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朱宸团队｜以电为笔、以分子为墨，有机电合成让沉默的化学键重生

如果把化学反应比作一场看不见的交响乐，那么有机电合成就是那位“不凭火、不凭酸碱，而凭一束电流”来指挥分子的现代指挥家。当电子沿着电极表面缓缓推进，就像给分子施加了一阵温柔却精准的“电场推手”，让原本沉默的化学键在恰到好处的时机松开、重组，谱写出全新的分子结构。电合成技术的魅力在于：只需调节电流、电极、电解质等“外部旋钮”，便能精准控制反应的模式、选择性甚至立体构型。这种绿色转化方式正在重塑现代有机合成化学的边界。日前，宁波东方理工大学理学部副教授朱宸及其合作团队对它有了新的解读，他们在光电协同催化、电化学精准调控领域连续取得重要突破。相关研究成果接连发表于化学三大顶级期刊《自然-合成》（Nature Synthesis）、《自然-化学》（Nature Chemistry）、《自然-通讯》（Nature Communications）。01电化学“开关系统”：精准决定芳烃烷基化路径假设你有一个化学“万能工具箱”，里面装着一个神奇的分子原料（比如常见的苯甲酸）。你想用这个原料来制造两种完全不同，但都很有用的药物中间体。传统上，你需要两套完全不同的设备、试剂和流程。现在，科学家们开发出了一个

2025-12-16
张东晓团队｜AI竟能像科学家一样发现新方程

这项研究可能要打破你以往的认知。它让算法从一个被动的数据分析员或模仿者，升级为一个主动的探索者和创造者。不再是仅仅从数据中“挖”出隐藏的规律，而是融合已知的知识，像一位真正的科学家一样，去生成并优化我们从未想到过的新理论、新方程。宁波东方理工大学张东晓院士团队提出了一种名为EqGPT的智能化偏微分方程挖掘算法，将数据驱动与知识引导相结合，实现了新方程的自主生成与自适应优化。北京时间11月21日，相关研究成果发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。宁波东方理工大学为第一完成单位。该研究还藏着一个富有寓意的“小彩蛋”。研究团队特意设计了一个特别的算例——把计算区域雕刻成“EITech”的字样，让方程在校园的轮廓里可见。从“EITech”边界的物理过程中发现潜藏的方程｜课题组供图偏微分方程是由科学家基于第一性原理推导出来的，描述连续变化的物理量（如温度、流体运动、电磁场）在多个维度上如何变化的数学方程。偏微分方程挖掘方法则是反其道而行之。它通过分析数据，从一个庞大的候选偏微分方程项库中，筛选出最简洁、最准确描述数据动态的项，从而发现数据中潜藏的物理规律。数据驱动

2025-11-22
陈云天团队发现，全球变暖让海上风电更“恐风”

宁波东方理工大学助理教授陈云天团队与合作者发现，亚洲与欧洲超过半数的已建及规划海上风电场正面临极端风况的危险，其中与风机载荷相关的极端风速在全球68%的沿海区域呈现显著上升趋势。北京时间11月5日，相关研究成果发表在《自然-通讯》(NatureCommunications)，并被选为亮点文章。2024年台风“摩羯”袭击海南文昌，在强力台风之下，当地一风电项目发生多台风机倒塌事故，经济损失高达数亿元。科学评估现有及规划中的风电场能否应对极端风速，至关重要。海上风电是全球实现可再生能源转型的重要组成部分。然而，海上风电场相较于陆上风电场，更多面临强风、巨浪等多重危险。特别是在全球气候变暖的环境下，热带气旋强度增强，高纬度地区温带气旋活动加剧，海上风机的安全运行将面临更大的隐患。台风“摩羯”过境后，海南文昌某风电场现场记录。｜田维刚供图国际电工委员会依据“五十年重现期风速”（即五十年一遇的极端风速）对风机进行等级划分，各等级风机需具备承受其运营位置风速的能力。根据标准,I类、II类和III类风机的最大设计极限风速分别为，50米/秒、42.5米/秒和37.5米/秒。研究团队基于1940年–20

2025-11-05
真核生物DNA复制机制如何演化？吴法柏团队从古菌中找到答案

遗传物质DNA的精准复制，是保障所有生物生存、生长和繁衍最核心的生物学过程之一。人类与植物、酵母、草履虫等真核生物拥有一套类似的复杂DNA复制机制，而这一套复杂机制是如何演化而来的？宁波东方理工大学理学部副教授吴法柏团队从一类海洋古菌中找到了答案。北京时间10月21日，相关研究成果刊登在《自然-生态与进化》（Nature Ecology Evolution）。宁波东方理工大学为第一完成单位。所有细胞生命，无论是简单的原核生物还是更加复杂的真核生物，均以双链DNA为遗传物质。DNA复制错误既是生命进化的动力，也是癌症等疾病的主要诱因之一。复杂的真核生物由简单的原核生物（古菌）进化而来。然而，真核生物的基因组普遍比原核生物多数十倍，甚至上万倍。为保障庞大的基因组能够得到准确的复制，真核生物拥有一套远比其祖先复杂的DNA复制机制，包括用多个DNA聚合酶进行明确分工等。一直以来，这些复杂机制被认为是早期真核生物所独有。真核DNA复制机制部件由古菌部件的复杂化而来｜课题组供图吴法柏团队发现，多个复杂模块在阿斯加德古菌的原核生物中便已出现，他们因此提出真核生物祖先（LECA）核心遗传机制的复杂化

