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2026 07.01

长春应化所在高熵氧化物催化剂氧缺陷功能调控及逆水煤气变换反应机制探究取得重要进展

中国科学院长春应用化学研究所在高熵氧化物催化剂氧缺陷功能调控及逆水煤气变换反应机制探究取得重要进展。中国科学院长春应用化学研究所张洪杰、宋术岩、汪啸团队联合燕山大学王静团队，通过引入Cr诱导高熵氧化物结构演化，成功构建了尖晶石@岩盐核壳结构催化剂，实现了对氧缺陷功能的精准调控，阐明了逆水煤气变换反应中关联路径与氧化还原路径的竞争机制，大幅提升了CO₂加氢制CO的催化性能。相关研究成果以“Functionally Regulating the Oxygen Defects in High-Entropy Oxide Catalysts for Reverse Water-Gas Shift Conversion”为题发表在国际权威杂志《Journal of the American Chemical Society》。CO2过度排放导致的温室效应日益严重，将CO₂选择性加氢转化为高值化学品是缓解能源与环境问题的关键途径之一。表面氧缺陷被公认为是RWGS反应的关键活性位点，传统研究主要聚焦于提高氧缺陷浓度，但受限于热力学允许的上限。如何在原子尺度上调控氧缺陷的功能而非仅仅增加其数量，并厘清
2026 07.01

金属所等联合团队发明高频硅-石墨烯-锗势垒晶体管

随着5G的规模化部署与6G技术的前瞻性探索，物联网（IoT）、超高速传感及智能通信系统对晶体管的运行速度提出了前所未有的要求，即其截止频率需突破1太赫兹（THz）的关键门槛。然而，传统高频晶体管，如高电子迁移率晶体管（HEMT）和异质结双极型晶体管（HBT），其性能受限于载流子在沟道或体材料基区中的渡越时间，难以满足太赫兹频段的应用需求。近年来，垂直二维基区晶体管采用石墨烯等二维材料作为基区，凭借原子级厚度大幅缩短载流子的垂直渡越时间，在构筑太赫兹晶体管方面展现出巨大潜力。然而，该类器件普遍存在的量子隧穿势垒与界面缺陷问题，会导致严重的载流子散射，从而限制其电流增益与高频性能。因此，如何通过新型调控机制克服界面瓶颈，实现高增益并提升截止频率，已成为发展垂直二维基区晶体管的核心科学挑战。针对这一难题，中国科学院金属研究所联合多家研究单位，提出了一种创新性的高频器件架构——硅-石墨烯-锗势垒晶体管（Si-Graphene-Ge Barristor）。相关研究成果以 “A high-frequency silicon-graphene-germanium barristor” （一种高频硅-
2026 07.01

金属所提出高强高导铝、铜导线设计策略，破解强度-导电率互斥难题

随着我国对电力需求的持续增长以及电能传输要求的不断提高，铝、铜导线已成为电力传输和先进电工领域的关键基础材料。其中，导电率决定电能传输效率，而强度则关系到导线长期服役的安全可靠性。然而，传统强化手段通常依赖引入微观组织缺陷来阻碍位错运动提升强度，但这些缺陷又会散射电子降低导电率，导致强度与导电率难以同步提升。如何突破强度—导电率制约关系，是高强高导金属导线领域长期面临的核心难题。针对这一难题，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究团队系统总结了高强高导铝、铜导线的组织设计策略，明确指出：实现高强度与高导电率协同突破，关键在于合理的组织设计。该工作阐明了高强高导协同提升的原创微观机制，并提出了四类核心设计原则（图1）。1）细长晶粒：沿轴向延伸的细长晶粒能够在径向细化晶粒、增强晶界强化作用的同时，减少垂直于电流方向的晶界数量，从而降低电子散射，实现强度与导电率的同步改善；2）强111织构：对于面心立方金属，111取向具有较低的Schmid因子，有利于提高屈服强度，而织构调控主要改变晶粒取向，并不额外引入显著缺陷散射中心，因此能够在保持高导电率的同时提升强
2026 07.01

