共同关注！西电近期科研新进展、获奖新成绩

　　新闻速递

　　近期

　　西电人在各个方面

　　取得诸多新进展和新成就

　　让我们一起来看看~

　　目录

　　陈雪利教授团队在国际顶刊Science Advances发表研究成果

　　计科院数据库教学实训系统成果被SIGMOD 2023接收

　　物理学院王欣明在国际顶刊连发两篇研究论文

　　郝跃院士、项水英教授团队在期刊《Optica》发表研究进展

　　电子工程学院张鹏飞团队参与的GRAND项目GP13实验阵顺利建成

　　田聪教授获2022年度“中创软件人才奖”

　　李晖教授团队获2022年“钱伟长中文信息处理科学技术奖”一等奖

　　西电学子在全国大学生数学竞赛中获佳绩

　　西电学子获第五届“中科星图杯”国际高分大赛冠军

　　西电学子在第七届全国密码技术竞赛中获佳绩

　　西电学子获首届兴智杯全国人工智能创新应用大赛一等奖

　　科研新进展

　　陈雪利教授团队在国际顶刊

　　Science Advances发表研究成果

　　发表期刊《Science Advances》

　　论文题目《Label-free structural and functional volumetric imaging by dual-modality optical-Raman projection tomography》

　　论文链接https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adf3504

　　研究背景

　　生物系统，如细胞、模式生物等，具有复杂的三维结构和化学组分。借助于荧光标记技术，人们可以用三维影像的方式直观地可视化复杂生物系统中化学组分的空间分布，动态观测其功能特性与变化，这对于全面理解和研究复杂生物系统具有重要意义。然而，用于荧光标记的荧光染料可能会影响生物系统的生物功能，还会带来诸如靶向非特异性、细胞毒性、光漂白等问题。

　　

　　针对这个问题，在国家自然科学基金委、国家重点研发计划等项目的支持下，生命科学技术学院生物医学光子学与分子影像团队在学术带头人陈雪利教授的带领下，近年来，在容积化学成像技术领域不断创新，取得了重要的研究进展，包括创新性的将贝塞尔光束引入受激拉曼显微成像领域，提出了受激拉曼投影成像概念，融合样本旋转断层扫描方案，实现了三维受激拉曼显微成像技术，可准确定量三维体积内的化学成分及其分布（Nat.Commun., 2017,8,15117）；针对三维成像速度慢的问题，通过减少投影数量，提出了少量投影稀疏重建方法（IEEE Trans. Biomed. Eng. 2020,67, 1293-1302），实现了1%以内的定量精度，亚微米级的空间分辨率，比传统技术高1个数量级的成像速度。为解决基于高斯光束的显微成像技术散射样本探测能力差，光束无法长聚焦问题，利用贝塞尔光束的焦点自我修护特性，证明了受激拉曼投影成像技术能够一定程度上克服样本散射对信号产生的影响（Photonics Res. 2020, 8, 929-939；Biomed. Opt. Express 2022, 13, 2488-2502），从而实现了散射样本的无标记快速准确定量显微成像。

　　计科院数据库教学实训系统成果

　　被SIGMOD 2023接收

　　研发系统多样性查询计划展示系统ARENA

　　网址链接https://dbedu.xidian.edu.cn/arena/

　　相关背景

　　计算机科学与技术学院智能媒体与数据工程研究所李辉教授团队研发的“多样性查询计划展示系统ARENA”（以下简称ARENA）被数据库旗舰会议SIGMOD 2023接收，这也是该团队在数据库内核教学系统研究上近五年发表的第4篇SIGMOD（另有VLDB、CIKM等多篇文章）。该系统已经在“国产数据库课程群虚拟教研室”的数据库综合实训开放平台DBEDU上线运行。

　　

　　该系统历经2年研发，目前已经应用于本校计算机科学与技术学院和南洋理工大学计算机学院数据库课程的教学实践，应用前后的卷面成绩差异直接证明了其对数据库教学的重大促进作用。与DBEDU平台上的其它系统一样，ARENA也已经开放全球访问使用。

　　AERNA系统界面

　　物理学院教师王欣明在国际顶刊

　　连发两篇研究论文

　　发表期刊《The Astrophysical Journal》（《天体物理学杂志》）

　　论文题目《Long-term Protoplanetary Disk Evolution from Molecular Cloud Core Collapse and Implications for Planet Formation. I. Weak and Moderate Disk Self-gravities》

