新刊速览：空天超高温热防护材料｜2026年第13期

绿水青山就是金山银山的生态GDP

作者：王光谦

作者信息：中国科学院院士，全国政协副主席，民盟中央常务副主席，中国科协主席。研究方向为河流动力学、数字水利工程、水资源和水环境。

摘要：2025年是习近平总书记提出绿水青山就是金山银山理念20周年。全国各地纷纷举行活动，纪念取得的历史性伟大成就。绿水青山就是金山银山理念及举国实践，实证了保护生态就是保护生产力，绿水青山能够产生新质生产力。

• 从蓝藻水华为何会在几天内“集体”自杀”

• 陨石雨或让早期大陆迟到数亿年

• 细菌如何在抗生素处理后“死灰复燃”

• 炼油厂里的“以毒攻毒”：原油自己织了一张过滤网

• 机器眼睛戴上会计算的“镜片”

• 无需去垢剂，膜蛋白也能“下水”

  
  

• 衣服秒变充电宝

• 被“策反”的巨噬细胞才麻烦

• 复合材料有了海螺壳和龙虾钳的“双重防护结构”

  
  

• 为美食“发电”：生理电信号如何重塑食品感官与营养评价

• 利用物理特性实现存内计算

“荒漠变绿洲”：衰老环境下如何实现再生修复？

作者：何超凡^1,2，杨华勇^1*，贺永^1,2,3*

1 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

2 浙江大学全省增材制造技术与装备重点实验室

3 浙江大学医学院附属第二医院

摘要：随着全球人口老龄化进程加速，衰老相关疾病已成为公共卫生领域的重大挑战。再生医学作为组织损伤修复的理想策略，在衰老机体中却面临一系列的特殊挑战。“衰老状态下再生生物材料开发”入选中国科学技术协会2025年十大产业技术问题，凸显了该领域的战略意义。立足于衰老状态下再生修复的底层逻辑，系统剖析其核心科学问题，总结现有技术在应对系统性衰老时所遭遇的“尺度错配”与“生态恶化”双重困境，进而提出借鉴生态治理思维、构建“微环境重塑”体系的创新路径。结合生物学与工程学双重视角，系统阐述了新一代再生生物材料在跨越分子至器官多尺度鸿沟、推动再生医学从“结构替代”向“生态修复”范式转变中的关键作用。最后，探讨了跨尺度技术整合、临床转化路径及多学科深度协作等挑战，旨在为攻克技术瓶颈、培育生命健康新产业提供深层反思与实践指引。

介科学支撑多相反应器一步放大

作者：王利民^1,2，葛蔚^1,2，王维^1,2

1 中国科学院过程工程研究所介科学与过程工程全国重点实验室

2 中国科学院大学化学工程学院

摘要：传统经验试错研发模式已难以满足“双碳”目标下过程工业的发展需求，而介科学可为过程工业高端化、智能化、绿色化发展提供重要理论支撑。“介科学支撑多相反应器从实验室到工业规模的一步放大”入选中国科学技术协会2024年十大工程技术难题，凸显了该研究方向的重要意义。探讨了介科学方法在揭示介尺度结构动态演变规律及其对材料精准设计、反应器一步放大和过程强化的理论支撑作用；系统分析了当前介尺度研究存在的系统性不足、自主工业软件研发滞后、技术转化阻力大及企业参与度低等制约发展的关键瓶颈；提出了加强顶层设计与政策支持、深化介科学理论研究、加快自主软硬件体系建设、推动产学研协同创新等对策，以促进多相反应器一步放大技术的突破与应用，助力过程工业绿色低碳转型和高水平发展，支撑国家“双碳”战略目标实现。

具身机器人遥操作综述

作者：倪自强，谢绍玄，柳学成，杨翔，刘优，姚国才^*

北京智源人工智能研究院

摘要：具身机器人遥操作在机器人完全实现类人的自主化之前，还将长期存在。首先，分类讨论了遥操作的人机交互方式，包括外骨骼、虚拟/混合现实、动作捕捉/惯性传感，以及视觉等接口方案。其次，分析了遥操作控制模式的演变路径，涵盖直接控制、共享控制、基于模仿学习的控制及生成式策略的引入，阐明各自的原理与应用场景。再者，介绍了典型遥操作系统的体系架构与技术实现，涵盖感知与映射、控制算法与通信模块，并探讨视觉、力觉、触觉等多模态反馈在提升沉浸体验中的作用。进一步，梳理了遥操作系统性能评估的方法与最新基准，指出开源软硬件平台和数据资源在推动研究中的重要意义。最后，总结了当前面临的挑战与未来发展方向，包括智能化水平提升、成本与使用门槛的降低，以及标准体系的建立等。

