根据国家科技部《国家重点实验室专项经费管理办法》和《武汉光电国家研究中心开放基金课题管理办法》的有关规定，武汉光电国家研究中心（以下简称“研究中心”）现公开发布本年度开放课题申请指南。

一、指南内容

开放课题由研究中心发布课题指南，支持国内高水平研究人员对研究中心当前重点关注的研究方向开展协同攻关研究工作。本年度研究中心围绕集成光子学、光电信息存储、激光科学与技术、能源光子学和生物医学光子学5个方向，拟设立15项开放课题，每项8万元，各课题的申报指南如下：

1.集成光子学研究方向

题目一：超大规模光学矩阵计算加速系统及应用研究

研究内容：随着以ChatGPT为代表的大模型的兴起，大规模、强算力、高能效成为了智能计算重要趋势。光学矩阵计算融合集成芯片技术有望带来突破，但目前计算的规模有限。芯粒技术及先进封装技术为光学矩阵计算提供了规模拓展的可能性，但超大数量多路光电器件控制以及与现有计算硬件与架构的融合仍阻碍着光电融合计算加速系统的实现与应用。本项目针对上述问题，开展超大规模光学矩阵加速计算系统与应用的研究。

预期成果：研制出超大规模光学矩阵加速计算多路控制电路、板卡及原型系统，支持国产GPU芯片，适配现有多型服务器，适配软件栈支持主流人工智能计算框架和主流操作系统，实现物体识别类典型应用。

考核指标：

（1）开发超大规模光学矩阵加速计算多路控制电路、板卡、原型系统1款，支持光学矩阵计算规模不小于256×256，支持国产GPU芯片种类不少于2款，配适服务器种类不少于6款，适配软件栈支持人工智能计算框架不少于3种，适配软件栈支持主流操作系统不少于3种，实现物体识别典型应用示范不少于1项，识别准确率不低于90%。

（2）发表SCI/ESCI论文1-2篇（包含1篇Frontiers of Optoelectronics），或者共同申请专利2项，或者提交行业标准或MSA提案1项。

题目二：基于光子学神经网络的光纤通信系统预补偿技术研究

研究内容：人工神经网络已被广泛应用于光纤通信中，并已验证可以补偿系统中的非线性损伤。与传统的数字非线性补偿算法相比，人工神经网络可以提供更好的性能。然而，目前大多数人工神经网络的复杂度随着节点数的增加成指数型的增长，这也引起了神经网络硬件成本和功耗的显著增加。这种情况下，光学神经网络因为其大带宽和低功耗的特点而引起了广泛关注。尽管目前已有一些光学神经网络在光纤非线性补偿方面的报道(Nature Electronics, 4(11), 837-844)，但是其应用主要在后补偿方面，限制了系统性能的进一步提升。本项目研究光学神经网络在光纤通信系统预补偿中的应用，以降低接收端的数字信号处理复杂程度，并进一步提升光纤通信系统的性能。具体研究内容：（1）预补偿神经网络系数反演机制；（2）线性和非线性损伤联合预补偿机理；（3）可重构的集成化硅光子神经网络芯片设计。

预期成果：研制出可重构的硅光子神经网络芯片，并应用于高速光纤通信系统中对系统的线性和非线性损伤进行联合预补偿，有效提升光纤通信系统的性能。

考核指标：

（1）完成光子神经网络芯片的设计与制作方面的研究，为光学神经网络预补偿机制奠定理论和技术依据。具体的技术指标：硅光子神经网络芯片的可调节点数不低于8；可应用演示的光纤通信系统单波速率不低于200Gb/s；预补偿性能提升不少于1dB。

（2）发表SCI/ESCI论文2-3篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），或者共同申请专利1项。

题目三：基于光子集成芯片的光纤陀螺系统

研究内容：本课题拟采用光子集成芯片，对现有光纤陀螺的部分关键光学部件进行替代，实现闭环干涉式光纤陀螺的高精度和小型化。主要的研究内容包括：（1）基于光子集成芯片的光路特性研究；（2）基于光子集成芯片的光纤陀螺调制/解调电路方案研究；（3）基于光子集成芯片的光纤陀螺闭环控制算法研究。

预期成果：搭建基于光子集成芯片的光纤陀螺演示系统。

考核指标：

（1）搭建基于光子集成芯片的光纤陀螺演示系统，完成陀螺仪功能性能测试。实现以下技术指标：1）零偏稳定性：≤0.05°/h；2）标度因数重复性：≤50 ppm；3）量程：±300°/s；4）带宽：≥100 Hz；5）温度范围：-40-60℃。

