3D打印能做甚么 ？

好比 說，皮膚受傷了，能用3D打印來修復?！暗匮谔煳g”打算示意圖“便攜式皮膚原位3D打印即時醫(yī)治 系統(tǒng)”結(jié)果 圖基于“超腦加強 系統(tǒng)”的閉環(huán)反饋式腦調(diào)控頭盔能把地球當掩體來不雅 測太陽的衛(wèi)星千里鏡 、能讓特種戰(zhàn)役 人員能力年夜 幅提拔 的超腦加強 系統(tǒng)、能讓兵士 在疆場 上受傷后即速當場 修復受傷皮膚的3D打印機、能幫你離別 臉盲癥的電子記憶、能讓艦船防彈又隱身的海水護盾、乃至 捕捉太空小天體為我所用……這是在描寫 將來 的科幻世界嗎？不是。這是上周末在深圳舉行的首屆“率先杯”將來 手藝 立異 年夜 賽里，參賽項目所展現(xiàn) 的推翻 性“黑科技”。上周，中國科學院第一屆“率先杯”將來 手藝 立異 年夜 賽（簡稱“率先杯”年夜 賽）復賽延續(xù)兩天在深圳舉行，從預賽 走出的120個前沿科技立異 項目在現(xiàn)場睜開 劇烈 的路演比賽 。此次 年夜 賽目標 是為國度 急需的“推翻 性手藝 ”成長 奠基 根本，所以現(xiàn)場一些推翻 性的“黑科技”參賽項目讓不雅 眾們嘆為不雅 止、腦洞年夜 開?！举愡^后 臺】一場將來 手藝 的“思維風暴”6月21日~22日，“率先杯”年夜 賽復賽在深圳進行，來自中科院數(shù)十個研究單位 的科研人員、學生集體，和 高校、企業(yè)集體的各類創(chuàng)意暢想、手藝 沖破 和 家產(chǎn)運用 等科技項目同臺競技，為在場近200名專業(yè)評審及導師、家產(chǎn)與媒體不雅 察團、高校院所科研人員及現(xiàn)場不雅 眾帶來了一場將來 手藝 立異 的“思維風暴”?！拔覀兿胍诰?的是足以推翻 某一范疇 現(xiàn)有科研與家產(chǎn)款式 的前沿性手藝 ，乃至 是對主流和關(guān)頭手藝 進行‘粉碎性’替換 ，以到達 ‘推翻 性’結(jié)果 的手藝 刷新 或科技創(chuàng)意。”中科院深圳先輩 院院長助理畢亞雷說。“率先杯”年夜 賽是由軍委科技委建議，中國科學院主辦，深圳市人民當局 支撐 ，以軍民融會 前沿科技立異 的前瞻性、先導性、摸索性、推翻 性為基本 動身 點，以期遴選具有 開辟 立異 潛力的科研或創(chuàng)業(yè)后備人材 ，為國度 急需的“推翻 性手藝 ”成長 奠基 根本。復賽評選出60個項目獲復賽優(yōu)越 獎，每一個 復賽優(yōu)越 項目獲20000元嘉獎 。決賽將于7月中下旬在深圳舉行 。參賽“黑科技”掃描連日來，記者現(xiàn)場不雅 摩了幾個項目標 路演，發(fā)現(xiàn)參賽項目給所謂“推翻 性”“前瞻性”的將來 手藝 立異 做了很好的注解，用地球當不雅 測太陽的掩體、電子記憶、超腦加強 系統(tǒng)、戰(zhàn)地3D打印皮膚、反重力電磁推動 動力系統(tǒng)、讓軍艦防彈又隱形的強磁海水護盾、把纖維素釀成 淀粉……這些聽起來就很夢幻的手藝 ，讓不雅 眾聽得年夜 呼過癮。地掩天蝕——揭秘太陽風發(fā)源 在本次年夜 賽中，參賽項目“地掩天蝕——揭秘太陽風發(fā)源 ”獲得了評委們的一致承認 和存眷 。該項目是一個不雅 測日冕的構(gòu)思 ，在國際上初次 提出了“行使 地球作為掩體，將千里鏡 置于日地連線的遠端，進行日冕不雅 測”的宏年夜 構(gòu)思 。日冕是太陽的外層年夜 氣，在這里，年夜 氣溫度快速地從幾千℃上升至100萬℃，其實不 停地向外吹送著速度高達數(shù)百千米 每秒的太陽風，有時還會產(chǎn)生 壯不雅 的太陽風暴，影響到衛(wèi)星、通信 、定位導航等現(xiàn)在 與人類糊口慎密 相干 的手藝 系統(tǒng)。這一切是怎樣 產(chǎn)生 的？這個問題一向 沒有公論，2021年，《科學》雜志更是將日冕加熱問題列為八年夜 現(xiàn)代天文之謎之一?！扒宄?的日冕不雅 測是很堅苦的，這是由于 固然 日冕很熱，但它的亮度和我們?nèi)粘Ｆ椒?