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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易的語言康復方法，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，使其發(fā)出語音信號。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，訓練周期長，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。 本成果團隊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、動作監(jiān)測系統(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，實現(xiàn)了石墨烯的器件級應用至系統(tǒng)級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(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，實現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現(xiàn)了動作發(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，首次實現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進行體積更小及功能更多的集成，有望實現(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”。

該品種是西南大學生物技術(shù)學院余茂德教授、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審定。桑 模甜度比對照高2度,桑棋還原糖含量為11.26% ,榨汁率高達60%。該品種是一個高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟價值高 的多倍體果葉兼用新桑品種，適應渝、川、云、貴、桂等西部蠶區(qū)、長江流域和北方蠶區(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 15000元以上,具有很好的應用前景與推廣價值。

上海理工大學莊松林院士和顧敏院士領(lǐng)導下的未來光學國際實驗室宣布，首次利用機器學習反求設計（machine-learninginversedesign）實現(xiàn)了三維矢量全息（Three-dimensionalvectorialholography）的新概念。據(jù)介紹，這項發(fā)明是光學全息技術(shù)領(lǐng)域的一次重大突破，其提供的基于機器學習的反求設計可精準且迅速地產(chǎn)生一個或多個任意三維矢量光場，有望應用在超寬帶全息顯示、超安全信息加密以及超容量光存儲、超精確粒子操控等各個領(lǐng)域。相關(guān)研究成果于4月18日凌晨發(fā)表在國際頂級學術(shù)刊物《科學進展》上。該雜志為《科學》（Science）刊物旗下子刊，是一個涵蓋所有學術(shù)領(lǐng)域的開放性、綜合性科學刊物。光是一種電磁波，其在介質(zhì)中傳播的同時伴隨著電磁和磁場的振蕩，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。在物理學上，通過求解三維麥克斯韋方程可以正向得到一個三維矢量光場分布，但其不可控。一直以來，精確產(chǎn)生任意三維矢量光場是一個世界性難題，因其需要十分復雜的反求設計，超出了人類知識和經(jīng)驗的邊界。顧敏院士指導的科研人員利用機器學習反求設計率先實現(xiàn)了三維矢量全息，可精確地控制三維全息圖像中每個像素點的任意三維矢量狀態(tài)。“通過機器學習的人工智能新科技，我們首次實現(xiàn)了三維矢量光的操控，并將機器學習的算法延伸到光學全息中去，”顧敏院士說，“這樣的操控是全方位的，包括對每個三維矢量光攜帶的信息進行編碼、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（目前在德國慕尼黑大學從事洪堡博士后研究）說：“機器學習在光學設計中扮演著越來越重要的作用。我們研究證明訓練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡可有效地、快速地產(chǎn)生任意三維矢量光場，達到接近百分之百的準確性，極大地提高了光場調(diào)控的效率。”這項發(fā)明還為光學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)可以作為獨立的信息載體，實現(xiàn)信息的編碼和復用。顧敏院士說：“這項發(fā)明作為光學全息技術(shù)領(lǐng)域的一項重大突破，不僅為下一代超寬帶、超大容量、超快速并行處理的光學全息系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)，同時也為加深理解光與物質(zhì)的相互作用（例如粒子操控）提供了一個嶄新的平臺。”該項工作得到了墨爾本皇家理工大學（RMIT）人工智能納米光子學實驗室以及計算機科學系的大力支持。

項目成果/簡介: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易的語言康復方法，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，使其發(fā)出語音信號。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，訓練周期長，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％，為我國黃鱔規(guī)模化繁殖打下堅實的基礎(chǔ)，具有廣闊的應用前景。技術(shù)水平：專利技術(shù)（國家發(fā)明專利授權(quán)號：2007100528648）應用前景：我國黃鱔苗種規(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難題，傳感器檢測到冰雪等風險路況時，及時向路政、交警部門和社會發(fā)送預警和報警信號，以便及時采取風險管控措施，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)測到冰雪危險路況時，傳感器信號自動啟動融雪化冰系統(tǒng)工作，消融冰雪，保障道路安全通暢。本成果的主要創(chuàng)新點： 1）壓電平膜傳感器多階諧振頻率和振動譜解析技術(shù)； 2）多光譜傳感器光電信號處理技術(shù)； 3）復阻抗傳感器信號檢測及處理技術(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)設計技術(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，其來源于團隊前期研發(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)新特色及自主知識產(chǎn)權(quán)的研究成果。

