观测方法与研究

11月25日，标准化与气象两个致力于国家基础性公益事业的部门再添新“结晶”，全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会在京成立，标志我国气象标准化工作迈出了可喜的一步。它的成立将统筹推进我国气象仪器及观测方法标准化工作，提高气象仪器产品质量，确保气象观测数据准确可靠，并进一步推动气象标准化的整体工作。中国气象局局长郑国光、国家标准化管理委员会主任纪正昆出席成立大会并发表讲话。 中国气象局局长郑国光出席成立大会 国家标准化管理委员会主任纪正昆出席成立大会 中国气象局副局长宇如聪担任标委会主任委员 　　据了解，第一届全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会由57名委员组成，中国气象局副局长宇如聪担任标委会主任委员。 　　国家标准化管理委员会工业标准二部主任刘霜秋，民航空中交通管理局、国家海洋局、中国机械工业联合会、总参气象水文局、空军装备研究院航空气象防化研究所、中科院大气物理所、北京大学物理学院的代表，全国气象防灾减灾等6个标准化技术委员会和分技术委员会秘书处人员，中国气象局各内设机构、直属单位、华云公司和华风集团的主要负责人参加了成立大会。 全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会在京成立

地球大气为人类生存和发展提供了非常重要的保障，研究该区域中的大气环境与物理和化学过程，对于航天、国防、人类生活以及地球生物圈的安全至关重要。 　　武汉大学研制的拉曼激光和钠荧光激光雷达的发射单元　　 　　中国科学技术大学研制的车载多普勒测风激光雷达系统 　　识风须追风 　　中高层大气研究关注的主要参数包括中性大气的密度、温度和风场、电离成分、微流星体、辐射场等。 　　“研究中高层大气的结构和变化特征对于理解发生在这个区域中的基本物理过程，保障航天器和航天活动的安全具有重要意义。”武汉大学教授易帆对《科学时报》记者说，“这些航天器在高层大气环境中能否正常工作，将直接影响通信中继、电视转播、导航定位等。近年来，平流层飞艇由于多用途和低能耗被称为‘多功能绿色航空器’，要保证其在节能条件下稳定运行，该高度上大气风场信息极为关键。因此，这一研究与人类生活密切相关。” 　　中高层大气的主要热源来自太阳的极紫外辐射和X射线对氧分子的加热以及高能粒子在大气层中的沉降。太阳活动剧烈时，高能粒子在大气层中沉降事件增加，这会加热高层大气并使之密度上升，从而增加低轨道飞行器的阻力并降低其轨道。此时如果飞行器不能及时变轨，将大大影响飞行器的使用寿命。对于低轨道飞行器来说，中高层大气的密度、成分温度和压力会影响到飞行器的轨道定位、轨道衰减速率和在轨寿命。 　　另外中高层大气也会影响到飞行器表面的温度和姿态控制，其化学组分——例如原子氧等——也有可能对飞行器造成化学损伤，另外，飞行器表面的辉光现象也与大气成分有关。所以，设计飞行器时，必须根据其飞行高度和飞行时间研究中高层大气对飞行器的影响，确定携带轨道修正推助器的质量，以及合适选用的表面材料和必要的防护措施。 　　仪器是利器 　　因为中高层大气离人类住居的地表较远，通常需采用无线电和光学遥感探测技术才能实现对其参数的测量。由于起步较晚，我国中高层大气激光雷达探测技术曾经十分薄弱。 　　“探测是中高层大气研究的基础和出发点，而我国缺乏大型探测设备和自主观测资料等因素，极大地限制了该学科的发展。”易帆说，“80km至100km高度范围的金属成分是流星消融的产物，其行为(结构和变化)反映了大气和太空的过渡区域中的物理特征。当前人们对金属成分的认识还很肤浅，许多问题都无法解释。” 　　由于中高层大气研究对大型仪器的依赖，我国中高层大气观测相对其他领域显得薄弱一些。 　　“对中高层大气重要参数，其中包括动力学参数(风速、温度、密度)、化学成分分布和大气辐射的研究都依赖观测仪器。国际上也存在同样的问题。这一领域很多一手资料都是近些年才积累起来的。” 中科院空间科学与应用研究中心研究员徐寄遥对《科学时报》记者说，“观测技术本身就是一个很大的研究课题。因此仪器研制也成为中高层大气研究的重要部分。” 　　近年来，在基金委、教育部和科技部的支持下，我国科技工作者自主研发出多种不同功能的大型激光雷达，将我国的中高层大气遥感探测和研究推向国际前沿。 　　以武汉大学为主的研究团队经过十多年的艰苦努力，研制出7台大型激光雷达系统，形成了当今亚洲功能最强大的中高层大气激光雷达综合探测平台。他们研制的世界第二台铁波尔兹曼中层顶测温激光雷达系统，在我国首次实现了80km~100 km中层顶大气温度的激光雷达测量。 　　该团队完全采用激光雷达技术，实现了对3km~100km高度范围大气温度的同步遥感探测。这是国际上第二次完全采用激光雷达技术，实现从近地面到100km大气温度剖面的测量。这种激光雷达综合探测技术可广泛应用于大气科学研究，对环境变化研究具有重要意义。他们研制出的偏振激光雷达与国际上的星载激光雷达进行了细致的比对，获得了定量的一致，表明他们完全掌握了偏振激光雷达技术。最近，我国继韩国之后，研制出世界上第二台全水谱拉曼激光雷达，能测量云中水的相态(液态或气态)，在天气预报中具有重要意义。 　　中国科学技术大学研究团队先后建立了米/瑞利/钠荧光双波长激光雷达系统和车载多普勒测风激光雷达系统。该雷达所达到的技术指标与国际上唯一报道的一台车载平流层多普勒测风雷达技术指标相当。 　　2010年2月， 中国科学技术大学车载多普勒测风激光雷达系统通过专家鉴定，专家组一致认为：该仪器首次在国内实现了多普勒测风激光雷达对40km高度平流层大气风场的探测，且具有可重复部署性。 　　由这些激光雷达构成的探测平台使我国的中高层大气探测能力进入国际前沿。激光雷达观测导致了一些新现象的发现，也给我国的国防、航天和大气空间环境研究提供了数据基础。 　　有术更有效 　　我国学者在过去十年里自主研制出多台不同功能的大型激光雷达系统，这些雷达系统能观测该区域多种大气参数和金属原子层，建立了在国际上有影响的中高层大气观测站。 　　“近十年我国在中高层大气研究方面进步很快，发现了一些新现象，在中高层大气观测和模拟研究上也取得了有国际影响力的研究成果，总体上正逐渐逼近国际先进水平。”徐寄遥说，“这得益于我国仪器研制的成果和子午工程等的带动。目前我国在主动光学探测仪器，例如测风测温激光雷达，以及光学干涉仪和全天空气辉成像仪等被动光学仪器的研制方面初步形成规模。” 　　在观测研究方面，我国学者利用地球卫星、激光雷达和车载多普勒测风激光雷达等加深了对中高层大气动力学过程的理解。在中层顶金属层激光雷达观测研究，在0km~100 km 高度范围大气温度的激光雷达测量，在车载多普勒测风激光雷达研究，在激光雷达和其他仪器的联合观测方面都取得了较有影响力的成果。 　　在模式研究方面，我国学者揭示了大气波动非线性传播行为的有效方法，建立了高精度的全非线性动力学模式，对重力波的非线性传播研究取得一系列成果，已走在国际前列。我国自主建立了完全基于大气探测数据的第一代临近空间大气动力学模式。该模式与国际上公开发表的大气温度和密度经验模式(NRLMSISE-00)以及大气水平风场经验模式(HWM)相比，某些区域的精度有明显提高。

中国科学院城市环境研究所杜可研究员及其硕士生王杨等人开发了一种基于数字摄像技术的新型黑碳气溶胶观测方法(DOM- BC)。黑碳气溶胶是大气中具有强烈光吸收作用的颗粒物，对全球气候变化、灰霾形成、及人体健康具有重要作用，是目前大气环境研究领域倍受关注的热点污染物。 　　该研究发现基于数字摄像技术观测到的颗粒物滤膜不透光度与其黑碳荷载量具有某种特征关系。该方法就是通过对大气气溶胶进行滤膜采样，并对采样滤膜拍照，分析滤膜数字图像得到其颗粒物层的不透光度，然后根据标定特征关系及采样时间和流量估算采样期间大气中黑碳气溶胶的浓度。该方法具有操作简便，运行成本低廉，数据分析快速等优点。具有替代传统的基于热学和光学的黑碳监测仪器的潜力。相关成果发表在大气环境领域权威杂志《Atmospheric Environment》上(DOI: 10.1016/j.atmosenv.2011.09.035)。基于该方法的一项国家发明专利已被受理。 　　图1 数字摄像法观测黑碳气溶胶浓度原理图 　　图2 黑碳荷载量与滤膜不透光度的特征关系：低衰减时线性(A段),高衰减时指数(B段)

第三届中国温室气体监测研讨会”将于2023年11月18日至19日在上海召开，会议由复旦大学大气与海洋科学系承办，采用线下会议的形式。 一、会议背景 2015年《巴黎协定》签署，目标将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2摄氏度以内，并努力将温度上升幅度限制在1.5摄氏度以内，随后全球各国积极为应对气候变化行动制定计划。2020年9月中国明确提出2030年前“碳达峰”与2060年前“碳中和”的双碳目标。及时掌握准确的温室气体排放信息是实现《巴黎协定》目标和双碳战略的前提。《政府间气候变化专门委员会（IPCC）2006年国家温室气体清单指南2019修订版》首次完整提出基于大气浓度观测反演温室气体排放量，进而验证传统自下而上清单结果的方法。2020年世界气象组织（WMO）成立全球温室气体综合信息系统（IG3IS）计划，并组织编写《城市温室气体排放监测最优做法》（Urban Greenhouse Gas Emission Observation and Monitoring Best Research Practices）和《国家温室气体排放监测最优做法》。为了促进中国温室气体监测的同行交流，2019年和2020年分别在中国科学院大气物理研究所和线上举行了第一届和第二届“中国温室气体监测研讨会”，研讨了中国温室气体监测进展和应用，成立了“中国温室气体监测联盟”，并在AAS、AOSL和CCR联合发表专刊“Atmospheric GHG measurement and application in China”。近几年来，我国环境、气象、海洋、林业等业务部门分别开展了全国尺度、试点城市、重点行业、海洋及林业等的温室气体排放和碳汇监测。国家科研计划以集成化、自动化、智能化为主攻方向，推动形成一批自主知识产权的监测装备。但是，如何准确定量多种温室气体排放时空变化规律，特别是区分自然源和人为源CO2排放，依旧是国内外科学研究和业务体系的难点和挑战。在国内外新形势下，第三届“中国温室气体研讨会”将聚焦温室气体监测评估对双碳目标的支撑以及新技术新方法的应用，推动我国温室气体监测同行交流，为建立有效的温室气体监测体系提供精准的科学理解、技术支撑和解决方案。二、目的1）促进中国温室气体监测同行交流2）研讨温室气体监测评估对双碳目标的支撑3）推动中国温室气体监测仪器自主研发和应用三、会议主要信息会议时间：2023年11月18至19日注册时间：2023年11月17日14:00-20:00会议地点：粤海酒店 牡丹厅（上海市虹口区逸仙路328号）交通和住宿指南见下文五、组委会姚波（联合主席，复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院）曾宁、刘毅、韩鹏飞（联合主席）（中国科学院大气物理研究所）陈辉林（南京大学大气科学学院）刘诚（中国科技大学精密机械与精密仪器系）吕洪刚（国家海洋环境预报中心）牛振川（中国科学院地球环境研究所）孙康（中国环境监测总站）王绍强（中国地质大学（武汉）地理与信息工程学院）六、会议内容专题1：区域、城市尺度及海洋等的碳监测和反演——案例和经验专题2：监测和反演的质控及自上而下（Top-down）和自下而上（bottom-up）方法的比对验证专题3：温室气体监测新技术新方法和国产温室气体监测仪器研制进展七、会议日程11月17日下午：会议报到、注册11月18日上午：开幕式及特邀报告下午：专题1报告及集体讨论11月19日上午：专题2及集体讨论下午：专题3及集体讨论、闭幕总结报告形式：口头报告或快闪八、会务费用会议不收取注册费，往返交通及食宿自理

