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RML63系列超輕量仿人機(jī)械臂為睿爾曼公司自主研發(fā)生產(chǎn)的6自由度長(zhǎng)臂展機(jī)械臂，本系列共有三款產(chǎn)品型號(hào)：RML63-B標(biāo)準(zhǔn)版、RML63-ZF一維力版、RML63-6F六維力版；

在清華大學(xué)基礎(chǔ)研究基金，教育部科技重點(diǎn)項(xiàng)目，教育部清華大學(xué)自主研究項(xiàng)目等項(xiàng)目的資助下，掌握了多種傳感器的制備工藝，創(chuàng)新性開發(fā)出石墨烯人工智能喉，利用多孔石墨烯的優(yōu)勢(shì)，制造出一種收發(fā)同體，適合穿戴的集成聲學(xué)器件，有望在未來解決聾啞人的說話難題。 這種集成聲學(xué)器件，利用石墨烯的熱聲效應(yīng)來發(fā)射聲音，利用石墨烯的壓阻效應(yīng)來接收聲音，實(shí)現(xiàn)了單器件的聲音收發(fā)同體。器件使用的多孔石墨烯材料具有高熱導(dǎo)率和低熱容率的特點(diǎn)，能夠通過熱聲效應(yīng)發(fā)出 100 Hz-40 kHz 的寬頻譜聲音。其多孔結(jié)構(gòu)對(duì)壓力也極為敏感，能夠感知發(fā)聲時(shí)喉嚨處的微弱振動(dòng)，可以通過壓阻效應(yīng)接收聲音信號(hào)。因此，這種器件能夠準(zhǔn)確感知聾啞人低吟、尖叫等特殊聲音，并將這種“無含義聲音”轉(zhuǎn)換為頻率、強(qiáng)度可控的聲音，有望在將來轉(zhuǎn)換為預(yù)先錄制的語言。

本成果面向國(guó)家/地方植入醫(yī)療器械的重大戰(zhàn)略需求，緊跟國(guó)際研究前沿， 圍繞生物材料生物功能性及植入體藥械結(jié)合的研發(fā)主線，基于細(xì)胞外微環(huán)境原理, 探究生物材料界面微環(huán)境特征如何調(diào)控骨/骨關(guān)節(jié)修復(fù)的核心科學(xué)問題，系統(tǒng)地 研究生物材料界面微環(huán)境特征與細(xì)施相互作用規(guī)律及分子機(jī)制，提供生物材料表 面功能化關(guān)鍵技術(shù)，最終為骨/骨關(guān)節(jié)修復(fù)提供新材料。植入體與宿主的生物反應(yīng)首先發(fā)生在材料界面，誘發(fā)細(xì)胞粘附到組織形成的 生物級(jí)聯(lián)反應(yīng)。如何構(gòu)建生物功能性界面并賦予植入體主動(dòng)刺激細(xì)胞/組織功能 的性能，提高其使用壽命，是醫(yī)療器械研發(fā)關(guān)鍵科學(xué)問題之一。本項(xiàng)目創(chuàng)建生物 功能性界面與骨髓基質(zhì)干細(xì)施雙向“交流"調(diào)控的理論假說。利用雙酸腐蝕及陽 極氧化等技術(shù)制備系列鈦基多尺度微米、微/納米、納米結(jié)構(gòu)，揭示微/納米結(jié)構(gòu)〉 納米結(jié)構(gòu)〉微米結(jié)構(gòu)的生物學(xué)響應(yīng)規(guī)律。率先將層層組裝技術(shù)（LBL）技術(shù)引入到鈦 基生物材料界面工程，獲專利授權(quán)。進(jìn)而，利用LBL技術(shù)構(gòu)建生物因子插層多層 結(jié)構(gòu)，調(diào)控骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞的分化，并促進(jìn)植入體的骨整合性。首次在鈦材表 面構(gòu)建“三明治”界面結(jié)構(gòu)，調(diào)控成骨細(xì)施/破骨細(xì)施動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)平衡，開發(fā)出具 有骨質(zhì)疏松治療功效的鈦基新型植入器械。

類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎是世界三大難治病之一。常累及掌指關(guān)節(jié)和腕掌關(guān)節(jié)，關(guān)節(jié)被破壞，導(dǎo)致疼痛，畸形及功能障礙，生活不能自理。在手術(shù)方法上，關(guān)節(jié)融合，滑膜切除，韌帶修復(fù)，關(guān)節(jié)切除成形等有一定療、但在緩解疼痛及功能重建方面均不及人工關(guān)節(jié)置換術(shù)療效可靠，所以我們研制了人工掌指關(guān)節(jié)。

