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   科技导报
2017年 35卷 18期
刊出日期:2017-09-28

卷首语
封面图片说明
研究论文
综述文章
专题论文
科技风云
科技事件
科学共同体推介
书评
科学人物
科技界声音
科学评论
科技纵横
本刊专稿
热点排行
科学共同体要闻
科技建议
职场
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封面图片说明

封面图片说明:软体机器人驱动方式 Hot!

科技导报. 2017, 35 (18): 0-0.
全文: HTMLnew PDF  (2801 KB)  ( 111 )
摘要 ( 320 )
选择合适的驱动方式是软体机器人研究中的一项重要课题。因其材质与结构的特殊性,软体机器人对驱动方式的选择也有着更高的要求。
卷首语

“医老”可显著缓解老龄化的压力与负担

闻玉梅
科技导报. 2017, 35 (18): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (539 KB)  ( 106 )
摘要 ( 414 )
中国的人口老龄化问题正在加剧。民政部公布的《2016年社会服务发展统计公报》显示,截至2016年底,中国60周岁以上老年人口已达2.3亿,占总人口的16.7%。另据预测,到2035年中国老年人口将达到3亿;到2050年,老年人口总量将超过4亿,达到总人口的30%以上。
科技风云

漫游太阳系的使者

鞠强
科技导报. 2017, 35 (18): 7-7.
全文: HTMLnew PDF  (374 KB)  ( 76 )
摘要 ( 172 )
在人类开始仰望星空之前,沧海桑田,星空就是那个星空。但当人类有能力把探索的触角伸出地球后,寂静的星空开始变得喧闹起来。最近数十年,人类除了发射各类空间望远镜窥探宇宙深处之外,还不断发射各类探测器,对太阳系内的行星、矮行星、小行星和其他天体开展探测工作。这些工作不仅使我们对太阳系有了更加全面的了解,也逐步为我们揭开了太阳系的起源和演化之谜。
科技事件

新能源图谱问世,人类是否可以完全依赖新能源

祝叶华
科技导报. 2017, 35 (18): 9-9.
全文: HTMLnew PDF  (342 KB)  ( 110 )
摘要 ( 208 )
2017年9月6日,美国斯坦福大学Mark Z Jacobson研究团队在《Joule》上发布了一份最新的可再生能源图谱,报告称到2050年,太阳能、风能、水力发电和地热能等可再生能源,可以100%满足139个国家的用电需求。2015年,该组研究人员在《Energy & Environmental Sci-ence》上就曾发文称,2050年美国的能源供给可以100%依赖可再生能源。此次报告内容的辐射范围更广,涉及全球139个国家和地区,是2015版本的"升级"。
科技建议

建立科学家与公众平等、畅通对话的科技议事制度

尹霖, 赵立新, 高宏斌
科技导报. 2017, 35 (18): 11-11.
全文: HTMLnew PDF  (404 KB)  ( 76 )
摘要 ( 224 )
近年来,科技发展引发的社会问题逐渐增多,公众对科学的信任危机逐渐引起多个国家政府和科学共同体的广泛关注。政府、科学家、科学传播者、科研机构和科研资助机构应向广大公众传播什么样的科学,与公众建立怎样的沟通机制,才能切实应对这一危机?这一问题引发了科学利益相关各方的持续思考。
科学评论

两个黑箱问题——深度神经网络和脑神经网络

袁培江, 苏峰
科技导报. 2017, 35 (18): 12-12.
全文: HTMLnew PDF  (409 KB)  ( 135 )
摘要 ( 258 )
谷歌DeepMind团队的研究将认知心理学(cognitive psychology)和深度神经网络(deep neural network,DNN)结合在一起,并发现两者在小样本词汇学习(从一个示例中猜出一个单词的意思,one-shot word learning)过程中具有相似之处——DNN和脑神经网络都具有形状偏好(shape bias),相关研究论文《Cognitive psychology for deepneural networks:A shape bias casestudy》被国际机器学习学会(IMLS)收录[1]。深度学习和神经科学的学科交叉对未来的发展方向具有很强的指导意义,这项研究也为DNN的机理以及脑神经网络的理论基础研究提供了一种可行的解决思路,而真正破解DNN和脑神经科学的黑箱问题依然任重道远。
本刊专稿

