本期導(dǎo)讀

科學(xué)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(xué)（原第四軍醫(yī)大學(xué)）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(jì)發(fā)表論文210篇（其中SCI論文72篇），發(fā)明專利授權(quán)12項(xiàng)。擔(dān)任中華醫(yī)學(xué)會(huì)醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會(huì)數(shù)字骨科學(xué)組組長、中國醫(yī)師協(xié)會(huì)骨科醫(yī)師分會(huì)3D打印專業(yè)委員會(huì)副主任委員、中國抗癌協(xié)會(huì)骨腫瘤與骨轉(zhuǎn)移瘤專業(yè)委員會(huì)副主任委員、中國抗癌協(xié)會(huì)肉瘤專業(yè)委員會(huì)骨盆學(xué)組組長、全軍骨科學(xué)會(huì)骨腫瘤專業(yè)委員會(huì)副主任委員。他還是國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目首席科學(xué)家，哈佛大學(xué)麻省總醫(yī)院骨腫瘤研究中心講座教授。他倡導(dǎo)數(shù)字技術(shù)（導(dǎo)航、3D打印、機(jī)器人）輔助骨腫瘤精準(zhǔn)外科治療理念與植入器械相結(jié)合，并于2014年領(lǐng)銜完成世界首例3D打印鈦合金個(gè)性化鎖骨和肩胛骨假體植入手術(shù)，開創(chuàng)了3D打印個(gè)性化假體臨床應(yīng)用的先河，榮立個(gè)人二等功1次、個(gè)人三等功4次，獲國家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、軍隊(duì)醫(yī)療成果一等獎(jiǎng)和陜西省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)各1項(xiàng)，陜西省衛(wèi)計(jì)委授予“三秦最美醫(yī)生”稱號，軍隊(duì)優(yōu)秀專業(yè)技術(shù)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(shí)代的社會(huì)矛盾

銅器時(shí)代的發(fā)達(dá)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(qiáng)大的奴隸社會(huì)和尖銳的階級矛盾，而中國未出現(xiàn)奴隸社會(huì)和激烈的階級矛盾。東周末期諸侯國之間的利益沖突導(dǎo)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(dá)鐵器技術(shù)支撐下形成了強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)能力，進(jìn)而在鮮有對外擴(kuò)張戰(zhàn)爭的條件下以交流、融合的方式實(shí)現(xiàn)了巨大的中國版圖和大一統(tǒng)的傳統(tǒng)。中央集權(quán)專制帝國時(shí)期中國頻發(fā)農(nóng)民起義，激烈的階級矛盾也推動(dòng)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(huì)的主要矛盾。積極逐利特征以及發(fā)達(dá)鐵器技術(shù)所支撐的強(qiáng)大軍力使西方文明得以借助戰(zhàn)爭手段不斷對外擴(kuò)張。在基督教廣泛傳播的范圍內(nèi)，非融合特征導(dǎo)致西方社會(huì)演變出了復(fù)雜的多政權(quán)共生體；由此西方社會(huì)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(tuán)之間也頻發(fā)戰(zhàn)爭。西方的中世紀(jì)鮮有農(nóng)民起義，國家、民族和利益集團(tuán)之間的矛盾是社會(huì)的主要矛盾。（封面故事欄目， 第8頁）

文物修復(fù)

西漢?；韬钅钩鐾燎嚆~甬鐘的保護(hù)修復(fù)

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(shí)代盛世典型的禮樂器代表之一。在江西?；韬钅巩?dāng)中，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(jìn)一步研究其考古價(jià)值及科學(xué)意義，首先需對其予以良好的保護(hù)修復(fù)。本文結(jié)合文物考古、科技分析、文物保護(hù)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?；韬钅钩鐾恋囊患嚆~甬鐘進(jìn)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(hù)、做舊等保護(hù)修復(fù)措施，根據(jù)所制定的針對性修復(fù)方案予以實(shí)施，最終取得了良好的效果，同時(shí)指出多學(xué)科合作對青銅器保護(hù)修復(fù)工作能夠起到科學(xué)高效的指導(dǎo)作用，具有重大意義。（熱點(diǎn)聚焦欄目， 第15頁）

