基于分子设计与可控合成制备了系列模型控冰分子，从分子层面揭示了高活性控冰材料的作用机制，即：对冰和水都具有良好的亲和性，以使其在冰水界面充分铺展，进而使每个分子均能有效抑制冰晶生长，基于该理论成功研发了无DMSO的仿生控冰冻存材料。