当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

自动推理

仪器信息网自动推理专题为您整合自动推理相关的最新文章,在自动推理专题,您不仅可以免费浏览自动推理的资讯, 同时您还可以浏览自动推理的相关资料、解决方案,参与社区自动推理话题讨论。

自动推理相关的资讯

  • 中科院成都计算所与电子科大共建自动推理联合实验室
    近日,中国科学院成都计算机应用研究所与电子科技大学联合成立自动推理联合实验室。   联合实验室主任由成都计算所张景中院士担任,杨路研究员、冯勇研究员分别担任第一副主任和第二副主任。联合实验室的地点分别设在成都计算所和电子科技大学。   联合实验室的正式成立,标志着电子科大和成都计算机所之间建立起固定合作组织机构,全面开展双方合作工作。双方将把联合实验室逐步建成富有特色的信息中心和开展双方相互合作的管理机构,并通过实验室的发展,利用科学院与大学的各自的优势,不断地培养出优秀科研人才,不断地进行基础性、原创性和前瞻性的研究,从而达到支持相关学科的发展,进一步提高其在国内外相关学术领域的地位,同时为社会输送更多人才。
  • 国内最大推力振动试验系统成功应用于CZ-5火箭研制
    近日,中国运载火箭技术研究院的北京强度环境研究所成功将总推力高达70吨的电动振动试验系统应用于CZ-5火箭仪器舱振动试验中。振动试验通过模拟火箭仪器舱在飞行过程中的振动环境,考核了仪器舱的环境适应性和可靠性,为CZ-5火箭仪器舱在正式飞行中能够正常工作奠定了基础。   CZ-5火箭仪器舱直径长5米,较成功发射神舟九号的CZ-2F火箭仪器舱直径长出近2米 仪器舱及试验夹具总重量高达6.5吨 如此大尺寸的航天产品进行振动试验在我国尚属首次,而且CZ-5火箭中还有更大规模的部段需要进行振动试验,目前国内振动台无法满足其试验要求。为确保CZ-5火箭的顺利研制,北京强度环境研究所研制了70吨电动振动试验系统,系统采用两台35吨电动振动台并激,实现总推力达70吨 利用多维振动控制技术,完成了正弦振动、随机振动和冲击等多种形式的试验 同时通过两台振动台的相位差实现单台振动台无法实现的角振动试验,全面模拟了CZ-5火箭仪器舱在飞行过程中的各种振动环境。应用于该振动试验系统的IGBT高电压输出功率放大器、新型运动部件气浮承载及自动对中装置等多项技术获得了国家专利。   70吨电动振动试验系统是目前国内最大推力的电动振动试验系统,不仅是CZ-5火箭等大型航天器研制必需的设备,也是大幅提高军、民各种大型产品可靠性的关键设备。随着航天、航空、兵器、船舶等国防工业以及汽车制造、电子产品、建筑等民用领域的快速发展,其对于可靠性的要求也越来越高,越来越多的产品需要进行大部件或整机振动试验,70吨电动振动试验系统的成功研制将为提高各行业大型产品的可靠性提供有力的试验设备保障。   目前,北京强度环境研究所已经全面掌握了多台大推力振动台并激试验系统的关键技术,可根据客户的不同要求提供更大推力、更大规模的振动试验服务。
  • 世界最大单台推力电动振动台问世
    近日从在苏州召开的“创新驱动发展成就展暨军民融合交流大会”上获悉,我国拥有自主知识产权的世界最大单台推力电动振动台在苏州问世。这台推力达到50吨的大型电动振动台由苏州东陵振动试验仪器公司独立研发,已通过中国计量科学研究院的校准验证。   据该公司总设计师江运泰介绍,研究团队在50吨振动台的研发过程中,相继攻克了动圈的一阶轴向共振频率控制、驱动线圈绕组冷却效果控制、内短路环冷却效果控制、功率放大器与振动台阻抗匹配等关键技术难关。与国外单台最大推力电动振动台相比,新问世的振动台在最大正弦力、最大位移、最大随机力等5项关键技术指标上领先,其他3项关键技术指标持平。   据了解,在产品故障失效事件中,30%的事件是由振动引起的。因此,振动试验成为预计产品的振动特性以及检验产品性能及其可靠性的必不可少的技术手段。   近年来,我国相继开展登月工程、大飞机工程、高铁工程等国家重点工程,对振动试验设备的推力需求不断加大,国内科研单位迫切需求大推力的电动振动试验设备。在单台50吨电动振动器问世之前,国内外为满足振动试验需求,采取两台或多台振动台并机激振的方式来解决单台振动台激振推力不足的难题。“并机系统有诸多先天性缺陷,是一种推力达不到情况下的权宜之策。”江运泰告诉《中国科学报》记者。   他介绍说,多台并机结构需要在多台小推力的振动台顶部附加一个大尺寸、大质量的公共台面,附加台面易引起台面振型模态的变化、大幅降低台面运动的均匀度指标等试验问题,从而使整个振动试验系统的有效推力与可靠性大幅降低。   该公司于2008年研制出35吨级电动振动台,打破了欧美对该设备的技术垄断与禁运封锁,成为当时世界上最先进的电动振动台。中国工程院院士王子才表示,50吨电动振动台部分指标已经达到并超过国际先进水平,“让国际为之振动”。
  • 中国最大推力振动试验系统研制成功
    记者6月19日从中国航天科技集团公司第一研究院第七〇二研究所获悉,由该所研制的四台35吨振动试验系统,在天津成功应用于矿用特种车整车试验,标志着中国内地最大推力振动试验系统研制成功。   据了解,此次试验的矿用特种车空车重23.5吨,满载时重73.5吨。采用了航天技术的最新研制振动系统,总推力达到140吨,为破解中国重型特种车行业发展的难题提供了新的解决方案。   &ldquo 这是中国航天技术在民用领域又一成功探索。&rdquo 据七〇二研究所科研人员介绍,矿用特种车工作在道路条件恶劣的露天厂矿,行驶过程中高量级的振动不但使驾驶室容易发生疲劳开裂,影响车辆的使用寿命,还严重影响驾驶员的健康和行车安全。但以往受设备能力限制无法进行整车试验。   采用了多维振动控制技术的此次试验对多个振动台进行同步或异步控制,再现了实际路况的振动环境,通过对车辆关键部位振动响应、系统模态、传递特性进行分析,确定了特种车故障的发生机理,最终根据试验结果进行结构优化,提高特种车结构强度和驾驶安全性。   该科研人员称,四台35吨振动试验系统是目前中国内地推力最大的电动振动试验系统。伴随着国民经济各个领域对产品可靠性的要求逐渐提高,此类大推力振动试验系统也将在航天、航空、兵器、船舶等国防工业及铁道、汽车、电子产品、建筑等民用领域得到更为广阔的应用。
  • 3年的等待 第二台世界最大推力振动台现身
    p   3年前,我网曾报道“ a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20130619/102046.shtml" target=" _self" title=" " 中国最大推力振动试验系统研制成功 /a ”。近日,中国航天科技集团公司五院总装与环境工程部自主研制的140吨振动试验系统,顺利完成验收测试及某型号振动环境试验。与3年前产品类似,其最大推力为140吨。 /p p   strong  原文如下: /strong /p p   记者25日从中国航天科技集团公司五院获悉,该院总装与环境工程部自主研制的140吨振动试验系统,近日顺利完成验收测试及某型号振动环境试验。这套世界最大推力电动振动试验系统研制成功,意味着我国环境模拟试验能力进一步提升。 /p p   据了解,在火箭发射阶段,航天器将经受振动、冲击、噪声等各种力学环境的考验。振动台是模拟航天器起飞时承受振动环境的试验系统。 /p p   为了满足以我国载人航天工程二期为代表的大型航天器力学试验需求,该系统从2013年初开始设计建设,2015年底建成投入使用,具有完全独立的自主知识产权。 /p p   该系统主要包括垂直振动试验系统和水平振动试验系统。垂直振动试验系统由四个振动台、镁合金焊接扩展台面及导向支撑系统、同步控制系统以及智能化健康监测系统等组成,研制中突破了四台同步激振、大尺寸镁合金台面焊接、高精度高承载高稳定性导向支撑等多项关键技术,系统静承载能力达到40吨、最大推力140吨,抗倾覆能力350千牛米,系统频率大于200赫兹。 /p p   由两个振动台组成的水平振动试验系统采用“品”字形组合式水平滑台台面,克服了大型镁合金台面加工制造的难题,同时具备单台、双台使用模式 该系统分区优化布置百余个轴承,静承载能力超过百吨,最大推力70吨,抗倾覆能力6000千牛米,系统频率大于300赫兹。整个系统各项技术指标均达国际领先水平。 /p p   现场装配调试是系统研制的关键环节,在5米范围内装配误差要控制在0.05毫米以内,局部要达到0.02毫米以内。 /p
  • 我国新一代大推力火箭发动机试验成功
    大推力火箭发动机试验成功   据新华社北京7月 29日电 记者29日从中国航天科技集团获悉,我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机在该集团第六研究院点火试验获得成功。这将为我国2014年实现长征5号火箭首飞以及进行后续载人航天和月球探测工程等打下坚实基础。   据悉,120吨级液氧煤油发动机采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统,其推力比现有长征系列运载火箭发动机提高60%以上 ,运载能力是原来的三倍左右 不仅采用的推进剂、循环方式与常规发动机不同,在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上,也比现有发动机高出数倍。据介绍,该发动机高3米,重 1.9吨。   新一代大推力发动机点火成功 中国火箭获新动力   7月29日,记者从中国航天科技集团获悉,我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机点火试验获得成功,将为我国空间站建设和深空探测提供更大动力。大推力发动机将在哪些领域获应用?有哪些重要意义?   标志我国成为第二个掌握液氧煤油发动机核心技术国家   7月29日,记者从中国航天科技集团获悉,我国新一代大推力120吨液氧煤油火箭发动机在该集团第六研究院点火试验获得成功,这将为我国2014年实现长征5号火箭首飞以及进行后续载人航天和月球探测工程等打下坚实基础。   “两个月前,国家国防科工局刚刚完成了对该型号发动机的项目验收,标志着我国成为继俄罗斯之后第二个完全掌握液氧煤油高压补燃循环液体火箭发动机核心技术的国家。”中国航天科技集团总经理马兴瑞告诉记者。   据介绍,这台储存了3年、此前已经历过两次极限工况热试车考验的发动机,在又一次的挑战极限考验中表现完美。这也表明中国航天动力正在经历新旧更迭,将大大加快我国由航天大国向航天强国迈进的步伐。   火箭发动机专家、航天科技集团六院院长谭永华说,自2000年国家正式立项进入工程研制至今的12年间,液氧煤油发动机已先后进行了百余次试车。从研制高压补燃循环发动机开始到现在,已突破80余项关键和核心技术,先后研制出3种基本型发动机,以及5种适应不同火箭总体飞行状态的发动机。   发动机推力提高六成,火箭运载能力是常规3倍   从某种程度上说,探索太空的能力,取决于航天发动机的推力。我国现役长征系列运载火箭,有过推举神舟九号与天宫一号圆满完成载人交会对接任务的辉煌,但其推力已经不能满足未来航天技术发展的需求,研制新一代液体火箭发动机显得格外迫切。   据了解,现阶段我国使用的发动机单台推力是70吨左右,火箭的运载能力在9吨上下。120吨级液氧煤油发动机采用了目前世界上最先进的高压补燃循环系统,可谓世界航天动力领域的“珠峰”。其推力比我国现有长征系列运载火箭发动机提高60%以上,火箭运载能力是原来的3倍左右 不仅采用的推进剂、循环方式与常规发动机不同,在最高压力、涡轮功率、推进剂流量等设计参数上,也比现有发动机高出数倍,在推力吨位、性能方面有大幅度提高。   与常规发动机相比,液氧煤油发动机还具备诸多的优点:一是推力大 二是没有污染,液氧和煤油都是环保燃料,而且易于存贮和运输 三是经济,比常规发动机推进剂便宜60% 四是可靠性高 五是可重复使用。   攻克起动和关机等多道难关,成功实现整机600秒长程试验   大推力火箭发动机作为世界航天动力领域的技术高点,研制过程并非一帆风顺。“在整机研制初期,失败与挫折是家常便饭。”中国工程院院士、航天科技集团六院科技委主任张贵田说。   据了解,液氧煤油发动机各方面性能都有大幅度提高,这就意味着发动机及各部件要在比现有发动机更恶劣的条件下工作。这不仅加大了发动机的设计难度,而且对加工、试验设备以及材料、工艺等提出了更高的要求。   如同飞机起飞和降落是最难控制的时段一样,液体火箭发动机的起动和关机是最复杂最难设计的动态过程,尤其是起动过程,在零点几秒内,发动机的转动件要从不转动加速到每秒几万转的高转速 燃烧组件要从环境温度达到三四千摄氏度的高温,起动过程的每个指令都必须精确到百分之几秒,甚至千分之几秒。任何一个环节设计不好,都可能导致发动机故障甚至爆炸。   液氧煤油发动机刚开始进行的几次整机试车都失败了,外界也出现了质疑声。经过紧张激烈的艰苦攻关,设计人员终于摸清了试车失败的根源,设计了最理想的起动方案和起动程序。   六院党委书记黄亮说,科研人员正是凭着锲而不舍的精神,连续闯过了涡轮泵联动试验、半系统试验、整机试验三大难关,成功实现整机600秒长程试验。   在国外航天专家眼里,建设一座数百吨推力规模的发动机试车台,从主体奠基到正式试验投产,至少要用三年时间,而六院人仅用了一年半。经过考台试车和正式试车的验证,这座亚洲第一试车台的总体设计、技术、设备等指标均达到了国内外先进水平。   大推力火箭将于2014年首飞,为我国深空探测提供更坚实动力   据专家介绍,目前所有飞行状态发动机均已完成考核任务,开始交付火箭总体进行相关试验。   谭永华透露,装备液氧煤油发动机的火箭将于2014年首飞,将为我国下一步空间站建设以及深空探测提供坚实的动力支撑。届时,中国人的飞天之路将会变得更加顺畅,中国航天员将会越飞越高,在太空的工作和生活也会变得更加舒适和美好。   与此同时,新一代大推力火箭发动机的研制,直接带动了相关产业的发展。谭永华介绍,在六院新一代大推力液氧煤油发动机研制中,为了解决高低温、高压、强氧化、高转速、大功率等问题,六院与相关单位一起研制开发了近50种新材料,包括高强度耐氧化的不锈钢、高温合金、纳米涂层、镀层、橡胶等等。   在新工艺方面,通过技术攻关突破了30多项关键工艺,其中多项技术达到国内甚至国际领先水平,并拥有自主知识产权。同时,这些新技术在民用领域也会有很大的应用前景。
