触觉测痛仪

4月21日，中国仪器仪表学会力触觉感知与交互专业委员会在南京成立。这一专业委员会将聚焦力触觉技术在人机共融机器人、虚拟现实元宇宙等领域的科研应用，推动跨学科学术交流和产学研合作。据专委会副主任委员、北京航空航天大学教授王党校介绍，当下智能制造、元宇宙等领域备受关注，力触觉感知与交互技术将进一步促进这些领域的发展。在国际上，美国、欧洲、日本、韩国等都成立了力触觉方面的学会。此次中国成立这一专委会将有利于把大学、科研院所、企业等联合起来，形成学科合力，促进科研和应用。上海昕触信息科技有限公司是专委会的会员单位。该公司负责人刘虎介绍说，公司与东南大学宋爱国教授团队合作，将虚拟现实技术与力触觉技术相结合，在医学、工业、教育等领域进行了广泛应用。据介绍，该专委会成立后，将进一步开展学术交流、促进研究机构与企业对接，推进产业化、开展人才培养，为政府提供战略咨询等。与会人士认为，专委会的成立为力触觉技术的行业前沿技术研发、关键技术突破有效地整合了资源，为国内研究者们提供了优良的学术组织平台。2023第二届力触觉技术及应用会议同期举办。本届会议以“感知世界，触摸未来”为主题，组织了多项学术讲座、业界先进技术演示等活动。滕皋军院士、刘小平院士及孙富春教授在大会报告上同与会代表们分享了力触觉感知与交互技术在医疗手术、遥操作及机器人触觉上的新进展。与会专家和企业代表围绕力触觉技术相关前沿科技应用的研究及成果转化；力触觉技术在机器人遥操作、虚拟现实元宇宙领域、特种医疗手术机器人、虚拟医学康复实训等创新应用开展广泛研讨。

近日，中国科学院深圳先进技术研究院医工所微创中心研究员王磊团队在基于布拉格光栅光纤传感原理在微创手术的应用——活体组织触诊的研究中实现了活体组织的精准力信息反馈和肿块信息的定位检测功能。相关研究成果以Development of a Fiber Bragg Grating-based Force Sensor for Minimally Invasive Surgery ―Case Study of Ex-vivo Tissue Palpation为题，发表在IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement上。　　随着医疗技术的快速发展，微创手术（MIS）逐渐成为现实。但是，传统手术中发现的一些问题仍与MIS有关。例如，在进行微创外科手术期间，医护人员会暴露在手术室中发现的放射线和整形外科危害中。引入机器人辅助微创手术的技术成为了比传统微创手术更好的替代方案；然而，机器人辅助手术过程中伴随着外科医生的触觉丧失。外科医生通过操作机器人来进行微创手术，手术期间医生无法直接接触人体组织并且分析人体器官，因此无法保证所进行的手术的可靠性。在传统手术过程中，医生通过触觉去感知器官的异常情况，进而判断器官中是否存在肿瘤和肿块。但随着医疗机器人的普及，这种可获得的触觉信息尚未有效集成到机器人辅助的微创手术中，因此要求机器需要具有更高精确度和灵敏度的触觉信息反馈。深圳先进院科研人员在此基础上提出一种用于微创手术组织触诊中的高灵敏度布拉格光栅光纤（FBG）传感方案，与以往的电容式传感方案不同，光纤传感器与手术期间的磁共振(MR)系统和成像系统兼容。 　　为此，研究设计了用于微创手术的一维远端力传感器。其中，传感器结构中嵌有双光栅元件可用于解耦传感器在使用过程中受到的应变和温度交叉影响，实现更精准的力觉检测。研究中，科研人员基于双光栅元件结构设计出发，推导出相应的柔性结构理论模型。通过fmincon函数对柔性件进行了基于物理模型的优化设计，确定了结构的关键参数。采用有限元法对柔性件的静态和动态特性进行分析，在理论基础上验证了该柔性件的可行性。为了进一步提高传感器性能，并基于前馈神经网络对数据进行标定，该网络模型可精准预测力与波长偏移量的关系。研究还进行了温度补偿实验，验证了双光栅元件能够有效的进行温度解耦方案。实验结果表明，FBG传感器能够在1N范围内感知力值，平均相对误差小于满量程的2%；温度补偿后的误差0.8 mN。科研人员进一步对猪肝器官进行组织触诊实验，验证所提传感器设计在微创手术中的有效性和适用性。 　　研究实现了组织触诊中器官肿块信息的精准力反馈和定位检测，并提出了新型的温度解耦方案和传感器标定方法，为微创手术中手术机器人的触觉信息检测提供了有效技术路线，有望推动手术机器人在介入式医疗中的手术路径导航和机器控制中的应用。 　　研究工作得到国家自然科学基金、深圳市科技计划等的资助。 　　论文链接

近日，中国科学院深圳先进技术研究院先进集成技术研究所神经工程研究中心与德国马克思-普朗克聚合物研究所有机电子研究团队合作，在《科学进展》(Science Advances)上，发表了题为An artificial remote tactile device with 3D depth-of-field sensation的研究论文。 　　柔性触觉神经形态器件已成为人机协同发展的重要动力，然而，用人工智能实现柔性触觉神经形态器件功能并超越人类智能还面临障碍与挑战。科研团队开发出可拉伸自供能三维遥感触觉器件(3D remote tactile device，3D-RTD)，该器件利用导电-介电异质结构实现对外界物体在景深方向(depth-of-field，DOF)机械运动的感知。 　　该器件通过感知信号的正/负、频率、振幅与外界物体DOF运动建立精确的逻辑关系。该器件的感知机制依靠静电场理论和多物理场模拟建立，通过微观/宏观交互的人工-生物混合系统验证感知性能。科研团队将该器件作为神经界面贴片，在避障场景中对3D-RTD的感知增强和辅助交互功能进行演示，即大鼠在昏暗的环境中行走，在非接触状态下感受到潜在危险并传递信号给大脑，同时发生动作反馈，实现感觉-感知-交互全过程，这是传统的二维接触式传感器无法实现的。该研究展示了3D-RTD的场景联系与逻辑识别能力，并可与生物感知相结合，为多模态神经形态器件和类脑智能提供新选择。 　　研究工作得到中科院人机智能协同系统重点实验室、粤港澳人机智能协同系统联合实验室、深圳市人工智能与机器人研究院、国家自然科学基金、国家重点研发计划、中国博士后科学基金、深圳市科技计划、深圳先进院“优秀青年创新基金”等的支持。一种超越皮肤功能的三维景深触觉器件

据英国《新科学家》杂志网站14日报道，美国科学家发明出一款智能“手套”，可通过向佩戴者手掌中的神经发送电信号，让佩戴者感觉自己在虚拟现实（VR）中抓住物体。　　为配合在VR中拿东西的视觉体验，人们经常会佩戴手套，手套会向手掌提供反馈，比如振动或电信号。但手套也会使佩戴者的手指感觉迟钝，使用户在佩戴VR耳机时更难执行灵巧的任务。　　芝加哥大学田中雄大团队开发出了一种设备，使用手背和手指上佩戴的电极网来模拟或增强触觉，使手掌和手指不受阻碍地活动。神经刺激会使单个手指感觉好像在触摸什么东西，因为人类的手掌比手背有更多触摸感受器来接收电极发送的电信号。　　研究团队在几种VR体验中测试该设备，比如在虚拟攀爬体验中，该设备可让人们在VR中攀爬时能更敏锐地感觉到手掌中的绳索。　　团队认为，这种手套在现实的学习任务中也很有用。他们尝试将其用于打碟，在该场景下，这款智能“手套”可提供反馈，指导某人何时将特定的音乐曲目淡入或淡出。　　研究人员指出，因为这款手套不会覆盖整个手，所以可一直佩戴，在VR内外使用。他们在2023年计算机系统人为因素会议上介绍了这一最新研究。

图为不混溶动态聚合物薄膜的5层交替层压薄膜的深度剖面数字显微镜照片。图片来源：斯坦福大学据发表在最新一期《科学》杂志上的论文报道，美国斯坦福大学研究人员首次展示了一种多层薄膜传感器，这种人造电子皮肤可在愈合过程中自动重新排列。这是模仿人类皮肤的关键一步。这一进步预示着一个机器人和假肢新时代或将到来，未来它们将拥有类人触觉的自愈合成材料制造的“皮肤”。斯坦福大学博士生克里斯库珀表示，人类皮肤有很多层，在愈合过程中分工相当明确有序，每一层都会有选择地自行愈合，以恢复整体功能。而新电子皮肤层可以模仿这一点，它也是由层组成的。它刚刚进化出免疫机制，通过涉及分子识别和信号传递的复杂过程，重建具有原始分层结构的组织。研究人员介绍说，多层人造皮肤具有各自不同的功能层，每层薄至1微米，甚至更薄。10层或更多层堆叠在一起的厚度不超过一张纸。有的层可能感觉到压力，有的层感觉温度，还有的层具有张力。不同层的材料可以被设计成具有感应热、机械或电气变化的特性。这种人造皮肤为何能自动重新修复？秘密就在每层的主干都是由长分子链组成的，这些长分子链通过动态氢键定期连接，就像将DNA链的双螺旋连接在一起的分子链一样，这使得材料可以重复拉伸而不会撕裂。研究人员使用了聚丙二醇和聚二甲基硅氧烷，这两种聚合物及其各自的复合材料是不混溶的，氢键使它们彼此很好地黏合在一起，从而创建了耐用的多层材料。这两种聚合物的优点是，当加热时，它们会变软并流动，但冷却时会凝固。因此，通过加热人造皮肤，研究人员能够加快愈合过程。在室温下，愈合可能需要长达一周的时间，但当加热到70℃时，约在24小时内可愈合。经过设计，这两种材料在适当的温度范围内对外部应力具有与真人皮肤一般的黏性和弹性。

近日，大连化物所催化基础国家重点实验室热电材料与器件研究组（525组）姜鹏研究员、陆晓伟副研究员、包信和院士团队开发了柔性、可穿戴长波红外光热电探测器，并将其用于电子皮肤非接触温度感知。仿生触觉是智能机器人感知外部环境刺激的基础。在传统触觉系统中，触觉传感器需要与外部环境物理接触进而获取温度信息，无法在接触前对外部刺激作出预判。因此，发展具有非接触温度感知能力的先进触觉传感技术，将有助于为机器人交互感知领域带来全新的体验。光热电探测器是基于光热、热电两个能量转换过程，可在无需制冷、无需偏置电压、无接触的条件下实现对长波红外辐射（8至14μm）的灵敏探测。本工作中，研究团队在前期光热电探测器工作（Adv. M ater. ，2022；Adv. Mater .，2019；Nat. Commun. ，2019）的基础上，在具有长波红外吸收能力的柔性聚酰亚胺（PI）衬底上构建了Te/CuTe热电异质结，制备出高灵敏度、柔性、可穿戴长波红外光热电探测器。Te/CuTe热电异质结一方面可以提升复合薄膜的热电功率因子，起到降低器件噪音的作用；另一方面可以通过降低其光学反射损耗，并将其光学反射极小值与PI吸收峰对齐，增强光热电耦合，提升器件灵敏度。在非接触式温度感知测试中，当目标温度从零下50°C上升至110°C，所制备的柔性光热电探测器灵敏度均优于商业刚性热电堆，温度分辨能力可达0.05°C。以此为基础，研究团队利用该红外探测器在接近辐射源过程中响应电压的斜率变化，开发了动态温度预警系统，使得软体机械手可对热源进行预先判定。该工作为在仿生触觉系统中引入红外探测技术提供了可行的解决方案，在机器人交互感知、虚拟现实等领域具有重要的应用前景。相关研究成果以“Touchless thermosensation enabled by flexible photothermoelectric detector for temperature prewarning function of electronic skin ”为题，发表在《先进材料》（Advanced Materials）上。上述工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、辽宁省自然科学基金、大连化物所创新基金等项目的资助。（文/图 郭晓晗、陆晓伟）文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202313911

