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6通道切换+5μm精度！神奇“生物打印机”搭积木式打印活性器官结构；AI推理+数据传输，并行开启6G智能网络新纪元 | 卓越亮点

发布时间： 2025-06-10

生物3D打印机助力活性器官制造


 

（图片来源：Research）

浙江大学杨华勇和贺永团队研发了一种神奇的“生物打印机”——多材料投影式生物3D打印装备，不仅能像搭积木一样组合不同材料，还能打印出活性的器官结构。

“生物打印机”工作原理

与常规3D打印机不同，投影式生物打印机的“墨盒”里装的是含有活细胞的“生物墨水”。当打印机工作时，它像“投影仪”一样逐层变换图案照射生物墨水，让材料在光照下快速凝固成型。

传统3D打印的材料大多是单一塑料，而生物打印需要同时处理软硬不同的墨水（如骨骼和肌肉），面临墨水残留污染、不同材料交界处容易脱落和打印微结构时精度丢失的挑战。

让“生物积木”粘得牢

该团队的创新如同为打印机装上“智能大脑”与“精密机械手”。（1）6通道“器官调色盘”。自主研发的6通道同步打印平台，可同时装载6种不同类型的生物墨水（如软骨细胞、神经细胞等），通过智能操作系统精准切换。（2）“水枪+吸尘器”双重清洁。在材料切换时先用水流冲刷残留，再用微型吸尘器吸走余液，将交叉污染率控制在5%以内。（3）界面“分子拉链”设计。通过梯度化水凝胶结构设计，让不同材料交界处形成类似拉链齿的微观互锁结构，使界面结合强度提升50%。（4）精度“质检仪”。开发的“交替辐条阵列测试模型”，可量化光固化参数、材料相互作用等因素对精度的影响，将打印误差控制在头发丝的1/2（即5μm）以内。

该成果为再生医学及组织工程的复杂结构制造提供了标准化的装备，能广泛应用于器官芯片、医疗器械、活体组织体外重建等前沿方向奠定了技术基础。贺永表示：“我们的目标是让生物打印机像工业级3D打印机一样稳定可靠。未来，随着更多功能性生物墨水的开发，打印出具有完整血管网络甚至神经传导功能的器官将成为可能。”

（来源于中国科技期刊卓越行动计划入选期刊：Research，2025，8（0613））

 

AI推理+数据传输，并行开启6G智能网络新纪元



图片来源：摄图网AI时代的到来向当今算力提出了挑战。

国防科技大学团队研发的CAInNet模型，首次在网络设备中嵌入AI计算单元，让数据传输和AI推理能够同时进行，为解决大规模AI计算的通信瓶颈提供了创新方案。该模型融合了单指令多数据流（SIMD）和多指令多数据流（MIMD）2种并行计算模式，SIMD可高效处理矩阵运算这类数据密集型任务，MIMD则能灵活处理报文字段这类计算密集型任务，从而实现了硬件资源的优化配置。同时，借助带内网络遥测技术实现网络可视化，并部署多层感知机（MLP）模型进行AI报文分类，替代传统的三态内容寻址存储器（TCAM）查表路由方法。实验显示，在5000条路由表项场景下，AI推理准确率高达98.3%，存储空间节省了98.7%，有效解决了“路由爆炸”问题。目前，CAInNet已在斯坦福开源硬件平台NetFPGA-SUME上得到验证，吞吐量可达10Gb‐ps，延迟仅1~1.25μs。未来，团队计划扩展模型，使其支持卷积神经网络等复杂模型，推动AI计算从端侧全面卸载到网络。这一成果为6G通信、边缘计算等领域提供了关键技术支持，为构建高效能AI基础设施开辟了新途径。

（来源：中国科技期刊卓越行动计划入选期刊：《计算机学报》，2025，1（1））