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中国探月工程:六战六捷,“嫦娥”书写人类探月新篇章
   中国探月工程:   六战六捷,“嫦娥”书写人类探月新篇章   此前,中国探月工程做的很多事情都是别人做过的,我们是学习别人的经验。现在,我们也可以拿出点东西来,让别人跟着我们一起来做一件事情。   ——叶培建 中国科学院院士、中国航天科技集团五院技术顾问、嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥   ◎记者 何 亮 付毅飞   揽月而归,踏梦而行。   2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品,采用半弹道跳跃方式再入返回,在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆。   随着嫦娥五号返回器圆满完成月球“挖土”任务,带着月球“土特产”顺利回家,北京航天飞行控制中心嫦娥五号任务飞控现场旋即成为一片欢乐的海洋,大家纷纷欢呼、拥抱,互致祝贺。   嫦娥五号任务的成功实施,标志着我国探月工程“绕、落、回”三步走规划如期完成。   走一条从无到有的闯关之路   20年前,我国启动探月工程的论证,一条闯关之路从此开始铺就。时年55岁的叶培建成为首批核心研究人员之一。2004年初,中国探月工程获批准立项,正式进入实施阶段。工程被命名为探月工程,分为“绕、落、回”3个阶段,叶培建担任嫦娥一号卫星总设计师兼总指挥。   现在,中国不但去得了月球,还实现了月背着陆、月面取样返回。而在负责嫦娥一号任务时,“如何确保嫦娥一号准确进入环月轨道”就把叶培建愁坏了。当时,中国做轨道研究的人很少,又无法实验。一个严峻的考验就在面前:哪条轨道可行?   叶培建找到南京大学、国防科技大学、中国科学院,将要去月球的目的、想法和所有条件分别给到3家单位,让他们“背靠背”进行计算,最后3家算出的结果是一样的。叶培建说,这个轨道就可以了。   事后,做轨道设计的同志有点不高兴,说“叶培建你不信任我啊”。但叶培建的反应是,这不是信任不信任一个人的问题,而是搞科研容不得半点差错,必须小心谨慎一点。   要知道,当时美国和苏联是世界上探月技术最强大的两个国家,相比之下,中国探月工程是在多个空白领域中从零开始摸索前进。   中国没有月球探测卫星,中国科学家就想办法把地球卫星的有效知识拿过来,再加上电子技术、无线电技术、材料技术的最新成果,组织队伍在新技术上进行攻关。   当时国外做月球卫星,都有紫外敏感器,但中国没有。探月工程就组织了一个博士班组从头开始,通过几年的努力,把紫外敏感器研制了出来,用叶培建的话说,“有这种决心才能够去创新”。在嫦娥一号以前,中国地面测控天线最大是12米,而国际上做月球探测的最小天线是38米,如何弥补?办法只有一个,那就是把卫星上各种电子设备做到国际上公认的理论值的最高水平!中国探月工程做到了。   2007年10月,中国探月工程中的第一颗绕月人造卫星嫦娥一号在西昌发射成功,经过8次变轨,嫦娥一号进入工作轨道,并传回月面图像,中国航天在飞向月球探索深空的道路上迈出了坚实的第一步。   从此不能说中国人只会跟着干了   在探月工程中,单号星是主星,双号星是备份星。嫦娥一号的任务圆满成功后,有一种观点是,出于节约不主张继续发射嫦娥二号,但叶培建据理力争。   “要让中国探月工程走下去,还有很多事情要做。嫦娥一号都已经做好了,再花点钱获得更多的科学成果、更多的工程经验有什么不好呢?”叶培建的一番解释让很多科学家转变了想法,他的坚持也让嫦娥一号的备份星即嫦娥二号成为探月二期工程的先导星。   事实证明,于2010年国庆节发射的嫦娥二号不仅在探月成果上更进一步,还为后续落月任务奠定了基础,并且成功开展了多项拓展试验。它完成了日地拉格朗日L2点探测,以及对图塔蒂斯小行星的飞越探测,取得了珍贵的科学数据;最后飞至一亿公里以外,也对我国深空探测能力进行了验证。   3年之后的2013年12月,嫦娥三号探测器顺利完成落月任务,其备份星嫦娥四号没有再陷入是否发射的争议,但对其执行怎样的任务却存在分歧。   当时有人认为,嫦娥四号无需冒险,落在月球正面更有把握,而叶培建则主张嫦娥四号要迈出人类尚未迈出的那一步——落到月背。   嫦娥四号之前,月球的背面是人类着陆月球探测史上的空白。登陆月球背面的难点在于,月球始终是正面朝着地球,它的背面无法和地球建立通讯联系,当中国探月工程最终决定挑战月球背面时,首先要在月球背后的地月间拉格朗日L2点设置一颗通讯中继卫星,这颗卫星的名字叫“鹊桥”。   2018年5月,“鹊桥”发射成功。7个月后,嫦娥四号月球探测器成为人类第一个着陆月球背面的探测器。   因为降落月背,中国掌握了月球中继卫星技术与能力,如果中继卫星寿命够长,很可能将为国际提供服务,这正是叶培建极为看重的地方。   “此前,中国探月工程做的很多事情都是别人做过的,我们是学习别人的经验。现在,我们也可以拿出点东西来,让别人跟着我们一起来做一件事情。”叶培建说。   对于嫦娥四号任务的成功,美国国家航空航天局一位专家感叹道:“从此以后,我们不能说中国人只会跟着干了,他们也干了我们没干过的事情。”   数万名科技工作者共同托举“嫦娥”飞天   嫦娥五号任务立项之初,在一次探测器方案评审时,有专家提出了反对意见:“机构运动太多,环节也太多,每一个动作都是瓶颈式的风险点,一个环节不行,后面的都不行了。任务风险太大。”   专家的意见,让国家航天局探月工程三期总设计师胡浩感到压力山大。他很清楚,中国航天此前从未有过如此复杂的任务,而这次要经历11个重大阶段和关键环节,可谓环环相扣,步步惊心。   中国航天科技集团八院探月工程负责人张玉花有着同样的感受。她带领的团队负责嫦娥五号轨道器的研制,这是她在多次探月任务中经历时间最长、研制最艰苦的航天器。“嫦娥五号探测器由4个部分组合而成,多器分工合作的状态造就了探测器在太空中不断分离组合、再分离再组合的变形过程,这在我国航天器中绝无仅有。”她说。   2020年11月24日4时30分,长征五号遥五运载火箭尾焰喷薄而出,全力托举嫦娥五号向着月球飞驰而去。23天后的12月17日凌晨,在闯过月面着陆、自动采样、月面起飞、月轨交会对接、再入返回等多个难关后,历经重重考验的嫦娥五号返回器携带月球样品,成功返回地面。   23天是对嫦娥五号10年研究的检验。探月“绕、落、回”三步走能够顺利完成,对中国探月工程的科学家来说,是交考卷的时候。此前,因为种种原因,嫦娥五号的发射时间经历了多次变化,探测器研制好以后也经历了3年的储存等待。   嫦娥五号任务成功后,习近平总书记在贺电中指出:嫦娥五号任务作为我国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,首次实现了我国地外天体采样返回。这是发挥新型举国体制优势攻坚克难取得的又一重大成就。   国家航天局副局长、探月工程副总指挥吴艳华表示,中国探月工程自2004年立项以来,“一张蓝图绘到底”,“一条龙”攻关攻坚,“一盘棋”协同推进,“一体化”迭代提升,实现了“六战六捷”。探月工程汇聚了全国包括港澳地区数千家单位、数万名科技工作者,技术的每一次突破、工程的每一步跨越,都是团结协作的结果。   无论是白发苍苍的院士专家、伴随探月工程成长的科技领军人物,还是初出茅庐的科研“新兵”,是他们共同伸出的双手,托举了“嫦娥”一次次成功飞天。   为人类和平利用太空提供中国方案   嫦娥五号任务的成功,不仅让国人振奋,欧洲航天局(以下简称欧空局)地面控制中心跟踪站网络负责人比利格也向媒体表示,他很高兴能够见证嫦娥五号取得的探月重大成就,相信中欧在航天领域的合作还能走得更远。   在嫦娥五号发射和返回阶段,位于德国达姆施塔特的欧空局地面控制中心协调其跟踪站网络与合作单位的地面站,通过接收遥测信号对嫦娥五号实施追踪,并将相关数据传递给北京飞控中心,这一系列操作由比利格团队主导完成。作为提供技术支持的一线人员,比利格说:“这次任务取得了很大的成就,这么多年以来没有人做到过,完成此次任务就是向前迈进了一大步。”   据吴艳华介绍,在嫦娥五号任务实施中,我国与欧空局、阿根廷、纳米比亚、巴基斯坦等开展了测控领域的协同合作。   一直以来,中国探月工程坚持和平利用、合作共赢的基本原则,主动开放部分资源,帮助搭载了多个国家的科学仪器设备,又将获得的宝贵原始探测数据向全世界开放,充分体现了大国担当和大国胸怀。   吴艳华表示,对于规划中的嫦娥七号和八号任务,我国也准备以此为契机,与有关国家和国际组织开展合作,共同论证初步建设月球科研站的基本能力,或者验证核心技术。   未来,中国的行星探测计划将向着月球、火星乃至更遥远的深空迈进,“合作共赢”将永远是中国航天为人类和平利用太空提供的中国方案。
大数据驱动,这个模拟器可把脉长江“前世今生”
