具體描述
目錄
緻辭 緻辭李偉 3 緻辭王安順 6 緻辭白春禮 9 緻辭喬治·斯穆特 14 新材料和新能源戰略論壇 超導技術與能源趙忠賢 19 推動科技創新,增進人類福祉張來明 49 讓新材料和新能源助力城市可持續發展李士祥 61 基於證據的政策建議與學術機構沃爾剋·莫伊倫 71 新材料和新能源學術論壇 美國和貨幣及匯率政策與世界經濟羅伯特? 濛代爾 83 能源經濟轉型馮飛 115 新材料?新能源與人類發展埃德濛? 菲爾普斯 129 環境可持續性及基礎設施的轉變穆罕默德? 哈桑 143 中國 SOI技術發展迴顧王曦 161 巴西的生物燃料雅各布? 帕裏斯 191 納米孿晶材料盧柯 205 伽馬射綫暴宇宙窗口——探索宇宙起源與再電離史話喬治? 斯穆特 225 釷基熔鹽堆核能係統——中國能源及環境問題的可能解決途徑之一徐洪傑 253 太陽能光伏:未來綠色能源?馬丁? 格林 287 未來電網的發展肖立業 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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緻辭 李偉 各位來賓,女士們?先生們?朋友們: 大傢上午好!本屆論壇由國務院發展研究中心?中國科學院?北京市人民政府和中國科協共同舉辦,在此我謹代錶國務院發展研究中心嚮齣席論壇的各位代錶錶示熱烈的歡迎?齣席開幕式並在主席颱就座的嘉賓有:中國科學院院長白春禮先生?北京市市長王安順先生,以及外方嘉賓代錶喬治 .斯穆特先生?沃爾剋 .莫伊倫先生?羅伯特 .濛代爾先生?埃德濛 .菲爾普斯先生?穆罕默德 .哈桑先生?雅各布 .帕裏斯先生?馬丁 .格林先生?詹姆斯 .莫裏斯先生?讓我們再次以熱烈的掌聲對他們的齣席錶示熱烈的歡迎和衷心的感謝! 2013年是中國的改革年,中共中央將於 11月份召開全麵深化改革開放的十八屆三中全會,樹立和堅持正確的深化改革方嚮,需要我們衝破思想觀念的障礙,突破利益固化的藩籬,而科技進步就是我們衝破思想觀念的束縛?深化改革開放的利器?今年論壇的主題是“新材料和新能源”,而它們被認為是第三次工業革命*主要的內容,將極大地重塑人類的生産和生活方式,推動觀念和理念的更新?本屆諾奬論壇在中國十八屆三中全會之前召開,對於我們進一步解放思想?普及科學理念?倡導科學決策具有十分重要的意義? 科技創新不是無本之物?無源之水?中國改革開放為科技創新的發展提供瞭廣闊的空間和不竭的活力?中國過去 30多年科技創新的長足發展,如果沒有改革開放帶來的科技要素的儲存結果,如果沒有市場機製對於科技資源的優化配置,如果沒有政府戰略導嚮和市場機製的良好結閤,取得現在的成果是不可能的?所以,即使在科技創新的領域,也存在著巨大的改革紅利,而這個紅利需要我們不斷地挖掘,以有效地推動中國産業結構的調整和經濟發展方式的轉變,我們相信這次大會將進一步促進改革開放和科技創新的深度融閤與良性互動? 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。 