学术动态 | 山东大学青岛校区最新学术成果一览

近日，网络空间安全学院（研究院）王美琴教授团队在密码算法的侧信道防护领域取得新进展。团队研究成果“Extending Randomness-Free First-Order Masking Schemes and Applications to Masking-Friendly S-boxes”被国际密码工程旗舰会议Cryptographic Hardware and Embedded Systems（CHES）2025录用。论文由王美琴教授、博士生吴立轩、樊燕红副研究员、王伟嘉教授与欧洲工程院院士Bart Preneel教授合作完成。山东大学是该论文的第一作者和通信作者单位。

侧信道攻击可以利用密码算法运行过程中的功耗、电磁辐射等物理信息进行密码算法的攻击和破解。由于密码算法电路的本身属性，这些物理信息是很难消除的，因此侧信道攻击对大量的密码设备带来了严重威胁。掩码方案是一种非常流行的侧信道防护方法。因为掩码方案通常需要大量的随机数来保证侧信道防护的安全性，这严重限制了在资源有限环境中的侧信道防护的部署。本文进一步扩展了无随机数的一阶掩码方案，提出了非线性压缩层技术和联合掩码方案。与相关工作相比，该论文不仅成功构建了PRINCE S盒和它的逆的掩码方案，而且减少了SKINNY S盒掩码方案21%的硬件面积。对于密码算法设计者，该论文还提出了一个面向掩码友好的S盒设计方案，能够为密码组件S盒的设计提供指导。

近日，网络空间安全学院陈宇教授团队在隐私集合运算方面的研究成果“Private Set Operations from Multi-query Reverse Membership Test”被国际公钥密码顶级会议PKC 2024录用。论文由陈宇教授，博士生张敏、董明朗与清华大学高等研究院张聪博士和阿里巴巴集团高级技术专家刘巍然博士合作完成，山东大学是该论文的第一作者和通信作者单位。

图灵奖得主姚期智于1982年开创的安全多方计算是保障分布式计算环境中数据隐私的核心技术，其中隐私集合运算(PSO)是高频高价值的专用计算协议，允许多方在保护各自输入集合隐私的前提下协同完成各类集合运算，在隐私保护数据流通业务中有着极为广泛的应用。本成果取得了以下两大突破：一是在构造理论方面，提出多询问反向隐私成员测试协议，并以此为核心给出了隐私集合运算的统一构造框架，终结了此前各类协议零散孤立、效率低下的现状，极大降低了隐私集合运算的部署与维护成本；二是在实际应用方面，给出具有最优线性复杂度的通用构造，进而得到一揽子快速高效的隐私集合运算协议，其中的两方求并协议首次达到严格线性复杂度，且实际效率远超SOTA, 通信效率提升10倍，计算效率提升3-5倍。基于论文成果构建的自主可控隐私数据流通技术，在中国人民银行举办的2022金融密码杯创新赛中获特等奖(全国仅3项)。

近日，海洋研究院碳汇团队屠奇超教授团队在Nature Communications上发表了题为“Biodiversity of mudflat intertidal viromes along the Chinese coasts”的研究论文，揭示了中国滩涂潮间带中病毒群落的多样性、功能潜力及其生态学驱动机制。海洋研究院在读博士生纪孟志为该论文第一作者，屠奇超教授为通讯作者。

该研究针对中国沿海12个滩涂样地进行大规模采样，采样位点覆盖了三亚到丹东，基于宏基因组测序与生物信息学方法构建了潮间带病毒基因组数据集，并结合生态模型和统计方法来探究病毒及其宿主多样性的驱动机制。结果表明，潮间带中具有高度的病毒多样性，预计会感染多个细菌与古细菌谱系，且存在丰富的巨病毒（NCLDV）与噬病毒体（virophage）。潮间带病毒编码了多样且重要的辅助代谢基因，影响氮硫磷及甲烷循环过程。此外，这些代谢基因与宿主微生物存在广泛的水平基因转移。感染原核生物的病毒（噬菌体）与其宿主之间存在丰度亚线性关系：低丰度宿主微生物样本中，病毒丰度随宿主丰度增加呈线性增加；高丰度宿主微生物样本中，病毒对宿主的感染比率随宿主丰度的增加而减少，揭示了潮间带中独特的病毒感染模式，为病毒-宿主的共进化军备竞赛提供了有价值的视角。此外，病毒与宿主微生物共享类似的典型生物地理学模式，包括纬度梯度模式（LDG）与距离衰减模式（DDR）。潮间带病毒的群落组装被确定性过程主导，多个环境因子（包括溶解有机物分子DOM）显著驱动了其群落组成与生态模式。

