海中“清道夫”，对海生物说“不”！
项目名称：海上石油平台导管架海生物清洗机器人
院系：机械工程学院
成果类别：应用设计类
成果介绍：
石油平台导管架由于长期浸没在海水中，其表面易附着海生物，影响导管架的使用寿命和安全性。使用潜水员携带清洗设备潜入水下对海生物进行清理的传统方式存在成本高、效率低和安全风险大等缺点。
团队成员在充分调研实际工况后，提出了磁轮和Halbach扇形磁体阵列相结合的磁吸附方案、惯性导航与视觉识别相结合的优化位姿计算方法以及平面反射式全景影像系统，并运用水力空化射流清洗技术，设计了一种新型海生物清理机器人，突破了不同曲率表面吸附力自适应、水下钢结构物表面精确定位、作业环境高清影像获取、海生物快速剥离等导管架表面海生物清理关键技术。
所研制的海生物清理机器人在东海春晓油气田和平湖油气田成功进行了试验与应用，这也是国内首次使用专用机器人对石油平台导管架海生物进行清洗作业。
科研心得：
面对石油平台导管架海生物清洗需求，四年潜心耕耘，三代方案更迭，打造出清理海生物如“吹灰”一样的平台专用“清道夫”。当时站在东海石油平台上，看着海上飘舞的国旗，我们知道我们科研事业的背后是我们的国家。——项目负责人、机械工程学院2013级博士生范锦昌
管道医生——城市“血管”里的健康专家
项目名称：管道医生——智能泄漏检测定位球
院系：控制科学与工程学院
成果类别成果类别：应用设计类
成果介绍：
智能泄漏检测定位球可搭载各种传感器，它就像个内科医生，为城市地下供水管网系统提供“胃镜”检查，不仅检测、定位漏损，还可以对管网进行建模，从而让后续的维修工作有的放矢。
我国城市供水管网平均漏损率超过15%，如果漏损率每降低1个百分点，每年可节水至少5亿立方米，相当于30个西湖的水量。然而，目前仍主要以人工听诊和固定传感器的方式进行泄漏检测，很难以低成本的方式对泄漏点进行定位。
团队设计了一种自漂流式的智能泄漏检测定位球，可从管道内部检测微小泄漏并进行定位，克服传统检测方法的局限性。该定位球采集的指标包括管内声信号、振动等信息，利用多传感器数据融合方法检测微小泄漏，采用组合定位方式实现漏损点定位，通过无线通信方式传输数据至上位机软件可视化处理。该检测球直径仅10cm，可进入大多数城市地下主管道，具有灵敏度高、成本低的优点。
科研心得：
时代在发生翻天覆地的变化，科技正以前所未有的方式改变世界，自动化、传感检测、机器人等技术已开始从传统工业领域渗透到生活的方方面面。我们一直秉承浙大“求是创新”的校训，以“求真务实”为基础，以“发明创新”为追求，突破传统思维的束缚，争做敢于追梦实践者。——项目负责人、控制科学与工程学院2016级硕士生屠德展
人类能源补完计划——把太阳加入油箱
项目名称：光电-光声耦合人工光合作用——PTC合成太阳能燃料
院系：能源工程学院
成果类别：论文著作类
成果介绍：
人工光合作用是模拟绿色植物自然光合作用，实现H2O和CO2工业合成碳氢燃料和氧气（O2），在能量转化过程中同时完成了能量的存储。光子、声子和电子分别是太阳能、热能和电能/化学能的能量载流子，转化太阳辐射光子制备的燃料被称为太阳能燃料。立足工程热物理，温度衡量声子品质，频率决定光子能量。诺贝尔物理学奖得主W.Shockley根据辐射热力学与光子气体平均自由能进行推导，2500nm近红外的单色光子和2000K的工质具有相同的极限卡诺效率。
从热力学原理出发，在常温下利用太阳辐射中能量品质较高的紫外-可见光子激发电子产生光致氧空位代替传统高温热致氧空位，再利用长波段低品质具有热效应的可见-红外光激发声子加热，100℃以上即可分解H2O和CO2，国际上首次提出光热化学循环（Photo-Thermochemical Cycle）新方法。
团队提出的PTC方法是一项浙江大学完全自主创新的太阳能燃料制备方法，光声-光电耦合实现了太阳能高品质光与低品质热的分级分质利用。
科研心得：
热能所不到两百米的地方便是老和山的山门，作为老和山下的山民，我时常会去登山。山门森严，科研学术犹如登山，山不在高，登之方能求是；山路多崎岖，琢磨却也奇趣；山友陌路变知己，结伴扶持才可远行；山路漫漫，互通有无才知前路何方。——项目负责人、能源工程学院2014级博士生许辰宇
