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推动中国开源软硬件发展的经验与建议 | 科技导报

加强开源领域的部署、投资与引导,围绕源代码或硬件设计信息构建相适应的治理体系,对于培育数字经济发展新动能至关重要。本文分析了开源发展的基本逻辑,从研发支持、需求侧政策供给、开源生态建设等方面阐述了促进开源发展的国际经验。以比较视角分析了美国开源发展现状,认为美国在开源领域具有相对较高的话语权,中国应坚持“融入全球+自主开源”双轮驱动,理清基于国外开源平台而受到制约的边界,探索开源发展战略路径,加大协同研究支持力度,开展开源部署试点并确立安全评估框架,补齐开源生态建设短板。以人工智能、物联网、大数据、区块链等为代表的新一轮技术革命为中国数字经济带来历史机遇。2022年,中国数字经济规模达到50.2万亿元,占GDP比重达41.5%,名义增长10.3%,成为稳定经济增长的关键动力。人工智能、区块链等信息技术均得益于开源而逐渐发展起来。在大国博弈不断升级的背景下,加强对开源领域的部署、投资与引导,完善开源治理体系,对于培育数字经济发展动能至关重要。开源发展的基本逻辑开源通常指公开源代码或硬件设计信息,是开放、共享、共赢的大规模协作生产方式之一。开源的源起开源软件可以追溯到UNIX操作系统的创建。UNIX操作系统由美国电话电报公司贝尔实验室的一个研究小组在1969年至1970年之间开发。20世纪70年代,贝尔实验室和学术界(主要是加州大学伯克利分校)的不同团队对该操作系统进行改写,并不断适应新的硬件变化,专家之间共享的独特环境为开源的发展奠定了基础。1998年,网景公司决定向公众开放其网络浏览器的源代码,开源一词逐渐被接受并广泛使用。人们越来越认识到,开源使得一些企业、个人不仅能获取计算机软件的底层源代码,且可以修改并重新发布。越来越多的用户反过来也推动了开源软件和标准的不断创新与完善。开源硬件是在借鉴开源软件经验基础上发展起来的,其设计理念与开源软件类似。开源硬件主要提供物理硬件的源代码,包括材料清单、原理图、计算机辅助设计以及详细说明等。当前,开源硬件已逐渐成为开源文化中的重要组成部分,比较代表性的项目是Facebook的Open
1月31日 下午 4:33
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美国国防高级研究计划局2014—2023财年预算的启示 | 科技导报

美国国防高级研究计划局(DARPA)作为美国颠覆性技术的孵化器,在美国国防科技创新中扮演着重要角色。本文通过分析2014—2023财年DARPA研究、开发、试验与鉴定(RDT&E)预算经费的发展和变化情况,明晰了美国国防前沿技术创新方向和布局:从横向阶段划分看,基础研究不再是预算近两年的布局重点,预算重心由基础研究向先期技术发展转移;从纵向项目配置看,预算呈现出持续布局前沿技术、推进新技术演示验证、助力“全域作战”体系建设等趋势;从投向的技术领域看,微电子、人工智能、通信与网络以及生物科技是DARPA近2年的研发重点。2014年11月,时任美国国防部长哈格尔在里根国防论坛上明确提出第3次“抵消战略”,即以创新军事技术和作战概念改变未来战局,维持美国军事优势。随后,美国国防部和各军兵种的研究机构开始不断强调发展新兴技术,争相提出新型作战概念。美国国防高级研究计划局(DARPA)作为国防部的重要研究机构,是第3次“抵消战略”的重要实施与进者,促成了互联网、GPS系统、隐身飞机、激光武器、无人机、高超声速飞行器、弹道导弹防御系统、相控阵雷达等方向的重大创新,在前沿技术研发布局、未来技术军事应用等方面取得显著成效。近年来,DARPA相继启动“敏捷地月空间行动演示火箭”计划,委托通用原子公司设计空间推进小型核反应堆,以及洛克希德·马丁公司和蓝色起源公司开发采用核热推进系统的航天器,力求航天推进技术实现突破发展;开展30余项人工智能相关项目,涵盖网络攻击、可解释人工智能、人机融合、推理决策、频谱管理、深度伪造检测等方面,实现人工智能与军事作战应用深化融合,技术溢出成效初显;开展“量子孔径”(QA)项目,利用里德堡原子射频传感器技术,开发量子传感射频天线,颠覆传统电磁信息感知机制;研发“天基高超声速和弹道跟踪空间传感器”(HBTSS),填补美国现有导弹预警架构体系中的空白;开展“个性化防护生物系统”(PPB)等项目,创新军事医学研究、为军人作业和卫勤保障提供有力支撑。我国对DARPA的科研管理体制以及研究布局等议题一直保持着浓厚的研究兴趣,但现有研究大都集中在梳理DARPA在美国国防科技创新链中的地位,仅有少数研究分析了DARPA科技项目的布局情况,对其整体科研资金的投向和投量关注不够,不利于深入了解和掌握美国国防科技前沿布局。通过整理2014—2023财年DARPA研究、开发、试验与鉴定(RDT&E)经费数据,梳理了预算投向和投量的变化情况,剖析了DARPA新兴技术研发重点和方向。预算申请总体情况DARPA在每年第一季度会向美国国防部提出科研经费预算申请,旨在对新财年经费支出进行系统规划。DARPA的RDT&E经费预算申请包括4个预算活动阶段,依次为基础研究阶段、应用研究阶段、先期技术发展阶段和管理保障阶段。每个科研活动阶段细分为3个层次,由高到低依次为计划单元、项目群和子项目。基础研究预算支持信息、电子、数学、计算机和材料科学等领域的科学研究和试验,探索这些技术的国防应用潜力。应用研究预算的目标是开发信息与通信、电子、生物等领域的新技术,使其广泛提升军事能力成为可能。先期技术发展预算的目标是开发、展示、评估革命性新技术或新系统,并大幅降低成本,使商业化生产成为可能,以满足当前和未来军事任务。管理保障经费为DARPA的行政费用提供资金支持。基础研究、应用研究、先期技术发展阶段是DARPA预算申请的重点。与陆、海、空三军技术研发部门相比,DARPA的技术研发强调以军方未来潜在需求为目标,坚持以创新为唯一宗旨,始终把精力放在对未来的探索上,致力于发展高风险、高投入、高回报的颠覆性技术和系统。DARPA每年将30亿~40亿美元的预算分配给200多个研究项目,其经费占比不到美国国防部RDT&E预算的4%。2023财年,DARPA为RDT&E预算申请经费41.19亿美元,较美国国会2014财年申请经费增长43.8%,但总体占国防部RDT&E预算的比例持续下降,从2014财年4.5%跌至2023财年的3.2%,增速低于国防部RDT&E预算(图1)。其中,基础研究申请经费从2014财年(3.65亿美元)到2023财年(4.83亿美元)有小幅增长,但占比总体下降,2023财年基础研究经费仅占RDT&E预算11.7%,占比创10年新低;应用研究申请经费连续2年上涨,2023财年达到16.51亿美元,占总体预算40.1%,近10年的占比先升后降;先期技术发展申请经费连续7年上涨,2023财年达到18.84亿美元,占总体预算45.7%,占比创10年新高。图1
1月30日 下午 4:33
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倪光南院士:以全球视野谋划和推动开源RISC-V生态发展 | 科技导报

倪光南,中国工程院院士,中国科学院计算技术研究所研究员。联想集团首任总工程师,主持研发联想式汉卡和微机。研究方向为计算机及其应用。这几年来,我国各界越来越重视开源RISC-V架构,认为中国可聚焦于RISC-V发展“主流CPU”(即在世界市场上占据主要份额的CPU)。目前垄断这一市场的是美国企业控制的x86和ARM架构CPU,未来有可能参加角逐的是RISC-V,这是美国加州伯克利分校David
1月29日 下午 4:31
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关于交通运输服务支撑缩小区域差距促进共同富裕的思考 | 科技导报

本文利用统计数据,分析了2000、2010和2020年中国四大板块、板块内地区的人均地区生产总值和交通运输相关指标的相对差距和绝对差距变化情况,总结了交通运输在缩小区域差距中的效应,提出了交通运输更好服务支撑缩小区域差距的思路。党的十九届五中全会在确定2035年远景目标时明确提出“全体人民共同富裕取得更为明显的实质性进展”。中央财经委员会第十次会议上,习近平总书记强调,“共同富裕是社会主义的本质要求,是中国式现代化的重要特征,要坚持以人民为中心的发展思想,在高质量发展中促进共同富裕”。“我国已经到了扎实推动共同富裕的历史阶段,要提高发展的平衡性、协调性、包容性。”党的二十大报告提出,“要扎实推进共同富裕”“实现全体人民共同富裕”。缩小区域差距是实现共同富裕的重点,交通运输是缩小区域间发展差距的先决条件,通过补齐相对落后地区的交通运输短板,加强相对落后地区与相对发达地区间的交通联系,降低人员出行和货物运输成本,改善人员、物资、产业等集聚条件,是实现共同富裕的重要途径。为支撑服务缩小区域发展差距,交通运输行业主动行动,积极作为。《国家综合立体交通网规划纲要》和《“十四五”现代综合交通运输体系发展规划》在“推动区域交通运输协调发展”和“支撑引领区域协调发展”部分对推动东部、中部、西部和东北地区交通发展作出系统部署,京哈高铁、沪昆高铁、兰新高铁、京藏高速、连霍高速、长江黄金水道、天府机场等一批重大交通项目建成,交通基础设施规模、运输服务质量、四大板块间交通联系等均有质的飞越和提升,有力支撑了中部、西部、东北地区与东部地区经济指标差距的缩小。通过加快推动交通运输发展来促进地区经济发展、缩小区域差距,是交通运输研究的传统领域,对此进行研究的专家学者人数较多,形成的研究成果数量也较为丰富。主要包括2类:第一类主要聚焦中部、西部和东北地区交通运输发展存在的不足,着力补齐地区交通运输短板,研究具体对策;第二类侧重发挥交通运输对人流、物流集聚作用,研究交通运输对相对落后地区经济发展的带动效果。上述成果为推动各区域交通运输建设、促进地区经济发展起到了积极作用,但近年来对区域间交通运输发展水平差距变化和区域交通运输支撑下的经济社会发展水平差距变化进行研究的成果数量不多,分析还不够充分。为更好地贯彻落实党的十九届五中全会、党的二十大报告对共同富裕的部署和习近平总书记对共同富裕的要求,支撑区域差距缩小,有必要系统分析交通运输在缩小区域差距中的效应,提出当前和未来一段时间交通运输更好服务缩小区域差距的思路。交通运输在缩小区域差距中的效应区域发展相对差距缩小经济要发展,交通要先行,缩小区域发展差距首先要缩小区域交通运输发展差距。推动相对落后地区交通运输加速发展,缩小与相对发达地区的交通差距,有助于促进相对落后地区经济以更高的速度发展,从而缩小与相对发达区域的相对差距。1、四大板块交通运输支撑区域相对差距缩小效应明显近20年来,四大板块交通发展的相对差距整体在缩小。高速公路方面,中部、西部和东北地区2001—2010年和2011—2020年高速公路通车里程年均增长速度均超过东部地区(表1),2000、2010和2020年四大板块高速公路面积密度、人均密度和综合密度3项指标的最小值和最大值比值整体呈上升态势(表2),该3项指标的相对差距总体在缩小。民航运输机场方面,东部、中部、西部、东北地区间机场面积密度的最小值和最大值的比值由2000年16.1%提升到2015年23.9%、2020年31.1%,板块间机场密度的相对差距持续缩小;尽管东部地区机场旅客吞吐量和货邮吞吐量仍占据主导地位,但中部、西部、东北地区的民航运输机场旅客吞吐量和货邮吞吐量在全国占比总体在提高,与东部的相对差距不断缩小(图1)。图1
1月26日 下午 4:59
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中国城乡交通运输一体化发展模式及国外经验借鉴 | 科技导报

本文总结了近年来中国城乡交通运输发展取得的积极成效以及对落实国家乡村振兴战略的重要意义,剖析了在中国城乡交通运输一体化快速发展过程中存在的问题。结合圈层经济理论,分析了中国城乡交通运输一体化发展在空间上的圈层结构特点,提出不同空间区域的城乡交通运输一体化发展特征。借鉴美国、日本、德国、英国等典型国家发展经验,得出对中国推进城乡交通运输一体化发展的有益启示。结合中国不同区域的发展特点和国外相关经验,以县城为抓手,提出中国不同类型区域的城乡交通运输一体化发展路径。伴随着中国城乡交通运输快速发展,城乡交通基础设施日益完善,当前已基本形成遍布农村、连接城乡的农村公路网络,尤其是“四好农村路”建设,助力贫困地区摆脱出行难问题,支撑打赢交通脱贫攻坚战,有力保障了全面建成小康社会;城乡客货运服务体系不断完善,农民往返城乡务工、上学、探亲、就医等更加便捷安全;县乡村三级物流服务体系逐步完善,进一步打通了“农产品进城、工业品下乡、电商进村、快递入户”的双向运输通道,推动了交通运输资源在城乡之间的有效覆盖和共享,带动乡村产业和经济蓬勃发展;“交通+”融合发展持续深化,促进城乡交通运输资源有效盘活、集约共享和高效利用,农村居民获得感、幸福感和安全感大大增加,为落实乡村振兴战略做出重要保障。尽管中国推动城乡交通运输一体化发展成效显著,但仍存在一些问题,包括县城在城乡交通运输一体化发展中的地位和作用不突出,龙头发动机带动作用发挥不够,城乡交通运输基本公共服务供给有待完善,城乡交通运输内外资源要素集约整合力度仍需提升等。中国城乡交通运输一体化发展模式特征当前,中国城乡交通运输一体化进一步向纵深高质量发展推进。城乡交通运输一体化发展的进程围绕城乡关系展开,而城乡关系变化的核心是城乡生产布局和生产组织模式变化。中国当前城乡交通运输一体化发展在空间上呈现出一定的圈层结构特点(图1),不同区域城乡交通运输一体化发展特点有所差异。这种差异以距离城市空间远近的形态为表现,体现城市辐射所带来的生产布局和生产组织模式变化。图1
1月25日 下午 4:35
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重庆综合客运枢纽TOD的实践 | 科技导报

本文针对重庆市综合立体交通网国际枢纽集群的发展需求,借鉴枢纽集群、公共交通导向的开发(TOD)模式等相关概念,梳理了重庆市“三主两辅”综合客运枢纽建设实践发展概况、用地开发模式、现存问题等,提出了综合客运枢纽集群TOD模式与城市协同发展优化和管理的对策建议,以促进交通与城市功能的深度融合,引导城市交通发展模式向集约化、国际化、绿色化、人文化转变。客运枢纽集群TOD模式01客运枢纽集群概念交通枢纽是对外运输与城市内部交通之间、城市内部各种交通方式之间衔接的关键节点,是整个交通设施网的重要一环。其可分为客运和货运2类,客运枢纽又可以分为城市对外客运枢纽和市内客运枢纽(表1)。城市对外客运枢纽也称为综合客运枢纽,是城市内外资源要素流通的汇集中心,是城市内外交通的衔接点,是城际或市内出行换乘的场所,主要提供长途出行服务,以实现“全国123出行交通圈”,即都市区1小时通勤、城市群2小时通达、全国主要城市3小时覆盖。综合客运枢纽又可以分为门户客运枢纽和区域客运枢纽,门户客运枢纽主要面向国际和全国,承担着城市门户、窗口的作用,是城市经济快速发展的重要支撑;区域客运枢纽主要面向邻近的省市区县,承担着城市区域性交通衔接转换的功能,可为城市间人员流动、交流、合作提供通道;城市公共交通枢纽主要面向城市内的重要功能区,承担着各功能区交通集散和转换的功能,为城市居民、通勤人员提供便捷、高效的出行服务。表1
1月24日 下午 4:35
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基于轨道交通TOD模式的城市空间新结构化 | 科技导报

城市空间的集中发展有利于提高城市效率,分散发展有利于提高城市的生态质量。以公共交通导向的开发(TOD)模式为指导,在传统的站点处进行高强度开发,可通过层次分明的轨道交通线网系统重构现有城市空间结构,使站点之外的地区实现低密度高质量的生态发展。为实现这一城市空间新结构化过程,从流量规律角度揭示了TOD模式的基本特性,分析了其推动与实现机制,构想了该模式下的城市空间开发策略与生态空间。公共交通导向的开发(transit-oriented
1月23日 下午 4:32
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面向专项规划的杭州轨道交通TOD成效评估 | 科技导报

围绕轨道站点打造城市活力中心的公共交通导向的开发(TOD)模式在国内逐渐兴起,但在完善顶层设计层面,TOD发展模式仍缺乏可操作的评估体系。本文回顾了国内外对于TOD成效评估的探索与实践,通过分析新时期轨道交通综合开发的主要特征,从规划层、实施层、服务层3个维度构建了轨道交通TOD成效评估体系,以杭州地铁1、2、4号线沿线地区为应用实例,总结了其TOD发展水平、现状、特征等,并提出了相应发展建议。新时代中国进入高质量发展时期,在低碳发展和集约建设的理念下,国内各地陆续采用公共交通导向的开发(transit-oriented
1月22日 下午 4:30
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中国TOD发展的核心策略——基于深圳市的实践 | 科技导报

本文基于中国公共交通导向的开发(TOD)发展的背景条件,总结了深圳市TOD枢纽建设的实践经验,提出了中国TOD发展需要遵循的3个核心策略:建立统一利益主体的机制、搭建专业技术统筹平台、赋予建设运营主体决策权。公共交通导向的开发(transit-oriented
1月19日 下午 4:30
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新时代站城融合协同发展的实践与思考 | 科技导报

融合发展是高质量发展的重要内容。本文在全面总结党的十八大以来高铁客站规划建设取得的历史性成就、发生的历史性变革基础上,聚焦交通强国建设战略部署,结合国情及路情,剖析了站城融合的互动机理、价值取向,分析了站城融合的基本内涵、融合模式,针对站城空间割裂、城市功能缺失、环境场所单调、空间利用率低等设计难题,提出了站城融合构建策略,为破解站城发展困境、重构站城秩序,释放城市活力、谋求站城共生,提供了推动高铁客站与城市高质量协同发展的解决方案。纵观铁路客站与城市发展历史,城市因车站而兴,车站因城市而存,客站与城市周边城区始终是繁华与冲突共存的场所。1993年,美国新城市主义代表人物彼得·卡尔索尔普(Peter
1月18日 下午 4:59
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TOD发展模式的内涵解析和若干关键思考 | 科技导报

公共交通导向的开发(TOD)模式是提高资源利用效率和交通节能减排的有效途径,符合当前碳达峰、碳中和目标决策要求。新形势赋予TOD模式新目标,即构建以公共交通主导的绿色生产生活方式。为此,本文在交通构建、用地开发和可持续发展等方面提出若干思考。交通方面,为实现“双碳”目标,公共交通成为综合交通的主导是必要的,基础是提供比小汽车有竞争力的公交服务,并配合良好的慢行系统,同时引导和控制小汽车使用。土地开发方面,引导城市生产、生活围绕公共交通系统组织,优化城市空间形态,差异化控制开发强度和推动产站城一体化发展。可持续发展方面,保障公共交通财务可持续和实现公共交通对城市减碳的贡献,核心是确保充足的客流量,从而实现公共交通可持续发展与TOD开发的双赢。近40年来,南、北极冰川变化加剧,极端天气发生频次明显增加,全球气候变化呼唤人类自我革命。在此背景下,党中央着眼于构建人类命运共同体,作出推动中国碳达峰、碳中和的重大战略决策。这是中国对国际社会的庄重承诺,也是推动高质量发展的内在要求。中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。目前,交通运输排放的二氧化碳占中国与能源相关二氧化碳排放总量近11%,未来减碳压力巨大。在所有交通方式排放的二氧化碳总量中,公路运输排放的占比为77%,亟需调整综合交通运输结构。国务院发布的《2030年前碳达峰行动方案》提出,推进城乡建设绿色低碳转型,推动城市组团式发展,科学确定建设规模,控制新增建设用地过快增长;构建绿色高效交通运输体系,打造高效衔接、快捷舒适的公共交通服务体系,积极引导公众选择绿色低碳交通方式。TOD(transit-oriented
1月17日 下午 4:39
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公共交通导向的发展模式:现状与趋势 | 科技导报

交通与土地使用深度融合的发展模式已经成为中国城市高质量发展的关键。本文回顾了公共交通导向的开发(TOD)模式的起源,论述了TOD的中国内涵,总结了一体化由发展起步、研究推进、工程应用到进入高质量发展新阶段的发展历程。分析了TOD发展模式与未来城市和交通的关系、中国推进TOD发展面临的主要问题与障碍,提出了建立强有力的交通与用地使用一体化开发综合协调体制机制,形成由利益相关方组成的利益共同体、制定合理的利益分配机制等建议。交通与土地使用深度融合的发展模式,能够综合破解当前城市发展面临的问题和挑战,构建更美好的城市生活,因而吸引了众多科研工作者、政府决策者和城市建设者的广泛关注、积极的理论探索与工程实施。国内外的研究与实践表明,公共交通导向的开发(transit-oriented
1月16日 下午 4:49
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孙永福院士:推进城市土地与轨道交通融合发展 | 科技导报

孙永福,铁路工程专家,中国工程院院士。曾任铁道部副部长,现任国土空间综合规划与开发专业委员会会长,教授级高级工程师。研究方向为铁路建设技术。城市是非农业产业聚集、人口稠密之地,在经济社会发展中具有特别重要的地位和作用。长期以来,交通拥堵、环境恶化等“大城市病”困扰着城市健康发展。20世纪末出现的公共交通导向的开发(transit-oriented
1月15日 下午 4:30
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恶性肿瘤患者住院期间的情绪问题及康复策略 | 科技导报

