2020年光学超材料热点回眸

 光学超材料一直是超材料学科中的重要组成部分之一，是超材料在信息科学领域中应用的重要体现。2020年，光学超材料领域的研究涌现出了一大批非常优秀的科技成果。围绕非线性光学超材料、人工智能超材料与光学超表面等方面回顾了光学超材料在2020年的研究热点。     

2020生物超材料热点回眸

 由于2020年新冠肺炎疫情的影响，生物超材料成为超材料领域的一个重要研究热点。回顾了2020年活性生物超材料和非活性生物超材料在生物领域的应用以及最新进展，展望了其发展趋势。     

引领未来的科学计划

 制定、发布科学计划,对重要科学领域、重大前瞻问题的超前研判、提前部署、重点支持、集中研发具有重要的促进作用.本文遴选、报道国际组织、科技大国2013 年发布、启动的28 项重大科学计划.这28 项科学计划涉及航空航天、生命科学、地球环境、能源材料、综合研发5 个重要科技领域,分别是:①航空航天:"2013-2020 年俄罗斯航天行动"国家计划,中国"2013 年航天计划",英国"国家航天技术计划",日本新版"宇宙基本计划",美国"战略太空技术投资计划",印度"火星探测计划",韩国"2040 宇宙远景"计划,美国"小行星捕获计划","2013-2015 年俄罗斯航空工业发展计划",美国"XS-1 空天飞机计划";②生命科学:欧盟"人脑工程计划",美国"推进创新神经技术脑研究计划",世界卫生组织"2013-2020 年预防控制非传染性疾病行动计划";③地球环境:中国"天气研究计划(2013-2020 年)",中国"气候研究计划(2013-2020 年)",美国"北极研究5 年计划",中国"应用气象研究计划(2013-2020 年)",中国"综合气象观测研究计划(2013-2020 年)",日本"海洋基本计划(2013-2017)",中国"大气污染防治行动计划","国际海洋发现计划(2013-2023)";④能源材料:欧盟"石墨烯计划",美国"清洁能源制造计划";⑤综合研发:中国"循环经济发展战略及近期行动计划",韩国"第三次科学技术基本计划",法国"未来10 年投资计划(PIA)",中国"信息化和工业化深度融合专项行动计划(2013-2018)",欧盟"地平线2020".     

多目标约束下的大连市适度人口

采用水资源供需的预测平衡法,在综合了劳动力需求、资源环境和公共功能三方面约束条件后,对大连市2020年的适度人口容量进行预测,据此得出2020年大连市的适度人口容量为812万人。     

喀斯特地区资源环境承载力综合评价

将世界喀斯特集中分布区之一——贵州作为研究对象,基于PSDRDP概念模型,构建包含“压力—支撑力”“破坏力—恢复力”“退化力—提升力”3对相互作用力的贵州资源环境承载力综合评价指标体系,通过熵值法赋权,运用TOPSIS方法测度贵州2000年—2020年资源环境承载力水平.结果表明:2000年—2020年贵州资源环境承载力水平呈递增趋势,2020年综合贴近度为0.551 5,比2000年增长了2.05倍;支撑力子系统在一定程度上遏制了压力子系统对贵州生态环境所带来的负面效应;受恢复力子系统贴进度上升的影响,破坏力子系统贴近度处于较低水平;退化力子系统贴近度呈下降趋势,这得益于提升力子系统上升的影响.     

河南省化肥施用时空分异及环境风险评价

基于1993—2020年河南省耕地面积和化肥施用相关数据，采用数理统计方法对河南省化肥施用时空变化特征进行了分析，运用环境风险评价模型对化肥施用环境风险进行评估.结果表明：1993—2020年河南省化肥施用量和施用强度均呈先升后降趋势，2015年后开始波动下降，阶段性特征明显；28年来河南省氮、磷、钾肥施用比例由1∶0.44∶0.15逐步调整为2020年的1∶0.67∶0.55，氮肥比例递减，磷肥和钾肥比例稳步增长；2020年河南省化肥施用强度为862.36 kg/hm²，属于高度过量水平，河南省不同地区化肥施用强度差异相对较大，豫北化肥施用强度最高，豫南最低；2020年河南省总肥的环境风险指数值为0.77，属于重度风险等级，豫北的风险指数最高，豫南风险指数最小.2015年后河南省化肥施用开始下降，化肥增长趋势得到扭转，但河南省化肥风险指数仍属重度风险等级，未来仍需采取措施以实现减施增效.     

