一种基于知识树的科技前沿探测方法——以深度学习领域为例

[目的/意义]当前全球科技竞争愈加剧烈,准确把握未来科技前沿是科技竞争取得胜利的关键,科技前沿探测是科技情报研究的热点问题之一。[方法/过程]文章提出一种基于知识树的科技前沿探测方法,通过科技前沿知识树反映领域科技前沿的发展信息,探索解决科技前沿探测过程中存在的信息冗余、探测结果不准确等问题的方法和途径,并以深度学习领域为例进行了实证研究。[结果/结论]研究结果表明,基于知识树的科技前沿探测方法可以在一定程度上提高科技前沿探测过程的效率,改善科技前沿探测结果的质量,可以为面向特定领域的科技前沿研究提供参考。

更安全地发展科学技术与新质生产力——从新型科研体系安全赋能新质生产力开始

[目的/意义]在高科技、高风险社会,应该强调更安全地发展科学技术与新质生产力,强调安全的科学技术是第一生产力。[方法/过程]揭示当代主流科学只是“现象—分析”二维构成的科学,其所追求的真理是符合性真理,只能纠正理论与实验不一致的错,不能纠正知识体系发展不合理的错,不能纠正知识应用不合理的错。因此,需要从源头抓起,变革科研体系以安全赋能新质生产力发展。[结果/结论]第一步是由科技专家与人文和社会科学学者共同组成研发与创新的主体;学术创新体系崛起,与技术创新体系相辅相成;甄选一流人才担任学术带头人;建议实施“批示后追加研究制”,让一流智库专家充分发挥作用,快速提升我国的智库水平。

新时代、新领域、新技术——建筑科学的新内涵与发展

该文简要分析了当前我国建筑行业面临的挑战和机遇,在面向国家重大需求、服务战略新兴产业方面,重点阐述了建筑行业数字化转型面临的关键核心技术、专业软件和大数据平台中卡脖子问题和解决方案,从减少碳排放、可再生能源利用和新材料与新建筑体系三方面系统分析了建筑领域碳达峰碳中和实施路径;在面向经济主战场,推动行业高质量发展方面,从尺度、阶段、性能三个不同维度阐述了好房子的内涵、要求和实现目标;在面向世界科技前沿,打造原创技术策源地方面,从深地、深海、深空三个方面探讨了未来土木工程建设的征途和方向。

主要发达国家和地区的融合研究举措及其启示

融合研究可通过不同领域的知识和技术的相互融合,促进新思路、新方法和新技术发展,推动国际合作和知识共享,已成为各国应对新一轮科技革命和产业变革的重要抓手。基于融合研究概念,从推动前沿科技进步、解决重大社会问题和开拓新兴产业发展3个方面提炼融合研究全球发展趋势;总结主要发达国家和地区促进融合研究的举措和做法,结合中国当前情况,从顶层设计、项目资助、平台构建和人才培养4个方面提出启示与建议。

科学与技术交叉视角下物联网技术研究热点与技术预测研究

[目的/意义]物联网技术及其相关产业具有很强的应用广泛性和技术关联性,基于论文-专利关联的前沿主题分析方法可以识别科学与技术互动明显的高技术领域的前沿主题,预测未来可能出现的热点技术。[方法/过程]从物联网领域的论文和专利入手,以科学与技术的交叉视角,基于高被引论文和专利,从主题关联、作者-发明人关联和引用关联三个角度挖掘物联网领域科学与技术的互动线索,识别研究前沿,并进行技术预测。[结果/结论]通信工程在物联网领域具有最高的研发热情,新兴技术和传统物联网技术的结合研究逐渐成为另一大研究热点。深度神经网络方法预测物联网恶意攻击的技术、基于无线穿戴的区域智能健康系统、物联网云服务资源分配算法的优化是三个未来可能出现的技术。

面向国防科技前沿的开源信息主题识别

面向国防科技前沿细颗粒领域主题出现的不平衡数据分类问题,提出一种基于融合特征的国防科技前沿主题识别与分类模型。该模型在基于Sentence-BERT预训练模型提取的语义特征基础上,融合基于命名实体识别技术提取的实体特征,实现面向国防科技前沿领域特定专题的追踪、监测能力构建。实验结果表明,融合特征主题识别与分类模型有较好的模型指标。该模型已在具体实践中取得一定成效。

