摘要：国家自然科学基金项目(NSFC)作为我国自然科学研究的重要支持平台,充分反映了我国各自然科学和工程学科研究的最新进展。设计学科是一门横跨工程科学、信息科学、管理科学的新兴交叉科学,其研究基础性推动着产品、系统和服务模式的集成设计创新。本文从历年情况、项目类型、依托单位、负责人、所属学部、研究热点等角度,统计与分析1997—2017年间国家自然科学基金资助设计学科相关领域基础研究的情况。分析结果表明,国家自然科学基金对于设计学科相关领域的资助在持续增长,新兴研究热点不断涌现,但也存在院校间研究水平不平衡、获资助率偏低等问题。

摘要：面向绿色制造的中药制药工艺路线设计,亦称"绿色设计",其目的是极小化产品全生命周期过程的资源消耗和环境影响,协调优化经济效益和环境效益。以膜技术为核心的制药分离工艺技术与药物绿色制造息息相关,"环境、性能和成本"三大要求和成熟度、分离技术原理是制药分离工艺绿色设计的基本要素,"清洁工艺"可降低原料及能源耗损,切合"预防优于治理"的理念,也可提高企业的经济效益,对生态保护和经济建设的和谐发展具有重要保障作用。以构建膜与树脂技术系统集成为例,介绍中药制药工艺绿色设计具体实施方案,对中药制药分离工艺设计的技术经济问题开展分析和讨论。

摘要：针对救灾物资分配中效率和公平性的均衡问题,提出一种基于二维整数编码的高维多目标自适应分配算法。首先构建了一个综合考虑应急响应总时间、灾民恐慌度、救灾物资未满足度、物资分配公平性、灾民损失、应急响应总成本的高维多目标优化模型,然后采用二维整数编码和自适应个体修正(AIR)解决潜在的应急资源冲突,最后引入移位密度估计和第二代强度帕累托进化算法(SPEA2)设计了一个救灾物资高维多目标分配算法。在仿真实验中,与带有编码修正机制的非支配排序差异演化算法(ERNS-DE)和基于贪心搜索的多目标遗传算法(GSMOGA)相比,所提算法在两种应急环境中的覆盖值分别提高了34.87%、100%和23.59%、100%,同时所提算法的超体积值也远远高于两种对比算法。实验结果表明,所提模型和算法可以让决策者根据实际应急需求选择应急方案,具有更好的灵活性和求解效率。

摘要：本文提出了一种基于不同相似度算法的针对气溶胶时空演变图中显著特征的查找对比方法。对气溶胶时空演变图中的显著特征进行识别,通过对同一幅气溶胶时空演变图进行平移操作来模拟下一时间段的气溶胶时空演变图,借助相似度算法寻找下一时间段内图像中与之对应的特征,借用相似特征中心位置在两幅图像中的坐标差与平移像素数进行比较来确定所运用的相似度算法的优劣。设计了仿真分析实验,通过实验测试对已知移动不同像素数的图像进行分层解算,对不同相似度算法的解算效果进行了全面的比较。通过仿真对比的结果,以及在与实际测风塔数据进行比较后发现,四种相似度算法中,Ahash(Average Hash)算法和Dhash(Difference Hash)算法表现优异且准确性波动较小,上述结论可为相似度算法在气溶胶密度图谱中的特征查找对比方法提供参考。

摘要：为实现碳达峰、碳中和目标,我国能源体系结构从煤炭作为主体能源向新能源为主的转型已是大势所趋。推动煤炭和新能源优化组合,既是煤炭产业绿色低碳转型的重要路径,也是促进新能源规模化发展的关键手段。系统分析了支撑煤炭与新能源协同发展的基础条件,对废弃矿井的资源再利用、新能源开发和电力调蓄、矿区生态修复等提供了新思路,进一步提出了矿区生态修复与大型地面光伏协同、矿区光伏与第一产业融合、地下资源立体开发再利用、新能源与煤炭清洁转化深度耦合、多元能源协同清洁能源基地等重点路径,以期推动煤炭行业高质量发展,助力我国“双碳”目标实现。

