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九轴惯性导航仪工作原理

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九轴惯性导航仪工作原理相关的资讯

  • 量子导航领域又一突破:原子自旋陀螺仪原理样机研制成功
    全空域、全时域的无缝定位导航是未来定位导航产业的技术制高点。随着量子精密测量技术的快速发展,基于量子精密测量的陀螺及惯性导航系统具有高精度、小体积、低成本等优势,将对无缝定位导航领域提供颠覆性新技术。  “十二五”863计划地球观测与导航技术领域主题项目“基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪关键技术”由北京自动化控制设备研究所承担,项目研究开展一年半取得突破性进展。项目组攻克了核自旋-电子自旋耦合极化与检测等精密量子操控技术,完成了小型化磁共振气室、高效磁屏蔽等元件的精密设计与制造,并研制成功我国首个基于磁共振的原子自旋陀螺仪原理样机。样机零偏稳定性优于2° /h,成为世界上第二个掌握该技术的国家,与美国技术差距从10年缩小到7年。  项目所取得的研究成果为进一步提高基于磁共振的微小型原子自旋陀螺仪的精度与集成度,为支撑我国量子导航领域的发展打下了坚实的技术基础。原子陀螺仪的技术突破使现有应用于高端装备的无缝定位导航系统的体积、质量、功耗、成本等下降约两个数量级,将应用于大众定位导航市场,可在微小体积、低成本条件下实现米级定位精度,提供不依赖卫星的全空域、全时域无缝定位导航新能力。
  • 导航产品亦需警惕辐射超标
    汽车导航仪也要小心辐射问题。(图文无关)   国家质检总局发布汽车GPS导航产品检测结果 12企业产品不合格   汽车导航仪常会出现地图错误、死机、搜不到卫星信号等问题,但人们可能不知道还有辐射问题。日前,国家质检总局发布了对国内81批次汽车GPS导航产品的检测结果,12家企业被检出的不合格导航产品中,有11家企业的产品出现辐射超标情况,而不合格产品全部出自广东厂家。记者走访市场发现,被检出的不合格导航产品中,有的在佛山市场销量还不错。   重磅:导航产品不合格,主要因辐射超标   国家质检总局日前抽查了北京、上海、浙江、福建、湖南、广东等6个省、直辖市81家企业生产的81批次汽车GPS导航产品,根据相关要求对汽车GPS导航产品的系统定位精度、位置更新率、捕获、效率、车辆定位及地图匹配功能、地图显示功能、目标检索功能、路线计算功能、路线引导功能、地图数据库、数据通信接口、高温工作、高温贮存、低温工作、低温贮存、振动、安全性、电源端子骚扰电压/电源端子干扰电压、辐射骚扰/辐射干扰场强等19个项目进行了检验。抽查的合格率约为85%,抽查发现有12批次产品不符合标准规定,涉及到辐射骚扰/辐射干扰场强、电源端子骚扰电压/电源端子干扰电压项目(具体抽查结果见附表)。记者看到,12批次被检不合格产品全部出自广东。并且,12批次产品中,11家企业的产品为辐射超标。   车主:导航仪辐射超标,闻所未闻   有专业人士说,“辐射骚扰不合格的导航产品会影响车载电子产品的正常使用,也会干扰其它电子设备,尤其影响一些病人的生命维持电子设备,像心脏病人安装的起搏器等。GPS导航的辐射与手机类似,其辐射强度相当于一部通话中的手机。” 不过,很多车主在受访时表示,对导航辐射超标的问题闻所未闻。南海一位此前经历过某美系车型“辐射门”事件的车主告诉记者,如果不是原车导航,他选导航仪的话首先看导航效果,然后看价格合不合适,“具体有没有辐射看不到,也说不清。”   还有车主提到,其汽车导航开启时,经常短时间会出现手机信号不稳的情况,但不知道是否与导航仪的辐射有关,“从没往那方面想,以后还是要注意,特别是家里有孕妇的时候。”   提醒:导航仪还存在不少问题   据了解,导航仪突出问题集中表现在三大方面。其中,GPS的质量问题主要表现在定位精度低,灵敏度差,信号经常丢失,无法导航。同时,各品牌导航仪所装载的运行软件不同,也经常出现各种问题。   相关认证机构的调查还显示,有的导航软件编制不合理,经常令司机绕道行驶 另外,有的导航软件缺少路径重算功能,致使一旦偏离预定路线,导航仪就只会不停重复“请调头”,而不会进行路径重算,并最终导致死机。   市场:部分品牌佛山常见,有的还销售不错   记者随机走访了禅城、南海部分汽车用品店和专门销售车载导航的网点。在12家被检出不合格产品的导航品牌中,不少在佛山市场有售,有的品牌还被作为主打导航品牌。有商家告知,好像不合格的主要都是一些中小品牌的导航产品,比较出名的像欧华,据其所知卖得还不错。   据其介绍,导航仪生产技术并不高端,生产厂家中小规模的居多,质量参差不齐,价格相差巨大。而且现在外置导航设备很多人已开始在网上购买了。   另外,有的不合格产品型号看起来像专为部分车型配置。记者为此询问了相关车型品牌的部分4S店。有4S店认为,即使是某些车型专用导航仪出现问题,也不一定和汽车生产厂家有关。一是不少导航品牌都设计有专车专用导航设备,但非汽车厂家原装导航 二是有的车型导航设备非出厂时所带,不少为4S店自行联系提供,消费者选配。
  • 国内首个矿用导航技术实验室正式建成
    10月3日,国内首个矿用导航技术实验室在中国煤科太原研究院正式建成。作为煤矿采掘机械装备国家工程实验室的子实验室,该实验室加快了行业高端导航技术与装备的研发与应用。煤矿采掘工艺复杂,工作面环境多变,少人化、无人化采掘工作面的建立一直是矿山智能化转型的重要方向,其中自动导航定位技术是制约采掘装备智能化发展的主要“卡脖子”环节。十多年来,中国煤科太原研究院潜心研究矿用导航定位方法,积极参与国际高水平大学、科研机构间的学术交流,与澳大利亚研究机构同时在两个同类工作面同步完成掘进工作面基于惯性导航系统的采掘装备全工况对比定位试验,试验结果取得预期效果。同时,加速开展自主研发工作,持续不断进行科研攻关和工业性试验,成功突破了导航定位关键技术的工程化应用难题,实现掘锚机规划截割,助力快掘系统实现月进尺3088米的世界纪录。基于导航定位技术,操作人员可以远离巷道迎头,在高效掘进的同时确保作业安全和职业健康。目前,经多轮迭代形成的系列矿用导航产品,达到了国际同类产品技术水平。矿用导航技术实验室的建成,拓宽了国家工程实验室的科研创新领域,增强了矿用导航技术在系统级和核心部件级动静态特性测试能力,提高了矿用导航产品在工程应用中的可靠性。
  • 广州计量院深入南方卫星导航仪器公司调研交流
    近日,广州计量院(GIMT)工程师一行参加了南方测绘仪器公司调研活动,调研内容主要包括企业在相关产业领域进行的前沿技术研究及其计量测试技术研究、对《广州市关于贯彻落实的实施意见》中相关内容的补充或者建议等内容。 调研会上,南方测绘李耀忠经理介绍了南方测绘仪器公司作为国产测绘仪器的领头羊的发展历程,并提出了目前在计量数字化、信息化等方面的需求。广州计量院(GIMT)的工程师对企业提出的需求和问题进行了认真细致的解答和讨论,并探讨了在新型测绘仪器标准制修订方面和测量仪器检测场地方面进行合作的可能性。
  • 惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作
    成果名称 惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产 成果简介: 采用光纤陀螺作为核心部件的惯性寻北仪是一种自主指示方位的高精度惯性仪器,利用它可以测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角,从而得到载体的基线与真北方向的夹角。光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星,它是全固态系统,没有任何运动部件,因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。这些都是其它传统陀螺仪无法比拟的。光纤寻北陀螺测斜仪是一种新型的测量井斜的数字化仪器,可广泛应用于工程、水文、水电、煤矿、冶金、油田、地质等测井领域。主要针对磁性矿地区及在钢铁管类钻管中测量钻孔斜度和方位而设计。 本项目的主要研究内容是:采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪,这项技术填补了国内的空白,具有国际领先水平。研究与开发内容包括:1)光纤陀螺仪总体设计;2)光路设计及制作;3)电路设计及制作;4)DSP系统设计及调试;5)软件开发及调试;6)光纤陀螺仪系统联调;7)光纤陀螺仪性能指标测试评估、优化。目前项目已成功制得多个样机,并在国内7家单位以及英国、挪威的石油、地质勘探仪器制造企业得到应用,产生了良好的经济效益和社会效益。 应用前景: 光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星,它是全固态系统,没有任何运动部件,因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。本项目采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪,这项技术填补了国内的空白,具有国际领先水平。
  • 高光谱成像等技术纳入“地球观测与导航”重大专项申报指南
    2月19日,科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类,列入关键技术攻关类的有:静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下: “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》精神,科技部会同有关部门,组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案,在此基础上启动该专项2016年度项目部署,并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向,共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则,2016年启动7个方向15个重点任务的部署,专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容,以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个,每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下:1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术(关键技术攻关类)研究内容:面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求,开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究,包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究;完成全尺寸地面原理样机的研制,对关键技术进行地面试验验证,为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑,服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标:实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像,实现单帧幅宽不小于100km×100km,成像质量MTF×SNR优于5(太阳高度角20° 、地面反射率0.05)。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求,开展静止轨道高光谱成像技术研究,突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术,形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统,为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标:研制空间分辨率不低于25m(紫外至近红外波段)、50m(短波红外至中波红外波段)、100m(长波红外波段),波段范围0.3μ m~12.5μ m,光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程,单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限:5年拟支持项目数:3项1.3 大气辐射超光谱探测技术(关键技术攻关类)研究内容:针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求,开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究,进行指标体系和总体方案设计;开展高效率干涉成像技术研究,实现高性能干涉仪的设计和装调,突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术;开展低温光学和系统制冷技术研究;开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究;研制大气辐射超光谱探测仪工程样机;突破数据预处理和气体反演技术,开发数据处理软件系统。考核指标:谱段:3.2μ m~15.4μ m;光谱分辨率不低于1.25px-1(天底)、0.375px-1(临边);空间分辨率(@705km)不低于0.5km×5km(天底)、2.3km×23km(临边);幅宽不低于5.3km×8.5km(天底)、37km×23km(临边);辐射测量精度:0.3K;光谱定标精度:0.2px-1;信噪比不低于30:1。实施年限:5年拟支持项目数:2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术(关键技术攻关类)研究内容:面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求,开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计;完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关,确保实现图像的高辐射质量和高几何质量;完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关,开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证;构建动中成像集成验证系统,模拟在轨动中成像过程,进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标:相机角分辨率:优于0.5μ rad;姿态机动速度:绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s;最大角速度不低于6° /s;最大角加速度:不低于1.5° /s2;动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s(三轴,3σ );系统在轨传函:≥ 0.1(Nyquist频率);图像目标定位精度:常规推扫优于5m,动中成像优于30m(星下点,无控制点)。实施年限:3年拟支持项目数:1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术(关键技术攻关类)研究内容:面向应急遥感等迫切任务需求,开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究;开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究;研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制;研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究;形成标准化的分布式姿态测量与控制模块,网络化通信与数据共享模块,高精度遥感模块三大核心能力。