摘要:当今世界,化石能源的大量使用,带来了环境、生态和全球气候变化等领域一系列问题。在人类共同应对气候变化大背景下,世界各国将目光注视到可再生能源上,能源转型成为全球关注的核心议题。
摘要:近年来信息技术与人工智能的快速发展,预示以智能化为特征的新工业革命正在发生。在智能时代,人类将开发融入社会生活的各种场景的智能化系统,这些智能化系统具有人类智能体的三大支柱:一是具有五官;二是具有大脑;三是具有躯体。
作者:李红五,中国联通研究院
摘要:挖掘了新时代高质量发展背景下推动科研机构加速数字化转型的深层次动因。分析了科研机构的独特运营模式和业务特点,以此为基础,构建了推进科研机构数字化转型快速落地的工作思路,即“全在线”工作体系,以及为实现“全在线”工作体系落地的V模型理论。梳理了科研机构在数字化转型进程中可能遭遇的业务整合困难、价值效益不显性、指导和引领缺乏、科研进度制约的各类挑战,并针对此提出助力科研机构推进转型工作,全面提升创新能力的建议:明确转型规划,均衡能力建设;制定评价体系,开展价值宣传;建立合作机制,强化指导交流;制定协同机制,保障科研进展。
作者:马余刚,中国科学院院士,复旦大学现代物理研究所,核物理与离子束应用教育部重点实验室,国家自然科学基金委理论物理专款-上海核物理理论研究中心;王思敏,复旦大学现代物理研究所,核物理与离子束应用教育部重点实验室,国家自然科学基金委理论物理专款-上海核物理理论研究中心。
摘要:简要回顾2024年原子核物理科技发展的前沿与热点,放射性核束物理,相对论重离子碰撞物理,中低能与高能的交叉、无中微子双贝塔衰变、超精细结构、核钟、核物质状态方程与核天体物理等交叉学科及核医学等方向,其中有涉及理论的拓展也有实验的突破,这些原子核物理学的发展不断地推动我们对物质基本构成和宇宙演化的深入理解。
作者:程序,中国农业大学农学院,生物质工程中心;颉二旺,新木生物科技集团。
摘要:随着风、光伏发电在中国的快速发展,其调峰、消纳和储能问题日益尖锐。调峰离不开煤电,而煤电的低碳化改造主要依靠生物质能;提出了当前物理和电化学储能方式远不能满足风、光伏发电大容量、长时段储能的需要,而生物质是天然的物质化储能物。依靠电能,可以通过气化与合成转化出可长时段储存和方便长距离运输的各种气、液态生物质能;又能在需要为风、光伏发电调峰和调频时,随时驱动蒸气轮机发电。是就地、就近消纳风、光伏发电和长时储能的理想途径。此外,生物质气化技术的突破,又为发展类似现代煤化工和石油化工,但碳排放为零的“生物质化工”提供前提,能生产出多种化石基化学品的替代物。可再生能源和合成材料是生物质新的重要利用方向,准确定位的生物质应用将在中国的能源转型中起到越来越重要的作用。
欧盟发展电子燃料的逻辑及启示
作者:吴金希,清华大学社会科学学院;支嘉旗,清华大学行健书院。
摘要:近年来,随着能源自主和低碳转型成为全球关注的核心议题,欧盟国家,尤其是德国,提出了在交通领域发展电子燃料(E-Fuels)的战略构想。综述了E-Fuels的概念、物理特性及生产流程,详细分析了其生命周期的碳排放及生产成本。研究表明,E-Fuels在欧盟能源转型中具有提升能源自主性、支持现有汽车产业、保持经济稳定以及参与碳市场交易的重要作用。然而,E-Fuels也面临高昂的生产成本和较低的能源转换效率等挑战。通过总结欧盟当前E-Fuels产业的发展现状,分析了非政府企业联盟为推动该产业所采取的积极举措,同时介绍欧盟官方对E-Fuels的中立立场。进一步探讨了E-Fuels与混合动力汽车协同发展的潜在路径。最后,展望了中国在E-Fuels领域的未来发展机遇,提出了以创新为驱动、因地制宜发展、兼容多种技术路线的建议,以期为中国能源转型提供参考和借鉴。
新型氢储运技术发展及应用现状
作者:张岩,北京国氢中联氢能科技研究院有限公司;王旭升,上海市氢科学重点实验室&上海交通大学氢科学中心;林羲,上海市氢科学重点实验室&上海交通大学氢科学中心;晏嘉泽,北京国氢中联氢能科技研究院有限公司;孙玉杰,北京国氢中联氢能科技研究院有限公司;姜方,上海氢枫能源技术有限公司;邹建新,上海市氢科学重点实验室&上海交通大学氢科学中心。
