药物研发作为现代医药产业的核心驱动力，面临传统模式“高投入、长周期、低产出”的困境，亟需突破以应对日益复杂的健康需求。人工智能（AI）技术的快速发展为药物研发带来了革命性变革，其在蛋白质结构预测、蛋白质设计、抗体药物设计及小分子药物设计等领域的应用显著提升了研发效率与成功率。深入分析了AI在蛋白质结构预测中的突破及其在靶点发现、虚拟筛选等环节的应用潜力；探讨了AI驱动蛋白质设计从结构预测到功能创新的闭环模式；剖析了AI在抗体序列优化、亲和力成熟及新型抗体设计中的作用；梳理了AI在小分子药物靶点识别、虚拟筛选及ADMET优化中的最新成果。指出AI应用中面临的数据质量、模型可解释性及实验验证等挑战，并展望了多模态数据融合、动态行为预测及自动化平台的未来发展方向。通过全面剖析AI赋能药物研发的现状与问题，旨在为加速新药创制、提升人类健康福祉提供科学视角与思考启示，提供一个关于AI赋能药物研发领域科技问题的全面且深入的视角，并激发对未来发展方向的思考，以期促进AI技术在药物研发领域的更有效应用，加速新药创制进程，最终惠及人类健康

深海探测是开发海洋资源、研究地球演化和保护地球生态系统的关键技术。综述了2019—2025年深海探测技术的主要进展，包括潜水器、传感器、通信、能源等领域，展望未来5~10年的发展趋势。介绍了深海探测的重要性和面临的挑战，以及深海潜水器、传感器与观测、采样与分析、通信与导航、能源，以及大数据与人工智能等多方面技术的现状。分析表明，智能化、长续航和原位实验技术将成为核心方向，但高压环境适应性、能源供应和数据传输仍是主要瓶颈。探讨了智能化与自主化、长续航与能源创新、成本革命等未来发展趋势。期望对推动深海探测技术的可持续发展起到一定的指导作用。

剖析了“双碳”目标下甲烷管控与减排的战略布局。现阶段，甲烷管控已取得初步成效。“空-天-地”立体监测精准定位排放源，能源开采前端采收率提高，农业中水稻种植与畜牧业源头控排技术成熟，甲烷气候投融资体系也为减排注入资金活力。但甲烷减排面临的挑战依旧严峻，在能源领域，传统煤炭资源开采利用流程中甲烷泄漏、油气系统逃逸排放阻碍绿色转型；在农业领域，水稻厌氧、畜牧肠道发酵与粪便处理致甲烷逸散突出；在废弃物处理环节，固废填埋与工业废水厌氧发酵产生大量甲烷。为此，提出通过跨领域协作，打破能源、农业、废弃物处理行业界限，构建联动减排体系，同时兼顾能源安全与“双碳”目标，稳步推动能源结构绿色、低碳化发展，保障能源供应，整合教育、科研、人才优势，多学科交叉融合，布局国家级科创平台，攻克甲烷管控技术难题。未来，借助持续技术创新、精准政策优化与深度国际合作，中国有望突破甲烷管控困境，大幅削减排放，助力“双碳”目标实现，为全球气候治理添砖加瓦。

基于光学方法的量子真空测量技术凭借其在测量量程拓展与不确定度突破方面的显著优势，成为支撑深空探测、半导体制造、新型装备研发等战略领域创新发展的关键技术。从光量子与气体分子相互作用机理出发，介绍了法布里-珀罗腔光学干涉、冷原子碰撞损失、光谱吸收等量子光学方法反演真空参数的理论模型创新与实验装置突破，系统综述了国际研究机构在该领域从基础研究到工程转化的最新发展态势。深入分析揭示了现有量子真空测量技术体系存在的瓶颈问题，进而从量子真空基准构建、微型化器件集成等技术路径，展望了量子真空测量技术的演进发展方向。

