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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

本成果針對(duì)我國(guó)農(nóng)村幅員廣大、信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱、難以推廣電子交易的現(xiàn)狀，積極響應(yīng)國(guó)家“三農(nóng)”戰(zhàn)略，研制適合農(nóng)村應(yīng)用環(huán)境的電子交易平臺(tái)、交易終端和專用芯片，形成了服務(wù)三農(nóng)的整套電子交易解決方案，為農(nóng)村金融業(yè)務(wù)提供了創(chuàng)新電子交易產(chǎn)品，成為中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行等金融機(jī)構(gòu)服務(wù)“三農(nóng)”的新型支付渠道。 成果基于多學(xué)科交叉和創(chuàng)新集成的技術(shù)路線，首創(chuàng)了基于瘦客戶端型B-C/S架構(gòu)的低成本、易維護(hù)金融交易平臺(tái)和交易終端；通過專用芯片降低了終端成本，提高了終端可靠性。項(xiàng)目申請(qǐng)發(fā)明專利6項(xiàng)，已授權(quán)16項(xiàng)，其創(chuàng)新點(diǎn)解決了電子交易終端應(yīng)用于我國(guó)農(nóng)村復(fù)雜環(huán)境下的成本、維護(hù)、安全、可靠性等諸多關(guān)鍵技術(shù)問題，技術(shù)水平達(dá)到國(guó)際先進(jìn)，國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。該成果榮獲2011年江蘇省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。

北京科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院生物醫(yī)用材料研究室研制開發(fā)的半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種新型醫(yī)用生物材料，可用于人關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)或替代。本項(xiàng)目成果屬國(guó)內(nèi)外首創(chuàng)，其應(yīng)用和推廣不但會(huì)產(chǎn)生100萬元／年的經(jīng)濟(jì)效益，而且能帶來巨大的社會(huì)效益。利用反復(fù)冷凍－融化法可將聚乙烯醇（Polyvinyl alcohol，縮寫PVA）水溶液凝膠化而制成聚乙烯醇水凝膠彈性體（PVA hydrogel elastomers, 縮寫PVAHE），由于其PVA結(jié)晶度為50％－60％，因此又稱為半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體。1998年以來，這種人工關(guān)節(jié)軟骨材料通過三次動(dòng)物實(shí)驗(yàn)（共19個(gè)月）表明生物相容性很好，植入材料（PVAHE）周圍組織未產(chǎn)生任何炎性反應(yīng)和退變。2000年6月至2001年10月曾在中國(guó)藥品生物制品檢定所動(dòng)物實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行PVAHE生物學(xué)評(píng)價(jià)并通過產(chǎn)品注冊(cè)檢測(cè)。目前，已達(dá)到臨床應(yīng)用的水平。從1996年以來，本項(xiàng)目的研究和研制開發(fā)工作是在北京市自然科學(xué)基金（3962006）、國(guó)家自然科學(xué)基金（59775038）和北京市科技項(xiàng)目合同（954020400）資助下歷時(shí)5年完成的。多年實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)和動(dòng)物試驗(yàn)表明，半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體是一種很有產(chǎn)業(yè)化前景的醫(yī)用表面修復(fù)材料，它具有以下特點(diǎn)：（1）潤(rùn)滑性能良好（摩擦系數(shù)0.05，磨損系數(shù)小于10-7mm3/Nm）;（2）充分的吸震能力（含水率70％－80％，多微孔）；（3）很好的生物相客性；（4）彈性大，強(qiáng)度高（壓縮模量14MPa，壓縮強(qiáng)度4MPa）；（5）能與宿主骨（軟骨下骨）牢固連接（界面剪切強(qiáng)度1MPa）。 半晶聚乙烯醇水凝膠彈性體的結(jié)構(gòu)和性能非常接近于人關(guān)節(jié)軟骨，其主要用途是在矯形外科手術(shù)中用于修復(fù)或替代關(guān)節(jié)軟骨。典型產(chǎn)品為厚度2~3mm的平板狀水凝膠彈性體（白色、不透明、觸感類似于橡膠）。

本成果是一種測(cè)量溶液中空氣溶解或析出半周期的裝置及方法，屬于溶液中空氣溶解或析出技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及溶液中空氣溶解或析出半周期的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。 本發(fā)明采用剛性密閉容器進(jìn)行溶液和氣體的存儲(chǔ)，剛性容器的上端蓋設(shè)置有進(jìn)液口、充放氣閥門、壓力傳感器，壓力傳感器與電腦連接。剛性容器安裝在振動(dòng)平臺(tái)上，通過充放氣閥門對(duì)剛性容器進(jìn)行充放氣，以改變?nèi)萜鲀?nèi)氣壓大小。當(dāng)容器內(nèi)空氣與溶液從一種平衡狀態(tài)改變到另一平衡狀態(tài)時(shí)，通過壓力傳感器檢測(cè)該密閉容器內(nèi)氣壓變化情況，并記錄其對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而計(jì)算出空氣對(duì)溶液溶解或析出的半周期，具有準(zhǔn)確測(cè)量空氣在溶液中的溶解或析出半周期的效果，試驗(yàn)裝置樣機(jī)如圖所示。 技術(shù)指標(biāo)如下：輸入氣體壓力范圍為1~8bar，溶液體積范圍為1~4.5L，振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)方向?yàn)閱巫杂啥蓉Q直方向，額定正弦推力為980N，工作頻率范圍為5~4500Hz，最大位移(空載)為25mm，最大速度(空載)為2m/s，最大加速度(空載)為490m/s2，額定載荷為70kg。 本試驗(yàn)裝置通過測(cè)量密閉容器內(nèi)的氣壓變化時(shí)間曲線可以測(cè)量在不同的振動(dòng)條件下，氣體溶解于液體的速率，并得到氣體溶解析出平衡條件下的氣體溶解度。 如果對(duì)本試驗(yàn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，可以測(cè)量罐內(nèi)液體在不同振動(dòng)條件下二氧化碳的溶解速度，為提高汽水飲料灌裝行業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本提供有益的參考；也可以用于研究不同溶液在不同振動(dòng)條件下的各種氣體析出過程的影響，從而對(duì)汽水飲料的安全運(yùn)輸過程提供參考。

