作者：薛其坤
作者信息：实验物理学家、中国科学院院士、南方科技大学校长，研究方向为扫描隧道显微学、分子束外延、自旋电子学、拓扑绝缘量子态、低维和高温超导电性等。
摘要：基础研究的发现往往会催生一些革命性的工业基础，但从科学发现到最后走向产业需要很长的时间，在量子信息这种高科技领域表现得更加突出。因此，要统筹好基础研究、应用基础研究、产业商业化，也要统筹好长期和短期的关系。
中国科协开展弘扬科学家精神科技工作者日系列活动 单纤双波长刷新千公里级地基授时极限 天问二号叩响中国小行星探测之门 “雪龙2”号取得多项关键科学发现 钙钛矿太阳能电池也需要夜间“休息” 7100年前云南人曾奔赴青藏高原 算准时差可发现隐秘类地行星
人工合成“分子剪刀”守护马铃薯健康 加剧成人脂肪肝生成的“元凶”被捕获 深度报道 纳米线替代受损视网膜细胞 碲纳米线网络或将开辟人工视觉新途径 美国国家科学院、工程院和医学院濒临大幅裁员 特朗普政府取消合同，重创百年学术机构
如何破局科技界作风学风乱象
作者：吴善超
中国科学技术协会办公厅
摘要：建设世界科技强国须以优良作风学风为支撑。基于中国科学技术协会（以下简称“中国科协”）开展的全国科技工作者状况调查，结合当前科技界存在的精神动力弱化、功利主义蔓延等不良现象，剖析了不良作风学风现象背后的文化、制度、个人等方面的成因，指出了不良作风学风对学术生态、人才培养及公众信任的危害。提出了通过示范引领弘扬科学家精神、打假治浮整治突出问题、以文化人构筑科学文化自信等路径，建议强化作风学风治理，营造风清气正的创新生态，推进高水平科技自立自强。
AI for Engineering：驱动数字生态系统网络发展范式转型
作者：邬江兴1,2，邹宏1，张帆1,2，刘勤让1,2，高彦钊2，尚玉婷1*，祁晓峰2
摘要：系统阐述了AI for Engineering（AI4E）驱动数字生态系统网络发展范式的转型动因、机理与实践路径，指出传统数字生态系统网络发展范式面临“刚性架构与场景多样化”的根本矛盾，亟需以“超融合、高可信、一体化”为目标进行重构。介绍了AI4E驱动数字生态系统网络发展范式转型的重要基础、技术支撑、运作方式，从思维视角、方法论、实践规范、发展路径等方面阐述了新范式的主要特征；同时，介绍了AI4E赋能转型的实践探索，提出基于生成式AI的多模态网络环境（PINE），开辟网络技术体制“第二曲线”；提出晶上生成式变结构计算，打造智能算力“芯物种”；推动内生安全赋能数字系统网络弹性工程，提升人工智能应用系统内生安全能力；呼吁建设"超融合网络与智能计算实验床"大科学装置，验证“结构决定效能/安全/多样性”的科学猜想，为构建自主知识体系、推动科技自主创新、深化人才自主培养改革提供支撑。
人工智能驱动药物研发进展
作者：何欣恒，高斯涵，李俊睿，徐华强*
中国科学院上海药物研究所
摘要：药物研发作为现代医药产业的核心驱动力，面临传统模式“高投入、长周期、低产出”的困境，亟需突破以应对日益复杂的健康需求。人工智能（AI）技术的快速发展为药物研发带来了革命性变革，其在蛋白质结构预测、蛋白质设计、抗体药物设计及小分子药物设计等领域的应用显著提升了研发效率与成功率。深入分析了AI在蛋白质结构预测中的突破及其在靶点发现、虚拟筛选等环节的应用潜力；探讨了AI驱动蛋白质设计从结构预测到功能创新的闭环模式；剖析了AI在抗体序列优化、亲和力成熟及新型抗体设计中的作用；梳理了AI在小分子药物靶点识别、虚拟筛选及ADMET优化中的最新成果。指出AI应用中面临的数据质量、模型可解释性及实验验证等挑战，并展望了多模态数据融合、动态行为预测及自动化平台的未来发展方向。通过全面剖析AI赋能药物研发的现状与问题，旨在为加速新药创制、提升人类健康福祉提供科学视角与思考启示，提供一个关于AI赋能药物研发领域科技问题的全面且深入的视角，并激发对未来发展方向的思考，以期促进AI技术在药物研发领域的更有效应用，加速新药创制进程，最终惠及人类健康。
深海探测技术进展及未来发展趋势
作者：崔维成，邵鑫浩
西湖大学工学院电子信息工程系
