世界科技研究与发展

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1. 半监督学习方法研究综述

李永国徐彩银汤璇李祥燕

世界科技研究与发展 2023, 45 (1): 26-40. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.07.001

摘要（963）

PDF（pc）（1972KB）（3379）

半监督学习存在于现实世界的各个场景中，可在生物化学领域对科学研究产生巨大的作用。在各领域也都有相关具体应用，如病毒毒性预测、网络安全检测、软传感器的应用等。随着机器学习领域的不断突破，目前尚缺乏关于半监督学习方法研究的完整综述。本文首先给出半监督学习的定义并分析了该领域应用过程中存在的挑战；然后梳理分析了半监督学习的四种方法，包括：半监督聚类、降维、回归、分类，并列出了这四种不同方法中比较先进的算法。随后介绍了各算法常见的评价指标（如精确率、召回率和ROC曲线等），对比了各类半监督学习算法效果，研究发现半监督学习方法都存在高于完全监督学习支持向量机的准确率，其中SSC-EKE算法以绝对优势领先传统的支持向量机经典监督学习算法。最后介绍了半监督学习的实际应用场景，展望了半监督学习的未来研究方向，并对全文进行总结。

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2. 高时空分辨透射电子显微镜发展与应用

黄思远田焕芳郑丁国李中文朱春辉杨槐馨李建奇

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 392-411. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.05.006

摘要（940）

PDF（pc）（3113KB）（1627）

超快透射电子显微镜（UltrafastTransmissionElectronMicroscopy，UTEM）集成了高空间和时间分辨率，使直接可视化材料的动力学过程成为可能。本文主要介绍UTEM系统的发展和应用：基于泵浦-探测（Pump-Probe）技术的UTEM系统的基本原理；目前全世界范围内几个主要机构的UTEM系统；中科院物理所李建奇研究员团队自主研发的基于热发射电子枪的第一代UTEM系统和基于场发射电子枪（Field Emission Electron Gun，FEG）的第二代UTEM系统；UTEM系统中的超快实空间成像、超快电子衍射（Ultrafast Electron Diffraction，UED）、时间分辨电子能量损失谱（Time Resolved Electron Energy Loss Spectrum，TREELS）相结合的最新研究成果，例如晶格和电子动力学、相变动力学、光诱导近场电子显微镜（Photon-Induced-Near-Field Electron Microscopy，PINEM）等。目前，超快电镜已经成为研究微纳尺度下非平衡态动力学过程的独一无二的工具。未来，随着电子脉冲质量和TEM的空间分辨率不断提高，有望实现具有更高时空分辨能力的UTEM系统。中国对UTEM的研究投入较少，当前应抓住UTEM的发展机遇，高效推进UTEM领域的关键技术、核心部件和重大产品创新和产业发展，将科技创新和产业发展紧密衔接。

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3. 美国出口管制科学仪器技术分类研究

陈芳王学昭刘细文王燕鹏吴鸣

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 287-298. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.07.002

摘要（928）

PDF（pc）（1530KB）（1729）

在中美贸易冲突的背景下，美国为首的发达国家以立法形式限制关键核心技术向我国出口，美国出台的《商业管制清单》等文件包含了大量对技术、设备和产品的出口限制，涉及重要的科学仪器及其相关的零部件。本文以美国“两用”物品的商业管制清单（The Commerce Control List，CCL）为分析对象，以中国科学仪器分类为标准，将CCL中的内容与国内科学仪器的分类进行对比。通过对CCL的计量分析，揭示发现中国科学仪器领域相关技术受美国管制的形势非常严峻，有42.08%的清单条款涉及对科学仪器的管制。在十二个科学仪器的分类中，分析仪器、工艺实验设备、电子测量仪器等是受管制范围较广的领域，激光器、核仪器是传统受到管制的领域，医学诊断仪器、大气探测仪器等受管制范围较小。在分析的基础上为我国科学仪器的发展提出了分类应对、坚定走自主研发道路等建议。

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4. 中美人工智能竞争现状对比分析及启示#br#

贾夏利刘小平

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 531-542. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.12.003

摘要（728）

PDF（pc）（1831KB）（1933）

人工智能是驱动经济和社会发展的重要力量，具有巨大的应用价值，是各国争相布局的战略领域。本文旨在从宏观和微观两个角度对中美两国在人工智能领域的竞争现状进行详细对比，分析各自的优势与不足，并对我国人工智能的发展提出有效建议。在宏观角度，梳理和分析中美两国人工智能的政策战略，对比两国国家层面的发展规划。在微观角度，从科研现状、产业发展、人才支撑、硬件基础、市场应用、数据规模六个指标维度比较中美人工智能的具体发展现状以及各自存在的竞争优势。研究发现，美国当前依然保持着世界人工智能发展的总体领先地位，尤其是在高质量研发、高质量人才、人工智能芯片、融资环境等方面具有相当大的优势。中国在研发总量上远超美国，在超级计算机数量、人工智能应用、数据等方面表现更为优异。未来，中国要不断吸引全世界的高精尖人才，制定激励举措鼓励研究人员进行高质量的研究。此外，建立大学、研究机构与企业之间的桥梁，加强三者间的深度交流与合作，加速关键领域的突破。

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5. 人机协同装配技术的研究现状与发展综述

张树忠朱祺张弓吴月玉陈旭飞刘梦迪林梓健杨根

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 455-465. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.12.006

摘要（704）

PDF（pc）（2055KB）（412）

人机协同是人类与机器人以交互方式共同工作的创新技术，人机协同装配技术同时具备人的灵巧性和机器人的精密性，可广泛应用于工业领域，是当前机器人学的研究热点。本文针对人机协同装配技术开展综述研究。首先介绍与之密切相关的几种6D位姿识别方法，并综合讨论其优缺点及其在人机协同装配系统中的应用现状；然后针对应用于人机协同装配领域的人类意图识别技术，从视觉识别和力觉识别两个方面综述其研究进展；接着分析应用在人机协同装配系统中的协同控制技术现状，简述几种主要控制方法的基本原理和关键技术，为在各领域合理运用人机协同装配技术提供研究参考；最后探讨了人机协同装配系统未来的发展趋势。

