经过40 年的发展,材料高通量制备与表征技术已取得了较大的进展,并被证明可有效地加速材料研发-应用进程,因此被列为材料基因组计划的三大技术要素之一。本文简要回顾材料高通量实验技术的发展历程,阐述高通量实验在材料基因组技术中的地位与作用,系统介绍一系列有代表性的高通量制备与表征技术,并指出一些高通量实验方法的应用局限。对未来面临的挑战与发展趋势进行了分析展望,重点介绍基于同步辐射、散裂中子源等大科学装置以及基于材料非均匀性本质的原位统计映射表征解析等发展新一代材料原位实时高通量制备、表征与分析技术的新思路,以期为中国材料基因组技术的跨越式发展提供参考。

本文基于1950年代至今青藏高原综合考察和研究成果，系统总结了青藏高原自然环境的主要特征。青藏高原是中国三大自然阶梯中最高一级，平均海拔超过4000 m，被称为“世界屋脊”。青藏高原土地辽阔，总面积约为250万km²，占中国陆地总面积的1/4。自新近纪以来强烈的隆升，使青藏高原自然环境明显区别于其他地区，形成了自己鲜明的特征，主要表现为海拔高、温度低、辐射强、河湖众多、冰川冻土广布、生物多样性丰富。青藏高原面积广大，高原内部的自然环境差异显著，并具有明显的区域分异特征，根据拟订的原则、方法和指标，青藏高原可划分为10个各具特色的自然区，包括：果洛那曲高原山地高寒灌丛草甸区、青南高原宽谷高寒草甸草原区、羌塘高原湖盆高寒草原区、昆仑高山高原高寒荒漠区、川西藏东高山峡谷针叶林区、青东祁连高山盆地针叶林草原区、藏南高山谷地灌丛草原区、柴达木盆地荒漠区、昆仑山北翼山地荒漠区、阿里山地荒漠区。

依赖于科学直觉与试错的传统材料研究方法日益成为社会发展与技术进步的瓶颈。革新材料研发方法、加速材料从研究到应用的进程成为世界各国共同的需求。作为"先进制造伙伴计划"(Advanced Manufacturing Partnership,AMP)的重要组成部分,美国总统奥巴马在2011 年6 月宣布了"材料基因组计划"(Materials Genome Initiative,MGI),通过整合材料计算、高通量实验和数据库,全面提高先进材料从发现到应用的速度,降低成本。MGI 提出了材料研发的崭新模式,为美国发展高端制造业,保持并强化其在核心科技领域的优势奠定了创新基础。中国材料科学界在1999 年6 月召开主题为"发现和优化新材料的集成组合方法"的第118 次香山科学会议,寻找加速发现新材料的有效途径。2011 年12 月,中国科学院和中国工程院主办主题为"材料科学系统工程"的第S14 次香山科学会议,研究中国应对MGI 的策略,并在随后3 年中,多次组织以材料基因组计划为主题的研讨会、报告会,使得中国材料界对材料基因组技术的认识不断深入,形成基本共识。2014 年,中国科学院和中国工程院分别向国务院提交咨询报告,建议尽快启动实施中国材料基因组计划。本文简要介绍材料基因组计划的主要内容、技术内涵、科学本质、国内外最新动向及其未来发展趋势,并根据中国的实际需求特点与现有条件,对实施中国版材料基因组计划的发展战略、技术路线、政策措施等提出建议。

紧急灾难数据库（Emergency Events Database，EM-DAT）是国际上最为重要的免费灾害数据资源之一，在国际灾害管理与研究界得到广泛应用。首先介绍EM-DAT数据库的建立与特点，所涵盖数据的标准、类型与内容，数据的收录程序和方法，以及该数据库现存的一些问题。其次，对EM-DAT在国际自然灾害多发地区计划（Hotspots Indexing Project，Hotspots）与国际灾害风险指标计划(The Disaster Risk Indexing Project，DRI)中的应用做了分析。最后，基于该数据库对1976-2005年间亚洲洪水灾害特征进行了初步研究。

