近日，2025年度云南省科学技术奖励结果公布，上海大学张统一院士团队参与完成的“数据驱动下的高性能锡铟新材料制备关键技术及应用”项目荣获云南省科学技术进步奖一等奖。该奖项第一完成单位为云南锡业集团（控股）有限责任公司，第二完成单位为上海大学，张统一、钱权、郑红星、丁鹏、董自强五位科研人员为项目主要完成人。
在张统一院士带领下，上海大学团队持续深化与云锡的科研合作。2020年，上海大学与云南锡业集团共同开展云南省重大科技专项“云南省稀贵金属材料基因工程（一期）——锡铟材料基因工程专用数据库平台建设及示范应用”研究。
双方围绕锡铟材料数据库平台建设与示范应用开展联合攻关，将上海大学材料基因组工程、材料信息与数据科学、AI+材料等领域的优势与企业的研发和生产需求相结合，为后续成果形成奠定了合作基础。在该合作项目实施过程中，项目团队研发了锡铟全流程数据规范及数据模板，建设数据存储与数据管理平台，完成AI算法库建设及示范应用；研发了高通量块体合金快速制备技术，建设高通量结构表征及实验平台，并开展了阻燃塑料配方设计及高通量计算、制备与表征研究。通过数据平台、算法工具与实验技术的协同应用，为锡铟新材料研发和生产工艺优化提供了支撑。相关研究取得了明确的产业应用成效，已建成年产百吨高性能锡基阻燃剂生产及应用示范线，解析了高纯铟提纯关键工艺环节的科学机理，显著提升高纯铟产线产品合格率，制备出7N级超纯铟，并建成20吨高纯铟示范线。相关成果推动了AI+材料、实验验证与生产应用的衔接，为锡铟新材料产品升级提供了有力支撑。
此次获奖是上海大学材料基因组工程研究服务产业发展的重要成果，也体现了校企长期协同攻关的成效。未来，上海大学将继续面向国家战略需求和产业发展需要，深化材料科学与人工智能、数据科学等领域的交叉研究，加强与行业企业的合作，推动更多科研成果转化应用，为新材料产业高质量发展贡献力量。
近日，理学院物理系宋宏伟课题组在能源领域国际知名期刊《ACS Energy Letters》上发表题为《Synergistic Bulk-Surface Regulation in Perovskite Quantum Dots for Highly Efficient 1.54 μm Electroluminescence》的研究成果。上海大学理学院2023级博士研究生沈红为第一作者，通讯作者为理学院的宋宏伟教授和王天源博士后。文章的合作者还有理学院的戴晔教授、孙丽宁教授、张杰副教授、徐飞副教授等。上海大学为唯一完成单位和通讯单位。
1.54μm 近红外电致发光在光通信、生物成像、夜视系统及深组织活体成像等领域具有不可替代的战略价值。该波段与光纤通信 C 波段（1520–1560 nm）高度吻合，兼具人眼安全性和生物组织低吸收、低散射特性。然而，基于稀土掺杂钙钛矿量子点（PQDs）的1.54 μm 电致发光器件长期受限于 Er³⁺本征发射弱、Yb³⁺→Er³⁺ 能量传递效率低以及表面缺陷诱导的非辐射复合等瓶颈问题，器件效率与工作稳定性难以兼顾。如何在原子尺度上协同优化钙钛矿基质的体相晶格环境与量子点表面态，成为该领域亟待突破的关键科学问题。
针对上述挑战，研究团队提出了一种“体相—表面协同重构”策略，系统解决了稀土掺杂钙钛矿量子点中能量传递效率低与表面缺陷复合严重的双重难题。在体相晶格内部，研究团队通过引入Na⁺填充Pb空位并扰动局域晶体场对称性，有效抑制了非辐射衰减通道，同时使 Er³⁺和Yb³⁺的辐射跃迁速率分别提升7.83倍和3.30倍。Yb³⁺到Er³⁺的能量传递效率由15%大幅提升至56.6%，基质到稀土离子的能量传递效率由22%跃升至78%。在量子点表面，研究团队利用三氟甲磺酸根（OTF）的 Lewis 碱特性，通过强配位作用钝化卤素空位和欠配位 Pb 缺陷，将1.54μm 处的光致发光量子产率（PLQY）提升至45%，为目前稀土掺杂钙钛矿薄膜的领先水平。基于上述体相与表面的协同优化，研究团队制备的1.54μm 近红外钙钛矿发光二极管实现了3.27%的外量子效率（EQE）、2.031 mW sr⁻¹ cm⁻²的峰值辐射亮度，以及超过120分钟的工作半衰期（T₅₀）。其中，EQE 和辐射亮度均为基于铅基钙钛矿的1.54μm近红外LED 的创纪录性能指标，器件工作寿命较此前报道的稀土掺杂铅基钙钛矿近红外发光器件提升两倍以上。该工作不仅揭示了 Na⁺体相调控与 OTF 表面钝化在抑制缺陷、重塑能量传递路径方面的协同物理机制，也为低成本、硅兼容的光通信及集成光子学近红外光源的发展提供了全新范式。
