科學人生

郭征：創(chuàng)新發(fā)展 勇于超越

郭征教授是空軍軍醫(yī)大學（原第四軍醫(yī)大學）唐都骨科醫(yī)院院長、骨科主任、全軍骨腫瘤研究所所長，已累計發(fā)表論文210篇（其中SCI論文72篇），發(fā)明專利授權12項。擔任中華醫(yī)學會醫(yī)學工程學分會數(shù)字骨科學組組長、中國醫(yī)師協(xié)會骨科醫(yī)師分會3D打印專業(yè)委員會副主任委員、中國抗癌協(xié)會骨腫瘤與骨轉移瘤專業(yè)委員會副主任委員、中國抗癌協(xié)會肉瘤專業(yè)委員會骨盆學組組長、全軍骨科學會骨腫瘤專業(yè)委員會副主任委員。他還是國家重點研發(fā)計劃項目首席科學家，哈佛大學麻省總醫(yī)院骨腫瘤研究中心講座教授。他倡導數(shù)字技術（導航、3D打印、機器人）輔助骨腫瘤精準外科治療理念與植入器械相結合，并于2014年領銜完成世界首例3D打印鈦合金個性化鎖骨和肩胛骨假體植入手術，開創(chuàng)了3D打印個性化假體臨床應用的先河，榮立個人二等功1次、個人三等功4次，獲國家科技進步一等獎、軍隊醫(yī)療成果一等獎和陜西省科學技術一等獎各1項，陜西省衛(wèi)計委授予“三秦最美醫(yī)生”稱號，軍隊優(yōu)秀專業(yè)技術人才。（封面故事欄目， 第1頁）

金屬與文明

中西方在銅器和鐵器時代的社會矛盾

銅器時代的發(fā)達程度對人類文明的早期特征產(chǎn)生了顯著影響，以至西方出現(xiàn)了強大的奴隸社會和尖銳的階級矛盾，而中國未出現(xiàn)奴隸社會和激烈的階級矛盾。東周末期諸侯國之間的利益沖突導致爭戰(zhàn)不止，并帶來了中國的統(tǒng)一。隨后，以融合為特征的中華文明在發(fā)達鐵器技術支撐下形成了強大的經(jīng)濟能力，進而在鮮有對外擴張戰(zhàn)爭的條件下以交流、融合的方式實現(xiàn)了巨大的中國版圖和大一統(tǒng)的傳統(tǒng)。中央集權專制帝國時期中國頻發(fā)農(nóng)民起義，激烈的階級矛盾也推動著朝代的更替，統(tǒng)治階級與被統(tǒng)治階級的矛盾成為了社會的主要矛盾。積極逐利特征以及發(fā)達鐵器技術所支撐的強大軍力使西方文明得以借助戰(zhàn)爭手段不斷對外擴張。在基督教廣泛傳播的范圍內(nèi)，非融合特征導致西方社會演變出了復雜的多政權共生體；由此西方社會不僅推行對非西方族群的征服和盤剝，而且國家和利益集團之間也頻發(fā)戰(zhàn)爭。西方的中世紀鮮有農(nóng)民起義，國家、民族和利益集團之間的矛盾是社會的主要矛盾。（封面故事欄目， 第8頁）

文物修復

西漢?；韬钅钩鐾燎嚆~甬鐘的保護修復

青銅甬鐘是中國青銅器的一種類型，屬于打擊樂器，為中國青銅時代盛世典型的禮樂器代表之一。在江西?；韬钅巩斨?，北藏槨樂器庫出土了10 件成編的青銅甬鐘，打破了以往出土5件成編的“慣例”。為了進一步研究其考古價值及科學意義，首先需對其予以良好的保護修復。本文結合文物考古、科技分析、文物保護人員共同的智慧，從各自的專業(yè)角度出發(fā)，相互協(xié)商，對海昏侯墓出土的一件青銅甬鐘進行金相顯微鏡、掃描電鏡等科技分析，采取“氯離子”檢測、清理除銹、整形與焊接、倍半碳酸鈉溶液中和、緩釋與封護、做舊等保護修復措施，根據(jù)所制定的針對性修復方案予以實施，最終取得了良好的效果，同時指出多學科合作對青銅器保護修復工作能夠起到科學高效的指導作用，具有重大意義。（熱點聚焦欄目， 第15頁）

他山之石

POSCO 集團二次電池材料布局

為了確保二次電池材料充足的原料來源，韓國POSCO集團積極開發(fā)海外礦產(chǎn)資源和鋰鹽湖資源，大力推進鎳綠色冶煉業(yè)務、回收利用廢棄二次電池等措施，構建二次電池材料業(yè)務的價值鏈。POSCO化學公司主要負責二次電池材料業(yè)務，除了自主開發(fā)正負極材料生產(chǎn)技術以外，還在進行產(chǎn)能擴張，并與中國企業(yè)聯(lián)手建廠。通過構建全流程的價值鏈，二次電池材料業(yè)務有望成為POSCO集團長遠發(fā)展的新動力。（熱點聚焦欄目， 第22頁）

金屬趣話

為何亞軍也霸氣——銀的趣聞 (2)