简要论述了20 世纪50 年代中期中国计算机事业起步以来的发展与学科建设。系统介绍了中国从早期的基于电子管第一代计算机、基于晶体管的第二代计算机、基于中小规模集成电路的第三代计算机，到基于微处理器的第四代计算机发展过程。中国自主研发的计算机为国防和科研事业做出了重要贡献，并且推动了计算机产业的发展。目前中国计算机在很多方向的研究上达到了世界前沿，部分计算机水平已达到国际领先。与此同时，中国计算机事业的发展呈现出多元化的趋势，与国外发达国家同步的形成了一系列新的学科，这些学科也获得了快速的发展，很多领域在技术研发或产业化上，达到甚至超越了同期国外水平。本文重点介绍了计算机网络、计算机安全、数据库、人工智能、中文信息处理、图形图像处理、虚拟现实和人机交互等学科的发展。

从减污降碳的视角出发，分析了中国粮食绿色低碳生产的现实基础、面临的主要问题，并提出了优化路径。国家政策的引领和支持、技术进步与创新能力的提升、市场需求的转变是推动粮食生产绿色低碳发展的关键。然而，也存在政策需进一步明确化、生产者减污降碳意识与能力有待加强、技术瓶颈等问题。为应对这些问题，提出了制定减污降碳路线图、培养生产者意识、加强技术创新推广、建立绿色低碳价值实现机制等优化策略。

2023年,生成式大模型技术发展迅速,取得了一系列突破性的进展。回顾了2023年备受关注的大模型关键技术,包括大模型的能力涌现、多模态大语言模型的发展,以及大模型对齐和知识增强技术。介绍了大模型技术在医疗、教育等领域的垂直应用,以及对AI智能体与元宇宙技术发展的促进作用。此外,从数据隐私、有偏价值观、版权争议及虚假新闻传播等方面讨论了生成式大模型技术面临的安全挑战和发展趋势。

深度学习的飞速发展带来了巨大的算力需求，然而基于存算分离的“冯·诺依曼架构”的传统硅基芯片面临着“存储墙”等问题，芯片算力增长逐渐陷入瓶颈。为了解决这个矛盾，研究人员从生物大脑的工作模式得到启发，提出了基于忆阻器的存算一体架构。这种全新的架构在处理神经网络等任务时在能效和速度上较“冯·诺依曼架构”有望实现几个数量级的提升，是实现超低功耗、超高算力计算芯片的最有潜力的技术路线之一。本文综述了各种类型忆阻器的工作机理与最新进展，对比了国内外研究团队的器件研究进展；综述了基于忆阻器的存算一体芯片在神经网络、信号处理和机器学习等方向的应用演示的研究进展；总结了基于忆阻器的存算一体芯片目前面临的挑战，并提出中国在该领域进一步发展的建议。

综述了中国氢能公路交通、轨道交通、船舶和航空领域的发展现状,辨析了中国氢燃料电池车的综合性能,指出中国氢能汽车面临的挑战主要在于2个方面:一是成本高,包括氢燃料电池车成本高,且氢燃料价格高;二是加氢基础设施不足。分析表明,中国正处于城镇化的中后期阶段,重载交通、拥有固定路线的特种交通等将成为氢能汽车发展的机遇,家庭乘用车将成为未来氢能汽车发展的重要方向。氢能轨道交通将在难以电气化的地域发挥作用,以氢基化合物为动力的船舶和航空器将成为氢能船舶和航空发展的重点,未来氢能交通应完善规划、促进技术融合创新,发展新型氢能交通出行方式,构建完善的政策体系,并利用碳市场机制实现新飞跃。

进入90年代,人口增长的形势显得更加严峻。一方面,全国总人口已超过11亿,正逐步向12亿大关逼进,人口众多及持续增长的压力对经济、社会发展的冲击已越来越明显,人口与环境、人口与资源的紧张关系又达到一新的水平,控制人口增长的任务更加迫切;另一方面,造成80年代人口持续增长的诸多因素目前依然存在,甚至某些方面表现得更加突出。

