2025年度中国科学院上海硅酸盐研究所“十大基础研究进展”评选结果揭晓。评选出“十大基础研究进展”10项、“十大基础研究进展(提名)10项”,“融合发展进展”2项。
“十大基础研究进展”评选是研究所落实中国科学院“基础研究十条”的一项重要举措,旨在引导提升原始创新能力,建立目标导向、问题导向的选题机制,深入推进使命驱动的建制化基础研究。
1.无机生物材料诱导多细胞互作促进复杂组织再生修复及调控机制(吴成铁团队,生物中心)
提出“活体跨物种共生驯化”理念构建跨物种多细胞共生支架、生物打印无机生物材料硅酸锶诱导神经干细胞的预神经化支架、无机生物材料功能化的骨髓类器官等新策略和新思路,揭示无机生物材料调控多细胞互作促进肌腱-骨、骨-软骨、心肌等复杂组织再生修复与功能重建的作用机制,引领无机生物材料研究新发展方向。

跨物种多细胞共生支架
(Materials Today, 2025, 83:64-84)

生物打印硅酸锶诱导的预神经化支架
(Advanced Materials, 2025, 37:2419765)

无机生物材料功能化的骨髓类器官
(Interdisciplinary Materials, 2025, 4:881-899)
2.用于小分子转化与增值化学品合成的催化材料的设计合成及其催化机制研究(施剑林团队,前沿基础研究部)
提出“双位点级联催化”新策略,解决了单一位点上C-N偶联反应动力学缓慢、氨基酸选择性差的问题,实现了多种氨基酸的电合成,其中甘氨酸的法拉第效率突破了75%,为氨基酸绿色合成提供了新途径。同时,通过“单原子激活晶格氧”策略,诱导生成了亲电子氧物种,优化了甘油的吸附构型,实现了甘油醛的高选择性电合成。

双位点级联催化电合成氨基酸
(Journal of the American Chemical Society, 2025, 147:23635)

单原子Ru激活Co3O4晶格氧,氧化甘油合成甘油醛
(Angewandte Chemie International Edition, 2025, 64(34): e202505059)
3.塑性无机半导体和热电材料(史迅团队、独立PI李慧、独立PI张家伟,前沿基础研究部,融合发展进展)
建立变温塑性模型,发现8种近室温塑性无机半导体;提出温加工新技术,研制出归一化功率密度国际最高的薄膜器件;发现首个具有塑性的铁磁半导体CrSiTe3;相关研究丰富和拓展了塑性无机半导体材料体系、加工技术和应用场景。

首个塑性铁磁半导体CrSiTe3
(Advanced Materials, 2025, e14083)

基于塑性无机半导体的高性能热电器件
(Energy and Environmental Science, 2025, 18:5416)
4.功能化陶瓷基复合材料设计、构筑与新原理(董绍明团队,结构陶瓷中心)
面向国家高端装备发展需求,建立电磁功能化陶瓷基复合材料新方向。提出了耐温-承载-电磁吸波/屏蔽协同设计新策略、制备新方法与应用新原理,研制了兼具优良力学性能和2-18GHz频率范围内良好吸波性能的陶瓷基复合材料,建立了材料结构特征-特定频段响应的耦合关系。

隐身陶瓷基复合材料结构特征及吸波作用机制
(Composites Part B: Engineering, 2025, 300:112497)

形成了以介电损耗为主导的纤维-界面-基体多尺度吸波网络,
实现了材料特定频段的可控响应设计
5.铁电/反铁电陶瓷相结构设计与外场极化响应增强机制(王根水团队、许钫钫团队、独立PI马楠,功能材料中心、测试中心,融合发展进展)
提出多位点高熵结构设计功能材料新理念,揭示了弛豫反铁电陶瓷超高储能效率的结构起源,提出铁电/反铁电竞争相设计弛豫铁电材料新策略,研制钨青铜结构高熵电容器实现综合储能特性突破,拓展了介质电容器研究范畴,突破了钙钛矿材料窄带隙与强铁电难兼容的瓶颈,实现压电、热释电与光伏性能协同优化。

弛豫反铁电陶瓷的原子尺度原位电镜研究
(Advanced Materials, 2025, 2503339)

多位点钨青铜结构高熵多层电容器研究
(Journal of the American Chemical Society, 2025, 147:41620)
6.大容量、长寿命氟化物电池及其关键电解质材料创制(李驰麟团队,能源材料中心)
提出闭环型阴离子受体的新概念和多氟态电解质设计的新范式,率先实现氟离子电池达到理论容量,突破了其在高电压可逆运行难题;开发出最高离子电导率记录的氟化物固态电解质,首次实现Ah级大容量的全固态FeF3电池和可充氟离子软包电池,引领了阴离子型储能体系和固态电池的新方向。

受体闭环转换机制实现高度可逆的大容量氟离子电池
(Journal of the American Chemical Society, 2025, 147(51):47008-47026)

可充氟离子电池的应用意义
7.面向实用化的高比能固态电池构筑技术(温兆银团队,能源材料中心)
提出通过前驱体溶剂化结构调控构建复合中间修饰层,一体化解决正极界面的耐高压特性及负极界面的稳定性策略;进一步利用金属电极与多孔碳的相互作用,发展了高利用率、无枝晶超薄金属电极的设计方法,支撑了实用化、高比能固态电池的应用。

抗氧化/还原界面复合中间修饰层一体化设计策略
(Advanced Energy Materials, 2025, 15(9):2403585)

高利用率、无枝晶金属电极设计方法及其电化学性能
(Advanced Energy Materials, 2025, 15(29):2501061)
8.响应型多功能纳米生物平台构建及其作用机制(陈航榕团队,前沿基础研究部)
提出基于智能响应功能纳米生物平台的创新设计,发展质粒精准递送与高效转染新策略,结合基因编辑技术解决晚期肝癌靶向化疗耐药的临床难题;利用多功能纳米酶发展破坏肿瘤细胞内多重稳态新方法,揭示肿瘤细胞铁死亡增效治疗新机制;为临床恶性肿瘤治疗耐药与抗性大等难题提供新思路,促进纳米医药材料临床转化。

响应型仿生纳米凝胶:介导基因编辑工具(质粒)高效递送/转染,敲低耐药基因、增敏化疗
(Materials Today, 2025, DOI: 10.1016/j.mattod.2025.11.027)

智能响应水凝胶生物平台:协同打破胞内多重稳态,激活相关信号通路、放大肿瘤细胞铁死亡
(Advanced Functional Materials, 2025, e02635)
9.固态电池关键材料和界面技术研究(张涛团队,能源材料中心)
提出固态电解质-硅负极界面稳定新机制,揭示锂镧锆氧/硅复合阳极的退化机理并提出抑制策略;创制表面配位-界面协同稳定的高塑性陶瓷-醚耦合电解质;开发高环境适应性功能化隔膜及满足5C快充快放的多孔石墨负极材料,并构筑20Ah固态电池样品,为固态电池关键材料的开发与界面科学研究提供新思路。

固态电解质-硅负极界面研究及锂离子电池用新型负极开发
(ACS Energy Letters, 2025, 105:2241; ACS Nano, 2025,19(44):38583-38593)

高塑性陶瓷-醚耦合电解质及适应严苛环境功能化隔膜的创制
(Advanced Functional Materials, 2025, 2506241; Energy Storage Materials, 2025, 104625)
10.面向空气净化的高效吸附-催化转化材料与器件研发(孙静团队,前沿基础研究部)
提出了MOFs电荷转移调控新策略,发现了气体-MOFs界面 “电荷诱导转移”新机制,创制多元金属MOFs气体吸附-催化新材料,解决了材料气体净化能力-再生能耗难以兼顾难题,引领室内空气净化新方向。成功研制密闭空间臭味物消除/CO2吸收装备十余台。

多元MOFs金属间电荷转移实现气体高效捕获与低能耗再生
(Journal of Hazardous Materials, 2025, 496:139362)

完成空气净化器件设计-生产-现场验证
2025年度“十大基础研究进展(提名)”
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进展名称 |
完成中心 |
完成课题组(组长) |
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智能抗菌骨植入材料表面构建 |
生物中心 |
生物材料表面与界面(刘宣勇) |
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高效高稳定电化学能源材料创制与器件构筑 |
前沿基础研究部 |
先进材料与新能源应用(毕辉) |
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氟化钙晶体缺陷跨尺度精确解析的基础研究 |
晶体中心 |
激光与光学晶体(苏良碧) |
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电化学储能材料的人工智能研究 |
前沿基础研究部 |
计算电化学与材料设计(刘建军) |
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长时效新型水系储能电池体系探索 |
能源材料中心 |
电力储能技术与应用(刘宇) |
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超高发光效率金属卤化物闪烁晶体的发现,制备与应用 |
晶体中心 |
卤化物闪烁晶体(吴云涛) |
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宽波段光热调控材料与器件 |
古陶瓷与工业陶瓷中心 |
光热调控智能材料(曹逊) |
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光电场作用下铁电压电材料的构效关系和多场耦合器件研制 |
前沿基础研究部 |
独立PI易志国 |
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功能化高温陶瓷涂层结构设计与制备科学 |
特种涂层中心 |
等离子喷涂(郑学斌) |
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航天器用多功能一体化特种无机功能涂层 |
特种涂层中心 |
热控涂层(宋力昕) |
2025年度“融合发展进展”
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进展名称 |
完成中心 |
完成课题组(组长) |
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铁电/反铁电陶瓷相结构设计与极化响应机制 |
功能材料中心、测试中心 |
铁电陶瓷材料与器件(王根水) 材料透射电镜显微结构表征(许钫钫) 独立PI马楠 |
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塑性无机半导体和热电材料 |
前沿基础研究部 |
热电转换材料与器件(史迅)、独立PI李慧、独立PI张家伟 |

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