文章-世纪中文出版社

陈方1 丁陈君1 陈云伟1 吴晓燕1 郑颖1 邓勇1 吴崇明2 于源2 《中国科学研究》 2019年4期

摘要:

现代生物技术逐渐进入大规模产业化阶段,全球生物经济快速发展,工业生物技术作为生物经济的支柱,支撑着生物制造、生物能源、生物农业、生物医药、生物环保和生物服务业等产业发展。本文综述了国际工业生物技术发展格局,分析了我国近期在工业生物技术领域基础研究、应用研究、技术转化与产业发展方面取得的进展和成就,展望了我国工业生物技术发展的趋势与机遇。

韩国科学技术预测调查及其对我国的启示下载：49 浏览：269

金瑛1 方晓东2 《中国科学研究》 2019年3期

摘要:

科学技术预测是一个国家决策的基础与前提,是制定科技发展规划的背景材料,也是提高科学技术管理水平的重要手段。韩国科学技术预测起步较晚,却取得了较好的进展。在1994—2016年间,韩国共完成了5次科学技术预测调查,在工作流程、方法和推进体系上都有了长足进步,呈现注重科学技术预测调查推进体系的完整性、注重研究成果的应用、注重发挥领域专家与年轻人的作用等特点。本文在总结上述内容的基础上,提出对我国开展科学技术预测活动的启示。

从国际农业科技创新态势到我国山区农业供给侧结构性改革下载：42 浏览：271

王丽华1 吴彦2 《中国科学研究》 2019年2期

摘要:

农业科技创新是制约农业发展的主要因素。目前,我国农业的发展正处于变革的重要时期,面对我国农业内部深层次的结构性矛盾,如何加快传统农业的改造、推进农业科技化和现代化建设,是实现我国农业转型发展的关键所在。本文总结了发达国家在农业整体战略布局、人才队伍建设、农业科研机构的职能布局及农业科技创新主体等方面的优化措施,结合我国多山特点,提出山地农业科技化发展的重点方向:以生产、生态、服务及产业化带动能力方面为方向,促进山地农业供给侧结构性改革;同时,结合地方特点,构建现代山地特色农业体系。

如何成为一个现代化国家下载：63 浏览：282

何传启《中国科学研究》 2019年2期

摘要:

在新现代化研究领域,现代化既是一个世界现象,也是一种文明进步,还是一个发展目标。现代化国家是现代化水平达到世界先进水平的国家。要成为现代化国家,需要尊重规律,尊重国情,选择合适的目标、路径、模式和重点。2020年的中国将是一个初等发达国家,处于发展中国家的中间位置。中国目标是一个百年目标,包括四个台阶和六化建设,走到世界前列,实现伟大复兴。中国可以选择综合现代化路径,采用"运河战略"迎头赶上。未来30年的模式建议以知识化为主,以生活质量为中心。未来10年的重点建议向生活质量进军,质量优先,双轮驱动,六化协同,共建共享,绿色发展。

信息科技领域发展态势及趋势分析下载：350 浏览：292

房俊民唐川张娟《中国科学研究》 2019年2期

摘要:

本文分析了全球信息科技领域近两年的发展态势,综合比较了重要的科技战略、规划与政策,回顾了重大科技前沿及突破性进展,梳理了信息科技中长期发展主要趋势和发展规律。分析表明,世界主要科技强国在近两年均加强了在人工智能、量子信息、网信安全、高性能计算、5G和大数据等方面的战略规划与部署。同时,人工智能在越来越多的专业方向已接近甚至超越人类水平;量子保密通信开始走向大规模应用,量子计算机研发已接近实现"量子霸权";高性能计算新型体系结构不断突破、能效显著提升,且呈现出与大数据、人工智能协同发展的态势;集成电路沿着继续缩小尺寸、集成多种功能、探索后摩尔时代新型器件与技术等三条路径往前发展;区块链技术日益获得金融、税收和政府管理事务部门的重视;边缘计算成为新兴技术理念,其业界影响力正快速提升;网络与信息安全问题爆发趋于大规模化。未来,信息科技将沿着多项趋势快速发展并重塑相关产业和人类社会,同时也需要克服能耗、安全、物理极限等若干挑战。