摘要：人类社会的发展历程是以材料为主要标志的。《学术引领系列·国家科学思想库·未来10年中国学科发展战略:材料科学》指出:材料科学已经成为现代科学技术赖以发展与深化的实质性环节,对科学技术的发展起着基础和先导作用;一类新材料的出现还可以带动一个产业领域的诞生。过程工业对资源、能源的过度消耗和对环境的污染已经成为制约人类社会可持续发展的瓶颈问题,而化学工程一直是实现物质高效转化和能量有效利用的重要手段,进入21世纪,化学工程的目标已转化为:依托性能优越、环境友好和功能齐备的新型结构功能材料发展新的过程工业技术,形成新的工艺流程和集成技术,以达到高效、低耗、无污染的目的。膜技术以先进分离材料为载体,可在温和、低成本条件下实现物质分子水平的分离,特别适合现代工业对节能、低品位原材料再利用和消除环境污染的需要,已成为解决当代人类面临的能源、水资源、环境等领域重大问题的共性关键技术。膜材料与装备应用于中药产业可显著提升生产效率。通过分析膜材料与技术在国外医药产业和国内中医药产业的应用概况,面向中药产业应用过程的产业升级与绿色发展,提出将材料化学工程理论与方法引入中医药领域,开展具有自主知识产权的原创研究,构建以膜分离技术为核心的新型分离过程、分离流程及其专属装备,实现中药生产过程的节能减排。通过阐述20年来本课题组在中药及其复方水提液体系、油水混合体系等复杂体系分离过程产业化基础研究探索与工程化应用实践,为建立以特种膜技术为核心的中药新型分离过程的设计、集成与应用提供理论基础与应用示范。

摘要：深海海底蕴藏着丰富的矿产资源,对其进行合理的开发利用契合中国经济发展需求,是保障中国战略资源安全和发展高质量海洋经济的重要举措。文章主要回顾了国内外深海矿产资源开发技术进展,分析了关键技术和环境影响挑战,提出深海矿产资源开发应遵循“绿色环保、安全可靠、智能高效”的发展原则,加强深海采矿系统顶层设计,突破核心技术装备研发和制造瓶颈,提升深海环境保护意识和监测、修复技术水平。文章提出要结合中国优势高新技术,强化自主创新,把握深海采矿技术装备研发的新机遇,加强国际合作,促进深海资源可持续利用,培育深海采矿战略新兴产业的发展,支撑海洋强国建设。

摘要：采用灾难性卫生支出指标,对吉林省A市312户有家庭成员患慢性病且在调查前一年进行了治疗的低保家庭进行分析。结果显示,医保制度对贫困家庭慢性病治疗费用的补偿力度不够;灾难性卫生支出发生率极高,医保制度对降低灾难性卫生支出发生的作用有限。因此,应积极发挥社会作用、完善慢性病补偿方案设计、强化慢性病的门诊补偿和救助,以提高贫困人群的慢性病保障程度。

摘要：基于竹材的优良特性和竹结构优异的抗震性能,课题组提出采用竹质工程材料建造新型抗震安居房,为汶川地震后的村镇住宅重建提供一个良好的选择方案。针对新型竹质工程材料抗震房屋结构设计计算的需要,对其所涉及的竹质工程材料的基本构件进行了足尺的试验研究,包括竹材重组材柱、竹材层积材梁。通过试验,分析了梁和柱的破坏形式,确定了强度和弹性模量的设计取值。

摘要：中药膜科技具有重大国家科技战略需求,是我国中药制药工业亟需推广的高新技术。中药制药技术主要来源于化学工程领域,其分离技术的提升与产业的升级主要依赖于化学工程的发展。在紧密围绕膜技术在中药制药工业的产业化应用所开展的中药绿色制造关键技术研究工作基础上,结合成功申报"中医药现代化研究"重点专项2019年度项目的若干认知,引入新兴的"材料化学工程"理念,提出"基于膜过程的中药绿色制造工程设计"的理论框架:针对实际应用体系的性质和需求,以实现高通量和高分离因子的统一为目标,根据中药物料复杂体系的化学多元性和药效物质整体观,建立中药水提液"溶液环境"检测技术,基于安全性、有效性对膜技术进行系统考察,开展膜过程优化、工艺集成等工艺设计。在多尺度范围内,特别是在介观尺度揭示中药物料与膜分离介质的"结构、性能与制备"的关系,并对过程设计、生产加工的流程进行模拟,构建中药绿色制造工程的理论基础。致力解决制约我国中药制药工业可持续发展的能源、资源和环境等瓶颈问题,构建中药制药学与材料化学工程交叉研究的学科新生长点。