　　《Long-term Protoplanetary Disk Evolution from Molecular Cloud Core Collapse and Implications for Planet Formation. II. Strong Disk Self-gravity》

　　论文链接https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca52f

　　https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-4357/aca52e

　　研究背景

　　“原行星盘”是环绕在年轻恒星周围富含尘埃的气体盘，其中包含形成行星的所有物质。在静电和引力的作用之下，原行星盘中的物质不断聚合，最后形成行星。

　　2015年，王欣明老师开始原行星盘演变的研究工作，从源头和基础做起，在确保完成日常教学工作的基础上，几乎用尽了自己全部的时间和精力，甘坐“冷板凳”、七年“磨一剑”，取得了相关研究成果，为学校开拓天体物理学基础研究方向做出贡献。

　　在本研究中，王欣明把使用了几十年的传统一维原行星盘面密度演变方程推广为新的演变方程组；编写了大规模的数值计算程序实现了高效率的方程求解，并在此过程中解决了许多数值计算方面的难题。

　　

　　原行星盘的艺术想象图 （图片来源：ESO/L. Cal?ada）

　　王欣明从流体力学的基本原理出发推导出了一维原行星盘的演变方程组，建立了新的一维原行星盘演变模型；这一模型考虑了原行星盘的自身引力，可以从原行星盘形成开始对其长期演变进行研究；依据原行星盘自身引力所起的作用，提出了原行星盘可以分为三种类型；在第三种类型的原行星盘中，盘自身引力足够强以至可以触发引力不稳，进而在盘中形成高密度区域，并指出这一高密度区域可能有助于理解一些现有行星系统的性质；由于新模型是基于流体力学的基本原理建立的，原行星盘中物质偏离开普勒运动的情况可以被揭示出来，这是传统的一维模型无法做到的；得益于原行星盘中物质角速度的精确计算，发现了原行星盘中多个位置可以促进星子（行星形成早期的千米尺度固体）的形成。

　　郝跃院士、项水英教授团队

　　在期刊《Optica》发表研究进展

　　发表期刊《Optica》（高水平光学类期刊）

　　论文题目《Hardware-algorithm collaborative computing with photonic spiking neuron chip based on integrated Fabry–Pérot laser with saturable absorber》

　　论文链接https://doi.org/10.1364/OPTICA.468347

　　研究背景

　　人类大脑具备低功耗、高鲁棒性、高效并行、自适应等特点，神经元和突触是关键基础单元。受人类大脑启发的神经形态计算，借鉴生物神经网络系统结构及信息处理过程实现高效计算硬件和算法，是后摩尔时代克服冯诺依曼瓶颈的一种有竞争力的新型计算范式。虽然电子神经形态计算芯片已取得巨大进展，受限于电子瓶颈及摩尔定律放缓，它们仍然受到计算速度和功耗的限制。光子神经形态计算具有超高速、大带宽和多维度等显著优势，有潜力克服电子神经形态计算的局限性。将集成光子学应用于神经形态计算，线性和非线性计算单元是不可缺少的基础单元。线性计算的光学实现已得到较好发展，然而，非线性计算仍然是光子神经网络最具挑战性的难题。

　　

　　采用时空编码机制的光脉冲神经元芯片软硬协同计算架构

　　

　　光脉冲神经元芯片与监督算法软硬协同实现模式分类任务

　　针对光神经网络非线性计算难题，团队自主研制了基于两段式半导体激光器的新型光脉冲神经元芯片，实验证实了可控的类神经元非线性响应（包括时域积分、阈值激发、抑制响应及不应期)，脉冲处理速率达到10GHz（比生物脉冲神经元响应速率快7个数量级），脉冲能耗约为7.3fJ/spike。为规避硬件集成规模限制，进一步提出了时分复用光域时空编码机制，大大地降低了硬件节点要求。并首次实现了光脉冲神经网络的硬件与监督算法的软硬协同计算，完成了基于脉冲机制的模式识别任务，这一实验发现是推动集成光子脉冲神经网络芯片实际应用的重要一步，并证明了构建大规模多层光子脉冲神经网络芯片解决复杂任务的潜力，为大规模光脉冲神经网络的硬件实现奠定了重要基础。

