智慧醫(yī)療、心理大健康及其他，從戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中看見(jiàn)未來(lái)

　　來(lái)源：DeepBlue 吳所謂

　　編輯：王婧

　　深海DeepBlue從全球舉辦了18屆的戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中選取了心理健康、智慧醫(yī)療、環(huán)境治理、公共社會(huì)四大領(lǐng)域的代表型案例，希望從這項(xiàng)科技賽事中一窺當(dāng)前科技應(yīng)用的新趨勢(shì)及新進(jìn)展。

　　戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)(James Dyson Award) 自2005年創(chuàng)立，已為全球超過(guò)390項(xiàng)發(fā)明提供商業(yè)化支持。據(jù)主辦方統(tǒng)計(jì)，70%的往屆國(guó)際獲獎(jiǎng)?wù)叨荚诶^續(xù)優(yōu)化自己的發(fā)明，發(fā)展自己的事業(yè)，走上未來(lái)發(fā)明家之路。

　　戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng) (James Dyson Award) 由戴森創(chuàng)始人兼首席工程師詹姆斯戴森創(chuàng)立，這項(xiàng)國(guó)際性的設(shè)計(jì)與工程大獎(jiǎng)，旨在嘉獎(jiǎng)、鼓勵(lì)和啟發(fā)新一代的設(shè)計(jì)工程師，鼓勵(lì)更多年輕人尋找屬于自己的發(fā)明創(chuàng)造之路，本次全球決賽最終結(jié)果將于11月15日正式公布。該獎(jiǎng)項(xiàng)2016年正式進(jìn)入中國(guó)大陸已激勵(lì)超過(guò)一萬(wàn)多名大學(xué)生尋找自己的創(chuàng)新未來(lái)。

　　參賽作品首先需要通過(guò)國(guó)家或地區(qū)范圍的外部評(píng)委小組評(píng)選，誕生區(qū)域賽區(qū)冠軍、亞軍和季軍。再由戴森工程師組成的評(píng)審團(tuán)從中評(píng)選出國(guó)際20強(qiáng)，并遞交詹姆斯·戴森爵士進(jìn)行終審，遂選出國(guó)際大獎(jiǎng)冠軍、亞軍和可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)得主。

　　入選作品通常是針對(duì)某一特定問(wèn)題而產(chǎn)出的設(shè)計(jì)解決方案，這個(gè)問(wèn)題可以是困擾普通人日常生活的小麻煩，也可以是全球性議題，設(shè)計(jì)解決方案必須切實(shí)有效，構(gòu)思巧妙。

　　案例素材信息由戴森Dyson提供

　　心理健康——當(dāng)生活的試煉來(lái)敲門

　　Light Chaser逐光——孤獨(dú)癥兒童呼吸訓(xùn)練

　　獲得2020年中國(guó)大陸賽區(qū)季軍作品是由江南大學(xué)李承翼團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的作品。孤獨(dú)癥兒童通過(guò)呼吸訓(xùn)練器進(jìn)行正確的呼吸訓(xùn)練，矯治孤獨(dú)癥兒童的呼吸障礙，對(duì)于改善其言語(yǔ)和語(yǔ)言障礙、培養(yǎng)其溝通交往能力尤為重要。孤獨(dú)癥兒童對(duì)旋轉(zhuǎn)性的重復(fù)動(dòng)作的物體情有獨(dú)鐘，因此運(yùn)用旋轉(zhuǎn)的光效能引發(fā)兒童游戲樂(lè)趣。此訓(xùn)練器能引導(dǎo)孩子用正確的方式呼吸，為語(yǔ)言訓(xùn)練做準(zhǔn)備。同時(shí)為呼吸訓(xùn)練帶來(lái)愉悅感，使孩子能夠主動(dòng)堅(jiān)持訓(xùn)練。

　　

　　Oasis - 多動(dòng)癥患者可佩戴設(shè)備

　　注意缺陷多動(dòng)障礙(attention deficit hyperactive disorder，ADHD)是一種「神經(jīng)發(fā)育」障礙，是兒童期最常見(jiàn)的行為障礙，對(duì)患者可產(chǎn)生持久甚至終生影響。據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)兒童青少年ADHD患病率約為6.4%。由于疾病認(rèn)知不足，中國(guó)ADHD患兒就診率不足10%，確診的患者中接受規(guī)范治療的也不多。愛(ài)爾蘭Joel Olympio團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的Oasis可佩戴設(shè)備將用于注意缺陷多動(dòng)障礙(ADHD)患者視覺(jué)干擾。

　　

　　Méadú互動(dòng)式數(shù)學(xué)乘法表 - 緩解小朋友數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)焦慮