肉眼所看到的太陽本體比擬 ，不足百萬分之一?！薄暗匮谔煳g”項目標 負責人中科院國度 空間科學中間 研究員羅冰顯博士接管 記者采訪時暗示?！霸谧匀磺疤?下，日全食是我們不雅 測日冕的絕佳機遇 ，但它產(chǎn)生 的次數(shù)太少了，一第二天 全食只能延續(xù) 幾分鐘，有時辰可不雅 測位置位于海洋上，有時辰氣候前提 又晦氣 于不雅 測，所以靠日全食進行不雅 測的次數(shù)極為 有限?！睋?jù)介紹，科學家發(fā)現(xiàn) 了一種稱為日冕儀的儀器，令人 們在陽光直接照耀 時也能對日冕發(fā)出的光線進行不雅 測，極年夜 拓展了日冕不雅 測的手段。日冕儀的設(shè)計思緒 就來自于日蝕 ，經(jīng)由過程 放置一小我 工遮擋板把太陽本體的陽光蓋住 ，而只許可日冕的光線經(jīng)由過程 ，從而進行日冕的不雅 測?？墒?，受雜散光、漸暈等光學身分 影響，日冕儀的不雅 測結(jié)果 遭到 限制，若是是在地球上利用 ，一樣 還會受地球年夜 氣散射、氣候等前提 的影響。這個“地掩天蝕”打算鑒戒 日蝕 構(gòu)成 進程 ，提出了一種新的日冕不雅 測構(gòu)思 ——把衛(wèi)星千里鏡 發(fā)射到離地球約140萬千米的日地連線遠端，行使 地球當掩體來不雅 測日冕。據(jù)羅冰顯博士介紹，這類 行使 地球作為自然 的巨年夜 掩體構(gòu)成 的自然不雅 測前提 益處多多，對年夜 幅提拔 日冕不雅 測精度，和 進行多種手段的結(jié)合 不雅 測，都特別很是有益 。今朝 項目團隊正在做進一步工程化實現(xiàn)方面的深切 論證。便攜式皮膚原位3D打印即時醫(yī)治 系統(tǒng)來自中科院沈陽主動 化研究所的朱慧軒介紹了他們團隊的參賽項目，“便攜式皮膚原位3D打印即時醫(yī)治 系統(tǒng)”。這套系統(tǒng)有甚么 特別？朱慧軒如許 描寫 著運用 場景——“好比 我們的兵士 在疆場 中受傷了，如手臂被火燒傷了，有了這類 便攜裝備 后，我們在傷口清創(chuàng)后即速便可 以對皮膚創(chuàng)面進行掃描，按照皮膚受損情況進行原位3D打印修復，如許 可以有用 增進 皮膚毀傷 修復，不留疤痕。”真的這么奇異 嗎？賽后，朱慧軒具體 向記者介紹了這一項目。本來 ，該項目是面向疆場 創(chuàng)傷、火警 中最多見 的皮膚毀傷 ，行使 皮膚組織毀傷 修復的窗口期，實現(xiàn)在疆場 等情況 下，按照傷者皮膚毀傷 情況，及時 進行皮膚組織原位隨型3D打印，彌補 了傳統(tǒng)組織工程方式 構(gòu)建皮膚組織的缺點 ，對皮膚組織戰(zhàn)創(chuàng)傷等急性毀傷 救治供給手藝 支撐 。他們團隊行使 焦點 的生物3D打印手藝 ，經(jīng)由過程 掃描兵士 皮膚創(chuàng)面，進行皮膚創(chuàng)口三維模子 重建，然后行使 自立 開辟 的按需式陣列化壓電噴墨打印手藝 ，將多種高黏度的含皮膚細胞生物墨水進行高精度、高活性、高速的原位打印，構(gòu)建仿生皮膚構(gòu)造 ，加快 皮膚組織的毀傷 修復，避免 皮膚毀傷 傳染 等，到達 有用 醫(yī)治 的目標 。朱慧軒還告知 記者，團隊開辟 了情況 溫度順應(yīng) 性廣，能快速光固化的生物墨水，生物墨水里的皮膚細胞是用新生兒的皮膚細胞，如許 可以削減 排異情況泛起 。今朝 ，該項目標 各個單項手藝 已 實現(xiàn)了沖破 ，研發(fā)團隊正在努利巴 單項手藝 進行整合，接下來還要進動作 物體嘗試和人體臨床嘗試。這項手藝 能用在老國民的糊口中嗎？朱慧軒告知 記者，這一項目標 方針是開辟 一種皮膚創(chuàng)傷等急性毀傷 醫(yī)治 的新方式 ，研發(fā)一種便攜式皮膚原位打印產(chǎn)物 ，供皮膚戰(zhàn)創(chuàng)傷利用 ，同時將該手藝 推行 到民用，可覺得皮膚燒傷等急性皮膚毀傷 醫(yī)治 供給幫忙?！俺X加強 系統(tǒng)”來自中科院深圳先輩 院腦認知與腦疾病研究所的蔚鵬飛博士介紹了他們團隊的參賽項目——“超腦加強 系統(tǒng)”。