“专稿” 栏目所有文章列表

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    胡健, Wu Sheng, 邓西里, 孙海涛, 崔景伟, 赵路正
    科技导报. 2024, 42(4): 6-20. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.04.001
    世界能源利用进入“清洁、低碳、可再生”的可持续发展新航道。美国在全力确保清洁能源制造和全球领先地位,保障和实现国家能源安全稳定供给中努力形成能源可持续利用结构。能源结构转型已使美国温室气体排放总量达峰后持续走低,并下降至2000年以前水平,电力行业和交通行业碳排放震荡下降,美国可持续能源发电成本较世界其他国家偏低。美国能源可持续利用水平的提升得益于一系列政策法规、财政投资及经济市场等多方面措施的保障。美国政府的碳减排措施及各州政府的节能准则保障能源利用效率的提升;政府推动能源转型,促进清洁能源投资,并进一步推动清洁能源和能源税收减免;通过加大天然气领域的投资,促进交通领域电气化转型,以及修订车辆燃油经济性标准等措施推动可持续能源市场繁荣。美国能源的可持续利用现状显示,“能源利用过程的清洁化、能源利用类型的低碳化、能源获取方式的可再生化”为主导的能源转型方向将成为实现能源利用可持续性的发展趋势,全球可持续能源技术创新成为关键技术进步和竞争的阵地,国际能源转型过程中出现的多种困境显示,全球可持续能源利用的重要领域合作基础众多而广泛。美国与中国能源结构和能源转型中面临的形势与挑战相似,也有不同。中国能源转型将面临重要多重技术无人区,应从战略角度充分认识能源转型的长期性、复杂性和艰巨性,深入加强中国能源绿色低碳化转型的基础性、原创性、颠覆性技术的研究,推动中国能源绿色低碳安全转型。
  • 专稿
    孟翔宇, 顾阿伦, 曾静, 陈铭韵, 周剑, 刘滨, 毛宗强
    科技导报. 2024, 42(3): 6-26. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.001
    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。
  • 专稿
    王钊, 李文娟, 王强
    科技导报. 2024, 42(2): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.02.001
    美国国防高级研究计划局(DARPA)作为美国颠覆性技术的孵化器,在美国国防科技创新中扮演着重要角色。通过分析 2014—2023 财年 DARPA 研究、开发、试验与鉴定(RDT&E)预算经费的发展和变化情况,明晰了美国国防前沿技术创新方向和布局:从横向阶段划分看,基础研究不再是预算近两年的布局重点,预算重心由基础研究向先期技术发展转移;从纵向项目配置看,预算呈现出持续布局前沿技术、推进新技术演示验证、助力“全域作战”体系建设等趋势;从投向的技术领域看,微电子、人工智能、通信与网络以及生物科技是DARPA近2年的研发重点。
  • 专稿
    王康友, 徐丽娇, 王志敏, 祝叶华
    科技导报. 2024, 42(1): 7-29. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.01.001
    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》评选2023年中国重大科学、技术和工程进展30项。(1)2023年中国重大科学进展10项:揭示现代类型海洋生态系统演变过程;发现主效耐碱基因可使谷物增产约20%;发现工业条件CO2介导的有机氯析出;揭示灵长类动物演化之谜;精确测量迄今最亮伽马暴的高能辐射能谱;发现双壳类动物铰链内生物矿物硬组织的耐疲劳机制;探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据;发现压力下液氮温区镍氧化物高温超导体;系列研究揭示人类衰老机制;破解生态修复的“梦境”之困。(2)2023年中国重大技术进展10项:成功制备弹道二维硒化铟晶体管;研发出室温超快氢负离子导体;柔性单晶硅太阳能电池研制成功;开发丙烷脱氢耦合选择性氢燃烧制备丙烯新技术;实现用于通用DNA计算的可编程门阵列;研制出新款忆阻器存算一体芯片;实现无机材料的普适性3D打印;黏弹性无机玻璃制备成功;构建光量子计算原型机“九章三号”;培育全球首例“嵌合体”猴。(3)2023年中国重大工程进展10项:世界首台“用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统”调试安装;世界海拔最高、规模最大、灵敏度最强的宇宙线观测站“拉索”通过验收;中国首座深远海浮式风电平台“海油观澜号”投产;中国国家太空实验室正式运行;墨子巡天望远镜正式启用;全球规模最大综合孔径射电望远镜通过工艺测试;全球直径最大、单体最重、承载最高的整体式盾构机主轴承下线;国产首艘大型邮轮“爱达·魔都号”命名交付;世界最深、最大极深地下实验室投入科学运行;中国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号试航。