空天飞行器超轻质防隔热一体化复合材料研究进展与展望

作者：金翔宇¹，张如炳²，刘瑞祥³，王玮¹，黄红岩⁴，刘红花³，孙健程²，王蒙蒙³，张晚林⁴，李文静^4* ，洪长青^1* ，张幸红¹，韩杰才¹

1 哈尔滨工业大学特种环境复合材料技术国家级重点实验室

2 北京交通大学物理科学与工程学院

3 山东工业陶瓷研究设计院有限公司

4 航天特种材料及工艺技术研究所

摘要：新一代高马赫数空天飞行器正面临“热−力−化”多场耦合作用下极端“新热障”的严峻挑战，对热防护系统提出了轻量化、高效隔热、可重复使用及多功能一体化等严苛要求。聚焦“防隔热一体化”这一核心目标，系统梳理材料技术从被动承载向主动管理、从单一功能向协同防护的演进逻辑。以轻质烧蚀防隔热复合材料、可重复使用刚性隔热瓦及其一体化结构、耐高温气凝胶复合材料，以及柔性热防护复合材料4类关键材料体系为主线展开深入分析，不仅总结了相关领域的最新研究进展，更揭示了其正经历从“单一材料性能优化”向“材料−结构−工艺一体化协同设计”的范式转变。最后，提出未来重点突破方向包括多尺度协同设计、可重复使用机理深化、智能化多功能集成及低成本高效制造，旨在为空天飞行器热防护技术的体系化创新与跨越式发展提供系统的理论支撑与清晰的技术路径。

可重复使用超高温陶瓷基复合材料研究进展

作者：刘付晨^1,2，陈博文^1*，倪德伟¹，顾炎¹，林玲¹，蔡飞燕¹，丁玉生¹，董绍明^1*

1 中国科学院上海硅酸盐研究所结构陶瓷与复合材料工程研究中心

2 中国科学院大学材料科学与光电技术学院

摘要：随着空天飞行器向更高速度、可重复使用与轻量化方向快速发展，其热防护系统面临极端高温、重复烧蚀及力学承载等多重严苛挑战。超高温陶瓷基复合材料因兼具高熔点、耐重复烧蚀、低密度、高比强度以及高可靠性等优势，被视为新一代可重复使用空天飞行器热防护系统的理想材料体系。系统综述了空天飞行器热防护材料的主要类别，分析了可重复使用空天飞行器对热防护材料的性能要求，并重点聚焦于最具潜力的超高温陶瓷基复合材料在耐重复烧蚀等方面的研究进展，分别从材料组分设计与优化、纤维与界面调控、轻量化与结构功能一体化设计以及先进制备工艺等关键方向展开论述。研究表明，通过多相复合、稀土掺杂、高熵设计等组分优化手段，结合纤维/界面体系创新设计，超高温陶瓷基复合材料的抗重复烧蚀性能和结构可靠性等方面已取得显著提升。展望未来，该领域仍需在长时循环力−热耦合下的性能退化机制、纤维/界面在氧化环境中的耐久性、寿命预测与评估方法以及低成本高效制备技术等方面开展跨尺度机理研究与工程化应用探索，以推动其在可重复使用空天飞行器等尖端装备上的实际应用。

