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“2025年度湖北十大科技进展”发布
2026-03-25 16:26|文章来源:湖北日报

湖北日报讯(通讯员赵晶 祝建松)为充分激发我省科技工作者的积极性和创造性,全面反映湖北科技创新与发展成就,进一步提升优秀科技创新成果影响力,省科协组织开展了“2025年度十大科技进展”遴选活动。经全省学会,高校、科研院所和企业科协等多渠道推荐,专家评审、院士投票、公示,确定“新型微生物免疫信号通路的发现与作用机制”等十项科技进展为2025年度湖北十大科技进展,现将遴选结果予以公布(排名不分先后)。

一、新型微生物免疫信号通路的发现与作用机制

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环(寡聚)核苷酸类分子在原核和真核生物中均发挥关键信号传递作用,并参与多种免疫应答途径,构成了免疫信号通路的经典框架。但是否存在具有全新作用模式的信号分子亟待研究。

华中农业大学韩文元教授团队系统发掘细菌抗噬菌体免疫途径,发现了一类通过碱基修饰合成脱氧肌苷三磷酸(dITP)信号分子的细菌免疫系统。该系统“借用”噬菌体的脱氧核苷酸激酶(DNK)催化dITP合成的关键步骤,因而以草船借箭的典故,将其命名为孔明系统。dITP激活孔明系统效应复合体的NAD+降解活性,导致NAD+耗竭与代谢崩溃,从而诱导细胞死亡并抑制噬菌体增殖。同时,噬菌体能够通过降解dITP的前体dAMP抑制孔明系统,实现免疫逃逸。该成果突破了核苷酸类信号分子的经典研究体系,揭示了细菌与噬菌体在核苷酸代谢维度展开的新型分子博弈,为噬菌体的应用和分子检测工具的开发提供了新机遇。

二、脑出血一体化诊疗体系的建立:AI诊疗-数智融合手术-脑机接口康复

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同济医院唐洲平教授团队深耕医工交叉领域,构建“AI诊疗-数智融合手术-脑机接口康复”一体化创新体系,获得多项技术突破,破解了脑出血诊治与康复的临床难题,用科技力量为患者点亮康复希望。

团队自主研发“脑瑞康”AI诊疗大模型,融合千万级数据与专家经验,筑牢智能诊疗标准;打造自主决策的数智微创机器人,实现手术从“经验驱动”向“智能驱动”的跨越。在康复领域,研发无创多模态脑机接口康复系统,实现跨模态解码,显著提升患者上肢功能与生活能力,成果发表于《Advanced Science》并推进临床转化。

团队完成华中地区首例植入式脑机接口手术,建立全国首个脑机接口门诊与研究型病房,率先发布相关医疗服务价格,构建完善临床服务体系。成果获CCTV《新闻联播》报道,斩获多项省级、国家级荣誉,承担国家科技重大专项,推动湖北在脑机接口领域跻身前沿,为脑出血综合治疗提供全新范式,彰显我省医工交叉创新的硬核实力。

三、水稻品质与产量协同耐自然高温的机制与应用

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近20年来,全球气候变化导致极端高温事件频发,严重威胁世界农业安全。华中农业大学、湖北洪山实验室李一博教授团队突破传统依赖人工模拟高温的局限,首创了作物灌浆期耐自然高温基因挖掘范式。经过十余年大规模筛选,获得稳定耐热种质并克隆了首个稻米品质耐热基因QT12,阐明了其通过调控胚乳内质网稳态协同维持产量与品质的分子机制,攻克“高温无好米、高产优质难兼顾”的育种难题。在长江流域三省高温条件下,该技术使主栽水稻产量最高挽回40%的损失,且品质稳定达到国标二级米标准,已与6家龙头种业企业签订总额6000万元的技术转化合同,为应对气候变化、保障粮食安全提供了关键技术支撑。该成果已申授发明专利7项,在国际顶级期刊Cell上发表研究长文。该成果获Science、Nature Food、Cell Reports、Molecular Plant等顶尖期刊的专文评价,并入选Science 2025年度十大科学突破、2025年湖北省“61020”重大基础研究成果首位、2025年湖北十大科技事件。

四、基于混合现实技术的脑机接口研究及临床应用

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脑机接口作为国家重大科技战略需求,在科研和临床应用中仍存在诸多难点,华中科技大学同济医学院附属协和医院叶哲伟教授、周弘博士团队,在湖北省、武汉市“院士专家引领十大高端产业发展行动计划”和国家级智能医学临床医学中心创新培育计划、湖北省重点研发计划等项目资助下,在脑机接口研究领域取得重要科技进展,其核心成果被纳入湖北省培育脑机接口与智能医学新质生产力的重点部署范畴。

