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“医工交叉”助力高端医疗器械实现国产替代

来源：科技日报

今年年初，南京市召开的新年“第一会”——2021年创新名城建设推进大会上，第4次把“创新”定为全年发展“关键词”。创新名城建设4年以来，南京高科技企业集中发力，硕果累累。

近日，科技日报记者前往这些创新企业，探访如何跑出“加速度”。

“医工交叉”助力高端医疗器械实现国产替代

“医工交叉”是啥意思？徐庄产业园内的南京医工交叉创新研究院（以下简称医工院）告诉你答案！

医工院是东南大学、南京医科大学、南京市玄武区政府三方共同设立的新型科技产业创新平台。面向南京市经济和社会建设重大需求，汇聚医工交叉研究领域的优势创新资源，向全球开放的、与国际接轨的临床前公共服务平台。其中，AI+临床新技术、医用机器人等为重点研发方向。

比如，骨科手术导航定位系统实现了高难度手术的精密化、标准化复现。

据介绍，骨科手术导航定位系统通过人工智能技术和精密控制技术，依托5G信号实时采集病灶信息点，传送给异地一流主治医师，通过远程控制系统设计最优手术路径，将手术设计方案以亚毫米级精度投射至真实手术空间，由手术机器人操刀，引导医生精确高效建立手术通道，提升手术效率效果，助力高端医疗器械领域实现国产替代。

目前该项目已应用在临床。

“我们以临床需求为导向，通过研究院对接医工企三方，以项目牵引为推动，实现工程化创新，通过企业化运营实现产品落地，最终还要服务临床使用。我们知道如何提出需求，如何改进，如何实现。”南京医工院副院长屠小明说。

突破性能瓶颈，“小”芯片支撑大算力

如今，AI芯片一直是人们热议的话题。我们日常使用的手机，客户端会根据个人喜好来推荐内容。这一现象看似简单，其实背后有很多海量数据计算和智能推荐。这主要是得益于智能计算芯片的应用。

科技日报记者采访中了解到，南京经济技术开发区的后摩智能科技公司，就是国内首家专注于存算一体技术，进行大算力智能计算芯片研发的高科技公司。

据介绍，由于现有的计算芯片采用冯·诺依曼体系结构，计算单元和存储单元是分离的，导致芯片遇到了“存储墙”和性能瓶颈的问题。

后摩智能公共事务总监屈艳格说：“芯片存储单元与计算单元的分离，导致数据传输与读取能量损耗占比高达90%以上；同时，存储单元的工作速度远低于计算单元的运算速度，也会造成大量延迟。我们现在研发的核心，是将计算单元和存储单元集成在同一个芯片中。在存储单元内完成运算，大大降低数据传输带来的能量损耗，同时芯片性能得到数量级的提升。”

据了解，后摩智能提供的大算力、低功耗的高能效比芯片及解决方案，可应用于无人车等大边缘端及云端推理和训练场景。

低碳节能，新材料让生活更环保

在国人的生活质量提高的同时，环保意识也在逐渐提高。一些节能型新材料研究正在崛起。

南京公诚节能新材料研究院研发的低碳节能材料——电触媒阻垢防垢合金材料是用纯物理方法来解决水中结垢问题，从而取代了常用的化学药剂的方法，效率更高，而且更节能更环保。

据该院董事长孙俊杰介绍，电触媒阻垢防垢合金材料以铜为基础材料，融合其他6种金属，采用特殊熔炼工艺形成3D柱状晶体结构。在水环境中构成微晶原电池持续释放自由电子和微电流，改变钙镁离子等成垢离子反应电势，降低结垢能力；同时促使碳酸钙等主要结垢成分由紧致的立方晶体结构向疏松的长石结构转变，通过流体力学设计合金产品结构，利用扰动水流达到除垢效果。这种技术优势在于被动式物理微电化学方法，无需外接电，节约电能，低碳节能无化学药剂，不改变工质成分，也无二次污染，零排放不损伤设备，延长设备使用的年限，节省了大量的维护成本。

“我们联合南京理工大学、东南大学以及上海交大，围绕低碳技术做进一步研究。这方面研发出的材料是用于河道治理，下一步将在家用净水和除甲醛等领域进行研发，未来将会让这些材料延伸到更多领域里。”孙俊杰表示。

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