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学科发展战略研究

学科不但是科学知识的基本的单元,同时也是科学活动的基本单元:每一学科都有其特定都有其特定问题域、研究方法、学术传统乃至学术共同体,都有其独特的历史发展轨迹,必须研究并把握学科内部运作及其与社会相关作用的机制及规律。中科院学部一直以来十分重视学科发展战略研究,通过自主部署以及与国家基金委联合部署项目等已基本涵盖我国主要学科领域,发挥了重要的学术引领作用。
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地球科学学科前沿丛书·自然地理学前沿

自然地理学是研究作为人类家园—地球表层的科学,主要通过物质迁移与能量转换、自然要素和人类活动的交互耦合,研究自然地理要素和自然景观的性状成因、演变过程、发展规律、空间差异及区域特征,认识地球自然环境怎样成为人类活动的基础并受人类活动的影响。自然地理学以解决资源、环境、灾害和发展面临的复杂问题为其应用指向,为合理利用自然资源、保护生态环境、防灾减灾、实现人和自然和谐相处提供科学依据。本书通过阐释自然地理学总体发展态势与发展方向,并分别就地貌学、气候学、水文学、生物地理学、土壤地理学、综合自然地理学和地理系统模型模拟等分支学科,分析其发展态势与发展方向,力图总体呈现当代自然地理学的研究前沿,从学科发展战略层面对自然地理学未来重点研究领域进行分析预判。

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中国学科发展战略·电化学

电化学是研究电能与化学能和电能与物质之间相互转换及其规律的学科。在世界能源需求日益突出、环境保护意识不断强化、信息技术变革日新月异的时代大背景下,电化学学科正处于发展的黄金时期。随着电化学科学与技术在国民经济发展重要领域中的广泛应用,电化学学科的重要地位日益凸显,并逐渐发展成为横跨基础科学(理学)和应用科学(工程、技术)的重要学科。与此同时,电化学学科与材料科学、能源科学、环境科学、生命科学、生物医学等学科领域的融合不断深化,呈现多领域跨学科交叉的独特风格。新时代电化学学科的发展需要进一步完善全面和系统的知识理论体系,解决技术应用中的关键瓶颈问题,为下一代电化学科学技术的发展提供有力的支撑。本书通过调研国内外电化学学科现状 (包括高校和研究机构、产业和有关管理部门),梳理和分析电化学学科的内涵与战略地位、学科发展规律与特点,总结电化学科学技术应用中的瓶颈问题,凝练电化学学科的前沿发展方向,形成涵盖我国电化学学科的基础研究前沿、工程应用技术发展和人力资源规划等全方位的战略发展研究报告,为我国电化学学科的未来发展提供有效的参考。

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中国学科发展战略·太阳电池科学技术

太阳电池科学技术是一门交叉学科,涉及物理学、电子科学与技术、化学、材料科学、工程科学技术、能源科学技术,同时又具有很强的应用性,与社会经济、国计民生紧密联系。 能源是经济社会发展的重要物质基础。当前的环境问题在很大程度上是由传统化石能源的巨大消费引起的。能源与环境问题归根结底是发展的问题。能源问题已经成为制约传统产业未来可持续发展的瓶颈。自第一次工业革命以来,煤炭、石油、天然气等化石能源迅速成为经济社会发展的支撑。但同时,这些传统能源的广泛利用造成了严重的环境问题,严重威胁着地球生物的生存环境。为了应对日益严重的能源危机,各国积极探寻新能源技术,特别是太阳能、风能、生物能等可再生能源,因其取之不尽、用之不竭、清洁环保的特点,受到世界各国的高度重视。我国现阶段的环境污染在一定程度上与以煤炭为主的能源结构有关。在中国现代化进程中,能源消耗带来了资源环境破坏的外部成本,应积极推动能源生产与利用方式变革,提高能源资源利用效率。能源系统、经济系统与环境系统存在密切的相互联系、相互影响、相互制约的发展关系。大力开发和利用清洁可再生能源是实现经济效益和环境效益共赢的有效举措。

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中国学科发展战略·润滑材料

高端润滑材料是高端装备制造业的重要支撑材料,也是实现节能减排及动力传动系统平稳可靠运行的重要保障。本书较全面地总结分析了 2007~2016 年我国润滑材料的研究现状、发展动态、学科发展规律,并指出我国润滑材料领域存在的问题、学科发展趋势及推动产业进步的相关意见和建议。

