暮春初夏，万物向阳
科研沃土，深耕生花
武汉纺织大学科研团队
步履不停，聚力攻坚
接连斩获科研新突破
诚邀大家共同聚焦纺大近日科研成果
见证科研实力蓬勃跃升
计算机学院胡新荣教授团队在人工智能领域发表对抗性序列推荐研究成果
近日，我校计算机（网安）学院胡新荣教授团队研究成果“DENOTER: Dual cascadEd iNformatiOn filTERing for robust sequential recommendation被人工智能领域顶刊Pattern Recognition”（中科院一区Top、CCF B类期刊）接受，该论文以武汉纺织大学为第一完成单位，姚迅老师为论文第一作者。澳大利亚伍伦贡大学杨捷博士为通讯作者，与澳大利亚伍伦贡大学及西悉尼大学等单位学者合作完成。
研究简介
序列推荐系统的对抗性攻击通过注入噪声或无关交互行为篡改输入序列，进而干扰模型正常推理，本文的工作针对这一问题，提出了图1所示的Dual cascadEd iNformatiOn filTERing (DENOTER)（双级联信息过滤）算法，用以削弱对抗攻击带来的负面影响。
Dual cascadEd iNformatiOn filTERing (DENOTER)算法框架
该算法采用双层自适应过滤机制。即在特征层面，引入维度可调节的单向前向随机模型，动态筛选并保留核心有效特征，高效过滤恶意扰动信息；在项目层面，依托古贝尔（Gumbel）采样策略，选择性保留关键显著项目。基于五组数据集与四类主流编码器实验结果表明：在多种复杂对抗环境下，DENOTER 算法性能全面优于现有基线模型，即便在低资源与跨域场景中，仍能同时保持优异的模型鲁棒性与推荐准确率。该研究通过特征过滤与项目过滤交替执行的多层优化结构，逐步削弱输入序列中受对抗扰动的项目与特征所产生的干扰。无需额外的数据增强策略与模型重新训练，即可实现高鲁棒性推荐。
随着人工智能（AI）应用日益快速地渗透到社会生活的方方面面，计算机（网安）学院顺应时代潮流，紧跟国家战略规划，贴近社会服务需求，广泛开展国际合作与交流，不断推进自然语言处理等方面的最新研究成果落地于服装推荐系统等应用场景，并取得了一系列高水平成果。
生康学院冯钰锜/朱泉霏教授联合华中科技大学刘欣、宁康教授团队揭示肠道共生菌代谢产物缓解儿童脓毒症新机制
近日，国际顶级学术期刊Nature Microbiology在线发表了一项突破性成果。我校生物医学工程与健康学院冯钰锜教授、朱泉霏教授课题组，联合华中科技大学刘欣教授、宁康教授课题组组成联合研究团队，在儿童脓毒症的发病机制与干预策略研究中取得重要进展。该研究首次揭示了人类肠道共生菌——棉子糖肠球菌（Enterococcus raffinosus）能够高效合成特殊的硫酸化脱氧胆酸（DCA-3S）。他们发现这种代谢物能显著缓解小鼠模型中的儿童脓毒症症状，其作用机制彻底颠覆了传统认知中关于胆汁酸硫酸化修饰主要源于肝脏的观点。这一发现不仅为儿童脓毒症的早期诊断和靶向治疗提供了全新的生物标志物与治疗策略，更标志着我校在生物医学工程与健康交叉领域取得了重大突破。
突破传统认知：肠道菌群是胆酸硫酸化的“主力军”
长期以来，科学界普遍认为胆汁酸的硫酸化修饰主要在肝脏中进行，属于典型的“肝源性”代谢过程。然而，该研究团队通过整合儿童脓毒症患者队列的胆汁酸靶向代谢组学与宏基因组数据，意外发现了一种名为脱氧胆酸-3-硫酸酯（DCA-3S）的物质水平与脓毒症患者的病情严重程度呈显著负相关。
图1. DCA-3S在菌群与脓毒症之间发挥关键中介作用
