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1. 痛點問題 隨著信息化時代的發展，生活中的一切都在數字化，對信息存儲的要求也越來越高。據IBM統計，人類每天創造的數據已達到2.5百億億byte，大約相當于5億部高清電影的下載。互聯網數據中心（IDC）的研究顯示，到2020年數據總量（包括結構化數據和非結構化數據）的年復合增長率達將達到42%，2010~2020十年間，世界上數據總量從1 ZB增長到50 ZB，共增長50倍。 面對巨大的數據量，傳統存儲介質的存儲能力以及材料的消耗與信息存儲需求間將會面臨嚴重不平衡狀態。人類工廠生產的可存儲設備總存儲容量與數據產生總量間差距越來越大，到2020年幾乎達到兩倍的差距。根據目前硅基存儲的發展趨勢推測，可用于信息存儲的硅儲量將在2040年被完全耗盡。因此，尋找硅基存儲的替代物，開發高效穩定低成本的新型存儲介質，實現低成本，高效穩定且長期的數據存儲是目前信息時代社會發展亟待解決的關鍵問題之一。 2. 解決方案 DNA在近年來被認為是一種未來具有巨大應用前景的數字存儲介質。首先，相比較于傳統存儲介質，在數據保存壽命和存儲密度上都有著極大的優勢。在自然界中，DNA長久以來作為是承載生物體遺傳信息的主要物質，地球發現的最早古生物藍細菌，DNA作為其遺傳物質已經存在了幾十億年，且在極端條件下仍然可以保存。在存儲密度方面，DNA數字存儲理論上可以達到455 EB/克 （4.55 × 1011GB/克），大約 1018  bytes 或107 GB每mm3， 比傳統存儲介質提高了5-6個數量級。其次，在數據維護與備份成本方面，DNA數字存儲所需要的占地，資源，能源均遠遠小于傳統存儲介質。

該技術針對元石山鎳鐵礦的具體特點，系統構建了低品位鎳鐵礦選擇性還原焙燒/氨浸/鎳選擇性萃取/反萃的基礎理論，開發的以煤作為熱源和還原劑的兩段回轉窯選擇性還原焙燒—氨浸—萃取/反萃生產精制硫酸鎳—氨浸渣磁選回收鐵的新技術體系，實現了尾渣零排放和鎳、鈷、鐵的綜合利用，于 2009 年建成并投產年處理 30 萬噸礦石規模的冶煉廠。處理平均含鎳 0.7%、鈷 0.06%、鐵 25%的鐵質/硅質/鎂質復雜混合礦，取得了鎳、鈷、鐵綜合回收率 72%、62%、65%，鐵精礦含鐵大于 55%，氨耗 8kg/t-礦的生產指標。該技術主要創新點為：①攻克并掌握了紅土鎳礦高效選擇性還原/氨浸/萃取的關鍵共性技術難題并取得了優異指標；②開發了以煤作為熱源和還原劑的選擇性還原焙燒技術，實現低品位鎳鐵礦的經濟利用；③完善了含鎳氨浸液選擇性萃取/反萃生產精制硫酸鎳新技術，實現氨液的循環使用，大幅降低蒸氨處理的溶液量和蒸汽消耗量，產品附加值顯著提升；④創新研制出了大型高效萃取設備和超聲波脫油成套裝置，大幅提高油水分離效率。

為提升石油資源高效利用的科技水平，從分子煉油出發，變“餾分管理的宜烯則烯、宜芳則芳、宜油則油”為基于“分子管理的宜烯則烯、宜芳則芳、宜油則油”的石腦油資源優化利用研究，以分子管理為策略，通過將石腦油中的正、異構烴分離，富含正構烷烴的脫附油作為乙烯裂解原料，富含非正構烴的吸余油作為催化重整原料或高辛烷值清潔汽油調和組分，乙烯收率和芳烴收率均可提高約十個百分點，汽油辛烷值可提高十五個單位左右，可以在宜烯則烯、宜芳則芳、宜油則油基礎上進一步集成優化煉廠的石腦油資源，實現對石腦油資源的分子尺度管理。

