流感大流行通常可追溯至禽源性甲型流感病毒(influenza Avirus,IAV)跨物种传播至人类。然而,人体抵御IAV传播的天然屏障机制尚不明确。浙江大学医学院附属第二医院肿瘤研究所所长于晓方团队,系统揭示了人体先天免疫系统中一条关键防御通路,在限制禽源流感病毒跨物种传播中的重要作用,不仅推进了病毒感染与跨物种传播防控研究,也为肿瘤免疫和自身免疫疾病相关机制研究提供了全新工具。2026年2月26日,相关研究成果发表于《Science》。
继2008年人类首次化学合成生殖支原体基因组后,合成生物学领域今日迎来了一项被誉为“ChatGPT时刻”的范式突破。由Arc研究所、斯坦福大学、NVIDIA及加州大学伯克利分校等机构联合研发的生物基础模型——Evo2正式对外公布。该模型基于9万亿个DNA碱基对训练而成,不仅能够高精度预测基因突变的致病性,更实现了从头设计长达百万碱基对的复杂基因组序列,标志着生命代码的操纵从“微调编辑”正式跨入“生成式编程”时代。2026年3月4日,相关研究成果发表于《Nature》。
智能是一种人机环境系统交互中涌现的适应性能力,包含可量化的计算性与需语境支撑的算计性,二者构成“计算计二象性”。通过对比人类智能的社会交互生成机制、数学工具的有限性,以及智能在态势感知(计算性)与势态知感(算计性)中的动态平衡,揭示智能超越单纯科技的特性——其本质是复杂系统中事实与价值的融合,既依赖物理载体又蕴含东方哲学“无中生有”的潜在性,最终指向科学方法与复杂系统理论的辩证统一。
生物制造正成为全球经济增长的新引擎,备受世界主要经济体重视。梳理了生物制造的概念内涵,从科技发展和战略举措2方面分析研判国际竞争态势,总结了中国在科技成果、创新平台及产业发展等方面的进展。针对中国生物制造产业面临的4大挑战:基础共性技术创新能力薄弱、可持续低成本原料开发不足、生物制造装备自主性和系统性欠缺、产业人才短缺,提出相关建议。未来,应面向中国粮食安全、能源安全等重大战略需求,通过强化政策协同和技术革新,夯实基础研究,突破关键核心技术瓶颈,加速推动科技成果产业化,着力建设多元化、高水平的科技人才梯队,为生物制造产业高质量发展提供科技支撑。
地球空间环境是人类航天活动和空间技术应用的重要区域,对其进行持续监测和研究具有重要意义。传统的观测手段主要依赖于地基观测站和地球轨道卫星,均存在一定的局限性。近年来,随着月球探测任务的不断推进,月基对地球空间环境遥感逐渐成为一种新兴的观测手段。综述了月基对地球空间环境遥感的研究进展,包括月基观测平台、遥感技术、应用领域,以及面临的挑战和未来发展方向。月基观测具有长期连续、全球覆盖、独特视角和稳定平台等优势,在空间天气监测和预报、地球空间环境变化研究、行星科学比较研究等领域具有广阔的应用前景。未来,随着月球探测技术的不断发展,月基对地球空间环境遥感将为人类认识地球空间环境、保障航天活动安全、探索宇宙奥秘作出更大的贡献。
月球是记录太阳系形成与演化历程的关键天体,其表面物质成分与特性是行星科学研究的核心。可见−近红外反射率遥感光谱探测因覆盖范围广、对矿物组成变化敏感且受环境影响小等优势,成为探测月球表面物质组成与特性的最有效技术手段,被多次国内外月球探测任务所采用。介绍了20世纪以来国内外具有代表性的月球探测任务中携带的遥感光谱探测载荷及其性能,总结了基于这些载荷获取的光谱数据所取得的科学成果,涵盖全月铁钛含量、月壳及月幔物质组成、月表水含量及分布、月壤成熟度和光学特性等方面。综合这些载荷的技术特点与后续科学研究需求,提出了月球遥感光谱探测的发展建议:拓展谱段探测范围,提升光谱载荷的空间分辨率、波段数量和信噪比,开发基于返回样品“地面真值”与人工智能算法的遥感数据分析方法。这些建议可为中国未来月球遥感探测载荷的设计提供参考。
