中科院之声

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循环稳定性提升10倍!全铁液流电池研究获进展

中国科学院金属研究所研究员李瑛、唐奡带领团队在新型低成本铁基液流电池储能技术研究领域取得新进展。近日,相关研究成果分别发表于《化学工程杂志》(Chemical
4月10日 下午 5:02
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慕天望远镜1.93米主镜磨制完成

近日,中国科学院南京天文光学技术研究所天文与空间镜面技术研究室,完成了慕天望远镜1.93米非球面主镜磨制。慕天望远镜由中国科学院院士苏定强、崔向群以及北京师范大学教授何香涛共同发起,北京师范大学、中国科学院新疆天文台、南京天光所和新疆大学共建,南京天光所负责研制。镜面的细磨和抛光均采用主动抛光盘完成。该技术由崔向群带领的团队在国内率先发展成功。主动抛光盘通过计算机控制实时变形,使之与要求的镜面曲面形状相同,并优化各种工艺参数,实现高速、高平滑度和高面形精度的大镜面加工。仅两个月,镜面面形精度均方值达到0.8微米,显示了南京天光所近年来经过主动抛光盘技术方面的发展,在大镜面磨制的加工效率和精度方面获得了新提升。▲主动抛光盘磨制1.93米主镜(图片来源:中国科学院南京天文光学技术研究所)项目团队将六关节工业机器人与摆臂轮廓仪相结合,解决了转台跳动误差影响精度的难题,为镜面的细磨和粗抛阶段提供了亚微米级的测量数据,实现了与光学干涉检验的无缝衔接。这一方法减少了大口径镜面在加工和检验位置往复搬运的风险和耗时,并提升了检验效率。精抛由机器人驱动的并联平转行星研磨工具完成,通过公转、自转和研磨压力的精密调控实现了稳定的磨削特性。自主研发的工艺分析软件集检测数据处理、驻留时间计算、加工路径生成于一体,实现了数字化自动修磨、确定性好、误差收敛快。1.93米镜面全口径面形误差的均方根值优于1/50波长,好于设计指标。▲机器人-摆臂轮廓仪对镜面检验(图片来源:中国科学院南京天文光学技术研究所)慕天望远镜1.93米主镜的成功磨制,标志着南京天光所以主动抛光盘、机器人摆臂轮廓仪、并联平转动研磨工具为代表的先进技术加工和检验方法已进入常规应用,有望在我国大型和极大型天文光学望远镜的研制方面发挥作用。来源:中国科学院南京天文光学技术研究所责编:曹旸
3月14日 上午 7:30
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中国科学院5项成果入选“2023年度中国科学十大进展”

揭示光感受调节血糖代谢机制(中国科学技术大学薛天等完成)。其他入选成果包括:人工智能大模型为精准天气预报带来新突破;发现大脑“有形”生物钟的存在及其节律调控机制;揭示人类细胞
2月29日 下午 5:02
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宇宙或许比我们以为的要年轻

记者从中国科学院国家天文台获悉,该台郭琦研究团队利用斯隆光谱红移巡天发现了大质量星系群周围卫星星系对相对于中央星系有同向运动超出,这与当前宇宙学模型预测的结果有比较显著的差异,可能意味着我们的宇宙比我们以为的要年轻。这项成果在线发表于最新一期的国际学术期刊《自然-天文》上。▲往大质量星系群中掉落的星系。红色区域为一个大质量星系群,黄色圆圈里的为正沿着大尺度纤维状结构掉落的星系,它们相对于中央星系沿相同方向运动。图片来源:中国科学院国家天文台基于极早期宇宙微波背景辐射的宇宙模型推算,宇宙的年龄约为138亿年。郭琦解释,标准宇宙学模型认为,宇宙中小结构先形成,然后逐级并合形成越来越大的结构。大质量星系群和星系团作为宇宙中最大的结构,其动力学平衡状态反映了宇宙演化的状态,也就反映了宇宙的年龄。借助斯隆光谱红移巡天,研究团队测量了813个大质量星系群周围卫星星系对的动力学,特别侧重于研究其沿视线方向的运动相关性。结果发现,分布在中央星系两侧的卫星星系对,相对于中央星系的视向速度偏移,更倾向具有相同方向。而卫星星系对同向运动通常表征了它们沿着大尺度结构被吸积的过程。▲同向运动卫星星系对占比随张角的变化。黑色带圆点的实线为观测结果,蓝线和红线为理论模拟预测结果,黑色虚线为随机分布,阴影区为自举标准误差范围。图片来源:中国科学院国家天文台研究团队发现,观测结果与基于当前宇宙学模型的数值模拟有很大差异。郭琦说:“观测和理论预测之间的巨大差异,表明在真实的宇宙中大质量星系群比根据宇宙微波背景辐射推测的形成更晚,因此也预示了更年轻的宇宙,这挑战了目前的宇宙学模型。当然,目前数值模拟中可能的重子物质过程偏差,也为这种差异提供了另一种可能的解释。未来需要结合理论和观测的进一步发展,才能最终确定宇宙的年龄。”来源:光明日报(2024-01-24 08版)责任编辑:宋同舟
1月25日 下午 5:03
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我国科学家实现无液氦极低温制冷基础研究突破|中央电视台

一个世纪之前,人类第一次将氦气液化,从此利用液氦的极低温制冷技术被广泛应用。例如一些大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等高技术领域。然而,低温技术中不可缺少的氦元素全球供应短缺,有什么方法可以不用氦元素实现极低温制冷?中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的联合研究团队通过多年研究,在近期实现了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破,这就为破解我国氦资源短缺的问题提供了解决方案。该科研成果北京时间2024年1月11日在国际学术期刊《自然》发表。▲科研人员挑选高质量钴基三角晶格单晶样品超固态是一种在接近绝对零度(0开,也就是零下273.15摄氏度)时出现的量子物态,在超固态情形下,物质中的原子一方面呈现规则的排列,同时还可以在其间“无粘滞”地流动。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来,各国科学家尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。在这项研究中,我国科研人员在一种钴基三角晶格量子磁性材料中,首次发现了名为“自旋超固态”的新奇物质状态,得到了其存在的实验证据。随后科研人员利用该材料,通过绝热去磁过程获得了94毫开,也就是零下273.056摄氏度的极低温,实现了无液氦极低温制冷,并命名该效应为“自旋超固态巨磁卡效应”。▲科研人员调试极低温制冷平台中国科学院大学苏刚教授介绍,比如我们把这次发现的材料放到磁场里面,保持热量不泄漏的情况下给它退磁,也就是把磁场去掉。慢慢地在降磁场的过程中,材料的温度就会慢慢地降下去,最后就降到了94毫开(零下273.056摄氏度)。▲科研人员讨论新的实验结果据了解,极低温制冷是我国科研领域亟待攻克的关键核心技术之一。这次基础研究的突破是国际上在实际固体材料中首次给出超固态存在的实验证据。科研团队未来的工作目标是继续突破极低温的极限,并在未来建成无液氦极低温制冷机。极低温制冷机可以为例如超导量子计算机提供接近绝对零度的极低温运行环境,并且在凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿技术领域广泛应用。来源:中央广播电视总台责任编辑:曹旸
1月12日 下午 6:15
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我国成功发射爱因斯坦探针空间科学卫星

2024年1月9日15时03分,我国在西昌卫星发射中心采用长征二号丙运载火箭,成功将爱因斯坦探针科学卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。爱因斯坦探针卫星是中国科学院空间科学先导专项继“悟空”“墨子号”“慧眼”“实践十号”“太极一号”“怀柔一号”“夸父一号”之后,研制发射的又一颗空间科学卫星,它是宇宙天体爆发的捕手,能精准捕捉到更加遥远和暗弱的暂现源和爆发天体,探寻来自引力波源的X射线信号,对研究恒星活动、黑洞和中子星等致密天体的形成、演化、并合等过程具有重要科学意义。爱因斯坦探针卫星采用天文时域观测方法在软X射线波段,开展高灵敏度实时动态巡天监测,系统性地发现宇宙高能暂现和剧变天体,监测已知天体的活动性,探究其本质和物理过程。爱因斯坦探针卫星共搭载了宽视场X射线望远镜(WXT)和后随X射线望远镜(FXT)两台有效载荷。在国际上首次大规模运用了“龙虾眼”微孔阵列聚焦成像技术,探测能力国际领先,可实现灵敏度和空间分辨率1至2个数量级的提升,在进行大视场探测的同时,能够精准捕捉到宇宙中遥远暗弱的高能暂现源和转瞬即逝的未知现象,并发布预警引导天地基其它天文设备进行后随观测。卫星设计寿命5年。中国科学院国家空间科学中心负责工程大总体和地面支撑系统的研制建设,微小卫星创新研究院负责抓总研制卫星系统,国家天文台负责科学应用系统研制建设,中国西安卫星测控中心负责实施测控系统,中国航天科技集团有限公司第一研究院负责运载火箭研制生产。此次发射是长征系列运载火箭第506次飞行。来源:中国科学院国家空间科学中心
1月9日 下午 3:30
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吃虾自由的育种突围

中国科学院海洋研究所相建海、李富花团队破译全球首个高质量南美白对虾基因组图谱,不但推动我国对虾育种升级到全基因组选择育种新阶段,而且助推世界对虾育种进入精准快车道种业创新投资大、耗时长、公益性强,靠任何一家科研单位或企业单打独斗无法完成,培育更多具有自主知识产权的优质种虾,需深度整合产学研用资源,着重发挥企业主导作用从昔日的昂贵海鲜到如今餐桌上的常见美食,二十多年来我国对虾育种产业经历了从无到有,如今正加快形成世界级对虾繁育、养殖产业。对虾养殖业是我国乃至世界海水养殖的支柱产业,其中南美白对虾经济价值最高、养殖产量第一。▲内蒙古乌海市海南区巴音陶亥镇的盐碱水对虾养殖园区工作人员展示养殖的对虾(2022年8月25日摄)刘磊摄
1月8日 上午 7:30
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中国科学院颁发2023年度系列奖项

