防/除冰功能与宽波段红外隐身特性：经过Ag2S改性的羊毛

《EcoMat》：Anti/De-Icing and Broad-Band IR Stealth: Ag2S-Modified Wool

　　**摘要**

羊毛织物由于其固有的柔韧性、透气性和生物相容性，非常适合用于可穿戴产品和户外应用。然而，其亲水性会导致吸湿、隔热性能较差以及在寒冷环境中容易积冰。为了解决这些问题，本研究开发了一种多功能羊毛织物，通过多巴胺（PDA）辅助的疏水改性结合原位生长Ag2S颗粒，赋予其疏水性、光热发电、防/除冰以及红外隐身性能。这种形成的微纳分级结构使HMWF@Ag2S具有显著的多功能性：（1）有效的疏水性，水接触角（WCA）达到139.3°；（2）高效的光热转换效率（η）为62.3%，使其成为光热发电和防/除冰材料的潜力候选者；（3）在NIR照射下能够有效促进冰的融化和去除，即使在-20°C的环境中也是如此；（4）具有宽频段的红外隐身能力，覆盖3–14 μm波段，从而填补了多功能可穿戴红外隐身材料的空白。因此，这一策略不仅解决了羊毛织物在寒冷环境中的实际问题，还扩展了其在更广泛领域的应用前景。

**1 引言**

太阳能是一种重要的、取之不尽的清洁能源，支撑着地球上的所有生命，被认为是最有前途的能源替代方案之一[1]。其转换途径主要包括两种：热载流子和光到局部热能的转换[2, 3]，后者将太阳辐射转化为局部热能[4]。光热材料利用光热效应产生辐射热，从而提高能量转换效率并扩大应用范围。这类材料包括多种类别：金属碳化物（如MXenes）[5]、过渡金属氧化物（如Fe2O3、LaCrO3和Co3O4）[6, 7]、贵金属纳米颗粒（如Au、Pt和Ag）[8, 9]、非金属碳基物质（如石墨烯、碳纤维和炭黑）以及有机光热材料（如聚吡咯、多巴胺和聚苯胺）[10]等。值得注意的是，金属硫化物如CuS、Ag2S和MoS2[11]因其高光谱吸收率、低再发射率、低成本和优异的光吸收性能而备受关注，非常适合用于光热催化和发电。此外，光热材料在能源、环境科学和生物医学领域有广泛应用，关键应用包括催化[12]、杀菌[13]、海水淡化[14]和发电[15]等研究和实际应用。在纳米结构的硫属化合物中，I–VI族银硫化物（Ag2S）因其低毒性、窄带隙（0.93 eV）、良好的化学稳定性和高吸收系数（~104 m?1）以及优异的光学性能而脱颖而出。它被广泛应用于半导体、光伏电池、红外探测器和超离子导体[16]，最近还应用于室温光电开关和氧气传感器[17, 18]。例如，Song等人[19]开发了具有H2O2激活的NIR-II荧光的Ag/Ag2S Janus纳米颗粒（通过电子转移减少）和光声成像（通过吸收减少），实现了对肝脏损伤和癌症的高灵敏度无创体内诊断。最近的研究集中在开发用于红外伪装和辐射冷却的仿生自适应材料[20]。目前，研究最多的红外隐身材料主要分为两类：金属半导体氧化物[21]和钨基半导体[22]。此外，具有与钨基半导体相当红外屏蔽性能的光热材料在红外屏蔽和隔热薄膜方面也显示出潜力。吴的团队[23]通过调控CuS负载和热还原方法合成了rGO/CuS复合气凝胶；CuS的掺入有效调节了红外发射率和隔热性能，为设计灵活、轻质、自适应、可加工和可扩展的金属硫化物基红外隐身材料提供了一种新策略。本研究首次通过多巴胺（PDA）辅助的疏水改性方法结合原位生长Ag2S颗粒，将疏水性、防污、光热和红外隐身功能集成到羊毛织物（WF）上（图1）。这种分层的Ag2S颗粒改性羊毛织物（HMWF@Ag2S）表现出优异的综合性能，其制备过程包括两个关键步骤：首先，多巴胺（DA）通过羟基介导的反应与水解的HDTMS反应，生成疏水改性的羊毛织物（HMWF）；其次，原位形成的PDA层进一步增强了Ag2S颗粒在织物表面的粘附力，最终构建了微纳分级结构。HMWF@Ag2S具有高效的光热转换能力，表现出出色的发电和防/除冰性能，适用于寒冷的户外环境。此外，其在2.5–20 μm宽带范围内的低反射和透射率使其具有优异的红外隐身性能，有助于在户外或低光照环境中隐藏人类、植物和车辆。

