2025年度华中科技大学重大学术进展揭晓
http://www.huaue.com  2025年11月19日  来源:华中科技大学

    近日,由华中科技大学学术委员会主办的“2025年度华中科技大学重大学术进展”评选活动入选成果揭晓。该活动自2025年5月启动,遵循公开、公平、公正以及宁缺毋滥原则,立足于宣传华中科技大学具有原创性、引领性的学术成果。

  参评成果通过各院系学术委员会、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、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定,最终产生八项入选成果。

  此次入选的八项成果是华中科技大学本年度高水平科研成果的优秀代表,体现了华中科技大学立足“中国特色、世界一流、华科风格”的发展定位,坚持“育人为本、创新是魂、责任以行”的办学理念和“明德、厚学、求是、创新”的校训精神,展现了华中科技大学学者胸怀祖国、服务人民、勇攀高峰、敢为人先的精神,激励了广大科研人员志存高远、爱国奉献、矢志创新。

  2025年度华中科技大学重大学术进展简介

  1、玻璃转变动力学的双渗流理论

  主要完成人:于海滨、Jeppe Dyre、高亮

  在凝聚态物理中,晶体是物质有序结构的特例,而非晶态物质(玻璃态)构成更复杂的无序体系。非晶态物质通常由液体经玻璃化转变形成,这一过程并非传统相变,而是液体结构在冷却过程中被“冻结”,其本质被Science评为21世纪125个最具挑战的问题之一。

  玻璃转变过程包括主导流动的α弛豫和反映局域原子运动的β弛豫,两者时间尺度差异极大,但长期缺乏统一理论描述。为了解决这一问题,团队提出了“构型位移”序参量,首次实现了对α与β弛豫的统一描述。该序参量在不同近似下可自然导出均方根位移(RMSD)和Parisi重叠函数,为玻璃转变提供了统一理论框架。此外,团队提出的“α–β双渗流理论”,揭示了液体冷却过程中不可移动粒子的渗流与玻璃态可移动粒子的渗流转变,成功统一了玻璃态物质的两种关键动力学过程。这一系列理论不依赖具体材料结构,适用于多种非晶物质体系,推动了玻璃转变研究的进展。

  2、新颖核酸酶的发现与应用

  主要完成人:朱斌、成锐、闫艳、余兵兵、王雄略

  核酸酶是中心法则与免疫的核心元件,也是生物技术的重要工具。团队基于分子水平的生物多样性发现新奇核酸酶,根据酶功能阐明新颖生物学机制并开发原创工具酶。2024年成果包括:揭示E2-CBASS免疫系统的全新免疫调控机制与蛋白质修饰机制,发现单个原核生物E2酶模拟整个真核生物泛素系统催化cGAS共价串联并激活其免疫信号合成,发现已知唯一具有蛋白酶活性的E2连接酶,为先天免疫和泛素系统的原核生物起源提供了重要证据;发现与原核生物短Argonaute形成异源二聚体并受其调控的核酸酶并开发该系统在核酸检测技术中的应用;发现新冠病毒nsp15的双链RNA缺刻酶功能,为新冠病毒逃逸宿主免疫机制提出重要线索;发现已知唯一同时具有解旋、引发、矫正内切及DNA聚合四种功能的全能DNA复制酶;发现单亚基RNA聚合酶依赖DNA末端起始转录的功能,揭示体外转录中长双链RNA副产物的产生机制,创造T7 RNA polymerase 2.0(苏州近岸蛋白)与Clean T7TM RNA polymerase(美国Ribotech)两种原创工具酶投入mRNA药物疫苗前沿生物技术商业化应用。

  3、原子分子瞬态过程阿秒-皮米分辨精密测量

  主要完成人:周月明、黎敏、何立新、李亮、陆培祥

  在原子分子层面测量和操控电子运动,能从微观层面揭示物质演化机理,从而为基础物理、超快化学、量子科学等科技前沿领域带来跨越式发展。但是测量和操控电子运动需要同时具备超高的时间和空间分辨率。针对该挑战,团队发展了高次谐波精密光谱、阿秒钟-光电子干涉仪、非偶极阿秒光电子干涉仪等超高时空分辨精密测量方法。基于这些方法,实现了多原子分子结构百阿秒-亚皮米量级的超快成像、光电离时间延迟阿秒精度的测量,以及光电离非偶极动力学阿秒-皮米分辨的测量,为测量和操控原子分子层面的电子运动提供了可行方法,并将阿秒技术的应用从偶极作用区域推进到了非偶极作用区域。

