研究前沿 RESEARCH FRONTS 中国科学院科技战略咨询研究院 中国科学院文献情报中心 科睿唯安 2025 001 2025研究前沿 目录 目 录 Contents 1. 背景 005 2. 方法论 006 2.1 研究前沿的遴选与命名 006 2.2 研究前沿的分析及重点研究前沿的遴选和解读 007 背景和方法论 农业科学、植物学 和动物学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 农业科学、植物学和动物学领域 Top10 热点前沿发展态势 011 1.2 重点热点前沿⸺“利用植物根际促生菌缓解植物的盐胁迫” 012 1.3 重点热点前沿⸺“基于深度学习的植物病害检测” 016 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 019 2.1 新兴前沿概述 019 2.2 重点新兴前沿⸺“花青素在食品智能包装膜中的应用” 019 生态与环境科学 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 生态与环境科学领域 Top 10 热点前沿发展态势 021 1.2 重点热点前沿⸺“行星边界突破与地球系统风险治理” 022 1.3 重点热点前沿⸺“基于生物质的活性多孔炭吸附剂制备及二氧化碳捕集性能” 026 2. 新兴前沿及重点新兴前沿解读 029 2.1 新兴前沿概述 029 2.2 重点新兴前沿⸺“污泥厌氧发酵产挥发性脂肪酸的微生物机制研究” 029 地球科学 1.

SCIENTIA SINICA Informationis 中国科学 : 信息科学 2025 年 第 55 卷 第 10 期: 2449–2470 c ⃝ 2025 《中国科学》杂志社 www.scichina.com infocn.scichina.com 面向低空经济的低空网络技术创新与应用专题 . 论文 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及 关键技术 喻鹏1, 谭灿1, 李文璟1* 收稿日期: 2025–02–15; 修回日期: 2025–07–11; 接受日期: 2025–09–15; 网络出版日期: 2025–10–13 国家自然科学基金 (批准号: 62471057, 62271093, 62571058) 和北京市自然科学基金 – 海淀原始创新联合基金 (批准号: L232045) 资助项目 摘要 面向未来低空领域涌现的各种新型业务形态, 低空智联网是实现低空空域高效运行与安全控 息服务需求呈现爆发式增长态势. 面对动态复杂的空域运行环境与差异化业务场景, 如何构建具备自 引用格式: 喻鹏, 谭灿, 李文璟, 等. 数字孪生驱动的低空智联网自智管控架构及关键技术. 中国科学: 信息科学, 2025, 55: 2449– 2470, doi: 10.1360/SSI-2025-0071 Yu P, Tan C, Li W J, et al. Digital twin driven

性能关联模型、冶金过程模拟与优化模型等 数 据要 素 ： 原 料成 分 数据 、 冶金 过 程参 数 、生 产设备状态数据、产品质量检测数据 人 才技 能 ： 冶 金工 程 与材 料 科学 、 大数 据 与数 据 分析 、 计算 机 科学 与 信息 技 术、 软件开发与编程、人工智能与自动化 痛点问题 ：钢铁行业中 ，不同部门、不同项目之间存在数据孤岛 ，数据无法有效共享和整合 ，影响研发效率和成果。 A 铁前环节 知识模型 ：总管煤气优化控制模型、支管煤气优化控 制模型、分烟道吸力优化控制模型 数据要素 ：直行温度数据、荒煤气温度数据、焦饼温 度数据、废气氧含量数据、炼焦工艺数据 人才技能 ：软件工程、计算机科学与技术、煤化工工 艺学、炼焦工艺、现代煤化工生产技术 痛点问题 ：部分软件只能提供基于固定规则的加热控 制 ，而无法根据实时数据和炉况情况对配煤方案进行灵 活调整。 YB01-D-2-9 主场景：冷轧产线无人化生产 系统等 知识模型 ：生产过程优化模型、质量控制模型、能源优化模型、设备状态监 测模型、锌层厚度控制模型 数据要素 ：无人化冷轧设备振动、温度、应力等状态数据 ，生产工艺数据等 人才技能 ：计算机科学与技术、 自动化、人工智能、物联网、工业工程 痛点问题 ： 国产机器人关节轴承、机器人控制电机等在定位精度方面有差距。 YB01-A-2-1 主场景：智能料场 现状评级 ：★★ 工具软件 ：智能原料场系统、