**2 结果与讨论**

**2.1 HMWF@Ag2S的制备与表征**

作为天然生物质分子，DA在碱性条件下容易发生氧化聚合，形成具有强粘附性的PDA，几乎可以粘附在所有基底上，是一个出色的二次反应平台，能够实现简单的表面改性。基于PDA的表面功能化已成为开发自修复和超疏水织物的流行策略[24]。一些织物材料，包括羊毛和聚酯，在碱性条件下容易发生水解，这会由于表面降解而削弱涂层与纤维基底之间的结合[25]。在本研究中，我们证明了在中性水溶液中共沉积DA和烷基硅烷（HDTMS）可以为织物提供持久的疏水性。在此过程中形成的PDA作为载体，吸附并固定Ag2S颗粒在织物表面。通过FT-IR分析了涂层前后WF的表面化学性质。如图2a所示，2917和2850 cm?1处的峰（不对称和对称的–CH2–振动）证实了HDTMS长烷基链的附着[26]。对于HMWF@Ag2S，约1535 cm?1处的峰（C–N伸缩振动）表明PDA接枝成功，而1467 cm?1处的峰对应于芳香环伸缩振动[27]。1108 cm?1处的特征峰表明形成了Si–O–Si键，801 cm?1处的尖锐峰对应于Si–C弯曲振动[28, 29]。720 cm?1处的峰归因于苯环的平面外C–H弯曲振动[30]。图2b展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的XRD图谱；图2c和S1显示了表面化学的进一步分析结果。N 1s（400 eV）、Si 2s（153.1 eV）和Si 2p（102 eV）峰证实了PDA和HDTMS在纤维表面的成功涂层[29]。高分辨率C 1s XPS谱（图2d–f）显示C–O/C–N峰的强度从HMWF的23.7%增加到HMWF@Ag2S的35.9%，表明PDA的负载成功。相应地，与HMWF相比，HMWF@Ag2S的C–C/C–H/C–Si峰强度从43%增加到46.7%，证实了HDTMS的有效固定。涂层表面上HDTMS含量的增加可能降低了表面能，这是恢复疏水性的主要原因。如图S1所示，原始Ag2S纳米颗粒的Ag核心结合能分别为约368.3 eV（Ag+ 3d5/2）和374.4 eV（Ag+ 3d3/2）[32]。S 2p1/2和S 2p3/2的结合能分别约为165.5 eV和164.1 eV，表明Ag2S中存在S元素[27, 34]。图2g–i展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的微观形态。与原始WF相比，HMWF和HMWF@Ag2S的纤维表面更为粗糙。HMWF@Ag2S的表面呈现出典型的微纳分级结构：纳米级颗粒的大小范围为181–454 nm，而微米级颗粒的大小为1.8–2 μm。这两种不同尺度的颗粒协同作用形成了材料的微纳分级结构。这种多尺度结构特性为其优异的疏水性和协同光热性能提供了关键基础。能量色散光谱（EDS）图像（图S1）证实了Ag和S元素的存在，这些元素归因于Ag2S颗粒。涂层形成的机制如下：DA分子首先氧化形成多巴胺醌，然后环化和重排生成5,6-二羟基吲哚和5,6-吲哚醌。这些中间体在特定位置发生反应，形成多种异构体和寡聚体（图1）[35]。当HDTMS引入溶液中时，其水解产生硅醇基团，这些基团通过与DA的羟基相互作用而反应。同时，含有丰富儿茶酚和胺官能团的DA用于增加活性位点，以吸附未水解的HDTMS分子[32]。因此，HDTMS分子既被捕获在PDA基质中，也吸附在颗粒表面[36]。需要注意的是，PDA颗粒在纤维表面的沉积会增加表面粗糙度。然而，单独的PDA无法形成疏水涂层。当HDTMS加入PDA体系时，HDTMS分子引入的长烷基链显著降低了表面自由能，从而赋予表面疏水性。作为HMWF@Ag2S的关键组分，Ag2S纳米颗粒的合成进一步采用水相法优化。有多种方法可用于Ag2S纳米颗粒的合成，其中水相法环保、成本低廉、操作简便且能耗低[31]。在此，我们采用沉淀转化法：AgNO3与NaHCO3反应生成Ag2CO3作为中间体，其中Ag+主要存在于中间体中，少量残留在溶液中。当引入硫源时，生成S2?。由于Ag2S的溶解度积常数小于Ag2CO3，中间体会缓慢释放Ag+，最终通过沉淀反应形成Ag2S颗粒（方程式7–9）。对于HMWF@Ag2S的制备，PDA中残留的儿茶酚和胺基团赋予其优异的Ag+吸附和还原能力[37]，使PDA涂层同时作为配体和还原剂，实现Ag+的原位固定和还原为Ag2S颗粒。此外，PDA还增强了Ag2S颗粒与羊毛纤维之间的界面结合[38]。

