近期科研成果速览！湖大学者在多个领域取得进展
金秋十月，万物辉煌
经历了盛夏的生长与沉淀后
湖南大学的杰出学者们
近期在各个领域取得了丰硕的成果
就让我们来一起了解
这些智慧与创造力的结晶
近日，数学学院贾晓东博士与巴黎萨克雷大学Jean Goubault-Larrecq教授团队合作，在domain理论和指称语义学取得重要进展。利用domain理论，贾晓东博士和Jean Goubault-Larrecq教授的论文为统计型高阶概率程序语言的指称语义建立了数学理论框架。相关论文已被计算机科学顶级刊物Journal of the ACM（JACM）正式接受发表。
在文章中，贾晓东博士与Jean Goubault-Larrecq教授利用实数集的区间domain理论，将实数集上的概率分布表示成为其区间domain结构上的极小赋值映射，首次建立了统计型高阶程序语言ISPCF的domain理论模型，证明了程序语言与其数学模型之间的可靠性与充分性定理，由此得出在ISPCF程序语言中，连续概率抽样顺序不影响程序的最终计算结果。该工作为进一步利用domain理论设计与验证更复杂的概率程序语言的可靠性问题奠定了理论基础。
JACM杂志是世界计算机协会ACM的旗舰期刊，中国计算机学会CCF推荐的交叉/综合/新兴板块的A类学术期刊，主要发表在计算机科学原理方面最突出且具有持久价值的研究工作。
近日，经济与贸易学院杨湘黔助理教授在理论经济学领域取得研究进展，研究成果发表在Journal of Economic Theory期刊上。该研究解决了经典拍卖机制下消费者最优信息设计的问题，同时为稳健机制设计问题提供了确切的上界基准。
该研究是在给定平台商家采用诺贝尔经济学奖得主Myerson在1981年给出的最优拍卖来作最优应对的情况下，设计了使消费者总剩余最大化的信息结构，同时也给出了稳健机制设计问题确定收入的上界。理论上，该研究为信息设计与机制设计的交互作用问题提供了有用的理论基准。技术上，该研究将无穷维的信息设计问题通过一系列转化，将该问题转化为有限维的可操作的约束优化问题。
近日，欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）上的底夸克（LHCb）实验近期发现了底介子四体质子衰变模式，并且首次测量了该衰变模式的分支比。该研究由湖南大学物理与微电子科学学院俞洁晟副教授及其研究生赵好强和美国辛辛那提大学博士后Simon Akar联合主导完成。
利用LHCb实验采集的海量数据，研究团队首次观测到了底介子衰变到2个质子和2个反质子的四体纯重子衰变过程，并测量了其衰变分支比（衰变概率）。LHC实验环境近似为宇宙10-10~10-6的状态。LHCb的这些研究成果开辟了底介子的多体纯重子衰变研究领域，可以帮助我们检验量子色动力学关于重子形成的重要理论预言，并为理解正反物质不对称之谜提供重要信息。
近期，信息科学与工程学院蒋洪波教授团队在物联网Wi-Fi感知安全研究领域取得了突破性进展，首次提出了一种利用Wi-Fi波束成形反馈信息窃取移动设备上用户敏感信息的方法。Wi-Fi信号中蕴含了丰富的与设备周围环境变化相关的信息，因此可用于实现低成本、非接触式的人类行为感知。
该研究通过截获物联网移动终端设备（如智能手机、平板电脑）与Wi-Fi路由器之间传递的波束成形反馈信息，并设计了密码推理算法来窃取输入的解锁密码。研究验证了Wi-Fi设备普遍存在此类可利用的安全漏洞。通过所设计的密码推理算法，在日常生活场景中，能够高成功率地窃取用户移动设备的解锁密码。
目前，这一安全问题已引起多家国内外物联网设备制造商的高度关注。研究团队正在与相关企业合作，共同研究修复技术漏洞的方案。有关研究成果题为“Password-Stealing without Hacking: Wi-Fi Enabled Practical Keystroke Eavesdropping”的论文已被CCF A类网络与信息安全顶级会议ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS)接受。
原理流程图
