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今天（9月19日），第23屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“工博會(huì)”）在國(guó)家會(huì)展中心拉開(kāi)帷幕，87所國(guó)內(nèi)外參展高校攜815項(xiàng)高科技項(xiàng)目亮相。
復(fù)旦大學(xué)今年共有19個(gè)項(xiàng)目參展，涵蓋信息與通信技術(shù)、生物醫(yī)藥、新材料、人工智能等多個(gè)領(lǐng)域，充分展現(xiàn)復(fù)旦人在服務(wù)國(guó)家戰(zhàn)略及加快實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)和加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)、科技強(qiáng)國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)中的擔(dān)當(dāng)作為。
值得一提的是，附屬中山醫(yī)院葛均波院士團(tuán)隊(duì)“Xinsorb生物可吸收冠脈雷帕霉素洗脫支架系統(tǒng)”項(xiàng)目一舉斬獲第23屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)CIIF大獎(jiǎng)，該獎(jiǎng)項(xiàng)每年授獎(jiǎng)總數(shù)不超過(guò)10項(xiàng)。
項(xiàng)目創(chuàng)新之處與應(yīng)用價(jià)值
亮點(diǎn)多多，一睹為快！
葛均波團(tuán)隊(duì)與山東華安攜手研發(fā)Xinsorb生物可吸收冠脈雷帕霉素洗脫支架系統(tǒng)
與傳統(tǒng)的金屬支架不同，一種全新的心臟支架正在造福更多冠心病患者：植入人體3-4個(gè)月后，病變血管結(jié)構(gòu)基本固定不再需要支撐；植入1年后，支架開(kāi)始逐步降解為水和二氧化碳；在2-4年內(nèi)，支架被人體自然代謝吸收，使血管的結(jié)構(gòu)和功能恢復(fù)到自然狀態(tài)，最終病變血管完全修復(fù)。
這是由復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院葛均波院士團(tuán)隊(duì)與山東華安生物科技有限公司潛心15年攻關(guān)推出的首款具有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的生物可吸收冠脈雷帕霉素洗脫支架系統(tǒng)——Xinsorb。
過(guò)去四十多年，冠脈介入手術(shù)作為冠心病治療的重要手段之一，經(jīng)歷了三個(gè)歷史階段：?jiǎn)渭兦蚰覕U(kuò)張時(shí)代、金屬裸支架時(shí)代，及目前金屬藥物洗脫支架時(shí)代。Xinsorb則采用完全可降解聚乳酸（PLLA）作為支架基體材料，在血管完成重構(gòu)后為機(jī)體吸收代謝， 避免了金屬支架永久殘留體內(nèi)帶來(lái)的遠(yuǎn)期風(fēng)險(xiǎn)，解除了金屬牢籠對(duì)血管舒張收縮功能的限制。在冠心病日益年輕化的背景下，生物可吸收支架被譽(yù)為“冠脈介入治療第四次革命”。
“From the doctors, by the engineers, for the patients .”葛均波曾提出這樣一個(gè)觀點(diǎn)。他認(rèn)為，醫(yī)療器械的創(chuàng)新一定要基于臨床需求——醫(yī)生提出“支架需不需要長(zhǎng)期植入”的概念，工程師才知道要做一個(gè)可降解材料，隨后雙方不斷交流、合作、實(shí)驗(yàn)、反饋，最終做出既符合臨床需求又符合工程原理的產(chǎn)品。
葛均波團(tuán)隊(duì)最初于2005年提出想法，在經(jīng)歷了材料篩選、驗(yàn)證等一系列嘗試，先后在體外、小動(dòng)物、大動(dòng)物身上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再?gòu)亩唐诮Y(jié)果到長(zhǎng)期效果隨訪(fǎng)，歷經(jīng)8年時(shí)間，終于在2013年迎來(lái)第一例臨床試驗(yàn)，這也是中國(guó)第一例國(guó)產(chǎn)生物可吸收支架植入病例。自2013年又經(jīng)過(guò)7年，團(tuán)隊(duì)繼續(xù)開(kāi)展大規(guī)模臨床試驗(yàn)、回訪(fǎng)及嚴(yán)格審評(píng)。最終，產(chǎn)品于2020年3月4日通過(guò)國(guó)家藥品監(jiān)督管理局審批上市。