  • 东菱公司成功研制世界单体最大推力100吨电动振动试验系统
    据苏州高新股份4月15日消息,由中国机械工业联合会组织的科技成果鉴定会在苏州召开,会议对苏高新股份下属东菱公司自主研制的100吨电动振动试验系统等产品技术进行了科技成果鉴定。由中国科学院院士胡海岩、翟婉明领衔的7位行业权威专家组成的鉴定委员会一致认为,ES-1000型(100吨)电动振动试验系统已通过计量检定,是我国自行研制的单台最大推力的电动振动试验装备,获得多项国家发明专利,具有完全自主知识产权。该装备为全球首台套,总体水平国际领先。‍据悉,此次100吨电动振动试验系统的成功研制,是东菱公司继2007年研制出世界最大推力35吨振动台、2012年推出世界最大推力50吨振动台后取得的又一个“世界第一”。东菱公司于2021年开始对单体100吨电动振动试验系统的自主研发。历时2年的技术攻关,突破了超大推力高强动圈设计制造技术、动圈自适应高效冷却控制技术,以及超大型功率放大器等关键核心技术,解决了超大推力驱动下动圈设计制造难、导向持续可靠性稳定性差,以及超大推力电动振动试验系统发热量大、冷却效果差等难题,成功研制出单体100吨超大推力电动振动试验系统,通过了中国计量院的第三方计量。100吨电动振动试验系统的成功推出,可满足我国航空航天、船舶、轨道交通等重大部件乃至整机的可行性试验需求,提供可靠的试验保障,为我国高端装备制造的整机和零部件模拟现实工况提供正弦振动、随机振动、冲击、连续碰撞等力学试验,还可与环境试验箱配用进行综合环境的可靠性试验等等,为解决我国重点科研产品进行大推力振动试验的瓶颈问题提供全面的解决方案。
  • 苏试研发出“三台并激”60吨推力振动台
    该系统主要用于汽车、动车以及火箭等大体积、大重量产品的振动试验。   近日,由苏州苏试试验仪器股份有限公司历时三年,自主研发的“三台并激”60吨推力电动振动试验台通过北京某航天科研权威机构鉴定和现场验收,成为国内首台该类产品。据领衔研发该振动台的总工程师武元桢介绍,该振动台仅次于目前世界上同类产品中排名第一的、欧洲某空间技术研究中心拥有的一台“三台并激”64吨电动振动台。   由于一件产品在使用中会遇到自然界很多意想不到的破坏,而且还无法预知可能出现的问题,小到手机、自行车等日常生活用品,大到汽车、动车及火箭等大型工业、航天产品,出厂前,制造商们首先要对它们实行模拟真实环境如空气摩擦引起的振动等各类试验,以保证产品安全性和可靠性。苏州苏试试验仪器股份有限公司就是一家国内目前最大的、专门研发制造用于模拟各类力学环境试验设备的行业龙头企业。此次成功开发的“三台并激”60吨电动振动台,是一种主要用于汽车、动车以及火箭等大体积、大重量产品的振动试验设备。   武元桢说,长期以来国外对我国一直实行技术封锁和产品禁运。依靠自主创新,至本世纪初,我国振动试验设备制造的最大输出推力产品为40吨单台电动振动试验台。随着近年来我国自主研发的工业产品种类日益增多和航天技术飞速进步,对大推力振动试验设备需求急速上升。此次的这一产品,就是2009年底受北京某航天科研机构委托开发的。武元桢告诉记者,这个振动台确切地说是一个系统,该系统由3台20吨电动振动台体,3台200千牛功率放大器和一个直径2.6米的特大工作台面组成,工作频率2000赫兹,推力为60吨。
  • 亚洲最大推力液体火箭发动机试验台考台试车圆满成功
    24日,第八个中国航天日当天,航天科技集团六院“中国宇航新动力铜川试验中心”所属亚洲最大推力液体火箭发动机试验台考台试车圆满成功。该试车台为双工位设计,基础承载推力700吨,是目前亚洲最大推力液体火箭发动机试车台。此次考台试车成功,标志着该试车台正式建成投产,后续将满足我国推力最大的500吨级液氧煤油发动机在内的一系列重要型号发动机的研试迫切需求,支撑液体动力“八年九机”建设,为我国重型运载、载人登月、深空探测等重大航天工程的顺利实施,提供有力的液体动力研试能力保障。据了解,后续项目整体建成后,将形成更加完备的液体火箭发动机研制保障体系,进一步完善国防科技工业核心能力布局,支撑我国第四代运载火箭发动机研制,满足我国航天型谱规划发展和重大工程用发动机研制任务需要,有力支撑航天强国建设。
  • 超大推力发动机检测有困难怎么办?IPLEX NX内窥镜来帮忙
    在民用航空维修领域, 维修单位经常抱怨常规工业内窥镜检测超大推力发动机诸如GE90、GEnx-1B、RB211-TRENT700、RB211-TRENT-XWB 、PW4000等型号时,及其容易存在看不清、亮度不足、视角小的问题。如何应对难以观测的痛点?采用更多的分区,这是检测中常用的技术手段。实际操作中,局部、特殊的区域采取密集分区检测是合理、有效的,但如果整个压气机的叶片都按这种方式进行检测,检测人员容易在巨大的任务量下发生因视觉、身体疲劳等因素造成工作疏漏而影响检测质量。利用直视远焦光学适配器的大视角、远焦距、亮度高等特点。就是将检测探头深入到转子与静子叶片之间的狭窄通道内检测,也是常用的技术手段。这种操作在安全风险上妥协于检测效果,需要检测人员拥有较高的操作技能以稳定内窥镜检测设备的插入管。其中安全风险在于:操作上稍有不慎,内窥镜的插入管就会被转动中的叶片夹伤或者直接将前端的光学适配器切断在发动机内部,造成紧急状况。在技术手段较为局限、或者无法满足检测要求的情况下,可以从硬件方面考虑解决。即选用高亮度、大视野、远焦距的高清工业内窥镜。先进技术缔造优质检测方案奥林巴斯IPLEX NX系列激光3D矩阵测量工业内窥镜是一款针对大空间检测应用而研发的旗舰工业内窥镜产品。其采用新型的高强度激光二极管作为光源,可以将激光光源照射到常规工业内窥镜无法到达的远端,其特有的120°大广角的直视、侧视光学适配器,均可实现更少的分区。减少缺陷的漏检,而且可以提升了工作效率。对于超大推力航空发动机涉及燃烧室、涡轮导向叶片、涡轮叶片等常规内窥镜看不清的区域。奥林巴斯NX激光3D矩阵测量工业内窥镜可以用直视/侧视远焦适配器对此类部件进行超远距离的检测,获得高清画质。奥林巴斯NX采用激光3D矩阵扫描技术,是目前主流工业内窥镜领域中可以在日光环境下进行高精度3D测量的视频内窥镜。重要的是,使用前无需过多专业培训,拍照时也无需刻意保持静止状态,非常适合于民航维修领域广泛的检测人员使用。奥林巴斯IPLEX NX系列工业内窥镜面对超大推力航空发动机所带来的检测难题,应优先配置检测能力较好、操作便利、维护简单的工业内窥镜,才能充分发挥检测人员的技术能力。奥林巴斯IPLEX NX旗舰3D工业内窥镜以其高清晰、高亮度、大视角等优异的综合性能,可较好满足民航维修领域检测任务。
  • 《工业自动化仪器仪表智能化水平评价规范》3月1日实施
    p   日前,上海仪器仪表行业协会发布通知,团体标准《工业自动化仪器仪表智能化水平评价规范》批准发布,编号为T/SHIIA 0001-2020,2020年3月1日实施。 /p p   本标准由上海仪器仪表行业协会提出并归口。起草单位包括:上海自动化仪表有限公司、上海亚泰仪表有限公司、上海辰竹仪表有限公司、上海仪电科学仪器股份有限公司、上海横河电机有限公司、上海威尔泰仪器仪表有限公司、上海一诺仪表有限公司、上海大学。 /p p   标准引言中指出,由于智能仪器仪表功能的多样性和复杂性,人们通常采用试错法学习其使用方法,因此需要具有足够的容错能力。不同的智能仪器仪表由于所具有的智能特性的种类或数量不同,智能化水平存在较大差异。本标准主要致力于构建一种智能仪器仪表的智能化水平评价方法,考虑到智能仪器仪表的多样性和复杂性,本标准仅评价与应用相关或向用户开放的智能特性,不考虑制造商自用或不向用户开放的智能特性。 /p p   本标准基于现有的技术水平和应用现状,针对智能仪器仪表可评价的智能特性或功能的范围界定,着眼于能力属性和功能维度的划分,这三方面是本标准形成智能化水平量化分级评价的基础。就智能特性的能力属性而言,包括自适应、自校正、自记忆、自诊断、自组织、自协调、自推理、自决策、自学习等广义上的智能行为或能力。一个智能功能的实现可能涵盖了一种或多种智能行为或能力,而一种智能行为或能力也可能用于不同智能功能的实现。就智能特性的功能维度而言,本标准规定了六个功能维度:感知与记忆、监视与诊断、适应与优化、互联与集成、交互与协同、数据与信息服务,并基于上述六个功能维度,细化智能特性或功能,开展智能化水平的量化分级评价。 /p p   详细内容请查看: /p p    strong 附件: /strong a href=" https://www.instrument.com.cn/download/shtml/933707.shtml" target=" _blank" strong img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" style=" line-height: 16px vertical-align: middle margin-right: 2px " / 工业自动化仪器仪表智能化水平评价规范 .doc /strong /a /p
  • 青软青之完成A+轮融资,将与高瓴创投携手拓展实验室自动化市场
    继2021年7月珀金埃尔默(PerkinElmer)对青软青之A轮投资之后,青软青之近期再获得高瓴创投数千万元的A+轮融资。本轮融资后,青软青之将继续深耕LIMS等实验室软件业务,同时将公司自动化事业部独立分拆,全资成立“青软智控”公司,加速在实验室自动化领域的布局,尤其是新药研发、基因测序、临床诊断等生物医学和生命科学领域的应用。 实验室作为科研生产服务中的一环,广泛分布于各个行业,在国民经济运行中发挥着重要作用。近些年来,国内无论是第三方实验室还是第一方实验室的数量和产值增速均超过10%,成为全球最活跃的市场。在行业快速发展的同时,各类实验室也面临更严格的政策合规要求、市场压力下的成本控制、检测通量的提高、减少人工操作误差、国产化替代等诸多新的挑战。而以LIMS为基础的实验室数字化转型以及自动化等新技术的应用,将大大助力实验室降本增效,获得竞争优势。 青软青之在实验室和质量信息化方面拥有15年的技术沉淀和丰富的服务经验,客户遍布全国每个省/区/直辖市,成功案例覆盖20多个行业,包括:综合质检、食品、生物制药、计量校准、环保、机械制造、电子电器、建材建工等。青软青之在实验室软件领域以King' s为品牌,自创立之初便自主研发并拥有完全知识产权,公司产品线包括:LIMS(实验室信息管理系统)、ELN(电子原始记录)、SDMS(设备数据采集及科学数据管理)等。King' sLIMS致力于为客户带来高性价比的产品和服务,相比其他竞品,King' sLIMS率先采用微服务架构,通过模块配置实现全面自定义和快速部署,为实验室提供符合CNAS/CMA/ISO17025的透明工作流程和资源管理,提高效率,降低成本。 在自动化领域,青软智控倡导“软件定义自动化”,产品线包括:King' sAPS、King' sAuto、King' sAI等。通过与珀金埃尔默的合作,青软智控致力于向客户提供兼顾国际化品质,以及国产供应链价格优势的自动化硬件+软件解决方案。 King' sAPS 率先采用机器学习的多线排程算法,通过可视化的编辑器和模拟器设置工作流,平行多任务处理,动态的规划能力可以支持设备在线离线快速切换和异常状况的处理,实现了全程可追溯和关键数据留痕的7天24 小时无人值守自动运行。 King' sAuto 通过复合移动机器人或机械臂实现实验室柔性制造和协同制造,通过工业大数据的感知、汇聚与处理,融合独特的视觉处理技术带来的精准定位、智能分析、推理、判断、构思、决策,打造实验室自动化的基础生态。 King' sAI基于新兴的深度学习技术,打通科研项目的数据关联,通过图形和语义智能判断,实现数据结构化和可视化的同时,从集成的数据中自动提取高层特征,学习复杂的映射关系,对不同的应用场景进行准确归类和预测。 珀金埃尔默和青软青之在LIMS、实验室自动化等领域自2020年便有深度合作,在产品研发上密切配合,成功推出多套解决方案。以珀金埃尔默的新品explorer™ G3全自动化超高通量核酸检测系统为例,这一全自动化工作站采用机械臂及智能化管理软件,整合了核酸提取仪、自动快速分液器、qPCR扩增分析仪等设备,可实现无人值守的全自动化病毒核酸检测。King' s LIMS通过与仪器、软件和平台的无缝对接,可进行数据的远程采样和录入,从而实现对实验样品、检测、报告的全过程监督,保证实验室的客观公正。目前,explorer™ G3已落户湖北、贵州、黑龙江、广东、北京等地的疾控系统及相关机构,与医疗工作者们奋战在公共卫生防疫前线。 关于青软青之 青软青之专注实验室及质量领域的产品研发及服务,为双软、高新技术企业,曾获得2018 智慧食药杰出贡献奖、2020年四川省最具核心竞争力软件企业、四川省优秀软件产品(LIMS),2021行业信息化首选品牌,2021行业信息化最佳解决方案,2021年四川省优秀软件产品(高通量核酸快速检测系统)、2021年四川省软件行业优秀企业家等多项荣誉。了解更多有关青软青之的信息,请访问www.qingzhi.net 关于珀金埃尔默 珀金埃尔默是全球领先的端到端解决方案提供商,帮助科学家、研究人员和临床医生更好地开展疾病诊断、发现新的个性化药物、监测食品的安全与质量,并推进卓越的环境及应用分析。85年来,珀金埃尔默秉承为打造更健康的世界而持续创新的使命,不断推动科学技术的进步。在全球,我们拥有超过16,000名专业人员,与商业、政府、学术及医疗健康领域的客户保持密切合作,为之提供涵盖试剂、检测方法、仪器、自动化、信息化技术和战略服务的全面解决方案,助力客户加快工作流程,并带给其切实可行的洞见以作出更好的决策。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn 关于高瓴创投 高瓴创投(GL VENTURES)是高瓴旗下专注于早期创新型公司的创业投资平台,覆盖硬科技、软件、生物科技、新材料、新兴品牌、消费科技等重点领域。高瓴创投寻找一切热爱技术、相信创新的创业者,并希望成为创业者寻求融资时的FIRST CALL,更期待能长期陪跑创业者的创业旅程。
  • 污染物排放自动监测数据可作为法律依据吗?