摘要：深海探测是开发海洋资源、研究地球演化和保护地球生态系统的关键技术。综述了2019—2025 年深海探测技术的主要进展，包括潜水器、传感器、通信、能源等领域，展望未来 5~10 年的发展趋势。介绍了深海探测的重要性和面临的挑战，以及深海潜水器、传感器与观测、采样与分析、通信与导航、能源，以及大数据与人工智能等多方面技术的现状。分析表明，智能化、长续航和原位实验技术将成为核心方向，但高压环境适应性、能源供应和数据传输仍是主要瓶颈。探讨了智能化与自主化、长续航与能源创新、成本革命等未来发展趋势。期望对推动深海探测技术的可持续发展起到一定的指导作用。
“双碳”目标下甲烷管控与减排科技创新
作者：张通1,2,3，袁亮1,2,3*，王玥晗1,2
摘要：剖析了“双碳”目标下甲烷管控与减排的战略布局。现阶段，甲烷管控已取得初步成效。“空−天−地”立体监测精准定位排放源，能源开采前端采收率提高，农业中水稻种植与畜牧业源头控排技术成熟，甲烷气候投融资体系也为减排注入资金活力。但甲烷减排面临的挑战依旧严峻，在能源领域，传统煤炭资源开采利用流程中甲烷泄漏、油气系统逃逸排放阻碍绿色转型；在农业领域，水稻厌氧、畜牧肠道发酵与粪便处理致甲烷逸散突出；在废弃物处理环节，固废填埋与工业废水厌氧发酵产生大量甲烷。为此，提出通过跨领域协作，打破能源、农业、废弃物处理行业界限，构建联动减排体系，同时兼顾能源安全与“双碳”目标，稳步推动能源结构绿色、低碳化发展，保障能源供应，整合教育、科研、人才优势，多学科交叉融合，布局国家级科创平台，攻克甲烷管控技术难题。未来，借助持续技术创新、精准政策优化与深度国际合作，中国有望突破甲烷管控困境，大幅削减排放，助力“双碳”目标实现，为全球气候治理添砖加瓦。
量子真空测量技术研究进展
作者：成永军，孙雯君，董猛，贾文杰，范栋
兰州空间技术物理研究所，真空技术与物理全国重点实验室
摘要：基于光学方法的量子真空测量技术凭借其在测量量程拓展与不确定度突破方面的显著优势，成为支撑深空探测、半导体制造、新型装备研发等战略领域创新发展的关键技术。从光量子与气体分子相互作用机理出发，介绍了法布里−珀罗腔光学干涉、冷原子碰撞损失、光谱吸收等量子光学方法反演真空参数的理论模型创新与实验装置突破，系统综述了国际研究机构在该领域从基础研究到工程转化的最新发展态势。深入分析揭示了现有量子真空测量技术体系存在的瓶颈问题，进而从量子真空基准构建、微型化器件集成等技术路径，展望了量子真空测量技术的演进发展方向。
冰刻技术研究进展与展望
作者：赵康1，赵鼎1*，仇旻1,2,3*
1. 西湖大学光电研究院，浙江省 3D 微纳加工和表征研究重点实验室
2. 西湖大学工学院电子信息工程系
3. 浙江西湖高等研究院，前沿技术研究所
摘要：冰刻技术（ice lithography）是一种基于电子束与低温材料相互作用的新型微纳加工方法，通过将特定气体在低温衬底表面凝结成固态冰胶，利用电子束辐照实现纳米精度的图案直写与转移。冰刻技术自提出以来凭借其独特优势快速发展：一是冰胶对电子束的低敏感性支持加工过程原位观察，可实现高精度套刻；二是冰胶可均匀覆盖非平面衬底，突破传统加工工艺对衬底平整度的依赖；三是冰胶经过升温即可去除，可实现全程无须溶剂的绿色加工，为敏感易损材料的加工提供了解决方案。回顾了冰刻技术的发展历程，从技术特点、加工精度、设备演进、工艺应用等方面总结了冰刻技术的重要成果和进展，并对未来的发展方向进行了展望。希望能激发跨学科的前沿研究，挖掘冰刻这一新兴技术在三维光电器件、生物传感、柔性电子等领域的应用潜力。
材料基因工程与智能科学：AI+时代无尽前沿
作者：王毅1,2，李高楠1,2，刘哲1,2，高兴誉3，王洪强1,2，宋海峰3，杨明理4，宿彦京5*，Margulan Ibraimov6，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
4. 四川大学材料基因工程研究中心
5. 北京科技大学北京材料基因工程高精尖创新中心
6. 哈萨克斯坦国立大学固体物理与非线性物理系
