件能實 現多種圖像模式融合，便于術前核磁、CT 檢查與術中超聲圖像導航的匹配。三 維劑量規劃可以實現保護周邊健康器官，最大限度進行放療的作用。 3. 力學機理及軌跡規劃 軌跡規劃是手術規劃的重要組成部分，在局部放療手術中，粒子的準確植入， 是躲避重要器官，準確到達目標位置，獲得準確劑量的關鍵技術。本技術通過對 穿刺過程針與人體軟組織力學的研究，確定穿刺點及最優手術軌跡。 應用領域：醫院、醫療器械公司技術轉化條件：大型醫療器械公司 合作方式及條件：根據具體情況面議

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。

華南農業大學亞熱帶農業資源保護與利用國家重點實驗室、廣東省省嶺南現代農業重點實驗室王海洋教授團隊在國際著名學術期刊國際知名期刊《Nature Communications》(自然-通訊，IF5Y= 13.811) 在線發表了題為“Arabidopsis FHY3 and FAR1 integrate light and strigolactone signaling to regulate branching”的研究論文(論文鏈接地址https://www.nature.com/articles/s41467-020-15893-7)，揭示了植物密植條件下分枝減少的調控機制。分枝(分蘗)數目是影響植株株型、產量和生物量的關鍵因素。但在密植栽培條件下，植物間的相互遮蔭會誘發植物產生避蔭反應，引起植株分枝(分蘗)數目急劇減少。例如，在密植條件下，水稻和小麥的分蘗數會受到抑制，從而影響單株產量。因此，生產上需要培育耐密植的作物品種以增加其群體產量。該研究團隊前期研究發現植物可通過光敏色素信號途徑感應密植條件下光信號的變化，調控下游miR156-SPL分子模塊，進而控制植物的避蔭反應 (Xie et al., 2017, Nature Communications，8，348，IF5Y = 11.831)。 此外，最近研究發現獨腳金內酯是一種抑制植物分枝(分蘗)的主要植物激素。在模式植物擬南芥中, SMXL6/7/8三個同源基因編碼獨腳金內酯信號傳導途徑的關鍵抑制因子，當獨腳金內酯信號途徑被激活時，SMXL6/7/8三個蛋白會被蛋白酶體降解，從而達到抑制分枝的效果。但是目前光敏色素介導的光信號途徑和獨腳金內酯信號途徑如何在密植栽培條件下協同調控植物分枝(分蘗)的分子機制尚不清楚。在本研究中，研究人員發現miR156-SPL分子模塊的兩個重要成員，SPL9和SPL15蛋白，可以直接激活下游分枝關鍵負調控因子BRC1的轉錄，從而抑制植株分枝的產生;光敏色素A (phyA) 信號通路中的兩個重要信號傳導因子FHY3/FAR1和獨腳金內酯信號途徑重要因子SMXL6/7/8都可以與SPL9/15兩個蛋白互作，并抑制SPL9/15對BRC1的轉錄調控，從而促進植株分枝的產生。此外，研究還發現FHY3和FAR1能直接促進SMXL6和SMXL7的轉錄。在遮蔭或密植栽培條件下，FHY3和FAR1蛋白水平下降，引起SMXL6和SMXL7的轉錄本和蛋白水平下降，使SPL9/15蛋白被釋放出來，導致其下游基因BRC1的轉錄水平升高，從而抑制了植株分枝的產生。該研究首次從蛋白互作層面闡明了FHY3和FAR1通過整合植物外部光信號途徑和植物內部獨腳金內酯信號途徑協同調控植物密植栽培條件下分枝發生的分子機制。 圖注說明：擬南芥FHY3和FAR1蛋白整合植物外部光信號途徑和植物內部獨腳金內酯信號途徑協同調控植物密植栽培條件下分枝發生2020年初，他們進一步發現，FHY3/FAR1也可以與植物年齡信號途徑的三個關鍵因子SPL3/4/5互作，并抑制它們對下游開花基因FUL/LFY/AP1/MIR172C的激活作用，從而抑制開花 (Xie et al., 2020, Molecular Plant，13: 483–498,IF5Y = 8.489)。這些研究成果極大地完善了植物避蔭反應的調控機理，同時可為耐密植作物新品種的培育提供理論指導。

