为适应高分辨率、大尺寸的液晶( LCD) 和有源有机发光二极管( AMOLED) 等新型显示技术发展的需要，开发了一种新型的基于金属氧化物有源半导体材料的薄膜晶体管( MOTFT) 驱动面板．文中阐述了MOTFT 的材料、器件结构、制作工艺以及应用，并对影响MOTFT 性能的因素进行了讨论．研发团队开发的MOTFT 的迁移率最高可达21. 6cm² /( V·s) ，阈值电压为1. 63 V，开关比为10⁹，亚阈值摆幅为0. 216 V/decade．基于该MOTFT 驱动面板，在国内率先实现了5 英寸彩色AMOLED 显示屏．该MOTFT 驱动面板具有迁移率高、制作工艺简单、成本较低以及容易实现大面积等优势，在LCD 和AMOLED 等新型显示领域具有广泛的应用前景．

针对当前建筑创作领域的现状，结合笔者多年的工程实践，提出并深入阐释了“两观三性”的建筑创作理论，即建筑要坚持“整体观”和“可持续发展观”，建筑创作要体现“地域性、文化性、时代性”的和谐统一; 并分析了在该理论指导下带领团队完成的包括2010 上海世博会中国馆等在内的一批当代建筑的创作实践．

纸浆纤维悬浮液流动力学可用于描述现代造纸机的流送和成形过程，为造纸过程及装备的优化设计提供理论依据．文中概述了纸浆悬浮液的特点及其模型和模拟方法，阐释了相关测量技巧，提出了将新的流场测量技巧与先进的软件相结合来研究特殊的多相流－纸浆纤维悬浮液的流动力学，重点介绍了笔者所在团队近期对纸浆悬浮液在多种模型中的流动与模拟研究以及PIV 测量技术．最后阐释了这些理论研究成果在自行研制的国产高速造纸机的流浆箱和成形装置结构优化设计方面的应用．

建筑环境声学研究的目的在于维护良好的人居声环境，关怀人们的听觉感受，使人们能够欣赏音乐和其他美好的声音，摒除或降低噪声与振动干扰; 良好的声环境对于保障人们的健康，提升生产力及工作效率以及利于人们的思维和学习都是一个重要的前提．系统地介绍了建筑环境声学及其3 个分支学科——厅堂声学、噪声控制学及声景学的研究范围、研究内容和研究现状，提出了建筑环境声学目前值得重视的若干前沿热点研究课题，同时介绍了笔者及所带领的团队在若干热点问题上所取得的研究成果．

依据聚合物工业对加工过程节能降耗、废旧聚合物循环利用、可再生资源利用的重大需求，笔者在聚合物振动剪切形变加工成型方法和设备的基础上提出和研究了聚合物体积拉伸形变加工成型方法和技术，着重讨论了拉伸形变支配的叶片挤压系统的塑化输运过程、技术特征及混合特性．研究结果表明: 这种新技术及其设备与传统螺杆塑化输运技术及其设备相比较，具有加工热机械历程缩短、加工能耗降低、混合混炼效果好、物料适应性广、制品质量高等优异的技术特点，且在聚合物多相多组分复合材料、聚合物/生物质复合材料等物料体系的加工方面具有显著优势．

为探寻有效的高强低模医用钛合金制备方法，采用机械合金化方法制备了不同Fe 含量的( Ti_{69. 7}Nb_{23. 7}Zr_{4. 9}Ta_{1. 7} ) _{100 －x}Fe_x非晶/纳米晶合金粉末，随后采用放电等离子烧结－非晶晶化法得到了高强低模的超细晶钛基复合材料． 结果表明: ( 1) 机械合金化过程中，Fe 含量对合金的非晶形成能力影响显著，文中实验条件下，只有当x 增大至10 时才能形成全非晶相的非晶粉末; ( 2) Fe 含量也明显影响合成的块体钛合金的力学性能，合成的不同Fe 含量合金中，只有( Ti_{69. 7}Nb_{23. 7}Zr_{4. 9}Ta_{1. 7} ) ₉₄Fe₆合金具有高强度和显著塑性，其压缩屈服强度为2425MPa，断裂强度为2650MPa，断裂应变为0. 0691，平均弹性模量仅为52GPa，接近第三代生物医用钛合金的最低值． 将所合成的超细晶钛合金与常用的两种生物钛合金( Ti-6Al-4V 和Ti-13Nb-13Zr) 进行抗摩擦磨损性能对比，发现所合成的钛合金具有最佳的耐磨性．

