交通與能源融合發展專題

由 科技導報 發佈於 科技

'25-06-13

交通是經濟的脈絡和文明的紐帶,是中國式現代化的開路先鋒。能源是人類文明進步的基礎和動力,攸關國計民生和國家安全,關係人類生存和發展。我國交通運輸系統與能源體系圍繞交通強國和能源強國目標相伴發展、互促融合,共同支撐了經濟社會發展、增進了人民福祉、保障了國家安全。
近年來,學術界關於交通與能源融合的研究熱度持續提升,爲此,《科技導報》推出了“交通與能源融合發展專題”。


卷首語




類器官中的細胞世界

作者:陳曄光

作者信息:清華大學,中國科學院院士、發展中國家科學院院士,清華大學生命科學學院教授。主要研究方向爲細胞信號轉導機制及其生理病理作用、類器官技術及應用。

摘要:類器官逐步成爲生命科學及醫學研究領域的重要研究方向之一,其技術推動了生命領域前沿技術的發展和多學科交叉融合,在解決重大生命健康問題上有着不容忽視的發展前景




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科技評論




人工智能學科體系的構建與探討

作者蔡自興1, 2, 蔡昱峯1, 3

作者信息1. 湘江實驗室 2. 中南大學人工智能與機器人學研究所, 長沙 3. 湖南自興智慧醫療科技有限公司

摘要探討了人工智能的學科體系,從人工智能的定義出發,提出人工智能的學科體系是由人工智能的科學基礎、人工智能技術方法和人工智能應用3部分組成,並認爲人工智能的科學基礎是符號主義、連接主義和行爲主義,人工智能的主要技術是基於知識的人工智能技術、基於數據的人工智能技術、人工智能的算法和人工智能的算力,而人工智能的技術要素爲知識、數據、算法和算力,人工智能的應用領域涉及經濟、科技、民生、社會和其他領域。



本刊專稿




關於開展類地外極端環境下生命現象和規律研究的建議

作者:李瑩輝1, 何光軍1, 丁帥2, 3, 楊超1

作者信息:1. 中國航天員科研訓練中心航天醫學全國重點實驗室 2. 合肥工業大學管理學院 3. 過程優化與智能決策教育部重點實驗室

摘要:地球生命特別是極端環境生命爲地外生命研究提供了唯一的類比對象。圍繞地球上類似地外海洋、類火星等極端環境生命和人的生存模式,探討了相關研究的科學技術問題和重要研究方向。建議通過多學科深度交叉融合,聚焦類地外極端環境下微生物的多樣性和多層次適應機制、機體在極端環境下的代謝模式和生存策略、類地外極端環境生命研究關鍵共性技術開發等重要研究方向,推動相關領域基於大數據和人工智能的研究範式變革。



特色專題:交通與能源融合發展專題




中國交通運輸與能源融合發展的路徑研究

作者:孫鵬1, 2, 劉昕1, *, 陳璟1, 杜江濤1, 白珂炎1

作者信息:1. 交通運輸部規劃研究院 2. 綜合交通規劃數字化實驗室

摘要爲提高交通運輸與能源融合的效率和效益,探索其發展路徑,歸納了各種運輸方式與各種能源形式的運輸和使用特點,提出了交通運輸與能源融合發展的關鍵領域和基本架構,總結了中國交通運輸與能源融合發展的主要特徵,分析了交通運輸與能源融合效率提升的關鍵短板和問題;對照加快建設交通強國和能源強國的總體要求,提出了以交通與能源投入的經濟社會效益、綜合服務水平、資源利用效率等維度綜合效益最大化爲目標,以空間佈局統籌、共建共享統籌、模式和技術創新統籌爲重點的融合思路,並提出了“規劃−運行−開放−機制”協同發展建議。


共享化、電動化、智能化應用對城市交通減排的貢獻及政策協同

作者王雪成, 龍雨璇*, 張毅, 王寶春

作者信息:交通運輸部科學研究院

摘要:共享化、智能化等交通新業態將深刻影響未來城市出行模式,是城市客運減排的重要方向。採用T3E−SAM模型,設置了“雙碳”目標情景和技術變革情景,預測了未來城市客運的需求,量化了共享化、電動化、智能化交通的減排效果。結果顯示,中國城市客運量將持續增加,2024—2040年年均增長率可達2.7%,到2040年後增長率會呈現下降趨勢,2041—2060年年均下降率爲0.4%。在“雙碳”目標情景下,城市客運碳排放將在2027年達峯,2060年私家車將是唯一的碳排放源。在技術變革情景下,城市客運碳排放有望在2025年達峯,並於2057年達到零碳排放。共享化、電動化、智能化技術的普及應用將促進城市交通零排放目標的實現,並減少私家車數量,顯著提高城市交通運行效率。基於模型的結果,提出一系列政策協同發展建議:“技術賦能,加快智能化車輛應用;理念賦能,推動“使用而非擁有”等共享理念的普及;管理賦能,支撐共享化、智能化出行落地”。


