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《科技导报》2026年第12期推出“第二十八届中国科协年会专刊”,以“抢占制高点催生新动能 为中国式现代化提供科技支撑”为主题,围绕数理化基础科学、生命健康、地球科学等重点领域的关键共性技术、前沿引领技术与颠覆性技术组织文章,聚焦展现本届年会的学术成果与创新理念。
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卷首语
人工智能破解基层中医药传承创新发展难题
作者:黄璐琦
作者信息:中国工程院院士,中国科协第十届全国委员会副主席,现任中国中医科学院院长。研究方向为中药资源与分子生药学。
摘要:人才匮乏、经验难传、服务不规范、资源不均衡等深层次困境,始终制约着基层中医药提质增效、守正创新。人工智能技术的蓬勃发展,为破解基层中医药发展痛点、激活传统医学活力提供了全新路径。
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科技新闻
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前沿动态
间接温室气体造成15%全球变暖
从轨道“化石”看系外行星命运分叉
捕蝇草如何一口锁住猎物
全球首张地下真菌网络地图问世
中微子振荡精确测量时代到来
让受损的视神经细胞重获年轻
AGI后AI会走向超级智能吗
卓越亮点
火星的汪洋大海,竟藏在“泥巴”里?
睡觉开灯,眼睛也会“醒着”
养殖越多,红树林的碳越“虚”
深度报道
当AI模型被按下暂停键
激光增强显微技术揭示难以观测的蛋白质
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科技评论
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关于顶尖科技人才培养的思考——以数学为基 育强国之材
作者:丘成桐
清华大学丘成桐数学科学中心
摘要:在国际局势变化、基础科学人才自主培养愈发重要的背景下,探讨了中国顶尖科技人才培养问题。提出了为有特殊天分的人才开辟创新培养机制、引进大师并强化基础教学与拓展视野、赋予学术研究以自由探索的空间与时间、建立重原创价值的评价标准、搭建国际交流平台等对策,指出未来10年是中国数学从“大国”迈向“强国”的关键期,需要多方协同发力,实现本土顶尖科技人才培养与基础科学突破,为中国成为世界科技强国筑牢根基。
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本刊专稿
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中国科技产业创新领跑世界
作者:路甬祥
中国科学院
摘要:针对当前全球科技产业格局深度重构背景下,中国科技产业创新发展缺乏系统性梳理、关键突破与领跑优势的整体分析框架不足的问题,以中国改革开放以来科技产业发展历程为研究主线,系统梳理近20年能源电力、量子信息、人工智能、数字经济、航天工程、交通基建、先进制造、国防科技等领域的重大创新成果;分析政策、人才、产业等关键要素,揭示中国从跟跑到并跑、领跑的创新发展路径与规律。中国已在可再生能源、高铁网络、航天工程、量子计算、数字经济等领域实现技术突破与产业领跑,形成了覆盖基础研究、技术创新、规模产业化的全链条创新模式;绿色能源、高端装备、新材料等产业的规模化发展,已成为推动新质生产力发展的核心动力。本研究的梳理与分析可为中国科技产业发展战略制定、创新生态优化及未来前沿技术布局提供参考。
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特色专题:第二十八届中国科协年会专刊
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迈向“十五五”的光学前沿发展
作者:朱坪1, 2,范龙华1, 2,彭子明1, 2,谢兴龙1, 2*, 朱健强1, 2*
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,高功率激光物理联合实验室
2 中国科学院大学光电工程与材料科学中心
摘要:围绕“十五五”规划中与光学相关的重点方向,回顾了近5年在激光驱动惯性约束核聚变、光学与人工智能、量子光学和光学精密制造领域的代表性进展。激光驱动惯性约束核聚变方面,聚变能产额记录不断刷新,聚变能源研究正迈向工程化探索;光学与人工智能方面,光子芯片在算力密度与能效等方面展现潜力,人工智能正与计算成像和光学设计加速融合;量子光学方面,高性能量子光源持续发展,量子网络与量子精密检测向可部署应用推进;光学精密制造方面,围绕极紫外光刻技术与激光精密制造2大关键方向展开。提出光学正由以原理和器件突破为主的研究阶段,加速迈向系统集成与工程化应用并重的发展阶段,有望在能源、制造与精密测量等领域形成广泛而深远的影响,成为支撑未来社会运行方式与产业形态演进的重要技术基础。