  • 专稿
    陆化普
    科技导报. 2023, 41(24): 5-11. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.24.001
    交通与土地使用深度融合的发展模式已经成为中国城市高质量发展的关键。回顾了公共交通导向的开发(TOD)模式的起源,论述了 TOD 的中国内涵,总结了一体化由发展起步、研究推进、工程应用到进入高质量发展新阶段的发展历程。分析了TOD发展模式与未来城市和交通的关系、中国推进TOD发展面临的主要问题与障碍,提出了建立强有力的交通与用地使用一体化开发综合协调体制机制,形成由利益相关方组成的利益共同体、制定合理的利益分配机制等建议。
  • 专稿
    艾华
    科技导报. 2023, 41(23): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.23.001
    呼吸道病毒感染是由多种病毒引起的常见病、多发病。营养和运动是防治呼吸道病毒感染的有效措施。综述了呼吸道病毒感染的主要特点,根据病情的有无和程度,提出了呼吸道病毒感染的通用性膳食营养建议和运动建议,包括预防阶段和患病阶段(分为轻症和重症)的营养和运动策略。
  • 专稿
    杨海峰,苏布达,王东方,姜涵,姜汕,姜彤
    科技导报. 2023, 41(22): 6-12. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.22.001
    基于中国碳收支不平衡现状与特征,提出了迈向碳中和进程的路径框架,探讨了能源系统碳减排和生态系统碳增汇的具体实施途径,并指出要强化气候变化下减排增汇与经济社会的协同关系。
  • 专稿
    周毕云,丁立,张静,李潭秋,席林斌
    科技导报. 2023, 41(21): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.21.001
    在亚轨道飞行任务中,存在低压、高温、辐射、缺氧等复杂的飞行环境。高空飞行密闭服是实现压力防护、温度防护、工效和生命保障的重要载体,是飞行员高空防护的核心部分。回顾了高空飞行密闭服早期技术验证,论述了高空飞行密闭服的发展演变特征,总结了密闭服的结构实现形式,分析了高空飞行密闭服在设计过程中的低压防护、热防护、操作工效关键技术问题。展望了密闭服的发展,认为未来应进一步在生产工艺、先进材料、新型服装结构等方面进行研究,设计出标准化、轻量化、操作灵活、舒适的高空飞行密闭服。
  • 专稿
    魏秀菊, 朱明, 廖艳
    科技导报. 2023, 41(20): 5-19. https://doi.org/10.3981/j.issn. 1000-7857.2023.20.001
    为更好地发挥农业工程对保障粮食安全的作用,分析了农业工程各分支的不同贡献,并结合我国粮食生产面临的资源、环境和生态约束条件,提出了我国农业工程发展的重点方向。农业工程各分支对保障粮食安全的贡献分别体现在农业机械化提高劳动生产效率,保障粮食种植面积;农业水土工程保障水土资源安全;土地整理工程保障耕地数量和质量;农业生物环境工程实施集约化生产,不与粮争地;农村能源与环境工程减轻环境污染;农产品加工工程减少粮食损耗、种子加工促进粮食增产。农业工程科技在推进高标准农田建设中发挥综合协同左右,其重点研究方向为提高农业机械化、信息化水平,提升农产品加工技术、推进种业工程,发展生态农业工程,完善农田基础设施建设等。粮食安全是综合性工程,统筹实施农业工程技术,可为我国粮食安全提供技术支撑和必要保障。
  • 专稿
    吴伟仁,张哲,敖显泽,贾琇,赵媛,杨洪伦,祖琳,凌丽丽
    科技导报. 2023, 41(19): 6-15. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.19.001
