无线传感器网络.docx

1、无线传感器网络项目名称：水环境监测无线网络微传感器芯片系统基础研究首席科学家：夏善红 中国科学院电子学研究所起止年限：2009.1至2013.8依托部门：中国科学院一、研究内容（一）拟解决的关键科学问题无线传感器网络是由大规模随机布放于感知区域的微传感器节点构成的网络系统。与现有的无线通信网络和计算机网络相比，无线传感器网络的资源严格受限，并且很难由人工对大量微传感器进行精确的部署和管理，需要智能化地自组织和自主完成任务。无线网络微传感器系统是一个多学科交叉的前沿研究领域，面临着科学探索与技术突破的严峻挑战。目前网络传感器系统的发展与实际应用的需求还有相当的差距，核心问题主要包括：（1）传感器

2、及其系统的微型化、集成化；（2）生物化学微传感器的灵敏度、选择性、稳定性、重复性；（3）系统的自主工作与电源供给。为满足上述要求，急需深入研究和解决以下关键科学问题：1、三维微纳结构传感效应及尺度效应微型化、集成化有利于传感器系统可靠性提高、功耗减小、功能增强、 价格降低。器件微型化的重要途径之一是其结构由平面型向三维立体化发展，近年来三维微纳加工技术的进步极大地拓展了微纳传感器技术的发展空间，由此也将引发传感方法的新跨越。随着器件结构的微型化和立体化，其中电场、光场等场分布的边界效应更加明显。在微纳尺度下，场分布与器件结构和材料性质之间存在密切的关系。深入研究三维微纳结构的传感效应及尺度效应

3、和边界效应，对于设计结构合理、性能优异的微纳传感器至关重要。本项目将探索三维微纳结构的新传感效应；研究场分布的尺寸效应和边界效应，建立微纳尺度下场分布的相关理论模型；研究微观结构和材料性质对器件中电场、光场等场分布和传感器性能的影响，探索微纳尺度下场的能量耦合机理与特性以及场对物质的作用规律，探求实现最高检测灵敏度的途径。研究流体与三维微纳结构表面的相互作用及流体的表面、界面效应；研究三维微纳结构中流体的电润湿效应和电动力学效应。针对微传感器系统的集成化，研究适合于对多种参数同时进行检测的阵列式、多通道敏感结构，探索敏感膜固定的尺度效应以及临近敏感单元间的电学、化学反应信号的相互干扰因素和消除

4、噪声的机理；研究微传感器与电路单芯片集成所涉及的信号干扰、材料和工艺兼容性等相关的基础科学和关键技术问题。2、敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应在微纳传感器中，敏感材料一般制备于微纳敏感结构载体表面。敏感材料在载体表面的分布及两者之间的相互作用是影响传感器稳定性、灵敏度、响应速度等主要性能指标的关键因素。近年来，非晶态纳米材料在微纳敏感结构载体表面引起的有效表面积增加效应、纳米结构三维有序排列等因素引起的表面增强效应，以及纳米复合材料、纳米多孔材料对改善电极活性、电子转移速率等性能的作用成为微纳传感器领域研究的重要内容。认识敏感材料和载体表面的微观和介观结构，研究两者之间的相互作用机制，

5、探索表面增强效应的机理对于提高传感器的性能具有十分重要的意义。本项目将研究敏感材料和载体表面的微观结构，探索两者界面处分子之间相互作用机制和作用力、能量分布及其表面/界面效应；研究载体表面修饰材料自组装的生长动力学，探索微纳尺度下敏感材料在载体表面固定化过程中分子的运动和分布规律及其稳定性和重复性；探索电极表面材料与生物化学分子之间的电子交换途径，研究敏感材料的分子组成对其敏感特性、生物兼容性、电子转移速率的影响，研究保持电极活性的机理。研究纳米多孔薄膜、三维有序纳米结构、纳米复合材料、高分子纳米材料对于改善传感器性能的作用；探索表面增强效应的机理和影响因素。3、多靶标可逆特异性响应机理与信号

