"组织工程角膜上皮构建技术是现代组织工程领域的前沿技术。厦门大学“组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用”项目组在973计划项目等国家级基金资助下，历时10余年，针对组织工程角膜上皮构建技术开展了系统的基础研究，发现了角膜上皮干细胞体内以及体外扩增的多种调控因子；优化了组织工程角膜上皮构建系统，制备了高效的组织工程角膜上皮生物反应器；构建了多种羊膜来源的细胞载体，开发了多种新的滋养层细胞，显著提高了组织工程角膜上皮的质量和功能。该项目在国内首次注册基于羊膜载体组织工程角膜上皮的临床实验，率先开展自体细胞来源的组织工程角膜上皮移植术,应用于严重角膜上皮干细胞缺乏患者的治疗，获得了良好的临床效果。该项目的开展，填补了我国眼科临床组织工程角膜上皮移植的多项空白，为大量角膜上皮干细胞缺乏患者带来了光明的希望，取得了显著的社会效益。 该项目自开展以来在国际杂志发表论文28篇，主要论文已被SCI收录论文引用800余次；主持编写或者参编专著或教材8本，申请5项中国发明专利，并在高水平国际学术会议进行大会报告和专题讲座70余次。项目负责人获得了运盛青年科技奖、紫金科技创新奖、中华眼科学会奖、华夏医学科技

此项目具有面向城市交通信号控制装备的“软件和信息服务业”特征的技术属性。即城市交通信号自组织控制理论与装备开发技术。 为解决传统自上而下的城市交通信号控制方法带来的理论难题（如图所示）: (1)动态特性的非线性、 (2)状态参数的时变性、(3)系统边界的开放性、(4)动力系统的高阶性、(5)相邻路口的耦合性、 (6)信号控制的实时性等系统属性，造成的无法实现实时性控制的难题。 为此，针对具有复杂系统特征的城市交通信号控制问题，项目在国内首次提出“城市交通信号自下而上自组织控制理论”（如图2所示）。即通过赋于相邻路口的自组织属性，可大幅度减少其控制系统自由度和复杂性。在快速、实时控制的假设前提下，使其信号控制由原来的开放性、大自由度、不确定性问题，改变为非开放性、小自由度、确定性问题。

可降解聚合物多孔支架的研究工作受到江苏省高技术研究项目资助。目前，在国际上块状可降解聚合物多孔支架的制备仍然是组织工程研究中的难点。本课题组以冰微粒为致孔剂，应用粒子滤出－冷冻干燥复合工艺，开辟了制备可降解聚合物多孔支架的新途径，解决了块状支架制备的难题。特点：(1)采用冰微粒为致孔剂，多孔支架无致孔剂残留、无污染；(2)整个工艺过程在低温进行，可满足在支架中加入药品和生长因子等的需要；(3) 孔隙结构良好、孔隙率高、材料分布均匀。性能：孔径可根据需要在控制在300-1000m范围；孔隙率≥90%。用途：在骨、软骨等再生、修复治疗中具有广泛的应用，大块状的聚合物多孔支架，尤其在长骨的大段缺损的修复中具有明显的优势，也在腔道类器官的狭窄、修复等治疗中作为临时支架应用，可简化手术程序，降低患者痛苦。

本实用新型公开了一种水稻叶片组织光学特性参数的测量装置，包括通过光纤连接的光源系统、单积分球光路系统和检测系统，检测系统连接计算机，所述的光源系统包括：波段为250～2500nm的卤钨灯源；所述的单积分球光路系统包括：积分球；光斑调节器，安装在积分球上，包括金属管和/或透镜，用于控制光纤的光斑大小。本实用新型的测量装置光源采用具有连续波段的卤钨灯源和光斑调节器，解决了现有的测量装置在测量时需要切换不同波段光源的问题。

热轧带卷生产流程较冷轧带卷短，综合成本较低，被广泛地应用在汽车、船舶、桥梁、机械以及建筑等众多领域。热轧带卷产品，如管线钢、热轧双相钢、锯片钢、耐候钢板、集装箱板由于其各自独特的产品特性，相对于普通钢材具有较高的附加值。以管线钢为例，为满足石油、天然气等管道服役的强度、韧性和抗应力腐蚀需求以及加工中的焊接性要求，产品组织性能控制难度大。近年来国内企业和研究院所通过不断技术攻关，提高了高级别产品的国产化生产能力，也摆脱了国外对我国石化等关键行业的技术封锁。关键工艺技术：为实现热轧带卷产品高强度、高韧性、耐不同服役环境腐蚀的综合性能需求，通过基于材料基因特性的多尺度材料设计技术、无缺陷铸坯制造技术、新一代控轧控冷技术、全流程仿真技术等，实现了高品质热轧带卷产品的自主开发与稳定化生产。