冰刻技术（ice lithography）是一种基于电子束与低温材料相互作用的新型微纳加工方法，通过将特定气体在低温衬底表面凝结成固态冰胶，利用电子束辐照实现纳米精度的图案直写与转移。冰刻技术自提出以来凭借其独特优势快速发展：一是冰胶对电子束的低敏感性支持加工过程原位观察，可实现高精度套刻；二是冰胶可均匀覆盖非平面衬底，突破传统加工工艺对衬底平整度的依赖；三是冰胶经过升温即可去除，可实现全程无须溶剂的绿色加工，为敏感易损材料的加工提供了解决方案。回顾了冰刻技术的发展历程，从技术特点、加工精度、设备演进、工艺应用等方面总结了冰刻技术的重要成果和进展，并对未来的发展方向进行了展望。希望能激发跨学科的前沿研究，挖掘冰刻这一新兴技术在三维光电器件、生物传感、柔性电子等领域的应用潜力。

面向2040现代化强国发展战略需求，以新材料、新质生产力和新产业融合发展为驱动，全面梳理强国战略和相关国家政策与行动纲要对前沿性-颠覆性关键技术和关键材料发展的共性需求，阐述了材料基因工程核心关键技术的发展与革新为人工智能数据基础设施、材料大模型基座、新材料研发及其产业应用等关键核心技术创新奠定重要基础。人工智能将进一步促进高通量智能计算软件/工具的开发、从高通量实验到自主实验范式革新并加速材料智能体的发展、数据资源节点和平台与数据标准规范的建设、新质生产力和新材料产业发展以及教育范式变革和新一代生力军培养。材料基因工程与智能科学的融合，正在以“理论重构、技术赋能、产业牵引”三位一体模式，重塑材料科学与技术以及教育的底层逻辑。它不仅是单一学科的升级，更是一场涉及科研范式、产业生态和人才培养模式的系统性变革，将为新材料、新兴产业和未来产业等重点领域培养复合型人才。

全球能源需求不断增长，钙基电池因其资源丰富（钙在地壳中的储量约为锂的2500倍）、电化学性能优异（体积比容量高达2073 mA·h·cm^-3）以及环境友好等优势，被视为下一代高性能储能技术的有力竞争者。然而，钙基电池的发展仍面临多重挑战，包括金属钙难以实现高效可逆的沉积/剥离、电解液体系电化学稳定窗口有限，以及高性能正极材料匮乏等关键问题。系统梳理了近年来钙基电池领域的研究进展，重点围绕钙负极优化、电解液优化、正极反应体系设计以及新型电池结构构建等方面展开综述。针对当前技术瓶颈，归纳了代表性研究中提出的机制理解与技术策略，探讨了钙基电池在储能场景中的潜在应用前景，提出未来可以优化钙离子的溶剂化结构和界面动力学、扩大离子扩散通道并缓解体积膨胀、提升电极材料的氧化还原电位和容量、开发高性能柔性钙基电池等方面作为发展方向，旨在为推动钙基电池技术突破提供全面的理论依据与技术参考，推动钙基电池走向实际应用，并最终实现其在储能领域的全部潜力。

综述了国际托卡马克型核聚变装置的发展、现状及未来展望。阐述了聚变能相对其他能源所具有的安全性高、燃料储量丰富、能量密度高、不会产生二氧化碳等温室气体、环境友好等优势；回顾了托卡马克的发展历程，从20世纪50年代托卡马克概念的提出到如今国际热核聚变实验堆的建造，重点介绍在国际上产生过重要影响成果及取得了重要关键技术突破的著名托卡马克装置，如那些验证了可控核聚变的科学可行性，获得了最高聚变能增益，创造了等离子体三乘积世界纪录，获得最高等离子体温度，发现了重要物理现象、机理与机制、发现或提出了新的或先进的运行模式的托卡马克装置；分析了托卡马克聚变堆尚待解决的诸如燃料循环、氚自持、材料等关键科学与技术挑战；最后展望了聚变堆托卡马克的未来发展方向及聚变能商业化前景。旨在为核聚变研究领域提供参考。

环状适配体作为一类具有闭合环状拓扑结构的核酸分子，凭借其独特的核酸外切酶抗性、优异的热力学稳定性及与滚环扩增技术的高度兼容性，已成为食品安全、环境监测及疾病诊断领域的优良分子识别探针。系统阐释了环状适配体的合成方法、高效筛选策略、结构与功能理性设计、滚环扩增驱动超灵敏检测与多价探针应用，并对环状适配体的大规模高效合成技术、人工智能辅助结构设计以及面向复杂生物基质互作解析的动态筛选模型开发的未来发展趋势进行了展望。