讓摩擦消失、讓廢水變能源

讓“隱形眼鏡”成為“AI私人醫(yī)生”

讓無人機擁有“透視眼”

讓你的家從此有了“心跳”和“呼吸”

這些，都不是幻想

而是清華SIGS科研團隊的硬核成果

11月14日

第二十七屆中國國際高新技術(shù)成果交易會

在深圳國際會展中心（寶安）開幕

這不是一場普通的高科技博覽會

更是一次面向未來的“劇透”

在“中國科技第一展”的現(xiàn)場

清華SIGS帶來了哪些前沿創(chuàng)新成果？

11號館 - A10展區(qū)

快隨小編一同現(xiàn)場直擊！

11月14日，第二十七屆中國國際高新技術(shù)成果交易會（以下簡稱“高交會”）在深圳國際會展中心（寶安）啟幕。由清華大學、清華大學深圳國際研究生院（以下簡稱“清華SIGS”）、深圳清華大學研究院及深圳市力合科創(chuàng)股份有限公司聯(lián)合組成的“清華大學聯(lián)合展區(qū)”位于11號館A10展位。

我院師生在高交會現(xiàn)場合影

開幕式當天，深圳市委常委王守睿、深圳市科技創(chuàng)新局局長張林蒞臨展區(qū)指導，清華SIGS副院長劉碧錄陪同參觀。

圍繞深圳市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)與未來產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，清華SIGS展示了13項具有代表性的前沿科研成果及具備高度產(chǎn)業(yè)化潛力的概念驗證項目。這些項目涵蓋新材料、智能制造、新一代信息技術(shù)、綠色低碳技術(shù)、生物醫(yī)藥與健康、海洋經(jīng)濟等多個戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，彰顯了學院在科技創(chuàng)新與成果轉(zhuǎn)化方面的深厚積淀與前瞻布局，具體包括自超滑微系統(tǒng)、光伏驅(qū)動工業(yè)廢水制氨系統(tǒng)、基于通用人工智能的開放場景空地協(xié)同搜索系統(tǒng)、多生理信號智能監(jiān)測隱形眼鏡、磁驅(qū)動柔性仿生具身機器人、海上風電微觀選址與集電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃、全球變暖加劇野火健康負擔并重塑不平等格局、全向光無人機基站、無序輔助的實動量拓撲光子晶體、水合物法安全高效氣體儲存解決方案、生物仿生吸濕性多功能材料Terraforms、面向復雜高動態(tài)場景的全自主類腦高速低空智能體和面向智能座艙的非接觸式生理傳感器，在展會期間受到產(chǎn)業(yè)和投資界的廣泛關(guān)注。

我院展區(qū)現(xiàn)場

“基于通用人工智能的開放場景空地協(xié)同搜索系統(tǒng)”“全向光無人機基站”以及“面向復雜高動態(tài)場景的全自主類腦高速低空智能體”三個項目，是清華SIGS在低空經(jīng)濟領(lǐng)域從關(guān)鍵基礎(chǔ)設施、核心算法到系統(tǒng)集成的代表性成果，旨在從智能感知、通信組網(wǎng)到自主決策等關(guān)鍵層面，為低空產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化與規(guī)模化發(fā)展提供核心技術(shù)驅(qū)動。

清華SIGS在充分利用高交會這一國際化科技成果交流平臺的同時，持續(xù)深化產(chǎn)學研合作的實踐，并初步構(gòu)建起行之有效的系列化、體系化模式。目前已成功創(chuàng)辦“前沿科技與成果轉(zhuǎn)化論壇”“知識產(chǎn)權(quán)宣傳月”“技術(shù)轉(zhuǎn)移創(chuàng)智大講堂”“技術(shù)經(jīng)理人培訓”等一系列品牌活動，搭建起前沿科技成果與產(chǎn)業(yè)實際需求的橋梁。

我院學生講解科研成果

立足“十五五”規(guī)劃關(guān)于新質(zhì)生產(chǎn)力與現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系的戰(zhàn)略指引，清華SIGS將持續(xù)系統(tǒng)性地推進AI賦能的高價值專利培育、“大顆?！睓M向項目合作、概念驗證中心體系化等重點舉措，全面提升科技成果轉(zhuǎn)化的規(guī)模與能級，著力培育具有產(chǎn)業(yè)影響力的重大標志性項目，為產(chǎn)業(yè)升級注入新動能。

彩蛋！參展項目一覽

項目1：自超滑微系統(tǒng)