生物科技领域国际进展与趋势分析下载：71 浏览：342

陈方丁陈君吴晓燕陈云伟郑颖《中国科学研究》 2019年2期

摘要:

2016—2017年,世界主要经济体加强在生物资源、合成生物学、微生物组研发、生物基产品与产业等方面的重要战略规划和政策布局,积极促进生物产业新发展,培育生物经济新动能。全球生物科技领域蓬勃发展,生物资源挖掘利用研究更加深入,创新性方法技术突破不断进步,人工设计操作生物体能力增强,生物催化转化能力持续提升。合成生物学、基因组编辑技术、计算机辅助设计、人工智能和仿生制造等前沿交叉技术创新不断涌现,新技术的发展将在未来几年内极大地推动生物科技领域的快速进步。

基于文献计量的量子信息研究国际竞争态势分析下载：68 浏览：373

张志强1 陈云伟1 陶诚2 徐婧1 田倩飞1 《中国科学研究》 2019年1期

摘要:

为揭示量子信息领域的国际研发竞争态势,利用文献计量学方法,采用高被引科学家占比、研究团队学科专业背景多样性、年龄结构等指标,从全球量子信息科研竞争态势和4个领先科研单元的比较两个角度开展研究。结果表明,全球量子信息研究在20世纪90年代开始步入快速发展期,美国和中国的科研产出优势显著,中国科学院的论文产出在全球所有科研机构中处于领先地位。4个科研单元各具优势:中科院量子卓越中心的论文总体影响力水平、高被引科学家占比、学科专业背景多样性等均低于麻省理工学院极限量子信息理论中心和牛津大学量子计算中心;但是其处于可以做出重大知识创新发现的最佳年龄段的青年科学家占比最高,竞争潜力优势明显,且其科研范式以集团军式的联合研究为主,更利于发挥团队优势,攻关科研项目。最后,本文提出了加强学科交叉研究、加强基础理论研究、加强人才队伍建设等方面的建议。

基于专利分析的国内制氢技术发展态势研究下载：59 浏览：347

王朔1.2 张军3 《中国科学研究》 2019年1期

摘要:

氢能长期以来被认为是一种有潜力取代化石燃料的清洁能源。制氢技术是氢能利用最重要的技术环节。为了全面把握我国制氢技术领域的研究状况,本文通过专利分析,从专利总体态势、技术主题、地区分布、重要专利权人等方面梳理并归纳我国制氢技术研究特征和研发重点,发现在相关扶持政策背景下,我国制氢技术发展迅速,研发能力和专利数量不断上升,研究重点集中在制氢催化剂及太阳能制氢等领域,但也存在着专利保护力度不够的问题。最后,就我国制氢技术及产业的发展提出建议,认为我国应大力发展新能源制氢,加大专利成果在工业界的转移转化,并加大技术保护力度,谨慎布局制氢产业。

公私合营研发组织模式研究——基于NASA-SpaceX合作研发案例研究下载：68 浏览：301

毕勋磊1 刘剑1 张志强2 《中国科学研究》 2018年12期

摘要:

在国家战略高技术领域,技术创新具有高风险、高投入、高不确定性、政府管制等特点,存在研发投入不足的"市场失灵"。随着创新范式和组织模式的深刻变化,如何通过有效政策设计和制度安排,在国家战略技术领域,以更少的政府资金投入带动社会资本投入、提升创新效率和公共利益,成为重要的研究问题。本文以美国国家航空航天局(NASA)与美国太空探索技术公司(SpaceX)通过合营研发推动美国航空产业发展的案例为研究对象,分析了公私合营研发模式中政府与企业扮演的角色以及创新效率的提升机制等关键问题。结果表明,建立利益最大化主体结构、形成有效的竞争机制以及适应调整的治理方式,对公私合营研发模式成功起到了关键作用。

