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《科技导报》2025年第19期出版了“作物耐盐碱等环境胁迫遗传改良专题”,刊登了《 》《 》《 》等文章。

面对土壤盐渍化对粮食安全的重大威胁,本期文章探讨了小麦耐盐性研究的现状与未来。梳理了耐盐生理与分子机制、基因挖掘策略等,介绍了通过分子设计育种培育出的多性状协同改良品种,以及利用创新选择方法在旱碱地成功选育的新品种。这些工作体现了从种质资源鉴定、基因挖掘到新品种培育的创新链条。这些研究不仅为盐碱地小麦生产提供了切实的品种与技术方案,也展现了面对农业重大挑战时,针对性育种策略的强大生命力。

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卷首语

01

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毛新平

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作者简介:毛新平,北京科技大学碳中和研究院,中国工程院院士。金属压力加工专家,现任北京科技大学碳中和研究院院长。研究方向为先进钢铁材料及其低碳制备。

毛新平. 锻造绿色钢铁新质生产力:可持续钢铁材料的技术攻坚与产业突围[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 1-2.

钢铁材料作为工业根基,其可持续发展既是全球产业竞争的焦点,更是保障国家资源安全、践行绿色发展的关键,对现代化建设至关重要。中国钢铁工业发展可持续钢铁材料具有战略意义,并面临技术挑战,而破解瓶颈、应对压力的根本出路在于锻造绿色钢铁新质生产力,即聚焦可持续钢铁材料的技术攻坚。其核心在于解决残余元素带来的三大科学与技术挑战(①残余元素的去除②残余元素的赋存状态及构效关系③面向钢铁材料可持续发展的新材料新工艺设计),从而实现从“废钢循环”到“高品质绿色钢铁”的产业突围,抢占未来竞争制高点。

科技评论

02

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程序,朱万斌,王洪亮

作者简介:程序,中国农业大学生物质工程中心,教授,研究方向为生物质工程,可持续农业与农村发展。

程序, 朱万斌, 王洪亮. 现代农业“点金术”——生物质产业[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 16−22.

为解决中国农业长期存在的产品价值低、产业弱质化问题,必须通过发展“农业生物质制造”这一新兴产业,将农林废弃物转化为高价值能源、材料和化学品,以此创造农业新质生产力,并推动一二三产业融合

本文 阐述了“生物质制造”( 以农林生物质为原料, 通过生物化学/物理手段转化的生物能源、材料和化学品的制造业 )概念,并通过国际对比,说明提升生物质价值(Valorization) 是前沿方向; 分析当前生物质“点金”的机遇( “绿色”价值可“变现”,碳关税形成外部压力 ),重点介绍了关键的热化学转化等技术突破(① 高价值成分提取② 生物质气化-合成技术③三 素分离利用技术 ); 论证该产业能形成新质生产力的两个关键条件(巨大市场和农民可广泛参与);最后提出对生物质应用的重新定位( 传统能源替代→生 产高价值的生物基化学品和材料 )。

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生物质化工与石油化工/煤化工的对比

本刊专稿

03

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宋学军

作者简介:宋学军,南方科技大学医学院医学神经科学系,南方科技大学疼痛医学中心,教授,研究方向为感觉和认知神经科学。

宋学军. 意识消失和重启的生物学原理及其应用前景[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 23−29.

深刻认识大脑意识消失和重新获得的分子神经机制对意识障碍和有关脑疾病的防治至关重要,对超级人工智能的发展具有重大意义。

本文 梳理了以全身麻醉为模型研究意识问题的科学进展,在指出传统理论( 脂质学说、特异性蛋白质靶点学说、神经网络学说 )局限性的基础上,重点介绍了一项里程碑式的新发现——“意识主动重启理论”,该理论揭示了大脑通过丘脑特定核团的分子机制(KCC2降解)主动驱动意识恢复的内在过程。这一突破不仅挑战了延续近180年的意识“被动恢复”观点,为理解意识的生物学基础开辟了新路径,也对未来治疗意识障碍相关脑疾病及发展人工智能具有重要的理论和应用价值。

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麻醉状态下意识主动重启理论示意

特色专题

04

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赵补全、要星宇、叶兴国、唐华丽、张双喜

作者简介:赵补全,宁夏大学农学院、中国农业科学院作物科学研究所、宁夏农林科学院农作物研究所,硕士研究生,研究方向为小麦分子育种;唐华丽(通信作者),中国农业科学院作物科学研究所,助理研究员,研究方向为小麦分子育种;张双喜(共同通信作者),宁夏农林科学院农作物研究所,研究员,研究方向为小麦遗传育种。

赵补全, 要星宇, 叶兴国, 等. 小麦耐盐基因挖掘和种质鉴定及创制研究[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 30−43.

小麦生产受到土壤盐渍化的严重威胁,耐盐性与产量等农艺性状协同优化和盐胁迫响应复杂性是主要挑战。

本文综述小麦耐盐性研究的生理(渗透调节、离子平衡、抗氧化防御)与分子(激素信号通路、基因调控网络)机制,总结了耐盐基因挖掘和遗传改良的最新进展与育种实践,并深入分析了当前研究面临的挑战(机制复杂性、基因验证难、农艺性状协同改良矛盾等)。文章旨在为通过多学科交叉与技术创新,定向培育耐盐高产小麦新品种,以应对土壤盐渍化、保障粮食安全提供全面的科学参考和战略方向。

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植物中的盐胁迫信号通路

05

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于立强、李辉利、张娟、赵军涛、郭宪瑞、于广军、周阳、张宏军

作者简介:于立强,石家庄市农林科学研究院赵县实验基地,副研究员,研究方向为小麦育种;周阳(通信作者),中国农业科学院作物科学研究所,研究员,研究方向为小麦遗传育种;张宏军(共同通信作者),中国农业科学院作物科学研究所,研究员,研究方向为小麦分子育种。

于立强, 李辉利, 张娟, 等. 节水高产抗寒耐盐碱小麦品种轮选103及其育种技术[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 63−68.

