万有引力常数

1687年，牛顿发现了万有引力定律。 p 　　有人说这个发现得益于一颗砸到牛顿脑袋上的苹果，也有人说这种说法纯属虚构，但无论如何，牛顿成功地让世界各地的中学课本里多了一个描述万有引力的公式：F=G(m1m2)/r2，其中G是万有引力常数。 /p p 　　万有引力定律认为，大到宇宙天体，小到看不见的粒子，任何物体之间都像苹果和地球之间一样，具有相互吸引力，这个力的大小与各个物体的质量成正比例，与它们之间距离的平方成反比。 /p p 　　定律虽好，要想派上实际用场，还得知道G的值。然而，这个值到底是多少，连牛顿本人都不清楚。 /p p 　　300多年来，不少科学家在努力测量G值并让它更精确。就在8月30日凌晨，《自然》杂志发表了中国科学家测量万有引力常数的研究，测出了截至目前最精确的G值。 /p p 　　卡文迪许的尝试 /p p 　　G值不明确，万有引力定律就算不上完美。但是，地球上一般物体的质量太小，引力几乎为零，而宇宙里的天体又太大，难以评估其质量。于是，在万有引力定律提出后的100多年里，G值一直是个未解之谜。 /p p 　　1798年，一位名叫卡文迪许的英国科学家，为了测量地球的密度，设计出一个巧妙的扭秤实验。 /p p 　　他制作了一个轻便而结实的T形框架，并把这个框架倒挂在一根细丝上。如果在T形架的两端施加两个大小相等、方向相反的力，细丝就会扭转一个角度。根据T形架扭转的角度，就能测出受力的大小。 /p p 　　接着，卡文迪许在T形架的两端各固定一个小球，再在每个小球的附近各放一个大球。为了测定微小的扭转角度，他还在T形架上装了一面小镜子，用一束光射向镜子，经镜子反射后的光射向远处的刻度尺，当镜子与T形架一起发生一个很小的转动时，刻度尺上的光斑会发生较大的移动。这样，万有引力的微小作用效果就被放大了。 /p p 　　根据这个实验，后人推算出了历史上第一个万有引力常数G值——6.67× 10-11N· m2/kg2。 /p p strong 　　十年十年又十年 /strong /p p 　　卡文迪许测出了常数值，但科学家们并不满足。在他们看来，万有引力常数G是人类认识的第一个基本常数，而G值的测量精度却是所有基本常数中最差的。 /p p 　　而G值的精度在天体物理、地球物理、计量学等领域有着重要意义。例如，要想精确回答地球等天体有多重，就要依赖于G值 在自然单位制中，普朗克单位定义式的精度同样受G值测量精度的限制。 /p p 　　怎么让这个数值更精确，是卡文迪许之后的科学家们努力的方向。利用现代技术完善扭秤实验，则是他们提升测量精度的办法。 /p p 　　就在牛顿万有引力定律提出后的300年，中国科学家罗俊及其团队加入了这支寻找引力常数的队伍，此后他们几乎每十年会更新一次引力常数的测量精度。 /p p 　　上世纪八十年代，华中科技大学罗俊团队开始用扭秤技术精确测量G值。十年后的1999年，他们得到了第一个G值，并被国际科学技术数据委员会(CODATA)录用。 /p p 　　又十年后，2009年，他们发表了新的结果，成为当时采用扭秤周期法得到的最高精度的G值，并且又一次被CODATA收录。 /p p 　　如今，经过又一个十年的沉淀，罗俊团队再次更新了G值。“30多年的时间里，我们不断地对完全自制的扭秤系统进行改良和优化设计。”罗俊告诉《中国科学报》记者。 /p p 　　在精密测量领域，细节决定成败。光是为了得到一个实验球体，团队成员就手工研磨了近半年时间，最后让这个球的圆度好于0.3微米。 /p p 　　不仅如此，论文通讯作者之一、华中科技大学引力中心教授杨山清告诉记者，实现相关装置设计及诸多技术细节均需团队成员自己摸索、自主研制，在此过程中，他们研发出一批高精端仪器设备，其中很多仪器已在地球重力场的测量、地质勘探等方面发挥重要作用。 /p p 　　《自然》杂志发表评论文章称，这项实验可谓“精确测量领域卓越工艺的典范”。 /p p strong 　　G的真值仍是未知 /strong /p p 　　为了增加测量结果的可靠性，实验团队同时使用了两种独立方法——扭秤周期法、扭秤角加速度反馈法，测出了两个不同的G值，相对差别约为0.0045%。 /p p 　　《自然》杂志评论称，通过两种方法测出的G值的相对误差达到了迄今最小。目前，全世界很多实验小组都在测量G值，国际科技数据委员会2014年最新收录的14个G值中，最大值和最小值的相对差别约在0.05%。 /p p 　　尽管数值的差距在缩小，但真值仍是未知。“不同小组使用相同或者不同的方法测量的G值在误差范围内不吻合，学界对于这种现象还没有确切的结论。”罗俊说。 /p p 　　科学家推测，之所以测出不同的结果，一种概率较大的可能是，实验中可能存在尚未发现或未被正确评估的系统误差，导致测量结果出现较大的偏离，另一种概率较低但不能排除的可能是，存在某种新物理机制导致了目前G值的分布。 /p p 　　罗俊告诉记者，要解决目前G值测量的问题，需要进一步研究国际上测G实验中各种可能的影响因素，也需要国际各个小组的共同努力和合作。 /p p 　　“只有当各个小组实验精度提高，趋向给出相同G值的时候，人类才能给出一个万有引力常数G的明确的真值。”罗俊说。 /p p br/ /p

p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/06fa5019-ed03-4918-b95a-46e845253b12.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p style=" text-indent: 2em " 第14届“中国科学十大进展”遴选活动由科技部基础研究管理中心举办，《中国基础科学》《科技导报》《中国科学院院刊》《中国科学基金》和《科学通报》五家编辑部参与推荐科学研究进展，经两院院士、973计划顾问组和咨询组专家、973计划项目首席科学家、国家重点实验室主任、部分国家重点研发计划负责人等专家学者进行两轮投票，评选出排名前十位的科学进展。该项活动旨在宣传我国重大基础研究科学进展，激励广大科技工作者的科学热情和奉献精神，开展基础研究科普宣传，促进公众理解、关心和支持基础研究，在全社会营造良好的科学氛围，在科技界深具影响。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/86bc6f17-4961-4af6-b442-26dbe1b09c2c.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 2018年度中国科学十大进展 /span /strong /p p 　　1 基于体细胞核移植技术成功克隆出猕猴 /p p 　　2 创建出首例人造单染色体真核细胞 /p p 　　3 揭示抑郁发生及氯胺酮快速抗抑郁机制 /p p 　　4 研制出用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人 /p p 　　5 测得迄今最高精度的引力常数G值 /p p 　　6 首次直接探测到电子宇宙射线能谱在1TeV附近的拐折 /p p 　　7 揭示水合离子的原子结构和幻数效应 /p p 　　8 创建出可探测细胞内结构相互作用的纳米和毫秒尺度成像技术 /p p 　　9 调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展 /p p 　　10 将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 1 基于体细胞核移植技术成功克隆出猕猴 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/91ce9d70-5139-4b36-a339-ceeeca461b48.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p 　　非人灵长类动物是与人类亲缘关系最近的动物。因可短期内批量生产遗传背景一致且无嵌合现象的动物模型，体细胞克隆技术被认为是构建非人灵长类基因修饰动物模型的最佳方法。自1997年克隆羊“多莉”报道以来，虽有多家实验室尝试体细胞克隆猴研究，却都未成功。 /p p 　　中国科学院神经科学研究所/脑科学与智能技术卓越创新中心孙强和刘真研究团队经过五年攻关最终成功得到了两只健康存活的体细胞克隆猴。他们研究发现，联合使用组蛋白H3K9me3去甲基酶Kdm4d和TSA可以显著提升克隆胚胎的体外囊胚发育率及移植后受体的怀孕率。在此基础上，他们用胎猴成纤维细胞作为供体细胞进行核移植，并将克隆胚胎移植到代孕受体后，成功得到两只健康存活克隆猴 而利用卵丘颗粒细胞为供体细胞核的核移植实验中，虽然也得到了两只足月出生个体，但这两只猴很快夭折。遗传分析证实，上述两种情况产生的克隆猴的核DNA源自供体细胞，而线粒体DNA源自卵母细胞供体猴。 /p p 　　体细胞克隆猴的成功是该领域从无到有的突破，该技术将为非人灵长类基因编辑操作提供更为便利和精准的技术手段，使得非人灵长类可能成为可以广泛应用的动物模型，进而推动灵长类生殖发育、生物医学以及脑认知科学和脑疾病机理等研究的快速发展。 /p p 　　德国科学院院士Nikos K. Logothetis以“克隆猴：基础和生物医学研究的一个重要里程碑(Cloning NHP: A major milestone in basic and biomedical research)”为题发表评论认为，这项工作证明了利用体细胞核生殖克隆猕猴的可行性，打破了技术壁垒并开创了使用非人灵长类动物作为实验模型的新时代，是生物医学研究领域真正精彩的里程碑。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2 创建出首例人造单染色体真核细胞 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/c4b39d40-9f7d-41a5-a531-94ed5b011bb5.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p 　　真核生物细胞一般含有多条染色体，如人有46条、小鼠40条、果蝇8条、水稻24条等。这些天然进化的真核生物染色体数目是否可人为改变、是否可以人造一个具有正常功能的单染色体真核生物是生命科学领域的前沿科学问题。 /p p 　　中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军和薛小莉研究组、赵国屏研究组与中国科学院生物化学与细胞生物学研究所周金秋研究组等合作，以天然含有16条染色体的真核生物酿酒酵母为研究材料，采用合成生物学“工程化”方法和高效使能技术，在国际上首次人工创建了自然界不存在的简约化的生命——仅含单条染色体的真核细胞。 /p p 　　该研究表明天然复杂生命体系可以通过人工干预变简约，甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。 /p p 　　Nature、The Scientist 等发表评论认为，这可能是迄今为止动作最大的基因组重构，这些遗传改造的酵母菌株是研究染色体生物学重要概念的强大资源，包括染色体的复制、重组和分离。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 3 揭示抑郁发生及氯胺酮快速抗抑郁机制 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/191210cf-818c-45ea-88be-460a160e4b4b.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" width=" 600" height=" 350" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 350px " / /p p 　　抑郁症严重损害了患者的身心健康，是现代社会自杀问题的重要诱因，给社会和家庭带来巨大的损失。然而传统抗抑郁药物起效缓慢(6—8周以上)，并且只在20%左右的病人中起效，这提示目前对抑郁症机制的了解还没有触及其核心。近年来在临床上意外发现麻醉剂氯胺酮在低剂量下具有快速(1小时内)、高效(在70%难治型病人中起效)的抗抑郁作用，被认为是精神疾病领域近半个世纪最重要的发现。然而，氯胺酮具有成瘾性，副作用大，无法长期使用。因此，理解氯胺酮快速抗抑郁的机制已成为抑郁症研究领域的“圣杯”，因为它将提示抑郁症的核心脑机制，并为研发快速、高效、无毒的抗抑郁药物提供科学依据。 /p p 　　2018年，浙江大学医学院胡海岚研究组在这一领域的研究取得了突破性的进展：在抑郁症的神经环路研究中，该研究组发现大脑中反奖赏中心——外侧缰核中的神经元活动是抑郁情绪的来源。 /p p 　　这一区域的神经元细胞通过其特殊的高频密集的“簇状放电”，抑制大脑中产生愉悦感的“奖赏中心”的活动。通过光遗传的技术手段，他们直接证明缰核区的簇状放电是诱发动物产生绝望和快感缺失等行为表现的充分条件。针对抑郁的分子机制，该研究组发现这种簇状放电方式是由NMDAR型谷氨酸受体介导的，作为NMDAR的阻断剂，氯胺酮的药理作用机制正是通过抑制缰核神经元的簇状放电，高速高效地解除其对下游“奖赏中心”的抑制，从而达到在极短时间内改善情绪的功效。同时，该研究组对产生簇状放电的细胞及分子机制做出了更深入的阐释。通过高通量的定量蛋白质谱技术，他们发现抑郁的形成伴随着胶质细胞中钾离子通道Kir4.1的过量表达。而Kir4.1通道对抑郁的调控植根于缰核组织中胶质细胞对神经元的致密包绕这一组织学基础。在神经元-胶质细胞相互作用的狭小界面中，Kir4.1在胶质细胞上的过表达引发神经元细胞外的钾离子浓度降低，从而诱发神经元细胞的超极化、T-VSCC钙通道活化，最终导致NMDAR介导的簇状放电。 /p p 　　上述研究对于抑郁症这一重大疾病的机制做出了系统性的阐释，颠覆了以往抑郁症核心机制上流行的 “单胺假说”，并为研发氯胺酮的替代品、避免其成瘾等副作用提供了新的科学依据。同时，该研究所鉴定出的NMDAR、Kir4.1钾通道、T-VSCC钙通道等可作为快速抗抑郁的分子靶点，为研发更多、更好的抗抑郁药物或干预技术提供了崭新的思路，对最终战胜抑郁症具有重大意义。 /p p 　　Science、Scientific American 等期刊对该工作进行了新闻报道，称“这是一项惊人的发现”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 4 研制出用于肿瘤治疗的智能型DNA纳米机器人 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/4dadf2ab-a2ed-4929-aa17-74e1b04ce4a5.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" width=" 600" height=" 350" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 350px " / /p p 　　利用纳米医学机器人实现对人类重大疾病的精准诊断和治疗是科学家们追逐的一个伟大的梦想。国家纳米科学中心聂广军、丁宝全和赵宇亮研究组与美国亚利桑那州立大学颜灏研究组等合作，在活体内可定点输运药物的纳米机器人研究方面取得突破，实现了纳米机器人在活体(小鼠和猪)血管内稳定工作并高效完成定点药物输运功能。 /p p 　　研究人员基于DNA纳米技术构建了自动化DNA机器人，在机器人内装载了凝血蛋白酶——凝血酶。该纳米机器人通过特异性DNA适配体功能化，可以与特异表达在肿瘤相关内皮细胞上的核仁素结合，精确靶向定位肿瘤血管内皮细胞 并作为响应性的分子开关，打开DNA纳米机器人，在肿瘤位点释放凝血酶，激活其凝血功能，诱导肿瘤血管栓塞和肿瘤组织坏死。这种创新方法的治疗效果在乳腺癌、黑色素瘤、卵巢癌及原发肺癌等多种肿瘤中都得到了验证。并且小鼠和Bama小型猪实验显示，这种纳米机器人具有良好的安全性和免疫惰性。 /p p 　　上述研究表明，DNA纳米机器人代表了未来人类精准药物设计的全新模式，为恶性肿瘤等疾病的治疗提供了全新的智能化策略。 /p p 　　Nature Reviews Cancer、Nature Biotechnology 等评论认为该工作为里程碑式的工作 美国The Scientist 期刊将该工作与同性繁殖、液体活检、人工智能一起，评选为2018年度世界四大技术进步。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 5 测得迄今最高精度的引力常数G值 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/003be084-e044-482f-99cf-a2b917592b87.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" width=" 600" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 300px " / /p p 　　牛顿万有引力常数G是人类认识的第一个基本物理常数，其在物理学乃至整个自然科学中扮演着十分重要的角色。两个世纪以来，实验物理学家们围绕引力常数G值的精确测量付出了巨大而艰辛的努力，但其测量精度目前仍然是所有物理学常数中最低的。按照牛顿万有引力定律，G应该是一个固定的常数，不因测量地点和测量方法的不同而变化。但是，当前国际上不同研究小组用不同方法测得的G值却不吻合。 /p p 　　为了深入研究这一问题，华中科技大学物理学院引力中心罗俊、杨山清和邵成刚研究组自2009年开始同时采用两种相互独立的方法——扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法来测量G值。历经多年的艰苦努力，2018年两种方法均获得了迄今为止国际最高的测量精度(G值分别为6.674184?× 10?11和6.674484?× 10?11m3/kg/s2，相对标准偏差分别为百万分之11.64和11.61)，更为关键的是两个结果在3倍标准差范围内吻合。 /p p 　　Nature 期刊以“引力常数的创纪录精度测量(Gravity measured with record precision)”为题发表评论，认为这项工作是迄今为止用两种独立的方法测定引力常数的不确定度最小的结果，为揭示造成万有引力常数测量差异的原因提供了非常好的机遇，同时也为进一步测量获得引力常数的真值提供了机遇 并评价这项工作是“精密测量领域卓越工艺的典范”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 6 首次直接探测到电子宇宙射线能谱在1TeV附近的拐折 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/92c16d55-dc29-4129-b577-dff12a8076e4.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p 　　高能宇宙射线中的负电子和正电子在其行进过程中会很快损失能量，因此其测量数据可以作为高能物理过程的一个探针，甚至用于研究暗物质粒子的湮灭或衰变现象。基于地基切伦科夫伽玛射线望远镜阵列的间接探测获得的电子宇宙射线能谱在1TeV(1TeV=1000GeV=1万亿电子伏特)附近存在有拐折的迹象，但其系统误差很大。 /p p 　　我国首颗天文卫星悟空号(DAMPE)的电子宇宙射线的能量测量范围比起国外的空间探测设备(如AMS-02、Fermi-LAT)有显著提高，拓展了人类在太空中观察宇宙的窗口。DAMPE合作组基于悟空号前530天的在轨测量数据，以前所未有的高能量分辨率和低本底对25GeV—4.6TeV能量区间的电子宇宙线能谱进行了精确的直接测量。悟空号所获得能谱可以用分段幂律模型而不是单幂律模型很好地拟合，明确表明在0.9TeV附近存在一个拐折，证实了地面间接测量的结果。 /p p 　　该拐折反映了宇宙中高能电子辐射源的典型加速能力，其精确的下降行为对于判定部分电子宇宙射线是否来自于暗物质起着关键性作用。此外，悟空号所获得的能谱在1.4TeV附近呈现出流量异常迹象，尚需进一步的数据来确认是否存在一个精细结构。 /p p 　　瑞典皇家科学院院士、诺贝尔物理学奖评奖委员会秘书Lars Bergstrom 教授肯定了这是首次直接测量到这一拐折。美国约翰霍普金斯大学Marc Kamionkowski 教授评论认为，这是年度最令人激动的科学进展之一。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 7 揭示水合离子的原子结构和幻数效应 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/a8f925d0-c636-49fb-8717-2be3451992e2.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p 　　离子与水分子结合形成水合离子是自然界最为常见和重要的现象之一，在很多物理、化学、生物过程中扮演着重要的角色。早在19世纪末，人们就意识到离子水合作用的存在并开始了系统的研究。100多年来，水合离子的微观结构和动力学一直是学术界争论的焦点，至今仍没有定论。究其原因，关键在于缺乏原子尺度的实验表征手段以及精准可靠的计算模拟方法。 /p p 　　北京大学物理学院量子材料科学中心江颖、王恩哥和徐莉梅研究组与化学与分子工程学院高毅勤研究组等合作，开发了一种基于高阶静电力的新型扫描探针技术，刷新了扫描探针显微镜空间分辨率的世界纪录，实现了氢原子的直接成像和定位，在国际上首次获得了单个钠离子水合物的原子级分辨图像，并发现特定数目的水分子可以将水合离子的迁移率提高几个量级，这是一种全新的动力学幻数效应。结合第一性原理计算和经典分子动力学模拟，他们发现这种幻数效应来源于离子水合物与表面晶格的对称性匹配程度，而且在室温条件下仍然存在，并具有一定的普适性。 /p p 　　该工作首次澄清了界面上离子水合物的原子构型，并建立了离子水合物的微观结构和输运性质之间的直接关联，颠覆了人们对于受限体系中离子输运的传统认识。这对离子电池、防腐蚀、电化学反应、海水淡化、生物离子通道等很多应用领域都具有重要的潜在意义。 /p p 　　Nature Reviews Chemistry 期刊主编David Schilter发表评论文章认为，这项研究获得了“堪称完美的水合离子结构和动力学信息”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 8 创建出可探测细胞内结构相互作用的纳米和毫秒尺度成像技术 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/1810b8a7-84f6-485d-9831-2062061aef24.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /p p 　　真核细胞内，细胞器和细胞骨架进行着高度动态而又有组织的相互作用以协调复杂的细胞功能。观测这些相互作用，需要对细胞内环境进行非侵入式、长时程、高时空分辨、低背景噪声的成像。 /p p 　　为了实现这些正常情况下相互对立的目标，中国科学院生物物理研究所李栋研究组与美国霍华德休斯医学研究所Jennifer Lippincott-Schwartz和Eric Betzig等合作，发展了掠入射结构光照明显微镜(GI-SIM)技术，该技术能够以97纳米分辨率、每秒266帧对细胞基底膜附近的动态事件连续成像数千幅。研究人员利用多色GI-SIM技术揭示了细胞器-细胞器、细胞器-细胞骨架之间的多种新型相互作用，深化了对这些结构复杂行为的理解。微管生长和收缩事件的精确测量有助于区分不同的微管动态失稳模式。内质网(ER)与其他细胞器或微管之间的相互作用分析揭示了新的内质网重塑机制，如内质网搭载在可运动细胞器上。而且，研究发现内质网-线粒体接触点可促进线粒体的分裂和融合。 /p p 　　中国科学院外籍院士、美国杜克大学Xiao-Fan Wang教授评论认为，这项工作发展了一项可视化活细胞内的细胞器与细胞骨架动态相互作用和运动的新技术，将会把细胞生物学带入一个新时代，有助于更好地理解活细胞条件下的分子事件，也提供了一个从机制上洞察关键生物过程的窗口，可对生命科学整个学科产生重大影响。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 9 调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/9889fdab-39bc-4bf0-a4e0-358ad3c16224.jpg" title=" 11.jpg" alt=" 11.jpg" width=" 600" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 300px " / /p p 　　通过增加无机氮肥施用量来提高作物的生产力，虽能保障全球粮食安全，但也加剧了对生态环境的破坏，因此提高作物氮肥利用效率至关重要。这需要对植物生长发育、氮吸收利用以及光合碳固定等协同调控机制有更深入的了解。 /p p 　　中国科学院遗传与发育生物学研究所傅向东研究组与合作者的研究显示，水稻生长调节因子GRF4和生长抑制因子DELLA相互之间的反向平衡调节赋予了植物生长与碳-氮代谢之间的稳态共调节。GRF4促进并整合了植物氮素代谢、光合作用以及生长发育，而DELLA抑制了这些过程。作为“绿色革命”品种典型特征的DELLA蛋白高水平累积使其获得了半矮化优良农艺性状，但是却伴随着氮肥利用效率降低。通过将GRF4-DELLA平衡向GRF4丰度的增加倾斜，可以在维持半矮化优良性状的同时提高“绿色革命”品种的氮肥利用效率并增加谷物产量。因此，对植物生长和代谢协同调控是未来可持续农业和粮食安全的一种新的育种策略。 /p p 　　Nature 期刊发表评论文章认为，该育种策略宣告了“一场新的绿色革命即将到来”。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 10 将人类生活在黄土高原的历史推前至距今212万年 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/91f01c5b-59c8-466f-8da5-bb0146760495.jpg" title=" 12.jpg" alt=" 12.jpg" width=" 600" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 300px " / /p p 　　人类的起源和演化是重大世界前沿科学问题，国际上公认的非洲以外最老旧石器地点是格鲁吉亚的德马尼西遗址，年代为距今185万年。 /p p 　　由中国科学院广州地球化学研究所朱照宇、古脊椎动物与古人类研究所黄慰文和英国埃克塞特大学Robin Dennell领导的团队历经13年研究，在陕西省蓝田县发现了一处新的旧石器地点——上陈遗址。研究人员综合运用黄土-古土壤地层学、沉积学、矿物学、地球化学、古生物学、岩石磁学和高分辨率古地磁测年等多学科交叉技术方法测试了数千组样品，建立了新的黄土-古土壤年代地层序列，并在早更新世17层黄土或古土壤层中发现了原地埋藏的96件旧石器，包括石核、石片、刮削器、钻孔器、尖状器、石锤等，其年龄约126万年至212万年。连同该团队前期将蓝田公王岭直立人年代由原定距今115万年重新定年为163万年的结果，上陈遗址212万年前最古老石器的发现将蓝田古人类活动年代推前了约100万年，这一年龄比德马尼西遗址年龄还老27万年，使上陈成为非洲以外最老的古人类遗迹地点之一。 /p p 　　这将促使科学家重新审视早期人类起源、迁徙、扩散和路径等重大问题。此外，世界罕见的含有20多层旧石器文化层的连续黄土-古土壤剖面的发现将为已经处于世界领先地位的中国黄土研究拓展一个新研究方向，同时将对古人类生存环境及石器文化技术的演进给出年代标尺和环境标记。 /p p 　　澳大利亚国立大学Andrew P. Roberts教授评论认为，这项轰动性工作确立了非洲以外已知的最古老的与古人类相关的遗址的年龄及气候环境背景，对于我们理解人类进化有着巨大的影响，不仅是中国科学的重大成果，也是2018年全球科学的一大亮点。 /p

