北京科技周主展场:高端实验室走进科技周
千龙科技 >> 科技首页 >> 正文区
直播 | 滚动 | 专题
北京科技周主展场:高端实验室走进科技周 第四篇 高端实验室走进科技周
首都北京拥有得天独厚的科技资源优势。首都科技条件平台聚集562个国家级、市级重点实验室和工程中心，价值166亿元科技资源向社会开放，2012年，共有10855家企业享受各类服务，服务合同额达21.1亿元，首都科技条件平台发挥了各成员单位存量资产的作用，取得了良好的社会效益，实现了多方共赢的效果，已经成为首都区域创新的重要支撑。
北京地区众多高校院所积极致力于将高端的科技资源科普化。此次，作为北京市科普基地和首都科技条件平台研发实验服务基地的北京大学、清华大学、北京工业大学、中国人民大学附属中学携其高端实验室走进科技周，向您展示科研工作的科技魅力。展区涉及新型功能材料、安全减灾、污水处理、光电技术等领域，带您领略高新技术的先进与震撼。
北京大学
1北京大学重点实验室
1.1基础物理国家级实验教学示范中心
基础物理国家级实验教学示范中心是首批国家级实验教学示范中心，在支撑全校基础教学的同时，积极开展科普活动。实验室成员为国家优秀教学团队成员，为光学、电磁学、力学等国家精品课提供演示实验教学支持。实验室通过大量生动有趣的物理实验，引起学生对科学的兴趣，激发求知的欲望，适当训练科研素养，培养科学精神，为将来人生和事业的发展奠定良好的科学基础。
本次展示的超导磁悬浮、双折射现象、热机等实验讲解和互动活动，既有科技应用的展示，又有物理学基本原理的展示，通过演示、互动等过程可以引起观众对科学技术的兴趣，激发他们对物理世界的求知欲望。
1.2数字视频编解码技术国家工程实验室
数字视频编解码技术国家工程实验室是由国家发展改革委员会宏观指导，在教育部领导下，依托北京大学建设的视频行业实验开发、测试验证公共支撑和专业人才培养平台，其建设目标是通过集成创新机制建立完善的、具有自主知识产权的信源编码技术标准体系，实现技术辐射，为我国数字电视、多媒体通信、消费电子、宽带网络等产业发展提供基础支撑。
本展示项目契合3D电视这一热点话题，既与市民生活息息相关，也具有重大产业意义。通过演示2D转换立体视频，向市民介绍3D电视相关知识，以及在立体视频制作过程中，图像处理、视频处理和计算机视觉等专业技术的应用。
1.3湍流与复杂系统控制国家重点实验室
北京大学湍流与复杂系统国家重点实验室定位于立足湍流和力学复杂系统学科前沿，面向国家经济建设和国防安全的重大需求，为解决工程实际中与力学相关的核心技术难题，做出基础性的贡献。该实验室是世界上首条仿生机器海豚的诞生地；在2012年，实验室研制的仿生机器鱼成功首航北极。仿生机器人在军事（侦察、攻击、救援）和民用（水环境监测、水资源勘探、家庭观赏娱乐）等领域具有广泛应用前景。
现场展示一个供机器鱼游动的水池场所。通过一套包括电脑、无线通信系统和Kinect等交互设备，观众可以通过手势的变化实现对机器鱼行为的控制，让机器鱼在水中前进、加速、转弯、停止和顶球等。两个观众还可以进行机器鱼水球实时对抗比赛。通过这样一种形式，让观众和机器鱼亲密接触，对机器鱼有直观的感性认识，体验科研的乐趣。
1.4地球科学国家级实验教学示范中心
北京大学地球科学基础国家级实验教学示范中心是国内高校中学科覆盖最全面的地球科学教学平台，是地球科学高水平人才的摇篮。地质博物馆是该中心的重要组成部分，是一个集地学标本展示、科研和学术交流及教学活动于一体的多功能的文化教育场所，是北京大学对外科普宣传和展示自身教学科研水平的重要窗口，也是北京大学地学人才培养和大学生素质教育的实习实践基地。
本次展览生物化石、矿物和各种宝玉石的标本，向公众介绍古生物学和宝玉石的科普知识，公众可以在双目实体显微镜下观察微体化石的标本，在偏光显微镜下观察岩石矿物的干涉色变化。在现场有专家讲解宝玉石和古生物学的相关知识。
1.5考古国家级实验教学示范中心
北京大学考古实验实践教学国家级示范中心依托北大优秀的考古学传统和雄厚的综合学科优势，通过整合师资力量和设备资源，建立了统一管理、体系完善、机制健全的人才培养平台。中心旨在科学训练，使学生全面掌握现代考古学田野工作的理念、方法和技术，了解信息提取的前沿方法和技术，具备独立开展田野工作的能力，进而成为适应时代发展、基础扎实、具有创新能力和国际学术视野的高素质人才。
