陳鳴鍇 周亮

摘要：觸覺通信技術(shù)被視為下一代移動通信中的殺手級應(yīng)用。通過對觸覺通信的發(fā)展背景、技術(shù)實(shí)質(zhì)、應(yīng)用服務(wù)，以及技術(shù)難題與挑戰(zhàn)的分析，指出了觸覺通信技術(shù)與通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)相結(jié)合的應(yīng)用價(jià)值。認(rèn)為觸覺技術(shù)與現(xiàn)有的多媒體技術(shù)的融合將給信號處理技術(shù)帶來技術(shù)革新。

關(guān)鍵詞：觸覺通信;B5G;信號處理;數(shù)據(jù)傳輸

Abstract：Hapticcommunicationisconsideredasoneofthemostpromisingtechnologiesinthenextgenerationofmobilecommunications.Thebackground，technicalessence，applicationservices，andthetechnicalproblemsandchallengesinhapticcommunicationsareanalyzed.Andtheapplicationvalueofcombiningthedevelopmentoftactilecommunicationtechnologyandcommunicationnetworkconstructionisindicated.Itisbelievedthatthefusionofhapticsandmultimediatechnologywillbringanovelinnovationtosignalprocessing.

Keywords：hapticcommunication;B5G;signalprocessing;datatransmission

1觸覺通信的發(fā)展

人在出生伊始，聽力、視力等感知體系尚未發(fā)育完全，只有觸覺感觀神經(jīng)系統(tǒng)已發(fā)育健全，能夠?qū)崿F(xiàn)神經(jīng)元與周身皮膚點(diǎn)對點(diǎn)的信息傳遞，完成丘腦與外部信息的交互[1]。因此，觸覺神經(jīng)感知又被稱為人類感知外界多元信息的第一入口。1988年，朱利葉斯教授和帕塔博蒂安教授從基因?qū)用娼沂玖巳梭w對溫度和機(jī)械觸覺感知的生物科學(xué)原理[2-3]。該項(xiàng)研究不僅獲得了2021年諾貝爾生物醫(yī)學(xué)獎，還引發(fā)了觸覺生物學(xué)的研究熱潮。隨著觸覺生物學(xué)研究的不斷深入，以電子仿生皮膚或智能織物為首的電子仿生材料研究也突飛猛進(jìn)，這將使由冰冷電子元器件堆砌出來的機(jī)器人轉(zhuǎn)型成為具有溫度和觸感交互的“普通人”。

隨著觸覺生物學(xué)和仿生電子材料研究的不斷發(fā)展，人們開始思考如何讓目前仍處于本地孵化的觸覺感知與交互技術(shù)向中遠(yuǎn)程邁進(jìn)。特別是如何在現(xiàn)有以音視頻為主的移動通信業(yè)務(wù)中加入觸覺維度，細(xì)化用戶服務(wù)感受，多層次化地刺激用戶感觀，從而為用戶帶來更極致的互動體驗(yàn)和更豐富的場景體驗(yàn)。試想一下，當(dāng)你的汽車在行駛過程中出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員在4S店即可遠(yuǎn)程進(jìn)行故障診斷甚至在線維修，及時(shí)為你解決問題;一位經(jīng)驗(yàn)豐富的外科醫(yī)生能給地球另一端的病人實(shí)施精準(zhǔn)的醫(yī)療診斷甚至手術(shù)，使得優(yōu)質(zhì)醫(yī)療資源的惠及面更廣。更加實(shí)用的是，我們在網(wǎng)上下單前就能摸到衣服的質(zhì)地;遠(yuǎn)在千里之外的奶奶在視頻聊天時(shí)能輕撫孫女的頭發(fā)，甚至送上一個有溫度的吻。

要實(shí)現(xiàn)上述場景，就意味著需要閉合數(shù)據(jù)周期，并利用比特和字節(jié)構(gòu)建的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)精確傳遞等同于人類觸覺的感受。為此，早在2012年，德國德累斯頓技術(shù)大學(xué)GERHARDFETTWEIS教授就提出了“觸覺互聯(lián)網(wǎng)”的概念[4]。這個概念雖然更多關(guān)注的是觸覺信號的感知、傳輸?shù)葐栴}，不能兼顧海量音視頻的承載需求，但卻很好地展現(xiàn)了觸覺通信和音視頻通信之間的本質(zhì)區(qū)別。這個區(qū)別體現(xiàn)在控制層面和傳輸層面：

