“特色专题” 栏目所有文章列表

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    谭丽, 汪涛, 谭伟, 李存璞, 魏子栋
    科技导报. 2025, 43(22): 39-51. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.09.00115
    摘要 (10) PDF全文 (5) HTML (12)   可视化   收藏

    电催化、太阳能电池、燃料电池、锂电池、生物质能5大清洁能源技术正协同构建新型能源体系的核心支柱。电催化作为关键转换技术,聚焦于绿氢制备与二氧化碳资源化利用。太阳能电池技术成熟且成本持续下降,正通过结构创新与效率提升,逐步成为主力电源。燃料电池凭借高效率与零排放特性,在交通动力与分布式供能领域展现出应用潜力。锂离子电池主导电化学储能市场,技术创新围绕高比能材料体系与本质安全展开。生物质能通过催化转化等路径,实现有机废弃物的能源化与高值化利用,是循环经济的重要环节。综上,上述技术共同构成了“发电—储能—转换—利用”一体化的清洁能源生态链,为清洁能源的进一步推广和可持续发展提供参考。

  • 特色专题
    王伟武, 何杰, 厉华笑
    科技导报. 2025, 43(22): 52-58. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.07.00911
    摘要 (421) PDF全文 (952) HTML (1)   可视化   收藏

    从城市空间形态的新视角出发,综合评述了多尺度、多维度下“热—碳—污”协同规划的理论、技术与应用,同时指出当前研究在数据整合、视角融合与目标协同等方面仍存在局限。进一步从理论与方法创新、数据技术融合、实践与政策协同三方面展望未来挑战,为我国城市多目标协同治理与可持续发展提供创新思路。

  • 特色专题
    王钦, 金意, 韩东旭, 初开艳, 赵贤兰
    科技导报. 2025, 43(22): 59-67. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.08.00971
    摘要 (16) PDF全文 (3) HTML (17)   可视化   收藏

    围绕交通、电力、建筑等新兴城市氢能应用领域,系统梳理美国、欧洲、日本等发达国家差异化发展路径:美国以整合国内资源为核心,着力构建“可负担”氢能产业链;欧洲依托多元化应用示范项目推动技术落地;日本深耕氢燃料电池汽车与建筑领域集成应用。同时,进一步审视中国氢能产业发展现状,揭示技术成熟度、成本管控及基础设施建设等关键瓶颈。最后,立足国情,从顶层设计、产业布局、技术革新等维度提出国内发展路径,就制、储、运、用等具体方面提出前瞻性建议,强化氢能与电力、建筑系统耦合协同的重要意义,以期为中国氢能事业的稳健前行提供有力支撑。

  • 特色专题
    周玲玲, 王明媛, 周剑, 郑嵩鑫, 袁雪纯
    科技导报. 2025, 43(22): 68-76. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.10.00088

    梳理了绿色甲醇燃料概念,对比分析了生物质路径、电制路径及电−生物质耦合路径等主要制备技术路径方法、减排潜力及其优劣势;总结归纳了中国国家、行业层面有关水运行业醇燃料相关政策,明确推动甲醇燃料在沿海和内河船舶中试点应用、加快甲醇加注站及储存等配套设施建设,梳理了目前中国已发布绿色甲醇相关标准文件,包括船舶甲醇燃料相关指南及聚焦绿色甲醇评价、绿色甲醇产品碳足迹评价团体标准,明确政策标准处于起步阶段;同时基于低排放分析平台(LEAP)构建中国碳排放预测综合评估模型,量化计算中长期中国水运行业能源消耗及碳排放总量,预估2050年中国水运行业能耗总量约为5800万~8500万t标准煤,排放总量将下降至约0.3亿~1.2亿t CO2。提出未来中国推进船用绿色甲醇燃料产业发展路径建议,应持续跟踪并深度参与国际海事组织净零框架谈判进展及相关规则建设,结合行业内外优势系统深化水运行业转型路径量化研究,同时先试先行,由点及面,系统推进中国绿色甲醇有序发展。

  • 特色专题
    姚春德, 李云强, 姚安仁
    科技导报. 2025, 43(22): 77-85. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.08.00032
    摘要 (10) PDF全文 (2) HTML (10)   可视化   收藏

    针对甲醇作为燃料属性的转变,论述了其作为燃料在热力燃烧和内燃动力装置中应用的主要方式,具体包括热力燃烧,直接用于工业窑炉、取暖锅炉、灶具等领域;内燃动力燃烧,主要作为点燃式发动机(替代汽油)或压燃式发动机(与柴油组合)的燃料,用于车辆、船舶等动力装置。重点介绍内燃动力装置中的应用体现在高辛烷值适合点燃、但低蒸发性与腐蚀性带来冷起动挑战,并通过二元燃料技术克服压燃难题,以供甲醇作为燃料进一步高效和清洁应用提供参考。针对中国拥有全球最大的甲醇产能和产量基础,指出在二氧化碳与氢气合成等绿色制取技术上快速发展等优势,从政策上明确管理部门将甲醇燃料与传统燃料并轨;技术上拓宽车船多元应用、完善零部件体系,大力推广应用绿色甲醇燃料。

  • 特色专题
    赵晓迪, 谢丽, 王磊
    科技导报. 2025, 43(22): 86-97. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.09.01295
    摘要 (532) PDF全文 (3294) HTML (2)   可视化   收藏

