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近期

清華SIGS原創性科研進展競相涌現

一項項硬核成果“破繭成蝶”

匯聚成服務國家高水平科技自立自強的

澎湃動能

（按新聞在清華大學深圳國際研究生院官網發布的時間順序排列）

• 鄭泉水團隊在宏觀尺度自超滑領域取得新進展

• 干林課題組合作利用動態金屬-氧化物界面實現高活性高耐久性燃料電池電催化

• 王學謙團隊打造“太空加油”機械臂搭載“西垣0號”衛星成功發射

• 周光敏團隊在高效金屬納米晶催化劑的可控合成研究方向取得新進展

• 孫波團隊合作合成具有超高熱導率的金屬六方氮化鉭單晶

• 郭宇韜團隊在跨海橋梁智能計算與監測方面取得系列進展

• 董宇涵、宋健團隊在矢量光無線通信領域取得新進展

• 周光敏團隊合作在固態鋰金屬電池鋰沉積調控研究方向取得新進展

• 訾牧聰團隊在海洋天然氣水合物I類儲層開采特性研究領域取得新進展

• 張曉平院士合作開發軌旁聲學智能診斷技術

• 宋健、劉振宇團隊合作研發“LumiSense：以人為本的自適應全光譜照明系統”

• 李秀團隊合作在鋰電行業的智能制造技術及產業化應用取得新進展

• 何宏輝合作發表偏振超快手性光學顯微成像評述

• 田曦團隊合作在無線無源生理傳感網絡領域取得新進展

• 清華SIGS牽頭建設全球首個“地質星座”

• 景路團隊合作在顆粒流尺度效應研究中取得進展

• 周光敏團隊以智能分子骨架編程實現549 Wh/kg鋰硫電池

• 康飛宇、翟登云團隊與合作者在鈉離子電池電解液設計領域取得進展

• 徐曉敏團隊合作在全有機超柔性腦機接口領域取得新進展

• “電建一號”衛星成功發射

• 彌勝利團隊合作在機器人集群自組織臨界性領域取得新進展

• 耿子涵團隊在物理一致3D全息領域取得新進展

• 錢翔、曲鈞天團隊在小型水下仿生魚領域取得進展

鄭泉水團隊在宏觀尺度自超滑領域取得新進展

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鄭泉水院士和彭德利助理教授課題組在肉眼可見的宏觀尺度實現穩健自超滑，將自超滑真正帶入宏觀世界。宏觀尺度穩定自超滑的實現，有望成為下一代機械與機電系統的根技術，為先進制造、高端裝備、精密儀器、航空航天、智能機器人及新能源汽車等領域中的摩擦磨損問題提供顛覆性技術路徑。

相關成果以“穩健的宏觀尺度結構超滑的實現”（Observation of robust Macroscale Structural Superlubricity）為題，發表在物理學旗艦期刊《物理評論快報》（Physical Review Letters）上。

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干林課題組合作利用動態金屬-氧化物界面實現高活性高耐久性燃料電池電催化

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干林副教授課題組與合作者在利用金屬/金屬氧化物的動態界面開發高性能燃料電池電催化劑方面取得重要進展。該研究通過構筑鉑（Pt）基催化劑與超薄p區金屬氧化物（MOx，M=In、Sn、Sb）的界面，發現在燃料電池氧還原反應（ORR）電催化過程中MOx/Pt界面呈現出動態氧“呼吸”行為：還原電位下形成缺氧型M/Pt界面，顯著提升ORR電催化活性；氧化電位下則生成富氧型M–O/Pt界面，通過引導界面氧的形成，有效抑制了Pt表面的氧化與溶解。這種金屬-氧化物界面的動態行為可拓展至多種鉑基及鉑-雙金屬催化體系，為突破燃料電池電催化劑活性與穩定性的權衡困境提供了新策略。

相關成果以“利用動態金屬-氧化物界面實現高活性高耐久性燃料電池電催化”（Harnessing Dynamic Metal-Oxide Interfaces for Durably Active Fuel Cell Electrocatalysis）為題，在線發表于《先進材料》（Advanced Materials）。