骨缺损修复材料是临床需求量最大的生物医用材料之一．自体骨和异体骨移植的局限性使得研发优异的人工骨修复材料意义重大．通过模仿天然骨本身的成分、结构特性及生物矿化过程，对材料的组成、结构进行设计与调控，可以获得新型仿生人工骨修复材料，这已成为生物材料发展的主要趋势之一．文中概述了仿生人工骨修复材料的研究进展，重点介绍本课题组的相关研究，即类骨微纳米磷酸钙矿物的仿生合成、生物医用高分子仿生纳米纤维支架的制备和具有多级孔结构的自固化磷酸钙基骨修复材料的构建．

食品现代化生产、加工过程中需要对食品品质信息进行快速无损获取，以保证食品品质安全，满足消费者的需要．近年来国内频发的食品质量与安全问题也要求实现食品品质安全信息的客观准确检测．现代光学成像技术通过获取食品在不同光谱波段下的图像信息，然后采用数字图像处理算法进行特征信息提取，并通过模式识别算法建立食品品质定量关系模型，从而实现食品品质信息的快速、无损、高效、低成本检测，为食品现代化加工流程中的自动控制和分级管理与监控提供信息支持．孙大文院士领导的爱尔兰国立都柏林大学( University College Dublin，UCD) 食品冷冻与计算机化食品技术( Food Refrigeration＆ Computerised Food Technology，FRCFT) 研究所在应用包括计算机视觉技术和高光谱成像技术在内的多种现代光学成像技术对食品品质快速无损检测这一领域的研究工作一直处于世界领先水平，研究成果得到了国际同行的广泛认可和高度关注．本文综述了孙大文院士及其团队过去十余年间在相关领域取得的一系列原创性研究成果．

基于健康食品加工制造过程中淀粉、蛋白质和油脂等重要组分微观结构、宏观特性与加工因素之间所蕴含的学术关系，凝练出涉及组分相态、聚集态、分子链结构等微观结构因素变化与宏观性质关联的4 个关键基础科学问题; 在对该前沿领域国内外研究进展综合阐述的基础上，指出了未来研究的主攻方向; 这些基础科学问题的解决将为实现健康食品功能化理性设计与制造提供重要的理论支撑．

通过过滤及凝胶渗透色谱分离提纯木质素磺酸钠( NaLS) ; 利用静态光散射测定其绝对分子质量，并通过加盐的方法消除慢运动峰对测量的影响; 采用动态光散射测定不同温度下NaLS 分子的扩散系数．根据测定的扩散系数及绝对分子质量，使用Perrin 公式拟合计算不同温度下NaLS 分子的椭球结构．结果表明: 光散射法测得的NaLS 分子的绝对分子质量大于凝胶渗透色谱( GPC) 测定的相对分子质量，更接近于真实分子质量; 温度升高，NaLS 分子扩散系数增大，布朗运动加快; Pellin 公式拟合显示不同温度下NaLS 分子均为长短轴比7．5 以上的接近碟状的扁平椭球结构，该结构随着温度升高变扁．此外，结合已有木质素磺酸盐的结构研究结果，建立了不同温度下NaLS 分子的椭球模型．

金属硫化物矿区尾矿的自然风化可产生大量含重金属和硫酸根离子的酸性矿山废水，造成矿区及下游水体和土壤的严重污染．文中介绍了笔者及其团队的相关研究工作: 基于矿山尾矿的化学及微生物氧化机理，开发了缓释杀菌剂以抑制微生物氧化，并制备出以三乙烯四胺二硫代氨基甲酸钠为代表的尾矿钝化剂，隔断尾矿与空气、水和微生物的接触，抑制尾矿的氧化，实现从源头上控制重金属和硫酸根离子的释放; 针对矿区重金属和硫酸根离子主要通过水体迁移造成周围环境污染的现状，开发了利用改性玉米秸秆、花生壳、稻草等吸附材料去除重金属和硫酸根离子的技术，并通过硫酸盐还原菌在改性吸附材料上的固定化构建了能同时去除重金属和硫酸根的生化功能材料．此外，还开发了利用经济作物玉米来修复污染土壤的“边生产－边修复”技术，实现了农业生产与土壤修复的同时进行．

在考虑了风向角和水平脉动风速谱对结构响应计算结果影响的前提下，采用完全二次型组合法( CQC 法) 对实际大跨弦支穹顶屋盖结构进行了风振响应的频域分析，得到了不同风向角下该弦支穹顶屋盖结构的风振系数，分析了参振模态数目对结构响应计算结果的影响，并将其他4 种脉动风速谱与常用Daveport 谱的风振响应计算结果进行了对比．分析结果表明: 结构不同区域的最敏感风向角不同，结构中心部位对45°风向角最为敏感，除中心和悬挑部位以外的其他部位对0°风向角最为敏感; 所有区域对90°风向角最不敏感; 结构的内力风振系数总体上较位移风振系数分布均匀; 参振模态数对该实际结构响应计算结果的影响较为明显，因此建议选取的参振模态数不小于100．另外，Harris谱不适合用于该结构风振响应的频域分析．