    阐述了在生物反应器中培养化能自养细菌面临的难以持续固碳,且固碳效率较低等问题,并提出了一系列基于代谢工程、过程优化和新型反应器设计等手段以调控化能自养细菌的碳代谢过程并提高其固碳效率。介绍了在生物反应器中培养的化能自养固碳微生物的应用前景,包括提高自然生态系统的初级生产力、减少特定场合的碳排放量以及生产微生物高价值副产品等。最后强调了化能自养细菌在上述领域应用的环境优势以及后续在规模化应用方面尚存在的问题,丰富了对化能自养细菌捕碳、固碳和转化碳过程中的机理和影响因素的认识。

  • 特色专题
    李强, 左海滨, 王静松, 王广, 佘雪峰, 薛庆国
    科技导报. 2025, 43(21): 31-41. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01087
    摘要 (16) PDF全文 (4) HTML (12)   可视化   收藏

    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。

  • 特色专题
    卜佳佳, 曾旺, 庞焯刚, 周恒, 吴胜利, 寇明银, 焦树强, 左海滨
    科技导报. 2025, 43(21): 42-53. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01084
    摘要 (12) PDF全文 (4) HTML (12)   可视化   收藏

    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。

  • 特色专题
    王岩, 李晶, 史成斌, 刘燊
    科技导报. 2025, 43(21): 54-60. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01082
    摘要 (10) PDF全文 (4) HTML (10)   可视化   收藏

    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。

  • 特色专题
    刘昕, 包燕平
    科技导报. 2025, 43(21): 61-68. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01086
    摘要 (12) PDF全文 (4) HTML (11)   可视化   收藏

    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。

  • 特色专题
    高天, 隋鹏, 邓行健, 王静松, 王广, 佘雪峰, 左海滨, 薛庆国
    科技导报. 2025, 43(21): 69-80. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.03.01088

    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。

  • 特色专题
    范丽丽, 史光宇, 陈恺舸, 李创, 曾昌贤, 邓方
    科技导报. 2025, 43(20): 37-47. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.09.00071
    摘要 (248) PDF全文 (186) HTML (96)   可视化   收藏

    自主智能无人系统在动态复杂、多主体耦合、信息不完备且社会约束强的真实开放环境中运行时,面临合规性建模不足、社会风险感知受限、协同冲突突出及异常响应滞后等关键挑战。为此,提出一种具身社会感知智能框架,该框架将具身感知(本体、内部、外部、交互和意图)与社会雷达融合,并引入代理式人工智能(Agentic AI)作为顶层决策与控制机制,实现多层级、自主化的认知决策。整体采用感知、推理、执行、反馈与元控制5层结构,实现从多模态感知到合规行为生成的动态闭环。通过融合物理与社会环境信息,该框架显著提升了自主智能无人系统在城市治理、应急救援和社会安全等复杂不确定场景中的任务适应性、群体协同效率与合规可靠性,为实现可信赖、可解释、可持续的自主智能系统提供新的技术路径。

  • 特色专题
    张慧, 谢东锦, 梁姝彤, 李明轩, 贾晓丰, 田永林, 马思吉, 李浩然, 李浥东
    科技导报. 2025, 43(20): 48-61. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.10.00077
    摘要 (215) PDF全文 (122) HTML (93)   可视化   收藏

    具身智能作为人工智能发展的新阶段,正在实现从“感知−认知”到“感知−认知−行动”一体化的跃迁。视觉−语言−动作(vision−language−action,VLA)模型通过统一视觉感知、语言理解与动作生成,为智能体在真实世界中的自主操作提供了关键技术路径。系统梳理了VLA技术的发展脉络与典型成果,总结了其架构范式,包括多模态感知输入、语义融合机制、强化与模仿学习、世界模型和多层次动作输出。结合自动驾驶、人机交互和工业装备等应用场景,进一步分析了VLA发展面临的核心挑战,包括数据资源匮乏、泛化与迁移能力不足、可解释性与算力压力等,并展望了未来趋势。

  • 特色专题
    游佳莉, 邓佳文, 焦子韵, 罗阿理, 宋轶晗, 邱波, 任福继
    科技导报. 2025, 43(20): 62-84. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00057
    摘要 (261) PDF全文 (339) HTML (107)   可视化   收藏

    随着新一代信息技术的融合创新,数字孪生(digital twin,DT)技术作为推动数字化转型与智能系统演进的关键支撑,已广泛应用于工业制造、智慧城市、智能交通等领域。然而,现有研究主要聚焦于“物”的建模和分析,较少系统整合“人”和“环境”因素,难以满足复杂智能系统对多层次、全方位交互的发展需求。鉴于此,引入“物−人−场”交互视域,从智能物理实体(物)、智能个体(人)以及虚实融合环境(场)3大核心维度,全面且系统地剖析数字孪生技术的研究前沿与进展。首先,分析以“物”为核心的传统数字孪生技术体系,重点介绍其理论起源、框架及应用等。其次,探讨AI(人工智能)驱动下的数字人定义、发展脉络、国家政策和核心技术等。最后,将视野拓展至“场”的维度,探究元宇宙多元场景中“场”的应用实践,深入研讨“物”“人”和“场”3个元素的深度融合交互机制,揭示三者如何相互作用、相互促进,为元宇宙的构建提供支撑。进一步,围绕“物−人−场”面临的关键挑战,提出3方面研究建议:(1) 构建智能化且具备多层架构的数据融合框架;(2) 研究AIGC(生成式人工智能)赋能的智能虚实映射与虚拟原生进化;(3) 构建新的虚拟经济与智能化治理体系。研究成果为构建具备多主体协同感知、多模态智能交互与虚实融合闭环反馈的新型数字孪生系统提供了理论基础与实践启示。