角膜（Cornea）作為眼部的重要組織之一，不僅承擔(dān)著屈光、維持眼部正常結(jié)構(gòu)的功能，對(duì)外界的病原體及塵埃顆粒也起到阻擋作用。然而，角膜同時(shí)也容易受到諸如細(xì)菌或病毒導(dǎo)致的眼部感染、化學(xué)或機(jī)械性損傷，以及腫瘤和自身免疫性疾病等影響。因角膜而引起的失明已成為全球第四大致盲原因，主要治療方法就是角膜移植。當(dāng)今全球單側(cè)角膜失明人數(shù)約2300萬，雙側(cè)角膜失明人數(shù)約490萬，但每年角膜供體供應(yīng)量只有約10萬。此外，如果受體患者出現(xiàn)角膜血管化或先前排斥史,移植失敗率可高達(dá)70%。因此，尋找臨床上可大量獲得并且具有良好的生物相容性人工角膜，是當(dāng)前亟待解決的問題。? 郭瓊玉與約翰·霍普金斯大學(xué)助理教授Anirudha Singh，美國(guó)工程院、醫(yī)學(xué)院兩院院士Jennifer H. Elisseeff合作，在國(guó)際上率先提出并實(shí)現(xiàn)了蛋白多糖類似物對(duì)膠原蛋白納米纖維結(jié)構(gòu)的有效調(diào)控（圖2）。 據(jù)悉，角膜膠原纖維的直徑大小與排列方式對(duì)角膜材料的透光率和機(jī)械性能起著決定性的作用。該研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)糊精類環(huán)狀低聚糖能夠調(diào)節(jié)膠原纖維的玻璃化、排列和超微結(jié)構(gòu)，尤其是β－環(huán)糊精添加到I型膠原蛋白中后產(chǎn)生了與供體角膜相似的纖維層狀結(jié)構(gòu)，從而得以獲得一種具有優(yōu)越透明性和機(jī)械韌性的人工角膜植入物，并且在體外和兔角膜部分切除術(shù)模型上驗(yàn)證了該仿生人工角膜的生物相容性和手術(shù)性能。這項(xiàng)工作為體外制備具有臨床轉(zhuǎn)化前景的仿生人工角膜研究奠定了基礎(chǔ)。

北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院張芳副教授與美國(guó)Texas A&M University張人一教授團(tuán)隊(duì)開展合作研究，揭示區(qū)域霧霾形成的新機(jī)制，與驅(qū)動(dòng)我國(guó)霧霾的長(zhǎng)期趨勢(shì)和輻射強(qiáng)迫變化的主要原因。研究顯示，近幾年，我國(guó)雖然重度霧霾發(fā)生頻率減少，但中/輕度霧霾仍然頻頻發(fā)生，這主要由于在低的SO2濃度和中等相對(duì)濕度條件下黑碳（BC）表面的催化氧化反應(yīng)所引起的顆粒物快速增長(zhǎng)所造成。新發(fā)現(xiàn)的這種反應(yīng)機(jī)制會(huì)增強(qiáng)BC氣溶膠對(duì)大氣的加熱和對(duì)地表的冷卻效應(yīng)，降低邊界層高度，加劇霧霾的發(fā)生和發(fā)展。但同時(shí)，增強(qiáng)的大氣加熱和地表冷卻效應(yīng)幾乎可抵消，因此對(duì)大氣層頂?shù)目傒椛鋸?qiáng)迫幾乎無改變。研究結(jié)果表明，近期國(guó)家對(duì)工業(yè)源減排有效的減少了空氣中SO2的濃度， 但控制SO2的濃度僅減少重度霧霾的發(fā)生頻率，不會(huì)根本消除重度霧霾的發(fā)生與減少輕/中度霧霾發(fā)生的頻率。指出需同時(shí)控制一次排放的黑碳以及其他污染氣態(tài)物（NOx和NH3等）。 該成果第一作者為北京師范大學(xué)全球院張芳副教授。參加研究的其他團(tuán)隊(duì)還包括中科院大氣物理研究所孫業(yè)樂研究員團(tuán)隊(duì)等。本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助。成果于北京時(shí)間2月10日發(fā)表在美國(guó)著名科學(xué)期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，縮寫PNAS）上。 由于一系列強(qiáng)有效的減排措施，自2013年以來我國(guó)重度霧霾（日均PM2.5>200 μg m-3）發(fā)生的頻率已明顯減少。但研究團(tuán)隊(duì)基于長(zhǎng)期觀測(cè)資料的分析顯示，過去15年（2004-2018年）輕/中度霧霾（PM2.5=100-200 μg m-3 ）天數(shù)平均達(dá)到全年的30%（~113天），且近幾年并未呈下降趨勢(shì)（2013和2018年分別達(dá)到176和227天），及重度霧霾的時(shí)有發(fā)生。