    深空探测是国家综合实力的集中体现,已成为世界航天大国科技竞争的制高点。深空资源利用是国际深空探测的重要前沿方向。其中,深空物质资源的利用对于拓展人类生存空间具有极为深远的意义。介绍了深空资源的基本内涵,概述了深空资源利用的意义;以深空物质资源为研究对象,总结了星球挥发分开采利用、大气资源利用、矿产资源开采冶炼,以及星表原位制造建造等技术的国内外研究进展;展望了深空物质资源利用未来发展趋势,以期为后续研究工作提供参考。
  • 专稿
    张赟,刘芝华
    科技导报. 2023, 41(18): 6-10. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.18.001
    癌症是全球范围内最主要的健康问题之一。研发癌症防治的新技术、新药物、新疗法,是中国人民和全人类共同的迫切需求,也是全球科技竞争的重点方向。肿瘤基础研究对癌症防治工作起着关键作用。指出了当前中国癌症领域“从0到1”研发诊断治疗新靶点、新药物的创新能力仍与世界一流水平有差距,面临的关键问题不是研究成果转化程度不高,而是基础研究的深度广度不足。建议为促进新时期癌症防治工作,应当高度重视肿瘤基础研究,通过稳定的经费支持、合理的项目设置、健全产学研合作机制、促进国际合作等措施支持高水平肿瘤基础研究的发展。
  • 专稿
    西桂权,陈晓怡,谭晓
    科技导报. 2023, 41(17): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.17.001
    大科学装置是科技创新的国之重器。党的十八大以来,中国大科学装置建设稳步推进,取得了众多具有重大科学意义的创新性成果,提升了中国在国际上的科技竞争力。回顾了党的十八大以来中国大科学装置建设发展情况,总结了依托大科学装置所取得的成就,分析了其在助力实现高水平科技自立自强中的突出作用。针对中国大科学装置发展中存在的问题,从加大经费投入、解决关键工艺、加强国际合作等方面提出了建议。
  • 专稿
    江亿,胡姗
    科技导报. 2023, 41(16): 6-22. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.16.001
    城乡能源供给系统指为建筑和工业生产提供电力、热力和燃料供应的供给系统,包括输配系统、中间转换环节、终端用能和调控。讨论了在零碳情境下新型电力系统和热力系统的结构、特点和调控手段,以及实现零碳能源后燃料系统的走向。在给出未来零碳能源供给系统目标的基础上,按照3个时间节点讨论了各个时期为实现这一零碳目标索要完成的任务,并提出了实现零碳能源供给系统的路径规划。
  • 专稿
    于江浩
    科技导报. 2023, 41(15): 6-11. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.15.001
    W玻色子是一种传递弱力的媒介粒子,其质量来自于电弱对称性破缺,对其精确测量可以检验标准模型的自洽性,提供揭示可能的新物理迹象的重要途径。介绍了美国费米国家实验室对W玻色子质量的最精确测量结果,即比标准模型的预期结果偏离高了7个标准偏差,这一结果直接挑战粒子物理学的标准模型。分析了该实验结果以及理论误差的可能来源,解读了其可能引发的新物理效应。
  • 专稿
    刘保延,文天才
    科技导报. 2023, 41(14): 5-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.14.001
    中医药学是中国古代科学的结晶,如今已逐渐进入国际主流医学体系。综述了信息科学与物质科学背景下中西医学不同的科学范式,阐明西医学的核心是基于物质科学的简单范式,而中医药学则是基于信息科学的复杂范式。提出中医药学以“疗效”为导向,在“天人合一”与“天人合德”等理念支配下,以人的信息器官为核心,将医生与患者、人体健康与自然环境及干预措施、时间与空间因素等紧密关联,在“辨证论治”等方法体系下实现信息转换,并最终实现维护健康、消除病痛和养生延年的目的。随着大数据、云计算和人工智能等技术的兴起,以“信息科学”为特征的中医药学将进一步实现高质量发展,并最终实现中医药的现代化。
  • 专稿
    韩淋,王海名,范唯唯,李国鹏,杨帆
    科技导报. 2023, 41(13): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.13.001
