电穿孔是一种通过施加超短高压电脉冲,在细胞膜上诱导形成可逆或不可逆孔隙的技术,已广泛应用于药物递送、肿瘤消融及心律失常(如心房颤动)的介入治疗。然而,在临床实践中,电场能量在体内的空间分布难以直接观测,医生往往只能依赖经验参数进行能量设定,难以实时判断治疗是否精准覆盖靶区,这在一定程度上制约了电穿孔治疗的安全性与可控性。美国加州大学尔湾分校向良忠团队提出并验证了一种电声成像(electroacoustic imaging,EAI)新技术,为电穿孔治疗提供了实时、可视化的电场监测手段。该技术能够在治疗过程中同步成像电场分布与电极空间位置,为电穿孔治疗的精准评估提供了新的影像学方法。
中国科技发展进入关键攻坚阶段尤其需要加强原始创新。基础研究是科技原始创新的源泉,但当下中国基础研究存在研究团队过大、研究方向同质化、缺乏核心能力,从而导致原始创新能力不足等问题。在国家层面,这些问题具体表现为团队研究不够精专、研究内容重复度较高、整体形态呈现“逆多样性”特征,逐步演化为“资源驱动型”科研范式,造成科研资源使用低效,导致的科研生态环境不利于原始创新的培育和发展。在基础研究领域,以科研团队“小而各彰其美”、科研人员“专而各显其长”为特征的“小而美”基础研究范式极具科技原始创新价值,能在资源约束下保障国家科研整体的“多样性”和国家科技链安全。以精专探索与原创突破实现基础研究的核心价值,要求每一个团队聚焦各自独特的研究方向长期深耕,其成员以“十年磨一剑”的精神进行专业积淀和问题攻坚。由此形成的科研生态多样性和高效配置资源,能在国际竞争中保障中国科技发展的韧性。
当前,新一轮科技革命和产业变革加速演进,前沿领域突破重塑全球格局。“十五五”时期中国科技发展不仅是自身实现科技强国建设目标的关键阶段,而且将在全球科技发展中扮演重要角色,对世界产生重要而深远的影响。在复杂多变的国际形势中要找准定位,做好前瞻谋划,科学绘制“十五五”时期科技发展路线图。通过研判提出了未来5~10年中国将面临的大国战略博弈加剧、科技产业变革加快、经济社会转型攻坚交织的复杂局面:科技成为综合国力竞争主战场,国际合作弱化,安全风险上升;科技前沿向纵深演进,颠覆性技术交叉融合,孕育新产业形态;中国经济加速向高质量发展,也面临能源、粮食等领域安全风险。明确了“十五五”科技强国建设应从6个方面发力:一是加强有组织的基础研究;二是统筹强化关键核心技术攻关;三是强化企业创新主体地位;四是推动教育科技人才一体化发展;五是完善科技创新生态;六是加强开放创新合作。
本文立足世界经济50年长波周期演进规律,聚焦第5个长波周期核心引擎——集成电路产业,系统梳理了中国集成电路产业从“六五”至“十四五”的发展历程、产业体系现状及全球竞争格局。通过分析电子设计自动化(electronic design automation,EDA)、设计、制造、封测、设备、材料、存储器等关键环节的发展成果,明确中国在国家安全领域芯片自主化等方面的突破,以及多家企业跻身全球相关领域前10位的阶段性成就。同时,深入剖析了产业存在的“小散弱”同质化内卷、上下游容错试错机制缺失、数据统计与产业标准不健全、“举国之力”转化不足等问题,并结合后摩尔时代集成电路向延续摩尔、拓展摩尔、超越摩尔、丰富摩尔的发展趋势,提出“十五五”期间要打造头部企业、完善协同机制、加大精准投资、强化基础研究、深化国际合作、优化人才培养。
概述了中国空间科学在“十五五”时期面临的战略机遇与挑战,分析了当前国内外空间科学发展现状与中国存在的卫生数量、科学载荷等方面的差距和不足,阐述了以《国家空间科学中长期发展规划(2024—2050年)》为蓝图,在“十五五”期间通过强化规划落地、夯实人才根基、突破载荷技术瓶颈、培育原创生态等突破路径实现跨越发展,展望了“十五五”期间在宇宙起源、空间天气、系外行星探测等前沿领域实现突破的愿景,强调必须紧抓机遇,发挥新型举国体制优势,加强战略−战术协同,加速布局空间科学基础研究和关键技术攻关与深化研究,切实解决空间科学成果产出的“前后一公里”难题,促进重大成果产出,有力支撑科技强国与航天强国建设。
深海是生命的秘境、资源的宝库和国家安全的屏障,是人类未来可持续发展的重要战略空间。建设海洋强国,必须要向深海进军。2025年政府工作报告首次将“深海科技”纳入新兴产业领域。本文指出了依托“深钻、深潜、深网”技术的突飞猛进,中国已具备国际先进水平的“深海进入、深海探测、深海开发”技术能力,在深海钻探、深潜探索、深网观测等领域取得系列重要进展,“南海深部计划”更斩获低纬驱动等突破性成果。未来,南海探索将向南部海盆拓展,中国深海研究将进一步迈向全海深、全海域,推动深海与极地探索深度融合。深海蕴藏丰富宝贵资源,当前中国正面临从深海出发、创建地球系统科学“中国学派”的历史机遇,亟待以南海为基础,放眼大洋,加快布局深海科技,发展深海资源新质生产力,推动“深钻、深潜、深网”技术智能化融合与多学科协同,借助大数据等新技术与配套技术创新等,为建成海洋强国和世界科技强国提供支撑。
