2020，我们一起走过
2020已接近尾声
时间不止是流逝
更是记录
中国工程院院刊
邀请您回顾一年来的封面故事
在即将到来的2021
不忘初心，继续前行！
敬请品鉴！
视频介绍丨中国工程院院刊
2020
《Engineering》封面解读
第1期
动物疫病防控专题
近年来，非洲猪瘟和人类新型冠状病毒肺炎疫情的暴发表明，动物源性病原体不仅影响动物的健康、生产以及动物产品的安全，而且对人类健康构成极大威胁。由于生活在同一个生态系统中，人类的福祉与其他动物的福利紧密相连。因此，从这个角度考虑，对动物疫病和人畜共患病的流行、传播、发病机制进行全面研究具有极其重要的意义。有效预防和治疗措施的创新，以及防治此类疾病的新的公共卫生做法和生物安全举措都是十分重要和紧迫的。
第2期
稀土永磁材料专题
封面图片为稀土永磁的一种典型磁畴结构。这是采用磁力显微镜对各向异性烧结稀土-Fe-B磁体处于热退磁态时的测试结果。封面图片对应扫描区域为几十微米，其中明暗相间的斑马状条带反映了相邻斑块区域磁场分布的差异，这种磁场分布是磁体表面层总能量最小化的结果。技术上，通过成分和制备工艺的优化，实现磁畴结构和微晶结构的协同调控，研制出更高性能的稀土永磁材料。
第3期
人工智能专题
人工智能具有增强任何领域的技术的潜力，是类似于内燃机或电力的一种”使能“技术，因此能够赋能社会。未来几年，人工智能对人类生活各方面将产生难以想象的巨大影响。本期人工智能专题包含理论研究（知识表达、类脑计算、机器知识可解释性）、算法模型（常识模型、因果模型、几何理解、通用智能体）、芯片安全、应用（自然语言理解、生物医学）和伦理道德等多方面的最新成果。
第4期
食品安全与健康专题
食品安全与健康一直是消费者和社会关注的主要问题。由于健康的身体依赖安全和营养的饮食，因此了解和控制食品污染是确保健康的前提。同时，有益肠道微生物在人体内的平衡也极大地影响了人类健康。本期专题关注食品安全检测与污染物检测、食品研发、危害形成机理、肠道微生物代谢等方面，特别关注安全和营养食品的加工。
第5期
绿色植保创新专题
绿色植物保护是农业可持续发展的基本原则，它对化学农药和化肥的依赖性较小，可以更好地利用农作物固有抗病能力来达到自我保护的目的。激活由病原菌感染引起的寄主内质网应激介导的植物免疫是一种新型且具有一定潜力的绿色植保技术策略。因此，揭示病原菌如何操控寄主内质网应激而促进侵染显得尤为重要。封面图片显示了大豆疫霉菌（Phytophthora sojae）RxLR效应子PsAvh262在疫霉侵染过程中与寄主感病因子GmBiP1共定位于内质网和吸器外膜。PsAvh262通过稳定GmBiP1而抑制了内质网应激介导的植物免疫和程序性细胞死亡反应。图中PsAvh262和GmBiP1分别融合了绿色荧光蛋白和红色荧光蛋白。
第6期
材料基因工程专题
材料基因工程是材料领域的前沿性颠覆技术，封面背景的数字与元素符号体现材料基因工程的核心是以数据为驱动的材料研发新模式，以金色沙漏为体现的数据库，其上方的微观粒子由不同元素经高通量实验获得，其下方是经高通量计算筛选出的符合材料设计要求的新粒子，沙漏中心环绕的数字代表高通量计算。材料基因工程理念的数据库不同于传统的数据库，其具有支撑高通量实验、高通量计算及大数据自动处理和积累的功能。
第7期
智能电网与能源互联网专题
随着电力系统的去碳化和社会各部门的广泛电气化，电气新时代即将到来。我们需要一个像互联网一样智能的电网，来充分挖掘可再生能源的潜力、适应技术创新、接纳产消者的兴起并无缝集成纳米电网、迷你电网和微电网。受互联网智能部署方式的启发，新型分布式运营模式由各子电网（集群）共同承担维持瞬时功率平衡的责任，并要求每个子电网维持其自身的净功率平衡。这就形成了一种自然的分层网络结构，其顶层是整个互联电力系统，下面一层是一个作为互联电力系统“控制区”运行的、拥有能量管理系统（EMS）的电力机构或公司，最底层是一个智能住宅。
第8期
大地测量学与测量工程专题