恶性肿瘤患者极易出现不良情绪和心理障碍,影响其转归和预后。中医认为情志为病是肿瘤发生的原因之一,心理康复是临床工作中需重点关注的环节。本文以恶性肿瘤患者为研究对象,比较了常规心理干预与常规心理干预结合中医综合康复(八段锦、芳香疗法)对患者住院前后情绪、睡眠、心理健康及肿瘤免疫功能的影响。结果说明中医综合康复策略有利于改善恶性肿瘤患者抑郁、焦虑、睡眠质量、社会支持感受能力以及抗肿瘤免疫功能。恶性肿瘤是危及人类生命的首要因素,每年因恶性肿瘤而死亡的人占全球总死亡人数的30.0%。恶性肿瘤的发病率呈逐年上升的趋势,伴随着医学水平的发展,恶性肿瘤的5年生存率也逐年提高。中国的流行病调查显示,2003至2015年期间的恶性肿瘤5年生存率已达40.5%。如何对肿瘤患者进行康复干预,提高其生存率和生活质量,是现阶段关注的重要问题之一。心理因素与恶性肿瘤预后之间的关系密切。恶性肿瘤患者属于特殊群体,长期处于慢性病状态,且随时有癌病恶化或复发的生命威胁,极易出现恐惧、焦虑、抑郁、失眠等情绪问题。此外,恶性肿瘤患者往往需长期住院,历经多次手术和/或放化疗,且并发症及不良反应多见,患者易遭受压力、应激等情况。研究发现,对恶性肿瘤患者进行心理干预可改善其精神状态和睡眠质量、提高免疫力,有利于提高疗效及预后生活质量。中医认为,“情志为病”是肿瘤发生的重要原因之一,恶性肿瘤的治疗和康复需关注情志因素。芳香疗法、健身气功、五行音乐疗法等中医外治法是改善不良情绪、调节情志的经典手段。免疫系统功能状态是关系到恶性肿瘤进展、转归的核心问题。由于肿瘤的免疫逃逸、免疫抑制等机制,恶性肿瘤患者的免疫功能处于低下状态,T淋巴细胞不能有效地识别、清除肿瘤细胞,导致恶性肿瘤的进展。本研究通过评价心理干预结合中医综合康复策略对恶性肿瘤患者心理健康、睡眠及肿瘤免疫功能的影响,旨在为恶性肿瘤患者提供新的心理康复策略。01资料和方法研究对象本研究为平行对照临床研究,将2020年12月至2022年12月内蒙古医科大学附属医院肿瘤内科收治的恶性肿瘤住院患者作为研究对象。纳入标准:(1)年龄30~60岁;(2)恶性肿瘤确诊不超过1年;(3)初次行肿瘤内科住院治疗,拟进行的治疗方案中包括化疗。排除标准:(1)肿瘤晚期已出现恶病质、行姑息治疗者;(2)合并精神障碍者,包括精神分裂症、双相情感障碍、抑郁症;(3)合并意识障碍者,如肿瘤并发症引起的昏迷、肝性脑病等;(4)无法配合康复治疗者,如听力障碍、卧床瘫痪等。纳入患者按照1∶1的比例,分为对照组和综合康复组,两组患者均在肿瘤内科行标准的21d住院化疗方案,住院期间分别采用心理干预+常规康复、心理干预+中医综合康复的方式进行心理康复。本研究已经内蒙古医科大学附属医院伦理委员会备案(伦理号:KY-2020ob-47ob-47),符合《赫尔辛基宣言》的伦理要求。心理干预两组患者住院期间均进行常规心理干预。包括团体心理干预和一对一个体干预。患者分别于入院第1天、出院前1天进行1次团体心理干预,于肿瘤内科治疗(放疗、化疗)开始前1天进行个体干预。团体心理干预以小组的形式进行,包括1名医师、1名护师、4~6位患者,内容包括自我介绍、团建游戏、肿瘤内科治疗模式科普、肿瘤治疗成功案例分享。个体心理干预包括聆听患者内心感受、共情、鼓励等。中医综合康复综合康复组的中医综合康复策略包括健身气功八段锦和芳香疗法。八段锦的8个动作包括:双手托天理三焦,左右开弓似射雕,调理脾胃须单举,五劳七伤往后瞧,摇头摆尾去心火,双手攀足固肾腰,攒拳怒目增气力,背后七颠百病消(国家体育总局版)。由护理人员每天引领患者练习八段锦,每次30min,每天2次。对照组进行相同频次和时间的自由活动。芳香疗法:将10%柠檬香茅精油与5%薰衣草精油按照1∶1的比例进行混合,取0.5mL精油加入500mL的蒸馏水进行稀释,置于扩香器持续扩香。芳香疗法在每晚10点进行,持续时间1h。对照组则在相同时刻进行相同时长的纯净水雾化加湿。主观评分采用蒙哥马利抑郁评定量表(Montgomery
1月12日 下午 4:32
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老年高骨转换型骨质疏松的危险因素及康复评定 | 科技导报

骨质疏松症(OP)常见于老年群体,易引发脆性骨折。高骨转换型OP的骨形成和骨吸收过程均表现为活跃,治疗困难,缺乏有效改善骨密度(BMD)的治疗方式。本文以高骨转换型OP患者为研究对象,通过治疗前的康复评定和随访研究,旨在寻找其预后的独立性影响因素。指标包括:BMD、血清铁蛋白水平、下肢肌力的站起-坐下测试(CRT)时间、Berg平衡功能量表(BBS)评分等。结果显示,血清铁蛋白每增加1个单位,发生脆性骨折的风险增加5.3%,CRT每延长1s,发生脆性骨折的风险增加4.12倍,患者的铁蛋白水平越高,CRT越长,则预后的BMD越低,而BBS每增加1分,发生脆性骨折的风险减少15.8%。说明铁储存水平、下肢肌力和平衡能力是影响高骨转换型OP预后的独立性因素。骨质疏松症(osteoporosis,OP)是一种以骨密度(bone
1月11日 下午 4:43
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基于负荷心肌声学造影评价八段锦在冠脉介入术后的康复价值 | 科技导报

急性心肌梗死(AMI)是心血管疾病最常见的致死原因,AMI患者行经皮冠状动脉介入术(PCI)后需进行心脏康复。八段锦是中国传统的健身功法。本文以PCI术后患者为研究对象,利用负荷心肌声学造影(MCE)等手段,旨在评价八段锦对AMI患者预后心肌血液灌注、运动功能及生活质量的影响,指标包括心肌血流量(MBF)、室壁运动异常率、六分钟步行试验(6MWT)距离、Croog生活质量评分等。结果显示,与单纯PCI相比,使用八段锦作为康复方案术后1年时的心内膜下MBF、6MWT距离、睡眠与性功能、自觉健康状况、情绪、日常生活子项评分均显著增高,室壁运动异常率显著降低。说明八段锦可显著提高AMI患者的心肌血液灌注和改善心室壁运动,提高心肺运动功能,不但可改善预后的躯体健康和日常生活能力,还具有调节情绪和改善睡眠的作用。心血管疾病是威胁中国居民健康及生命的首位原因。据《中国心血管健康与疾病报告2021》报道,中国目前已有冠心病患者1139万,心血管疾病致死分别占农村人口和城市人口死亡构成的46.74%和44.26%,居城乡居民总死亡原因的首位。急性心肌梗死(acute
1月10日 下午 4:31
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2023年世界空间科学与深空探测十大热点 | 科技导报

空间科学与深空探测为基础科学研究突破提供了第一手的观测数据,成就诸多有重要影响的新发现和新突破,不断开拓人类认识宇宙的新边界。本文主要依据国际顶刊空间科学研究亮点论文,结合中国空间科学任务情况,梳理了2023年全球空间科学重要进展,主要涉及宇宙起源和演化、月球和行星探测、系外行星发现与表征、日球层物理和载人航天等学科领域的热点,展望了2024年即将发射升空的新空间科学任务。空间科学是以航天器为主要平台,研究发生在宇宙空间的物理、天文、化学和生命等现象及其规律的科学。空间科学是人类进入太空时代后随着航天技术的进步而迅速发展起来,为当代科学和人类文明进步作出了奠基性、革命性贡献,深刻改变了人类的世界观、价值观和发展观。2023年,世界各国科学家利用系列专用空间科学卫星和深空探测器获得的高品质观测数据(样品),尤其是旗舰型空间天文台詹姆斯·韦布空间望远镜(JWST)的观测结果,在国际重要期刊上发表了大量论文,对学科发展和科学认知的影响深远。限于篇幅,本文撷取其中代表性的原创成果,以空间天文、月球与行星科学、日球层物理、载人航天等学科领域为主线,兼顾系外行星交叉前沿,通过10大热点回眸,以期提纲挈领,总揽过往,启迪未来。1
1月5日 下午 4:33
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益生菌补充剂与人体免疫调节功能 | 科技导报

本文综述了益生菌补充剂对人体免疫系统的功能影响、分子生物学机制和对疾病的调节作用;益生菌不但是构成肠道局部免疫的重要环节,还可对其他系统发挥双向免疫调节作用;益生菌补充剂可激活固有免疫系统,提高吞噬细胞、自然杀伤细胞等固有免疫细胞的活性,发挥抗感染、抗肿瘤作用,可预防和治疗多种原因引起的消化道、呼吸道感染,提高人体的抗肿瘤免疫功能;益生菌补充剂还可通过激活调节性T细胞,负向调节特异性免疫系统,对食物不耐受、哮喘等过敏性疾病及溃疡性结肠炎和克罗恩病等自身免疫性疾病发挥辅助治疗的作用。世界卫生组织/联合国粮农组织将益生菌(probiotic
1月4日 下午 4:30
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呼吸道病毒感染的通用性膳食营养和运动建议 | 科技导报

呼吸道病毒感染是由多种病毒引起的常见病、多发病。营养和运动是防治呼吸道病毒感染的有效措施。本文综述了呼吸道病毒感染的主要特点,根据病情的有无和程度,提出了呼吸道病毒感染的通用性膳食营养建议和运动建议,包括预防阶段和患病阶段(分为轻症和重症)的营养和运动策略。饮食和运动是健康的基石,也是疾病防治的有效手段。由于呼吸道病毒感染性疾病是常见病、多发病,且一般症状轻,病程短,因此在饮食和运动方面并未受到长期重视。21世纪初,随着SARS、H1N1、H7N9、MERS、EBOV、COVID-19、甲型流感等呼吸道病毒的出现,逐渐改变了人们这一认知,这些病毒感染急性期后的长时间症状迁延,引起人们对营养和运动措施的关注。呼吸道病毒归属于乙类或丙类传染性疾病,与人类社会发展共存,需引起公共卫生领域的长期关注。虽然各种呼吸道病毒在病原体上有所不同,但其流行病学、致病机制和临床症状有很大相似性,且大多数呈轻症或无症状感染,现实生活中人们往往以感冒或流感对待。营养和运动在呼吸道病毒感染的防治上具有重要作用,但无法针对每一种呼吸道病毒感染提出专门的营养和运动建议,而具有统一性或通用性的呼吸道病毒感染的营养建议和运动建议尚未见到。因此,有必要根据呼吸道病毒感染的共性,提出简易可行的通用性营养策略和运动策略,以帮助呼吸道病毒传染疾病的防控、治疗和恢复。在检索PubMed、Embase、CINAHL、CENTRAL、中国知网、万方等数据库的基础上,总结了各种呼吸道病毒感染在流行病学和医学上的特点和共性,并借鉴近期对新冠病毒感染的营养与运动方案的大量研究,以循证和证据等级较高的公开发表的专家共识、权威专业组织和系统综述的建议为资料来源,依据呼吸道病毒感染的不同阶段和病情程度,提出在防治呼吸道病毒感染方面具有通用性的膳食营养建议和运动建议。1呼吸道病毒感染的主要特点呼吸道病毒是指通过感染并侵犯呼吸系统、诱发呼吸道局部乃至全身急性症状的病毒总称。呼吸道病毒为人类发病与死亡的主要危险因素之一。引起急性呼吸道感染的病原体80%以上为病毒。目前为止,己经确认多种病毒可引起呼吸道感染,具有传染病的属性。呼吸道病毒疾病是常见病、多发病。1
1月3日 下午 4:36
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陈立典院士:康复医学发展与创新 | 科技导报

陈立典,国际欧亚科学院院士,中国康复医学会会长。主要研究方向为老年与慢性病功能障碍的中西医结合康复。在健康中国战略的推动下,中国医疗卫生服务从关注疾病的治疗,逐渐上升到更多地关注整体健康水平的改善。康复医疗作为维护和改善机体功能的手段(或服务形式),成为中国卫生与健康工作的重要组成部分。近年来,中国康复医学事业获得了快速发展。1)康复理念不断更新。早期康复介入的理念变得越来越普及。随着康复医学的发展,人们逐渐认识到身体功能在疾病发生发展中的重要性,对康复的认知,从康复是临床医疗后阶段的工作,转变为强调在疾病的早期及时将康复介入。当前临床上非常强调重症的早期康复,可以降低死亡率,减少ICU住院时间和总住院时间,降低医疗费用。重症患者由于介入康复,提高了身体功能水平,出院时的活动表现也得到改善。加速康复外科、强化康复等新的康复理念和治疗模式在骨折术后康复、肿瘤治疗、心肺康复等过程中取得了显著的效果,加快了疾病的恢复,减少了并发症,降低了医疗成本,死亡率和遗留的功能障碍问题也大幅度下降。2)慢性病患者、老年人成为康复的主要服务群体。康复针对的主要是身体功能,慢性病患者和老年人都存在不同程度的身体功能障碍。功能问题会加重疾病状态,也会导致并发症增加,影响健康状况。介入康复,改善功能水平,可以改善疾病状态,减少并发症等,提升患者的健康水平。近年来,由于对疾病与功能的关系以及疾病治愈不等同于功能恢复等认知的深入,主动康复、伤病早期介入康复的理念得到越来越广泛的重视,人们对增龄带来的老年人普遍功能障碍和健康影响的认识也逐渐深入。康复的对象逐渐发展到以老年性疾病康复为主,尤其是慢性病康复和老年康复。3)多学科协同成为临床工作中康复的主要治疗方式。康复医学是一门综合性学科,涉及康复医学、医学工程学、社会学、心理学、生理学、病理学、教育学等多学科领域。人体本身是一个复杂的整体,产生的障碍基本上是多层面、多器官的。单一的学科方法无法全面解决临床障碍,在康复的临床工作中,更多强调加强多学科的协同,包括和临床学科的协同治疗。多学科协同的效果比单一专科或单一学科的方法带来的康复结局更加明显,尤其在肿瘤康复、心脏康复等疾病的康复中,多学科协同康复起到非常重要的作用。4)中医药在疾病康复中的优势进一步发挥。中医康复是中国康复医学固有的特色优势,其有效技术已经成为康复医疗的核心手段,在疾病康复中发挥着重要作用。一些中医康复方法已经作为某些功能障碍的常规措施,普遍应用于康复临床,与西方康复治疗技术一起,共同为改善和提升患者的身体功能发挥作用。中、西医康复相互融合成为中国康复医学发展的主流趋势。身心协同康复在疾病康复中的应用更加广泛,如在冠心病、脑卒中、老年性障碍、认知功能障碍等疾病中,身心协同康复的优势都较为明显。传统运动疗法融合了身心医学的特点,为越来越多的人所接受。5)康复新技术发展迅速。近年来,一些前沿科学技术应用到康复医学领域,如神经调控技术、功能电刺激技术、运动追踪技术、外骨骼、虚拟现实、数字疗法、大数据、5G等,形成了新的康复医疗技术、装备和理念。如神经调控技术促进了功能的精准康复,功能电刺激技术增强了肌肉力量和运动控制能力,运动追踪技术可以精确地追踪和记录患者的运动,外骨骼机器人实现患者与机器人之间主动/被动/主被动的运动协作,虚拟现实增强了康复训练的乐趣和动力,数字疗法、大数据、5G等技术优化了康复医疗信息化建设和康复服务模式、业态。总之,中国康复医学发展至今,在康复理念、康复工作模式、康复技术、康复医疗装备等方面都取得了长足进步。现阶段,中国卫生与健康工作正面临着慢性病负担加重和人口迅速老龄化的挑战,要加快推进康复医学的创新发展,以满足人民群众日益增长的康复服务需求。原文发表于《科技导报》2023年第23期,欢迎订阅查看。内容为【科技导报】公众号原创,欢迎转载白名单回复后台「转载」☟精彩内容回顾科技政策及民间爱好者群体对技术爱好发展的影响——以民国时期业余无线电台活动为核心
1月2日 下午 4:38
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科技政策及民间爱好者群体对技术爱好发展的影响——以民国时期业余无线电台活动为核心 | 科技导报

本文梳理了民国时期科技政策与民间技术爱好者群体共同影响下无线电爱好的独特发展历程,分析了爱好者希望顺利开展研究的愿望与当时政府怀疑和限制为主的科技政策间的矛盾,展现了由爱好者自发生成的民间力量积极采取措施解决矛盾,使无线电爱好获得发展的历史过程。分析表明,在一些特殊时期,民间学术界与政界会存有不同科学观;当二者存在矛盾,民间社会重要科技群体与当时政府管理之间即会产生复杂互动;民间技术爱好者群体有能力针对政策阻碍进行反馈与协调,从而推进科技进步。此外,提出了鼓励与规范并存的科技政策能推进技术爱好的良好发展。无线电爱好是在国际范围内广受欢迎且发展良好的一项技术爱好。相较于国际无线电爱好的发展模式,无线电爱好在中国的发展具有特殊性。在民国这一特殊历史时期,无线电爱好者群体面临着社会政治环境下的发展困境。民国政府对其少有正面管控,却采取措施限制其发展。在此背景下,技术爱好者群体自发生成平衡力量,积极进行自我规范,使中国无线电爱好活动获得发展。无线电爱好形式特殊,具有远程通联及隐秘性,易与社会因素产生关联,从而体现不同时段的社会状态。学界目前多对中国科学社、中国工程师学会等具精英性质的大规模学术团体进行研究,却少有研究关注民间技术爱好者群体。民间技术爱好者是中国科技发展的重要参与者和见证者,对其发展状态的忽视不利于全面理解一个时期的科技与社会状态。目前已有一些关于科技政策历史发展的研究,如部分研究涉及宋朝、清朝时期的科技政策及民国时期农业科技政策。另有关于中国中医药科技政策的相关研究。已有成果多从政策本身入手阐释,分析政策优缺点及其对行业的影响;而将其与社会状态进行衔接,并探析民众对政策的反馈与干预的研究并不多见,从而忽略了不同时期民间技术爱好者群体在科技政策制定与执行过程中的重要价值。本文以各时期电信法规及无线电期刊为一手史料,探讨无线电技术爱好在中国本土化过程中面临的特殊境遇,呈现以技术爱好者群体为代表的民间力量在当时社会环境中与政府管理进行互动、自我调整并最终找到技术内容的恰当使用场景的过程。
2023年12月29日
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超大城市落实“双碳”目标的策略——以北京为例 | 科技导报

