尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!

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勇于冒险 甘于艰苦 乐于和谐

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2024-11-11 | 科研资讯

基金委:非接触SCG-PPG监测可保护睡眠隐私

   

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2024-11-09 | 科研资讯

第五届BME Research Day学术交流日顺利举行

   

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2024-10-08 | 科研资讯

尊龙凯时ag旗舰厅官方网站刘泉影课题组在基于EEG信号的视觉刺激生成与重建方面取得新进展

   

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2024-10-08 | 科研资讯

尊龙凯时ag旗舰厅官方网站肖凯课题组提出 “离子-电子”库伦拖拽效应并用于离子能源收集

? ? ? ?近日,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!肖凯课题组在学术期刊Nature?Communications上发表了题为“A nanofluidic chemoelectrical generator with enhanced energy harvesting by ion-electron Coulomb drag”的文章。生物系统通常依靠离子或者分子进行信息传输以及能量的交换和存储,而当前的信息技术依赖于电子的传输。虽然后者响应速度快,传输效率高,但磁场、高温和高湿等极端工作环境严重限制了电子器件的使用环境;与此同时,集成电路正在接近基于冯·诺依曼计算架构的摩尔定律的极限。近年来,受到生物系统的启发,基于离子-电子的耦合器件表现出优异的适应性、机械柔韧性和类生物特性,使它们成为先进智能电子设备和生物智能之间沟通的潜在桥梁。 ? ? ? ?离子-电子耦合通常发生在液体和固体界面之间。通常,耦合过程可以分为三种基本类型:双电层 (electric double layer,EDL) 电容过程;电化学氧化还原反应过程,以及赝电容过程。不同于上述被广泛研究和应用的离子-电子耦合过程,本文提出 “离子-电子”库伦拖拽效应,可实现离子电流和电子电流的直接交互和转换。库伦拖拽效应是指两个空间相近但彼此绝缘的导电层构成了电双层结构,在其中一层施加驱动电流会在另一层诱导产生开路电压,即产生层间拖拽效应。“离子-电子”库伦拖拽效应基于纳米流体内离子传输和半导体中电子传输的互相作用,进而实现离子-电子的耦合过程。具体来说,在纳米尺度下的离子移动行为可以诱导半导体中的自由电子移动,基于这一机制,本工作开发了一种纳米流体化学发电机。如图1所示,碳纳米管膜内的纳米离子流体由金属和氧气之间的自发氧化还原反应驱动。由于纳米离子流体中离子和空穴之间巨大的质量差距(105?to 106),基于动量守恒定律,大量的自由电子在碳纳米管膜中产生,进而实现了1.2 mA/cm2的放大电流。与此同时,单个纳米流体化学发电机单元可以产生~0.8 V的电压,并具有高达数十伏的线性可扩展性能。 图1. NCEG原理图及电输出特性:(a) NCEG的结构示意图:一个高度排列的多孔CNTM夹在一对金属电极之间,这对金属电极分别是金箔和含有铝衬底的导电碳带;(b) CNTM的形貌以及衬底AAO膜的XPS表征;(c)离子沿CNTM运动与CNTM中的自由电子被拖拽的离子库仑拖拽效应示意图;(d) NCEG在0.1 M NaCl电解液中产生的开路电压和短路电流密度。   ? ? ? ?众所周知,智能生物是基于离子定向流动(细胞上蛋白质通道控制离子输运)形成的电势信号(动作电位)进行信号的传递和信息的交互;和智能生物不同,固态电子器件是基于电势驱动的电子流动尽心信号的传输,如何构筑离子-电子信号交互体系进而实现生物-器件(脑-机)无障碍交互是未来人机交互愿景中最基本的科知识题。本工作报道的基于库伦拖拽效应的离子-电子耦合过程可实现“离子电流-电子电流”直接交互,有望搭建起电子信息和生物信息交流的新型高速通道。 ? ? ? ?南方科技大学为本论文第一单位,温州大学联合培养硕士生蒋义沙为论文第一编辑,尊龙凯时ag旗舰厅官方网站生物医学工程系2022级博士生刘文超为论文共同第一编辑,尊龙凯时ag旗舰厅官方网站王涛博士、云南大学王毓德教授、温州大学刘楠楠教授和南方科技大学副教授肖凯为论文通讯编辑。本工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、尊龙凯时人生就是搏重点实验室项目和深圳市科技创新委员会的支撑。 ? ? ? ?原文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-024-52892-4   ? ? ? ?肖凯教授课题组(“神经仿生材料与器件”实验室)长期招聘博士后、科研助理和交流学生。课题组主要围绕“神经仿生材料、类脑计算器件、神经调控技术”开展化学、材料、电子、生物等多学科交叉研究,自2021年成立以来,课题组自主培养的学生以尊龙凯时ag旗舰厅官方网站为第一单位在Nat. Commun., Sci. Adv.,?Angew. Chem.,等杂志发表文章20余篇,课题组多位成员获批国自然面上项目(2项)、青年基金项目(3项)、博士后海外引才专项基金等。详细信息见课题组网站:http://www.xiaokai-group.cn/。