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6. 世界典型“军民融合”发展模式探析及其对推动我国军民融合深度发展的启示

刘光旭

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 482-491. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.10.003

摘要（575）

PDF（pc）（1078KB）（2263）

新世纪以来，西方发达国家通过推进军民融合深度发展，极大地推进了自身国防军事力量的建设发展，成功实现了国防建设与经济发展相协调、富国与强军相统一的发展，其有益经验对我国探索构建中国特色军民融合发展模式、推动形成军民融合深度发展格局以及构建一体化的国家战略体系和能力具有重要的借鉴和启示意义。为此，本文通过文献调研等方法，从政策支持、军民互动、制度监管以及模式变迁等方面，分类探析了美国、日本、以色列以及俄罗斯等典型国家军事融合发展模式，介绍了这些国家在推进军民融合深度发展方面各具特色的先进经验。进而在此基础上从加强顶层设计规划、健全完善法律法规、统一军民两用技术标准、聚焦融合重点领域发力以及立足我国发展现实国情等方面提出了新时代推动我国军民融合深度发展的建议。

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7. 英国研究与创新署的运作模式及启示

史冬梅王晶

世界科技研究与发展 2023, 45 (5): 606-620. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.11.006

摘要（535）

PDF（pc）（960KB）（417）

英国“脱欧”后，英国政府为了解决科技创新面临的问题和风险，提出了英国成为全球科技超级大国和创新领域全球领导者的战略目标。英国研究与创新署（UKRI）作为脱欧后英国最大的科学研究公共资助机构，通过制定发展战略《共同改变明天：2022—2027战略》、统筹9家研究理事会及机构、加大科技创新投入、制定新政策等措施，在英国研究与创新体系建设与发展中发挥着重要作用，不断推动相关举措落地与实施，从而实现英国研究与创新战略目标。本文将重点剖析英国研究与创新署的运作机制，梳理UKRI在支持和推动英国研究与创新的实施和开展过程中所发挥的作用，总结UKRI在科技战略规划、研发资源整合、资助基金运作及政策制定与管控等方面的模式及经验，并针对我国在全球科技竞争格局下推动科技创新工作提出启示与建议。

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8. 二氧化碳捕集技术研究现状与发展综述

唐强李金惠邹建伟胡员员黄何

世界科技研究与发展 2023, 45 (5): 567-580. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2023.07.003

摘要（458）

PDF（pc）（1441KB）（5794）

为应对全球气候变暖，减少CO₂向大气排放，CO₂捕集成为全球重点研究的一项技术。本文基于国内外CO₂捕集技术研究现状，将CO₂捕集技术分为燃烧前捕集、燃烧后捕集、富氧燃烧和化学链燃烧4种技术路线，燃烧前捕集和燃烧后捕集技术又主要有吸收法、吸附法、膜分离法、低温分馏法等方法。首先，概述了这4种技术路线的不同方法的研究现状和应用进展，并提出了各技术方法的未来发展趋势。随后，对比了不同CO₂捕集技术的优缺点，总结发现各技术方法各有利弊，尚未有一种技术能独立满足高效、低成本、低能耗和大规模要求。最后，提出未来应当针对CO₂捕集技术存在的难题与挑战，重点开展研发攻关，突破现阶段瓶颈，推动CO₂捕集经济、高效和规模化。

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9. 我国科研仪器进口依赖的原因分析与对策建议

韩凤芹陈亚平

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 314-321. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.04.002

摘要（433）

PDF（pc）（1042KB）（776）

科研仪器是科研所必需的物质资源，是实现科技自立自强的先行基础和必要前提。我国每年花费大量经费购买国外科学仪器设备，先进精密仪器几乎都是进口。本文探讨了科研仪器进口依赖对科研事业的影响，从环境视角分析了我国科研仪器进口依赖的主要原因，并基于此提出了相应的对策建议。研究发现，当前我国科研仪器存在一定的进口依赖，其原因主要在于国产化环境的缺失，主要包括人才环境、政策环境、市场环境和文化环境四个方面。对此，应加快布局科研仪器研制人才战略，构建鼓励科研仪器自主研制的基础制度体系，搭建全国科研仪器供需对接平台，着力营造科研仪器“研制用”国产化文化环境。

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10. 量子计算产业化国内外发展态势分析

汪晶晶杨宏雷根张弛

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 631-642. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.03.005

摘要（393）

PDF（pc）（1351KB）（1231）

随着量子计算技术理论研究的突破与发展，量子计算正在从实验室走向产业化。如何抓住量子计算产业化机遇，积极应对量子计算产业化进程中的挑战，成为当前我国亟待解决的重大科技问题。本文首先概述了国内外量子计算产业的发展现状，介绍了以量子芯片、基础软件、应用服务为主体的产业链雏形。其次分析了量子计算产业化的发展趋势与面临的挑战，认为产业发展势头良好且潜力巨大，但尚存在商业模式不明朗、行业不规范等问题。最后针对我国量子计算产业的发展短板，提出了相关的建议与对策：1）加强国家统筹，为产业发展提供制度保障；2）借鉴国外先进经验，完善相关合作机制；3）充分关注行业经济,创建完整生态系统；4）加强核心器件和关键技术攻关；5）正确宣传教育，警惕产业泡沫的出现。

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11. 美国能源部重大科技基础设施风险管理研究及启示

陈娟李泽霞樊潇潇杨春霞李玥杨光普

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 322-331. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.08.009