通过视频等方式向公众介绍如何发现遗址、如何进行考古发掘及分析等科普知识，以及大哉考古、凤凰山寻周记、多个遗址的三维视频、青铜器铸造动画片和佛像虚拟修复等。公众可以体验三维激光扫描在文物考古中应用，现场模拟青铜器陶范铸造技术，还可以通过显微观察植物考古，体验造纸与印刷。
清华大学
2清华大学重点实验室
2.1国家级实验教学示范中心：清华大学基础工业训练中心
清华大学基础工业训练中心是清华大学机械工程学院的组成单位，统筹规划、具体实施全校工程实践教学和相关科研工作。训练中心秉承“以前沿技术为导引创新教学项目，以热点问题为导引创新比赛主题”的创新教学发展理念，将科研优势转化为教学优势。训练中心先后培育出机器人系列教学项目；3D打印机教学项目等多种横向跨学科，纵向跨课程（体现CDIO的制造工程全生命周期）的实践教学项目。
公众可以在专业人员的指导下，自己动手组装百余件机械零部件成一个完整的机器人。此外，展示的防爆机器人，还能帮助人们处置或者销毁爆炸可疑物，避免不必要的人员伤亡。公众可以试着通过手中的操控器，让机器人展示排爆绝技。
2.2国家实验室：清华高性能计算平台
2005年清华高性能计算平台建成，2011年清华大学投资建设“探索100”百万亿次集群计算机。“探索100”共有740个计算节点，8880个处理器核，处理器采用Intel Xeon 5670，系统理论浮点峰值计算性能达到104TFlops, 存储总容量达1000TB。“探索100”是国内最先进的超级计算机之一。几年来，高性能计算平台已累计为973、863计划和国家自然科学基金等一百余项目，200多用户提供高性能计算服务，用户覆盖了物理、化学、应用数学、材料、力学等众多学科领域。
通过全方位的三维仿真展示，给公众以强烈的视觉冲击，目睹高性能计算机的发展过程和清华高性能计算平台的实践运用，包括通过高性能计算机计算出来的云图、洋流等实际动态画面，带领公众走入超级计算机的世界。
2.3下一代互联网核心网国家工程实验室
下一代互联网核心网国家工程实验室的建设目标是针对下一代互联网的发展需求，建立核心网技术研发、测试和试验平台，开展关键技术以及运营管理技术研究，推动下一代互联网技术试验、应用示范和产品开发，提高我国下一代互联网核心网的运行和管理技术水平。实验室积极完成国家有关部门委托的科研课题，开展相关产业关键技术攻关、重要技术标准研究制订，凝聚、培养产业急需的技术创新人才。
通过模拟工程的屏幕展示，带领公众走入IPv6（Internet Protocol Version 6）以后的时代，了解到目前人们使用的第二代互联网IPv4技术，在不久的将来将被IPv6取代，同时了解到它给人们生活、工作等各个方面带来的崭新变化。
2.4国家重点实验室：清华大学微纳系微电子学研究实验室
清华大学微纳系微电子学研究所设有微电子学研究实验室和微电子学教学实验室，是国家重点支持的北方微电子研究开发基地的重要组成部分，开展各种领域的微纳电子学研究及集成电路设计、制造、系统集成技术的开发，具有一条较为完备的集成电路开发与工艺试验线，是信息科学国家实验室的组成部分，也是高素质微纳电子科技人才的培养基地。
通过让模拟人吞咽一粒单片系统芯片的胶囊式内窥镜，公众可以借助显示屏窥探并共同见证胶囊式内窥镜在进入人体后以高速进行拍照，在消化道蠕动下历经整个消化过程，一路走一路拍，并将图像实时传送、进行医学检查等全过程的奥秘。
2.5清华大学化学工程联合国家重点实验室
清华大学化学工程联合国家重点实验室以分离科学与技术作为主要方向，立足学科前沿，面向国民经济和社会发展的重大需求，开展基础理论研究，发展关键技术与装备，积极推动科研成果转化。先后承担了国家自然科学基金重大、重点、杰出青年科学基金、国家科技攻关、"973计划"、"863计划"等国家级项目，实现了一批科技成果的产业化应用。实验室研究组近年来在高分子结晶、微孔膜材料制备及聚合物基功能材料等研究上取得了一系列成果。
通过高分子材料的实物展示，让公众了解到高分子材料虽然是化工产物，但却是环境友好型，它是能够完全降解的无污染的材料，改变人们在通常情况下认为的“生物的就是友好的，而化工的都是有污染的”这一传统认知，带领公众走入一个全面客观的材料知识世界。
2.6清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室
