2024年1月至6月，我校各教學科研機構扎實開展有組織科研，強化高質量成果導向，不斷提升科技創新能力，加快科研成果轉化，在國內外權威刊物上發表了一批高水平研究論文，為學校建設特色鮮明的高水平大學作出積極貢獻。
船舶與海洋工程學院
管義鋒教授新能源船舶設計團隊長期致力于新能源動力船型開發與設計工作。2024年該團隊研發設計了國內首艘89.9m內河綠色多用途滾裝船。該船以裝載商品汽車及工程車輛為主，滿足“工程機械”“工程機械+汽車”“汽車+集裝箱”“集裝箱+包裝散貨”等多工況裝載需求。該船采用LNG動力，燃料補給采用換罐補給技術，一次換裝續航里程可達3600公里。該船已完成全部圖紙設計，正處于中國船級社（CCS）審圖階段。
王炬成副教授團隊一直深耕于船舶數字化設計制造關鍵技術研究，研發的“現代造船解決方案CSS”入選2024年度船舶工業“強鏈品牌”。該軟件以船舶WBS為綱領，以生產計劃為核心，整合BOM/物量數據等生產所需關鍵要素，集成三維設計模型、產品數據管理、設計工程、生產管控及物資管理等流程，通過物聯網技術實現數據實時采集和反饋，依托大數據挖掘分析支撐管理決策、配置企業資源、控制生產節奏、優化物資采購配送，縮短船舶建造工期，降低能源消耗。
機械工程學院
田桂中教授團隊在國際知名學術期刊《Biotechnology Advances》（影響因子16）上發表最新研究成果，該成果的第一作者為青年教師張天龍。該文章梳理了被動型微流控細胞分離技術，涵蓋微過濾、沉淀法、黏附法、擠壓流分離、確定性側向位移、水動力微流控、慣性微流控和粘彈性微流控。該研究討論了常用微流控芯片制作材料和方法。此外，該成果還探討了微流控細胞分選的商用情況。該文章提出了兩個潛在的研究方向：分離-應用一體化和基于人工智能的自動化微流控操作平臺。該成果系統全面地論述了被動型微流控細胞分選方法，在為相關領域科研人員提供研究進展的同時，也為微流控細胞分選的發展起到導向作用。
邵將副教授、鐘偉教授與河南大學劉雪副教授在材料科學領域知名期刊《Small Methods》發表最新研究成果，創新性研發出一種受風鈴結構啟發的摩擦納米發電機（W-TENG），用于收集極低風速和全方向下的風能。該設備能夠在極低風速（0.5m/s）下產生電力，并能從所有方向（0~360°）有效收集風能，優化后的設備不僅擁有優異的能量轉換效率，而且具有低成本和易于制造的優勢，為大規模風能收集提供了新途徑，將加速推動綠色能源技術在智能裝置和環境監測領域的應用發展。
李沖副教授在機電和控制領域的中科院一區TOP期刊《IEEE/ASME Transaction on Mechatronics》上發表最新研究成果，提出了一種基于壓電MFC驅動的微小型管道爬行機器人，解決了管道內機器人體積大、負載小、轉彎和爬行能力弱的問題。根據粘滑原理，該機器人可沿著直徑為14.6-20.5 mm的彎曲管道實現往復運動。結果表明，在驅動電壓為1000 V、頻率為210 Hz、占空比為零的條件下，提出的管道機器人的最大速度為13.54 mm/s。機器人的最大工作斜率為90°，在曲率半徑為25 mm的情況下，機器人可以實現近似 90°的轉彎。此外，機器人能夠承受自重9倍（42克）的負載，該微小型管道機器人在狹窄區域探測中具有重要的應用前景。
能源與動力學院
李陽教授在國際頂級期刊《Nature》上發表最新研究成果，提出一種晶硅異質結太陽能電池的新型制造方法，通過創新性技術提升其柔韌性和轉換效率。實驗結果表明，該新型晶硅異質結太陽能電池不僅在厚度上突破傳統限制，還在轉換效率上取得顯著提升，具備高柔韌性和高功率重量比，為薄膜太陽能電池領域帶來了新的可能性。團隊的技術革新極大地拓展了晶硅電池的應用范圍，并為未來卷軸式太陽能電池的發展提供了理論與實踐基礎。本研究為晶硅太陽能電池的輕量化、柔性化發展奠定了堅實的基礎，具有重要的產業價值和發展前景。