考核指标:完成6~8颗分布式可重构卫星试验样机,实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证,完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统;姿态测量与控制模块,总重量小于1kg,实现三轴姿态测量精度优于10″ ,角速度测量精度优于0.001° /s,角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg,功耗小于1W,其包括星间通信数率大于30Kbps,距离大于20km,星地数据通信包括测控与数传,其中测控数据率上下行均大于30Kpbs,数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg,对地分辨率优于4m,幅宽大于8km;系统具有自主成像的能力,无控制点图像定位精度优于100m,通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限:5年拟支持项目数:3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术(关键技术攻关类)研究内容:面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求,开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究;构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元,能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究,并通过地面演示验证;研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术,如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术,及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制;开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究;完善微纳型遥感卫星的建造规范,为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标:完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元,完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元,实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性;对信息流标准化单元,基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2,载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限:5年拟支持项目数:2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术(重大共性关键技术与应用示范类)研究内容:研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范;研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术;研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术,研究全球典型要素的增量更新技术;研究毫米级全球历元地球参考框架(ETRF)构建关键技术;形成典型要素协同生产技术体系,开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标:标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像(DOM)、数字高程模型(DEM)、数字地表模型(DSM)、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素,满足10m~20m地表覆盖分类要求;信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理,典型要素提取自动化程度达到80%以上,精度达到像元和亚像元级;全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:5万;境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1:1万;水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m~20m、要素信息提取准确率不低于85%;建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3~5个典型区域的要素信息产品。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术(重大共性关键技术类)研究内容:研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系,研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术,研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术,研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术,研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术;研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术;形成地球资源环境动态监测技术体系,开展相关领域的应用示范。考核指标:监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征,满足资源环境动态监测要求;高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%;实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理;对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年,形变时间序列监测精度优于4mm;具备资源与环境要素的年度监测能力,全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m;全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%;动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时;天地联合监测区域尺度200km~1000km,获取空间环境信息要素不少于4类,数据处理周期不超过2小时。选择3~5个领域开展应用示范。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明 :鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术(基础前沿类)研究内容:针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求,开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关,研制原理样机;同时,探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法,研制原理验证样机。考核指标:探索导航定位新机理与新方法,并研制两类高性能原子自旋陀螺样机:(1)高精度原子自旋陀螺原理样机,实现漂移优于0.0001° /h;(2)金刚石色心原子陀螺原理验证样机,实现漂移优于10° /h。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术(基础前沿类)研究内容:面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求,研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术,构建陆海(含海底)一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统,包括高程基准(大地水准面);研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法;完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验;研究海洋(水面、水下)融合导航技术和重力匹配导航技术,研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标:海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m;1×1海洋重力异常图精度优于± 3~5mGal;大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m;实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术(基础前沿与关键技术攻关类)研究内容:面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求,研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构;联合通信与卫星导航技术,建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系;以云计算、云存储技术为基础,突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术;开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究;突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术;开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究;联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络,研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台,开展应用示范。考核指标:能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据,处理能力不少于2000个站;实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理,满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务,以及毫米级至亚米级的定位服务;大众用户室外定位精度优于0.5m,授时精度优于1ns;形成相关技术标准规范建议,平台服务用户能力不少于1千万,每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术(关键技术攻关类)研究内容:围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题,面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求,研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术,通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等,构建大范围高精度室内混合定位示范系统,开发新型的核心芯片,研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术:无线定位信号载波频率及导航电文播发协议,室内特征获取与计算;地面基站及无线广播发射机关键技术;接收机核心芯片(射频前端及接收机基带信号SoC芯片)关键技术;接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法;室内定位接收机开发,室内GIS研制,室内位置服务应用系统构建。考核指标:室内定位精度优于1m;室内图像匹配精度达到亚像素;建立室内定位示范系统,定位区域可以覆盖大型城市,复杂建筑群广场面积达到50万平米以上,超大型机场日客流量超过20万;完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制;形成室内无线定位技术国家标准建议,核心理论方法论文不少于3篇,自主核心专利不少于10项。实施年限:5年拟支持项目数:3项有关说明:鼓励产学研结合,鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理(基础前沿类)研究内容:围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题,探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法,攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术,研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型,构建城市基础设施管理示范应用系统,促进我国地理信息系统创新发展。考核指标:理论上原始创新,核心理论方法的标志性论文不少于50篇,自主核心专利不少于20项;新型空间数据处理与分析算法不少于100种,实时动态可视化三角面片超过100万量级,GB级空间数据可视化速度优于秒级;研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统,示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限:5年拟支持项目数:1—2项有关说明:鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用(关键技术攻关类)研究内容:面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求,研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术;研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术;研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术;研究北斗机载设备检测与适航评估技术;研制构建功能性验证系统,针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作;为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标:建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台,搭建广域航空安全监控网功能验证系统,形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求,告警位置信息不低于1次/min;北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求;监视航空器数量大于1000架,监视数据更新时间小于10s,三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns(95%置信度);3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km,水平定位精度优于50m,矢量速度精度优于1m/s,数据更新率不低于1次/s。实施年限:4年拟支持项目数:1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系(关键技术攻关与应用示范类)研究内容:研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制,研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系;研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术;突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术,研建区域应急响应空间信息服务规范标准,构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统,以重点区域和典型突发事件为案例,开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标:形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范,支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力,协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段,实现分米级移动信息采集;完成应急服务演示系统研制,系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力;应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域,构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限:3年拟支持项目数:2项有关说明:鼓励产学研结合