进一步的体外与体内实验证实，DCA-3S主要由肠道共生菌——棉子糖肠球菌（Enterococcus raffinosus）产生。令人惊讶的是，该细菌贡献了体内DCA-3S总产量的至少80%。这一发现彻底挑战了传统上关于胆汁酸硫酸化仅由肝脏主导的认知，确立了肠道菌群在胆汁酸结构多样性及功能调控中的核心地位。
图2. 肠道细菌，尤其是E. raffinosus，是DCA-3S的主要生产者
机制揭秘：修复肠道屏障，遏制炎症风暴
儿童脓毒症是一种致死率极高的全身性感染综合征，其病理特征常伴随严重的肠道屏障损伤和失控的炎症反应。研究团队利用小鼠模型和肠道类器官模型深入探究了DCA-3S的作用机制。结果显示，外源性补充DCA-3S能够有效增强肠道上皮屏障功能，减少细菌及其毒素向血液的易位；同时，它能显著抑制全身炎症反应，从而减轻多器官损伤，提高患儿的生存率。这一机制表明，DCA-3S不仅是肠道菌群与宿主互作的关键信号分子，更是维持肠道稳态、抵御脓毒症发展的“保护盾”。
图3. 补充DCA-3S可显著缓解并预防小鼠脓毒症
临床应用前景：从诊断标志物到潜在疗法
该研究的另一大亮点在于其转化医学价值。由于DCA-3S水平在健康儿童与脓毒症患者之间存在显著差异，且与疾病预后密切相关，它有望成为儿童脓毒症早期诊断和预后评估的新型生物标志物。此外，鉴于其显著的抗炎和屏障修复作用，DCA-3S或其前体菌株（如屎肠球菌制剂）可能成为一种极具潜力的新型生物疗法，为目前缺乏特效药的儿童脓毒症提供新的治疗选择。
图4. DCA-3S通过增强肠道屏障功能发挥保护作用
团队协作与科研精神
本次研究汇聚了国内顶尖的生命科学与医学研究力量。武汉纺织大学冯钰锜、朱泉霏团队在代谢组学分析、肠道菌群功能解析及生物信息学挖掘方面发挥了重要作用，展现了本校在交叉学科领域的创新实力。
这项成果不仅深化了关于肠道微生态与宿主免疫互作的理解，更为儿童重症感染的治疗打开了新思路。未来，我们将继续探索如何精准调控肠道菌群以最大化DCA-3S的产生，推动科研成果向临床应用的转化。
作者简介
朱泉霏教授，于2017年毕业于武汉大学化学与分子科学学院获博士学位（分析化学）；2018年至2021年，于武汉大学及澳门科技大学从事博士后研究；2022年至2023年，任武汉大学公共卫生学院特聘副研究员；2024年起，任武汉纺织大学生物医学工程与健康学院教授。入选湖北省“楚天英才计划”楚天学者，“武汉英才”优秀青年人才。主持国家自然科学基金面上项目、青年项目，中国博士后科研基金面上项目以及“澳门青年学者计划”资助项目，参与国家自然科学基金委重点项目、国际(地区)合作与交流项目等。在Nature Microbiology、Analytical Chemistry等国际知名期刊以第一作者或共同通讯作者身份发表SCI论文40余篇。兼任Sci. Data编委，J. Anal. Test、《色谱》、《分析测试技术与仪器》青年编委；中国物理协会代谢组学分会青年委员、湖北省生物信息学会—微生物信息学专委会委员。获2025中国分析测试协会分析测试科学奖一等奖、2023中国色谱青年科学创新奖提名奖。
材料学院王桦/王罗新教授团队通过“骨架阻隔-芯层耗散”策略实现聚芳酯纳米纤维气凝胶蜂窝热-声-力协同增强
近日，材料学院王桦/王罗新团队熊思维副教授在Advanced Functional Materials发表题为“Thermo-Acoustic-Mechanical Coupling in Polyarylate Nanofiber-Built Aerogel Honeycombs Driven by Skeleton Blocking and Core Dissipation”。论文第一作者为硕士生王敬贤，通讯作者为熊思维副教授，武汉纺织大学为第一完成和通讯单位。
