不久的将来，一个企业的竞争力和实力，很大程度上可能不取决其外在规模与资产的大小，而是由其伴生的人工系统，即软件定义的企业之规模和深度所决定。

射频电子技术是无线通信、物联网、雷达导航等应用领域的核心技术。以Ⅲ-V族为代表的化合物半导体电路由于优异的材料与器件高频性能，很适合射频应用，但其集成度和复杂功能等性能不足，成本高。硅基工艺电路虽然集成度大、成本低，但噪声、功率、动态范围等性能不足，并且摩尔定律已面临极限。

“智能制造”是人工智能等新一代信息技术与制造装备融合的集成创新和工程应用，符合中国制造强国的战略目标，是《中国制造2025》“五大工程”之一。近年来，大数据、人工智能等技术在图像、视频、语音、情报等应用方面取得巨大成功，进而逐渐应用到制造领域，得到学术界、工业界和中国政府的高度重视。智能制造是复杂的系统工程，智能产品是主体，智能生产是主线，以智能服务为中心的产业模式变革是主题，而信息物理系统（cyber-physical-systems，CPS）和工业互联网只是初步的基础设施。研究人工智能、大数据等新技术，构建新的智能制造系统，并实现行业的广泛应用，对中国的制造业具有重大意义。

以虚拟制造为基础，提出一种智能制造的新范式——平行制造。它融合了社会物理信息系统（cyber-physical-social-systems，CPSS）和工业智联网的概念，综合物理系统、信息系统和社会系统的复杂性，以ACP（artificial systems，人工系统）、计算实验（computational experiments）、平行执行（parallel execution）方法为理论指导，结合工业智联网技术、软件定义技术和知识自动化技术，构建了平行演化、闭环反馈、协同优化的智能制造体系。该系统由3部分组成：软件定义的过程与工厂确定其描述智能、计算实验优化建立其预测智能、虚实互动的平行执行构建其引导智能。通过描述、预测和引导智能的全方位综合利用，实现数字化与透明化的制造企业智能化体系。

阐述了基于工业操作系统SupOS的智能工厂建设新架构，以集成化、数字化和智能化手段实现工艺技术PT、设备技术ET、操作技术OT、自动化技术AT、信息技术IT的创新融合，通过工业整体解决方案APPs解决生产控制、生产管理和企业经营的综合问题，让企业牢牢掌握自身发展工业大数据和人工智能的主动权。同时，基于纵深防御、软硬结合的工控系统信息安全体系，可为流程工业智能工厂的建设提供安全保障。

钢铁工业智能制造的目的，是围绕钢铁流程功能，进行结构优化与程序优化，实现全流程动态有序、协同连续运行和多目标整体优化。介绍了钢厂结构优化和程序优化的主要内容和需要研发的关键技术，包括产品质量闭环管控、一体化计划调度、物质流能量流协同和多工序协调优化。提出了钢铁工业推进智能制造需要突破的一些共性问题和实施路径。

智能轮胎是信息技术和轮胎技术深度融合的产物，为轮胎智能制造的信息化、智能化和网络化创造了极好的发展机遇。智能轮胎的状态监测方法为轮胎生产、仓储、运输、销售和维修服务全生命周期的信息化管理提供了便利；其建模与控制技术方便了轮胎数字化设计与虚拟仿真的实现，为轮胎制造过程的智能化提供了便利；轮胎状态自动调节系统收集轮胎在不同路面状况、不同轮胎压力和不同速度下的信息，方便进行轮胎性能的分析，为轮胎制造过程的网络化提供了便利。但智能轮胎相关的轮胎材料和制造技术、传感器和芯片技术、实验测试技术以及智能化应用方面还存在一定的局限性，对智能轮胎技术在轮胎智能制造过程的实施提出了挑战。

分析了如何借助机器视觉、VR等新型智能技术将工业机器人和工业物联网应用于纺织鞋服装行业，提出平行制造的架构体系，以此为基础打造全球化分布式的柔性供应链，实现对传统产业的智能化转换。平行制造综合应用工业机器人、物联网、云计算和计算机视觉技术，打造与车间高度自动化的生产设备同步进行决策管控的云端虚拟工厂，同时与终端无人化的制衣和制鞋工厂相结合，虚实互动、终端制造、云端管控，构建基于工业互联网的全球化分布式协同生产管理平台。以宁波慈星股份有限公司的“云制造”平台为例，阐释了平行制造如何使得针织鞋服产品的大规模柔性“按需”生产成为可能，平台有效提升了劳动生产率、降低了生产成本、减少用工人数。

介绍了智能制造相关概念的内涵、发展及学术流派。智能制造的发展，受到现实需求、技术水平等外部条件和约束的影响。这些条件和约束，决定智能制造相关技术和经济可行性。企业在推动智能制造的过程中，必须考虑自身技术条件，避免盲目追求技术的新颖性，才能保证智能制造的健康发展。

中国建设世界科技强国需要抓住新科技革命和产业变革带来的机遇，应对其挑战。在考察科技强国和科技革命概念的基础上，通过总结科技革命产生和发展的历史经验，分析新技术革命和产业变革对中国建设世界科技强国带来的机遇和挑战，指出在新科技革命和产业变革的趋势下，中国要建设世界科技强国就需要建设新型国家创新体系，并提出了建设新型国家创新系统的发展思路和主要措施。

