2020年4月22日，习近平总书记莅校考察并发表重要讲话，为学校发展指明了根本方向、提供了根本遵循。目前我国已踏上实现第二个一百年奋斗目标的新征程，高质量发展对科技创新提出紧迫要求。习近平总书记指出“加强基础研究是科技自立自强的必然要求，是我们从未知到已知、从不确定性到确定性的必然选择。”“高水平研究型大学要把发展科技第一生产力、培养人才第一资源、增强创新第一动力更好结合起来，发挥基础研究深厚、学科交叉融合的优势，成为基础研究的主力军和重大科技突破的生力军。”
西安交大坚持“基础研究是整个科学体系的源头，是所有技术问题的总机关”的定位，心怀“国之大者”，在校党委的领导下，学校相继出台了《西安交通大学关于改进科研组织模式 优化资源配置 增强科技贡献力的指导意见》《西安交通大学促进自然科学学术繁荣的实施办法》等一系列管理举措，探索有组织的基础研究管理模式。两年来，学校科研工作者坚持“把论文写在祖国大地上”，紧密围绕“四个面向”，以应用研究倒逼基础研究，以基础研究支撑应用研究，取得显著成效。
面向世界科技前沿，基础研究产生丰硕成果
学校引导鼓励科研人员全面贯彻习近平总书记讲话精神，面向世界科技前沿，向宏观拓展，向微观深入，向极端条件挺进，在材料科学、生命科学等方向，突出原创，独辟蹊径，取得了丰硕的研究成果。
弛豫铁电单晶（PMN－PT）具有优异的压电效应，但是其透光率低，极大地制约了它在光声技术和电光技术领域的应用。西安交通大学徐卓教授、李飞教授研究团队研发出了钐掺杂的PMN－PT单晶，通过铁电畴结构调控，同时实现了高压电性和高透光性，突破了长期以来二者难以共存的国际难题。这种透明铁电单晶材料为研制高性能光声成像换能器、电光调制器、光学相控阵等提供了一种全新的关键材料。相关研究成果在《自然》《科学》杂志上发表论文3篇，并入选2020年全国十大科技进展。
作为一种能够给人带来愉悦感受的神经递质，多巴胺（Dopamine）在中枢神经系统疾病治疗中具有重要作用。但多巴胺受体亚型之间对激动剂识别、配体选择性、受体激活和G蛋白选择性的机制仍有待厘清。西安交大物理学院张磊教授团队与四川大学、山东大学、国家蛋白质中心（上海）、香港中文大学等单位合作，采用冷冻电镜技术，首次解析了DRD1-Gs复合体分别结合儿茶酚类(Catechol like)激动剂（降血压药Fenoldopam、完全激动剂A77636和G蛋白偏向性激动剂SKF83959）、非儿茶酚类(Non-catechol like)激动剂PW0464，以及同时结合多巴胺和正向别构调节剂LY3154207的近原子分辨率三维结构。从而在原子层面上详细阐释了DRD1的配体识别、别构调节及与G蛋白偶联的机制。这一发现将为高血压、帕金森综合症、肾损伤等疾病的药物开发和治疗带来新的曙光。相关研究成果发表在《细胞》杂志上。
面向国家重大需求，基础研究突破关键难题
学校全面贯彻习近平总书记讲话精神，面向国家重大需求，突破关键科学难题，在能源利用、电气绝缘等领域取得重要成果。
重型燃气轮机乃大国重器，关乎国家能源安全和国防安全。重型燃气轮机被誉为制造业皇冠上的明珠，这不仅仅是由于其高新技术密集，而且在于其每一项技术的突破都必须经历“基础理论→单元技术→零部件实验→系统集成→综合验证→产品应用”全过程。西安交通大学王铁军教授作为首席科学家，组织并承担了我国一系列以F级重型燃气轮机制造为背景的国家重大基础研究项目，东汽公司全面参与了系列项目，并在其中主持课题。经过项目组多年艰苦努力、校企协同创新，将基础理论研究融入企业实践，攻克了先进重型燃气轮机高温叶片的冷却设计、定向晶成形、热障涂层制备、精密加工等核心技术，建成了高温叶片综合冷效实验系统，初步形成了我国重燃高温叶片制备与实验验证能力；系统建立了我国先进重型燃气轮机组合转子的设计理论，建成了重型燃气轮机三级透平级间耦合试验台、全尺寸轴承试验台等一批重大试验系统，初步形成了我国重燃拉杆组合转子的制造与实验验证能力。实现了我国先进重型燃气轮机制造核心技术从0到1的转变，并出版了我国第一套关于燃气轮机制造的专著系列。