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来，至今已21届，对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 教育部科技委于2018年9月中旬至12月中旬组织开展了2018年度“中国高等学校十大科技进展”评选工作。经过地方和高校遴选及公示、部门形式审查、学部初评和专家综合评议4个阶段，最终推选出10项2018年高校重大科技成果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 现将2018年度入选项目名单（附后）予以公布。入选项目名单按申报学校拼音顺序排序，排名不分先后。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2018年度“中国高等学校十大科技进展”入选项目名单 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来，至今已21届，对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用，并产生了较大的社会影响，赢得了较高的声誉。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 教育部科技委于2018年9月中旬至12月中旬组织开展了2018年度“中国高等学校十大科技进展”评选工作。经过地方和高校遴选及公示、部门形式审查、学部初评和专家综合评议4个阶段，最终推选出10项2018年高校重大科技成果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 现将2018年度入选项目名单（附后）予以公布。入选项目名单按申报学校拼音顺序排序，排名不分先后。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 2018年度“中国高等学校十大科技进展”入选项目名单 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/b6ccaf6e-6d1e-4191-935d-297b76fc8dc8.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.14.41.png" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/e72ffb0d-fe33-4256-a9a4-9dac9262bd76.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.14.53.png" / /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/d09278de-bef3-41bb-ba08-bc97718ec2cc.jpg" title=" 屏幕快照 2018-12-27 上午6.15.03.png" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 一、视频编码国家标准AVS2支撑中央电视台播出超高清电视 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 人类获取信息三分之二来自视觉，视频已经成为现代社会主要信息形态。视频编码也称视频压缩，是视频应用的前提。以4K超高清视频为例，分辨率3840× 2160，每秒50帧，原始视频每秒超过12G比特，必须高效压缩才能进入存储和传输系统。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 针对超高清视频高效编码问题，由北京大学高文院士牵头，以数字音视频编解码技术标准工作组为依托，通过产学研用深度协作，组织制定了第二代视频编码标准AVS2，2016年颁布为广播电视行业标准和国家标准，2018年颁布为IEEE国际标准，并被全球超高清联盟采纳。AVS2突破了时空预测、层次变换、分组熵编码和自适应环路滤波等关键技术，对电视类视频的压缩效率达300倍，在前一代标准基础上翻了一番，对监控类视频的编码效率更是达到600倍，处于国际领先水平。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 围绕AVS2标准，构建了从技术创新、专利许可、标准制定、芯片研制、系统开发和应用推广的生态圈，从技术源头上掌握了视频产业发展的主动权。2018年，中央电视台采用AVS2正式开播4K超高清电视，至今已在15个省区市有线电视网络落地，并在电信等行业得到应用，受众数亿，标志着中国正式进入超高清电视时代。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 二、炎症性免疫反应的新型分子与细胞机制 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 从新型分子及新型细胞发现的视角去研究炎症性免疫反应，将为炎症免疫疾病诊治提供候选靶标和新方法，一直以来是免疫学界重大前沿课题。北京协和医学院曹雪涛团队在天然免疫与炎症领域开展了系统性创新性研究，发现了数个调控免疫炎性启动或消退的新型分子和细胞及其作用机制：发现新型长链非编码RNA lnc-lsm3通过“分子诱饵”竞争机制使天然免疫受体不再与病毒RNA结合，提出自我免疫识别可反馈性地及时触发消炎效应、进而维持机体自身稳定的新机制新观点，为炎症疾病防治研究提供新思路；发现DNA甲基化氧化酶Tet2能够作用于免疫分子RNA，促进炎症免疫细胞数量增加，揭示Tet2参与基因表达转录后调控的新模式，为防治炎症疾病提供了新思路和潜在靶标；揭示干扰素受体IFNγR2从胞内合成至转运到细胞膜上形成功能性受体的关键途径，为巨噬细胞激活与炎症性疾病发生与治疗提出了新思路；系统分析晚期癌症宿主免疫细胞异常变化，发现炎症状态下诱导产生的新型Ter细胞并揭示了其促进癌症恶性进展机制，为癌症诊治提供了提出新靶标新观点。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 以上研究成果于2018年相继在《Cell》和《Nature》等发表多篇论文，引起国际同行关注和高度评价，为探索炎症性疾病发病机制和临床治疗提供了理论依据和实践基础，进一步提升了我国免疫学研究的国际地位。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 三、世界首例无金属钙钛矿铁电体 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由于其丰富而优异的物理和化学性质，钙钛矿类材料一直吸引着研究者的关注。除了已发现的无机钙钛矿、有机无机杂化钙钛矿以外，有机钙钛矿（无金属钙钛矿）更是科学家们一直寻找的“圣杯”材料。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 来自东南大学、南昌大学的研究者们，将多年分子铁电体的合成经验与分子设计相结合，巧妙的将金属离子用带电分子基团所取代，终于合成出了17种全新的有机钙钛矿铁电材料。这些新型材料不但具有优异的铁电性和多极轴特性，更值得一提的是，通过调控有机基团的手性，团队合成了四种有机钙钛矿铁电体的左手对映体、右手对映体，并分别获得了其外消旋化合物，完美地实现了人们对旋光性钙钛矿材料的长久期盼。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究成果以长文的形式发表在《Science》上，并被多家国际科技媒体报道，受到研究者的广泛关注。该成果的发表标志着世界首例无金属钙钛矿铁电体在中国诞生，使我国在分子材料领域又一次走在了世界前列。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 四、万有引力常数G的精确测量 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 万有引力常数G在物理学中扮演着十分重要的角色，它的测量在整个实验物理学中占据着特殊地位。尽管实验物理学家们围绕G值的精确测量付出了巨大努力，但截至目前其测量精度仍然是所有物理学常数中最差的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 华中科技大学引力中心罗俊院士团队从上世纪八十年代就已开始采用扭秤技术精确测量G值，在该领域开展了大量的基础性研究工作。为了研究不同小组不同方法所测得G值不吻合这一问题，2009年开始该团队采用两种相互独立的方法同时测量引力常数G，在2018年发表的由两种独立的实验方法测得的G值，取得了目前国际上精度最高的实验结果，并且两个结果在3倍标准差范围内吻合。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该研究成果在《Nature》上以长文发表，被国际同行评价为“精密测量领域卓越工艺的典范”，为提升我国在基本常数测量领域的话语权，并为国际上确定高精度G的推荐值做出实质性贡献。同时，在测G过程中自主研发出的一批高精端的仪器设备已在地球重力场的测量、地球物理勘探等方面发挥重要作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 五、“地壳一号”深部大陆科学钻探钻机关键技术及应用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “上天不易，入地更难”，向地球深部进军，揭开地球深部奥秘，将为人类提供资源、能源和生存环境的保障。深部科学钻探工程是获取地球深部物质、了解地球内部信息最直接、最有效和最可靠的方法，是地球科学发展不可缺少的重要支撑，被誉为人类的“入地望远镜”。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 为满足我国地球深部探测工程的重大需求，在“深部探测技术与实验研究专项”等项目的资助下，吉林大学孙友宏教授团队联合四川宏华石油设备有限公司等单位，研发了我国首台“地壳一号”深部大陆科学钻探装备。先后攻克了高转速全液压顶部驱动钻井技术、高难度自动化摆排管技术、高速度钻杆柱自动拧卸和输送技术、高精度自动送进技术等四大关键技术，解决了我国科学钻探装备能力小、自动化程度低和钻探效率低等技术难题，填补了我国深部大陆科学钻探专用装备的空白。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “地壳一号”钻机成功应用于“松辽盆地大陆科学钻探工程（松科二井）”，完钻井深7018m，创造了亚洲国家大陆科学钻探井深最新纪录。相关技术和装备还推广到油气钻井装备领域，产品出口到海外，经济社会效益显著。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 六、原子尺度测量材料轨道与自旋磁矩 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 原子尺度的定量磁结构表征，测量原子的轨道与自旋磁矩，能使理解、预测与调控磁性材料的物理性能深入至原子层面。该问题是材料磁性表征领域面临的重大挑战，也是国际学界的难题。电子显微学作为材料科学的基本研究手段，可以获取原子尺度的结构信息，但在实现原子尺度磁表征方面仍存在相当困难。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 清华大学钟虓?团队多年来致力于发展分析电子显微学的基础研究，提出原子面分辨电子磁圆二色谱方法，突破性地实现了逐层原子面的磁成像，测量出原子尺度的轨道自旋磁矩比，将自旋表征磁圆二色谱的分辨率从微米纳米尺度推进到了原子尺度。通过建立原子尺度材料结构-成分-磁矩的关系，在国际上首次成功地将表征材料磁性的磁圆二色谱技术的分辨率从微米纳米尺度推进到了原子尺度。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 七、海上大型绞吸疏浚装备的自主研发与产业化 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 海上大型绞吸疏浚装备是远海大规模快速填海造岛的国之重器，也是岛礁建设、一带一路港口建设等国家战略任务的紧迫需求，但其核心技术长期被国外公司垄断和封锁。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 上海交通大学“船舶与海洋工程设计团队”发明和研制了双螺旋刀臂载荷均化重型绞刀、变刚度顺应式双扼架钢桩台车和大过流通道扭曲叶片疏浚泵等核心装备，解决了海底坚硬岩礁高效挖掘、恶劣海况精确定位和大块物料远距离高浓度输送的世界性技术难题；提出负载平衡运行动力配置理念，研制实景集成疏浚监控系统；构建大型绞吸疏浚装备设计开发体系，研制了56座系列化绞吸疏浚装备，使我国形成绞吸疏浚装备的自主设计和制造能力，建成完整的产业链，实现了从“被封锁”到“出口管制”的跨越发展。2018年3月，该团队领衔研发的世界最大非自航绞吸疏浚装备“新海旭”正式开始疏浚作业，其总装机功率、绞刀功率和疏浚泵总功率等均大大超过国内外同类船，是我国自主设计和建造的大型绞吸疏浚装备的一个里程碑，标志着我国海上大型绞吸疏浚装备总体达到国际领先水平。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 八、新能源悬挂式空铁关键技术与试验线工程 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 针对我国城市交通拥堵的社会难题和旅游景区观光需求，考虑到地铁、轻轨建设投资大、周期长的客观现实，以构建“分层次、多制式、功能互补”的综合轨道交通系统为出发点，实现地下、地面、空中立体化交通发展目标，西南交通大学翟婉明院士领衔“产学研用”协同创新团队，联合中唐空铁集团、中车、中铁等轨道交通企业，全新研发出一种占地少、投资小、工期短、安全性高、绿色环保的新能源悬挂式空中铁路交通成套技术，并在成都建成1.41公里长的世界首条新能源空铁试验线，经过3万余公里的实车运行试验及系统优化，获得成功，为缓解城市交通拥堵问题提供了一种创新性解决方案。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该团队在国际上首创以锂电池为动力源的新能源悬挂式空铁系统，自主设计、制造了悬挂式空铁列车，构建了悬挂式列车－轨道梁桥空间耦合动态仿真设计平台，研发出新能源空铁关键装备—整体平移式道岔和轨道梁系统。主编的我国第一部工程建设地方标准《悬挂式单轨交通设计标准》于2018年正式颁布实施。应用本项目成套技术的我国第一条悬挂式空铁商业运营示范线在四川大邑开工建设。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 九、土壤-作物系统综合管理技术研究与应用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 绿色可持续发展是当今时代科技革命和产业变革的主要方向，践行农业绿色发展既是保障国家粮食和环境安全的迫切需求，更是落实党中央率先落实联合国可持续发展目标的重要举措。中国农业大学张福锁院士及其研究团队通过全国跨学科、跨部门的交叉研究，以高效利用光温资源的高产群体定量设计挖掘高产潜力、以定量调控根层水肥供应支撑高产群体实现资源高效，地上/地下协同突破绿色增产增效难题，创新了绿色种植理论与技术。全国玉米、水稻和小麦试验表明，技术增产20.6%、节肥14.5%、降低活性氮损失34.8%。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 该团队创建了以扎根农村的“科技小院”为核心、覆盖全国的“科教专家--政府推广--校企合作”的技术应用平台和组织新模式，解决了小农户技术应用的“最后一公里”难题。先后有1152名研究人员、20万名推广和企业人员，2090万农民参与了技术应用，10年累计推广3770万公顷，增加粮食生产3300万吨，减少氮肥用量120万吨。该团队创建了我国粮食主产区土壤-作物系统综合管理技术模式，创造了“可能会养活地球”的农业奇迹。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 十、靶向肿瘤微环境的抗肿瘤治疗新策略 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 肿瘤微环境与恶性肿瘤的发生、治疗后复发及远处转移密切相关，靶向微环境开发肿瘤治疗新策略对改善恶性肿瘤疗效至关重要。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 宋尔卫团队根据其多年的保乳和术前新辅助治疗乳腺癌的经验，围绕抗肿瘤治疗对肿瘤微环境的改造作用和机制进行探索。发现了肿瘤微环境经历化疗后，富集出一群能耐受化疗并促进肿瘤复发的成纤维细胞，靶向干预该亚群成纤维细胞显著抑制肿瘤生成并提高化疗敏感性；治疗单抗介导的巨噬细胞吞噬作用可通过上调PDL1抑制抗肿瘤淋巴细胞的功能，导致免疫耐受，证实联合使用免疫节点抑制剂能明显增强单抗的治疗效果，从而提出联合单抗和免疫节点抑制的肿瘤治疗新策略；抗肿瘤淋巴细胞激活可上调长非编码RNANKILA，使其对死亡敏感，导致肿瘤免疫逃逸，在淋巴细胞回输治疗模型中沉默NKILA可提高免疫治疗效果，首次揭示lncRNA可作为免疫检查点分子。以上系列研究提示，肿瘤微环境决定着恶性肿瘤对化疗、单抗治疗以及免疫治疗的敏感性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 研究成果发表在相关领域的重要学术刊物上，得到了国内外同行的高度认可，研究工作为研制新型肿瘤免疫治疗方法提供了理论依据和技术准备。 /p

量子传感器和测量设备能够为商业、政府和科学应用提供精确性、稳定性和新功能，产业界、学术界、政府部门间的合作可以促进量子测量科学和产业进展。此前，美国国家科学和技术委员会(NSTC)量子信息科学小组委员会(SCQIS)发布了题为《将量子传感器付诸实践（Bringing Quantum Sensors to Fruition can be found）》的报告。　　报告以美国《量子信息科学国家战略概览》和《国家量子倡议(NQI)》法案为基础，讲述了当前主要应用的5类量子传感器是原子钟、原子干涉仪、光学磁力器、利用量子光学效应的装置和原子电场传感器，量子测量从研发到产业化阶段主要面临人才多样化、技术可行性、关键辅助性技术和组件和知识产权与技术转让4大方面挑战。报告针对量子测量研发、应用领域提出1-8年的短中期建议，其长期目标是通过量子技术的发展促进经济发展、安全应用和科学进步。该报告增强了美国QIS国家战略，体现出美国在量子测量领域的重视和决心。　　（一）量子传感器　　量子传感器(quantum sensors)是利用量子力学特性(如原子能级、光子态或基本粒子的自旋)进行测量的设备。量子传感器在定位、导航、计时、本地和远程、生物医学、化学和材料科学、基础物理学和宇宙学等不同领域均有使用。目前，量子测量领域有5类主要的量子传感器。表1 量子测量5类主要的量子传感器名称工作原理应用领域量子传感器原子钟当标准GPS信号不可用时，使用原子钟辅助网络和高精度时间传输协议可以为导航系统提供弹性地质学、地震学、石油勘探、电网运营和金融服务业等原子干涉仪在基础物理学领域的应用包括万有引力常数(大G)的测量、等效原理(自由落体的普遍性)的测试、毫米级的引力测量、暗物质粒子的搜索以及引力波探测的可能替代方法火山学、地下水、矿藏、潮汐动力学和冰层等地球科学研究，陀螺罗盘、卫星定位、制导、导航重力测绘和海底避障等应用光学磁力器基于蒸汽、玻色凝聚体或固态系统(如金刚石中的氮-空位(NV)中心)中原子自旋的光学磁力计用于神经功能的生物医学研究，支持生物样本的无创检测和表面科学的新工具利用量子光学效应的装置利用量子光学效应的设备提供了突破显微镜、光谱和干涉测量中的标准量子极限的机会。非经典状态的光子使测量达到海森堡极限DNA测序、酶活性跟踪、粒子物理学、暗物质搜索、量子网络协议和微光遥感原子电场传感器使用里德堡原子态作为换能器或量子天线，来测量从直流(0 Hz)到太赫兹(1012 Hz)的宽频率范围内的电磁场应用于遥感和电测领域，其他应用包括扩大蜂窝塔之间的距离，以及采集具有宽动态范围的信号　　（二）困难与建议　　量子测量从概念验证设计到实现可应用的产品仍然需要克服许多障碍。首先，研发工作分散、巨大应用空间和潜在用户需求，使人们很难专注于某一特定的应用或需求，许多量子测量市场驱动力和商业价值仍未明确；其次，从基础研究到商业化产品成型需要大量和持续性的资金。量子测量技术的研发不仅需要高校、研发机构和企业间共同参与，一个有凝聚力的、系统性的战略路线尤其重要，使多个机构目标一致，联合产业链上的企业在一些特定应用和关键辅助性技术上共同开发，并且与合作企业处理好知识产权、收购、商业安全和寻求战略合作伙伴等关系，使量子测量技术更加高效成熟。　　1.团队人才专业多样化问题　　面临的挑战：许多进行基础研究的科学家可能缺乏量子测量应用和商业化相关领域的专业知识，比如不熟悉当前具有竞争性的技术或者军事领域应用下部署传感器的严格要求等，所以还需要完善专家团队的多样化，找到各领域的专家和行业精英一同参与。但是存在寻找人才时间长，晋升和任期标准不一致，对新的联合项目缺乏方案资源或资金支持，回报周期长等实际困难，进展缓慢。　　建议：QIST研发机构，如NIST、NSF、DOE、DOD、NASA和情报界，应该加快开发新的量子测量技术，并优先与量子测量最终用户建立合作伙伴关系，共同测试、开发和推广应用结果，从而帮助量子测量企业改进技术、实现市场目标或任务，共同努力通过提供新的资源、先发优势和提高对新兴技术的认识而使最终用户受益。 　　2.具体技术的可行性问题　　面临的挑战：（1）量子技术被过于夸大，使得有些用户对量子测量的潜在应用有不切实际的期望或误解，另一方面因量子测量未被有效推广，还有一些潜在的用户不知道量子测量的存在而错过商业机会。在实现一定的市场规模之前，较难预测实验室成果的商业可行性，特别是与现有的、传统的替代方案和基准比较，传统测量已有几十年的研发经验和商业市场，量子测量大规模进入市场还需要很长一段时间。（2）因为传感器的实用价值取决于许多因素，包括在现实环境中的性能、对环境噪声的响应、可靠性、带宽、占空比和操作时间等规格，而这些实地部署时的必要条件通常不是科学家或研发专家在早期原型优化时能想到首要任务。因此，潜在市场用户应该帮助进行判断。 　　建议：使用传感器的机构应进行可行性研究，并与QIST研发领导人共同测试量子原型系统，以确定有市场前景的量子测量技术。（1）量子测量应用机构应确定一些相关的量子技术，并进行专门的市场调查，寻找可应用的美国政府机构进行技术商用和推广，如美国国土安全部、国家卫生研究院、农业部、美国地质调查局、美国国家海洋和大气管理局，以及能源部、国防部和NASA中的部分部门。（2）国家实验室、联邦政府资助的研发中心和学术界的科学家也可以是研发试验阶段的采用者。（3）QIST研发从业者和这些最终用户的共同努力可以优先用于现场测试、共同设计和开发新的量子传感器原型和应用。（4）各机构可以利用SCQIS及其工作组来帮助确定潜在的合作伙伴关系。 　　3.关键辅助性技术和组件　　面临的挑战：由于控制量子系统所需的严格技术要求和高昂的工程成本，获取关键辅助性技术仍是挑战。将量子实验室原型移植到现场演示所需要的组件或工艺，如专用材料、制造设施、集成光子器件、激光器、电子器件、真空系统、互连、量子控制和诊断等，这些尚未完全可控可用，而且这些辅助性技术和器材目前没有足够的市场实现规模生产，仅在实验室内投入使用，依赖实验室研发投入和应用场景，这些障碍不但影响了所需子系统的开发，在没有多次技术迭代和后续改进的情况下，也为量子测量最终用户的使用和推广带来困难。　　建议：支持研发工程的机构应该与SCQIS工作团队合作，帮助促进量子测量更精确、更实用、更优化成本的关键组件开发。与产业界共同探索，有针对性的投资相关基础设施，从而生产出跨领域、多功能的组件，为多种量子设备的开发提供可能，如适用波长的可靠激光器和集成光学电路。各机构可协调对辅助性技术的战略研发和投资，建立合资企业和人才队伍，培育可持续的量子产业基础。 　　4.知识产权与技术转让问题　　面临的挑战：在目前量子技术尚不成熟的阶段，地区或企业间一些保证知识产权的做法可能会阻碍合作，特别是国际间的合作。同样，进出口限制也可能会推迟收购和减缓开发，进而降低竞争力。因此，需要一些策略性的措施来确保研究安全，同时维护美国公开、透明、诚实、公平、客观和民主的科学精神。过度保护研究安全免受威胁，也会同时带来另一种风险，即过度过大地实施保护措施会抑制技术交流与进步。 　　建议：各机构应该简化技术转让和收购的流程，如来源选择、购买权和许可协议等，鼓励量子测量技术的开发和早期应用。高效的技术转让和获取过程对创新至关重要，它们可以减少技术开发人探索商业可行性的行政障碍，帮助最终用户访问和共同开发产品，有助于推进政企合作。其次，在公平可信的情况下，相关决策可适当考虑促进创新和基础研究的方式，以减轻行政负担，促进快速创新。为此，机构应结合法律法规，慎重考虑对技术或操作风险的承受能力，探索维护研究安全的最佳操作方式。由于技术转让取决于政府、企业和学术界不同部门，一种方法是让SCQIS、NSTC实验室参与到市场小组委员会及其工作组中，有助于相关决策。　　（三）短中期发展规划　　为落实上述建议，报告指出了研发界在短期(1-3年)和中期(3-8年)的若干规划。　　未来1-3年内：　　1.QIST研发领导人向各机构提供关于量子测量的简报和研讨会。简报包括对现有量子测量技术的调查及其对机构市场需求的影响力分析。结合简报，企业将共同测试和演示量子测量，并编制具有可行性性能指标的策划清单。 　　2.潜在市场用户应该参加以QIST为中心的专业协会会议、研讨会和圆桌会议等，了解用户及市场需求。最终用户可以参加“提议者日活动”，告知研发界他们对量子测量技术的兴趣和期望。　　3.建立流动性的量子测量研发合作企业关系，多个企业将参与联合现场测试和初步结果评估，量子测量技术的开发、测试和共同设计有助于开创和验证新的应用场景。对于成果跟踪与评估，分类各个量子测量技术成熟度将很有必要。　　4.确定量子传感器的具体、高效应用场景，其中重要的一项是关键组件的优先列表，以及相关工程研发的规格和计划。　　5.确定工程基础设施和研发项目清单，确定最优排序，便于解决每个项目的辅助性技术和应用难题；预估每个研发项目所需的时间、投资预算及其潜在风险；鼓励建设实施有助于多个量子测量应用的基础项目或基础设施。　　6.设立或建立能够促进量子测量技术发展的法律、政策咨询机构。　　7.跟进量子测量技术的各个环节进展，包括文献统计、参与者、专利、量子测量技术许可，以及量子测量销售收入、国内外的量子测量关键组件或辅助性技术发展进展等。　　未来3-8年内：　　一旦确定了有可行性的量子测量技术，研发界和SCQIS机构应与应用方合作推进现场测试演示，以加快技术早期采用和项目落地过渡；优先考虑组件小型化和子系统集成；争取投资方支持，与代工厂合作开发、建设研发实验基础设施；为已确定的量子测量技术和组件制定标准。　　量子测量虽然还有很多基础科学有待完成，但量子测量全新的应用和平台蓄势待发。该报告介绍的量子测量发展战略侧重于原型系统的现场测试，协调和解决这一难题，将有助于推进整个QIST领域实现突破。将量子测量从实验室推向市场需要漫长的过程，必须要有相应的国家科学战略，为量子测量技术的研发、测试和应用做好全程支持与服务，从而加速量子测量变革性的产品和服务推向市场。在此过程中，早期技术采用者将获得先发优势，创新者和企业家将获得知识产权，市场用户收益于优良的量子测量组件和设备，甚至包括其他领域的科学家，从而拓宽QIST研发生态链。总而言之，为了让美国更好的实现量子技术的经济、安全和社会效益，各机构应该齐心协力，共同推动量子测量技术的关键性进步。[2]　　资料来源：　　[1] https://www.whitehouse.gov/ostp/nstc/reports/　　[2] https://www.whitehouse.gov/wp-content/uploads/2022/03/03-2022-BringingQuantumSensorstoFruition.pdf

引力波模拟图 　　据近日美国《基督教科学箴言报》在线版文章称，德国引力波探测器GEO 600的一项奇怪发现，不但可能冲击现有宇宙理论，还引发美国费米国家实验室的科学家们开始建造一个“全息干涉仪”，将探测深入到“普朗克长度”，以便更进一步观察宇宙的时空结构及这一结构中的波动――引力波。 　　引力波被称为“爱因斯坦广义相对论中最后一个尚未被证明是对的组成部分”，新探测仪器的出现有可能使人们直接观测到时间的不连续性，亦将带领人们发掘宇宙起源最深处的奥秘。 　　激光干涉追寻时空波纹 　　引力波其实是爱因斯坦对于万有引力本质的理解。他认为引力场有一种跟电磁波一样的波动，是为引力波。而引力波表现为时空曲率的扰动，以行进波的形式向外传递，其传播速度等于光速。 　　按道理，引力波存在且无处不在，深空中的突变性事件，如超新星爆发、黑洞形成、大型天体相撞这些过程，都能辐射出较强引力波。但事实上，以往在地球上进行的引力波直接搜寻的所有努力都以失败告终。其原因在于，波动虽能造成地球上各处相对距离的变动，但当它们到达地球的时候已经变得非常弱了，对于地球上最先进的引力波探测器来说，其变动的数量级小于一颗质子直径的千分之一。因而尽管引力波毫不模糊且被公认，却一直只能是广义相对论的预言。 　　但科学家们可不满足于这一点。于是，基于激光干涉原理的引力波探测器被建造出来。这一类型的探测器通过测量两条激光束相遇时所形成的干涉图像的变化来探测引力波，干涉图像依赖于激光束的传播距离，当引力波穿过时激光束的传播距离会相应变化。 　　因为目标是非常微弱的信号，引力波探测器的敏感度需达到几乎难以想象的程度。以德国引力波探测器GEO 600来讲，其对距离上极微小的变化都非常敏锐，甚至可探测到日地距离所发生的原子半径级别的变化。不过，这种激光干涉计的探测器灵敏度要与激光传播的距离成比例的话，一般来讲其尺寸都非常可观。 　　“奇怪波动”挑战现有认知 　　德国的GEO 600并不是新产物了，其已默默工作有些时日。然而，在近期利用其搜寻引力波的过程中，物理学家偶然发现了令人迷惑的现象――这一高科技设备虽然还没有找到引力波存在的证据，但却发现了大量的噪音。 　　这就有必要简单描述一下这类探测器的工作过程。以GEO 600为例，其要实现功能，需要发射一束激光穿过600米的隧道，再将激光分裂成两束，经过反射的一束以及未经反射的一束均进入干涉仪。当引力波经过这部分空间的时候，两束激光之间的微小位移将会由干涉仪进行探测。即便这种距离的变化非常之微妙，但如果引力波探测器有结果，那就很可能是引力波通过时引起的。 　　而今GEO 600的“噪音”让研究人员无从解释，在剔除了所有人为因素的影响之后仍不得要领，他们于是向费米实验室的科学家克雷格・ 霍根寻求帮助，希望他利用量子力学上的专业知识帮助阐明这一不规则的噪音。 　　霍根反馈的意见让人震撼又迷惑。他说：“看上去GEO 600受到了时空微观量子级别的冲击。”换句话说，GEO 600探测到的并不是来自什么噪音源，而是时空本身发生的量子级别波动。 　　这一看法的深层意义在于：根据爱因斯坦对宇宙的认知，时空应该是连续平滑的，而照霍根的结论推测时空实际上是不连续的，是由一系列量子点组成。其直指爱因斯坦的理论需要修正。 　　全新探测器进入量子尺度 　　量子力学的测不准原理意味着一些基本量度如长度和时间具有测不准性。而测不准的程度由普朗克常数确定，该常数可以定出最小长度量子――“普朗克长度”，比其更短的长度是没有意义的。 　　现在，要证明“奇怪波动”的来源，研究人员就需要深入到“普朗克长度”――10-35米进行探测，而GEO 600实验中探测到的噪音尺度不到10-15米。因此需要提升引力波探测仪的分辨率，这导致了“全息干涉仪”的产生。 　　“全息干涉仪”是利用全息照相的方法来进行干涉计量，其与一般光学干涉检测方法很相似，但获得相干光的方式不同。光学干涉检测方法获得相干光的方式如前所述，一般是将同一束光的振幅分为两个部分，但全息干涉计量术则是将同一束光在不同时间的波前来进行干涉，可以看作是一种波前的时间分割法。这就使相干光束由同一光学系统所产生，可以消除系统误差。 　　霍根认为，GEO 600在其尺度上发现的噪音是由于宇宙“视界”(天文学中黑洞的边界，在此边界以内的光无法逃离)的全息投射造成的。霍根比喻说，这就像一张图片越放大就会越模糊甚至像素化，宇宙“视界”投射其实发生在普朗克尺度中，所以在我们所身处的时空尺度上，这一投射发生了模糊。 　　而要验证霍根的结论，目前最值得依赖的就是这台“全息干涉仪”。其现正由费米实验室全力打造，它必将比GEO 600探测到更小的尺度，从而进入到量子尺度。如果霍根的看法是正确的，探测器将能探测到时空结构中的量子噪声，给我们现有对宇宙的认知带来巨大的冲击。

