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2026年, 第44卷, 第9期  刊出日期:2026-05-13
    卷首语
  • 崔铁军
    科技导报. 2026, 44(9): 1-2.

    智能电磁空间是连接数字世界与物理世界的关键桥梁。它不仅将推动通信与计算技术的深刻变革,还将重新定义人类与物理环境的关系,使空间本身成为智能系统的重要组成部分。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 2-2.

    2026年5月,一起发生在“大西洋邮轮”上的汉坦病毒(Hantaviruses,HTNV)感染聚集事件,将这种长期潜伏在人类视野边缘的人兽共患病重新推到公众面前。世界卫生组织(World Health Organization,WHO)5月8日通报,截至当日,该事件已报告8例病例,其中6例经实验室确认为汉坦病毒感染,均为安第斯病毒(Andes virus,ANDV),3例死亡;WHO同时判断,该事件对全球普通人群构成的风险较低,但对船上乘客和船员的风险为中等。更值得注意的是,现有调查提示,首例病例可能在登船前因阿根廷、智利等地的环境暴露感染,船上部分后续病例则可能与近距离接触有关。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 3-3.

    太阳能取之不尽,却难以“随用随取”。光伏发电需要电池配套储能,传统太阳能热利用又容易因热量散失而难以跨昼夜、跨季节保存。美国加州大学圣巴巴拉分校Grace G. D. Han团队联合加州大学洛杉矶分校K. N.Houk等,开发出一种受DNA光损伤机制启发的嘧啶酮分子太阳能热储能(molecular solar thermal energy storage,MOST)体系,可将光能储存在高张力化学结构中,并在需要时以热量形式释放。2026年4月23日,相关研究成果以封面形式发表于《Science》。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 4-4.

    乳腺癌是威胁女性健康的重要恶性肿瘤。自噬作为细胞维持稳态的保守代谢过程,在乳腺癌中具有“双刃剑”作用:一方面可清除异常蛋白、抑制肿瘤发生;另一方面又能帮助肿瘤细胞在营养缺乏、放化疗应激等条件下存活。因此,解析乳腺癌细胞自噬调控机制,对精准治疗具有重要意义。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 7-7.

    基础研究是科技创新的源头活水,也是突破关键核心技术、培育未来产业的底层支撑。2026年4月30日上午,习近平总书记在上海出席加强基础研究座谈会并强调:“要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。”座谈会上,科学技术部、教育部、中国科学院、地方政府、高校、新型研发机构、企业科研人员等代表围绕基础研究布局、人才培养、科研平台建设和成果转化等提出意见建议。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 8-8.

    生命的“字母表”被AI简化在生命的“字母表”中,20种标准氨基酸几乎被视为不可动摇的基础。然而,这一看似铁律的规则,正在被生成式人工智能悄然改写。来自哥伦比亚大学的Harris H. Wang团队,展示了一种颇具颠覆性的生物工程路径:成功构建出一种仅使用19种氨基酸的大肠杆菌细胞,并且这种“删减版生命系统”能够稳定存活和生长。被移除的是在天然蛋白质中广泛存在的异亮氨酸(Ile)。2026年4月30日,相关研究成果发表于《Science》。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 9-9.

    在药物分子中,氮原子常常不是“配角”。它所处的位置,可能直接影响分子与靶点的结合方式、溶解性、代谢稳定性和药效强弱。对于许多含有饱和氮杂环的药物候选分子而言,化学家需要把氮原子放在环上不同位置逐一测试,这一过程被称为“氮扫描”。过去,每移动一次氮原子,往往就意味着重新设计一条合成路线,既费时,又限制了先导化合物优化的效率。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 10-10.

    水稻养活了全球半数以上人口,但高产背后长期依赖大量氮肥投入。以中国稻田为例,氮肥施用量普遍较高,而氮素利用率长期偏低(不足40%),大量未被作物吸收的氮通过氨挥发、淋溶、径流和气态排放进入环境。其中,氮气(N2)排放被认为是农田氮损失的重要去向,却因大气中N2背景浓度高达78%,长期难以被精确定量,成为稻田氮循环研究中的“黑匣子”。

  • 科技新闻
  • 科技导报. 2026, 44(9): 11-11.

    骨骼肌是人体重要组成部分,在运动、代谢及免疫调节中发挥关键作用。尽管肌肉具备一定的自我修复能力,但对于因严重创伤或肿瘤切除导致的大范围骨骼肌缺损,仍缺乏有效的临床治疗手段。3D生物打印技术可利用含活细胞的水凝胶材料构建出具有复杂结构的人造组织,为大范围骨骼肌缺损修复提供了新的思路。然而,现有生物3D打印技术在分辨率和对微环境调控能力方面存在局限,难以复制天然骨骼肌中高度定向排列的细胞结构。

  • 科技新闻
  • 陈舒怡 , 孟维晓
    科技导报. 2026, 44(9): 12-13.