近期，生命医学交叉研究院教授史俊峰课题组联合中南大学湘雅二医院眼科教授李芸课题组，开发出了一种以细胞穿膜肽为递送媒介的阿柏西普眼用凝胶制剂。其中，细胞穿膜肽类似于特洛伊木马，可有效帮助阿柏西普等大分子药物穿入角膜组织内以发挥药效，起到治疗角膜新生血管性疾病的作用。相关研究近日发表于Small。
角膜新生血管是一种严重影响视力的眼科疾病致盲机制，可见于角膜炎症，外伤，细菌、真菌及病毒感染等多种情况，全球发病率高达4.1%~10.4%，最终导致12%~57.4%的患者失明。目前该病的疗法主要有药物治疗和角膜移植手术，但存在药物吸收率低、副作用大、手术难度大且费用昂贵、角膜材料稀缺、术后复发等问题。
研究团队利用细胞穿膜肽包裹阿柏西普形成透膜复合物，再将复合物与多肽凝胶联用制成凝胶制剂。该凝胶制剂可抵抗泪液冲刷，有效延长药物在角膜的驻留时间，从而将难以穿透组织的阿柏西普递送至角膜发挥药效，真正实现无创跨膜给药。
该成果首次研究了细胞穿膜肽介导大分子抗VEGF药物治疗角膜新生血管性疾病的可能性，为眼部新生血管性疾病的治疗提供了良好的范式。目前该药物递送系统已申报了发明专利，拟进一步进行临床转化研究。
研究人员给实验兔滴加凝胶制剂治疗角膜新生血管疾病。
近期，生物学院教授潘怀荣课题组发表相关研究成果，报道了根瘤特异信号肽蛋白酶BID1在调控根瘤细胞内质网-共生体信号传递方面的重要功能，发现了根瘤细胞中内质网-共生体信号传递途径的“机关”。
通过遗传筛选，潘怀荣教授课题组发现了一个蒺藜苜蓿固氮缺失型突变体bid1，它只能形成白色圆形的小根瘤，根瘤细胞中的共生体不能够正常分化，呈现出和自由生长类似的状态。图位克隆和全基因测序发现，bid1突变体中1号染色体上臂存在突变，2号染色体上某个片段发生易位。遗传互补表明，正是这个易位突变导致了bid1突变体的表型。
这就意味着，BID1是根瘤细胞中内质网-共生体信号传递途径的关键元件，通过调控内质网上残留信号肽片段的清除控制内质网的功能和形态结构，从而控制宿主调控蛋白向共生体的定向运输。BID1基因的发现，为深入研究内质网-共生体之间的结构关系和根瘤细胞内质网-共生体亚细胞运输路径奠定了基础。
近期，机械院侯淑娟教授科研团队报道了利用废旧易拉罐为原料，通过一种简单高效的制备方法，实现易拉罐与PU泡沫的复合，获得了具有超高比吸能的能量吸收复合结构，该复合结构具有低成本、易制备、可持续等优点。
研究展示了延长易拉罐使用寿命与周期的技术路线图和超高比吸能复合结构的制备过程。实验结果显示，泡沫密度影响着变形模式的转换，不同的变形模式对能量吸收会产生重要影响。试样中不同材料之间会产生耦合效应，能够显著地提高结构的能量吸收能力。
该研究充分证明了基于固废材料制备的低成本复合结构具有超高比吸能与优异抗冲击性能，由于其主体材料来自于废旧易拉罐，该复合结构具备大规模制备的优势，在碰撞吸能领域具有广阔的应用前景。同时，该研究也为废旧易拉罐的循环再利用提供了一种新途径，对环境、工程和社会效益具有重要的积极影响。
近期，信息科学与工程学院刘璇教授团队在多智能体强化学习领域取得了重要进展，提出了一种利用经验回溯与轨迹筛选提升样本效率的多智能体选择性学习方法。
该研究聚焦稀疏奖励环境下高价值经验的筛选与高效利用，提出了多智能体选择性学习方法（简称MASL）。针对探索效率低的问题，提出一种基于后退的高价值轨迹选择机制，并通过回溯机制从稀少的高价值轨迹，生成更多有效导向目标的回溯轨迹，有效提升智能体的探索效率。同时，针对集中式训练所带来的维度灾难问题，设计了一种经验选择机制。基于智能体间的相关性度量有选择性地考虑K个智能体信息，从而平衡算法的稳定性与学习效率。实验结果表明，算法能够有效应用于大规模的多智能体稀疏奖励环境。在20个智能体的环境中，与现有算法相比样本效率可提升30.2%。
MASL算法在稀疏奖励环境具有高样本效率 MASL算法具备良好的可扩展性。
科学改变世界，创新开拓未来
湖南大学的研究学者们秉承着
实事求是，敢为人先的校训
在自己的研究领域发光发热
学海泊舟，上下求索
他们是湖南大学的骄傲
更是每个湖大人学习的榜样
来源丨数学学院 经济与贸易学院
物理与微电子科学学院 信息科学与工程学院
生命医学交叉研究院 生物学院
机械与运载工程学院 科学网
编辑丨晋璟涵
责编丨周丹
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