近期，北京大学前沿交叉学科研究院执行院长、定量生物学中心主任汤超院士在《当代科技史》系列课程上讲授《当代科技史——生命科学革命》，本文撷取精辟论断，纵览生命科学革命，窥看自然奥秘。　北京大学前沿交叉学科研究院执行院长、定量生物学中心主任汤超院士　　生命科学革命已经发生了两次，目前是第三次，讲生命科学革命前，我们先谈谈科学革命。科学革命、学科交叉、技术进步，这三个方面互相有很深的关系和影响，它们互相联系、互相促进。　　一、16-17世纪的科学革命　　这是一次标准的科学革命，也是第一次科学革命，也是现代科学的诞生。这发生在16—17世纪，大概在这一两百年时间里井喷式地发生了很多事情，所以叫革命。　　下面列出了这些具有代表性的革命事件：　　• 尼古拉斯哥白尼，1543年出版了《天体运行论》，提出了日心说理论。　　• 安德烈维赛留斯，1543年出版了《人体构造》，解释了血液在人体内循环的过程，还从解剖尸体组装了第一副人类骨架。　　• 威廉吉尔伯特，1600年出版了《论磁石》是物理学史上第一部系统阐述磁学的科学专著。　　• 第谷布拉赫，对16世纪末期所认知的星体进行了详细并且准确的观测，为开普勒的研究提供了基本数据。　　• 弗兰西斯培根，企图通过分析和确定科学的一般方法和表明其应用方式，给予新科学运动以发展的动力和方向。　　• 伽利略伽利莱，改进了望远镜，并对金星和木星的卫星进行了准确的观测，于1610年发表观测结果。通过理论分析与实验推翻了被奉为圭臬的亚里士多德的力学体系并建立了近代力学。　　• 约翰内斯开普勒，1609年发表了关于行星运动的两条定律，1618年发现了第三条定律，就是后来被称为“开普勒定律”的行星三大定律，说明了行星围绕太阳旋转的理论。　　• 威廉哈维，通过解剖等手段展示了血液的循环。　　• 勒奈笛卡尔，是演绎推理的先驱，1637年出版了《方法论》。　　• 安东范列文霍克，建造了高清晰度的单显微镜，研究了毛细管循环和肌肉纤维。他观察了血球、精子与细菌，并绘出了它们的形象。於1683年发现了细菌。　　• 艾萨克牛顿，1687年7月5日发表的《自然哲学的数学原理》里提出的万有引力定律以及他的牛顿运动定律是经典力学的基石。牛顿还和莱布尼茨各自独立地发明了微积分。　　以天文学为例，这些故事的背后发生了什么?它们为什么在这个时候发生?这可能是值得思考的问题。　　1. “地心说”——一个“很有道理”的旧理论　　以前可能我们每一个民族的各个国家的人都喜欢观测自然，观测自然的主要活动之一就是看星星，那时候也没有电，也没有手机，大家晚上只能看星星，看了星星就想解释它，所以这是最早科学的雏形，看到一个自然现象想来解释。当时最好的解释是托勒密的《地心说》，托勒密是一个大科学家，科学不是说是对还是错，科学是说我要去解释自然界的现象，然后一步步推进，他当时做的模型非常精密，可以解释他当时观测到的几乎所有行星运动的现象，但是因为确实行星运动不是以地球为中心，而是以太阳为中心，所以他的解释必须把他的模型做很多的修正微调，假如地球是中心的话，行星围着地球转，你就不能解释看到行星往后退的现象，他就说围绕地球转有两个轮，一个均轮一个本轮，一个大圆一个小圆，每一个行星都有一个大圆有一个小圆，大圆有一个半径，小圆也有一个半径，大圆有一个周期，小圆也有一个周期，所以每个行星都有自己的一套参数。但是如果地球真是中心的话，还是有问题，后来他又做了进一步修正，认为在地球对称的这个地方是中心。总之他是很严密的一个科学家，他花了很多时间把他的模型做得越来越精确，他的“地心说模型”统治了近两千年。　　　　托勒密与他的“地心说模型”　　2. 日心说——一个革命性的新观点　　到了哥白尼，他提出革命性的观点，他说“地心说”太复杂了，他完全从美学的角度，一个对称的角度说太阳可能是中心。　　哥白尼与他的“日心说模型”　　但是他提出太阳是中心，其实并不能比“地心说”解释更多的当时的实验观测到的数据，为什么呢?第一，现在我们都知道所有这些行星轨道其实也不是圆的，而是椭圆 更重要的是，第二，当时的观测仪器还不能精确到证明哥白尼对还是托勒密对，很多时候我们只能看一个大概，所以当时的模型还不足以推翻“地心说”，但是他确实提出了革命性的观点。　　3. 数据的积累——用更精密的仪器做更准确的测量　　到了第谷，他是一个丹麦天文学家，一个大英雄，丹麦皇家给了他一座岛，大概是北大的四分之一那么大，专门用于观测天象，整个岛布满有各种各样的仪器，他的浑天仪做的很好，收集了很多很精确的数据，十几年二十几年一直在观测，收集了大量的数据，而且非常的精确。　　第谷与他的天文观测岛(上)，火星观测数据和浑天仪(下)　　然后发现“地心说”不对，但是他摆脱不了“地心说”的观念，他提出一个模型，说地球还是中心，然后月亮围着地球转，太阳也围着地球转，但是所有其他的行星围着太阳转。把它这个结合一下，他这个比纯“地心说”可以多解释一些东西，但还是不能完全解释(Better observation itself does not automatically lead to better understanding)。　　第谷的“新地心说模型”　　但是他还是很了不起，他收集了大量的数据，为后面的开普勒定律、牛顿定律奠定了很好的基础，没有他的这些仪器观测，也就没有后面的革命，所以说技术的进步很重要，这时候的技术进步虽然很简单，你甚至可能觉得这些都不算什么高技术，但是当时是一个很先进的进步，所以技术进步往往是科学革命的前列。　　4. 新工具发现新现象　　来到伽利略，望远镜不是他发明的，但是他把望远镜改造了一下，然后来看行星的运动，他发现两个事情，和“地心说”不太符。一个是他看到木星也有卫星，那说明地球就不特殊了。他还看到金星有时候亮一点有时候暗一点，和月亮一样有阴晴圆缺。　　伽利略改进望远镜观察到木星的卫星和金星的相位变化　　5. 定量规律的发现　　前面说第谷有两大功绩，第一个就是他造了很好的浑天仪，收集了大量的数据 第二个是他收了开普勒做助手，开普勒从小对天文非常感兴趣，他当时就知道第谷有很多数据就想跟他去做，据说两个人关系很不好，第谷让他去研究火星。火星数据非常多，但是火星我们知道椭圆性是最大的，假设火星轨道是一个圆而且围着地球转，大概是下面的轨迹：　　以“地心说”为基础描述的火星轨道　　第谷觉得不可能搞清楚，他和开普勒说你就研究火星吧，开普勒自己也收集了很多火星的数据。以前一直觉得每一个行星都有自己的运动规律，现在开普勒说不是，所有的行星满足同样的规律，所有的行星都在椭圆形轨道上围绕太阳转，太阳在一个焦点上，这个普适性就出来了，这是他的第一个定律。第二定律是定量，就是说行星运动的时候，单位时间走的面积相同，比如说走一天，离太阳近的时候就走的快，离太阳远的时候走的慢，所以面积是一样的。　　　开普勒第二定律　　第三个定律是十五年以后找到的，就是这个行星运动周期的平方与长轴这个半径的立方成正比。这个三个定律看上去非常简单，但是他把行星运动全部统一起来了，其实没有那么多很复杂的，就是几个简单的规律就可以解释，开普勒是非常了不起的。所以从技术的进步到大量的精确数据，到总结一些现象的规律，最后到科学革命的完成。最后科学革命的完成，总是要有人集大成。　　6. 普适性原理的发现　　牛顿看到开普勒的三个定律觉得很有意思，为什么有开普勒三个定律，后面有没有更简单的更普适的解释，牛顿说其实是有的，受到的启发是不是被苹果砸的不知道，但是有一点是确定的，当时伦敦正在闹瘟疫，剑桥也关门了，他回家在他自己后院里边待了半年，可能还更长时间，学校关了，他没事可干，整天想这些东西，所以说英国不闹瘟疫，他可能也不会想这么快。他说其实那三个定律有原因的，为什么呢?是因为有万有引力，太阳拉着地球，或者拉着火星，互相拉，这是引力，这个引力和两个物体的质量成正比，和距离平方成反比，这是看不见的万有引力。另一个方面，力是质量乘加速度，把这两个连起来就可以推导出开普勒三个定律，开普勒三个定律是牛顿的更普适定律的一个表现，是在一个体系里的一个特殊结果。　　牛顿与他的普适性原理　　牛顿不光把开普勒三个定律做了解释，找到了更下一步的原因，还把这个推广到整个宇宙，所有的力学，不光行星运动满足牛顿的这些普适规律，所有宇宙里力学运动全都满足这个规律，这非常了不起，是非常大的进步。还有他为了把这些东西能够推出三个定律，行星轨道是一个椭圆，椭圆你看这个万有引力随着半径平方成反比，所以这个万有引力时小时大，一个加速度也是时小时大，所以不是匀速的，所以就要找到瞬时速度的概念，瞬时加速度的概念，在你瞬间那个速度多快，所以他发明了微积分。他不光找到了基本规律，还把基本规律的数学语言找到了，一个科学革命，最终要伴随数学语言，牛顿力学的数学语言就是微积分。　　第一次科学革命的总结　　我们总结一下天文学革命，也就是经典物理学的革命，第一次科学革命，最伟大的一次科学革命。　　　　科学革命的一般过程　　它大概是一个什么程序，首先是观测数据积累，这可能是很长很长的时间，上千年，至少从托勒密到科学革命有一千多年，然后不断有一些初步的、表面的、唯像的理论，比如托勒密的“地心说”，然后到技术进步，产生更大量更精确的数据，就发现原有模型不太对，就出现一些定量的规律开普勒三定律，解释了这些更大量更精确的数据，如果这一步做的对的话，就可能产生普适的原理，把这个进一步推广，就伴随着数学语言的一个发展。所有的科学革命，不管它是基础的还是需求推动的，最后基本上都会导致很大的应用，工程应用、设计制造、改造自然。有了牛顿力学可以发射卫星，飞机可以飞等等，整个革命改变了我们人类。　　二、科学革命对人类文明的影响　　科学革命之后，人类的思维彻底改变，把自然当成可以用科学来理解的东西，有定量规律的东西，一百年发生了工业革命(1750-1850)，到后来产生蒸汽机、纺织机、火车… … 大家都觉得有规律可循，所以研制这些蒸汽机后又诞生了热力学。　　下面显示的是世界人均GDP：　　公元1年到公元2003年的世界人均GDP　　从公元零年一直到差不多现在，这个中间有些年因为数据不全，所以没画，在工业革命之前世界人均GDP基本上是常数，人口有时候多有时候少，打仗、瘟疫就少一些，太平时就多一些，但人均GDP不变。科学革命和工业革命之后大概就是指数型的增长，到现在还是指数型的增长。所以可以看出科学革命的重要性，对整个工业革命是怎么推动的，而且科学革命之后就有很多革命，电气革命(第二次工业革命)，以及我们比较熟悉的信息革命，你们就诞生在信息革命的时代。从第一台数字电脑，一直到我们现在iPhone、互联网，大家可能都觉得是应用性革命，确实有强大的应用的需求和市场推动，但也是多学科交叉在起作用，而且很重要的有物理学理论在做基础，没有物理学的基础理论这些信息革命是不可能的，还有其他的科学，我给大家说两个例子。　　1.信息革命背后的科学——电动力学　　第一是电动力学，电动力学的这个诞生也是很有意思，我们的古人很早就知道有电，闪电，干燥的时候手会打电，我们有时候冬天的时候不敢去碰门把手，会打电。磁的概念我们祖先两千多年前就发明了指南针。　　　古人很早就知道的电和磁的现象　　这么早就知道有电有磁，为什么要等到一千多年以后，科学革命再后面一点，才有人总结出定量的东西，是不是科学革命忽然把大家脑袋打开了，然后集中发现了安培定律，法拉第定律，电生磁磁生电现象等。而且非常定量，通过导线的电流强度与其产生的磁场强度成正比，看上去很简单，但是它非常普适，中国是这样，法国是这样，月亮上也是这样。法拉第在1831年首次演示电磁感应，电和磁可以互相转换，一个电磁铁上的线圈通过电流，有线圈就有磁。　　　安培的“电生磁”和法拉利的“磁生电”现象　　这就相当于我们前面讲的天文学革命里边的开普勒定律，很简单，但是它总结了一个非常定量的规律，然后没有多少年，麦克斯韦把安培和法拉第这些简单的定律统一起来，写了四个方程，非常天才的把它统一起来了，他说这些电磁现象都是这四个方程的解，有点像说你开普勒三定律都是我牛顿方程的解，都是我这个普适理论的一个表现。所以我这个方程不光可以解释你的现象，还可以解释一些新的现象，这个方程确实它的影响是巨大的，把这个方程一解就发现，电和磁可以有电磁波，电磁波可以在没有电线的情况下，真空里面什么都没有介质的情况下传播。　　　　麦克斯韦方程组(Maxwell' s equations)　　大家突然就觉得视野开阔了，一个东西在这边捣鼓电磁波就可以传过去，然后赫兹很快就首先证明了电磁波确实存在，他读博士的时候，他的导师是很有名的亥姆霍兹，就让他去证实电磁波的存在，但他没弄出来，他觉得太难了，但是他毕业以后继续弄，发现电磁波确实存在。　　　　赫兹于1887年首次证实电磁波的存在　　那电磁波意味着什么?我们所有的无线电通讯，手机、电视、无线通讯都是靠电磁波传的，整个改写了人类通讯历史，没有当时这些看起来没有用的东西打下的基础，现在的信息革命是不可能的，我们也不可能成天使用手机、互联网。　　2.信息革命背后的科学——量子力学　　第二个是量子力学，没有量子力学也不可能把芯片做出来，也没有半导体的概念，也没有集成电路… … 有了量子力学才知道这些东西可以来做电路的一些基本元件。量子力学的诞生也是因为大家在做一些非常“无用”的东西，所以很多时候一个突破性的概念的产生，都是因为好奇心，然后当时觉得没有什么用，就是好奇就去做。　　　量子力学发现的英雄们　　量子力学有很多英雄，就不一一说了，开始也是不理解一些现象，比如光电效应，黑体辐射，太阳的光谱，与经典物理算起来结果不一样。当时一些物理学家非常失望，牛顿之后还有波尔兹曼统计物理、热力学，加上麦克斯韦的电磁理论，物理学家已经觉得物理把整个世界都搞清楚了。现在发现一些东西完全不可理解。在理解这些现象的过程中，诞生了量子力学。量子力学给我们今天的人类文明的很多东西都打下了基础，包括我们计算机芯片、半导体、激光、超导，到现在的量子通讯、量子计算等等，所以信息革命后面是非常基本的一些基础研究，而且这个基础研究不是由目的性带来的，它是由好奇心带来的。　　三、交叉的产物——生命科学的前两次革命　　这第一次生命科学革命不到100年，大约在70年前。当时有一批物理学家、化学家进入到生命科学领域，想搞清楚基因的物质基础，基因到底是什么。基因是分子?还是结构?还是什么东西?这是在思路上带给生命科学的，第二个是在方法上，把大量的工具带进生命科学，X射线、核磁共振、电子显微镜、离心机等等，这一革命的标志性的成果就是沃森和克里克发现了DNA双螺旋结构，就是用X射线照出来的，没有X射线他们也发现不了。　　第一次生命科学革命以1953年沃森和克里克发现DNA双螺旋结构为标志　　第二次生命科学革命大概是上世纪末九十年代开始的基因组学，也就是我们现在说的测序，基因组学是数学和计算机科学与生命科学的交叉。　　这两次革命之后，生命科学是什么状态呢?为什么还要有第三次革命呢?　　假如我们把生命体比作一辆汽车的话，分子生物学革命就把这个汽车零部件搞的越来越清楚了，有方向盘、刹车、油门，就是我们很多基因很多蛋白搞的越来越清楚，蛋白质结构都可以用X射线解出来，长的什么样子，我们都知道。基因组学革命就让我们得到了这个汽车的说明书，就是我们的基因组，所有的信息都在说明书里边，但是我们基本上看不懂。大概知道方向盘在第几页，这一段基因对应这个蛋白。至于这个汽车是怎么组装起来的，为什么能跑起来，能跑多快，能跑多久，我们不知道。坏了怎么修，里边有哪些原理性东西，哪些是普适的规律，哪些是特殊的，这些基本上都不知道，所以生命科学现在是处在一个大革命的前夜。　　美国科学院在2009年出了一部纲领性文件，文件题目叫《二十一世纪的新生物学》。美国科学院认为在二十一世纪会产生全新的生物学，这个全新的生物学就标志着生命科学的第三次革命。　　　2009年美国科学院发布的《21世纪的新生物学》　　上图右侧是他们总结的图，它有很多很多的根，生物学只是其中的一部分，物理、化学、计算机、工程、数学甚至包括科学教育。全部在一起交叉融合。新生物学和原生物学有什么不一样呢，它可以对生物系统有更深的了解，比如了解汽车它是怎么跑起来，怎么装起来，有什么控制原理，然后也许就可以预测。生命可以预测太不可思议了，而且可以定量的分析，就像工程一样。当然就需要把生命系统原理搞清楚，所以生命科学就从一个观察性定性的科学，到一个定量可预测的科学转变，这当然肯定会对世界产生很深远的影响，他们举了四个方面的例子：健康、环境、能源、食品。　　生命科学是不是生命科学本身的事，不是，每个学科都忙活起来了，美国科学院凝聚态与材料物理委员会2010年出了一个报告——《下一个十年的六大挑战》。这个六个问题有三个和生命科学相关，第三个直接就是“什么是生命的物理?”。我们知道什么是行星的物理——牛顿力学 什么是蒸汽机的物理——热力学 什么是通讯的物理——电动力学 什么是计算机硬件的物理——量子力学 什么是生命的物理——我不知道。应该有，因为生命现象也是一个自然现象，有自然现象就应该有规律，也许你就可以把它总结出来，物理学家总结出来就叫生命的物理。　　四、生物学和物理学如何交叉?　　生物学和物理学好像根本连不上，怎么可能会交叉呢?更别说融合。　　生物都是物种、细胞、基因、蛋白，都是很多事实在那，而且很不一样，都是描述性的观察性的，要记很多事实。物理是反过来的，就是几个公式，非常简单，然后那些事实都不管，都可以在公式里推出来，一个是极端的观察性的一个是极端的抽象性的，它们之间怎么会有关系。　　　　生物学与物理学的两个极端　　1.飞行中的流体力学　　举一些例子，如果把地球上所有带翅膀的东西找出来，能飞的带翅膀的，小到蜻蜓大到波音747，然后你画横轴是它的质量或者是重量，纵轴是它的飞行速度。　　　飞行中的规律性　　他们都在这条线上，万变不离其宗，不管是大自然进化出来的还是我们人造的，非常有规律，是不是有点像开普勒三定律中的一个。单独每个看它很特殊，但是我们用很简单的线全连起来。你要能飞的话要有升力，这个升力和翅膀面积成正比，和飞行的速度平方成正比，重量和你的体积成正比，然后面积和体积大概有这样一个关系，你把这些个方程一连立，你飞的速度必须和重量六分之一成正比，否则你飞不上去，就是非常简单的一个定律，把所有能飞的东西全部都给统一起来，所有能飞的都必须满足这规律，无论是人造的还是大自然演化出来的。　　2.植物中的数学　　植物有很多很漂亮的形状，不光是植物还有海螺贝壳等等。松子、菠萝、向日葵，是不是有很多一圈一圈的，一圈一圈可以往一边转，可以数这边转多少圈那边转有多少圈，你数以后发现，对这个向日葵来说往这边转的是21个，那边34个。　　植物中的斐波那契数列　　松子数一下，菠萝数一下，就发现几乎所有的，往两个方向转的圈数都是这个序列的相邻两个数，5、8、13、21、34等。这个序列是300年前，意大利的数学家斐波那契造出来的，这个序列非常简单，第一个是1，第二个是1，后边是前边两个的和，1+1=2，1+2=3，3+5=8，5+8=13… … 。这个序列还有一个神奇的性质，它相邻两个数的比值，13：8、21：13、34：21、… … ，它趋于黄金分割。黄金分割是最漂亮的比例是不是?为什么这些植物里边有这么漂亮的数学，有一些解释，我们知道一些，还有一些不知道。　　3.细胞中的微分几何　　你们看细胞中一片一片的，叫内质网，内质网是折叠某些特殊蛋白的。大概在2013年以前，大家都不知道它的结构具体是什么样子，到2013年生物学家和物理学家合作，用电子显微镜把这个结构解出来了(下图中)。　　　细胞中的内质网呈现螺旋面结构　　像不像停车场?停车场为什么要设计成这个样子呢?因为它要停尽可能多的车，因为它要连通，要能开上去开下来，这个内质网的功能和停车场的功能几乎一模一样，要停尽量多的核糖体，把蛋白质折叠在里边，两层膜中间有一个内部的环境，内部要一样的环境，它必须连通，停尽量多的核糖体在上面，而且要在三维空间中尽量节省空间，如果你做一个模型优化这些功能上的要求，结果就是这个样子。数学家在几百年前就想象出这个东西，叫“螺旋面”(Meusnier, 1776)，是微分几何的前身。这个数学家想这个螺旋面的时候可没想这么多，但是我们造停车场也是按“螺旋面”的设计，细胞进化也是螺旋面的设计。　　4. 真菌的枪炮　　　　可以发射孢子的克莱因水玉霉　　生命体系非常神奇，进化出了很多东西，它们甚至进化出了枪炮，克莱因水玉霉只有一个毫米这么大，它可以用火箭一样的原理把上面的孢子发射到很远的地方，到2.5米开外，发射的时候加速度和手枪一样大。　　5.鸟群运动的临界现象　　　　鸟群里的“临界现象”　　有一些特殊的鸟群，鱼群也是这样经常“跳舞”，它们怎么能够跳的这么好，没人指挥它们，其实有一个很有意思的统计物理在里边，周围伙伴怎么做，它也怎么做，于是就有了整体运动，这个整体运动有很特别的性质，叫作临界性，对外界来的威胁反映非常快，转变队形非常快，有一个老鹰来了鸟群前后都能马上作出反应，所以这是鸟群里边的物理。

北京理工大学坐落在北三环西路，与中国人民大学与中国农业科学院彼此相邻。在一个深秋的下午，蝌蚪君来到了北京理工大学。　　徐伟老师的实验室就在这个狭长的校园里，这是一个位于延园餐厅附近的小平房，蝌蚪君进入实验室，发现里面宽敞明亮，有研究生正在电脑前做质谱仪中的离子飞行轨迹的模拟计算。徐伟老师在自己搭建的质谱仪器前　　徐伟博士毕业于美国的普渡大学——中国的原子弹之父邓稼先也是这个学校毕业的。徐老师的实验室主要是研究开发小型的质谱仪器。　　但质谱仪究竟长什么样?是用来干嘛的?可能很多人还不太清楚。　　什么是质谱仪?　　质谱仪，顾名思义就是用来检测原子或者分子质量的一种科学仪器，这种仪器通俗的说就好像是体重称——称的是微观世界里的粒子的体重。但是，微观世界里发生的事情比宏观世界要复杂一些。　　在宏观世界里，如果一个女生想要知道自己的体重，她可以直接站在体重秤上，就会得到她的受到的重力(其实是质量)。这里面其实是利用的是地球的万有引力，一个50千克的人会受到490牛顿的重力，所以可以通过重力的大小换算出质量来。　　但是，在微观世界，因为原子或者分子的质量很小，万有引力(它的大部分产生重力)又是宇宙中最弱的力，所以人类还无法测出原子受到地球的万有引力的大小(测量误差比较大，而且不容易把微观粒子的重力换算成质量，因为这需要考虑广义相对论效应)，因此，人类不能象女生称体重那样通过重力的方法来测量原子或者分子的质量，而需要另辟蹊径，这就是质谱仪的起源。　　一般流行的质谱仪，其体积都很大，价格也十分昂贵，动辄需要几百万人民币才能买一台。　　质谱仪的种类　　徐伟老师告诉蝌蚪君，质谱仪分为很多种类，都不是利用万有引力，而是利用电磁力或者其他别的物理效应来进行质量测量的。　　一般来说，质谱仪按照它的“称重方式”不同，可以分为磁质谱、四极杆、离子阱、飞行时间质谱与轨道阱等不同的种类。　　磁质谱利用的是磁场对离子的拐弯效果来进行离子质量检测的，不同质量的离子的拐弯半径并不一样。这就好像在学校操场的跑道上，内圈与外圈的拐弯半径是不一样的，不同不同的跑道可以对应不同的赛跑选手。　　四极杆质谱利用的是射频电场对离子的参数共振的作用来挑选出各种不同质量的离子，有点象是在荡秋千的过程中把人从秋千上振下来。　　离子阱质谱的原理与四极秆是一样的，只不过离子阱可以在空间体积上做得更小一些。　　飞行时间质谱是通过在同一电场中，不同质量的离子跑动速度不一样来分辨出各个不同的离子——这就好像汽车与飞机的速度是不一样的，所以我们可以从速度上分辨出汽车与飞机的质量是不同的。　　轨道阱利用的原理是不同质量的离子在轨道阱的电场中振动的频率不一样，这就好像是不同摆长的单摆，通过单摆的频率不同，我们可以反推出各个不同的单摆。　　在中国已经有一些大学与企业正在研究开发各种类型的质谱仪，都是一群年轻人奋战在第一线。徐伟老师的实验室主要是集中精力研究开发离子阱质谱仪。　　离子阱质谱仪的内部结构是由四块相对放置的带电电极组成，就好像是一个小房子，离子在那个小房子里不断运动，其质量被测出来——有点象是一个监狱里的囚徒，不断在牢笼里跑来跑去的样子。离子阱质谱仪示意图　　离子阱质谱仪的应用范围很广。　　徐伟说：“它的应用场合很多，比如医院的新生儿筛查，就可以用 比如一个地方发生了炸药爆炸，用质谱仪可以分析出这个炸药是什么种类的，是怎么合成出来的，从而确定这个炸药的来源 再比如瘦肉精的检测这些，与食品安全相关的，质谱仪都是可以做的。”　　目前正在做放在空间站上的质谱仪　　在上个世纪60年代，美国航天局与欧洲航天局开始把质谱仪放到了太空的卫星里用来检测太空中的各种有机物。在中国，徐伟老师也正在与中国科学院某个研究所合作放在空间站的质谱仪器。　　对于放在太空中的质谱仪，蝌蚪君也是非常好奇。　　蝌蚪君：“我们国家目前有把质谱仪放到卫星上吗?”　　徐伟：“有一个，放在环绕月球的卫星上了，是一个磁质谱。目前我们正在合作做小型的离子阱质谱，将来也会放到空间站上去。”　　蝌蚪君：“您提到的那个放到绕月卫星上质谱仪主要是用来测什么?”　　徐伟：“它主要用来测氦3，这是一种核聚变的原料。月球上的氦3比较丰富，在月球表面扬起的灰尘中也有氦3，可以用质谱仪测出它的含量有多少。”　　还有测神经毒气的质谱仪　　徐伟教授还提到，在纽约的地铁站有测神经毒气的质谱仪，这对于反恐是很重要的设备。但目前在北京的地铁站，还没有测神经毒气一类的质谱装置，在中国的地铁安检中多数采用的是灵敏度低一些的光谱仪或者离子迁移谱的方法。　　为什么质谱仪没有在地铁安检中大规模推广开来呢?原因有两个，首先是检测的时间稍长，其次是仪器整机太大，价格太昂贵。　　徐伟：“如果我们能把质谱仪做成低成本与小型的，那么也许可以在各个地铁站普及这种小型质谱仪，也可以用来检测各种神经毒气以及其他的危化品。”　　蝌蚪君：“你们目前做的小型质谱仪大概有多大?”　　徐伟：“目前做到的重量是6公斤，体积大概比一个台式电脑的机箱小一些吧。如果质谱仪可以做得象手机那样大，那么一定会有更多人来使用它!”　　研究开发质谱仪有什么困难?　　虽然质谱仪用途很广用处很大，但开发出一款方便实用的仪器并非易事。徐伟老师的在读研究生郭丹给蝌蚪君介绍说，开发一款质谱仪，一般一开始是做理论研究与数值模拟，徐老师的研究组有自己开发的模拟离子在质谱仪中运动的模拟软件，通过模拟以后，再进行机械结构与电路设计，然后就是采购相关的材料进行加工与组装，最后才是进行整机性能的测试。　　而整个流程中，最困难的就是中国国内的材料以及机械加工水平的制约，比如像轨道阱这样的具有不规则几何形状的电极，国内的机床还加工不出来。　　徐老师也提到，他希望国家能继续加大对质谱仪这种高端科学仪器的支持，虽然目前科技部等政府部门有一些重大科学仪器开发专项的支持，但质谱仪的研究与开发还需要更长时间更大力度的支持。中国人在1970-1980年代曾经做过质谱仪，当时国家还不富裕，支持力度不够，最后整个研究队伍还是散了。所以徐老师更期待到了21世纪的今天，“做质谱仪的中国人”这支队伍能在国家的支持下不断取得进步，茁壮成长。