材料研究院 鄭泉水

自超滑是指在無潤滑劑條件下固體表面接觸滑動時，磨損為零、靜摩擦為零、摩擦系數(shù)近乎為零的物理狀態(tài)。基于該技術(shù)的主要研究成果包括：自超滑射頻開關(guān)，面向5G/6G通信、高端芯片測試及雷達系統(tǒng)等千億級市場，產(chǎn)品具備超高線性度與極低插損，性能顯著優(yōu)于國際同類產(chǎn)品；自超滑微動發(fā)電機，作為微能源系統(tǒng)的顛覆性解決方案，能量轉(zhuǎn)換效率突破90%，壽命遠超傳統(tǒng)技術(shù)，可廣泛應用于無源物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)、智慧機場及介入式醫(yī)療設備供電等領(lǐng)域，曾獲科技部首屆全國顛覆性創(chuàng)新大賽最高獎；自超滑微特電機，面向人形機器人、高端裝備與精密醫(yī)療等百億級市場，產(chǎn)品壽命已突破2800小時，遠超國際領(lǐng)先水平，可為靈巧手、微型驅(qū)動等場景提供長效、可靠的動力基礎(chǔ)。

項目2：光伏驅(qū)動工業(yè)廢水制氨系統(tǒng)

材料研究院 劉碧錄

光伏、電鍍等工業(yè)生產(chǎn)排放的高濃度硝酸鹽廢水會導致水中氮元素含量過高，造成水體富營養(yǎng)化，并誘發(fā)水體產(chǎn)生亞硝類物質(zhì)，提高癌癥發(fā)病率。當前傳統(tǒng)技術(shù)在處理此類工業(yè)廢水時碳排放和經(jīng)濟成本高。本項目采用大電流電催化硝酸根還原技術(shù)，實現(xiàn)常溫常壓下將廢水中硝酸鹽污染物高效轉(zhuǎn)化為氨等化學品，研發(fā)了正電位下安培級電合成氨的催化劑，并構(gòu)建了模塊化的光伏驅(qū)動硝酸鹽工業(yè)廢水制氨系統(tǒng)。技術(shù)優(yōu)勢包括：實現(xiàn)非負電位下安培級電合成氨，開發(fā)富晶界的銅納米片催化劑，實現(xiàn)非負電位下創(chuàng)紀錄的氨產(chǎn)率；以電鍍廢水為氮源，實現(xiàn)光伏驅(qū)動的安培級制氨及氯化銨的可持續(xù)制備。

項目3：基于通用人工智能的開放場景空地協(xié)同搜索系統(tǒng)

數(shù)據(jù)與信息研究院 宋健、陳鑫磊

面對低空經(jīng)濟與智慧應急需求，本項目構(gòu)建“智能單體+協(xié)同感知+群體決策”的空地異構(gòu)通用人工智能協(xié)同搜索系統(tǒng)，通過高魯棒性導航、跨模態(tài)感知與大模型決策中樞三大技術(shù)，攻克復雜地形進不去、多機定位看不齊與協(xié)同決策算不準的難題。系統(tǒng)實現(xiàn)機器人自主導航，10Hz高頻避障，破解“進不去”的難題；多機協(xié)同感知，全局定位誤差降低34%，解決“看不齊”的瓶頸；智能決策中樞讓跨平臺協(xié)作成功率高達80%，效率提升31%，解決“算不準”的難題。

項目4：多生理信號智能監(jiān)測隱形眼鏡

生物醫(yī)藥與健康工程研究院 孫樹清

正常人約90%的信息通過眼睛獲取，關(guān)注普遍眼健康已成為公共衛(wèi)生領(lǐng)域重要課題。干眼癥、青光眼及糖尿病并發(fā)癥可導致視力障礙甚至失明，眼部含有多種高價值數(shù)據(jù)，具備實現(xiàn)多生理信號監(jiān)測基礎(chǔ)條件。項目優(yōu)勢包括：自研高透氧量、雙面保水硅水凝膠鏡片，實現(xiàn)高舒適度長期佩戴；實時監(jiān)測血糖、眨眼、眼壓、眼溫，全天候24小時多生理信號實時健康監(jiān)測；低功耗藍牙完成信號傳輸至終端顯示；搭建AI+診療的智能健康管理平臺，實現(xiàn)監(jiān)測+AI+診斷的專屬智能家庭醫(yī)生。