人工智能赋能超高温高熵陶瓷智能设计

作者：田德祥^1,2，卢佳琦^1,2，李佩璇^1,2，高兴誉³，王毅^1,2，宋海峰^3*，李金山^1,2*

1 西北工业大学中国–哈萨克斯坦材料基因工程与智能科学“一带一路”联合实验室

2 西北工业大学凝固技术全国重点实验室

3 北京应用物理与计算数学研究所

摘要：面对航空航天、深海探测、先进核能等国家重大战略领域对极端环境材料的迫切需求，传统材料体系在超高温、强腐蚀、高应力等复杂耦合工况下已接近性能极限。高熵陶瓷凭借其极其庞大的成分空间与卓越的极端环境性能，成为新一代战略材料。然而，其广阔的成分空间使得传统“试错”研发模式陷入“组合爆炸”困境，研发周期漫长且效率低下。如何实现高熵陶瓷的定向、高效设计，成为制约其工程化应用的瓶颈。系统分析了人工智能赋能超高温陶瓷（AI4UHTC）智能设计新范式。以超高温高熵陶瓷为典型材料，深入分析了该范式深度融合高通量计算与机器学习技术，驱动研发流程从“经验试错”向“知识辅助–数据驱动”的“智能设计”根本性转变。系统梳理了高熵陶瓷设计范式从经验试错、知识驱动、数据驱动到智能设计的演进逻辑，重点阐述了机器学习在可合成性精准预测、力学/热学/化学等关键服役性能设计与优化，以及多目标协同等方面的强大能力与应用实例。同时，深入剖析了当前智能设计在数据生态、模型可解释性、工艺集成及计算—实验闭环等方面面临的挑战。最终，“数据—模型—知识—智慧”自主进化路径和“AI多智能体”体系的构建，将高效推动超高温高熵陶瓷智能设计软件自主化并实现AI4UHTC的典型应用示范。

反应熔渗法制备超高温陶瓷基复合材料研究进展

作者：黄佳佳，龙红平，易波超，欧阳瑾霏，谭小双，唐辰，孙威，王雅雷，熊翔，曾毅*

中南大学粉末冶金全国重点实验室

摘要：超高温陶瓷基复合材料（ultra−high temperature ceramic matrix composites，UHTCMCs）因其优异的高温稳定性、抗氧化及抗烧蚀性能，成为高速飞行器热防护系统的核心候选材料。反应熔渗法（reactive melt infiltration，RMI）凭借成本低、操作简单、制备周期短、可成形复杂构件且所得材料致密度高的优势，成为制备UHTCMCs的关键工艺。系统阐述了RMI工艺的基本原理和反应动力学机制，回顾了该工艺从单组元改性向多元复合体系演进的发展历程。在此基础上，重点分析了采用RMI制备的纯组元（如C/C−ZrC、C/C−SiC）、二元（如C/C−SiC−ZrC、C/C−ZrC−TiC等）及多元（含高熵）UHTCMCs的微观结构、力学性能与抗氧化烧蚀性能之间的内在关联。分析表明，纯组元体系性能提升有限，二元体系通过组元互补初步实现性能协同，而多元体系则因固溶强化效应、高熵晶格畸变及烧蚀过程中形成的多相致密氧化保护层等因素，展现出更为优异的综合力学性能与宽温域抗烧蚀能力。最后，指出了RMI制备UHTCMCs面临的关键挑战，包括高熔点组元导致熔渗温度过高损伤纤维、残留低熔点相影响高温性能、多组元陶瓷相精准调控困难等，并对未来反应熔渗理论体系的完善、低温熔渗工艺优化及大尺寸复杂构件制备等发展方向进行了展望。

应用于极端热环境的氧化物多孔陶瓷及气凝胶隔热材料

作者：王鹏^1,2,3,4，陈亚茹^1,2,3，程之强⁴，张丽娟^5,6*，徐宝升⁷，温广武^1,3*

1 山东理工大学材料科学与工程学院

2 中材江西电瓷电气有限公司

3 高温功能陶瓷材料学科与技术中心

4 山东工业陶瓷研究设计院有限公司

5 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所

6 航天特种材料及工艺技术研究所

7 北京理工大学先进结构技术研究院

摘要：随着航空航天装备向更高速度、更长航时的方向发展，飞行器在极端热环境中面临“新热障”挑战，传统热防护系统已难以满足其应用需求，亟须开展新型热防护系统的设计及制造研究。在防隔热一体化趋势下，隔热材料须兼具优异的隔热性能、耐温性能和力学性能。现有多孔陶瓷和气凝胶等存在显著性能权衡，亟须通过材料设计优化综合性能以满足极端应用场景的要求。系统介绍了氧化物多孔陶瓷及气凝胶作为高性能隔热材料的研究进展，详细阐述了氧化物多孔陶瓷及气凝胶的材料特性、制备方法、隔热性能、力学性能和耐高温性能等。通过组分设计、纤维增强、结构调控等手段，可以对多孔氧化物陶瓷及气凝胶在隔热性能与力学性能上进行调节，使其在极端环境热防护系统中展现出广阔的应用前景。