（2）发表SCI/ESCI论文2篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），或者共同申请专利1项。

题目四：新型高性能电光晶体及其电光调制器件研究

研究内容：针对铌酸锂等电光材料电光系数小、集成光子学器件低驱动电压与微小型化难以兼容的问题，本课题着力解决用于高性能集成光子学器件的新型高性能电光晶体的设计与制备，探索其片上器件应用潜力。重点实现新型高性能电光晶体的设计与生长制备，获得兼具高电光系数和高可集成度的晶片，为集成光子学提供潜力介质。并基于此类高性能电光晶体，探索片上器件可控设计方案，以微环结构电光调制器件为范例，获得高性能电光调制器件。

预期成果：制备具有高电光系数的新型高性能电光晶体，获得基于新型电光晶体的集成光子学器件设计方案，实现片上微环结构电光调制器的制备与测试。

考核指标：

（1）电光晶体指标：电光系数>300 pm/V，晶片尺寸不小于10 × 10 mm²，光学级抛光表面粗超度≤2 nm；电光器件指标：调谐效率≥30 pm/V。

（2）发表SCI/ESCI论文不少于3篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），或者共同申请专利不少于2项。

2.光电信息存储研究方向

题目一：基于存算一体架构的AI模型映射方法研究

研究内容：针对现有存算一体架构下AI模型映射方法的自适应性差、资源利用率低、功耗高等问题，探索不同人工智能模型的计算模式和数据访问特征，研究自适应的高效数据压缩方法，提出模式感知的低功耗数据布局策略，设计软硬件协同的存算一体算法映射方法，为突破模型训练与加速的技术瓶颈提供理论与技术支撑。

预期成果：提出基于人工智能模型计算模式和数据访问特征的自适应数据压缩方法，以及基于模式感知的数据布局策略，构建软硬件协同的存算一体算法映射方法。提高资源利用率3倍以上，降低模型训练能耗40%以上。

考核指标：

（1）完成技术指标并提供相关研究的原型代码。

（2）发表SCI/ESCI/国际会议论文1-2篇，共同申请专利1-2项。

题目二：面向ZNS SSD的高性能RAID优化技术研究

研究内容：分区命名空间SSD（Zoned Namespace SSD，ZNS SSD）是主机管理的闪存存储器件，与传统的块接口（常规）SSD相比，ZNS SSD被证明可以实现更高的写吞吐量、更低的尾部读延迟和更高的设备级DRAM利用率。到目前为止，将这些新设备组建提供更高吞吐量和可靠性的磁盘阵列（RAID）非常有挑战性，其原因在于ZNS SSD将地址管理转移到主机端，并要求主机管理多个驱动器上的RAID条带。通过分析ZNS SSD的访问特性，研究在不降低IO访问性能为前提的主机端地址管理方法。探索基于ZNS SSD存储器件的磁盘阵列构建方法，构建原型系统。

预期成果：提出基于ZNS SSD存储器件的磁盘阵列原型，系统性能提升30%以上。

考核指标：

（1）完成技术指标并提供相关研究的原型代码。

（2）发表SCI/ESCI/国际会议论文2-3篇，共同申请专利1-2项。

题目三：基于存算传融合芯片的分布式系统优化研究

研究内容：新型存储技术和高速网络技术快速发展，而通用处理器（CPU）却遭遇算力瓶颈，制约了高性能分布式系统的性能增长。随着存算融合、网算融合等技术不断发展，以数据处理器（DPU）为代表的新型存算传融合芯片有望成为分布式系统新底座。然而，其芯片设计、体系架构、系统软件及应用算法等仍处于发展早期。硬件开发缺少对系统和应用负载特征的深入理解；系统和应用开发则缺少对芯片与架构的充分支持。如何基于存算传融合芯片构建新型高性能分布式系统有待进一步深入研究。具体研究内容如下：（1）研究基于存算传融合芯片的分布式存储系统，支持全局统一的寻址空间，通过软硬件协同设计实现索引卸载和加速，保证分布式并发一致性和崩溃一致性，建立多级容错机制；（2）研究基于存算传融合芯片的分布式计算系统，支持图、神经网络等典型算法的动态任务分解与合并，根据分布式资源利用率实现任务自适应动态调度，显著降低数据传输量和任务完成时间。