独自拥有。

组织工程角膜上皮构建技术是现代组织工程领域的前沿技术。厦门大学“组织工程角膜上皮的基础研究和临床应用”项目组在973计划项目等国家级基金资助下，历时10余年，针对组织工程角膜上皮构建技术开展了系统的基础研究，发现了角膜上皮干细胞体内以及体外扩增的多种调控因子；优化了组织工程角膜上皮构建系统，制备了高效的组织工程角膜上皮生物反应器；构建了多种羊膜来源的细胞载体，开发了多种新的滋养层细胞，显著提高了组织工程角膜上皮的质量和功能。该项目在国内首次注册基于羊膜载体组织工程角膜上皮的临床实验，率先开展自体细胞来源的组织工程角膜上皮移植术,应用于严重角膜上皮干细胞缺乏患者的治疗，获得了良好的临床效果。该项目的开展，填补了我国眼科临床组织工程角膜上皮移植的多项空白，为大量角膜上皮干细胞缺乏患者带来了光明的希望，取得了显著的社会效益。 该项目自开展以来在国际杂志发表论文28篇，主要论文已被SCI收录论文引用800余次；主持编写或者参编专著或教材8本，申请5项中国发明专利，并在高水平国际学术会议进行大会报告和专题讲座70余次。项目负责人获得了运盛青年科技奖、紫金科技创新奖、中华眼科学会奖、华夏医学科技奖、福建省杰出青年基金、厦门市重点人才、福建省科技创新领军人才、福建省新世纪优秀人才等奖励和人才项目。2017年，“组织工程角膜上皮的产业化”项目获得厦门市“双百计划”A类项目支持，项目负责人入选领军型创业人才和海外高层次人才。

生物活性软组织的医疗修复具有重大的临床需求。例如乳腺癌居全球女性恶性肿瘤发病第一位，占女性恶性肿瘤的 25%，且以每年超过 20%的速 率增长，特别是在中国，预计 2021 年新发乳腺癌患者将达 250 万人。但是，现 有的人工软组织替代物无法软组织力学与生物功能重建的双重需求。本项目已建 立了完善的可降解软组织支架仿生设计、4D 打印工艺、装备技术体系，以乳房 癌修复、气管软化病为应用开展了临床应用探索，实现了个性化乳腺和气管外支 架的国际/国内首例临床试验(共完成 9 例)。所制造的可降解软组织支架不仅可 实现初期形态与力学性能匹配，后期还可通过患者组织再生与支架降解实现自体 修复，从而为未来软组织医疗修复难题提供创新解决方案。研发的生物 4D 打印 设备与临床应用被 CCTV2、CCTV7、CCTV10、新华社、人民日报、科技日报、陕 西日报等专题报道，产生了良好的社会影响。相关成果 2017 年获得陕西高等学 校科学技术一等奖。 该项目团队是以卢秉恒院士为学术带头人的“增材制造”教育部创新团队 的重要分支，是利用增材制造技术创新软组织医疗修复难题的重要探索。该团队 现有教授 3 人(长江学者特聘教授 1 人、国家自然科学基金优青 1 人)，副教授 2 人，讲师/博士后/专职科研人员 3 人。目前正致力于软组织 4D 打印的技术创 新、临床应用与产业化推广。

