现在,全世界每年消耗的能源总量约160亿吨标准煤。随着工业化的进程和人类生活水平的提高,能源消耗量势必还会不断增长。按目前的能源结构来推算,化石能源在百年之内将面临枯竭。为了减少对环境和气候的影响,人类应该尽量少用化石能源。从资源储量看,能够支持人类长久文明的能源,将主要是太阳能和核能。与太阳能相比,核能的主要优势在于规模化、稳定性和经济性。因此,我们寄希望于核能,并期望在不久的将来它能成为规模能源的主力。

“更快,更小,更冷”,芯片的发展完全是一场现代的奥林匹克竞技“秀”,代表着国家科技制造业的“硬实力”,这是无论多少篇SCI论文也无法比较的。

自从1942年12月2日,美国芝加哥大学成功启动了世界上第一座核反应堆,人们开始了对核反应堆的研究,并将其应用于军事、能源、工业、航空等领域。从1954年苏联建成第一座核电站至今,核能发电在人们的质疑声中发展起来,并逐渐在能源领域占据重要位置。2011年,日本福岛核事故再次引起了公众对核能安全的关注,并对核能安全发展提出了新的挑战,同时为新堆与研究堆的研究和发展带来了新的契机。

中国电机工程学会(Chinese Society for Electrical Engineering ) 成立于1934年。1882年7月,中国第一家发电公司——上海电气公司正式投入商业化运营,拉开了中国电力工业发展的序幕。1933年2月,清华大学电机工程系主任顾毓琇在《电工》杂志上发表了“中国电工学会的发起”一文,倡议组织电机工程界的学会。1934年7月,浙江大学工学院院长李熙谋、上海交通大学工学院院长张廷金等45人联署刊出了“中国电机工程师学会缘起”一文,将发起组织的意旨陈述于全国电机工程界。1934年10月14日在上海成立了中国电机工程师学会(中国电机工程学会前身)。1956年学会经历重建。刘澜波、程明陞、毛鹤年、张凤祥等历任学会理事长。

2012年7月21日,北京遭遇百年一遇暴雨,带来始料未及的巨大损失与悲恸。城区、高速路积水严重,造成人员溺毙;房山地区暴发山洪,致数十人死亡。北京这个历史久远的大都市,在城市现代化方面付出了一次惨痛代价。排水问题,以残酷的面貌成为城市现代化进程的一项严峻考验。

科普场馆是面向社会公众普及科学知识的重要场所,是以提供民族科学文化素质为宗旨的公益性事业。实现科普场馆资源共建共享可以极大丰富科普场馆的教育内容,是一件利国利民的大事。

美国学者布朗曾两次提出“谁来养活中国”。这个问题曾经一度引发决策层的高度警觉,也曾经深深刺痛了我们的自尊心。但是,现在我们可以挺直腰杆回答,中国人自己来养活自己！谁让我们有这样的底气呢？千千万万的中国普通农民！从这个意义上,我们可以说,目前,大量分散的小规模农户仍然是养活中国的主要力量。然而,由于工业化、城镇化进程的加快,大量农村青壮年劳动力进入城市务工,传统农业经营户不断衰退。我国现在进城务工人员超过2.4亿,城市化进程,每天都以吞并20个行政村的速度使农村逐步“萎缩”。如此下去,若干年以后,农村是否会从地理概念、风俗习惯、传统文化等方面逐渐消失？中国的自耕农群体是否也会伴之而逐渐破产或消失？目前,农村劳动力供给不仅面临着只剩下妇女、老人、儿童组成的“389961部队”的问题,更大的问题是缺乏高素质人力资源的问题。我们不只出现了“民工荒”,还出现了“农民荒”。我们不禁要问一句：“十年之后,谁来种地？谁来养活中国？”

根据中国核电中长期发展战略目标,以中国的两种主流堆型——大亚湾M310和三代AP1000为研究对象,假定2050年前中国压水堆核燃料循环的几种情景并利用DESAE软件计算了假定情景的铀钚需求,由中国拟建快堆的性质分析了假定情景的可行性。计算结果可为中国核能发展策略提供数据参考。计算结果的比较与分析表明,天然铀的节省程度主要取决于装载MOX燃料的在运营压水堆规模。