摘要:重点分析了固态储氢、有机液态储氢、甲醇储氢和氨储氢等多种新型储运氢技术特点、发展现状、经济成本及关键技术瓶颈,探讨了其未来发展方向,并横向对比了不同氢储运技术的经济性水平与应用前景。当前,固态储氢技术已在部分领域实现示范应用,但其大规模产业化仍面临高成本和高能耗等挑战。有机液态储氢技术虽然操作便捷,但受限于脱氢温度高、释氢速率低及对贵金属催化剂的依赖。绿色甲醇和绿氨储氢技术在能耗、安全性和经济性方面仍存在一定制约。不同储运技术各具优势与局限,需要综合考虑氢储运量、运输距离、安全性、碳排放及具体应用场景,以确定最优的技术路径和应用方案。
中国与沙特清洁能源合作:基础、挑战与未来发展潜力
作者:王艺博,中国地质大学(北京)经济管理学院;任瑞华,中国地质大学(北京)经济管理学院;葛建平,中国地质大学(北京)经济管理学院,中国地质大学(北京)自然资源战略发展研究院。
摘要:清洁能源转型是一项应对全球气候变化,牵动全球供应链的工程,而关键矿产则是实现净零碳排放目标和发展清洁能源技术不可缺少的物质基础。在沙特试图摆脱对石油经济依赖的前提下,如何保障能源转型过程中所亟需的关键矿产供给、快速发展清洁能源产业是沙特调整经济结构多元化、实现“2030愿景”的重点。当前,中国“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”目标高度契合,双方在清洁能源领域合作可以充分实现资源禀赋互补、技术经验共享、产业市场互通。因此,应在社会、供应链等多维度下梳理和分析中沙两国在清洁能源领域的合作基础与发展潜力,在双方的利益视角下提出合作建议,推动沙特能源转型、促进沙特“2030愿景”实现的同时,进一步释放双方资源共享、技术创新、市场开拓等潜力,推进中国与沙特周边地区建立合作伙伴关系,构建“一带一路”中国国际合作发展新格局。
全球液氢运输船专利技术分析及发展建议
作者:刘晓鹏,中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院;金燕子,沪东中华造船(集团)有限公司;何新,中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院;陈婷,沪东中华造船(集团)有限公司;伍汉青,中国船舶集团有限公司综合技术经济研究院。
摘要:在碳中和的大环境下,氢能源拥有巨大市场潜力,能否实现液化天然气一样的海上运输规模,成为制约其广泛应用的关键因素,液氢运输船的研制显得尤为迫切。通过检索全球液氢运输船领域的专利文献,采用定量与定性相结合的方法分析专利发展路径,全面展现液氢运输船领域的技术创新态势;聚焦船舶总体设计、液氢储罐设计、液货处理系统研发、液氢动力系统研究等关键技术,从专利布局的角度研究技术发展路径,在技术创新、专利布局、专利风险3个方面提出发展建议,应重点围绕液氢运输船布置、液氢储罐设计、液氢蒸发气体处理等问题开展技术创新。同时,加快在液氢运输船的船型结构、储罐型式(多种类型)、机舱布置方案及再液化系统(含制冷剂的选择)等关键技术方向的专利布局,并在技术方案成熟应用之前,完成所有具有潜在应用可能性的技术方案的专利保护。
极端条件下的扫描探针显微镜技术研究及应用
作者:冯启元,中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心;孟文杰,中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心;王纪浩;侯玉斌;张晶;陆轻铀,中国科学院合肥物质科学研究院,强磁场科学中心,中国科学技术大学,合肥微尺度物质科学国家研究中心,中国科学技术大学,先进光子科学技术安徽省实验室。
摘要:具有超高分辨率的扫描探针显微镜(Scanning Probe Microscope, SPM)是纳米科技、量子现象揭示的重要手段,其应用范围广泛,涵盖了材料科学、物理、化学、生物学等多个领域。SPM重要性体现在其超高分辨率和多功能性,能提供原子级分辨率。综述了近年SPM领域与极端条件集成的进展、发展趋势及存在问题。此外,SPM还能进行力学、磁学、电学等多种基本测量,已成为研究微观世界的多功能平台。当前,在材料性能不断提升但似乎难以取得颠覆性进展的情况下,利用极端环境发现新材料和新物理来实现突破已成为前进方向。为此,SPM与极端外部物理场的结合,如超高磁场、超低温和高真空环境的融合已成为重要发展方向。
