科技导报杂志

科技导报杂志2026年第4期

• 宁静中国：科技赋能宁静未来

  康健

  世界卫生组织（World Health Organization，WHO）指出，噪声对公共健康的威胁仅次于空气污染，每年导致欧洲损失上百万“健康生命年”。在中国，工业化与城市化的飞速发展带来了经济繁荣，但随着城市扩张与交通网络密集化，噪声污染已成为居民投诉的焦点。

• 植物星球计划正式启动

  2026年2月11日，中国农业科学院深圳农业基因组研究所（岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心）联合中国植物学会、北京大学等国内外49家单位共同启动“植物星球计划（PLANeT）”。该计划旨在通过解码陆地植物主要谱系的遗传密码，携手绘制完整的“植物生命之树”，以共同应对粮食安全、生物多样性保护、新药发现和可持续发展等全球性挑战。

• 阳光下的番茄更诱人？

  为什么同样的种子，在不同光照下长出的果实风味却天差地别？这个长期困扰农学界的“代谢黑盒”近期被揭开了神秘面纱。四川大学张阳课题组在首次完整绘制出了“光信号—SlHY5—SlDML2—DNA去甲基化—果实代谢”这一精密调控链条，不仅解答了光如何“指挥”植物代谢，更为未来通过精准补光提升农产品品质提供了关键的分子钥匙。

• 科技期刊世界影响力指数报告发布

  2026年2月10日，中国科学技术协会发布《科技期刊世界影响力指数（WJCI）报告》（以下简称报告）2025版。该报告建立了中外科技期刊同源、同标评价体系。报告显示，随着世界一流科技期刊建设工作深入推进，我国科技期刊的国际影响力和传播力持续增强，在部分领域已达到国际顶尖水平。

• 长江“十年禁渔”促进生物多样性恢复

  中国于2021年起实施了长江“十年禁渔”，这是全球范围内规模最大、影响力最强的内陆水域生态保护行动之一。中国科学院水生生物研究所联合湖南科技大学淡水与海洋生物与生态保护研究所，基于6年（2018—2023年）对长江干流57个河段的鱼类群落连续监测数据，系统评估了禁渔实施前后鱼类生物量、物种多样性、群落结构及环境因子的变化，并量化了水质、水文、气候变化、土地利用、岸线开发、航运及渔业捕捞等多重压力因子对鱼类多样性影响的生态学机制。2026年2月12日，相关研究成果发表于《Science》。

• 电合成氨实现“从空气到化肥”新路径

  合成氨技术被誉为“从空气中制造面包”的奇迹，养活了全球近1/2的人口。然而，这一传统工艺也带来了巨大的碳排放与能耗。上海交通大学李俊团队联合苏州大学程涛团队，首次报道了在常温常压连续流条件下稳定地电合成氨：在100 mA·cm-2电流密度下达到98%法拉第效率与21%能量效率。2026年2月12日，相关研究成果发表于《Science》。

• 长寿命量子纠缠支撑百公里级绝对安全通信

  在信息安全领域，如何实现“绝对安全”的通信一直是人类的终极梦想。中国科学技术大学潘建伟团队及其合作者在国际上首次构建出可扩展量子中继的基本模块，并成功将设备无关量子密钥分发（device-independent quantum key distribution，DI-QKD）的传输距离首次突破百公里大关。2026年2月3日和6日，相关研究成果分别发表于《Nature》和《Science》。

• “减肥神药”治疗骨关节炎

  被誉为“减肥神药”的司美格鲁肽（Semaglutide）再次突破了人们的认知边界。长期以来，医学界普遍认为此类药物改善关节炎仅仅是因为“体重减轻降低了关节负重”。然而，中国科学院深圳先进技术研究院童丽萍、陈棣、John Speakman团队联合暨南大学张还添团队发现，司美格鲁肽能直接作用于软骨细胞，通过重塑能量代谢规律来保护关节，且这一过程完全独立于减重效果。2026年2月9日，相关研究成果发表于《Cell Metabolism》。

• “反向设计光场”让3D打印进入亚秒级时代

  3D打印技术的性能突破关乎生物医学、微纳科技、先进制造等前沿领域发展。清华大学戴琼海团队通过一种创新的光学操控方案，0.6 s即可完成毫米尺寸复杂物体的高分辨率三维打印，刷新了3D打印速度的纪录。2026年2月12日，相关研究成果发表于《Nature》。

