近日
校学术委员会组织开展了
学校十大科研成果的学术评议工作
经学院推荐、专家评审等
十项科研成果入选
2024年十大科研成果
01
大电流连续式脉冲功率变换与金属塑性调控技术及装备
完成人：罗安、何志兴、李宗鉴、刘阳、帅智康
完成单位：电气与信息工程学院/电能高效高质转化全国重点实验室
金属电致塑性处理在提升材料塑性、促进再结晶及裂纹愈合修复方面具有显著优势，在高端制造、航空航天、国防军工等领域具有广阔的应用需求。但受限于脉冲电流能力不足、连续输出不稳定等问题，大电流连续式金属塑性处理技术与产线装备缺失。研究团队面向高端制造与国防建设重大需求，突破了大电流连续式脉冲功率变换拓扑与均流控制方法，率先研制出20kA/1kHz、8kA/20kHz等连续式脉冲电源装备，支撑了大电流脉冲塑性调控技术在连续式金属加工产线上的应用，大幅提高了金属材料品质与生产效率。
20kA/1kHz大电流脉冲电源与高品质金属材料。
02
新能源结构抗风与振动控制
完成人：华旭刚、李寿英、陈政清、陈超、张弘毅
完成单位：湖南大学桥梁工程安全与韧性全国重点实验室、湖南大学风工程与桥梁工程湖南省重点实验室
风电机组大型化及柔性光伏支架大规模应用等趋势使得新能源结构在复杂风环境下的大幅振动问题日渐凸显，振动控制需求也日益增长。研究团队系统研究了海上风力机的阻尼特性，及失速颤振、涡激振动、船撞致振等大幅振动的触发机制及抑振方法；开发了新型电涡流阻尼器及变阻尼参数优化设计方法，可显著降低海上风力机振动幅值，提升疲劳寿命。提出了基于“正反拱”结构的大跨径柔性光伏支架结构，适用于浅海海滩等复杂地貌和极端环境工况；基于风洞试验系统研究了该支架结构抗风性能，提出了可抵御超强台风的多种抑振措施。相关成果成功应用于珠海壁青湾风电场、浙江海盐县海上柔性光伏支架示范性工程等实际工程。
风力机电涡流阻尼器。
03
医学诊断和生物学研究的高精度成像技术
完成人：张晓兵、宋国胜、Rao Jianghong、谭蔚泓
完成单位：化学化工学院、化学生物传感全国重点实验室
随生物成像技术的进步，高精度成像探针的开发对医学诊断和治疗至关重要，提高成像的灵敏度、深度和稳定性也成为医学研究的重点。研究团队成功研发了多种高精度成像探针：基于富电子三蒽衍生物的超亮有机长余辉纳米粒子，低功率下实现深层组织成像，显著提高了成像的灵敏度和深度；开发了“超声发光成像”技术，提升了成像的信噪比、灵敏度和深度；开发了一种新型比率型MRI探针，经调控磁化率提高了MRI图像的对比度和信号稳定性；研发了基于超顺磁性纳米颗粒的一氧化氮MRI探针，具有高灵敏度的NO检测能力，为研究NO在生物体中的作用提供了重要工具。相关研究已发表在Nature Materials、Nature Biomedical Engineering和Nature Photonics等期刊，并为医学成像技术发展做出了贡献。
04
深海矿产资源开采关键技术与装备
完成人：丁荣军、秦晓辉、边有钢、崔庆佳、王广才、秦洪懋、胡满江
完成单位：整车先进设计制造技术全国重点实验室/湖南大学无锡智能控制研究院
深海运载装备是深海矿产资源开采、深海基础设施建设、海洋监测防御的关键核心装备，对提升我国海洋开发利用能力、维护国家海域安全起到重要支撑作用。研究团队聚焦3000至6000米深海矿产资源开发，重点攻克了深海采矿系统探-采-集-输作业全电驱动、数字仿真（“人在回路”的深海采矿模拟仿真、基于虚实交互的中央可视化运维）、智能控制（水下光纤惯导及同步式惯性/水声紧耦合导航、多机协同作业能耗及效率优化调度）等关键共性技术，研制了6000米级智能电驱动深海重载采矿车辆平台、深海采矿智能作业与运维系统装备等重要装备。
05
实现高端核医学影像设备的国产化
完成人：蒋健晖、贺建军
完成单位：化学化工学院、生命医学交叉研究院、化学生物传感全国重点实验室