　　由愛(ài)爾蘭都柏林理工大學(xué)的Paul Hendrick設(shè)計(jì)的Méadú互動(dòng)式數(shù)學(xué)乘法表則聚焦教育議題進(jìn)行創(chuàng)新。當(dāng)下，高年級(jí)小學(xué)教育中，實(shí)體化的數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)資源缺乏，學(xué)生容易對(duì)數(shù)學(xué)產(chǎn)生焦慮心理，而經(jīng)由Méadú的網(wǎng)格化設(shè)計(jì)，學(xué)生可以親自動(dòng)手操作滑塊，在愉快輕松的過(guò)程中學(xué)習(xí)最多12×12的乘法算數(shù)。在乘法表的主要功能之外，Méadú還可以作為繪圖白板和數(shù)學(xué)資料表進(jìn)行使用，實(shí)現(xiàn)寓教于樂(lè)。

　　

　　HERE.O - 適用于飲食失調(diào)患者的產(chǎn)品系統(tǒng)

　　比利時(shí)安特衛(wèi)普大學(xué) Léa Syenave團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的HERE.O是一個(gè)由智能壓力球、應(yīng)用程序和基于網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái)組成的產(chǎn)品系統(tǒng)，適用于飲食失調(diào)患者。它旨在促進(jìn)情緒調(diào)節(jié)，并教會(huì)用戶新的應(yīng)對(duì)策略。

　　

　　

　　智慧醫(yī)療——“少數(shù)派”的福音

　　水木呼吸——連接醫(yī)生與哮喘病患、藥企的低成本“數(shù)字橋梁”

　　2023年入圍全球20強(qiáng)的中國(guó)團(tuán)隊(duì)“水木呼吸”聚焦哮喘病人用藥和病情記錄問(wèn)題上。呼吸道慢病因其疾病之特殊性，于臨床上有兩大痛點(diǎn)：1.吸入型藥物使用錯(cuò)誤率高，藥物遵從性差 2.呼吸道慢病控制不佳之因素眾多，不易預(yù)測(cè)其發(fā)作。水木呼吸團(tuán)隊(duì)在調(diào)研時(shí)發(fā)現(xiàn)，哮喘病患在用藥時(shí)因使用方式不熟悉而導(dǎo)致藥物成效弱;另一方面哮喘病患的現(xiàn)有數(shù)據(jù)，多集中在于治療的方案、病患的康復(fù)狀態(tài)、藥物使用次數(shù)等，缺乏了關(guān)鍵的病患真實(shí)用藥數(shù)據(jù)與吸入成效。因此，團(tuán)隊(duì)借用本身現(xiàn)有技術(shù)和專業(yè)知識(shí)，如集成電路、傳感器和聲音感測(cè)，將醫(yī)療與工程設(shè)計(jì)結(jié)合，設(shè)計(jì)一套呼吸道慢病管理方案，幫助哮喘病人正確用藥，同時(shí)提高醫(yī)生進(jìn)行病案管理的效率。對(duì)于呼吸道慢病患者而言，該設(shè)備能將“正確用藥”、“規(guī)范用藥”、“生理監(jiān)測(cè)”功能集成于一體，病患用藥時(shí)即可實(shí)時(shí)糾正，并自動(dòng)記錄用藥頻率及用藥狀況。

　　

　　

　　“水木呼吸”能夠適配市面上已經(jīng)存在的各種吸入器，病患只需簡(jiǎn)單安裝即可使用。在使用過(guò)程中，吸入制劑底部的麥克風(fēng)感測(cè)芯片能采集病患用藥聲音，記錄哮喘與慢阻肺發(fā)作時(shí)支氣管哮鳴音變化。病患使用藥物時(shí)，系統(tǒng)能夠立即進(jìn)行糾正，自動(dòng)記錄用藥頻率和用藥情況。我們的設(shè)計(jì)基于大數(shù)據(jù)算法將聲學(xué)與氣流轉(zhuǎn)換，通過(guò)藍(lán)牙通信將所得數(shù)據(jù)傳到云端，可供醫(yī)師進(jìn)行線上診療參考。

　　水木呼吸團(tuán)隊(duì)表示：“近兩年，我們希望在全國(guó)各地社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)站提供免費(fèi)教學(xué)，教會(huì)老人及小孩如何正確使用吸入制劑，并推廣產(chǎn)品，讓病患能夠回家進(jìn)行自主病情管理，按時(shí)及正確用藥。目前水木呼吸和長(zhǎng)庚醫(yī)院兒科合作，病患家屬進(jìn)行病案管理，建立院內(nèi)個(gè)案管理體系。后續(xù)我們希望推廣該體系到更多醫(yī)院，提供更直觀、更智能的病患個(gè)案管理方式，提高“護(hù)患比”。