苏州医工所提出面向单分子测序的纳米片碱基选择性识别与甲基化检测

近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所周连群/张威等团队在单分子测序与表观遗传检测领域取得重要突破，开发基于三苯胺共价有机框架纳米片（TPA CONs）新型单分子碱基传感技术，实现碱基精准分辨与DNA甲基化定量分析。生物体的遗传信息主要由脱氧核糖核酸（DNA）上腺嘌呤（A），胸腺嘧啶（T），胞嘧啶（C）和鸟嘌呤（G）四种碱基的排列顺序所承载和传递。DNA碱基突变与表观遗传学异常的精准识别，对于肿瘤早筛、遗传病诊断至关重要。但传统测序依赖昂贵仪器与复杂流程，常规纳米材料难以区分结构高度相似的四种碱基。对这一关键瓶颈，研究团队另辟蹊径，将共价有机框架（COF）材料引入核酸单分子识别领域，设计合成具有超薄结构、高胶体稳定性的三苯胺基COF纳米片，利用静电势驱动的碱基选择性吸附机制，实现对A、T、C、G四种碱基的高效区分。图1.COF纳米片碱基选择性识别机理团队进行分子模拟和实验联合证实，该纳米片对四种碱基的吸附亲和力遵循TGAC的规律，静电相互作用贡献约70%的吸附能，成为选择性识别的核心驱动力。结合光诱导电子转移荧光淬灭效应，T富集序列可触发显著荧光淬灭，而C富集序列则保持强荧光信号，
2026 07.01

科学岛团队提出高效全向状态空间模型实现高光谱地物影像精准分类

近日，中国科学院合肥物质院智能所许桃胜副研究员团队提出了一种面向高光谱影像分类的高效全向状态空间模型 OmniMamba，通过全向扫描机制与状态空间模型融合，实现高精度、低参数量和低计算复杂度的高光谱地物分类。相关研究成果发表于IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing。高光谱影像能够获取地物在连续波段上的精细光谱信息，在农业遥感、生态监测和地物识别等领域具有重要应用价值。然而，高光谱数据存在波段维度高、空间与光谱关系复杂、标注样本有限等问题。传统方法难以充分挖掘长程空间依赖，Transformer 类方法虽然具备全局建模能力，但计算复杂度较高，限制了其在高效遥感解译中的应用。针对上述问题，研究人员提出了 OmniMamba 模型，能够以线性计算复杂度实现高光谱图像二维空间结构到一维序列的全局建模，兼顾模型轻量化与高分类精度。该方法设计了row/ column/ zigzag/ snake四种全向扫描策略，将二维空间特征转换为具有结构约束的一维序列，并利用状态空间模型实现线性复杂度的全局依赖建模。同时，模型通过单尺度与多尺度
2026 06.02

合肥物质院等离子体所深度参与ITER磁体冷测设施建设

近日，国际热核聚变实验堆（ITER）组织宣布其磁体冷测设施正式投入运行。5月20日，首个重达330吨的环向场（TF）铌锡（Nb₃Sn）超导线圈已成功降温至4K（-269℃）低温工作状态，正式进入超导态。合肥物质院等离子体所参与了该设施多个重要建设环节，为设施建成投运提供了关键支撑。磁体冷测设施主要用于磁体安装入主机前，完成全电流运行验证。该设施能够提供磁体行为、低温性能、电气接口、仪表运行及内部关键接头等核心工程数据，有助于在整机综合联调前提前识别和降低系统性风险。在该设施建设过程中，合肥物质院等离子体所承担了测试杜瓦、磁体馈线系统、供电及失超保护系统等关键任务。磁体冷态测试杜瓦（MCTB）是磁体冷测设施的核心装备之一，其可为超导磁体提供4K超低温测试环境。该装备整体长21.2米、宽10.5米、高6米，主密封面周长约56米，容积超过1000立方米，是ITER组织迄今接收的最大单体部件。该部件由合肥物质院等离子体所牵头，联合上海电气核电设备有限公司共同研制。项目团队在11个月内相继攻克大型仿形曲面毫米级精密成型、大尺寸壳体和大周长法兰焊接变形控制、大周长高真空密封等关键工艺和技术。最终抽
2026 06.02

苏州医工所在基于有源矩阵数字微流控平台的类器官高通量药物筛选研究中取得新进展

在肿瘤治疗从“基因匹配”向“功能验证”升级的趋势下，如何实现高效、精准的体外药物评价成为制约精准医疗落地的关键瓶颈。肿瘤类器官是一种新型体外疾病模型，能较好地保留来源肿瘤组织的病理学、分子生物学特征，并在药物敏感性上与来源患者保持较高一致性，因此在个体化用药指导和药物研发等领域展现出显著的应用潜力。但是，目前的肿瘤类器官模型构建高度依赖人工操作，这不仅限制了高通量药物筛选的可行性，也对实验结果的稳定性和可重复性构成挑战。针对类器官高通量药筛的特定需求，苏州医工所董文飞团队基于有源矩阵数字微流控（AM-DMF）技术打造创新研究平台，突破性实现类器官的高通量药物筛选评估，为个性化治疗方案制定提供了全新技术路径。AM-DMF平台通过在每个电极下方集成薄膜晶体管（TFT）实现单个像素的独立寻址，创新性采用有源矩阵行-列扫描架构替代传统直接布线方式，仅需m+n条控制线即可灵活操作m×n阵列的电极，无需额外增加引脚数量就能轻松扩展至数千甚至数万个电极单元，为类器官高通量筛选提供了硬件基础。AM-DMF技术平台搭载自主研发的微流控定时控制板，使电极驱动切换精度低于50ms，可精准实现液滴生成、传输、
2026 06.02

