科技导报杂志

科技导报杂志2026年第3期

• 要宽容，才能长坐冷板凳：看基础科学的研究环境

  杨文采

  现今，国家高度重视纯基础研究和面向应用的基础研究，为建设创新型国家注入了动力；如何在实践中取得成果，是全国人民十分关心的问题。基础研究的动力主要来自个人求知欲催生的科学兴趣，而不是对物质享受的追求；因此，要号召青年人要有能够“长坐冷板凳”的科学家精神，甘于寂寞、坚持探索，长期积累、努力突破。但作为科技界的一名“老兵”，有一点感想：向科技人才频繁评估和过度施压，“冷板凳”难以坐久；要宽容，才能让科研人员“长坐冷板凳”。

• 远古病毒“遗产”助力人类胚胎跨越发育关卡

  在辅助生殖过程中，部分胚胎会在植入子宫前停止发育，其中尤以8细胞阶段的发育阻滞最为常见。这一阶段恰逢胚胎从依赖母源指令转向自主启动基因表达的关键窗口，被称为合子基因组激活（zygote genome activation，ZGA）。为何一些胚胎无法顺利跨过这一关，一直是生殖医学和发育生物学关注的核心问题。

• 可穿戴系统迎来“织入式”芯片

  柔性电子和电子织物被视为下一代可穿戴系统、脑机接口与沉浸式交互技术的重要基础。然而，长期以来，纤维系统仍需依赖外接的刚性块状芯片完成信息处理，这与纤维本身柔软、可拉伸、可编织的形态优势存在根本矛盾，成为制约该领域发展的关键瓶颈。

• 抗体人源化迎来“精准导航”

  治疗性抗体药物研发中，长期存在一个关键难题：若抗体来源于非人生物（如小鼠），进入人体后可能被免疫系统识别为“外来物”，从而引发免疫反应，导致药效下降，甚至出现不良反应。因此，抗体必须经过“人源化”改造，以降低其免疫原性、提升安全性。然而，传统方法往往依赖全局序列比对，难以精准定位导致免疫原性的具体氨基酸位点，改造过程犹如“大海捞针”，耗时耗力。

• 35.6 T全超导用户磁体将提升极端条件实验能力

  2026年1月27日，依托中国科学院物理研究所建设的国家重大科技基础设施——综合极端条件实验装置取得新的技术进展。由中国科学院电工研究所与物理研究所联合研制的全超导用户磁体，实现中心磁场强度35.6 T，可用孔径为35 mm，超过美国国家强磁场实验室此前报道的32.0 T水平，刷新了全超导用户磁体的磁场强度纪录。

• 在接近晶格极限的尺度上操控电学单元

  在信息器件不断向高密度、小尺度演进的过程中，如何在极限尺寸结构中承载和操控电学功能，已成为材料科学与信息技术交叉领域的重要前沿。中国科学院物理研究所金奎娟、葛琛、张庆华等团队在铁电材料研究中取得突破性进展，首次在萤石结构氧化锆薄膜中观测到一维带电畴壁，并实现了对其产生、移动和擦除的人工操控。2026年1月22日，相关研究成果于发表于《Science》。

• 仿生“可长骨”让软体机器人实现水上漂

  如何在保证安全性的同时，赋予人形机器人更强的环境适应能力，是机器人技术走向现实应用面临的重要挑战。传统刚性人形机器人依赖金属骨架和关节结构，虽然精度高、负载强，但可靠性、安全性和复杂环境适应能力仍存在明显局限。南方科技大学王宏强团队受人体骨骼刚柔并济、生长可变形特性的启发，提出了一种基于气动膨胀结构的仿生“可长骨”设计，并据此研制出一款多功能软体可变形人形机器人。2026年1月23日，相关研究成果发表于《Science Advances》。

• 接近病毒尺度的物体首次呈现量子叠加行为

  自1935年物理学家薛定谔提出著名的“猫”思想实验以来，宏观物体能否以及如何处于量子叠加态，始终是物理学界最引人入胜的谜题之一。由于环境干扰导致的“退相干”效应，物体尺寸越大，维持量子特性的难度便呈几何倍数增长。奥地利维也纳大学Sebastian Pedalino研究团队取得里程碑式进展，首次将尺寸接近病毒的金属纳米团簇置于显著空间分离的叠加态中。2026年1月21日，相关研究成果发表于《Nature》。

• 农药危害在土壤中悄然放大

  长期以来，农药对鸟类、蜜蜂等地上生物的危害已广为人知，但其在地下世界造成的连锁反应却长期缺乏系统评估。2025年1月28日，发表于《Nature》的一项覆盖欧洲26国的深度研究显示，农药残留已成为重塑土壤生物多样性的关键驱动力。其影响力在多种环境因子中位列第2，仅次于土壤本身的理化性质。

