AI视界深圳新闻网2025年8月30日讯（记者 何亚南）近日，深圳大学在科研方面喜讯频传。3篇论文成果登上顶刊，其中化学与环境工程学院2项成果亮相《自然》（Nature），经济学院1项成果发表于管理学国际顶刊Management Science；高等研究院团队获嫦娥五号月球样品，助力嫦娥七号探测月球水冰；助理教授张新旭参加国际大洋钻探计划第501航次采样工作，是首位依托深大参加IODP3航次的科学家。
深大化院连发2篇Nature
8月，深圳大学化学与环境工程学院特聘副教授范海龙联合日本北海道大学龚剑萍教授等人在水凝胶领域取得重要突破：他们基于蛋白质数据库，创新性地提出了一种融合数据挖掘、仿生实验设计与机器学习的“三位一体”设计策略，成功预测并开发了水下粘附强度达到兆帕（MPa）级的超粘水凝胶。这一成果展示了一个从“仿生经验”走向“数据驱动”的完整材料设计路径。成果于2025年8月6日发表在Nature上，并选为封面。范海龙副教授为通讯作者之一。
设计凝胶与弹性体等软材料是一项复杂任务。这需要筛选合适的结构单元类型与用量（如单体），并确定其在材料中的排布方式，由此产生的设计空间包含近乎无限的可能组合。更复杂的是，由于弱分子相互作用与热涨落的共同影响，软材料会呈现出精细的多尺度行为——其结构－性能关系跨越多个时空尺度，其中介观尺度结构起着关键作用。数据驱动方法通过标准化数据集改变了具有明确原子结构的硬质材料的发现与预测范式，实现了精确的性能预测并促进设计空间的高效探索。然而由于软材料存在复杂的多尺度结构－性能关系，相关应用仍面临挑战。
本研究提出一种融合数据挖掘、实验验证与机器学习的数据驱动策略，从头设计适用于严苛水下环境的高性能粘附水凝胶。通过挖掘蛋白质数据库，本文开发出描述符策略，利用理想共聚在聚合物链中统计复现蛋白质序列模式，从而实现了水凝胶的定向设计与数据集构建。基于180种仿生水凝胶的初始数据集，采用机器学习优化配方后获得粘附强度的显著提升，最高值突破1兆帕。这类超强粘附水凝胶在生物医学工程至深海探测等领域展现出巨大应用潜力，标志着软材料数据驱动创新的重要突破。
同样来自深圳大学化学与环境工程学院的王丹特聘教授团队，近日也发布重磅成果：铁基纳米HoMS突破非贵H2-02燃料电池性能天花板。相关成果以“Acidic oxygen reduction by single-atom Fe catalysts on curved supports”为题发表于Nature。论文通讯作者是王丹教授、向中华教授、王金兰教授、刘彬教授、张锁江院士。第一作者是赵亚松博士。
据了解，目前PEMFC的催化剂多为铂（Pt）等贵金属，储量有限、价格高昂，严重制约了PEMFC的规模化生产；铁/氮-碳（Fe/N-C）材料因成本低、活性较高，被视为PEMFC中贵金属催化剂的有力替代者，但仍面临以下瓶颈问题：如何解决O-O键的活化与含氧中间体脱附之间的矛盾；吸附强则活化能力强，但含氧中间体难以脱附；吸附弱含氧中间体易于脱附，但活化能力弱；Fe物种在H2O2/自由基环境中易发生Fenton反应，导致Fe/NC出现脱金属和耐久性下降等问题。此外，现有Fe/N-C多以堆叠石墨烯或块体碳为载体，活性位点暴露受限，影响了Fe/N-C材料的市场化应用。
（催化剂结构示意图和Fe单原子分布统计）
针对上述问题，王丹教授与其合作者基于纳米级中空多壳层结构（HoMS），创新性地开发出“高曲率内壳层活化位点+带负电外壳层防护促脱”的曲面铁单原子催化剂（CS Fe/N-C）。该结构将Fe单原子主要镶嵌在纳米Fe/N-C HoMS的内壳层，铁原子缺失的外壳层既不妨碍氧气在内壳层的吸附活化，又可促进中间体脱附，还可抑制羟基自由基侵蚀，构建出独特的“外护内催”微环境。
（通过XANES、EXAFS和Mössbauer等揭示催化剂精细结构）
（DFT计算揭示层间C-N静电效应打破吸附能线性标度关系）
（燃料电池性能表征）
（原位XAFS、EIS及EPR表征）
实验结果表明，该催化剂在PEMFC中实现了0.75 W cm⁻²（H₂–air, 1 bar）峰值功率密度，并在300小时连续运行后保持86%活性，实现了非贵金属体系PEMFC前所未有的最优综合性能。
