《2021年政府工作报告》中提出，要坚持创新驱动发展，坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位，把科技自立自强作为国家发展的战略支撑。对于高校来说，要承担起服务高水平科技自立自强的使命担当，把自身建设同国家战略目标、战略任务紧密对接，充分发挥自身优势，为实现高水平科技自立自强作出贡献。近3个月，来自桂林理工大学的多支研究团队在不同领域纷纷取得重大研究进展，今天就让我们一同来见证学校的科研实力吧！
镁合金表面超疏水-防腐蚀研究领域
镁合金因其独特的性能而被认为是最有前途的工程材料之一。然而，镁合金不易控制的高腐蚀速率限制了它的应用。
针对这一问题，桂林理工大学化学与生物工程学院温玉清副教授课题组采用微弧氧化层作为过渡层，在镁合金表面采用同源金属氧化物诱导和一步原位生长法制备了锌基金属-有机骨架（ZIF-8）复合涂层。该复合涂层显示出很强的疏水性和自清洁性能，在中性腐蚀性介质中的腐蚀速率显著降低，并从原理上探讨了该复合涂层的疏水保护机理。研究结果说明，ZIF-8复合涂层可以有效防止水和腐蚀性离子（Cl-）渗透到镁合金表面，有助于提高镁合金的疏水性和耐蚀性。
近日，相关成果以“ZIF-8-based micro-arc oxidation composite coatings enhanced the corrosion resistance and superhydrophobicity of a Mg alloy”为题发表在Journal of Magnesium and Alloys（SCI一区TOP期刊，影响因子为10.088）期刊。该期刊是全球第一本专注于镁及镁合金的国际学术期刊，是“中国科技期刊卓越行动计划”金属材料与冶金领域唯一的国家领军国际期刊，位于全球SCI收录的冶金与冶金工程类学术期刊第1位。
湿地遥感领域
湿地植被的高精度分类与快速监测是系统研究湿地结构与生态功能的重要基础，并为湿地的保护与合理开发提供必要的参考信息。近年来，深度学习中的卷积神经网络算法（CNN）已被用于遥感领域，但如何利用CNN智能算法与多源遥感影像进行自然植被的高精度、高效率分类仍是一项具有挑战性的难题。
研究流程图
前不久，学校测绘地理信息学院智能计算与遥感应用实验室青年骨干教师付波霖首次利用新一代中国高空间分辨率对地观测卫星GF-1、GF-2与ZY-3，以及国际对地观测卫星Sentinel-2A与Landsat 8 OLI，系统探索了遥感影像的不同空间分辨率梯度和不同光谱维度组合对沼泽植被分类精度的影响，创新性地利用多源影像探究了CNN算法在沼泽植被中的迁移学习性能，并对比论证了传统基于像素的CNN分类方法与融合图像分割的CNN分类方法对湿地植被边界处的精准识别能力，该研究成果为复杂自然植被智能识别和变化检测提供了新的思路。
相关研究成果以“Study on transfer learning ability for classifying marsh vegetation with multi-sensor images using DeepLabV3+ and HRNet deep learning algorithms”为题发表在遥感领域国际权威期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation（SCI一区TOP，2021年IF=5.933）上。
俯冲带岩浆作用研究领域
赞岐岩是一种极为独特和罕见岩石类型，受到国内外众多地球科学家的广泛关注。7月，学校地球科学学院刘希军教授课题组与中国科学院新疆分院肖文交院士、中国地质大学（北京）许继峰教授（桂林理工大学“八桂学者”）合作，对中亚造山带新疆北部的赞歧岩进行了Sr–Nd–Hf–Pb多元同位素体系的研究，结果显示这一岩浆作用是古亚洲洋初始洋脊俯冲过程引起的，发生了俯冲沉积物的部分熔融与地幔混合作用。该成果对地球科学学院“地质资源与地质工程”一流学科及博士点建设起了重要的示范作用，也反映了近年来学校在地球科学领域博士生培养质量的提升。
相关成果“Geochemistry and Sr–Nd–Hf–Pb isotope systematics of late Carboniferous sanukitoids in northern West Junggar, NW China: Implications for initiation of ridge-subduction”在地学领域国际SCI一区TOP期刊Gondwana Research（影响因子6.051）上发表。
高通量单分子荧光光谱电化学研究领域
近年发展的超分辨荧光显微技术，让人们能够更精确地窥探微观世界。这一开创性的技术，可把先前的光学显微成像分辨率提高20倍甚至更高，将显微成像真正带入到“纳米时代”。
超分辨荧光显微镜与电化学循环伏安结合示意图和超分辨荧光显微镜与电化学工作池耦合装置图
6月底，学校化学与生物工程学院雷呈宏教授与美国太平洋西北国家实验室Dr.Dehong Hu高级研究员合作，通过使用平时仅用于物理信号处理的互相关函数法，从含有荧光发生与淬灭随机成分的单分子荧光强度-时间轨迹中提取电化学扫描驱动的真实氧化还原事件，从而获得了高通量的单个氧化还原分子精确的氧化和还原动力学数据，为全面精确地测量生物和化学界面的氧化还原状态分布、为深入研究界面电子转移过程动力学和氧化还原反应机制开辟了新途径。
相关成果以High Throughput Mapping of Single Molecules’Redox Potentials on Electrode为题发表在国际著名期刊美国化学会出版的Analytical Chemistry上。该刊是分析化学专业领域的顶级期刊，读者受众多，影响广泛（Top1区）。