习近平科技创新思想初探

王春法
科技导报. 2017, 35 (18): 13-19. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.001
全文: HTMLnew PDF  (705 KB)  ( 189 )
摘要 ( 481 )
科技是国家强盛之基,创新是民族进步之魂。党的十八大以来,习近平总书记以深邃的历史思维、宽广的国际视野和深远的战略眼光,就科技创新演进、科技产业变革、国际科技合作、科技体制改革、国防科技安全、科技人才培养等重大问题做出了一系列重要论述,具有很强的理论性、针对性和指导性。本文系统梳理了习近平总书记关于科技创新的重要论述,归纳总结了习近平科技创新思想的10个突出特点,并初步探讨了其科学内涵与指导意义。
专题论文

软体机器人前沿技术及应用热点

侯涛刚, 王田苗, 苏浩鸿, 常帅, 陈令坤, 郝雨飞, 文力
科技导报. 2017, 35 (18): 20-28. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.002
全文: HTML PDF  (3729 KB)  ( 1028 )
摘要 ( 827 )
随着材料学、化学、控制等学科的不断突破,人们对章鱼、蠕虫、海星等软体生物的观察及建模有了突破性进展,并衍生出一门新的机器人研究方向——软体机器人。本文通过回溯软体机器人的发展历程,介绍了近年来软体机器人在材料类型、驱动方式、应用领域等方面取得的进展以及面临的挑战,并结合中国国情展望了软体机器人未来发展的前景与方向。

机器人软体材料研究进展

张明, 张亦旸, 刘俊亮
科技导报. 2017, 35 (18): 29-38. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.003
全文: HTML PDF  (5111 KB)  ( 347 )
摘要 ( 241 )
机器人软体材料分为软体驱动材料和软体感知材料,在仿生机器人中分别起到效应器与感受器的作用。故在制造仿生机器人时,软体材料的开发越发重要。本文概述了机器人软体材料与软体机器人概念上的差异,按照软体驱动材料和软体感知材料分别综述了机器人软体材料的发展动态,并探讨了这两类重要的机器人软体材料研发方面挑战及趋势。

磁场驱动柔性微纳机器人研究进展

邓兴泓, 张安宁, 李天龙, 张广玉, 李隆球
科技导报. 2017, 35 (18): 39-43. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.004
全文: HTML PDF  (2684 KB)  ( 362 )
摘要 ( 295 )
磁场驱动微纳机器人无需化学燃料,因而可以在水、血浆、组织液等多种液体环境中使用。它可以在生物体内进行无损伤远程调控,并易于进行运动控制,这些特点使得它在医疗领域具有广泛的应用前景。微纳机器人尺寸极小,处于低雷诺数环境中,需要克服高黏性力实现运动。磁场驱动微纳机器人有表面型、螺旋型和柔性驱动型3种。柔性的磁场驱动机器人通过外界磁场力产生周期性变形,在低雷诺数环境中实现推进,与微生物的推进方式类似,具有推进效率高、对磁场强度要求低的优点。本文综述了磁场驱动柔性微纳机器人的制备、驱动方式、运动性能和运动控制性能研究进展。

水下软体机器人柔性驱动方式及其仿生运动机理研究进展

傅珂杰, 曹许诺, 张桢, 刘先卫, 李国瑞, 梁艺鸣, 李铁风
科技导报. 2017, 35 (18): 44-51. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.005
全文: HTML PDF  (4799 KB)  ( 624 )
摘要 ( 517 )
随着水下作业要求的增加以及软体机器人技术的发展,水下软体机器人的研究成为水下机器人的一个前沿方向。用人工肌肉实现驱动控制并能实现仿生运动的水下软体机器人成为相关领域的研究热点。本文介绍现有水下软体机器人中7类人工肌肉驱动方式,再根据水下软体机器人推进形式,按5种仿生运动形式介绍了现有的水下软体机器人,最后展望了水下软体机器人未来在水下勘探的应用前景。
综述文章

脉冲星发现50年

张承民, 王双强, 尚伦华, 杨佚沿
科技导报. 2017, 35 (18): 52-57. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.006
全文: HTML PDF  (1837 KB)  ( 240 )
摘要 ( 598 )
脉冲星自1967年发现以来,50年的观测和理论研究取得巨大进展,期间曾2次获颁诺贝尔物理学奖。脉冲星以其高度致密和强引力场堪称宇宙天然实验室,可用来验证爱因斯坦广义相对论及进行引力波探测,推动了天文学与物理学研究的发展。本文简介了脉冲星的发现及其性质,并综述了脉冲星导航以及最近建成的500 m口径球面射电望远镜(FAST)的脉冲星探测研究进展。
研究论文

