2025年, 第43卷, 第3期 刊出日期:2025-02-13
  

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    卷首语
  • 刘先林
    科技导报. 2025, 43(3): 1-2.
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    随着传感器和后处理技术的智能化,我国正朝着2030年成为全球AI高地的目标稳步前进。这一发展趋势有望彻底改变我国在卫星领域“卫星发射强、卫星制造中、卫星应用弱”的局面,推动我国向世界卫星应用强国迈进。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2025, 43(3): 7-7.
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    2025年1月20日,中国初创团队杭州深度求索人工智能基础技术研究有限公司(DeepSeek)发布了DeepSeek-R1模型,其凭借开源、低成本、高性能的特性,迅速引发全球科技界的广泛关注。《Nature》发文称,该模型在推理能力上可与OpenAI的GPT-o1相媲美,且因其开放权重模式受到科学界赞誉。美国消费者新闻与商业频道(CNBC)则指出,DeepSeek-R1的出现,使得人们重新审视美国在AI领域的领先地位,并对全球AI产业格局带来潜在变革。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 13-7.
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    2025年1月20日,中国全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)在合肥实现1亿℃,持续1066 s高约束模等离子体运行,打破了此前该装置403 s的世界纪录。这一成果由中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所团队完成,标志着中国聚变能源研究从基础科学向工程实践迈出重大一步。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 8-8.
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    2025年1月16日,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院宣布在多核磁共振成像技术上取得突破,解决了传统磁共振仅依赖氢原子核检测的局限,实现了对磷、钠、氙等多种原子核的同步检测。该技术通过赋予医学影像不同颜色以区分各元素分布,能够精确反映脑部和心脏等器官内结构、功能和代谢状态,为疾病诊治提供了新的检测视角。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 15-8.
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    2025年1月16日,全球首套±800 kV特高压直流量子电流传感器通过新产品技术鉴定。该产品由南方电网公司输配电部牵头,联合南方电网数字电网研究院股份有限公司、南方电网传感科技(广东)有限公司、中国科学院上海微系统研究所等多家单位研制。该成果标志着中国在量子精密测量领域取得重大突破,抢占了全球量子传感技术制高点。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 16-8.
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    2025年1月15日,西湖大学生命科学学院申恩志团队与该校吴建平团队在《Nature》发表研究,首次阐明小鼠生殖细胞内PIWI蛋白与piRNA协作切割转座子RNA的完整过程,为理解非编码小RNA如何保护生殖细胞基因组的稳定性提供了理论基础。转座子RNA是转座子(也称转座元件或跳跃基因)转录而来的“有害”RNA,其随机“跳跃”可能导致基因组不稳定,并诱发疾病。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 9-9.
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    2025年1月22日,由日本理化学研究所新兴物质科学研究中心强关联量子输运实验室领导的国际团队,首次合成了理想外尔半金属,可以清晰展现外尔费米子特性,标志着困扰量子材料领域10年的难题取得突破性进展。外尔费米子是由晶体中电子的集体量子激发产生的,可展现出奇异的电磁特性。相关研究成果发表于《Nature》。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 17-9.
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    欧盟气候监测机构哥白尼气候变化服务局称,在截至2024年12月31日的12个月内,全球平均气温或已达到10万多年来的最高水平,并在2023—2024年内大幅上升,对此,气候科学家尚未完全洞悉具体原因。2025年1月10日,据气候观测组织估计,2024年全球地表温度较工业化前平均水平高出1.45~1.6℃。乍看之下,这一增幅似乎超过2015年《巴黎协定》设定的目标:将全球升温控制在1.5℃以内,避免气候变化的影响持续恶化,包括生物多样性丧失、风暴加剧等问题。然而,由于全球平均气温每年都有自然的波动,因此重点观测19世纪以来的平均升温幅度,目前在1.2~1.4℃。过去2年的升温幅度超出许多气候科学家的预测,此前,他们仅考虑到温室气体增加和太平洋厄尔尼诺现象。分析认为,加剧全球升温的其他因素,主要来自可反射光的空气污染减少或全球云层覆盖面积缩小。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 18-9.
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    一个国际专家小组提出全新的肥胖症定义,希望借此提高许多国家或地区的患者治疗可及性,包括强效药物和减肥手术在内的治疗。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 10-10.
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    在全球气候变暖背景下,黄河流域洪水风险呈现显著增加态势,对区域社会经济可持续发展构成严峻挑战。为揭示气候变化与流域洪水响应关联机制,中国科学院地理科学与资源研究所兰恒星团队通过系统整合历史文献考证与仪器观测数据,构建了自1843年以来黄河流域最大洪峰流量的长期序列。