近日，中国仪器仪表学会公布了2023年中国仪器仪表学会及其分支机构拟举办重要会议活动清单，共涉及仪器仪表领域会议活动65个。其中，中国仪器仪表学会牵头组织会议活动为19个，各分支机构牵头组织牵头组织会议活动为46个。预计2023年，科学仪器领域的会议活动可能将最小程度受到疫情影响，越来越多的会议活动将恢复到线下举办，这将更好地促进科学仪器领域相关人员的沟通和交流。具体会议活动清单如下：中国仪器仪表学会及其分支机构2023年拟举办重要会议活动清单序号会议活动名称时间地点牵头机构1先进精密仪器产业骨干工程师能力提升培训1月杭州环境与安全检测仪器分会2女科技工作者全球领导力研讨会3月7日北京中国仪器仪表学会3第四届西部材料大会3月25日重庆仪表功能材料分会42023年第三届机器人和控制工程国际会议(RobCE 2023)3月南京力触觉感知与交互专业委员会5人工智能时代智能仪器发展研讨会3月北京空间仪器分会6第二届全国控制阀技术创新论坛4月杭州中国仪器仪表学会7仪器科学与技术专家研讨会4月北京光机电技术与系统集成分会8第二届中国力融觉技术与应用会议暨专委会成立大会4月南京力触觉感知与交互专业委员会9第十五届微米纳米技术创新与产业化国际论坛(ICMAN2021)4月南京微纳器件与系统技术分会10近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛4月近红外光谱分会11“智芯杯”AI芯片应用创新创业大赛5月北京中国仪器仪表学会12全国科技活动周5月中国仪器仪表学会13第十七届全国敏感元件与传感器学术会议(STC2023)5月江苏泰州传感器分会14光机电技术与系统高端学术论坛5月成都光机电技术与系统集成分会15量子精密测童学科前沿与发展趋势高层论坛5月量子传感与精密测量仪器分会16全国设备结构健康监测标准化研讨会5月设备结构健康监测与预警分会17力触觉感知与交互专业委员会交互专业委员会力触觉感知与季度论坛5月上海长春西安力触觉感知与交互专业委员会18530全国科技工作者日“仪器大家谈”主题活动5月30日中国仪器仪表学会19第六届中国(国际)核电仪控技术大会6月成都中国仪器仪表学会20危险与可操作性分析(HAZOP)培训班两期6月北京安全仪表与系统工作委员会21德阳智能传感器产学融会议上半年德阳中国仪器仪表学会22仪控防爆与功能安全分会学术年会上半年汉中仪控防爆与功能安全分会23机械量测试仪器分会委员会及学术交流会上半年贵阳机械量测试仪器分会24光储直柔低碳建筑工程标准与设计上半年数字城市测控技术分会252023年中国仪器仪表学会学术年会7月14-16日哈尔滨中国仪器仪表学会26定向标准培训班两期7-8月北京安全仪表与系统工作委员会27第三届显微技术国际高层论坛(1FM2023)8月8-10日显微仪器分会28中外会员学术交流月活动8月线上中国仪器仪表学会29IEEE第16届国际电子测量与仪器学术会议(ICEMI 2023)8月哈尔滨电子测量与仪器分会30光与海专题论坛8月秦皇岛光机电技术与系统集成分会31第十三届全国仪器科学与技术学科博士生学术论坛8月长沙空间仪器分会32第十四届电磁测量与仪表学术发展方向主题研讨会8月电磁测量信息处理仪器分会33全国计算机技术与应用学术会议8月微型计算机应用分会34设备结构健康监测与预警分会第三届委员会换届大会暨第二届全国结构健康监测技术研讨会8月设备结构健康监测与预警分会35实验室仪器分会委员会及学术交流会8月实验室仪器分会36中国仪器仪表学会第二十四届青年学术会议8月青年工作委员会37全国科普日9月中国仪器仪表学会382023年测量控制与仪器仪表产业大会9月19-20日北京中国仪器仪表学会39第31届中国国际测量控制与仪器仪表展览会9月19-21日北京中国仪器仪表学会40第九届光学仪器与技术国际会议11月昆明光机电技术与系统集成分会41第十六届微米纳米技术创新与产业化国际论坛(ICMAN2023)11月北京微纳器件与系统技术分会42世界智能制造大会分论坛12月南京中国仪器仪表学会43科学仪器开发者大会12月中国仪器仪表学会44精密测试技术高层论坛下半年西安机械量测试仪器分会45工程测董、检测与元宇宙下半年数字城市测控技术分会46青年学者论坛4次全年中国仪器仪表学会47学科前沿沙龙系列活动4次全年中国仪器仪表学会48科学仪器发展高层沙龙1-4期全年北京分析仪器分会49第五届世界传感器大会郑州中国仪器仪表学会50第二届全国仪器类专业本科生毕业设计交流会线上中国仪器仪表学会51中国科协年会智能制造分会场中国仪器仪表学会52自控工程设计2023年学术年会沈阳自控工程设计委员会53元宇宙触觉感知交互技术论坛会议宁波力触觉感知与交互专业委员会54国产科学仪器论坛杭州环境与安全检测仪器分会55环境与安全检测仪器产业论坛杭州线上环境与安全检测仪器分会56船舶通信导航与海洋工程学术会议船舶仪器仪表分会57中国分析仪器学术年会分析仪器分会58全国第16届精密工程学术研讨会精密机械分会59气象水文海洋仪器分会十届六次常务委员会及2023年学术交流会气象水文海洋仪器分会60第二十一届全国信号处理学术年会信号处理分会612023年仪器仪表制造业强基工程(仪表元件、仪表工艺)高峰论坛仪表元件分会仪表工艺分会62第十一届国际(中国)功能材料及其应用学术会议仪表功能材料分会63仪控防爆与功能安全分会年会及高峰论坛仪控防爆与功能安全分会64智慧传感与碳中和智能车与机器人分会65空间仪器分会委员会及学术交流会空间仪器分会近日，中国仪器仪表学会公布了2023年中国仪器仪表学会及其分支机构拟举办重要会议活动清单，共涉及仪器仪表领域会议活动65个。其中，中国仪器仪表学会牵头组织会议活动为19个，各分支机构牵头组织牵头组织会议活动为46个。预计2023年，科学仪器领域的会议活动可能将最小程度受到疫情影响，越来越多的会议活动将恢复到线下举办，这将更好地促进科学仪器领域相关人员的沟通和交流。具体会议活动清单如下：中国仪器仪表学会及其分支机构2023年拟举办重要会议活动清单序号会议活动名称时间地点牵头机构1先进精密仪器产业骨干工程师能力提升培训1月杭州环境与安全检测仪器分会2女科技工作者全球领导力研讨会3月7日北京中国仪器仪表学会3第四届西部材料大会3月25日重庆仪表功能材料分会42023年第三届机器人和控制工程国际会议(RobCE 2023)3月南京力触觉感知与交互专业委员会5人工智能时代智能仪器发展研讨会3月北京空间仪器分会6第二届全国控制阀技术创新论坛4月杭州中国仪器仪表学会7仪器科学与技术专家研讨会4月北京光机电技术与系统集成分会8第二届中国力融觉技术与应用会议暨专委会成立大会4月南京力触觉感知与交互专业委员会9第十五届微米纳米技术创新与产业化国际论坛(ICMAN2021)4月南京微纳器件与系统技术分会10近红外光谱过程分析技术产业化发展论坛4月近红外光谱分会11“智芯杯”AI芯片应用创新创业大赛5月北京中国仪器仪表学会12全国科技活动周5月中国仪器仪表学会13第十七届全国敏感元件与传感器学术会议(STC2023)5月江苏泰州传感器分会14光机电技术与系统高端学术论坛5月成都光机电技术与系统集成分会15量子精密测童学科前沿与发展趋势高层论坛5月量子传感与精密测量仪器分会16全国设备结构健康监测标准化研讨会5月设备结构健康监测与预警分会17力触觉感知与交互专业委员会交互专业委员会力触觉感知与季度论坛5月上海长春西安力触觉感知与交互专业委员会18530全国科技工作者日“仪器大家谈”主题活动5月30日中国仪器仪表学会19第六届中国(国际)核电仪控技术大会6月成都中国仪器仪表学会20危险与可操作性分析(HAZOP)培训班两期6月北京安全仪表与系统工作委员会21德阳智能传感器产学融会议上半年德阳中国仪器仪表学会22仪控防爆与功能安全分会学术年会上半年汉中仪控防爆与功能安全分会23机械量测试仪器分会委员会及学术交流会上半年贵阳机械量测试仪器分会24光储直柔低碳建筑工程标准与设计上半年数字城市测控技术分会252023年中国仪器仪表学会学术年会7月14-16日哈尔滨中国仪器仪表学会26定向标准培训班两期7-8月北京安全仪表与系统工作委员会27第三届显微技术国际高层论坛(1FM2023)8月8-10日显微仪器分会28中外会员学术交流月活动8月线上中国仪器仪表学会29IEEE第16届国际电子测量与仪器学术会议(ICEMI 2023)8月哈尔滨电子测量与仪器分会30光与海专题论坛8月秦皇岛光机电技术与系统集成分会31第十三届全国仪器科学与技术学科博士生学术论坛8月长沙空间仪器分会32第十四届电磁测量与仪表学术发展方向主题研讨会8月电磁测量信息处理仪器分会33全国计算机技术与应用学术会议8月微型计算机应用分会34设备结构健康监测与预警分会第三届委员会换届大会暨第二届全国结构健康监测技术研讨会8月设备结构健康监测与预警分会35实验室仪器分会委员会及学术交流会8月实验室仪器分会36中国仪器仪表学会第二十四届青年学术会议8月青年工作委员会37全国科普日9月中国仪器仪表学会382023年测量控制与仪器仪表产业大会9月19-20日北京中国仪器仪表学会39第31届中国国际测量控制与仪器仪表展览会9月19-21日北京中国仪器仪表学会40第九届光学仪器与技术国际会议11月昆明光机电技术与系统集成分会41第十六届微米纳米技术创新与产业化国际论坛(ICMAN2023)11月北京微纳器件与系统技术分会42世界智能制造大会分论坛12月南京中国仪器仪表学会43科学仪器开发者大会12月中国仪器仪表学会44精密测试技术高层论坛下半年西安机械量测试仪器分会45工程测董、检测与元宇宙下半年数字城市测控技术分会46青年学者论坛4次全年中国仪器仪表学会47学科前沿沙龙系列活动4次全年中国仪器仪表学会48科学仪器发展高层沙龙1-4期全年北京分析仪器分会49第五届世界传感器大会郑州中国仪器仪表学会50第二届全国仪器类专业本科生毕业设计交流会线上中国仪器仪表学会51中国科协年会智能制造分会场中国仪器仪表学会52自控工程设计2023年学术年会沈阳自控工程设计委员会53元宇宙触觉感知交互技术论坛会议宁波力触觉感知与交互专业委员会54国产科学仪器论坛杭州环境与安全检测仪器分会55环境与安全检测仪器产业论坛杭州线上环境与安全检测仪器分会56船舶通信导航与海洋工程学术会议船舶仪器仪表分会57中国分析仪器学术年会分析仪器分会58全国第16届精密工程学术研讨会精密机械分会59气象水文海洋仪器分会十届六次常务委员会及2023年学术交流会气象水文海洋仪器分会60第二十一届全国信号处理学术年会信号处理分会612023年仪器仪表制造业强基工程(仪表元件、仪表工艺)高峰论坛仪表元件分会仪表工艺分会62第十一届国际(中国)功能材料及其应用学术会议仪表功能材料分会63仪控防爆与功能安全分会年会及高峰论坛仪控防爆与功能安全分会64智慧传感与碳中和智能车与机器人分会65空间仪器分会委员会及学术交流会空间仪器分会

