本网讯（记者 程媛媛）不用昂贵传感器，机器人仅凭“直觉”就能灵巧削下黄瓜皮；固态电池“放着也会变差”的老化之谜有望被揭开；肺癌免疫治疗耐药性的“对话密码”正在被破译……5月10日，上海交通大学溥渊未来技术学院“溥渊未来学者计划”项目展示活动上，来自17个学院的100名学子携40项聚焦前沿的科研项目集中亮相，全面展示了他们在“未来能源”“未来健康”和“人工智能融合”三大领域的创新探索，交出了一份令人瞩目的科创答卷。

驱动“未来能源”新变革

面向国家“双碳”目标与新能源产业发展的重大需求，“未来学者”们将目光投向了下一代电池技术的微观世界，力图解开制约电池性能瓶颈的核心谜题。

随着新能源汽车和储能产业快速发展，电池不仅要跑得远、用得安全，还要经得起长期停放。针对固态电池“放着也会变差”的“日历老化”痛点，这一行业痛点，溥渊未来学者计划学子刘丽颖围绕固态电池复合正极老化机制开展研究，模拟电池在不同材料体系、不同储存温度和不同电量状态下的老化过程，尝试找出电池“放着变差”的真正原因，识别出影响固态电池寿命的重要因素。未来，项目希望为固态电池材料选择、结构设计和使用策略优化提供参考，推动更安全、更耐用的下一代电池走向新能源汽车和新型储能等实际应用场景。

与此同时，溥渊未来学者计划学子张淏珃聚焦锂电池内部纳米级固态电解质界面膜（SEI）难以被传统手段精确解析的难题，将四维扫描透射电子显微技术（4D-STEM）与具备物理约束的先进视觉模型相融合，开发了一套通用的端到端“AI显微识别系统”。该方法能在确保分析结果符合物理规律的前提下，大幅提升对纳米尺度晶体成分和结构的解析效率，帮助研究人员快速定位成分混合、结构过渡等关键区域，为理解电池老化和性能衰减提供了全新分析工具。

探寻“未来健康”新可能

在“未来健康”领域，“未来学者”们直面癌症治疗与前沿生物信息学中的重大挑战，以硬核科技解码生命奥秘。

近年来，免疫治疗为癌症治疗带来了革命性突破，但目前仅约20%-30%的肺癌患者能从中获益，多数患者存在原发性无反应或获得性耐药问题。溥渊未来学者计划学子赵仕贤聚焦这一关键难题，深入研究肺癌细胞与人体外周血单个核细胞（PBMC）的相互作用机制。他在体外模拟真实肺癌微环境，动态观察癌细胞与免疫细胞的形态及功能变化，并结合多组学与生物信息学方法，系统解析两者间传递的信号分子。该研究有望精准定位导致免疫治疗耐药性的关键靶点，开发更有效的治疗新策略，扩大免疫治疗受益人群，并为其他实体肿瘤的免疫治疗研究提供理论基础。

在单细胞测序中，如何判断上百万个细胞来自哪个样本是一大核心问题。溥渊未来学者计划学子毛崇晓提出了HT-Demux方法，在整体高维空间中联合建模所有样本的标签信息，实现统一的样本归属推断。该方法将每个样本表示为双状态分布，通过全局参数共享，将指数级增长的组合复杂度压缩为线性规模，从而在提升可扩展性的同时大幅降低计算开销。实验表明，该方法在样本扩展至上百个、细胞规模达百万级时仍保持稳定，显著降低误分类与未识别比例，为超大规模单细胞数据分析提供了高效、可扩展且更具计算经济性的解决方案。

拓展“人工智能融合”新边界

当AI与物理世界深度交融时，“未来学者”们正努力为冰冷的机器注入“直觉”与“智慧”，拓展人机共融的无限边界。

机器人完成削皮、擦拭等精细触感操作，传统视觉策略力不从心，而加装昂贵力/触觉传感器又成本高昂。溥渊未来学者计划学子时涵天开发了一种名为TEAS（目标误差增强状态）的创新表征方法，另辟蹊径地利用机器人阻抗控制中的跟踪残差作为隐式力信号，实现了无需额外硬件的力觉感知能力。该方案巧妙地将目标指令与执行误差转化为机器人的一种“直觉”，让原本笨拙的机械臂拥有了敏锐的触感。

研究团队在仅配备标准RGB相机的低成本机器人上验证了该技术的有效性。实验结果表明，在黄瓜削皮、花瓶擦拭、白板擦除等五类高难度任务中，TEAS将任务平均成功率从约26%大幅提升至99%，且在物体位置变化等复杂环境下展现出极强的稳健性。该技术为低成本机器人在接触密集操作领域的规模化应用提供了全新的技术支撑。

自动泊车面临狭窄空间、复杂环境等挑战。溥渊未来学者计划学子陈喆开发了一套基于激光雷达占据栅格地图与混合强化学习的自动泊车系统。车辆进入停车场后，系统通过激光雷达和惯性传感器实时感知障碍物与可通行空间，并融合Reeds-Shepp规则规划器与强化学习规划器：常规场景下快速生成稳定路径，在狭窄或复杂场景中由学习策略灵活调整。项目已在仿真与实车平台上完成验证，在长距离垂直泊车、平行泊车和狭窄死胡同泊车等挑战场景中表现出色，实车平均推理时间仅17.2毫秒，满足车载实时控制需求。

学校供图

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“溥渊未来学者计划”是由溥渊未来技术学院发起，并受无锡锡山区人民政府、睿远基金等机构支持，面向上海交通大学本科生开设的学生骨干科研素养培养计划。计划坚持“求实学、务实业”创新育人，选拔来自全校各院系优秀本科生，在顶尖导师团队指导下，聚焦未来能源、未来健康、人工智能融合等领域科技前沿和产业瓶颈，发现真问题、解决真问题、锤炼真本领，提升学生创新素养、激发科学精神、淬炼家国情怀，不断突破学科学习和学校边界，形成自主创新、校企协同育人的良好生态。