强度和韧性的“倒置关系”是材料研究领域长期存在的难题。大量的实验表明，随着金属材料内部晶粒尺寸的降低，在强度获得提升的同时，韧性将大打折扣。目前，广泛采用的高强材料韧化策略有：（1）改变组分，通过引入和调整材料的多种主要元素，同时激活多种塑性变形机制，高熵合金材料就是采用这种思路；（2）改变微结构，在材料内部引入一种或多种梯度分布的微结构，避免由于特征长度突变带来的性能突变，有效克服金属材料强度和韧性的失配问题，这种材料被称为梯度纳米结构材料。 图1 梯度结构金属材料的类型（摘自：李毅，梯度结构金属材料研究进展，中国材料进展，2016, 35: 658-665）人工制备的梯度纳米金属结构主要包括以下几种：梯度晶粒，梯度位错，梯度孪晶，梯度固溶物，梯度相，以及包含两种以上的梯度混合结构。在已经发展成熟的金属材料内部引入梯度纳米结构，可以进一步提高其强韧性匹配能力。例如，通过表面研磨处理（SMAT）在孪晶诱发塑性（TWIP）钢表面引入大量的塑性变形，使其表面晶粒细化，随着深度的增加，晶粒细化的程度逐渐降低，同时塑性变形也会导致位错演化和孪晶的产生，因此在TWIP钢内部形成了包含梯度晶粒，梯度位错和梯度孪晶的梯度混合结构。这种梯度纳米结构TWIP钢的强度可以提升50%，断裂应变仅从60%下降到52%，具有更高的强韧性匹配能力。目前，关于梯度纳米结构TWIP钢的研究集中于实验，反映物理机制的本构模型研究还鲜见报道。西南交通大学力学与工程学院张旭教授与德国马普钢铁所、中国钢铁研究总院等机构开展合作，指导博士生陆晓翀发展出考虑位错滑移和变形孪晶等物理机制的微结构尺寸相关晶体塑性本构模型。依托DAMASK平台将该模型移植有限元，并对梯度纳米结构TWIP钢的单轴拉伸变形行为展开模拟，揭示了其微结构演化与宏观性能之间的关系，量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。相关研究工作已在金属材料与固体力学交叉领域顶级期刊《International Journal of Plasticity》上在线发表，论文题目为Crystal plasticity finite element analysis of gradient nanostructured TWIP steel。 论文链接： https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2020.102703作者首先使用不同晶粒尺寸Fe-15Mn-2Al-2Si-0.7C (wt.%) TWIP钢的单拉实验数据验证该模型的合理性，结果表明该模型对不同尺寸下的应力应变响应和应变强化行为都可以较好地描述，特别是细晶TWIP钢硬化率曲线中的up-turn效应。通过对内变量演化的分析及对比性模拟，作者发现这种up-turn效应源自于细晶中显著的背应力。 图2 对比不同晶粒尺寸TWIP钢的单拉实验和模拟结果由于梯度纳米结构TWIP钢的微结构十分复杂，晶粒数目众多，通过采用三维均匀化方法，建立了宏观试样尺寸的有限元模型。通过对每层单元赋予不同的晶粒尺寸，初始位错密度和孪晶体积分数，离散地描述材料内部微结构的梯度分布，并通过梯度网格划分方法进一步减少单元数目。对于材料表层微结构变化剧烈的区域，采用密度较高的网格，以保证更加精确地描述微结构的梯度变化。 图3三维均匀化方法示意图作者利用发展的晶体塑性模型，对均匀和梯度纳米结构的Fe-10Mn-0.5C-3Ni (wt.%) TWIP钢的单拉变形行为进行模拟。结果表明，在合理描述均匀结构TWIP钢应力-应变响应的基础上，通过引入微结构的梯度分布，无需修改任何参数就可以较好地描述梯度纳米结构TWIP钢的单拉力学行为。通过对比变形云图，作者发现均匀和梯度纳米结构TWIP钢的表面都会变的粗糙不平，但梯度纳米结构的表面粗糙度更加明显，产生的应变局域化形成了两个凹陷区，且凹陷区在垂直于平面方向也会发生收缩。随着深度的增加，收缩程度逐渐降低。通过对比性模拟，作者发现表面凹陷区的出现就是梯度纳米结构TWIP钢韧性略微下降的原因。而应变局域化的产生与表面纳米层晶粒的应变强化能力有关，提高表面纳米晶的硬化能力，就可以抑制表面凹陷区的出现和韧性的下降。此外，作者通过分析不同层位错密度的演化，进一步证实了上述观点。作者还通过对比性模拟量化了不同梯度结构对材料强韧性的贡献。结果表明：强度的提升源于梯度位错结构，梯度晶粒和梯度孪晶结构有助于保持材料的应变强化能力。 图4 均匀结构和梯度纳米结构TWIP钢的模拟结果对比分析。