因在人造皮肤研究中取得突破性进展的华裔女科学家鲍哲楠，近日获得由凤凰卫视联合海内外十余家知名华文媒体和机构共同评选的“影响世界华人大奖”。　　鲍哲楠教授出生并成长于中国南京，在南京大学完成三年本科课程后移民美国，进入伊利诺州立大学芝加哥分校化学系学习。1995年，她在美国芝加哥大学化学系取得博士学位，随后进入著名的贝尔实验室任职，从2004年起，加入美国斯坦福大学化学工程系，现为该系副教授。这期间，她一直致力于化学、材料科学、能源、纳米电子学和分子电子学等领域的研究，并取得多项重要成果，是美国最优秀的女化学家之一。　　2010年9月，国际著名学术杂志《自然—材料学》上发布了一篇文章，公布了鲍哲楠和研究小组的最新成果——一种能够感知微小压力的人造皮肤，这让同领域的研究者和普通大众都觉得耳目一新。鲍哲楠和小组共花了将近三年的时间实验，最终使用一种称为聚二甲基硅氧烷(PDMS)的弹性物质研制出了具有超强灵敏度的人造皮肤，经实际测试表明，这种材料能清晰地感知一只苍蝇或蝴蝶停留在其表面所造成的“触觉”，而且作出感应的速度极快。　　有研究者表示，鲍教授领导研制的“灵敏”人造皮肤对机器人科学来说是一大迈进，同时这对人类皮肤移植术以及假肢感知力的改进也有很大帮助。鲍哲楠在接受采访时说，“人造皮肤服务于现实生活的前景非常广阔。一开始，我们是希望使机器人有触觉，比如机器人去扶一个人的时候，它会知道手要抓多紧 去拿一个东西的时候，它会知道需要多大的力气，但这只是其应用的一个方面。在日常生活中，这种触觉的传感器，可应用的方面也有很多。比如，人造皮肤的灵敏传感器，可以用在手机和显示屏幕上，还有以后烧伤的病人，在皮肤移植之后，也能恢复触觉 还有一个可能的地方，就是驾驶的方向盘，如果安置了触觉传感器，在驾驶员很累没有扶住方向盘的时候，方向盘可以自动感知驾驶员的非正常行驶，然后发出提醒，这样也能减少交通事故。”　　“世界因你而美丽——影响世界华人盛典2010-2011”是凤凰卫视及凤凰新媒体策划发起，北京大学等共十余家在两岸三地、东南亚、美加及欧洲富影响力的华文媒体和机构共同主办的华人年度盛事，至今已成功举办四届。华人盛典由来自主办机构的百名资深媒体人推选出本年度，身处新闻大事件核心、在不同领域成就卓著、对世界具影响力并受全世界关注的10余位杰出华人，颁授“影响世界华人大奖”和“影响世界华人终身成就奖”。大奖分为科学研究、公共事务、文化艺术、体育竞技和希望之星五个类别，鲍哲楠获得的是科学研究类“影响世界华人大奖”。　　4月2日晚，“世界因你而美丽——影响世界华人盛典2010-2011”将在北京大学百周年纪念讲堂举行。

柔性微型机器人在体积、重量上都远小于传统的刚性机器人，可以胜任诸如狭小地形探测、灾害救援等很多大型机器人难以完成的工作。但是在触觉感知能力上，微型机器人由于带负载能力弱、尺寸小，其通常无法直接搭载商用传感器和应用传统感知解决方案来获得感知能力，必须通过与微型机器人的结构与功能相匹配的特殊设计，定制微型机器人的传感器。因此如何在微型机器人驱动力弱、功率密度低、结构尺寸小的限制下实现机器人对外界环境的触觉感知，对赋予微型机器人实用化和智能化具有重要意义。图1.（a）昆虫触角系统的解剖示意图；（b）安装仿生触角的微型机器人；（c）仿生触角感受器的传感原理；（d）仿生触角在机器人主动感知中的应用示意图近日，清华大学深圳国际研究院张旻、王晓浩团队受自然界中昆虫触角的启发，提出了一种基于摩擦纳米发电机（TENG）的自供电仿生触角传感器（SBA），用于微型机器人的自主环境感知，辅助微型机器人进行障碍躲避和地形预判。该仿生触角主要由感受器、硬质导线和执行器单元三个部分组成，分别模拟了昆虫触角中的机械/接触化学感受器、神经纤维和肌肉纤维(图1)，完成接触感知、信号传导和驱动工作。仿生触角感受器由银纳米线包覆的多孔弹性体（ACES）为原材料制成，文中探究了ACES的制备工艺、导体性能和摩擦电性能。当感受器部分与外界环境中的物体进行接触时，与外界物体之间形成单电极式摩擦纳米发电机进行信号输出，反映感受器与外界环境的接触状态以及接触物的材料属性。执行器单元由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）薄膜骨架和形状记忆合金（SMA）弹簧构成，赋予仿生触角水平方向和竖直方向的运动自由度，使得感受器部分可以进行自主检测动作，实现主动感知。单个仿生触角的重量约为70mg，并在体积和集成性上与微型机器人相匹配。图2.基于仿生触角的微型机器人感知系统图3.（a）仿生触角在水平面上的主动感知（在避障过程中，机器人通过读取墙壁上预设的材料指令完成预设路线的行进）；（b）不同接触材料对应的开路电压信号 图4.（a）仿生触角在竖直面上的主动感知；（b）不同地形对应的开路电压信号输出研究团队进一步设计了基于仿生触角的微型机器人感知系统（图2）。通过仿生触角的水平扫掠运动，微型机器人能够主动收集墙壁上预先设置的“材料指令”，使机器人按照预先设定的路线移动（图3）。通过仿生触角的垂直摆动动作，感受器能够区分平面、边缘和斜坡/台阶地形，使微型机器人具有判断地形通过性的能力，保证微型机器人在复杂地形行驶的安全性（图4）。相关成果以“用于微型机器人触觉感知的摩擦纳米发电机自供电仿生触角”（Self-Powered Bionic Antenna based on Triboelectric Nanogenerator for Micro-Robotic Tactile Sensing）为题发表于《纳米能源》（Nano Energy）上。论文通讯作者为清华大学深圳国际研究生院张旻副研究员，第一作者为清华大学深圳国际研究生院2020级硕士研究生朱德宽。

2017年度“世界杰出女科学家奖”颁奖典礼23日晚在巴黎举行，美国斯坦福大学华人教授鲍哲南和另外4位女科学家获得这一奖项。来自中国科技大学的博士后龙冉荣获“世界最具潜力女科学家奖”。　　联合国教科文组织总干事博科娃在发表视频致辞时表示：“每一位获奖者都激励我们加倍努力去推动女性对科学做出贡献，她们证明人类的进步不能仅仅依靠男性，我们应该行动起来，让女性能够在研究、行政、教学以及所有科学学科领域都自主独立工作。”　　鲍哲南长期致力于研究柔性电子，2015年她被《自然》杂志评为对全球科学界产生重大影响的年度十大人物之一。联合国教科文组织发布的消息说，这一奖项是为表彰她在开发人造皮肤领域做出的贡献。她领导的团队开发出一种能够感知压力并与大脑沟通的柔性人造皮肤，也许有一天会帮助用假肢生活的人获得真实触感。　　鲍哲南在接受新华社记者采访时表示，“一直希望科学研究成果能够运用到生活中，帮助人类”，理想的人造皮肤既需要开发触觉、温度传感等功能，也面临着现有材料局限的挑战，目前已开发出部分电性和拉伸性俱佳的高分子材料，但模拟人类复杂的触觉仍有不少挑战需要克服。她说接下来将利用有灵敏传感性能的人造皮肤开发血压测量仪器，中期开发是计划应用于机器人让其更加灵敏，长远目标则是开发可穿戴电子器件，并帮助利用假肢生活的人们获得触感等。　　她告诉记者，有意义、有影响力的科研成果离不开跨学科合作和研究，“目前中国科研发展速度飞快，正迎来大突破时期，希望中国科学家进行更多的跨学科研究，实现更多突破”。　　其他荣获2017年度“世界杰出女科学家奖”的学者分别是来自沙特阿拉伯的有机化学专家尼雯哈沙卜、澳大利亚量子计算专家米歇尔西蒙斯、瑞士材料科学专家尼古拉斯波尔丁和智利天体物理学家玛丽亚特雷莎鲁伊斯。　　此外，来自中国科技大学的博士后龙冉凭借在光催化二氧化碳转化领域的研究成果，与其他14名学者一起荣获“世界最具潜力女科学家奖”。龙冉在接受新华社记者采访时说，她和所在团队致力于碳能源转化中的催化剂研发，对解决目前全球能源与环境问题有重要意义。她表示：“目前中国的科研平台不断完善，科研水平大幅提升，相信会有越来越多中国科学家获得世界级科研奖项。”　　“世界杰出女科学家奖”由联合国教科文组织和法国欧莱雅集团在1998年联合设立，每年授予从全球各大洲遴选出的5名为科学进步作出卓越贡献的女性，旨在表彰女科学家的杰出成就，并为她们的科研事业提供支持。奖项最初评选只限于生命科学领域，2003年起扩展至基础科学领域。