2025-10-22
“固相解离”设计让电解质“随心而变”！孙学良院士团队提出固态电解质设计新范式

在液态电解液里盐会被溶剂“溶解”，离子自由穿梭而在固态里，一切看似静止，不该“溶解”可这项研究偏偏让固体也“学”会了“溶解”宁波东方理工大学研究团队发现了一类神奇的卤化物范德华晶体它们像“固态溶剂”一样在固体内部把金属盐拆解成能自由移动的离子这就是“固相解离”宁波东方理工大学讲席教授、中国工程院外籍院士孙学良，宁波东方理工大学副教授李晓娜团队与合作者，提出并验证了一种全新的固态电解质设计理念——“固相解离”（Solid dissociation），该策略利用卤化物范德华晶体作为“固态溶剂”，通过强配位作用溶解多种金属盐，直接生成高离子电导率的无定形、均相固态材料，构筑出具有高离子导率、宽成分可调性的无定形固态电解质体系，为不同工况下的全固态电池提供了高性能、可定制的解决方案，有望加速其商业化进程。北京时间10月20日，相关研究成果发表在《自然—能源》（Nature Energy）。宁波东方理工大学为第一完成单位。在传统的有机电解液体系锂、钠离子电池中，大多数固态电解质是晶态离子导体，其离子传输性能高度依赖于晶格结构，无法像液态体系那样自由进行成分设计。如何突破晶格依赖、拓宽材料成分设计

2025-10-20
科研进展｜担心帕金森找来，请及时检查这一“开关”

宁波东方理工大学讲席教授蔡宗苇团队发现，帕金森病患者脑脊液中鞘氨醇-1-磷酸水平显著升高，这一变化与“上游开关” 鞘氨醇激酶1的调控密切相关。进一步研究提示鞘氨醇-1-磷酸在炎症放大和病理性α-突触核蛋白聚集中发挥关键作用，这为探索帕金森病新型干预策略提供了新的依据。相关研究成果日前发表在《创新·生命》（The Innovation Life）。帕金森病是一种主要发生在老年人群的慢性、进行性神经系统退行性疾病，目前仍缺乏有效的病程阻断治疗。病理性α-突触核蛋白是帕金森病的关键核心致病蛋白，其在神经元内的持续沉积可诱发长期神经炎症，并推动神经损伤的发生。帕金森病不只与神经递质关联，也涉及复杂的脂质代谢失衡。近年来，遗传与组学研究提示“鞘脂代谢”与帕金森病密切相关，但关键分子如何参与病程尚未清晰。为什么是鞘氨醇-1-磷酸？从临床患者到动物模型，蔡宗苇团队追踪了这条被忽视的脂质线索，串联起神经炎症放大与α-突触核蛋白聚集的隐秘通路。鞘氨醇-1-磷酸在帕金森病中串联神经炎症与病理性α-突触核蛋白聚集｜课题组供图既往多见帕金森病患者血浆鞘氨醇-1-磷酸偏低，而蔡宗苇团队首次在脑脊液中发现其异常升

2025-10-17
孙学良院士团队登Science：开发新型卤氧化物固态电解质刷新离子导记录

试想一下，在零下50摄氏度的极端环境下，无论是驰骋的新能源汽车，还是翱翔于高空的低空飞行器，都能依旧稳定运行，人们不再为电池无法支撑焦虑。这一梦想或将实现。宁波东方理工大学讲席教授、中国工程院外籍院士孙学良团队与合作者，开发了一种新型超离子导体，为实现高性能全固态电池，特别是在极端环境下具有优异循环稳定性和倍率性能，提供了新的技术路径。北京时间10月10日，相关研究成果登上Science。宁波东方理工大学孙学良院士团队，联合美国马里兰大学莫一非教授团队，以“阴离子亚晶格设计实现晶态卤氧化物超高离子电导率（Anion sublattice design enables superionic conductivity in crystalline oxyhalides）”为题，北京时间10月10日，相关研究成果发表在Science。研究人员开发了一种新型超离子导体：Li3Ta3O4Cl10，刷新了卤化物基固态电解质的室温离子电导率，达到了13.7毫西门子每厘米(mS/cm)，并实现了零下50度环境下超稳定的全固态电池。作为全固态电池的核心材料之一，固态电解质材料是目前研究的一大热点。离子电