    2025年12月17日傍晚,南京部分区域突现导航定位异常。许多人的第一反应是地图坏了,或是网络断了。但随后的技术分析表明,问题的根源并非地图数据,而是全球导航卫星系统(GlobalNavigation Satellite System,GNSS)民用信号在局部区域遭到临时干扰压制。

  • 科技新闻
  • Nicola Jones
    科技导报. 2026, 44(9): 14-15.

    旨在执行端到端项目(从提出假设到开展实验并撰写报告)的人工智能(AI)工具正日益受到研究者青睐,其能力也日趋完善。然而,一项最新研究显示,这类工具可能在不易察觉的情况下违反科研诚信规范。

  • 科技评论
  • 汤宏波 , 吕新华 , 李富山
    科技导报. 2026, 44(9): 16-21. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.06.00034

    同行评议长期承担着学术质量控制与资源分配等关键职能,但在科研产出急剧增长的背景下,其在效率、成本与公正性方面的制度承载力正受到严峻挑战。人工智能(artificial intelligence,AI)的快速发展,使其正逐渐被引入学术评审工作。在梳理同行评议制度历史演化的基础上,探讨了AI介入同行评议的制度正当性及其现实动因。AI在加速评审流程、优化资源配置以及辅助校正评审结果等方面展现出潜在优势,然而,AI的介入也可能引起学术判断弱化、算法偏见放大、责任边界模糊,以及效率逻辑挤压学术伦理等制度风险。提出AI介入学术评审的关键在于其功能边界与治理框架的合理设定;并建议将人工智能定位为受约束的辅助性工具,在人机协同的前提下审慎应用,或更有助于在提升评审效率与程序公正的同时,缓释AI介入学术评审可能带来的制度性风险。

  • 本刊专稿
  • 司黎明 , 陈玉渊 , 沈琦涛 , 党晨阳 , 马天宇 , 孙厚军
    科技导报. 2026, 44(9): 22-42. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2026.02.00019

    随着第6代移动通信(6G)与万物互联愿景的深入推进,频谱资源稀缺已成为制约无线通信系统容量提升的核心瓶颈,传统的时频域资源挖掘效率正逐渐逼近香农极限。涡旋波技术通过利用轨道角动量这一独立的新型物理自由度,突破了传统平面波传输模式的限制,在无线通信领域具有巨大的应用潜力。综述了涡旋波通信的关键技术,重点介绍了其在波束生成与调控、全空间复用传输、物理层安全及智能信号处理等方面的研究进展。首先,可重构智能超表面凭借独特的电磁参量调控能力和易集成优势,有望在多模态涡旋波束赋形与动态重构中起到关键作用。其次,深度学习算法的引入,可以在接收端实现高精度模态识别与波前校正,从而显著提升系统的鲁棒性与环境适应能力。再次,论述了涡旋波凭借模态正交性与相位奇点特性,在突破通信容量极限、增强物理层安全及实现高维量子信息处理方面的显著优势。最后,讨论了涡旋波通信仍面临的困难和挑战,包括波束发散、大气湍流相位畸变及模态串扰,并提出未来涡旋波通信技术的研究应重点聚焦硬件架构创新、智能算法优化及系统集成3个方向。

  • 特色专题
  • 司黎明 , 汪京生 , 牛荣 , 党晨阳 , 王钊睿 , 鲍秀娥 , 李琰 , 孙厚军 , 朱卫仁
    科技导报. 2026, 44(9): 43-61. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2026.03.00018

    太赫兹波在第6代移动通信(6G)、生物医学成像与传感等领域具有重要应用潜力,而超表面为太赫兹波的高效调控提供了新的实现路径。综述了太赫兹智能超表面的研究现状与发展趋势,主要总结了机械重构、光电材料调谐、相变材料切换、集成半导体器件及可编程控制等实现路线,人工智能在太赫兹超表面逆向设计、自适应环境交互、多模态感知与智能分析中获得应用,并归纳了其在太赫兹成像、生物医学检测、6G及国防安全等方面的代表性应用。太赫兹智能超表面正由单一功能器件向集成感知、决策与控制的系统化平台演进,但仍面临器件损耗敏感、前端传感硬件不足、阵列级驱动与封装复杂、加工一致性要求高,以及统一测试评价体系缺乏等关键问题。未来研究应重点围绕低损耗可调材料、高灵敏感知前端、阵列级协同集成、系统原型验证及标准化评价方法展开,以推动太赫兹智能超表面由原理验证进一步走向稳定工程应用。

