空间材料科学研究进展与未来趋势

空间材料科学是材料科学与空间技术相融合形成的一个交叉学科领域.它萌生于20世纪中期的空间探索实验,伴随着载人航天的迅速发展逐步成长为材料科学中一个相对完整的分支学科.我国即将迎来自己的空间站时代,从而为此新兴学科带来更广阔前景.本文系统总结了最近二十年来国内外在空间环境物理化学特征、空间条件下材料的液态性质与相变动力学、空间材料制备成形过程运动学,以及空间环境中材料组织与性能调控等四方面研究的主要进展,并分析展望了这一学科领域的未来发展趋势.     

土壤微形态及其应用研究进展

土壤微形态学是土壤学的一个重要分支学科。它在上一世纪30年代建立以来，解决了土壤学中许多问题。我国在土壤微形态研究上起步较晚。但也取得了一些好的研究结果。本文从国内外土壤微形态学研究的进展，包括基本概念、研究方法及应用等进行评述。     

MIT研究人员创造出超流态气体，有望解决高温超导问题

美国麻省理工学院（MIT）的一群科学家们最近创造了原子气体，这种气体展现了高温超流态（superfluid）特性。     

汽车动力学控制系统研究进展

汽车动力学控制系统(VDC)是采用电子控制技术提高汽车主动安全性能的重要研究成果，是当前汽车动力学的主要的研究领域。通过对这一核心技术的研究，系统总结了VDC研究的关键问题：系统建模、控制策略、控制算法、控制器的开发研究、故障保护等，并提出了这一领域进一步研究的方向。     

恢复生态学与热带雨林的恢复

本文论述恢复生态学的学科内涵、学科发展及其意义。指出恢复生态学的研究对象是那些在自然灾变和人类活动压力条件下受到破坏的自然生态系统的恢复和重建问题，并形成迅速发展的现代生态学的分支学科和世界关注的焦点学科。学科的发展与应用对提高区域生产力、改善生态环境、使资源得以持续利用、经济得以持续发展具有重要的意义。文章进一步对地带性顶极类型的植被的恢复，尤其是对被誉为地球肺部的热带雨林的可恢复性问题进行讨论。     

前言

<正>实验力学将力学与光、电、声、磁、热、射线、图像和信息等多学科和技术进行交叉,研究与力学基础和工程应用相关的测量方法、技术、设备等,既具有力学研究的基础性特点,又具有与工程结合的技术性、应用性特点.作为一门工程技术科学,实验力学是力学学科最早形成的学科分支之一,也是力学学科中理论、实验和计算三个基本组成部分之一.实验力学一方面与力学学科的发展密切相关,另一方面依托物理、微电子、数字图像、计算机等诸学科的知识,并与各学科的最新技术紧密结合,不断发展新的测量方法和测量技术,对力学学科体系的形成和发展起到了重要的推动作用.对于当前日益复     

高温条件下的固-固界面接触热阻测试方法与系统

高温条件下的固-固界面接触热阻是航空航天、能源、热核反应等领域中热控制和热防护系统设计的关键参数之一.针对高温条件下界面接触热阻测量系统设计与研制中存在的高温界面温差的高精度测量、热流量和压力的精确加载与计量、高温测试本体的绝热防护等技术问题,本文提出了一种上下对称布置稳态双向加载热流的高温条件下界面接触热阻测试方法,分析阐明了影响高温条件下接触热阻测量数据准确性的主要因素,建立了高温接触界面温差的红外热像测试与分析方法,攻克了钨热流计和接触界面处压力的精确加载与计量技术,设计了功率、温度全闭环精确控制的盘式钨丝高温加热器和高温测试本体的真空多层隔热结构,研制了高温条件下界面接触热阻的测试系统,实验测试了高温合金、C/C材料等材料对之间的接触热阻.结果表明,本文建立的高温条件下界面接触热阻测试方法和系统,实现了界面温度达1200℃的高温条件下接触热阻的高精度测量,测试误差小于10%.     

构形理论及其应用的研究进展

回顾了构形理论的产生与发展过程,指出事物结构源自于性能达到最优是其理论精髓.构形理论已发展成为研究自然界和工程界中各种形态组织和结构的一个新兴学科分支.从工程界中的热、机械、流体流动、电、磁、化学等学科,到自然界中的生命系统和非生命系统等广泛的研究领域,全面阐述了构形理论及其应用发展现状.     

快速凝固过程中的多定态与非晶转变

注意到非晶转变实际上是在严重的非平衡凝固条件下发生的一种物理现象，运用非线性理论分析了快速凝固条件下的非晶转变的动力学过程，并建立了非晶转变的分支理论模型，结果表明：由于冷却条件严重的非平衡性及凝固速度与凝固温度之间的非线性耦合，在快速凝固条件下，凝固纱可产生多定态现象，而这种多定态现象可以被理解为非晶转变，该交好地解释发生非晶转变时的实验特点，并能预测金属及合金形成非晶的临界冷却速度及非晶转变点     

气体膨胀液体的纳米尺度的表征——气体膨胀液体的理论模拟-实验协同研究新进展

气体膨胀液体是一类新的环境友好溶剂，通过调节气体的压力，可预先设计气体膨胀液体的诸多性质，从而使它们的溶剂强度及传输性质等特性介于常规液体和超临界流体之间。一方面，相对于超临界流体过程。气体膨胀液体具有更为宽广的应用范围，且操作条件较为温和；另一方面，目前在传统工业过程中，正在尝试选择气体膨胀液体取代有机溶剂，以减少环境污染。本文简要介绍了气体膨胀液体的定义、溶剂特性、在化学研究各个领域的潜在应用，以及利用模拟计算-实验协同研究手段进行有关气体膨胀液体性质表征方面的最新研究进展。     