大气颗粒物和臭氧污染来源解析、重污染过程成因分析、扬尘天气颗粒物污染成因分析等，是大气环境综合观测研究站的基础功能。与城市常规环境空气质量监测站不同，大气环境综合观测研究站的配置以自动化设备为主，观测参数多样，探测空间更加立体化，可实现多参数、多维度、多污染物的综合观测。因此，大气环境综合观测研究站也被称为大气超级站。近年来，基于生态环境部京津冀及周边大气环境综合观测研究站建设开展，逐步形成了“1+6+3”模式观测网（即“1”：中国环境科学研究院主站；“6”：廊坊、天津武清、天津、保定、石家庄、邢台；“3”：太原、济南、郑州），所得的大量环境观测数据和研究成果，为不少城市大气环境污染特征评估及成因溯源提供了重要技术支撑。大气超级站如何运行？“1+6+3”模式观测网是怎么建成的？记者近日采访了中国环境科学研究院大气研究所副所长、大气超级站负责人高健。开展8个领域观测研究，积累大量原始数据2007年启动建站，2011年实现自动化运行，十几年来，大气超级站重点针对颗粒物、臭氧、气象等多个观测领域的颗粒物化学成分、物理特征等十余项指标开展长期连续观测，形成各类观测研究数据超10亿条……在中国环境科学研究院大气所科研楼三层楼顶，记者见到了大气超级站的“真容”。站房面积约200平方米，7个观测室呈纵向一字排列，包括颗粒物质量浓度及气体污染物观测室、在线颗粒物化学成分监测室、颗粒物光学观测室等。此外，近年来中国环境科学研究院的研究团队还为大气超级站配备了恒温恒湿天平称量室、智能电镜分析室、黑炭光学实验室、传感器研发实验室等，很大程度上提升了超级站的研究能力。高健告诉记者，团队的观测研究内容分为8个领域、10个观测细分方向。例如重污染过程成因、颗粒物来源精细化解析、臭氧生成机制与来源等。记者走进大气成分分析实验室，看到不少仪器正在工作着。这里配有高效液相离子色谱分析仪、总有机碳分析仪、EC/OC分析仪、电感耦合等设备，为了保证大气环境综合观测及样品分析的顺利进行和质量保证，还建成了恒温恒湿天平称量室，可进行稳定的温度和湿度控制，并消除震动、湍流等影响。“京津冀大气颗粒物动态源解析关键影响因子评估与综合验证、华北地区大气氮氧化物非均相化学及其对大气氧化性和区域空气污染的影响、京津冀及周边地区重污染过程颗粒物动态源解析……”大气超级站的主站于2021年正式通过生态环境部验收，建设期间，高健团队承担和参与了多项国家及部委重大科研项目。高健说：“这些研究成果为精细化开展重污染过程中颗粒物污染溯源提供了重要支撑。”组建“1+6+3”观测网，为大气污染防治提供科技支撑中国环境科学研究院大气所的西南方向，位于中原地区的河南省郑州市有一座大气超级站子站，它是生态环境部京津冀及周边大气环境综合观测研究站“1+6+3”模式观测网的最远端。“1+6+3”模式观测网是高健团队2014年以来与京津冀及周边典型城市合作建立的，包括北京、天津及河北的多个核心城市，以及山东、河南两省省会。除大气超级站的主站外，天津、济南、石家庄、郑州、太原、廊坊、保定等子站也配有相应的观测硬件设施。谈及它们之间的联系，高健表示：“主站由中国环境科学研究院投入建设，子站由各省市进行建设，主站与子站是协同合作关系。”正是依托这样“科研+业务”的合作关系，“1+6+3”模式观测网的定位基本成型，即针对大气污染防治重点地区（京津冀及周边），立足典型超大城市，建立区域大气环境科学综合观测研究平台。“我们将管理支撑目标分为短期和长期两个方向。短期目标是针对京津冀及周边区域大气重污染过程开展应急溯源，长期目标是对国家重点大气污染成因及防治政策落实效果进行评估。‘十三五’‘十四五’观测的重点是PM2.5，‘十五五’将聚焦PM2.5和臭氧复合污染。”高健说。此外，作为中国环境科学研究院科普教育基地建设试点站点，主站开展了科普基础设施（楼梯玻璃幕墙）改造、科普展品（主题展板及宣传手册）制作等，共接待参观人员（社区居民、中小学生、国外留学生）达500人次。为了更好地为重点地区PM2.5和臭氧协同控制提供高质量的支撑，今年，中国环境科学研究院将对大气超级站主站进行升级改造，包括实验楼改造、主站扩建、配套升级等，也将与山东、河南、河北等省级环境监测站开展更大范围的联网合作观测。“下一步，我们将聚焦于业务需求和学术前沿的实验方向设计，继续开展长期、稳定、持续、开放的大气综合观测，为开展区域或城市大气科学研究做好原始数据积累。”高健表示。国内大气超级站快速发展，高质量发展是必行之路大气超级站自动化程度高、观测参数多，具有较强的研究属性。作为大气环境观测研究的重要组成部分，近20年来，随着我国大气污染防治需求和治理力度的加大，各地大气超级站建设得到快速发展。2016年初，高健团队利用调查问卷方式调研了国内的60余个大气超级站，发现这些大气超级站一多半集中建设在我国华北和华东地区。近年来国内省级大气环境综合观测站（等同于大气超级站）或组分站（简化版本的大气超级站）也得到快速发展，例如山东省数量超过15个，河南省数量超过10个。河南、安徽、广东等省份均已建设完成一批包括省级超级站在内的综合观测网（或组分网），多数站点具备超级站规模和能力。目前，我国各地大气超级站建设和运维费用一般来自于省市财政经费，其主要功能是用于开展城市或省内大气污染溯源及成因分析。一些省份逐渐形成了超级站网，在联网观测分析上逐渐具备优势。高健表示，在大气超级站的建设和应用过程中，应进一步完善数据质控和质量管理制度，加强对监测和数据分析人员的培养，规范数据分析流程和方法，逐步建成完善的业务化监测和管理体系。同时加大与高校、研究院所等科研单位合作力度，共同深入挖掘数据价值，让超级站在我国大气污染防治乃至降碳减污领域发挥更大的作用。

疲劳研究的一个核心问题是疲劳裂纹萌生和损伤演化的微观过程。因此，量化和表征不同取向晶粒/晶界的变形/损伤与循环周次之间的关系，对于揭示疲劳机理、建立准确的疲劳寿命模型具有极其重要意义。然而，现有的原位扫描电子显微镜（Scanning Electron Microscope, SEM）或原位电子背散射衍射（Electron Backscattered Diffraction, EBSD）方法，难以实现大载荷、高频率、不同应力比等条件下微结构和损伤演化研究。 力学所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组孙成奇研究员等将常规试验机（如MTS试验机）与EBSD观测技术相结合，发展了一种可以实现大载荷、高频率、不同应力比下微结构和损伤演化的准原位EBSD观测方法，并研究了深海载人潜水器耐压舱用钛合金和增材制造钛合金在（保载）疲劳载荷下的变形和损伤行为。 研究发现，α晶粒中是否能形成孪晶取决于晶粒的晶体学取向和加载条件，一定程度的保载应力促进可以发生孪生的α晶粒中孪晶的形成（图1a）；观测到随着循环周次增加α晶粒中取向差增大和亚晶粒的形成（图1b），以及α晶粒中由于孪生而形成亚晶粒的过程（图1c），为循环载荷下位错滑移和孪晶的形成都可以诱导晶粒的细化提供了直接证据。 研究也表明，一定程度的最大应力保载有利于脆性微裂纹的形成，但如果保载应力高或保载时间长，保载引起的塑性变形会抑制脆性微裂纹的增长，并诱导延性破坏模式。该研究从微观尺度解释了保载应力和保载时间不同而导致的不同失效机制。 　　　　图1 a: 发生孪晶的α晶粒c轴与施加轴向应力之间夹角和柱面滑移施密特因子（Schmid Factor, SF）关系； b:α晶粒内取向差变化和亚晶粒形成；c: 孪晶增长和亚晶粒形成相关研究得到国家自然科学基金基础科学中心“非线性力学的多尺度力学研究”项目(11988102)等支持。部分研究结果与北交大合作完成，主要研究成果发表在Int. J. Fatigue 2023, 176: 107897；Int. J. Fatigue 2023, 175: 107821

为加强中国环境监测总站（以下简称总站）科技创新水平，助力北京冬奥会空气质量保障顺利进行， 9月18日，中国科学院大气物理研究所杨婷博士一行赴总站预报中心开展专题研讨交流，针对雷达和大气颗粒物组分观测同化技术研究和应用工作进行深入交流。总站总工程师李健军、预报中心副主任刘冰和大气室、预报中心相关人员参加了此次研讨。会上，中科院大气所杨婷博士以冬奥会同期华北地区污染过程为个例，细致地介绍了地基激光雷达以及PM2.5组分同化技术在空气质量短临预报和污染溯源追因中的应用。结果表明，通过滚动式引入激光雷达观测网和组分监测数据，可以改进颗粒物组分和污染团垂直结构的模拟能力，16小时预报时效内改善效果尤为显著。此外，同化后的模拟结果可再现污染气团在三维空间内的传输过程，将其与高架源等排放清单相结合，可用于对突发污染过程的追因和溯源。预计此项技术的业务化将为区域污染过程的预报和分析提供针对性的精细化技术支持。按照站领导开展冬奥会空气质量保障技术支撑研究准备工作安排，总站预报中心将联合大气室，同中科院大气所研究团队一道持续推进相关大气污染物同化新技术的研究和应用，切实深化科研与业务相结合，为总站开展污染过程的回溯分析、走航观测等工作提供技术支持。此外，计划进一步拓展研发激光雷达走航数据应用模型同化方法，推进相关同化技术对冬奥会同期污染过程分析研究与应用试验，做好北京冬奥会空气质量保障的技术储备。

图源/通量联盟背景基于涡度相关技术的通量观测已经成为陆地生态系统碳水循环与全球变化研究中的重要手段之一，并由此形成了不同区域和全球尺度的通量观测研究网络。自2002年以来，随着观测站点的不断增加，ChinaFLUX取得了长足的进步，带动了我国通量观测研究事业的快速发展，填补了我国陆地生态系统观测站点在空间分布和植被类型覆盖上的不足，增强了我国通量观测研究的实力。伴随国际通量观测研究的不断深入，涡度相关通量观测技术及其应用领域也在不断拓展与延伸。ChinaFLUX通量观测理论与技术培训得到了国内有关研究机构和人员的广泛参与，先后为国内众多观测台站和研究机构培训了大批通量观测技术和研究人员，有力支撑了我国通量观测研究的持续和发展。ChinaFLUX第十五次通量观测理论与技术培训定于2020年8月24日～26日举办，本次培训将采用线上网络直播的形式进行。本次培训也是科技部国家生态系统观测研究网络（CNERN）和中国科学院中国生态系统研究网络（CERN）能力建设的重要内容之一。LI-COR涡度协方差通量测量系统培训目的面向ChinaFLUX成员和其它通量观测研究人员，开展涡度相关通量观测中基础理论、仪器组成、数据质控、分析应用、发展趋势等方面的技术与方法培训，培养国内的通量观测研究队伍，以及提升野外台站的观测技术水平。培训内容通量观测基本理论与方法通量数据质量控制、数据插补策略与方法通量观测的新技术和新方法通量观测技术的科研应用和数据解析培训方式基础理论讲述数据处理分析问题讨论答疑培训时间、地点网络报名时间：2020年8月7日-22日网络测试时间：2020年8月23日下午培训时间：2020年8月24日～26日培训平台：腾讯会议报名注册报名截止日期与时间：2020年8月22日17:00其他注意事项本次培训不收取费用；台站报名人员不受限制；其他信息敬请留意近期通知，或点击访问ChinaFLUX网站；日程安排（初步）组织单位中国通量观测研究联盟（ChinaFLUX）中国科学院地理科学与资源研究所中国科学院中国生态系统研究网络（CERN）国家生态系统观测研究网络（CNERN）北京力高泰科技有限公司LI-COR Biosciences联系人中科院地理资源所：张雷明、陈智、赵子惠电话：010-64889808Email：chinaflux@igsnrr.ac.cn北京力高泰科技有限公司 张西斌电话：15120095743Email：zhangxibin@ecotek.com.cnLI-COR Biosciences：徐六康Email：liukang.xu@licor.com真诚期待您的参加！扩展阅读LI-COR新产品发布——LI-600，10s内完成气孔导度和叶绿素荧光参数的准确测量！LI-COR学术合作邀请：有关涡度协方差系统“能量平衡不闭合”问题校正方法的探讨Tovi软件更新到 2.8.1，可插补CH4通量数据

一、背景 基于涡度相关技术的通量观测已经成为陆地生态系统碳水循环与全球变化研究中的重要手段之一，并由此形成了不同区域和全球尺度的通量观测研究网络。2002年由中国科学院创建的中国陆地生态系统通量观测研究网络（ChinaFLUX），经过15年的发展已经取得了长足的进步，并带动了我国通量观测研究事业的快速发展，国内不同科研和教育机构先后在国内建立了一大批通量观测站。为了协调国内通量观测研究的发展，由来自中国科学院、农林水气等行业部门和高等院校的通量观测站或从事通量观测研究的学术团体和科技工作者，于2014年7月28日自愿组成了中国通量观测研究联盟（ChinaFLUX），ChinaFLUX的成立极大地填补了我国陆地生态系统的空间分布和植被类型上的不足，进一步增强了我国通量观测研究的实力。 随着国际通量观测研究的不断深入，涡度相关通量观测技术及其应用领域也在不断拓展与延伸，为保持我国通量观测研究的前沿性和持续性，ChinaFLUX一年一度的培训班得到了国内有关研究结构和人员的广泛参与，也受到了国际知名学者和研究人员的关注。ChinaFLUX已成功举办了十次涡度相关通量观测培训班，为国内众多观测台站和研究机构先后培训了大批通量观测技术和研究人员。ChinaFLUX第十一次通量观测理论与技术培训定于2016年7月18-19日在青海西宁举行。本次培训也是中国科学院中国生态系统研究网络（CERN）和科技部国家生态系统观测研究网络（CNERN）建设的主要内容之一。 二、培训目的 1. 掌握通量观测的微气象学基础理论与技术方法； 2. 掌握通量数据质量评价和控制方法； 3. 了解通量观测的新技术及其应用和发展趋势。 三、组织单位 中国通量观测研究联盟（ChinaFLUX） 中国科学院中国生态系统研究网络（CERN） 国家生态系统观测研究网络 中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院西北高原生物研究所 青海师范大学 美国Campbell Scientific Inc. 北京理加联合科技有限公司 四、培训内容 1. 通量观测基本理论与方法； 2. 通量数据质量控制、数据插补技术与方法； 3. 通量观测数据的应用：尺度扩展与模型模拟； 4. 通量观测的新技术。 五、培训时间、地点 报到时间：2016年7月17日 15:00－18:00 培训时间：2016年7月18日～19日 地 点：青海师范大学田家炳书院1楼学术报告厅 六、联系人： 中科院地理资源所：张雷明、王秋凤、毛霁野 电话：010-64889272 010-64889808 Email: chinaflux@igsnrr.ac.cn 中国科学院西北高原生物研究所：杨永胜 电话：17797081967 Email: yyssolider@126.com 北京理加联合科技有限公司：李天华 电话：13910499770 Email：lth@li-ca.com 七、网上报名注册 所有参加培训人员需从网上注册申请，网址为：http://chinaflux201607.csp.escience.cn/dct/page/1 八、其他注意事项 1. 培训不收取任何费用，并提供工作午餐和晚餐，住宿请自行负责； 2. 会后海北通量观测站野外考察，人均车费60元，午餐费40元，费用自理。如果报名人数少于20人，则野外考察取消，请大家关注最新会议通知； 3.其他信息敬请留意近期通知，或访问ChinaFLUX网站（http://www.chinaflux.org）。

