湖大青年科学家十大科技成果，你pick谁？
· 湖北大学建校90周年 ·
倒计时 21 天
为推动科技创新
促进学校高质量发展
激发青年教师干事创业活力
大力培育具备
主动服务地方经济社会发展能力
和意识的优秀青年人才
树立科学研究工作示范典型
湖北大学九十周年华诞之际
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湖北大学青年科学家十大科技成果
鼓舞我们开启新篇章
（以下名单根据姓氏笔画排序）
01
万厚钊
男，汉族
物理与电子科学学院副教授
>> 代表性科技成果
近五年，申请人开展的高性能水系电池研发在国家科技重大专项子课题、国家自然科学基金、省技术创新重大专项的资助下在Adv Energy Mater、Nano-Micro Lett、Chem Eng J等期刊发表多篇论文，并入选全球前2%顶尖科学家。相关技术获授权国际/国家发明专利13项，并实现小试生产；以绍兴“名士之乡”英才计划和省级研究生工作站为支撑，在产学研融合与技术成果转化方面取得了显著成绩。
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所属领域：微纳能量存储器件。
任务来源：国家科技重大专项子课题、国家自然科学基金、湖北省技术创新重大专项。
背景及意义：＂双碳＂背景下，能源行业亟需低成本和高性能的储能器件以弥补锂电池面临的系列问题。水系电池以安全性能高、成本低及性能突出等优势而受到青睐，有望解决现有储能电池的“卡脖子”问题。因此，开展高性能水系电池关键技术及其产业化研究至关重要。
主要技术内容：1、基于镍纳米管阵列的新型泡沫镍及其复合电极的批量化生产工艺，使制造成本和性能得到明显改善。并实现了具有国内领先水平的高性能水系超级电容器，相关技术获7项授权国际/国家发明专利；2、采用简易的金属掺杂工艺实现了长寿命MnO2正极材料批量化生产，并利用添加剂适配修饰建立了高稳定性可充电MnO2-Zn电池的先进制备技术，相关技术获6项授权国际/国家发明专利。
推广情况：以入选的绍兴“名士之乡”英才计划及兼职成立“绍兴容辛新能源技术有限公司”为支撑实现了水系电池技术成果转化；以“绍兴特聘专家”身份，多次推动绍兴科技局与湖北大学科技对接活动，促进技术成果推广。依托申请人负责的省级研究生工作站和武汉新能源研究院孵化平台，实现了产学研深度协同发展。
02
叶葱
女，汉族
物理与电子科学学院教授
>> 代表性科技成果
信息时代，数据的存储与运算奠定了整个信息产业的基础。叶葱教授团队聚焦在下一代存储技术，研制了一种新型的智能存储芯片，具有超快速度、超低功耗、存算一体功能；相关成果发表在Adv. Func. Mater.、Small、IEEE Trans. Electron. Devices等国际著名期刊上，关于该技术的授权中国发明专利多项。
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该项目属于信息技术领域，任务来源于科技部重点研发计划、中科院先导B、国家自科基金、湖北省杰出青年基金等以及技术开发的横向课题。
当前面向国家集成电路产业的主战场，国家需要解决最“卡脖子”的技术难题。芯片是国之重器，其中存储类芯片是集成电路中占有三分之一份额的产业，研发新型存储芯片并产业化是科研人员的使命。
本项目提供了一种新型智能存储技术方案，存储器具有的优势:1）自限流简化电路设计2）超快的响应速度（ns）3）超低功耗 （pJ） 4)多级存储 5）存算融合功能
应用推广情况：1）申请人与武汉中科先进院公司有前期合作（经费100万），且与东风汽车前瞻技术研究院达成初步合作意向，目的在于搭建汽车存储系统电路和器件设计，进一步完成原型平台的初步开发，为相关智能网联汽车企业提供技术支持；2）武汉瑞纳捷半导体公司的芯片产品已在汽车电子、安防监控、智能交通、物联网终端等领域广泛应用，获得华为、特斯拉、中车、字节跳动、吉利汽车等行业客户的广泛认可。申请人就存储芯片应用开发中降低功耗问题达成合作，提出将主流闪存和新型存储融合等技术方案。