超大城市作为碳减排主要阵地,在我国整体实现绿色转型进程中扮演关键角色。本文基于超大城市高质量发展与“双碳”目标的双重挑战,立足“减碳”与“固碳”两大层面,构建了能源转型和资源增效共同推进、固碳技术创新和生态碳汇提升相互依托的“双碳”目标响应路径。围绕能源结构低碳转型、城市更新韧性发展、生态系统提质增量、交通体系绿色重构等方面,探讨了推动超大城市绿色低碳发展、稳步实现国家“双碳”战略目标的策略。实现“碳达峰、碳中和”(以下简称“双碳”),是以习近平同志为核心的党中央统筹国内国际两个大局做出的重大科学决策,也是当前人类社会有效应对全球气候变暖问题的关键战略举措。截至目前,我国城镇化率已达64.7%,预计2035年将上升至75%,甚至将达到80%,直至完成中国城市化进程。城市作为现代化发展重要载体,聚集各类社会要素资源,同时承载了大规模碳排放。从全球角度来说,城市碳排放占比高达75%,中国城市地区占比近80%。城市作为降低碳强度的主战场,在整体推动实现“双碳”目标方面将发挥愈加关键的作用。在我国众多城市群中,京津冀、长三角和粤港澳大湾区三大城市群碳排放总量占比近31.43%,是我国聚焦“双碳”进程的关键区域。超大城市群产业门类繁多且分散,往往由于过度集聚导致交通堵塞、住房紧缺、环境恶化等一系列问题,因此在这类城市低碳化发展过程中,必须统筹兼顾社会生产与生活,综合发挥工业、商业、物流、经济、文化、教育等多项城市功能。需以经济转型和结构改革为城市发展重点,扎实推进超大城市群一体化、高质量发展,有序推动实现“双碳”目标。城市可持续发展和低碳经济转型不仅涉及产业发展、经济运行、社会管理和市民生活等多个方面,且需对城市发展模式开展全面革新,包括但不限于转变能源结构、优化空间布局、推进交通绿色化、提高资源利用效率等。近年来,国内外学者在零碳城市规划与实践领域已开展一系列积极探索。理论层面,部分学者在梳理“双碳”目标与空间治理的逻辑关系基础上,通过多情景分析、碳定量方法等技术手段构建评价指标,搭建“双碳”目标约束下的国土空间规划框架,制定规划策略和实现途径。一些学者强调加强零碳方案顶层设计,将绿色降碳纳入空间规划的全过程、各层级,尤其应在交通、建筑、土地利用等关键领域充分发挥减碳排、增碳汇的重要作用。实践层面,英国、日本、丹麦等国零碳城市建设起步较早且取得一定成效。伦敦已于2000年前实现碳达峰,并围绕建筑节能、能源利用转变、低碳交通3个领域提出4个阶段的实施路线,助力2050年零碳城市建设目标的实现;东京都政府于2019年提出了东京零碳排放战略,在能源、建筑、交通、资源和产业、气候、合作6大领域提出了零碳排放的具体策略,并提出支撑政策和面向2030年目标的具体行动;哥本哈根提出零排放城市建设计划,以能源改造、绿色交通和建筑、市民减排行动等实现低能耗和零碳排放。城市在绿色低碳领域引领发展的重要价值与研究基础已有大量探讨,但在超大城市节能降碳与高质量发展约束背景下,兼顾系统路径和精准策略的“双碳”框架体系亟待完善。超大城市实现“双碳”目标面临的挑战绿色低碳转型任务紧迫“双碳”目标要求我国降碳进程远快于其他发达国家。2021年10月,国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》指出,京津冀、长三角、粤港澳大湾区等超大城市群要主动发挥高质量发展动力源和增长极作用,率先实现经济社会发展全面绿色转型。超大城市具有人口多、规模大、经济体量大等特点,其碳排放量也远大于其他城市,主要表现在以下2个方面。一是碳排放存量大。北京作为超大城市,其碳排放目前接近达峰,能源碳排放约占总量的90%;2021年,全市能源领域碳排放量初步估算约为1.14亿(t不含航油),森林碳汇量约为740万t,与碳中和目标存在较大差距,碳减排规模较大。同时随着城市建筑规模不断扩大,产业日益发展,居民生活品质逐步提升,能源需求在未来一段时期内仍将呈现刚性增长,碳减排面临更大挑战,实现碳中和目标仍任重道远。二是目标窗口期短。在碳中和时间节点下,我国各城市均面临时间紧、任务重,目标实现窗口期短等重重压力。北京在绿色低碳发展方面始终处于全国前列,作为全国科技创新中心和绿色发展首善之区,需担当起率先探索碳中和、低碳高质量发展有效路径的首都责任,为如期实现“双碳”目标贡献北京力量。城市资源对外依存度高超大城市作为区域性经济、文化、政治和交通聚合中心,长期吸引大量人口和企业涌入,持续面临人类需求无限性与资源有限性的突出矛盾,本地资源供应无法满足城市发展需求,资源消费呈现高度依赖性特征。1)城市资源短缺,高度依赖外调。例如,北京作为能源资源输入型超大城市,近70%电力及全部煤炭、石油和天然气依赖外部供应,持续面临国际市场波动等供给侧风险。随着城市的进一步发展,能源外需外供比重还将持续增加,运行保障压力日益显著。2)能源结构调整导致安全保供面临较大挑战。在“双碳”目标下,外部地区化石能源供应压减引发的能源保供能力下降与清洁能源规模化开发带来的并网消纳难题将持续并存,区域协调机制不完善、新能源技术不成熟等都将严重威胁资源高度依赖型城市能源安全。例如,北京目前特高压配套电源点少,支撑作用发挥不足;外受电通道能力仍需提升;局部区域电网结构薄弱;季节性尖峰负荷矛盾突出,电力应急保障能力需要加强。城市更新改造难度大党的十九届五中全会审议通过的《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》,明确实施城市更新行动,并将其作为推进新型城镇化的一项重要内容。北京城市更新面临的挑战在于增量有限、存量巨大,现阶段已进入由大规模增量建设转为存量提质改造和增量结构调整并重的发展阶段。1)城市建筑规模既有体量大、碳排放量高。从行业领域来看,建筑领域的用能带来的碳排放占比最高,约为50%;其次是交通领域和工业生产用能,碳排放占比分别约为28%和21%;农业用能碳排放最小,仅为1%(图1)。2020年,北京总建筑规模达到17.4亿m2,随着“十四五”末居住建筑基本完成节能改造,未来实施节能降碳的空间将进一步收窄。图1
2023年12月28日
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数字经济时代我国制造业的绿色转型发展 | 科技导报

数字经济已成为构建国家竞争力、助推经济绿色发展的先导力量。制造业作为国民经济的主导产业,绿色转型是其经济高质量发展的重要途径。本文论述了数字经济作为一种新型经济形态在赋能传统产业和促进各产业之间深度融合的重要作用;总结了美国、英国、日本等国数字经济发展态势及战略布局;结合中国制造业数字化转型与绿色发展的实践展开思考并提出建议。人类的生产活动,如燃烧化石燃料、大规模的森林砍伐和工业活动,已经导致地球的碳平衡发生重大的变化,对全球气候产生了深远的影响。作为世界上最大的发展中国家,中国已经向世界宣布力争2030年前实现二氧化碳排放达到峰值、2060年前实现碳中和。相关数据显示:我国排放的二氧化碳70%以上来自工业生产或生成性排放,工业领域特别是制造业长期以来是碳排放的大户,成为我国减少碳排放的主战场和实现“双碳”目标的关键。党的二十大报告明确要求,建设现代化产业体系,坚持把发展经济的着力点放在实体经济上,推进新型工业化。绿色制造作为一种低消耗、低排放、高效率、高效益的现代化制造模式,已经成为新型工业化和制造业发展的重要抓手和“双碳”工作的重要着力点。近年来,大数据、云计算、人工智能为代表的数字技术以渗透性、替代性、协同性和创造性4个技术特性,与制造业融合成为驱动绿色发展的新引擎。因此,借助数字科技,建立起信息、资源协同高效的绿色技术生态系统,探索一条满足“双碳”目标和“稳增长”协同推进绿色发展道路成为学界研究的重点问题。数字经济成为全球经济复苏的重要支撑数字经济是使用数字化的知识和信息为关键生产要素,以现代信息网络为重要载体,以信息通信技术的有效使用为效率提升和经济结构优化重要推动力的一系列经济活动。数字经济作为一种新型经济形态,日益成为全球经济社会发展的重要推动力。根据中国信息通信研究院对全球47个国家的数据统计:2018年,全球数字经济价值总量达30.2万亿美元,2019年和2020年上涨到31.8万亿美元和32.6万亿美元。到2021年,全球数字经济增加值规模达到了38.1万亿美元,占GDP比重为45%,德国、美国、英国等发达国家的数字经济占GDP的比重超过65%。一方面,数字技术赋能传统产业,催生新产业与模式。在互联网、大数据、云计算、人工智能、区块链等新一代信息技术加速推动下,数据成为新的生产要素推动全球经济加速增长,数字生产力作为先进的科技生产力而存在,是工业社会阶段性发展的标志。很多研究也表明数据不仅成为新的生产要素,且与劳动、资本、技术等传统生产要素相融合形成新的要素结构,产生乘数效应、释放数据生产力,发挥倍增作用。数字技术的融合应用能够促进制造业实现智能化生产,优化制造业的内部结构,优化资源配置方式,并提高资源的利用效率,进一步激发市场与政府在资源配置中的耦合效应和双轮驱动作用。另一方面,数字技术促进各产业之间的深度融合,推动全球价值链重构。数字技术创新是全球战略重点。发达国家已经将发展重点转向数字经济,2021年发达国家数字经济占GDP比重为55.7%;从规模来看,美国数字经济蝉联世界第1,达15.3万亿美元。美国从实施“信息高速公路”战略到“先进制造业”战略,以及《国家网络战略》《国家网络安全战略》,均构建了以开放创新为基础,以促进传统产业转型为主旨的政策体系,有效促进了数字化转型的发展进程。发展中国家在这一过程中,通过国际产能合作、绿地投资、跨国并购等模式,加强和优化企业在全球的布局,在关键领域和关键分工环节争取有利位置,推动产业中高端化发展,进而不断提升全球价值链参与度,以在开放中获得更大的收益。全球数字经济快速发展与战略布局
2023年12月27日
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“双碳”目标下二氧化碳海底地质封存在中国的发展潜力及建议 | 科技导报

本文以二氧化碳海底地质封存在应对气候变化领域的作用为切入点,分析了近年来二氧化碳海底地质封存的国内外发展动态。中国在地质结构特点、沿海产业布局等方面具备发展二氧化碳海底地质封存的优势。国外大量的工程应用证明了该技术的可行性和有效性,国内近年来也启动了工程实践。二氧化碳海底地质封存已纳入国际公约管辖范畴,部分发达国家已建立专项管理制度。结合“双碳”目标下中国对发展二氧化碳海底地质封存的整体定位,阐述了未来可能面临的挑战,并提出相应的对策建议。2015年通过的《巴黎协定》确定,“把全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上低于2℃之内,并努力将气温升幅限制在工业化前水平以上1.5℃之内”。2020年9月22日,习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话,提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”。2014年,中国温室气体排放总量(不包括土地利用、土地利用变化和林业)为123.01亿t二氧化碳当量,土地利用、土地利用变化和林业的温室气体吸收汇为11.15亿t二氧化碳当量,考虑温室气体吸收汇后,温室气体净排放总量为111.86亿t二氧化碳当量。这意味着实现碳中和需要匹配有效的碳汇手段。自然碳汇受制于植物生长规律和占地面积,固碳量提升空间有限。因此,在实现碳中和目标的过程中必须匹配人工碳汇技术,为大规模碳减排、按期达成碳中和目标提供保障。二氧化碳捕集与封存(CO2
2023年12月25日
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中国海洋生态保护与绿色发展 | 科技导报

海洋生态保护作为中国海洋绿色发展的重要基础。本文总结了中国海洋生态环境面临的生态灾害威胁、渔业资源萎缩、海洋产业绿色发展保障不足等问题,以及海洋开发建设风险高、生态保护与修复资金缺口大的挑战。结合海洋生态保护与修复密切关联,与绿色发展相互支持的特点,提出中国海洋生态保护基础上绿色发展的战略目标,从空间管控、资金保障、体系完善、碳汇市场化等角度提出了海洋生态保护的发展路径。海洋作为地球上关键的生态系统,既有丰富的自然资源,也受脆弱生态环境困扰,如何平衡海洋开发利用与生态环境保护是长期以来全球面临的挑战。中国海洋经济在过去几十年间蓬勃发展,已成为国民经济的重要支柱之一。2022年中国海洋经济总产值再创新高,突破9.46万亿。然而,海洋经济发展和海洋开发也带来了诸如滨海植被破坏、水体污染加剧和海水富营养化等环境生态问题,导致海洋生态功能退化甚至局部丧失。因此,中国海洋生态保护的重要特点是海洋生态保护与海洋生态修复联系密切;同时,从空间关系上看,海洋环境生态保护的陆海统筹具有更迫切需求和现实意义。为应对全球海洋开发压力,国内外提出相应政策措施。联合国提出2030年可持续发展议程,为海洋发展设定明确的可持续目标;同时,发布“海洋十年”(Ocean
2023年12月22日
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科技社团数字化转型的关键维度与实施路径 | 科技导报

数字技术正全面融入经济社会各个领域,给人类生产生活带来广泛而深刻的影响。充分认识科技社团数字化转型的关键维度,厘清未来发展的机遇挑战,明确转型提升的关键路径,对于推动一流科技社团建设具有重要意义。本文结合智慧科协、智慧农技协、中国科技志愿服务等平台规划建设情况,从5个方面梳理了科技社团数字化转型从用户连接、到数据应用,再到生态建设的规划实施框架,以期促进科技社团的信息化、数字化、智能化建设。把握科技社团数字化转型的时代机遇融入数字中国建设的有为之举习近平总书记在2017年中共中央政治局第二次集体学习时强调,要构建以数据为关键要素的数字经济。2017年10月,习近平总书记在党的十九大报告中明确提出要建设网络强国、数字中国、智慧社会。党的十九届四中全会首次提出将数据作为生产要素参与分配。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》提出:“迎接数字时代,激活数据要素潜能,推进网络强国建设,加快建设数字经济、数字社会、数字政府,以数字化转型整体驱动生产方式、生活方式和治理方式变革。党的十九届五中全会再次强调,要坚定不移建设数字中国,加快数字化发展。近年来,我国部署加快推进新型基础设施建设,加速5G商用步伐,加强人工智能、工业互联网、大数据中心等新型基础设施建设,为各行各业的数字化转型升级注入更加强劲的发展动能。《数字中国发展报告(2021年)》显示,中国数字经济发展规模全球领先,总量位居世界第2位,年均复合增长率达13.6%,占国内生产总值比重提升至39.8%,成为推动经济增长的主要引擎之一。2021年,我国数字经济发展趋势持续向好,传统信息产业,新兴数字产业保持高速增长,各行各业加快探索数字化转型,经济发展韧性和动力明显提升。融入数字中国建设,通过数字化转型驱动科技社团变革发展已经成为大势所趋、势在必行。迎接未来智能社会的必然选择每一次技术革命都蕴藏着无限的发展机会和应用可能。人类发展历史上,第一次工业革命的推动力来自蒸汽机的发明和使用;第二次工业革命的推动力来自电力;第三次工业革命的推动力来自电子和信息技术;而第四次工业革命的推动力来自数字革命。截至2021年12月,我国网民规模达10.32亿人,较2020年12月增长4296万人,互联网普及率达73%。新冠肺炎疫情期间,大数据和智能应用在疫情防控、风险研判和复工复产等方面得到广泛应用,助力科学防控、精准施控,也为我国经济社会全面数字化转型带来新的机遇。从人人互联到万物互联,数字化正逐渐渗透到社会的每个“毛细血管”,成为新时代的鲜明特征。未来智能社会需要更加智慧的科技社团。2018年,中国科协正式启动“智慧科协”建设,通过构建组织互联、服务开放、资源融合的网络枢纽,实现中国科协、地方科协、各级学会、基层组织的上下贯通、左右相联,提升科协组织网上联系、服务、动员广大科技工作者的能力。借助人工智能、区块链、云计算、大数据等新技术实现科技社团的数字化转型、智能化升级,已经成为科技社团迎接未来智能社会的必然选择。建设一流科技社团的有力支撑一流的科技社团推动一流的科学事业。如今,世界一流社团建设正处于重要战略机遇期。用好数字化、智能化的新应用和新平台,对于科技社团凝聚全球顶尖科学家、组织国际学术活动、运营一流学术期刊、开展权威认证评价等方面至关重要。数字化转型将是中国科技社团实现跨越式发展、走向世界前列的有力支撑。服务科技工作者的重要手段科技社团是科技工作者之家,是科技人才脱颖而出的摇篮,是党和政府联系科技工作者的桥梁纽带。中国科协拥有214家覆盖理、工、农、医和交叉领域的全国学会,连接着全国9100万科技工作者。如何动员联系遍布千行百业的科技工作者,洞察科技工作者的新需求、新期盼,为各个领域的科技工作者提供精准及时的个性化服务,数字化技术已经成为服务科技工作者不可或缺的重要手段。科技社团数字化转型的重要挑战数据资产积累薄弱,“数据孤岛”只连不通随着全社会数字化转型的逐步深入,数据在社会活动中的作用日益放大,人类社会逐步向“人与数据对话”“数据与数据对话”的时代过渡。然而,大部分科技社团的信息化基础较为薄弱,有限的数据资源散落在各个项目网站和业务系统中。官方网站、会员系统、会议系统、申报系统、评审系统等不同时期立项开发的信息化平台,虽然可以通过网址链接相互连接,但在数据层面尚未实现互联互通,依然是只连不通的“数据孤岛”。数字化发展规划缺失,可持续投入的资源有限科技社团的数字化转型并非一劳永逸的一次性建设,而是一项伴随着新技术、新应用的发展而不断迭代升级的建设过程。如果延续以往信息化项目的建设思路,一次性投资建设,低成本运营维护,很快就会陷入资源支撑不够、发展后劲不足、技术平台落伍的窘境。虽然意识到数字化转型的迫切性,但具体实施过程中,数字化转型的认识不足、发展规划的缺失、资源投入不可持续、内部协作不畅通都将成为制约科技社团数字化转型的桎梏。数字化人才缺乏,专业服务供给不足面对全社会全行业数字化转型、智能化升级的庞大需求,高素质的数字化人才已经成为制约科技社团数字化转型一大瓶颈。加大对数字化人才的内培外引,加强对社团内部人员的数字技能培养,对于科技社团的数字化转型升级必不可少。与此同时,市场上提供技术开发、数据服务、运营保障的服务机构良莠不齐,有能力承担需求分析、架构设计、功能开发、数据运营等全环节服务的专业机构更是少之又少。因此,科技社团数字化转型的规划设计必须充分考虑数字化人才缺乏和专业服务供给不足的现实情况。数字社团规划建设的关键维度数字化用户服务:细分用户,整合资源,服务广大科技工作者团结凝聚本领域的科技工作者是科技社团的首要职责。如今,随着数字技术的快速发展,用数据技术可以对用户群体、服务功能、传播渠道、应用类型、保障方式等关键因素进行深度细分、精准匹配,让更加精准及时的个性化服务惠及广大科技工作者。1)用户层面。科技社团数字化转型需要充分考虑专委会、工作委员会、地方分会等分支机构的用户需求,其是连接会员和社团的桥梁纽带,可以最早洞察发现需求,但却不具备独立建设运营条件,是科技社团数字化转型的重要依托力量、也是数字化应用成果的重要推广渠道。对于团体会员、个人会员、学生会员等会员用户,其需求集中在学会特色项目、资源、资讯、活动等方面,需要从信息传递的及时性、便利性,应用功能的交互体验等方面进行细化设计。2)服务层面。数字化转型意味着从依靠人提供服务为主,向依靠数字化平台提供无人化、自动化、智能化的服务转型。对于科技社团而言,会员常用的基础服务包括会员申请、数据查询、项目申报、宣传展示、资讯订阅等服务,已经可以通过数字化流程再造、标准化管理作业、数据共享、应用升级,大幅度降低人工投入,提高服务效率和质量,让会员服务更便捷、让管理运营更智能。3)渠道层面。数字化转型并不意味着都要自建平台、独立运营。每家科技社团能够投入数字化建设的资源毕竟有限。对于多渠道资源的整合利用,可以从3个层面进行规划:一是以官网、官微、会员中心为核心的自建渠道,二是以科协一家、科普中国、科创中国、智汇中国为代表的系统内渠道资源,三是以腾讯、阿里、京东、字节跳动等企业为代表的社会化渠道资源。4)应用层面。数字化转型并非灵丹妙药,不可能一次性满足所有用户的所有需求。在应用服务开发上,可以从3个维度面进行规划设计:一是面向内部治理的管理应用,通过数字化手段让会员管理、项目管理、会议管理等运营管理工作更加高效智能;二是面向终端用户的会员应用,通过体现社团特色的功能开发、资源提供、数据共享,提升会员的满意度和归属感;三是面向社会公众的数据交互应用,针对不同用户的数据需求,建立安全可控的数据开放共享机制。5)保障层面。随着数字中国建设的加速推进,我国新型基础设施环境日趋完善,数字化转型的外部保障条件将会越来越健全。服务器、带宽、域名、网络安全、运行监测等基础环境完全可以依托专业机构或系统内平台来提供专业保障。科技社团需要在制度层面,规划设计出与数字化转型相配套的管理制度、人员安排、应急响应机制等制度保障。数字化产业服务:分类优选,精准聚焦,促成有质量的供需对接科技社团独立于政府、企业、科研机构,具有独立社团法人身份,在推动产、学、研、金、服、用等创新元素的有效汇聚方面潜力巨大。一直以来,由各个科技社团组织开展的全国性展览展会、技术交流会在促进产业供需对接方面发挥着重要桥梁纽带作用。2020年,中国科协推出“科创中国”服务品牌,搭建科技创新融通平台,以组织创新聚合资源,推动供需对接,促进科技成果转化,助力地方经济社会高质量发展,将科技社团的产业服务价值推向一个全新的高度。数字经济中,每一条数据都反映着用户需求与价值供给之间的平衡。每一条数据都可以有多个用途和多个用户,如何发挥它的最大价值则需要进行精细化设计。科技社团数字化转型的一个重要维度在于因时、因势、因能地推动产业供需双方的有效对接,用数据洞察需求,用平台服务需求,促成更多更有质量的合作意向,放大科技社团的产业纽带作用,激发创新创造活力。具体而言,主要包括供应端、需求端和平台端的规划建设。1)供应端分类优选。供应端的质量决定着平台的使用价值和服务能力。如同线下展览需要对展区分布、展台大小、展商区域进行布局设计,科技社团同样需要先从供应端开始进行合理规划,用数字化手段按行业、按细分领域进行分类分级、优选评估,并在数字化平台中有序呈现。2)需求端精准聚焦。对于需求端的规划,既要有放眼全球的宏大视野,更要有精准聚焦的定力。无论是聚焦地方政府产业升级、大型企业技术改造、重大工程的项目咨询,还是农业规模化经营、中小企业技术攻关,科技社团都需要客观评估所处的产业领域和资源禀赋,聚焦产业所需和社团所能的切入点,力出一孔,单点突破,才能撬动起更大的产业发展势能。3)平台端数据匹配。科技社团对接的产业供需两端往往是长周期、大金额、非标准化的项目需求,这不同于消费电商可以用大数据匹配推荐、实现快速购买成交。因此,在供需平台端的设计上,一方面要重视优化算法,实现快速高效的数据匹配;另一方面应该更加重视需求匹配之后的长期追踪服务,在最大限度上确保供需能匹配,过程有服务,合作有成果。数字化科普服务:用数据感知科普需求,用平台动员科普力量科技创新和科学普及是实现创新发展的“两翼”。科技社团在科普人才建设、科普资源开发、科普活动组织等方面发挥着不可或缺的重要作用。2020年中国公民科学素质抽样调查报告数据显示,我国具备科学素质公民的比例达到了10.56%,比2005年的1.60%提高了8.96个百分点,其中互联网已成为公民获取科技信息的首选渠道。随着互联网技术的深度普及,科普服务的主要场景已经开始从线下转到线上,科技社团到底如何构建数字化科普能力?科普需求的数据感知、科普队伍的线上动员、科普精品的创作推广是3个关键环节。1)用数据感知科普需求。社会公众的科普需求正在随着新技术、新媒介、新形式的发展而不断变化。数字化调查工具、网络化调查平台的不断涌现,为用户需求感知和数据分析提供了更多便利条件。设计符合社团特点的科普数据调查和汇聚渠道,精准感知社会热点中的科普需求变化,用数据洞察需求、用数据推动传播,已经成为数字化时代提升科普服务能力的必然选择。2)用平台动员科普力量。数字化科普动员并不意味都要自建平台。截至2021年12月,全国科普中国信息员队伍人数超850万,科普内容分享传播量累计达8.4亿余次。中国科技志愿服务信息平台的注册科技志愿服务队已经超过45000支,注册科技志愿者超过192万人。科技社团借力科普中国、中国科技志愿服务等线上服务平台,动员本领域的科技工作者参与科普活动、融入科普创作,已经成为数字化时代科普动员的重要方式。3)用数据引领科普创作。从过去的“人找信息”到如今的“信息找人”,公众获取科普信息的方式正在发生根本性改变。传播渠道的界限日渐模糊,视频、文字、图片、H5(HTML5)、VR(虚拟现实)互动等内容形式早已融为一体,泛在、个性、精准、交互式的科普服务正成为现实。一次科普创作、多形态成果输出、全媒体传播推广,日渐成为数字化科普创作的重要方式。数字化智库服务:拓展数字化调查渠道,提供资源化共享服务近年来,党和国家高度重视科技创新,将科技人才工作作为新时代重要战略任务。科技社团在了解科技工作者状况,动员科技工作者积极建言献策,服务党和政府科学决策方面发挥着重要作用。数字化转型对于提升科技社团智库服务能力主要体现在拓展数字化调查渠道、共享资源化智库成果2个方面。1)拓展数字化调查渠道。调查研究是谋事之基、成事之道,没有调查就没有发言权,没有调查就没有决策权。当前科技工作者在职业发展、科研活动、交流进修、生活待遇、社会参与等方面的诉求日趋多元化,不同学科、岗位、地域、性别的科技工作者需求也呈现出多样化差异。科技社团通过开拓数字化调查服务,定期面向本领域的科技工作者开展征集调查活动,开门纳谏、集思广益,及时反映科技工作者的新需求、新变化、新建议,对于相关部门的政策制定具有重要参考意义。2)共享资源化智库成果。科技社团通过各类会议活动积累的学术论文、专家观点、主旨报告、专题论述都是拓展数字化智库服务的重要资源依托。然而,这些智库资源往往分散在不同会议负责人的电脑中,封存在各个年度的会务资料中。数字化转型意味着让分散的资源实现聚合、让孤立的数据实现共享,通过对这些智库资源进行有序整理、分类编目,建成可统计、可查询、可下载、可分享的数字化资源库,面向会员和相关单位提供共享服务,这也是提升科技社团智库服务能力的有力举措。用户-数据-生态——科技社团数字化转型的路径选择科技社团数字化转型的根本在服务用户,关键在数据应用,方向在生态建设。从用户连接、到数据应用,再到生态建设,虽然科技社团的学科领域千差万别,发展规模各不相同,但在数字化转型的路径选择上有其共通的规律可循。以找到连接为起点,开拓数字化应用场景科技社团数字化转型始终围绕用户。无论是平台建设、还是应用开发,服务用户的应用场景越丰富,对应用场景的吸引力越大,能找到连接的用户越多,这是一个随着数字化建设、推广、优化、升级而螺旋式上升的迭代过程。其中,会员、会议、资讯是3类比较常见的服务场景。1)会员服务场景。会员申请是用户与科技社团建立直接联系的起点。从会员招募,到审核确认,再到互动参与,数字化应用已经开始融入会员服务的每个关键环节。通过微网站、小程序、二维码等移动端应用,可以有效拓展会员招募宣传的渠道;借助短信、邮件通知、在线支付、电子发票等应用功能,会员申请缴费将更加便捷高效;通过会员积分、报名优惠、会员电子证书等方式,可以明显提升会员归属感和获得感。2)会议服务场景。参与会议活动是会员深度融入科技社团的重要标志,而会议活动本身也是发展新会员、服务老会员的重要场景。无论是会议活动的报名缴费、论文提交、短信通知、电子发票、资料下载,还是线上线下的视频互动,通过数字化流程再造、能够大幅提高会议组织管理效率,实现会议活动数据资源的线上汇聚,明显提升用户线上线下的参会体验。3)资讯服务场景。新媒体技术的快速发展,让用户获取科技社团信息的渠道日趋多元化。一方面,可以根据会员数据进行个性化资讯匹配,通过邮件、短信、站内通知等多渠道实现精准分发;另一方面,通过全媒体数据的回采与监测统计,可以实现科技社团信息发布数据、访问数据、传播路径的有序聚合,分类呈现,有助于优化发布策略,提升传播效果。以数据赋能为纽带,凝聚特色服务资源在数字化空间里,数据是驱动科技社团数字化转型的“助燃剂”,数据汇集之处往往也是新应用、新服务创新萌发的源头。科技社团数字赋能的应用潜力主要体现在3个方面。1)内部数据汇聚能力。在科技社团内部,分散在各个业务系统的数据资源是构筑科技社团的大数据底座,这些会员数据、项目数据、资讯数据每年都会随着社团发展不断变化、持续积累。要实现科技社团内部数据的有序汇聚,在技术层面有必要建设贯通各个业务系统的数据中台,实现内部数据融合互通。与此同时,在组织层面建议设置数据主管岗位,统筹协调各个业务系统的数据资源,对数据资源的应用开发进行整体规划。2)外部数据的整合能力。数据之间的关联匹配能够激发更大的数据应用价值。目前很多科技社团的数据资源积累还处在起步阶段,内部数据规模小、类型少、更新慢。因此,有必要引入系统内外的共享数据和第三方公共数据,充实社团数据资源,实现内外数据融合对接、激发数据应用潜能、释放数据红利。3)数据应用的推广能力。数据共享发现价值,数据应用创造价值。规划设计体现科技社团资源特色的数据化应用服务,激活数据资源价值,对内赋能广大会员和分支机构,对外连接更多用户与平台,这也是科技社团数字化服务能力的重要体现。例如,中华医学会的术语在线、中国农技协的优质农产品平台都是比较有代表性的社团数据应用服务。以生态建构为目标,推动可持续发展加强数字生态建设,既要厚植创新创造的土壤,也要构建规范有序的环境。科技社团数字化转型应以可持续发展的生态建设为目标,从用户层、技术层、资源层等多个维度统筹规划,设计可持续的激励保障措施。1)用户层的推广应用。广大会员是数字化服务的核心用户,也是数据资源的重要贡献者。吸引更多用户关注参与科技社团数字化转型,不仅需要持之以恒的推广宣传,更需要设计合理的会员激励措施,通过积分奖励、荣誉会员、会员排行榜等多种方式提高会员服务的吸引力,激发更多用户参与。2)技术层的迭代升级。如今,数字化新技术、新产品、新应用不断涌现,网络安全的新情况、新变化也层出不穷,科技社团很难以一己之力在应用技术和网络安全方面独善其身。因此,有必要通过合理的机制设计调动系统内外的专业力量参与科技社团数字化建设,建立起贯穿基础网络、数据中心、云平台、应用服务、安全保障等关键环节的数字生态保障体系。3)资源层的合作共享。融入更大的数字生态圈,才更有可能凝聚更大的发展势能。科技社团数字化转型应以开放共享的姿态,积极拓展合作渠道,探索建立连接学术界、产业界、技术界、资本界的数字社团协作体系,跨界融合、协同互补,共同推动科技社团数字化转型。推进社团数字化建设的建议科技社团数字化转型面临着技术、组织、人才等方方面面的挑战,是一项长期艰巨的任务,需要审时度势精心谋划,凝聚转型共识、加强顶层设计、用好新基础设施。凝聚数字化转型共识当前,以云计算、物联网、区块链、人工智能、大数据等为代表的信息技术正在重构全球价值链。数字技术在科技社团管理中的作用不再仅仅局限于辅助性角色,而是变得更加具有战略性价值,尤其是在驱动社团管理效率提升、组织动员能力提升、会员服务能力提升、重构赋能分支机构等方面的作用日渐显著。目前,虽然很多科技社团数字化转型的意愿强烈,但在具体实施过程中很容陷入临时性、工具化、零散化的信息系统建设中,不仅没有实现已有系统资源的融合互通,反而催生了新的信息孤岛。科技社团数字化转型不仅仅是信息化系统的升级建设,而且是涉及发展理念、业务流程、数据资源等全方位的变革升级,在科技社团内部需要统一认识、凝聚共识、形成合力。加强数字社团顶层设计科技社团的数字化转型是一个复杂的系统工程,有技术层面的路径选择、业务层面的流程再造、管理层面的制度安排、资源层面的统筹协调、线上线下的有机结合、系统内外的资源互补,需要站在世界一流科技社团建设高度进行顶层设计,从全局谋划一域、以一域服务全局,统筹兼顾业务部门的信息化功能需求,会员用户的个性化服务需求,以及面向智慧社团建设的大数据应用需求;广泛吸纳社会力量提供数字应用服务,综合平衡好自建平台和外部平台的融合互补关系,撬动更多资源参与数字化转型建设,探索建立具有科技社团特色的数字化转型新模式、新机制。用好智慧科协基础设施2018年初,中国科协开始部署“智慧科协”建设,着力打造智能泛在的“智慧科协”。经过3年多的发展,在平台建设上,搭建起以科普中国、科创中国、智汇中国和科技工作者之家为特色的“三国一家”数字化服务平台;在应用服务上,建设了以“科协一家”“科技志愿服务”“E服小科”为代表的应用服务平台;在基础设施上,建设了“三网互通”的高标准数据中心和网络安全保障体系;具备了面向科技社团提供数字化公共服务的基础条件。科技社团在开展数字社团规划建设的过程中,应该用好用足“智慧科协”搭建的数字化基础设施,合理利用“三国一家”等平台开放的数据资源和应用服务,充分借鉴智慧科协的建设经验,更好更快地实现科技社团的数字化转型升级,助力世界一流科技社团建设。作者简介:刘晴,中国科协农村专业技术服务中心,研究方向为科协信息化、科普信息化。原文发表于《科技导报》2023年第22期,欢迎订阅查看。内容为【科技导报】公众号原创,欢迎转载白名单回复后台「转载」☟精彩内容回顾推动高校危险化学品监管与应用服务体系建设
2023年12月21日
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推动高校危险化学品监管与应用服务体系建设 | 科技导报

