近日，我校健康科学研究所科研团队在各自研究领域取得多项科研成果。

该项目是针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。3D打印技术是世界制造技术领域的一次重大突破，是先进精密制造、计算机技术(软件开发)、精密驱动技术、数控技术、材料科学等多学科技术的系统集成。在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化的3D打印系统的不断涌现。按照3D打印制备的材料类别分析，目前聚合物及金属(合金)材料及其结构件的报道较多，而很少涉及到针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。但随着柔性电子领域的快速发展，也出现了可对电子材料进行高精密3D打印的技术。

该项目是针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。3D打印技术是世界制造技术领域的一次重大突破，是先进精密制造、计算机技术(软件开发)、精密驱动技术、数控技术、材料科学等多学科技术的系统集成。在可预见的未来其发展趋势必定是面向个性化、智能化的3D打印系统的不断涌现。按照3D打印制备的材料类别分析，目前聚合物及金属(合金)材料及其结构件的报道较多，而很少涉及到针对电子领域的功能电子材料，特别是柔性电子材料的3D打印。但随着柔性电子领域的快速发展，也出现了可对电子材料进行高精密3D打印的技术。应用范围 柔性电子是在有机/无机材料电子器件制作或其它柔性基板上制作的一种新兴电子技术，其独特的性能以及高效、低成本的制造工艺在信息、能源、医疗、国防等领域具有广泛应用前景。如柔性电子可应用于显示器、有机发光二极管OLED、印刷RFID、薄膜太阳能电池板、电子用表面粘贴(Skin Patches)等。与传统IC技术一样，制造工艺和装备也是柔性电子技术发展的主要驱动力。项目阶段 团队经过两年的攻关，已经在电子浆料研发、精密压电超声刮刀、高分辨率工作台和Z轴压电驱动器、界面软件、系统集成与控制五大关键技术方面，取得了重要进展，获得系列阶段性的科研成果，完成了样机的初步研发和制作。知识产权 项目团队负责人长期从事压电、铁电、磁电功能材料与器件方面的研究，拥有30项中国和美国授权发明专利，发表SCI文章100余篇。2014、2015年被国际Elsevier评为最具世界影响力的中国学者之一。合作方式 技术转让、合作开发、技术入股。

（一）项目背景 人工智能技术快速发展，“无人车”“无人船”“无人机”等大量无人装备应运而生并运用于实战。无人装备具有“空间多维、全天候、非对称、非接触、非线性”等作战运用特点，改变了战争构成要素、作战观念、组织形态和保障模式，颠覆了行业模式，重新定义了人们的生活方式。无人装备对未来社会影响和改变必将是整体性和革命性的，存在着无限的发展和应用空间。 智慧化，是无人装备发展的必然趋势。实时感知、动态组网、自主控制、智能决策、自我学习等是未来智慧无人装备必须具备的能力，而这一切能力的赋予，离不开支持智能应用的高级综合电子及基础软件的支持。无人装备中计算系统的性能、可靠性、智能化、交互性等能力的高低是决定或制约无人装备智慧化水平的重要因素，因此，必须围绕未来无人装备的发展趋势与需求，研究满足要求的国产智能计算系统，为无人装备提供智能算力支撑。 （二）项目简介 针对未来无人装备对高性能、高可靠、智能计算能力的需要。研究了基于国产处理器、加速器和基础软件的智能计算系统，重点突破了国产器件系统安全认证、高性能、高可靠综合电子架构、异构资源统一开发环境、异构资源自适应管理、系统多级容错重构、面向领域的轻量化网络模型设计、智能应用容器化开发部署等关键技术。研制了出满足无人装备智能应用的高可靠、高性能、高可用、高安全、标准接口的国产计算系统原理样机，并通过航天领域场景验证测试。 （三）关键技术 如下图所示，围绕无人装备智能应用，需要分别从高性能、高可靠硬件构成、高效平台管理、高可用应用接入和高效算法设计开发等方面分别展开研究。平台硬件层主要包括系统硬件身份认证技术、异构硬件资源统一组件服务技术，解决系统级硬件身份认证和异构资源统一表征和管理问题，为高安全、高性能异构计算奠定技术基础；平台管理层主要包括可重构计算架构、任务资源自组织协同与动态自演化策略、面向节点协同的动态集群构建、系统多级容错模型、多目标多约束下的任务资源最优匹配算法，为无人装备智能应用提供高性能、高可靠的计算平台；高可用应用接入主要包括异构资源统一开发环境构建、系统感知的智能编译优化以及自动代码生成等内容，支撑系统综合调试，满足系统高可用要求；高效算法设计主要包括面向领域的智能应用开发流程设计、基于硬件感知的神经网络自动设计及联合压缩等技术。