p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社承办，中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2018年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻，于1月2日在京揭晓。其中，港珠澳大桥正式通车运营、我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机首次亮相、我国水稻分子设计育种取得新进展等入选2018年度中国十大科技进展新闻；“洞察”号无人探测器成功登陆火星、科研人员发现新型光合作用、首架离子驱动飞机研制成功等入选2018年度世界十大科技进展新闻。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 此项年度评选活动至今已举办了25次。评选结果经新闻媒体广泛报道后，在社会上产生了强烈反响，使公众进一步了解国内外科技发展的动态，对宣传、普及科学技术起到了积极作用。（柯讯） /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 2018年中国十大科技进展新闻 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8e22acb5-4471-4e0a-8cd5-39d9173cc052.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 1港珠澳大桥正式通车运营 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 全球最长跨海大桥——港珠澳大桥10月24日正式通车运营。港珠澳大桥跨越伶仃洋，东接香港特别行政区，西接广东省珠海市和澳门特别行政区，全长55公里，使用寿命120年，抗16级台风、8级地震，是在“一国两制”框架下、粤港澳三地首次合作建设的超大型跨海交通工程，2009年12月正式开工。如今，港珠澳大桥正式通车运营，让珠江口天堑变通途，改变了珠三角的地理格局，香港将获得更广阔的珠江西岸腹地。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/0b7dcd86-7893-4e92-a508-19e599b101df.jpg" title=" 2.jpg" alt=" 2.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 2我国新一代“E级超算”“天河三号”原型机首次亮相 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 国家超算天津中心于5月17日对外展示了我国新一代百亿亿次超级计算机“天河三号”原型机，这也是该原型机首次正式对外亮相。据了解，百亿亿次超级计算机也称“E级超算”，被全世界公认为“超级计算机界的下一顶皇冠”，它将在解决人类共同面临的能源危机、污染和气候变化等重大问题上发挥巨大作用。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/b6eb4e7f-569b-4c98-85b3-1a8a0e38de52.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 3我国水稻分子设计育种取得新进展 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 9月18日，国审稻新品种“中科804”现场会上，“中科804”从3000亩示范片中脱颖而出，其在产量、抗稻瘟病、抗倒伏等农艺性状方面均表现突出。“中科804”和“中科发”系列水稻新品种是中科院遗传与发育生物学研究所李家洋院士团队成功利用“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”理论基础与品种设计理念所育成的标志性品种，实现了高产优质多抗水稻的高效培育。“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”研究成果于2017年获国家自然科学奖一等奖。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/8a9b225a-39c2-468c-990f-fe7b53504d2c.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 4两只克隆猴在我国诞生 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1月25日，克隆猴“中中”和“华华”登上《细胞》杂志封面，这意味着我国科学家成功突破了现有技术无法克隆灵长类动物的世界难题。自1996年第一只克隆羊“多莉”诞生以来，20多年间，各国科学家利用体细胞先后克隆了牛、鼠、猫、狗等动物，但一直没有攻克与人类最相近的非人灵长类动物克隆的难题。中科院神经科学研究所孙强团队经过5年努力，成功突破了世界生物学前沿的这个难题。利用该技术，科研团队未来可在一年时间内，培育出大批基因编辑和遗传背景相同的模型猴。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/f6e9e64a-7de6-4f6d-bf5e-683b2625d90e.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 5科学家测出国际最精准万有引力常数 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 华中科技大学引力中心罗俊院士团队历经30年艰辛工作，测出目前国际上最精准的万有引力常数G值，8月30日《自然》杂志刊发了罗俊团队这一最新测G成果。以往G值测量的相对精度虽然接近10-5，相互之间的吻合程度仅达到10-4水平。因为精度问题，很多与之相关的基础科学难题至今无法解决。此次罗俊团队采用两种不同方法，用扭秤周期法和扭秤角加速度反馈法测G，精度均达到国际最好水平，吻合程度接近10-5水平。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " br/ /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/5956011f-e444-493a-9b8b-8e3ce97cb7e5.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 6科学家首次在超导块体中发现马约拉纳任意子 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 在一项最新的研究中，中科院物理研究所高鸿钧院士与丁洪研究员领导的一个联合研究团队首次在铁基超导体中观察到了马约拉纳零能模，即马约拉纳任意子。这种马约拉纳任意子纯净度较高，能够在相比以往更高的温度下得以实现，且材料体系简单。该发现或对稳定的高容错量子计算机研发有极大帮助，于8月16日发表于《科学》杂志。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " br/ & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/18d4b916-237f-4235-bbef-5fcc22e2e8e3.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 7科学家“创造”世界首例单条染色体真核细胞 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中科院研究团队在国际上首次人工创建了单条染色体的真核细胞，是继原核细菌“人造生命”之后的一个重大突破。8月2日，该成果在线发表于《自然》。历经4年，通过15轮染色体融合，中科院分子植物科学卓越创新中心／植物生理生态研究所覃重军研究团队与合作者采用工程化精准设计方法，成功将天然酿酒酵母单倍体细胞的16条染色体融合为1条，染色体“16合1”后的酿酒酵母菌株被命名为SY14。经鉴定，染色体三维结构发生巨大变化的SY14酵母具有正常的细胞功能，除通过减数分裂有性繁殖后代减少外，SY14酵母表现出与野生型几乎相同的转录组和表型谱。 /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/d74a1aec-aa8b-4bad-bac1-52169cab82e2.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 8国产大型水陆两栖飞机AG600成功水上首飞 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600在湖北荆门漳河机场成功实现水上首飞起降。AG600飞机是我国首次按照中国民航适航规章要求自主研制的大型特种用途飞机，也是目前世界上在研最大的水陆两栖飞机。AG600飞机具有执行森林灭火、水上救援、海洋环境监测与保护等多项特种任务的能力，是国家应急救援重大航空装备，对于填补我国应急救援航空器空白、满足国家应急救援和自然灾害防治体系能力建设需要具有里程碑意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/29910f1c-9653-43cf-a0bc-a443e7766ad2.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 9科学家首次揭示水合离子微观结构 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 北京大学江颖和中科院王恩哥院士领衔的一支联合研究团队利用自主研发的高精度显微镜，首次获得水合离子的原子级图像,并发现其输运的“幻数效应”，未来在离子电池、海水淡化以及生命科学相关领域等有重要应用前景。该成果5月14日于《自然》杂志在线发表。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " & nbsp /p p style=" text-align:center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201901/uepic/721aa127-b9fe-4611-9b9f-0ee66ac54c5d.jpg" title=" 10.jpg" alt=" 10.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em text-align: left " 10我国首个P4实验室正式运行 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中科院武汉国家生物安全四级实验室1月通过原国家卫计委高致病性病原微生物实验活动现场评估，成为中国首个正式投入运行的P4实验室，标志着我国具有开展高级别高致病性病原微生物实验活动的能力和条件。据介绍，P4实验室是人类迄今为止能建造的生物安全防护等级最高的实验室。埃博拉等危险病毒只有在P4实验室里才能研究。专家表示，该实验室对增强我国应对重大新发、突发传染病预防控制能力，提升抗病毒药物及疫苗研发等科研能力起到基础性、技术性的支撑作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 其他候选新闻条目 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国首个深海实时科学观测网建成 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国新一代海洋综合科考船“科学”号在完成2017年西太平洋综合考察航次后，于2018年2月7日返回位于青岛西海岸新区的母港。我国科学家在本航次成功建成我国第一个深海实时科学观测网，西太平洋深海3000米范围内的温度、盐度和洋流等数据实现1小时1次实时传输。据悉，观测网获取的连续和实时数据将为我国科学家研究西太平洋环流的三维结构、暖池变异及其对中国气候变化的影响提供宝贵资料，为我国的气候预报和环境保障业务提供重要的基础支撑。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家揭开人类胚胎发育激活机制 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中科院北京基因组研究所等单位合作，在国际上首次解读了指挥人类胚胎基因表达的“编程语言”，相关论文于3月9日发表于《细胞》杂志。中科院北京基因组所研究员刘江团队与山东大学附属生殖医院陈子江团队、广州医科大学刘见桥团队协同攻关，解决了研究材料缺乏的难题，建立了微量细胞的研究方法，在国际上首次揭示了人类胚胎基因组的激活机制。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “向阳红01”科考船完成我国首次环球海洋综合科考 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国新一代远洋综合科考船“向阳红01”船圆满完成中国首次环球海洋综合科考任务，5月18日返回青岛母港。183名科考队员在六个航段跨越三大洋，登上南极，布放“白龙”浮标，抓取中国单体最大块状硫化物，发现富稀土沉积区，首次在南极发现海底热液与冷泉并存，书写了诸多中国海洋科考新纪录。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 高性能条纹相机研制成功 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 国家重大科研装备、我国具有自主知识产权的高性能条纹相机5月22日在西安宣布研制成功。由中国工程院院士刘文清担任组长的验收专家组表示，条纹相机整体性能达到国际先进水平，部分核心关键技术和工艺难题得以突破，达到国际领先水平。该研制项目由中科院西安光学与精密机械研究所承担。据悉，该项目解决了我国条纹相机这一高端科学仪器受制于人的窘境，对我国精密测量仪器水平的提高以及打破国际封锁、满足国家战略高技术等领域需求具有重要推动作用。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 我国自主研发疏浚重器“天鲲号”首次试航成功 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 6月12日，经过为期近4天的海上航行，首艘由我国中交天津航道局有限公司自主设计建造的亚洲最大自航绞吸挖泥船——“天鲲号”成功完成首次试航。海试期间，“天鲲号”的动力系统和推进系统等诸多设备均成功经受了海洋环境考验，向成为一艘真正的疏浚利器迈出关键一步。据悉，“天鲲号”全船长140米，宽27.8米，最大挖深35米，总装机功率25843千瓦，设计每小时挖泥6000立方米，绞刀额定功率6600千瓦。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “渤海粮仓”项目一期目标如期完成 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 7月，由中科院遗传与发育生物学研究所刘小京团队牵头的“渤海粮仓”项目一期结题。该项目2017年带动95个县市区3110.9万亩中低产田粮食增产增效，5年累计增粮209.5亿斤。5年来，科研人员在该项目的支持下，围绕环渤海中低产区扩面积、增单产、水保障的粮食增产总体思路，从新品种、新技术到标准化技术体系，再到循环生态农场试验，以点带面取得了一系列成果。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中国散裂中子源通过国家验收 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 8月23日，建在广东东莞的国家重大科技基础设施——中国散裂中子源项目顺利通过由国家发改委委托中国科学院组织的国家验收，投入正式运行。据中国科学院院士、中国散裂中子源工程总指挥陈和生介绍，历经6年半的紧张建设，中国散裂中子源的技术和综合性能进入了国际同类装置先进行列，将正式对国内外各学科领域的科研用户开放。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家首次实现哺乳动物孤雄生殖 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一项10月发表在美国《细胞—干细胞》杂志的研究显示，中科院动物研究所周琪院士、胡宝洋和李伟等人利用基因编辑技术处理单倍体胚胎干细胞，成功培育出了双亲都是雌性或雄性的小鼠，其中“双母”小鼠健康生长到成年，还能繁育下一代。研究人员说，这一方法应用于其他哺乳动物仍有障碍，因为每个物种都有独特的印记基因。但新方法开创了研究基因印记的新技术，发现了阻碍同性双亲小鼠发育的关键印记区，对研究动物克隆以及与基因印记相关的疾病具有重要意义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家首次解析造血干细胞体内归巢全过程 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 中科院上海营养与健康研究院研究员潘巍峻带领研究团队，在国际上首次高清解析了体内造血干细胞归巢的完整动态过程，该研究成果11月20日在线发表于《自然》。造血干细胞是血液系统中的“始祖细胞”，它通过增殖、分化产生白细胞等多类细胞维持生命。造血干细胞需要成功归巢到造血组织后才能发挥功能，而理解归巢的全过程是提高临床干细胞移植成功率的关键。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家发现4万年前人类已登上青藏高原 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 11月30日，《科学》杂志在线发表中科院古脊椎动物与古人类研究所的一篇论文，公布了尼阿底遗址这处来自青藏高原腹地的重大考古发现及其研究成果。该发现将人类首次登上青藏高原的历史推前到4万年前，这是世界范围内史前人类征服高海拔极端环境的最高、最早的记录。此前人类活动的最高遗迹发现于安第斯高原的Cuncaicha岩厦遗址，海拔4480米，年代为约1.2万年前。尼阿底遗址的发现书写了人类挑战与征服高海拔极端环境的新纪录。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2018年世界十大科技进展新闻 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 1“洞察”号无人探测器成功登陆火星 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国航天局“洞察”号无人探测器于美国东部时间11月26日14时54分许在火星成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务。美国航天局的直播画面显示，“洞察”号进入火星大气层后，约7分钟完成了进入、下降和着陆，此后顺利降落在火星艾利希平原。随后，“洞察”号通过与其同行的迷你卫星于15时许传回了火星的照片。美国航天局喷气推进实验室首席工程师罗伯· 曼宁表示，这张照片意义重大，标志着“洞察”号已经正式开始工作。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 2科研人员发现新型光合作用 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国《科学》杂志6月刊登的一项新研究说，蓝藻可利用近红外光进行光合作用，其机制与之前了解的光合作用不同。这一发现有望为寻找外星生命和改良作物带来新思路。英国帝国理工学院的研究人员认为，这一发现可以用来搜寻外星生命，在一些存在近红外光的地方也可能有进行光合作用的生命；该发现还可用来指导设计新作物，让作物能利用更广谱的光。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 3首架离子驱动飞机研制成功 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 11月21日，美国麻省理工学院的研究人员在《自然》杂志上发表的一篇论文称，他们创造并试飞了第一架不需要任何活动部件的飞机。这架2.45千克的实验飞机不依靠任何旋转涡轮叶片的推动，在直接使用电动力推进的情况下自主飞行了60米。研究人员认为，如果这种技术实现在大尺寸上的运用，那么未来将能够生产出更安全、更安静、更易于维护的飞机。最重要的是，这种技术可以完全不释放燃烧后的排放物，因为整个飞行过程完全由电池作为能源。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 4美科学家在原子层面“无缝缝制”两种晶体 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国科学家3月在最新出版的《科学》杂志上介绍了一种能在原子层面“无缝缝制”两种超薄晶体的新技术。这将为制造高质量新型电子产品提供可能。在电子学领域，两种不同的半导体接触形成的界面区域“异质结”是太阳能电池、LED（发光二极管）或计算机芯片的重要构件。两种材料的接触界面越平坦，电子流动越容易，产品性能越优越。这种材料将有助于开发出柔性LED、几个原子厚度的二维电路以及拉伸后可以变色的纤维等。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 5新方法使先天失明小鼠复明 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国研究人员利用一种新方法，成功使先天失明的小鼠复明，为治疗视网膜色素变性等致盲疾病带来了新希望。这项研究成果8月15日发表在英国《自然》杂志上。研究人员在小鼠实验中利用基因转移的方法，促使“米勒胶质细胞”分裂并发育为可感光的视杆细胞。新发育的视杆细胞在结构上与天然视杆细胞没有差别，且形成了突触结构，使其能与视网膜内其他神经细胞交流。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 6宇宙高能“幽灵粒子”来源首度现踪 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 多国科学家7月12日宣布，他们首次发现了宇宙高能中微子的来源。这项突破性进展将为认识宇宙提供一种新方法，推动多信使天文学进入一个新的时代。由于中微子能自由穿过人体、行星和宇宙空间，难以捕捉和探测，科学家也将它称为宇宙中的“隐身人”。长期以来，天文学家主要利用X射线、可见光、无线电波等电磁波来研究天文现象。2016年，科学家宣布第一次直接探测到引力波的存在，开启了观测宇宙的一个新窗口。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 7历经13年小麦基因组图谱绘制完成 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 经过13年努力，来自20个国家73个研究机构的200多名科学家终于绘制完成完整的小麦基因组图谱。国际小麦基因组测序协会8月16日在美国《科学》杂志上发表论文说，他们以一种叫做“中国春”的小麦遗传研究模式品种为材料，研究整合了21条小麦染色体参考序列，获得107891个基因的精确位置、超过400万个分子标记以及影响基因表达的序列信息。科学家相信，小麦基因组图谱的绘制完成，可帮助培育出抗旱、抗病和高产优质的小麦品种。国际小麦基因组测序协会指出，全球人口到2050年预计将达到96亿，小麦产量需每年增长1.6％才能满足未来需求。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 8科学家首次发现银河系外行星存在的迹象 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国科学家2月借助“微引力透镜”效应，首次发现了银河系外行星存在的迹象。这批行星数量约有2000颗，远在38亿光年之外，质量介于月球和木星之间。他们在美国《天体物理学杂志通讯》上发表报告说，该天体是一个星系的核心区域，中央有一个超大质量黑洞；这些行星不隶属于任何恒星，很久以前脱离了母星的引力束缚，成为星际流浪儿。光谱中的这些微小偏移也可能来自类星体自身活动或其他小星系。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 9研究人员用基因剪刀技术 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 开发“基因试纸” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国布罗德研究所华裔专家张锋带领团队开发出“基因试纸”，在实验室中成功检测出一些病毒感染及肺癌患者的肿瘤标记物。2月15日发表在美国《科学》杂志上的论文显示，只需将“基因试纸”浸入处理过的样品，一条线就会显示出是否检测到靶分子。CRISPR基因编辑技术发明人之一张锋说，这种工具可用于检测病毒、肿瘤DNA（脱氧核糖核酸）等核酸物质。基因试纸最多可一次检测4个标靶，从而节约了样品用量。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 10月球存在水冰获确切证实 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 月球黑暗、寒冷的极地地区，一直被推测含有水冰。美国夏威夷大学等机构研究人员8月21日宣布，他们首次发现了月球两极表面存在水冰的确切证据，这有可能为未来人类月球探测甚至定居提供便利。研究人员在美国《国家科学院院刊》上发表研究报告说，他们分析了印度“月船１号”探测器携带的月球矿物质绘图仪所得到的数据，发现了固态水——冰的近红外吸收光谱的特征，直接证明了那是月球上的水冰。而此前观察结果仅间接发现了月球南极存在水冰的迹象。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 其他候选新闻条目 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家发现非洲之外最古老现代人化石 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一个国际科研小组1月25日说，他们在以色列一处史前洞穴遗址发现了非洲之外最古老的现代人类化石，将人类首次走出非洲的时间推前了至少5万多年。发表在美国《科学》杂志上的研究显示，这块化石属于现代人类的上颌骨，上面带着几颗牙齿，被发现于以色列迦密山的史前洞穴米斯利亚洞穴。据3种独立的测年法测定，这块化石的年龄距今20万年至17.5万年间。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 超微型“砧台”可用于“锻造”分子 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国能源部SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学研究人员2月在英国《自然》杂志上发表报告说，他们利用金刚石产生巨大压强，再用结构牢固的碳硼烷分子作为“砧台”，把压强传递给比较“松软”的分子，使后者的化学键断裂。研究人员说，这项成果有助于研究压强对材料性质的影响，进而开发新型材料。如果能用机械压缩的方式简化一些重要的化学反应，也将为化工合成开辟新路，如降低合成氮肥的成本等。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 日本开展IPS细胞治疗心脏病与帕金森病临床研究 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 日本厚生劳动省5月16日批准了大阪大学利用异体诱导多能干细胞（IPS细胞）治疗心脏病的临床研究计划。大阪大学研究小组招募了3名参与临床试验的心脏病患者，随后在年内进行了首例试验，并在移植后的1年内跟踪观察移植的安全性和有效性。此外，日本京都大学11月9日宣布，该校研究人员已经开展了利用IPS细胞治疗帕金森病的临床试验。研究人员向一名患者脑部移植了由IPS细胞培养的神经祖细胞。据介绍，这是全球首例利用IPS细胞治疗人类帕金森病的移植手术。目前患者恢复情况良好，但手术效果和安全性还需长期观察。按计划，这次开展的临床试验将为7名患者进行移植。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 胚胎首次细胞分裂研究获“改变教科书”发现 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 长期以来，科学家认为在哺乳动物胚胎的首次细胞分裂过程中，只有一个纺锤体负责将胚胎染色体分配到两个细胞中。但欧洲研究人员利用小鼠开展的最新实验观察发现，这个过程中实际上有两个纺锤体，分别负责来自父亲和母亲的染色体。欧洲分子生物学实验室研究人员7月12日在美国《科学》杂志上表示，最新发现意味着在胚胎首次细胞分裂过程中，父母的基因信息被分别保存。研究人员强调，这是“改变教科书”的研究结果，有望解释哺乳动物早期发育阶段的头几次细胞分裂为何容易发生错误，甚至有可能改变一些国家对生命开始时间的定义。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 天文学家测定迄今最精确宇宙膨胀速度 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 一个国际研究团队报告说，其用天文望远镜确定星系距离，对宇宙膨胀速度进行了迄今最精确的测量。宇宙膨胀速度通常被称为哈勃常数。研究人员7月在美国《天体物理学杂志》上发表论文说，最新测得的哈勃常数值为73.5公里/（秒· 百万秒差距），即一个星系与地球的距离每增加百万秒差距，其远离地球的速度就增加73.5公里/秒。研究人员利用美国航天局的哈勃太空望远镜和欧洲航天局的盖亚太空望远镜，观测银河系内的50颗造父变星，将这个标尺“打磨”得更为精确。在此基础上得到的哈勃常数仅有2.2％的不确定性，这是迄今有关哈勃常数最低的不确定性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 人类首个“触日”探测器升空 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 有史以来飞得最快的航天器——美国“帕克”太阳探测器8月12日升空，正式开启人类历史上首次穿越日冕“触摸”太阳的逐日之旅，这也成为迄今最“热”的太空探测任务。作为第一个直接从位于太阳大气最外层的日冕中穿越的探测器，“帕克”将使人类近距离测量太阳外层空间的电场和磁场，研究日冕物质抛射的物理机制，从而更准确地预测太阳风暴对人类生活可能造成的影响。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " “上帝粒子”常见衰变被“捕获” /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 欧洲核子研究中心8月28日宣布，在发现“上帝粒子”——希格斯玻色子6年后，研究人员终于观测到它衰变为被称为底夸克的基本粒子。这一“常见衰变”的捕获被研究人员看作是探索希格斯玻色子的里程碑。根据粒子物理学标准模型预测，约60％的时间内希格斯玻色子都会衰变成一对底夸克，也就是6种夸克中第二重的夸克。新的观测结果支持了标准模型对这一“常见衰变”的预测。研究人员说，如果观测结果与标准模型的预测不符，则会动摇标准模型的基础并指出新的物理学方向。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 新研究用电刺激助截瘫患者行走 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 瑞士研究人员发明了一种帮助截瘫患者恢复行走能力的新方法，即利用无线植入物对脊髓精确释放电刺激，促进腿部肌肉活动，可让患者借助拐杖等工具自己行走。瑞士洛桑联邦理工学院、洛桑大学等机构的研究人员10月在新一期英国《自然》和《自然—神经学》杂志上发表两篇论文，介绍了这种名为STIMO的方法。研究人员说，这种方法还有助于改善患者神经系统控制腿部肌肉的能力，在外部电刺激停止后，患者神经系统中相关功能仍然有持续存在的迹象。研究人员认为，今后可在此基础上为截瘫患者量身定制治疗方案，尽可能帮助患者恢复行走能力。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 地球生物基因组计划正式启动 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 科学家于11月1日在英国伦敦正式启动了一个庞大的全球性项目——地球生物基因组计划（EBP），准备在10年内对地球上所有150万种已知真核生物的基因组进行测序、编目和分类，预计耗资47亿美元。科学家称，地球生物基因组计划是继人类基因组计划（HGP）之后的“下一个生物学登月计划”。人类基因组计划历时13年，耗资30亿美元（按现在的价格约为50亿美元），于2003年完成了对人类DNA图谱的绘制。新计划拟收集生物的数据量有望达到“百亿亿级”，超过推特或整个天文学的数据量。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美批准一款靶向不同肿瘤的抗癌新药 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 美国食品和药物管理局通过加速审批通道批准了一款抗癌新药，用于治疗恶性实体瘤。这是该机构第二次批准基于不同肿瘤的共同“生物标记物”而非肿瘤病灶的抗癌药，成为抗癌药开发的一种新范式。该机构11月26日发布公报说，新获批的药物Vitrakvi可用于治疗“神经酪氨酸激酶受体”（NTRK）基因与无关基因发生异常融合并导致蛋白变异的实体瘤，这是第一款靶向这种变异的抗癌药。这种NTRK基因融合实体瘤不局限于特定细胞或组织，它是可能发生在身体任何部位的癌症，包括乳腺癌、结直肠癌、肺癌和甲状腺癌等。 /p

人马座长什么样子?离我们有多远?宇宙为何是这样子的?以后这些问题或许都可以在上海天文馆找到答案。11月8日，随着第一铲泥放入坑中，全球建筑面积最大的天文馆上海天文馆在临港新城开工建设，预计2020年完工。　　据悉，上海天文馆建筑方案设计体现了“天体”及“轨道运动”的概念。主体建筑三个明显的圆形构成“三体”结构 椭圆形的建筑形态构成天体运行轨道，与三个天体一同诠释了天体运行的基本规律，暗示着“万有引力”这一塑造宇宙今日之面貌的神奇自然力。主建筑外的景观区域设计了4条非同心圆的步道，从主建筑向外自然延伸出去，象征星系的旋臂。主体建筑暗藏玄机，“圆洞天窗”“倒置穹顶”“球幕光环”等特色设计令建筑本身成为一台天文仪器。　　上海天文馆将包括一幢主体建筑，魔力太阳塔、青少年观测基地、大众天文台、餐厅等附属建筑，总用地面积58602平方米，总建筑面积38164 平方米，为全球之最。在一份先期公布的材料中显示，上海天文馆的展示主题确定为“连接和人宇宙”，将从“欣赏和体验”“学习和思考”“理解和感悟”三个层次，充分展现宇宙的“大历史+大结构”。　　据悉，上海天文馆工程建设中将采用全生命周期BIM 示范应用、雨水回收利用及生态净化处理、太阳能可再生能源利用、导光管系统、地源热泵等技术，建设一座节能、智慧、生态建筑。

新春伊始，烟台海诚高科技有限公司召开了中层以上管理者及员工骨干动员大会，会议的主要中心围绕着2011年公司的发展目标进行。 　　统一思想，步调一致，董事长赵君才首先定位了公司在今年的发展思路。解放思想，统一认识，高点定位，跨越发展这十六个字成为2011年公司的工作方针。 　　从红军的二万五千里长征，到人类的第一架飞机上天，从牛顿被苹果砸出了万有引力，到新中国原子弹的巨大成功，从海尔的68台冰箱经验，到中粮维护蒙牛的品牌的义举，从个人的责任到公司对国家和社会的使命感，荣誉感。董事长引经据典，鼓励号召全体员工转变思想，调整心态，打破传统的思维模式跟传统的格局，大胆的在公司的经营中推陈出新，结合目前公司的实际情况，走创新发展的路子，高起点，高科技，高品质，有的放矢，超越发展，逐步加强公司的内部管理，完善各种制度，建立合理的内部激励机制，全方位引进国内外先进的技术和人才，加强与国内科研单位，大中专院校的合作与交流，会议上明确指出目前公司在发展中存在的问题，并对每个事业部2011年的经济指标做出了详细的细分，同时公布了目前公司在新技术的引进和成果转化方面的成果。 　　科技是第一生产力，带动生产的全面发展，促进科技向生产力的转化，以人为本，同时在资本市场上合理的投资，形成一套相辅相成的发展模式，抓住国家十二五召开的契机，紧跟国际国内经济发展的良好势态，全面促进公司的跨越性发展! 　　海纳百川聚天下英才，诚信为本创传世伟业，海诚高科的明天会更好!

