2024年, 第42卷, 第15期　刊出日期：2024-08-13

  

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专题：绿色氢能研发
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  绿色氢能在“双碳”战略中的作用

  李灿

  科技导报. 2024, 42(15): 1-2.

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  当前氢能受到我国乃至世界各国的高度重视，我国把氢能作为能源发展的战略方向，世界各国也出台了氢能发展的战略路线图。氢能产业的发展对推动全球能源结构更加清洁高效和可持续发展具有重要战略意义，将促进形成能源行业的新赛道和新质生产力，也是我国实施双碳战略任务的抓手。
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  地球内部可能利用的天然氢气

  杨文采

  科技导报. 2024, 42(15): 7-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.06.00994

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  在21世纪，氢能源的应用和氢能产业的发展受到社会的广泛关注。从地球形成历史和地球物理数据来看，地球内部的地核就是一个氢能库。大陆科学钻探的数据表明，大地震产生环绕全球的地震波，使地壳和地幔中的裂隙带活动，地球内部的气体得以释放。地震后地球在放氢气、氦气和甲烷等气体，它们会通过地幔裂隙带上涌到上地壳。如果上地壳有渗透率很低的岩层把上涌气体覆盖起来，就可能成为深层结晶岩中的氢类能源储存库。在中国，青藏高原东部可能有这种深层氢类能源储存库，值得进一步研究。
专题：绿色氢能研发
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  氢中医：氢医学领域一个新兴的研究方向

  杨海燕, 王尉荧, 应乐安, 孙志轩, 丁之光, 丁文江

  科技导报. 2024, 42(15): 15-21. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01835

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  从中医理论角度探讨了氢相关概念和氢中医的理论体现，从现代医学和中医学2个方面综述了氢医学的研究现状，并指出氢中医未来的发展方向。氢现代医学针对呼吸系统、内分泌代谢系统、心脑血管、眼科疾病等常见病和多发病开展了大量的研究，结果显示，氢具有积极的防治作用，但尚存在临床试验不足、具体分子机制不明确等问题。氢中医学是一个新兴的研究方向，目前仅限于氢与中药共用效应的研究和相关器械的研发。未来氢中医学应深入探讨氢如何与中医治疗原则相契合，建立氢中医理论体系，研发氢中医疗法；并采用现代科学研究手段评估氢在中医理论指导下的可行性与作用机制；同时开展临床试验，为氢中医的应用提供临床数据，为氢医学的多元化发展提供有益参考。
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  氢在农业中的研发进展

  杨海燕, 张秋雨, 凌翔, 刘亚倩, 潘琪芳, 韩京龙, 丁文江

  科技导报. 2024, 42(15): 22-39. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00065

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  氢由于其抗氧化、生长因子调节、酶活性调节等多种生物学效应以及使用的安全性、环保性，使其在农业生产上的应用前景十分广阔。综述了氢在农业中的研究进展，从氢促进植物生根发芽、调节农产品产量/品质、增强植物抗逆性、延长农产品保鲜期以及提升养殖存活率和产品品质等方面盘点了氢的使用方法，并分析了氢对植物的生物学效应机制。展望了氢在农业中的发展趋势，指出氢农业未来应围绕核心技术研发、应用范围扩大、环保与可持续发展等展开研究。
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  氢冶金场景下规模化固态氢储运技术的开发及应用

  魏炜, 饶文涛

  科技导报. 2024, 42(15): 40-48. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00459

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  钢铁行业的氢冶金是未来氢能规模化应用的主要场景之一，炼铁炉利用氢气作为还原剂，替代传统的碳基还原过程，从而减少温室气体排放。在氢冶金过程中，建立高效可靠的氢储运产业链是成败的关键。简述了氢冶金背景和国内外氢气储存领域的研究进展和应用现状，对各种储存技术进行了简明分析。结合氢冶金工厂的特点，提出“气固相分离式固态氢储运技术”的方案，理论上可实现经济、安全、长距离、面向工业应用的大规模氢储运。未来可通过工程化手段实现大宗含氢物料的制备和存储运输，并与冶金或化工工厂的原料工艺流程实现有效衔接，对上游合金资源产业和可再生能源制氢产业也有重要推动作用。
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  浆氢技术研究进展

  陈树军, 王可成, 付越, 张琳

  科技导报. 2024, 42(15): 49-57. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00780

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  浆氢作为低温浆态推进剂具有良好的能量密度和流动特性，被认为是未来火箭的重要燃料和中子源冷却剂，但是浆氢在管道中复杂的固液两相流动机理以及制备技术限制了其应用领域的发展。因此归纳了浆氢研究的发展脉络，综述了浆氢的热物理性质、制备及测量方法、流动传热特性等关键问题，比较了不同制备方法的原理及优劣势，概括了输送中管道压降和传热机理，重点分析浆氢在输送中存在的沉降分层、漏热振荡等应用问题，并探讨了浆氢技术未来的发展趋势，以推动浆氢在航天领域的工程化应用。
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  镁氢包衣对大豆萌发和幼苗生长的影响