及时更新反映地球地形的数字高程模型（DEM）对于包括减轻地质灾害在内的许多用途来说都是至关重要的。目前的DEM生成技术主要是基于机载和近地轨道（LEO）星载传感器影像，研究快速生成DEM的新方法具有重要意义。本期大地测量学与测量工程专题发表了基于未来地球同步轨道合成孔径雷达（GEOSAR）数据生成日更新DEM的研究。研究表明，基于GEOSAR数据和干涉SAR（InSAR）概念生成日更新DEM是可行的，但仍需要进一步研究以提高其精度。封面图片显示了美国国家航空航天局航天飞机雷达地形测量任务生成的一个区域的地形，用于模拟研究中的GEOSAR干涉图的质量。
第9期
含能材料及交叉科学专题
含能材料（energetic material, EM）是材料科学的一个重要领域，许多新的科学问题和工程技术都涉及含能材料的研究和应用。封面图片的前面部分描述了合成EM 领域的两项最新研究成果：全氮五唑阴离子（N5–）和新型超平二维层状EM（4-硝基-7-叠氮基-吡唑-[3,4-d ]-1,2,3-三嗪-2-氧, NAPTO）。N5–的研究目的是突破EM 的能量极限，而NAPTO 的设计与合成则是基于发展安全且高能的EM 的目标。封面图片的后面部分显示的是EM 爆炸，说明这种材料的基本特性，它们通常以产生大量的热和生成大量气体的形式快速释放大量能量。爆炸图片也表明近年来电磁及相关跨学科研究的迅速而广泛的发展。
第10期
新冠病毒肺炎专题
2020年，COVID-19在全球范围内引起大规模疫情，已成为重大公共卫生问题。作为SARS-CoV-2病毒进入细胞的重要组成部分，刺突蛋白是疫苗和药物开发的靶点。封面图片显示了编码严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）的刺突蛋白的序列。SARS-CoV-2是新冠病毒肺炎（COVID-19）的致病因子。研究人员设计了一种基于刺突蛋白基因的重组腺病毒5型（Ad5）载体COVID-19疫苗，该疫苗编码完整的刺突蛋白。在人类临床试验的第一阶段和第二阶段的单一免疫后，Ad5载体的COVID-19疫苗已显示出良好的安全性和免疫原性，并被证明能诱导快速的体液和T细胞反应。已发表的临床研究结果令人鼓舞，为疗效试验铺平了道路。
第11期
医用增材制造专题
虽然增材制造（AM）技术凭借其对复杂结构的精确控制，为金属植入物的制备提供了前所未有的机会，但AM可降解镁合金植入物的发展却相对缓慢，主要是由于镁合金在AM制备过程中存在易燃性和不安全性。AM可降解镁合金植入物所面临的挑战，主要包括AM制备过程的参数优化和AM可降解镁合金支架的结构设计优化以满足组织工程支架的功能要求。Gyroid结构是一种平均曲率为零的极小曲面（TPMS）结构，可将其用于AM可降解镁合金支架。由于较高的比表面积和自支撑特性，AM可降解镁合金支架展示出优异的力学性能和可降解性能。通过进一步涂覆过氧化二碳酸二环己酯（DCPD）表面涂层，具有Gyroid结构的AM可降解镁合金支架有望成为下一代结构复杂的骨科植入物的候选材料。
第12期
清洁电力专题
电力产业支撑了我国经济社会的高速发展，煤电发挥了不可替代的作用。随着能源安全、生态环境和气候变化问题日益突出，“化石能源清洁化、可再生能源规模化”成为能源发展的显著趋势。近年来，为推进生态文明建设，清洁煤电近零排放及超低排放技术取得了巨大进步，破解了燃煤发电大气污染问题，促进了电力高质量绿色可持续发展。面向未来，在实现碳中和的路上，将持续提供“百姓用得起、利用清洁化、供给有保障”的清洁电力解决方案，为消除世界“能源贫困”、增进人类健康福祉、实现美好生活作出贡献。
2020
《中国工程科学》封面解读
第1期
秦巴山脉绿色循环发展战略研究
（二期）
秦巴山脉位于我国陆地版图的中央区域，是我国南北地理分界线、长江和黄河分水岭，也是我国的中央水库、生态绿肺和生物基因库，更是中华民族的重要发祥地、中华文明的摇篮。本期专刊内容涉及秦巴山脉区域生态价值评估与保护、国家中央公园体系构建、秦巴绿色产业体系构建、绿色智慧城乡体系构建和环秦巴城市群协同发展等，以期为政府部门的科学决策以及相关人员研究秦巴山脉区域的发展问题提供借鉴。封面图为湖北省十堰市竹山县潘口乡龙王沟村堵河，河水清澈，堤岸绿化，群山如黛。