黄金在历史上一直是财富和华贵的象征。随着社会经济的发展，黄金的经济地位和应用在不断地发生变化，它的货币职能在下降，在工业和高科技领域方面的应用在逐渐扩大，今天带大家详细地了解下黄金。地球上的黄金是怎么来的？在漫长的时间进程中，宇宙中那些含有重元素的星云在万有引力的作用下慢慢聚集，中心处吸聚的物质越来越多，当压力和温度达到一定程度以后，就会形成恒星的“胚胎”，最终演化为新一代的恒星。而没有被恒星吸收的物质，则在恒星向外的辐射压以及喷出的带电粒子流作用下，在较远的地方慢慢聚合，随后也慢慢组建形成各类行星和卫星，而构成行星和卫星的物质，则保留着原始星云的比例，其中就包含金等重金属元素。这些后形成的行星，一开始的时候，数量非常多，分布也非常密集，彼此不可避免地会发生频繁的碰撞，因此行星整体温度非常高，通体呈现的都是熔融或者半熔融的状态。在这样的环境下，那些比重较大的元素，就会慢慢向中心沉降，较轻的元素同时会逐渐向上“漂移”。因此，地球上的黄金绝大部分都沉降到地球的深处。在几十亿年的岁月中，这些金元素有的会通过岩浆喷发被带到地表，与其他元素结合形成矿床。金的物理属性金的符号为Au，来自金的拉丁文名称（Aurum）。而Aurum来自Aurora一词，是“灿烂的黎明”的意思。它的原子序数是79，原子量为196.97。金密度为19.32g/cm³，熔点为1063.69 至 1069.74 ℃。黄金的分布根据世界黄金理事会的数据，2021年全球黄金产量3561吨。截止2021年末，全世界黄金储备量前十的国家分布是美国、德国、意大利、法国、俄罗斯、中国、瑞士、日本、荷兰、印度。根据各国公布的黄金储备数量计算，全球黄金储备约35123.1吨，美国以8133.5吨的黄金总储备量位居世界第一位，约为中国的4.414倍。地球上的黄金是怎么来的？黄金的主要需求和用途有三大类：一是用作国际储备，目前许多国家，包括西方主要国家国际储备中，黄金仍占有相当重要的地位；二是用作珠宝装饰，华丽的黄金饰品一直是个人的社会地位和富贵的象征；三是在工业与科学技术上的应用，它具有极高的抗腐蚀的稳定性，良好的导电性和导热性，广泛用于电子技术、通信技术、宇航技术、化工技术、医疗技术等领域。从个人财富、饰品到工业发展、政府国际储备，黄金都有着重要的不可或缺的作用，受到极大的重视。

相关新闻： 神舟八号与天宫一号成功对接(图) 　　神八正在太空遨游，其搭载的17项生命科学实验也在静静地发生着变化。此次中德合作的空间生命科学实验项目涉及33种样品，其中中方10项，德方6项，中德合作1项，涉及四大领域：基础生物学、空间生命技术、先进生命支持系统中的生物学以及空间辐射生物学。其中一项实验是由中科院生物物理研究所进行的。昨日(11月2日)，新京报记者专访了该所研究员仓怀兴，对“太空生物实验”进行揭秘。 　　【准备】 　　缝衣针粗毛细管装溶液 　　在神八发射前的几个小时，酒泉发射基地，仓怀兴忙着配制蛋白质。这些新配制的蛋白质，要随神八一起升空，所以必须尽量保持物质的新鲜度。 　　距离发射的时间间隔越短，蛋白质的空间实验结果会越精确。 　　“蛋白质主要是从植物、动物、人体中提取的，如鸡蛋清。”昨日，仓怀兴说，要在120个仅有大号“缝衣针”粗的玻璃毛细管中，放入14种蛋白质溶液。14种蛋白质涉及痢疾杆菌、激酶、沙眼病毒等，包括加拿大3种、中国8种、德国3种。 　　【保驾】 　　两道保险“保卫”黑盒子 　　玻璃毛细管极易碎裂，“易碎品”跟着神八上天，可不是容易的事。特别是在神八发射升空、返回地面的过程中，会产生巨大震动，保护好这些“宝贝”至关重要。 　　“先把120个管放到一个黑盒子里，盒子是经过特殊设计，能抗压、抗震。”仓怀兴说。黑盒子不大，重180克，大致尺寸为长85毫米、宽45毫米、高35毫米。人的一个手掌就能“掂”起。 　　还有第二道保险，这个小盒子将和其他实验项目的样品一同放入，一个大概40厘米长、20厘米高的大箱子里。 　　【结局】 　　样品随神八一起返地球 　　仓怀兴称，在地面上，受万有引力产生重力和浮力对流的影响，玻璃毛细管内装有的蛋白质溶液，长出的晶体会沉下去 在太空失重状态下，溶液中长出的晶体不会下沉，不受浮力对流影响，长出的晶体要比地面的质量更好，内部分子结构排列更整齐。 　　如此一来，借助X光就可以看到蛋白晶体中更为精细的分子结构，确认蛋白质分子结构与功能的关系。“在此基础上，研发治疗重要疾病的新药物，这些疾病包括植物病害、人类和动物疾病等。”仓怀兴说。 　　33种实验样品将随神八一起返回地球。飞船着陆后，须在7.5个小时内将试验箱从飞船返回舱拆除，运回北京。 　　■亮点 　　中德实验探索生物太空生存 　　中科院水生生物研究所和德国联合实施的“空间简单密闭生态系统探索研究”，是唯一的中德联合实验项目。 　　“水泡螺、轮虫、藻类、细菌，放在一起组成一个封闭的生态系统。”昨日，中科院水生生物研究所刘永定教授称，这些生物体最小的直径仅有几个微米大小，要把它们放在一个“香烟盒”大小的盒子里，技术难度高，里面要放营养液，构成一个生态循环系统，有生产者——藻类、消费者——水泡螺、分解者——细菌，建立成一个封闭生态系统和生物链，研究生命生存所需要的水、空气、食物的再生。 　　刘永定称，太空中是没有条件支持生命的，“小盒子”中的生物要想存活，就需要氧气、水。这些必要条件的产生，除了用化学、物理办法解决，就是靠此次的生物办法。“一旦有了持久的氧气、干净的水，今后航天员、人类要长期驻留太空就成为可能。”刘教授说。 　　搭载水稻研究基因变化 　　11月2日，上海生命科学研究院植生所研究员蔡伟明称，神八还搭载了一种名为“日本晴”的水稻品种。 　　蔡伟明说，尽管实验的盒子在神八中被固定，但在太空内，小盒子里的细胞会在培养基上生长，水稻基因表达也会发生很大的变化。 　　本次研究，将试图研究微重力下植物基因表达的变化规律，发现地球重力在生物进化过程中的作用。

就在2014年诺贝尔奖评选结果揭晓之前，美国科学幽默杂志《不大可能的研究》颁发了今年的&ldquo 搞笑诺贝尔奖&rdquo 。这一奖项专门授予那些&ldquo 乍一看好笑，之后引人深思&rdquo 的研究工作，自然科学类的获奖者均为严肃的科学家、成果基本都发表在影响因子较高的科学杂志上，颁奖者和一些评委是真正的诺贝尔奖得主，还有&ldquo 搞笑诺贝尔奖&rdquo 的得主后来成了真正的诺贝尔奖获得者。 　　因为落到头上的一个苹果，牛顿发现了万有引力，推导出万有引力定律，成为人类认识自然的里程碑。不知道那时有没有人问牛顿：研究苹果为什么会掉到地上，究竟有什么用? 　　然而今天，研究基础科学的科学家们经常被问到这个问题。美国议员质疑美国自然科学基金会为什么要支持苍蝇如何在传送带上爬行的研究 在中国，有人嘲笑科学家研究石头剪子布怎样胜率高&hellip &hellip 其实，这些看似简单的问题背后，隐藏着自然的奥秘：苍蝇腿上的特殊结构或许将导致新材料的出现，猜拳则研究了在竞争环境中，人们面对不确定和不完备的信息时，如何进行决策。就如今年的搞笑诺贝尔奖，看似滑稽的标题下，是一个又一个严肃的科学问题。 　　科学，就是一场发现之旅，就是要找到我们习以为常的生活中隐藏的规律，而这些规律很可能会反过来改变我们的生活。从理论到实践，从基础研究到技术，是一个漫长的过程。没有耐心的简单实用主义，伤害的可能是人类的未来。 　　物理学奖 　　踩到香蕉皮时鞋底与香蕉皮间的摩擦力 　　●获奖者：日本东京北里大学的马渕清资教授 　　●研究内容：科学家们设置一系列传感器来测量在正常步速下的摩擦状况，然后看踩香蕉皮到底有多滑。此外，他们还测量了新鲜香蕉皮正放和反放时的不同效果，及其他一些水果皮的摩擦系数。 　　●主要结果：香蕉皮内侧的细胞瞬间破裂后，挤压出多糖汁液。这是一种以囊泡多糖凝胶为主要成分的润滑液。这种润滑液非常有效，导致地面甚至比抹了润滑油的金属板还滑。 　　●点评：这一成果正在应用到人类的活动关节的研究中。香蕉皮中的有机黏液在人体关节中也有发现。马渕清资说，这能够帮助设计出更好、更润滑的人工关节。 　　生物学奖 　　狗便溺时能感知磁场 　　●获奖者：德国杜伊斯堡-埃森大学的希内克· 布尔达和捷克生命科学大学的弗拉斯蒂米尔· 哈特等 　　●研究内容：科学家们在两年的时间里，研究了37个品种的70条狗在户外自由便溺时的位置。 　　●主要结果：在地球磁场处于&ldquo 稳定&rdquo 的状态下，狗在便溺时会将身体与地球南北轴线对齐。但在太阳耀斑等地球磁场&ldquo 不稳定&rdquo 时，狗便溺的位置就变得随意了。 　　●点评：这是首次清晰、简单地证实地球磁场的波动会影响哺乳动物的行为。这项研究迫使生物学家不得不重新认真考虑磁暴可能对生物带来的影响。 　　极地科学奖 　　驯鹿看到人类假装成北极熊会作何反应 　　●获奖者：挪威奥斯陆大学的艾格利· 雷蒙和辛德· 奥菲斯托尔 　　●研究内容：研究者总共实验了72次，其中67次以人类姿态，也就是全套深色登山服接近驯鹿 另外5次，研究者假扮成北极熊&ldquo 伏击&rdquo 驯鹿。 　　●主要结果：当研究者以北极熊的样子接近斯瓦尔巴特群岛的驯鹿时，驯鹿的警戒、逃跑启动、逃跑距离分别是研究者以人类姿态靠近时的1.6倍、2.5倍和2.3倍。 　　●点评：这是一项动物行为学和进化学的研究，研究者想搞清楚的是，相对安逸的环境是否能改变驯鹿千百年来形成的习性。 　　营养学奖 　　利用婴儿粪便里的细菌做香肠 　　●获奖者：西班牙食品科学家拉奎尔· 卢比奥和安娜· 约弗雷等 　　●研究内容：研究人员具体分析了43份来自于健康婴儿的粪便，从中分离出细菌并进行RNA测序，发现了109种乳酸菌，结果表明有3种乳酸菌可以制作香肠。 　　●主要结果：食品微生物学家约弗雷说：&ldquo 对于那些不能进食奶制品的消费者来说，食用这种香肠能让他们摄入更多益生菌。&rdquo 　　●点评：这是一项改变人体微生物群落的研究。人体微生物被称为人类第二基因组，与健康息息相关。其中，肠道菌群是人体微生物中最重要的组成部分之一。开发出适合的人体微生物干预或治疗方法，是科学家的目标之一。 　　心理学奖 　　&ldquo 夜猫子&rdquo 可能有&ldquo 黑暗三合一特征&rdquo 　　●获奖者：英国利物浦霍普大学的艾米· 琼斯、明娜· 里昂，澳大利亚西悉尼大学的彼得· 乔纳森 　　●研究内容：研究人员测试了263个男女大学生的人格特质和作息习惯，以检验经常熬夜的人是不是更易有&ldquo 黑暗三合一特征&rdquo &mdash &mdash 自恋、控制欲和心理变态。 　　●主要结果：结果发现，晚睡晚起的大学生确实在这三个维度上得分比较高。但这并不意味着他们会在这些方面存在问题&mdash &mdash 他们的性格特质其实都还处于正常范围之内。科学家也坦陈，这个实验只测量了晚睡和早睡这一维度，不能排除其他未知维度的影响 而且在选择受试者上过于单一，因此这个答案并不是绝对的。 　　●点评：科学家们一直想搞清楚究竟哪些因素会对人类心理状态产生影响，生物钟是其中之一。人类千百年来形成的日出而作、日落而息的规律是不是最合适的?改变会产生哪些影响?这一实验让我们在这个问题上前进了一步。 　　神经科学奖 　　为什么会在面包上看到耶稣的脸 　　●获奖者：加拿大多伦多大学的李康教授等 　　●研究内容：研究者向受试者展示完全随机的图像，并扫描他们大脑中负责面部识别的区域。研究者告诉受试者图像中隐藏着人脸或字母，但其实并没有。结果受试者声称在其中34%的图像中看到了人脸、在38%的图像中看到了字母。大脑扫描显示，这些受试者大脑中负责面部识别的区域确实有活动，也就是他们确实&ldquo 看&rdquo 到了。 　　●主要结果：这再次证明了&ldquo 人脸空想性错视&rdquo 的存在，并表明大脑前额叶皮质和腹侧枕颞皮质均参与这一过程。当人们观察到类似人脸的特征时，这些神经元会活跃起来，将这些特征整合成一张脸&mdash &mdash 只要眼前出现一点&ldquo 可能是张脸&rdquo 的线索，我们都能将其补成一张人脸。 　　●点评：在烤焦的面包片上看到了耶稣画像、在火星上看到了神秘人脸、在土豆片上看到了&ldquo 猫王&rdquo &hellip &hellip 这只是&ldquo 人脸空想性错视&rdquo 。李康说：&ldquo 你能看到什么脸取决于个人的期望和信仰。比如说佛教徒估计在面包上看不见耶稣，最多能看见佛祖。&rdquo 这一功能对人类有很大帮助&mdash &mdash 要知道，在社交活动中脸盲或者无法辨别出隐藏在昏暗中的脸，都可能使自己付出巨大的代价。 　　公共卫生奖 　　养猫人是否易患心理疾病 　　●获奖者：捷克查尔斯大学的雅罗斯拉夫· 弗莱格尔等 　　●研究内容：这是一项统计学调查研究结果。科学家发现，猫的粪便里含有一种狡猾的寄生虫&mdash &mdash 弓形虫。而弓形虫可能会引发人精神分裂、导致自杀和脑癌。除了获奖的捷克科学家，美国密歇根大学医学院的大卫· 汉诺威教授等人发现，在曾经被猫咬过的750名患者中，有高达41%的人患有抑郁症。美国马里兰州大学医学院调查了超过45000名丹麦女性，结果发现，感染弓形虫的女性的自杀概率比未感染女性高出1.5倍，而且随着体内弓形虫抗体的增加，自杀概率持续上升。 　　●主要结果：暂时未能确定弓形虫导致女性企图自杀的机理，但发现两者之间确实存在关联，因此仍需要更深入的研究。 　　●点评：很多科学家认为，精神疾病与脑部病变有关。那么是什么造成脑部病变，基因突变、环境变化，或是寄生虫?科学家们正在试图弄清楚其中的关联。 　　医学科学奖 　　用腌猪肉条止住流鼻血 　　●获奖者：美国密歇根州立大学所属底特律医疗中心的伊安· 汉弗莱斯医生和印度的索娜尓· 萨莱娅医生 　　●研究内容：一名患血小板无力症的4岁女孩流鼻血不止。在药物与紧急手术治疗均无效的情况下，医生以腌猪肉做成的3.5厘米长的&ldquo 鼻腔止血塞&rdquo ，成功地止住了鼻血。 　　●主要结果：猪肉中有凝血因子，而腌制所用的高浓度盐可以在鼻子里吸收液体，并造成显著的黏膜水肿，进而使血管产生一种生理填塞现象达到止血的目的。但医生并不推荐使用这种方式治疗常规鼻出血，因为腌猪肉上难免存在细菌或者寄生虫，可能引发感染。 　　●点评：这种止血方法可追溯到19世纪初，科学家解释了其中的科学依据。其实人类有很多有益的经验，比如用砒霜治疗白血病。但是这种经验并不精确，不知道是否具有普适性，又是什么导致了治疗中的个体差异。今天，我们从中找出规律，未来可能开发出更多更有效的治疗方法和药物。 　　艺术奖 　　名画是否会减少疼痛 　　●获奖者：意大利科学家玛丽娜· 德· 托马索、米歇尔· 萨尔达罗和保罗· 利夫雷亚 　　●研究内容：研究人员招募了12名男性和12名女性，让他们从达· 芬奇、毕加索和波提切利等艺术大师的300幅作品中，挑选出他们自己认为最丑陋和最美丽的作品。接下来，要求受试者盯着这些作品或看着一块白板，与此同时，朝受试者手上发射能够产生刺痛的短激光脉冲，并对痛感打分。 　　●主要结果：结果显示观看美丽作品确实能够让疼痛感降低，这一点在脑部扫描中得到了印证。研究人员表示，疼痛能够被人们的想法所左右，&ldquo 包括注意力和情绪&rdquo 。不过，还没有证据显示丑陋的作品会让疼痛感加剧。 　　●点评：这是一项非常有实用价值的研究。科研人员建议，医院的建设除了考虑功能外，也应该加入艺术美学的考虑，这样可以缓解病人的疼痛和焦虑。

p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/0c0e9181-5795-4917-b7c1-da6d8f7cebaf.jpg" title=" 30.jpg" / /p p 　　4月20日19时41分，搭载天舟一号货运飞船的长征七号遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火发射，约596秒后，飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，发射取得圆满成功。 br/ /p p 　　作为“太空快递员”天舟一号的首单生意--华中科技大学物理学院引力中心“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”，将于两天后到达天宫二号。这可需要“小哥” 在天上完成一系列科学实验!唉!这年头，不会做实验的快递小哥不是好飞船啊! /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/aec09df7-4e5a-4702-8200-6df7ac3ca9dd.jpg" title=" 31.jpg" / /p p 　　 strong 1，快递小哥何许人也? /strong /p p 　　天舟一号货运飞船作为中国载人空间站工程的重要组成部分， 它“只运货，不送人”，因此被形象地称为“太空快递员”，一亮相便成为了目前中国最受关注的“快递小哥”。 /p p 　　 strong 2，快递小哥送啥货? /strong /p p 　　快递小哥这次不仅要完成与天宫二号交会对接的任务，还要肩负一项重要的使命，那就是在天上完成一系列科学实验!其中，就包含来自华中科技大学物理学院引力中心的技术试验——“非牛顿引力实验检验的关键技术验证”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/3fa35155-cdba-47b2-8ff4-b7b1313859ae.jpg" title=" 32.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计 /p p 　　“非牛顿引力实验检验”拟利用微重力环境检验微米作用距离下物体之间的引力是否仍然满足牛顿万有引力定律，这是一个纯基础物理实验，对于统一四种相互作用、探寻新的相互作用等研究具有重要意义，该实验必须首先发展高精度的微弱力测量技术。为此，项目组发展了基于皮米级电容传感和微伏级静电控制技术的加速度计，称之为静电悬浮加速度计，该加速度计是非牛顿引力实验的技术基础。本次空间实验目的就是利用天舟一号货运飞船的空间环境，对高精度静电悬浮加速度计进行在轨检验。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/d3dad26b-abdf-4765-b3d8-90420cceb966.jpg" title=" 33.jpg" / /p p style=" text-align: center " 静电悬浮加速度计装置 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/dbe77882-0087-4148-9faf-82523766890d.jpg" title=" 34.jpg" / /p p 　　 strong 3，“用户体验”如何? /strong /p p 　　小科：为您接通正在现场的华中大物理学院引力中心白彦峥副教授 /p p 　　小科：白老师，您可是咱学校离网红“快递小哥“最近的人，快来谈谈您的感受吧! /p p 　　白彦峥：我也是第一次看现场，感觉很震撼也很激动，有两个感想，第一个就是我们国家的航天技术非常强大，包括这次的运载火箭和天舟一号飞船 第二个就是现场的气氛很热烈，我们学校一行四人现场观摩，不过在发射的时候我自己还是很紧张的，飞船整个升空的过程我也亲眼目睹了(好高大上啊!小科羡慕脸.jpg!)，我也期待并坚信后面的实验也会非常顺利。 /p p 　　我们课题组经过十几年的技术攻关，最终研发出了具有自主知识产权的静电悬浮加速度计，并于2013年首次成功完成了飞行验证，本次天舟一号实验加速度计水平进一步提高，希望通过空间实验进一步积累在轨数据(小目标汇成大成果!小科崇拜脸.jpg!)。 /p p 　　小科科普：白老师所在的技术攻关组三十多人，经过了十几年的课题攻关，终于让这项技术成功搭载天舟一号进行在轨试验。(为引力中心科研工作者的工匠精神点赞!小科自豪脸.jpg) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/noimg/7797948a-945d-442a-84a5-5adce4c44f6f.jpg" title=" 35.jpg" / /p p br/ /p

p 　　一个是“人工智能”，由美国人在上世纪50年代提出，另一个是“软件制造一切”，由中国人在上世纪70年代提出，这两个异曲同工的理论概念之间有着不谋而合、殊途同归的关系 “软件制造一切”历经了三部曲四步走的发展阶段。 /p p 　　1965年~1979年，从软件制造仪器始，这是“软件制造”的早期阶段与人工智能AI有一定相似性(超30%)。 /p p 　　1985年软件制造卡泰仪器和把试验室拎着走，并推出发明DASP(达世普)软件，这是“软件制造一切”的初级阶段，2007年全国第二次虚拟仪器大会上，COINV(东方所)被会议称誉为中国虚拟仪器之父，到现在已有2000多用户，130多项创新技术，与AI有50%相似性。 /p p 　　2009年11月，作者在桂林全国第三次虚拟仪器大会上，提出云智慧仪器和云智慧时代的概念，提出云智慧仪器=VI+云计算+互联网+人脑工程+嵌入式软硬件，云智慧时代=互联网+测试+大数据+云计算，并已实现，这是软件制造一切的中级阶段，与人工智能有超过60%的相似性。 /p p 　　2012年5月在北京第15届国际科博会2012年战略性新兴产业发展论坛大会主题报告中提出云智慧科技时代的创新概念。第三次工业革命正在走来——从“软件制造仪器到软件制造一切”的创新概念。这是“软件制造”的高级阶段，与人工智能有超90%的相似性。 /p p 　　2012年5月24日，新浪网财经栏目发出：“应怀樵，软件可以制造一切”的新闻报道，全国几十个重要网站转载报道 中美共同创造：“软件制造”就是AI，软件是计算机和机器人的大脑，因此是软件制造了AI,决定了AI。而且AI与“软件制造一切”是十分相似的概念。 /p p 　　AI主要靠算法和软件来思考一切、控制一切、管理一切、制造一切、创造一切、定义一切，“软件制造一切”就是AI的高级阶段。软件制造一切的英文缩写SME，这样可得到美中等式如下：“软件制造一切”=超级软件工程=AI+=人工智能+，简化表示为AI+“软件制造一切”=人工智能+ 开放包容迎接大智慧时代，我国从1979年提出用算法和软件来制造仪器，从软硬结合取代传统仪器，其含义是与AI有非常相似的目的思路，仅仅是用词不同，殊途同归。用软件来制造仪器也就是人工智能发展的结果。到2009年提出了云智慧仪器是用“互联网+云计算+软件制造+人脑工程+嵌入式软件硬件”来制造产品。而到2012年提出“软件制造一切”，一个高度概括简明科学概念，因此，可以说，中国和美国共同创造了“人工智能AI”和“软件制造一切”的思想观念，中华民族是自主创新的创造者和原创发明者之一。因此我们现在可以明白为什么对“软件制造一切”曾经有下面的一段评价 2012年《中国高教科技》、2013年《中国科学报》和2014年《香港文汇报》有这样的评价：“烈火中永生的哥白尼”打破神学的诅咒，穿越时光的爱因斯坦让宇宙不再遥远，苹果树下的牛顿让我们明白人不会掉到太空，虚实转换的应怀樵誓让“软件制造一切”，使“软件制造一切”与“日心说”“相对论”“万有引力”三个伟大的概念创新相提并论，使一个中国人与哥白尼、爱因斯坦、牛顿等三个外国著名科学家相提并论 他是中国最早提出“虚拟仪器”构想、最早提出和实现“用软件制造仪器”，“用软硬件相结合”来取代传统的主要由硬件组成的模拟式仪器的学者，也是中国虚拟仪器的创始人和奠基者 “云智慧仪器”就是应用大量的嵌入式软件和嵌入式芯片系统，发展人脑工程的各种智慧的专家系统，将(1)VI 技术(2)互联网(物联网)、(3)云计算、(4)网络高性能数采仪、(5)智能传感器等高端技术融合在一起，形成云智慧测试分析系统，并使之成为未来智慧机器人的核心。云智慧测试可以嵌入电脑，嵌入芯片，将各种仪器如手机、笔记本等仪器连起来，形成一个全国各地都可以使用的系统 其实简单地说“软件制造仪器”到“软件制造一切”的基石是“软件制造”，这是中华民族的原始创新的理论，凡是信息量高度密集，需要更多智慧核心控制的关键场合，都可以用软件和微电子芯片制造，简称“软件制造”，其核心特征是制造业的“四化”：“数字化”、“软件化”、“互联化”、“个性化”，最终达到“智能化(智慧化)”，我所做的一切都是为了让我国具有自主知识产权的中国虚拟仪器登上国际领奖台，并改变国人使用外国仪器的习惯 让中国自主创新的信号处理与虚拟仪器技术走出国门，影响并改变世界。拿到诺贝尔奖，这不仅是一个科学家的荣誉，更是中华民族屹立于世界民族之林的时代要求。 /p

华中科技大学引力中心团队3日宣布，团队历经15年潜心研究，在量子重力仪研发方面取得突破，近期成功研制并交付有关行业部门首台高精度绝对重力仪。经过多个点位的双盲测量评估，以及多家单位的专家综合评定，该仪器精度达到微伽水平，受到用户好评，已顺利通过验收。记者从华中科技大学了解到，该校引力中心成立30余年以来，一直将面向国家重大需求作为重要科研方向。在中国科学院院士罗俊带领下，华中科技大学引力中心胡忠坤、周敏康团队历经15年潜心研究，攻克了物质波干涉、超低频隔振、装备小型化等量子重力仪的关键技术，于2013年将量子重力仪的分辨率提升至国际最好水平，并保持至今。华中科技大学引力中心团队耗时30年测出世界最精准引力常数G，在聚焦前沿的同时，瞄准国家需求，研制出了自主知识产权的小型化量子重力仪装备，为量子重力仪走出实验室、服务国家需求，迈出了坚实一步。业内人士认为，这一自主研制量子重力仪的成功交付，将打破高精度重力仪国外技术垄断的局面，为我国高端量子装备的发展提供新途径，也为行业部门的仪器使用提供了具有我国自主知识产权的新选项，更能保障核心数据的安全。

p 　　2015年，谁是中国科技界最牛的“牛人”?这一年，我们又造出了哪些“神器”?发生了哪些大事将推动科技的进步与科研成果的转化? /p p 　　 strong “牛人” /strong /p p strong 　　【屠呦呦】本土科学家首获诺奖 /strong /p p 　　“呦呦鹿鸣，食野之蒿”。中国药学家屠呦呦发现的青蒿素应用在治疗中，使疟疾患者的死亡率显著降低，因而被授予2015年诺贝尔生理学或医学奖。这是中国科学家因为在中国本土进行的科学研究而首次获得诺贝尔科学奖。 /p p 　　屠呦呦捧获诺奖，是中国科技繁荣进步的一个缩影。铁基超导、量子通信、中微子、干细胞、高性能计算，随着中国不断重视基础科学前沿领域的研究，不久的将来，一大批原始创新成果将会“扑面而来”。 /p p 　　 strong 【刘慈欣】科幻启蒙“神作”来袭 /strong /p p 　　飞行器是不是能够达到光速?宇宙背景辐射究竟指什么?维度跌落是否可能存在?& amp #823& amp #8238月22日，中国科幻作家刘慈欣的《三体》斩获“雨果奖”。有人说，《三体》开启了中国人的“科幻元年”。刘慈欣说，《三体》让中国文化在国际上有了更多“存在感”，但还没到中国科幻最好的时代。 /p p 　　科普科幻作品能在一定程度上反映一个国家的科学成就、科研实力和创新能力 一部高水准的科幻作品，往往也能起到重要的科学启蒙和传播作用。对于科研实力不断增强、公众科学素养同步提高的中国来说，《三体》科幻科学潮，来得正好。 /p p 　　 strong “神器” /strong /p p strong 　　【大飞机】C919下线，ARJ21交付 /strong /p p 　　11月2日，我国自主研制的C919大型客机总装下线 11月29日，ARJ21国产喷气式支线客机首架飞机正式交付成都航空公司。中国人的“大飞机梦”正在无限逼近现实。 /p p 　　大型客机的研发和生产制造，是一个国家航空水平的重要标志，也是一个国家制造业实力的一把“标尺”。几十年来，我们因种种原因错失研制自己大飞机的机遇，长期处在“造不如买，买不如租”的时代。而今，如同响当当的“高铁实力”“核电出海”，大飞机也在抢占全球科技经济发展“制高点”上带给我们更多自信。 /p p 　　 strong 【北斗导航】“中国坐标”再发力 /strong /p p 　　3月，中国首颗新一代北斗导航卫星成功发射升空，天基导航系统建设迈出由区域运行向全球拓展的第一步 8月，实时厘米级军民两用北斗卫星导航核心板卡研制成功 9月，“基于北斗高精度导航定位的阅兵车辆训练考核系统”让车辆方队等速时间误差在0.3秒内 11月，我国首颗40纳米北斗多模射频基带一体化芯片正式量产& amp #823& amp #823 /p p 　　过去的一年，“中国坐标”无论在技术突破还是应用开发上，都取得了重大突破，高精度北斗卫星导航产业化迎来“黄金时代”。 /p p 　　 strong 【“悟空”】“上天入海”续写传奇 /strong /p p 　　12月17日8时12分，我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将中国科学卫星系列首发星——暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空。占宇宙95%以上的暗物质和暗能量由万有引力定律证实存在，却从未被直接观测到。“悟空”的成功发射和在轨运行有望推动我国科学家在暗物质探测领域取得重大突破，对促进我国空间科学领域的创新发展具有重大意义。 /p p 　　上天入海，中国科技今年不断续写传奇：9月，中国新一代运载火箭“首发箭”——长征六号运载火箭搭载20颗技术试验小卫星奔向苍穹，创造了我国历史上“一箭多星”的新纪录 10月，我国首台万米级无人潜水器和着陆器“彩虹鱼”号在南海成功完成4000米级海试，为中国万米级载人潜水器的研制奠定了重要基石。 /p p 　　 strong 大事 /strong /p p strong 　　【科技成果转化法】让科研“陈果”释放新动能 /strong /p p 　　10月1日，修订后的《中华人民共和国促进科技成果转化法》正式施行。大量“陈果”有望焕发生机，一批高校教师、科研人员可能身价千万，企业可与各方主体独立或联合开展务实深度合作、一系列“硬邦邦”的产品将陆续走出实验室& amp #823& amp #823 /p p 　　与现行法律相比，科技成果转化法的修订可谓“大刀阔斧”，它扭转了“重理论成果、轻成果运用”的评价导向，对科研人员的权益进行了全方位保障，明确了企业在科研中的主体地位，真正做到了从法律层面为实施创新驱动发展保驾护航。 /p p 　　 strong 【世界互联网大会】让“互联网之光”照亮未来 /strong /p p 　　12月，随着第二届世界互联网大会的举行，全球互联网行业再次进入“乌镇时间”。 /p p 　　3天时间里，来自120多个国家和地区的2000多位嘉宾齐聚乌镇，习近平主席发表主旨演讲，多国领导人、重要国际组织负责人致辞。10场论坛、22个议题相继展开，全面探讨“互联网+”。涵盖无人车、虚拟现实摄像、移动操作系统等众多互联网发展最新成果的“互联网之光”博览会吸引各界目光。 /p p 　　当白墙黛瓦的古镇遇上互联网，第二届世界互联网大会，让世界聆听互联网发展的中国故事，同时也向世界传递出推进全球互联网治理体系变革的中国理念与共同构建网络空间命运共同体的中国主张。 /p p br/ /p