  • 科技导报. 2025, 43(3): 19-10.
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    柑橘(Citrus sinensis)作为全球及中国产量最高的水果,以其独特的风味和丰富的营养深受消费者青睐。在影响柑橘果实品质的诸多因素中,可溶性糖含量被视为决定消费者偏好和市场竞争力的关键指标。

  • Wilcox Christie
    科技导报. 2025, 43(3): 11-12.
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    全世界每年因毒蛇咬伤丧命者高达10万人,伤残者更是不计其数。然而,作为治疗毒蛇咬伤的标准治疗,抗蛇毒血清的制造方法在过去1个世纪几乎没有变化,即:将毒液注射入动物体内,然后采集其产生的抗体并提纯。2025年1月17日,《Nature》杂志报道了研究人员提出另一种更快速、更经济、更有效的方法,即利用人工智能(AI)开发合成抗蛇毒血清,该方法有望取得重要成果。

  • Y. Hehir-Kwa Jayne, Macintyre Geoff
    科技导报. 2025, 43(3): 12-13.
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    颅外实体瘤(包括神经母细胞瘤、尤文肉瘤和骨肉瘤)是导致儿童发病和死亡的主要恶性肿瘤类型。相比于成人癌症主要由外源性诱变剂或随年龄增长积累的DNA损伤驱动,儿童癌症的发生缺乏长期的突变积累过程。因此,内源性诱变过程可能是诱发儿童致癌突变的主要原因。然而,目前这些肿瘤的发生机制仍不清楚。Gillani等在《Science》上报道称,罕见的种系结构变异(SVs)可能是引起儿童患颅外实体瘤的重要遗传因素。SVs是一类大规模DNA重排,涉及50至数百万个核苷酸的基因组变异。Gillani等的研究结果表明,种系SVs可能导致儿童癌症的早期基因组不稳定,从而促进肿瘤的发生和发展。此外,这一发现有望为靶向治疗策略的制定提供新的思路。

  • 科技评论
  • 李国杰
    科技导报. 2025, 43(3): 14-19. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00183
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    阐述了因DeepSeek横空出世引发的关于AI发展路径的思考。首先解释了为什么DeepSeek会引起全球性的科技震撼,接着讨论了“规模法则”(Scaling Law)是否已遇到天花板、发展“通用人工智能”(AGI)应选择什么道路、发展人工智能应该追求高算力还是高算效(高能效)、“开源”为什么有这么大的威力等问题。最后对中国在人工智能领域的实力提升和如何实现人工智能自立自强提出建议。

  • 本刊专稿
  • 林润华, 徐丽娇, 王志敏, 黄文光, 祝叶华
    科技导报. 2025, 43(3): 20-36. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00192
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    本着分门别类、本刊推荐、专家遴选、宁缺毋滥、叙述事实的原则,从国内外重要科技期刊和科技新闻媒体所报道的中国科技成果中,按科学、技术、工程3个类别,由《科技导报》编辑部遴选、推荐候选条目,经《科技导报》编委、审稿人等专家通信评选,推选出2024年中国重大科学、技术和工程进展30项。(1)中国重大科学10项进展分别为:发现迄今全球最早的多细胞真核生物化石;发现新型钙-氧气电池;“拉索”发现高能宇宙线起源关键证据;破解叶绿体基因“转录机器”构造;解密细胞自组织漩涡的机理;实验上首次发现引力子模;提出应用青蒿素类衍生物治疗多囊卵巢综合征的新策略;发现异体通用型CAR-T治疗自身免疫疾病新疗法;发现高丰度绿色元素催化生产低碳烯烃新机制;揭秘月背土壤成分与年代。(2)中国重大技术10项进展分别为:解码抗癌药物紫杉醇的生物合成途径;开发具Pb容量的3D纳米级光盘存储器;研制出大规模智能光计算芯片太极;利用国产型扫描探针显微镜首次“看到”冰表面的原子结构;基于原语表示的类脑互补视觉感知芯片“天眸芯”研制成功;实现以RNA为媒介的基因精准写入;构建超越经典计算机的量子模拟器;研制具有原子尺度局域化光场的奇点介电纳米激光;高性能有机热电材料研究取得重要进展;借助AI破解催化领域重大科学难题。(3)中国重大工程10项进展分别为:中国南极第5站秦岭站建成开站;亚洲第一深水导管架“海基二号”出港;嫦娥六号实现世界首次月球背面采样返回;国家重大工程深中通道正式通车试运营;我国刷新水冷磁体世界纪录;我国首艘大洋钻探船“梦想”号正式入列;我国自主研制世界首台低能量强流高电荷态重离子研究装通过验收;世界最大吨位新型“海上浮式生产储油船”交付离港;全球最大压缩空气储能电站开工;世界最长高速公路隧道天山胜利隧道顺利贯通。