摘要（393）

PDF（pc）（1220KB）（437）

“新基建”战略为重大科技基础设施的发展带来了新机遇，然而快速的发展也会面临更多意想不到的问题，所以需要更多的组织和管理保障。风险管理作为重大科技基础设施管理的重要环节，应当进一步强化和重视。本文首先列举了一些重大科技基础设施风险事件，并对这些风险事件产生的科学、技术、经济和环境影响进行分析。随后深入研究了美国能源部重大科技基础设施的风险管理程序及其核心环节，包括风险规划、风险识别、风险分析和风险处理等所采取的具体方法和措施。最后基于我国在重大科技基础设施风险管理方面的实际情况，提出强化风险管理意识，建立符合重大科技基础设施特点的风险管理制度；针对不同类型的风险，综合研判、提前部署；加强过程管理，及时发现和调整风险和处理策略；开展设施建设管理评估，将风险管理作为重要的考量因素等建议。

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12. 双碳战略背景下主要发达经济体低碳农业行动分析

谢华玲迟培娟杨艳萍

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 605-617. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.01.003

摘要（384）

PDF（pc）（1120KB）（542）

农业是国民经济的重要组成部门，同时也是重要的碳源和碳汇部门。作为碳汇部门，农业有能力补偿自身和其他部门不可避免的碳排放。低碳农业的核心是推动农业发展方式全面绿色转型，促进和扩大低碳农业相关实践是实现碳减排目标、应对气候危机的最佳途径。本文从行动背景、发展目标与技术路径，以及相关的支撑体系和预期效果等维度对比分析了欧盟、美国和日本三个发达经济体的低碳农业相关行动。分析发现，欧盟、美国和日本的低碳农业相关行动具有较强的继承性：1）欧盟主要倡导基于自然的解决方案,以实现经济增长与资源消耗脱钩的方式推动欧洲各项绿色目标的实现；2）美国重在打造气候智能型农林业，通过增强农林业应对气候变化的能力，提升农林业生产力并降低其环境负荷；3）日本则强调通过数字、智能、生物等技术创新实现农业脱碳，同时能提升和保障日本的粮食自给率和国产率。其中，欧盟主要通过限制某些农业投入品的使用、扩大有机耕作面积等措施来实现发展目标，美国主要通过技术创新等措施实现发展目标，日本则是结合欧盟和美国技术特色。上述三个经济体发展低碳农业的核心是通过完善的政策支撑体系、合适的经营管理模式和先进的减排固碳技术等策略，加强农业温室气体的排放和封存管理。中国低碳农业与国际上低碳农业水平较高的经济体尚有较大差距，包括适应与缓解气候变化的动植物新品种研发进程较慢、农业生产用清洁能源替代不足、粮食损失与浪费导致的温室气体排放依然严重。中国应依据自身特色，在政策规划、科技支撑和国际合作等方面加强布局，尽早打造中国绿色低碳农业产业链，助力中国碳达峰、碳中和目标的实现。

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13. 伪卫星系统关键技术发展及其应用

唐文杰陈俊平

世界科技研究与发展 2023, 45 (3): 276-284. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2023.03.002

摘要（366）

PDF（pc）（1230KB）（621）

全球导航卫星系统（GNSS）在隧道、室内、城市峡谷等复杂环境下服务性能明显降低。在此挑战环境下，伪卫星能用来生成和发送与GNSS 系统类似的信号，在GNSS 拒止环境下为用户提供位置、速度等不间断的导航信息。此外，可以将伪卫星体制调制成与GNSS一致，用户接收机实现伪卫星/GNSS同步接收，通过与GNSS、惯性导航系统等进行组合导航，实现复杂环境下的GNSS导航定位增强，有望在自动驾驶、室内导航、自动机器人等领域发挥重要作用。

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14. 世界主要经济体氢能发展战略剖析与启示

王超孙福全许晔丁明磊黄宁

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 596-604. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.04.005

摘要（359）

PDF（pc）（1312KB）（542）

氢能产业独特的行业耦合属性使其成为全球碳中和进程中能源转型的重要基石，是工业、交通运输业等高碳排、难脱碳行业减排的重要技术路径。在应对全球气候变化背景下，世界主要经济体纷纷发布氢能产业中长期发展战略。本文聚焦美国、欧盟、德国、日本和韩国新近发布的氢能产业中长期发展战略，开展对比剖析，相关结论包括：提高制氢产能是氢能战略发展的主线，但各国制氢路径存在差异；氢能产业发展路径具有明确的阶段性特征，各国发展方向各有侧重；科技创新覆盖氢能全产业链；跨领域合作推动氢能战略实施；全球氢能产业国际贸易合作加速发展。在此基础上，结合我国氢能产业发展现状，为我国氢能产业发展提出了五点建议：深化推进我国氢能科技战略实施；系统部署氢能全产业链科技攻关及推广应用；持续拓宽氢能产业发展视野；系统推进以氢能为基础的能源系统整合战略；密切关注氢能国际金融贸易进展。

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15. 基于专利信息的半导体光刻胶领域发展与现状分析

曹燕李琳珊毛一雷张瑞

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 428-441. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.12.004

摘要（357）

PDF（pc）（1937KB）（818）

以智慧芽专利数据库中收录的全球126个国家／地区的半导体光刻胶相关专利文献作为研究对象，从专利申请量、申请趋势、专利法律状态、地域分布、主要申请人和技术分布等方面，分析了近50年全球半导体光刻胶领域的发展现状，并利用该领域内排名前十的国外主要申请人的专利进行关键技术识别。研究发现：全球半导体光刻胶专利活动可分为四个阶段，中国专利申请变化趋势与全球变化趋势基本一致，但中国在此领域的发展较晚且专利申请总量低于美日韩等发达国家；美日韩三国在半导体光刻胶领域处于领先地位，其中日本掌握着该领域的核心技术并长期处于垄断地位，而我国与此相比还处于发展阶段；国外代表企业在半导体光刻胶领域的关键技术主要集中在光刻胶成分结构设计及其合成工艺设计与优化上。

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16. 医学领域颠覆性技术发展现状、问题及展望

黄鑫朱健康尹军祥郭伟桑晓冬赵添羽卢姗袁天蔚李苏宁

世界科技研究与发展 2023, 45 (5): 581-595. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.12.002