面向智慧海洋建设需求,提出海洋数字孪生技术体系及应用方向,分析了当前智慧海洋研究和发展现状,通过研究新一代信息技术与工业技术融合应用,阐述了数字孪生的概念内涵,并给出海洋科学认知、海洋开发利用、海洋装备全生命周期、海洋治理决策4个方面的数字孪生应用场景;针对智慧海洋建设与应用的共性需求,提出包含现实海洋、数字化海洋、交互映射、孪生海洋数据、孪生海洋知识、孪生智慧应用6个基本要素的海洋数字孪生六维模型架构理论;探讨了数字孪生赋能智慧海洋的关键技术问题及实现路径。

自然界中有许多地形无法使用传统轮式或履带式车辆到达,而哺乳动物却能够在这些地形行走自如,这充分展示出四足移动方式的优势。在动物的启发下,科研人员对四足机器人进行了深入研究,并取得了丰硕成果。本文综述国内外四足机器人的发展现状,归纳了四足机器人领域涉及的关键技术,展望了其发展趋势。

我国在降低生育率和死亡率,使人口发展与社会发展相协调方面取得了巨大的成就,但是由于社会、经济、文化条件的限制和巨大的人口惯性,我国当前在人口方面还面临着一系列问题和挑战。1、人口总量的持续增长当前中国妇女的总和生育率已接近更替水平,但是由于巨大的人口基数和60年代生育高峰出生的大量妇女正不断涌入育龄期,所以我国人口总量一直以较高的速度增长。80年代后期,我国的出生率和自然增长率仍分别高达21‰和14‰,每年出生人口约2400万,净增人口约1600万人。1991年年中,中国大陆地区的总人口已超过11.5亿。当前我国的人均耕地面积仅1.3亩,是世界平均水平的1/3;人均淡水量为2600吨,是世界平均水平的1/4;人均粮食产量仅383公斤。我们面临的是低生育率和高增长量的矛盾。如此巨大的和不断增长的人口对我国的自然资源和生态环境造成了巨大的压力,也给经济发展带来了很多困难。因此,除了减少妇女终身生育的子女数以外,还要大力提倡晚育和拉长生育间隔,以减轻第三次出生高峰造成的巨大人口压力。

科学的飞速发展和文化的缓慢变化发生了矛盾。百年来，中国对传统文化的主流观点曾经出现多次反复，至今缺乏系统的反思，成为当前学术界发挥科学创新潜力的一大障碍。本文从历史回顾和中外比较入手，提出当现代科学在欧洲产生时，中国曾坐失参与的良机；当试图引入西方科技时，又因为方向错误遭受失败，结果使得科学成为西方的特色和东方的弱点。东西方差异的根源在于大陆文明和海洋文明的不同属性，可以上溯到2000多年前古希腊和春秋列国的2大源头。当今世界上这2大文明的经济基础正在消失，新时代的科技发展必将产生新型的全球文明。呼吁从历史反思入手，重新认识中国传统文化，争当国际学术界铸造全球新文明的排头兵。

绳子从他的指间松脱,就像上面涂了油一样。林恩·罗克罗斯以一种缓慢、从容、优雅的姿态,沿着没有摩擦力的镜面滑了下去。"这是美国科幻作家杰弗里·A·兰迪斯的作品《镜中人》中的片段,该作品呈现了主人公在落入一个"零"摩擦的镜面大坑中后靠着智慧自我拯救的故事。"零"摩擦这样一个奇妙的假设曾勾起许多科幻爱好者的无限遐想,成为诸多科幻作品描写的要点。近20多年来,"零"摩擦不再仅仅是科幻界的宠儿,也成为了科学家研究的热点,是纳米技术时代一个横跨物理、化学、力学、材料、机械、精密制造等诸多传统学科的交叉研究领域。科学家用"超润滑"(superlubricity)来形容两个界面之间摩擦力几乎为零的状态,有关概念于1990年提出,经历了2004年和2012-2013年实验方面的两次突破,其中中国学者做出了重要贡献。超润滑这样一种奇妙现象的原理是什么?如何被实验证实?"零"摩擦在哪些领域可能导致技术的突破、或催生前所未有的新技术?未来的主要挑战有哪些?本文针对这些问题,力图带给读者一个较清晰且激动人心的答案,并触发更多的奇思妙想和深入研究。