能源传统转化方式的最大问题是能源在转化中无序释放或转变，造成巨大的能势下降、能质降低和能量损耗，并对环境造成严重污染，已成为制约我国经济、社会发展的瓶颈。西安交通大学郭烈锦院士团队围绕化石能源清洁低碳高效转化—煤炭超临界水制氢发电多联产（超临界水蒸煤）、可再生能源高效低成本大规模转化—太阳能光/热耦合制氢及碳氢燃料、化石能源与可再生能源互补清洁转化三个研究方向，率先提出能源有序转化的核心思想及能势匹配、碳氢循环和多子耦合三个基本原理，重构物质转化与能量转化恰当有序关联方式，从能源源头上实现无序转化到有序转化的变革，实现清洁、低碳、高效和低成本能源转化的全方位多目标协同，推动能源科学技术及产业新体系的建立、发展和完善，为实现我国可持续发展战略目标作出科学理论创造与关键技术原创性突破等重大贡献。
依托柔性直流技术，构建高压直流电网实现大规模可再生能源的并网和输送，是未来能源结构转型的必然选择。已有的高压直流开断方案难以满足直流电网对断路器技术性能和经济成本的双重要求，是高压直流电网发展和规模化应用的一大瓶颈。西安交通大学荣命哲教授团队针对上述重大需求，首先提出了转移、阻尼与关断一体化的阻尼式高压直流开断的新思路，有效解决了直流断路器成本高、体积大的问题。通过研究高压直流断口新介质的绝缘增强与快速恢复机理，解决断口串联数量多的问题；通过研究电容电介质非线性机理及调控方法，研发阻尼电容新器件，实现电流快速转移与抑制一体化；通过建立新型驱动模式下的芯片和电路耦合模型，开发适用于直流开断工况的全控型电力电子新器件，提升电流关断能力；研究复合式电能耗散匹配关系和调控机理，获得电能耗散功率密度提升的新方法。研发阻尼式高压直流断路器样机，验证理论研究的正确性，占领国际高压直流开断理论与技术研究的制高点。
面向国民经济主战场，基础研究赋能工程应用
学校组织激励科研人员全面贯彻习近平总书记讲话精神，面向国民经济主战场，需求牵引，突破瓶颈，在信息技术、装备制造等领域取得丰硕研究成果。
面对日益严重的能源环境危机，多能源供需系统能够充分发挥多能互补及供需弹性特性，被认为是解决可再生新能源消纳、优化能源结构最有效的途径之一，能够取得节能降碳的重大社会经济效益。为应对多能源供需系统日益紧迫的低碳化、清洁化需求，西安交通大学管晓宏院士团队在引入含氢多能源供需系统的基础上，围绕系统协同运行所面临的智能性设计、智能决策、协同运行、系统高效调控等关键科学问题，开展含氢多能源供需系统建模与智能性设计、含氢多能源供需系统运行优化与智能决策、含氢多能源供需系统的协同运行优化、多能转换关键装备和系统的高能效调控与稳定性、含氢多能源供需系统架构设计等关键技术研究，并搭建实物验证系统，在建筑面积超过5万平米的建筑园区实际测试环境中完成全周期协同运行，实现首个含氢多能源供需系统的实用化和规模化验证，为氢能在多能源供需系统的应用奠定理论基础，为实现“碳达峰、碳中和”的国家战略目标提供技术路径。
