热带气旋的路径、强度和结构受到不同尺度大气过程共同影响,往往难以由同一套模型同时准确预测。谷歌DeepMind团队开发的人工智能(AI)模型WeatherNext Cyclones(WN-C),在多项业务化测试中改善了热带气旋路径和强度预报,并将达到同等路径预报精度的时间平均提前1天以上。2026年8月6日,相关研究成果在线发表于《Nature》。
中国科学院院士洪朝生是中国半导体物理研究和低温事业的先驱之一,也是国际学术界著名的实验物理学家。通过翔实的史料与具体事例分析,剖析了家学渊源与师承传承对其“德、才、学、识”的深刻影响,呈现了洪朝生在锗单晶低温杂质导电现象等领域的重要学术成就,展现他通透率真、质朴无华、低调淡泊的人格魅力,以及严谨治学、爱国奉献的科学家精神。
随着电动汽车产业快速发展,对动力电池的安全性、能量密度和使用寿命提出了更高要求。然而,时有发生的热失控事故暴露出传统电池管理系统在早期故障预警和主动防护上的不足。智能电池技术因此应运而生,通过集成多源传感器、边缘计算单元与智能算法,实现从被动防护向主动安全的转变。以电动汽车热失控为问题导向,围绕材料本征安全、制造与感知体系、智能管理3条路径,系统分析了智能电池的关键技术,包括高能量密度和高安全性材料研发、长寿命材料优化、精密制造工艺及智能传感架构,并阐述了智能电池管理系统在故障诊断、状态预测和自适应优化中的关键功能。展望未来,智能电池技术将朝着更高智能化与绿色化方向发展,为电动汽车提供安全高效的能源解决方案。
在全球气候变化影响下,极端降雨事件明显增加,导致城市内涝风险加剧,暴露出当前排水基础设施的短板。深层隧道排水系统(深隧)作为一种战略性韧性基础设施,凭借其快速输水、大容量调蓄和环境改善功能,为超大特大城市高密度建成区排水防涝能力提升提供了重要路径。国际实践经验表明,在具备适宜受纳水体、泵站能力和系统联调条件的城市,深隧能够显著削弱浅层管网瓶颈,提升排水防涝标准,并在合流制溢流控制、水环境改善和土地集约利用方面产生积极作用。广州、上海、武汉等国内案例进一步显示了深隧的应用潜力。梳理国内外经验,分析深隧基础设施提升排水防涝能力的作用机制,并从减灾、水环境、土地集约利用和长期运维等维度讨论其综合效益,论证了高密度、高风险、高资产暴露区域深隧的战略合理性和工程可行性。在此基础上,分析了深隧规划建设和管理运行中的主要技术难点和政策问题,提出加强顶层设计与分类推进、创新投融资与收益回收机制、完善技术标准与协同运维体系等建议。
随着全球工业化进程加快及化学品广泛使用,新污染物因其种类繁多、环境行为复杂及潜在生态与健康风险,逐渐成为环境科学领域亟需关注的重要问题。然而,现有检测技术在覆盖范围、灵敏度及风险表征能力方面仍存在局限,难以满足新污染物识别与评估的实际需求。以提升新污染物检测与风险解析能力为目标,系统综述了相关检测技术的研究进展与发展趋势;重点梳理了复杂环境样品前处理、色谱分离及质谱检测等关键技术的最新突破,总结了靶向分析、可疑筛查与非靶向分析相结合的数据解析策略,以及传感器技术在快速检测中的应用;阐述了基于生物效应响应的检测方法及效应导向分析在污染物识别与风险评估中的重要作用,并探讨了大数据驱动下的新型检测范式;在此基础上,围绕未知污染物结构确证、效应归因、暴露表征与风险判定等关键环节,系统分析了当前新污染物检测领域在证据链构建与科学决策支撑方面面临的核心挑战;对未来新污染物检测技术向多技术融合、智能化与标准化方向发展的趋势进行了展望,以期为新污染物的监测与科学管理提供理论依据与技术支撑。
脑机交互(brain−computer interface,BCI)是一种实现脑组织与外部设备之间信息双向传输的前沿技术。广义而言,“脑组织”不仅包括人脑本体,也涵盖体外培养的类脑器官等人工构建的神经组织模型。通过对脑组织结构与功能状态的精准感知与动态反馈,脑机交互正逐步成为推动神经科学实验范式革新与类脑智能探索的重要技术路径。然而,当前类脑器官的体外培养仍依赖人工操作,存在稳定性与一致性不足等问题;同时,主流脑机交互技术多局限于单一模态的数据采集与处理,难以实现复杂神经网络活动的多维度解析。针对上述问题,提出一种集成了闭环全自动类脑器官培养、神经电生理交互、原位基因检测与光学成像4大模块的高通量多模态脑机交互平台。系统阐述了该平台涉及的关键技术与系统整合策略,分析各模块的优势与瓶颈,提出可行的技术融合路径,并展望该平台在类脑计算以及脑疾病的机制解析、药物筛选、精准医疗等领域的潜在应用前景。
空气氧氧化交叉偶联是最重要和经济的偶联反应之一,使用空气作为可持续的外部氧化剂,通过C—H键的氧化偶联能够构建C—C和C—X(X = N, O, S或P)键,可以在杂环化合物中有效地引入新官能团,对开发药物和农用化学品以及功能材料具有实际价值。综述了空气氧参与的C—H键氧化交叉偶联反应研究进展,重点聚焦含氮杂环化合物的合成体系,分别阐述镍、钯、铜、铁等过渡金属催化及无金属、光催化体系下,杂环化合物的C—C、C—N、C—P键构建新方法,总结各类催化体系的反应特征、底物适用性与反应机理,同时梳理稀土催化杂环与醚类偶联、醛基交换酰胺化新反应等研究成果。环境特别友好的空气氧化反应有望在工业生产方面得到进一步应用。