近年来中国新能源汽车发展迅速,成为技术创新和产业升级的亮点领域。核心技术的突破带动了产品性能的提升,鼓励政策的实施促进了产业化的进程。本文对国家科技研发计划支持下的新能源汽车技术进步及其产业化进行了总结,展望了未来5年新能源汽车科技研发的重点。

人工智能芯片是人工智能技术的重要组成部分，是实现人工智能算法的硬件基础，也是人工智能时代的战略制高点。分析了现有人工智能芯片的种类、特点、技术路线和市场情况，阐述了当前人工智能芯片面临的机遇与挑战，展望了其未来发展趋势。

2009年度诺贝尔化学奖授予了美国科学家Venkatraman Ramakrishnan、Thomas A. Steitz和以色列科学家Ada E. Yonath，以表彰他们“对核糖体结构和功能的研究”。高分辨率的核糖体晶体结构使得人们能够在原子水平深入精确地理解核糖体的分子机制，并且为基于结构的合理化抗生素设计打下了坚实基础。以色列女科学家Ada E. Yonath是整个核糖体晶体结构研究领域的核心人物，她10多年坚持不懈地进行多种细菌核糖体的提纯与晶体生长工作，才使得核糖体高分辨率晶体结构解析成为可能。本文对2009年度诺贝尔化学奖的研究工作进行简要介绍。

聚酰胺（PA）成核剂可以改善PA的晶粒结构、提高结晶速率、增强机械性能、缩短成型周期。常用的PA成核剂可以分为无机成核剂和有机成核剂。无机成核剂是应用最早的成核剂，主要有黏土类包括高岭土、蒙脱土、黏土和滑石粉等；氧化物类包括纳米SiO2、纳米ZrO2、纳米TiO2、Nd2O3、MgO、ZnO晶须等；无机盐包括纳米CaCO3、CaF2、MgSO4晶须等；无机成核剂简单易得，成本低廉，使用简便，此类成核剂属于异相成核剂，其中纳米SiO2尤其具有良好的成核效果。有机成核剂主要包括酰胺、苯基次膦酸钠、聚碳酸酯、聚苯硫醚、碳纤维等，有机成核剂与PA相容性好，成核效果较好，但价格相对较高。复合成核剂由2种或2种以上不同成核剂复配而成，不同成核剂之间通常具有协同效应，并且兼具性能和成本方面优势。因此，复合成核剂将成为PA成核剂研究的热点，复合方法、复合工艺、改性机制等将成为复合成核剂研究的重点。

可穿戴传感器是近年来高速发展的传感器技术。其功能、原理和形态各异，并已经广泛应用于国民生活和生产的多个方面。本文结合大量商业化和处于研究阶段的可穿戴产品和器件，简述了可穿戴传感器的主要形式，列举了可穿戴设备的常用测量方法。根据可穿戴传感器及人体的接触方式，将其划分为皮肤接触式传感器、非直接接触式传感器和植入式传感器，结合现有商业化产品及实验室中研究成果，展示了现今可穿戴设备在日常健康、医疗、运动科学、工业和军事等方面的广泛应用。认为可穿戴传感器技术将会在未来同大数据与精准医疗实现更高程度的结合，更好地服务于长期动态的人体信息和环境信息的采集。

土壤生态学以土壤生态系统为研究对象，主要探讨土壤生物多样性及其生态功能，以及土壤生物与环境之间的相互作用。综述了土壤生态学的主要研究方向与研究内容，介绍了当下大尺度土壤微生物地理分布格局研究、土壤生物互作与土壤食物网、土壤生物组与土壤健康和新型土壤污染等研究领域的前沿热点，并对未来研究方向进行了展望。土壤生态学研究有助于客观认识和科学利用土壤生物资源，为应对环境和气候变化、恢复退化生态系统、促进土地资源的可持续利用提供科技支撑。