快速运动物体的分布式多天线阅读器定位系统

崔英花
科技导报. 2017, 35 (18): 58-63. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.007
全文: HTML PDF  (2701 KB)  ( 95 )
摘要 ( 272 )
射频识别技术被广泛应用到室内定位领域。现有的利用射频识别技术的定位系统有很多缺陷,在定位精度、效率、可靠性、成本等方面存在诸多问题。分布式多天线阵列阅读器定位系统可根据各接收天线检测的信号强度、相位差等信息实现快速精确定位。引入本地标识概念可简化标签识别过程,以实现对目标标签的高速识别定位,满足对快速运动物体识别的支持。与传统定位方法相比,引入本地标识的多天线阵列阅读器定位系统在定位速度、定位精度和抗干扰能力上都具有突出的优势。

碳酸盐岩孔洞模型中超声波传播特性

周游, 陈乔, 程亮, 曹海岸, 谢治国, 刘竟成
科技导报. 2017, 35 (18): 64-72. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.008
全文: HTML PDF  (3324 KB)  ( 96 )
摘要 ( 362 )
以孔洞型碳酸盐岩的小岩柱为对象,采用二维超声波数值模拟与物理模型实验相结合的方法,从运动学及动力学角度,研究了多频率下超声波在不同尺寸、形状及分布的孔洞模型中的传播特性。结果表明,不连续分布的单孔洞,其尺寸变化对声波速度几乎无影响但与衰减系数呈正相关,在相同尺寸下随测试频率的增加声波速度有增加的趋势,衰减系数与频率间呈幂函数递增关系;圆形孔洞、方形孔洞对声波速度影响与孔隙度有关,孔隙度9%为临界值,低于9%时影响不敏感(可忽略),高于9%时圆形孔洞对衰减系数的影响大于正方形孔洞的影响;椭圆形孔洞的影响与其纵横比有关,纵横比大于1时,随纵横比增加衰减系数的变化幅度较小,反之则衰减系数的变化幅度较大;随孔洞分布集中度的增加,声波速度呈线性规律减小,衰减系数呈线性规律增加。

影响高速公路交通的致灾大风危险性评价

宋建洋, 柳艳香, 田华, 郜婧婧, 李宛育
科技导报. 2017, 35 (18): 73-79. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.009
全文: HTML PDF  (2554 KB)  ( 94 )
摘要 ( 387 )
利用全国2373个国家级地面气象观测站2005-2014年10 min平均风速以及2009-2014年1 h内极大风速资料,基于气象行业标准(QX/T 111-2010)中风力对高速公路交通运行影响的等级划分,选取频率与强度作为指标构建评价体系,结合熵权法计算致灾因子危险性综合指数,编制全国致灾大风危险性评价图。结果表明,对高速公路交通运行产生影响的致灾大风高危险区主要分布在内蒙古中西部、西藏北部和西部的局部地区以及新疆阿拉山口、达坂城、三十里风区与百里风区范围内;较高危险区主要分布在内蒙古中部和西部、甘肃西部、青海西部和南部、新疆西北部和东部以及东部沿海的部分地区;全国其他地区主要高速公路沿线的致灾大风危险性则相对较低。

发酵秸秆吸附水中重金属离子性能研究

董婧, 孙长虹, 王永刚, 王建龙
科技导报. 2017, 35 (18): 80-85. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.010
全文: HTML PDF  (1631 KB)  ( 121 )
摘要 ( 298 )
生物吸附法是一种新兴的废水处理方法,高效廉价生物吸附剂的研发是生物吸附技术研究的关键之一。以甜高粱秸秆发酵产乙醇残渣(FSSR)为吸附剂,研究了其对Pb(Ⅱ)的吸附特性。研究结果表明,FSSR对Pb(Ⅱ)的吸附过程符合拟二级动力学模型,吸附过程是化学吸附过程。发酵后材料对Pb(Ⅱ)的吸附容量有显著提高,平衡时吸附容量由3.32 mg/g提高到6.92 mg/g。当温度由10℃升高到40℃时,FSSR对Pb(Ⅱ)最大吸附容量由5.92 mg/g提高到7.23 mg/g,等温吸附过程符合Langmuir模型。多元体系中FSSR对离子的选择性为Pb(Ⅱ)> Cu(Ⅱ)> Zn(Ⅱ)。发酵后材料有更多的活性官能团裸露在材料的表面,为吸附反应的发生提供了有利的条件,可以提高材料对金属离子的吸附容量。