  • 特色专题
    范丽媛, 王兆杰, 杨战, 刘鹏, 吴笑风
    科技导报. 2025, 43(20): 85-92. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.09.00070
    摘要 (232) PDF全文 (77) HTML (77)   可视化   收藏

    无人船系统的智能化正从远程操控向具身自主形态深刻变革,其核心在于通过多模态感知、环境交互与闭环学习实现高级智能行为。梳理了具身智能在无人船上的关键进展,指出语义控制闭环、数字孪生验证与评测体系正从方法探索走向工程集成,并已在港池与内河等场景形成初步应用支撑。然而,当前技术在感知稳定性、规则可解释性及落地资源等方面仍存在瓶颈。为此,建议从强化自主闭环智能体系、构建标准可信验证环境、推进轻量化与协同部署等方向重点突破,以提升系统的可靠性、合规性和规模应用能力,为中国智能船舶技术与海洋战略实施提供支撑。

  • 特色专题
    曹屹峰, 何俊鹏, 李炳贤, 范丽丽, 田永林, 文伟松, 曹东璞
    科技导报. 2025, 43(20): 93-104. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.09.00065
    摘要 (193) PDF全文 (153) HTML (61)   可视化   收藏

    人形机器人因具有人体相似的形态与运动能力,被广泛认为是未来服务、救援与工业应用的潜在核心装备,但在非结构化环境中实现稳定可靠的行走仍具有显著挑战。综述了近年来在人形机器人行走规划与控制方面的研究进展,重点涵盖步态规划、轨迹生成、全身控制及学习驱动方法等方向。系统梳理了典型方法的核心思想与实现框架,对其适用场景、优势与局限进行比较分析,并根据规划与控制层级对现有研究进行分类总结。此外,讨论了提升环境适应性与动态稳定性的关键技术瓶颈,展望了未来在多模态感知融合、学习与控制协同优化、全身运动技能学习及安全性保障等方面的发展趋势,并对相关技术的标准化与大规模应用提出了建议。

  • 特色专题
    赵补全, 要星宇, 叶兴国, 唐华丽, 张双喜
    科技导报. 2025, 43(19): 30-43. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.07.00078
    摘要 (60) PDF全文 (68) HTML (53)   可视化   收藏

    小麦作为全球主要粮食作物之一,其生产受到土壤盐渍化的严重威胁,全球约10%~20%的小麦种植面积正遭受盐胁迫的影响。盐胁迫通过渗透失衡、离子毒性和氧化损伤三重机制抑制小麦生长,而小麦作为盐敏感作物,其耐盐遗传基础狭窄,制约盐渍化土地产能提升。近年来,小麦耐盐的分子机制和生理生化机制逐渐得到揭示,然而耐盐性与产量等农艺性状协同优化和盐胁迫响应复杂性仍是主要挑战。综述了小麦响应盐胁迫的生理生化机制、分子调控网络、耐盐遗传基础、耐盐新基因的发掘与利用,以及耐盐育种策略与新品种选育等方面的研究进展,并对该领域目前存在的传统育种的范式与瓶颈、关键耐盐基因的鉴定与克隆、基因工程与编辑技术的应用以及多学科技术的系统性整合等问题进行了剖析。鉴于植物盐胁迫响应机制的复杂性,以及小麦耐盐基因挖掘与功能鉴定的难度,需要整合多组学研究技术挖掘小麦耐盐基因,并将其他植物中鉴定的重要耐盐基因及时用于小麦耐盐性改良。

  • 特色专题
    魏嘉, 朱旭, 蔡勤安, 马瑞, 于志晶, 杨向东
    科技导报. 2025, 43(19): 44-51. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00118
    摘要 (20) PDF全文 (31) HTML (14)   可视化   收藏

    Trihelix转录因子GT2A在植物响应非生物胁迫过程中发挥重要的调控作用。以Williams 82大豆品种为材料,通过同源克隆获得GmGT2A基因,构建植物过表达载体并利用农杆菌介导的大豆遗传转化体系创制转基因株系。经Bar试纸条初筛、PCR检测、Southern blot单拷贝鉴定及RT−qPCR验证后,系统比较了盐胁迫下转基因与野生型植株的生理响应差异。结果显示,盐胁迫条件下,与对照植株相比,过表达GmGT2A大豆株系的发芽率、苗期耐盐指数以及鲜重显著提高,叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)活性提高1.28~1.44倍,丙二醛(MDA)含量降低38.06%,离子稳态分析表明转基因植株根系Na+积累量减少,K+保持能力提升,Na+/K+ 降至对照61%。GmGT2A基因可能通过调节抗氧化酶活性以及离子动态平衡,从而在一定程度上提高了大豆的耐盐性。本研究结果为大豆抗性遗传改良奠定了基础。