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2024-08-23 | 科研资讯

尊龙凯时ag旗舰厅官方网站张明明团队本硕学生联手发表顶刊论文并双双升博欧美名校

? ? ? ?在机器人辅助的下肢运动康复训练中,如何使外骨骼实时识别地形的变化并实现精准步态辅助?近日, 由尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!张明明副教授引导的本科生与硕士生,以共同第一编辑身份在国际TOP期刊IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics发表了研究论文 “Predicting Continuous Locomotion Modes via Multidimensional Feature Learning from sEMG”。该研究提出一个针对人体步态意图预测的算法框架,获得了连续步态预测与生活化地形迁移能力。该论文共同第一的两位编辑(本科生、研究生)分别获得美国马里兰大学帕克分校和英国爱丁堡大学的全额奖学金博士项目资助。 ? ? ? ?为实现对人体下肢的运动意图预测,提高下肢外骨骼在不同地形下的步态辅助控制策略的适应性。本团队提出了一种基于表面肌电(sEMG)信号的多维特征学习模型,通过端对端自动提取并学习时-空-频三个维度的sEMG信号特征,建立与下肢动作的映射关系,实现了连续步态意图预测。此外,研究提出的Adaptive Voting方法,在连续数据窗的预测结果中捕捉步态变化趋势,有效减少了预测结果中的扰动。本研究通过步态预测精度与提前预测时间进行了模型性能评估。 ? ? ? ?本研究探究了9种连续步态的预测(站立,跨越障碍,平地行走,上楼梯,下楼梯,上坡,下坡,侧跨步,后退步),其中涉及15个步态切换。通过12位被试者的研究数据验证表明,本方法有效提升了步态预测的准确率与鲁棒性。提前250ms预测时,Deep-STF+Adaptive Voting 方法获得95.58%准确率,显著高于SVM等机器学习方法和CNN等深度学习方法。其中,研究提出的Adaptive Voting方法,结构简单,易于与各种深度网络结合,提高了深度学习网络的预测结果鲁棒性。此外,通过不同的数据滑窗策略,本方法实现最优分类精度为96.6%,预测时间为31.47ms;当预测时间延长到371.58ms时,预测精度仍有93.22%。除了实验室场景的步态实验,通过小实验样本校准,本模型在4个生活化场景的新地形中得到很好的步态预测效果,达到96.27%准确率。 ? ? ? ?本项目获得国家重点研发计划项目支撑,与天津大学孟琳老师和中科院深圳先进院邰艳龙老师团队展开项目合作交流。此外,本项目在国家级“大创计划”中获准立项。课题小组成员分别为本科生付沛文、张昱阳,熊雯萱以及硕士研究生钟文娟。经张明明老师与林雨洲博士的引导,不断探索,团结合作,克服困难,不断打磨完成研究论文的书写与发表。 ? ? ? ?在项目末期,团队成员均获得了丰富的科研经历与成果。其中,付沛文和钟文娟同学分别被马里兰大学帕克分校和爱丁堡大学的全奖博士项目录取,张昱阳同学获得保研名额并继续留在本团队深造,熊雯萱同学已前往新加坡国立大学进行为期两年的本硕“1+1”课程学习。   南方科技大学脑-机器人康复技术实验室PI概况: 张明明,IEEE Senior Member,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!长聘副教授/博士生导师,脑-机器人康复技术实验室PI。主要研究方向包括康复机器人及力反馈触觉控制技术、人机物理与神经交互,和基于肌电/脑电信号的智能识别算法等。相关成果以第一或通讯编辑身份发表在TFS、TII、TIE、T-Mech、TASE、TIM、TNSRE、RAL、JBHI、TBME、JNE、J NEUROENG REHABIL、J BIOMECH、ICRA/IROS等国际知名期刊或学术会议上,共计100余篇;已申请海内外专利40余项(授权20余项),出版英文专著1本。2019年起,担任高水平学术期刊IEEE TASE、IEEE TNSRE、IEEE RAL、IEEE TMRB编委等。国际学术报告10余次,包括在2021 IEEE RCAR做题为“任务导向性机器人辅助康复技术”的Keynote Talk等。近5年先后主持国家自然科学基金2项、科技部重点研发计划青年科学家项目、尊龙凯时人生就是搏杰青等重要课题。