• 衣服“拉一拉”就能屏蔽信号

  在未来数字化生活中，衣物或许将成为身体与电磁环境间的首道“智能防线”。长期以来，可动态调控电磁波的主动频率选择表面（active frequency selective surface, AFSS）技术因依赖复杂的电子元件和持续的外部供能，限制了其在柔性可穿戴领域的应用。东华大学纺织学院于伟东课题组研发的“主动式频率选择织物（AFSF）”，仅靠物理拉伸即可切换电磁功能，首次实现无需电池与电路的零能耗调控。

• 极地科考年筹备升温

  Richard Stone

  地缘政治为2032年极地研究蒙上阴影

• RNA接近自复制临界点

  Robert F. Service

  某些RNA分子可生成自身镜像，暗示类似分子或为生命出现的起点

• 噪声与健康：如何与声音共存

  马蕙, 王超, 舒珊, 陈凯, 苏婳

  2022年开始施行的《中华人民共和国噪声污染防治法》在噪声控制研究和实践中具有里程碑意义。该法选择在2022年6月5日“世界环境日”开始实施，旗帜鲜明地表明作为环境不可或缺的因素，声音与人乃至环境和谐共生关系的建立是极其重要的。噪声，常被认为是不想听的、不被人们需要的声音，是一种能给人们生理和心理带来危害的能量[1]。噪声的定义表明它与人们的健康紧密关联。

• 2025年中国重大科学、技术和工程进展

  徐丽娇, 刘洋, 黄文光, 林润华

  《科技导报》自2004年以来，至今已连续22年遴选发布中国年度重大科学、技术和工程进展[1−2]。为盘点2025年中国重大科学、技术和工程进展，《科技导报》编辑部从国内外重要科技期刊和科技新闻媒体2025年1月1日至12月31日间发表、公布或报道的中国科技成果中，遴选、推荐30项重大科学进展、28项重大技术进展、30项重大工程进展候选条目，由《科技导报》编委、审稿人等专家评选，参考每项进展得票情况，推选出2025年中国重大科学、技术和工程进展各10项。以下按发表、公布及报道的时间顺序逐一介绍。

• 声场控制研究进展

  杨军, 周爽, 沈晓依, 杨飞然, 吴鸣

  声场控制（sound field control，SFC）是指通过对声源、传感器及控制算法的联合设计，在空间中主动调控声压、声能或听觉感知分布的一类声学技术，其目标是在给定区域内实现期望声场的精确构建或干扰声场的有效抑制。随着阵列信号处理、计算声学及智能算法的发展，SFC已逐渐从理论研究走向工程应用，在沉浸式音频、智能座舱、主动噪声抑制及空间音频交互等领域展现出重要潜力。现有的研究在声场建模精度、多通道系统稳定性以及复杂声学环境适应性等方面已取得一定进展，但在高维声场的高效重建、个性化调控与系统鲁棒性之间仍存在明显权衡，尤其是在强混响、系统非线性及算力受限等实际应用条件下，相关方法仍面临落地困难。基于上述背景，本文围绕声场控制技术的核心问题，对近年来代表性研究成果进行系统梳理，重点关注控制机理、关键算法及典型应用的发展脉络，旨在为后续相关研究与工程实现提供参考。

• 中国噪声防治技术整体情况

  隋富生, 吕亚东, 程晓斌, 田静

  随着中国工业化、城市化进程的加速，噪声污染问题日益严重，给人们的生活、工作和健康带来诸多负面影响。在经济社会发展和人民生活水平不断提高的大背景下，人民追求的幸福生活品质自然而然包含着宁静和谐的内涵。《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》明确提出，要加强环境噪声污染治理。中国科学院声学研究所总结中国60多年的噪声污染防治经验，担起新时代的历史责任，组织论证提出了“宁静中国专项科技行动计划”[1]，其目的是面向相关主要装备设备噪声控制的战略需求，系统发展和应用噪声控制核心关键技术，推动相关科技领域全面走向国际前列，有力支撑《中华人民共和国噪声污染防治法》[2]实施，支撑“宁静、和谐、美丽”社会建设，支撑制造强国建设。这个行动计划也成为了声学研究机构、政府噪声管理职能部门和众多工业产业领域的共识。噪声不仅对人的身心有重大危害，也对生态环境中的动植物的生理、行为带来明显的影响，受到了全世界研究者的关注[3−4]，如欧盟环境署报告（《Environmental noise in Europe−2020》）中也有介绍。因此，研究和利用各种技术手段来有效地防治噪声污染具有重要现实意义。噪声防治技术涵盖从噪声源控制到传播途径阻断，再到对受影响对象防护的一系列技术措施。通过综合运用各类噪声防治技术，能够降低噪声强度，减少噪声干扰范围，从而改善声环境质量，保障人们的身心健康。

