利用智能化技术为建筑减负提质——北京工业大学教授张伟荣的“暖通”进化论

走进一幢商用大楼,夏天通常会瞬感温度骤降,被呼呼的冷气包围;冬天则被暖烘烘的热潮直接“糊”一脸。在这类大型公用建筑中,制冷、制热的设备往往带着极端化情绪,靠一个设定温度横扫全场。这不仅让空气的舒适度大打折扣,还无疑增加了建筑能耗。

出污泥而不染——记中国科学院生态环境研究中心副研究员刘文宗

技术更替，古来便遵循优胜劣汰之道。人们常常会欣然赞颂革新技术带给现代城市发展建设的光鲜一面，却难能深入了解伴随新型产业、技术的崛起而悄然破土的系列问题。城市，既是人群生活的高密度汇聚区，也是工业产能的高效率集成区，存在大量工业和生活废水、污染物的排放。剩余污泥作为城市污水处理的必然产物，含有大量有机物、丰富氮磷营养物以及重金属等，具有较高的回收利用价值。

漫步微观世界的“跨尺度”对话——北京化工大学机电学院教授梁立红与其先进材料及结构跨尺度力学研究

近年来,随着微纳米力学理论的发展以及新型材料和结构的应用,微纳米结构薄膜(或涂层)作为一种研究载体愈来愈受到关注。陶瓷涂层由于较好的耐磨、耐腐蚀、高熔点、低热导等性能在航空航天、航海、化工和能源等众多领域都有广泛的应用。而对这种热障涂层体系力学性能的研究,不仅对工业应用具有重要指导意义,还促进了薄膜和界面力学理论的发展。

链接信息 连接世界——记复旦大学通信科学与工程系教授韩定定

从宇宙到地球,从控制中心到个体单位,网络连接万物,它宏大、辽阔而普遍。但是,平台滋生的网络暴力、人肉搜索、信息贩卖等现象,又让网络看起来无序、杂乱且脆弱。然则,只要打破桎梏,建立秩序,信息是可以正向使用的。以复杂网络为技术手段,为智慧城市设计顶层框架,链接信息,连接世界,就是复旦大学通信科学与工程系教授韩定定等科学家对信息的最大化使用。

用科技打造污水“清道夫”——记深圳大学化学与环境工程学院特聘副研究员毛艳萍

随着城市的出现,污水处理应运而生。历经岁月变迁,污水处理技术也已从早先简单的消毒、沉淀,发展至如今的脱氮除磷及深度处理回用。可以说,在各国普遍重视环境保护的今天,水污染治理的目标已从传统意义上的“污水处理、达标排放”转变为以水质再生为核心的“水的循环再用”,从单纯的“污染控制”上升为“水生态修复和恢复”。

突破全息直觉理论 打造机器智能引擎——记复旦大学智能机器人研究院副院长张立华

智能机器人的发展正如同人类的文明和进化史一般,不断向着更高级的形态发展。一个充满挑战的问题正摆在人类面前,未来的智能机器人是否会拥有像人一样的智慧大脑和复杂意识?“当前以深度学习为代表的人工智能技术所能解决的问题往往需要具有大量可以借鉴学习的训练集,同时要求所获取的信息是完备的,而在复杂的真实应用环境中,采集到的数据往往包含大量噪声与不确定性,且仅包含环境的局部信息,导致了基于深度学习的人工智能应用的局限性。而在同样环境下,人类却往往可以依靠直觉做出较为迅速且适宜的判断,这为我们发展新的人工智能理论来解决上述问题提供了灵感。”

拥抱低维材料之未来——记中国科学院半导体研究所研究员左玉华

纳米管、石墨烯、量子点等材料,都有一个共同的特点,那就是它们的空间维度都小于3,这种特性赋予了这些材料一个共同的名称:低维材料。如今,以硅(Si)技术为代表的微电子技术正日新月异地发展着,但这种作为广泛使用的半导体材料,目前还存在着很多缺陷:其一是载流子迁移率低,这使得Si的微电子器件速度远远落后于其他材料;其二是硅属于间接带隙半导体,也就意味着Si不能发出可见光。