**2.2 HMWF@Ag2S的疏水性和防污性能**

微纳分级结构使HMWF@Ag2S具有低表面能，从而表现出优异的疏水性。如图3a–c所示，原始WF基底本质上是亲水的，水接触角（WCA）为63.8°。经过PDA/HDTMS改性后，原本光滑的纤维表面变得粗糙，HMWF表现出疏水性，WCA为132.2°。引入Ag2S后，表面粗糙度进一步增加，HMWF@Ag2S的WCA达到139.3°。由于其出色的防水性能，各种液体（包括水、牛奶、果汁和亚甲蓝溶液）的液滴可以稳定地停留在HMWF和HMWF@Ag2S的表面上。此外，当水流喷射到HMWF和HMWF@Ag2S的疏水表面时，水会从表面弹开（图3d–f）。作为可穿戴材料，羊毛织物（WF）的防污性能也引起了关注。静态BSA（牛血清白蛋白）吸附实验表明，亲水的原始WF具有最高的BSA吸附能力，为673.4 ± 6.7 μg/cm2，而HMWF和HMWF@Ag2S的吸附能力分别为137.7 ± 4.2 μg/cm2和90.6 ± 4.2 μg/cm2。图3展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的疏水性数字图像（图a）、水流从表面反弹的情况（图d–f），以及WF、HMWF和HMWF@Ag2S的BSA吸附能力和拉伸强度（图g、h）。考虑到织物潜在应用场景（如户外服装和防护织物）对穿着舒适性、耐用性和防水性的要求，本研究评估了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的水蒸气透过率（WVTR）、透气性、机械性能和防水性，以全面评估其实际应用可行性。WVTR测试结果显示，WF、HMWF和HMWF@Ag2S的WVTR分别为161.5、90.3和78.8 g/(m2·h)，相应的透气性值分别为156.59、89.4和55.34 mm/s。这些结果表明，尽管经过疏水改性和引入Ag2S纳米颗粒后，HMWF@Ag2S的湿气透过率（WVTR）和空气透过率都有所下降，但织物仍然保持了良好的空气和水分透过性能。这种适度的性能保留有助于确保织物在实际穿着过程中的热湿舒适性，避免因功能改性导致空气透过率和水分传输过度丧失而引起的不适，如闷热和潮湿。抗洗测试结果显示，HMWF@Ag2S的初始防水等级为GB 5，而WF的等级最低，为GB 1。按照GB/T 8629-2017标准进行三次洗涤循环后，HMWF@Ag2S的等级仍保持在GB 4，显著优于HMWF（降至GB 3）和WF（保持在GB 1）。这证实了疏水处理和Ag2S纳米颗粒的复合改性不仅赋予了织物初始的高防水性能，还提高了其耐洗性，确保了反复使用和洗涤后的实际防水效果——为户外服装和防护织物的应用提供了重要支持。此外，还评估了样品的机械性能。测试结果显示，WF、HMWF和HMWF@Ag2S的拉伸强度分别为10.46?±?0.25?MPa、15.17?±?0.36?MPa和18.06?±?0.24?MPa，最大断裂伸长率分别为46.7%、50.1%和42.2%（见图3h和S3）。这些结果表明，疏水改性和引入Ag2S纳米颗粒有助于提高织物的拉伸强度，同时略微降低了其韧性。最后，对三个样品的热稳定性进行了表征，以支持其未来的光热转换应用。在初始加热阶段观察到由于水分蒸发而产生的轻微质量损失；因此，将10%质量损失时的温度定义为初始分解温度（T10%）。结果显示，WF的T10%最低，为236°C，HMWF为253°C，HMWF@Ag2S最高，为258°C（见图3i和S4）。这表明疏水改性和表面微纳层次结构的形成有效提高了织物的热稳定性。