項目開發了低溫余熱冷熱電綜合利用系統。該系統選用高效熱管作為熱管余熱鍋爐的換熱元件，將余熱轉變為0.8～0.2MPa的飽和蒸汽，然后飽和蒸汽通過膨脹發電機組直接進行膨脹發電，發完電的低壓蒸汽再驅動廢熱溴化鋰制冷機供冷供暖，實現低溫余熱冷熱電綜合應用。 低溫余熱冷熱電綜合利用回收系統的優點：①低溫余熱回收選用高效換熱元件熱管作為熱管余熱鍋爐的換熱方式，具有安全、可靠、傳熱效率高等優點；②低溫余熱鍋爐產生的0.8-0.2MPa蒸汽可以直接膨脹發電，技術先進，方便可靠；③膨脹發電機組自動化自動化自動化程度高，操作方便，安全可靠，可以實現無人值守；④膨脹機發電后排放的蒸汽根據公司需要還可以進一步用于空調的供冷和供暖，真正實現余熱的熱電冷聯供；⑤系統安全可靠，維護簡單，操作方便，實現余熱回收和冷熱電聯供相結合，創新思路，技術新穎。⑥系統運行按每年10月，設備投資一般兩年可以收回成本。

大米淀粉顆粒只有 2~8μm，是天然淀粉中最小的一種；大米蛋白是低過敏、高營養的優質植物蛋白，這兩種產品都有非常廣泛的應用需求。我國年產近 2 億噸稻谷，經過加工后，大約產生 2000 萬噸碎米，這部分碎米除了外形缺陷外，主要成分是淀粉與蛋白，和大米幾乎一致，但價格卻要低很多。 若將碎米綜合利用制備成大米淀粉和大米蛋白，則可以大幅提高其附加值。 創新要點 ①開發了米蛋白、米淀粉、功能性淀粉糖漿聯產技術； ②研發了專用的濕法超微粉碎裝備； ③研發了基于米淀粉與蛋白分離的高壓微旋流分離裝備； ④開發了米蛋白增溶改性技術； ⑤開發了米蛋白重金屬與黃曲霉毒素消減技術； ⑥開發了功能性米蛋白肽制備技術； ⑦開發了可食用全脂米糠加工技術。 

項目針對國內外脂溶性功能因子微膠囊化產品儲藏穩定性差、生物利用率低、 配料安全性問題等諸多品質不足，提出以構建乳化和成膜特性俱佳的食品大分子乳化體系為基礎，進行包載脂溶性功能因子的高生物利用率、高穩態化、可控型納米顆粒及固態粉末產品的綠色制備。產品結構多樣，填補了國內市場空白，縮小了我國食品配料產業與發達國家的差距。取得了一系列創新性成果。 針對脂溶性營養素微膠囊化產品載量低、生物利用率差等問題，利用天然蛋白質的分子柔順性和復雜大分子結構，采用增溶、乳化-溶劑揮發高效制備技術，提高營養素載量，同時收縮載體分子體積、減小粒徑，制備獲得高載量、安全、無油型包載營養素的蛋白質納米顆粒。該產品粒徑范圍在 60-100nm，β-胡蘿卜素載量較普通含油型載體提高了 100 倍，具有抗胃蛋白酶消化和完全的小腸吸收特性，β-胡蘿卜素生物利用率是未包埋時的 25 倍，抗氧化活性提高了 2-8 倍。針對蛋白質易在等電點 pH、高鹽、高溫等極端環境下因變性而失穩，采用Maillard 糖基化反應對其進行接枝，通過控制反應進程及糖基供體，獲得等電點不沉淀、乳化穩定性提高 5-7 倍，變性溫度提高 10℃以上的高穩定蛋白。以 其為載體制備的抗環境因子干擾型納米顆粒在pH2.0-10.0 范圍內粒徑均穩定在 100nm 以下，4 °C 下儲藏 6 個月，營養素保留率達 92%以上。 針對液態乳化產品在儲藏過程中的不穩定性，利用淀粉的結構可塑性，在確低黏度且兼具乳化和成膜雙重特性的辛烯基琥珀酸（OSA）酯化淀粉的改性機制的基礎上，提出同步改性-乳化-干燥技術，構建了脂溶性營養素的粉末化制品。通過分析 OSA 淀粉分子分散密度和取代度與功能因子儲藏穩定性及生物有效性之間的相關性，獲得了生物利用率提高 10 倍以上的乳化粉末產品。復水后乳液 保持納米級粒徑，室溫下儲藏半年保留率達 95%以上。 針對不易使用熱處理手段的熱敏性風味油脂，提出納米乳液包埋-多孔淀粉 吸附的兩步非熱固化技術。創新性的采用“熱液處理”原淀粉結合生物酶法打孔，制備得到吸油率為 135%的高吸附型多孔淀粉。強揮發性薄荷油納米乳液多孔淀粉吸附產品，在室溫敞口放置 40 天，保留率可達 98%以上，且產物在 160-200℃ 高溫條件下具有緩釋特性。

