封面故事2022丨Engineering
2022
有一种力量叫做：
爱你和我那么像
见证热爱
勇做新时代工程科技创新的排头兵
我们交出满意答卷！
展望2023
我们携手同行
踔厉奋发，勇毅前行
为梦想远征！
《Engineering》2022年封面解读
第1期
封面专题：6G需求、愿景和使能技术
专题主编：张平，沈学民
封面故事：第六代（6G）移动网络旨在通过在物理世界和数字世界之间提供智能超连接来重塑世界。“灵”（genie）是6G网络中一种新型的通信对象，可以准确地识别物理通信对象的通信意图。“灵”在不同通信对象之间的交互中加速了从语法信息到语义信息的转换。正如比特（Bit）是语法信息的基本组织单元一样，我们提出了一种新的语义基（Seb）概念，以结构化、简洁、灵活的方式组织语义信息。Seb提供了一种模块化的、高度抽象化的模型来表示语义信息，使得语义通信更加简洁高效。研究人员还开发了一种基于Seb的语义通信网络架构，以迈向“智慧演化和原生简约”，即“智简”网络新途径。
第2期
封面专题：前沿水科学技术
专题主编：曲久辉
封面故事：封面图片说明的是闭合城市水循环的概念。为了以技术高效和环境可持续的方式提供优质饮用水，提出了一种由河岸过滤和反渗透处理组成的一步反渗透模型。该模型将基于自然的自由预处理与先进的工程净化技术相结合，收集生活废水和工业废水，经进一步处理，达到排入地表水或回灌含水层的要求，对其提取后用于生产饮用水。最后，将实现一个闭合城市水循环，水从源头开始再循环到源头，以应对日益严重的水资源短缺问题。鼓励持续探索和关注自然过程与工程系统相结合的模式，以更可持续和可再生的方式生产、回收和再利用水资源。
第3期
封面专题：免疫
专题主编：王学浩
封面专题：材料基因工程
专题主编：谢建新，王海舟，John Allison, Gregory Olson
封面故事：在肝癌发展过程中，机体的局部免疫反应是重塑肿瘤微环境的主要力量。然而，不可避免的缺血再灌注损伤所导致的炎症反应可能会诱导形成一种可促使肝移植后肿瘤复发的免疫抑制环境。本期免疫学（Immunology）专题的一篇综述全面总结了最新的证据，有助于全面了解肝移植术后肝内炎症和免疫调节对肿瘤复发的影响。肝内体液微环境可加剧炎症反应，促进肿瘤生长和血管生成、侵袭和转移。此外，肝脏细胞微环境的特点是动员调节性免疫细胞，促进肿瘤细胞逃脱免疫监测和消除。肝内区域免疫调节方法的最新研究进展显示了肝移植后肿瘤复发的潜在免疫生物标志物，该方法有望成为一种针对移植物内免疫微环境的新疗法。
第4期
封面专题：无线互联中的前沿天线技术
专题主编：陆贵文，段宝岩
封面故事：过去几十年，高频天线蓬勃发展，并有力支撑了无线通信和无线传感等技术的进步。封面上的图片展示了应用于移动通信、卫星通信、遥感、车载技术和无线功率传输系统的宽带紧凑型天线。倒F天线被广泛应用于智能手机中。叠层贴片天线、U型槽贴片天线和L型探针馈电贴片天线是微带贴片天线的主要带宽增强技术。介质谐振器天线在毫米波和太赫兹频率下的辐射效率很高。磁电偶极子具有结构简单、频带宽、辐射效率高、交叉极化低、背向辐射小、辐射方向图对称、工作频率增益稳定等优点，具有广泛的应用前景。与传统的纯金属材料制成的偶极子、喇叭或反射面天线不同，封面上展示的现代天线可以通过光刻工艺或3D打印技术以低成本制造。其他重要的天线设计详见本期无线互联中的前沿天线技术专题。
第5期
封面专题：无人智群
专题主编：张军, 福田敏男, 林德福, Florian Holzapfel
封面故事：无人系统集群是决定未来城市情报和军事现代化的重要关键技术。复杂、不可预测的任务场景需要具有快速应急变化能力的任务执行单元平台，这是异构平台智能集群技术的显著特点。本期“无人智能集群”专题全面梳理了无人智能集群所涉及的各种新技术，有助于全面了解无人智能集群在城市物流、工厂检查、关键位置安全等军民领域的应用情况。为应对复杂城市环境和军事场景的快速动态变化，无人智能集群技术通过快速任务分配、实时规划、多目标感知、识别和跟踪，实现多个平台之间的任务协作和信息共享。本期专题中的最新研究案例将展示无人智能集群技术可能的新应用场景和未来的研究方向。
第6期
封面专题：组织工程
专题主编：顾晓松