  • 中国科学仪器制造典范——中物院三项重大科学仪器专项掠影
    仪器信息网讯 2011年,科技部、财政部启动“国家重大科学仪器设备开发专项” 2016年4月,首个综合验收项目——《高精度四极质量分析器的工程化研制与应用》项目(以下简称《四极质量分析器研制与应用》项目)在京验收通过(详细报道见:中国工程物理研究院实现高精度四极质量分析器工程化研制)。仪器信息网编辑在项目验收评审会了解到,项目组为四极质量分析器研制与应用成功研发了零部件专用加工、装配、测量、测试装备与装置,形成了工艺、工程化图纸和质量与可靠性保障方案,已经具备了批量化制造能力。2016年5月,仪器信息网编辑特别走进中国工程物理研究院机械制造工艺研究所(简称:中物院机械制造工艺研究所),就四极质量分析器的“批量化制造”一探究竟,中物院机械制造工艺研究所所长王宝瑞等接待了仪器信息网编辑一行。同时,仪器信息网带回中物院承担的其他二项“国家重大科学仪器设备开发专项”的最新进展——《高速小型复合分子泵的开发和应用》、《高精度惯性仪表校准检测装置研制及应用》。中物院机械制造工艺研究所所长王宝瑞  中国50多年未能实现工业化生产“四极质量分析器”  四极质谱历史可追溯到20世纪50年代,1953年Paul申请四极质量分析器的德国专利,并在50年代完成四极质量分析器的大部分奠基工作 1965年德国Varian MAT生产第一台商业四极质量分析器质谱计,60年代末过渡到商业生产阶段。今天,四极质量分析器已被用于多种科学仪器,如三重四极质量分析器质谱仪、四极线性离子阱以及包含四极质量分析器离子导引各种串联质谱仪等。这些仪器已被广泛应用于对化学和生物成分的质量分析,环境保护,食品安全等领域。  我国曾经是世界较早研制四极质量分析器质谱计的国家之一,60年代初南京工学院曾研制四极质谱探漏仪,1965年北京分析仪器厂与清华大学合作研制出ZHL-01型四极质量分析器质谱计。在随后的几十年,我国质谱人员一直致力于该仪器研发 但是,直到今天,每年在中国市场出售的国产四极质量分析器质谱仪远低于100台。  从公开文献看到:“我国几乎所有的传统的金属切削机床都无法把陶瓷件加工成超精密复杂形状的零件,̷̷我们分几批次在不同的生产单位分别试制了10余件陶瓷轴承,̷̷试制的四极质量分析器轴承件4个定位孔的形位公差也在0.20mm左右,而实际要求公差在0.003mm以内,̷̷我们认为国内现有条件下,要求机械加工能保证四极质量分析器组件的精度不太现实,只能采用其它方法达到其精度要求。” 北京某仪器公司的研究人员也尝试采用“基于慢走丝切割技术的双曲面四极质量分析器加工方法”,金属杆整体先固定在陶瓷环上,再进行慢走丝加工,试图避开陶瓷环加工难题,但结果并不理想。我们也注意到,国产四极质量分析器质谱仪在国内已经开始销售多年,但是其核心部件——四极质量分析器基本全赖于进口。这也是制约国内国产四极质谱仪发展的重要原因之一。为了解决该类仪器“空心化”问题,在2011年,《高精度四极质量分析器的工程化研制与应用项目》列入“国家重大科学仪器设备开发专项”。  四极质量分析器组件从纯机械结构上可以分为两个部分,四根极杆、两个陶瓷极座。极杆从形状上可以区分为圆杆和双曲面杆 从极杆材料上分为金属、陶瓷。就圆杆而言,对于GCMS通常所需的5微米以下的加工精度,现有中国加工精度完全能满足需求 对于LCMS所需2微米以下的精度要求,则是有点困难了。部分仪器企业委托生产极杆的企业虽然可以满足四极质量分析器中的金属圆杆加工精度要求,加工个把不是问题,但要批量达到这个要求,则需要人机的完美结合。据了解,双曲面极杆最先被使用,但是存在加工费用高昂的问题,后来逐渐被圆杆取得了主流位置。对于类似LCMS使用的高性能四极质量分析器,通常需要采用陶瓷、石英等高硬度、低膨胀的材料,不锈钢、钼等高性能合金已经无法满足要求。陶瓷、石英等高硬度材料的精密加工也是一个难题。据某些人士自行测量,Sciex公司部分产品四极质量分析器总体精度大约在0.6微米~1.5微米之间。四极质量分析器质谱计的质量范围和最大分辨率是最基本的两个参数,这两个参数与五个基本参数相关:极杆长度、极杆上最大供给电压、四极场半径、射频电压的频率和离子入射能量,四极质量分析器组件的精度可以说是在其中起决定性作用。虽然单根金属极杆加工难度不高,但是其加工的成品率是个问题 陶瓷极杆的加工、陶瓷座的加工要实现相匹配的精度,也是个难题 再者将极杆、陶瓷座装配到3微米的综合精度,并且满足不同用户环境下的使用要求,这个更是个难题。  突破陶瓷加工工艺、组件装配工艺,实现“四极质量分析器”中国制造  走进中物院机械制造工艺研究所,看见了排列整齐、型号众多的四极质量分析器组件样品:普通金属、钼金属镀金、陶瓷镀金四极质量分析器组件(圆杆),当然也少不了当今热门的金属双曲面四极质量分析器。让人瞠目的,是按序排列的生产线、装配线、测试线,特别是走近一台台自主研发的专用机床设备,其中包括超精密车磨一体复合金刚石机床,实现金属杆磨削、陶瓷杆磨削、陶瓷镀金杆镀层车削等功能,该机床采用的自主研发静压主轴具有0.05微米的回转精度,加工的极杆圆度可达0.2微米-0.4微米,圆柱度小于1微米(150mm长度)。  超精密车磨一体复合金刚石机床  陶瓷环加工专用机床  项目组介绍了围绕四极质量分析器研发和制造取得的成果,其中包括研制的四极质量分析器零件各类专用精密加工机床、测量测试等装置 攻克了陶瓷镀金极杆导电镀复层的制备、超精密加工及精密电镀金等关键制造技术难题,成功研制出高精度陶瓷镀金极杆 研发了金属双曲面极杆的制造工艺 以表面镀金技术和工艺,提高了钼极杆抗氧化污染能力。项目规范定型了加工工艺,最终形成了高精度、系列化、批量化零件制造能力。产品通过比对测试和异地测试,各项性能优异,得到用户的好评和信赖。同时,中物院机械制造工艺研究所建立了完整的四极质量分析器组件测试线。目前,已经销售了上百套四极质量分析器分析器,并实现了出口。  部分四极质量分析器加工、装配、测量测试装置  “8000小时MTBF摸底试验”试问几家有?  中物院机械制造工艺研究所同时也是“国家重大科学仪器设备开发专项”——《高速小型复合分子泵的开发和应用》项目(以下简称:分子泵项目)的承担单位,中物院机械制造工艺研究所所长王宝瑞介绍到,分子泵项目预计将于今年完成验收,目前正处于可靠性试验期间。走进分子泵生产车间,在“复合分子泵可靠性摸底试验”的大横幅下,“一”字排开3个型号12台正高速运转的立式涡轮分子泵 当然也少不了看看各种高、大、上的机床等加工设备,以及整齐的流水装配线。分子泵项目组介绍到,这是为了满足“国家重大科学仪器专项”有关可靠性指南的规定,正在进行复合分子泵可靠性指标平均无故障间隔时间(MTBF)为8000小时的摸底试验,排列的分子泵24小时不停机运行。王宝瑞介绍到,基于重仪专项可靠性指南的要求,项目组在设计研发、原材料选择、制造加工等环节均引入“可靠性”概念,并分别进行了分子泵的大气冲击、振动、温湿度、高海拔等环境可靠性试验验证。为了保证顺利通过重仪专项可靠性指南相关要求,用流水装配线生产的产品进行整机MTBF8000小时的可靠性摸底试验,三种分子泵样机已经顺利通过第三方性能测试,抽速、压缩比、极限压强等指标接近国外先进水平。分子泵额定转速为72000转/分钟,最高转速可达90000转/分钟。  分子泵可靠性测试现场图  分子泵装配线图  强大系统工程能力打造世界最“稳”的离心机之一  走访中物院过程中,我们也了解到,中物院承担了多项“国家重大科学仪器设备开发专项”,中物院总体工程研究所(以下简称中物院总体所)承担的《高精度惯性仪表校准检测装置研制及应用》项目(以下简称:惯性校准项目)将于今年年底验收。高精度惯性仪表校准装置的名字比较晦涩,对非惯性仪器仪表领域的人来说 但如果说这是一台高精度水平离心机,这就比较好理解了。高精度惯性导航在航空航天、国防科技、测绘导航等领域应用广泛,高精度惯性仪表校准检测装置是高精度惯性导航仪表的关键检测校准设备,惯性校准项目于2011年启动。惯性校准项目核心指标为最大载荷10kg、相对标准不确定度10-6、稳态线加速度100g,这是一个比肩世界最高水平的精密离心机研制项目。  作为我国科学试验用离心机研制的龙头单位, 中物院总体所同步于欧美于1960年代开始大型离心机研制工作,至今已研制交付各类离心机四十余台 正在承担的离心机设计开发项目包括:国内容量最大的土工离心机、国内指标最先进的振动复合例行试验机、国内精度最高的精密离心机以及国内首台自主研制的高性能载人离心机等。总体所生产的离心机为我国多个型号战略、战术武器及战机部组件检测、定型提供了试验平台 为我国多个水利、交通工程建设提供工程设计验证平台。上世纪90年代,总体所已经研制多台加速度相对不确定度为1×10-3的精密离心机。在惯性校准项目进行中,于2014年向重庆某用户单位交付加速度相对不确定度为10-4量级的精密离心机,经过长时间使用,用户反馈非常满意 到2016年5月,已经有4台类似设备交付用户,产生了良好的经济效益。  高精度惯性仪表校准检测装置  站在离心机主机面前,就一个感觉“大”。为了提供100g的加速度,离心机转盘直径达2.2m,由双向大承载高精度空气轴承支撑,仅主机机械系统就重达7吨。为了实现加速度相对标准不确定度10-6的指标,离心机运转时,主轴回转误差必须控制在0.5微米以内,每圈时间差仅为1纳秒。站在离心机旁边,听着项目组成员详细介绍如何把10-6这个指标分解为20多个影响因素进行了系统的研究分析,如,设备自身的制造、安装、测量误差,地球引力、地脉动,空气温度、湿度,甚至月球引力、天体运行等影响参数相互关系等。其实,笔者这时候正站在高精度惯性仪表校准检测装置上面——安装离心机的、直径16米、重达1800吨的基座上 而1800吨的基座由几十组隔振器从横向和纵向两个方向进行支撑 这一切,只是因为无人行走地面的稳定性大约在10-5g左右,运行的离心机必须比地面更稳。项目组介绍,随项目的不断推进,在精密电机、轴承、精密测量系统、微震动隔震系统以及工艺、材料、装配方面取得了大量成果,并已经产生1亿多产值。项目组介绍到,经过近1年的安装、测试,高精度惯性仪表校准检测装置各项指标均满足项目要求,填补了我国大量程高精度惯性导航仪表设备检测校准的科学仪器领域空白,已经准备好了迎接年底的国家验收。  三项国家重大科学仪器设备开发专项,综合考验中物院在超精密加工方面的硬实力,考察了其踏实认真的工作作风,复杂系统工程组织、实施的能力,期待尽早听见分子泵项目和惯性校准项目通过科技部综合验收的消息。科技部资源配置与管理司吴学梯副司长在《四极质量分析器研制与应用》项目验收评审会上表示:希望项目组作为科学仪器核心部件的研制方,要加强与国内外质谱仪器研制单位和生产企业紧密合作,不断提高相关产品的核心竞争力。此外,也希望国内研制和生产质谱仪器的单位和企业,要有使命感和责任感,齐心协力,支持国内质谱部件生产商不断完善和提高产品性能,共同为国产质谱研制事业贡献力量。为此,中物院正在筹备建立相关的产业化团队,尽快实现项目成果的产业转化。随着四极杆中国制造的实现,相信一定有优秀的国产质谱企业站出来,进一步解决四极杆高精度射频电路等方面的难题,展现出企业优异的系统集成能力,为用户提供优秀的国产四极杆质谱仪。
  • 一文了解我国科学家主导发起的人体蛋白质组导航国际大科学计划
    近日,由我国科学家主导、发起,并得到国内外科学界广泛响应和支持的国际大科学计划(Proteomic navigator of the human body,又称π-HuB)的执行总部在广东智慧医学国际研究院正式揭牌。这是继2001年人类基因组草图完成发表后,破解人体构造“天书”的另一个国际科学计划,中国科学院院士贺福初为该计划首席科学家。该计划旨在绘制人类全生命周期、全球性重大疾病及代表性膳食模式、生存环境的蛋白质组图谱,解析人类蛋白质组构成原理和演变的规律,探索生物医学大数据从信息知识到智慧的路径,实现人体蛋白质组定位系统的精确空间定位、准确状态定性和人体从非健康状态到健康状态的精准导航。  什么是人体蛋白质组导航国际大科学计划?  提起蛋白质,大家并不陌生。不过“蛋白质组”一词却鲜有人了解。其实,蝴蝶由卵变虫、成蛹、再破茧成蝶,幕后“操盘者”并非基因组,而是蛋白质组。  过去人们认为,只要绘制出了人类基因组序列图,就能了解疾病的根源,但是却发现基因组并不如预期那样能够揭示人类生、老、病、死的全部秘密,如何解读这本“天书”成为一大难题。  “生,源于基因组 命,却一定由蛋白质组决定。只有蛋白质组才能根本阐释生命。”中国科学院院士贺福初认为。基因组序列只是提供了一维遗传信息,而更复杂的多维信息发生在蛋白质组层面,因此想要解密基因组,必须先系统认识蛋白质组。π-HuB计划就是这样一个旨在绘制人类全生命周期、全球性重大疾病及代表性膳食模式、生存环境的蛋白质组图谱的计划。  那么,何谓“导航”?π-HuB计划将致力于解析人类蛋白质组构成原理和演变的规律,探索生物医学大数据从信息知识到智慧的路径,实现人体蛋白质组定位系统的精确空间定位、准确状态定性和人体从非健康状态到健康状态的精准导航。这项大科学研究将为人类健康管理、科学养生以及疾病精准防控诊治提供全新理论、技术和方法。该计划将为人类带来什么?贺福初院士主要从事蛋白质组学、精准医学和系统生物学研究。早在2002年,他的团队在国际上率先提出了蛋白质组学研究“两谱”“两图”“三库”的科学目标和行动策略,领衔完成了国际首个人类器官(肝脏)蛋白质组计划,建成了该领域领先国际水平的国家重大科学基础设施,并联合国内数十家基础研究和临床团队协作完成了中国人体蛋白质组研究等大型科学项目。2020年经国家科技部遴选评审立项,π-HuB计划成为首个生物医药领域国家大科学计划培育项目。  根据广州会议上公开的人体蛋白质组导航计划白皮书2.0,在未来30年,π-HuB计划将投入数十亿元人民币,以实现三大目标:  1、绘制人体蛋白质组结构空间参比图谱,按照人体构成层次,绘制从单分子到蛋白质复合体,细胞到组织到器官的各层级蛋白质组构成图谱   2、阐明人体蛋白质组状态空间参比图谱,追踪人体从受精卵发育成胎儿,直到衰老的生命全周期过程中,不同膳食模式、不同环境因素、体内不同微生物类型和不同疾病状态下的蛋白质组图谱的动态变化。  3、建立人体蛋白质组导航系统,整合蛋白质组学数据和其他人类组学数据构建元人体数字模型,利用人体蛋白质组在状态空间中定位,对健康状态进行判定,进而实现对疾病风险的预判和早期疾病诊断,和制定最佳治疗干预措施。早在2002年,中国科学院院士贺福初团队在国际上率先提出了蛋白质组学研究“两谱”“两图”“三库”的科学目标和行动策略,领衔完成了国际首个人类器官(肝脏)蛋白质组计划。在国家“863”、“973”和重点研发专项的共同支持下,贺福初团队联合国内数十家基础研究和临床团队协作完成了中国人体蛋白质组研究等大型科学项目,并提出蛋白质组学驱动的精准医学理念。贺福初院士在接受媒体采访时,围绕中国学者发起的国际大科学计划——“人体蛋白质组导航计划”,对其未来的发展目标,以及对我们解读生命密码的帮助等进行解读。至于为何要发起这样一个国际大科学计划,贺福初表示,大科学计划是强国的重要引擎,“当一个国家成为全球科学中心时,它将迅速成长为世界顶级强国”。问:贺院士,我国学者发起的“人体蛋白质组导航计划”是一项大科学计划,为什么您要积极推进我国的大科学计划呢?贺福初:在2016年的全国科技创新大会上,我国明确提出了在2050年要建成全球科学中心,这是作为全球科技强国非常重要的标志。对科学发展史的研判可以得出如下结论:当一个国家成为全球科学中心时,它将迅速成长为世界顶级强国。比如,17世纪的英国、18世纪的法国、19世纪初期到20世纪初期的德国。判断现代大国的强盛与否,首先要看它能否成为全球科学中心,能否发动技术革命。20世纪初,在欧洲大陆爆发世界大战时,美国吸引了全球大量的顶级科学家赴美研究,迅速成长为全球科学中心,发展出一系列突破性技术。而在崛起的过程中,美国相继发动了多个大科学计划,包括大家耳熟能详的曼哈顿计划、阿波罗计划,以及人类基因组计划。这些大科学计划是美国发展为世界第一强国的重要引擎,也在科学史上开启了真正的大科学计划时代,开创了人类文明的新篇章。问:我们知道蛋白质组学比基因组更为复杂,您和很多中国学者很早就在这一领域布局研究,如今也取得了很好的成绩,具体的情况请您介绍一下。贺福初:大科学计划需要调动全国甚至全球的科技力量,通过协作式的联合科学攻关,达成计划的既定科学目标,这种模式可以带来国家科技力量的迅速腾飞。医务工作者最熟悉的大科学计划或许就是人类基因组计划了,它全面推动了遗传学研究、疾病机制研究和药物靶标发现,为精准医学计划奠定了雄厚基础,带来了巨大的社会效益和经济效益。人类基因组计划绘制了一部人类生命密码的“天书”,但如何解读这本“天书”,成为当时科学家更加关注的问题。最终在人类基因组图谱完成之际,一批基因组学学者不约而同地向蛋白质组学发出呼唤:“用蛋白质组学解读基因组这部‘天书’。”于是,“人类蛋白质组计划(HPP)”应运而生。的确,与人类基因组计划相比,蛋白质组计划会更为复杂。因为同一个体不同器官、同一器官不同细胞的基因组是相同的,蛋白质组却可以千差万别。因此,尽管大家都知道要向蛋白质组寻找答案,但对于人类蛋白质组计划如何推进,各国学者莫衷一是。在2002年,由我国领衔、全球11个国家参与的“人类肝脏蛋白质组计划(Human Liver Proteome Project,HLPP)”正式启动。该计划是国际“人类蛋白质组计划”启动的第一个人体组织器官的蛋白质组计划,也是中国科学家倡导和领衔的第一个国际大型合作计划。最终,我们鉴定了超过1万种人类肝脏蛋白质,并利用这些数据对肝脏生理功能进行了系统解读,为人类蛋白质组计划的全面展开发挥了示范作用。2014年,在“人类肝脏蛋白质组计划”取得成功经验的基础上,科技部启动了“中国人蛋白质组计划(CNHPP)”重点专项。如今,在人体蛋白质组学研究领域,我国的科研水平已领先世界。问:贺院士,您提出的“π-HuB”计划是下一个新的目标吗?您对它有什么期许吗?贺福初:随着这种数据驱动而非假设驱动研究的积累,多维动态而非一维静态数据的丰富,人体细胞与内外环境间信息的集成,将在更高层次获得对人类个体、人与自然环境、人与社会的全新认知,推动智慧医学的到来。基于这些,我们提出了“人体蛋白质组导航计划”。该计划的愿景是在全球统一的技术标准与数据共享模式下,全人类共同探索人类未知前沿,揭示宇宙中最复杂物质系统——“人体”的蛋白质组谱系及其构成原理与演变规律,系统阐释人类发育、衰老及重大疾病发生发展机制,并依此制订覆盖人类生命全周期的精准防控、诊治、康养策略,开创智慧医学新范式,为推动构建人类卫生健康共同体提供中国方案。