第2期
新兴产业发展战略研究（2035）
战略性新兴产业是引导未来经济社会发展的重要力量，我国经济已由高速增长阶段转向高质量发展阶段，战略性新兴产业对我国加快转变经济发展方式，实现创新驱动发展有着重要的推动作用。“新兴产业发展战略研究（2035）”，旨在根据国际新兴产业发展的新趋势，聚焦重点领域的系统性技术、产业瓶颈突破技术和跨领域技术，重点围绕“十四五”新兴产业的创新发展，提出创新引领模式。在此基础上完成面向2035年的新兴产业技术预见及产业体系研究，推动新兴产业的集群化、国际化发展，为实现2020—2035年我国经济实力、科技实力大幅跃升，跻身创新型国家前列的战略目标提供决策咨询。封面图片为国产先进工业机器人。
第3期
我国激光技术与应用2035 发展战略研究
今年是世界上第一台激光器诞生60 周年。六十年来，激光技术取得了快速发展，成为与原子能、半导体及计算机并列的20 世纪重大科技发明，被誉为“最快的刀”“最准的尺”“最亮的光”。鉴于激光科学技术及应用发展具有的全局性和关键性作用，“我国激光技术与应用2035 发展战略研究”，旨在对标国家2035 年发展目标，研究我国激光技术与产业发展现状及差距，提出发展目标、重点任务及政策措施建议，为支撑国家科学决策、促进行业发展和加快激光强国建设提供重要参考。本期专刊汇集了“我国激光技术与应用2035 发展战略研究”项目的主要研究成果。封面为“飞秒激光直写”技术制备光量子计算芯片的过程图。
第4期
"互联网 +"行动计划战略研究（2035）
国家积极推进互联网技术与经济社会各领域深度融合，“互联网+”行动计划的战略引领作用突出。2019年政府工作报告首次提出“智能+”概念，将“打造工业互联网平台，拓展‘智能+’，为制造业转型升级赋能”列为重点工作。在“智能+”新时代、“新基建”规划加速实施等新态势的推动下，未来的“互联网+”行动对经济社会发展的支撑和引领作用将更为凸显。本专题研究分析了“智能+”时代的技术背景，梳理了“互联网+”行动在重点领域的实施成果和存在问题，诠释了“智能+”时代下“互联网+”行动的新内涵、新体系架构、新技术谱系框架，从技术攻关、产业发展、行业应用、政策制定等方面提出了推进“互联网 +”行动发展的新建议。封面图片为国产高通量计算中心。
第5期
新材料强国2035战略研究
“新材料强国2035 战略研究”依托两院院士、国内外知名专家和科研人员的智慧和力量，聚焦先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料，以及新材料评价、表征、标准平台建设和新材料等领域，系统开展战略研究工作。经过两年的努力，本专题研究分析了新材料产业发展面临的国内外形势和发展趋势，总结了新材料产业发展现状和存在的问题，提出了新材料强国战略发展思路、评价指标体系、战略目标和发展重点，制定了新材料强国技术路线图，并梳理了战略实施路径及政策措施建议。封面图片为各种可能的液态金属以及由此形成的复合材料。
第6期
海洋装备发展战略研究、网络空间安全保障战略研究
21世纪是海洋的世纪。海洋环境的特殊性决定了海上一切活动必须依赖相应的装备和技术，谁拥有先进装备和技术，谁就能够在未来的海洋开发中占据优势。“海洋装备发展战略研究”专题，立足建设海洋强国的总体需求，全面梳理和总结我国各类海洋装备的整体发展情况，研究提出“十四五”时期我国海洋装备创新驱动发展的战略路径和重点方向，从海洋装备关键技术攻关、产业发展、政策制定等方面提出了措施建议。信息时代，网络安全是国家安全的战略基石，没有网络安全就没有国家安全，就没有经济社会的稳定运行，广大人民群众的利益也难以得到保障，维护网络安全是促进国家发展、社会进步和人民幸福的前提和条件。“网络空间安全保障战略研究”专题，选取金融领域网络空间安全作为研究对象，着重分析研究了金融零售支付风险控制、雾计算网络、物联网安全等问题，为强化互联网金融安全提出相关技术建议。封面图片为“奋斗者号”载人潜水器。
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