5月12日，我们将迎来第15个全国防灾减灾日。近年来，随着我国科技研发水平不断提升，越来越多的科技成果被应用于防灾减灾领域，一大批科技含量极高的防灾减灾设备投入实战。地震预测、火灾救援、台风预报……在灾害来临的紧要关头，一批“黑科技”冲在最前线，发挥着无可替代的重要作用，最大限度地避免、减轻了灾害对经济社会造成的损失，有力保障了人民生命财产安全。卫星监测地震降低震灾损失地震是我国造成人员伤亡最多的自然灾害，同时我国也是世界地震灾害最严重的国家之一。全球死亡人数超过20万人的地震有7次，其中4次发生在我国。从过去的“震时救灾”到当前的“综合减灾”，地震监测预报、地震灾害防御、地震应急救援构筑了我国综合减灾三大体系，正在尽可能将震灾损失降到最低。地震预测一直是世界性难题，其中一大困难在于现有技术手段很难探知从震源到地表的全过程。虽然人类目前仍然无法深入地球的“内心”，但当我们从太空望向地球时，观察、研究其磁场的变化情况或许将为地震预测提供新的视角与思路。在近期举办的第35届全国空间探测学术研讨会上，中国科学院国家空间科学中心研究员、国际宇航科学院院士、“张衡一号”卫星计划首席科学家兼工程副总设计师申旭辉，介绍了2018年发射的我国地震立体观测体系天基观测平台首颗卫星“张衡一号”在轨运行5年取得的进展。5年时间里，电磁监测试验卫星“张衡一号”已经观测到全球约60次7级以上地震、近600次6级以上地震、数万次5级地震。“我们发现，高达80%的6级以上地震在发生前半个月有明显前兆信号，较多出现在震前一周左右。通常卫星探测到的前兆信号不会出现在震中的正上方，往往偏离震中几百公里。”申旭辉介绍道。卫星监测突破了传统地震科学研究的限制，电磁波可以从地下到太空跨圈层传播。统计数据表明，空间电磁扰动与地震发生具有明显相关性。科学家通过卫星可以将电磁观测范围拓宽至全球尺度。从震例观测、收集的角度来讲，“天上一年等于地面二三十年”。卫星监测可以让科学家开展大样本统计研究，为检验各种方法和模型提供了基础。“张衡一号”能够发挥空间对地观测的大动态、宽视角、全天候优势，通过获取全球电磁场、电离层等离子体、高能粒子观测数据，对中国及周边区域开展电离层动态实时监测和地震前兆跟踪，弥补地面观测的不足，开辟了探索地震监测预测新途径。不过，申旭辉也坦言，目前大量前兆信号都是在地震发生后通过数据回溯找出来的，只有少量数据是提前发现的，这是因为数据处理非常复杂，在有限的人力和计算能力条件下无法对全球数据做到实时跟踪。申旭辉表示，现有空间卫星技术手段还无法实现时间、地点、强度三要素具备的精确地震预报，要想真正实现地震预报不能单靠一颗卫星，还要依赖地震学、电磁学、大地测量学、地球化学等多学科、多手段相结合。探测仪“能摸会闻”搜救废墟被困人员在2022年4月发生的长沙居民自建房倒塌事故中，一款由应急管理部上海消防研究所和中南大学联合研发的基于多输入多输出（MIMO）雷达的人体目标辨识与定位装备和多模融合生命探测仪大显身手。救援人员利用MIMO雷达人体目标辨识与定位装备，成功探测到3名被困人员的具体位置，为后续精准救援提供技术支撑。同时，救援人员借助多模融合生命探测仪，通过视频系统深入到废墟缝隙中，确定了2名幸存者的被困位置及周围环境，帮助救援人员科学决策、精准施救。应急管理部上海消防研究所高级工程师李震告诉科技日报记者，这两款新型生命探测装备是“十三五”国家重点研发计划项目“复杂灾害条件下生命搜救装备研究与应用示范”的最新成果。基于MIMO雷达的人体目标辨识与定位装备具有探测距离远、定位精度高、识别数量多的功能特点，可以准确搜索定位废墟下被困人员位置，实现多个目标的三维定位，降低误报率，提高探测结果的置信概率，使灾害救援现场搜救效能得到显著提升。多模融合生命探测仪则能够综合利用多种传感器对废墟内被困人员进行探测，并将雷达回波、图像和声音等信息无线传输到手持终端进行综合判断分析，其可有效克服单一传感器探测的技术缺陷，提高生命搜救效率。不只“耳聪目明”，有的新型生命探测设备还“能摸会闻”。中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员陶虎团队受星鼻鼹鼠“触嗅融合”感知启发，将嗅觉、触觉传感器与机器学习算法融合，研发出了“触嗅一体仿生智能机械手”（以下简称智能机械手）。该装置可以在人体被瓦砾石堆覆盖的场景下，协助开展应急救援。在模拟救援中，智能机械手对包括人体在内的11种典型物体进行了识别，准确率达96.9%。智能机械手内部的触觉传感器通过接触抚摸感知压力的变化，采集物体的硬度、轮廓和局部的样貌信息。智能机械手的嗅觉传感器中装有特定的气敏材料，它们在接触特定气体后会产生电阻变化。特定的气体组合又代表特定的物质，例如硫化氢、氨气等就是人体的特有气味。救援人员只需让智能机械手进行触摸，结合传感器采集信息，智能机械手就能够快速判断出被救人员的位置。该研究第一作者、中国科学院上海微系统与信息技术研究所博士生刘孟玮表示，模拟环境的测试已证明智能机械手具备实战能力。一旦出现紧急灾害，智能机械手即可投入救援。目前智能机械手已经具备基础的仿生和传感器功能，相关研究团队还将深化研究，通过进一步提升传感器性能和精进算法，智能机械手未来还能够敏锐地捕捉人体的脉搏，进而判断其生命体征。给台风“做CT”提升气象预报能力台风是发生在西北太平洋和南海海域的强热带气旋，台风活动有显著的季节性特征，大多数台风发生在夏秋季节。台风带来的主要灾害有暴雨、大风和风暴潮等。作为一个多台风影响的国家，几乎年年夏天，我国沿海省份的群众都会紧张地关注着台风动向，相关部门也严阵以待。在广东省茂名市电白区莲头半岛东南方6.5公里外的海上，矗立着一座铁塔，这是我国首个海洋气象综合观测平台——博贺海洋气象野外科学试验基地（以下简称基地）海上综合观测平台。这里是我国观测台风的最佳地点之一。近年来，该试验基地已经发展成为我国海洋灾害性天气研究最重要的野外观测试验基地，为认识和理解台风、海雾和冬春季海上大风等天气过程的边界层过程和致灾机理，积累了一批宝贵的实测数据，在台风预测、海洋灾害防治中发挥着重要作用。中国气象局广州热带海洋气象研究所海洋气象观测研究组首席黄健介绍，台风本质上是在海上生成的超大涡旋，当台风快要登陆时，利用观测平台上先进的海洋气象观测设备，可以给台风“做一个综合CT扫描”，从而得到关于台风的一些数据。这些数据可以用来优化现有台风预报模型的物理过程参数化方案，进一步提升数值模式对台风路径和强度的预报能力，为防治台风带来的次生灾害提供参考。目前，依托该平台，相关研究团队已经进行登陆台风观测试验研究29项，包括威马逊、天鸽、暹芭等。不仅如此，基地还首次对华南沿海海雾开展综合观测试验，迄今共观测到30多个典型华南海雾。无人机“天降神兵”迅速控制森林火情5月5日，四川攀枝花东区弄弄坪街道高峰社区后山发生森林火灾。经过救援人员两天两夜的扑救，明火已于5月7日凌晨被扑灭。每年我国都会发生多起森林火灾，给群众生命财产造成极大威胁。仅今年4月，全国已发生森林火灾56起，而森林火灾的消防救援一直是世界性难题。“森林火灾往往发生在干旱、气温较高的季节，且具有火势大、扩散快、点多面广的特点。而且不少森林火灾发生在山区，地形崎岖，交通不便，极大增加了灭火的危险性。”中国低空安全研究中心主任、中国无人机产业创新联盟副理事长孙永生此前在接受科技日报记者采访时说。无人机可以帮助解决森林消防中“盲区多、危险性强”等问题。此前在北京延庆区的一场森林防火实战演练中，无人机应急救援团队率先用无人机飞达消防员无法到达之地，化作“天降神兵”，展开全面无死角侦察。其搭载的多种摄像头实时对灾害现场进行画面直播，观察灾害现场情况。无人机一旦发现燃点，迅速报出准确坐标，并绘出火场3D态势图，辅助决策者进行指挥调度，快速执行精准救援计划。森林消防对无人机的基本要求是发现早、反应快、决策准、效果实。森林火灾的起因往往是复杂的，不同的火情需要针对性的灭火方案和灭火设备。无人机可以装载多种类型的灭火剂，并根据现场情况进行使用。航天科工仿真技术有限责任公司无人机灭火系统设计师杨兴光表示，对于森林消防来说，单一的无人机由于载重、处理能力等限制，难以直接有效扑灭火灾。为了消除隐患，将火灾尽量遏制在初生阶段，通过采用无人机蜂群战术，将智能算法注入无人机群，形成层次化布局、协同作战，能够大大提升森林火灾的灭火效能。

2021年诺贝尔生理学或医学奖颁给美国科学家David J. Julius和Ardem Patapoutian，以表彰他们在痛觉和触觉研究方面所作出的贡献。人类自诞生以来，一直对自身如何感知世界而感到好奇，但是一直不清楚神经系统是如何感知环境的。Julius利用辣椒素，发现了细胞中存在一种离子通道蛋白TRPV1，在疼痛和热的感知中起着核心作用。而另一位诺奖获得者Patapoutian则揭示了触觉的奥秘。Patapoutian与课题组合作者从小鼠细胞入手，经过长期的努力，最终在哺乳动物的细胞上发现了Piezo 1和Piezo 2这两种用于感应压力的通道蛋白。在一般状态下，Piezo 2蛋白呈闭合状态，细胞膜内外电位保持平衡。在按压状态下，由于细胞膜的张力，蛋白通道被打开，细胞外阳离子被挤入细胞内，破坏了离子平衡，使得穿过膜的离子电流发生了变化，产生了电信号。神经元将该电信号传递至中枢神经系统，在大脑中产生信息。 　　受到Piezo 2蛋白的启发，中国科学院宁波材料技术与工程研究所生物基高分子材料团队将离子液体（IL）与含有离子键的离子型聚氨酯（i-PU）混合，制备了一种以离子为传输介质的新型离子皮肤I-Skin-i。i-PU被用来模仿通道蛋白Piezo 2，离子液体被用来模仿细胞内外的传输离子。按压前，由于离子间相互作用，i-PU能够通过离子键相互作用吸引住离子液体中的正负离子，类似于闭合状态的Piezo 2通道蛋白。在按压过程中，i-PU分子链之间的空间被压缩，与i-PU结合较弱的离子被挤压至表面，类似Piezo 2通道蛋白被打开并完成离子传输。正负离子的迁移形成双电层，产生了电容信号。此时，该离子皮肤如同细胞膜上的Piezo 2蛋白，能够完成“将机械信号转换成化学信号输出”这一过程。并且由于i-PU中含有离子键，因此以i-PU为基底制备的I-Skin-i具有自修复的功能。最后，就可将I-Skin-i贴在人体不同部位，感知从呼吸到跳跃的动作，在穿戴式健康监测设备方面展现应用潜质。 　　该工作发表在《先进功能材料》（Adv. Funct. Mater., 2021, DOI: 10.1002/adfm.202106341）上。该工作得到国家自然科学基金、浙江省自然科学基金、浙江省重点研发计划和中科院青年创新促进会的资助。