面向2000℃以上C/C复合材料涂层体系的千秒级耐烧蚀行为及机理

作者：吴珂珂，张志翔，郭凌翔，张雪萌，张宇嘉， 孙佳^*

西北工业大学超高温结构复合材料重点实验室

摘要：在超过2000℃的高温有氧环境下实现千秒量级的稳定热防护，是超高温陶瓷（ultra−high temperature ceramics，UHTC）涂层防护C/C复合材料必须满足的基本要求。针对C/C复合材料ZrC−TaC−SiC涂层体系，采用“单一涂层技术”和“基体改性+涂层复合技术”2种策略，以实现C/C复合材料的长时热防护。单一涂层技术是C/C复合材料表面直接制备SiC过渡层和ZrC−TaC−SiC外涂层组成的涂层体系，基体改性+涂层复合技术是指ZrC改性C/C复合材料后表面制备ZrC−TaC−SiC涂层。结果表明，单一涂层体系由于ZrC−TaC−SiC外涂层与SiC过渡层之间的热膨胀系数不匹配，以及SiC氧化产生的气体副产物逸出形成孔隙和裂纹，导致其在720 s烧蚀后即发生失效；而采用C/C复合材料基体改性结合ZrC−TaC−SiC多相UHTC涂层的协同防护策略，在经历1080 s烧蚀后涂层表面形成了致密的氧化膜，线烧蚀率处于10−4 mm/s量级，实现了C/C复合材料在2000℃以上高温气流冲刷环境下的千秒级抗氧化烧蚀，展现出卓越的超高温热防护性能，为极端工况下的应用奠定了技术基础。

SiO_2f/SiO₂陶瓷基复合材料高温水氧腐蚀及原位微观性能

作者：张丽娟¹，郝健超¹，程源¹，杨硕²，刘鹏辉²，张幸红^1*

1 哈尔滨工业大学复合材料与结构研究所

2 航天特种材料及工艺技术研究所

摘要：SiO_2f/SiO₂陶瓷基复合材料具备优异的高温力学性能及热稳定性，在航空航天热防护领域具有重要应用前景。然而，其在高温水氧耦合环境下易发生基体腐蚀与力学性能退化，且现有研究难以真实反映服役条件下热–力–环境耦合作用对材料失效行为的影响。基于此，提出了一种基于高频感应加热的可控水汽气氛力学性能在线测试技术和原位微观观察技术，通过模拟SiO_2f/SiO₂复合材料的一种复杂近服役状态的水氧腐蚀环境，对SiO_2f/SiO₂陶瓷基复合材料进行了水氧腐蚀试验，使用扫描电子显微镜和显微计算机断层扫描仪（computed tomography，CT）对复合材料的断口进行表征分析。结果表明，在高温水蒸气环境下，复合材料的SiO₂基体受到腐蚀并与表面基团发生反应，水蒸气通过复合材料内部空隙进行扩散，沿纤维分布产生狭长裂纹；石英纤维基体也受到腐蚀，在20 h的水氧腐蚀作用下，力学性能保留率仅为23%。在高温600℃、1000℃条件下进行断口形貌及失效模式分析，发现随温度升高，纤维和基体明显脆化，陶瓷基体发生坍塌，内部空隙增多，材料由纤维拔出和界面脱黏主导的耗能断裂逐渐转变为基体脆断和纤维脆断主导的脆性失效。这为SiO_2f/SiO₂陶瓷基复合材料的长期贮存、结构性能优化及失效机理研究提供支撑。