研究了著名的KdV 方程和mKdV 方程的奇异解． 首先，建立了与这两个方程相应的平面行波系统．然后，利用行波系统的一些特殊轨道，导出了新奇异解．最后，通过mKdV 方程的奇异解以及Miura 变换，获得了KdV 方程其它的新奇异解．

一些稳定的随机系统是非指数稳定的，可能出现方程解收敛的速率较指数速率低的情况，如多项式或对数．为了更精确地定量分析系统的稳定性，文中将指数稳定概念推广到更一般稳定的衰减函数，研究了一类马尔可夫调制随机系统在一般衰减速率下的稳定性．利用ItÔ公式、Borel-Cantelli 引理和鞅指数不等式等随机分析技巧，先建立了解析解p 阶矩φ( t) 稳定和几乎必然φ( t) 稳定的定理，然后证明了在相同的条件下，对足够小的步长Δ，Euler Maruyama 方法能保持相同的稳定性．

分析了经典摩擦理论中关于摩擦系数的问题，利用弹塑性力学建立摩擦微元体，并给出3 个假设: ( 1) 摩擦力与真实接触面积成正比，( 2) 摩擦剪应力与正应力( 压力) 无关，( 3) 无磨损．然后提出了基于真实接触面积的摩擦模型，并利用该模型分析了等高粗糙、随机粗糙和极端条件下的摩擦力．结果表明: 该模型与经典摩擦系数方法相比有较大的不同，反映了界面摩擦的起因，可以用来有效分析不同类型的摩擦问题．

研究了超声强化传质方法对吸收式制冷系统工质溴化锂溶液中冷剂水的沸腾传质过程的影响．结果发现: 超声波对该冷剂水的传质过程有明显的强化作用，初始阶段强化效果最好，随着系统达到平衡强化效果逐渐减弱并趋于稳定; 对于以50%溴化锂溶液为工质、初始压强约800 Pa 的制冷系统，加热热源温度在65℃ ～ 80℃时，超声波对冷剂水传质过程的强化率大于20%，且热源温度越低强化效果越显著; 使用超声强化传质的方法可以有效地提高低温热源驱动下的溴化锂吸收式制冷机的制冷效率，降低制冷系统所需最低驱动热源温度，且不会影响系统的稳定运行．该方法适用于低温热水驱动的太阳能吸收式制冷系统，能增强太阳能空调的制冷性能．

以三聚氰胺和聚苯胺为前驱体，在Ar 气氛保护下采用高温碳化的方法制备了一种新型的用于燃料电池阴极氧还原反应的氮掺杂碳基非金属电催化剂．考察了前驱体组成、碳化温度等因素对催化剂性能的影响，并利用XRD、TEM、DSC-TGA、Raman 光谱及FT-IR 等对催化剂进行了表征．结果表明: 最佳的碳化温度为900℃; 采用两次热处理和一次酸处理的过程有利于提高催化剂的活性; 该催化剂在0．1 mol /L 的HClO₄ 电解液中具有良好的电化学活性和稳定性，10000 圈循环伏安扫描后，催化剂的电化学活性不但没有衰减反而有所增强，其氧还原反应的半波电位达到0．42 V( vs．Ag /AgCl) ，极限扩散电流则几乎与目前最先进的Pt /C 催化剂等同; Koutecky-Levich 方程分析表明，催化剂氧还原反应按四电子机理进行．

以镧和维生素C 为原料制备了一种新型稀土配合物，将该新型稀土配合物作为一种新型防老剂应用于天然橡胶/炭黑( NR/CB) 复合材料中，研究了该稀土配合物对NR/CB 混炼胶硫化特性和硫化胶力学性能的影响，通过红外光谱、力学性能保持率及表面形貌变化详细分析了该稀土配合物对NR/CB 硫化胶耐老化性能的影响，并与常用橡胶防老剂4010NA、RD 和MB 进行了比较．结果表明: 维生素C-稀土配合物对NR/CB 混炼胶具有一定的硫化促进作用，并能提高NR/CB 硫化胶的力学性能; 维生素C-稀土配合物在NR/CB 复合材料中有优良的抗老化作用，其抗热氧老化和抗紫外光老化效果与4010NA、RD 相近，优于MB，其抗臭氧老化性能尤为突出，显著优于RD、MB 和具有突出抗臭氧性能的4010NA．