緻 辭 王安順 尊敬的李偉主任?白春禮院長,尊敬的各位來賓?女士們?先生們?朋友們: 在北京美麗的金鞦時節,2013諾貝爾奬獲得者北京論壇隆重開幕瞭,在此我謹代錶論壇組委會和北京市人民政府嚮齣席論壇的各位嘉賓朋友錶示熱烈的歡迎,對於大傢長期給予北京發展建設的關心?支持錶示衷心的感謝?新材料和新能源關係到人類的可持續發展,是備受關注的新興産業?北京市擁有眾多科研院所和科技人纔,在新材料和新能源領域具有良好的發展基礎和發展條件,能夠為中國乃至世界相關産業的發展做齣應有的貢獻?我們將堅決貫徹落實中央政府的決策部署,全麵實施培育和發展戰略性新興産業的意見和相關産業規劃,不斷地完善政策措施,充分地發揮自身優勢,積極地推動新材料?新能源和新能源汽車等八大新興産業加快發展,力爭到2020年,戰略性新興産業增加值占全市地區生産增加值的比重達到30%左右,為加快轉變經濟發展方式?促進城市可持續發展提供有力的支撐?諾貝爾奬獲得者北京論壇是高層次的國際學術交流活動,承濛各國學者的真誠關愛和熱情參與,論壇已經舉辦瞭六屆,影響日益擴大,作用更加凸顯,本屆論壇以“新材料和新能源”作為主題,體現瞭世界産業發展趨勢和大傢共同的關切?各位諾奬大師和專傢學者,學識淵博,造詣深厚,通過論壇這一平颱深入交流研討,碰撞思想的火花,發錶真知灼見,一定能夠結齣豐碩的智慧果實,為我們提供寶貴的發展經驗和智力支持?*後,祝2013諾貝爾奬獲得者北京論壇圓滿成功,祝各位嘉賓朋友在北京工作順利,生活愉快!謝謝大傢!6緻 辭諾奬大師縱論新材料和新能源緻 辭王安順尊敬的李偉主任?白春禮院長,尊敬的各位來賓?女士們?先生們?朋友們:在北京美麗的金鞦時節,2013諾貝爾奬獲得者北京論壇隆重開幕瞭,在此我謹代錶論壇組委會和北京市人民政府嚮齣席論壇的各位嘉賓朋友錶示熱烈的歡迎,對於大傢長期給予北京發展建設的關心?支持錶示衷心的感謝?新材料和新能源關係到人類的可持續發展,是備受關注的新興産業?北京市擁有眾多科研院所和科技人纔,在新材料和新能源領域具有良好的發展基礎和發展條件,能夠為中國乃至世界相關産業的發展做齣應有的貢獻?我們將堅決貫徹落實中央政府的決策部署,全麵實施培育和發展戰略性新興産業的意見和相關産業規劃,不斷地完善政策措施,充分地發揮自身優勢,積極地推動新材料?新能源和新能源汽車等八大新興産業加快發展,力爭到2020年,戰略性新興産業增加值占全市地區生産增加值的比重達到30%左右,為加快轉變經濟發展方式?促進城市可持續發展提供有力的支撐? 諾貝爾奬獲得者北京論壇是高層次的國際學術交流活動,承濛各國學者的真誠關愛和熱情參與,論壇已經舉辦瞭六屆,影響日益擴大,作用更加凸顯,本屆論壇以“新材料和新能源”作為主題,體現瞭世界産業發展趨勢和大傢共同的關切?各位諾奬大師和專傢學者,學識淵博,造詣深厚,通過論壇這一平颱深入交流研討,碰撞思想的火花,發錶真知灼見,一定能夠結齣豐碩的智慧果實,為我們提供寶貴的發展經驗和智力支持? *後,祝2013諾貝爾奬獲得者北京論壇圓滿成功,祝各位嘉賓朋友在北京工作順利,生活愉快!謝謝大傢!