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王學謙團隊打造“太空加油”機械臂搭載“西垣0號”衛星成功發射

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北京時間2026年3月16日12時12分，快舟十一號遙七運載火箭在酒泉衛星發射中心點火升空，“一箭八星”將八顆衛星送入預定軌道。此次任務中，由清華SIGS王學謙教授團隊牽頭研制的“空間柔性連續體機械臂”隨“西垣0號”衛星（馭星三號06星）一同進入太空，成功完成了航天在軌加注空間柔性機械臂關鍵技術驗證。

周光敏團隊在高效金屬納米晶催化劑的可控合成研究方向取得新進展

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周光敏副教授團隊基于歸納出的固相成核類阿倫尼烏斯公式，提出了前驅體價態門策略，通過調控固相前驅體中金屬離子單一/混合的價態，簡易地制備了一系列MC/PC-TMNs（M=Co，Ni，Cu）。“前驅體價態”這一本征參數在液相合成中未受到重視，但在固相合成中，其卻“搖身”變為實現簡易合成的關鍵本征參數。由于晶格擴散能壘高，混合價態的金屬源易釘扎形成不同的成核中心，形成多晶；而均一價態的金屬源在近穩態下則形成均一的成核中心，形成單晶。

相關成果以“前驅體價態門策略實現周期可變納米晶催化劑的可控制備”（A precursor-valence-gating strategy for controllable synthesis of metal nanocrystal catalysts with varied periodicities）為題發表在《自然·合成》（Nature Synthesis）上。

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孫波團隊合作合成具有超高熱導率的金屬六方氮化鉭單晶

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孫波團隊通過高溫高壓法合成了具有超高導熱性能的金屬六方氮化鉭（θ-TaN）單晶，突破金屬材料長期存在的熱導率上限，為先進熱管理材料的研發開辟了新路徑。

相關成果以“高導熱金屬氮化鉭單晶”（High thermal conductivity in metallic θ-TaN single crystals）為題，發表在《國家科學評論》（National Science Review）上。

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郭宇韜團隊在跨海橋梁智能計算與監測方面取得系列進展

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郭宇韜副教授團隊接連提出兩項創新算法框架：深度海洋橋梁預測模型（DeepOBP）與降階物理信息神經網絡（ROM-PINN），通過深度學習與結構力學的交叉融合，分別解決了多荷載耦合下實時響應預測、非線性結構物理一致性建模兩項問題，相關成果為海上橋梁等大型工程結構的高效安全監測提供了新的視角。

相關成果以“基于深度學習的近海橋梁實時多荷載響應預測與反演分析”（Deep learning-based realtime multiload response prediction and inverse analysis of offshore bridges）和“ROM-PINN：一種結合降階建模的物理信息神經網絡用于非線性結構響應預測”（ROM-PINN: A physics-informed neural network with reduced-order modelling for nonlinear structural response prediction）為題，分別發表在《工程結構》（Engineering Structures）和《結構》（Structures）上。

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董宇涵、宋健團隊在矢量光無線通信領域取得新進展

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董宇涵副教授、宋健教授團隊在光無線通信領域取得新進展，系統性地提出并闡述了矢量光無線通信（VOWC）的理論起源、系統架構、面臨挑戰和發展愿景，同時以案例研究形式驗證了其在湍流散射信道中的魯棒性優勢。

相關成果以“矢量光無線通信：面向6G及未來，鏈接光物理學與工程”（Vectorial optical wireless communications: Bridging optical physics and engineering for 6G and beyond）為題在線發表于《自然合作期刊：無線技術》（npj Wireless Technology）。

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周光敏團隊合作在固態鋰金屬電池鋰沉積調控研究方向取得新進展

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周光敏副教授團隊與中國科學院深圳先進技術研究院成會明院士團隊合作，提出了一種“將鋰限制在連續成核狀態”的全新策略，通過設計并合成具有高粘附性的聚合物電解質，從根本上限制鋰枝晶的生長。該研究揭示了聚合物與鋰晶面相互作用對沉積形貌的調控機制，為實現高安全、長壽命的鋰金屬電池提供了新的解決方案。