（1）控制層面。由于觸覺是通過對環(huán)境施加運(yùn)動，并通過扭曲或反作用力來感知環(huán)境的，因而觸覺控制中的觸覺反饋（動覺或振動-觸覺）形成全局控制回路，而非觸覺控制中的只能是音頻/視頻的反饋，并無控制回路的概念。

（2）傳輸層面。觸覺需要依靠膚覺的即時(shí)性和力覺的反饋性，因此，觸覺信號的傳輸不僅是雙向的，而且對時(shí)延和可靠性都有著很高要求。否則，會造成觸覺臨場感系統(tǒng)的不穩(wěn)定、觸覺信息交互應(yīng)用的服務(wù)水平大幅度降低等問題。由此可見，融入觸覺數(shù)據(jù)的移動通信業(yè)務(wù)雖然能激發(fā)B5G與6G的現(xiàn)象級新應(yīng)用，但同時(shí)也對觸覺通信的服務(wù)保障能力提出了很高要求。這使得觸覺通信的服務(wù)質(zhì)量預(yù)測和管控成為難題[5]。

2觸覺通信的技術(shù)挑戰(zhàn)

從觸覺信號的本源、特點(diǎn)和需求出發(fā)，同時(shí)參照觸覺信號的相關(guān)研究[4]，我們認(rèn)為觸覺信號具有三大特點(diǎn)：

（1）多維度。神經(jīng)生理組織、交互方式等多方面的影響導(dǎo)致觸覺感知的信號刻畫涉及摩擦力、溫度、濕度等諸多特征參量。這些特征參量之間相互耦合，但還缺乏明確的映射模型。

（2）交互性。一方面，觸覺控制中的觸覺反饋形成了全局控制回路;另一方面，觸覺信號是雙向反饋的，因此對傳輸時(shí)延和可靠性都有著非常高的要求。過大的延遲和丟包會給觸覺系統(tǒng)帶來不穩(wěn)定的臨場感，這使得觸覺服務(wù)的用戶體驗(yàn)直線下降。

（3）上下文關(guān)聯(lián)性。觸覺信號在時(shí)間和空間上具有連續(xù)性，前后數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出因果變化。其中，力學(xué)數(shù)據(jù)接收時(shí)的時(shí)空尺度關(guān)聯(lián)特性更不能被忽視。另外，多維數(shù)據(jù)之間的突變過程也存在聯(lián)動關(guān)系，這使得數(shù)據(jù)復(fù)原與處理技術(shù)難上加難。

目前，觸覺通信主要面臨3個主要的技術(shù)挑戰(zhàn)：

（1）多維信號采集與交織。受到神經(jīng)生理組織、交互方式等多方面的影響，觸覺感知的機(jī)理較為復(fù)雜。如圖1所示，多種觸覺屬性共存導(dǎo)致觸覺信號包含物體材質(zhì)、軟硬度和形變效果、表面粗糙程度、溫度和濕度、力鉅、力度大小等多維信息。各維數(shù)據(jù)中會摻雜大量噪聲信號，并會互相干擾。如何完成這樣復(fù)雜的多維數(shù)據(jù)的采集和處理，尤其是如何利用精準(zhǔn)的電信號去衡量、描述多維力或非力屬性的變化，是以往音視頻編碼研究中從未遇到過的情況。

