回顾了2024年天文学领域的重大成果与进展。天文仪器方面的进展包括木卫二快船启程探测地外海洋，开启太阳系行星探测新阶段；“天关”卫星与中法天文卫星升空，助力伽马暴等高能现象的观测；欧几里得空间望远镜发布迄今最精确“宇宙地图”的第一块地图；韦布空间望远镜首次观测到爱因斯坦之字形，并发现早期超大质量星系。天文领域其他进展包括月球洞穴与月壤研究揭示月球更多奥秘；太阳风与日冕加热机制得到新理解；人工智能推动系外行星发现，人类一窥气态巨星内部结构；FAST共发现逾千颗脉冲星，深化中子星与引力理论研究。黑洞研究进展显著，新观测揭示了质量间隙成因，发现银河系最大恒星级黑洞及最长黑洞喷流。暗能量光谱巡天项目制作最大宇宙三维地图，为暗能量与宇宙膨胀研究奠定基础。

空间科学与深空探测是牵引世界航天活动和当代科学研究迈向“四极”的重要途径。主要依据国际最具影响力期刊的空间科学亮点成果，概略梳理了2024年全球空间科学重要进展，特别是美国韦布望远镜在揭示宇宙早期演化、系外行星研究方面取得新突破，嫦娥任务月球样品揭示月球更早历史，冰卫星渐成国际深空探测新热点等尤值关注。中国启动载人登月任务，并将实施天问三号火星采样返回，或将重塑全球空间科学和探索格局；欧洲发布至2040年对地观测战略，美国发布2024版太阳与空间物理十年规划，中国发布首个国家空间科学中长期发展规划（2024—2050年），更是意义重大、影响深远。

2024年，氢能技术产业迅猛发展，取得了多项突破性进展。在制氢方面，大规模绿氢示范项目不断增加，碱性电解槽成本逐渐下降，固体氧化物电解和质子交换膜电解等高效电解技术性能进一步提升，通过电极材料的优化，电解持续效率逐渐增加，膜电极运行寿命不断延长。在储运氢方面，除传统高压气态和液氢外，金属氢化物储氢、有机液态储氢、氨/甲醇等新型氢储运方式的技术成熟度逐渐提高。一方面，镁基合金、钛基合金等金属储氢技术的循环寿命及储氢效率进一步提升，同时通过规模化发展进一步降低了氢储运成本；另一方面，绿氨和绿色甲醇项目发展迅速，成为推动能源转型和工业脱碳的重要举措。未来，随着技术的持续创新，氢能将在交通、工业和大规模长周期储能等多个领域发挥更重要的作用，为碳中和目标的实现提供有力支持。

随着柔性电子技术的发展，柔性电池因其可弯曲、折叠和拉伸等特点，成为可穿戴设备、软体机器人和植入式医疗设备等领域的重要技术。综述了柔性电池领域的研究进展，包括其关键组成部分、制造技术及实际应用案例等。详细探讨了柔性电池的核心组成材料，包括柔性电极、电解质和集流体的最新进展及其在性能提升方面的作用。介绍了柔性电池制造中所采用的先进技术，如静电纺丝、3D打印等，并分析这些技术在柔性电池制造中的优势和局限性。结合当前技术瓶颈探讨了柔性电池的未来发展方向和潜力。

人工智能技术具有强大、高效和灵活的数据分析处理能力和模式识别与预测能力，能够很好地适应复杂变化的环境系统，已成为环境领域备受关注的新兴工具。以发表在国际顶级学术期刊或具有重要影响的研究成果为基础，盘点了2024年人工智能技术在环境监测、气候变化、公共卫生安全等领域的重要研究及应用，并展望了生成式人工智能在环境领域的发展前景，为推动环境领域人工智能技术的研究和应用提供参考。