摘要：面向 2040 现代化强国发展战略需求，以新材料、新质生产力和新产业融合发展为驱动，全面梳理强国战略和相关国家政策与行动纲要对前沿性−颠覆性关键技术和关键材料发展的共性需求，阐述了材料基因工程核心关键技术的发展与革新为人工智能数据基础设施、材料大模型基座、新材料研发及其产业应用等关键核心技术创新奠定重要基础。人工智能将进一步促进高通量智能计算软件/工具的开发、从高通量实验到自主实验范式革新并加速材料智能体的发展、数据资源节点和平台与数据标准规范的建设、新质生产力和新材料产业发展以及教育范式变革和新一代生力军培养。材料基因工程与智能科学的融合，正在以“理论重构、技术赋能、产业牵引”三位一体模式，重塑材料科学与技术以及教育的底层逻辑。它不仅是单一学科的升级，更是一场涉及科研范式、产业生态和人才培养模式的系统性变革，将为新材料、新兴产业和未来产业等重点领域培养复合型人才。
钙基电池：下一代低成本、高能量密度储能技术
作者：叶蕾，廖萌，王兵杰*，彭慧胜*
复旦大学聚合物分子工程全国重点实验室，高分子科学系，纤维电子材料与器件研究院，先进材料实验室
摘要：全球能源需求不断增长，钙基电池因其资源丰富（钙在地壳中的储量约为锂的2500倍）、电化学性能优异（体积比容量高达2073mA·h·cm−3）以及环境友好等优势，被视为下一代高性能储能技术的有力竞争者。然而，钙基电池的发展仍面临多重挑战，包括金属钙难以实现高效可逆的沉积/剥离、电解液体系电化学稳定窗口有限，以及高性能正极材料匮乏等关键问题。系统梳理了近年来钙基电池领域的研究进展，重点围绕钙负极优化、电解液优化、正极反应体系设计以及新型电池结构构建等方面展开综述。针对当前技术瓶颈，归纳了代表性研究中提出的机制理解与技术策略，探讨了钙基电池在储能场景中的潜在应用前景，提出未来可以优化钙离子的溶剂化结构和界面动力学、扩大离子扩散通道并缓解体积膨胀、提升电极材料的氧化还原电位和容量、开发高性能柔性钙基电池等方面作为发展方向，旨在为推动钙基电池技术突破提供全面的理论依据与技术参考，推动钙基电池走向实际应用，并最终实现其在储能领域的全部潜力。
托卡马克聚变装置的关键突破与展望
作者：武松涛
华中科技大学聚变研究中心
摘要：综述了国际托卡马克型核聚变装置的发展、现状及未来展望。阐述了聚变能相对其他能源所具有的安全性高、燃料储量丰富、能量密度高、不会产生二氧化碳等温室气体、环境友好等优势；回顾了托卡马克的发展历程，从 20 世纪 50 年代托卡马克概念的提出到如今国际热核聚变实验堆的建造，重点介绍在国际上产生过重要影响成果及取得了重要关键技术突破的著名托卡马克装置，如那些验证了可控核聚变的科学可行性，获得了最高聚变能增益，创造了等离子体三乘积世界纪录，获得最高等离子体温度，发现了重要物理现象、机理与机制、发现或提出了新的或先进的运行模式的托卡马克装置；分析了托卡马克聚变堆尚待解决的诸如燃料循环、氚自持、材料等关键科学与技术挑战；最后展望了聚变堆托卡马克的未来发展方向及聚变能商业化前景。旨在为核聚变研究领域提供参考。
环状适配体的合成、功能与应用
作者：姚丽丽，刘涛，毛瑜*，郑磊*
合肥工业大学食品与生物工程学院
摘要：环状适配体作为一类具有闭合环状拓扑结构的核酸分子，凭借其独特的核酸外切酶抗性、优异的热力学稳定性及与滚环扩增技术的高度兼容性，已成为食品安全、环境监测及疾病诊断领域的优良分子识别探针。系统阐释了环状适配体的合成方法、高效筛选策略、结构与功能理性设计、滚环扩增驱动超灵敏检测与多价探针应用，并对环状适配体的大规模高效合成技术、人工智能辅助结构设计以及面向复杂生物基质互作解析的动态筛选模型开发的未来发展趋势进行了展望。
基于多芯光纤远端光真时延多波束赋形系统的研究
作者：张宸博1，朱逸萧2*，胡卫生2
摘要：在 5G/6G 光载无线接入网中，远端无线单元需具备多波束赋形功能，以支持泛在移动终端的可靠接入。针对这一需求，多芯光纤凭借其通道数量多、通道间时延一致性好的优势，成为具有潜力的链路方案。提出一种基于多芯光纤的远端光真时延多波束赋形架构，可用于 5G 光载无线接入网。该架构利用多芯光纤作为链路，并在中心单元部署具有等色散间隔的啁啾光栅用于提供等间距时延。通过分别调节多路光载波的波长，系统可连续调整远端对应波束的指向，实现中心化的多波束操控。为了验证架构可行性，采用 2 km 的 7 芯光纤作为光载无线链路开展实验，搭建了 2×2 远端波束赋形验证系统。实验结果表明：通过调谐各个光载波的波长，可实现各波束指向的独立控制；与传统单模光纤相比，多芯光纤将通道间时延抖动降低了 1 个量级以上，最大时延抖动仅为 1.7 ps，从而确保波束指向的长期稳定性。此外，实验还表明，多芯光纤的芯间串扰对预设时延和宽带无线信号信噪比的影响可忽略不计。本架构为实现远端波束赋形功能提供了可行、稳定的解决方案，对于 5G/6G 移动接入网具有重要应用价值。