前不久，美国奋进号航天飞机为国际空间站送去一个电子鼻。它可以“嗅”出空间站内空气中的危险物质，保护宇航员的健康和安全。2008年12月9日，国际空间站宇航员把这个鞋盒大小的电子鼻安装到乘员舱内，开始为期6个月的试运行。如果证明确实有效，电子鼻今后还将应用于宇航员重返月球等其他载人空间探索项目。　　不仅在航空领域，电子鼻从20多年前诞生至今，以其快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域得到应用。记者就此采访了《基于嗅觉模型的电子鼻仿生信息处理技术研究进展》(《科学通报》2008年第22期)一文的第一作者、浙江大学工业控制技术国家重点实验室教授李光。　　源于生物嗅觉　　电子鼻研制的灵感来源于生物嗅觉，是对其结构和功能的模仿。“生物体经过千万年演化后，形成了极其精巧的结构和完美的功能，比如其快速、高效、经济和可靠等性能是目前多数人工机器无法达到的。”李光说：“工程界应该自觉地学习生物体，从大自然中寻求新思路、新原理和新理论。”　　电子鼻最早可以追溯到1962年Seiyama发现了二氧化锡的气敏特性，但直到1982年Persaud等人在Nature杂志上第一次提出以阵列思想来识别几种简单气体，标志电子鼻的诞生。　　20多年来，电子鼻从理论到技术都有了很大发展。李光介绍，在气敏传感器方面，科研人员研制出了不同传感原理和制作工艺的气敏传感器，如现在常用的有金属氧化物半导、石英晶体微天平、导电聚合物、声表面波等，极大地丰富了气味信息的获取途径。作为电子鼻智能化单元的模式识别算法，也引入了各种各样的方法，包括常见的主成分分析和各种人工神经网络与专家系统。　　李光说：“最近几年，在传感器领域的国际最著名期刊之一Sensors and Actuators上，关于电子鼻及相关技术的报道也急剧增多，由此也可以看到学术界对该领域的研究越来越重视。”　　人工嗅觉系统　　电子鼻不仅仅是一种传感器。李光解释说，“电子鼻”这个术语存在两面性，一方面有自明性，顾名思义，而另一方面也往往容易产生误解，缩小了它的结构范围。“确切地说，电子鼻是人工嗅觉感受器(传感器阵列)加人工脑(信息处理算法)，前者负责‘嗅’，后者负责‘识别’，所以称之为人工嗅觉系统更贴切。”　　一个人工嗅觉系统通常由3个部分组成：气敏传感器阵列、信息采集电路和模式识别算法。挥发性气味与多个气敏传感器反应，将样品的化学信号转换成电信号,然后经过一系列信号调理、基线校准等预处理过程，获取该样品所对应的综合“指纹”信息，再从中提取合适的特征输入到特定的模式识别算法，最终完成对样品的定性或定量辨识。　　与人类的嗅觉系统相比，电子鼻气室内的气敏传感器阵列相当于鼻腔上的嗅上皮，具有交叉敏感的化学传感器则相当于对多种气味分子敏感的嗅神经元，其作用都是将气味的化学信息转换为电信息 预处理的功能类似于嗅球内信号的整合与增强 模式识别原理，特别是人工神经网络方法，则在一定程度上模拟了大脑皮层信息编码、处理和存储等过程。　　“电子鼻的灵敏度一方面取决于所用气敏传感器的灵敏度，比如说用日本Figaro公司的TGS气敏传感器一般达到几十甚至上千ppm(百万分之一)级别，而用一些SAW型传感器则可以达到ppb(十亿分之一)级别。”李光说：“此外，电子鼻本身一些算法可以提高检测的灵敏度，例如Pearce等人提出的嗅神经元——丝球体汇聚模型，采用嗅觉系统的实际功能削弱信号中的无关噪声，提高检测灵敏度。”　　目前，电子鼻研制的两个关键技术仍须进一步深入研究。李光指出，一方面要开发性能优良的气敏传感器构建阵列，另一方面还需要强大的信息处理算法来处理这些信息。李光说：“传感器在灵敏度、寿命、功耗、使用方便性等方面各有优劣，在这些方面有大量的科研工作者在努力。而在信息处理算法上，尽管提出的方法很多，但各自局限性很大，且一般只能针对特定的识别任务，根本无法和人类大脑比拟。”　　应用前景诱人　　电子鼻具有快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域都有很大的潜在应用前景。　　某些疾病比如糖尿病、肺癌、消化道疾病等，因引起病人体内生物化学变化而产生独特气味，此外一些引起疾病的细菌本身就有独特气味，使得健康人和患者的气味存在微妙的不同，但是这些气味对普通人来说是很难觉察的。　　“用电子鼻可以做到。”最近，Mohamed等人应用电子鼻分析尿液气味，经过数据评估来预测2型糖尿病，其正确率高达96%。美国食品及药物管理局(FDA)已经审批通过一种检测尿路感染的电子鼻，而其他一些医用电子鼻也在等待获批。　　目前国外已经有数十家公司对电子鼻进行了商业化开发，例如Alpha MOS公司的FOX系列、Technobiochip公司的LibraNose、Electronic Sensor Technology公司的zNose和AIRSENSE Analytics公司的PEN系列等。　　国内有一些公司在代理电子鼻产品，销售对象一般是大学、研究机构，供其用于应用型研究或对电子鼻产品所带的模式识别算法进行二次开发。但据李光所知，在工农业生产或者医疗诊断的实际场合，还没有真正应用起来。　　李光说，一方面由于这些国外电子鼻产品的价格非常高，并没有达到电子鼻廉价的优点 另一方面，电子鼻产品的性能还没有达到实际应用的水平，电子鼻产品的市场还没有培育起来。比如说医疗诊断，一种诊断手段要得到一线临床医生的认可需要很长时间，不仅包括产品自身的可靠性，还包括一些必要的准入程序。　　尽管如此，李光相信，随着学术界和科技界的共同努力，电子鼻作为一种辅助诊断工具，在不久的将来就可以在医院见到 同时，在广受重视的食品安全方面，电子鼻应该能发挥它的功用。“电子鼻的前景还是很诱人的。”李光说。　　李光的实验室在电子鼻方面正在进行两项研究。一是气敏传感器的研究，由于金属氧化物气敏传感器功耗大，无法做到便携式、手持式产品的低功耗要求，他们的工作现在主要把重点放在石英晶体微天平QCM型传感器上，用功能材料学的方法制备纳米敏感膜，进行气敏研究。二是在模式识别算法上作一些改进，与美国加州大学伯克利分校的Freeman教授合作多年，开展嗅觉神经网络的仿生应用研究。　　另外，李光介绍，他们实验室刚申请到一个国家自然科学基金项目，准备用昆虫触角的传感功能来弥补现有气敏传感器的不足。“这个想法在国际上非常新颖，但也面临很多挑战。但是我，包括我的研究生对这方面都兴趣盎然，很乐意作一些被别人看来比较‘另类’的研究。”

style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep　　近年来，移动互联网和智能终端的快速发展刺激了智能传感技术在人机交互、人工智能和可穿戴设备等领域的研究。同时，由于场效应晶体管具有低成本和大规模化等特点，因而被广泛地应用于电子器件、人机交互和健康监测等领域。但传统场效应晶体管需要通过栅电极接入电信号用于传感和控制，栅电极的制备工艺复杂，容易损坏，在一定程度上限制了其在可穿戴智能器件上的发展。/pp　　2014年，中国科学院外籍院士、中科院北京纳米能源与系统研究所首席科学家王中林和研究员张弛率领的研究组，首次提出了摩擦电子学这一新的研究领域，利用摩擦产生的静电势作为门极信号来调控半导体中电传输与转化特性，可以用于信息传感和主动性控制，实现了各种人机交互式功能器件，如机电耦合逻辑电路、触控型电致发光、接触式机电存储、增强型光电转换、智能触摸开关、主动式触觉成像系统、电子皮肤、柔性透明晶体管等。近年来，摩擦电子学得到了国内外学者的广泛关注和跟踪研究，成为柔性电子学领域的研究热点。/pp　　近日，该科研团队与清华大学化学系副教授董桂芳团队合作，共同研发出一种无栅电极的柔性有机摩擦电子学晶体管。研究人员利用一个可移动摩擦层，直接与介电层接触起电，实现了对晶体管源漏电流的调控，该器件可用于传感触觉压力和磁场强度，能够实现21%Pasup-1/sup和16%mTsup-1/sup的灵敏度，以及优于120ms的响应时间，具有良好的稳定性和耐久性。该器件基于介电层与外部直接接触起电来代替传统栅电压的传感机制，能够有效简化晶体管中栅电极的制备工艺，避免因器件弯曲造成的栅电极损坏，增加其作为传感器的稳定性和耐久性，建立了一种与外界环境刺激的直接交互机制，在人机界面、电子皮肤、可穿戴电子设备以及智能传感领域具有广阔的应用前景。/pp　　相关研究成果发表在emACS Nano/em上。/ppbr//pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171116586287109024.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/bfe1a876-e48c-48ba-a1f0-60df2d550ca4.jpg" uploadpic="W020171116586287109024.jpg"//pp　　(a) 无栅极摩擦电子学晶体管工作原理示意图。(b) 用于力磁传感的无栅极柔性摩擦电子学晶体管实物图。(c) 力磁传感工作原理示意图。(d) 不同压力下源漏电流的变化。(e) 不同磁场强度下源漏电流的变化。(f) 手指按压传感器控制LED灯亮度演示压力传感。(g) 磁铁接近传感器控制LED灯亮度演示磁场强度传感。/p

中美研究人员14日在新一期美国《科学转化医学》杂志上报告说，一种叫受激拉曼散射显微镜的新型成像技术可快速、精准探测脑瘤组织，从而帮助外科医生更加安全、有效地实施切除手术。　　论文第一作者、现任职于复旦大学物理系的季敏标教授告诉新华社记者，目前脑外科医生在手术中只能依靠肉眼和触觉的经验来决定肿瘤边界，而他们的技术可以在手术中帮助医生快速辨别肿瘤的残余情况，提高手术精度，实现精准治疗。　　这项研究是季敏标在哈佛大学做博士后期间，与美国密歇根大学医学院的丹尼尔奥林格医生合作的成果。季敏标介绍说，受激拉曼散射显微镜技术主要利用组织的细胞密度、神经轴突密度和脂类蛋白比例来鉴别肿瘤的浸润程度。对19名脑瘤患者的切片组织的测试表明，其灵敏度和特异性都能达到98%。　　与其他脑瘤检测技术相比，新技术有两大优点：首先，它是一种无标记技术，不需要引入染料、荧光分子或荧光蛋白等标记物，可以直接探测样品本身的光谱信号 其次，它能根据各种生物分子间的光谱差异来区分检测它们，比如脂类、蛋白和核酸等，具有很好的分子特异性。　　据季敏标介绍，第一台基于受激拉曼技术的离体组织成像系统已在密歇根大学医学院的脑外科手术室中应用，因此离体手术样本的检测距实用“已非常近”。但要用于在体检测还有一定距离，主要是激光安全剂量的考量，还有手持式探头的设计与制造、成像视野大小的限制等因素有待解决。　　受激拉曼技术在中国也渐渐兴起，目前主要有北京大学的生物动态光学成像中心和复旦大学在从事相关的研究和开发。