叶哲伟教授主编全球首部《医学混合现实》专著,主编我国首部《智能医学》国家教材。带领团队在全球首次实现脑机接口装置与颅骨、大脑各功能分区、脑血管组织三维空间位置关系的微米级呈现,为脑机接口手术的术前规划、术中导航、术后评估奠定坚实基础,让未来的脑机接口手术操作变得更加精准、安全。该研究也成功构建了全球首个集成颅骨、脑功能区、脑血管及脑机接口装置的微米级三维多模态图谱,为脑机接口研究提供了高精度、高维度、可交互、可透视的辅助工具,为脊髓损伤等重大疾病的精准诊疗提供关键技术支撑。经教育部选拔推荐,该成果代表中国高校参加了“2025世界数字教育大会”科技成果展。

五、“地质一号”高光谱遥感卫星

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面向国家资源能源的重大需求,服务“新一轮找矿突破战略行动”,由中国地质大学(武汉)牵头,联合中国自然资源航空物探遥感中心、天仪研究院,王力哲教授担任工程总师,历经4年工程攻关,成功研制“地质一号”高光谱遥感卫星。

“地质一号”是我国首颗地矿行业高光谱遥感卫星,于2025年5月17日成功发射,2025年10月面向全球免费共享数据及产品,主要服务于矿产勘查、资源调查、生态环境监测等。

“地质一号”突破了高精细光谱设计、高性能轻小型载荷研制、高效率海量数据处理、高可信数据产品生产4大关键技术,国际首次实现了410nm-2450nm光谱范围地质环境要素的集中精细探测,是国内商业航天卫星中唯一实现DN值工业级产品服务的高光谱卫星;入选中国矿业联合会发布的“2025中国矿业十大新闻”,获得2025年日内瓦国际发明展金奖,得到中央电视台、湖北省人民政府官网等近百家媒体的报道。

2025年卫星累计飞行约1.7亿公里,回传652轨数据,获取影像9480余景,数据量超4TB,为国内外190余家单位、数万人次提供数据产品服务。

六、华中10型智能数控系统

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华中10型是高档数控系统和前沿AI技术深度融合的新一代智能数控系统。武汉华中数控股份有限公司联合华中科技大学创新构建了“一个智能底座,两条数字主线,三个功能子系统”技术架构,创造了智能制造高级阶段的新范式。全局贯通的智能底座通过硬件平台集成AI芯片,研制智能传感模块,软件平台支持在AI芯片上部署DeepSeek、智谱清言等大语言模型,形成了机床的“神经网络”和“超级大脑”。记录了机床全生命周期数据的机床数字主线,贯穿零件整个加工过程的加工主线纵横向叠加,为智能数控机床提供数据和知识支撑。系统基于自我分析、自主学习能力,围绕工艺优化、精度提升、健康保障三个子系统,形成智能会话式编程、智能人机交互、智能工艺参数、智能故障诊断等典型应用场景,实现更快、更精、更可靠、更智慧。华中10型智能数控系统不仅仅是一个产品,更是一个开放平台。向机床厂、用户厂及第三方研发机构开放硬件接口、数据接口与运行平台,构建“共创、共享、共赢”的创新生态。

七、古老大陆边缘铜镍铂族成矿的深部控制机理

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中国地质大学(武汉)陈春飞教授团队通过创新的高温高压实验模拟与大数据的统计分析,首次揭示古老大陆边缘地下160–190公里深处存在铜、镍、铂族金属富集层——“富硫化物大陆根”,提出碳酸岩熔体演化控制金属富集的新机制。创新性建立碳酸岩与硫化物矿床的空间耦合关系和成因联系,发现古老大陆边缘的富碳酸岩区域是关键金属(铜、镍、铂族)矿产富集地。本成果为深地成矿理论提供新视角,为我国关键金属资源勘查与保障资源安全提供重要科学依据,具有重要创新性和战略价值。成果于2025年发表在Nature上。