如何解釋這種霧霾的形成與趨勢(shì)，仍然是我國(guó)研究學(xué)者所面臨的具有挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問題。 本研究論文基于長(zhǎng)期觀測(cè)資料及短期強(qiáng)化觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室煙霧箱模擬以及模型計(jì)算等多種手段和方法，從中國(guó)近幾年強(qiáng)減排、強(qiáng)控制的情境下但霧霾仍然頻頻發(fā)生為著重點(diǎn)，針對(duì)我國(guó)高濃度水平的一次細(xì)顆粒物黑碳（Black Carbon, B）和氣態(tài)前體物，設(shè)計(jì)并控制不同濕度條件開展了新鮮排放的BC暴露在大氣中最常見的氣態(tài)污染物（SO2,NO2和NH3）中的煙霧箱模擬實(shí)驗(yàn)，揭示BC表面催化SO2的氧化反應(yīng)過程中硫酸鹽的形成和增長(zhǎng)、化學(xué)機(jī)理和影響因素。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在極低的SO2濃度（幾個(gè)ppb）和中等相對(duì)濕度（40%）下該反應(yīng)就可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸鹽。進(jìn)一步將實(shí)驗(yàn)室煙霧箱的結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際大氣中硫酸鹽生成的估算中，發(fā)現(xiàn)通過這種BC表面的催化反應(yīng)途徑對(duì)中/輕度霧霾和重度霧霾期間硫酸鹽總量的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了90-100%和30-50%。此外，基于輻射傳輸模型模擬計(jì)算，還發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)機(jī)制顯著增強(qiáng)了BC氣溶膠對(duì)大氣的加熱和對(duì)地表的冷卻效應(yīng)，而這種反應(yīng)機(jī)制對(duì)大氣層頂?shù)膬糨椛鋸?qiáng)迫的改變卻很小。因此，這種新的機(jī)制不僅解釋和厘清了為何在大力減排SO2的情境下，我國(guó)近幾年中/輕度霧霾仍然頻頻發(fā)生的原因和化學(xué)機(jī)理；首次指出BC氣溶膠對(duì)區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生重要影響，對(duì)全球氣候輻射強(qiáng)迫的貢獻(xiàn)則可能微乎其微。該研究成果對(duì)我國(guó)及世界發(fā)展中國(guó)家合理制定減排措施以治理霧霾、改善空氣質(zhì)量及應(yīng)對(duì)氣候變化均具有切實(shí)有效的理論指引意義。 論文第一作者我校全球院張芳副教授多年來一直從事大氣化學(xué)、大氣物理以及全球氣候和區(qū)域環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)的研究，基于多種手段和方法（外場(chǎng)觀測(cè)、煙霧箱實(shí)驗(yàn)和模型模擬等）開展大氣細(xì)顆粒物（氣溶膠）及其環(huán)境氣候效應(yīng)研究。近幾年的研究主要集中在區(qū)域大氣細(xì)顆粒物理化特性、二次轉(zhuǎn)化和形成、老化和混合狀態(tài)、吸濕核化（CCN）及其環(huán)境氣候效應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表在PNAS、Atmos. Chem. Phys.、Geophys. Res. Lett.、J. Geophys. Res.、Atmos. Environ.等領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威期刊等近70篇，Google 學(xué)術(shù)SCI總引1600余次， H-index 指數(shù) 19。