近日，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站（LHAASO），通过精确测量银河宇宙线太阳阴影随太阳活动的微小变化，首次实现了对日地间行星际磁场（IMF）的每日监测，比卫星提前3.3天捕捉到IMF的变化，这为深入了解IMF结构提供了全新手段，从而提升空间天气研究水平。该成果以“Monitoring the daily variation of Sun-Earth magnetic fields using galactic cosmic rays”为题，在著名新秀期刊The Innovation上，前沿交叉科学青岛研究院教授冯存峰、中国科学院高能物理研究所博士后南云程、研究员陈松战为论文共同通讯作者。其中，南云程博士2022年毕业于山东大学前沿交叉科学青岛研究院（导师冯存峰），博士期间一直从事该项研究。

银河宇宙线主要由带正电的高能粒子组成，不停地以光速撞向地球，而太阳就像一把伞，会挡住部分高能粒子，在地球上形成太阳的宇宙线阴影（简称“日影”）。宇宙线从太阳到地球只需8分钟，期间受日地空间不同处磁场影响而发生偏转，而日影位置移动可以示踪宇宙线的偏转，因此宇宙线就像一个探针，可以“诊脉”日地空间磁场强度及其变化。LHAASO实验以其超群的灵敏度，首次实现了对银河宇宙线日影的当天及时高显著性观测，研究人员借助每天日影位置移动信息，成功测量到了2021年3月到10月期间每天IMF强度及其变化，该测量领先地球附近航天器3.31±0.12天，为长期监测IMF及其变化提供了一个全新的手段，弥补了日地间IMF很大范围内无法测量的短板，为空间环境研究打开了新窗口。论文研究还表明宇宙线太阳阴影也为IMF模型研究提供重要输入。本研究结果，将来还有望在空间天气预报方面得到进一步应用。

近日，环境研究院侯可勇教授研究团队在光致化学电离质谱在线高灵敏检测海水中有机胺研究领域取得突破性进展，相关成果以“Rapid Detection of Trace Organic Amines in Seawater: An Innovative Approach Using Photoelectron-Induced Chemical Ionization TOFMS with Online Derivatization and Dynamic Purging-Release Techniques”为题，发表在Analytical Chemistry期刊上。环境研究院博士研究生郭英哲为该论文第一作者，厉梅博士与侯可勇教授为该论文通讯作者，山东大学环境研究院为第一完成单位和通讯单位。

本工作基于研究团队自主研发的飞行时间质谱仪，发展了一种光电子诱导化学电离源结合在线衍生及动态吹扫-释放技术实现了海水中二甲胺（DMA）、二乙胺（DEA）、三甲胺（TMA）和三乙胺（TEA）共4种痕量OAs的高灵敏快速检测。本研究的创新点主要包括：首先，利用次氯酸钠将溶解性高、极性强、难挥发的DMA和DEA在线衍生为易挥发的[DMA-H+Cl]和[DEA-H+CI]；其次，利用动态吹扫产生的大量微气泡将海水中OAs及其衍生物迅速释放至气相中；最后，本工作利用光电子电离吹扫气中水蒸气，获得了(H₂O)_n·H+试剂离子，通过光电子诱导化学电离实现了OAs的高灵敏检测。