灵敏度高、线性传感范围宽的柔性压力传感器在机器人触觉、健康监测、可穿戴设备领域具有重要应用。构筑微结构可以提高传感器的灵敏度，但由于软材料在压力作用下的结构硬化问题使传感器的响应逐渐饱和，导致器件呈现较窄的传感范围和显著的非线性响应。针对这一问题，来自南方科技大学的郭传飞教授团队设计了由微穹顶阵列与带有次级微柱的微穹顶（分级微穹顶）阵列而形成的一种分级互锁结构，有效提升界面结构的可压缩性，显著降低结构硬化，实现柔性压力传感器的高灵敏度（49.1 kPa-1）、线性响应（相关系数R20.995）和宽传感范围的统一（~485 kPa）。传感器的响应/恢复时间小于5 ms，可以检测频率高达200 Hz的振动刺激，显示出良好的动态响应特性。将传感器用于机械手的抓取任务中，结合机器学习，帮助机械手识别被抓取物体的重量，提升机器人触觉感知能力。相关工作以“Graded Interlocks for Iontronic Pressure Sensors with High Sensitivity and High Linearity over a Broad Range”为题发表于国际期刊《ACS Nano》。 该研究使用面投影微立体光刻技术（nanoArch S130，摩方精密）打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具，进一步地，通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜。打印模具尺寸：9 mm×9 mm×1.5 mm，单个微穹顶尺寸（电极模具）：宽290 μm，高480 μm；次级微柱尺寸（离子膜模具）：直径28 μm，高70 μm。每层打印精度设置为5 μm，以实现分级互锁结构的高精度、定制化打印。 这项工作为制造具有高灵敏度、高线性度和宽压力响应范围的柔性压力传感器提供了一种策略，在未来的触觉器件中具有广阔的应用前景。 图1. 分级互锁结构的可压缩性及器件传感原理 分级互锁结构由微穹顶结构与带有次级微柱的微穹顶结构组成。微柱在分级互锁结构中具有重要作用。一方面，它提高了结构的可压缩性，减少结构硬化，使应力分布更均匀，有助于实现线性形变；另一方面，微柱结构的引入减小了电极与离子膜之间的起始接触面积，可有效提高了器件的灵敏度（图1）。 图2. 分级互锁型柔性压力传感器的制备该研究使用面投影微立体光刻技术打印具有微穹顶结构以及分级微穹顶结构的树脂作为模具。进一步地，通过模板法获得具有微穹顶结构的环氧树脂/Au电极及离子膜，并与平面电极PET/Au组合、封装，获得分级互锁型器件（图2）。 图3. 分级互锁型柔性压力传感器的传感性能分级互锁结构的设计实现了器件的高灵敏度、高线性度及宽传感范围的统一，同时提升了器件的响应速度，实现对高频振动刺激的精准检测，呈现出良好的动态响应特性（图3）。 图4. 分级互锁型柔性压力传感器的线性传感特性 将该传感器用于开发线性响应的电子天平，并用于测量几种未知物体的重量，其输出结果与商业电子天平的称量结果几乎一致，表明了自制电子天平对质量的测量比较准确、可靠，而且无需额外的非线性校准，大大简化数据处理过程（图4）。 图5. 基于机器学习的抓取任务感知与重量识别 柔性压力传感器的一个重要应用是为机器人带来触觉感知能力，使机器人能够像人类一样与外界互动。将分级互锁型传感器集成在气动抓手表面，实现机械手在抓取物体时的触觉感知；结合机器学习，帮助机械手识别物体的重量（图5）。原文链接：https://doi.org/10.1021/acsnano.1c10535作者：白宁宁

一名假肢测试员使用新设备来确定哪一罐可乐最冷。图片来源：约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室据最新发表在《自然生物医学工程》杂志上的论文，美国约翰斯霍普金斯大学应用物理实验室研究人员开发了世界上最小、强度最大、速度最快的制冷设备之一——可穿戴式薄膜热电制冷器（TFTEC），并与神经科学家合作，帮助截肢者通过他们的幻肢感知温度。研究人员表示，当一个人失去部分肢体时，残肢内的神经可能会导致其感觉拥有幻肢。恢复温度感觉有实际应用，比如鉴别饮料是冷饮还是热饮，还有可能改善假肢的情感体现。由此，TFTEC应运而生，其速度和强度足以匹配人体快速感知温度变化的能力。现在，截肢者可利用TFTEC告知幻肢的哪个部位能感受到温度。TFTEC只有约1毫米的厚度，重量只有0.05克，类似于一条胶带，可在不到1秒的时间内提供高强度冷却。它的能源效率比当今最常见的热电设备高出两倍，用于制造发光二极管的半导体工具也可轻松制造这种设备。为了测试TFTEC的功效，研究人员绘制了4名截肢者假肢的热感觉图。在寒冷探测任务中，TFTEC在所有参与者的幻肢中都会产生凉爽的感觉，而传统的热电技术只在其中一半的人中做到这一点，且TFTEC的速度快了8倍，强度提高了3倍。此外，TFTEC使用的能源是目前热电设备的一半。这为各种应用提供了新的可能，例如改进假肢、增强现实中的触觉模式以及用于疼痛管理的热疗法。其还具有各种潜在的工业应用，如用于卫星上的能量收集等。

p　　当前人工智能快速发展，各种类人功能智能机器人层出不穷，触觉感知是人类和未来智能机器探索物理世界的基础性功能之一，发展具有触觉功能的仿生电子皮肤柔性感知器件，并实现器件与柔软组织间的机械匹配性具有重要的科学意义和应用价值。/pp　　近日，受指纹能够感知物体表面纹理的启发，中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张珽研究团队在前期研究基础上，采用内外兼具金字塔敏感微结构的柔性薄膜衬底及单壁碳纳米管导电薄膜，设计并制备了具有宽检测范围、高灵敏度的叠层结构柔性振动传感器件，并建立了其摩擦物体表面时振动频率与物体表面纹理粗糙度的模型。相关研究成果被《先进科学新闻》报道。/pp　　张珽表示，该柔性仿生指纹传感器可应用于物体表面精细纹理或者粗糙度的精确辨别，最低可检测15微米× 15微米的纹路，超过手指指纹50微米× 50微米的辨识能力。“同时还能够实现对切应力及盲文字母等高灵敏检测与识别，这些特性将在机器人电子皮肤的触觉感知、智能机械手等方面有重要潜在应用。”他说。/pp　　与此同时，作为柔性可穿戴电子，器件与柔软组织间的机械不匹配是该领域需要解决的关键科学问题之一。针对上述关键科学问题，该团队研发了一种具有褶皱核鞘结构的纤维状超延展柔性应变传感器。该传感器在全工作范围内有高灵敏度，对微弱应变和大应变都有良好的响应。/pp　　这些优异的性能赋予了超延展应变传感器对微小肌肉运动以及大范围的关节运动实时监测的能力，同时也可应用于植入医疗，如用于数字化评定肌腱康复。该研究成果近期发表于《尖端科学》。/p

烟草是从各种种植的茄科植物所得，根据产地的不同，品种的不同，加工工艺的差别和香料添加剂的使用，均会引起光泽、香气、剌激性、余味以及物性的参差不齐，最后导至香烟口感、光泽和气味的不同。烟草感官评价包括视觉（色）、嗅觉（香）、味觉（味）和触觉（口感）等方面，其中视觉评价多与外观因素有关，而嗅觉、味觉和触觉评价则与烟草内在品质和风格紧密相关，只有通过嗅觉、味觉和触觉的共同感受，才能获得全面、客观、准确的卷烟品质评价。长期以来，烟草品质的评价主要依赖于感官评吸，然而由于评吸人员个体、性别及经验等生理和心理的差异，对味觉客观、真实感受的表达缺乏足够的可靠性，受外界环境因素的干扰大，而且大量评吸卷烟，对评吸人员的身心健康不利。因而一种客观公正而又准确的感官评定方法，显得十分重要。智能感官分析仪器具备优势：（1）实验过程具有可操作性；（2）实验结果客观、具有可传承性；（3）实验结果具有重复性和可比性；（4）分析精度高，稳定性好，节省人力，可以在某些不适合人工的环境下工作；（5）在新品研发、品质控制、市场基础调研、产品市场推广等方面都有很好的应用。

食品的质构，就是接触食品时的触觉、眼睛看到食品时的视觉、食品在口腔里的触觉和口感。食品质构是食品除色、香、味外的一种重要性质，是决定食品档次的最重要的指标之一,在某种程度上可以反映出食品的感官质量。食品质构的研究方法主要有感官检验和仪器评定两种方法，但是感官试验会因个人差异或者身体差异而导致很困难得到重复性的、量化的数据，试验结果难以再现。在食品开发、品质管理应用中，岛津EZ Test 质构仪可以得到客观的、量化的结果，弥补了感官试验的不足。那了解了关于食品质构的概念后，我们再来看看通过岛津EZ Test 质构仪可以得到哪些食品质构研究的主要物理特性吧！下图就是质构试验（二次咀嚼试验）的曲线图了。从测试曲线中，可以得到食品的硬度H（使食品变形所需要的力，表明食品抵抗变形的能力）；脆性B（表明破碎食品需要的力，表明食品在此点结构遭受破坏，反应食品脆性）；粘附性A3（表明食品表面和舌、牙、口腔等附着时，剥离它们所需要的力，液态食品的粘性也称稠度）；弹性T2/T1（表明食品在受到外力作用时发生形变，当撤去外力后，恢复原来状态的能力）；凝聚性A2/A1（是表示形成食品形态所需内部结合力的大小，反映的是咀嚼食品，食品粒子抵抗受损并紧密粘结，使食品保持完整形态的性质）；胶粘性H*A2/A1（是表明把半固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量，和硬度、凝聚性有关，用于描述半固态食品的特型）；咀嚼性H*A2/A1*T2/T1(咀嚼性是表示把固态食品咀嚼成能够吞咽状态所需要的能量，即口语中的咬劲，反映了食品对咀嚼的持续抵抗性)；回复性A5/A4(反映了食品以弹性变形保存的能量，是食品受压后快速恢复变形的能力)。针对不同种类的食品，如烘焙类、果蔬类、谷物类、肉制品类和凝胶类等，岛津EZ Test 质构仪有种类极其丰富的测试夹具可供选择，来实行不同的测试种类和测试结果。岛津EZ Test 质构仪不仅在食品领域有广泛的应用，而且还可应用于医药品、日用品和化妆品等领域的力学性能评价，后续再给大家做具体的介绍，敬请期待！本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