随着国家对高等教育投入的增加,高校实验室的规模、数量持续增长,安全问题也随之而来。建议构建危险化学品生产、采购、运输、存储、使用、回收的大数据、信息化、数字技术运行管理平台,监管好高校危险化学品的管理与使用。基本情况目前,全国各类实验用房数量已达千万间,面积超过1亿m2,仪器、设备数十亿台(套),用户数近千万,主要集中在高校、医院、科研院所。其中,高校每年近30万人直接或间接参与涉危实验。中国共有普通高等学校2688所,其中实验室36000余个,实验室总面积3700余万m2,仪器设备总值3700余亿元。随着国家对高等教育投入的增加,实验设备总值持续增加、实验室条件不断改善,实验室管理机制、体制不断完善,实验室在人才培养、科学研究、社会服务方面都发挥了巨大作用,为高水平大学建设、“双一流”建设提供了强有力支撑。但是也应看到,在高校实验室的规模、数量剧增的同时,实验室安全问题愈加凸显,尤其是2020年初突发的新冠肺炎疫情,暴露了危险化学品应急储备和储备恢复能力不足的短板。高校实验室具有存放危险化学品种类多、数量大的特点,且大多数未严格遵守危险化学品存储的禁忌。例如,在普通冰箱内存放易燃易爆危险化学品试剂,药品柜多无通风功能等,存在极大的安全隐患。诸多因素使得实验室潜在的隐患“合力”增加,实验室安全工作面临越来越大的压力和挑战。特别是在危险化学品(尤其是剧毒品、爆炸品、易制毒品、易制爆品)管理、压力容器等特种设备管理、实验室废弃化学药品处置等方面安全隐患多,形势严峻,不容乐观。近10年来,全国高校共发生各类实验室安全事故14543起,死亡29人。一系列安全事故严重影响了正常的教学、科研秩序,造成较大社会不良影响。同时,暴露出实验室安全管理仍存在薄弱环节。实验室危险化学品的采购、运输、存储、使用、回收的全流程监管和溯源已成为一项重大安防工作,刻不容缓,亟待强化。目前存在的问题通过调研北京高校发现,危险化学品存在非法配送现象。高校仅气体类危险化学品运输信息在北京市交通委员会电子运单信息系统中有记录,近300t非气体类的危险化学品存在非法配送、寄递的情况。其中京东、申通等企业都存在参与寄递危险化学品的行为。另外,高校对于供应商资质审查不严格,供应商违法超范围经营现象比较普遍。此外,高校危险化学品采购来源复杂,仅有7所高校实行统一采购,大部分高校采取实验室或项目组购买模式,一种产品对应多个供应商。建议产业实体基础建设是危险化学品行业发展的必由之路,结合当下实际,数字化网络平台的建设也是必行之策。应以北京高校为切入点,围绕北京市科技创新中心定位,服务两区建设规划,形成以产业实体基础和数字化网络平台同步推进的联动局面,全面实现危险化学品经营使用单位的信息化覆盖,打造数字技术在危险化学品领域的流通应用,构建危险化学品生产、采购、运输、存储、使用、回收的大数据、信息化、数字技术运行管理平台。为危险化学品管理与应用服务现代化体系建设提供更好支撑。具体建议如下。1)建立危险化学品全流程信息监管系统。综合利用电子标签、大数据、人工智能等高新技术,对生产、贮存、使用、经营、运输、废弃物处置等各环节进行(一物一码)全过程移动式信息化管理和监控,实现危险化学品来源可循、去向可溯、状态可控。2)建立危险化学品供需信息平台。以高校危险化学品供需为切入点,鼓励和引导危险化学品经营企业进入平台进行交易,实现危险化学品交易、仓储、配送的实时监控和统一监管。3)建设实验室数字管理平台。建立企业安全信息数据库,依托采购商/供应商的专业危险化学品仓库和专业的危险化学品车配送体系,将采购商/供应商的仓库作为学校和科研单位的上一级仓库,实现各级单位的危险化学品的“快流转”和“少存储”。作者简介:李景虹,清华大学化学系,中国科学院院士,教授,研究方向为电分析化学、生物电化学及能源环境电化学等。原文发表于《科技导报》2023年第22期,欢迎订阅查看。内容为【科技导报】公众号原创,欢迎转载白名单回复后台「转载」☟精彩内容回顾气候变化下中国碳中和的实现路径
2023年12月20日
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气候变化下中国碳中和的实现路径 | 科技导报

本文基于中国碳收支不平衡现状与特征,提出了迈向碳中和进程的路径框架,探讨了能源系统碳减排和生态系统碳增汇的具体实施途径,并指出要强化气候变化下减排增汇与经济社会的协同关系。人类活动排放温室气体是全球气候变暖的主要原因。2021年全球CO2排放量反弹了4.8%,达到34.9Gt,是1965年的3倍。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的第6次评估报告,到2040年世界陆地和海洋的平均表面温度将比工业化前水平高出约1.5℃,并强调应对气候变化的紧迫性。从1992、1997年签署《联合国气候变化框架》《京都协议书》到2015年的《巴黎协定》,联合国在解决全球气候变暖问题的目标与行动上逐渐深入。《巴黎协定》就21世纪末全球气温升高不超过2℃,且要向控制在1.5℃之内努力达成政治共识,并指出全球到21世纪下半叶应实现温室气体净零排放。2020年9月22日,习近平主席在第七十五届联合国大会一般性辩论上发表重要讲话,提出“中国将提高国家自主贡献力度,采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。”因此,实现碳中和目标已成为应对气候变化的发展共识与战略选择。碳中和目标涵盖能源、工业、建筑、交通、生态等重点部门,涉及政府、社会组织、企业、社区、个人等多元利益主体。中国作为最大的发展中国家和碳排放大国,面临着降碳幅度更大、时间节点更为紧迫的严峻挑战。按照2030和2060的时间节点,中国碳中和的实现过程可以大致分解为达峰平台期、深度脱碳期和源汇中和期3个阶段,需要多领域、多主体严格实施减排增汇方案,聚焦碳中和目标下的气候变化协同与适应,对现行经济社会体系进行一场广泛而深刻的系统性变革。学界也对中国碳中和的科学内涵、影响贡献、逻辑框架、实现路径、政策机制等做出了系列解读与探讨,但总体缺乏系统性,并且关于气候变化下的碳中和实现路径认知不足。笔者立足降碳、扩绿和增长协同推进的系统理念,总结中国碳中和实现路径的总体框架,并根据框架提出助力碳中和的多途径措施。1►
2023年12月19日
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潘复生院士:加快推进新型储能材料与装备发展迫在眉睫 | 科技导报

潘复生,轻金属专家,中国工程院院士,亚太材料科学院院士。现任重庆大学教授,国家镁合金材料工程技术研究中心主任,重庆市科学技术协会主席,重庆市科学技术研究院院长,中国材料研究学会副理事长。主要研究方向为镁合金、铝合金、工具钢、冶金铸轧技术、冶金熔体纯净化技术等。实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署,也是具有世界意义的应对气候变化的庄严承诺。中国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”,煤炭的大量应用已成为中国污染的最大来源。节能减排和能源转型是2060年前实现“双碳”目标的基本路径,但根本途径是能源转型。由于现有的储能技术无法满足能源转型的巨大需求,可再生能源的发展已到了“天花板”。一方面,中国能源短缺加剧,另一方面,弃风弃光弃水现象又越来越严重。开发新一代高效安全的储能技术与装备已成为实现“双碳”目标的重要突破点和刚性需求,是实现节能减排和能源转型的关键,而其中新型储能材料与装备的开发是基础和保障。1、发展新一代储能材料与装备产业的重要性在各种能源形式中,电能和氢能是最重要的2种能源,但其储存都遇到了严重的瓶颈,亟待解决。氢能高效安全储运及应用已成为氢能战略实施的焦点,而新一代储氢材料是竞争的制高点。氢能是一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源,在降低环境污染和实现能源转型方面潜力巨大;作为氢能应用的重要对象——燃料电池,具有能量转化率高、噪声低、零排放等优点,是下一代电动汽车的理想电源。氢能应用已成为全球发展战略和竞争焦点,2019年,氢能首次写入政府工作报告。但在氢气制造、储存运输和应用3个环节中,氢气的高效安全储存运输已成为制约氢能应用的重大瓶颈,导致供氢端氢气产能过剩而应用端氢气供应严重不足,原因之一是氢气目前无法长途大规模运输,有关部门严格规定氢气运输车运输距离不能超过200km,并且有不能过隧道等限制。其中的限制性瓶颈技术就是关键材料。固态储氢材料是重要发展方向,其中,镁合金固态储氢是最有潜力的新型储氢材料之一,矿产资源极为丰富,其产品可以实现从高压气态储氢、低温液态储氢向固态常温常压储氢的突破性转变,安全性大幅度提升,并且储氢密度是稀土固态储氢的3~5倍,是一项颠覆性技术,市场容量可达几千亿元。发展新一代高效环保安全电池材料和电池产品已成为电池产业发展的重点,对储能产业和电动汽车的发展至关重要。电池是目前主要的动力电源,也是仅次于抽水储能的储能途径。目前使用量最大的是锂电池,已成为工业应用和人们日常生活的必需品。但锂电池存在着资源短缺、成本高、环境污染严重、安全性较差等问题,特别是战略资源短缺是国家安全问题,频繁发生的电动车爆炸和储能电站爆炸事故直接影响人民群众的健康和安全。电池能量密度越高政府补贴越高的政策又导致部分电动汽车单纯追求高能量密度,但能量密度越高安全性越差是目前锂电池很难解决的问题。发展新一代高效环保安全电池已成为全球电池产业发展的重点。其中,镁电池、钠电池等具有高效、安全、资源丰富等特点,一旦技术突破,将是电池工业的突破性变革,市场容量巨大。2、加快中国新一代储能材料与装备产业发展的若干建议储能方式主要有抽水蓄能、电化学储能、储氢、储热、机械储能等。抽水蓄能由于度电成本低,目前在大规模储能中占比极大,但是抽水蓄能能量储存效率较低并受水库地理条件的限制,环境评估难度大,难于更全面推广;以锂离子电池为代表的电化学储能,由于存储方便,在电动交通工具、便携电子产品等方面获得广泛使用,但锂离子电池存在资源短缺、安全性能较差、环境污染严重等问题;现有高压和液态氢储运安全性差、效率低,成为氢能发展的“卡脖子”瓶颈。上述问题严重制约中国清洁能源的发展应用和“双碳”目标的实现,发展新一代储能材料与装备产业是中国大规模应用清洁能源的刚性需求。新一代储能材料与装备要着重解决传统储能存在的瓶颈问题,发展安全性高、成本低、环境友好的新型储能材料与装备,重点应发展固态氢储运、新材料管道运输等新一代储运氢技术、镁电池、钠电池、金属空气电池、固态锂电池等新一代电池材料及系统。特别是镁电池和镁储氢领域,中国镁资源极为丰富并且占全球的70%以上,可以开发应用千年以上,对解决锂电池资源短缺和氢气的常温常压储运问题极有战略意义。材料发展是储能产业发展的基础。全球新一代储能材料与装备的研发已成为热点,但产业刚刚起步,潜力巨大,如果能抓住机会,新一代储能材料与装备产业发展不仅能为中国“双碳”目标的实现解决瓶颈技术难题,而且可以创造一个新型巨大产业,对“双碳”目标的实现和中国经济创新发展有重大战略意义。但目前中国新一代储能材料和装备的研究和产业化还亟待推进,新型储能的含义不够科学。尽管国家发展和改革委员会等部门印发《关于加快推动新型储能发展的指导意见》和《“十四五”新型储能发展实施方案》,体现了国家层面的高度重视,但其中内容有不少是传统储能技术或传统储能技术的延伸,涉及的新一代储能技术缺乏前瞻性,其中新一代储能材料涉及更少,极有潜力并具有资源优势的镁电池更未涉及。1)理清思路,科学确定新型储能技术和产业领域,科学确定战略发展重点。中央部门和地方政府密集出台相关政策和文件支持新型储能产业的发展,体现了战略眼光,但目前的情况是很多文件和政策中有不少内容并没有真正理清什么是新型储能技术、新型储能产业以及新型储能产业的发展重点,有不少内容把传统储能产业的改进作为新型储能产业。就像当初把电动汽车说成新能源汽车一样,用火电的电动汽车并不是新能源汽车。政策导向的不科学必然会误导产业发展。现有规划和文件在某些方面极可能重蹈覆辙,走新能源汽车当初发展的老路,出台的政策和计划实现的目标会很不对应。建议中央有关部门加大战略研究力度,科学确定新型储能技术和产业领域,科学确定战略发展重点。只有做到科学分类,才能合理制定政策支持范围。2)加大对颠覆性、前沿性新一代储能材料与装备技术的开发投入,高度重视具有战略意义的镁储能材料的开发应用。没有新一代储能材料的发展就不可能有新一代储能技术,要把新型储能材料的发展作为重中之重。在新一代前沿性储能材料领域,中国在国际上有显著的技术基础和优势。重庆大学国家镁合金工程技术研究中心建有世界上最大的镁电池研究团队和镁固态储氢团队,开发的多种镁离子电池和镁储氢材料的主要指标均处于国际前沿。上海交通大学等单位在钠电池的发展中成绩显著,多款钠电池的技术指标处于世界领先水平,镁固态储氢工程化也正在积极推进。北京有色金属研究总院等在稀土固态储氢方面已开始规模产业应用。广东省科学院、广东省国研公司、重庆大学、中国汽车研究院等在新一代储能装备与检测技术等方面也已有一定的工作基础。中国有能力整合全国和全球的力量开展工作,但目前国家在真正的新一代储能材料与装备上支持力度很小,建议有关部门在强化对抽水蓄电等传统储能技术改进和推广的同时,加大整合力度,发挥制度优势,突出中国以镁为代表的战略资源优势,加大对颠覆性前沿性新一代储能材料与装备技术的开发投入。3)尽快规划建立全国新型储能材料与装备研究院,启动建设“新型储能材料与装备”国家实验室。研发平台是人才聚集和产业技术开发的基础,没有先进完整的研究平台,新一代储能材料与装备产业的发展就不可能有大的突破。目前全球新一代储能材料与装备的研究尽管已成为热点,但研究平台呈现小而散的特点,目前是世界级高水平平台建设的重大机会。中国有制度优势,可以充分发挥集中力量办大事的大兵团科研攻关能力,完全可能实现3~5年内在新一代储能材料与装备领域建成世界级研究平台,聚集一批世界级人才开展工作,开发一批国家急需的新能源储运材料与装备技术。重庆市在新一代储能材料与装备领域建有一个国家工程技术研究中心和4个相关的国家实验室,有好的技术优势和工作基础,建议整合重庆等有关省市的基础,高层策划,全方位布局,尽快启动筹建国家实验室。4)加快发展新一代储能材料与装备专业技术服务机构。专业技术服务机构可以为新一代储能材料与装备的开发提供基础保障,有利于加快新一代储能材料与装备的开发应用。建议加快推进建设新一代储能材料与装备专业技术服务机构,鼓励第三方研发、试验、检测检验机构做大做强,加快建设国家氢能动力质量监督检验中心,规划建立一流的碳排放检测平台;实施标准化发展战略,建立完善的标准化工作机制,强化标准实施与监督;构建面向全行业的研发、试验、认证、检测、计量等公共服务体系。原文发表于《科技导报》2023年第22期,欢迎订阅查看。内容为【科技导报】公众号原创,欢迎转载白名单回复后台「转载」☟精彩内容回顾绿色专利产出的耦合模式与驱动机制
2023年12月18日
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绿色专利产出的耦合模式与驱动机制 | 科技导报