锂离子电池具有能量密度高、功率密度高、寿命长、环保等特点,已经在电动汽车中获得应用。但电动汽车锂离子电池组的容量大、串并联节数多、安全工作区域有限,需要电池管理系统对其进行有效控制与管理,以充分保证电池的安全性、耐久性和动力性。电池管理系统由各种传感器、执行器、控制器等构成,其关键技术包括:传感器的精度及传感器之间的同步技术、电池单体及电池组的状态(荷电状态、健康状态、功能状态、能量状态、安全状态等)估计技术、电池组一致性辨识与均衡技术、安全充电和故障诊断技术。为了研发先进的电池管理系统,首先要对锂离子电池性能进行测试研究,确定影响其性能的主要因素及变化规律;然后采用基于机理、半经验或经验的建模方法建立电池系统模型,设计基于模型的电池系统状态估计及性能优化管理算法,并进行系统集成和应用开发,以保证在电池安全可靠运行的前提下发挥出最佳的动力性能。

上汽捷能汽车技术有限公司承担了上汽荣威550插电式混合动力系统的研发工作。该车自2014年初上市以来,以良好的性能,可靠的质量得到市场的认可。本文以车辆性能为切入点,重点对比了荣威550插电式混合动力系统的核心部件-电驱变速箱(EDU)和丰田Prius三代的混合动力系统(toyota hybrid system,THS),从原理和仿真分析两方面分析了荣威550插电式混合动力系统的效率等性能。

研究生生活结束在即，回头看看，曾经的迷茫与失落，曾经的忙碌与所得，一切都恍然如梦。这3 年，我成长了许多，也收获了许多，不仅在学习上，还有思想和行动上。

融合发展是高质量发展的重要内容。在全面总结党的十八大以来高铁客站规划建设取得的历史性成就、发生的历史性变革基础上，聚焦交通强国建设战略部署，结合国情及路情，剖析了站城融合的互动机理、价值取向，分析了站城融合的基本内涵、融合模式，针对站城空间割裂、城市功能缺失、环境场所单调、空间利用率低等设计难题，提出了站城融合构建策略，为破解站城发展困境、重构站城秩序，释放城市活力、谋求站城共生，提供了推动高铁客站与城市高质量协同发展的解决方案。

Pickering乳液由于具有独特的界面粒子膜、环境响应性等优势，在化工新型材料和催化材料领域获得广泛应用。本文对Pickering乳液稳定机理进行综述，指出影响Pickering乳液稳定性的3个关键因子分别为界面张力、三相接触角和粒子粒径，阐明了固体颗粒表面润湿性、固体颗粒浓度、水相电解质、水相pH值、油水相体积比等因素通过固体颗粒界面膜理论和三维黏弹粒子网络机理对Pickering乳液稳定性的影响。

干旱是影响农作物生长发育的主要气象灾害,且在全球气候变暖背景下,中国呈现出增多增强的干旱化趋势。本文综述主要遥感干旱指数的最新研究进展,并对其优缺点进行比较,分析了各类农业干旱遥感监测指数的适用性:1)与土壤水分指标密切相关的各指数比较适宜于农业旱情早期预警及土壤干旱型农业旱情监测,对作物生长前期未封垄时,植被覆盖度低,土壤裸露情况下有很好的监测效果;2)表征作物形态及生理指标的各指数比较适宜于农业作物生长过程中,尤其是在封垄后,植被覆盖度较高的时期的旱情监测;3)各类综合干旱指数的适用性广阔,可以根据作物整个生长过程中的不同时期进行改良调整,但由于需要大量参数计算保证其精度,限制了实际应用。

量子计算机是量子力学与计算问题相结合的产物，是近几年的研究热点，引起了广泛的社会关注。本文回顾量子计算机的发展，介绍了量子算法和量子计算模型，并以离子阱和超导线路为例阐述了量子计算机的物理实现，然后介绍了为了克服消相干而发展出的量子编码，以玻色取样为例讨论了量子霸权。展望未来，近期内可以展示量子霸权，进而实现解决特定问题的量子模拟器，但是普适的量子计算机的研制仍然需要很长的时间。

