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《中山大学学报(自然科学版)(中英文)》2025_年(第_62_卷)_总目次

一、生命科学领域研究进展

(1)随着分子生物学和遗传学研究的深入，生命科学领域取得了显著的进展。近年来，我国科学家在基因编辑技术方面取得了突破性成果，其中CRISPR/Cas9技术因其高效、便捷和低成本的特点，在基因治疗和基因编辑研究中得到了广泛应用。例如，我国科学家成功利用CRISPR/Cas9技术对地中海贫血患者进行基因治疗，有效改善了患者的病情。据统计，截至2023年，全球已有超过4000项CRISPR/Cas9相关专利申请，其中我国占约20%。此外，基因测序技术的快速发展也推动了生命科学研究的进程。据国际人类基因组组织统计，自2003年人类基因组计划完成以来，全球已测序的基因组数量超过10万个，其中我国科学家参与测序的基因组数量超过2万个。

(2)在神经科学领域，我国科学家在脑科学研究方面取得了重要进展。通过神经影像学技术，研究人员揭示了大脑结构和功能异常与多种疾病之间的关联。例如，研究发现，抑郁症患者的脑部结构存在异常，具体表现为前额叶皮层、海马体等区域体积减小。此外，我国科学家在神经再生领域也取得了一系列成果。例如，利用干细胞技术，研究人员成功实现了神经损伤后的功能恢复，为治疗中风、脊髓损伤等疾病提供了新的思路。据统计，截至2023年，全球已发表关于神经再生领域的论文超过10万篇，其中我国科学家发表的论文占约30%。

(3)生态学和生物多样性研究方面，我国科学家在物种保护、生态系统恢复和生物入侵防治等方面取得了显著成果。例如，我国科学家成功实施了大熊猫保护工程，使大熊猫的数量从20世纪80年代的不足1000只增加到目前的1500多只。在生态系统恢复方面，我国科学家通过植被恢复、土壤改良等措施，使退化生态系统得到有效恢复。此外，我国科学家在生物入侵防治方面也取得了重要进展，有效遏制了生物入侵对生态系统的破坏。据统计，截至2023年，全球已记录的生物入侵事件超过4000起，其中我国成功防治的生物入侵事件占约30%。

二、材料科学与工程前沿

(1)材料科学与工程领域在新型高性能材料的研究上取得了显著进展。例如，石墨烯作为一种二维材料，因其独特的物理化学性质，在电子器件、传感器和能源存储等领域展现出巨大潜力。研究发现，石墨烯的导电性比传统铜材料高100倍，其强度则超过钢铁。此外，纳米复合材料的开发也在材料科学中占据重要地位。通过将纳米颗粒与聚合物、陶瓷等基体材料复合，可以获得兼具高强度、高韧性和良好电学性能的新材料。据统计，全球纳米复合材料市场预计到2025年将达到200亿美元。

(2)在生物材料领域，生物可降解材料和组织工程材料的研究备受关注。生物可降解材料在医疗、环保等领域具有广泛应用前景，如用于可降解缝合线、药物载体等。例如，聚乳酸（PLA）和聚羟基脂肪酸酯（PHAs）等生物可降解材料的研究正在加速，有望替代传统的石油基塑料。组织工程材料则致力于模拟人体组织结构，用于再生医学和治疗疾病。如，利用羟基磷灰石（HA）等生物陶瓷材料，可以构建人工骨骼，为骨再生提供支持。

(3)能源材料的研究是材料科学与工程领域的另一热点。随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的加剧，新型能源材料的开发变得尤为重要。例如，锂离子电池材料的研究取得了重大突破，其中钴酸锂（LiCoO2）和磷酸铁锂（LiFePO4）等正极材料的应用，使得电池的能量密度和循环寿命得到了显著提升。此外，太阳能电池材料的研究也在不断深入，如钙钛矿太阳能电池因其高效能、低成本和良好的稳定性，成为光伏产业的新宠。据预测，到2030年，全球太阳能电池市场将增长至1000亿美元。

三、环境科学与技术研究动态

(1)环境科学与技术研究在气候变化应对方面取得了重要进展。全球变暖导致极端天气事件频发，我国科学家在气候变化模拟和适应策略研究方面取得显著成果。例如，通过高精度气候模型，预测了未来几十年内我国极端高温和干旱事件的增加趋势。为应对气候变化，我国启动了大规模的碳捕捉与封存（CCS）项目，预计到2025年，CCS技术将减少约1亿吨的二氧化碳排放。此外，风能和太阳能等可再生能源的开发利用，也为减少温室气体排放做出了贡献。据统计，截至2023年，我国可再生能源装机容量已超过10亿千瓦，占全球总装机容量的三分之一。

(2)水污染治理与水资源保护是环境科学与技术研究的另一重点。近年来，我国在水处理技术方面取得了显著突破。例如，采用膜生物反应器（MBR）技术，可以有效去除水中的有机污染物和微生物，提高出水水质。此外，针对我国北方水资源短缺问题，科学家们开发了海水淡化技术，将海水转化为可饮用淡水。据统计，截至2023年，我国已建成海水淡化产能超过200万吨/日，为沿海地区提供