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全球气候变暖与极端高温事件频发，使建筑、设备和人体热管理需求持续攀升，也推动低能耗、零碳排放制冷技术成为“双碳”目标下的重要研究方向。辐射制冷依托地表与外层空间之间的红外辐射交换，将热量直接释放至寒冷外太空，为建筑节能、电力设备散热、光伏降温和个人热舒适提供了新的被动冷却路径。
《科技导报》2026年第8期推出了“材料结构仿生设计与辐射制冷专题”。本专题关注周期性、非周期性和仿生微纳结构对光谱调控的作用，也从生物热管理机制出发，总结光学调控、传导调控与相变调控对新型热管理材料设计的启示；同时讨论智能响应、能量收集、光致发光、结构色、传感集成及有限天空视角下的定向热辐射等前沿方向，旨在从材料设计、仿生机制与工程应用多维度梳理辐射制冷技术的发展路径，为其从实验室研究走向低碳节能场景应用提供参考。
作者信息：地球物理学家、中国科学院院士。曾任国家现代地质勘查工程中心主任、中国地球物理学会和中国地质学会常务理事。现任浙江大学地球科学学院教授，研究方向为地球物理正反演、地球成像和大陆动力学。
摘要：科联体是大学中的某个科研团队（包括研究生）与多个企业研发部联合进行应用基础研究的联合组织。几乎所有大学都支持其教授团队组织科联体，为它们提供研究空间和学术资源，并收取管理费。
摘要：在考虑可拿来作为人工智能价值对齐的目标时，应选择超越用户并且超越社群的全人类共识价值观，而在全人类共识价值观的诸多因素中，应选择自然正义这个唯一真实存在的道德律；简言之，人工智能价值对齐的目标应该是自然正义。自然正义是：参与者把任何有当前博弈的任何参与者参与的、跟当前博弈结构类似的博弈都视为同一个无限期重复博弈的一个阶段博弈。从而，在此视角下，他的策略（行动）为：（1）第1轮合作，（2）从第2轮起还报，即奖赏或惩罚，但如果他上一轮背叛则改过。使用全球重叠共识、“无知之幕”思想实验、社会选择思想实验3种方法来决定人工智能价值对齐的目标，均得到同一个结论，即人工智能价值对齐的目标应该是自然正义。提出了要进一步研究的与自然正义用于人工智能有关的问题。
作者：徐乐瑾，刘齐，胡梦岩，翁志国，陶文彬，冯文卓，谢小可，王文轩，吴新宇，杨军*
摘要：2025年，全球核能技术正朝着多元化、小型化与智能化方向加快速度进行发展。各国在核电顶层立法、低碳资质认定、审批机制改革与国际合规互认等政策维度上都有更新。针对第4代反应堆、小型模块化反应堆的示范项目建设现状，指出核聚变技术在长脉冲高参数运行、高温超导强磁场技术等方面取得的关键性突破。针对各国数字孪生、人工智能、核数据库的技术发展、程序开发与实际应用的现状，指出其在可靠性、标准化程度等方面需要改进。介绍了乏燃料及放射性废物回收处理研究进展，包括脉冲萃取柱在乏燃料后处理中、高中低放射性废物回收处理方法等。针对核能在综合利用方面的进展，提出核能与风电、光伏、储能耦合及在其他非电力领域的综合应用是未来的发展方向。
摘要：全球气候变暖导致极端高温天气频发，建筑与设备制冷能耗持续上升，制冷用电已成为电网负荷增长的重要驱动因素之一。在“双碳”目标背景下，发展低能耗、绿色降温技术成为关键挑战。辐射制冷作为一种基于地−宇宙红外辐射交换的被动冷却技术，因其无额外能耗、零碳排放的优势而非常关注。综述相关研究后提出3个核心观点：首先，尽管辐射制冷在建筑节能、光伏降温和电力设备散热等领域具有潜在应用价值，但其实际工程效益可能被高估；其次，从实验室研究到产业化应用，主要障碍不仅涉及材料性能优化，还包括规模化制备工艺、长期耐候性及经济成本等现实问题；最后，缺乏统一的性能测试标准和认证体系，导致研究结果可比性不足，阻碍了产业和政策层面的推广应用。基于典型案例与实测数据，分析了辐射制冷在不同天气特征情况下及应用场景中的适用性与局限性，并探讨了关于光学性能测试、实际降温效果等相关争议。未来，辐射制冷的发展需突破单一材料优化的局限，推动跨学科协作：一方面需开发低成本、可规模化生产的新材料体系，另一方面应完善标准规范、政策激励和市场机制。唯有通过多维度协同创新，才能避免实验室成果与实际应用脱节，切实发挥辐射制冷在节能减排和可持续发展中的作用。
