一、成果介绍

1、生物法制备医药中间体甘草次酸的绿色生产工艺

【成果简介】甘草酸是甘草的最主要的有效成分之一，是一种美国食品药品监督管理局(FDA)公认的安全物质，在医药、化妆、食品、保健品、烟草等方面都有广泛的应用。甘草次酸是甘草酸的衍生物，具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、保肝降血脂等作用，在国际上产品的应用广泛，年市场需求量超过200吨，每年均已5%以上的速度在增长，目前甘草次酸的主要生产途径为：以甘草为原料直接萃取或以甘草酸（或其盐）为原料进行酸化裂解、碱化裂解和化学合成制得；存在反应条件剧烈、能耗高、有机溶剂大量使用造成环境污染等弊端。本项目开发了酶法制备甘草次酸的生产工艺及分离纯化工艺，具有反应条件温和、化学键选择性好、收率高等优点。

该生产工艺甘草酸转化率在95%以上，产品收率在90%以上，甘草次酸HPLC纯度可以达98%以上，符合欧盟和国家生产标准，酸碱和有机溶剂的用量降低了90%以上，解决了甘草加工行业的环境污染问题。

【应用领域】潜在应用领域：医药中间体，化妆品，具有抗炎、抗肿瘤、抗病毒、保肝降血脂等作用

【市场前景】甘草次酸年需求量为200吨左右，生物法制备甘草次酸具有反应条件温和、化学键选择性好、收率高等优点，符合绿色制造工艺和环境保护要求。

目前本技术已完成吨级中试生产线的建设和验证，完成小批量生产。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、已授权专利1项，1项正在审查中。

【合作方式】技术许可或转让。

2、气/固/液混合多相流流型/流量精准检测系统

【成果简介】气/固/液多相流混合现象广泛存在于工业生产中，本项目针对当前工业粉尘爆炸、粉尘防护、新冠疫苗低温贮藏装置的冷凝剂高效安全加注，推进国家“公共安全”“节能减排”重大需求，创新性提出超声-压力复合的气/固/液混合多相流流型/流量精准检测微系统的研制。

基于先进材料技术、微纳制造工艺的电容式微机械超声传感器（CMUT）与压阻式MEMS压力传感器，信号处理智能算法、无线信号传输及微系统集成的多项研究成果，进行了跨尺度多相流浓度与超声衰减及压力分布的物理场耦合谱图像数值模型，优化超声/压力频率、功率及尺度等多参数设计，构建了阵列式多频谱超声-压力融合RMF瞬态浓度计算方法，实现多维、多参数RMF流型辨识与流量在线监测能力，设计RMF浓度超声-压力融合检测微系统，形成了“气固两相粉尘扩散浓度”“气液两相冷凝剂加注质量”在线监测解决方案。

该方案采用了多项先进的专利技术，具有体积小、功耗低、精度高、响应速度快等特点，当前已有相关实验数据支撑，同时结合无线组网技术及物联网技术，具备构建“粉尘爆炸评估系统”“冷凝剂远程监测”条件。

【应用领域】1.工业粉尘浓度监测

场景：铝粉、锌粉、硅铁粉、镁粉、铁粉、铝材加工研磨、各种塑料粉末、有机合成药品的中间体、小麦粉、糖、木屑、染料、胶木灰、奶粉、茶叶粉末、烟草粉末、煤尘等生产过程的粉尘浓度监测。

目前合作对象：北京理工大学爆炸科学重点实验室

2.冷凝剂加注质量测量

场景：大中型制冷仓储、冷链运输等冷凝剂加注作业环境

目前合作对象：江苏某公司

【市场前景】1.工业生产性粉尘具有浓度高、易引发爆燃特点，传统粉尘检测仪对低浓度检测（毫克级）敏感，在粉尘防爆浓度监测及评估具有巨大的潜在市场规模；

2.冷凝剂加注过程的测量主要依据冷媒秤，每年的需求量达到30-40万台。冷媒秤测量存在实时性差、效率低和安全防护难等难题，研制冷凝剂多相流流型/流量精准检测微系统可以提高冷凝剂的利用效率30%~35%，具备优化传统市场、降低能耗的核心竞争力。