21世纪岩石流体力学及其相关岩石工程的发展讨论

本文详细论述了２１世纪几个重要的岩石工程问题，如石油，天然气与煤层气和陈采，以及干热岩石地热开发，环境工程，煤矿开采等，并阐述了岩石流体力学新兴分支学科的实验，理论与工程应用诸方面的发展及其与上述各类工程的密切相关性。     

从文献计量分析看世界合成生物学研究现状

合成生物学是生物学的一个新兴分支学科.以美国科学引文索引数据库扩展版数据库(SCI-EXPANDED)收录入库,发表于1990～2010年的3 949篇与合成生物学相关的论文为研究对象,通过对论文的产出规模、地域分布、机构分布、研究热点、学科关联性、知识基础等方面的计量分析,在一定程度上揭示出近年来世界合成生物学的发展是一种成果产出不断丰富,理论研究与应用研究均得到积极推进,与众多学科发展联系紧密,各国科研投入力量在显著加强以及美国在全球一枝独秀的局面.     

中国矿业大学（北京）煤气化燃料电池联合研究中心

中国矿业大学（北京）煤气化燃料电池联合研究中心成立于2005年4月。该中心以国家一级学科矿业工程为依托，交叉跨越材料科学与工程学科，陆续承担并完成了国家863高科技项目、教育部重点项目、省部级科研项目、校企合作项目等。在多方面的关怀和指导下，在中心主任、“长江学者”特聘教授彭苏萍的领导下，该中心具体开展了致密电解质材料、多孔阴极材料、金属陶瓷阳极材料、耐热合金材料、玻璃陶瓷封接材料等的研究工作；     

意识的机器实现及相关问题

意识研究的重要性，已经得到认知科学、心理学、脑神经科学等相关学科的广泛承认，但是关于意识是什么这一研究前题，还没有达成广泛共识。本文从列举和分析意识研究的特殊困难出发，研究意识在进化中的作用，意识存在的必要性及其数学根据，进而提出关于意识机制的机器可实现的模型，通过意识的机器实现解决“意识是什么？”这一难题。     

高温层的横向生长对异质外延GaN结构性质的影响

通过改变MOCVD生长GaN反应的V／III比来改变横／纵向生长速度比，以此来研究两步法中高温GaN层的横向生长对材料结构性质的影响．透射电子显微镜（TEM）和x射线衍射（XRD）实验的研究表明，高温GaN层的横向生长速度越快，位错的传播方向更易于偏离c轴，弯向晶粒内部，且弯曲的位置越靠近缓冲层，但位错密度并不随横向生长的加速而单调变化．提出了一个关于GaN生长动力学过程和位错弯曲机制的模型以解释横向生长与GaN结构的对应关系．     

固体中应力产生和消除空位及非平均晶界偏聚

确定固体内如何产生和消除过饱和空位，对于了解材料的许多物理过程是至关重要的，如固态扩散、晶界偏聚和超细晶材料的晶界稳定性等。晶界通常被认为是空位的源或阱。但是，在弹性应力场作用下，晶界有何变化仍然是不清楚的。提出了弹性范围内的压应力作用下晶界作为源会发射空位，张应力作用时晶界作为阱会吸收空位，这是除现在已公认的5种固体中产生和消除过饱和空位之外的第6种基本物理过程。在此基础上，建立了一套动力学方程，模拟Misra等人的张应力时效实验结果，证实了上述基本物理过程的存在。     

极区温室气体浓度和排放与气候变化

地球两极是温室气体和大气污染物质的重要源、汇区，对全球气候环境变化的响应和反馈极为敏感，是全球大气环境监测的重要本底区域。本文系统地论述了极区CO2、CH4、N2O等温室气体研究的历史现状，包括南、北极地区温室气体浓度的变化与全球气候变化的关系；极区冻土CO2、CH4、N2O的排放及其与气候变化的响应关系；展望了极区温室气体研究的发展趋势；提出了目前所面临的问题。     

安全民俗文化学的创立研究

为促进安全文化学研究的发展,开拓安全文化学研究新领域,基于民俗、民俗学、安全文化及安全文化学的定义,从民俗学和安全文化学角度,提出安全民俗文化与安全民俗文化学的定义,并分析安全民俗文化学的研究对象、研究目的、研究内容和研究方法等学科基本问题。基于此,剖析安全民俗文化学在安全文化学研究与安全宣教、安全管理3方面的广泛应用前景。结果表明,安全民俗文化学是安全文化学研究的一个新视角,其作为安全文化学的一个主要分支学科,研究内容丰富,研究方法独特,研究价值巨大。     

具有媒体报道的SEIRS传染病模型的全局动力学分析

为了研究一类具有媒体报道的SEIRS传染病模型的动力学行为,利用Routh-Hurwitz判据以及证明全局稳定性问题的几何方法,分析三种特殊情况下模型正平衡点的局部和全局稳定性,并给出了正平衡点处Hopf分支产生的条件。     

弹性箔片空气动压轴承的完全气弹润滑解

弹性箔片空气动压轴承被广泛应用于各种透平机械中, 然而由于其结构的复杂性, 对于这类轴承的建模、静动态性能计算以及相应转子系统动力学分析等理论研究一直处在严重滞后于实验研究的被动局面. 通过引入柔性箔片的静、动变形以及联立求解气体润滑Reynolds方程和弹性箔片的静、动变形方程, 给出了弹性箔片空气动压轴承的完全气弹润滑耦合解, 完全气弹润滑解不仅适用于箔片轴承的静态性能分析, 同样也适用于动态刚度和阻尼的计算, 从而为弹性箔片空气动压轴承静、动态性能分析和相应转子系统动力学行为预测提供了系统的理论与分析方法.