武器装备体系满足需求程度评估方法
作者:赵擎天,军事科学院系统工程研究院;李立伟,军事科学院系统工程研究院;侯立志,军事科学院系统工程研究院;雷震,军事科学院系统工程研究院;陈鑫,军事科学院系统工程研究院。
摘要:为系统评估武器装备体系使命任务需求满足度,提出一种基于质量功能展开(quality functiondeployment,QFD)和基于证据推理的信度规则库推理(belief rule base inference methodology usingevidential reasoning,RIMER)的组合方法。首先,通过QFD方法将高层次的使命任务需求逐层分解到具体装备能力需求,构建不同层级需求的相关映射关系;其次,采用决策实验室分析法(decisionmaking trial and evaluation laboratory,DEMATEL)确定各子任务需求重要度,运用犹豫模糊数评分改进传统关系矩阵确定方式;在底层装备能力评估中,基于RIMER方法构建信度规则库,通过证据推理提高复杂和不确定性指标数据的评估准确度;最后,基于QFD映射关系逆向推导,实现从底层能力到使命任务的需求满足度评估。以城市智能有人/无人协同夺控任务为例,验证了方法的有效性。研究结果表明,该方法在处理复杂和不确定性数据方面具有优势,可以提高评估的准确性和可靠性。
粤港澳大湾区山海田城的空间演变特征分析
作者:王江波,南京工业大学建筑学院;焦艺璇,南京工业大学建筑学院;温佳林,南京工业大学建筑学院;苟爱萍,上海应用技术大学生态技术与工程学院。
摘要:在全球经济快速发展背景下,粤港澳大湾区的建设发展是中国推动战略发展的关键创新引擎,也是中国实现社会经济可持续发展的首要选择。总结研究粤港澳大湾区沿海城市群山海田城的空间发展特征背后的影响因素。基于粤港澳大湾区沿海城市40年间7个时期的遥感监测数据,对山、田、城等自然要素进行了解译提取及整理计算。研究发现:粤港澳大湾区沿海城市山海田城的空间形态呈现“变化东强西弱,城市连绵发展”的演变特征;空间结构在多方面呈现不同特征,空间规模呈现“城镇规模分段式扩张,山海田规模逐年变化”的特征;空间地类的转化每10年间呈现不同趋势的变化特征。
作者:杨佳,中国科学院科技战略咨询研究院,中国科学院大学公共政策与管理学院;杨国梁,中国科学院科技战略咨询研究院,中国科学院大学公共政策与管理学院。
摘要:制造技术联盟是促进关键核心技术攻关的一种重要组织创新模式。以美国国家制造创新网络——制造技术联盟集合体为研究对象,分别从公共价值使命定位、合法性与政治支持、行动能力塑造3个方面分析了“美国制造”的公共价值创造机理,并为国家制造创新中心的建设和优化提供参考和借鉴:在共同使命定位上,凝聚政产学研异质主体之间的合作动力;在合法性与政治支持上,建立立法支持和加强财政支持力度;在行动能力塑造方面,实施利益相关者价值导向的商业化运营模式。
作者:费辰予,云南师范大学数学学院;李雪,云南师范大学数学学院;刘冰楠,云南师范大学数学学院。
摘要:江泽涵是中国著名数学家、数学教育家,中国拓扑学派开创者。学术研究方面,深耕于拓扑学领域,带领团队取得国际瞩目的成果,竭力促进国内数学研究的发展;数学教育方面,重视数学基础教育改革,强调数学竞赛的人才选拔功能和数学史的教育价值,对基础教育产生了积极深远的影响;行政管理方面,积极整顿学风,深入系务改革,大力推动了北大数学系的蓬勃兴盛。通过回顾江泽涵的学术人生和数学贡献,缅怀其留下的教育思想和崇高精神。
《科技导报》创刊于1980年,中国科协学术会刊,主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的成果报道、权威性的科学评论、引领性的高端综述,发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、智库观点、科技评论、热点专题、综述、论文、学术聚焦、科学人文等。
来源:科技导报