本工作得到了国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项(批准号：2024YFA1209501，2024YFA1209502)、国家自然科学基金原创探索计划项目(批准号：62350054)、国家自然科学基金(批准号：12374379)等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1021/acsenergylett.6c01931
近期，NeurIPS 2026录用结果公布，上海大学计算机工程与科学学院冷拓教授课题组的研究成果“Agentic Geometry Problem Solving via Human-like Parallel Bidirectional Reasoning”被该会议主赛道（Main Track）接收，计算机工程与科学学院2024级博士研究生张效凯为论文第一作者，冷拓教授为唯一通讯作者。NeurIPS 是神经信息处理系统大会（Conference on Neural Information Processing Systems）的简称，是人工智能与机器学习领域最具影响力的国际顶级会议之一，也是中国计算机学会（CCF）A类会议，在世界范围内每年召开一次。今年，NeurIPS主赛道共收到30709篇有效论文投稿，最终接收了7900篇，录用率25.7%。
此次被录用的论文是冷拓教授课题组在几何问题自动求解方向系列研究中的第11篇成果，该工作构建了名为RAVS（Reflect Agent Verified Solve）的神经符号统一推理框架，其核心思想是“让大模型做擅长的高层规划，让符号系统做擅长的严格验证”：大语言模型作为规划者，负责理解题意、反思已探索路径并决定下一步策略；基于FormalGeo的形式化符号求解器作为执行者，负责定理应用、代数计算和逐步验证，二者通过“推理—执行—反思—记忆”闭环协同，从架构上避免大模型直接生成证明时常见的幻觉和逻辑跳步。同时，该工作还构建了首个完全统一前向推理与后向推理的双向符号推理引擎，对每个定理定义“前向应用”和“后向分解”两种可逆操作，使系统既能从已知条件正向推导，也能从目标反向拆解子目标，并在两个搜索方向相遇时完成证明。理论分析表明双向推理相较单向推理具有指数级复杂度优势；实验方面，RAVS 在FormalGeo7K基准上达到96.06%的求解准确率，在Geometry3K和GeoQA上分别达到98.11%和94.64%，均优于现有最优方法，且无需针对具体问题额外标注数据。该成果是FormalGeo形式化几何推理体系的重要升级，为高可靠、可验证的几何问题自动求解提供了“大模型规划+符号验证+双向推理”的新范式。
图1 RAVS整体架构
冷拓教授课题组在几何问题形式化表示与自动求解领域开展了系统性研究，通过融合数学机械化方法与深度学习技术，逐步构建了具有创新性的几何问题自动求解框架——FormalGeo。该框架涵盖几何形式化理论、几何形式化系统、推理计算引擎、几何问题解析器、几何问题求解器、几何问题数据集及评价指标，形成了完整的生态体系。经过近6年的积累，课题组研究成果已逐渐获得学界广泛认可，团队多次受邀在北京大学、复旦大学等知名高校，以及中国数学年会计算机数学大会、国际人工智能联合会等重要学术会议上作邀请报告。课题组提出的几何形式化系统作为基础框架，已有效支撑了多项衍生研究：北京大学团队以FormalGeo的形式化几何理论为基础，提出统一几何专家模型GeoUni，将几何问题求解、图形生成与问题生成整合到单一框架中；中国科学技术大学团队借助FormalGeo的符号系统，提出GeoGen框架，通过符号-神经集成增强多模态大语言模型的几何推理能力；此外，还有业界团队如腾讯混元、微软研究院AI Frontiers也基于该框架开展了相关研究。上述成果分别发表在ACM MM、CVPR、ICML等国际顶级会议上。