2016年7月18日-20日，ChinaFLUX第11次通量观测理论与技术培训在西宁青海师范大学成功举办。本届培训的主题为“通量观测、数据分析与研究应用”，围绕通量基本理论与仪器配置、数据质控与处理、长期通量观测研究实践及通量观测研究中的新技术和新方法四个方面展开专题报告和综合讨论。此次培训由中国通量观测研究联盟（ChinaFLUX）、中国生态系统研究网络（CERN）、国家生态系统观测研究网络（CNERN）、中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室、中国科学院西北高原生物研究所海北高寒草甸生态系统研究站、青海师范大学生命与地理科学学院、美国Campbell公司和北京理加联合科技有限公司联合主办，来自中科院各相关研究院所、中国农科院、中国林科院、中国地质调查局、国际竹藤中心、国家气候中心、云南省气象科学研究所、云南省热带作物科学研究所、广西植物所、青海省气象科学研究所、青海省海北牧业气象试验站、青海师范大学、北京大学、东北师范大学、兰州大学、内蒙古农业大学、南京信息工程大学、中南林业科技大学等40多个单位近150名老师和同学参加了会议。7月18日，中国科学院地理科学与资源研究所生态系统观测与模拟重点实验室温学发研究员主持了会议开幕式，中国科学院地理科学与资源研究所李胜功研究员、青海师范大学生命与地理科学学院刘峰贵教授、青海海北高寒草甸生态系统国家野外科学观测研究站副站长李英年研究员为本次会议致辞，预祝大会圆满成功。接下来，进入大会培训主题报告阶段。在“通量观测的基本理论与仪器配置”这个专题中，来自美国Campbell公司的周新华博士为与会学者培训了“涡度相关通量测定应用技术的理论依据”，周新华博士讲解了“痕量气体通量的定义和能量平衡方程、痕量气体通量传输的流体物理描述及其测定技术的基本原理与假设”，“实际操作中由于仪器、人为和环境影响所带来的问题，以及应对的操作实践与理论方法”，使得从事通量研究工作的老师和同学们深受启发。接着，来自中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的王介民研究员为与会学者分享了地表通量观测的多种方法，并汇报了HiWATER 生态水文遥感实验最新进展。之后，美国Campbell公司的Sasha Ivans博士为与会学者介绍了涡动协方差通量观测仪器的最新进展。最后，温学发研究员以千烟洲为例，介绍了森林生态系统通量观测研究方法。 在晚宴现场，理加联合总经理孙宝宇先生和美国Campbell 公司Sasha Ivans博士发表了致辞，欢迎前来参加培训的老师和同学们，大家共同举杯，预祝ChinaFLUX培训圆满成功。7月19日，进入大会培训的第二个专题“数据质控与处理”，王介民研究员为与会学者讲解了“通量观测的质量与代表性评价”；周新华博士为与会学者培训了通量数据的在线计算与校正方法，其中，重点介绍了EasyFlux-DL软件与使用方法，EasyFlux-DL软件可以实现通量野外测定及即时在线数据计算和修正，这为科研学者修正通量数据提供了很大便利。在大会第三个专题“长期通量观测研究实践“中，李英年研究员以海北站为例，为与会学者分享了草地生态系统通量观测研究；青海师范大学生命与地理科学学院曹生奎教授介绍了青海湖高寒湿地生态系统CO2和水汽通量耦合关系研究；南京信息工程大学王伟博士分享了太湖湖-气通量综合观测研究方法。大会第四个专题为“通量观测研究中的新技术和新方法“，在这个专题中，中国科学院地理科学与资源研究所张雷明副研究员做了题目为”CO2通量数据插补与拆分的常用方法“的报告；温学发研究员为与会学者介绍了稳定同位素红外光谱技术在碳水循环中的应用；北京理加联合科技有限公司执行董事李晓波博士向与会学者汇报了全自动多通道土壤CO2、CH4和N2O通量协同观测装置研制的最新进展，这一研究已经成功申请“中国科学院科研装备研制项目”，通过研制“全自动多通道土壤CO2，CH4，N2O通量协同观测装置”，使得实现多参数温室气体同时，同步连续监测成为可能。为建立中国生态系统碳氮水循环协同观测研究网络（ChinaFLUX-CORE）的设想提供了技术上的支持。 最后，来自中国科学院寒区旱区环境与工程研究所的王介民研究员为培训中积极互动的学员颁发了奖励奖品；温学发研究员、周新华博士和Sasha博士给每位参加培训的学员颁发了培训合格证书。北京理加联合科技有限公司在会场设立了技术咨询台，解答老师和同学在仪器操作过程中遇到的问题，同时，展出了美国Campbell CPEC200闭路涡动相关系统、美国ASD便携式地物光谱仪FieldSpec4、美国ASD手持式全波段地物光谱QualitySpec、美国LGR便携式温室气体分析仪UGGA、美国Thermofisher便携式颗粒物监测仪pDR-1500。 7月20日，中国科学院西北高原生物研究所海北高寒草甸生态系统研究站组织了海北站考察活动。 此次培训，使ChinaFLUX成员了解了通量观测的新技术机器应用和发展趋势，掌握了通量数据质量评价和控制的方法，加强了ChinaFLUX成员间的沟通交流。众多高校和其他科研单位人员踊跃参会，充分说明了ChinaFLUX在国内的影响力正在逐步提升，ChinaFLUX的成立极大地填补了我国陆地生态系统的空间分布和植被类型上的不足，将进一步增强我国通量观测研究的实力。同时，通过参加此次培训，理加联合更加清楚的了解了通量观测用户的需求，我们作为生态环境仪器的专业供应商和服务商，在不断引进国外新产品和新技术的同时，也会不断加强内部商务运营、技术支持、售后服务和研发团队的建设， 持续的为客户提供更优质的产品、更强大的技术支持和更便捷的售后服务。关于理加联合 北京理加联合科技有限公司（以下简称：理加联合）成立于2005年，是一家专业的生态环境仪器供应商和技术服务商，主要产品涵盖稳定性同位素测定、痕量气体测量、地物光谱测量、水化学分析、野外便携和长期监测分析仪器。 作为生态仪器技术服务提供商，理加联合不但提供一般性的电话支持，走访支持，而且定期的举办技术服务周，保障操作人员对于仪器的了解和掌握，不定期地与用户交流，介绍仪器的最新应用，为用户提供仪器操作技巧。 主要代理产品 美国LGR公司激光痕量气体和稳定同位素分析仪 美国ASD公司地物光谱仪 意大利AMS集团全自动化学分析仪和流动分析仪 美国CSI公司闭路涡度相关和大气廓线测量系统 美国Resonon公司高光谱成像光谱仪 美国ThermoFisher Scientific公司气体分析及颗粒物监测产品系列美国Agilent公司傅里叶红外光谱仪

