最新刊期
      2022 年 第 1 卷 第 1 期

        其他

      • 张杰
        2022, 1(1): 1-9. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.001
        摘要：激光是人类最伟大的发明之一，激光科学技术的发展对人类社会的文明进步产生了重要影响。本文回顾了激光科技的发展历程，介绍了在与激光科技直接相关的十项诺贝尔奖中，与我们研究方向密切相关的2018年诺贝尔物理奖中的啁啾脉冲放大技术，并重点介绍了我们团队在高能量密度物理（High Energy Density Physics，HEDP）前沿领域的研究进展，本文还对该领域的未来发展趋势做了展望。  
        关键词：激光物理;啁啾脉冲放大;高能量密度物理   
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        发布时间：2024-11-01
      • 张天才,郑耀辉,牛家树
        2022, 1(1): 10-23. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.002
        摘要：引力波探测是一项重大国际前沿科技研究，不光对探索许多基础科学问题具有重大意义，而且面临着极大的技术挑战：涉及了多学科交叉的若干重大技术问题。本文介绍了引力波探测的历史背景、科学意义及其对技术进步的推动作用；介绍了引力波探测的基本途径，特别是新一代引力波探测的关键技术方法：包括长臂激光干涉仪、先进激光技术、真空技术、隔振悬挂技术以及最新的与量子技术的结合。此外，我们还介绍了目前国内外引力波探测的现状，并对国内建设地基引力波探测的可行性进行了分析。基于此，我们提出了整合国内优势力量，利用废弃地下矿井，结合我国先进激光和量子光源技术，建设10 km左右的地基引力波探测装置的设想。  
        关键词：引力波探测;干涉仪;激光技术;量子光源   
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        发布时间：2024-11-01
      • 张凯,郭钰,董安琪,娄彦博,刘胜帅,荆杰泰
        2022, 1(1): 24-39. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.003
        摘要：多模量子光源在量子通信、量子计算以及量子计量学等领域有着广泛应用。基于原子系综的四波混频过程因具有较强的非线性效应，在产生多模量子光源方面具有显著优势。本文综述了基于空间复用四波混频过程产生多模量子光源，包括4模、6模、10模、14模强度差压缩量子关联以及6模量子纠缠。此外，结合光学轨道角动量复用技术，实现了66个光学轨道角动量模式的大规模量子网络。这些基于原子系综的多模量子光源为实现大规模量子信息体系提供了新的途径。  
        关键词：四波混频;强度差压缩量子关联;多模量子光源;光学轨道角动量   
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      • 彭威娜,靳丕铦,苏静,卢华东
        2022, 1(1): 40-48. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.004
        摘要：全固态单频连续波激光器因其具有高光束质量、低噪声、窄线宽、高相干性等优点，广泛应用于冷原子物理、精密测量、激光雷达及国防军事等领域。随着科学技术的快速发展和不断深入，传统的单频激光器输出功率较低，不能满足全固态激光器在诸多研究领域的发展需求，因此急需发展高功率的全固态单频连续波激光器。为此，本文首先对比了增益晶体形态和激光放大方式在产生高功率单频连续波激光输出时的优缺点；在此基础上，总结了课题组在全固态单频连续波激光器方面的研究进展。  
        关键词：高功率;全固态激光器;单频;输出功率   
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      • 施郁
        2022, 1(1): 49-54. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.005
        摘要：2020年诺贝尔物理学奖的一半表彰彭罗斯的理论工作。一个引起广泛兴趣的问题是，如果霍金2020年还健在，能否也获诺贝尔奖？本文首先讨论了这个问题，认为在他去世之前，本来就可以获得诺贝尔奖。然后澄清，彭罗斯-霍金奇点定理不是一个定理，而是一系列关于奇点的定理，而彭罗斯获诺贝尔奖的理由是他1964年独立完成的奇点定理。该定理指出，在引力塌缩中，普遍存在奇点。本文最后指出，彭罗斯的诺贝尔奖是诺贝尔物理学奖历史上第一次授予以前没有、将来可能也没有直接实验或观测验证的理论发现，标志了诺贝尔物理学奖的科学哲学突破以及新时代的开始。  
        关键词：诺贝尔物理学奖;罗杰·彭罗斯;斯蒂芬·霍金   
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        发布时间：2024-11-01