郭峰副教授在《Advanced Powder Materials》（影響因子28.6）發表最新研究成果，提出一種新型高效光催化劑HC-C3N5納米片用于太陽能驅動光催化分解水制氫。該團隊成功合成了具有高結晶度的HC-C3N5納米片，作為粉末光催化劑。高結晶HC-C3N5納米片表現出明顯的光致變色特性，有效擴展了吸收光譜范圍，并顯著提升了激子的生成效率。實驗結果表明，HC-C3N5中的氰基基團能夠有效捕獲并轉化光激發電子為束縛態電子，延長電子壽命，并促進電子和空穴在催化活性區域的高速分離。這種改進顯著提高了光解水制氫的效率，克服了傳統光催化劑中電子-空穴對低速分離動力學的瓶頸問題。該研究為實現穩定可再生能源供應提供了一種極具潛力且經濟高效的策略，具有重要的實際應用價值和發展前景。
自動化學院
李春華副教授課題組在能源領域頂刊《Applied Energy》（中科院1區TOP期刊，影響因子11.2）上發表最新研究成果。提出基于多階段的兩層投標模型，實現了報價-碳聯合激勵的電力市場清算機制，以促進電-碳市場耦合。該投標模型的上層對可再生能源機組與火電發電機組投標策略建模，下層為電力市場出清層。研究結果表明，所提出的模型能夠實現電力市場出清的經濟目標與低碳目標之間的平衡，能夠在電-碳耦合總成本不增加的基礎上實現碳減排的最大化。
伍雪冬教授團隊在人工智能領域頂刊《Expert Systems With Applications》（中科院1區TOP期刊，影響因子7.5）上發表了最新研究成果。提出了一種新的基于注意力機制的時間上下文增強模塊，能從跟蹤序列中提取穩健高效的時間上下文；提出了一種前向傳播網絡結構，以克服場景信息提取和利用的困難；提出了一種基于候選選擇機制的聯合目標預測跟蹤模塊，以進一步提高跟蹤精度和實時性。研究結果表明，與其它現有的21種最新先進跟蹤算法相比，團隊提出的新算法取得了很好的跟蹤效果。
吳云凱副教授在國際交通控制領域頂刊《IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems》（中科院1區TOP期刊，影響因子7.9）中發表最新研究成果。創新地提出了數據驅動ToMFIR (total measurable fault information residual) 的概念。針對高速列車懸掛系統中非線性因素對早期故障檢測和診斷的影響，結合子空間辨識技術，設計了基于T-S模糊數據驅動ToMFIR殘差的故障檢測方案，同時結合基于廣義最小二乘的重構方法實現了懸掛系統早期故障的隔離。該方案可以有效解決懸掛系統中具有緩變特性及間歇特性的早期故障檢測和診斷問題。
材料科學與工程學院
晏超教授與施敏杰教授作為共同通訊作者在材料領域頂刊《Advanced Materials》發表最新研究成果，創造性地設計了一種具有獨特富亞胺骨架的吩嗪聚合物材料。構建的遠程平面結構實現了高度有序的分子堆疊，減少了構象紊亂，使聚合物的整體分子剛性和芳香性具有質子擴散的低能壘，展現出優異的電子電荷傳輸能力。這一研究成果為設計高傳導性聚合物材料提供了極具前景的理論基礎和實踐指導。
晏超教授與施敏杰教授作為共同通訊作者在化學領域頂刊《Angewandte Chemie-International Edition》發表最新研究成果，創新性地提出了一種獨特的共價環共軛構象策略，精心設計了一種新穎的“ladder-type”梯形結構氧化還原活性聚合物材料。該聚合物材料憑借其擴展的π-電子離域效應和高度芳香性的梯形主鏈結構，實現了快速高效的質子儲能行為。該研究為設計用于高效可充電水系質子電池的聚合物電極材料提供了新參考。
