2022年, 第40卷, 第10期　刊出日期：2022-05-28

  

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封面图片说明
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  封面图片说明：跨学科新兴领域:运动认知神经科学

  科技导报. 2022, 40(10): 0-0.

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  运动认知神经科学是运用运动认知神经科学技术，探讨运动改善大脑认知功能的多学科交叉领域。随着神经科学的发展，神经科学技术手段已经渗透到医学、生物学、社会学、教育学、心理学等多个领域，与其他学科相结合，形成了一大批交叉学科，极大地开拓了各个学科的研究视角，且已经出现了一大批富有原始创新意义的科学成果，推动了这些学科发展的步伐。
卷首语
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  解析科学运动，推动大脑健康

  苏国辉, 张力

  科技导报. 2022, 40(10): 1-1.

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  持续高发的神经精神疾病是当今社会面临的重大健康挑战之一。
专稿
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  梦境理论对元宇宙应用的启示

  杨轩, 周超, 张澍, 舒叶芷, 刘心阁, 王晓岸, 刘永进

  科技导报. 2022, 40(10): 6-21. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.001

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  作为计算机生成的数字虚拟世界，元宇宙成为教育、文化、技术、娱乐等领域研究的热点。梦境作为大脑产生的虚拟现实世界，与元宇宙存在广泛的相似性。梦境研究在心理学领域已有近百年的历史，诸多心理学理论假说揭示了大脑为什么能构建出具有真实、沉浸感的梦境虚拟世界。梦境研究的心理学理论基础可以为元宇宙潜在的发展和应用方向提供新的启示和思路。从提升人的价值和幸福感出发，以拓展和探寻元宇宙的应用为目标，综述了心理学关于梦境的理论假说，并以梦境的功能为基础，在娱乐社交、技能学习、咨询测评、创伤治疗等方面，将元宇宙作为现实世界和梦中世界的补充，为元宇宙的发展和应用前景提供了理论参考。最后，分析了当前元宇宙发展面临的重大挑战。
科技工作者建议
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  海洋科学数据共享政策法规与标准规范研究及启示

  孙苗, 姜晓轶, 王子珂

  科技导报. 2022, 40(10): 22-29. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.002

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  长期以来由于缺乏顶层设计、技术标准不统一等原因，导致海洋数据共享开放程度低，难以支撑海洋强国战略需求。以海洋科学数据开放共享的法律法规、政策规划、标准规范为研究对象，在梳理国外主要海洋国家发展现状的基础上，总结了部分发达国家海洋科学数据共享的发展模式，分析了当前世界海洋科学数据共享格局，提出中国目前面临的问题及发展建议。
专题：运动行为与大脑健康
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  运动对人类共情的影响及其认知神经机制研究进展

  满晓霞, 林萱, 魏高峡, 李佑发

  科技导报. 2022, 40(10): 30-38. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.003

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  运动兴趣和运动方式可以正向预测共情能力，而运动经验、运动量与共情的关系则尚不清晰。综述了运动促进共情的认知神经机制的两条通路，包括运动通过激活镜像神经系统促进情感共情、运动通过促进认知控制系统促进认知共情；总结了当前研究的不足：研究设计不够严格，研究样本缺乏同质性，现有研究结果难以比较；研究对象多集中于健康人群，对临床等特殊人群关注不够；运动影响共情的认知神经机制研究方面，目前采用的技术还较为单一，数据可重复性方面存在局限。建议未来加强3个方面的研究：（1）严格把控实验设计，明确运动兴趣、运动经验、运动量和运动方式等改善共情不同成分的剂量效应；（2）尝试开发自闭症、阿尔茨海默症等共情受损人群运动处方；（3）推动学科交叉融合与技术创新，深化运动对共情影响的认知神经机制研究。
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  运动促进大脑健康：来自行为和脑科学的证据

  金鑫虹, 丁宇翔, 周成林

  科技导报. 2022, 40(10): 39-48. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.004

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  从分子水平、细胞水平和器官水平机制（脑结构和功能）等方面总结了体育运动促进大脑健康的可能神经机制；结合实证研究进一步揭示了运动促进儿童和青少年大脑发育及延缓老年人认知衰退的行为和脑科学证据；建议应注重多学科交叉探讨运动促进大脑健康潜在机制的因果关系、构建多模态预测模型，基于关键性机制，针对不同人群制定个性化的最佳运动干预方案。未来可增加大样本纵向研究，为运动干预成为临床治疗相关疾病的辅助手段提供科学依据和实践指导。
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  运动干预脑衰老：新进展与再认识

  李雪, 孙君志, 金毓, 王璐

  科技导报. 2022, 40(10): 49-59. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.005

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  随着人口老龄化的日益严峻，衰老及其带来的多种慢性疾病已成为亟待解决的社会问题。综述了脑衰老发病的复杂生物学机制，包括胶质细胞激活及炎症反应、氧化应激损伤、干细胞耗竭、DNA修复损伤、线粒体功能障碍等机制的研究进展；总结了近些年来运动与脑健康领域出现的新方法，包括表观遗传学、外泌体、肠道菌群、运动因子、异体共生、组学分析等的研究和应用；提出了运动干预脑衰老从基础到临床转化的可行性思考。
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  学龄儿童久坐行为与执行功能的关联性研究进展

  崔洁, 李琳

  科技导报. 2022, 40(10): 60-66. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.006

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  久坐行为的大规模流行及其对儿童青少年健康的不良影响已成为备受国际关注的公共卫生问题，但久坐行为与儿童青少年执行功能的关系目前尚不明确。聚焦于认知健康和学业发展处于关键期的学龄儿童群体，从久坐时间和内容维度出发，总结了久坐总时间与学龄儿童执行功能、特定久坐行为与学龄儿童执行功能以及久坐行为与学龄儿童大脑结构及功能的关系；通过对现有研究分析，认为久坐行为与学龄儿童执行功能的关系可能会因久坐行为内容或执行功能成分的不同而有所区别，其中基于屏幕的久坐行为与学龄儿童执行功能可能存在负向关联。
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  体育运动与孤独症康复：来自“脑智”视角下的证据

  蔡可龙, 陈爱国, 朱丽娜, 刘智妹

  科技导报. 2022, 40(10): 67-77. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.007

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  从“脑”和“智”两个视角对体育运动与孤独症谱系障碍康复相关研究进行梳理，发现体育运动改善孤独症“智”主要表现为运动障碍、执行功能、学业成就、情绪行为和核心症状5个方面，体育运动改善孤独症“脑”主要表现为分子层面、细胞层面和系统层面3个方面，并在此基础上整合了体育运动与孤独症康复的多层面、多学科、较为完整的证据链。面向该研究发展趋势和孤独症患儿康复的现实需求，指出未来研究的3个主要方向：构建体育运动提升孤独症“脑智”的理论体系；建立孤独症“脑智”协同改善的运动干预模式；深入推进跨学科交叉研究。
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  食物决策的认知神经机制及肥胖人群运动干预建议

  黄佳瑷, 蔡雨薇, 黄璜, 何昭睿, 徐霞

  科技导报. 2022, 40(10): 78-88. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.008

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  在综述食物决策的认知神经机制、运动干预与食物决策交互作用的基础上，提出了运动改善肥胖人群食物决策的认知神经机制框架，认为运动可能通过改善肥胖人群的执行控制网络进而改善食物决策；回顾了不同剂量的运动影响肥胖人群食物决策的研究成果，发现持续20 min以上、中至高强度的运动可能对肥胖人群的食物决策产生积极效应。
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  功能性近红外光学成像在运动认知神经科学中的应用

  项明强, 黄文琴, 李文静, 刘书芳, 廖八根

  科技导报. 2022, 40(10): 89-96. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.009

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  运动认知神经科学是运用运动认知神经科学技术，探讨运动改善大脑认知功能的多学科交叉领域。近年来，fNIRS成为该领域新兴的热点技术。研究发现，在单任务步行中老年人的前额叶激活水平比年轻人激活水平更高，而在双任务步行中，老年人前额叶激活水平更低；中等强度急性有氧运动是提升认知水平和增强大脑激活水平最佳锻炼方式，而缺氧状态下运动则会损害认知功能；长期有氧运动或高强度间歇运动能提升认知成绩和大脑激活水平，但对老年人而言，长期运动可能会降低大脑激活水平。未来fNIRS研究应排除运动情境中系统生理因素对大脑皮层激活影响，加强长期运动对认知功能脑机制的随机对照实验研究，运用多模态脑成像方法系统全面地考察运动认知神经机制，积极探索运动认知领域的运动处方。
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  孤独症谱系障碍儿童的动作模仿能力：基于行为和脑科学的视角

  高媛媛, 陈爱国, 魏高峡

  科技导报. 2022, 40(10): 97-109. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.010

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  从行为科学和脑科学的视角综述了孤独症谱系障碍（autism spectrum disorder，ASD）儿童动作模仿障碍的研究现状，分析了有关模仿障碍行为表现和脑机制的研究结果，回顾并评价了现有动作模仿障碍的测评工具和干预方法。
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  传统身心调节技术促进大脑健康的科学基础与实践应用

  胡卓尔, 盖力锟, 沈浩冉, 何亚平, 魏高峡

  科技导报. 2022, 40(10): 110-118. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.011

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  身心调节技术是一种整合心理训练和有氧运动的综合性干预技术，能够促进身心健康，改善临床症状。从传统文化的视角，梳理了太极拳、健身气功等身心调节技术在改变与人脑认知和情绪相关的脑区或大脑网络中的作用，介绍了健康中国战略背景下该技术的应用前景，并提出了未来研究方向。
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  针对口吃患者言语感知和运动时机障碍的音乐-运动干预方法

  邓炜, 王筱璐, 沈枚玉, 翁深宏, 漆昌柱

  科技导报. 2022, 40(10): 119-128. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.012

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  针对口吃患者言语感知和运动时机障碍特点，分析了治疗口吃4个关键要素治疗机制，设计了针对性的音乐-运动干预方案，并应用于临床实践中。研究表明：针对口吃患者言语感知和运动时机障碍的音乐-运动干预方法有临床治疗效果；通过改善口吃患者的节奏、呼吸、时间和情感4个关键要素可以达到干预目的，其中，节奏是核心、情绪是动力、“声乐化”干预是音乐-运动干预方法在口吃治疗中的独特优势；研究开发的音乐-运动干预方法为言语治疗师提供了参考和借鉴，具有一定推广价值。
综述
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  工业互联网平台赋能流程制造行业转型升级场景分析

  付宇涵, 马冬妍, 唐旖浓, 王丹, 李立伟

  科技导报. 2022, 40(10): 129-136. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.013

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  流程行业是中国工业的重要组成部分，行业生产具备生产过程连续性强、制造执行决策过程复杂、生产单元少但可变因素多等特征，但目前中国流程行业还普遍存在数据采集应用体系不健全、产品高端化发展与工艺水平滞后矛盾突出、能耗与安全监控覆盖不足、产业链协同水平较低等问题。梳理冶金、石化、建材等重点流程制造行业中工业互联网平台应用的典型场景和案例发现，通过构建、应用工业互联网平台，流程制造企业内部以数据的全面采集和自由流动有效打开生产“黑箱”，有助于企业间高效对接制造和市场资源，提升产业链整体价值共创水平。工业互联网平台的应用为流程行业构建集约高效生产新体系提供新工具、新引擎。
研究论文
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  损伤对航空发动机锯齿形尾喷管力学性能的影响

  杜春志, 董少哲, 庞帅, 刘兵飞

  科技导报. 2022, 40(10): 137-143. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.014

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  锯齿形尾喷管，是一种位于发动机喷口处由环形分布的锯齿组成的航空动力学装置，用于降低发动机噪声。锯齿形尾喷管在使用过程中反复变形，必然会出现结构性损伤问题。在已有形状记忆合金本构模型和碳纤维复合材料疲劳试验的基础上，引入损伤因子，利用有限元仿真研究了形状记忆合金和碳纤维复合材料疲劳损伤对锯齿形尾喷管力学性能的影响。结果表明，锯齿形尾喷管的结构损伤主要由形状记忆合金决定，随着循环次数的增加，锯齿形尾喷管上所受最大等效应力逐渐减小，最大位移逐渐增加。相较于尾喷管单齿的损伤结果，在相同损伤因子下锯齿形尾喷管所受最大等效应力大于单齿损伤时所受最大等效应力，锯齿形尾喷管的最大位移均小于单齿损伤时的尖端最大位移。
科技人文
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  现代中国自然科学研究国际化进程的历史反思

  葛业静, 徐飞

  科技导报. 2022, 40(10): 144-152. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2022.10.015

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  20世纪上半叶是中国自然科学研究走向世界的开拓时期，考察这一时期中国研究人员的SCI论文，可从实证视角揭示中国自然科学研究国际化进程的特征状况，获得有益的历史反思。研究发现：科学家、经费和设施是科学活动的保障；科研机构和学科布局马太效应显著；重技轻理的实用思维导致医学、生物与化学成为研究热点；动荡时局下科学中心由北京移至云南，说明人才对科学发展至关重要，其次才是其他资源和条件发挥作用；起步阶段即保持较高的国际科研合作说明，科学研究面向世界不但必要而且必须。