來源：DeepTech深科技

　　創(chuàng)新精神，推動著人類不斷拓展科學和技術的邊界。一代代創(chuàng)新者，在這種精神的鼓舞下前仆后繼，他們走過的路矗立著一座座知識燈塔，為后人指明開疆拓土的方向，終于讓人類在地球這顆藍色星球上發(fā)展出璀璨奪目的文明。

　　在全世界終于走出新冠疫情陰霾的今天，我們的許多生活方式已被徹底改變。因此，創(chuàng)新精神從未如此重要，我們也從未如此需要具備這種獨特品質的人。只因他們的存在和不懈努力，我們才能充滿希望地展望未來，并有機會親眼見到那個夢想中的世界。

　　哪里可以找到這些人？

　　這個問題難以回答，但可以肯定是，廣袤的中國大地上，從來不乏這樣的人才，尤其是這樣的青年人才。《麻省理工科技評論》希望帶你找到他們、認識他們、看到他們的努力、欣賞他們的智慧，或許還能激勵你，有一天成為像他們一樣的人。

　　作為一家擁有全球視野的科技智庫，《麻省理工科技評論》自 1999 年起每年都會從世界范圍內(nèi)的新興科技和創(chuàng)新應用中對 35 歲以下、且對未來科技發(fā)展產(chǎn)生深遠影響的創(chuàng)新領軍人物進行遴選，最終形成一份全球創(chuàng)新青年英雄榜——“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”（Innovators Under 35，簡稱 TR35），涵蓋但不限于生物技術、能源材料、人工智能、信息技術、智能制造等新興技術領域。

　　隨著中國影響力與日俱增，加之入選名單里中國人的身影不斷增加，2017年，《麻省理工科技評論》TR35 評選首次落地中國，專注于挖掘新興科技創(chuàng)新領域的中國青年力量。六年來，越來越多的青年才俊入選，他們的砥礪前行和辛勤耕耘值得被記錄下來，他們的創(chuàng)新精神和成果值得被中國，乃至全世界所關注。

　　歷經(jīng)過去五屆的淬煉，加上全球 70 余位頂級科學和技術領袖近一年的嚴格評審，2022 年 TR35 中國入選名單今日在全球青年科技領袖峰會上正式揭曉。峰會由中關村科學城管理委員會作為指導單位，北京清華工業(yè)開發(fā)研究院與《麻省理工科技評論》中國聯(lián)合主辦。35 位中國青年才俊橫跨計算機、生物和生命科學、化學、物理、材料、半導體、量子計算等各大領域，他們用自己的才智和熱情，引領著新興科技創(chuàng)新的未來。

　　這其中，有在人類科學邊界不斷求索的先鋒者（Pioneers）；有洞悉技術變化方向的遠見者（Visionaries）；有靈感不斷涌現(xiàn)的發(fā)明家（Inventors）；還有積極推動前沿技術落地的創(chuàng)業(yè)家（Entrepreneurs）；更有科技向善、以人為本的人文關懷者（Humanitarians）。

　　他們來自五湖四海，背景各異。有的學科耳熟能詳，有的領域鮮有人知；有的在國內(nèi)外知名大學任教，有的在科研機構任職；有的沉浸在微觀世界，希望破解生命密碼并攻克絕癥，有的面向星辰大海以求突破能源和材料的瓶頸；有的解決了已存在數(shù)十年的、懸而未決的難題，有的在探索從未有人涉足過的全新領域。他們的創(chuàng)新成果或專注于一個領域，是人類已知知識邊界的突破；或同時涉及多個領域，在學科交叉中孕育出了新的解決思路。

　　但相同的是，他們都是能夠代表中國創(chuàng)新力量的青年人。他們不僅為中國帶來了新的發(fā)展機遇，也為全球科技創(chuàng)新注入了新的活力。

　　看到這些人的堅持和努力，我們有理由相信，他們將會繼續(xù)不斷地挑戰(zhàn)和突破自己。假以時日，他們必將在各自領域散發(fā)出更耀眼奪目的光芒，而由此而來的科技創(chuàng)新成果，將有可能深刻地改變我們的生活和社會。

　　2022 年度《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”中國入選者名單如下：

　　圖丨2022 年度《麻省理工科技評論》“35 歲以下科技創(chuàng)新 35 人”中國入選者合照

　　*以下排名不分先后

　　遠見者

　　入選理由：她基于微納米力學技術，實現(xiàn)了金剛石高達 10% 的均勻彈性應變，發(fā)現(xiàn)了通過應變工程調控金剛石電子能帶結構的規(guī)律，為推進寬禁帶半導體材料的微電子器件應用開創(chuàng)了一種全新的思路。

　　金剛石因具有超寬帶隙、高熱導率、高介電擊穿強度等特點，被認為是可在高溫、高壓、高頻等極端環(huán)境中穩(wěn)定工作的新一代半導體器件材料。不過，金剛石的高效摻雜問題，仍是制約其實現(xiàn)商業(yè)化應用的瓶頸。通過改變材料電子能帶結構進而調控其光電特性的“應變工程”是攻克摻雜問題的有效方法之一，但因金剛石具有超高的硬度和脆性，該方法因缺少成功的實踐而被低估。

　　黨超群長期從事高硬度材料的微納米力學研究，她開發(fā)了大尺寸單晶金剛石的微加工技術，在室溫下沿 [100]、[101] 和 [111] 等不同晶體學方向，對長度約 1-2 微米，寬度約 100-300 納米的單晶金剛石微橋進行原位力學加載，在單軸拉伸條件下實現(xiàn)了接近 10% 的均勻彈性應變，接近金剛石的理論彈性極限。

　　與此同時，她通過理論計算和原位電鏡電子能量損失譜實驗印證了金剛石“深層彈性應變工程”可行性。在超大、均勻的彈性應變基礎上，進一步實現(xiàn)了微米級金剛石陣列的拉伸應變，預示了“應變金剛石”器件概念的可行性。

　　這些發(fā)現(xiàn)為實現(xiàn)金剛石在微電子、光電子和量子信息技術中的器件應用展現(xiàn)了潛力。

　　入選理由：他設計了自 1930 年代物理吸附和化學吸附被提出以來的第一種全新的吸附模式，提供了一種控制表面和界面化學的變革性方法，并通過主動吸附在非平衡材料中存儲能量以用于未來的能源技術。

　　將化學物質從溶液中提取到固體和表面上，是包括貴金屬回收、廢物和污染物處理等在內(nèi)的許多化學及生物分析和分離相關科學技術的基礎。但多年以來，科學家一直沒有開發(fā)出能夠主動驅動上述過程的方法。

　　基于分子機器（2016 年諾貝爾化學獎）的設計理念，馮亮開拓性地設計了一系列分子機器，并將它們定向定量地安置在納米二維材料的表面，發(fā)現(xiàn)了一種吸附模式，即（主動）機械吸附，攻破了如何實現(xiàn)跨濃度差逆平衡吸附的世紀難題。這項工作于 2021 年發(fā)表在 Science 上，獲得了十多家媒體的廣泛報道，近期榮獲國際吸附學會卓越研究獎等諸多獎項。

　　作為一種全新的吸附模式，機械吸附與過去統(tǒng)治吸附領域的平衡吸附迥異，是一種由于非平衡泵在吸附劑和被吸附物之間形成機械鍵而引起的吸附現(xiàn)象。該方法可以實現(xiàn)對關鍵工業(yè)目標（如烴類、二氧化碳和微污染物）經(jīng)濟高效的捕獲、修復和凈化。

　　此外，其還對分子識別、光電子學、藥物輸送、碳捕獲和海水淡化等領域的未來應用具有廣泛的意義。我們有充分的理由相信，機械吸附的概念有一天也會如物理吸附和化學吸附一樣在教科書上出現(xiàn)。

　　入選理由：她首次建立了最大的單原子催化劑數(shù)據(jù)庫，獲得了單原子催化劑性質的普適性規(guī)律，在加深對單原子催化活性位本質的理解的同時，也為高性能單原子催化劑的設計提供了基本指導原則。

　　由于催化劑結構是影響催化劑效能發(fā)揮的關鍵因素，因此要想精準設計具有高性能的催化劑，需要實現(xiàn)催化劑微觀結構的三維可視化、對其原子結構進行精準調控，以及揭示其普適性的構效關系。為了解決上述問題，韓麗麗聚焦催化劑結構研究，取得了以下代表性成果。

　　首先，她通過結合三維重構技術和原位透射電鏡表征技術，將其成功地應用到 Ni2Co 雙金屬催化劑氧化機制的研究中，實現(xiàn)了該催化劑表面和內(nèi)部結構、元素及價態(tài)分布的三維可視，解決了在納米尺度難以清楚理解雙金屬氧化過程的難題。

　　其次，她基于三維重構表征基礎，建立并發(fā)展了“固相表界面可控瞄定”合成策略，既解決了電催化 CO2 還原過程中 *OH 過吸附的難題，又解決了電催化 N2 合成氨過程中 N2 吸附及 *NN 質子化困難與存在強烈競爭性析氫反應的難題，因此獲得了 CO2 和 N2 的電催化還原的優(yōu)異催化性能。

　　與此同時，她通過對一系列可對比性的單原子活性位的構筑，首次建立了系統(tǒng)性的單原子催化劑數(shù)據(jù)庫，揭示了單原子催化劑性質的普適性規(guī)律，確立了單原子催化劑設計的基本指導原則。

　　韓麗麗的研究，能夠為高效納米催化劑的創(chuàng)制提供理論指導，降低催化劑研發(fā)的試錯成本及周期，從而加速催化劑的工業(yè)應用進程。

　　入選理由：他所提出的 Swin Transformer 促進視覺 Transformer 取代經(jīng)典的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡，讓計算機能夠像理解語言一樣看周圍世界。

　　能想象機器處理語言和理解圖像的機制可以幾乎完全一樣嗎？胡瀚堅信這一點，也一直致力于這樣的目標，如果這一目標能實現(xiàn)，那么或許就意味著能開發(fā)出一種通用 AI 模型來解決各種各樣的智能任務。