    国际空间站继续发挥在轨科研应用平台的重要价值。对美国和俄罗斯公布的国际空间站实验项目数据库及成果报告的综合统计及文本分析后发现:在2021年10月至2022年9月开展的国际空间站第66~67次长期考察任务中,美国国家航空航天局(NASA)、俄罗斯国家航天集团公司(Roscosmos)、欧洲航天局(ESA)、日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)、加拿大航天局(CSA)支持在技术开发与验证、生物学与生物技术、物理科学、人体研究、教育和文化活动、地球与空间科学6大研究领域开展了360项实验,其中新实验占比超过40%,科研应用活动十分活跃。同时,亮点科研应用新成果频现,远程控制地面机器人、在轨产生和研究超冷气泡、观测磁星等一批突出新成果吸引了全球科技界的广泛关注。通过重点分析154项新实验中代表性的新实验,以及最近发表的400余篇科研论文中的亮点新成果,综合反映国际空间站科研与应用的新进展,总体研判国际空间站正处于科研与应用高峰期,科研活动高度活跃,科研成果持续涌现,未来有望产生更多造福空间和地面的科研应用新成果。
  • 专稿
    汪集暘,庞忠和,程远志,黄永辉,姜光政,陆振能,孔彦龙
    科技导报. 2023, 41(12): 5-11. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.12.001
    地热能作为一种非碳基、清洁能源,具有稳定连续输出的优势,对实现“碳达峰”和“碳中和”的发展目标具有重要价值。地热能的利用通常分为地热发电、直接利用和地热储能。自2010年以来,全球地热直接利用呈指数增长,地热直接利用装机容量和年利用热量分别约为108 GWt和283580 GWh,中国在地热直接利用方面长期保持世界第一。热泵系统呈现每年约 16%的指数增长,地源热泵系统在全球地热直接利用的装机容量和利用热量中占比分别约为 72%和 60%。受高温地热资源利用技术的制约,2010—2020年地热发电的年均增长率约为 4%。地热储能作为地热利用的前沿领域,欧洲和美国分别部署“HEATSTORE”和“Geothermal Battery”储能项目。中国科学院地热团队承担的地热储能项目也已进入技术研发和示范工程建设。地热储作为巨大的天然能源储库,最适宜在多能互补系统中承担蓄能和实现热能稳定输出的功能,可以把其他能源跨季节储蓄起来,实现高效规模化跨季节储能,提高能源的利用效率,助力实现“碳达峰”和“碳中和”目标。
  • 专稿
    刘虎沉,王鹤鸣,施华,尤建新
    科技导报. 2023, 41(11): 6-18. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.11.001
    通过明确质量4.0定义、特征、目标,完善了质量4.0概念,设计了质量4.0基础架构,讨论了工业大数据、数字孪生、机器学习等8类关键技术及其支撑质量4.0的具体方式,分析了中国制造业在质量4.0应用方面存在的问题并给出具体对策。
  • 专稿
    陈木法
    科技导报. 2023, 41(10): 5-8. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.10.001
    概述了华罗庚先生仙逝前对经济优化理论的重要更新,该结果不幸沉睡了37年,直到2021年底才被唤醒;介绍了其后续进展,有一次修正、一次再更新和5项新发展:稳定性分析的新方法;产品(产业)等级(排序);预测与调整;经济结构的优化;重排序与大矩阵主特征值(及依大、小序的前6个特征值)的高效算法。难得的是,多种变换给出了完全相同的非稳定的时间和产品。早年关于华氏经济崩溃定理的证明基于马氏链的遍历定理,最近的全部结果基于马氏链的转移概率矩阵,也许可视为经济优化研究的新路子。这些成果已被应用于中国1个省级和5个国家级投入产出表,检验了理论的合理性和可靠性。
  • 专稿
    雷冰莹,张理奕,林华,付玉喜,赵卫,侯洵
    超快科学以超快光源和超快探测为主要研究手段,通过对微观世界超快动力学过程 的测量和操控,实现对宏观物质的理解、应用和控制 。作为当前国际科技最重要的前沿方向之一,超快科学的发展将为众多学科提供重要的原始创新驱动力,其突破将助力解决关乎国 家重大需求和人民生命健康相关的诸多重大问题 。聚焦超快科学中的超快激光技术、超快 测量技术及超快动力学的研究,主要介绍了其发展现状、应用现状和发展前景,分析了中国超快科学发展存在的问题,提出了超快科学发展的具体建议,即加强顶层设计,促进产业化,完善人才培养评价机制,支持重大科技基础设施和国际大科学计划。
  • 专稿
    鲍艳伟,任福继
    科技导报. 2023, 41(9): 6-16. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.09.001