　　电子工程学院张鹏飞团队参与的

　　GRAND项目GP13实验阵顺利建成

　　项目名称巨型中微子射电观测阵列（GRAND）项目实验阵

　　研究背景

　　由中国科学院国家天文台、紫金山天文台与西安电子科技大学等单位联合推进的巨型中微子射电观测阵列（GRAND）项目实验阵（简称“GP13”）在甘肃敦煌正式开始施工建设。天线与微波技术重点实验室张鹏飞副教授团队承担了实验阵天线单元和中心站硬件施工建设任务，目前已顺利完成。经过自主供电系统、单元-阵列中心无线通信系统和数据采集系统的初步调试，取得了预期成效，为整体项目后续推进奠定了基础。

　　

　　据悉，“巨型中微子探测阵列（Giant Radio Array for Neutrino Detection，简称GRAND）”由中国科学院国家天文台武向平院士联合法国、荷兰等国际团队于2018年发起，项目旨在通过探测低频射电信号观测来自宇宙深处的高能中微子和高能宇宙线，以进一步揭示高能宇宙线起源，完善宇宙高能线图谱。在武向平院士的倡导与大力支持下，中国科学院国家天文台、紫金山天文台、西安电子科技大学等国内科研团队与法国、荷兰、德国、阿根廷等国外科研团队经过多年技术研发，已完成了基本探测天线单元的设计生产、数据采集系统及数据分析系统研发，初步具备实质性实施条件。西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室张鹏飞副教授、魏峰副教授等组成的科研团队在学校的大力支持下以探测单元的天线与射频系统设计、校准、链路分析为主开展研究，并承担阵列的硬件系统建设。

　　获奖新成绩

　　田聪教授获2022年度“中创软件人才奖”

　　近日，中创软件基金颁奖仪式暨获奖者学术报告会在济南举办，受疫情影响延期的第二十三届和二十四届颁奖典礼暨获奖者学术报告会同期合并举办。西电计算机科学与技术学院田聪教授获“中创软件人才奖”。

　　

　　李晖教授团队获2022年

　　“钱伟长中文信息处理科学技术奖”一等奖

　　中国中文信息学会2022学术年会暨理事会、“钱伟长中文信息处理科学技术奖”颁奖大会在北京举行，西安电子科技大学网络与信息安全学院李晖教授团队参与完成的成果“隐私计算理论、关键技术及应用”获得中国中文信息学会2022“钱伟长中文信息处理科学技术奖”一等奖。

　　

　　西电学子在全国大学生数学竞赛中获佳绩

　　由中国数学会主办，华东师范大学承办的第十三届全国大学生数学竞赛决赛在上海举行。本届决赛中，西电学子7位学生参赛全部获奖，其中获得决赛一等奖三项，系西电参与该赛以来历史最好成绩，获一等奖数目位于陕西高校首位。特别是数学与统计学院卢海鹏同学获决赛数学类高年级组一等奖，系陕西赛区数学类决赛唯一的一等奖获得者。

　　

　　

　　西电学子获第五届

　　“中科星图杯”国际高分大赛冠军

　　2023年“中科星图杯”国际高分遥感图像解译大赛传来喜报，通过层层角逐与筛选，西安电子科技大学雷达信号处理全国重点实验室白雪茹教授带领的“星辰大海”团队在“高分辨率SAR图像中飞机目标细粒度检测识别”赛道中一路过关斩将，最终获得冠军。

　　

　　西电学子在第七届

　　全国密码技术竞赛中获佳绩

　　第七届全国密码技术竞赛决赛在武汉落幕，西电学子在本届竞赛中再获佳绩，共获一等奖2项，二等奖2项，三等奖5项，获奖情况在全国高校中位居前列。

　　

　　

　　西电学子获首届兴智杯全国人工智能

　　创新应用大赛一等奖

　　由工业和信息化部、科学技术部、深圳市人民政府共同主办的首届“兴智杯”全国人工智能创新应用大赛，经过紧张激烈角逐，西电参赛团队作为牵头单位与来自清华大学、山东大学2所高校共8名师生组成的脑智矩阵团队在大赛总决赛中获一等奖，在药物分子蛋白结合能力预测排行榜中居于榜首，西电参赛成员包括章楷豪、周星宇、袁嘉辉三位本科生，学院李朋勇老师为参赛指导老师。

　　

　　

　　祝贺取得新成绩与新进展的西电师生！

　　征途漫漫，惟有奋斗

　　加油，西电人！

　　

　　编辑：郭楠楠责任编辑：王格出品：西安电子科技大学融媒体中心