近年来，采用涡动相关(eddy-covariance，EC)方法测量温室气体通量的站点数量在迅速增加，但是要在科学目的、工程标准、安装运行成本和实用性之间做出平衡，寻找到最佳的解决方法，仍是一个具有挑战的工作。从观测结果准确性和精确度来说，选址、建塔等站点设计的环节是重中之重。1、位置选择站点选址的基本原则是，该站点能够尽量观测到全部的研究对象，这涉及到两个问题，一个是方向，一个是架设高度。首先是确定观测区域近几年的主风向，可以参考近几年的气象数据。由于中国大部分地区是季风气候，一般在春夏和秋冬会有两个主风向，这时候要考虑通量仪器的架设方向，实验观测的主要周期等。如果仪器架设方向可以随主风向的改变方便调整，或者实验周期是明确区分了春夏或者秋冬，那么在选址时可以选在观测对象的下风向，这样可以尽可能多的观测到目标对象；如果不能改变通量仪器的架设方向，且是长期定位观测，那尽量将观测地点选址在观测对象的中央位置，或者沿主风向的中点位置，这样可以尽可能的在不改变仪器方向和位置的前提下，观测到尽可能多的研究对象。确定架设高度要满足通量仪器的基本观测条件， 即满足湍流运动的充分交换。一般的架设高度是下垫面冠层高度的1.5到2倍（具体确定观测高度的经验法则见图 1）；在相对平坦和均匀的下垫面条件下，观测距离大约是观测有效高度的100倍（风浪区原理），具体范围需要根据footprint源区计算，随着湍流运动强度和下垫面情况会有所改变。图 1 确定观测高度的经验法则通量源区代表性分析(Footprint分析)是检验一个通量站质量的重要手段，可以用来进行实验方案的设计指导，观测数据的质量控制，以及通过特定传感器的源区分布和来自感兴趣下垫面(植被)的通量贡献，从而对观测结果进行分析解释。图 2 Footprint分析2、下垫面的影响2.1植被类型涡动相关法测量温室气体通量要求仪器安装在常通量层内，而常通量层假设要求稳态大气、下垫面与仪器之间没有任何源或者汇、足够长的风浪区和水平均匀的下垫面等基本条件。在涡动相关传感器能监测到的“源区域”内植被类型均匀一致的情况下，其观测到的通量结果是比较有意义的，可以用来解释生态系统的温室气体收支情况。但当涡动相关传感器的“源区域”覆盖到不同植被类型时，情况就会变得复杂起来。一个极端的例子是：某站点周围具有两种不同的森林植被类型，每天周期性地，白天，风从一种植被类型吹向另一种；夜间，则正好相反。那么，该站点观测得到的通量资料的日平均值将毫无意义。这种极端的情况虽然极少出现，但许多站点都会有微妙的风向变化，在数据分析时需要做仔细考虑。此外，光、土壤湿度、土壤结构、叶面积以及物种种类组成的空间异质性会导致温室气体源／汇强度的水平梯度。而其植被类型的变化也会造成表面粗糙度的变化，当风通过不同粗糙度或者不同源/汇强度表面的区域时，就会产生非常明显的平流效应（Raupach & Finnigan, 1997 Baldocchi et al., 2000）。图 3 不同下垫面的地表粗糙度（参考 于贵瑞&孙晓敏，2006）地表植被类型的突然变化会导致气流的变化，如气流在从高大森林向低矮草地移动时，会在森林边缘形成回流区(如图 4所示)，导致近地面和上方气流方向不一致，其水平长度尺度(距离)等于冠层高度的2-5倍(Detto et al., 2008)。图 4森林边缘附近湍流结构的概念模型（参考Detto et al., 2008）2.2冠层高度通量足迹Footprint描述了EC系统能够观测到的“源区域”，提供了每个表面元素对测量的垂直通量的相对贡献。Footprint取决于观测高度、表面粗糙度和大气稳定度等。如图 5所示，通常来说，传感器的观测高度越高，就越能观测到更远、更广的区域（Horst & Weil, 1994），也便于捕捉植物冠层上方混合良好的边界层中的通量交换。但是观测高度也不是越高越好，在大气层结稳定的条件下（如夜间），过高的观测高度可能会使观测到的“源区域”超出感兴趣的研究区域。因此应该预先计算并确保来自感兴趣区域的通量贡献至少为90％（Gö ckede et al., 2004），在稳定条件下至少50％的时间以确保适当的数据覆盖不同的风向和不同的天气条件。图 5观测高度与通量足迹基于Munger（2012）等确定塔/测量高度（hm）的原则（如图 1），可能存在准确测量实际观测高度和冠层高度的困难，需要考虑后期调整高度的可能性。观测高度必须用三维超声风速计测量路径的中心来确定，其值取决于感兴趣的生态系统的冠层高度（hc），冠层高度值不需要特别准确：采用主要冠层的平均预期高度是合理的。对于冠层高度在生长季节中快速变化的农田、草地和种植园以及同样具有快速变化特性的冰雪下垫面，塔架设计必须考虑允许通过改变塔架高度（例如伸缩式塔架设计）或通过移动传感器来改变测量高度。随着时间的推移为了确保相同的通量观测源区，可以考虑改变测量高度，遵循的原则是测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值的±10%左右。但这种调整的频率不用特别频繁，最多在植被生长期或在积雪季节每隔一周进行。假设在植被生长期开始时的裸土，其测量高度为2 m，在冠层高度达到1.2 米前，不需要改变测量高度；在植被达到1.2米后（例如增加约0.5-0.8米）开始提高测量高度，然后保持测量高度与冠层高度的0.76倍之间的差值保持在一个确定数值。改变表面高度（由于生长和积雪）以及改变测量高度必须准确记录，因为这必须在后期数据处理中考虑。2.3地形影响EC法测量通量假设了地形水平，这样可以保证地形的坐标系和传感器坐标系方向一致，避免平流、泄流效应的影响。图 6复杂地形对EC观测的影响在复杂的地形条件下，风吹过小山时会引起气流的辐合或辐散运动，产生平流效应（Kaimail & Finnigan, 1994）。存在有局地风场影响的站点，在夜间大气稳定，垂直湍流输送和大气混合作用较弱，CO2的水平和垂直平流效应的影响是很重要的（于贵瑞&孙晓敏，2006）。Mordukhovish & Tsvang（1966）的研究表明，斜坡地形能导致水平异质和通量的辐散。对于设在地势较高的观测塔，在夜间对流比较弱时，通常会因CO2沿斜坡泄流而造成大气传输的通量低估，最后导致生态系统净生产力的估算偏高；对于在地势较低沟谷中的观测塔，其问题更加复杂，如果外部的大气平流/泄流通过观测界面进入生态系统，会高估光合作用吸收CO2的能力；如果外部的大气平流/泄流不能通过观测界面，而是从观测界面下部直接进入生态系统，则会在生态系统中暂时储存，最终输出生态系统，造成对呼吸作用的高估。在大多数情况下，实际地形难以满足地形水平的假设，这就需要进行坐标旋转，以消除平流项的影响。当安装铁塔的斜坡坡度特别大时，可以考虑将原本应水平安装的超声风速计调整为与地面平行。3、塔及塔附属设施的影响3.1塔体本身塔本身对观测的影响可分为塔本身对风场的影响，以及塔的偏转、震荡对测量过程的影响两种。3.1.1 对风场的影响自然气流无论是经过几十米的观测塔，还是遇到几毫米的仪器翼梁或电缆，各种尺度的障碍物都会使流线发散，从而导致用于计算通量的流线分离，称为流体失真，流动失真以难以看见的方式影响测量，其影响只能在塔的设计建造阶段进行最小化。在塔的迎风侧（上游），风速受到影响会有所降低。受流动失真影响的逆风距离与障碍物大小的立方成比例，并随着距离的立方体而减小(Wyngaard, 1981, 1988)。在塔的背风侧（下游），风速也减弱，这种效果随着风速的增加而减小（湍流的更快速重构）并且受到障碍物的长度和宽度的影响。图 7 展示了在高塔的迎风侧观察到的风向上的偏转与加速， 图 8则展示了高塔顶部和底部方向迥异的风向。这是由于在背风侧下方产生的回流区造成的，障碍物(塔)尺寸越大，回流区就越容易发展得更大。在塔基通量观测中，森林生态系统的观测常需要10m以上的高塔作为基础，容易导致回流区的产生，回流也增加了向上流动的倾向，并加强了烟囱效应，这可能会显著影响风的测量和干扰混合比梯度。图 7 在塔的迎风侧观察到风向上偏转和加速(引自Sanuki and Tsuda, 1957)图 8 塔顶部的西风流（离地面10米）和离地面2米处的东风回流(引自Vaucher et al., 2004)在建造塔时，尽量选择塔身纤细、结构较少的铁塔，避免对风场的影响，也要注意控制林窗的大小，避免人为形成回流区域。此外，应该尽量减少树木和树枝的移除，因为它们对风的阻力作用可以减少这些回流区域的形成。选择纤细塔体的同时也要保证塔体足够坚固，以确保安全的维护通道和应对整个观测周期中的极端环境。当塔架底座和结构由于受到外界辐射而加热引起对流循环时，可以观察到烟囱效应。这增强了气流的垂直偏转，从而使更多的空气向上移动。烟囱效应取决于基础和塔的质量和热容量、塔的形状、对树冠的干扰程度（清理/切割塔构造的树木）和站点的净辐射量等。烟囱效应是不可避免的，应尽量减少混凝土基础和塔架结构，塔的的横截面也尽量不超过2 x 3 m (Munger et al., 2012)。塔体结构对经过气流的扭曲变形和烟囱效应应该通过专业的方式或通过建模方法（Griessbaum & Schmidt，2009）进行调查（Serafimovich et al., 2011）。3.1.2 对测量过程的影响塔体本身随风速的运动会导致测量中的系统不确定性；塔的移动应限制在0.02 m s-1（即测量风速的精度），并且不应具有在1到20 Hz之间与风向共同变化的力矩（谐波效应）；快速响应加速度设备可用于量化塔运动，逐点校正还需要快速响应测斜仪测量以确定旋转速率以及加速度；由于在塔上工作的人员而导致的塔架运动不会随着风或标量交换而变化，但可能会扰乱风场。3.2塔上横臂在1976年的国际湍流对比实验中，一些报告显示直径0.05 m的水平支撑结构造成的平均上升风速为0.1 m/s (Dyer, 1981)，它大到足以使涡动相关测量无效。因此，风速计安装臂的尺寸也要尽量小，只需要提供一个安全稳定的测量平台就可以了。王国华等利用成熟的计算流体软件，对布置多个支撑观测仪器的支架所导致的大气边界层风场失真进行定量仿真。他们发现，当支架间距小于6倍的支架直径D或来流风向角小于30°时支架附近流场受到明显的相互干扰。通过对不同来流风向及支架间距离模拟结果的对比分析，认为使用多支架进行多点联合观测时，支架应沿垂直于观测地点常年来流主风向的展向布置。为避免不同支架相互干扰，支架间的最小距离L应大于9倍的支架截面直径。此外，横臂本身需要足够稳定以支撑仪表，可以通过增加侧臂和拉索的方式，以避免横臂的扭矩和振荡。3.3塔下建筑物3.1.1一节讨论了塔体本身对风速和风向造成扭曲从而影响风场的作用，塔下其他障碍物（如设备房间、供电小屋等）也存在这种作用，如图 9 所示。图 9 从障碍物侧面看的迎风流畸变和背风侧流畸变的概念图（引自Davies and Miller, 1982）回流效应在高大的森林冠层中最为明显，但较矮的草地和作物冠层也必须考虑，特别是在附近存放其他设备的房屋的情况下。因此，应尽可能地减少这种流动变形源，在不可减少的情况下，障碍物应远离观测塔，避免对风场的影响。参考文献1. Raupach M R , Finnigan J J . The influence of topography on meteorological variables and surface-atmosphere interactions[J]. Journal of Hydrology, 1997, 190(3-4):182-213.2. Baldocchi D , Falge E , Wilson K . A spectral analysis of biosphere-atmosphere trace gas flux densities and meteorological variables across hour to multi-year time scales. 2000.3. 于贵瑞, 孙晓敏. 陆地生态系统通量观测的原理与方法[M]. 高等教育出版社, 2006.4. Detto M, Katul G G, Siqueira M, et al. The structure of turbulence near a tall forest edge: The backward‐facing step flow analogy revisited[J]. Ecological Applications, 2008, 18(6): 1420-1435.5. Horst T W, Weil J C. How far is far enough?: The fetch requirements for micrometeorological measurement of surface fluxes[J]. Journal of Atmospheric and Oceanic Technology, 1994, 11(4): 1018-1025.6. Gö ckede M, Rebmann C, Foken T. A combination of quality assessment tools for eddy covariance measurements with footprint modelling for the characterisation of complex sites[J]. 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双光子显微镜是对深层散射组织进行活体观测不可或缺的仪器，以其远超单光子显微成像的穿透深度而受到生命科学和医学研究的广泛关注。然而，传统双光子显微成像的点扫描成像模式从根本上限制了其成像通量与三维感知速度，极易受复杂活体成像环境干扰，同时激发点巨大的瞬时光强会对活体生物样本造成持续性的非线性光损伤，导致高速三维成像时长严重受限，极大地制约了病理学、免疫学和脑科学的发展。2023年5月12日，清华大学戴琼海、吴嘉敏、祁海作为共同通讯作者在 Cell 期刊发表了题为：Two-photon synthetic aperture microscopy for minimally invasive fast 3D imaging of native subcellular behaviors in deep tissue 的研究论文。该研究首次提出了基于空间约束的多角度衍射编码，实现非相干光孔径合成；建立了双光子合成孔径显微术（Two-photon synthetic aperture microscopy，2pSAM），“化点为针”，通过多角度针状光束的扫描在实现高速三维感知的同时，将双光子成像光毒性降低了1000倍以上；融合了戴琼海院士团队2021年同样在 Cell 上所提出的数字自适应光学架构，具备高速多区域像差矫正能力，即使在恶劣复杂活体环境下依然保持近衍射极限的空间分辨率，并进一步提升了传统双光子成像的穿透深度。基于此，2pSAM能够在哺乳动物深层散射组织中非侵入式地观测大范围亚细胞级动态变化，将毫秒级三维连续观测时长从数分钟提高到数十小时，为系统性地研究大规模细胞在不同生理与病理状态下的交互作用打开了大门。交叉研究团队利用2pSAM在小鼠活体观测到了一系列新现象，包括急性脑损伤后脑组织内周的多细胞互作，神经元在超长时程连续观测下展现出对视觉刺激的表征稳定性与功能多样性，以及首次完整高速记录下了小鼠免疫反应过程中淋巴结生发中心的形成过程，为病理学、脑科学和免疫学的研究打开了新窗口。传统双光子显微镜使用“点扫描”的方案对三维样本进行扫描，类似于共聚焦荧光显微镜，由于双光子成像的非线性效应使其能够获得数倍于单光子成像的穿透深度。例如，双光子显微镜在小鼠大脑皮层的最大穿透深度可以达到1 mm。然而，这种点扫描方式严重限制了双光子显微镜的三维成像速度与数据通量，并且由于在聚焦点位置极大的瞬时光强带来了非常严重的非线性光损伤隐患。2pSAM采用了轴向景深拓展的“针扫描”方案，通过改变针状光束的不同倾角实现样本三维信息的多角度投影，类似CT一样实现快速三维成像；同时，受到雷达成像中合成孔径方法的启发，通过在像面处引入针孔所带来的空间衍射编码约束，实现了非相干光的孔径合成，将多角度信息融合为大数值孔径对应的高空间分辨率；进一步利用样本的时空连续性先验，有效避免了视角扫描带来的时间分辨率损失。这样一种全新的计算双光子成像架构，在保留双光子本身深层组织穿透能力的同时，将有效成像通量提升了三个数量级以上。图1. 双光子合成孔径显微术（2pSAM）系统图除此之外，样本引起的光学像差给显微成像带来的分辨率与信噪比损失十分严重，随着成像深度的增加这种降质尤为明显。目前双光子成像中的硬件自适应光学技术主要面临着以下一些问题：1、成像系统复杂、成本高昂；2、有效校正视场有限，大视场多区域校正速度缓慢。2pSAM通过激发光编码获得了超精细的四维空间角度光场数据，能够使用数字自适应光学架构（DAO），无需在光学系统中增加额外的波前传感器或者空间调制器，就能实现信号采集与自适应像差校正的解耦，在后处理端完成大范围多区域自适应光学，显著提升在复杂成像环境中的空间分辨率与信噪比。图2. 双光子合成孔径显微术（2pSAM）结合数字自适应光学（DAO）与传统双光子显微镜（TPM）面对复杂成像条件下的结果对比。从左至右依次为：正常条件下拍摄，物镜校正环不匹配情况下拍摄，物镜为水镜且缺乏浸润水的情况下拍摄，物镜与样本之间增加散射胶带后进行拍摄长时间的激光照射会对活体样本产生严重的光毒性。研究团队发现，传统双光子显微成像由于使用飞秒激光激发与高NA会聚，在样本局部会产生巨大的瞬时光强，由此所产生的非线性光毒性在以往被极大地低估了，而一旦在长时程成像过程中，就会不断积累损伤从而影响细胞正常状态。与之对比，2pSAM化点为针，通过轴向景深拓展，在保持同样荧光激发效率的前提下，将瞬时峰值功率降低了1000倍，从而有效解决了非线性光损伤的问题。一方面能显著减少荧光探针的光漂白，对于同一类易淬灭染料，在同样激发光强下，传统双光子仅能拍摄几十个三维体，而2pSAM能够连续拍摄几十万个三维体而没有明显的信号衰减。除此之外，团队还对小鼠脑皮层中的小胶质细胞与脑损伤过程中的中性粒细胞进行了连续成像测试，发现即使使用较弱的光强，传统双光子显微成像在连续拍摄半小时以上时仍会导致大量细胞凋亡，而在2pSAM成像过程中细胞保持了正常的表型，并且相比于对照组结果无明显差异。团队通过一系列在体与离体实验充分证明了2pSAM能够将传统双光子成像的光毒性下降三个数量级以上，为长时程高速活体组织成像打开了新窗口。图3. 小鼠大脑急性开窗损伤后的皮层免疫细胞成像，TPM（左）与2pSAM（右）光漂白对比（GIF图)图4. 离体B细胞（GFP，蓝色通道）连续拍摄实验：使用PI标记细胞凋亡（红色通道），对比TPM（左）与2pSAM（右）的光毒性（GIF图）生发中心（Germinal center，GC）是次级淋巴器官中的动态组织区域，是被抗原激活后的B细胞在趋化作用引导下聚集形成的结构，也是产生高亲和力抗体及形成长期免疫记忆关键场所。但是由于GC形成的随机性和免疫细胞本身对光损伤的敏感性，完整的GC形成过程从未被高速长时间的清晰记录过。借助2pSAM，得以首次完整清晰地观测到了免疫反应下GC形成的全部过程。研究人员将带有荧光标记的抗原特异性B细胞回输到小鼠体内，随后将抗原接种到腹股沟附近以诱导引流淋巴结中生发中心的形成，并于免疫后90到110个小时内（生发中心未形成期），在大视场下持续地对淋巴结中抗原特异性B细胞的动态行为进行追踪，成功揭示了GC形成过程中B细胞的分裂增殖是GC形成的主因，辅助以周围活化B细胞的聚集。由于拍摄时长达十余小时，淋巴结本身会产生剧烈的形变，2pSAM通过多视角信息能够进行实时轴向聚焦位置反馈，实现自动对焦，有效避免了长时程拍摄过程中的样本漂移。 图5. 小鼠腹股沟淋巴结免疫反应后生发中心形成过程的完整观测和记录（GIF图）研究人员进一步借助2pSAM在患有创伤性大脑损伤（Traumatic brain injury，TBI）的小鼠和正在接受视觉条纹刺激的GCaMP转基因小鼠进行脑皮层组织的细胞动态观测。在TBI小鼠受伤区域磨薄颅骨后观测到了外周免疫细胞中性粒细胞在浸润后与内周星形胶质细胞的相互作用，如通过直接接触定向产生迁移体（migrasome）来传递物质和信息。对GCaMP转基因小鼠开颅恢复2周后进行视觉上的条纹刺激，进一步证实了长达数小时内小鼠视觉皮层神经元钙信号对不同方向条纹选择性表达的持续性和稳定性，同时也通过长时程功能数据挖掘出了多种单细胞水平的神经响应类型，体现了神经元的功能多样性。这些现象对于传统双光子显微镜而言都极具挑战，特别是会由于光毒性本身导致会导致细胞异常表现，比如会导致神经元在长时程拍摄过程中响应强度不断下降。