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2024-08-20 | 科研资讯

基金委持续跟踪我系研发进展!

? ? ? ?近日,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!的博士一年级学生廖楚楚,以独立一作身份在工程领域的国际著名SCI期刊IEEE Internet of Things(中科院一区,TOP期刊)发表了研究论文“Camera-Based Heart Rate Variability for Estimating the Maturity of Neonatal Autonomic Nervous System”(将基于相机的非接触心率变异性监测用于评估新生儿自主神经系统发育的成熟度)。该研究获得国家自然科学基金委员会的官方报道与关注! 基金委报道链接:https://www.nsfc.gov.cn/csc/20340/20343/68170/index.html 学术论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10623830 ? ? ? 本研究属于多中心临床研究,与浙江大学丽水医院党委书记、院长纪建松教授(通讯编辑)、深圳市第三人民医院党委副书记、院长卢洪洲教授(通讯编辑),以及尊龙凯时人生就是搏政协常委、南方医院新生儿科主任杨杰教授开展深度紧密合作,在新生儿临床数据采集和分析方面获得大力支撑! ? ? ?? 为克服新生儿心肺功能发育不完善、无意识运动较多以及临床环境复杂等挑战,该医工团队针对性地提出了一个通过视频非接触监测心率变异性(Heart Rate Variability, HRV)的算法框架:通过自适应动态寻找皮肤灌注区域的策略和自主研发的脉搏波监测算法从视频中获取了稳健的脉搏波信号,并结合峰值检测和异常值识别实现了12维HRV指标的非接触视频监测。基于72名新生儿的临床研究表明,与从心电图-HRV(金标准)对标,相机-HRV的整体性能优于接触式血氧仪-HRV,对于新生儿的身体运动具有更强的鲁棒性。该团队进一步研究了相机-HRV与矫正胎龄的相关性,并探索了利用相机-HRV评估新生儿自主神经系统成熟度的可行性。基于监测的12维HRV指标,通过多种临床可说明性强的回归模型和分类器对矫正胎龄进行回归和分类(早产儿/足月儿)。实验结果显示,虽然相机-HRV在精准预测矫正胎龄上仍面临挑战,但在分类早产儿/足月儿上达到了90%的准确率和0.88的F1分数,表明其具备跟踪新生儿自主神经系统阶段性发育状况的潜力。该研究在实现非接触智能医疗监测技术国产化创新、优化新生儿监护管理、促进早产儿神经发育疾病早期诊断等方面具有重要意义。 ? ? ? 此外,国家工业和信息化部科技司与国家药品监督管理局医疗器械注册司联合公示了《人工智能医疗器械创新任务揭榜挂帅优胜单位》,南方科技大学凭借“非接触智能生命体征监护仪”项目,荣获“人工智能医疗器械创新任务揭榜优胜单位”! ? ? ? ?自2021年起,两部委启动人工智能医疗器械创新任务揭榜工作,遴选出221个具备显著创新能力的单位集中攻关,推动人工智能医疗器械创新发展,以更好地服务人民群众的生命健康。经过三轮从省市到国家的严格评审流程,南方科技大学以其自主研发的非接触视频生理监测技术成为“智能监护与生命支撑产品”方向的揭榜单位之一。在为期两年的揭榜攻关阶段中,我系研发人员牵头联合深圳市第三人民医院(卢洪洲院长团队)和深圳市爱贝宝科技(iBaby)开展产品创新和临床验证,在条件极为艰苦的情况下(没有项目前置配套经费,自费做科研转化),省吃俭用、奋发努力完成了项目研发攻关,成功推出三款非接触生命监护产品并实现海内外量产销售,入选工信部养老产品推广榜单,发表54篇学术论文(22篇SCI期刊论文),申请发明专利14件(7件国际发明专利),获国家卫健委二等奖、三等奖,并最终通过了工信部-药监局两部委的联合技术测评。深圳市仅两家单位入选工信部本次揭榜挂帅生命监护类的“优胜单位”:南方科技大学和迈瑞医疗。 ? ? ? ?该医工团队将继续创新非接触健康监测技术,积极拓展其在医疗及民用市场的转化业务。课题组诚招干劲足的本科生、硕士生、博士生、博士后、科研助理和嵌入式算法工程师,欢迎联系:wangwj3@sustech.edu.cn