面向云数据访问控制的认证密文检索方案
作者：曹艺博1，徐仕远2，陈雪2，奚雨新3，郭宇3*
摘要：可搜索加密作为实现密文检索的关键技术，在云存储领域具有重要应用价值。然而，现有方案普遍采用单一用户模型，且不能抵抗内部关键字猜测攻击，导致云数据面临隐私泄露风险。因此，亟需面向云数据的隐私保护需求，设计支持多用户模型且具备更高安全性的可搜索加密方案。鉴于此，提出了一种面向云数据访问控制的认证密文检索方案。在访问控制方面，通过将属性嵌入用户私钥并以此生成检索陷门，将访问策略嵌入关键字密文，通过门限秘密共享技术实现属性和访问策略的匹配，从而构建细粒度的检索权限控制机制。在安全性增强方面，数据拥有者的私钥被嵌入到关键字密文中实现密文认证，有效抵御内部关键字猜测攻击。性能分析表明，本文方案的陷门生成算法具有计算高效性，同时用户私钥具备较低的存储开销，适用于云存储领域。
中国农田土壤抗生素污染格局及其对施肥和灌溉的响应
作者：赵方凯1,2，沈琳钧1,3，杨恺丰1,3，刘鸿林1,4，杨磊2，陈利顶1,2,4*
摘要：土壤抗生素污染已成为农业环境的重要问题，影响生态系统健康与人类食品安全。基于地理最优相似性（geographically optimal similarity，GOS）模型，预测了中国农田土壤抗生素的空间分布，并结合情景分析探讨了农田管理措施对土壤抗生素残留量的影响。结果表明，中国农田土壤抗生素含量平均约为 16.9 ng/g，其空间分布存在明显的区域差异，东部和中部地区的土壤抗生素含量普遍较高，主要与灌溉和施肥管理强度相关。当有机肥施用量减少超过 40% 时，土壤抗生素含量明显下降；而当灌溉面积增加超过 60% 时，土壤抗生素含量迅速上升。通过优化农田管理措施，特别是在高风险区域合理施肥和灌溉，有助于有效控制土壤抗生素污染，推动农业环境保护和可持续农业发展。
借鉴企业管理核心理念，健全中国科研院所治理体系
作者：许强1，丁帅2，刘政坤2
摘要：科研院所是国家创新体系建设的重要组成部分。目前国有科研院所主要实行的是党委领导的院（所）长负责制，非国有科研院所以理事会领导下的院（所）长负责制为主要形式。如何实现从科学到技术，从技术到产业的转移转化，需要加快探索科研院所的新型管理体制，完善科研院所治理体系。从管理角度指出了科研院所存在的主要问题，表现为决策机制缺少结构化安排、治理体系不完备、对接市场要素不顺、社会资本难以进入、成果转化不畅；提出了对于不同类型科研院所，可借鉴企业管理的核心治理理念，构建“SAER”结构化管理的治理框架，完善结构化管理的机制，建立理事会或战略指导委员会、充分发挥学术委员会和考评委员会作用，打通有效对接市场资源的路径。同时还指出，应发挥党委把方向、管大局的作用，以实现管理效率最优化、科研产出最大化。
爱因斯坦独特的科学方法和哲学思想在科学发明中的伟力
作者：李醒民
中国科学院《自然辩证法通讯》杂志社
摘要：爱因斯坦在发明相对论的同时，也创造了独特的哲学认识论（由温和经验论、基础约定论、意义整体论、科学理性论、纲领实在论组成的内涵丰赡、外延阔大的多元张力论）和方法论（探索性的演绎法、逻辑简单性原则、准美学原则、形象思维及宇宙宗教思维方式或宇宙宗教方法）。科学与哲学联姻在他的科学生涯和创新过程中可谓珠联璧合、相得益彰。科学家能够由此受到启迪，获取教益。
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精彩内容回顾
《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会发展、完善科技管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科技创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、专稿专题、综述、论文、政策建议、科技人文等。