8月26日，中科院城市环境研究所与北仑区政府正式签约共建中科院宁波城市环境观测研究站。 　　中科院宁波城市环境观测研究站项目选址北仑春晓滨海新城，预计2014年正式运行。研究站将立足宁波市，辐射长三角，面向生态环境保护、城市生态科学和环境科学与技术的发展研究，开展城市环境长期观测研究、城市生态环境与健康、城市环境治理与修复技术、环境治理工程与循环经济、城市规划与环境政策研究与开发以及技术转移、转化和规模产业化。 　　宁波市委副书记、市长刘奇说，中科院宁波城市环境观测研究站暨宁波城市环境研究中心的落户，不仅有助于提升区域科技创新能力，推进低碳生态城市建设，实现经济社会全面协调可持续发展，而且有助于推进宁波传统产业高端化、高新技术产业化、新兴产业规模化，加速构建现代产业体系。

2月19日，科技部发布“地球观测与导航”等10项重点专项2016年度项目申报指南通知。“地球观测与导航”重点专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。 本项目涉及技术包含“关键技术攻关类”、“关键技术攻关类与应用示范类”、“基础前沿类”、“重大共性关键技术类”等几大类，列入关键技术攻关类的有：静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术、静止轨道全谱段高光谱探测技术、大气辐射超光谱探测技术、超敏捷动中成像集成验证技术、基于分布式可重构航天遥感技术、面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术。全文如下： “地球观测与导航”重点专项2016年度项目申报指南 依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》，按照《国务院关于改进加强中央财政科研项目和资金管理的若干意见》及《国务院印发关于深化中央财政科技计划（专项、基金等）管理改革方案的通知》精神，科技部会同有关部门，组织编制了国家重点研发计划“地球观测与导航”重点专项的实施方案，在此基础上启动该专项2016年度项目部署，并发布本指南。本专项围绕新机理新体制先进遥感探测技术、空间辐射测量基准与传递定标技术、高性能空天一体化组网监测系统技术、地球系统科学与区域监测遥感应用技术、导航定位新机理与新方法、导航与位置服务核心技术、全球位置框架与位置服务网技术体系、城市群经济区域与城镇化建设空间信息应用服务示范、重点区域与应急响应空间信息应用服务示范等9个方向，共部署45个重点任务。按照分步实施、重点突出原则，2016年启动7个方向15个重点任务的部署，专项实施周期为5年。针对重点任务中的研究内容，以项目为单位进行申报。项目下设课题数原则上不超过5个，每个课题承担单位原则上不超过5个。本专项2016年部署项目的申报指南如下：1.“新机理新体制先进遥感探测技术”方向1.1静止轨道高分辨率轻型成像相机系统技术（关键技术攻关类）研究内容：面向同时兼顾高空间分辨率、高时效观测能力的各类区域性监测任务要求，开展不低于2.5m分辨率的静止轨道光学相机系统技术研究，包括基于天地一体化的静止轨道空间轻型相机系统总体技术、相机自适应光学检测与控制技术、静止轨道高分辨率相机稳像技术等研究；完成全尺寸地面原理样机的研制，对关键技术进行地面试验验证，为发展静止轨道高分辨率光学卫星提供技术支撑，服务于我国高分辨率海陆安全监测、突发灾害探测等重大应用需求。考核指标：实现静止轨道不低于2.5m空间分辨率的全色对地成像和不低于5m分辨率的多光谱对地成像，实现单帧幅宽不小于100km×100km，成像质量MTF×SNR优于5（太阳高度角20° 、地面反射率0.05）。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.2 静止轨道全谱段高光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对防灾减灾、环境、农业、林业、海洋、气象和资源等领域高光谱遥感的应用需求，开展静止轨道高光谱成像技术研究，突破全谱段高光谱高灵敏探测、大口径低温光学集成装调、超大规模高灵敏度面阵红外探测器组件、高精度定标与反演等关键技术，形成波段范围覆盖紫外至长波红外的全谱段高光谱成像原理样机系统，为静止轨道高光谱探测技术及应用的跨越式发展奠定基础。考核指标：研制空间分辨率不低于25m（紫外至近红外波段）、50m（短波红外至中波红外波段）、100m（长波红外波段），波段范围0.3μ m～12.5μ m，光谱分辨率不低于0.01λ 、波段可编程，单帧幅宽不小于400km的高光谱成像原理样机系统。实施年限：5年拟支持项目数：3项1.3 大气辐射超光谱探测技术（关键技术攻关类）研究内容：针对大气痕量气体的临边和天底超光谱探测需求，开展大气辐射超光谱探测仪总体技术研究，进行指标体系和总体方案设计；开展高效率干涉成像技术研究，实现高性能干涉仪的设计和装调，突破高精度高稳定性机构控制技术、激光计量技术；开展低温光学和系统制冷技术研究；开展红外傅里叶变换光谱仪高精度定标技术研究；研制大气辐射超光谱探测仪工程样机；突破数据预处理和气体反演技术，开发数据处理软件系统。考核指标：谱段：3.2μ m～15.4μ m；光谱分辨率不低于1.25px-1（天底）、0.375px-1（临边）；空间分辨率（@705km）不低于0.5km×5km（天底）、2.3km×23km（临边）；幅宽不低于5.3km×8.5km（天底）、37km×23km（临边）；辐射测量精度：0.3K；光谱定标精度：0.2px-1；信噪比不低于30：1。实施年限：5年拟支持项目数：2项1.4 超敏捷动中成像集成验证技术（关键技术攻关类）研究内容：面向高分辨率、高效率、高价值对地观测卫星发展需求，开展超敏捷、动中成像技术攻关。完成动中成像模式的总体设计；完成高分辨率相机成像质量保证技术攻关，确保实现图像的高辐射质量和高几何质量；完成姿态快速机动并稳定控制技术攻关、动中成像高平稳姿态控制技术攻关，开发相关的核心控制部件并完成系统闭环验证；构建动中成像集成验证系统，模拟在轨动中成像过程，进行姿态机动与相机成像集成试验验证。考核指标：相机角分辨率：优于0.5μ rad；姿态机动速度：绕任意轴机动25° 并稳定时间不超过10s；最大角速度不低于6° /s；最大角加速度：不低于1.5° /s2；动中成像过程姿态稳定度优于5×10—4 ° /s（三轴，3σ ）；系统在轨传函：≥ 0.1（Nyquist频率）；图像目标定位精度：常规推扫优于5m，动中成像优于30m（星下点，无控制点）。实施年限：3年拟支持项目数：1—2项2.“高性能空天一体化组网监测系统技术”方向2.1 基于分布式可重构航天遥感技术（关键技术攻关类）研究内容：面向应急遥感等迫切任务需求，开展基于分布式可重构航天器的智能遥感技术与方法研究；开展航天器空间分布方式、可重构方法与遥感技术的关联性研究。开展凝视、推扫、视频与多星组网的多种成像模式相结合研究；研究空间多航天器空间遥感探测系统的分布式测量方法、通信组网与数据共享机制；研究快速自动合成与高精度定位以及分布式航天器组网系统技术。开展具有实时姿态、位置、时间和自标定等综合信息能力的智能化载荷系统标准研究；形成标准化的分布式姿态测量与控制模块，网络化通信与数据共享模块，高精度遥感模块三大核心能力。考核指标：完成6～8颗分布式可重构卫星试验样机，实现分布式可重构卫星集群姿态测量、通信、测控和成像功能验证，完成分布式可重构遥感卫星网络演示系统；姿态测量与控制模块，总重量小于1kg，实现三轴姿态测量精度优于10″ ，角速度测量精度优于0.001° /s，角度控制精度优于0.02° 。数据通信与共享模块重量小于1kg，功耗小于1W，其包括星间通信数率大于30Kbps，距离大于20km，星地数据通信包括测控与数传，其中测控数据率上下行均大于30Kpbs，数传大于10Mpbs。高精度载荷模块重量小于5kg，对地分辨率优于4m，幅宽大于8km；系统具有自主成像的能力，无控制点图像定位精度优于100m，通过半物理仿真演示验证在全球任意地点达到在2小时内实现快速重访。实施年限：5年拟支持项目数：3项2.2 面向遥感应用的微纳卫星平台载荷一体化技术（关键技术攻关类）研究内容：面向多尺度实时敏捷全球覆盖的需求，开展20kg量级卫星的平台载荷一体化总体技术研究；构建标准化的微纳型遥感载荷单元与微纳型姿态测量控制单元，能源流单元和信息流单元。开展面向微纳型遥感卫星在轨遥感参数自标定和互标定技术研究，并通过地面演示验证；研究部署地球空间环境探测传感器微型化与集成设计技术，如空间大气、粒子辐射、电磁场、微重力等探测。突破探测微传感器关键技术，及其与微纳星微平台一体化设计和集成技术。建立低成本货架式微纳型遥感卫星技术体制；开展基于商业器件的批量化微纳卫星遥感系统的建造技术、标准化模块、载荷的集成、测试方法研究；完善微纳型遥感卫星的建造规范，为未来实现百颗量级微纳卫星遥感编队奠定技术基础。考核指标：完成20kg量级一体化微纳型遥感卫星系统以及相应的演示验证。完成微纳型遥感卫星的姿态标准化单元，完成微纳型遥感卫星的能源系统标准化单元，实现整星功耗大于20W的能源有效分配和电源系统的可靠性；对信息流标准化单元，基于商业器件实现遥感信息、测控信息、数据传输等的信息流统一处理。通过地面演示验证微纳型遥感卫星在轨载荷单元与姿态参数的互标定精度优于2，载荷系统的内部自标定精度优于0.2。实施年限：5年拟支持项目数：2项3.“地球系统科学与区域监测遥感应用技术”方向3.1 基于国产遥感卫星的典型要素提取技术（重大共性关键技术与应用示范类）研究内容：研究并建立全球多尺度典型要素标准体系和全球典型要素信息提取技术规范；研究国产低—中—高分辨率卫星遥感影像无场几何定标与验证技术、大规模境外多源遥感数据高精度协同处理技术；研究全球典型要素自动识别、快速提取与定量遥感技术，研究全球典型要素的增量更新技术；研究毫米级全球历元地球参考框架（ETRF）构建关键技术；形成典型要素协同生产技术体系，开展地表特征、资源、环境、矿产、生态、减灾典型要素信息提取示范应用。考核指标：标准体系覆盖全球多尺度数字正射影像（DOM）、数字高程模型（DEM）、数字地表模型（DSM）、地形核心要素、水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等典型要素，满足10m～20m地表覆盖分类要求；信息提取技术能够支持我国主要自主卫星数据产品的快速处理，典型要素提取自动化程度达到80%以上，精度达到像元和亚像元级；全球尺度DOM数据产品分辨率优于2.5m、DEM数据产品分辨率优于10m、无控平面和高程精度优于5m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：5万；境外重点区域DOM数据产品分辨率优于1m、DEM数据产品分辨率优于5m、无控平面精度优于3m、无控高程精度优于2m、地形核心要素矢量数据产品精度不低于1：1万；水体、湿地、人造地表、耕地、冰川和永久积雪、森林、草地、灌木地、裸地、矿产开发地、碳酸盐岩区、盐碱地、石漠及荒漠化地等要素数据产品分辨率达到10m～20m、要素信息提取准确率不低于85%；建立毫米级全球历元地球参考框架技术体系。生产全球3～5个典型区域的要素信息产品。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合3.2 地球资源环境动态监测技术（重大共性关键技术类）研究内容：研究全球典型区域资源、能源、生态环境、自然灾害的监测指标体系，研究任务驱动的多源国产卫星协同立体监测、预警、应急调查技术，研究面向环境要素应急与监测耦合遥感观测技术，研究天地联合多时空尺度监测数据在线融合处理及协同分析技术，研究基于多源多时相卫星影像的全球尺度及典型区域地表覆盖、自然灾害、资源能源开采环境、生态环境等标志性特征的高可信变化检测、分析评价、模拟预测技术；研究天地联合多时空尺度近地空间环境监测关键技术；形成地球资源环境动态监测技术体系，开展相关领域的应用示范。考核指标：监测指标体系覆盖全球典型区域资源、能源、生态与健康环境、自然灾害动态变化要素与特征，满足资源环境动态监测要求；高价值时敏目标监测精度优于90%、虚警率小于5%；实现至少15类遥感载荷的多源数据融合与协同处理；对重大基础设施的形变监测精度优于3mm/年，形变时间序列监测精度优于4mm；具备资源与环境要素的年度监测能力，全球尺度产品空间分辨率不低于30m、重点区域产品空间分辨率不低于10m；全球典型区域自然灾害、资源能源开采地、湿地和森林等生态环境敏感因子的变化检测准确度大于85%；动态观测数据驱动的典型自然灾害实时模拟精度达到85%、时效性高于亚小时；天地联合监测区域尺度200km～1000km，获取空间环境信息要素不少于4类，数据处理周期不超过2小时。选择3～5个领域开展应用示范。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明 ：鼓励产学研结合4.“导航定位新机理与新方法”方向4.1 高精度原子自旋陀螺仪技术（基础前沿类）研究内容：针对海洋资源勘探对水下探测器长航时高精度导航技术需求，开展高精度原子自旋陀螺的理论与方法研究及关键技术攻关，研制原理样机；同时，探索面向便携式自主导航的金刚石色心原子陀螺的理论与方法，研制原理验证样机。考核指标：探索导航定位新机理与新方法，并研制两类高性能原子自旋陀螺样机：（1）高精度原子自旋陀螺原理样机，实现漂移优于0.0001° /h；（2）金刚石色心原子陀螺原理验证样机，实现漂移优于10° /h。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项4.2 海洋大地测量基准与海洋导航新技术（基础前沿类）研究内容：面向海洋资源环境探测、水下导航定位的应用需求，研究海底大地测量基准建立和陆海基准的无缝连接技术，构建陆海（含海底）一致的、连续动态的海洋区域高精度大地测量基准和位置服务系统，包括高程基准（大地水准面）；研究水下参考框架点建设与维护和陆海大地水准面无缝连接等技术方法；完成水下方舱设计、标校和测试方案论证与试验；研究海洋（水面、水下）融合导航技术和重力匹配导航技术，研制海底信标、重力和惯性定位相融合的水下综合导航设备。考核指标：海底大地控制点坐标精度优于± 0.5m；1×1海洋重力异常图精度优于± 3～5mGal；大地水准面精度优于125px。最大工作水深不小于3000m。水下定位精度优于± 10m；实时重力测量处理精度优于± 3mGal。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.“导航与位置服务核心技术”方向5.1 协同精密定位技术（基础前沿与关键技术攻关类）研究内容：面向大众用户对室内外无缝定位服务的需求，研究高可靠性、高可扩展性的协同精密定位服务平台架构；联合通信与卫星导航技术，建立协同定位平台和A—GNSS服务技术体系；以云计算、云存储技术为基础，突破海量基准站实时观测数据安全管理及精密定位增强信息分布式处理技术；开展基于通信、卫星导航等多源协同定位关键技术研究；突破面向大众应用的高性能、低成本协同精密终端关键技术；开展云平台精密定位信息安全及基于性能分级服务关键技术研究；联合多卫星系统、全球覆盖地面基准站网及地面通信网络，研制面向大众用户的协同精密定位关键器件和自主可控的协同精密定位服务平台，开展应用示范。考核指标：能够实时处理联合全球和我国的GNSS基准站数据，处理能力不少于2000个站；实现秒级更新的卫星轨道、钟差及相关参数联合处理，满足亚纳秒至毫秒级精度的授时服务，以及毫米级至亚米级的定位服务；大众用户室外定位精度优于0.5m，授时精度优于1ns；形成相关技术标准规范建议，平台服务用户能力不少于1千万，每日定位处理能力不少于100亿次。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项5.2 室内混合智能定位与室内GIS技术（关键技术攻关类）研究内容：围绕室内复杂环境智能定位与多体系位置自适应和应用服务等关键科学问题，面向大型复杂公共场所的安全监控与预警和应急救援与管理等重大应用需求，研究开发基于地面基站的无线定位或室内特征匹配等混合智能室内定位技术，通过导航电文的精确坐标定位数据、室内多种无线通讯信号、室内特征的位置信息等，构建大范围高精度室内混合定位示范系统，开发新型的核心芯片，研制室内GIS软件。重点研究以下关键技术：无线定位信号载波频率及导航电文播发协议，室内特征获取与计算；地面基站及无线广播发射机关键技术；接收机核心芯片（射频前端及接收机基带信号SoC芯片）关键技术；接收机基带信号处理及定位、室内特征匹配与定位算法；室内定位接收机开发，室内GIS研制，室内位置服务应用系统构建。考核指标：室内定位精度优于1m；室内图像匹配精度达到亚像素；建立室内定位示范系统，定位区域可以覆盖大型城市，复杂建筑群广场面积达到50万平米以上，超大型机场日客流量超过20万；完成室内定位系统基准站研发和室内定位接收机核心芯片及算法的开发、室内特征匹配与室内GIS研制；形成室内无线定位技术国家标准建议，核心理论方法论文不少于3篇，自主核心专利不少于10项。实施年限：5年拟支持项目数：3项有关说明：鼓励产学研结合，鼓励配套支持经费 5.3 全空间信息系统与智能设施管理（基础前沿类）研究内容：围绕人机物混合的三元世界的全测度空间信息获取、处理、分析的关键科学与技术问题，探索多元空间协同表达与时空基准、全尺度空间数据模型、设施信息标准化模型等理论方法，攻克多尺度多模态大数据归一化、多元空间数据分析模型与态模型耦合、全空间信息符号化表达与可视化等前沿核心技术，研制具有原始创新、世界领先的全空间信息系统原型，构建城市基础设施管理示范应用系统，促进我国地理信息系统创新发展。考核指标：理论上原始创新，核心理论方法的标志性论文不少于50篇，自主核心专利不少于20项；新型空间数据处理与分析算法不少于100种，实时动态可视化三角面片超过100万量级，GB级空间数据可视化速度优于秒级；研制适用国内大城市公用设施管理的示范系统，示范验证系统可管理物件超过百万件。实施年限：5年拟支持项目数：1—2项有关说明：鼓励产学研结合6. 全球位置框架与位置服务网技术体系6.1 广域航空安全监控技术及应用（关键技术攻关类）研究内容：面向应对运输航空突发安全事件和管控通用航空安全风险的需求，研究基于自主PNT资源和通信资源的广域航空安全监测网技术架构、航空器飞行动态信息一致性/完好性/安全性保障与风险评估技术；研究星基自动相关监视和多照射源低空监视等全空域航空器高精度定位技术；研究高风险航迹追踪识别与风险预警技术；研究北斗机载设备检测与适航评估技术；研制构建功能性验证系统，针对运输航空和通用航空开展验证性应用示范工作；为建立广域航空安全监控网、提升国家空域安全监控能力进行技术探索与储备。考核指标：建立具备全球覆盖能力的全空域航空安全监视及风险预警实验平台、具备模拟北斗最低性能及高精度增强模拟等能力的实验平台，搭建广域航空安全监控网功能验证系统，形成广域航空安全监视网技术架构和技术规范。航空器运行风险识别符合ICAO DOC4444要求，告警位置信息不低于1次/min；北斗机载设备安全评估符合SAE ARP4761和CAR25.1309要求；监视航空器数量大于1000架，监视数据更新时间小于10s，三维位置精度优于2m、三维速度精度优于0.1m/s、时间精度优于20ns（95%置信度）；3000m及以下非合作目标监视范围不小于120 km×120 km，水平定位精度优于50m，矢量速度精度优于1m/s，数据更新率不低于1次/s。实施年限：4年拟支持项目数：1—2项7. 重点区域与应急响应空间信息应用服务示范7.1 区域协同遥感监测与应急服务技术体系（关键技术攻关与应用示范类）研究内容：研究区域应急响应空天地组网遥感监测应急服务体制机制，研究应用机理并确立应用需求和技术指标体系；研究基于卫星普查观测、浮空器定点观测、长航时无人机巡航观测、轻小型无人机重点观测、地面移动终端信息实时采集的空天地一体化协同观测和应用系统总体技术；突破区域空间应急信息链构建、突发事件空间信息聚合分析、应急决策支持等共性关键技术，研建区域应急响应空间信息服务规范标准，构建“一带一路”、边境口岸等重点敏感区域的突发事件应急服务系统，以重点区域和典型突发事件为案例，开展规范、技术体系与系统集成方案的应用示范。考核指标：形成完整的空天地组网遥感监测应急服务运行标准体系和技术规范，支撑重点区域观测信息获取实现优于小时量级的覆盖频度、突发事件响应时间优于2小时能力，协同观测至少包括亚米级高分卫星遥感、低空遥感与地面移动终端等3类监测手段，实现分米级移动信息采集；完成应急服务演示系统研制，系统应具备满足应用部门功能与性能需求的应急响应指挥、信息获取、资源规划部署、调度、应急信息获取与管理、综合分析与信息产品生成、应急决策等能力；应用示范应包括“一带一路”沿线相关边境口岸、敏感地区城镇以及境外重点区域，构建至少1个区域空间信息服务与应急指挥示范平台。实施年限：3年拟支持项目数：2项有关说明：鼓励产学研结合

