2022年度华中科技大学重大学术进展揭晓

华中科技大学  |  2022-11-24

近日,华中科技大学学术委员会主办的“2022年度华中科技大学重大学术进展”评选活动入选成果揭晓。此次入选的十项成果体现了学校坚持“四个面向”、对接国家重大需求、服务经济社会发展、主动创新的科学传承,践行了新时代华中大“顶天立地、追求卓越”的办学理念,展现了学者不断超越自我、精益求精、求是进取、勇攀高峰的科学精神。


2022年度华中科技大学

重大学术进展简介


1、靶向黑色素正电子分子影像探针18F-PFPN的研发及临床转化

主要完成人:兰晓莉、张晓、盖永康

恶性黑色素瘤患者18F-PFPN PET显像分期,探测病灶数量远远多于常规影像18F-FDG显像(212 vs. 43;蓝色箭头指向被18F-FDG遗漏的病灶)


恶性黑色素瘤是起源于黑色素细胞的恶性肿瘤,发病率逐年上升,死亡率居高不下,早期精准诊断与患者预后密切相关。团队自主研发了具有自主知识产权的靶向黑色素的分子影像探针18F-PFPN,通过PET显像既能在早期发现微小黑色素瘤原发及转移灶,又能特异鉴别炎性病灶,显著提高了黑色素瘤的诊断和分期的准确性,比常用的18F-FDG显像提高75%的病灶检出率,为临床决策提供精准依据,造福广大黑色素瘤患者。


2、强场量子瞬态过程的阿秒精密测量

主要完成人:兰鹏飞、黎敏、李亮


阿秒精密测量可以揭示物质中电子的运动,从更基础的层面去理解微观过程的物理规律,从而更精准有效地操控微观世界。超快光学团队发展了阿秒-亚埃超高时空分辨测量方法,测量了分子隧穿位置,精度达到目前最高的皮米量级,发现了强激光作用下固体中电子潮汐新效应,实现了分子解离过程和固体强场非线性过程的阿秒精密测量与操控,为将来的超高速信息处理等技术革新奠定物理基础。


3、基于同质器件架构的感-算-存一体神经形态硬件

主要完成人:叶镭、缪向水团队

同质晶体管-存储器架构的原理及器件结构


实现类脑智能是人类长期以来一直追求的梦想,类脑神经形态硬件是类脑智能的基石和引领者。叶镭、缪向水团队突破了信息传感、存储和计算之间信息交换时存在的性能瓶颈,提出了一种同质晶体管-存储器架构的类脑神经形态硬件,为未来颠覆性传感-存储-计算一体化的类脑智能提供了一种全新思路。成果入选2021年度“中国半导体十大研究进展”。


4、G蛋白偶联受体复合体整合信号的药理学研究

主要完成人:刘剑峰、许婵娟、孟际勇、刘磊

G蛋白偶联受体通过不同复合体形式整合信号,形成新药靶,产生药物调控新模式和新通路


G蛋白偶联受体(GPCR)是重要的药物靶点。刘剑峰团队针对以GPCR复合体为单元的信号整合新机制开展了研究,发现了大脑中新的GPCR二聚体复合体新靶点和非对称激活机制,阐明了GPCR二聚体药物调控新模式,并发现了靶向GPCR二聚体新信号通路和新功能,攻克了内源性GPCR复合体研究的技术瓶颈,提出了药物开发新策略。


5、结构可编程、功能可重构软体机器人的设计与制造

主要完成人:吴志刚、张硕、丁汉


软体机器人一体化设计制造的新原理探究与新成果应用



软体机器人对人-机-环共融的实现有着重要的科学意义与实用价值。针对当前软体机器人研究中结构与功能的设计与制造方法缺乏有效协调的问题,该团队从微观物理本质至宏观结构、感知/执行功能设计与实现等可操作层面,提出了一系列二维至三维空间结构的设计准则与加工思路,将结构、功能设计有机融入加工制造过程之中,开辟了软机器人结构与功能一体化设计与制造新方向。