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2024-07-12 | 综合资讯

南方科技大学“与人工智能同行”系列公开课成功启动

? ? ? ?2024年7月7日上午,深圳市科学馆内人头攒动,气氛热烈。由尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!计算神经与控制实验室倾力打造的“与人工智能同行”科普系列公开课,在此盛大启动。这场旨在启迪青少年对人工智能兴趣的活动,吸引了超过600位各界嘉宾、家长和小朋友们的积极参与,与会观众共同见证了一场科学与智慧的盛宴。 图1 公开课现场 ? ? ? ?启动仪式上,来自该实验室的在读博士生于浩作为主持人,首先向深圳市科技协会、深圳市科学馆表达了诚挚的感谢,尤其是对王栋会长及其团队的高效率工作和无私奉献致以崇高敬意,是他们的辛勤付出确保了公开课的顺利启动。同时,于浩还向深圳市电子学会新一代人工智能专业委员会、尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!、未来教育中心、南方科技大学新一代人工智能教育研究中心以及南方科技大学的韩蔚教授和澳门大学的伍海燕教授等关键支撑者表示了由衷的感谢。正是这些合作伙伴的倾力相助,为活动的成功举办奠定坚实基础。 图2 嘉宾致辞 ? ? ? ?作为本次活动的核心策划者,南方科技大学助理教授刘泉影表示,她的心中始终怀揣着对科普教育的热忱和对青少年成长的关怀。为了让更多青少年领略到人工智能领域的博大精深,刘老师精心设计了这一系列前瞻性课程,旨在惠及广大青少年,激发他们对人工智能领域的兴趣与探索欲。 ? ? ? ?公开课的第一讲由尊龙凯时ag旗舰厅官方网站生物医学工程系在读博士生魏晨主讲,他以深入浅出的方式,向在场观众生动揭示了人工智能的魅力与挑战,并鼓励孩子们要敢于追寻自己的科学梦想,为未来的科技发展贡献力量。 ? ? ? ?活动现场氛围热烈,孩子们的脸上洋溢着对常识的渴望,家长们则对这样的科普活动给予了高度评价,认为它不仅拓宽了孩子们的视野,更激发了他们对人工智能的浓厚兴趣。 图3 公开课开讲 ? ? ? ?据悉,“与人工智能同行”系列公开课涵盖人工智能多个前沿领域,通过生动有趣的讲解与互动体验,让孩子们在轻松愉快的氛围中接触并了解最新的科技常识。本次活动的成功启动,标志着该系列课程正式拉开帷幕,未来将在7月份的每个周日持续进行,为更多青少年带来精彩的科普盛宴。 ? ? ? ?敬请关注后续课程,精彩内容,即将呈现!