AP1000作为第三代革新型核电厂,广泛采用了非能动安全设计,来提高系统的安全性和经济性。其中,非能动余热排出系统(PRHR)用于应对正常余热排出路径失效的事故。本文采用机理性分析程序建立了包括主冷却剂系统(RCS)、专设安全设施(ESF)、以及简化的二回路系统的AP1000核电厂模型,对AP1000核电厂丧失正常给水事故进程进行了模拟计算。着重分析了非能动余热排出系统在丧失正常给水事故工况中的瞬态响应、热工水力行为及其冷却能力,并将PRHR与内置换料水箱(IRWST)的换热功率与堆芯衰变热功率进行了比较。研究表明,在丧失正常给水事故中,PRHR的热移出功率最终能够与堆芯的衰变功率相匹配,PRHR热交换器(PRHR HX)有能力带走衰变热,将反应堆主系统维持在安全停堆的状态。

采用一体化严重事故分析工具,建立包括主热传输系统、专设安全设施、安全壳系统的AP1000的事故分析模型。根据AP1000概率安全评价选取典型事故序列,同时叠加相关安全系统失效的严重事故进程进行模拟,结果表明,中破口始发严重事故压力容器内会产生624kg的氢气,安全壳隔间有氢气燃烧的风险。同时,建立氢气控制系统模型,选取热段中破口始发(MB-LOCA)的严重事故序列,分析氢气控制系统的消氢效果,结果表明,氢气控制系统可以有效地将氢气浓度控制在安全限值以内,采用64个点火器叠加2个非能动氢气复合器(PARs)可以有效降低点火次数。

针对喷雾冷却的高热流散热方式,设计和构建封闭循环实验装置。通过热电偶计算得到发热面的热流密度。通过激光多普勒测速仪(PDA)测量喷嘴的液雾分布、粒径和尺寸。基于气泡动力学与传热学,建立喷雾冷传热特性的理论模型。数值模拟的计算结果显示出喷雾高度对喷雾冷却曲线的影响：随着喷雾高度的增大,喷雾冷却的换热能力升高,与实验结果的变化趋势相同。同样采用数值的方法,给出不同喷雾张角、不同喷雾压力和不同喷雾高度下的换热系数,对喷雾冷却的传热特性进行分析。研究表明,两相区内的喷雾冷却换热能力得到了显著的增强,喷雾冷却存在最佳喷雾高度。

基于国际热核实验堆ITER的堆芯参数和套管结构,对聚变-裂变增殖堆包层的进行了初步中子学设计。基于国际热核实验堆的堆芯参数提出了采用套管结构,以天然金属铀为燃料和硅酸锂为氚增殖剂的快裂变-增殖堆包层的初步中子学设计设计方案。使用FENDL 2.1核数据库及MCNP程序自带的核数据库,用MCNP程序对套管结构快裂变-增殖堆包层进行一维的方案筛选及三维中子学的计算分析。计算分析包层内的一维功率密度分布、产氚率、钚增殖率分布,通过优化设计分析给出合理的包层设计方案,并计算氚增殖率TBR、能量放大倍数M、有效增值系数k_eff、裂变增殖比等参数。

对国产石墨材料(NG-CT-01)进行了强度实验研究。考虑石墨材料强度的分散性,对石墨材料不同批次和坯料不同部位、不同方向进行了取样。根据国标实测了材料的抗拉、抗压和抗弯强度。由于在对石墨的应力评价中,压缩应力是以当量拉应力出现的,且石墨安全评价所用数据一般通过抗拉强度实验确定,所以着重对实测数据中的抗拉强度进行了在95%置信水平、99%可靠度的性能指标下的最小强度计算。为了对石墨强度进行安全评价,必须知道石墨强度的威布尔分布。因此应用Weibull++7软件采用极大似然法对抗拉强度实验数据进行了两参数威布尔分布的参数拟合,并按照德国高温气冷堆设计规范《KTA-3232 反应堆压力容器内的陶瓷堆内构件》的规定修正了威布尔分布参数,为后续高温气冷堆工程验证提供了基础参数。将实验结果和若干国内外规格的石墨数据进行对比,国产石墨的强度参数在其原基础上有所提高,可基本满足工程验证结构和抗震试验的技术要求,目前已经用于大型石墨堆芯结构抗震试验模型的加工制造。