爆炸可能导致建筑物的严重破坏甚至灾难性倒塌。爆炸载荷作用下钢筋混凝土结构的动态响应与加固技术是当前结构安全问题的研究热点之一。钢筋混凝土梁作为建筑结构的主要承重构件之一,在爆炸冲击荷载作用下发生破坏很可能引起整个结构的倒塌。综述了国内外在爆炸荷载作用下钢筋混凝土梁的动态响应、损伤机理、加固技术等的研究现状与发展趋势,提出了钢筋混凝土梁的抗爆与加固的研究难点和发展方向。

艾滋病在1985年传入中国,经历输入散发期、局部流行期和广泛流行期,大陆地区31个省(自治区、直辖市)都报告有艾滋病病毒感染者;3种传播途径(经以血液传播、经性接触传播及母婴传播)均已存在;艾滋病疫情目前正处于从高危人群向一般人群蔓延的临界点。在中国,静脉吸毒人群仍是主要的艾滋病病毒感染人群,占累积病例报告的45%;经性途径感染和传播艾滋病病毒的情况逐年有明显上升,其中大部分有婚外同性和异性不安全性行为,但也有婚内性传播;艾滋病病毒感染的母婴传播在疫情较重的地区出现;经采供血传播艾滋病病毒的途径已被有效阻断。中国政府对遏制艾滋病流行极为关注,但是任重而道远。

在材料基因组科学研究中,多尺度集成材料计算占有不可或缺的地位。本文以微观-介观-宏观材料计算方法中具有代表性的第一原理、分子动力学、计算热力学/动力学及有限元方法为重点,介绍多尺度材料计算方法的基础和应用。

随着核工业的飞速发展,高放射性废物的处置成为重大安全和环保问题,而深地质处置是普遍接受的方案。在处置库花岗岩环境及无氧还原条件下,更适合的处置罐材料为高纯铜。本文从处置库的地质环境、铜处置罐的腐蚀、铜处置罐的寿命预测等方面,综述处置库环境下纯铜的腐蚀电化学行为的研究进展,以更好地评估纯铜在处置库环境下的耐蚀性能及预测处置罐的寿命。

图像质量评价是利用计算机模拟人类视觉系统自动评价图像的失真程度，而图像美学质量评价是利用计算机模拟人类对美的感知与认知，自动评价图像的"美感"，分析图像在构图、颜色、光影、景深、虚实等美学因素影响下所形成的美感刺激，这是计算美学与计算机视觉、心理学、虚拟现实等领域的学科交叉新方向，其在摄影摄像、电影电视、电子商务、服装设计、平面设计、文稿设计、工业设计、汽车行业、建筑行业、美容美妆等多个行业具有良好的应用前景。本文回顾了图像美学质量评价的发展历史，从基于人工设计美学特征的方法、基于美学特征深度学习的方法、图像美学质量评价的新任务、图像美学质量评价数据集构建等方面综述了该领域关键技术的发展情况，并展望了图像美学质量评价及其关键技术的发展趋势。

随着新一代信息技术、物联网、云计算等技术的深入发展和广泛应用，新型智慧城市已成为城市规划、建设、管理领域关注的重点。在分析新型智慧城市发展的政策环境的基础上，从互联网通信技术、遥感卫星与导航技术、大数据中心、时空信息云平台等方面归纳了基础设施建设新进展；论述了新型智慧城市在智慧政务、智慧规划、智慧城管、智慧环保等领域中的应用成果，分析了新型智慧城市在人工智能时代呈现出的发展趋势，提出了新型智慧城市规划和建设实践中必须应对的顶层设计、网络安全、建设时序等主要问题。

后量子密码是用于抵御量子计算机攻击的新一代密码技术，被视为传统密码系统的可靠替代，国际上相关标准也正在逐步形成。综述了后量子密码的发展历程，分析了当前算法研究的最新进展、数学原理及属性特点。从算法、硬件实现架构及具体电路实现3个层次展开分析，提出了未来研究所需要攻克的高效硬件实现、动态可重构、侧信道攻击防御及安全SoC集成等关键技术。通过对低功耗后量子密码芯片、高性能后量子密码芯片及芯片中的哈希散列、随机采样、运算加速和逻辑处理等核心模块进行了综述，总结了当前芯片实现在核心算子高效IP设计、多场景应用兼容、多元防御机制和信息基础设施融合等重点领域的应用现状与研究价值，以及产业化与多元化方面的未来发展趋势。

