專題：機器學習賦能資源科學發展

《科技導報》2026年第6期出版了“機器學習賦能資源科學發展專題”，刊登了《 》《 》《》等文章。

本期專題圍繞“智能感知與資源環境監測”建設目標，從機器學習算法、多源遙感協同與地質智能預測等維度，系統呈現人工智能在資源環境領域的最新研究進展與戰略思考。梳理了從濾波時序預測到深度學習分割的技術發展歷程與完整框架，深入探討AI與遙感、地質等多學科深度融合帶來的范式革新與未來方向，聚焦草原健康評估、灌木生物量反演、流體地質封存及露天礦山分割等核心場景，展示從含噪數據處理到精準智能識別的技術突破，勾勒出中國資源環境監測從傳統方法走向智能創新、從單一技術邁向多源協同的發展圖景。

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卷首語

01

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張福成

作者簡介：張福成，金屬壓力加工專家，中國工程院院士，現任華北理工大學、燕趙鋼鐵實驗室教授。研究方向為鋼鐵冶金與熱加工技術。

張福成

文章指出，鋼鐵行業面臨“雙碳”目標與國際碳壁壘等嚴峻挑戰，必須依靠新質生產力重構競爭力，核心路徑在于以科技創新驅動勞動者、勞動資料、勞動對象三要素質態躍升，并配套深化科技與經濟體制改革，構建新型生產關系。

具體包括：培養跨學科復合型人才；推進氫冶金、數智化與核心裝備協同創新；拓寬產品應用場景與數據價值鏈。最終實現能源結構清潔化、工藝流程低碳化、產品體系高端化，為中國制造業高質量發展提供堅實支撐。

科技評論

02

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王笑農、蔣輝、張新慶

作者簡介：王笑農，碩士研究生，中國醫學科學院北京協和醫學院馬克思主義學院，人文和社會科學學院，研究方向為臨床研究倫理；張新慶（通信作者），中國醫學科學院北京協和醫學院馬克思主義學院，人文和社會科學學院，教授，研究方向為生命倫理學。

文章探討罕見病臨床試驗參與式設計的倫理準則，強調患者應從“受試者”轉向“研究參與者”，推動平等合作。通過比較NIHR、PCORI等機構的準則，指出需解決平等參與、合作伙伴關系、隱私保護及核心需求識別等關鍵倫理議題，并提出確立平等合作、信息透明可及、全周期參與等建議，以應對患者脆弱性與研究未知性的沖突。

患者參與臨床試驗的準則體系比較

本刊專稿

03

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王子萱、高潔、姬周原、周顯昊、鄧賀元、方永聰 、熊卓

作者簡介：王子萱，清華大學機械工程系生物制造中心、“111 計劃”生物制造與體外生命系統工程交叉學科創新引智基地、組織器官生物智造與修復再生北京市重點實驗室，博士研究生，研究方向為腫瘤體外模型的構建及應用；熊卓（通信作者），清華大學機械工程系生物制造中心、“111 計劃”生物制造與體外生命系統工程交叉學科創新引智基地、高端裝備界面科學與技術全國重點實驗室、組織器官生物智造與修復再生北京市重點實驗室，教授，研究方向為組織工程與再生醫學，生物3D打印與生物制造。

文章綜述類器官生物制造技術：通過工程化手段突破傳統自組裝局限，實現類器官的可控構建、高通量生產與功能化組裝，并融合多工藝、多模態檢測及人工智能技術。

文章指出該技術在疾病建模、再生醫學、個性化藥物及太空微重力研究中具有重要應用價值。并針對中國核心材料依賴進口、裝備水平低、臨床轉化路徑不明等挑戰，提出材料創新、裝備升級與臨床路徑探索三大策略。

類器官高通量制造方法

特色專題

04

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朱炳淑、樊江文、范云豹、張海燕、王浩、田海靜、王林

作者簡介：朱炳淑，中國科學院地理科學與資源研究所、中國科學院大學，博士研究生，研究方向為草地生態學；張海燕（通信作者），中國科學院地理科學與資源研究所，副研究員，研究方向為自然資源可持續利用。