　　后期，我們希望通過(guò)收集數(shù)據(jù)，完成相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)，再建立智能的病情個(gè)案管理系統(tǒng)。長(zhǎng)期用藥個(gè)人哮喘管理功能，在大數(shù)據(jù)算法采集足夠多樣本信息后，即可將業(yè)務(wù)拓展至B端，可協(xié)助藥企建立藥物吸入模型，協(xié)助藥械開(kāi)發(fā)，并可提升藥物臨床實(shí)驗(yàn)用藥糾正以及用藥追蹤，使藥物能夠精準(zhǔn)投遞適用人群，或?qū)��?shù)據(jù)提供至互聯(lián)網(wǎng)公司健康管理相關(guān)項(xiàng)目計(jì)劃，形成合作。

　　未來(lái)，我們希望能夠以病患的大數(shù)據(jù)建立聲學(xué)特征，利用特征標(biāo)簽，通過(guò)智能算法對(duì)病患進(jìn)行評(píng)估診斷，成為自動(dòng)化病情管理的智能終端，降低醫(yī)生與護(hù)理師的工作負(fù)擔(dān)。而在算法的優(yōu)化下，我們能夠?qū)�產(chǎn)品硬件體積縮小，減輕病患的使用負(fù)擔(dān)，甚至直接利用智能手機(jī)或手環(huán)上的傳感器采集普通人的呼吸音頻數(shù)據(jù)，對(duì)比病患大數(shù)據(jù)，以此作為呼吸道疾病早期篩查的功能。”

　　Revive 新聲 - 輔助食管語(yǔ)發(fā)聲

　　「喉癌病患」康復(fù)發(fā)聲輔助伴侶

　　

　　Revive 新聲是專為喉癌“喉部分切除術(shù)”患者設(shè)計(jì)。盡管相比肺癌、胰腺癌、胃癌等，喉癌通過(guò)手術(shù)進(jìn)行喉部分切除有大概率達(dá)到治愈效果，但喉癌患者手術(shù)后切除部分聲帶后，無(wú)法正常發(fā)聲交流。病患在康復(fù)訓(xùn)練時(shí)的語(yǔ)言被稱為“食道語(yǔ)”，通常病患會(huì)使用傳統(tǒng)電子喉，不僅調(diào)音單一、音色模糊，長(zhǎng)期使用對(duì)人體也會(huì)造成傷害。

　　Revive 將通過(guò)AI算法以及實(shí)時(shí)的量化反饋，在用戶學(xué)習(xí)食道語(yǔ)過(guò)程中提供幫助，它告別了傳統(tǒng)電子喉對(duì)佩戴者瘺口產(chǎn)生摩擦痛感，且用戶需要終身佩戴的痛點(diǎn)，產(chǎn)品操作方便，形狀符合人機(jī)關(guān)系，佩戴輕便舒適�；颊呤褂脮r(shí)，多個(gè)傳感器將實(shí)時(shí)采集人體動(dòng)態(tài)、聲音等數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)椒��?wù)器，采用智能算法處理數(shù)據(jù)、判斷發(fā)聲效果并在APP端進(jìn)行量化反饋，以此提供不同階段的康復(fù)計(jì)劃。創(chuàng)新的設(shè)計(jì)能更大程度上給予患者人性化關(guān)懷，有望為癌患者改善生活質(zhì)量。

　　Portable Stoke Detector - 便攜性腦卒中檢測(cè)設(shè)備

　　隨身攜帶低成本院前檢測(cè)設(shè)備，把握“中風(fēng)”急救前的“黃金3小時(shí)”

　　腦卒中是人類健康的“第一殺手”，其致死率超過(guò)50%。同時(shí)，缺血性腦卒中占腦卒中類型69.6%-70.8%，易與出血性腦卒中混淆。但是，若能在3小時(shí)內(nèi)給予缺血性腦卒中患者溶栓治療，超一半患者會(huì)康復(fù)。院前延誤是導(dǎo)致急性缺血性腦卒中患者不能在時(shí)間窗內(nèi)到達(dá)可開(kāi)展溶栓治療的醫(yī)療機(jī)構(gòu)的重要原因之一�，F(xiàn)有傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備和移動(dòng)CT車不便移動(dòng)、檢測(cè)步驟復(fù)雜、程序復(fù)雜、檢測(cè)時(shí)間長(zhǎng)，導(dǎo)致并發(fā)癥概率達(dá)45%-50%，會(huì)延誤最佳治療時(shí)間，增大腦卒中患者的死亡風(fēng)險(xiǎn)。

　　