水利预言战队——记“梯级水库群全生命周期风险孕育机制与安全防控理论”项目

如果把视线移到宇宙中,会发现地球就好似散发着蔚蓝色的光芒,其原因在于地球上72%的面积都被水覆盖着。但在这个名副其实的“水球”上,可供人类使用的水资源却少之又少,加上人类毫无节制地索取,这个蔚蓝色的“水球”正渐渐变得不再明澈。由此可见,保护水资源任重而道远。在水资源研究中,不只存在缺水之难,水资源超负荷同样令研究人员心力交瘁。近年来,我国洪涝及干旱问题频发,一旦发生势必造成不可挽回的巨大损失。找到问题源头,将其扼杀在摇篮里,就成了众多水利研究人员的研究之重。

数学“三人行”——记上海大学理学院数学系教授侯磊

数学,作为一门研究数量、结构、变化、空间以及信息等多种概念的学科,在人类漫长的发展历史和社会生活的变迁中,发挥着不可替代的作用,同时它也是学习和研究现代科学技术必不可少的工具。在庞大的数学家族中,数学包含微积分、概率统计、几何、线性代数等多方面内容,每一部分都有其用武之地,基于数学概念,科研人员可以对各种新材料进行数值模拟分析,研究数学理论,计算与应用实践使之三合一,更好地应用于冶金、航天等工业研发领域。

钻坚研“微”——记哈尔滨工业大学环境学院副教授李智灵

现代工业特别是石油化工、农药产业的不断发展,使进入自然环境的化学物质种类和数量越来越多,已经远远超过了自然界的恢复能力。近年来,持久性有机物对环境的污染及带来的危害越来越引起人们的注意,大量的学者投入到有机污染物生物降解研究当中,哈尔滨工业大学环境学院副教授李智灵就是其中的一员。她以水土环境中毒害性和难降解污染物的微生物强化去除为研究重点,在持久性有机污染物的微生物强化分解转化领域取得了一系列有创新性的丰硕的研究成果。

潜心机器人 智享新未来--记北京工业大学信息学部教授左国玉

2015年,在北京国家会议中心举办的首届世界机器人大会上,一款遥操作随动机器人与日本大阪大学的情感机器人、韩国科学技术院的类人机器人等作品一起作为先进研究成果在大会的未来展区进行了展出,出席大会的国家领导人先后观摩了遥操作随动机器人的展演。

寻“天然”之高道,存平常之本心——记华东师范大学物理与电子科学学院材料系教授徐敏

大自然是丰富的宝藏,人类的生产生活无不受馈于自然。然而,多年来潜藏的问题已经暴露出来,一方面,很多有限的资源不断地被"榨干取尽",同时生态环境被污染;另一方面,一些大量的、可再生的资源却没有被充分利用。高分子材料的利用就经过了这样一个曲折的过程。

在运筹学的科研之路上奋力前行——记上海大学数学系教授康丽英

《史记·高祖本纪》中曾记载“运筹帷幄之中,决胜千里之外”,即只要在小小的军帐之内作出正确的部署,就能决定千里之外战场上的胜负。由此不难看出,在已有的条件下,只要经过合理的筹划、安排,就能够取得最好的效果。正如流传已久的田忌赛马,虽然是同样的马匹,但通过调整马匹出场比赛的顺序,就能得到转败为胜的结果,筹划安排的重要性不言而喻。

张高龙:探求核物理的奥秘

'谈核色变'形象地形容了人们对于'核'的恐惧。但其实核物理研究是人类探索微观世界的重要手段,它能通过核裂变获得核能源,为国家、社会的发展提供能源与动力;利用先进的探测设备,为核医学及影像和医疗事业提供最先进的检测和治疗技术;通过建立、发展核理论,制造、升级核试验装置,为许多学科研究奠定基础。北京航空航天大学副教授张高龙,十几年来一直将自己的热情倾注于实验核物理和核技术方面的研究,以不断开拓的精神,在这一研究领域中贡献着属于自己的力量。