  • 特色专题
    姜杰, 张填天, 贾思源, 尹思媛, 贾文娟, 胡玥, 王璐, 韩蕾, 燕厚兴, 肖彬彬, 林菲, 窦忠玉, 杨春武
    科技导报. 2025, 43(19): 52-62. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.07.00013
    摘要 (79) PDF全文 (7) HTML (27)   可视化   收藏

    土壤盐渍化严重制约全球农业生产,筛选耐盐作物对盐碱化土地利用至关重要。以耐盐型小黑麦晋饲草1号和普通型小黑麦冀饲3号为材料,用300 mmol/L NaCl溶液模拟盐胁迫,通过生理生化及代谢组分析揭示了小黑麦适应盐胁迫的代谢调节机制。结果表明,盐胁迫显著抑制2个品种生长,但晋饲草1号在盐胁迫下能够保持更高的生物量和水分含量、较强的抗氧化能力、较低的离子毒害。代谢组学分析发现大量差异代谢物,重点分析了耐盐品种晋饲草1号在盐胁迫下特异上调的代谢物。叶片中耐盐品种特异上调的代谢物主要是脂肪酸、氨基酸和糖类物质,根中特异上调的代谢物主要是类黄酮、氨基酸和糖类物质。耐盐品种根和叶均是通过积累糖类和氨基酸来进行渗透调节,但耐盐品种在叶片中依靠积累不饱和脂肪酸清除活性氧,而在根中依靠积累类黄酮来清除活性氧。结果表明,耐盐小黑麦品种根和叶通过协同积累不同类型的代谢物减轻盐胁迫造成伤害。

  • 特色专题
    于立强, 李辉利, 张娟, 赵军涛, 郭宪瑞, 于广军, 周阳, 张宏军
    科技导报. 2025, 43(19): 63-68. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00163
    摘要 (51) PDF全文 (16) HTML (45)   可视化   收藏

    培育节水、高产、抗寒、抗倒伏、早熟小麦新品种是中国北方冬麦区重要育种目标。以石麦12为母本、石家庄8号为父本配制杂交组合,杂种后代通过减少浇水次数进行节水性选择;通过分子标记辅助选择技术和表型鉴定技术进行幼苗生长习性选择;改变生长发育节奏进行早熟性选择;采用大群体、高密度种植进行抗倒伏性和丰产性选择;通过不同生态区异地加代种植加快育种速度,最终培育出节水、高产、抗寒、抗倒伏、早熟、耐盐碱小麦品种轮选103。在兼具以上优良性状的基础上,加强品质性状的改良和提高品种抗寒性改良的育种效率是该麦区未来小麦育种的努力方向。

  • 特色专题
    邹景伟, 王伟伟, 张玉杰, 于亮, 朱玉, 罗政辉, 赵振杰, 刘永伟, 钮力亚
    科技导报. 2025, 43(19): 69-75. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00109
    摘要 (29) PDF全文 (40) HTML (23)   可视化   收藏

    盐碱地作为后备耕地资源,使其开发与利用变得越来越重要。小麦主要种植于干旱、半干旱及盐碱地区,其产量常受土壤盐渍化的影响。“以种适地”是盐碱地治理和种业振兴的核心策略之一。培育耐盐小麦品种对保障国家粮食安全具有重要意义。沧麦17是沧州市农林科学院利用设施盐池,经过多年的抗旱耐盐性鉴定,筛选出耐盐性好的种质资源和自育品系作为亲本,使用改良版水旱两圃平行交替选择育种法对后代材料进行系统选育,选育出的抗旱耐盐碱小麦新品种。概述了沧麦17的选育背景、选育策略以及选育过程,分析了沧麦17的品种特性、产量性状、抗性表现以及品质性状,建立了沧麦17的高效种植技术体系,为沧麦17在河北省盐碱地区及中国其他盐碱地区的推广种植提供依据,对保证中国干旱地区、盐碱地区的小麦稳产和绿色可持续生产。

  • 特色专题
    姬月梅, 王乾, 程浩, 朱志明, 连金番, 罗海明, 沈静, 张占胜, 罗瑞萍, 李彤, 蔡巧红
    科技导报. 2025, 43(19): 76-82. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.07.00110
    摘要 (105) PDF全文 (65) HTML (51)   可视化   收藏

    为解决宁夏及毗邻春大豆区高油与高产难以协同、育种亲本遗传基础狭窄的问题,发挥ms1雄性核不育轮回选择技术在多基因聚合与生态适应性改良中的潜力,以大豆ms1雄性核不育材料为母本,宁黄117、承豆6号等70余份国内优良大豆种质为混合父本,通过ms1雄性核不育轮回群体选育法,经12年育成了春大豆新品种宁豆10号。试验表明,该品种耐盐碱等级达到2级;品质方面粗蛋白达39.37%,粗脂肪达22.16%;抗病鉴定结果为高抗;2019—2020年宁夏区域试验平均产量4197 kg/hm2,较对照承豆6号增产4.5%;2021年生产试验平均产量3981 kg/hm2,较对照承豆6号增产5.2%;在宁夏、甘肃等地示范试验中均取得较高产量。试验结果表明,育成的宁豆10号具有高油、高产、稳产、耐盐碱、抗病和适应性广等特点。