基於數字地球的公路交通氣象災害風險綜合分析平臺設計及應用

作者:李藹恂, 王志*, 袁曉玉, 苗蕾, 張曉美, 馮蕾

作者信息中國氣象局公共氣象服務中心

摘要爲推動氣象災害風險普查成果在專業氣象服務業務中的應用,着力開展數字化智慧化公路交通氣象服務、優化氣象服務供給,針對公路交通氣象災害風險服務業務需求,融合氣象災害風險普查成果、公路交通行業影響信息和道路基礎地理信息等多源數據,採用多源數據接入與可視化、三維地理信息系統(3 dimension geographic information system,3D−GIS)技術等,研發了基於數字地球的“公路交通氣象災害風險普查業務服務平臺”,具備公路交通氣象災害實時、預報預警、風險評估等一體化綜合研判分析功能,實現了公路交通氣象服務信息的數字化、圖層化,並融入交通運輸管理部門開展基於應用場景的智慧化交通氣象保障服務。該平臺不僅實現了氣象災害風險普查成果和公路交通行業數據的融合應用,進一步提升了中國氣象災害風險預警服務能力,更有效提高了公路交通氣象服務的“數字化+智能化”能力和水平,在交通氣象服務業務使用過程中,突顯出較好的業務應用能力與發展前景。


車載鋰離子電池的回收與再利用

作者:王靖嶽1, 孫國帥2, 武旭東1, 張碩1, 王軍年3

作者信息:1. 瀋陽理工大學汽車與交通學院 2. 遼寧工業大學汽車與交通工程學院 3. 吉林大學汽車仿真與控制國家重點實驗室

摘要:介紹了鋰離子電池基本構造、工作原理及回收現狀。詳細闡述了當前研究中正極材料的主流回收方法,綜述了廢鋰離子電池回收技術的研究進展,其中包括回收工藝發展、回收產品、對環境負擔的影響,以及電池退役後的選擇,如二次利用、直接再生修復電極材料、溼法或火法冶金回收材料等。從電池材料回收率,循環利用再生體系,電解液、隔膜和負極材料等綜合回收方面對現有廢舊鋰離子電池回收處理與再利用技術提出了改進意見。



研究論文




根區頂級域名託管情況研究

作者:陳聞宇, 何爍, 李漢明, 謝傑靈, 趙琦, 冷峯*

作者信息:中國互聯網絡信息中心

摘要:域名系統作爲互聯網核心基礎資源,在日常網絡訪問中發揮着不可或缺的關鍵作用。根區的穩定性直接決定全球域名體系的運行安全。基於互聯網數字分配機構發佈的根區頂級域名數據,通過分析頂級域權威服務器的解析服務地址,揭示了當前頂級域名註冊與託管的集中化特徵。研究發現,1458個活躍頂級域名的解析服務高度依賴少數頂級域名託管機構,其中Afilias和Identity Digital Limited分別託管了32.58%和32.17%的頂級域名,前3大機構合計佔比超90%。通過基尼係數量化評估,頂級域名託管資源的中心化程度達到0.83,顯著高於註冊管理機構(0.44),表明託管環節存在嚴重的寡頭壟斷風險。研究指出,過度集中的託管架構可能引發單點故障隱患(如區域性網絡攻擊波及多頂級域名解析服務),並削弱域名生態多樣性。爲此,建議推動頂級域名註冊管理機構自建權威服務器、優化託管機構准入機制,並探索基於區塊鏈的分散化域名解析技術,以提升根區抗風險能力與長期穩定性。


