https://doi.org/10.1007/s11433-023-2219-7数据下载地址：https://fast.bao.ac.cn/cms/article/270/

日本政府计划从2023年开始将福岛核废水排放到太平洋中，这一决策引发了周边国家乃至全球对于损害人体健康以及污染生态环境等问题的担忧。福岛核废水离我们到底有多远？为了回答这一问题，清华大学的研究团队对福岛核废水的扩散过程进行了模拟，并以动画的形式展现了废水中主要放射性物质——氚的扩散过程。

Bianchi教授，合作单位包括斯德哥尔摩大学，哥德堡大学，因斯布鲁克大学，苏黎世联邦理工学院等。了解详情请读原文▼[点击下方链接或阅读原文]Oxidized

肿瘤患者的营养不良发生率在40%-80%之间，而肿瘤患者的营养不良与患者升高的死亡率，更长的住院时长，更高的住院费用和更差的生活质量直接相关。现有肿瘤患者的营养不良依赖于肿瘤患者营养评估量表（PG-SGA），PG-SGA量表是一种有效的肿瘤患者营养评估量表，其受到多国营养组织推荐为肿瘤患者营养诊断金标准。但是PG-SGA七个部分的设计使得临床使用需要专业人员以及超过30分钟的问询后才可完成。许多营养专家都建议在营养诊断前进行营养筛查以协助营养不良的诊断。然而现有营养筛查工具并不适合肿瘤人群的营养不良筛查，现有营养筛查工具对肿瘤患者营养不良的敏感性不够。近日，首都医科大学附属北京世纪坛医院石汉平教授团队在Science

近日，哈尔滨工业大学机电学院高海波教授团队在野外足式机器人环境认知学习与自主导航方面取得重要进展，相关研究成果(Learning

在科幻电影中，钢铁侠和机械战警都是人和机器深度融合的产物。这些科幻电影里出现的技术在现实生活中已经有其雏形了。其中历史最长的要数由表面肌电信号（sEMG）控制的功能假肢。表面肌电图是骨骼肌激活的电学表现。表面肌电信号包含丰富的神经控制信息。使用sEMG进行人机接口交互的技术通常被称为肌电控制（myoelectric

自然界中生物通过聚集表现出精妙绝伦的群集行为，涌现出自组织性、分布式、鲁棒性、适应性、可扩展性等群智激发汇聚特性。这主要得益于简单个体的局部交互规则，使得个体能够超越自身能力限制完成复杂的生命活动，为无人集群系统的设计带来灵感启发。近年来，研究者们逐渐揭示了鸟群、鱼群、狼群等生物群体智能行为的涌现机理，并对抽象的生物集群行为进行数学建模，以探索多种集群运动模式的产生与映射关系，成为无人系统集群自主控制应用中的热点方向和前沿领域。近日，《国家科学评论》（National

人手在日常生活中起着不可或缺的重要作用。从大猩猩、黑猩猩和人的共同祖先到现代人，经过数百万年的演化，才有了人手今日这样灵巧、高效的功能。然而，在现实生活中，数以亿计的人正遭受着肢体活动和功能障碍的困扰，其中很大一部分是手部残疾。人手的缺失使患者的生活质量大幅降低甚至丧失生活自理能力，失去平等的就业机会，这将给个人和家庭带来灾难性的后果。20世纪以来工程科学、医学和人工智能的飞速发展提供了一种潜在的可能性：我们是否能创造出一种由人类神经信号控制的人造手来复现人手的自然运动功能，从而替代缺失的完美自然手？出于自然规律探索和工程与医疗应用的需要，美国政府专门启动了革命性假肢研究计划，它的宗旨是要研制与人体残肢自然融合的革命性假肢。与此同时，欧盟也启动了上肢神经康复机器人研究计划，它的宗旨是要赋予人-机系统非常自然的人机交互能力。在我国，国家基金委也把生物制造与仿生制造新原理、新方法列为共融机器人的重点资助方向。由此可见，代表神经科学、信息科学、人体运动机能学与电子工程学等多学科前沿之一的机器人假肢手(robotic

