近期，陕西这些高校的科研团队
在各自研究领域取得了新进展
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西安石油大学化学化工学院教授黄风林科研团队在高碳资源低碳化利用研究方面取得新进展。
创新煤炭开发利用技术以降低煤基产品的全生命周期碳排放，是实现“双碳”目标的现实选择。黄风林介绍，耦合CCS/CCUS（碳捕集与封存/碳捕集、利用及封存）的深部煤炭原位气化制氢技术路线不仅可以高效利用丰富的深部煤炭资源，还有望成为一种理想的煤基低成本制氢路线，受到理论界和工业界的广泛关注。
基于我国“双碳”目标与氢能发展背景，黄风林科研团队利用世界上唯一的千米级深部煤炭原位气化试验数据，以生命周期评价方法为基础，结合过程模拟手段，定量衡量、对比深部煤炭原位气化制氢与现有工业规模化石能源制氢全过程中碳排放、水资源消耗与外部化石能源消耗等水平。同时，针对煤基氢气生产二氧化碳排放严重的弊端，科研人员结合深部煤炭原位气化制氢路线二氧化碳排放特征，设计不同的捕集方案并比较减排效果。研究结果表明：从生命周期角度看，相比传统煤炭地面气化制氢，深部煤炭原位气化制氢可以减少16.4%的碳排放，并降低18.1%的水资源消耗。“在碳约束发展背景下，该研究成果可为制定深部煤炭原位气化制氢技术的示范、应用提供科学基础和评价依据，同时助力我国制氢业由‘灰氢’向‘蓝氢’过渡，加快‘双碳’目标的实现。”黄风林介绍。
西安石油大学化学化工学院教授王文珍团队在二氧化碳基聚碳酸酯材料绿色开发研究中取得新进展。该团队开发出一系列高效低廉的新型催化剂，用于二氧化碳的高效转化，并成功合成了新型二氧化碳基聚碳酸酯材料。
当前，如何降低二氧化碳的排放已经成为全球瞩目的环境问题。“通过交替共聚反应，将二氧化碳与环氧化物制备成可降解的二氧化碳基聚碳酸酯（PPC）材料，不仅可以缓解温室效应问题，还可以消除塑料的‘白色污染’。但其热稳定性、力学性能尚不理想，科学界对其功能性的研究仍然缺乏，限制了它们的应用范围。”王文珍介绍。
针对这些问题，该团队开发出了一系列高效低廉的新型催化剂用于二氧化碳的高效转化，并系统探索了PPC催化反应体系的竞争与协同机制，实现聚合物的高效可控合成。此外，团队以精心的结构设计来制备满足各种需求的聚碳酸酯高分子材料为主旨，通过在PPC主链骨架中设计引入刚性的第三单体，成功合成了新型具有强阻燃性能的二氧化碳基聚碳酸酯材料。
在这些研究的基础上，该团队不断拓展二氧化碳基聚碳酸酯材料的应用范围。据介绍，开发高性能抗菌材料是预防感染传播和减少对抗生素依赖的紧急措施之一。“二氧化碳基聚碳酸酯具有良好的生物相容性和生物降解性，可以作为构建更多功能聚合物的绿色平台。”王文珍介绍，团队以三元共聚改性PPC为思路，将具有生物光活性的第三单体引入到二氧化碳与环氧化物交替共聚反应中，对二氧化碳基聚碳酸酯进行化学改性。研究表明：改性后的二氧化碳基聚碳酸酯（PPCB）具有很强的抗紫外线老化能力及抗菌特性。
近日，西北农林科技大学动物科技学院“肌肉生物学与生猪遗传改良创新团队”吴江维教授联合多家单位在Cell Metabolism期刊发表题为“GDF15 is a major determinant of ketogenic diet-induced weight loss”的研究论文，并被选为该期的亮点文章。该项研究利用三种物种及六种基因编辑动物模型，系统揭示了生长分化因子GDF15在生酮饮食发挥体重管理中不可或缺的作用机制。
【详情→西农科学家首次系统揭示这一作用机制】
西北农林科技大学动物科技学院雷初朝教授联合姜雨教授、崖州湾国家实验室韩建林教授和国际家畜研究所奥利弗·哈诺特教授从全基因组水平揭示全球瘤牛常染色体、父系和母系遗传特征，系统阐述了全球瘤牛的起源迁移扩散路线。该研究为进一步理解瘤牛的起源进化和环境适应性提供了理论基础，为我国瘤牛品种资源的保护与新品种培育提供了科学依据。
该研究成果以《全基因组重测序揭示全球瘤牛基因组遗传多样性、种间渗入和适应性进化》为题，11月28日在线发表于《自然·通讯》。雷初朝介绍，现代家牛在中国被称为黄牛，包括普通牛和瘤牛两个亚种，分别于1.1万年前和9000年前驯化于西南亚和南亚地区。随着农业文明发展和人类迁徙，家牛扩散到世界各地。“南亚是瘤牛的驯化中心。大约距今3500年前，瘤牛由东南亚沿海地区扩散到中国南部。中国56个地方黄牛品种中，32个品种有瘤牛血统。”雷初朝说。
