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

石墨烯由于其独特的二维纳米结构，且具有高强度、高热稳定性、高化学稳定性以及优良的导热性等特性，在防腐涂料领域具有广阔的应用前景。石墨烯、氮化硼等二维材料由于其特殊的结构使其具有不透过性，作为金属基底与腐蚀环境的阻隔层而保护基底不被自然环境所腐蚀。通过化学气相沉积法及块体剥离法可分别制备直接生长于金属表面的大面积石墨烯、氮化硼薄膜，或粉状的石墨烯、氮化硼纳米片。通过化学气相沉淀法，二维材料可以在任意形状的金属基底的所有暴露面上生长，实现对金属表面的全面保护。

近日，清华大学材料学院朱宏伟教授团队在《先进材料》（Advanced Materials）上在线发表了题为“石墨烯体系中的阳离子-π相互作用”（Cation-π Interactions in Graphene Containing Systems for Water Treatment and Beyond）的长篇综述论文，系统总结了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用在水处理（膜分离、吸附）、新材料合成、纳米发电、能量存储及溶液/复合材料分散等应用中所发挥的关键作用，分析了阳离子-π相互作用的影响机理，综述了现阶段相关理论工作进展，讨论了石墨烯体系中的阳离子-π相互作用研究中存在的问题，展望了未来潜在的研究方向。 阳离子-π相互作用是一种非共价相互作用，在自然界，尤其是生命体中普遍存在，在诸多生命反应进程中必不可少。近年来，阳离子-π相互作用在生物学、化学、物理学中的重要性被广泛关注。石墨烯是碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的二维碳纳米材料，可被视为一种独特的芳香族大分子。阳离子和石墨烯中离域π电子之间的相互作用会引起阳离子在石墨烯表面的富集、溶液中离子及石墨烯结构中电子的重新分布，进而影响石墨烯材料的本征性质及基于石墨烯的器件的性能。深入理解石墨烯体系中的阳离子-π相互作用，对于石墨烯特性的调控、器件的优化设计具有重要意义。 石墨烯体系中的阳离子-π相互作用及其应用 近年来，朱宏伟教授团队在石墨烯等新型二维材料的可控制备、结构设计及其在能源（太阳能电池、光电探测、光电催化）、环境（水处理、空气净化、土壤治理）、柔性传感器件等领域开展了大量研究工作，取得了一系列重要进展。该综述论文以石墨烯体系中的阳离子-π相互作用为切入点，对相关研究报道进行了梳理和讨论，并对其发展趋势和前景进行了展望。 本文通讯作者为朱宏伟教授，第一作者为清华大学材料学院2016级博士生赵国珂。本研究得到国家自然科学基金委基础科学中心项目和面上项目资助。 论文链接： https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.201905756

双环戊二烯氧乙基甲基丙烯酸酯是一种特殊功能性单体，具有耐水性、耐溶剂性、柔韧性、附着力好等优点，是光固化材料理想的活性稀释剂。可广泛地应用在UV涂料、胶黏剂、油墨，以及树脂的改性等领域。

阿加曲班是一种凝血酶抑制剂药物，临床用于治疗脑卒中及血栓疾病，其在世界各国治疗血栓等疾病的广泛应用引起了医学工作者对阿加曲班两个非对映异构体21（S） 阿加曲班和21（R）阿加曲班的高度关注，主要涉及21（S）和21（R）阿加曲班的分离或立体选择性合成及二者生物活性的差异。近年来，世界各国卫生组织对药物成分的要求和规定越来越严格，除了规定各种杂质的总含量和单一杂质的最高含量之外，对药物成分中允许的异构体或光学异构体逐一进行分离鉴定，并严格控制其含量。从降低治疗用量和减少对人体不良反应的角度，高活性单一成分光学活体作为药物代替消旋体是一个发展趋势。  阿加曲班两个非对映异构体21（S）和21（R）的分离工作吸引了众多研究者。由于二者物化性质极为相似，因此分离难度很大。除我公司的研发成果以外，目前21(S)阿加曲班在国内外尚无任何文献报道，国内外公司都是在进行阿加曲班消旋体原料和制剂的生产，该项目的研发成果属于全球首创，我公司具有完全自主的知识产权，目前我们已经成功地打通产品的工艺，取得了8项国家发明专利授权及1项美国专利授权，发表论文5篇，其中SCI收录3篇。 该项目属于阿加曲班的产业化及其异构体21（S）阿加曲班的新药研发，属于国家一类新药的临床前研究，本项目通过研发，创制出用于新药开发的化合物21(S)阿加曲班，并研究中间体、目标产物的合成新方法，通过手性拆分技术分离出21(S)阿加曲班，相关动物实验结果表明21(S)阿加曲班的疗效是R体功效的3-5倍，可减少用药剂量，减轻副作用，该药物的开发在高活性非对应异构体分离和选择性合成技术取得重大突破。丰富了抗凝血临床用药选择，为国内外的科研工作者在手性拆分技术领域的深入探索提供借鉴。