（2）交互信號傳輸與協(xié)同。依照采樣面積、信號采集器件的精度，實(shí)時(shí)的觸覺信號傳輸速率一般為20kbit/s～10Mbit/s。相較于音視頻數(shù)據(jù)量，雖然觸覺數(shù)據(jù)量有較大幅度的下降，但觸覺數(shù)據(jù)的產(chǎn)生呈現(xiàn)出突發(fā)性。例如，人體的突然運(yùn)動會使待傳輸?shù)挠|覺數(shù)據(jù)量大幅增加;但當(dāng)人體或肢體保持靜止時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸又呈現(xiàn)出靜默性[5]。不僅如此，人體對觸覺感知的靈敏度會遠(yuǎn)高于音頻和視頻信號，且觸覺信號攜帶的多維信息要求傳輸具有協(xié)同一致性。因此，高突發(fā)、主從交互的觸覺信號在傳輸過程中會對網(wǎng)絡(luò)提出超低延遲和超高可靠性的要求，即要求延遲小于10ms，而可靠性高于99.99999%[6]。

（3）層次數(shù)據(jù)處理與重構(gòu)。觸覺信號在接收端如何無失真重構(gòu)是觸覺通信中的又一難點(diǎn)。從信號處理的角度看，多層次數(shù)據(jù)重構(gòu)需要從同步、聯(lián)動、效率等方面出發(fā)，而待處理的信號由于觸覺信號的多維性呈現(xiàn)出多樣化的表達(dá)形式，如矩陣形式、常數(shù)形式等[7]。這意味著復(fù)原技術(shù)需要采用多層次解決方法，將這些多信號表征融合重構(gòu)出原有的信號質(zhì)感。

3觸覺通信的技術(shù)思考

從通信理論研究的角度出發(fā)，基于觸覺通信傳輸?shù)奶厥庑?，我們需要重新思考通信的架?gòu)和理論，并圍繞觸覺通信需求完成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與編碼的設(shè)計(jì)。

3.1觸覺編解碼技術(shù)

觸覺數(shù)據(jù)有著多維度的特性，因此觸覺編碼多被設(shè)計(jì)成為多通道編碼。從編碼角度看，多通道建模又可劃分為以下3個主要部分：

（1）物體材質(zhì)識別。一般而言，物體材質(zhì)包括物體內(nèi)部及表面的材料組成、粗糙程度、軟硬程度等。正確識別這些屬性是確定觸感信號變化基調(diào)的前提，這對觸覺信號的編碼性能有著至關(guān)重要的影響。物體材質(zhì)的識別首先需要組建包含圖像、人工標(biāo)注、觸感力學(xué)信號、敲擊聲音等大量材質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，進(jìn)而通過確定、優(yōu)化機(jī)器學(xué)習(xí)或深度學(xué)習(xí)分類方法，區(qū)分觸摸到的物體信號。

（2）力信號采樣編碼。在觸覺編碼的過程中，力信號的電平轉(zhuǎn)化與編碼是重要環(huán)節(jié)，且與傳統(tǒng)圖像、語音數(shù)據(jù)采樣有著本質(zhì)的區(qū)別。一方面，力學(xué)信號的頻譜范圍是0～1.5kHz，采樣頻率一般為4～5kHz，這可能會導(dǎo)致觸覺數(shù)據(jù)量較大。因此，我們需要對采集到觸覺數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。那么，如何設(shè)計(jì)壓縮算法才能權(quán)衡壓縮率與抗干擾性成為核心問題之一。另一方面，由于人體觸感的著力點(diǎn)位置、角度、移動力道、速度等不斷變化，摩擦力信號也隨之變化，這對力學(xué)傳感器的靈敏度和精度也提出更高要求[7]。

（3）恒定參量編碼。雖然溫度、濕度等恒定參量的感知與采樣技術(shù)相對成熟，但信號在觸覺編碼過程中的突發(fā)變化要求恒定參量及時(shí)響應(yīng)，且需要與其他信號的變化保持一致，避免帶給用戶遲滯感。這樣一來，如何在數(shù)據(jù)突變態(tài)與靜默態(tài)之間切換、如何確保多維信號編譯碼的同頻同步，以及如何確保此類參量解碼后實(shí)現(xiàn)小型化和無感化的重構(gòu)終端設(shè)計(jì)，均是研究難題。

3.2觸覺通信傳輸技術(shù)

面對實(shí)時(shí)觸覺信號的低延遲、低丟包率、低抖動，以及多維信號的協(xié)同一致性等問題，人們希望借助B5G和未來6G中的新型通信技術(shù)來推動觸覺信息交互應(yīng)用的發(fā)展。