  4、高时间分辨辐射探测

  主要完成人:唐江、牛广达、徐凌、逄锦聪

  核辐射探测是对X/γ射线、中子、带电粒子等的测量,广泛应用于考古分析、高能物理、医疗等领域。核辐射探测的重要发展方向是不断提升时间分辨率:比如,激光核聚变以及核医学正电子发射断层成像都需要探测器具有纳秒甚至更快的响应速度,以实现早期诊断。项目组围绕时间分辨率问题,首次提出超快热激子闪烁探测新原理,突破闪烁体数十年的性能瓶颈:利用高能级反系间窜越机制,抑制了慢速三线态的产生,实现超快响应(1.79 ns)、高光产额(34600 光子/MeV)的热激子有机闪烁体,成像帧率达到10000帧每秒。该成果有望用于核聚变测量、同步辐射等相关应用,样品已被欧美及国内国防单位采购并试用。

  5、脑出血一体化诊疗体系的建立:AI诊疗-数智融合手术-脑机接口康复

  主要完成人:唐洲平、张萍、陈丹阳、赵知闲、时坚

  团队破解了脑出血“救活却重残”难题。从“诊断-治疗-康复”全链条创立了:“脑瑞康”AI大模型,急诊秒级定体积、指征、路径,获首个脑出血数据产权双登记;数智融合微创机器人,“刚-柔-软”穿刺+自适应抽吸,突破脑干禁区,已获13项专利;32导EEG-90通道fNIRS脑机接口康复系统,74.7%解码率实现“意念-动作”闭环,纳入湖北医保价目。成果刊于Advanced Science、Innovation等权威期刊,被央视《新闻联播》报道,带动全国首个脑机接口医保数据研究中心及省级产业联盟,确立脑出血“中国范式”。

  6、银屑病代谢-免疫交互致病机制及精准防治

  主要完成人:陶娟、朱锦涛、何然、兰佳佳、夏雨婷

  银屑病作为常见的慢性炎症性系统性疾病,其反复发作的鳞屑性红斑、关节等多组织损害及高共病负担导致生物制剂疗效受限。针对以上临床困境,团队构建了环境-代谢-免疫多因素预警体系,为早期识别高危人群提供了关键工具;深入揭示了肥胖等共病如何驱动T细胞免疫失衡导致病情加重和治疗抵抗,找到了逆转耐药的新靶点;并创新性开发出智能微针递送系统,实现了对病灶的精准靶向治疗,在显著提升疗效的同时有效阻断复发,为银屑病的治疗建立了“局部免疫调控-精准防治复发”的新策略。这一系列创新成果取得了从疾病预警到精准治疗的全链条突破,为难治性银屑病患者提供了全新的诊治防方案,对提升患者生活质量和推动炎症性皮肤病诊疗进步具有重要意义。

  7、高可靠强抗扰磁悬浮轴承电力传动系统及其应用

  主要完成人:蒋栋、刘自程、孙伟、曲荣海

  磁悬浮轴承在电力电子驱动下实现主动无接触支承,是工业和国防领域高速电力传动的颠覆性技术。但是其安全稳定运行面临故障失效、机械扰动、电磁干扰的巨大挑战,成为制约磁轴承技术应用的长期瓶颈。团队融合机-电-智学科交叉,取得如下技术创新与突破:突破了磁悬浮轴承可靠性容错技术,实现电力电子器件开路和短路故障的在线诊断与容错;提出了磁悬浮轴承电力传动系统自感知的机械扰动抑制技术,大幅提升磁悬浮轴承电力传动系统的悬浮运行品质;建立了磁悬浮轴承电力传动系统电磁干扰主动抑制体系,有效应对应用中电磁兼容挑战。在此基础上,团队进一步突破了磁悬浮轴承智能化和重载磁悬浮轴承的前沿技术。该项目研制了部件级-装备级-系统级高可靠强抗扰磁悬浮轴承电力传动系列装置,实现压缩机和飞轮等规模化产业应用、舰船特种应用,以及数控机床和医疗CT等新领域探索应用,经济和社会效益显著。

  8、解码冠心病的炎症风险—从发病机制到精准诊疗

  主要完成人:程翔、余淼、唐婷婷、夏霓、杨芬

  冠心病严重危害人类健康,炎症风险是导致患者发生死亡等不良事件的关键因素。我国冠心病患者的炎症风险管控不佳,主要面临两大难题:一是缺乏精准便捷的诊断指标,二是缺少安全有效的治疗策略。针对这两大难题,团队在基础研究层面,从作用机制上揭示巨噬细胞NLRP3-IL-1β-IL-6通路在冠心病炎症风险中的重要作用。在临床转化层面,团队围绕NLRP3-IL-1β-IL-6通路实现了从精准诊断到精准治疗的跨越:首次提出该通路下游的炎症标记物hsCRP≥1mg/L可作为我国冠心病患者炎症风险的诊断标准,精准识别需抗炎治疗的人群;在针对NLRP3-IL-1β-IL-6通路的药物筛选中,精准锁定秋水仙碱是目前该通路的优选抑制剂,可通过抗炎增加冠状动脉斑块纤维帽厚度,提升斑块稳定性,从而阐明其降低心血管事件的作用机制。该成果为我国冠心病炎症风险的精准管控提供了诊疗思路,有助于解决目前存在的临床难题。

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