Safety（S&S）期刊推介专题会议顺利召开【喜报】S&S编委刘云浩教授荣获“CCF王选奖”【S&S专刊征稿】物理层系统安全关于S&S中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊主编：邬江兴

中国科学院地质与地球物理研究所魏勇研究员团队，联合中国科学院北京基因组研究所李明锟研究员等，利用近两千年来中国古代疫病的历史记录，统计分析了流行病的发生率与太阳黑子变化趋势的相关性，研究结果表明，疫病指数和太阳黑子数具有相似的周期性变化和一致的长期趋势。该成果已在《中国科学：地球科学》2023年第1期发表，论文第一作者为陈思博士，通讯作者为魏勇研究员。地球系统的能量大部分来自太阳，地球生物圈的变化必然与太阳活动有关。但是，太阳活动与流行病之间的关系这一关乎人类命运的基本问题仍然是一个未解之谜。流行病是具有高度传染性和广泛传播性的疾病，对人类社会的发展具有重大影响。历史上曾发生许多严重的流行病灾难性地破坏人类社会和文明的发展。尽管现代社会拥有发达的科学技术，人类也未能阻止流行病的侵袭。古籍中的疫病记录关于太阳活动与流行病之间的关系一直是科学家不断探索的问题，但是前期的研究大多仅分析了百年尺度（数据分布在公元1700~2019年间，约200~300年长度）的流行病学数据集和基于现代观测的太阳黑子数据。这个时间跨度不足以研究流行病与太阳活动之间在千年尺度上的相关性变化。太阳活动除了有Schwabe周期变化，还表现在其他多种时间尺度的变化，特别是在太阳活动极小期间，太阳活动周期的长度会发生变化。流行病的爆发和传播是高度复杂的过程，通过对更长期历史记录的研究可以了解太阳活动是否在流行病的广泛发生中起作用。在中国古代历史文明时期，关于疫病的记载丰富且错综复杂，疫病具有伤亡严重、传染性强、发病范围广的特点，也称流行病。《中国古代疫病流行年表》汇编了过去近2000年的疫病记录，预先过滤了小尺度人群水平的疾病，以低比率排除小规模地方病，同时保留具有流行病特征的记录。文章研究团队对这些数据进行了过滤并重组，得到了公元0~1840年疫病指数（图1）。太阳活动水平则采用了利用树轮重构的太阳黑子数表征。图1

冠心病是目前世界范围内最常见的心血管疾病类型，也是全球死亡的主要原因之一，其病因和发病机制较为复杂，目前尚未完全明确。近年来，随着高通量色谱及质谱技术的发展，以及微生物图谱测序及分析方法的突破，代谢组学技术和宏基因组学技术应用于人群研究及动物研究中，从全新的角度揭示了肠道菌群和宿主代谢及免疫之间的相互作用，这些相互作用显著影响心血管疾病的发病风险。然而，目前肠道微生物在冠心病发生发展中的作用尚未明确，肠道菌群干预辅助治疗的价值仍需要进一步评估。了解肠道菌群及其代谢物影响冠心病发生发展的机制，有望为发展冠心病的预防和干预措施提供新的视角，对冠心病的防治具有重大意义。近日，复旦大学附属中山医院葛均波院士与复旦大学生命科学学院郑琰研究员在Science

这些化合物为开发新的金属有机试剂、新的催化反应性质提供了物质基础.金属有机配位化合物的反应性质在很大程度上取决于配体的结构.

长期的再分析数据以及CMIP6模拟数据均支持频繁的WACE/CAWE次季节反转与“北极增暖-欧亚变冷”趋势减弱同时发生.