  • “仪器科学与技术”学科,仅有1所高校入选“双一流”
    2月14日,教育部、财政部、国家发展改革委“官宣”了第二轮“双一流”建设高校及建设学科名单(全名单链接)。公布的名单共有建设高校147所。建设学科中数学、物理、化学、生物学等基础学科布局59个、工程类学科180个、哲学社会科学学科92个。北京大学、清华大学自主建设的学科自行公布。其中,“仪器科学与技术”学科仅有1所高校入选,即:北京航空航天大学北京航空航天大学“仪器科学与技术”学科,于北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院下设立,2007年被评为首批国家一级重点学科,2012年被评为工信部重点学科,并在2012年教育部一级学科评估中名列全国第一。“仪器科学与技术”也被认为是北京航空航天大学的王牌学科之一。北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院设有四系两所一中心,即测控与信息技术系、惯性技术与导航仪器系、光电工程系、遥感科学与技术系、光电技术研究所、精密仪器与量子传感技术研究所和教学实验中心。拥有“惯性技术”国防科技重点实验室、“精密光机电一体化”教育部重点实验室、“新型惯性仪表与导航系统技术”国防重点学科实验室、“量子传感技术”工业和信息化部重点实验室、国防科工局“中英(NLAA-RAL)空间科学与技术”联合实验室、“中英(NLAA-RAL)空间科学与技术”教育部国际合作联合实验室、北京市高速磁悬浮电机技术及应用工程技术研究中心、“中英量子传感术”北京市国际科技合作基地等国家级、省部级重点实验室和基地。现有教职工166人,专任教师146人。在先进惯性器件与系统、精密光机电测试、航天器姿态测量与控制、先进传感技术等方向上取得了一批重大成果。
  • 09年我国部分仪器产品出口退税率提高
    财政部、国家税务总局发布《关于提高部分机电产品出口退税率的通知》   【发布单位】中华人民共和国财政部、国家税务总局   【发布文号】财税[2008]177号   【发布日期】2008-12-29   【实施日期】2009-01-01 各省、自治区、直辖市、计划单列市财政厅(局)、国家税务局,新疆生产建设兵团财务局:   经国务院批准,从2009年1月1日起,提高部分技术含量和附加值高的机电产品出口退税率。具体规定如下:   一、将航空惯性导航仪、陀螺仪、离子射线检测仪、核反应堆、工业机器人等产品的出口退税率由13%、14%提高到17%。   二、将摩托车、缝纫机、电导体等产品的出口退税率由11%、13%提高到14%。   除以上产品外,提高出口退税率的产品还包括部分仪器设备,具体产品清单见附件。   三、具体执行时间,以 “出口货物报关单(出口退税专用)”海关注明的出口日期为准。   特此通知。   附件:提高出口退税率的产品清单   中华人民共和国财政部中华人民共和国国家税务总局二〇〇八年十二月二十九日
  • 泉州市传感智能制造和化合物半导体产业专利导航成果发布
    为贯彻落实《知识产权强国建设纲要(2021—2035年)》和《“十四五”国家知识产权保护和运用规划》,更好地推广专利导航服务,宣传知识产权科普知识,推动创新主体有效利用知识产权信息培育竞争优势,6月21日,泉州市知识产权保护中心组织开展传感智能制造和化合物半导体产业专利导航成果发布推介系列活动,成果发布会设立泉州主会场和晋江、南安、安溪分会场,来自泉州市各县市区的企业、高校、科研院所和有关行业协会代表共800余人参会。  活动介绍了泉州市重点产业专利导航数据库及可视化监测系统,邀请了2位资深中级知识产权师,进行泉州市传感智能制造产业和泉州市化合物半导体产业专利导航成果发布,对传感智能制造和化合物半导体产业专利导航报告、《专利导航指南》系列国家标准进行解读,并进行问卷调查及现场交流,积极对接企业需求,为参会人员进行专业辅导和耐心答疑,帮助强化提升专利质量意识和能力,进一步掌握了重点产业发展现状,明晰了产业专利导航研究目标,梳理了产业创新发展面临的问题,论证了重点企业专利导航技术分解需求和专利导航成果应用需求,为推动专利导航项目顺利实施,发挥项目示范带动作用打下良好基础。  下一步,保护中心将继续完善专利导航项目,提供更加精准和实用的专利信息,进一步支持创新创业者,提供全方位的知识产权保护和支持,推动创新成果的转化和价值的最大化,促进科技进步和经济繁荣。
  • 激光雷达 lidar
    激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础,增加了GPS定位和定高功能,系统与自动导航仪接口,实现了航线和高度的自动控制。   成像激光雷达可水下探物   美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标。 美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势。 History and Vision History Velodyne's expertise with laser distance measurement started by participating in the 2005 Grand Challenge sponsored by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).A race for autonomous vehicles across the Mojave desert, DARPA's goal was to stimulate autonomous vehicle technology development for both military and commercial applications. Velodyne founders Dave and Bruce Hall entered the competition as Team DAD (Digital Audio Drive), traveling 6.2 miles in the first event and 25 miles in the second. The team developed technology for visualizing the environment, first using a dual video camera approach and later developing the laser-based system that laid the foundation for Velodyne's current products. The first Velodyne LIDAR scanner was about 30 inches in diameter and weighed close to 100 lbs. Choosing to commercialize the LIDAR scanner instead of competing in subsequent challenge events, Velodyne was able to dramatically reduce the sensor's size and weight while also improving performance. Velodyne's HDL-64E sensor was the primary means of terrain map construction and obstacle detection for all the top DARPA Urban Challenge teams. Vision Velodyne's ultimate vision for its LIDAR technology is simple: to save lives. We see the day where this sensor technology is deployed on every vehicle in the world. While traditional LIDAR sensors have relied on fixed electronics and rotating mirrors to deliver a 3-D terrain map, the rotation of an entire array of multiple fixed lasers has proven to be a quantum leap forward in sensing technology. This accomplishment has been termed a "disruptive event" by car safety research groups, who see the technology as a reason to rethink all that we know about vehicle sensors and the safety systems they enable. Until the day when we help eliminate automobile-relatedcasualties, Velodyne plans to market its unique LIDAR technology wherever sophisticated 3-D environment understanding is required: robotics, map capture, surveying, autonomous navigation, automotive safety ystems, and industrial applications. 激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代
  • 国家级北斗卫星导航产品检测机构成立
    国家通信导航与北斗卫星应用产品质量监督检验中心6日在石家庄市挂牌,该中心由中国国家认证认可监督管理委员会批准中国电子科技集团公司第五十四研究所成立。与此同时,中国人民解放军总参测绘导航局和中国卫星导航定位应用管理中心批准该研究所成立&ldquo 北斗卫星导航产品质量检测中心&rdquo 。这标志着我国首个国家级北斗卫星导航产品检测机构成立。   据了解,两个中心的主要任务是:在国家认监委和总参测绘导航局指导下,制定北斗卫星导航及卫星应用标准 研究北斗卫星导航设备检测方法和测试技术 开展北斗卫星导航产品检测认证 提升北斗卫星导航产品质量,推动北斗卫星导航产业发展 向行业主管部门、政府有关部门及广大消费者提供产品质量信息。   两个中心的成立将有利于北斗导航应用普及,尽早发挥国家重要基础设施的使用效能 帮助提升北斗导航产品质量,增强北斗导航核心竞争力 有利于加强行业管理、规范市场秩序,推动北斗导航的应用与国际接轨。
  • 从排行榜看全球仪器科学学科TOP10中的9所中国大学
    p style=" text-indent: 2em " 6月29日,上海软科教育信息咨询有限公司正式发布2020“软科世界一流学科排名”(Global Ranking of Academic Subjects, span style=" text-indent: 2em " GRAS)。 /span /p p style=" text-indent: 2em " 软科世界一流学科排名(GRAS)首次发布于2016年, 排名覆盖54个学科,涉及理学、工学、生命科学、医学和社会科学五大领域。GRAS每年实际排名全球4000余所大学,& nbsp 排名对象是全球范围内在相应学科科研产出达到一定规模的大学。 /p p style=" text-indent: 2em " 今年中国表现强劲,在10个学科夺得世界第一,仅次于美国(31个),暂居第二。这10个学科分别是清华大学-通信工程、哈尔滨工业大学-仪器科学、同济大学-土木工程、上海交通大学-船舶与海洋工程、武汉大学-遥感技术、北京科技大学-冶金工程、北京航空航天大学-航空航天工程、北京交通大学-交通运输工程、江南大学-食品科学与工程和中南大学-矿业工程。 /p p   对比来看,中国内地高校在工学领域表现甚优,在18个工学学科的世界五十强中,中国内地高校的数量超过10所,分别是仪器科学(25所)、化学工程(21所)、交通运输工程(21所)、矿业工程(21所)、纳米科学与技术(20所)、通信工程(19所)、能源科学与工程(17所)、材料科学与工程(16所),船舶与海洋工程(16所)、生物医学工程(14所)、遥感技术(14所)、机械工程(13所)、冶金工程(13所)、计算机科学与工程(12所)、控制科学与工程(11所)、食品科学与工程(11所)、土木工程(10所)和航空航天工程(10所)。 /p p style=" text-indent: 2em " 其中中国高校 span style=" text-indent: 2em " 在仪器科学领域的表现尤其令人骄傲,由哈尔滨工业大学领头在TOP10中占据了9位! /span /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/eb8a6431-10bc-49ae-a569-ee2ac673e902.jpg" title=" 仪器科学排名.png" alt=" 仪器科学排名.png" / /p p strong 仪器科学领域TOP10上榜中国大学简介: /strong /p p    strong 哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院 /strong 设有仪器科学与技术国家重点一级学科、国防特色学科。哈工大精密仪器专业建立始于1952年精密仪器实验室扩建,是全国第一个精密仪器专业 1956年成立仪器制造系,是全国高校仪器学科领域中最早建系、最早成体系培养高端精密仪器人才的学科专业。 /p p    strong 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院 /strong 拥有仪器科学与技术国家一级重点学科、光学工程北京市重点学科2个一级学科博士点和测绘科学与技术一级学科硕士点。其中,“仪器科学与技术”学科2007年被评为首批国家一级重点学科。学院学科涵盖精密仪器及机械国家重点学科、测试计量技术及仪器国家重点学科、光学工程北京市重点学科、遥感科学与技术等二级学科。 /p p    strong 清华大学精密仪器系 /strong 是我国历史最悠久的工程学科院系之一,涵盖仪器科学与技术、光学工程两个一级学科,各学科在全国评估中均名列前茅。建有1个国家重点实验室和1个国家工程研究中心,及国家级示范教学基地,是全国国家级教学科研机构最多的系。拥有一只强有力的光、电、控多学科交叉的教学科研队伍,包括中国工程院院士2人,教育部“长江学者”奖励计划特聘教授5人,国家“千人计划”教授5人,国家杰出青年基金获得者3人。 /p p    strong 浙江大学生物医学工程与仪器科学学院 /strong ,设生物医学工程学系、仪器科学与工程学系两个系,具有生物医学工程、仪器科学与技术两个一级学科硕士、博士学位授予点以及相应的博士后科研流动站,两学科均为国内率先创立。学院前身可以追溯至我国生物医学工程及仪器科学创始人之一吕维雪先生于1977年创建的浙江大学科学实验仪器工程学系。 /p p    strong 吉林大学仪器科学与电气工程学院 /strong 成立于2005年,其前身是原长春地质学院仪器系。在学校党委的正确领导下,经过几代前辈教师及仪电人的辛勤工作和共同努力,学院在人才培养、科学研究、社会服务和文化传承等方面取得了一系列具有显示度的成果。已成为我国培养仪器科学与技术、电气工程领域高级专门人才的重要基地,累计已培养各类高级专门人才逾万人。 /p p    strong 东南大学仪器科学与工程学院 /strong 所属学科专业创建于1960年,原名陀螺仪及导航仪器专业,于1961年开始招收研究生。1981年和1984年被国务院学位委员会先后批准设立“精密仪器及机械”和“测试计量技术及仪器”两个硕士学位授权点。“精密仪器及机械”学科1994年被评为江苏省重点学科,1998年被国务院批准为“仪器科学与技术”一级学科博士、硕士学位授权点,1999年获准设立“精密仪器及机械”学科特聘教授岗。 /p p    strong 华中科技大学仪器科学与技术系 /strong 前身系1958年创立的机械工程一系精密仪器教研室,经过李柱、李光瀛、席宏卓、陈志祥、叶虎年、谢铁邦等老一辈教授艰苦努力,历经公差与标准化教研室、测试技术及仪器研究所等发展创立起来的。该系为教育部制造技术国际标准研究中心依托单位。在高端表面形貌测量与分析、电磁检测技术与装备、可重构虚拟仪器方面形成了学科特色。 /p p    strong 大连理工大学光电工程与仪器科学学院 /strong 于2017年1月正式成立,是辽宁省先进光电子技术重点实验室、教育部卫星导航联合研究中心卫星小型化与先进载荷技术分中心的依托建设单位。致力于为光电工程、仪器科学等领域培养具有创新和实践能力以及国际视野的高层次优秀人才。   /p p    strong 上海交通大学仪器科学与工程系 /strong ,最早可追溯到1958 年设立的精密仪器及机械专业,1975 年建立精密仪器系,由著名无线电与水声工程专家朱物华院士出任系主任。1986 年惯性技术及其导航设备被批准为我国航海领域首批博士学位授权点。历经60年发展凝练成了智能诊疗仪器、精密仪器与机器人、特种计量测试技术及仪器、导航制导技术与无人机四个稳定的学科方向。 /p