  我国长江流域系统综合治理有了科技重器。6月10日,由中国科学院与重庆市政府共同建设的长江模拟器科学装置(以下简称长江模拟器)战略合作协议在重庆广阳岛签约,“长江模拟器示范基地”同时揭牌。   大数据驱动的决策系统   “简单来说,长江模拟器是大数据驱动的长江流域综合模拟与调控决策系统。”中国科学院院士、武汉大学教授夏军向科技日报记者介绍,长江模拟器是以水系统科学理论为基础,以长江流域为对象,以流域水循环为纽带,将自然过程与社会经济过程相耦合的流域模拟系统及其软硬件装置。   流域模拟系统是一个涉及水—土—气—生—人等多要素多过程的复杂巨系统,要在科学统筹的前提下实施流域系统治理,实现流域绿色发展,面临的主要难点就是缺乏强有力的科技支撑。通过建设长江模拟器,实现水循环、水环境、水生态和社会经济过程耦合模拟,集成创新流域水生态恢复和水环境治理技术体系,夏军院士表示,“长江模拟器可以说是科技创新支撑长江流域综合管理的体现”。   长江模拟器的研发,统筹考虑了生态系统整体性和流域的系统性,是自然科学与社会科学的深度交叉,强调大数据和人工智能信息支持,具有监测—模拟—评价—预警—决策支持功能,可应用于农业、水利、水资源管理、航运、防洪、环境保护等多个领域。   与现有的国家大科学装置地球模拟器相比,长江模拟器以流域为研究对象,具有更高的空间分辨率和更快的时间响应,能直接服务流域生态文明建设。   三大功能全面把脉长江流域   “长江模拟器主要有‘了解过去长江、认识现在长江、展望未来长江’三大功能。”中国科学院地理科学与资源研究所研究员占车生介绍,了解过去长江,即基于中生代以来地质历史时期的考古、古地质、古地貌、古气候研究成果,再现长江流域历史演化过程。   认识现在长江,即通过建设流域水系统全面监测监控能力,发展流域水系统全面模拟能力,模拟再现近几十年来长江流域水环境水生态的演变过程,系统诊断流域水环境水生态问题的成因和机制,提出综合调控策略和具体管理措施。   展望未来长江,即针对未来可能的气候变化情景及社会经济发展情景,模拟预测不同情景下的流域水环境水生态演变趋势,分析不同绿色发展路径下流域绿色发展水平的时空差异,提出相应的调控对策和政策措施建议。   据了解,长江模拟器建设涉及6个关键环节,包括建设长江流域空天地一体化立体监测系统,建设长江流域多源数据共享系统,研发长江流域水系统综合模拟模型,建立长江流域绿色发展评估系统,建立长江流域生态文明公众参与和教育平台,建成科学研究与政府决策的沟通平台。   长江模拟器的建成,将为流域水灾害预警、流域水环境水生态现状评估、流域水资源和生态系统管理与调控提供有效科技手段,为流域长远规划、管理和应对提供科学依据。   核心大脑在重庆辐射全流域   长江模拟器是中国科学院地理科学与资源研究所、重庆绿色智能技术研究院、南京地理与湖泊研究所、大气物理研究所、水生生物研究所以及武汉大学、长江水利委员会长江科学院、中国环境科学研究院等十几家单位参与建设的一项重大科技工程。   重庆是长江上游生态屏障的最后一道关口,目前重庆正在积极将广阳岛打造为“长江风景眼、重庆生态岛”。夏军院士表示,长江模拟器落地重庆广阳岛,将支撑重庆在长江生态文明建设上发挥“领头羊”的作用。   长江模拟器建设拟分为三期,第一期长江模拟器将支撑大河文明馆和智慧广阳岛建设;第二期将针对重庆生态文明建设科技需求,拓展长江模拟器的功能,建设长江流域水环境水生态监测网络;第三期将争创国家大科学装置,同时建设长江模拟器科创园区。   据了解,目前长江模拟器和广阳岛野外科学观测站已纳入智慧广阳岛三期实施,一期机房环境建设已完成,长江模拟器总体规划已通过专家论证。
官宣!神舟十二号载人飞船17日发射 飞行乘组由这三人组成
  记者从神舟十二号载人飞行任务新闻发布会获悉,经总指挥部研究决定,瞄准北京时间6月17日9时22分发射神舟十二号载人飞船,飞行乘组由航天员聂海胜、刘伯明和汤洪波组成,聂海胜担任指令长。航天员聂海胜参加过神舟六号、神舟十号载人飞行任务,航天员刘伯明参加过神舟七号载人飞行任务,航天员汤洪波是首次飞行。今天上午,执行此次发射任务的长征二号F遥十二火箭将加注推进剂。   飞行乘组航天员简历   聂海胜同志简历   聂海胜,男,汉族,籍贯湖北枣阳,中共党员,博士学位。1964年9月出生,1983年6月入伍,1986年12月加入中国共产党,2014年6月任中国人民解放军航天员大队大队长,现为航天员大队特级航天员,专业技术少将军衔。曾任空军航空兵某师某团司令部领航主任,安全飞行1480小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月入选为我国首批航天员。2003年9月,入选神舟五号飞行任务备份航天员。2005年10月,执行神舟六号飞行任务,同年11月被中共中央、国务院、中央军委授予“英雄航天员”荣誉称号,并获“航天功勋奖章”。2008年5月,入选神舟七号飞行任务备份航天员。2012年3月,入选神舟九号飞行任务备份航天员。2013年6月,执行神舟十号飞行任务,担任指令长,同年7月,被中共中央、国务院、中央军委授予“二级航天功勋奖章”。2019年12月入选神舟十二号飞行任务乘组,担任指令长。   刘伯明同志简历   刘伯明,男,汉族,籍贯黑龙江依安,中共党员,硕士学位。1966年9月出生,1985年6月入伍,1990年9月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队特级航天员,少将军衔。曾任空军航空兵某师某团中队长,安全飞行1050小时,被评为空军一级飞行员。1998年1月入选为我国首批航天员。2005年6月,入选神舟六号飞行任务备份乘组。2008年9月,执行神舟七号飞行任务,同年11月,被中共中央、国务院、中央军委授予“英雄航天员”荣誉称号,并获“航天功勋奖章”。2019年12月入选神舟十二号飞行任务乘组。   汤洪波同志简历   汤洪波,男,汉族,籍贯湖南湘潭,中共党员,硕士学位。1975年10月出生,1995年9月入伍,1997年4月加入中国共产党,现为中国人民解放军航天员大队二级航天员,大校军衔。曾任空军航空兵某师某团大队长,安全飞行1159小时,被评为空军一级飞行员。2010年5月入选为我国第二批航天员。2016年5月,入选神舟十一号飞行任务备份航天员。2019年12月,入选神舟十二号飞行任务乘组。   (总台央视记者 张伟 王刚 邓孟 摄影徐冲)
中国人造太阳是怎么造出来的
       有一部小说叫《中国太阳》,讲的是农村小伙儿水娃不断奋斗,借助“中国太阳”工程成为深空宇宙开拓者,为人类解决能源问题的故事。   现实中,中国真的有“人造太阳”,而且有两个:一个在安徽合肥西郊“科学岛”上的中国科学院合肥物质科学研究院内,是有着“东方超环”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置(简称EAST);另一个则是位于四川成都中核集团核工业西南物理研究院的中国环流器二号M装置(HL-2M)。   5月28日,“东方超环”再次刷新了世界纪录:在其第98958次放电中,成功实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行,是1亿摄氏度20秒原纪录的5倍。这意味着人类让核聚变成为未来清洁新能源的努力,又一次取得了突破性进展,标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域将继续引领国际前沿。   那么,为什么有了太阳,还要造“太阳”?“人造太阳”长什么样?是怎么造出来的?记者带您一起探访——   理想的“终极能源” 一旦掌握了核聚变能,人类将实现“能源自由”   煤、石油、天然气,这些人类赖以生存的不可再生能源终有一天将被耗尽。人类面临着严重的能源危机和环境危机。如何从根本上解决这一问题?寻找新能源。   万物生长靠太阳。可以说,太阳是地球最大的能量来源,它的表面温度约6000摄氏度,内核温度约1500万摄氏度,像一个熊熊燃烧的大火球,每秒钟可散发出相当于1亿亿吨煤炭完全燃烧产生的能量。   太阳为什么能产生这么大的能量?因其内部持续不断的核聚变反应。而支撑这种聚变反应的主要原材料氘,在地球上的储量极其丰富。   据测算,从1升海水中提炼出的氘,经核聚变反应后释放的能量相当于300升汽油燃烧的能量。而海洋中蕴藏着约40万亿吨氘,理论上用于聚变反应释放的能量足够人类使用上百亿年,几乎无穷无尽。   由此,模仿太阳聚变反应原理造一个“太阳”,被科学家们认为是解决人类能源危机的最佳方案。   核聚变的原理是由质量较小的原子——如氢的同位素氘、氚,在极高温条件下使核外电子摆脱原子核的束缚,两个原子核相互碰撞聚合,生成新的质量更重的原子核氦,由于质量亏损和质能转换,释放巨大的能量。   “简单来说,地球上‘最容易’实现的氘氚核聚变反应的最终生成物是氦和携带能量的中子,而氦是非常清洁的。”中国科学院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的鄢容博士告诉记者,这是一种清洁能源,没有碳排放,没有放射性废料,也不会出现燃料棒熔断的灾难,比风能和太阳能稳定,被认为是一种理想的“终极能源”。“一旦掌握了核聚变能,人类将实现‘能源自由’。”   受益的无疑是整个人类社会。   形似“甜甜圈”,拥有“超燃”内核 超高温、超低温、超高真空、超强磁场、超大电流等极端环境“熔于一炉”   从上世纪50年代开始,世界科学家们便开始了在可控核聚变领域的研究。   通过科研人员的不懈努力,1994年,我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置“合肥超环”(HT-7)研制成功,使我国成为继俄、法、日之后第四个拥有超导托卡马克装置的国家,也是我国建成并投入运行的首个超导托卡马克装置。   这次创造新的世界纪录的主角——EAST则是在“合肥超环”基础上,由我国科学家自主研发的世界上第一个全超导磁体、非圆截面托卡马克实验装置,主体部分高11米、直径8米、重400多吨。   如此一个庞然大物,到底长什么样?