    近期,各地发生了多起这样的案件:某部的帮扶督察组到排污单位检查,通过检查污染物排放自动监测设备并拷贝自动监测数据,发现被检查的单位存在超标排放污染物的行为,就强令地方生态环境部门对这些排污单位实施行政处罚。排污单位自己花钱安装了在线监测设备,让主管部门来监控自己,还让人家将“监测数据”作为处罚自己的证据,排污单位感觉到心里不爽。地方生态环境部门似乎也体察到了企业的委屈,本来不想处罚,但又找不到不予处罚的法律依据。那么,排污单位的污染物排放自动监测数据是否可以作为行政处罚的证据呢?能或者不能,又各有什么理由呢?下面,就这一问题进行分析。一、污染物排放自动监测设备及自动监测数据的法律性质。关于“污染物排放自动监测设备”,相关法律进行了规定。如,《大气污染防治法》第二十四条规定:“重点排污单位应当安装、使用大气污染物排放自动监测设备,与环境保护主管部门的监控设备联网,保证监测设备正常运行并依法公开排放信息。”。《水污染防治法》第二十三条规定:“重点排污单位还应当安装水污染物排放自动监测设备,与环境保护主管部门的监控设备联网,并保证监测设备正常运行。”在《污染源自动监控设施现场监督检查办法》中,“污染物排放自动监测设备”被称为“污染源自动监控设施”。该办法的第二条规定:“本办法所称污染源自动监控设施,是指在污染源现场安装的用于监控、监测污染物排放的在线自动监测仪、流量(速)计、污染治理设施运行记录仪和数据采集传输仪器、仪表、传感器等设施,是污染防治设施的组成部分。”由此可见,“污染物排放自动监测设备”和“污染源自动监控设施”是不同设施设备的不同叫法。污染物排放自动监测设备的工作原理是:在计算机的控制下,设备的取样单元取得污染物的样品,然后对样品进行检验检测,设备先获得物理数据或者化学数据,然后再将该数据以电子数据的形式进行记录和存储,被记录和存储的电子数据可以即时反映到显示终端,也可以在需要时被拷贝或者调取出来。从污染物排放自动监测设备的工作原理可知,“污染物排放自动监测设备”属于“电子技术监控设备”,而“污染物排放自动监测设备”中的数据也显然属于“电子技术监控设备记录内容”。二、对“电子技术监控设备”及其“记录内容”的法律规定。2021年7月15日开始施行的《行政处罚法》第四十一条第一款规定:“行政机关依照法律、行政法规规定利用电子技术监控设备收集、固定违法事实的,应当经过法制和技术审核,确保电子技术监控设备符合标准、设置合理、标志明显,设置地点应当向社会公布。”根据上述规定,行政机关利用电子技术设备收集、固定违法事实的,应当经过“法制审核和技术审核”两个“审核”。这里并没有规定未经“法制和技术审核”“利用电子技术设备收集、固定违法事实”的法律后果。但该条第二款规定:“电子技术监控设备记录违法事实应当真实、清晰、完整、准确。行政机关应当审核记录内容是否符合要求;未经审核或者经审核不符合要求的,不得作为行政处罚的证据。”该款法法律明确规定,电子技术监控设备记录“未经审核或者经审核不符合要求的,不得作为行政处罚的证据”。根据上述规定,可以推理出,“利用”未经“法制和技术审核”的电子技术监控设备收集、固定的证据,也即监控设备记录的违法事实,即使这些证据经过了“审核”,显然也不能作为行政处罚的证据。三、未经审核的自动监测数据不能作为行政处罚的证据。通过第一步、第二步的分析,可以得出这样的结论:因为“污染物排放自动监测设备”属于“电子技术监控设备”,“污染物排放自动监测设备”中的数据属于“电子技术监控设备记录内容”;因为“电子技术监控设备”未经“法制和技术审核”或其“记录内容”“未经审核或者经审核不符合要求”,“不得作为行政处罚的证据”;所以,“污染物排放自动监测设备”未经“法制和技术审核”或“污染物排放自动监测数据”“未经审核或者经审核不符合要求”的,“不得作为行政处罚的证据”。四、新法施行前的自动监测数据能否作为行政处罚证据?有人问:新《行政处罚法》施行后未经审核的自动监测数据不能作为行政处罚的证据,那新法施行前的呢?正确答案是:同样不能。理由是:未经审核的自动监测数据不能作为行政处罚的证据,是因为这样的证据缺乏客观性,是因为无法确定这样的数据是不是通过可靠的设备取得,也无法确定数据的传输和存储是否可靠,更无法确定设备所采用的检测方法和所依据的技术规范是否符合相关要求。而这样的证据缺乏客观性,并非因为新《行政处罚法》有了规定才“开始”缺乏客观性,在有新法有规定之前,这样的证据本来就缺乏客观性。只不过,新《行政处罚法》明文规定:这样的数据根本就不能作为证据使用,根本就不具备证据资格,更遑论其证明力的大小了!五、如何理解《环境行政处罚办法》的相关规定及复函?《环境行政处罚办法》第三十六条规定:“环境保护主管部门可以利用在线监控或者其他技术监控手段收集违法行为证据。经环境保护主管部门认定的有效性数据,可以作为认定违法事实的证据。”根据上述规定,在线监测数据作为认定违法事实证据的条件是,要经过主管部门的有效性认定。换言之,没有“经过主管部门的有效性认定”的监测数据,不得作为认定违法事实的证据。原环境保护部办公厅《关于自动在线监测数据应用于环境行政执法有关问题的复函》中回复:根据《环境行政处罚办法》第三十六条和第三十二条的规定,污染源自动在线监测数据与其他有关证据共同构成证据链,可以应用于环境行政执法。与《环境行政处罚办法》相比,上述回复中“污染源自动在线监测数据与其他有关证据共同构成证据链”后才“可以应用于环境行政执法”的表述,对于“自动监测数据作为行政处罚证据”提出了更严格的要求。由上述分析不难看出,《环境行政处罚》和《复函》并没有赋予所有的“在线监测数据”以“行政处罚的证据资格”,“在线监测数据”作为环境行政处罚证据使用的条件是:“经过主管部门的有效性认定”和“与其他有关证据共同构成证据链”。六、执法部门如何将污染物自动监测数据作为行政处罚证据?执法部门如果想把排污单位的污染物自动监测数据作为行政处罚的证据,应当根据新《行政处罚法》第四十一条的规定,进行三个审核:(1)对自动监测设备进行法制审核;(2)对自动监测设备进行技术审核;(3)对监测数据进行审核。那么,如何进行上述审核呢?(1)对自动监测设备进行法制审核应当重点审核:①是否属于法律规定应当安装自动监测设备的排污单位;②自动监测设备取样是否符合适用的排污标准;③自动监测设备所采用的测定分析方法是否适用;④是否符合《行政处罚法》第四十一条的相关要求。(2)对自动监测设备进行技术审核可参照《污染源自动监控管理办法》第十二条的规定进行审核:①自动监控设备中的相关仪器是否检测合格;②数据采集和传输是否符合国家有关污染源在线自动监控(监测)系统数据传输和接口标准的技术规范;③自动监控设备是否安装在符合环境保护规范要求的排污口;④按照国家有关环境监测技术规范,环境监测仪器的比对监测是否合格;⑤自动监控设备是否能与生态环境部门的系统稳定联网;⑥是否建立了自动监控系统运行、使用、管理制度。(3)对监测数据进行审核应当重点审核:①监测数据是否符合《行政处罚法》第四十一条“真实、清晰、完整、准确”的要求;②是否符合电子数据的载体形式;③是否有调取电子数据的过程记录。
  • 中国的实验室自动化,任重而道远
    p    strong 仪器信息网讯 /strong 近几年,尤其是最近五年,实验室自动化的话题、应用方案是越来越多,层出不穷,说明广大科研院所、医院、制药公司都希望能够将实验室操作自动化,提高效率,减少流程,提升精准性。有鉴于此,作为在自动化领域耕耘数载的老兵,也来谈谈国内实验室自动化的现状和与国外的差距。 /p p   实验室自动化,顾名思义,就是指利用各种自动检测仪器和计算机等手段实现测量、实验和数据处理的自动化,借以减轻实验人员的手工操作,提高科研工作效率。笔者认为,根据自动化的规模及程度,现代实验室自动化可以分为三级。 /p p    strong 第一级,实验室自动化的初级阶段,主要目的是实验数据的自动测量。 /strong 涉及研究计划的制定、研究调查、实验设备的定向设计和整合、实验样品的准备、实验数据的搜集整理、数据库的建立等各项研究分析活动,从而为研究论文的发表、实验数据的快速精准输出打下基础。 /p p   目前不少实验室已经走入这一步了,但是大家可以仔细看下,在生物科技几百个细分领域中,95%以上的细分领域实验仪器的前三名,都是外资。举例来说:在质谱仪、光谱仪、酶标仪、自动化冰箱、离心机、旋盖器等领域都是。极少数的有国内品牌进入前三甲,如在深低温冰箱,离心机,核酸提取仪等某些领域,国产品牌确实已经占据了不少份额,有的甚至超过50%。 /p p   但正因为大多数的仪器都是外资占据,所以一旦老师们希望把仪器整合起来,更加便捷的操作时,首先想到的是向外资提出需求,因为这方面外资巨头在实验室自动化领域创新是有先天优势的。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/62ba3f3c-34e0-4026-9ea4-c9d2eb5d1b75.jpg" title=" 摄图网_400943832_智能机械工厂(企业商用)_副本.jpg" alt=" 摄图网_400943832_智能机械工厂(企业商用)_副本.jpg" / /p p   纵观中大型实验室自动化,基本外资全包了。为什么会这样?其实理由很简单,仪器设备前五甲的外资巨头,早就成立了自动化整合部门,专门处理这类需求。而纵观大一些的中资仪器厂商,基本是没有这个部门的。那难道是中资没想到要成立这个部门吗?非也!成立类似的部门,要有客户基础,要有需求,更要有雄厚的资金支持。但是,又有多少实验室会向中资提出自动化需求呢?导致这样的现状,也是非常正常。 /p p   我们的基础工业、加工工艺、加工精度、I/O接口整合、整体设计水平,离世界水平相差甚远。孔子曰: “知己知彼,百战不殆 不知彼而知己,一胜一负 不知彼,不知己,每战必殆”。举例来说:某医学转化中心要建设一套药物筛选平台,它要整合的机器包括自动移液工作站、洗板机、撕膜机、涡旋震荡器、条码扫描仪、微孔板离心机、细胞培养箱、多功能酶标仪、高内涵细胞成像分析系统、微孔板架、自动化机械臂,总共十一套产品,整合在一起,试问国内有哪家仪器厂商对十一台跨专业的机器都很了解?就算了解,如果平时没有整合的经验,敢于为客户整合所有机器吗?而外资巨头通过一系列的并购整合,对大多数的产品都已经了然于心,操作自然得心应手。所以这方面的差距,不是一点点,我们必须清醒的认识到。 /p p    strong 实验室自动化的第二级,是在第一级的基础上,增加了计算机辅助处理系统、运输自动化系统、无尘无菌控制系统。 /strong /p p    strong 实验室自动化的最高级,即实验室智能化操作和管理,是在第二级的基础上,采用了计算机设计专家系统,具有逻辑运算和推理功能。 /strong 能远程自我测量、自我检查、自我控制实验设备,对于文献专利情报的管理、各种数据云的检索、存储、翻译等,都能智能化,并且有智能机器人24小时辅助人类来管理实验室。 /p p   到了实验室智能化时代,我们可以想象一下,不管是近距离,还是远程,我们都可以对智能机器人发出指令,进行所有的实验室操作 我们亦可以通过VR技术,身临其境的与机器人沟通,交流,指导他们做好实验,检验实验数据的合理性和准确性 我们将不再担心病毒的传染和实验数据的误差 我们将不需要在突发事件时的三班倒。这些,我们终将在不久的未来可以看到。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/a9f2118d-b55c-435a-a163-cd6459690ecb.jpg" title=" 摄图网_400270517_人工智能(企业商用)_副本.jpg" alt=" 摄图网_400270517_人工智能(企业商用)_副本.jpg" / /p p    strong 举例说明:生物样本库自动化 /strong /p p   通过工作流程对生物样本进行收集、存储、信息扫描、输入、进库、存档 需要取样的时候,在计算机输入指令检索、调取管理、取样分装或移液分装、自动化检测 检测结果又会传回信息系统进行结果分析及后处理。整个操作一气呵成,大幅减少人工参与。所涉及的仪器有自动化冰箱或自动化液氮罐、2D扫描仪、自动旋盖器、移液工作站、核酸提取仪、机械臂、样本库管理软件、成分分析软件等诸多自动化设备和软件。一般如果样本收集量在50万个/年,存储量保持200万的话,根据实验室自动化程度的高低,总体费用估计在500-5000万左右。在这方面,上海鑫蓝海自动化科技有限公司已经做了诸多有成效的方案。 /p p   一个理想的实验室自动化,工作人员应结合实际工作流程进行设计,既能满足工作需要,又不在短期内过度增加实验室的运营成本。实验室自动化的建设是一项综合性的系统工程,涉及面广,部门众多。所以实验室应根据自身的实际情况和业务发展,结合投入经费、存储标本量、分析项目种类、科室工作流程、场地等具体情况进行总体规划,再分阶段逐步落实建设,还要注意系统的兼容与扩展,最终实现大规模的实验室自动化。分阶段实施有利于降低投资风险,并可在建设和发展过程中充分发现缺点和不足之处,从而在后阶段通过调整补充得以修改和完善。在这方面,国内的实验室从业者还有很长的路要走,任重而道远。 /p p   作者:朱晓喆,上海鑫蓝海自动化科技有限公司,生物自动化部市场总监。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f3371348-03b3-4b8d-ac5a-4b42f4cffb00.jpg" title=" 4caaeb79-79bd-47f3-bdbc-ff1ff6701d4c_副本.jpg" alt=" 4caaeb79-79bd-47f3-bdbc-ff1ff6701d4c_副本.jpg" / /p p    span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong “化学分析实验室管理与自动化”专题火热征稿中,详情点击链接 /strong /span :    a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/labmana" target=" _blank" title=" https://www.instrument.com.cn/zt/labmana" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(0, 176, 240) " https://www.instrument.com.cn/zt/labmana /span /strong /a /p
  • 人工智能在硅谷造了一个全自动实验室
    p   旧金山湾地区的初创生物技术公司 Zymergen 的实验室,乍看之下普普通通——实验室的桌子上整齐的放着试管,架子上是各种化学药品。然而环顾四周,你会发现,这个实验室的工作人员似乎不太一样,他们身上发出一些机械运动以及风扇的声音。没错,在这个实验室里工作的全是机器人,这里是 Zymergen 公司的未来生物学实验室。 /p p   在这里你可以看到机器人伸出一个机械手,抓取一个上面有数百个小孔的塑料板,然后扫描了这个板上的条形码。下一步动作则是肉眼无法观察到的,机器人通过给予这个塑料板一个声波的冲击,使每个小孔都能溅出一滴小液珠,这个液滴迅速地被机械手获取,然后送往下一个仪器进行分析。相比起传统上科研人员使用移液器一个孔一个孔的操作,这个机器人 1 秒钟可以取 500 个样本。 /p p   不过,Zymergen 的科学家会告诉你,这些一点都不未来。使用机器人进行实验操作,通过条形码来进行记录都已经获得了相当广泛的应用。而通过声波取液的技术,称之为声微滴喷射,甚至已经存在了数十年之久。那么这个实验室究竟“未来”在哪里呢?Zymergen 的共同创始人 Jed Dean 博士会告诉你:“我不知道这些机器人在做什么实验。因为这些实验完全是由一个人工智能程序设计的。” /p p   没错,尽管机器人在实验室中有了普遍的应用,但是,从提出假说、设计实验、到分析数据,这些还都是人类科学家的工作。对于 Zymergen 来说,他们的目标就是完全取代人类科学家们的作用,由人工智能程序完成这些工作。最近一段时间以来在机器学习方面的发展,使得机器人有望完全胜任这些工作。 /p p   Zymergen 公司的实际业务是想提高可以生产重要工业原料的微生物的产量,这些原料可以用于生物燃油、塑料、制药等许多领域。通过改造这些微生物的基因组,Zymergen 想要找到大量提高产量的方法。 /p p   不过,这些工业微生物已经经过多年的选择和优化,要想更进一步的提高产量,需要对其基因组进行非常深入的研究,并且根据初步数据再做下一步研究。这即使对于非常优秀的科学家来说也是一件费时费力的事情。Zymergen 首席执行官 Joshua Hoffman 的估计是一个科学家一个月大约可以完成 10 项实验。通过传统机器人的帮助,这个数字可以提高到每周 1000 项,不过前提是需要给机器人提供正确的实验设计和指令,这往往是一个瓶颈。 /p p   对于一个有 5000 个不同基因的微生物来说,如果每个基因可以有 10 个变种,那么至少有 50000 个不同的微生物需要测试。你可以从中找出可以提高产量的几十个,接下来还要对这些不同的单个基因变种的组合进行测试。即使每周能够测试 1000 种,这仍然是一个漫长的过程。此外,光测试产量是不够的,微生物本身的生长能力也需要密切关注。而这就是机器学习能够发挥作用的地方,通过上一步实验的结果,机器学习算法能够设计出下一步需要进行试验的假说。 /p p   Hoffman 先生表示,目前为止,Zymergen 能够提升一些微生物产量的 10%。这看上去是一个小数字,但是对于年产值 1600 亿美元的化学工业来说,10% 的提升可能意味着数十亿美元的经济效益。 /p p   不过,人工智能能够找到提升产量的方法,但是却不知道其背后的生物学机制。Dean 博士却认为,这其实是人工智能的优势之一。因为传统科学方法只会从已知的与生产特定产品相关的基因入手,这其实有很大的局限性。Zymergen 的实验发现,许多人工智能发现的能够提高产量的基因变化与其化学合成通路没有直接的联系,其中甚至许多基因的功能是未知的。 /p p   科学的许多环节,都可以交由人工智能来完成 /p p   而对于生物学家来说,这些发现又是令人激动的。因为他们可以通过提高产量这一结果出发,进行反向推理,这有望揭开更多不为人所知的基因的功能。还有一种更终极的可能,那就是有一天人工智能程序能够自己去寻找这背后的机制。到那时,恐怕人类科学家真的没有用武之地了。 /p