　　2023中國(guó)大陸賽區(qū)季軍作品是由北京理工大學(xué)潘文娟、宋博文、王宜璇、張瀚文、康明玉、李枚、孫博文、曹晉云、費(fèi)瀅潔、王一芮、劉子涵團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的便攜性腦卒中檢測(cè)設(shè)備Portable Stoke Detector。針對(duì)以上痛點(diǎn)設(shè)計(jì)出院前檢測(cè)設(shè)備。該設(shè)備較傳統(tǒng)設(shè)備更便攜，同時(shí)搭載了多頻點(diǎn)微波成像技術(shù)，高靈敏度檢測(cè)識(shí)別技術(shù)和人工智能計(jì)算，能夠在短時(shí)間內(nèi)識(shí)別腦卒中類型和進(jìn)行預(yù)警。設(shè)備基于多頻非均勻背景微波成像技術(shù)，在運(yùn)行時(shí)，它能發(fā)射 0.5-2 GHz 范圍內(nèi)的微波，將接收到的信號(hào)進(jìn)行可視化處理，形成大腦內(nèi)部介質(zhì)特征分布圖像，讓醫(yī)務(wù)人員能夠快速識(shí)別腦卒中類型并提供治療，有助于在三小時(shí)內(nèi)完成溶栓治療，提高腦卒中救治效率。并且，該設(shè)備制造成本較傳統(tǒng)檢測(cè)設(shè)備低，可使更多中低收入地區(qū)和群體受益，改善腦卒中患者的救治條件。設(shè)備技術(shù)經(jīng)過(guò)生物測(cè)試和輻射測(cè)試，對(duì)人體安全無(wú)害，降低治療過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。目前產(chǎn)品已經(jīng)完成了樣機(jī)制作，團(tuán)隊(duì)后續(xù)將繼續(xù)進(jìn)行相關(guān)臨床實(shí)驗(yàn)。

　　CareRare罕見(jiàn)病篩查方案 - “罕見(jiàn)病”并不罕見(jiàn)

　　“罕見(jiàn)病”并不罕見(jiàn)。目前已發(fā)現(xiàn)的遺傳性罕見(jiàn)病約7000種，盡管同一罕見(jiàn)病的病例少，但由于罕見(jiàn)病種類繁多，所以罕見(jiàn)病的病人總數(shù)多，截止2022年官方數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的罕見(jiàn)病人數(shù)達(dá)2000多萬(wàn)名，而這部分群體卻易被忽視。罕見(jiàn)病診斷難，治療難，漏診誤診問(wèn)題嚴(yán)重，高額的經(jīng)濟(jì)支出和不可逆轉(zhuǎn)的建康損害，讓罕見(jiàn)病患者面臨復(fù)雜的境地。

　　2022中國(guó)區(qū)冠軍作品是來(lái)自華東師范大學(xué)、上海交通大學(xué)院旺、馬圣進(jìn)、王靖、李辛團(tuán)隊(duì)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)走訪調(diào)研針對(duì)“就診時(shí)間長(zhǎng)、花費(fèi)高”等痛點(diǎn)，結(jié)合計(jì)算機(jī)、工業(yè)設(shè)計(jì)和醫(yī)療領(lǐng)域技術(shù)設(shè)計(jì)出CareRare罕見(jiàn)病篩查方案。

　　

　　CareRare 提供了一種快速、無(wú)痛、低成本、可在大范圍人群中開(kāi)展的罕見(jiàn)病篩查方案。該方案可根據(jù)患者的形態(tài)特征構(gòu)建罕見(jiàn)病患者的形態(tài)模型，從多種罕見(jiàn)病中大幅縮小可能罹患的病種范圍及可疑區(qū)域，再結(jié)合病癥描述詞條及人類基因表型庫(kù)(HPO)，給出診斷意見(jiàn)，輔助診斷及治療。團(tuán)隊(duì)花費(fèi)3年多時(shí)間進(jìn)行產(chǎn)品優(yōu)化，前后收集一萬(wàn)多張患者原型照片以提高面容輔診系統(tǒng)的工作效率，優(yōu)化CareRare的診療效果。通過(guò)融合最新遺傳學(xué)知識(shí)和人工智能技術(shù)，CareRare能夠與患者進(jìn)行無(wú)感交互，在不需要患者配合的情況下完成建模與診療。

　　目前，CareRare已與多家三甲醫(yī)院展開(kāi)合作，其在罕見(jiàn)病篩查領(lǐng)域的準(zhǔn)確率和種類上均做到了國(guó)內(nèi)領(lǐng)先。未來(lái)，團(tuán)隊(duì)還將在產(chǎn)業(yè)鏈上持續(xù)布局，將功能由篩查轉(zhuǎn)向預(yù)防。并使其應(yīng)用于大范圍適齡孩童的罕見(jiàn)病篩查，甚至涵蓋青年婚檢孕檢，以惠及更為廣大的社會(huì)群體。

　　Harmonious Integration靈巧仿生手 - 為肢體殘疾人群體定制化設(shè)計(jì)

