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世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡(jiǎn)易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號(hào)。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級(jí)應(yīng)用至系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的跨越。通過專用電路對(duì)聲音信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測(cè)喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。

該品種是西南大學(xué)生物技術(shù)學(xué)院余茂德教授、趙愛春教授和王茜齡副教授新近采用植物組織培養(yǎng)與染色 體工程和雜交相結(jié)合育成,該品種桑根大,結(jié)果多而密,產(chǎn)量高（畝桑產(chǎn)果量1600公斤以上）,畝桑產(chǎn)葉量 2250公斤以上，結(jié)果部位集中，適宜套袋，采果采葉省力，2014年通過重慶市蠶桑品種審定委員會(huì)審定。桑 模甜度比對(duì)照高2度,桑棋還原糖含量為11.26% ,榨汁率高達(dá)60%。該品種是一個(gè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高 的多倍體果葉兼用新桑品種，適應(yīng)渝、川、云、貴、桂等西部蠶區(qū)、長(zhǎng)江流域和北方蠶區(qū)不同類型桑園種 植。農(nóng)民種植該新桑品種，既可獲得桑果收益，還可獲得養(yǎng)蠶收益，種植該品種年畝桑、果效益可達(dá) 15000元以上,具有很好的應(yīng)用前景與推廣價(jià)值。

上海理工大學(xué)莊松林院士和顧敏院士領(lǐng)導(dǎo)下的未來光學(xué)國(guó)際實(shí)驗(yàn)室宣布，首次利用機(jī)器學(xué)習(xí)反求設(shè)計(jì)（machine-learninginversedesign）實(shí)現(xiàn)了三維矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。據(jù)介紹，這項(xiàng)發(fā)明是光學(xué)全息技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，其提供的基于機(jī)器學(xué)習(xí)的反求設(shè)計(jì)可精準(zhǔn)且迅速地產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)任意三維矢量光場(chǎng)，有望應(yīng)用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲(chǔ)、超精確粒子操控等各個(gè)領(lǐng)域。相關(guān)研究成果于4月18日凌晨發(fā)表在國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)進(jìn)展》上。該雜志為《科學(xué)》（Science）刊物旗下子刊，是一個(gè)涵蓋所有學(xué)術(shù)領(lǐng)域的開放性、綜合性科學(xué)刊物。光是一種電磁波，其在介質(zhì)中傳播的同時(shí)伴隨著電磁和磁場(chǎng)的振蕩，被稱為光的矢量特性。基于光波的橫波特性，光的振蕩通常被限制在與其傳播方向垂直的二維平面上。近些年，研究發(fā)現(xiàn)光的振蕩可打破傳統(tǒng)二維平面的束縛，通過干涉產(chǎn)生縱向光振蕩，即形成第三維光矢量。在物理學(xué)上，通過求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個(gè)三維矢量光場(chǎng)分布，但其不可控。一直以來，精確產(chǎn)生任意三維矢量光場(chǎng)是一個(gè)世界性難題，因其需要十分復(fù)雜的反求設(shè)計(jì)，超出了人類知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的邊界。顧敏院士指導(dǎo)的科研人員利用機(jī)器學(xué)習(xí)反求設(shè)計(jì)率先實(shí)現(xiàn)了三維矢量全息，可精確地控制三維全息圖像中每個(gè)像素點(diǎn)的任意三維矢量狀態(tài)。“通過機(jī)器學(xué)習(xí)的人工智能新科技，我們首次實(shí)現(xiàn)了三維矢量光的操控，并將機(jī)器學(xué)習(xí)的算法延伸到光學(xué)全息中去，”顧敏院士說，“這樣的操控是全方位的，包括對(duì)每個(gè)三維矢量光攜帶的信息進(jìn)行編碼、傳輸和解碼，因而消除了傳統(tǒng)二維偏振光的束縛。”文章第一作者任浩然博士（目前在德國(guó)慕尼黑大學(xué)從事洪堡博士后研究）說：“機(jī)器學(xué)習(xí)在光學(xué)設(shè)計(jì)中扮演著越來越重要的作用。我們研究證明訓(xùn)練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可有效地、快速地產(chǎn)生任意三維矢量光場(chǎng)，達(dá)到接近百分之百的準(zhǔn)確性，極大地提高了光場(chǎng)調(diào)控的效率。”這項(xiàng)發(fā)明還為光學(xué)全息開辟了一條新道路，首次在全息中證明光的三維矢量狀態(tài)可以作為獨(dú)立的信息載體，實(shí)現(xiàn)信息的編碼和復(fù)用。顧敏院士說：“這項(xiàng)發(fā)明作為光學(xué)全息技術(shù)領(lǐng)域的一項(xiàng)重大突破，不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學(xué)全息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，同時(shí)也為加深理解光與物質(zhì)的相互作用（例如粒子操控）提供了一個(gè)嶄新的平臺(tái)。”該項(xiàng)工作得到了墨爾本皇家理工大學(xué)（RMIT）人工智能納米光子學(xué)實(shí)驗(yàn)室以及計(jì)算機(jī)科學(xué)系的大力支持。

