科技导报杂志

科技导报杂志2026年第8期

• 科联体：应用基础研究的一种有效模式

  杨文采

  在西方的大学中，经常会提到“科联体”（research consortium）这个词；美国的常春藤大学一般都有多个科联体，这是从基础研究走向应用的第一个驿站。

• 铜箔打上纳米“铆钉”后获超高强度

  在电子信息产业，铜箔被誉为芯片的“神经”和电池的“骨架”。然而，在材料科学领域，高强度、高导电、高热稳定性三者如同一道难以逾越的“不可能三角”：传统手段在提升强度的同时，往往会显著损害导电性能和材料的耐热性。中国科学院金属研究所卢磊团队与合作者通过一种全新的“梯度序构”微观结构设计，成功研发出兼具超高强度、高导电性与优异热稳定性的超级铜箔。2026年4月16日，相关研究结果发表于《Science》。

• 人工智能大语言模型会在训练过程中“夹带私货”

  美国人工智能安全和研究公司Anthropic的Alex Cloud团队与合作者研究发现，大语言模型（LLM）可能会将某些不需要的特征传授给其他算法。在一个案例中，一个模型似乎通过数据中的隐含信号，将对猫头鹰的偏好传递给其他模型。该研究表明，在开发LLM时，需要进行更彻底的安全检查。2026年4月15日，相关研究成果发表于《Nature》。

• 多功能涂层实现防腐、吸波、减阻三重突破

  船舶、潜艇等海洋装备在服役过程中主要面临3个问题：海水腐蚀缩短使用寿命，雷达探测威胁航行安全，水体摩擦增加能源消耗。通常情况下，船舶克服水阻消耗的能源占其总能耗的60%以上。然而，传统的吸波材料和减阻涂层往往不具备长期防腐的功能。这3种功能难以兼容。

• 大脑皮层也有“导航轴”

  长期以来，灵长类大脑皮层为何能在演化中形成如此复杂的功能分区，一直是神经科学研究的核心问题。中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心刘赐融、孙怡迪团队联合华大生命科学研究院郝世杰等，揭示灵长类大脑皮层存在一条由两端相向而行的“分子梯度轴”，为解释大脑皮层的起源、扩张和高级认知功能的形成提供了统一框架。2026年4月16日，相关研究成果发表于《Science》。

• 41%被交易的野生哺乳动物携带人类病原体

  瑞士弗里堡大学的生态学家Jerome Gippet与合作者首次量化了全球野生动物贸易在病原体传播中的作用，发现用于食品、皮毛、研究或传统药物交易的野生哺乳动物中，近半数携带至少1种可导致人类患病的病原体。研究人员希望，这项研究有助于设计贸易法规，尤其是制定防止未来大流行病的政策。2026年4月9日，相关研究成果发表于《Science》。

• 实验室成功模拟出球状闪电

  中国科学院上海光学精密机械研究所的研究团队，首次利用人工方式，成功激发并捕获了一种在形状、状态和发光特性与自然界球状闪电高度相似的球形发光体，从而揭示并证实球状闪电的本质为“电磁孤子”。2026年4月16日，相关研究成果发表于《Nature Photonics》。

• 不成瘾的大麻素可精准镇痛

  浙江大学教授李晓明团队联合董晓武、张岩团队，在成功解析大麻疗效机制和破解大麻“致毒密码”的基础上，设计出具有显著镇痛作用，又削弱耐药、成瘾等副作用的新型小分子药物，为非阿片类镇痛药和抗焦虑、抑郁等情感障碍药物的研发开辟了全新路径。2026年4月13日，相关研究成果发表于《Cell》。

• 植物吃钙可更好地向下生长

  植物根系在土壤中的向下延伸，看似只是对重力作出反应，实际上还要不断应对土壤颗粒挤压、障碍阻挡等机械挑战。近年的研究已表明，致密土壤会显著抑制根伸长，并影响作物对水分和养分的获取；根系要在真实土壤中持续下扎，必须在“能转向”的柔性与“能破土”的刚性之间取得平衡。