12月23日,中国科学院在2024年度工作会议上颁发了2023年度中国科学院杰出科技成就奖、青年科学家奖,公布了2023年中国科学院年度人物和年度团队,以及科技促进发展奖获奖名单。4个研究集体和2名个人获得2023年度中国科学院杰出科技成就奖。获奖集体分别为中国科学院高能物理研究所高海拔宇宙线观测站(LHAASO)研究集体,沈阳自动化研究所工业控制网络技术研究集体,以及微小卫星创新研究院、力学研究所的相关研究集体;获奖个人分别为地球化学研究所研究员欧阳自远和上海有机化学研究所研究员卿凤翎。20人获2023年度中国科学院青年科学家奖。获奖人分别是中国科学院理论物理研究所研究员何颂、张潘,力学研究所正高级工程师李文皓,大气物理研究所研究员李熙晨,生物物理研究所研究员高璞,空天信息创新研究院研究员李子申、徐颖,工程热物理研究所研究员杜娟,大连化学物理研究所研究员吴凯丰,长春光学精密机械与物理研究所研究员刘春雨,长春应用化学研究所研究员赵晓礼,上海光学精密机械研究所研究员朱美萍,上海有机化学研究所研究员左智伟、正高级工程师张伟,分子植物科学卓越创新中心研究员辛秀芳,上海高等研究院研究员冯超,山西煤炭化学研究所研究员陈成猛,西北生态环境资源研究院副研究员裴万胜,中国科学技术大学教授查正军、徐飞虎。中国科学院广州地球化学研究所研究员王核、物理研究所研究员陈小龙获评2023年“中国科学院年度创新人物”,西安光学精密机械研究所研究员付玉喜、新疆理化技术研究所研究员李豫东获评2023年“中国科学院年度先锋人物”,长春光学精密机械与物理研究所研究员王德江、西北生态环境资源研究院研究员俞祁浩获评2023年“中国科学院年度感动人物”,微小卫星创新研究院空间新技术试验卫星研制团队和国家天文台冷湖基地团队获评2023年“中国科学院年度团队”。5个团队获得2023年度中国科学院科技促进发展奖。他们是中国科学院上海微系统与信息技术研究所“集成电路用300mm硅片关键技术研发与产业化”团队,物理研究所“高性能固态电池及关键材料技术研究和产业化”团队,大连化学物理研究所“第三代甲醇制烯烃(DMTO-III)技术开发及产业化”团队,微电子研究所“高性能数据转换芯片研发及产业化”团队,国家授时中心“高精度光纤时间频率传递研究与应用”团队。中国科学院杰出科技成就奖授予院属单位在近五年内完成或显示影响的重大成果的研究集体或个人,中国科学院青年科学家奖表彰在中国科学院科技创新活动中的先进典型和作出突出贡献的青年科技人才,中国科学院年度人物和年度团队表彰弘扬践行科学家精神、发挥先锋模范作用、为科技创新作出重要贡献并展现出良好精神风貌的全院年度先进典型,中国科学院科技促进发展奖表彰在服务国民经济、社会发展、社会公益等科技创新活动中作出重要贡献的团队。来源:中国科学院办公厅
2023年12月26日
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“北京极光”刷屏的时候,我们的空间天气科学家在忙些什么?

前不久北京“极光”事件刷屏。在北京看到“极光”实属罕见,一般只有在接近极光卵的有限纬度(地磁纬度约65°~75°)处能观测到。大家在兴奋地感慨居然北京也能看到“极光”的时候,一群预判了该事件的科学家早已忙碌了起来。作为专业的空间环境服务保障机构,中国科学院国家空间科学中心(以下简称空间中心)空间环境预报中心从此次事件的初始,就利用我国重大科技基础设施子午工程、夸父一号等天地基监测数据紧盯事件发展状况,第一时间向空间站等用户发送预报产品。▲图1:子午工程站点布局图▲图2:以子午工程为基础,国际子午圈计划联合120°E+60°W上的地基探测设备,探测全球空间环境磁暴事件既是挑战也是机遇磁暴事件期间,科学家们在争分夺秒地进行空间环境探测和研究。空间卫星在运行的同时也会采集一手的就地空间环境参数。我们还有很多地面的探测设备——如我国的子午工程,从地表向上遥测空间环境的变化情况,监视着空间天气的一举一动。为了获知此次强磁暴事件对地球空间环境造成的全球性影响,国际子午圈联测工作组与空间环境预报中心紧密合作,于11月28日第一时间分析和研判了地球空间爆发强磁暴的可能性,并及时发布了自30日开展联合观测的倡议。国际联合观测获得宝贵数据子午工程、国际非相干散射雷达网、南美空间天气实验室等国际子午圈的成员和合作监测网络迅速响应、高效部署,圆满完成此次国际联测,获取了极为宝贵的强磁暴期间多要素的同步观测数据。参与联测的地面设备采用无线电、光学、地磁场测量等多种探测原理,采集到了80余个主要站点的电离层数据和中高层大气数据(如图3-图6所示),为此次磁暴期间的空间环境综合研究建立了完整详实的数据库,为解答令人困惑的中国北部地区极光,包括北京“极光”,提供了最直接和最有效的专业数据库。▲图3:2023年11月30日至12月2日(世界时)美国Millstone
2023年12月25日
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中国科学院党组召开2023年冬季扩大会议

12月17日至19日,中共中国科学院党组2023年冬季扩大会议在京召开。中国科学院院长、党组书记侯建国主持会议,全体院领导出席会议。本次会议是在中国科学院组织动员全院上下加快抢占科技制高点、开启全面实现“四个率先”新征程的关键时期,召开的一次十分重要的会议。会议深入学习贯彻党的二十大、二十届二中全会和中央经济工作会议精神,深入学习领会和贯彻落实习近平总书记系列重要讲话和指示批示精神,围绕抢占科技制高点这一核心任务,深入分析了存在的问题挑战,系统谋划了加快抢占科技制高点的思路举措,研究部署了下一步重点工作。会上,侯建国作辅导报告,深入交流了学习领会习近平总书记关于科技创新和对中国科学院工作的重要指示批示精神及党中央国务院重大决策部署的认识体会。他指出,聚焦国家战略需求和世界科技前沿,加快抢占科技制高点,开启全面实现“四个率先”的新征程,是习近平总书记和党中央赋予中国科学院的重大政治任务和重大科技任务,是全院改革创新发展历史上的又一重要里程碑。习近平总书记重要批示精神,为我们指明了前进方向、提供了根本遵循。全院广大干部职工要切实提高政治站位,深化思想认识,强化“定位”“对标”意识,增强攻坚决心信心,把思想和行动迅速统一到习近平总书记重要指示批示和党中央决策部署上来。要紧密结合科技创新工作实际,锚定抢占科技制高点目标,以强烈的使命感责任感紧迫感,动员一切可以动员的力量,调动一切可以调动的资源,确保抢占科技制高点各项部署要求落实落地、见行见效。侯建国指出,对标抢占科技制高点目标要求,全院上下在思想认识、能力水平、作风学风,以及科研选题、项目组织、科技评价等方面都还存在一些不相适应的地方。要坚持问题导向,以深化改革为动力,着力破解影响和制约抢占科技制高点的深层次问题,找到打破思维定势、科研惯性、路径依赖的小切口、突破口,在深化科技体制改革中先行探索、积累经验。侯建国指出,必须坚持最高标准,发挥新型举国体制优势,加快构建定位清晰、梯次衔接、协同推进的重大科技任务体系,加快构建统筹高效、权责明晰、开放协作的组织管理体系,组建紧密协同、大兵团作战的攻坚团队,创新组织模式,压实管理责任,强化应用导向和协同创新,高质量完成各类重大科技任务,确保取得一批关键性、原创性、引领性重大科技成果,抢占一批科技制高点。侯建国强调,要把抢占科技制高点的责任意识和价值理念贯穿到全院科技创新和管理工作的各环节和全过程。要以组织实施重大科技任务为牵引,持续深化科研组织模式、管理方式、资源配置、评价奖励等重点领域改革,扎实做好干部队伍建设、科研院所管理、平台条件保障等工作。要持续加强政治机关建设和模范机关创建,提高管理效能,改进工作作风,坚决贯彻党组部署,热心服务科研一线。侯建国强调,党建引领和精神激励对推动科技创新事业发展具有不可替代作用。要加强党建与科技创新工作的深度融合,切实发挥好基层党组织和广大党员“两个作用”,一刻不停推进全面从严治党,为抢占科技制高点提供坚实的政治保证、组织保证。要大力弘扬科学家精神,继承老一辈科学家优良传统,积极培育凝练攻坚精神,加强作风学风建设,进一步强化攻坚克难的思想共识和精神动力。会上,中国科学院副院长、党组成员常进、丁赤飚、周琪分别报告了基础前沿领域、高技术领域、可持续发展领域组织实施和持续凝练重大科技任务的思路举措。党组成员、秘书长李和风报告了围绕抢占科技制高点加强全院党建工作的总体考虑。副秘书长孙晓明、翟立新和院机关相关部门负责人分别围绕人才队伍建设、重点实验室体系重组、深化院士制度改革和高水平科技智库建设、科技基础能力建设等作专题报告。与会人员就有关工作进行了深入研讨。侯建国在会议总结时对会议精神的贯彻落实和近期有关重点工作作了部署。他强调,要以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“两个维护”,紧紧围绕加快抢占科技制高点,凝心聚力,锐意进取,狠抓各项工作部署的贯彻落实,为实现高水平科技自立自强和建设科技强国再立新功。中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组、院机关各部门、中国科学技术大学、上海科技大学和中国科学院控股有限公司负责人列席会议。▲中国科学院2023年冬季党组扩大会议现场来源:中国科学院办公厅
2023年12月21日
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科研人员发布2023年华北极端高温事件快速归因结果

12月7日,中国科学院大气物理研究所研究员钱诚团队,联合清华大学万科公共卫生与健康学院教授黄存瑞以及荷兰和英国等国的合作者,在《环境研究快报》发表了对2023年端午假期华北破纪录高温热浪事件快速归因及未来风险预估的论文。研究结果表明,端午假期华北区域连续3天的破纪录热浪事件受过境的暖高压系统影响,并由干燥的土壤湿度反馈加强。在2023年气候状态下该事件重现期约为111年(发生概率约为1/111),即为百年一遇的小概率高影响事件。经验方法和基于耦合模式的方法一致表明,人为气候变化使华北地区类似2023年端午假期的极端高温热浪事件的强度显著增强至少1℃。预估结果显示,即使在全球温升控制在1.5℃目标的碳中和情景下,21世纪剩余时间内华北地区发生类似2023年端午假期的极端高温热浪事件的概率仍将比2023年气候状态下至少增加1.6倍、强度至少增强0.5℃;如果仍按照中等排放路径情景发展,到本世纪末发生类似事件的概率将增加5.5倍、强度增强2.9℃。该研究显示了实施碳中和方案对缓解高温热浪的积极作用,同时表明即使实现碳中和目标,未来华北地区仍需要适应6月出现2023年这样连续3天热浪的情形。在2023年端午假期华北破纪录高温热浪事件发生8天后,钱诚团队就发布了此次事件的快速归因结果,表明中国具备在极端天气事件发生后10天内完成快速归因的能力。相关论文信息:https://doi.org/10.1088/1748-9326/ad0dd9来源:中国科学报
2023年12月18日
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关于公布2023年中国科学院外籍院士选举当选名单的公告

关于公布2023年中国科学院外籍院士选举当选名单的公告根据《中国科学院院士章程》《中国科学院外籍院士选举办法》等规定,2023年中国科学院选举产生了30名中国科学院外籍院士。现予公布。中国科学院
2023年11月23日
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关于公布2023年中国科学院院士增选当选院士名单的公告

关于公布2023年中国科学院院士增选当选院士名单的公告根据《中国科学院院士章程》《中国科学院院士增选工作实施办法(试行)》等规定,2023年中国科学院选举产生了59名中国科学院院士。现予公布。中国科学院2023年11月22日来源:中国科学院学部工作局
2023年11月22日
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孙凝晖:计算机是怎么越来越快的?