03
朱书景
男，汉族
资源环境学院教授
>> 代表性科技成果
油泥资源全质回用关键技术与装备。本技术与使用传统的处理工艺相比，提高资源回用率85%以上，减少的碳减排60%、降低了还原剂和燃料的使用量约40%、综合成本降低75%。在二次污染物排放方面实现废水零排放，污染性气体二噁英的排放低于发达国家排放标准一个数量级，仅为0.0013ng/NM3Teq。
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（1）本项目开发的油泥资源全质回用关键技术，提高热反应效率60%以上，缩短热反应的时间近90%，并得出了多相体内油相高温裂解的热平衡方程，解决了热解过程中能量平衡和物料平衡的计算难题；
（2）该技术可对油相超高温裂解过程和产物进行精确控制，实现了多相体的有效分离，将油相裂解成可燃性气体作为热源使用，处理后的残渣可作为建筑材料使用，实现油泥的全质资源化利用；
（3）该技术开发的处理设备效率高、创新性强，可成功控制油泥裂解产物的衍生种类和数量，有效遏制热解过程中二噁英的伴生与衍生，彻底解决油泥热处理过程中二次污染问题。
04
刘建文
男，汉族
化学化工学院副教授
>> 代表性科技成果
近年来，电动汽车市场火爆，带动锂电相关产业飞速发展，其中最紧缺高端电解液及其添加剂价格涨幅惊人。刘建文博士（后）从事锂电电解液研究十余年，一直致力于工程技术及产业化。开发的一系列原创性科技成果得到国内外同行的广泛赞誉，在Adv. Funct. Mater., Nano Energy, J. Power Sources, Chem. Commun.,等SCI期刊发表论文40余篇，授权专利多项。本科技成果将为电动汽车的可持续发展和市场竞争力提供强有力支持。
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本项目产品 “高电压锂离子电池高端电解液”属新能源新材料领域，来源于电动汽车对高电压锂离子电池的实际需求。
新能源汽车作为战略性新兴产业，承载着国家能源安全保障和城市环境污染治理的双重任务。因此，在下游新能源车放量驱动下，动力电池需求量未来将迎来迅速增长。锂电池电解液在电池的能量密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。然而，我国高端锂电电解液市场处于起步放量阶段，产能相对集中，能够进入主流电解液供应链的企业屈指可数。
本项目技术产品主要为适用于高电压锂离子电池的功能型电解液，以传统六氟磷酸锂为主要电解质，配合具有自主知识产权的硼酸盐电解质，采用碳酸酯为溶剂，配以自制腈类及其衍生物为添加剂。本产品直接针对电动汽车领域使用的动力电池，开发出创新电解液添加剂，提高高电压锂离子电池的循环寿命和安全性能等。
随着国内新增电解液产能的逐渐投产，以及对于高端电解液的需求稳步增加，有望推动电解液产业链逐步向上提价。因此，基于目前的产业背景和市场环境，本产品适用于高电压锂离子电池的高端电解液属环境友好型精细化学品，价格适中，性能优异，将在市场中具有强有力的竞争力和推广应用价值。
05
向泽军
男，汉族
数学与统计学学院副教授
>> 代表性科技成果
密码算法自动化分析平台。密码技术作为信息系统的根基，其安全性对整体系统安全性起决定性作用，因此评估密码算法的安全性至关重要。本项目搭建了一套密码算法的自动化分析平台，克服了传统手工密码分析时间长、任务重、易出错的特点，能快速地自动化评估当前大部分对称密码抵抗攻击的能力，节省密码分析的人力成本，有效缩短密码算法的设计周期，为当前复杂应用场景下的安全性需求提供支撑。
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密码在航天、军事、金融、通讯等领域中扮演着极其关键的角色，其安全性强度是整个系统安全性最根本的保障。该项目针对密码的结构特点，搭建了通用的密码算法安全性评估平台，用于高效地评估信息系统中的密码安全强度，能有效服务智慧城市、物联网、5G等新基建规划，为新基建的安全性保驾护航。
