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   科技导报
2021年 39卷 22期
刊出日期:2021-11-28

卷首语
封面图片说明
研究论文
综述
科技工作者建议
科学共同体要闻
科技人文
科技评论
专题:步态分析
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封面图片说明:步态分析 Hot!

科技导报. 2021, 39 (22): 0-0.
全文: HTMLnew PDF  (1731 KB)  ( 73 )
摘要 ( 162 )
概念
研究步行规律的检查方法,旨在通过生物力学和运动学手段,揭示步态异常的关键环节和影响因素,从而指导康复评估和治疗,有助于临床诊断、疗效评估、机制研究等。
卷首语

自主创新成果落地,破解残膜污染难题

瞿金平
科技导报. 2021, 39 (22): 1-1.
全文: HTMLnew PDF  (628 KB)  ( 43 )
摘要 ( 167 )
农用覆盖地膜广泛应用于农业生产,对农作物生长期间保墒、保温起到非常重要的作用,尤其是为新疆带来了一场种植“白色革命”,它让盐碱地上的农作物大幅增收。然而,由于农用地膜极易破碎,使用后难以回收,导致其从农业生产的“功臣”,变成了污染土地、危害农业生产的“祸首”。
科学共同体要闻

第三届世界科技与发展论坛在北京举办

科技导报. 2021, 39 (22): 6-6.
全文: HTMLnew PDF  (747 KB)  ( 23 )
摘要 ( 177 )
11月6—7日,由中国科学技术协会、中国科学院、中国工程院主办,联合国教科文组织、国际科学理事会、世界工程组织联合会协办的第三届世界科技与发展论坛在北京举办。

2021世界青年科学家峰会在温州开幕

科技导报. 2021, 39 (22): 7-7.
全文: HTMLnew PDF  (1175 KB)  ( 34 )
摘要 ( 152 )
11月13日,中国科协与浙江省政府联合主办的2021世界青年科学家峰会在浙江省温州市开幕。

2021年度人类社会发展十大科学问题发布

科技导报. 2021, 39 (22): 7-8.
全文: HTMLnew PDF  (2245 KB)  ( 92 )
摘要 ( 153 )
11月7日,由中国科协、中国科学院、中国工程院主办,科技导报社、《中国科学》杂志社、爱思唯尔(Elsevier)、英国工程技术学会(IET)承办,《Research》《科技导报》《Science Bulletin》《科学通报》《One Earth》《iScience》《TheInnovation》《Patterns》《Artificial Intelligence》《IET blockchain》以及Scopus数据库和INSPEC数据库进行学术支持的“2021年度人类社会发展十大科学问题”在第三届世界科技与发展论坛闭幕式上发布。“2021年度人类社会发展十大科学问题”。

青年前沿科技论坛在北京召开

科技导报. 2021, 39 (22): 8-8.
全文: HTMLnew PDF  (1339 KB)  ( 126 )
摘要 ( 158 )
11月6日,由中国科协科学技术创新部主办、主题为“前沿·交叉·融合”的青年前沿科技论坛在北京召开。
科技工作者建议

广东省科研伦理治理的问题与对策

曾敬
科技导报. 2021, 39 (22): 9-18. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.001
全文: HTMLnew PDF  (682 KB)  ( 62 )
摘要 ( 130 )
调研了广东省科研伦理现状,发现广东省科研伦理治理存在伦理委员会覆盖面窄且能力不足、科研项目伦理监管部门信息共享和联动欠缺、对非生命科学领域重视程度不够、成果发表前的预防机制缺乏、科研伦理教育待普及、互联网等新技术的科研伦理治理体系待建立等问题。围绕这些问题提出了具有针对性的对策建议。

美国国防部技术转化计划的管理及启示

燕志琴, 刘瑜, 杨超, 侯俊杰
科技导报. 2021, 39 (22): 19-27. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.002
全文: HTMLnew PDF  (1005 KB)  ( 101 )
摘要 ( 162 )
明确了国防技术转化的内涵,分析了美国国防部技术转化计划的设立、管理情况,探讨了影响美国国防技术转化的因素,提出了加强中国国防技术转化计划管理的建议。

