本专题聚焦脑功能检测与智能康复技术,涵盖近红外成像、脑机接口、虚拟现实及多模态评估等手段。探讨从认知障碍到脑卒中、孤独症等疾病的精准干预与康复新路径,展望主动康复与人机融合的发展趋势。
本专题聚焦脑功能检测与智能康复技术,涵盖近红外成像、脑机接口、虚拟现实及多模态评估等手段。探讨从认知障碍到脑卒中、孤独症等疾病的精准干预与康复新路径,展望主动康复与人机融合的发展趋势。
辐射制冷是一种零能耗的被动冷却技术,通过模拟自然生物结构、调控材料光谱特性,实现高效散热。本专题涵盖其机理创新、多功能耦合及在建筑等场景的应用,探讨该技术为“双碳”目标提供的节能新路径,展望其未来潜力。
辐射制冷是一种零能耗的被动冷却技术,通过模拟自然生物结构、调控材料光谱特性,实现高效散热。本专题涵盖其机理创新、多功能耦合及在建筑等场景的应用,探讨该技术为“双碳”目标提供的节能新路径,展望其未来潜力。
当今世界,科技革命与大国博弈交织激荡,科技竞争的制高点正以前所未有的速度向“高、深、远、微”四个维度延伸。本专题旨在深入探讨中国在决胜未来科技新边疆中的战略布局与关键突破。
当今世界,科技革命与大国博弈交织激荡,科技竞争的制高点正以前所未有的速度向“高、深、远、微”四个维度延伸。本专题旨在深入探讨中国在决胜未来科技新边疆中的战略布局与关键突破。
脑卒中导致的高致残率已成为我国公共卫生的严峻挑战,给患者家庭和社会造成了巨大的精神和经济负担。基于头皮脑电的运动想象脑机接口(MI-BCI)通过意图驱动的主动康复模式,在促进神经通路重塑方面展现出巨大潜力。当前,全球脑科学计划的布局正加速该领域的技术集成与产业转化。文章综述了面向主动运动康复的运动想象脑机接口技术的研究进展与发展现状,分析了当前面临的问题与挑战,并对未来发展方向提出了对策建议,为我国突破脑机接口核心技术壁垒、构建自主可控的主动康复技术体系提供参考与借鉴。
孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder, ASD)是一种具有高度临床和生物学异质性的神经发育障碍,其全球患病率逐年攀升,已成为中国公共卫生领域的重要挑战。近年来,随着多模态技术的融合应用,ASD的早期筛查与客观诊断精度显著提高,但仍缺乏具有临床普适性的生物标志物,诊断依赖行为表型评估,导致部分病例识别延迟。在干预方面,行为干预仍是主要手段,但疗效个体差异显著;新兴技术,如神经调控、新型药物治疗、数字疗法等,展现出潜在优势,但仍需更多临床验证。综上,当前ASD诊疗在客观诊断、核心干预和个体化策略等方面仍面临诸多挑战。未来研究应加强早期筛查技术创新与推广、推进精准诊断体系建设、优化干预手段、发展个性化治疗、完善诊疗服务体系、提升资源可及性,同时构建覆盖全生命周期的支持体系,以全面提升诊疗水平,改善ASD群体的社会功能和生活质量。
在建筑密集的环境中,有限的天空视角带来的环境寄生热辐射严重制约了传统全向辐射制冷材料的制冷性能。针对这一局限,介绍了面向有限天空视角场景的定向热辐射策略与关键进展。首先,回顾了有限视角下定向辐射制冷的理论探索工作,并探讨了利用外置聚光结构与表面形态工程实现定向辐射制冷的宏观几何光学策略;其次,聚焦多层平面薄膜和超表面,重点解析定向热辐射从窄带向宽带和单向演进的物理机制,涵盖表面波相干激发、近零介电常数材料的Berreman模式、法布里−珀罗谐振耦合及空间对称性破缺等机制,并梳理了基于磁致机械形变、相变材料及半导体热载流子效应的动态定向热辐射机制;最后,总结了该领域面临的高昂加工成本等规模化制造及灰尘沉积等环境耐候性难题,并对未来的发展方向进行了展望,提出应探索低成本制造工艺、开发兼顾太阳光调控能力的多光谱动态定向辐射制冷材料,旨在为提升辐射制冷技术的全场景应用潜力提供理论依据与技术路径。
被动式日间辐射制冷(passive daytime radiative cooling,PDRC)依托“大气透明窗口”实现零耗电散热,但传统静态光谱设计难以适应多气候条件与多样化应用需求。围绕PDRC技术的多功能耦合发展路径,综述了其在智能热管理、能量收集及新兴功能集成3个方向的研究进展。在智能热管理方面,介绍了温度、湿度被动响应及机械力、电主动响应机制,探讨了从“持续制冷”向“按需调控”的跨越路径;在能量收集方面,分析了辐射制冷与温差发电、摩擦纳米发电及大气水收集的协同策略,揭示了“冷却−发电−集水”一体化的增效机制;在新兴功能集成方面,介绍了光致发光、传感与结构色设计等耦合方案,阐述了解决着色与冷却性能矛盾、拓展应用边界的创新思路。在此基础上,指出了当前研究在材料性能权衡、长期稳定性、系统集成复杂度、经济性与环境适应性等方面面临的共性挑战。建议未来研究应聚焦于智能响应材料与高效能量转换结构的协同设计,建立多场景服役性能评估体系,推动多功能耦合辐射制冷技术向自适应、可规模化、多能互补的智能平台发展。
深海是生命的秘境、资源的宝库和国家安全的屏障,是人类未来可持续发展的重要战略空间。建设海洋强国,必须要向深海进军。2025年政府工作报告首次将“深海科技”纳入新兴产业领域。本文指出了依托“深钻、深潜、深网”技术的突飞猛进,中国已具备国际先进水平的“深海进入、深海探测、深海开发”技术能力,在深海钻探、深潜探索、深网观测等领域取得系列重要进展,“南海深部计划”更斩获低纬驱动等突破性成果。未来,南海探索将向南部海盆拓展,中国深海研究将进一步迈向全海深、全海域,推动深海与极地探索深度融合。深海蕴藏丰富宝贵资源,当前中国正面临从深海出发、创建地球系统科学“中国学派”的历史机遇,亟待以南海为基础,放眼大洋,加快布局深海科技,发展深海资源新质生产力,推动“深钻、深潜、深网”技术智能化融合与多学科协同,借助大数据等新技术与配套技术创新等,为建成海洋强国和世界科技强国提供支撑。
氢能作为零碳、高热值的清洁能源,被视为航空业脱碳的关键路径,主要航空强国已纷纷布局氢能航空技术研发。本文系统阐述了氢能在航空领域应用的必要性与可行性:氢能可助力航空业实现零碳排放、提升飞行性能,并已通过多项历史验证与当代工程研究证实其技术潜力和发展前景。全球氢能航空正从概念研究迈向工程应用,产业链与生态系统加速构建。然而,氢能航空仍面临储氢技术、燃烧控制、燃料电池功率密度、试验设施不足、产业链不完善及缺乏顶层统筹等挑战。对此,建议保持战略定力,打造氢能航空国家战略科技力量,创新科研组织模式,构建全产业链创新生态,并通过国家重大专项推动技术、政策与基础设施协同发展。

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