即时检测研究领域
丁达尔效应（Tyndall effect，TE）是一种常见的发生在胶体溶液中的光散射现象：当一束光线透过此类溶液时，从垂直入射光方向可以观察到一条因胶体颗粒对光线散射后形成的光亮“通路”。此现象因由英国物理学家约翰·丁达尔(John Tyndall，1820-1893年) 于1869年首先发现和研究而得名。但在过去的152年间，TE的高效比色信号转换特性及其分析应用潜力几乎完全被科学家忽视。
基于纳米银及其丁达尔效应的Hg2+可视化POCT检测原理示意图
6月中旬，学校化学与生物工程学院张云教授课题组和中南民族大学付海燕教授课题组合作，第一次探索了以胶体纳米银颗粒（AgNPs）的TE作为光散射信号用于高毒害性二价汞离子（Hg2+）超灵敏可视化POCT检测的分析优势。研究结果表明，新方法的Hg2+检测下限低至0.85 nM，比应用最广泛的基于AgNP的表面等离子体共振原理的传统比色策略的灵敏度提高了数千倍。
相关成果以“Tyndall-effect-enhanced supersensitive naked-eye determination of mercury (II) ions with silver nanoparticles”为题发表在化学与生物传感领域国际著名期刊Sensors and Actuators B: Chemical（SCI一区TOP，影响因子为7.10）上。
海沟沉积物Hf-Nd同位素解耦研究领域
海沟沉积物Hf、Nd同位素组成对于理解俯冲带物质循环具有重要的指示意义，是地球系统科学的前沿课题之一。马里亚纳俯冲带是太平洋板块向西俯冲到菲律宾板块之下形成的典型的洋-洋俯冲带，是研究俯冲带物质循环的理想区域。
马里亚纳海沟柱状（SY1和SY2）沉积物样品Hf-Nd同位素解耦特征
6月中旬，学校地球科学学院庞崇进博士与中国科学院深海科学与工程研究所、云南大学、中国科学院地质与地球物理研究所、长安大学、浙江大学的学者合作，分析了马里亚纳海沟“挑战者深渊”南北两侧水深约7000米处沉积物的沉积学、矿物学和地球化学特征，揭示了影响马里亚纳海沟沉积物Hf-Nd同位素解耦的关键因素。研究结果为解释岛弧岩浆Hf-Nd同位素解耦复杂多变的特征提供了重要依据。
相关成果以Decoupling of Hf-Nd isotopes in Challenger Deep sediments, Mariana Trench: Implications for sedimentary Hf and Nd recycling in subduction zones为题发表在地学领域国际知名期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth（自然指数收录期刊之一）上。
地幔地球化学领域
地球的地幔存在化学不均一性，主要表现在位于太平洋和印度洋下面的地幔Pb同位素特征存在明显的差异，因此地球的地幔根据同位素地球化学特征可分为太平洋型和印度洋型地幔，然而造成这种地幔同位素差异的原因全球一直存在争议，也是国际上地球科学家们关注前沿科学热点问题。
对此，学校地球科学学院刘希军教授课题组首次从时间尺度上证明了地球自地壳和地幔形成后，地幔长时间保持低Th/U的地幔同位素特征。研究成果重新定义了地幔的Pb同位素不均一性实质上是地幔Th/U同位素特征差异，对理解地球内部的动力学机制起到了推动作用。
相关研究成果以“Long-lived low Th/U Pacific-type isotopic mantle domain: Constraints from Nd and Pb isotopes of the Paleo-Asian Ocean mantle”为题，在Nature Index SCI一区TOP期刊Earth and Planetary Science Letters上发表。
生物基传感器材料领域
柔性可穿戴传感器具有柔软、易贴合、灵敏度高及稳定性好等优点，可以附着在待测物体的表面（如人体皮肤表面等），实现对人体运动和健康等的监测，在电子皮肤设备、人体运动检测和植入式医疗器件等领域拥有广阔前景而备受关注。
柔性可穿戴传感器及弯曲循环耐久性试验
6月初，学校材料科学与工程学院陆绍荣教授课题组和湖南大学蔡仁教授课题组合作，以改性剑麻纤维素微晶、石墨烯纳米片及柠檬酸等为原料，制备出一系列可用于智能电阻弯曲传感器的快速水诱导形状记忆和pH刺激反应复合膜。利用该复合膜制成的电阻弯曲传感器具有优异的水响应形状记忆、自粘、弯曲灵敏度等特性，有望在电子皮肤、人机交互、智能可穿戴设备及个性化健康监测等领域有潜在的应用前景。
相关成果以Rapid water-responsive shape memory films for smart resistive bending sensors为题在国际顶级学术期刊Nano Today(该期刊是纳米科学领域权威刊物，属于JCR一区TOP期刊，影响因子16.907)上发表。
长期以来，桂林理工大学紧密结合国家及地区发展需求，尊重科技创新工作规律及学科交叉融合发展趋势，共同培育或引进高水平科研团队、科技人才，注重科技成果转移转化、科普等工作，学校的社会服务能力和社会影响力不断提升。未来，学校将继续努力培养更多高素质人才，大力提升科技创新水平，着力增强社会服务能力，为建设壮美广西、共圆复兴梦想做出应有的贡献。
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素材来源：桂林理工大学官网、光明网、人民网
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