制图：蔡华伟 　　每当我国科学家在某个基础研究领域取得重大进展、相关论文在国际权威刊物上发表时，经常会听到这样的声音：这个研究有啥实际用处?能治疗肿瘤还是能多打粮食? 　　类似的声音还有许多：中国仍处在社会主义初级阶段，能不能少搞点玄妙的基础研究、多搞些实用的技术研发?中国的基础研究搞了那么多年，为什么没有一项成果获得诺贝尔奖?&hellip &hellip 　　针对不少读者关心的这些问题，从今天起，我们推出连续报道&ldquo 四问基础研究&rdquo ，诚请大家共同关注和探讨。 　　&mdash &mdash 编者 　　从普通科研人员到中科院院长白春礼，高智商的精英们经常被一个简单的问题问倒：基础研究有什么用? 　　那些玄妙深奥的新发现、新突破，既不创造经济效益,也不解决实际问题&mdash &mdash 除了发发文章，基础研究还能有什么用? 　　基础研究是技术创新的源泉 　　如果没有电磁理论，就不会有后来的电动机和无线通信 　　在基础研究、应用研究和技术开发三大类科研活动中，基础研究既不像应用研究那样有明确的目的性，所产出的新知识、新原理、新定律也不像技术开发所产生的新产品、新方法、新技术、新材料那样具有实用价值。 　　&ldquo 但技术创新不是凭空产生的，它们的源头和根基，就是基础研究所产出的新知识、新原理、新定律。&rdquo 中科院水生生物研究所副所长徐旭东告诉记者，&ldquo 特别是第二次工业革命之后，所有重大的技术创新和发明创造，都是依赖于基础研究创造的重大发现。&rdquo 　　&ldquo 如果没有电磁理论，就没有今天的电和无线通信。&rdquo 徐旭东举例说：19世纪20年代，英国科学家法拉第发现了电磁感应现象，并据此在1831年研制出世界上第一台发电机 在法拉第电磁理论的基础上，英国科学家麦克斯韦把数学方法引入这一研究，预言了电磁波的存在，这一预言得到德国物理学家赫兹的实验证实 1895年，意大利电气工程师马可尼据此发明了世界上第一台实用的无线电报系统，人类由此进入无线电通讯时代。 　　&ldquo 没有牛顿的万有引力定律，就没有今天的载人航天 没有巴斯德发现微生物，就不会有今天的疫苗。&rdquo 徐旭东说，&ldquo 基础研究对人类生产、生活所产生的巨大影响，远远超出了人们包括科学家本人的想象。&rdquo 　　&ldquo 基础研究是科技之本，没有好的基础研究，一定不会有杰出的技术创新。&rdquo 清华大学教授施一公说，无论是美国、英国，还是日本、以色列，世界上所有科技强国的基础研究都非常强 反过来看，也没有哪一个国家基础研究很好、技术创新很差。&ldquo 对于一个国家的科技事业来说，基础研究相当于地基 如果没有厚实的地基，是盖不出高楼大厦的 即使勉强盖起来了，也一定是海市蜃楼。&rdquo 　　基础研究是培养创新人才的捷径 　　如果没有钱学森、赵九章、郭永怀等著名科学家，就不可能有震惊世界的&ldquo 两弹一星&rdquo 　　施一公有中科院院士和美国科学院、美国人文与科学学院外籍院士等三个院士头衔，但他最看重的，还是&ldquo 清华大学教授&rdquo 这一个。&ldquo 我回到清华大学的主要目的，就是从事研究、培养学生。&rdquo 　　&ldquo 说到人才的重要性，&lsquo 两弹一星&rsquo 是最好的例子。&rdquo 施一公说，如果当初没有钱学森、赵九章、郭永怀、邓稼先、周光召等著名科学家回国效力，就不可能有我们今天仍然引以为豪的&ldquo 两弹一星&rdquo 。&ldquo 在&lsquo 两弹一星&rsquo 元勋中，大部分科学家在国外留学时都是从事基础研究的。回国后他们服从国家需求，转入应用研究和技术开发。他们研制&lsquo 两弹一星&rsquo 所凭借的，正是在国外跟从导师做研究时所接受的严格的科学训练、扎实的理论功底。&rdquo 　　施一公认为，基础研究是培养创新人才最好的方式。 　　不搞基础研究的教授不是照样能培养出创新人才吗? 　　&ldquo 当然可以，但层次可能很不一样。&rdquo 施一公说，从事基础研究需要接触最前沿的科学进展、运用最新的科学仪器和科研方法，在这个过程中培养出的学生创新能力，与只接受旧知识、旧方法的学生肯定是有很大差别的。&ldquo 基础研究最能培养年轻人的逻辑思维、创新思维，激发他们的创造潜力。&rdquo 　　&ldquo 基础研究的第二个直接产出就是人才。&rdquo 徐旭东说，学生们在基础研究中接触了前沿的科学知识，掌握了先进的实验方法和实验技能，独立工作后根据各自的兴趣、特长，既可以继续从事基础研究，也可以转入下游的应用研究和技术成果转化。&ldquo 如果没有基础研究培养出的各类创新人才，创新驱动就很难实现。&rdquo 　　基础研究是孕育科学精神的摇篮 　　如果多数民众具备理性、求真、独立思考的科学精神，可能就不会有&ldquo 大师&rdquo 闹剧和PX恐慌 　　在科学家看来，基础研究不仅推动了技术进步、培养了创新人才，还孕育了不容忽视的科学精神。 　　&ldquo 基础研究特别是实验科学，讲究的是证据和逻辑，靠的是独立思考，而这些都是科学精神的内核。&rdquo 北京生命科学研究所所长、美国科学院院士王晓东认为，科学精神不仅对科学研究至关重要，也是现代公民成熟的重要标志。&ldquo 是否具备科学精神，不仅关乎科学自身，还关乎一个国家的健康发展。&rdquo 　　&ldquo 求真、理性、独立思考的科学精神是培养杰出科学家和产生重大科学发现的土壤，一个国家如果缺乏这种精神，就很难成为科学发现和科学思想的发源地。&rdquo 徐旭东说，&ldquo 当科学精神渗入民众的思想、内化成他们的行为，所带给整个国家的滋养将远远超出科学领域。&rdquo 　　近年来频繁上演的张悟本、李一、王林等&ldquo 大师&rdquo 闹剧，以及沸沸扬扬的PX困局和转基因口水战，让很多外国友人大跌眼镜。王晓东和徐旭东认为，如果多数公众具备理性、求真、独立思考的科学精神，可能就不会发生这些现象。&ldquo 你不懂不要紧，可以去查寻、求证。什么事情都可以讨论，但要摆事实、讲道理，不能像小孩子吵架，不顾事实、不讲道理。&rdquo 王晓东说。 　　&ldquo 令人担心的不仅是科学精神缺乏，还有科学信仰危机。&rdquo 徐旭东说，在许多事关科学的事件中，许多人不相信科学家的解释，却对非专业人士的话信奉有加。&ldquo 一个国家基础研究很弱、缺少科学大家，怎能让民众建立对科学的信仰?如果我国的基础研究非常强，科学家像明星大腕那样受人推崇，情形会完全不一样。&rdquo 　　在乘凉的同时也要种树 　　如果中国在科学上做不出像样的贡献，教科书中的定理、定律都是外国人发现的，怎么让别人尊重你? 　　&ldquo 评判基础研究的价值，必须要有整体观、大局观，不能只用实用主义和功利主义的尺子。&rdquo 王晓东说，&ldquo 科学史上的每一次重大发现，都极大地拓宽了人类视野，改变了人类对自然界及人类自身的认识。它不仅极大推动了科学自身的发展和技术的巨大进步，也对文学、艺术、哲学等产生了深远的影响。&rdquo 　　回顾科学发展史，这样的例子不胜枚举：哥白尼的日心说推翻了&ldquo 地球是宇宙中心&rdquo 的错误认识，达尔文的进化论推翻了&ldquo 神创论&rdquo 和物种不变说，门捷列夫的化学元素周期律使人类对物质世界有了更深层的认识，细胞学说的建立不仅推动了生物学的发展，也为辩证唯物论提供了重要的自然科学依据。 　　&ldquo 基础研究所获得的重大突破和重大发现，不仅可以直接拉动本国的技术研发，也让一个国家为人类文明做出了积极贡献 不仅极大提高了本国国民的民族自豪感，也会显著提升这个国家在国际大家庭中的地位和影响。&rdquo 徐旭东说，&ldquo 一个国家、一个民族要想真正赢得世界的尊重，必须对人类文明做出应有的贡献。如果教科书中的定理、定律都是外国人发现的，怎么让人家尊敬你?&rdquo 　　&ldquo 搞基础研究要有前人栽树、后人乘凉的长远眼光，也应该有&lsquo 自己栽树、别人乘凉&rsquo 的广阔胸襟，不能只管乘凉、不愿栽树。现在中国已成为世界第二大经济体，是该在基础研究中为人类文明做出贡献的时候了。&rdquo 王晓东说。

人类的进步和生活方式的改变，与科学的发展和变革息息相关。从古代人对天文地理编制的美丽神话“盘古开天”，到21世纪好莱坞科幻大片中的“星际穿越”，人类对于广袤宇宙的向往和探索从未停止过。纵观近现代 “群星闪耀”的基础物理发展史，从牛顿，麦克斯韦到爱因斯坦，从万有引力，相对论到量子力学，超弦理论，这些重大发现和著名物理学家不断涌现，推动了现代科学的快速发展。然而，近50年的时间里，基础物理学稍显停滞，并没有出现能够与相对论、量子力学等重大理论突破相提并论的新发展。正因为此，很多拥有伟大物理梦想的科学家和研究人员在着力推动基本粒子和暗物质粒子探测研究，期待可以直达真理，不断探索宇宙的终极秘密。在“标准宇宙学模型”中，宇宙由68%的暗能量（Dark energy）、27%的暗物质（Dark matter）和5%的普通物质（matter）组成，但迄今还没有暗物质观测的直接数据。当前探测暗物质粒子主要包括三类实验方案：一是对撞机探测，通过对撞机实验来产生暗物质粒子，进而探测出来；二是间接探测，包括卫星试验和空间站实验，例如2008年美国发射的名为Fermi的γ射线探测卫星，2015年我国发射的“悟空”暗物质粒子探测卫星；三是直接探测，通过暗物质粒子与原子核作用对暗物质粒子进行探测，但由于作用信号非常微弱，很容易湮没在大量本底环境中，因此需要把探测器放在地底深处的实验室以屏蔽宇宙射线干扰。中国PandaX暗物质探测项目持续推进‍在暗物质粒子的直接探测实验领域，全球有三大最先进的研究项目实验组；中国的PandaX，美国的LUX-ZEPLIN，意大利的XENON。PandaX（熊猫计划）是“粒子和天体物理氙探测器”（Particle and Astrophysical Xenon Experiments）的英文简写，是我国开展的首个百公斤级大型暗物质实验。这些实验都是利用液氙（Xe）作为探测媒介来寻找暗物质。PandaX项目组依托于上海交通大学粒子与核物理研究所和李政道研究所，并与中国科学技术大学，北京大学，山东大学和南开大学等相关实验室直接合作。在2016年PandaX二期实验（500公斤级液氙）已经取得了世界领先的暗物质探测灵敏度。据上海交通大学低温制冷与液化研究室负责人巨永林教授表示，目前正在进行四吨级液氙探测实验PandaX-4T，将暗物质探测灵敏度向前推进了1-2个数量级。暗物质直接探测需要稳定的低温真空环境 尽管直接探测实验在全世界已经开展了约30年的时间，实验灵敏度有了巨大的提高，但是到目前为止，还没有发现令人信服的暗物质散射的信号。因此，PandaX-4T探测项目通过使用4吨液氙全面增大了灵敏度，但同时在整体实验设计上也会有很多新挑战并需要各种性能优化。考虑到探测机制原理，要探测未知的暗物质跟已知的氙原子可能产生的微弱的闪动光信号，并将其转换成电信号放大来测量，关键就是把其他已知粒子带来的信号全部排斥在外。在PandaX-4T实验项目中，包括了八个子系统：时间投影室探测系统、光电探测系统、前端电子学系统、触发和数据获取系统、气体存储和处理（又称气体纯化）系统、低温系统、精馏系统、低本底控制系统等。其中，低温制冷系统和气体纯化系统都使用了真空泵组作为必要的设备部件，来实现两个基本保障：首先是稳定的低温真空工作环境（零下95度左右），减少外界环境的漏热，将探测介质氙的温度波动控制在大概±0.1k；同时，需要先将材料表面、阀门管道和管线等烘烤加快杂质气体释放，然后抽真空处理，这样氙和极少量的残余气体流经纯化系统，此过程中会吸附气体杂质（避免杂质对后期微弱信号捕捉的干扰），保障氙的纯度。普发真空泵为客户提供高性能真空解决方案PandaX从最开始的250公斤氙的用量，到现在的PandaX-4T，即4吨有效探测量的氙，计划未来将进行30吨级暗物质探测实验，全面覆盖暗物质的参数空间。所以，系统越大就越复杂，探测设备的尺寸越大，绝缘结构和隔热结构的层数就越多，管线数量大大增加。因而对真空泵的数量或者抽速就带来很高的要求，比如理想的夹层真空度一般需要达到10-4帕。因此，实验项目组选择真空泵的主要性能参数（技术指标）就包含了极限真空度，真空泵抽速，密封性，尺寸规格等。据上海交通大学制冷与液化研究室负责人巨永林教授表示，目前PandaX实验组已经购买了10台普发真空泵（其中6台用于低温系统和液氙存储系统，4台用于精馏系统），主要有以下几个方面的原因：首先，普发真空产品的主要技术指标能够满足严苛的实验条件；其次，产品性能足够优异的基础上，价格合理；再次，普发真空的辅助测量系统使用便捷而稳定，能对持续大半年的不间断探测运行提供可靠的支持；最后，普发真空的售后服务也很完善，能够提供各种技术支持和泄露检测解决方案等等，从而有力地支持了整个PandaX项目运行。从现在到未来，普发真空不断助推暗物质探测目前，普发的真空泵Hicube300Pro和Hipace300已经在PandaX-4T实验项目中得到了成功实践。一方面，真空泵作为必要备件被部署于上海研发实验室的暗物质探测器的子系统中，配合优化和升级的需要；另一方面，普发真空泵被部署于位于世界岩石覆盖最深的四川锦屏地下实验室暗物质探测系统中，实现稳定运行。从实际探测过程看，普发真空泵基本保障了整个探测系统的低温真空环境，为确保探测的灵敏度和精度保驾护航。值得一提的，由于系统运行的特殊地理环境等因素，可靠实时地保障系统各层级的极限真空度，系统部件必须确保极低的漏率，因此PandaX-4T项目还使用了ASM 340D系列检漏仪。通过采用该设备，可以有效地监测出来细微到10-13 Pa• m3/s 的泄漏。 “在目前PandaX-4T项目的基础上，实验室还在研发30吨液氙的探测项目，希望把精度推向下一个数量级。在我们的计划中，从2025年到2035年，这一项目预计总投资将达到数十亿人民币，需要购买47吨液氙来进行暗物质探测。”对于未来的研究计划，巨永林教授满怀信心，也满怀期待，“毫无疑问，液氙的量级越高，对于低温真空环境的稳定性要求也会越高，未来对高性能真空泵的需求也是非常大的。我们希望，以普发真空为代表的企业，能为我们的基础物理研究不断提供更好的工具支持。” 关于普发真空普发真空- (Stock Exchange Symbol PFV, ISIN DE0006916604)-作为全球领先的真空技术解决方案的供应商之一。我们不仅拥有全系列的复合轴承及全磁悬浮涡轮分子泵, 同时还拥有各种旋片泵，干泵，罗茨泵，多级罗茨泵，检漏仪，真空计， 质谱仪等产品以及真空管件和系统解决方案。 从普发真空发明涡轮分子泵至今, 我们在全球分析仪器、工业、科研、半导体和前端技术领域，始终代表着创新的解决方案和高品质的产品。公司自1890年创立至今百余年始终走在世界前沿， 在全球拥有 3,400 多名员工，20 多个办事处和 10 个制造工厂。

十几年前，当数位战略科学家聚首探讨精密测量物理学科发展走向时，他们预判中国会一步步缩小和国际先进水平的差距，有一天会走在国际前沿，甚至引领发展。他们没料到的是，这一天来得如此之快，当然也没料到“卡脖子”同样来得很快。当下，世界正经历百年未有之大变局，科研环境也发生了巨大变化。所幸十几年前，在国家自然科学基金等的资助下，我国布局了一批前瞻性、引领性的基础研究。在国家自然科学基金重大研究计划——“精密测量物理”项目稳定资助下，我国不仅在精密测量领域取得了多项“世界最好”“精度最高”的成就，凝聚、培养了一支队伍，大大增强了在该领域的国际话语权和竞争力，还辐射带动了相关学科发展。“算是对我们10年‘打工’的鼓励吧。”谈及“精密测量物理”重大研究计划的研究成果对相关学科的引领带动作用，中国科学院院士，华中科技大学、中山大学教授罗俊的语调中透着实现“小目标”的轻松。实际上，这项超前布局的研究计划仅酝酿谋划就用了5年时间。此后在研10年，“聚队伍、聚智慧、聚重点、聚资源、聚突破”，项目成果全面超越预期目标。“十几年前，国家自然科学基金支持一批科研人员开展精密测量物理研究确实很有开拓性。”罗俊告诉《中国科学报》，“这项研究计划虽然圆满结题了，但精密测量永无止境，精益求精是无尽的追求。”破局，始于“香山科学会议”2008年7月，第327次香山科学会议（创立地点及会址在北京香山）破例在位于湖北省武汉市的华中科技大学召开。7位院士、50余位物理学家相聚喻家山，参加为期3天的“精密测量物理和方法”主题研讨会。“在香山科学会议之前，叶老师（中国科学院院士叶朝辉）和几位专家动念提出开展‘精密测量物理’研究，是因为我们遇到了一些问题。”罗俊回忆说，“当时我国很多学科面临怎样向前沿延伸的困境。一个严峻的现实是，我们的科研仪器基本全靠进口。别人生产的仪器卖给我们之前，实验室里该做的研究都做完了，我们一直跟在后面做，这样很难触及科学最前沿。”没有自己的仪器，跻身前沿都很难，更别说超越引领。科研仪器如此重要，但问题是，这种尖端的科研仪器谁来研制？在此背景下，叶朝辉等人提出了“精密测量物理”的概念。“我们现在对‘精密测量物理’有很多期待，赋予它很多内涵。但当时的出发点和最基本的想法就是做出一套最先进的仪器给科学家用。”罗俊说，“要挺进学科最前沿，验证物理学家的想法，进行实验研究，必须有自己的仪器设备。”香山科学会议后，叶朝辉、罗俊等人在国家自然科学基金支持下，开始推动重大研究计划立项，在数理科学部的主持下，组织双清论坛进行论证。2013年，“精密测量物理”重大研究计划获准立项。引领，辐射学科带动人才按照该重大研究计划最初的设计，研究目标分为三部分。一是精密测量工具仪器研制，以时间频率测量为代表，将光频这些和国际水平差距较大且非常基础的测量仪器“做上去”；二是在更高精度上测量物理基本常数并检验物理基本规律，这是精密测量物理的难点和重点；三是研究精密测量新体系，发展新方法和新技术，不断突破测量极限，包括突破标准量子极限等。实际上，在该重大研究计划执行的10年中，他们不仅圆满完成了三大目标，还屡屡取得突破性进展，获得多项“世界最好”“精度最高”的成就。“这项重大研究计划的特点之一是带动了整个中国精密测量物理学科的发展。”中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员詹明生说，“也带动了其他一些项目，辐射和延伸到了相关领域，比如影响了中国科学院的先导科技专项，带动基于原子分子的物理研究向精密测量物理延伸。”中国科学院国家授时中心研究员张首刚认为，该重大研究计划的意义在于10年前就有了明确目标，把精密测量这项前沿基础研究和国家战略需求相结合，从而做出一系列方向性、引领性的研究工作。“通过国家自然科学基金项目牵引，这些年我国精密测量物理研究队伍不断壮大，并从基础研究向前沿基础研究推进。”张首刚说，“我们不但超额完成了该重大研究计划的各项指标，还产生了原创性的想法，取得一批‘国际首次’级的成果，并在部分领域领先国际。”“量子精密测量是精密测量物理的一个前沿方向，很多微弱信号测量，比如引力波探测、量子操控、原子分子和光物理等研究都离不开精密测量。”上海交通大学教授张卫平补充道，“这个项目将我们的学术生涯和国家战略需求完美对接起来，我觉得最大成果之一是凝聚并培养了一支队伍。”清华大学教授尤力同样认为，这是个高瞻远瞩的研究计划。“过去四五年，国际科研环境发生了巨变，出现了更多的不确定性。我们必须科学上自主、技术上独立。好在我们进行了预研，建立了这么一支队伍。”求精，追求永无止境精密测量物理对实验条件要求极高，数千米外的振动、电流波动、地球磁场，甚至空气温湿度都会影响测量精度。为避免外界扰动，30多年前，罗俊等人就将实验室建在位于喻家山的一个山洞里。在罗俊团队的引力常数测量进行到关键时期时，地方政府按规划准备在喻家山下修一条路。“修路会引发两个问题：一是山体稳定性发生变化，这些微小变化会导致实验环境不稳定；二是修路过程中及修好后，车辆经过产生的震动会影响测量精度。”了解到罗俊的担忧，华中科技大学和武汉市都非常支持实验研究。最后，武汉市调整道路规划，终止了道路修建。得益于安静的实验环境，罗俊团队测出了世界上测量精度最高的G值（引力常数）。至今，该数值仍保持着世界第一的纪录。“精密测量物理要测的通常是非常小的数值，它无限趋近于‘0’，但永远不会达到‘0’。例如，我们进行粒子、量子、多粒子纠缠等前沿研究，背景补偿（抵消环境磁场的影响）做得越好，测量结果就越准。”尤力感慨地说，“我们测一个量，总希望向小数点后再多推一位，但最终要推到什么地方、推到什么程度，没有人知道。所以精密测量物理没有止境，需要长期坚持，也需要长期支持。”“精密测量的本质是永无尽头。”罗俊说，“精密永无止境。这种无限精密、精益求精的特点造就了精密测量物理研究者不断提高精度、不断开发新技术，挑战新极限的信念。”传承，精密测量精神“我们常说十年磨一剑，从事精密测量物理研究真的需要长期积累。”华中科技大学教授胡忠坤说，“它需要10年、20年，甚至更长时间才有可能见到成效，因此研究者要耐得住寂寞，但也需要得到长期稳定的支持。”“精密测量物理有两个特点：一是高精尖，二是研究周期特别长。”山西大学教授张靖补充说。20世纪90年代初，张靖还在华中科技大学读本科，有时会到位于喻家山山洞的实验室上课。他记得当时山洞两边都是实验室，里面很安静，感觉很神秘。“精密测量物理研究不是三两个人花两三年时间就能取得成果的。罗老师选择在山洞里做实验，还带出一支队伍，一步步把精度提高再提高，确实很有魄力。”张靖说。“我们国家的科学研究已经形成了崭新的局面，上了一个历史性的新台阶。现在我们山洞的实验条件是30年前根本无法想象的，每个实验室都‘鸟枪换炮’，不知道好到哪儿去了。”罗俊说，“但当初也没觉得条件多艰苦，因为有兴趣、有追求，希望能精益求精，所以并未在意‘苦’还是‘不苦’。”“进行精密测量物理研究，总是想精益求精，把精度提高点，再提高点。”清华大学教授尤力对《中国科学报》说，“进实验室打开仪器，我们就知道北京地铁4号线列车什么时间进站、什么时间出站，地铁运转产生的磁场会严重影响原子能级……”尽管北京地铁4号线从清华大学、北京大学两所高校旁通过时采取了一系列减震措施，但轻轨列车进站减速、出站加速时电流变化产生的磁场，还是会影响1.5公里外清华大学的原子分子与光物理实验。磁场变化会引起原子能级移动，给光学测量带来不确定性，使科学家无法判断是否出现了误差。虽然研究人员已经习惯在夜深人静时做实验，但很多扰动仍无法避免。“我们做原子分子与光物理研究时，原子的磁矩就像一块小磁石，它周围的磁场扰动会让原子磁矩抖动，导致测量信号不确定。”尤力说，“环境中各种扰动、噪声、磁场等都会影响测量结果。”尤力团队曾对实验室环境进行检测，不只地铁4号线列车进出站，包括地球磁场、实验室照明电路，甚至光学实验平台上的金属器件（螺丝钉、钻头等）所带磁性都会影响测量精度。“这些磁场是‘躲不掉’的，那就想办法把它‘干掉’。”尤力说。在多次测量、分析、计算的基础上，尤力团队创造性地应用了“背景补偿”这样一个解决方案。简单地说，就是针对一些无法改变的干扰因素，比如地球磁场、实验室电流磁场等，研究人员先测出环境磁场强度，计算出平均值，然后绕制一个通电线圈，使其产生相反的磁场，用“前置反馈”的手段，将环境磁场的磁力抵消。“用‘前置反馈’补偿（抵消）背景磁场是个亮点。”中国科学院院士，华中科技大学、中山大学教授罗俊说，“虽然‘前置反馈’不是新概念，但要把它做成，需要很好地掌握背景磁场，用它解决问题简单、高效。”“我们用的物理概念并不新鲜，但它能解决实际问题。”尤力说，“我们用一块电路板就解决了问题，同很多兄弟单位分享了这项技术，能为大家做点事我很高兴。”在反馈补偿技术的“加持”下，尤力团队取得了一系列重要突破。他们突破了标准量子极限测量非经典双数态新体系，解决了双数态确定性制备难题，该体系在原子数、原子数涨落、压缩系数以及相干性等多项重要指标上远超国际同类实验。团队通过调控量子相变过程，解决了传统动力学制备方法所存在的问题，在国际上首次确定性地制备了大粒子数双数态87Rb原子玻色爱因斯坦凝聚体。目前，该实验平台能在40秒内确定性地制备约1万个粒子组成的多体纠缠态，从非纠缠的初态到双数态凝聚体的转换效率高达（96±2）%。该双数态的量子噪声的压缩度为（13.3±0.6）dB，是国际同类实验中最好的指标。双数态的相干性更是达到了接近理想值的0.99，远优于此前国际上最好的0.9。由此，实验可以表征的纠缠粒子数也是目前能确定性制备量子纠缠数目的世界纪录。这项工作大大提高了双数态在精密测量中的实用性，首次验证了量子相变可以作为制备多体量子纠缠态的有效手段，为纠缠态的制备提供了新思路。追求极限, 刷新“钙帮”世界纪录近年来，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员高克林团队研制出不确定度为 3×10-18（相当于105亿年不差1秒）、稳定度为6.3×10-18@524000s的钙离子光频标，成为第五种不确定度指标达10-18水平的光频标、第二种稳定度达10-18量级的离子光频标，并研制出目前搬运距离最远的光钟，实现精度达到10-16的钙离子光频的溯源测量。该成果被国际时间频率咨询委员会推荐为次级秒定义。“钙离子有很多优点，比如其光频跃迁是搭建高精度光频标的理想参考，可有效抑制离子特有的微运动频移。其离子的量子态制备、激光冷却及钟跃迁探测所用的激光均可用商品化的半导体激光器发射，因此极有可能实现广泛应用。”高克林说，“但是钙离子光频标也面临两个世界级难题：一是钙离子对磁场非常敏感；二是钙离子在室温下对黑体辐射效应（环境温度）敏感。”频率标准研究对外场控制（环境中各种效应，如振动、噪声、磁场和温度等）的要求非常高，国际上许多光频标研究机构已经放弃参考钙离子搭建高精度光频标。目前，国际上仅有锶原子光频标、镱原子光频标、铝离子光频标，以及镱离子光频标的不确定度达到10-18量级。“能否直面这些国际难题，将钙离子光频标推进至更高精度是我们面临的艰巨挑战。”高克林说，“在叶朝辉、罗俊院士领导的精密测量项目专家组与频标科学家王义遒、王育竹、李天初等人的关心和支持下，我们一步步解决了这些难题，将钙离子光频标推至国际第一方阵。”为进一步提高钙离子光频标的性能，研究人员通过改进钟跃迁激光性能，建立了第二台钙离子光频标并进行比对，大幅降低了电四极频移、光频移和微运动频移，实现了不确定度达5.5×10-17、稳定度达7×10-17的钙离子光频标。2018年，团队通过“魔幻射频囚禁场”抑制了微运动频移，又通过降低黑体辐射频移、改进光频标伺服软件等措施，进一步将钙离子光频标不确定度提升至2.2×10-17。2019年，通过对两台钙离子光频标长达31天的频率比对，研究人员测得稳定度达到6.3×10-18@524000s。为降低钙离子光频标黑体辐射频移的影响，团队将离子阱置于液氮低温环境中，使黑体辐射频移对温度的敏感度降低了约两个数量级。与国际上采用的液氦系统相比，液氮系统造价低廉、操作简单。但缺点是使用中液氮会蒸发，系统运行时液氮容积变化易造成离子位置移动，从而导致荧光信号损失。为解决低温系统问题，研究人员反复迭代和纠错，并采用清华大学教授尤力团队的“前置反馈”技术，大幅降低了背景磁场噪声。最终，该团队在国际上首次实现了液氮低温钙离子光频标，不确定度达到3×10-18。2020年，该团队实现钙离子光频标系统集成、可靠和高精度运行等关键技术突破，研制出一台精度24亿年偏差不到1秒的可搬运钙离子光钟，首次将钙离子光频测量精度推进到国际最高水平，并实现从武汉到北京千公里级车载搬运。“研究钙离子的人称自己为‘钙帮’。”高克林说，“在实验关键时期，大家加班轮岗的故事很多，但没人觉得辛苦，因为热爱，所以乐在其中。”在精密测量领域实现量子优势前不久，中国科学院院士、中国科学技术大学教授潘建伟，中国科学技术大学教授陆朝阳等基于“九章二号”中自主设计的受激双模量子压缩光源，结合非线性干涉仪，提出并演示了一种新方案来实现可扩展的、无条件的、鲁棒的量子精密测量优势。相关成果发表于《物理评论快报》。“实际上，该成果是在‘精密测量物理’重大研究计划前期工作的基础上衍生出的一项新成果。”陆朝阳告诉《中国科学报》。“精密测量物理”重大研究计划有几个子研究方向，其中中国科学技术大学团队的目标更具探索性质，主要是基于单光子和纠缠光子探索精密测量的新原理、新方法。在研期间，团队基于高品质单光子和多光子纠缠突破超越标准量子极限，在国际上首次同时解决了单光子源的三个关键问题，实现国际上综合性能最优秀的单光子源。“制备单光子源是这个重大研究计划中的一项代表性工作。”陆朝阳解释说，“进行量子精密测量或量子计算时，有用的是单光子源。这就像幼儿园小朋友‘排排坐’，如果有100个小朋友，每个小朋友坐一条板凳是理想状态。但自然界的光源（灯光或阳光）是热光源，它们衰减之后只有约8%是单光子（相当于一个小朋友坐一条板凳），约90%是‘空板凳’，另有2%是两个或多个光子（一条板凳上坐多个人）。在量子技术中，‘空板凳’无法用于测量，而一条板凳坐多个人会引起测量误差。因此，科学家要在实验室通过主动量子调控制造一种非经典的量子光源。”精密物理测量往往会受一些在原理上都无法避免的“散粒噪声”的影响。因此，任何测量都存在精度极限。不过，量子光源可以打破这种物理极限。中国科学技术大学团队用制备出的新光源进行测量，发现它比之前用激光光源测量的精度提高了0.6dB，而且首次实现了强度压缩。此后，该团队又研发出“九章”系列光量子计算原型机。在“九章二号”的相关研究中，团队受到激光的启发，发明了一种受激辐射放大量子光源的新方法。在调节这种新光源的位相时，他们意外发现数据对相位特别敏感。“我们当时灵机一动，想利用这个现象做量子精密测量。”陆朝阳说。抱着试试看的想法，研究人员基于“九章二号”中自主设计的受激双模量子压缩光源，结合非线性干涉仪，提出了一种新方案来达到海森堡极限。该方案同时具有可扩展性、无条件优势、对外部光子损失鲁棒等优点。在未扣除任何实验噪声的情形下，在相位测量实验中直接观察到的单光子信息量（用于衡量测量的精度），达到了目前国际最高水平。精密物理测量领域有一个共识：如果把精度向前推进一个数量级（10倍），就有可能发现新物理、新规律。这一次，中国科学技术大学团队基于量子受激光源发展出新的量子精密测量技术，将测量精度极限提高了5.8倍。“学术界将量子计算在特定问题上的能力超越经典的超级计算机的里程碑称为‘量子计算优越性’。现在，类似的，我们又首次实现了‘量子精密测量优越性’。”陆朝阳说，“这有点像立体农业中塘中养鱼、塘泥肥田，在国家的整体布局下，量子信息的基础研究不仅开花结果，还可催生肥鱼。”