（1）面向網(wǎng)絡(luò)切片的虛擬資源管理技術(shù)。面向網(wǎng)絡(luò)切片的虛擬資源管理技術(shù)重塑了面向網(wǎng)絡(luò)切片的虛擬資源管理體系化框架，能夠在確保原有海量音視頻數(shù)據(jù)流質(zhì)量的前提下，為突發(fā)的小數(shù)據(jù)觸覺信號流提供低延遲、高可靠的穩(wěn)定鏈路。以保障跨媒體業(yè)務(wù)的按需傳輸和資源高效利用為目的，該技術(shù)對虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）進(jìn)行編排、部署和調(diào)度：在編排階段，提出面向兼容性和聚類需求的VNF實(shí)例聚類方法，以實(shí)現(xiàn)簇?cái)?shù)目未知情況下的多維、高階VNF實(shí)例聚類;在部署階段，用服務(wù)功能鏈部署問題替換具有動態(tài)資源需求的VNF部署問題，以降低業(yè)務(wù)處理和傳輸時(shí)延，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和部署同步;在調(diào)度階段，提出資源和業(yè)務(wù)時(shí)延等多重約束條件下VNF最優(yōu)調(diào)度，以將虛擬機(jī)選擇和調(diào)度相分離[8]。

（2）基于通信、計(jì)算與存儲協(xié)同的計(jì)算卸載與邊緣緩存。對于遠(yuǎn)距離跨區(qū)域的觸覺信號傳輸，為了確保主從設(shè)備之間交互信息的透明化、無感化，可發(fā)揮通信、計(jì)算與存儲的協(xié)同優(yōu)勢，需要尋求路徑上的邊緣計(jì)算服務(wù)器來完成代理加速輔助[7]。一方面，以最小化任務(wù)時(shí)延、最大化傳輸可靠性為出發(fā)點(diǎn)，通過研究要不要卸載、卸載多少、卸載什么、卸載到哪里等問題，提出基于移動性管理的協(xié)作式卸載策略;另一方面，以提升數(shù)據(jù)緩存利用率為出發(fā)點(diǎn)，將被動式緩存和主動式緩存相融合，提出一種混合式觸覺數(shù)據(jù)緩存與更新方法[9]。

3.3觸覺信號復(fù)原技術(shù)

觸覺信號如何復(fù)原是提升用戶沉浸式體驗(yàn)的關(guān)鍵。受觸覺反饋方式和系統(tǒng)的限制，觸覺交互應(yīng)用開發(fā)成本高，而其增強(qiáng)效果大多停留在振動碰撞模擬階段，觸覺再現(xiàn)技術(shù)帶來的交互體驗(yàn)和效率優(yōu)化價(jià)值難以評判。因此，觸覺復(fù)原的評價(jià)體系需要繼續(xù)沿用圖像中峰值信噪比（PSNR）或像素準(zhǔn)確度判決等機(jī)制，但這些機(jī)制是否能達(dá)到觸覺信號的重構(gòu)效果，還有待考究。同時(shí)，人們開始嘗試從生物神經(jīng)學(xué)或是行為心理學(xué)的角度對多維數(shù)據(jù)信號的融合效果進(jìn)行深層次研究。

此外，網(wǎng)絡(luò)的不確定性使得觸覺信號到用戶端的傳輸過程中，數(shù)據(jù)包隨機(jī)出現(xiàn)甚至丟失。特別是當(dāng)觸覺信號不完整時(shí)，接收設(shè)備如何恢復(fù)將成為一個難題。為此，一般可利用觸覺信號的上下文、時(shí)序因果等特性，來完成矩陣填充、上下文關(guān)聯(lián)、計(jì)算差值補(bǔ)全等操作。對于大面積的力學(xué)信號缺失問題，我們還可以采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）或生成式對抗網(wǎng)絡(luò)（GAN）等人工智能算法來進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)全，并采用遷移學(xué)習(xí)和聯(lián)邦學(xué)習(xí)等方法對數(shù)據(jù)進(jìn)行協(xié)同的融合復(fù)原。同時(shí)，根據(jù)多維觸覺信號的工作原理，可對觸覺信號進(jìn)行超分辨率增強(qiáng)、噪聲消除處理、觸覺信號切割、語義分析與處理等更加先進(jìn)的信號處理與重構(gòu)操作，并可與行為心理學(xué)、機(jī)器人工程學(xué)、柔性材料等形成學(xué)科交叉，共同推動觸覺信號的處理和復(fù)現(xiàn)技術(shù)的工程示范落地。

