现代制造科学展望

制造科学是先进制造技术的理论、方法和技术基础。它涉及制造系统和制造过程的理论与建模、制造信息和知识的获取、处理、传递及应用、制造模式与生产管理理论及方法、产品的现代设计理论与方法、制造过程和制造系统中的测量、监控理论与方法,以及制造自动化理论等。 ２１世纪制造科学的研究对象是大制造,即泛指一般机电产品的设计与制造。其研究的特征是学科交叉性、系统性和集成性,特别强调各种高新技术的融合与应用。２１世纪制造科学将不断地吸收机械、信息、材料、生物、物理、化学及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用…     

生物3D打印研究进展：动物、植物及微生物细胞的增材制造

生物有机体的仿生制造对人类探索和运用生命机制具有重要意义。生物3D打印基于计算机三维模型，精准控制活细胞、生物材料、生化因子等物质的空间位置，可以模拟人体的组织结构，制造具有复杂异质性的仿生生物组织，并应用于基础研究和临床转化。近年来，生物3D打印技术还拓展到了植物细胞培养以及微生物合成发酵等领域，展现出巨大的应用潜力。本文将对生物3D打印技术的基本原理及最新进展进行介绍，并从动物、植物和微生物细胞打印三方面综述应用现状及挑战，以期对广义生物3D打印的技术发展及应用趋势进行全面梳理。     

On the New Progresses of Advanced Manufacturing Science

21世纪的制造面临着市场、信息、环境和资源的严峻挑战。先进制造技术必须面对这种挑战。现代制造科学是先进制造技术的理论基础,它的灵魂和生命在于创新,现代科学创新往往产生在学科交叉中,因此,开展多学科交叉研究是现代制造科学发展的源泉。现代制造科学是微电子、计算机、自动化、网络通信等信息科学、管理科学、生命科学、材料科学与机械工程和制造科学的交叉。中国国家自然科学基金的任务是鼓励和推进这种交叉研究,发展和完善现代制造科学,同时向制造业提供先进的理论、方法和技术储备。     

质谱仪器技术是国家战略核心技术

质谱仪器技术(包括硬件和软件技术)是发达国家的战略核心技术,涉及到物理、化学、生物、医学等基础学科的理论与技术发展,涉及到计算机技术、测量科学与技术、信息学和人工智能、高端精密仪器制造等综合性科学与技术领域。显而易见,质谱仪器技术仅仅靠一、二个学科知识是难以掌握的,因此世界上只有少数几个发达国家有能力制造质谱仪器。     

3D打印导电生物支架的研究进展与挑战

组织工程为修复或替换人体病变或损伤组织等再生医学提供一种崭新的解决途径。在组织工程中,生物支架作为关键要素(载体)之一,需要尽可能的模拟细胞生存的细胞外基质环境,既要具备生物相容性、生物可降解性和机械性能等,又要具备导电性来传导生物电性。加之,3D打印技术在复杂仿生结构制造方面具有不可替代的优势,已成为生物支架制造最流行的技术之一。因此,3D打印导电生物支架成为目前生物支架研究的热点之一。鉴于此,有必要对目前3D打印导电生物支架的相关内容进行整理和分析。主要简述导电生物支架的研究现状,介绍导电材料及导电化方法、导电生物支架的3D打印方法,并介绍其在神经细胞、骨细胞和心肌细胞中的典型应用,最后总结导电生物支架未来的发展方向。     

基于快速成形的生物制造工程研究

根据对仿生制造发展的认识,重新定义了仿生制造的概念,提出了生物制造和生物制造工程的概念,并将其实施途径分为内控法和外控法两大类。基于迅速发展的RP技术和生物医学技术,从全新的角度提出了生物制造实施的新途径——基于RP的生物活性生物制造方法,论述了此技术的理论基础和实施手段。理论上该方法可以制造任意形状的生物活性结构,例如：某个生物活性骨质机器零件,甚至整台机器。     

江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室

江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室建在东南大学机械学院,以微纳生物医疗器械的设计理论、制造工艺、性能检测等共性关键技术为主要研究方向,研制具有自主知识产权的微纳医疗器械产品,制定相关标准,不断提升江苏微纳医疗器械制造企业的创新能力和核心竞争力。     

将在21世纪崛起的生物制造工程

生物制造工程是２１世纪制造科学即将开始的一场革命。本文从不同角度分析了其产生的背景,归纳了目前这一领域研究的几种不同的方向。分析得出,就共实现的难度以及使能技术成熟性来说,这几种不同的方法应该分步骤、分阶段交叉进行,在这几种方法中,由于生物活性组织的工程化制造方法的使能技术相对成熟,它将是生物制造工程研究领域现阶段的研究热点和突破点。     

仿生制造的生物成形方法

生物制造与仿生制造是机械领域与生物领域交叉产生的新领域。生物方式制造是利用生物手段的制造方法,已提出生物去除加工、生物约束成形、生物生长成形、生物连接成形、生物复制成形、生物自组织成形等加工成形方法。仿生制造是模拟生物形体与功能的结构制造,包括仿生材料结构、仿生表面结构、仿生运动结构等结构制造。仿生制造的结构往往比较复杂,利用增材快速原型和传统机械制造方法效率通常较低,利用生物方式制造方法往往更加简便和快捷。阐明生物成形方法在仿生微纳复杂形体、结构、功能界面制造上的优势,表明生物成形技术在节能、环保、微纳等领域具有广阔的应用前景。     

江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室

江苏省微纳生物医疗器械设计与制造重点实验室建在东南大学机械学院,以微纳生物医疗器械的设计理论、制造工艺、性能检测等共性关键技术为主要研究方向,研制具有自主知识产权的微纳医疗器械产品,制定相关标     