  • 核磁共振仪发明者的一个想法诠释“跨界思维”的重要性
    p   2018年底,北斗三号基本系统完成建设,正式向“一带一路”及全球提供基本导航服务,这标志着北斗系统服务范围由区域扩展为全球,北斗系统正式迈入全球时代。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/55eef82c-1e14-4549-8dec-f95300b1eb2a.jpg" title=" CD3359E49D01DFFBF4121C246E6B541C66BC8554_size26_w1080_h422.jpeg" alt=" CD3359E49D01DFFBF4121C246E6B541C66BC8554_size26_w1080_h422.jpeg" / /p p   “北斗”卫星导航系统是我国自主研发、独立运行的全球卫星导航系统,该项目全面启动是在1994年(恰好是在“银河号”事件之后)。作为导航卫星的心脏,高性能的星载原子钟对导航精度具有决定性作用。 /p p   卫星导航系统的定位原理是通过近似于三角测量的方法实现的。接收机——比如手机、汽车导航仪器等等,它接收多个导航卫星发射的无线电信号,而我们知道这些导航卫星的信号是以光速传播的,那么,只需要测量这些信号从卫星发出到自己接受到,各自花了多少时间,通过这个时间,接收机就能计算出它相对于多颗卫星的远近关系。所以时间测量越是精密,你的位置解算也就越是精密。而要实现对时间的精密测量,就需要原子钟。 /p p   现有卫星导航系统所使用的原子钟类型分为氢原子钟、铷原子钟、铯原子钟三种。原子钟的概念最早是在1944年,由美国科学家、诺贝尔奖获得者伊西多· 艾萨克· 拉比(这位老兄也是核磁共振仪的发明者)提出,他发现原子的自然共振频率本身极为精确,因此依靠这一原理,就可以制造出数千万年才会误差1秒钟的超高精度计时系统。(题外话:从这位诺贝尔奖获得者的身上,我们可以发现一个道理,成功的科学家,单有一方面的知识可能还不够,还需要以原有知识作为树根,然后将各个领域的相关知识融合进来让思维的大树开枝展叶。按当下时髦的话讲,这叫作“跨界思维”。) /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/993b3643-ad1c-4995-856a-08a78cf030d0.jpg" title=" timg_meitu_1.jpg" alt=" timg_meitu_1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 伊西多· 艾萨克· 拉比 /strong /p p   有关资料显示,在北斗系统研制的初期,我国并不具备自主生产原子钟的能力,只能高价从欧美购买,但有些国家对我国实施了严密的技术封锁,有些国家则乘机漫天要价狮子大开口(笔者在写这篇文章时,专门在仪器信息网上查了一下,某型欧洲产商用原子钟,价格在50万~100万),最后不得不逼着中国人走自主研发的道路。 /p p   卧薪尝胆,中国隐忍了十余年后,2007年我国首批国产铷原子钟上天服役,实现了国产星载原子钟零的突破。2015年我国又再次成功发射搭载国产氢原子钟的北斗二号卫星。2017年发射的北斗三号卫星已经实现了国产的铷原子钟和氢原子钟全面替代进口产品。去年,中国航天科工集团公司二院203所又已启动汞离子微波钟立项研制。相关专家介绍,作为我国的新一代超级原子钟,它在未来深空探测和卫星导航领域将有很大的优势,有望应用于下一代北斗导航卫星。 /p
  • 总投资超2亿元,购置大量仪器设备,“智能影像导航诊疗装备及零部件攻关”产业化项目动工
    千里马招标网显示,3月2日,智能影像导航诊疗装备及零部件攻关”产业化项目备案申报。3月7日,项目复核通过。据了解,本项目建筑面积25000平方米,占地面积12387.73平方米,总投资22149.5万元。项目位于东莞市松山湖东莞市松山湖东部地区A区二路与A区五路交叉口以东。项目起止日期为2022年03月01日 - 2022年12月01日。拟新建25000平方米的厂房,计划2021年3月动工,2022年12月竣工。新建X射线及核磁屏蔽室、实验室、生产及装备车间、仓库等配套设施室,购置逻辑分析仪、碳纤床板模具、膜体(头膜、体膜)、头托模具、静电计、精密电压源、LCR测试仪、碳纤床板工装、光学平台、HP工作站、示波器、计算机、软件及工具、碳纤床板模具等其他生产设备。
  • “人体蛋白质组导航国际大科学计划”白皮书1.0全球发布会召开
    2023年5月8日-10日,第11届亚太人类蛋白质组组织(AOHUPO)大会暨第七届亚太农业蛋白质组学组织(AOAPO)会议将在新加坡举行。此次AOHUPO-AOAPO联合大会为期3天。会上,受邀演讲者将在5场全体会议和27场分会上进行演讲,分享内容涵盖蛋白质组学和质谱技术,以及它们在健康/生物医学研究、农业/水产养殖、食品和环境科学中的应用。此外,大会还将举办青年科学家论坛(Young Scientist Forum,YSF)作为会前活动。  本次大会上,中国代表团队还举行了 “人体蛋白质组导航国际大科学计划(Proteomic NavIgater of the Human Body,π-HuB)” 白皮书1.0全球发布会,并同与会者介绍和分享π-HuB计划的最新动态。人体蛋白质组导航计划(Proteomic NavIgator of the Human Body,简称π-HuB计划)白皮书摘要:  在人类基因组计划之后的时代,人类蛋白质组的研究成为了生命科学和医学中最激动人心、最具挑战性的前沿之一。高端质谱和其他转化性蛋白质组学技术现在提供了一个机会,以前所未有的分辨率和规模来审查人体和人类生命。在这里,我们介绍一个国际大科学项目,名为 π-HuB(人体蛋白质组导航国际大科学计划)。π-HuB项目将是一个30年的任务,投资数十亿,建立在四个关键支柱上,包括人类样本、技术创新、大科学基础设施和开放资源。该项目有三个中心目标:1)将人体分解成一个数字化的蛋白质组参考空间的层次结构,从器官/组织到单个细胞 2)拍摄个体一生中的蛋白质组快照,研究人群对主要暴露健康结果的蛋白质组适应性 3)构建一个智能计算模型,称为π-HuB导航器,将蛋白质组和其他分子/表型数据集成起来,促进我们对人类生物学的理解,促进疾病诊断和治疗。在启动和发展阶段(2023-2032),π-HuB项目将组建一个国际联合体,实现以下里程碑,包括细胞类型解析蛋白质组图谱、以生命为导向的干扰蛋白质组图谱和“蛋白质组导航计划”模型的初始版本。我们期望这些努力将为整个π-HuB项目提供巨大的推动力,引领一个以蛋白质组学为驱动的精准医学时代。展望未来,π-HuB项目将进一步涉及全球合作和讨论,整合来自多学科科学家的全球性输出。总的来说,我们预计π-HuB项目可能在未来数十年对生物医学研究做出重大贡献。  与此前国际上发起的蛋白组计划相比,π-HuB计划有何不同?  01 人体蛋白质组导航(π-HuB)计划是什么?  π-HuB项目是中国科学家主导发起的一项重大科学计划,旨在解码人类蛋白质组,寻找新的蛋白质型,探索全新的理论,从而利用蛋白质组学技术、大数据分析、互联网云计算、数据挖掘、机器学习和人工智能,建立“人类生命健康共同体”。  众所周知,蛋白质是生命的物质基础,与各种各样的疾病息息相关,系统全面地了解人体蛋白质,不仅能帮助我们人类理解生命,还可以攻克许多疾病。  自人类基因组计划2001年完成后,2003年就启动了蛋白组计划,足可见当时科学家就已经意识到蛋白质研究的重要性。如今,以我国科学家为主导、众多国际学者参与的人体蛋白质组计划也即将启动。  02 π-HuB计划正逢其时,得到国内外学者的广泛支持  2022年12月30日,科技部副部长张广军,广东省委常委、副省长王曦,以及钟南山、贺福初、王辰、徐涛、张玉奎、陈香美、鄂维南、高福、乔杰、樊嘉、宋尔卫、李明等15位院士及相关专家出席了此次会议。  此次会议的召开意味着π-HuB计划将在不久的将来将正式启动。目前,π-HuB计划得到了国内外科学界积极响应和支持,该计划已获得了100多位顶尖专家的支持,其中包括来自20个不同国家的多位诺贝尔奖获得者,数十个机构、大学签署了谅解备忘录,有意愿参与这一大科学计划。  π-HuB计划将是我国科学家积极牵头组织的国际大科学计划之一。2018年,国务院印发了《积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程方案》,该方案指出,要聚焦国际科技界普遍关注、对人类社会发展和科技进步影响深远的研究领域,集聚国内外优势力量,积极牵头组织国际大科学计划和大科学工程,着力提升战略前沿领域创新能力和国际影响力。  因此,π-HuB计划的出现可谓是正逢其时。张广军部长在启动会上表示,要把人体蛋白质组导航国际大科学计划建成开拓生命科学知识前沿、揭示生命本质、探索未知生命世界和解决全球性重大健康问题的有力工具。  那么,π-HuB大科学计划具体将怎样实施?2022年12月4日,贺福初院士在第21届国际蛋白质组学大会上以“人体蛋白质组导航计划”为题,系统地介绍和推介。  贺福初院士在第21届国际蛋白质组学大会上发言  贺福初院士表示,π-HuB计划期为30年(2023年-2052年),项目将分三个阶段,每10年为一个阶段:  1.平台建设与数据积累(2023-2032)  2.知识发现与理论整合(2033-2042)  3.范式建立与应用推广(2043-2052)  根据贺福初院士介绍,π-HuB计划设定了四大目标:  1.将人体解剖成蛋白质组数字参考空间的层次结构(从组织/器官到单个细胞)   2.追踪以蛋白质为中心的谱系轨迹,包括发育、健康老龄化、复杂疾病进展、共生体适应、营养和环境   3.建立一个计算模拟元智人的框架,这是一个虚拟的状态空间,由虚拟增强的生理表型和细胞、体液、组织和器官上的数字现实融合而成   4.研究癌症、神经退行性疾病等重大疾病在进展和发展过程中的蛋白质组学变化,作为“参考空间”导航,引导人体远离疾病/亚健康,保持健康状态。  由此可见,π-HuB将是一个宏伟的大科学计划,为了有效地推进和落实π-HuB的各项工作,目前已成立了战略指导委员会、管理委员会、科学委员会、执行委员会、国际计划实施总部。  在很多专家看来,π-HuB计划如同人体蛋白质组“宇宙”的“北斗”导航系统,创造人体全生命周期的精准防控诊治策略,为推动构建人类卫生健康共同体提供中国方案。  03 为什么要实施人体蛋白质组计划,它到底有多重要?  对蛋白质组学的系统研究缘起于上世纪90年代初期,当时研究人员已经意识到,虽然人类基因组计划即将完成,但基因组相对来说比较稳定,而蛋白质组在与基因组相互作用过程中会不断发生改变,生命体在其机体的不同部分以及生命周期的不同阶段,蛋白表达可能存在巨大的差异,因而能更好地反应一个人的健康或疾病状态。  由此,那时候科学家就意识到,对蛋白质结构和功能的大规模研究能够帮助我们更进一步了解生命。2003年,在人类基因组计划正式完成之际,国际人类蛋白质组计划(HPP)也随之启动,该计划旨在对蛋白质组进行系统深入的研究,和基因组计划研究成果协同合作,真正实现疾病的精准诊断和治疗。
  • 中国将在天津建北斗天津导航系统国际海事监测中心
    p   天津11月24日,在交通运输部北海航海保障中心召开的新闻发布会上获悉,中国将在该中心建设北斗卫星导航系统国际海事监测中心,具体负责开展北斗系统海事监测工作。 /p p   自2012年底中国北斗卫星导航系统(BDS)正式提供公开服务以来,经过多年的努力,北斗海事应用国际化工作取得了突破性进展。 /p p   2014年,国际海事组织(IMO)正式认可BDS并将其纳入全球无线电导航系统,北斗卫星导航系统也成为继美国GPS和俄罗斯GLONASS之后向国际海事界提供导航服务的第三个卫星导航系统。 /p p   北海航海保障中心海事测绘处副处长黄永军介绍说,按照国际海事组织的要求,中国海事局作为代表全球北斗海事用户的政府主管机关,需要履行政府承诺,开展北斗系统海事监测工作。 /p p   根据中国海事局的总体部署,北海航海保障中心开展了北斗卫星导航系统的海事监测中心建设筹备工作。 /p p   “现已完成技术论证、建设方案编制和运行机制制定等工作,为下一步正式开展建设奠定了坚实的基础。”黄永军说。 /p p   北海航海保障中心副主任柴进柱告诉记者,监测中心建成后,将履行中国政府对IMO作出的承诺,开展北斗卫星导航系统海事监测工作,对系统的精度、运行状态、空间信号质量、服务性能等进行监测评估,及时向海事用户公告系统运行状况信息,确保全球海上用户能获得高可靠的北斗卫星导航服务。 /p p   2012年12月20日,交通运输部北海航海保障中心在天津挂牌运转,负责中国北海海区的航海保障服务,辖区范围覆盖山东、河北、辽宁、黑龙江、天津四省一市。 /p
  • 近红外荧光成像导航手术研究领域取得新进展
    p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近日,复旦大学化学系张凡教授课题组与复旦大学附属妇产科医院徐丛剑教授团队合作,利用近红外探针实现近红外二区荧光成像导航卵巢癌实体瘤和转移灶的精准切除,此方法有望在临床上用于腹腔恶性转移肿瘤的精准手术导航。7月24日,相关研究论文以《活体内自组装的近红外二区纳米探针用作增强卵巢癌转移灶的手术导航》(“NIR-II Nanoprobes in-vivo Assembly to Improve Image-guided Surgery for Metastatic Ovarian Cancer”)为题在线发表于《自然· 通讯》(Nature Communications, 2018, 9, 2898)。复旦大学化学系博士生王培园为论文第一作者。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 手术切除通常是恶性肿瘤最常见和最有效的治疗方法之一。然而外科医生触诊和目视检查并不足以确保区分恶性和正常的组织类型,因此可能导致不完全切除或健康组织不必要切除。相比于术前影像学检查及手术中视觉检查及触诊,活体荧光成像技术由于其即时性、高分辨率、高特异性等检测优势,为精准手术导航技术领域提供了较好的应用前景。传统的可见光区(400 - 750 nm)和近红外一区(NIR-I, 750 - 900 nm)荧光,由于其组织穿透深度较浅和严重的自体荧光干扰,极大地限制了荧光成像技术在腹腔以及淋巴结转移病灶在手术导航中的应用。此外,手术切除过程中需要荧光探针具有长效的肿瘤内滞留时间和光稳定性。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b8e54b7f-2dec-4f1c-a053-3576dfab39d8.jpg" title=" 20180725复旦.jpg" / & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p style=" text-align: left " 图1. 表面分别修饰配对DNA(L1/L2)和修饰靶向蛋白的近红外探针。对于这两种配对DNA修饰的探针采用两针注入法,通过肝脏、肾脏的快速代谢,体内正常组织的荧光信号可以降到最低;肿瘤内的探针自组装可以对肿瘤实现长达6小时的稳定标记,确保精准的手术导航。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 针对上述两个问题,张凡课题组与徐丛剑团队合作,利用近红外二区荧光探针(NIR-II, 1000 - 1700 nm)的深组织穿透和低自体荧光优势,结合化学自组装设计实现了探针在肿瘤内的长期稳定标记,极大地提高了光学成像的信噪比。初步实现了卵巢癌腹膜转移以及淋巴结转移肿瘤在荧光成像指导下精准切除(图1),为该技术的临床转化应用提供了可能。 /p p & nbsp & nbsp 该工作得到了复旦大学化学系、聚合物工程国家重点实验室、复旦大学先进材料实验室、复旦大学附属妇产科医院、复旦大学上海医学院妇产科学系、国家重点研发项目、国家杰出青年学者科学基金、上海市科委重点基础研究项目、上海科学技术规划委员会的大力支持。 /p p br/ /p
