本实用新型公开了一种基于阴极电势调控的生物电化学耦合上流式厌氧生物反应装置。该装置中，上流式厌氧生物反应器污泥层中设置环形电极，生物电极系统为所述的上流式厌氧生物反应器筒体内阴极附近的微生物提供能量较高的电子用于污染物的降解。参比电极通过紧固螺栓固定于生物阴极附近，并通过导线与在线检测仪和计算机连接，用于实时监测耦合反应器生物阴极的阴极电势。可根据不同污染物降解所需的吉布斯自由能通过能斯特方程计算反应所需的电势差，并通过调节生物电化学系统的外加电压将阴极电势控制在略低于所需电势差的范围内，达到低能耗，高效率地降解氯代硝基苯等难降解有机污染物的目的。

研究方向：电膜分离过程在水质净化、纯化、废水深度处理和特种化工分离中的应用；膜法清洁生产技术；新型集成膜过程的开发及应用研究（纯水与超纯水制备、水深度软化、海水及苦咸水淡化、基于“膜-电”耦合的有机酸、有机碱。 项目简介： 近年来，在海水淡化、苦卤水和众多工业废水处理领域，高含盐水体的处理正迅速成为相关行业发展的制约瓶颈。诸如浓海水的减量化再浓缩、苦卤水浓缩、高含盐工业废水脱盐或盐浓缩等，在操作压力、防腐、安全性、经济型、技术指标等方面均已超出了常规反渗透技术的能力。即使采用代价高昂的高压反渗透技术，其所获得的浓缩液质量浓度一般也低于 8-10%，对浓缩液减量化的作用有限。 本项目针对高压反渗透难以处理高含盐水体的固有缺陷，以及常规电渗析（ED）技术在处理高含盐水体时难以克服的电流泄露、高电耗、异相离子膜电阻较高、电极室电压降大等不足，在多年电驱动膜技术及设备研发、应用的成果基础上，开发节能型、高可靠、高电流效率的新型超能电渗析（SED）成套技术与关键装备，采用 100%国产化材料实现批量生产，浓缩液质量浓度达到 20%水平，总体达到国际先进水平。

"本项目属于信息处理、电子与通信技术领域。 超高清显示在电影电视、航空航天、文化传播、科学教育、广告传媒和虚拟现实等领域具有广阔的应用前景。超高清智能终端是市场发展的必然趋势，符合国家重大战略需求。项目组针对超高清智能终端视频处理与交互关键技术开展研究与应用，解决超高清视频智能转换、超高清视频高效编解码以及智能终端交互控制中的新问题，为超高清智能终端的产业转型提供了重要支撑。主要内容、特点如下： （1）发明了面向超高清视频的智能转换技术：提出通用显著性区域检测模型、基于像素融合的立体图像重定向及超高清视频分辨率转换方法，实现了超高清视频的智能转换，适用于不同种类的超高清智能终端。 （2）发明了基于内容特性的超高清视频编解码技术：提出基于空时域上下文和运动复杂度的码率控制、彩色与深度视频联合编码的比特分配及屏幕内容视频快速编码方法，实现了不同格式码流的集成解码，提高了编解码效率。 （3）发明了基于智能分析的终端交互控制技术：提出联合彩色与深度信息的用户检测、基于内容分析的信息推送及终端界面的自适应调整方法，实现了超高清终端的交互控制，提高了交互的智能性。"