预期成果：以跨层软硬件协同设计为基本思想，为构建存算传内生融合的分布式计算与存储系统提供关键理论和技术支撑；构建原型系统并验证典型应用；研制一种新型存算传融合芯片的分布式系统架构，支持存算传异构任务的动态分解与自适应调度，存储系统访问延迟降低30%以上、吞吐提升50%以上，典型计算任务完成时间降低30%以上。

考核指标：

（1）完成技术指标并提供相关研究的原型代码。

（2）发表SCI/ESCI/国际会议论文2篇，共同申请专利1-2项。

题目四：面向非易失内存的高效安全保障技术优化研究

研究内容：高效的非易失内存安全保障技术研究有助于推广大容量、低功耗非易失内存的使用，符合数据经济时代海量数据的安全处理需求。然而，就系统服务性能、器件寿命、资源利用率等情况来看，安全非易失内存系统的广泛应用仍然存在比较大的阻碍。项目具体研究内容如下：（1）针对非易失内存安全架构的低效性挑战，结合非易失内存的数据管理方案，设计高效的安全内存架构，提升系统寿命和性能。（2）针对非易失内存安全元数据组织的低效性挑战，基于非易失内存的数据访问特性，设计灵活的元数据组织方式，提升资源利用率和性能。

预期成果：实现数据管理方案感知的分区安全内存架构；实现基于数据访问特性的安全元数据组织方式。安全非易失内存元数据访问数量减少15%以上，系统整体性能提升10%以上。

考核指标：

（1）完成技术指标并提供相关研究的原型代码。

（2）发表SCI/ESCI/国际会议论文1-2篇论文，共同申请专利1-2项。

3.激光科学与技术研究方向

题目一：多维复用激光谐振腔中异质非线性共存态产生与调控

研究内容：多维复用激光谐振腔结构设计研究；孤子-混沌、孤子-呼吸子、孤子-图灵环等异质非线性共存态的形成机理研究；异质共存态的解耦合与独立调控方法研究。

预期成果：理清多维复用激光谐振腔中非线性共存态的形成、维持与调控机理，设计出用于实现异质非线性共存态的谐振腔，在单一谐振腔中验证非线性共存态。

考核指标：

（1）实现非线性共存态数量不少于2种。

（2）发表SCI/ESCI论文5篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），或者共同申请专利3项。

题目二：无惯量飞秒激光声光扫描器及其路径规划算法的研究

研究内容：本课题面向超快激光三维微纳增材制造中高速、高精度、跨尺度的重大需求，研究适用于三维微纳增材制造技术的高速高精度无惯量声光扫描器件，拟开展基于超声跟踪技术的无惯性高速声光偏转器的研发，突破当前业界技术瓶颈，具体分为以下内容：（1）开展高功率宽带射频驱动技术的研究；（2）开展高速声光偏转器的同步控制系统的研究；（3）开展基于无惯性声光偏转器激光复杂路径优化算法的研究。

预期成果：完成一套无惯性声光偏转器及控制系统。声光偏转器光波长范围：400-410 nm；扫描带宽：≥35 Mhz；时间带宽积：≥450；衍射效率≥30%；通光孔径：3 mm×9 mm；孔径内衍射效率均匀性：PV值<20%；具有光栅扫描、矢量扫描、随机扫描的功能。

考核指标：

（1）完成一套无惯性声光偏转器及控制系统，技术参数达到预期目标，且须提供第三方测试报告。完成复杂路径优化算法。

（2）发表SCI/ESCI论文1篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），并共同申请专利或软件著作权至少1项。

题目三：瞬态吸收光谱中的线型控制

研究内容：光吸收是光与物质相互作用的一种基本形式，其本质是物质各能级之间的光致跃迁。吸收频率反映了跃迁上下能级的能量差别，吸收强度反映了跃迁矩阵元的大小，而吸收线型则可以反映跃迁过程中的相位。利用瞬态吸收光谱技术测量原子分子体系的吸收线型，实现线型控制并探索其背后的物理机制。

预期成果：研制瞬态吸收光谱装置，实现原子分子体系中的吸收线型控制。

考核指标：

（1）在近红外和极紫外两个波段，研制瞬态吸收光谱装置，时间分辨率优于5飞秒，能量分辨率E/ΔE优于1000；利用瞬态吸收光谱装置，实现原子分子体系吸收线型由洛伦兹线型到法诺线型的调控。