高端包装印刷装备是精美图案和绿色环保印刷的核心装备，在商品流通、追溯等市场经济中发挥着不可或缺的作用。特别是，近年来互联网技术带来的智能包装产品的大量应用，迫切需求高保真和精密的高端包装印刷装备。西安交通大学梅雪松教授课题组围绕构建高速高精度电子轴控制理论和技术体系的关键科学问题，开发了集同步、张力控制和缺陷检测为一体的分布式电子轴控制系统；发明了热风能量循环利用的节能油墨干燥系统；提出了基于内置传感器和支持向量机的在线故障诊断方法，开发了制造商服务云与用户自有云的两层运维管控平台。研制了2类高端包装印刷装备，主要指标处于国际同类产品领先水平，首次在国际上实现了高端包装印刷装备运维过程的智能化管控，降低企业运维成本40%以上，大幅提升了国产高端包装印刷装备的市场竞争力，使国外产品在中国市场份额由95%降到10%以下，实现了出口大于进口的逆转。引领了我国包装印刷装备行业的发展，实现了中国包装印刷用中国装备的目标。
面向人民生命健康，基础研究融通医工交叉
国之所需，我之所向。科研人员全面贯彻习近平总书记讲话精神，充分发挥医工交叉学科优势，共性导向，交叉融通，取得丰硕研究成果，为抗击新冠疫情贡献交大力量。
荧光定量PCR核酸检测是先进的分子诊断技术和方法，是新冠病毒等多种病原体以及重大疾病分子检测的必备，是遗传与分子生物学分析的根本基石，也是提升人和动物重大传染病防控应急能力、精准医学诊疗和检验检疫水平的关键，然而，对于此类高端的高通量多靶标核酸自动化检测仪器设备，我国很长时间一直依赖进口。西安交通大学彭年才教授课题组历时十余年医工交叉基础研究，发明了高通量多靶标核酸自动化定量检测系列关键技术，牵头编制核酸提取试剂盒国家医药行业标准，研制了96通量6通道的高通量多靶标实时荧光定量PCR检测系统和全自动核酸提取检测工作站等5类12个型号仪器产品，并在全球大规模应用。其产品广泛应用于临床诊断、疾病防控、食品安全、法医鉴定及科学研究等领域，尤其在禽流感、埃博拉、非洲猪瘟、新冠肺炎等多次突发重大疫情中作出了重要贡献。研究成果在新冠疫情中第一时间保障全国抗疫，尤其是武汉及湖北核酸检测设备供应，经济社会效益显著。
气管插管是一种抢救急危重症患者的措施，传统气管插管方式操作者与患者呼吸道的近距离接触，易导致呼吸道分泌物污染操作者。新冠肺炎疫情发生后，部分危重症新冠患者需要进行气管插管，给操作者带来极大的感染风险。为了破解难题，吕毅教授研究团队开展科研攻关，率先提出全磁导航气管插管技术。该技术摒弃了传统喉镜气管插管的固有模式，无需开放气道，无气道分泌物喷溅，减少医务人员与患者呼吸道的直接接触，大大降低感染风险，获资助国家自然科学基金重大研究计划重点支持项目，研发全磁导航气管插管机器人，让科学技术更好地为百姓健康服务。
精准放疗的目标是保证肿瘤组织接受足够致死剂量，同时最大限度保护危及器官少受或免受辐射损伤，因此放疗质控尤为重要。针对目前精准放疗监测评价系统必须引入额外照射剂量进行监测或者不能准确实时监测的问题，西安交通大学韩苏夏教授课题组基于切伦科夫成像（CLI）技术创立肿瘤精准放疗实时监测评价新模式。一体化同步三维放射监测子系统和多模态图像数据分析及中控子系统：设计环形一体化结构，利用门控选通技术及单光子计数模式算法，提高信噪比，实现极微弱切伦科夫光的高精度、高稳定性同步成像；开发光学技术和相关算法获取靶区对应的三维剂量与位置信息，通过多模态图像融合和配准计算放疗靶区的剂量、位置偏差并实时反馈；建立原创的生物医学数学物理模型库，获得靶区生物医学光谱分布情况分析肿瘤氧环境时空变化，研究肿瘤相关基因与放射敏感性的关系，寻找放射增敏靶点。