本方法仅需5 mL海水样品，检测时间小于5 min，DMA、DEA、TMA、TEA4种OAs的定量限（S/N=10）分别为1.1 nmol/L、0.68 nmol /L、0.85 nmol /L、0.49 nmol /L，与传统方法相比，该方法灵敏度提高了5倍以上并且分析时间缩短了21.7%。随后，利用该方法对5个典型海洋环境的15个海水样品进行了分析，定量测定了其OAs浓度，证明了该方法在海水中痕量OAs分析中的实用性和可靠性。

近日，信息科学与工程学院陈杰智教授研究团队在低维半导体场效应晶体管电极接触界面研究领域取得突破性进展，相关成果以“Van der Waals Heterostructure Contact Strategy for Barrier-Free 2D Complementary Transistors”为题，发表在材料领域顶级期刊Advanced Functional Materials（影响因子18.5）。信息学院博士后桑鹏鹏为论文第一作者，陈杰智教授为论文通讯作者，山东大学信息科学与工程学院为第一完成单位和通讯单位。

研究团队由二维半导体异质堆叠入手，提出了一种基于范德华异质结的二维晶体管电极接触策略。该工作采用第一性原理计算方法，通过设计破隙型或准破隙型范德华异质结，利用其层间电荷转移，在一系列二维半导体中实现了简并或准简并的互补掺杂。另外，通过在金属电极与二维沟道界面引入二维半导体插层，利用金属电极与二维插层之间的费米钉扎效应以及二维插层与沟道层之间的能带排列关系，可有效降低金属电极与二维沟道之间的肖特基势垒从而实现电极界面的欧姆接触。器件量子输运模拟显示，所提出的范德华异质结电极接触策略可有效提升二维晶体管的输运电流，尤其是对于P型二维晶体管而言，相比于直接的金属接触电极，其开态电流可提升2至4个数量级。该工作为二维半导体器件的电极界面优化提供了一定的理论指导，同时可为二维互补型场效应晶体管设计奠定一定的理论基础。

近日，微生物技术国家重点实验室刘双江教授团队建立了一个 RA患者来源的肠道微生物资源库（RAGMB），包含7门、280个种的601个纯培养菌株，其中蕴含潜在新物种43个。进一步对公共宏基因组数据进行整合分析发现，RAGMB 广泛覆盖了中高丰度和低丰度的 RA患者肠道微生物，并且包括来自 Synergistota 门的4个稀有物种。该工作还首次提出并定义了一个由20种细菌组成的 RA 核心肠道微生物组，并将核心物种与RA临床使用的指标和预后进行了关联分析，实验验证了核心物种 Mediterraneibacter tenuis 和 Eubacterium rectale 能影响小鼠免疫反应并加重炎症。这项工作为未来关于RA病因的研究提供了多样的肠道微生物资源，并为新型生物医学实践提供了潜在的新靶点。

基于以上研究成果，在iMeta杂志发表了题为“The Rheumatoid Arthritis Gut Microbial Biobank Reveals Core Microbial Species that Associate and Effect on Host Inflammation and Autoimmune Responses”的研究论文。该项研究与山东大学张磊教授团队、青岛大学附属医院刘斌主任医师合作，微生物技术国家重点实验室博士生黄浩杰为第一作者，山东大学刘双江教授、张磊教授和青岛大学附属医院刘斌主任医师为共同通讯作者，微生物技术国家重点实验室为第一完成单位。

近日，微生物技术国家重点实验室高翔团队在肠道拟杆菌分泌的泛素同源蛋白BUbb介导菌间拮抗特异性的机制方面取得重要进展，相关研究成果以“A highly conserved SusCD transporter determines the import and species-specific antagonism of Bacteroidesubiquitin homologues”为题发表在Nature Communications杂志上。山东大学博士生童明、博士后徐京华、博士生李伟勋以及研究员姜昆为论文共同第一作者，山东大学高翔教授为该论文的通讯作者，山东大学为第一完成单位和通讯作者单位。