超聲心動圖在重度肺動脈高壓大鼠右心結構與功能評估中的應用

作者:陳豫欽, 熊緣慧, 鄺美丹, 王健*

作者信息:呼吸疾病全國重點實驗室, 廣州呼吸健康研究院, 廣州醫科大學附屬第一醫院/國家呼吸醫學中心

摘要:利用小動物超聲建立穩定、可靠的無創評價肺動脈高壓大鼠右心結構和功能評價的方法,將雄性SD大鼠隨機分爲對照組和模型組,模型組採用頸部皮下注射血管內皮細胞生長因子受體抑制劑SU5416(20 mg/kg體重)後置於10%氧濃度低氧箱中飼養3周後轉至常氧環境飼養3周,構建重度肺動脈高壓大鼠模型。對照組置於正常環境進行飼養。造模6周後對動物進行麻醉後,進行心臟超聲測量及右心導管術進行血流動力學相關指標採集,並對大鼠心臟超聲指標進行均一性和重測信度分析,與大鼠右心室收縮壓進行相關性分析,評價其對肺動脈高壓大鼠的診斷價值。結果發現通過小動物心臟超聲建立的肺動脈高壓大鼠右心結構與功能評價指標具有較好的均一性及重測信度。舒張末期右室遊離壁厚度、收縮末期右室遊離壁厚度、三尖瓣環收縮期位移、肺動脈血流加速時間/射血時間和肺動脈血流加速時間與右心導管測得右心室收縮壓具有較好的相關性(P < 0.001)及較高的診斷價值。因此,小動物超聲是一種無創、穩定、重複性良好的肺動脈高壓大鼠右心結構和功能評價方法,可用於該模型疾病嚴重程度的評估。


中美基礎研究創新韌性的特徵事實、地區差異及動態演進

作者:馬銘晨1, 呂拉昌1, 2, *

作者信息:1. 首都師範大學資源環境與旅遊學院 2. 首都師範大學北京城市創新與發展研究中心

基於2002—2022年Web of Science論文數據,界定基礎研究創新韌性概念,運用核心變量法測度中國和美國基礎研究創新韌性,並藉助Dagum基尼係數和核密度分析探討其特徵、地區差異及動態演變。研究發現:美國基礎研究創新韌性呈下降趨勢,而中國相對平穩且總體更強;在金融危機和新冠肺炎疫情衝擊下,美國各區域韌性分佈較均衡,中國區域差異較大,且隨時間推移,美國抵抗力和恢復力均下降,中國抵抗力上升但恢復力下降,中國抵抗力與恢復力顯著正相關,美國則無明顯相關性;美國主要區域論文發表較均衡,中國則呈極化趨勢,且在不同衝擊下,兩國主要區域韌性表現各異;Dagum基尼係數顯示,中美基礎研究創新韌性綜合差距擴大,抵抗期主要源於國內差異,恢復期則由中美間差異主導;Kernel密度估計表明,美國韌性降低且州間差異擴大,抵抗期呈現兩極分化趨勢,恢復期趨於一致但集中在低水平;中國韌性高於美國,省間差異減小,低水平地區比例降低。



政策建議




中美在關鍵技術基礎研究領域的競爭態勢與挑戰

作者:顧天安1, 2, 許斌2, 章東輝2, 許國騰3

作者信息:1. 國研大數據研究院 2. 北京科技大學文法學院 3. 貴州大學公共大數據國家重點實驗室

摘要:基礎研究是重大技術創新的源頭。在國際科技競爭日趨激烈的背景下,科學評估中國關鍵技術領域基礎研究在全球競爭格局所處位勢刻不容緩。基於國際權威數據庫近10年收錄的2600萬份高水平科技文獻,綜合運用文獻計量、主題演化和可視化分析方法,通過自主構建競爭集中度、領先度和影響力評估指標,對全球關鍵技術領域競爭力進行定量刻畫。研究發現,中國關鍵技術領域基礎研究競爭力大幅提升,中國和美國兩國“雙峯格局”已初步形成,同時中國也面臨着基礎研究成果原創性不足等現實挑戰。爲此,應按照黨的二十大要求,從完善科技創新體制機制入手,強化科技創新與國家安全“雙輪驅動”,加快推動關鍵技術領域基礎研究由“高數量”向“高質量”轉變,爲培育新質生產力、實現高水平科技自立自強奠定堅實基礎。



科技人文




馬克·朗格的非因果解釋理論及其問題

作者:初維峯

作者信息:北京化工大學 STS 研究所

摘要通過研究諸多非因果解釋的案例,朗格將非因果解釋分爲約束的科學解釋、真正的統計學解釋、量綱解釋和純數學解釋。儘管其在形而上學層面對這4種非因果解釋做了同質化處理,但在本質上其理論仍爲多元主義。雖然其理論是深刻的,但也存在一些不足:第一,對顯著性概念的定義不夠清晰;第二,因果解釋與非因果解釋之間的區分並非清楚明白;第三,尚未論述非因果解釋能否避免覆蓋律模型面臨的問題;第四,其理論的模態形而上學並非無懈可擊。

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《科技導報》創刊於1980年,中國科協學術會刊,主要刊登科學前沿和技術熱點領域突破性的成果報道、權威性的科學評論、引領性的高端綜述,發表促進經濟社會發展、完善科技管理、優化科研環境、培育科學文化、促進科技創新和科技成果轉化的決策諮詢建議。常設欄目有院士卷首語、智庫觀點、科技評論、熱點專題、綜述、論文、學術聚焦、科學人文等。

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