阐述了月基相对其他观测平台所具有的免受地球大气影响、长连续观测时间基线、稳定且开阔的建设空间等优势;回顾了月基天文观测的发展历程,介绍了从20 世纪70年代美国“阿波罗16号”任务首次实现人工短暂月基远紫外天文观测到21世纪10年代中国“嫦娥三号”任务首次实现无人长期近紫外月基天文观测,再到如今以大规模、超高精度、超长期连续稳定观测运行为目的的多个月基天文观测计划,如中国倡导的国际月球科研站计划、美国主导的“阿尔忒弥斯”计划、欧洲航天局牵头的“新世界”计划。分析了月基天文观测正在面临的由多领域技术突破共同驱动的战略机遇,以及来自月面极端自然环境(昼夜温差、月尘等)和人为活动影响等挑战,并展望了月基天文观测的未来发展前景。
人类月球探测活动正经历从技术验证向科学发现与资源开发并重的历史性跨越,地月空间资源开发利用已成为全球航天竞争的制高点,世界主要航天强国纷纷布局该战略赛道。围绕地月空间的物质、位置与环境资源特性,分析了月壤、水冰、矿物等物质资源和频率、轨道等位置资源,在通信、导航、遥感、运输及原位资源开发体系中的协同价值。地月空间资源的原位转化与制造、天地一体化信息骨干网,以及可重复使用运输系统的成熟,将为新质生产力培育、深空探测模式重塑和地月经济生态构建,提供强大的支撑。最后,提出应通过国际合作与技术集成,构建“资源—技术—工程—商业”闭环,充分发挥国际月球科研站的先行先试功能,推动地月空间可持续利用与大科学工程协同发展。
受天然蜂巢三维隔室结构启发,构建了一种具有仿生保护功能的多层孔隙淀粉载体,模拟“蜂巢−幼蛹”空间模式实现益生菌的口服仿生护送。采用酶−酸共水解的协同策略,以直链淀粉含量和酸水解时间(0~96 h)作为关键调控变量,利用酶预处理诱导原淀粉颗粒成孔解构,通过控制酸处理时长,促进酸对淀粉的深度攻击与碎片化。多维表征(场发射扫描电镜、ζ–电位测定、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、热重分析)显示,原淀粉颗粒酶解成孔、结构解体后,促进酸分子高效攻击淀粉链断裂、加速淀粉碎片化,形成具有微纳米级结构的淀粉组合粒子。直链淀粉含量和酸水解时间显著影响了淀粉的降解效率。场发射扫描电镜与共聚焦激光扫描显微镜观察表明,将96 h共水解处理的蜡质玉米淀粉载体负载植物乳杆菌后(~109 CFU/g),其自组装具有均匀孔径和连贯通道的微/纳级网络结构,益生菌被牢固嵌入三维孔室内,载菌效率远超常规纳米淀粉载体(~106 CFU/g)。该淀粉基新型载体不仅为益生菌提供了兼具物理屏障与高亲和性的微环境,也为天然来源生物基材料的微观结构设计和健康功能口服制剂开发提供了新思路。
在后摩尔时代,二维材料凭借其原子级厚度和优异的电学特性,被视为克服硅材料物理限制的关键候选材料。此外,基于二维半导体的可重构晶体管能够在单一器件中实现P型/ N型动态调控,进一步为优化电路设计提供创新思路。目前,基于静电调控的可重构二维晶体管在实现非易失调控方面仍面临挑战。为此,提出了一种基于可靠的电荷俘获机制的二维非易失性电荷俘获可重构场效应晶体管结构(CTRFET)。以WSe2作为二维沟道材料,引入Al2O3/HfO2/Al2O3(AHA)三明治结构作为电荷俘获层,成功实现了二维晶体管导电极性的非易失性调控,其中N型FET的开关比高达105,编程状态可保持超过104 s,且在104次循环后性能仍保持稳定。在此基础上,利用2个CTRFET构建可重构逻辑单元,该单元可通过栅压编程灵活配置为2种不同的工作模式。当配置为标准反相器时,电路具备全输出摆幅,电压增益可达19。器件所展现的动态可重构能力为高功能密度自适应器件电路的开发提供了新的设计思路,在可编程器件、自配置计算体系和智能感知芯片等领域展现出广阔的应用前景。
