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《这些重大科技领域问题，听听专家怎么说》

  • 来源专题：中国科学院文献情报制造与材料知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： 冯瑞华
  • 发布时间：2019-07-18

  • 从前不久结束的全英华人教授协会年会上记者了解到，目前人类面临的许多问题都可以通过扎实的科研创新和精准的技术应用予以解决；新的技术领域的出现，不代表传统技术方法都要丢弃；尽管摆在广大科技从业者面前的众多课题既困难又迫切，但科学家们仍然信心满满。

    5G技术

    王建舟（英国皇家工程院院士、肯特大学教授）认为，5G技术带来的不仅是通信速度上的飞跃，更是应用内容的扩大，是6G、7G的起点。5G网构建理念的变化，给通信技术创新带来的巨大冲击，未来通信技术的难题已经不能仅仅依靠自身技术进步加以解决，而必须依靠人工智能等新的技术方法，满足人类新的通信技术变革的需要。此外，5G技术的应用还给社会管理带来较大冲击，各国有必要更新法律法规，应对和解决因5G网普及带来的网络安全等新的社会问题。

    3D打印

    杨守峰（南安普顿大学教授）认为，与打印人体器官相比，3D打印在精密仪器领域的应用更快、更现实，如目前已经可以打印出航空发动机喷嘴等。而打印人体器官，前提是必须彻底搞清细胞和组织的机理，这需要在生物学上取得较大突破之后。

    先进制造与“等材打印”

    林建国（英国皇家工程院院士、伦敦帝国理工学院教授）指出，锻造和成型是一种等材打印技术，它与减材制造（传统制造）和添材制造（3D打印）一样重要。等材打印的优势是确保成品的内在品质高和环保，即在制造高质量的产品过程中，基本不会造成材料浪费。

    抗癌细胞

    董涛（牛津大学教授）说，每个人的机体里均有抗癌细胞！癌症之所以发生，是这种抗癌T细胞怠工或能力薄弱造成的。如果最终找到激活这种抗癌细胞能力的方法，癌症完全可以自愈。目前她的团队对抗癌细胞的研究已经取得重大进展。

    能源存储

    王继红（华威大学教授）认为，当前能源领域急需解决的问题不是寻找或增加能源，而是攻克节能和储能的难题。目前能源存储的主要形态是核燃料和油气，储电的成本仍然很高。风能和太阳能等可再生能源正在取代化石能源，将成为人类主要能量来源，但如果不解决能源存储问题，其发展进程必将受阻。

    新型发动机

    诸自强（英国皇家工程院院士、谢菲尔德大学教授）表示，新的工业革命离不开电气化。未来的风力发电、电动汽车、电动飞机和高速火车，均需要更加先进的电机和驱动。使用铁、铜和永磁稀土材料制造出来的发动机，会为这些新的技术产品得以更新换代奠定基础。英国皇家工程院院士赵华也指出，汽车动力系统正由内燃机向着48伏混合动力、插电混合动力和纯电动快速发展。由于内燃机具备经济、高效和寿命长等特点，因此仍将是移动动力系统的主要动力来源。为应对环保要求，科研人员加快了零排放内燃机研制进程。

  • 原文来源：http://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2019-07/18/content_425943.htm?div=-1
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相关报告

