今天（9月19日），第23屆中國國際工業博覽會（以下簡稱“工博會”）在國家會展中心拉開帷幕，87所國內外參展高校攜815項高科技項目亮相。
MK体育平台今年共有19個項目參展，涵蓋信息與通信技術、生物醫藥、新材料、人工智能等多個領域，充分展現復旦人在服務國家戰略及加快實現高水平科技自立自強和加快建設教育強國、科技強國、人才強國中的擔當作為。
值得一提的是，附屬中山醫院葛均波院士團隊“Xinsorb生物可吸收冠脈雷帕黴素洗脫支架系統”項目一舉斬獲第23屆中國國際工業博覽會CIIF大獎，該獎項每年授獎總數不超過10項。
項目創新之處與應用價值
亮點多多，一睹為快！
“會消失的支架”讓冠心病患者
告別“金屬心”
葛均波團隊與山東華安攜手研發Xinsorb生物可吸收冠脈雷帕黴素洗脫支架系統
與傳統的金屬支架不同，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個月後，病變血管結構基本固定不再需要支撐；植入1年後，支架開始逐步降解為水和二氧化碳；在2-4年內，支架被人體自然代謝吸收，使血管的結構和功能恢復到自然狀態，最終病變血管完全修復。
這是由MK体育平台附屬中山醫院葛均波院士團隊與山東華安生物科技有限公司潛心15年攻關推出的首款具有中國自主知識產權的生物可吸收冠脈雷帕黴素洗脫支架系統——Xinsorb。
過去四十多年，冠脈介入手術作為冠心病治療的重要手段之一，經歷了三個歷史階段：單純球囊擴張時代、金屬裸支架時代，及目前金屬藥物洗脫支架時代。Xinsorb則采用完全可降解聚乳酸（PLLA）作為支架基體材料，在血管完成重構後為機體吸收代謝， 避免了金屬支架永久殘留體內帶來的遠期風險，解除了金屬牢籠對血管舒張收縮功能的限製。在冠心病日益年輕化的背景下，生物可吸收支架被譽為“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觀點。他認為，醫療器械的創新一定要基於臨床需求——醫生提出“支架需不需要長期植入”的概念，工程師才知道要做一個可降解材料，隨後雙方不斷交流、合作、實驗、反饋，最終做出既符合臨床需求又符合工程原理的產品。
葛均波團隊最初於2005年提出想法，在經歷了材料篩選、驗證等一系列嘗試，先後在體外、小動物、大動物身上進行實驗，再從短期結果到長期效果隨訪，歷經8年時間，終於在2013年迎來第一例臨床試驗，這也是中國第一例國產生物可吸收支架植入病例。自2013年又經過7年，團隊繼續開展大規模臨床試驗、回訪及嚴格審評。最終，產品於2020年3月4日通過國家藥品監督管理局審批上市。
在漫長的探索過程中，葛均波團隊從單兵作戰到與工程師團隊結合，逐漸領悟到了“醫工結合”的重要性和創新的核心要素。目前，Xinsorb已在700多家醫院為28000多名患者成功植入，在同類產品市場占有率第一，預計未來每年將會有超過15萬例以上的冠心病患者獲益，並有望進一步拓展至海外。團隊還將持續開展研究，進一步改良產品，擴大適用人群，並進一步發揮“介入無植入理念”，在原創醫療器械上尋求更多新的突破。
新型功能介孔材料，助力智能傳感器變革
鄧勇輝團隊研發超靈敏智能介孔半導體傳感材料
環境汙染監測、工業生產安全預警、食品安全快檢、重大疾病診斷等是社會發展和安全建設的重點方向，傳感器作為物聯網、大數據、人工智能、智能製造等新一代信息技術的感知層，既是海量數據的接收口，也是萬物互聯的重要基礎，全球智能傳感器孕育出了數千億元的市場規模。