近些年人因可靠性研究对于核电站安全性这一问题越来越重要。在核电站控制室采用数字化技术以后,计算机化的操纵员工作站带来了便捷操作方式,但庞大且集中的信息量也带来了操作任务可靠性的风险。因此,在核电站的设备可靠性大幅度提高的前提下,人因可靠性也需要不断提高,以保证核电站运行具有更好的安全性和经济性。根据美国布鲁克海文国家实验室最新发布的NUREG 0700标准,先进控制室(ACR)被定义为“采用数字化技术的控制室”。国内核电站数字化控制室自主化设计从岭澳二期项目首次开始实施,2010年岭澳二期核电站顺利商运,标志着首个国内自主化设计的先进控制室的成功。本文正是针对数字化控制室的设计过程,将“失水事故”(LOCA)和“蒸汽发生器传热管破裂”(SGTR)选择为初始事件。同时,在此基础上,叠加一些设备或系统的失效。通过在事故状态下对操纵员在模拟机上处理事故的过程进行分析,以获得合理的人因绩效数据,从而更利于人因可靠性的分析,也能对核电站的设计,尤其是控制室的设计起到改善的作用。通过收集人因绩效,尤其是在事故状态下的人因绩效,将会对提高人因可靠性起到非常重要的作用。

临床验证了一种有效的循环肿瘤细胞富集和鉴定方法,并探讨了该方法应用于乳腺癌循环肿瘤细胞(CTC)的临床检测。分别取10名健康志愿者外周抗凝静脉血7.5mL,加入经标记的培养乳腺癌细胞SKBR-3,抗白细胞抗体偶联的纳米磁珠阴性富集后在荧光显微镜下读取细胞并计数,通过细胞的回收率对富集方法予以评价;分别取20名健康志愿者、15名临床诊断为浸润性乳腺癌患者外周抗凝静脉血7.5mL,对所取血液进行编盲处理,经富集、免疫荧光加免疫细胞化学染色后在显微镜下读取并判定循环肿瘤细胞,通过两组间检测到的循环肿瘤细胞的差异对该研究方法的特异性和敏感性进行评价。研究结果表明,10名健康志愿者血液中加入培养细胞的平均回收率为75%;加入的培养细胞抗角化蛋白(CK18)染色阳性、抗Her2染色阳性、抗CD45染色阴性,符合乳腺癌细胞的特征;揭盲后结果显示,20名健康志愿者血液均未报告有循环肿瘤细胞,而在乳腺癌患者中,CTC数目小于3个(0—2)者占所检测患者的33.3%,大于3个者占66.7%。由此得出结论：该循环肿瘤细胞富集和鉴定方法对外周血CTC具有较好的回收率,且对于CTC的临床诊断具有很好的特异性和灵敏度。

航空器要获得商业营运许可,必须取得适航证,适航要求是航空器安全飞行的最低法规性的保障,因此研究航空发动机排放适航审定方式是非常有必要的。为解决中国民用航空发动机测试数据处理方式中的技术难点,使飞机发动机排气污染物符合适航审定标准,参考国际民航组织(ICAO)颁布的“飞机发动机排放”条例的规定,设计了民用航空发动机排气污染物测量系统。测量系统的精度按标准规定用燃气分析测出的油气比与发动机实测油气比进行比较小于10%—15%的属于合格。本研究的测量值与发动机所测的油气比的误差小于7%,证明测量系统和测量技术是切实可行的。基于ICAO标准的起飞着陆(LTO)循环概念,采用ICAO计算方法得出航空发动机NO_x的排放指数。根据中国民航规章34部(China Civil Aviation Regulations,CCAR—34),验证得出航空发动机JT3D—7的NO_x排放符合现行的适航标准。根据ICAO计算方式,利用MFC开发了NO_x适航审定系统,可快速算出发动机NO_x排放指数,并可对发动机进行NO_x排放适航审定。

眼疾的诊断与治疗中发现,青光眼是高眼压及昼夜变化引起的视神经头变质,是导致失明的第二大主因。只有发现眼压异常升高并伴有视野缺损和眼底视盘改变时,才可诊断为青光眼。因此,眼压和眼底血管网络是诊断青光眼的两个重要参数。本文基于Goldmann压平眼压计原理,实现通过单次测量同时获取眼压值与眼底图像。以FPGA为核心,通过光学探头触压角膜完成眼压测量与眼底图像的动态采集。眼压测量通过Nios II嵌入式软核控制驱动光学探头触压角膜的压力,利用角膜压平至一定面积时对应的压力获取眼压值。眼底图像的动态采集系统包括照明系统和观察系统两部分。照明系统选择柯拉照明,而观察系统通过图像传感器采集角膜压平图像和眼底图像,并上传至主机进行显示和保存等。该系统可以便捷有效地实现眼压值的计算与图像的实时动态采集、USB上传、显示与存储,提供青光眼诊断的两个重要指标。