碳中和背景下生态系统碳源碳汇观测技术与学术交流会第一轮通知理加云学堂（第十三期）会议时间：2022年9月6日（星期二）参会方式：网络线上直播01 会议背景气候变化是当今人类面临的重大全球性挑战。气候变暖背景下，极端气候事件频发，对人类的影响也日益严重。为应对气候变化的影响，“碳达峰”和“碳中和”于2021年两会上被提出，并被首次写入政府工作报告，成为我国应对气候变暖的国际行动的一部分。减排（减少CO2排放）和增汇（增加CO2吸收）是实现“碳中和”目标的两条根本途径，生态系统作为自然界的主要碳汇，增强其碳汇功能对实现“碳中和”目标的重要途径，但不同生态系统的碳源、碳汇功能、量级、分布、动态和驱动因素仍存在较大的不确定性，这就对生态系统碳通量的准确观测提出了更高的要求。以SIF植被遥感、湍流涡动通量和多通道土壤呼吸等为代表的天空地一体化碳源、碳汇监测技术，可以为生态系统碳通量监测提供先进的技术支撑，同时有助于更好地开展长时序动态监测，建立多源、多尺度、多要素的综合监测数据集，推进我们对不同生态系统碳源汇功能的认识。北京理加联合科技有限公司将于2022年9月6日以网络直播的形式召开“碳中和背景下生态系统碳源碳汇观测技术与学术交流会”。02 会议目的面向广大科研人员，开展“碳中和”背景下生态系统SIF植被遥感、湍流涡动通量、多通道土壤呼吸等监测技术以及数据综汇及管理的基础理论、技术方法、数据分析和应用研究进展等方面的技术交流和培训，促进不同学科领域学者间的交流，提升野外生态台站的综合观测技术水平。03 会议内容🔸生态系统碳源碳汇观测技术的基础理论与新方法；🔸生态系统碳源碳汇的前沿科学问题；🔸生态系统碳源碳汇观测技术的应用与研究进展；04 会议日程会议特邀专家与报告信息，将于第二轮通知发布，敬请关注。05 注意事项本次研讨会不收取费用。06 会议时间及形式会议时间：2022年9月6日会议形式：网络线上直播07 报名方式关注微信公众号“理加联合”，回复“报名”，填写表单即可我们将根据报名人数来选择对应的网络直播方式08 联系我们BeijingLICA （工作人员微信号）添加工作人员微信，邀请您进入此次会议交流群

安徽理工大学力学与光电物理学院副教授吴宏伟团队，针对声学系统中速度矢量场的矢量特性和分布调控展开理论研究和实验观测，实现了速度场的斯格明子模式分布和局部调控，有效拓展了操控矢量场的途径，为未来实现高速、高密度声波信息存储和传输提供了更多调控自由度。相关研究成果日前发表于《应用物理快报》。 实验观测声学斯格明子模式的局部调控 安徽理工大学供图斯格明子最早是由英国物理学家Tony Skyrme在高能物理中提出的一种拓扑孤立子。近些年，人们在不同物理系统（包括玻色爱因斯坦凝聚、磁性材料、光学系统等）中观察到了斯格明子模式，并发展衍生出各式各样的斯格明子分布，这种特殊的矢量场分布有望代替传统的计算机硬盘，实现超紧缩的数据存储器。 “声波作为经典波之一，在日常生活、生产中起到重要作用。借助于声学超构材料设计，构造特殊声波的速度场分布可以实现对声波传输操控，以推动声波在生物医学、传感检测以及信息传输与存储方面的应用。”吴宏伟向《中国科学报》介绍。近年来，斯格明子模式由于其特殊的实空间拓扑保护性和巨大的应用前景，使其成为不同物理分支中研究的热点和前沿方向。然而，与光学这种矢量场相比，声波过去一直被认为是无旋标量场。直到最近，人们才认识到声学系统中结构声场可以产生有旋速度场矢量。因此，在声学系统中研究速度场的斯格明子模式分布，不仅对实际的声波信号传输和存储具有重要意义，对认识声波的矢量特性也具有一定科学价值。吴宏伟团队率先在声学领域开展斯格明子模式研究，设计了阿基米德螺旋线型的亚波长超结构，实现了局域型声学斯格明子模式，实现对声波信号的数据存储。研究发现，这种螺旋结构不仅可以支持多频率的斯格明子模式，而且具有易激发和样品制作简单等优点。“我们研究发现，这种物理机理来自于超结构表面的沟槽对声波产生了一种束缚作用，形成具有高传播波矢的声学表面波，进而在结构表面干涉产生特殊的声速矢量场的分布。”吴宏伟说。传统的斯格明子模式按照矢量场分布类型，通常可以分为Néel型、布洛赫型、反型斯格明子等，这些类型的斯格明子模式具有固定的矢量场分布特征。为进一步操控斯格明子模式的矢量场分布，课题组在前期工作的基础上，进一步提出一种梯度超结构方案，实现Néel型斯格明子模式内部矢量场的局部调控，产生紧缩或扩张矢量场分布。通过3D打印实际下凹、平整、和上凸的样品，从实验上实际观测到了斯格明子模式的紧缩、平缓和扩张的速度场分布。这种斯格明子模式内部局部操控的方法不仅对Néel型模式，对其他类型的模式也具有同样的调控作用，并且依然保持了斯格明子模式的拓扑保护性。研究结果有效拓展了操控矢量场的途径，为调控速度矢量场分布提供了更多的自由度。审稿专家认为：“作者在声学领域提出了一种全新的方法，产生Néel型的斯格明子，并通过实验观测到了斯格明子模式的局部操控以及拓扑保护特性，在声波信息传输与存储方面有着重要意义。”