科技外交视角下以色列对华的科技活动

丁锐
科技导报. 2021, 39 (22): 28-34. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.003
全文: HTMLnew PDF  (558 KB)  ( 54 )
摘要 ( 172 )
从“为了外交的科学”“外交中的科学”和“为了科学的外交” 3个方面出发,梳理了1992年中国和以色列正式建立外交关系以来的科技活动。以色列通过“为了外交的科学”,用先进的农业技术帮助中国提高农业生产水平,巩固和提升了双边关系。通过“外交中的科学”,以色列在中国建立了多个具有不同特色的产业园区。当前,以色列加大在华吸引投资力度,进一步助力本国高新技术企业发展,实现了“为了科学的外交”。
专题:步态分析

不同步态分析系统在骨性关节炎中的应用进展

岳友, 吴海贺, 齐岩松, 包呼日查, 魏宝刚, 王永祥, 马秉贤, 徐永胜
科技导报. 2021, 39 (22): 35-42. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.004
全文: HTMLnew PDF  (3085 KB)  ( 193 )
摘要 ( 138 )
概述了目前临床应用的3种步态分析技术:压力传感技术(足底压力系统)、计算机视觉技术(有标记的步态分析系统和无标记的步态分析系统)和可穿戴技术(可穿戴式传感器系统)。分析了不同步态分析系统的测量原理、实验方式及临床应用的优劣势等方面。分析表明计算机视觉技术设备运行复杂,对专业要求高,不利于非专业人员进行操作;可穿戴惯性传感系统技术可以构建个人化、智能化与舒适性的随身穿戴设备,具有突出的技术优势和广泛的应用前景,是今后医学预防领域和医疗保障的重要发展方向。

膝关节前交叉韧带断裂者跑步时的步态分析特征及指导意义

任爽, 印钰, 张思, 梁子轩, 于媛媛, 时会娟, 苗欣, 李玳, 胡晓青, 黄红拾, 敖英芳
科技导报. 2021, 39 (22): 43-48. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.005
全文: HTMLnew PDF  (1369 KB)  ( 39 )
摘要 ( 149 )
为明确前交叉韧带(anterior crucitate ligament,ACL)断裂后患者的跑步步态以及合并内侧半月板后角撕裂对其进一步的影响,基于三维运动捕捉分析方法,定量化分析了前交叉韧带断裂患者(8名单纯ACL断裂患者,8名ACL断裂合并内侧半月板后角撕裂患者,22名健康志愿者)的跑步步态改变。研究表明,慢跑时ACL断裂的膝关节主要表现为外源性屈曲力矩显著降低,这不仅与ACL断裂侧伸肌力量减弱有关,且与神经肌肉控制模式改变有关。ACL断裂合并内侧半月板撕裂患者膝关节在慢跑时表现出显著的外旋不稳,分析与内侧半月板后角撕裂降低了对旋转稳定性的控制功能有关。研究提示,ACL断裂患者的康复训练方案应关注并参考其跑步步态的异常,加强屈伸肌及旋转稳定肌群的训练,结合神经肌肉训练,改善其跑步步态异常,降低继发损伤风险。

膝关节骨性关节炎步态分析特征及3D矫形鞋垫设计应用

吴海贺, 魏宝刚, 王永祥, 包呼日查, 马秉贤, 齐岩松, 徐永胜
科技导报. 2021, 39 (22): 49-56. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.006
全文: HTMLnew PDF  (1900 KB)  ( 114 )
摘要 ( 143 )
概述了2种步态分析实验系统、实验原理和KOA患者下肢三维步态的改变;由于下肢生物力学的复杂性和研究技术的局限性,3D矫形鞋垫设计目前仍处于初级阶段,产品的治疗效果尚无统一意见并且未大量生产使用,因此对3D矫形鞋垫在KOA中的应用原理及制作过程进行深入探讨,明确KOA患者膝关节周围动力和静力结构变化,将其应用于3D矫形鞋垫的设计和生产,为早期KOA保守治疗提供重要解决方案,既能够患者满足舒适性和功能性的双重需求,又能使制造周期和成本显著降低。
综述