研究背景
随着航空航天、高速交通等领域向轻量化、多功能化发展，对舱内结构材料提出了力学稳定、高效隔热、宽频吸声及环境可持续的严苛要求。传统芳纶蜂窝虽质轻高强，但其酚醛树脂界面脆性大，且缺乏有效的热管理和噪声控制能力，加之热固性本质带来的回收难题，严重制约了其在高性能装备中的应用。
研究简介
针对上述挑战，研究团队创新性地提出“骨架阻隔-芯层耗散”耦合机制，以自制的热致液晶聚芳酯纳米纤维和二氧化硅空心微球为构筑基元，通过原位热焊接与冷冻干燥策略，成功制备了纳米复合气凝胶蜂窝。该独特结构实现了多尺度协同增强：由纳米纤维与空心微球互锁构成的致密骨架，赋予了材料超高的压缩强度、模量与韧性；而高孔隙率的气凝胶芯层，则通过Knudsen效应、多级散射与粘性耗散，实现了高效的热隔绝与宽频声能耗散。
图1 SiO2 HM/PAR NCAH的微观结构与力学性能
性能评估表明，该材料展现出卓越的综合性能：其压缩强度、杨氏模量与韧性分别达到商用芳纶蜂窝的18倍、5倍和34倍；热导率低至0.0538 W·m⁻¹·K⁻¹，隔热性能显著优于商用泡沫；在1000-6300 Hz范围内的平均吸声系数达0.484，并具有良好的电磁波透明性。尤为重要的是，材料可通过“分离-解离-再制造”工艺实现闭环回收，经历三次循环后核心性能衰减极小，展现了优异的可持续性。
图2 SiO2 HM/PAR NCAH的吸音、降噪与电磁透明性能
该工作通过“多尺度结构设计-跨尺度性能耦合-闭环回收验证”的系统性研究，不仅成功创制了一种集超高力学强度、高效热声管理与本征可回收于一体的新型蜂窝材料，其“骨架阻隔-芯层耗散”的耦合机制也为未来开发面向极端环境的智能结构功能一体化材料提供了全新的设计思路。
电气学院方国家教授团队在提升全钙钛矿叠层太阳能电池光电转换效率方面取得新进展
近日，我校电气学院先进能源与未来显示技术团队胡绪志博士等人在国际著名期刊Energy and Environmental Science上在线发表了题为“Room Temperature Buried Molecular Engineering Boosts the Photovoltaic Performance of Wide-Bandgap and All-Perovskite Tandems”（埋底界面室温分子工程提升宽带隙及全钙钛矿叠层太阳能电池光伏性能）的研究成果。武汉纺织大学为第一单位，湖北师范大学及武汉大学为合作单位，联合培养研究生聊少鹏与武汉大学研究生李广为论文的共同第一作者，胡绪志博士、温建博士、柯维俊教授和方国家教授为论文的共同通讯作者。
研究背景
全钙钛矿叠层太阳能电池作为一种蓬勃兴起且高效的技术策略，旨在突破单结太阳能电池的效率瓶颈。其中宽带隙钙钛矿子电池存在着显著的开路电压和填充因子损失，这源于多种相互关联的损耗机制，包括能级失配、高缺陷密度以及界面非辐射复合。
过去五年中，众多自组装单分子层材料被用于缓解能级失配——该策略已被证明能有效降低能垒并抑制界面复合。然而，研究表明，自组装单分子层材料仍存在固有的短板，例如易发生分子聚集、基底覆盖度差以及自组装单分子层/钙钛矿界面存在大量缺陷。因此，亟需发展一种能够调控自组装单分子层与钙钛矿之间的界面性质并改善单分子层自身缺陷的协同策略，以突破当前的技术瓶颈。
研究简介