基于染色体遗传变异，科研人员将瘤牛分为南亚瘤牛、非洲瘤牛和东亚瘤牛（中国瘤牛）3个主要祖先类群，并对瘤牛的父系和母系祖先进行了深度解析。研究结果重建了瘤牛系统发育和进化历史，从基因组学角度揭示了不同瘤牛环境适应性的遗传变异基础，尤其是解析了东亚瘤牛极高的基因组遗传多样性和对极端湿热环境的适应性。
值得一提的是，该研究确认了与瘤牛耐热和免疫相关的最强候选基因。“这些基因有助于保护炎热地区的瘤牛免受极端高温和太阳辐射产生的热应激等影响，可能对所有瘤牛适应高温环境有重要贡献。”雷初朝介绍，“中国南部农业生态的特点是湿度大、雨量多、热带病发病率高。主要是自然选择和近缘牛种的基因组渗入，使瘤牛在从南亚向中国东迁的过程中，能适应和南亚完全不同的气候条件。”
【详情→西农科学家首次深度解析全球瘤牛起源和进化】
西安理工大学弋英民教授团队突破了煤电节能自动控制技术，达到国际领先水平，开发的系列产品成功应用于国内50个煤粉利用和燃烧企业的100余台装备中，创造经济效益累计超过27.8亿元，为“双碳”目标的实现作出了贡献。
当前，煤炭仍然是我国电力供给的主要来源，而煤粉利用行业普遍存在能源消耗高、粉尘和噪声污染严重等问题。“解决煤粉制备与煤粉燃烧的节能降耗及安全运行等关键技术难题，是面向国家重大战略和经济社会发展的迫切需求。”弋英民介绍，2008年开始，在科技部、省科技厅、西安市科技局等的科技项目持续支持下，西安理工大学联合西安交通大学、西安航天源动力工程有限公司等单位，致力于煤粉制备和煤粉燃烧优化控制系统的研究及工程应用。
经过10余年产学研联合攻关，弋英民教授团队突破了系统燃烧稳定性和点火成功率两大技术瓶颈，开发出的优化节能控制系统大幅降低了煤粉电耗，提高了煤粉燃烧效率。截至目前，该团队已参与制定相关领域国家标准9项、中国团体标准1项，获得发明专利28项、实用新型专利和软件著作权等知识产权76项。
近年来，弋英民教授团队研制开发的系列产品在与国内外同类产品的竞争中处于优势地位，得到广泛应用。该团队与西安艾贝尔科技发展有限公司、西安航天源动力工程有限公司合作开发的“晋航炉”项目，通过国内首次使用化工工艺安全可靠性论证，标志着“高灰熔点无烟块煤的液态排渣”这项世界性行业难题被攻破，也标志着全球唯一的块煤加压熔渣气化技术研发验证中心正式建成。该团队研发的“智能+视频”智能火检系统，成功应用于陕煤集团榆林化学公司180万吨/年乙二醇项目，实现了国内在建最大煤化工项目气化炉点火，性能优于同类进口产品。
在郝跃院士的指导下，项水英教授团队在光神经形态计算研究领域取得重要进展，其成果《基于单个光子脉冲神经元的超快避障硬件实现》已在国际光学顶级期刊发表。
据团队介绍，大多数自主机器人导航和避障系统都依赖激光成像探测、雷达、高精度GPS等传感器来感知与障碍物之间的距离。这些传感器功耗大、成本高、难以收集相关目标数据。而小型无人机的有效载荷有限，迫切需要更简单的系统架构、低功耗的处理。
针对以上问题，团队提出了基于单个光子脉冲神经元的模拟视觉神经系统超快视觉避障方法。整个系统由单个相机、激光器和运动神经元组成，分别模拟人眼的感光细胞、视网膜神经元和大脑。该系统可在没有任何事先训练的情况下感知信息，证明了在多种运动场景下解决避障问题的能力，为未来应对复杂的避障场景奠定了基础。该系统可以降低计算和硬件成本，为载荷有限的小型设备进行超快的避障响应提供一个可行的方案，在自动驾驶、无人机导航、机器人等领域的应用前景十分广阔。
西北工业大学李学龙教授团队在《中国科学：信息科学》发表论文《人工智能伦理计算》，标志着西工大在人工智能伦理计算研究方面取得了新的进展。
《人工智能伦理计算》一文探讨了人工智能伦理可能的度量方式，尝试通过定量计算框架建立人工智能伦理观念。李学龙教授团队人工智能伦理计算的理论与技术研究，能够推动解决抽象伦理定量分析的难题，用数值度量为制定伦理治理原则、法律法规等提供至关重要的技术参考指标。
文章认为，人工智能伦理计算作为推动伦理治理发展的重要工具，将通过促进伦理治理理论与实践的迭代发展，更安全地释放人工智能潜力，有望在协助制定法规等方面发挥作用，促进人工智能以符合伦理和道德原则的方式发展，更好地造福人类社会。
【详情→西工大在人工智能伦理计算方面取得新进展】
内容综合于陕西日报、各高校官网等
