在紫外非线性光学晶体传统设计中，阳离子仅承担电荷平衡的辅助作用，其自身对倍频效应和光学各向异性的直接贡献较为罕见。若将孤立阳离子构筑成阳离子基团，并有效激活其非线性光学响应，不仅有望突破常规阴离子基团主导的功能基元局限，更可在维持宽带隙紫外透明度的前提下，实现强光学各向异性与非线性性能的协同提升。

在人工智能与大数据快速发展的背景下，发展类脑神经形态器件是突破冯·诺依曼架构“内存墙”、提升算力能效的重要方向。金刚石作为超宽禁带半导体，兼具高迁移率与优异稳定性，但氢终端金刚石在神经形态计算领域的潜力几乎未被开发，如何利用金刚石独特的光电特性模拟突触可塑性、支撑实际计算任务是关键难题。

二氧化碳（CO2）催化加氢制甲醇是实现CO2资源化利用的重要途径。三氧化二铟（In2O3）甲醇选择性高，被视为极具潜力的CO2加氢催化剂之一。然而，其表面真实活性位点的种类与功能，尤其是氧空位与表面羟基的协同作用，仍存在争议，核心在于传统表征手段难以直接区分不同表面氧物种，且In2O3的催化温度通常较高（250°C以上），其高温原因尚不明确。

不溶性硫磺（IS）因其分散均匀、自粘性高等特性，被广泛应用于高性能绿色轮胎生产领域。当前全球年需求量约30万吨，其中我国需求量达16万吨且年均复合增长率达4.2%。传统高温聚合—淬冷工艺普遍存在转化率偏低、热稳定性差等问题，难以满足高端市场对IS产品的“三高”（高含量、高稳定性、高分散性）需求。

氢键有机笼具有结构的可逆性、动态性及多功能性，在分子识别、催化及分离领域颇有潜力。但受限于氢键的弱相互作用，大组分、大空腔的巨型氢键有机笼的设计存在难点。

碱性水电解制氢被认为是最具产业化潜力的绿氢制备路线之一，而在大电流密度条件下，剧烈气泡析出、局部传质受阻及催化层脱落等问题，制约了电极效率与长期稳定性。因此，构建兼具高活性、高传质效率和高结构稳定性的析氢电极，是推动高效绿氢装备发展的关键。

秸秆还田是提升农田有机碳固持、缓解气候变化的重要措施，其效果主要受土壤微生物活动调控。当前研究主要关注不同秸秆还田方式对有机碳组分、碳源及微生物群落特征影响等，但微生物功能性状与有机碳各组分之间的内在关联机制尚不明确。

天然橡胶是重要的工业原料，其生产区域受地理气候条件严重限制。橡胶草是极具潜力的产胶替代植物，其根部合成的橡胶与橡胶树橡胶理化性质相近。然而野生橡胶草橡胶含量偏低，严重制约了其产业化应用进程。