电致变色器件用聚合物凝胶电解质研究进展

李晓白, 于爽, 李垚
科技导报. 2021, 39 (22): 57-64. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.007
全文: HTMLnew PDF  (2042 KB)  ( 186 )
摘要 ( 197 )
电解质是电致变色器件的重要组成部分,为变色反应提供所必需的补偿离子,其性能直接影响器件的响应速率、光学对比度和使用寿命。聚合物凝胶电解质易加工封装且具有较高的离子电导率,因而被广泛用于电致变色器件中。综述了电致变色器件用聚合物凝胶电解质的研究进展,着重介绍了新型离子凝胶和聚离子凝胶电解质在电致变色器件中的应用、存在的问题及发展建议。

半挥发性有机污染物的人体暴露评估方法

张子豪, 王琰
科技导报. 2021, 39 (22): 65-74. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.008
全文: HTMLnew PDF  (631 KB)  ( 91 )
摘要 ( 173 )
半挥发性有机物(SVOCs)的人体暴露研究已成为环境研究领域的热点。传统的人体暴露评估方法(如血液组织检测等)具有侵入性、复杂性、成本高、样品难获得等缺点。新型被动采样方法以其非侵入性、简单易行、易于接受等优点逐渐受到了广泛关注。总结了非饮食人体暴露评估的方法,重点介绍了人体暴露评估的新兴被动采样技术,包括硅胶腕带、硅胶胸针、手擦拭样、衣服等,其中硅胶手环和硅胶胸针以其廉价易得、易于被接受和稳定性好等优点逐渐得到了广泛应用;此外,利用衣服作为SVOCs人体暴露研究的手段,也具有良好的发展潜力和应用前景。

面向大规模个性化生产的韧性制造系统

林文广, 赖荣燊, 肖人彬
科技导报. 2021, 39 (22): 75-84. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.009
全文: HTMLnew PDF  (1846 KB)  ( 157 )
摘要 ( 192 )
随着新一代信息技术和先进制造技术的发展,大规模个性化生产逐渐取代大规模定制化生产成为当前主流生产模式。韧性制造系统突出其应对系统内外突发事件的响应和恢复能力,成为支撑大规模个性化生产的关键技术。阐述了生产模式与制造系统的协同演化过程,指出大规模个性化生产模式应与韧性制造系统相适应,分析了系统韧性内涵并综述制造系统韧性研究现状;基于供应链网络和制造企业内部加工设备网络的韧性过程分析,构建了基于物料流视角的制造供应链网络结构模型,讨论了制造系统韧性问题;分析了韧性制造系统的激励来源、韧性响应过程和特征以及关键支撑技术,提出了面向大规模个性化生产的韧性制造系统的评估指标与优化策略;展望了面向大规模个性化生产的韧性制造系统的热点研究方向。
研究论文

地缘博弈中的全球网络空间资源争夺

陈帅, 郭启全, 高春东, 郝蒙蒙, 江东
科技导报. 2021, 39 (22): 85-93. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.010
全文: HTMLnew PDF  (2930 KB)  ( 144 )
摘要 ( 259 )
采用社会网络分析法和洛伦兹曲线,从网络空间的基础设施和虚拟资源两个方面定量分析了全球网络空间资源分配的格局和现状。结果表明,海底电缆、互联网数据中心和交换中心等网络空间的物理基础设施主要分布在欧洲和北美洲;海底电缆在特定区域汇集,形成了以吕宋海峡、马六甲海峡、苏伊士运河—红海—曼德海峡为主的几大国际互联网数据流量“咽喉”要道;埃及、美国、印度尼西亚、日本、菲律宾、英国、科特迪瓦等国在整个网络结构中处于关键地位,是最重要的枢纽节点;在网络空间虚拟资源分配方面,同样存在严重的分配不均,欧美国家少数的人口占据了大部分网络空间资源;中国在IPv6领域改变了以往的落后局面,但未来仍有很大发展空间。针对研究结果,从海底电缆和数据中心等网络空间基础设施建设、全球网络空间虚拟资源竞争等方面提出了相应的政策建议,并强调要维护国家网络空间主权和国家安全,加强网络新技术的研究和应用,绘制网络空间地理图谱,实现网络空间的“挂图作战”,提高国家网络安全保障能力。

