中科幻彩 - 中科幻彩製作動畫再登Nature子刊：全在一的2D視網膜硬件器件，入選中國光學十大進展！－鑽石舞台

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News Report

復旦大學微電子學院教授周鵬團隊與中科院上海技術物理研究所胡偉達研究員通力合作，在智能運動探測領域取得了原創性進展，巧妙地運用新型神經網絡概念打造出了動態感存算一體化、可實現人類視覺完整功能的「全在一」器件，首次得以在時間尺度上進行圖像處理，實現運動探測與識別。相關研究成果在線發表於Nature Nanotechnology，此項研究成果同時獲得「2021中國光學十大進展」，中科幻彩有幸為其成果設計製作了科學原理演示視頻動畫。

中科幻彩為作者製作的原理動畫視頻

https://www.nature.com/articles/s41565-021-01003-1

目前，受視網膜啟發的視覺傳感器正在興起，其功能材料包括記憶氧化材料、2D材料及其異質結構。特別是，2D材料的電導率對外部光學刺激敏感，這使它能夠感知光學信息，並將其轉換為電信號進行傳輸和處理，類似於視網膜。與分立的CIS模塊相比，視覺傳感器具有集成的光學信號感應和計算能力，用於靜態圖像處理。然而，除了靜態圖像外，具有記憶能力的視網膜還顯示出時間上的區分功能，這使得它們能夠感知靜態和移動目標。沒有記憶能力的視覺傳感器不能提取和處理運動信息，仍不是真正的視網膜形態硬件。簡而言之，目前的視網膜模擬技術僅限於初級靜態圖像處理，而基於緊湊高效器件的高級複雜運動特徵提取和檢測仍未探索。

圖1 受視網膜啟發的2D視網膜硬件用於MDR

在復旦大學周鵬教授和中國科學院上海技術物理研究所胡偉達研究員團隊等人帶領下，提出了一種基於視網膜啟發的2D異質結構的視網膜硬件器件，具有全在一的感知、記憶和計算能力，用於檢測和識別移動推車。提出的2D視網膜器件感知光學刺激，產生漸進可調的正/負光反應並記憶它，結合幀間差分計算，實現100%的分離檢測，移動三色手推車沒有重影。將檢測到的運動圖像輸入電導映射神經網絡，在10%的噪聲水平下，在短短4個訓練周期內實現快速的手推車識別，超過了以前類似定製數據集的結果。集成了感知記憶和計算的2D視網膜器件的原型為構建緊湊、高效的MDR硬件提供了可能性。該成果以題為「All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition」發表在了Nat. Nanotech.上。

圖2 用於MDR的2D視網膜器件的光電導性

圖3 基於2D視網膜硬件的運動檢測示意圖

圖4 三色小車MDR的2D視網膜硬件實現

文獻鏈接：

Nat. Nanotech.

DOI：10.1038/s41565-021-01003-1

All-in-one two-dimensional retinomorphic hardware device for motion detection and recognition

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科研成果需要更加高大上的包裝

中科幻彩長期致力於科研成果的可視化表達

可提供配圖設計和原理動畫展示等

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封面/插圖設計

科學動畫製作

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封面插圖製作 ·

2021年，我們一共設計了2142張封面作品，2357張插圖作品，覆蓋化學、材料、物理、生物、醫學、農業、地理、航空航天等諸多領域。

以上作品均為中科幻彩設計製作並已公開發表

2021年，高IF期刊封面中稿捷報頻頻，我們幫助眾多科研工作者在國際頂級權威雜誌發表封面。

2021年，化學類頂級期刊Angew和JACS的封面中稿數量分別達到了22張和18張，繼續領跑行業前茅。

2021年，Wiley旗下頂級期刊Adv.Mater.系列雜誌封面中稿率穩居行業前列。

2021年，美國化學會ACS以及英國皇家化學會RSC旗下系列雜誌封面中稿率再創新高，幾乎每天都有封面中選發表。

2021年，與我們簽約合作的單位已經超過一百家，其中不乏眾多院士團隊，我們也幫助許多期刊完成了封面改版設計，實現了升級換代。

以上為部分合作單位截圖

科研繪圖培訓 ·

2021年，響應國家疫情常態化管理的號召，我們的線下培訓開啟了小班制模式，同時也定期推出免費直播課程為不能出差的科研人提供便利，錄播+直播的形式全方位提供科研繪圖技能援助。

2021年，我們推出了又一門實用培訓課程——SPSS統計基礎與進階專題培訓，為醫學、生物、生信和交叉學科等方向的科研人員提供專業的統計軟件的技能支持。

2021年，我們線下培訓繼續在全國各大城市陸續開展，共開設線下培訓172場，其中科研繪圖基礎班168場，高階班4場，生物醫學培訓90場，走遍了全國23個主要城市，並在北/上/廣/深等全國二十多個城市基本實現了每月開設一場基礎班培訓。

具體課程介紹請戳圖片鏈接或詳見後文

#文末還有免費繪圖教程#

科學動畫 ·

繼封面之後，科學動畫正逐漸成為學術圈大佬們的新寵，科研表達的形式已經不局限於只是發論文、做封面，動畫正在悄悄地占據科研表達的新領地。中科幻彩自成立以來，就一直致力於科學動畫技術的研發，研發投入超千萬，目前累計服務了國內超過一百位院士，十餘次登上央視新聞頻道以及頂級學術期刊。2021年，我們再次超額完成動畫項目，作品先後在Nature、Science等國際頂級學術期刊發表，並在央視新聞頻道、北京衛視等權威新聞媒體平台播出。