激子是由受激电子和空穴由库仑相互作用形成的一种玻色型准粒子，在研究光与物质相互作用以及材料新奇光电物性方面起着至关重要的作用。根据所组成的电子和空穴在实空间和动量空间的相对位置，激子可以分成四类：I型激子（实空间直接、动量空间直接）、II型激子（实空间直接、动量空间间接）、III型激子（实空间间接、动量空间直接）以及IV型激子（实空间间接、动量空间间接）。二维范德华材料，因其物理极限的物理厚度、弱的介电屏蔽以及电可调节性，为研究激子物理提供了一个理想平台。目前为止，I型、II型、III型激子已经在二维材料中得到了广泛研究。但是，对IV型激子的实验探索在很大程度上还未开展。因其组成电子和空穴在实空间和动量空间都是间接的，IV型激子的寿命理论上比其他三种类型激子的要长很多，在玻色量子物态、玻色-爱因斯坦凝聚、激子晶体以及超低功耗的激子晶体管等方向有非常广泛的前景。图1.

北京大学能源研究院金之钧院士团队最新成果，通过建立鄂尔多斯盆地中生代沉积速率时间序列来揭示陆相盆地沉积记录隐藏的长期旋回，提出太阳系轨道力与构造运动的耦合效应可能调控盆地波动过程，该研究为解读地球节律的天文起源提供了新视角。该项研究成果发表在《中国科学：地球科学》2023年第2期。地球系统多圈层的演化具有周期节律。沉积过程的旋回性变化体现在不同级次的时间尺度上，目前在地球轨道尺度(米兰科维奇周期)的研究取得了巨大成功。为了在更长的时间尺度(百万年至亿年)探索沉积旋回，需要关注太阳系在银河系内运行的周期及复杂天文环境对地球系统的影响。沉积盆地中发育的地层序列记录了地球的长期节律和潜在的天文控制因素。然而,

湍流中的相干结构在传热、传质等过程中扮演着非常关键的角色。如何控制这些相干结构进而调控湍流的传热效率，不仅具有重要的基础研究价值，而且在工程领域有着广泛的应用前景。《国家科学评论》近期发文报道了对这方面研究进展的综述。近日，《国家科学评论》杂志在线发表了南方科技大学夏克青教授团队关于如何通过控制相干结构从而实现湍流传热调控的研究进展综述。作为经典物理的最后一个未解之谜，湍流备受学术界的关注。不同于完全无序的混沌系统，湍流的一个关键特征是系统中存在具有一定时空关联尺度的相干结构。尽管人们早已知悉这些相干结构是湍流中质量、动量和热量输运的主要载体，但由于湍流的强非线性、强耗散等特点，如何操控相干结构进而调控系统的输运特性，一直是湍流研究领域和相关工业应用中的难题。近十年来，夏克青教授团队针对该难题在热湍流系统中开展了一系列研究，发现了通过简单的空间约束即可操控相干结构进而调控湍流传热的新现象和新机制。在该机制下，湍流的热输运效率由相干结构的相干性（通过几何特性表征）所主导，出现了流动减弱但传热增强的反直观现象。这个机制完全不同于湍流研究领域长期以来的主流思路和方法，即通过直接改造由分子扩散主导的边界层特性来增强或抑制传热。在该综述中，作者们详细介绍了通过控制相干结构调控湍流传热这一机制背后的物理图像，并讨论了该机制在工程热管理等领域的潜在应用。通过进一步介绍几类受到不同动力学过程约束/调制的热湍流系统（包括旋转约束、双扩散效应、磁约束、倾斜调制、高聚物调制等），他们阐释了如何基于相干结构操控这一物理图像来统一理解这些不同系统中的湍流传热特性，从而证明了该机制的普适性。鉴于相干结构是湍流的关键特征，该机制有望被推广到更多不同类型的湍流系统中。通过空间约束控制热湍流中的相干结构图中展示了经典热湍流在矩形对流腔体中的瞬时流场(a,

中国科学技术科学点击下方“阅读原文”或访问《中国科学：技术科学》英文刊官方网站tech.scichina.com，可免费下载全文。

"天气气候水，代代向未来"，在这个与人类生活息息相关的日子，我们精选了近期在《中国科学：地球科学》和《科学通报》发表的相关优秀研究成果为您推荐，欢迎您阅读！《中国科学：地球科学》