本成果是一種測(cè)量溶液中空氣溶解或析出半周期的裝置及方法，屬于溶液中空氣溶解或析出技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及溶液中空氣溶解或析出半周期的測(cè)量裝置及測(cè)量方法

4HBL-4 型自走式半喂入花生聯(lián)合收獲機(jī)由青島農(nóng)業(yè)大學(xué)與山東 五征集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制成功。該機(jī)能夠一次性完成兩壟四行的挖掘、輸送、 去土、摘果、分離、清選及集果等作業(yè)，極大地提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率，生產(chǎn)率達(dá) 到 0.16hm2/h 以上，使花生挖掘率達(dá)到 98%以上，使聯(lián)合收獲的總損失率低于 5%，使含土率低于 20%。經(jīng)農(nóng)業(yè)部組織專家鑒定認(rèn)為，整機(jī)主要性能指標(biāo)達(dá)到國(guó) 際先進(jìn)水平。該機(jī)具有價(jià)格低，結(jié)構(gòu)先進(jìn)、性能優(yōu)良、操縱方便、效果明顯、 受作物密集程度影響小等優(yōu)點(diǎn)。 

【發(fā) 明 人】王欣之；王天麟；文紅梅；李偉；楊帆；劉睿【摘要】            一種抗腫瘤活性天然產(chǎn)物草胡椒素E半合成方法，首次涉及一種具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物草胡椒素E(peperomin?E)的半合成方法。以中藥石蟬草全草中提取得到草胡椒素A(peperomin?A)為原料，經(jīng)過苯硒基親核取代和氧化脫苯硒基兩步得到草胡椒素E，再經(jīng)硅膠柱層析精制得到純度大于99.0%的草胡椒素E精品。

一種瀝青路面半剛性基層的快速修復(fù)水泥基材料，涉及一種快凝快硬水泥基材料的 組成，其組分和含量為：快凝快硬水泥∶砂子∶石子∶減水劑∶纖維∶特種添加劑∶水 ＝15-85％∶0-65％∶0-50％∶0-0.1％∶0-2％∶0-5％∶5-25％重量百分比，該材料各 組分的總量為 100％wt。經(jīng)過 15-90 秒的常規(guī)攪拌后按照瀝青路面半剛性基層的修復(fù)施 工方法進(jìn)行施工，經(jīng)測(cè)試其初凝結(jié)時(shí)間為 2-10 分鐘，終凝時(shí)間為 10-30 分鐘，因此采 用本發(fā)明的材料可使瀝青路面的修復(fù)時(shí)間縮短在 4-8 小時(shí)以內(nèi)，從而大大緩解路面修復(fù) 對(duì)交通擁堵的影響，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義和社會(huì)意義。 

成果簡(jiǎn)介： 本成果是一種測(cè)量溶液中空氣溶解或析出半周期的裝置及方法，屬于溶液中空氣溶解或析出技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及溶液中空氣溶解或析出半周期的測(cè)量裝置及測(cè)量方法。 本發(fā)明采用剛性密閉容器進(jìn)行溶液和氣體的存儲(chǔ)，剛性容器的上端蓋設(shè)置有進(jìn)液口、充放氣閥門、壓力傳感器，壓力傳感器與電腦連接。剛性容器安裝在振動(dòng)平臺(tái)上，通過充放氣閥門對(duì)剛性容器進(jìn)行充放氣，以改變?nèi)萜鲀?nèi)氣壓大小。當(dāng)容器內(nèi)空氣與溶液從一種平衡狀態(tài)改變到另一平衡狀態(tài)時(shí)，通過壓力傳感器檢測(cè)該密閉容器內(nèi)氣壓變化情況，并記錄其對(duì)應(yīng)的時(shí)間，從而計(jì)算出空氣對(duì)溶液溶解或析出的半周期，具有準(zhǔn)確測(cè)量空氣在溶液中的溶解或析出半周期的效果，試驗(yàn)裝置樣機(jī)如圖所示。 技術(shù)指標(biāo)如下：輸入氣體壓力范圍為1~8bar，溶液體積范圍為1~4.5L，振動(dòng)臺(tái)振動(dòng)方向?yàn)閱巫杂啥蓉Q直方向，額定正弦推力為980N，工作頻率范圍為5~4500Hz，最大位移(空載)為25mm，最大速度(空載)為2m/s，最大加速度(空載)為490m/s2，額定載荷為70kg。 本試驗(yàn)裝置通過測(cè)量密閉容器內(nèi)的氣壓變化時(shí)間曲線可以測(cè)量在不同的振動(dòng)條件下，氣體溶解于液體的速率，并得到氣體溶解析出平衡條件下的氣體溶解度。 如果對(duì)本試驗(yàn)裝置進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)，可以測(cè)量罐內(nèi)液體在不同振動(dòng)條件下二氧化碳的溶解速度，為提高汽水飲料灌裝行業(yè)的生產(chǎn)效率，節(jié)約生產(chǎn)成本提供有益的參考；也可以用于研究不同溶液在不同振動(dòng)條件下的各種氣體析出過程的影響，從而對(duì)汽水飲料的安全運(yùn)輸過程提供參考。