本文基于系统动力学模型,以2015—2021年为模拟时间段,基于政府、企业、学研3个维度,探索绿色专利产出耦合模式与驱动机制,通过历史性检验、灵敏度分析验证模型有效性,并模拟未来绿色专利产出量变化趋势。结果表明:政府、企业、学研3个维度通过不同驱动路径影响绿色专利产出量,在所有驱动路径中,增加政府对学研或对科技创新的投入强度、企业对产学研的投入强度以及金融机构对学研的投入强度能促进未来绿色专利产出量增加。建议在政府、企业与学研的综合作用下,以绿色低碳产业与“双碳”目标为引导,以绿色技术创新为发展手段,将进一步加快“双碳”目标的完成进度。“双碳”目标的不断推进有效降低了气候变化对全球环境与经济发展的不利影响。绿色技术创新作为实现“双碳”目标的有效手段,能够促使技术创新有利于经济与资源、环境、生态协调发展,是中国实现低碳经济与环境和谐发展的新路径。“双碳”目标不仅为绿色技术创新与成果转化的快速高质量发展提供了更加完善的平台,也对中国技术创新能力提出了更高的要求。在应对气候变化和发展低碳经济的双重驱动下,绿色技术创新成为全球未来发展的着力点,也成为中国实现经济绿色增长与推动“双碳”目标实现进程的战略支撑。绿色技术能够为绿色经济发展提供驱动力,实现绿色技术升级与创新是中国实现经济与环境和谐发展的必然选择。中国“十四五”规划中明确提出,2020—2025年全社会研发经费投入增长年均大于7%,力争投入强度高于“十三五”时期;每万人高价值发明专利拥有量要由6.3件增至12件;数字经济核心产业增加值占GDP比重至2025年达到10%。从建设创新型国家的战略任务下发后,截至2021年,中国科技进步对经济增长贡献率达到60%,每万人高价值发明专利拥有量达7.5件,由此可见中国科技进步已取得显著成效,但环境保护依然迫在眉睫。面对资源约束趋紧、环境污染严重等问题,目前只能以生态修复为主要手段,投入经济成本与生态技术实现“绿水青山”的保护。若以绿色技术为引导,以“双碳”目标为约束,以预防代替治理为手段,在技术产生时即以生态文明理念在专利制度上构筑防线,提前对技术的生态负面影响进行评估,以绿色专利制度树立正确的价值导向,与环境资源立法形成互补,激励绿色技术研发,促进绿色技术大范围传播、应用,从源头对环境资源进行高效保护,为节能降耗贡献力量,从而加快“双碳”目标的实现。绿色技术是指遵循生态原理和生态经济规律,节约资源和能源,避免、消除或减轻生态环境污染和破坏,生态负效应最小的“无公害化”或“少公害化”的技术、工艺和产品的总称。主要包括:污染控制和预防技术、源头削减技术、可再生能源技术、废物最少化技术、循环再生技术、生态工艺、绿色产品、净化技术等。《与贸易有关的知识产权协议》(Agreement
2023年12月15日
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双臂操作无动力式助行器的使用对人体上肢的影响 | 科技导报

本文从运动学、动力学、肌肉活动强度的角度分析了双臂操作的无动力助行器对使用者上肢的影响,探讨了双臂操作的无动力助行器的使用与人体上肢损伤的联系,并比较了改变此类助行器结构参数对上肢的影响。据统计,到2050年全球65岁及以上人口预计将超过20亿,80岁及以上人口将超过10亿,人口老龄化已经成为一个世界性问题。人口预测显示中国老年人口将于2035、2050年分别达到4.12亿、4.80亿。整体来说我国老年群体具有规模大、增速快、失衡化和慢病多等特点。随着老龄化日益严重,高龄老人、失能和半失能老人的健康和护理需求明显增加,使我国面临着更为严峻的挑战。其中主要问题是,老年人的身体功能衰退、自主活动能力减弱,特别是行动能力的退化将严重影响老年人生活质量。行动障碍老年人的生活方式通常为静卧少动、静坐少动等,活动量不足影响生理系统的新陈代谢是导致老年人心血管疾病、代谢性疾病、骨骼肌肉异常等慢性病发生发展的危险因素。同时,随着这些疾病的发展又将加快老年人生理机能的进一步衰退,导致骨肌系统、神经系统功能退化,在站立和行走过程中出现重心不稳、肢体活动能力和协调能力下降甚至跌倒损伤等现象,使老年人行动能力进一步下降,造成恶性循环。因此,维持运动功能、延缓老年人行动能力衰退具有重要意义。助行器是辅助使用者行走的支撑器具,运动功能衰退的老人在行走时选择适当的助行器具可以增强自身的稳定性,是保持安全行走的重要手段。助行器通过支撑一定比例的体重可减少下肢负荷、增强行走稳定性、促进行走独立性,进而促进人体血液循环、提高新陈代谢、增强心肺功能、预防骨质疏松症等。助行器按使用方式可分为单臂操作助行器和双臂操作助行器2类,按操作力源可分为动力助行器、功能性电刺激助行器、无动力助行器3类。其中无动力助行器因其价格便宜、操作简单、便携性好等特点在需求人群中最为常用。单臂操作的无动力助行器,如拐杖、腋柺等,因支撑点少,所以在承重和稳定性方面相对较差;双臂操作的助行器,如框式助行器、轮式助行器等,由4个支脚提供了稳定的支撑结构,在老年人群中应用较为广泛。然而,双臂操作无动力式助行器的使用虽然能够减轻使用者下肢的负担,但这种行走方式改变了上肢的受力模式,增加了使用者上肢的负荷,长期使用可能会导致上肢损伤或疾病,如肌腱炎、骨关节炎、腕管综合症及上肢疼痛等。同时,助行器的选择或使用不当也会对人体产生不良影响,甚至会给使用者带来伤害。本研究通过归纳使用双臂操作无动力式助行器时人体上肢关节运动、关节力学和上肢肌肉活动的特征,探讨该助行模式对上肢的生物力学改变及可能对上肢产生的不良作用,概述现有研究中通过调整助行器结构参数对上肢影响的改变情况。助行器的使用对人体上肢的影响当人体自然行走时,上肢会出现不自主摆动,并在每个步态周期中反复屈伸。Murray等阐述了“臂-腿协同”关系,即在同侧或对侧脚跟触地瞬间,肩部和肘部运动方向发生旋转,且人体肩关节反转时刻与脚跟着地时间密切相关,而肘关节转向时间则略慢,约有0.3~0.4s延迟。这是由于在步行过程中,上肢提供了有目的的反作用力矩,上肢伸展的同时下肢摆动向前,使身体旋转位移最小。当使用双臂操作无动力式助行器时,人体的行走方式发生显著的改变,进而影响上肢关节受力和肌肉的活动特征(图1)。图1
2023年12月14日
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轨道车辆电子机械制动研究进展 | 科技导报

本文阐述了轨道车辆电子机械制动技术的研究进展,介绍了电子机械制动技术的制动原理,分析了电子机械制动技术在轨道车辆应用领域所需攻克的关键技术;概述了国内和国外轨道车辆电子机械制动技术的研究现状;探讨了电子机械制动在轨道车辆行业实现批量商业应用所面临的挑战。目前,轨道车辆制动系统以空气制动和液压制动等流体传动技术为主,随着轨道车辆向高速、重载、智能化方向的不断发展,传统的流体传动制动系统已无法满足日益提升的制动要求。为应对轨道车辆制动系统发展的新要求,需提高制动产品的电气化、自动化、智能化程度,因此电子机械制动(electro-mechancial
2023年12月13日
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石墨烯材料在热管理领域的应用进展 | 科技导报

本文介绍了石墨烯作为高导热材料的研究现状和发展前景,总结了石墨烯材料的制备方法,包括机械剥离法、外延生长法、化学气相沉积法及氧化还原法等;探讨了不同类型石墨烯材料的导热机理,指出石墨烯材料通过声子和电子进行热传导,并以声子导热为主介绍了串联网络热阻模型和导热逾渗模型;归纳了单层或少层石墨烯、石墨烯膜、碳纳米管/石墨烯复合膜及相变高分子/石墨烯复合材料等类型的高导热石墨烯材料在热管理领域的研究和应用进展。随着国防技术的发展,高速飞行器和微电子器件等对材料的导热性能提出了更高的要求。高速飞行器具有巡航速度快、航程远、突防能力强等优势,是未来飞行器的主要发展趋势,其在大气中飞行时,气动加热所产生的大量热量集中于飞行器头锥、翼缘等尖锐部位,形成局部高温热点。过高的温度将降低飞行器结构的力学性能和承载能力,缩减结构的使用寿命,甚至导致结构失效。先进计算机、雷达、通信、功率源等设备中的微电子器件在使用过程中也会产生大量热量,导致芯片单位面积内大热流密度的形成;热量一旦不能及时传导出去,将造成器件局部温度过高,导致结构发生损伤甚至失效。为满足未来电子元器件对体积、质量和功耗的要求,以美国国防部高级研究计划局为代表的国防机构和企业正积极开展散热技术的研究。高速飞行器、微电子器件等领域热管理(thermal
2023年12月12日
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基于不同行业和用户主体的农业气象服务需求 | 科技导报

利用调查数据,通过统计分析方法,围绕气象影响关键点与气象服务介入点,分行业、分用户研究农业气象服务需求。结果表明:(1)农业领域不同行业的需求存在显著性差异,种植生产业重点关注降雨、气温/积温、土壤墒情和干旱;水产养殖业重点关注气温、降水、水温/海温、寒潮、气压和冰冻雨雪;畜牧饲养业对于气象要素依赖度相对较低,主要关注气温、降雨和强对流天气。(2)农业领域不同行业对气象服务产品的时空精细度要求较高,但不同用户主体存在显著差异。(3)农业领域对于常规气象监测预报预警、专业气象监测预报预警、农用气象要素指数预报和灾害影响评估/资源评价产品的总体需求度均超过92.6%。(4)农业领域对气象数据直连、产品服务和系统平台等产品类型的需求度较高,普遍希望通过手机APP/小程序/公众号、微信/QQ群和手机短信获取气象服务产品。农业是国民经济的重要基础,也是对气象最敏感的行业领域之一。据统计,农业气象灾害约占全部农业自然灾害的70%,且在全球气候变暖的背景下,造成的农业损失也越来越大。以2021年为例,全国气象灾害造成农作物受灾面积1171.8万hm2,直接经济损失达3214.2亿元。农业气象服务的有效开展可增强农业抗灾防灾能力,在保障农产品产量和品质以及生产作业安全的同时,对现代化农业的建设与发展也起着重要作用。据2021年全国农业气象服务效益评估调查显示,全国农业气象服务贡献率为4.8%,气象服务效益值约3472.6亿元。粮食安全是“国之大者”,保农业稳产丰收对于维护国家经济和社会平稳运行具有特殊的重要意义。全国各级气象部门积极落实国家粮食安全战略,不断提升农业气象服务能力。监测手段方面,利用卫星、无人机、近地面摄像机等先进设备及技术方法实现了农作物生长状况、土壤墒情、农业小气候等方面的自动化观测。服务技术方面,建立了农业气象模式,研发了农业气象监测评价、作物产量预报、农业气象灾害监测评估与影响预报、农用天气预报、农林病虫害发生发展气象等级预报等专业化产品,并形成比较完整的农业气象服务体系。未来,随着极端天气气候事件的趋多趋强,以及特色农业、设施农业、创汇农业、观光农业等新兴农业产业的不断发展,对气象服务多元化和系统化提出了更高质量的要求。调查了解服务需求,对于提高专业服务与技术研发针对性,提升气象服务效益具有重要意义。国内已有众多研究人员对旅游、交通等领域及面向决策和公众的气象服务需求进行研究分析,并提供专业发展意见。但在实践工作中发现,有关农业领域气象服务需求分析方面的研究相对较少,多是针对特定区域、特定行业展开,调查对象多为公众或农户,无法代表全国尺度下农业气象服务需求的总体特征,且较少针对不同行业和用户主体差异性需求开展研究。为了更好地掌握当前全国农业气象服务的迫切需求,围绕气象影响关键点与气象服务介入点,分行业、分类别、分用户开展调查和研究。资料与方法
2023年12月11日
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林火蔓延模型及其适用性研究进展 | 科技导报

了解林火蔓延特征是林火预防和扑救的重要参考依据之一。按照是否考虑林火与大气相互作用,将林火蔓延模拟模型分为非耦合模型和耦合模型,分析了目前8种重要林火蔓延模型研究现状,并从基于模型的原理和假设、模型特点适用条件和相关研究进展3方面对现有模型进行综述,表明非耦合模型主要通过能量平衡方程、燃烧分解假设等近似或点烧实验建立燃烧模型,将风等气象要素作为初始条件驱动林火模型;大部分耦合模型中天气模型与林火模型的各自相关要素在每一个时间步长上进行相互反馈,积分计算不断循环来实现大气和林火的相互耦合;相较于非耦合模型,耦合模型模拟相对更贴近实际林火蔓延情况,特别是较大范围林火蔓延过程。森林火灾是一种失去人为控制在森林中自由蔓延和扩展的林火,给森林、生态环境及公共安全带来严重危害,引起社会各界的极大关注。为更好预防、扑救森林火灾,就必须深入研究林火行为。林火蔓延是林火行为的主要表现形式,与火灾预防、扑救等工作密切相关。林火行为是指森林可燃物被点燃后所表现的各种现象和特征,即是林火发生、发展,直至熄灭的全过程中着火、蔓延、能量释放、火强度、火灾种类等特征的综合,其中,蔓延阶段对林火的预防和扑救的意义最大,因此,林火行为研究中对林火蔓延的研究最为深入。林火蔓延模型是林火行为研究的一个主要方面,受可燃物、火环境(气象、地形和植被)和火源条件的制约和控制,在各种简化条件下推导出林火行为与各种参数(如可燃物的物理、化学性质,气象因子以及地形因子等)间的定量关系式。自1946年Fons首先提出林火蔓延的数学建模以来,目前有许多模型用于预测林火在不同时空尺度和环境中蔓延行为。根据对于空间模拟信息处理能力,这些模型可以分为早期的一维传统蔓延模型和二维空间模拟模型。传统模型主要针对火头蔓延速度进行预报,不足以代表整个林火蔓延过程。空间模拟模型在传统模型基础上,利用适当的传播方程,形成全向的林火蔓延速度和蔓延空间分布形状的时间序列数据,可以提供更详细的林火空间蔓延信息,还能借助地理信息系统对林火的发生发展过程进行模拟展示。因此,空间模拟模型从出现后就迅速发展并成为主流模型。而在这些空间模型中,根据是否考虑林火与大气相互作用可分为大气林火耦合与非耦合模型,耦合模型即表征火场与大气环境场的相互反馈机制。相关研究表明将中尺度天气模型与火蔓延模型耦合,可捕捉到一些非常重要的林火行为。本文主要对这些空间模拟模型根据耦合机制整理和分析。非耦合模型01BEHAVE模型BEHAVE模型最早由美国米苏拉火灾科学实验室开发,该模型将可燃物模型与火行为模型结合,基于一个简单的能量平衡方程,即位于火焰前缘的未燃烧可燃物所获取的能量与维持火灾传播所需的能量(汽化热量+热分解热量)之间的能量平衡。假设火焰前缘的蔓延速率是恒定的,能量平衡方程可以用火焰前缘做参考。为了使方程闭合,作为燃烧热值重要部分的可燃物释放能量通量及一些模型的常数通过在燃烧风洞中进行可燃物点烧实验评估确定。在此基础上,耦合一个以景观尺度描述可燃物结构和地形坡度的地理信息系统,构成了BEHAVE火蔓延模型,该模型已在美国火行为模拟系统FARSITE中应用。但由于火行为模型和可燃物模型过于简化,没有包括可燃物层次、载量和树冠火,所以该模型对林火行为的预测会出现偏差。02FIRETEC模型FIRETEC由美国新墨西哥州洛斯·阿拉莫斯国家实验室开发,是基于质量、动量和能量守恒原理的多相传输林火模型,该模型将林火燃烧的复杂反应简化为热解、煤焦燃烧、碳氢化合物燃烧和有氧烟尘燃烧模式,在其最新版本中增加了辐射传输模块并改进了化学模块。FIRETEC是一个半耦合的林火模型,在小涡尺度(空间积分约1m)进行燃烧模拟,燃烧过程中的化学热释放仅发生在小于火焰长度的计算网格单元中,因此模型在小尺度上与大气相互作用(例如对流热输送等),但不完全与大尺度或中尺度大气相互作用。火物理过程是通过HIGRAD在火模型尺度(微尺度)上与大气耦合的集合平均值;其中,HIGRAD是一种流体力学模型,它根据地形调整气流,但不更新边界条件。FIRETEC的输入条件是通过HIGRAD更新的,仅反馈到HIGRAD的模拟,因此火反馈不会传递到整个大气层。该模型由于仅限于小的涡流时空尺度,计算成本高,且由于缺乏与大尺度大气运动的相互作用,因此无法将该模型应用于时间超过1h或范围超过1km×1km的模拟区域。目前已有一些研究利用FIRETEC对不同种类的火灾蔓延进行模拟,对于地形平坦、下垫面可燃物类型分布均匀的地表火,FIRETEC模拟的火蔓延速度和其他模型(如WFDS模型)结果几乎相同;而对于树冠火,存在高估火蔓延速度的情况。03WFDS模型WFDS由美国国家标准与技术研究所开发,基于流体力学和燃烧控制方程、可燃物热降解近似的三维物理机理半耦合林火-大气模型。WFDS采用低马赫数近似从动力学角度完全消除声波传播,通过快速直接的压力求解器和多网格解析来缩短计算时间,提高计算效率。但多网格不具有多层嵌套功能,这表明虽然模式可以在大涡尺度进行平滑地模拟,但内部细网格既不能与重叠的粗网格相互反馈,也不能更新边界条件。WFDS和FIRETEC都是适用于短时间内小型林火的研究,且均不具备林火预测能力。此前的研究将WFDS模拟应用于单个燃烧树木火、海滨松树地表火以及澳大利亚草原火,与现场测量值进行比较,WFDS模拟的趋势比较合理和一致。04王正非林火蔓延模型王正非林火蔓延模型是基于林火燃烧实验建立的火蔓延统计模型。该模型主要考虑可燃物类型、风速、坡度作为主要影响因子,对林火蔓延情况进行预测。模型中初始蔓延速度是在室内燃烧(或无风)的条件下,由火强度公式反演获得,没有考虑可燃物与蔓延速度的关系。模型在考虑坡度影响因子方面,正切函数在计算一些随机地形坡度角时,会出现计算不准确问题。毛贤敏等考虑风向和地形的组合,对王正非林火蔓延模型坡度影响因子进行改进,考虑了上坡、下坡、左平坡、右平坡和风方向的影响,使该模型更适用于实际。大气-林火耦合模式01CAWFE模式CAWFE由美国国家大气研究中心开发,是首次尝试将大气模式和林火模式耦合。CAWFE由中尺度大气模式Clark-Hall和基于前向追踪的火蔓延模块相耦合而成。Clark-Hall是一个三维非静力的数值天气预报模式,垂直方向上使用地形追随S坐标系,能够模拟复杂地形气流变化;双向嵌套的网格可以解析中尺度的外部强迫,同时通过水平和垂直网格细化向下延伸到火线附近数十米,因此,Clark-Hall可以在坡度超过30°非常陡峭的地形上模拟精细尺度的大气运动(水平分辨率为几十到几百米)。CAWFE的林火模块是半物理模块,由于火灾过程在尺度上比大气网格小几个量级,因此,CAWFE林火模块没有模拟燃烧化学或氧气消耗等过程;而是模拟火头位置、蔓延速度、火头热量释放以及地表火和树冠火释放的感热通量和潜热通量。对于小型林火,该模式通过驱动高分辨率大涡模拟来表示林火与大气边界层中涡旋的相互作用;对于大型林火,该模式通过多重嵌套模拟大气与林火行为的相互作用。许多研究表明CAWFE模拟森林火灾效果较好,并且可模拟出不同气象条件下的火行为特征,比如没有大尺度天气系统影响,风主要由地形热力不均所驱动的情况、受圣安娜风影响的情况、由雷击引起且受下坡风暴影响的情况、受严重干旱影响的情况,受极端大风影响的情况等。02WRF-FIRE(SFIRE)模式WRF模式是由美国国家大气研究中心、美国国家海洋与大气管理局(美国国家环境预报中心和美国地球系统研究实验室为代表)、美国空军、美国海军研究实验室、俄克拉荷马大学和美国联邦航空管理局共同开发的中尺度数值天气模型。WRF模式是完全非静力可压缩模型,采用Arakawa
2023年12月8日
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山东省科技期刊发展现状、问题及建议 | 科技导报