氢能作为零碳、高热值的清洁能源,被视为航空业脱碳的关键路径,主要航空强国已纷纷布局氢能航空技术研发。本文系统阐述了氢能在航空领域应用的必要性与可行性:氢能可助力航空业实现零碳排放、提升飞行性能,并已通过多项历史验证与当代工程研究证实其技术潜力和发展前景。全球氢能航空正从概念研究迈向工程应用,产业链与生态系统加速构建。然而,氢能航空仍面临储氢技术、燃烧控制、燃料电池功率密度、试验设施不足、产业链不完善及缺乏顶层统筹等挑战。对此,建议保持战略定力,打造氢能航空国家战略科技力量,创新科研组织模式,构建全产业链创新生态,并通过国家重大专项推动技术、政策与基础设施协同发展。
全球汽车产业正处于向电动化、智能化、网联化深度转型的关键期,中国依托新能源汽车形成产业先发优势,在电动化基础上发展智能网联汽车。通过系统梳理与对比分析国内外在关键技术突破、网联基础设施部署及规模示范应用等方面的进展,总结了中国在感知决策系统、云控基础平台、测试环境建设与产业化落地等方面取得的领先优势,同时揭示了在高端芯片、车载操作系统、跨域标准协同及融合安全保障等领域仍存在的短板。分析表明,中国汽车产业需要强化车路云一体化架构、车用人工智能大模型等核心技术的自主创新,构建软硬解耦、开放协同的产业生态,加速多场景规模化应用示范,并深化高水平国际开放合作。本文提出以“智能网联深度融合”为核心的高质量发展路径,为推进中国汽车产业转型升级、建设世界汽车强国提供了系统的理论框架与政策启示。
高能中微子与物质相互作用极弱,且在星际传播过程中不受磁场偏转,是研究宇宙极端物理过程、揭秘宇宙线起源、驱动多信使观天的重要信使。论述了以IceCube为代表的第一代中微子望远镜已首次探测到天体起源的高能中微子,获得了来自活动星系核和银盘的弥散中微子辐射的强力证据;指出了受限于当代望远镜的体量、角分辨率以及中微子味识别能力,绝大多数高能中微子来源仍然未知。当下,国际上正加速推进下一代中微子望远镜的建设,中国科学家提出在南海建设性能大幅提升的二代中微子望远镜——海铃计划,以实现天体中微子源的快速定位及中微子味比的精确测量,确切解答宇宙射线起源之谜、深入研究其加速机制,并在天文尺度基线上研究中微子振荡性质与潜在新物理规律。海铃望远镜创新采用彭罗斯密铺的非等距阵列布局及混合型光电探测球舱(hDOM),在兼顾大体积覆盖的同时显著提升角分辨率、能量测量精度与中微子味道识别能力;建成后有望在1年内以高置信度确认迄今IceCube最显著的点源NGC1068,并快速实现中微子天体源的批量发现。海铃团队已完成南海选址验证、核心技术研发及深海施工策略开发,具备项目规模化推进的条件。建议在“十五五”期间启动南海中微子望远镜的建设,抢占中微子天文学重大突破先机。
在全球低碳转型与气候治理的关键阶段,氢能凭借零碳属性与能源互联优势,成为破解碳中和困局、驱动能源体系重构的战略抓手。聚焦氢能产业发展,阐述了全球气温升高背景下能源转型的紧迫性,明确了氢能在保障能源安全、推动产业升级、拉动经济增长中的核心价值;分析了全球及中国氢能产业的发展态势,涵盖各国战略布局、可再生能源制氢进展,以及中国在政策支持、产业规模、应用拓展和价格下降方面的显著成效;剖析了产业面临的技术性、经济性、应用性及政策性瓶颈;指出了技术突破、融合发展、政策红利与市场需求带来的重大发展机遇;提出了通过科技创新、管理创新、模式创新与制度创新构建现代化氢能产业体系的发展路径。氢能革命是一场持久战,必须坚持系统布局,统筹发挥可再生能源优势、深挖工业应用场景、健全市场机制,加快推动氢能成为驱动能源转型、产业升级及经济社会高质量发展的核心引擎。
钱学森是享誉海内外的杰出科学家、中国航天事业奠基人。通过钱学森一生对诸多“不”的坚守——不当亡国奴、不因循守旧、不怕认错、不看重名利、不怕担责、不倦诲人,梳理了其以科学报国为毕生追求、开创“钱学森弹道”“工程控制论”“系统工程”等理论成果、潜心攻克无数技术难关、不拘一格发掘培育顶尖科技人才的生动事迹。钱学森以百年人生矗立起科学成就与精神风骨的双重丰碑,为新时代科技工作者践行科技自立自强、助力民族复兴提供不竭精神动力。