【知识产权】该成果为北京理工大学单独持有，已申请专利保护，其中申请专利5项，授权专利5项。

【合作方式】合作开发或技术许可。

3、人机协同手术操作机器人

【成果简介】对比当前的立体定位手术机器人，人机协同手术机器人具有更直观的操作方式、操作过程中更加安全并且可以实现的功能更多。学术界广泛认为人机协同手术机器人将是未来机器人的一个主流方向。另外，人机协同手术机器人更容易被医生、患者接受，推广难度更低。本成果在技术上构建了“医生在环”的融合系统，可发挥医生的经验和监督特性，基于增强导纳的省力操控，同时结合输入力交互与虚拟约束，实现基于阻抗模型的高精度稳定柔顺控制，提高交互过程的稳定性，在以人机协同开颅，人机协同整形场景下设计人机协同开颅手术机器人与人机协同整形机器人，研究成果具有广阔的应用前景。

【应用领域】除目前应用于开颅手术与整形手术外，该技术也可应用于其他机器人辅助外科手术，如牙科手术、脊柱外科手术、关节外科手术等。

【市场前景】国产高端医疗设备作为国家扶持的朝阳产业，具备临床条件后可以快速发展，收益也相当可观。传统开颅手术均由医生手持开颅工具完成，通过颅钻与颅铣的联合使用，在颅骨上靠近肿瘤的位置打开一个大小与其相近的骨窗，后续在尽可能不造成重大神经功能损伤的前提下，借助显微镜进行精细的肿瘤血肿等清除手术，做到完全切除或大部切除病变组织。一般开颅需要1小时，清除肿瘤需要2小时，开颅在神经外科手术中无论是时间还是数量上都占据较大比重，长时间把持较重的开颅工具消耗医生过多的精力，对后续完成复杂、精细及耗时的手术影响巨大。

当前骨科/神外机器人大多数采用立体定向的方案，这类方案在机器人作业过程中无法可靠地保障安全。在此基础上，引入人类引导的机器人操作，使机器人具有更多功能，能执行更加复杂的任务，如沿轨迹的铣削、切割等。另外，这类机器人也更加为广大医生和患者接受，在伦理性问题上相比于传统定位机器人更易于取得注册证。因此，人机协作机器人具备相当大的潜在市场规模。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、本项目已经申请了专利；

3、已授权2项，申请阶段3项。

【合作方式】合作开发/技术服务/技术咨询/技术转让/技术许可/技术入股。

4、新一代高效跨季节储热技术

【成果简介】太阳能是一种清洁、可再生的能源，但由于其不连续性造成无法高效应用，为解决这一问题，本项目利用储热技术跨季节储存太阳能，实现连续供热。当前熔盐储热已经产业化，但该项技术储热密度低，热能损失高，储热时间小于10小时。本项目采用的化学储热技术为新一代储热技术，利用化学反应储热，储热密度高，能长时间储热无损耗，且能够提高热能品位，可用于取暖和工业用热。本技术是授权专利技术，创新性和先进性突出，市场前景广阔，可为碳中和目标保驾。

【应用领域】用于太阳能的储存。可将夏季的太阳能储存用于冬季使用。或用于工业废热回收再利用、电网调峰、冬季取暖和工业供热等多个领域。也可用于将谷电转化为热能储存，再进行供热。

合作对象：太阳能技术产品，工业废热回收，供电公司等。

【市场前景】热能的需求非常广泛，如农产品和食品行业的脱水和干燥、化工行业的生产与产品的干燥处理、日常生活和冬季取暖等等。例如:京津冀区域冬季取暖,2013年煤炭消耗量为3.9亿吨，2018年煤炭消耗量为3.0亿吨。对应的燃料费用分别是3120亿元和2400亿元；排放的二氧化碳量分别是12.13亿吨和9.33亿吨。利用太阳能+化学储热技术代替燃煤取暖，京津冀区域每年有大于3000亿元的市场需求，减少二氧化碳排放量超过10亿吨。