为全面了解山东省科技期刊发展现状和问题,提升科技期刊的学术影响力、核心竞争力和服务大局的能力,打造具有国际传播力、彰显山东特色的高水平科技期刊方阵。从基本信息、人力资源、获得经费和资助情况、经营情况、新媒体开展情况5个维度梳理山东省科技期刊的发展现状。针对山东省科技期刊小、散、弱现象突出,存在出版资源分散、学科布局不均衡、编辑力量薄弱、整体学术传播影响力不高、媒体融合发展能力不足等问题。提出如下建议:进一步优化山东省科技期刊发展生态环境,努力加强品牌建设,推动科技期刊集群化发展,加强编辑队伍建设,加快科技期刊数字化转型,以促进科技期刊高质量发展。科技期刊是科技创新成果和思想文化交流传播的重要渠道,是培养科技创新人才的重要园地,在推动科技创新和国家创新体系建设中发挥着十分重要的作用。改革开放以来,随着科学技术的迅猛发展,我国科技期刊的种类和数量不断增长,并跃居世界前列成为科技期刊大国。但总体来看,我国科技期刊“大而不强、多而不优”,新兴交叉学科领域期刊数量较少,高水平专业化的学术期刊较少,期刊同质化现象严重。近年来,国家高度重视科技期刊发展,先后实施“中国科技期刊国际影响力提升计划”和“中国科技期刊卓越行动计划”,出台《关于深化改革培育世界一流科技期刊的意见》《关于推动学术期刊繁荣发展的意见》等政策文件,明确了我国科技期刊改革发展的总体要求、建设目标和重点任务。上海市、陕西省、湖南省、广东省等省市也相继提出期刊改革发展意见,推动本区域期刊走向“国际化”,更好地服务科技创新和广大科技工作者,促使科技期刊在创新驱动发展战略中发挥重要支撑作用。山东省在全国区域创新能力排名中一直位居前列,目前高新技术企业已突破2万家,科技领航企业200家,拥有1个国家实验室和21个国家重点实验室,科研实力雄厚,稳居全国第一方阵。然而,根据《中国科技期刊蓝皮书(2021)》,截至2020年,山东省科技期刊总量为130种,占全国总数的2.62%,排名第12位。这与科技强省的身份不相匹配,山东省科技期刊发展明显落后于其科学技术发展。为此,2022年6月,山东省委宣传部和山东省科学技术协会联合开展了山东省科技期刊发展现状调研,本文报告相关调研成果。山东省科技期刊整体情况调研对象和方法本研究以山东省131种科技期刊为调研对象,主要采用问卷调查的研究方法。调查问卷以《中国科技期刊发展现状蓝皮书(2021)》中“中国科技期刊发展概况”为依据设计,分为科技期刊基本信息、人力资源组成、获得经费和资助情况、经营状况、新媒体开展情况5部分。题目类型包含单选题、多选题和填空题,视具体情形在一些题目中设置了“其他”选项,补充更多相关信息。为确保问卷的科学性和准确性,在问卷初稿完成后,选择山东省内20种科技期刊进行小范围调研,并根据反馈意见做出调整,最终形成了“山东省科技期刊发展现状”问卷的定稿并向全省发放。数据处理应用WPS
2023年12月7日
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关于中国国家公园和国家自然保护区规划优化的建议 | 科技导报

中国正在大力建设以国家公园为主体的自然保护区体系,然而,对于国家公园与国家自然保护区的保护力度与国际做法相反。本文对比分析了中、美两国在国家公园、国家自然保护区方面的差别,指出了中国在国家公园、国家自然保护区这两者概念认识与管理中存在的混乱,并提出了相应的建议。在当前建设生态文明和人类命运共同体的背景下,中国正在大力推进以国家公园为主体、自然保护区为基础、其他各类自然公园为补充的自然保护地体系。《建立国家公园体制总体方案》中指出,国家公园是由国家批准设立并主导管理,边界清晰,以保护具有国家代表性的大面积自然生态系统为主要目的,实现自然资源科学保护和合理利用的特定陆地或海洋区域,保护着中国生态系统最重要、自然景观最独特、自然遗产最精华、生物多样性最富集的区域;特别强调自然生态系统的完整性与原真性的保护,保护等级远大于“国家自然保护区”。但在国际上,如世界自然保护联盟(IUCN),则将国家公园定义为“保护大尺度生态过程及其典型物种、生态系统的大型自然或近自然区域,同时在环境和文化方面具有精神、科学、教育、游憩和游客体验兼容性的区域”,强调了国家公园的保护、教育和游憩等功能,保护等级明显低于国家自然保护区。国家自然保护区是指对有代表性的自然生态系统、珍稀濒危野生动植物物种的天然集中分布、有特殊意义的自然景观、自然资源、自然遗迹等保护对象所在的陆地、陆地水域或海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域,是中国生态保护的核心区域。而自然公园是指保护重要的自然生态系统、自然遗迹和自然景观,具有生态、观赏、文化和科学价值,可持续利用的区域,包括海洋公园、湿地公园、沙漠公园、地质公园、森林公园等各类区域性自然公园。国家公园、国家自然保护区、自然公园3类自然保护地都保护着中国的自然资源。目前,从保护程度来看,国家公园注重保护生态系统的原真性和完整性,保护面积大、保护力度最高;国家自然保护区注重保护自然生态系统、珍稀濒危野生动植物等,保护力度次之;自然公园以生态保育为主,较注重生态系统景观价值,保护力度最弱。因此,中国大多数管理人员、科技工作者和公众对国家公园、国家自然保护区这两者的概念混淆,管理存在混乱,例如,两者保护区区域重叠或者出现空缺,国家公园里嵌着国家自然保护区。中国国家公园的保护强度远大于国家自然保护区,跟国际上对国家公园的定义和保护程度存在着较大的差异,导致了国内外在学术交流、管理措施、科技合作等方面出现了不对应的情况。如长白山国家自然保护区于1979年建立,最初是按照“人与生物圈”自然保护区的概念建立的,后来则按照国家公园的理念来管理,对于“公园功能”和“保护功能”的管理产生了很大的混乱,使得自然林的大面积消失速度惊人。因此,国家应该把国家公园和国家自然保护区区分开来,明确定义国家公园的生态系统保护功能和公园功能,并严格定义国家自然保护区其唯一的功能是生态系统保护功能。例如,三江源国家公园应该是三江源国家自然保护区,禁止旅游功能和人为干扰;东北虎豹国家公园应该是东北虎豹国家自然保护区,它不可能也不应该具有旅游功能和公园功能。李百炼研究团队在美国从事30多年的生态学研究,内容涵盖美国3大国家公园(The
2023年12月6日
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高空飞行密闭服的结构和关键技术分析 | 科技导报

在亚轨道飞行任务中,存在低压、高温、辐射、缺氧等复杂的飞行环境。高空飞行密闭服是实现压力防护、温度防护、工效和生命保障的重要载体,是飞行员高空防护的核心部分。回顾了高空飞行密闭服早期技术验证,论述了高空飞行密闭服的发展演变特征,总结了密闭服的结构实现形式,分析了高空飞行密闭服在设计过程中的低压防护、热防护、操作工效关键技术问题。展望了密闭服的发展,认为未来应进一步在生产工艺、先进材料、新型服装结构等方面进行研究,设计出标准化、轻量化、操作灵活、舒适的高空飞行密闭服。在军事领域,随着人类军事活动范围向太空日益延伸,空天一体化作战样式必将在未来战争中占据主导地位,亚轨道是太空和航空的重要补充,其战略地位十分重要。亚轨道一般是指距地面20~100km的空域,处于现有飞机的最高飞行高度和卫星的最低轨道高度之间,也称为“临近空间”。进入21世纪后,美军全面系统地开展了大量高超声速飞行器发展计划,经过多次飞行演示验证阶段,美军高超声速武器现已进入型号研制阶段。SR-71、U2是典型的美国高空侦察机,该战机上的飞行员穿着的服装即为高空飞行密闭服,而不是代偿服。此后,美军计划研发SR-72,洛克希德·马丁空间系统公司(Lockheed
2023年12月5日
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韩济生院士:为民除痛:加强中国疼痛医学建设与发展 | 科技导报

韩济生,神经生理学家、中国疼痛医学创始人,中国科学院院士,北京大学博雅讲习教授、北京大学神经科学研究所名誉所长,主要从事针刺镇痛原理及其应用研究。在人的一生中,无可避免地都会遭受到疼痛的侵扰。如何管理疼痛,关乎着人们的生活质量乃至生命健康。随着人们对疼痛问题的认知及关注程度不断提高,中国疼痛医学的发展经历了长足的进步,逐渐成为一个独立的学科领域。1965年,我响应国家号召开始从事针刺麻醉原理研究,成立“北京医学院基础部针麻原理研究组”;1966年,带领团队在6个月内基本完成人体针刺镇痛第1篇论文初稿,并在上海举办的首届全国针刺麻醉会上宣读;1973年,在《中华医学杂志》发表《针刺人体某些穴位对皮肤痛阈的影响》一文,揭示针刺穴位通过神经纤维传导到脑中枢引起全身皮肤痛阈升高的现象,初步阐明针刺镇痛原理;1988年,创建北京神经科学学会;1989年,成立中华疼痛学会,1992年,转为中华医学会疼痛学分会;1995年,创办《中国疼痛医学杂志》,同年,在法国UPSA疼痛研究所(UPSA
2023年12月4日
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常压页岩气压裂技术现状及高效压裂技术对策 | 科技导报

本文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。中国南方页岩气分布广泛,其中常压页岩气资源量约占66%,主要分布在川东南地区盆缘转换带五峰组-龙马溪组地层。该地区以深水陆棚相沉积为主,沉积水体深度较盆内浅,优质页岩厚度较盆内有变薄趋势;孔渗参数与盆内页岩储层基本相当,但是由于盆缘区域构造作用强,地层的高角度缝较发育,储层的保存条件较盆内差,压力系数相对较低(0.86~1.20);含气量偏低,且吸附气占比较高;优质储层埋藏较浅,地应力相对较小。目前川东南常压页岩气井SY2井、LY1井、PY1井、YZ1井均获得了工业气流,表明该地区具备较好的开发潜力,但从试采情况来看目前川东南地区常压页岩气井尚不能实现规模化经济开发,很多井仍然面临地层能量弱、返排能力差、测试效果差等特点。要实现高效勘探开发,必须进一步提高单井产量、井控储量及降低开发成本。川东南ZD地区常压页岩气前期勘探初产普遍在(1~3)×104m3/d之间。YZ1井通过密切割+投球暂堵、高效一体化滑溜水、细微粒径支撑剂、高强度加砂等压裂工艺的应用,在小于1.0的压力系数之下取得产量突破。但仍然存在复杂缝网程度有待提高、多簇均衡扩展控制及配套暂堵机制认识不清、实现高效经济开发的规模及段簇划分有待优化等问题,如何降低成本并保证开发效果的低成本高效压裂技术对策亟待研究。本研究从国内外常压页岩气储层特征、压裂技术现状分析入手,研究ZD常压页岩气高效压裂完井方案及工艺参数,以形成ZD常压页岩气低成本高效压裂技术对策。1川东南常压页岩气储层特征川东南盆缘常压页岩气储层整体受多期构造运动影响,地层变形时间东早西晚,抬升幅度东高西低,变形强度东强西弱。加里东-海西-印支期构造活动相对较弱,以隆升作用为主,形成了“大隆大坳”构造,燕山期增加了五峰组-龙马溪组页岩储层的埋深,燕山晚期-喜马拉雅期主要是多旋回、多构造期次叠加的特征,形成了格挡式褶皱形态,地层隆升,导致部分地层完全剥蚀。储层埋藏深度集中在2100~3500m,大于北美常压储层埋藏深度(900~2600m),压力系数为0.86~1.2,整体与北美相当(0.86~1.3),储层厚度24~37m,小于北美常压储层的平均厚度(约60m)。储层矿物中石英含量40%~70%,碳酸盐矿物含量2%~16%,黏土矿物含量13%~42%,整体与北美持平。孔隙度主要分布在2.83%~5.30%,含气量1.4~6.0m3/t,TOC(总有机碳含量)为2.1%~4.7%,均小于北美常压页岩气储层。Ro为2.1%~3.0%,整体处于过成熟阶段,而北美常压储层Ro主体为1.0%~3.0%,整体处于成熟期。杨氏模量21~42GPa,泊松比0.20~0.26,整体与北美常压页岩气储层相当。应力差5~15MPa,高于北美常压页岩储层。川东南常压页岩储层经历了长期调整破坏,地层褶皱断裂,裂缝相对发育,主要是由构造运动及生烃增压、排烃泄压造成。该地区优质页岩储层高阻缝线密度平均约为0.63条/m,尺度较大的层理缝线密度平均约为0.74条/m,略高于焦石坝(天然裂缝线密度平均约为0.60条/m)。压后初产(1.5~9.0)×104m3/d,而北美常压页岩气井初期产量达到(5.0~17.0)×104m3/d,同时递减较快,第1年递减率平均达到了60%及以上,较难实现经济开发,与压后裂缝复杂度偏低、改造体积较小以及地层能量弱密切相关。因此,亟需研究形成高效压裂技术以促进川东南常压页岩气储层的经济开发。2常压页岩气压裂技术现状早期常压页岩气压裂以“长段少簇、中低改造强度及胶液携砂”工艺为主。以PY1井、PY4井、DY1井、DY3井为典型代表,段长75~117m,单段2~4簇,用液强度15~25m3/m,加砂强度0.68~0.95m3/m,排量9~16m3/min。压裂前期用滑溜水造复杂缝,后期采用胶液携砂,以提高主缝的导流能力。发展期以“多段少簇、前置胶液、滑溜水携砂及中等改造强度”工艺为主。以PY3井、LY1井为典型代表,段长50~80m,单段2~4簇,用液强度26~36m3/m,加砂强度0.9~1.6m3/m,排量10~16m3/min。压裂过程中采用了中顶胶液及少量胶液段塞加砂。现阶段以“少段多簇、投球暂堵转向、全程滑溜水长段塞加砂及中高改造强度”工艺为主,以LY2井、ZD1井及SY203井为典型代表,段长65~96m,单段5~11簇,用液强度24~30m3/m,加砂强度1.3~2.6m3/m,排量14~18m3/min。虽然现阶段改造参数较以往有了较大的提升,但与北美高强度改造仍有一定的差距,主要体现在北美常压页岩气“密切割”程度更强,段长普遍在33~60m,平均加砂强度达到了2.7m3/m,而且成本相对较低。美国主要页岩气区块压裂成本为9200~13800元/m,国内柴油泵压裂试气成本12200~14000元/m,压裂成本与美国相当,但压裂费用构成差异较大(图1),国内压裂施工和支撑剂费用占比高,压裂液费用占比过低。现在国内常压页岩气降本的主要措施是降低压裂液的费用,很多油田公司采取简化配方、降低压裂液黏度来降低压裂成本。这会影响压裂液体系的性能,进而造成储层伤害的增加、减小有效支撑缝长等,对压裂效果产生负面影响,故需要优化压裂成本构成,以多方面的措施来实现成本的控制。国内常压页岩气目前尚未规模性建产,目前的压裂费用构成多为探井的费用构成,但基本与商业开发的涪陵页岩气井压裂成本接近(图2),后期规模化开发以后降本空间较大。图1
2023年12月1日
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海域天然气水合物钻完井关键技术研究进展 | 科技导报

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。本文概述了美国、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。天然气水合物又称可燃冰或甲烷水合物,是在高压、低温条件下形成的一种固态、可燃烧的冰状结晶物质,其广泛分布在温压条件合适的海域和陆域冻土区,其中有超过90%的天然气水合物分布在海域。已探明的天然气水合物储量达2×105亿t油当量,大致相当于全球石化燃料资源储量的2倍,且天然气水合物是常规天然气能量密度的2~5倍,是一种清洁、高效能源,是最有可能替代煤炭和石油的新能源,具有很高的研究和开采价值。按照当前人类对能源的消耗情况,如果能够将15%的天然气水合物开采出来,就可以供人类使用200年。在当前世界各国都对能源需求不断增加的背景下,实现天然气水合物的商业化开发受到了世界各国的关注和重视,为此投入了大量的资金和科研力量对天然气水合物开采技术进行研究。国际上对天然气水合物的研究已经超过40年,研究的领域主要包括资源量分布、成藏条件、储层特性、地球物理、地球化学、地质条件等,同时对高饱和度水合物资源潜力区进行了圈定,主要分布在加拿大麦肯齐三角洲、韩国东南海域、美国阿拉斯加北部、日本东南部南海海槽、墨西哥湾、印度大陆边缘盆地和中国南海北部地区。当前对天然气水合物勘查与试采研究最为活跃的国家是美国、日本、印度、韩国和中国。美国资助天然气水合物研究的时间最早可以追溯到1982年,并在2000年开展了天然气水合物专项钻探和调查评价项目。但受到“页岩油革命”的影响,美国放缓了对天然气水合物的研究工作。日本紧随美国之后,在1995年启动了天然气水合物的研究项目,并在2012年和2017年先后进行了两次海域天然气水合物试采,在世界上对天然气水合物的勘探开发处于前列。印度在1997年实施了“国家天然气水合物计划”,并于2006、2015年两次评估了深海海域的陆坡麓原环境,在细粒沉积物中发现了天然气水合物。韩国在1996年实施了第一个天然气水合物项目,虽然制定两个降压试采计划,但是并未公布何时实施。中国从1999年开始对南海北部陆坡进行调查,发现了天然气水合物的身影,之后多次在在海域中钻取了天然气水合物实物样品。2017年中国采用直井降压开采的方式,在水深1266m、埋深200m的南海神狐海域成功进行了为期大约60d的第1次海域天然气水合物试采,产气量30.9万m3,最高日产量3.5万m3,取得了产气时间长、产气量大、气流稳定和无环境问题等重大成果。2020年中国采用水平井降压开采法成功进行了第2次试采,月产气量达到了86.12万m3,为商业化开采海域天然气水合物奠定了一定的基础。从整体来看,当前海域天然气水合物的试采仍然处于科学实验阶段,还需要加大关键技术科技攻关力度,只有这样才能早日实现商业化开采。一、海域天然气水合物钻完井技术难点水合物虽然被誉为是21世纪最具开发价值和前景的清洁能源,但是如何将水合物从地层中安全、高效、经济地开采出来仍然是一个难题。尤其是海域天然气水合物大多都赋存于水深800m以上、海底以下400m以浅的黏土质粉砂或淤泥质沉积物中,储层未成岩,沉积物胶结程度差,地层渗透率低(大多小于几个毫达西),在储层当中天然气水合物以固态形式存在,发挥着胶结和承压作用。而钻完井工程必然会破坏这种胶结和承压作用,导致储层力学性能发生改变,如果控制不当导致天然气水合物大量分解,非常容易出现地层沉降、井壁坍塌、海底滑坡和井喷等问题。这使得海域天然气水合物在钻完井的过程中将面临一系列的技术难题,主要包括以下6个方面:(1)在深水环境中,天然气水合物储层埋藏浅,地层松软,受到海水静液柱压力和上表层岩土胶结性差的影响,使得目的层破裂压力很小,破裂压力和坍塌压力之间的窗口较窄。钻井液密度窗口窄,将会给控制井底压力带来很大的困难。(2)直井可控开采面积小,产量低,水平井以及多分支复杂结构井虽然可以增大开采面积,提升产量,但由于海域天然气水合物储层埋深浅,水平井要求造斜率大,且在未成岩地层中钻进,造斜困难,井眼轨迹控制难度大,成井困难大。(3)在储层中水合物起到胶结地层和承压的作用,在钻井过程中伴随着天然气水合物的分解,会导致井壁出现坍塌、破裂等严重的问题,出现井漏、井涌、卡钻、埋钻的风险极高。(4)在钻井过程中随着天然气水合物的分解,土体的抗剪强度和承载能力将会下降,会造成井口突发性失稳。(5)海域天然气水合物储层渗流能力差,产量低,常规的完井压裂,无法发挥支撑地层和改造储层的作用。(6)海域天然气水合物储层细粉砂含量高,出砂问题严重,完井和防砂难度大,日本2次在南海海槽的天然气水合物试采都是因为出砂严重而被迫停止,因此完井时既要做到有效防砂,又要确保完井方式有较强的针对性,能够有效延长开采井的工作寿命。二、
2023年11月30日
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干热河谷区土地整理对种植业经济效益的影响 | 科技导报

