專題：金屬材料腐蝕研究

《科技導(dǎo)報》2025年第17期出版了“金屬材料腐蝕研究專題”，刊登了《 》《 》《 》等文章。本專題聚焦 金屬材料腐蝕這一 難題 ，揭示腐蝕防護(hù)的前沿創(chuàng)新與發(fā)展趨勢，系統(tǒng)回顧了從傳統(tǒng)防護(hù)到多元化策略的技術(shù)演進(jìn)，展現(xiàn)了大數(shù)據(jù)、人工智能等如何驅(qū)動防腐技術(shù)向“智能診斷與精準(zhǔn)預(yù)測”的革命性跨越。文章涵蓋熱障涂層、掃描微探針、高熵合金、深海鈦合金等關(guān)鍵方向，為讀者勾勒出一幅從基礎(chǔ)機(jī)理到智能運(yùn)維的完整技術(shù)藍(lán)圖。

點(diǎn)擊文末閱讀全文跳轉(zhuǎn)官網(wǎng)免費(fèi)下載當(dāng)期全文

卷首語

01

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

侯保榮

作者簡介：侯保榮，海洋腐蝕與防護(hù)專家、中國工程院院士，中國科學(xué)院海洋研究所研究員，國家海洋腐蝕防護(hù)工程技術(shù)研究中心主任，研究方向?yàn)楹Ｑ蟾g與防護(hù)。

侯保榮. 金屬材料腐蝕研究：挑戰(zhàn)、策略與未來[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 1-2.

金屬腐蝕是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致巨額經(jīng)濟(jì)損失（腐蝕損失約占全球國民生產(chǎn)總值的3.4%）與安全隱患的普遍問題，金屬材料腐蝕防護(hù)技術(shù)的創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)有效防護(hù)的關(guān)鍵，因此必須深入研究腐蝕機(jī)理，并積極發(fā)展多元化防護(hù)策略，通過應(yīng)用綠色防腐材料、智能化監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)以及大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)技術(shù)，推動腐蝕防護(hù)向智能化、綠色化方向轉(zhuǎn)型，從而顯著降低經(jīng)濟(jì)損失，保障工程安全與可持續(xù)發(fā)展。

科技評論

02

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

馬佳玉，孫仲恒，趙禹涵，趙虎，郭浩，田禾

作者簡介：馬佳玉，清華大學(xué)集成電路學(xué)院、中北大學(xué)半導(dǎo)體與物理學(xué)院，碩士生，研究方向?yàn)槎S材料柔性傳感；郭浩（共同通信作者），中北大學(xué)半導(dǎo)體與物理學(xué)院，教授，研究方向?yàn)槲⒓{光量子傳感與精密測量、微納器件集成及應(yīng)用；田禾（通信作者），清華大學(xué)集成電路學(xué)院，副教授，研究方向?yàn)榛诙S材料（石墨烯、二硫化鉬、黑磷等）的新型微納電子器件等。

馬佳玉, 孫仲恒, 趙禹涵, 等. 二維材料引領(lǐng)后摩爾時代[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 16?21.

本文系統(tǒng)闡述后摩爾時代二維材料（ 在三維空間中僅具有2個維度：長度和寬度，且可自由運(yùn)動、厚度僅為單個或少數(shù)幾個原子層的納米級材料 ）的戰(zhàn)略價值與發(fā)展路徑：首先基于量子限域效應(yīng)、表面無懸掛鍵和超薄溝道三大特性，闡明二維材料突破硅基物理極限的理論潛力；繼而客觀分析其在規(guī)模化制備與工藝兼容性方面的現(xiàn)實(shí)瓶頸，并指出通過原子級制造、異質(zhì)集成等前沿技術(shù)正在有效彌補(bǔ)這些不足；最終明確二維材料將通過功能層嵌入與硅基技術(shù)形成互補(bǔ)融合，而非簡單替代，以此共同驅(qū)動集成電路向多維度創(chuàng)新范式演進(jìn)。

常見二維材料、性質(zhì)及應(yīng)用方向

本刊專稿

03

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

李眾，張曉虎，程學(xué)群，張達(dá)威，李曉剛

作者簡介：李眾，北京科技大學(xué)國家材料腐蝕與防護(hù)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，副研究員，研究方向?yàn)楦g大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用；李曉剛（通信作者），北京科技大學(xué)國家材料腐蝕與防護(hù)科學(xué)數(shù)據(jù)中心，教授，研究方向?yàn)楦g大數(shù)據(jù)及其應(yīng)用。

李眾, 張曉虎, 程學(xué)群, 等. 腐蝕大數(shù)據(jù)技術(shù)及其智慧工程應(yīng)用[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 22?33.

