剛剛閉幕的2025中關村論壇
集中發布了19項重磅成果
北京大學有兩項成果入選
北京大學物理學院劉開輝團隊
首創「晶格傳質-界面生長」晶體製備新範式
極大提高了晶體結構的可控性
北大化學與分子工程學院劉志博團隊
開創了放射性藥物共價技術
引領腫瘤診療新變革
半導體材料新範式：晶格傳質-界面生長
隨著全球硅基集成電路產業邁入「後摩爾時代」，晶元性能提升面臨巨大挑戰。北京大學劉開輝團隊顛覆傳統晶體製造方法，首創「晶格傳質-界面生長」新範式，首次實現了層數及堆垛結構可控的菱方相3R-TMDs單晶的通用製備。
研究團隊通過將硫族元素以單原子供應方式充分溶解至合金襯底中，反應原子通過濃度及化學勢梯度在金屬晶格中不斷傳質，在襯底與TMDs界面處外延析出新生層。通過連續「抬起」形成層，使晶體像「頂竹筍」般，由自身結構推動向上生長，徹底顛覆傳統晶體生長模式。
△發展「類生物體生長晶體」製備晶圓級二維單晶薄膜
這一創新方法具有三大優勢：確保晶體結構的快速生長和均勻排布；有效規避缺陷累積；使石墨、硫化鉬等多種二維材料的純度提升10-100倍，極大提高了晶體結構的可控性。
這項被稱為「類生物體生長晶體製備新範式」的重大成果，為下一代高性能電子與光子晶元的研發奠定了堅實基礎。
△基於二維單晶薄膜的電子集成電路（E-ICs）和光子集成電路（P-ICs）晶元
劉開輝，北京大學博雅特聘教授，長期從事晶體材料製備與光譜物理研究，發表通訊作者論文Science3篇、Nature3篇、Nature子刊23篇、PRL2篇，主編專著1部。曾獲國家傑出青年科學基金、科學探索獎、北京市自然科學一等獎、中國物理學會胡剛復獎、中國發明協會發明創業獎創新獎、日內瓦國際發明展金獎。目前擔任國家工程重點項目首席科學家、國家重點研發計劃項目首席科學家。
腫瘤診療新突破：放射性藥物共價技術
放射性藥物共價技術（Covalent Targeted Radioligand, 簡稱CTR技術）是北京大學劉志博團隊開發的一種新型藥物形式，旨在解決傳統靶向放射性核素治療（TRT）中腫瘤靶向性不佳、核素滯留時間短等問題。CTR通過在放射性配體上安裝基於硫（Ⅵ）-氟交換反應（SuFEx）的「潛彈頭」，當CTR到達腫瘤時，先非共價結合靶標，隨後通過鄰近效應加速不可逆共價連接，在腫瘤部位的高效靶向與持久滯留提升療效；同時未結合靶標的CTR可被快速排出體外，降低副作用。
△成果主要完成人合影 （從左至右）：孔梓任、劉志博、崔希洋
該技術在分子、細胞、動物模型及患者層面均顯示出優異的腫瘤靶向性和滯留時間。在FAP高表達的小鼠模型中，可以將放射性藥物的腫瘤遞送效率提高10倍以上，健康組織攝取迅速降低。CTR技術顯著增強了治療效果，採用β-（Lu-177）和α-放射性治療核素（Ac-225）標記CTR-FAPI，幾乎完全抑制了小鼠FAP高表達皮下腫瘤的生長。
△CTR技術工作原理及其優勢
在甲狀腺髓樣癌患者成像臨床研究中，Ga-68標記的CTR-FAPI的病灶檢出率顯著高於¹⁸F-脫氧葡萄糖 PET-CT（98% vs. 66%），32%的患者改變了治療方案，66.7%的患者改變了手術計劃。在2024年美國臨床腫瘤學會（ASCO）年會上，有臨床專家指出，CTR技術將改變甲狀腺髓樣癌的臨床診療指南。CTR技術不僅在診斷上表現出色，還在治療上取得了突破，對複發、難治的多例轉移性晚期實體瘤患者進行了177Lu-CTR-FAPI的劑量爬坡研究，給葯後病情穩定，副作用較小，顯著改善了患者生活質量。
放射性藥物共價技術無疑是核藥物設計領域的顛覆性成果。它不僅為靶向放射性核素治療（TRT）提供了全新的開發策略，還為其他低分子量偶聯類藥物的葯代動力學調控開闢了新的途徑。北京大學劉志博教授團隊的這一創新成果，標誌著我國在核醫學與腫瘤精準診療領域邁出了新的一步。
劉志博，北京大學化學與分子工程學院教授、應用化學系系主任，北大-清華生命科學聯合中心研究員，昌平實驗室領銜科學家。主要從事放射性藥物、中子俘獲治療和放射化學生物學研究。近年來主持包括青年科學基金（A類）、科技部國家重點研發計劃等多個科研項目，獲得科學探索獎、九三學社首屆青年科技創新英才等榮譽。發表包括Nature（兩篇）、Nat Chem、Nat Biomed Eng等通訊作者論文70餘篇。團隊開發的多個核藥物分子已開展臨床研究，硼氨酸核藥物作為「1類創新葯」已獲得中國和美國臨床批件，正在開展臨床Ⅱ期試驗。
欄目介紹
2025年是「十四五」收官和「十五五」謀劃的關鍵之年，北京大學把年度工作主題確定為「科技創新年」。北大官微推出#北大科技創新年專欄，聚焦「從0到1」的原始創新，記錄「頂天立地」的成果轉化；展現實驗室里的思想激蕩，追蹤全球創新版圖中的北大坐標。
來源 | 北京大學融媒體中心、北京大學化學與分子工程學院、北京大學物理學院、北京大學科學研究部
編輯 | 劉祥均、徐沈沁怡
排版 |史童月
責編 |陳蕾
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