人工智能时代知识图谱表示学习方法体系

张翙, 杨伟杰, 刘文文, 张珣, 段大高, 韩忠明
科技导报. 2021, 39 (22): 94-110. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.011
全文: HTMLnew PDF  (2004 KB)  ( 264 )
摘要 ( 273 )
总结了不含辅助信息的知识图谱表示学习方法,主要是基于距离和基于语义匹配2类主流方法;研究了包含文本辅助信息和类别辅助信息的知识图谱表示学习方法;通过对比各类表示学习方法的优缺点,发现引入辅助信息能有效表达知识图谱中新实体,但时空开支大幅上升,因而在现阶段,不含辅助信息的方法更易应用于实际场景中。分析了知识图谱嵌入如何应用于三元组分类、链路预测、推荐系统等下游任务,整理归纳了应用于不同任务的数据集和开源库的集合,并展望了大规模、动态知识图谱等具有广泛应用前景的研究方向。

公众的科普偏好及影响因素——基于免费开放科技馆的多源数据统计分析

任福君, 高洁, 许哲平, 武虹, 陈学娟
科技导报. 2021, 39 (22): 111-119. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.012
全文: HTMLnew PDF  (2765 KB)  ( 165 )
摘要 ( 190 )
基于中国219家免费开放科技馆的互联网平台信息、科技馆年度统计资料和第三方网站评论数据,结合针对性的问卷调查,依据科学传播五要素模型,利用自然语言处理和可视化等技术,开展科技馆科普影响力现状多源数据融合分析,探究了中国公众的科普爱好及其影响因素。研究发现:公众对与生活实践密切相关的科学知识及方法的兴趣度较高,且乐于接受以微信公众号、官方微博和官网为主的新媒体科普方式;科技馆的展示环境、内容和服务等软硬件设施是公众关注的重点;女性对科技馆的关注度和表达意愿明显高于男性;重大政策发布时间节点前后公众前往科技馆参观的意愿较强,可认为政策是影响免费开放科技馆即时性传播效果的重要要素。
科技评论

手性的控制:不对称有机催化——2021年诺贝尔化学奖成果简析

李桂根
科技导报. 2021, 39 (22): 120-129. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.013
全文: HTMLnew PDF  (2011 KB)  ( 298 )
摘要 ( 381 )
2021年诺贝尔化学奖授予德国化学家Benjamin List和苏格兰裔美英籍化学家David MacMillan,以表彰他们在不对称有机催化领域的贡献。介绍了该诺奖工作的源头创新点和背景。阐述了手性化学、手性催化剂和不对称有机催化,及其对手性的控制。概括了有机催化和催化剂的类别。介绍了中国科学家和华人科学家在有机不对称催化领域的重要贡献,并对该领域的发展、研究现状和未来进行了展望。
科技人文

吉尔伯特·牛顿·路易斯:未获诺贝尔奖的化学大师

沈玉龙
科技导报. 2021, 39 (22): 130-136. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.014
全文: HTMLnew PDF  (532 KB)  ( 111 )
摘要 ( 311 )
吉尔伯特·牛顿·路易斯是20世纪最伟大的化学家之一。他因在发展热力学理论并将其应用于实际化学系统方面做出了重大贡献,被认为是现代化学热力学奠基人;因其提出的共价键和电子对概念促成现代化学键理论的产生,被认为是共价键发现者;他提出的酸碱概念是对化学科学的另一个重要的贡献。路易斯曾41次获得诺贝尔化学奖提名,但从未获奖,这也成为诺贝尔奖历史上的巨大争议之一。介绍了路易斯的人生经历和科学成就,盘点了其科学探索的历程。

力学与工程学结合的优秀践行者——奥斯本·雷诺

董鑫, 白欣
科技导报. 2021, 39 (22): 137-144. ;  doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2021.22.015
全文: HTMLnew PDF  (1639 KB)  ( 71 )
摘要 ( 344 )
奥斯本·雷诺在力学与工程学中做出了突出贡献。梳理了奥斯本·雷诺的生平、求学经历以及在力学与工程学的贡献,探讨了雷诺一生的研究历程,得出了他的研究成果有许多在当时看起来并不起眼但却在若干年后产生了重要作用的结论,为研究奥斯本·雷诺的相关领域学者提供了重要依据。
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