“从0到1，从1到10”，顶天立地做科研

助力南京在全球科技集群百强榜中排名上升，在宁高校专利成绩亮眼

“从0到1，从1到10”，顶天立地做科研

□南京日报/紫金山新闻记者何洁

南京市市场监管局最新公布的一组数据显示：过去5年中，我市PCT（一种专利申请途径）专利申请量前三位的申请主体分别是东南大学（502件）、南京大学（214件）和南京航空航天大学（191件）；科学论文发表量前三位的组织也同样是这三所学校，分别发表了17286篇、15535篇、10922篇。这样的亮眼成绩助力南京在全球科技集群百强榜中排名第九，较2023年上升两个位次。

产量多、质量高，他们是如何做到的？为了实现高水平科技自立自强，在宁高校科研工作者顶天立地做科研，不仅面向世界科技前沿领域，也关注企业生产实践中的难题，做好基础研究的同时，将科技成果转化落到实处，实现“从0到1”“从1到10”的不断突破。

A

瞄准前沿勇攀高峰

实现“从0到1”的突破

窗户可实现单向“隐形”，玻璃变成高清显示屏，这是南京大学物理学院赖耘、彭茹雯和王牧合作团队的新发现，他们设计出一种透明哑光表面，实现哑光外貌的同时保留了良好的透明性。这类新型的光学材料有望在隐形、成像和显示等领域实现一系列前所未有的新应用。

科研道路没有坦途，这是一条没有捷径可走，甚至是充满荆棘的道路。从最初的灵感迸发到科研成果的突破，赖耘及其合作团队用了6年多时间。“2018年我在乘车时被前车的后窗玻璃刺得睁不开眼。当时我就想能否在保证玻璃高透明性的同时尽量减少玻璃的镜面反射率，从而消除眩光这种光污染呢？”赖耘告诉记者，随即团队针对透明性与哑光表面相互矛盾这一历史性难题展开相关研究，并在2021年首次设计出无序翻转超表面。

然而新的难题又来了，这一超表面的漫反射效果是随着光的频率而变化，而且最小特征尺寸约为100纳米，难以加工出正常尺寸大小并应用到生活中。赖耘及其合作团队继续迎难而上，探索3年后终于在今年取得了突破性进展，他们利用工业级光刻技术制作出了直径为10厘米的透明哑光表面。

一花独秀不是春，百花齐放春满园。在新型光学材料领域，南京大学科研团队解决了透明性与哑光表面无法兼容这一难题。在物理学领域，南京大学杜灵杰教授团队首次在凝聚态系统里验证了具有引力子特征的准粒子。围绕软体机器人，东南大学生物科学与医学工程学院POCT课题组刘宏研究员和马标博士也有新进展，他们将液态金属与智能热响应液晶弹性体结合，构建了无电子控制的仿生智能软体机器人。

马标介绍，这项研究成果也是首次在软体机器人上将重力感知、驱动、决策集为一体，在可穿戴设备、智能人机交互、医疗手术等诸多领域有着广泛的应用前景。“比如在极端复杂的电磁环境下，这种无电子控制的机器人依旧可以来去自如；在医学上，它有望代替手术刀完成一些无法完成的手术等。”

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精准对接产业需求

助力科研成果“从1到10”

带上视觉摄像头、毫米波雷达和激光雷达等“老搭档”，东南大学机械工程学院车辆工程系教授庄伟超再次开车上路采集行车数据，虽然智能网联车辆训练也可以依靠虚拟仿真系统完成，但是人车混杂真实场景下收集到的数据更有利于提高车辆对交通流的适应能力。

企业有需求，高校有技术。让智能网联汽车的“大脑”更智能，是庄伟超的重点研究领域，这也是企业非常迫切想要攻关的技术之一。目前，庄伟超已经授权30件发明专利，其中《一种基于强化学习的网联车辆信号灯控路口经济通行方法》《一种车载传感器测量数据异常情况下的汽车状态估计方法》等已经进入成果转化阶段。