封面故事：组织工程技术近年来发展迅速，封面图片展示了该领域的最新研究进展。特别是，外泌体研究取得了重大进展，为再生医学带来了新技术。如上图所示，外泌体进入软骨细胞，促进软骨细胞损伤和修复（红色为干细胞外泌体，蓝色为软骨细胞核，绿色为软骨细胞骨架）。底部图像描述了神经脱细胞基质；研究人员首次揭示了细胞基质奇妙而复杂的生物微纳结构。
第7期
封面专题：碳中和前沿技术
专题主编：张小曳
封面故事：碳捕集与封存（CCS）是将燃煤电厂、燃气电厂及化工、钢铁、水泥和其他设施排放的二氧化碳进行分离和压缩，然后输送到地质封存地点，并将其注入枯竭的油藏进行强化采油和封存，或将其注入深部咸水层进行封存。地质封存过程还包括对注入的二氧化碳进行大气、浅地表环境监测，地面地球物理和井口监测，以确保测量、监测和验证（MMV）系统的封存安全和能力。
第8期
封面专题：细菌耐药性
专题主编：沈建忠, Timothy R. Walsh
封面故事：封面主体为一个携带耐药基因且形似“地球”的细菌，周围的分支代表了它的菌毛，伸向了三个不同领域——临床、社区和动物/食品。耐药性可在人、动物和环境之间传播，三者被细菌联系在一起，提示我们需要在“同一健康”的理念下应对细菌耐药。图像构思来自于北京市疾病预防控制中心杨璐博士。
第9期
封面专题：高端测量仪器
专题主编：谭久彬, Kenneth Thomas VictorGrattan
封面故事：高性能显微镜等高端测量仪器是人类实现突破性科学探索、生物技术、微纳制造、精准医疗等的重要手段。它们也是测量系统的重要基础。国际单位制（Système international d'Unités或SI）是国际计量体系的基石。7个基本SI单位都是根据基本物理常数被重新定义，使更精确的测量成为可能。与此同时，新一代信息技术为高端测量仪器的发展注入了新的活力。以数字化、网络化、智能化为特征的量化计量和测量将成为新一代高端测量仪器的基本形态。
第10期
封面专题：超材料
专题主编：周济，John Pendry
封面故事：封面图片显示了等离子体表面“彩虹”上灵敏的光学生物传感。所谓的“捕获彩虹”光存储是一种有趣的片上慢光现象，已经用负折射率超材料和梯度等离子体表面光栅来证明。然而，这种彩虹捕集效应的应用仍然有限。在本期中，Gan等通过报道一种新型、功能强大的捕获彩虹成像仪来填补这一空白，用于超分辨率位移光谱分析和表面生物传感。在他们的工作中，在一个极小的30 μm × 64 μm光栅上获得了0.032 nm的波长位移分辨率。同一芯片上的彩虹传感器单元的2 × 2阵列用于对A549衍生的外泌体进行高通量传感，并使用外泌体EGFR表达值将患者样本与健康对照区分开。重要的是，这种卓越的光谱传感性能是通过一个简单的4倍显微镜系统观察到的，该系统可以轻松地与智能手机集成，为未来个性化和精确的生物/化学传感和即时诊断提供了新的机会。
第11期
封面专题：非常规油气与智能油气工程
专题主编：李根生, 孙金声, 陈掌星
封面故事：封面图片展示了新一代二氧化碳强化采油（CO2 EOR）技术，即存储驱动的CO2 EOR，其目的是通过在油藏中封存CO2，同时最大限度地提高石油采收率，实现CO2净零排放甚至负排放。在这种方法的框架下，CO2 EOR和油藏储存可以是和谐的、协同的，也可以是相互冲突的。因此，迫切需要开发新的先进技术，削弱EOR与储存之间的对立，提高两者的协同作用。两者之间的关系很像太极。存储驱动的CO2 EOR方法为油气开采模式从大规模排放过程向净零排放或负排放过程的范式转变提供了可行的基础，该过程显著降低了CO2排放，同时提高了CO2 EOR的经济效益。
第12期
封面文章：长江干流岸滩侵蚀自动识别
封面故事：上游水量和输沙量的变化通常会导致下游河势的调整。自古以来，长江中下游地区就经历了河势的剧烈变化和崩岸的严重威胁。目前构成长江干流的曲流河段是长江堤岸侵蚀风险的缩影。例如，在靠近洞庭湖口段的长江下荆江河段，曲率半径较短的S形主河道呈现出截弯取直的趋势，最终会形成以往通常出现的牛轭湖。本期的一篇重要文章利用多波束回声测深系统对长江中游近100 km的水下地形进行测量，分析了长江中游水下岸线侵蚀迹象，这是迄今为止最广泛的无人潜航器水下测量。
相关阅读