      • 杜冠华,宋俊科,杜立达,张雯,秦雪梅
        2022, 1(1): 55-70. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.006
        摘要：人类认识病毒性疾病历史甚久，明确的文字记载也有近2000年时间。几千年来，中医药学在文献中记载了病毒性疾病，基于防治经验积累形成治疗传染性疾病的专著，描述了病毒及其感染疾病的特征，积累了有效的防治方法，发现了有效的治疗药物，创建了早期的疫苗接种预防策略；几千年来，西方医学也有大量关于病毒性疾病传播导致人口大量减少的记载。人类认识病毒的物质状态和生物特性大约有100年历史，由此产生的疫苗，有效控制了数种病毒性疾病的传播，甚至消灭了天花。人类明确病毒的基本结构才有半个多世纪，以抑制病毒复制为目的的抗病毒药物研究开始兴起，发现了数十个抗病毒药物，形成了基于靶点的抗病毒药物研发模式，引导过去几十年全球药物研发的方向。然而，已有病毒性疾病多数尚未消灭，新发病毒性疾病不断出现，疫苗的缺乏和滞后使防控措施局限；仅仅针对病毒复制研发的药物数量和治疗效果都很有限。从策略上分析，清除体内病毒，阻断病毒感染，抑制病毒致病，控制疾病发展，促进病体修复的药物依然缺乏，将成为防治病毒性疾病药物研发的新趋势。  
        关键词：病毒;病毒性疾病;抗病毒药物;防治病毒性疾病药物   
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      • 钱曼云,李亚峰
        2022, 1(1): 71-79. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.007
        摘要：席卷全球的新型冠状病毒肺炎（corona virus disease 2019，COVID-19，以下简称新冠肺炎）疫情给全人类的生命健康安全带来巨大威胁，传播速度快、感染率高是新冠肺炎的典型特点，据历史经验，及时接种疫苗可以有效阻止疫情传播。在疫情爆发后，积极有效地启动研发新型冠状病毒（SARS-CoV-2）疫苗成为全球科学家及科研机构的共同目标。在疫苗研发和设计的过程中，一些经获批使用的SARS-CoV-2疫苗具有较好的安全性和免疫原性，其临床试验已证实了具有良好的保护效力。根据SARS-CoV-2疫苗研发的技术路线不同，疫苗主要包括灭活疫苗（inactivated virus vaccine）、重组蛋白疫苗（recombinant protein vaccine）、病毒载体疫苗（viral vector-based vaccine）和核酸疫苗（nucleic acid vaccine）等。本文对各类疫苗优缺点和研制进展进行综述，阐述SARS-CoV-2疫苗所面临的一些问题，为疫苗后续的改进提供有益借鉴。  
        关键词：新型冠状病毒;新型冠状病毒肺炎;疫苗   
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      • 靳祯,苟巍,张菊平
        2022, 1(1): 80-87. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.008
        摘要：不同规模的聚集会加强传染病的传播，刻画与分析其传播效应是传染病传播动力学研究面临的理论难题和应用瓶颈问题。近年来，随着单纯复形和超网络研究的发展，从高阶网络传播动力学角度去解决这类问题成为可能。高阶网络上的传染病传播动力学研究，主要是从高阶网络的不同结构、拓扑和几何特征出发，对静态、时变和空间等不同类型高阶网络上的各种传染病传播进行动力学建模和性态分析，开展高阶网络上现实传染病的定性与定量情景式研究，将为传染病传播动力学研究注入新的活力。  
        关键词：高阶网络;传染病;动力学模型;单纯复形;超网络   
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      • 容烁,张瑞平
        2022, 1(1): 88-96. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.009
        摘要：纳米医学是将纳米科学与技术的原理与方法应用于医学领域，涉及医学、材料学、物理学、化学、生物学、量子力学等众多领域的综合性交叉学科。本文主要从四方面总结和展示了近年来国内外科研工作者在纳米医学研究领域中取得的最新进展，并对未来发展前景进行了探索与思考：（1）几何和力学性能在纳米药物合理设计中的作用；（2）纳米药物与免疫相关补体系统的相互作用；（3）纳米药物通过优化递送策略治疗肿瘤；（4）基于纳米医学和治疗诊断学的患者分层在个性化纳米药物开发中的关键作用。旨在为纳米医学领域的科研临床工作者提供一些参考。  
        关键词：纳米医学;肿瘤治疗;治疗诊断学   
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      • 牛侨
        2022, 1(1): 97-106. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.010