  • 量子导航新突破!全新3D量子传感器将精度提升50倍
    在最近发布在arXiv上的一篇预印本论文中[1],法国国家科学研究中心的一个团队描述了一个量子加速度计,它使用激光和超冷铷原子;相较经典器件,可以以50倍的精度优越性测量三维运动。这项工作将量子加速计扩展到了第三维度,可以在没有GPS的情况下带来精确的导航。013D模式的原子干涉仪,测量物质的波状属性我们已经每天都在依赖加速度计。拿起一部手机,显示屏就会亮起来;把它转过来,正在阅读的页面就会转换方向。一个微小(基本上是一个连接在类似弹簧的机制上的质量)的机械加速度计与其他传感器,如陀螺仪一起使这些动作成为可能。每当手机在空间中移动时,它的加速计就会跟踪这一运动:甚至包括GPS掉线时的短暂时间,如在隧道或手机信号死角。尽管它们很有用,但机械加速度计往往会漂移失调。意思是,放置足够长的时间,它们就会积累成千米级的误差。这对与GPS短暂失联的手机来说并不重要,但当设备长期在GPS范围之外旅行时,这就成为了一个问题。对于工业和军事应用来说,精确的位置跟踪在潜艇上是非常有用的,因为潜艇在水下无法使用GPS;或者,在船舶失去GPS时作为备用导航。研究人员长期以来一直在开发量子加速度计,以提高位置跟踪的准确性:量子加速度计不是测量压缩弹簧的质量,而是测量物质的波状属性。这些设备使用激光来减缓和冷却原子云;在这种状态下,原子的行为就像光波一样,在它们移动时产生干扰模式。更多的激光器诱导并测量这些模式如何变化,以跟踪设备在空间中的位置。早期,这些被称为原子干涉仪的设备,是由遍布实验室长椅的电线和仪器组成的一团“乱麻”,只能测量一个维度。但随着激光和专业技术的进步,它们变得更小、更坚固:现在它们已经变成了3D模式。02首个3D量子加速度计:精度提升50倍由法国团队开发的新的三维量子加速度计,看起来像一个金属盒子,长度与一台笔记本电脑差不多。它使用激光沿着所有三个空间轴来操纵和测量被困在一个小玻璃盒中的铷原子云,并将其冷却到绝对零度。像早期的量子加速度计一样,这些激光器在原子云中引起涟漪,并通过解释由此产生的干扰模式来测量运动。这是首个量子加速度计三元组(Quantum Accelerometer Triad, QuAT),它沿三个互为正交的方向测量加速度。(a)量子加速度计三元组(QuAT)的设计概念和几何形状。加速度分量是沿垂直于波段kx、ky和kz的波段测量的。(b)安装在旋转平台上的传感器头的三维模型。为了提高稳定性和带宽,以适应在实验室外使用的要求,新设备在一个利用两种技术优势的反馈回路中结合了经典和量子加速度计的读数。由于该团队可以极其精确地控制原子,他们可以进行类似的精确测量。为了测试加速度计,他们将其连接到一个摇晃和旋转的桌子上,并发现该系统比经典的导航级传感器要精确50倍。在几个小时的时间里,由经典加速度计测量的设备的位置偏离了一公里;而量子加速度计将误差“钉”在了20米以内。量子和经典加速度计之间的混合方案。左边的开环方案描述了过滤后的经典加速度计如何用于修正量子加速度计的振动。静态时,量子加速度计提供了由于重力引起的投影g的离散测量。右边的闭环方案显示了经典加速度计是如何通过比较其输出和量子加速度计的输出而定期进行偏置校正的。这里,混合加速度计的输出是连续的,在静态和动态情况下都能发挥作用:提供重力和运动引起的加速度a的投影之和。033D传感器是工程化的进步尽管取得了重大成果,加速计仍然比较大、重,不会很快步入实用。但如果做得更小、更坚固,该团队说它可以被安装在船舶或潜艇上,用于精确导航;或者,它可以通过测量重力的细微变化,进入寻找矿藏的野外地质学家的手中。更多的量子传感器,如陀螺仪,可能会加入这个行列。尽管它们在离开实验室之前还需要进行几轮的收缩和加固。就目前而言,3D化是一个进步。澳大利亚国立大学的John Close对这一成果这样评价[2]:“三维测量是一件大事,是实现量子加速度计任何实际用途的一个必要和出色的工程步骤。”参考链接:[1] Tracking the Vector Acceleration with a Hybrid Quantum Accelerometer Triad[2] New 3D Quantum Accelerometer Is50 Times More Accurate Than Classical Sensors
  • 近红外荧光成像技术为肿瘤手术“导航”
    2013年,美国哈佛医学院教授John V Frangioni提出,近红外荧光成像技术可以为临床医生提供有效帮助,未来十年将在肿瘤术中极具应用前景。在中国,MI从实验室走进手术室,已然让这一设想成为现实。   近一百年来,人类获取癌症信息的方法不断创新:从上个世纪初的X射线到70年代的CT,再到本世纪初的核磁共振(MRI),借助这些设备,人们对癌细胞不仅看得到还看得清,更能看得准。   创新无止境。中科院自动化研究所(以下简称自动化所)研发的光学分子影像手术导航系统(MI),让我们不仅对癌细胞&ldquo 看得早&rdquo ,而且与以上三种手段不同的是,MI能在手术中从分子层面精准定位癌细胞,为医生&ldquo 导航&rdquo 。   &ldquo 其貌不扬&rdquo 的MI   &ldquo 这是第一代光学分子影像手术导航系统,那是现在最新的产品化样机。&rdquo 在中国科学院自动化研究所,助理研究员王坤向《中国科学报》记者介绍了新老几代MI设备。MI看上去&ldquo 其貌不扬&rdquo :普通的液晶显示屏、支架、镜头、可以移动的箱体,外观&ldquo 温和谦逊&rdquo ,不如核磁共振等医疗设备看着威风。   其实,MI极具内涵和实力。&ldquo 最新的MI设备已在中国人民解放军总医院(301医院)等国内多家医院开展临床应用。&rdquo 王坤说。无论是术中肝癌微小肿瘤灶的检测,还是乳腺癌、胃癌、前哨淋巴结精确定位手术,MI都大显身手。   目前手术仍是治疗癌症的最有效方法之一。对于肿瘤边界的精确定位却一直困扰着临床医生及科研人员。通常,医生凭借经验对肿瘤组织进行切除,如果少切可能会造成复发,而多切又会对患者造成伤害。&ldquo 所以,一种术中提供客观肿瘤边界的方法具有重要的临床应用价值。&rdquo 王坤说。   MI是国内成功研制的首台肿瘤术中早期精准定位的临床检测设备。问世不到3年时间,它已成功诊治百余例肿瘤患者,并实现了光学分子影像技术在临床应用的重大突破。   手术室来了&ldquo 新伙伴&rdquo   2008年诺贝尔化学奖获得者钱永健教授在2009年世界分子影像大会上的报告中提到:术中客观的肿瘤边界信息获取为手术治疗提供了重要的价值。这也是对分子影像导航技术广泛应用的进一步肯定。   分子影像导航技术是如何在人体内实现的?自动化所助理研究员迟崇巍解释说,当人体病灶发生病变之后,肿瘤细胞外部会产生某些蛋白靶或酶分子的靶标。人们通过注射一种带有荧光或者核素标记的分子探针,通过配体、受体的特异性结合实现探针在体内的自动寻靶,这样便可通过影像学设备实现在体成像,从而反映出体内肿瘤变化情况。   2012年,迟崇巍跟随该所研究员田捷开始研究分子影像。那时,他们带着第一台光学分子影像手术导航系统走出中科院分子影像重点实验室,来到汕头大学肿瘤医院。第一台不怎么&ldquo 漂亮&rdquo 的MI设备成了手术室里的新家伙。   根据《新英格兰》杂志的报道,对于乳腺癌I期和II期的病人来说,如果早期发现并实施治疗,其5年期生存率可以达到80%以上。临床操作规范指南明确指出,乳腺癌早期(I期或者II期)腋窝淋巴结阴性的病人必须实施前哨淋巴结活检手术。&ldquo 我们研发的MI设备,能够在术中客观显示肿瘤及其他病灶的边界信息,这为临床医生手术治疗提供了有效帮助。&rdquo 迟崇巍说,他们对22例乳腺癌早期患者前哨淋巴结进行精确手术导航切除实验。这组实验数据与组织病理金标准进行验证,检出率为100%,同时病人也未出现任何不良反应。   随着技术进一步发展,通过光学分子影像手术导航方法一方面可以在术中对乳腺癌肿瘤及微小转移灶进行应用,同时可以实现对乳腺癌不同亚型进行术中分子分型,达到术中实时病理的目的 另一方面该方法不仅可以应用在乳腺癌上,同时还可以在肝癌、肺癌、胃癌等多种癌症上进行应用,实现不同肿瘤的分子影像技术应用突破。   走出实验室练就&ldquo 铁骨&rdquo   创新不是拍脑袋想出来的,需要一个团队长时间积累与探索,MI正是如此。它不仅集光学、物理学、计算机等学科知识于一体,走出实验室后,还要有一副经得起临床测试的&ldquo 铮铮铁骨&rdquo 。   最初到汕大医院手术室,MI开始有点&ldquo 水土不服&rdquo 。&ldquo 能否将无影灯关闭一会?能否给手术室配上遮光窗帘?&rdquo 迟崇巍的要求让手术室里的医护人员感到有些为难。   这是因为MI需要采集荧光,而荧光的光强只有自然光的千分之一。在伸手不见五指的铅房实验室里,科研人员可以非常方便地采集荧光,但在手术室中受各种光源影响,采集起来却不容易。   之后,田捷团队与医生、护士不断沟通,终于得到了他们的理解与支持。更重要的是,科研人员精进技术手段,克服了这一难题。   另一个研发难题是算法。通过对光学分子影像手术导航系统理论及方法的基础研究,自动化所科研人员研发出基于生物组织特异性的高阶近似数学模型和快速动态成像算法,并建立较为完整的、系统的光学分子影像手术导航数据融合方法。前期研发的系统样机已获得国家药监局中国食品药品检定研究院的合格检测报告,验证了系统的安全性及有效性。   此外,MI还选用了更先进的荧光染料。他们结合新的分子荧光染料&mdash &mdash 吲哚菁绿(ICG)的特性,在手术过程中提供实时的荧光图像和彩色图像。在实际临床试验过程中,注射ICG3分钟左右,医生便可以看到前哨淋巴结的位置。这样,医生根据MI的引导进行精确定位,准确切除前哨淋巴结组织。切除后,医生还可以根据荧光反馈判断是否有荧光残余、是否达到准确切除的目的。   不断精进的MI现在是多家医院手术室里的利器:301医院的大夫可以利用MI进行分子影像术中肝门部胆管癌的精确检测 在东方肝胆外科医院,医生可以利用该设备进行肝癌门静脉癌栓方面的检测 珠江医院的医生借助MI开展术中肝硬化微小肿瘤灶检测 西京医院的医生使用这种设备进行胃癌术中前哨淋巴结活检精确定位手术。
  • 科学仪器 筑梦航空|仪器周刊
    大家好,欢迎大家收看仪器周刊第14期,本期由主播小鱼为大家带来一周资讯要闻。近来,我国航空航天事业取得了多项令人振奋的进展,4月29日,中国空间站天和核心舱成功发射入轨,标志着中国空间站在轨组装建造拉开序幕,为后续关键技术延展和空间站组装顺利实施奠定了基础。5月15日,在经过漫长的“奔火”和环绕火星的旅途后,我国火星探测任务天问一号探测器携“祝融号”首辆火星车在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,首次留下了中国印迹。在中国人探究宇宙奥秘的路上,众多科学仪器也发挥了重要作用,本期仪器周刊,我们就来盘点一下随着航天器升空的科学仪器们。1、“天问”携“祝融”着陆火星,13种科学仪器全程护航!5月15日,经过漫长的“奔火”和环绕火星的旅途后,我国火星探测任务天问一号探测器携“祝融号”首辆火星车在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,首次留下了中国印迹。天问一号由三部分组成:轨道器、着陆器、巡视器。这其中着陆器并不负责携带仪器。而在轨道器与巡视器上面,总共携带了13部仪器。其中,7种仪器在火星上空的轨道器上,他们分别是中分辨率相机、高分辨率相机、次表层探测雷达、火星矿物光谱探测仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪。另外6种分布在巡视器,也就是我们所说的“祝融号”火星车上,分别是多光谱相机、次表层探测雷达、火星表面成分探测仪、火星表面磁场探测仪、火星气象测量仪以及地形相机。我们来分别看看它们都有什么作用:环绕器上两台不同分辨率的相机,主要是用来拍摄火星表面的形貌及起变化,探究火星的地貌及其地质构造。其中高分辨率相机来自长春光机所,能在400km高度上实现2米的分辨率,总重量仅不到43KG。在轨道器和火星车上的次表层探测雷达,则主要用来研究火星表面及一定深度的内部结构,用来对火星表层、次表层地质分层结构与组成类型以及搜寻水冰分布等研究。其中天问一号轨道器上面的雷达穿深几百米,能达到7.5米的精度。而祝融火星车上的雷达,工作在两个频段上,一个能探测10至100米深度,米级精度 另外一个探测10以内深度,厘米级精度,相比美国毅力号火星车的雷达性能优越的多。而在轨道器和火星车上的火星矿物光谱探测仪、表面成分探测仪以及多光谱摄像机则主要用于研究火星表面物质组成,开展表面矿物组成分析。表面成分探测仪由中科院上海技术物理研究所负责总体研制,中科院西安光机所、上海光机所和长春光机所负责了部分组件的研制。结合了主动激光诱导击穿光谱(LIBS)探测和被动短波红外光谱探测技术,同时在原子尺度上和分子尺度上对物质成分开展分析,对着陆区的火星表面元素、矿物和岩石等开展高精度的科学探测。除了对火星的地表土壤等进行研究之外,天问一号还要对其表面气候以及大气电离层等进行研究。轨道器上的离子和中性粒子分析仪和能量粒子分析仪就是主要用来分析火星大气以及太阳风对其影响的。而祝融上还有个气象测量仪,就是测温、测风、测气压,再加上麦克风,到时候大家可以听一听火星的声音。最后,磁强计搭载在轨道器上,测量火星周边磁场情况,努力绘出火星的磁场图。综上,通过这十三台仪器,天问一号虽然是中国第一次成功入轨的火星探测器,携带的仪器设备还是挺完善的,把MRO、MAVEN、火星快车等欧美多次发射的轨道器主要功能一次性都给办了。相关新闻链接:https://www.instrument.com.cn/news/20210517/580347.shtml https://www.instrument.com.cn/news/20210309/574490.shtml 2、天和升空 科学仪器助力打造中国“太空实验室”天和核心舱是中国空间站的首个舱段,中国空间站工程在今明两年将接续实施11次飞行任务,包括3次空间站舱段发射、4次货运飞船发射以及4次载人飞船发射,预计于2022年前后,天宫空间站才能正式建成,成为长期有人照料的国家级太空实验室。划重点,中国空间站未来将成为一个大号的太空实验室。所以,天和号上搭载的实验设备是非常多的。据介绍,未来空间站将由天和、问天、梦天三个主要的舱段舱组成,其中问天、梦天都是专门的实验舱,在这些舱体内科共安排了10余个科学实验柜,每个实验柜都是一个高功能密度的太空实验室。同时,空间站舱外还安排了若干暴露实验平台,同时巡天空间望远镜与空间站共轨飞行。未来,这些重大设施可支持在轨实现9个学科领域30余个研究主题的科学研究,预计可滚动实施近千项实验项目。我们这次先关注随天和核心舱发射入轨的两个实验柜:无容器材料实验柜和医学样本分析与高微重力科学实验柜。无容器是利用外界物理场产生的作用力来抵消物体的重力,从而使物体处于一个无接触、无容器的状态。无容器材料实验柜通过静电悬浮技术实现无容器材料科学实验,温度可达3000℃,可进行金属、非金属等无容器加工研究,揭示地面重力环境难以获知的材料结晶、玻璃化、凝固、形核机理,获得先进材料的空间制备技术和生产工艺关键条件,指导地面材料加工工艺的改进与发展。无容器材料柜的组成如图所示(有图),主要由无容器实验平台、真空与加压模块、实验电控模块等组成。其中,无容器实验平台上集中布局了科学实验腔以及半导体激光器、 CO2激光器、脉冲激光器、单波长测温仪、全景相机、高速相机等多种观察与物性测量设备,支持空间材料样品无容器加工实验和热物性测量。真空/加压模块为科学实验腔提供实验开展需要的真空实验环境或惰性气体压力保护环境。医学样本分析与高微重力科学实验柜包括两部分,其中的航天医学实验装置主要包括太空离心机和太空医学样本冷藏箱。主要功能包括提供体液样品的的离心分离功能;提供4摄氏度低温冷藏功能;提供基于芯片实验室技术的人体体液样本中病毒核酸等生化指标在轨检测分析功能。其中太空离心机,由湘仪经过三年的开发与测试研制完成。高微重力实验装置则支持开展需要高微重力水平的实验,包括相对论物理与引力物理研究、微重力流体动力学及材料科学研究、惯性和加速度传感器研究等。该实验装置通过悬浮实验台提供 10-5m/s2~10-4m/s2量级的高微重力环境。除了这些科学实验柜之外,天和还搭载了不少仪器设备,用于空间站和航天员的保障工作。其中,中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组关亚风研究员、耿旭辉研究员团队研制的双通道气相色谱仪已于4月29日随天和核心舱发射升空,截至目前,运行状态良好,已开始下传检测数据。双通道气相色谱仪是空间站环控生保分系统的重要部组件,用于舱内空气中微量挥发性有机物的在线监测。其双通道独立工作,一次采样可同时分析50多种有机组分,也可与质谱仪联用,是保障航天员在轨安全生存不可或缺的产品。该仪器研制历时8年,经过原理样机、工程样机、初样和正样阶段,最终成功。具有体积小、重量轻、功耗低,实现了关键器部件的国产化,为中国空间站环控生保系统提供技术支持和保障,为我国深空探测分析检测保障设备的研制积累了技术。相关新闻链接:https://www.instrument.com.cn/news/20210520/580730.shtml https://www.instrument.com.cn/news/20210514/580172.shtml https://www.instrument.com.cn/news/20210511/579852.shtml