本文系統(tǒng)闡述了腐蝕大數(shù)據(jù)技術(shù)作為解決材料腐蝕問題的革命性范式，通過介紹中國在該領(lǐng)域從理論創(chuàng)新、技術(shù)體系構(gòu)建（ 高通量采集、 智能數(shù)據(jù)庫建設(shè)、 挖掘建模與可視化、 共享與物聯(lián)網(wǎng)平臺 ）、數(shù)據(jù)平臺建設(shè)（ 粵港澳大灣區(qū)分中心、海上風(fēng)電分中心和智慧鑄管-耐蝕鋼鐵材料數(shù)據(jù)中心 ）到廣泛工程應(yīng)用（ 耐蝕鋼研發(fā)、高速鐵路、地下管網(wǎng)、海洋工程、跨海大橋、文物保護(hù)、電子通信和載人航天 ）的全鏈條發(fā)展成果，彰顯了其對于提升國家重大基礎(chǔ)設(shè)施和工業(yè)裝備安全保障水平、驅(qū)動行業(yè)智能化轉(zhuǎn)型的核心價值與巨大潛力。

面對傳統(tǒng)腐蝕監(jiān)測方法的局限，中國通過發(fā)展腐蝕大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了從被動防護(hù)到主動預(yù)警、從經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動到數(shù)據(jù)驅(qū)動的跨越，并已在實(shí)際工程中取得顯著成效，未來將繼續(xù)作為關(guān)鍵驅(qū)動力，推動腐蝕防護(hù)領(lǐng)域的進(jìn)步和智慧社會的建設(shè)。

腐蝕大數(shù)據(jù)的4個主要組成部分

特色專題

04

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

吳俊升、胡科峰、董超芳、胡凌越、張博威、范林、肖葵、孫明先、雍興躍、李曉剛

作者簡介：吳俊升，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院，教授，研究方向?yàn)椴牧虾Ｑ蟾g與防護(hù)；胡科峰，武漢第二船舶設(shè)計研究所；董超芳，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院；胡凌越，武漢第二船舶設(shè)計研究所；張博威，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院；范林，中國船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所海洋腐蝕與防護(hù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；肖葵，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院；孫明先，中國船舶集團(tuán)有限公司第七二五研究所海洋腐蝕與防護(hù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；雍興躍，北京化工大學(xué)有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；李曉剛，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院。

吳俊升, 胡科峰, 董超芳, 等. 深海極端環(huán)境下鈦合金腐蝕科學(xué)問題評述[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 77?84.

“鈦合金是永不腐蝕的‘海洋金屬’”是一種傳統(tǒng)認(rèn)知誤區(qū)，本文系統(tǒng)論證了在深海極端環(huán)境下，鈦合金結(jié)構(gòu)仍面臨微生物腐蝕、縫隙腐蝕、氫脆、應(yīng)力腐蝕、腐蝕疲勞等多種局部腐蝕及多因素耦合損傷的嚴(yán)重威脅。并呼吁必須重視這些風(fēng)險，通過實(shí)海試驗(yàn)、模擬研究、計算模擬等多手段結(jié)合，重點(diǎn)開展多因素耦合腐蝕研究，以保障深海裝備的長期安全服役。

05

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

董樊麗、張兵、楊劍英、李薇薇

作者簡介：董樊麗，上海交通大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院、上海交通大學(xué)內(nèi)蒙古研究院，副研究員，研究方向?yàn)樾虏牧蠎?zhàn)略研究。

董樊麗, 張兵, 楊劍英, 等. 金屬增材制造的前沿技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 85?99.