  • 《如何才能永续“生命之湖”？ 听院士专家们怎么说》
    • 来源专题：长江流域资源与环境知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：changjiang
    • 发布时间：2017-12-05
    • 岳阳日报全媒体记者 唐忠明 刘志恒　通讯员 兰岚 　　湖泊不仅是自然环境的重要组成部分，其流域也是人类赖以生存的重要场所。近30年来，由于经济社会不断发展、人类活动的干扰，使湖泊出现了水污染严重、富营养化、面积萎缩以及生态功能退化等一系列生态环境问题，同时也严重影响湖区人民的生产生活和经济社会的可持续发展。对我国湖泊富营养化演变过程和趋势，以及治理成效和存在问题的清晰认识，是现阶段乃至今后一段时间科学制定我国湖泊治理及保护的关键所在。 　　为总结我国近年来在湖泊保护方面的得失，促进湖泊治理的科学性及有效性，2017年11月23-24日中国科协和湖南省科协、岳阳市人民政府围绕“湖泊生态环境保护修复与绿色发展”这一主题，在岳阳共同举办了第七届中国湖泊论坛，来自环保、水利、农林、经济政策等领域从事湖泊研究、湖泊保护与管理的近200名专家学者就目前我国湖泊环境状况与发展趋势以及对策措施进行了研讨。 　　素有“鱼米之乡”美誉的岳阳，坐拥洞庭湖、南湖、东风湖等众多湖泊以及上千条纵横交错的河道。科学治水，既是我市为政之要、更是民生之要。会上，与会专家针对湖泊保护、治理、管理存在的主要问题，提出了加强湖泊管理的对策与建议，这也为我市“科学治水”开启了一扇智慧之门。 　　桂建芳：“生态净水渔业”科学治水 　　桂建芳，中国科学院院士，鱼类遗传育种学家，长期从事鱼类遗传育种生物学基础和相关生物技术研究。 　　桂建芳认为，运用“生态净水渔业”技术理念，能够削减水体中氮、磷含量，成功实现湖泊生态修复，对改善和治理湖泊生态有着重要意义。 　　据介绍，生态净水渔业模式已经在江苏太湖等湖泊、水库得到大范围推广应用，为水质保护、鱼类群落结构改善发挥了积极作用。“生态净水渔业”将传统渔业“以鱼为中心”转移为“以水为中心”，依赖湖泊、水库天然饵料生物从事渔业生产并通过这种生产活动维护湖泊生态系统健康的渔业模式，其内涵包括：水生生物群落结构得到调整和优化;生物多样性得到维护;水质良好;生态系统健康;资源的高效利用和可持续利用;产品安全、环境安全等。 　　生态净水渔业模式的技术原理与特点是：利用生态位互补原理，合理利用湖泊中饵料生物资源，在维持或减少常规鱼类放养的同时，发展多种名优水产品的增养殖;通过放流增殖，恢复生物群落的多样性，延长食物链，保持生态系统结构的完整性，有利于生态系统的平衡与稳定;把湖泊中没有经济价值或经济意义不大的初级生产和次极生产尽可能转化为名优水产品，以较低的产量获得较高的效益，有利于减轻水环境压力;严格限制草食性鱼类的放养，适度放养河蟹，确保沉水植物覆盖度维持在60%以上，发挥沉水植物在生态系统中的多种功能，特别是净化水质的功用。 　　范成新： “末端治理”改善水质 　　范成新，中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员、博士生导师，从事湖泊水土污染及其修复机制的研究多年。 　　范成新介绍，末端污染是指在自然和人为活动中产生并已进入环境中的污染物，形成对环境的污染。末端治理有利于消除污染事件，也在一定程度上减缓了生产活动和破坏趋势。 　　湖湾是一片三面环陆的湖面，另一面为湖，有U形及圆弧形等。湖湾的封闭性高，单位水体负荷量大，污染物不易扩散净化，污染强度反较其他湖区大得多。湖湾主要末端污染有：藻体、沉积物(底泥)等，水草、鱼类自然死亡也会成为“末端污染”。这些“末端污染”会造成水质恶化、富营养化、藻类水华等。 　　范成新表示，运用藻体导流和高效收集技术、底泥翻耕控藻控污技术，综合治理湖泊“末端污染” 能够有效改善湖泊水质。 　　据介绍，藻体导流和高效收集技术由智能柔性围隔和大流量富集浓缩抽藻平台两部分组成。由储气系统的充气或排气，可使得一定长度的柔性围隔在数分钟内浮现于水面，使围隔迅速浮现对漂浮藻体进行导流;抽藻平台与陆上输藻管道和藻水分离站联合运行，可高效清除大范围的聚积蓝藻，防止沿岸带聚积蓝藻死亡腐烂污染环境。 　　底泥翻耕控藻控污技术，主要是通过污染物质调查以及生态风险评价，综合确定疏浚重污染区域的底泥深度，并将从湖体疏挖或取出的废弃物(蓝藻、淤泥和水草)，进行以干化、快腐、去毒、营养调配等工艺操作，形成适合植物或作物生长的基质和土壤并主要用于裸露山体和废弃地的基质化修复，实现泥-藻-草“回源式”资源化。 　　何寻阳:“循环种养”源头净水 　　何寻阳，中国科学院亚热带农业生态研究所研究员 　　农业面源污染是影响湖泊“健康”的因素之一。