八、全球首创工程化外泌体递送基因编辑系统 实现艾滋病功能性治愈重大突破

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武汉科技大学顾潮江教授团队聚焦艾滋病治愈这一世界级医学难题,通过建立全球首个基于工程化外泌体的非病毒 CRISPR Cas12a递送平台,在HIV治疗领域实现了革命性突破。该平台能够精准靶向并切除HIV感染细胞内整合的前病毒DNA,直面艾滋病至今尚未攻克的核心难题,向长期困扰全球医学界的潜伏病毒库发起正面突破。与现有疗法只能长期抑制病毒复制、难以实现根治不同,该成果从源头削弱病毒持续存在的基础,为从终身病毒抑制迈向功能性治愈,并最终实现对这一全球最顽固传染病的根治性干预,开辟了切实可行的新路径。这一突破标志着我国在艾滋病治愈策略前沿探索中取得重要进展,也推动CRISPR基因编辑技术向重大传染病精准治疗加速迈进。该成果已发表于Cell旗下顶级期刊《Molecular Therapy》,并受到人民网、新华网、中国新闻网、中国科学报、湖北日报等多家国内外媒体广泛报道,获欧洲全球科技进展与突破提名,彰显了湖北在生命健康前沿领域的原创突破能力与国际影响力。该成果不仅为实现艾滋病功能性治愈乃至彻底治愈带来了新的希望,也为慢性病毒感染等重大疾病治疗开辟了全新方向,具有重大的科学价值、临床前景和社会意义。

九、靶向ALDH2的纳米药物递送系统优化边缘供肾质量

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器官移植是治疗终末期肝、肾功能衰竭的最佳治疗手段,供体短缺与器官质量持续优化是提升临床疗效的关键。武汉大学中南医院移植医学中心(叶啟发教授和钟自彪教授团队)和武汉大学资源与环境科学学院(施晓文教授团队)联合研发的新型两亲性壳聚糖季铵盐携载Alda-1纳米复合物(A-NCH),为供体质量优化提供了突破性解决方案。

该研究创新性地将ALDH2激活剂Alda-1与两亲性壳聚糖季铵盐结合,通过胆烷酸修饰构建纳米载体,成功解决了Alda-1难溶于水的临床应用瓶颈。复合物兼具生物相容性高、药物负载率高、靶向线粒体等优势,在低温机械灌注中可稳定缓释药物。

动物实验与临床前研究证实,A-NCH 通过激活ALDH2 调控P38 MAPK/YAP1/TEAD4信号通路,显著抑制细胞凋亡和炎症反应,降低缺血再灌注损伤。单细胞转录组分析显示,其能减少损伤上皮细胞比例,抑制HAVCR1等损伤标记物表达,明显改善移植肾功能,提高手术存活率,相关成果发表于《ACS NANO》等国际顶级期刊。

该技术不仅突破了传统灌注液的应用局限,更拓展了天然高分子材料在移植医学领域的应用边界,为扩大边缘供体池、提升器官移植临床疗效开辟了全新路径。同时,该纳米复合物作用机制明确,可直接适配临床现有器官保存与移植全流程,无需额外改造医疗设备,具备快速落地转化的现实条件,对推动我国器官移植学科高质量发展、提升临床救治水平具有重要的实践意义与应用价值。

十、宽禁带半导体外延薄膜装备与器件

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日前,由中国科学院院士、武汉大学集成电路学院院长刘胜领衔的研究团队在宽禁带半导体领域取得重大突破。作为我国微纳制造和封装领域领军学者,刘胜院士曾以高密度电子封装技术荣获国家科技进步奖一等奖,成果广泛应用于5G通信、高端芯片等领域。此次聚焦“宽禁带半导体外延薄膜装备与器件”,团队再次彰显从核心装备到材料科学的系统创新能力。

针对薄膜生长过程缺陷演化机理不清的世界性难题,团队自主研制出国际首台“薄膜生长缺陷跨时空尺度原位/实时监测与调控实验装置”,通过真空互联技术,首次实现对成膜过程超快动力学行为的原位监测与实时晶格修补,达到“边生长、边监测、边调控”的国际前沿水平。依托此装备,团队成功攻克金刚石n型掺杂世界难题,室温电子浓度达到国际领先水平,并研制出国际首个微型便携式紫外光谱仪。刘胜院士表示,此次突破打通了“装备—材料—器件—应用”完整创新链,标志着我国在宽禁带半导体高端科学仪器研制领域进入世界前列。

从高端仪器自主创新到核心器件重大突破,刘胜院士团队持续攻关,为我国在宽禁带半导体这一战略必争领域奠定了坚实的装备与科学基础,有力推动了多学科交叉融合,使我国在高端仪器研制相关领域跻身国际引领者行列。

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