天使还是魔鬼？揭秘调控干扰素合成的全新机制！
项目名称：酪氨酸磷酸化修饰调控核酸免疫识别及抗病毒宿主防御的功能与机制研究
院系：生命科学研究院
成果类别：论文著作类
成果介绍：
当病毒入侵我们的身体时，被感染的细胞会识别出这些入侵的敌人并分泌干扰素来通知周围的细胞一起“保家卫国”。但是，过多的干扰素也会“蒙蔽”细胞的“双眼”，让他们敌我不分，引起自身免疫病。该研究发现了一种全新的预防干扰素过度合成的“开关”，及时叫停干扰素，就能做到“攘外”和“安内”的一箭双雕。
研究在国际上首次从分子、细胞和动物水平上鉴定了酪氨酸磷酸化修饰在调控抗病毒宿主防御中的功能与机制。实验中发现，抗病毒宿主防御中的关键激酶TBK1在病毒感染细胞的过程中存在动态的酪氨酸磷酸化修饰。通过激酶文库的筛选，发现Src非受体酪氨酸激酶家族中的Lck/Hck/Fgr调控了TBK1的酪氨酸磷酸化。在动物水平上，鉴定出Lck/Hck/Fgr的小分子抑制剂能显著增强动物的抗病毒能力。这一发现为本研究的临床转化和应用提供了重要的实验依据和生物靶标，具有十分重要的研究价值和应用前景。
科研心得：
如果说兴趣是做科研最大的动力，那么“胆大心细”则是做科研所应该具备的品质。一方面，不仅要敢于尝试不同的实验方法，也要尽力做到发散思维、举一反三。另一方面，一个不引人注意的细节可能会得到完全不一样的结果，我们必须要养成做事认真的态度，不能遗漏任何一个细节。——项目负责人、生命科学研究院2014级博士生刘盛铎
“软软的，很贴心”当机器人不再冰冷坚硬，大白距离你还有多远？
项目名称：电驱动软体机器鱼
院系：航空航天学院
成果类别：论文著作类
成果介绍:
软体机器人通常由智能人工肌肉驱动，相比传统的刚性机器人有着较多的优势，尤其在环境适应性和人机交互友好性方面。本项目研究开发了一款可以自带能源和控制系统且游动速度快的软体机器鱼。该机器鱼由介电弹性体驱动，全软体、无电机，且游动速度可以达到6.4cm/s，也就是0.69倍身长，并实现3h的长航时。此外，该机器鱼全透明具有很好的隐蔽性，且能够适应0-70℃的水温环境。该机器鱼可以很好地用于水下探测、侦查以及海洋环境与生物信息监测；大大提高机器鱼的环境适应效果，保证它可以更容易、安全地通过狭窄区域；同时为软体机器人和水下机器人的开发提供更好的指导。
科研心得：
历时两年多的工作经历让我逐步领悟到，科研本身就是一种修行，一种磨练。路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。在接下来的科研工作中，我们将致力于回答如何更精准地控制软体机器人，如何使其在复杂且极端的环境下生存，如何使其更好地应用于生产生活等。——项目负责任人、航空航天学院2015级博士生李国瑞
水能耗电，亦可生电！
项目名称：硫硒化物核壳阵列材料的设计及其电催化性能应
院系：材料科学与工程学院
成果类别：论文著作类
成果介绍：
“欲把西湖比西子，淡妆浓抹总相宜”，西湖之景，宏观之美，肉眼可见；纳米阵列，形貌多姿，无与伦比。核壳结构，仪态迷人，性能优异，解能源危机；相变结构，空心设计，微量掺杂，一切让纳米妙笔生花。
本研究通过设计硫硒化物核壳阵列，展现了极佳的电解水性能。实验通过空心设计、相变转化、微量摻杂手段实现了高效的电解水制氢，为电解水制氢及燃料电池等方向提供了新的视野。
科研心得：
科学研究的路上注定布满荆棘，这需要我们内心坚强，耐得住寂寞，受得了孤独。而曾经读过的文献，做过的实验，洒过的汗水，流过的眼泪，陪伴我们的人，都将成为我们前行的力量；研究过程中反复的修改，充分的讨论，独立的思考，欢乐的打闹，都将成为我人生的宝贵回忆。——项目负责人、材料科学与工程学院2016级硕士生邓盛珏
抱歉，杜邦公司，我们只比你优秀一点点
项目名称：基于“膜催化活性化”设计的新型燃料电池膜电极
院系：材料科学与工程学院
成果类别：创意研究类
成果介绍：
燃料电池被誉为第四代发电技术，其中聚合物电解质燃料电池作为军用和民用领域的便携式移动电源均展现出广阔的应用前景，然而其核心部件——离子交换膜尚存在离子传导率低、必须使用贵金属催化剂、燃料渗透严重等亟待解决的关键问题。