經濟管理學院
陳瑤講師及其合作者陳猛、劉和福、Henk W. Volberda和Cornelis V. Heij分析了企業CEO與高層管理團隊之間交流質量不一致性對商業模式創新的影響機制，并揭示了環境動態性在這一影響中的調節作用。研究結果表明，CEO與高層管理團隊之間的交流質量不一致性對商業模式創新產生負面影響，且在環境動態性較高時，這種影響會進一步加劇。該研究豐富了商業模式創新的理論基礎，并為企業提供了通過優化CEO與高管團隊的交流來促進商業模式創新的實踐啟示。研究成果發表在ABS 4星期刊《Journal of Product Innovation Management》上，該期刊影響因子為10.5。
趙士南副教授在國際知名期刊《Expert Systems With Applications》（中科院一區TOP）發表最新研究成果。由于沖突信息的不對稱和決策者認知的局限，沖突中的偏好信息誤解往往具有一定的不確定性。趙士南副教授基于圖模型理論，建立了不確定偏好誤解的一階超對策沖突模型，并提出了一種更貼近現實的一般沖突均衡定義和超對策沖突分析方法。此外，研究還提出了不確定偏好超對策沖突穩定性的代數表達式，為相關決策支持系統的編程開發提供了重要的理論基礎。
針對分布式生產與配送集成調度難題，張輝講師及其合作團隊（青島大學付亞平教授等）構造了混合整數規劃模型，基于三環節整數字符串的編碼方法，設計了融合模擬退火的協同進化算法。他們進行了基準實例擴展實驗，將所提算法與四種最先進的算法及CPLEX求解器對比，驗證了其在縮短最大完成時間上的優越性。該研究不僅可為分布式柔性車間與車輛路徑集成調度提供高效工具，還可助力管理人員做出更優決策。成果已在國際權威期刊《Swarm and Evolutionary Computation》發表。
計算機學院
史金龍教授團隊在多媒體領域頂刊《IEEE Transactions on Multimedia》發表最新研究成果，提出一種基于高效特征提取、點對特征匹配的6D位姿估計方法。6D位姿估計是指從圖像中預測物體的位置和方向，這項技術廣泛應用于機器人抓取、增強現實和自動駕駛等領域。研究結果表明，該方法即使在物體嚴重遮擋的情況下也能實現魯棒的預測性能，為研究機器人精確抓取技術提供了新的研究思路。
張芮博士在地球科學頂刊《IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing》發表最新研究成果，提出了一種新穎的時空交互注意力（STIA）模型，用于西北太平洋的熱帶氣旋強度估計。STIA利用多幀輸入，并結合獨特的時間–空間模塊，建立圖像模式與臺風強度之間的關系，提升在西北太平洋海域中熱帶氣旋的強度估計精度。實驗表明，該方法在西北太平洋海域中熱帶氣旋的強度估計精度已經超越了最先進的基準，展示了其在熱帶氣旋強度估計中的卓越表現。
土木工程與建筑學院
詹其偉副教授、張旋博士與香港理工大學蘇依林博士在國際建材領域Top期刊《Construction and Building Materials》發表最新成果。該團隊創新提出微生物捕集CO2活化再生混凝土微粉技術方案，以廢治廢，變廢為寶。借助微生物特殊酶化作用，將CO2轉化為生物碳酸鹽，同時提高非晶態硅膠含量，兼顧實現碳封存與微粉活性指數提升，也將進一步提升摻再生微粉混凝土效能。該技術為低碳建材制備提供了負碳原料，減碳效益顯著，極具發展潛力。