摘要（354）

PDF（pc）（1829KB）（846）

近年来，人工智能、基因编辑、生物3D打印、诱导多能干细胞、合成生物学等新兴技术备受关注，并逐步运用至临床医学领域，给许多疾病的诊治带来了新方法。这些技术因其独特的优势正在取代或者已经取代传统医疗技术，对现有诊疗理念具有颠覆性的意义。医学领域颠覆性技术的发展，不仅改变了现有的诊疗方式，还改变了现代医学的思维方式。现代医学正逐步向多技术、多学科交叉融合方向发展，并不断孕育新的颠覆性技术。然而，在这些新兴技术进步的同时也产生了很多的问题。本文综述了现代医学中几个代表性颠覆性技术的发展现状，同时对伴生的安全问题进行了浅析及展望。

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17. 美国DARPA近5年国防科研经费预算活动的趋势与特点

李林莉李佼阳汤娟尹湘凡张建

世界科技研究与发展 2023, 45 (1): 77-86. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.11.009

摘要（345）

PDF（pc）（1596KB）（1714）

本文以美国国防部高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）发布的2019—2023财年研究、开发、试验与鉴定预算申请文件为依据，对近5年DARPA的经费预算总体情况和各科研活动阶段投向趋势进行了数据统计和可视化呈现，并进一步探究了项目变化情况，以及DARPA国防科研活动的特点。研究认为，DARPA近5年以来的国防科研经费预算资金重点投向了微电子、高超声速和人工智能等新兴领域，希望凭借这些领域的技术突破，实现美军现代化高端军事能力建设的目标。除了注重颠覆性技术研发以外，DARPA国防科研活动的另一个特点在于，注重新兴技术领域知识链、创新链和产业链的无缝集成，加强与工业界与军兵种的结合，实现研究成果向军兵种快速过渡，以期大力提升美军的未来作战能力。

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18. 神经科学领域前沿发展态势研究：基于ESI研究前沿的深度挖掘分析

谢秀芳王茜陈挺黄芳

世界科技研究与发展 2023, 45 (1): 63-76. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.05.006

摘要（318）

PDF（pc）（8253KB）（375）

本文构建了基于ESI研究前沿的深度挖掘方案，通过研究前沿之间的共被引网络聚焦领域研究热点、主题词共现识别神经科学领域研究重点主题；利用KeyBERT模型对研究前沿核心文献和施引文献的标题与摘要进行关键词识别，分析关键词热度年际变化，深入揭示神经科学领域研究前沿热点发展趋势；通过对研究前沿核心文献及其施引文献和参考文献进行国别分析，反映世界各国在神经科学领域研究前沿发展的学科影响力，并进一步分析中国在神经科学领域研究前沿的覆盖度和活跃度。分析表明：阿尔茨海默病、帕金森病、多发性硬化症等神经系统疾病是全球神经科学领域研究最广泛深入的重点主题，脑机接口、血清神经丝轻链蛋白、非侵入性脑刺激技术等是近年来的新兴研究热点，感染新冠病毒对神经系统的影响、新冠肺炎病人的神经系统表现以及一线医务人员的心理健康等疫情相关主题也成为近两年神经科学领域的研究热点。近年来我国在神经科学领域研究前沿的覆盖度和活跃度升高，研究前沿引领度、贡献度和参与度均有较大提升，在新冠疫情相关主题、肠道微生物菌群、靶向治疗、人工感觉神经等研究方向具有一定发展优势，在阿尔茨海默病、脑功能网络、卒中、神经性疼痛、胶质瘤等方向具有一定的发展潜力。

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19. 从联邦研发资金投入看美国政府科技布局

程如烟

世界科技研究与发展 2022, 44 (6): 846-856. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.04.003

摘要（317）

PDF（pc）（1290KB）（716）

政府研发资金作为重要的科技投入资源之一，其分配和流向能够较好地反映政府科技布局。本文基于美国联邦研发资金数据，分析了美国政府科技布局的几个重要方面——重点领域、活动类型、执行主体和国外布局。研究表明：美国联邦政府重点布局领域包括国防、健康、能源、航空航天等，但国防领域在政府研发预算中所占的份额较10年前有所降低，而健康和能源领域所占份额有所提升；研发活动类型当前以研究（基础研究＋应用研究）活动为主，而几十年前则以试验发展为主；执行主体包括企业、政府研究机构、大学、联邦资助的研发中心和非营利机构，但企业执行的联邦研发资金所占份额在减少，而大学所占的份额在增加；国外布局以盟友国家为主，研发领域包括国防、航空航天、卫生健康、基础研究、农业等，少部分资金给予了发展中国家，且大都局限于卫生健康领域。

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20. 临床质谱技术发展态势分析及建议

施慧琳许丽徐萍王玥

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 668-677. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.03.004

摘要（314）

PDF（pc）（1061KB）（609）

质谱技术通过测量离子质荷比以准确鉴定未知分析物，定量已知化合物以及确定分子的结构和化学性质。近年来，其在生命科学基础研究和临床检测分析中的应用越来越广泛，为理解生命组成和生命现象本质，实现疾病快速准确诊断提供了重要支撑。本文分析了国际和中国临床质谱技术发展现状和问题，并提出了相关政策建议。分析结果显示，离子源、质量分析器的技术进步，以及离子淌度谱技术的创新性引入提高了质谱技术的灵敏度、分辨率，拓宽了可检测分子范围，并使得质谱技术的定性和定量能力获得显著的提升，这些发展助力质谱技术临床应用进入快速发展阶段。中国临床质谱技术研发和应用起步较晚，未来需进一步加强源头技术自主创新，推进临床应用下沉，并逐步完善相关监管规范。

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21. 全球视野下人工智能战略布局与未来展望

齐硕李世欣杨逸萌

世界科技研究与发展 2024, 46 (4): 442-455. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2024.07.010