该平台可完全自动化分析SPN型和（广义）Feistel型分组密码算法的安全性强度，包括算法抗差分攻击、线性攻击、不可能差分攻击、零相关线性攻击、积分攻击等典型攻击方法的强度。针对差分和线性攻击，该平台提供了计算目标轮数精确的最优差分概率和最大线性偏差以及计算目标轮数的差分概率和线性偏差上界两种方案。对于算法的抗积分攻击，该平台提供了最长轮数、平衡比特最多且轮数最长、数据量最少且轮数最长的三种积分区分器评估方案。本项目的创新点在于研究了算法S盒密码性质的点集刻画，打破了思维定势，提出了一种新的S盒相关密码性质的刻画方法。因此该平台突破了S盒长度的限制，可实现基于大规模S盒设计的密码算法的安全性评估。
目前该平台已经辅助设计多套密码算法，其中两个获全国密码算法设计竞赛（分组密码）二等奖和三等奖（全国共十个奖项）。
06
张伟
男，汉族
计算机与信息工程
学院副教授
>> 代表性科技成果
智慧农业物联网管理系统。是在大数据、云计算，物联网、人工智能等新兴IT技术基础上，依托部署在农业生产环境各类传感器和异构通信网络，达到智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、在线指导等功能，为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策的能力，为现代农业实现更完备的信息化基础支撑、更透彻的农业信息感知、更集中的数据资源、更广泛的互联互通、更深入的智能控制和更贴心的公众服务。
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智慧农业物联网管理系统，是大数据、云计算，物联网、人工智能等信息技术与传统农业的深度融合。
为了推进农业科技现代化进程，将科技能力扶助“三农”政策落于实处，本项目于2017年与湖北大冶瑞晟生物有限责任公司进行合作，研发智慧农业物联网管理系统，对公司万亩花卉园区进行智慧农业升级改造，形成花卉芳香产业平台和现代物联网与人工智能技术新型绿色生态项目的示范工程，并对一线生产人员进行技术培训，达到系统使用能力要求。
本项目由智能采集系统、智慧农业云平台、智能管理前端、智能控制系统四大部分组成，实现农业生产过程中的智能化决策、精准化种植、标准化管理、可视化监控，确保农业生产流程符合最佳生产标准，达到环境可测、生产可控、质量可溯的生态农业基本要求，实现产量最大化、质量最优化，显著提高生产效率。
项目经过实地调研、系统设计、建设实施、联调测试等攻坚过程，瑞晟集团智慧农业温室育苗大棚于2019年7月在湖北大冶市茗山乡瑞晟芳香产业基地建成并投入使用，收到良好效果并产生鲜明的科技农业示范效应，对科技赋能“三农”起到较强的推动作用。
07
李念
男，汉族
数学与统计学学院教授
>> 代表性科技成果
密码是国家重要战略资源，是各国竞相争夺的制高点。密码函数理论是密码的基础支撑，函数的安全指标直接影响整个密码算法的安全性。Boomerang攻击是继差分攻击和线性攻击后新密码攻击方法中最杰出的代表之一，它已成为评估一个密码算法优劣的热门密码攻击方法。因此，设计可有效抵抗Boomerang攻击的密码函数是一个迫切需要研究的课题。
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Boomerang攻击是一个强大且热门的密码攻击方法，设计可有效抵抗Boomerang攻击的密码函数具有重要的实际意义。本成果面向国家网络空间安全战略需求，聚焦对称密码的自主创新设计理论与方法，开展前沿性、前瞻性和战略性研究工作，系统研究抵抗Boomerang攻击能力最强的密码函数设计。成果的主要技术创新点如下：
（1）提出设计密码函数新理论。率先研究了密码结构所对应密码函数的Boomerang均匀度，建立了蝴蝶结构所对应双变量置换与单变量四项式之间的内在关联，进而成功设计出一类抵抗Boomerang攻击能力最强的密码函数；