p style="text-align: justify "　　strong仪器信息网讯/strong造纸术是中国四大发明之一，纸是中国古代劳动人民通过长期的经验积累形成的智慧结晶，它由天然或人造纤维素纤维与添加剂组成，在人们日常生活中发挥着记录和传播信息的重要作用。那么，有没有可能使纸张服务于未来的可穿戴智能设备和人机界面应用呢?近日，中国科学院深圳先进技术研究院副研究员常煜团队与加州大学戴维斯分校教授潘挺睿团队合作，通过将离电子传感机制引入纸张中，使纸张拥有了触觉传感功能。相关论文《一体式离电子传感纸》发表在国际学术期刊《先进功能材料》(Advanced Functional Materials)上(All-in-One Iontronic Sensing Paper. Adv. Funct. Mater. 2019, 1807343)，文章第一作者是博士研究生李森，常煜和潘挺睿为共同通讯作者。/pp style="text-align: justify "　　近年来，智能包装、智能可穿戴电子设备以及柔性人机界面引起了越来越多的关注，该领域也成为科学研究的热点。追求设备高灵敏度、低成本、3D结构性和表面适应性成为一种重要趋势。纸张作为一种柔软、可折叠、可印刷、可切割、一次性、可降解的材料，成本低廉，长期以来作为化学和生物传感的灵活平台。例如pH试纸、血糖试纸、早孕检测试纸、纸基有机气体传感器、DNA和蛋白质传感器等都是应用十分广泛的生物化学传感器。先前报道的压敏纸以及由它们制成的压力传感器主要基于三种现有的传感机制，即电阻式、电容式和摩擦电式。它们存在制备方法较为复杂、较低的响应线性度和响应速度等问题。另外，目前报道的纸基传感器未能充分利用纸张的可印刷、可剪切及可折叠等特性。/pp style="text-align: justify "　　团队开发的一体式离电子传感纸很好地弥补了上述缺憾。研究团队基于柔性离电子传感机制，提出了离电子传感纸(ISP)作为一体化柔性传感平台，此平台同时包含离子区域与电极区域并且具有直接印刷性、定制可切割性和三维可折叠性。ISP可以仅通过纸张特定的操作(例如打印、切割、折叠和胶合)以二维平面或三维折纸的形式构造压力传感器件。另外，ISP器件的灵敏度为10nF/kPa/cm2，至少是当前电容式传感器的数千倍，分辨率为6.25Pa，具有单毫秒的快速机械响应时间以及较高的响应线性度(R2 0.996)。此外，该团队还为ISP器件建立了理论模型，推导并验证了此模型能合理解释ISP电容-压力特性。/pp style="text-align: justify "　　得益于纸张独特卓越的性能，ISP可以切割成任何形状，并与物体或其包装无缝集成，以检测重量变化 ISP还可以折叠以构建带有电子接口的智能3D折纸，例如具有高低音量控制的高灵敏度纸钢琴和用于连续监测脉搏波形的可穿戴折纸手环 另外，借助三明治结构，ISP可以构建一个16× 16的压力传感阵列，此传感阵列可以追踪和记录中国书法的笔迹和压强分布。/pp style="text-align: justify "　　这项工作为纸质传感平台提供了一种简单且低成本的方法，ISP展现了由离电子传感原理实现原创智能纸的概念，具有显著的传感优势，在人机界面、智能包装、健康可穿戴方面具有广泛的应用前景。/pp style="text-align: justify "　　该项目获得国家自然科学基金、科技部重点研发计划、广东省“珠江人才”团队计划及深圳市科技计划的支持。/pp style="text-align: center "img width="600" height="347" title="1111111.webp.jpg" style="width: 600px height: 347px " alt="1111111.webp.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/a2c2065b-3f76-41be-8f3c-db9b2c34af92.jpg" border="0" vspace="0"//pp离电子传感纸原理、结构、材料及制备流程/pp style="text-align: center "img width="600" height="299" title="22222.webp.jpg" style="width: 600px height: 299px " alt="22222.webp.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/358a049b-b0d3-4bfc-8e3b-25d6e028934e.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "离电子传感纸在脉搏波测量及折纸钢琴上的应用/pp style="text-align: center "img width="600" height="337" title="33333.webp.jpg" style="width: 600px height: 337px " alt="33333.webp.jpg" src="https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/2db74ced-06a6-49a9-a31e-a8856372ee5e.jpg" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "　　离电子传感纸在测重药盒及手写毛笔的压力分布上的应用/pp style="text-align: justify "　/pp /p

科学家将人类大脑分为180个不同区域 下一步的计划又是什么？在一项来自神经科学研究的爆炸性新闻中，最近来自美国的一组研究人员对人类的大脑外层结构—大脑皮层进行了绘制，研究者将人类大脑皮层分为180个不同区域；人类连接组计划（human connectome project）是美国政府发起的一项绘制人类大脑结构和功能性连接的重大计划，利用人类连接组计划的相关数据，科学家们对210名健康年轻人的大脑进行分析，相关研究结果将是人类大脑的现代图集，其中97个区域是此前研究者并未描述过的。人类的大脑皮层是一种折叠的大脑外层结构，其给予大脑一种典型“皱纹”样的结构表现，大脑被分为左右两个半球；我们都知道大脑皮层的特殊区域行使着不同的功能，位于中脑竖向凹槽中的主要体觉皮质区（primary somatosensory cortex）结构主要负责机体的触觉感受。我们关于大脑精细结构的大部分理解都源于对啮齿类动物的研究，大鼠、小鼠和灵长类动物的大脑结构和人类大脑结构大部分相似，但又存在着明显的差异；并不像啮齿类动物那样，人类大脑中有着较大面积的前额皮质结构，该区域主要负责高度的“行政职能”，比如决策制定等；我们可以通过语言进行交流，同样我们大脑中还有着特殊的加工处理区域，这些区域可以帮助说话并且理解说话的意思。功能性磁共振成像（fmri）技术可以通过检测血流改变来测定机体大脑的活性，而诸如此类技术的改善或可帮助我们以一种空前详细的方式来对活体大脑进行实时成像。古老神经科学研究的目标对大脑图谱进行绘制是几个世纪以来科学家们的夙愿，追溯到19世纪颅相学学科领域时，研究者认为个体的人格特质位于大脑的特殊部分中。一些研究支持者在相应的大脑区域测定了大脑的头骨结构，从而来确定个体如何表现得有责任心、有仁慈心及好战的？一个多世纪以前，德国的解剖学家korbinian brodmann根据大脑每个区域中细胞的结构和组成将大脑分为多个特殊的区域，到目前为止，这些区域都是被人们广泛接受的大脑特殊区域，即所谓的布劳德曼区(大脑皮层细胞结构分区)。这项最新研究中，研究者利用不同mri成像技术进行结合对结构和功能不同的大脑区域进行绘图，这些区域看起来像物理结构，比如大脑皮质的厚度等，同时在进行特定任务期间被激活的大脑区域以及其活性表现都通其它区域的活性相协调一致。某些大脑区域主要和单一功能的发挥有关，比如视觉加工和运动区域等，但很多区域却并不是这样的；实际上科学家们还发现了当大脑处于休眠状态时被激活的大脑区域网络。一个详细的大脑图谱—那又如何？这项对大脑图谱的最新绘制将是神经科学研究的一个重大标志，最新的大脑绘制图谱信息将为科学家们提供更多细节性的信息来帮其解析大脑控制行为的机制，以及大脑特殊区域的障碍为何会诱发大脑疾病的发生。啮齿类动物的大脑图谱来源于近交系的动物，这些动物在大脑解剖学上改变较少，而在人类大脑中单一改变非常常见；目前人类的左脑和右脑半球在解剖学结构上存在较大差异，从而就会使得不同年龄和性别个体大脑结构的差异。比如近来对1400名个体的研究结果就发现，和记忆相关的大脑区域—左侧海马体结构，通常男性要大于女性。由于存在一定差异，科学家们历来难以比较不同大脑成像研究产生的结果，同时他们也很难确定大脑成像扫描可以表现出相同大脑区域的活性；但如今对大脑区域的精确区分就可以使得科学家们进行更好地比较和研究了。大脑图谱的绘制对于神经外科研究领域有着较大的实用价值，当前外科医生会利用一种立体定位系统（3d）来确定并且对大脑特殊区域进行操作，但这或许并不是理想的，因为不同个体的大脑结构并不相同，科学家们利用新的算法往往可以绘制出新的大脑图集，而这或许会被用于个体化的图谱绘制来帮助更加特殊精确地指导外科手术的进行。未来的分类未来研究者很有可能对大脑进行重新区分，将其分为超过180个区域的结构，随着成像技术的改善，我们未来就可能在大脑组成和活性上发现更具特性的不同亚结构。但是研究者仍然认为，某些新绘制出的大脑区域或许要更加晚于亚结构区域的发现，以主要体觉皮质区（primary somatosensory cortex）为例，大脑皮层是由躯体特定区域的亚结构区域组成，这些大脑区域同机体不同部分的感觉感受器点对点相对应。目前不同的研究小组正在开始对不同大脑区域的基因组架构进行绘制，相关的研究发现或将帮助未来科学家们绘制出更加精细完整的人类大脑结构。

当地时间10月5日，在瑞典首都斯德哥尔摩卡罗琳医学院，诺贝尔奖委员会总秘书长托马斯佩尔曼宣布，2021年诺贝尔生理学或医学奖授予David Julius和Ardem Patapoutian，以表彰他们在“发现温度和触觉受体”方面作出的贡献， 他们的发现通过揭示了大自然的秘密之一——我们是如何感知并同内外环境进行互动的。 二位获奖者将分享1000万瑞典克朗奖金（约合740.9万人民币）。神经冲动是如何产生的？我们为什么可以感知到温度和压力？温度和压力，在我们的日常生活中非常常见，但大多人可能都不曾思考过，人类是如何感受到外界压力的。事实上，这样的感知对人类的生存至关重要，是我们同外界互动的基础。此次的诺贝尔生理学或医学奖解答了这个问题。任职于美国加州大学旧金山分校的David Julius， 利用从辣椒中提取的辣椒素，发现了皮肤神经末梢中可识别“热”的受体TRPV1。来自于美国斯克利普斯研究所的Ardem Patapoutian，则利用压力敏感细胞发现了一类新的受体Piezo，可对皮肤和内脏器官中的机械刺激做出反应。两位诺贝尔奖得主分别独立发现了 温度感受器和压力 感受器，弥补了人类对感官与环境之间复杂相互作用的理解中缺失的关键环节。他们的研究结果也 引发了 神经科学领域的 一场“变革”，大量的研究关注并阐明了相关通道在各种生理过程中的功能， 为人类生理健康和相关疾病治疗提供了新的研究思路。