　　然而，長久以來自然語言處理和計算機視覺的機制很不一樣，特別是，它們所采用不同的主流神經(jīng)架構并不相同，自然語言處理的主流神經(jīng)架構是 Transformer，而計算機視覺領域則長期采用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡。

　　它們是否可以采用相同的神經(jīng)網(wǎng)絡進行建模呢？胡瀚看好 Transformer 的通用性，所以他嘗試的主要方向是將 Transformer 適配到計算機視覺問題中。這面臨很大的挑戰(zhàn)，事實上，他本人和 Transformer 原作者團隊的多次早期嘗試都未能成功。

　　胡瀚和團隊于 2021 年提出的 Swin Transformer，成為了推進視覺骨干網(wǎng)絡向視覺 Transformer 遷移的一個里程碑工作之一。Swin Transformer 通過在 Transformer 基礎上引入“層次化”和“局部化”的設計，以及對移位窗口（shifted window）方法的提出，使得 Transformer 模型既適合視覺信號，又能高效實現(xiàn)。該方法首次在兩個最具代表性的視覺評測集 COCO 物體檢測和 ADE20K 語義分割上大幅超越了此前卷積神經(jīng)網(wǎng)絡保持的記錄。

　　Swin Transformer 獲得了每兩年舉辦一屆的計算機視覺國際大會的最佳論文（馬爾獎），該獎項也被視為國際計算機視覺領域的最高榮譽之一。同時，該成果的學術影響力也體現(xiàn)在相關論文在一年多的時間獲得超過 5000 次引用以及超 10000 次 Github 標星上。

　　胡瀚于 2014 年在清華大學自動化系獲得博士學位，目前在微軟亞洲研究院擔任首席研究員和研究經(jīng)理。他希望推進通用視覺問題的徹底解決，讓機器可以完全理解和生成任意圖像而幾乎不出現(xiàn)錯誤。

　　他認為視覺和語言從建模、學習上并沒有本質區(qū)別，既然以 ChatGPT 為代表的自然語言大模型能在某種意義上基本解決自然語言的問題，通用的視覺問題也是同樣可以得到解決的。

　　入選理由：他揭示了人類卵子經(jīng)常錯誤分離染色體的分子機理，并提出了首個增加人類卵母細胞紡錘體組裝和染色體分離準確性的防治方案。

　　女性生殖健康是當今社會面臨人口老化的重要焦點之一。20%-50% 的人類卵子是非整倍體，帶有過多或過少的染色體。染色體數(shù)目異常的卵子受精后會產(chǎn)生發(fā)育異常的胚胎，從而導致女性不育、流產(chǎn)和唐氏綜合癥等遺傳病。卵母細胞在減數(shù)分裂的過程中錯誤地分離染色體是造成卵子染色體數(shù)目異常的主要原因，闡明這一現(xiàn)象的成因對于女性生殖和醫(yī)學輔助生殖具有重要價值。

　　博士期間，蘇俊優(yōu)化了 Trim-Away 急性蛋白降解技術，使卵母細胞和著床前胚胎經(jīng)處理后的存活率和發(fā)育率提升至 90%。通過系統(tǒng)定位 70 個不同的蛋白，蘇俊在不同哺乳動物卵子的紡錘體上發(fā)現(xiàn)了過往未被報道的液狀紡錘體結構域。液狀紡錘體結構域在紡錘體微管附近收納并調動微管調控因子，從而在無中心體下促進紡錘體組裝。

　　他首次把液液相分離引進哺乳動物生殖領域，并利用這個生物物理概念闡明了卵母細胞無中心體紡錘體的組裝機制。

　　此外，蘇俊鑒定出紡錘體的穩(wěn)定性取決于一個名為 KIFC1 的負端定向驅動蛋白。他繼而發(fā)現(xiàn)哺乳動物的卵母細胞大多高度表達 KIFC1，唯獨人類卵母細胞缺乏 KIFC1。通過引入外源的 KIFC1 蛋白，成功提高了人類卵母細胞組裝紡錘體和分離染色體的準確性，首次為防治卵子染色體數(shù)目異常帶來了可能。

　　總體而言，蘇俊的研究成果有被轉化至生殖中心以改善人類輔助生殖的效率和結果，并提升女性生殖能力的巨大潛力。

　　入選理由：他挑戰(zhàn)量子精密測量的技術極限，進一步推動量子時間傳感器和低溫 CMOS 量子測控芯片等原始創(chuàng)新產(chǎn)品發(fā)展。

　　王成主要研究的是量子信息技術（量子傳感和量子測控）和先進的 CMOS 集成電路相結合的前沿交叉領域，推動量子信息科學領域的前沿進步（量子算法、量子硬件和量子模擬）。

　　2018 年，他首次提出并實現(xiàn)了原始創(chuàng)新成果芯片級分子時鐘（Chip-Scale Molecular Clock，CSMC），其以硫化羰分子旋轉譜線頻率為參考，以高集成度的 CMOS 波譜探測片上系統(tǒng)級芯片為基礎，是一種原創(chuàng)的高穩(wěn)性、可大規(guī)模部署的小型化時間基準，被列為“美國國防部先進技術發(fā)展局 DARPA 下一代時鐘技術 ”。

　　2020 年，第二代芯片級分子時鐘在 IC 領域旗艦會議國際固態(tài)電路會議（ISSCC）上發(fā)表，并進行了現(xiàn)場技術展示。2022 年 5 月 17 日，芯片級分子時鐘入選 DARPA 的下一代小型化高穩(wěn)時間基準 H6 項目，成為其兩大核心技術路線之一，旨在滿足無 GPS 條件下的長時通信、導航和定位需求（周頻率誤差小于 1μs 或 10-12）。

　　2022 年 6 月 23 日，第三代芯片級分子時鐘亮相集成電路領域重要會議 RFIC，受到廣泛關注。目前，該技術已經(jīng)完成兩代實驗室級和三代芯片級原型，正邁向實用化部署。

　　此外，王成與其所在的集成物理研究組在低溫 CMOS 集成電路領域也取得了重要進展。他們率先在中國開展了工作在液氦溫區(qū)（1~4K）的 CMOS 集成電路芯片研究。

　　截至目前，該研究組已經(jīng)完成了多輪次的低溫 CMOS 集成電路流片，并于 2022 年 1 月成功實現(xiàn)了國內(nèi)首個低溫 CMOS 集成電路芯片的低溫測試，包括參數(shù)分頻器、高精度數(shù)字-電壓轉換器和鎖相環(huán)頻率源等。

　　在 2023 年 3 月舉行的 ISSCC 2023 上，王成課題組展示了具備 202.3dBc/Hz Figure-of-Merit（FoM）的 4K 壓控振蕩器 VCO，創(chuàng)造了主流 CMOS 工藝 VCO FoM 的新紀錄。目前，王成團隊正致力于在 2-3 年時間內(nèi)，實現(xiàn)國際上首個千比特規(guī)模的低溫 CMOS 陣列測控陣列芯片。

　　入選理由：他發(fā)展了兆電子伏超快電子衍射技術，突破了原子級時空分辨率的儀器需求，實現(xiàn)了對分子結構演化的直接捕捉。

　　微觀觀測技術的突破很容易引發(fā)重要的科學革命。不過，迄今為止，絕大多數(shù)觀測技術只能對物質的靜態(tài)結構進行捕捉，是這些微觀觀測技術存在的共性問題。由于世界是運動的，因此要想對各種分子功能背后的微觀機理進行深入理解，必須實現(xiàn)對分子結構演化過程的實時捕捉，即拍攝“分子電影”。

　　楊杰于 2016 年 5 月在美國內(nèi)布拉斯加林肯大學物理與天文系獲得博士學位，隨后加入美國 SLAC 國家加速器實驗室的兆電子伏超快電子衍射團隊。

　　在該團隊，他領銜發(fā)展了兆電子伏超快電子衍射技術在氣相、液相化學中的科學應用，并取得了一系列原創(chuàng)性的科學成果，這包括首次捕捉非絕熱動力學過程，首次同步觀測原子核與價電子運動，首次捕捉液態(tài)水中的氫鍵運動等。

　　此外，他在 SLAC 率領團隊發(fā)展的實驗方法，已于 2019 年被美國能源部升級為一臺正式用戶裝置。

　　他于 2021 年加入清華大學化學系，擔任教研系列長聘副教授。未來，他計劃在清華大學大力發(fā)展分子電影技術，拓展該技術在復雜溶液相體系中的應用，為人們在微觀層面更好地理解溶液中的化學反應做出貢獻。

　　入選理由：他在二維光學芯片上引入三維自由曲面，發(fā)展了新型的光學芯片接口方案，大幅提升了芯片的性能。

　　虞紹良創(chuàng)造性地提出了在集成光學芯片上引入三維微型自由曲面，以進行片上波前調控的全新研究思路，突破了因片上傳統(tǒng)二維周期性結構維度缺失而帶來的光場調控能力受限瓶頸。

　　從理論模型、設計方法、制備工藝等多方面開展研究，拓展了片上光學結構的空間維度，增加了對片上光場的調控自由度。他提出光學芯片的新型通用接口方法，實現(xiàn)了超寬波段的低損耗光學互連耦合方案，構建了波導集成的片上光鑷系統(tǒng)。

　　虞紹良基于前述研究思路，在光子芯片上集成微型自由曲面耦合器，實現(xiàn)了光纖-芯片之間的高效互連。自由曲面耦合器實測插入損耗低 0.5dB，工作帶寬大于 300nm，覆蓋了 O 到 U 波段的超大帶寬波分復用需求。

　　他在實現(xiàn)超低插入損耗的同時，將光學帶寬提高了一個數(shù)量級，核心指標均為目前最佳值（0.5dB vs． 3dB， 300nm vs 40nm）。

　　該方案作為一種通用型的光學芯片接口，具有很強的普適性，能應用于多種光互連場景。不僅可以實現(xiàn)光纖-光芯片之間的高效耦合，還可以用于光芯片-光芯片之間的混合集成。

