2024年, 第42卷, 第8期　刊出日期：2024-04-28

  

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专稿
专题：关键技术与创新驱动
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  关于新时代创新创造的思考

  路甬祥

  科技导报. 2024, 42(8): 1-2.

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  新时代我国科技与产业创新的时代特征是：网络化、全球化、绿色化、智能化。建设中国式社会主义现代化强国伟大目标，必须以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导、必须坚定不移地走自主创新、改革开放、合作共赢、共创共享之路。2050年建成中国式现代化强国，实现中华民族伟大复兴的宏伟目标一定要实现，也一定能够实现！
专稿
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  从人机交互到人机共协计算——人机关系的思想演化和未来展望

  王晨, 任向实

  科技导报. 2024, 42(8): 6-20. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.00013

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  作为跨学科领域，人机交互已成为推动信息时代发展、将计算技术惠及大众的重要动力。在回顾当下人机交互领域进展的同时，探寻技术背后的思想演化路径，尝试阐述一个更为宏观地看待人机关系和未来创新的哲学认识，其中包括：简述人机交互的定位和贡献；从人机交互的历史分析当下技术现象的演化过程；通过理解人机之间的相克问题，提出“人机共协计算”理论，讨论人与技术的理想关系。基于以上认识，从学术思想、研究教育、人类社会影响、信息传播和产品技术5个方面提出建议，以期为未来人机交互和相关信息技术的发展提供一些方向性启发。
专题：关键技术与创新驱动
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  双光束超分辨光刻技术的发展和未来

  谢大乐, 艾星星, 甘棕松

  科技导报. 2024, 42(8): 21-28. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.06.00884

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  近年来，随着芯片制造工艺的不断提高，光刻技术发展面临着一些难题，这些难题也影响着芯片行业发展及摩尔定律的持续性。然而，当前主流的极紫外光刻技术已经接近制造极限，需要更先进的技术来突破技术瓶颈。综述了基于双光束超分辨技术的光刻技术概念，并分析了其优势和潜力，同时提出了该技术面临的挑战和可能的解决方案，指出这种新型光刻技术有望在微纳制造领域扮演重要的角色。
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  第三代半导体发展现状及未来展望

  高爽, 郑宇亭, 张志国

  科技导报. 2024, 42(8): 29-38. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.01709

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  在分析第三代半导体重要战略意义的基础上，讨论了中国在相关领域技术和产业化能力的发展状况，阐述了“大尺寸、降成本”是当前碳化硅及氮化镓技术的发展重心，并探讨了第三代半导体行业企业发展模式以及可能存在的问题及风险。尽管中国已具备良好基础，但仍存在不足，建议在国家政策的指导下，以应用牵引实现发展，加大产线的持续支持力度，系统地丰富产品形态，促进第三代半导体产业高质量发展，把握未来应用新机遇。
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  动态红外伪装技术研究进展

  徐高平, 马治, 董士博, 王潘宇, 陈晓玉, 周明星, 张雷鹏

  科技导报. 2024, 42(8): 39-47. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.12.01984

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  全方位红外侦察手段的快速发展，提高了各类军事目标的被发现概率，因此亟需实现目标物体的动态红外伪装能力。在阐述动态红外伪装原理的基础上，综述了动态红外伪装技术的主要方式，主要包括温度调控型红外伪装技术与发射率调控型红外伪装技术，分析了动态红外伪装技术的机制及趋势，指出红外探测技术的发展将推动动态红外伪装技术取代传统伪装技术，走向工程应用。
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  软体机械手关键技术研究进展

  付敏, 王鹏, 王成梦, 曹众, 陈见坤

  科技导报. 2024, 42(8): 48-62. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.08.01178

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  软体机械手具有良好的环境适应性、灵活性和人机交互性，可应用于作物采摘、水下探索、医疗康复、野外救援、物品分拣等众多领域。综述了软体机械手的驱动方式、制造技术、构型，以及建模与控制方法等关键技术进展，分析了其目前存在的问题与难点，提出了未来软体机械手探索方向：制作材料智能化、提高控制精确度、探究新型驱动方式、仿生设计构型。
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  仿生阻尼材料3D打印研究进展

  尹念, 王建平, 陈耿彪, 易继军

  科技导报. 2024, 42(8): 63-75. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01412

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  相比于传统的材料制造技术，3D打印技术自下而上的增材制造过程和生物结构的形成过程具有高度的相似性，能够更有效地模仿出生物材料的复杂结构和功能，但目前在技术、材料等方面仍存在一些问题。以应用于制备仿生阻尼材料的不同3D打印技术为切入点，综述了光固化技术、材料挤出技术、材料喷射技术和粉末床熔融技术的工艺特点，总结了打印技术将走向微观尺度的发展趋势，分析了不同打印技术在仿生骨梯度孔隙结构、仿贝壳软硬相堆叠夹层结构、仿蜂窝轻质多孔结构、仿甲壳螺旋夹层结构和仿角蹄空心管层状结构等仿生阻尼材料打印过程中的技术要点与仍需解决的问题，从新材料、新设计、新手段和新途径等方面探讨了仿生阻尼材料3D打印技术的发展趋势。
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  无缺血器官技术移植研究进展

  李冶夫, 张明熙, 吴少海, 陈宏珲, 黄金波, 鲁昌涛, 姚尧, 赵强, 何晓顺

  科技导报. 2024, 42(8): 76-82. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01824

