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出版社： 科学出版社
ISBN：9787030447395
商品编码：29914451310
丛书名： 诺奖大师纵论新材料和新能源--2013诺贝尔
出版时间：2015-07-01
具体描述
目录
致辞 致辞李伟 3 致辞王安顺 6 致辞白春礼 9 致辞乔治·斯穆特 14 新材料和新能源战略论坛 超导技术与能源赵忠贤 19 推动科技创新,增进人类福祉张来明 49 让新材料和新能源助力城市可持续发展李士祥 61 基于证据的政策建议与学术机构沃尔克·莫伊伦 71 新材料和新能源学术论坛 美国和货币及汇率政策与世界经济罗伯特？ 蒙代尔 83 能源经济转型冯飞 115 新材料？新能源与人类发展埃德蒙？ 菲尔普斯 129 环境可持续性及基础设施的转变穆罕默德？ 哈桑 143 中国 SOI技术发展回顾王曦 161 巴西的生物燃料雅各布？ 帕里斯 191 纳米孪晶材料卢柯 205 伽马射线暴宇宙窗口——探索宇宙起源与再电离史话乔治？ 斯穆特 225 钍基熔盐堆核能系统——中国能源及环境问题的可能解决途径之一徐洪杰 253 太阳能光伏:未来绿色能源?马丁？ 格林 287 未来电网的发展肖立业 313 Contents Speech Speech Li Wei 4 Speech Wang Anshun 7 Speech Bai Chunli 11 Speech George Smoot 15 Strategic Forum on New Materials and Energies Superconducting Technology and Energy Zhao Zhongxian 32 Promoting Technology Innovation, Advancing Human Wellbeing Zhang Laiming 54 Sustainable Development of the City Promoted by New Material and Energy Resources Li Shixiang 65 Evidence Based Policy Advice and the Global Academies Volker Meulen 75 Academic Forum on New Materials and Energies U.S. and Global Monetary and Exchange Rate Policies for the World Economy Robert Mundell 97 Transformation of Energy Economy Feng Fei 121 New Materials, Energies and Human Development Edmund Phelps 135 Environmental Sustainability and Transformation of Infrastructure Mohamed Hassan 151 The Development and Reflection on China's SOI Technology Wang Xi 175 Biofuels in Brazil Jacob Palis 198 Nano-twinned Materials Lu Ke 214 Gamma Ray Bursts Windows on the Universe-Probe of the Dawn of Universe & Epic of Reionization George Smoot 238 Thorium Molten Salt Reactor Nuclear Energy System -One Promising Solution to Energy and Environment Issues of China Xu Hongjie 268 Photovoltaics: Green Power Source for the Future? Martin Green 298 The Development of Future Power Grid Xiao Liye 324
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致辞 李伟 各位来宾,女士们？先生们？朋友们: 大家上午好!本届论坛由国务院发展研究中心？中国科学院？北京市人民政府和中国科协共同举办,在此我谨代表国务院发展研究中心向出席论坛的各位代表表示热烈的欢迎？出席开幕式并在主席台就座的嘉宾有:中国科学院院长白春礼先生？北京市市长王安顺先生,以及外方嘉宾代表乔治 .斯穆特先生？沃尔克 .莫伊伦先生？罗伯特 .蒙代尔先生？埃德蒙 .菲尔普斯先生？穆罕默德 .哈桑先生？雅各布 .帕里斯先生？马丁 .格林先生？詹姆斯 .莫里斯先生？让我们再次以热烈的掌声对他们的出席表示热烈的欢迎和衷心的感谢! 2013年是中国的改革年,中共中央将于 11月份召开全面深化改革开放的十八届三中全会,树立和坚持正确的深化改革方向,需要我们冲破思想观念的障碍,突破利益固化的藩篱,而科技进步就是我们冲破思想观念的束缚？深化改革开放的利器？今年论坛的主题是“新材料和新能源”,而它们被认为是第三次工业革命*主要的内容,将极大地重塑人类的生产和生活方式,推动观念和理念的更新？本届诺奖论坛在中国十八届三中全会之前召开,对于我们进一步解放思想？普及科学理念？倡导科学决策具有十分重要的意义？ 科技创新不是无本之物？无源之水？中国改革开放为科技创新的发展提供了广阔的空间和不竭的活力？中国过去 30多年科技创新的长足发展,如果没有改革开放带来的科技要素的储存结果,如果没有市场机制对于科技资源的优化配置,如果没有政府战略导向和市场机制的良好结合,取得现在的成果是不可能的？所以,即使在科技创新的领域,也存在着巨大的改革红利,而这个红利需要我们不断地挖掘,以有效地推动中国产业结构的调整和经济发展方式的转变,我们相信这次大会将进一步促进改革开放和科技创新的深度融合与良性互动？ Speech Li Wei Honorable guests, dear friends, ladies and gentlemen: Good Morning. This year's forum is co-hosted by the Development Research Center of the State Council, Chinese Academy of Sciences, People's Government of Beijing Municipality and China Association for Science and Technology. On behalf of the Development Research Center of the State Council, I would like to extend the warmest welcome to you all. On the rostrum we have: Mr. Bai Chunli, President of Chinese Academy of Sciences, Mr. Wang Anshun, Mayor of the city of Beijing, and our guests from abroad: Mr. George Smoot, Mr. Volker Meulen, Mr. Robert Mundell, Mr. Edmund Phelps, Mr. Mohamed Hassan, Mr. Jacob Palis, Mr. Martin Green, Mr. James Morris. Thank you all for coming and let's give them a big applause. 