6、转换机制外界环境中存在着多种多样的物质，在环境监测等许多应用领域需要对复杂环境中的多种生物和化学参数同时进行监测，要求传感器具有高选择性。目前许多微传感器的分子识别响应是不可逆的，这类生物化学传感器仅适合一次性使用，不能满足无线网络传感器系统长期、重复检测的需求。生物化学传感器是分子识别元件与信号转换器的有机结合体，分子识别的过程涉及敏感材料与待测物质分子相互作用的反应动力学，信号转换的过程涉及待测的生物量或化学量转换为电信号的能量转换。认识分子识别的相互作用过程，探索分子识别特异性响应的机理与信号转换机制将为解决微纳传感器的选择性、重复性等问题提供理论依据。本项目将探索敏感材料与待测分子相互

7、作用的基本原理，研究生物化学反应中分子相互作用的动力学问题，建立相关理论模型；认识生物化学反应中分子特异性识别过程，研究分子间的相互作用力及其对传感器选择性的影响，探索通过特异性结合强度变化实现可逆、重复响应的可能性；探索分子相互作用中的能量转换机制，认识电子交换途径及对传感器灵敏度和响应速度的影响因素；研究场分布对于待测分子的作用及电荷输运机制，研究提高电极换能、电荷转移速率等相关的界面物理和电化学科学问题。研究生物和化学物质自动化富集和分离的方法与机理。4、微系统能量产生及耗散机理与自循环复合换能机制要实现无线网络传感器系统长期自治现场工作，完成广域、无人值守的智能感知和信息传输，能量是关

8、键问题之一。这个问题涉及两个方面，一方面是如何为系统提供足够的电能，如何充分利用反应体系的能量，另一方面是如何降低系统的能量损耗。研究微系统中能量产生及耗散机理与能量转换机制，以获得高效、环保的微型电源，降低系统的电能损耗，保证网络传感器系统供电。本项目在能量产生与存储方面，探索环保、高效的能量转换途径和原理，重点探索自循环复合换能机制，研究能够实现将两种以上自然能或化学能转换为电能的环保、长效、微型复合换能器的机理和实现方法，探索能够同时实现传感以及生物化学能转换为电能的自供能微传感系统的机理和实现方法；研究微型化大容量电能存储单元的电极材料与介电材料的微观结构及其储能机理，以及材料界面、表

9、面电学与热学行为。在降低能耗方面，研究系统中能量耗散的机理和影响因素，研究极低功耗电路设计的原理，研究超低能耗的系统结构。（二）主要研究内容以水环境监测为应用目标，围绕无线网络微传感器芯片系统中的核心问题，针对关键科学问题、共性关键技术、典型器件及系统等主要方面，重点开展以下研究工作：1、敏感机理研究（1）三维微纳结构传感效应及尺度效应探索三维微纳结构的新传感效应；研究场分布的尺寸效应和边界效应，建立微纳尺度下场分布的相关理论模型；研究微观结构和材料性质对器件中电场、光场等场分布和传感器性能的影响，探索微纳尺度下场的能量耦合机理与特性以及场对物质的作用规律，探求实现最高检测灵敏度的途径。研究流

10、体与三维微纳结构表面的相互作用及流体的表面、界面效应；研究三维微纳结构中流体的电润湿效应和电动力学效应。研究适合于对多种参数同时进行检测的阵列式、多通道敏感结构，探索敏感膜固定的尺度效应以及临近敏感单元间的电学、化学反应信号的相互干扰因素和消除噪声的机理；研究微传感器与电路单芯片集成所涉及的信号干扰、材料和工艺兼容性等相关的基础科学和关键技术问题。（2）敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应研究敏感材料和载体表面的微观结构，探索两者界面处分子之间相互作用机制和作用力、能量分布及其表面/界面效应；研究载体表面修饰材料自组装的生长动力学，探索微纳尺度下敏感材料在载体表面固定化过程中分子的运动和分

11、布规律及其稳定性和重复性；探索电极表面材料与生物化学分子之间的电子交换途径，研究敏感材料的分子组成对其敏感特性和电子转移速率的影响，研究保持电极活性的机理。研究纳米多孔薄膜、三维有序纳米结构、纳米复合材料、高分子纳米材料对于改善传感器性能的作用；探索表面增强效应的机理和影响因素。（3）多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制探索敏感材料与待测分子相互作用的基本原理，研究生物化学反应中分子相互作用的动力学问题，建立相关理论模型；认识生物化学反应中分子特异性识别过程，研究分子间的相互作用力及其对传感器选择性的影响，探索通过特异性结合强度变化实现可逆、重复响应的可能性；探索分子相互作用中的能量转换机制