為改善觸覺信號單一模態(tài)信息的局限性，我們可通過挖掘音視觸不同模態(tài)信號在數(shù)據(jù)與語義上的關(guān)聯(lián)性，構(gòu)建音視觸多模態(tài)信號特征數(shù)據(jù)庫和跨模態(tài)語義匹配數(shù)據(jù)庫;通過挖掘本地信息的語義特征與上述數(shù)據(jù)庫中信息的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提出多模態(tài)信號的超分辨率重建方法[8];通過學(xué)習(xí)基本圖形和一般圖像的特征，提出基于圖形和圖像的多參量觸覺渲染方法，解決音視觸信號跨模態(tài)中不連續(xù)的問題，提升觸覺展現(xiàn)的沉浸感。

4觸覺通信的應(yīng)用場景

觸覺技術(shù)將遠(yuǎn)距離感知控制增加了一個新的維度。觸覺技術(shù)賦能的應(yīng)用體系將是未來信息通信技術(shù)（ICT）領(lǐng)域一個重要研究方向。從應(yīng)用場景的角度來看，觸覺通信應(yīng)用主要可分為虛擬場景與現(xiàn)實(shí)場景，即在真實(shí)環(huán)境下的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)控制技術(shù)、在虛擬場景下的內(nèi)容感知技術(shù)，如圖2所示。

4.1現(xiàn)實(shí)場景中的觸覺應(yīng)用

在真實(shí)場景中，包含觸覺反饋的遠(yuǎn)距離控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)遠(yuǎn)程精細(xì)化控制、高精度遠(yuǎn)程醫(yī)療手術(shù)、遠(yuǎn)程教育、電子商務(wù)等服務(wù)應(yīng)用。

（1）工業(yè)控制。雖然基于視頻、音頻信號的遠(yuǎn)距離工業(yè)控制應(yīng)用已有一定規(guī)模的應(yīng)用，例如，礦山開采、危險(xiǎn)區(qū)域探索等對于操作精確度和時(shí)延要求不高的工程。這類工業(yè)控制不存在觸覺反饋，因而交互形式單一。如果控制終端能夠更加類人化，并能加入觸覺信號，那么不僅遠(yuǎn)程終端控制的過程更加人性化，整個勞動效率可以得到提高，同時(shí)工業(yè)成本有所降低。

（2）網(wǎng)絡(luò)診療。2019年初，華為通過5G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了首例遠(yuǎn)程的動物外科手術(shù)實(shí)驗(yàn)，但手術(shù)完全依賴于視頻和音頻信號，醫(yī)生無法獲取真實(shí)的手術(shù)觸覺感受，從而花費(fèi)了幾倍于線下外科手術(shù)的時(shí)間。如果在醫(yī)生端加入動觸覺信號的捕捉和處理，加速手術(shù)交互感知的速度，就可以實(shí)現(xiàn)真正的沉浸式遠(yuǎn)程診療。如果在中醫(yī)的診療過程中，加入動覺和觸覺捕捉，那么針灸、推拿等中醫(yī)療法也有望通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)。

（3）遠(yuǎn)程教育。觸覺信號也能應(yīng)用于教育產(chǎn)業(yè)與電子商務(wù)。例如，培訓(xùn)過程中如果使用觸覺信號，將會使學(xué)生們得到更加沉浸式的體驗(yàn)：學(xué)生可以設(shè)身處地地感受書法或繪畫中筆鋒、筆觸的力道變化，無須老師們線下手把手教學(xué)，就能心領(lǐng)神會。

