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我國科研團隊首次利用機器學(xué)習反求設(shè)計（machine-learning inverse design）實現(xiàn)三維矢量全息(Three-dimensional vectorial holography)新技術(shù)的相關(guān)研究成果發(fā)表在國際頂級學(xué)術(shù)刊物《科學(xué)進展》上。該雜志為《科學(xué)》(Science)刊物旗下子刊，是一個涵蓋所有學(xué)術(shù)領(lǐng)域的開放性、綜合性科學(xué)刊物。這項光學(xué)全息技術(shù)領(lǐng)域的突破性研究，由上海理工大學(xué)莊松林院士和顧敏院士領(lǐng)銜的未來光學(xué)國際實驗室完成。研究中基于機器學(xué)習的反求設(shè)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(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、超精確粒子操控等各個領(lǐng)域。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。研究人員介紹，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，科學(xué)家研究發(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。但精確產(chǎn)生任意三維矢量光場仍是一個世界性難題。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三維矢量光場分布，但其不可控。顧敏科研團隊利用人工智能的機器學(xué)習反求設(shè)計，解決了這一難題，率先實現(xiàn)了三維矢量全息，并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)。顧敏介紹，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。“通過人工智能機器學(xué)習的新技術(shù)，我們首次實現(xiàn)了三維矢量光的操控，并將機器學(xué)習的算法延伸到光學(xué)全息中去。”機器學(xué)習在光學(xué)設(shè)計中扮演著越來越重要的作用。文章第一作者任浩然博士說：“我們研究證明訓(xùn)練后的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可有效、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。”此外，這項發(fā)明為光學(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)可以作為獨立的信息載體，實現(xiàn)信息的編碼和復(fù)用。顧敏表示，“這項發(fā)明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)，同時也為人們加深理解光與物質(zhì)的相互作用（例如粒子操控）提供了一個嶄新的平臺。”

多相流數(shù)字全息顯示與測量儀將光學(xué)全息干涉原理與數(shù)字圖像處理技 術(shù)相結(jié)合，利用CCD或CMOS器件代替全息記錄干板，對液液或氣液擴散過 程依次記錄其一定時間間隔的多幅全息圖，再通過計算機數(shù)值計算來實現(xiàn) 待測液液或氣液擴散過程的數(shù)值重建，獲得折射率實時變化參數(shù)并進一 步得到擴散參數(shù)。 該技術(shù)達到國際先進水平，獲實用新型專利1項。

流場數(shù)字全息顯示與測量儀利用數(shù)字全息干涉技術(shù)和相位倍增技術(shù) 等，釆用馬赫曾德干涉光路使一束激光束照穿過待測量流場作為物光波 與另一束參考光束干涉形成全息圖，用CCD數(shù)字記錄全息圖并通過計算機 數(shù)值重建獲得物光波的相位變化以及待測量流場的折射率分布，進而達 到流場顯示與測量的目的。該儀器具有非接觸、實時、全場、直觀等優(yōu) 點。 該技術(shù)達到國際先進水平，獲實用新型專利6項。

本發(fā)明提出一種大尺寸計算全息再現(xiàn)方法。該方法包括在相位全息圖中加載離散相位光柵和空分復(fù)用法。本發(fā)明利用空分復(fù)用法，首先將選定圖片分為四個子圖片，為了實現(xiàn)再現(xiàn)像位置的移動，在制作相位全息圖的過程中將離散相位光柵的相位加載到全息圖中，然后將空間光調(diào)制器(SLM)分為四部分，每部分上分別加載相應(yīng)子圖片的相位全息圖。在光學(xué)再現(xiàn)過程中，通過計算機控制加載到相應(yīng)場景的全息圖中離散相位光柵的變化，調(diào)節(jié)四個再現(xiàn)像的位置，實現(xiàn)再現(xiàn)像的無縫拼接，從而得到計算全息大尺寸再現(xiàn)。

成果簡介：近場聲全息噪聲源測量分析系統(tǒng)是一種先進的 聲學(xué)測量、分析設(shè)備，可廣泛用于各類機電設(shè)備的噪聲源識別 以及聲學(xué)特性測試與分析過程，由于其具有極高的空間分辨率， 可實現(xiàn)聲源的精確識別與定位，在飛機、潛艇、高速列車、各 類車輛的聲學(xué)測試、噪聲治理、聲學(xué)故障診斷中有廣泛的應(yīng)用 前景。 主要功能包括：在不同聲學(xué)環(huán)境中對噪聲源進行精確識別 與定位；精確重建聲源的表面聲壓和