12、，认识电子交换途径及对传感器灵敏度和响应速度的影响因素；研究场分布对于待测分子的作用及电荷输运机制，研究提高电极换能、电荷转移速率等相关的界面物理和电化学科学问题。研究生物和化学物质自动化富集和分离的方法与机理。2、新敏感方法研究无线网络传感器节点不仅要求体积小、功耗低，而且要易于将待测信号转换为电信号以便于信息的无线传输。在多种生物化学检测方法中，电化学、光学和光电敏感方法最具技术优势和发展空间。电化学检测可以直接将待测量转换为电信号；光学检测灵敏度高，并且易于通过光电转换获得电信号输出。但是，传统的电化学传感电极和光学检测系统的体积较大，不易于集成化，不适用于无线网络微传感器系统，必须进行

13、检测方法的创新性研究，发展新型敏感元件。本项目重点研究面向水环境监测无线网络微传感器系统的高灵敏度、高选择性、高稳定性的新敏感方法及其实现技术。所探索的敏感方法和技术路线具有代表性，相关的研究将为无线网络微传感器芯片系统提供基本方法，对相关领域的技术突破具有较普遍的指导意义和参考价值。（1）表面增强三维微纳电极敏感方法电化学敏感方法是生化检测的重要手段之一。传统的电化学检测所采用的电极为平面电极，并且常需采用Ag/AgCl参比电极，不便于传感器的微型化和集成化，急需建立新的检测方法，高灵敏微纳电极是其发展方向。器件微型化的重要途径之一是其结构由平面型向三维立体化发展，纳米表面增强是提高传感器灵

14、敏度的有效方法。本项目基于三维微纳结构传感效应及尺度效应、表面增强效应等科学问题的研究，借助于三维微纳加工技术和纳米表面修饰技术，研究和发展表面增强三维微纳电极检测方法，为实现微型化、高灵敏的电化学型生物化学微纳传感器奠定基础。（2）纳米效应集成光波导敏感方法光学敏感方法具有灵敏度高、抗干扰能力强的特点。但是传统的光学式检测系统体积较大，不适于无线传感器网络应用。本项目将纳米技术与光波导技术相结合，利用先进的微纳加工技术和新型纳米功能材料，结合纳米效应等科学问题的探索，研究纳米多孔集成光波导和光子微结构敏感方法，尝试利用纳米结构及材料特性获得高灵敏光学响应信号以及利用活性氧化物替代固定化微生物

15、实现长期稳定工作的途径，为研制微型化、高灵敏、长寿命的光学型生化微传感器奠定基础。（3）特异性响应光电复合微阵列敏感方法光电效应相结合的检测方法，适用于某些单独依赖电学或光学手段无法有效测量的生物化学物质的检测。本项目在多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制等关键科学问题研究的基础上，研究光电复合微阵列多通道敏感方法，探索特异性好、选择性高的多参数检测新手段；并且利用某些物质对电、光效应都敏感的特性，探索获得电、光双重敏感信号，并将两者进行参比实现传感器信号自校准的途径，为实现多通道、自校准的网络微传感器系统奠定基础。 3、水环境监测微传感单元研究水环境监测的主要参数包括水温、pH值、溶解氧、

16、高锰酸盐指数、化学需氧量（COD）、生化需氧量（BOD）、氨氮、总磷、总氮，以及重金属、氟化物、氰化物等，其中目前可以用微传感器检测的只有水温、pH、溶解氧等少数参数，决大部分参数还没有可用于现场、实时检测的微型传感器，需人工采样，在实验室进行检测与分析。例如：化学需氧量（Chemical Oxygen Demand, COD）代表水体有机污染的程度，是评价水体污染的重要指标。世界上测定COD的标准方法为人工化学分析，耗时长、过程复杂、难以现场应用。重金属是一种危险的化学污染物，通过食物链沉积到人体中，往往长期积累在体内不可降解，在极其微量的情况下也会产生不良后果，可引起多种疾病甚至癌症。传统

