久坐被医学界称为“新型吸烟”，根据世卫组织数据显示，全球久坐人群已超15亿，每年约有200万人死于久坐导致的相关疾病，并且腰龄早衰的趋势正加速向青少年蔓延。然而在低动作幅度、长时程的久坐场景下，传统电极因界面阻抗高、易失水等问题，难以长期稳定采集微伏级肌电信号，因此临床诊断仍多依赖症状出现后的影像学检查，存在明显滞后，贻误病情。相较之下，水凝胶柔性肌电传感器通过可穿戴的方式，能够实时监测腰椎健康状态并提前预警病情，展示了其在疾病预防领域的巨大潜力和广阔应用前景。然而，如何在电极-皮肤界面精确调控氢键、提升双电层电容并降低界面阻抗，以实现低幅度运动状态下微伏级信号的稳定监测，仍是当前面临的关键科学技术问题。
人工智能（artificial intelligence，AI）正推动科学研究范式由“加速器”向“发现者”转变。以中国科学技术大学“机器化学家”平台的实践为例，系统分析AI在化学知识发现中的潜力与挑战。AI通过机器学习、知识图谱和自动化实验系统，能够在分子设计、谱学分析、催化筛选和材料研发中实现从数据到知识的跃迁。然而，要使AI真正成为化学知识的发现者，仍有“三重瓶颈”亟需突破：高质量数据匮乏、人类认知维度受限及实验验证效率低下。进一步探讨了化学大模型、多模态数据融合及工业级智能实验室如何通过数据驱动决策优化、跨学科研究加速与自动化实验流程重构，推动未来科研范式的系统性重塑。
海洋作为地球最大的活跃碳库，在全球气候治理和“双碳”战略中具有重大意义。基于“微型生物碳泵”（MCP）理论，中国科学家发起海洋负排放（ocean negative carbon emissions，ONCE）国际大科学计划，并在国际标准化组织（ISO）成立ISO/TC8/WG15工作组，构建了从科学原理到方法学再到国际标准的海洋负排放全链条路径。围绕“科学—方法学—碳信用—交易机制—国际规则”的逻辑主线，梳理了海洋碳汇的基本过程机制与监测方法学，探讨了基于方法学碳信用的碳交易机制以及相关碳汇金融财政政策，提出了以“负排放科技创新+碳交易市场杠杆”双轮驱动经济发展模式，助力中国在全球治理中从参与者走向引领者。
氧气高炉（OBF）具有可实现大喷煤量、降低焦比、减少CO2排放、提高生产效率等优势，是最有可能实现大规模应用的低碳炼铁工艺之一，受到广泛的关注。首先介绍了氧气高炉的发展历程，其次，从氧气高炉的理论分析、物理模拟、数值模拟和工业实验研究等方面介绍了氧气高炉的研究现状和发展趋势。氧气高炉的发展过程中出现了Fink流程、Lu流程、FOBF流程、NKK流程、Tula流程、Poos流程、BOBF流程、OCF流程和LGC流程等多种工艺流程。接着，从炉内反应状态、生产技术指标以及物质流和能量流等角度分析了氧气高炉的节碳潜力，结果表明，氧气高炉与传统高炉（TBF）相比具有很大的节碳潜力，结合CO2的捕集和封存技术节碳潜力将更大，吨铁可降低47.7%的CO2排放。阐述了中国宝武富氢碳循环氧气高炉（HyCROF）取得的进展，该工艺的固体燃料消耗降低30%，碳减排超21%，利用系数达到了5.0 t/（m3·d），吨铁成本较前期降低150元左右。最后，展望了以氢代碳、结合碳捕集与储存技术和纯氢还原技术，加速实现“高炉-转炉”长流程的整合，构建智能、高效、高产的钢铁行业方向。
综述了中国、日本和欧洲的低碳冶金技术，分析了欧盟的ULCOS项目、日本的COURSE50项目以及中国的多项低碳技术进展。各国通过开发氢直接还原、熔融还原及电解炼铁等技术，积极应对钢铁行业的减碳挑战。例如，ULCOS项目通过高炉炉顶煤气循环和新型直接还原工艺，致力于减少吨钢CO2排放量。COURSE50项目则结合氢气喷吹与CO2捕集技术，推动减排目标实现。在国内“双碳”战略引领下，中国钢铁企业加速低碳技术规模化应用，形成多技术路线并行发展的格局。新疆八钢欧冶炉冶炼工艺、山东墨龙HIsmelt熔融还原技术、宝钢富氢碳循环高炉工艺、山西中晋CSDRI气基直接还原工艺相继落地，河钢120 t氢冶金示范工程与宝钢湛江百万吨级氢基竖炉项目稳步推进，展现中国显著的减碳潜力。