  • 特色专题:混合智能中的情感交互与协同决策
  • 朱奥, 刘华硕, 袁佩君, 张丹
    科技导报. 2025, 43(3): 37-46. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01354
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    在人工智能技术的驱动下,人机协同决策效能逐步提升,展现出巨大的潜力。然而,当前人机协同决策领域面临情感问题、信任问题、决策权力分配问题和道德对齐问题等挑战。其中,人机协同情感问题涉及机器如何克服人机异质性、准确识别人类的情感状态并做出适当响应;信任问题关系到人类对机器决策的依赖程度和信任水平,需要在过度信任和信任不足之间找到平衡;决策权力分配问题则聚焦于在人机协作中如何合理分配决策权,以防止机器权力过大或不足;道德对齐问题探讨如何确保机器决策符合人类的道德标准和价值观,保障决策的伦理性和社会接受度。提出了人机协同决策的未来发展方向,包括提升机器对人类情感的理解和响应能力、建立稳固的信任机制、优化决策权力的分配方式,以及确保机器决策符合伦理和道德标准。在迈向人机共生的道路上,不仅需要技术创新,还需要结合心理学视角来应对这些挑战,以实现更加高效、安全和可持续的人机协同决策。

  • 伍海燕, 何翠琳, 曲由之, 刘泉影
    科技导报. 2025, 43(3): 47-58. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01352
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    探讨了大语言模型(LLMs)是否能够通过语言任务的预训练而产生情感智能,并从心理学的角度提出了测试大语言模型的情感智能水平的方法,以及情感智能大模型在心理学的应用。从情感智能的定义出发,回顾了大语言模型的发展历程,总结出目前LLMs相关研究主要集中于提升模型在自然语言处理任务中的性能,而忽视了模型的情感智能,即感知、理解、使用和管理情绪的能力。尽管LLMs在处理语言任务方面表现出色,但在理解和生成情感文本方面仍存在局限性,因此,提出对大模型的情感智能水平进行全面评估的必要性。从心理学角度出发,总结了LLMs情感智能评估相关的工作,倡议心理学把大语言模型作为新的研究对象,重点关注大模型的情感道德问题。从情感认知科学的角度,论述大语言模型作为一种工具,对新时代的情绪心理学研究的重要价值。

  • 刘涛, 于文环, 何琳, 于晓宇
    科技导报. 2025, 43(3): 59-73. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01355
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    随着企业数字化转型的推进,人工智能在管理决策制定中的作用愈发重要,企业高管团队与智能决策系统进行协同决策成为新趋势。本文对人机群体智慧决策现有研究进行综述,指出人机协同效果受到管理者认知、信任、人机互动模式等因素影响。未来研究需基于微观基础视角进一步关注人机群体智慧决策的伦理道德问题、人机协同决策的交互机制与神经基础、智能决策系统对高管认知的长期影响以及人机群体智慧决策过程的治理策略等问题。

  • 库逸轩
    科技导报. 2025, 43(3): 74-80. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.01356
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    自动驾驶技术大规模部署面临技术、法规、信任等挑战。人机共生理念有助于推动自动驾驶技术发展。旨在通过深度合作和相互理解,克服技术、法规、信任等挑战,提高用户信任,优化系统设计,实现人机深度交互和共生。研究结果显示,SAE Level4的自动驾驶车辆未通过此图灵测试。人机交互设计和真实场景研究在增强用户对系统的信任和推动技术应用方面至关重要。未来研究应关注真实场景中的人机信任和用户体验,以优化自动驾驶系统设计,提高技术的接受度。技术的发展将进一步推动人机关系演变,而深度的人机交互和用户信任感将是实现人机共生的关键因素。

  • 查验宣, 李晶
    科技导报. 2025, 43(3): 81-94. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.01828
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    以技术接受模型为理论基础,旨在探究不同维度知识背景对自动驾驶车辆使用意愿的影响,检验技术焦虑、技术自我效能感和信任感的中介作用及驾驶经验的调节作用。通过对633名被试进行问卷调查发现:有用性、可靠性和智能性维度知识背景正向影响自动驾驶车辆使用意愿;技术焦虑、技术自我效能感和信任感在知识背景对使用意愿的影响中起中介作用;驾驶经验调节有用性、可靠性和智能性作用于信任感和技术自我效能感,以及技术自我效能感和技术焦虑作用于使用意愿的路径。研究扩展了技术接受模型,拓宽了未来自动驾驶车辆相关知识普及方向的视野,以期丰富公众自动驾驶车辆知识体系。