电影《流浪地球2》中,贯穿其中的一个重要“角色”是550系列量子智能计算机。丫丫的数字生命、无人机暴乱、MOSS系统的“阴谋”等都与它有关。从电影起初的550A到最后的MOSS(即550W),它变得越来越强大,甚至人类都要依靠它们实现“数字永生”。计算机的计算速度是怎样一步步变快、变强大的?这就要从人类最原始的计算机——算盘说起了。▲孙凝晖(资料图)计算机的前生:机械计算工具的演进算盘是计算机的起点,它其实是一台“机械式半自动化运算器”。打算盘的“口诀”其实就是它的编程语言,算盘珠就是它的存储器。第二阶段是可以做四则运算的加法器、乘法器。1642年,法国数学家帕斯卡为了帮税务官父亲计税,发明了一个机械式的加法器;1673年,德国数学家莱布尼茨则发明了可做乘除法的乘法器。计算机进阶到第三阶段,是可编程织布机。织布机跟计算有什么关系?织布工人在纸上画出图形,机器能读懂、绣到布上,这个过程就叫作编程。在这一进程中,1801年,杰卡德发明了首个可编程织布机——通过穿孔卡对织布机进行编程。今天织布的印花还是这个原理。第四阶段是差分机。西方进入大航海时代,人们航行中在编制航海、天文用表时,需要大量的人工劳动。直到1837年,巴贝奇设计了差分机与分析机,虽然在工程上没有彻底实现,但已经可以完成非常复杂的计算,比如通过多项式逼近对数、指数和三角函数。到了第五阶段,人类历史上第一次有了计算程序。1843年,世界上第一位程序员爱达——一位女性——设计了一个算法,用来计算伯努利数列的值。这是历史上第一个利用计算机进行运算的算法程序。第六阶段,机械计算工具到了顶峰。二战期间,阿兰·图灵为了破译密码设计出“图灵甜点”解码机。这个解码机的特点是,有非常好的计算能力和适应性,因为德国设计的恩格玛密码机的密码一直在变。现代计算机的诞生与应用经过这六个阶段,至此机械式计算工具达到了工程技术积累的巅峰。但是,那时还没有出现“电子计算机”。即便是“图灵甜点”解码机,也只是一类专用的计算机,每一个功能都要专门制造。直到出现了三位伟大学者——阿兰·图灵、冯·诺依曼、威廉姆·肖克利,他们的发明奠定了现代通用计算机工程科学的三大基石,才最终诞生了通用电子计算机。除了发明了“图灵甜点”,图灵后来又提出了“图灵机”的设想,提出了能够自动执行程序的通用计算装置的科学原理,为现代计算机的发展奠定了基础。图灵是个奇人。他曾在美国普林斯顿大学读博士,二战时期破译恩格玛密码,后来他还跟爱因斯坦是同事。他还是一位世界级的长跑运动员,参加过马拉松比赛。有一部电影名为《模仿游戏》,讲述了他的传奇人生。1936年,图灵为了解决“数学可判定”问题,发明了图灵机——模拟人用纸笔计算的机器。根据图灵提出的图灵机模型,它主要由一条无限长的纸带、一个读写头和一些内部状态组成。纸带被分成一个个小方格,每个方格可以包含一种符号(如0或1)。读写头可以在纸带上移动,读取和写入符号,并根据当前状态和读取的符号来改变自己的内部状态和移动方向。图灵机可以模拟任何算法的过程,是一个理论上的计算模型,为现代计算机的发展奠定了基础。冯·诺依曼首先提出了“存储程序”的概念和二进制原理,并为图灵机的实现提供了一个通用的体系结构——将计算机分为输入设备、存储器、运算器、输出设备4个部分。有了冯·诺依曼的结构,图灵机就从一个抽象的数学模型变成了工程师可以实现的一种结构,解决了现代计算机如何实现的问题。1946年2月14日,人类历史上真正意义的第一台电子计算机——ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生了。它使用电子真空管来执行数字和逻辑运算,使用穿孔卡片来输入数据和指令。ENIAC的出现标志着现代计算机的诞生,对人类社会的科技、经济和发展产生了深远的影响。光有电子计算机还不行,人们还希望它的运算速度能够不停地变快。肖克利被誉为“晶体管之父”,他与两位同事一起发明了晶体管。晶体管是能够实现计算机的数学基础布尔代数的开关器件,也是我们建造现代计算机之塔的“砖块”。它的发明为现代计算机的发展提供了更小、更快、更可靠的电子元件,取代了之前使用的真空管,使得计算机的体积和功耗大大降低,性能和可靠性大大提高。在肖克利之后,杰克·基尔比又发明了集成电路。1958年,基尔比成功地创造出世界上第一个采用单一材料制成的集成电路,标志着微电子时代的开始,对全球电子工业的发展产生了深远的影响。现在我们最大的一颗芯片上,可以集成超过1000亿个晶体管,这就是微电子集成电路的功劳,让我们的计算机能够运行得越来越快。2000年,基尔比因集成电路的发明被授予诺贝尔物理学奖。有了计算机,接下来就是应用的繁荣。全世界使用计算机的人们是依靠什么互联互通的?互联网。互联网让全世界任何一个人可以通过网络跟世界通信。互联网的发明离不开TCP/IP协议。TCP/IP协议是由罗伯特·卡恩和文森特·瑟夫共同发明的。其中,TCP(Transmission
2023年11月13日
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原来大葱开花也很美!中乌合力打造的全球葱园长这样 |鲁健访谈

你确定,你认识葱吗?这是葱↓这是葱↓这也是葱↓你知道吗?葱既是食材、中药材也是一种观赏植物全世界有1000多种葱属植物在中国和乌兹别克斯坦共建的全球葱园收集保育的葱属植物已有300余种达到全球葱属植物种子总数的三分之一全球葱园是中乌科学合作的桥梁是人才交流的基地更是共建“一带一路”的创新实验和范例在建成5年间
2023年10月24日
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“墨子号”之后,中国空间量子科学往哪走?

“低轨量子密钥卫星组网、中高轨量子科学实验平台是未来主要的发展方向。”10月15日,在第三届中国空间科学大会上,中国科学院院士、中国科学院大学杭州高等研究院院长王建宇说。2016年8月16日,在中国科学院空间科学先导专项一期支持下,我国完全自主研制的世界首颗量子科学实验卫星——“墨子号”发射成功。“墨子号”运行期间在国际上率先开展了系列空间量子科学实验,首次实现了洲际量子通信。在我国成功研制“墨子号”的引领下,欧美国家迅速加强了空间量子科学乃至整个量子信息领域的布局。“过去七八年里,国际上提出了很多量子科学探测卫星计划,但是,到目前为止,全面系统进行量子通信实验的卫星还没有,大多是小型或者单向的量子实验。”王建宇说。他介绍,以“墨子号”积累的优势为基础,我国科学家正在科技创新2030—“量子通信与量子计算机”重大项目的支持下,筹划和开展下一代空间量子科学实验。“从空间平台来说,我们正在从低轨平台走向中高轨平台。”王建宇说。在低轨平台上,科学家计划组建低轨量子密钥卫星网络。2022年7月,我国发射了世界首颗量子微纳卫星,卫星重量只有“墨子号”的1/6,结合激光通信使密钥时效性提高2至3个数量级。“未来,可以由多颗卫星组成低轨量子密钥卫星网络,为我国提供保密通信和密钥分发服务。”王建宇说。在中高轨平台上,科学家将开展量子科学实验卫星项目,并建立包含卫星系统、科学应用系统、地面支撑系统、运载系统、发射场系统、测控系统的中高轨量子卫星工程系统。王建宇介绍,中高轨量子科学实验卫星项目的目标是进行万公里全天时量子通信实验,并与经典通信网络实现无缝衔接,为量子通信的广泛应用奠定基础;在中高轨平台进行时间频率对比实验,开展基于光标的新一代时间频率基准国际合作研究;进行地球尺度量子力学完备性检验实验,探索引力场中的量子效应检验、引力红移测量等新方法。“中高轨量子科学实验卫星比‘墨子号’复杂得多。”王建宇说,中高轨量子科学实验卫星在星地光路对准、星载量子光源、系统偏振保持、近衍射极限量子发射等方面提出了更高要求,而且对微振动抑制技术等关键技术有新的需求。此外,王建宇表示,我国科学家还希望能有机会在地月轨道上开展有观测者参与的贝尔实验、基础物理检验等;在深空探测中开展空间引力波探测、暗物质探测、量子引力探测等。“未来,量子科学在空间领域的发展前景广阔。”王建宇说,“空间量子科技具有重要的应用及科学价值,我们已经取得了重要突破。空间量子科技涉及多项交叉关键技术,对空间光通信、深空探测、空间引力波探测等也具有重要的借鉴意义。”来源:中国科学报(2023-10-18 第3版 领域)
2023年10月19日
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求解特定问题比超算快一亿亿倍!中国科学家成功研制“九章三号”量子计算原型机 | 新华社

▲视频来源:中国科学技术大学艺术与科学研究中心、美丽科学团队10月11日,中国科学技术大学潘建伟、陆朝阳等组成的研究团队与中国科学院上海微系统与信息技术研究所、国家并行计算机工程技术研究中心合作,宣布成功构建255个光子的量子计算原型机“九章三号”。这项成果再度刷新光量子信息技术世界纪录,求解高斯玻色取样数学问题比目前全球最快的超级计算机快一亿亿倍,在研制量子计算机之路上迈出重要一步。国际知名学术期刊《物理评论快报》发表该成果。根据公开发表的最优算法,“九章三号”处理高斯玻色取样的速度比上一代“九章二号”提升一百万倍,“九章三号”1微秒可算出的最复杂样本,当前全球最快的超级计算机“前沿”(Frontier)约需200亿年。记者:徐海涛、陈诺、戴威来源:新华社
2023年10月11日
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“中国天眼”发现矮脉冲族群