精准医疗是指与患者分子生物病理学特征相匹配的个体化诊断和治疗策略。肿瘤为一复杂和多样性疾病,在分子遗传上具有很大异质性,即使相同病理类型的癌症患者,对抗癌药物反应迥异,因此肿瘤学科成为精准医疗的最重要领域之一。组学大数据时代的来临和生物技术的迅速发展奠定了精准医疗的可行性。本文介绍精准和个体化医疗的概念、基础和意义,简述近年来在此领域的最新进展,以及对实施精准医疗的方法和技术进行分析和归纳,首次将其分为间接方法(生物标志物检测及诊断)和直接方法(病人源性细胞和组织在抗癌药物直接筛选的应用),最后扼要阐述精准医疗的前景和面临的挑战。

光背板互连技术是近年来通信领域的研究热点，以高传输带宽、低损耗、低成本、无电磁干扰等优势具有广阔的应用前景。本文介绍互连光波导的结构模型及光背板的制备方法，综述近年来光背板相关的传输特性、耦合方式、应用系统研究等关键技术的重要进展，展望了对光背板互连技术的发展方向。

贵金属纳米材料在光稳定性、光信号强度、生物兼容性等方面具有其他材料无法比拟的优势,已成功应用于各科学研究领域,尤其是在生命科学与生物医学研究等方面具有广阔的应用前景。本文简介贵金属纳米材料在荧光成像、拉曼成像、暗场成像的成像原理及优缺点,综述贵金属纳米材料在生物成像方面的最新研究进展。随着纳米合成技术的快速发展及检测手段的提高,贵金属纳米材料将会从基础的科学研究领域更全面地走向实际应用。而单分子光谱和光学显微成像技术取得了长足的进步,很有可能带给生物成像表征手段一次全新的革命。

叠层太阳能电池结构可以拓宽吸收光谱，最大限度地将光能变成电能，提高了太阳能电池的能量转换效率，这类太阳能电池是目前研究的热点。本文集中介绍了非晶硅叠层太阳能电池、多元化合物叠层太阳能电池和染料敏化叠层太阳能电池的研究现状，对它们的结构、性能指标和效率等做了介绍和评估，指出了各自的优缺点，分析了阻碍叠层太阳能电池进一步发展和应用的制约因素主要有两个：很难找到两种晶格匹配良好的半导体晶体；对环境友好，价格合理，来源丰富的太阳能电池材料很稀少。非晶硅系叠层太阳能电池对材料纯度要求较高，价格贵；化合物太阳能电池虽然转换效率高，但是电池材料对环境造成污染；而染料敏化叠层太阳能电池制作工艺简单，电池材料来源丰富，必将是今后发展的趋势。

根据光伏电池组建的物理特性等效电路及数学模型，基于Simulink仿真软件建立了光伏电池组件的仿真模型，模型的基本参数按照Solarex MSX60 60W产品参数设置,其他参数根据基本参数及数学模型计算得出。该模型可以实现在不同光照强度和温度下60W光伏组件的输出U-I特性，并且可以灵活地推广到其他功率等级的电池组件及其串并联特性的模拟。根据光伏电池的输出U-I特性，可以分析得到组件的U-P特性曲线为单峰曲线，故光伏电池存在最大功率工作点（MPP）。在此Simulink模型基础上研究了光伏组件最大功率追踪方法（MPPT）。在众多最大功率追踪方法中，电导增量法有着比较优秀的控制效果，因此本文着重讨论了电导增量法，对比分析了电导增量法及其两种改进方法（两种步长电导增量法和梯度变步长电导增量法）的最大功率追踪控制效果，这两种改进方法均对普通电导增量法中控制步长固定的不足做了修改。按照一天中光照强度变化的近似规律设置环境条件，仿真模拟光伏电池组件的MPPT控制，仿真结果进一步验证了模型准确性以及改进后的梯度变步长最大功率控制算法的优越性。