  • 未来5年,中国科学仪器产业将这样发展!
    科学技术是第一生产力,中国的发展离不开科技的进步;科技创新能力已经成为综合国力竞争的決定性因素。科技创新是增强经济竞争力的关键,战略高科技能力的提升和长久的发展具有极大的推动作用。截至2022年4月,全国多个省及直辖市已陆续发布“十四五”科技创新发展专项规划(简称《规划》),着力打好关键核心技术攻坚战,加快抢占科技制高点,为2035年基本实现制造业现代化远景目标打下坚实基础。科学仪器作为现代科学技术的“眼睛”和高端制造业皇冠上“耀眼的明珠”,在各省的科技创新发展专项规划中被多次提及。未来五年,中国科学仪器将怎样发展?一些省市明确在规划中提出重点发展的仪器品类和技术。详情如下:各省市“十四五”科技创新发展专项规划重点发展仪器省市重点发展仪器品类和技术北京光传感、大功率激光器、第三代半导体核心设备、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、高性能敏感器件、单光子探测器、原子陀螺、微量气体传感器、扭矩传感器、高精密减速器、电磁波探测器、小型高端质谱、新一代光谱、真空获得仪器、性能稳定、精密度高的医疗器械、4D时间分辨超快电镜广东激光与增材制造装备、生物制药相关设备和检测仪器、量子计算机、量子精密测量等江苏新一代基因编辑、新型测序、新型生物医学成像等,高端医疗器械安徽光刻机、刻蚀机、薄膜沉积等晶圆制造和封测关键设备;离子注入、化学气相淀积、溅射、准分子激光退火、高端OLED镀膜、高端曝光、激光剥离、无掩膜激光微纳米三维光刻、光学级超镜面流延辊、显示器件(面板)在线检测等新型显示关键设备;5G/6G一致性测试、大规模MIMO测试仪器;大型分析仪器;农产品质量、品质的检测设备;农产品质量、品质的检测设备;作物本体实时监测仪器与设备;移动源大气污染物在线监测与治理装备;水环境实时监测预警与溯源关键装备;土壤环境与固废监测装备;计量仪器设备等江西中俄质谱科学与仪器俄罗斯研发中心湖北量子激光器、原子传感器、量子探测、原子陀螺、原子钟、原子重力仪等;高精度光学成像技术、单细胞测序等;大型医学影像装备、呼吸和心电监护设备、大型超声设备、高端生化检验分析设备、新一代基因测序仪、大型放射治疗装备、智能医用机器人等整机和关键部件;中药复方精准用药、中药新药研发、中医药仪器与装备;重大自然灾害监测技术;高场多核磁共振成像(MRI)装备等重庆分布式雷达天体成像测量仪,高端、高纯、高附加值科研用试剂;敏感元件、新型工业传感器和物理量、化学量、生物量等智能传感器;工业自动化仪表、工业无损检测仪器、精密惯性导航仪等产品,以及高性能光、声、电、频率、时钟等关键源部件;汽车等重点产业的智能化检验检测仪器设备上海医疗检测、生物医药、公共安全等重点方向的高端仪器试剂;太赫兹技术、光纤传感检测技术、光学检测关键技术等高安全性、高可靠性技术;全自动科学仪器、全自动样品前处理仪器装置、各类联用科学仪器;高纯试剂、高端试剂和生化试剂山东高档数控机床与基础制造装备、智能机器人、增材制造与激光制造等山西电子专用设备仪器、量子传感与精密测量仪器、原子重力仪、磁力仪和原子钟等;智能传感天津新一代智能传感器、新型工业传感器;高精度综合性能检测技术及仪器黑龙江超精密测量仪器、现代显微仪器、激光干涉测量仪器、大型专用超精密测量设备、光纤测量仪器、环境监测仪器、精准医疗仪器;先进自动控制系统、智能仪器仪表;特种材料超精密加工技术与装备、超精密光学元件面型调控技术与装备、超精密加工/测量一体化技术与仪器、超精密光机电一体化技术与仪器、超精密激光测量技术与仪器、激光智能制造、大型重载装备超精密测量技术与仪器、光/电/磁/超声精密检测设备等宁夏工业互联网、节能环保、智能电网等领域的电子测量仪器、电子专用仪表、电子监测仪器、电子控制仪器等;电子仪器仪表嵌入式系统软件与中间件甘肃军民重大科学仪器设备福建智能传感器与仪器仪表;动植物重大疫病快速检测试剂盒、检测仪器;高场快速磁共振成像等高性能医学影像设备、新一代基因测序仪器、全自动生化检测设备;海南土壤、大气、水等环境监测预警网络系统及关键技术装备;固废处理设施在线监管与安全运行系统及关键技术装备;高端环境监测仪器、遥感监测技术等;智能化近海环境质量监测传感器和仪器系统、以及深远海动力环境长期、大范围连续观测重点仪器装备;核电关键仪器其他省份也提出了要重点发展仪器产业,特别是高端仪器,但未明确指出重点发展的仪器品类。而在规划中除了明确重点发展的仪器品类外,也指出了未来仪器产业和市场的发展方向。关键词:开放共享省市相关表述广东探索搭建粤港澳大型科学仪器设施资源共享平台;建立公开、公平、便利的科技基础设施和仪器设备开放共享机制,确保设施仪器“应开放尽开放”,公共数据“应共享尽共享”;完善开放共享、评价考核和后补助机制,推进科研设施与仪器开放共享河北加强大型仪器设备、科技文献、实验动物、计量标准等科技资源共享服务平台建设,推动科技资源开放共享;推动大型精密仪器协作共用和科研数据共享湖南加强科研设施开放共享,逐步推动公共财政投资形成的大型科研仪器向社会开放,建设湖南省科研设施和科研仪器开放共享服务平台江苏扩大大型科学仪器等科技资源开放共享范围和层次,推动政府科研平台、科技报告、科技数据进一步向企业开放浙江加快重大科技基础设施(装置)、大型科研仪器等科技资源开放共享;加快重大科技基础设施(装置)、大型科研仪器等科技资源开放共享安徽发挥研发公共服务平台作用,有效整合区域科技资源,通过开放仪器设备与研究基地,共享科学数据、科技文献和科技服务,促进科技资源的高效配置和共享利用江西推进大型科研仪器开放共享工作,强化科学数据的汇集、更新和深度挖掘湖北开展科技基础条件平台和大型科研仪器开放共享评价,推进科技资源开放共享标准化、数字化、市场化,提高科技资源共享服务专业化水平。云南推进科技资源开放共享标准化、数字化、市场化,促进科技资源共享服务向专业化社会化方向发展,强化重大科技基础设施和大型科研仪器开放共享评价考核;对于高水平新型研发机构,在政府项目申报、职称评审、人才培引、研发后补助、科研仪器设备共享等方面给予优惠政策贵州完善重大科研基础设施、大型科研仪器设备等开放共享机制重庆与四川天府新区在推动科学仪器设备共享等方面开展深入合作;推动科技基础设施、大型科研仪器设备开放共享,探索建立创新园区、科技服务平台、创新发展基金等创新资源共享共用机制。上海推动开放共享,构建高校、科研院所、企业等各类主体参与的多元协同创新网络;推进建设科学数据中心(库),加快大数据背景下的科学数据开放共享,成为科学数据资源汇集高地山东建设胶东科技资源共享服务平台,实现五市大型科研仪器设备、科研数据等创新资源的共享共用;加强科研设施和仪器设备等科技资源开放,引导社会研发机构积极开放共享科研设施与仪器,扩大开放共享覆盖范围。探索科研设施与仪器市场化运行模式,激发各方主体的参与意愿,提升科研设施与仪器的共享使用率。山西推动大型科研设施与仪器向各未来产业主体开放共享天津优化技术研究、检验检测、质量标准、大型仪器等公共科技服务平台体系,提高基础支撑和共享服务能力黑龙江依托科研院所、高等院校,在科研仪器、科研设施、科学数据、科技文献和实验材料等领域建设一批省级科技资源共享服务平台。推动大型科研设施与仪器开放共享市场化运行,培育市场化服务机构。甘肃促进军民重大科学仪器设备自主研发和科研平台开放共享内蒙古推进科研基础设施和大型科研仪器联网共享;强化高校、科研院所科研基础条件建设,扩大大型科学仪器开放共享,鼓励高校和科研院所采用市场化方式向企业开放各类科技资源青海建立高等学校创新资源共享机制,推动高等学校科研基础设施、大型科研仪器、科技数据和图书文献等面向国家大学科技园入驻企业开放服务广西推动重大科技基础设施、大型科研仪器、科技文献等科技资源开放共享福建探索建设“闽科检”共享平台。整合我省高校、院所、医院、企业等资源,探索建立“闽科检”省级科研仪器设备共享云平台,并向社会开放,为单位或个人提供质量检测、研发测试、标准验证等服务海南鼓励融资租赁企业引进国外先进高端科研仪器设备,为创新主体开展租赁服务,促进高端科研仪器设备开放共享22个省/直辖市在科技创新发展专项规划中明确提出科技资源,特别是仪器的共享,包括但不限于搭建共享平台,向社会开放高校院所的仪器资源,完善开放共享评价和补助机制,培育市场化服务机构等。随着大型仪器设备采购的增长,原有的管理模式也在逐渐发生改变,由原来的“一切服务于仪器”到80年代初期“集中管理、建设校级`分析测试中心`”的模式,再到如今的“逐步全面共享”。改革模式的发展也使原有大型仪器管理模式的弊端逐渐显露,如:大型仪器论证缺乏整体性的协调、建设力量分散重复购置、信息反馈不足缺少量化考核的有效手段、开放共享力度较差、使用率低等,大型仪器开放共享具有必要性和重要意义。通过共享充分有利于发挥有限的大型仪器的使用效益,使更多的高水平研究工作和重大工程项目得到大型仪器的充分支持,推动高校科研水平的提高,并进而推动全社会的科技创新。关键词:智能化省市相关表述安徽开展农业传感器或智能检测装置的研发与应用;开展农业传感器或智能检测装置的研发与应用;开发大范围监测预警系统 研制边界层气象遥感智能探测系统重庆加快建设国家重要的智能仪器仪表产业基地;研发智能数字化仪器仪表、高性能智能感知基础件等关键部件;研发敏感元件、新型工业传感器和物理量、化学量、生物量等智能传感器;研发汽车等重点产业的智能化检验检测仪器设备天津突破面向高端仪器仪表的仪器智能化与信息化开发等关键核心技术黑龙江开展基于行业信息化为基础的跨行业物联网整体架构和与多行业网络协同的设计与支撑技术、先进自动控制系统、智能仪器仪表、工程设计与分析仿真、设备与生产线自动化改造福建重点发展新型传感器、微机电传感器、自检校自诊断自补偿传感器、智能化视觉传感器及其智能化与网络化,研发高灵敏度、高环境适应性、高可靠性的智能仪器仪表海南发展智能化近海环境质量监测传感器和仪器系统仪器技术已进入了“智能仪器”阶段。仪器不再是简单的硬件实体,而是仪器和微处理器的结合,结合了硬件和软件。智能仪器仪表的发展,使得仪器仪表在测量参数的同时,还能对数据进行一些简单的分析与控制,获得实时最优控制,自适应功能,网络智能电表,以及网络资源的优势,为测控网络的普遍建立和广泛应用铺平了道路。与传统的测控模式相比,未来的智能仪器仪表将会在现今对资源的需求较大、测控过程较为繁琐、人力成本消耗巨大的问题上进行改进,在对环境友好的前提下,提高测控过程完成的效率 在智能化的支撑下,使测控系统不仅仅只局限于对目标数据的测量控制,还可以将测控系统中可能存在的各种影响因素都进行监测,通过逻辑性的数据计算模式与自动化检测,形成更加高效,科学的测控系统 智能操作还可以减少人力需求,所需的人才从操作设备变为检测设备以收集数据。智能技术的应用消除了人为因素造成的误差。使得测控系统能够拥有更高的准确度与更强大的性能。关键词:高端医疗设备省市相关描述北京加快医疗设备和精密科学仪器的技术攻关,支持性能稳定、精密度高的医疗器械关键材料与核心部件研制江苏研发具有自主知识产权的创新药品和高端医疗器械,加快将我省打造成为具有全球影响力的生物医药产业创新策源地湖北大力发展大型医学影像装备、呼吸和心电监护设备、大型超声设备、高端生化检验分析设备、新一代基因测序仪、大型放射治疗装备、智能医用机器人等整机和关键部件;面向健康中国战略,以及湖北省大健康产业发展的重大需求,开展高场多核磁共振成像(MRI)装备、高等级生物安全关键防护装备的研制,提高我省高端医疗装备及科学仪器研制水平,加快产出我省高端原创MRI装备产品上海支持医疗检测、生物医药、公共安全等重点方向的高端仪器试剂研制,提升工程化、产业化能级黑龙江开展精准医疗仪器技术研究目前我国高端医疗器械绝大多数被外国品牌占据,约80%的CT机、90%的超声波仪器、85%的检验仪器、90%的磁共振设备、90%的心电图机、90%的高档生理记录仪,心血管领域90%或90%以上(如血管造影机,超声心动图等)都是进口产品。我国医疗器械行业起步较晚,近二十年随着国内制造业的发展,以及2020年疫情的催化下,医疗器械行业迎来发展的黄金十年,但在高端医疗设备和高值耗材领域,我们拥有的自主研发能力仍然薄弱,绝大部分高值国产产品的零部件严重依赖进口。鼓励企业突破重点领域产品的核心技术进行产业优化升级,才能尽快解决高端医疗设备和高值耗材的“卡脖子”问题。关键词:精密测量仪器省市相关描述广东面向珠江西岸布局建设精密仪器设备科技产业园区;在量子核心材料和仪器装备、量子芯片与专用量子计算机、量子精密测量、量子网络与信息安全等领域取得突破湖北建设国际一流量子精密测量、激光遥感雷达等应用技术系统重庆研发精密惯性导航仪等产品;研发精密模具、精密量具量仪等基础件的高性能设计、制造及智能化技术山西中北大学已建成量子传感与精密测量国际联合实验室、量子传感与精密测量仪器山西省重点实验室黑龙江开展精密铸锻造技术与工艺、特种材料超精密加工技术与装备、超精密光学元件面型调控技术与装备、超精密加工/测量一体化技术与仪器、超精密光机电一体化技术与仪器、超精密激光测量技术与仪器、激光智能制造、大型重载装备超精密测量技术与仪器、光/电/磁/超声精密检测设备等关键技术的研究与装备的研制。现代精密测量技术是一门集光学、电子、传感器、图像、制造及计算机技术为一体的综合性交叉学科,涉及广泛的学科领域,它的发展需要众多相关学科的支持。在现代工业制造技术和科学研究中,测量仪器具有精密化、集成化、智慧化的发展趋势。超精密测量技术所代表的测量技术在国防、航天、航空、航海、铁道、机械、轻工、化工、电子、电力、电信、钢铁、石油、矿山、煤炭、地质、勘侧等领域有极其广泛的应用,在国民经济建设中占有重要的地位。在发展高端装备制造业的背景下,提高我国在超精密测量方面的科研实力和技术水平,成为不得不解决的迫切问题。而近年来,量子精密测量已成为精密测量技术中的热点。量子精密测量的基本原理是利用磁、光与原子的相互作用,实现对各种物理量超高精度的测量,可大幅超越经典测量手段。目前量子精密测量已在生物与医疗、食品安全、化学与材料科学等领域显示出其独特的优势和广阔的应用前景。此外,环境监测(大气、水、土壤、固废等)、生物产业等也都被频繁提及。跟随仪器信息网来看各省市对于科学仪器的具体安排:北京支持开展关键新材料“卡脖子”技术攻关。搭建硅基光电子、第三代半导体器件等重点领域共性技术平台,加速技术及产品研发进程。光电子板块围绕光传感、光电芯电、大功率激光器等方向材料制备、器件研制、模块开发等方面补短板。第三代半导体板块围绕碳化硅、氮化镓等高品质材料、器件、核心设备,打造高端产业链。碳基集成电路板块协同推进先导工艺电子设计自动化(EDA)平台开发、三维集成电路技术研发,推动碳基集成电路实现产业化。支持开展通用型关键零部件研发。研发垂直腔面发射激光器(VCSEL)、高性能敏感器件、模拟芯片、单光子探测器、原子陀螺、增量式磁编码器、微量气体传感器、扭矩传感器、高精密减速器、电磁波探测器、光路控制元件等关键零部件。支持开展关键仪器设备研发。支持挖掘一批服务于重大科技基础设施的定制化科学仪器和设备,重点突破研发小型高端质谱、新一代光谱、真空获得仪器等关键技术。医药健康。支持常用研究用高端仪器设备的国产化开发 加快医疗设备和精密科学仪器的技术攻关,支持性能稳定、精密度高的医疗器械关键材料与核心部件研制。智能制造。科学仪器与传感器领域瞄准4D时间分辨超快电镜技术、光子超精密制造、智能微系统等领域开展协同攻关。突破怀柔科学城。打造怀柔科学城产业转化示范区,重点培育高端仪器与传感器、能源材料、细胞与数字生物等战略性新兴产业和未来产业。广东争取国家授权开展创新要素出入境综合改革试点,推动税收优惠制度对接和科研仪器设备、生物样品跨境便利流通,研究实施促进三地人流、物流、工作、居住等更加便利化的政策措施,探索搭建粤港澳大型科学仪器设施资源共享平台。建立公开、公平、便利的科技基础设施和仪器设备开放共享机制,确保设施仪器“应开放尽开放”,公共数据“应共享尽共享”。基础研究突出原创,持续大力支持量子科学、脑科学、纳米科学、高端装备制造、新材料、人工智能、新一代通信、合成生物学、重大科学仪器设备等重点领域;完善开放共享、评价考核和后补助机制,推进科研设施与仪器开放共享。以高端装备、智能装备为切入点,以实现关键零部件和共性技术自主可控为目标,重点在高端数控机床、激光与增材制造装备、工业机器人、服务机器人、轨道交通装备、精密仪器与设备等方面,围绕关键材料、核心器件、制造工艺、重大装备等关键技术领域开展攻关,增强产业链供应链自主可控能力和现代化水平。开展生物制药相关化学合成、新材料、高端辅料和包装材料、设备和检测仪器研发。集成电路、高端装备制造、智能机器人、区块链与量子信息、前沿新材料、新能源、激光与增材制造、数字创意、安全应急与环保、精密仪器设备等十大战略性新兴产业集群发展,全面提升产业链、供应链的安全性和自主性。精密仪器设备产业集群。发展急需、进口依赖程度大、基础条件好、能较快达到国际先进水平的关键零部件。面向珠江西岸布局建设精密仪器设备科技产业园区。支持建设创新载体和专业园区(中心),推动建立产业技术创新联盟。区块链与量子信息产业集群。突破一批区块链底层核心技术、组件化通用技术、细分行业专用技术,打造自主可控的区块链底层平台 在量子核心材料和仪器装备、量子芯片与专用量子计算机、量子精密测量、量子网络与信息安全等领域取得突破。强化跨部门、跨领域重大科技基础设施、科研设备仪器、科技计划数据的共享。河北实施科技基础条件建设专项,加强大型仪器设备、科技文献、实验动物、计量标准等科技资源共享服务平台建设,推动科技资源开放共享。引导中央驻冀科研院所与省属高校、科研院所开展学术交流,推动大型精密仪器协作共用和科研数据共享。湖南大力发展基础检测服务,鼓励有条件的企业开放检验检测资源,积极开展线上检验检测认证,推进湖南省检验检测特色产业园建设。加强科研设施开放共享,逐步推动公共财政投资形成的大型科研仪器向社会开放,建设湖南省科研设施和科研仪器开放共享服务平台。江苏扩大大型科学仪器等科技资源开放共享范围和层次,推动政府科研平台、科技报告、科技数据进一步向企业rgb(255, 255, 255) white-space: pre-wrap font-size: 16px "核电关键仪器。仪表核电关键仪器仪表核心基础零部件自主研发,为核仪器仪表制造产业化、国产化提供支撑。