十九大报告强调要“加强农业面源污染防治”工作，为加强农业面源污染防治工作提供了根本遵循，指明了前进方向。 　　何寻阳认为，现代种养循环经济模式的开发和应用，不仅能为餐桌上的安全提供源头保障，也能从源头上控制农业面源污染、保护湖泊水源。 　　循环种养是绿色、优质、生态、环保可持续的现代化种养结合模式。其典型案例有：“水稻/牧草—肉牛—有机肥—果蔬茶”模式，“生猪—绿狐尾藻—有机肥/饲料”模式，稻田养鱼/虾/青蛙等模式。“循环种养”模式发展方向为“以草代粮”，用优质的牧草取代玉米、大豆、小麦等粮食，让禽畜重新吃回第一植物链，重造人类自然生态下的安全食物链。以天然药用植物取代抗生素，减少抗菌药物在动物养殖中的使用。 　　在此次论坛上，专家们还围绕“湖泊生态系统与生物多样性保护”、“山水林田湖系统治理与管理”、“湖泊流域生态经济与绿色发展转型”、“洞庭湖生态经济区建设与发展”4个专题进行了交流研讨;并到东洞庭湖自然保护区、洞庭湖博物馆工程、君山后湖湿地、南湖生态治理修复样板工程等地进行了现场考察。 　　论坛出版了《第七届中国湖泊论坛论文集》;发布了《中国岳阳南湖共识》，呼吁全社会“统筹湖泊管理、永续生命之湖”;组织了专家组在会前赶赴相关湖泊进行实地调研，会后将向国家相关部门呈报“第七届中国湖泊论坛专家建议书”。许多专家们呼吁：尽快出台或调整以流域为管理单元的湖泊保护法律法规;选择典型湖泊为试点，建立湖泊流域管理职能机构;基于试点湖泊流域管理机构执行情况，进一步在全国范围进行推广，让生命之湖永续!
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  • 《奥密克戎会终结新冠全球大流行吗？看看专家怎么说》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-02-20
    • 2021年11月26日，世界卫生组织（WHO）宣布将在南非发现的新冠病毒新变异株 B.1.1.529 命名为奥密克戎（Omicron），并列为受关注变异株（Variant of Concern， VOC），即风险等级最高的新冠病毒变异株。此后，奥密克戎迅速传播到全世界各地，并导致了新一轮大流行。 2021年12月23日，Nature 同期发表5篇论文，表明奥密克戎存在的大量突变导致其免疫逃逸大大提高，现有的疫苗和中和抗体防护效果显着下降。 2022年1月22日，Nature 同期发表2篇论文，发现奥密克戎在临床前啮齿动物模型中的感染和致病能力有所下降。 临床上实际观察到的结果也表明，奥密克戎感染后重症比例较之前的新冠毒株和突变株更低。这表明奥密克戎更为温和，因此有一种声音是奥密克戎的大规模传播有助于终结新冠大流行。 日前，Nature 发布一篇题为：Will Omicron end the pandemic？ Here’s what experts say 的专家访谈文章，讨论奥密克戎是否会终结新冠大流行。 2022年1月11日，也就是首次报道奥密克戎仅七周后，世界卫生组织（WHO）发出警告说：全球范围内将出现一场从西向东的奥密克戎感染“浪潮”。此时，欧洲和中亚的53个国家中已有50个国家报告出现奥密克戎感染病例。 最近几周，欧美国家已经感受到了奥密克戎感染浪潮的威力，例如英国，1月初达到了每天新增16万例奥密克戎感染者的峰值。奥密克戎的传播速度超过了之前所有新冠突变株，也超出了人们的想象。WHO欧洲区域主任 Hans Henri Kluge 表示，各国必须根据各自的流行病学情况、可用资源、疫苗接种情况和社会经济背景，尽其所能全力应对。 尽管有科研机构和科学家认为大量暴发式奥密克戎感染可能预示着新冠大流行的结束，但这随之而来的是短期免疫激增，因此有科学家警告说，当前的情况仍不稳定，也难以建模分析，认为奥密克戎会终结新冠大流行还为时尚早。 英国伦敦卫生与热带医学学院传染病模型专家 Graham Medley 认为，奥密克戎传播速度如此之快，以至于几乎没有时间准备任何类型的响应措施，因此，必须在巨大的不确定下做出决定。 快速传播 前所未有 奥密克戎感染人数可以在不到两天的时间内翻一番，这比之前的所有新冠病毒突变株都要快得多，也更接近公共卫生专家对较温和的流感病毒的预期。 伦敦大学学院（UCL）的医疗保健数据分析师 Christina Pagel 表示，我们以前从未见过这种传播速度的病毒，这意味着你无法摆脱困境，即使可以让每个人都接种疫苗，但疫苗仍需要两周时间才能生效，等待疫苗生效的这两周时间就处于仍能被奥密克戎感染前的中间状态。这使得政策制定者和为他们提供建议的科学家们处于一个两难境地，要么非常早地实施限制措施，要么什么都不做，顺其自然。然而，如果选择了后者，一旦发生什么异常，事情就到了无法挽回的状态。 