太阳能光伏材料的循环利用

结合太阳能光伏技术的发展趋势,及其在中国的应用现状,分析比较实现光伏材料循环利用的不同商业模式.以多晶硅和铜铟镓硒薄膜光伏材料为例,对比了不同材料循环利用的技术路线和成本-收益,结果显示,以当前市场回收材料价值计算,两种光伏材料的单位面积半导体材料回收价值均超过处理成本.进一步参考国家《能源发展战略行动计划(2014—2020年)》设定的2020年全国光伏技术应用目标,估算了全国光伏材料的总用量.并讨论了材料市场波动对回收收益的影响,以及集中式与分布式光伏发电应用两种空间发展模式对相关材料逆向物流成本的影响.结论提出我国在光伏技术发展中引入生产者责任延伸制度,从而在材料选择和商业模式构建两方面提升光伏材料循环经济性的可行途径.     

2020年后高质量减贫何以实现 ——兼论与乡村振兴的有效衔接

2020年我国彻底解决了现行标准下的绝对贫困问题，但脱贫后如何巩固脱贫成果，防止返贫，实现高质量减贫仍面临挑战。2020年后实现高质量减贫具备持续减贫的制度优势、帮扶优势以及减贫基础优势等发展优势，但脆弱性脱贫返贫的风险挑战依然存在，长短结合标本兼治的扶贫举措有待优化，中西部农村的减贫发展环境仍需升级，贫困边缘人口的脱贫致富能力尚需提升等因素制约着2020年后的高质量减贫。为破解2020年后实现高质量减贫的制约因素，需构建以防止致贫返贫为底线的长效防贫机制，注重以标本兼治为原则的持续减贫举措建设，重视以公共服务均等化为基础的减贫环境建设，增强以志智双扶提能力为核心的脱贫能力建设。而在乡村振兴战略背景下，还探讨了实现2020年后高质量减贫与乡村振兴有效衔接的战略优势和实现路径。     

2019年环境材料热点回眸

 环境材料自20世纪90年代兴起以来，一直是材料科学与技术研究的重要内容之一。研究和发展环境材料，减少环境污染，降低材料环境负担，提高资源能源效率，是材料科学工作者义不容辞的责任。2019年，环境材料研究取得了一系列重要的进展。回顾了2019年环境材料领域研究热点，概述了相关研究团队的代表性工作成果，展望了环境材料未来的发展方向。     

雕刻大地 任其消蚀 在荒漠中营造雕塑

正迈克尔·海泽作为大地艺术的先驱,最早在荒漠中创作出古代建筑遗迹般的雕塑。他的一件作品正在完成中,要到2020年才结束。美国艺术家迈克尔·海泽(Michael Heizer)以其作品的巨大规模和创新材料而闻名。他将传统的雕塑语言引入大地艺术中,使环境与作品完美结合起来。对岩石、土地及沙漠景观的利用,是海泽艺术创作     

山西清洁能源区建设与可持续发展

文章阐述了清洁能源区建设是实现可持续发展的必然选择,提出了加速清洁能源区建设中的几个有关问题。     

太原市清洁能源利用现状及促进对策初探

通过分析太原市清洁能源推广利用过程中存在的一系列问题．借鉴国内外一些城市在使用清洁能源及技术方面积累的成功经验．进一步提高清洁能源的使用率和改善空气环境质量。     

中国洁净煤战略思考

在分析中国能源特点的基础上，论述了洁净煤技术的内涵，提出了中国洁净煤的设想。阐述了清洁煤炭加工和转化过程的关键技术问题，提出了中国洁净煤战略实施的科学根据和技术装备。     