    脑科学被视为理解宇宙、自然与人类关系的“终极疆域”,人类从未停止对人脑的探索以及对其运行机制的模仿。过去几个世纪,人类对人脑的解剖构造和人脑各部分的独特功能有了一定的认识,但对人脑的信息处理机制、智能的形成等问题还需要持续深入探索。同时,借鉴人脑的信息处理方式开展类脑智能研究,对扩展与应用人类智能具有重要作用,是人工智能的下一个发展目标。从人工智能技术视角提出了大数据驱动的人脑信息处理机制、多脑区协同的人类智能形成机制、多标志物联动的脑疾病发展机理、多模态融合的类脑深度计算机理等关键科学问题,并建议从多学科交叉融合、产学研合作促进、国际化交流共享、战略性规划部署及科研型人才培养等方面加强脑科学及类脑智能研究。
  • 专稿
    康梦玲,何媛媛,申建勋,赵宇鴳,潘永信,林巍
    科技导报. 2023, 41(8): 6-16. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.08.001
    行星环境模拟装置通过模拟目标天体的特定环境条件开展科学研究,同遥感探测和就位探测等形成重要互补,为开展天体生物学研究提供了重要支撑。综述了国内外代表性行星环境模拟装置及其主要功能设计,介绍了行星环境模拟装置在生命适应类火星极端环境中的策略、地外生命信号探测等天体生物学研究领域中的应用实例,并提出了开拓未来行星环境模拟装置研发和科学研究的建议。
  • 专稿
    王思成,魏国恩,高明明
    科技导报. 2023, 41(7): 6-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.07.001
    以2011—2021年中部6省87个市、州面板数据为样本,集成三阶段数据包络分析、全局及局部空间自相关方法,分析各城市科技创新效率的时空演变特征与集聚格局,探究其动态和静态驱动作用机制。结果显示:科技创新效率区域差异程度提高,空间分布逐步由“整体北强南弱、局部差异分布”,向省会核心外围转变;空间集聚性增强,形成因地而异的创新驱动机制;为中小微企业提供完善的政策与科技支撑服务,是该地区提高科技创新效率的重要路径。
  • 专稿
    游光荣,蒋金利
    科技导报. 2023, 41(6): 6-12. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.06.001
    梳理了新型举国体制概念的演化过程,分析了新型举国体制的本质特征,从多维度论述了新型举国体制对举国体制的继承、发展和创新;阐述了实施新型举国体制的新形势与新需求;运用国家创新体系理论,提出了健全新型举国体制的分析框架;基于这一分析框架和当前实际,探讨了新型举国体制的实施途径。
  • 专稿
    何泽浩,曹良才
    科技导报. 2023, 41(5): 6-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.05.001
    概述了元宇宙涵盖的基本领域,调研了当前面向元宇宙的沉浸式交互产业布局,阐述了沉浸式体验对元宇宙的意义;介绍了头戴显示、平视显示和大尺寸显示的技术原理,展望了各类显示技术在元宇宙沉浸式体验中的前景;分析了交互技术在元宇宙沉浸式体验中的重要性,归纳了计算机图形学、人工智能和机器视觉等技术在沉浸式交互中的价值;基于沉浸式体验特性,对元宇宙技术的潜在应用领域进行了预测。
  • 专稿
    王贻芳
    科技导报. 2023, 41(4): 5-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.04.001
    重大科技基础设施是国家基础设施的重要组成部分,是国家科技实力、经济实力乃至软实力的重要标志。回顾了中国重大科技基础设施建设历史:起步于20世纪60年代,经历了萌芽期、成长期、发展期、快速发展期,部分设施综合水平达到世界领先,产生了一批具有国际重大影响的科研成果和技术突破,对满足国家重大战略需求、促进中国科技事业发展起到了巨大的支撑作用。分析了中国重大科技基础设施建设仍存在的一些差距和不足,包括仍缺乏世界领先、甚至独创独有的设施,还需加强依托设施的建制化研究,提高国际合作活跃程度。提出中国的科技发展需克服上述问题,强化顶层设计,优化管理,发起国际大科学计划,为经济社会发展、建设世界科技强国、高水平实现科技自立自强做出更大的贡献。
  • 专稿
    王康友,刘志远,祝叶华,徐丽娇
    科技导报. 2023, 41(3): 6-28. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.03.001