　　假肢裝配行業(yè)現(xiàn)存在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)不先進(jìn)、服務(wù)不完善、實(shí)用度不高的問(wèn)題，肢體殘疾人群體使用假肢時(shí)體驗(yàn)較差。西安交通大學(xué)李亞寧、潘子傲目前才入學(xué)一年多，他們?cè)O(shè)計(jì)出Harmonious Integration靈巧仿生手，成功入圍2023年中國(guó)大陸賽區(qū)8強(qiáng)。這是一款運(yùn)用混合腦機(jī)接口技術(shù)研發(fā)的靈巧仿生手，搭配系統(tǒng)化的假肢裝配與康復(fù)訓(xùn)練服務(wù)。靈巧仿生手升級(jí)為「定制化設(shè)計(jì)」，對(duì)接受腔進(jìn)行數(shù)字化設(shè)計(jì)制造，研發(fā)下肢假肢自適應(yīng)可調(diào)節(jié)接受腔，為肢體殘疾人群體建立一套性能良好、穿戴體驗(yàn)舒適、產(chǎn)品價(jià)格友好、服務(wù)系統(tǒng)完善的解決方案。

　　

　　在靈巧仿生手研發(fā)中,團(tuán)隊(duì)通過(guò)特征融合算法將肌電信號(hào)與腦電信號(hào)融合,驅(qū)動(dòng)機(jī)械手執(zhí)行目標(biāo)動(dòng)作;與此同時(shí)，通過(guò)視覺(jué)任務(wù)反饋，機(jī)械手可以根據(jù)識(shí)別的目標(biāo)物體的硬度等物理性質(zhì)個(gè)性化調(diào)整所需要施加的力度大小，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化抓取;在上下肢接受腔數(shù)字化設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，團(tuán)隊(duì)與相關(guān)企業(yè)開(kāi)展“產(chǎn)學(xué)研”合作活動(dòng)，利用對(duì)用戶的殘肢三維掃描獲得模型，經(jīng)過(guò)生物力學(xué)評(píng)估、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、個(gè)性化美學(xué)定制設(shè)計(jì)等環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)出上下肢接受腔與基于折紙結(jié)構(gòu)的自適應(yīng)可調(diào)節(jié)接受腔。最后，圍繞“工業(yè)4.0”的云服務(wù)思想與產(chǎn)品生命周期管理的思路，在經(jīng)過(guò)調(diào)研后，對(duì)假肢裝配企業(yè)的服務(wù)系統(tǒng)展開(kāi)設(shè)計(jì)，正式開(kāi)始對(duì)商業(yè)落地進(jìn)行探索。

　　Prone Crawl Breast Board乳腺癌患者更精確舒適的檢測(cè)體驗(yàn)

　　據(jù)2020年世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)(IARC)數(shù)據(jù)現(xiàn)實(shí)，乳腺癌是全球女性發(fā)病率最高的惡性腫瘤，我國(guó)女性乳腺癌發(fā)病數(shù)在全球居第一位。當(dāng)前用于乳腺癌放射治療的俯臥式乳房面板設(shè)備有使用限制，且體驗(yàn)感差。乳房面板適用于乳房照射卻不適用于淋巴結(jié)照射，因?yàn)橹�撐患者的裝置限制了光束路徑，導(dǎo)致治療無(wú)法全面覆蓋。

　　

　　入圍國(guó)際20強(qiáng)的比利時(shí)根特大學(xué)的bert boute團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出Prone Crawl Breast Board，患者以俯臥姿態(tài)(類似于自由游的姿勢(shì))，能更穩(wěn)定自然地接受治療，同時(shí)進(jìn)行乳房和淋巴結(jié)照射，提高精確度。與仰臥位治療相比，俯臥位放射治療可以減少皮膚毒性，降低肺癌誘發(fā)和心臟損傷的風(fēng)險(xiǎn)。在下一階段，團(tuán)隊(duì)會(huì)開(kāi)發(fā)一小批完全有效的原型，這些原型可用于涉及三家醫(yī)院的大型臨床試驗(yàn)，后續(xù)產(chǎn)品將重新設(shè)計(jì)原型和支撐結(jié)構(gòu)，使其更輕、更堅(jiān)固(減輕處理重量，提高處理精度)。同時(shí)與 MRI 兼容，集成無(wú)創(chuàng)通氣模塊來(lái)升級(jí)頭部支撐模塊，從而改善治療效果。

　　HOPES - 青光眼患者可穿戴眼壓測(cè)試設(shè)備

　　青光眼是全球首位不可逆的致盲性眼病。據(jù)中華醫(yī)學(xué)會(huì)眼科分會(huì)2020年數(shù)據(jù)預(yù)估，2040年病患數(shù)將超過(guò)1億，我國(guó)是青光眼患者人數(shù)最多的國(guó)家之一。許多青光眼患者發(fā)病初期無(wú)自覺(jué)癥狀，只有當(dāng)疾病發(fā)展到中或晚期時(shí)，才會(huì)察覺(jué)癥狀而就醫(yī)，但此時(shí)視功能的損害已不可逆。