相關成果以“將鋰限制在連續成核狀態以實現無枝晶固態鋰金屬電池”（Confining Lithium in a Continuous Nucleation State for Dendrite-Free Solid-State Lithium Metal Batteries）為題發表在《自然·合成》（Nature Synthesis）上。

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訾牧聰團隊在海洋天然氣水合物I類儲層開采特性研究領域取得新進展

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訾牧聰副教授團隊針對上述難題，自主研發了新型360°可旋轉分段控溫高壓反應釜系統，在實驗室尺度實現了I、II、III類天然氣水合物儲層的精準模擬，系統闡明了三類儲層降壓開采過程中的差異化產氣特性與作用機制，為我國南海天然氣水合物商業化開采方案優化提供了關鍵的實驗支撐與理論依據。

相關成果以“實驗室合成的I、II、III類水合物儲層的差異化產氣特性：一種新型熱分段可旋轉方法”（Distinct gas production characteristics from laboratory-synthesized Class I, II, and III hydrate reservoirs: A novel thermally-segmented rotatable approach）為題，發表于《國際礦業科學技術學報》（International Journal of Mining Science and Technology）。

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張曉平院士合作開發軌旁聲學智能診斷技術

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張曉平院士與合作者聯合開展的“軌旁聲學智能診斷技術”研究，其核心成果已成功應用于香港鐵路有限公司（港鐵）的“聲學齒輪監測系統”，有效攻克了列車關鍵部件早期故障快速篩查與檢測的行業難題。該成果榮獲第51屆日內瓦國際發明展“評審團特別嘉許金獎”。

宋健、劉振宇團隊合作研發“LumiSense：以人為本的自適應全光譜照明系統”

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宋健、劉振宇團隊與合作者共同研發了“LumiSense：以人為本的自適應全光譜照明系統”。該成果是一款人工智能驅動的全光譜自適應調節照明系統，依托生物傳感器精準定位用戶，實時分析視覺焦點與眼部狀態，量化評估環境光舒適度，智能匹配最優照明參數，精準調控全光譜LED，實現個性化護眼照明，踐行以人為本的健康照明理念，展示了我國在光健康技術領域的創新能力。該成果榮獲第51屆日內瓦國際發明展金獎。

李秀團隊合作在鋰電行業的智能制造技術及產業化應用取得新進展

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李秀教授團隊與合作者圍繞“生產過程—產品質量—生產管理”全鏈條，系統開展技術攻關，形成了面向復雜工業場景的人工智能解決方案。團隊通過顯著提升生產效率、保障產品安全性，為推動我國制造業智能化升級、助力實現“雙碳”目標貢獻了堅實的科技力量。該研究項目《面向鋰電行業的智能制造與缺陷檢測關鍵技術及產業化應用》榮獲2025年度吳文俊人工智能科學技術獎科技進步獎二等獎。

何宏輝合作發表偏振超快手性光學顯微成像評述

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何宏輝教授與牛津大學教授何超合作發表評述文章（News & Views），系統總結并高度評價了新近提出的“矢量（偏振）超快全息手性顯微成像”技術，為表征手性材料與自旋相關動力學提供了全新的實驗范式。

相關成果以“矢量超快手性光學顯微成像”（Vectorial ultrafast chiroptical microscopy）為題，發表在《自然光子學》（Nature Photonics）期刊。

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田曦團隊合作在無線無源生理傳感網絡領域取得新進展

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田曦助理教授團隊聯合國內外多家單位，研發出一種無線無源的表皮傳感網絡（epidermal sensor network），實現了在日常活動乃至運動場景中的連續收縮壓監測。基于一種可集成于日常服裝中的雙模超材料織物（metamaterial textile），該生理傳感網絡的數據與能量可實現無線傳輸。其將13.56 MHz無線供能與2.4 GHz無線通信分離到兩個獨立通道中，在兼顧無線供能效率的同時，實現了更高速率的數據傳輸，為連續、高保真、多節點生理監測提供了新的技術路徑。

