世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻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贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。

从天体物理动力学理论出发，阐释一类新的引力波天体的形成和演化过程。和此前已知的其他引力波源不同，这类新的天体同时辐射毫赫兹和百赫兹两种频率的引力波，因此可能被空间和地面引力波探测器同时观测到。 爱因斯坦的广义相对论预言引力能够在时空中激起涟漪，并且这种“引力波”以光的速度传播。自2015年9月14日美国的激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory，简称LIGO）首次探测到两个黑洞合并所激发的引力波后，引力波天文学立刻升级成为一门新兴的实测科学。目前LIGO和欧洲的另一台地面探测器Virgo协同观测，已经探测到了五起双黑洞并合事件和一起双中子星绕进事件。 传统的天体物理动力学理论预言：一个数百万倍太阳质量的超大质量黑洞和一个数十倍太阳质量的恒星级黑洞会形成“极端质量比旋进系统”，即extreme-mass-ratio inspiral，简称“EMRI”。这种系统会辐射0.001赫兹左右的低频引力波。这种引力波是未来的空间引力波探测器，比如欧美的激光干涉空间天线（Laser Interferometer Space Antenna，简称“LISA”）和中国提出的“太极”、“天琴”等计划，最重要的探测目标之一。图一：双星极端质量比旋进系统想象图。图二：b-EMRI系统的形成(i)、圆化(ii)、和终结(iii)示意图。 陈弦和韩文标的研究发现，EMRI系统中的“小家伙”其实可能是由两个恒星级黑洞组成的双星（binary）。他们把这种恒星级双黑洞和超大质量黑洞组成的三体系统称作“双星极端质量比旋进系统”，即binary extreme-mass-ratio inspiral，简称“b-EMRI”（如图一所示）。 在文章中，陈弦和韩文标系统阐述了恒星级双黑洞如何被超大质量黑洞潮汐捕获（图二中i过程），又是如何旋进（inspiral）到超大质量黑洞几十倍视界半径处，从而可能被空间低频引力波探测器观测到（见图二中ii过程）。 这项工作的独到之处在于作者引入了先进的相对论三体数值模拟技术，用于追踪恒星级双黑洞在超大质量黑洞附近的动力学演化。因此他们发现两个恒星级黑洞有较高的概率并合，从而辐射地面天文台也能够探测到的高频引力波（见图二中iii过程）。 因为b-EMRI同时辐射低、高频两种引力波，就像高、低两声部同时进行演唱，所以作者形象的称之为“二重唱”引力波天体。未来联合地、空探测器寻找到这类天体，将有助于人们进一步理解引力波的产生、传播、以及强引力场所造成的多种非线性动力学过程。

主流硅基芯片CMOS（互补金属氧化物半导体）技术正面临短沟道效应等物理规律和制造成本的限制，需要开发基于新材料和新原理的晶体管技术来延续摩尔定律。高迁移率二维半导体因其超薄的平面结构和独特的电子学性质，有望成为“后摩尔时代”高性能电子器件和数字集成电路的理想沟道材料，进一步缩小晶体管的尺寸和提高其性能。为满足集成电路加工工艺和器件成品率对沟道材料的苛刻要求，二维半导体单晶薄膜的大面积制备尤为关键与重要。然而，现有二维半导体材料体系（过渡金属硫族化合物、黑磷等）薄膜制备仍未满足现实要求，因此亟需实现晶圆级二维半导体单晶薄膜制备技术的突破。 该研究瞄准二维半导体材料的晶圆级单晶制备，率先实现了同时具有高电子迁移率、合适带隙、环境稳定的二维半导体（硒氧化铋，Bi2O2Se)单晶晶圆的外延生长。他们基于自主设计搭建的双温区化学气相沉积系统，在商用的钙钛矿单晶基底【SrTiO3，LaAlO3，或(La, Sr)(Al,Ta)O3】上，利用Bi2O2Se与钙钛矿完美的晶格匹配性及较强的界面相互作用，促使Bi2O2Se晶核同一取向外延并融合生成晶圆级单晶薄膜。Bi2O2Se单晶薄膜在晶圆尺寸上表现出优异的材料和电学均匀性，可被用于批量构筑高性能场效应晶体管。基于晶圆级二维Bi2O2Se单晶薄膜的标准顶栅型场效应晶体管展现了高的室温表观迁移率（>150 cm2/V s）、大的电流开关比（>105）和较高的开态电流（45μA/μm）。相关成果发表在Nano Letters (Wafer-Scale Growth of Single-Crystal 2D Semiconductor on Perovskite Oxides for High-Performance Transistors. Nano Lett. 2019, 19, 2148)。

