科研动态（07-16）| 清华两项成果登《自然》《自然·生物技术》，上交量子传感登《物理评论快报》

7月16日，清华大学在《自然》报道利用弹性失稳主动编程超材料断裂行为、在《自然·生物技术》提出首光子事件感知荧光寿命显微方法；上海交通大学在《物理评论快报》提出不定因果序量子纠错传感框架，并在 C–H 糖基化（JACS）与天然橡胶主链功能化（Angewandte Chemie）方向各发表论文。当日源表共 6 篇，来自清华大学（3）、上海交通大学（3）。

数学与物理

上交提出不定因果序量子纠错传感新框架

上海交通大学曾贵华团队在《物理评论快报》（PRL）发表研究，首次将不定因果序引入量子纠错设计，提出基于不定因果序的量子纠错协议（IQEC）：让辅助控制门与含噪传感演化处于相干叠加的不同顺序，利用噪声算符与辅助门间的非对易关系产生量子干涉，将噪声事件“标记”到辅助系统正交态上，只需测量辅助系统即可判断是否发生噪声跳跃，而不破坏探针中已积累的信号。该框架可纠正与信号方向平行的噪声（传统量子计量纠错中最棘手的情形），在时间反演辅助下可纠正任意单比特 Pauli 噪声，为噪声环境下恢复海森堡极限精度提供新路径。 （07-16 · 上海交通大学）

化学

上交实现立体保持、区域选择性的后期 C–H 糖基化

上海交通大学变革性分子前沿科学中心朱峰团队联合农生学院郑凌君、上海理工大学朱利娟，构建融合高区域/化学选择性芳环 C–H 硫盐化与立体专一性钯催化糖基交叉偶联的合成平台，实现复杂药物分子的后期 C–H 糖基化，可高效构建构型可控的 α- 和 β-C-糖苷，兼容多种保护基与官能团，并可直接利用未保护糖供体完成偶联。团队依托秀丽隐杆线虫模型验证了糖基化修饰对抗肿瘤活性和神经保护功能的调控规律；所发展的糖基锡试剂本身亦显示抗肿瘤与抗亨廷顿病活性。成果发表于《美国化学会志》（JACS）。 （07-16 · 上海交通大学）

上交利用主链刚性功能化提升天然橡胶性能

上海交通大学变革性分子前沿科学中心唐山团队提出不饱和聚合物“主链刚性功能化（BRF）”策略，借马来酰亚胺的 [2+2] 光环加成，将刚性极性的双环环丁烷并丁二酰亚胺单元直接嵌入天然橡胶主链——反应无需催化剂，室温下 10 分钟内可达 28 mol% 功能化程度。通过调节反应时间，材料可在粘弹性流体、弹性体和塑料体间连续转变；结合传统硫化后，所得热固性橡胶强度与韧性较传统硫化胶提高约 5 倍，且主链环丁烷具力响应特性，可在机械力下选择性开环，实现按需降解。成果作为 Hot Paper 发表于《德国应用化学》（Angewandte Chemie）。 （07-16 · 上海交通大学）

工程与材料

清华利用弹性失稳主动编程超材料断裂行为

清华大学力学与工程交叉研究院高华健院士团队基于“力材料学”范式，利用弹性失稳调控伪塑性超材料的断裂行为，将非弹性耗散区从高度局域的裂尖扩展为遍布整个结构的分布式区域，使断裂韧性从本征材料属性转变为尺寸依赖的外在参量，断裂能提升高达一个数量级。研究揭示了源于拓扑结构而非本体塑性的“结构非弹性”能量耗散机制，将断裂与失稳这两种传统独立的失效模式关联起来。论文 7 月 15 日发表于《自然》（Nature），第一作者王宇嘉，通讯作者高华健、李晓雁。 （07-16 · 清华大学）

信息科学

清华提出首光子事件感知荧光寿命显微方法

清华大学自动化系戴琼海院士、吴嘉敏团队 7 月 15 日在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）发表 EFLIM 方法，将每次激光激发表示为一个二值事件（无光子或记录首达光子到达时间），利用时空邻域的稀疏光子信息做自监督寿命估计，无需高光子数参考图作为监督标签。在相近成像质量下，EFLIM 将所需光子数降低两个数量级以上，平均每像素光子数低于 1 仍能稳定恢复高信噪比图像：清醒小鼠脑成像在每像素约 0.2–0.8 个光子条件下获稳定寿命读数，人脑胶质瘤组织连续采集 169 个视场完成厘米尺度无标记成像，每视场仅 0.33 秒、约为传统方法的十分之一。 （07-16 · 清华大学）

参考来源

• 上海交通大学 https://news.sjtu.edu.cn/jdzh/20260716/224705.html
• 上海交通大学 https://news.sjtu.edu.cn/jdzh/20260716/224706.html
• 上海交通大学 https://news.sjtu.edu.cn/jdzh/20260716/224704.html
• 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127365.htm
• 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127421.htm