  • 研究论文
  • 赵小军, 王智虎, 陈敏学, 邱殿凯
    科技导报. 2025, 43(3): 95-104. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00925
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    基于空冷型燃料电池原位测试实验平台,对优化的阳极氢气侧双向供气的气路结构和阴极空气侧强化中间区域散热的差异化风速风扇配置方案开展实验分析。结果发现,优化脉排间隔时间可以减小运行过程中的电压衰减,并提出了基于不同负载层次的氢气控制策略。阴极中间区域风速提升可以改善单电池内温度和电流密度的分布均匀性,提出了分段式风扇转速控制策略,在不同负载电流区间内对最佳运行温度和阴极入口风速进行了设计。在此基础上,搭建包含33节电池的空冷型燃料电池系统,验证了控制策略的有效性。

  • 樊晓燕, 张晓晗, 刘元坤, 耿文念, 王亚宝
    科技导报. 2025, 43(3): 105-114. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01160
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    新污染物共暴露会对污水处理厂活性污泥微生物群落结构产生重要影响,但卤代咔唑和纳米材料复合污染对活性污泥系统生态效应的研究尚未开展。选择低(0.05 mg/L)和高(5 mg/L)2种浓度的三氯咔唑(3-chlorocarbazole,3-CCZ)与1 mg/L纳米四氧化三铁(Fe3O4 nanoparticles,Fe3O4NPs)作为胁迫条件,探究复合污染对活性污泥体系细菌群落的短期影响以及胁迫后体系对低温的响应。结果表明,3-CCZ与Fe3O4 NPs复合污染会对微生物群落丰富度产生抑制作用,污染物的添加以及低温环境都会改变微生物群落结构。基于全尺度分类发现各类群微生物中均存在抗性与恢复特性不同的特定菌属,稀有属对污染物的添加更敏感,丰富属中的SaccharimonadalesTM7a一直是优势菌属。利用网络关系图探究6个生物类群间的相互作用,条件稀有菌属(conditionally rare taxa,CRT)与条件丰富菌属(conditionally abundant taxa,CAT)分别是胁迫阶段和低温阶段下的核心分类单元,复合污染胁迫下稀有属与丰富属之间存在着复杂的共现关系。功能微生物中反硝化细菌(denitrifying bacteria,DNB)的相对丰度受到复合污染胁迫影响最显著,尤其低温环境下DNB相对丰度出现大幅上升。高浓度复合污染会引起硝化基因的富集,反硝化功能基因面对复合污染呈现出不同的变化。研究可为污水处理系统卤代咔唑与纳米材料复合污染的风险评价提供新的思路与理论依据。

  • 政策建议
  • 程建荣, 谢素美, 曹艳, 王银霞, 杨颖, 杨晓蓥
    科技导报. 2025, 43(3): 115-128. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00511
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    海洋具有广阔的空间和较为理想的风力条件,相比陆上风电,海上风电能够获取更为稳定和强劲的风能资源,从而提高发电效率和输出功率。在分析中国海上风电发展现状的基础上,结合中国发展海上风电存在海洋资源法律体系不完备、海洋规划体系待深化、海洋综合管理机制不健全、海上风电产业政策支持力度不够等问题,借鉴国外发展海上风电的经验,从完善海洋资源开发利用管理立法、加强海洋空间规划体系保障、健全海洋资源开发利用管理机制、完善海上风电产业链发展政策等方面提出中国发展海上风电的对策建议,可以为中国海上风电产业的未来发展提供参考和借鉴。

  • 科技人文
  • 朱昊
    科技导报. 2025, 43(3): 129-136. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.05.00489
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    孙君立是我国第一位研究化学纤维专业并获得博士学位的学者,也是我国化纤工业的创始者和奠基人之一。孙君立早年在商务印书馆从事化学编译工作,针对不同群体,以“孙豫寿”的名字,编译、撰写了大量科学文章和著作,其中《化学战争概论》《实用化学》《中国初中教科书·化学》等都堪称佳作,为现代化学知识在国内的传播起到了重要作用。20世纪30年代起,孙君立开始关注化学纤维,此后赴德国留学,并在多个研究机构中取得丰富的成果,学成归国后投入到我国人造纤维工业的建设中。中华人民共和国成立后,孙君立辗转各地,主持并参与了丹东、上海等多个化纤厂的建设和生产工作,为新中国化纤工业的建立及发展作出了巨大贡献。