玉米秸秆添加对土壤碳氮周转相关酶活性动态的影响下载：89 浏览：516

钱瑞雪1,2 刘岩2 陈智文1 何红波2 张清1 《中国土壤》 2020年12期

摘要:

玉米秸秆是旱地农田重要的可利用资源,归还的秸秆通过不断分解可维持或提高土壤有机碳的积累。了解玉米秸秆分解过程中土壤碳氮周转相关酶活性动态变化,阐明外源碳输入对土壤碳氮周转及有机质形成的影响具有重要意义。本研究采用室内恒温培养法(360天),研究添加量分别为0(CK)、5 mg g-1(T1)、10 mg g-1(T2)的玉米秸秆对土壤有机碳、总氮含量和微生物量的影响以及对土壤β-葡萄糖苷酶(βG)、纤维二糖酶(CB)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(PER)活性的动态影响。研究结果表明,秸秆分解及其对土壤酶和物质转化的调控分为特征各异的三个阶段。土壤中易分解组分的分解主要发生在培养前90天(第一阶段),此阶段内各处理土壤有机碳、总氮含量均显著降低,6种土壤酶活性均较低。随着培养时间的增加,土壤βG和CB活性无显著变化,而木质素酶活性缓慢升高,表明木质素与活性较高的组分分解可能存在共代谢作用。各处理中LAP活性在30天时升高而后降低,表明当氮需求量增加时,可通过蛋白质的分解提供可利用氮。在第二阶段(90～240天),6种土壤酶活性均显著升高且极显著正相关,表明水解酶和氧化酶通过协同作用维持土壤碳氮供需平衡。在培养的第三阶段(240～360天),除PPO外其它5种酶活性均显著降低,说明微生物可能主要依靠分解酚类物质维持自身的代谢。在整个培养期间,与对照处理相比,秸秆添加后可利用底物增多,土壤微生物量提高3～57%(T1)和3～146%(T2)。秸秆添加使水解酶(βG,CB,NAG,LAP)活性升高,但使氧化酶(PPO,PER)活性降低,表明秸秆添加可能减少了微生物对稳定性底物的利用,促进了木质素等难分解组分积累、使土壤有机碳含量提高。本研究为深入理解秸秆生物降解、提高土壤有机碳积累机制提供了新见解。

不同改良剂对河套灌区土壤盐碱指标及作物产量的影响研究下载：86 浏览：501

高惠敏1,2 王相平1 屈忠义2 杨劲松1 姚荣江1 《中国土壤》 2020年11期

摘要:

针对内蒙古河套灌区的生产实际情况和盐碱土特点,设对照(CK)、施用脱硫石膏(S)、施用腐植酸(F)、施用黄腐酸(H)、施用农家肥(J)和施用生物炭(C)6个处理,以田间小区试验的方法,通过对比分析不同改良剂对向日葵产量及向日葵收获后土壤盐分、pH、总碱度、钠吸附比的影响,探究该区最适盐碱改良材料。结果表明:在表层土壤,施用改良剂处理与对照处理相比均降低了土壤盐分,且处理间效果差异明显;其中,S处理和F处理效果较好,盐分相对升高率分别较对照处理降低38.71%和37.41%;H处理降低土壤pH效果最大,比对照处理降低了0.375个单位;H处理、C处理降低土壤总碱度效果较好,而F处理和C处理降低土壤钠吸附比(SAR)效果较好;F处理和C处理向日葵增产效果最好,分别较对照处理增产46.98%、38.14%。综合各改良材料对土壤盐碱指标和向日葵产量的影响,腐植酸改良剂是该试验区较适宜改良剂。

重度盐渍化湿地土壤酶活性对生物炭添加及浅翻处理的响应下载：86 浏览：507

田晓燕1 陆冠茹1,2 高楠1,2 杨锦媚2,3 于君宝4 韩广轩2 管博2 《中国土壤》 2020年11期

摘要:

研究了生物炭添加及浅翻处理对黄河三角洲滨海湿地重度盐渍化湿地土壤的影响,分析了不同处理下的土壤酶活性以及土壤理化因子的变化,初步探讨了浅翻及生物炭添加对重度盐渍化土壤的短期改良效果。结果表明:与对照相比,单一的浅翻处理使土壤表层电导率提高,但浅翻处理并未显著改变土壤的容重、含水率和总碳含量。添加高量生物炭后可显著降低土壤容重,增加土壤表层孔隙度,土壤表层总碳、有机质含量均显著增加。浅翻处理不能提高酶活性,但配合中、高量生物炭的添加,可以显著提高蔗糖酶的活性。综合来看,短期内生物炭的添加对于重度盐渍化土壤有一定的改善作用,土壤酶活性有不同程度的提高。

苹果园常用农药施用期土壤残留研究下载：82 浏览：479

师荣光1 郑向群1 李晓华2 刘爱风3 贾皎皎4 许萌萌4 赵宗山3 《中国土壤》 2020年10期

摘要:

探究农药施用数量、方式对果园土壤农药残留的影响可以为果树栽培农药减施提供依据。针对陕西长武苹果产区的高频施用农药类型,在4月(花期)和8月(套袋期)对11种农药土壤残留浓度进行了调查。研究结果表明,表层土壤的农药残留浓度范围为N/D～887.9 ng g-1dw,检出率均大于78%,其中8种农药的表层土壤残留检出率为100%。喷施吡虫啉和戊唑醇会在短期内显著提升表层土壤该两种农药残留水平。由于农户喷施农药行为具有相似性,致使在4月和8月试验区和对照区的土壤残留特征相似,农药残留不同月份的差异主要受到农户用药习惯和用药量的影响。农药主要残留于表层(0～5 cm)土壤。因喷施过程中农药更多地落到树木覆盖稀疏地面,故试验区和对照区果园地面农药残留均呈点状分布,致使表层土壤和残留聚集点具有更高的生态风险。在11种常用农药中,吡虫啉和多菌灵的浓度较低、但生物(蚯蚓)毒性大,使计算得到的风险商(RQ)值大于1,成为环境风险高于其他农药的种类。

施用稻壳生物炭对番茄植株中Cu和Pb含量的影响下载：82 浏览：508

沈皖豫1,2 吴旋1 蒋泽伦1 谢越1蔡永兵1 孟凡德1 李飞跃1,3 《中国土壤》 2020年10期

摘要:

采用盆栽试验的方法,研究了施用稻壳生物炭(1%和5%,质量比)对模拟重金属污染土壤(Cu和Pb含量分别是300和500 mg kg-1)番茄植株中Cu和Pb含量的影响。结果表明:施用稻壳生物炭能够提高番茄的生物量,且番茄生物量随着生物炭施用量的增加而增加。稻壳生物炭施用量为5%的处理中番茄果实干重较未施生物炭的对照增加425%。此外,施用稻壳生物炭,改变土壤中重金属的形态分布,降低了番茄植株中Cu的累积量,但却使Pb的累积量略微增加。施用稻壳生物炭降低了番茄植株的Cu和Pb的生物富集系数和转运系数。稻壳生物炭5%的施用量效果最好,和对照相比,该处理使番茄植株体的Cu和Pb的生物富集系数分别降低了60.87%和44%,转运系数也分别降低了60.66%和70.00%。可见,施用稻壳生物炭能够增加番茄产量,钝化土壤中重金属Cu和Pb,降低其对番茄植株的污染与危害,达到"增产降污"的效果。

全球气候变化对草地土壤磷循环的影响研究进展下载：88 浏览：515

田沐雨1 郭静1 武国慧2 汪景宽1 《中国土壤》 2020年6期

摘要:

磷是植物生长必需的营养元素,也是陆地生态系统的重要限制因子。全球草地生态系统分布广泛,且大多位于生态脆弱带,易受气候变化的影响。因而,开展全球气候变化背景下草地生态系统土壤磷循环研究,具有重要意义。近几十年来,人们对增温、CO2浓度升高、降水格局改变和氮沉降增加等气候因子对草地生态系统土壤磷组分和磷酸酶活性影响开展了大量研究;本文对这一领域的研究进展进行了综述,并对未来研究方向进行了讨论与展望。