在该研究中，研究人员鉴定出了一种独特且保守的TonB依赖性转运蛋白体SusCD（命名为ButCD，意为拟杆菌类泛素同源物（BUbb）转运蛋白SusCD），这类转运蛋白是拟杆菌最主要的营养转运系统，该转运蛋白体被BfUbb利用，将BfUbb转运到受体细胞的周质空间，实现种内杀伤。尽管ButCD的同源蛋白在其他拟杆菌物种中广泛存在，但一些编码BfUbb敏感型PPIase的拟杆菌因其ButCD与脆弱拟杆菌的ButCDBf序列相似性较低，不能介导BfUbb的跨膜转运，从而避免被BfUbb杀伤。进一步研究发现，ButCD在决定BUbb物种特异性拮抗中发挥了关键作用，因为它同样被来自卵形拟杆菌（Bo）的另一BUbb（BoUbb）劫持，用于拮抗耐受BfUbb的其它几种拟杆菌（Bt, Bo, Bx）。BfUbb-ButCDBf复合物的冷冻电镜结构揭示了ButCD的独特结构特征，这些特征保证了BfUbb的结合和运输。动物实验进一步证明，BfUbb 能特异、高效地消除小鼠肠道中的ETBF，因此BfUbb有望在炎症性肠病（IBD）和结直肠癌（CRC）治疗中发挥作用。

综上所述，该研究全面阐明了拟杆菌类泛素同源物特异性拮抗机制背后的多种影响因素，并探讨了其潜在的应用价值。

近日，微生物技术国家重点实验室李越中教授团队在mBio杂志上在线发表了题为“Dosage constraint of the ribosome-associated molecular chaperone drives the evolution and fates of its duplicates in bacteria”的研究论文。微生物技术国家重点实验室博士生万田雨为第一作者，李越中教授和卓丽副研究员为共同通讯作者，微生物技术国家重点实验室为第一完成单位。

本文表征了核糖体相关分子伴侣trigger factor (TF)在细胞中的剂量限制及其产生机制，并发现这一剂量限制可以通过敲除TF的N端结构域而避免。TF在绝大多数细菌中是单拷贝的，即使是多拷贝TF存在的细菌中也只保留了1个结构完整的拷贝，其他拷贝的N端结构域缺失，描述为“1+n”特点。在1+n细菌中，缺陷的TF同源蛋白进化出了与菌株特性相适应的功能分歧。因此，这种剂量限制驱动了细菌中TF重复基因的进化和命运，本文提出了“conservation and domain-degeneration”模型用于描述这种结构域主导的剂量限制下的进化命运。以TF为例，揭示了严峻的进化阻力下重复基因如何逃避限制而留存下来，为研究多拷贝分子伴侣的协调与稳定及其在合成生物学方面的改造利用提供了基础。

近日，微生物技术国家重点实验室方诩教授团队在Carbohydrate Polymers上发表题为“One-pot synthesis of γ-cyclodextrin of high purity from non-food cellulose via an in vitro ATP-free synthetic enzymatic biosystem”的研究论文。微生物技术国家重点实验室方诩教授为通讯作者，博士后牛康乐为第一作者，山东大学微生物技术国家重点实验室为第一完成单位和通讯作者单位。

研究团队设计了两条新的γ-CD合成途径，以非食原料纤维素为原料，通过体外无三磷酸腺苷(ATP)的非细胞合成系统合成γ-CD。首先利用纤维素生产纤维二糖，随后通过五酶级联反应将纤维二糖转化为γ-CD。通过添加葡萄糖-1-磷酸(G-1-P)合成模块并优化不同合成模块之间的适配性，实现了纤维素向γ-CD的化学计量转化。本研究建立了以纤维素+6为原料制备高纯度γ-CD的生产工艺，获得γ-CD纯度大于90%。这项研究不仅提高了纤维素利用的经济性，并且拓展了下一代木质纤维素生物炼制的方向。

近日，人文社科青岛研究院讲师吴舒尧、昆山杜克大学副教授李彬彬、北京大学研究员华方圆和中国科学院植物研究所研究员米湘成合作的论文“The past and future of ecosystem restoration in China”在自然指数期刊Current Biology发表（中科院一区TOP）。李彬彬和吴舒尧为论文共同第一作者，李彬彬为通讯作者，山东大学人文社科青岛研究院为第一作者单位。