摘要（308）

PDF（pc）（1015KB）（307）

随着信息技术的迅猛发展，人工智能已成为加速新一轮科技革命和产业变革的重要力量。世界主要经济体陆续制定和实施人工智能战略，以期在这一新兴领域占据领先地位。美国政府全面布局推动人工智能发展，以保持全球领先地位；欧盟注重人工智能的伦理规范、数据隐私保护和法规制定；中国人工智能布局由政府主导，快速推进技术应用及产业融合；其他国家也基于自身国情陆续出台了一系列支持人工智能的发展规划。本文从全球视角出发，分析世界主要经济体的人工智能战略布局特点，前瞻人工智能战略的发展趋势，并对人工智能领域的未来部署进行展望，为政策制定者提供参考和启示。

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22. 高超声速武器防御装备体系发展及顶层思考

刘思彤张占月刘达杨帅

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 618-630. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.02.002

摘要（300）

PDF（pc）（1202KB）（1901）

高超声速武器具有机动性强、反应速度快、覆盖范围广、突防能力强等独特优势，其在军事应用领域所展现出的惊人作战效能，使其逐渐成为强国空天竞争新的战略制高点和大国战略博弈的聚焦点。为追求空天安全、保持战略平衡，各国竞相开展高超防御体系建设研究，尤其是装备体系建设研究。本文通过广泛搜集资料，梳理总结了美国和俄罗斯等军事强国在高超声速武器防御装备体系建设方面的情况与发展动向，其中，美高超防御装备体系架构逐渐明朗，正加快推进支撑装备能力的高超防御技术发展；俄持续推进新一代空天防御系统试验与部署，反高超武器系统取得重大进展；在此基础上，通过分析和研判当前形势和威胁，从构建全域立体覆盖的预警探测网、全流程完善多样的拦截打击网和全要素互联高效的指挥通信网等三个方面提出了对高超声速武器防御装备体系建设的建议和顶层思考。

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23. CSNS中子斩波器研制和应用

王平蔡伟亮张清耿艳胜张文翔王芳卫郭娟王闪闪张鸿杨博周良蔡泽迎

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 412-420. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.06.001

摘要（298）

PDF（pc）（4190KB）（303）

中国散裂中子源（CSNS）作为我国中子散射研究的大科学平台，是我国“十二五”期间重点建设的国家大科学装置，包括20台各具特色的飞行时间型中子散射谱仪。中子斩波器是从时间尺度上对束流调控的中子光学器件，属于中子散射谱仪不可缺少的关键设备，主要起到选择所需波段范围中子、提高信噪比的作用。CSNS对中子斩波器需求量大（约73台），有定期运行维护的需求。为突破关键设备依赖进口、受制于人的局面，确保大科学工程建设成功，CSNS于2007年开始组建中子斩波器研制团队，攻克了中子斩波器各项关键技术。带宽限制斩波器、T0斩波器和费米斩波器先后研制成功，实现了国产化，具有自主知识产权，并已大批量应用于散裂中子源一期工程（9台），散裂中子源合作谱仪项目（27台），即将应用于散裂中子源二期工程（约37台），为CSNS的顺利建成提供了重要保障，不仅在中国散裂中子源工程中得到了广泛的应用，还可以拓展推广应用于同步辐射光源（X射线斩波器）工程、高速旋转机械设备等领域。

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24. 我国与中东欧国家科研合作态势研究

高扬宋征玺田威李蕴

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 442-453. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.03.003

摘要（294）

PDF（pc）（1113KB）（582）

中东欧国家是“一带一路”倡议融入欧洲的重要承接带，科技创新合作已经成为我国与中东欧国家合作的重要内容。本文以2011—2020年InCites数据库收录的我国与中东欧16国发表的国际合作论文为研究对象，通过文献计量和数据统计方法，从合作规模、合作国别、合作学科、合作机构等4个方面，揭示近10年我国与中东欧16国开展科研合作的变化趋势，并提出后续深化合作的对策建议，为加强我国与中东欧16国科研合作提供参考依据。分析表明我国与中东欧16国科研合作呈现以下特点：1）合作规模稳步增长，各国合作程度差异显著、合作论文数量呈现“梯队式”分布，波兰位居首位。2）合作学科领域以理学学科为主，7个主要合作学科领域中有4个理学学科、2个医学学科和1个工学学科；各国合作学科领域相似度较高，物理学和天文学是最主要的合作学科领域，临床医学、化学、材料科学与工程、生物学、基础医学等5个学科领域是热点合作学科领域；3）主要合作机构集中在具有较强科研实力的高校和科研院所，且以高校为主；我国排名前5的合作机构是清华大学、北京大学、中国科学院高能物理研究所、中国科学院大学和中国科学技术大学；我国机构合作尚不均衡。对此，提出我国后续与中东欧16国深化科研合作的建议：加强分类推进，扩大我国与中东欧16国科研合作规模；注重优势互补，拓展我国与中东欧16国科研合作学科领域；强化协同发展，提高我国各类机构与中东欧16国科研合作参与度。

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25. 美国生物监视计划：发展、现状与启示

王萍

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 567-577. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.08.004

摘要（286）

PDF（pc）（1225KB）（281）

生物监视是生物威胁预警中的关键环节。成功的生物监视能对潜在的生物威胁做出准确的提前预判，对做出及时有效的应对决策至关重要。本文拟对美国生物监视计划的发展历程做一全面而深入的探究。文章梳理了自生物监视计划启动以来，从第一、二代到第三代系统，再到生物探测技术提升计划，直至21世纪生物探测计划(BiologicalDetectionforthe21stCentury，BD21）这一发展过程中不断转型、升级的原因，深入比较了各代计划的优劣势，详细分析了当下BD21建设面临的挑战，并对其未来可能的发展前景有所预判。文章认为，该计划在发展过程中尽管历经坎坷，且当前依然存在诸多不成熟之处，然而作为当今世界上最先进的生物预警手段，在生物危机可能性日益加大的时代背景下依然具有极高的价值。美国政府自始至终对其持坚定支持态度，其发展前景较为乐观。鉴于此，我国应对该计划的未来进展保持高度关注。此外，该计划发展过程中内部监督的不足与外部监督的充分也值得借鉴。