• 电穿孔治疗实现实时可视化监测

  电穿孔是一种通过施加超短高压电脉冲，在细胞膜上诱导形成可逆或不可逆孔隙的技术，已广泛应用于药物递送、肿瘤消融及心律失常（如心房颤动）的介入治疗。然而，在临床实践中，电场能量在体内的空间分布难以直接观测，医生往往只能依赖经验参数进行能量设定，难以实时判断治疗是否精准覆盖靶区，这在一定程度上制约了电穿孔治疗的安全性与可控性。美国加州大学尔湾分校向良忠团队提出并验证了一种电声成像（electroacoustic imaging，EAI）新技术，为电穿孔治疗提供了实时、可视化的电场监测手段。该技术能够在治疗过程中同步成像电场分布与电极空间位置，为电穿孔治疗的精准评估提供了新的影像学方法。

• 用行星大气“刹车”：大气制动如何改写深空探测的轨道方案

  董捷1, 张海洋2

  在深空探测任务中，航天器从行星际转移轨道进入环绕轨道，往往需要通过长时间点火减速。推进剂质量不仅直接决定了运载火箭的发射能力需求，也制约着航天器可搭载的科学载荷规模。如何在不显著增加航天器质量的前提下完成大尺度轨道调整，是行星探测工程长期面临的关键问题之一。

• 格陵兰冰盖消融：全球海平面上升，本地海平面却在下降

  Evan Howell

  冰盖消融致使岛屿快速回弹，促使科学家重新审视地球内部的运作机制

• 部分客座编辑在特刊中大量发表自己的文章

  Jeffrey Brainard

  数千名客座编辑在自己主编的期刊特刊中发表了超过1/3的文章，引发了人们对利益冲突的担忧

• 以“小而美”科学范式提升基础研究原始创新能力

  王鑫, 王川西, 孙昌璞

  中国科技发展已进入关键攻坚期，“十五五”规划将原始创新与关键核心技术攻关置于至关重要的战略位置。在总体资源有限的约束下，加快培育原始创新能力、提升原始创新水平、增强科技发展应对外部环境变化的韧性，成为当前科技领域的迫切任务。基础研究作为原始创新的核心源泉，其核心特征在于自由探索。2024年，习近平总书记在全国科技大会、国家科学技术奖励大会、两院院士大会上指出，要鼓励自由探索，筑牢科技创新根基和底座[1]。

• 世界科技发展中的中国：“十五五”形势和任务

  潘教峰, 刘明熹

  党的十八大以来，以习近平同志为核心的党中央坚持把科技创新摆在国家发展全局的核心位置，中国科技事业取得历史性成就、发生历史性变革，中国科技发展呈现5个方面的突出特征。

• 构建自主可控的集成电路产业体系

  王阳元, 卜伟海, 于燮康, 王润声, 王永文, 刘伟平, 杨德仁, 严晓浪, 陈南翔, 张兴, 赵晋荣, 康劲, 魏少军

  经济学研究表明，世界经济的发展存在一个以50年为长波周期的变化规律，称为“康德拉耶夫周期”[1]。18世纪末到19世纪中叶为第1个长波周期，以蒸汽机带动的纺织工业为驱动器；19世纪中叶到19世纪末期为第2个长波周期，美国利用钢铁产业实现了大国崛起；19世纪末到20世纪中期为第3个长波周期，美国利用电力和石化产业获得了经济强国地位；20世纪中期到20世纪末期为第4个周期，日本以汽车产业为推进器实现了经济腾飞。人类社会从20世纪末期开始进入信息时代，信息产业成为第5个长波周期推动生产力发展和社会进步的引擎（图1）。

• 空间科学“十五五”：战略突破、协同创新，迈向航天强国新征程

  王赤, 宋婷婷, 曹松, 范全林

  空间科学是以航天器为主要平台，研究发生在地球空间、日地空间、行星际空间，乃至整个宇宙空间的物理、天文、化学、生命等现象及其规律的科学。20世纪中叶人类进入空间时代以来，空间科技得到了迅猛发展，逐渐成为科技发展、经济建设、国家安全和社会进步的战略要地。空间科学不断拓展人类知识体系新边界，开拓人类生存与发展新疆域，为空间技术发展提供强劲动力，促进关键核心技术新突破，是空间应用的先导和基础。

• 深海科技前沿探索与展望

  翦知湣, 俞恂, 汪品先

  中国是海洋大国，随着社会经济持续发展与综合国力逐步提升，中国的国家利益也突破传统领土、领海的界限，不断向深海海底扩展和延伸。面对新一轮日趋激烈的深海竞争和中国的海洋战略需求，党的十八大首次提出“建设海洋强国”，党的二十大进一步提出“发展海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”。当前，建设海洋强国已成为实现中华民族伟大复兴的重大战略任务，是中国“十五五”规划的重要目标之一。“海洋强国”必须强在科技上，必须建设面向深海、面对国际的深海科技，只有成为深海强国才能与中国在世界的地位相匹配，才能保障中国社会经济的可持续发展。2025年政府工作报告首次将“深海科技”纳入新兴产业领域，标志着深海科技已上升为国家战略。