态靶医学视角下的体脏合痹学说及其在原发性高血压中的临床应用

作者：姜楠¹，潘赐明^2,3，方会¹，董昌武^4*

1 安徽中医药大学中医学院

2 云南大学生命科学学院

3 云中道云南中医药大健康有限责任公司

4 安徽中医药大学第二附属医院

摘要：原发性高血压（essential hypertension，EH）作为一种常见的慢性心血管综合征，其多系统受累、病理机制复杂的特点与风湿免疫病具有内在相通性。在态靶医学框架下，将体脏合痹学说引入EH防治体系，系统阐释其病机与诊疗新思路。研究认为，EH的核心病机在于脉络痹阻为形、体脏失和为根，病理关键在于气、血、水、火的代谢与输布失常，形成壅态、水态、郁态、寒态、老态等核心病态，并贯穿于“病气血—病脉络—病脏腑”的疾病全程。治疗上遵循“和正调衡”总则，以体脏同治为纲，宏观上通过调畅气血、疏通脉络以平态，微观上结合现代药理选用具有明确降压、改善血管功能作用的靶药以击靶。例如，针对壅态之胃肠实热、浊气上冲，用厚朴三物汤通腑泄浊，配伍决明子、山楂；水态之水湿内停、泛溢脉络，用当归芍药散健脾利水，配伍茯苓、茺蔚子；郁态之肝气郁结、化火上炎，用四逆散透达解郁，配伍夏枯草、钩藤；寒态之寒凝经脉、收引挛急，用葛根汤散寒通络，配伍葛根、桂枝；老态之肾精亏虚、脉络硬化，用独活寄生汤补益通络，配伍盐杜仲、怀牛膝。通过构建EH体脏合痹的态靶辨治体系，为提升中医药防治高血压的系统性与精准性提供了理论依据与实践路径。

玉米抗病虫研究及其在产业中的应用

作者：徐倩雅^1,2，钟涛³，朱芒⁴，潘彬荣^1,2*

1 浙南作物育种重点实验室

2 温州市农业科学研究院

3 美国北卡州立大学植物病理系

4 中国农业大学农学院

摘要：随着全球人口老龄化进程加速，衰老相关疾病已成为公共卫生领域的重大挑战。再生医学作为组织损伤修复的理想策略，在衰老机体中却面临一系列的特殊挑战。“衰老状态下再生生物材料开发”入选中国科学技术协会2025年十大产业技术问题，凸显了该领域的战略意义。立足于衰老状态下再生修复的底层逻辑，系统剖析其核心科学问题，总结现有技术在应对系统性衰老时所遭遇的“尺度错配”与“生态恶化”双重困境，进而提出借鉴生态治理思维、构建“微环境重塑”体系的创新路径。结合生物学与工程学双重视角，系统阐述了新一代再生生物材料在跨越分子至器官多尺度鸿沟、推动再生医学从“结构替代”向“生态修复”范式转变中的关键作用。最后，探讨了跨尺度技术整合、临床转化路径及多学科深度协作等挑战，旨在为攻克技术瓶颈、培育生命健康新产业提供深层反思与实践指引。

美国国家标准与技术研究院推动半导体产业发展的经验及启示

作者：胡泊，黄怡璠，徐玄，宫轲楠*

中国计量科学研究院

摘要：半导体技术对国家经济安全和国防实力至关重要。面对日益激烈的全球竞争，美国政府自2021年以来接连出台多项法案，以前所未有的力度支持国内半导体产业发展，力图重振美国半导体产业的全球领先地位。美国国家标准与技术研究院（National Institute of Standards and Technology，NIST）作为美国的国家计量院，同时承担着国家级技术研究机构的职能，被指定为《2022年芯片与科学法》（CHIPS and Science Act of 2022）的主要执行机构，在法案实施过程中发挥了关键作用。通过分析NIST在法案实施3年来的组织转型、项目布局、资金投入与实施成效，系统梳理了NIST从国家计量基准和标准物质提供者向半导体产业复兴核心协调者的职能拓展过程。研究发现，NIST充分利用其在半导体领域的技术优势和产业链整合能力，通过系统性规划和协调资金、项目、平台、人才等关键创新要素，成功构建了涵盖区域创新生态建设、转化路径拓展及高水平人才培养的全链条半导体产业支持体系。通过对比分析美国政府对NIST支持模式的创新实践，揭示了国家计量院在现代产业创新体系中的枢纽作用，为中国相关领域发展提供了重要启示。

洪式闾：中国寄生虫学的开拓者

作者：许龙波

成都大学马克思主义学院

摘要：洪式闾（1894—1955）是中国杰出的病理学家、寄生虫学家，中国人体寄生虫学学科的奠基人与寄生虫研究机构创始者。梳理了洪式闾的生平事迹、学术贡献及其所彰显的科学家精神。他一生致力于医学教育和寄生虫学的科研事业，在寄生虫的检查、寄生虫病的调研与防治、寄生虫病研究机构的建设等领域取得了斐然的成就，为中国寄生虫学科的发展奠定了坚实的基础。洪式闾治学严谨、勇于开拓、济世为民，彰显了老一辈科研工作者胸怀家国、甘于奉献、攻坚克难的崇高精神风范。