（2）建立方程求解新方法。利用有限域上线性多项式理论和迹函数性质，完全确定了一类线性化方程的解结构，给出了有限域上一类四项式方程解的判定准则。
本成果设计出的抵抗Boomerang攻击能力最强的密码函数，是Cid等人于2018年在欧密会提出BCT攻击工具后发现的第二类具有最佳Boomerang均匀度的密码函数。该成果发表在信息领域国际旗舰期刊、密码学会A类期刊、计算机学会A类期刊《IEEE Transactions on Information Theory》上。
08
李珊珊
男，汉族
生命科学学院教授
>> 代表性科技成果
鉴定并命名了丙酮酸激酶复合物SESAME，发现SESAME不仅可以磷酸化组蛋白H3T11使细胞抵抗氧化压力；而且可以通过抑制自噬来调控端粒结构和细胞衰老；还可以协同醋酸破坏端粒结构从而促进细胞衰老；同时SESAME核心亚基pyk1的催化产物丙酮酸可以抑制肿瘤细胞增殖。相关研究发表在《Molecular Cell》、《Nature Communications》等国际顶尖期刊上。
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本项目涉及细胞生物学、分子生物学、遗传学、结构生物学等多领域交叉学科。相关课题来源于2项国家自然科学基金和1项湖北省杰出青年基金以及湖北省自然科学基金创新群体。
人口老龄化已经成为全球亟待解决的难题之一。血管衰老是发生心血管疾病和诱发老年相关疾病的重要因素，因此当前迫切需要开发有效地预防和干预血管衰老的药物。本团队的研究项目有利于理解表观遗传修饰在细胞衰老中的调控作用，为预防和延缓细胞衰老提供新的靶点，有助于探寻出更多可行的血管衰老干预手段。
本项目以酵母-细胞-线虫-动物模型为研究对象，从低等生物到高等生物逐渐解析糖代谢和表观修饰酶在衰老中的作用。项目首先是通过多组学分析、CRISPR文库筛选、计算机模拟来筛选糖代谢和表观修饰酶对细胞衰老的影响；然后再衰老表型、血管功能已经动物模型上进行功能验证；接下来再通过蛋白质互作、蛋白质机构、亚细胞定位、染色质修饰、染色质结构以及基因表达等方面进行机制研究；最后使用小分子化合物库进行药物筛选、动物模型和临床研究；最终研发出有效地预防和干预细胞衰老的药物。
本项目极大的提升了表观遗传学学科在国内和国际的影响力，促进了人类健康领域的研究进展。
09
李爱涛
男，汉族
生命科学学院教授
>> 代表性科技成果
以尼龙单体己二酸绿色生物合成为导向，通过基于模块化思维和辅酶自循环构建策略，理性设计了大肠杆菌微生物菌群催化体系，通过全新的人工生物合成途径，利用空气中的氧为氧化剂，在水溶液中实现了尼龙单体己二酸的绿色合成，该技术的突破为尼龙产业的技术升级和可持续发展做出了巨大贡献，有望解决该行业存在了80年的高能耗、高污染的难题。
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随着能源、资源和环境危机的进一步加剧，一些以高污染、高能耗为特征的传统化学品制造业迫切需要进行技术革新和产业转型升级，逐步向环境更加友好的生物制造业转变，从而助力“碳中和”国家重大战略目标的实现。尼龙是世界上出现的第一种合成纤维，被大量广泛地应用到众多关系国计民生的重要领域。然而，尼龙产业发展的同时也产生了高能耗、高污染的难题。例如，尼龙单体己二酸的传统化学合成，需要大量腐蚀性硝酸的使用，产生了约占全球10%的一氧化二氮温室气体，带来诸多的环境问题比如全球气候变暖、臭氧空洞等。
针对上述问题，本项目设计了一条全新的人工生物合成途径，通过理性设计微生物菌群催化体系，利用空气中的氧为氧化剂，在水溶液中实现了尼龙单体己二酸的高效合成。这一研究成果发表在国际顶级期刊《自然·通讯》上，有望解决困扰科学界和工业界数近半个世纪的难题。同时该项成果已经申请获批中国发明专利，相关的专利技术已经完成了企业转让(金额 2000 万人民币)。此外，相关工作相继被《科技日报》和《中国科学报》等媒体进行了重点报道，并入选了国家“十三五”科技成就创新展。