鄧勇輝團隊在新型介孔半導體氣敏材料研發過程中，提出了多種有機兩親性嵌段共聚物與無機前驅物的協同共組裝新概念、新方法和新策略，創製了一系列新型功能介孔半導體材料，深入開展了這類材料在智能氣敏傳感、綠色催化等領域中的應用研究。團隊開創性提出了交叉納米線介孔半導體氣敏材料、貴金屬敏化介孔半導體金屬氧化物材料、孔壁化學微環境可調的高性能傳感材料，創製了包括介孔WO3、SnO2、In2O3、ZnO、Co3O4/C等具有超高比表面積、可控界面特性、高活性半導體氣敏材料。基於這些先進氣敏材料製備的氣體傳感器能夠實現氫氣、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，且傳感器件具有高選擇性、高靈敏度（ppb 濃度級別）和高響應性，借助無線藍牙數據傳輸可實現智能手機實時信號收集。結合大數據、 神經網絡算法、5G通訊和藍牙通訊等方式，這些傳感器將在先進智能化終端建設方面發揮巨大作用，用於基於遠程氣體探測的工礦生產、氣味導航搜索、遠程醫療、爆炸物和武器追蹤、太空資源探索等。
項目團隊原創性提出的超靈敏、高活性介孔半導體氣敏材料合成技術已能夠滿足批量化傳感器器件的開發和製備，目前已經開發了14種新一代超靈敏智能氣體傳感器原型機，且擁有完全自主知識產權。目前，相關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，旨在實現氣體傳感器與各種電子終端互聯互通。此外，團隊已經初步實現氣體傳感器數個相關領域的開發，已經開展了智能傳感器在潛艇艙室氣體監測。同時團隊也正在與合肥先進產業研究院合作開展智慧城市地下管廊有毒有害氣體檢測；與MK体育平台附屬中山醫院合作開展智慧醫療、呼氣分析研究，用於疾病預警等。
個性化智能製鞋技術，推動傳統行業轉型升級
齊立哲團隊研發模塊化可重構柔性機器人生產線
人工智能時代，長期被人力主導的製鞋製衣等傳統行業將如何發展？MK体育平台工程與應用技術研究院齊立哲團隊在此次工博會上展示的模塊化可重構柔性機器人生產線，不僅能精巧地模仿人手抓取柔軟布料，還能像“樂高積木”一樣，依據不同版型和尺碼要求，快速拆卸重組成一條嶄新的生產線。
作為世界鞋業生產大國，2019年中國鞋類產量為135億雙左右，約占全球產量的56%。但隨著生產成本上升、東南亞等地鞋業崛起、少量多樣的個性化需求增加，傳統行業面臨著產業升級的嚴峻挑戰。為應對傳統行業“機器換人”需求，由智能機器人研究院甘中學院長、孫雲權教授領導，項目團隊基於已有的柔性機器人技術成果，在廣東季華實驗室的支持下，聯合天津智通信息系統集成有限公司、中國科學院長春光學精密機械與物理研究所、燕山大學展開研發。
柔性機器人生產線的最大優勢可歸納為四個“柔性”——生產過程柔性、產能柔性、工藝柔性和布局柔性。機器人能夠自適應布料、版型、尺碼和周邊環境的變化，模仿人手進行精準抓取。“模塊化”設計和“可重構”算法能根據企業不同產能需求，對模塊進行增減。生產線還能根據個性化需求，從工藝庫中調出相應模塊，快速重組成一條新的機器人生產線，並適應場地要求。
它的另一大優勢是綜合效益高。一個人每天正常工作時間為8小時，而機器人可以連續工作16個小時，生產質量也更高。頭部企業可直接引進整條產線來擴大規模，中小企業也能做局部模塊化改造，且後者的市場可能更為開闊。
該技術成果還可廣泛應用到其它領域，如文物修復工作。日後，團隊還將研究立體縫紉技術，爭取攻破製鞋布料縫紉難題。
低損耗低串擾新器件，助力數字業務再突破
肖力敏團隊製備特種光纖器件
隨著我國數字經濟的發展，海量數據及業務上雲等趨勢陸續湧現，如何達到新的數字化需求和業務湧出所提出的更高要求？如何解決傳統光纖已接近傳輸極限的難題？如何滿足各領域日益增加的應用需求？MK体育平台光科學與工程系肖力敏課題組所製備的特種光纖器件找到了答案。
考慮到傳統通信單模光纖在傳輸過程中的局限性，一方面，空分復用多芯光纖可極大提升系統容量，是光通信的前沿應用方向，在3D形變柔性傳感和量子通信中也極具應用價值，通信公司NTT、華為、OFS等已投入大量研究，另一方面，大模場特種光纖，特別是空芯光纖使用空氣纖芯進行光傳輸，可打破傳統單模光纖纖芯材料的限製，在低延遲數據傳輸領域具有極大應用前景。然而，與之對應的光纖器件技術還很不成熟，為此，肖力敏團隊在特種光纖器件方面潛心研究，製備了高性能的多芯扇入扇出器和大模場光纖模場適配器。