　　同時，還可以基于該方案實現(xiàn)光電子與微電子芯片之間的共封裝，構建光電融合的芯片架構，解決目前信息傳輸與處理中的帶寬和功耗問題。該方案獲得了廣泛關注，多個產(chǎn)業(yè)界和學術界團隊已經(jīng)就方案開展了合作。

　　虞紹良提出并實現(xiàn)了一種新型的片上光鑷系統(tǒng)，通過集成在波導端面的三維自由曲面對波導出射的多個光束進行波前整形，實現(xiàn)了在芯片上對波導光場的三維空間聚焦，產(chǎn)生了三維梯度光場，形成三維光力勢阱。首次在芯片上用光實現(xiàn)了對單個和多個微小顆粒的可控懸浮，并演示了靈敏度高達 10-12N 的弱力測量。

　　該研究解決了片上集成光場三維空間聚焦難題，使在芯片上對光場進行復雜操控成為可能，為片上原子鐘、片上位移和弱力的精密測量等領域的研究提供了全新的思路，在基礎研究領域具有重要的應用前景。

　　先鋒者

　　入選理由：他和團隊通過量子計算優(yōu)越性展示，挑戰(zhàn)了擴展丘奇-圖靈論題。

　　陳明城一直專注于量子物理領域，尤其是量子力學的基礎問題和量子計算應用。他的研究主要基于單光子、單原子和超導人工原子展開，并在量子力學基礎問題的檢驗以及構建優(yōu)于目前超級計算機模擬能力的量子計算原型機上取得了重要進展。

　　在量子力學基礎方面，他在實驗上通過量子隱形傳態(tài)實現(xiàn)了對任意波函數(shù)實部虛部的直接測量，通過量子糾纏交換的貝爾測試確立了復數(shù)的物理客觀性，通過三光子干涉觀察到量子違背鴿籠原理挑戰(zhàn)了自然計數(shù)規(guī)律。

　　在量子計算方面，他和團隊通過實現(xiàn)光量子計算原型機“九章”，在國際上首次展示了光量子計算優(yōu)越性，在高斯玻色取樣任務上比當時世界排名第一的超級計算機“富岳”快一百萬億倍，同時他也助力實現(xiàn)了優(yōu)于谷歌“懸鈴木”量子霸權的“祖沖之號”超導量子計算優(yōu)越性展示，有效地挑戰(zhàn)了擴展丘奇-圖靈論題。

　　入選理由：她建立了在超低電子劑量的條件下研究分子篩亞納米尺度局域結構解析和原位觀察限域分子動態(tài)行為的方法，開創(chuàng)了研究限域小分子動態(tài)行為和主客體相互作用的新領域。

　　作為石油化工行業(yè)中應用最為廣泛的固體酸催化劑和吸附劑，分子篩在能源、催化、環(huán)境保護等領域都有應用。但在目前，科學家對于該材料在實際工況條件下的真實狀態(tài)和微觀機制還不甚明了。

　　陳曉的研究主要致力于理解多孔材料在化石能源吸附、轉化、分離等過程中的原子級微觀機理，著重于多孔材料中錯綜復雜主客體相互作用的本源探究以及原位動態(tài)捕獲分子在限域作用下的運動行為等。

　　其發(fā)展了球差校正透射電子顯微鏡的表征手段，實現(xiàn)亞埃空間尺度下對單個有機小分子動態(tài)行為的實時成像，通過對其在時間-空間尺度下的復雜動力學過程的研究，能在實時空間里真實地看到分子的運動和反應過程。

　　陳曉對分子篩材料構效關系的揭示，為高性能分子篩材料的理性設計提供了重要認識，推動后者以更高效、便捷的方式改變世界正面臨的能源枯竭、環(huán)境惡化等影響人類生存的根本問題。更重要的是，她所開發(fā)的限域空間下單分子動態(tài)成像策略，為催化領域帶來了全新的研究范式，能夠在不遠的將來為理解分子級反應機理提供源源不斷的新證據(jù)。

　　入選理由：她推進了電子顯微技術與材料科學的發(fā)展與創(chuàng)新，從最基礎的原子結構和性質出發(fā)，通過對新型表征技術的完善，進一步研究物質的納米量級結構與性質，為設計合成新型材料與分子提供重要的科學依據(jù)。

　　韓亦沫的研究包含了開發(fā)新型電子顯微鏡技術并在不同材料中應用，從而推進電子顯微技術與材料科學的發(fā)展與創(chuàng)新，進一步研究物質的納米量級結構與性質，在基礎科學層面理解材料和生物大分子的結構和性質，為設計合成新型材料與分子提供重要的科學依據(jù)，將對量子計算、電池、催化、藥物開發(fā)等領域帶來更有效的新方法。

　　她的代表成果包含，通過電子束原子成像發(fā)現(xiàn)的二維材料中的一維通道，實現(xiàn)亞納米量級的異質結結構調控，為進一步減小電子與光電子器件尺寸做出貢獻。此外，韓亦沫還開發(fā)了基于納米束衍射的四維掃描透射電子顯微鏡的新方法，將空間分辨率與映射精度分離，實現(xiàn)了材料中跨微米的應變和位錯的精準成像。

　　利用在材料科學方面的背景，韓亦沫使用單層功能化石墨烯作為支撐膜提高冷凍電子領域樣品制備的過程，應用在 52kDa 鏈霉親和素上，分辨率達到了 2.6，實現(xiàn)了當時冷凍電鏡領域分辨率最高的最小蛋白結構。

　　最近，她還使用機器學習方法，結合自動化電子重疊關聯(lián)成像技術和應變測量等方法，實現(xiàn)了顯著加快和降低這些數(shù)據(jù)集的復雜性，以便非專家能夠解釋數(shù)。

　　入選理由：他基于原子材料和厘米級光學晶體的新穎納米光學系統(tǒng)，首次實現(xiàn)了室溫下自由空間中高效調控二維材料的能谷自由度，提出并證明了低維納米材料中的轉角光子學，為下一代超薄、超集成、多功能衍射光學器件和片上光學系統(tǒng)提供新方法。

　　胡光維致力于物理、材料科學、納米科技、光學工程、計算科學等多學科的交叉研究，發(fā)展覆蓋可見光、中紅外以及太赫茲的寬譜、多物理場耦合新型納米光子科學與技術，拓展其在傳感、成像、芯片、信息處理等領域的應用。

　　他的系列研究建立了基于新穎低維量子材料研發(fā)原子級厚度，和高度緊湊的光電器件的系統(tǒng)性方法論。從理論原理和具體實踐應用出發(fā)，系統(tǒng)地闡述該方法論的兩部分：集成與結構化。

　　集成：該方法是將原子級厚度的量子材料同傳統(tǒng)納米光子學結構結合，其背后的物理原理是改變量子材料所在系統(tǒng)的邊界條件，以此實現(xiàn)對其光電性能的控制。以二維半導體為例，胡光維證明了將其與傳統(tǒng)金屬加工的人工材料集成，利用傳統(tǒng)人工材料，改變二維材料所在系統(tǒng)的非線性偶極子激發(fā)的邊界條件，進而控制其光電響應，實現(xiàn)非線性光學和谷電子學的應用。

　　結構化：該方法將量子材料進一步做成結構，成為人工原子材料，進而改變系統(tǒng)所對應的麥克斯韋方程組中參量及其本構關系。基于此，胡光維將人工原子和范德瓦爾斯材料進行旋轉堆疊，首次揭示并證明了二維材料中的光學平帶渠道化模式——光及光子能量在納米尺度僅能沿著一個方向無衍射無擴散地傳播。

　　與此同時，該系列工作開啟了轉角光子學，并揭示了通過將低維量子材料結構化，來控制光子與能量在納米近場的傳播，向進一步實現(xiàn)超集成的原子級厚度的光學芯片邁出重要一步。

　　此外，胡光維通過重新探索晶體光學，發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)體塊光學晶體，可直接用于中紅外和太赫茲的納米光子學平臺。他的研究指明，不同于在體塊材料的內(nèi)部傳播，在室溫下，光子可以局域在表面并沿表面低損耗、定向長程傳播。

　　考慮到傳統(tǒng)晶體的成熟加工工藝和在工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應用，該系列重要成果有望實現(xiàn)顛覆性的、成熟的紅外納米光子芯片。在國防、傳感、個人健康、空氣監(jiān)控等場景皆有重要應用。

　　入選理由：她通過開發(fā)新型有機分子添加劑與鈣鈦礦前驅體發(fā)生相互作用，實現(xiàn)了鈣鈦礦的表面鈍化與阱寬調控，成功制備了發(fā)光效率高、具有均一量子阱的鈣鈦礦薄膜，刷新了鈣鈦礦發(fā)光器件效率與壽命的世界紀錄。

　　開發(fā)高效、穩(wěn)定的低維金屬鹵化物鈣鈦礦材料，面臨兩大挑戰(zhàn)。第一，缺陷態(tài)的存在，會形成非輻射復合中心、導致離子遷移，不利于器件的發(fā)光效率、穩(wěn)定性；第二，多相混合量子阱的形成，會導致光、電激發(fā)下，能量從寬帶隙量子阱向窄帶隙量子阱傳遞，產(chǎn)生耗散，不利于器件的發(fā)光效率、色純度。

　　為應對以上挑戰(zhàn)，馬冬昕提出了低維金屬鹵化物鈣鈦礦的表面鈍化策略。她設計合成了一系列含有 N=O、S=O、P=O、As=O 等官能團的有機小分子作為添加劑，與鈣鈦礦中裸露的鉛離子形成配位鍵，降低缺陷態(tài)密度，提高發(fā)光效率，改善穩(wěn)定性。

　　其中，三苯基氧膦（TPPO）效果最佳，其所制備的鈣鈦礦器件外量子效率 14.0%，在 100cdm-2 亮度下運行壽命 33 小時。

　　在此基礎上，她進一步提出了低維金屬鹵化物鈣鈦礦的阱寬調控策略：在 TPPO 分子中引入氟原子，設計合成三（4-氟苯基）氧膦（TFPPO）作為添加劑。其中的 P=O 基團起到鈍化作用，氟原子則與鈣鈦礦前驅體中的長鏈有機銨離子形成氫鍵，調控結晶速率，形成具有均一量子阱的鈣鈦礦薄膜。