清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室属于国家教育部系统唯一的从事高性能陶瓷材料领域科学研究与人才培养工作的国家重点实验室。实验室以高温结构陶瓷、信息功能陶瓷、陶瓷基复合材料、能源环境材和生物陶瓷等作为主要研究方向，实验室在铁电压电陶瓷材料、结构陶瓷材料的增强增韧机理、陶瓷胶态成型技术、陶瓷基复合材料结构设计等基础研究方面，取得国际一流的科研成果。
向公众展示一种“另类”的新型低成本太阳能电池，让公众见证太阳能转变成风能的整个过程，感受在“太阳”带动下的电扇吹来的徐徐清风，促进环保节能生活方式的改变。
2.7清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室
清华大学物理系低维量子物理国家重点实验室的主要研究内容包括低维量子材料与结构的制备、极端条件下的精密实验技术和方法的发展等内容。实验室从未来国家在信息和能源等技术的重大需求出发，以物质科学中的前沿科学问题为导向，开展低维量子体系的理论与实验研究，使之成为在低维量子物理领域国际著名的一流研究基地、培养优秀科研人才的中心以及国内外学术交流与合作的窗口。
展示的新型柔性扬声器（碳纳米管），让公众打破对传统扬声器的认识，了解到碳纳米管薄膜在有音频电流通过时，会具有类似“扬声器”的功能。魔石（又名凯尔特石和史前石）等实物的展示和互动，可以让公众领略魔石在受力的情况下发生的有趣运行方式。
2.8清华大学土木工程安全与耐久教育部重点实验室
土木工程安全与耐久教育部重点实验室是国家教委1985年首批批准设立的开放实验室之一。实验室结合学科发展和国家重大基础工程建设需求，通过理论分析、试验模拟与计算机仿真分析相结合等方法，解决土木工程中的理论问题及关键技术难题，为土木工程技术的发展提供新理论、新技术和新方法，承担和参与国家技术规范制订，并为国家法规的制订提供依据，为我国土木工程尤其是重大工程建设服务，促进土木工程行业的科技进步。
通过安全轻巧的“四两拨千斤”工程结构实物展示，让公众了解到，一张普通的A4纸张虽然只有几克重，可是在运用力学原理的情况下，经过折叠的构造，能够承受几十斤的重量，激发公众对于土木工程的兴趣。
2.9 北京市重点实验室：清华大学分析中心
清华大学分析中心是集教学、科研和对外测试服务为一体，以现代分析化学方法学研究和分析仪器研制为主要研究方向的一个研究群体。主要研究领域与方向包括：生命与药物分析化学、环境分析化学、表面与材料分析化学、光谱分析化学、电分析化学、化学发光及微流控芯分析。目前承担有国家973、863、科技攻关、自然科学基金重大、重点和面上项目以及省部委和地方项目等多项，还有国防与公安等各种重要研究项目。
通过2分钟的食品（奶粉、葡萄酒）与中药安全性的快速鉴定，可以让公众迅速了解奶粉里面是否有有害物质，营养成分的构成，蛋白质、脂肪、钙、碳水化合物等成分的含量，也可以知晓中药的药物成及其有效性。除此之外，通过实物展示和讲解，公众还可以了解到空气净化的原理和全过程。
北京工业大学
3北京工业大学重点实验室
3.1城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室
城市与重大工程安全减灾省部共建重点实验室的研究方向是：结构新体系及设计理论与方法；工程结构抗震抗爆及减震研究等领域。近年来，承担了国家基金委、各部委重大、重点项目及企事业技术服务项目，特别是在大型工程结构的安全与减灾研究领域取得了一批国内领先、国际先进乃至国际领先且有重大社会、经济效益的标志性研究成果。
通过穹顶结构的现场搭建，观众可以观看到我国第一个大跨度索穹顶结构实际工程——内蒙古伊旗全民健身体育中心工程试验的模型，了解其结构体系和“连续的张力海洋”结构力学的先进理念。
3.2新型功能材料教育部重点实验室
重点实验室致力于开拓全生命周期环境友好的资源循环、节能减排新材料与制备科学研究新领域，重点发展生态环境材料基础、难熔金属及稀土材料、高效能源及低维光电功能材料研究方向。工程研究中心重点开展废弃物资源化技术、材料全生命周期环境影响评价与检测技术和环境友好材料制备与应用技术等方面的研究。服务于本学科前沿、国家及地方经济建设中的环境友好材料发展，解决工程应用中的关键科学与技术问题。