他山之石

POSCO 集團(tuán)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(tuán)積極開發(fā)海外礦產(chǎn)資源和鋰鹽湖資源，大力推進(jìn)鎳綠色冶煉業(yè)務(wù)、回收利用廢棄二次電池等措施，構(gòu)建二次電池材料業(yè)務(wù)的價(jià)值鏈。POSCO化學(xué)公司主要負(fù)責(zé)二次電池材料業(yè)務(wù)，除了自主開發(fā)正負(fù)極材料生產(chǎn)技術(shù)以外，還在進(jìn)行產(chǎn)能擴(kuò)張，并與中國企業(yè)聯(lián)手建廠。通過構(gòu)建全流程的價(jià)值鏈，二次電池材料業(yè)務(wù)有望成為POSCO集團(tuán)長遠(yuǎn)發(fā)展的新動(dòng)力。（熱點(diǎn)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(jìn)了銀與病毒細(xì)菌的世界，領(lǐng)略了銀與細(xì)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(guān)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(wù)的機(jī)關(guān)，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(wù)的機(jī)構(gòu)命名稱之為“銀行”，可以說是實(shí)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(dòng)了我國醫(yī)療技術(shù)不斷升級，也是我國進(jìn)入創(chuàng)新中國和健康中國新時(shí)代的標(biāo)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(guān)節(jié)、股骨、膝關(guān)節(jié)、顱骨及義齒）的應(yīng)用，涉及人體的四肢骨、軀干骨、顱骨和牙齒。因個(gè)體化的量身定制優(yōu)勢，3D打印技術(shù)革新了傳統(tǒng)手術(shù)方式和假體材料加工，也提高了植入體適配率和手術(shù)成功率，為患者康復(fù)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(jié)合并修復(fù)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(yīng)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(yīng)用，對臨床醫(yī)用金屬材料的科學(xué)普及發(fā)揮巨大的作用，為交叉學(xué)科從業(yè)者進(jìn)一步優(yōu)化材料和性能設(shè)計(jì)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（科技前沿欄目， 第49頁）

金屬3D打印

3D打印個(gè)性化鈦合金骨修復(fù)假體的前驅(qū)探索與臨床應(yīng)用

3D打印在臨床中的具體應(yīng)用發(fā)揮了其個(gè)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(shù)記錄，開拓了精準(zhǔn)數(shù)字化和智能化醫(yī)療的新時(shí)代。骨腫瘤骨修復(fù)重建創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基于戰(zhàn)爭創(chuàng)傷、車禍及病變所致骨缺損的情況，采用個(gè)體化和精密化的3D打印技術(shù)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(xì)化手術(shù)方案，模擬手術(shù)操作；鈦合金假體完美替補(bǔ)了骨缺損部位，且與周圍骨組織緊密貼合。得益于3D打印個(gè)體化定制以及高形體匹配度，降低了術(shù)后感染風(fēng)險(xiǎn)，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(shí)踐

福建三寶鋼鐵有限公司新1#高爐短期休風(fēng)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(jìn)行調(diào)查分析，指出長期入爐Zn負(fù)荷超標(biāo)是導(dǎo)致此次爐況事故的主要原因。總結(jié)爐況事故處理經(jīng)驗(yàn)并提出改進(jìn)措施，措施實(shí)施后高爐各項(xiàng)指標(biāo)均恢復(fù)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(yīng)后強(qiáng)度變化的影響

使用高溫氣固相反應(yīng)裝置和抗壓強(qiáng)度、抗折強(qiáng)度測定裝置研究了焦炭與CO2以及水蒸氣氣化反應(yīng)及反應(yīng)前后焦炭的強(qiáng)度變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，焦炭與CO2氣化反應(yīng)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(qiáng)度隨氣化時(shí)間快速下降；焦炭熔損率在>19.56%以后，抗折強(qiáng)度隨氣化時(shí)間快速下降。CO2-水蒸氣混合條件下，水蒸氣含量較低時(shí)，焦炭抗壓強(qiáng)度相對于CO2條件下的變化較小，此時(shí)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(shí)，相同氣化時(shí)間的焦炭抗壓、抗折強(qiáng)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(yīng)用于航空航天領(lǐng)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(jìn)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(xué)性能，結(jié)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(xué)性能、超聲波探測均符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。（成果展示欄目，第104頁）