为实现钢铁工业高质量发展和碳中和目标，推动低碳排炼钢技术的研发与应用是核心路径。系统分析了当前炼钢流程的结构性变革，重点探讨了通过高废钢比冶炼及使用直接还原铁等清洁原料，以实现转炉工序的低碳化运行。同时，深入剖析了电弧炉炼钢技术如何通过绿色电力、智能供电、生物质碳源及降低辅料消耗等技术，迈向低碳乃至“近零碳”冶炼的技术方向。从技术集成、政策引导与能源结构转型等维度，提出了系统化的低碳排炼钢发展路径，为钢铁工业的高质量与可持续发展提供理论支撑和实践参考。
炼钢合金化过程中的合金减量化技术旨在减少合金元素的使用，降低生产成本，同时确保最终的钢材仍然具有所需的性能和特性。介绍了铁合金的理化特性，利用转鼓实验定量评价铁合金粉化性能。在使用过程中应根据合金粒度和密度进行梯级存放，确保其吸收率，且在存储、转运和使用过程中应尽量减少碰撞，避免入炉前的粉化损失。利用神经网络及大数据模型建立炼钢合金减量化智能控制系统，已应用于国内10余家钢铁企业。基于现场操作数据及过程分析，给出定制化合金循环替代方案，降低钢铁企业铁合金使用成本。在冶炼特定钢种时应注意合金中有害元素含量，同时针对合金主成分变化做出精细化选择，减少因合金成分波动引起的成本增加。通过分析当前炼钢用合金减量化技术，提出了未来铁合金减量化方法的改进方向和趋势：一是注重铁合金品质的提升，减少不必要的合金元素使用，避免资源浪费；二是提升数字化和自动化技术水平，以监测和控制合金化过程，提高炼钢工艺的稳定性和可控性。
作为世界上第一大钢铁生产国，中国钢铁行业副产煤气年生产量总和超过14000亿Nm3，其蕴含的能量相当于2.66亿t标准煤。然而，目前中国钢铁行业副产煤气以作为燃料燃烧使用为主，仍处于碳排放较高、综合利用率较低的阶段。为促进中国钢铁行业副产煤气利用效率的提升，阐述了高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气3类核心副产煤气的成分、热值等特征及可用性，分析了以燃料燃烧为主的利用现状与局限，探讨了钢化联产、氢冶金路径下的高值化利用途径，含变压吸附法（PSA）、化学吸收法提纯CO/CO2，及转炉煤气生物发酵、焦炉煤气重整制甲醇/乙醇与氢能；重点论述了焦炉煤气在Midrex、Energiron−ZR直接还原炼铁中的应用优势及实践。研究表明，副产煤气经技术升级可从单一燃料转向化工原料，如焦炉煤气高炉喷吹减排10%~20%，中国宝武钢铁集团HyCROFTM富氢碳循环高炉技术验证了其可行性。据此总结出，钢化联产协同、氢冶金耦合、CCUS技术融合是其高效低碳利用核心方向，可推动行业从“碳冶金”转向“氢冶金”，为钢铁行业绿色低碳转型提供技术支撑。
量子密钥分发（quantum key distribution，QKD）为解决传统加密技术所面临的安全挑战和量子计算机带来的威胁能够提供信息理论要求的安全性。探究了QKD在无线公网电力业务中的应用且兼顾电磁干扰、通信距离等参数，进行建模和仿真，结果表明，模式匹配协议QKD在配对间隔数大于104时展现出很好的性能，超越PLOB界且依然达到超过400 km的传输距离，保证了通信链路的安全性，为模式匹配协议QKD在无线公网电力业务的应用提供了理论支撑。
激光选区熔融作为金属增材制造技术的典型代表，凭借其近净成形能力和复杂结构制造优势，在航空航天、生物医疗及能源领域获得了产业化应用。高温合金因其优异的高温强度、抗氧化性及蠕变性能，成为激光选区熔融技术制备耐高温部件的首选材料。然而，激光选区熔融过程中产生的未熔化粉末在经历热循环、氧化及粒径分布变化后性能下降，其高效循环利用困难，成为制约产业可持续发展的关键瓶颈。围绕高温合金粉末在激光选区熔融过程中循环利用的研究进展，系统分析循环过程中粉末物理化学特性的演化规律,阐明循环粉末对成形件缺陷形成与力学性能的影响。随着循环次数增加，粉末表面出现卫星粉和不规则颗粒，导致表面粗糙度增加，同时氧含量持续上升。此外，循环粉末导致成形件缺陷密度增加，表现为未熔孔隙和微孔增多，力学性能呈现复杂变化。综述高效回收与再生方法的技术突破与应用案例，并展望了该领域未来的研究重点与发展方向。