中国人工智能赋能生物医药的现状、问题及建议
作者:邹丽雪1,杨艳萍1,赵继宗2*,郭天欢3*
1 中国科学院文献情报中心
2 首都医科大学附属北京天坛医院
3 中国科协生命科学学会联合体
摘要:人工智能(artificial intelligence,AI)技术正在为突破生物医药研发瓶颈按下“加速键”,深刻改变医药产业和医疗模式。综述了全球AI赋能生物医药的竞争环境:欧美国家正在密集推进生物数据建设,加速促进AI在生物医药领域的应用,已利用AI快速攻克了生物医药研发的诸多难题,建立起显著的先发优势。分析了中国AI赋能生物医药发展现状,中国AI生物医药产业迎来高速发展初期阶段的同时,面临着严峻挑战,重大疾病、罕见病等防治面临较重负担,同时,存在与国际脱钩断链风险,试剂耗材、制药装备精密控制核心部件、医疗器械关键零部件等供应链薄弱;剖析了存在的主要问题,包括高质量生物医药数据不足、AI底层原始创新不足、政策监管及产业链生态建设尚不完善、复合型人才缺失等。建议推进国家级研究型生物医药数据平台建设,加大面向生物医药的AI原始创新,推动AI在中医药、生物药和脑机接口等领域落地应用,加大培育复合型人才。
从标准到实践:芯粒库如何破解chiplet产业化困局
作者:郝沁汾1,蒲波2,孙凝晖3
1 中国科学院微电子研究所
2 宁波德图科技有限公司
3 中国科学院计算技术研究所
摘要:随着先进工艺节点设计成本呈指数增长,chiplet(芯粒)架构被视为突破单片集成经济瓶颈的关键路径。然而,当前chiplet产业面临“标准悬空、门槛高企、生态稀少”的三重困境:UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)联盟等互连标准虽快速演进,但从标准规范到可量产物理实现之间存在巨大工程鸿沟;头部厂商普遍依赖自研专有方案,标准缺乏真实产品的流片验证而难以完善;高昂的开发成本使中小企业望而却步,生态参与者极度稀少。提出“芯粒库”(chiplet library)概念,即一种基于“FPGA原型验证平台+chiplet互连协议物理层验证卡+EDA仿真补偿”的混合快速验证体系。现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)平台承载芯粒功能逻辑与互连协议数字层的可编程验证,物理层验证卡以真实先进封装工艺提供封装内互连信道的直接测量,电子设计自动化(electronic design automation,EDA)仿真工具补偿验证卡上缺失的完整OC(on−chip)物理场环境(电源分配网络(power distribution network,PDN)噪声、热耦合、跨die(裸片/晶粒)干扰),并支持封装工艺变体推算,三者互补构成完整的验证链路。分析了该方案在运行频率差异、接口互连协议(Interconnect protocol,IP)分割、缺乏完整系统级芯片(system on chip,SoC)物理环境等方面的已知局限并给出应对思路,进而探讨了芯粒库在推动标准实践迭代、盘活存量芯片资源和催熟芯粒架构增量开发等方面的产业意义。
生成式人工智能安全:挑战、应对与未来
作者:赵淦森1, 4,徐文枫1, 4,钱程1, 4,侯志豪1, 4,宁梦芹2,龚越2,孔广源1, 4,徐向民5, 6,郭佳宏2*,马文俊1, 3*
1 华南师范大学,计算机学院
2 北京师范大学哲学学院,逻辑与认知科学研究所
3 华南师范大学,阿伯丁数据科学与人工智能学院
4 华南师范大学,广州市云计算安全与测评技术重点实验室
5 佛山大学
6 人工智能与数字经济广东省实验室(广州)
摘要:生成式人工智能作为当下智能技术发展的前沿技术,正深度重构各行业工作范式。随着生成式人工智能的广泛应用,其安全问题日益突出。系统性地审视当下的安全风险、已有的应对举措,以及未来的工作方向,成为目前的一个迫切的任务。为全面梳理生成式人工智能在各阶段的安全挑战与防护策略,从训练安全、推理安全及衍生安全3个方面系统地梳理了生成式人工智能在模型训练阶段、模型推理阶段、模型输出应用阶段的安全风险和相应的防御策略。针对训练安全和推理安全,进行了形式化建模,把具体的安全暴露面和相关要素进行了抽象的刻画,并在此基础上对相应的攻击方法和防御举措进行了深度剖析和说明。针对生成式人工智能的衍生安全问题,探讨在生成式人工智能输出结果的利用阶段所带来的信息虚假、社会公平与个人隐私等方面的安全威胁,并整理相应的应对举措。就未来人工智能的安全治理从多个方面进行讨论,包括可控性与可信生成机制、安全评估基准、责任机制与合规框架等。整体而言,对生成式人工智能的安全风险与安全防御举措进行了全面的调研,构建了一个覆盖生成式人工智能全生命周期的、覆盖技术和社会2个层面的生成式人工智能安全研究现状整体框架。