以SPECT为代表的核医学影像设备可提供准确、灵敏的功能信息，是肿瘤、心脑血管、神经等疾病诊断的重要分子影像工具。然而相关核素药物、晶体原料、元器件都被“卡脖子”，高端核医学影像设备被GE、 Philips 、Siemens等垄断。研究团队深耕生物医学传感与分子影像，成功实现了关键核心原材料、元器件的全面国产化替代；研制的单光子发射计算机断层成像系统（SPECT）获批三类医疗器械注册许可证；研制的SPECT/CT设备正在进行临床试验。团队的“高分辨三探头SPECT设备开发”科技成果孵化成立新公司。系列成果彰显了团队在核医疗装备的自主研发实力。
06
基于范德华层压的单芯片三维集成工艺
完成人：刘渊团队
完成单位：物理与微电子科学学院/微纳光电器件及应用教育部重点实验室
随着半导体技术迈入后摩尔时代，晶体管的沟道长度已经接近物理极限，集成密度难以进一步提升。三维集成是集成电路从平面向立体方向的延伸，但高密度的三维集成受限与过高的集成温度以及对下层电路的影响。针对这一问题，研究团队开发了基于范德华工艺的三维单芯片集成技术。通过将半导体层和后端电路层低温层压，系统集成温度可以控制在120摄氏度以下，克服了传统单芯片三维集成的热预算问题，保证了底层半导体器件的本征性能，实现了10层电路的全范德华三维集成和多功能协同工作。研究成果为单芯片三维集成提供了一条低能量路径，有望利用成熟节点三维工艺实现与先进节点平面工艺相当的性能。相关研究结果发表于Nature等顶级期刊。
07
让细胞感知力量的人工受体
完成人：聂舟团队
完成单位：化学化工学院、化学生物传感全国重点实验室
机械力是细胞通讯中的关键物理信号，细胞感知并响应机械力对维持细胞稳态、促进发育及病理发生至关重要。在前期研究基础上，研究团队采用分子从头设计策略，利用化学合成的DNA纳米装置成功重构细胞表面的非机械力响应受体，赋予细胞全新的力学感知能力。通过人工力学受体重编程FGFR1信号通路，实现了细胞间粘附力介导的神经干细胞干性维持。相关研究成果于2024年发表于Nature Chemical Biology，并获该期刊News & Views栏目的亮点特评。该研究为深入理解机械生物学提供了新视角，并为基于力的细胞疗法在再生医学领域的应用提供了有力工具。
08
《王闿运全集》
完成人：朱汉民团队
完成单位：岳麓书院
王闿运(1833—1916)，晚清名士，湘学泰斗，著名经学家、文学家、史学家。王闿运一生亲历清末民初众多重大政治事件，结交众多朝野重要人物，是这一重要历史时期的重要见证者。团队依托国家古籍工作规划重点出版项目、国家出版基金项目，历时八年点校整理，集成《王闿运全集》（38册），共计1200余万字，全面展现王闿运一生学术思想和文学创作的价值与意义。
09
《长沙走马楼西汉简牍》
完成人：陈松长团队
完成单位：岳麓书院
《长沙走马楼西汉简牍》是长沙五一广场J8西汉古井简牍的最新整理成果。这是一批西汉武帝时期的官府文书，涉及长沙国职官设置、行政运作、司法制度、社会生活等多方面内容，具有重要的史料价值。团队依托国家社科基金重大项目和国家出版基金资助项目，经过近7年的集体攻关，推出《长沙走马楼西汉简牍》一函四卷，公布简牍原图与红外线图版，以及整理小组释文与注释成果，并附有简牍原始尺寸表，既可供文史学者研究又可供书法界学者参考。
10
《非洲数字经济发展指数与中非数字经济合作报告(2024)》
完成人：肖皓团队
完成单位：经济与贸易学院
数字经济是中非合作关键领域，但非洲发展基础薄弱与双方信息壁垒阻碍合作深化。团队首创非洲数字经济多维评价体系，整合近十年跨国数据与30余家中企调研，量化分析非洲数字化协同短板及多维鸿沟特征，从宏微观两方面提出差异化合作路径。研究成果《非洲数字经济发展指数与中非数字经济合作报告（2024）》以中英双语在内罗毕发布，受到境内外400余家媒体广泛报道。
从零到十的跨越
迈向成百上千万的辉煌
我们时时回望 积攒信心、仰望星空
我们步步前行 秉持斗志、俯瞰原野
新的一年
湖南大学科研团队矢志笃行
将继续为国家科技进步
贡献湖大力量
来源丨校学术委员会 科研院 社科处
编辑丨方楚瑜
责编丨文亦佳 李尹汝