10
郝同辉
男，汉族
材料科学与工程学院讲师
>> 代表性科技成果
“仿生医用敷料制备及应用技术”模仿树蛙足部微观结构。利用流变控制技术制备具有微纳米三维导水通路的干湿粘附力自调控医用敷料，解决敷料吸湿粘接失效和舒适性之间矛盾。成果突破行业卡脖子问题，和振德医疗、祥源新材、恒天药业等单位合作，实现工业化生产。产品取代进口，节约成本50%，促进国内新材料和医疗健康产业发展。项目获得经费460万元，并获湖北省科技进步三等奖，授权专利8项，编制国家标准1项。
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医用敷料属于新材料和生物医疗和健康技术领域，项目来源于国内行业领头企业发展需求，突破国外产品垄断，解决国内百万造口患者的迫切需求。
“仿生医用敷料制备及应用技术”模仿树蛙足部微观结构特征及干湿界面粘接机理，设计具有三维导水通路的微纳米聚集态结构模型。利用流变控制技术将表面处理的天然纤维分散到聚合物基质中，获得新型仿生干湿粘附力自调控医用敷料，解决敷料吸湿粘接失效和使用舒适性问题。
项目主要创新点有：①天然纤维的分离制备和表面改性技术；②流变控制纤维在聚合物基质中的分散和取向技术；③水胶体敷料聚集态结构对干湿界面粘接力调控技术。
新型仿生医用敷料直接市场需求超过50亿元/年，同时有利引导上游亲水/疏水天然高分子材料的综合利用和合成医用高分子材料的开发应用。项目目前和行业龙头单位振德医疗、祥源新材、恒天药业等合作，实现医用薄膜、发泡片材、医用敷料以及造口袋等产品工业化生产，建立上下游产业链。产品取代进口，节约成本50%，促进国内新材料和医疗健康产业发展。在人口老龄化日趋严重的社会发展趋势中，拉动内需，推进下游健康养老服务行业的可持续发展。
11
梁世恒
男，汉族
物理与电子科学学院教授
>> 代表性科技成果
基于自旋轨道力矩型的全电学磁化操作为低功率自旋电子器件应用提供了物理基础。申报人利用具有较大自旋轨道耦合效应的自旋源，实现了室温零磁场下全电学驱动磁畴运动[Adv. Mater., 2002799 (2020)]，并根据磁畴特征进行多态和突触可塑性的功能模仿，实现了长时程可塑性、短时程可塑性和脉冲训练等特征，展示了自旋电子学在类人脑神经系统器件的应用的可能，相关工作已申报5项发明专利(授权1项)。
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人工智能是引领新一轮科技革命和产业变革的战略性技术，对经济发展、社会进步、国际政治经济格局等方面产生重大而深远的影响。尽管基于传统微电子技术的人工智能取得了显著进步，但在处理大数据和复杂事件上仍面临着能耗高和效率低的问题。近来，利用硬件模拟人脑的神经元和突触，搭建脑启发人工智能硬件平台成为世界科技强国的布局热点。自旋电子器件具有功耗低、速度快、集成度高及丰富的非线性特性，被认为是适于发展脑启发人工智能硬件的潜在技术方案。目前，国际上相关研究尚处于初始阶段，技术路线不够成熟，面临着诸多科学技术挑战。通过聚焦结合垂直磁各向异性及量子拓扑结构研究，筛选适于脑启发人工智能应用的自旋电子材料结构与体系，实现了基于自旋轨道矩驱动的磁畴特征进行多态以及突触可塑性的功能模仿，实现了长时程可塑性、短时程可塑性和脉冲训练等特征；开展微磁学模拟和人工神经网络计算，以及基于自旋电子器件的人工神经网络的验证实验，为设计面向脑启发人工智能的硬件系统提供支撑，展示了自旋电子学在类人脑神经系统器件的应用的可能。
12
黄修林
男，汉族
材料科学与工程学院副教授
>> 代表性科技成果
多固废协同再生高活性胶凝材料。以石材尾粉、建筑垃圾、电厂固废等为原材料，通过组分匹配优化设计、机械和化学协同激发、晶种植入等物理化学手段，制备出比表面积＞700m2/Kg的胶凝材料，可取代30%以上水泥制备高性能混凝土，提升了混凝土的耐久性能。该成果已在麻城成果进行成果转化，建立1条年产30万吨再生胶凝材料生产线。基于该技术的授权发明专利3项。