▲中国天眼发现“矮脉冲族群”示意图。中国科学院国家天文台供图8月18日,《自然-天文》发表了中国科学院国家天文台研究员韩金林领导的王绶琯巡天突击队的新成果,该团队利用“中国天眼”FAST成功探测并解析了脉冲星B2111+46磁层中零星雨滴般的微弱矮脉冲辐射,这种矮脉冲辐射族群是国际上其他射电望远镜难以观测的脉冲星辐射新形态,揭示了脉冲星辐射濒临熄灭时其磁层结构基本不变的物理事实。脉冲星旋转时一般会周期性辐射出射电信号。然而,一些脉冲星辐射经常会在某些周期中完全熄灭,此现象被称为脉冲消零。其可能的物理原因包括磁层结构和辐射区的变化、脉冲星感应电势不足导致放电火花和正负电子对的级联过程不能发生、其他磁层一些区域产生的等离子体淹没了脉冲星的感应电场区域等。由于脉冲星辐射熄灭后完全没有辐射,磁层结构和物理特征很难被探测,因此脉冲消零产生的物理机制一直难以确定。在这篇最新发表的论文中,科研人员在利用FAST进行脉冲星搜寻时通过仔细处理数据发现,一颗已知脉冲星B2111+46在原本以为的脉冲消零状态下仍然有零星暗弱且宽度很窄的脉冲,这样的脉冲被命名为矮脉冲。之后,他们针对这颗星进行了两小时的验证观测,获取了100多个矮脉冲,它们在脉冲强度和宽度的分布上与正常脉冲有明显区别,构成一个独立的辐射族群。具有超高灵敏度的FAST对矮脉冲的精确偏振测量结果表明,与正常脉冲相比,矮脉冲辐射区域的磁层结构基本没变,但矮脉冲中高频波段流量更容易变得很强。精细测量单粒子滴辐射的反转辐射谱在过去的天文观测中相当罕见。科研人员介绍,脉冲星B2111+46相对比较年老,已经位于脉冲星的“死亡谷”,因此脉冲消零很可能是年老脉冲星感应电势和粒子加速能量不足引起的辐射不稳定所致。脉冲星正常脉冲是在稳定加速大量带电粒子、产生大量“雷暴”粒子滴所辐射出来的,而矮脉冲则是由这颗濒临死亡的脉冲星在脆弱不稳定状态下形成的一个或少数几个粒子滴所产生的。该科研团队还在其他几颗脉冲星的脉冲消零状态中检测到少量矮脉冲。业内专家认为,此次矮脉冲族群的发现为解决脉冲星辐射难题打开了一个新窗口,对揭示脉冲星磁层物理及其极端等离子体环境具有重要的科学意义。相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41550-023-02056-z来源:《中国科学报》(2023-08-21
2023年8月23日
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中国科学院党组2023年夏季扩大会议召开

7月27日至28日,中共中国科学院党组2023年夏季扩大会议在京召开。中国科学院院长、党组书记侯建国主持会议,全体院领导出席会议。本次会议是在习近平总书记到中国科学院考察工作并发表重要讲话十周年之际,在全院上下按照“四个率先”和“两加快一努力”目标要求谋划未来“3+5”年改革创新发展的关键时期,召开的一次十分重要的会议。会议以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入贯彻落实党的二十大精神,对照主题教育“学思想、强党性、重实践、建新功”的总要求,深化研究抢占科技制高点攻坚方案,深入研讨以抢占科技制高点为核心任务、加快实现“四个率先”和“两加快一努力”目标的总体思路和改革举措。会上,侯建国作辅导报告,深入交流了学习领会习近平总书记重要讲话和指示批示精神及党中央有关决策部署的认识和体会,重点围绕深入谋划和扎实推进全院“3+5”年改革创新发展,提出了更好发挥体系化建制化优势、加快抢占科技制高点的总体考虑和主要思路。他指出,抢占科技制高点是习近平总书记对中国科学院一以贯之的根本要求,是中国科学院作为国家战略科技力量主力军必须肩负的历史使命,是全院上下、各方面工作的总目标、总要求。全院各项工作都要围绕抢占科技制高点来谋划和推进,全院广大干部职工要牢固树立抢占科技制高点意识,把思想和行动统一到抢占科技制高点这一核心任务上来,统一到院党组决策部署上来。侯建国强调,要以抢占科技制高点统揽全院工作大局,统筹谋划和推进战略导向的体系化基础研究、重点实验室体系重组、创新人才高地建设、科技基础能力建设、高水平科技智库建设、院所两级管理等方面工作。要围绕抢占科技制高点统筹谋划重大科技任务,加快形成定位清晰、梯次衔接、协同推进的科研任务体系。要按照“国家战略所需、我院使命所系、特色优势所在”的标准,持续凝练策划和组织实施抢占科技制高点攻坚专项任务。侯建国要求,要加强党对科技事业的全面领导,强化思想理论武装,持之以恒扎实开展好主题教育,锻造堪当重任的高素质专业化干部队伍,以“钉钉子”精神改进院所两级工作作风,大力弘扬和传承科学家精神,以更高标准更高要求促进党建与中心工作深度融合,为全院抢占科技制高点提供坚强政治保证和强大精神动力。会上,中国科学院副院长、党组副书记阴和俊就凝练和组织抢占科技制高点攻坚专项任务总体进展和下一步工作考虑作专题报告。党组成员、秘书长李和风就中国科学院学习贯彻习近平新时代中国特色社会主义思想主题教育进展情况及后续工作安排作专题报告。发展规划局围绕抢占科技制高点攻坚方案组织实施的下一步工作考虑作交流发言。与会同志进行了深入交流研讨。大家一致表示,通过此次会议,进一步统一了思想,凝聚了共识,明确了使命任务,将按照抢占科技制高点的总目标总任务总要求,重新审视、认真梳理、统筹推进改革创新发展各项重点工作。侯建国作会议总结,并就下一步重点工作作了部署。他强调,全院上下要更加紧密地团结在以习近平同志为核心的党中央周围,坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导,深入学习贯彻党的二十大精神,深刻领悟“两个确立”的决定性意义,增强“四个意识”,坚定“四个自信”,做到“两个维护”,紧紧围绕抢占科技制高点核心任务,振奋精神、真抓实干,攻坚克难、勇攀高峰,为全面实现“四个率先”和“两加快一努力”目标,为加快实现高水平科技自立自强、全面建设社会主义现代化国家作出更大创新贡献。中央纪委国家监委驻中国科学院纪检监察组、中国科学院机关各部门及有关单位负责人参加会议。来源:中国科学院办公厅
2023年7月31日
科技

室温超导又来了?这次该怎么吃瓜?

前几天,韩国一个研究组发表了一篇论文[1],宣称实现了临界温度超过400K(约127℃)常压室温超导。这个消息过于炸裂,是真是假一时间众说纷纭。其他研究组的实验已经在路上,很快重复实验就将揭晓谜底。超导领域最近的新闻是真不少,先有美国迪亚斯在三月份搞了个大新闻,后有韩国科学家直接合成出400K超导材料。中间还有我国科学家实现液氮温区超导。没办法,谁叫超导是物理顶流呢?(摊手.jpg)如此乱花迷眼的超导新闻,普通人却只能对着论文里的图表发愣。看着热搜里大v分析得头头是道,动辄收获成千上万个赞同,我们只能喊声“太酷辣!”这样吃瓜实在太不优雅了!今天,小编就作为超导实验的“行内人”,跟大家聊聊如何发现超导论文里的小细节,不学量子力学,也能像内行一样,优雅吃下这个室温超导的瓜。(文末有吃瓜技巧总结,可以速通正文)超导论文里会写啥超导究竟是什么?这个问题许多科普文章已经回答过了:它是物质的一种特殊状态;它有两个最主要的指标,分别是临界温度和临界磁场。超导体电阻为零,可以无损耗地输电;它有完全抗磁性,液氮超导磁悬浮就是很直观的表现;它可以很方便地按照电磁感应定律产生强大的磁场,用来做医院里的核磁共振……但是,科普文章之外,科研人员究竟在研究些啥?他们写出来的论文又会体现哪些成果呢?尽管超导已经是物理学一个很细的分支了,但它还能分成更细的研究方向:超导材料与物理性质、超导机理、超导奇奇怪怪的实验、超导应用……能上头条新闻的主要是发现新的超导材料并测定简单物理性质,主要是为了告诉大家“我合成了一个新的材料,它超导,测到的临界温度和临界磁场分别是X和Y”。超导体可以测量的物理性质有很多,其中最不可或缺的就是电阻率随温度的变化和磁化率随温度的变化,对应着超导的两个基本性质零电阻性和完全抗磁性。电阻我们在中学就已经学过。当超导材料从临界温度Tc以上降温时,电阻(或者说电阻率)会在Tc突然降低并很快变成零。▲一个典型的超导转变处电阻突变
2023年7月28日
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习近平给“科学与中国”院士专家代表回信强调 带动更多科技工作者支持和参与科普事业 促进全民科学素质的提高丨新闻联播

中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平7月20日给“科学与中国”院士专家代表回信,对科技工作者支持和参与科普事业提出殷切期望。习近平在回信中说,多年来,你们积极参加“科学与中国”巡讲活动,广泛传播科学知识、弘扬科学精神,在推动科学普及上发挥了很好的作用。习近平指出,科学普及是实现创新发展的重要基础性工作。希望你们继续发扬科学报国的光荣传统,带动更多科技工作者支持和参与科普事业,以优质丰富的内容和喜闻乐见的形式,激发青少年崇尚科学、探索未知的兴趣,促进全民科学素质的提高,为实现高水平科技自立自强、推进中国式现代化不断作出新贡献。2002年12月,在周光召、路甬祥等院士专家倡议下,中国科学院联合中宣部等单位共同发起“科学与中国”院士专家巡讲活动,至今已在全国开展科普活动2000余场次。近日,20名发起和参与“科学与中国”巡讲活动的院士专家代表给习近平总书记写信,汇报巡讲活动开展以来取得的成绩,倡议启动“千名院士·千场科普”行动,凝聚院士专家群体的力量,为加强国家科普能力建设、加快实现高水平科技自立自强作出更大贡献。来源:中央广播电视总台
2023年7月25日
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加强基础研究 打造原始创新策源地丨新思想引领新征程丨新闻联播