在漫長(zhǎng)的探索過(guò)程中，葛均波團(tuán)隊(duì)從單兵作戰(zhàn)到與工程師團(tuán)隊(duì)結(jié)合，逐漸領(lǐng)悟到了“醫(yī)工結(jié)合”的重要性和創(chuàng)新的核心要素。目前，Xinsorb已在700多家醫(yī)院為28000多名患者成功植入，在同類(lèi)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率第一，預(yù)計(jì)未來(lái)每年將會(huì)有超過(guò)15萬(wàn)例以上的冠心病患者獲益，并有望進(jìn)一步拓展至海外。團(tuán)隊(duì)還將持續(xù)開(kāi)展研究，進(jìn)一步改良產(chǎn)品，擴(kuò)大適用人群，并進(jìn)一步發(fā)揮“介入無(wú)植入理念”，在原創(chuàng)醫(yī)療器械上尋求更多新的突破。
鄧勇輝團(tuán)隊(duì)研發(fā)超靈敏智能介孔半導(dǎo)體傳感材料
環(huán)境污染監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)安全預(yù)警、食品安全快檢、重大疾病診斷等是社會(huì)發(fā)展和安全建設(shè)的重點(diǎn)方向，傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、智能制造等新一代信息技術(shù)的感知層，既是海量數(shù)據(jù)的接收口，也是萬(wàn)物互聯(lián)的重要基礎(chǔ)，全球智能傳感器孕育出了數(shù)千億元的市場(chǎng)規(guī)模。
鄧勇輝團(tuán)隊(duì)在新型介孔半導(dǎo)體氣敏材料研發(fā)過(guò)程中，提出了多種有機(jī)兩親性嵌段共聚物與無(wú)機(jī)前驅(qū)物的協(xié)同共組裝新概念、新方法和新策略，創(chuàng)制了一系列新型功能介孔半導(dǎo)體材料，深入開(kāi)展了這類(lèi)材料在智能氣敏傳感、綠色催化等領(lǐng)域中的應(yīng)用研究。團(tuán)隊(duì)開(kāi)創(chuàng)性提出了交叉納米線(xiàn)介孔半導(dǎo)體氣敏材料、貴金屬敏化介孔半導(dǎo)體金屬氧化物材料、孔壁化學(xué)微環(huán)境可調(diào)的高性能傳感材料，創(chuàng)制了包括介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等具有超高比表面積、可控界面特性、高活性半導(dǎo)體氣敏材料�；谶@些先進(jìn)氣敏材料制備的氣體傳感器能夠?qū)崿F(xiàn)氫氣、硫化氫、氨水、乙醇、丙酮等有毒有害、易燃、易爆氣體的快速傳感檢測(cè)，且傳感器件具有高選擇性、高靈敏度（ppb 濃度級(jí)別）和高響應(yīng)性，借助無(wú)線(xiàn)藍(lán)牙數(shù)據(jù)傳輸可實(shí)現(xiàn)智能手機(jī)實(shí)時(shí)信號(hào)收集。結(jié)合大數(shù)據(jù)、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法、5G通訊和藍(lán)牙通訊等方式，這些傳感器將在先進(jìn)智能化終端建設(shè)方面發(fā)揮巨大作用，用于基于遠(yuǎn)程氣體探測(cè)的工礦生產(chǎn)、氣味導(dǎo)航搜索、遠(yuǎn)程醫(yī)療、爆炸物和武器追蹤、太空資源探索等。
項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)原創(chuàng)性提出的超靈敏、高活性介孔半導(dǎo)體氣敏材料合成技術(shù)已能夠滿(mǎn)足批量化傳感器器件的開(kāi)發(fā)和制備，目前已經(jīng)開(kāi)發(fā)了14種新一代超靈敏智能氣體傳感器原型機(jī)，且擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前，相關(guān)課題正在朝著微型化器件（MEMS氣體傳感器）、柔性智能氣體傳感器（柔性電子器件）不斷推廣推進(jìn)，旨在實(shí)現(xiàn)氣體傳感器與各種電子終端互聯(lián)互通。