经过亿万年的进化，生物系统在传感、智能、驱动等方面具备了传统机电系统难以比拟的优势。例如，蛇颊窝的温度灵敏度可达0.003K；生物大脑能够进行高效学习和多任务操作；沫蝉可以跳出超过自身体长100多倍的高度。为了有效提高机器人的性能，近年来，由生命和机电系统融合而成的类生命机器人被提出，并迅速成为了机器人领域的研究特点。然而，尽管现阶段类生命机器人研究已经取得了较多成果，但大多数类生命机器人局限于简单的功能演示，未充分利用生物系统的优势。为了促进类生命机器人的实用化发展，在类生命机器人传感、智能、驱动等方面进行进一步探索是十分有必要的。此外，当前具有单一功能的类生命机器人难以和人类、环境交互，具有传感-智能-驱动闭环的类生命机器人有望被进一步发展。在所提出的闭环类生命系统中，智能单元的神经细胞将在生理上连接传感单元和驱动单元。这不仅可以实现信息传递，而且还将相互提高传感、智能和驱动单元的功能、性能和生命周期。在未来，类生命机器人有望在多个领域为社会做出贡献。近日，中国科学院沈阳自动化研究所类生命机器人研究团队在《国家科学评论》(NSR)发表观点论文，文章首先总结了类生命机器人的研究现状。然后，该文章重点从机器人感知、智能和驱动三个方面阐述了类生命机器人及其关键零部件的发展前景。最后，该文章提出了由这三部分构成的机器人闭环系统，展望了整体类生命机器人的潜在发展路线，对生命与机电融合的相关领域研究具有重要的参考意义。图1

doi:10.1016/j.scib.2023.02.015

https://doi.org/10.1016/j.scib.2023.01.032

“鱼与熊掌不可得兼”是出自战国时期儒家代表人物孟子的《鱼我所欲也》，而对于水稻等重要的禾本科粮食作物而言，高产和优质就如鱼与熊掌一般难以兼得。如何做到解决高产和优质的权衡，始终是作物育种和功能基因组研究领域的重大挑战。近日，中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室钱前院士团队在Science

近期，北京大学第一医院儿科金红芳、杜军保教授团队与日本国立心脑血管中心Isao

2015~2018年和2019年秋季珠江三角洲地区不同温度范围的平均臭氧MDA8浓度和地面太阳辐射(DSSR)，黑色条表示一个标准差。样本量百分比用绿色菱形表示。(b)

自身免疫性疾病（AIDs）的特征之一是调节性T细胞（Treg）细胞受损和效应性T细胞（Teff）的过度激活导致的免疫失衡。免疫抑制剂和糖皮质激素长期以来一直是治疗这些疾病的主要药物。然而，这些治疗可能会导致感染、骨髓抑制，生殖毒性及骨质疏松等毒副作用。为了解决这一困境，临床上迫切需要新的安全而有效的治疗药物和方法。最近，北京大学人民医院栗占国等在Science

研究背景随着社会发展，能源的重要性也不断提高，新型储能技术的研究与突破迫在眉睫。作为锂离子电池的潜在替代品，钠离子电池由于成本、安全性等方面的优势吸引了广泛关注。但如何进一步提高其正极材料的能量密度仍是亟需克服的挑战，而通过激活阴离子氧化还原提供额外容量已被证明是一种可行的策略。然而，对于阴离子氧化还原的研究与认识依然处于螺旋上升的快速发展阶段。研究人员们正致力于明晰阴离子氧化还原发生的明确形式与机理，并尝试与材料的电化学行为及离子迁移、局域结构转变等现象之间构建关联。最终，有的放矢地提出阴离子氧化还原的改善与增强策略。研究工作简介近日，北京大学深圳研究生院肖荫果课题组报告了一种高性能钠离子电池锰基氧化物正极材料，P2-Na0.67Mg0.1Zn0.1Mn0.8O2(NMZMO)。通过共掺杂策略协同激活阴离子氧化还原，此材料首圈可以放出~233