习近平总书记强调,加强基础研究,是实现高水平科技自立自强的迫切要求,是建设世界科技强国的必由之路。随着顶层设计布局不断完善、基础研究投入持续增加,我国重大基础研究攻关任务稳步推进,取得一批原始创新重大突破,基础研究整体实力显著提升,不断夯实科技自立自强根基。近日,位于贵州的中国天眼传来好消息,FAST发现的脉冲星数量已超过800颗,这一数量是自其投入运行以来,国外同类型观测设备脉冲星发现总数的三倍以上。从落成启用到正式运行,习近平总书记十分关心中国天眼,勉励大家要勇攀世界科技高峰,在一些领域实现并跑领跑,为加快建设科技强国、实现科技自立自强作出新的更大贡献。牢记总书记“早出成果、多出成果、出好成果、出大成果”的嘱托,科研团队依托FAST三年半的观测数据开展原创性研究,实现了国外团队用20年的数据积累才完成的科研工作,探测到了纳赫兹引力波存在的关键性证据。基础研究是科技创新的源头。党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央全面实施创新驱动发展战略,将基础研究作为科技自立自强的根基。今年2月,习近平总书记在中共中央政治局就加强基础研究进行第三次集体学习时指出,应对国际科技竞争、实现高水平自立自强,推动构建新发展格局、实现高质量发展,迫切需要我们加强基础研究,从源头和底层解决关键技术问题。把握大趋势,下好先手棋。近年来,我国不断强化基础研究顶层设计和系统布局,发布《关于全面加强基础科学研究的若干意见》和基础研究十年规划等政策文件。基础研究经费从2012年的499亿元增长到2022年的1951亿元,占全社会研发投入比重连续4年超过6%。围绕量子信息、人工智能、生物育种、脑科学等战略性前瞻性领域,我国部署了一批前沿基础领域的重大项目,从科学源头和技术根部支撑关键核心技术攻关。地基打得牢,科技事业大厦才能建得高。迈向新征程,我国基础研究的根基越扎越深。今年,“高等学校基础研究珠峰计划”继续支持建设一批前沿科学中心和基础学科研究中心,促进基础研究领军人才培养和重大成果产出。“中国科学院基础研究十条”将进一步优化建制化体系化布局,强化原创性引领性颠覆性选题方向,持续优化基础研究创新生态。从地下700米的江门中微子实验到距地400公里轨道上的中国空间站太空实验,从万米深渊的载人深潜到世界屋脊的青藏科考,广大科技工作者勇闯“无人区”、敢啃“硬骨头”、甘坐“冷板凳”,在基础前沿领域不断实现重大原始创新突破,为建设世界科技强国提供了创新之源。来源:中央广播电视总台
2023年7月22日
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牢记“改种适土”嘱托 唤醒“沉睡”盐碱地 用心守护“大国粮仓”丨科技创新再出发

编者按:2013年7月17日,习近平总书记在中国科学院考察工作时提出了“四个率先”的目标要求。10年来,中国科学院恪守定位,勇于改革,取得系列成果。面对新形势新要求,中国科学院以抢占科技制高点为核心任务,强化“国家队”“国家人”的使命担当,更好地发挥国家战略科技力量主力军作用。从即日起,“中科院之声”推出系列专题“科技创新再出发”,讲述中国科学院人锐意改革、踔厉奋发的生动故事。今天推出《牢记“改种适土”嘱托
2023年7月21日
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创新之源 启航新篇·探秘量子科技世界丨科技创新看中国

量子科技是全球高科技领域竞争的焦点之一,也是事关国家安全和社会经济高质量发展的战略性领域。说到量子科技,很多人首先可能就会想到“墨子号”。2016年8月,全球首颗量子科学实验卫星——墨子号成功发射,并圆满完成设定的科学目标,一举奠定了我国在量子通讯领域的领先地位。如今在中国科学院量子创新研究院,科学家们正在进行微纳量子卫星的进一步研究。相比于墨子号,微纳量子卫星将会如何进一步加强量子保密通信的应用?咱们一起去看看。来源:中央广播电视总台
2023年7月16日
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点燃创新之火丨科技创新再出发丨微纪录片

编者按:2013年7月17日,习近平总书记在中国科学院考察工作时提出了“四个率先”的目标要求。10年来,中国科学院恪守定位,勇于改革,取得系列成果。面对新形势新要求,中国科学院以抢占科技制高点为核心任务,强化“国家队”“国家人”的使命担当,更好地发挥国家战略科技力量主力军作用。从即日起,“中科院之声”推出系列专题片“科技创新再出发”,讲述中国科学院人锐意改革、踔厉奋发的生动故事。今天推出《点燃创新之火》。燃气轮机被誉为“工业皇冠上的明珠”,自主研制燃气轮机是国家科技实力、装备制造能力乃至综合国力的重要标志。燃气轮机的建设和运行,不仅对促进航空、电力、船舶等高端装备产业自主发展、保障国家能源安全具有重要意义,还将为天然气高效利用、煤炭能源高效清洁低碳利用、再生能源利用提供世界先进水平的试验平台,为实现碳达峰、碳中和目标提供重要支撑作用。为贯彻落实习近平总书记“加强科研平台建设,充分发挥科研平台作用”的重要指示批示精神,中国科学院工程热物理研究所聚焦国家重大需求和世界科技前沿,组建吴仲华高效低碳燃气轮机科技攻关青年突击队,建成国内第一套多燃料重型燃气轮机单筒全尺寸燃烧室试验平台。2021年,燃烧室试验平台点火成功,项目建设步入快车道。
2023年7月16日
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创新之源 启航新篇·探秘激波风洞丨科技创新看中国

各类飞行器在研发过程中,需要进行大量模拟飞行实验,但又不可能真的让飞行器频繁上天试飞,于是风洞便应运而生,它相当于在地面人为建造一个“飞行天空”,是研制飞行器必不可少的大型气动实验装置。近日,在位于北京的怀柔科学城,国之重器——JF-22超高速风洞刚刚通过验收。长167米
2023年7月15日
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创新之源 启航新篇·探秘“中国天眼”丨科技创新看中国

基础研究是整个科学体系的源头,是所有技术问题的总机关。拓展人类认知边界、开辟新领域新赛道、解决“卡脖子”关键技术问题、实现高水平科技自立自强,都需要夯实基础研究的这个创新根基。一起走进前沿科技现场,探秘大科学装置,展现国家战略科技力量主力军——中国科学院在前沿基础研究、关键核心技术攻关等方面取得的重大创新成果。破解宇宙奥秘
2023年7月14日
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科研人员在双曲自然材料中实现红外频段反向切伦科夫辐射

为了构建基于极化激元的光电集成回路,迫切需要研发可在片上集成的纳米光源作为信息输入端口。切伦科夫辐射是由当带电粒子高速掠过介质表面激发的电磁辐射,是构筑片上纳米光源的重要路径。反向切伦科夫辐射具有带电粒子运动方向与产生电磁辐射相反的特点,可以有效屏蔽运动粒子对辐射电磁波的干扰,从而显著提升纳米光源的品质。前期已有报道在超构材料中获得了微波频段的反向切伦科夫辐射,但随着频率提升该结构电磁损耗呈指数上升,如何获得红外频段的反向切伦科夫辐射仍是挑战。
2023年5月9日
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李林:服从国家需要 一生三次转行 | 大国科学家 | 科学史

