科研动态(07-17)| 多项成果登上《自然》《科学》,涵盖量子存储、拓扑物态、芳环开环

7月17日,科研领域多项成果集中见诸《自然》《科学》《自然·物理》《自然·化学》等顶刊:复旦实现室温下单电子量子闪存,北大观测到高陈数拓扑平带分数化并实现可编程芳环开环,清华提出福克空间光学量子控制框架;具身智能与端到端自动驾驶亦在 WAIC 与 NAVSIM 取得新进展。当日共 12 篇,来自北京大学(6)、清华大学(4)、复旦大学(2)。

数学与物理

北大实现转角石墨烯高陈数拓扑平带分数化

北京大学物理学院卢晓波、宋志达、刘开辉团队在双层石墨烯与菱方四层石墨烯构建的莫尔体系中,观测到陈数从 |C|=1 到 |C|=7 连续演化的多个量子反常霍尔态,单一系统中激发出如此高丰度的量子反常霍尔态在国际上尚属首例;并在填充数 v=2/3 处首次报道 C=7/3 的分数陈绝缘体态,无法用传统分数量子霍尔理论(如 Jain 复合费米子序列)解释。成果 7 月 15 日在线发表于《自然》(Nature)。 (07-17 · 北京大学)

清华提出福克空间光学量子控制新框架

清华大学交叉信息院孙麓岩团队联合中科大邹长铃、李明团队及北京量子院于海峰,提出“福克空间光学”(Fock-space optics)框架,将棱镜、透镜、成像等经典光学元件概念迁移到量子态操控,基于超导三维微波谐振腔在最高 180 光子范围演示了折射、聚焦、成像与双缝干涉等现象,大光子福克态的高效制备在光子数和制备成功率上均刷新世界纪录。论文 7 月 9 日发表于《自然·物理》(Nature Physics)。 (07-17 · 清华大学)

北大提出纳米尺度“波荡器”实现飞秒相干光源

北京大学物理学院刘运全课题组提出基于耦合纳米线对结构(CNP)的纳米尺度波荡器,两根平行纳米线间仅 10 纳米宽的间隙在外部激光照射下形成强烈且周期性分布的横向电场,可像传统磁结构波荡器一样驱动自由电子周期振荡,并借间隙内倏逝光场实现电子波函数的量子压缩、抑制色散扩散,产生频率与脉宽可通过电子入射能量连续调控的飞秒相干辐射。成果发表于《物理评论快报》(PRL)。 (07-17 · 北京大学)

化学

北大提出聚电解质刷标度理论

北京大学先进制造与机器人学院陈光课题组在《Macromolecules》提出基于单胞模型的聚电解质刷标度理论,显式刻画单体间静电相互作用,推导出刷层高度的多区域标度律,首次揭示一个新的高盐标度区间(显著偏离经典理论预测),并提出“临界电荷分数”参数区分弱带电与强带电体系,分子动力学模拟与理论预测高度一致。研究获国家自然科学基金(No.12372259)支持。 (07-17 · 北京大学)

北大揭示表界面电离普适规律

陈光课题组在《Langmuir》发表论文,提出表界面电离的“准几何无关普适性标度律”,证明平面、圆柱、球形等不同几何的带电软物质界面在连续介质尺度下遵循高度统一的电离标度规律,归纳出三个标度区间和五个标度律,在强带电/弱限域与弱带电/强限域区间填补了经典 Henderson-Hasselbalch 方程的空白,并成功阐释碳纳米管、Si₃N₄ 纳米孔、SiO₂ 纳米颗粒等体系的电化学实验结果。 (07-17 · 北京大学)

北大提出“高级氧化冶金”贵金属回收新概念

北京大学环境学院刘文联合浙大肖成梁、上师大卞振锋,7 月 12 日在《Accounts of Chemical Research》(入选补充封面论文)发表综述,系统梳理光催化、压电催化、均相类芬顿、单原子催化等技术用于贵金属湿法回收的设计原则与机制,提出“高级氧化冶金”新概念——通过原位生成自由基与非自由基活性物种、协同界面电子转移与配体配位,推动金属在温和条件下氧化溶解回收,以替代产生大量高酸高毒废水的王水、氰化物浸出等传统工艺。 (07-17 · 北京大学)

北大实现可编程芳环开环解锁酚类多元转化

北京大学药学院焦宁团队联合北化吴一弦团队,7 月 14 日在《Nature Chemistry》发表工作,以廉价易得的亚硝酸酯(6.2 美元/公斤)为氮源,在温和条件下实现苯酚类芳环的可编程氮化开环,将酚类转化为氰基共轭二烯酯、酰胺、羧酸等产物;并通过氨水或氢氧化钠介导,从萘酚、菲酚出发骨架跃迁到氨基异喹啉、菲啶胺等氮杂环,已用于抗焦虑药帕秦克隆关键中间体的简易规模化制备,并对雷洛昔芬、双酚 A 等分子实现位点选择性后期修饰。 (07-17 · 北京大学)