有人说像一个巨大的罐子,有人说像一个大锅炉,还有人说像一个超大号的高压锅。而在致力于核聚变研究40年的中国工程院院士李建刚看来,EAST就像我们吃的甜甜圈一样。   不过这个“甜甜圈”与众不同,由真空室、纵场线圈、极向场线圈、内外冷屏、外真空杜瓦、支撑系统等六大部件组成,四周布满了大大小小的辅助加热、诊断、抽气和冷却装置,零件数量相当于5架波音777飞机的零件总和。而且拥有“超燃”内核——超高温、超低温、超高真空、超强磁场、超大电流等极端环境“熔于一炉”。   这是一个“超难”的集合体。   据鄢容博士介绍,想实现聚变反应,首先要达到1亿摄氏度以上,使聚变燃料完全电离,并在保证等离子体密度的前提下,将高温等离子体维持相对足够长的时间,才可能释放出足够多的能量。“托卡马克的高温物质,就像是一群正在嬉戏打闹的淘气孩子,很难控制。温度、密度、时间这三个要素缺一不可,相互协调到最佳状态,才能实现稳态约束。”   实现上亿摄氏度点火是实现核聚变发电的两大难点之一。上亿摄氏度是什么概念?相当于太阳核心温度的6.67倍。   为了实现如此高温,科学家们采用了微波、中性束等多种加热手段。“家用微波炉的功率是500瓦左右,而EAST总功率有34兆瓦,相当于约6.8万台家用微波炉一起加热。”中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所王腾博士说。   然而,目前地球上最耐高温的金属材料钨的熔化温度是3000多摄氏度。用什么承载上亿摄氏度的高温等离子体?科学家们的方法是用磁场做成“笼子”,把那团上亿度的火球悬浮起来,使所有电离了的等离子体只能沿着磁力线运动,不让它与周边的任何容器材料接触,从而保护装置材料不被烧毁。据鄢容博士介绍,EAST由16个纵场线圈、14个极向场线圈构成,产生的磁场强度是地球磁场强度的近7万倍。   为了达到强磁场,“人造太阳”还需要超过12000安培的超大电流,强度是普通家用空调的数千倍,而承载大电流的线圈工作在零下269摄氏度的超低温度,就在距离1亿摄氏度高温约1米远的地方,上演了现实版的“冰火两重天”。“这就需要实现地表大气压约一千亿分之一强度的‘超高真空’来‘隔热’。”科研人员介绍说。   自立自强,“超级材料”中国造 盼望核聚变点亮的第一盏灯在中国   “超高温”与“超低温”共存,“超强磁场”与“超大电流”并行,要在地球上造出“人造太阳”,必须要有性能极其特殊的材料承载。超导便是其中之一。   “超导是一种在特殊条件下电阻为零的材料,利用这一特性可以避免导体发热,实现‘人造太阳’的长时间运行。”李建刚说,当年中国启动研制“人造太阳”的时候,超导技术控制在少数发达国家手中,向国外购买超导材料,有的出尔反尔不卖,有的开价高,还只卖三流产品。   材料被“卡脖子”,怎么办?我国科学家决定自己做。   边建设边研发。从超导材料、超导接头、超导配线,到大型磁体系统……如今我国已拥有世界先进的超导技术。“可以说,研制‘人造太阳’,也推动中国的超导材料产业前进了20年。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛介绍,如今中国已成为世界上超导材料的最大出口国,从被“卡脖子”的对象成为主供应商。   除此之外,还衍生出一系列重要的创新成果,在低温技术、等离子体技术、生物技术、材料技术、机器人技术等多个产业技术板块,推动一大批高新技术成果实现转移转化。   随着EAST研制工作推进,2003年,我国正式以“平等伙伴”身份加入了国际热核聚变实验堆(ITER)计划。但在2001年之前,这个“俱乐部”一直将我国拒之门外。通过科研人员的不懈努力,如今,我们实现了从“跟跑”“并跑”到“领跑”的跨越,走向了世界聚变舞台的中心。   去年7月至今年4月底,EAST迎来了新一轮改造升级。此次实验实现1.2亿摄氏度101秒等离子体运行,是我国在国际上首次采用全金属主动水冷第一壁、高性能钨偏滤器等关键技术。“我们通过高功率的射频波加热,通过主动水冷偏滤器,通过精密的等离子体控制,特别是等离子体与材料强相互作用这一方面,克服了许多工程和技术方面的难题,使得EAST性能得到了很大的提高,这是取得这一次成绩的一个重要的保障。这一成绩的取得,也标志着我国在稳态高参数磁约束聚变研究领域处在国际领先水平。”中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所托卡马克物理研究室主任龚先祖说,这进一步证明核聚变能源的可行性,也为迈向商用奠定物理和工程基础。   “我最大的梦想就是在有生之年,让世界第一个核聚变反应堆率先在中国发电,一盏盏灯泡被核聚变能点亮,而且点亮的第一盏灯泡一定要在中国。”李建刚说。   全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)是我国批准立项的“九五”国家重大科技基础设施,拥有类似太阳的核聚变反应机制,因此也被称为“人造太阳”。   EAST的发展历程可追溯到上世纪90年代。当时,我国用羽绒服、牛仔裤、瓷器等生活物资,换了苏联价值1800万卢布的T-7半超导托卡马克装置。在经济非常困难的情况下,我国科研人员依靠自己的力量,对T-7及其低温系统进行了根本性改造。1994年,我国第一个圆截面超导托卡马克核聚变实验装置“合肥超环”(HT-7)研制成功。   在HT-7成功运行的基础上,“九五”国家重大科学工程HT-7U(后改名为EAST)立项,并多次刷新世界纪录。以下为其大事记:   ●1998年7月,通过国家发展计划委员会立项。   ●2000年10月,正式开工建设。   ●2003年10月,HT-7U正式改名为EAST。   ●2006年2月,首次工程调试成功;同年9月,成功获得首次高温等离子体放电。   ●2007年1月,成功获得首次大拉长偏滤器位型放电。同年3月,通过国家竣工验收。   ●2009年,成功获得稳定重复的60秒非圆截面双零偏滤器位型等离子体放电。   ●2010年,成功实现了大于60多倍能量约束时间高约束模式(H模)等离子体放电,100秒1500万摄氏度偏滤器长脉冲等离子体放电。   ●2012年,成功获得超过400秒的2000万摄氏度高参数偏滤器等离子体;获得稳定重复超过30秒的高约束等离子体放电。   ●2016年,实现电子温度超过5000万摄氏度、持续时间102秒的超高温长脉冲等离子体放电。   ●2017年,实现了稳定的101.2秒稳态长脉冲高约束等离子体运行,创造了新的世界纪录。   ●2018年,实现加热功率超过10兆瓦,等离子体储能增加到300千焦;在电子回旋与低杂波协同加热下,等离子体中心电子温度达到1亿摄氏度。   ●2021年5月28日,创造新的世界纪录,实现可重复的1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒等离子体运行。
2021-06-07 10:49:25
首届全球人工智能技术创新大赛在杭州落幕
  中新社杭州6月5日电 (张煜欢)2021全球人工智能技术大会(GAITC2021)5日在浙江杭州召开,首届全球人工智能技术创新大赛颁奖仪式在会上举行。该大赛聚焦前沿科技与应用创新,吸引了来自全球21个国家和地区的15000多名选手参赛,覆盖528所中国高校和136所海外高校。   据了解,此次大赛致力于推进人工智能领域的学术交流、人才培养、技术发展以及跨界应用与融合,打造人工智能的人才交流平台与产业生态圈。如决赛上的“医学影像报告异常检测”赛道,要求参赛队伍根据医生对CT的影像描述文本数据,判断身体若干目标区域是否有异常以及异常类型。   达摩院深度语言模型团队负责人、资深算法专家黄松芳表示,当前以机器学习、语音智能等为代表的人工智能技术正加快社会应用步伐,正在逐步实现从单点技术到体系化能力的延伸,高性能AI计算集群和高效的并行训练优化算法越来越凸显出重要价值。   “人工智能是引领新一轮科技革命和产业革命的战略性技术,具有溢出带动性强的‘头雁’效应。”中国工程院院士戴琼海称,在大力培育人才的基础上要推动人工智能同各产业深度融合,以交叉、融合、向生、共赢为主题和目标,联动政产学研用全产业链的力量,共同促进人工智能与各行业的协同发展。(完)
陈薇院士:正在申请雾化吸入式新冠疫苗紧急使用
       新华社上海6月4日电(记者周琳、彭韵佳)此间在上海举行的2021浦江创新论坛上,中国工程院院士陈薇表示,正在申请雾化吸入式新冠疫苗紧急使用。   “药监局已批准了扩大临床的批件,我们正在申请紧急使用。”陈薇提到,团队正在研究“双非”疫苗,即非注射、非冷链疫苗。   “现在疫苗都是通过注射,但其实还可以通过别的方式接种的,比如雾化吸入,我们去年8月份最早发表了非注射疫苗的研究结果。去年9月29日在武汉开展临床实验,是吸的。”陈薇在论坛现场介绍。   “现在打的疫苗如果雾化吸入还有黏膜免疫。”陈薇说,雾化吸入式疫苗只需针剂疫苗的五分之一的剂量,且不用一瓶一瓶装,疫苗瓶子的“瓶颈”问题也可以解决。   “之所以能快速研发出新冠疫苗,与国家持续的科技投入分不开。”陈薇介绍,科技部从“863计划”起就投入大量经费支持疫苗研发。“我们现在做的腺病毒载体疫苗,2003年就获得了‘863’的资助,从埃博拉就开始做的。”   针对大众关心的病毒变异对疫苗的影响,陈薇表示,团队一直在进行生物信息学的分析,目前对5个变异株较为关注。“希望能通过变异株增强疫苗的免疫能力,把变异毒株覆盖。”
白岩松对话天问一号总设计师:下一步怎么走?火星移民可能吗?