    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,从国内外著名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2022年中国重大科学、技术和工程进展30项。(1)2022年中国重大科学进展10项:探测到重复快速射电暴密近环境的动态演化;解析新冠病毒突变株奥密克戎免疫逃逸的分子机制;发现黏附类GPCR识别和激活新机制;实现世界纪录效率的全钙钛矿叠层太阳能电池制备新途径;测定超高热导率半导体砷化硼载流子迁移率;发现促使胆固醇排出体外的降脂新方法;揭示火星乌托邦平原浅表精细结构和物性特征;发现志留纪化石库为解答有颌脊椎动物起源提供确凿证据;实现光催化剂光生电荷转移过程的全时空成像;开创海水原位电解制氢新原理与新方法。(2)2022年中国重大技术进展10项:在高温超导体中诱导出奇异金属态;实现超快激光三维极端制造重大突破;实现三原子分子的量子相干合成;建立蛋白质从头设计新方法;制备出亚1 nm栅极长度的晶体管;发现并编辑KRN2基因可同时提高水稻玉米产量;提出全新诱导人多潜能干细胞制备技术;创制出新型碳同素异形体单晶;制备出具备超高导电率的可溶液加工n型导电聚合物;提出一种集成化的元成像芯片架构。(3)2022年中国重大工程进展10项:全球首艘10万吨级智慧渔业大型养殖工船下水运营;世界最大单机LHD1.6 MW潮流能发电机组启动运行;鲲龙AG600全状态新构型灭火机首飞成功;中国第三艘航空母舰成功下水;世界首条环沙漠铁路全线贯通;中国运载能力最大固体运载火箭“力箭一号”首飞成功;中国初步建立综合性太阳观测网;中国国家太空实验室正式成型;全球单机容量最大16 MW海上风电机组下线;中国首台F级50 MW重型燃气轮机开启工程应用。
  • 专稿
    侯涛刚, 靳典哲, 龚毓琰, 王新阳, 裴轩, 杨兴帮
    科技导报. 2023, 41(2): 5-22. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.02.001
    随着仿生技术的不断发展,人类对飞鱼、崖海鸦、鲣鸟、飞乌贼等两栖生物的数据观测、仿真建模有了突破性的进展,水空跨介质航行器领域也随之得到飞速发展,但仍然存在一些关键技术难点。按照被仿生对象的种类,对水空跨介质航行器样机的研究进程,以及近年来在机翼结构、水空两栖推进方式等方面取得的进展进行归纳,并从计算机仿真与实验测试的角度,剖析了在对运动学和动力学的研究中所用到的研究方法。结合该领域发展现状,总结了一些关键的技术挑战,并提出跨介质航行器未来的展望。
  • 专稿
    崔鹏, 张国涛, 王姣
    科技导报. 2023, 41(1): 7-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.01.001
    党的十八大以来,中央在加强应急管理、系统提高防灾减灾救灾能力方面做出了一系列重要决策部署。10年来,中国减灾能力、现代化综合救援能力和重大安全风险防控能力持续增强,新时代应急管理取得了显著成效。同时,防灾减灾研究为“一带一路”沿线国家可持续发展提供了有力的科技支撑,灾害大数据平台在灾害防控工作中起到重要作用。针对目前中国自然灾害频发、高发的现状与趋势,自然灾害防灾减灾存在本底数据、机理认识、风险预测的挑战。未来应重点加强自然灾害基础研究、监测预警体系构建、韧性社会建设、科普教育、自然灾害保险等方面的工作,更好地推进社会经济的可持续发展和营造宜居地球,构建人与自然和谐的人类命运共同体。
  • 专稿
    宋璐璐, 熊小平, 陈伟强
    科技导报. 2022, 40(24): 5-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.24.001
    再生资源的循环利用是实现可持续发展和碳中和目标的强大支撑。为了定量评估再生资源循环利用的碳减排潜力,基于物质流分析和生命周期评价方法,核算了大宗物质资源,主要包括水泥、沙子、碎石、砖块、石灰、玻璃、橡胶、木材、塑料、沥青、钢铁、铝和铜等的循环利用潜力,特别对“高耗能、高排放、高产量”的钢铁和水泥行业的碳减排路径和碳中和潜力进行了梳理和分析。测算结果表明,大宗物质资源的需求量将在2022—2025年达峰后持续减少,2030年后物质资源报废量将逐年增加,并于2060年达到约54.6亿t/a,建筑垃圾的比例高达90%且集中在东南沿海省份; 2019—2060年,大宗物质资源需求量的减少导致了碳排放的持续降低,若协同资源高效循环策略,2060年碳排放量将下降至4.3亿t/a,比2018年排放水平低77%。其中,废金属尤其是废钢铁的循环利用碳减排潜力最大,若在2060年将废钢铁的循环利用率提高至90%以上,碳减排量将达到4.4亿t/a,比2018年碳排放量降低90%。相比之下,水泥由于回收处理技术和产品回收价值的限制,仅能通过提高资源使用效率和延长产品使用寿命等策略达到碳减排效果。最后,阐述了“十四五”时期作为推动再生资源循环利用的关键期和窗口期需要部署的资源循环政策、模式和技术等,为助力碳中和目标的实现提供重要支撑。