生命与医学

清华揭示基础教育政策与中低收入国家儿童死亡率关联

清华大学卫健学院李志徽团队联合国内外合作者,基于 20 个中低收入国家 1986—2022 年调查数据(覆盖 347013 名母亲、201612 名父亲),用双重差分设计评估义务与免费基础教育政策影响:母亲学龄期受政策覆盖,与每千名活产中新生儿死亡减少 11.71 例、婴儿死亡减少 18.66 例、5 岁以下儿童死亡减少 20.43 例相关;母亲每增加一年基础教育,新生儿死亡减少 1.26 例/千活产。模型预测新冠造成的教学时间损失和辍学增加将带来长期跨代健康影响,相关影响预计在 2038 年前后达峰值。 (07-17 · 清华大学)

地球与环境

清华提出全球塑料治理四支柱数据框架

清华大学环境学院李金惠团队联合加州大学圣塔芭芭拉分校、伯克利分校,7 月 9 日在《科学》(Science)政策论坛(Policy Forum)栏目发文,针对联合国“塑料公约”谈判中的数据缺口提出四支柱数据框架:范围协调的生产和贸易信息、化学添加剂生产使用规模、协调一致的塑料使用强度与寿命分布、塑料废物产生和管理参数。研究指出当前塑料全生命周期数据存在系统性缺口,重要品类、化学添加剂种类与流向、贸易隐含的塑料转移等常被低估或遗漏。 (07-17 · 清华大学)

工程与材料

复旦实现室温下单电子量子闪存

复旦大学集成芯片与系统全国重点实验室周鹏-刘春森团队 7 月 17 日凌晨在《科学》(Science)发表“量子闪存”(Quantum Flash)技术,构建共面的漏极-沟道-源极“归壹”结构,首次在室温(27℃)下清晰观测到单电子的非易失性存储——仅需注入单个电子,存储窗口便达 0.5 伏特。相较 1997 年《科学》报道的 55 毫伏、仅维持 5 秒的硅基单电子存储,该工作将室温下单电子量子态信号放大约一个数量级并具备真正非易失性,实现“一电子一比特”。这是团队继去年在《自然》发表世界最快 400 皮秒“破晓”存储器件后的延续工作。 (07-17 · 复旦大学)

信息科学

复旦具身机器人攻克车灯精密装配

在 2026 世界人工智能大会(WAIC)“模登时代·伙伴之城”展区,复旦大学可信具身智能研究院(姜育刚团队)联合上海新智具身智能科技展出车灯精密装配具身智能系统。团队自研视触觉传感器(指尖每平方厘米约 4 万个感知点),构建首个支持精细化操作的视触融合具身大模型,机器人可在螺丝拧入后根据受力反馈确认拧紧状态并实时修正动作轨迹,已沉淀上万小时高保真交互数据。 (07-17 · 复旦大学)

清华 iDriveVLA 登顶 NAVSIM 自动驾驶榜单

清华大学车辆学院李克强院士团队(李升波、关阳研究组)自主研发的一段式多模态端到端自动驾驶模型 iDriveVLA,在 NAVSIM 自动驾驶评测基准核心综合指标 PDMS 上达 94.85 分,获全球第一。模型采用分层解耦的互注意力架构与“先监督预训练后强化学习微调”两阶段训练法,引入和谐梯度 BPO、Hybrid-Loss、STAPO 等强化学习技术。NAVSIM 由英伟达、斯坦福大学等发起,近年吸引超 143 支队伍、463 个模型参与。 (07-17 · 清华大学)

参考来源

  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/9ec31be5a4dd4755a898f43fa76ec25a.htm
  • 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127431.htm
  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/015bb74409c34b4dbed2b66e6c14b512.htm
  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/cf3ab9b2d12b4e50a4ee8f8d8a7d4846.htm
  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/98624f49144349c4834b94df9d65d82e.htm
  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/edbd38210ed144e691727b7d07fccc14.htm
  • 北京大学 https://news.pku.edu.cn/jxky/9ec79d926d0a4354acca3eaf49a75b48.htm
  • 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127427.htm
  • 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127433.htm
  • 复旦大学 https://news.fudan.edu.cn/2026/0717/c235a149898/page.htm
  • 复旦大学 https://news.fudan.edu.cn/2026/0717/c235a149902/page.htm
  • 清华大学 https://www.tsinghua.edu.cn/info/1175/127425.htm