　　由于青光眼患者的常見(jiàn)癥狀伴有持續(xù)性眼痛和頭痛，而家庭眼壓(IOP)是臨床醫(yī)生評(píng)估青光眼的唯一指標(biāo)，因此定期監(jiān)測(cè)眼內(nèi)壓的波動(dòng)是確定長(zhǎng)期治療目標(biāo)的關(guān)鍵。在家自行眼壓計(jì)并不準(zhǔn)確，更準(zhǔn)確的標(biāo)準(zhǔn)戈德曼壓平眼壓計(jì)仍是一個(gè)臨床實(shí)踐。因此研制安全、準(zhǔn)確、低成本的家用眼壓傳感器剛好可彌補(bǔ)現(xiàn)有的空缺。

　　

　　

　　2021年戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)國(guó)際冠軍得主新加坡國(guó)立大學(xué)的團(tuán)隊(duì)David Lee、魚珂露、李思作品HOPES設(shè)計(jì)出一種可穿戴式的生物醫(yī)學(xué)設(shè)備，可用于無(wú)痛、低成本的家庭眼壓測(cè)試。

　　環(huán)境治理——循環(huán)再生的迭代與創(chuàng)新

　　戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)于2020年起增設(shè)全球可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)，重點(diǎn)關(guān)注解決環(huán)境問(wèn)題并契合戴森可持續(xù)工程理念的創(chuàng)意方案，以下篩選出以清潔能源及廢料循環(huán)利用、回收及低成本可大范圍推廣使用的案例。

　　利用及清潔能源利用創(chuàng)新化概念

　　廢料Print Clay Humidifier - 陶瓷廢料加濕器

　　獲得2023年中國(guó)大陸賽區(qū)8強(qiáng)的Print Clay Humidifier是一款由回收陶瓷廢料制成的 3D 打印無(wú)電加濕器。富克旺根藝術(shù)大學(xué)劉佳明關(guān)注到當(dāng)前陶瓷廢料處理的問(wèn)題，基于多孔陶瓷的毛細(xì)吸水效應(yīng)，使用粘土材料和木制構(gòu)件，實(shí)現(xiàn)了廢物處理，循環(huán)再生的目的，為每年數(shù)百萬(wàn)噸的陶瓷廢料提供可能的應(yīng)用方向及再利用思路。

　　Print Clay Humidifier采用獨(dú)特的打印結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步提高了吸水效率。它的加濕功能基于多孔陶瓷的毛細(xì)吸水效應(yīng)，它允許材料吸收水，將其帶到表面并將水釋放到空氣中。產(chǎn)品可容納 1 升水，在 24 小時(shí)內(nèi)蒸發(fā)掉。獨(dú)特的花瓣打印結(jié)構(gòu)，使粘土的吸水性與加濕功能得到提升。當(dāng)使用壽命結(jié)束時(shí)，可以將廢棄的加濕器作為再生粉末添加到下一個(gè)加濕器中，形成循環(huán)再生的模式。此外，使用粘土材料和木制構(gòu)件，強(qiáng)調(diào)環(huán)保、安全和耐用性，符合可持續(xù)發(fā)展的理念。

　　

　　E-COATING - 將廢玻璃轉(zhuǎn)化為可持續(xù)涂料

　　目前，香港市民每日棄置于堆填區(qū)的固體廢物量達(dá)至11,428噸，已接近飽和，空調(diào)占總用電量的31%，每天有超過(guò) 470,000 個(gè)玻璃瓶最終進(jìn)入垃圾填埋場(chǎng)。

　　來(lái)自香港中文大學(xué)的Hoi Fung Ronaldo CHAN、Can XIAO設(shè)計(jì)出E-COATING，回收玻璃制成環(huán)保型降溫涂料，用于屋頂和外墻涂層，具有強(qiáng)勁降溫效果，能大幅減少用于制冷的電力消耗，其高反射率能節(jié)省室內(nèi)照明用電。

　　

　　團(tuán)隊(duì)通過(guò)控制涂層中碎玻璃的尺寸以實(shí)現(xiàn)其阻擋和反射陽(yáng)光的能力。當(dāng)陽(yáng)光照射到涂層上，光線會(huì)散射并從微小的玻璃碎片上反射數(shù)千次。這種持續(xù)的反彈和散射將大部分傳入的熱量直接送回原來(lái)的位置。涂層還設(shè)計(jì)用于連續(xù)發(fā)射一種紅外熱輻射的熱量。這種熱量在特定的波長(zhǎng)下釋放，大概8-13微米之間，因易穿過(guò)地球大氣層并消散到太空中，而不是被溫室氣體困住，所以可以減少對(duì)耗能空調(diào)系統(tǒng)的需求，從而降低了整體能源使用量，使建筑成為一個(gè)更舒適、更可持續(xù)的場(chǎng)所。