央视新闻客户端5月16日报道,5月15日7时18分,天问一号着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区,我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。5月15日,中国首次火星探测任务总设计师张荣桥做客《白·问》对话白岩松。   为什么选择在火星的乌托邦平原着陆   白岩松:为什么选择在火星的乌托邦平原着陆,有一点我很好奇,这底下有水,为我们将来带人上火星已经做相关的准备,这种说法有道理吗?   张荣桥:我们选择在乌托邦平原南部来进行着陆,有两个方面的考虑,一方面要保证着陆安全,乌托邦平原相对平缓,因为我们毕竟是第一次去,安全着陆是我们后续开展科学研究的前提;第二个是从科学探测的意义角度考虑,我们着陆点附近应该是古海洋与陆地的交接面,这一附近开展科学探测的意义潜力巨大,所以综合考量选定这个点。您问这个地点有没有水,不知道,有没有我们去探完再说。   天问一号为什么要在火星待3个月   白岩松:这次着陆之后,我们的任务是90个火星日,92个地球日,有网友说,为什么设计的这么短,是我们的能量或者说电池或者说续航能力不够?   张荣桥:一次发射任务,既要实现环绕,又要实现着陆,还要实现巡视。3个月的时间设计是综合考量的结果。第一次去只有一个环绕器,它探测获得的科学数据量很大,但车体那么小,注定了它跟地面通信的能力非常有限,因此它的科学探测数据就需要通过环绕器进行中继传输到地面来。   环绕器既要兼顾火星车的中继,还要在差不多两年之内要把整个火星进行全球覆盖,要对整个火星全球的地形地貌、相关的空间环境、内部的结构等进行探测。就是说火星车着陆之后前3个月所有的载荷都开机,所有的探测数据都得到了。通过环绕器传输回来之后,把接下来的时间就让给环绕器去开展全球环绕探测。   为什么要去火星?   白岩松:对于为什么要去火星这个问题,您怎么看?   张荣桥:就我个人来讲为什么去火星,那就是提升人类的自身的能力。我们必须通过这些重大的前瞻性的科学探索活动,来提升我们的技术,培养人才,提升我们对未知世界的认知。所以总结成一句话的话那就是,提升我们人类的自身知识,从国家角度来讲,就是要提升国家的能力。   这次着陆怎么样打几分   白岩松:我相信在你们原定设计火星上着陆的时候,一定有一个最理想的状态,如果把那个理想的状态比作十环的话,今天打到了几环?   张荣桥:应该说不低于十环。着陆火星应该说是我们这次任务最关键,也是风险最大的一个环节。从今天凌晨1点钟开始实施最后的着陆过程到早晨7时18分成功着陆,这一过程当中环节非常多,可以这么讲,堪称像教科书那样的精准和顺畅。   火星移民能否实现?   白岩松:科幻小说里经常提到火星移民计划,您觉得大概多久能实现?   张荣桥:对于火星移民这件事,一定要科学的看。移民火星我认为作为科学幻想可以,但是说谈火星移民工程,我就觉得是不科学的。如果我们有改造火星的能力,那我们是不是可以花点时间精力把我们的地球打理得更好?火星的环境跟地球相比差远了,我们人类赖以生存的氧气没有,温度跟我们地球相比更为恶劣,我们人的生存最基本的条件难以保证。   张荣桥回应落泪:眼泪有甜有咸   白岩松:在现场很多您的同仁都显得很平静,甚至很镇定,但是您哭了,眼泪里头是什么?   张荣桥:据我所知,我们在场的绝大多数同志都流下了眼泪。眼泪有两种成分:一是激动,因为我们经过了6年的研制生产,在发射场坚持了110多天,发射完之后又飞行了202天,之后在环火轨道又日夜坚守了93天,为的就是我们今天的成功着陆,这个目标我们如期实现,这也是我们完成了对国家的承诺。   另一个是释放,这么多年为了一个目标,我们全体的研制成员们承担了巨大的压力,成功了之后得以释放,所以眼泪有甜有咸。   下一步怎么走?   白岩松:大家会觉得天问一号”已经成功着陆,离最后的完成只剩一步之遥了,“天问二号”是不是已经在你们的工作当中了?下一步的发展目标是什么?   张荣桥:下一步的发展目标就是要开展从火星采样返回的先期关键技术研究,进一步夯实我们从火星采样返回来的关键性技术,坦诚讲如果是今天国家给钱让我们干这件事,我们干不起来,因为还有很多空白技术,我们需要拿出两到三年的时间,把这些核心技术解决掉,然后才进入工程研制。   张荣桥:我们已经有了一个叫行星探测,已经列入国家未来的发展规划,正在推动立项,在这个行星探测重大专项里面,我们有一系列的协调性的项目安排,今天“天问一号”之后,我们的“天问二号”就是去采样并返回,接下来“天问三号”“天问四号”我们会陆续命名在火星采样返回以及木星系探测当中。这些项目一旦得到国家的批准,我们会按照我们中国速度,争取尽早完成。
2021-05-19 10:19:31
29种科技期刊进入国际前10% 意味着什么?