【項目來源】南京市科技局項目“不育癥治療新型中藥-補天育麟片的研究”，編號：200401011。 【成果鑒定】經(jīng)江蘇省科技廳組織專家鑒定，達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 【類    別】中藥新藥六（2）類。 【劑    型】顆粒劑。 【處方來源】南京中醫(yī)藥大學(xué)資深專家臨床經(jīng)驗方。 【功能主治】補腎填精。主治男性不育。 【主要技術(shù)指標】中醫(yī)治療男性不育癥不僅歷史悠久，而且療效比較確切。國內(nèi)大量臨床研究資料都表明中醫(yī)藥治療男性不育癥效果顯著。但中醫(yī)臨床治療男性不育癥也存在一定的缺陷，一方面是疾病的診斷不嚴格、方案設(shè)計不嚴密；另一方面是個人經(jīng)驗居多，缺乏良好的推廣應(yīng)用前景。因此，我們選擇經(jīng)驗方，在大量臨床工作驗證有效無毒的基礎(chǔ)上，從傳統(tǒng)的中藥材中提取有效活性成分，配合HPLC等精密工藝分析方法，配合先進的制劑工藝，按照國家SFDA有關(guān)中藥新藥研究技術(shù)規(guī)范的要求進行系統(tǒng)規(guī)范的研究，最終研制成有自主知識產(chǎn)權(quán)的口服固體6類新藥。目前本項目已完成制劑工藝的研究，并進行了一批中試，藥理毒理已完成主要藥效學(xué)中二種動物模型（雷公藤、腺嘌呤致大鼠不育癥）的復(fù)制及療效觀察，通過對精子數(shù)、精子活力、精子畸形率及頂體酶活性的檢測，證實該劑型有良好的治療效果，且其作用機理與調(diào)節(jié)LH（促黃體生成素）、FSH（促卵泡生成素）、T（睪酮）和LI-2等有關(guān)。 【推廣應(yīng)用前景】隨著環(huán)境污染、性觀念的改變、不良生活習慣等因素的影響，人類的精液質(zhì)量及生育能力日趨下降，男性不育已經(jīng)成為一種常見的病癥。根據(jù)WHO（1986）人類生殖研究發(fā)展和培訓(xùn)特別規(guī)劃署研究報告，在發(fā)達國家不育夫婦占已婚育齡夫婦的15%，而男性不育又占不育夫婦的43%。國內(nèi)據(jù)林宏益和曲錫萍1994年對河北省十個地區(qū)近十萬對育齡夫婦（20～40歲）抽樣調(diào)查發(fā)現(xiàn)不育率為11.47%，其中男性不育患者占不育癥的33.15%，少精癥、弱精癥以及少弱精癥約占男性不育的46%。而且有報道表明男性原因引起的不育所占比例有上升的趨勢。由于形成男性不育癥的機制相當復(fù)雜，其中不明原因者很多，而采取西醫(yī)療法，只對其中部分患者有效，而對大多數(shù)男性不育癥患者，其藥物和手術(shù)治療目前尚無確切療效。特別是對不明原因的特發(fā)性少精癥等的治療幾無應(yīng)對措施。補天育麟顆粒的研制成功必將為廣大患者帶來福音，產(chǎn)生良好的社會效益和經(jīng)濟效益。 【進展情況】已完成臨床前主要研究工作。 

一.人性化的點名系統(tǒng) 教師端通過指示燈可以看到學(xué)生的在線情況，總?cè)藬?shù)和在線人數(shù)的實時變化，方便老師統(tǒng)計與管理。 二.統(tǒng)一的課件管理 老師通過教師端，將教學(xué)課件一鍵下發(fā)給學(xué)生，極大地方便了老師對教學(xué)課件的統(tǒng)一管理。 三.實時的教學(xué)監(jiān)管 可實時查看學(xué)生端設(shè)備視角，幫助老師實時掌握課堂情況，滿足課堂教學(xué)的實際需求。 四.緊扣教學(xué)大綱 VR課件緊扣教學(xué)大綱，邀請了大量一線教師參與研發(fā)，并提供寶貴的意見與支持。 五.重難點一網(wǎng)打盡 按照知識的重難點，進行教材到章到節(jié)開發(fā)，真正做到知識點一網(wǎng)打盡。 六.實現(xiàn)常態(tài)化教學(xué) 打開VR設(shè)備即可進行學(xué)習，方便老師組織課堂教學(xué)活動，實現(xiàn)常態(tài)化教學(xué)。 七.使用安全經(jīng)濟 VR課件可循環(huán)使用，讓原本昂貴的實驗器材隨手可取、降低成本、安全放心。

一.學(xué)生無感考勤 通過人臉識別技術(shù)，快速統(tǒng)計學(xué)生出勤率，解決了走班教學(xué)的學(xué)生考勤問題。 二.學(xué)生行為分析 自動識別課堂中學(xué)生的舉手、抬頭、起立等行為，并自動生成課堂行為分析報告。 三.方便學(xué)校教師評課 教師課堂授課可進行直播，方便學(xué)校組織教師評課等教研活動。 四.課堂資源自動上傳 對課堂教學(xué)內(nèi)容進行錄制，并自動上傳至資源云平臺，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源跨時空共享 五.解決考勤難題 通過人臉識別技術(shù)，實現(xiàn)“刷臉”考勤，輕松解決高考走班學(xué)生考勤的難題。 六.守護視力健康 運用智能物聯(lián)技術(shù)，教室燈光、窗簾可以自動調(diào)整至人眼最佳舒適狀態(tài)，將極大程度地減輕孩子眼部疲勞感。 七.資源跨時空共享 實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源跨時空共享，努力讓每個孩子都能享有公平而有質(zhì)量的教育

一.課程管理 學(xué)校根據(jù)計劃的選修課程，可創(chuàng)建不同分類。課程內(nèi)容可實時編輯，方便家長、學(xué)生查看選修課程內(nèi)容。 二.課程統(tǒng)計 老師可以通過后臺查詢課程受歡迎程度，方便學(xué)校今后及時調(diào)整課程安排，讓更多學(xué)生選到自己心儀的課程。 三.評價管理 通過發(fā)布評價問卷，了解學(xué)生對這門選修課的喜愛程度、改進建議等，促進教學(xué)水平提升。 四.歸檔管理 有痕記錄學(xué)生歷年選修課程，評級內(nèi)容，可以通過歸檔數(shù)據(jù)快捷查詢畢業(yè)班學(xué)生信息。 五.信息錄入一體化管理 基礎(chǔ)信息模板化錄入，簡單便捷，為學(xué)校管理者和老師提供一體化的操作和管理。 六.尊重學(xué)生自主選擇權(quán) 充分尊重學(xué)生的興趣愛好，在面對興趣愛好時，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習能力。 七.學(xué)生選課公平公正 選課時間統(tǒng)一開放，先選先得，保證了學(xué)生獲得公平公正的選課環(huán)境