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本项目属于绿色建筑材料技术领域，依托大别山地区丰富的电厂固废资源、花岗石粉资源，针对水泥价格上涨，熟料供应紧张，矿物掺合料紧缺等系列问题，开发出超细球磨机生产的高活性复合超细矿物掺合料。以粉煤灰、水淬渣、花岗石粉等固废资源为原材料，通过组分匹配优化设计，生产出比表面积700m2/kg以上的高活性复合超细矿物掺合料，解决了大别山地区工业固废、尾渣尾矿处理的难题。本技术开发包括磨机节能改造技术、超细粉磨技术、活性激发技术在内的成套技术体系。主要对球磨机衬板、隔仓板、出料装置及研磨体进行创新设计和制造，改善了研磨体运动轨迹，优化了整个粉磨系统；通过“组分匹配-晶种植入-协同激发”的优化设计方法，提升了掺合料的活性。本产品具有高细度、高活性、低需水量比等优异性能，是一种高功能性的水泥混合材和混凝土掺合料，可以完全替代S95矿粉或部分替代水泥，显著降低水泥和混凝土生产成本，提高混凝土产品质量，提升混凝土制品的耐久性能。产品已经在麻城各大搅拌站、加气混凝土厂进行了大规模应用，减少了水泥用量同时，消耗了石粉等固废资源，符合国家“双碳”战略目标，具有重要的行业推动意义及推广应用价值。
13
黄浩
男，汉族
物理与电子科学学院副教授
>> 代表性科技成果
基于机器视觉的智慧平疫转换病房系统，实现了普通病房和负压病房的“一键转换”，在疫情反复的形势下数次高效支撑了武汉大学中南医院的红码病人的救治。通过人工智能机器视觉设备实现病房的物与物、物与人的泛在连接，无感知安全监护，保障医患生命安全；自主开发的智慧病房大数据系统，实现了数据自动同步，实现病区数据互联网通，展示患者实时情况，AI风险预警等。
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（1）技术领域：人工智能+互联网+医疗卫生
（2）任务来源：医疗卫生系统
（3）背景及意义：全面贯彻总书记系列重要指示批示精神，落实党中夬、国务院决策部署，聚焦新冠肺炎疫情暴露的公共卫生特别是重大疫情防控救治能力短板，提高平战结合能力，构筑起保护人民群众健康和生命安全的有力屏障。
（4）技术创新点：a)核心打造疫时能够严格实施“三匙两带两通道”模式，强化医患分开、洁污分离的理念，做到平疫结合、快速转换；b)疫时的人工智能机器视觉算法模型的构建，实现无感知安全监护，保障医生及患者的生命安全；c) AI风险预警与负压病房的自适应智能控制，确保安全精准。
行业促进与应用推广：将相关知识产权转让给武汉三人智造科技有限公司，技术转让合同金额300万元。实施了武汉大学中南医院“智慧平疫转换病房系统”，实现了呼吸与危重症医学科的18间病房的智能化平疫转换。作为湖北省内唯一的负压达标病房，受到了国务院督查组、国家卫健委的现场考察认可。在疫情常态化防控下，取得了显著的社会效益。预计2年内，为企业带来新增销售额6000万元，净利润1000万元；5年内，累计带来1亿8000万元的营收，3000万元净利润。
14
游兰
女，汉族
计算机与信息工程
学院副教授
>> 代表性科技成果
面向社会治理的时空数智云服务是在多项国家省部课题依托下，凝练近十年研发，从社会事件、社会活动、社会要素三个维度展开研究，围绕“人、地、事、物、情、组织”治理模型，运用时空数据思维，融合人工智能方法，辅之数字孪生载体，形成的智能语义认知、时空态势预测、虚实融合可视化核心技术，为现代化社会治理转型提供了一种轻量级时空数智云方案。相关技术获授权发明专利1项，软著10项，论文22篇，省科技进步二等奖1项，国际ISPRS科研平台奖1项，已应用于公共安全、政法、住建、消防及船舶等领域。
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本项目属计算机科学领域，依托多项国家科技重大专项、国家自科基金及省部级课题。
