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科技日?qǐng)?bào)記者 華凌

記者3月30日從清華大學(xué)獲悉，清華大學(xué)集成電路學(xué)院教授任天令團(tuán)隊(duì)第一次將被稱為“黑金”的石墨烯轉(zhuǎn)換成具有“收發(fā)一體”的可穿戴智能人工喉設(shè)備，幫助語言障礙者重獲新“聲”。該成果發(fā)表在最新一期的《自然·機(jī)器智能》上。

在中國(guó)，每年有超過30萬人由于意外或者癌癥等疾病手術(shù)而失去聲音——人類最簡(jiǎn)單最快速的通信交流方式。雖然目前有傳統(tǒng)人工喉可以使用，但除了成本大、消耗高，對(duì)于患者來說，也存在使用麻煩、體驗(yàn)感差、發(fā)音模糊等問題，尤其是傳統(tǒng)人工喉的聲音是電子機(jī)器的聲音，在日常交流時(shí)不免顯得突兀冰冷。

“在醫(yī)院調(diào)研時(shí)，讓我們感觸最深的是，失聲患者寧愿選擇痛苦化療，也要保留聲帶功能。”集成電路學(xué)院的韋雨宏表示，眾多患者的心聲給了科研人員很多觸動(dòng)和啟發(fā)，并在研究二維材料時(shí)更多關(guān)注人的體驗(yàn)感、便攜度。通過團(tuán)隊(duì)研究的集成AI模型實(shí)現(xiàn)高精度識(shí)別，盡可能還原患者的情感訴求。

據(jù)介紹，二次迭代后的石墨烯智能人工喉（WAGT）在器件柔性可貼附、聲音收發(fā)系統(tǒng)集成、動(dòng)作監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、輕型可穿戴等方面均有重大突破，實(shí)現(xiàn)聲音輸入到輸出的閉環(huán)，并可以通過示波器實(shí)時(shí)觀測(cè)喉部運(yùn)動(dòng)情況。這個(gè)體積更小且功能集成更多的“人工喉”，其膜片通過導(dǎo)線與一個(gè)僅2平方厘米大小的微控制器相連，可以放在口袋里，配有一個(gè)紐扣大小的電池，簡(jiǎn)單又便捷。

任天令表示，新一代石墨烯人工喉可以基本恢復(fù)患者的語言交流能力，識(shí)別喉切除術(shù)患者模糊說出的日常詞匯，準(zhǔn)確率超過90%。甚至不同頻率的耳語，尖叫和咳嗽都可以被該設(shè)備記錄、編碼，并進(jìn)行分類，“解碼”出不同種類的聾啞人“語言”，經(jīng)過訓(xùn)練后，有望實(shí)現(xiàn)“吟詩作唱”的夢(mèng)想。