6、自主无人艇-机集群跨域协同核心理论、关键技术及应用

主要完成人:张海涛、赵金 、苏厚胜、刘雪明、曹治国

自主无人艇团队基础理论、核心技术、系列部件、成套装备、工程应用等代表性成果


高效超稳高精是无人艇集群技术的制高点。项目突破了无人艇集群突变应对水域突发的技术瓶颈。创新集群相变调控、韧性增强、跨域协同、多源融合感知等关键技术,开发协同控制等核心部件和无人艇-机集群装备。应用于南海资源探测,累计测线达1400公里;应用于跨海通道、海上风电场等重大海洋工程监测等,大幅提高作业效率。系列部件成为中船重工、广船国际等十余型艇的重要载荷。发表Phys. Rept.等一区论文39篇。涌现国家杰青等人才。牵头获湖北省自然一等奖和广东省发明一等奖。

7、燃煤重金属控制技术

主要完成人:姚洪、罗光前、胡红云


燃煤是我国重金属污染物的主要来源,燃煤电厂重金属形态变化复杂导致其协同控制难度大。本成果基于“转化与固定”思路,促进重金属由难脱除向易脱除形态转变,通过化学调控与物理强化相结合,实现燃煤重金属低成本高效控制;相关技术在20个不同等级燃煤机组成功应用;获国家重点研发计划项目支持,为十三五“煤炭清洁高效利用和新型节能技术”国家重点专项绩效评估“优秀”项目。 


8、量子点短波红外成像芯片

主要完成人:唐江、高亮、刘婧

量子点短波红外探测芯片:实物图、成像效果和与国外与商用芯片性能对比


人类获得的信息中80%以上来源于视觉信息,光学传感芯片为物联网时代的信息入口。相较于硅基可见光芯片、热探测中长波红外芯片,短波红外芯片受探测材料、集成技术的限制,成本极为高昂,难以大规模推广应用。团队研制出基于胶体量子点、硅基单片集成技术的短波红外探测芯片,成像性能可媲美商用短波红外芯片的同时,成本仅为其十分之一,能够满足广泛消费级应用。


9、新冠肺炎终末期人体多器官病理及分子病理机制的研究

主要完成人:聂秀、胡豫、夏家红

新冠肺炎疫情爆发初期,重症患者多,死亡率高,形势严峻。协和医院团队主动请缨,获批率先开展全身多器官微创尸检临床病理分析,团队研究结果为填补国家诊疗方案“病理改变”空白作出重要贡献,发表于国内外系列顶级权威期刊。团队在全球首次系统阐述新冠肺炎终末期蛋白质变化全景图,揭示多器官损伤分子病理机制,为全球抗疫贡献中国力量。

10、二维光电子器件的范德华集成

主要完成人:翟天佑、周兴、刘开朗

双极性二维异质结实现感算一体光探测和二维无机分子晶体实现范德华介电层与二维材料的规模化集成



传统半导体器件沟道尺寸已逼近其物理极限,导致摩尔定律难以延续。二维半导体具有原子级厚度、表面无悬挂键、以及高迁移率等优势,有望延续摩尔定律。团队通过构筑双极性二维异质结,研发出感算一体光探测器,突破了传统图像识别中光信号探测和处理分离的瓶颈,推动了感算一体机器视觉的发展进程;开发了首例二维无机分子晶体介电薄膜,突破了二维半导体器件中介电层在规模化集成方面的难题,推动了二维半导体光电子器件规模化集成的进展。

重大学术进展评选活动自2017年启动以来,遵循公开、公平、公正及宁缺勿滥原则,立足于宣传华中科技大学具有原创性、引领性的学术成果,在兄弟院校及广大师生中产生了积极影响。


参评成果通过各院系学术委员会或校学术委员会委员两个渠道推荐,先后经过校学术委员会各学科分委员会遴选和校学术委员会全体委员通讯评议、校学术委员会主任会议提名、校学术委员会全体会议答辩评审和校长办公会审议,最终产生十项入选成果。

责任编辑:曹竞