（2）发表SCI/ESCI论文2-3篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics）。

题目四：基于等离子体图像-光谱融合的LIBS高精度定量新方法及机制研究

研究内容：为解决LIBS技术测量稳定性差、定量精准度低这一科学技术难题，围绕“基于等离子体图像-光谱融合的LIBS高精度定量新方法及机制研究”这一研究课题，从LIBS光谱的源头出发，基于激光诱导等离子体辐射物理模型，深入系统地研究等离子体光谱的波动机理及其根本影响因素，在此基础上通过等离子体图像-光谱多维信息融合方法精准、快速反演复杂的等离子体参数，还原LIBS本征物理光谱，最终实现复杂检测条件下的LIBS高精度定量分析，从而满足工业应用中原位、快速检测的需求。

预期成果：全面掌握等离子体光谱的波动机理,建立等离子体图像-光谱多维信息融合校正模型,大幅提升LIBS技术的测量稳定性和定量精准度。

考核指标：

（1）将Mg、Mn、Fe、Cu和Si等典型元素的定量分析误差控制在±5%以内，相对标准偏差（RSD）控制在3%以内。

（2）发表SCI/ESCI论文1-2篇（包含一篇Frontiers of Optoelectronics），并共同申请专利1项，合作双方联合培养研究生1名。

4.能源光子学研究方向

题目一：高性能柔性透明基底与柔性电极

研究内容：开发高透明、耐高温、平整性优、可大面积制备的高分子柔性透明基底；基于该透明基底，制备高透过率、低方块电阻、大面积柔性透明电极；制备高性能柔性有机太阳能电池。

预期成果：高性能高分子柔性透明基底前驱体材料及薄膜；高性能柔性有机太阳能电池。

考核指标：

（1）公斤级高分子基底前驱体材料；透明度大于80%、方块电阻小于15欧姆、面积超过100平方里面的柔性透明电极；效率超过17%的柔性有机光伏电池。

（2）发表SCI/ESCI论文至少2篇。

题目二：基于非共价作用的固—液界面微尺度结构构筑及其水系储能器件性能研究

研究内容：本项目拟结合表界面化学相关理论知识，采用改性碳基电极诱导与可溶性活性物种之间的非共价相互作用（如卤素键、硫元键等），于电极——电解液的固-液界面构建微尺度的耦合结构，抑制水系储能器件自放电的同时增强在快充条件下的储能容量：（1）探究碳基电极材料的表界面修饰种类、含量及位置对构建与可溶性活性离子（如多碘离子、铁氰根离子、亚硫酸根离子等）微尺度耦合结构的影响，总结相应影响规律。（2）结合原位及非原位的表征工具，研究电极——电解液的固-液界面微尺度结构及化学组分在充放电过程中的演化机制，揭示对电化学性能（如自放电、循环稳定性能等）的提升机理。（3）基于优化的正/负极——电解液的固-液界面微尺度结构构建软包水系电池器件，重点采用四电极体系深入探究正/负极-电解液体系的匹配性对器件电化学性能和工作电压的影响。

预期成果：（1）获得制备一种或多种综合性能优异的碳基电极-活性电解液耦合储能体系的关键调控参数和合成方法，总结归纳其中的构效关系及其精准控制原理。（2）阐明碳材料界面修饰调控碳基电极耦合限域单/多层可溶活性物种的非共价作用机制及调控机制，揭示界面微尺度耦合结构对碳基电极和活性电解液储能机制（包括自放电机制）的影响。

考核指标：

（1）开发的改性电极-活性电解液储能体系50h自放电低于25%。

（2）发表SCI/ESCI论文3-4篇，或者共同申请专利不少于2个。

题目三：高效率窄谱带有机蓝光发光材料及电致发光器件

研究内容：有机电致发光（OLED）技术在实现高分辨、超轻薄和全柔性显示方面具有独特优势，是信息科学和材料科学交叉领域的重点研究方向之一。目前，OLED正朝着广色域、超高清方向发展，而有机发光材料是基础，特别是高效稳定的窄谱带有机蓝光材料短缺导致器件制备技术方案选择上的局限性。本项目拟开展：（1）合成新型窄谱带有机蓝光发光材料；（2）构建新型电致发光器件结构，探索提高激子利用率、抑制激子损耗途径的方法。

