脑科学研究是当前国际科技前沿的热点领域，孕育众多颠覆性技术。在21世纪第2个10年，脑研究领域迎来“第二次浪潮”。本文梳理了对全球神经科学和类脑智能的发展趋势、重大科技突破与战略布局，分析了中国在该领域面临的机遇和问题，提出了神经科学和类脑智能技术预见和战略路线图的必要性和紧迫性，介绍了当前国内外开展的脑科学技术预见相关工作。

改革开放 创新引领 第二十届中国科协年会专刊

2018年是贯彻党的十九大精神的开局之年，是改革开放40周年，也是中国科协成立60周年。在习近平新时代中国特色社会主义思想的指导下，为认真贯彻落实习近平总书记关于科协组织“为科技工作者服务、为创新驱动发展服务、为提高全民科学素质服务、为党和政府科学决策服务”的指示精神，围绕中国科协新时代智库、学术、科普事业发展新格局，着眼国家重大发展战略，服务地方经济社会发展，汇聚科技工作者智力资源，切实肩负起建设世界科技强国的历史使命，由中国科协和浙江省人民政府联合主办的第二十届中国科协年会将于2018年5月26-27日在浙江省杭州市举行。

概述了压缩成像的发展历史和研究现状。从边际成本的角度分析了压缩成像在不同电磁谱波段上的应用特点，指出压缩成像系统需要综合考虑特定应用场景下的器件成本和计算成本等因素设计采样模型和恢复算法。从全光函数的角度，介绍了利用压缩成像技术实现不同维度数据压缩采样的案例，分析了压缩成像技术的优势。探讨了压缩成像技术在理论突破和应用上面临的挑战，表明高稳定性和系统兼容性的压缩感知系统设计是压缩成像大规模应用面临的一个难题。

近10年来，人工智能技术得到了科技与工业界的极大的重视，预示着人类文明将进入智能时代。但是，作为智能时代基础的“智能科学”还远未成型。本文从电磁物理信息感知技术的独特视角，讨论智能科学如何发展的一些见解，指出人类智能与外在世界互为对偶问题、相互不可分割的根本属性，因此按人工智能所应对的对象及关联学科分为数学、物理、心理、意识4个阶段。其中第1阶段解决智能形成的通用学习算法的数学理论，第2阶段发展应对物理世界的物理智能。以此为基础，第3阶段发展应对智能涉及社会群体的高阶智能，第4阶段研究自由意识的本质和人工智能能否形成意识的超智能问题。结合笔者电磁信息感知专业领域，提出向物理智能发展的微波视觉新概念、相关内涵以及关键技术的建议，以笔者团队在这一方向的前期工作为例，讨论了以物理智能为基础的智能科学的研究与发展。

探讨了非均匀介质下不同光流控器件及其生化应用。在微流控芯片上，主要从2个方面开发和实现各类具有光波导、透镜、细胞计数、化学检测等功能的新器件。首先，在液液非均匀介质下，通过调节沟道内液体流速，控制液体间的对流扩散来实现液体在微腔内的渐变折射率分布和阶跃分布，从而得到其特殊的光学特性，例如光束分离、弯曲、自聚焦等。其次，在固体非均匀介质下，利用特殊的微流结构与液体相结合，实现更加灵敏可调的新型探测手段。这些新型技术手段分别在生物传感、能源生产、细胞探测及海水检测等诸多应用中可发挥关键性作用。

导电胶作为新兴的电子产品黏结剂，具有许多传统黏结剂难以具备的优势。本文介绍了导电胶的组成及4种主要的导电机制；根据不同种类导电填料，阐述了导电胶的研究现状；针对导电胶的缺陷，从导电性能、接触电阻稳定性及力学性能3个方面综述了导电胶改性研究的进展；探讨了导电胶的发展趋势，展望了导电胶的发展前景。

随着能源生产和消费革命的到来，中国煤炭利用正在经历从低效、粗放向高效、清洁、低碳的利用方式转变。本文介绍了煤炭高效发电、分级分质利用、污染物综合处理与资源化回收、固废及生物质与燃煤掺烧发电、CO₂捕集封存和转化利用以及智慧能源等中国未来煤炭利用的主要发展方向。

增强现实技术将虚拟信息与真实环境融合起来，并通过显示设备将其呈现在用户所在的现实世界中，同时为用户提供自然的人机交互体验。本文综述了增强现实系统中的关键技术研发进展，论述了其在工业制造、医疗、军事、游戏、教育等领域现实中的应用，并展望了增强现实技术的发展趋势。

航天运输系统的技术水平代表一个国家自主进出空间的能力，体现一个国家利用空间和发展空间技术的能力，维护国家的空间安全和空间利益，也是综合国力的象征。重复使用航天运输系统是降低航天运输成本、提高安全可靠性、缩短转场准备时间的理想运输工具，是未来中国航天运输系统的重要组成部分。航天运输系统从一次性使用向重复使用发展是技术发展的必然趋势，发展技术性能更先进、能重复使用的航天运输系统对于满足中国未来空间开发和降低发射成本等需求具有重要的意义。本文梳理了国外重复使用航天运输系统的发展情况，围绕传统运载火箭构型重复使用、升力式火箭动力重复使用运载器和组合动力重复使用运载器3种技术途径，分析了中国重复使用技术发展思路和路线。

随着交通强国战略规划的提出和全面实施，中国的隧道及地下工程建设也迈入一个全新的时代。根据中国目前的隧道建设水平，本文引入了超长隧道的概念，介绍了修建不同超长隧道需要面临的技术挑战，并展望了一些关键技术的发展趋势。