为推动交通系统的清洁转型,纯电动汽车因其更大的减碳潜力成为各国汽车产业发展的趋势。然而,一个常被忽视的重要事实是,纯电动汽车在生产阶段的碳排放比内燃机汽车更高,其中以核心部件动力电池造成的碳排放为主,进而导致纯电动汽车减碳效益存在滞后性,即需要更长的使用时间来抵消。采用全生命周期评价(life cycle assessment,LCA)方法对动力电池的碳排放风险展开探讨。首先,系统评估了三元锂(nickel cobalt manganese,NCM)电池和磷酸铁锂(LiFePO4,LFP)电池在原材料获取和加工、电池生产制造、电池使用和末端处理全过程的碳排放。其次,探究了因动力电池碳排放导致的纯电动汽车减排效益滞后性。中国动力电池全生命周期碳排放需要在纯电动汽车至少使用3.6 a(NCM电池)和2.8 a(LFP电池)后才能抵消。因此,中国动力电池全生命周期碳排放风险主要体现为碳排放量大及碳排放抵消时间长。最后,从碳足迹核算体系构建、回收行业规范化发展及电力能源结构优化3个方面提出了动力电池碳排放风险的应对策略。
Ti/PbO2电极具有低成本、耐腐蚀性强等优势,广泛用于有机化合物的电催化氧化领域。然而,传统的Ti/PbO2电极在实际应用中存在电流效率低、活性层比表面积小、电催化性能弱、使用寿命短等问题。从Ti/PbO2电极发展的角度,介绍了近年来在Ti基体表面刻蚀改性和形状调节、中间层改性、表面PbO2活性层构建及掺杂改性3个方面的重要研究成果,分别聚焦基体改性增强界面结合、引入新型中间层提升导电与稳定性以及活性层掺杂改性优化催化性能。在系统梳理这些成果的基础上,从电极结构稳定性与催化活性协同增强的角度,归纳并提出了提升Ti/PbO2电极综合电化学性能:一是优化基体刻蚀参数与形状设计,构建粗糙且均匀的表面结构,强化基体与中间层的结合强度;二是筛选适配性优良的中间层材料,抑制界面反应与氧化膜生成,提升电荷传输效率;三是精准调控活性层晶型结构,合理掺杂金属或非金属元素,实现催化活性与稳定性的同步提升。最后,对Ti/PbO2电极的发展趋势进行了展望,预计未来将在电极材料改性、结构优化等方面取得关键突破,以进一步提升其电化学性能与稳定性,同时拓展其在复杂体系中的规模化应用范围,加速其工业化进程。
新一轮科技革命和产业变革的背景下,人工智能已经成为核心驱动力,正在对世界经济、社会治理和人民生活产生极其深刻的影响。同时,也引发了对人工智能发展的诸多担忧,如隐私泄露、数据滥用、算法歧视、信息茧房、就业替代等。中国快速响应,正在构建“治理主体–治理议题–治理工具”的三维治理框架。选取2017—2024年有关部门发布的规划意见、法律法规、标准规范、原则倡议4类政策文本,聚焦数据、算法、算力等人工智能治理关键要素进行政策文本量化分析。分析发现,中国人工智能治理面临治理议题上“前端重、中后端轻”的治理格局,治理主体上“顶层设计优先”原则体现,以及治理工具上“硬法规制主导、软约束不足”的显著特征等挑战。为此,提出人工智能治理议题上的平衡,逐步构建“前端预防—中端管控—后端保障”的全链条治理框架;治理主体间的协同,在继续强化管理、研发、供应主体治理的同时,将使用主体纳入治理核心圈层;治理工具上的协调,优化政策工具组合,推进硬法托底与软法协同等建议。
中国科学院院士王铁冠在艰苦环境下,通过惊人意志和不懈努力,精通科技英语。他长期坚守油气地质科研一线工作,践行了能源报国的爱国誓言,彰显了严谨求实的科学家精神。他深耕分子有机地球化学与石油地质学领域60余载,在地质勘查中,发现国内最古老的古油藏,填补中国古代油气勘探的空白。他坚持不懈,证实发现新生物标志物13α(正烷基)−三环萜烷。他践行能源报国精神,89岁依然在祖国西部科研第一线坚持工作,助力“双碳”目标实现,为西部高校的学科建设和人才培养注入动力。