基于二维通道受限发泡的微穹顶石墨烯基气凝胶研究新范式
作者:闫英博1, 2,庞凯1*,高超1*
1 浙江大学高分子科学与工程学系
2 浙江大学绍兴研究院
摘要:气凝胶因其极低密度和高孔隙率等卓越特性,在热防护、催化、能源、传感及复合材料等领域展现出广阔的应用潜力,曾入选国际纯粹与应用化学联合会(International Union of Pure and Applied Chemistry,IUPAC)“化学领域十大新兴技术”。传统气凝胶多采用冰模板法和溶胶−凝胶法制备,随着应用需求向规模化和工程化拓展,其制备效率与能耗控制逐渐成为关注重点。近年来,二维通道受限化学发泡方法为气凝胶的快速与可控制备提供了一种新的技术路径,其形成的内禀微穹顶几何结构也有助于提升材料的力学性能,为拓展传统气凝胶的性能设计空间提供了新的思路。系统梳理了受限发泡穹顶微结构气凝胶的研究进展,重点围绕制备方法及机制、多尺度结构力学性质及多功能应用展开阐述;进一步分析了该类气凝胶在构效调控及工业化生产面临的关键挑战,并指出其在声学调控、智能传感及极端热防护等领域的应用前景。
数智赋能:面向2035智能核电构架建设与发展战略
作者:叶奇蓁1,张雷2*,郭林2,宋磊2,夏增辉2,淮小利3,苏罡2
1 中国核工业集团有限公司
2 中国核电工程有限公司
3 中核控制系统工程有限公司
摘要:在全球能源转型与“双碳”目标驱动下,智能核电成为核能产业突破安全与经济性瓶颈的核心路径,而核电安全是智能核电发展的根本,智能控制是智能核电最重要的特性。提出以数智化平台为基座,以数智化技术为内核,构建开放协同的核电数智化应用生态,并逐步向核电控制系统进行赋能与融合,构建“安全为基、生态为翼、效能为核”的三位一体智能核电体系。同时,指出未来10年智能核电开发的“三步走”规划:3年内建立完善的智能核电标准体系,5年内开展工程示范性应用,10年内形成非安全级智能核电生态建设。提出以核电运行安全为根基的智能核电顶层物理构架,并建设具备模块化、流程化、低代码组态化能力的数智化平台,采用“云大物移”、人工智能等数智化技术实现先进感知、一键启停、自主决策等智能化业务,最终形成“平台+业务生态+机理模型+数据驱动+人工智能”的创新驱动模式,为能源安全与核能产业数智化提供方向指引。
面向能源转型的煤铀协同开采发展战略研究
作者:张通1, 2, 3,宋帅兵2,袁亮1, 2, 3*,苏学斌4,张村5
1 安徽理工大学安全科学与工程学院
2 安徽理工大学煤炭无人化开采数智技术全国重点实验室
3 深部煤炭安全开采与环境保护全国重点实验室
4 中国铀业股份有限公司
5 中国矿业大学(北京)能源与矿业学院
摘要:煤铀规模化协同开采是支撑中国能源转型期“煤炭有序退出、核能规模发展”结构性调整的战略性举措。系统解析了煤铀协同开采的战略内涵、关键技术体系与发展路径。首先从资源安全、区域转型、资源利用效率3个维度阐释其战略价值,论证其作为能源体系平稳过渡关键路径的必要性。进而构建了以精准探测与协同评价、协同设计与优化、安全与环境扰动控制、智能化赋能为核心的技术体系框架,重点剖析“上煤下铀”“上铀下煤”2类典型煤铀共生结构的差异化开发策略与核心技术挑战。在此基础上,提出“示范探索—规模化推广—深度融合”3阶段发展路径,并从顶层设计、科技创新、政策标准3方面提出保障措施。研究表明,煤铀协同开采是实现能源资源高质量发展、保障国家煤铀资源安全的战略性选择,亟需国家层面统筹规划与系统推进。
“十五五”时期空间科学服务中国式现代化的战略路径
作者:王赤,曹松*,宋婷婷,李明,周丽
中国科学院国家空间科学中心
摘要:空间科学兼具“顶天”与“立地”双重使命,是抢占空天科技制高点、培育新质生产力、服务中国式现代化的重要战略源头。本文在综述国内外空间科学发展实践及中国阶段性进展的基础上,分析了空间科学通过极限牵引、技术溢出和认知先行催生新动能的内在机制,指出当前中国仍面临重大空间科学任务供给不足、有效载荷能力存在短板以及转化生态不畅等关键约束。面向“十五五”时期,提出应围绕强化重大任务布局、提升关键载荷与基础能力、优化转化生态等方面,系统构建空间科学赋能新质生产力的战略通道,以期为空间科学更好服务中国式现代化提供参考。
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研究论文
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数据要素赋能农业高质量发展的机制研究
作者:袁世一,熊露,王盛威,刘保花,张永恩*
中国农业科学院农业信息研究所