        摘要：铝是神经毒元素，可通过各种途径进入体内，能通过血脑屏障，甚至直接通过嗅神经进入脑组织，表现出神经毒作用，导致认知功能损害，被认为与神经退行性疾病如阿尔茨海默病、巴金森病有关，甚至是诱发阿尔茨海默病的环境因素之一。现有研究表明，铝可引起职业暴露工人神经行为和认知功能下降，脑电图和脑电地形图改变。动物实验病理改变表现为大脑皮质和海马神经细胞减少、排列紊乱，突触结构改变，线粒体、内质网破坏，神经细胞凋亡。铝的神经毒性机制包括：引起神经递质合成和传输紊乱，影响能量代谢，脂质过氧化，影响钙代谢及相关酶，引起神经细胞凋亡和非凋亡程序性死亡（包括程序性坏死和自噬），引起Tau蛋白过度磷酸化形成神经原纤维缠结，导致β-APP过度表达形成Aβ沉积，影响Glu-NO-cGMP通路降低突触可塑性，影响线粒体和线粒体酶。铝还可和遗传因素ApoEε4协同作用，加速痴呆发生。铝还可引起表观遗传修饰改变，如改变甲基化程度而引起认知功能损害。  
        关键词：铝;神经毒性;认知功能损害;阿尔茨海默病;发病机制   
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      • 李翔,于铭瑞,贾永奕,吕康晨,宋士吉
        2022, 1(1): 107-121. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.011
        摘要：机器人在高危化工环境的应用能够降低安全风险，提高生产效率。本文对高危化工业机器人的技术发展和应用现状进行了系统梳理和总结。首先介绍了不同工作场景中的化工机器人的学术研究进展，并整理了国内外商业产品和产业应用现状；之后，对化工机器人的关键技术分别进行了分析，对研究进展进行了总结，对现存不足进行了讨论，并对未来发展方向做出了展望。  
        关键词：高危化工环境;机器人;高危化工行业   
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      • 孟紫强
        2022, 1(1): 122-126. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.012
        摘要：在对环境工程学和生态毒理学两门学科长期研究的基础上，从水污染、大气污染、固体废物等环境治理方面，首次提出并论述这两门学科相互交叉研究的可能性、必要性及其重要意义。环境工程学与生态毒理学的研究领域有很多共通之处，二者交叉研究可以起到相辅相成、相互完善、共同发展的积极作用，对于促进环境工程学和生态毒理学学科的发展、提高环境污染治理的效率均具有重要意义。展望未来，环境工程学与生态毒理学交叉研究将开启一个新的研究领域，其深入发展将创造新的富有中国特色的环境工程生态毒理学方向或学派。  
        关键词：环境工程学;生态毒理学;交叉研究;环境工程生态毒理学派   
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      • 杨庆峰
        2022, 1(1): 127-136. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.013
        摘要：利用神经技术实现道德增强已成为新兴增强技术的一个重要形式。神经科学领域对利他行为的神经机制做了很好的阐述，指出利他行为的决策与颞顶交界处（TPJ）密切相关，可以通过调控影响TPJ区域，继而调控利他行为，实现道德增强。因此有必要对基于神经技术的道德增强从多种角度展开反思。从本质上看，通过神经技术增强道德的本质是自然主义的做法。从技术与道德增强的角度看，这种技术因为其非理性的缘故而影响了道德自主性。但是这种角度还是停留在外部分析上；从利他行为构成来看，利他行为受制于特定的空间距离；利他行为的根据除了共情之外，还有理性。他者的构成成为利他行为的内在根据。从这一角度看，通过刺激特定的神经元来实现道德增强这样的自然主义做法的局限就会显现出来，即缺乏对利他行为的内在根据的阐述，忽略了对他者形象的建构。  
        关键词：神经元;睾丸素;利他主义;道德增强   
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      • 马华,石文杰
        2022, 1(1): 137-144. DOI: 10.12405/j.issn.2097-1486.2022.01.014
        摘要：“数字中国”战略是解放和发展生产力的时代蓝图。数字技术已全面渗透到乡村社会生活各个领域，创造了乡村空间的全新形态——数字空间。站在空间正义的维度上看，城乡和区域发展之间的不平衡，造成乡村空间中存在诸多正义难题，进而呼唤有效的空间治理体系。然而数字技术与资本、权力的交织，进一步加剧了乡村空间生产与社会关系再生产的正义危机。需要正视数字技术本身，从价值、制度、个体三个层面重构乡村空间治理的正义之路，即树立“以人民为中心”的价值导向；建立以“多元协同”为重心的制度体系；提升以“数字素养”为核心的社会基础。  
        关键词：数字技术;乡村空间生产;乡村空间正义;空间治理重构   
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