项目成果/简介:世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助

项目简介： 随着并行计算系统中处理器数目的快速 增加，  系统

01. 成果简介 世界上有数以百万的语言障碍患者，其中有的是由于先天缺陷导致其存在语言功能障碍，也有的是后天的一些疾病致使其丧失语言功能，语言功能障碍给他们的生活带来了极大的困难和不便。电子人工喉是一种简易的语言康复方法，其通常需要安装在口内喉部，由肺部发出的气流经过舌、唇的调制，引起人工喉膜片振动，使其发出语音信号。然而，现有电子喉助音器无法清晰还原患者声音，发音模糊，训练周期长，并且需要患者自己手持助音器于喉部，造成极大不便，所以亟需便于失语者携带、操作简单、性能优异的新型人工喉的器件及系统研究。 本成果团队研究的第二代石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可贴附、声音收发系统集成、动作监测系统、轻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贴合人体皮肤的纹身式薄膜作为衬底，无需胶带粘贴，可直接贴敷在人体喉咙，极大地提高了佩戴舒适感；其次，第二代石墨烯智能人工喉在收发声系统方面有了双重突破，实现了石墨烯的器件级应用至系统级应用的跨越。通过专用电路对声音信号的放大和转换，第二代石墨烯智能人工喉首次将收声系统和发声系统连接起来，实现了声音输入到输出的闭环，并可以通过示波器实时观测喉部运动情况。接着，通过与单片机的结合，该器件可以将人体喉部的不同动作“翻译”成不同的声音，实现了动作发声系统。通过连接解码器，该器件还可以播放任意音乐。最后，第二代石墨烯智能人工喉系统可通过臂包穿戴在胳膊上，首次实现了石墨烯人工喉的可穿戴功能。未来将进行体积更小及功能更多的集成，有望实现像“创可贴”一样贴附在人体喉部并帮助失语者“开口说话”。图1. 可穿戴的第二代智能石墨烯人工喉系统02. 应用前景 第二代智能石墨烯人工喉集收声和发声于一体，可直接贴附于失语者喉部，并将喉部的不同动作转化为对应声音，有望帮助失语者正常与他人“交谈”。在未来，该器件将与声纹识别、机器学习等技术结合，在语音识别、家庭医疗等领域具有广阔前景。03. 知识产权 已获得国家发明专利授权2项。04. 团队介绍 本成果项目团队负责人为任天令教授，清华大学信息科学技术学院副院长，教育部长江学者特聘教授，国家杰出青年基金获得者，清华大学环境与健康传感技术研究中心副主任。担任IEEE电子器件学会副主席（中国大陆首次）、国际微电子领域顶级学术会议IEDM执委（中国大陆首次）、IEEE电子器件学会教育委员会主席（中国大陆首次）、中国微米纳米技术学会理事等。近年来，承担国家自然科学重点基金、国家重大科技专项、国家公益性行业科研专项、国家重大仪器专项、国家863计划、国家973计划等多项国家重要科技项目，做出一系列具有重要国际影响的创新学术成果。主要研究方向为智能微纳电子器件、芯片与系统，包括：智能传感器与智能集成系统，二维纳电子器件与芯片，柔性、可穿戴器件与系统，智能信息器件与系统技术等。在国内外重要学术期刊和会议发表重要SCI期刊论文400余篇，国际微电子领域顶级学术会议IEDM论文11篇；获国内外发明专利70余项，入选2018年爱思唯尔（Elsevier）“中国高被引学者”（微电子领域唯一入选者）。获2018年电子学会自然科学一等奖，“石墨烯智能人工喉”荣获科技导报评选的2017“中国十大重大技术进展”，“人工智能微纳电子器件”荣获2017“清华大学十大重大学术成果”，石墨烯“人工喉”在2018年全国科技活动周被评为“最受公众喜爱项目”，还入选2018年中国国际智能产业博览会十大“黑科技”创新产品（从1082项创新产品中脱颖而出）。团队成员有副教授、助理教授、助理研究员等7人。05. 合作方式 技术许可。06. 联系方式 邮箱：qyc16@mails.tsinghua.edu.cn、liuyi2017@tsinghua.edu.cn

1，3-环戊二酮是一种重要的应用十分广泛的中间体，在抗生素、除草剂以及香料的制备中有着重要的应用，是一种重要的精细有机合成中间体。由于其制备方法较少，合成难度较大而使得其目前在市场上较为紧缺，特别是百公斤以上的供货非常难得，且售价很高。 项目特色： 本课题组发展了一类易于大规模生产 1，3-环戊二酮的合成方法，以 4-氯乙酰乙酸甲酯为起始原料，经过四步反应，以 30%的总收率得到 1，3-环戊二酮，产品纯度大于 98%，产品外观成淡黄色，符合目前市场要求，整个生产工艺投料简单，后处理不涉及硅胶柱层析等复杂操作，目前以进行多次公斤级投料，产率稳定，三废较少，且易于处理。 

本发明属于一种含有以１－甲基－４－异丙基－二环［２，２，２］辛烷－２，３－二酸酐为主要成分，其含量为６０－１００％的组成物作为新型焊接剂的新用途，提供了一种可作为新型焊接剂的具有酸酐官能团为特征结构的单萜类衍生物。制备这个新型焊接剂是以α－松油烯和马来酸酐的分子间狄尔斯－阿尔德环加成反应产物为原料，使用５％Ｐｄ／Ｃ作为催化剂，用量是原料重量的１－１０％，氢的压力在０．１－１．０ＭＰａ，加氢反应温度在２０－３５℃条件下进行的，使用诸如甲醇，乙醇等醇类作为溶剂，使用量为原料重量的２－２０倍。本发明发现的该新型焊接剂，可以用在往电路板上用焊锡焊接电子元件时的焊接工艺之中以及各种需要焊接电子元件的电子产品生产过程当中。它具有很高焊接活性，残渣少，焊接温度低，易洗涤，是很有前景的新型焊接剂。

自微乳化技术显著增加赤芍总苷有效成分的溶出度和口服生物利用度，进而提高药物的疗效，克服了赤芍总苷生物利用度低、服用剂量大等方面的问题。