2024年07月15日中国地质调查局军民融合地质调查中心在西藏拉萨举办了雅鲁藏布江中游自然资源西藏自治区野外科学观测研究站（以下简称“雅江站”）的揭牌仪式，并召开了首次学术委员会会议。雅江站是中国地质调查局军民融合中心联合河海大学、西藏农牧学院等单位，于2020年开始建设的野外观测研究站。过去数年里，相关单位在雅鲁藏布江中游及其主要支流拉萨河、尼洋河、雅砻河等流域布局野外监测站点37处，实现了对冰川、冻土、河流、湖泊、植被、土壤等自然资源的实时监测及传输，为西藏的自然资源保护与合理开发提供数据支撑。雅江站主要立足多圈层相互作用及其影响效应的典型区和天然实验室——雅鲁藏布江流域，聚焦多圈层作用的自然资源变化过程与径流效应，开展大气、冰川、冻土、河流、湖泊、草原、森林、土壤及地下水等多圈层自然资源的观测与地理国情监测，旨在获取各类自然资源的数量、质量及变化过程等长时序数据，研究自然资源的变化规律与驱动机制，及其对生态环境的影响。揭牌仪式上，雅江站学委会主任、中国科学院崔鹏院士发表视频致辞，希望雅江站进一步凝练观测研究方向，聚焦雅江中游自然资源要素的演变及机制，为区域生态环境保护和服务地方经济发展作出贡献。 北京理加联合科技有限公司（以下简称理加联合）应邀参与了本次揭牌仪式。在会议现场，理加联合设立了展台，展示了公司的监测方案。同时，理加联合吴森分享了题为“涡动通量观测研究进展循环与生态系统多要素研究方法简介”的报告。此外，理加联合的技术人员也借此机会与参会人员进行了深入交流，共同探讨了各种技术问题和应用场景。 此次会议的圆满成功，不仅为雅江站的发展奠定了坚实基础，也为推动西藏乃至全国的自然资源科学研究与生态保护工作注入了新的活力。理加联合将以此为契机，继续深化科研创新与合作交流，为西藏的生态文明建设和自然资源管理提供更加坚实的科技支撑。

成果名称 适用于单细胞内单分子动态观测的层状光超高分辨率扫描荧光显微系统的研究 单位名称 北京大学 联系人 马靖 联系邮箱 mj@labpku.com 成果成熟度 □研发阶段 &radic 原理样机 □通过小试 □通过中试 □可以量产 成果简介： 超分辨技术是利用随机光学重构等方法，突破光学衍射极限的一种新型显微技术，它使得我们有机会在单分子水平上观察亚细胞结构。但是传统意义的超分辨技术是基于全内反射照明的，这就使得我们可观测的样品厚度远小于细胞厚度，从而无法对细胞深处，如细胞核内的分子进行实时观测。层状光扫描技术是利用高斯光束的性质，通过光线的单方向汇聚产生亚微米级的层状光，从而可以对组织样品进行3D扫描。层状光荧光扫描显微系统有着成像速度快，光致漂白与光毒性效应小等优势，非常适合于组织及真核细胞的观测，但它的分辨率会受到衍射极限的限制。 生命科学学院孙育杰课题组将这两种技术进行了优势互补，发展了新型集成芯片技术，研发出了一种适用于单细胞内单分子动态观测的新型显微系统。在基金的资助下，通过相关设备的购置和材料的加工，有力地推动了项目组相关工作的开展，其主要工作包括：（1）层状光-荧光扫描系统的实现；（2）适用于单细胞层状光成像的新型细胞芯片技术的研究；（3）单分子超高分辨率荧光技术的实现；（4）超高分辨率一层状光荧光扫描复合光路的实现。通过以上工作的开展，单分子超高分辨率荧光显微系统的样机搭建已经完成，顺利通过了第四期项目的验收。这项工作获得了国家自然科学基金委重大项目的后续支持，项目名称为&ldquo 细胞中活性分子实时动态变化与相互作用的荧光探针研究&rdquo 。 应用前景： 该研究成果在细胞生物学，特别是干细胞定向分化、胚胎早期发育、胞内运输等生物过程的研究领域中有着重要的应用前景。

行业动态|暨南大学吴晟课题组基于深圳356米气象塔进行实时黑碳气溶胶垂直分布观测的研究成果前言近日，气候学领域知名学术期刊Theoretical and Applied Climatology 《理论与应用气候学》，发表了暨南大学质谱仪器与大气环境研究所吴晟老师团队在关于黑碳气溶胶垂直分布的研究成果。该文章总结了通过在356米的深圳气象塔（SZMT）的五个高度（2,50, 100,200和350 m）平台上部署五台微型黑碳仪进行的实时黑碳气溶胶垂直分布观测分析的成果，重点考察了不同高度下平均等效黑碳浓度（eBC，当量黑碳浓度，把所有吸光折算成EC的浓度等效值）的日变化情况，和气象条件尤其是风速、风向的影响，并通过风玫瑰和后向轨迹分析了BC来源，同时还进行了吸收?ngstr?m指数（AAE375-880）的计算解析。团队此次的分析成果，给黑碳气溶胶垂直分布观测数据和分析提供了详实的资料，并有力地证实了很多以往相关研究的结论。First作者：孙天林（硕士研究生）通讯作者：吴晟副研究员、吴兑教授、周振教授下载链接：https://rdcu.be/b3lv2原文链接：https://doi.org/10.1007/s00704-020-03168-6DOI：https://doi.org/10.1007/s00704-020-03168-6背景介绍黑碳（Black carbon，BC）是重要的大气气溶胶组成部分，因不完全燃烧而产生。近些年，大气中黑碳的浓度显著增加不仅与大量化石燃料消耗有关，还涉及到生物质燃烧和日益增长的汽车尾气排放。黑碳的强吸光性质可改变大气的辐射特性，降低能见度，其增温效应仅次于CO2。另外，黑碳还可能吸附有毒物质并带进人体内，引起呼吸系统和心血管疾病。由于黑碳对全球气候变化、区域环境空气质量和人体健康造成的重大影响，相关研究已成为大气气溶胶及气候变化领域的科研热点。图1 深圳市356米气象塔（SZMT）采样点位置和照片上下滑动查看五个高度平台部署微型黑碳仪情况图文解析图2 a-e为五个采样高度的eBC浓度概率密度分布。红色实线表示对数正态分布函数拟合曲线，N表示数据量，f为不同高度的eBC的箱须图eBC浓度整体表现出随高度升高而下降的趋势。eBC在2和50 m处具有双峰分布特征，在100、200和350 m处呈单峰分布，主要是因为近地面（2和50 m）受污染影响更大。图3 eBC日变化。红色圆表示小时均值。图4 eBC垂直廓线从图3和图4来看，eBC日变化呈现双峰分布的规律，5个高度峰值均出现在9:00-10:00与19:00-21:00之间，出现在夜晚的高峰随着高度增加，峰值略有下降，早晚高峰与车辆尾气明显关联，傍晚高峰的幅度更大，范围更广，可能与深圳的交通法规有关，深圳的卡车（柴油车）在7:00至22:00禁止通行，柴油车的BC排放水平相对较高，是导致本研究中观察到的夜间高峰的原因。图4d表明，较高的排放量加之通常在傍晚出现的较低的污染混合层高度共同导致了BC在地表附近聚集。图5 eBC和PM2.5时间变化。PM2.5用阴影区域表示，eBC用实线表示图5为eBC时间变化图，可以看出eBC和PM2.5的变化趋势类似。eBC / PM2.5质量浓度比可作为PM2.5成分和来源的指标。eBC / PM2.5增加或出现峰值可能表明有高BC排放源经过观测点（例如，高排放车辆或燃烧事件）。另外，不同高度之间eBC / PM2.5的差异也可以提供一些定性的源信息。例如，eBC / PM2.5zuida值是在2 m处，这与大多数BC粒子来源于地面的事实是一致的。图6 温度（T），相对湿度（RH），太阳辐射（R）和eBC浓度的时间变化。从图6可以看出，eBC浓度的变化趋势与RH的变化趋势相似，通常与T的变化趋势相反。通过对图表趋势和特殊事件的分析，发现风速相比其他气象因素对eBC浓度的影响较大。图7 在350 m处测得的AAE375–880的日变化。红色圆表示小时均值吸收?ngstr?m指数（AAE）可用于定量BC气溶胶光吸收随波长变化的特性。本研究中，采用了375 nm和880 nm来测定AAE375–880。通过分析不同时段的AAE375–880值的变化，得到AAE375–880与实际污染的关联以及与颗粒物老化的关联。文章结论1.在深圳市356米气象塔的5个高度（2, 50, 100, 200和350 m）平台上进行的BC观测分析，发现BC浓度垂直分布随高度增加而降低的规律，不同高度BC的变化具有很好的相关性，观察到BC日变化中的双峰规律。2.在整个观测期间，BC与PM2.5的比值相对稳定。气象因素特别是风速可能是导致BC浓度升高的关键因素。BC风玫瑰分析表明，不同高度的高BC事件来源于不同方向的贡献，确认本地一次排放源的贡献。后向轨迹分析表明，来自华中地区的气团的BC浓度水平比其余三个方向高很多。AAE375–880在350 m处表现出明显的日变化规律，可能与老化和新鲜排放的BC的占比贡献有关。3.在未来的研究中将气象塔和无人机观测两种方法结合使用可以为BC垂直廓线的观测与研究提供更多信息。相关仪器microAeth® 微型黑碳仪点击查看大图1、MA200 (AethLabs, CA, USA),which provides BC measurements at five wavelengths.公众号主页菜单[产品资讯]→[碳分析模块]→《microAeth微型黑碳仪》http://www.bmet.cn/index.php/Index/productdet/ qcid/130/spid/224.htmlMA2002、AE51 (AethLabs, CA, USA), which reports BC at 880 nm only.公众号主页菜单[产品资讯]→[碳分析模块]→《microAeth微型黑碳仪》http://www.bmet.cn/index.php/Index/productdet/cid/131/spid/363.htmlAE51往 期回 顾点击“阅读原文”查看文章详情

问：《技术规范》制定的背景和意义是什么？答：自然保护地是生态建设的核心载体、中华民族的宝贵财富、美丽中国的重要象征，在维护国家生态安全中居于首要地位。中共中央办公厅 国务院办公厅《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》要求，建立国家公园等自然保护地生态环境监测制度，制定相关技术标准。自然保护地生态环境调查与观测是自然保护地生态环境监管的基础。开展自然保护地生态环境调查与观测，全面掌握自然保护地生态系统格局、生物多样性、环境质量、人类活动、自然条件与灾害等状况和动态变化情况，为自然保护地成效评估、监管等工作提供数据基础和科学依据。《技术规范》构建了自然保护地生态环境调查与观测的指标体系，规范了技术方法，明确了质量控制要求，作为自然保护地制度体系的重要配套标准，可以更加规范指导自然保护地生态环境调查与观测工作，获取科学、翔实的基础数据，有效支撑自然保护地生态环境状况监测评估、保护成效评估等业务，对提升自然保护地监管能力、完善监管体系具有重要意义。问：《技术规范》制定的基本原则是什么？答：《技术规范》的制定主要遵循了以下4项基本原则：一是科学性。自然保护地生态环境调查与观测的指标能够反映自然保护地生态环境的特征，服务于自然保护地生态环境监管和科学研究。二是层次性。根据目标和对象划分层次，进行逐项细化分解，明确具体生态环境指标的量化表示和获取方法，形成层次化的调查与观测技术方法体系。三是代表性。充分考虑不同类型自然保护地的特点，根据生态环境监管需求，设置必选指标和参考性指标，可以对参考性指标进行增减，科学合理的设定调查与观测方法和频次。四是可操作性。指标在满足监管的前提下，确定调查与观测的技术方法是成熟、可行、易实施的。问：《技术规范》的主要内容有哪些？答：《技术规范》规范了自然保护地生态环境调查与观测的指标、技术方法、质量控制要求等。在指标方面，包括生物多样性、生态系统服务功能、环境质量、自然条件与灾害和人为活动等5个方面，设置12类一级指标、24类二级指标和50类三级指标。同时，分为必选指标和参考性指标，其中，必选指标有生态系统类型与面积、植被类型、植被盖度等19类，根据不同自然保护地在类型、保护对象、所处区域生态环境等方面差异，可以自主选择参考性指标。在生物多样性方面，主要考虑了生态系统多样性和物种多样性；在生态系统服务功能方面，主要考虑了水源涵养、防风固沙、土壤保持和碳固定等；在环境质量方面，主要考虑了水环境、海洋环境、大气环境、土壤环境和声环境；在自然条件与灾害方面，主要考虑了气象、水文、气候等自然条件，极端天气、地质灾害、火灾、生物灾害、海洋灾害等自然灾害；在人为活动方面，主要考虑了开发利用情况和污染破坏情况等。在技术方法方面，综合“天空地”各种观测技术手段的特点和优势，形成了集“遥感监测、地面观测与实地调查、资料收集与调查统计”等多种定性、定量技术方法相结合的全方位、立体化的调查与观测技术体系。在质量控制方面，规定了遥感监测、地面观测与实地调查、资料收集与调查统计等技术方法在数据质量、指标获取和成果精度等方面的质量控制要求。问：如何推进《技术规范》的实施？答：下一步，我们将做好《技术规范》宣传贯彻、加强培训、指导帮扶等工作。一是做好宣传解读和培训指导工作，组织技术专家和业务骨干开展技术规范解读和技术培训，提高各地相关人员的业务能力。二是组织技术单位与专业技术人员为地方在方法理论、遥感监测、实地调查等方面提供技术支撑，强化技术交流沟通，切实推动《技术规范》落地实施，提升自然保护地生态环境监管能力。