预期成果：（1）设计并合成出不少于两类的窄谱带有机蓝光小分子材料；（2）阐明新材料的发光机制，解析分子构-效关系，为分子设计提供科学理论指导；（3）制备出高性能的蓝光OLED器件。

考核指标：

（1）实现新型发光材料的克级高纯制备；器件外量子效率不低于30%，光谱半峰宽≤30 nm；LT95@1000 cd/m²大于100小时。

（2）发表SCI/ESCI论文2篇，或者共同申请专利2项。

题目四：新型近眼显示光学系统

研究内容：近眼显示是目前发展迅速、应用性强的前沿显示技术之一，需要多领域相互融合与探索，可以在生物医疗、消费电子、军工、教育等领域具有广泛应用。常见的近眼显示技术包含：光源、光学系统两个部分，常见的近眼显示光源包括：Micro-LED、MicroOLED、LCoS等，而光学系统则通常是由如透镜、波导、光栅等光学元件组成的。目前光源的全彩化和光学系统的高损耗、低灵活度是限制高质量近眼显示设备的重要问题。根据近眼显示和人眼视觉感知的特点及难点，拟开展适用于多场景智能化的新型近眼显示系统研究，具体包括：基于新材料（量子点色转换等）的高性能、高分辨率光源；新型近眼显示技术的光学系统方案和仿真；兼容高分辨率光源的实机单色系统；兼容高分辨率光源的实机全彩系统。

预期成果：（1）结合先进材料或器件，完成高性能、高分辨率光源的设计和实物实现；（2）结合高分辨率光源，提出一种具有高灵活度、可微型化、损耗低的近眼显示光学系统方案，并实现整套光学系统的搭建及实际验证。

考核指标：

（1）高性能、高分辨率近眼显示光源，分辨率达到2500 ppi以上，亮度达到1000 cd/m²。

（2）发表SCI/ESCI论文2篇。

题目五：功能化共价有机框架的精准设计与光电器件研究

研究内容：共价有机框架（COFs）是一类新型的晶态多孔聚合物材料，具有扩展的平面π共轭和高度有序的柱状π阵列结构，其优异的半导体特性使其在众多光电器件中具有广泛的应用前景，包括太阳能电池、锂（钠、钾等）电池、光电催化系统等。目前的挑战有：（1）对太阳光谱吸收范围有限，电荷分离与传输效率较低；（2）表面活性位点结构难以捕捉；（3）COFs的溶液加工性能较差。本项目希望通过协作攻关，克服如上挑战，拟开展如下研究：（1）通过分子设计（构筑单元设计、拓扑结构设计、连接桥设计等）不断改变COFs材料的光谱吸收、能级水平、电荷迁移率和稳定性，实现太阳能电池等光电化学器件的高效率运行；（2）开展多种原位谱学研究，并结合理论计算，揭示COFs材料在器件运行过程中结构重组与表面活性状态变化；（3）发展合适策略，设计合成离子化COFs，提升COFs的溶液加工性能。

预期成果：（1）设计合成多种功能化COFs，实现光电器件性能的有效提升;（2）阐明结构-性能关系，为功能化COFs在光电器件中的应用提供理论基础。

考核指标：

（1）设计合成4-5种新型的功能化COFs；材料光电器件性能提升2-5倍。

（2）发表SCI/ESCI论文2-3篇，或者共同申请专利1-2项，联合培养研究生2-3名。

5.生物医学光子学研究方向

题目一：超细共聚焦内窥镜核心技术研究

研究内容：共聚焦荧光显微成像能在体分辨组织微结构、细胞形态以及周边血管的“光学活检”方法。微型内窥探头作为核心器件，它的尺寸、数值孔径和像差大小对最终成像质量显得至关重要。常规的微型透镜设计通常有两种方法：一种是折射率渐变透镜，该透镜的优势是尺寸可以设计的很小，但数值孔径较小、矫正像差的能力较弱；另一种是经过仿真模拟后加工的微型透镜组，优势是像差校准能力较强，但组装麻烦、笨重和尺寸较大。由此可见，常规微型透镜在设计上，无法同时兼具高分辨率和小外径尺寸。针对这一问题，开展消色差双焦点超透镜研究，突破消色差和双焦点等关键技术，实现设备小型化和成像性能同步优化，达到同时双层消色差高分辨率成像的功能。最终，解决内窥镜探头尺寸限制、分辨率不高、成像时对不同深度病理结构的准确检测诊断等问题，在便携式微创内窥疾病检测中实现应用。