• 咖啡因代谢产物可加速增肌

  加快肉鸡生长速度、提升畜禽综合生产性能，助力打造绿色集约、高效低碳的现代化家禽养殖新模式，已成为畜牧产业的新导向。西北农林科技大学动物营养与健康养殖科研团队系统解析肝-肌跨组织代谢交流规律与肉鸡生长代谢调控机制，发现了一种通过肝脏影响肌肉生长的关键分子——黄嘌呤核苷。

• 隐形的图案：红外波段的防伪与信息加密技术革命

  文政绩, 张璇, 邵宇川

  看似普通的一层薄膜，在红外热成像相机镜头下能够随着观察角度的改变或偏振片的旋转，时而显现出隐藏的图案，时而完全消失。甚至，同一个器件在不同观测条件下，可以组合出8种独立的“开关”状态，像一把物理钥匙，守护着加密信息的安全。这不是科幻电影的情节，而是基于近零介电常数材料的热辐射调控技术正在实现的事情。

• 人工智能价值对齐的目标：自然正义

  甘华鸣, 彭泽宇

  人工智能价值对齐（artificial intelligence value alignment）指确保构建的人工智能体（AI agent）所追求的价值跟人所追求的价值是一致的。人工智能价值对齐问题是人工智能安全研究的核心议题，它源自一个精辟的洞见：确保人工智能可靠地造福于人类，是一个在理论上深刻、在技术上艰巨的挑战。其学术根源可追溯到控制论的早期思想，随着大模型的出现和发展，其重要性和急迫性日益凸显。

• 2025年全球核能科技进展

  徐乐瑾, 刘齐, 胡梦岩, 翁志国, 陶文彬, 冯文卓, 谢小可, 王文轩, 吴新宇, 杨军

  2025年，全球核能技术朝着多元化、小型化与智能化的方向发展，总体呈现多维度突破、全产业升级的特征。全球核电装机规模稳步增长，亚洲与欧美地区协同并进；核裂变反应堆技术朝着先进化、小型化方向发展，示范项目接连落地；核聚变技术实现关键突破，工程化与商业化出现曙光；核燃料循环与放射性废物处理技术不断发展，为核能规模化发展提供有力支撑；核能参与多能协同与综合利用，应用前景更加广阔。

• 辐射制冷能否成为“双碳”目标的关键节能技术？

  刘翔宇, 李鹏里, 黄兴溢

  近年来，全球气候变暖加剧，极端高温天气多发频发，人类社会对制冷的需求显著增长。相关统计显示，全球建筑空调能耗约占年度总用电量的10%。以中国为例，2025年入夏以来，华东地区的江苏、安徽、山东、河南、湖北等地电网负荷创历史新高。其中，江苏电网首次超过1.5亿kW，其最高负荷较春季均值增长近4000万kW，空调制冷用电贡献约90%的增量负荷[1]。华东、华中地区持续高温已接近或突破中国历史极值，预计将推动全国电力负荷持续攀升。现阶段，碳排放屡创新高，加剧气候变化并形成恶性循环（图1（a））。若不采取有效措施，预计2050年空间冷却能源需求将增长2倍以上，增速远超其他终端用能领域（图1（b））[2]。为此，国家发展改革委员会、住房城乡建设部于2024年联合印发《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》，明确以碳达峰碳中和目标为导向，全面提升建筑能效与低碳水平[3]。此外，电网负荷激增与极端高温天气导致户外电力设施过热问题日益凸显，严重威胁用电安全。在全球气候治理关键节点，开发高效且低能耗的新型冷却技术是满足不断增长的冷却需求，推动《巴黎协定》提出的1.5℃全球温升控制目标和“3060”目标的关键举措。

