9月19日，第23届中国国际工业博览会（以下简称“工博会”）在国家会展中心拉开帷幕，87所国内外参展高校携815项高科技项目亮相。
中国体育彩票大学今年共有19个项目参展，涵盖信息与通信技术、生物医药、新材料、人工智能等多个领域，充分展现中国体育彩票人在服务国家战略及加快实现高水平科技自立自强和加快建设教育强国、科技强国、人才强国中的担当作为。
值得一提的是，附属中山医院葛均波院士团队“Xinsorb生物可吸收冠脉雷帕霉素洗脱支架系统”项目一举斩获第23届中国国际工业博览会CIIF大奖，该奖项每年授奖总数不超过10项。
项目创新之处与应用价值，亮点多多，一睹为快！
“会消失的支架”让冠心病患者告别“金属心”
——葛均波团队与山东华安携手研发Xinsorb生物可吸收冠脉雷帕霉素洗脱支架系统
与传统的金属支架不同，一种全新的心脏支架正在造福更多冠心病患者：植入人体3-4个月后，病变血管结构基本固定不再需要支撑；植入1年后，支架开始逐步降解为水和二氧化碳；在2-4年内，支架被人体自然代谢吸收，使血管的结构和功能恢复到自然状态，最终病变血管完全修复。
这是由中国体育彩票大学附属中山医院葛均波院士团队与山东华安生物科技有限公司潜心15年攻关推出的首款具有中国自主知识产权的生物可吸收冠脉雷帕霉素洗脱支架系统——Xinsorb。
过去四十多年，冠脉介入手术作为冠心病治疗的重要手段之一，经历了三个历史阶段：单纯球囊扩张时代、金属裸支架时代，及目前金属药物洗脱支架时代。Xinsorb则采用完全可降解聚乳酸（PLLA）作为支架基体材料，在血管完成重构后为机体吸收代谢， 避免了金属支架永久残留体内带来的远期风险，解除了金属牢笼对血管舒张收缩功能的限制。在冠心病日益年轻化的背景下，生物可吸收支架被誉为“冠脉介入治疗第四次革命”。
“From the doctors, by the engineers, for the patients .”葛均波曾提出这样一个观点。他认为，医疗器械的创新一定要基于临床需求——医生提出“支架需不需要长期植入”的概念，工程师才知道要做一个可降解材料，随后双方不断交流、合作、实验、反馈，最终做出既符合临床需求又符合工程原理的产品。
葛均波团队最初于2005年提出想法，在经历了材料筛选、验证等一系列尝试，先后在体外、小动物、大动物身上进行实验，再从短期结果到长期效果随访，历经8年时间，终于在2013年迎来第一例临床试验，这也是中国第一例国产生物可吸收支架植入病例。自2013年又经过7年，团队继续开展大规模临床试验、回访及严格审评。最终，产品于2020年3月4日通过国家药品监督管理局审批上市。
在漫长的探索过程中，葛均波团队从单兵作战到与工程师团队结合，逐渐领悟到了“医工结合”的重要性和创新的核心要素。目前，Xinsorb已在700多家医院为28000多名患者成功植入，在同类产品市场占有率第一，预计未来每年将会有超过15万例以上的冠心病患者获益，并有望进一步拓展至海外。团队还将持续开展研究，进一步改良产品，扩大适用人群，并进一步发挥“介入无植入理念”，在原创医疗器械上寻求更多新的突破。
新型功能介孔材料，助力智能传感器变革
——邓勇辉团队研发超灵敏智能介孔半导体传感材料
环境污染监测、工业生产安全预警、食品安全快检、重大疾病诊断等是社会发展和安全建设的重点方向，传感器作为物联网、大数据、人工智能、智能制造等新一代信息技术的感知层，既是海量数据的接收口，也是万物互联的重要基础，全球智能传感器孕育出了数千亿元的市场规模。