北京師范大學(xué)全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究院張芳副教授與美國(guó)Texas A&M University張人一教授團(tuán)隊(duì)開展合作研究，揭示區(qū)域霧霾形成的新機(jī)制，與驅(qū)動(dòng)我國(guó)霧霾的長(zhǎng)期趨勢(shì)和輻射強(qiáng)迫變化的主要原因。研究顯示，近幾年，我國(guó)雖然重度霧霾發(fā)生頻率減少，但中/輕度霧霾仍然頻頻發(fā)生，這主要由于在低的SO2濃度和中等相對(duì)濕度條件下黑碳（BC）表面的催化氧化反應(yīng)所引起的顆粒物快速增長(zhǎng)所造成。新發(fā)現(xiàn)的這種反應(yīng)機(jī)制會(huì)增強(qiáng)BC氣溶膠對(duì)大氣的加熱和對(duì)地表的冷卻效應(yīng)，降低邊界層高度，加劇霧霾的發(fā)生和發(fā)展。但同時(shí)，增強(qiáng)的大氣加熱和地表冷卻效應(yīng)幾乎可抵消，因此對(duì)大氣層頂?shù)目傒椛鋸?qiáng)迫幾乎無改變。研究結(jié)果表明，近期國(guó)家對(duì)工業(yè)源減排有效的減少了空氣中SO2的濃度， 但控制SO2的濃度僅減少重度霧霾的發(fā)生頻率，不會(huì)根本消除重度霧霾的發(fā)生與減少輕/中度霧霾發(fā)生的頻率。指出需同時(shí)控制一次排放的黑碳以及其他污染氣態(tài)物（NOx和NH3等）。 該成果第一作者為北京師范大學(xué)全球院張芳副教授。參加研究的其他團(tuán)隊(duì)還包括中科院大氣物理研究所孫業(yè)樂研究員團(tuán)隊(duì)等。本研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金和科技部國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃資助。成果于北京時(shí)間2月10日發(fā)表在美國(guó)著名科學(xué)期刊《美國(guó)科學(xué)院院報(bào)》（Proceedings of the National Academy of the Sciences of the United States of America，縮寫PNAS）上。 由于一系列強(qiáng)有效的減排措施，自2013年以來我國(guó)重度霧霾（日均PM2.5>200 μg m-3）發(fā)生的頻率已明顯減少。但研究團(tuán)隊(duì)基于長(zhǎng)期觀測(cè)資料的分析顯示，過去15年（2004-2018年）輕/中度霧霾（PM2.5=100-200 μg m-3 ）天數(shù)平均達(dá)到全年的30%（~113天），且近幾年并未呈下降趨勢(shì)（2013和2018年分別達(dá)到176和227天），及重度霧霾的時(shí)有發(fā)生。如何解釋這種霧霾的形成與趨勢(shì)，仍然是我國(guó)研究學(xué)者所面臨的具有挑戰(zhàn)性的前沿科學(xué)問題。 本研究論文基于長(zhǎng)期觀測(cè)資料及短期強(qiáng)化觀測(cè)、實(shí)驗(yàn)室煙霧箱模擬以及模型計(jì)算等多種手段和方法，從中國(guó)近幾年強(qiáng)減排、強(qiáng)控制的情境下但霧霾仍然頻頻發(fā)生為著重點(diǎn)，針對(duì)我國(guó)高濃度水平的一次細(xì)顆粒物黑碳（Black Carbon, B）和氣態(tài)前體物，設(shè)計(jì)并控制不同濕度條件開展了新鮮排放的BC暴露在大氣中最常見的氣態(tài)污染物（SO2,NO2和NH3）中的煙霧箱模擬實(shí)驗(yàn)，揭示BC表面催化SO2的氧化反應(yīng)過程中硫酸鹽的形成和增長(zhǎng)、化學(xué)機(jī)理和影響因素。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)在極低的SO2濃度（幾個(gè)ppb）和中等相對(duì)濕度（40%）下該反應(yīng)就可快速生成PM2.5中的主要成分硫酸鹽。進(jìn)一步將實(shí)驗(yàn)室煙霧箱的結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際大氣中硫酸鹽生成的估算中，發(fā)現(xiàn)通過這種BC表面的催化反應(yīng)途徑對(duì)中/輕度霧霾和重度霧霾期間硫酸鹽總量的貢獻(xiàn)分別達(dá)到了90-100%和30-50%。此外，基于輻射傳輸模型模擬計(jì)算，還發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)機(jī)制顯著增強(qiáng)了BC氣溶膠對(duì)大氣的加熱和對(duì)地表的冷卻效應(yīng)，而這種反應(yīng)機(jī)制對(duì)大氣層頂?shù)膬糨椛鋸?qiáng)迫的改變卻很小。