陳軍副教授團隊在建筑工程頂刊《Journal of Building Engineering》上發表最新研究成果。通過構建可控的真實火災場景，開展高強混凝土剪力墻在荷載-火災高溫同步加載下的抗火性能試驗，揭示了（超）高層建筑中廣泛使用的高強混凝土剪力墻在標準火災條件下不同類型的爆裂剝落和失效機理，以及載荷對火災下爆裂剝落的雙重增強機制，并深入揭示了剪力墻尺寸和配筋方式等關鍵參數對抗火性能的影響機理。該研究為完善高層和超高層建筑的結構抗火設計提供了重要的依據。
張軍學副教授聯合佛羅里達大學（美國）、特拉華大學（美國）、廈門大學、景德鎮陶瓷大學等相關機構學者，開展了建筑陶瓷材料的生態可持續過程評估研究。以生態建筑陶瓷材料生產流程為切入點，運用生態學和系統學的理論，充分考量生產過程中物質流、能量流、信息流的攝入，以及建筑陶瓷產品質量和環境影響，同時兼顧反饋機制的長期擾動，為全生命周期的生態建筑陶瓷產品生產提供了一種新的可能。該研究成果發表于《Environment, Development and Sustainability》。
生物技術學院
譚安江教授團隊在國際學術期刊《BMC Biology》上發表最新研究成果，通過對家蠶機械力受體Piezo的功能解析，發現Piezo在家蠶有核精子細胞質的清除過程中發揮重要作用。Piezo敲除導致有核精子束對膜張力感知缺失，進而擾亂了細胞骨架組裝和重排過程，最終影響了細胞質碎片的釋放和有核精子的成熟。此外，突變體未成熟的有核精子束無法從精巢中轉移至輸精管和射精囊中，從而導致雄性不育。該研究首次發現了Piezo在家蠶有核精子發育和雄性生殖過程中的重要作用。
張東陽副研究員等在期刊《Chemical Engineering Journal》上發表最新研究成果，通過利用蠶絲蛋白、纖維素、殼聚糖三種天然高聚物材料，構建了仿柚子果皮結構的分層級多孔材料。外層的蠶絲蛋白水凝膠可以有效地抵御運輸造成的碰撞，內層的纖維素、殼聚糖分層級網絡可以吸收碰撞能量并抑制微生物生長，該包裝材料使草莓的保鮮期延長到21天，為新型保鮮包裝材料的研發提供了支持。
張業順副教授研究團隊在頂級期刊《International Journal of Biological Macromolecules》發表最新研究成果，利用絲素缺失型絲膠蛋白資源提取絲膠，采用雙交聯策略制備了一種具有強熒光特性的新型絲膠蛋白水凝膠。該水凝膠在相應波長范圍內的激發光激發下可產生強綠色和強紅色熒光，這種固有熒光可以穿透厚的豬皮組織；此外，這種絲膠水凝膠還具有兩種微孔交錯分布的獨特微結構、高孔隙率、良好的溶脹性、pH響應降解性、優異的彈性、可注射性、可原位成膠、良好的粘性和高生物相容性。該水凝膠體系不僅在生物體內示蹤方面具有誘人的應用前景，而且可作為多功能平臺用于組織工程與再生醫學領域。
環境與化學工程學院
于超教授、李穎果博士與上海交通大學崔勇教授合作報道了關于從頭構建氨基功能化的金屬-有機分子籠應用于微流催化的研究。作者通過亞化學計量比策略，構建表面富含氨基功能團的中空四面體分子籠，通過組裝后修飾策略，在分子籠表面引入多條硅烷鏈，將硅烷修飾的分子籠生長于微反應器的內表面，實現二氫喹唑林酮的高效連續催化合成。此項研究標志著分子籠在流動化學工程領域的首次成功應用，為相關領域的發展提供了新的思路和借鑒。相關成果發表于《Nature Communications》。
于超教授和陳嘯副教授團隊創新性地設計了一套基于液態金屬催化體系的模塊化微反應器平臺。該平臺不僅實現了二氧化碳捕獲與催化的連續化過程強化，更突破性地實現了從二氧化碳到高附加值碳產物的全周期100%轉化，其能量輸入僅為2.74 GJ/t CO2，為解決碳捕獲和轉化問題提供了重要的技術支持。相關研究成果發表在能源與材料領域的頂級期刊《Advanced Energy Materials》，并被選為封面，充分彰顯了該項研究在相關領域的影響力。