中国在近几十年来凭借其政策制定与动员资金资源的能力实施了多个大规模生态恢复计划。了解中国在生态方面的恢复成就及剩余挑战，将有助于指导未来在昆明-蒙特利尔全球生物多样性框架下恢复30%的多样化生态系统。此研究总结了自20世纪70年代以来中国生态系统恢复方法的主要转变，重点关注恢复的基本动机、生态系统管理方法和融资机制。尽管中国的恢复工作在早期主要以提供某些生态系统功能和服务为指导，但近年来，更加注重生物多样性和生态系统完整性的恢复。因此，恢复的重点生态系统、方法和融资机制也产生了相当程度的多样化。这一演变主要由科学证据和过去经验的积累所引导。研究强调了中国在生态恢复工作面临的主要挑战，并提出了在目标设定、监测、利益相关者参与、适应性管理、气候变化下的恢复力和融资等方面提高生态恢复效果的未来方向。

近日，法学院段君尚助理研究员和张蓓蓓副教授在国际学术期刊Humanities and Social Sciences Communications（SSCI社科类一区期刊）合作发表了题为“Abusive litigation in China: comparative insights and practical approaches for reform”的论文。法学院助理研究员段君尚为该论文第一作者，张蓓蓓副教授为通讯作者，山东大学为第一完成单位和通讯作者单位。

文章从民事、刑事角度全面分析了我国司法实践中的滥诉问题，并基于比较研究结果提出了改进方案。在民事领域，滥诉往往表现为对司法资源的不合理利用或对司法秩序的扰乱。比较法视角下，其他司法辖区也面临类似问题，但这一问题与各国法律文化、法律传统、法律制度的具体内容和实施情况紧密相关，与国家司法资源的体量亦有联系，必须注意解决措施的协同性。比较研究发现，在民事案件中，各国对问题的认识和应对措施方面有相互借鉴的空间。就本文研究的法域而言，加强律师自律机制、完善受害方诉讼费用补偿制度值得我国参考。在刑事领域，滥诉的呈现方式与民事案件有显著区别，这一点长期以来并未受到学术研究的重视。由于各国的公权力组织形式存在差异，域外相关做法的借鉴作用比较有限，但我们仍需持续关注其他司法辖区的实践情况，加强沟通、促进交流。在我国刑事案件中，滥诉在轻微犯罪中较普遍，对此需重视优化公权力结构，保障被追诉人的合法权利。

近日，由中共中央政法委员会主管，中国法学会主办，中国法学杂志社出版的英文法学学术期刊China Legal Science（《中国法学(英文版)》）刊登法学院副教授孙康独著的《中国智慧司法的本质属性与法治化发展之路》一文。

文章指出，智慧司法旨在科学技术的引领下追求良法善治。在中国，智慧司法业已成为法院、检察院和司法行政部门数字化治理的主要手段，具有智能性、辅助性、便捷性和地方性等特征。尽管智慧司法为司法活动带来便利，但也存在一些值得优化的问题，如对传统司法的挑战、较高的成本、协调有难度和法律成果有限等。在全面依法治国的时代背景下，应从宏观、中观和微观层面制定相应对策。在宏观层面，中国应发展符合自身国情的智慧司法；在中观层面，应强调智慧与智能的有机协调；在微观层面，需要构建全面的运行、监督和评价体系。这些举措体现了对制度和逻辑观念的重视，符合新时代坚持全面依法治国的要求。全面总结中国智慧司法的经验，将为全世界提供崭新的司法理念和模式。