過渡金屬硫化物（TMDCs）具有獨特的谷自旋自由度可用于信息和傳感等領域，是研發谷電子學微納光電器件的重要材料。近年來，利用金屬微納結構（納米線、納米光柵、超表面等）調控TMDCs材料的谷偏振發射特性，實現了左旋/右旋光的空間方向選擇性傳播。然而，這些表面波導型微納結構往往尺寸較大（＞1μm2），難以滿足微型化和高度集成的器件設計需求。基于自上而下制備的納米結構對比濕法生長的，通常其表面粗糙度大且品質因子低，因而要求在低溫度環境下才能展現調制效果。獲得常溫下高效調控TMDCs谷偏振發射特性的微納結構器件成為當前備受關注的研究熱點之一。近期工作中，北京大學極端光學團隊利用掃描探針操控組裝納米顆粒，形成復合雜化納米結構體，先后實現了調控納米顆粒散射光和熒光，達到單向性發射 [Laser & Photon. Rev. 9, 530(2015);10, 647 (2016)]。在最新的工作中，課題組將探針微納操控方法引入到手性特征微納結構體系研究中，實現超小型手性光學天線高效調制谷極化發光特性。 實驗上，研究團隊利用掃描探針顯微鏡的針尖操控金納米棒，組裝制備出一種具有手征特性的立體空間V型天線（~0.02μm2）【圖1(A)】。其中，將單層二硫化鉬夾在天線中間，在納米棒交疊區形成局域表面等離激元熱點區，可顯著增強光與物質相互作用，熒光強度增強約3個量級。單層二硫化鉬在天線近場耦合和遠場干涉等作用下，其遠場輻射方向從各向同性被調制成單向性發射【圖1(B)】；同時，由于天線的手性耦合特性使得TMDCs的熒光谷偏振度從18%提高到47%【圖1(C)】。模擬計算表明，天線對于谷熒光的偏振度調控，由Purcell效應、局域模式耦合以及遠場干涉效應共同決定。研究人員還利用探針操控的靈活性，通過原位改變兩個金納米棒的夾角和相對位置，獲得具有左旋、右旋手征特性強弱不同的系列V型天線。實驗測量結果均與模擬計算的預期相一致，有力地支持了該手性天線調控性能的有效性和高效性，這為開發谷光電子微納器件奠定了基礎。此外，研究人員還發現手性光學天線的量子效率依賴于量子發射體的手性，該發現為手性結構調控輻射場的相關研究新方向提供了可能性。

本系統包括位置跟蹤和被動機械臂兩個硬件平臺，前者用于采集手術對象和器械的位置信息并量化醫生手術操作；后者用于固定手術路徑并輔助醫生完成精密手術操作；在此基礎上，根據臨床環境制定科學合理的計算機輔助手術方案、操作規范和安全控制策略。提高了手術精度和安全性。本課題已經成功完成脊柱磨削導航手術一例，機械臂輔助髓內釘遠端固定手術一例。 本項目成功完成了全球第一例計算機輔助下的脊柱減壓手術，解決了目前骨科手術臨床中普遍存在的醫學圖像信息使用不充分，手術精度不高，X射線輻射傷害大等具體問題。

本實用新型提供一種視覺引導下的拾放裝置，用于需要精確定位和拾放的 IC 封裝過程。本實用新型包括基座、貼裝頭、攝像頭、微處理器、第一定位平臺、第二定位平臺和防撞保護電路，第一定位平臺和第二定位平臺在基座表面沿 x 向移動，安裝于第一定位平臺的貼裝頭和安裝于第二定位平臺上的攝像頭相對于基座沿 y 向移動，在第一定位平臺和第二定位平臺上設有防撞保護電路。本實用新型實現視覺機構與貼裝頭的同步運行，減輕定位平臺的負載，提高了定位平臺的運行速度，并確保移動平臺安全可靠地高速運行