近年来，古DNA研究技术发展迅速，特别是单链DNA文库构建实验方案和机器人自动化液相处理实验的应用，极大地提高了古DNA研究的效率。这些技术在古DNA研究中应用广泛，但是目前尚不清楚不同实验方案在实际应用中产生的背景污染情况，这一直是古DNA领域面临的巨大挑战之一。近日，Science

相比工业机器人对制造业和仓储行业的显著推动作用，服务机器人对人类生活质量的提高才刚刚起步，其中医疗机器人对促进人类健康和医疗服务方面的作用日益凸显，目前机器人手术技术在医疗卫生领域中的应用正处于一个转折点，尤其是在远程诊疗领域，近年来发展迅猛。机器人远程诊疗是一类以远程通讯网络为信息传递载体，将机器人、虚拟现实、医学传感器以及人工智能等技术集成用于临床的医学新模式，能够快速投射优势医疗资源，创新分级诊疗路径，提升远程救治效率和质量，加速诊疗服务均质化发展。远程诊疗在实现形式上主要有遥指导、遥监控和遥操作三种。5G

目前全球人口老龄化进展严重，中国已成为世界上老龄化最快的国家之一。随着人口老龄化，痴呆患者的数目急剧增加，阿尔茨海默病（Alzheimer's

2791-2808页https://doi.org/10.1007/s11431-022-2125-xEco-geotechnics

电催化还原CO2制备多碳产物，是一种发生在气（CO2）、液（电解液）、固（催化剂层）三相界面上的反应。而在这个界面上，可以同时发生几种催化反应：①CO2还原反应（CO2RR）；②H2析出反应（HER）；③CO2中和反应（NER）。电还原CO2的气-固-液三相界面模型在不同的电解液（酸性、中性或碱性）中，上述界面环境也有所不同，带来不同的性能反馈——表现在比电流密度（SCD），法拉第效率（FE）以及CO2单程转化率（SPC）等方面。不同界面环境下的反应性能如上图所示，高碱性环境（目前流行的策略）可以抑制竞争反应HER，同时可能有利于多碳产物的形成，但会导致严重的CO2消耗，从而大大降低CO2单程转化率（SPC）；酸性和近中性环境则与此相反，虽然有望减缓CO2过量消耗问题，但会加剧竞争性的HER反应。如何平衡这一矛盾？同时实现高效多碳产物电合成和高CO2单程转化率？在最近发表于《国家科学评论》（National

相较于静态系统中的Majorana模，拓扑π-Majorana模在时间维度可以进行操作从而允许在更简单的结构中实现拓扑量子计算.

进入21世纪的第3个10年，人类社会再次走到了十字路口。人们对新技术革命尤其是脑科学的关注空前强烈，脑机接口技术更是其中受关注的焦点。这个“神奇”的技术实现了对大脑的“读取”和“写入”，激发了人们对这一研究领域未来发展的无穷想象，也为其吸引了大量的商业投资，这在一定程度上推动了该领域的发展。但是，大脑的复杂性使得这一领域的技术突破除了需要大量资本的推动，更需要研究人员在持续不断的深入思考、研究真实问题中，一步一步地加深对大脑的理解。近期，《国家科学评论》（National

清华大学机械系刘辛军教授团队发明了新型五轴并联机构，并采用“全向移动平台+高刚度机械臂+五轴并联加工部件”构型，研制了一套移动式混联加工机器人。该机器人具备大范围定位和局部精细加工能力，已在航天制造企业应用于多种型号产品生产，解决了航天器舱体、卫星结构等大型构件的高效高精加工难题，为我国大型航天器结构件的加工制造提供了自主可控的技术装备。近期，该团队在《国家科学评论》（National

种群密度是种群最基本的数量特征，不同物种的种群密度通常存在着较大差异，而这种差异往往与其身体大小和能量需求有关。体型较大的物种通常需要更大的生存空间来获得更多的食物以满足能量需求，从而呈现出较低的种群密度。近年来研究表明，陆生哺乳动物的种群密度与其脑容量也有关，然而两栖类的脑容量是否与种群密度有关还尚不清楚。通过探究脑容量与种群密度的关系，能进一步了解脑容量在物种生态和进化中的作用，以及脑容量如何影响物种应对环境变化的能力。近日，西华师范大学廖文波研究员团队在Science