　　其發(fā)光效率近 100%， 半峰全寬僅 20nm，器件外量子效率 25.6%，刷新了當時的世界紀錄（23.4%）；在 7200cdm-2 亮度下運行壽命 2 小時，遠超同類器件。

　　除此之外，她還針對目前報道的鈣鈦礦藍光器件效率不高、穩(wěn)定性較差的問題，提出了低維金屬鹵化物鈣鈦礦的能帶隙調控策略：開發(fā)多種有機小分子添加劑，實現(xiàn)了低維鈣鈦礦的鹵素摻雜—原位固定、尺寸調控—表面鈍化，顯著提高了鈣鈦礦藍光器件的性能。

　　入選理由：他在國際上首次實現(xiàn)了一種全新的集成光電子器件，攻克了集成光子芯片領域的一項里程碑目標，將半導體激光器和非線性光頻梳在同一芯片上實現(xiàn)完全的集成和功能化，為低成本、大規(guī)模制造激光-孤子光頻梳鋪平了道路。

　　向超首次實現(xiàn)了激光器 - 光孤子頻率梳的在單個芯片上的異質集成，代表了目前片上集成低噪聲激光器的最優(yōu)越性能。他將具有不同光學性能的光學材料通過晶圓鍵合的方式高效地集成在單一的硅基襯底上，從而實現(xiàn)新型、高性能光電子器件。其直接結果在于采用多層鍵合，首次為超低損耗氮化硅平臺提供了高性能三五族激光光源。

　　氮化硅作為性能極佳的超低損耗集成光子學平臺，雖然提供了微腔孤子光頻梳等在測量、通信、傳感領域具有極佳應用前景的技術，卻無法單片集成激光器、放大器、探測器，導致應用場景受到限制，而多層異質集成技術結束了這一狀況。

　　另一方面，作為傳統(tǒng)三五族半導體激光器最大受限性能因素之一的激光器噪聲，也在集成超低損耗氮化硅波導諧振腔之后，在相關性能指標上接近并超越昂貴的光纖激光器。

　　該技術還被應用于制造首個單片集成的激光-微腔孤子光頻梳生成器，避免了昂貴的高功率激光器、放大器、光學對準封裝，為低成本、大規(guī)模制造激光光孤子光頻梳鋪平了道路，有利于其在數(shù)據(jù)中心光互聯(lián)、微波光子學等領域發(fā)揮具有實際意義的作用。

　　總而言之，多層異質集成技術著眼于突破材料體系的限制，未來將被應用于更多材料體系，以期構建復雜、多功能、高度集成化、高性能的集成光電子芯片，為眾多應用提供新的平臺。

　　入選理由：他開發(fā)了“電熱高溫瞬態(tài)合成與制造”的創(chuàng)新模式，利用清潔電能的脈沖式加熱，實現(xiàn)材料與化工品的高效低碳新制造。

　　姚永剛開發(fā)了“電熱高溫瞬態(tài)合成與制造”這一創(chuàng)新模式，可在高溫（1000-3000K）、超快速（~毫秒-秒級）加熱條件下，實現(xiàn)能源材料與化工品的合成制造，大幅提升工業(yè)生產(chǎn)的能源效率及制造效率。另外，設備通電即可運行，不依賴化石燃料燃燒，可實現(xiàn)高效、低碳、清潔化運行，從而為“去碳化”艱難的能源化工行業(yè)提供了解決方案與設備支撐。

　　姚永剛采用高溫瞬態(tài)合成法（2000K， 55ms），首次報道合成了尺寸均勻、分散良好且原子級混合的多元納米高熵合金，其不僅極大地拓展了催化劑的成分空間，也成功實現(xiàn)了多種高性能、高穩(wěn)定、低成本催化劑體系的開發(fā)，在多類能源催化反應中，大幅提升了反應活性及選擇性，實現(xiàn)了節(jié)能減排降耗和反應過程低碳化。

　　2022 年，他與合作者在 Science 發(fā)表關于高熵合金催化劑的綜述文章，系統(tǒng)闡述了高熵合金催化劑的歷史、合成、表征、催化應用及數(shù)據(jù)驅動的加速開發(fā)，并就其在高效、低碳能源催化領域的未來做了討論與展望。

　　同年，姚永剛與合作者開創(chuàng)性地報道了利用電熱高溫瞬態(tài)加熱模式用于熱化工反應，不同于傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)加熱，高溫但短時加熱（2000K-20ms，循環(huán)脈沖式加熱）可以更高效的激活惰性反應物并實現(xiàn)精準供能，不僅能極大程度地節(jié)能減排，而且更容易實現(xiàn)高附加值產(chǎn)物（如烯烴、氨氣）的高選擇性、高反應速率和催化劑的高穩(wěn)定性。

　　作為一種新的反應驅動模式，此技術有望改變傳統(tǒng)化工供能模式，以電熱瞬態(tài)加熱代替化石燃料燃燒，從而為化工行業(yè)實現(xiàn)高能效、低碳化、清潔化打下堅實基礎。

　　工業(yè)生產(chǎn)是現(xiàn)代經(jīng)濟的支柱，如何保證經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的情況下，大幅減少碳排放是當下的時代命題。新型電熱高溫瞬態(tài)合成與制造技術有望大幅推動材料制造及化工生產(chǎn)向高效節(jié)能、低碳減排、清潔能源方向發(fā)展，助力“碳中和”戰(zhàn)略目標的早日實現(xiàn)。

　　入選理由：他基于物理模型的計算成像技術與先進電磁探針相結合的技術路線，發(fā)展了三維原子分辨和飛秒時間分辨的探測方法，為解決材料科學重要問題提供了新的機遇。

　　對客觀世界的觀測是人類科學發(fā)展的基礎。如何在三維空間和時間尺度上完成材料原子結構與性能的探測是制約材料研究的關鍵問題。采用傳統(tǒng)的表征手段只能獲得材料原子結構的二維投影，無法獲取會對材料性能起到重要調控作用的局部結構特征。

　　與此同時，基于靜態(tài)觀測的傳統(tǒng)方法也不能滿足對材料動力學過程的研究需求。實現(xiàn)材料物性的多維度、高精度探測，仍是亟待解決的世界性難題。

　　原亞焜的研究主要聚焦于發(fā)展多維度、高精度的表征手段，并將其應用于重要材料科學問題的解決。

　　首先，他針對外延薄膜材料，發(fā)展完善了基于同步輻射 X 射線和相位恢復技術的界面成像方法 Coherent Bragg Rods Analysis（COBRA），并基于該方法首次獲得了鈣鈦礦材料界面附近的三維原子結構，闡釋了界面對晶格極化和八面體旋轉的調控效應，為功能材料的“旋轉外延”調控方法奠定了實驗基礎，并發(fā)現(xiàn)了新奇的極化金屬態(tài)。

　　其次，他針對納米材料，進一步發(fā)展了基于電子探針和斷層成像技術的結構表征方法 Atomic Electron Tomography（AET），并基于該方法首次精確表征了金屬薄膜和納米顆粒在玻璃化轉變附近的三維原子結構，實現(xiàn)了世界最高的三維單原子分辨精度，為材料現(xiàn)象在單原子尺度上的研究提供了途徑。

　　入選理由：她基于“功能性光刻膠”的全光刻無刻蝕工藝，實現(xiàn)可拉伸晶體管器件高成品率和高均一性制造，創(chuàng)造了將彈性晶體管密度提高 100 倍以上的新紀錄，突破了限制電子皮膚產(chǎn)業(yè)化的關鍵集成技術壁壘，為柔性電子器件工業(yè)制造領域提供新的范式。

　　鄭雨晴設計并提出新的有機小分子和高分子共軛骨架及其組裝策略，發(fā)展了獨具特色的有機半導體材料體系，通過調控分子間弱相互作用實現(xiàn)了介觀尺度上分子的精確組裝，揭示了材料的化學結構與電子學性能之間的本質規(guī)律，多次刷新有機半導體電子遷移率世界記錄，實現(xiàn)了與無定形硅相比擬的載流子遷移性質。

　　此外，她還提出了高分子電子材料的普適性直接光刻圖案化方法，實現(xiàn)了高密度本征可拉伸電子器件的單片式集成。利用高分子材料獨特的后修飾性，通過高效的紫外光激發(fā)化學反應在薄膜中原位形成高分子共價鍵交聯(lián)網(wǎng)絡，發(fā)展了一系列電學性能圖案化前后保持穩(wěn)定的“功能性光刻膠”材料體系，同時實現(xiàn)了各類柔性可拉伸功能高分子材料的高精度圖形化和固定化，最小線寬低至 2m。

　　在此基礎上實現(xiàn)了本征可拉伸電子器件的單片式集成，大幅精簡復雜電路加工工藝，無需刻蝕的逐層沉積、圖案化工藝保證了良好的多層器件層間界面，使得晶體管器件遷移率在 50% 的形變下拉伸 1000 次仍保持不變。

　　該方法突破了長久以來限制柔性電子器件進入實際工業(yè)生產(chǎn)應用的關鍵技術瓶頸，與先進半導體工業(yè)中的核心光刻工藝相兼容，并保留其高通量、高精度等優(yōu)點，實現(xiàn)了第一個本征可拉伸半加器器件的構筑和本征可拉伸晶體管陣列的晶圓級制造，將本征可拉伸集成電路密度提高了 2 個數(shù)量級以上，達到了 42000個/cm2，且成品率高達 98.5%，滿足柔性電子器件批量化制備要求。這一創(chuàng)新的“全光刻構建超高密度柔性可拉伸集成電路”的思想和技術路徑為柔性電子器件工業(yè)制造領域提供了新的范式。