李飛陽博士在頂級期刊《Angew. Chem. Int. Ed.》發表重要研究成果。該項研究通過在軸手性分子骨架中連接兩個有機膦中心，首次實現了光激活有機自由基的圓偏振發光。該光響應圓偏振發光自由基被成功應用于信息顯示和防偽領域，展現了其在實際應用中的潛力。
糧食學院
余永建教授和王玉芹博士在《LWT-Food Science and Technology》期刊發表最新研究成果。該論文深入研究了負壓冷萃法提取對冷萃咖啡品質的影響。與傳統冷萃法相比，采用負壓冷萃法獲得的冷萃咖啡在較短的提取時間（5 h）內具有更高的感官品質，揮發性成分的種類和濃度也更高。此外，還研究了冷藏儲存期間冷萃咖啡的理化性質和關鍵香氣化合物的變化。隨著儲存時間的延長，酸度和總酸含量顯著增加，抗氧化活性明顯下降，關鍵香氣化合物的含量下降。研究表明，冷萃咖啡的劣變可能是由于香氣化合物的降解導致的，這導致了咖啡的理化性質發生變化。這項研究為加速冷萃咖啡的提取和延長其保質期提供了理論支持。
魯玉杰教授團隊在昆蟲生理類的Top期刊《Pesticide Biochemistry and Physiology》（中科院一區；IF=4.2）發表最新研究成果。論文針對昆蟲識別并區分外界環境中的各種化學信號問題，使用分子動力學檢測了赤擬谷盜氣味結合蛋白C12與65種常用的農藥小分子的相互作用。分子對接結果顯示，排名前五位的化合物為β-石竹烯、兒茶素、丁基羥基甲苯、鄰苯二甲酸二苯酯和槲皮素。分子動力學分析表明氣味結合蛋白OBP C12對所有五種測試的化學配體表現出高結合親和力，經上述5種化學小分子處理后的OBP基因上調表達。以上研究表明OBP C12在赤擬谷盜識別化學物質中發揮重要作用，可以幫助我們深入了解昆蟲對農藥小分子的響應機制，為未來害蟲防治提供理論依據。
海洋學院
作為6G技術的核心，智能反射表面（IRS）利用大量低成本無源元件，通過調整元件相移來反射信號，對提高無線通信系統的性能，提供了一種經濟高效的解決方案。王亞軍教授團隊研究了IRS輔助的多用戶多輸入單輸出下行鏈路系統的加權和率（WSR）最大化問題。通過聯合優化基站的有源波束成形矩陣和IRS的無源波束相移矩陣來解決WSR最大化問題。仿真結果表明，提出的鏡像下降（MD）方法和加速投影梯度（APG）方法可以并行實現，其獲得的WSR和收斂速度與現有方法相當，但計算復雜度顯著降低。相關成果發表在國際著名期刊《IEEE Internet of Things Journal》。
練柱先博士在無線通信領域Top期刊《IEEE Transactions on Wireless Communications》上發表最新研究成果，提出了一種新穎的無人機毫米波波束信道模型。該模型采用定向天線陣列代替大規模天線陣列，并分析無人機毫米波系統的可達速率上界。研究發現：定向天線陣列可以減小無人機和接收機運動引起的多普勒擴頻，同時高指向性增益的定向天線陣列可以實現與全向大規模天線陣列毫米波通信系統相當的性能增益。
理學院
胡友友副教授團隊在物理學一區高水平期刊《APL Photonics》發表最新研究成果。面向激光技術及光場調控前沿，針對矢量渦旋光束倍頻效率較低的難題，提出了基于正交雙5%MgO:PPLN晶體的矢量渦旋光束二次諧波新方法，研究了高階龐加萊球光束的二次諧波特性。結果表明，圓柱矢量光束、橢圓偏振圓柱矢量光束和圓偏振渦旋光束的最大二次諧波轉換效率分別可達25.3%、23.4%和29.4%，與傳統的非線性晶體2.4%的倍頻效率相比，提升了近10倍。針對光電信息產業領域的激光技術及光場調控問題，該團隊開發了基于光場調控的并行激光加工技術，成功運用到水下激光微納加工系統，促進企業相關產品新增銷售數千萬元。