随着科学技术的飞速发展，新材料、新技术的协同融合成为众多新兴产业的支撑和保障。由于对材料的智能化和耐用性要求更高，单组分或单相材料已远远不能满足实际应用的需要。如何设计新型复合材料并突破现有固体材料性能的瓶颈？近日，厦门大学侯旭教授团队在《国家科学进展》（National

65(11):212204非局部Lipschitzian马氏切换随机时变系统弱解意义下的有限时间镇定Linear-quadratic

藏东始新世热鲁盆地的湖相沉积青藏高原东部海拔高而地形复杂，受季风显著影响并对气候变化响应敏感，还孕育着现今地球上最重要的横断山生物多样性“热点”。稻城亚丁就位于藏东横断山腹地，现今平均海拔3700

近日，《中国科学：地球科学》发表了兰州大学大气科学学院博士生丁磊为第一作者的研究成果，该研究团队在黄建平院士的指导下研究了现代氧循环过程，发现未来陆地生态系统将向大气输送更多的氧气。为了探究陆地生态系统产氧对气候变化以及人类活动的响应，研究人员构建了一套长期的陆地产氧数据集。结果表明，陆地生态系统是现代氧循环中最主要的氧源，产氧贡献超过80%（图1）。图1

柔性电子材料与器件是近年来涌现的一项新的变革性技术，也是代表性的新型前沿交叉学科，涵盖分子电子学、有机电子学、塑料电子学、生物电子学、纳米电子学、印刷电子学等新领域，涉及到化学、物理、材料、生物、半导体、微电子、机械等多个基础学科协同研究。从“十二五”开始，国家和相关单位就高度关注柔性电子学的发展，并且取得了很好的进展（详见编者按）。为了集中反映该领域的最新成果和进展，《中国科学:

如何让机器与人类的大脑深处实现交互？清华大学李路明教授研究团队在《国家科学评论》（National

张兴义（兰州大学土木工程与力学学院教授）秦经刚（中科院等离子体研究所研究员）可控热核聚变是解决人类能源危机的重要希望之一。无论是国际热核聚变试验堆(ITER)，还是中国正在建造的EAST

2106-2120直达链接车站封锁下基于问题知识的高速铁路列车运行实时调整方法

PIV等)，在处理高梯度复杂变形特征图像时，由于图像局域特征变化剧烈，存在难以匹配或失效,

胡启昌中国科学：技术科学，2022,52（11）：1669-1678原位自生TiB2颗粒作用下偏晶Al62.5Sn28.7Cu8.8合金的液相分离规律研究王宝剑,

抑制子中rRNA的假尿嘧啶化和2'-O-甲基化分析综上，该研究将rRNA修饰和热精胺介导的植物生长发育关联起来，为研究热精胺调控植物生长发育的机制提供了重要证据

computing基于CsPbBr3量子点/PDVT-10共轭聚合物杂化薄膜的光突触晶体管用于高效的神经形态计算Congyong

不同结构纳米片的线扫拉曼光谱和Si-Si半峰宽应用此方法，研究者成功得到了环栅器件制备过程中的应力演变曲线，该曲线与DTCO仿真数据相吻合（图2）。图2

边界层理论在物理以及工程中有着广泛应用，其数学理论也是偏微分方程的核心研究方向之一，目前仍然有许多重要的问题尚未解决。当前在数学上比较活跃的研究课题有：边界层方程（如：Prandtl方程）的适定性、边界层分离、Prandtl边界层展开的有效性、边界层流的稳定性等。层流的稳定性是流动稳定性中的经典问题，有非常悠久的研究历史,

Sciences定位为科学界的优质服务提供商，在竞争激烈的科学出版物环境中，为期刊和学术团体提供国际科学出版商的专业知识。二十多年来，她一直在支持期刊发展。张