本项目采用生物酶法脱支重结晶制备淀粉纳米颗粒；采用微波 辅助半仿生法提取花生壳黄酮、负压空化技术提取原花青素等活性成分；利用 花生分离蛋白和豌豆淀粉为基质，添加淀粉纳米颗粒、活性物质制备可食膜， 通过对复合膜性质的研究，优化最佳纳米颗粒添加量；通过对复合膜的保鲜抑 菌等效果进行研究，确定黄酮多酚、原花青素等活性物质的最佳添加量。克服 了淀粉纳米颗粒传统制备方法的周期长、工艺复杂的缺点，同时以淀粉纳米颗青岛农业大学科技成果介绍 2017 －53－ 粒为增强相制备的可食膜解决了淀粉膜机械性能差等难题。获得国家发明专利 6 项（201210552239.0；201210513149.0.；201210513150.3；201310212546.9； 201110166508.8） 技术优点或者效益预测:根据国家新材料产业发展规划对塑料包装行业提 出的倡导环境保护的要求，安全、可全生物降解的食用级多功能复合膜用于取 代部分塑料包装是食品包装新的发展趋势。我国食品塑料包装材料年总需求约 为 2000 万吨，如果其中 10%的用食用级复合膜代替，其中需求量达 200 万吨， 预计产生经济效益 1000 亿。食用级多功能纳米复合膜用于取代部分塑料包装是 食品包装新的发展趋势，推广前景广阔。 

国内外首次利用动物源菌（鹅源草酸青霉）发酵果胶酶，其工 艺和技术已申请国家发明专利（200810088248.2）；果胶酶主要应用于饲料、 果汁加工和中药制造行业。生产的果胶酶制剂总酶活力达 10000U•g-1；聚半乳 糖醛酸酶活力 5000U•g-1；果胶酯酶活力 6500U•g-1。应用果胶酶的肉鸡日增重 组提高 10.99%，料重比降低 12.09%，腿肌率提高 5.48%，腹脂率降低 43.36%。 该酶与纤维素酶结合应用，日增重提高 11.55%，料重比降低 13.02%，腿肌率提 高 6.11%，腹脂率降低 45.45%。生产的食品级固体果胶酶应用苹果加工使出汁 率达到 91.34%，比自然出汁率提高了 12.74%。 生产条件及经济效益预测：若是新建企业，若公司注册资本 600 万元，财 务评价结果是：在公司在生产负荷 80%的条件下，每年销售收入 888 万元，总成青岛农业大学科技成果介绍 2017 －55－ 本费用为 644.64 万元，第一年即可实现净利润 243.36 万元。2～2.5 年内即收 回投资。 

利用现代分离纯化技术和生物酶技术，将水产品加工下脚料虾蟹壳、鱼皮、鱼鳞等进行高 值利用，并解决固体废弃和废水排放问题，具有重要的环境意义和经济效益。 本项目利用酶膜耦合技术生产甲壳素、壳寡糖并联产水解动物蛋白；利用酶膜技术生产高 品质鱼蛋白肽联产饮饲用鱼粉，解决大量鱼加工下脚料处理问题，并产生较高经济效益。

本发明涉及菌株保藏号为CGMCC No.12777的一株高产蛋白酶纳地青霉(Penicillium nalgiovense)QAUS012及其应用，其特征在于，通过紫外线诱变一株原始纳地青霉，筛选出经诱变的一株高产蛋白酶纳地青霉；菌株生长在察氏琼脂培养基上，其配方为硝酸钠3.0g，磷酸氢二钾1.0g，硫酸镁0.5g，氯化钾0.5g，硫酸亚铁0.01g，蔗糖30.0g，琼脂15.

【发 明 人】刘睿;吴皓;朱蕴菡;程建;卞慧敏;王令充;王欣之【技术领域】本发明涉及一种活性多肽，具体涉及一种从四角蛤蜊软体酶解物中分离得到的具有抑制ACE活性的多肽，属于生物医药技术领域。【摘要】本发明公开了一种血管紧张素转化酶抑制肽及其制备方法和应用，该抑制肽的氨基酸序列为：Leu-Ala-Ser-Pro-Thr-Met。本发明采用现代生化技术手段，对四角蛤蜊中的抑制血管紧张素转化酶的活性成分进行跟踪筛选和评价，通过酶解、超滤、反相高效液相色谱法等纯化方法制备得到，实验结果表明，该抑制肽具有很好的抑制血管紧张素转化酶的作用，具有很好的抗高血压的功效，并且安全性能好，具有很好的应用前景。