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。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。土地整理是提高农业经济效益和支持农村发展的重要工程技术手段,中国自20世纪90年代中期开始实施土地整理工程项目,项目建设区域的生态系统和社会经济系统受到了广泛而深刻的影响。分析土地整理项目的综合效益,辨别影响综合效益的诸多因素,可以丰富土地整理的基础理论,提升土地整理项目的设计水平和决策科学性,直接有力地服务于土地整理后续的农业生产管理。现阶段国内对土地整理综合效益的研究多为评估土地整理开展后产生的生态效益、社会效益、经济效益等。生态效益评价中最常见的研究是使用农用地分等定级方法评估耕地质量提升程度,如四川盆地土地整理后项目区内耕地的自然等级和利用等级均明显提升。有学者采用替代法、市场定价法等评估耕地生态价值发现,土地整理后耕地生态价值比整理前显著增加。还有学者发现土地整理完成后气体调节、营养循环和水源涵养等3个细分层次的生态价值均增加。生态评价主要是评价土地的最大生产潜力,而这种潜力在生产中往往难以表现出来。综合生态价值评价的尺度远远大于田块尺度,对具体农业生产的参考价值难以全面体现。社会效益方面的研究多为定性评价,如用好、中、差等别评价土地整理的农村社会面貌影响程度、土地资源配置合理程度和农村社会保障程度。也有少数学者运用货币化、可拓物元模型、层次分析法等方法进行定量研究发现土地整理后项目区社会效益显著增加。社会效益评价研究基于较多的社会和经济因子,研究对象的个体感受明显地影响评价结果,已有的研究方法难以得到广泛认可。经济效益方面的研究多以整个项目为一个总体进行评价计算,目前较少研究农户的直接经济效益。现有的经济效益研究主要包括计算整理后耕地经济潜力增加值、评估项目的经济效益等级,计算静态和动态投资回收期等。经济效益评价所采用的计算模型往往过于烦琐,导致评价结果弹性大,与生产实际的契合度有待提高。实际上,土地整理项目的后续综合效益比较复杂,经济效益、社会效益与生态效益之间相互促进或相互牵制。首先,生态、社会、经济效益可能有升有降。有学者指出土地整理项目实施后农业生产能力指数提高,平均耕作时间减少,农户平均地块数目减少,但不利的方面是生态系统服务价值也有所减少。另有研究表明,与土地整治前相比,食物生产功能的生态价值明显增加;而水资源供给、气候调节、土壤保持、生物多样性和美学景观的生态价值却有所减少。其次,土地整理效益短期存在不稳定性。从长远来看土地整理对作物生长具有重大意义,但短期内土地整理可能会有一些负面效果,如土壤有效养分含量降低、物理性质变差、微生物群落结构遭到破坏等,特别是对烤烟产量和质量的均质性影响较大。土地整理能够对土壤理化性状和水稻长势均造成短期干扰。南方烟区土地整理后土壤有机质、碱解氮、有效磷含量显著下降,两年后才能恢复到整理前的含量水平。总之,现有生态、社会和经济效益评价所采用的计算模型往往过于烦琐,导致评价结果弹性大,与生产实际的契合度有待提高;在土地整理项目实施后较短时间内即开展的多数效益研究结果和结论对长期运营管护的指导作用偏弱。土地整理项目直接经济效益研究不多,具体到农户和地块的研究更少。农村土地整理的首要出发点就是提高种植业经济效益,因此直接经济效益评价理应受到足够重视。土地整理是否明显增加了经济效益,种植业达到稳定状态后影响经济效益的因素有哪些,农业生产向土地整理提出了哪些反向的要求等一系列的问题都需要及时回答。因此,本研究回访10多年前实施的典型土地整理项目,深入田间地头,直接与农民面对面开展大面积走访调查,以经济效益为主要调查内容,通过第一手资料,研究土地整理项目区种植业经济效益。材料与方法土地整理项目区概况云南省大理州宾川县位于云岭横断山脉边缘,金沙江南岸的干热河谷地带,地处25°23’N~26°12′N、100°16′E~100°59′E,全县国土总面积2563km2。宾川县位于中亚热带低纬高原季风气候区,冬干夏湿、光热充足、干旱少雨,年平均气温17.9℃,年霜期100~120d,年均日照2719.4h,年均太阳总辐射585.85kJ/m2,年均降雨量为云南省内最少,仅559.4mm/a。力角镇长坡岭位于宾川县城北10km,根据《云南土种志》和《中国土壤分类与代码》(GB/T
2023年11月29日
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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 | 科技导报

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。土壤盐碱化问题是当前全球变化研究框架下的重要内容,盐碱地的治理与农业利用技术研发、应用和产业发展已经成为国内外研究的热点。我国近年来一直致力于土壤盐渍化防治,华北平原盐渍农田面积显著减少,而东部滨海区黄河三角洲盐渍问题仍很突出,主要原因是该区地势低平,深受海水顶托作用,地下水位浅且矿化度高。已知全球约有22%至32%面积的陆地植物其根区接近或在地下水之内。因此,地下水对地上生态系统蒸腾耗水和净初级生产力的影响显著。在全球平均水平上,地下水对植被耗水的贡献率约为23%;在地下水浅埋区,地下水贡献植被蒸腾总量的比例高达84%,在干旱区,植被耗水几乎全部来自地下水。然而,在地下水位较浅的灌溉农业区或沿海地区,由于地下水矿化度高,地下水对蒸腾的贡献偏小,甚至产生负面影响。当前,由于缺乏观测资料以及模型中未包含这些过程,无法充分阐明盐分胁迫条件下地下水对作物生产力的影响。随着农业种植面积的扩大,淡水资源供给越来越不足,农业用水开始转向利用地下咸水、或者咸淡结合进行灌溉,同时发展适合于该区的节水灌溉技术和水利工程措施。由此,在地下水浅埋区进行盐渍土改良利用和合理开发,亟需厘清农业生态系统和地下水文过程的互馈机制,解析如何将地下咸水作为资源,变限制为潜力,寻求基于地下水优化调控的理论依据和方法。“地下水效益区间”的内涵区域地下水盐迁移驱动要素在滨海带盐碱地,水盐迁移受到多种自然因素,如气候、土壤、水文地质条件、地下水位、地形以及地理位置等的影响。越近海的区域,由于海拔低、海水入侵严重、地下水埋深浅且矿化度高、成土母质含盐量高等原因,造成土壤含盐量高、结构性差、返盐快(图1)。通常,为防止土壤盐渍化发生,必须将地下水控制在临界水位以下。当前,科学界对临界地下水位缺乏公认的界定和量化方法,因此本文定义为:不引起土壤次生盐渍化的地下水位高限。显然,临界地下水位依赖于土壤和地下水类型乃至于气候蒸发潜力,也与盐渍化分类标准有关。以黄河三角洲盐碱地为例,利用气象数据和地下水动态监测数据,理解该区普遍存在的春旱夏渍和年际降雨特征的耦合关系,探明不同气候年型地下水位变化规律,探讨防止干旱和渍水环境发生的地下水动态过程;进一步通过不同土壤类型区土壤剖面水盐和地下水动态监测,探明浅地下水位条件下土壤水—地下水交互作用过程;从而阐明降雨入渗深度及其对土壤盐分的淋洗作用,以及潜水蒸发与土壤盐分积聚的动力学机制,明确区域不同土壤条件下地下水上升高度,界定导致土壤盐分积累的区域临界地下水位。当前,随着农业种植面积的扩大,淡水资源供给越来越不足,农业用水开始转向利用地下咸水、或者咸淡结合进行灌溉,同时发展适合于该区的节水灌溉技术和水利工程措施。由此,亟需深入研究引黄灌溉和浅地下水位双重因素影响下盐渍农田土壤水盐动态平衡特征,从而进行区域地下水调控。图1
2023年11月28日
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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 | 科技导报

本文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。20世纪90年代以来,我国步入快速城镇化和工业化阶段,每年约有2941km2耕地用途转化。然而,除了显性的耕地数量减少(即耕地非农化)之外,隐形的粮食生产功能转变(即耕地非粮化)不容忽视,且耕地粮食生产能力隐性损失已远超耕地数量显性损失。目前我国面临着粮食“紧平衡”的现实压力,威胁着国家粮食安全、生态安全和社会稳定。因此,如何妥善解决耕地非粮化问题已成为政府、学界与公众关注的焦点。大量研究聚焦耕地非粮化空间差异、驱动机制以及耕地非粮化带来的生态问题与撂荒现象。也有学者探究了农业、土地等政策实施对耕地非粮化的影响。对耕地非粮化时序演变特征的研究有待加强,同时鲜有学者关注耕地非粮化对经济增长贡献的影响。即使有所涉及,多集中于耕地农业用途转为非农业用途对经济增长贡献的影响研究。事实上,由于现代市场经济体制背景下耕地参与生产过程的经济关系决定着耕地生产选择,加之在农地流转的催化下,近年来耕地非粮食种植现象已在我国农村蔓延开来,耕地非粮化的市场驱逐现象显化,其根源在于受经济比较效益的影响。与此同时,我国幅员辽阔,存在着地域空间及其内部资源禀赋、经济发展与城镇化水平以及产业结构等差异,使得土地资源尤其是耕地资源在不同部门之间的配置具有地区差异。因此,把握耕地非粮化时空变化特征及其对经济增长影响的区域差异具有重要的现实意义。本文以我国典型粮食主产区四川省为例,探讨2000—2019年耕地非粮化特征识别及其对经济增长的影响。研究区概况与数据来源四川省地处我国西南地区内陆,素有“天府粮仓”之美誉,是我国13个粮食主产省份和全国重要商品粮基地之一,也是我国第一粮食消费大省,总面积48.6×104
2023年11月27日
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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 | 科技导报

本文以虚拟耕地资源为基础,揭示中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的时空格局、区域差异及演进动态,为“十四五”时期中国粮食安全和现代农业经济体系的统筹推进提供有力支撑,为加快构建以粮食生产能力为主的“内循环”和以对外合作为主的“外循环”,进而实现中国粮食“以内为主,以外为辅”的“双循环”新发展格局提供决策参考。“洪范八政,食为政首。”粮食作为国家安全的基础,事关国运民生,是治国理政的头等大事。习近平总书记在十九大报告中指出“确保国家粮食安全,把中国人的饭碗牢牢端在手中”。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》把粮食安全战略纳入到五年规划中,并将其地位提高到能源资源战略和金融安全战略之首。2020年中央一号文件更是提出要稳定粮食生产,保持粮食播种面积和产量基本稳定,确保粮食安全。习近平总书记也多次强调:“耕地资源是粮食生产的命根子,保障国家粮食安全的根本在于耕地资源,耕地红线要严防死守”。但是,随着社会经济的快速发展、工业化进程的推进和新型城镇化建设的加快,越来越多的耕地资源出现“非农化”“非粮化”,再加上耕地资源的不合理利用(如面源污染、白色污染等),致使耕地资源数量不断减少,中国粮食后续增产面临严峻挑战。根据历年中国国土资源公报和第三次全国国土调查数据公报,中国耕地面积已由2002年的12593.00万hm2减少到2007年的12173.52万hm2,经农村土地整治工程,耕地面积恢复到2012年的12339.59万hm2,相比2002年仍降低了253.41万hm2。2013年起,耕地面积由于统计口径发生变化,调查结果为13515.85万hm2。受建设占用、生态退耕、灾毁等各种原因影响,耕地面积从2014年开始持续减少,到2020年减少到12786.19万hm2。中国耕地资源的有限性和社会经济现实需求的无限性矛盾变得日益突出,这种矛盾如何缓和、如何避免,可能是当下中国粮食安全所面临的亟待研究和解决的关键问题之一。在此背景下,中国不能单纯从耕地资源本身来解决耕地资源短缺问题,亟需找寻科学的方法从国内外“两种资源、两个市场”进行统筹管理,而隐藏在粮食贸易中“虚拟耕地资源”的研究,不仅开阔了耕地资源管理和配置的视野,也成为缓解耕地资源供求矛盾和保障粮食安全的又一有效工具。中国各地区各省份粮食贸易中虚拟耕地资源流动是否存在显著的区域差异?该差异变化态势如何?差异的来源又有哪些?如何揭示虚拟耕地资源流动的分布动态演进?对于以上问题的探索和研究有助于把握中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的结构特征,对实施虚拟耕地资源战略和缓解耕地资源供求矛盾以及实现双循环新发展格局等具有重要的现实意义。虚拟耕地资源的概念源于虚拟水、虚拟土、虚拟土地的概念。曹冲等认为“虚拟耕地资源”并不是真正意义上的耕地资源,而是一种从具体商品或服务中抽象出来的耕地资源;进一步而言,它是生产某种商品或服务时需要投入的实际耕地资源,或者说是作为一种生产要素隐含在真实商品或服务中的耕地资源。从研究内容看,由于虚拟耕地资源尚处于起步阶段,多偏向于宏观视角,而基于粮食贸易载体进行虚拟耕地资源研究是当前研究的主要热点话题。从研究方法看,成丽、瞿商等提出了虚拟耕地资源核算方法,并计算了粮食贸易中隐含的虚拟耕地资源流量。从研究时空格局看,在时间过程上多分析粮食贸易中虚拟耕地资源流动的动态演进;在空间格局上主要集中于国家间粮食贸易中隐含的虚拟耕地资源流动,或是将中国31省份、自治区和直辖市划分为九大区域,对粮食贸易中虚拟生态要素流动格局进行分析,认为东北、华北和长江中下游地区是虚拟生态要素的调出区,华南和西南地区是调入区;梁流涛等认为虚拟耕地资源流动在空间上表现为“北耕南运”格局,并根据虚拟耕地资源流动量的正负值确定区域农业生态补偿支付/受尝的区域,得出受偿区域(15个省市)为东北、西北和华北地区,支付区域(16个省市)主要为东部沿海地区和西南地区。从已有文献可知,国内外学者对于粮食贸易中虚拟耕地资源流动的研究已经取得了丰富的成果,但是仍有一定的拓展空间。要保障中国粮食供给,实现中国粮食安全,首先需要对当前耕地资源的数量和质量有一个全面系统的了解和认识,在此基础上引入虚拟耕地资源战略,从问题本身之外找寻应对之策,不失为缓解国内耕地资源供求矛盾的一个新的选择。因此,本研究以虚拟耕地资源为基础,揭示中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的时空格局、区域差异及演进动态,为“十四五”时期中国粮食安全和现代农业经济体系的统筹推进提供有力支撑,为加快构建以粮食生产能力为主的“内循环”和以对外合作为主的“外循环”,进而实现中国粮食“以内为主,以外为辅”的“双循环”新发展格局提供决策参考。数据来源与研究方法01数据来源由于中国粮食对外贸易主要集中在大米、小麦、大豆和玉米4种产品,且进出口量占中国粮食类进出口总量的80%以上,因此本研究根据海关编码(HS编码)的分类标准,将大米(HS1006)、小麦(HS1001)、大豆(HS1201)和玉米(HS1005)作为研究对象。考虑到数据来源的科学性、一致性和可获得性,样本期限为2002—2020年,除青海外的30个省份的粮食贸易数据均来源于国研网统计数据库,大米、小麦、大豆和玉米的单产数据均来源于中国国家统计局数据库。02研究方法1、虚拟耕地资源核算方法虚拟耕地资源因作物种类特性和生产用地需求不同而存在的差异较为明显。目前,关于虚拟耕地资源量化的方法主要有2种类型。一种是从生产者角度来看,由于粮食生产容易受到自然资源、技术水平和管理方式等因素影响,可以从粮食实际生产所需耕地资源来核算,便于当地政府部门或者土地管理部门直观进行耕地资源的合理配置;另一种是从消费者角度来看,粮食消费地生产粮食产品所需要的耕地资源数量,主要采取进口替代战略来实现耕地资源的节约,有助于当地政策部门根据机会成本原理选择哪些产品能够进行进口替代。因此,在对虚拟耕地资源量化时,主要是从考察中国粮食对外贸易对国内耕地资源的影响出发,即将双边或多边发生粮食贸易中的虚拟耕地资源流量定义为中国生产和消费同类粮食所需要的耕地资源,可以依据粮食产出所需要的实际耕地资源数量以及粮食进出口贸易量。为此,本研究分别从生产者角度和消费者角度对中国粮食贸易中虚拟耕地资源流量进行测算,具体公式如下所示:式中,VLNit表示一国或地区第t年i类粮食产品的虚拟耕地资源净进口量,单位为hm2;IMit和EXit分别表示一国或地区第t年i类粮食产品的进口量和出口量,单位为kg;Wit表示为一国或地区第t年i类粮食产品的单位面积产量,单位为kg/hm2。2、Dagum基尼系数及分解方法为了研究不同子群内部和各级子群之间的不平等性以及对总体的贡献,Dagum提出了一种新的基尼系数分解方法,这种分解方法不仅能够识别子群相对差异的贡献和来源,并且能够很好地描述子群样本分布动态,进而反映出子群间交叉项问题,从而有效解决各个子群发展差异的根源。目前,Dagum基尼系数被广泛应用到公共服务、数字经济、品牌发展、生态文明等诸多领域。基于此,本研究根据Dagum基尼系数及分解方法,对中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的区域差异程度进行测算,并在此基础上再对其进一步分解,进而揭示出中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动的地区相对差异和来源。3、Kernel密度估计方法核密度估计是一种可以求解概率密度的非参数估计方法,通常从数据本身特性着手,通过平滑的峰值函数拟合样本数据,利用一系列光滑的核函数准确勾画出随机变量的分布形态,被看成是对直方图的一个自然拓展,能够有效避免参数估计中函数设置的主观性,弥补其非连续的缺点,进而较好的捕捉随机变量的分布特征,提高参数估计结果的真实性,常被用来刻画经济变量非均衡的分布,已成为研究区域差异及动态分布演进的常规方法。为了更直观地刻画中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量的分布动态,本研究基于Kernel密度估计方法以2002、2007、2012、2017和2020年为考察年份对中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量的分布形态、分布位置、分布延展性和极化情况等方面进行探讨。中国粮食贸易中虚拟耕地资源流动趋势01全国及区域层面粮食贸易中虚拟耕地资源流动趋势图1是2002—2020年全国及东部、中部、西部地区粮食贸易中虚拟耕地资源流动趋势。根据测算结果,中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量整体呈现波动上升趋势,由2002年的303.85万hm2上升到2020年的4627.64万hm2,增长了14倍有余,除2007、2011、2016和2018年出现小幅下降外,大多数年份中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量稳步上升,年均增长率为15.41%。从东部、中部、西部地区来看,东部地区粮食贸易中虚拟耕地资源始终为净进口状态,整体呈现波动上升趋势,与全国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量走势较为相似,由2002年的429.59万hm2上升到2020年的3620.11万hm2,年均增长率为11.87%,其中2002—2003年中国加入世界贸易组织之初,东部地区粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量在1000万hm2以下,一度超越全国粮食贸易虚拟耕地资源净进口量0.34个百分点,之后,东部地区粮食贸易中虚拟耕地资源净进口所占比重呈现波动下降趋势,由2004年的89.99%下降到2016年的74.07%,到2020年又反弹到78.23%。中部地区粮食贸易中虚拟耕地资源流量以2008年为界限出现了两种截然不同的状况,之前,粮食贸易中虚拟耕地资源流动为净出口状态,之后为净进口状态,尤其是2008—2016年,中部地区粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量平稳上升,由37.23万hm2上升到414.22万hm2,增加了10倍多,而后粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量分别下降到2017年的378.23万hm2和2018年的242.29万hm2,到2020年粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量进一步反弹到405.27万hm2,但是中部地区粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量占中国粮食贸易中虚拟耕地资源净进口总量的比重不高,平均在10%以下。西部地区粮食贸易中虚拟耕地资源始终为净进口状态,净进口量由2002年的35.91万hm2波动上升到2020年的602.26万hm2,年均增长率为16%,高于全国水平0.59个百分点,并且西部地区粮食贸易中虚拟耕地资源净进口量所占比重平均为14.01%,始终大于中部地区,但是与东部地区相比还有较大差距。图1
2023年11月24日
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新时代中国农业科技创新发展的成就 | 科技导报

