南开大学本科科研创新百项工程和国家大学生创新性实验计划的实施，一些同学作为第一作者在国内外顶级刊物上发表高水平论文。物理学院本科生张英杰等同学的研究论文Fluorescence enhancement of quantum emitters with different energy systems near a single spherical metal nanoparticle在光学顶级期刊《Optics Express》刊发。该论文是张英杰、张若洋、张志帅、朱海波4名同学2008年起承担的本科生创新科研百项工程项目表面等离子体激元对稀土材料发光的影响的研究成果之一。该项目的另一研究成果Surface polariton generation and fluorescence enhancement using a superlens被同样是光学领域前沿期刊的《Journal of Optical Society of America B》刊登。化学学院化学专业2007级本科生张时远，在4年期间发表了14篇高水平论文。其中10篇被SCI收录，影响因子大于4.0的文章有5篇，最高的一篇发表在世界顶级化学刊物Chemical Communications上，为5.504。他的科技作品以钴(II)离子作为功能基元的配合物性质研究在天津市第十一届挑战杯中脱颖而出，并获得2011年第十二届挑战杯全国课外学术科技作品竞赛一等奖。
2012年11月16日，国际顶级刊物《科学》杂志发表了由南开大学化学学院陈永胜教授组博士生李娜和美国德州达拉斯大学雷鲍曼教授组博士后马修立玛共同担任第一作者的研究成果。研究组发明了由石蜡填充的碳纳米管纤维制造的人工肌肉，这种肌肉可以驱动超过自身体重10万倍的重物，并提供超过天然骨骼肌85倍以上的机械功率。
2013年，南开大学历史学院与故宫博物院首次联合招收故宫学与明清宫廷研究方向博士生，首届计划招收3名学生，将采取双导师制度。学生将在南开大学学习故宫院史、故宫建筑学、明清宫廷史等相关课程，并赴故宫博物院考察学习文物。
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