摘要:数据要素作为新型生产要素,已成为推动农业高质量发展的重要驱动力。基于2011—2024年省级面板数据,从效率与结构2个维度构建农业高质量发展指标体系,采用双向固定效应模型实证检验数据要素对农业高质量发展的因果效应,挖掘数据要素促进农业高质量发展的内在机制。研究发现,数据要素显著提升农业高质量发展的效率和结构;农业劳动力配置效率和产业结构高级化发挥正向中介效应,共同推动农业实现“增效升级”;数据要素对农业高质量发展的赋能效果受农业资源配置效率、农业研发创新能力和产业协同集聚指数的异质性影响。东、中部地区在农业资源配置效率、农业研发创新能力和产业协同集聚指数方面均呈现较高水平;西部地区在农业资源配置效率和产业协同集聚指数方面不显著,在农业研发创新能力方面显著。据此提出加快数据要素与农业全产业链的深度融合,提高数字技术赋能农业劳动力的水平,构建数据驱动的现代农业产业体系。
动态声辐射力弹性成像在高强度聚焦超声焦点定位中的性能研究
作者:刘佳璐,冉瑶,刘依静,宁宇诺,周小伟*
重庆医科大学超声医学工程国家重点实验室
摘要:术前焦点精准定位是决定高强度聚焦超声(high−intensity focused ultrasound,HIFU)治疗精准性与安全性的关键环节。基于治疗换能器与声辐射力弹性成像联合的声辐射力脉冲(acoustic radiation force impulse,ARFI)成像和谐波运动成像(harmonic motion imaging,HMI)技术,均已被证明可提高HIFU治疗的精确性,但对其性能差异性存在争议。为解决这一问题,本研究通过离体与活体实验,系统对比这2种方法的优劣性。实验以离体猪里脊、牛肝和活体兔为实验对象,在不同参数下分别应用ARFI和HMI方法进行HIFU焦点定位,并量化分析多次实验的定位误差。不同实验对象下的结果均显示,传统几何焦点定位方法的焦点误差平均可达3~4 mm,而ARFI方法的定位误差可稳定在1 mm左右,HMI方法的误差与ARFI接近。但是,ARFI技术对输出功率要求较高,约为HMI技术的2~3倍。因此,基于声辐射力弹性成像的ARFI和HMI方法能用于术前定位HIFU焦点,二者的精准度均显著优于传统几何焦点定位方法,但HMI方法的安全性更佳。本研究为动态声辐射力弹性成像方法应用于临床HIFU焦点定位提供了重要且丰富的实验依据。
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政策建议
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面向“十五五”的中国大科学工程建设与治理研究
作者:李克龙1, 2,徐飞1*
1 中国科学技术大学科技哲学系
2 西南科技大学马克思主义学院
摘要:大科学工程以重大装置为关键载体,贯穿论证、建设、运行维护与开放共享等全生命周期,其建设成效最终取决于治理体系与运行机制的持续支撑。以知识发现机制与组织治理模式为主线,比较分析中美大科学工程的演进路径与制度生态。研究表明,美国依托国家实验室、大学与企业构成的分布式协同网络,通过用户制度、产权规则与契约化管理实现开放共享与成果转化的循环迭代;中国依托新型举国体制与综合性国家科学中心的集群化布局,在战略牵引与系统集成方面优势突出,并通过“沿途下蛋”等机制推动关键技术外溢与产业协同。面向“十五五”,大科学工程呈现战略目标复合化、组织生态化、运行治理精细化、发现过程智能化与合作网络多边化并行的趋势。建议构建“战略—平台—生态”三位一体的建设与治理体系,完善运行期经费、用户机制与绩效评价,强化数据治理与AI能力制度化配置,稳妥推进多元投入与成本分担,提升国际合作与规则参与能力。
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科技人文
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陆启铿:中国多复变函数论学科的开拓者
作者:杨静1, 2,黄杏梅1
1 天津师范大学数学科学学院
2 天津师范大学科技史与文化遗产研究院
摘要:陆启铿(1927—2015)是中国多复变函数论学科的主要开拓者,华罗庚学派的主要传承者之一。他与华罗庚共创中国多复变函数论学科,培养了国内首支相关研究队伍及30余名领军人才。其学术成果丰硕,提出“陆启铿猜想”、证明了“陆启铿定理”等,相关成果曾领先西方10多年,率先揭示规范场与纤维丛联络论的关联。作为学术交流先行者,他推动中外数学交流,助力学科发展。获首届华罗庚数学奖及其他多项殊荣,其参与奠基发展的多复变函数论研究成果,被习近平总书记列为新中国成立以来的重要科学成就。他一生践行科学报国、潜心育人理念,谱写了自强不息的生命乐章。
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