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中国学科发展战略·固体力学

固体力学是从多尺度、多层次上研究固体物质及其构成的结构系统在外界因素作用下受力、变形、破坏等行为和相关效应的力学分支学科。固体物质(包括天然存在的和人工制备的)及其构成的结构系统是人类赖以生存、生活和生产的重要基础。能够合理地利用固体物质设计并制造工具机械、建造承载结构,同时保证其安全、高效地运行服役,是人类社会进步的重要标志,也是人类文明发展的重大成就。固体力学在现代工业和人类生活中发挥着极为重要的作用。马克思曾指出,力学是大工业真正的科学基础。作为力学最重要分支之一的固体力学,不仅直接造就了近代土木建筑、机械制造和航空航天等行业的进步与繁荣,极大地拓展了人类的活动中国学科发展战略·固体力学范围,改善了人类的生活质量,而且为自然与工程科学提供了基础理论和可借鉴的成功研究范式。

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中国学科发展战略·软件科学与工程

软件是世界数字化的直接产物、自动化的现代途径、智能化的逻辑载体。时至今日,小到一个智能传感器、一块智能手表,大到一座智慧城市、一张智能电网,无不依赖于软件系统的驱动与驾驭。软件重塑了从休闲娱乐、人际交往到生产生活、国计民生等社会经济的方方面面。“软件定义一切”日益成为一种现实。软件已经成为信息化社会不可或缺的基础设施,高效地构建和运用复杂软件系统的能力成为国家和社会发展的一种核心竞争力。 本书第一部分回顾软件和软件技术的发展历程,通过梳理软件发展脉络,总结软件科学与工程学科(简称软件学科)的基本内涵、主要线索、研究方法和发展规律,并指出,软件是定义计算的逻辑制品,其实质是以计算为核心手段实现应用目标的解决方案,而软件学科本质上是一门具有高度综合性的方法论学科;而后,分别从程序设计语言与理论、系统软件、软件工程、软件产业等方面阐述学科领域的内涵和外延,以及相应的发展历程、现状和存在的主要矛盾。

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中国学科发展战略·未来作物品种设计

作为植物的繁殖器官,种子发育在植物的生命周期中起到至关重要的作用。种子为胚胎提供营养,能够在胁迫环境下进行休眠使植物更好地适应环境。此外,种子是人类赖以生存的粮食的最主要来源,为人类提供了 80% 的主粮,是粮食产量和品质形成的基础。因此,对种子形成与萌发调控机制的研究将为农作物的产量和品质提高提供理论基础和技术支撑。

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中国学科发展战略·转化医学

医学科研与临床需求之间严重脱钩,导致基础研究未给民众带 来健康水平的大幅度提高。疾病谱的转变使医学研究模式发生了转 变,并且基础研究积累的大量数据也需要进一步解析。在这样的大 背景下,人们提出了转化医学的概念。大力发展转化医学,能够弥 补基础研究与临床实践之间的脱节,能更好地适应人类疾病谱的巨 大变化,最终使患者受益。转化医学的进步不仅有助于医学科技创 新体系的建设,还能全面提升医学科技的实用价值,有望解决医疗 费用越来越高、新药研发越来越慢这两个重要的医疗问题,并且能 够大力促进生物医药产业高效发展,创造新的经济增长点。

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中国学科发展战略·材料科学与工程

材料是人类生活和生产的物质基础,也是人类认识自然和改造自然的有力工具。每种新材料的发现与利用都会提高人类与自然交互的能力,提高生产力,推动社会发展。进入 21 世纪,人们提出将信息、能源、生物和材料并列为现代文明的四大支柱,其中,材料又是其他支柱的基础。

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中国学科发展战略·无中微子双贝塔衰变实验

无中微子双贝塔衰变是当前国际上粒子物理与核物理研究领域的重要科学前沿,是可能突破粒子物理标准模型的研究方向之一。为了推动我国在锦屏地下实验室 (CJPL) 有效开展无中微子双贝塔实验工作,使我国能够尽快参与该项研究的国际竞争,力求走到国际前列,在中国科学院数学物理学部 “无中微子双贝塔衰变实验”自主战略研究课题资助下,经过国内三十多位相关领域专家近两年的深入调查研究和认真讨论,广泛听取同行意见,形成中国科学院数学物理学部 “无中微子双贝塔衰变实验”战略研究组的建议报告,并在此基础上撰写了本书,其内容包括科学意义、国际动态、国内现状、实验方案、建议等方面。