摘要：热管理材料在人体热舒适、建筑节能及电子器件散热等领域具备极其重大作用，但传统材料在环境适应性与多功能协同调控方面仍存在不足。自然界的生物通过长期进化形成了高效且多样的热管理机制，为新型热管理材料设计提供了重要启示。首先，从光学调控、传导调控与相变调控3个方面归纳生物体系中的热管理机制；在此基础上，系统介绍了近年来仿生热管理材料的进展，包括通过光谱选择性调控实现辐射制冷、红外伪装和光热转换，通过结构调控实现高效隔热与各向异性导热路径构筑，以及基于界面蒸发、液体输运和相变储能实现的高效相变热管理。当前，仿生热管理材料仍面临制备工艺复杂、规模化难度大、长期稳定性不足及多功能协同优化困难等问题。未来，应加强多机制耦合设计、跨尺度结构精准构筑及工程化应用导向研究，推动仿生热管理材料向高性能与实际应用发展。
作者：刘瑞娜1,2，赵思名1，郭震宇1，黄娅1，赵卓菁1，王康康1，张如范1*
摘要：辐射制冷是一种新兴的零能耗制冷技术，深入研究和开发辐射制冷节能材料对解决能源危机和全球变暖问题具备极其重大意义。聚焦于辐射制冷材料的微纳结构设计及其对光谱调控的关键作用，研究材料结构对光散射、传播、共振等行为的调控，以此来实现辐射制冷材料的多波段光谱优化。同时，梳理了辐射制冷材料的周期性、非周期性和仿生型微纳结构体系的设计原理、光谱调控策略及制冷性能突破，并总结了辐射制冷材料在光谱调控精准性、环境适应性、规模化制备和产业认知等方面面临的挑战。未来，辐射制冷材料的开发在平衡性能与成本、增强环境稳定性和统一测试标准的同时，在以下3个方向具有较大的研究价值和应用潜力：微纳结构设计的多尺度精准协同与多功能集成、智能动态调控机制的深化、新型辐射制冷材料体系的开发，以期推动辐射制冷技术从实验室研究走向规模化应用。
2 四川大学空天科学与工程学院，机器人卫星四川省重点实验室，空间先进机构与智能飞行器教育部重点实验室
摘要：被动式日间辐射制冷（passive daytime radiative cooling，PDRC）依托“大气透明窗口”实现零耗电散热，但传统静态光谱设计难以适应多天气特征情况与多样化应用需求。围绕PDRC技术的多功能耦合发展路径，综述了其在智能热管理、能量收集及新兴功能集成3个方向的研究进展。在智能热管理方面，介绍了温度、湿度被动响应及机械力、电主动响应机制，探讨了从“持续制冷”向“按需调控”的跨越路径；在能量收集方面，分析了辐射制冷与温差发电、摩擦纳米发电及大气水收集的协同策略，揭示了“冷却−发电−集水”一体化的增效机制；在新兴功能集成方面，介绍了光致发光、传感与结构色设计等耦合方案，阐述了解决着色与冷却性能矛盾、拓展应用边界的创新思路。在此基础上，指出了当前研究在材料性能权衡、长期稳定性、系统集成复杂度、经济性与环境适应性等方面面临的共性挑战。建议未来研究应聚焦于智能响应材料与高效能量转换结构的协同设计，建立多场景服役性能评估体系，推动多功能耦合辐射制冷技术向自适应、可规模化、多能互补的智能平台发展。
摘要：在建筑密集的环境中，有限的天空视角带来的环境寄生热辐射严重制约了传统全向辐射制冷材料的制冷性能。针对这一局限，介绍了面向有限天空视角场景的定向热辐射策略与关键进展。首先，回顾了有限视角下定向辐射制冷的理论探索工作，并探讨了利用外置聚光结构与表面形态工程实现定向辐射制冷的宏观几何光学策略；其次，聚焦多层平面薄膜和超表面，重点解析定向热辐射从窄带向宽带和单向演进的物理机制，涵盖表面波相干激发、近零介电常数材料的Berreman模式、法布里−珀罗谐振耦合及空间对称性破缺等机制，并梳理了基于磁致机械形变、相变材料及半导体热载流子效应的动态定向热辐射机制；最后，总结了该领域面临的高昂加工成本等规模化制造及灰尘沉积等环境耐候性难题，并对未来的发展趋势进行了展望，提出应探索低成本制造工艺、开发兼顾太阳光调控能力的多光谱动态定向辐射制冷材料，旨在为提升辐射制冷技术的全场景应用潜力提供理论依照与技术路径。
作者：张旭阳1,2，潘亮1,2，李心如1，张璇2，蔡晓东2，文政绩2*，邵宇川1,2