智慧赋能社会治理是城市现代化的重要手段和必然趋势。运用时空数据思维，融合人工智能方法，辅之虚实交互载体，实现面向社会治理的时空数智云，对智慧城市建设尤为重要。主要技术创新：
1)针对公共事件分析的文本语义抽取、知识构建及深层语义识别方法。采用BERT-BiGRU多模集成学习，提高了网络文本分析的语义识别效果和模型泛化能力。2)针对城市活动轨迹的时空模式分析和态势建模方法。通过CNN和Seq2Seq的改进与结合，充分考虑城市活动特征，克服了复杂因素影响，提高了高维时空数据建模准确性。3)基于社会治理全要素的虚实融合多维可视化。围绕社会治理要素“人、地、事、物、情、组织”，融合数字孪生场景，实现了面向过程的时空属多维动态可视化，提高了虚实一致性与交互效率。4）面向社会治理的时空数智云服务框架。采用简化SOA架构，集成治理全要素时空数据及模型，实现了灵活自定义服务，为智能社会治理提供了一种轻量级信息化解决方案。
成果已用于公共安全、住建、船舶等领域，具备推广性，利于推动治理模式从平面到立体、从响应到预见的根本变革。
15
彭江涛
男，汉族
数学与统计学学院教授
>> 代表性科技成果
高光谱遥感图像空谱结构信息提取与地物精细分类。
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高光谱遥感是一种能同时获取连续波谱曲线和图像信息的对地观测技术，光谱分辨率高，在自然资源监测、地理测绘、国防安全等方面有重要应用。然而，受光谱波段多信噪比低、标记样本有限等因素制约，星载高光谱遥感在信息提取和地物分类等关键处理环节仍存在较大的技术挑战。本成果系统开展星载高光谱遥感影像的信息提取与地物精细分类研究，突破了空谱结构特征挖掘、空谱联合分类等关键核心技术，丰富了高光谱遥感影像处理的理论和方法。成果技术创新如下：
（1）针对高光谱特征提取方法存在特征区分度低、特征表达能力差等问题，提出了空谱联合正则化局部判别特征提取模型，实现了空谱局部信息保持和判别能力最大化。
（2）针对高光谱分类面临的小样本过拟合、忽略空谱异质等问题，提出了区域核支持向量机分类方法，首次建立了区域与区域相似性的核度量，显著提升了分类结果的空间一致性。
（3）针对稀疏表示方法存在光谱信息依赖、抗噪能力差差等问题，提出了鲁棒联合稀疏表示分类的统一框架和模型，大幅提升分类结果的鲁棒性和准确性。
成果在国产卫星在轨测试、滨海湿地精细调查监测等领域进行了成功应用，产生了重要的科学影响和经济社会效益。
16
曾诚
男，汉族
计算机与信息工程学院教授
>> 代表性科技成果
政务大数据治理与智能服务关键技术及应用。政务大数据对推进智慧政府治理、提升社会公共服务能力和水平至关重要。针对政务大数据的多源多维难融合、政务决策难到位、政务服务难考核等难题，本课题攻克政务大数据清洗、融合、分析、利用等一系列关键技术，深入挖掘政务系统数据资产的潜在价值，实现了基于政务大数据的协同治理和智能服务，为政府部门的跨平台建设提供了有力支撑，促进政务大数据产业的健康发展。
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本成果属于计算机科学技术领域。政务大数据对推进智慧政府治理、提升社会公共服务能力和水平至关重要。本成果实现了基于政务大数据的协同治理和智能服务。主要创新如下：
（1）政务大数据安全开放与共享技术研究
该方向实现政务数据在收集、处理、存储、检索、传输、交换、显示和应用等过程中的安全管理，重点防范关键政务数据的窃取、篡改和抵赖；同时针对异构政务数据提供统一的表示、存储和管理，实现了政务大数据的共享。
（2）政务大数据分析与挖掘技术研究
该方向通过机器学习、时空挖掘、社交网络分析、图像/视频分析、情感与舆情分析等技术手段，对政务数据进行过滤、提取、汇聚、挖掘和展现，对事件发生成因和发展规律进行分析推理，支撑政府决策。
（3）政务大数据的多维时空可视化技术研究
该方向利用时空大数据可视化技术和框架，分析并研究基于聚簇的政务大数据多维时序数据可视化方法和实时时空数据的高性能可视化方法，提高知识发现和政府决策支持的效率。