近日,记者从中国科学技术协会了解到,自实施“中国科技期刊卓越行动计划”以来,目前已有29种科技期刊学科排名进入国际前10%、12种进入前5%、8种期刊进入学科排名前5,还有24种高起点新刊成功创刊,覆盖人工智能、航空航天、能源材料、生物医药等多个前沿热点领域。我国现有科技期刊5000多种,总量居世界第三位,但是科技期刊发展与发达国家差距较大是公认的事实。那么,当这些科技期刊取得一定进步,进入世界前列后,对我国科技创新和发展的影响和益处是什么?多位专家对此进行了解读。   掌握学术创新的发言权   由中国科学院主管,进入全球百强,连续十年蝉联生命科学领域亚洲第一的《细胞研究》曾在2020年通过“绿色通道”和“快速通道”发表了浙江大学医学院张岩课题组与华中科技大学生命科学与技术学院刘剑锋课题团队联合开展的研究,这项研究在国际上首次报道了“人源全长异源二聚体GABAB受体的精细三维空间结构”,为今后靶向GABAB受体的药物研发奠定了基础。   2-3周后,3篇类似研究成果即在英国的《自然》发表。也就是说,如果《细胞研究》没有抢先发布我国学者的研究成果,那么这个领域的首发权就会被别国抢占,我国学者的科研成果在国际上的重要程度及学术话语权也将受到影响。   在《国家科学评论》执行主编、中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心学术主任蒲慕明院士看来,中国建设世界一流科技期刊的目的“不单纯是要建个平台,更重要的是要掌握学术创新的发言权。”以英国的《自然》和美国的《科学》为例,它们最新的研究成果都以新闻报道的形式向全世界公布。“这就体现了发言权问题。”蒲慕明说,“我国是大国、强国,我们也需要有这样的平台。但首先得有这样的期刊,我们才能有发言权,这是建设世界一流期刊的重要意义之一。”   当前,我国一批优秀期刊跻身世界一流阵营——《园艺研究》登顶学科榜首,《国家科学评论》《光:科学与应用》《镁合金学报》《畜牧与生物技术》位居学科前三,《细胞研究》影响因子超过20。这意味着,中国人的研究正在通过这些期刊为国际所知晓,中国科学家在相关领域也获得了更多的话语权。   集全球智慧为我所用   科技期刊的重要作用还体现在自主设置议题,引领国际学术研究方向,从而为解决具有我国特色的关键问题服务。“高水平的科技期刊作为一个交流平台,它能对科学未来的发展发挥很好的引导、指路作用,能形成科技发展的潮流。”科技部原副部长、《光:科学与应用》主编曹健林说。   由于发展阶段和国情的需要,我国也有很多具有自身特色的科研问题。例如,当前我国急需解决的“卡脖子”问题,可以通过我国具有影响力的科技期刊来汇聚全球智慧。中国工程院院刊《工程》就发挥了作用——针对关键技术“卡脖子”问题及全球气候变化等重大问题,《工程》组织了“稀土永磁材料”“碳中和前沿研究”“清洁电力”等专题。目前,《工程》的国际作者比例达60%以上,正在汇集全世界相关领域的创新智慧。   来自中国科协的数据显示,2020年,由美国科技信息研究所推出的“基本科学指标数据库(ESI)”顶尖论文全球排名前100的顶尖机构中,有78家机构在“中国科技期刊卓越行动计划”中的领军期刊发文共计1965篇,较2019年增加549篇,增幅39%。这些期刊广邀国际一流学者进入主编、编委和审稿人团队,组织多种形式的学术活动,密切与国内外学者的联系交流。   “科技期刊是科技共同体不可或缺的学术交流平台,是高端人才的聚集地和青年人才的培养基地,是科技自立自强的重要支撑。”中国科协党组书记、常务副主席、书记处第一书记怀进鹏认为,“在把我国建成世界主要科学中心和创新高地的征程中,科技期刊承载着重要使命。”   呵护原始创新,探索支持创新的发表模式   浙江工业大学李瑛教授团队曾在2019年开发出了超稳低汞催化剂,解决了传统技术稳定性极差、寿命短、汞流失和环境污染的问题。但由于这项工作创新性强,突破了学术界和工业界的传统认知,大多数领域内人士对其研究结果将信将疑,这项研究成果难以得到承认和推广。   对于破解这个困境,由中国科学院大连化学物理研究所和中国化学会共同主办的《催化学报》发挥了关键作用。其主编李灿院士阅读来稿后再三强调:“这种富有原创性的工作,一定要保证时效性,一定要发在中国人自己创办的期刊上。”最终李瑛团队的成果迅速在《催化学报》发表,随后即被国际催化权威科学家在其综述中重点引用。目前,该成果已经实现了工业化生产,其产品被国内多家企业使用。   “我们不能一味地模拟西方的科学,而要思考我们的科学发展走什么路径。”蒲慕明说,“创新的方向不一样,解决的问题不一样,发展的模式也不一样,可能就要走独特的发展道路。”在他看来,中国不仅仅是要对标《自然》《科学》,最关键的是做有中国自己目标、有独特性的世界一流科技期刊。   这些科技期刊“要呵护中国的原始创新,要探索支持创新的发表模式。”据蒲慕明介绍,目前,《国家科学评论》还在探索一个新的模式,论文投来后如果评审专家意见不一致,可以写一个评论,把论文“好的地方或者有缺陷的地方写出来,放在文章后面,让文章能够发表。”蒲慕明说:“我们想尝试用这个模式,让中国学者创新性的工作能够展现出来。”   当前,我国顶尖科学家创办新刊的热情持续高涨。据了解,2020年高起点新刊项目申请数量较2019年增幅40%,创历史新高。已入选的60种新刊涉及人工智能、先进材料、能源化学、数据科学等新兴前沿领域,已有24种正式获得创刊批复,4种被国际知名数据库收录。这也意味着,我国具有原创性的科研成果将拥有更多优质的展示和交流平台。
2021-05-19 10:17:00
定了!“祝融号”——中国首辆火星车有名字了!
   来自国家航天局的消息:今天上午,2021中国航天日开幕启动仪式在江苏南京举行。启动仪式上,我国首辆火星车名称揭晓,经全球征名、专家评审、网络投票等层层遴选,最终“祝融号”脱颖而出。祝融在中国传统文化中被尊为最早的火神,象征着我们的祖先用火照耀大地,带来光明。首辆火星车命名为“祝融”,寓意点燃我国星际探测的火种,指引人类对浩瀚星空、宇宙未知的接续探索和自我超越。   “祝融号”火星车的高度有1米85,重量达到240公斤左右。设计寿命为3个火星月,相当于约92个地球日。“祝融号”火星车将在火星上开展地表成分、物质类型分布、地质结构以及火星气象环境等探测工作。   我国首次火星探测任务“天问一号”火星探测器于2020年7月23日成功发射入轨,今年2月10日成功被火星捕获,顺利进入环火轨道。目前已经通过多次成像完成预选着陆区高清影像数据获取,后续将按计划开展着陆区地形地貌、气象环境分析等工作,为五月中下旬,中国首次火星探测器“天问一号”的着陆器与“祝融号”火星车登陆火星做准备。   “天问一号”火星探测任务是我国独立开展行星际探测的第一步,将通过一次发射实现对火星的“绕、着、巡”,即火星环绕、火星着陆、火面巡视。   △图为北半球上方火星影像   △图为南半球上方火星影像   (总台央视记者 崔霞 徐静 国家航天局 李晨 蔡金曼)
新华全媒+|“土”特产后还有啥?——中国探月工程新看点前瞻
 “挖土”归来,“嫦娥家族”仍将马不停蹄!24日在南京举行的2021年中国航天大会现场,多名航天专家就未来的探月规划展开探讨。   嫦娥五号“挖土”归来后研究啥?月球科研建站有多远?……会场内外,航天大咖们揭开月球探测新看点。   筹建月球科研站   24日,中国国家航天局和俄罗斯国家航天集团就合作建设国际月球科研站发布联合声明。根据声明,中俄两国将在国际月球科研站的规划、论证、设计、研制、实施、运营等方面开展合作。后续还将发布《国际月球科研站实施路线图》,以及明确其他有兴趣国家或国际组织的加入程序。   据中国探月工程总设计师、中国工程院院士吴伟仁披露,我国探月工程四期将构建月球科研站基本型,这一基本型由运行在月球轨道和月面的多个探测器组成。基本型将具备月球科学技术研究、资源开发利用技术验证的能力,并与国际同行合作,建设国际月球科研站。   国家航天局探月与航天工程中心探月工程三期总设计师胡浩在谈及我国探月工程进展与展望时介绍,国家航天局正在倡议建设国际月球科研站,推动更大范围、更宽领域、更深层次的国际合作,打造解决空间科学问题、有效利用月球资源、发展地月经济圈的基础设施和共享平台。   探月工程具体分为三个阶段,即2020年前完成“绕、落、回”三步走;2030年前实现月球科研站基本型的“勘、研、建”;此后,再完成月球科研站的扩展与运营。即从具备月球探测技术能力,到攻克月球科研站技术、提升月球科学与资源应用能力,再到形成月球长期科研和资源应用能力。   中国宇航学会高级专家朱林崎介绍,不惟中俄两国如此,目前全球对月球站、月球基地、月球村的探索也方兴未艾,主要航天国家纷纷将月球基地、月球村纳入探索规划,真可谓“争入广寒伴清光,明月何曾是两乡”。   “从目前世界各国对‘月球基地’的构想看,我们也可以探讨从月球科研站到月球基地、月球村,乃至构建‘地月空间生态圈’的可能性。未来,也许在月球欣赏地球也会成为常态。有人赏月,有人上月,探索的脚步永不停歇!”朱林崎说。   “土”特产后看“水冰”   挖回了月壤,月球科研的下一个焦点或将是“水”。中国科学院专家介绍,根据理论预测,仅在月球南极没有太阳照射的阴影区,就可能储存着100亿吨左右的水。月球南极附近存在很深的撞击坑,根据目前的探测和理论研究,天文学家推测,在月球南极的这些撞击坑内极有可能富集大量水冰。   在我国探月工程四期规划中,嫦娥七号也将开展月球南极资源详查,对月球南极地形地貌、物质成分、空间环境等进行综合探测。   目前,各国都在抓紧布局相关探测,以期能更加详细地研究月球水冰的分布。自20世纪90年代以来,国际上一些探测器都先后发现了月壤中存在水冰的证据。近年来,月球水冰一直是各国研究的热点。   为什么月球水的探测如此重要?因为月球上的水本身是珍贵而重要的资源。航天八院805所型号主任设计师赵晨说,从地球运送水到月球非常昂贵。第一步目标是通过探测验证、确认月球上是否存在大量的水。如果真实存在,那就进展到第二步,研究就地取水,利用月球水。比如,进一步将其分解成燃料,并为后续开发和利用月球资源提供能源。   “我们也期待,我国自己的探测器在不久的将来就能带回精度更高的月球水冰分布数据,为全世界探索月球水资源作出中国贡献。”中科院紫金山天文台研究员吴昀昭说。   奔赴更遥远的星辰大海   皓月别有洞中天,星河璀璨路向前。人类探索的脚步并不止于月球,未来,月球将成为走向外空的实验场、跳板和短期栖息地,为推开探索边界、飞向更远处打下了坚实基础。   国家航天局披露的消息显示,后续我国还将实施多项深空探测工程,如小行星探测、火星采样返回、木星及行星际穿越探测等。深空探测对研究生命诞生、探索宇宙起源、服务国民经济建设和社会发展等具有重大而深远的意义。   吴伟仁院士近期在接受采访时也披露,在中华人民共和国成立百年之际,我国航天器将首次飞抵距地100个天文单位,也就是抵达150亿公里左右的太阳系边际开展科学探测和在轨试验。   “这将是人类首次进行这种探测,如果成功实施,将是中国对世界的贡献,也是对人类的贡献。”吴伟仁说,“中国航天有实力实现这一目标。”   “月球将成为迈向深空的天然 ‘加油站’和‘跳板’。从月球到火星,乃至其他星体,人类探索的边界必将不断拓展。”中国宇航学会高级专家孙为钢说。
国际空间站退役进入倒计时:俄罗斯再提退出 美国也在盘算
       据环球时报援引俄罗斯卫星网18日报道,俄副总理鲍里索夫当天表示,鉴于国际空间站已经严重老化,空间站运营合约也将于2024年到期,俄罗斯计划自2025年起退出该项目,并着手建造自己的空间站。   近年来,俄罗斯曾多次称要退出国际空间站,尤其是在与西方国家关系紧张之时。过去二十多年里,美俄在国际空间站上进行了长期合作,如今真要分道扬镳?既然老化和退役是必将面临的现实问题,美国又在作何打算?   预测2025年会“失灵”   俄罗斯计划退出   据环球时报消息,鲍里索夫介绍说,俄罗斯总统普京是在4月12日俄罗斯宇航节召开相关工作会议时做出的决定。此外,普京还批准俄罗斯实施月球和火星探测项目。俄罗斯已于2010年启动核动力太空拖船研发工作,以保障深空探测任务。按照计划,俄罗斯拟在2021年年内向月球发射探测器,2030年派遣航天员登陆月球。   据今日俄罗斯(RT)消息,俄罗斯副总理办公室告诉塔斯社,近来,空间站“故障报告变得越来越频繁”,还需进行检查,避免紧急状况的发生。   据观察者网消息,俄罗斯地面飞行控制中心主管弗拉基米尔·索洛维耶夫此前宣布,国际空间站俄罗斯舱段那里发现了缝隙,空气通过这些缝隙漏出。它们已被密封,但仍有少量漏气。预测2025年以后其他部件也会雪崩般地失灵。   耗时十余年建立   近几年才集中于科学研究   据科技新闻媒体cnBeta报道,国际空间站是一个在近地轨道上运行的科研设施,是人类历史上第九个载人的空间站,其主要功能是作为在微重力环境下的研究实验室。   在20世纪80年代,美国国家航空航天局(NASA)起草了建造永久轨道空间站的计划。后来,美俄两国就建造国际空间站的计划达成一致,加拿大、日本和欧洲航天局也加入该项目。空间站的组装始于1998年,在2011年完成。   在这十三年时间里,美国的航天飞机进行了30多次飞行,俄罗斯的火箭进行了40次多飞行,才将所有组件和模块带到空间站。多年来,宇航员们一直专注于空间站的建设,直到近几年才能够集中精力从事严肃的科学研究,包括与地球上数千名科学家合作进行3000多项实验。   建造和维护成本太高   空间站价值众说纷纭   俄罗斯近年来曾多次提出要退出国际空间站。据环球时报消息,自从2014年克里米亚事件导致俄罗斯和西方关系恶化之后,每隔一段时间,就会传出“俄罗斯要退出国际空间站”的消息。   据环球时报此前分析,撤出国际空间站另起炉灶,对俄罗斯来说是没有技术障碍的。苏联/俄罗斯是世界上唯一拥有长期运行大型组合式空间站经验的国家。今天的国际空间站,就是在俄罗斯“和平”号空间站基础上建立起来的。   据悉,国际空间站的建造成本高达1500亿美元,每年的维护成本也高达四五十亿美元,也因其高成本而在科学界引起过争议。   美国得克萨斯大学奥斯汀分校的物理学家、诺贝尔奖获得者史蒂夫·温伯格也表示,“在国际空间站上做的唯一有趣的科学研究是通过阿尔法磁谱仪研究宇宙射线,但宇航员没有参与操作,”他说,“如果使用无人任务将该仪器送入轨道,成本会低得多。”   而英国国家航天中心的主管阿努·奥贾教授则表示,他最初非常怀疑国际空间站的科学原理,但现在确信它是一个重大的成功。他说:“我们在载人航天上的经验,以及在空间工程和科学成果方面取得的成就是巨大的。我们已经学会了如何在太空中组装巨大的结构,如何在太空中长时间生活,同时处理各种各样的突发事件。‘’
来,带你看看“中国天眼”的宇宙视野
  视觉中国供图 3月31日起,世界最大的单口径射电望远镜——被誉为“中国天眼”的500米口径球面射电望远镜(FAST)正式对全球科学界开放,把它拓展出的观察宇宙的视野分享给全世界。   通过“盲搜”来发现脉冲星   “中国天眼”是迄今世界最大且最灵敏的射电望远镜,它的灵敏度是此前世界第二大的美国阿雷西博望远镜2.5倍以上。天文学家根据灵敏度测算,它能有效探索的空间范围扩大约4倍,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限,目前已能接收到100多亿光年以外的电磁信号。   天文学家介绍,射电望远镜观测的是肉眼不可见的电磁波,它“眼中”的星空,不是一张常规的由恒星和星云等组成的星图,而更像是一个由宇宙空间中各种电磁信号组成的数据库。专家曾预计,“中国天眼”10年中的数据存储需求接近1亿GB。   国家天文台给“中国天眼”确立了优先研究突破领域,其中银道面脉冲星巡天的目标,是通过对扫描星空的海量数据进行分析,全面更新脉冲星和近邻宇宙的气体分布图像。截至目前,它已发现300多颗脉冲星,未来5年这一数字有望达到1000颗,甚至有望帮助人类发现银河系外的第一颗脉冲星。   据“中国天眼”首席科学家、中国科学院国家天文台研究员李菂介绍,“中国天眼”已发现的脉冲星,大部分来源于一种叫漂移扫描的观测模式。漂移扫描可以被称为“盲搜”,就像我们夜晚扫视星空一样。结合深度学习人工智能,天文学家可以对海量巡天数据进行快速搜索。   另一种常用观测模式叫跟踪,就像我们盯着一颗星星看。优先研究突破领域之一的仙女座大星系中性氢成像和脉冲星搜寻,一方面是为了进一步揭秘距银河系最近的代号M31的这个河外星系,另一方面天文学家希望通过跟踪来捕获银河系外的第一颗脉冲星。   全世界都对FAST翘首以盼   智利大学教授、哈佛大学天体物理学博士迭戈·马多内斯日前接受新华社记者专访时说,全世界都在对“中国天眼”翘首以盼,它将对天文学研究产生巨大影响。   “‘中国天眼’观测天空的范围更广,拥有更好的灵敏度和空间角分辨率。利用‘天眼’,我们在未来的10年、20年甚至50年,将会获得丰硕成果。”马多内斯说。   “中国天眼”是迄今世界最大且最灵敏的射电望远镜,灵敏度是美国阿雷西博望远镜2.5倍以上,能有效探索的空间范围扩大约4倍,极大拓展了人类观察宇宙视野的极限,目前已能接收到100多亿光年以外的电磁信号。   马多内斯介绍说,“中国天眼”是目前同类望远镜中最大的、毫无疑问也是最好的,可进行低频观测。在阿雷西博望远镜垮塌后,“天眼”就成为全世界唯一此类规模的射电望远镜。   阿雷西博望远镜于1963年建成,口径305米,在“中国天眼”建成前,是世界最大的单口径射电望远镜。去年11月19日,美国国家科学基金会宣布阿雷西博望远镜将退役。12月,阿雷西博望远镜因结构失控而垮塌。   此次“中国天眼”把它拓展出的观察宇宙的视野与全世界分享,让马多内斯看到中智两国天文学合作的前景。   他说,期待利用“中国天眼”的低频观测能力开展研究,这对于探测宇宙中更复杂的分子非常重要。他希望做一些光谱检索工作,聚焦在低频波段研究恒星形成区的星际气体分子。   马多内斯说,中国一直在与智利进行天文学方面的开放和务实合作,中国一些大学和天文台寻求和智利方面签订合作协议。他认为,两国加强人员和学术交流非常重要。