编者按:在中华民族伟大复兴的征程上,一代又一代科学家心系祖国和人民,不畏艰难,无私奉献,为科学技术进步、人民生活改善、中华民族发展作出了重大贡献。近日,中国科学院科学传播局、中国青年报社联合策划推出“大国科学家”系列稿件,向社会公众尤其是青少年群体集中展示中国科学家的感人故事,彰显老一辈科学家的理想与使命,弘扬科学家精神,传播科学思想。老科学家故事由“中科院形象资源建设”研究团队、中国科学院自然科学史研究所组织专业人员采集挖掘。1937年的广西桂林,每逢空袭警报作响,人们便带着自己珍贵的东西,扶老携幼,迅速地躲到防空洞里。这其中,有一位温文尔雅的中年男子,背着一个约一人高的布口袋,也焦急地上了山。他想去山上的垭口避一避。可垭口下躲警报的人实在太多了。男子一思索,又向山里走去,躲进一个山洞里。直到警报解除,男子才稍微放下了心,背起他的布口袋下山去。可没想到在回家的路上,看到了令他和他的“布口袋”久久不能忘怀的一幕。垭口已被炸弹炸毁,碎石满地,弹火缭绕,许多人已不知归家的路,永久地留在了那里。这个男子,就是我国著名的地质学家李四光先生。而在他身后珍之重之的布口袋里,便是他的独女,我国著名物理学家、中国科学院院士李林先生。当时14岁的李林得了伤寒,不能见风。可是在炸弹的威胁下要跑警报,这可怎么办?爱女心切的李四光便想了一个办法,缝制了一个大布口袋,跑警报时将女儿装到口袋里,背在身上。长大后的“布口袋”不止一次地感叹:“再糟糕的和平也比战争强!”终于,新中国的成立迎来了和平的局面。李林先生。“中科院形象资源建设”研究团队供图李林院士的一生,出生于民国初年,在战火飘摇中经历了青春年华。在父母的影响下,科技强国之梦深深刻入了她的骨血。为了祖国的建设和民族的命运,她将此后的岁月献给了科学。从钢琴家到科学家李林院士曾感叹:“我这一辈子许多事都是出于偶然,如果不是因为手坏了,可能去学钢琴;如果不是因为母亲舍不得,也可能去学医;如果不是因为秘书打错了一个字母,也不可能从事今天的专业。”1923年10月31日,在李四光34岁生日的第5天,他的女儿在啼哭中呱呱坠地,取名为“熙芝”。1925年幼年李林和父亲李四光在北京。“中科院形象资源建设”研究团队供图熙芝的母亲许淑彬女士学音乐,是一位温文尔雅的大家闺秀。她当时正在北大女子附中教钢琴。母亲希望女儿向钢琴方向发展。但不幸的是,6岁那年,熙芝的左手食指因生疮短了一截。她就没有正规地学下去,只在闲暇时作为业余爱好一直保持着。父亲的工作给了她无穷的想象,也给了她童年的欢乐。因为地质工作,李四光经常奔走在大自然中。熙芝跟随着父亲,山鸟、标本、石头、珍奇,在爬山涉水中,所有的事情都诱发了一个孩童的想象力和好奇心。因为父亲是地质学家,常年从事野外地质调查工作,所以经常要搬家。熙芝的小学生涯经常是从一个学校转到另一个学校当插班生,每个学校最多只能上满一个学期。但在非常艰苦的抗战条件下,熙芝仍然坚持刻苦学习。初中还没毕业,她就跳级上了高中。但按当时规定,没毕业的学生是不能报考的。为了能顺利上高中,熙芝在报名时灵机一动,将自己的名字改为李林,考上了位于沦陷区的汉民中学。从此,“熙芝”成了“李林”。两年后,16岁的李林再一次产生了跳级上大学的想法。她考取了贵阳医学院,希望成为一名救死扶伤的医生。但时局动荡、战火漫天,母亲实在舍不得女儿离开自己。这次李四光也支持妻子的意见,为女儿选择了广西大学的机械系。尽管对机械并不感兴趣,孝顺的李林还是成了机械系唯一的女生。大学毕业后,李林被分配到成都航空研究院工作了两年。1944年6月,李林毕业于广西大学机械系。“中科院形象资源建设”研究团队供图1946年初秋,在父亲的帮助下,李林前往英国伯明翰大学攻读金属物理专业硕士学位。这次专业的转变,正如李林先生所言,又是一次偶然。李四光原希望女儿学习弹性力学,但因女秘书的一字之差,错将elasticity打成了plasticity,变成了塑性力学,李林便被分到了冶金系读金属物理。虽然经历过几次跳级,但李林院士的女儿邹宗平女士却说:“我母亲求学的道路并不是‘学霸的道路”。抗战时期,为了生存人们到处逃难,很难顾得上读书问题,更何况机械和金属物理是两个领域。在伯明翰大学留学期间,李林深感自己的基础知识不牢固,英文也不熟练。为了赶上课业,她十分刻苦,一天中十几个小时都用来学习、做实验,每天要学习、工作到深夜两三点钟才去休息。这期间,父亲的精神鼓励一直陪伴着她。李四光先生不间断地用英文给她写信,安慰她“不要着急、慢慢来”,鼓励她“坚持”。后来,李林院士回忆这段经历时写到:“有时,我也感到很累,但是一想到祖国所遭受的欺凌,一想到父亲在科学领域顽强进取的精神,就咬牙挺了过来。”1948年春,李林成功获得了硕士学位,并于1949年前往剑桥大学继续攻读博士。三次转型的科研道路1951年11月,在完成博士答辩的第二天,一听闻新中国成立的消息便归心似箭的李林立刻作别了老师、同学,作别了风景如画的康桥,踏上了回国的旅程。她甚至连学位证书都没来得及拿。除了对先她一步回国的爱人和亲人的思念,催促她尽快回到家乡的,是她渴望赶紧回来建设国家的热切心情。但没想到的是,在她日后几十年的科研道路上,竟然历经了三次改行。每一次的转变,对李林来说,都意味着从头学起,都意味着巨大的挑战。回国后不久,她进入上海的中国科学院冶金研究所工作,先后进行了球墨铸铁、包头铁矿、硼钢的研究工作。1955年李林(左)在中科院上海冶金所。“中科院形象资源建设”研究团队供图“那个时候,党要干啥就干啥。新中国需要钢铁,我们就搞钢铁研究,在中科院冶金研究所一干就是8年,我们的球墨铸铁研究在1956年首次获得全国自然科学奖,新华社还报道了。我们一起的三位女科学家还荣获上海市三八红旗手的称号。”包头铁矿方面的工作也获得了1981年国家自然科学奖。1956年8月,当时任中国科学院物理研究所所长的钱三强约见李林:“我国要发展原子能事业,需要从事材料科学研究的专家,我们考虑调你来所。”两年后,李林辞别了当时在中国科学院上海生理生化研究所工作的丈夫邹承鲁,独身一人前往北京,任中国科学院原子能研究所工作第六研究室任副主任。她的父母、女儿虽然也在北京,但因为工作的保密需要,李林只有在周末才能回家。就这样,她成了邹宗平长达二十年的“周末妈妈”。第六研究室主要从事核材料的研究工作,主要承担反应堆材料及燃料组件堆内行为研究。但这项工作因为技术要求很高、工作艰苦,且具有很强的放射性,一般不适合女性参加。李林却说:“我对这工作很感兴趣,干得津津有味”,而且“同志们和我合作得很好,这使我感到生活有极大的幸福”。在祖国需要的号召下,李林带领着这支年轻的队伍,在我国开拓了反应堆材料研究这个新领域。她始终奋斗在工作的第一线,参加了第一个“反应堆”实验、第一颗原子弹引爆材料工作实验、第一艘核潜艇材料实验,为祖国的原子能工业的发展做出了重要贡献。55岁时,李林第三次服从国家需要,转去研发超导材料。1979年李林(左)在物理研究所准备实验。“中科院形象资源建设”研究团队供图李林院士的学生、中国科学院物理研究所研究员邱祥冈回忆:“她说国家有这个需要,我们要去学,要克服困难。”为了尽快了解、掌握这项技术,李林从早到晚泡在实验室,做实验、读文献,中午累了就在办公桌上休息一下。1986年,高温超导发现后,她带领研究团队日夜奋战,使我国的高温超导薄膜研制达到了国际水平,为我国超导薄膜制备研究成果向器件化应用打下了坚实基础。李林在回顾自己的科研之路时写到:“正是祖国和民族的命运,铸造了我献身科学的爱国情怀;新中国经济和国防建设的迫切需要使我不断变换科研主攻方向,树立了‘急国家之所急,想人民之所想’的科研态度。”从钢铁、原子能到超导材料,李林的每一次科研选择,都坚定地与国同行。科研精神永相传一直到去世之前,李林先生还在亲自改文章。她对自己的学生说:“人只有在科研一线的时候,才能够保持对科学的敏感和热爱,尤其是对科学的敬畏。科学实验来不得半点虚假,是必须踏踏实实的。”正是这种诚实的科学精神,为李林赢得了攻读博士的机会。李林的求学生涯并非一帆风顺。硕士毕业后,因为原来提供奖学金的英国文化学会拿不出钱,原本希望继续攻读博士学位的李林只好在剑桥大学的金属物理系做实验员,一边工作一边自学。有一次,李林在磨金相时,不慎丢失了金属片。她用吸铁石在地上找寻,没想到吸出了许多片金属片。到底哪一片是刚丢的那片?李林这下作了难。同事安慰她,不要紧,随便找一片磨一磨,教授不会知道的。没有办法的李林只好找了一片相对干净的金属片进行实验。但李林总感觉心里不安。她自幼接受的教育,便是“要做科学,要做老实人,不能偷奸取滑”。于是,在给教授送分析报告时,她主动向教授坦白了自己的失误。几天之后,教授主动提出为她寻找博士奖学金,希望她继续读博。就这样,李林留在了剑桥攻读博士。读博期间,李林与她在剑桥的同学邹承鲁喜结良缘。1970年,邹承鲁从上海调往北京。分隔13年后,夫妻二人终于团聚了。李林院士感慨万千,风华正茂时,他们两地分居;再聚首时,已是两鬓斑白,年过半百。团聚后的两人反倒更加繁忙。1997年李林(右)与邹承鲁在家中书房工作。“中科院形象资源建设”研究团队供图家里有两台计算机。每天下班回家,李林和邹承鲁就面对着两台计算机继续工作,谁也看不到谁。要说话时,只有站起来把头歪着才能说话。邹承鲁笑说夫妻二人都是“工作狂”,“要是换一个早就吵架了”。每当谈起休假,两人便默契地互相抱怨:“他(她)呀,别提啦,一休息就生病。”工作早已成为了李林生活中不可或缺的一部分。哪怕身患重病,李林也放不下自己的科学研究。中科院物理所研究员赵柏儒回忆说:“她说作为好朋友,我得跟你说我现在被确诊了,我的病被确诊是癌症了。但是你要给我保密,其他人不要再说了,这样的话就怕不让我工作了。她说我还要工作。”支撑李林克服病痛、继续工作的,是她的父亲。李四光在得知自己患了动脉瘤之后,深感时间有限,他还有很多工作需要做。为了将有限的时间放到无限的工作里去,也为了多做一些工作,多为人民服务,他对工作抓得非常非常紧。20世纪90年代中期,李林在父亲李四光塑像前(地质力学研究所)。“中科院形象资源建设”研究团队供图李林说:“我觉得我父亲给我力量很大,就是最后几年怎么抓紧时间来工作。因为像我们这样年龄,特别是身体还有毛病的人,你不知道哪天就没有了,我们还有这么多工作需要做,你怎么能在最短的时间做最多的工作?我觉得我从我父亲身上得到了力量。有时候我是很不舒服的,但是我能扛过去。很少有人知道我有病,就是这么回事。”1980年,李林和邹承鲁双双被选为中国科学院学部委员(1993年国务院决定将“中国科学院学部委员”改称为“中国科学院院士”——编者注),和1955年当选中国科学院首批学部委员的父亲李四光一起,铸就了“一门三院士”的典范。在人生的最后几年,李林院士最大的心愿,就是在科学研究上面再做一些有利的事,做些实事。她说,这就是最大的幸福了。(特别鸣谢中国科学院物理研究所在本文写作过程中提供的帮助和支持)来源:中国青年报本账号稿件默认开启微信“快捷转载”转载请注明出处其他渠道转载请联系
2023年4月4日
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中国科学院网站编辑部实习生招聘启事

岗位名称:传播数据分析实习生岗位职责:1、参与涉科技传播数据收集、整理及资料分析工作,参与撰写相关报告材料;2、参与涉科技传播行业的趋势发展分析,参与撰写传播领域分析研究报告的数据整理工作任职要求:1、本科及以上在校生,理工科专业、新闻编辑、情报专业优先;2、工作严谨细心,逻辑清晰,具备良好的自学能力;3、知识面宽,关注科学及网络热点,有信息检索和鉴别能力,有一定的文字功底和新闻敏感性;4、熟悉各类社交媒体,有传播数据分析相关经验的优先,能承担一定工作压力;5、实习期不少于3个月,每周到岗工作不少于4天,或远程工作不少于3天。工作地址:北京市西城区三里河路52号中国科学院实习工资:100元-150元/天,出勤日提供15元/天伙食费补助,远程不提供。简历投递方式:1、
2023年4月3日
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肿瘤“职业杀手”为何失效?