  • 用磁场做导航 纳米机器人精准搏杀肿瘤细胞
    团队用靶向给药微纳米机器人在小鼠身上做了实验。他们用了乳腺癌细胞种植的皮下肿瘤模型,对30只小鼠跟踪了30天。团队发现,这种方法对小鼠肿瘤确有靶向杀伤作用,且对周围正常组织的影响最小。  上映于1966年的科幻电影《神奇旅程》,讲了这么一个故事:为给一名科学家实行高难度血管手术,5名医生被缩小成头发丝大小,置于针筒中,注射进他体内。5人驾驶着“潜艇”,躲过了免疫细胞的攻击,一路乘风破浪,成功完成任务。  50多年过去,当初的幻想,已经部分成为了现实。微纳米医疗机器人,就被认为是一种颇具前途的智能给药平台,目前被广泛用于肿瘤的靶向治疗。  近日,北京航空航天大学机械工程及自动化学院“卓越百人”副教授、博士生导师冯林课题组,研究出了一种新的更为智能的肿瘤靶向机器人。它有了伪装,还有了导航,能够在磁场的驱动下,精准抵达战场,投掷杀伤肿瘤的弹药。  让巨噬细胞吞下纳米药物,变身微纳米机器人  让纳米机器人装载药物,到达指定地点,定向治疗炎症或清除肿瘤,这是医学纳米技术的终极目标之一。但传统微纳米机器人在人体内的运动,其实靠的是分子之间的结合力,这是一种“被动靶向”,难免脱靶。“就好比我们知道,人群中具有某种特质的两类人可能会碰上。但茫茫人海中你最后碰上的是不是想要的人,其实要打一个问号。”冯林说。  而且,也如当初那部电影里所展示的,被注射进人体内的纳米机器人,稍有不慎,就会遭到兢兢业业工作的免疫细胞的攻击。  能不能让这类医疗机器人更为安全且精准地到达要去的地方?  2016年从日本回国后,冯林就一直思考这个问题。在北航机器人所的支持下,冯林和陈华伟老师合作申请获批了国家重点研发计划—机器人重大项目“靶向给药微纳米机器人”。在一次讨论中,陈华伟问可不可以让活细胞作为载体。这句看似很随意的提问提醒了冯林:直接让活的细胞吞进载药纳米颗粒变身微纳米机器人行不行?  他们想到了巨噬细胞——这是一种喜欢吞食并处理异物的细胞。  合适的载体和“伪装”找到了,接下来,就是设计机器人的“导航系统”。  磁性纳米颗粒可以由磁场来控制,药物释放可以利用红外或者超声波。几乎是从零开始,冯林团队自行设计了复合磁控系统。他们从电子线圈开始设计,一点点调整、摸索技术参数。磁性纳米颗粒进入小鼠体内后,通过这套系统,他们可以在体外对其行走路径进行高精度控制。  再接下来,就是让磁性纳米颗粒装载药物,并让它在合适地点,通过合适方式,释放药物。  这款机器人其实设计有许多层。在阿霉素外层,是聚乙二醇,一种具有良好水溶性的高分子化合物;再外一层,是吲哚菁绿,它是药物研究中常用的荧光标记物,帮助科研人员判断机器人所在的位置。最后他们还包裹了一层脂质体,它具有非常高的生物相容性。  团队还为机器人设计了一个开关——近场红外光。近红外光穿透表层皮肤,磁性纳米颗粒吸收光线,产生热量,会释放出阿霉素。  如此一来,纳米机器人基本实现“指哪打哪”的效果。  “接收指令,执行指令,完成任务,在我们做机械的人眼中,具备这些能力的,才是智能的机器人。”冯林说。  团队用靶向给药微纳米机器人在小鼠身上做了实验。他们用了乳腺癌细胞种植的皮下肿瘤模型,对30只小鼠跟踪了30天。团队发现,这种方法对小鼠肿瘤确有靶向杀伤作用,且对周围正常组织的影响最小。  9月,纳米科学领域权威期刊《小》(Small)以封面文章的形式报道了课题组的研究成果。  在机械学院,他们建立生物医学实验室  冯林的团队中,有好几个医学生物专业出身的博士。在他的机械实验室里,还有一块专门区域,用来做生物医学实验。  所以,你能看到这样一个略显奇特的景象——实验室里,有各类机械模型,有专业级的显微镜,以及小白鼠。  去采访时,由于已经结束了上一轮的实验,小白鼠所剩不多,正在笼子里踱来踱去,安度余生。  冯林是“80后”,本科学的电子信息工程,硕士专业是生物机器人,博士留学日本名古屋大学,跟着导师新井史人教授一头扎进了更为微观的世界——微纳米机器人。  回国后,冯林来到北航,获得北航“卓越百人”,加入了机械学院张德远老师领导的仿生与微纳系统研究所,之后又得到北京市“科技新星”资助。北航提倡“医工结合”,冯林也被聘入了北京市生物医学工程高精尖中心,更深入地进入到医疗机器人领域。  “不能只是炒概念,说纳米机器人未来能如何如何。”冯林一直存着这个念头,就是要真正把纳米机器人打入体内,真正杀死体内的肿瘤细胞。  就在不久前,冯林指导的学生团队凭借Medcreate磁悬浮胶囊机器人在第七届中国国际大学生“互联网+”创新创业大赛中获得本科生创意组全国第五名。  它用到的技术,也是“复合场磁控”。  这是一款主动可控高速图像传输型胶囊机器人,能对胃部等大体积消化道器官进行全方位无死角视频探查。胶囊机器人可以悬浮运动,无需改变患者体位,就能完成整个胃部的覆盖式检查。  冯林为学生取得的成绩高兴,但他也知道,要完善各类治疗型的微纳米机器人,还“路漫漫其修远兮”。  从小鼠到人体,从试验到临床,还需要一步步完善和摸索,这并非坦途。“你要舍得花一辈子的时间。”冯林说。
  • 贵州省两个科研项目立项实施
    近期,经贵州省市场监管局推荐,贵州省特种设备检验检测院和遵义市产品质量检验检测院申报的《基于惯性导航系统的多功能坡度检测装置研发及应用》《基于原位电离-高分辨质谱技术的茅台镇传统大曲酱香工艺白酒和串香白酒的快速鉴别方法及应用研究》项目,获市场监管总局批准立项实施。《基于惯性导航系统的多功能坡度检测装置研发及应用》项目,通过开展基于惯性导航系统的多功能坡度检测装置研究,拟优化形成科学、高效、便捷的坡度测量方法,集成开发先进、快捷的专用测试装置。该项目可应用到非公路用旅游观光车道路和大型游乐设施滑道等的施工、维保、检验检测、性能评估、事故分析判断中,对提高施工维保质量、提升检验检测效率、科学判定事故原因提供有力支撑。在成果应用成熟后还可以推广到相关工程领域,对完善相关工程领域设计施工,提高道路或滑道等坡度测量的准确性和安全可靠度,保障结构的使用安全,具有重要的社会意义和经济价值。《基于原位电离-高分辨质谱技术的茅台镇传统大曲酱香工艺白酒和串香白酒的快速鉴别方法及应用研究》项目,拟研发出一种基于ASAP-高分辨质谱技术,通过已初步建立的酱香型白酒中风味物质高分辨质谱数据库进行定性定量,结合感官品评、风味组学分析寻找两者的特征差异物质,为坤子酒和串酒的快速鉴别提供技术保障。该项目对研究酱香型白酒质量提升,推进打造赤水河流域优质酱香白酒生产基地提供技术保障。
  • 国内首家通信导航设备质检中心揭牌
    12月16日上午,国家通信导航设备质量监督检验中心及中电科第54所认证中心在石家庄高新区创业园区正式揭牌。   这是国内首家开展卫星导航产品的认证机构,将对保障国家地理信息安全,提高卫星导航领域产品、服务质量和管理水平产生积极影响,并进一步提升高新区及全市电子信息产业的整体实力。   国家通信导航设备质量监督检验中心于1990年在中电科技集团第54研究所成立,主要从事通信、导航、广播电视等产品的检验与试验,所出具的检验报告被四十多个国家和地区所认可。去年,54所被国家认监委授权,成为唯一开展卫星导航产品认证业务的机构。今后,中心的认证将向家电、通信、广播电视等产品领域拓展。   中心的导航认证,简称为“N”认证。认证标志是由指北三角形图标、象征地球卫星轨道的外圈蓝带、象征卫星的两个圆点、英文字母C、H、N以及证书编号组成,这将成为今后消费者选购优质导航产品的认证标识。近期内,54所将在官方网站发布第一批获得认证产品的目录。   石家庄副市长、高新区工委书记刘晓军出席揭牌仪式。
  • OPTON的微观世界|第9期 蚂蚁的世界
    序 言蚂蚁在我们的日常生活中随处可见,路边的草丛里、树林里甚至是房间里,随处可见蚂蚁成群结对,忙忙碌碌、懵懵懂懂的娇小身影。对于步入中年的大多数80后的小伙伴们来说,童年时光里肯定少不了蚂蚁的陪伴——蚂蚁洞里灌水、破坏蚂蚁巢穴或者静静的观察蚂蚁来来回回搬运食物等,都给童年生活平添了无穷的乐趣。在这个过程中,不知道大家有没有注意到蚂蚁行为的特征,比如:走路会东张西望、摇头晃脑的,如果将手指静止放在它的面前,它有时会顺着手指爬行,而不是绕路而行。那蚂蚁这种行为特征的表现原因是什么呢?今天小编就带大家一起来看看蚂蚁的世界~一、蚂蚁样品的选择小编和小伙伴在实验室外面的草丛里捉到了几只勤劳、活泼的蚂蚁,然后将其放在装有酒精的EP管里,不到2分钟蚂蚁就蜷缩、醉倒了。将醉倒的蚂蚁取出,用滤纸将酒精吸干,然后利用导电胶将蚂蚁粘在样品桩上。二、扫描电镜下的蚂蚁采用蔡司EVO MA系列的低真空模式,我们对多只蚂蚁进行了观察。可以看出尽管大小有所差异,其结构都是类似的,由头、胸、腹三部分组成,头部有两个触角,眼睛长在头颅两侧,下方有两颗弯曲的牙齿。共有6条腿,每条腿由粗细不同的四节组成,同时身体表面有大量柔毛。接下来,小编就带领大家依次来细致观察蚂蚁的功能部位——眼睛和触角~三、扫描电镜下蚂蚁的眼睛对眼睛进行放大,我们可以看到它是由大量单眼组成的复眼,且其表面含有一些细长的绒毛,称为感应毛(sensory hair),对于雌雄蚂蚁来说,其感应毛的长度是不同的,雄性蚂蚁的感应毛比较短,大约为17-25μm,而雌性蚂蚁的感应毛大约为17-90μm,以此为依据,我们可以辨别雌、雄蚂蚁,不幸的是,小编此次捕获的蚂蚁均为雄性。尽管蚂蚁的复眼由大量单眼组成,但是蚂蚁的视野却只有3度,视力也只有人类平均视力的十分之一。原因是人类的眼睛是长在头颅内的,但是蚂蚁的眼睛却被自然界放在了头部的突出部分,几乎不能移动,有点类似于车灯。所以对于蚂蚁来说,面对物体时,只存在面对面看到或者视而不见。但是如果物体静止不动的话,它的眼睛依然接收不到刺激,所以这就解释了为什么当我们长时间静止不动时,蚂蚁会没有目的性的跑到身上来。 四、扫描电镜下蚂蚁的触角看完了眼睛以及如何分辨雌雄之后呢,接下来,小编带领大家一起探究蚂蚁的触角。大家应该都观察过,蚂蚁走路的样子类似于盲人,触角就相当于盲人手里的竹竿,每走一步,都要像盲人一样,用触角不断敲击地面,来探究前面的道路。蚂蚁的触角除了有触觉作用外——探明前面物体的轮廓、形态以及硬度等,还有一个重要作用——嗅觉,即通过闻味道来记路,其表面的软毛及孔洞含有吸收气味的细胞,可以帮助吸收气味。同时蚂蚁在走路时,会从腹部和腿上分泌带有特殊气味的化学物质——信息素,留下痕迹。其他蚂蚁会依据此信息,逐渐聚集到这条路径上来,但是蚂蚁也有喜欢创新的,他们也会发现更短的路径,这样,整个蚁群通过这种信息素进行相互协作,形成正反馈,从而使多个路径上的蚂蚁都逐渐聚集到最短的那条路径上。不过,最近的研究,还表明如果气味导航失效了,那蚂蚁还有一种定位功能叫做“紫外线导航”。它是依靠太阳的位置,利用天空偏振光来导航。科学家曾做过类似的实验:发现沙漠中的蚂蚁,离开巢穴时,会弯弯曲曲的前进寻找食物,但是归途中,却可以沿直线返回。但是如果让蚂蚁带上“有色眼镜”,结果发现,在波长400nm的天空光下,蚂蚁会迷路;而波长400nm的天空下,蚂蚁很快便可以发现回家的路。紫外线的波长是400nm,因此,说明蚂蚁是通过紫外线导航的。由此可见,蚂蚁是利用偏振紫外线导航的,他们的眼睛是天然的偏光导航仪。后 记基于蚂蚁寻找食物过程中发现路径的行为,Marco Dorigo于1992年在他的博士论文中提出了一种用来在寻找优化路径的机率型算法——蚂蚁算法或者蚁群算法。他的特点就是:通过正反馈。分布式协作来寻找最优路径。它充分利用了生物蚁群可以通过个体间简单的信息传递,搜索从蚁巢至食物间最短路径的集体寻优特征。基于蝙蝠的夜间飞行,科学家们在飞机上装上了雷达;基于蚂蚁寻找食物的方式,专家们发明了蚂蚁算法。大自然真的是一个神奇的造物主,造就了形态各异的世间万物,每个生物各怀绝技,为你关上了一扇门的同时为你了留了一扇窗。对大自然感到好奇吗?那就追随蔡司扫描电镜的步伐,一起来探索吧~~下期有什么精彩内容呢?敬请期待吧!
  • 中国2015年前建起北斗导航检测认证体系
    新华网北京8月3日电 解放军总参谋部与国家认证认可监督管理委员会3日在北京举行战略合作协议签约仪式。中国将用3年时间建立起一个“法规配套、标准统一、布局合理、军民结合”的“北斗”导航检测认证体系,以期全面提升“北斗”导航定位产品的核心竞争力,确保“北斗”导航系统运行安全。   “北斗”导航定位系统是中国完全自主知识产权的卫星导航定位系统,始建于上世纪80年代,并计划在2012年年底正式开通服务。截至目前,“北斗”导航定位系统已经有11颗卫星在轨运行,拥有12万军民用户。到2020年前,“北斗”导航定位系统卫星数量将达到30颗以上,导航定位范围也将由区域拓展到全球,其设计性能将与美国第三代GPS导航定位系统相当。   据总参测绘导航局介绍,随着“北斗”导航定位系统的建设发展,“北斗”导航应用即将迎来“规模化、社会化、产业化、国际化”的重大历史机遇,也对“北斗”产品的检测认证提出了新的要求。按照军地双方签署的协议,中国将在2015年前完成“北斗”导航产品标准、民用服务资质等法规体系建设,形成权威、统一的标准体系。同时在北京建设1个国家级检测中心,在全国按区域建设7个区域级授权检测中心,加快推动“北斗”导航检测认证进入国家认证认可体系,相关检测标准进入国家标准系列。   相关负责人称,尽快建立起“北斗”导航检测认证体系,既是“北斗”系统坚持军民融合式发展的具体举措,也对创建“北斗”品牌,加速推进“北斗”产品的产业化、标准化起到重要作用。
  • 北斗导航检测中心启动建设
    9月11日,上海北斗导航及位置服务产品检测中心(筹)正式启动建设。国家质检总局副局长、国家认监委主任孙大伟,上海市常务副市长杨雄为中心揭牌。同时北斗(上海)位置综合服务平台和上海北斗卫星导航平台有限公司也正式揭牌成立。
  • “地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示
    p   根据《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》(国发[2014]11号)、《国务院关于深化中央财政科技计划(专项、基金等)管理改革方案的通知》(国发[2014]64号)、《科技部、财政部关于印发& lt 国家重点研发计划管理暂行办法& gt 的通知》(国科发资[2017]152号)等文件要求,现将“高性能计算”等8个重点专项的2018年度拟立项项目信息进行公示(详见附件1-8)。 /p p   公示时间为2018年5月7日至2018年5月11日。对于公示内容有异议者,请于公示期内以传真、电子邮件等方式提交书面材料,逾期不予受理。个人提交的材料请署明真实姓名和联系方式,单位提交的材料请加盖所在单位公章。联系人和联系方式如下: /p p   “地球观测与导航”重点专项 /p p   联系人:徐泓 /p p   联系电话:010-68104417 /p p   传真:010-68338012 /p p   电子邮件:xuhong@htrdc.com /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单 /strong /span /p p style=" text-align: center " img title=" 2018-05-13_182840.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201805/insimg/0a609fd7-be4e-4e6c-94b6-8e5e1a6924c3.jpg" / /p p   附件: a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201805/ueattachment/1da40778-5f3b-4ec4-9dd5-b5154017aeff.pdf" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项拟立项的2018年度项目公示清单.pdf /span /a /p p /p
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