　　入選理由：他開發(fā)了一系列可靠的實驗手段來合成高質量的晶態(tài)多層石墨烯器件，并在其中觀察到了新奇的鐵磁性和自旋極化的超導態(tài)。

　　具有優(yōu)良的電子、機械和化學性質的石墨烯材料一經(jīng)發(fā)現(xiàn)就得到了科學家們的廣泛研究。幾年前，研究人員發(fā)現(xiàn)將兩層石墨烯呈一個小角度堆疊在一起，能夠誘導出超導態(tài)等一系列復雜的電子態(tài)。該現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)極大地擴展了石墨烯在高性能集成電路、高效能量傳播及量子計算等領域的應用潛力。

　　為了探究是否在沒有轉角的晶態(tài)石墨烯中也存在類似現(xiàn)象，周昊欣將研究集中在以下兩種體系上：其一是由兩層碳原子不經(jīng)旋轉堆疊而成的雙層晶體，也即伯爾納雙層石墨烯；其二是由三層碳原子不經(jīng)旋轉堆疊而成的三層晶體，也即菱方三層石墨烯。

　　他通過電子輸運實驗表明，上述兩種材料都可以在外電場和外磁場調制下呈現(xiàn)出多種強關聯(lián)電子態(tài)，其中最新奇的電子態(tài)是自旋極化超導態(tài)。此外，研究表明，這兩種材料還可以通過柵極電壓調制來實現(xiàn)超導態(tài)和鐵磁態(tài)的切換。

　　周昊欣的研究提供了一個高度有序、易于調控的研究復雜的量子多體問題的實驗體系，對這一體系的研究可以為尋找或設計具有超導和磁性等強關聯(lián)電子性質的新材料提供指導，推動未來拓撲量子計算和高效能量傳輸技術的發(fā)展。

　　發(fā)明家

　　入選理由：他提出了基于有機材料的電池界面設計方法，以及有機界面調控策略，為解決下一代儲能電池不良的循環(huán)穩(wěn)定性和安全性提供了獨特的解決思路和辦法。

　　儲能鋰電池是支撐新型電力系統(tǒng)的重要技術和基礎裝備，在推動能源綠色轉型的過程中發(fā)揮著不可或缺的作用。

　　固態(tài)電解質界面膜對高能量密度鋰電池保持穩(wěn)定的循環(huán)來說非常重要，但是成分以無機鹽為主的固態(tài)電解質界面膜，不僅穩(wěn)定性較差，還無法抑制界面處的副反應，極易導致電池容量的迅速衰減。因此，設計穩(wěn)定的固態(tài)電解質界面膜，是研究下一代高能量密度電池必須面臨的重大難題。

　　為了攻克該難題，高悅提出了一種基于有機材料的固態(tài)電解質界面膜設計策略，通過對電化學活性高分子的引入，來改變界面處的分子相互作用，從而實現(xiàn)對固態(tài)電解質界面膜的結構和界面穩(wěn)定性的調控。

　　高悅的研究圍繞新型電池體系和技術的設計，包括將電池的能量密度提升 2-3 倍，將電池充電時間從數(shù)小時降低至幾分鐘，以及為機器人和特種應用設計特殊電池體系，解決其技術發(fā)展受制于電池的現(xiàn)狀。

　　高悅于 2018 年在美國賓夕法尼亞州立大學獲得化學博士學位，隨后作為 Vagelos Fellow 在美國賓夕法尼亞大學開展研究。他于 2020 年底加入復旦大學，擔任高分子科學系青年研究員和博士生導師。目前，他的課題組致力于發(fā)展基于有機功能材料的變革性技術，解決儲能和智能機器人領域的核心問題和痛點挑戰(zhàn)，并在研究材料構效關系的同時積極推進技術向實用的轉化。

　　入選理由：他專注于藥物遞送系統(tǒng)的設計和應用，開發(fā)了血小板藥物平臺和細菌藥物遞送平臺，并將這些遞送系統(tǒng)應用于癌癥、炎癥和自身免疫性疾病等多種疾病的精準治療。

　　藥物遞送系統(tǒng)對藥物的體內(nèi)應用和疾病治療起到舉足輕重的作用。然而，近半個多世紀以來，藥物遞送系統(tǒng)的開發(fā)絕大多數(shù)是基于化學合成材料。這些載體材料本身存在免疫原性和潛在毒性等問題，直接影響了給藥的安全性和有效性，也造成了藥物遞送系統(tǒng)難以實現(xiàn)臨床轉化。

　　胡全銀的研究方向重點圍繞解決傳統(tǒng)藥物遞送系統(tǒng)臨床轉化難的問題，代表性的項目包括基于人體內(nèi)源性血小板的載藥系統(tǒng)和基于細菌的藥物遞送系統(tǒng)。

　　在博士期間，胡全銀獨創(chuàng)性地提出了一種利用人體自身血小板作為天然載體的載藥系統(tǒng)，并發(fā)展了一系列基于血小板的藥物遞送系統(tǒng)用于治療多種疾病。

　　基于血小板藥物遞送平臺，胡全銀率先提出了組合細胞療法（Cell combination therapy）的概念與技術，并首次成功構建了造血干細胞和血小板的組合遞藥系統(tǒng)用于治療復發(fā)性骨髓瘤。這一技術奠定了組合細胞遞藥這一新領域及其技術平臺，并為其后續(xù)發(fā)展提供了基本范式。他還將組合細胞療法首次應用于攻克 CAR-T 細胞在實體瘤治療上的難題等等。

　　入選理由：他在新一代多址接入（NGMA）及全向可重構超表面（STARS）技術上的一系列研究成果為提升未來網(wǎng)絡通信性能、設備終端接入能力、通信網(wǎng)絡低成本運營實施、多維網(wǎng)絡功能一體化奠定了理論基礎，助力加速實現(xiàn)“建設無縫覆蓋和綠色可持續(xù) 6G 無線網(wǎng)絡”這一戰(zhàn)略愿景。

　　數(shù)據(jù)顯示，2023 年底全球無線設備數(shù)量將達到 293 億，并將在未來十年內(nèi)保持不斷增長的態(tài)勢。超高的用戶數(shù)量和密度以及豐富多樣的業(yè)務功能給 6G 無線網(wǎng)絡建設帶來了新一輪的嚴峻挑戰(zhàn)。目前的通信技術在頻譜效率、覆蓋范圍等方面依舊存在不足，導致無線資源難以充分利用，同時還面臨著用戶容量有限，部署實施成本高昂等問題。

　　為此，劉元瑋博士提出的基于非正交多址（NOMA）的新一代多址接入技術和全向可重構超表面技術，以滿足 6G 無線通信中的海量連接、多維網(wǎng)絡功能高效協(xié)同和低成本部署等方面的需求。

　　他提出的新一代多址接入技術突破了傳統(tǒng)接入技術的“正交”壁壘，可顯著提高無線資源的利用率，靈活智能地承載“人-機-物”等海量無線終端和有序協(xié)同“通-感-算”多維網(wǎng)絡功能。

　　他提出的全向可重構超表面將反射和透射功能融于一體，為現(xiàn)有網(wǎng)絡賦能 360 度覆蓋的智能電磁傳播環(huán)境，在不提升部署成本和信息傳輸功率的基礎上，可有效提升網(wǎng)絡覆蓋范圍和通信傳輸質量，是實現(xiàn)綠色可持續(xù) 6G 的關鍵技術之一。

　　憑借在無線通信領域中的突出貢獻，劉元瑋博士被列為 “科睿唯安”全球高被引科學家， 擔任 IEEE 通信學會和車載技術學會的杰出講師，獲得了 IEEE 通信學會歐洲、中東和非洲地區(qū)杰出青年學者獎，IEEE 通信信號處理與計算技術委員會早期成就獎，IEEE 通信理論技術委員會早期成就獎等多個榮譽獎項。

　　入選理由：他通過結合納米磁體中本征非易失存儲性質和磁化耦合性質，實現(xiàn)存算一體化器件，為解決傳統(tǒng)計算中存在的馮·諾依曼瓶頸問題提供了一條新的路線。

　　羅昭初利用界面 DM 相互作用實現(xiàn)了一種全新的、耦合強度更高且更具操控性的手性耦合納米磁體系統(tǒng)，并利用這種手性耦合實現(xiàn)了水平交換偏置、零磁場自旋軌道力矩翻轉垂直磁化、人工自旋冰和人工斯格明子等物理現(xiàn)象。

　　通過研究手性耦合磁體在自旋軌道力矩下的動力學行為，設計了電流驅動的納米磁疇邏輯運算，并在實驗上實現(xiàn)了磁疇逆變器、NAND 邏輯門以及多個邏輯門相互級聯(lián)的復雜邏輯電路。

　　他研究了硅材料在磁場下的輸運行為，利用其磁電響應和非線性輸運性質，開發(fā)了一系列磁邏輯存儲一體化器件。

　　2019 年，羅昭初生長出具有強 DM 相互作用的 Pt/Co/AlOx 磁性多層膜，并通過微納加工的技術手段，對薄膜的磁各向異性進行局域地調控，制備出水平磁化和垂直磁化相間的納米磁體。他利用瑞士同步輻射光源的光電子顯微鏡技術，直接觀測到了納米磁體中的手性耦合。

　　在相同磁體體積下，手性耦合的強度比傳統(tǒng)的磁偶極子耦合高 2 個量級，極大地擴展了耦合納米磁體的應用范圍并提高了其器件應用的可靠性。

　　2020 年，羅昭初在垂直磁化磁納米線上，利用微納加工的技術手段制備寬度為 50nm 的水平磁化區(qū)域，由于手性耦合，水平磁化會與垂直磁化進行耦合。

　　他基于 majority gate 的原理設計并實現(xiàn)了可編程的 NAND/NOR 邏輯運算。通過磁力顯微鏡、磁光 Kerr 顯微鏡和磁電輸運測量等手段，對 NAND 邏輯門的可靠性進行了細致的表征，達到 95% 以上。