• 人工智能在声学中的应用及展望

  郑成诗, 李安冬, 饶丹, 袁旻忞, 江峰, 李晓东

  声学[1−2]作为物理学的一个重要分支，按照声波传播媒介分为水声学、超声学和空气声学，分别研究声波在液体中（水中）、固体中和空气中的科学问题与实践应用[3]。水声学[4]涵盖物理水声学、水声学工程、水声通信与导航、水声探测与成像和海洋生物声学等多个分支学科，在海洋探测、通信导航和海洋生态保护方面有着重要的应用价值。超声学[5]包括基础超声学、医学超声学、工业与工程超声学、超声电子学与信号处理等多个分支学科，在精准医疗和智能检测等方面有着重要应用。空气声学[3]与人类的日常生活息息相关，包括音乐声学、语言声学、建筑声学、环境声学、电声学、心理与生理声学等多个分支学科，其中音乐声学在声学领域的研究中历史最为悠久。传统音乐声学[6]主要研究乐器发声原理、乐音传播特性与听觉感知规律等方面，近年来，三维空间声音合成与音乐自动生成则成为新的研究热点；传统语言声学主要研究语音产生机制、传播规律及感知特性等方面，语音增强、语音识别和语音合成则成为新的研究热点。

• 声超构材料前沿进展：声波多维调控及其应用

  梁彬, 房怡菊, 刘京京, 程建春

  声学是研究声波的激发、传播、接收及其效应的科学，是面向国家重大需求和经济主战场，且具有鲜明的需求导向、问题导向和目标导向特征的学科。声学具有极强的交叉性与延伸性，与材料、电子、人工智能、生命科学等现代科学技术的大部分学科深度交叉，形成了物理声学、水声学、音频声学、检测声学、生物医学超声等主要方向。而如何实现精准且高效的声波调控，正是大多数声学基础与应用研究领域所面临的重要共性问题。2022年“宁静中国”科技行动计划建议被正式提出，旨在应对新时代噪声污染源、噪声传播条件与居民主观反应等快速变化的新情况和新挑战，其核心需求在于通过不同方式实现对声波能量的高效吸收或隔离[1−5]。声波调控的关键在于利用各类声学材料对声波的幅度、相位、频率等不同属性实现灵活且高效的控制。然而，常规声场调控方法在简便性、多样性、精确性和操控维度等方面受制于天然材料的声学性质及声波自身的物理属性。以低频声波能量的隔离与吸收这一声学学科的经典问题为例，传统声学材料只能调控波长与材料尺度相当的声波，对低频声波的调控效果差，限制了器件的小型化和集成化及其在航空航天、装备减振等国家重大战略领域的应用。此外，声束的连续动态扫描在超声成像、水下目标定位和声呐通信等诸多领域中都发挥着关键作用，而传统方法通常依赖于发射装置的机械扫描或有源相控阵的波束整形来实时调控声束的空间指向性，存在成本高、尺寸大、主动控制系统复杂而精准操控困难等问题。为解决这些关键的科学和技术难题，不仅需要在声波调控底层机理层面的突破，更亟需声波调控所涉及的相关声学功能材料的研究范式的革新。

• 次声在自然灾害预警监测中的研究进展及应用

  程巍, 滕鹏晓, 朱继瑞, 王一凡, 冯跃旭, 吕君

  人类社会的发展经常会遭受自然灾害的影响，造成巨大的人员和财产损失。因此，实现自然灾害事件监测与预警对社会的发展具有重要的意义。次声监测作为新兴的灾害监测手段，使用相对低的成本实现对广阔区域内的自然灾害事件进行监测，为自然灾害的形成机制研究、预报预警等提供信息[1−4]。从采用单个次声传感器首次对火山喷发事件进行观测，到现在建立起的广域范围次声监测网络，经历了100多年的历史。目前，次声技术可以完成对火山、地震、泥石流、雪崩等破坏力巨大的自然灾害的快速监测，对灾害发生的时刻、位置和强度等进行有效评估[5−7]，次声在灾害监测领域的重要性逐步增加。在对自然灾害进行监测的同时，对部分人类活动如火箭发射、爆炸事故等也可进行有效监测[8]。

• 基于海洋环境噪声的地声参数反演

  付佳宝仪, 黎洁, 范军, 王斌

  地声参数反演是海洋声学研究中的关键问题，其主要目的是估计海底介质的物理特性，如海底分层结构，沉积层声速、密度和吸收系数等。这些参数的准确获取对于海洋声传播建模、海底地质探测和水下目标识别等均具有支撑作用[1]。