近日，上海交通大學電子系義理林教授課題組基于智能鎖模算法、時間拉伸技術和實時高速電路建立的實時光譜分析控制平臺，實現了鎖模激光器輸出飛秒脈沖的實時光譜調控，對飛秒激光器的設計具有重要的應用價值。相關成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”為題目于2020年1月發表于國際光學頂尖期刊《Light: Science & Applications》（中科院長春光機所與Nature出版集團合辦期刊），并入選為封面文章，在“News & Views”欄目被專門評述。博士生蒲國慶為第一作者，義理林教授為通信作者。 圖說：期刊封面文章 飛秒尺度（1E-15秒）脈沖對應著原子分子、材料、生物蛋白、化學反應等豐富物質體系的眾多超快過程，有著廣泛而重要的應用。鎖模激光器作為產生飛秒脈沖的重要基礎研究工具，在物理、化學、生物、材料、信息科學等領域都有廣泛的應用。飛秒鎖模激光器自上世紀六十年代發明以來，與其相關的研究分別于1999，2005，2018年獲得過諾貝爾獎。 隨著超快光學的快速發展，越來越多的前沿應用需要對飛秒脈沖的時域和光譜進行精細控制。由于飛秒脈沖的產生涉及非常復雜的非線性和色散傳輸效應，達到特定脈沖狀態的穩態輸出需要對激光器多個參數在高維空間進行優化，傳統基于激光器光學設計和優化的方法已被證明難以精確實現。 通過對飛秒脈沖狀態進行智能識別，結合智能算法對激光器多參數進行全局優化，有望獲得理想的飛秒脈沖輸出，但其主要挑戰在于飛秒脈沖難以實時精確識別。低速時域采樣無法識別飛秒脈沖寬度和形狀，光譜儀雖可識別飛秒脈沖積分光譜但無法識別其瞬時光譜，因此傳統方法都無法做到實時控制飛秒脈沖精確鎖模狀態。為了解決這一難題，義理林教授課題組提出在鎖模控制環內引入時間拉伸-色散傅里葉變換（TS-DFT）技術，通過時域到光譜的轉換，采用低速時域采樣即可識別飛秒脈沖對應的瞬時光譜寬度和形狀。結合智能控制算法，實現了以1.4nm為精度對飛秒脈沖光譜寬帶從10nm到40nm進行可編程控制，光譜形狀可編程為高斯型或三角形等。這是本領域首次實現飛秒鎖模脈沖光譜寬度和形狀高精度實時編程控制，解決了飛秒鎖模脈沖鎖模狀態無法精確調控的難題。 基于實時的光譜控制，該研究還展示了從窄譜鎖模態至寬譜鎖模態以及從三角形光譜脈沖態至寬譜鎖模態的演變過程，發現兩者動力學過程具有相似性，提出了目標鎖模狀態可能決定中間動力學過程的猜想，為人們進一步探索鎖模激光器內部機理提供新視角。 圖說：基于快速光譜分析的飛秒鎖模脈沖智能控制 非線性光學著名專家John Dudley教授（歐洲物理學會主席，IEEE/OSA Fellow）在《Light: Science & Applications》的“News & Views”欄目撰文介紹此項工作，認為本工作極具創新性，開拓了研究鎖模動力學新的可能性，很可能應用于多種鎖模光纖激光器中。 義理林教授課題組過去六年來一直致力于解決飛秒鎖模激光器的智能控制問題，2019年發表在光學領域頂級期刊《Optica》的“智能鎖模激光器”成果入選美國光學學會旗下新聞雜志《Optics & Photonics News》2019年光學年度進展“Optics in 2019”。該方向工作部分得到國家自然科學基金（61575122）的支持。《Light: Science & Applications》論文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”評述論文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7

熱鋸機和冷鋸機是廣泛應用于冶金廠型鋼、尤其是異形斷面型鋼軋制生產線上的一種切斷設備。它們的主要作用是將軋機軋制出來的軋件切頭、切尾和切定尺。由于鋸機的進鋸速度遠小于鋸齒線速度，所以每個鋸齒只能刮下極薄的一層金屬。這樣所造成的金屬變形量較小，切口斷面平整。這是其它切斷方法所無法比擬的。另外，較其它切斷設備，鋸機具有設備簡單，重量輕以及生產效率高等優點。 由于鋸機使用條件惡劣，對象復雜，其經常發生鋸齒糊齒、頂裂、齒尖的折斷、根裂及非正常磨損，導致鋸片壽命過短，鋸切斷面出現變形、毛刺、飛翅等缺陷，影響了鋼材的成材率。 該項工作經過近20余年的工作，從基本鋸切理論入手，針對不同的鋸切對象和使用環境，利用現代設計理論和技術成果，通過對鋸片設計、制造和熱處理等方面的全面研究，在鋸片設計和質量控制等方面取得多項突破，并鋸片的高強度、高剛度、長壽化，不同型鋼鋸切斷面的無（小）毛刺、小變形等等方面形成系列專有技術。上述成果已分別通過原冶金部技術鑒定、并有多項取得獲省部級科技獎。有2項獲國家專利授權。以上技術現已在全國推廣應用。

熱鋸機和冷鋸機是廣泛應用于冶金廠型鋼、尤其是異形斷面型鋼軋制生產線上的一種切斷設備。主要作用是將軋機軋制出來的軋件切頭、切尾和切定尺。由于鋸機的進鋸速度遠小于鋸齒線速度，所以每個鋸齒只能刮下極薄的一層金屬。這樣所造成的金屬變形量較小，切口斷面平整。這是其它切斷方法所無法比擬的。另外，較其它切斷設備，鋸機具有設備簡單，重量輕以及生產效率高等優點。 由于鋸機使用條件惡劣，對象復雜，其經常發生鋸齒糊齒、頂裂、齒尖的折斷、根裂及非正常磨損，導致鋸片壽命過短，鋸切斷面出現變形、毛刺、飛翅等缺陷，影響了鋼材的成材率。 該項工作經過近20余年的工作，從基本鋸切理論入手，針對不同的鋸切對象和使用環境，利用現代設計理論和技術成果，通過對鋸片設計、制造和熱處理等方面的全面研究，在鋸片設計和質量控制等方面取得多項突破，并鋸片的高強度、高剛度、長壽化，不同型鋼鋸切斷面的無（小）毛刺、小變形等等方面形成系列專有技術。上述成果已分別通過原冶金部技術鑒定、并有多項取得獲省部級科技獎。有2項獲國家專利授權。 以上技術現已在全國推廣應用。