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26. 美国DARPA项目决策经验对我国加速基础研究产出和转化的启示

庞立艳

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 578-586. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.10.002

摘要（283）

PDF（pc）（1050KB）（555）

作为科技创新的源头，基础研究是我国建设世界科技强国的基石，促进高水平基础研究成果产出并实现有效转化是亟待解决的重要现实问题。本文对美国国防高级研究计划局的项目决策方法进行了深入剖析，将其决策分为管理决策和技术决策两个层面，分别从项目立项、项目实施和项目退出三个阶段进行研究，并从促进基础研究成果产出和促进成果转化两个方面总结其决策经验。在此基础上，从完善灵活开放的项目决策制度、探索建立基础研究项目的协同机制、完善项目退出机制等方面，具体分析这一项目决策方法对我国加速基础研究产出并实现有效转化的启示，并提出鼓励项目管理团队随时接纳新思想、进一步推进研发过程公开化、完善调研制度、探索培育研究者社区、探索应用方全程参与的研发机制、立项时明确项目退出机制、做好失败评价机制与预案等建议。

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27. 国产质子转移反应质谱仪的发展现状

邹雪张强领梁渠陆燕夏磊刘亚伟黄超群沈成银储焰南

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 354-370. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.05.007

摘要（283）

PDF（pc）（1500KB）（484）

质子转移反应质谱（Proton Transfer Reaction Mass Spectrometer，PTR-MS）是一种快速高灵敏的挥发性有机物检测技术。国产PTR-MS自2008年建成以来，已经在部分技术和应用领域达到国际先进水平。本文首先介绍了仪器原理，阐明了待测物离子化、传输、探测过程中的主要影响因素。然后展示了国产PTR-MS的产品线，主要包括质子反转移反应质谱仪、双极性质子转移反应质谱仪、呼气检测仪、船载液体进样质谱仪、车载大气走航监测质谱仪、快速色谱质子转移反应质谱仪等，部分产品已经实现了批量生产和销售。技术发展方面，在灵敏度提升和多反应离子制备上取得了重要进展。最后介绍了国产PTR-MS在环境、医学、安全等领域的应用，比如大气污染溯源、人体呼气中疾病标志物的发掘、爆炸物快检等。同时，展望了国产PTR-MS的发展方向和应用前景。

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28. 小角中子散射谱仪技术的发展及未来展望

韩泽华左太森马长利李雨晴程贺

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 371-391. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.06.002

摘要（282）

PDF（pc）（1769KB）（2322）

小角中子散射以中子作为探针，通过弹性相干散射，表征物质微观、介观结构，在物理、化学、材料和生物等多个学科领域有着广泛应用。最早的小角中子散射谱仪采用针孔几何进行中子束线准直，测量尺度在1~100纳米；随着中子源通量的增加、中子光学和探测技术的发展，小角中子散射技术逐渐向更大和更小尺度两个方向发展。在更大尺度方向，发展了微小角、超小角和自旋回波中子散射技术；在更小尺度方向，发展了无序大分子中子全散射技术。为了能够一次性表征多尺度复杂体系结构，小角中子散射技术正在向着全尺度覆盖、智能化数据分析的方向发展。本文依循小角中子散射技术和相应的中子谱仪在国内外的发展历程，梳理了不同技术的特点和应用范围，进而展望了这一技术的发展方向，期间穿插概述了相关技术在基础和应用科学研究领域的作用。

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29. 美日宏观科技统筹协调机制及启示

孙婕沈恒超

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 504-517. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.11.004

摘要（278）

PDF（pc）（1634KB）（499）

宏观科技统筹协调对于提高科技资源利用效率、在战略性科技领域尽快取得重大突破至关重要。美国和日本都在最高决策层加强了对战略性科技领域的顶层设计，发挥凝练战略目标、协调战略实施和统筹科技资源的作用。通过挖掘官方文件，首先介绍美国和日本执行宏观科技统筹协调任务的机构设置，详细研究核心机构的人员组成和职能分工；然后结合两国最新国家战略计划的决策、实施过程，具体剖析整套体系的跨部门运作模式；最后总结美国和日本做法的共同特点：层级高于国家行政管理部门的机构对体现国家意志的战略性科技领域的行政、技术和预算事务经费分配进行统筹协调，体现事权、财权相统一的原则；高水平科技咨询机构支撑最高级别的科技决策；各个环节注重整合政产学研各界的共识和力量。在此基础上为我国实践提出有益启示。

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30. 科技创新中的新型举国体制实施路径

张宇郑崇辉姜言彬

世界科技研究与发展 2023, 45 (1): 7-13. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.10.002

摘要（275）

PDF（pc）（897KB）（855）

举国体制在我国“两弹一星”、人工合成结晶牛胰岛素、青蒿素等重大成就中发挥了至为重要的作用。近年来，在科技攻关中采用新型举国体制受到越来越多的重视，但在新形势下如何更高效地实施，需要进一步的探索。为解析这一问题，我们从历史逻辑、理论逻辑和实践逻辑出发，就国内外如何在国家层面调动创新资源、突破重大科学技术难题的方法和案例进行了比较，就我国不同历史时期的科技创新形势进行了对比，在此基础上提出了新型举国体制实施的“弓箭模式”。该模式表明新型举国体制是“自上而下”与“自下而上”的有机结合，前者侧重于确定大目标和大方向，后者则侧重保持各任务的适应性和灵活性。一方面，“自上而下”的路径通过对各解决方案的内在关联梳理，使得整体谋划瞄准战略重点来展开；另一方面，“自下而上”的路径则用于协同子任务团队各尽所能地围绕大目标来攻关。因而，新型举国体制或可在科技团队的攻关任务协同中发挥重要作用。