  • 专稿
    张秋雨, 任莉, 李映辉, 林羲, 杨海燕, 张松, 毛正松, 邹建新, 丁文江
    科技导报. 2022, 40(23): 6-23. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.23.001
    镁基储氢材料具有储氢量高、镁资源丰富以及成本低廉等优点,被认为是极具应用前景的一类固态储氢材料。利用镁基储氢材料供氢主要有热分解放氢和水解产氢2种途径。MgH2的热分解放氢焓值高(75 kJ/mol H2),造成其放氢温度较高、动力学差; MgH2的水解过程中,由于常温水解产物Mg(OH)2逐渐包裹在MgH2表面,阻隔了MgH2与水的接触,从而导致水解产氢效率较低。近年来,大量研究工作聚焦于改善MgH2的热解/水解供氢性能及实际应用,已经取得了大量成果。针对目前国内外镁基固态储氢材料的研发,总结了材料/结构改性、反应条件对镁基储氢材料的热解/水解性能的影响,重点阐述了固态镁基储氢材料组成成分-微观结构-储放氢性能之间的关系,并对镁基储氢系统及实际应用场景进行了归纳。未来通过镁基固态储运氢技术的发展,将实现氢气的高安全、高效及大规模储运,助力中国氢能产业的发展。
  • 专稿
    陈岩, 吴超楠
    科技导报. 2022, 40(22): 5-11. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.22.001
    党的十八大以来,中国把握新一轮科技革命和产业变革战略机遇期,将数字经济发展上升为国家战略,实施一系列重大决策,对于支持和促进数字技术和数字经济跨越式发展发挥重要作用。梳理了中国数字经济发展战略及相关政策,总结了实施效果以及数字经济所取得的显著成就,提出了中国数字经济发展的相关建议。
  • 专稿
    周宏春
    科技导报. 2022, 40(21): 6-12. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.21.001
    兴起于21世纪初期的低碳经济,以能源结构、经济结构低碳化发展为核心。概要总结了党的十八大以来中国低碳经济的发展成就,指出能源绿色低碳转型步伐加快,产业结构不断绿色转型升级,节能减排降碳成效显著,植树造林和循环经济发展降低了碳强度,绿色低碳生活方式成为社会时尚,积极参与气候变化全球治理,开展应对气候变化南南合作,为发展中国家提供了力所能及的支持和帮助。中国碳达峰碳中和目标的提出,激发了低碳经济的发展活力,在分析中国发展面临的机遇和挑战基础上,提出要坚持先立后破、通盘谋划,在降碳的同时确保能源安全,把经济结构优化作为重要任务,将中国特色社会主义现代化强国作为努力方向,实现永续发展。
  • 专稿
    陈希, 钟钰
    科技导报. 2022, 40(20): 5-12. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.20.001
    党的十八大以来,新粮食安全战略为保障国家粮食安全提供了重要依据。面对国内外新格局、新形势,一些新理念、新思想、新政策不断引入和补充,持续丰富和扩宽了中国特色粮食安全道路的内涵和边界。在此背景下,回顾了党的十八大以来新粮食安全战略指导下中国粮食安全所取得的重要成就和重大意义,梳理了当前粮食安全战略的演变路径和重点转变特征,即从“顾全面”到“保重点”、从“促产出”到“强产能”、从“压产区”到“一盘棋”、从“重数量”到“提质量”、从“生产端”到“全链条”的5大转变。提出了在政策选择方面,应从深入落实“藏粮于地、藏粮于技”战略,完善农民种粮、地方抓粮“两个积极性”体制机制,建立“双碳”目标下粮食安全与绿色发展的协同机制,打造立足国内生产与统筹国际资源的“双循环”体系,构建以“大食物观”为引领的全方位食物保障系统5方面着手,推动中国粮食安全水平进一步提高。
  • 专稿
    王赤, 宋婷婷, 时蓬, 范全林
    科技导报. 2022, 40(19): 6-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.19.001
    空间科学与空间技术、空间应用构成航天活动的3大领域。回顾了党的十八大以来中国空间科学的重要进展,突出表现为中国科学院空间科学战略性先导科技专项率先建立了中国的专用科学卫星系列,并产出了一批有国际影响的原创科学成果,载人航天与深空探测重大航天工程日益重视科学、技术和应用的融合;分析了以美、欧等航天强国为代表的国际空间科学发展态势,以及中国空间科学发展进入新时代的新历史方位,阐述了空间科学和空间技术与应用的联系和相互促进,指出重大科学目标引领、重大科学成果导向已成为中国空间科学任务的主要原则。面向建设科技强国、航天强国的时代需求,建议中国在有基础有优势的极端宇宙、时空涟漪、日地全景和宜居行星等科学主题上,加快部署系列科学卫星和相关任务,实现“0”到“1”的突破,让发达的空间科学成为高水平科技自立自强的重要抓手,成为航天强国建成的重要标志。