“目前的智能汽车主要有两个典型路线，一个是以车辆为主的单车智能，一个是智能网联汽车‘车路云一体化’，今年7月，南京正式获批国家智能网联汽车‘车路云一体化’应用试点城市。”庄伟超介绍，这其中的“云”就相当于车辆的“大脑”，发挥着至关重要的作用，在多车协同或车辆群控制情况下，通过红绿灯路口或者是高速公路路口时，“大脑”可以让车辆自己控制车速，穿梭自如，避免发生拥堵和事故。

“要想达到这样的理想状态，我们采用分布式控制方法，通过信息共享让每个车辆计算最合理的数据，然后通过中间协调器来完成。”庄伟超表示，为了让智能网联汽车加速“驶向”市政道路，他们正在加紧攻关，让车辆不断迭代升级，在高随机和强干扰情况下依然可以“应对自如”。

目前，南京大学现代工程与应用学院教授魏辉团队正在积极推进纳米酶增强假体的临床前与产业化，让科学成果走出实验室走向市场，实现“从1到10”的转化。在魏辉眼里，纳米酶是值得深挖的“宝藏”。近年来，课题组致力于纳米酶设计与应用研究，围绕高性能纳米酶制备、活性检测及疾病治疗等方面申请了10余项专利，其中《基于纳米酶药物修饰的骨植入材料及其制备方法和应用》获批发明专利。

魏辉介绍，针对现有植入假体存在非菌性松动的不足，他们与临床医生合作研制出纳米酶增强假体，“这样的假体能抑制破骨、促进成骨，从而赋予了生物惰性的假体调节骨代谢平衡的能力，为假体置换术后翻修的预防和治疗提供更理想的方案。”

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顶天立地做科研

向着更高峰挑战

从在浩瀚星河中探索宇宙的空间机器人，到在病床边细致照护病人的护理机器人，再到通过识别脑电波就能控制手臂的外肢体机器人……9月6日在东南大学空间科学与技术研究院，宋爱国逐一向记者展示实验室里的“宝贝”。1993年起开始研制“中国造”的机器人至今，宋爱国参与研发的机器人及相关项目达到了近百项，主要聚焦载人航天与探月工程等国家战略需求，以及民之所需的医疗、康复、养老等领域。

在宋爱国看来，做高科技研究既要顶天也要立地，“这有两层含义，一是瞄准世界科技前沿技术，同时能够将科研成果转化；二是既要做‘天上’的科技，同时也要做民生的科技，让实验室的成果‘飞入寻常百姓家’。”

当前，宋爱国团队正向着更高峰挑战，他们承担着研制仿人机器人的科研任务，让机器人代替航天员走出空间站，在危险和复杂的空间环境中，完成各项任务。“仿人机器人未来安装在空间站10.3米大型机械臂的末端，代替航天员完成出舱维修任务。机器人在外面作业，航天员在空间站里面对它进行遥控操作，执行舱外维护、观测等作业任务。”宋爱国介绍。

瞄准学术前沿做基础研究，将科技成果转化落到实处，顶天立地做科研是每一位科技工作者的坚持方向。今年，南京大学联合江苏省人民医院、南京航空航天大学的研究团队研发出一种具有眼动追踪功能的隐形眼镜，并且已经完成了眼动追踪隐形眼镜在可靠性、稳定性和实用性方面的检测，通过72小时细胞毒性测试以及长达一周的长期活体兔眼刺激测试，对其安全性和生物兼容性进行了验证。“在正式进入市场前，这款隐形眼镜需要进行大规模的临床实验及严格的伦理审核，还有很长一段路要走。”南京大学现代工程与应用科学学院教授徐飞表示，从基础研究到临床转化，再到产业化，难关一个接一个，但大家迎难而上，努力将科研成果服务于社会，服务于百姓。