  • 特色专题
    姜侯, 姚凌, 刘唐, 黄耀欢, 秦军, 周成虎
    科技导报. 2025, 43(18): 41-47. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00131
    摘要 (49) PDF全文 (24) HTML (39)   可视化   收藏

    地理智能系统(GeoIS)作为融合地理科学与人工智能的新兴技术体系,正成为驱动空间认知重构与时空智能决策的重要力量。梳理了GeoIS的发展演进与国际关键研究进展,聚焦“感知—分析—决策”3层核心能力,分析中国在传感器、算法、平台引擎与数据治理方面存在的“应用强、基础弱”结构性失衡问题。在此基础上,提出了“技术攻坚—交叉融合—场景牵引”的发展路径,并建议明确顶层战略定位、加强AI-Ready数据标准建设、强化安全治理与人才保障体系等政策建议,为构建自主、安全、协同演进的GeoIS体系提供参考。

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    罗远波, 孙嘉, 陶俐芝
    科技导报. 2025, 43(18): 48-56. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00037
    摘要 (68) PDF全文 (117) HTML (60)   可视化   收藏

    近年来,大模型凭借其强大的序列建模能力、优异的表征学习潜力和灵活的预训练−微调范式,在自然语言处理和计算机视觉领域取得了突破性进展,也为时间序列和时空数据的挖掘分析带来新的发展机遇。综述了大模型在时间序列与时空数据分析中的研究进展,重点涵盖大语言模型赋能与专用基础模型构建2条路径。前者通过提示工程、标记化设计和参数微调等手段,使大模型能够适配时序与时空任务;后者则依托跨域大规模预训练,形成统一的动态表征能力。大语言模型赋能路径具有开发成本低、零样本/少样本迁移灵活等优势,而专用基础模型在跨域泛化方面表现更优。与此同时,这2类方法仍存在可解释性不足、多模态语义对齐困难等问题。未来研究亟需在可解释性增强、多模态联合建模以及模型架构创新等方面取得突破。

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    王嘉嚇, 赵鑫科, 罗远波, 安晨瑾, 李忠美
    科技导报. 2025, 43(18): 57-66. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00038
    摘要 (51) PDF全文 (12) HTML (38)   可视化   收藏

    面向对象建模方法是地理信息系统领域的重要建模范式,在表达空间结构、语义关系与动态行为等方面具有明显优势。回顾了对象空间建模的理论基础与发展脉络,梳理了其在空间认知建模体系中的核心地位与演进路径,并结合城市建模、流域管理与滑坡研究等典型场景,阐述其由几何向语义、由静态向智能的演进路径,展示在语义融合、过程耦合与智能推理等方面的技术成效;针对大模型时代对地理空间智能的需求,从结构化空间语义嵌入、可计算空间关系逻辑、图谱化认知执行框架和统一中间表示语言4个方面,提出了对象空间建模赋能大模型地理空间认知的路径与方法。研究表明,引入面向对象的认知结构与动态过程模型,能够显著提升预训练模型在空间语义理解、因果推理与复杂任务执行中的表现。

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    张立福, 张赛, 孙雪剑, 赵淑馨, 黄长平, 高宇, 童庆禧
    科技导报. 2025, 43(18): 67-76. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00227
    摘要 (48) PDF全文 (39) HTML (36)   可视化   收藏

    综述了遥感多维数据格式(特别是多维时空谱数据)的国内外发展情况、最新研究成果、当前技术难点以及未来发展方向。介绍了中国科学院空天信息创新研究院在国际上首次提出的多维数据格式及其多维遥感数据综合与表征的理论和技术体系,促进了国内在数据组织方面的发展,并对国际研究产生了积极影响。随着遥感技术的快速发展,多维时空谱遥感数据不断涌现。旨在综述遥感多维数据格式的国内外发展情况,阐述最新研究成果,剖析当前技术难点,并对未来发展方向进行展望,为相关领域研究人员提供全面的参考。

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    陆宇翔, 沈靖, 姜侯, 刘唐
    科技导报. 2025, 43(18): 77-85. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00086
    摘要 (86) PDF全文 (24) HTML (27)   可视化   收藏

    由于早期考古工作受限于技术手段,大量遗址仅以文本形式记载大致位置,缺乏精确坐标信息,给后续的考古调查、遗址保护与研究带来了诸多不便。传统的田野调查方法耗时费力,难以适应大规模、多批次的遗址定位需求。为解决这一问题,提出了一种基于大语言模型的考古遗址智能定位框架。该方法通过设计自然语言提示,引导大语言模型从互联网中的考古文献与资料中自动提取遗址的地理描述信息(如参照物、方位、距离等);随后结合遥感影像分析技术,获取目标区域的高分辨率卫星图像,综合推理并计算遗址的精确地理坐标。该流程实现了从文本信息抽取、遥感数据调用到空间位置反演的全流程自动化,显著提升了遗址定位的效率与智能化水平。在老虎山遗址、三星堆遗址和辽中京遗址的实证验证中,自动定位结果与实测坐标的偏差控制在千米以内,最优精度可达10 m级,满足考古学对定位精度的基本要求。定位误差主要来源于文献描述模糊和影像判读的不确定性。与传统人工方法相比,该方法不仅大幅减少了人力投入,还具备更强的可扩展性和应用潜力。研究成果为考古信息数字化、遗址保护与再研究提供了新的技术路径和工具支撑。