通过分子结构设计，合成了一种阳离子型咪唑啉季铵盐钢筋混凝土迁移性阻锈剂，对其分子结构及其在含3．5%Cl^- 的模拟混凝土孔溶液中对钢筋的防腐蚀性能进行了研究，并初步探讨其阻锈机理．结果表明: 合成产物与设计的分子结构一致，合成产率达95%; 合成的咪唑啉季铵盐是一种阳离子型阻锈剂，在模拟混凝土孔溶液中具有良好的钢筋防蚀效果，其掺量为1.0%时，阻锈效果略低于掺2. 0%无机阻锈剂亚硝酸钠的效果，优于掺量同为2. 0%的醇胺类有机阻锈剂; 腐蚀早、中期( 1、7、14 d) ，掺1. 0%的阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好，28 d 后，掺2. 0%阳离子型咪唑啉季铵盐的阻锈效果较好; 合成的阳离子型咪唑啉季铵盐阻锈机理主要为在钢筋表面吸附成膜并抑制其电化学反应过程中的阴极反应．

测度的重分形分析是分形几何的一个重要研究方向，它广泛应用于动力系统、湍流、降雨量模型、地震和金融时间序列模型． 发展重分形测度的数学理论和方法至关重要．文中简要阐述测度的重分形分析的基本思想和方法，并介绍笔者及其课题组在该领域取得的主要研究成果．

通过扫描电子显微镜( SEM) 、聚焦光束反射测量仪( FBRM) 监测碳酸法饱充体系中碳酸钙颗粒形态、生成速度和粒径的变化，同时以色值、还原糖含量和简纯度为指标，监测CO₂饱充流速对碳酸钙颗粒的影响，研究影响碳酸钙颗粒吸附非糖分的因素．实验结果表明: 在较低的CO₂饱充流速下，碳酸钙颗粒为表面结构紧密的立方体，而在较高的CO₂饱充流速下，碳酸钙颗粒为表面呈层状的棒形结构; FBRM 在线观测发现体系固体颗粒弦长主要在1 ～100μm 范围内，并且随着CO₂饱充流速的增大，体系颗粒粒径向大尺寸范围变化;快速饱充能保护还原糖不受破坏;通入等量CO₂时，随CO₂饱充流速的增大，清净汁色值降低，简纯度升高; CO₂饱充流速对无机阳离子K⁺、Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺的吸附影响不大; 因此在适宜的CO₂饱充流速( 300 ～900mL/min) 范围内，快速饱充是一项切实可行的澄清技术．

文中对两个负载接收线圈的谐振耦合式无线输电系统进行了建模，由此推导出系统的效率和功率表达式，进而分析了负载接收线圈与发射线圈间不同空间位置时的系统工作特性，并开展了实验研究，验证了模型和特性分析的正确性．研究表明: 两个负载接收线圈处于发射线圈两侧时的输出功率和效率极值点均与位于同侧时的不同，两侧时在谐振频率处，同侧时不在谐振频率处． 这为系统优化设计提供了理论依据．

电力工业的快速发展和用电结构的重大变化，使电站锅炉面临来煤多变、煤质特性复杂多样、负荷变化范围大等问题，这些问题直接影响电站锅炉运行的安全性和经济性．燃煤电站锅炉机组在线测量技术的缺乏已经成为制约火电机组优化运行技术发展的瓶颈之一．为此，一种新型的激光光谱技术——激光诱导击穿光谱技术被引入电站运行诊断领域．文中分别介绍了笔者及其所在团队近年来在从煤质分析、粉煤灰未燃碳分析和受热面失效趋势的快速分析3 个方面进行的相关研究工作，并探讨了该技术在电站运行诊断领域的发展方向．

利用数字图像技术获取沥青混合料内部结构组成，分析体积参数，进而完成沥青混合料的计算机辅助设计的研究已成为沥青路面技术领域的热点．文中重点介绍了笔者及所在团队基于二维数字图像技术的沥青混合料体积组成的统计学研究、沥青混合料数字图像技术中差异性物质的辨识方法、基于数字图像处理技术的粗集料形态特征的提取和沥青混合料内部结构组成的三维图像重构及虚拟力学试验等方面的研究进展．同时介绍了这些研究成果在工业中应用的实例．