　　后續(xù)，羅昭初通過改變器件的對稱性，引入磁疇的非對異傳輸，實現(xiàn)了電流驅動的磁疇二極管。該發(fā)現(xiàn)使磁疇電路在交流電下工作，擴展了磁疇器件的應用范圍。此外，他還合作研究了水平磁化/垂直磁化界面處的磁疇形核概率，實現(xiàn)了自旋力矩驅動的磁疇注入。

　　此外，羅昭初還利用硅特殊的磁電響應和非線性輸運性質，通過設計新的器件物理和優(yōu)化材料，提出三類硅基邏輯存儲一體化器件：硅基二極管增強磁邏輯器件、垂直磁化薄膜基二極管增強磁邏輯器件、與磁寫入結合的磁邏輯器件。

　　入選理由：他開發(fā)的新型 Mg3Bi2 基合金具有優(yōu)越的性能、高機械強度以及低廉的價格，是七十年來首次發(fā)現(xiàn)的有望替代商用電子型 Bi2Te3 合金的新型制冷材料。

　　對于通信與傳感領域的電子器件來說，其發(fā)熱問題嚴重地限制了器件的性能與穩(wěn)定性。因此，在實際應用中需要對這類電子器件的溫度進行精密控制。作為當下唯一可以實現(xiàn)該目的固態(tài)制冷技術，熱電效應能夠通過對電流方向和大小的調節(jié)實現(xiàn)快速加熱和冷卻。

　　由于商業(yè) Bi2Te3 合金性能較低，傳統(tǒng)熱電制冷器件的應用受到了限制。為了進一步拓寬熱電制冷的應用，必須探索新型的高性能熱電制冷材料。

　　毛俊一直以來都將研究工作集中在新型熱電材料探索與高性能熱電器件設計上。傳統(tǒng)熱電材料探索集中于半導體材料中，與此相比半金屬材料由于較低的 Seebeck 系數(shù)一直不被關注。毛俊發(fā)現(xiàn)能帶結構非對稱性對半金屬的 Seebeck 系數(shù)起到了決定性作用。

　　基于此，他提出了通過能帶結構非對稱性的特征探索半金屬熱電材料的策略，并發(fā)現(xiàn)了具有高 Seebeck 系數(shù)和優(yōu)異熱電性能的新型 Mg3Bi2 基半金屬材料。該材料具有高性能、低廉價格、高機械強度等特性，是七十年來首次發(fā)現(xiàn)的可媲美于商業(yè)電子型 Bi2Te3 合金的新型制冷材料。未來若能在材料批量生產(chǎn)、化學穩(wěn)定性提升和性能優(yōu)化等方面實現(xiàn)突破，該材料則有望在微型通信激光器、電子傳感器等制冷領域得到應用。

　　毛俊于 2018 年在美國休斯頓大學獲得機械工程博士學位，后在該校德州超導研究中心擔任博士后研究員。他于 2021 年加入哈爾濱工業(yè)大學（深圳），擔任材料科學與工程學院教授。未來，他將繼續(xù)專注于探索新型制冷材料和開發(fā)高性能熱電制冷器件。

　　入選理由：他站在基因組學前沿，破解三維基因組調控的“黑匣子”謎團，并基于此開發(fā)人類發(fā)育與退行性疾病的創(chuàng)新療法。

　　人類細胞如何發(fā)育出高度特化的功能以及隨年齡增長而退化？基因的折疊如何控制其表達以及影響疾病發(fā)展？復雜的生物功能是如何從基因組的物理特性和化學成分中產(chǎn)生的？圍繞這些問題，譚隆志聚焦在一種全新分子機制的研究——“三維基因組結構”。

　　譚隆志是生物物理學出身，擁有 13 年的跨學科研究經(jīng)歷。在 MIT 本科期間，他證明基因組距離越遠進化就越不可逆，并重建了人類 EDAR 基因中一個關鍵突變的起源和傳播，測量了其在現(xiàn)代人群中的表型。

　　在哈佛大學讀博期間，他便開發(fā)出多種高精度的單細胞基因組學技術。比如，“Dip-C” 首次解析出人類基因組的三維結構，攻破了一個從 1880 年代至今懸而未決的科學難題；“LIANTI” 首次實現(xiàn)全基因組線性擴增、觀測 DNA 復制和紫外線突變；“META-CS” 首次準確揭示單個人類體細胞中的突變。

　　進入斯坦福大學從事博士后研究期間，他首次解析出單個腦細胞的三維基因組結構，并開發(fā)多組學算法，揭示了出生后大腦中轉錄組和三維基因組的巨大轉變。

　　站在基因組學前沿，他堅信，對于基因組的生物物理學研究將會為基礎生物學和疾病治療帶來前所未有的新見解。如今，譚隆志已于 2022 年末開始擔任斯坦福大學神經(jīng)生物學助理教授并成立實驗室。

　　他目前正通過開發(fā)跨越基因組學、神經(jīng)科學、生物化學，以及計算機科學領域的下一代單細胞多組學工具，來測量和操控人類大腦中的單細胞三維基因組結構——構建“三維基因組版 AlphaFold”，開發(fā)出基于三維基因組的發(fā)育與退行性疾病新療法，造福人類健康。

　　入選理由：他開發(fā)了世界上柵長最小的晶體管，有助于推動摩爾定律發(fā)展到亞 1 納米級別，為二維薄膜在集成電路的未來應用提供參考依據(jù)。

　　為進一步突破納米以下柵長晶體管的瓶頸，田禾（隸屬于任天令教授團隊）開發(fā)了世界上柵長最小的晶體管，在超窄亞 1 納米物理柵長控制下，晶體管能有效地開啟、關閉，其關態(tài)電流在 pA 量級，開關比可達 10 的 5 次方 ，亞閾值擺幅為 117mV/dec。

　　他巧妙地利用石墨烯薄膜超薄的單原子層厚度和優(yōu)異的導電性能作為柵極，通過石墨烯側向電場來控制垂直的二硫化鉬溝道開關，從而實現(xiàn)物理柵長 0.34nm。

　　通過在石墨烯表面沉積金屬鋁并自然氧化的方式，完成了對石墨烯垂直方向電場的屏蔽。再使用原子層沉積的二氧化鉿作為柵極介質、化學氣相沉積的單層二硫化鉬薄膜作為溝道。

　　這項研究推動了摩爾定律進一步發(fā)展到亞 1 納米級別，同時為二維薄膜在未來集成電路的應用提供了參考依據(jù)。

　　此外，他還實現(xiàn)了二維黑磷各向異性突觸、黑磷電場調控帶隙晶體管。并且他參與了加州理工大學哈邁德·H·澤維爾（Ahmed H． Zewail）教授（1999 年諾貝爾獎獲得者，飛秒化學之父）的科研合作，探索新型二維材料黑磷的基礎物理特性和器件應用，并通過掃描電子顯微鏡，在 ps 量級實時觀察光生載流子的擴散過程。

　　此外，田禾還研制了超靈敏的石墨烯壓力傳感器，能感知 0.1Pa 的人體微小壓力，貼敷于手腕處能夠精確測量人體脈搏。通過柔性超靈敏壓力傳感器解決人體 24 小時血壓監(jiān)測需求，且具有高精度、小體積、無測量壓迫感等特性，有望成為新一代人體健康監(jiān)測的顛覆性技術。

　　入選理由：他揭示了激光制造過程中的能量吸收和熔池演化機制，提出了工藝過程智能調控方法，開發(fā)了系列高性能增材制造金屬粉末，推動激光增材制造實現(xiàn)批量化生產(chǎn)。

　　激光制造技術在航空、航天、船舶、核電等行業(yè)領域的高品質構件制造中擁有廣泛的應用需求。但激光與金屬材料交互作用下的能量吸收和熔池演化機制等共性基礎問題對激光制造品質的提升具有制約作用。

　　王洪澤面向工業(yè)界對于高品質激光制造的迫切需求，采用原位實驗、數(shù)學模型和數(shù)值模擬等方法，取得了以下主要創(chuàng)新成果。

　　首先，提出了考慮微細分形結構中光線多次反射的吸收預測模型，揭示了激光制造過程中的能量吸收機制和短波長吸收增強效應，搭建了半導體藍激光器原型系統(tǒng)，證明了 450nm 短波長藍光半導體激光器對銅、鋁等金屬的加工優(yōu)勢。

　　其次，他搭建了利用同步輻射大科學裝置開展激光制造原位觀測的實驗系統(tǒng)，建立了激光制造過程熱-力-流多物理場耦合仿真模型，揭示了激光制造過程中的熔池演化機制及高功率穿透倍增效應，指導開發(fā)了面向超厚結構的 100kW 超高功率激光焊接原型系統(tǒng)。

　　此外，他還開發(fā)了系列高性能增材制造金屬粉末，提出了工藝智能調控方法，實現(xiàn)了航空發(fā)動機風扇葉片、大飛機艙門鉸鏈臂等典型航空航天零件的高品質增材制造，部分構件已進入裝機測試階段。

　　未來，其計劃繼續(xù)致力于降低金屬材料激光增材制造成本，提升大型整體結構（>1 米）的增材制造質量。

　　入選理由：作為一個在多學科交叉點上探索的踐行者，他利用創(chuàng)新的化學方法打破高通量單細胞測序技術的應用限制：其技術不僅大幅提高了單細胞基因檢出效果，而且極大的拓寬了樣本使用范圍的限制，從而大大擴展了單細胞測序技術的臨床應用場景。

　　如何在一張小小的芯片上實現(xiàn)更靈敏、通量更高且更具普適性的單細胞測序？對于這個問題，來自浙江大學良渚實驗室的“90 后” PI 王永成交出了令人驚喜的答卷。

　　近年來，隨著微流控、微孔等高通量檢測技術的廣泛應用，單細胞測序的通量被大幅提高，由此帶動了相關研究領域的蓬勃發(fā)展。

　　然而，在實現(xiàn)了高通量、多組學等技術突破之后，單細胞測序技術領域依然面臨挑戰(zhàn)。靈敏度低、樣本活性限制以及成本高昂，成為了單細胞相關領域發(fā)展的巨大阻礙。特別是自海外公司率先推出了以微流控為基礎的高通量單細胞測序平臺之后，相關市場被其牢牢占據(jù)。