该作品创新性地提出“膜催化活性化以提高离子传导率并降低燃料渗透率”的思路。采用过渡金属离子为催化活性物质，利用简单易控的流延成膜法制备具有催化活性的阴离子交换膜，通过系统的电化学测试评价该新型膜的性能，并将该膜应用于燃料电池。该作品制备方法简单易行，无需使用精密贵重仪器且容易放大量产；具有良好的离子传导率和低的燃料渗透率，采用本作品作为电解质膜的燃料电池表现出比杜邦公司出品的Nafion N117膜更优秀的性能。
科研心得：：
科研不只是向往披荆斩棘的筚路蓝缕，也有心有灵犀之时黑夜里的一盏明灯。正是在科研进度一筹莫展的时候，灵感突如其来。流年笑掷，未来可期。——项目负责人、材料科学与工程学院2018届本科毕业生董泽熹
乳腺癌转移抑制因子——去泛素化酶OTUD1
项目名称：OTUD1去泛素化SMAD7抑制乳腺癌转移
院系：生命科学研究院
成果类别：论文著作类
成果介绍：
乳腺癌是女性健康的第一大杀手。在中国，每年约20万女性死于乳腺癌。肿瘤转移是导致癌症病人死亡的一个极其重要原因，多达90%的实体瘤患者死于肿瘤转移。
为探究新的转移关键因子，团队建立了小鼠体内肿瘤转移模型，通过体内筛选去泛素化酶shRNA文库，发现了一个新的肿瘤转移抑制因子OTUD1，进一步揭示了OTUD1通过调控SMAD7抑制TGF-β信号的分子机制。为临床预防肿瘤恶化和抗癌药物的研究提供了重要的理论支持。
科研心得：
我认为，科研的意义在于为人类社会创造价值。一个优秀的科研成果，不在于做了多少工作，想法多么新奇，而是创造了多少价值。——团队成员、生命科学研究院2018级博士生范瑶
用光推动的微型“小火车”，是不是很科幻？
项目名称：光驱微纳运输系统研究
院系：光电科学与工程学院
成果类别：论文著作类
成果介绍：
还记得《星际迷航》电影中，一束激光将太空舰船捕获并拉过去的场景吗？团队通过联合光力与光泳力，在实验上实现了在微纳光纤（“导轨”）上用光推拉一个微米金片（“微型火车”）来回运动。
传统的片上实验室运输系统基于微流控芯片，工作环境为溶液。能在空气中运行的新型光力驱动运输系统的研制很有必要但非常困难，主要是微纳结构由于小尺寸效应，当其置于物体表面，会受到非常大的短程吸引力，难以利用光在导轨表面将微纳物体驱动。该项目设计了新颖的拉锥微纳光纤结构，结合光力和光泳力，克服了这一难点，实现了在空气中的光驱动微纳运输。
该项目首次实现微纳物体在空气中有轨运输，并联合光力和光泳力两种光致力实现微纳结构的来回驱动，验证了反直觉的光致拉力的存在，推动了光力操纵的多元化发展。
科研心得：
我认为，做科研最重要的三个品质是好奇心、专注力和持之以恒。如果说是好奇心驱动我们踏入科学研究的大门，那有了专注力和持之以恒加持我们才能抵达科研成功彼岸。选择一两个小研究领域把自己的全部精力投入进去，一心一意、持之以恒地把这个领域做深入做透彻，才能有所成就。——团队成员、光电科学与工程学院2016级博士生卢锦胜
揭开禾本科植物气孔高效调控的“神秘”面纱
项目名称：禾本科植物气孔的分子进化
院系：农业与生物技术学院
成果类别：创意研究类
项目介绍：
干旱是一个全球性的逆境，严重制约作物生产。为了适应陆地的干旱环境，植物经亿万年进化，形成了复杂的根系、庞大的维管系统、可主动调节的气孔以及角质层和木质素等耐旱体系。
植物气孔是植物进化过程中的一项伟大“发明”，通过调节二氧化碳吸收与水分蒸腾影响全球碳和水循环，估计每年通过气孔大约吸收123亿吨二氧化碳和33亿吨水。虽然气孔仅占叶表面积的5%，但由此发生的蒸腾作用则是植物消耗水分的主要途径。普遍认为，调节植物叶片气孔关闭程度，控制水分散失，是植物抵抗干旱胁迫的重要方式之一。禾本科植物因其独特的气孔结构及高效的气孔调节使得这类植物具有更强的耐旱性，并被人类选为主粮作物栽培。
本研究首次系统地提出了禾本科作物气孔高效调节理论，对作物育种、水资源利用率提高具有重要意义。
科研心得：
感谢导师愿意给我足够的时间去成长，感谢实验室兄弟姐妹的帮助与支持，正是因为有团队的存在，才让我在需要答案的时候更快得获得有效的信息，在需要安慰的时候获得很多温暖。——团队成员、农业与生物技术学院2015级博士生陈光