相關成果以“用于連續收縮壓監測的無線無源表皮傳感網絡”（A battery-free wireless epidermal sensor network for continuous systolic blood pressure monitoring）為題，發表在《自然·電子學》（Nature Electronics）上。

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清華SIGS牽頭建設全球首個“地質星座”

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4月23日-26日，2026年中國航天大會在成都舉行。期間，清華SIGS與中國自然資源航空物探遙感中心、國科大杭州高等研究院、中國地質大學（武漢）、天儀空間等單位建立戰略合作關系，共同建設國際首個地質資源環境遙感衛星星座——“地質星座”。歐洲科學院院士、清華SIGS數據與信息研究院院長王力哲教授代表清華大學深圳國際研究生院出席會議并簽署戰略合作協議。

地質星座是覆蓋地球的“太空掃描儀”，讓遙感從“拍照”升級為“高精度測量”，為找礦、防災、環保、可持續發展提供數據和決策支持。此次戰略合作的背后是對資源安全與綠色發展的深遠布局，也是清華SIGS在商業航天產業技術創新的一次重要落子。

景路團隊合作在顆粒流尺度效應研究中取得進展

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景路副教授團隊與合作者利用離散單元法數值模擬和室內試驗、野外觀測數據的綜合分析，系統研究了多種經典顆粒柱坍塌場景下的有限尺寸效應。研究發現，隨著顆粒系統相對尺度增大，顆粒體系的速度漲落會受到抑制，低速持續運動的“蠕動區”明顯擴大。這種發生在表觀臨界流動閾值以下的緩慢蠕動，一定程度上使得更大尺度的顆粒系統保持更為持續的運動，從而表現出更高的整體流動性和運動距離。

相關成果以“體積如何增強地球物理顆粒流流動性：統一流變學觀點”（How Volume Increases the Mobility of Geophysical Granular Flow: A Unified Rheological Perspective）為題發表在自然指數期刊《地球物理研究通訊》（Geophysical Research Letters）上。

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周光敏團隊以智能分子骨架編程實現549 Wh/kg鋰硫電池

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周光敏副教授團隊提出硫電化學“預分子介體”概念，建立了一套“量子化學+機器學習”驅動的智能分子骨架編程方案，成功從196種候選分子中篩選出高性能預分子介體——4-三氟甲基-2-氯嘧啶。該材料可在電池反應前線被多硫化物原位激活，就地轉化為活性介體，使硫轉化步入“快車道”。

相關成果以“硫電化學預分子介體的分子骨架編程（Molecular skeleton programming of premediators in sulfur electrochemistry）”為題，在線發表于《自然》（Nature）期刊。

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康飛宇、翟登云團隊與合作者在鈉離子電池電解液設計領域取得進展

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康飛宇教授、翟登云副教授團隊與華中科技大學馮光教授合作，在鈉離子電池電解液設計領域取得進展。針對碳酸酯電解液在鈉離子電池中界面動力學差的問題，團隊提出通過分子間相互作用對溶劑極性調控的策略。該策略在碳酸酯基電解液中引入高度氟化的共溶劑，通過氫-氟（H-F）相互作用削弱環狀酯的極性，減少環狀酯的配位能力并促使陰離子進入第一溶劑化殼層，從而降低鈉離子（Na+）脫溶劑化能壘，改善了硬碳負極的儲鈉動力學性能。溶劑極性的降低減少了來自路易斯酸催化引起的溶劑持續分解，提高硬碳負極的循環穩定性。

相關成果以“分子間相互作用誘導的碳酸酯電解液極性調控以實現快速、長循環儲鈉硬碳負極和鈉離子電池”（Intermolecular Interaction-Induced Polarity Modulation of Carbonate Electrolyte for Fast-Kinetics Hard Carbon Anodes in Durable Sodium-Ion Batteries）為題，發表在《先進材料》（Advanced Materials）上。

