2022年，鄭州大學堅持「四個面向」，積極對接國家和河南創新驅動發展戰略，進一步推動「一堆人干一件事」科研管理改革，構建完善的科研培育體系，形成了涵蓋基礎研究培育、重大項目培育、高水平成果培育、產學研深度合作培育等全鏈條培育體系，確立了問題導向、服務需求為主的有組織科研模式，推動形成政府、高校和產業協同創新機制，積極打造高層次科技創新平台體系，牽頭組建嵩山實驗室、黃河實驗室、中原關鍵金屬實驗室等河南省實驗室，全年獲批國家自然科學基金項目388項，國家重點研發計劃項目3項，簽訂橫向科研合同（技術開發、技術服務、技術諮詢）615項、技術轉移合同35項，重大創新成果不斷湧現，多項共性關鍵技術實現突破和應用，不斷推進科技創新工作高質量發展，科技創新活力和能力顯著提升，為建設高水平研究型大學和區域性國家戰略貢獻科技力量。
01 聚焦創新高地建設，打造科技創新力量和多學科交叉與協同創新平台
聚焦創新高地建設，打造科技創新力量和多學科交叉與協同創新平台，形成了布局合理的高層次科技創新平台體系。圍繞河南地方主導特色產業，強化資源整合，組建優勢學科隊伍，凝鍊前沿研究方向，主動融入14個學科及企業國家重點實驗室建設，與多家單位簽訂重組共建全國重點實驗室協議，並完成組建方案及上報。落實河南省建設國家創新高地決策部署，強化戰略科技力量，在黃河實驗室、嵩山實驗室、龍門實驗室已掛牌運行的基礎上，高起點、高標準、高水平牽頭組建中原關鍵金屬實驗室、龍湖現代免疫實驗室、天健先進生物醫學實驗室、平原實驗室等河南省實驗室。
大力並加快推進超短超強雷射實驗裝置建設，籌建河南伏牛山森林生態系統國家野外觀測研究站。新增智能集成系統教育部工程研究中心，藥物關鍵製備技術教育部重點實驗室順利通過教育部組織的評估。持續加強並布局合理的高層次創新平台體系，有力助推了學校國家創新高地和一流大學建設。
02 構建產學研深度合作體系，推進校企協同創新
把論文寫在中原大地上，堅持通過協同創新與企業服務，發揮高校基礎研究主力軍、重大科技突破策源地和企業作為創新主體的協同效應。搭建校企研發平台體系，完善產學研協同創新有效機制，修訂《鄭州大學橫向科研項目（自然科學）與經費管理辦法（試行）》，實行橫向科研經費包幹制，激發科研人員創新活力，助力地方經濟發展。根據企業規模、合作深度，建立了梯度校企研發平台體系，為企業創新發展注入新動能。
第一層次，與龍頭企業聯合成立研究院，開展校企全方面戰略合作。如與珠海艾派克微電子有限公司設立鄭州大學艾派克集成電路設計與應用研究院，開發通用MCU控制晶片產品。第二層次，與大型企業共建研發機構。圍繞企業提出的技術難題組織團隊攻關，目前已掛牌建設19個，牽引社會資金8000餘萬元。第三層次，與規上工業企業共建院企研發中心。
目前，已建立校企共建研發機構56個，牽引社會資金3000餘萬元投入科技創新。響應河南省委「萬人助萬企」號召，實施「教授團隊助力企業創新驅動發展」專項。每年分別支持1000萬元，組織一百個教授團隊「帶一項技術，立一個項目，搭一個平台，解決一個難題」。目前已有200個教授團隊參與，對接企業超過400家，形成了高校服務企業發展的新機制及校企互動、產學協同的新局面。2022年7月，中央電視台《新聞直播間》對我校教授助企活動進行了報導。
03 金剛石NV色心的室溫腔量子電動力學效應的理論預言
鄭州大學單崇新教授帶領的金剛石光電材料與器件團隊專注於高品質金剛石製備及其功能應用研究，團隊製備了光學級金剛石晶體，並理論分析了金剛石中NV色心自旋的光致初始化過程，發現這個過程可克服自旋-晶格弛豫過程，使自旋系綜在室溫下仍可占據高對稱性的Dicke量子態。處於該量子態的自旋系綜可以和高品質因子的介質微波諧振器發生較強集體耦合，從而使拉比劈裂等CQED效應在室溫環境下得以實現。此外，團隊預測通過控制光致自旋冷卻速率可實現系統弱耦合到強耦合的轉變，從而可以主動地控制拉比劈裂的大小。以上結果發表在物理學權威期刊《物理評論快報》。上述理論預言結果發表後，很快被美國陸軍實驗室在實驗中證實。