环渤海地区综合承载力评估与预测下载：86 浏览：489

曲修齐1,2刘淼1李春林1尹红岩1,2常禹1胡远满1 《中国土壤》 2020年5期

摘要:

承载力的研究在生态学中有着较长的历史,当前在生态文明建设和国家空间规划的背景下又成为研究的热点。国土空间规划中的"双评价""、三线一单"编制和生态红线划定均要求对承载力进行评价。承载力的概念和研究方法多样,当前还未有统一的范式或指标体系。本文针对开发强度大、生态环境问题突出的环渤海地区,尝试以指标体系法为基础,从综合考虑社会-经济-生态因素且重点考虑各子系统间关联系的角度,对此区域综合承载力现状进行了评价。从支持力和压力两方面建立分层多级综合评价指标体系,以地级市为单元对研究区2012～2016年综合承载力进行量化评估并加以分析;再以当前技术水平为条件,设定综合承载力理想状态,探索各市提升综合承载力的途径,并运用系统动力学理论和方法,应用Vensim软件对未来10年环渤海地区综合承载力进行了预测。研究结果表明:环渤海区域13个地级市和天津市,近5年区域综合承载力均有所提升,但地区间差异较大,且距理想状态均有一定差距。天津市综合承载力初始水平较高且增速较快,区域综合承载力值达到0.60,最接近理想状态值的0.713;河北省各市水平最低,且增长速度均较缓慢,其区域综合承载力值最高的也仅为0.40;山东省各市综合承载力整体呈缓慢上升趋势,区域综合承载力值略高于河北,达到0.50;辽宁省各市综合承载力水平参差不齐,综合承载力指数在0.35-0.50之间,个别城市甚至出现回落现象,而制约综合承载力提高的主要因素是环境压力和经济发展水平。对环渤海地区未来10年综合承载力预测结果表明,该地区综合承载力缓慢提升;加大科技投入与加强对自然生态系统的保护是提升环渤海区域未来综合承载力的重要手段。本研究结果可为区域综合承载力研究提供案例和方法上的参考,也可为环渤海地区的综合承载力提升和生态文明建设提供支持。

西双版纳橡胶种植对土壤团聚体及理化性质的影响下载：86 浏览：501

邹鑫1,2 陈春峰1 刘文杰1 《中国土壤》 2020年3期

摘要:

热带地区土地利用变化对土壤质量和环境变化具有重要影响。本研究以西双版纳种植约26年的单层橡胶林为研究对象,以热带雨林为对照,分析热带雨林垦殖为橡胶林对土壤团聚体稳定性特征及土壤理化性质的影响,旨在为热带土地管理和生态环境保护提供科学参考。结果表明:与热带雨林相比,单层橡胶林表土(0～5 cm)土壤容重、水稳性微团聚体(<0.25 mm)含量显著升高(P <0.05),EC、p H、土壤孔隙度、土壤含水量、水稳性大团聚体(> 0.25 mm)含量、团聚体平均值重量直径(MWD)和平均几何直径(GMD)显著降低(P <0.05);土壤碳、氮积累量减少,其中表土(0～5 cm)碳、氮积累量显著降低(P <0.05)。这表明热带雨林开垦为橡胶林后,土壤理化性质变差,团聚体稳定性降低,土壤碳、氮积累量减少,从而导致土壤质量退化。此外,相关分析表明:土壤团聚体稳定性指标(水稳定性大团聚体含量、MWD和GMD)均与土壤容重呈负相关,而与土壤孔隙度、含水量、p H、EC、TC、TN呈正相关,说明团聚体稳定性的降低将影响土壤的碳、氮固定能力及部分理化性质,加速土地退化进程。

降水增加对黄土高原深层土壤水分的影响下载：86 浏览：502

岩晓莹1 马理辉1,2 刘铮1 柯增鸣2 李娟娟1 杨金贵1 胡宇美3 《中国土壤》 2020年3期

摘要:

为了解降水增加情况下,黄土高原土壤储水量是否增加以及深层土壤水分的变化趋势,2018年对陕西省绥德境内的油松林和柠条林土壤水分进行了测定,并将其与2001年和2006年的同一样地土壤水分数据进行对比分析,结果表明:研究区近20年降水量呈增加趋势,2009～2018年该区域年平均降水量比1999～2008年的平均降水量增加了156 mm。油松和柠条林地深层土壤水分呈波浪形变化,且深层土壤总储水量呈现2018年> 2001年> 2006年,这种变化与1999～2018年降水变化趋势相一致。深层土壤储水量年际变化与植被类型有关,即油松林地深层土壤水分年际变化显著,柠条林则不显著。短时间尺度内(<6年)的降水对深层土壤储水量有影响,影响深度大约为0～5.0 m,长时间尺度(> 5年)的降水对深层土壤储水量的影响深度会随时间加深,并且长时间尺度的降水可能会导致土壤水分"高湿层"下移现象出现。

二郎山亚高山公路边坡土壤氮素与细菌群落组成的相关性研究下载：76 浏览：497

宋伯翰1 张宇冲1,2 张月华1 李伟3 《中国土壤》 2020年2期

摘要:

本文测定不同生长季节(3月、6月、10月)二郎山亚高山公路边坡的土壤氮素含量、微生物群落组成,探讨了两者间的相关性,旨在为该区域受损公路边坡植被恢复提供理论依据。结果表明:(1)与3月相比,4个样点土壤全氮含量呈现6月增加、10月减少;其中:铵态氮含量6月减少、10月增加的变化趋势;(2)3月、6月、10月各样点土壤细菌群落物种丰度指数的变化幅度分别为3530～3745、5018～6030、4121～5504,其中变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)为该区域公路边坡土壤中门分类水平下的优势菌群;马赛菌属(Massilia)、不动杆菌属(Acinetobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和黄杆菌属(Flavobacterium)是该区域属分类水平下的优势菌群;(3)相关性分析结果表明,绿弯菌门(Chloroflexi)细菌丰富度与土壤总氮含量显著(P<0.05)正相关,与铵态氮含量极显著(P<0.01)负相关,厚壁菌门(Firmicutes)细菌丰富度与铵态氮含量极显著(P<0.01)正相关。

日本化肥减量增效实现途径及启示下载：78 浏览：490

王晨珲李婷玉马林贾小红张卫峰张福锁《中国土壤》 2020年1期

摘要:

日本是一个典型的人多地少国家,农业生产和资源环境矛盾突出,但日本通过科技和政策的带动已经成为世界农业现代化程度最高,农业生产和环境协调发展最好的国家之一。在日本现代农业发展的初始阶段,也同样由于过度追求产量,过量施用化肥、农药造成环境污染。而后出台的一系列农业环境政策极大推动了农业的转型,如日本政府于1992年提出了"环境保全型农业"理念,并颁布许多法案和措施来推动其发展进程,成立了"环境保全型农业对策室"专门负责推进环境保全型农业政策的实施和相关技术的试验与论证。此后颁布的环境三法,《家畜排泄物法》、《肥料管理法》以及《持续农业法》,使化肥及有机肥的合理安全生产、管理及施用以法律条文的形式确立下来,为日本的节肥增效奠定了法律基础。技术层面,日本通过推广优质品种,采用土壤复壮、机械深施和缓控释肥料等技术实现了农产品高品质和低投入,其中日本农协对技术传播起了至关重要的作用。此外,有机食品和生态农户的认证制度使得环保型农业生产模式得到大规模应用,进一步促进了农业的转型升级。我国农业生产特点和日本存在相似之处,解决我国农业绿色发展的瓶颈问题可以借鉴日本在节肥增效和农业可持续发展方面的政策经验,如化肥和有机肥的规范化管理,对公众的宣传教育以及环保生产认证制度等。

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