項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡(jiǎn)易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號(hào)。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，并且需要患者自己手持助

研發(fā)階段/n通過人工模擬雌鱔發(fā)育的養(yǎng)殖環(huán)境，合理的選擇親鱔，設(shè)置合理的放養(yǎng)密度，適宜的飼喂及管理方法，產(chǎn)卵前期強(qiáng)化培育及人工調(diào)控措施。可將天然狀態(tài)下的雌鱔懷卵量每尾170－650粒、平均260粒，提高到每尾懷卵量450－1300粒、平均680粒的水平，黃鱔的平均懷卵量提高了158％，為我國(guó)黃鱔規(guī)模化繁殖打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，具有廣闊的應(yīng)用前景。技術(shù)水平：專利技術(shù)（國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)號(hào)：2007100528648）應(yīng)用前景：我國(guó)黃鱔苗種規(guī)模化繁育一直沒有突破，主要原因之一是黃鱔懷卵量少，本專利技術(shù)可將黃鱔懷卵

本成果可從根本上解決上述痛點(diǎn)難題，傳感器檢測(cè)到冰雪等風(fēng)險(xiǎn)路況時(shí)，及時(shí)向路政、交警部門和社會(huì)發(fā)送預(yù)警和報(bào)警信號(hào)，以便及時(shí)采取風(fēng)險(xiǎn)管控措施，大大降低惡性交通事故發(fā)生的可能性。還可與道路融雪化冰系統(tǒng)協(xié)同工作，監(jiān)測(cè)到冰雪危險(xiǎn)路況時(shí)，傳感器信號(hào)自動(dòng)啟動(dòng)融雪化冰系統(tǒng)工作，消融冰雪，保障道路安全通暢。本成果的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)： 1）壓電平膜傳感器多階諧振頻率和振動(dòng)譜解析技術(shù)； 2）多光譜傳感器光電信號(hào)處理技術(shù)； 3）復(fù)阻抗傳感器信號(hào)檢測(cè)及處理技術(shù)； 4）多傳感器信息融合人工智能技術(shù)； 5）傳感器可靠性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)。 冰雪路況傳感器主要包含阻抗譜、諧振譜和多光譜等三種核心關(guān)鍵技術(shù)，如下圖所示，其來源于團(tuán)隊(duì)前期研發(fā)的壓電平膜式、光纖（光電）式和阻抗式結(jié)冰傳感技術(shù)成果，均為具有自主創(chuàng)新特色及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研究成果。

該成果由清華大學(xué)神經(jīng)調(diào)控國(guó)家工程研究中心、昌平實(shí)驗(yàn)室聯(lián)合北京清華長(zhǎng)庚醫(yī)院共同完成。在團(tuán)隊(duì)的聯(lián)合攻關(guān)下，人工脊髓系統(tǒng)在患者體內(nèi)發(fā)揮神奇功效，實(shí)現(xiàn)了和患者的運(yùn)動(dòng)協(xié)同。

? 氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)器具有較強(qiáng)的柔性及仿生性，其高功率/質(zhì)量比的特點(diǎn)使之在仿人機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域中具有無可比擬的優(yōu)勢(shì)。對(duì)氣動(dòng)人工肌肉的靜、動(dòng)態(tài)特性深入進(jìn)行了建模與實(shí)驗(yàn)研究，進(jìn)行了氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)的關(guān)節(jié)特性分析及位置控制研究。分別研制出氣動(dòng)人工肌肉驅(qū)動(dòng)的仿人靈巧手，以及十四自由度雙臂機(jī)器人，通過簡(jiǎn)單的材料制作出性能優(yōu)異的氣動(dòng)人工肌肉，輔之模糊自適應(yīng)控制、協(xié)調(diào)控制等高精度氣動(dòng)伺服控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了靈巧手基于數(shù)據(jù)手套的主從抓持操作、機(jī)械臂自動(dòng)駕駛方向盤等動(dòng)作。該研究為氣動(dòng)人工肌肉的廣泛應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的