培育节水、高产、抗寒、抗倒伏、早熟小麦新品种是中国北方冬麦区重要育种目标。“ 轮选103” 抗寒、 耐盐碱,本文总结其选育过程,通过展示如何从实际生产问题出发,通过精准的亲本分析、关键基因的分子标记辅助选择及多环境定向筛选,成功实现多个优异性状的协同改良。该案例为针对特定生态区需求开展目标导向的现代小麦育种提供了可借鉴的成功范式与实践经验。

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轮选103苗期耐盐性鉴定

06

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邹景伟、王伟伟、张玉杰、于亮、朱玉、罗政辉、赵振杰、刘永伟、钮力亚

作者简介:邹景伟,沧州市农林科学院河北省旱碱麦重点实验室,助理研究员,研究方向为小麦耐盐碱育种与分子解析;钮力亚(通信作者),沧州市农林科学院河北省旱碱麦重点实验室,副研究员,研究方向为小麦育种与遗传改良。

邹景伟, 王伟伟, 张玉杰, 等. 抗旱耐盐碱小麦新品种沧麦17的选育及高效种植技术[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 69−75.

沧麦17是沧州市农林科学院利用设施盐池,经过多年的抗旱耐盐性鉴定,选育出的抗旱耐盐碱小麦新品种。

本文展示了以抗旱耐盐亲本为基础,通过独特的“水旱两圃平行交替选择育种法” 定向选育,最终培育出这一在抗旱、耐盐碱、抗寒、稳产等方面表现突出的新品种的全过程,为类似生态区的小麦抗逆育种及盐碱地开发利用提供了具体的品种范例与实践借鉴。

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沧麦17田间表现及籽粒

研究论文

07

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陆洲,朱嘉乐,周鑫,赵璐,张素银,冯旭辉,蔡培庆,魏钦华,尹航,秦来顺

作者简介:陆洲,浙江工业大学材料科学与工程学院,硕士研究生,研究方向为钙钛矿发光材料;尹航(通信作者),中国计量大学材料与化学学院特聘副教授,CSC公派赴隆德大学访问学者,研究方向为闪烁晶体的载流子动力学。

陆洲, 朱嘉乐, 周鑫, 等. 阳离子协同取代策略助力锡基钙钛矿发光调控[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 95−105.

216 型金属卤化物钙钛矿(即 A2BX6)因其优异的环境友好性和光电性质受到广泛关注。然而,带隙宽、成本高、发光性能差等因素限制了此类材料在光电领域的进一步应用。为实现 216 型锡基钙钛矿光学性能的优化调控,协同取代 A 位和 B 位阳离子成为了一种有效策略。本文研究团队采用溶液结晶法,在不同温度条件下成功合成了 Bi3+掺杂的 Cs2SnCl6 和(BTP)2SnCl6 (BTP+ =C25H22P+ )粉末晶体。研究发现,后者因更大的A位阳离子引发更强的晶格孤立效应,从而显著改变了其自陷激子发光的Stokes位移、寿命等性质。该机制成功应用于双色防伪印章,为材料设计提供了新思路。

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A2SnCl6: xBi3+的合成优化工艺与晶体形貌

08

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李晓烨、吕其英、王征、王琳

作者简介:李晓烨,华中科技大学同济医学院协和医院组织工程与再生医学研究中心,硕士研究生,研究方向为生物医学传感系统;王琳(通信作者),华中科技大学同济医学院协和医院组织工程与再生医学研究中心、华中科技大学同济医学院协和医院临床检验科,教授,研究方向为再生医学和肿瘤免疫。

李晓烨, 吕其英, 王征, 等. 自驱动纳米发电机及其生物医学应用研究[J]. 科技导报, 2025, 43(19): 106−124.

传统电池为穿戴/植入式医疗设备供电存在硬度大、需更换、有泄漏风险等问题,而自供电技术可以作为解决方案。本文介绍了压电纳米发电机(基于压电效应,利用压电材料在机械应力作用下发生形变产生电势差,从而将机械能转化为电能)和摩擦纳米发电机(利用两种不同材料接触分离时产生的电荷转移效应发电)的工作原理、材料体系(无机、有机、复合)及其在穿戴式和植入式医疗设备中作为自供电电源的多样化应用,旨在展示该技术如何解决传统电池供电的瓶颈。同时,文章也客观分析了该领域在器件集成、效率提升、生物安全性验证及临床转化等方面面临的挑战,为其未来发展提供了清晰的路径参考。

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纳米发电机在生物医学治疗和健康管理中的应用

科技人文

09

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欧七斤

作者简介:欧七斤,上海交通大学档案文博管理中心,研究馆员,研究方向为大学校史志鉴等。

欧七斤.追踪“钱学森之问”:版本流变及各方解答[J].科技导报,2025,43(19):133-136.

“钱学森之问”是21世纪以来教育界一个令人瞩目的“现象级”事件。本文通过对“钱学森之问”的原始提法、形成过程(“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才?”)、版本流变进行细致的学术考辨,澄清了其本源与流传中的差异,并系统梳理了各方对此的解答(去行政化、领军人才培养、教学模式改革、选拔机制多元化、基础教育改革、系统工程等不同角度)。文章旨在厘清这一重大教育命题的讨论基点,展现其引发的多层次、多角度的深入思考与实践探索,最终将其定位为一个推动中国创新型杰出人才培养模式持续反思与改革的、开放性的系统工程问题。

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图片来源:央视新闻

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