超晚播节水栽培冬小麦品种花后光合与灌浆特性

王彬, 张萌, 陈景天, 张英华, 黄琴, 王志敏
科技导报. 2017, 35 (18): 86-91. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2017.18.011
全文: HTML PDF  (2940 KB)  ( 71 )
摘要 ( 239 )
为探寻黑龙港地区超晚播节水栽培条件下冬小麦的适宜品种,采用大穗型(潍麦8号)、小穗型(衡水4399)和中间穗型(济麦22)3种不同类型品种连续3年进行大田试验,研究了不同穗型品种的花后光合特性和籽粒灌浆特征。结果表明,在超晚播栽培下,不同品种产量的差异主要是千粒重的差异;3个品种中济麦22千粒重和产量均最高,主要是由于灌浆持续期特别是活跃灌浆期较长、灌浆后期的灌浆速率较高所致。与潍麦8号和衡水4399比较,济麦22在灌浆后期不仅具有较高的光截获率,还具有较高的叶片光合活性,这是其灌浆期较长、后期灌浆速率较高的主要原因。因此,中间穗型品种济麦22是黑龙港地区超晚播节水高产栽培的适宜品种。
科学共同体推介

塑造低碳能源的未来——英国皇家学会发布二氧化碳的应用前景和局限报告(2)

田恬
科技导报. 2017, 35 (18): 92-92.
全文: HTMLnew PDF  (381 KB)  ( 69 )
摘要 ( 211 )
英国皇家学会发布了《二氧化碳的应用前景和局限报告》旨在为政府提供咨询服务,列出目前的科研状况和尚待解决的问题。本文继续推介这一报告。
科技纵横

生物标本馆:一座神秘的宝库

陈华燕
科技导报. 2017, 35 (18): 93-93.
全文: HTMLnew PDF  (1268 KB)  ( 87 )
摘要 ( 271 )
传统生物标本馆(biological collec-tion)通常是指系统化储存各种动植物标本的贮藏库。与人体生物样本库(bio-bank)的日渐火热相比,很多生物标本馆正面临资助经费危机,甚至一些标本馆已因经费削减而关闭。近年来,生物标本馆对科学和社会的贡献越来越大,它不仅在环境安全和流行病学的科学研究中扮演着关键角色,还能在国土安全方面为预防、检测和调查各种生物恐怖主义提供重要依据。生物标本馆面临的经费危机,主要源于社会对生物标本的重要性未充分认识。笔者从多方面论述生物标本馆的重要性。
科学人物

授业解惑建优秀团队心系病患克妇科顽疾

游苏宁
科技导报. 2017, 35 (18): 94-94.
全文: HTMLnew PDF  (778 KB)  ( 55 )
摘要 ( 187 )
2017年是同济医学院110周年校庆,尽管已阔别母校30余载,但步入耆艾之年后的再聚首依旧令我们心潮澎湃。在这样的喜庆时刻,有幸邂逅同济杰出校友马丁教授。作为同舟共济的同济学人,马丁是笔者非常钦佩的师兄。作为一位德艺双馨的临床妇产科大家,他在科研上取得的骄人业绩令人难以望其项背。在中国工程院不久前公布的增选院士最终候选人中,这位在中国科技界似乎名不见经传的白衣天使赫然在列。
职场

建立与研究生的信任——写在我的第一个博士生毕业之际

徐葳
科技导报. 2017, 35 (18): 95-95.
全文: HTMLnew PDF  (506 KB)  ( 112 )
摘要 ( 394 )
2017年,我博士毕业7年,入职清华大学4年,我指导的第1个博士生程勇顺利毕业。参加程勇的毕业典礼时,我回想自己1999年进入清华大学,从一个对科研毫无概念的本科生,到一名合格的博士,再到成为一名教师,还指导出一个博士,感觉自己成长了很多。本文总结我跟研究生相处的一些经验和教训。
书评

世界上最老的生命究竟有多老?

周志刚
科技导报. 2017, 35 (18): 96-96.
全文: HTMLnew PDF  (845 KB)  ( 89 )
摘要 ( 212 )
如果你像一棵13000年帕默氏栎树那样静观人类的万年演变,你会有什么感觉?如果你更高寿地活到10万岁,看自然变迁,看人类一代又一代的生生死死,又会是什么感觉?
热点排行

新闻时段2017-09-01至2017-09-15

祝叶华
科技导报. 2017, 35 (18): 5-6.
全文: HTMLnew PDF  (1927 KB)  ( 57 )
摘要 ( 148 )
科技界声音

2017-18科技界声音

祝叶华
科技导报. 2017, 35 (18): 8-8.
全文: HTMLnew PDF  (881 KB)  ( 62 )
摘要 ( 222 )
科学共同体要闻

2017-18科学共同体要闻

李娜
科技导报. 2017, 35 (18): 10-10.
全文: HTMLnew PDF  (1096 KB)  ( 76 )
摘要 ( 150 )
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