  • 研究提出冷冻电镜颗粒挑选新方法
    生物大分子的结构与功能随着细胞生理状态的变化而不断进行动态调整。原位结构生物学是在接近自然生理状态下研究生物大分子结构和功能的科学。原位冷冻电镜技术(Cryo-ET)以高分辨率和在接近生理条件下观察样品的特点,成为原位结构生物学研究的关键手段。原位冷冻电镜的技术流程涉及样品制备、数据采集、电子断层重建、颗粒挑选、粒子平均等步骤。生物大分子的颗粒挑选即定位识别是关键环节之一。受限于Cryo-ET图像的极低信噪比和重建伪影等因素,成千上万个目标颗粒的手动挑选耗时费力。而现有自动挑选方法的应用受到人工标注量高、计算成本高和颗粒质量不理想等方面的限制。3月7日,中国科学院生物物理研究所蛋白质科学研究平台生物成像中心与自动化研究所多模态人工智能系统实验室合作,以人工智能技术赋能原位结构生物学,提出了基于弱监督深度学习的快速准确颗粒挑选方法——DeepETPicker。相关研究成果以DeepETPicker: Fast and accurate 3D particle picking for cryo-electron tomography using weakly supervised deep learning为题,发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。DeepETPicker仅需少量人工标注颗粒进行训练,即可实现快速准确三维颗粒自动挑选。为了降低人工标注量的需求,DeepETPicker优选简化标签来替代真实标签,并采用更高效的模型架构、更丰富的数据增强技术和重叠分区策略以提升小训练集时模型的性能;为了提高颗粒定位的速度,DeepETPicker采用GPU加速的平均池化-非极大值抑制后处理操作,与现有的聚类后处理方法相比提升了挑选速度数十倍。为方便用户使用,该团队推出了操作简洁、界面友好的开源软件,以辅助用户完成图像预处理、颗粒标注、模型训练与推理等操作。科研人员在冷冻电子断层扫描图像中使用DeepETPicker挑选颗粒的整体工作流程,包括训练阶段和推理阶段。在训练数据的准备阶段,研究优选了弱标签TBall-M来代替真实掩模以减轻人工标注负担。在模型架构的设计方面,研究引入坐标卷积和图像金字塔到3D-ResUNet的分割架构以提高定位的准确性。在模型推理阶段,DeepETPicker采用重叠断层图分区策略,避免了因边缘体素分割精度不佳而产生的负面影响,进而结合MP-NPMS操作加速了颗粒中心定位过程。该研究在多种冷冻电子断层扫描数据集上,将DeepETPicker与目前性能最优的颗粒挑选方法进行性能评估对比,采用六个定量指标全面评价颗粒挑选的质量。结果表明:DeepETPicker在仿真数据集与真实数据集上均可实现快速准确的颗粒挑选,且综合性能优于现有的其他方法;生物大分子结构重建得到的分辨率达到采用专家人工挑选颗粒进行结构重建的同样水平。这体现了DeepETPicker在原位高分辨率结构解析中的实用价值。DeepETPicker有望为采用原位冷冻电镜技术的原位结构生物学研究提供支持。研究工作得到中国科学院战略性先导科技专项(B类)、国家自然科学基金、国家重点研发计划等的支持。相关技术已获得中国发明专利授权。在冷冻电子断层扫描图像中使用DeepETPicker挑选颗粒的整体工作流程
  • DNA聚合酶分子马达精确动态工作机理研究获进展
    从细胞最基本的各种功能原件开始,进而精确认识其动态工作机理,是认识生命、有效干预生命过程的第一步。随着冷冻电镜技术的发展,蛋白质静态晶体结构可高效获取,为突破生命科学认知局限提供便利。解析蛋白质分子内部复杂部件的动态反应机理,是生命科学未来亟须解决的难题。明晰DNA/RNA聚合酶等马达分子精确动态工作机理,将为高效研发控制病毒复制的有效药物提供可行性前提。当前,模糊状态的工作机理,使控制病毒的有效药物研发耗时长、投入大、效率低下。  中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心软物质物理实验室SM1组研究员谢平运用广义第一性原理进行理论计算和模拟,探索生命活动的核心部件——各种分子马达的工作机理。鉴于生物科学研究手段限制(传统生化实验笼统平均化、晶体结构的数据静态化和新生代单分子实验数据的分散差异性及可观测数据局限性),聚合酶分子马达等功能蛋白分子的精确动态工作机制研究面临困难,至今不甚明了,只能给出卡通画式简单模型加以定性描述。2013年,谢平提出了DNA聚合酶Klenow片段(被广泛研究的高保真聚合酶模型分子)连续动态工作机理的理论模型。该模型解释了当时所有传统生化和单分子技术关于这一马达分子的实验数据,并对国际同行单分子实验结果实现了高度拟合。基于此模型,谢平提出Klenow聚合酶马达分子在受到外力时催化速率精确变化的理论预言。  近日,软物质物理实验室SM1组副研究员刘玉如和李伟,采用单分子操控技术检测该理论预言,实验结果与理论预言完全吻合。科研团队自主设计组装的高通量、高时空分辨率、高计算处理能力单分子磁镊仪器操纵系统,使纳米尺度实时高效测定Klenow聚合酶这一低持续性、多停顿的单分子催化反应速率成为可能。研究运用物理逻辑推理、理论计算与高质量实验结果的高通量分析,解析验证了DNA聚合酶Klenow在外力诱导下的催化活性变化,在实验中精确检测分子马达实时动态合成反应的速率变化。实验发现,在小外力(3.8pN)阻滞下,Klenow聚合酶的合成速率达到峰值,这一反直觉现象反映了高保真DNA聚合酶Klenow分子内部各部件之间的作用机制。  该研究首次诠释了DNA聚合酶Klenow的连续动态自动化工作机理。从DNA聚合酶分子内部原子与DNA之间相互作用隧道和关键位点的理论计算和逻辑推理,得出酶分子在催化位点处(nth position)保持最大相对结合能,从而使得酶分子在反应过程中实现于动态微扰中始终落入起始位点的化学机械偶联机理。今后,该工作在新实验数据基础上继续深化和细化,将为未来高效研发控制病毒、细菌和癌症等重大疾病的有效药物奠定前驱基础。  相关研究结果发表在Chinese Journal of Physics上, 并被选为推荐论文(Editor’s Suggestion)。研究工作得到国家自然科学基金委, 科技部和中科院的支持。  图1.DNA聚合酶(Klenow聚合酶)的自动移位机理图(a),与底物DNA不同结合位点的相对结合能(b),理论预言聚合反应在不同外力下的催化速率(c)。对DNA聚合酶分子内部原子与DNA之间相互作用隧道和关键位点的理论计算和逻辑推理,得出酶分子在催化位点处(nth position)保持最大相对结合能,从而使得酶分子在反应过程中实现于动态微扰中始终落入起始位点的化学机械偶联机理。根据酶分子内部fingers结构域不断开合和与DNA模板相互作用,提出理论预言——外力对Klenow聚合酶的催化速率具有显著影响,如图(c)所示,正向外力对催化速率没有影响;反向外力在小的力值(3.8pN)左右,使催化速率显著升高,更大的反向外力使催化速率降低。  图2.单分子磁镊技术对DNA聚合酶的催化反应进行实时动态监测。(a)和(c)分别为监测反向和正向外力的实验装置示意图;(b)和(d)分别为反向和正向外力作用下酶催化反应的动态曲线;(e)为不同外力作用下的酶催化速率分布统计。  图3.理论预言结果与实验测量结果吻合。实验测量结果为红色圆点表示;运用本研究实验体系微调后的参数拟合理论结果显示为黑色实线;运用历史文献参数拟合的理论结果显示为蓝色虚线。
  • 线上直播 | 43高性能直线步进电机特点及优势
    直线步进电机如何小的空间实现大的推力,是医疗仪器,分析仪器,实验室设备,自动化设备,通讯设备等行业的需求,Haydonkerk Pittman(HKP)工程师们对现有的43系列电机进行了重新设计,通过重新设计电机的转子和定子,更换更高强度的轴承,在同步长前提下,电机高,中,低速运动中都推力得到了很大提升,具体提升多少,我们直播间用数据来更直观地告诉你!长按识别二维码报名直播
  • 共同战疫 | Haydonkerk Pittman与Mobidiag携手共同对抗新型冠状病毒
    新发布的Novodiag新冠病毒(COVID-19)检测仪器使用“样本进,结果出”的Novodiag系统,可在约一小时内快速检测出是否感染新型冠状病毒!这是一款全自动闭环系统的仪器,可以保护实验室工作人员免受潜在感染风险。仪器检测十分容易操作,专用于高风险的区域,不需要专业人员就可以操作。Q: 您是如何想到在Novodiag仪器中使用直线步进电机的?Novodiag集成了多种生物检测功能,这些功能需要仪器中具有专用运动控制结构。这些功能往常一般由操作人员执行,但是我们的目标是以自动化方式实现。在设计运动执行机构时,我们需要在特定速度和特定行程下达到特定推力,而基于步进电机的解决方案能完美实现我们的要求,我们把这些方案集成在了Novodiag仪器中。所以,我们并没有重新发明诊断过程本身(样品制备,PCR,分析)。我们的目标是让任何操作人员均可使用,并加快速度。此外,与手动操作相比,Novodiag可以处理的样本量要大得多,并且样品提取也是在仪器内完成的,大大减少了处理时间和人力成本。Q: 为什么您决定用海顿电机?自2006年以来,我一直在使用海顿的LC15电机,这是贵公司最小的直线步进电机,直径仅15毫米,并且贵公司在设计阶段的就主动和我沟通配合。海顿很早就给我提供了所有的产品信息,我无需通过其他渠道去查询类似产品。因此,当我设计运动执行结构时,Haydonkerk Pittman就已经给我提供了的答案。Q:Novodiag所使用的3种不同的海顿电机中,有2种在设计阶段需要特别注意,您能告诉我更多相关信息吗?第一种电机,G4-19000固定轴式,用于注射泵。这种应用要求电机既要能高精度运动以实现精确的微流体配给,又要保持足够的推力从低速到高速运动,以加快检测速度。我选择海顿19000电机的原因就是其能够满足上述规格,而且直径仅20毫米,此外,还能对行程进行定制,以及去掉电机后轴套以节省空间。另外市场上也没有满足以上全部标准的市场替代品,这使我更加确信选择该注射泵电机的正确性!第二种电机位于Novodiag仪器结构的中心。我们将其称为“按压电机”,是因为它将一次性样品盒压在其他平台上,比如热处理平台,为了实现该功能,需要一个高推力,高精度,高稳定性的电机,以确保所有元件能完美接触。在研发阶段,我开始意识到不仅需要的推力很大,而且需要电机长时间工作。因此,我们就该问题与Haydonkerk Pittman进行了讨论,并提出如果该电机电流增加,长时间工作,发热量增大,会发生什么。通常,我们的研发团队会通过扩展测试来解答所有这些问题,但是海顿公司认真倾听,并分享了有关电机技术的信息,提高了我们选择35000固定轴式电机的信心。最后我们的性能和寿命测试结果,也证实了,即使超出了规格书标准之外,该电机也能正常运行。另外,为了保证质量,海顿公司在产品出厂前按照我们的标准要求进行了100%的全检。这样,我们可以将电机立即安装到我们的子配件中,而无需再进行其他测试。我们不会接受其他供应商的较低级别的质量控制。由于“按压”功能的技术要求,如果没有海顿公司的帮助和支持,电机可能会成为我们设计中的一个挑战。Q:根据以往的经验,如果要改进下现有的产品,您希望从哪个方面去改进?从研发的角度来看,我只有在多次不同的测试之后,我才能对技术选择进行验证。当需要对最佳解决方案进行深入研究时,研发成本将增加,而当供应商的支持力度不足时,成本将急剧增加,而且需要对多种方案进行对比测试以最终找到最好设计。当研发过程加速时,我们非常需要从供应商处获得解决问题的方案。海顿公司很好的担任了这一角色,Haydonkerk Pittman一直是Mobidiag的财富。Q:贵公司选择供应商的主要标准是什么?作为一家体外诊断制造商,Mobidiag对所生产仪器和一次性用品有很高的质量要求。这意味着可以根据他们产品所展示的质量水平以及是否符合ISO 9001等行业标准来严格选择供应商。关于HKPHaydon Kerk Pittman是精密运动控制领域3个世界级品牌的组合,分别是Haydon、Kerk和Pittman。作为阿美特克精密运动控制(AMS)部门成员,Haydon Kerk Pittman (HKP)供应各种精密直线和旋转运动产品,被公认为是精密梯形丝杠和消隙螺母组件、直线步进电机、直线导轨和导向系统、有刷和无刷电机以及完全定制系统的领先制造商。HKP在全球范围内为实验室自动化、医疗仪器、半导体制造、运输、楼宇自动化和工业自动化等苛刻市场提供高性能的解决方案和产品。阿美特克是电子仪器和机电设备的全球领导者,年销售额约为50亿美金。为材料分析、超精密测量、过程分析、测试测量与通讯、电力系统与仪器、仪表与专用控制、精密运动控制、电子元器件与封装、特种金属产品等领域提供技术解决方案。全球共有18,000多名员工,150多家工厂,在美国及其它30多个国家设立了100多个销售及服务中心。
  • 建立ISO 15189管理体系 推进医学实验室发展
    临床实验室检验结果是医疗保健工作的基础,对人类疾病的诊断、治疗、监测和预防都具有重要的意义。ISO 15189作为专门针对医学实验室的认可准则,通过建立覆盖检验全过程的管理体系,来提高检验结果的准确性、可靠性,改进检验服务,提高服务对象(患者、医生等)的满意度。当今,在临床实验室推进ISO 15189管理体系建设,是一个重要的发展方向,也是一种国际潮流。ISO 15189管理体系建设是一项持续改进的系统工程,包括流程改进、大量记录、数据利用、人财物、环境、安全的管理等等,涉及到临床实验室、医生、护士、后勤、厂商等多个部门,需要相关人员全员参与。然而,目前大多临床实验室存在的矛盾是:工作量繁重,人员相对偏少,但患者和医生希望报告时间快,医院要求节约成本,特别是对人力投入进行限制。因此,怎样在繁重的常规工作中有效执行ISO 15189管理体系,是众多临床实验室所面临的现实问题。   浙江大学医学院附属第一医院系三级甲等医院,是浙江省医疗、教学、科研、健康保健指导中心,是卫生部数字化试点示范医院。医院核定床位2500张,每天门诊量接近1万人次。面对如此繁重的临床任务,检验科在建设ISO 15189管理规范的过程中,积极利用信息技术优势,将管理体系的各个要素通过信息化自动化得到体现和落实,不仅节约了大量人力物力,而且执行过程更加人性化,易为员工所接受,也容易做到持续改进,起到了事半功倍的作用。   分析前管理一直以来是临床实验室管理的难点,也是ISO 15189管理体系关注的焦点。标本的采集、运送对于检验质量至关重要,然而,对于负责采集的护士、运送的工人,实验室常常难以进行有效管理。我们在加强相关人员培训的同时,着力推进以条形码技术为核心的全程信息化管理,计算机实时记录检验申请、标本采集、交接等时间点以及相关执行人员。此方法实行以来,不仅显著减少了标本采集、运送、交接过程中的差错率,而且,由于分析前过程得到监控,保证了标本质量,从而有效改进了检验质量。针对门诊病人,我们自主开发了“抽血叫号排队系统”,通过电脑依次叫号,使病人可以在等候区安静等待,一改过去长时间站立排队的弊端,特殊病人的特殊要求(如血药浓度测定等需定时抽血的项目)也通过电脑安排。不仅改善了检验质量,而且也体现了人性化,提高了患者就医的舒适度。   分析中的信息化管理方面,我们通过条形码技术,绝大部分仪器实现双向通信。对于工作量最大的生化检验部门,条形码技术结合生化分析仪流水线系统,使标本整个检测过程得到实时监控,有效简化并规范了实验室的工作流程,显著提高了工作效率。   分析后管理事关临床实验室的最终产出,因此日益受到检验医学界的重视。ISO 15189管理体系对分析后环节有诸多要求,尤其体现在对检验结果的审核、解释、咨询方面。大型临床实验室对海量检验数据的审核,如果仅依靠人工逐项完成,实际效果很差,难以达到临床要求。   通过信息系统对检验结果自动审核是发展趋势。实验室信息系统构建了一个称为“专家系统”的智能计算机程序,集成检验医学知识与数据分析技术等。在检测结果完成后,信息系统在后台自动进行专家系统的推理和校验运算,通过定性推理,作出审核通过或不通过的结论。如果专家系统通过差值、比值、界限、历史记录回顾、相关分析等校验后,其中任何一个出现异常结果,即为审核不通过,并给出不通过的具体原因,提示工作人员及时作出复核、延迟报告等处理。目前,我们对绝大部分检验数据采用了计算机智能化审核,效率和质量都是人工审核所难以达到的。   除了审核,对检验结果作出的合理解释,积极为临床诊断提供咨询服务也是当前检验医学领域特别关注和推崇的。一直以来,我国临床实验室的大多数检验报告单(例如生化、免疫、血常规检验等)只给出患者检测结果和正常人群参考范围,由临床医生依据参考范围以及个人知识和经验等作出诊断。显然,面对报告单林林总总的检测数据,依靠人脑在较短时间内作出分析和判断,显然存在不足。其对数据的利用率很低,降低了检验结果的价值。因此,检验医学界一直鼓励、倡导临床实验室更多地出具诊断性检验报告,能够直接指导临床医生进行诊治工作。   作为“国家‘十一五’数字卫生建设课题”的重要部分,我们正在开发的“检验结果智能化解释系统”,将通过运用知识库、专家系统、数据挖掘等对检验结果进行进一步解释,有望今后在检验报告单上给出一条或多条诸如“提示小细胞性贫血……”、“血尿,首先考虑肾性血尿……”等诊断性解释、建议。此外,通过实验室信息系统与医院信息系统的无缝衔接,可以实现检验结果、病人资料、临床信息、医疗费用、电子病历等多个系统间的数据实时共享,使检验结果得到更大程度的利用。  ISO 15189管理体系与信息化结合还涉及其他诸多方面,例如检验后标本管理,包括标本存放、时效性、回顾、丢弃的管理等 检验结果发布管理,如远程打印、自助打印、短信预约查询、电话语音查询、危急值即时报告等 人员、财务、耗材管理等等。总之,将ISO 15189管理体系和信息化、自动化紧密结合,是建设规范的现代化临床实验室的节约、高效之路。