基于Kohn−Sham密度泛函理论，以环戊二烯与甲基乙烯基酮的Diels−Alder反应为例，揭示了定向外部电场（OEEF）对Diels−Alder反应的调控机制及微观机理。结果表明，电场方向和强度（FZ）对反应速率与选择性均有显著影响：FZ>0时反应速率增加、内型产物占比上升；FZ<0时反应速率降低，但有利于提高外型产物的选择性。微观机制分析显示，OEEF通过诱导电子极化、降低HOMOCP−LUMOMVK能隙，进而提高分子轨道间的电子迁移能力，增强过渡态成键原子间的相互作用并促进片段间电荷转移，从而稳定过渡态并降低能垒。此外，给出了OEEF调控反应的静电势、电子密度差、轨道能隙、片段电荷与偶极变化等电子结构描述符，借助这些描述符可理解和预测OEEF对Diels−Alder反应的影响。
铁是维持免疫系统功能的关键元素，铁失衡将导致免疫功能异常。肝脏是铁储存和调控的核心器官，通过精准感知机体铁水平调节铁调素分泌，进而维持铁稳态。介绍了铁失衡对肝脏免疫功能的影响及其机制，重点从先天性免疫与适应性免疫2大系统展开分析。在先天性免疫方面，铁缺乏可抑制巨噬细胞向M1型极化、阻碍中性粒细胞分化，并增强自然杀伤（NK）细胞活性；铁过载则促进巨噬细胞M1型极化、抑制中性粒细胞释放NETs及产生活性氧（ROS），但对NK细胞的影响尚不明确。在适应性免疫方面，铁缺乏抑制T细胞活化与B细胞抗体生成，铁过载则诱导线粒体功能障碍并促进致病性T细胞分化，同时削弱调节性T细胞功能。目前研究仍存在诸多空白，例如铁缺乏对巨噬细胞M2型极化的调控机制、铁过载对NK细胞功能的影响等尚未阐明，未来应加强相关信号通路及临床转化研究，探索靶向铁代谢的免疫干预策略，为铁代谢异常相关肝病的防治提供新思路。
近10年来由循环荷载而引起的机制砂混凝土疲劳破坏问题已经逐渐开始引起人们的重视，但受试验设备、试验条件与环境等因素的影响，致使试验结果呈现多样性和离散性，未达成统一标准。为进一步分析机制砂混凝土的疲劳性能，提高疲劳寿命预测准确度，从机制砂混凝土力学性能影响因素（如石粉掺量、应力水平、机制砂替代率等）出发，总结其影响机制与规律，同时引入Aas-Jakobsen公式分析归纳了混凝土静力性能与疲劳寿命之间的联系，从而给出了考虑机制砂混凝土抗压、抗弯和抗拉强度间转化关系的疲劳寿命经验性预测公式。此外，首次采用扫描电镜与显微硬度对不同机制砂替代率下混凝土界面过渡区及水化物的组成结构进行微观分析，并进行了不同机制砂替代率（0、30%、70%、100%）下混凝土试件疲劳试验，证明了C30混凝土配合比下机制砂最佳替代率为50%左右，利用试验数据建立起考虑机制砂替代率的混凝土疲劳寿命预测模型，所构建的模型避免了重复开展大量试验的成本，在材料组分差异较大或现场试验条件受限的工程环境中具有更强的可推广性。
中国空间站进入应用与发展阶段，空间科学与应用成果频现，如何科学合理地遴选出优先发展方向成为亟待解决的问题。为高效配置资源，促进重大成果产出，基于空间科学与应用领域高战略价值、前沿探索性强、资源约束强等特点，提出战略价值、方向本身价值、发展价值和可行性4项遴选准则；针对多学科、多部门参与特性，采用上下结合、多轮迭代的遴选流程，确保空间科学与应用优先发展方向遴选结果科学合理，并提出需要关注的关键问题：从学科发展生态的角度系统性思考；多渠道验证，确保达成广泛共识；健全配套实施制度，确保战略规划落地。
剑桥大学教授、2012年诺贝尔生理学或医学奖获得者John Gurdon是全球发育生物学和干细胞生物学领域的权威科学家，他对科学怀揣热爱，更兼具持续钻研的韧性。叙述了与John Gurdon 2次较深入交往的经历，展现了他对科技前沿的关注、对科学探索的热情、对后辈科学家的关爱，这些品质对后辈科学家影响至深。最后指出诺贝尔奖不应是科研终极目标，而John Gurdon教授终其一生对科学的纯粹热忱及对后辈的提携关怀，才是值得珍视的榜样力量。