2013 is a year of reform for China. The CPC Central Committee will hold the 18th Third Plenary Session in November to further the opening-up reform. We need to change our mindset and overcome vested interests in order to find the right direction of reform and stick to it. Technology is the best way to achieve this goal. The theme of this year's forum is “New Materials and Energies”, which is considered the core of the third Industrial Revolution and will be able to bring fundamental changes to the way we think and live. Held right before the 18th Third Plenary Session, this year's Nobel Laureates Beijing Forum will be of great significance in liberating our minds, disseminating scientific methods as well as making scientific policy decisions. Scientific innovation is not a tree without root, or a river without source. The Reform and Opening-up policy has provided abundant opportunities for technology innovation. The advancement China has achieved in the past 30 years wouldn't have been made possible if it were not for the market mechanism that optimized resource allocation and the combination of policy guidance and market force. The field of technology innovation has profited a lot from reform, which needs to be carried on to improve industry structure and economic development method. We firmly believe that this forum will encourage integration and interaction between reform and technology innovation. Speech。 致 辞 王安顺 尊敬的李伟主任？白春礼院长,尊敬的各位来宾？女士们？先生们？朋友们: 在北京美丽的金秋时节,2013诺贝尔奖获得者北京论坛隆重开幕了,在此我谨代表论坛组委会和北京市人民政府向出席论坛的各位嘉宾朋友表示热烈的欢迎,对于大家长期给予北京发展建设的关心？支持表示衷心的感谢？新材料和新能源关系到人类的可持续发展,是备受关注的新兴产业？北京市拥有众多科研院所和科技人才,在新材料和新能源领域具有良好的发展基础和发展条件,能够为中国乃至世界相关产业的发展做出应有的贡献？我们将坚决贯彻落实中央政府的决策部署,全面实施培育和发展战略性新兴产业的意见和相关产业规划,不断地完善政策措施,充分地发挥自身优势,积极地推动新材料？新能源和新能源汽车等八大新兴产业加快发展,力争到2020年,战略性新兴产业增加值占全市地区生产增加值的比重达到30%左右,为加快转变经济发展方式？促进城市可持续发展提供有力的支撑？诺贝尔奖获得者北京论坛是高层次的国际学术交流活动,承蒙各国学者的真诚关爱和热情参与,论坛已经举办了六届,影响日益扩大,作用更加凸显,本届论坛以“新材料和新能源”作为主题,体现了世界产业发展趋势和大家共同的关切？各位诺奖大师和专家学者,学识渊博,造诣深厚,通过论坛这一平台深入交流研讨,碰撞思想的火花,发表真知灼见,一定能够结出丰硕的智慧果实,为我们提供宝贵的发展经验和智力支持？*后,祝2013诺贝尔奖获得者北京论坛圆满成功,祝各位嘉宾朋友在北京工作顺利,生活愉快!谢谢大家!6致 辞诺奖大师纵论新材料和新能源致 辞王安顺尊敬的李伟主任？白春礼院长,尊敬的各位来宾？女士们？先生们？朋友们:在北京美丽的金秋时节,2013诺贝尔奖获得者北京论坛隆重开幕了,在此我谨代表论坛组委会和北京市人民政府向出席论坛的各位嘉宾朋友表示热烈的欢迎,对于大家长期给予北京发展建设的关心？支持表示衷心的感谢？新材料和新能源关系到人类的可持续发展,是备受关注的新兴产业？北京市拥有众多科研院所和科技人才,在新材料和新能源领域具有良好的发展基础和发展条件,能够为中国乃至世界相关产业的发展做出应有的贡献？我们将坚决贯彻落实中央政府的决策部署,全面实施培育和发展战略性新兴产业的意见和相关产业规划,不断地完善政策措施,充分地发挥自身优势,积极地推动新材料？新能源和新能源汽车等八大新兴产业加快发展,力争到2020年,战略性新兴产业增加值占全市地区生产增加值的比重达到30%左右,为加快转变经济发展方式？促进城市可持续发展提供有力的支撑？ 诺贝尔奖获得者北京论坛是高层次的国际学术交流活动,承蒙各国学者的真诚关爱和热情参与,论坛已经举办了六届,影响日益扩大,作用更加凸显,本届论坛以“新材料和新能源”作为主题,体现了世界产业发展趋势和大家共同的关切？各位诺奖大师和专家学者,学识渊博,造诣深厚,通过论坛这一平台深入交流研讨,碰撞思想的火花,发表真知灼见,一定能够结出丰硕的智慧果实,为我们提供宝贵的发展经验和智力支持？ *后,祝2013诺贝尔奖获得者北京论坛圆满成功,祝各位嘉宾朋友在北京工作顺利,生活愉快!谢谢大家!