• 仿生热管理材料研究进展

  单威, 吴明瑞, 柏浩

  热管理是指通过调控体系内热量的产生、传输、存储与散失，实现预期的温度分布，从而保障系统的功能稳定与环境适应性。该技术在人体热舒适[1]、建筑节能[2]以及电子器件散热[3]等领域至关重要。在人体防护领域，人体与外界环境之间的热量交换直接影响热舒适度与生理健康，尤其在极端气象条件或高强度户外作业中，合理的热调控对于维持体表温度尤为重要[4]；在建筑领域，供暖和制冷能耗占建筑运营能耗的50%左右，高性能热管理材料能够显著降低能耗、改善建筑热环境，并推动低碳节能体系的发展[5]；在电子器件领域，高集成度与高功率密度引发的局部过热和热失控问题严重限制器件性能与寿命，高效散热材料因此不可或缺[6]。例如，Columbia公司推出的保暖织物Omni−Heat通过在内表面构建高红外反射率的金属微点阵衬里，反射人体自身辐射热量，从而在不显著增加重量的情况下提升寒冷环境下的被动保温能力；Aspen Aerogels公司开发的柔性纳米多孔气凝胶毡状隔热材料Spaceloft，依托SiO2纳米多孔网络实现超低热导率，已被广泛用于建筑隔热；Panasonic等公司的石墨导热片则利用600~1700 W·m−1·K−1的高面内导热系数，使电子器件产生的热量在平面内快速扩散，从而抑制局部过热并改善整体散热性能。尽管如此，传统热管理材料在结构可设计性、极端环境适应性、环境响应能力及能耗控制等方面仍存在不足[6−8]。

• 辐射制冷材料微纳结构设计及光谱调控

  刘瑞娜, 赵思名, 郭震宇, 黄娅, 赵卓菁, 王康康, 张如范

  在全球变暖与极端高温事件频发的背景下，建筑降温、户外热管理和个人热舒适对制冷技术提出了更高要求。自2018年至今的国际能源署报告显示，目前的建筑能耗已占全球总能耗的25%以上，而制冷能耗又占据了建筑能耗的15%以上[1]。传统空调设备依赖压缩机制冷，不但能耗高，还可能带来额外环境负担。因此，发展低能耗、可持续的新型制冷技术，已成为应对能源危机和全球变暖的重要研究方向。辐射制冷技术通过大气透明窗口（8~13 μm波段）将热量以电磁辐射形式直接传输至外太空，有望成为应对能源和环境双重危机的突破性选择[2]。

• 多功能耦合辐射制冷材料的研究进展

  张一帆, 周玥桐, 鄢定祥, 马儒军

  在全球能源危机和气候变化的背景下，建筑领域的节能减排需求持续增长。炎热季节和地区的建筑制冷能耗更是导致电网负荷高峰的重要因素，因此发展具有突破性的“零耗电”冷却技术至关重要[1−2]。被动式日间辐射制冷（passive daytime radiative cooling，PDRC）通过“大气透明窗口”将热量以中红外辐射形式直接散发至寒冷的外太空，为实现这一目标提供了极具前景的解决方案[3−4]。近年来，基于光谱选择性发射体、光子晶体及随机介质等体系的材料设计不断发展，推动了PDRC在光学性能与工艺集成方面的提升，展现出巨大的实际应用潜力。

• 有限天空视角下的建筑表面辐射制冷策略

  陈启祥, 赵东亮

  全球气候变暖和城市化进程加速，推动了制冷需求持续增长。当前制冷系统消耗了全球约15%的电力，并占建筑总能耗的20%[1]。这不仅导致电网负荷持续攀升，也加剧了温室气体排放，形成了“气候升温—制冷需求攀升—能耗增长—排放增加—气候进一步升温”的恶性循环，这与碳中和目标背道而驰[2−3]。根据国际能源署预测，这一趋势若无法得到有效控制，到2050年全球制冷能耗将增长到目前的3倍，这对全球能源结构和减排目标是严峻挑战。传统依赖电力驱动的主动制冷技术难以从根本上解决这一难题[4−5]。因此，探索零能耗被动式制冷技术，从源头降低能耗，对于碳减排至关重要。

• 基于亚波长聚醚酰亚胺/金属基复合涂层的波长选择性红外隐身技术研究

  张旭阳, 潘亮, 李心如, 张璇, 蔡晓东, 文政绩, 邵宇川

  热辐射作为自然界3大基本传热方式之一，其本质是物体通过电磁波辐射形式实现能量传递的过程。与传导和对流热传递方式不同，热辐射传热过程无须依赖介质，这一特性使其在空间热管理与辐射制冷等领域具有独特优势[1]。然而在现代战争中，热辐射的方式虽然能帮助物体散热，但目标物体向外辐射的电磁波信号也会成为敌方探测系统的识别依据，这种矛盾催生了红外隐身技术的迫切需求。基于斯忒藩−玻耳兹曼定律