  • 总计超2.8亿!中国科学技术大学公示第二批7-12月仪器采购意向
    据中国政府采购网信息,7月17日,中国科学技术大学公示了系列2024年7月-12月的仪器采购意向,总预算金额9568万元,包括质谱、光谱、离子色谱等多种仪器设备。在7月15日,中国科学技术大学便公布过预算金额19092.2万元的 仪器采购意向 。两次采购意向预算金额总计约为2.87亿!序号采购项目名称预算金额预计采购时间采购需求概况1高功率高能量全自动飞秒激光器1442024年9月拟购置的激光器为超快瞬态吸收光谱仪所需的超快光源系统。此次采购的标的数量为一套,确保了实验室内超快光谱仪的稳定运行。这套超快光源系统需有卓越的性能和稳定性,为超快瞬态吸收光谱仪提供了持续、稳定的超快光源,从而确保了实验数据的准确性和可靠性。2宽场飞秒瞬态吸收一体化显微微区系统2672024年10月宽场飞秒瞬态吸收一体化显微微区系统,可以同时获得亚微米空间分辨率和飞秒时间分辨率的大面积单波长瞬态吸收动力学图像。可以对单个位置进行刺激,探查周围的微观区域瞬态吸收光谱,提供了丰富的光谱信息,帮助理解载流子扩散的过程。此次采购的标的数量为一套。该系统的主要技术特点:高信噪比,高成像速度,高空间分辨率;重频,能量,波段实现软件可调,对于跨学科研究者使用提供了极大的方便。3飞秒荧光上转换光谱仪2792024年10月飞秒荧光上转换光谱仪是对材料超短时间尺度上进行瞬态荧光光谱测量的重要技术手段,可以提供材料在纳秒时间窗口内的动力学数据。同时,能够与实验室已有的超快瞬态吸收光谱仪互为补充,制定定性与定量相结合的实验方案。该系统可以测试的的实验体系很丰富,包括金属纳米团簇 二维材料,有机无机复合钙钛矿,低维维半导体,有机金属框架结构等。此次采购的标的数量为一套。该系统的主要技术特点:高信噪比,多点检测模块,单光子灵敏度;重频,能量,波段实现软件可调,对于跨学科研究者使用提供了极大的方便;供应商可以提供完整的安装集成服务,配合目前的超快瞬态吸收光谱仪一并使用,共享一套超快飞秒激光器。4高通量电化学扫描探针装备平台7972024年9月用于实现高通量、半自动化的合成与评估电催化材料的性能,实现日均100个以上的样品电催化活性筛选。5X射线衍射仪1602024年10月用于分析材料的晶体结构、晶格参数、晶体取向和相位组成等信息,为材料的结构表征、性能分析和新材料开发提供关键的数据支持和科学依据,要求有多工位和微区衍射功能,日均图谱采集能力达到2006显微共聚焦拉曼光谱仪2202024年10月用于材料结构表征,结合了显微镜和拉曼光谱技术的特点,能够实现亚微米级的空间分辨率,与电化学扫描显微平台联用以实现电化学工况条件下的拉曼谱图收集7训练服务器4952024年10月本次所采购的设备须满足了高性能处理器、强大的存储能力、高可靠性硬件设计、扩展性、开放生态、应用场景多样性以及服务与支持等方面的需求,能够适应当前的高性能计算和AI推理任务,还能够为未来的技术发展和市场需求提供支持。 1、高性能处理器:采用高性能处理器,该处理器基于ARM架构,能够提供了高性能和能效比的优势。昇腾Atlas AI加速卡:结合昇腾Atlas AI加速卡,能够提供强大的AI推理能力和图像处理性能,满足多样化的需求。 核心算力:在2U的紧凑空间内,可提供128个处理核心的算力,能够处理复杂的并行任务,如大规模数据分析和高并发AI训练。 2、强大的存储能力 硬盘支持:须支持SAS/SATA/NVMe硬盘,这些硬盘类型覆盖了从传统机械硬盘到高速NVMe SSD的不同性能和成本需求。 RAID配置:对于SAS/SATA硬盘,须支持RAID 0/1/10/5/50/6/60配置,这样的灵活性不仅提高了数据存储的安全性,还优化了读写速度和冗余保护。缓存容量:最大可支持256GB的推理缓存,这对于需要快速数据吞吐的AI训练任务尤为关键,能够显著提升数据处理效率。8纳米级三维激光直写设备2002024年10月1)精确的材料制造:纳米级3D打印可以提供极高的打印分辨率(100 nm左右),对于创建具有复杂微观结构的材料非常有利。这种精度尤其对于那些需要精确控制纳米结构来实现特定物理或化学性能的材料至关重要。 2)快速原型制作和迭代:在材料科学研究中,能够快速制作和测试材料原型是极为重要的。纳米级3D打印技术能够在几小时内完成设计、打印和测试的迭代周期,极大加速研究进展。 3)材料数据库的扩展:通过高通量的实验数据收集,你们可以构建更为全面和精确的材料数据库,这将进一步推动AI在材料设计中的应用,提高预测和优化的准确性。9智能化自动化高通量固/液相合成系统2402024年10月用于无机材料合成原料的高通量加样及功能模块集成;具有五项实用操作程序;移液模式,反向移液模式,混合模式,胶电泳模式,连续分液模式。所有单元操作都需要连接到监控系统/SCADA和中央数据库(例如SQL),以提取过程参数和传感器读数(如适用)。所有的机组操作也需要在独立模式下可用,也就是说,如果与中央控制系统断开连接,它们需要保持运行。能够远程控制机组的操作。10植物幼苗高通量动态表型组学分析系统4802024年10月于通用材料的农业功能验证模块;1具有批量自动分析功能;具有多线程任务功能;提供可视化图形界面,显示图像分析结果和统计曲线;可以将原始数据和计算结果导出成EXCEL表格文件;可以将统计图表导出成JPG图像文件。 2配置要求:高通量成像系统1套;植物培养环境控制系统1套;软件系统1套;11自动化有机反应高通量筛选平台2852024年10月1.用于有机材料的自动化高通量筛选:技术指标:1.双工位无水无氧循环真空手套箱、自动化改造:手套箱内实现物料自动化取送样 2.固液配样反应平台:支持不超过5种固体加料;固体加料精度达到mg级;支持不超过12种母液加料;反应模块为加热震荡 ;采用规格为4ml带盖反应瓶;配料反应通道数为16 3.液体综合处理平台:支持不超过4种母液加料;采用规格为4ml带盖反应瓶;支持自动开关盖功能 ;支持加热震荡功能;支持萃取分离功能(萃取后用移液枪抽取上层反应液);反应液转移至标准液相瓶 ;反应通道数为16 4.综合流转平台:中央轨道式流转平台 ;协作机械臂执行工位间物料取送 ;工位旁设置对应缓存堆栈 ;支持工位数为6 5.二维液相色谱自动化改造:接入PLC主控系统&软件控制系统12量子计算机机时4682024年9月主要用于16比特的量子化学模拟,这是项目三课题1在2024年的主要目标之一,是项目往下推进的重要工作基础。同时,致力于构建量子计算在量子化学领域的基础研究体系。将租赁40比特超导量子计算系统,建立量子计算基础研究环境,开发量子编译器、量子编程语言、量子计算模拟平台以及量子计算实验管理系统,为量子计算在化学和材料领域的研究奠定基础,并进行真实的量子模拟量子化学的研究,并开发与之适配的量子计算化学工具包。初期的研究将主要服务于量子计算平台的搭建,包括底层的量子计算机的使用、量子计算优化及平台性能分析工具、适配下一阶段量子硬件的量子编译器,通用量子计算的开发框架的设计、以及量子计算化学软件平台的开发。13服务器2672024年8月1.致力于构建能够高质量模拟量子算法的高性能异构超算集群,包括与之适配的量子算法开发工具包。该平台将服务于量子计算工具链的初期设计,主要包括通用量子算法的框架开发、量子硬件平台性能分析工具以及适配下一阶段量子硬件的量子编程语言编译器。本项目计划使用该平台服务于化学计算任务,并结合化学体系的性质、计算精度和效率的需求以及量子硬件的特性,针对性地优化量子变分算法、量子机器学习算法等。该超算平台主要用于辅助量子计算机的运行和任务处理14高性能GPU服务器整机8752024年10月1. 支撑知识与逻辑增强大模型的模型训练和评估 2. 共采购5台机器。每台机器配备8张计算显卡,每张计算显卡BF16计算峰值大于等于600TFLOPS、显存大于等于80G,支持CUDA;每台机器配备NVLink高速互联(最高600GB/s 任意两张计算显卡互联带宽)。每台机器CPU不少于32核心64线程,内存不低于1024GB。每台机器网卡不低于10Gbps。每台机器最大支持不少于8块NVMe SSD。15高性能GPU集群服务器租赁5042024年10月每台配备8张计算卡,每张卡FP16计算峰值大于等于600TFLOPS,显存大于等于80G,配备NVLink高速互联。CPU不少于128线程或128vCPU,内存不低于1024GB。任意2台服务器间以太网互联带宽不低于1Gbps;任意2台服务器的任意计算卡间互联带宽不低于200Gbps;每台服务器互联网下行带宽不低于100Mbps。支持挂载共享云硬盘,最大吞吐量可达350MB/s,随机IOPS可达50000。16蛋白多肽纯化仪1602024年8月通过层析柱和层析填料配合使用,并支持多种层析技术,满足提供高纯度蛋白和多肽所需的自动化要求,专为多用户环境中的广泛研究应用和纯化任务而设计。17高分辨四极杆飞行时间质谱仪8502024年9月提供生物大分子定性定量的工具。该仪器扫描速度快,分辨率高。并且能与所采买高效毛细管电泳分离系统连用,高通量地分析未知物生物大分子。该设备具有高分辨率和高质量精度(结合了四极杆质谱仪的高选择性和飞行时间质谱仪的高分辨率,采用电子活化解离(EAD)技术)、分析速度快、质量范围宽(从小型分子到大生物分子)、高灵敏度(皮克摩尔级别)、数据处理能力强(配有先进的软件)等特点。18智能分析平台高通量管理系统4502024年9月备一套样品流转设备,用以高效、快速、精准、洁净地转运样品,支持非线性运动编辑并支持多种运动路线规划。系统具备自动化完成分析平台的多种功能包括但不限于样品的处理、仪器上样、产物收集与转运、分析方法的在线建立、数据的在线读取与分析、仪器的远程控制等,并接入机器化学家实验室系统,执行中央系统下发的指令并上传实验结果。系统包含一套实验室智能样品管理仓库,并根据系统指令存放或取出相应样品。19宽谱可调谐飞秒脉冲激光器系统2312024年9月具有最小脉宽高重频高功率大能量的特点,最小脉宽为290fs,重频可达200kHz, 功率20W,能量0.4mj;且具有最好的功率稳定性,均方根偏差 备数据记录和过程监控功能,可以实时记录实验数据,监测反应过程,满足多种材料合成的液体加样需求,实现不同液体的精确比例和流速控制。系统加样精度达到0.1 mL,能同时实现20种不同液体试剂的加样22热导/比热/热扩散测试仪1802024年9月配备自动进样器,最多可同时测量18个样品,具有高度自动化功能。此外,可以根据样品测试需求,选择不同的炉体采用闪射法同时进行热损失和有限脉冲修正的综合解决方案,适用于所有型号。23泽贝克/电阻/导热联测仪2002024年9月可以实现泽贝克系数/电阻率/热导同步测试;采用模块化设计的精密的热扩散系数,热导率和比热的测量仪器。可同时测量6个样品。可通过更换炉体使测量温度范围从-100—1500 ℃。24微分电化学质谱仪1002024年10月用于实时监测电化学反应过程中产生的气体和挥发物,可以实现与电化学扫描探针系统的联用,开放软件端口以实现仪器自动化25离子色谱仪1402024年9月用于检测定量分析溶液中的阴/阳离子,尤其是电化学反应产物的定量分析,可以实现多工位自动连续上样测试,开放软件端口以实现自动化改造26桌面X射线吸收谱仪4002024年10月用于获取大部分样品在离线同步辐射光源模式下获取材料中心吸收原子(金属)的局域精细结构信息,能量覆盖范围在4.5-18 keV,日均谱图收集能力50条以上27超快光谱成像表征系统2022024年10月超快光谱成像系统用于表征新型二维层状材料激发态光谱、动力学和电学等基本物性。28全固态软包电池系统1502024年9月实现全固态软包电池的连续化制备。29服务器4422024年9月每台服务器搭载8张计算显卡,计算峰值大于等于600TFLOPS,显存大于等于80G,配备NVLink高速互联。1.9亿元!中国科学技术大学公示7月-12月仪器采购意向
  • 医用注射器滑动性能测试仪的应用与重要性
    医用注射器滑动性能测试仪的应用与重要性在制药包装行业中,医用注射器作为一种不可或缺的医疗器械,扮演着至关重要的角色。它们被广泛用于临床医学中,通过吸入并注射药品至患者体内,以实现治疗目的。医用注射器的使用不仅需要确保药品的精确剂量,还需保证其在使用过程中的安全性和可靠性。因此,对医用注射器进行严格的性能测试,特别是滑动性能测试,显得尤为重要。医用注射器的应用与用途医用注射器通常由针管、活塞(芯杆)、针座、活塞柄、护帽和胶塞等部分组成,其设计精巧,操作简便。在制药包装行业中,医用注射器被用于封装各种药品,如注射液、疫苗等,以便安全、有效地传输给患者。其精确的剂量控制和密封性能,使得医用注射器成为临床治疗中不可或缺的工具。滑动性能测试的必要性为了确保医用注射器的使用质量,国家标准《GB15810-2001使用注射器》对其活塞滑动性能做出了严格规定。滑动性能是指活塞在注射器内移动时的顺畅程度,直接关系到注射过程中药品的推送效果和患者的感受。如果注射器的滑动性能不佳,可能会导致药品推注不畅、注射阻力过大或泄漏等问题,进而影响治疗效果和患者安全。因此,进行医用注射器滑动性能测试,是保障其使用质量、确保患者安全的重要措施。通过测试,可以评估注射器的滑动性能是否符合标准要求,及时发现并解决潜在问题。医用注射器滑动性能测试仪及其测试方法医用注射器滑动性能测试仪是一种专门用于检测注射器滑动性能的仪器。该仪器通过模拟实际使用过程中的推拉动作,对注射器的芯杆施加一定的力,并在一定速度下测量其试验拉力和试验推力。具体测试方法如下:固定器身:首先,将注射器的器身固定在测试仪上,确保其在测试过程中不会移动。施加力并测量:然后,给芯杆一端施加一个力,并设定测试仪的速度(通常为100mm/min±5mm/min)。在此速度下,测试仪将记录芯杆与注射器身之间的试验拉力和试验推力。数据记录与分析:测试仪将自动记录施加的力、芯杆的运动情况以及相应的拉力和推力数据。通过这些数据,可以分析注射器的滑动性能是否符合标准要求。值得注意的是,济南三泉中石实验仪器生产的注射器滑动性测试仪还配备了定制注射管夹具,可以精确测定注射时的初始力、滑动力以及保持力等参数。在拉伸和压缩技术试验模式下,控制横梁的上下移动模拟液体的注入和射出过程,生成相关数据,并计算分析报告初始、平均、最大和最小力等关键指标。综上所述,医用注射器滑动性能测试仪在制药包装行业中具有广泛的应用和重要的意义。通过严格的性能测试和评估,可以确保医用注射器的使用质量符合标准要求,保障患者的安全和治疗效果。
  • 2012年中国光学仪器发展情况及未来发展方向
    2012年12月份,我国生产光学仪器196.13万台(个),同比增长9.22 %。2012年1-12月,全国光学仪器的产量达2474.79万台(个),同比增长20.92%。   从各省市的产量来看,2012年1-12月,湖北省光学仪器的产量达411.58万台(个),同比增长52.68%,占全国总产量的16.63%。紧随其后的是浙江省、重庆市、福建省,分别占总产量的16.38%、15.81%、14.47%。   未来10年,光和电的渗透会进一步强化,更多的新技术、新器件将推广应用,因而在光机电算一体化的基础上融入不同原理,派生出新用途的产品,以满足各领域日益增长的需求。具有优异性能的光电器件和功能材料的开发和应用,将加速现代光学仪器的发展。如CCD器件、半导体激光器、光纤传感器等制造技术趋于成熟,实现应用已获突破,显示了广泛的应用前景。它必将使光学仪器领域发生重要变革,推动产品向小型化、高分辨、光电化和自动化发展。   未来10年,高新技术的发展和应用将进一步推动光学仪器实现光机电算一体化和智能化。现今的智能化仪器更确切地应称为“微机化”仪器。而高程度的智能化是信息技术的最高层次,应包括理解、推理、判断与分析等一系列功能,是数值、逻辑与知识的结合分析结果,智能化的标志是知识的表达与应用。电子技术、计算机技术和光电器件的不断发展和功能的完善,为仪器向更高档次的智能发展创造了条件。   利用物理学新效应和高新技术及其成就开发新型计量测试仪器仪表和新型高灵敏度、高稳定性、强抗干扰能力的新型传感器技术。如:利用高温超导量子干涉器(SGUID)开发计量测试仪器、物理学测试仪器、地学和地质学仪器、化学分析仪器、医学仪器、无损材料检验仪器等。利用椭偏技术来检测光纤、光学玻璃等,这是大家所共知的,它与近场光学相结合,不仅可以测量表面精细结构,同时根据近场光学反射偏振信息可以分辨出被测物体的材料,这是目前实验研究的新探索。
  • 工信部:回顾科学仪器行业“十一五”发展成就