只是一种手段，而成为发展的目标和路径。这充分反映了党中央对信息化的高 度重视和认识的进一步深化，必将对我国信息化发展产生重大而深远的影响。 利用信息技术建立科学、一致、全面的大数据精准教学平台是提高教学效 率、提升学习成绩的有效手段。通过数字化作业系统、在线智能学情分析系统， 构建科学、高效的数字测评体系，减轻教师教学负担、实现学生学情智能分析、 学生的个性化内容推送等，是国家教育信息化建设落地的重要环节。 1.2 管监测、教育评估评 价和公共教育服务等领域得到广泛应用，实现决策支持科学化、教育管理精细 化、督导评估数字化、公共服务个性化。2020 年 2 月 1 日，江西省教育厅印发 《关于新型冠状病毒感染的肺炎疫情防控期间职业院校开展线上课程教学的指 导意见》。就我省职业院校开展好线上课程教学提出指导意见。意见指出学校 需科学制定远程在线教学方案、充分利用成熟的第三方平台、积极探索互联网 +新 整理和保存工作做得不够，无法进行科学决策目前学校使用的大多软件局限于 查询、统计、打印报表等事务性处理，具有辅助决策分析功能的不多。学校在 办学过程中积累了大量的原始数据，这些原始据亟需按主题进行收集整理，构 建数据仓库系统加以充分利用，获取例如学校资产变化情况、学生就业率、各 专业课程数量变化历史对照分析等主题的数据分析结果。这些信息和数据是辅 助校领导进行科学决策的重要依据，对学校今后发展具有十分重要的现实意义。

企业发展所需的信息化软件为切入口，通过 ERP 、 MES 、 SCM 、 OA 等系统实现全面信息化工厂，以传统软件 厂商为主。 从企业信息化系统到智能工厂 C 企业可持续发展结合行业特性以顶层设计为先导，通过科学规划配置企 业中远期发展所需的自动化及信息化系统，进而实现高度集成，以大型 集成商为主。 从顶层设计到智能工厂 B 生产制造型企业以车间设备及辅助机器人为切入口，通过自动化产线、机器 人、数字化 安灯呼叫 产品序列号 成品缴库单 生产订单 作业人员 工单 加工资源 SOP 物料批号 工装备件 采购单 质量检验 依据交付产品条码追溯生产过程（人、机、 料、法、质量），对质量异议进行科学分析， 查找原因，作出质量改善计划和责任追溯。 物料批号 工单领料 工序在制 完工缴库 成品批号 销售发货 仓库库存 客户订单 根据已知的物料、设备、 工艺等质量缺陷，追溯 生产在制，追溯完工缴 -BI 财务战情中心 TV 平板 手机 电脑 大屏幕墙 360° 全息体验 协助企业实现互联网化、智慧化 核心系统 -BI 全景跨屏展示 系统流程规划 03 新产品研发项目 科学直观管理， 任务合理分工、 绩效激励提高产 品设计效率 1 PLM 系统项目管理 健全的产品数据 管理，完善的 BOM 信息，建 立企业产品库、 零件库，规范新 物料“创造”

Research &Public Library 定位 Position 研究型公共图书馆 Research Library&Public Library 综合性行业情报中心 上海图书馆 ( 上海科学技术情报研究 所 ) 发展战略 Strategv 使命 Mission 积淀文化 致力于卓越的知识服务 云潮 面 向 大 众 for the public: 全民全龄全时全域 三个面向 SHANGHAI LIBRARY 上海图 | 書 | 館 SHANGHAI LIBRARY “ 昨天”的上图馆所 The History of the Library 上海图书馆 上海市科学技术图书馆 ( 明复图书馆 ) 上海市历史文献图书馆 ( 合众图书馆 ) 1958 年 四馆 统一 云潮 上 海 市 一馆六舍 十 书库 淮海中路 鸿 英 图书馆旧址 徐家汇藏书楼 “ 今天”的上图馆所 The Present of the Library 淮海路上图本馆 上图东馆 永福路 上海科学技术情报研究所 长乐路 合众图书馆旧址 云潮 上海图書 | 館 SHANGHAI LIBRARY 大阅读时代智慧复合型图书馆建设 “ 传承文明，服务社会”初心使命 着力构建 “全民、全龄、全时、全域”

企业在转型过程中始终锚定零碳发展目标。在 制度的框架下，进一步细化实施路径，形成涵 盖政策工具包、技术标准及阶段性路线图的系 统性发展规划，为整合园区不同领域企业的减 碳行动，驱动深度协同，提供政策依据、科学 指南和具体方案。在此基础上，扩展和丰富政 策工具箱，组合使用绿电消纳认证、碳排放交易、 分布式能源交易等制度，将行政约束转化为市 场信号，以柔性引导驱动技术创新与模式变革， 提高企业自主参与清洁能源项目投资、储能配 捕集、利用与封存技术捕捉并安全储存工业生 产或能源利用过程中产生的二氧化碳，促进碳 发展观察 —— 35 2025 年第 8 期 要素从环境负担转化为生产资料。利用绿色植 物的储碳功能，科学实施园区内的绿化工程、 优化树种空间配置，将自然元素融入建筑设计 和环境中，兼顾环境保护、景观美化及功能需求， 有助于打造环境优美、生态和谐的绿色园区。 通过建立园区碳汇智能监测平台和碳汇资产交 园区的碳排放数据符合国际要求，破解碳关税 壁垒。 （五）健全发展的长效机制 一是以数字技术赋能园区发展。将人工智 能、物联网、大数据等前沿技术融入零碳园区 的运营管理中，构建园区运行的“智慧大脑”， 使基于海量数据的科学决策能够加速零碳园区 的绿色低碳转型进程，激发跨主体、跨系统的 协同创新能力，打造智慧零碳园区。二是强化 零碳宣传教育，激活企业参与动力。向工业企 业宣传国家“双碳”战略、零碳转型的紧迫性、