预期成果：针对微型显微透镜设计中高分辨率和小尺寸兼得这一目标，研制消色差双焦点超透镜，发展双焦点共聚焦内窥成像新技术，并最终应用于消化道细胞形态的成像研究。

考核指标：

（1）内窥镜插入直径≤1 mm，成像分辨率≤1 μm，成像视场直径≥300 μm，工作波长覆盖480 nm- 550 nm。

（2）发表SCI/ESCI论文1篇，或者共同申请专利1项。

题目二：全器官三维高分辨率连续成像关键技术研究

研究内容：在完整器官水平亚微米分辨率实现精细结构的三维可视化，并有效保持大体积组织结构和多种特征信号信息，对于全面理解器官解剖特征和功能特性具有重要意义。然而，突触等精细结构的尺寸在亚微米量级、荧光信号较弱，且疾病模型的自发荧光较高，难以实现在三维空间内对全器官多种精细结构同步获取和量化分析。组织染色和制备是生物光学成像中的关键环节。针对完整器官难以三维精准重构的问题，此开放课题拟支持申请通过优化组织标记和处理策略，解决完整器官尺度特异快速标记、多种信号保持及高背景荧光抑制等关键技术问题，用于完整器官整体均一高分辨率的三维连续成像。

预期成果：（1）建立全器官多种精细结构特异性快速标记技术；（2）发展降低全器官整体背景荧光的组织处理方法；（3）建立增强多色荧光信号对比度的全器官制备策略。

考核指标：

（1）发展≥2种全器官整体特异性快速标记策略；建立有效降低全器官整体多通道背景荧光的处理方案；发展适用于多种精细结构三维连续成像的大体积样本制备策略。

（2）发表SCI/ESCI论文1-2篇，或者共同申报专利1-2项。

题目三：用于精准多位点外周神经刺激的纤维电极

研究内容：外周神经系统是连接中枢神经系统和外周器官的重要桥梁。近年来，外周神经电刺激已成为治疗难治性疾病的新策略，如通过刺激迷走神经抑制异常神经元活动，进而治疗难治性癫痫。治疗这些难治性疾病需要长期间歇电刺激，这需要电极具备长期植入能力。为确保有效治疗，外周神经电极应具有足够的导电性和体积电容，以减少信号传输过程中的欧姆损失，并保持高保真度的电信号记录和交互。更重要的是，稳定的电极-神经界面对于防止界面阻抗突变，并且在身体运动期间确保稳定的电信号交换至关重要。然而，外周神经电极在实际应用中仍存在一些挑战：（1）外周神经电极对于外周神经的尺寸有要求，无法植入细小的外周神经；（2）空间选择性不高，无法实现外周神经上多个特定位点的有效植入；（3）电极和外周神经束之间的相对位移难以克服，无法稳定采集信号。故研究内容应包括：（1）研究并设计可固定于细小外周神经表面的纤维电极，实现信号的稳定监测和有效刺激；（2）研究并搭建影像学技术指导下的多位点精准植入，实现多系统/器官/功能的外周神经调控及信号监测。

预期成果：建立从材料到功能化的先进工艺，制备可结合武汉光电国家研究中心解剖结构导航系统的植入式纤维电极，实现高保真信号获取和精准多位点神经调控。

考核指标：

（1）器件主要部分机械性能应与神经组织相近，模量<1 MPa，拉伸率>20%；阻抗在1 kHz下<10 kΩ，电荷储存电容>100 mC/cm²；刺激电极需要集成的数目≥4，集成后电极总直径<200 μm。