17、的检测方法主要采用光学分析仪器（如原子发射、吸收光谱法等）、高效液相色谱仪器和电化学分析仪等，存在着分析时间较长、分析过程复杂和烦琐等缺点，不适用于现场实时检测。水环境监测的自动化、信息化亟需无线网络微传感器芯片系统。目前国内外还未见直接测定COD、氨氮、总磷、总氮等污染参数的微传感器的相关报道，更没有水污染参数监测无线网络微传感器芯片系统。本项目针对水环境监测无线网络传感器系统的需求，以水污染监测的主要参数作为检测对象，在关键科学问题和新型敏感方法研究的基础上，提出并研究基于电化学、光学和光电原理的新型生物化学微传感单元。拟研制的新型微传感单元包括：（1）表面增强三维微纳电极，用于COD、总

18、氮检测；（2）纳米效应集成光波导，用于BOD、总磷检测；（3）光电复合微阵列，用于氨氮、重金属检测。上述微传感单元具有典型性和代表性，研究方法和技术路线对于其它相关的网络微传感器芯片系统具有较普遍的适用性。4、微弱信号检测与无线传输极低功耗电路研究微纳传感器经过各种转换机理产生的信号非常微弱，容易被环境噪声和电路中噪声淹没。无线网络传感器系统电路设计的核心问题是研究如何采集、检测这些非常微弱的信号，并在低功耗条件下进行处理和传输的基础理论和技术，以及传感器与电路的在微小尺度下的高密度兼容性集成方法与技术。所涉及的关键科学和技术问题包括：具有噪声消除功能电路设计理论和实现方法；高精度、低噪声模拟

19、信号采集机理和实现技术；极低功耗传感器节点电路结构设计理论和实现方法，以及极低功耗射频传输机理和实现技术；超低能耗系统结构，传感器与电路系统级集成设计方法以及单芯片集成工艺兼容性技术。5、微系统能量转换机理与复合换能微型电源研究无线传感器网络节点需要高效、环保、独立、持久的电能供给，现有的供电技术无法完全满足要求。针对无线网络传感器系统的需求，探索环保、高效的能量转换途径和原理，重点探索自循环复合换能机制，研究能够实现将两种以上自然能或化学能转换为电能的环保、长效、微型复合换能器的机理和实现方法，探索能够同时实现传感以及生物化学能转换为电能的自供能微传感系统的机理和实现方法。研究微型化大容量电

20、能存储单元的电极材料与介电材料的微观结构及其储能机制，以及材料界面、表面电学与热学行为及其机理；研究系统中能量耗散的机理和影响因素，研究大容量、低漏电、长寿命的微型化电能存储单元的实现方法。6、跨尺度多元复合加工与封装方法研究无线网络微纳传感器的发展依赖于微纳加工和封装技术的进步。由于传感器品种的多样化要求加工与封装方法的多样性。与物理量传感器相比，微纳生物化学传感器的加工与封装面临着更严峻的挑战，尤其需要研究材料的物理化学、机械性能和稳定性，研究封装界面相互作用力，解决材料和制造方法的兼容性等关键问题。本项目针对微纳传感器发展需求，研究和发展具有自主知识产权的跨微纳尺度加工、多元材料复合加工

21、、复杂三维微纳结构加工等新加工方法，突破微纳跨尺度复杂结构的多元材料复合加工、样品预处理微流控芯片制造等关键技术。研究有利于传感器模块方便替换的微流体系统接口以及模块化嵌入式封装方法及其实现技术。7、无线网络微传感器芯片系统集成方法研究兼容性、高密度集成是实现无线网络微传感器芯片系统小体积、低成本、高可靠的关键技术。研究系统级、三维集成的新方法，研究在同一基片上不同敏感单元的光电集成、电互连、流体互连方法，研究多种敏感单元的高密度片上集成、传感器与微弱信号检测及传输电路的集成，以及与微型电源及样品预处理微流控芯片集成的方法。 将本项目研制的新型微纳传感单元、信号检测与无线传输极低功耗集成电路、

22、微型电源集成在一起，构成无线网络微传感器芯片系统，如图1所示，并结合样品预处理微流控芯片，实现具有多参数现场、实时、自动信息采集与信号无线传输功能的水环境监测无线网络微传感器芯片系统。二、预期目标（一）总体目标面向水环境监测国家重大需求，针对无线网络微传感器芯片系统急需解决的领域前沿问题，围绕着三维微纳结构传感效应及尺度效应、敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应、多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制、能量产生及耗散机理与自循环复合换能机制等核心科学问题进行探索性研究，深入研究和认识敏感机理，探索和研究新的敏感效应和敏感方法，获得提高微纳生物化学传感器灵敏度、选择性、稳定性的科学方法与技术