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科学仪器行业大事件 /strong /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 643" valign=" top" a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20181025/473884.shtml" target=" _blank" 习主席视察暨南大学观看禾信质谱成果 /a /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 643" valign=" top" a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20181227/477845.shtml" target=" _blank" 中国物理学会波谱学专业委员会就布鲁克NMR售后问题发布官方声明 /a /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 643" valign=" top" a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20180105/237429.shtml" target=" _blank" 我国首个P4实验室正式运行 致力于最危险病毒研究 /a /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 643" valign=" top" a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20180525/464707.shtml" target=" _blank" 珀金埃尔默收购上海光谱 扩大中国本土研发生产能力 /a /td /tr tr td style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) word-break: break-all " width=" 643" valign=" top" a href=" 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生物课上，一台显微镜、一片菜叶子加上一只青蛙或者鲫鱼，一场生物显微解剖课开场了。各自不免兴奋，显微镜是多么神奇的一个东西!它让我们能够看到流淌江水中的各种微生物，能够知晓细胞内形形色色的细胞器，能够区分出猩猩有24对染色体而人却只有23对。 　　这都要归功于16世纪一个叫Zacharias Jansen的荷兰人，我们不清楚他如何想到将两个镜片叠在一起并放在管子的两头，但是这个奇怪想法催生出的工具，却能够在压缩最小的时候放大3倍，拉到最长时可以放大达到10倍。他在孩童时期的嘻哈把玩，将我们带进了令人瞠目结舌的微观世界。 　　▲玩出来的显微镜 　　很奇怪，做出显微镜的第一人不是生物学家，而是一个观星的人&mdash &mdash 现代物理学与天文学之父伽利略。1609年，在听说了这个孩子的发明后，他不仅研究明白了这些镜片在一起能够放大很多倍的原理，还制造出了一台更为精密的工具，并将其命名为occhiolino(也被称为little eye)。从此，现代意义上的显微镜走进人们的视野。 　　然而，显微镜真正发展成为一个学科，成为窥视微观世界的独门兵器，还是要等到17世纪六、七十年代。列文虎克，这个出生于1632年的荷兰小伙子，在稚嫩的年纪就不得不面对父亲的去世，被迫来到阿姆斯特丹的一家干货商店当学徒，在那里他接触到放大镜，产生极大的兴趣。闲暇之余，他便耐心地磨起了自己的镜片。或许是太无聊，或许是太好玩，他一生中竟然磨制了400多个透镜，放大倍数竟然可以达到300倍!利用自制的显微镜，列文虎克为我们展现了一个全新的微观世界，他第一个发现并描绘了细菌，展现了一滴水中的世界，准确地描述了红细胞，证明了马尔皮基推测的毛细血管层是真实存在的，他成为了微生物学的奠基人。 　　与列文虎克同期的，还有一个叫做罗伯特&bull 胡克，被称为&ldquo 伦敦的莱奥纳多&bull 达&bull 芬奇&rdquo 的英国博物学家。你说对了，&ldquo 胡克定律&rdquo 就是以他名字命名的。他不仅提出了弹性材料的胡克定律，万有引力的平方反比关系，设计了真空泵，还利用自制的显微镜发现了软木中的&ldquo 小室&rdquo ，并将&ldquo cell&rdquo 一词深深地刻进了现代人的脑海中。从此，显微镜的发展进入了快车道，出现了形式多样、拥有不同功能的各色显微镜。 　　▲光学显微镜 　　灯泡的发明让那些狂热的显微镜粉丝们欣喜不已，终于可以在晚上也可以使用高倍镜片来触摸微观世界了。但是当他们将光源经聚光镜投射在被检样本上后，却发现在视野中除了有那些小东西，竟然还发现了灯丝的影像。直到1893年，一个叫柯勒的年轻人，发明了二次成像技术，成功地将热焦点落在了被检样本之外，不仅光线均匀了，而且也不会损伤样本。这种被称为柯勒照明的光源系统，成为了现代光学显微镜的关键部件。 　　显微镜的变革，也使细胞学迎来了最为辉煌的发展时期。细胞器、染色体等细胞染色方法的出现，使人们对于细胞这一生命最基本单位有了相当深入的认识。但是，染色毕竟影响甚至杀死了细胞，跟一堆死细胞玩真是太没意思了!直到20世纪二、三十年代，弗里茨&bull 泽尔尼克在研究衍射光栅的时候，发明了相差显微技术，这一情况才被彻底改变。 　　再后来，出现了各种形形色色的显微镜，按照设计方式的不同，有正立的、倒立的，还有解剖显微镜，按照目镜的个数，有单目镜的、双目镜的，还有直接数码相机采集图像的，有使用偏振光作光源的，还有不将光直接射入样本的暗视野显微镜，还有选定特定波长的光波照射样本，以产生荧光的荧光显微镜。 　　▲瓶颈所在 　　十八世纪，光学显微镜的放大倍数已经可以达到1 000倍，直到现在人们也只能将其提高到1 600倍左右这个极限了。不是因为技术不够，而是因为显微镜的最大分辨率受到光源波长的限制。 　　光在传播途径中，如果碰到的障碍物或者小孔的尺寸远大于光的波长时，就会被反射回去或者穿透过去，可以看作是沿直线传播。但是当物体尺寸与光波差不多甚至还要小的时候，光波就会发生衍射现象并绕过去。不论我们怎样磨镜片，或者使用油镜来提高清晰度，显微镜的分辨率最多也只能达到光波长的一半。而我们肉眼通常能感知的可见光，波长范围在0.39&mu m ~0.76&mu m，即便使用0.39&mu m左右的紫外光，理想状况下，也就能达到0.2&mu m的分辨率。所以，要想提高分辨率，只能改变光源，并且改用仪器来探测放大的图像。 　　▲新时代的骄子 　　当人们意识到用光学显微镜看不到原子般细微的物质，那么就会想法进一步提高显微镜的分辨率，别的办法行不通，那就只能寻找比光波波长还短的光源。还有哪些波的波长比光波还短?当然是电子。注意，是电子，不是家里电线中220 V的电&hellip &hellip 　　1924年，德布罗意提出了波粒二象性的假说，根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象，这被后来的电子衍射试验所证实。接着汉斯&bull 布什又开创了电磁透镜的理论。这些使人们产生了制作显微镜的新想法：为什么不用具有波动性的电子做&ldquo 光源&rdquo ，再用电磁透镜来放大呢?于是，1932年德国工程师恩斯特&bull 鲁斯卡和马克斯&bull 克诺尔制造出了第一台透视电子显微镜，这是近代电子显微镜的先导，鲁斯卡也因此获得了1986年度的诺贝尔物理奖。 　　电子显微镜有着与光学显微镜相似的成像原理，它的神奇之处在于用电子束代替光源，而电磁场也化身成了透镜：高速的电子束在真空通道中穿越聚光镜再透过样品，带着样品内部的结构信息投射在荧光屏板上，最终转化成可见光影像。另外，由于电子束的穿透力很弱，用于电子显微镜的标本，需要用超薄切片机制成厚50纳米左右的超薄切片，稍微厚一点，电子就可能做无用功。如果给飞奔的电子再来一马鞭，电子显微镜的放大倍数最高可达近百万倍，分辨率可以达到纳米级(10-9 m)。 　　用电子束代替光看起来已经是一个反常规的奇妙主意，但让人想不到的还在后面。1983年，IBM公司苏黎世实验室的两位科学家格尔德&bull 宾宁和海因里希&bull 罗雷尔，发明了扫描隧道显微镜，这是一种利用量子理论中的隧道效应探测物质表面结构的仪器。这种显微镜比电子显微镜更激进，它的出现完全抛开了传统显微镜的概念。 　　最神奇的是，扫描隧道显微镜没有镜头!没有镜头也敢叫&ldquo 显微镜&rdquo ?没错，这不是山寨的时候出了问题，它原原本本就是这么设计的。扫描隧道显微镜依靠&ldquo 隧道效应&rdquo 进行工作，如同一根唱针扫过一张唱片。一根有着原子般大小的探针慢慢通过被分析的物体，当探针距离物体表面很近时(大约在纳米级的距离)，电子会穿过物体与探针之间的空隙，形成一股微弱的电流。如果探针与物体的距离发生变化，这股电流也会相应改变，通过测量电流我们就能知道物体表面的形状。所以，当电流经过一个原子，便能极其细致地描绘出它的轮廓，通过绘出电流量的波动，我们就可以得到单个原子的美丽图片。 　　电子显微镜的出现，&ldquo 神马&rdquo 细菌、病毒、DNA、蛋白质大分子、原子核、电子云啥的，都得规规矩矩老实听话，要不，来探针下现个原形? 　　▲未知的微观世界 　　对人来说，安全电压是36 V，可是对于电子显微镜下的观测样品，其接收到的辐射剂量等同于10万吨当量的氢弹在30米远处爆炸的辐射量!当生物标本暴露于电子束中时，细胞结构和化学键将迅速崩溃，所以电子显微镜虽然精妙却无法用于活细胞的观察。 　　麻省理工大学Mehmet教授的研究小组提出，通过使用量子力学的测量技术可以让电子束被约束起来，在稍远的距离感应被观察的物体，一次扫描样品的一个像素，并将这些像素组合起来拼出整个样品的图像，从而避免损坏实验样品。倘若研究成功，它可以使研究人员看到分子在活体细胞内的活动，比如酶在活细胞中的功能或是DNA的复制过程，用以揭示生命和物质的基本问题。 　　看电影，你一定希望看到3D的画面。同样的，长期的2D显微镜成像，也让人们感到审美疲劳，于是3D图像技术如雨后春笋般发展起来。共聚焦显微镜已经能够通过移动透镜系统对一个半透明的物体进行三维扫描，通过计算机系统的辅助，对实验材料从外观到内在、从静态到动态、从形态到功能进行观察。 　　同时，随着数码摄影技术、信息技术和自动化技术的革新，显微镜的外观、舒适性、自动化程度以及方便性都在提高。例如近几年的大屏幕倒置显微镜，直接通过液晶显示器来观察，研究细胞结构就像在电脑上看电影，大大减轻了显微镜观察时的疲劳。

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " “基础研究决定一个国家科技创新的深度和广度，‘卡脖子’问题根子在基础研究薄弱。”李克强总理在9月2日主持召开的国家杰出青年科学基金工作座谈会上指出。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/1baa139f-5507-49dc-9028-6eef2f835264.jpg" title=" 11111111111111111111111111111111111111111111111111111_副本.jpg" alt=" 11111111111111111111111111111111111111111111111111111_副本.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　会前，在通往国务院第一会议室的走廊上，李克强和国务院其他几位领导参观了国家杰出青年科学基金25周年巡礼展。 /p p style=" text-align: justify " 　　会上，8位基金资助获得者代表分别就提高基础研究地位、更大力度支持青年科学家、解决“卡脖子”关键技术、建立宽容创新失败的救助机制等提出建议。李克强与科学家们深入交流，一一回应大家关切。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 基础研究没有捷径可走 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/d6094b82-262f-4347-bd89-c2bc666d04bf.jpg" title=" 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222_副本.jpg" alt=" 222222222222222222222222222222222222222222222222222222222_副本.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　“刚才几位代表都在发言中都提到‘卡脖子’问题。‘ strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 卡脖子’问题根子在基础研究薄弱，不是就事论事就能够解决的。 /span /strong ”李克强说，“基础研究站得稳不稳，站得牢不牢，直接关系我国科技创新发展的未来。” /p p style=" text-align: justify " 　　总理强调：“基础研究没有捷径可走。要有十年磨一剑的专注精神，潜下心来把冷板凳坐热。数学则是基础研究的基础，是其他科学研究的主要工具。” /p p style=" text-align: justify " 　　总理回忆道：“大家回想一下，当年恢复高考不久，一篇报告文学《哥德巴赫猜想》激励了整整一代人。那时人人求知若渴，只想把‘失去的十年夺回来’。全社会也认识到，我们落后了，首先是数学等基础研究落后了，要奋力追赶回来。” /p p style=" text-align: justify " 　　李克强表示，我们的基础研究领域科研人员今天要立大志，面向未来，瞄准我国创新发展的关键制约，把基础研究和应用基础研究做扎实。各级政府要加大对基础研究长期稳定支持力度，引导企业增加基础研究投入。“杰青”基金在提高我国基础研究水平和源头创新能力上要发挥更大作用。 /p p style=" text-align: justify " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 大幅提高“杰青”基金间接费特别是“人头费”比例 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/92c41627-5aa2-42ad-9cd0-26565b2c00a2.jpg" title=" 3333333333333333333333333333333333333333333_副本.jpg" alt=" 3333333333333333333333333333333333333333333_副本.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　一位数学家会上直言，数学不像其他学科那样需要大量购买设备，而是全凭头脑思考，重在学术交流，有时仅仅需要坐在一起喝喝咖啡、探讨探讨，就可能出思路。但这种情况就没法报销，算不进去“人头费”。 /p p style=" text-align: justify " 　　“数学等一些基础研究关键靠个体大脑。在这些方面，一些发达国家的经验值得我们借鉴，他们的‘人头费’占比很高。”李克强说，“而我们在这方面管得比较死。” /p p style=" text-align: justify " 　　总理要求，要持续深化科技领域“放管服”改革，进一步破除对科研人员的束缚，加快完善科研项目管理评价、收益分配等制度，年内推动项目经费使用“包干制”改革试点落地。 /p p style=" text-align: justify " 　　他说：“‘杰青’基金要打造改革‘试验田’，发挥示范作用，向青年科学家倾斜，让更多更年轻的科学家受益，大幅提高‘杰青’基金间接费特别是‘人头费’比例，探索建立青年科研人员自主合理使用经费承诺制，相关部门在管理上要开辟绿色通道。” /p p style=" text-align: justify " 　　李克强强调，国家杰出青年科学基金资助的青年科学家要起到带头表率作用，发挥自身榜样力量，引导更多青年崇尚科学、热爱科学，心无旁骛从事科学。 /p p style=" text-align: justify " 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　创新成果往往不是“计划”出来的 /strong /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/82ac7a55-1bec-4cbc-9579-302e9e342e14.jpg" title=" 444444444444444444444444444444444444444444444444444_副本.jpg" alt=" 444444444444444444444444444444444444444444444444444_副本.jpg" / /p p style=" text-align: justify " 　　“创新成果往往不是‘计划’出来的。比如牛顿坐在苹果树下发现万有引力定律，就属于灵光一现的突发奇想。但这种突发奇想不是拍脑袋想出来的，而是厚积薄发的结果。”李克强说，“科学研究有其自身规律，我们必须尊重科学规律，尊重科学家，别总是想着用行政手段去‘规划’他们，而是要更多为他们营造心无旁骛、自由探索的良好氛围。” /p p style=" text-align: justify " 　　李克强指出，要大力弘扬科学家精神，尊重科研规律，遵守科学伦理，既鼓励奇思妙想，又力戒浮躁，坚持严谨求实。探索把“杰青”基金当作国家“风投基金”来使用，既促进创新，又宽容失败，激励更多科技人员特别是青年人才勇闯科研“无人区”，催生更多科技“奇果异香”，为建设创新型国家作出更大贡献。 /p p br/ /p

近日，一个由江苏省常熟市农机部门投资建设，继市公安局机动车检测中心之后的第二家机动车检测中心获得批准并经工商注册登记。这将是江苏省首家由农机部门建设，集农机汽车检测于一体的机动车检测中心，是农机检测向汽车检测拓展、部门服务向社会化服务转变的一大创新。 　　常熟市现有各类汽车13万两，并以每年新增2万多辆的速度发展，原有一个机动车检测站已处于满负荷运行状态，而农机检测点因检测业务量有限造成资源浪费。为此，常熟市政府于2009年12月22日召开了由公安局、农林局、规划局、交通局、质监局、工商局、环保局领导参加的常熟市机动车检测站(点)规划布局建设协调会，并形成会议纪要。会议决定，根据上级有关规定和常熟市域规划，全市将规划设置三个机动车检测站(点)，其中城区扩建及市域东部新建二个点由市公安部门投资建设和运营管理，市域西部新建点由市农机部门投资建设和运营管理。 　　常熟市农机主管部门——农业委员会已明确一名领导具体负责，一名领导协助，并从市农机安全监理所抽调二名工作人员抓紧进行相关许可审批、检测点内部布局规划、检测设备选型等相关工作。检测中心总投资将超过1000万元，并计划于2010年9月正式对外服务。

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 高性能交联聚苯乙烯绝缘环 陕西省-西安市-雁塔区 状态：公告 更新时间： 2024-06-18 招标文件: 附件1 高性能交联聚苯乙烯绝缘环 统一信息编码：HLJDGG20240618124 项目编号： WD20240505001 专业领域：其他 谈判公告 中科高盛咨询集团有限公司受中国人民解放军某部队的委托，对高性能交联聚苯乙烯绝缘环项目进行竞争性谈判，现就项目相关内容公告如下： 1 项目名称：高性能交联聚苯乙烯绝缘环 2 项目编号：WD20240505001 3 项目概况： 3.1 项目内容：高性能交联聚苯乙烯绝缘环 3.2 采购清单及技术要求： 高性能交联聚苯乙烯绝缘环产品技术指标满足下列要求， （1）高性能交联聚苯乙烯绝缘环（粗加工件）21件，其中随机抽取1件用于破坏性测试。外形尺寸：外直径不小于1670mm，内直径不大于1520mm，厚度不小于43mm。具体如下图所示， （2）性能参数要求参数类型 单位 具体指标 测试标准/方法 拉伸强度 MPa ≥55 GB/T1040.2-2006 冲击强度 （简支梁无缺口） kJ/m2 ≥11 GB/T1043.1-2008 介电常数（1MHz） / 2.5±10% GB/T1409-2006 表面电阻率 Ω 1014 GB/T3138.3-2019 体积电阻率 Ω●m 1014 GB/T3138.2-2019 体击穿强度 kV/mm 20 GB/T1048.1-2016 交联密度 10-5mol/cm3 40 核磁共振法或溶胀法 外观 产品内部无肉眼可视气泡、杂质等缺陷 注:样品测试材料取自交付绝缘环产品，由我方测试或我方委托第三方进行测试，费用由承揽方承担。 （3）高性能交联聚苯乙烯绝缘环研制原材料需全部国产化。 （4）承揽方制定详细的研制方案和计划，绝缘环研制生产全流程对采购方公开，包括但不限于材料配方、工艺、生产现场等，并随时接受采购方的质询、检查和监督，研制计划中的各关键节点需征得采购方确认后方可启动实施。 （5）高性能交联聚苯乙烯绝缘环研制报告1份，包含完整的原材料成分、配方和详细的生产工艺。 注：若公告内容与第三章技术要求内容不一致，以第三章技术要求为准。 3.3 最高限价：人民币贰佰伍拾玖万元整(￥2,590,000.00)； 3.4 交货地点：由采购方指定； 4 合格的供应商 4.1供应商资质要求 （1）具有独立承担民事责任的能力，在中华人民共和国注册并合法运营，且为非外资独资或外资控股的企（事）业单位/无外资参股背景；法定代表人（含实际控制人）不得为非中华人民共和国国籍或具有境外永久居留权（含港澳台）； （2）供应商单位负责人为同一人或者存在控股、管理或其他利害关系的不同供应商，不得同时参加同一包（标）的采购活动。生产场地为同一地址的，一律视为有直接控股、管理关系。供应商之间有上述关系的，应主动声明，否则将给予列入不良记录名单； （3）具有健全的财务会计制度； （4）具有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录； （5）近三年在经营活动中无重大违法记录； （6）不得为“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）中列入失信被执行人和重大税收违法失信主体的供应商； （7）不在军队装备采购监管部门或政府采购主管部门暂停参加政府采购或装备采购活动的处罚期内；未被军队装备采购监管部门或政府采购主管部门列入禁止参加采购活动黑名单； （8）符合国家、军队法律和法规规定的其他条件； （9）本项目不接受分公司或其他组织应答； （10）本项目不接受联合体应答； 4.2供应商应当提供资质证明 （1）提供营业执照或事业单位法人证书或银行资信证明复印件（银行资信证明仅适用于军队单位）； （2）提供法定代表人有效身份证明（提供法人证书或证明材料、身份证复印件）； （3）提供委托代理人的有效身份证明（提供《法定代表人授权委托书》原件、法人身份证复印件、委托代理人身份证复印件）； （4）提供第三方专业机构出具的2022年度完整审计报告正文复印件，需包括资产负债表，利润表，现金流量表相关内容； （5）提供近一年（以谈判时间为准）任意1个月本单位缴纳税收的证明材料复印件； （6）提供近一年（以谈判时间为准）任意1个月本单位缴纳社会保险的凭据复印件（专用收据或社会保险缴纳清单）； （7）若供应商非所售产品的生产厂家，需提供所售产品生产厂家的授权代理资质。提供二次（及以上）授权的，需提供上一级（及以上）全部授权资质，保证授权链路完整； 注： ① 上述所有证明材料需备有原件，采购方在评审结束后将视情对供应商提供材料真实性予以审查； ② 事业单位或公办高校若无法提供上述（4）、（5）、（6）项内容要求提供的材料，须提供执行国家有关财务、价格等管理制度，接受财税、审计部门的监督的承诺函（书面声明，格式自拟）； ③ 除事业单位和公办高校外，确实无法提供第（4）项内容要求提供的材料，可以提供其基本账户开户银行（或其上级银行）近三个月内（以谈判时间为准）出具的资信证明复印件，但需额外提供有效证明其为其开具资信证明的银行是其基本账户开户行的相关佐证材料； ④ 若法人直接参与应答可以不提供第（3）项内容要求提供的材料； ⑤ 存在其他特殊情况的无法提供上述内容要求的材料的，需提供相应情况说明或佐证材料，其有效性由评审专家和采购方最终认定； 4.3供应商应当作出以下声明和承诺 （1）提供不得为外资独资或外资控股的企（事）业单位/不得有外资参股背景，及法定代表人（含实际控制人）不得为非中华人民共和国国籍或具有境外永久居留权（含港澳台）的承诺书或证明材料（书面声明）； （2）提供近三年内在经营活动中无重大违法记录的书面声明材料，若成立不足要求年限则提供成立以来无重大违法记录书面声明材料（书面声明）； （3）提供不在军队装备采购监管部门或政府采购主管部门暂停参加政府采购或装备采购活动的处罚期内，未被军队装备采购监管部门或政府采购主管部门列入禁止参加采购活动黑名单书面声明材料（书面声明）； （4）提供非联合体应答书面声明材料（书面声明）； （5）提供保密承诺书（书面声明）； 5 谈判公告、谈判文件发售与应答文件递交： 5.1 公告时间、发售时间、地点、和发售方式： （1）公告时间：公告见网至2024年6月25日； （2）发售时间：2024年6月26日起至2024年7月1日（北京时间，上午9:00-11：30，下午14:00-17:00，节假日除外）； （3）发售地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 （4）发售方式：现场发售或其他方式。 （5）售价：人民币500元/份，售后不退。 5.2 应答文件的拟制： 供应商应当参照谈判文件第四章拟制谈判文件，谈判文件中需包括以下内容： （1）第4.2条中列出的全部资质证明文件； （2）第4.3条中涉及的书面声明和保密承诺书（模板见谈判文件第四章） 5.3 应答文件递交时间、地点、方式： （1）应答文件递交截止时间：2024年7月9日9时30分（北京时间）。如有变更，另行通知。 （2）应答文件递交地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 （3）应答方式：指定专人递交应答文件。 6 谈判时间、地点 6.1 谈判时间：2024年7月9日9时30分（北京时间）。如有变更，另行通知。 6.2 谈判地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 7 信息发布媒体： 全军武器装备采购信息网（www.weain.mil.cn） 8 联系方法： 8.1采购人：中国人民解放军某部队 联系人：周工 电 话：029-84767523 邮 箱：wus6363@163.com 8.2采购代理机构：中科高盛咨询集团有限公司 联系人：李老师 张小玉 刘老师 胡风英 尤怡玮 电 话：029-8958 9882 、177 9153 5326、182 2058 7680 邮 箱：zkgs_xa@163.com （作为谈判公告附件）资格证明文件参考模板（发布）.doc 对不起，您不是网站企事业单位认证用户，不具备浏览相关信息的权限！ 请使用证书登录进行对接！ × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：核磁共振,介电常数测定 开标时间：2024-07-09 09:30 预算金额：259.00万元 采购单位：中国人民解放军某部队 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：中科高盛咨询集团有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看详细信息 高性能交联聚苯乙烯绝缘环 陕西省-西安市-雁塔区 状态：公告 更新时间： 2024-06-18 招标文件: 附件1 高性能交联聚苯乙烯绝缘环 统一信息编码：HLJDGG20240618124 项目编号： WD20240505001 专业领域：其他 谈判公告 中科高盛咨询集团有限公司受中国人民解放军某部队的委托，对高性能交联聚苯乙烯绝缘环项目进行竞争性谈判，现就项目相关内容公告如下： 1 项目名称：高性能交联聚苯乙烯绝缘环 2 项目编号：WD20240505001 3 项目概况： 3.1 项目内容：高性能交联聚苯乙烯绝缘环 3.2 采购清单及技术要求： 高性能交联聚苯乙烯绝缘环产品技术指标满足下列要求， （1）高性能交联聚苯乙烯绝缘环（粗加工件）21件，其中随机抽取1件用于破坏性测试。外形尺寸：外直径不小于1670mm，内直径不大于1520mm，厚度不小于43mm。具体如下图所示， （2）性能参数要求 参数类型 单位 具体指标 测试标准/方法 拉伸强度 MPa ≥55 GB/T1040.2-2006 冲击强度 （简支梁无缺口） kJ/m2 ≥11 GB/T1043.1-2008 介电常数（1MHz） / 2.5±10% GB/T1409-2006 表面电阻率 Ω 1014 GB/T3138.3-2019 体积电阻率 Ω●m 1014 GB/T3138.2-2019 体击穿强度 kV/mm 20 GB/T1048.1-2016交联密度 10-5mol/cm3 40 核磁共振法或溶胀法 外观 产品内部无肉眼可视气泡、杂质等缺陷 注:样品测试材料取自交付绝缘环产品，由我方测试或我方委托第三方进行测试，费用由承揽方承担。 （3）高性能交联聚苯乙烯绝缘环研制原材料需全部国产化。 （4）承揽方制定详细的研制方案和计划，绝缘环研制生产全流程对采购方公开，包括但不限于材料配方、工艺、生产现场等，并随时接受采购方的质询、检查和监督，研制计划中的各关键节点需征得采购方确认后方可启动实施。 （5）高性能交联聚苯乙烯绝缘环研制报告1份，包含完整的原材料成分、配方和详细的生产工艺。 注：若公告内容与第三章技术要求内容不一致，以第三章技术要求为准。 3.3 最高限价：人民币贰佰伍拾玖万元整(￥2,590,000.00)； 3.4 交货地点：由采购方指定； 4 合格的供应商 4.1供应商资质要求 （1）具有独立承担民事责任的能力，在中华人民共和国注册并合法运营，且为非外资独资或外资控股的企（事）业单位/无外资参股背景；法定代表人（含实际控制人）不得为非中华人民共和国国籍或具有境外永久居留权（含港澳台）； （2）供应商单位负责人为同一人或者存在控股、管理或其他利害关系的不同供应商，不得同时参加同一包（标）的采购活动。生产场地为同一地址的，一律视为有直接控股、管理关系。供应商之间有上述关系的，应主动声明，否则将给予列入不良记录名单； （3）具有健全的财务会计制度； （4）具有依法缴纳税收和社会保障资金的良好记录； （5）近三年在经营活动中无重大违法记录； （6）不得为“信用中国”网站（www.creditchina.gov.cn）中列入失信被执行人和重大税收违法失信主体的供应商； （7）不在军队装备采购监管部门或政府采购主管部门暂停参加政府采购或装备采购活动的处罚期内；未被军队装备采购监管部门或政府采购主管部门列入禁止参加采购活动黑名单； （8）符合国家、军队法律和法规规定的其他条件； （9）本项目不接受分公司或其他组织应答； （10）本项目不接受联合体应答； 4.2供应商应当提供资质证明 （1）提供营业执照或事业单位法人证书或银行资信证明复印件（银行资信证明仅适用于军队单位）； （2）提供法定代表人有效身份证明（提供法人证书或证明材料、身份证复印件）； （3）提供委托代理人的有效身份证明（提供《法定代表人授权委托书》原件、法人身份证复印件、委托代理人身份证复印件）； （4）提供第三方专业机构出具的2022年度完整审计报告正文复印件，需包括资产负债表，利润表，现金流量表相关内容； （5）提供近一年（以谈判时间为准）任意1个月本单位缴纳税收的证明材料复印件； （6）提供近一年（以谈判时间为准）任意1个月本单位缴纳社会保险的凭据复印件（专用收据或社会保险缴纳清单）； （7）若供应商非所售产品的生产厂家，需提供所售产品生产厂家的授权代理资质。提供二次（及以上）授权的，需提供上一级（及以上）全部授权资质，保证授权链路完整； 注： ① 上述所有证明材料需备有原件，采购方在评审结束后将视情对供应商提供材料真实性予以审查； ② 事业单位或公办高校若无法提供上述（4）、（5）、（6）项内容要求提供的材料，须提供执行国家有关财务、价格等管理制度，接受财税、审计部门的监督的承诺函（书面声明，格式自拟）； ③ 除事业单位和公办高校外，确实无法提供第（4）项内容要求提供的材料，可以提供其基本账户开户银行（或其上级银行）近三个月内（以谈判时间为准）出具的资信证明复印件，但需额外提供有效证明其为其开具资信证明的银行是其基本账户开户行的相关佐证材料； ④ 若法人直接参与应答可以不提供第（3）项内容要求提供的材料； ⑤ 存在其他特殊情况的无法提供上述内容要求的材料的，需提供相应情况说明或佐证材料，其有效性由评审专家和采购方最终认定； 4.3供应商应当作出以下声明和承诺 （1）提供不得为外资独资或外资控股的企（事）业单位/不得有外资参股背景，及法定代表人（含实际控制人）不得为非中华人民共和国国籍或具有境外永久居留权（含港澳台）的承诺书或证明材料（书面声明）； （2）提供近三年内在经营活动中无重大违法记录的书面声明材料，若成立不足要求年限则提供成立以来无重大违法记录书面声明材料（书面声明）； （3）提供不在军队装备采购监管部门或政府采购主管部门暂停参加政府采购或装备采购活动的处罚期内，未被军队装备采购监管部门或政府采购主管部门列入禁止参加采购活动黑名单书面声明材料（书面声明）； （4）提供非联合体应答书面声明材料（书面声明）； （5）提供保密承诺书（书面声明）； 5 谈判公告、谈判文件发售与应答文件递交： 5.1 公告时间、发售时间、地点、和发售方式： （1）公告时间：公告见网至2024年6月25日； （2）发售时间：2024年6月26日起至2024年7月1日（北京时间，上午9:00-11：30，下午14:00-17:00，节假日除外）； （3）发售地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 （4）发售方式：现场发售或其他方式。 （5）售价：人民币500元/份，售后不退。 5.2 应答文件的拟制： 供应商应当参照谈判文件第四章拟制谈判文件，谈判文件中需包括以下内容： （1）第4.2条中列出的全部资质证明文件； （2）第4.3条中涉及的书面声明和保密承诺书（模板见谈判文件第四章） 5.3 应答文件递交时间、地点、方式： （1）应答文件递交截止时间：2024年7月9日9时30分（北京时间）。如有变更，另行通知。 （2）应答文件递交地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 （3）应答方式：指定专人递交应答文件。 6 谈判时间、地点 6.1 谈判时间：2024年7月9日9时30分（北京时间）。如有变更，另行通知。 6.2 谈判地点：陕西省西安市雁塔区电子三路西京电气中心A座9楼911室，中科高盛咨询集团有限公司西部分公司 7 信息发布媒体： 全军武器装备采购信息网（www.weain.mil.cn） 8 联系方法： 8.1采购人：中国人民解放军某部队 联系人：周工 电 话：029-84767523 邮 箱：wus6363@163.com 8.2采购代理机构：中科高盛咨询集团有限公司 联系人：李老师 张小玉 刘老师 胡风英 尤怡玮 电 话：029-8958 9882 、177 9153 5326、182 2058 7680 邮 箱：zkgs_xa@163.com （作为谈判公告附件）资格证明文件参考模板（发布）.doc 对不起，您不是网站企事业单位认证用户，不具备浏览相关信息的权限！ 请使用证书登录进行对接！