超高頻RFID技術作為21世紀最先進的信息技術之一，在物流和供應鏈管理領域有著廣泛應用?，F代物流是一系列繁雜而精密的活動，要計劃、組織、控制和協調這一活動，離不開信息技術的支持。而RFID技術也正是有效解決物流供應鏈上各項業務資料的輸入與輸出、業務過程的控制與跟蹤，以及降低出錯率等難題的一種關鍵技術。該項目開發了一個可擴展配置的系統架構，為現代物流領域提供一種通用解決方案，將基于超高頻RFID的現代物流系統分成對象感知層、數據交換層、信息整合層、應用服務層構組成的?層體系架構，從用戶、應用開發者、服務提供者等多視角研究現代物流行業體系結構，并利用形式化方法對結構進行準確描述，為制訂各種接口、協議和規范提供依據。超高頻RFID技術具有能一次性讀取多個標簽、穿透性強、可多次讀寫、數據的記憶容量大，無源電子標簽成本低，體積小，使用方便，可靠性和壽命高，可以在物流過程中的車輛或其它被標識的物體高速運動的情況下工作、耐受戶外惡劣環境等特點。采用UHF RFID技術，可以有效解決讀寫距離短，數據傳輸過程穩定性差，傳遞速率低以及多標簽信息同步的防碰撞問題。本項目可應用在現代物流行業的倉儲，運輸，銷售環節，實現物流過程智能化，同時減少了人力資源的消耗。

提高橋梁纜索用鋼絲的強度可有效減少材料用量、降低纜索自重，從而大幅 度降低大型橋梁工程的建設總投入。目前，橋梁纜索用鋼絲主要依靠冷拔變形強 化，采用添加合金和提提高橋梁纜索用鋼絲的強度可有效減少材料用量、降低纜索自重，從而大幅度降低大型橋梁工程的建設總投入。目前，橋梁纜索用鋼絲主要依靠冷拔變形強化，采用添加合金和提高冷拔變形量來提高強度，工藝要求嚴格，對設備負荷要求較高，國外采用該工藝生產的鋼絲最高強度級別約為 2000MPa，但進一步提高強度面臨技術瓶頸。本項目基于鋼中馬氏體相變原理的新發現提出采用相變強化以提高橋梁纜索用鋼絲強度的新思路，實驗室已研制出強度 2400MPa 以上的高強度鋼絲，強韌性顯著優于目前商業化冷拔鋼絲。高冷拔變形量來提高強度，工藝要求嚴格，對設備負荷要 求較高，國外采用該工藝生產的鋼絲最高強度級別約為 2000MPa，但進一步提高 強度面臨技術瓶頸。本項目基于鋼中馬氏體相變原理的新發現提出采用相變強化 以提高橋梁纜索用鋼絲強度的新思路，實驗室已研制出強度 2400MPa 以上的高強 度鋼絲，強韌性顯著優于目前商業化冷拔鋼絲。

超高分辨率光矢量分析設備采用“微波光子學方法”，首創具有國際領先水平的“超高分辨率光矢量分析技術”，集成了電-光、光-電和光-光3類元器件頻譜響應的測量功能，可應用于光纖通信、光纖傳感、光信號處理和集成光子學等領域。 技術特征 關鍵技術與創新點一：基于120度電橋的高抑制比光單邊帶調制技術和基于光載波抑制與平衡光電探測的非線性誤差對消技術。 關鍵技術與創新點二：光頻梳通道化測量技術和基于光希爾伯特變換的鏡像邊帶抑制技術。 關鍵技術與創新點三：多種測量模式融合與系統軟硬件集成技術。 工作波長：1528-1565 nm 最高波長分辨率：50 kHz（即0.4 fm） 幅度分辨率：0.01 dB 幅度精確度：±0.11 dB 相位分辨率：0.01° 相位精確度：±1.2° 對比國際上最高水平商用光矢量分析儀表LUNA OVA5000，設備的分辨率提升了4000倍，動態范圍提升了31倍（15dB），相位精確度提升了2.5倍（單通道40GHz范圍內），幅度分辨率也提升5倍以上，打破國外技術壁壘，實現進口替代。