为了提高急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法的开采效率,结合大安山煤矿开采实践对急倾斜煤层柔性掩护支架采煤法进行了优化研究。通过分析大安山煤矿柔性掩护支架采煤法“台炮工艺”的开采特点及其适应性,提出了大安山煤矿柔性掩护支架采煤法的优化方案。方案主要从柔性掩护支架采煤法的巷道布置和爆破工艺2方面进行了优化。将柔性掩护支架采煤法回采巷道的伪斜角从23°增加到28°,将柔性掩护支架采煤法的“台炮爆破工艺”设计为“排炮爆破工艺”。优化后的柔性掩护支架采煤法减少了斜坡掘进工程量,增加了斜坡及工作面煤炭的自溜能力,提高了工作面的爆破效率和开采效率。

海上稠油油田的适度出砂开采技术需要一种有效的实时出砂监测系统用以监测出砂信号,目前使用的出砂声测法和ER法都存在不同的问题。声测法目前主要用于气井和稀油油井出砂检测中,而ER法则存在寿命短、监测延迟等问题。因此,提出了可以利用流体中的砂粒撞击管壁产生的振动信号作为出砂监测的新思路。为了验证这一方法的有效性,在实验室内建立了一套用于模拟油井出砂的实验装置,系统中主要采用压电式加速度传感器接受砂粒撞击的振动信号,后期采用滤波、放大等动态信号的处理方法来处理;实验中利用高粘度的齿轮油模拟稠油流体,用柱塞泵、加热搅拌器来实现油井生产的出砂状况。实验采用60目砂样石英砂粒,室温下粘度为130mPa·s的稠油,实验过程中温度从室温逐渐增加,每5℃一个点,到70℃,含砂量从无砂加到0.8%,实验过程中通过不断搅拌保持砂粒在流体中的悬浮和均匀。通过对采集到的数据进行功率谱分析,试验结果表明,将振动信号用于出砂监测有效性很好。

日食理论是传统数理天文学的重要内容之一。在古代各文明的日食理论中,视差算法是一个非常关键的算法。日食的食甚、食分、食限、起讫时刻以及持续时间的计算,都与视差算法密切相关。古希腊天文学家喜帕恰斯(Hipparchus)在公元前2世纪即已发现视差现象,托勒密(Claudius Ptolemaeus)在《至大论》中,详细论述了视差的成因和计算,以及视差对日食计算的影响。在中国,视差现象最早为公元6世纪天算学家张子信所发现,唐代徐昂在《宣明历》中设计日食三差,基本奠定了中国古代视差理论的基本框架。

1956年墨尔本第16届奥运会在运用科技发明方面又有了新的尝试。自从1903年第一架发动机驱动的飞机成功试飞以来,飞机第一次被用于奥运会圣火传递,火种用飞机传递到墨尔本,总行程共约2万多千米。

高校“近亲繁殖”问题曾引起了大家的热烈讨论。大家从诸多方面声讨了近亲繁殖的各种弊端,例如,会导致学术方向的单一、破坏学术多样性,会形成天然的利益共同体、破坏公平原则、劣化一个学术单位的人文环境,等等。我相信,各高校的领导者也深知近亲繁殖的危害,也正在逐步采取措施改善这种状况,如清华大学经济管理学院就明文规定：“严禁本校应届博士毕业生留任”,严格废除了本院博士或博士后“留校”的做法,明确本院毕业的博士生、博士后必须在院外工作两年之后才能受聘学院教师。但是,造成近亲繁殖的局面非“一日之功”,要改变它,也需要一个过程,牵扯到方方面面的利益,是一个庞大的“系统工程”。

关于如何指导硕士生,每个课题组都有自己的一套清晰的管理理念,只是有些方法似乎在我这里“水土不服”,无法照搬实行。我接触的课题组大部分都是每周进行一次组会,集中汇报;但是由于我的实验室表征条件实在有限,许多测试要在外单位进行,周期较长,如果每周都要求口头汇报,估计效果欠佳,最重要的是浪费学生许多宝贵的时间。

在公共话语体系中,许多人会被“一位著名科学家又培养出了另一位著名的科学家”这样的故事所激励。博士新生期盼着自己的导师就是故事中的前者,而导师又何尝不想像学生是后者。尽管这样的故事并非天方夜谭,你总可以争辩说科学史上不乏这样的例子,事实上这样的故事占科学家们的总数连百分之五都不到了。

笔者每年都会收到年轻朋友为征求意见而寄来的基金申请书草稿,有自然科学基金项目申请,有杰出青年基金申请,也有博士点基金和新教师基金申请。一封咨询是一份信任,一份托付带一份责任。一方面要为他们保密,一方面作具体的回答。喜读申请书,看见了奇思妙想,看到了新人成长。