金属所在金属材料强度-断裂韧性定量模型研究取得新进展

强度、塑性和断裂韧性是金属结构材料安全服役的核心力学性能。然而，在绝大多数金属材料中，强度的提高往往伴随着塑性或断裂韧性的降低，形成普遍存在的强度-塑性和强度-断裂韧性制约关系。如何理解这些性能之间的内在物理关联，并建立能够描述和预测其变化规律的定量模型，是材料科学与工程领域长期关注的重要科学问题。2025年，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心材料疲劳与断裂研究部张哲峰研究团队李孝滔博士发表题为 “Trade-off model for strength-ductility relationship of metallic materials” 的研究论文 (Acta Materialia, 2025, 289: 120942)，提出了基于位错塞积机制的金属材料强度-塑性定量关系模型。该模型揭示了金属材料强度与塑性之间普遍存在反比型关系的内在原因，指出单纯通过晶粒尺寸调控通常难以实现强度与塑性的同步提升，并进一步提出了改善强塑协同的可能策略。该工作为理解金属材料强度-塑性制约机制及合金优化设计提供了新的理论基础。在此基础上，李孝滔博士在金属材料强度-断裂韧性制约关系方面取得新
2026 06.02

科学岛团队提出铣削动力学新框架加工预测精度实现大幅提升

近日，中国科学院合肥物质院智能所朱锟鹏研究员团队在铣削动力学精准建模与预测领域提出一种物理引导深度学习新框架，实现变切削条件下瞬时铣削力与主轴振动的同步精准预测。相关研究成果以“Physics-Guided Deep Network for Milling Dynamics Prediction”为题发表在Engineering上。铣削是精密装备制造领域应用最广泛的加工工艺之一，其铣削力作为解析切削机理、调控加工过程的核心参数，精准预测铣削力对优化工艺、抑制刀具磨损与振动、提升生产效率和保障产品精度具有重要意义。传统物理模型依赖简化假设，未知工况下泛化能力有限；而纯数据驱动模型缺乏物理规律引导，可解释性差，难以直接落地复杂加工场景。如何兼顾预测精度、泛化能力与模型可解释性，是该领域亟待攻克的关键难题。针对上述痛点，研究团队提出了一种高速铣削动力学引导的深度网络模型，可实现变切削条件下瞬时铣削力与主轴振动的同步精准预测。该模型的技术创新主要体现在三大层面：一是采用铣削动力学模型生成仿真数据集对深度网络开展预训练，将动力学先验知识嵌入网络初始参数，既解决了真实训练样本稀缺的问题，也大幅提升
2026 06.02

金属所在柔性温度–应变双参数传感器研究方面取得新进展

随着智能系统对复杂环境感知需求的提升，能够同时感知温度、应变等多种物理信息多功能柔性传感器在可穿戴电子、智能机器人、人机交互和电子皮肤等领域的具有重要的作用。然而，传统多功能传感器通常依赖多个传感单元或多种功能材料集成，增加了器件结构复杂度、厚度及布线封装难度，限制了其小型化和高集成应用。基于单一功能材料实现多参数传感是简化器件结构的重要途径。但在单一传感单元中，不同物理信号往往相互耦合，增加了多种物理信号的同时识别与解析难度。对于温度–应变双参数传感而言，材料电阻既会随机械形变变化，也会受到温度波动影响。温度引起的电阻漂移容易被误判为应变信号。因此，如何在不引入额外温度传感器或复杂多层结构的情况下，实现温度与应变信号的有效解耦，是柔性多功能传感器面临的关键问题。针对这一挑战，中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心的邰凯平研究员带领团队提出了一种基于单一 Bi₂Te₃/PI 柔性薄膜的自补偿温度–应变双参数传感策略。通过利用 Bi₂Te₃薄膜的热电效应和压阻效应（热电电压用于温度感知，电阻变化用于应变感知）实现了温度-应变信号的有效感知与解析。通过利用同一薄膜产生的本征热电电压作

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