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作為首都科技創新的重要推動力量，“十二五”期間，北京市自然科學基金有效發揮導向作用，積極推動基礎研究緊密對接行業發展和社會需求，鼓勵科技人員研究關鍵技術和方法，制定行業標準，促進優秀基礎研究成果轉化應用，為全國科技創新中心建設貢獻力量。
石墨烯材料在分子器件中的應用取得新突破
石墨烯被公認為目前自然界最薄、強度最高、導電導熱性能最強的一種新型納米材料，它的出現已經掀起瞭一場顛覆性新技術新產業革命。北京市基金聚焦科技前沿，鼓勵科研人員開展新型納米材料的相關研究，為新技術新產業的發展提供不竭動力。
設計構築穩定可控的單分子器件，探索其與微電子工藝的兼容性，一直是分子電子學領域科學傢們關註的焦點。北京大學郭雪峰教授團隊在北京市基金面上項目“石墨烯導電材料在納米/分子器件中的應用基礎研究”的資助下，開展瞭面向未來器件研發的探索性研究，原創性地發展瞭以石墨烯為電極，通過共價鍵連接的穩定單分子器件的關鍵制備方法，解決瞭單分子器件制備難、穩定性差的難題。正是這些基礎研究成果的積累，使團隊最終突破瞭半導體器件微小化發展的瓶頸，通過功能導向的分子工程學，成功地克服瞭二芳烯分子與石墨烯電極間強耦合作用的核心挑戰性問題，從而突破性地構建瞭一類全可逆的光誘導和電場誘導的雙模式單分子光電子器件。這項研究工作使得在中國誕生瞭世界首例真實穩定可控的單分子電子開關器件，為將功能分子應用到實用電子器件中邁出瞭關鍵的一步，在未來高度集成的信息處理器、分子計算機和精準分子診斷技術等方面具有重大的應用前景。這項科學成果發表在國際頂級期刊《Science》上，並被同期配發評述認為“該研究展示瞭在納米尺度上對物質的精致控制”，入選瞭2016年度中國科學十大進展。
納米銀產品安全性評估取得新進展
許多新型產品因為缺乏安全性和有效性的標準化評估，限制瞭它們的廣泛應用。北京市基金著重引導科研人員在關系國民經濟與社會發展的重要行業，制定行業標準，規范產品生產和使用，推動社會經濟的持續發展。
納米銀具有廣譜、高效、持久的殺菌能力，能夠加快傷口愈合且無耐藥性，是當前治療燒燙傷最有效且被普遍應用的醫療用品之一。但是臨床應用發現納米銀顆粒（AgNPs）可能會從產品上脫落，通過傷口進入血液，影響血液正常生理功能，甚至對心血管系統造成潛在危害。而我國目前尚沒有針對納米銀毒性、安全性的統一檢查標準，同時在臨床使用上也缺乏規范，因此，系統研究AgNPs毒性效應產生的機理，確定納米銀在使台北靜電油煙機出租用過程中的安全劑量，對於AgNPs作為抗菌材料和醫學診斷的安全應用具有重要意義。國傢納米科學中心陳春英研究員團隊在北京市基金項目“納米銀產品的表征方法以及納米銀對心血管系統安全性的研究”的資助下，圍繞納米銀相關產品的表征方法、安全性評價以及相關毒性機制展開瞭深入研究，建立瞭含銀敷料中納米銀的檢測與表征方法，在單細胞水平上揭示瞭納米銀顆粒在細胞內的化學轉化過程及毒性產生機制，並建立瞭以應激途徑為安全性評價指標的納米銀顆粒物評價新方法，提出可以通過研究納米銀產品在實際應用中的釋放速率與總釋放量，達到規范與控制納米銀消費品安全性使用的目標。在這些研究成果的基礎上，團隊已經撰寫瞭相關指南，將形成行業標準，為規范產品生產和使用、正確地對含銀敷料進行風險評估及合理有效的監管提供科學依據，對指導納米銀產品相關生產廠傢的規范性生產具有重要的參考價值，對整個納米銀產品以及相關其他納米顆粒物產品的應用與發展具有重要意義。
機器人裝配技術滿足制造業“高精度”需求
機器人技術是現代科學與技術交叉和綜合的體現，先進機器人的發展是衡量一個國傢科技創新和高端制造業水平的重要標志。北京市基金瞄準機器人技術研究前沿，資助關鍵技術的突破，著力培養北京“高精尖”研發創新主體。
裝配工作是制造過程的最後一關。目前，汽車制造、3C制造以及空間建設都對機器人裝配提出瞭廣泛而迫切的需求。中國科學院自動化研究所蘇建華副研究員團隊在北京市基金“面向汽車智能制造的機器人高精度定位和裝配關鍵技術研究”的支持下，圍繞汽車制造過程中，機器人裝配遇到的精準性和復雜性技術瓶頸開展深入研究。研發瞭汽車零部件的快速視覺識別與精確定位技術，可使機器人對特定裝配目標進行穩定、快速識別。建立瞭滿足最小工件形變和最小殘留夾持應力目標的動態夾持策略，可有效避免機器人搬運或裝配工件過程中產生夾持應力，造成工件變形的問題。團隊還建立瞭在不能完全、精確感知接觸信息的條件下，對配合關系復雜工件的高精度裝配策略，相關工作獲得瞭國際知名學者的高度評價。這些基礎研究成果的積累為團隊在工業機器人高精度裝配方面的研究奠定瞭紮實的基礎，團隊與秦川機床集團合作，成功研制出裝配工業機器人核心部件的機器人裝配系統，目前已經上線試運行，機器人裝配精度達到0.017mm，裝配效率比人工提高20%。團隊下一步還將針對空間飛行器在軌服務與維護任務，研究空間機器人的柔性裝配作業技術，實現空間機器人的智能化作業，並將重點研究空間機器人如何通過在線學習維護動作以執行不同維護任務，為我國航天事業的發展貢獻力量。
在北京市基金的資助下，一批優秀基礎研究成果轉化為關鍵技術和方法，在行業和產業發展中具有較大的應用前景。目前，北京市基金已經同市科技計劃等項目開展瞭深度的對接合作，“十二五”期間共有125項基金項目獲得瞭儀器培育專項等市科技計劃的進一步支持。北京市基金下一步將繼續探索推進優秀基礎研究成果轉化應用的對接機制，促進基礎研究成果的價值利用，更好地服務後端需求，持續不斷地為首都經濟社會發展提供“源頭”供給。
(責任編靜電機租賃輯：羅伯特)
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