    无论是航天、航空、船舶、电子领域,还是通讯、交通、家电等领域,要想知道一种零件、部件或者整机性能的稳定性以及设计、结构的合理性,必须进行力学等模拟试验。作为国防、科研、生产等领域的重要装备,长期以来西方国家一直在振动试验仪器上对我国进行技术封锁。苏州苏试试验仪器有限公司和苏州东菱振动试验仪器有限公司两家企业你追我赶,从2004年研制出10吨电动振动试验系统以后,先后研制出了16吨到40吨大推力电动振动试验系统,成为世界上16吨以上大推力电动振动试验系统仅有的5个国家之一。自主研制的16吨电动振动试验系统因参与神舟五号载人飞船可靠性试验而受到表彰,获得国防科学技术进步奖二等奖。   北京北分瑞利分析仪器集团公司在拥有色谱、光谱生产制造技术的基础上,立足于我国元素形态分析的实际需要,完成了“十一五”国家科技支撑计划《食品安全关键技术》“液相色谱—原子荧光联用技术的研发”,在已研制开发并具有国际水平的原子荧光光谱仪和通过对元素形态及总量的检测的基础上,根据我国国情(水环境)的需要,开发的液相/荧光联用仪,填补了国外产品不能适应的国内市场需要的空白。中国疾病预防控制中心营养与食品安全所,已利用液相色谱-原子荧光光谱仪发展了我国食品污染物限量标准急需的汞、砷形态分析方法,解决了限量标准与检验技术不配套的技术瓶颈。   由上海精密科学仪器有限公司承担、复旦大学和华东理工大学全盘自动化气相色谱仪采用了系统性模块化设计,研制了六种不同功能的检测器,开发了高精度多通道温度控制系统,实现了高精度的电子气体压力流量控制,形成了全盘自动化色谱工作站,具有数据采集、色谱仪自动控制功能,项目开发的实验室信息管理系统(LIMS)可实现样品管理、仪器管理及实验室信息管理等,综合技术在国内处于领先,并达到国际先进水平。   上海舜宇恒平科学仪器有限公司自主创新开发的全自动在线过程气体质谱分析仪是我国首款产业化的宽压力范围取样过程气体质谱分析仪,标志着我国在在线质谱仪的开发和生产制造方面迈出了一大步。该产品主要针对生物制药、石油化工、钢铁冶炼、真空/冷媒检漏等多个生产过程提供实时分析数据,以优化生产工艺,提高生产效率 同时,可以对环境监测中的水污染、空气污染等进行动态、快速分析。   北京东西电子公司,北京普析通用仪器有限责任公司等单位,针对我国质谱技术开发起步晚,与国外产品差距大,无法满足国内市场需求以及高端产品完全被国外企业垄断的情况下,推出的四极杆气相色谱/质谱联用仪,他们坚持走原始创新、集成创新和引进—消化吸收—再创新相结合的道路,通过建立开放式研发平台,引进国际先进技术,集成创新,成功攻克四极杆制造,射频电源等技术瓶颈,设计、加工等高难水平关键部件,保证了仪器整体先进水平 分子泵和电子倍增器等关键部件采用国际一流产品,并通过反复兼容性设计,确保了整机高性能、高指标,使产品各项指标均达到或接近国际一流水平,大大缩短了与国外产品的差距。
  • 预算4.25亿元!上海交通大学近期大批仪器采购意向
    近日,上海交通大学围绕大科学装置发布多批政府采购意向,仪器信息网特对其进行梳理,统计出21项仪器设备采购意向,预算总额达4.25亿元,涉及三维微结构检测系统、人工智能计算平台、底层架构与算法研究基础平台、GDP薄膜沉积系统等,预计采购时间为2024年9~10月。上海交通大学2024年9~10月仪器设备采购意向汇总表序号采购项目需求概况预算金额/万元采购时间1三维微结构检测系统三维微结构检测系统一套,实现样品内部亚微米或微米级的无损原位三维结构成像,具体要求详见采购文件。6402024年10月2人工智能计算平台上海交通大学人工智能计算平台,共1套。 主要功能与目标:为满足人工智能的教学与科研需求,拟建设上海交通大学人工智能计算平台,提供面向人工智能教学和科研场景的开发环境、训练计算、推理计算等服务。 需满足要求:构建人工智能计算平台的硬件设备等,包含所依赖的计算和网络等。42002024年10月3底层架构与算法研究基础平台基础云底座平台,包含云底座的硬件搭建和软件部署及配套专业服务,共1套; 模型训练测试部署一体化研发平台及配套专业服务,共1套。 主要功能与目标: 基础云底座平台硬件的硬件部分提供高效AI计算、灵活资源管理、可靠网络通信、优化网络架构和安全数据存储,以支持大规模AI应用所需的计算、存储和通信等需求。 基础云底座平台的软件部分旨在实现资源管理、数据服务、网络服务、安全保障、应用支持和安全监控,以提供高效、安全、可靠的云计算环境。 面向AI开发者的一站式开发平台,提供全栈全生命周期的模型开发工具链,通过全面的AI工具和AI开发全流程管理帮助开发者智能、高效地创建AI模型和一键模型部署到云、边、端。 需满足要求: 构建基础云底座平台的基础硬件设备,包含所依赖的计算设备、网络设备、存储设备、安全设备等。 构建基础云底座平台的配套软件设备,包括计算资源管理软件、存储服务软件、网络资源管理软件、数据库服务软件、安全服务软件、应用支撑服务软件等。 构建模型训练测试部署一体化研发平台,该平台软件提供一站式的AI开发、训练,包括数据标注、开发环境、训练平台、推理平台等能力。136582024年10月4异构算力协同调度平台异构算力协同调度平台及配套专业服务,共1套。 主要功能与目标:异构算力协同调度平台通过算力管理、虚拟化、集群管理、智能调度、负载均衡、分布式通信、故障监控等功能,实现高效、灵活且可靠的AI算力计算资源管理、监控和调度等功能。 需满足要求:该平台软件用于支持纳管异构算力,构建异构算力协同调度平台。实现算力服务的准入质量保证、统一服务目录管理、可信算力交易、智能资源调度分发以及统一监控等功能。28112024年10月5软硬协同一体化智算平台1期软硬协同一体化智算平台及配套专业服务,共1套。 主要功能与目标:软硬协同一体化智算平台旨在通过硬件性能优化、AI芯片协同开发、AI编程简化和AI训练推理加速,实现AI计算能力的提升以及简化AI开发流程。 需满足要求:建设集成软件和硬件,并提供多种SDK的综合性计算平台,旨在实现软硬件之间的协同工作,以提供更高效、更灵活的计算能力和服务。55002024年10月6GDP薄膜沉积系统采购GDP薄膜沉积系统1台,具体要求详见采购文件。供货期:合同签订之日起,6个月内货到采购人指定地点并安装验收完毕。具体事宜有成交供应商按采购人指定地点及时间安排要求执行。3172024年9月7毫米波探针本次购买的mmW(毫米波)探针及其校准基片,主要用于当前研发的mmW(毫米波)器件的测量和表征,探针频率范围覆盖DC-325GHZ,校准基片频率覆盖DC-325GHz应对双端口和多端口校准,满足高可靠性和高重复性测量需求。1362024年10月8飞秒激光光源飞秒激光器,一台,要求能达到20W的平均输出功率,光束质量M2小于1.3,光斑直径为4.0±0.5毫米,24小时的脉冲能量稳定性小于0.5%,100小时内长期功率稳定性小于0.5%,,最小脉宽需小于190fs,需要具有BiBurst 脉冲串功能,并装载自动谐波发生器(2H-3H)实现二次和三次谐波,配套水冷系统和激光控制软件。以保证极高的光束质量和稳定性的同时达到纳米级加工精度,实现较高的加工效率,满足实验与生产需求。1402024年9月9PW压缩光栅套件用于飞秒脉冲的压缩。2112024年9月10小型X射线光电子能谱仪上海交通大学分析测试中心的X射线光电子能谱仪(XPS)已为校内材料、化工、物理、电信、机动、环境等多个学科提供了测试服务,有力支撑了上千篇SCI论文的发表,包括《Science》 和《Nature》等知名期刊的高质量研究成果。尽管分析测试中心已有两台多功能XPS,但2011年购置的仪器使用已有?13?年之久,仪器性能老化,故障频发,测试效率严重下降,也无法正常开展实验教学。2023年购置的仪器运行时间已趋于饱和,仍无法满足不断增长的测试需求,也由于该仪器的基础测试机时过于饱满,导致无法开展高端原位测试,这些都对校内科研文章的发表效率也产生了一定影响。鉴于此,购买一台新型的XPS仪器已成为当务之急,以满足确保科研工作的顺利进行。具体要求详见采购文件。供货期:自签订合同之日起,180个日历日货到采购人指定地点并安装验收完毕。具体事宜由成交供应商按照采购人指定地点和时间安排要求执行。4572024年10月11毫米波探针本次购买的mmW(毫米波)探针及其校准基片,主要用于当前研发的mmW(毫米波)器件的测量和表征,探针频率范围覆盖DC-325GHZ,校准基片频率覆盖DC-325GHz应对双端口和多端口校准,满足高可靠性和高重复性测量需求。1362024年9月12W波段电子顺磁共振波谱仪拟采购W波段电子顺磁共振波谱仪,用于实现对生物催化、化学催化等体系中关键自由基中间体、金属中心的高灵敏、高分辨检测与表征,是建设自旋磁共振化学平台的必备仪器;采购标的数量为1台套;需运行在W波段(覆盖93.8-94.2 GHz频率范围),微波源功率不低于1W,磁场均匀度不低于20ppm@横截面直径 10mm、高度 10mm 的圆柱体,制冷机制冷模式;货期不超过12个月;保修时长不少于24个月。10502024年9月13150kwPEM 电堆 测试设备150kwPEM 电堆 测试设备,1套。具体参数详见采购文件。供货期:签订合同之日起,180个日历日货到采购人指定地点并安装验收完毕。(包括供货,安装,调试,验收合格所需时间)?。具体事宜由成交供应商按采购人指定地点及时间安排要求执行。3002024年10月14材料型扫描电镜采购材料型扫描电镜一台,具有优于1 nm的高分辨率成像分析能力,能够从纳米尺度深入探究物质的微观及亚微观形貌,并且能够直接观察磁性样品。电镜需配有二次电子探测器、背散射电子探测器、能谱仪和电子背散射衍射分析仪。供货期:在合同签订后8个月内交货或接到买方通知后3个月内发货。具体事宜由成交供应商按采购人指定地点及时间安排要求执行。4302024年9月15高速任意波形发生器(AWG)一、配置清单及设备用途: 设备名称:高速任意波形发生器(AWG) 数量:1 用于:解决相干光和多电平/多通道数字信号的要求 预算金额:??200万元???? 二、主要技术指标(所有带*的条款及要求,投标人必须满足,若有一项不满足将导致废标。) *2.1??采样率高达50?GSa/s *2.2??模拟带宽达到25?GHz?以上 2.3??8位垂直分辨率 2.4??每通道波形记忆数达到256?kSample 三.?技术服务要求 3.1?设备安装调试 卖方负责在买方现场安装、调试仪器并交付使用,自带必要的专用工具,安装、调试及所派人员的一切费用由卖方承担;仪器到达买方指定地点后,一周内执行安装调试直至达到验收指标。 3.2技术培训 为买方免费培训使用仪器的工作人员,培训内容包括仪器的基本原理、安装、调试、操作使用和日常保养维修等。 3.3验收标准 设备正常使用,性能参数达到数据手册相应指标。 3.4?质保期及服务响应时间: 提供3年免费保修,保修期自验收签字之日起计算。保修期满前1个月内卖方应负责一次免费全面检查,并写出正式报告,如发现潜在问题,应负责排除。 质保期内,卖方接到买方故障信息后在2小时内予以响应,并在24小时内到达买方现场,排除故障,免费更换损坏零件和服务。 在设备保修期结束后,保证可以提供及时的售后维修服务,优惠的备件供应。1402024年9月16深远海全天候驻留浮式研究设施项目开发设计全面负责深远海全天候驻留浮式研究设施平台开发设计工作,并配合业主完成国家报批、图纸送审、文档管理、建造及主要设备招标技术文件、设备订货及采办,提供生产设计、建造、调试等工作的技术支持等。61002024年9月17材料基因组专用同步辐射束线系统上海交通大学材料基因组专用同步辐射束线系统,科研。43742024年9月18毫米波雷达信号高速采样分析系统本项目拟采购一套用于毫米波雷达信号高速采样分析系统。该系统可测量毫米波雷达芯片和系统模组的时域、频域等多维度性能,测量内容覆盖射频域的EVM、时域的眼图、相位噪声分析等信号完整性测试,可评估芯片的规范符合情况;同时系统具备多种调制域的制式验证,可满足方便芯片设计阶段的定制化需求开发。因此,需要高带宽、本底噪声和本底抖动非常低的示波器来对各类雷达信号进行采集和分析电压测试参数、时间测试参数和各类触发模式。同时,由于要进行长时间的监测和记录,对时域测试系统的每通道存储深度也提出了极高的要求,从而能保证信号分析和处理的及时性和准确性。具体指标如下: 1.1 发射机通道数≥2 1.2 发射机频率范围覆盖250 kHz to 67 GHz 1.3 输出功率范围覆盖-110dBm至+20dBm 1.4 具备幅度、频率、相位等调制能力 1.5 67GHz频率处,10kHz频偏下的相位噪声≤-95dBc/Hz 1.6 接收机通道数≥2 1.7 2通道同时使用采样率≥256GSa/S 1.8 支持5GHz带宽信号分析解调,且最大可支持解调至80GHz频率 1.9 每通道存储深度≥2Gpts 1.10 每通道带宽≥25GHz,后期带宽可软件升级至110GHz 1.11 硬件ADC位数:≥10位 1.12 软件功能包括:均衡和串扰信号完整性分析,抖动、垂直和相位噪声分析等功能 1.13 源表测量模块数≥2,单模块通道数≥5 1.14 3年包修服务。4452024年9月19自动晶圆厚度及表面形貌测量系统采购自动晶圆厚度及表面形貌测量系统1台,用于测量半导体晶圆厚度、厚度均匀性、弯曲度、翘曲度,以及多层膜厚,同时观测晶圆表面三维形貌、测量表面粗糙度及关键尺寸等。具体要求详见采购文件。2602024年9月20数据采集系统用于大面阵中子精细能谱诊断系统的数据采集。详细内容请参考标书。4202024年9月21储存环与输运线磁铁电源系统上海交通大学承担了重庆大学超瞬态实验装置中0.5 GeV强流储存环技术设备研制任务,其中包括采购1套储存环与输运线磁铁电源系统。该磁铁电源系统包含为储存环二极磁铁、四极磁铁、六级磁铁和矫正磁铁,以及输运线二极磁铁、四极磁铁和矫正磁铁供电的高稳定性直流电源,共计196台。磁铁电源是对磁铁励磁供电的核心设备,也是0.5 GeV强流储存环的重要基本部件之一。
  • 谭铁牛:人工智能的历史、现状和未来
    p   如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网,人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷转型发展,抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。错失一个机遇,就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见,在这场关乎前途命运的大赛场上,我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。 /p p    strong 概念与历程 /strong /p p   了解人工智能向何处去,首先要知道人工智能从何处来。1956年夏,麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。 /p p   人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,研究目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。 /p p   人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以来60余年的发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能的发展历程划分为以下6个阶段: /p p   一是起步发展期:1956年—20世纪60年代初。人工智能概念提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序等,掀起人工智能发展的第一个高潮。 /p p   二是反思发展期:20世纪60年代—70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如,无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入低谷。 /p p   三是应用发展期:20世纪70年代初—80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入应用发展的新高潮。 /p p   四是低迷发展期:20世纪80年代中—90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。 /p p   五是稳步发展期:20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年国际商业机器公司(简称IBM)深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是这一时期的标志性事件。 /p p   六是蓬勃发展期:2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”,诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破,迎来爆发式增长的新高潮。 /p p    strong 现状与影响 /strong /p p   对于人工智能的发展现状,社会上存在一些“炒作”。比如说,认为人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平、30年内机器人将统治世界、人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些有意无意的“炒作”和错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。因此,制定人工智能发展的战略、方针和政策,首先要准确把握人工智能技术和产业发展的现状。 /p p   专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定任务(比如下围棋)的专用人工智能系统由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域。例如,阿尔法狗(AlphaGo)在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平。 /p p   通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。目前,虽然专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用人工智能领域的研究与应用仍然任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。当前的人工智能系统在信息感知、机器学习等“浅层智能”方面进步显著,但是在概念抽象和推理决策等“深层智能”方面的能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才而无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。 /p p   人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,谷歌在其2017年年度开发者大会上明确提出发展战略从“移动优先”转向“人工智能优先”,微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿。麦肯锡公司报告指出,2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长阶段 全球知名风投调研机构CB Insights报告显示,2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。 /p p   创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术和产业的发展史,就是新老信息产业巨头抢滩布局信息产业创新生态的更替史。例如,传统信息产业代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网时代信息产业代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。目前智能科技时代的信息产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动人工智能技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。 /p p   人工智能的社会影响日益凸显。一方面,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,正在推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域产生积极正面影响。另一方面,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能系统可能存在的歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题已经显现出来,需要抓紧提供解决方案。 /p p    strong 趋势与展望 /strong /p p   经过60多年的发展,人工智能在算法、算力(计算能力)和算料(数据)等“三算”方面取得了重要突破,正处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有诸多瓶颈。那么在可以预见的未来,人工智能发展将会出现怎样的趋势与特征呢? /p p   从专用智能向通用智能发展。如何实现从专用人工智能向通用人工智能的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是研究与应用领域的重大挑战。2016年10月,美国国家科学技术委员会发布《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。阿尔法狗系统开发团队创始人戴密斯· 哈萨比斯提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年成立了通用人工智能实验室,众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。 /p p   从人工智能向人机混合智能发展。借鉴脑科学和认知科学的研究成果是人工智能的一个重要研究方向。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。在我国新一代人工智能规划和美国脑计划中,人机混合智能都是重要的研发方向。 /p p   从“人工+智能”向自主智能系统发展。当前人工智能领域的大量研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预,比如人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据、用户需要人工适配智能系统等,非常费时费力。因此,科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿尔法狗系统的后续版本阿尔法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类人工智能”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低人员成本。 /p p   人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、天文学等传统科学的发展。 /p p   人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来10年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,可在现有基础上将劳动生产率提高40% 到2035年,美、日、英、德、法等12个发达国家的年均经济增长率可以翻一番。2018年麦肯锡公司的研究报告预测,到2030年,约70%的公司将采用至少一种形式的人工智能,人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。 /p p   人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出,未来5年人工智能将提升各行业运转效率。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。 /p p   人工智能领域的国际竞争将日益激烈。当前,人工智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕,并且将日趋白热化。2018年4月,欧盟委员会计划2018—2020年在人工智能领域投资240亿美元 法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国 2018年6月,日本《未来投资战略2018》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国也已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争 俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。 /p p   人工智能的社会学将提上议程。为了确保人工智能的健康可持续发展,使其发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,制定完善人工智能法律法规,规避可能的风险。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。美国白宫多次组织人工智能领域法律法规问题的研讨会、咨询会。特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在“以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能”。 /p p    strong 态势与思考 /strong /p p   当前,我国人工智能发展的总体态势良好。但是我们也要清醒看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少值得重视的问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。 /p p   高度重视。党中央、国务院高度重视并大力支持发展人工智能。习近平总书记在党的十九大、2018年两院院士大会、全国网络安全和信息化工作会议、十九届中央政治局第九次集体学习等场合多次强调要加快推进新一代人工智能的发展。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动。国家发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。 /p p   态势喜人。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年爱思唯尔文献数据库统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。近两年,中国科学院大学、清华大学、北京大学等高校纷纷成立人工智能学院,2015年开始的中国人工智能大会已连续成功召开四届并且规模不断扩大。总体来说,我国人工智能领域的创新创业、教育科研活动非常活跃。 /p p   差距不小。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在明显差距。在全球人工智能人才700强中,中国虽然入选人数名列第二,但远远低于约占总量一半的美国。2018年市场研究顾问公司Compass Intelligence对全球100多家人工智能计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国对人工智能可能产生的社会影响还缺少深度分析,制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快。 /p p   前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出,到2030年人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。 /p p   当前是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧等,需要深入思考。 /p p   树立理性务实的发展理念。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能,仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此,发展人工智能要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。 /p p   重视固本强基的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。面临发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。我们要按照习近平总书记提出的支持科学家勇闯人工智能科技前沿“无人区”的要求,努力在人工智能发展方向和理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。 /p p   构建自主可控的创新生态。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强。我们要以问题为导向,主攻关键核心技术,加快建立新一代人工智能关键共性技术体系,全面增强人工智能科技创新能力,确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里。要着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如产学研融合等 “核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等 “高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等 “基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。同时,我们要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过实施标准加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。 /p p   推动共担共享的全球治理。目前看,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。在发展中国家中,我国有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合“一带一路”建设,让“智能红利”助推共建人类命运共同体。 /p p br/ /p
  • 卢秉恒院士:智能制造装备业是待挖掘的“金矿”
    卢秉恒   “智能制造装备业是高端装备制造业中唯一尚未被市场充分认识的金矿。”中国工程院院士卢秉恒在日前召开的战略性新兴产业培育与发展高层论坛上如是说。他认为,我国应抓住机遇,大力发展智能制造装备业。   据了解,高端装备制造业被涵盖在国家“十二五”规划提出的战略性新兴产业七大领域中,而智能制造装备是高端装备的核心,是制造装备的前沿和制造业的基础。智能装备产业的发展也已成为当今工业先进国家的竞争目标。   “未来的制造装备需要软硬件结合,没有软件的支持,就是‘笨’装备。我们需要改变重硬轻软的观念,增强提供全面解决方案的能力。”卢秉恒介绍,智能制造装备是在装备数控化基础上提出的一种更先进、更能提高生产效率和制造精度的装备类型,主要分为智能机床和智能基础制造装备两大部分,具有感知、分析、推理、决策和控制功能。它可以将传感器及智能诊断和决策软件集成到装备中,使制造工艺能适应制造环境和制造过程的变化。   然而,我国智能制造装备产业目前却仍处于由自动化向智能化发展的初级阶段,各类装备的智能化发展程度不同,一些行业甚至连自动化都还没有完成。   另据银河证券研究报告估计,智能制造装备产业在未来5到10年内将获得高速成长,其中,未来5年有望实现年均25%以上的增长。   在这样的背景下,卢秉恒认为,我国发展智能制造装备的技术发展方向应是网络化、控制软件模块化,在智能层次上逐渐推进。   而对于智能制造装备产业的战略布局,卢秉恒表示,应考虑“以点带面,层次推进”的策略,首先以国家重大需求、与战略安全相关的制造行业,如航空航天等应用领域为对象,重点研制若干类自动化基础好、智能化要求迫切的制造装备。同时,还要大力发展工艺优化与传感器研究,发展可国产化的传感器网络系统,开发适合制造装备的智能数控系统。   “我国航空航天和军工企业受到进口制约,所以对高效优质的智能装备需求旺盛,这成为智能制造装备发展的动力之一。”卢秉恒说,目前我国在一些重点产品研制方面有所突破,如研制成功智能压力机、重型数控镗铣床,并形成了一批有国际竞争力的企业。   但卢秉恒强调,加快智能制造装备产业的发展,需要加强顶层设计、系统规划,并加快关键技术瓶颈的突破,实行高校—企业协同创新工程,并为企业创造良好的发展环境。
  • 人工智能前瞻:著名院士、学者对人工智能发表新论点
    p   全球刮起“智能风”,在2019国家智能产业峰会上院士、学者的报告中,中国工程院院士、中国自动化学会理事长郑南宁在开幕式上指出: 今天,人类社会正处在第四次工业革命初期,它的典型标志是人工智能,就是用人工智能来创造一个对人类友好的、智慧的社会。 /p p   新加坡工程院院士连勇中报告说:产业智能化仍需时日,当前人工智能的应用仍主要集中在音、视频领域,要想真正的产业化,还需突破一些技术瓶颈。例如工业智联网必需的嵌入式智能元器件,现在无论从算法还是硬件上,都达不到要求,保证智能系统间高速通信的5G技术也没有完全成熟。更重要的是,当前的人工智能技术需要庞大的数据库,这些数据的搜集和标注也难以解决。此外,现行的很多智能算法本身不具备推理和决策能力,稳定性和可靠性也达不到工业化要求。因此,现在很多“智能化”应用只是添加了一些智能元素。 /p p   欧洲科学院院士、澳门大学教授陈俊龙中报告说:很多产品为了蹭“智能”的热度,模糊了计算机自动化和人工智能技术的概念,这导致当前智能产品“泛化”。产业智能化需要不断推进人工智能在各个产业中的应用,不断解决应用中的工程和科学问题,不断进行应用、发现问题、解决问题、再应用的闭环循环,这一过程仍需十年以上。 /p p   中国工程院院士、中国自动化学会的副理事长桂卫华报告中指出:目前的发展方向:一个是认识人的大脑的脑科学方面 另一个是针对性应用方面。从国内外研究表明,人工智能与制造过程的深度融合,是具有挑战性的。此前很多人工智能研究,并没有很好考虑怎么样与制造过程结合。传统知识型工作面临的挑战:第一个挑战是社会出现新要求。生产过程要更精细化 第二个挑战是新的信息环境。云平台、移动计算、物联网、大数据等新技术、新平台的出现使数据的种类和规模迅速增加,知识型工作者面对海量信息感到无所适从。第三个挑战在于如何利用好数据。严重依赖于个人的素质、经验、知识,在推广、积累和传承等都面临困难。师傅带徒弟是传统办法,但这种机制不利于人工智能的实现。 /p p   桂卫华在最后强调,在促进人工智能健康发展时,一定要使得人工智能技术能够落地,能够解决问题。 /p
  • 工信部把精密仪器纳入“十二五”战略性新兴产业的高端智能制造装备范围