本文系統(tǒng)性地綜述了2024年金屬增材制造（3D打印）技術(shù)在材料、工藝、智能化及軟件等方面取得的關(guān)鍵性突破，這些進(jìn)步正有效解決其成本、精度和穩(wěn)定性等傳統(tǒng)瓶頸。同時，文章通過分析其在航空航天、醫(yī)療、汽車等核心市場的規(guī)模化應(yīng)用案例，并結(jié)合政策支持與未來展望（ 材料創(chuàng)新、全流程自動化、規(guī)模化生產(chǎn)、數(shù)字化管理 ），論證了該技術(shù)已從研發(fā)走向?qū)嵱茫蔀轵?qū)動制造業(yè)向智能、綠色、個性化轉(zhuǎn)型的核心力量。

金屬增材制造不再是一項(xiàng)前沿概念技術(shù)，而是在2024年實(shí)現(xiàn)了從“能造”到“造好”、從“小眾”到“規(guī)模化”的實(shí)質(zhì)性跨越，奠定了其作為未來智能制造基石的競爭地位。

金屬增材制造在重點(diǎn)行業(yè)的新應(yīng)用

研究論文

06

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

范麗亞、王梅、馬介淵

作者簡介：范麗亞，西安交通大學(xué)城市學(xué)院計算機(jī)學(xué)院、物聯(lián)網(wǎng)智能感知交互平臺陜西省高校工程研究中心，教授，研究方向?yàn)?VR/AR 技術(shù)及產(chǎn)業(yè)。

范麗亞, 王梅, 馬介淵. 擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)研究關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展趨勢[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 107?121.

XR產(chǎn)業(yè)在2024年已告別單點(diǎn)創(chuàng)新，進(jìn)入了一個由尖端硬件（Micro LED/Micro OLED顯示、AI+AR）驅(qū)動體驗(yàn)革新、開源軟件（Horizon OS, Android XR）重塑競爭生態(tài)、多元化內(nèi)容（大空間文旅）開拓市場應(yīng)用三者協(xié)同并進(jìn)的新階段，其發(fā)展重心正從技術(shù)本身轉(zhuǎn)向技術(shù)與生態(tài)的深度融合。

本文系統(tǒng)性綜述了2024年全球及中國XR（擴(kuò)展現(xiàn)實(shí)）產(chǎn)業(yè)在硬件（顯示技術(shù)、AI融合與交互方式）、軟件（操作系統(tǒng)與3D數(shù)據(jù)處理）、內(nèi)容（大空間文旅項(xiàng)目）三大領(lǐng)域取得的全方位、實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并通過分析代表性技術(shù)與應(yīng)用案例，揭示出產(chǎn)業(yè)正朝著“體驗(yàn)升級、生態(tài)開放、應(yīng)用深化”方向加速邁進(jìn)的發(fā)展趨勢。同時，文章也客觀指出了當(dāng)前在核心軟件、內(nèi)容生態(tài)與行業(yè)融合方面面臨的挑戰(zhàn)，并為中國XR產(chǎn)業(yè)未來通過關(guān)鍵技術(shù)攻堅、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同與標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量生態(tài)化發(fā)展提供了明確的路徑建議。

2024年國外Snap公司發(fā)布的AI+AR眼鏡

07

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

張君妍

作者簡介：張君妍，上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江醫(yī)院、上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬松江研究院，副研究員，研究方向?yàn)樯锘{米復(fù)合材料、雜化多孔材料、多功能熒光探針、腦腫瘤力學(xué)調(diào)控。

張君妍. 納米復(fù)合藥物治療腦腫瘤研究熱點(diǎn)與挑戰(zhàn)[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 122?131.

面對GBM（膠質(zhì)母細(xì)胞瘤）因其復(fù)雜的生物學(xué)特性（異質(zhì)性、侵襲性、干細(xì)胞特性）和獨(dú)特的免疫抑制微環(huán)境（包括與神經(jīng)系統(tǒng)的相互作用）導(dǎo)致的傳統(tǒng)治療困境，納米復(fù)合藥物憑借其高效穿越血腦屏障、多功能集成與智能控釋的三大核心優(yōu)勢，能夠實(shí)現(xiàn)多模態(tài)協(xié)同治療與診療一體化，已在多項(xiàng)前沿研究中證實(shí)能顯著提升治療效果。

