■傅昭仪

语音是人类最基本、最有效和最重要的交流手段。目前，全球有数百万喉癌和严重的喉病患者，其中很大一部分人因喉切除术等原因失去了言语发声功能。重建患者的发声功能，恢复患者的言语交流能力成为医学研究人员共同追求的目标。

人工喉（Artificial Larynx）又称助讲器，即人工制造的一种起到声源和振动作用，以发出近似人类声音的装置。当患者因喉部被切除而丧失发声能力时，可以用它作为辅助发声说话的工具。

传统的人工喉是一个提供单频振动的马达，配合上食管、唇部、舌头的运动，调制振动发出声音，成本大、消耗高，对于患者来说，还存在使用麻烦、体验感差、发音模糊、声调单调、声音机械、噪声大等问题。

近日，清华大学集成电路学院教授任天令团队第一次将被称为“黑金”的石墨烯转换成具有“收发一体”的可穿戴智能人工喉设备，帮助语言障碍者重获新“声”。该成果发表在国际期刊《自然·机器智能》上。

石墨烯是一种从石墨材料中剥离出来的二维晶体，对于低频的肌肉运动、中频的食管振动和高频的声波信息有很高的灵敏度，同时也具有抗噪声的语音感知能力。2017 年，任天令团队创新性地提出了一种基于石墨烯的收发同体的集成声学器件：利用压阻效应来接收信号，并基于热声效应发射声音，从而巧妙地实现了单器件的声音收发同体。

这种石墨烯智能人工喉一方面具有高热导率和低热容率，能够通过热声效应发出100 赫兹～40 千赫兹的宽频谱声音；……