摘要：传统光学薄膜与超构表面难以满足低成本、大面积红外隐身需求。开发了一种基于聚醚酰亚胺（polyetherimide，PEI）/铬（Cr）的低成本红外隐身复合涂层。通过转移矩阵法（transfer matrix method，TMM）理论计算与时域有限差分法（finite difference time domain，FDTD）仿真结合工艺优化，确定最优结构为4.5 μm PEI层/Cr层。实验验证该涂层在3~5、5~8和8~14 μm波段的平均发射率分别低至0.26、0.61和0.47，同时实现探测波段隐身与非探测波段辐射散热。揭示了其红外响应机制源于PEI化学键振动吸收与法布里−珀罗共振的协同作用。PEI材料的高机械性能与低成本工艺支持多场景应用。实验与仿真结果高度吻合，验证了设计方法的有效性，为低成本红外隐身材料开发提供了新思路，在军事隐身与热管理领域具备极其重大应用价值。
摘要：甲烷作为低碳清洁能源，其高效利用对保障能源安全、助力“双碳”目标实现意义重大。温和条件下甲烷直接转化制甲醇是能源催化领域的研究热点，然而，单金属催化剂存在对甲烷的 C—H键活化难、甲醇产率低等问题。通过离子交换法制备了CuRu双金属改性H−ZSM−5催化剂，系统探究了金属负载量、负载顺序，以及反应条件对甲烷制甲醇性能的影响。根据结果得出，同时负载的1Cu/0.05Ru−ZSM−5催化剂性能最优，在70℃、反应30 min、0.75 mol·L−1 H2O2、3 MPa CH4条件下甲醇收率可达38633.95 μmol·gcat−1·h−1，优于同类单金属催化剂。表征结果为，Cu、Ru在载体上高度分散，通过电子协同作用增强了催化剂对甲烷分子的吸附与活化能力，从而提升了催化性能，为温和条件下甲烷高效转化的双金属沸石催化剂设计开发提供了理论支撑。
摘要：全球导航卫星系统反射测量（global navigation satellite system reflectometry，GNSS−R）技术凭借其全天候、全天时及广域覆盖的优势，实现了高频采样与较高空间分辨率探测，明显提升了对全球地表环境的时空监测能力。详细分析了GNSS−R反射测量技术的国内外发展现状，指出了中国现阶段存在的主体问题，包括空间规划标准不统一、遥感数据管理机制碎片化以及产业应用政策支持不足等。借鉴欧盟Copernicus数据共享机制和美国商业航天发展经验，提出了一套面向中国GNSS−R技术发展的“四位一体”对策建议。该方案涵盖建设国家GNSS−R数据中台、主导GNSS−R国际标准制定、培育星地协同应用生态、推动GNSS−R商业化，旨在为中国GNSS−R技术发展提供系统性解决路径。该对策建议不仅有助于推动中国从GNSS−R技术领先者向规则制定者转型，也为提升中国在全球空间治理体系及相关应用领域的话语权提供了重要参考。
摘要：在科教兴国与创新驱动发展的策略持续深化的新时代背景下，多学科交叉项目作为推动国家科技革命与产业革命的核心引擎，战略地位日益凸显。然而，中国多学科交叉项目面临结构性困境，尚未建立起可持续的自主发展机制。为破解这一困境，基于组织变革理论并依托“解冻—转型—再冻结”框架，以美国国家科学基金会工程研究中心（National Science Foundations Engineering Research Center，NSF−ERC）中顺利转型的9个多学科交叉项目与未能转型的3个项目为研究对象，运用多案例比较分析与模糊集定性比较分析（fuzzy−set qualitative comparative analysis，fsQCA）方法，系统剖析多学科交叉项目转型路径的组态因果机制。研究揭示，多学科交叉项目转型呈现出3阶段特征。解冻期：凝练战略注意力，破除制度惰性；转型期：推行渐进式组织变革，建立多元资助矩阵；再冻结期：巩固制度，实现可持续创新。最后提出中国多学科交叉项目资助体系的优化路径，包括国家维度：搭建长期稳定型资助体系；地方维度：构建基于场境实现的资助承接体系；高校维度：完善内部制度供给；整合维度：构建三级联动产学研共同体。
《科技导报》创刊于1980年，中国科协学术会刊，主要刊登科学前沿和技术热点领域突破性的研究成果、权威性的科学评论、引领性的高端综述，发表促进经济社会持续健康发展、完善科学技术管理、优化科研环境、培育科学文化、促进科学技术创新和科技成果转化的决策咨询建议。常设栏目有院士卷首语、科技新闻、科技评论、本刊专稿、特色专题、研究论文、政策建议、科技人文等。
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