众所周知，犬类的嗅觉十分灵敏，它们的鼻子有2亿种气味受体，这使得它们能够检测到人们无法检测到的微量气味。如今，嗅探犬已经是一种人们再熟悉不过的犬类职业，它们会在机场等危险场所检测枪支、爆炸物和毒品，同时，科学家们也会训练它们通过嗅觉去检测一些疾病。　　近年来，新发现表明犬类能够准确检测癫痫发作以及乳房和肺部的恶性肿瘤，而最近，有国际研究团队进一步证明，犬类能够闻到由前列腺肿瘤释放到尿液中的挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOC) 的气味，甚至比用于检测气味和味道的人工传感设备电子鼻更加精确，这一研究再次验证了犬类在检测人类疾病方面的可行性，同时也为电子鼻这项模仿狗狗嗅觉的产品打开了医疗领域的发展空间。　　该研究以“MP30-17 A Double Blind,Prospective Study For Prostate Cancer Diagnosis in Urine Sample: Accuracy ofThe Electronic Nose Compared To Highly Trained Dogs”为题发布在《AUA Journals》。　　此次的研究是一项双盲前瞻性队列研究，研究人员以2只训练有素的曾进行过爆炸检测的德国牧羊犬为研究对象，调查了它们在识别尿液样本中前列腺癌特异性VOC的准确度。同时，该研究由 126 名参与者组成，他们被分为两组：前列腺癌组(n=66)和对照组(n=60)。前列腺癌组专全部为患有前列腺癌的男性，范围覆盖疾病早期到晚期，对照组包括男性和女性，其中一些人患有癌症，一些人没有，而且对照组中没有人患有前列腺癌。每个患者会准备两个尿液样本，第一批样本被用于2只德国牧羊犬的识别，第二批样本被用于电子鼻的检测分析。　　试验结果显示，这两只德国牧羊犬能够以近 98% 的准确率检测到研究对象尿液中的 VOC，每只狗的敏感性和特异性分别接近99%和98% 而相比之下，电子鼻能够以84%的准确率检测前列腺癌，敏感性和特异性分别为 85% 和 82%。此外，当只考虑检测年龄在45岁的男性群体时，两只德牧能够以近 99%的准确度检测前列腺癌，而电子鼻的准确度为 82%。犬类识别疾病的能力更胜一筹，但是电子鼻的数据也让人看到了技术更迭后的发展潜力。　　该研究证明，犬类在疾病领域的诊断性能是值得信赖的，但是，因为其成本过高等问题，通过仿生学研发的电子鼻或许会因其易于重复、低成本、高度准确的特性，而被广泛应用于临床实践。　　美国泌尿外科协会发言人Stacy Loeb博士表示：“我们都知道嗅觉对犬类来说是一种超能力，在一个充满科技的世界里，它们似乎比我们最先进的技术更能自然地筛查前列腺癌，也希望科学技术可以从它们身上学到更多，在不久的将来实现赶超。”

欧盟委员会2010年5月18日发布了G/TBT/N/EEC/330号通报，标题为：除了那些涉及减少疾病危险及儿童发育和健康的声明之外，拒绝授权在食品上做出健康声明的委员会法规草案。　　该委员会法规草案涉及除了那些依照2006年12月20日的，欧洲议会和理事会关于在食品上做出营养和健康声明的法规(EC) No 1924/2006的第18(5)条，涉及减少疾病危险及儿童发育和健康的声明之外，拒绝授权在食品上做出一种健康声明。　　该法规拟批准日期为2010年9月末。拟生效日期:自在欧盟官方公报上公布起20天(大约批准后一个月)，但在所通报的草案第1条中预知过渡期为6个月。提意见截止日期:自通报日期起60天。　　另外，G/TBT/N/EEC/329号通报也是关于授权和拒绝授权在食品上做出的，涉及减少疾病危险及儿童发育和健康的某些健康声明的委员会法规草案。

为什么我们会感觉到饥饿？为什么进食之后会出现饱腹感？我们能感知到大脑与肠道的紧密联系，以往的研究认为这种感知与触觉、视觉、声音、气味和味觉通过受神经支配的上皮传感器细胞传递到大脑不同，肠道刺激的感知被认为涉及消化系统和中枢神经系统之间信号传递的肠道-大脑连接（gut-brain connection）是以激素转运为基础的，这种基于激素的信号传递大约需要10分钟。在肠道中，有一层上皮细胞将腔与下面的组织分开。分散在该层内的是称为肠内分泌细胞的可电兴奋细胞，它们感知摄入的营养物质和微生物代谢物。与味觉或嗅觉受体细胞一样，肠内分泌细胞在存在刺激时会激发动作电位。然而，与其他感觉上皮细胞不同，肠内分泌细胞和脑神经之间没有突触联系的描述。人们认为这些细胞仅通过激素（如胆囊收缩素）的缓慢内分泌作用间接作用于神经。尽管它在饱腹感中起作用，但胆囊收缩素的循环浓度仅在摄入食物后几分钟达到峰值，并且通常在用餐结束后。这种差异表明大脑通过更快的神经元信号感知肠道感觉线索。来自美国杜克大学医学院的科学家们，利用Milo，揭示迷走神经（vagus nerve）可直接连接着肠道与中枢神经系统。相关研究结果发表在Science期刊上，标题为“A gut-brain neural circuit for nutrient sensory transduction”。Milo单细胞Western Blot 验证肠分泌细胞存在神经突触相关蛋白本文使用与小肠类器官或纯化的肠内分泌细胞共培养的结节神经元，在体外重现了神经回路。并结合单细胞定量实时聚合酶链反应和单细胞Western Blot（Milo）共同对突触蛋白进行检测和评估。利用Milo在蛋白水平进行了进一步的验证：单细胞蛋白质印记结果显示83%肠内分泌细胞含有synapsin-1（分析的198 CckGFP细胞中的164个），与其他肠上皮细胞相比，纯化的CCK-肠内分泌细胞表达突触粘附基因Efnb2、Lrrtm2、Lrrc4 和 Nrxn2，表明这些上皮传感器具有形成突触的机制。为了确定与肠内分泌细胞接触的突触的神经元的来源，本文使用了一种改良后的狂犬病毒(DG-rabies-GFP，能感染神经元，但缺少跨突触传播所需的G糖蛋白)，发现在肠道类器官中，狂犬病比其他上皮细胞更喜欢感染肠内分泌细胞。并且肠内分泌细胞与迷走神经元突触，通过使用谷氨酸作为神经递质，在几毫秒内转导肠腔信号。这些突触连接的肠内分泌细胞（神经足细胞）形成的神经上皮回路通过一个突触将肠腔与脑干连接起来，为大脑打开一条物理管道，以突触的时间精度和空间分辨率感知肠道刺激。也正是这些突触信号神经足细胞告诉大脑肠道中发生的事情，对我们吃的食物做出一定的反馈。

据物理学家组织网11月20日报道，美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)研究人员研制的一种便携、准确、高灵敏设备，可嗅探出从炸药和其他物质发出的蒸汽。　　研究人员使用微流体纳米技术设计的该探测器，能模拟隐藏在犬类嗅觉受体后的生物机制。该设备既对追踪特定蒸汽分子高度灵敏，又能明确将某一特定物质与相似分子区别开来。　　研究人员表示，狗仍然是利用气味检测爆炸物的黄金标准。但就像人一样，狗也有状况好或坏的一天，也有疲累或烦躁的时候。新研制的设备有着与狗鼻相同或更高的灵敏度，反馈回计算机的数据可显示其检测到了何种类型的分子。　　此项技术的关键在于融合了机械工程学和化学的原理。发表在本月《分析化学》上的该研究成果表明，该设备可检测一种化学名为2,4-二硝基甲苯的空气分子，这是TNT炸药散发出蒸汽的主要成分。人鼻无法探测到微量的这种物质，一直以来主要依靠嗅探犬跟踪此类分子。该技术的灵感就来自于生物学设计乃至犬类嗅觉黏液层的微尺度。　　该设备能实时检测和识别浓度在1ppb(十亿分之一)或以下的某类分子，其特异性和灵敏度是无与伦比的。包装在一个指纹大小硅微芯片中的该设备，其底层技术结合了自由表面微流体学和表面增强拉曼光谱学，用以增强捕获和识别分子的能力。　　一个微尺度流体通道最多能吸收和汇聚6个数量级的分子。蒸汽分子一旦被吸收进微通道，在激光激励下就与能放大其光谱特征的纳米粒子相互作用，装有光谱特征数据库的计算机就能识别捕获到的分子类型。研究人员表示，该项技术也能扩展到某些疾病的诊断或毒品检测等。

TOP GLOVE公司是世界上最大的乳胶手套生产商，每年生产高质量的手套315亿付。上海恒奇公司很荣幸的作为它在国内的经销商，并且部分品种备有现货。普通无粉乳胶手套 特价：450元/箱(1000只)，0.9元/双 包装：10盒/箱（一盒100只） 最基本的手部防护用品，麻面的设计使得抓物体更为牢靠，无粉的设计避免 滑石粉对使用者造成的过敏和发炎，超低的可抽取蛋白含量和化学残留使得使用 人员长时间戴也不会出现过敏。手套符合ASTM D3578 (05) 和 EN455标准。 丁腈检验手套 特价：600元/箱(1000只)，1.2元/双 包装：10盒/箱（一盒100只） 100%丁腈（丙烯晴丁二烯）制造，与同样厚度的天然乳胶相比，可预防广泛 的化学物质的渗透超强的物理性能和极强的耐破力，布满纹理的表面加强了干湿 度的抓力，薄的表层提高触觉度，定制设计加强舒适和合适度，为对天然乳胶过 敏的用户提供另一个的选择。手套符合符合ASTM D6319(00aє 3)和EN455标准。 手套规格尺寸如下： 长度：=220mm 宽度：S号为84+/-3mm,M号为94+/-3mm,L号为105+/-3mm 单层厚度：手指处0.14+/-0.04mm,手掌处0.12+/-0.04mm,袖口处0.11+/-0.04mm 批发价请来电咨询： 邓洁丽 电话：021-51693889-25，传真：021-61304216

重金属超标三款港产中药别买　　可能导致重大用药安全隐患 今晨记者发现问题药网上还有卖　　存在重金属超标，可能会带来重大用药安全隐患，三款港产中药您别买了。　　近日，香港卫生署向内地卫生部门通报了这三种港产问题中药产品，分别为“德国(汉堡)强力活肝宝”、“回春堂五宝丸”及“香港民济堂六神丸”。　　香港卫生署称，“德国(汉堡)强力活肝宝”微生物含量超出标准限度，系由香港康溢医药有限公司生产 “回春堂五宝丸”的汞含量及“香港民济堂六神丸”的铅含量超出标准，此两种产品系由香港回春堂中药厂生产。　　香港卫生署发言人表示，长期摄入汞可导致麻痹及触觉、视觉、听觉或味觉逐渐减退，也可导致神经系统和肾功能受损 长期摄入铅则可导致贫血、关节及肌肉痛、脑部及肾脏受损等。　　因此，香港卫生署于近日巡查“回春堂五宝丸”及“香港民济堂六神丸”的制造商后，已责令其从市场上回收这两款产品，并及时对“德国 (汉堡)强力活肝宝”叫停。　　 　　马上就访　　问题中药还在热卖　　今天上午，记者核查国内药监部门，发现上述三种药品均未获准在大陆销售。　　但记者在各大购物网及药品代购网站上看到，“德国(汉堡)强力活肝宝”和“回春堂五宝丸”这两款药品均有销售。康溢医药有限公司甚至还特别针对大陆用户设立了销售热线。　　记者注意到，不少网友都在这些代购网站留言，表示将再次购买，实际上这些订购网人气颇高，记者致电了解情况时常遇到工作人员一人接几个电话并要求等待的情况。　　香港药业公司的一位工作人员上午在接受记者采访时表示，香港回春堂中药厂仍在出售“回春堂五宝丸”，每盒价格为48元，只要汇款即可购买。

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