化学与材料科学 2025 1. 热点前沿及重点热点前沿解读 1.1 物理学领域 Top 10 热点前沿发展态势 物理领域排名前 10 的热点前沿主要集中于凝聚 态物理、光学、量子物理、理论物理和半导体物理。 凝聚态物理方面的热点前沿有 4 个，超导研究依然是 研究的热点，富氢化物连续五年入选热点前沿，超导 二极管效应成为新的热点前沿，铁电性研究也引发广 泛的兴趣，氧化铪薄膜和二维范德华材料的铁电性研 激光器及其应用是新出现的研究前沿。量子物理方面 的热点前沿有 2 个，双场量子密钥分发连续三年入选 热点前沿，格点规范理论的量子模拟成为新的热点前 沿。理论物理方面，非可逆对称性研究备受关注。半 导体物理方面，氧化镓功率器件连续 2 年保持为热点 前沿。 表 37 物理学领域 Top 10 热点前沿 序号 热点前沿 核心 论文 被引频次 核心论文 平均出版年 1 非可逆对称性研究 48 2815 上会产生抑制。这一非互易性使得超导二极管具备了 类似半导体二极管的整流特性，单向无耗散电流传输， 反向呈现有限电阻。超导二极管将为超导电子学、超 导自旋电子学以及量子科技提供新型器件应用。 超导二极管效应的理论研究已经开展很多年， 然而，超导二极管的实验制备一直面临很大的挑战。 2020 年，日本京都大学等报道了在 Nb/V/Ta 超晶格超 导体中通过外加磁场首次实现超导二极管现象。这一 发

Vmin≤V≤Vmax fmin≤f≤fmax 稳态分析、暂态分析 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 运行边界条 件 系统分析函数 电机机械力方程 热学函数 力学函数 导体温升 调度规程 …… 50 运行边界 条件 表征对齐模块 主干网络 rese boe 输出头微调 状态生成 发热分析 系统惯量 安全运行 110kV 结盖 35kV 模拟调度流程，根据各级电网物理特性对函数集分层分区 电力人工智能的研究和思考 -- 函数集 中国南方电网 CHINA SOUTHERN POWER GRID 电力系统 分析函数 导体长期 发热方程 转子机械 方程 V∈[1,1.07] 220k V 韩站 0 ■ 模拟数据方面，已生成百万样本，覆盖新能源渗透率 80% 的场景 ■ 运行数据方面，已生成真实电网超过百万测点样本

发现数据中的规律和趋势 。数 据挖 掘工具则运用机器学习、深度学习等算法，对数据进行 分类、 聚类 、关联规则挖掘等操作， 帮助研发人员从海量 数据中挖 掘出潜在的知识和价值 。例如， 研发人员在研究 新型半导体 材料时， 通过平台查询到相关的实验数据和模 拟计算数据， 利用数据统计分析工具分析材料性能与成分之间的相关性， 使用数据可视化工具将分析结果以图表形式展示， 直观地发 现材料性能随成分变化的规律， 以及用户对数据资源的评价和反馈信息， 挖掘用 户的兴趣偏好和潜在需求 。利用协同过滤算法 、内 容推荐算 法等技术， 为用户精准推荐相关的数据资源 、研 究成果和应 用案例 。例如， 如果一个科研人员经常查询关 于新型半导体 材料的实验数据， 系统会根据其行为模式， 推荐最新的相关 实验研究报告 、同类材料的性能对比数据以及该领域的前 沿 研究成果 。对于企业用户， 系统可根据其所在行业 、生 产产 品类型以及过往对市场数据的关注重点 、数据内容 、数据格式 、应用场景 、数据质 量说明 等， 同时设定数据产品的价格 、交易方式 （如一次性 买断 、按使用次数付费 、订阅制等） 和 使用权限 。例 如， 一家科研机构将其多年积累的新 型半导体材料实 验数据整理成数据产品上架， 详细 说明数据涵盖的材 料种类 、实验条件 、性能测试结 果等信息， 并设定按 使用次数付费的交易方式 。 • 交易撮合 ：数据交易平台利用智能匹配算法， 根据

二氧化硫(SO₂)  氮氧化物(NOx)  一氧化碳(CO)  臭氧(O₃)  挥发性有机物(VOCs) 这些气体的浓度变化将对环境质量产生重要影响。我们通常采 用电化学传感器和半导体传感器，其特点为低成本、体积小且易于 集成。 其次，对于颗粒物监测，我们需要选择能够准确测量 PM2.5 和 PM10 等颗粒物浓度的传感器。推荐使用激光反射和光散射原理 的颗粒物传感器，这 可以提高环境监 测的智能化水平。 根据上述需求，我们列出如下传感器选型建议： 传感器类别 推荐类型 数据特点 备注 气体传感器 电化学传感器 灵敏度高，响 应快 适用于多种气体监测 半导体传感器 成本低，集成 性强 颗粒物传感器 激光散射传感器 测量准确，实 时性好 是 PM2.5 和 PM10 监测的首选 气象传感器 数字气象传感器 高精度 支持温度、湿度等综合监测 视频监测传感器

支持图上监控，在线地图、自定义离线 GIS 地图 人性化运管中心，提供一站式运维服务，实时监测系统健 康状态，保障系统正常运行 支持二次开发，提供对外 API 接口 台 1 8 网线 芯线材料无氧铜 导体标称直径 0.50±0.03 绝缘材料高密度聚乙烯 护套材料 PVC 护套颜色灰色(常规) 包装方式 纸箱+吊牌 米 776 0 9 机房汇聚交换 机 二层网管交换机，交换容量 336Gbps

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数据加载：将处理后的数据加载到目标数据仓库或数据湖中。 此阶段需采用增量加载和全量加载相结合的策略，以应对大规 模数据并优化数据处理性能。此外，还应保证数据加载的原子 性与一致性，避免出现半导体或不一致的状态。 5. 数据实时汇聚：在一些应用场景中，实时数据汇聚至关重要。 例如，基于物联网设备的数据汇聚。可以通过流处理工具（如 Apache Kafka、Flink 等）实现实时数据接入和处理，确保系

电子信息，生物医药，新材料，机械 32 1984 397.9 2000 7 93 电子，机械，新材料，生物医药，新能源技术产品，现代服务业 33 1999 73.8 2005 7 143 新能源，半导体，光电，新材料 107 续附表5 部分工业园区基础信息（83家） 园区 序号 园区成立 时间 2012 年工业 增加值（亿 元） 首个能源基 础设施机组 投产时间