【中图分类号】X32；F4；X5 【文章编号】1674-6252（2025）05-0008-08 【文献标识码】A 【DOI】10.16868/j.cnki.1674-6252.2025.05.008 资助项目： 国家自然科学基金项目“碳达峰、碳中和区域协同路径优化研究”（72140004）；中国环境与发展国际合作委员 会“中国传统能源地区绿色低碳转型路径与政策研究”专题项目子课题“中国煤炭三角区零碳贸易产业园区发 展机制研究”（C2025034）。 出多项可借鉴的评价框架与技术指南。如国际标准 化组织 14064 系列标准系统阐述了组织和项目层面 温室气体排放的量化与核查方法，为园区实现零碳 目标提供技术支撑 [17]；政府间气候变化 专门委员会则对“净零排放”作出科学 定义，为零碳园区的概念界定与路径设 计奠定理论基础 [18]。 在上述理论与标准支撑下，零碳 园区的界定需建立在对“零碳”“园 区”及其碳核算边界的系统化认知 [19]： 首先，“零碳”是指在特定时间和空间 等多元业态的重要集聚平台，其改造与升级已成为 推动我国产业体系低碳转型和经济高质量发展的关 键。园区转型升级过程中，已有研究提出了“以地 定产、以产见碳、以碳优产”的建设理念 [22] ，即基 于园区空间属性科学规划产业布局（以地定产），结 合产业结构预测碳排放水平（以产见碳），并通过碳 强度控制优化能源结构与资源配置（以碳优产）。这 一理念充分体现了碳排放作为基础性指标，已成为 引领园区绿色转型与高质量发展的核心动力。

《全国土地整治规划（ 2011 ～ 2015 年）》： 4 亿亩高标准基本农田建设任务，分解到 31 个省（区、 市）。 高标准基本农田建设规范与技术 高标准基本农田建设总体要求—总体思路 • 统领 -- 科学发展观； • 平台 -- 农村土地整治； • 抓手 -- 重大工程、 示范省、 基本农田保护示范区、 高标准基本农田建设示范县。 二、总体思路 产，确保国家粮食安全的重要手段。 编制基本情况简介 编制总体思路 相关数据的主要来源及说明 编制总体思路 《建设标准》依据土地利用总体规划、土地整治 规划开展高标准基本农田建设，体现了统筹规划、 因地制宜、公众参与、科学决策的原则；并要求 充分运用土地调查与年度变更调查最新数据、农 用地分等定级成果、土地质量地球化学评估成果 等国土资源基础数据，对高标准基本农田建设活 动进行了规范。 相关数据的主要来源及说明 总体指标 年内应开展项目后评价。 绩效评价——遵循原则 1. 客观公正原则。 绩效评价工作应从评价对象的实际出发，实事求是、公平合 理地进行评价。 2. 科学规范原则。 绩效评价应按照规范的评价程序，采用定量与定性分析相结 合的评价方法，科学、准确地确定评价结果。 绩效评价——工作程序 1. 制定绩效评价工作方案 ; 2. 确定被评价的项目和评价的内容 ; 3. 对评价项目的有关情况进行核实、分析和确认

Computing：2022年登录纽交所、融资3.5亿美元；推出多款超导量子芯片，2025发布”Aspen-M”88比特量子处理器，已推出上百比特系统； 支持云接入与混合计算. 专注超导路线与云生态 • 中国科学技术大学（中科大，USTC）：“祖冲之号” ：超导量子计算原型机，实现 66 比特可编程超导量子处理器，2025发布“祖冲之三号”升 级至105比特 • 本源量子（Origin Quantum，中国合肥）：2020年推出中国首台 IonQ：2021年作为量子计算第一股上市纽交所、融资10亿美元；已推出多代量子计算机（Harmony、Aria、Forte），量子比特质量全球领先；计 划在2026年推出256物理量子比特系统 离子阱量子计算 • 中国科学技术大学（中科大，USTC）：“九章”（2020） ：基于光量子的计算原型机，实现 76个光子的高斯玻色采样 ，在全球首次实现光学体系 的“量子计算优越性”（特定任务上超越经典计算机）；“九章二号”（2021） 年中电信量子集团联合华为 正式发布了基于“天衍504” 超导量子计算机的芯片系统 • 百度：通过量子机器学习、 量子 AI 探索应用层机会， 尚未涉足硬件；2024年百度 将量子实验仪器设备将捐赠 予北京量子信息科学研究院 *猫量子比特技术：这种以薛定谔著名思想实验命名的量子比特，利用量子谐振器的相干态作为逻辑状态，对环境中的某些类型错误具有天然的抵抗力 目录 03 02 量子计算对金融业的挑战与应对