01. 成果簡(jiǎn)介 世界上有數(shù)以百萬的語言障礙患者，其中有的是由于先天缺陷導(dǎo)致其存在語言功能障礙，也有的是后天的一些疾病致使其喪失語言功能，語言功能障礙給他們的生活帶來了極大的困難和不便。電子人工喉是一種簡(jiǎn)易的語言康復(fù)方法，其通常需要安裝在口內(nèi)喉部，由肺部發(fā)出的氣流經(jīng)過舌、唇的調(diào)制，引起人工喉膜片振動(dòng)，使其發(fā)出語音信號(hào)。然而，現(xiàn)有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發(fā)音模糊，訓(xùn)練周期長(zhǎng)，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成極大不便，所以亟需便于失語者攜帶、操作簡(jiǎn)單、性能優(yōu)異的新型人工喉的器件及系統(tǒng)研究。 本成果團(tuán)隊(duì)研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面有了重大突破。首先，第二代石墨烯人工喉采用了更貼合人體皮膚的紋身式薄膜作為襯底，無需膠帶粘貼，可直接貼敷在人體喉嚨，極大地提高了佩戴舒適感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收發(fā)聲系統(tǒng)方面有了雙重突破，實(shí)現(xiàn)了石墨烯的器件級(jí)應(yīng)用至系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用的跨越。通過專用電路對(duì)聲音信號(hào)的放大和轉(zhuǎn)換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統(tǒng)和發(fā)聲系統(tǒng)連接起來，實(shí)現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測(cè)喉部運(yùn)動(dòng)情況。接著，通過與單片機(jī)的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動(dòng)作“翻譯”成不同的聲音，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)作發(fā)聲系統(tǒng)。通過連接解碼器，該器件還可以播放任意音樂。最后，第二代石墨烯智能人工喉系統(tǒng)可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實(shí)現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進(jìn)行體積更小及功能更多的集成，有望實(shí)現(xiàn)像“創(chuàng)可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。圖1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系統(tǒng)02. 應(yīng)用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發(fā)聲于一體，可直接貼附于失語者喉部，并將喉部的不同動(dòng)作轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)結(jié)合，在語音識(shí)別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識(shí)產(chǎn)權(quán) 已獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)2項(xiàng)。04. 團(tuán)隊(duì)介紹 本成果項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人為任天令教授，清華大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院副院長(zhǎng)，教育部長(zhǎng)江學(xué)者特聘教授，國(guó)家杰出青年基金獲得者，清華大學(xué)環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔(dān)任IEEE電子器件學(xué)會(huì)副主席（中國(guó)大陸首次）、國(guó)際微電子領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM執(zhí)委（中國(guó)大陸首次）、IEEE電子器件學(xué)會(huì)教育委員會(huì)主席（中國(guó)大陸首次）、中國(guó)微米納米技術(shù)學(xué)會(huì)理事等。近年來，承擔(dān)國(guó)家自然科學(xué)重點(diǎn)基金、國(guó)家重大科技專項(xiàng)、國(guó)家公益性行業(yè)科研專項(xiàng)、國(guó)家重大儀器專項(xiàng)、國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家973計(jì)劃等多項(xiàng)國(guó)家重要科技項(xiàng)目，做出一系列具有重要國(guó)際影響的創(chuàng)新學(xué)術(shù)成果。主要研究方向?yàn)橹悄芪⒓{電子器件、芯片與系統(tǒng)，包括：智能傳感器與智能集成系統(tǒng)，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統(tǒng)，智能信息器件與系統(tǒng)技術(shù)等。在國(guó)內(nèi)外重要學(xué)術(shù)期刊和會(huì)議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國(guó)際微電子領(lǐng)域頂級(jí)學(xué)術(shù)會(huì)議IEDM論文11篇；獲國(guó)內(nèi)外發(fā)明專利70余項(xiàng)，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國(guó)高被引學(xué)者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學(xué)會(huì)自然科學(xué)一等獎(jiǎng)，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導(dǎo)報(bào)評(píng)選的2017“中國(guó)十大重大技術(shù)進(jìn)展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學(xué)十大重大學(xué)術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國(guó)科技活動(dòng)周被評(píng)為“最受公眾喜愛項(xiàng)目”，還入選2018年中國(guó)國(guó)際智能產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項(xiàng)創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團(tuán)隊(duì)成員有副教授、助理教授、助理研究員等7人。05. 合作方式 技術(shù)許可。06. 聯(lián)系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn