2023年, 第41卷, 第20期　刊出日期：2023-10-28

  

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  科技导报. 2023, 41(20): 0-0.

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  党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央把解决好中国十几亿人的吃饭问题作为治国理政的头等大事，立足世情国情粮情，提出“谷物基本自给、口粮绝对安全”的新粮食安全观，确立“以我为主、立足国内确保产能、适度进口、科技支撑”的国家粮食安全战略。
卷首语
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  大科学计划与国家使命

  贺福初

  科技导报. 2023, 41(20): 1-1.

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  当人类历史行进到20世纪，尖端科技研究已经超越了个人兴趣，上升到国家使命，大科学计划应运而生。
专稿
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  推动农业工程发展 保障我国粮食安全

  魏秀菊, 朱明, 廖艳

  科技导报. 2023, 41(20): 5-19. https://doi.org/10.3981/j.issn. 1000-7857.2023.20.001

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  为更好地发挥农业工程对保障粮食安全的作用，分析了农业工程各分支的不同贡献，并结合我国粮食生产面临的资源、环境和生态约束条件，提出了我国农业工程发展的重点方向。农业工程各分支对保障粮食安全的贡献分别体现在农业机械化提高劳动生产效率，保障粮食种植面积；农业水土工程保障水土资源安全；土地整理工程保障耕地数量和质量；农业生物环境工程实施集约化生产，不与粮争地；农村能源与环境工程减轻环境污染；农产品加工工程减少粮食损耗、种子加工促进粮食增产。农业工程科技在推进高标准农田建设中发挥综合协同左右，其重点研究方向为提高农业机械化、信息化水平，提升农产品加工技术、推进种业工程，发展生态农业工程，完善农田基础设施建设等。粮食安全是综合性工程，统筹实施农业工程技术，可为我国粮食安全提供技术支撑和必要保障。
科技工作者建议
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  现阶段我国《反食品浪费法》推进的问题及建议

  成升魁, 王灵恩, 吴良, 张丹

  科技导报. 2023, 41(20): 20-24. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.002

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  粮食安全是国家安全的基础，食物浪费和损失威胁国家粮食安全。开展反食物浪费和粮食节约减损工作，对保障国家粮食安全具有重大的战略意义。《中华人民共和国反食品浪费法》的颁布与实施，标志着我国反食物浪费由道德约束转向法制治理。然而目前该法在实施过程中仍存在工作权责、标准体系缺失、基础数据统计体系尚未建立和科学研究支撑有待加强等问题。有关部门应通过采取加强相关科学研究、加强食物浪费的监测与评估、落实相关细则、加强相关部门联动、加强反食物浪费的宣传与教育、加强法律的实施监督等措施，以指导和助推《反食品浪费法》的落地与实施。
专题：粮食安全专题
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  新时代中国农业科技创新发展的成就

  王晓君，毛世平

  科技导报. 2023, 41(20): 25-31. https://doi.org/10.3981/j. issn. 1000-7857.2023.20.003

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  进入中国特色社会主义新时代，农业科技创新在“三农”发展的战略地位不断提升，对“三农”发展的支撑引领作用不断增强，为保障国家粮食安全和打赢脱贫攻坚做出了重要贡献。未来中国农业科技创新既要面临国际不确定要素增加、国内农业结构性矛盾凸显和资源环境约束增强等多重挑战，又将迎来新一轮科技革命带来的巨大发展机遇。建议重点在生物育种、耕地保育、农机装备与智能化、智慧农业、数字农业、绿色生态、新型食品制造、重大风险与灾害防控等8大领域强化科技创新投入和支持政策。
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  中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的区域差异及分布动态演进

  曹冲

  科技导报. 2023, 41(20): 32-43. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.004

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  以2002—2020年中国30省份的粮食相关数据为研究样本，在对粮食贸易中虚拟耕地资源流量进行估算的基础上，利用Dagum基尼系数及其分解方法、Kernel密度估计方法和Markov链分析方法，对中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的区域差异及分布动态演进趋势进行实证考察。研究表明：（1）中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量整体呈上升态势，但区域间发展不平衡，呈现“东部>西部>中部”的特征；（2）区域间差异是中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量地区差异的主要来源，贡献份额在60%~70% 之间，全国及三大区域总体差异较大，呈现“先升后降”趋势；（3）全国及三大区域粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量的中心发展趋势逐渐右移，除了中部地区外，“右拖尾”现象显著，且极化现象得以缓解；（4）在不考虑空间条件时，虚拟耕地资源净进口量持续性较强，各省份之间不会发生状态转移，但是向高水平趋势转移明显。因此，要清晰认识粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量的空间非均衡性，应动态调整粮食进出口贸易政策，同时也要注意避免粮食贸易中虚拟耕地资源过度进口对国内造成的消极影响。
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  近20年四川省耕地非粮化时空变化及其对经济增长影响的区域差异

  陈磊

  科技导报. 2023, 41(20): 44-54. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.005

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  采用数理量化模型分析了四川省2000—2019年耕地非粮化时空特征，并运用泰尔指数分解方法探讨其对经济增长的影响。结果表明：时序上，四川省耕地非粮化面积和非粮化率均呈现波动增加，且2010年以前先增后减而之后增加的趋势，且5大经济区耕地非粮化与粮食作物种植面积比重具有时序阶段性的负相关；空间上，四川省呈现21个市州耕地非粮化面积西北少、东南多，而非粮化率西北高、东南低以及5大经济区空间差异明显的特征，且二者变化不同步；四川省及其 5 大经济区耕地非粮化与 GDP 变化相关，且耕地非粮化对区域GDP增长具有非绝对性；虽然耕地非粮化对经济增长影响的总体差异有所减小，但地域空间差异明显，且区域间差异是引起全省总体差异的来源，受经济发展区域间差异的影响。基于此，提出强化耕地用途管制、加强部门协同管理、完善耕地补偿制度、加大耕地保护宣传的对策建议。
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  盐渍农田“地下水效益区间”的内涵、研究重点及展望

  赵英

  科技导报. 2023, 41(20): 55-63. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.006

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  以地下水-土壤-植物-大气连续体系统水盐迁移过程为研究对象，解析了地下水文过程和农田生态系统的关键驱动因素和互馈过程，提出了地下水效益区间的新概念；详述了地下水效益区间的形成机制及其模型模拟方法；从盐渍农田水盐耦合运移机制、尺度效应、量化模型、地下水位调控等方面展望了地下水效益区间研究的科学问题及其挑战。
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  干热河谷区土地整理对种植业经济效益的影响

  王豹, 张衍毓, 张建生, 郭晓飞, 葛兴燕

  科技导报. 2023, 41(20): 64-70. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.007

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  经济效益是土地整理的主要目标，辨析土地整理对项目区种植业经济效益的影响，对于土地整理项目前期工程设计和后期农业生产管理意义重大。在中国西南区干热河谷地带选取已竣工多年并且种植业生产相对稳定的典型土地整理项目区，通过田间调查走访获取一手资料，运用统计方法进行数据处理。调查结果显示，土地整理项目区目前主要发展果品生产，葡萄种植面积占比达到 80% 以上，葡萄单位面积净利润显著超过传统作物柑橘和玉米，每公顷分别高出11.43万元和19.38万元，并且葡萄优良新品种单位面积净利润显著高于常规品种；葡萄种植近3年间经济效益保持稳定，在地块由小到大的变化过程中，单位面积净利润先升后骤降再回升，并保持适度稳定。研究发现，土地整理促使种植业结构发生根本改变，农业生产经济效益显著增加；在土地整理项目设计和施工中应尽可能构建大面积地块；在农业生产管理中应及时将主导作物更新为优良新品种。
综述
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  海域天然气水合物钻完井关键技术研究进展

  王志刚，巩建雨，吴纪修，尹浩，施山山，闫家，李小洋

  科技导报. 2023, 41(20): 71-78. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.008

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  天然气水合物是由水和甲烷在高压、低温条件下形成的一种固态结晶化物质，被世界各国认为是最有潜力替代化石能源的清洁能源。概述了美国、日本、印度、韩国和中国海域天然气水合物试采现状，指出海域天然气水合物钻完井存在钻井液密度窗口窄、井底压力控制难、定向井造斜难、井壁和井口稳定性差、储层改造难、防砂困难等技术难题，梳理了固态流化钻井技术、水平井钻井技术、双梯度钻井技术、控压套管钻井技术、水力喷射微小井眼钻井技术、钻井液技术、完井防砂技术的研究发展现状，提出了必须要加强海域天然气水合物出砂机理、出砂预测、成井、建井、钻完井设备与仪器研发等科研攻关力度，为规模化开采海域天然气水合物提供技术保障。
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  常压页岩气压裂技术现状及高效压裂技术对策

  刘虎，左罗，尹德灿，蒋廷学，段华，王海涛

  科技导报. 2023, 41(20): 79-88. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.009