情况复杂 难以建模 奥密克戎流行之初，英国的科学家们对于如何使用来自南非的奥密克戎感染情况数据来建模感染困惑，更新计算机模型来解释奥密克戎的生物学特性相对简单，然而，随着大流行的发展，模拟一个国家人口的基线免疫反应变得更加困难，因此基于模型判断如何限制奥密克戎传播变得更加困难。 在大流行早期，科学家在建模时可以假设全世界大多数人对新冠病毒的易感性是相同的，因为新冠肺炎是一种全新的疾病，大家都没有可用的疫苗，也都没有被感染过。然而，之后不同国家/地区采取了不同疫苗接种策略、不同疫苗类型、不同接种率，以及感染率和康复率的不同，导致了现在多样化的免疫格局，让情况变得异常复杂。 疫苗接种 差异巨大 英国爱丁堡大学的传染病学家 Mark Woolhouse 表示，感染新冠病毒后的住院率是一个非常关键的参数。一些研究人员在对奥密克戎建模时，假设奥密克戎导致的住院率与之前的突变株相同，这显然会导致一个更悲观的预测结果，实际上，奥密克戎从一开始就显示了更低的致病可能性。然而，通过南非奥密克戎数据进行建模时，数据中缺少一些重要细节，例如只知道奥密克戎感染后的重症比例下降，但具体下降多少呢？是10%，50%，还是90%？没有一个定量分析。 不同国家/地区采取了不同疫苗接种策略、不同疫苗类型、不同接种率，以及感染率和康复率的不同，这导致了不同国家和地区的人群产生了非常不同的免疫基线，因此难以准确预测奥密克戎在世界范围内的传播，也难以评估奥密克戎在疫苗接种率低的国家的流行情况。 英国莱斯特大学病毒专家朱利安·唐表示，奥密克戎在西欧、北美、非洲的传播方式差异很大，以至于用其中一个地区的数据建立的模型，对其他地区其实没什么用。 疫苗保护 大大下降 疫苗对奥密克戎感染的保护作用减弱，也使情况更加复杂化。实验室研究表明，占全球已接种的100亿剂疫苗中近一半的灭活病毒疫苗，几乎不会产生针对奥密克戎的抗体。 这是否意味着奥密克戎会更容易在这些接种了灭活病毒疫苗的地区和人群中传播呢？ 英国爱丁堡大学的传染病学家 Mark Woolhouse 认为这也不一定，因为灭活病毒疫苗可能会诱导更广泛的免疫反应，从而对更广泛的毒株做出反应，灭活病毒会引发针对病毒蛋白的免疫反应，而不是刺突蛋白（S蛋白），而奥密克戎的刺突蛋白发生了大量突变。当然，这也是一个值得关注的问题，目前还没有相关正式分析报告。 菲律宾主要接种了灭活病毒疫苗，目前奥密克戎正在菲律宾大量传播，2022年1月份，菲律宾的奥密克戎感染者人数呈指数增长，尤其是首都马尼拉。不过菲律宾卫生发言人表示，目前马尼拉的奥密克戎感染人数已经开始放缓，但其他地区仍在增长。 目前，菲律宾的新冠疫苗接种率仍然较低，只有53%的人完成了完全接种， 菲律宾的疫苗接种率仍然相对较低，只有 53% 的人口完全接种了疫苗。那里的官员说，他们希望在 5 月之前为该国所有 7700 万成年人接种疫苗。 伦敦大学学院（UCL）的医疗保健数据分析师 Christina Pagel 表示，尽管新冠疫苗仍能有效防止感染奥密克戎后发展为重症，但已经不能很好地防止感染传播，他认为没有一种疫苗能够对新冠病毒提供长久防护。英国莱斯特大学病毒专家朱利安·唐认为，疫苗不会是结束新冠大流行的方式。 新冠流行 何时结束？ 那么，新冠大流行的结局会如何呢？ 奥密克戎会终结新冠大流行吗？ 英国伦敦卫生与热带医学学院传染病模型专家 Graham Medley 认为，奥密克戎不会是最后一个新冠突变株，还会有下一个有特点的突变株出现。 许多科学家认为，新冠病毒不太可能完全消失，新冠肺炎将不可避免地变成一种地方疾病。 伦敦卫生与热带医学学院的流行病学家 Sebastian Funk 认为，这种新冠病毒将与人类共存的观点很模糊，对不同人群来说意味着不同的东西，随着人群中针对新冠病毒的免疫力提升，我们将难以看到非常致命的新冠流行病，而变成了一种地方疾病，或者说是“与病毒共存”，但这很难准确地建模分析或预测。部分原因是即使最好的疾病分析模型也难以在这么短的时间里做出准确预测。 英国爱丁堡大学的传染病学家 Mark Woolhouse 认为，只有当大多数成年人在儿童时期就曾多次接触新冠病毒并建立了强烈的自然免疫力，他们才能真正的受到保护并免受严重症状，此时新冠肺炎才会成为真正的地方疾病。这一过程需要几十年时间，而如今的成年人，尤其是老年人在儿童时期并未接触过新冠病毒，因此他们仍然需要继续接种疫苗。 然而，这种躺平式的策略有很大的缺陷，因为依赖新冠病毒感染病建立自然免疫力的方式会导致患者长期新冠（Long COVID），这需要新冠病毒在变异过程中发展成重症率越来越低的温和突变株，目前来说，新冠突变株似乎越来越温和了，但谁又能保证下一个突变株会更加温和呢？
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