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2024-06-27 | 科研资讯

《Device》:基于结构化离子压电水凝胶的仿生神经元构筑及神经调控的应用

? ? ? ?近日,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!肖凯副教授团队和机械与能源工程系刘吉副教授、国家纳米中心涂斌副研究员在Device期刊上合作发表了题为“Artificial Nerve for Neuromodulation based on Structured Piezoionic Hydrogel”的研究型文章。 ? ? ? ?该研究受传入神经元触觉小体的压力感知机制启发(即压感离子蛋白通道),成功制备了基于定向微尺度纤维结构水凝胶的离子压电仿生神经元,利用结构化水凝胶中压力驱动的离子迁移实现压力传感、时空整合和神经调控等复杂功能,展现了其在神经假肢应用方向的潜力。 ? ? ? ?压力感知连接智能生命和外部世界,辅助生物感知环境变化,是人机交互的重要组成部分。为实现传感交互,传统压力传感系统需要高密度的传感器阵列以及光遗传学界面实现压力信号到生物电信号的转换,存在信号错配的问题。而生物感知系统是由机械感受器、传入神经和连接突触组成的“感算存”一体化系统,通过压力响应的Ca2+离子通道和膜电位响应的Na+、K+通道的离子传输,实现触觉感知和神经信号传递,能耗极低(<20 W)。因此,借鉴智能生命的感知机制,探索基于离子迁移的仿生压力感知神经元器件,很可能打破人机交互所面临的信号匹配和能耗问题。 图1 生物触觉感知系统和离子压电仿生神经元的工作机理示意 ? ? ? ?受生物触觉的启发,大家报道了一种基于结构化离子压电水凝胶的仿生神经元,具有压力传感,时空整合和神经调控的一体化功能(图 1)。组成仿生神经元的结构化水凝胶包含定向排列的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)微纤维,基于带电凝胶网络中离子扩散系数不同实现压力刺激到生物电信号的转换,压电转换灵敏度达到0.043 mV/kPa。进一步,通过搭建神经界面(图 2),仿生神经元的离子压电信号(电势幅度30 mV,电流密度 65 μV/cm2)可以直接被大鼠坐骨神经识别,并激发相连肌肉组织产生肌电信号。该离子压电仿生神经元可通过改变刺激频率和持续时间来激活外周神经和相连肌肉产生不同类型的肌电信号,为基于压力感知的神经接口通信提供了一种设想,在智能假肢应用领域具有很大发展空间。 图2 基于离子压电信号的外周神经电调控 ? 文章信息: 第一编辑:戴季卿 通讯编辑:涂斌,刘吉,肖凯 合作单位:南方科技大学,中国科学院国家纳米中心,中国科学院大学 DOI:?https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100436 免费下载链接: https://authors.elsevier.com/a/1jJzK9UPy1cQBh

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2024-06-21 | 教学资讯

我系张博副教授荣获“最受本科毕业生欢迎任课教师”

我系张博副教授荣获“最受本科毕业生欢迎任课教师”

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2024-06-19 | 教学资讯

我系和爽、傅爽当选尊龙凯时ag旗舰厅官方网站2024年“十佳毕业生”

我系和爽、傅爽当选尊龙凯时ag旗舰厅官方网站2024年“十佳毕业生”