前沿技术产业成长:对比较优势的一个文献述评

比较优势是影响产业竞争力的一个重要因素,遵循比较优势还是违背比较优势能够创造和维持产业竞争力是当前产业经济领域探讨的核心问题。结合前沿技术产业特性和国际贸易理论进展,梳理与比较优势、产业竞争力相关的产品空间和经济地理研究文献发现,遵循比较优势和违背比较优势在创造和维持产业竞争力中发挥协同作用,忽视任何一方力量都不可能提升产业竞争力。因为遵循比较优势参与国际分工能够促进资本积累和要素禀赋升级,而不平等的国际分配体系下不对等的剩余分配将扩大发展中国家与发达国家的差距,实现收敛需要发展中国家违背比较优势来缩小与发达国家的差距;但是现有比较优势决定了能够形成产业竞争力的违背距离,现有要素禀赋越先进意味着学习能力越强,决定了能够形成竞争力的新产业越可以违背现有比较优势更远的距离。因此,实现产业竞争力提升是在遵循比较优势促进要素禀赋持续升级的基础上,随着学习能力提高,逐步违背现有比较优势更远的距离,而一国内部地区只有遵循比较优势才能提高整个国家的竞争力。

边疆民族地区农业科技创新平台建设现状、困境与路径研究——以广西为例

以广西为例,探讨了边疆民族地区农业科技创新平台建设的成效,结果表明:边疆民族地区农业科技创新平台建设中存在自我发展能力不强、协同合作机制不健全、保障支持体系不完善等突出问题。为此,提出了优化平台布局、加强协作机制、完善支持体系等建议措施,以推动边疆民族地区的农业科技创新平台建设,从而助力边疆民族地区乡村振兴和中华民族共同体意识的强化。

陕西轻工产业科技创新效率实证分析

轻工产业的科技含量和创新效率对于促进经济高质量发展具有重要影响。立足创新驱动发展战略,基于超越对数生产函数,运用随机前沿分析法,以陕西省2012—2021年5个代表性轻工产业面板数据为样本,测算其科技创新效率及其影响因素。结果表明,行业平均经营绩效的影响程度最高,企业规模的影响程度最低,且科技创新效率逐年提高。据此提出提升陕西轻工产业科技创新效率、促进高质量发展的对策建议。

美国科技战略变革中的高等教育布局及其理念转变——以《无尽前沿法案》为例

美国参议院2021年通过的《无尽前沿法案》是对76年前《科学:无尽的前沿》报告中科技创新精神的传承,也象征着美国新科技战略理念的重要转变。法案从科技人力资源、科技创新资金投入和科技生产资源上对美国高等教育的科技创新能力进行重新布局,其举措呈现科技创新战略由“市场主导”转向“全政府”动员、“技术国际化”转向“技术民族主义”、“技术商业化”转向“技术安全化”的特征。在加快实现高水平科技自立自强的背景下,美国科技战略的重大调整对我国高等教育科技创新使命担当具有现实的启发意义。

科学技术与新疆域国际法:演进、挑战与因应

科学技术水平的日益精进,使得深海、外空、极地和网络等新疆域被开拓出来。如今,新疆域成为当前大国角逐的战略制高点,亟须新的国际法加以规制。基于对科学技术和国际海洋法协同演进的历史分析,可以探索出科技发展与新疆域国际法演进的内在联系。虽然联合国框架内已形成了国际海底区域和南极的国际法治理体系,并开始外空国际法立法的初步尝试,但现行国际法滞后性问题突出,拥有先发技术优势的国家与国际社会共同利益的碰撞频仍,科技发展对新疆域国际法治变革带来了严峻挑战,也为它提供了立法动力和发展机遇。我国应积极参与当下新疆域内软法治理机制的完善,推动构建人类命运共同体,以和平、主权、普惠、共治为治理原则来应对国际法面临的新挑战。

美国智库构建中美科技合作新框架的思考与启示

美国拜登政府的政策微调为中美科技合作打开新的机会窗口,美国部分自由派智库积极探索新形势下的中美科技合作新框架。对中美科技合作新框架进行了分析,并在其框架上延伸出技术“竞争性”和“公益性”的新评估维度,提出恢复中美创新与战略对话,重启原有合作机制;加强中美基础科学领域的研究合作;重点围绕全球气候变化、新能源开发和利用等领域寻找双边合作契机;确保“挂钩”领域稳定合作,力争稳住优势领域等相关对策与建议,尽快推动构建平衡、可持续的新型中美科技关系,实现中美互惠共赢。

科技前沿识别体系中的机器学习应用问题

当前科技前沿识别研究方法难以得到更细粒度的分析结果,同时传统计量方法已不能够满足对当前来自网络的开源信息的情报挖掘需求,而机器学习方法可以实现数据细粒度的知识挖掘,因此成为解决科技前沿识别问题的重要手段。对2013—2021年中国知网和Web of Science(WoS)数据库收录的机器学习相关文献,在运用文献计量统计方法进行时间分布、研究主题及热点分析基础上,构建包含数据感知与处理层、情报计算和感知层、情报产品刻画层的开源情报环境下的科技前沿识别体系延伸架构,解读机器学习方法在各层次上的应用问题及关联关系,并提出不同层次需求发展的意见和建议;进而以7 944篇从WoS核心期刊库采集到的“深度学习”主题相关文献作为实验对象,主要针对数据处理中的知识单元构建进行论证。实证结果显示:从应用场景来看,多媒体信息处理的主题热度变化不大,智能机器人的主题热度逐年增高;从机器学习任务来看,目标检测和追踪的主题热度逐年降低,特征工程和数据分类则呈增长趋势。案例分析证明了所提出理论框架的科学性。