中国科学技术大学教授魏海明、郑小虎和田志刚课题组,与该校教授黄光明课题组以及安徽医科大学第一附属医院教授钱叶本合作,发现肿瘤组织微环境自然杀伤细胞(NK细胞)丢失表面膜突起,无法识别肿瘤细胞,失去了抗肿瘤功能。他们还创建了一种单个免疫细胞膜质谱检测技术,揭示NK细胞膜主要组分鞘磷脂的丢失是NK细胞丢失表面突起的主要原因。相关研究成果近日在线发表于《自然-免疫》。NK细胞是针对肿瘤的“职业杀手”,在抗肿瘤免疫治疗上发挥着举足轻重的作用,但在肿瘤微环境中,NK细胞的抗肿瘤功能受到严峻挑战,大部分晚期肿瘤都能逃避NK细胞的杀伤。为此,科研人员急需弄清其中的机理,寻找恢复NK细胞功能的新方案。研究人员利用透射与扫描电镜技术,能够清晰看到正常组织和肿瘤组织微环境NK细胞膜的拓扑学形态有明显区别。正常NK细胞膜表面存在丰富突起,而肿瘤组织微环境NK细胞膜表面异常光滑,突起明显丢失。进一步探索发现,正常NK细胞利用膜突起识别和抓取肿瘤细胞,并促使细胞间相互作用,形成“免疫突触”,发挥杀伤肿瘤作用。这种免疫突触是NK细胞与肿瘤细胞形成的细胞间特殊结构,NK细胞通过免疫突触释放颗粒酶溶解杀伤肿瘤细胞。然而,晚期肿瘤患者的肿瘤组织微环境NK细胞突起丢失,无法识别肿瘤细胞,不能形成免疫突触,从而失去杀伤肿瘤细胞的能力。此外,研究人员发现使用靶向鞘磷脂酶的抑制剂能够显著提高肿瘤微环境NK细胞膜鞘磷脂的含量,恢复突起形成,提高肿瘤细胞识别及杀伤能力。靶向鞘磷脂酶的干预方式联合免疫检查点阻断剂,起到协同抗癌的效果。该研究从全新的细胞膜拓扑学角度诠释了肿瘤来源NK细胞功能紊乱和免疫逃逸的新机制,为基于NK细胞的免疫治疗提供了新策略与新靶标。相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s41590-023-01462-9来源:中国科学报本账号稿件默认开启微信“快捷转载”转载请注明出处其他渠道转载请联系
2023年4月3日
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1.7亿年前的“花”被发现,长这样

美丽青甘宁果序化石照片(中科院南京地质古生物研究所供图)美丽青甘宁果序的一个果实(左)和果实内的一个胚珠(右)(中科院南京地质古生物研究所供图)记者从中科院南京地质古生物研究所获悉,古生物学者近期通过化石重新研究,发现了我国西北地区目前已知最早的被子植物,即人们熟知的“花”。这种远古植物距今约有1.7亿年历史,此前一直被认为是裸子植物。领导此项研究的中科院南京地质古生物研究所研究员王鑫介绍,人们俗称的“花”和“果”,其实是被子植物所特有的结构。被子植物是当今植物界最进化、种类最多、分布最广、适应性最强的类群。全球范围内的现生被子植物约30万种,占现生植物界种类的绝大多数。此次,科研团队对我国西北地区约1.7亿年前的一种侏罗纪远古植物化石进行了重新研究。这种植物此前被认为是裸子植物,名为美丽镰鳞果。最新研究中,科研团队运用显微CT技术对这种古植物化石进行扫描,发现化石内部包含有双层珠被的倒生胚珠,这是判断被子植物的关键特征。基于此,科研团队判断这是一种远古被子植物。由于化石中展现的是这种植物的多个相连果实,科研团队将其重新命名为美丽青甘宁果序(Qingganninginfructus
2023年3月29日
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乙烯调控葡萄叶片低温应答研究获进展

葡萄(Vitis)是广泛种植的水果作物。低温胁迫是影响葡萄产量和品质的重要环境因素。因此,研究葡萄在低温条件下的响应机制具有重要意义。乙烯(ETH)在植物的各种发育过程和胁迫响应中发挥重要作用。在葡萄中,ETH在低温胁迫下显著增加,并正调节耐寒性。然而,ETH在葡萄叶片冷胁迫下的转录调控作用尚不清楚。
2023年3月29日
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地热储能研究获进展

通过消纳风光等可再生能源以实现能源系统稳定输出。地热储能具有高能量储存容量和高储能效率的优势,能大规模消纳非稳定可再生能源并有效解决季节性供需不匹配问题,可作为长时储能和系统调峰的首选。地热储能主要分为岩土储能和含水层储能,岩土储能不受水文地质条件限制,含水层储能则存储温度更高、规模更大,均是国内外储能技术研究的热点。然而,现有的岩土储能和含水层储能系统均无法避免热损失或热突破导致的储能效率低的问题,限制了其大规模应用。
2023年3月25日
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魔方“转”出新材料

MAX相魔方。宁波材料所供图对于魔方,不仅数学家情有独钟,现在还成了材料学家的灵感之源。中国科学院宁波材料技术与工程研究所(简称宁波材料所)研究员黄庆团队,通过“化学剪刀”辅助的化学插层策略,为精确调控MAX相和MXene材料的原子构筑提供了新路径,丰富了目标物质的元素组成和微观结构。相关研究近日发表于《科学》。而这一成果,来自曾被认为“失败”了的实验。玩转“魔方”的人
2023年3月24日
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冰盖内部温度和密度廓线主被动微波联合探测研究获进展

冰盖的变化是全球变化的关键要素。冰盖内部温度和密度廓线指的是冰盖内部温度和密度的垂直分布特征,是影响冰盖内部动力和热力过程的主要因素,也是冰盖物质平衡与演化等科学问题的重要输入参数。现有的冰芯和钻孔等现场测量方式不能提供冰盖空间分布观测信息,而卫星遥感手段主要获取冰盖覆盖范围和表面状态信息。基于低频微波的穿透特性发展新的主被动低频微波探测技术是冰盖探测的前沿技术和方向。其中,探冰雷达主要提供内部结构信息,低频超宽带微波辐射计具有获取内部温度和状态信息的潜力。探测冰盖内部温度廓线的方法主要受到冰盖内部分层结构、积雪层密度波动特征等因素的影响,克服积雪层密度波动特征的干扰是反演冰盖内部温度廓线时所面临的主要挑战,而目前尚未有研究提出利用遥感探测手段对冰盖积雪层密度波动特征进行有效估计的方法。此外,辐射亮温对冰盖内部温度的约束能力会随深度增加而减弱,深层冰盖温度的反演精度也将受到较大限制。为进一步提高冰盖内部温度和密度廓线的探测能力,中国科学院国家空间科学中心微波遥感技术重点实验室研究员董晓龙、博士研究生白东锦、研究员朱迪,提出一种冰盖内部温度和密度廓线的主被动微波联合遥感探测方法,并获国家发明专利授权。该技术综合考虑主被动探测通道提供的冰盖内部物理性质分布与冰盖内部结构和反射特征的约束信息,将是实现冰盖内部温度和密度垂直分布特征有效探测的新的技术发展方向。近期,白东锦、董晓龙、朱迪同国外学者合作,在冰盖内部温度和密度廓线的主被动微波联合遥感探测方法方面取得重要成果,并利用现有主被动遥感观测数据条件下应用到实际冰盖区域进行有效性验证。研究基于物理散射算子架构建立了能够全面考虑分层冰盖媒质中非相干散射作用和层间相干作用的分层媒质综合辐射与散射前向模型,并提出了利用UHF和VHF波段探冰雷达回波剖面测量估计冰盖积雪层密度波动特征的方法。在此基础上,研究利用发展的积雪层辐射修正模型对辐射亮温中积雪层作用的影响进行有效估计和修正。进而,联合探冰雷达回波剖面测量估计的冰体介电吸收衰减与P-L波段宽带辐射亮温观测提供的互补约束信息,研究基于贝叶斯估计架构提出了冰盖内部温度廓线的主被动联合反演算法,并基于机载主被动遥感探测数据,对格陵兰冰盖测线上的内部温度廓线和积雪层密度随机波动特征进行反演和验证。结果表明,利用主被动联合遥感探测方法能够显著提高冰盖内部温度和密度垂直分布特征的探测能力。在与实际冰芯测量的比较中看到,根据探冰雷达回波剖面估计的密度波动标准差分布是对冰芯测量的密度波动随深度变化特征的有效描述。密度波动参数的估计结果能够用于修正冰盖辐射前向模拟,降低积雪层密度波动特征引入的不确定度。此外,相比于单独利用被动辐射探测通道反演冰盖温度廓线的方式,联合探冰雷达回波衰减特征与宽带辐射亮温观测能够显著提高深层冰盖温度的反演精度,实现冰盖内部温度廓线的有效约束。这将为未来冰盖主被动联合遥感探测的研究和发展打下重要基础。在前期关于利用探冰雷达回波剖面约束的积雪层密度波动特征提高辐射前向模型对冰盖实测亮温模拟能力的成果(IGARSS
2023年3月24日
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研究破解胃动素和大环内酯类抗生素调控胃动素受体的分子密码

胃动素(motilin)是由胃肠道细胞分泌的多肽激素之一,其特异性激活表达在内分泌器官、胃肠道等特定组织的胃动素受体(motilin
2023年3月23日
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科学家开发出硫醇辅助策略

碳载金属催化剂是多相催化领域中研究最多的催化剂之一,被广泛应用于电化学、生物质转化、精细化工等催化过程。由于热力学不稳定性以及与碳载体的相互作用较弱,载体表面的金属纳米颗粒经常出现脱落、团聚等现象,导致催化剂性能降低。将金属纳米颗粒限域到多孔碳的孔隙内,被认为是提高催化稳定性的有效方法。通常,限域催化剂主要通过后封装和和原位封装策略制备,其中原位封装策略在概念上被认为是更直接、更可控的方法,但存在金属团聚、孔结构破坏等风险。因此,亟需设计新的制备方法实现金属颗粒在多孔碳孔隙的原位封装。
2023年3月23日
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高山林线生态学研究获进展

处于物种分布海拔范围上限的树木对气候变化极为敏感,因而气候变暖导致高山林线树木的更新模式发生了深刻变化。既往研究只关注日平均温度升高的影响,忽视了白天和夜间的升温对高山林线树木更新的不对称性作用。
2023年3月21日
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研究揭示地球大陆地壳成分演化历史

Rudnick合作,通过冰碛岩和火成岩的钒(V)同位素研究,确定长英质成分主导的陆壳形成于距今30亿年之后。相关研究成果以Dominance
2023年3月21日
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中科院党组巡视工作领导小组召开2023年第1次会议

