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世界上有數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喉部，由肺部發出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發出語音信號。然而，現有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發音模糊，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、性能優異的新型人工喉的器件及系統研究。 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、聲音收發系統集成、動作監測系統、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聲系統方面有了雙重突破，實現了石墨烯的器件級應用至系統級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統和發聲系統連接起來，實現了聲音輸入到輸出的閉環，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，實現了動作發聲系統。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可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現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，有望實現像“創可貼”一樣貼附在人體喉部并幫助失語者“開口說話”。

項目成果/簡介:世界上有數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喉部，由肺部發出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發出語音信號。然而，現有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發音模糊，訓練周期長，并且需要患者自己手持助

01. 成果簡介 世界上有數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喉部，由肺部發出的氣流經過舌、唇的調制，引起人工喉膜片振動，使其發出語音信號。然而，現有電子喉助音器無法清晰還原患者聲音，發音模糊，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、性能優異的新型人工喉的器件及系統研究。 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、聲音收發系統集成、動作監測系統、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聲系統方面有了雙重突破，實現了石墨烯的器件級應用至系統級應用的跨越。通過專用電路對聲音信號的放大和轉換，第二代石墨烯智能人工喉首次將收聲系統和發聲系統連接起來，實現了聲音輸入到輸出的閉環，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，實現了動作發聲系統。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可通過臂包穿戴在胳膊上，首次實現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，有望實現像“創可貼”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02. 應用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收聲和發聲于一體，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、機器學習等技術結合，在語音識別、家庭醫療等領域具有廣闊前景。03. 知識產權 已獲得國家發明專利授權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，清華大學環境與健康傳感技術研究中心副主任。擔任IEEE電子器件學會副主席（中國大陸首次）、國際微電子領域頂級學術會議IEDM執委（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新學術成果。主要研究方向為智能微納電子器件、芯片與系統，包括：智能傳感器與智能集成系統，二維納電子器件與芯片，柔性、可穿戴器件與系統，智能信息器件與系統技術等。在國內外重要學術期刊和會議發表重要SCI期刊論文400余篇，國際微電子領域頂級學術會議IEDM論文11篇；獲國內外發明專利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年中國國際智能產業博覽會十大“黑科技”創新產品（從1082項創新產品中脫穎而出）。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 技術許可。06. 聯系方式 郵箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

天然氣水合物存在于高壓、低溫的環境中，傳統的實驗室可視化檢測需要配以耐高壓透明視窗，不但降低了壓力容器的耐壓范圍并且可視化效果也不理想。采用非光源性的可視化檢測技術——磁共振成像解決了這一難題。并且通過對天然氣水合物生成 / 分解過程圖像亮度的變化分析得到被測樣品中自由水的含量以及天然氣水合物飽和度。能夠對被測樣品中所包含的天然氣水合物資源量進行評價。技術指標如下，樣品管壓力 15MPa ；溫度控制范圍：常溫～ -15 ℃；樣品尺寸：φ 15mm ；圖像分辨率： 0.125mm /pixel 。

揭示了模式植物擬南芥WRKY家族轉錄因子WRKY75與植物激素水楊酸 （SA）以及活性氧（ROS）形成正向促進調控環，協同調控葉片衰老的分子機制。該研究提出了植物葉片衰老進程的晚期具有不可逆性以及分子機制，加深了對植物葉片衰老的理解，為通過分子育種延緩植物葉片衰老進而提高糧食產量提供了理論依據。 葉片是植物光合作用的主要器官，葉片早衰影響作物的產量和品質，給農業生產帶來了很大的損失。衰老是葉片發育的最后階段，是一個受到嚴格遺傳調控的程序化的細胞死亡的過程。影響葉片衰老的因素諸多，包括葉齡、植物激素、活性氧含量等內因以及干旱、極限溫度、生物脅迫和非生物脅迫等外因，因此葉片衰老的過程并不是受某個單一因素調控，而是存在一個非常復雜的調控網絡。該研究通過葉片衰老表型分析篩選到一個葉片延緩衰老的植株WRKY75RNAi，研究發現，WRKY75RNAi植株表現出明顯的葉片延緩衰老的表型，以及通過CRISPR-Cas9 的方法定向敲除WRKY75基因獲得的wrky75-KO 的植株也表現出葉片晚衰的表型，而組成型過表達WRKY75則引起葉片過早衰老。 進一步研究表明，WRKY75基因表達受到葉片年齡、水楊酸和活性氧的誘導，同時通過全基因組轉錄組分析、基因表達分析以及基因與蛋白互作分析發現WRKY75直接促進水楊酸合成關鍵基因SID2的轉錄，并且抑制過氧化氫（H 2 O 2 ）的清除基因CAT2的表達，最終導致水楊酸和過氧化氫的積累。而已知水楊酸和過氧化氫可以互相促進，因此WRKY75、水楊酸和過氧化氫三者形成兩兩互相促進的調控環。在葉片發育的早期，三者的含量均保持在較低的水平，而隨著葉片年齡逐漸增加，由于正循環的存在使得三者的含量遞增，直至達到某一個閾值后出現不可逆轉的增長，進而推動葉片衰老不可逆轉地向前推進。該正循環調控網絡在分子水平上揭示了WRKY75調控葉片衰老的分子機制，解釋了植物衰老晚期具有不可逆性的原因。

系統是基于物聯網技術的保護儀，實現信息發布、在線預約、培訓授權、刷卡使用、收費結算、效益統計、數據上報等；可擴展試劑耗材、安全準入、安全檢查、電子門牌、動物房（中心），并與統一身份認證、資產、財務、門禁、監控對接。 科大奧銳自主研發的大型儀器共享管理系統，是專門用于高校及科研院所，管理和實現大型儀器的開放和共享。該系統是基于不改裝儀器本身，基于物聯網技術的設備監控保護儀，實現大型儀器開放共享，實現儀器信息開放和共享、網上預約和審核、儀器使用授權、智能刷卡認證和使用、計費收費和結算、儀器安全和使用監控保護、實驗數據傳輸和共享、效益評估和統計、上級部門數據對接等。 儀器終端 擴展終端 功能特點

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儀表智能識別物聯網系統由智能讀表相機、智能應用系統云平臺套件以及大數據智能分析服務組成，通過智能采控終端采集儀器儀表的各項數據，將數據上傳到網絡服務器，存儲、整理分析，通過智能應用系統實現實時在線監控、記錄、查詢、統計、分析、修改、報警等操作，實現遠程智能化管理，提高企業智能化管理水平。

成果描述：本實用新型公開了一種基于物聯網的房間調控系統,其包括依次連接的傳感器模組、處理系統和受控端,以及與處理系統相連接的移動終端；處理系統包括依次連接的輸入電路、處理電路和輸出電路,以及與處理電路相連接的存儲器、無線通信模塊和電源模塊,電源模塊連接無線通信模塊。本實用新型可以通過移動終端遠程控制作為受控端的家用電器,也可以通過傳感器模組自動控制受控端,提前改善房間內的環境,為用戶提供更好的居住體驗。市場前景分析：本實用新型可以通過移動終端遠程控制作為受控端的家用電器,也可以通過傳感器模組自動控制受控端,提前改善房間內的環境,為用戶提供更好的居住體驗。與同類成果相比的優勢分析：國內領先