2021-04-20 11:27:42
中国航天日官宣:将发布火星车名称 月壤首赴京外展出
      中新网北京4月19日电 (记者 孙自法)中国国家航天局4月19日在北京举行2021年中国航天日专题新闻发布会宣布,5天后在南京开幕的中国航天日主场活动上,将发布中国首个火星车名称,嫦娥五号采回的月壤等实物也将首次赴首都北京以外地区展出。   国家航天局系统工程司副司长吕波介绍说,今年的第六个中国航天日主题为“扬帆起航,逐梦九天”,主场活动定于4月24日在江苏南京举办,主场活动由开幕式、国际月球科研站宣介会、第四届中国航天大会、“中国航天公益形象大使”公益活动等20余场系列活动组成。   开幕式上,国家航天局将发布中国首个火星车名称,公布2021年“中国航天公益形象大使”;中国航天基金会将颁发“钱学森最高成就奖”“航天创新团队奖”等奖项;首届“太空探索与艺术创想大赛”邀请赛颁奖等。   今年中国航天日期间,中国航天科普宣传周暨“航天放飞中国梦”科普活动将于4月27日至5月5日在南京举办,科普区域将展出重大航天工程航天器模型、实物展品,特别是备受关注的嫦娥五号月球样品实物及返回舱、降落伞等实物首次在京外展出。   此外,2021年中国航天大会将于4月23日至26日在南京召开,主要包括主论坛、国际论坛、学术论坛、文化论坛、青年论坛、教育论坛、科普论坛和科普活动、展览展示等在内的30余项活动。   关于今年中国航天日全国范围活动情况,吕波称,据目前不完全统计,全国各地将举办科学讲堂、航天展览等活动约300项,包括一大批航天展馆、航天设施、实验室、车间等将集中向社会公众和大中小学生开放;一批院士专家走进大中小学校园,为青少年进行科普宣讲。   当天发布会上,2021年中国航天日主题海报也正式出炉,兰州大学艺术学院王淑君设计的作品从10幅海报入围优秀作品中脱颖而出当选。该海报画面中,阳光撒向大地,温暖笼罩山林,在位于南京的中科院紫金山天文台衬托下,一位父亲带着女儿遥望星空,讲述着嫦娥五号、长征五号B的动人故事,畅想着天问一号和中国空间站的惊世壮举,温馨美好的画面寓意着中华民族不懈追求的航天梦。   自2016年起,中国将首颗人造地球卫星“东方红一号”成功发射的4月24日设立为中国航天日。中国航天日活动已成功举办五届,成为普及航天知识、传承航天精神、激励科学探索、培植创新文化的重要平台和纽带,成为公众和世界了解中国航天的一个窗口。(完)
全靠国产自育品种 小麦播种面积减少产量却大增
  科技日报北京4月13日电 (记者刘霞)据《自然·机器智能》杂志报道,德国科学家借助一款深度学习软件,对数万个医疗数据集展开分析后,确定了165个与癌症有关的新基因。最新研究为个性化药物靶向治疗以及生物标志物开发开辟了新前景。   马克斯·普朗克分子遗传学研究所和慕尼黑计算生物学研究所的研究人员开发出了名为“多组学图形集成”(EMOGI)的新算法。领导该项研究的安娜丽莎·马尔西科解释称,该软件集成了从患者样本提取的数万个数据集,包括DNA甲基化、单个基因的活性和细胞内蛋白质的相互作用,以及发生突变的序列的相关数据。有了这些数据,深度学习算法可以检测出导致癌症恶化的模式和分子原理。   马尔西科说:“这将有助于促进个性化医疗领域取得进展。”她解释说,与化疗等传统癌症治疗方法不同,个性化疗法能精确地根据肿瘤类型订制药物,“我们的目标是为每位患者选择最佳疗法,即方法最有效、副作用最少。此外,我们还可以根据癌症的分子特征鉴别出处于早期阶段的癌症。我们只有知道导致疾病的原因,才能有效地治疗它们,这也是为什么尽可能多地确定诱发癌症的机制如此重要的原因。”   目前,科学家们发现与癌症有关的基因数量已增长到700个左右,但只有借助生物信息学分析和最新的人工智能方法,研究人员才能追踪到最新发现的这些隐藏的基因。此外,近年来,深度学习算法进展迅猛,在其加持下,研究人员甚至能够发现那些以前未被注意到的蛋白质或基因之间的关联。   研究人员强调说,EMOGI系统并不局限于癌症。从理论上讲,它可以用来整合不同的生物数据集,并从中找出模式。例如,可用于糖尿病等复杂的代谢性疾病领域。   总编辑圈点   深度学习再创新功。相比化疗,靶向治疗在杀伤癌细胞的同时,还能最大限度保护那些正常工作的好细胞。所以,得上可以进行靶向治疗的癌症,也算是不幸中的万幸。但是,找到这些与癌症有关的基因并不容易,需要大量的计算与分析。于是,人工智能在个性化治疗领域闪亮登场,为人类对抗癌症这一艰苦卓绝的斗争提供助力。文中提到的新算法,不仅可以用于癌症,还可以在多个复杂疾病中发挥作用,并帮人类在基础研究领域取得进步。
2021-04-14 16:10:29
科普:福岛核废水三问
  新华社东京4月13日电(记者华义)日本政府13日正式决定将福岛第一核电站的上百万吨核废水过滤并稀释后排入大海。如此大量的核废水从何而来?日本具体打算如何排放?核废水排放入海的危害到底有多大?   从何而来   受2011年发生的大地震及海啸影响,福岛第一核电站1至3号机组堆芯熔毁。事故发生后,福岛第一核电站的运营方东京电力公司(简称“东电”)持续向1至3号机组安全壳内注水以冷却堆芯并回收废水。   截至今年3月,加上地下水和雨水的不断汇入,该核电站内已产生125万吨核废水,且以每天140吨的速度增加。其现有储水罐的容量上限为137万吨,东电称到2022年秋季这些储水罐将全部装满,且无更多空地用于大量建设储水罐。日本政府和东电认为需确保福岛第一核电站内有空间用于储存反应堆报废过程中产生的大量放射性物质。   东电还认为,上百万吨核废水长期储存面临泄漏风险。今年2月13日,福岛县附近海域发生7.3级地震。此次地震导致福岛第一核电站上千个储水罐中的53个发生错位,错位幅度在3至19厘米之间。   至于为何不在核电站外增设储水罐,日本政府和东电称,这需要大量时间与地方政府协调等,远距离运送核废水还需更大工作量。批评者认为,此举不是不可为,而是日本政府和东电不想为。   怎样排放   据13日的日本内阁会议决定,东电在排放核废水时,水中所含氚将被稀释到日本核电站废水氚排放国家标准即每升水中氚活度6万贝克勒尔的四十分之一以下,整个排放预计于2041年至2051年福岛核电站完成反应堆废除工作前结束。   福岛第一核电站的核废水含铯、锶、氚等多种放射性物质。日本政府和东电称使用名为“多核素去除设备”的过滤设备可过滤掉除氚以外的62种放射性物质,而氚难以从水中清除。   据日本经济产业省数据,截至2020年6月,福岛第一核电站核废水中氚的总活度约860万亿贝克勒尔,平均每升水约73万贝克勒尔。   不过“多核素去除设备”的实际效果并不如所宣称的那么理想。截至2020年3月,经这种设备处理过的核废水中约70%超过排放标准,其中约15%超过排放标准的10至100倍,6%超过排放标准的100倍。这些核废水都需再次过滤处理。   危害几何   《朝日新闻》曾报道,日本国内外很多核电站在控制氚含量的前提下将核电站废水排放入海。在福岛核事故发生前5年,日本全国核电站平均每年向海洋排放氚的总活度约为380万亿贝克勒尔。此外,在美国三里岛核事故中,约24万亿贝克勒尔的放射性物质在约2年时间内被排入大气。   福岛第一核电站产生的核废水有别于核电站正常运行过程中排放的含氚废水。该核电站的不少核废水接触过堆芯熔毁的核燃料,水中所含放射性物质成分极其复杂,其中氚以外的放射性物质能否彻底清除令人怀疑。   日本计划在排放时请国际原子能机构监督指导。该机构总干事格罗西去年12月接受日本共同社采访时说,国际原子能机构正与日方探讨核废水处理问题,一旦日方就这一问题作出决定并向该机构提出监督要求,国际原子能机构愿派出国际监督团。   不过国际原子能机构的参与并不能完全化解外界担忧。日本政府和东电过去在处理核事故时犯下不少错误,令其公信力不足。由日本民众和学者组成的民间组织原子力市民委员会11日发表声明,强烈抗议日本政府将核废水排放入海的计划。该组织认为,对于如何处理核废水,日本政府未能在充分讨论的基础上形成社会共识,并轻视氚对环境和生物的危害。   原子力市民委员会表示,日本政府和东电本身已因福岛核电站向环境排放大量放射性物质而负有责任,绝不允许在此基础上再次故意追加排放放射性物质。
人工智能识别出一百六十五个新癌症基因
