本網訊 11月27日，自治區科學技術獎勵大會在呼和浩特召開，表彰為全區科技進步和高質量發展作出突出貢獻的科技工作者和科研團隊。會上宣讀了《內蒙古自治區人民政府關于2024年度自治區科學技術獎勵的決定》，我校扎其勞、詹傳郎、焦燕科研團隊牽頭的3項科技成果榮獲2024年度自治區科學技術獎，并獲大會表彰。
扎其勞教授團隊牽頭的《非線性波的傳播特征及其理論研究》榮獲自然科學一等獎，詹傳郎教授團隊和焦燕教授團隊牽頭的《寡聚非富勒烯受體材料的合成及光伏性能研究》《面向雙碳戰略沿黃流域鹽堿土壤生態系統減排增匯潛力評估與調控機制》榮獲自然科學二等獎。
自然科學一等獎：非線性波的傳播特征及其理論研究
波動現象在自然界中普遍存在，且在實際介質中往往表現為非線性特征，此時經典線性波動理論中的疊加原理不再適用，迫切需要發展新的數學方法與理論框架加以刻畫與求解。非線性波的傳播規律與相互作用機理研究，涉及數學、物理、海洋科學等多學科交叉，是理解復雜非線性過程、解決工程與自然環境中相關應用問題的關鍵科學基礎。
本項目在國家自然科學基金等多項課題的持續支持下，歷時13年，圍繞非線性波動方程的可積結構、精確解構造及其傳播特征，取得了一系列具有原創性的理論成果，主要創新點包括：
一是創建非線性系統的有效求解方法。項目提出了分階多項式符號計算方法與廣義達布（Darboux）變換相結合的新思路，建立了適用于一類非線性可積系統的系統化求解技術路線。基于該方法，系統研究了復短脈沖方程及其二分量擴展模型，揭示了光滑孤子、尖峰孤子、環狀孤子等典型非線性波在該類系統中的傳播速度規律及演化特征，刻畫了二分量短脈沖系統中環狀孤子的傳播動力學性質。
二是發現并拓展新的可積系統。項目在可積系統理論研究中發現了新的可積方程——mKdV?方程，豐富了KdV型與mKdV型方程族，拓展了可積系統家族的版圖。圍繞該方程及相關模型，項目深入分析了其Lax對、守恒律、孤子解等可積結構特征，為進一步研究非線性波方程的分類與統一刻畫提供了新范例。
三是建立無窮序列解與輔助方程的通用構造途徑。項目提出并發展了基于輔助方程法與無窮序列解構造的通用方法，構造了多類非線性波動方程的精確解族，系統探討了這些方程的可積性、解的穩定性及波形結構。該方法為廣泛非線性方程的求解提供了一種具有推廣價值的數學途徑。
本項目相關成果中關于孤波、怪波等典型非線性波的理論，對通信信號傳播、生物信號處理等領域具有重要參考價值，在復雜信號分析與非線性信息傳輸機制理解方面具有潛在應用前景。項目系統構建了基于可積系統框架的非線性波動求解與分析路徑，有力支撐了本校數學學科博士學位授權點的獲批及自治區一流拔尖學科的培育建設，顯著提升了學科的學術影響力和知名度。上述研究成果對教育部重點實驗室和內蒙古應用數學中心的建設、創新團隊培育以及拔尖創新人才培養具有重要的現實意義和長遠的戰略價值。
自然科學二等獎：寡聚非富勒烯受體材料的合成及光伏性能研究
有機太陽能電池是一類能夠將太陽能高效轉化為電能的新型能源技術，其三十余年的發展歷程中，高效率有機光伏材料的分子設計與多元組分光活性層體系的構建始終是該領域的核心科學問題。本項目歷經10余年的系統研究，在非富勒烯受體材料設計及多元共混光活性層構筑方面取得了一系列具有原創性的研究進展，形成了較為完整的材料體系與理論認識。
項目的主要創新點包括：
一是發展高效苝二酰亞胺非富勒烯受體材料。提出并實現了“扭曲構型二聚苝二酰亞胺分子”的設計思想，通過在分子骨架中引入扭曲構型，構建了一類新型二聚苝二酰亞胺非富勒烯受體材料，有效優化了分子能級匹配與形貌調控，顯著提升了有機太陽能電池的光電轉換效率。
二是拓展高性能三元共混光活性層材料體系。提出了面向提高電池開路電壓的三元共混策略及相應材料設計原則，構建了一類以具有較高最低未占據分子軌道能級（LUMO）的非富勒烯或富勒烯為客受體，或者以具有較低最高占據分子軌道能級（HOMO）的聚合物為客給體的三元共混體系。系統揭示了該策略在協同提升器件開路電壓、填充因子乃至短路電流方面的作用機理。
三是提出并建立四元共混材料體系新策略。在三元體系的基礎上，進一步提出可同時提升開路電壓與器件光譜利用能力的四元共混思路，發展出一類在主給受體體系外引入二元客受體，或客給體與客受體組合的四元共混材料體系。該策略在提升開路電壓和填充因子的同時，有效增強了電池對短波段太陽光子的吸收與利用，從而實現短路電流的同步提升。
總體而言，本項目發展出一類高效寡聚非富勒烯受體材料及可顯著提高開路電壓的多元共混光活性層材料體系，提出了具有普適性的分子設計原則與共混策略，為有機太陽能電池高效率化和材料體系創新提供了重要理論基礎和技術路徑，對推動有機光伏器件的性能提升和產業化應用具有重要意義。
自然科學二等獎：面向雙碳戰略沿黃流域鹽堿土壤生態系統減排增匯潛力評估與調控機制
內蒙古是我國北方重要的生態安全屏障，其沿黃流域的綠色發展對國家碳達峰、碳中和戰略具有關鍵支撐作用。沿黃流域鹽堿土壤的修復和高效利用，不僅關系糧食安全和生態環境改善，也是實現農業領域減排增匯目標的重要著力點。
本項目圍繞黃河流域鹽堿土壤生態系統，系統開展了碳吸收與排放規律、時空分布特征及其固碳減排增匯機理等關鍵科學問題研究，全面摸清了區域鹽堿土壤增匯減排的資源“家底”。在此基礎上，構建了沿黃流域鹽堿土壤生態系統減排增匯潛力評估框架，揭示了不同利用方式和管理措施下鹽堿土壤碳源/碳匯功能的演變特征。
項目面向國家“雙碳”戰略需求，篩選形成了兼顧糧食產能提升與溫室效應減緩的鹽堿土壤最優農業管理技術模式，在干旱、半干旱區及設施農業系統中實現了鹽堿土改良與固碳減排的協同增效。研究結果表明，該技術模式在提高鹽堿地土壤質量、提升作物產量、增強土壤碳匯功能、降低溫室氣體排放等方面具有顯著效果，具備在沿黃流域乃至類似生態區廣泛推廣應用的前景。本項目為沿黃流域鹽堿土壤綜合治理和生態系統功能提升提供了系統的理論支撐與可操作的技術路徑，對推動鹽堿地綠色高效利用、支撐農業領域碳中和與區域可持續發展具有重要示范意義。
來源：科學技術處
編輯：劉燕榮 初審：劉燕榮 復審：云樺 終審：王志強