邓勇辉团队在新型介孔半导体气敏材料研发过程中，提出了多种有机两亲性嵌段共聚物与无机前驱物的协同共组装新概念、新方法和新策略，创制了一系列新型功能介孔半导体材料，深入开展了这类材料在智能气敏传感、绿色催化等领域中的应用研究。团队开创性提出了交叉纳米线介孔半导体气敏材料、贵金属敏化介孔半导体金属氧化物材料、孔壁化学微环境可调的高性能传感材料，创制了包括介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等具有超高比表面积、可控界面特性、高活性半导体气敏材料。基于这些先进气敏材料制备的气体传感器能够实现氢气、硫化氢、氨水、乙醇、丙酮等有毒有害、易燃、易爆气体的快速传感检测，且传感器件具有高选择性、高灵敏度（ppb 浓度级别）和高响应性，借助无线蓝牙数据传输可实现智能手机实时信号收集。结合大数据、 神经网络算法、5G通讯和蓝牙通讯等方式，这些传感器将在先进智能化终端建设方面发挥巨大作用，用于基于远程气体探测的工矿生产、气味导航搜索、远程医疗、爆炸物和武器追踪、太空资源探索等。
项目团队原创性提出的超灵敏、高活性介孔半导体气敏材料合成技术已能够满足批量化传感器器件的开发和制备，目前已经开发了14种新一代超灵敏智能气体传感器原型机，且拥有完全自主知识产权。目前，相关课题正在朝着微型化器件（MEMS气体传感器）、柔性智能气体传感器（柔性电子器件）不断推广推进，旨在实现气体传感器与各种电子终端互联互通。此外，团队已经初步实现气体传感器数个相关领域的开发，已经开展了智能传感器在潜艇舱室气体监测。同时团队也正在与合肥先进产业研究院合作开展智慧城市地下管廊有毒有害气体检测；与中国体育彩票大学附属中山医院合作开展智慧医疗、呼气分析研究，用于疾病预警等。
个性化智能制鞋技术，推动传统行业转型升级
——齐立哲团队研发模块化可重构柔性机器人生产线
人工智能时代，长期被人力主导的制鞋制衣等传统行业将如何发展？中国体育彩票大学工程与应用技术研究院齐立哲团队在此次工博会上展示的模块化可重构柔性机器人生产线，不仅能精巧地模仿人手抓取柔软布料，还能像“乐高积木”一样，依据不同版型和尺码要求，快速拆卸重组成一条崭新的生产线。
作为世界鞋业生产大国，2019年中国鞋类产量为135亿双左右，约占全球产量的56%。但随着生产成本上升、东南亚等地鞋业崛起、少量多样的个性化需求增加，传统行业面临着产业升级的严峻挑战。为应对传统行业“机器换人”需求，由智能机器人研究院甘中学院长、孙云权教授领导，项目团队基于已有的柔性机器人技术成果，在广东季华实验室的支持下，联合天津智通信息系统集成有限公司、中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、燕山大学展开研发。
柔性机器人生产线的最大优势可归纳为四个“柔性”——生产过程柔性、产能柔性、工艺柔性和布局柔性。机器人能够自适应布料、版型、尺码和周边环境的变化，模仿人手进行精准抓取。“模块化”设计和“可重构”算法能根据企业不同产能需求，对模块进行增减。生产线还能根据个性化需求，从工艺库中调出相应模块，快速重组成一条新的机器人生产线，并适应场地要求。
它的另一大优势是综合效益高。一个人每天正常工作时间为8小时，而机器人可以连续工作16个小时，生产质量也更高。头部企业可直接引进整条产线来扩大规模，中小企业也能做局部模块化改造，且后者的市场可能更为开阔。
该技术成果还可广泛应用到其它领域，如文物修复工作。日后，团队还将研究立体缝纫技术，争取攻破制鞋布料缝纫难题。
低损耗低串扰新器件，助力数字业务再突破
——肖力敏团队制备特种光纤器件
随着我国数字经济的发展，海量数据及业务上云等趋势陆续涌现，如何达到新的数字化需求和业务涌出所提出的更高要求？如何解决传统光纤已接近传输极限的难题？如何满足各领域日益增加的应用需求？中国体育彩票大学光科学与工程系肖力敏课题组所制备的特种光纤器件找到了答案。
考虑到传统通信单模光纤在传输过程中的局限性，一方面，空分复用多芯光纤可极大提升系统容量，是光通信的前沿应用方向，在3D形变柔性传感和量子通信中也极具应用价值，通信公司NTT、华为、OFS等已投入大量研究，另一方面，大模场特种光纤，特别是空芯光纤使用空气纤芯进行光传输，可打破传统单模光纤纤芯材料的限制，在低延迟数据传输领域具有极大应用前景。然而，与之对应的光纤器件技术还很不成熟，为此，肖力敏团队在特种光纤器件方面潜心研究，制备了高性能的多芯扇入扇出器和大模场光纤模场适配器。