　　

　　團(tuán)隊(duì)最開(kāi)始從垃圾箱中收集玻璃瓶，確定研磨時(shí)間與玻璃粉粒度分布的相關(guān)性;此后篩選確定使用無(wú)VOC粘合劑和添加劑，制作E-COATING的原型，經(jīng)過(guò)涂層開(kāi)裂、剝落和粉化等優(yōu)化測(cè)試，改進(jìn)配方，優(yōu)化產(chǎn)品。與傳統(tǒng)的外墻涂料對(duì)比估算，E-COATING涂覆在中國(guó)工業(yè)園區(qū)(~405M m^2)10%的屋頂面積上，節(jié)省的電力(~77.6B kWh)每年將能夠?yàn)閪15.7M中國(guó)家庭供電，將每年減少55.1M噸的二氧化碳排放量，相當(dāng)于每年4.59B棵樹(shù)的碳排放量。后續(xù)團(tuán)隊(duì)除了產(chǎn)品優(yōu)化，還將創(chuàng)辦公司并與相關(guān)組織建立聯(lián)系，并期優(yōu)化供應(yīng)鏈，期待更多志同道合的人加入，創(chuàng)造合作者網(wǎng)絡(luò)。

　　SHIELD - 近岸垃圾收集設(shè)備

　　由清華大學(xué)嚴(yán)澤騰設(shè)計(jì)的 SHIELD 近岸垃圾收集設(shè)備是2022年戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中國(guó)賽區(qū)的亞軍作品，已獲得實(shí)用新型專利。SHIELD 利用無(wú)限且連續(xù)的海浪資源作為動(dòng)力，對(duì)流動(dòng)性強(qiáng)、容易擱淺的近岸垃圾進(jìn)行收集和防御。且設(shè)備前后均有繩索拖拉固定，在提高收集效率、減少垃圾滯留的同時(shí)，縮短危害周期和危害范圍，減少與海洋生物和物理作用下產(chǎn)生的二次微塑料接觸的機(jī)會(huì)。

　　

　　WIND風(fēng)力發(fā)電裝置 -為城市環(huán)境打造的全向單軸風(fēng)力渦輪機(jī)

　　英國(guó)蘭卡斯特大學(xué)的Nicolas Gonzalo Orellana Olguin、Yaseen Noorani團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出O-Wind風(fēng)力發(fā)電裝備，可以利用水平和垂直風(fēng)，無(wú)需轉(zhuǎn)向，在城市公寓的混向風(fēng)環(huán)境內(nèi)同樣適用。其靈感來(lái)源于美國(guó)宇航局運(yùn)用風(fēng)力驅(qū)動(dòng)球探索火星及風(fēng)箏，針對(duì)于風(fēng)的多向性特點(diǎn)，渦輪機(jī)呈球形，較大型風(fēng)葉扇，迷你的尺寸也適用于單個(gè)公寓居民的小規(guī)模能源生產(chǎn)，甚至可固定于陽(yáng)臺(tái)。團(tuán)隊(duì)將進(jìn)行進(jìn)一步的原型設(shè)計(jì)和測(cè)試，以優(yōu)化其性能。

　　

　　

　　可回收塑料、污染清理——可持續(xù)智能化、廣泛化

　　2018年的獲獎(jiǎng)作品——ORCA 小型水面環(huán)保船，針對(duì)城市化進(jìn)程導(dǎo)致的城市湖泊水污染、塑料垃圾堆積和飲用水源污染問(wèn)題而設(shè)計(jì)。ORCA小型會(huì)面環(huán)保船能夠有效地清潔水面垃圾，智能跟蹤污染物，實(shí)時(shí)監(jiān)控環(huán)境并將圖像回傳至控制器，在比人工清潔快7倍的同時(shí)，減少70%的成本。

　　獲得2022年可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)的是來(lái)自加拿大麥克馬斯特大學(xué)學(xué)生設(shè)計(jì)Polyformer，一種低成本生產(chǎn) 3D 打印材料的塑料回收機(jī)器。2021 年可持續(xù)發(fā)展獎(jiǎng)是來(lái)自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)的Jerry de Vos 設(shè)計(jì)Plastic Scanner，一款低成本的手持塑料掃描器，能夠確定可回收塑料的種類。

　　

　　公共社會(huì)議題——同處一片天空

　　ForestGuard 2.0 - 森林野火提醒

　　土耳其賽區(qū)伊斯坦布爾Bilgi大學(xué)團(tuán)隊(duì)的發(fā)明作品ForestGuard 2.0，能夠“傳感至衛(wèi)星”野火檢測(cè)系統(tǒng)，可在超早期感應(yīng)到野火。其發(fā)明靈感來(lái)自于目睹2021年土耳其山火，該系統(tǒng)利用傳感器到衛(wèi)星技術(shù)，一旦產(chǎn)生潛在的野火初現(xiàn)跡象，就會(huì)即時(shí)警告相關(guān)部門，期望在未來(lái)大幅度降低野火風(fēng)險(xiǎn)。