• 大型民机安装噪声与飞行程序降噪技术进展

  周飞, 刘林, 李晓东

  随着国民经济水平的飞速增长，中国民航业蓬勃发展。截至2024年底，中国境内有运输机场263个（不含香港、澳门和台湾地区），比上年底净增4个；全国民航运输机场完成起降1240.05万架次，比上年增长5.9%；全行业累积实现营业收入11341.5亿元，比上年增长10.8%[1]。根据国际民用航空组织（International Civil Aviation Organization，ICAO）和波音公司的预测，到2036年全球货运量和客运量将分别以年均4.2%和4.7%的速度增长[2−3]。然而，随着航空运输规模的持续扩大，机场及其周边的航空噪声污染问题也日益突出。飞机在起飞、降落以及低空飞越的过程中产生的较高水平的噪声，会干扰机场周边居民的正常生活，造成人们烦躁情绪增加、干扰交流与工作、影响睡眠等不良影响。长期处于高噪声水平的环境中也会导致人们听力受损以及其他健康问题。一项针对机场附近居民的采样研究更是表明，生活在飞机噪音高地区的居民中风和心脏病致死的风险概率比在安静区域的居民高10%~20%[4]。航空噪声的种种不利影响引发了公众对创建宁静生活环境的诉求，各国政府和国际主要航空组织也制定了一系列标准以控制运行飞机的噪声水平。

• 设备低噪声技术助力“宁静中国”建设

  项红荧, 许升, 房丽红, 赵海霞, 王伟, 孙兴朋, 楚德见, 李建

  近年来，营造宁静环境被纳入美丽中国建设的核心议题，成为生态文明的关键维度。生态环境部发布的《中国噪声污染防治报告（2024）》数据显示：2023年全国噪声投诉中，社会生活噪声占比68.4%，建筑施工噪声占比24.1%，工业噪声占比3.2%，交通运输噪声占比4.3%。社会生活噪声是噪声污染防治的重中之重。

• 全弹性腔振动噪声耦合响应分析及其控制

  余智君, 常道庆, 程晓斌

  随着生活水平不断提高，人们越发关注生产和生活中的噪声问题，例如高铁噪声[1]、电力设备振动噪声[2]等。弹性腔体振动噪声是生活和工业环境中十分常见的噪声源。弹性板腔结构常与压缩机、螺旋桨[3]、变压器[4]等周期性设备共同工作，并且腔体自身拥有共振频率，因此弹性腔噪声通常有较强的窄带特征。而窄带噪声辐射对生理和心理健康具有一定不良影响，因此需要对弹性腔的振动进行有效控制。分析全弹性腔的振动噪声耦合特点，有助于提升噪声控制效率，优化控制器布局。单个弹性面板和腔体的振动研究开始较早，Dowell等[5]将含有弹性板的腔体速度势用无穷傅里叶级数进行展开，从而分析背腔对面板的作用效果。在此之后，Dowell等[6]又提出面板的模态和腔内声场的模态不是完全无关的，存在一个描述二者关系的耦合系数矩阵。Pan等[7]研究了矩形面板和一个腔体的物理建模，分别分析了板和腔振动模态的规律，同时也对力控制下的辐射声功率进行了研究。Kim等[8]引入阻抗导纳法分析了包含5个刚性面板和1个弹性板简单隔声罩模型。当弹性腔体的弹性面数量增多时，系统的振动将更为复杂。姚昊萍等[9]分析了2块弹性板矩形腔的结构声耦合特性，并验证2板之间存在弱耦合。而Du等[10]将阻抗边界引入矩形腔声场研究中，进行了腔内声压的傅里叶展开和模态声学分析。Cui等[11]利用刚性腔模态分析了6个面都是弹性板的矩形腔体的声场模态方程。Shi等[12]增加了弹性腔模态修正项保证弹性面的连续边界条件，结合点声源激励获得了弹性矩形腔的振动方程，并与有限元方法进行比较。Wyrwal等[13]将矩形腔体的壁面拓展为双板结构，进行了数学建模和仿真，并研究了腔体分布参数系统的流固耦合。可以看出，全弹性腔是一种6个面板都是弹性面板的腔体，6个面之间的振动通过腔内声场相互耦合，振动特点相对复杂。而控制系统引入后，振动规律会发生变化，还需要结合控制系统的阻抗特点对弹性腔振动进行研究。