盡管其產(chǎn)業(yè)化仍面臨生產(chǎn)、安全、監(jiān)管與成本等多重挑戰(zhàn)，但未來通過與AI、多組學(xué)、先進(jìn)模型等前沿技術(shù)深度融合，有望推動GBM治療進(jìn)入一個全新的“精準(zhǔn)納米醫(yī)學(xué)”時代。

代表性納米載體及藥物負(fù)載簡圖

政策建議

08

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

湯瑞瑜、宋潔、朱廣宇、莊明浩、楊易

作者簡介：湯瑞瑜，重慶大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院，碩士研究生，研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)對生物多樣性影響評估；楊易（通信作者），重慶大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院，教授，研究方向?yàn)闅夂蜃兓瘜r(nóng)業(yè)系統(tǒng)的影響和可持續(xù)健康飲食的環(huán)境效益分析等。

湯瑞瑜, 宋潔, 朱廣宇, 等. 氣候變化對可持續(xù)農(nóng)業(yè)的挑戰(zhàn)及對策[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 132?140.

應(yīng)對氣候變化對農(nóng)業(yè)的挑戰(zhàn)，必須摒棄單一維度的解決思路，轉(zhuǎn)而采取一種整合“生產(chǎn)-供應(yīng)-消費(fèi)”全鏈條、協(xié)同“技術(shù)-政策-市場-行為”多層面的系統(tǒng)性方案，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)與地球生態(tài)邊界之間的和諧共生。

本文從地球系統(tǒng)科學(xué)的行星邊界框架出發(fā)，系統(tǒng)解析了氣候變化通過水資源、土地、生物多樣性、氮磷循環(huán)和溫室氣體排放等多重路徑加劇農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境壓力的復(fù)雜機(jī)制，并針對性地構(gòu)建了一個涵蓋生產(chǎn)技術(shù)（氣候智慧型農(nóng)業(yè)及一系列可持續(xù)管理實(shí)踐，如間歇性灌溉、精準(zhǔn)施肥、豆類輪作等）、供應(yīng)鏈（物流綠色轉(zhuǎn)型、循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式、供應(yīng)鏈數(shù)字化、政策保障）、消費(fèi)模式（引導(dǎo)購買低碳食品、減少食物浪費(fèi)、健康飲食、對高碳食品征稅等）、科技創(chuàng)新（人工智能、納米技術(shù)、基因編輯、垂直農(nóng)業(yè)等）與政策體系的多維度、全鏈條應(yīng)對策略框架，旨在推動農(nóng)業(yè)在氣候變化背景下轉(zhuǎn)向具有氣候韌性和環(huán)境可持續(xù)的發(fā)展路徑。

全球升溫3℃情景下作物受綠水資源短缺影響的區(qū)域預(yù)測

科技人文

09

（點(diǎn)擊標(biāo)題，跳轉(zhuǎn)公眾號閱讀）

陳彪，焦宇昊，申夢茹，彭安婷，朱玥瑋，芮楊夢琳，王春秀，郝鋅穎*

作者簡介：陳彪，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系，副教授，研究方向?yàn)榭萍际贰⒖萍伎脊牛缓落\穎（通信作者），中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)科技史與科技考古系，副研究員，研究方向?yàn)榭萍际贰⑽奈锉Ｗo(hù)。

陳彪, 焦宇昊, 申夢茹, 等. 微小 RNA，大時代：安布羅斯與魯夫昆的科研征途及啟示[J]. 科技導(dǎo)報, 2025, 43(17): 141?144.

本文系統(tǒng)梳理維克托·安布羅斯和加里·魯夫昆發(fā)現(xiàn)miRNA并獲得諾貝爾獎的完整科研歷程，生動揭示了重大科學(xué)突破背后所蘊(yùn)含的三大核心要素——研究者對未知世界純粹而持久的探索熱情、坦然面對迷茫與挫折的堅韌心態(tài)，以及巧妙選擇模式生物以簡化復(fù)雜問題的科學(xué)智慧，從而啟迪科研工作者，真正的科學(xué)進(jìn)步往往源于對興趣的堅守與長期的積累，而非即時的學(xué)術(shù)回報。

在充滿不確定性的探索中，保持好奇、堅韌與策略，是穿越漫長“前夜”、最終抵達(dá)光明彼岸的關(guān)鍵。

維克托·安布羅斯（左）和加里·魯夫昆（右）

本期科技新聞