此外，團(tuán)隊(duì)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)氣體傳感器數(shù)個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)開(kāi)展了智能傳感器在潛艇艙室氣體監(jiān)測(cè)。同時(shí)團(tuán)隊(duì)也正在與合肥先進(jìn)產(chǎn)業(yè)研究院合作開(kāi)展智慧城市地下管廊有毒有害氣體檢測(cè)；與復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院合作開(kāi)展智慧醫(yī)療、呼氣分析研究，用于疾病預(yù)警等。
齊立哲團(tuán)隊(duì)研發(fā)模塊化可重構(gòu)柔性機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)
人工智能時(shí)代，長(zhǎng)期被人力主導(dǎo)的制鞋制衣等傳統(tǒng)行業(yè)將如何發(fā)展？復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院齊立哲團(tuán)隊(duì)在此次工博會(huì)上展示的模塊化可重構(gòu)柔性機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)，不僅能精巧地模仿人手抓取柔軟布料，還能像“樂(lè)高積木”一樣，依據(jù)不同版型和尺碼要求，快速拆卸重組成一條嶄新的生產(chǎn)線(xiàn)。
作為世界鞋業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，2019年中國(guó)鞋類(lèi)產(chǎn)量為135億雙左右，約占全球產(chǎn)量的56%。但隨著生產(chǎn)成本上升、東南亞等地鞋業(yè)崛起、少量多樣的個(gè)性化需求增加，傳統(tǒng)行業(yè)面臨著產(chǎn)業(yè)升級(jí)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)“機(jī)器換人”需求，由智能機(jī)器人研究院甘中學(xué)院長(zhǎng)、孫云權(quán)教授領(lǐng)導(dǎo)，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)基于已有的柔性機(jī)器人技術(shù)成果，在廣東季華實(shí)驗(yàn)室的支持下，聯(lián)合天津智通信息系統(tǒng)集成有限公司、中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所、燕山大學(xué)展開(kāi)研發(fā)。
柔性機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)的最大優(yōu)勢(shì)可歸納為四個(gè)“柔性”——生產(chǎn)過(guò)程柔性、產(chǎn)能柔性、工藝柔性和布局柔性。機(jī)器人能夠自適應(yīng)布料、版型、尺碼和周邊環(huán)境的變化，模仿人手進(jìn)行精準(zhǔn)抓取�！澳K化”設(shè)計(jì)和“可重構(gòu)”算法能根據(jù)企業(yè)不同產(chǎn)能需求，對(duì)模塊進(jìn)行增減。生產(chǎn)線(xiàn)還能根據(jù)個(gè)性化需求，從工藝庫(kù)中調(diào)出相應(yīng)模塊，快速重組成一條新的機(jī)器人生產(chǎn)線(xiàn)，并適應(yīng)場(chǎng)地要求。
它的另一大優(yōu)勢(shì)是綜合效益高。一個(gè)人每天正常工作時(shí)間為8小時(shí)，而機(jī)器人可以連續(xù)工作16個(gè)小時(shí)，生產(chǎn)質(zhì)量也更高。頭部企業(yè)可直接引進(jìn)整條產(chǎn)線(xiàn)來(lái)擴(kuò)大規(guī)模，中小企業(yè)也能做局部模塊化改造，且后者的市場(chǎng)可能更為開(kāi)闊。
該技術(shù)成果還可廣泛應(yīng)用到其它領(lǐng)域，如文物修復(fù)工作。日后，團(tuán)隊(duì)還將研究立體縫紉技術(shù)，爭(zhēng)取攻破制鞋布料縫紉難題。
肖力敏團(tuán)隊(duì)制備特種光纖器件