近几年，依托本成果承担了税务、教育、司法、金融、能源等重点政务领域的大数据项目，获省级科技奖励3项，授权国家发明专利6项，累计科研经费7000余万元。社会效益卓越，经济效益突出。
17
黎明
男，汉族
化学化工学院教授
>> 代表性科技成果
新型氮化碳材料C3N3的合成及应用。氮化碳材料在光/电子、能源和环保等方面具有重要的应用，本材料C3N3具有与传统的氮化碳材料完全不同的分子结构，是一种带有中国标签的新材料。这有利于从0到1构筑中国自主的知识产权体系。该材料已经在光电催化和太阳能电池方面展现出良好的应用。相关工作发表于Adv. Funct. Mater.，Angew. Chem. Int. Ed.等期刊，获得授权发明专利4项。
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领域：新材料
任务来源：国家自然科学基金（21504023、21873027）、湖北省杰出青年基金（2020CFA091）
氮化碳材料在光/电子、能源和环保等方面具有重要的应用。目前市场上主要有国外原创的C3N4。发展中国原创的氮化碳材料，有利于打破国外的知识产权壁垒，建立自主的知识产权体系。基于此，发展了一种结构全新的氮化碳材料C3N3。该材料生产工艺简单、价格低廉，这有利于在一些应用场合取代国外原创的C3N4等产品，并开辟新的应用场景。
本材料所使用的原料为三聚氯氰和铜。将三聚氯氰和铜片置于惰性气体保护的密闭容器中加热，即可生成C3N3。该材料成本低廉，生产简单，安全环保，放大容易，没有废气产生，适合于工业化大规模生产。该材料和传统氮化碳材料具有完全不同的分子结构，已经被认为是一种全新的氮化碳材料，并且在光电催化和太阳能电池上展现出了良好的应用。传统C3N4生产复杂，需要高温高压，放大不易，价格高达1万元/100克。而我们的C3N3，理想情况下，原料成本仅为9.8元/100克，按照1千元/100克的价格销售，依然有非常巨大的利润空间。在某些应用场合，C3N3有望取代国外原创的C3N4，并可开辟新的应用场景。18
魏立飞
男，汉族
资源环境学院副教授
>> 代表性科技成果
《面向长江流域的空-天-地一体化多源遥感大数据生态环境智能监测平台》。该成果聚焦长江大保护及生态环境建设的国家重大战略需求，针对长江流域复杂的多级阶梯性地形特点，耦合深度学习网络和流域生态环境动力学因子，发展基于人工智能的遥感大数据多层次深度挖掘技术，构建卫星-无人机/有人机-地面一体化生态遥感对地监测框架，立体、高效地实施长江流域生态环境智能感知及精准监测。
/ / 主要技术内容 / /
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《面向长江流域的空-天-地一体化多源遥感大数据生态环境智能监测平台》项目所属科学技术领域为人工智能、环境科学、生态学学科综合交叉领域。该任务来源于长江大保护及生态环境建设的国家重大战略需求，及申请人正在承担的国家重点研发计划课题《面向城市群的区域生态环境智能感知技术与系统示范》。项目针对长江流域复杂的地形环境，及传统监测手段适用尺度小的不足，发展复杂流域环境下的大数据深度智能挖掘技术，构建人工智能与流域动力学过程相结合的生态环境智能感知与监测平台。其技术创新点如下：
（1）面向复杂流域地形的多源遥感生态环境信息多层次深度挖掘
（2）耦合人工智能与长江流域动力学的生态环境监测
本项目从长江流域生态环境现象与事件智能监测的迫切需求出发，提升长江流域生态环境智能认知能力与整体技术水平，推动人工智能等技术在生态环境领域的深度应用。同时，本项目以长江流域为为示范区域，开展水体、土壤等生态环境的智能感知与监测，大幅提升流域生态环境智能感知能力，降低生态环境修复的经济成本，有利于实现长江流域生态环境的一体化和智能化管理，为国家实现生态文明建设、促进城市绿色可持续发展提供有力支撑。
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