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    朱圣龙, 沈明礼, 辛丽, 鲍泽斌, 牛云松, 赵清清, 杜瑶, 邬明钰, 董志宏, 李帅, 陈明辉, 王金龙, 王福会
    科技导报. 2025, 43(17): 34-48. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01752
    摘要 (178) PDF全文 (36) HTML (115)   可视化   收藏

    热障涂层(TBC)和环境障涂层(EBC)是燃气涡轮发动机的关键技术。La2Zr2O7、YTaO4等低热导率陶瓷材料展现出相变温度高、热膨胀匹配性好、抗CMAS(CaO−MgO−Al2O3−SiO2)腐蚀性能良好等特性,纳米晶γ'相涂层具有涂层−基体化学/力学相容性优异及体系应力低等优点,是下一代TBC的重要发展方向。基于β−Yb2Si2O7的高熵稀土硅酸盐,具有良好的热膨胀匹配性和抗CMAS腐蚀性能、优异的抗水蒸汽腐蚀性能,以及显著低于YSZ的热导率,是热环境障涂层(TEBC)的重要材料体系。双相陶瓷复合技术,可显著提高断裂韧性,并改善抗CMAS腐蚀性能和隔热性能,是未来研究应重点关注的方向。

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    曹发和, 李鑫冉, 黄秋雨, 肖煜华, 张勤号
    科技导报. 2025, 43(17): 49-61. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01748
    摘要 (115) PDF全文 (24) HTML (51)   可视化   收藏

    基于混合电位理论的经典腐蚀电化学对于腐蚀与防护的研究具有重要的促进作用,但也必须认识到腐蚀反应的多反应耦合非平衡不可逆的特征,并由此导致的Butler−Volmer和Nernst−Planck方程的过度简化,以及对构成腐蚀的电极反应研究的弱化。从腐蚀方程出发,指出腐蚀电化学的内涵,综述了扫描电化学显微镜(SECM)、扫描振动电极(SVET)、局部电化学阻抗(LEUS)和扫描电化学池显微镜(SECCM)4种典型扫描探针技术在腐蚀反应动力学、空间物种监测、腐蚀活性分布等方面应用的优势与进展,发现高分辨扫描探针技术可识别低至几个纳米腐蚀点与皮安级腐蚀电流,实现了腐蚀发生发展过程反应活性空间差异与动力学的原位监测,进一步结合计算模拟可量化比较分析腐蚀数据。最后展望了现代腐蚀电化学的发展趋势,可继续从多反应耦合的非平衡不可逆腐蚀反应的本质出发,深度融合跨尺度表征,建立宏观−微观的辩证统一关系。

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    董姝君, 赵前程, 成红旭, 孙明磊, 刘孝辰, 王雪飞, 骆鸿
    科技导报. 2025, 43(17): 62-76. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01749
    摘要 (149) PDF全文 (30) HTML (87)   可视化   收藏

    高熵合金凭借其优异的综合性能在极端服役环境中展现出重要的应用前景,其中耐蚀性是决定其服役寿命与可靠性的关键因素。综述了高熵合金腐蚀行为及机理的研究进展,其中,重点阐述了合金元素组成与原子比调控对腐蚀性能的影响,并讨论了热处理、轧制等热机械加工过程对微观组织及钝化膜特性的调控作用。研究表明,成分设计与工艺优化能够显著改变合金的腐蚀响应与钝化行为,从而影响其耐蚀性能。未来的研究仍需深入揭示局部腐蚀机理与钝化膜演变过程,结合机器学习和多尺度模拟开展智能化设计,同时建立兼顾力学性能、耐蚀性与成本效益的综合性能评价体系。

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    吴俊升, 胡科峰, 董超芳, 胡凌越, 张博威, 范林, 肖葵, 孙明先, 雍兴跃, 李晓刚
    科技导报. 2025, 43(17): 77-84. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01751
    摘要 (99) PDF全文 (24) HTML (75)   可视化   收藏

    工程装备在极端苛刻的深海环境中服役,将承受低温、低溶解氧、低pH值、污染物和微生物等复杂环境因素以及热液、洋流、高压和复杂工况载荷的作用,对深海装备的服役安全造成严重威胁。钛合金作为高耐蚀海洋结构材料,在深海工程装备制造中具有举足轻重的地位,但目前仍对钛合金在深海极端环境下的服役行为和失效机制认识不清,导致深海装备钛合金结构选材、设计和防护缺乏科学依据。通过对钛合金的耐蚀性及基本腐蚀电化学特征分析,梳理评述了钛合金材料在深海极端环境下所面临的微生物腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀、氢脆及应力腐蚀、腐蚀疲劳以及多因素耦合腐蚀损伤问题,并提出了深海环境下钛合金腐蚀研究重点和发展方向。

  • 特色专题
    董樊丽, 张兵, 杨剑英, 李薇薇
    科技导报. 2025, 43(17): 85-99. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.12.01806
    摘要 (124) PDF全文 (49) HTML (56)   可视化   收藏

