動態(tài)

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“人造太陽”中國再次領跑

中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院等離子物理研究所日前宣布，我國的全超導托卡馬克核聚變實驗裝置（中文名為東方超環(huán)，簡稱EAST）在全球首次實現(xiàn)了穩(wěn)定的101.2秒穩(wěn)態(tài)長脈沖高約束模等離子體運行，創(chuàng)造了新的世界紀錄，為人類開發(fā)利用核聚變清潔能源奠定了重要的技術(shù)基礎。

EAST是高11米、直徑4米、重達400噸的大科學裝置，是我國第四代核聚變實驗裝置。EAST的建設目標是對受控核聚變相關(guān)的前沿物理問題開展探索性實驗研究，為未來穩(wěn)態(tài)、安全、高效的先進商業(yè)聚變堆提供物理和工程技術(shù)基礎。由于核聚變的反應原理跟太陽類似，所以也被稱為“人造太陽”。經(jīng)過多年研究，科研人員成功攻克了一批國際共性難題，在世界上首次實現(xiàn)了5000萬度等離子體，持續(xù)放電101.2秒的高約束運行，實現(xiàn)了從60秒到百秒量級的跨域。這一里程碑性的重要突破，表明我國磁約束聚變研究在穩(wěn)態(tài)運行的物理和工程方面將繼續(xù)引領國際前沿，對國際熱核聚變試驗堆（ITER）和未來中國聚變工程試驗堆（CFETR）建設和運行具有重大的科學意義。

硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星

我國發(fā)射首顆X射線天文衛(wèi)星

6月15日，我國首顆硬X射線調(diào)制望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空，實現(xiàn)了我國在空間高能天體物理領域由地面觀測向天地聯(lián)合觀測的跨越，填補了國內(nèi)空間X射線探測衛(wèi)星的一大空白。該衛(wèi)星工程由國防科工局牽頭組織實施，經(jīng)中科院、中國空間技術(shù)研究院等多單位聯(lián)合技術(shù)研發(fā)。

此次升空的“慧眼”將實現(xiàn)1～250千電子伏特能區(qū)的X射線巡天，用于研究黑洞、脈沖星及伽馬射線暴，發(fā)現(xiàn)新天體或已知天體的新活動。與以往發(fā)射的中國衛(wèi)星不同，其攜帶了高能、中能和低能3種望遠鏡，可滿足X射線探測的全面覆蓋。不同于歐美的編碼孔徑成像技術(shù)，“慧眼”采用了直接解調(diào)的方法反演成像技術(shù)，充分地利用數(shù)據(jù)中有關(guān)測量對象和測量儀器信息，同樣的數(shù)據(jù)經(jīng)直接解調(diào)的方法可以得到比傳統(tǒng)方法更加優(yōu)質(zhì)的反演結(jié)果。此外，其配備的專屬“太空信使”——數(shù)據(jù)傳輸分系統(tǒng)，將硬X射線望遠鏡搜集到的數(shù)據(jù)，實時傳輸?shù)綌?shù)據(jù)記錄系統(tǒng)或通過無線方式傳輸?shù)降孛娼邮照?，解決了以往衛(wèi)星設備“關(guān)機重啟”造成的數(shù)據(jù)中斷難題。

中國計算機科學論文占全球23%

7月11日，中歐信息自動化與應用數(shù)學聯(lián)合實驗室20周年慶祝會議在中國科學院自動化研究所舉行。會上對外發(fā)布了《中國20年科研領域的指數(shù)增長》報告，其中提到，2017年中國在計算機領域科學論文占全球的份額達23%，而這一比例在1997年則低于2%，相當于20年增長了10倍之多。

根據(jù)報告，截至2013年，中國在全球科學論文所占份額最多的是工程學，高達34.8%，其次是化學學科24.5%。而在2007～2013年間，所占份額增長速度最快的是計算機科學，增速達到25.1%。在全球有影響力的科學論文中，2003年美國所占份額為26.8%、歐洲為31.0%、日本7.8%、中國為6.4%，這個比例到了2013年則發(fā)生了一些變化，美國所占份額變?yōu)?8.8%、歐洲為25.4%、中國則為18.2%，超過了日本的4.7%。這10年間，中國產(chǎn)出有影響力科學論文的增長速度超過了美國、歐洲國家、日本和韓國，達到18.9%。

中科院揭示哺乳動物胚胎染色體3D結(jié)構(gòu)重編程規(guī)律

中科院北京基因組所劉江團隊和上?？萍即髮W黃行許團隊合作，揭示了哺乳動物成熟精子和卵子染色體3D結(jié)構(gòu)以及在早期胚胎發(fā)育過程中染色體結(jié)構(gòu)的重編程變化，相關(guān)成果已于日前發(fā)表在《細胞》雜志上。