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  针对常压页岩气经济开发面临的压裂改造效果差、多簇均衡扩展控制及配套暂堵机制认识不清、低成本高效压裂技术体系尚未形成等问题，基于常压页岩气储层特征及压裂技术现状开展常压页岩气低成本高效压裂技术对策的研究。研究认为低成本、密切割、多级暂堵、高强度连续加砂及提高有效改造体积是常压页岩气高效压裂需持续优化的重要方向；优化压裂费用构成及采用新工艺、新方法是降本增效的有效途径，其中多级固井滑套压裂技术很可能是有效途径之一；簇间距对压裂效果影响较大，推荐范围为5~10 m；提高暂堵球数量、暂堵次数及采取中前期投球暂堵可提高缝口暂堵效果；应力差越高所需要的缝内暂堵次数越多；天然裂缝密度>0.5条/m时，施工中期加入暂堵剂，天然裂缝密度<0.5条/m时，施工前期加入暂堵剂对提高缝内暂堵效果有利；采用粒径小于40/70目的暂堵剂，用黏度大于12 mPa·s的压裂液在 12 m^³/min 及以上的排量以小于0.1的体积分数进行投放可以增强缝内暂堵效果；采用140/200目（10%）+70/140目（30%）+ 40/70目（60%）的石英砂组合及7%的综合砂液比既能保证导流能力需求又利于降本。
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  儿童特发性中枢性性早熟的新型诊断及中西医治疗进展

  丁一诚，王海，包木龙，谷胜男

  科技导报. 2023, 41(20): 89-96. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.010

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  儿童健康是中国现阶段重点关注的问题。中国性早熟发病率为2%，是威胁儿童身心健康的重要疾病，特发性中枢性性早熟（ICPP）为最常见类型。综述了 ICPP 的临床研究现状、最新成果，及前沿趋势。最新《中枢性性早熟诊断与治疗专家共识（2022）》将中枢性性早熟的年龄界限由 8岁提至 7.5岁，基因诊断方法是辅助诊断 ICPP的新方法，建议对有性早熟家族史的患儿进行基因检测。GnRH 激动剂（GnRHa）是 ICPP 的金标准治疗方案，有利于抑制骨龄发育、增加患儿的最终成年身高，降低身体质量指数，改善脑功能等。ICPP的中医治疗是现阶段的研究热点，包括中药内治法，及耳穴贴压法、推拿法等外治法，中药治疗ICPP的疗效优于 GnRHa，安全性可能更佳。中医或中西医结合联合有望成为 ICPP 的有效治疗方案。
论文
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  中国新能源矿产供应的安全保障

  刘槟彬，葛建平

  科技导报. 2023, 41(20): 97-105. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.011

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  中国在实现碳达峰、碳中和背景下，新能源转型对关键矿产的需求将高速增长。选取铜、锂、钴、镍4种典型的新能源矿产资源为研究对象，分析了新能源矿产的储量安全、供需安全、贸易安全及投资安全的现状与问题。研究发现中国新能源矿产供应安全面临境内后备储量不足、供需矛盾突出的问题；同时，进口来源集中、境外矿业投资项目产能不稳定也对中国新能源矿产的供应安全产生威胁。为保障新能源矿产的安全稳定供应，中国政府和矿业企业对内应增强本土资源勘查与开发，加快布局矿业全产业链；对外应拓宽贸易投资合作渠道，创新境外矿业项目投资模式，全方位提升境内和境外的资源安全保障能力。
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  基于L-M梯度迭代算法的煤质发热量预测模型

  黄奎，王充实，王林立，窦有权，张冬练，曾文慧，王嘉垠，曾勇

  科技导报. 2023, 41(20): 106-112. https://doi.org/10.3981/j.issn.1000-7857.2023.20.012

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  选取150家火电企业的煤质检测数据，通过分析泛在煤质化验数据信息，构建L-M算法下的煤质发热量的预测模型。实验结果表明：（1）煤质化验数据中仅碳（C_d）、灰分（A_ad）与发热量（Q_gr,ad）的线性关系较为显著，相关系数 R²为0.8768和0.6880；（2）主成分分析法挖掘出影响煤质发热量的主成分特征值、特征矩阵及得分，实现了由六维矩阵降至四维矩阵的降维效果，增强了神经网络在训练过程中收敛的稳定性；（3）基于L-M算法下，改进的BP神经网络预测模型（LMBP）的训练集系数R_t、验证集系数R_a和测试集系数R_m分别为0.9957、0.9942和0.9963，总体系数为0.9931，同时通过待测20组数据进一步验证了LMBP预测模型可靠，预测精度较高，更符合实际预测需求。