內容介紹
無
材料與能源的未來圖景:前沿探索與跨界洞察 本書匯集瞭全球頂尖科學傢、工程技術專傢以及資深行業觀察傢對新材料和新能源領域未來發展的深度思考與前沿見解。它並非對既有成就的簡單羅列,而是聚焦於驅動下一代技術革命的核心科學原理、工程挑戰與應用前景的係統性探討。 第一部分:新材料的革命性突破與底層邏輯 本部分深入剖析瞭當前材料科學領域最令人振奮的幾個方嚮,力求揭示這些材料的獨特性能是如何從原子和分子層麵被精確設計和調控的。 1. 超常性能材料的設計與閤成: 拓撲材料的量子幾何視角: 探討瞭拓撲絕緣體、拓撲半金屬等新型量子材料的物理特性,闡釋瞭它們在保護錶麵態導電性方麵的潛力。重點分析瞭如何通過晶格結構的設計來控製材料的能帶結構,實現對電子輸運的“無損”調控,這對於構建低能耗電子器件至關重要。 高熵閤金與復雜相材料: 區彆於傳統閤金的單一主元結構,高熵閤金通過在晶格中引入五種或更多元素,帶來瞭前所未有的熱穩定性、抗輻照損傷能力以及獨特的機械性能。書中詳細闡述瞭“成分-結構-性能”之間的復雜關係模型,以及如何利用計算材料學工具(如密度泛函理論DFT)來預測這些復雜體係的相穩定性。 功能性軟物質與智能材料: 關注具有自修復、形狀記憶或環境響應特性的聚閤物、液晶和膠體係統。探討瞭活性物質(Active Matter)如何模擬生物係統的自組織能力,為柔性電子、先進傳感和可穿戴設備的開發提供新的材料基礎。 2. 材料錶徵的前沿技術: 本章著重介紹突破傳統錶徵限製的新型工具,這些工具使得科學傢能夠以前所未有的精度觀察材料在真實工作環境下的動態行為。例如,同步輻射光源下的原位(in-situ)和同時(operando)錶徵技術,如何幫助研究人員實時捕捉電池充放電過程中電極界麵的演變,或催化劑活性位點的動態變化。 第二部分:新能源轉型的核心技術攻堅 能源是現代社會運行的基石,本部分聚焦於解決當前能源供應和利用效率瓶頸的關鍵技術路徑,強調從基礎科學到規模化工程轉化的挑戰。 1. 下一代儲能係統的突破: 超越鋰離子:固態電池的化學與工程難題: 詳細論述瞭全固態電池相較於傳統液態電解質電池的本質優勢(安全性與能量密度)。重點分析瞭固-固界麵電阻、鋰枝晶的抑製機製,以及新型陶瓷、聚閤物和復閤固態電解質的電化學性能優化策略。 長時儲能的多元化方案: 探討瞭除電化學儲能外的其他重要技術路綫,包括高效率的壓縮空氣儲能(CAES)、重力儲能、以及具有高能量密度潛力的液流電池係統。分析瞭不同長時儲能技術在成本、壽命和響應速度上的權衡關係。 2. 零碳能源的捕獲與轉化: 高效光催化與電催化: 深入解析瞭水分解製氫(人工光閤作用)和二氧化碳還原(CO2RR)的催化劑設計原則。關注點在於如何通過納米結構工程和錶麵電子態調控,設計齣具有高量子效率和長穩定性的半導體光催化劑,以及耐腐蝕、高選擇性的電催化劑,以實現綠色燃料的規模化生産。 先進核能與聚變研究進展: 本節概述瞭第四代核反應堆(如釷基反應堆)的設計理念及其在安全性和資源利用效率上的提升。同時,對可控核聚變研究的最新進展進行瞭梳理,特彆是對托卡馬剋裝置中等離子體約束、加熱以及麵嚮未來氚燃料循環的關鍵技術進行瞭前瞻性展望。 第三部分:能源-材料係統的集成與智能化 本部分探討瞭如何將前沿材料與能源係統進行高效集成,並引入信息技術以實現更優化的運行管理。 1. 能源基礎設施的材料挑戰: 重點討論瞭應對極端氣候和高負荷運行要求的能源傳輸與轉換設備材料。例如,超導材料在電網無損輸電中的應用潛力,以及用於高效率熱能迴收和利用的耐高溫、抗氧化熱電材料。 2. 係統級優化與數字化賦能: 隨著新能源滲透率的提高,電網的穩定性和靈活性麵臨巨大考驗。本章討論瞭如何利用大數據分析、機器學習模型來預測可再生能源的輸齣波動,並據此動態調度儲能資源。強調瞭先進傳感技術(如基於光縴或MEMS的傳感器)在實時監測大型能源係統健康狀況中的關鍵作用。 結語:跨學科協作的驅動力 全書的貫穿思想是,新材料和新能源的突破已不再是單一學科的綫性進展,而是依賴於物理學、化學、工程學、計算機科學等領域的深度交叉融閤。本書旨在激發讀者從更廣闊的視角審視這些關鍵技術領域,理解其背後的科學邏輯,並為迎接未來的能源與材料挑戰做好準備。