    我国智能制造装备产业迎来新的发展机遇期   2010年10月10日,国务院发布《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,明确了要加大培育高端装备制造产业等七大战略性新兴产业,并将智能制造装备列为高端装备制造产业的重点方向。《决定》的出台对加快推进我国智能制造装备产业发展,进一步带动整个制造业的产业转型升级带来前所未有的机遇。   智能制造装备通常是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备的统称,它是先进制造技术、信息技术和智能技术在装备产品上的集成和融合,体现了制造业的智能化、数字化和网络化的发展要求。智能制造装备的水平已成为当今衡量一个国家工业化水平的重要标志。   近十年来,我国智能制造装备产业发展快速。一是初步形成一定的经济规模,据不完全统计,2009年智能制造装备产业销售产值已达到3000亿元以上 二是一批重点产品取得成果,高速精密加工中心、重型数控镗铣床、3.6万吨黑色金属垂直挤压机等相继研制成功并投入应用,其中高端立卧车铣复合加工中心采用国产总线式高档数控系统,打破了国外在这一领域长期的垄断 百万千瓦超超临界火电机组、年产45万吨合成氨、轨道交通等多项重大工程项目也采用了国产数字控制系统(DCS) 大型轴流式压缩机组、离心式压缩机组、施工机械等陆续实现了远程监控和维护诊断,实现了智能化和网络化 三是涌现出一批智能制造装备的骨干企业,如沈阳机床、大连机床、大连光洋、中国四联、浙江中控、和利时、沈阳新松机器人、三一重工、中联重科、瓦轴集团、沈鼓集团和陕鼓动力等。   未来十年,我国智能制造装备产业,应牢牢抓住发展的战略机遇期,本着“创新优先、重点突破、技术融合、夯实基础、多元投入”的原则,面向传统产业改造提升和战略性新兴产业发展的需求,针对制造过程中的感知、分析、决策、控制和执行等环节,融合集成先进制造、信息和智能等技术,实现制造业的自动化、智能化、精益化和绿色化。重点发展:   一、精密和智能仪器仪表与试验设备   重点发展高精度、高稳定性、智能化压力、流量、物位、成份仪表与高可靠执行器,智能电网先进量测仪器仪表(AMI),材料分析精密测试仪器与力学性能测试设备,新型无损检测及环境、安全检测仪器,国防特种测试仪器等各类试验设备。   二、智能控制系统   重点发展综合性分散型控制系统(DCS),具有与现场总线设备实现动态数据交换功能的现场总线控制系统(FCS),逻辑控制、运动控制、模拟控制等功能有机集成的可编程控制系统(PLC),先进高效发动机及其智能控制系统,新能源、新材料、节能环保等新兴产业所需要的专用控制系统。   三、关键基础零部件、元器件及通用部件   重点发展高可靠性力敏、磁敏等传感器,新型复合、光纤、MEMS、生物传感器,仪表专用芯片,色谱、光谱、质谱检测器件 高参数、高精密和高可靠性轴承、液压/气动/密封元件、齿轮传动装置及大型、精密、复杂、长寿命模具 电力电子器件及变频调速装置。   四、高档数控机床与基础制造装备   加快实施《高档数控机床与基础制造装备》科技重大专项,加强专项研究成果的示范应用和产业化进程。重点发展高速、精密、复合数控金切机床 重型数控金切机床 数控特种加工机床 大型数控成形冲压设备 重型锻压设备 清洁高效铸造设备 新型焊接设备 大型清洁热处理与表面处理设备 非金属成型设备 新材料制备装备 高档数控系统 数控机床功能部件 数字化工具系统及量仪。   五、智能专用装备   重点发展机器人产业 矿山用智能自卸电铲、智能化全断面掘进机、快速集成柔性施工装备为代表的智能化大型施工机械 数字化、智能化、高速多功能印刷机械 大型先进高效智能化农业机械。   六、自动化成套生产线   重点发展百万吨级及以上大型乙烯、大型PTA自动化生产线的系统集成,大型煤化工自动化关键装备 大型液化天然气生产储能自动化关键装备、大型天然气长距离输送系统 高效棉纺、短流程染整自动化生产线 大型煤炭井下自动化综合采掘成套设备及大型露天矿自动化成套设备。
  • 基金委发布下一代人工智能方法重大研究计划项目指南
    近日,国家自然科学基金委员会发布了可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2023年度项目指南。该项目指南资助研究方向如下:(一)培育项目:1. 深度学习的表示理论和泛化理论;2. 深度学习的训练方法;3. 微分方程与机器学习;4. 隐私保护的机器学习方法;5. 图神经网络的新方法;6. 脑科学启发的新一代人工智能方法;7. 数据驱动与知识驱动融合的人工智能方法;;8. 生物医药领域的人工智能方法;9. 科学计算领域的人工智能方法;10. 人工智能驱动的下一代微观科学计算平台。(二)重点支持项目:1. 经典数值方法与人工智能融合的微分方程数值方法;2. 复杂离散优化的人工智能求解器;3. 开放环境下多智能体协作的智能感知理论与方法;4. 可通用的专业领域人机交互方法;5. 下一代多模态数据编程框架;6. 支持下一代人工智能的开放型高质量科学数据库;7. 高精度、可解释的谱学和影像数据分析方法;8. 高精度、可解释的生物大分子设计平台。该项目指南全文如下:可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划2023年度项目指南(全文)可解释、可通用的下一代人工智能方法重大研究计划面向人工智能发展国家重大战略需求,以人工智能的基础科学问题为核心,发展人工智能新方法体系,促进我国人工智能基础研究和人才培养,支撑我国在新一轮国际科技竞争中的主导地位。一、科学目标本重大研究计划面向以深度学习为代表的人工智能方法鲁棒性差、可解释性差、对数据的依赖性强等基础科学问题,挖掘机器学习的基本原理,发展可解释、可通用的下一代人工智能方法,并推动人工智能方法在科学领域的创新应用。二、核心科学问题本重大研究计划针对可解释、可通用的下一代人工智能方法的基础科学问题,围绕以下三个核心科学问题开展研究。(一)深度学习的基本原理。深入挖掘深度学习模型对超参数的依赖关系,理解深度学习背后的工作原理,建立深度学习方法的逼近理论、泛化误差分析理论和优化算法的收敛性理论。(二)可解释、可通用的下一代人工智能方法。通过规则与学习结合的方式,建立高精度、可解释、可通用且不依赖大量标注数据的人工智能新方法。开发下一代人工智能方法需要的数据库和模型训练平台,完善下一代人工智能方法驱动的基础设施。(三)面向科学领域的下一代人工智能方法的应用。发展新物理模型和算法,建设开源科学数据库、知识库、物理模型库和算法库,推动人工智能新方法在解决科学领域复杂问题上的示范性应用。三、2023年度资助研究方向(一)培育项目。围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,拟以培育项目的方式资助探索性强、选题新颖的申请项目,研究方向如下:1. 深度学习的表示理论和泛化理论研究卷积神经网络(以及其它带对称性的网络)、图神经网络、transformer网络、循环神经网络、低精度神经网络、动态神经网络、生成扩散模型等模型的泛化误差分析理论、鲁棒性和稳定性理论,并在实际数据集上进行检验;研究无监督表示学习、预训练-微调范式等方法的理论基础,发展新的泛化分析方法,指导深度学习模型和算法设计。2. 深度学习的训练方法研究深度学习的损失景观,包括但不限于:临界点的分布及其嵌入结构、极小点的连通性等,深度学习中的非凸优化问题、优化算法的正则化理论和收敛行为,神经网络的过参数化和训练过程对于超参的依赖性问题、基于极大值原理的训练方法、训练时间复杂度等问题,循环神经网络记忆灾难问题、编码-解码方法与Mori-Zwanzig方法的关联特性,发展收敛速度更快、时间复杂度更低的训练算法及工具,建立卷积网络、Transformer网络、扩散模型、混合专家模型等特定模型的优化理论及高效训练方法,深度学习优化过程对泛化性能的影响等。3. 微分方程与机器学习研究求解微分方程正反问题及解算子逼近的概率机器学习方法;基于生成式扩散概率模型的物理场生成、模拟与补全框架;基于微分方程设计新的机器学习模型,设计和分析网络结构、加速模型的推理、分析神经网络的训练过程。面向具有实际应用价值的反问题,研究机器学习求解微分方程的鲁棒算法;研究传统微分方程算法和机器学习方法的有效结合方法;研究高维微分方程的正则性理论与算法;研究微分方程解算子的逼近方法(如通过机器学习方法获得动理学方程、弹性力学方程、流体力学方程、Maxwell方程以及其它常用微分方程的解算子);融合机器学习方法处理科学计算的基础问题(求解线性方程组、特征值问题等)。4. 隐私保护的机器学习方法针对主流机器学习问题,结合安全多方计算、全同态加密、零知识证明等方法构建具备实用性的可信机器学习环境。发展隐私保护协同训练和预测方法,发展加密和隐私计算环境的特征聚类、查询和多模型汇聚方法,发展加密跨域迁移学习方法,发展面向对抗样本、后门等分析、攻击、防御和修复方法,研究机器学习框架对模型干扰、破坏和控制方法,发展可控精度的隐私计算方法。5. 图神经网络的新方法利用调和分析、粒子方程等数学理论解决深度图网络的过度光滑、过度挤压等问题,针对多智能体网络协同控制、药物设计等重要应用场景设计有效的、具有可解释性的图表示学习方法。6. 脑科学启发的新一代人工智能方法发展对大脑信息整合与编码的定量数学刻画和计算方法,设计新一代脑启发的深度神经网络和循环神经网络,提高传统神经网络的表现性能;建立具有树突几何结构和计算功能的人工神经元数学模型,并用于发展包含生物神经元树突计算的深度神经网络和循环神经网络,提高传统神经网络的表现性能;发展包含多种生物神经元生理特征和生物神经元网络结构特点的人工神经网络及其训练算法,解决图像识别、图像恢复、医学图像重构、地震波检测等应用问题。7. 数据驱动与知识驱动融合的人工智能方法建立数据驱动的机器学习与知识驱动的符号计算相融合的新型人工智能理论和方法,突破神经网络模型不可解释的瓶颈;研究知识表示与推理框架、大规模隐式表达的知识获取、多源异构知识融合、知识融入的预训练模型、知识数据双驱动的决策推理等,解决不同场景的应用问题。8. 生物医药领域的人工智能方法发展自动化程度高的先导化合物优化方法,建立生物分子序列的深度生成模型,准确、高效生成满足特定条件(空间结构、功能、物化性质、蛋白环境等)的分子序列;发展蛋白质特征学习的人工智能新方法,用于蛋白质功能、结构、氨基酸突变后亲和力与功能改变等预测以及蛋白质与生物分子(蛋白、肽、RNA、配体等)相互作用预测;针对免疫性疾病等临床表现差异大、预后差等问题,发展序列、结构等抗体多模态数据融合和预测的人工智能模型,用于免疫性疾病的早期诊断和临床分型等。9. 科学计算领域的人工智能方法针对电子多体问题,建立薛定谔方程数值计算、第一性原理计算、增强采样、自由能计算、粗粒化分子动力学等的人工智能方法,探索人工智能方法在电池、电催化、合金、光伏等体系研究中的应用。针对典型的物理、化学、材料、生物、燃烧等领域的跨尺度问题和动力学问题,通过融合物理模型与人工智能方法,探索复杂体系变量隐含物理关系的挖掘方法,建立构效关系的数学表达,构建具有通用性的跨尺度人工智能辅助计算理论和方法,解决典型复杂多尺度计算问题。10. 人工智能驱动的下一代微观科学计算平台发展基于人工智能的高精度、高效率的第一性原理方法;面向物理、化学、材料、生物等领域的实际复杂问题,建立多尺度模型,实现高精度、大尺度和高效率的分子动力学模拟方法;探索建立人工智能与科学计算双驱动的“软-硬件协同优化”方法和科学计算专用平台。(二)重点支持项目。围绕核心科学问题,以总体科学目标为牵引,拟以重点支持项目的方式资助前期研究成果积累较好、对总体科学目标在理论和关键技术上能发挥推动作用、具备产学研用基础的申请项目,研究方向如下:1. 经典数值方法与人工智能融合的微分方程数值方法设计融合经典方法和人工智能方法优势的新型微分方程数值方法。针对经典数值方法处理复杂区域的困难和人工智能方法效果的不确定性、误差的不可控性,发展兼具稳定收敛阶和简便性的新型算法;针对弹性力学、流体力学等微分方程,探索其解的复杂度与逼近函数表达能力之间的定量关系;开发针对三维含时问题的高效并行算法,并应用到多孔介质流等问题;发展求解微分方程反问题的新算法并用于求解实际问题。2. 复杂离散优化的人工智能求解器面向混合整数优化、组合优化等离散优化问题,建立人工智能和领域知识结合的可通用的求解器框架;建立高精度求解方法和复杂约束问题的可控近似求解方法;发展超大规模并行求解方法和基于新型计算架构的加速方法;在复杂、高效软件设计等场景开展可靠性验证。3. 开放环境下多智能体协作的智能感知理论与方法针对多模态信息融合中由于数据视角、维度、密度、采集和标注难易程度不同而造成的融合难题,研究基于深度学习的融合模型,实现模态一致性并减少融合过程中信息损失;研究轻量级的模态间在线时空对齐方法;研究能容忍模态间非对齐状态下的融合方法;研究用易采集、易标注模态数据引导的难采集、难标注模态数据的预训练与微调方法;研究大规模多任务、多模态学习的预训练方法,实现少样本/零样本迁移。4. 可通用的专业领域人机交互方法针对多变输入信号,建立自动化多语种语言、图像、视频等多模态数据生成模型,发展可解释的多轮交互决策方法;建立机器学习和知识搜索的有效结合方法;探索新方法在不同专业领域场景中的应用。5. 下一代多模态数据编程框架发展面向超大规模多模态数据(文本、图像、视频、向量、时间序列、图等)的存储、索引、联合查询和分析方法。发展一体化的多模态数据编程框架,建立自动化数据生成、评估和筛选方法,实现自动知识发现和自动模型生成性能的突破,并完成超大规模、多模态数据集上的可靠性验证。6. 支持下一代人工智能的开放型高质量科学数据库研究跨领域、多模态科学数据的主动发现、统一存储和统一管理方法。研究基于主动学习的科学数据、科技文献知识抽取与融合方法。研究跨学科、多尺度科学数据的知识对象标识化、语义化构建方法。研究融合领域知识的多模态预训练语言模型,开发通用新型数据挖掘方法。形成具有一定国际影响力的覆盖生命、化学、材料、遥感、空间科学等领域的高质量、通用型科学数据库,为人工智能驱动的科学研究新范式提供基础科学数据资源服务。7. 高精度、可解释的谱学和影像数据分析方法发展光谱、质谱和各类影像数据处理的人工智能方法。建立融合模拟与实验数据的可解释“谱-构-效”模型,开发人工智能驱动的光谱实时解读与反演软件;基于AlphaFold等蛋白结构预测方法,建立高精度冷冻电镜蛋白结构反演算法等。8. 高精度、可解释的生物大分子设计平台建立人工智能驱动的定向进化方法,助力生物大分子优化设计。发展兼顾数据推断和物理机制筛选双重优势且扩展性高的人工智能方法,辅助物理计算高维势能面搜索。在医用酶及大分子药物设计上助力定向进化实验,将传统实验时间降低50%以上,通过人工智能设计并湿实验合成不小于3款高活性、高稳定性、高特异性的新型医用蛋白。发展基于人工智能的新一代生物大分子力场模型,大幅提升大分子模拟计算的可靠性,针对生物、医药、材料领域中的分子设计问题,实现化学精度的大尺度分子动力学模拟。四、项目遴选的基本原则(一)紧密围绕核心科学问题,鼓励基础性和交叉性的前沿探索,优先支持原创性研究。(二)优先支持面向发展下一代人工智能新方法或能推动人工智能新方法在科学领域应用的研究项目。(三)重点支持项目应具有良好的研究基础和前期积累,对总体科学目标有直接贡献与支撑。五、2023年度资助计划2023年度拟资助培育项目25~30项,直接费用资助强度约为80万元/项,资助期限为3年,培育项目申请书中研究期限应填写“2024年1月1日—2026年12月31日”;拟资助重点支持项目6~8项,直接费用资助强度约为300万元/项,资助期限为4年,重点支持项目申请书中研究期限应填写“2024年1月1日—2027年12月31日”。六、申请要求(一)申请条件。本重大研究计划项目申请人应当具备以下条件:1. 具有承担基础研究课题的经历;2. 具有高级专业技术职务(职称)。在站博士后研究人员、正在攻读研究生学位以及无工作单位或者所在单位不是依托单位的人员不得作为申请人进行申请。(二)限项申请规定。执行《2023年度国家自然科学基金项目指南》“申请规定”中限项申请规定的相关要求。(三)申请注意事项。申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2023年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2023年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求。1. 本重大研究计划项目实行无纸化申请。申请书提交日期为2023年5月8日—5月15日16时。2. 项目申请书采用在线方式撰写。对申请人具体要求如下:(1)申请人应当按照科学基金网络信息系统中重大研究计划项目的填报说明与撰写提纲要求在线填写和提交电子申请书及附件材料。(2)本重大研究计划旨在紧密围绕核心科学问题,将对多学科相关研究进行战略性的方向引导和优势整合,成为一个项目集群。申请人应根据本重大研究计划拟解决的具体科学问题和项目指南公布的拟资助研究方向,自行拟定项目名称、科学目标、研究内容、技术路线和相应的研究经费等。(3)申请书中的资助类别选择“重大研究计划”,亚类说明选择“培育项目”或“重点支持项目”,附注说明选择“可解释、可通用的下一代人工智能方法”,受理代码选择T01,根据申请的具体研究内容选择不超过5个申请代码。培育项目和重点支持项目的合作研究单位不得超过2个。(4)申请人在“立项依据与研究内容”部分,应当首先说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划总体科学目标的贡献。如果申请人已经承担与本重大研究计划相关的其他科技计划项目,应当在申请书正文的“研究基础与工作条件”部分论述申请项目与其他相关项目的区别与联系。3. 依托单位应当按照要求完成依托单位承诺、组织申请以及审核申请材料等工作。在2023年5月15日16时前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料,并于5月16日16时前在线提交本单位项目申请清单。4. 其他注意事项(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。(2)为加强项目的学术交流,促进项目群的形成和多学科交叉与集成,本重大研究计划将每年举办一次资助项目的年度学术交流会,并将不定期地组织相关领域的学术研讨会。获资助项目负责人有义务参加本重大研究计划指导专家组和管理工作组所组织的上述学术交流活动,并认真开展学术交流。(四)咨询方式。国家自然科学基金委员会交叉科学部交叉科学一处联系电话:010-62328382
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制