速看→华中科技大学科研成果上新!_
解锁科研的最新进展
感受创新的澎湃力量
11月
华中科技大学师生
科技创新持续发力
聚力合作再结硕果
材料学院姜庆辉团队在透明铁电陶瓷及超高线性电光响应领域取得新突破
11月4日，由材料学院姜庆辉副教授领衔，联合国内外11家研究单位，在化学领域顶级期刊《美国化学会志》（Journal of the American Chemical Society）发表研究成果。论文报道了一种具备超高电光系数的透明铁电陶瓷较商用铌酸锂单晶提高65倍，并提出“动态的原子尺度极化结构”物理模型，为电光材料/器件的开发开辟了全新路径。该成果揭示了电光效应与畴壁密度关联的底层物理机制，从本质上推动了晶体极化行为与光电耦合机制的深层次再认识，为铁电材料、光电材料乃至量子功能材料研究提供全新视角，开辟了低成本光调制器、集成光通信芯片与智能光学传感器等器件新研究领域。
论文链接：https://doi.org/10.1021/jacs.5c15699
强磁场中心李亮团队在磁控软体驱动器领域获重要进展
11月5日，电气学院、国家脉冲强磁场科学中心李亮教授团队以“Magnetoactive bistable soft actuators for programmable large shape transformations at low magnetic fields”为题在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表最新研究成果。该项工作实现了磁控软体驱动器从传统“持续强力矩竞争”到“瞬态低磁场触发跃迁”的形变调控机制转变，兼具低场驱动、状态自锁、瞬时跃迁等核心优势。这一突破为在体内医疗机器人等空间受限的应用场景中实现“低能量输入、强力场输出”提供了新思路，对于双稳态/多稳态结构融合的先进软体驱动器设计具有启发意义，并将推动微型化、低功耗软体驱动器技术的实用化进程。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-64855-4
集成电路学院王春栋团队发布自旋催化方向最新研究成果
11月5日，王春栋教授团队在《纳米快报》（Nano letters）发表题为“Curvature Strain–Induced Electron Spin Leveraging in dOrbitalstoward Oxygen Reduction forZn–Air Batteries”的研究论文。研究报道了一种通过调控分子催化剂自旋态以提升氧还原反应效率的新策略。团队利用具有正高斯曲率的氮掺杂碳纳米洋葱作为载体，通过界面应变成功诱导铁酞菁分子发生几何畸变。理论计算与实验表征共同揭示，载体曲率引起的分子畸变促使Fe离子自旋态从低自旋态向中自旋态转变，这一关键转变优化了氧中间体在FeN4位点上的吸附强度，从而显著提升了反应动力学。将其应用于锌空电池，展现出162.4 mW cm⁻2的高功率密度和优异的循环稳定性。
论文链接：https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.5c04405
物理学院高国营课题组交错磁调控和输运性质的研究获进展
11月7日，《先进科学》(Advanced Science)在线发表了物理学院高国营副教授课题组题为“Lithium and Vanadium Intercalation into BilayerV2Se2O: Ferrimagnetic–Ferroelastic Multiferroics and Anomalous and Spin Transport”的研究论文。该研究揭示了插层交错磁得到的多功能物性，这将拓展交错磁的调控和应用，为多铁和自旋电子器件的集成提供了方案。该插层策略不仅适用于V2Se2O双层，还可以推广至其它层状交错磁体系。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202512533
药学院吴曈勃团队在CRISPR-Cas12a活性调控领域取得新进展
11月8日，国际生物学杂志《核酸研究》（Nucleic Acids Research）发表药学院吴曈勃教授和同济医学院附属同济医院戴俊教授等人的研究成果“Photocontrolleddissociation and toehold-mediated strand displacement-based synergistic regulation of CRISPR-Cas12a”。研究表明，现有Cas12a调控策略通常仅能实现Cas12a由“关闭”到“开启”的单向调控，而对已激活的Cas12a缺乏有效的抑制手段。因此开发对Cas12a活性进行双向精准调控，可进一步拓宽Cas12a应用范围，在分子诊断、DNA电路等领域具有重要意义。
论文链接：https://academic.oup.com/nar/article/53/20/gkaf1178/8317322
体育学院陶光明团队在寒冷环境防护装备研发领域取得重要进展
11月21日，体育学院联合聘任教授陶光明团队的研究成果“A heterogeneous-structure facial mask for thermal and humidity regulation in cold environments”在《自然·通讯》（Nature Communications）上发表。团队提出的MetaMask突破寒冷环境下面罩“热湿调控与透气”的固有矛盾，为该场景面罩设计、应用及性能优化提供创新性技术思路。应用价值上，该技术已为相关国家战略任务提供技术支持，验证了极端低温下的性能可靠性。产业化层面，其无需特殊定制设备或高成本加工工艺，大幅降低技术转化门槛，为规模化生产奠定基础。未来，该设计理念可延伸至极地科考等极端场景，对提升公共卫生防护水平、推动防护装备产业技术升级具有重要战略意义。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-025-66489-y
武汉光电国家研究中心张玉慧团队合作提出通过开源锁相SIM超分辨成像技术解析细胞器超微结构
11月28日，《自然·通讯》（Nature Communications）在线发表了武汉光电国家研究中心张玉慧教授团队与英国牛津大学、浙江大学合作的最新研究成果“Visualizing intraorganellar ultrastructures, dynamics, and interactions with open-access background-free Lock-in-SIM”。论文提出了一种基于锁相解调的新型SIM重构策略。该技术巧妙利用SIM图像中本征存在的正弦条纹作为参考信号来抑制背景噪声，提取和放大在焦微弱信号，从而在二维照明条件下实现三维照明所具有的高信背比、光学层切能力和大成像深度，但同时成像速度远高于三维成像。基于锁相SIM的高时空分辨能力，研究者对多种复杂的亚细胞器结构进行快速无损高保真活细胞观测，捕捉到内质网与溶酶体相互作用的多种过程、发现线粒体自调控分裂的新现象，为解析细胞代谢和细胞器互作等重要生物学问题提供全新视角。论文也提供了开源MATLAB、Fiji/ImageJ和exe软件方便用户集成使用。
论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-65805-w
华中科技大学（ihuster）
来源 / 各单位
封面图 / 陶然
编辑 / 刘雪茹
排版 / 范飘雪
校对 / 张雯怡