生物质成型燃料洁净生产分析

为了定性和定量地对生物质成型燃料进行清洁生产评价,以平模和环模为成型设备的生物质一体化成型燃料生产系统为例,分析了生物质成型燃料工艺选择合理性、参数控制的有效性、生产稳定性、设备自动化程度、设备布置的合理性、公用工程节能要求等生产工艺与装备要求指标,新鲜水耗系数、能耗系数、物耗系数、清洁能源消耗系数、资源有毒有害系数等资源能源利用指标,产品合格率、产品寿命、有害产品系数等产品指标.结果表明:生物质成型燃料符合国家政策、工艺选择合理,从源头上杜绝了污染物的产生,消除了末端治理的压力;同时该系统生产稳定、自动化程度高、设备布置合理、能耗低;生产系统的新鲜水耗系数几乎为零,物耗系数小、能耗系数小、清洁能源消耗系数小、资源有毒有害系数极低;同时,生物质成型燃料是一种合格、耐烧和十分清洁的产品.     

2018年清洁能源开发热点回眸

 2018年清洁能源领域取得了一系列激动人心的进展，提出了液态阳光的概念，不依赖p-n结的光伏转化新原理被发现以及锂硫电池步入商业化应用等。本文评述了太阳能电池、燃料电池、锂电池及生物质能源等技术在2018年的重要突破，并展望了未来清洁能源领域的发展方向。     

考虑清洁能源参与的跨区域能源配置优化模型

分别以区域发电成本最优、区域碳排放最优以及综合效益最优为目标,结合区域能源优化中涉及的经济效率、碳排放以及输电约束等问题,构建了含清洁能源的跨区域发电计划优化模型.利用GAMS软件进行模拟分析,结果表明模型能在一定程度上优化区域间的发电成本和环境成本;对比清洁能源参与、不参与区域能源优化的结果可知:清洁能源在优化中的贡献度明显高于化石能源;区域间碳排放价格的差异将影响清洁能源与化石能源所实现的能源置换效益.     

浅析如何开展工业锅炉节能减排工作

阐述了工业锅炉节能减排的必要性与基本的发展方向,分析了工业锅炉的节能潜力,并强化了洁净能源对工业锅炉节能减排的重要性。     

中国清洁煤炭能源战略思考

根据中国能源资源的国情,阐述煤炭能源的高效清洁利用仍然是我国能源研究领域的重中之重。以矿物加工工程和化学工程学科为基础,论述我国清洁煤炭能源的特点以及煤炭的加工和转化技术,指出高效煤炭加工利用的新技术、新工艺必须纳入新能源规划的考虑范围之内。传统的煤加工与煤转化理论和技术面临着严峻的挑战。煤基多联产是符合我国国情的煤炭清洁高效利用新技术系统,是最经济有效的方法。建设大型坑口电站是当前资源配置最优化、最经济、最洁净能源的战略。二段干法选煤的灰分<8%,硫分<5%,该技术既可用于新建电厂也适用于老厂改造。     

太原市清洁能源技术成果转化平台建设情况分析

阐述了太原市清洁能源技术成果转化平台建设的背景和意义,介绍了太原市清洁能源技术成果转化平台的内容和运行情况,并提出平台建设的发展方向.     

煤炭的清洁高效利用初探

煤炭的大量使用带来了环境污染、资源枯竭等问题,因此煤炭资源的清洁高效利用,将成为我国能源技术创新和能源结构调整的战略性选择。从煤炭消费带来的环境问题入手,通过综合分析的方法,从提高原煤入洗率、煤炭高效洁净燃烧技术、燃煤烟气净化、改变煤炭利用方式、加大煤炭提质和分质利用等方面,对煤炭高效清洁利用的措施进行探讨,旨在最大限度地控制燃煤烟气主要污染物的排放,达到促进煤炭清洁高效利用的目的。