項目5：磁驅(qū)動柔性仿生具身機器人

數(shù)據(jù)與信息研究院 丁文伯

軟體機器人具備高柔順性與自適應能力，能在復雜環(huán)境中靈活運動并安全執(zhí)行任務，但其傳感、驅(qū)動與能量模塊的橫向集成受結(jié)構(gòu)空間與形變限制，難以高效嵌入高能量密度電源，制約持續(xù)運行與環(huán)境適應能力。本項目模仿蝠鲼魚的運動、功能和感知等功能協(xié)同，進行軟體機器人-柔性電池-傳感電路的垂直集成，通過內(nèi)外磁場分別增強電池性能和實現(xiàn)靈活驅(qū)動，最大化具身機器人在環(huán)境探索中的續(xù)航和環(huán)境適應性。技術(shù)優(yōu)勢包括：仿蝠鲼魚水域探索機器人系統(tǒng)的分析、設計與開發(fā)；利用自身運動和環(huán)境傳感，對環(huán)境障礙或擾動做出具身智能響應；在多種封閉水域環(huán)境中進行無繩磁驅(qū)動探索實驗。

項目6：海上風電場微觀選址與集電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃

海洋工程研究院 沈欣煒

海上風電場微觀選址指在既定風電場規(guī)劃范圍內(nèi)，合理規(guī)劃風機安裝位置，通過調(diào)整風機布局捕獲更多風能，提高發(fā)電量。集電系統(tǒng)優(yōu)化規(guī)劃對提升海上風電場經(jīng)濟效益和長期可靠運行具有重大意義，本項目通過對集電系統(tǒng)輻射狀拓撲結(jié)構(gòu)和海纜選型進行優(yōu)化規(guī)劃，應用MILP熱啟動及計及網(wǎng)損的MIQP等方法，提高求解效率。

項目7：全球變暖加劇野火健康負擔并重塑不平等格局

環(huán)境與生態(tài)研究院 鄭博

全球變暖正在推動野火在多個地區(qū)顯著增多并增強強度；野火煙霾中PM2.5毒性更高，對人體健康危害更大；未來氣候變化對野火排放和健康負擔的影響仍存在不確定性。研究顯示，到本世紀末，全球野火碳排放將較近年水平增加23–53%；野火PM2.5暴露死亡將在2100年前上升至當前的6–9倍；全球健康不平等格局將被重塑，呈現(xiàn)“多區(qū)域、多中心”的新風險格局。

項目8：全向光無人機基站

數(shù)據(jù)與信息研究院 董宇涵

本項目提出一種基于全向光基站和無人機協(xié)同的無線光通信（VLC）系統(tǒng)，旨在解決低空通信中傳統(tǒng)無線電頻率（RF）技術(shù)帶寬不足、干擾大和覆蓋不全的問題。系統(tǒng)通過無人機提供靈活、快速部署的空中基站，并結(jié)合全向光學陣列提供廣泛、均勻的通信覆蓋，特別適用于災后恢復、高密度場景和?？湛缃缤ㄐ拧；谏疃葟娀瘜W習（DRL）算法，系統(tǒng)能夠動態(tài)優(yōu)化軌跡規(guī)劃和資源分配，確保多用戶高效接入、低延遲通信和公平性。

項目9：無序輔助的實動量拓撲光子晶體

材料研究院 宋清華

連續(xù)域束縛態(tài)（BIC）是光學系統(tǒng)中一種高度局域化的暗態(tài)，具有輻射抑制特性和非平庸拓撲荷，在渦旋光生成、增強光與物質(zhì)相互作用等方向極具潛力。然而，傳統(tǒng)基于光子晶體的BIC實現(xiàn)方案依賴嚴格的周期結(jié)構(gòu)，無序擾動會破壞其拓撲特性，限制了實際應用。本項目提出“實-動量拓撲光子晶體”的全新概念，在國際上首次實現(xiàn)BIC拓撲特性與無序編碼的兼容。通過引入轉(zhuǎn)角無序分布，在保持BIC拓撲魯棒性的同時，成功編碼了全息信息與渦旋相位。本技術(shù)有望推動新一代微納光學器件發(fā)展，具體應用包括：高穩(wěn)定性、高容量光通信芯片；復雜結(jié)構(gòu)光場生成系統(tǒng)；AR/VR近眼顯示與全息成像；高靈敏度光學傳感與探測。