一、项目简介 随着AlphaGo及其Zero的相继推出，近年来以神经网络计算为基础的深度学习及相关优化算法已成为人们研究AI的热点。深度学习算法在AlphaGo中的成功应用主要是依赖神经网络监督学习的网络层次及神经元数量提升，而其Zero的应用不同则是在于引进了博弈优化的思想，这就给以并行计算为核心的神经网络优化算法理论研究提供新的思路。 鉴于传统神经网络优化算法面临非全局优化的难题，我们基于吉布斯分布采样优化计算，提出一种以脉冲神经元构成的混合网络结构动力学系统来实现的神经网络全局优化算法，引进纳什平衡理论来优化的神经网络计算方案，并设计一款相应的通用神经网络并行处理器芯片，以新型芯片编程架构模拟人脑功能进行感知、行为和思考新型芯。 二、前期研究基础 本团队主要是由厦门大学福建省集成电路设计工程技术研究中心、厦门大学集成电路设计与测试分析福建省高校重点实验室的教师与学生组成的，主要从事人工智能、网络通讯、集成电路设计、纳米单电子器件等方面的研究工作，并积累了深厚的研究基础。团队首席科学家郭东辉教授十多年前曾在美国加州Berkeley 大学非线性电路实验室访问，从事有关细胞神经网络(CNN)有关课题的研究，先后主持国家自然科学基金项目五项，其中与神经网络研究内容相关的有两项，分别是《视觉神经网络光电集成系统的研究》(批准号：69686004)和《混沌神经网络加密算法及其相应集成电路的设计研究》(批准号：60076015)。 本团队同时也是厦门市集成电路设计公共服务平台的主要技术支撑单位。在厦门市科技重大专项经费的支持下，我们配备了开展模拟及数字SOC 芯片设计所需要的各种EDA 工具和IC 测试设备。此外，厦门集成电路设计公共服务平台也是TSMC、SMIC 等芯片制造厂重要合作伙伴，并与厦门联芯、三安集成等芯片制造厂也有长期的合作协议，可以进行包括射频及功率芯片在内各类模拟及数字SOC 芯片的设计流片。同样，在学校211 和985 经费的支持下，本团队也独立配备了8 台IBM 服务器分别运行MATLAB、OPNET、SPW、ANSYS、Silvaco TCAD 等系统设计与器件工艺仿真工具。本团队所在的微电子与集成电路学科也已列入我校“双一流”建设学科，有关类脑芯片设计相关课题研究所需要的科研环境建设将得到重点支持。特别是厦门联芯公司在量产后，已将本团队作为其先导技术开发的重要合作伙伴，也委托我们开发相应的器件模型及电路工艺库。在厦门火炬高新区及厦门市IC 平台的支持下，厦门联芯公司还可以为我们团队提供免费的MPW流片业务。 自2009年，本团队与福建新大陆电脑股份有限公司签署 “共建SoC联合实验室”以来，基于该平台，每年合作项目经费近百万，同时还完成了多项横向合作项目：面向金融、税控的专用信息处理与控制SoC芯片开发、安全密码算法研究、区块链接技术研究等等，培养了大批优秀的硕士毕业生；厦门市美亚柏科信息股份有限公司是本团队的长期合作伙伴之一。 总之，不管从算法理论研究还是从应用技术开发来看，本课题组已具备相当优秀的研究基础和研究经验，以及显著的前沿技术攻关能力。 三、应用技术成果我们的相关研究成果也得到企业界的重视和肯定，课题组先后承担过如深圳 华为公司首歀交换芯片项目的调度算法设计、福建新大陆首款二维码识别芯片的算法及后端版图综合设计、台湾盛群公司首款32 位处理器及专用处理器编译器开发和厦门元顺公司多款电源管理芯片的设计。最近课题组还为我国某研究机构开发28nm 的低功耗设计流程专门设计一款挂载加可重构解密算法协处理器的32 位通用处理器验证芯片。

1. 背景随着工农业生产的不断发展和人民生活水平的提高，氨氮的排放量急剧增加，已成为环境的主要污染源并引起了社会各界的关注。氨氮是引起水体富营养化的主要因素之一，对饮用水的安全构成一定的威胁。如何进一步削减工业废水氨氮/总氮的排放总量，是改善水质富营养化状况的根本措施。2. 关键技术：高效吹脱与氨资源化技术及装置3. 技术原理本项目针对传统氨氮吹脱技术目前存在的缺点，通过对氨吹脱塔填料及塔内件结构等的改进，强化气液传质过程，在提高氨去除效率的同时，降低气液比，缩短吹脱时间，从而显著降低能耗；同时开发新型氨吸收-解吸溶剂，采用高效吸收-解吸技术获得一定浓度的氨水，从而实现吹脱气中氨的高效回收与资源化，同时吸收-解吸溶剂能循环使用，从而消除二次污染，变废为宝，进一步降低氨氮吹脱技术的运行成本；进而运用集成化技术，对氨氮吹脱技术和氨高效回收资源化技术进行优化集成，形成高效、节能、低成本的高浓度氨氮废水处理与资源化预处理集成技术，满足工业企业对高浓度氨氮废水处理的技术需求。

1.痛点问题 癌症是目前严重威胁人类生命健康的疾病之一，基于单细胞测序技术研究肿瘤的微环境和异质性，对于理解肿瘤的机制、优化肿瘤的用药方案具有重要意义，而如何对肿瘤单细胞数据进行全面深入的分析，还面临很多挑战。 肿瘤样本具有其独有的特点，在样本制备和单细胞分离过程中，其细胞应激反应大、坏死细胞多，为肿瘤单细胞数据的质量控制带来了挑战； 肿瘤单细胞数据分析有其独有的核心问题，比如复杂的微环境和高度的异质性，而如何充分考虑这些难点，并从信息学的视角进行深入研究，有待建立全面、自动的分析框架； 肿瘤单细胞数据的分析，对科研人员的编程能力和分析经验要求很高，亟需自动化、智能化的软件平台来降低数据分析的门槛，提高研究的效率。 2.解决方案 本项目围绕肿瘤单细胞转录组数据成果的技术核心点包括： 1)针对肿瘤单细胞实验过程中应激反应大、坏死细胞多的问题，提出了全面、精细的数据质量控制方案； 2)涵盖了常规的单细胞数据分析流程（数据标准化、降维、聚类、差异表达分析）； 3)创新了肿瘤微环境细胞类型辨识和细胞恶性估计等方面的研究方法； 4)从重要表型（细胞周期、干性）、基因集（已知的和潜在的）两方面深度解析了肿瘤内部的异质性； 5)提出了考虑肿瘤间异质性的批次效应校正方法； 6)构建了自动化、智能化分析的软件平台，能够自动生成全面、直观的分析报告。 基于本项成果产生的产品、服务或解决方案： 1)自动化、集成式的肿瘤单细胞转录组数据分析软件scCancer； 2)针对软件使用和分析结果解读的服务； 3)针对更个性化数据分析需求的咨询与服务。 3、合作需求 团队要求：合作方和团队需要对肿瘤单细胞测序方面有较多的实践经验，能为本项目的应用与落地提供条件； 资金需求：合作方可为团队提供资金支持项目的维护与更新。