核心竞争力：

1.长期储热无热能损失，把夏季的太阳能储存冬季使用。

2.储能密度高，是水储热密度的5倍。

3.无污染物排放。

4.能够提高热能品位，供热温度可以达到500度。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、本项目已申请专利；

3、已授权专利1项、申请阶段3项。

【合作方式】合作开发/技术转让/技术许可/技术入股或其它方式。

5、复合材料三维数字化工艺设计与仿真软件（CPSD）

【成果简介】复合材料三维数字化工艺设计与仿真软件（CPSD）是一款集成在全三维数字化环境下的集工艺设计与仿真于一体的软件系统，解决复合材料零件铺层工艺设计模式改进、精细化水平和设计效率提升的问题。该软件集复合材料零件的模具型面生成、铺层工艺设计、仿真分析、工艺验证及可制造性评价等功能于一体，具有高效铺层设计、高精度仿真和全过程三维数字化、可视化、知识化、集成化的特点，为实现复合材料零件的数字化设计制造一体化提供有力支撑。航天、航空、汽车、能源等行业大量采用复合材料零件，需要专业的基于三维模型的复合材料快速设计与制造软件，实现从经验的手工设计到全三维数字化设计的转变，从而提升复材零件的智能制造水平。

该软件已在部分军工单位进行了应用示范，基本是较为成熟的产品。软件已通过中国软件评测中心测试，软件功能、性能、界面等各项指标均符合中国软件测评中心要求。并且已在航天等领域企业进行了试用，效果良好。

复合材料零件工艺设计与仿真软件现阶段处于可试用状态，经过适应性定制即可达到商业化推广要求。

【应用领域】航天、航空、汽车制造等采用复合材料的行业。产品制造企业、软件技术公司等。

【市场前景】该软件可以实现国外同类产品的大部分功能，以及有自己的特色功能，如可制造性评价。该软件可快速高效生成三维复合材料主模型、设计初期对工艺设计进行可制造性评价，实现面向制造的设计、复合材料工艺设计和仿真的一体化，提高了仿真效率、基于材料特性的铺覆工艺仿真（褶皱仿真）和剪口设计，增加完整性、减少复合材料设计的成本和周期。可以直接应用到复合材料零件的工艺设计过程。

【知识产权】该项成果为北京理工大学单独持有，已申请国家发明专利2项（授权1项）、软件著作权登记2项。

【合作方式】合作开发、技术服务、技术许可或其它方式。

6、产花青素微生物菌株与生产工艺

【成果简介】花青素是植物花朵和果实等呈现红色或紫色的重要色素，是人体必不可少的重要营养成分。它具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生、保护视力、修复肌肤、增强记忆力、抗衰老等多种保健功能，各种富含花青素食品和产品备受关注。

然而，由于植物生长具有周期性，用植物生产花青素，受到季节、环境和植被资源等多重因素限制，而利用微生物生产花青素具有高效、低耗，可一年四季生产等优势。然而，目前有关利用微生物菌株生产花青素的研究和应用国内外尚没有报道。

本实验室成功筛选得到1株花青素产生菌株CJ6，为国际首创。对其生长、代谢规律、提取工艺等进行了研究。成果与技术具有创新性，在化妆品、保健品、色彩产品等领域，市场应用前景广阔。

目前国内外尚没有用微生物生产花青素的报道。与植物花青素生产比较，微生物可周年生产，不受植被资源和季节限制。

【应用领域】潜在应用领域：食品、化妆品、保健品、颜色玩具等。

【市场前景】目前，生产花青素的微生物菌株，以及利用微生物生产花青素的技术与成果，仅北理工拥有。

微生物生产花青素与植物原料生产花青素，具有成本低，易控制等优点。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、本项目已经申请了专利；