  • 专稿
    陈化, 谢苏丹
    科技导报. 2022, 40(18): 5-12. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.18.001
    科学技术的联姻, 拓展了人类行动多维可能性。近年来, 基因编辑、 人工智能等新型科技引发的伦理事件, 将科技伦理治理从幕后推向前台。在系统阐述科技伦理融合与中国科技伦理治理产生的基础上, 分析了科技伦理治理作为一种实践活动, 为何需要实践智慧以及实践智慧如何指导科技伦理治理。研究认为, 现代科技应用要求 “伦理前置”, 实践智慧能处理科技伦理中 “能够命题” 与 “应当命题” 的张力, 持续性平衡预防性和主动性原则, 判断人类福祉和明确科技伦理治理责任。结果表明, 实践智慧通过平衡抽象原则和具体情景、 把握科技应用的伦理边界与防范科技风险, 为科技伦理治理提供具体指导。由于实践智慧并非单一主体的智慧, 而是治理共同体所有智慧的共识, 为此必须建构科技伦理治理共同体。
  • 专稿
    南方, 沈云怡, 韩炳阳, 孟祥奎, 杨云
    科技导报. 2022, 40(17): 7-14. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.17.001
    欧盟第九框架计划—— “地平线欧洲”计划于2021年启动,是迄今为止全球资助规模最大的科技创新计划。研究了欧盟在框架计划设计阶段采用的创新举措及其应用方式,提出了对中国科技计划的建议,包括加强前期研究设计、开展预见性研究、加强计划间衔接和支撑作用、鼓励“共同设计”理念、开放信息公开获取渠道等。
  • 专稿
    冯粲, 童杨, 闫金定
    科技导报. 2022, 40(16): 6-13. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.16.001
    在探索国家战略科技力量的定义与历史演进的基础上,探讨了美国国家实验室建设发展的经验,分析了中国国家战略科技力量发展面临的使命和存在的问题,提出了中国发展国家战略科技力量的相关建议。
  • 专稿
    王赤, 白青江, 时蓬, 宋婷婷, 李明, 范全林
    科技导报. 2022, 40(15): 6-15. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.15.001
    《起源、世界和生命:2023—2032年行星科学和天体生物学》是美国科学院发布的第3份用于指导太阳系探索未来10年发展的战略规划文件(简称2023规划报告),涵盖科学探测任务、基础前沿研究和先进探测技术等,内容丰富前瞻,引起各界关注。该报告还首次包括了行星防御内容,新增了对空间科学人文和社会价值的阐述。本文解读了该报告的核心内容,指出它聚焦行星起源、太阳系天体(不含太阳)的结构和演化、生命和宜居性3大科学主题,建议美国新实施大中小型系列空间科学任务、继续推进既往2013规划报告推荐的在研任务,并力争在探寻太阳系地外生命前沿与交叉科学领先取得重大突破。
  • 专稿
    陆彩女, 高柳滨, 彭浡, 高月红, 毛艳艳
    科技导报. 2022, 40(14): 6-23. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.14.001
    个性化医学研究已经在全球掀起了一波浪潮,主要发达国家均已纷纷加入个性化医学的研发行列中。为了掌握国外在个性化医学领域的政策动向及项目投入进展,调研了世界主要发达国家个性化医学发展策略与措施,包括制定战略或法案、政府给予资金支持、建立研究/产业联盟、建设相关基础设施、开设个性化医学课程等。从各国的发展计划和项目中凝练提取各自的个性化医学发展目标与愿景、投入强度、重点领域和推进方式,发现个性化医学发展多采取“顶层设计”的方式,需要重建医疗行业相关知识体系、大规模人群列队、国家数以亿计的研发投入、多部门合作以及数据等基础设施建设。从政治、经济、社会和科技环境4个方面分析了中国个性化医学的发展现状和基础,给出了中国发展个性化医学的几点建议:持续投入相关基础设施建设、加强个性化医学数据共享、完善监督机制与伦理政策、加强人才队伍建设与多方合作、试点开展遗传健康门诊并逐步推广。