  • 特色专题
  • 罗良杰 , 刘向南 , 张海君
    科技导报. 2026, 44(9): 62-74. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.05.00006

    传统通信系统难以满足智能通信场景对传输效率的迫切需求,综述了语义通信作为一种新型通信范式,在智能通信场景下能够理解和传递信息本质,并进一步探讨了其在未来无线通信技术中的发展前景。首先,基于数据的模态将语义通信分为单模态语义通信、跨模态语义通信、多模态语义通信3类,并梳理了不同模态下的语义通信研究现状。其次,针对语义通信网络在性能评估度量、收发端设计及资源管理策略等方面分析了相关研究,并提出了各项技术面临的挑战,以及未来发展中要解决的关键问题。最后,对语义通信与未来通信网络的深度融合进行展望与总结,未来语义通信亟需构建统一的语义性能评估体系,深化对跨模态语义融合与语义通信资源管理策略进一步研究,并推动语义通信与现有网络架构的不断融合,实现“语义赋能、智慧互联”的未来通信愿景。

  • 特色专题
  • 金珍虎 , 张成龙 , 陈嘉民
    科技导报. 2026, 44(9): 75-87. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.12.00040

    微弱磁场检测在生物医疗、资源勘探与国防、工业检测、前沿科学等领域具有重要的应用价值,是实现高灵敏度与高分辨率磁信号获取的关键技术之一。磁通聚集器通过提高局部磁场密度和优化磁信号耦合效率,可显著增强传感器的灵敏度与信噪比,因而成为微弱磁场高精度检测系统中的重要器件。综述了磁通聚集技术的最新研究进展,重点介绍了磁路理论、高磁导率与低矫顽力磁性材料的设计思路及高磁场增益磁通聚集器结构的优化方法。同时,探讨了磁通聚集效应在微弱磁场传感技术中的应用现状与趋势,该技术不仅使霍尔式、磁阻式及量子式传感器的灵敏度跃升百倍至千倍,未来更可依托微纳集成技术,实现高磁场分辨率与器件微型化的协同提升,为突破微弱磁信号检测的信噪比瓶颈提供重要的参考与发展方向。

  • 特色专题
  • 司黎明 , 牛荣 , 党晨阳 , 王钊睿 , 马天宇 , 李琰 , 朱卫仁 , 孙厚军
    科技导报. 2026, 44(9): 88-97. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2026.01.00116

    随着超表面在电磁波精确调控领域的快速发展,复杂功能器件的高效、自动化设计已成为当前研究的核心挑战。提出了一种视觉图像驱动的多模型协同超表面逆设计方法,以视觉图像作为输入,实现电磁超表面阵列结构的自动生成。该方法采用多模型协同的策略,构建了从图像特征到物理结构参数的端到端映射框架。首先引入条件生成对抗网络(image−to−image translation with conditional adversarial networks,Pix2Pix)将输入视觉图像转换为目标全息纹理;随后利用U型卷积神经网络(convolutional networks for biomedical image segmentation,U−Net)实现高保真相位分布的精准预测。在此基础上,进一步结合变分自编码器(variational autoencoder,VAE),将目标相位需求映射为可制造的超表面单元几何结构,有效解决了传统设计流程中视觉图像输入求解困难且与结构建模相互割裂的问题。数值仿真结果表明,所设计的全息超表面在指定工作频点下能够准确重构目标全息图案,其重构保真度和设计稳定性均显著优于传统单一网络方法。为图像驱动的智能超表面逆设计提供了一种高效、自动化的新范式,对复杂电磁功能器件的快速设计具有重要参考价值。

  • 研究论文
  • 伍捍东 , 任宇辉 , 郑佳楠
    科技导报. 2026, 44(9): 98-107. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2026.01.00117

    在新一代电子信息系统中,环境中射频能量的收集已成为研究热点。设计了一款基于开口谐振环结构的双频超表面能量收集器,其在2个谐振频率(2.45和5.80 GHz)处的吸波效率都高达90%以上。提出了一款适用于低功率密度环境的双频整流系统,其采用单阶倍压整流电路,同时兼顾了谐波抑制和阻抗匹配。当负载电阻为800 Ω、输入功率为0 dBm时,电路在2.45和5.80 GHz处射频−直流转换效率分别为53.5%和38.2%。又设计了双频能量合成网络,将能量收集器与整流电路组合为整流超表面。实验结果表明,整流超表面在2个频点处的转换效率分别为48.2%和37.7%。此外,在2.45 GHz处,所提出的整流超表面在±40°入射角范围内具有良好的整流效果,在5.80 GHz处的入射角范围则为±30°。本研究设计统筹兼顾了低入射功率、双工作频段和宽入射角性能,具有良好的综合特性和广阔的应用前景。