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徐曉敏團隊合作在全有機超柔性腦機接口領域取得新進展

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徐曉敏副教授團隊與合作者提出了一種全新策略：基于界面滲流結構開發出超高導電水凝膠（CHIP），成功構建了厚度僅9 μm的全有機超柔性腦皮層電極陣列，實現了低阻抗、高通量、長期穩定的神經信號記錄。

相關成果以“一種高導電性水凝膠用于全有機超柔性長期神經接口”(An exceptionally conductive hydrogel for all-organic, ultraflexible, and chronic neural interfaces)為題，發表于《美國國家科學院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, PNAS）。

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“電建一號”衛星成功發射

酒泉衛星發射中心發射現場

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5月15日12時33分，“電建一號”衛星在酒泉衛星發射中心東風商業航天創新試驗區成功發射，順利進入預定軌道。該衛星是我國首顆能源工程專用衛星，能從500公里外的太空精準捕捉地表毫米級的形變，將主要服務大型水電工程地表形變監測、地質災害隱患識別與預警等。歐洲科學院院士、清華SIGS數據與信息研究院院長王力哲擔任工程總師。該成果主要完成于王力哲在中國地質大學（武漢）工作期間，是其團隊長期學術積累的重要體現。衛星的成功發射，標志著我國區域大型工程監測在天基遙感專業化應用方面取得新進展。

此前，由王力哲擔任總工程師的我國地礦行業首顆高光譜遙感衛星“地質一號”，已于2025年5月在酒泉衛星發射中心成功升空。該衛星實現了410納米至2480納米地質環境要素的精準光譜設計，標志著我國高光譜遙感衛星在“小型化、智能化、專業化”方面取得了技術突破。

彌勝利團隊合作在機器人集群自組織臨界性領域取得新進展

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彌勝利教授團隊與深圳清華大學研究院黃嘉駿副研究員團隊合作，提出了一種基于光場吸引與流體排斥耦合的水生機器人集群（Aquatic Robot Swarm, ARS）系統。每個機器人通過可見光信號實現相互吸引，同時利用振動薄膜產生的水波形成流體反饋式排斥。兩種物理場的長程非線性耦合，使系統在無需外部精細調控的條件下，自發演化出具有冪律分布特征的“相關簇”，在流體環境中的機器人集群上展示了可復現的自組織臨界狀態。

研究成果以“水面機器人集群中的自組織臨界性”（Self-organized Criticality in Aquatic Robot Swarm）為題，發表在《科學·進展》（Science Advances）上。

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耿子涵團隊在物理一致3D全息領域取得新進展

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耿子涵副教授團隊實現了與人類視覺感知相一致的物理光學散焦效果，顯著提升了三維顯示的真實感和視覺舒適度。

研究成果以 “具有自然離焦效果的真實三維全息顯示”（Photorealistic 3D Holographic Display with Natural Defocus Effect）為題，發表于《自然·通訊》（Nature Communications）。

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錢翔、曲鈞天團隊在小型水下仿生魚領域取得進展

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錢翔副教授、曲鈞天副教授團隊研制了基于卷繞式介電彈性體執行器的（Dielectric Elastomer Actuators，DEAs）厘米級蝠鲼仿生魚，構建了“器件工藝優化-多物理場耦合建模-控制系統設計”的完整鏈路，實現穩定的多模態水下運動，為各類小型軟體水下機器人的研制提供了系統方案。

研究成果以“用于厘米級柔性水下機器人的可控介電彈性體執行器”（Controllable dielectric elastomer actuators for centimeter-scale flexible underwater robot）為題發表在國際期刊《軟物質科學》（Soft Science）上。

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春啟新程，清華SIGS科研捷報來啦！

官宣！又一批聯合科研機構落地清華SIGS

清華SIGS團隊最新Nature：用“分子積木”搭出高比能鋰硫電池

來源|數據與信息研究院 材料研究院 海洋工程研究院 生物醫藥與健康工程研究院

封面|AI輔助生成

編輯|吳鴻瑤

鳴謝|科研處

審核|聶曉梅 林洲璐 葉思佳

排版|陸倩蕓