據介紹，多芯光纖扇入扇出器設計簡潔，無需使用價格昂貴橋纖或其他中間波導器件，性價比優勢大，具有低損耗、低串擾的特點，也是多芯光纖應用中的必備光連接器件。該耦合器件一端為多芯光纖，另一端為對應芯數的多根常規單模光纖進行互連。團隊通過對多芯光纖進行新型反向拉錐製備，使纖芯直徑、纖芯間距均增大，可同時提升耦合效率和有效抑製光纖耦合時芯間串擾，在可降低對準精度要求的同時，增加光連接機械強度和長期使用的穩定性。目前，該技術綜合指標已達到國際領先水平，成果在國際三大光通信會議之一ACP上做大會PDP報告，並已取得一系列產學研技術成果，獲得國內外展會的數大獎項，實現從科技鏈到產業鏈的全鏈條創新成果轉化。
乳腺癌篩查，拎包上門就能做
郭翌、周世崇團隊合作研發便攜式智能超聲輔助診斷儀
西藏高原，MK体育平台附屬腫瘤醫院超聲科主任醫師周世崇提著一個筆記本電腦大小的儀器，前往日喀則市的一家縣醫院給當地醫生開展乳腺超聲篩查的培訓。過去，超聲篩查技術普及並不容易，但有了他手上的這臺儀器，經過簡單操作培訓，普通的醫療從業人員也可開展篩查，實現一小時掃查15人左右，準確率超過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，是國內首個應用人工智能技術、基於動態超聲實現智能化腫瘤篩查及診斷的便攜式超聲設備。研發團隊由MK体育平台信息科學與工程學院教授汪源源、郭翌，上海大學教授施俊，MK体育平台附屬腫瘤醫院主任醫師常才、周世崇，和蘇州視尚醫療科技組成。項目受到國家自然重大儀器專項資助。目前，儀器已獲批國家II類醫療器械註冊證，累積在全國8個省市開展乳腺篩查超過10萬人次。
2021年到2022年間，周世崇帶領團隊合作研發的這款診斷儀在日喀則參與了為期一年的援藏，幫助當地推廣乳腺癌篩查。援藏期間，周世崇與後方團隊給基層醫院醫生進行儀器操作培訓，2-3天就可以查完一個300人左右的村子。隨著篩查工作的開展，診斷儀在村與村之間流動起來，培訓也漸漸由線下變為線上，實現一年間篩查人數上萬。
今年，儀器研發團隊還將前往雲南、貴州兩省，繼續輔助基層醫院進行乳腺智能超聲篩查工作，為人民健康提供切實幫助。
智能醫療設備讓偏癱患者有望重獲靈動肢體
徐文東團隊聯合上海海每康研發手部外骨骼系統
眾所周知，人的大腦分為左右兩個半球，每個腦半球分別控製對側肢體的正常運轉，而一側腦半球受到損害則會導致人對一側身體失去控製能力，乃至出現偏癱症狀。在我國，由於腦出血、腦梗塞、腦癱、腦外傷或顱腦手術等腦部疾病或創傷而導致偏癱的患者有2000萬之多。一側肢體失能不僅導致他們失去了正常的活動能力，也往往由於長期護理負擔過重而給他們的家庭帶來了不小的經濟和心理壓力。
由MK体育平台附屬華山醫院徐文東教授團隊主導研發的新型人工智能手部外骨骼系統，將很大程度上改善這些偏癱患者的困境。徐文東領導的MK体育平台附屬華山醫院醫療團隊與上海海每康智能醫療科技有限公司的工科團隊攜手合作，以“醫工結合”的研發模式實現了項目的成功開展。
據了解，人工智能手部外骨骼系統的理論基礎是徐文東團隊2018年提出的健側頸神經根移位術治療一側腦損傷導致的對側肢體功能障礙的治療策略。這一理論采取了繞開患側大腦半球，通過健側大腦半球支配雙側上肢的思路，並在後期研究中實現了誘發健側大腦形成兩個獨立的新功能區的成果，從而達成了偏癱患者患側上肢自由運動、兩側上肢運動互不幹擾的治療效果。在高臨床價值的治療效果之外，手部外骨骼系統通過高信噪比傳感器的研製、核心算法的優化和人體工學外骨骼的設計，實現了腦電信號識別的準確、穩定和外骨骼結構的低功耗、高續航、輕量化，具備安全、便捷、舒適的使用體驗，可以大大提升患者的生活質量，為腦損傷導致的偏癱的治療和康復開辟了新的途徑，也為上肢神經損傷、關節僵硬、肌肉萎縮等其他類型的上肢功能障礙患者提供了治療方案。