04 鋁電解槽雙端節能理論研究與關鍵技術開發
鄭州大學何季麟院士、梁學民教授團隊長期聚焦鋁電解節能領域，經過多年研究取得了鋁電解槽雙端節能理論及關鍵技術重大突破，為電解鋁工業落實國家雙碳目標提供了強有力的技術支撐，給出了電解鋁節能降碳的「中國方案」。該團隊創新性地提出了基於鋁電解槽輸出端熱能回收、輸入端熱特性優化的雙端節能理論，為解決電解槽複雜條件下逸散熱能聚集、槽熱特性動態優化提供了新思想；成功研發了具有自主智慧財產權的工業鋁電解槽雙端節能關鍵技術和成套工業系統（HORRS）；通過將槽逸散熱能回收，與城市供暖系統、火力發電機組回熱系統聯網，實現電解鋁大規模低溫熱能資源的高效利用；形成了完善的鋁電解槽雙端節能理論、關鍵技術與工藝裝備體系。
05 金屬團簇化學研究領域取得了系列創新性科研成果
臧雙全教授團隊在金屬團簇化學研究領域取得了系列創新性科研成果。該團隊面向國家重大戰略需求的基礎研究，將金屬團簇化學與發光、催化、軍工和生物醫藥等領域緊密結合，深入研究金屬團簇基材料的功能化應用，形成了多學科交叉的特色研究。團隊通過研發手性發光團簇，從原子水平上揭示了雙金屬團簇Au12Ag32中金屬鍵的軌道離域促進手性傳遞的新機理。手性發光團簇在圓偏振白光、圓偏振螢光開關等領域的研究成果，開闢了金屬團簇新的研究熱點。團隊成功地研製出高效催化CO2還原、硝酸鹽還原氨和神經毒劑模擬物降解的Au28、Cu8、Cu14等系列金屬團簇材料，發展了金屬團簇在能源和軍工領域的功能化應用。此外，團隊利用高效發光雙金屬Pt2Au4團簇聯合低劑量X射線放療，同步實現了細胞成像和高效腫瘤細胞殺傷效力。
06 「可積系統的理論與方法」取得重要突破
耿獻國教授為帶頭人的「河南省可積系統及應用研究創新型科技團隊」長期致力於可積系統及其應用方向的基礎研究工作，在可積系統的代數與幾何結構方面，該團隊建立了系統的理論和求解的新方法，產出一系列極富創新性、原創性的成果，相關研究成果被評為2022年度河南省自然科學獎一等獎。
該項目提出一個引入非超橢圓曲線的統一方法，聚焦三角曲線理論中的一系列基本問題並發展出求解與高階矩陣譜問題相聯繫的非線性可積方程代數幾何解的系統性理論，給出一批具有深刻物理背景的非線性可積模型的代數幾何解，解決了該領域自上世紀八十年代至今國際上長期關注且懸而未決的難題；團隊成員拓展了非線性最速下降法，並首次將其應用於與三階矩陣譜問題相聯繫的可積耦合方程；項目組所構造的尖峰孤子模型被國際數學同行命名為Geng-Xue方程，引起了本領域國內外專家的廣泛關注和研究興趣。
07 糧食與飼料中黴菌毒素、抗營養因子及獸藥監控檢測技術與應用
張改平院士團隊研製的多種快速檢測試紙產品為國內外首創，建立了以抗原、抗體和半抗原為靶標的三大免疫層析試紙快速檢測技術體系，為我國食品安全檢測與監測提供了強有力的技術支撐。研製的糧食及飼料中主要危害物快速檢測產品，具有快速、準確、敏感、便捷的特點。黴菌毒素檢測產品實現了6種黴菌毒素檢測全覆，填補了國內外空白；抗營養因子免疫層析檢測方法為國際首創；常用獸藥添加劑免疫學快速檢測產品，在國家實行無抗飼料的大環境下將起到極大的技術支撐作用。免疫學快速檢測技術產品耗時短，3-5分鐘即可完成檢測，無需複雜的設備，實現了現場實時診斷。研究成果解決了糧食和飼料的安全快速檢/監測問題，有效保障糧食與飼料安全，為民眾食品健康保駕護航。
08 常俊標教授在《科學》雜誌背靠背發表研究長文發現植物新型抗病信使並揭示其作用機制