文章提出一種基于機器學習與多源時空數據的草原健康智能評估方法，構建了從數據采集到管理決策的全流程框架。

以寧夏禁牧封育區為例，集成隨機森林等模型實現像元尺度長時序動態監測，發現2012—2022年草原整體健康穩定，但存在空間異質性與局部退化風險。該方法可精準量化禁牧成效并識別退化區，為草原可持續管理提供技術支撐。

寧夏草原類型分布

05

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王亞欣、吳家敏、賀振平、李澤江、郭躍、孫維娜、馬志杰、由海霞、呂文

作者簡介：王亞欣，中國林業科學研究院資源信息研究所、林草遙感與監測評估國家林業和草原局重點實驗室，副研究員，研究方向為草原和荒漠化遙感；孫維娜（通信作者），鄂爾多斯市國際荒漠化防治技術創新中心，高級工程師，研究方向為荒漠化防治。

文章提出融合無人機多光譜與激光雷達的協同反演方法，通過對象分割、特征優選及XGBoost建模，實現了干旱半干旱區7種典型灌木地上生物量的高精度估算（R2達0.76~0.88）。

該方法克服了單一遙感“異物同譜”與結構表征不足的局限，總體分類精度0.8889，顯著提升了灌木生態資產監測的技術可靠性與數字化水平。

研究區概況

06

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楊占、李祥、張嘯、陶盛、杜松

作者簡介：楊占，中國煤炭地質總局勘查研究總院地質封存團隊、礦山透明地質與數字孿生技術國家礦山安全監察局重點實驗室，工程師，研究方向為深部地質封存下新污染物遷移、機器學習、圖像融合；杜松（通信作者），中國煤炭地質總局勘查研究總院地質封存團隊、礦山透明地質與數字孿生技術國家礦山安全監察局重點實驗室，正高級工程師，研究方向為流體深部地質封存技術、深部地層流體滲流規律。

文章提出一種融合運行監測與儲層結構的深部流體封存潛力智能預測方法，利用機器學習識別突破期與填充期，并精準預測注入壓力。基于18個月、超150萬噸高礦化度流體注入數據驗證，XGBoost與LSTM模型顯著提升預測精度（MAPE低至0.6），降低對機理模型的依賴，為深部地質封存工程的智能評估與安全運行提供技術支撐。

各月份壓力變化情況

政策建議

7

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周軍、林保德、李杏

作者簡介：周軍，上海交通大學前沿創新研究院，副研究員，研究方向為前沿科技趨勢與成果轉化；李杏（通信作者），上海交通大學集成電路學院電子工程系，光子傳輸與通信全國重點實驗室，智能微波光波融合創新中心副研究員，研究方向為光子信號處理及雷達成像技術。

文章指出，低空經濟發展亟需加強低慢小目標（如無人機）的探測與管控。分析了探測面臨的目標低、慢、小、靈活、集群等難點，對比了雷達、光電等技術的優缺點。

提出重點發展寬帶成像雷達、通感一體等技術，構建多源多平臺網絡化協同探測體系，實現全域態勢感知。同時強調法律法規建設、違規處罰、實時監管系統等政策手段，建議分階段試點開放低空，保障低空經濟安全可控發展。

低慢小目標帶來的威脅

科技人文

8

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楊金融

作者簡介：楊金融，北京林業大學馬克思主義學院，副教授，研究方向為生態文明建設管理、林業史。

文章回顧了沈國舫院士留學歸國、扎根中國林業70年的奮斗歷程。他創立森林培育學科，主編首部《森林培育學》教材，提出“3-5-7”速生豐產林指標；倡議天然林保護工程，建言“山水林田湖草”系統治理。

他堅持理論與實踐結合，將論文寫在祖國大地上，其學術人生是中國現代林業發展的縮影，生動詮釋了愛國、創新、求實、奉獻的科學家精神。

1985年中國代表團出席墨西哥世界林業大會（左3為沈國舫）

本期科技新聞

《科技導報》創刊于1980年，中國科協學術會刊，主要刊登科學前沿和技術熱點領域突破性的研究成果、權威性的科學評論、引領性的高端綜述，發表促進經濟社會發展、完善科技管理、優化科研環境、培育科學文化、促進科技創新和科技成果轉化的決策咨詢建議。常設欄目有院士卷首語、科技新聞、科技評論、本刊專稿、特色專題、研究論文、政策建議、科技人文等。