2.3 HMWF@Ag2S的光热和防/除冰性能

光热转换是一个复杂且相互关联的过程，包括多个连续阶段：光吸收、通过声子将光子能量转换为热能、通过材料内部和界面传递热量以及诱导物质的相变。广义上，光热转换机制分为三种主要类型：等离子体加热[39]、电子-空穴生成和松弛[40]以及分子热振动[41]。当光子与窄带隙半导体相互作用时，其能量超过材料的带隙，会激发价带（VB）中的电子转移到导带（CB），分别在CB中产生激发电子，在VB中产生空穴[42]。当这些激发载流子通过非辐射松弛机制[43]松弛到CB和VB的相应边缘时，它们的多余能量通过晶格相互作用转化为热能，而不是以重新发射的光子的形式损失（见图4a）。这一过程使窄带隙半导体能够实现更高的光热转换效率，因为更多的吸收光子能量直接转化为热能[44]。对于有机光热材料（例如PDA），光能的吸收及其转换为热能是通过分子热运动实现的。相比之下，本研究中制备的HMWF@Ag2S材料主要通过PDA和Ag2S之间的协同光热效应表现出增强的光热转换性能。此外，材料的表面微纳层次结构进一步增强了光捕获效果，从而补充了光热转换过程。因此，制备的HMWF@Ag2S样品展示了出色的光热转换能力，为光热发电和防/除冰应用奠定了坚实的基础。

（a）半导体材料中的光热转换机制示意图；（b）WF、HMWF和HMWF@Ag2S的紫外-可见-近红外光吸收光谱；（c）这些织物在NIR辐照（1.31?W/cm2）下的温度变化；（d）这些织物在各种NIR辐照下的最高温度；（e）这些织物在NIR辐照（1.31?W/cm2）下的可逆温度变化；（f）文献中报道的非金属复合材料的η值比较；（g）通过TEG进行光热发电的示意图；（h）WF、HMWF和HMWF@Ag2S在NIR辐照（2.94?W/cm2）下的电压和电流变化；（j）这些织物在NIR辐照（1.31?W/cm2）下的数字图像和近红外图像。如图4b所示，与WF相比，HMWF在紫外到近红外范围内表现出宽带吸收，其光热转换效率（η）为31.1%。值得注意的是，HMWF@Ag2在200–2500?nm范围内表现出显著增强的吸收能力，这与太阳光谱有很好的重叠。此外，表面微纳层次结构增加了光的反射路径和时间，从而增强了光捕获效果和光吸收[45]。这证实了HMWF@Ag2S作为高性能光热材料的潜力，实现了令人印象深刻的光热转换效率，达到62.3%。在1.31?W/cm2的NIR辐照下，HMWF@Ag2S表现出更快的温度上升速率，并达到了更高的温度（207.6°C）（见图4c）。对三种样品在不同辐照强度下的最高温度和温度变化进行了系统研究，如图4d和S5所示。值得注意的是，HMWF@Ag2在2.94?W/cm2的NIR辐照下150?秒内可以达到302°C。此外，在三次交替的NIR辐照（光转热）和冷却循环后，HMWF和HMWF@Ag2S的温度曲线表现出优异的光热稳定性和重复性。这证实了它们作为未来户外应用、清洁能源等领域光热功能材料的实际潜力[46]（见图4e）。图4f展示了HMWF@Ag2S与其他非金属材料的光热转换效率比较。具体来说，本研究中制备的HMWF@Ag2S复合材料的效率高于其他具有光热特性的天然聚合物，如酶解木质素（25.4%）[15]、木质素接枝共聚物（EHL-g-P(Alt-CHO），44.93%[47]和基于木质素的呋喃树脂（45.3%）[15]。同样，其效率也优于其他金属硫化物，包括木质素-铜硫化物和PVA水凝胶（LS-CuS@PVA，26.5%[48]、Ag2S@WS2（33%[49]、空心MoS2（34.46%[37]、Au@Bi2S3（35.3%[50]和LS-CuS@聚氨酯复合材料（35.9%[34]）。此外，其效率还超过了黑磷量子点（28.4%[51]、Sn纳米片（37.9%[52]、PDA纳米管（40%[53]和Sb量子点（45.5%[35]）。然而，它略低于3D石墨烯纳米流体（67.2%[54]和MicroPCMs-8%[71.1%[55]。如图4g–i所示，使用商用热电发电机（TEG）——基于塞贝克效应将热能转换为电能——通过NIR辐照，热能可以很容易地转换为电能。TEG设备的顶表面涂有HMWF@Ag2S光热层（5?cm?×?5?cm）作为热侧，而铝散热器作为冷侧。在NIR辐照（2.94?W/cm2）下，HMWF@Ag2S可以在2?分钟内产生最大260?mV的电压和17.5?mA的电流[56]。在相同条件下，HMWF的热电性能略低于HMWF@Ag2S，最大输出为116?mV（电压）和11.5?mA（电流）。显然，更高的光热转换效率意味着更多的电能生成。不同强度NIR辐照下的电压和电流变化列在图S6中。总之，光热发电为HMWF@Ag2S在柔性自供电可穿戴设备中的应用提供了可行性。此外，图4j展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S样品的光学图像，以及在NIR辐照（1.31?W/cm2）下温度升高时的相应近红外热图像。固体表面的结冰会带来重大的经济和安全风险，因此需要有效的防冰和快速除冰策略。现有的方法包括机械振动[57]、电加热[58]、化学剂[59]、超疏水表面[45]和功能性聚合物涂层[60]。光热材料能够实现太阳能到热能的转换，从而延缓冰的形成并融化现有的冰。本研究中制备的HMWF@Ag2S复合材料表现出优异的光热性能，并结合了疏水结构，能够及时去除融化的液滴以防止重新冻结[61]。这使其成为防冰/除冰应用中光热疏水表面的有希望的候选材料。为了验证HMWF@Ag2S表面的防冰性能，记录了在不同强度（0和0.23?W/cm2）NIR辐照下水滴的结冰过程[62]。如图5a所示，在没有NIR辐照的情况下，一个球形水滴在?20°C的环境中放置在HMWF@Ag2S表面上12分钟内完全冻结。相比之下，在0.23?W/cm2的NIR辐照下，水滴在同一?20°C环境中1分钟后仍然未冻结，因为表面温度保持在冰点以上。值得注意的是，水滴的核心温度在150?秒内达到了18.9°C，展示了HMWF@Ag2S在?20°C环境中的优异光热效率（见图5b）。

