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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

項目概況 本項目通過省首批成果轉化項目的驗收，研發的新一代國產化軌道車輛自動門已成功占據國內城軌市場半壁江山。主要特點 構建了先進的現代化的研發平臺，應用先進的設計、試驗手段和最新科技成果，采用創新思維，另劈蹊徑，在門運動形式上采用微動塞拉技術；在門的驅動和控制上用無刷電機取代有刷電機驅動，用數字量控制取代模擬量控制，開發了新一代電子門控制器；在門的鎖閉方面跳出了有“源”有“鎖”的傳統鎖閉模式，發明了變導程傳動的原理，首創軌道車輛自動門“無鎖而閉”的核心技術。技術指標 上述核心技術的突破，跨越式超越國外核心技術，完成新一代軌道車輛自動門國產化研制及產業化的使命。

針對富鋰錳基正極材料電壓衰減問題，通過理論計算闡明了表面氧優先析出機制及對應的表面重構動力學，并提出了硫改性穩定多陰離子的技術方案，研究成果發表于Nat. Comm.，申請國際專利1項。

項目簡介： 本項目研制的奧－ 貝 鋼耐磨材料， 成功地代替了高猛鋼

可以量產/n該項目公開了一種用于翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代的分子鑒定方法，其步驟：1）提取待測鱖魚（翹嘴鱖、斑鱖及其雜交子一代）樣品的基因組DNA；2）以提取的待測樣品基因組DNA為模板，采用聚合酶鏈式反應（PCR）擴增出DNA目的片段，用于PCR的一對微衛星引物序列為：引物正向序列：5’ATGTAACCGTAAGTGACCTC3’，引物反向序列：5’TGTTGTTCAGACGATGACGA3’；3）PCR產物用8%的非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離后進行銀染色，拍照記錄電泳結果；4）與標準酶切片段的圖

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第二代桌面型激光加工系統 LPKF ProtoLaser H4 實驗室加工升級解決方案 將厚板甚至多層板的機械鉆孔優勢與高速、無應力的激光圖形加工優勢集成在一臺桌面型加工系統中。 常見電路板材料的圖形快速加工 無機械應力，掃描電鏡引導激光精確加工幾何圖形 厚板通過機械方式實現鉆孔和透銑 結構安全、緊湊的桌面型系統：適用于實驗室環境，激光安全等級Ⅰ級 智能直觀的一體化操作軟件LPKF CircuitPro RP 快速制作，加工材料廣泛，實驗室高可靠性加工方案！ 基于LPKF ProtoLaser 激光直寫系統與LPKF ProtoMat機械系統的多年實踐驗證，LPKF推出了激光與機械結合的第二代解決方案LPKF ProtoLaser H4，該型號結構緊湊、更加經濟，效率也更高，在CircuitPro智能軟件的助力下，將CAD數據導入，激光加工與機械加工自動無縫對接，直接完成電路板的全部加工步驟。 最新一代的桌面型入門激光加工系統，內置電腦以及操作軟件，即插即用。 僅需連接電源插座，壓縮空氣以及吸塵器即可加工標準單面/雙面FR4基材，單面RF、PTFE或者陶瓷基板，也可實現柔性基材如PET膜上的鋁箔100 μm/50 μm的線寬/間距。系統配置了真空吸附臺，柔性基材和箔片材料可任意放置，確保將其輕松固定在工作臺表面。 操作簡單 視覺校準、材料厚度測量、六個機械刀具位以及大量軟件定義的激光工具和預置大量材料參數庫供參考，LPKF ProtoMat H4幾乎無需用戶人工干預即可自動運行。 結構緊湊加工效率高 ProtoLaser H4第二代桌面型激光系統，僅需一個電源插座和壓縮空氣即可運行。系統配備了大理石操作臺面，激光安全等級為一級，無需其他防護措施。  

目前高效氯氰菊酯在國內外常用的劑型是乳油，存在缺點是耗用大量有機溶劑、氣味大、易燃、污染嚴重等。我校科研人員經過多年研究，開發成功的４.５%高效氯氰菊酯微乳劑是以廉價水代替昂貴的有機溶劑，使高效氯氰菊酯油性農藥在水相中形成透明穩定體系，每噸制劑可節省有機溶劑700kg，降低原材料生產成本，減少易燃性和刺激性，降低毒性，減輕環境污染，提高制劑的精細化水平和商品價值，當前被稱為環保型“綠色農藥”制劑。

本項目獲 2018 年中國輕工業聯合會科技進步獎一等獎檸檬酸是一種重要的三羧酸類化合物，廣泛應用于食品、醫藥、化工等領域，是當前世界上產量和消費量最大的食用有機酸，是世界第二大發酵產品。雖然發酵法生產檸檬酸起步較早，但目前其生產技術仍存在問題，如發酵種子培養周期長、活力低；發酵菌種影響檸檬酸合成的生理、代謝特性認識有限；傳統同步糖化發酵工藝原料利用不充分；檸檬酸提取過程能耗高，廢水有機物濃度高、處理難度大等。因此，本項目在江南大學劉龍教授帶領下實現了傳統的技術升級和轉型，實現綠色智能化生產。獲 2018 年度中國輕工聯合會科技進步一等獎 主要創新內容及技術突破： 1、建立了結合超聲波誘導孢子快速萌發與種子糖化酶水平表征的移種策略， 發酵強度由 2.55 g·L-1·h-1 提升至 2.85 g·L-1·h-1（提升幅度 11.8%）； 2、進行了檸檬酸發酵生產菌株的系統生物學分析，發現發酵后期的低 pH 環境可激活檸檬酸合成相關基因的表達，葡萄糖作為效應物可激活其轉運蛋白的表 達； 3、強化同步糖化發酵方式，利用葡萄糖模糊預測模型結合糖化酶階段添加的策略補償發酵中后期 pH 急劇降低導致的葡萄糖供給速率不足，中試規模發酵強度進一步提升至 3.15 g·L-1·h-1，殘總糖由 19.2 g·L-1 下降至 13.2 g·L-1（下降幅度 31.3%）； 4、應用模擬移動床實現了檸檬酸發酵液連續分離提純及廢水資源再利用，在實現了清潔化生產的同時檸檬酸收率達到 98%，較傳統鈣鹽法提高 5%。