为了简化废弃混凝土的循环利用过程，笔者所在课题组提出了采用明显大于传统再生骨料的大尺度废弃混凝土的再生混合构件概念，将废弃混凝土循环利用从骨料层次( 不大于40 mm) 提升为大尺度的块体或节段层次( 块体尺寸为50 ～ 300 mm; 节段尺寸长度方向大于500mm) ．简要回顾和总结了笔者及笔者所带领的课题组近年来在再生混合构件方面的研究成果，介绍了其在工程中的初步应用，并指出了再生混合构件今后的研究发展方向．研究和应用表明: 废弃混凝土大尺度回收利用省去了再生骨料的繁琐生产过程及二次能源消耗，经济性优于骨料层次的回收利用; 再生混合构件的基本性能和抗震性能总体上接近或略低于全现浇混凝土构件; 基于新、旧混凝土组合强度的概念，现行规范有关全现浇混凝土构件的计算公式可直接或略作修正后应用于再生混合构件的设计计算; 再生混合构件特别是外置薄壁型钢再生混合构件应用于实际工程完全可行，是废弃混凝土循环利用的一条有效途径．

为探明碳纤维增强复合材料( CFRP) -混凝土界面的抗疲劳性能，以碳纤维薄板( CFL) 与混凝土的粘结界面作研究对象，设计了改进的双剪疲劳试件，在循环荷载下对CFL-混凝土界面的疲劳性能进行了实验研究;给出了CFL-混凝土界面的相对滑移演化曲线( 相对滑移-疲劳寿命实验曲线) ，分析了界面的应变及其粘结滑移规律．实验结果表明:在疲劳荷载作用下，CFL 上的应变演化主要由加载初期快速传力阶段、界面稳定传力阶段、界面失稳传力阶段构成，其中界面稳定传力阶段约占其疲劳寿命的95%左右; 试件相对滑移的演化也分为初期快速增长、稳定增长、失稳增长3 个阶段．在稳定增长阶段，试件的相对滑移与疲劳寿命之间呈近似的线性关系．最后，提出了基于刚度系数的CFL-混凝土界面的疲劳损伤模型．利用该模型，可较方便地推定CFL-混凝土的界面在疲劳过程中的损伤演化规律．

柔顺机构靠弹性变形来传递运动或力，因而疲劳是其主要失效模式，但其疲劳性能以及抗疲劳设计方法仍有待进一步研究．文中结合笔者及其课题组的研究成果，介绍了柔顺机构的主要设计方法，在综述名义应力法、局部应力应变法和应力场强法3 种疲劳寿命预测方法的基础上，阐述了直圆型和叶型柔性铰链的疲劳寿命预测模型及尺寸参数对铰链疲劳寿命的影响，总结了柔顺机构疲劳可靠性的分析和优化设计方法，以及基于特征参数分解的柔顺机构损伤识别方法，并指出了柔顺机构疲劳可靠性及损伤识别的未来研究方向．

针对无线传感器网络中传感器观测噪声服从污染分布且通信信道存在噪声的情况，提出了两种新的鲁棒分布式估计方案——QME 和TME．通过仿真试验对所提出的估计方案的性能进行了验证，并与已知噪声协方差的MLE 进行对比．结果表明: QME 的估计性能优于TME 和已知噪声协方差的MLE; 且随着传感器节点个数的增加，QME 和MLE的性能都渐渐地趋向其对应的克莱姆下界值．

概述了本课题组针对吹塑开展的理论研究工作，包括吹塑三阶段( 型坯成型、型坯吹胀和制品冷却) 的建模和仿真以及吹塑制品壁厚的控制策略; 着重分析了在理论基础上研制成功的具有自主知识产权的4 种吹塑设备与关键技术，分别是风动力牵引三维吹塑设备与技术、吹塑制品壁厚智能化控制系统与技术、全电动吹塑设备关键系统与技术以及吹塑模具快速热循环系统与优化．对这些吹塑设备与关键技术进行集成，实现了复杂制件吹塑的节能和节材两大目标．

作为传统抗生素有力的候选者，抗菌肽是先天免疫体系中的重要组成成分．抗菌肽从起初的接触至随后稳定地吸附到细菌CC 的质膜之上，是抗菌肽发挥其抗菌功能的关键初始事件．为揭示这一尚未明了的过程，文中使用分子动力学模拟方法，通过构建抗菌肽HP( 2-20) 与POPE 脂双层的体系，模拟了HP( 2-20) 与POPE 脂膜间的非特异相互作用．结果表明: 抗菌肽的N 端最先与脂膜接触，随后抗菌肽将维持一种倾斜的姿态，经历一个旋动插入脂膜的过程; 同时，抗菌肽将束缚膜上与其邻近的磷脂分子的运动，导致膜的不均匀性，增强脂膜磷脂分子的无序波动，为其它自由的抗菌肽分子更深的插入提供了机会．