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2024-06-03 | 综合资讯

创新驱动,创业未来——第三届尊龙凯时人生就是搏大学生生物医学工程创新创业设计竞赛成功举办

? ? ? ?2024年6月2日,由尊龙凯时人生就是搏生物医学工程学会主办,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!承办的“第三届尊龙凯时人生就是搏大学生生物医学工程创新创业设计竞赛”决赛在深圳南方科技大学圆满落幕。本届竞赛首次采用了创新、创业两个赛道同场竞技,得到了尊龙凯时人生就是搏以及全国各大高校的积极响应,共收到241份参赛作品。经初赛评审专家匿名评审,60项作品进入全省总决赛角逐一、二等奖。 图丨参会人员合影 ? ? ? ?决赛开幕式上,尊龙凯时人生就是搏生物医学工程学会常务副理事长、中山大学教授张超致开幕词,深入阐述了本次竞赛的举办初衷和核心理念,对尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!在赛事组织中所展现出的严谨负责态度给予了高度评价,并代表尊龙凯时人生就是搏生物医学工程学会向大力支撑此次竞赛的各兄弟高校及社会各界表示感谢。 图丨张超教授致开幕词 ? ? ? ?随后,南方科技大学党委副书记、工会主席张凌代表学校党委及全体师生,对远道而来的嘉宾、评委表示欢迎,并向所有积极参与本次竞赛的同学们表达诚挚祝愿。张书记的致辞不仅展现了南方科技大学对本次大赛的高度重视,也体现了学校对青年学生创新精神和创业能力的充分认可。 图丨校党委副书记张凌致词 ? ? ? ?南方科技大学尊龙凯时人生就是搏党委书记、副院长贡毅书记上台发言,他激励参赛同学们要勇于发挥想象,敢于创新,积极投身科技前沿,为生物医学工程领域的发展贡献青春力量。 图丨尊龙凯时人生就是搏党委书记贡毅致词 ? ? ? ?作为本次竞赛承办方负责人,尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!副教授张明明发言,详细解读了本次竞赛的规则与注意事项,确保比赛的公平公正。值得一提的是,本次现场决赛采用了全程网络直播,这不仅为竞赛营造了公开透明的良好氛围,也为广大观众提供了一个近距离了解生物医学工程领域创新成果的窗口。 图丨生医工副教授张明明致词 ? ? ? ?比赛现场,参与本次决赛的60支队伍根据参赛类别及抽签序号被分为五个分会场,同步进行项目展示和答辩。各参赛队伍精神饱满、表达流畅,面对专家们的提问,参赛选手们认真作答,虚心听取宝贵建议,展现了扎实的学术功底和谦逊的学习态度。整个比赛现场学术氛围浓厚,充分彰显了生物医学工程领域的创新活力和发展潜力。 图丨竞赛现场 ? ? ? ?来自全国各大高校、科研机构以及生物医药与健康产业前沿企业的25位资深专家学者组成了强大的评审团,对参赛作品进行了全面、细致的评审。经激烈角逐,本次生物医学工程创新竞赛15个作品凭借其卓越的创新性和实用性荣获一等奖,44个项目展现了出色的科研实力和应用价值,荣获二等奖。此外,还有66个项目在初赛阶段便凭借扎实的基础和独特的创意获得了三等奖的认可。尊龙凯时·(中国区)人生就是搏!系主任、讲席教授蒋兴宇在点评环节表示,这些获奖作品不仅代表了生物医学工程领域的最新成果,也展现了参赛者们的创新思维和科研实力。 图丨生医工系主任蒋兴宇作点评 ? ? ? ?据悉,尊龙凯时人生就是搏大学生生物医学工程创新创业设计竞赛,旨在为广大学子提供一个展示才华、交流学习的平台,激发创新创业热情,培养具备创新精神和实践能力的生物医学工程人才。生物医学工程作为现代科技与医学领域深度融合的交叉学科,不仅推动了前沿科学进展,也为人类健康事业的发展注入了强大动力。 图丨获奖学生合影

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