3D电子心理沙盘 （一）、软件功能1、3D场景：①提供10个不同样式的沙箱场景，根据沙盘主题进行自由选择，包含草原、沙漠、湖畔、雪地等，沙箱场景与实际沙盘高度逼真。②场景编辑功能：在场景中，可以升降地面，调节水位高度，改变天气状态，比如晴天、多云、阴天、日出、日落、黄昏、黑天。提供60个地表画刷，可以对地面进行背景替换和填充。2、3D沙具①10类沙具，包括人物类，动物类，植物类，建筑物类，景观类，交通运输类……，其他种类。总计不少于1500个3D沙具。②任一沙具不仅可以进行拖动、旋转、移动，还可以删除，同时系统自动记录沙具编号、名称、位置。某些动物类沙具可以设置为动态，如甩尾、踏步、抬头、眨眼等微动作；沙漠或草原可以有明显的刮风、下雨天气。③自定义沙具属性：管理员可以自定义沙具属性，支持沙具的左右、上下、大小、发转等操作，该属性能够为沙具意义分析报告提供参考根据。 3、可外接硬件：具有支持眼动仪的接口。支持眼动追踪功能：系统预留外接眼动仪接口，一旦链接眼动仪即可实时记录游戏者沙盘制作过程中眼动注视情况，回放时可以与沙盘画面同步呈现，给老师提供眼动信息作为咨询参考依据。对于心理沙盘游戏过程中的眼动与心理分析及研究提供客观性数据支持。【眼动仪非标配】 4、沙盘环境操作与设置①通过地形编辑器（地形刷）对场景地形进行上升（凸起造山）、下降（洼陷造湖）、平坦（回填复原）等创造性制作场景，也可以通过控件进行地表切换（变色、草地沙地雪地等地形变换、调整明亮度），进行地形填充与批量化场景创设。②多种天气切换：晴天、多云、阴天、日出、日落、黄昏、黑天等天气与时间设置控件，将选择后的场景更加丰富多彩。③水面设置具有调整水位高低、风吹波浪、水面浑浊、风向角度等4个功能，让场景中的水面更具生气。④根据不同来访者自己的爱好与心理偏向，提供40多种场地颜色切换功能。 5、加载功能。将一次沙盘制作分为若干次，每次均在上次基础上进行沙盘制作，适合多次连续咨询。6、回放功能。系统提供实时回放，将沙盘制作过程重新呈现，可以作为学习资料进行存档留存。 7、报告功能。 ①自动出具心理沙盘分析报告，报告内容分为基本信息、来访者评价、作品截图、移动/摆放列表、沙具使用数量统计图、沙具意义分析、沙具布局热点图、不同象限眼动注视分布图(加载眼动仪则呈现，不加载不呈现)、整体分析记录表等信息。沙盘组织者可以对其中的内容进行编辑。②沙盘报告是根据内部沙具意像智能化出具，是千人千面的智能动态化（非套用静态模板）。

研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪。 一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 南开大学机器人与信息自动化研究所于1992年在国内率先开展面向生物医学工程的微操作机器人研究，并于1996年研制成功国内第一台面向生物医学工程的微操作机器人系统，2002年获得微纳机器人领域第一个国家技术发明二等奖。 近些年来，研究团队面向生命科学发展的迫切需求，研制出具有可视化、微创化、定点化、定量化功能的，集检测分析与操作于一体的原位显微分析与操作仪。研究团队利用该仪器实现了机器人化的细胞核移植流程，并致力于提高克隆操作发育率。首先，通过在核移植过程中分析细胞受力，提出了基于最小力的细胞拨动方法，攻破了自动化核移植最大的技术屏障；其次，探索了面向减小细胞伤害的微操作方法，提高了胚胎发育中最关键的指标——囊胚率；最终，在2017年，将510枚利用该仪器完成核移植的重构胚移植到代孕猪中，并于2017年4月底分两胎生下17头小猪。这是世界首例由机器人完成核移植操作的克隆猪，该成果已被国家自然科学基金委及新华社、人民日报、中央人民广播电视台等媒体进行报道。