    回顾了2024年金属增材制造的最新研究进展与热点应用,涵盖了新材料开发与应用、制造工艺的新突破、自动化与智能化的提升、软件开发的新进展、重点行业的最新应用以及行业标准与政策新动态等方面。随着新型金属合金材料的不断出现,金属增材制造在航空航天、汽车、医疗等行业得到了广泛应用。制造工艺的创新和智能化技术的结合显著提升了生产效率和质量控制。尽管面临材料成本高、生产效率低等挑战,金属增材制造在技术、标准和市场的不断发展中展现出广阔的前景,尤其在智能制造、绿色制造和个性化定制领域具有巨大潜力,未来有望实现更广泛的应用。

  • 特色专题
    李川, 方成, 丁明德, 李臻, 邱晔, 饶世豪, 陈鹏飞, 戴煜, 程鑫, 郭洋, 张伟, 程卫强, 尤伟, 陆希, 陈建新, 韩诚山, 刘强
    科技导报. 2025, 43(16): 35-42. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.03.00035
    摘要 (185) PDF全文 (81) HTML (155)   可视化   收藏

    基于超高指向精度和超高稳定度的新型卫星平台,中国首颗太阳探测科学与技术试验卫星“羲和号”搭载的科学载荷Hα成像光谱仪在国际上首次实现了太阳Hα波段光谱成像的空间观测,像元光谱分辨率0.024 Å,全日面扫描时间46 s,空间分辨率1.2"。论述了利用“羲和号”的高质量科学数据,国内外学者在太阳活动的低层大气动力学过程,太阳暗条的形成、演化和爆发,以及太阳和恒星爆发的比较研究中取得的系列原创科学成果。

  • 特色专题
    甘为群, 苏杨, 封莉, 黄宇, 黎辉, 苏江涛, 李瑛, 刘锁
    科技导报. 2025, 43(16): 43-61. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00203
    摘要 (218) PDF全文 (64) HTML (131)   可视化   收藏

    “夸父一号”卫星(ASO-S)是中国首颗综合性太阳探测专用卫星,在轨测试和试运行近1年,2023年9月底正式进入科学运行阶段。以“夸父一号”卫星的3台载荷数据利用为主线,重点介绍了卫星科学运行不到一年半时间(截至2025年2月)所取得的初步观测研究成果: β型黑子衰减的磁对消作用、耀斑硬X射线准周期震荡的综合诊断、双视角硬X射线成像联合分析、360 nm白光耀斑的观测特性、Lyα卡林顿图等。未来,使用ASO-S观测数据,结合国内外其他先进太阳观测卫星数据,可联合开展多波段乃至立体观测研究,有望在“一磁两暴”的本质及关联性方面取得重要进展。

  • 特色专题
    闫晓理, 杨丽恒, 王金成, 薛志科, 徐喆
    科技导报. 2025, 43(16): 62-84. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00033
    摘要 (177) PDF全文 (110) HTML (102)   可视化   收藏

    介绍了中国科学院云南天文台澄江抚仙湖一米新真空太阳望远镜(NVST)的观测系统,总结近10年来国内外科研人员利用NVST观测数据在磁重联的观测特征及其精细物理过程、太阳暗条结构及其形成和演化、日珥的精细结构及其动力学演化、太阳小尺度活动、光球活动的精细物理过程、图像处理与特征识别方法等方面开展的亮点科研工作。展望了未来国内外地基大口径太阳望远镜可能解决的日冕加热、局地发电机、太阳爆发活动触发机制等科学问题。

  • 特色专题
    颜毅华, 王威, 陈林杰, 陈志军, 耿立红, 李沙, 苏仓, 杜静, 周志超, 谭程明, 马素丽
    科技导报. 2025, 43(16): 85-92. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00068
    摘要 (100) PDF全文 (43) HTML (54)   可视化   收藏

    阐述了国际太阳射电研究具有在更宽频带上实现射电频谱成像的发展趋势,指出了太阳射电观测的重要性和独特性。研制并建设了中国明安图射电频谱日像仪,以开展太阳大气中爆发活动的宽频带连续谱-像结合的三维射电成像研究。展示了太阳射电观测和三维射电成像结果及其在太阳物理和空间天气中的重要作用,指出了明安图射电频谱日像仪可重点研究驱动太阳爆发的日冕磁场结构特征、太阳风的起源及其加速机制等多类问题,并有望探究太阳爆发活动在行星际空间的传播规律、三维日球层结构特征等重要科学问题。

  • 特色专题
    周桂萍, 周振军, 张小凡, 林伟, 万庆涛
    科技导报. 2025, 43(16): 93-104. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00117
    摘要 (116) PDF全文 (74) HTML (92)   可视化   收藏