国家环境保护部颁布的《国家级生态村创建标准》（试行）中规定了十五项考核指标，15个指标中8个指标都直接或间接与污水和垃圾处理有关。 南开大学可根据不同地区文明生态村建设的实际情况制定污水处理技术规范和垃圾处理技术规范，推广与当地经济技术水平相适应、现实可行的文明生态村最佳污染防治技术和生态保护技术。 生态城镇建设的重点和难点是农村生态环境建设中的垃圾处理问题。农村生态环境建设的基础是自然村生态环境建设。随着城乡一体化建设的深入开展，作为生态城镇建设的重要组成部分―污水及

研究方向：再生水处理、废水处理及回用、给水处理，污泥处理与处置，恶臭及废气处理。 项目简介： 国家环境保护部颁布的《国家级生态村创建标准》（试行）中规定了十五项考核指标，15 个指标中 8 个指标都直接或间接与污水和垃圾处理有关。 南开大学可根据不同地区文明生态村建设的实际情况制定污水处理技术规范和垃圾处理技术规范，推广与当地经济技术水平相适应、现实可行的文明生态村最佳污染防治技术和生态保护技术。 生态城镇建设的重点和难点是农村生态环境建设中的垃圾处理问题。农村生态环境建设的基础是自然村生态环境建设。随着城乡一体化建设的深入开展，作为生态城镇建设的重要组成部分―污水及垃圾处理工程建设，是能否建设成为生态城镇的重要内容。 目前，农村采用的小型污水处理工艺主要有：活性污泥法、化粪池、污水的土地处理、分离膜法和生物膜法等，但在推广应用方面仍然存在许多要解决的技术问题。 农村垃圾主要来源于居民生活、家庭畜禽养殖垃圾、规模化养殖业固体废物、乡镇工业废弃物及少量危险废弃物。这些都为目前农村垃圾的集中整治处理提出了新的挑战。 本项目工作目标： (一) 符合国家产业政策、技术政策； (二) 工艺成熟、技术先进、经济合理； (三) 已有两个以上应用实例； (四) 技术适应性强，覆盖面广，可广泛推广应用； (五) 对防治环境污染、改善环境质量和保护生态环境具有重要作用； (六) 专有技术权属明确。

项目针对工业废水浓度高、难降解的特点，从高级氧化前处理、厌氧处理及资源化方面集成研发废水处理技术，建立高浓度、难降解废水处理的技术体系，形成如下主要成果： （1）开发了高浓度工业废水的前处理技术，采用非均相催化臭氧氧化，光电协同催化氧化等高级氧化术，降解高分子、难生物降解的污染物，提高废水的可生化性、降低废水浓度，使废水 COD 浓度降低 40%以上，B/C 提高至 0.35 以 上； （2）开发和设计了针对高浓度有机废水的厌氧生物处理反应器系统，利用高效厌氧反应器技术提高反应器内微生物浓度、提高微生物对污染物的利用效率，使废水的 COD 去除率达到 90%以上，实现了在污染物削减的基础上对于资源的高效回收，沼气转化率达到 0.1-0.2 m3/kg，沼气成分达到 67%。成果在废水的高级氧化前处理、厌氧处理及资源化等方面实现了科技创新和技术进步，在国内外期刊上发表研究论文 50 余篇，SCI 收录 15 篇；申请发明专利 19 项，其中授权发明专利 14 项；另获授权实用新型专利 7 项。技术成果已在苏圣科技（无锡）有限公司、无锡市惠联科轮环保技术发展有限公司、无锡市碧天源环境工程有限公司和无锡江大技术转移工程公司等企业开展了推广应用。

城市高效、绿色交通的迫切需求，促进了不锈钢城轨客车的快速发展。不锈钢车体结构基本特点是由数万个小尺寸电阻点焊或激光焊点组焊而成的薄壳结构，焊接质量控制是保证不锈钢车体结构强度及制造质量的关键，不锈钢车体焊接质量监测亦成为关系不锈钢城轨客车制造质量的关键技术之一。吉林大学焊接质量监测技术团队多年聚焦不锈钢车体电阻点焊、搭接激光焊焊接质量的在线监测及无损检测技术与装置的研发，为相关制造企业保障不锈钢车体焊接制造质量提供技术手段。 研究团队 吉林大学材料科学与工程学院 徐国成教授研发团队 成果成熟度 技术及装置基本成熟，已有百台套以上在相关轨道客车制造企业获得应用。 项目图片 （1）电阻点焊过程智能在线监测系统 （2）电阻点焊接头阵列探头超声波智能检测系统 （3）搭接激光焊缝超声波智能检测系统 （4）电阻点焊压痕精密检测系统