23、途径；发展微纳加工、集成与封装新方法，研制出水环境监测关键微传感单元、微弱信号检测与传输极低功耗电路、环保型长效微型电源；通过微传感单元、极低功耗集成电路、微型电源的集成，结合样品预处理微流控芯片，实现水环境监测无线网络微传感器芯片系统，突破和解决水环境现场、实时、网络化自动监测关键技术。获得一批自主知识产权和前沿性成果，造就一支具有国际水平的研究队伍，营造不断创新的环境，为使我国在传感技术领域进入国际先进和领先水平、为我国信息技术的长远发展奠定坚实的基础。（二）五年预期目标1、基于敏感机理和新敏感方法的深入研究，针对水环境污染关键参数监测，研制出6种新型微纳生物化学传感单元，可分别实现对CO

24、D、BOD、氨氮、总氮、总磷、重金属（铜、锌、铅）的现场、实时、快速检测；主要技术指标满足水环境检测需求：COD测量范围1540mg/L、分辨力0.5mg/L，BOD测量范围310mg/L、分辨力0.2mg/L，氨氮测量范围0.152.0mg/L、分辨力0.1 mg/L，总氮测量范围0.22.0mg/L、分辨力0.1mg/L，总磷测量范围0.020.4mg/L、分辨力0.02mg/L，铜、锌、铅重金属测量范围0.012.0mg/L、分辨力0.01mg/L；2、通过对能量产生及耗散机理的深入研究，获得环保、长效、微型复合换能器以及微弱信号检测与传输极低功耗电路的实现方法，研制出适合于无线网络微传

25、感器芯片系统的微型电源和极低功耗电路，微型电源输出功率密度大于25mW/cm2；3、通过新型微纳加工、集成、封装方法的研究，实现样品预处理微流控芯片、微纳生物化学传感单元、微型电源，以及微弱信号检测与无线传输电路的制造和高密度、兼容性集成与封装，构建多功能、低功耗的水环境监测无线网络微传感器芯片系统；4、在典型水环境监测区域进行无线网络微传感器芯片系统应用验证，与已有的水温、pH、溶解氧等微传感器技术及智能网络系统技术相结合，实现对10种以上水环境主要参数的网络化现场检测；5、发表高水平研究论文300篇以上，授权或受理发明专利25项以上，培养研究生50名以上；造就一支以青年科技人员为主、有创新

26、能力、团结协作的高水平学术队伍。三、研究方案（一）学术思路与技术途径本项目设立六个研究课题，构成一个系统的完整研究体系，如图2所示。在敏感机理研究方面，重点研究三维微纳结构传感效应及尺度效应、敏感材料与载体相互作用机理及表面增强效应、多靶标可逆特异性响应机理与信号转换机制三个科学问题，分别解决微纳敏感结构、敏感材料与敏感结构表面相互作用、敏感单元与待测物质相互作用三个方面的核心基础问题；将上述三个科学问题的研究与三种具有特色的新型敏感方法的研究相结合，获得实现微纳生物化学敏感单元高灵敏度、高稳定性、高选择性检测的新途径，三方面的研究内容既有侧重，又相互联系。在科学问题和敏感方法研究的基础上，围

27、绕水环境监测国家重大需求，研制出具有典型性和代表性的水污染参数检测新型微纳生物化学传感单元。无线网络微传感器芯片系统中不仅包括微纳敏感单元，还包括极低功耗集成电路用于检测与传输敏感单元输出的微弱电信号，以及微型电源为敏感单元和集成电路提供电源。目前极低功耗电路和微型电源的问题也没有完全解决。本项目通过研究和探索微系统能量产生及耗散机理与自循环复合换能机制科学问题，研究和突破极低功耗电路和微型电源技术。加工与封装是无线网络微传感器芯片系统的共性关键技术，支撑着微传感单元和微型电源的制造以及系统的集成。利用研制出的无线网络微传感器芯片，结合样品预处理微流控芯片，构建水环境监测无线网络微传感器芯片系