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  近年来，加入移植等待名单的患者数量逐年升高，但由于供体缺乏，因此扩展标准供体（ECD）器官的利用率逐年增高。从改善病人预后、改变肝内代谢，同时避免缺血-再灌注损伤（IRI），实现肝脏活性评估并提高移植物利用率3个方面，总结了无缺血器官移植（IFOT）技术进展，展望了无缺血器官移植的发展前景。无缺血器官移植技术在未来可能会改变器官移植的方式，技术创新和可移动机器灌注设备开发使用将助推该技术的进一步发展。
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  《美国政府关键和新兴技术国家标准战略》的动向及对中国的影响

  孙红军, 张明, 程煜, 甘克勤, 黄菊秀

  科技导报. 2024, 42(8): 83-90. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.00779

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  从美国面临的发展形势、关键和新兴技术的确定过程、战略内容和努力方向等方面分析了《美国政府关键和新兴技术国家标准战略》发布的背景和主要内容，探讨了美国政府关键和新兴技术标准战略的基本路径和未来标准趋势，主要包括4个方向：美国将继续增加在基础研究和应用研究方面的支出，增加关键技术和新兴技术对国际标准的贡献；继续维持私营部门主导的标准体系，并确保政府在该体系中扮演积极而适当的角色；高度重视关键技术和新兴技术标准化专业人员的培养，促进利益相关者广泛参与标准制定组织；加强诽谤中国破坏国际标准制定过程、联合其他国家抵制和打击中国的国际标准制定活动。分析了该战略对技术竞争、标准国际化环境和标准情报保护等方面的影响，并提出了中国标准化发展的对策建议。
综述
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  国内外无人机交通管理系统比较

  李章萍, 马怡君

  科技导报. 2024, 42(8): 91-100. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.10.01524

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  在对比分析美国和欧洲无人机交通管理系统的建设历程、系统结构和功能的基础上，结合中国无人机产业发展特点，针对无人机交通管理系统建设提出思路。中国应尽快革新无人机行业的监管制度，积极与各试验基地展开合作研发，努力提高无人机交通管理系统的服务技术水平，以加快中国无人机监管现代化的进程，推动无人机产业快速发展。
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  基于模型的可靠性、安全性分析方法

  张金辉, 赵滟, 毛寅轩, 卢志昂, 杨卓鹏, 张龙喜

  科技导报. 2024, 42(8): 101-110. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.09.01340

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  随着系统日趋复杂，呈现出功能高度复杂、故障动态重构、各领域耦合关联等特点，传统可靠性、安全性分析方法的局限愈加明显。依托于基于模型的系统工程（MBSE）方法的迅速发展，可靠性、安全性工程师提出了基于模型的安全性分析方法（MBSA）和基于模型的可靠性分析方法（MBRA）。从故障模型与系统模型如何进行集成、如何提高安全性分析结果可读性、如何设计恰当的安全性分析流程等3方面综述了MBSA研究进展；从如何提高分析工具的自动化程度及适用范围、加强建模语言对可靠性分析的适配能力、构建不同模型间的映射转换规则等3方面综述了MBRA研究进展。从如何设计一套针对安全性、可靠性分析的集成分析流程和如何解决可靠性模型、安全性模型和系统模型之间的接口问题等2方面介绍了基于模型的可靠性、安全性集成分析方法，阐述目前该领域所存在的问题和未来的发展方向。
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  应用改进RRT_Connect算法的移动机器人路径规划

  史小旭, 张烈平, 唐柳, 董路熙, 彭建盛

  科技导报. 2024, 42(8): 111-119. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.01517

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  针对复杂未知环境下的移动机器人路径规划问题，提出一种优化已搜索节点和已规划部分路径的改进RRT_Connect算法。算法引入了终点和已搜索节点目标偏向策略，该策略在随机采样函数中引入终点和已搜索节点偏向概率基准值，使随机采样点按随机概率设定为终点或已搜索节点；通过筛选有效新节点和一定范围内邻节点的父节点，优化路径规划成本，使规划路径趋于平滑。仿真结果表明，提出的改进RRT_Connect算法所规划的路径在平均转弯次数、平均规划路径长度和平均规划成功率等指标较改进前更优。
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  机器主体道德意识能否产生：人工智能机器伦理治理的“内在进路”探析

  谢静

  科技导报. 2024, 42(8): 120-128. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.03.00366

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  人工智能机器伦理治理的进路主要有“外在主义”和“内在主义”2种，“外在主义”强调以人类制定的伦理准则规约人工智能机器的发展，而“内在主义”则突出人工智能机器的自学习能力，以形成独立于人类的机器主体道德意识。通过介绍人工智能机器伦理与属人的伦理的本质区别，揭示了属人的伦理世界包含着的审美性意涵，即通往道德意识的美与美感无法被模拟与分层，形成道德意识的有机生命与审美判断力无法被还原，从而推理出人工智能机器的主体道德意识无法产生，得出在功利主义原则驱动下的人工智能机器伦理不能通往人类伦理意义世界的结论。人工智能的道德意向性是形式逻辑推演的结果，人工智能机器缺乏“具身”，不能从事感性实践活动并产生情感意识，其认知模式属于单一的还原论。因此，人工智能机器不能自主生成美善价值，故其治理的“内在进路”也是“外在主义”进路的延伸与扩展。