图2 FormalGeo研究内容逻辑关系图
2026年4月，FormalGeo迎来重大版本更新，表达能力更强、更具扩展性的FormalGeo-Beta版本正式发布。相较于先前版本，FormalGeo-Beta在形式化建模、系统扩展性、构图机制和推理能力等方面实现全面升级，进一步推动了几何形式化与自动推理的深度融合：1.形与数统一：几何关系与代数关系深度融合。每个关系同时具有几何形式和代数形式：几何形式用于快速推理与解题构建，代数形式用于实体构建、合法性检查、退化条件检查和隐含关系发现，使符号推理与数值计算在同一系统中统一，避免了推理与计算割裂。2.可扩展的形式化系统：自定义关系、测度与定理。用户可通过几何定义语言以JSON格式快速自定义关系、测度和定理，并可嵌入Python自定义运算，系统内置点、线、圆三类实体及多种代数关系与运算，具备很强的扩展性和领域适应能力。3.线性与非线性构图统一：实体构建语句自动解析为方程组求解。系统使用实体构建语句逐步构建点、线和圆，自动将几何约束解析为析取范式并转化为代数方程组求解；单实体构造为线性构图，多实体构造为非线性构图，二者实现统一，使复杂构型搭建更加灵活。4.前向与后向推理结合：几何谓词逻辑推理与结构化超图解题过程。系统以几何谓词逻辑表达式为推理核心，支持前向推理与后向推理，以及带参和无参两种定理调用方式；求解过程被建模为以条件为超结点、定理为超边的超图，并配有两种合法性检查，使解题过程透明、可控、可解释。
图3 FormalGeo-beta版本问题求解流程
新版本为构建模拟及超越人类的几何智能解题系统提供了可能。团队以新形式化系统为基础，构建了一整套无需人类参与的几何知识自动发现系统——EuclidMachine。其核心能力包括：基于约束的自动构图（可在构图过程中自动做辅助线）、基于符号推理的自动解题，以及基于结构挖掘的知识自动归纳机制（自动知识发现、直观几何与自动公理体系构建）。该系统致力于构建一个自主学习且可解释的几何定理自动证明与几何知识自动发现系统，亦即一个无需人类提供监督信息的神经-符号自动公理化系统，能够自动生成和求解难度达到甚至超越国际奥林匹克竞赛水平的几何问题，并给出人类可读的解题过程。
EuclidMachine不仅支持全自动求解，还支持交互式证明。系统能够将解题过程拆解为一系列可理解、可干预、可追溯的推理步骤，用户可以在关键节点进行提问、调整思路或补充条件，系统则实时反馈推理结果与证明状态，形成人机协同的证明环境。这一能力使其在教育场景中具有广阔的应用前景：学生可以借助交互式证明逐步理解几何定理的推导逻辑，教师可以将其作为动态教学工具，直观展示辅助线构造、定理应用与证明路径选择，从而将抽象的几何推理转化为可操作、可观察、可反思的学习过程。
图4 EuclidMachine教学软件交互式求解示例
目前，形式化推理引擎已经构建和测试完成，IMO基准构建和实验正在稳步推进中。未来，随着EuclidMachine的持续演进，一个能够自主学习、自动发现、可解释证明并支持人机协同的几何智能系统正加速走来，有望在数学智能、自动推理与智能教育领域开启全新的可能性。