辩证法中曾经讲过运动是永恒的，静止是相对的。科研实验中的运动与静止也是非常有意思的。2016年2月11日晚，美国激光干涉引力波天文台-LIGO通过观测两个黑洞的碰撞融合过程，宣布并证实了引力波的存在。这一发现了广义相对论实验验证后一块缺失的拼图，其意义之重大也可想而知。 图1 美国激光干涉引力波天文台-LIGO 引力波是什么？现代物理学认为，引力波是一种与电磁波不同的辐射，无法通过电磁辐射直接观测。引力波与宇宙中物质的相互作用是非常微弱的，因此可以传播至很远的宇宙空间。引力波是一种时空涟漪，如同石头被丢进水里产生的波纹一样。黑洞、中子星等天体在碰撞过程中有可能产生引力波。 简单来说，如果把肉眼和光学望远镜比喻成“看”，那么射电望远镜就像是“听”，而引力波就是“感知”。通过涟漪的波动，来反推出核心漩涡的信息。引力波探测是「开眼看」别的提升，使我们终于有能力去探测宇宙原始的“黑暗”。 自从1916年爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在，近百年来人们不断尝试在实验上去验证。而实验难的两个部分是对长度测量的精度以及外界震动的干扰。只有实验装置之间近乎理想状态的相对“静止”，才能测出这宇宙间缥缈的“运动”。 经过长期的精心设计，人们在2016年成功利用长距离激光迈克尔逊干涉原理将引力波造成的长度变化放大到测量精度以内。在避免外界震动干扰方面，人们成功利用悬浮加电磁阻尼技术将相距千米的实验装置相对震动降低到了接近理想的“静止”状态。正是实验技术的不断提升，才让科学家完成了人类在宇宙探索上的又一壮举。 图2 Montana全新推出的超高阻尼HILA系统（中间区域采用悬浮加电磁阻尼技术） 目前这一减震技术已经应用在了比较精密的小型实验装置上。美国Montana公司新推出的超高阻尼低温光学恒温器HILA系统就是利用悬浮加电磁阻尼减震技术，成功将震动加速度降低到了1、超精细多功能无液氦低温光学恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C122418.htm2、低温热去磁恒温器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C201745.htm3、综合物性测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C17086.htm4、皮米精度位移激光干涉器：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C159543.htm更多信息... ...

p 　　近日，美国“激光干涉引力波天文台”(LIGO)第一次直接探测到引力波，证实了爱因斯坦引力理论的最后一项预言，震动世界。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/f43374f7-db15-45fb-8c97-91efd317f630.jpg" / /p p style=" text-align: center " LIGO联合创办人Kip Thorne向全世界宣布引力波的发现 /p p 　　该引力波是由于两个黑洞融合所产生，第一次证明了一个世纪前爱因斯坦所提出的时空结构涟漪假说的真实存在。这一发现的宣布，让全球的天文爱好者为之振奋，并将其比作同伽里略开启太空观测一样的另一座科学里程碑。 /p p style=" text-align: center " img title=" 2.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/d5cee5d5-4d62-4e31-bae1-5856aaa2f464.jpg" / /p p 　　一个世纪前，著名物学家艾伯特爱因斯坦预言宇宙空间存在一种时空涟漪产生的引力波，但是由于当时缺少必要的研究条件，以至于一直没能获得真实的数据来支持这个论点。不过一个世纪后的今天，科学家们终于在加州激光干涉引力波观测站(LIGPO)证实了引力波的真实存在。 /p p style=" text-align: center " img title=" 3.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/f00d15ed-caa7-4278-a0a7-64c12b08cce4.jpg" / /p p 　　除此之外，科学家们还对引力波的发出源进行了探索，证明是130万年前两个巨大的黑洞猛烈撞击并融合所产生的。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 563px height: 316px " title=" s_e0d2a05c89db40818e44127421be43c9.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/6f486ef8-aeb0-42fe-ac40-ca3dd9b64ffb.jpg" width=" 563" height=" 316" / /p p 　　回到1915年前后，德国物学家爱因斯坦否定了科学界普遍认同的宇宙是静态的这一假定。相反的，他认为宇宙空间会由于周围产生的能量而不断弯折扭曲。这一假说属于爱因斯坦广义相对论中的一部分，其中阐述了，有质量的物体会使它周围的时空发生扭曲，物体的质量越大，时空就扭曲得越厉害。 /p p style=" text-align: center " img style=" width: 563px height: 375px " title=" 4914841271746935268.jpg" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/75b2a09f-5c3e-4ef9-b305-806c6a72138d.jpg" width=" 563" height=" 375" / /p p style=" text-align: center " 位于华盛顿汉福德的激光干涉引力波观测台内景(路透社) /p p 　　令科学家们第一次得以窥见引力波“真容”的机器，是有史以来最先进的、用于探测宇宙中最轻微振动的探测仪。置于美国地下的这两台探测仪，名为激光干涉仪引力波观测台(LIGO)。其中一台位于华盛顿的汉福德，另一台位于约3000公里外的路易斯安那州的利文斯顿。 /p p style=" text-align: center " img title=" 4.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/7e6ed1aa-7504-4d9e-8ec7-8284bf83b87d.jpg" / /p p style=" text-align: center " img title=" 5.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/724b51c6-db91-4fcb-b9ea-98436af9474d.jpg" / /p p style=" text-align: center " 该图为激光干涉引力波观测站实验室中所使用的光学器具 /p p 　　上述两部完全相同的检测器可以在引力波穿过后检测到细微的波动。麻省理工学院的高级LIGO项目负责人戴维· 休梅克说：“当一个引力波通过太空传播的时候，它便会拉伸时空。”简言之，引力波探测仪“就是一台将太空中的波动转变为电子信号的大型仪器”。 /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 6.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/91048f32-96a2-4a69-828b-0af0983f60b8.jpg" / /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 7.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/2513d9a7-83b9-4af2-8c7e-9b8a321bc5b0.jpg" / /p p 　　报道称，这些超精密工具通过利用单个长约4千米的大型激光干涉仪工作。这些干涉仪都被埋在地下，令其能够得出最精确的测量结果。这种L型仪器根据激光物理学和空间物理学原理追踪引力波。它们不像望远镜那样依赖天空中的光线。它们感知太空中的振动，这种优势令它们可以揭示黑洞的特性。 /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 8.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/3484a25f-9c7f-4fec-80ea-8cfaf2603b78.jpg" / /p p style=" text-align: center " img style=" float: none " title=" 9.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201602/insimg/c5675432-eb91-41c7-9fc9-10c78d89f374.jpg" / /p p style=" text-align: center " 位于美国华盛顿州汉福德激光干涉引力波观测站(LIGO)的航拍图 /p

近日，由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于北京时间6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。　　纳赫兹引力波是引力波的一种，是宇宙中一种极低频扰动，其频率为10的负9次方赫兹。纳赫兹引力波由于频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测十分具有挑战性。　　中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进指出，纳赫兹引力波主要是为人类打开了观测宇宙的一个重要“窗口”，肯定会有许多物理上的重大发现。用纳赫兹引力波，科研人员可以研究宇宙的超大质量天体，像黑洞、超大质量黑洞，星系的形成、演化、合并，还有宇宙早期的结构等。这些都是天体物理的重大科学问题。　　利用类似于我国的500米口径球面射电望远镜FAST这种大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是纳赫兹引力波目前已知的唯一探测手段。　　中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍，实际上真正的引力波探测器是那些脉冲星，科研人员用大型的望远镜就是去读这些脉冲星的信号，把这些脉冲星作为一个非常标准的“钟”在用，读这些“钟”的信号，来获取时间，来判断空间怎么样受到了引力波的影响。　　在此次研究工作中，中国脉冲星测时阵列研究团队利用FAST对银河系中的57颗毫秒脉冲星进行了长期系统性监测，将这些毫秒脉冲星组成了一个银河系尺度大小的探测器来搜寻纳赫兹引力波。该团队充分利用FAST灵敏度高、可监测脉冲星数量多、测量精度更高的优势，基于自主开发的软件，对FAST收集的时间跨度为3年5个月的数据进行了分析研究。在误报率小于五十万分之一的前提下，发现了纳赫兹引力波存在的证据。中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进介绍，证据就是脉冲星到达的时间，由于纳赫兹引力波产生的时空涟漪，产生的这个晃动。脉冲星角度的一个变化，这是纳赫兹引力波存在的一个重要的依据。他们看到了这种变化。　　研究纳赫兹引力波对人类探索宇宙意义深远　　引力波是由加速运动的有质量物体扰动周围的时空而产生的时空涟漪，其信号极其微弱，却是探测宇宙中不发光物质的直接手段，探测引力波并且开辟引力波观测宇宙的新窗口是天文学家长期以来追求的目标，并且对人类探索宇宙意义深远。　　1916年，爱因斯坦基于广义相对论预言了引力波的存在。2016年，美国激光干涉引力波天文台宣布在百赫兹频段探测到恒星级质量双黑洞并合产生的引力波，并因此获得了2017年诺贝尔物理学奖。更大质量的天体产生的引力波频率更低。例如，宇宙中质量最大的天体，星系中心的超大质量双黑洞系统绕转产生的引力波主要集中在纳赫兹频段。在这个频段内，甚至还有宇宙早期原初引力波残存至今的部分和宇宙弦产生的引力波。　　几十年来，各国天文学家一直在为探测神秘的引力波而努力。发现纳赫兹引力波更是国际物理和天文领域竞赛的焦点之一。美国、欧洲、澳大利亚，利用各自的大型射电望远镜，已分别开展了长达20年的纳赫兹引力波搜寻。近年来，中国、印度、南非等国也逐渐开展纳赫兹引力波的探测研究。中国科学院于2016年6月部署了“多波段引力波宇宙研究”战略性先导科技专项，2019年9月，中国天眼FAST还处于调试阶段，中国脉冲星测时阵列研究团队就联合FAST调试工作组开始试观测，尽可能早地为探测纳赫兹引力波积累观测数据。　　中国科学院院士、中国科学院国家天文台台长常进说，他们将进一步围绕纳赫兹引力波，开辟纳赫兹引力波天文学这个新的科学方向，并继续保持我国在低频射电天文学方面的国际领先地位。

准确测量硅摩尔质量有了新判据 　　最新发现与创新 　　近日，中国计量科学研究院、中国科学院地质与地球物理研究所及香港科技大学展开的一项联合研究，完成了对单晶硅摩尔质量准确测量，并提出准确测量化学组成的基本原理——物质的量测量均匀性原理。这一结果在国际计量学权威杂志《计量学》在线发表。 　　物质的量是国际单位制中7个基本量之一，摩尔是其的单位。一摩尔物质中包含的实物粒子数被称为阿伏加德罗常数。准确测定阿伏加德罗常数对于用基本物理常数来重新定义国际基本单位摩尔和千克至关重要。目前，国际上阿伏加德罗常数的测定主要是根据完整晶格单晶硅球的摩尔体积和单个硅原子的体积之比(X射线晶体密度法)来实现。但用自然丰度单晶硅X射线晶体密度法和功率天平法测量阿伏加德罗常数存在1.1×10-6不一致性。 　　我国科学家易洪等在实验中发现原先国际阿伏加德罗常数工作组所采用的碱溶法制样过程中存在有分馏效应，并且准确测量了这一分馏效应的大小。这一偏差可用于解释两种方法产生的测量误差。针对上述问题，我国科学家在理论上提出了准确测量硅摩尔质量的新判据，即：化学反应完全转化 无分馏效应 分子水平上的均匀性 更少的污染。 　　准确测量物质的组成一直是化学研究的基础课题之一。物质的量测量均匀性原理支配着化学测量的采样过程、样品化学制备过程和检测过程，它对于在分子水平上最高准确度情况下测量物质的量具有普遍的指导意义。相关评审专家认为，我国科学家的最新发现解开了10年来阿伏加德罗常数测量领域的一大难题，是对阿伏加德罗常数测量非常有价值的贡献

p 　　 strong 诺奖季前的发布会 引力波探测小分队添新 /strong /p p 　　10月初，一年一度的诺贝尔物理学奖即将公布。 /p p 　　2016年2月，人类首次直接探测到引力波的消息如潮水般占据了世界各大媒体的重要位置，之后又横扫了科学界几乎所有大奖。唯独诺奖不为所动，出人意料地授予了三位拓扑相变领域的科学家。 /p p 　　后来，诺奖方面给出解释称，原因是引力波的宣布时间晚于诺奖申报时间。 /p p 　　其后，美国激光干涉引力波天文台(LIGO)相当给力，再度公布了另外两起确认的引力波事件，并在网页上说明，还有更多事件在等待确认。 /p p 　　种种迹象表明，引力波探测已经日常化，引力波时代已经到来。 /p p 　　鉴于引力波探测的重要性，以及近几年来几乎没有重要性可与之相匹敌的其他科学发现，如果让我猜测的话，引力波将毫无悬念地捧走2017年诺贝尔物理学奖。 /p p 　　然而，就在诺奖揭晓之前，引力波再出大动作，虽然不及首发那般轰动，但依然再度吸引了人们的目光。 /p p 　　(有人开玩笑说，难道是为了给诺奖拉票?哈哈，并不是的。现在拉票有点来不及了。) /p p 　　根据ScienceAlert网站率先披露的消息，LIGO/VIRGO(VIRGO指欧洲室女座天文台)科学协同组织将于北京时间9月28日凌晨12点30分，在意大利都灵召开新闻发布会。 /p p 　　文中提到，此次发布会将宣布今年8月14日探测到的一例引力波事件，很有可能来自双黑洞以外的其它引力波源。 /p p 　　消息来源是一位在天文学界向来声誉不错的科学家，LIGO/VIRGO组织有着严格的保密条款，在此情况下走露的风声格外令人着迷。 /p p 　　来自这位科学家的消息是：LIGO和VIRGO才联合工作没几天，就观测到了有史以来第一例双中子星合并所产生的引力波。《自然》杂志随后发文，跟进了这一“科学流言”的整个产生和发展经过。 /p p 　　而LIGO也随即发表声明 ，既没否认也未确认这一“流言”，只是声称LIGO/VIRGO发现了很多例事件，仍待进一步确认。 /p p 　　不过，种种迹象表明，此次探测到的引力波来自双中子星合并的概率很大! /p p 　　既然引力波在今天已不是什么大新闻，一个新来源还有什么令人兴奋之处吗? /p p 　　答案是肯定的。 /p p 　　如果此次探测到的引力波来源确为双中子星合并，对科学界而言意义甚为重大。 /p p 　　原因在于，之前三次双黑洞合并只有引力波产生，不产生电磁辐射，而双中子星合并会产生以上两者。 /p p 　　所以，如果探测到来源于双中子星的引力波事件，我们就可以将之作为引力波多信使天文学真正意义上的开端了。 /p p 　　除此之外，双中子星合并通常被认为是伽马射线暴的一类产生源，会产生很多不同的观测现象，所以综合引力波、电磁波等多个方式的观测，我们能够对中子星这一充满谜团的天体做出更为详细的了解。 /p p 　　赘言至此，昨晚的发布会究竟说了啥? /p p 　　 strong 无关双子，发布会依然意义重大 /strong /p p 　　此次发布会利用了G7峰会(七国集团首脑会议，包括美、日、德、英、法、意、加)科学部长分会的召开时间，参会人员包括LIGO发言人以及欧洲VIRGO团队的科学家。 /p p 　　身为美国自然基金委员会主任的弗朗斯· 科尔多瓦(France Cordova)再度亮相发布会，她此前只在引力波首次发布会上亮相，其后两次常规发布并未出现，她此次现身莫非意味着什么大动作? /p p 　　我不禁心下八卦一番，欣欣然盼望她公布与双中子星相关的内容。 /p p 　　不料，此次宣布的、编号为GW170814的引力波依旧来自于双黑洞合并。 /p p 　　两个黑洞质量分别是30.5和25.3个太阳质量，合并后的质量约为53.2个太阳质量，也就是说，在极短的时间之内，大约有2.6个太阳质量以引力波的形式损失掉了。通过整个持续了大约0.25秒的波形振幅拟合，我们由此可以推断，此次双黑洞合并发生之处距离我们大约18亿光年。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/8095107f-15b9-4b9a-8c79-2b3039a71407.jpg" title=" W020170929342520871845-1.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图1：三个探测器分别观测到的信号时间演化图 /p p 　　(第一行图为信噪比，第二行图为对应的引力波频率，第三行图是对应的时空变形程度) /p p 　　数光年之外的我们最多只能探测到黑洞的三个物理量——质量、电荷和角动量，这三者也被成为黑洞“三毛”。 /p p 　　非常神奇的是，在此次双黑洞合并之后，表征黑洞角动量的自旋值竟然还是0.70——与之前三次双黑洞系统合并得到的自旋值(分别是0.67、0.74、0.64)相当接近。这一数据肯定在某种程度上反映了黑洞合并之前的演化历程，只不过我们现在还不清楚个中原委。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/3640f5f1-16d1-4a45-927a-9147191235e4.jpg" title=" W020170929342520872922-2.jpg" / /p p 　　图2：黑洞质量分布图(紫色为电磁X射线波段发现的黑洞，蓝色为引力波发现的黑洞)。 /p p 　　虽然引力波此次并非来自新的天文系统，但这一发布会依然意义重大。这是欧洲室女座天文台VIRGO直接探测到的第一例引力波事件，意味着VIRGO的成功运行。 /p p 　　2015年9月，美国的两个LIGO天文台如期升级完毕，按照原计划开始运行。在刚刚开始运行的几分钟时间内，便幸运地探测到了众所周知的第一例引力波事件GW150914，所以这一发现也被称为“上帝的礼物”。 /p p 　　然而，因为只有两个探测器，我们很难精确地确定引力波源的方位。其给定范围通常在几百平方度左右，这一范围之内的天体实在是太多了，我们很难寻找和确定双黑洞在电磁波段的对应体。 /p p 　　所以，科学家们急需更多的引力波探测器加入到探测行列中去，VIRGO就是肩负最多期待的一个。 /p p 　　 strong 室女发力，提升探测灵敏度精确度 /strong /p p 　　这位室女最初有那么一丁点儿“迟钝”。 /p p 　　VIRGO于1996年动工始建，最早只有法国和意大利两个国家参与。 /p p 　　2000年，这两个国家共同成立了欧洲引力波天文台，主要负责VIRGO的建设和升级，推广促进引力波在欧洲的研究。 /p p 　　到2003年6月，VIRGO完成了初期建设，它采用的也是和LIGO类似的干涉探测方式，每个臂长是3公里(LIGO臂长为4公里)。 /p p 　　在测试校对之后，VIRGO在2007年到2011年之间进行了一系列观测，也曾与美国两个LIGO天文台协作。但由于设备整体灵敏度不足，尽管三个设备一起运行，也未探测到任何引力波信号。 /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/081e53af-a0e9-4d42-983a-36c3a45ed1d8.jpg" title=" W020170929342520875866-3.jpg" / /p p br/ /p p img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/noimg/e3c648ff-320c-437b-b14f-8714bdff1c78.jpg" title=" W020170929342520884067-4.jpg" / /p p 　　图3：(上)此次GW170814不同方式的定位精度比较 (下)目前已知黑洞系统源的定位精度比较。 /p p 　　所以从2011年起，三个设备计划升级，升级后设备灵敏度有望达到之前的10倍。本预计和LIGO在2015年一起完成升级、运行观测，VIRGO却因悬挂光纤的问题迟迟未能加入。直到今年8月1日，VIRGO才正式加入LIGO的第二次科学运行(O2)，展开联合观测，到8月25日结束，整整运行了25天。数据显示，在整个联合运行期间，VIRGO有84%的时间都在进行科学数据收集，状态非常好。昨夜发布会的主角GW170814，就是三个探测器在联合运行14天时发现的。 /p p 　　正如现场几位科学家所强调的那样，VIRGO的加入不仅为引力波探测增加了一个新的维度，更为重要的是，它使得空间位置的不确定性大大降低了(见图3)。 /p p 　　两个LIGO探测器快速空间定位的范围约为1160平方度 VIRGO加入之后，定位范围将会收缩到100平方度。如果进一步利用贝叶斯统计方法对所有可能参数进行估算，空间定位将进一步缩减至60平方度。 /p p 　　这样一来，空间定位就足足提高了将近20倍，可以说是一个相当了不起的成就! /p p 　　正因空间定位得到了极大提高，我们才有可能对存在电磁对应体的其他现象进行追踪观测，科学界期待多时的多信使天文学才有可能真正实现，人类对于诸如双子星等天体的全面研究才有机会成为可能。 /p p 　　接下来，三个设备将再次进行为期一年的升级，届时灵敏度有望再提高2倍，定位区域的精确度也将进一步改善。 /p p 　　回到开头的话题，科学家究竟有没有探测到双中子星合并产生的引力波呢? /p p 　　可能性很大。 /p p 　　根据伽玛射线暴协调网络(Gamma-ray Coordinates Network)的消息，很多空间和地面望远镜(包括费米、PanSTAR、iPTF、Gemini等)都已经观测到了可能的双中子星合并电磁现象。 /p p 　　此次发布会之所以未公布中子星相关信息，其考量一来或许因为发布会的重点在于检验VIRGO的正常运行，二来黑洞合并相较于其他引力波源来说更为简单。双中子星合并产生的引力波形更加复杂，存在着更多不确定性，需要科学家耗费更多时间、更加谨慎地确认。 /p p 　　在过去的20个月里，在经历了4次引力波发布会之后，公众或许已经对双黑洞引力波的成功探测习以为常，甚至产生了审美疲劳。 /p p 　　不过，在科学界，引力波的直接探测才刚刚开始，科学家们已经看到了利用引力波研究宇宙另一面的神奇效应，引力波成为了科学家望向宇宙的第二双眼睛，让我们得以看到电磁波发现不了的诸多天体。 /p p 　　因此，更多更加灵敏的引力波天文台也正在建设之中，包括印度的LIGO-India以及众多第三代引力波探测器(比如美国Voyager探测器)。 /p p 　　一旦这些探测器准备就绪，人类的天文观测将进一步极大改善，不过或许要等到至少十年之后才能实现了。我们不妨先期盼一下近前的事情，比如，今年诺贝尔物理学奖花落引力波。 /p p br/ /p