  • 研究论文
  • 张弛 , 吴晓梅 , 李昊 , 马鸿泰 , 杨桄 , 蔡晓雄 , 任建
    科技导报. 2026, 44(9): 108-115. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.08.00092

    随着无线移动通信技术的不断发展,用户对高质量通信服务的需求日益增长。通信距离的增加、小区边缘信号减弱、小区边缘基站覆盖不足等问题成为制约通信质量的关键因素,小区边缘用户的性能提升成为无线通信领域的重点研究内容。为此提出利用可重构智能超表面(reconfigurable intelligent surfaces,RIS)技术实现近场聚焦以增强小区边缘覆盖。分别采用理论计算和全波电磁仿真方法对电磁超表面的近场聚焦效果进行了仿真,分析结果表明,RIS能够通过精确调控电磁波相位实现电磁波的近场聚焦,显著提升超表面近场区域内的信号强度。利用所搭建3.5 GHz RIS原理样机对近场区域内不同位置的信号强度进行了外场场域测试,验证了RIS的近场聚焦能力。结合商用基站天线,对基于RIS近场聚焦的信号增强进行了系统性能测试。实验结果表明,在一定范围内智能超表面在近场聚焦中表现出良好的覆盖增强效果,能够改善基站边缘区域的通信质量。

  • 研究论文
  • 黄育杰 , 郝亚峰 , 刘雨航 , 牛文宇 , 李腾腾
    科技导报. 2026, 44(9): 116-123. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2026.03.00062

    面对癌症发病率上升的现状,癌细胞早期、快速、高灵敏检测成为生物传感技术研究重点,传统生物检测方法存在诸多缺陷,太赫兹(THz)超表面传感器凭借无标记、非侵入、高灵敏度等优势在生物传感领域展现出良好应用潜力。针对现有THz超表面生物传感器谐振模式单一及性能有待提升的问题,提出了一种多谐振THz超表面生物传感器,该器件单元结构包括由4个开口谐振环(split ring resonator,SRR)与十字形金属复合的结构层、聚四氟乙烯(PTFE)介质间隔层、连续的底层金属。传感器在2.933、3.412和3.637 THz处产生3个窄带高吸收谐振峰,且在1.00~1.40的折射率变化范围内,谐振频率随折射率增加而红移,2.933与3.412 THz处谐振峰的最大折射率灵敏度为541和981 GHz/RIU,品质因子分别高达320与82。本研究所设计的THz超表面结构在癌细胞及其相关生物标志物的高灵敏生物医学检测方面具有广阔应用前景。

  • 政策建议
  • 高磊 , 付中梁 , 胡浩德 , 康焱
    科技导报. 2026, 44(9): 124-131. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.02.00212

    系统分析了全球低成本高效空间进入能力的发展趋势及其对航天产业格局、太空安全与未来空间经济的深远影响,重点聚焦于可重复使用运载火箭技术的突破带来的成本革命。通过对SpaceX等国际领先企业技术路径、经济效益和战略部署的评估,指出美国已在该领域,形成“入轨成本数量级下降—市场主导权增强—产业链重构”的正循环。目前中国运载火箭在人才、技术储备及商业路径上面临较大差距,尤其是在重型火箭与可重复使用技术方面。进一步评估了中国当前商业运载火箭发展态势,认为中小型火箭虽然蓬勃发展,但尚未在成本结构与技术路径上实现突破,难以支撑星座组网和未来空间产业的高频发射需求。基于此,提出发挥新型举国体制优势、推动央企民企协同创新、提前布局下一代航天运输工具及开拓国际空间信息服务出口4方面建议,旨在构建具有全球竞争力的空间进入能力体系。

  • 科技人文
  • 贾彦宁 , 孙厚军 , 薛正辉 , 司黎明
    科技导报. 2026, 44(9): 132-136. doi: 10.3981/j.issn.1000-7857.2025.12.00114

    王小谟院士是中国预警机事业的开拓者和奠基人,国家最高科学技术奖和“人民科学家”国家荣誉称号获得者。梳理了他从自主研制三坐标雷达到领导创建国产预警机体系的科学历程,阐释了其精神内涵:王小谟的一生是“电磁筑基,预警长空”的一生,他不仅为国家锻造了“国之重器”,其身上所体现的家国情怀、战略远见、工程实践、持续学习、协同育人等精神特质,为新时代推动高水平科技自立自强和拔尖创新人才培养提供了重要思想资源。