3、已授权发明专利1项。

【合作方式】合作开发或其它方式。

7、低散斑噪声光学相干层析成像（OCT）系统

【成果简介】OCT作为一种利用相干光的干涉来实现对生物组织或工业产品成像的技术，不可避免地会出现散斑噪声现象。散斑作为一种噪声存在于OCT图像中，具体表现为强度较高的随机信号，这类散斑会降低图像的分辨率和对比度，严重影响到了成像的质量和后期对图像进行定量分析的准确性。散斑噪声会降低图像信噪比，掩盖图像细节，使得OCT图像中原本连续清晰的组织结构变得具有较强颗粒感，导致难以分辨，对后续的图像处理、识别等操作带来不良影响。同时，它也限制了OCT系统对疾病诊断或工业检测的能力。因此抑制OCT系统中的散斑噪声对提高OCT成像质量、临床诊断准确率和工业质检具有重要意义。

针对传统OCT所存在的问题，本成果独辟蹊径，利用光学斩波器改变样品光空间分布来抑制OCT图像中的散斑噪声。优势如下：光学斩波器改变样品光空间分布所带来不同散斑噪声模式的潜在数量非常多，足够满足任何实际应用中的要求。此外，光学斩波器的结构简单、成本很低，便于实用化。而且，散斑噪声抑制效果对光学斩波器所处位置以及转速的波动极不敏感，将其加入到样品光路中任意位置均可。因此其对系统稳定性要求也低，使用灵活，可适应于长时间、非稳定的工作条件。

【应用领域】1.生物医学应用

①眼科成像。

②皮肤成像。

③牙科成像。

④人体的切除组织成像。

2.工业质检应用

①液晶屏幕质检与高精度测量。

②油漆、涂层、透明薄膜、医疗导管质检与高精度测量。

③集成电路、MEMS产品、IC芯片的质检与高精度测量。

④塑料零件、微小零件的质检与高精度测量。

⑤药品糖衣厚度和质量检测。

【市场前景】OCT已经广泛用于眼科成像、冠脉内窥成像、皮肤科成像等生物医学应用。此外，OCT在工业产品的质检方面也有重要应用，如LCD显示器、电子芯片、微机电系统、薄膜、涂层等工业品的精细测量。据估算，OCT产品的每年国内市场规模在百亿人民币级别。

目前国产化OCT产品处于起步阶段，国产OCT产品的市场占有量仍然较小。国外OCT产品的价格大约是国内生产制造成本的1/5至1/4左右，所以国产化OCT的开发与推广是本领域的必由之路，而且利润空间丰厚。

【知识产权】知识产权为北京理工大学单独持有；已获得1项国家发明专利授权

【合作方式】合作开发/技术许可/技术转让/技术入股。

8、单幅无载波牛顿环干涉条纹分析技术

【成果简介】成果提出了针对单幅无载波牛顿环干涉条纹的分析技术，可对球面元件进行干涉测量，获取球面曲率半径和顶点位置，也可以用于测量介质折射率和光源波长。相关技术于2013年提出，利用现代信号/数据处理方法，从一个新的角度解释了牛顿环现象的本质，直接可以通过单幅牛顿环条纹图即可提取出被测球面曲率半径、顶点位置（牛顿环环心）。相关技术在国内外均为首创，经过8年的开发和改进，在科研和教学领域各开发了一个原理样机，具有很好的精度和很低的耗时的特点。相较其它技术而言，技术手段非常简洁，无需昂贵的光学硬件（移相器、载波调制），具有更高的抗干扰和抗噪声能力，在低分辨成像和局部条纹中仍然可以获得高精度测量结果（其它同类方法失效）。可以推广到任何球面干涉测量领域，测量对象可以是任何球面元器件（眼镜、光纤连接器、天文望远镜等），也可以用于折射率和波长测量领域，是一个应用面很广的基础技术。

【应用领域】可以利用光学干涉法，进行球面元件光学测量，包括各类球面透镜（眼镜、天文望远镜、光纤连接器等），也可以用于测量材料折射率、光源波长等测量场景，也可以完成准直度测量。

用户为球面元件生产工厂、质量检测机构、计量单位等。

合作对象为球面元件光学设备制造商。

【市场前景】以光纤端面检测仪为例，光纤头和线缆的生产工厂对所有线缆都进行检测，再交付给相关运营商，这类设备国内年均需求量3000台以上。进口设备价值35万元左右，国内设备也在10万元以上，成本较高的原因之一在于现有技术对硬件要求较高，需要硬件移相器产生多幅条纹图才能分析测量。成果技术则仅需单幅图就可以完成高精度测量，有很大的市场需求。