针对以上问题，团队研究人员提出了一种两性离子盐——4-胍基苯甲酸甲磺酸盐（GBAM），用作自组装单分子层和钙钛矿层之间的中间层。该中间层在室温下自然干燥1小时，无需退火处理。这种两性离子盐能够钝化钙钛矿层底部的缺陷，同时填补自组装单分子层覆盖不全产生的空隙，从而形成更致密的中间层。此外，两个湿膜（GBAM层和钙钛矿层）的共退火处理显著缓解了钙钛矿埋底界面的应力，最终实现了高质量的钙钛矿薄膜和器件。
通过采用这种室温湿膜法，研究人员开发了一种带隙为1.78 eV的p-i-n结构宽带隙钙钛矿太阳能电池，实现了20.9%的光电转换效率；以此单结宽带隙钙钛矿太阳能电池为基础，成功制备了两端全钙钛矿叠层太阳能电池，实现了29.1%的光电转换效率。
图 1 GBAM薄膜的制作过程及室温掩埋工程的应力机制
图 2 全钙钛矿太阳能电池的器件结构及性能
作者简介
胡绪志，博士，硕士生导师。主要从事新型半导体光电材料、钙钛矿太阳能电池材料与器件等研究，包括发展材料制备的新技术，设计新型的光电器件，借助光电先进表征技术，探索光电材料及器件中离子迁移及载流子复合过程等。已在Joule、Energy and Environmental Science、Advanced Materials、Advanced Functional Materials、Nano-Mirco Letters、Nano Energy等期刊上发表SCI论文十余篇。
由方国家教授领衔的先进能源与未来显示技术研究团队专注于新能源科学与工程领域，致力于新型半导体光电器件的前沿研究，涵盖从材料设计、器件制备到应用开发的全链条创新。主要研究方向包括新型薄膜太阳能电池、先进发光材料与照明显示技术、高性能光电探测与成像系统等，旨在推动能源与显示技术的融合发展，服务于国家战略性新兴产业发展需求。
全国重点实验室杨应奎教授团队通过精准构筑双氧桥联钴双原子位点优化氧吸附模式实现高效电催化
近日，纺织新材料与先进加工全国重点实验室杨应奎教授团队在Science Bulletin上发表题为“Robust oxygen reduction electrocatalysis via dioxygen-bridged cobalt diatomic sites scaffolded by hierarchically porous nanoarchitectures”的研究论文。论文第一作者为研究生靳冉，通讯作者为崔逊教授、薛雯丹博士及杨应奎教授，武汉纺织大学为第一署名单位。
研究背景
氧还原反应（ORR）是燃料电池与金属–空气电池等新型可持续能源技术的关键阴极反应，其动力学过程长期受制于Sabatier principle导致的吸附能线性标度关系。尽管碳基单原子催化剂（SACs）因其高原子利用率和明确活性中心而备受关注，但其“单位点”特性往往导致不同反应中间体（*OOH、*O、*OH）吸附能之间存在强耦合，限制了催化性能的进一步提升。同时，活性位点的精准构筑与高效暴露仍面临重大挑战。
图1. Co-O2-Co/HPCN的合成示意图及微观结构表征
研究简介
针对上述瓶颈，研究团队提出同质双核大环配合物介导策略，在分级多孔碳纳米球载体上精准构筑了结构明确的双氧桥联钴双原子催化剂（Co-O2-Co/HPCN）。该材料通过均一分散的钴双原子位点与分级多孔碳骨架之间的协同作用，实现了电子结构与传质环境的双重优化。
图2. Co-O2-Co/HPCN催化剂中氧桥联钴双原子位点电催化ORR机制