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31. 俄罗斯大科学装置建设：进展、特征与启示

华盾范唯唯贾晓琪祁子泷

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 726-737. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.07.002

摘要（274）

PDF（pc）（1983KB）（932）

大科学装置是国家综合实力的重要标志。俄罗斯作为传统的基础科学强国和当今西方技术经济制裁对象，其大科学装置的发展情况对于我国重大科技基础设施建设具有借鉴意义。本文通过辨析俄罗斯大科学装置的概念，梳理其政策沿革，考察其建设历程和最新进展，总结出俄罗斯大科学装置建设在项目、目标、管理和因素等方面的特征。俄罗斯界定的大科学装置仅有７个，均是俄罗斯指令性计划科学管理体制下遴选出的具有国际比较优势的项目，具有明确的科学外交功能，接受联邦政府拨款与管理，其建设进程对国内外形势具有较强敏感性。我国应以自主研发为主线构建良性的国际合作机制，构建可持续的大科学发展生态，在积聚资源建设大科学装置和科技事业广泛发展之间取得平衡。

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32. 日本先进科学仪器研发项目管理经验及启示

徐玉霞李桃黄怡淳文晓芸裘钢刘漪王春明黄丹祝林

世界科技研究与发展 2022, 44 (3): 299-313. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.05.008

摘要（273）

PDF（pc）（1971KB）（403）

日本政府以“科技创造立国”为出发点，其实施的“先进测量分析技术与仪器开发计划”为其摆脱对国外先进科学仪器的依赖奠定了坚实的研发基础。本文利用案例分析法、文献计量法、社交网络分析法等方法对该计划的出台背景、管理架构、领域分布、经费投入和实施成效等方面进行了深入分析，同时对比日本该计划与我国国家自然科学基金的管理流程。结果表明，我国科研项目在顶层策划和部门间科研项目的贯通上与日本有较大差距。此外，我国设立的项目平均经费额度较高且数量较少，在产学研结合和科研成果商业化上的力度较弱。结合我国国情研究，提出强化科学仪器领域项目顶层设计、增强经费投入、推动关键核心技术的研发、优化项目评价体系、促进产学研合作和科技成果转化落地等建议，助力我国先进科学仪器领域的高质量发展。

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33. 生态学中暂态过程的理论与应用：进展与展望

王言丰黄远洋吴胜军刘莹马茂华赵刚

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 691-704. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.09.008

摘要（270）

PDF（pc）（1208KB）（419）

生态系统演化过程一直是生态学和进化生态学关注的核心问题之一，也是生态修复的理论基础。经典生态学在研究系统状态转化过程时，通常是基于渐进式变化的研究假设，即状态转化过程是一个线性变化过程。但是自然界物种种群、群落乃至生态系统在状态转化过程中往往会呈现非渐进式的变化，表现出突然出现的临界点（Tipping Point）以及达到该临界点之前一段看似稳定的暂时变化过程，这种现象被称为暂态（Transient Dynamics）。作为系统的一种自组织过程，暂态过程也受自然界中广泛存在的随机事件以及内部环境干扰所影响。本文详述了暂态过程的主要特征、衡量指标、模型模拟及生态学意义。通过文献调研表明，当前暂态过程的研究聚焦于种群尺度，理论模型研究以矩阵模型为主，重点关注在系统失稳和趋稳过程中种群结构的动态变化。本文进一步以水陆交替转化过程中的河岸带为例，探讨了在其生态系统转化过程中的暂态动态特征，运用基于暂态过程的理论和方法为深入认识多因素影响下的复杂生态过程提供新的视角。同时，本文也探讨了生态系统暂态过程对生态进化的潜在意义。基于暂态过程的研究应用前景广阔，可运用动态模型预测系统自组织临界点到达前的过程，在生态系统质变之前采取适当措施进行干预。

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34. 科技金融政策文本量化及政策工具组合效应研究

温全贾敬敦乔晗黎晓奇王赫然王灿

世界科技研究与发展 2023, 45 (3): 383-397. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.11.001

摘要（267）

PDF（pc）（2458KB）（1001）

以我国1985— 2019 年国家层面科技金融政策数据为例，在回顾和梳理科技金融政策演化进程的基础上，依据扎根理论，通过Nvivo 质性分析软件，探索科技金融政策的文种类型、发文主体、政策工具类型及其具体内容，将科技金融政策工具提炼为供给型、需求型和环境型。同时，为深入分析各政策工具间的组合效应，采用模糊集定性比较分析方法，进一步探索总结我国科技金融政策在发展历程中的不同组合类型，具体总结为市场驱动型、政府-市场联动型和政策主导型三种。以政策工具间组合为切入点，再对科技金融政策的制定与经济发展和创新水平间的关系进行关联论述，进一步明晰我国科技金融发展战略的政策工具组态效应，对科技金融政策工具选择与组合决策具有一定参考价值。

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35. 数字经济时代对跨境数据流动监管的思考

郭滕达

世界科技研究与发展 2022, 44 (6): 837-845. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.04.004

摘要（266）

PDF（pc）（1055KB）（493）

数字经济主要参与者之间政策差异很大，全球对跨境数据流动的监管面临两难抉择。国家安全、行业发展、个人隐私保护是跨境数据流动监管措施的主要关注点。从国际竞争和合作视角来看，美国一直在倡导有条件的跨境数据流动，依托其技术和话语权优势不断扩张数据管辖范围，相关实践值得我国高度关注。相较而言，我国跨境数据流动监管仍然面临一些问题，主要表现在相关技术供给能力不足、治理体系仍不完善等方面。建议结合我国发展阶段和发展特征，提升数据流量测量技术水平，准确研判跨境数据流动对我国经济和安全的影响；鼓励隐私增强技术研发和应用，防范数据控制权个人私有模式风险；健全跨境数据流动规则体系，从试点入手探索监管创新；缩小数字鸿沟，强化在亚太等地区的数据治理影响力。