  杨海燕, 张秋雨, 潘琪芳, 初少华, 杨夕佳, 韩京龙, 周培, 丁文江

  科技导报. 2024, 42(15): 58-68. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00812

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  利用种子包衣技术将MgH₂包衣于大豆，并设置MgO包衣大豆组作阳性对照和无包衣大豆组作阴性对照，系统研究了不同处理对大豆发芽势、发芽率、发芽指数，以及幼苗的地上/地下部鲜重、茎长/粗、总根长、侧根数和叶面积等表型性状的影响。结果表明，包衣对大豆萌发和幼苗生长的促进作用从小到大为：无包衣组₂包衣组。采用SPSS进行综合分析，结果显示，MgH₂-L₃包衣大豆组综合得分最高，为最佳包衣配方。MgH₂包衣组大豆的最优表现可能归因于镁与氢的协同生物学效应。
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  增强型地热系统实验模拟装置研发进展

  唐佳伟, 李井峰, 方杰, 刘月阳, 郭强, 时俊杰, 李杰

  科技导报. 2024, 42(15): 69-81. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01204

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  梳理了国内外增强型地热系统（EGS）模拟实验装置研发进展，归纳了以高温高压反应釜、岩心夹持类渗流模拟系统、岩石三轴电液伺服控制系统和大尺寸真三轴实验系统为代表的4类模拟装置的功能特点，分析了不同实验模拟装置适用范围及其对于EGS建设关键技术研究的支撑作用。结合国内外在干热岩资源开发利用工程建设中存在的问题，分析了 EGS模拟实验装置的研发方向，在现有装置平台的基础上提出了建设大型模块化干热岩开发模拟实验平台的设计思路，论述了平台装置的系统构成和模块化功能特点，探讨了热储区形成机理和复杂地质条件下多场耦合作用机制。
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  “双碳”目标下森林公园植被空间配置对降温效果的影响——以福州森林公园为例

  刘东兰, 戴忠炜

  科技导报. 2024, 42(15): 82-90. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.00326

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  以福州森林公园为例，使用微气候模型ENVI-met模拟分析不同植被空间配置类型对降温效果的影响，旨在提出森林公园植被降温成效的提升策略。根据不同植被空间配置和降温效果的相关性，设计了18种理想化场景。这18种场景代表了具有3种不同碎片化程度的植被空间配置类型（块状绿地、稀疏点状绿地、密集点状绿地）和6种植被类型（裸地、草地、灌木、小乔木+草地、大乔木+草地、大乔木+灌木）。结果显示，大乔木是影响降温效果的重要因素，而草地和灌木由于热辐射的累积，并不会导致周围空气降温；此外，对于乔木，植被空间配置类型的碎片化程度越高，会导致降温效果的显著降低，而对于草地和灌木，植被空间配置类型影响不显著。进而得出结论，在森林公园的植被营建和管理过程中，应重视乔木所发挥的降温作用，同时避免乔木组团空间碎片化，应让乔木组团高度聚集。
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  丝绸之路经济带沿线省份能源综合效率时空分异与影响因素——基于超效率及地理探测器模型

  马远, 张同蕾

  科技导报. 2024, 42(15): 91-103. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.04.00525

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  使用2006—2019年丝绸之路经济带沿线省市数据，采用超效率SBM模型和地理探测器模型，测度了能源综合效率及其影响因素。研究表明：丝绸之路经济带能源综合效率总体呈先下降后上升的“V”字形特征，效率整体呈上升趋势；从 Malmquist指数的结果来看，技术进步对能源综合效率的贡献最大，沿线省份的技术效率有待加强；单影响因素影响显著，其中能源结构和产业结构作用呈现上升趋势，政府干预、城市化、互联网普及率、交通可达性和环境规制呈下降趋势；双因素交互作用大于单因素作用，其中能源结构与其他因素结合、交通可达性与其他因素结合是丝绸之路经济带能源综合效率最主要的影响因素。
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  国家科技项目专利产出绩效评估分析——以“水专项”专利产出绩效评估为例

  高继平, 翟丽华

  科技导报. 2024, 42(15): 104-116. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.10.01493

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  针对应用研究类国家科技项目定位于解决产业共性关键技术，且其主要产出的科技成果是技术发明的特点，从技术特征的视角设计了专利产出的表征方式，通过聚类分析方法识别相关的技术领域，通过知识图谱的方法设计了专利技术领域的对标计量分析模型。针对科技项目绩效考评的重点是产出、效果和影响3个维度，从专利产出数、有效发明数、产出模式、实施许可、被引次数、科学关联度、同族专利数量、Top10% 高被引专利、技术影响力指数、代表性专利等角度设计了相关指标体系，并以国家科技项目“水专项”为例，从产出、效果和影响3个维度，以国内水平和国际水平为比较对象，进行了对标计量分析。研究发现，经过多年的技术积累和升级，“水专项”的技术影响力显著提升，到了“十二五”和“十三五”时期，已经远远超过国际和国内的技术影响力指数。同时，全面覆盖水方面相关研究的7个技术领域，其中，水净化仪器、装备技术领域是主要由“水专项”资助技术专利形成的特色性领域。