周孝嚴教授通過使用倒反的形如Higgs的標量勢能違反能量條件，以規避J. Bekenstein提出的無毛定理(no-hair theorem)，構建了帶毛黑洞和引力孤子在Einstein-Klein-Gordon理論的數值解。研究揭示了有標量場出現的情況下，黑洞展現出有別于史瓦西黑洞的性質，以及其在事件視界趨近于零時，可以與引力孤子產生聯系。通過證明引力孤子ADM質量為正數以及引力理論的動能項符號保持不變，為同行們提供了構建引力孤子的新思路。研究成果發表于自然指數期刊《Physical Review D》等。
張家港校區
楊云濤博士提出了一種多域邊界元法來解決冰間湖中結構物的水動力問題。該方法利用垂直控制面將整個流體域分為兩個子區域：冰覆蓋域采用冰格林函數建立邊界積分方程，為了提高計算的穩定性和效率，提出了一種基于垂直線源的半解析方法；內部冰間湖區域采用自由面格林函數。通過將積分邊界離散化為一系列面元，并利用流動連續性條件，建立了一個耦合方程組來求解流場速度勢。通過計算浸沒在水中的圓柱體結構的水動力系數，驗證了方法的可靠性。在此基礎上，利用多域邊界元法對不同冰厚、水深的冰間湖中FPSO的水動力響應進行了分析。相關研究成果發表在海洋工程領域TOP期刊《Ocean Engineering》上。
周塔博士團隊首次提出了基于訓練樣本和測試樣本不一致分布假設的新互教分類標準，并開發了雙視圖深度可解釋的Takagi-Sugeno-Kang模糊分類器Tvd-TFC。現有的大多數分類技術通常要求訓練樣本和測試樣本之間具有一致的分布假設。然而，最近的研究結果理論上表明，通過打破這一假設并同時滿足預測函數、訓練樣本和測試樣本之間的微妙假設，可以實現更好的分類性能。這種微妙的假設作為設計單視圖分類器的標準非常困難，但在雙視圖分類器中具有獨特的價值。相關研究成果發表于計算機領域頂刊《Information Sciences》。
柯力博士聯合船海學院劉昆教授團隊對含金屬連接器的夾層板進行遠場平面爆炸試驗和數值研究，探究低頻平面沖擊波作用下激光焊接夾層板的動力響應特點。同時，選擇不同厚度的方管和H型鋼作為夾層板的連接件，與非連接件夾層板進行對比，研究三種試件的損傷機制，并分析面板和芯層間的耦合機制。根據試驗結果和仿真結果得出，在低頻平面沖擊波作用下結構內部芯層受拉伸應力和壓縮應力的共同作用，而帶有連接器的夾層板可以有效抑制結構變形，且方管抗爆效果更優，可以有效提高結構極限抗爆承載性能。相關研究成果發表在中科院一區TOP期刊《Thin-Walled Structures》上。
海洋裝備研究院
針對當前船舶樣板樣箱制作過程效率低、勞動強度大、精度低等問題，谷家揚、許靜團隊與上海外高橋造船有限公司開展聯合研究，研制出了QHZY-600-B/X型激光數控樣板智能切割裝備。該裝備可根據設計圖紙自動生成切割路徑，切割效率相較傳統人工作業提高5倍以上；針對不同板厚、材質進行切割工藝參數精準匹配，提高切割質量和切縫光滑度；可實現切割-吸附一體化作業，降低切割現場煙塵濃度，改善作業環境。同時，通過數值計算與現場實驗相結合獲取軍船船體中薄板結構的變形情況，結合薄板材質、板厚、環境數據等參數，制定了專門的薄板矯平工藝。根據軍船艙室狹小、結構復雜的特點，研制了專門的薄板矯平成套裝備，薄板矯平效率較傳統水火矯平提升5倍以上，成功應用于中船黃埔文沖船舶有限公司XX4型艦船和某型海警船。
（撰稿：林少雄 初審：羅文 二審：夏志平 終審：張強 編輯：羅文）