銀是一種重要的貴金屬。在上一講中，我們一起走進了銀與病毒細菌的世界，領略了銀與細菌的激烈戰(zhàn)斗與輝煌戰(zhàn)果。那么，銀還有哪些值得我們關注的地方呢？在“五金”中排行第二的銀經(jīng)常是十分無奈地“生活”在金的陰影里。但是，亞軍也有霸氣！現(xiàn)在就讓我們來了解一下，銀的霸氣到底在哪里？既然“金”是老大，那么以以存款、貸款、信托、支付中介等為主要業(yè)務的機關，為什么不叫“金行”而叫“銀行”呢？“銀”是中國歷來使用的貴金屬貨幣，它比“銅”貴重，比“金”更接地氣，而且“行”比“店”要顯得更氣派，因而將規(guī)模較大的經(jīng)營貨幣業(yè)務的機構命名稱之為“銀行”，可以說是實至名歸。（知識園地欄目， 第31頁）

金屬3D打印

3D 打印醫(yī)用金屬植入體

3D打印醫(yī)療化產(chǎn)品推動了我國醫(yī)療技術不斷升級，也是我國進入創(chuàng)新中國和健康中國新時代的標志。本文簡述了3D打印醫(yī)用金屬植入物（橈骨、肱骨、胸骨、肋骨、脊椎、髖關節(jié)、股骨、膝關節(jié)、顱骨及義齒）的應用，涉及人體的四肢骨、軀干骨、顱骨和牙齒。因個體化的量身定制優(yōu)勢，3D打印技術革新了傳統(tǒng)手術方式和假體材料加工，也提高了植入體適配率和手術成功率，為患者康復帶來希望與福音。（科技前沿欄目， 第42頁）

醫(yī)用金屬

臨床醫(yī)用金屬植入體及器械

臨床醫(yī)用材料是能夠植入到生物體中與生物組織結合并修復的材料，或用于制造臨床醫(yī)用器械的材料。常見的臨床醫(yī)用金屬材料包括不銹鋼、鈦合金、鈷合金、鋯合金、鋁合金、可降解的鎂合金和鋅合金、形狀記憶合金以及其他生物醫(yī)用金屬等。本文從材料屬性分類類比到臨床醫(yī)用材料分類的具體涵義，聚焦臨床醫(yī)用金屬類型及其相應的臨床醫(yī)用制品和器械，并用直觀的視圖展示了臨床醫(yī)用合金物化的典型代表，深入淺出描述了金屬材料在臨床中的應用，對臨床醫(yī)用金屬材料的科學普及發(fā)揮巨大的作用，為交叉學科從業(yè)者進一步優(yōu)化材料和性能設計奠定堅實的基礎。（科技前沿欄目， 第49頁）

金屬3D打印

3D打印個性化鈦合金骨修復假體的前驅探索與臨床應用

3D打印在臨床中的具體應用發(fā)揮了其個體化定制的顯著優(yōu)勢，創(chuàng)造了很多國際及國內(nèi)先例的手術記錄，開拓了精準數(shù)字化和智能化醫(yī)療的新時代。骨腫瘤骨修復重建創(chuàng)新團隊基于戰(zhàn)爭創(chuàng)傷、車禍及病變所致骨缺損的情況，采用個體化和精密化的3D打印技術制備了鈦合金假體（遍及人體上肢、軀干和下肢）以及植體周圍的骨骼模型（聚乳酸材質(zhì)），用以規(guī)劃和細化手術方案，模擬手術操作；鈦合金假體完美替補了骨缺損部位，且與周圍骨組織緊密貼合。得益于3D打印個體化定制以及高形體匹配度，降低了術后感染風險，提高了愈合率。（科技前沿欄目， 第55頁）

高爐煉鐵

Zn富集引起的爐況事故及處理實踐

福建三寶鋼鐵有限公司新1#高爐短期休風后出現(xiàn)鐵水連續(xù)性低物理熱、低Si等爐況事故。通過對高爐Zn富集情況進行調(diào)查分析，指出長期入爐Zn負荷超標是導致此次爐況事故的主要原因。總結爐況事故處理經(jīng)驗并提出改進措施，措施實施后高爐各項指標均恢復至正常水平，鐵水Si含量0.53%、物理熱大于1500 ℃。（企業(yè)論壇欄目， 第68頁）

焦炭冶煉

熔損介質(zhì)對焦炭氣化及反應后強度變化的影響

使用高溫氣固相反應裝置和抗壓強度、抗折強度測定裝置研究了焦炭與CO2以及水蒸氣氣化反應及反應前后焦炭的強度變化規(guī)律。實驗結果表明，焦炭與CO2氣化反應溫度越高、CO2濃度越大，焦炭熔損速率越快；焦炭熔損率在0～41.68%范圍內(nèi)，抗壓強度隨氣化時間快速下降；焦炭熔損率在>19.56%以后，抗折強度隨氣化時間快速下降。CO2-水蒸氣混合條件下，水蒸氣含量較低時，焦炭抗壓強度相對于CO2條件下的變化較小，此時增加水蒸氣含量對焦炭熔損速率影響較大；水蒸氣含量較高時，相同氣化時間的焦炭抗壓、抗折強度較CO2條件下的大幅度下降。（工藝與裝備欄目， 第80頁）

鈦棒加工

Ti-1023鈦合金棒材的組織與性能

Ti-1023鈦合金廣泛應用于航空航天領域。本文介紹了使用新疆湘潤生產(chǎn)的φ650 mm規(guī)格Ti-1023鈦合金鑄錠經(jīng)“高-低-高-低”工藝進行多火次鍛造變形生產(chǎn)φ160 mm規(guī)格棒材。對比分析棒材的宏觀、微觀組織和力學性能，結果表明：棒材宏觀呈現(xiàn)均勻模糊晶，顯微組織為均勻的兩相區(qū)加工組織，β基體上均勻分布等軸初生α相；經(jīng)熱處理后，棒材的力學性能、超聲波探測均符合相關標準要求。（成果展示欄目，第104頁）