常俊標教授課題組與清華大學生命科學學院柴繼傑教授課題組和馬克斯-普朗克植物育種研究所Jane E. Parker教授合作的題為「Identification and receptor mechanism of TIR-catalyzed small molecules in plant immunity」和「TIR-catalyzed ADP-ribosylation reactions produce signaling molecules for plant immunity」的兩篇研究論文在國際期刊《科學》（Science）同期背靠背發表。兩項研究揭示了一類全新的核苷酸衍生物作為重要的信號小分子在植物抗病過程中具有重要的作用，並在作用機制方面的研究取得了重要突破。
研究從生物、化學合成及結構生物學等角度解析了結合有TNL類蛋白RPP1/ATR1蛋白產物的EDS1/SAG101複合物冷凍電鏡結構，揭示了一類全新核苷酸小分子衍生物在植物抗病過程中具有重要作用，可作為植物免疫狀態的指標。由於動物中也有許多含TIR結構域的其它蛋白，研究預期所合成的核苷類小分子可能在動物先天免疫或神經系統中也具有重要功能。常俊標教授長期從事化學合成及創新藥物的研究與開發，取得了豐富的研究成果。其中，1.1類創新藥阿茲夫定獲批上市（治療愛滋病和新冠肺炎），獲全國傑出專業技術人才，國家科技進步二等獎，國家自然科學二等獎，國家傑出青年基金獲得者、中國專利金獎、全國創新爭先獎等多項獎項。
09 中美癌症基因突變譜分析及肺癌EGFR靶向藥耐藥機制研究取得重大突破
董子鋼教授團隊研究了11948例中國腫瘤患者細胞突變情況，繪製了迄今為止中國人群中規模最大、最全面的腫瘤基因突變分析圖譜，並進行全面比較分析和美國人群癌症突變譜的差異。該系列研究成果發表在國際知名雜誌Nature Communications 和Molecular cancer，並得到了國家自然科學基金和河南省重大科技專項的支持，研究明確了我國腫瘤獨特的突變譜，為我國腫瘤患者開展精準靶向治療以及克服靶向藥物的耐藥提供了重要的理論基礎。
該研究分析發現中國癌症患者TP53 (51.4%) 及 EGFR (10.6%) 等癌症基因的突變頻率要遠高於美國腫瘤患者的TP53 (34.0 %) 及 EGFR (3.1%) 突變頻率。靶向藥物是癌症精準治療的重要手段。奧希替尼作為第三代EGFR基因突變肺癌的靶向藥，目前已經成為EGFR突變非小細胞肺癌患者的標準一線治療藥物。研究發現MEK/ERK和AKT/GSK3b信號通路參與了奧西替尼耐藥過程。藉助超級計算機模擬，發現了一種新型的MEK1和AKT1/2抑制劑木香烴內酯。奧西替尼聯合木香烴內酯能夠有效抑制耐藥肺癌組織的體內外生長，有望解決耐藥難題。
10 AI賦能催化劑設計，氫能源研究中原起飛
周震教授團隊將大數據與機器學習結合的人工智慧(AI)範式用於催化劑的篩選與設計，大大加快了研究進程。團隊搭建了通用的機器學習框架，發展機器學習優勢，將計算速度提高100倍，從2900餘種合金中篩選出43個極具潛力的析氫催化劑，其高效催化活性被文獻報導的實驗結果和近真實電化學環境的計算模擬證實。
在理論指導下，團隊首次通過退火處理成功製備出具有弗倫克爾缺陷結構的單層二硫化鉬催化劑，表現出優於商業鉑/碳的析氫性能，為電催化劑的設計提供了缺陷工程策略。團隊通過原位氧化技術在層狀鎳鐵氫氧化物上高載量構築鉑單原子催化劑，用於太陽能發電制氫，獲得了12%的太陽能-氫氣轉化率。以上研究於2022年在《先進功能材料》、《美國化學會志》和《自然通訊》等頂級期刊發表研究論文4篇，產生了廣泛學術影響。
回顧過去，展望未來。鄭州大學將繼續勇擔科技創新使命，堅持「有組織科研」鮮明導向，聚焦目標、匯聚力量，加強重點關鍵領域布局與攻關，發揮校企協同創新雙引擎作用，持續深化產學研融合，形成科技創新、人才培養、成果轉化全鏈條生態服務體系，以更高水平的科技創新支撐世界一流大學建設，努力實現中原大地起高峰。
來源 | 鄭州大學官方微信
編輯 | 楊淇中
審校 | 馬媖澤
審核 | 馬文亞