由教育部科技委组织评选的2021年度“中国高等学校十大科技进展”近日揭晓，哈尔滨工业大学、中国地质大学（北京）、河南大学、南京工业大学、福州大学陆续公布入选情况。
哈尔滨工业大学：天问一号火星探测器形状记忆智能展开结构技术
冷劲松院士团队自主设计并研制的中国国旗锁紧展开结构，历经202天地火转移轨道飞行和93天环绕探测，飞行4.75亿公里后，于2021年5月15日在天问一号着陆器上成功完成了中国国旗可控动态展开，为中国探测器在火星上打上“中国标识”，使我国成为世界上首个将形状记忆聚合物复合材料智能结构应用于深空探测工程中的国家。
天问一号从发射入轨到着陆火星历经9个多月，探测风险高、难度大，国旗锁紧展开结构面临严苛的力学环境、火星稀薄大气、火星风等挑战，同时存在着陆环境不确定、地面无法干预等难点，也对产品的可靠性提出了严苛的要求。
▲“着巡合影”图，红框处为形状记忆锁紧展开结构可控展开的国旗
▲中国国旗锁紧展开结构的展开过程模拟演示图
根据天问一号火星探测任务的总体需求，在中国航天科技集团的大力支持下，冷劲松院士团队基于具有独立自主知识产权的形状记忆聚合物，构建其复合材料等效力学行为的预测模型，提出了形状记忆智能大变形结构的设计方法。通过精细的力学理论分析和巧妙的智能结构设计，为着陆平台创新设计并制备了卷绕锁定-展开模式的国旗锁紧展开结构，解决了国旗长时间锁定、低冲击可靠展开的关键技术难题。
中国地质大学（北京）：白垩纪松辽盆地国际大陆科学钻探
白垩纪（距今约1亿4500万年前至6600万年前）是地质历史中典型温室气候时期，研究白垩纪气候—环境变化的规律、机制及其对生物圈的影响，可为科学预测未来全球变化提供参照。在科技部、国际大陆科学钻探计划和中国地质调查局等部门的资助下，王成善院士领导的科研团队经过十余年的科学研究与技术攻关，成功完成“白垩纪松辽盆地国际大陆科学钻探”项目，在白垩纪陆地温室气候、环境演变等研究领域达到国际先进水平。
▲王成善院士（中）在松科二井现场
白垩纪松辽盆地国际大陆科学钻探获取了国际上最连续、最完整，总长度达8187米的白垩纪陆相地质记录，打破了国际大陆科学钻探四项工程纪录；建立了陆相白垩系高分辨率年代地层框架并成为陆相白垩系年代格架对比标准；揭示了白垩纪恐龙时代陆地气候演变规律，对认识地球温室气候历史和当前全球气候变化具有重要的科学价值。
南京工业大学：高效稳定钙钛矿光伏器件研究
立足于全球能源结构转型，日益凸显的气候变化问题促使世界经济加速向低碳化深入发展，以“光伏”为代表的可再生能源已逐渐成为“双碳”战略的主力军。钙钛矿光伏具有性能优异、成本低廉等突出特点，相比较于传统硅基和无机薄膜光伏最大的优势在于可溶液加工性，商业价值巨大，入选了美国《科学》杂志2013年十大科学突破，是当前光伏领域发展的重要方向之一，引起了学术界和产业界的高度关注。然而，钙钛矿光伏电池面临稳定性差等科学难题，限制了其快速发展。
针对这一关键科学技术难题，黄维院士、陈永华教授团队以离子液体为主线，针对钙钛矿光伏电池的稳定性，进行了深入系统的研究，取得了一系列重要研究进展。提出了质子型离子液体溶剂取代传统极性非质子溶剂制备钙钛矿薄膜的新方法，实现了空气中高质量钙钛矿薄膜的制备；探索了离子液体前驱体溶液化学调控新策略，稳定了二维层状钙钛矿骨架，制备了相纯的二维层状钙钛矿薄膜，实现了二维层状钙钛矿稳定性的突破；发展了离子液体构筑“离子通道”反应新方法，降低了反应势垒，在室温和高湿度下形成了稳定的甲脒基钙钛矿薄膜，获得了高效稳定的钙钛矿光伏电池。
该系列突破性成果，将有助于推动钙钛矿光伏电池产业化的进程，在清洁能源自主可控、高效利用、可持续发展等方面具有重要意义。
河南大学：光诱导的信号调控大豆共生结瘤机制
共生固氮是自然界生物可用氮的最大天然来源，影响着农业和自然生态系统中的初级生产和碳汇，在绿色农业发展中占有重要地位。豆科植物进化出根瘤来容纳根瘤菌在其中进行共生固氮，这是一个高耗能的过程，光被认为是驱动自然生态系统中共生固氮的主要因素。但光合产物和光信号如何调控豆科植物根瘤固氮的机制，一直是豆科植物共生固氮领域的未解之谜。王学路教授研究团队发现光合产物和光信号在调控共生结瘤过程中的不同作用，揭示了CCaMK-STF-FT模块整合地上光信号和地下共生固氮信号，调控根瘤形成的机制。研究结果2021年10月1日以Article形式在《Science》正式发表，提出了植物地上-地下协同发育的新机制，为设计在弱光条件下也可以共生固氮的新型植物提供了关键技术手段，为优化农业中碳-氮平衡提供了新思路。