　　

　　Water Mask Dispenser - 火災(zāi)應(yīng)急面罩

　　在火災(zāi)中，80%的死亡個(gè)案是由煙霧窒息所致，而其中一種防火演習(xí)方法是用濕毛巾遮蓋口鼻，在阻擋有毒氣體時(shí)，濕毛巾比干毛巾有效2.5倍。Water Mask Dispenser是用于火災(zāi)中的求生設(shè)備，能瞬間為幸存者增加生存機(jī)會(huì)。幸存者只需拉出門把，打開(kāi)貯水箱蓋，水源就會(huì)直接灑落到內(nèi)存的20片面罩上，逃生者能迅速帶上濕面罩，以防吸入濃煙導(dǎo)致的窒息。

　　

　　Air Chair - 輪椅使用者、視力受損者更便捷的乘坐公共交通

　　在改善社會(huì)公共環(huán)境領(lǐng)域也有諸多亮眼案例，如Air Chair團(tuán)隊(duì)針對(duì)輪椅使用者乘坐飛機(jī)時(shí)不便的痛點(diǎn)提出了一個(gè)簡(jiǎn)單的解決方案，用戶從候機(jī)室到起飛的整個(gè)過(guò)程中，使用同一把椅子而無(wú)需多次移動(dòng)。Ikuya Tanaka Sergio and Narushima Masaaki 團(tuán)隊(duì)采用基于人工智能的圖像識(shí)別技術(shù)，設(shè)計(jì)出幫助視力受損者安全穿越人行橫道的設(shè)備。

　　

　　總結(jié)

　　從歷屆勝出及入選的作品中，一方面我們可以清晰地看見(jiàn)在人工智能大數(shù)據(jù)等新科技、新材料的加持下，智慧醫(yī)學(xué)為更多人開(kāi)啟健康之門，傳統(tǒng)醫(yī)用、民用設(shè)備搭載數(shù)據(jù)庫(kù)及模型，能實(shí)時(shí)收集以往無(wú)法記錄的數(shù)據(jù)，讓治療周期、康復(fù)階段更精確明晰。另一方面，新科技的濫用也向發(fā)明創(chuàng)新者提出新的試煉和挑戰(zhàn)。

　　戴森硬件工程師團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人胡宏飛先生在2023年戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)中國(guó)大陸決賽采訪中舉了一個(gè)生動(dòng)的例子：“目前人工智能、大數(shù)據(jù)都是一個(gè)很熱的趨勢(shì)，我看到很多其他賽區(qū)的參賽作品都將這些前沿的科技加入到設(shè)計(jì)當(dāng)中，但這不一定是必要的，我們想要看的是一個(gè)畫龍點(diǎn)睛的效果，而不是一種畫蛇添足的效果。其實(shí)有一些問(wèn)題可以很簡(jiǎn)單地解決，我們不用硬要加入人工智能、大數(shù)據(jù)相關(guān)的科技，比如說(shuō)2023年中國(guó)大陸賽區(qū)8強(qiáng)作品Print Clay Humidifier對(duì)陶瓷廢料的再利用，它的整個(gè)設(shè)計(jì)原理和創(chuàng)意很簡(jiǎn)單，沒(méi)有用到任何的高科技，但是它就是用最簡(jiǎn)單的辦法解決了一個(gè)實(shí)際的問(wèn)題。所以用詹姆斯·戴森的話講就是“只有性能好的產(chǎn)品才能彰顯其美觀設(shè)計(jì)”，這個(gè)是我們比較看重的地方�！�

　　發(fā)明者不僅需要深入制造、設(shè)計(jì)過(guò)程，還需要詳實(shí)考慮在真實(shí)環(huán)境中遇到的挑戰(zhàn)，盡管在設(shè)計(jì)測(cè)試過(guò)程中會(huì)遇到阻礙，卻能在失敗中誕生新的靈感與經(jīng)驗(yàn)，獲得更清晰的解決方案。

　　與此同時(shí)，我們也能看見(jiàn)循環(huán)再生、清潔資源利用、廢物回收等環(huán)境治理類案例愈加受到重視，甚至已成為戴森設(shè)計(jì)大獎(jiǎng)在評(píng)選過(guò)程中的明確選拔標(biāo)準(zhǔn)原則之一(原型機(jī)的設(shè)計(jì)、清晰的解決問(wèn)題方案、可持續(xù)性和商業(yè)可行性)。

（責(zé)任編輯：華康）