• 保持战略定力推进氢能航空动力科技创新发展

  向巧

  氢能是无限能源、清洁能源和优质能源。氢元素是宇宙中分布最广泛的物质，主要以化合态形式存在于自然界中。氢能可通过电解水、化石燃料重整或工业副产等方式制取，具有可循环、零排放、可储能、能源互联等特点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，受到世界各国广泛关注。近年来的研究发现，大自然中储藏着丰富的氢能资源。2025年5月，牛津大学、杜伦大学与多伦多大学研究发现，全球多地可能存在氢储层，或可满足人类17万年的能源需求[1]。2024年，阿尔巴尼亚蛇绿岩中发现大型氢储层，计算获得的年均氢气排放量高达200 t以上。氢燃烧或氢电化学反应产物只有水，可彻底摆脱碳排放；在相同质量下，氢的能量密度是航空煤油的2.8倍，在相同当量比条件下，氢燃料燃烧温度高出航空煤油100 K以上。

• 巩固和扩大新能源汽车先发优势，决胜智能化、网联化融合发展新赛程

  李克强

  当前，全球汽车产业正经历百年未有之大变革，智能网联新能源汽车作为新能源、人工智能（artificial intelligence，AI）、新一代信息技术与制造业深度融合的战略性产业，已成为各国科技竞争和产业布局的焦点。中国紧抓电动化转型机遇，实现了跨越式发展，新能源汽车产销连续多年位居全球第1，头部企业在技术创新与市场拓展方面表现突出，产品加速走向海外，展现出强劲的国际竞争力。

• 深海中微子望远镜的科学机遇与中国布局

  徐东莲, 景益鹏, 田新亮, 梅华林, 向昕, 林忠钦, 李家彪, 周朦

  中微子是构成物质世界最基本的粒子之一，其概念最早由泡利（Wolfgang Ernst Pauli）于1930年提出，并在1956年的核反应堆实验中首次被实验证实。此后，中微子物理的发展多次推动基础物理的重大突破，并屡次获得诺贝尔物理学奖。早期人类探测到的中微子主要集中在MeV−GeV及以下能区，包括反应堆中微子的发现（1995年诺贝尔物理学奖）、缪子中微子的发现（1988年诺贝尔物理学奖）、大麦哲伦云内超新星1987A爆发中微子的探测（2002年诺贝尔物理学奖），以及太阳与大气中微子振荡现象的发现（2015年诺贝尔物理学奖）。这些成果为中微子存在质量及其振荡机制等基本性质提供了关键证据。然而，真正来自宇宙高能加速器的TeV−PeV高能天体中微子，直到位于南极极点的冰立方中微子望远镜（IceCube）于2010年建成之后才得以观测。2013年，IceCube首次探测到来自地外的高能弥散中微子[1]，标志着中微子天文学的新纪元[2]。自此，人类在依赖传统电磁波观测宇宙的方式之外，进一步拓展引入了高能天体中微子这一独特信使，其与物质作用极其微弱，且在星际传播不受磁场偏转，为研究极端宇宙规律提供了全新的窗口。随后，2015年激光干涉引力波天文台（Laser Interferometer Gravitational−Wave Observatory，LIGO）首次直接探测到由双黑洞并合产生的引力波信号[3]，中微子与引力波共同加入了宇宙信使的行列，与光子和宇宙射线共同构成了多信使天文学的观测体系，使人类获得前所未有的观天能力，得以重建宇宙中最极端物理过程的“全息”图景。

• 氢能革命：驱动全球低碳转型与气候治理的战略选择

  吴吟

  当前，全球正经历以低碳转型为目标的能源体系重构，氢能凭借“零碳属性+能源互联”双重优势，被国际能源署（International Energy Agency，IEA）定义为“未来能源系统的基石”。氢能产业是破解碳中和困局的战略抓手，其创新性发展将同步驱动能源系统重构、工业深度脱碳与全球气候治理规则重塑。中国作为全球最大能源生产和消费国，能源活动碳排放占比超过80%。氢能不仅是连接传统化石能源与可再生能源的重要桥梁，而且是工业领域深度脱碳的关键路径，更是重构能源网络、重塑工业流程、重启全球绿色竞赛的战略抓手。

• 科学的丰碑，精神的高地

  顾吉环

  钱学森是中国航天事业奠基人、“两弹一星功勋奖章”获得者。2026年是钱学森诞辰115周年，也是中国航天事业创建70周年。钱学森一生以科学报国铸剑、以科学家精神铸魂，以无私奉献的赤诚、勤勉奋斗的坚守，既为后人矗起一座巍峨的科学丰碑，更铸就一座高山仰止、景行行止的精神高地。贯穿钱学森科研生涯的精神内核与他卓越功绩交相辉映，闪耀着无比耀眼的时代光芒。