• 基于层次分析法和质量功能展开的民机降噪技术评价

  周飞, 张涛, 瞿丽霞, 陈超, 张颖哲, 李晓东

  随着全球航空运输量的持续增长，航空噪声污染问题日益严峻，已成为制约民用航空产业可持续发展的关键瓶颈[1]。同时，适航认证标准和环境法规对噪声控制的要求日益严格[2]，进一步加剧了降噪技术优化与创新的紧迫性。尽管目前已有多种针对民机不同噪声源的降噪技术路径[3]，但由于技术体系复杂，缺乏统一且系统化的评价标准，难以科学地确定各项技术的发展优先级。类似的噪声控制技术体系复杂性在道路交通[4]与轨道交通[5−6]等地面交通领域同样存在。因此，亟需构建一套多维度、量化的综合评价方法，为降噪技术的选择与优化提供科学依据。

• TPB 框架下科技人才创新意愿的驱动路径研究——基于fsQCA分析

  李作学, 赵媛媛, 曹依霏, 贾建锋

  党的二十大报告提出，教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑，这极大凸显了人才在第二个百年奋斗目标新征程中的地位和作用。2022 年9 月，世界知识产权组织（WIPO）在日内瓦发布的《全球创新指数报告》显示，中国创新指数排名继续上升，位列第 11 位。但是，在局部领域中国科技水平仍然落后于世界先进水平，尤其是面临核心技术和基础关键技术领域的国外技术断供，导致中国科技创新发展正在面临 “卡脖子”难题[1]。科技人才作为智力资源，其创新思维及产生的创造性溢出效应是全球争夺的打破国家核心技术上限的关键钥匙。加快实现高水平科技自立自强，更加凸显了科技人才作为核心要素在探索性和突破性创新中的重要地位，对科技人才创新行为规律研究显得尤为重要。研究表明，科技人才的创新意愿对创新行为有重要影响，对创新行为的解释率接近50%，创新意愿是创新行为最大的推动力[2]。因此，如何激发科技人才创新意愿，抢占科技制高点，推动科技创新高质量发展，成为亟待解决的重要课题。

• 完善中国低噪声产品制度的政策建议

  魏新渝, 贾昂, 孙鹤, 王晓涛, 马建刚, 闫凌

  中国作为全球最大的家电产销国与机械装备消费市场之一，正面临着生产、生活噪声污染带来的挑战。各类设备运转产生的噪声不仅降低居民生活品质，而且花费了巨额的公共治理成本[1−4]。在此背景下，发展低噪声产品、完善低噪声产品制度成为缓解噪声污染问题的关键举措。然而，当前中国低噪声产品市场的发展尚处于初级阶段，与发达国家相比，在制度建设、标准制定、市场推广及监管执行等方面均存在显著差距[5]。尽管部分行业已初步建立了噪声控制标准，但整体上缺乏统一、全面的低噪声产品认证与标识体系，导致消费者难以识别，市场激励机制不健全，企业研发生产低噪声产品的积极性不高[6]。此外，噪声污染防治的法律法规体系虽已搭建，但在具体实施层面，针对低噪声产品的专项政策与措施仍显不足，难以有效推动低噪声产品的普及与应用。因此，深入研究并完善中国低噪声产品制度，不仅是对《中华人民共和国噪声污染防治法》要求的积极响应，也是提升国民生活质量、促进绿色可持续发展的重要举措。

• 马大猷：一生创新的科学家

  白国锋, 程晓斌, 杨军, 田静

  2022年8月，香山科学会议第S66次会议主题聚焦“创新发展噪声科技，支撑建设‘宁静中国’”，并提出了“宁静中国”科技行动计划。中国科学院声学研究所研究员田静做主题报告，论述中国噪声污染防治历程和重大成就时反复提到一个人的名字，他就是中国现代声学重要开创者和奠基人——马大猷院士。2025年3月5日，中国科学院声学研究所召开“汇声文化讲坛弘扬科学家精神系列之纪念马大猷院士诞辰110周年”专题报告会，众多专家学者、研究人员和教育工作者回顾了马先生从战火纷飞年代毅然回国到开拓众多声学研究方向的光辉足迹，以及他对中国声学事业的发展做出了开创性、引领性、前瞻性贡献。值马大猷院士110年诞辰之际，为更深入地了解这位伟大的科学家及其为祖国声学事业奉献的一生，总结了马大猷院士的卓越学术贡献，并展现了他求实创新、爱国奉献的科学家精神，以期激励广大科技工作者奋力拼搏、勇攀科技高峰。