項目10：水合物法安全高效氣體儲存解決方案

海洋工程研究院 訾牧聰

傳統(tǒng)氣體儲運方式存在壓力高、能耗大等安全與效率挑戰(zhàn)。本項目創(chuàng)新利用人工水合物法技術(shù)，在溫和條件下將氣體“鎖”在水分子形成的籠狀晶體中，實現(xiàn)氣體的固定與濃縮。本項目專注于關(guān)鍵氣體的儲存應用：為氫氣提供安全、高密度的儲運方案，助力清潔能源利用；實現(xiàn)甲烷的高效儲存，提升天然氣儲運經(jīng)濟性與安全性；捕獲并固化二氧化碳，為溫室氣體封存提供新路徑。本方案旨在為未來能源與環(huán)境領(lǐng)域提供一種安全、高效的氣體管理新模式。其核心優(yōu)勢在于：更安全（常壓或低壓、低溫儲存，大幅降低泄漏與爆炸風險）；更高效（水合物晶體儲存密度高，提升儲運效率）；更經(jīng)濟（反應條件溫和，能耗與設備成本顯著低于傳統(tǒng)高壓或深冷法）。兼具工藝簡單、環(huán)境友好的特點，為氣體儲存提供了顛覆性的解決方案。

項目11：生物仿生吸濕性多功能材料Terraforms

環(huán)境與生態(tài)研究院 Matteo Convertino

傳統(tǒng)建筑墻體多為靜態(tài)的平面結(jié)構(gòu)，其設計既未融入主動的濕度管理功能，也缺乏針對當?shù)貧夂虻牟牧铣煞峙c微觀結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性優(yōu)化。Terraforms 生物仿生吸濕性多功能材料是一種可拓展、可隨氣候智能調(diào)節(jié)的生態(tài)功能性建材，通過材料配比與微觀結(jié)構(gòu)優(yōu)化，實現(xiàn)圖案與性能的精準定制。本產(chǎn)品采用獨特的“呼吸墻”概念，可以集成多重生態(tài)功能，成本低、材料來源廣泛，具有面向未來的可擴展性。此外，Terraforms既可用于微觀尺度的精細化生態(tài)氣候調(diào)控，也可在宏觀尺度實施促進物種聚集并優(yōu)化水流動的生態(tài)水文調(diào)控。

項目12：面向復雜高動態(tài)場景的全自主類腦高速低空智能體

數(shù)據(jù)與信息研究院 陳鑫磊

面對低空經(jīng)濟萬億級市場對高靈敏與高智能低空無人機的需求，本項目攻克微小目標精準感知、高速場景動態(tài)追蹤、復雜環(huán)境實時認知三大核心難題，提出同時具備“亞毫米級目標感知”“高速場景動態(tài)適應”“復雜環(huán)境實時認知”三大能力的大小腦協(xié)同低空類腦智能體，為低空物流、載人飛行、應急救援、社會治理、高速巡檢等低空經(jīng)濟重要應用領(lǐng)域提供在復雜場景中全自主感知與認知的解決方案。

項目13：面向智能座艙的非接觸式生理傳感器

數(shù)據(jù)與信息研究院 田曦

本項目提出了一種面向智能座艙的非接觸式生理傳感器，可無縫集成于智能座艙中的安全帶，通過無線信號與身體之間的近場相互作用來檢測人體生理活動。本項目傳感器可用于實現(xiàn)智能座艙生理監(jiān)測，對生命健康、道路交通安全領(lǐng)域具有重要意義。應用場景：可用于實現(xiàn)智能座艙生理監(jiān)測，在智能座艙中連續(xù)記錄長達數(shù)小時的心跳和呼吸，適用于靜態(tài)、動態(tài)場景；可用于開展駕駛員疲勞監(jiān)測、困意監(jiān)測等，減少疲勞駕駛、不規(guī)范駕駛行為等交通安全隱患。

在這個創(chuàng)新活力不斷迸發(fā)

產(chǎn)業(yè)動能不斷升級

全球合作不斷深化的科技盛宴上

清華SIGS始終錨定世界科技前沿

扎根國民經(jīng)濟主戰(zhàn)場

定義科技高峰

為服務國家重大戰(zhàn)略需求

實現(xiàn)中國科技自立自強

不斷作出清華人新的更大貢獻

高交會將持續(xù)至11月16日

深圳國際會展中心（寶安）

11號館 - A10展區(qū)

誠邀您到現(xiàn)場參觀！

清華SIGS與你一起“觸摸”未來

與改變世界的技術(shù)面對面！

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來源|清華SIGS科研處、“i深圳”公眾號

文|符曉 朱沐 崔藝文

編輯|葉思佳

審核|聶曉梅 王恩浩 林洲璐

排版|曹芷若