因此，這種新的機(jī)制不僅解釋和厘清了為何在大力減排SO2的情境下，我國(guó)近幾年中/輕度霧霾仍然頻頻發(fā)生的原因和化學(xué)機(jī)理；首次指出BC氣溶膠對(duì)區(qū)域環(huán)境產(chǎn)生重要影響，對(duì)全球氣候輻射強(qiáng)迫的貢獻(xiàn)則可能微乎其微。該研究成果對(duì)我國(guó)及世界發(fā)展中國(guó)家合理制定減排措施以治理霧霾、改善空氣質(zhì)量及應(yīng)對(duì)氣候變化均具有切實(shí)有效的理論指引意義。 論文第一作者我校全球院張芳副教授多年來一直從事大氣化學(xué)、大氣物理以及全球氣候和區(qū)域環(huán)境領(lǐng)域相關(guān)的研究，基于多種手段和方法（外場(chǎng)觀測(cè)、煙霧箱實(shí)驗(yàn)和模型模擬等）開展大氣細(xì)顆粒物（氣溶膠）及其環(huán)境氣候效應(yīng)研究。近幾年的研究主要集中在區(qū)域大氣細(xì)顆粒物理化特性、二次轉(zhuǎn)化和形成、老化和混合狀態(tài)、吸濕核化（CCN）及其環(huán)境氣候效應(yīng)。相關(guān)成果發(fā)表在PNAS、Atmos. Chem. Phys.、Geophys. Res. Lett.、J. Geophys. Res.、Atmos. Environ.等領(lǐng)域內(nèi)權(quán)威期刊等近70篇，Google 學(xué)術(shù)SCI總引1600余次， H-index 指數(shù) 19。

二氧化硫、氮氧化物以及可吸入微小入顆粒物是霧霾的主要組成部分，隨著環(huán)境污染問題的日漸嚴(yán)峻，霧霾已經(jīng)成為很多地區(qū)人們倍加關(guān)注的污染重點(diǎn)，如何減少霧霾對(duì)人們健康的危害，是當(dāng)前凈化空氣研究的重要課題。現(xiàn)有吸霾光電池板是利用二氧化鈦活性材料做光觸媒，噴涂在光電池板的表面形成光觸媒凈化膜，該吸霾光電池板在高效光伏發(fā)電的同時(shí)起到凈化局部環(huán)境的作用。 光觸媒凈化膜的核心成分銳鈦礦相納米TiO2受日光照射后生成氫氧自由基，與空氣中有機(jī)物質(zhì)反應(yīng)后既生成無毒的無機(jī)物，高效分解甲醛、苯、氨氣等，將其轉(zhuǎn)化成CO2和H2O，氧化去除大氣中的氮氧化物、硫化物，以及各類臭氣。但其受限于紫外光照，現(xiàn)有吸霾光電池板在霧霾嚴(yán)重時(shí)，由于光強(qiáng)不足，使光觸媒凈化效率大打折扣；而且在夜晚無光照情況下，吸霾光電池也不能起到消減霧霾影響的作用。此外，長(zhǎng)期放置在室外的吸霾光電池板的板面很容易積灰塵，灰塵會(huì)影響到太陽能電池板上光線的穿透率，也降低了光電轉(zhuǎn)化效率。 本成果提供了一種可根據(jù)外界光強(qiáng)條件進(jìn)行燈光補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)全天候工作，同時(shí)自動(dòng)除塵，以提高空氣凈化效率和發(fā)電效率的全天候除霾光電池板裝置。 創(chuàng)新點(diǎn) 1、風(fēng)光互補(bǔ)，自動(dòng)除塵； 2、可根據(jù)外界光強(qiáng)條件進(jìn)行燈光補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)全天候工作，提高空氣凈化效率和太陽能光電板發(fā)電效率。

本項(xiàng)目折流濕地濾池+側(cè)向潛流濕地床污水處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)了全新的厭氧豎向 折流濕地和兼（好）氧側(cè)向潛流濕地組合。其解決的關(guān)鍵技術(shù)體現(xiàn)在：濕地系統(tǒng) 中合理設(shè)置了自然復(fù)氧區(qū)、濕地床深度和內(nèi)回流系統(tǒng)（在高濃度進(jìn)水和低溫時(shí)啟 動(dòng)），突破了現(xiàn)有人工濕地技術(shù)氧傳遞能力低的局限，達(dá)到系統(tǒng)內(nèi)溶解氧的科學(xué) 分布，供氧效率是現(xiàn)有人工濕地的約4倍，顯著提升了側(cè)向潛流濕地床的溶解氧 水平；在無能耗下大幅提升了濕地系統(tǒng)內(nèi)的微生物作用強(qiáng)度，極大地提高了氮及 有機(jī)物的去除效率；優(yōu)化了濕地流態(tài)，提高了水力效率，解決了現(xiàn)有技術(shù)池容利 用率低的缺陷。