助力北京冬奧會

北京理工大學低碳技術管理團隊自主設計開發了碳排放「測-算-控-謀」技術體系，科學量化了各項技術的減排貢獻，實現北京冬奧碳減排行動評估有據可依、有數可查、有物為證。中科幻彩為其製作了相關科學原理動畫視頻，2022北京冬奧會期間在水立方、國家速滑館等奧運場館滾動播放，並在央視新聞頻道播出。

中科幻彩製作，央視新聞頻道播出

冬奧期間在水立方等奧運場館滾動播放

暨南大學Nature成果動畫展示

近日，暨南大學陸偉剛教授和李丹教授團隊報道了一種MOF材料，其特徵是一維通道，具有嵌入的分子口袋，在基本不同的壓力下向丙烯和丙烷開放，這項工作提出了下一代篩分材料設計，在吸附分離中有巨大的潛在應用。相關研究工作發表在國際頂級期刊Nature上，中科幻彩有幸為其成果設計製作了科學原理演示視頻動畫。

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復旦大學Science成果動畫展示

復旦大學高分子科學系、聚合物分子工程國家重點實驗室教授聶志鴻團隊在納米「人造分子」製備領域取得重大突破，相關研究成果以《化學計量反應控制的自限性納米粒子定向鍵合》（「Self-limiting Directional Nanoparticle Bonding Governed by Reaction Stoichiometry」）為題發表於國際頂尖學術期刊Science雜誌。中科幻彩有幸為其成果設計製作了原理視頻動畫和藝術呈現圖。

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中科院PNAS成果動畫展示

中科院蘇州納米所副研究員朱玉長與蘇州大學教授靳健、美國范德堡大學教授林士弘合作，提出了一種原位構築二維分形枝晶結構，並以此為模板提升聚酰胺分離層有效過濾面積，進而大幅度提升納濾膜分離通量的新策略。相關研究工作發表在國際頂級期刊PNAS上，中科幻彩為其成果設計製作了科學原理演示視頻動畫。

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慧眼衛星最新成果動畫展示

2021年2月15日，國際期刊《自然·通訊》Nature Communications在線發表了慧眼衛星的最新科研成果：通過分析慧眼衛星觀測數據，發現了黑洞雙星中逃離黑洞強引力場向外高速運動的等離子體流（簡稱「冕」），並且首次在黑洞雙星中觀測到冕的速度演化。研究表明，冕趨向黑洞收縮的同時，也以相對論速度向外運動，而且冕的尺度越小，速度越大。這項成果為研究冕在黑洞吸積過程中的運動提供了重要依據。中科幻彩有幸為其成果設計製作了演示視頻動畫，該動畫在央視新聞頻道播出。

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中科院空間衛星科學成果展示

近日，中國科學院國家空間科學中心對中國科學院空間科學戰略性先導科技專項中部署的3顆衛星最新重大科學成果進行了集中發布。此次發布的成果來自我國首顆空間引力波探測技術實驗衛星「太極一號」，我國首顆微重力科學實驗衛星「實踐十號」和我國首顆大型X射線天文衛星「慧眼」，涉及空間引力波探測科學目標研究及其關鍵技術驗證、微重力和空間生命科學、黑洞和太陽爆發等領域。中科幻彩有幸為其成果設計製作了演示視頻動畫，該動畫在央視新聞頻道播出。

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清華大學量子保密通信網技術

圍繞微納尺度下各種新結構中光與物質相互作用的新物理及其可實現的新功能，清華大學電子工程系微納光電子學實驗室黃翊東教授團隊面向不同應用領域成功研製出一系列新型光電子芯片。微納結構突破傳統光電子芯片基於束縛電子和光場相互作用的框架，使得自由電子也成為了光電子芯片的新角色。通過納米結構或超材料，可以實現芯片上飛行電子、晶體中束縛電子、光子三者相互作用的新機制，為未來光電子芯片的發展開闢了新途徑。中科幻彩有幸為其成果設計製作了科學原理演示視頻動畫。

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Wiley旗下新刊的動態封面設計製作

Wiley和四川大學聯合創辦的開放獲取式期刊SusMat首發刊正式上線，作為Wiley旗下「Mat」系列高端期刊成員之一，SusMat首發刊封面率先使用了動態封面，即將引領科學可視化表達的新風潮。其中，SusMat期刊LOGO以及三期動態封面的設計製作均由中科幻彩完成。

SusMat三期動態封面均由中科幻彩製作

閱爾基因公司BDA專利技術動畫演示

位於中國上海和德克薩斯州休斯敦的全球分子診斷公司閱爾基因(NuProbe Global)團隊率先開發了一種獨特且新穎的基於PCR的富集方法，稱為阻斷劑置換擴增(BDA)。BDA技術可在野生型DNA背景下選擇性擴增低豐度序列變異(SNV和indels)。繼與國際生物公司巨頭Illumina合作後，閱爾基因又與Oxford Nanopore達成BDA技術授權。中科幻彩受閱爾基因公司委託為該項技術製作了科學原理演示動畫，助力企業的核心技術展示和推廣。

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榮譽·獲獎 ·

目前，公司已取得國家高新技術企業、中關村高新技術企業、中關村雛鷹人才企業和中關村金種子企業等諸多資質，並掛牌北京石景山科普基地，在第三屆中國·濟南新動能國際高層次人才創新創業大賽中榮獲二等獎，全資子公司山東幻彩動漫有限公司入選泉城「5150」引才倍增計劃創業人才團隊，並正式簽約註冊落地濟南市歷下區。