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。党的十八大以来,中国特色社会主义进入新时代,党中央始终把“三农”问题放在全党工作首位,全面实施创新驱动发展战略。党的十九大报告中提出全面推进乡村振兴和加快农业农村现代化。党的二十大报告中提出加快建设农业强国。2022年中央农村工作会议提出依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国。10余年来,科技进步对“三农”发展的支撑引领作用不断增强,逐步成为其最重要的驱动力,为保障国家粮食安全和打赢脱贫攻坚战等做出了突出贡献。党的二十大提出到本世纪中叶全面建成社会主义现代化强国的战略目标。农业强国是社会主体现代化强国的根基,科技是建设农业强国的利器,农业比以往任何时候都更加需要科学技术解决方案。农业科技创新在“三农”发展中的重要战略地位党的十八大以来,创新驱动发展成为国家战略,科技创新被摆在国家发展全局的核心位置,创新作为五大发展理念之首,被提到了前所未有的高度。党的十九大,党中央做出“创新是引领发展的第一动力,是建设现代化经济体系的战略支撑”的重大决策部署。党的二十大报告进一步提出,坚持创新在我国现代化建设全局中的核心地位的重大决策布局。农业科技创新作为国家科技创新的重要组成部分,在“三农”发展中的战略地位日益凸显。农业现代化关键是农业科技现代化党中央高度重视农业科技创新发展。早在2013年11月,习近平总书记在山东省农科院考察时就强调“要给农业插上科技的翅膀”,同年12月在中央农村工作会议上,总书记进一步指出“要舍得下气力、增投入,注重创新机制、激发活力,着重解决好科研和生产‘两张皮’问题,真正让农业插上科技的翅膀。”科技在农业的重要作用被形象化地凸显出来。2020年7月习近平总书记在吉林考察时进一步明确指出,“农业现代化,关键是农业科技现代化。”明确了在农业现代化建设中,农业科技的关键性定位。为落实农业科技现代化需求,农业农村部推动了全国农业科技现代化先行县共建工作。加快实现高水平农业科技自立自强20世纪初,我国就清晰的认识到在关系国民经济命脉和国家安全的关键领域,真正的核心技术、关键技术是买不来的,提出建设创新型国家,核心就是要把增强自主创新能力作为发展科学技术的战略基点。作为农业大国,农业科技自立自强更是硬核支撑。2020年底中央农村工作会议要求,坚持农业科技自立自强,加快推进农业关键核心技术攻关。自立,就是要实现核心技术和关键产业链的安全可控,在参与国际科技竞争中赢得战略主动;自强,就是要全面提升科学研究能力、技术创新能力、成果转化能力,抢占农业科技发展制高点。为抢占世界农业科技制高点,我国先后部署了“转基因生物新品种培育重大专项”、国家重点研发计划“七大农作物育种”“智能农机装备”“蓝色粮仓科技创新”等专项项目,大力推进种源等农业关键核心技术攻关,全面实施种业振兴行动方案。依靠科技和改革双轮驱动加快建设农业强国党的二十大提出到本世纪中叶全面建成社会主义现代化强国的战略目标。2022年12月,中央农村工作会议对农业强国建设工作做了全面部署,提出要依靠科技和改革双轮驱动,加快建设农业强国。农业强国是社会主体现代化强国的根基,科技是建设农业强国的利器。农业科技创新是在大食物观下保障国家粮食和重要农产品稳定安全供给的重要引擎,是加快推进农业农村现代化、全面推进乡村振兴的重要支撑,农业农村现代化建设比以往任何时候都更加需要科学技术解决方案。未来必须要依托农业科技创新推动农业发展质量变革、效率变革和动力变革。新时代以来农业科技创新取得的重大成就党的十八大以来,我国农业科技创新在原始创新和产业关键环节取得了一系列重大突破,产学研融合创新不断加深,农业科技创新体系不断优化完善,农业科技创新体制改革向纵深推进,农业科技创新对“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战等做出了突出贡献。基础研究创新能力显著提升我国农业科技整体研发实力进入世界前列,突破了一批重大基础理论和方法。开创了水稻研究从传统遗传图谱向全基因组水平转变的先河,发现并克隆了抗赤霉病、抗稻瘟病、抗稻飞虱以及调控株型品质、营养高效等一批具有重要育种价值和自主知识产权的新基因,重大病虫害灾变机制研究取得突破,成功培育水稻华占、春江12等不育系、恢复系、寒地优质高产早粳稻等一系列新品种,培育推广了超级稻、节水抗旱小麦、抗虫耐除草剂玉米和耐除草剂大豆等一大批新品种。据《2021中国农业科技论文与专利全球竞争力分析》,2020年中国农业科技论文发表数量排名世界第1,占总发文量的26.35%,高被引论文方面,发文量于2017年超越美国成为全球第1。农业领域发明专利申请量世界第1,占22国总量的60.85%。2012—2021年,中国农业科研机构和农林院校科技论文发文量从2012年的7.55万篇增加到2020年的9.42万篇,年均增速2.81%,专利申请受理数从8414件增加2020年的29607件,年均增速17.03%(图1)。图1
2023年11月23日
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现阶段我国《反食品浪费法》推进的问题及建议 | 科技导报

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。粮食安全是治国理政的大事。在我国人均资源短缺的特殊国情背景下,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特别重要的战略意义。我国食物浪费现象严重,已受多方关注。在各方推动与助力下,《中华人民共和国反食品浪费法》(以下简称《反食品浪费法》)于2021年4月颁布并实施。近年来,各地区各部门认真贯彻落实习近平总书记关于坚决制止餐饮浪费行为重要指示精神,深入实施《反食品浪费法》。然而在实施推进过程中仍存在诸多问题,亟待进一步出台相关配套政策法规和一批科技成果的支撑。《反食品浪费法》贯彻实施中存在的问题在反食物浪费工作全面推进的同时,由于现阶段我国粮食和食物浪费成因复杂,涉及主体众多,使《反食品浪费法》在推进落实过程中仍然存在问题和短板,需要着力解决。工作权责作为世界范围内较早推出的反食物浪费专项法律,我国《反食品浪费法》已对各部门与组织在推进反食物浪费工作中的基本职责进行了明确规定。但具体在法律的实施中,应根据行业特征和部门职责因地制宜地厘清反食品浪费工作中的权责范围。突破传统惯例和管理制度的束缚,加强部门和行业间的沟通与协调,就执法中的关键问题进行明确划分,细化分工,避免出现权责不清、执法乱象和互相推诿的现象。目前来看,各部门在推进反食物浪费工作过程中的核心抓手仍然不清晰,各自权责需要进一步厘清。标准体系缺失尽管目前法律条款中采用的“明显浪费”和“严重浪费”等定性描述为执法过程留有了余地和弹性空间,但同时又给具体执法过程带来难以界定的尴尬。目前,针对反食物浪费工作,尚未建立完善的标准指标体系,缺少统一规范的行业执行标准,难以为反食物浪费工作提供衡量标准和规范标尺,导致部门执法和行业规范行为在反食物浪费进程中“有法可依、无规可循”,阻碍反食物浪费工作的顺利推进与成效。基础数据统计体系尚未建立食物浪费数据的统计工作是进行食物浪费监测评估和开展反食物浪费各项工作的重要基础。但现阶段,关于我国食物浪费的统计工作主要局限在对个别环节和场所的案例研究,国家统计部门尚未开展常规性食物浪费监测统计工作,难以为各项工作的开展提供基础数据。例如,收获、加工餐饮消费等环节。因此,建立食物浪费基础数据统计系统,是《反食品浪费法》实施中推进工作的重点与难点。科学研究支撑有待加强食物浪费问题已引起国际和国内外各界的广泛关注,相关的研究成果也不断增多。我国在食物浪费领域的研究成果涉及餐饮业、学校食堂和家庭等领域和场所,这些成果往往是聚焦于局部区域、特定时间段或特定场所,主要集中于案例的实证研究,尚缺乏贯穿全产业链和大区域的系统性连续研究,因此,难以为反食物浪费工作的持续性开展提供充分的数据基础和有力的支撑。推进反食物浪费工作的认识误区误区一:“反食物浪费立法了,食物浪费可以一蹴而就地解决。”我国现阶段食物浪费问题严重,浪费的原因复杂,涉及到消费理念、消费习惯、地域文化、饮食方式等多方面因素,很难在短期内一蹴而就地彻底解决,需要政府和各方摒弃“运动式”思维,站在提升民族素养和生态文明建设的高度,将反对食物浪费作为一项长期工作,多措并举,持之以恒,不断引导形成节俭、精致、绿色、健康、文明和可持续的消费理念和方式。误区二:“反对食物浪费就是要限制消费。”在疫情复苏、构建以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局背景下,提振消费、拉动经济复苏成为重要发展任务。但鼓励消费不等于鼓励浪费,相反,反对浪费更不是要限制消费。现阶段,由于不合理饮食而导致的心脑血管疾病成为居民健康的重要威胁。反对食物浪费旨在通过减少浪费推动大众形成健康的饮食习惯,鼓励更加合理健康的消费方式。误区三:“反对食物浪费会限制餐饮相关产业发展。”总体看,我国餐饮业目前仍然比较粗放,盘大量多、多油多盐、供餐方式单一等问题突出。在推动反食物浪费过程中,通过精准点餐、多样供餐,提高菜品精致化程度,不仅能够提高餐饮企业资源利用效率实现绿色转型,同时有助于提升顾客满意度和餐饮企业效益,特别是消费得更加营养,更加健康。误区四:“国家重视反食物浪费说明粮食不够了。”我国粮食连年丰收,粮食储备充足,粮食安全保障能力稳固。反对食物浪费,当然不是因为出现粮食危机,而是要提升粮食和食物系统的运行效率,提高防范风险的能力。反食物浪费推进过程中需要进一步加大正面舆论引导宣传,避免类似阴谋论导致的负面影响。推动《反食品浪费法》实施的建议加强科学研究《反食品浪费法》中明确规定了“县级以上人民政府应当采取措施,对防止食品浪费的科学研究、技术开发等活动予以支持”。科学研究是减少食物浪费各项工作开展和保障我国反食物浪费运动取得成效的重要基础和有力支撑。《反食品浪费法》执行中各项工作的开展有赖于科学数据与标准指标的支撑。食物浪费程度的判定需要浪费量数据的具体衡量;而对该法律执行成效的评估有赖于标准指标构建,这些都需要经过科学研究确定。加强《反食品浪费法》执行中的科学研究同时也是相关政策支撑和执法需求的客观要求。其中,食品生产企业应从多方面加强科学研究,如工艺生产、技术革新、产品研发、标签标识设置等,以助推反食物浪费工作可持续;消费者方面,应加强消费者行为学研究,更加科学引导消费者减少食物浪费行为。加强监测与评估对食物浪费进行监测与评估是《反食品浪费法》的明确要求。通过多学科综合方法,研发适合我国国情的食物浪费常态化监测评估技术,是构建反食物浪费长效机制的关键和基础。因此,食物浪费的监测与评估是《反食品浪费法》执行中的一项重要且需长期坚持的工作。一方面,应建立全产业链粮食节约和食物浪费统计体系。全面梳理粮食全产业链各环节的管理特点和基础,整合各部门统计力量,结合现有部门业务,明确统计指标,优化统计手段,建立面向全产业链的粮食节约和食物浪费统计上报制度。同时,加强反食物浪费智慧化管理,建设反食物浪费基础数据库,建设反食物浪费智慧化综合决策支撑平台。另一方面,应推动建立反食物浪费第三方评估机制。依托中科院等国家研究力量,发挥国家智库职能,联合建立反食物浪费监测与评估中心,推进国家反食物浪费的常态化监测和第三方评估工作。此外,由于食物浪费是一个非常复杂生理、社会、文化的现象,难以以单一的定性或定量方法加以解决,因此在食物浪费的监测与评估中,应注重定性与定量相结合。加强部门协调《反食品浪费法》对食物浪费的多方面进行了较为全面的定义、要求与规定,既明确了政府及其部门职责、各类主体责任,也对监管措施、法律责任等进行了详细说明。对各级人民政府、县级以上地方人民政府、国务院发展改革部门、商务主管部门、市场监督管理部门、国家粮食和物资储备部门、机关、人民团体、国有企业事业单位等的职责都进行了明确规定,有序推动反食物浪费工作。《反食品浪费法》在实施中,应在各负其责的基础上,加强各部门协调工作,定期开展推进反食品浪费工作部署会议和阶段性成果汇报会议,建立固定的联席会并形成推进会机制,逐步推进反食物浪费和粮食节约工作。同时对照《反食品浪费法》规定的具体条例,细化各部门在推进反食物浪费工作中的职责与任务,制定规范化的考核标准,进行常态化的考核。落实细则《反食品浪费法》明确了各级人民政府和国务院有关主管部门的职责任务,规范了公务用餐、餐饮服务经营者等食品经营者的行为,但目前仍处于法律试用的适应期和执法的运行观察期,其中具体细则有待进一步落实,包括标准细则、执行细则和处罚细则。首先,应出台全产业链节粮减损和反食物浪费的标准体系。从食物供给链的关键环节和领域入手,完善各行业推进粮食节约和反食物浪费的标准体系。以消费端为突破口,重点推进《餐饮企业绿色供餐方式规范》《餐饮企业菜单标准化导则》《餐饮企业点餐服务规范》等标准的编写。同时,应尽快构建包括食材采购、仓储、加工、运输、经营、餐厨回收等环节的全产业链的资源节约型餐饮标准体系。其次,出台进一步的执行细则。对于不同食物的浪费程度,应明确具体的规定标准,如明显浪费、严重浪费等,即浪费多少量或比例的食物视为明显浪费或是严重浪费,以便执法过程有法可依。最后,对相关处罚标准和收费标准进行规定。这其中需要注重系统性与原则性,《反食品浪费法》明确规定了多方利益主体的责任与义务,参与者广泛。因此有必要系统规定涉及主体的责任范围、处罚范围,以及具体的处罚标准。另外,由于我国各地经济发展水平存在差距,饮食文化、消费习惯、消费水平及观念存在差异,《反食品浪费法》实施中难以制定统一标准,应进行原则性的规定。地方应根据本地实际情况与需求制定适宜本地的反食品浪费法具体实施方案,保证质量、科学合理,同时积极征求群众意见,细化执法程序。加强宣传与教育《反食品浪费法》虽然以立法的形式对食物浪费行为进行了规范,但要把反食物浪费变为全社会的自觉行为,还需要不断地加强宣传教育,针对性地在全社会尤其在中小学普遍开展食育。研究表明,为改变居民饮食习惯,开展食育和营养教育是最常见且有效的方式。减少食物浪费,应以宣传教育为主,法律规范为辅。首先,通过开设食育相关课程传递知识。针对消费者尤其是青少年,通过教育的方式传递正确的饮食消费理念、培养科学饮食习惯。其次,树立粮食节约与反食物浪费先进典型。通过制定评价办法,培育一批粮食节约和反食物浪费的先进地区、优秀企业和行业组织,在项目申报、税费、宣传推广等方面给予优先政策,发挥示范效应,激励各地方、各行业积极推进粮食节约和反食物浪费的深度开展。再次,开展“餐饮消费革命”。由宣传等相关部门牵头,启动“餐饮消费革命”行动。鼓励和调动政府部门、餐饮企业、学校、事业单位等不同行业和社区居民等主体积极参与。在全社会范围内大力和深入宣传、引导合理的健康餐饮消费理念,形成以勤俭节约、适量盐油、减少饮酒、健康饮食为主的餐饮消费文化氛围。对传统饮食文化中的某些“糟粕”习俗(如劝酒)等,要明确地予以反对和制止。鼓励餐饮企业对节约用餐予以奖励,严禁设置最低消费额;结合中国餐饮习俗和菜品特点,引导并推进分餐制和公筷公勺的设置;借鉴国外先进理念,鼓励超市、餐饮企业等试点推行“食物银行”“分享冰箱”等临近过期食物的再利用模式,减少食物资源的浪费。最后,营造全社会勤俭节约、珍爱粮食、杜绝浪费的良好风尚。通过以案说法、情景再现等方式增强公众养成珍惜粮食的生活习惯,让反对浪费成为深入人心的道德和社会准则,让全社会形成健康文明的氛围,避免出现知法犯法的情形。加强法律实施监督《反食品浪费法》的实施需要相关配套法律规定的保障,包括体制机制保障、技术支持等,同时在落实相关规定与职责时,应提高法律实施监督的成效。首先,应加强反食品浪费的日常检查与监督。各级市场监管部门应加强对食品生产经营者反食品浪费情况的监督,督促落实反食品浪费规定并采取措施;通过采取开通举报热线等方式,鼓励公众举报食品生产经营者的食品浪费行为,加强执法监督。其次,加大反食品浪费执法。各地市场监督管理部门开展反食品浪费日常监管和执法,加强执法稽查培训,依法依职责执行《反食品浪费法》的有关规定。最后,加强食品浪费信息监管。相关部门应严禁电视、广播、网络媒体制作、发布、散播暴饮暴食、任意丢弃等浪费食物的节目或音视频等信息,对情节轻者,则以教育引导为主,对拒不改正或情节严重的,处以罚款、通报批评或节目停播整顿,直至对相关负责人依法追究其刑事责任。此外在法律的实施监督中,尤其注重落实通报制度、加强教育管理和明确法律责任等。本文作者:成升魁、王灵恩、吴良、张丹作者简介:成升魁,中国科学院地理科学与资源研究所,研究员,研究方向为农业资源利用与区域发展。原文发表于《科技导报》2023年第20期,欢迎订阅查看。内容为【科技导报】公众号原创,欢迎转载白名单回复后台「转载」☟精彩内容回顾推动农业工程发展
2023年11月22日
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推动农业工程发展 保障我国粮食安全 | 科技导报

为更好地发挥农业工程对保障粮食安全的作用,本文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。农业文明与以农业机具创新、农业机械革命和农业机械化为突出标志的农业工程技术发展息息相关。古时的中国人靠农业工程技术创造了古代农业文明,用石制、铜制、铁制工具改造了当时的蛮荒世界。世界农业工程经过1个多世纪的发展,推动了农业发展、社会进步,使低生产力的农耕畜力手工农业发展为农业生产力高度发达、劳动生产率和资源利用率大幅度提高的现代化农业,对人类及社会进步发挥了重要作用。粮食安全是国家安全的重要组成部分。近年来,在地区冲突、世纪疫情等多重因素影响下,世界变局加剧;我国开始向第二个百年奋斗目标进军,国家粮食安全在现阶段比以往任何时期更加重要。党中央、国务院一直高度重视国家粮食安全问题,习近平总书记多次强调,要把确保重要农产品特别是粮食供给作为实施乡村振兴战略的首要任务,把提高农业综合生产能力放在更加突出的位置,把“藏粮于地”“藏粮于技”落到实处。联合国粮农组织(Food
2023年11月21日
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贺福初院士:大科学计划与国家使命 | 科技导报

科技导报血管介入治疗在中晚期肝癌综合治疗中的角色
2023年11月20日
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关于加快中国创新医药学学科建设的思考与建议 | 科技导报

本文分析了中国创新医药学学科建设的必要性、存在的主要问题和可借鉴的国外经验,提出了加快推动中国创新医药学学科建设的思考与建议。呼吁凝聚全行业、全社会力量,共同创造利于中国创新医药学人才培养和发展的体系建立,为中国医药创新化发展及全球化发展提供人才保障。1加强创新医药学学科建设的重要意义医药健康是攸关人民健康、维护国家安全的重要战略性产业,生物技术和应用创新成为医药强国竞争的主战场。过去10年,得益于良好的医药创新环境和利好政策,中国生物医药科技公司数量与创新药研究都呈现爆发式增长。中国已跃升为仅次于美国的全球第二大医药市场,全面进入创新驱动、全球化布局的高水平发展时代。但医药创新是高技术、高投入、多环节、长时间、高风险的高级产业链,业内通常有一种药物“10年时间、10亿美元、1%机会”的说法,这对医药创新人才提出了更高的要求。医药创新是一项系统性工程,涉及从药物发现、临床研究、药物注册到上市及上市后监测等多个科学环节。医药创新是一个多学科交叉领域,需要整合基础生物研究、药物发现、临床试验、生物统计、伦理学、监管科学等多学科内容,已有的单独学科知识无法满足。在国际上,特别是欧美国家,为医药创新知识体系构建和人才培养而形成的横跨学术界、医疗界、工业界、监管界的创新医药学已经有数十年的发展历史。相较而言,中国创新医药学发展仍处于启动阶段,学科尚未成型、教育未成体系、资源零散分隔、行业壁垒深筑、人才未能凝聚。无法培养出中国医药创新发展所需的高水平跨学科专业人才,已成为限制建立更加科学适宜的创新药物评价方法和体系的关键阻碍,制约着中国医药创新发展。在下一个10年,以人才培养和能力提升为目标,在中国建立和推广创新医药学,既是教育问题,又是科技问题,还是产业问题,关乎生物医药创新的高质量发展,需要全行业、全社会的共同参与。立足新时代新需求,创新医药学学科建设既是知识的客观发展和人类需求的主动建构相结合的产物,也是实施健康中国战略,围绕国家生物医药产业高质量发展,优化新时代高等教育学科专业体系改革的重要方向。2创新医药学学科建设的历史起源与国际经验医药创新起源于近代临床试验。1747年,为了探索坏血病的有效治疗方法,James
2023年11月17日