2.4 HMWF@Ag2S的红外隐身性能

红外隐身技术的核心在于防止关键信息的泄露或失真[63]。然而，现有的解决方案如热绝缘、金属反射器和超材料吸收器面临主要挑战：金属表面会产生可检测的热反射；密封的装甲和绝缘材料会导致内部热量积聚[64]；其他方法则受到带宽狭窄和隐藏区域有限的限制[65, 66]；而绝缘毯则笨重且不便携带。一种更先进的红外隐身方法涉及先进的复合纳米结构，这些结构能够使柔性、轻质的薄片吸收宽带的红外辐射并干扰其向探测器的传播[67]。羊毛织物由于其灵活性、透气性和生物相容性的内在优势而受到越来越多的关注，使其成为理想的红外隐身材料候选者。图6a展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的红外反射光谱。在这些样品中，WF在红外范围内表现出最高的反射率。由于加入了光热PDA，基于PDA的织物（HMWF和HMWF@Ag2S）的红外反射率低于WF[68, 69]。值得注意的是，HMWF@Ag2S表现出最低的红外反射率，这归功于其理想的微纳层次结构和PDA与Ag2S之间的协同光热效应。具体来说，其在3–5?μm红外传输带中的反射率从9.3%降低到6.8%，而在8–14?μm红外传输带中的反射率进一步从4.5%降低到3.3%，相对于原始WF而言。此外，HMWF@Ag2S在3–14?μm范围内的透射率也显著降低到0.25%以下（见图6b）。