哺乳動物配子和早期胚胎的數(shù)量非常有限，因此研究團隊首先解決了使用少量細胞建立3D染色體結(jié)構(gòu)圖譜的難題，獲得了小鼠精子、卵子和早期胚胎的高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜。研究人員進一步發(fā)現(xiàn)，成熟的卵子沒有拓撲結(jié)構(gòu)域，而在精子中普遍存在超遠程染色體的相互作用。受精卵和2細胞時期胚胎中染色體高級結(jié)構(gòu)幾乎不存在，隨著發(fā)育的進行，染色體高級結(jié)構(gòu)逐漸建立起來。并且，染色體高級結(jié)構(gòu)的建立不依賴于受精卵基因組轉(zhuǎn)錄的激活，而是依賴于基因組的復制。此外，該研究還首次發(fā)現(xiàn)染色體的高級結(jié)構(gòu)與DNA甲基化的關(guān)聯(lián)，并且發(fā)現(xiàn)早期發(fā)育的DNA去甲基化也與染色體的高級結(jié)構(gòu)相關(guān)。該研究為深入了解哺乳動物如何從受精卵發(fā)育成一個多功能個體打下了重要基礎，為人們認識早期胚胎中真實的3D基因組結(jié)構(gòu)做了良好鋪墊，哺乳細胞早期胚胎發(fā)育高分辨率染色體高級結(jié)構(gòu)圖譜數(shù)據(jù)將為表觀遺傳、生物信息研究領域提供寶貴的資源，幫助揭示胚胎發(fā)育的奧秘。

“彩虹”太陽能無人機首次試飛

中國制造永動力“彩虹”無人機

2017年5月，中國最大的無人機——“彩虹”太陽能無人機的首次試飛成功，填補了我國無人機在臨近空間領域的一項空白，使我國成為繼美國和英國之后第三個掌握臨近空間太陽能無人機技術(shù)的國家。

“彩虹”太陽能無人機是中國航天科技集團公司第十一研究院自主研發(fā)的新型太陽能無人機，其核心關(guān)鍵技術(shù)和設備已經(jīng)全部實現(xiàn)了國產(chǎn)化。從外形看，它屬于大型無人機，翼展大約45米，相當于25輛小轎車并列排放的寬度，飛行高度達到了2萬米，相當于將48個天津電視塔疊放的總高，安裝有8個發(fā)動機，機翼上方基本上全部覆蓋了太陽能電池板。據(jù)專家分析稱，“彩虹”太陽能無人機目前從重量和尺度來講處于世界第二位，由于不攜帶燃料，自我吸收能量，因此理論上具有無限航時。在能源系統(tǒng)和技術(shù)性的基礎上，可以操作超長航時飛行，現(xiàn)有機型可飛行十幾天，未來將有可能實現(xiàn)飛行幾個月，甚至幾年。

中德成功制備新型人工反鐵磁體

中國科學技術(shù)大學與中科院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場科學中心雙聘研究員吳文彬帶領課題組在氧化物自旋電子學研究領域取得重大突破：首次制備基于全氧化物外延體系的人工反鐵磁體，并觀察到隨外加磁場清晰的具有層分辨的分步磁化翻轉(zhuǎn)模式。相關(guān)成果已日前發(fā)表于《科學》雜志。

吳文斌團隊在制備的反鐵磁體中發(fā)現(xiàn)了清晰的反鐵磁層間交換耦合效應，首次觀察到表層和內(nèi)部各磁性層分步磁化翻轉(zhuǎn)模式，給出了耦合強度隨各層厚度及溫度的變化規(guī)律，以及可能的耦合機制。德國尤利希研究中心研究員蘇夷希利用慕尼黑的高通量中子反應堆和相關(guān)的高靈敏度中子譜儀測試，證實了這個全氧化物外延體系的人工反鐵磁體存在的反鐵磁耦合態(tài)。以上工作對氧化物自旋電子學的發(fā)展將起到重要的推動作用，同時也為深入探索功能氧化物界面提供了新的平臺和思路。該項研究受到國家自然科學基金、國家重點基礎研究發(fā)展計劃以及合肥大科學中心的資助。

我國清潔能源汽車或?qū)⑦M入快速發(fā)展期

近日，“2017中國清潔能源汽車高峰論壇”以“綠色發(fā)展與清潔能源汽車未來”為年度主題召開。與會專家深度分析了我國汽車行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀與未來趨勢后指出，在節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃等一系列政策以及相關(guān)標準法規(guī)引領和推動下，我國新能源汽車即將進入發(fā)展新階段。

清潔能源汽車長期以來備受關(guān)注，其對持續(xù)推進節(jié)能減排健康可持續(xù)發(fā)展有著重要意義。當前我國新能源汽車全產(chǎn)業(yè)鏈投資顯現(xiàn)熱潮，政策體系的日趨完善將促進新能源汽車向質(zhì)量效益型轉(zhuǎn)變。國際能源署預測，2020年以后電動汽車市場將會提速，2030年以后燃料電池汽車也會形成一定規(guī)模，混合動力將成為傳統(tǒng)燃油與天然氣汽車的主要節(jié)能措施。以此結(jié)合，我國也將逐步提升混合動力、天然氣、甲醇等清潔能源的開發(fā)利用，實現(xiàn)多種技術(shù)路線的并駕齊驅(qū)，加快加大國內(nèi)多產(chǎn)業(yè)趨勢向低碳化、清潔化的轉(zhuǎn)型升級。