2024年，免疫治疗领域取得了一系列重要进展，为疾病治疗提供了新的思路和方法。综述了肿瘤免疫治疗的新策略、嵌合抗原受体T细胞疗法（chimeric antigen receptor T-cell immunotherapy, CAR-T）治疗自身免疫性疾病的突破，以及肿瘤浸润性淋巴细胞（tumor infiltrating lymphocytes，TIL）和CAR-T在实体癌症治疗中的应用进展。在肿瘤免疫治疗方面，研究发现靶向肿瘤微环境中的T细胞代谢，如乳酸代谢和氨代谢，能够显著增强抗肿瘤免疫效应，为提高治疗效果提供了新的方向。此外，CAR-T在治疗自身免疫性疾病中展现出巨大潜力，通过基因编辑和优化CAR结构，实现了对难治性疾病的治疗突破，为自身免疫性疾病的治疗提供了新的解决方案。在实体癌症治疗中，TIL和CAR-T的优化策略，如代谢调控和个性化设计，进一步提升了其抗肿瘤活性，为实体瘤治疗开辟了新的道路。建议未来研究应加强对免疫代谢机制的深入探索，并结合纳米技术等新兴手段，以提高治疗的精准性和有效性。综上所述，免疫治疗在不断取得新的突破，为未来疾病治疗提供了更多可能性和新思路，有望为患者带来更好的治疗效果和生活质量。

2024年世界各国继续加大网络安全战略部署，针对软件供应链、大语言模型等新兴场景的安全问题发布了相关技术指南和管理政策。面对新形势、新问题，中国进一步完善网络空间安全方面的政策法规，以规划指导网络空间安全体系建设、规范网络空间安全产业发展。然而，当前网络攻击事件依然频发，APT攻击、勒索攻击等网络攻击对全球网络空间安全造成严重威胁。2024年，围绕数据安全、人工智能安全、量子计算和软件漏洞等热点领域有了系列突破。未来，亟需发展新的技术能力和技术体系，为构建安全、健康的网络空间环境提供技术保障。

随着硬件结构的高集成化、复杂化和3维化，多物理场耦合仿真已成为工程应用中具有挑战性的环节之一，同时也成为跨学科领域研究的主流方向之一，正成为促进电子科学与技术、图论和网格技术、热力学和动力学等进步的重要手段。然而，目前存在多物理场耦合机理研究不清晰，仿真手段和工具缺乏等问题，严重制约了多物理场耦合仿真技术的应用和推广。从多物理场建模仿真技术和多物理场效应与仿真分析2个方面，回顾了2024年数值仿真计算与多物理场协同相关的研究进展。建模仿真技术，从器件到芯片、芯粒到封装、电路板到系统，覆盖范围持续扩大；效应研究和仿真技术，从机理分析和工程应用，进展显著。可以预测，未来几年内，随着2.5维和3维芯片集成的需求爆发，多物理场耦合仿真技术将围绕新的应用场景，在解决实际问题和行业挑战上发挥更大的价值。

“人机情感交互”研究旨在创建一种能感知、识别和理解人的情感，并能针对人的情感作出智慧、灵敏、自然回应的智能系统，是实现机器人自然化、拟人化、人格化的基础技术和重要前提。2024年，大语言模型的进步给该领域带来了深刻的变革。从交互理论、情感认知、情感调节及交互效果评估层面回眸该领域年度研究进展，并探讨在情感认知可计算模型、情感调控可进化交互环路、情感交互可解释评估体系等方面存在的理论与技术问题。指出了人机情感交互领域未来研究主要方向为情感认知可计算建模方法、情感调控可进化交互环路、情感交互可解释评估体系等。

2024年，无人机技术正以智能化、自主化和系统化为核心驱动力，深刻重塑着低空经济与智能空域的全球格局。从无人机自主飞行与智能控制、无人机集群协同、无人机集群验证、反无人机技术及无人机管控与低空经济等多个维度，系统阐述了无人机相关技术2024年的代表性进展、技术挑战与发展趋势。当今，无人机技术正通过跨领域的技术集成和智能生态构建，从单一工具化应用跃升为系统级战略支柱，而低空经济的快速扩张对全球空域治理、多模态感知、任务优化以及安全保障提出了新的要求。未来的无人机必将以智能空域治理为基石、以协同创新为引擎、以新质能力提升为目标，打造面向未来场景应用的无人机生态新体系，为低空经济高质量发展、智能空域全球布局及多领域纵深应用提供技术支撑与行业引领。