红外隐身技术的核心在于防止关键信息的泄露或失真[63]。然而，现有的解决方案如热绝缘、金属反射器和超材料吸收器面临主要挑战：金属表面会产生可检测的热反射；密封的装甲和绝缘材料会导致内部热量积聚[64]；其他方法则受到带宽狭窄和隐藏区域有限的限制[65, 66]；而绝缘毯则笨重且不便携带。一种更先进的红外隐身方法涉及先进的复合纳米结构，这些结构能够使柔性、轻质的薄片吸收宽带的红外辐射并干扰其向探测器的传播[67]。羊毛织物由于其灵活性、透气性和生物相容性的内在优势而受到越来越多的关注，使其成为理想的红外隐身材料候选者。图6a展示了WF、HMWF和HMWF@Ag2S的红外反射光谱。在这些样品中，WF在红外范围内表现出最高的反射率。基于PDA的织物（HMWF和HMWF@Ag2S）的红外反射率低于WF，这是由于加入了光热PDA[68, 69]。值得注意的是，HMWF@Ag2S表现出最低的红外反射率，这归功于其理想的微纳层次结构和PDA与Ag2S之间的协同光热效应。具体来说，其在3–5?μm红外传输带中的反射率从9.3%降低到6.8%，而在8–14?μm红外传输带中的反射率进一步从4.5%降低到3.3%，相对于原始WF而言。此外，HMWF@Ag2S在3–14?μm范围内的透射率也显著低于0.25%（见图6b）。一种具有前瞻性的红外热成像仪被用来检测并捕捉人体、植物模型和车辆模型的热辐射图像，如图6c和d所示。具体来说，图6c展示了一块20×35厘米的HMWF@Ag2S材料覆盖在人体胸部上。在红外热像仪的观测下，被覆盖的区域保持不可见，其温度与周围环境一致，而身体未被覆盖的部分则显示出显著更高的温度。在图6d中，植物和车辆模型的温度都被维持在35.3°C。当这些模型的一半被HMWF@Ag2S覆盖时，左侧（未覆盖）的部分能够被红外相机清晰地检测和成像，而右侧（被覆盖）的部分则完全融入了周围环境而变得不可见。这种采用PDA和Ag2S材料的微纳层级结构能够吸收并调节物体在中红外（IR）光谱范围内的自发热辐射。我们的研究结果证实了高性能红外隐身的可行性，这得益于这种微纳层级结构的独特特性——尤其是其接近零的反射率和透射率。隐身材料的工作原理在于抑制反射，从而消除与背景的热信号差异，同时尽量减少向探测器传输的红外波。为了实现这一目标，我们的结构有效地调节了红外光谱范围内的折射率。此外，具有高吸收系数的Ag2S颗粒显著增强了折射率的虚部，从而衰减了红外波。

**3 结论**

在这项研究中，通过一种简便高效的方法开发出了一种具有优异疏水性、光热转换、防冰/除冰以及红外隐身特性的多功能羊毛织物。通常，微纳层级结构的构建步骤如下：首先，通过DA和HDTMS之间的羟基介导反应制备出疏水性HMWF；然后，在此过程中形成的PDA作为载体，用于吸附并固定Ag2S颗粒；随后，利用绿色沉淀转化方法将Ag2S颗粒引入HMWF表面。最终，实现了PDA和Ag2S颗粒与羊毛织物的紧密结合，从而获得了以下优势：（1）通过疏水改性克服了羊毛本身的亲水性缺陷，其接触角（WCA）达到了139.3°；（2）通过PDA和Ag2S颗粒的协同作用以及光捕获机制，实现了62.3%的光热转换效率，赋予HMWF@Ag2S发电和防/除冰性能，以应对寒冷环境挑战；（3）在柔性纺织基底上实现了宽带红外（3–14 μm）屏蔽效果，填补了多功能可穿戴红外隐身材料领域的空白。因此，这种经过Ag2S改性的羊毛织物在户外装备、军事伪装和寒冷地区设备中具有巨大的应用潜力。

**作者贡献**

郭元龙：研究、数据整理、初稿撰写。刘菊春和李洪润：研究、验证。李云奇：资金筹集。谢海波：监督、概念规划、项目管理、资金筹集、资源协调。徐群：监督、撰写、审稿与编辑。

**致谢**

本工作得到了贵州省基础研究计划（Z2024021, BQW[2024]006）、国家自然科学基金（22173094; 22275041; 22575062）、贵州大学引进人才研究项目（[2022]16）、贵州大学基础研究项目（[2023]01）以及贵州省基础研究计划（自然科学）青年指导项目（[2024]087）和一般项目（Qiankehe-basicMS(2026)111）、Qiankehe-Platform JSZX(2025)004、Qiankehe-中央政府引导的地方发展资金（2025)032）、贵州省山区农业关键技术攻关项目GZNYGJHX-2025001的财政支持。

**作者声明**

作者声明没有利益冲突。

**数据可用性声明**

支持本研究结果的数据可向相应作者索取。由于隐私或伦理限制，这些数据并未公开。