隨著我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，海量數(shù)據(jù)及業(yè)務(wù)上云等趨勢(shì)陸續(xù)涌現(xiàn)，如何達(dá)到新的數(shù)字化需求和業(yè)務(wù)涌出所提出的更高要求？如何解決傳統(tǒng)光纖已接近傳輸極限的難題？如何滿(mǎn)足各領(lǐng)域日益增加的應(yīng)用需求？復(fù)旦大學(xué)光科學(xué)與工程系肖力敏課題組所制備的特種光纖器件找到了答案。
考慮到傳統(tǒng)通信單模光纖在傳輸過(guò)程中的局限性，一方面，空分復(fù)用多芯光纖可極大提升系統(tǒng)容量，是光通信的前沿應(yīng)用方向，在3D形變?nèi)嵝詡鞲泻土孔油ㄐ胖幸矘O具應(yīng)用價(jià)值，通信公司NTT、華為、OFS等已投入大量研究，另一方面，大模場(chǎng)特種光纖，特別是空芯光纖使用空氣纖芯進(jìn)行光傳輸，可打破傳統(tǒng)單模光纖纖芯材料的限制，在低延遲數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域具有極大應(yīng)用前景。然而，與之對(duì)應(yīng)的光纖器件技術(shù)還很不成熟，為此，肖力敏團(tuán)隊(duì)在特種光纖器件方面潛心研究，制備了高性能的多芯扇入扇出器和大模場(chǎng)光纖模場(chǎng)適配器。
據(jù)介紹，多芯光纖扇入扇出器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，無(wú)需使用價(jià)格昂貴橋纖或其他中間波導(dǎo)器件，性?xún)r(jià)比優(yōu)勢(shì)大，具有低損耗、低串?dāng)_的特點(diǎn)，也是多芯光纖應(yīng)用中的必備光連接器件。該耦合器件一端為多芯光纖，另一端為對(duì)應(yīng)芯數(shù)的多根常規(guī)單模光纖進(jìn)行互連。團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)多芯光纖進(jìn)行新型反向拉錐制備，使纖芯直徑、纖芯間距均增大，可同時(shí)提升耦合效率和有效抑制光纖耦合時(shí)芯間串?dāng)_，在可降低對(duì)準(zhǔn)精度要求的同時(shí)，增加光連接機(jī)械強(qiáng)度和長(zhǎng)期使用的穩(wěn)定性。目前，該技術(shù)綜合指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，成果在國(guó)際三大光通信會(huì)議之一ACP上做大會(huì)PDP報(bào)告，并已取得一系列產(chǎn)學(xué)研技術(shù)成果，獲得國(guó)內(nèi)外展會(huì)的數(shù)大獎(jiǎng)項(xiàng)，實(shí)現(xiàn)從科技鏈到產(chǎn)業(yè)鏈的全鏈條創(chuàng)新成果轉(zhuǎn)化。
郭翌、周世崇團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)便攜式智能超聲輔助診斷儀
西藏高原，復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院超聲科主任醫(yī)師周世崇提著一個(gè)筆記本電腦大小的儀器，前往日喀則市的一家縣醫(yī)院給當(dāng)?shù)蒯t(yī)生開(kāi)展乳腺超聲篩查的培訓(xùn)。過(guò)去，超聲篩查技術(shù)普及并不容易，但有了他手上的這臺(tái)儀器，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單操作培訓(xùn)，普通的醫(yī)療從業(yè)人員也可開(kāi)展篩查，實(shí)現(xiàn)一小時(shí)掃查15人左右，準(zhǔn)確率超過(guò)90%。
這款便攜式智能超聲輔助診斷儀包括一塊500*500*20mm的顯示屏和一只超聲探頭，是國(guó)內(nèi)首個(gè)應(yīng)用人工智能技術(shù)、基于動(dòng)態(tài)超聲實(shí)現(xiàn)智能化腫瘤篩查及診斷的便攜式超聲設(shè)備。研發(fā)團(tuán)隊(duì)由復(fù)旦大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院教授汪源源、郭翌，上海大學(xué)教授施俊，復(fù)旦大學(xué)附屬腫瘤醫(yī)院主任醫(yī)師常才、周世崇，和蘇州視尚醫(yī)療科技組成。項(xiàng)目受到國(guó)家自然重大儀器專(zhuān)項(xiàng)資助。目前，儀器已獲批國(guó)家II類(lèi)醫(yī)療器械注冊(cè)證，累積在全國(guó)8個(gè)省市開(kāi)展乳腺篩查超過(guò)10萬(wàn)人次。
