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面向生物制造的数据库、知识库与大模型

面向生物制造的数据库、知识库与大模型

摘要：生物制造技术是一种融合生物学、化学和工程学的前沿制造方法，利用可再生生物质和生物体作为生产介质，通过发酵过程规模化生产目标产品。与传统石化路线相比，生物制造在减少CO2 排放、降低能耗和成本方面具有显著优势。随着系统生物学、合成生物学的发展和生物大数据的积累，人工智能、大模型和高性能计算等信息技术与生物技术的融合，生物制造正逐步进入数据驱动时代。本文综述了面向生物制造的数据库、知识库与大语言模型的最新研究进展，探讨了该领域的发展方向、难点以及新兴技术方法，为相关领域的科研工作提供了参考和启示。
医疗 2026年03月23日
固体氧化物电池高熵电极催化剂的发展现状及展望

固体氧化物电池高熵电极催化剂的发展现状及展望

摘要：固体氧化物电池(SOCs)作为高效、清洁的能源转换装置，能够实现化学能和电能的高效可逆转化，在分布式发电、工业余热利用及低碳能源系统中展现出战略价值。然而，传统电极材料中电催化活性与稳定性的相互制约、高温下的元素偏析与界面退化等问题，严重限制了电池效率与使用寿命。近年来，高熵工程通过高构型熵诱导的高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应及鸡尾酒效应，为突破电极材料性能瓶颈提供了新途径。本文综述了近年来报道的高熵SOC电极，进一步阐述了高熵材料四大效应对SOC电极反应的催化活性、离子/电子传导能力及长期运行的结构稳定性的影响机制。基于此，本文指出通过多主元设计实现界面反应动力学以及热-机械稳定性的协同提升是高熵SOC电极设计的关键。本文系统总结了高熵电极材料在提升SOC关键性能方面的研究进展，突出了其在增强电极活性、抗毒化能力及热稳定性方面的潜力，并就未来研究所面临的核心挑战与发展机遇进行了探讨。
新能源 2026年03月23日
热壁CVD制备工艺对8英寸SiC外延层厚度均匀性的影响

热壁CVD制备工艺对8英寸SiC外延层厚度均匀性的影响

摘要：本文针对典型8英寸热壁卧式SiC外延生长系统建立了考虑衬底转动、Si-C-Cl-H体系反应机理和多物理过程热质输运的数学模型，并用于三维数值仿真模拟研究。此外，本文特别研究了不同衬底表面平均温度、进气流量、进气Si/H2比对外延层生长速率和厚度均匀性的影响。结果表明：衬底转动提高了衬底表面温度分布均匀性，SiC瞬时生长速率主要受表面附近生长组分浓度影响；外延层厚度均匀性主要受SiC瞬时生长速率沿流动方向的分布影响，衬底前缘和后缘的瞬时生长速率须相互补偿以提高厚度均匀性；提高衬底表面平均温度、降低进气流量和降低进气Si/H2比均导致瞬时生长速率沿流动方向的分布由上凸向下凸转变，衬底表面实际生长速率的分布从边缘低中间高逐渐过渡为边缘高中间低；所考察的参数范围内进气流量对瞬时生长速率分布影响最大。
光电 2026年03月23日
磁性功能材料: 一种制备生物柴油的高效催化剂

磁性功能材料: 一种制备生物柴油的高效催化剂

摘要：生物柴油是一类由长链脂肪酸甲酯(FAMEs)或脂肪酸乙酯(FAEEs)组成的可再生柴油燃料, 可作为替代燃料缓解能源紧缺和环境问题, 大力发展生物柴油对经济可持续发展和推进能源替代等具有重要的战略意义. 酯交换及酯化工艺由于较低的复杂性和较高的可负担性用于制备生物柴油, 而非均相催化剂具有酯交换反应速率较高、更加环保及产物后处理过程相对简单等优点, 但在分离和回收方面仍然存在一定的局限性. 磁性纳米颗粒由于其具有高表面积和活性位点及易于利用磁场回收再利用等特点, 可以解决这一问题. 综述了磁性功能材料的制备方法、功能化和催化应用, 包括可用于合成生物柴油的超顺磁性酸、碱、酶和酸碱双功能材料, 对磁性纳米催化剂和生物柴油领域的未来研究具有指导意义.
有机 2026年03月23日
生成式深度学习在目标导向分子设计中的应用进展