深大经院发首篇MS 为应用经济学科建设重大突破
近日，经济学院副教授陈博与合作者奥地利维也纳大学助理教授Dmitriy Knyazev的合作论文“Optimal Discrimination-Free Auctions”在管理学国际顶级期刊Management Science在线发表，深圳大学为第一署名单位。这是深圳大学经济学院建院以来发表的首篇MS期刊论文，标志着深圳大学应用经济学科建设取得重大突破。
Myerson (1981）构建了最优拍卖机制，证明当竞标者存在先验异质性时，期望收益最大化必然要求对不同竞标者实施歧视性待遇。Deb and Pai（2017）的研究则指出，程序公平性本身完全无法消除歧视；因此，即使引入程序公平性，其机制仍可达成Myerson确立的最大期望收益。
本文提出了一种全新的次高价拍卖机制，其特色在于采用灵活保留价：最高竞价者的保留价并非固定，而是由所有未中标者的竞价共同决定。研究表明，当灵活保留价被设定为最优水平时，该机制确立了在完全规避 Myerson 歧视性定价下的收益上限。这为上述理论难题提供了一个极为简约的解决方案。
再获嫦娥五号月球样品！深圳大学团队助力嫦娥七号探测月球水冰
7月，国家航天局探月与航天工程中心组织召开了第九批月球科研样品借用申请评审会。经专家评审和国家航天局批准，共有来自全国25家科研机构的67份申请获得通过，累计发放样品30881.8毫克。其中，深圳大学高等研究院空间科学中心丁春雨研究员团队牵头，在四川大学谢亚辰教授团队与深圳市气象局天文台梅林副研究员团队的联合协作下，成功获批413.9毫克嫦娥五号月壤样品（如图1所示）。该团队也成为深圳市首个专注于月壤介电特性实验测量与月球水冰探测研究的科研团队。
（拟申请的第九批月球科研样品）
团队将依托此次获批的珍贵月壤样品，聚焦月球探测中的关键科学问题。月球极区水冰被认为是未来月球基地建设和深空探测的重要战略资源。然而，利用雷达手段识别水冰仍面临挑战：月壤介电损耗特性是否会受到含水状态影响？传统的阿波罗月球样品模型认为，月壤电磁损耗主要由钛铁矿物主导。然而，我国月球雷达观测结果显示，其损耗水平显著高于典型月壤，暗示可能存在新的物理机制亟待揭示。该研究有望破解水冰探测中的关键难题，为即将实施的嫦娥七号任务，特别是极区水冰识别，提供坚实的科学依据和技术支撑。
为推动深圳市积极参与国家深空探测前沿研究，深圳市发展和改革委员会在深圳大学立项建设了具备月表环境模拟、辐射与光谱定标等功能的国际先进月基探测平台。未来，该团队将依托该平台及天都－深圳大学深空探测联合实验室，对获批的珍贵月壤样品开展系统研究与科学管理，为我国月球与深空探测事业注入深圳力量。
深大首位参加IODP3航次的科学家 参与近海海底钻探取样工作
6月20日至7月30日，高等研究院助理教授张新旭赴美国东北海岸参加国际大洋钻探计划（IODP3）第501航次的采样工作。该航次在美国马萨诸塞州的近海海底进行钻探取样，相关研究结果有望填补近海水文系统形成机制的多项空白，对于可持续管理与保护全球淡水资源，以及理解大陆架环境中的生物地球化学元素循环具有重要意义。
张新旭助理教授作为首位依托深圳大学参加IODP3航次的科学家，共采集沉积物样品54份、地下水样品31升，主要采用宏组学手段研究沉积物中活跃的微生物类群及其环境适应机制。
团队利用L/B Robert钻探船在93天内共完成了4次钻探作业，成功获得了长度达393米的深海沉积岩芯，并首次在全球近海海域采集到超过1万升地下淡水样品。此外，团队在其中的2个钻孔中布设了SCIMPI原位观测系统，为连续监测该地区未来3～5年的地下水循环模式提供了关键平台。
本次科考吸引了来自中国、英国、美国、德国、法国、日本、印度等多个国家的61位国际科学家参与，研究领域涵盖微生物学、地球化学、水文地质学、沉积学、古生物学等多个学科。所有采样数据将于近期通过IODP3网站实时向公众开放。
（本文由深大供图）
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