“磁性物理与磁性材料”课程多模式教学设计与探索

基于“强化基础、科教融通”的教学理念,提出针对性小班教学,将“知识点教学+翻转课堂+课堂研讨解决问题”等多模式融合的教学手段应用于“磁性物理与磁性材料”课程的教学实践。重视基础拓展的同时,紧跟科技前沿,激发学生研究兴趣,使其积极主动学习。着眼于授课学生的科学研究兴趣和方向,开展针对性教学内容,引导学生将专业理论知识与科研实践相结合,激发学生对未来科研工作的兴趣与热情,助力培养基础知识扎实、自主学习能力强和创新意识高的新时代人才。

Review on the recent progress of laser frontiers in China

The discussion on laser science and technology during the "Laser Frontier" forum on 20 to 21 October 2012 in Beijing provided a global overview of laser development status and trends. Several frontiers in the application and industrial development of laser science and technology in China are reviewed. Suggestions on several aspects of China's laser technology and industry development, especially on a number of laser technology fields and their applications that are closely related to the national economy and industry, are proposed.

前沿科技成果在电化学综合实验教学中的应用

将前沿科技成果煤沥青基碳纤维材料在锂离子电池中的应用设计成电化学综合实验,使最新的科研成果和电化学实验教学有机的结合在一起,让学生充分了解能源化工和电化学工程的科技前沿,将电化学动力学、电化学测量与电化学综合实验高效融合,提高了学生利用理论知识解决实际科研问题的能力,推进了拔尖创新型人才培养,充分体现了科学研究对实验教学的支撑功能。

3D打印技术融入包装材料学教学的改革探索

培养创新创造能力卓越的新工科人才需要构建高水平人才培养体系,需要多学科深度交叉融合,这对高校的课程教学提出了新要求。面向包装工程专业学生开设的包装材料学基础课程存在学生积极性不高、理论知识与实际应用不能有机结合、教学与实践分离等问题,难以满足新工科人才培养要求。因此将3D打印技术融入包装材料学课程教学,实施课程教学改革,促使包装材料学课程教学由偏理论轻实践逐渐向理论实践并重的教学方式转变,以激发学生的学习热情,提高教学质量,培养符合新工科要求的复合型创新人才。

外泌体分离与提取技术研究进展——生物分离工程科技前沿知识引入

外泌体是真核细胞分泌到细胞外的纳米级囊泡,因携带蛋白质、核酸和脂质等,是细胞间信息传递的新型载体,广泛存在于生物体液中。根据外泌体的物理和化学特性已开发出多种分离与提取方法,涉及到当前生物分离技术的新方法和新工艺。生物分离工程作为一门理论与实践相结合的专业课程,为紧跟学科发展动态,可将外泌体分离与提取技术的研究进展作为科技前沿知识引入课堂教学,构建并丰富生物分离工程教学案例,开拓学生思维视野,提升学生创新能力和科学素养。

双咪唑基有机负极储钠性能研究及成果融入现代分析测试技术教学

设计了一种制备双咪唑基有机聚合物,并进一步用于钠离子电池负极材料的硕士生现代分析测试技术实验。首先,基于亲核取代反应合成双咪唑基有机聚合物,然后,对所制备的电极材料进行了物理化学表征和电化学性能的测定。本项实验可以锻炼学生制备电极材料、表征方面的能力。因此该实验设计有助于学生了解分子设计,提高科学研究的积极性。

纳米地质学:地学领域革命性挑战

纳米科技是研究0.1~100nm粒级范围内物质特性的科学,纳米颗粒处于纳米尺度,具有表面与界面效应、小尺寸效应、宏观量子隧道效应和量子尺寸效应等特殊的物化性质。纳米科技涉及地球科学的诸多领域,并在矿物学、岩石学、地球化学、构造地质学、能源地质学和矿床学等领域取得了重要进展。本文在总结、归纳前人的研究并结合作者最新研究结果的基础上,进一步提出了纳米地质学的概念：以纳米科学与地球科学为依托,以纳米技术与地学研究方法为手段,以固体地球物质为研究对象,对各种地质体中已知或有待探知的纳米颗粒和纳米孔隙进行深入研究,从而揭示地质过程中纳米效应与地质现象的关系及其规律的科学;系统地分析了纳米科技与地质学结合产生的各分支学科：纳米矿物学、纳米岩石学、纳米地球化学、纳米构造地质学、纳米能源地质学、纳米矿床学、纳米地震地质学和纳米环境地质学等;全面阐述了纳米地质学及纳米成藏成矿领域重大和前沿科学问题,并探讨了其发展趋势,由此指出,纳米地质学的兴起和发展将必然带来地学领域革命性的挑战。