通过防火阻燃型无机发泡保温材料的现场演示和视频展示，观众可观看现场发泡，了解防火阻燃型无机发泡保温材料的加工制备过程，以及无机保温材料具有的节能利废、保温隔热、防火防冻、耐老化等优异性能。观看混凝土泥浆中加入几滴外加剂，了解改善混凝土的抗冻性、抗渗性等耐久性能。
3.3北京市交通工程重点实验室—省部共建国家重点实验室培育基地
北京市交通工程重点实验室是科技部认定“省部共建国家重点实验室培养基地”，以研究道路交通基础科学问题为重点，面向重大需求，围绕交通行为科学、交通全信息理论和道路基础设施力学行为三个基础研究方向展开研究。北京市城市交通运行保障工程技术研究中心重点研究城市交通状态监测及运行优化技术、城市道路养护维修技术和城市交通安全设施与应急处置技术，致力于将中心建设成为集实验、研发、成果推广、交流、培训、标准制定于一体的城市交通运行保障工程技术研究中心。
公众可通过“北京市地面公交运行监测系统”、“北京市出租车运行监测分析平台”及“智能交通信息与控制平台”等一系列展示互动项目，了解北京市公交运营及服务状态、北京市出租车分布以及管理水平、交通信息采集及信号控制的主要功能和工作过程及完成驾驶任务的基本素质和条件，实现自我评价等体验，让公众体验智能交通对提高市民出行质量和效率带来的便利。
3.4北京市激光应用技术工程技术研究中心
北京市激光应用技术工程技术研究中心以激光先进制造技术、高功率和超短脉冲激光光源技术与加工系统的研究和开发为主要研究方向，以激光先进制造技术的工程化应用为目标，充分利用激光单色性、方向性、高亮度的特点，具有柔性、高效、高质量等综合优势，实现传统产业升级改造。同时，开发一批具有自主知识产权的先进技术与工艺并实现产业化，形成一支多学科、多知识融合的具有创新活力、持续发展的产学研科研队伍。
现场进行激光内雕表演，现场制作水晶纪念品。通过实际演示，使公众对激光不再陌生、不再神秘。同时激光切割玻璃是手机、液晶显示比不可少的加工设备，通过这种演示，使公众认识到激光在工业中的广泛应用，普及激光加工的知识。
3.5可信计算北京市重点实验室
可信计算北京市重点实验室针对信息时代的特点和面临的重大信息安全问题，紧密围绕国家和北京市经济、社会和科技发展战略，面向云计算、物联网、移动互联网等新型网络与应用，开展可信计算基础理论、前沿技术、共性关键技术与应用研究，获取可信计算原始创新成果，增加信息科技成果的有效供给；大力开发具有自主知识产权的基础理论、关键技术与应用成果，形成一支高水平的产学研科研团队，努力建设国内高校一流的信息安全研究和人才培养基地。
可通过基于可视化企业业务管理平台的视频和互动操作，了解电力管理、电子沙盘等业务系统和其他大型企业系统，并体验现代企业管理的高层操作台的操作过程，感受信息技术在推动现代服务业中的应用；可通过中医舌象仪现场采集舌像分析数据；可现场体验妊娠高血压疾病监测系统和基于UMPC的心血管功能检测系统，了解自己的健康指标，体验信息技术与医疗健康结合的前沿成果。
3.6北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心
北京市污水脱氮除磷处理与过程控制工程技术研究中心长期以来致力于水体污染控制特别是生物法实现污水营养物去除与资源化的理论研究与污水处理工程的咨询设计、升级改造和运行管理等实践工作。中心在“低碳氮比城市污水处理厂一级A达标排放的升级改造”和“城市污水处理厂运行控制优化与节能降耗”方面取得了突出进展，成果应用于国内50余座城市污水处理工程中，基建费用平均节省10%以上，运行费用降低7%-12%。
村镇污水一体化处理设备研发及其智能控制展示项目，通过实物模型的演示结合工作人员的现场讲解进行项目展示，公众可了解污水处理的重要性和方向性，并在感官层面了解污水处理设施的构建、运行与维护。
中国人民大学附属中学
4人大附中重点实验室
4.1光电技术创新实验室
光电技术创新实验室建设于2010年，配备了较为先进的光电仪器设备，实验室的设置旨在为初高中学生扩展兴趣以及知识面。面向全市中小学生开放的光电技术设备有头盔式高级体验平台以及体感交互体验平台，配以增强现实技术实现人机交互功能，加大体验者的参与感。
通过增强现实技术平台、体感游戏互动、头盔虚拟仿真、MakeyMakey等互动项目的展示和体验，学生可以应用自己的肢体对设备进行控制，身临其境的体验各种增强现实技术的美妙感觉。
编辑：陈群