随着高电压正极材料的发展，电解液在高压下的氧化分解已成为制约电池能量密度进一步提升的关键瓶颈。作为电解液的主要组分，有机溶剂的氧化稳定性直接决定了电池能否在高截止电压下稳定循环。然而，长期以来，领域内对电解液氧化稳定性的理论预测一直存在难题：传统方法误差大，且评估趋势也难有规律可循。上海大学核电关键材料全国重点实验室/材料科学与工程学院施思齐教授团队长期从事电解液理论设计研究。早在2023年，团队便在《Advanced Functional Materials》发表题为“A Thermodynamic Cycle-based Electrochemical Windows Database of 308 Electrolyte Solvents for Rechargeable Batteries”的研究工作，针对传统HOMO/LUMO方法预测电化学窗口误差巨大的问题，提出基于热力学循环的高精度预测方法将68种实验溶剂的ECW预测平均绝对误差(MAE)从3.25 V降至0.68 V以下，并建立了包含308种电解液溶剂的数据库。这项工作解决了传统方法在“能量层面算不准”的问题，为后续更深入的认识奠定了方法基础。
但更深层的疑问和挑战始终存在：首先，电子究竟从哪里损失？由谁主导？其次，如何实现从溶剂到整体电解液配方的理论预测？
近日，团队在《Advanced Energy Materials》(A Spatially-Resolved Approach via Quantifying the Dominant Yet Overlooked Orbital-Weighted Energy Contribution for Breaking Solvent Oxidation Chemistry)及《Angewandte Chemie International Edition》(Beyond Fluorination: A Golden Criterion Guided by Chemical Coordination‐Informed Machine Learning for High‐Voltage Electrolyte Design)的最新研究论文中，持续对这一问题给出全新的回答。系列工作由博士生郭凯、罗亚桥共同完成，通讯作者为施思齐教授和王达副研究员，上海大学为第一单位。
首先，针对电解液溶剂氧化稳定性预测(Advanced Energy Materials, 2026, e71672)，团队提出了空间解析的轨道能量学方法(Pseudo-Eox)。其核心参数平均局部电离能最小值(ALIEmin)通过电子密度加权轨道能量平均，量化分子空间中最高能量电子的“脆弱位置”。通过系统的轨道贡献分析证实对极少数HOMO主导的溶剂(贡献>60%)，传统方法尚可给出合理趋势；但对大多数溶剂，最高能量电子实际由sub-HOMO轨道主导，这正是传统方法在多数情况下失效的根源。
在方法验证方面，20种常规溶剂的Pseudo-Eox与实验值MAE仅为0.38 V，同时成功复现了α-H去除策略中实验观察到的氧化稳定性反常趋势。随后，以氟化溶剂为例构建了包含147种碳酸酯/醚衍生物的专题数据库，最终锁定2-氟乙基-2,2,2-三氟乙基碳酸酯(F3DECFI)为最具前景的分子。
最后，该工作基于物理机制绘制了方法论的全景图像。图像中从两个维度梳理了评估溶剂氧化稳定性的方法：横轴从气相描述延伸到溶液相，纵轴从全局电离能量学延伸到轨道电子学。图像清晰揭示出传统方法无论怎样改进能量计算，都难以回答“电子从哪里失去”这一空间问题。而Pseudo-Eox通过ALIEmin这一核心参数，首次在方法论层面将轨道能级、电子密度分布与真实电子损失能量统一起来，完成了从“全局能量修正”到“轨道空间解析”的认知转变。
图1. 评估溶剂氧化稳定性方法学物理机制的全景图像对比