王学路教授团队长期从事植物遗传学、植物激素信号转导及其与逆境互作，调控植物生长发育的机制研究。在河南大学省部共建作物逆境适应与改良国家重点实验室组建了“生物固氮和豆科生物学”团队，以豆科作物为主要研究对象，研究菌植互作的遗传、发育、分子和进化机制，并开展豆科作物品种分子设计改良。近期，该团队在大豆共生固氮领域取得了一系列研究成果。2020年12月21日，在Molecular Plant上发表研究论文，揭示大豆GSK3蛋白激酶磷酸化共生关键转录因子NSP1，介导盐胁迫抑制豆科植物-根瘤菌共生的分子机制。该研究加深了我们对盐胁迫调控结瘤固氮的分子机制的了解，为改善大豆和其他豆类在环境胁迫条件下的共生固氮能力提供了可供改造和利用的目标基因。2021年1月15日，在Nature Plants上发表研究论文，揭示大豆与根瘤菌共进化过程中，根瘤菌由裂隙侵染向根毛侵染方式转化的遗传、分子和进化机制，这种侵染方式的转变对于增强大豆共生固氮能力和提高大豆产量起到了重要作用。该研究不仅揭示了在大豆与根瘤菌互作过程中宿主与寄主匹配性的遗传和分子机制，而且阐释了根瘤菌与大豆共进化过程中，根瘤菌由裂缝侵染演化成高效的根毛侵染过程的重大分子事件，也为大豆高效固氮的分子设计育种提供了重要理论依据和目标基因。2022年2月17日，在New Phytologist发表研究成果，揭示了根瘤菌侵染触发大豆共生根瘤细胞核内复制的机制。该研究不仅为深入研究根瘤菌和共生固氮领域的诸多问题提供了重要的启示，而且也为研究核内复制在植物发育过程中的作用提供了一个范式。
据悉，本次入选是河南大学创新成果首次入选中国高等学校十大科技进展，也是该评选设立以来河南省属高校首次入选。
福州大学：柔性高分辨X射线成像技术研究
医学影像设备元器件与光刻机、芯片等被列为“卡住中国脖子的35项技术”之一。其中，X射线成像设备在医学、安检、国防等领域均有广泛且重要的应用。柔性X射线成像设备具有质薄、柔软、可弯曲和易携带等优势，具有更多的应用场景和灵活性。然而，制造大面积、柔性的薄膜晶体管阵列、非晶硅光电转换层以及闪烁体层仍存在巨大的技术挑战，柔性X射线成像设备的开发还未取得突破。针对柔性X射线成像技术存在的关键科学技术难题，该研究开发了长寿命X射线发光的新型稀土纳米晶闪烁体，实现了超过30天的X射线光子记忆。该研究还发现了高能量X射线光子与氟原子晶格的光电效应现象，提出了Frenkel缺陷态发光的X射线能量转换机制，发明了X射线发光扩展成像（Xr-LEI）的新原理，成功地开发了柔性高分辨X射线成像新技术和新仪器。
▲柔性高分辨X射线成像技术
该研究是继福州大学杨黄浩团队在低剂量、高分辨X射线平板成像技术（Nature 2018, 561, 88）之后取得的又一项标志性成果（Nature 2021, 590, 410），成功地突破了传统X射线成像技术的固有限制，在国际上率先研发出柔性高分辨X射线成像技术，抢占柔性X射线成像产业的制高点，将有力地推进高端X射线影像装备的国产化。我国高端X射线影像设备及关键零部件依赖进口的局面有望改观。
据悉，这是福州大学创新成果首次入选中国高等学校十大科技进展，也是该评选设立以来福建省属高校首次入选。
▲课题组
广州医科大学：新型冠状病毒感染的防控、临床诊治及机制研究
2020年1月20日，钟南山院士与央视连线表示新冠病毒存在“人传人”。
面对突发的新冠疫情，钟南山院士作为我国呼吸疾病领域领军人物，组建多学科协作攻关团队，在新冠肺炎机制研究、防控策略与临床诊治等多方面取得重大创新性突破，为疫情阻击战及常态化防控提供了关键性理论依据及技术支持。
经过广医一院医护团队的精心救治，全球使用体外膜肺氧合（ECMO）时间最长的新冠肺炎患者康复出院。图为钟南山院士等专家在ICU探望该患者。
团队专家除了支撑本地病人的救治，还为国内外提供支援，在ICU承担危重症、重症病人的救治任务。图为支援武汉协和西院ICU医疗队与钟南山院士等专家远程视频会诊。
团队系统阐明新冠病毒的传播特点及进化变异规律；率先揭示Delta变异株在国内的传播特征和动力学特点，创新提出大规模核酸检测及重点人群追踪的关键策略。构建了全球首个非转基因COVID-19小鼠模型，系统阐释免疫机制在COVID-19的作用。在临床防治上，创新研发新冠病毒快速采样和检测技术，建立大规模战时检测平台；提出系列创新性治疗方法。率先构建基于大数据和人工智能、多学科交叉的预测预警平台，有效提高防控精准性。团队牵头参与制定我国新冠肺炎诊疗方案及系列行业相关诊疗指引，为疫情防控和临床救治提供指导；钟南山院士担任世界卫生组织“大流行防范和应对独立小组”成员，参与制定评估全球应对新冠疫情的工作报告。
团队对新冠病毒开展科研攻关
团队总结应对国内首次Delta变异株本土疫情的防控经验
团队始终坚持“人民至上、生命至上”，率先牵头组建重大突发公共卫生国家级研究平台；发表包括国际顶级学术期刊在内的高影响力学术论文50余篇；获批专利/注册证、新药及疫苗临床试验批件多项；打造了全链条筛查诊治及隔离防控产品；为我国乃至全球打赢疫情防控攻坚战提供了硬核科技力量，向国际展现了中国力量和中国担当。
“中国高等学校十大科技进展”自1998年起开展评选，每年从全国高校中评选出10项具有重大科技进展的优秀成果，旨在促进高校科学技术整体水平提升，增强科技创新能力，受到了国内各高校高度重视。
来源：高教科创（ZGGJKC）综合整理自各高校官方网站、官微等