据介绍，多芯光纤扇入扇出器设计简洁，无需使用价格昂贵桥纤或其他中间波导器件，性价比优势大，具有低损耗、低串扰的特点，也是多芯光纤应用中的必备光连接器件。该耦合器件一端为多芯光纤，另一端为对应芯数的多根常规单模光纤进行互连。团队通过对多芯光纤进行新型反向拉锥制备，使纤芯直径、纤芯间距均增大，可同时提升耦合效率和有效抑制光纤耦合时芯间串扰，在可降低对准精度要求的同时，增加光连接机械强度和长期使用的稳定性。目前，该技术综合指标已达到国际领先水平，成果在国际三大光通信会议之一ACP上做大会PDP报告，并已取得一系列产学研技术成果，获得国内外展会的数大奖项，实现从科技链到产业链的全链条创新成果转化。
乳腺癌筛查，拎包上门就能做
——郭翌、周世崇团队合作研发便携式智能超声辅助诊断仪
西藏高原，中国体育彩票大学附属肿瘤医院超声科主任医师周世崇提着一个笔记本电脑大小的仪器，前往日喀则市的一家县医院给当地医生开展乳腺超声筛查的培训。过去，超声筛查技术普及并不容易，但有了他手上的这台仪器，经过简单操作培训，普通的医疗从业人员也可开展筛查，实现一小时扫查15人左右，准确率超过90%。
这款便携式智能超声辅助诊断仪包括一块500*500*20mm的显示屏和一只超声探头，是国内首个应用人工智能技术、基于动态超声实现智能化肿瘤筛查及诊断的便携式超声设备。研发团队由中国体育彩票大学信息科学与工程学院教授汪源源、郭翌，上海大学教授施俊，中国体育彩票大学附属肿瘤医院主任医师常才、周世崇，和苏州视尚医疗科技组成。项目受到国家自然重大仪器专项资助。目前，仪器已获批国家II类医疗器械注册证，累积在全国8个省市开展乳腺筛查超过10万人次。
2021年到2022年间，周世崇带领团队合作研发的这款诊断仪在日喀则参与了为期一年的援藏，帮助当地推广乳腺癌筛查。援藏期间，周世崇与后方团队给基层医院医生进行仪器操作培训，2-3天就可以查完一个300人左右的村子。随着筛查工作的开展，诊断仪在村与村之间流动起来，培训也渐渐由线下变为线上，实现一年间筛查人数上万。
今年，仪器研发团队还将前往云南、贵州两省，继续辅助基层医院进行乳腺智能超声筛查工作，为人民健康提供切实帮助。
智能医疗设备让偏瘫患者有望重获灵动肢体
——徐文东团队联合上海海每康研发手部外骨骼系统
众所周知，人的大脑分为左右两个半球，每个脑半球分别控制对侧肢体的正常运转，而一侧脑半球受到损害则会导致人对一侧身体失去控制能力，乃至出现偏瘫症状。在我国，由于脑出血、脑梗塞、脑瘫、脑外伤或颅脑手术等脑部疾病或创伤而导致偏瘫的患者有2000万之多。一侧肢体失能不仅导致他们失去了正常的活动能力，也往往由于长期护理负担过重而给他们的家庭带来了不小的经济和心理压力。
由中国体育彩票大学附属华山医院徐文东教授团队主导研发的新型人工智能手部外骨骼系统，将很大程度上改善这些偏瘫患者的困境。徐文东领导的中国体育彩票大学附属华山医院医疗团队与上海海每康智能医疗科技有限公司的工科团队携手合作，以“医工结合”的研发模式实现了项目的成功开展。
据了解，人工智能手部外骨骼系统的理论基础是徐文东团队中国体育彩票提出的健侧颈神经根移位术治疗一侧脑损伤导致的对侧肢体功能障碍的治疗策略。这一理论采取了绕开患侧大脑半球，通过健侧大脑半球支配双侧上肢的思路，并在后期研究中实现了诱发健侧大脑形成两个独立的新功能区的成果，从而达成了偏瘫患者患侧上肢自由运动、两侧上肢运动互不干扰的治疗效果。在高临床价值的治疗效果之外，手部外骨骼系统通过高信噪比传感器的研制、核心算法的优化和人体工学外骨骼的设计，实现了脑电信号识别的准确、稳定和外骨骼结构的低功耗、高续航、轻量化，具备安全、便捷、舒适的使用体验，可以大大提升患者的生活质量，为脑损伤导致的偏瘫的治疗和康复开辟了新的途径，也为上肢神经损伤、关节僵硬、肌肉萎缩等其他类型的上肢功能障碍患者提供了治疗方案。