28、统，实现多参数、现场、实时、自动信息采集，以及信号无线传输。各课题有明确的研究重点，课题之间具有密切的内在联系与相互交叉。在项目实施过程中，将注重敏感机理与敏感方法之间、器件结构与制造技术之间、传感器与系统之间的互动，加强各单位之间的合作。（二）创新点与特色目前国内外生物化学检测一般需要人工采样和标定，在实验室中用大型仪器进行检测与分析，缺乏可用于水环境参数现场、实时、快速检测的生物化学传感器，更没有适用于水环境监测无线网络的微型生物化学传感器芯片系统。现阶段用于无线传感器网络的仅有少数物理量微传感器。因此，本项目所从事的研究具有明显的前沿性和创新性，主要创新点与特色体现在如下几方面：1、提出

29、适用于无线传感器网络的表面增强三维微纳电极、纳米效应集成光波导等新型敏感方法，获得敏感单元在微纳尺度下的高灵敏度和高稳定性，并实现生物化学反应信号向电信号的快速转换。2、针对无线网络微传感器系统长期自主工作的需求，在微传感器中采用活性纳米材料替代固定化微生物实现长期稳定工作，提出光电双重敏感检测方法以实现微传感器系统信号自校准，提出自循环复合换能思想以获得环保、长效的微型电源。3、提出并研制适用于水环境监测无线网络的新型微纳生物化学传感器芯片系统，实现COD、BOD、氨氮、总磷、总氮、重金属等水污染关键参数的现场、实时、快速、组网在线检测。（三）取得重大突破的可行性分析无线传感器网络是国内外广

30、泛关注的、对诸多科技领域发展和人类未来生活方式具有重要影响的新兴技术，其基础层支撑平台和技术瓶颈就是网络微传感器系统。水环境监测的绝大部分参数需要采用生物化学检测手段，而生物化学微传感器滞后于物理量微传感器的发展，目前应用于无线传感器网络的仅有少数物理量微传感器，尚没有成熟的无线网络生物化学微传感器。并且现阶段无线网络传感器节点的集成化程度较低、体积较大、功耗较高，缺乏可长期供电、低成本的微型能源。水环境监测无线网络微传感器芯片系统是一个学科高度交叉的前沿研究方向，面临多个科学难题和技术难点。本项目以无线网络传感器的核心技术难点作为切入点，通过对水环境监测无线网络微传感器芯片系统关键科学问题的

31、深入研究，以及对新原理、新方法的探索，获得突破技术障碍的有效途径，必将对网络微传感器系统的发展产生重要的影响。申请团队对现阶段无线网络微传感器系统存在的问题进行了深入分析，找出急需研究和解决的关键基础科学问题，借鉴国际前沿研究发展动态，提出了一系列创新的学术思想。通过对关键科学问题的深入研究，将进一步揭示微纳生物化学传感器的敏感机理和微系统中能量转换机理，获得实现微型化、集成化、高性能、低功耗的无线网络微传感器芯片系统的新方法和新途径。本项目拟研究的新原理、新方法和新技术，是在充分掌握本领域发展前沿的基础上，结合申请团队多年的研究基础和丰富的技术积累而提出的，具有前瞻性、新颖性和可行性，这些研

32、究工作将对网络微传感器的突破性发展具有巨大的推动作用。本项目总体研究方案中所设置的六个课题，从不同的方面研究和解决水环境监测无线网络微传感器芯片系统中的关键科学问题和技术方法，保证了整个系统的实现。所提出的基于电化学、光学和光电原理的新型敏感方法与敏感单元，以及新型微电源机理等研究，是在课题承担单位已有的科研基础上，结合传感技术、微纳米技术等领域国际研究前沿和水环境监测应用需求，进行创新和发展，从原理上是合理的；借鉴课题承担单位丰富的知识积累和研究经验，在技术实现上具有可行性。本项目的研究队伍汇集了我国在传感技术、微电子技术、纳米科学技术、环境科学、生物医学、微型能源科学技术、微纳制造技术等领域的优秀人才，研究实力雄厚，有坚实的前期研究工作基础。研究方案体现了集体的智慧，技术路线和研究思路充分考虑了原理与技术的可行性，既考虑了创新性和预期成果的水平，又充分考虑了已有工作的基础以保障研究目标的实现。因此，研究技术路线先进可行，已经具备了取得重大突破的条件。本项目承担单位拥有优良的研究条件，为项目的顺利开展提供了有力的保证。本研究团队与国内外许多著名的研究机构保持密切的联系，与本领域的多个国际知名学者建立了长期的合作关系，若干国