3月16日,中国科学院党组巡视工作领导小组2023年第1次会议在京召开。中科院党组书记、领导小组组长侯建国主持会议并讲话。中科院党组副书记、领导小组常务副组长阴和俊,中央纪委国家监委驻中科院纪检监察组组长、领导小组副组长孙也刚,中科院党组成员、副秘书长李和风出席会议。会议首先传达学习了习近平总书记近期关于巡视工作的重要讲话精神和中央关于巡视工作的新部署新要求。会议指出,习近平总书记关于巡视工作的重要讲话,为高质量开展巡视工作指明了前进方向、提供了根本遵循,要深入学习领会、坚决贯彻落实。会议听取并审议了领导小组2022年第2次会议督办事项办理情况、院党组第九轮巡视整改阶段性审核情况以及院党组五年巡视工作和院属相关单位五年巡视巡察工作进展情况报告,对下一步整改工作进行了部署。会议还审议了《中共中国科学院党组巡视工作规划(2023—2027年)》及中科院党组2023年巡视工作计划。侯建国指出,党的十九大以来,院巡视巡察工作聚焦“四个落实”发现问题、狠抓整改,在督促被巡视单位领导班子提高政治站位、强化履职意识和担当精神、贯彻党中央重大决策部署、落实院党组工作安排等方面发挥了重要作用。侯建国对贯彻落实中央决策部署、进一步抓好全院巡视巡察工作提出三方面要求。一是要深入贯彻落实党的二十大精神,发挥政治巡视利剑作用,聚焦“两个维护”根本任务,加强对“一把手”和领导班子的监督,推进政治监督具体化精准化常态化,确保党中央重大决策部署和院党组工作要求落到实处。二是要强化巡视整改和成果运用,压实巡视整改主体责任和日常整改监督责任,切实将巡视成果转化为提升治理效能的重要举措。三是要高质量推进新一轮五年巡视巡察全覆盖,科学谋划和统筹安排全院巡视工作,努力推动全院巡视工作向深拓展、向专发力、向下延伸,以高质量巡视为全院贯彻落实习近平总书记对中科院提出的“四个率先”和“两加快一努力”目标要求提供坚强保障。领导小组成员部门相关负责人参加会议。来源:中国科学院监督与审计局本账号稿件默认开启微信“快捷转载”转载请注明出处其他渠道转载请联系
2023年3月21日
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科学史周历(3.20——3.26)

编者按:科学史是连接自然科学与人文科学的桥梁。了解科学史,有助于更好地理解科学,理解人类文明史。中科院之声特开设“科学史周历”专栏,介绍历史上的这周科学史上发生过的大事小事。往期回顾科学史周历(3.13——3.19)科学史周历(3.6——3.12)科学史周历(2.27——3.5)科学史周历(2.20——2.26)科学史周历(2.13——2.19)科学史周历(2.6——2.12)科学史周历(1.30——2.5)科学史周历(1.23——1.29)科学史周历(1.16——1.22)科学史周历(1.9——1.15)科学史周历(1.2——1.8)科学史周历(12.26——1.1)科学史周历(12.19——12.25)科学史周历(12.12——12.18)科学史周历(12.5——12.11)本账号稿件默认开启微信“快捷转载”转载请注明出处其他渠道转载请联系
2023年3月20日
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“机器科学家”开启纳米晶数字智造

“机器科学家”开启纳米晶材料数字智造示意图。科研团队供图中科院深圳先进技术研究院材料界面研究中心喻学锋、赵海涛团队,中国科学技术大学江俊,澳大利亚国立大学殷宗友等,首次将数据驱动自动合成、机器人辅助可控合成、机器学习促进逆向设计用于胶体纳米晶(例如钙钛矿)材料合成,探索构建了“机器科学家”平台,有望将科研人员从传统试错实验、劳动密集型表征中解放出来,聚焦科学创新,实现纳米晶材料数字智造。相关研究3月3日发表于《自然-合成》。随着材料基因组、机器人、人工智能技术的发展,数据驱动科学发现继“实验范式”“理论范式”和“仿真范式”之后成为“第四研究范式”。但依靠科学家经验的试错和劳动密集型实验依旧运用在当今的新材料研发中。其中,纳米晶物理化学性质与其形貌、尺寸息息相关,传统的试错实验和密集表征需花费大量时间和精力,制约了纳米晶的研发。为此,研究团队整合数据驱动自动化合成、机器人辅助可控合成、面向形貌逆向设计等技术,构建了机器人辅助胶体纳米晶数字智造平台。他们以两种典型的胶体纳米晶为研究范例。一种是目前在生物传感检测领域被广泛研究的金纳米棒,一种是在新能源和光学探测领域有巨大应用潜力的钙钛矿纳米晶。为了实现自动化合成,研究人员对文献进行了数据挖掘,以提供关键合成参数的初始选择。研究人员对1300篇已报道的金纳米棒合成的相关文献进行数据挖掘,并通过设计正交实验及高通量实验,获取了机器人执行参数以及金纳米棒形貌调控的重要参数。针对双钙钛矿,研究人员通过对其他钙钛矿相关文献进行数据挖掘,筛选出了潜在的可供调节双钙钛矿尺寸形貌的48种溶剂和61种表面活性剂,结合高通量原位合成和表征,快速实现了溶剂和表面活性剂的筛选。通过机器人辅助正交实验,单因素、双因素以及三因素实验,研究人员获得了大样本数据和小样本数据,同时生成了大数据集和小数据集,不断扩充实验大数据库。实验大数据库和机器学习模型对于支持逆向设计过程至关重要,研究人员基于高通量实验数据的迭代,将电镜小样本异位验证与机器人大样本原位表征相结合,通过机器学习,最终成功建立了从关键合成参数到晶体形貌的机器学习规律模型。培养具备纳米晶合成和表征专业知识的高素质科学家需要相当高的成本,这种“数据驱动自动合成-机器人辅助可控合成-机器学习促进逆向设计”框架将进一步助力纳米晶合成和表征,解决一直以来科学家的经验和手法较难复制的问题,探索利用“机器科学家”完成特定形貌纳米晶的数字智造。该研究不仅为新概念材料设计、制备和表征等关键共性科学问题研究提供了“数据挖掘-机器合成-AI设计”通用性框架,而且为新能源和生命健康等领域关键核心材料及技术的突破提供了数据驱动的全新方法论。相关论文信息:https://doi.org/10.1038/s44160-023-00250-5来源:中国科学报本账号稿件默认开启微信“快捷转载”转载请注明出处其他渠道转载请联系
2023年3月20日
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禾雀花开为谁忙?丨花颜鸟语

编者按:在地球浩瀚的历史长河中,生命世界谱写了一曲曲悲壮赞歌,塑造了地球环境,孕育了人类文明史诗,促进了经济社会发展。在科学传播的星辰里,中科院之声与华南植物园联合开设“花颜鸟语”专栏,既是生命世界之窗,又荟萃自然体验的点滴故事。惟愿她为自然世界代言,宣传生物多样性保护。惟愿她解读科学前沿,讲述科学故事,封存自然足迹。禾雀花季已经到啦!一串串的禾雀花悬挂廊下,有如一群群的小鸟腾空飞翔,十分有趣。鼎湖山的禾雀花,主要有开白花的白花油麻藤(Mucuna
2023年3月19日
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科研人员通过模拟叶片结构实现高效光催化生产过氧化氢

近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室微纳米反应器与反应工程学创新特区研究组研究员刘健团队和澳大利亚昆士兰大学教授张西旺团队合作,在人工光合成过氧化氢(H2O2)研究方面取得新进展,通过模拟植物叶片的气孔结构,有效提升催化剂光催化生产H2O2的性能,使其太阳能到化学能(SCC)的转化率达到1.23%。人工光合作用可以利用太阳能将地球上丰富资源转化为必要的物质,以实现可持续发展。近年来,光催化合成过H2O2备受关注,原因在于H2O2具有广泛的应用领域,可作为氧化剂和新兴的能源燃料。然而,目前光催化生产H2O2的效率仍然较低。合作团队通过胶束介导界面自组装策略,在还原氧化石墨烯(rGO)表面生长二维的介孔间苯二酚-甲醛(RF)树脂,形成RF树脂-rGO-RF树脂的三明治结构。材料中的介孔通道犹如植物叶片的气孔,可以有效的提升材料的传质能力。合作团队通过增强材料的电子传递和传质能力,促进了光催化剂的光催化能力;在模拟太阳光下,可实现1.23%的太阳能到化学能的转化,这是目前文献报道的粉末催化剂光催化H2O2生产领域的最高效率值。RF树脂作为一种窄带隙半导体聚合物,在光催化生产H2O2方面颇具潜力。刘健团队长期致力于酚醛树脂纳米材料的合成策略创新及功能化研究,取得了系列代表性成果:发展的Stöber法合成单分散的酚醛树脂微球(Angew.
2023年3月19日
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银河系超软X射线源研究获进展

超软X射线源示意图(图片来源:https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/objects/cvs/cvstext.html)图2
2023年3月19日
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新知 | 增强城市土壤生物多样性调控以促进人类健康

城市生物多样性的重要储库——土壤地球正在迅速城市化。城市中过高的人口密度会对环境造成影响,共同威胁着生物多样性,降低生态系统的服务功能,并影响人类的健康和福祉。土壤是地球上最大的生物多样性储库之一,主导多种关键生态系统功能,如营养循环、有机物分解、土壤形成并维持植物生长等。土壤生物多样性和功能的重要性在世界范围内得到关注,而对于城市生态系统中的相关认知却仍相对滞后。土壤生物多样性库并不局限于城市公共绿地,因为它包括所有与土壤相关的系统,如私人庭院、社区花园、路边、人行道、绿色屋顶、绿色墙壁以及室内盆栽和室内外土壤源的空气微生物载体(或灰尘)(图1)。图1
2023年3月19日
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微纳生物探测研究获进展

Letters发表了中国科学院沈阳自动化所微纳米自动化课题组利用微纳操作机器人在外泌体探测方面取得的最新研究成果(Nanomechanical
2023年3月18日
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电商APP后门风波:你的隐私安全吗?丨大东话安全

一、小白剧场小白:东哥,现在网购真是太方便、划算了。大东:没错,互联网和数字货币让我们能够足不出户地了解世界,也能够足不出户地买到我们想要的东西。小白:我现在已经离不开网络了,用的东西基本都是从网上的购物APP买的。大东:小白,说起电商APP来,你最近有没有用过电商APP啊?小白:没有啊,但是我手机里有这个软件,有一段时间没用了。东哥,为什么突然这么问?大东:你不知道吗?最近有一个安全研究团队发表了一篇报告,说这个APP疑似能提权控制手机,从而绕过隐私合规监管,收集用户的各种信息。小白:什么?真的假的?哪些信息都被收集了?大东:报告里说,其收集的用户隐私信息包括但不限于社交媒体账户资料、位置信息、WiFi信息、基站信息甚至是路由器信息等等。小白:天哪,那不是相当于把我的所有网络活动都暴露给他们了吗?他们要这些信息干什么?大东:可能是为了隐蔽安装,提升装机量,并使用户无法卸载程序。也可能是为了攻击竞争对手、窃取用户隐私数据,反正肯定不是什么好事。小白:这可太恐怖了,我现在就去卸载程序。大东:这个事情警示我们作为普通用户,在享受网络便利的同时也要提高自己的安全意识和防范能力。毕竟,在互联网上没有绝对的隐私和安全。小白:那东哥,这个APP是怎样实现提权的呢?二、手机漏洞利用链
2023年3月18日