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36. 云计算技术在北斗系统工程中的应用现状与发展趋势

赵黛岩刘蕾

世界科技研究与发展 2023, 45 (3): 285-293. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2023.04.001

摘要（265）

PDF（pc）（1298KB）（212）

北斗三号系统是我国独立自主建设的全球导航卫星系统，云平台是其地面系统的重要组成部分，用于实现软硬件资源的统一管理、按需共享与实时动态调配。本文依据工程实践介绍了北斗三号云平台系统的架构及使用流程，总结了云平台建设过程中的代表性技术攻关情况以及系统上云后效能提升情况。针对下一代卫星导航系统服务种类多样、服务信息按需定制、服务能力安全可靠等趋势，从开发运维模式上提出了导航地面系统业务融合云原生技术的考虑；从基础设施结构上提出了分阶段实现导航地面云全面自主可控的建议。最后展望了下一代导航地面系统云平台架构，初步构想云架构由分散、独立云节点向一体化云转变，实现由云中心、网络、端共同组成的导航系统地面云，以进一步提升导航地面系统的运管效能和地面中心的容灾抗毁性。

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37. 主要发达国家和地区技术趋势预测及启示

史冬梅褚旭龙王晶

世界科技研究与发展 2023, 45 (2): 169-180. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.09.002

摘要（261）

PDF（pc）（1083KB）（588）

技术预测是对科技发展的未来目标、可能途径及资源条件作出的预先推测或测定，是制定国家科技政策的重要方法，受到主要发达国家和地区的高度重视。近两年，美国国家情报委员会、北约科技组织、欧洲议会未来科学与技术委员会等组织和机构，面向2040年，纷纷开展未来20年科技发展趋势预测，并分析科技对经济、社会和军事领域的重大影响，发布了重要报告。本文针对部分报告的要点，重点梳理人工智能、新材料和制造、生物技术、太空技术、自主技术、大数据技术、先进武器技术和量子技术等8 个前沿科技领域未来重点研究方向和应用发展趋势，分析面向2040 年技术发展趋势和对经济、社会、军事的影响，提出了对我国制定未来前沿科技领域发展战略的启示。

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38. 钢基电解水制氢催化剂的研究进展

吴明珠杨义斌卢立娟常禹陈瑞雪赵洋洋宋阳董莉娟李应

世界科技研究与发展 2022, 44 (4): 466-481. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2021.11.001

摘要（260）

PDF（pc）（3074KB）（462）

廉价电催化剂是电解水制氢的研究热点之一。目前，针对钢基电解水制氢催化剂的系统性分析尚不充分。本文归纳了近４０年来不锈钢、低碳钢等钢基电解水制氢电催化剂的研究进展，分别对其作为析氧电催化剂、析氢电催化剂、析氢-析氧双功能电催化剂进行了介绍和剖析。通过对钢基电催化剂的不同制备方法、制备流程以及电催化反应条件等的分析，指出了其作为阳极析氧以及阴极析氢的活性、稳定性和耐受性的影响因素，归纳了不同制备方法存在的问题和电催化剂的使用条件。分析发现，析氧电催化剂和析氢析氧双功能电催化剂主要以不锈钢为基体制备而成，而析氢电催化剂则主要以低碳钢为基体制备而成。在此基础上，本文提出了后期研究钢基电催化剂的重点、方向以及改进方式，为制备高性能电解水制氢电催化剂及其工业化应用提供参考。

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39. DARPA在重大传染病领域部署颠覆性技术的特点与启示

朱姝尹志欣

世界科技研究与发展 2022, 44 (5): 705-715. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.06.003

摘要（253）

PDF（pc）（1152KB）（597）

预防大流行疫情和防御生物威胁是美国国防安全的优先事项之一，美国国防高级研究计划局（Defense Advanced Research Projects Agency，DARPA）持续部署应对未来重大传染病的颠覆性技术研发。本文以DARPA2011—2020年在重大传染病领域部署的相关项目为研究对象，梳理项目目标、项目投入及其涉及的主要颠覆性技术等内容，进而分析DARPA在该领域部署颠覆性技术的特点。研究发现，DARPA在传染病领域部署了基因编辑、RNA疫苗、中和抗体、环境中微量病原物检测等多种颠覆性技术。从2016年起，DARPA在该领域部署的项目明显增多，在项目设置上更加关注重大传染病的早期防控；研发重点以预防为主，在诊断和预防方面共设立了9个项目；致力于投资传染病领域基础研究和技术开发的早期阶段，并加速和扩大工程学、信息科学在生物领域的应用。对此，提出了启示建议，包括：加大对重大传染病领域重点技术的部署与投入；加强对颠覆性技术的识别、预测与协同部署；加强对大规模生物恐怖威胁的监测及防御；促进军民两用技术转移，同时加强两用技术的管理与监控。

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40. 生物氨推动农业和能源绿色转型

李十中

世界科技研究与发展 2022, 44 (6): 768-777. DOI: 10.16507/j.issn.1006-6055.2022.12.005

摘要（253）

PDF（pc）（1368KB）（738）

氨涉及农业和能源是生物经济的两大核心领域。不依赖化石资源生产、且无二氧化碳排放的清洁氨，既可用做绿色化肥原料，又能提供无碳排放的清洁燃料，有助于推动农业和能源绿色转型。本文从技术优势、主要生产技术、应用情况以及商业化挑战等方面对生物氨发展现状进行综述，结合我国实际情况分析发展生物氨作为农业和能源绿色转型重要手段的可行性。生物炼制农林废弃物得到生物炭和纸浆、生物聚酯、生物燃料等高价值产品，利用现有合成氨装置用生物炭制氢生产清洁氨，在经济上可与传统化石氨竞争。我国每年有10亿吨可利用农林废弃物做原料保障，生产6000万吨生物氨，可使农民增收1200亿元，创造10000亿元产值，减排2亿吨二氧化碳，对促进生物经济高质量发展具有重要作用。

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