（2）发表SCI/ESCI论文1篇，或者共同申请专利1项。

题目四：基于荧光分子层析成像的细胞外囊泡检测新技术、新方法开发（团队协作攻关项目）

研究内容：干细胞来源细胞外囊泡能广泛作用于机体多种组织细胞，有效促进肝脏、肺脏、神经、皮肤等多组织器官损伤后结构重建、功能重塑，在神经损伤、心血管疾病、多脏器功能损伤以及自身免疫性疾病领域展示出巨大的治疗潜力，是新型生物药创制的明星候选产品。在细胞外囊泡的临床前研究中，深入探索其在生物体内的分布与示踪至关重要，可以提供有关其生物分布、生理功能、迁移能力、靶向机制、毒性等信息，是实现体内机制研究和临床转化研究的关键。因此如何开发更为灵敏、便捷的细胞外囊泡探测技术一直是临床转化领域的重要科学问题和研究热点。武汉光电国家研究中心生物医学光子学功能实验室已在荧光分子层析成像领域开展了多年深入研究，拥有世界领先的高灵敏成像技术，计划通过与临床机构开展合作，将基础研究与临床实验结合，开发基于荧光分子层析成像的细胞外囊泡临床前检测方案。研究干细胞来源细胞外囊泡在不同疾病模型体内的分布代谢特征，开发基于荧光分子层析成像的细胞外囊泡检测方案，为干细胞来源细胞外囊泡的生物药开发与评估提供临床前药代动力学信息，亦为细胞外囊泡提供一种更为精准、便捷的检测方法。

预期成果：建立新的基于荧光分子层析成像的细胞外囊泡检测新方法和新技术，成像深度达到厘米级且dice＞0.5。

考核指标：

（1）建立有效探测细胞外囊泡的荧光分子层析成像方法。

（2）发表SCI/ESCI论文1-2篇，或者共同申请专利1-2项。

题目五：基于近红外光学成像的在体胰腺癌检测新方法、新技术研究（团队协作攻关项目）

研究内容：胰腺癌是消化道常见的恶性肿瘤之一，在肿瘤领域素有“癌症之王”的称号。胰腺癌确诊后的五年生存率约10%，是预后最差的恶性肿瘤之一，胰腺癌临床症状隐匿且不典型，是诊断和治疗都很困难的恶性肿瘤，其发病率和死亡率近年来明显上升。因此，利用近红外光具有穿透深度深，自荧光低的特点，开发胰腺癌生物标志的精准、在体便捷检测新方法、新技术将为该疾病的早期诊断和后期指导治疗提供重要依据。研究胰腺癌生物标志物结构特征，开发基于在体近红外光学成像的胰腺癌生物标志物检测新方法、新技术，从而为胰腺癌的早期诊断、治疗评估和预后判断提供更为精准、便捷的指标数据。

预期成果：建立基于近红外光学成像技术的胰腺癌检测新方法和新技术。

考核指标：

（1）建立胰腺癌标志物检测新方法，完成近红外光学成像新技术在胰腺癌检测中的应用。

（2）发表SCI/ESCI论文1-2篇，或者共同申请专利1-2项。

二、研究期限和资助额度

本年度计划支持开放课题研究期限为3年，每项资助额度8万。

三、申请人资格

申请人为国内高等学校、科研院所等企事业单位在编员工（非国家重点实验室人员），具有博士学位或中级以上职称，且在本指南相关领域已积累良好的前期研究基础。

已承担在研开放课题、未按期或未按原计划完成项目的负责人当年度不能提交新申请。

四、申请受理

申请者须按规定格式如实填写《武汉光电国家研究中心开放基金课题申请书》（模板见附件），并于2024年3月1日前将申请书电子版（命名格式：姓名+单位+开放基金申请书）发送至邮箱dcc@hust.edu.cn，同时由申请人签名并经所在单位同意加盖公章的纸质版须请研究中心合作者签字确认后代交到武汉光电国家研究中心C616办公室（一份，正反打印），逾期不予受理。

申请的项目由武汉光电国家研究中心审查，并由学术评议委员会审议批准，评审结果将在武汉光电国家研究中心网站公布，同时通过邮件通知申请人。

五、其它事项

项目申请、经费使用、成果管理等需遵守《武汉光电国家研究中心开放基金课题管理办法》的规定。发表SCI/ESCI论文署名须标注华中科技大学武汉光电国家研究中心（Wuhan National Laboratory for Optoelectronics, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, China），同时标注武汉光电国家研究中心开放基金NO.XXXX资助（Supported by the Open Project Program of Wuhan National Laboratory for Optoelectronics NO.XXXX）。没有上述标注的论文不得算作结题成果。递交的专利申请需要有申请号，已授权的专利申请需要有专利号，至少有一个发明人是该课题的负责人，且其第一或第二职务发明单位必须是华中科技大学。不满足上述条件的专利申请不算作结题成果。

六、联系方式

联系人：董老师 

电话：027-87793063

邮箱：dcc@hust.edu.cn

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1.《华中科技大学武汉光电国家研究中心开放基金课题申请书》

2.《武汉光电国家研究中心开放基金课题管理办法》