該成果由清華大學神經(jīng)調(diào)控國家工程研究中心、昌平實驗室聯(lián)合北京清華長庚醫(yī)院共同完成。在團隊的聯(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，實現(xiàn)了和患者的運動協(xié)同。

? 氣動人工肌肉驅(qū)動器具有較強的柔性及仿生性，其高功率/質(zhì)量比的特點使之在仿人機器人技術(shù)領(lǐng)域中具有無可比擬的優(yōu)勢。對氣動人工肌肉的靜、動態(tài)特性深入進行了建模與實驗研究，進行了氣動人工肌肉驅(qū)動的關(guān)節(jié)特性分析及位置控制研究。分別研制出氣動人工肌肉驅(qū)動的仿人靈巧手，以及十四自由度雙臂機器人，通過簡單的材料制作出性能優(yōu)異的氣動人工肌肉，輔之模糊自適應控制、協(xié)調(diào)控制等高精度氣動伺服控制技術(shù)，實現(xiàn)了靈巧手基于數(shù)據(jù)手套的主從抓持操作、機械臂自動駕駛方向盤等動作。該研究為氣動人工肌肉的廣泛應用奠定了堅實的

01. 成果簡介 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易的語言康復方法，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，使其發(fā)出語音信號。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，訓練周期長，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。 本成果團隊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、動作監(jiān)測系統(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，實現(xiàn)了石墨烯的器件級應用至系統(tǒng)級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉(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，實現(xiàn)了聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實時觀測喉部運動情況。接著，通過與單片機的結(jié)合，該器件可以將人體喉部的不同動作“翻譯”成不同的聲音，實現(xiàn)了動作發(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，首次實現(xiàn)了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未來將進行體積更小及功能更多的集成，有望實現(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，并將喉部的不同動作轉(zhuǎn)化為對應聲音，有望幫助失語者正常與他人“交談”。在未來，該器件將與聲紋識別、機器學習等技術(shù)結(jié)合，在語音識別、家庭醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣闊前景。03. 知識產(chǎn)權(quán) 已獲得國家發(fā)明專利授權(quán)2項。04. 團隊介紹 本成果項目團隊負責人為任天令教授，清華大學信息科學技術(shù)學院副院長，教育部長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，清華大學環(huán)境與健康傳感技術(shù)研究中心副主任。擔任IEEE電子器件學會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領(lǐng)域頂級學術(shù)會議IEDM執(zhí)委（中國大陸首次）、IEEE電子器件學會教育委員會主席（中國大陸首次）、中國微米納米技術(shù)學會理事等。近年來，承擔國家自然科學重點基金、國家重大科技專項、國家公益性行業(yè)科研專項、國家重大儀器專項、國家863計劃、國家973計劃等多項國家重要科技項目，做出一系列具有重要國際影響的創(chuàng)新學術(shù)成果。主要研究方向為智能微納電子器件、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。在國內(nèi)外重要學術(shù)期刊和會議發(fā)表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領(lǐng)域頂級學術(shù)會議IEDM論文11篇；獲國內(nèi)外發(fā)明專利70余項，入選2018年愛思唯爾（Elsevier）“中國高被引學者”（微電子領(lǐng)域唯一入選者）。獲2018年電子學會自然科學一等獎，“石墨烯智能人工喉”榮獲科技導報評選的2017“中國十大重大技術(shù)進展”，“人工智能微納電子器件”榮獲2017“清華大學十大重大學術(shù)成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全國科技活動周被評為“最受公眾喜愛項目”，還入選2018年中國國際智能產(chǎn)業(yè)博覽會十大“黑科技”創(chuàng)新產(chǎn)品（從1082項創(chuàng)新產(chǎn)品中脫穎而出）。團隊成員有副教授、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