近日，浙江海洋大學(xué)�？茖W(xué)院海水資源綠色高值利用本科生研究團隊，接連取得科研突破。由本科生擔任第一作者的兩項研究成果，分別發(fā)表于國際權(quán)威一區(qū)TOP期刊《Coordination Chemistry Reviews(配位化學(xué)評論)》與《Chemical Engineering Journal(化學(xué)工程雜志)》。該系列研究針對海水提鈾這一世界性難題，創(chuàng)新性地融合數(shù)據(jù)科學(xué)與工程技術(shù)，為未來高效開發(fā)海洋鈾資源提供了新思路與新路徑。

　　海水提鈾是保障核能可持續(xù)發(fā)展、服務(wù)國家能源戰(zhàn)略的關(guān)鍵前沿課題。然而，海水中鈾濃度極低、成分復(fù)雜，使得提取工作如同“大海撈針”，長期面臨效率與成本的雙重挑戰(zhàn)。

　　A22�？菩穷R班本科生趙忠舟作為第一作者，在《Coordination Chemistry Reviews》上發(fā)表了題為《Data-Driven Photocatalytic Uranium Extraction: Machine Learning Insights into Structure–Activity Relationships of Metal–Organic and Covalent Organic Frameworks(數(shù)據(jù)驅(qū)動光催化鈾提�。簷C器學(xué)習(xí)揭示金屬有機框架和共價有機框架的構(gòu)效關(guān)系)》的論文。面對金屬-有機框架等先進提鈾材料設(shè)計中的“試錯”困境，研究團隊獨辟蹊徑，轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)科學(xué)尋求答案。

　　“我們系統(tǒng)收集并構(gòu)建了近百篇文獻中的材料數(shù)據(jù)庫，并運用隨機森林機器學(xué)習(xí)模型進行深度挖掘�！壁w忠舟介紹道。該研究首次量化揭示了影響材料提鈾性能的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征，明確指出“光生載流子分離效率”與“鈾吸附位點密度”是兩大核心。團隊在長期實驗積累與數(shù)據(jù)整理基礎(chǔ)上，通過機器學(xué)習(xí)對已有實驗規(guī)律進行量化挖掘與機理驗證，為未來高性能吸附光催化一體化材料的設(shè)計提供了清晰的數(shù)據(jù)指引與理論支撐。

　　在材料基礎(chǔ)上，如何將其轉(zhuǎn)化為可在真實海洋環(huán)境中高效工作的“智能器件”，是走向應(yīng)用的關(guān)鍵一步。發(fā)表于《Chemical Engineering Journal》(影響因子13.2)的研究《Light-driven micro/nano motors: a three-dimensional cross-scale co-design paradigm for composition-structure-interface(光驅(qū)動微納馬達：一種組成-結(jié)構(gòu)-界面的三維跨尺度協(xié)同設(shè)計范式)》，由A22�？菩穷R班本科生儲菲菲作為第一作者，對此給出了創(chuàng)新解決方案。

　　本研究聚焦于光驅(qū)動微納馬達，創(chuàng)新性地提出了“組成-結(jié)構(gòu)-界面”三維協(xié)同設(shè)計范式�！拔覀兺黄屏藗鹘y(tǒng)上只優(yōu)化單一指標的局限，構(gòu)建了一個跨尺度的系統(tǒng)設(shè)計框架，并引入卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行智能參數(shù)調(diào)優(yōu)�！眱Ψ品平忉屨f。這使得微納馬達在模擬海水環(huán)境中的運動控制能力和提鈾效率得到顯著提升。該研究從器件工程與應(yīng)用角度出發(fā)，為海水提鈾、污染物降解等復(fù)雜流體環(huán)境下的微納機器人系統(tǒng)，提供了可操作、跨尺度的設(shè)計方法論。

　　兩項研究均在徐興濤教授和左彬博士等團隊老師指導(dǎo)下完成�！皥F隊從材料合成、性能測試到數(shù)據(jù)建模、論文撰寫，全程由本科生主導(dǎo)推進，體現(xiàn)了他們優(yōu)秀的科研素養(yǎng)與創(chuàng)新能力�！毙炫d濤進一步指出，“這兩項工作貫穿基礎(chǔ)研究到工程應(yīng)用，是學(xué)科交叉與科教融合的典型成果，展現(xiàn)了我們本科生培養(yǎng)的扎實成效�！�

　　據(jù)悉，相關(guān)研究依托國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃及浙江省新苗人才計劃項目支持開展。下一步，海科學(xué)院將持續(xù)推進本科生科研育人體系，鼓勵學(xué)生在服務(wù)國家戰(zhàn)略需求的實踐中成長成才，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力和擔當精神的卓越人才。