文章还指出，新科技时代下，物质社会普遍被数字化改造，司法领域亦不例外。二〇一八年一月十日，习近平总书记在“做好新时代政法工作”讲话中指出深化司法体制改革的目标在于“推进平安中国、法治中国建设，加强过硬队伍建设，深化智能化建设，严格执法、公正司法”，为发展智慧司法提出了新要求。智慧司法是由党中央倡导和部署的新型司法模式，也是现阶段司法体制改革的重要内容之一，可以有效促进回应性司法转向能动性司法，实现网络信息技术与全面依法治国的深度融合，提高全面依法治国战略的能力和水平。借助中国特色社会主义法治的制度优势，智慧司法大有可为，但同时也不宜忽视智慧司法在现阶段建设中所存在的某些值得优化之处。本文旨在从学理层面构建对智慧司法本质的认识论，以期作为其今后发展的指导参考和理论观照。

近日，乔岳教授及其研究团队在数字经济领域取得了一系列重要的学术突破，相关研究成果已先后发表在《管理评论》和《经济评论》等学术期刊上。这些研究为平台企业在跨界竞争中的定价策略和数据量决策问题提供了新的理论框架和实践指导。

在《跨界竞争中平台企业的定价策略研究》（《管理评论》2024年第9期）中，乔岳教授团队构建了一个双边市场多阶段博弈模型，深入探讨了数字经济时代平台企业在跨市场网络效应影响下的业务拓展定价策略。文章指出，跨界经营作为平台企业扩展业务边界的常见方式，极大地依赖于跨市场网络效应与交叉网络外部性的影响。研究发现，当跨市场网络效应较大时，跨界平台在新市场的利润显著增加，而在原市场的利润则可能下降甚至为负值。然而，整体利润仍然高于竞争对手，表明跨界平台在网络效应的加持下能够有效提升其市场竞争力与盈利能力。该研究不仅为平台企业定价策略的制定提供了新的视角，同时也为企业在数字经济中的跨界扩展战略提供了理论支持。

近日，《新华文摘》2024年第14期转载山东大学特聘教授、法学院侯欣一教授的文章《重写法律史：中国法律史学研究现状及知识体系建构》。该文原载于四川大学学报（哲学社会科学版）2024年第2期。

文章认为，中国法律史学属法学学科中的基础性学科，承担为中国法学提供自主经验和原创性知识的重任，决定中国法学的民族性问题。提升、改变中国法律史学的学术水平和学科地位必须处理好两个学术议题：一是何谓“中国传统法律”，二是怎样评价“近现代中国的法律转型”。其研究方法必须正视中国历史上差异极大的中国传统的法律规范和法学知识、清末民初传入中国的西方近现代法律规范和法学知识、根据地政权创建的法律规范和法学知识。这些分属不同时代、不同文化、不同性质的法制，有的是民族性及民族精神的体现，有的体现现代法学学科的专业属性，有的是理解中国当下法治实践的独特视角，是研究中国法律史不可或缺的知识前提和历史维度，与当下中国的法治实践，即法治中国建设有着明显的历史渊源。建构法律史学自主知识体系，不仅需要立足传统，更新方法，更需要多元对话，以开放的心态，书写真实的历史，回应时代议题。

近日，人文社会科学青岛研究院教授张立群在《文学评论》2024年第5期刊发论文《新世纪长诗写作“自注”现象论析》。

论文深入剖析了新世纪中国诗坛的独特现象——长诗自注。文章指出，长诗自注现象的出现，得益于长诗写作的持续发展和内部自我调整，涉及题材选取、语义拓展、诗人先锋实验追求等多方面原因。

论文回顾了新诗注释的历史，总结了长诗自注的独特之处：一是自注数量多、容量大，打破了正文本与副文本之间的界限，形成了一种全新的诗歌注释形式；二是自注类型丰富、形式灵活，为长诗写作注入了新的结构，为诗歌注释本身带来了新的文本和功能；三是融合多种文体成分，实现了诗文互见，以叠加方式创造了新的文本，展现了开放性的典型特征。

张立群教授的论文不仅从写作角度分析了长诗自注的经验得失，还将其与文献史料研究相结合，拓展了研究视野。这一研究不仅为诗歌创作提供了新的思考，也为文献史料研究这一学术热点带来了新的启示。

（消息来源：山东大学（青岛））