在其它球面元件测量领域，则有更为广阔的市场空间，需要挖掘。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、已申请5项国内外专利保护；

3、已授权4项（中国2、美国2），申请中1项（美国）

【合作方式】合作开发、技术转让、技术许可或其它方式。

9、滑雪运动员运动信息采集与分析系统

【成果简介】2022年北京冬季奥运会召开在即，在国家重点研发计划“科技冬奥”项目支持下，在雪上项目三维场景获取及重建的基础上，为进一步提升雪上项目运动员的训练效率，需要获取雪上项目运动员实时位置、速度、加速度、滑行姿态等信息，本团队开发了以高精度实时定位、运动参数解算、运动姿态显示、5G高速传输链路、云计算为特色的滑雪运动员运动信息采集与分析系统。

该系统能够监测运动员运动过程速度信息、加速度信息、起跳高度信息及运动员过旗门、弯道数据信息等，并将三维实景显示、运动员高精度定位、视频采集与显示为一体。通过5G网络和云计算技术使教练能够清晰准确的获取每一时刻的运动数据。该系统填补了国内外针对运动员高精度信息采集与分析的技术空白，以厘米级定位精度为冬奥训练保驾护航。

滑雪运动员运动信息采集与分析系统突破传统单一方式定位技术局限，采用北斗/GPS定位为主要定位手段，UWB和惯导辅助定位的方式进行高精度定位。采用高精度机载三维扫描LiDAR系统对雪场及周边环境进行扫描与重建，获取雪场的的真实三维场景，通过5G高速数据链路和云计算平台，将滑行轨迹和滑行数据在真实三维场景中进行显示。同时，通过5G高速视频采集和传输模块，将由无人机跟拍或定点拍摄的视频进行同步显示，以便教练在观察滑行轨迹的同时观察运动员的滑行姿态。

现阶段，滑雪运动员运动信息采集与分析系统已在国家高山滑雪运动队、自由式滑雪运动队测试使用，并初见成效，获得好评。

【应用领域】滑雪运动员运动信息采集与分析系统具有广阔的潜在应用领域，除雪上比赛项目外，该系统适合所有与运动相关的竞技类项目，如冰上项目、田径比赛、马拉松等。同时该系统也可应用于危险区域作业与搜救工作，保证工作人员的安全，确认人员位置，危险区域远离预警等。

系统功能全面、技术升级使得其拥有更广阔的市场前景与受用人群，能为滑雪场提供详细的三维地形数据，能为运动人员提供精准的位置信息与运动数据，能够为危险地域设置警戒线，保证人员安全。

【市场前景】市场状况：

滑雪运动员运动信息采集与分析系统是对国内外现有定位技术的发展与延伸，推动了北斗定位技术、UWB定位技术、惯导运动姿态测量技术、激光雷达三维扫描技术、5G应用示范、云计算技术等在国内市场的应用，突破传统定位系统方式单一、信号易丢失的弊端，实现多技术融合、高精度测量与分析。

效益分析：

社会效益

滑雪运动员运动信息采集与分析系统为国家雪上项目训练队研制，帮助运动员提高比赛成绩、提升我国冰雪运动的训练水平。同时响应习近平总书记“带动三亿人参与冰雪运动”号召，提高人民群众对冰雪运动的关注度、喜爱度、支持度、参与度。

经济效益

滑雪运动员运动信息采集与分析系统具有三维地形数据、定位位置数据与视频数据相结合的独特优势。受用群体广泛，应用场景宏大，推出的个性化定制服务提高该系统的针对性、专业性，功能自选搭配特色更使该系统具有极高性价比。

【知识产权】1、知识产权为北京理工大学单独持有；

2、本项目已经申请了专利及软件著作权；

3、已授权专利1项，申请中专利1项、软件著作权1项。

【合作方式】合作开发或技术许可。

二、联系方式

如您对以上成果有进一步合作交流意向，请与我们工作人员联系对接。

房经理 0531-86196383

亓经理 0531-86196382