　　2015 年，王永成進入哈佛大學化學與生物化學系攻讀博士學位。在其導師 David Weitz 院士的指導下，他進入了彼時正在興起的高通量單細胞測序領域，試圖通過創(chuàng)新性地對化學方法的改變以打破該領域檢測的技術瓶頸。

　　2020 年末，剛剛博士畢業(yè)的王永成回到了浙江大學任職。借助于良渚實驗室的優(yōu)越資源，他迅速建立起了自己的實驗室和 20 余人的科研團隊，并且牽頭建立了良渚實驗室微流控公共平臺。

　　王永成帶領團隊成功研發(fā)出基于隨機引物的新一代高通量單細胞測序技術，不僅大幅提高現(xiàn)有設備的檢測靈敏度，同時極大地拓寬了樣本的適用范圍。在此基礎之上，其團隊完成了國內(nèi)首個高通量單個細菌轉錄組測序，為應對微生物耐藥等全球重大公共衛(wèi)生威脅提供了新的技術途徑。

　　目前，由王永成團隊研發(fā)的高通量單細胞測序技術已經(jīng)成功落地實現(xiàn)商業(yè)化。在此基礎之上，全球首個基于隨機引物的全樣本高通量單細胞全長測序技術已于 2022 年正式亮相。該技術突破性地實現(xiàn)了全樣本類型、全物種、全長 RNA 的高通量單細胞轉錄組測序，有望將單細胞測序技術推入臨床應用的 2.0 時代。

　　入選理由：他在國際上首次實現(xiàn)了 0.5μV 極微弱腦電特征的準確識別與高效應用，所開發(fā)的腦-機接口技術正在應用于載人航天、康復醫(yī)學等領域，支撐未來消費級腦機產(chǎn)品的研發(fā)。

　　腦-機接口是一種特殊的通訊系統(tǒng)，它能夠讓大腦與外界設備產(chǎn)生直接的信息交流，從而實現(xiàn)所謂的“意念控制”。

　　碩士階段，許敏鵬專注于非侵入式腦-機接口編碼范式，并提出了基于 P300 與 SSVEP blocking 混合特征的腦-機接口范式，有效提升了腦-機接口系統(tǒng)的編碼性能。

　　博士階段，許敏鵬聚焦一種最重要的腦電波控制信號——事件相關電位——的機制模型，首次在同一實驗中觀測到了兩種存在爭議的、彼此矛盾的事件相關電位機制模型互相轉換的現(xiàn)象，這為進一步理解事件相關電位的發(fā)生發(fā)展過程，從而指導腦-機接口范式與算法的設計提供了重要的理論基礎。

　　傳統(tǒng)非侵入式腦-機接口通常只能識別 2μV 以上的腦電顯性特征，而隱含更多信息量但相對更微弱的腦電信號一直是其識別盲區(qū)。為此，許敏鵬設計了一種新型高精度腦電解碼方法，在國際上首次實現(xiàn)了 0.5μV 極微弱腦電特征的準確識別與高效應用。華為公司亦高度關注該項技術成果，并予以專項資助開發(fā)商用技術。相關技術獲得中國和美國專利。

　　任何技術發(fā)展的最終歸宿都是落地應用。許敏鵬成功研制了腦控無人機系統(tǒng)，入選國家“十三五”科技創(chuàng)新成就展；設計開發(fā)了針對腦卒中運功功能康復的腦機接口子系統(tǒng)，核心模塊獲得醫(yī)療器械注冊證，并在多家三甲醫(yī)院開展多中心臨床測試；作為技術骨干研制了“天宮二號”太空腦控鍵盤，成功完成人類歷史上首次太空腦-機接口實驗，驗證了腦控技術的在軌適用性。

　　入選理由：他在纖維中集成精細的電子與光電子器件，開發(fā)出智能聲學服裝、纖維多模態(tài)傳感與成像、纖維腦機接口等重要前沿技術，為健康監(jiān)測、個性化醫(yī)療、神經(jīng)系統(tǒng)疾病成因解析、太空安全監(jiān)測等提供了獨特的解決方案。

　　嚴威發(fā)明了集成新穎半導體、金屬、電介質和微芯片的智能纖維，為古老、功能單一的纖維賦予了全新的定義——智能人機交互器件與智能系統(tǒng)。

　　在聲學紡織品方向，嚴威受人類聽覺系統(tǒng)的啟發(fā)，在世界上首次設計并研制了新一代能聽能說的智能聲學紡織品，并闡明了設計原理、材料、制備與表征方法及工作機制。該織物可將低于 10-7 大氣壓的聲音高效地轉化為電信號，監(jiān)測并記錄微弱的可聽聲音，其靈敏度優(yōu)于許多薄膜傳感器一個數(shù)量級，保真度與商業(yè)化麥克風相當。

　　這種智能纖維在經(jīng)歷 3000 次的循環(huán)變形后電學性能仍保持不變，并實現(xiàn)了智能服裝 10 次機洗測試后性能穩(wěn)定的技術指標。在精準測量聲音方向的聲學服裝、聲學通訊服裝、心音信號聽診背心等應用場景具有應用潛力。

　　心音信號聽診背心可實現(xiàn)舒適、連續(xù)、長周期的心臟監(jiān)測，為心臟疾病的預防與診斷提供了重要的可穿戴技術。

　　此外，基于對微弱機械沖擊敏感的聲學織物，他還開發(fā)出一種用于探測太空塵埃的新型航空用紡織品。這種顛覆性技術為有效監(jiān)測空間站的損壞鋪平了道路。

　　在纖維腦機接口方向，他在世界上首次實現(xiàn)了連續(xù)化大規(guī)模制備規(guī)則有序、均勻的、納米級金屬玻璃纖維的關鍵技術，該玻璃纖維具有任意幾何形狀、橫跨三個數(shù)量級的特征尺寸、40nm 的最小特征尺寸以及縱橫比大于 1010 等特性，這是現(xiàn)有其他方法都無法實現(xiàn)的。

　　與此同時，利用該金屬玻璃纖維，嚴威還首創(chuàng)了柔軟的、生物相容性的、微創(chuàng)的纖維神經(jīng)探針，其性能比現(xiàn)有常規(guī)纖維探針高出幾個數(shù)量級。該突破首次實現(xiàn)了纖維探針對大腦深部神經(jīng)的高效電刺激、神經(jīng)元電活動記錄和按需藥物遞送的多模態(tài)重要技術。為解剖神經(jīng)系統(tǒng)疾病的成因提供了創(chuàng)新性平臺。

　　在纖維傳感與成像方向，他提出控制半導體晶面界面能各向異性的研究理念，首次制備出單晶半導體納米線的光電纖維。這種柔性且可植入的纖維具有優(yōu)異的電學和光電特性，其對納瓦級別的微弱可見光具有極高的靈敏度和響應度，探光速率達到 MHz 級別，這些性能優(yōu)于很多晶圓基的納米器件 1 個數(shù)量級。

　　嚴威發(fā)明的單根纖維高效光傳輸與光電探測的多模態(tài)技術，實現(xiàn)了該技術在生物熒光成像方面的獨特應用，為織物光傳感與通訊奠定了重要基礎。

　　入選理由：他研究光與自由電子在微納尺度下的相互作用，有望在新型輻射源、生物醫(yī)學診療以及量子光學技術等方向產(chǎn)生應用。

　　自由電子與光的相互作用作為一門物理學分支已經(jīng)被研究了近百年，它在粒子物理和光物理的發(fā)展中樹立了無數(shù)重要里程碑。近年來，微納光學的發(fā)展讓人們能夠在納米尺度調控光的性質，從而為這一傳統(tǒng)領域注入了新的活力。

　　楊易在這一領域致力于提升自由電子與光的相互作用強度。他從理論推導得出在任意光學環(huán)境下自由電子自發(fā)輻射的基本上限，并預言了亞波長距離下的低速電子輻射優(yōu)越性，以及光學無損材料的輻射上限發(fā)散特性。

　　他在實驗中利用與 CMOS 工藝兼容的硅基光子晶體平板結構實現(xiàn)了自由電子與光子晶體平坦能帶的相互作用，觀測到顯著的輻射增強效應與自由電子輻射的偏振調控。

　　從技術的角度來看，這一系列研究揭示了基于自由電子的應用前景，包括高效率的慢電子輻射源和粒子加速器、基于切倫科夫輻射和閃爍發(fā)光的生物醫(yī)學診斷和治療、以及基于自由電子的光子生成、操作和計算等。

　　入選理由：他通過材料設計獲得更低成本、更高性能的柔性高分子發(fā)光材料，用于構建下一代柔性、可拉伸、高分辨率的電子皮膚發(fā)光顯示器。

　　織物與人體具有非常好的集成性，然而，織物自身粗糙多孔結構并不適合直接用作發(fā)光器件的基底材料。一種有效的策略是，將發(fā)光器件制備到纖維基底上，并通過編織的方式與織物集成在一起。

　　張智濤首次通過全溶液法得到直徑僅為 127 微米、長度可達幾十厘米的發(fā)光纖維（聚合物發(fā)光電化學池），最高亮度接近 800cd/m2。該纖維獨特的一維結構和超細的直徑，使發(fā)光纖維具有非常好的柔性和可編織性，在織物中可以顯示各種特定圖案。

　　然而，這種發(fā)光纖維的制備效率、長度、拉伸性仍與傳統(tǒng)紡織纖維存在較大差距。為快速制備超長可拉伸發(fā)光纖維，他提出將硫化鋅發(fā)光材料嵌入到一種可拉伸聚二甲基硅氧烷材料中，并采用水凝膠作為電極，首次實現(xiàn)一步法連續(xù)化擠出可拉伸發(fā)光纖維。

　　發(fā)光纖維長度可達幾十米，形變量超過 300%，可與傳統(tǒng)紡織纖維直接編織成一件完整的衣服。并且，該發(fā)光纖維還可與腦科學結合，使衣服的顏色可受腦電波所控制。該技術在軍事、醫(yī)療等領域具有極大的應用價值。