据《自然·机器智能》杂志报道,德国科学家借助一款深度学习软件,对数万个医疗数据集展开分析后,确定了165个与癌症有关的新基因。最新研究为个性化药物靶向治疗以及生物标志物开发开辟了新前景。   马克斯·普朗克分子遗传学研究所和慕尼黑计算生物学研究所的研究人员开发出了名为“多组学图形集成”(EMOGI)的新算法。领导该项研究的安娜丽莎·马尔西科解释称,该软件集成了从患者样本提取的数万个数据集,包括DNA甲基化、单个基因的活性和细胞内蛋白质的相互作用,以及发生突变的序列的相关数据。有了这些数据,深度学习算法可以检测出导致癌症恶化的模式和分子原理。   马尔西科说:“这将有助于促进个性化医疗领域取得进展。”她解释说,与化疗等传统癌症治疗方法不同,个性化疗法能精确地根据肿瘤类型订制药物,“我们的目标是为每位患者选择最佳疗法,即方法最有效、副作用最少。此外,我们还可以根据癌症的分子特征鉴别出处于早期阶段的癌症。我们只有知道导致疾病的原因,才能有效地治疗它们,这也是为什么尽可能多地确定诱发癌症的机制如此重要的原因。”   目前,科学家们发现与癌症有关的基因数量已增长到700个左右,但只有借助生物信息学分析和最新的人工智能方法,研究人员才能追踪到最新发现的这些隐藏的基因。此外,近年来,深度学习算法进展迅猛,在其加持下,研究人员甚至能够发现那些以前未被注意到的蛋白质或基因之间的关联。   研究人员强调说,EMOGI系统并不局限于癌症。从理论上讲,它可以用来整合不同的生物数据集,并从中找出模式。例如,可用于糖尿病等复杂的代谢性疾病领域。   总编辑圈点   深度学习再创新功。相比化疗,靶向治疗在杀伤癌细胞的同时,还能最大限度保护那些正常工作的好细胞。所以,得上可以进行靶向治疗的癌症,也算是不幸中的万幸。但是,找到这些与癌症有关的基因并不容易,需要大量的计算与分析。于是,人工智能在个性化治疗领域闪亮登场,为人类对抗癌症这一艰苦卓绝的斗争提供助力。文中提到的新算法,不仅可以用于癌症,还可以在多个复杂疾病中发挥作用,并帮人类在基础研究领域取得进步。
2021-04-14 16:08:21
又醒了!“玉兔二号”行驶距离超680米
       记者今天从国家航天局探月与航天工程中心获悉,嫦娥四号着陆器和“玉兔二号”月球车分别于4月6日21时43分和3时54分结束月夜休眠,受光照自主唤醒,进入第29月昼工作期。截至目前,嫦娥四号已在月球背面度过了825个地球日。   目前,“玉兔二号”月球车正位于月球背面LE02805点,该点位于嫦娥四号着陆点西北方向,距离着陆点直线距离约455米,“玉兔二号”行驶路径里程约682.8米。   基于LE02805点全景相机拼接影像、DOM影像等数据情况,“玉兔二号”月球车在第29月昼期间将继续向玄武岩分布区域——距离目前巡视器约1.2千米,位于东经177.5389°、南纬45.4119°附近前进,该位置位于当前探测点西北方向。相关科学成果将及时发布。   本月昼“玉兔二号”月球车计划开展4项工作:全景相机将开展环拍探测;红外成像光谱仪开展定标与科学探测;中性原子探测仪开展科学探测;行驶过程中测月雷达将对路径区域开展同步探测。 (新闻来源:中国青年报)
中国将在宁波象山建第五航天发射场
中国将在浙江省宁波市象山建立第五个航天发射中心以满足未来5至10年商业卫星发射需求的消息8日引发广泛关注。   浙江省政府近期公示的《浙江省重大建设项目“十四五”规划(征求意见稿)》中表示,要重点推进宁波国际商业航天发射中心项目,总投资额200亿元人民币,“十四五”期间投资120亿元。规划进一步明确,“宁波国际商业航天发射中心项目”规划面积约67平方公里,包括航天发射场35平方公里、产业配套区32平方公里,建设年发射规模100发的商业航天发射基地和千亿元级的商业航天配套产业基地。其中,航天发射场:重点建设商业航天发射场、总装测试中心、星箭对接中心、指挥控制中心。产业配套区基础设施:重点建设火箭卫星研发制造基地、商业航天配套产业基地以及卫星数据应用产业基地。   路透社援引国内媒体的报道称,象山作为卫星发射中心具备独特优势,如附近的宁波、台州都有模具、电子产业,均与火箭制造密切相关,若能形成完整产业链,甚至可以就地制造、组装,不用再千里迢迢运送。   同时,象山与美国肯尼迪航天中心所在的卡纳维拉尔角纬度相近,对商业航天发射而言是个较好的选址。而且象山净空条件优秀,火箭推进段的掉落地区几乎就是海洋。   目前我国拥有酒泉、太原、西昌3个内陆发射场以及1个沿海发射场——海南文昌发射场。有媒体分析认为,现有四个发射场是“国家队”,承担着国家大型航天工程,象山则重点发展商业航天。 (新闻来源:环球时报)
2021-04-09 11:10:27
“机智号”火星直升机拟11日尝试首次动力飞行
据美国太空网7日报道,美国国家航空航天局(NASA)的火星直升机“机智号”将于11日尝试在火星进行动力飞行,这是其首次在地球之外进行动力飞行,以证明在火星极其稀薄的空气中进行动力飞行的可行性,有望开创无人机发挥重要作用的行星探索新时代。   今年2月,“机智号”搭乘“毅力号”火星探测器登陆火星,其重1.8公斤、耗资约8500万美元。在即将进行的首飞中,这架直升机将上升到距离火星地面10英尺(约3米)的地方悬停,然后返回地面。整个飞行过程预计在90秒内结束。   美国《华尔街日报》曾在4月3日报道,以星际标准来看,这样的短途旅行只是一小步,但NASA官员说,它对火星探索来说将是一大飞跃。将来像“机智号”这样的无人机可以探索火星车难以到达的峡谷、冰盖和其他地形。而且,待人类探险者登陆火星,无人机还可以充当侦察员和空中传感器。   “机智号”无法携带任何科学仪器,但NASA官员称,这架小型无人机将在飞行过程中进行拍摄。   “机智号”以太阳能为动力,NASA工程师在其上集成了锂电池、照相机、微处理器和计算机软件领域的最新进展,并考虑了航天器可能遇到的极端气候条件,比如其锂电池就可以抵御夜间-90℃的低温。   由于火星大气层太稀薄,常规飞机无法在其上飞行。为让“机智号”在火星飞行,NASA工程师为其设计了超轻的紧凑型部件和能够产生足够升力的转子,“机智号”旋翼叶片的转速是传统直升机的5倍。   此次“机智号”直升机动力飞行探测,旨在于火星上寻找以往生命的迹象。而“毅力号”除探索远古生命的“蛛丝马迹”之外,还将收集和储存几十个样本,最早可能在2031年由NASA和欧洲空间局联合送回地球。   今年已有多个国家开展火星探测——中国和阿联酋的火星探测器已于今年2月抵达火星。除“毅力号”以外,NASA目前还有“好奇号”和“洞察号”两个探测器在火星上执行任务。 (新闻来源:科技日报)
2021-04-09 11:08:39
春季星空“长”嘛样?天文科普专家敲黑板、划重点!
     新华社天津3月27日电(记者周润健)春天到了,万物复苏,到处是一片勃勃生机,璀璨温馨的春季星空如约登场,大熊座、狮子座、牧夫座、室女座闪亮天宇。那么,春季星空到底“长”什么样儿?如何寻找这些主要星座?天文科普专家为公众敲黑板、划重点。   中国天文学会会员、天津市天文学会理事史志成介绍说,大熊座是春季星空重要的认星路标。春天的夜晚,最引人注目的就是高悬于北方天空的大熊座中的北斗七星,除其中一颗是3等星外,其余六颗都是2等星,即使在光污染较为严重的城市也容易找到。   这七颗星都有响亮的中文名称,从斗口依次顺延为:天枢、天璇、天玑、天权、玉衡、开阳和摇光。前四颗星为斗身,又名斗魁,后三颗星为斗柄。   我国历代诗词歌赋中,对北斗七星都有过描述,如“北斗七星高,哥舒夜带刀”“操余弧兮反沦降,援北斗兮酌桂浆”“我欲东召龙伯翁,上天揭取北斗柄”等等。   顺着斗柄的几颗星所形成的曲线延伸出去,是牧夫座的大角星,它是春夜星空的第一亮星,颜色黄里带红,非常醒目。牧夫座中另外五颗较暗的星,组成一个五边形,将它们与大角星用假想线连接起来,活像一只风筝,而大角星恰似挂在风筝下端的一盏明灯。   顺着斗柄的几颗星所形成的曲线继续向南延伸,是室女座的角宿一,呈青白色。这条始于北斗七星斗柄、经过大角星和角宿一的大曲线称为“春季大曲线”。   由北斗七星斗口上的天枢向天璇方向延伸,大约为这两颗星距离七倍远的地方,就是春季星空中引人注目的狮子座。   狮子座的五帝座一与大角星和角宿一构成了一个三角形,这个三角形称为“春季大三角”。天璇与大角星的连线上没有亮星,在中间点附近有一颗稍亮,这是猎犬座的常陈一。大角星、角宿一、五帝座一和常陈一构成了一个四边形,称为“春季大钻石”。找到这颗巨大的“钻石”,就很容易定位牧夫座、室女座、狮子座和猎犬座。   史志成表示,春季星空还有小熊座、后发座等星座,但对于大多数公众来说,认识以上这些星座就可以了。感兴趣的可在一个春日晴夜,寻一处光污染较小的地方,仰望星空,让夜空中点点繁星点亮自己心中那久违的自然之灯、心灵之灯和精神之灯。
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