• CuRu双金属改性ZSM−5催化甲烷直接氧化制甲醇研究

  安胜欣, 孔娜, 赵帅博, 周杰, 李勇, 徐康

  能源结构的清洁化转型是应对气候变化、保障能源安全的战略核心，以甲烷为主要成分的天然气与煤层气作为低碳燃料，其高效清洁利用对于“双碳”目标的实现至关重要。然而，两者面临共同挑战：传统直接燃烧方式能量利用效率低[1]；主要成分甲烷因低密度、低沸点的特性，在开采、运输和存储过程中容易发生泄漏。甲烷温室效应潜能值是CO2的28倍[2]，泄漏或直排既造成能源损失，又加剧生态环境的压力。因此，将甲烷直接转化为化学品，是实现其高效利用、同时控制温室气体排放的有效路径。

• 以“四位一体”策略驱动中国全球导航卫星系统反射测量产业化升级

  金双根, 贾燕

  全球导航卫星系统反射测量（global navigation satellite system reflectometry，GNSS−R）是一种利用全球定位系统（global positioning system，GPS）、北斗、Galileo和GLONASS等导航卫星发射的L波段信号，通过联合分析直达信号与地表反射信号在延时、幅值、相位和多普勒特性等方面的差异，反演海洋、陆地和冰雪表面物理参数的被动遥感技术[1−3]。自1993年Martin−Neira提出利用GPS反射信号进行被动反射和干涉测量（passive reflectometry and interferometry system，PARIS）的概念以来，GNSS−R技术便从最初的理论构想逐步发展为一种实用的遥感手段，并通过地面、机载和星载等多种平台进行了大量试验和应用，已逐步发展为对地观测体系的重要补充手段[4−6]。与传统主动微波遥感相比，GNSS−R具有信号源稳定、载荷功耗较低、全天时全天候观测和覆盖范围广等特点。除此之外，GNSS−R还具有显著的成本优势。GNSS−R卫星单星造价约1500万美元，显著低于光学遥感卫星（约8000万美元）和合成孔径雷达卫星（约1.2亿美元）[7−9]，在高频次环境监测中展现出独特优势[1]。目前，全球已形成光学卫星、合成孔径雷达卫星以及GNSS−R卫星的3梯队发展格局[10]。

• 多学科交叉项目转型路径与策略：基于美国国家科学基金会的多案例比较分析

  周红坊, 林成华, 朱正伟

  在科教兴国与创新驱动发展战略纵深推进的新时代背景下，多学科交叉融合作为科技创新的关键引擎，其战略性地位日益凸显。2024年，《中共中央关于进一步全面深化改革若干重大问题的决定》明确指出，“深化教育综合改革”与“深化科技体制改革”是构建新发展格局、推动高质量发展的核心任务。同年10月，习近平总书记在全国教育大会上进一步强调，建设“具有强大人才竞争力、科技支撑力”的中国特色社会主义教育强国是新时代赋予教育的重大使命。这些论述为深入推进多学科交叉项目转型研究提供了研究动力和方向依循。尽管中国已设立“交叉学科”门类并加大资源投入，但多学科交叉资助的结构性困境依然存在。首先，多学科交叉已有的资源分配多依附于单学科资助体系，缺乏独立的资助体系。其次，高校内部多学科交叉研究呈现出碎片化、临时性特征，缺乏可持续的、稳定的资源投入机制。再者，当前的项目支撑体系以竞争性、项目制经费为主，缺乏长期稳定支持机制。加之，碎片化资助也导致资助难以集中支持高风险、长周期的交叉研究。因此，如何突破结构性瓶颈，实现多学科交叉项目的自主运转，是中国高等教育管理者、研究者和科技工作者者亟需思考的重大战略议题。