面向实际多组分电解液体系，团队进一步将视野拓展至多组分电解液配方的预测和理性设计上(Angewandte Chemie International Edition, 2026, 65(34), e1244287)。团队提出了“化学配位信息摩尔浓度特征解析”方法，将电解液配方中各组分元素在不同化学配位环境下的摩尔浓度作为机器学习输入特征，构建了配方与特征之间的严格一一映射。基于122组高电压电解液氧化稳定性数据训练梯度提升回归模型，预测MAE低于0.36 V。在此基础上，团队构建了包含2808种三元溶剂配方的候选空间，通过SHAP分析揭示了此前被忽视的关键规律：除F1(单配位氟)的重要作用外，O1(双键氧)同样是决定氧化稳定性的核心因素。NBO轨道分析表明，双键氧的孤对电子可与C=O反键轨道或S的空d轨道形成共轭，促进电子离域，从而显著提升分子的抗氧化能力。
更重要的是，F1与O1之间存在协同效应能在保持高氧化稳定性的同时维持良好的离子传输动力学。据此，团队提出了高电压电解液的“黄金设计准则”：F1(≥8.19)/O1(≥13.39)∈[0.55, 1.10]。该准则在三种已报道的低氟电解液配方中得到验证，并识别出两种氧化电位约6.3 V vs. Li⁺/Li的候选配方，为低氟化、高电压电解液的理性设计提供了可操作的定量依据。
图2. 基于化学配位信息摩尔浓度特征解析方法的电解液配方特征的一对一映射
相关论文全文：
A Spatially‐Resolved Approach via Quantifying the Dominant Yet Overlooked Orbital‐Weighted Energy Contribution for Breaking Solvent Oxidation Chemistry
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.71672
Beyond Fluorination: A Golden Criterion Guided by Chemical Coordination‐Informed Machine Learning for High‐Voltage Electrolyte Design
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.1244287
A Thermodynamic Cycle‐Based Electrochemical Windows Database of 308 Electrolyte Solvents for Rechargeable Batteries
https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202212342
近日，理学院物理系宋宏伟课题组在自然科学领域国际知名期刊《Nature Communications》上发表题为《Record-high efficiency in 1.54 µm electroluminescent diodes based on lead-free Cs3CrBr6: Er3+ semiconductor nanocrystals》的研究成果。上海大学理学院2024级博士徐涵琪为该文章的第一作者，通讯作者为宋宏伟教授和徐飞副教授。上海大学理学院为第一完成单位和唯一通讯单位。
1.54 μm 近红外发射在光通信、激光雷达以及生物成像应用中具备重要价值。稀土离子 Er3+可以产生该特征波段发光，然而 Er3+固有的宇称禁阻 f‑f 跃迁导致吸收截面很小，激发效率低下。虽然 Cr3+可以作为敏化剂实现宽带吸收，但是已报道的 Cr3+敏化 Er3+体系大多局限于绝缘基质材料，无法实现有效的电荷注入，严重制约电致发光器件性能。由此可见，同时实现高效 Cr3+-Er3+能量传递与半导体电荷输运，是 Er3+基近红外发光二极管亟待解决的核心难题。
研究团队采用热注射法合成无铅Cs3CrBr6:Er3+钙钛矿纳米晶。Cs3CrBr6:Er3+为本征n 型直接带隙半导体，Er3+取代晶格内部Cr3+格位完成有效掺杂，构建自陷激子与Cr3+协同作用的双通道能量传递路径，实现向 Er3+的高效能量转移。经过对溴苯甲酸（pBBA）小分子表面钝化处理，抑制表面非辐射复合，材料 1.54 μm 近红外光致发光量子产率达到 47%。基于该发光材料构筑的电致发光器件获得 3.26% 的峰值外量子效率，器件 T50工作寿命可达 138 min。这些发现凸显了Cs3CrBr6:Er3+钙钛矿体系的应用潜力，为铬基卤化物钙钛矿近红外光电器件的后续发展提供新思路。