内容介绍
无
材料与能源的未来图景：前沿探索与跨界洞察 本书汇集了全球顶尖科学家、工程技术专家以及资深行业观察家对新材料和新能源领域未来发展的深度思考与前沿见解。它并非对既有成就的简单罗列，而是聚焦于驱动下一代技术革命的核心科学原理、工程挑战与应用前景的系统性探讨。 第一部分：新材料的革命性突破与底层逻辑 本部分深入剖析了当前材料科学领域最令人振奋的几个方向，力求揭示这些材料的独特性能是如何从原子和分子层面被精确设计和调控的。 1. 超常性能材料的设计与合成： 拓扑材料的量子几何视角： 探讨了拓扑绝缘体、拓扑半金属等新型量子材料的物理特性，阐释了它们在保护表面态导电性方面的潜力。重点分析了如何通过晶格结构的设计来控制材料的能带结构，实现对电子输运的“无损”调控，这对于构建低能耗电子器件至关重要。 高熵合金与复杂相材料： 区别于传统合金的单一主元结构，高熵合金通过在晶格中引入五种或更多元素，带来了前所未有的热稳定性、抗辐照损伤能力以及独特的机械性能。书中详细阐述了“成分-结构-性能”之间的复杂关系模型，以及如何利用计算材料学工具（如密度泛函理论DFT）来预测这些复杂体系的相稳定性。 功能性软物质与智能材料： 关注具有自修复、形状记忆或环境响应特性的聚合物、液晶和胶体系统。探讨了活性物质（Active Matter）如何模拟生物系统的自组织能力，为柔性电子、先进传感和可穿戴设备的开发提供新的材料基础。 2. 材料表征的前沿技术： 本章着重介绍突破传统表征限制的新型工具，这些工具使得科学家能够以前所未有的精度观察材料在真实工作环境下的动态行为。例如，同步辐射光源下的原位（in-situ）和同时（operando）表征技术，如何帮助研究人员实时捕捉电池充放电过程中电极界面的演变，或催化剂活性位点的动态变化。 第二部分：新能源转型的核心技术攻坚 能源是现代社会运行的基石，本部分聚焦于解决当前能源供应和利用效率瓶颈的关键技术路径，强调从基础科学到规模化工程转化的挑战。 1. 下一代储能系统的突破： 超越锂离子：固态电池的化学与工程难题： 详细论述了全固态电池相较于传统液态电解质电池的本质优势（安全性与能量密度）。重点分析了固-固界面电阻、锂枝晶的抑制机制，以及新型陶瓷、聚合物和复合固态电解质的电化学性能优化策略。 长时储能的多元化方案： 探讨了除电化学储能外的其他重要技术路线，包括高效率的压缩空气储能（CAES）、重力储能、以及具有高能量密度潜力的液流电池系统。分析了不同长时储能技术在成本、寿命和响应速度上的权衡关系。 2. 零碳能源的捕获与转化： 高效光催化与电催化： 深入解析了水分解制氢（人工光合作用）和二氧化碳还原（CO2RR）的催化剂设计原则。关注点在于如何通过纳米结构工程和表面电子态调控，设计出具有高量子效率和长稳定性的半导体光催化剂，以及耐腐蚀、高选择性的电催化剂，以实现绿色燃料的规模化生产。 先进核能与聚变研究进展： 本节概述了第四代核反应堆（如钍基反应堆）的设计理念及其在安全性和资源利用效率上的提升。同时，对可控核聚变研究的最新进展进行了梳理，特别是对托卡马克装置中等离子体约束、加热以及面向未来氚燃料循环的关键技术进行了前瞻性展望。 第三部分：能源-材料系统的集成与智能化 本部分探讨了如何将前沿材料与能源系统进行高效集成，并引入信息技术以实现更优化的运行管理。 1. 能源基础设施的材料挑战： 重点讨论了应对极端气候和高负荷运行要求的能源传输与转换设备材料。例如，超导材料在电网无损输电中的应用潜力，以及用于高效率热能回收和利用的耐高温、抗氧化热电材料。 2. 系统级优化与数字化赋能： 随着新能源渗透率的提高，电网的稳定性和灵活性面临巨大考验。本章讨论了如何利用大数据分析、机器学习模型来预测可再生能源的输出波动，并据此动态调度储能资源。强调了先进传感技术（如基于光纤或MEMS的传感器）在实时监测大型能源系统健康状况中的关键作用。 结语：跨学科协作的驱动力 全书的贯穿思想是，新材料和新能源的突破已不再是单一学科的线性进展，而是依赖于物理学、化学、工程学、计算机科学等领域的深度交叉融合。本书旨在激发读者从更广阔的视角审视这些关键技术领域，理解其背后的科学逻辑，并为迎接未来的能源与材料挑战做好准备。