建设科技强国是当前中国的国家战略，“2049年成为世界科技强国”也已成为中国重要的发展目标。准确把握科技强国的特征，有利于发现目前存在的不足，聚焦发展的重点。科技强国是“科技能力（潜力）与科技成果”“科技硬实力与科技软实力（影响力）”“认识论、方法论及实践论”等多层次要素的有机结合，只有从科研能力、科技创新能力、科技发展范式、科技产品及工程的水平、科技标准制定、科技在国内外的影响力等多个角度着手，才能相对科学地把握科技强国的典型特征。

新时期加强基础科学研究对于深入实施创新驱动发展战略、建设创新型国家和世界科技强国具有重要意义。与建设世界科技强国的要求相比，中国基础科学研究短板依然突出。近来中美贸易摩擦更加引发了社会对中国基础科学研究的关注。中国建设成为科技强国究竟需要怎样的基础科学研究支撑，值得反思。在分析中国基础科学研究主要矛盾发生变化的基础上，结合基础科学研究的新特征，研究认为建设科技强国呼唤高质量地发展基础科学研究，高质量发展基础科学研究需要高水平的政策和管理，特别是需要关注基础科学研究的厚积、交叉互动、人才以及创新文化建设等关键问题。

从为什么要创新文明、有何条件创造新文明、创造新文明的关键何在、如何安排时间表和路线图以及有哪些创造新科学的途径5个方面，论述了只有“创造”能成就中国梦，振兴中华应实施一种大文化战略，以创造新文明为目标，其核心任务是创造新科学。

文化科技创新的内在机理与现实路径，是内外联动、互相呼应的问题。总结了科技强国的文化科技创新之路，分析了文化科技创新的内在机理，探讨了中国文化科技创新的现实路径。分析表明，文化需求与创意引导文化科技创新。科技创新支撑文化产业创新。设计促进科技创新与文化创意整合与提升。面向世界科技强国的目标，力求进一步将文化科技创新的内在机理研深，将现实路径夯实。

动态不确定环境和复杂任务决定了无人机系统势必朝着集群化、自主化和智能化方向发展，具备共识自主性的无人机集群可无需任何集中规划或直接通信完成复杂智能行为。从无人机自主性内涵出发，讨论了无人机自主集群的概念、特点、优势及可能的作战形式，从人机共融、变体设计、人工智能和集群对抗方面探讨了无人机自主集群的发展趋势及无人机集群应对反无人机技术的必要性，从军用和民用领域分析了无人机自主集群的可能应用前景，从战略规划、研发模式、系统协调、交叉学科、国防应用及市场培育等方面探讨了无人机自主集群技术的发展方向。

电活性聚合物材料是一种具有电场响应变形的软体智能材料，其质地柔韧，变形过程与生物肌肉类似，被公认为是一种理想的人工肌肉材料。基于电活性聚合物的变色技术具有贴近生物本体特征和适用于复杂结构的应用优势，为新一代变色伪装技术的发展提供了新的方向。介绍了自然界生物的变色机理，比较了避役科生物的结构变色和头足纲生物的化学变色的区别；分析了现有仿生变色技术的现状，发现其中存在变色调控方式复杂、缺少变形适应性的特征；介绍了电活性聚合物电致变形的基本驱动机理，指出了这种类肌肉驱动变色方式存在的先进性和前沿性；比较了几种典型的电活性聚合物的变色技术及其特点，并归纳了现有研究中存在的挑战。该技术的实施有望推动新一代军事伪装装备发展，为具有环境共融特征的机器人提供应用技术支持。

黏膜免疫系统是动物产生免疫应答的物质基础，参与机体免疫应答并发挥着重要的功能。猪群接种免疫疫苗后，疫苗经黏膜免疫系统可产生黏膜抗体并激活全身性免疫应答，干扰素参与早期黏膜免疫，具有抗病毒及免疫调节等多种生物学功能。从不同种类的猪干扰素和免疫系统的相关性角度出发，阐述猪干扰素对黏膜免疫的调节作用。重点综述了干扰素与黏膜免疫系统、猪干扰素对免疫系统的调节作用及干扰素作为黏膜免疫佐剂的研究现状，旨在为猪干扰素作为黏膜免疫佐剂的研制提供参考。

生态流量是河流开发与生态环境保护协调发展的关键指标和难点问题。目前，河流生态流量理论方法体系尚不完善，不足以全面指导生态流量管理实践，导致部分河流、河段的生态系统服务功能退化。虽然生态流量的理论体系和计算方法已开展了较多研究，中国学者对国外生态调度也做了回顾和梳理，但是对生态流量的管理目标仍未形成统一认识。通过梳理国外7条典型河流的生态流量管理实践，从珍稀濒危洄游性鱼类、国际重要湿地、珍稀濒危鸟类等多种生态保护目标，以及流域综合管理机制、水权交易、国际投资等政策管理的多个方面，分析了不同河流的生态流量实施过程和效果，归纳总结了7条典型河流生态流量管理实践的成功经验和不足，进而提出了对政府、管理部门、研究机构、水电企业和非政府组织等多个利益相关方在生态流量研究与管理方面的启示。

“你们应该好好珍惜寝室、实验室‘两点一条直线’的生活。等你们以后当了大学老师，就会明白工作和生活没那么容易的。”A教授常对博士生这么说。