2021年到2022年間，周世崇帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)的這款診斷儀在日喀則參與了為期一年的援藏，幫助當(dāng)?shù)赝茝V乳腺癌篩查。援藏期間，周世崇與后方團(tuán)隊(duì)給基層醫(yī)院醫(yī)生進(jìn)行儀器操作培訓(xùn)，2-3天就可以查完一個(gè)300人左右的村子。隨著篩查工作的開(kāi)展，診斷儀在村與村之間流動(dòng)起來(lái)，培訓(xùn)也漸漸由線(xiàn)下變?yōu)榫�(xiàn)上，實(shí)現(xiàn)一年間篩查人數(shù)上萬(wàn)。
今年，儀器研發(fā)團(tuán)隊(duì)還將前往云南、貴州兩省，繼續(xù)輔助基層醫(yī)院進(jìn)行乳腺智能超聲篩查工作，為人民健康提供切實(shí)幫助。
徐文東團(tuán)隊(duì)聯(lián)合上海海每康研發(fā)手部外骨骼系統(tǒng)
眾所周知，人的大腦分為左右兩個(gè)半球，每個(gè)腦半球分別控制對(duì)側(cè)肢體的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而一側(cè)腦半球受到損害則會(huì)導(dǎo)致人對(duì)一側(cè)身體失去控制能力，乃至出現(xiàn)偏癱癥狀。在我國(guó)，由于腦出血、腦梗塞、腦癱、腦外傷或顱腦手術(shù)等腦部疾病或創(chuàng)傷而導(dǎo)致偏癱的患者有2000萬(wàn)之多。一側(cè)肢體失能不僅導(dǎo)致他們失去了正常的活動(dòng)能力，也往往由于長(zhǎng)期護(hù)理負(fù)擔(dān)過(guò)重而給他們的家庭帶來(lái)了不小的經(jīng)濟(jì)和心理壓力。
由復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院徐文東教授團(tuán)隊(duì)主導(dǎo)研發(fā)的新型人工智能手部外骨骼系統(tǒng)，將很大程度上改善這些偏癱患者的困境。徐文東領(lǐng)導(dǎo)的復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院醫(yī)療團(tuán)隊(duì)與上海海每康智能醫(yī)療科技有限公司的工科團(tuán)隊(duì)攜手合作，以“醫(yī)工結(jié)合”的研發(fā)模式實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目的成功開(kāi)展。
據(jù)了解，人工智能手部外骨骼系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)是徐文東團(tuán)隊(duì)2018年提出的健側(cè)頸神經(jīng)根移位術(shù)治療一側(cè)腦損傷導(dǎo)致的對(duì)側(cè)肢體功能障礙的治療策略。這一理論采取了繞開(kāi)患側(cè)大腦半球，通過(guò)健側(cè)大腦半球支配雙側(cè)上肢的思路，并在后期研究中實(shí)現(xiàn)了誘發(fā)健側(cè)大腦形成兩個(gè)獨(dú)立的新功能區(qū)的成果，從而達(dá)成了偏癱患者患側(cè)上肢自由運(yùn)動(dòng)、兩側(cè)上肢運(yùn)動(dòng)互不干擾的治療效果。在高臨床價(jià)值的治療效果之外，手部外骨骼系統(tǒng)通過(guò)高信噪比傳感器的研制、核心算法的優(yōu)化和人體工學(xué)外骨骼的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了腦電信號(hào)識(shí)別的準(zhǔn)確、穩(wěn)定和外骨骼結(jié)構(gòu)的低功耗、高續(xù)航、輕量化，具備安全、便捷、舒適的使用體驗(yàn)，可以大大提升患者的生活質(zhì)量，為腦損傷導(dǎo)致的偏癱的治療和康復(fù)開(kāi)辟了新的途徑，也為上肢神經(jīng)損傷、關(guān)節(jié)僵硬、肌肉萎縮等其他類(lèi)型的上肢功能障礙患者提供了治療方案。
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