用户评价
评分
我带着一种探寻未知的兴奋翻开了这本书，而它也没有让我失望。它不仅仅是关于“新材料”和“新能源”这两个宏大的主题，更重要的是，它展现了诺奖得主们是如何从不同的视角、用不同的方法去解读和解决这些关键性问题。我仿佛置身于一场思想的盛宴，倾听着来自不同学术背景、不同文化下的声音。那些关于纳米科技的奇妙应用，关于可再生能源的无限潜力，关于如何平衡经济发展与环境保护的深刻思考，都让我受益匪浅。我尤其欣赏书中对未来趋势的预判，那些看似遥不可及的设想，在他们的论述下，却显得那样合乎逻辑，充满了实现的可能。这本书让我认识到，科学的进步从来不是孤立的，而是汇聚了无数智慧的结晶，每一次突破都可能为人类文明带来新的飞跃。
评分这本书就像一扇窗，透过它，我得以窥见那些足以改变世界、引领未来的前沿思想。虽然书名点明了诺奖得主们的身份，但这绝不是一本枯燥的技术报告集。相反，我感受到的是一种跨越国界的学术激情和对人类进步的深切关怀。阅读过程中，我被那些智者们对新材料和新能源的深刻洞察深深吸引。他们不仅仅是在阐述理论，更是在描绘一个更加可持续、更加美好的未来蓝图。那些曾经只存在于实验室里的概念，在他们的笔下变得鲜活而触手可及。我尤其印象深刻的是，他们是如何将看似复杂的科学原理，用一种清晰易懂的方式呈现出来，让即使是非专业背景的读者也能感受到其中的魅力和价值。这不仅仅是对知识的获取，更是一种思维方式的启发，让我开始重新审视我们习以为常的生活，思考科技如何能够真正地服务于人类的福祉。
评分这本书提供了一个宝贵的视角，让我能够站在巨人的肩膀上，审视当今世界最紧迫的挑战之一——能源问题，以及与之息息相关的材料科学的未来。我惊喜地发现，作者们并没有沉溺于深奥的学术理论，而是用一种更加贴近实际、更具前瞻性的方式来探讨问题。我被那些关于新能源技术的创新性思路所震撼，无论是对太阳能利用效率的提升，还是对新型储能方式的探索，都让我看到了解决能源危机的希望。同时，书中对新材料的讨论也极大地拓展了我的视野，我开始理解材料的性能如何直接影响到能源的获取、储存和利用，也认识到材料科学的突破是实现可持续发展的重要基石。这本书让我感受到一种强烈的紧迫感，但也充满了对未来的乐观和信心。
评分这是一本让我感到非常“有料”的书。它不仅仅是简单地罗列科学事实，而是深入地挖掘了新材料和新能源领域背后所蕴含的深刻意义和未来潜力。我仿佛看到了那些在实验室里辛勤耕耘的科学家们，他们的每一次发现，每一次突破，是如何一步步地将人类社会推向一个全新的发展阶段。书中对能源转型、气候变化等全球性问题的分析，让我更加清晰地认识到科技在解决这些挑战中的关键作用。我尤其欣赏书中对于不同国家、不同科研机构在这些领域所做的贡献的介绍，这让我看到了全球合作的重要性，也体会到了人类共同面对挑战、共同创造未来的决心。这本书不仅仅是一本知识性的读物，更是一本充满启迪的书，让我对科技的未来充满了期待。
评分我曾以为，关于诺奖得主们的著作，大多会是晦涩难懂的学术论文集。然而，《诺奖大师纵论新材料和新能源》彻底颠覆了我的认知。这本书以一种令人耳目一新的方式，将那些顶尖科学家的智慧与思考，以一种充满启发性和可读性的语言呈现出来。我从中不仅学习到了关于新材料和新能源的最新进展，更重要的是，我感受到了这些大师们对科学的热忱，对人类未来的责任感。他们对科学的思考，早已超越了纯粹的技术层面，触及了社会、经济、伦理等多个维度。我发现，他们的讨论充满了智慧的光芒，也充满了对普通人生活的影响。读这本书，不仅仅是在增长知识，更像是在进行一场心灵的对话，与那些伟大的头脑进行思想的交流。
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