本工作得到了国家重点研发计划“纳米前沿”重点专项(批准号：2024YFA1209501，2024YFA1209502)、国家自然科学基金原创探索计划项目(批准号：62350054)、国家自然科学基金(批准号：12374379)等项目的支持。
论文链接：
https://doi.org/10.1038/s41467-026-77851-z
近日，上海大学材料科学与工程学院贾林课题组在有机光热纳米材料及肿瘤治疗研究领域取得重要进展，相关成果以“In Situ Formation of Croconaine Structures as Covalent Crosslinkers for Structurally Stabilized Photothermal Nanoparticles”为题发表于国际权威期刊《Advanced Functional Materials》（IF=19.9）。该工作由材料学院博士后卢悦、硕士研究生丁燚、柳林源等共同完成。
光热治疗（photothermal therapy, PTT）凭借其高时空选择性和良好的微创优势，在肿瘤治疗领域受到广泛关注。有机光热染料因具有较高的光热转换效率和良好的生物相容性，成为光热纳米材料的重要组成部分。然而，传统有机光热纳米体系通常依赖物理负载或非共价相互作用将光热染料整合于纳米载体中，容易引发染料泄漏及分子无序聚集等问题。尤其是染料分子间过度的π–π堆积可能导致激子耦合增强和吸收光谱蓝移，降低材料对近红外光的吸收能力，进而影响其光热性能。
图1 (a) 原位交联反应示意图，（b）纳米颗粒稳定性示意图，（c）光热治疗应用示意图
针对上述问题，研究团队提出了一种原位共价交联（in situ covalent crosslinking）策略，构建了结构稳定的克酮酸菁光热纳米颗粒（图2）。不同于传统的物理负载模式，该策略使克酮酸菁分子直接参与纳米颗粒的形成过程，并同时发挥光热发色团和共价交联单元的双重作用。该反应以双亲嵌段共聚物POEGMAn-b-P(C3-NH-TP)m作为聚合物前体，通过亲核取代反应形成交联位点，从而实现光热克酮酸菁结构单元的共价锚定。此外，通过调控反应浓度，可以调节克酮酸菁在纳米颗粒中的交联程度，这种可控的结构设计有效抑制了克酮酸菁分子之间过度的π-π堆积及由此产生的聚集诱导光谱蓝移，使纳米颗粒始终保持较强的近红外吸收。
图2 原位共价交联纳米颗粒的形成与表征
得益于这种原位形成的共价交联网络，所构建的纳米颗粒表现出良好的光学、胶体及热稳定性，并在多种生理及模拟生物环境中保持稳定的结构与分散状态，从而有效降低了光热染料泄漏的可能及由此带来的潜在生物安全风险（图3）。该体系同时表现出良好的生物相容性，并可通过被动靶向实现肿瘤组织的有效富集。体外和体内生物实验进一步表明，该体系具有良好的光热转换性能，并能够有效抑制肿瘤生长，展现出结构稳定化有机光热纳米材料在肿瘤光热治疗中的应用潜力。
图3 光热性能及稳定性研究
本研究建立了一种基于反应驱动的共价交联策略，通过将光热发色团直接引入纳米颗粒的形成过程，使其同时作为纳米颗粒的组成单元和共价交联单元，实现光热功能与纳米结构的协同构筑。该策略为解决传统有机光热纳米体系中染料泄漏、无序聚集及光谱稳定性不足等问题提供了新的设计思路，也为高稳定性、高性能有机光热纳米材料的构筑及其生物医学应用提供了新的策略与研究基础。
该成果由上海大学和上海市实验动物研究中心合作完成，通讯作者为贾林副研究员及动物中心沈如凌研究员，上海大学为第一通讯单位。研究工作得到了上海市科委基金项目的资助（No. 25ZR1401117）。
原文链接：
https://doi.org/10.1002/adfm.78784