這項手藝 主要功能有兩部門，讓特種戰(zhàn)役 人員的能力提拔 、和戰(zhàn)后心理創(chuàng)傷修復。聽起來感受 就是要讓兵士 變身超等 賽亞人了。我們先看看這項手藝 有多強，可以運用 在哪些場景？據(jù)介紹，在軍用范疇 ，它可以用來提拔 雷達兵、聲納兵的多方針跟蹤能力，也可讓 兵士 在射擊時更快地進入留意 力高度集中的精力 狀況 。在民用范疇 ，它可以用來提高多動癥兒童的留意 力，可以用在游戲競技中讓電競選手的留意 力更輕易 集中，需要精力 高度集中的白領(lǐng)還可以用這項手藝 來改良 留意 力。蔚鵬飛化繁為簡地告知 記者，實現(xiàn)這些方針的焦點 手藝 手段是基于無創(chuàng)式的年夜 腦調(diào)控刺激。由于 腦組織是特別很是復雜的，這項手藝 要先對年夜 腦進行計較機仿真建模，然后肯定 靶點和參數(shù)，再用電極對相干 的區(qū)域進行電流的刺激，從而到達 干涉干與 和調(diào)控的結(jié)果 。蔚鵬飛告知 記者，團隊現(xiàn)在正在研發(fā)一項新的無創(chuàng)式神經(jīng)調(diào)控刺激手藝 ，而且 先在嘗試動物模子 上睜開 機理性的研究，終究 運用 到人的腦力提拔 和情感 調(diào)控。記者認識 到，類似 的手藝 在里約奧運會時就曾引發(fā) 了世界的存眷 。一家公司開辟 的Halo運動耳機被稱為電子興奮劑，其經(jīng)由過程 內(nèi)置在耳機頭帶的兩個電極向佩帶 者的年夜 腦發(fā)射輕細的電流，如許 就可以 獲得 更好的練習 結(jié)果 。不外 Halo的運動耳機只能實現(xiàn)單向的刺激調(diào)控，沒法 在特定的年夜 腦運動 狀況 下賜與 精準的調(diào)控。與之比擬 ，“超腦加強 系統(tǒng)”是一個閉環(huán)反饋式的系統(tǒng)，它經(jīng)由過程 收集 腦電波，行使 人工智能算法及時 讀取年夜 腦運動 狀況 ，匹配、保舉 刺激參數(shù)，可以或許 實現(xiàn)精準的，個性化調(diào)控。據(jù)介紹，今朝 “超腦加強 系統(tǒng)”已 研發(fā)成功閉環(huán)反饋式腦調(diào)控頭盔、腦力練習 軟件和 云平臺框架，針對留意 力調(diào)控、進修 加強 等幾種運用 設(shè)立建設(shè)交互式練習 范式，推向分歧 的運用 市場。專家點評：年夜 賽讓產(chǎn)學研合作各取所需軍事科學院國防科技立異 研究院研究員李業(yè)惠說：“我認為這個平臺最主要 的是找人，就是發(fā)現(xiàn)團隊、發(fā)現(xiàn)項目、發(fā)現(xiàn)新的思惟 ，同時供給能很好地把設(shè)法變成 實際 的一條路子 。年夜 賽將來 也能夠 繼續(xù)開放、擴年夜 影響力，提拔 全民的科技本質(zhì) 和科技樂趣?！敝锌圃汗怆娛炙?研究所黨委書記楊虎研究員暗示：“此次 年夜 賽很成心 義，打破了自娛自樂的科研空氣，面向青年、面向?qū)?、面向運用 。年夜 賽平臺也很開放，既展現(xiàn) 本身 學術(shù)創(chuàng)意、焦點 關(guān)頭手藝 ，也是互相 開導 、交換 的平臺。學科籠蓋 面特別很是廣，日常平凡 很難有這么綜合性的學術(shù)交換 ，展現(xiàn) 年夜 家獨到的創(chuàng)意、奇特 的手藝 和運用 ，經(jīng)由過程 如許 的方式增進 我們的科研成長 ，更多地存眷 將來 、存眷 立異 ，是一種特別很是好的情勢 ?！睏罨⑼瑫r暗示：“在這個平臺上，青年科研人員有機遇 和社會多接觸，和企業(yè)家多接觸，最年夜 的益處是可以認識 社會需求、發(fā)現(xiàn)手藝 出口。年夜 賽的平臺可以把這兩頭 連起來，有益 于年青 人將來 選擇科研項目、評判科研價值。企業(yè)家、科學家存眷 的角度紛歧 樣，這兩類人的交換 、配合 盡力也能夠 鞭策 社會提高 。”文、圖/廣報全媒體記者王納、蔣偲