电化学测试表明，该催化剂在碱性条件下表现出优异的ORR活性，其起始电位达到1.016 V、半波电位为0.916 V，显著优于商用Pt/C催化剂及多数已报道体系。同时，在连续运行35000 s后仍能保持96.6%的初始电流密度，展现出卓越的稳定性。基于该催化剂构建的锌–空气电池实现了192 mW cm−2的峰值功率密度和802 mAh gZn−1的高比容量，并在柔性准固态器件中展现出良好的应用潜力。理论计算与原位表征表明，独特的Co2-N4-O2双原子位点结构能够诱导氧分子由传统端位吸附向更优的侧位吸附构型转变，从而有效打破ORR反应中间体吸附能之间的线性关联，优化反应路径并显著加快反应动力学。
该研究通过“位点构筑–结构调控–性能评估–器件验证–机理解析”的系统性研究框架，深入阐释双氧桥联钴双原子位点在调控反应路径与突破标度关系中的关键作用。相关成果不仅为高效ORR催化剂的理性设计提供了重要理论依据，也为新一代清洁能源器件的发展奠定了坚实基础。
化工学院朱君江团队揭示Ce基SCR反应的关键决速环节
近日，化工学院朱君江教授团队，联合瑞士保罗谢勒研究所（PSI）等单位，在NH3选择性催化还原NO（NH3-SCR NO）反应机理研究方面取得新进展，揭示了Ce基催化剂上NH3-SCR NO 反应的关键决速步骤。相关成果以“The Role of Ce3+/Ce4+ Redox over Ce/TiO2 for the Selective Catalytic Reduction of NO with NH3”为题发表于ACS Catalysis。武汉纺织大学为第一署名单位，团队青年教师阳杰博士为论文第一作者，朱君江教授和Davide Ferri博士为论文通讯作者。
研究简介
在NH3–SCR NO反应中，关于“催化反应的决速步骤”长期存在争议。围绕这一关键科学问题，研究团队构建了高度分散的Ce/TiO2催化剂体系，并结合瞬态反应、在线质谱及operando DR-vis光谱等手段，从动态角度解析了反应过程中Ce价态与反应速率之间的内在关联。
图1 operando DR-vis 揭示Ce3+/Ce4+在反应过程中的可逆动态转化
operando DR-vis结果显示（图1），NH3 + NO条件下，Ce4+被还原为Ce3+，引入O2后，Ce3+迅速被氧化为Ce4+，形成可逆的Ce3+/Ce4+循环。虽然在无O2条件下， NH3与NO仍可发生反应生成N2，但由于Ce3+无法被氧化，反应速率迅速衰减，说明催化循环受到限制。在O2与NH3 + NO交替切换过程中，观察到显著的N2“喷发”现象（N2 eruption）。该现象源于初始阶段表面Ce4+含量较高，反应短时间内不受Ce3+再氧化限制，因而表现出较高的反应速率。这一关键证据表明，限制反应持续进行的并非NO与NH3的反应步骤，而是Ce3+向Ce4+的再氧化过程。
综合多种原位与瞬态实验结果，研究团队提出：在Ce/TiO2催化体系中，NH3–SCR NO反应遵循Eley–Rideal路径，而Ce3+向Ce4+的再氧化过程是控制反应速率的关键步骤。O2在反应中的核心作用并非直接参与反应，而是促进Ce3+再氧化，维持Ce3+/Ce4+氧化还原循环，从而保障催化反应的持续进行。该研究从动态与原位角度澄清了Ce基SCR催化剂中存在争议的决速步问题，为理解氧化还原循环在脱硝反应中的本质作用提供了直接证据，也为高效低温脱硝催化剂的设计提供了重要理论依据。
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来源 | 各学院 新闻文化网
通讯员 | 熊思维 胡绪志 靳冉 阳杰 魏逸飞 朱泉霏
排版 | 廖雨轩
责编 | 罗祎
审核 | 姜永杰
投稿邮箱 | whfdzg@wtu.edu.cn
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