（4）電子商務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)購物的環(huán)境下，消費(fèi)者如果能直接觸摸到所購買的商品，直觀感受到商品的性能，便能減少商品的退換率，間接提升產(chǎn)品銷量。

4.2虛擬場景中的觸覺應(yīng)用

在虛擬空間中，觸覺信號的引入將給虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)、數(shù)字孿生、網(wǎng)絡(luò)游戲等產(chǎn)業(yè)帶來革命性的變化。特別地，觸覺信號技術(shù)可與3D建模、圖形渲染、虛擬仿真等技術(shù)結(jié)合，賦予虛擬建模以生命，讓其感知起來更加具有真實(shí)感[10]。我們認(rèn)為目前觸覺通信可應(yīng)用于以下幾類虛擬場景中：

（1）網(wǎng)絡(luò)游戲產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)的方法主要通過算力和渲染效果的迭代來提升游戲玩家的視聽享受。游戲廠商也嘗試過加入觸覺來增加游戲的真實(shí)感，但僅依靠游戲手柄中馬達(dá)震動模擬出的部分觸覺反饋是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。一旦加入觸感的真實(shí)模擬，可以讓玩家更身臨其境地感受到游戲中的虛擬世界，這會讓用戶獲得更多的帶入感、沉浸感。

（2）虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)。目前的虛擬現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)技術(shù)所面臨的最大問題就是用戶對虛擬后的圖形、圖像的感知不夠真實(shí)和直觀。為了讓用戶盡最大程度地感受虛擬圖形、圖像，添加物體的各項(xiàng)屬性必不可少，如材質(zhì)感受、回彈、擊打感，乃至氣味、味道等。這樣能夠多維度增加人對虛擬世界探索的代入感。

（3）元宇宙建設(shè)。2021年10月，F(xiàn)acebook重組改名為Metauniverse，致力于元宇宙建設(shè)，力圖打造現(xiàn)實(shí)世界孿生的網(wǎng)絡(luò)虛擬世界，建立虛擬現(xiàn)實(shí)交互的移動社交網(wǎng)絡(luò)。元宇宙的建設(shè)離不開觸覺通信、區(qū)塊鏈、云計(jì)算、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)的強(qiáng)力支撐。這些技術(shù)可以將用戶與虛擬角色都將囊括進(jìn)一個特征關(guān)聯(lián)永續(xù)的、廣覆蓋的虛擬現(xiàn)實(shí)世界中。

5結(jié)束語

觸覺通信技術(shù)正處于發(fā)展的萌芽期。由于能顯著提升諸如遠(yuǎn)程醫(yī)療、“全感知”實(shí)戰(zhàn)實(shí)訓(xùn)、臨場感辦公等新范式服務(wù)的沉浸式體驗(yàn)，觸覺通信技術(shù)被視為B5G和6G時(shí)代的殺手級應(yīng)用。不僅如此，隨著“數(shù)字中國”建設(shè)的加快，超前布局以觸覺信號為代表的新業(yè)態(tài)戰(zhàn)略性技術(shù)已成必然。由于多維、交互、關(guān)聯(lián)等特點(diǎn)，觸覺信號要求通信系統(tǒng)更加靈活、智能、高效與開放。隨著觸覺通信技術(shù)研究的深入，編碼技術(shù)、通信傳輸技術(shù)、信號復(fù)原技術(shù)等方面的技術(shù)革新將會是顛覆式的，并將會開啟通信智能的新時(shí)代。

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作者簡介

陳鳴鍇，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院講師;主要從事無線多媒體通信、無線資源分配、觸覺通信、跨模態(tài)通信等科學(xué)研究工作。

周亮，南京郵電大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師、通信與信息工程學(xué)院院長，教育部寬帶無線通信與傳感網(wǎng)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任;先后獲教育部“長江學(xué)者獎勵計(jì)劃”特聘教授、中共中央組織部“海外高層次青年專家”等榮譽(yù)稱號，獲國家自然科學(xué)基金委員會“優(yōu)秀青年基金”資助;作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人和主要完成人，主持并參與了多項(xiàng)國家級重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目;發(fā)表論文多篇，擁有授權(quán)專利25項(xiàng)。