2025-10-10
科研进展｜丁飞团队物理学顶刊发文，微芯片上实现“光子定制

如果量子信息是一封信，光子就是最理想的“信使”。如何才能像下指令一样，让这位“信使”精准地知道该去哪里（方向）、以何种形式（偏振）、以多大的“音量”说话（强度）？我校丁飞副教授团队与合作者就实现了这一奇想。近日，我校信息科学与技术学部丁飞副教授团队与合作者，首次在一枚仅有头发丝直径几分之一（10微米）宽的微芯片上实现了“光子定制”——可按需控制方向、偏振与强度的光子源，为未来量子通信、量子计算和高精度传感开辟了新路径。这一重磅成果以“On-Chip Emitter-Coupled Meta-Optics for Versatile Photon Sources”为题，发表在国际物理学顶级期刊《物理评论快报》(Physical Review Letters)上，并因其重要性被选为“编辑推荐”（Editors Suggestion）在官网亮点展示。同时，美国物理学会旗下权威科学期刊《物理》(Physics)也以“Microchip Provides Made-to-Order Photons”为题，对该研究进行了重点报道。挑战：如何为光子“量体裁衣”?光子是量子信息的理想载体，能在不受环境

2025-09-19
科研进展｜纳米尺度上的“一石三鸟”，孙学良、王长虹团队提出全固态硫正极新策略

近日，我校孙学良院士、王长虹助理教授团队在化学类顶刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）上发表重要研究成果，为开发高能量、长寿命的全固态锂硫电池提供了一条新路径。论文以 “A Universal Solid Reaction Enabling Nanosized Li2S in an Amorphous Matrix for All-Solid-State Li−S Batteries”为题，通过原位固态反应，设计了一种新型复合正极材料（92Li2S@8LiFeS2），在高硫载量下实现了优异的循环稳定性与比容量。图1- 高性能全固态锂硫电池 (ASSLSBs) 正极设计原理示意图。(a) Li2S与多种金属氯化物发生通用固态反应的示意图。(b) 用于筛选最合适导体的过程细节。(c) Li2S 正极和 (d) 92Li2S@8LiFeS2复合正极的电池结构与性能对比。甜蜜的烦恼：高能硫为何难以驾驭？作为下一代储能技术的有力竞争者，锂硫电池因理论能量密度高 (2600 Wh kg-1)和硫资源丰富的优势，备受关注。然而，其核心

2025-09-05
科研进展｜连发三篇！章盛祺助理教授在多尺度湍流与传热领域取得系列突破

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2025-09-05
科研进展｜“固态溶剂化结构”助力全固态电池技术! 孙学良院士团队最新研究成果登Nature Chemistry

全固态电池被誉为下一代储能技术的“皇冠”。在全固态电池技术向实用化迈进的关键阶段，有机正极材料因其绿色可持续性和分子结构可设计性受到广泛关注。然而，其低电压与易溶解等瓶颈限制了其实际应用。我校讲席教授孙学良院士与合作者提出以“固态溶剂化结构调控”为核心的新型正极设计策略，该研究成果登上《Nature Chemistry》。8月4日，宁波东方理工大学孙学良院士团队，以“固态溶剂化结构设计助力全固态有机电池（Solid solvation structure design improves all-solid-state organic batteries）”为题，发表在《Nature Chemistry》。该成果报道了以n型有机小分子正极材料为“溶剂”，引入双离子构建异核固态溶剂化结构，激活配体-金属-配体-电荷转移通道，实现3.6V的高工作电压、超7500圈的长循环寿命与优异的倍率性能。这项工作提出“固态溶剂化结构”概念，建立起分子-电子结构-电化学性能的协同调控理论，为全固态电池提供了可持续、高性能、低成本的新思路。全固态电池被誉为下一代储能技术的“皇冠”，其在能量密度、安全性和循环

2025-08-07
科研进展｜小小分影镜点亮大视野，张昊团队突破介观结构光投影极限

2025-08-06
科研进展｜丁飞团队在超表面衍射神经网络领域取得系列突破

近日，我校信息学部电子科学与技术学院丁飞副教授团队基于超表面在偏振选择性衍射神经网络以及多自由度复用衍射神经网络领域，取得系列突破。成果先后发表于《Nature Communications》和《Advanced Materials》，并被国家自然科学基金委员会官网重点报道。全光信息处理，如何兼顾“矛”与“盾”？随着信息技术的快速发展，通信网络对带宽与信息处理能力的需求持续攀升，全光信息处理凭借其高效、宽带和并行处理的特性，逐步成为一类理想的解决方案。然而，信息安全与信息共享作为对立统一的两大核心需求，亟待协同优化。以上矛盾（即信息安全与信息共享）促使研究者探索既能实现信息加密又支持可控数据共享的新型全光信息处理技术框架。全光衍射神经网络（diffractive neural networks, DNNs）通过光速并行处理海量信息，为全光计算开辟了新途径。目前，该方法已在图像分类、逻辑运算、图像处理以及多任务处理，如多波长复场成像、多光谱全光信息处理和多目标/多任务处理等领域展现潜力。值得关注的是，光的传播方向可作为自由度用于构建单向DNNs。近期，有研究提出了用于衍射单向成像的DNN

2025-07-28
Science重磅！东方理工团队与合作者首次揭示2023全球极端海洋热浪驱动机制

2025-07-25

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