《2018-2019机械工程学科发展报告(机械制造)》——展望

正机械制造学科发展的总趋势是需求驱动、学科融合和前沿牵引。我国正处在从制造大国向制造强国迈进的征途中,各行业装备制造以及高性能产品的制造等,都迫切需要机械制造科学提供创新而实用的理论、方法和技术。机械制造学科一方面要与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学继续深入的交叉融合,发展和完善仿生及生物制造学、微纳制造学、制造管理学和制造信息学。另一方面要与机械学融合,即与机构学、传动学、摩擦学、结构强度学、设计学、仿生及生物等机械学更深入的融合发展。下一代量子计算机、生物计算机、深地深海深空探测、精准医疗、核聚变、新能源与新材料等科学前沿和未来的需求,都对机械制造科学提出了新的机遇和挑战。     

现代制造科学的新发展

２１世纪的制造面临着市场,信息,环境和资源的严峻挑战,先进制造技术必须面对这种挑战。现代制造是先进制造技术的理论基础,它的灵魂和生命在于创新,现代科学创新往往产生在学科交叉中,因此,开展多学科交叉研究是现代制造科学发展的源泉。现代制造科学是微电子,计算机,自动化,网络通信等信息科学,管理科学,生命科学与机械工程和制造科学的交叉,中国国家自然科学基金的任务是鼓励和晕种交叉研究,发展和完善现代制造科学     

基于快速原型的组织工程支架成形技术

组织工程是生物制造的重要发展阶段,通过先成形生物材料的支架,然后在上面复合细胞的方式,来实现组织器官的人工制造。支架的性能在组织工程的应用中非常重要。相比传统的支架成形方法,基于离散—堆积原理的快速原型技术,所制造的支架个性化程度较高:支架的孔隙率、力学性能、生物相容性和降解特性等方面,可以通过参数设计和材料选择的方法进行人工设定;因此非常适于构建结构性的组织和器官。介绍了现有的基于快速原型的组织工程支架的成形技术,总结了其特点及应用现状,并分析讨论了其优缺点。     

电磁场的生物效应的研究现状与展望

随着科学技术的进步,人们越来越多的暴露于各种电磁场中,电磁场的生物效应研究也随之成为热点。但由于这些研究手法、对象以及研究条件各不相同,有很多的研究结果并不完全一致,有较多的不确定因素在里面。本文为了分析电磁场的生物效应．综述了近几年来电磁生物效应的研究进展,列举了不同类型电磁波对细胞昕产生的生物效应,并对其进行了分析和总结,最后结合这些进展以及细胞信息学等相关知识,提出了电磁生物效应的一些假设和前景展望,并提出了将膜片钳技术应用于电磁场生物效应研究的可行性以及中高频电磁效应研究的必要性？     

“十五”计划纲要部分名词解释

１．深亚微米集成电路 通常把０．８－０．３５ μｍ称为亚微米,０．２５ μｍ及其以下称为深亚微米,０．０５ μｍ及其以下称为纳米级。深亚微米制造的关键技术主要包括紫外光刻技术。等离子体刻蚀技术、离子注入技术、同互连技术等。目前,国际上集成电路的主流生产工艺技术为０．１８－０．２５ μｍ,预计２００６年主流加工技术将提高到０．１ μｍ,２０１２年将达到０．０５ μｍ,进入纳米级。 ２．生物技术 运用分子生物学、细胞生物学、生物化学、生物物理学、生物信息学等手段,研究、设计、改造生命系统,以改良乃至创造新的…     

面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型

针对产品制造过程质量特性繁多、重要度不同而难于事先预防控制的问题,借鉴生物免疫原理,提出了具有仿生功能的面向产品制造过程的关键质量特性免疫预防控制模型.定义了制造级关键质量特性及其缺陷因子,利用神经网络技术和质量功能配置构建了制造级关键质量特性提取模型,给出了制造级关键质量特性状态特征向量;借鉴生物免疫原理塑造了关键质量特性免疫识别、关键质量特性免疫排斥、关键质量特性免疫记忆、关键质量特性免疫自适应调节等功能.通过实例验证了所提理论与模型的正确性与有效性.     

计算机辅助设计要面向制造与生产——第六届CAPE国际会议论文述评

根据CAPE—6的论文集,论述了国外学者当前研究热点之一的为生产设计,基于制造的设计的有关进展,介绍了模具智能制造系统和基于生物细胞相似性的计算机辅助逻辑设计系统,对同步工程在概念设计阶段的应用,CAD在英国机械工业中的应用等也作了简要说明。     

人工生物活性骨骼的快速制造方法研究

从人造骨骼整体制造的角度出发,将骨骼结构、材料合成、生物活性等因素综合考虑,提出了基于分层制造的人造骨生物活性复合成形的设想①定制的骨骼的外形与微观组织的CAD建模;②快速加工具有骨骼的内外结构的托架;③复合上生物因子和细胞;注入自凝固羟基磷灰石。从制造工艺上将宏观和微观CAD与成形、材料合成、骨生长因子复合3个过程集成化,以满足骨骼成形的个体适配、快速、生物降解等要求。     

面向21世纪制造系统新模式的比较

本文将对面向21世纪机械制造战略中的主要制造系统新模式,如敏捷制造系统、全能制造系统、生物型制造系统、精益生产系统、学习型组织、分形企业等从多方面进行比较分析.并指出了这些面向21世纪的制造系统新模式的共同点.     

利用快速成型技术制造人工骨骼

介绍了快速成型(Rapid Prototyping RP)技术与生物制造工程结合的可能性，简述了制造骨骼医学模型的过程和制造活性人工骨骼的材料．分析和讨论了四种制造人工骨骼的快速成型工艺。