    2024年5月10—11日,太阳活动区(AR)13664爆发了自卡林顿事件(1859年)以来最强的太阳风暴事件之一,引发了G5级地磁暴(地磁扰动指数达-412 nT)和全球范围的极光现象。AR 13664呈现致密复杂的磁场分布,伴随快速磁场演化与高活动性,如丰富的磁场浮现、拓扑重构与产生多个耀斑和日冕物质抛射(CME)等。由此AR 13664是否代表强烈太阳爆发的能量积累和释放的典型过程,使其成为研究磁场复杂度、能量存储与释放机制、强烈太阳爆发成因的理想对象。综述了目前相关研究成果,聚焦基于多波段观测、磁流体力学建模和非线性无力场外推,揭示AR 13664从磁通量浮现到近地空间响应的全链条物理过程。围绕AR 13664的研究结果表明:(1)该活动区表现出极高的磁通量浮现速率,峰值可达2.2×1022 Mx/d,迅速形成复杂的βγδ型磁结构,总无符号磁通量高达1.35× 1023 Mx,为能量的高效存储奠定了磁拓扑基础;(2)磁拓扑分析结果表明,磁能释放过程与准分割面(QSL)及多重电流片的演化高度相关,揭示了局部非势能区的能量释放机制;(3)多阶段磁剪切过程被清晰观测到,表明磁绳结构的逐步形成与不稳定性增强,与随后爆发的12次X级耀斑和多个晕状CME密切相关;(4)相关CME具有跨赤道日面源区大尺度结构,在日地空间快速传播,最快投影速度超过2000 km/s,其行星际结构在1 AU处表现为强烈的南向磁场(行星际磁场z轴分量Bz最小达到-50 nT),对地球磁层造成剧烈冲击,诱发强磁暴和电离层扰动过程。这些研究系统描绘了极端空间天气事件从太阳源头到近地空间的全链条演化过程,为太阳爆发的触发、能量积累释放,以及传播机制提供了创新性理解,为建立更加准确和可预报的空间天气模型提供了重要的研究基础。

  • 特色专题
    宿英娜, 欧雨迪, 张潇文, 万双峰, 滕伟霖, 季海生
    科技导报. 2025, 43(16): 105-113. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2025.04.00097
    摘要 (243) PDF全文 (45) HTML (135)   可视化   收藏

    重点研究了2024年5月10—11日特大地磁暴事件的系列太阳爆发的“先锋官”,即发生在5月8日的X1.0级耀斑的触发过程。多波段观测显示,该事件的太阳源区包含2个密不可分的活动区AR13668和AR13664。活动核心区存在4个暗条,相应的高温波段表现为4组亮的热冕环结构,对应非线性无力场模型中的1个扭缠磁绳和3个弱扭缠的剪切磁拱。分析X1.0级耀斑的复杂触发过程,发现其伴随2个M级耀斑和2个热通道的爆发。发生在第1个M级耀斑期间的热通道HC1的爆发为热通道HC2形成后便迅速进入快速上升相提供了有利条件,而HC2的快速上升又推进了HC1的快速爆发,最终二者合并为一体成功抛出后,形成一个晕状日冕物质抛射。多波段观测和非线性无力场联合分析表明,热通道HC2的形成是光球磁对消引发的2组剪切磁拱的缰绳截断磁重联所致,该过程发生在第2个M级耀斑期间,随后热通道HC2的快速上升触发了X1.0级耀斑的开始。揭示了2024年5月特大地磁暴的首个日面爆发触发的复杂过程,即多个耀斑和热通道爆发的耦合,推动对极端空间天气事件日面爆发的触发过程的深入理解。

  • 特色专题
    汤敏, 刘洋, 姜毓星, 王珏, 黄寰
    科技导报. 2025, 43(15): 39-48. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.00647
    摘要 (254) PDF全文 (57) HTML (120)   可视化   收藏

    组织韧性是组织在遭遇严重风险时维系生存进而实现持续发展的根本。研究灾害情景下的组织韧性,目的是搭建韧性理论研究与应急管理实践的对话通道,以组织韧性研究的丰硕成果和管理启示指导灾害应急管理的研究与实践。基于灾害情景下的组织韧性研究问题,采用Citespace梳理领域核心文献,提炼出灾害风险治理、灾害韧性的复杂系统、韧性评估、社会心理与公共安全治理、城市韧性规划、技术赋能韧性治理6大研究主题;在此基础上,构建了基于灾害应急管理全过程的组织韧性分析框架,涵盖灾害前的预防与准备、灾害中的快速响应与短期恢复、灾害后的长期适应与反超能力;未来研究需关注虚拟组织韧性培育、多主体协同机制优化及组织韧性动态演化机理,以应对灾害情景下的复杂挑战,为提升组织综合抗灾能力提供理论支撑与实践路径。

  • 特色专题
    许强, 倪婷, 敖仪斌
    科技导报. 2025, 43(15): 49-60. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2024.06.00640
    摘要 (359) PDF全文 (46) HTML (119)   可视化   收藏

    巨灾灾后恢复重建是一项开放复杂的系统工程。基于系统工程视角解读中国巨灾灾后恢复重建的历史发展。首先定义了巨灾和划分标准,据此梳理新中国成立以来巨灾事件。其次,采用霍尔三维结构模型和物理—事理—人理系统方法论,从发展阶段、关键活动、科学技术3个要素构建了巨灾灾后重建系统结构。然后,通过分析典型巨灾灾后恢复重建的具体措施及其与人地关系演化的关联,揭示了巨灾灾后恢复重建系统的传统、可持续和智慧模式。最后从体制优势与法律保障,跨部门协调与信息共享,智能监测与精准需求评估,基础设施与文化建设,巨灾救助与巨灾保险5个方面总结出中国巨灾灾后恢复重建的历史经验。