　　此外，他還通過設計高性能可拉伸高分子發(fā)光和導電材料，優(yōu)化器件界面電荷傳輸，首次發(fā)展出基于全有機高分子的可拉伸發(fā)光二極管，最高亮度超 7000cd/m2，形變量達到 100%。該材料可與皮膚實現(xiàn)無縫貼合，在電子皮膚顯示和光遺傳學等領域具有重要意義。

　　入選理由：他致力于揭示腫瘤對細胞鐵死亡的獨特敏感性，解析鐵死亡調控的分子機理，并開發(fā)新型化學生物學工具來特異性誘導與檢測癌細胞死亡，以遏制惡性腫瘤的發(fā)生與轉移。

　　腫瘤是一種由于人體細胞的過度增殖引起的疾病，因此特異性引起腫瘤細胞死亡是科學界孜孜不倦追求的目標，但至今仍缺乏有效手段。

　　細胞鐵死亡，是一種由于脂質過氧化損傷引起的特殊細胞死亡形式。通過高通量化合物篩選，鄒貽龍系統(tǒng)比較了不同類型腫瘤細胞對鐵死亡的敏感性差異，找到對鐵死亡特異性敏感的腫瘤類型；隨后揭示了腫瘤在在體條件下自發(fā)逃逸鐵死亡的現(xiàn)象，并闡述了脂質代謝可塑性對腫瘤抵抗鐵死亡的貢獻，為通過誘導鐵死亡克制多種惡性腫瘤的生長和轉移奠定了基礎，成為多家制藥公司關注的熱點。

　　在最新的研究中，鄒貽龍帶領團隊開發(fā)了可以幫助預測腫瘤樣品對鐵死亡敏感性的原創(chuàng) PALP 技術，降低了藥物開發(fā)相關的病例篩選成本，進一步推動該領域的臨床轉化。另一方面，他通過全基因組篩選的方法揭示鐵死亡的關鍵調控蛋白，讓特異性靶向鐵死亡的藥物開發(fā)成為可能。

　　在破譯腫瘤代謝的同時，鄒貽龍開發(fā)了多項新型技術，讓基礎研究與臨床轉化更便捷。他參與構建了在動物模型中研究已轉移的腫瘤細胞在體內(nèi)微環(huán)境下的基因表達譜的方法，并利用這一策略解析了腫瘤轉移與耐藥的機制。另外，他參與開發(fā)了改進基因通路分析方法的生物信息學軟件 GELiNEA，以及利用納米顆粒高效遞送磷脂分子的方法，均被領域廣泛應用。

　　放眼未來，在組織原位對于疾病分子特征的精準了解將是攻克疾病的關鍵。近一年來，鄒貽龍致力于研究開發(fā)高時空分辨率的組織原位質譜成像技術，并將其應用到包括腫瘤轉移等疾病的分子機理解析中，指導抗癌藥物的開發(fā)。

　　人文關懷者

　　入選理由：她構建了基于時空多維數(shù)據(jù)的光伏發(fā)電綜合評估模型，從技術、經(jīng)濟、并網(wǎng)、環(huán)境等維度出發(fā)，為光伏資源優(yōu)化開發(fā)提供有力支撐。

　　在全球實現(xiàn)凈零排放與 1.5 攝氏度的溫升目標中，光伏發(fā)電扮演著重要角色。為了推動光伏發(fā)電更好地惠及全球人口并助力低碳轉型，陳詩近年來始終聚焦于對該領域的研究。

　　基于“一帶一路”地區(qū)能源類基礎設施投資長期鎖定于化石能源，以及光伏發(fā)電開發(fā)前景尚不明確的現(xiàn)狀，陳詩構建了依托于時空多維數(shù)據(jù)的光伏發(fā)電技術潛力評估技術，系統(tǒng)分析了該地區(qū)光伏發(fā)電潛力及區(qū)域合作前景，并提出了該區(qū)域擺脫傳統(tǒng)高碳路徑的解決方案。

　　面對我國碳達峰、碳中和目標下對光伏高質量發(fā)展的需求，陳詩將光伏發(fā)電評估體系從技術拓展至經(jīng)濟與并網(wǎng)維度，構建了光伏發(fā)電全鏈條綜合評估體系，挖掘了“光伏+儲能”的技術、經(jīng)濟、并網(wǎng)潛力的時空演變特征，為我國光伏發(fā)電的科學布局提供了有力支撐。

　　為解決新型電力系統(tǒng)中光伏發(fā)電高比例并網(wǎng)帶來的波動性挑戰(zhàn)，陳詩進一步剖析了光伏發(fā)電的時間、空間變動性的原因，并首次揭示了我國空氣污染控制對光伏發(fā)電的協(xié)同效益。

　　未來，陳詩將對光伏等可再生能源的氣候、環(huán)境、減貧、健康等綜合效益的優(yōu)化進行進一步探究，并為決策者提供科學的開發(fā)方案。

　　入選理由：她首次將光催化和酶催化反應創(chuàng)新性結合，突破了近 30 年化學-酶偶聯(lián)協(xié)同催化體系多限于動態(tài)動力學拆分和輔酶因子再生兩大類酶促反應的技術瓶頸，實現(xiàn)對順反烯烴異構體混合物的立體會聚式還原，高效合成藥物（如巴氯芬、菲尼布特）及多種生物活性分子。

　　以“綠色發(fā)展”為理念指導的“綠色生物制造”意在利用生物技術，如蛋白質工程與合成生物學，滿足全球發(fā)展低碳經(jīng)濟和可持續(xù)制造業(yè)的迫切需求。

　　拓寬酶催化反應類型，是實現(xiàn)未來 70% 化學制造的產(chǎn)品能夠被生物合成取代的關鍵步驟之一；另一方面，生物制造 3G 時代將直接利用 CO2 為碳源生產(chǎn)高附加值化合物，實現(xiàn) CO2 負排放。

　　在博士期間，王雅婕成功原創(chuàng)了光催化劑催化的光敏能量轉移反應和多個酶的偶聯(lián)催化體系，突破了近 30 年化學-酶偶聯(lián)協(xié)同催化體系受限的瓶頸，用該系統(tǒng)高效地合成了系列生物活性化合物及藥物的手性前體。

　　在博士及博后期間同時進行了基于鏈霉菌和釀酒酵母的代謝工程研究，并為世界最大化工企業(yè)之一巴斯夫（BASF）設計并搭建了高通量菌種改造工藝，應用該工藝流程能夠在 10 天內(nèi)實現(xiàn)菌株的改造與鑒定，速度是基于傳統(tǒng)適應性進化方法的 4-5 倍。

　　2021 年，王雅婕加入西湖大學，建立“合成生物學與生物催化實驗室”。目前她的研究團隊主要的研究方向為結合蛋白質工程、微生物代謝工程、光電催化，構建多重化學-生物偶聯(lián)催化系統(tǒng)，從而實現(xiàn) CO2 和 N2 到高附加值化合物的生成（圖）。

　　具體方向包括：1）利用深度學習，實現(xiàn)高效酶原件的精準挖掘和改造；2）為胞外多酶級聯(lián)反應體系設計高穩(wěn)定性、高水溶性、有不同還原電視的人工輔酶元件，開發(fā)與其適配的酶原件及輔酶再生體系；3）構建光電-酶偶聯(lián)催化體系，實現(xiàn) CO2 到多碳、N2 到有機胺和精細化學品手性前體合成；4）工程改造常用的微生物細胞工廠，增強其 1C 的利用率，搭建 1C 到高附加值化合物的發(fā)酵工藝。

　　創(chuàng)業(yè)家

　　入選理由：他帶領團隊開發(fā)了高工程臨界電流密度的高溫超導帶材并實現(xiàn)了批量化制備，為可控核聚變工程向緊湊型發(fā)展提供了關鍵的原材料。

　　朱佳敏作為創(chuàng)始人之一，共同創(chuàng)立了上海超導科技股份有限公司。歷經(jīng)十多年的努力，他帶領團隊從核心裝備國產(chǎn)化、產(chǎn)品工藝質量改進以及實用化技術攻關幾個方面，實現(xiàn)了該類高性能超導帶材批量化生產(chǎn)。

　　他研發(fā)了完整二代高溫超導帶材國產(chǎn)化生產(chǎn)線，首次提出了用于脈沖激光沉積設備的非對稱輔助加熱技術，發(fā)明了帶材封裝中的非接觸式強制瞬冷技術，這些技術突破解決了高溫超導帶材量產(chǎn)化的難題。

　　朱佳敏還針對超導帶材關鍵性能指標開發(fā)了測試平臺和方法，建設了完整工藝質量體系。他發(fā)明了一種全球電阻最小的二代高溫超導帶材工業(yè)接頭并實現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，解決了帶材長度有限問題，攻克了帶材過流燒斷、浸漬性能退化、不銹鋼封裝問題等長期困擾業(yè)界的難題。

　　此外，他還開發(fā)了面向電力應用的低成本帶材結構，和面向緊湊型聚變磁體用的高工程臨界電流密度帶材結構，解決了高溫超導帶材實用化的難題，推動了超導強電應用的發(fā)展。

　　目前，朱佳敏帶領的上海超導已為全球三個電壓等級最高的超導限流器、全球首臺兆瓦級感應加熱裝置、全球磁場最高的全超導穩(wěn)態(tài)強磁體、全球首條 35kV 公里級高溫超導電纜等重大工程提供原材料。

　　特別值得關注的是，朱佳敏開發(fā)的高工程臨界電流密度 REBCO 高溫超導帶材，成為 MIT-CFS 開發(fā)的緊湊型聚變 20T 磁體的關鍵原材料。同時，這一緊湊型聚變技術也是《麻省理工科技評論》2021 年“全球十大突破性技術”之一。

　　在國際 16 家企業(yè)中，上海超導作為目前僅兩家做到在 30μm 薄基帶上制備出高 Je 帶材的公司，并作為唯一一家開發(fā)出基于 25μm 薄基帶的批量化超導帶材，為人類能源的終極夢想又進了一步。

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