生成式深度学习在目标导向分子设计中的应用进展

摘要: 分子设计作为化学与材料科学中的一项核心任务，面临着在庞大的化学空间中高效筛选并开发具备特定功能的分子的问题，传统方法在效率和探索性方面存在明显局限。近年来，生成式深度学习的兴起为分子设计提供了自动化与智能化的新路径。综述了生成式深度学习在分子设计中的应用进展，首先对不同分子表示方法(如SMILES、分子图和三维结构表示)进行比较，分析了各自的优缺点。随后，综合评估了3种主流生成式模型: 生成对抗网络(GAN) 、变分自动编码器(VAE) 和去噪扩散概率模型( DDPM) ，并探讨了生成式模型在目标导向分子设计中的应用，重点分析不同模型在分子生成质量与性质优化方面的差异。最后，基于现有技术的研究进展，提出了未来生成式模型在分子设计领域的研究方向。
新材料 2026年03月23日
镁合金表面激光熔覆的研究现状与发展趋势

镁合金表面激光熔覆的研究现状与发展趋势

摘要: 镁合金是最有前途的轻质结构材料之一, 但较差的耐蚀性和耐磨性限制了其在工业领域的进一步应用。激光熔覆作为一种表面改性技术, 以其独特的高效性以及涂层与基体间可形成冶金结合等优点, 可有效提升镁合金表面性能。但镁合金的低熔点特性使得激光工艺参数和材料选择对镁合金表面性能的改善至关重要。为此, 详细讨论了激光熔覆工艺参数(激光功率、扫描速度和波长)对熔覆后涂层组织和性能的影响, 同时对目前镁合金表面激光熔覆的主要材料体系进行总结; 综述了镁合金表面激光熔覆技术的发展和现状, 提出了镁合金表面激光熔覆面临的主要问题; 对今后镁合金表面激光熔覆研究的发展方向进行了展望。
有色 2026年03月23日
耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

耐久性超疏水混凝土涂层的制备及其防腐性能研究

摘要：目的开发工艺简单且具备优异防腐性和耐久性的超疏水混凝土涂层。方法 利用单宁酸（TA）和纳米二氧化硅（SiO2）共同构建混凝土材料表面的微/纳米粗糙结构，同时引入非氟的正辛基三乙氧基硅烷（OTES）作为低表面能物质以赋予颗粒表面疏水基团，采用一步喷涂法制备得到TA/SiO2@OTES 超疏水混凝土涂层。通过研究不同浓度TA/SiO2 对混凝土涂层的微观形貌以及润湿性的影响，确定了最佳掺入浓度。利用X 射线衍射仪（XRD）和傅里叶红外光谱仪（FT-IR）等检测手段对混凝土材料表面的物质成分和化学键合进行了表征，并开展了吸水量、氯离子侵蚀、表面摩擦和水滴冲击等试验研究，综合评估了超疏水混凝土涂层的耐腐蚀性和机械耐久性。结果当 TA/SiO2 质量浓度为4 mg/mL 时，涂层所形成的微观形貌最佳，其接触角高达(156.8±1.6)°，滑动角低至(5.8±1.1)°；相较于普通混凝土，其抗氯离子侵蚀能力提高了60%以上。此外，经过50 次砂纸线性摩擦以及50 min 水滴冲击测试后，混凝土涂层仍具有超疏水性（接触角>150.0°，滑动角
建筑 2026年03月23日
质子交换膜燃料电池氢气渗透研究进展及抑制措施概述

质子交换膜燃料电池氢气渗透研究进展及抑制措施概述

摘要：质子交换膜燃料电池（proton exchange membrane fuel cell， PEMFC）作为一种新型汽车动力源，展现出广泛的应用潜力。然而，氢气渗透问题在长期运行中日益显现，已成为制约其大规模商业化应用的重要技术挑战。氢气渗透不仅降低了PEMFC的输出电压，还可能对电池的耐久性和安全性产生负面影响。为应对这一问题，本文基于现有研究成果，对PEMFC氢气渗透的研究进展进行了系统概述。首先，本文阐述了氢气渗透的基本原理及其潜在危害；接着，分析了膜衰减前后氢气渗透的传递机制，并回顾了最新的渗透模型研究进展；最后，结合氢气渗透的原理，总结了目前有效的抑制措施，并展望了未来的研究发展趋势。本文旨在为提升PEMFC性能、延长其使用寿命以及增强系统安全性提供理论支持。
汽车 2026年03月23日
固态储氢技术在船海领域的应用研究进展

固态储氢技术在船海领域的应用研究进展

摘要:氢能是降低船舶领域碳排放,推动船舶动力绿色、可持续发展的有效途径。固态储氢技术因其体积储氢密度高、使用安全性好等优势,为船用氢燃料的安全高效储存问题提供了极具潜力的解决方案。本文梳理了固态储氢技术的原理、分类及特点,阐述了其在船海领域的应用现状,分析了该技术在船舶行业应用中面临的挑战,并对其未来发展趋势进行了展望,旨在为推动固态储氢技术在船海领域的广泛应用提供一定的理论参考。
船舶 2026年03月23日
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