日前，为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国海洋环境保护法》《关于建立以国家公园为主体的自然保护地体系的指导意见》等要求，建立我国自然保护地生态环境调查与观测指标体系和技术方法，进一步规范自然保护地调查、评估、监测等生态环境监管工作，生态环境部发布《自然保护地生态环境调查与观测技术规范（征求意见稿）》（以下简称《规范》），并向社会公开征求意见。《规范》提出环境质量调查与观测指标若干，包括：一级指标4类，分别为水环境、大气环境、土壤环境和声环境；二级指标6类，分别为地表水质量、地下水质量、海水质量、大气环境质量、土壤环境质量、声环境质量；三级指标6类119项。观测方法包含站点观测、站点取样、室内分析等。此外，《规范》在遥感监测技术方法部分指出，要综合利用地面观测获取的波谱数据、卫星遥感数据和野外调查数据，建立生态系统状况关键参数反演模型，对自然保护地生态系统的植被状况、生态系统服务等指标开展周期性观测。基于无人机、飞艇等航空遥感平台，运用高光谱、热红外等传感器，对自然保护地特定生态环境目标进行精细化提取。并且，结合地面观测与实地调查两种方式。地面观测主要指利用地面上的传感器、观测设备、综合台站开展观测，通常设置相对长期、固定的观测站点，对环境质量、气象条件、水文条件等方面指标进行定期或连续观测；实地调查主要采用固定、半固定的样地/样方/样线的方式，对调查目标进行观测，主要用于对物种、植被状况等相关指标的定期调查与观测。详情参见：1.自然保护地生态环境调查与观测技术规范（征求意见稿） 2.《自然保护地生态环境调查与观测技术规范（征求意见稿）》编制说明

孙俊良教授，北京大学化学与分子工程学院无机固体材料化学课题组负责人、国家杰出青年科学基金获得者，长期从事结构确定方法的发展（包括单晶/粉末衍射、三维电子衍射技术等）和无机固体材料的合成及应用。经过数年的积累与突破，孙俊良教授已然成为我国晶体学研究领域的代表人物之一，在业界享誉盛名。近日，借助第十七届中国科学仪器发展年会（ACCSI2024）契机，仪器信息网有幸采访了孙俊良教授，请他围绕晶体学表征技术的发展与应用等展开分享。点击以下视频，观看采访详情：仪器信息网：请介绍一下您的主要研究方向？孙俊良教授：我现在的研究方向主要有两个。一个是材料的研发，包括电池材料和孔材料；另一个是电子衍射相关表征方法的研发，这个与仪器设备的相关性较强，也是我的一个更加带有标签性的工作。仪器信息网：晶体学主要涉及哪些表征技术？我国的应用水平如何？孙俊良教授：晶体学其实是一个很广的范围，如果从现代晶体学来说，它大约起源于一个世纪前X射线衍射技术的出现，这标志着晶体学真正开始用于结构分析了，后面又有电子衍射、中子衍射等一些比较老的衍射技术，现在把很多的散射、甚至是相关的非弹性散射也放在里面了。当然，早期的衍射技术侧重于一些具有比较高对称性的这种平移对称性，简单来说就是晶体，而现在的衍射技术已经发展到了非晶体材料也能够通过类似的方式去分析，比如“Pair Distribution Function，PDF”，是一种局域结构的分析方法，近几年发展的非常快。仪器信息网：作为中国晶体学会秘书长，请您谈谈材料表征技术对于晶体学的重要意义?中国晶体学会围绕材料表征技术主要开展哪些工作?孙俊良教授：我觉得晶体学能够真正让大家毫无怀疑地去确定物质的结构，可以说是现代科学的一个支柱。通常的材料，也就是固体材料，我们需要知道里面的一个个原子是怎么排布的，因为材料的性能和原子的排布具有很强的关联性。比如大家比较熟知的锂电池材料，要研究锂电池在充放电过程中发生了什么样的结构变化，为什么用着用着电量就下降了，这些都离不开晶体学的原位表征方法。总的来说，晶体学促使了材料的发展，同时材料的发展又给晶体学的表征技术提出了更高的要求，这又促使了晶体学的发展。中国晶体学会每两年举办一次所有专委会一起的年会，平时还会有一些科普或教育性质的研讨会，比如有单晶x射线衍射、粉末x射线衍射、电子衍射、小角散射，后面还会有中子散射以及刚刚提到的局域结构的分析方法——PDF表征技术，希望推动更多国内学者、研究人员能够用到现在全球相对而言快速发展的技术，而不仅仅是二、三十年前就已经发展比较成熟的那些。仪器信息网：请您谈谈对晶体学表征技术的未来展望？孙俊良教授：未来肯定会有一些不定因素，我只能就现在已有的稍微谈一下。现在很多已经发展相对成熟的技术，总体来说还是对静态的观测。如果要观测动态的，当然我们已经可以做到分钟级别的了，但是要观测秒级甚至毫秒级的，就对晶体学提出了很高的要求。这是一个原位的技术，相当于时间分辨，我认为这是未来发展的一个重要趋势。我们以前通常观测的是“完美”的晶体结构，其实材料很多的性能来自于它里面的缺陷，但是晶体学是否能够对这些缺陷进行很好的表征，现在来说还比较困难。当然，通过电子晶体学图像可以看到一些缺陷，但是只能看到局部，有可能这个颗粒里面是这个缺陷，那个颗粒里面是另一个缺陷，那到底缺陷跟它的性能有什么关联，还需要一些比较笼统的、或者统计性更强的技术。现在，PDF分析方法正在往这个方向上走，但是不是会有一些更好的方法？我觉得还是值得大家再去思考、再去发展的。仪器信息网：X射线衍射技术是一门相对古老的技术，上海光源、北京光源陆续投入使用是否会对X射线衍射技术的进一步发展有推动作用?孙俊良教授：从光源上光的质量来说，它显然是比实验室里普通的X射线光源要好很多，那么自然而然是在推动发展。比如做粉末衍射，得到的峰就会更锐一些，信号区分度也更高一些。如果信号很弱，它可以通过产生低背景，然后拿到相对较强的信号。同时强的信号会对分辨率有很好的帮助，像通常说的同步辐射可以观测到微米级的晶体，现在x射线自由电子激光可以观测到百纳米级别。中国的这个技术现在还在发展中，还没有真正把它给建立起来。我相信在未来十年，这个技术在中国能够得到更好的应用。仪器信息网：今年是仪器信息网25周年，请您谈谈对仪器信息网未来有哪些建议或期待？孙俊良教授：我觉得仪器信息网上面的信息还是挺全的，比如粉末x射线衍射仪，基本上把中国市场上主要有销售的企业都包括在里边了，还有丹东通达等国产仪器厂商。近年来，国家对国产仪器特别重视，我相信国产仪器水平会快速提升，仪器信息网以后可以把国产仪器的最新进展多报道一下，这有利于国内整体仪器设备的发展。另外，我也看到仪器信息网上还有一些论坛类的内容，如果能有专家多参与进来，在论坛上多体现设备发展过程中的问题和改进方法、设备使用过程中的问题和解决方法，这将促使国内仪器的研发和使用都再上一个台阶。附：关于ACCSI“中国科学仪器发展年会(Annual Conference of China Scientific Instruments，ACCSI)”始于2006年，已成功举办十七届。每年一届的“中国科学仪器发展年会”旨在促进中国科学仪器行业“政、产、学、研、用、资”等各方的有效交流，力求对中国科学仪器的最新进展进行较为全面的总结，力争把最新的有关政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势在最短的时间内呈现给各位参会代表。更多第十七届中国科学仪器发展年会精彩内容，请点击链接：ACCSI2024现场直击

日前，海南省海洋立体观测与信息重点实验室在三亚崖州湾科技城正式揭牌。中国工程院院士蒋兴伟出席活动。据介绍，该实验室主要面向国家海洋强国和海南自贸港建设重大战略需求，针对当前我国的核心战略海域—南海的环境信息观测和服务能力薄弱的现状，立足中国海洋大学三亚海洋研究院在南海立体观测与信息服务方面的雄厚技术基础，围绕“南海立体观测网”和“南海海洋大数据中心”两大主线开展攻关，获取南海复杂海洋环境的长期、立体、实时数据，并开展融合信息服务，支撑国家海洋安全、资源开发、生态环境保护、海洋经济、防灾减灾、科学研究等方面战略需求，打造国际深海立体观测与信息领域的国际高地，助力三亚崖州湾科技城打造“深海科技城深海创新中心”，推动海洋强国建设和海南自贸港建设。据了解，中国海洋大学三亚海洋研究院围绕深海、南繁（水产）等领域提升原创性引领性科技攻关能力，着力打造推动海洋科技实现高水平自立自强的深海前沿阵地。目前，三亚海洋研究院逐步升级完善海地空天一体化的“南海立体观测网”，支撑海洋强国建设；2022年，开展了3个科考作业航次，完成了潜标的再布放，并集成了锚系浮标、水下滑翔机等多样化实时观测装备，形成南海复杂海洋环境实时立体观测能力，相关成果入选2022年度中国海洋与湖沼十大科技进展；牵头推动建设“南海海洋大数据中心”，集成开发海洋动力环境、生态环保等系列数据产品，为亚洲最深导管架平台—“海基一号”的海上安装提供精细化的内波预报信息保障；制定《海洋固有光学参数测量仪定标技术规范》《海洋光谱辐射计辐射定标技术规范》2项国家海洋行业标准。

近年来，以深度学习为代表的计算超分辨方法可在不损失其他成像性能的前提下，提升显微图像分辨率或信噪比，表现出广阔的应用前景。然而，针对生物医学研究必需高保真度、可定量分析的图像要求，深度学习显微成像方法存在三大共性问题：受限于深度学习内秉的频谱频移(spectral-bias)问题，输出图像分辨率无法达到真值(ground truth)水平；受限于超分辨重建、去噪问题的病态性(ill-posed problem)和神经网络模型的不确定性(model-uncertainty)，重建或预测结果的真实性无法得到保障；深度神经网络的训练需要大量数据，但高质量训练数据的采集在许多应用场景下极其困难、甚至无法实现。当前，深度学习显微成像方法的研究和发展如火如荼，并表现出超越传统成像性能极限的潜力，但上述问题阻碍了现有深度学习超分辨或去噪方法在生物显微成像实验中的使用。 　　10月6日，中国科学院生物物理研究所李栋课题组联合清华大学自动化系、清华大学脑与认知科学研究院、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院戴琼海课题组，美国霍华德休斯医学研究所博士Jennifer Lippincott-Schwartz，在Nature Biotechnology上，以长文(Article)的形式，发表了题为Rationalized deep learning super-resolution microscopy for sustained live imaging of rapid subcellular processes的论文。该研究提出了一套合理化深度学习(rationalized deep learning，rDL)显微成像技术框架，将光学成像模型及物理先验与神经网络结构设计相融合，合理化网络训练、预测过程，从而实现了高性能、高保真的显微图像去噪与超分辨重建，并结合实验室自主研发、搭建的多模态结构光照明显微镜(Multi-SIM)与高速晶格光片显微镜(LLSM)，将传统TIRF/GI-SIM、3D-SIM、LLS-SIM和LLSM的成像速度/时程提升30倍以上，实现了当前国际最快(684Hz)、成像时程最长(最长可达3小时、60,000时间点以上)的活体细胞成像性能，首次对高速摆动纤毛(30Hz)中转运蛋白(IFT)的多种运输行为以及完整细胞分裂过程中核仁液液相分离(liquid-liquid phase separation)过程进行快速、多色、长时程、超分辨观测。Nature Biotechnology针对这一工作同时发表了评述文章(Research Briefing)。 　　具体而言，李栋/戴琼海研究团队提出的合理化深度学习结构光超分辨重建架构(rDL SIM)不同于现有超分辨神经网络模型的端到端(end-to-end)训练模式，而是采用分步重建策略，首先利用所提出的融合成像物理模型和结构光照明先验的神经网络对原始SIM图像进行去噪和高频信息增强，然后通过经典解析算法进行SIM重建以获得最终的超分辨图像。相比于该团队去年在Nature Methods上提出的超分辨重建神经网络模型DFCAN/DFGAN，rDL SIM可将超分辨重建结果的不确定性降低3~5倍，并实现更高的保真度和重建质量；相比于其他去噪算法(如CARE)，rDL SIM可恢复出调制在原始图像中的莫尔条纹，并将高频信息增强10倍以上。 　　此外，针对晶格光片显微镜、共聚焦显微镜等宽场照明或点扫描成像模态，该团队提出了一种可学习的傅立叶域噪声抑制模块(FNSM)。该模块可以利用OTF信息对显微图像中的噪声进行自适应滤除。科研团队以此构建了嵌入FNSM的通道注意力去噪神经网络架构，并基于显微成像数据本身的时空连续性，提出了时空交织采样自监督训练策略(TiS/SiS-rDL)。该策略无需额外采集训练数据、亦无需保证时序数据具有时间连续性，即可实现媲美监督学习效果的去噪神经网络的训练，解决了实际生物成像实验中高质量训练数据难以获取的难题。 　　合理化深度学习超分辨显微成像方法可适用于包括2D-SIM、3D-SIM、LLSM等在内的多种显微成像模态，提供高分辨率、高保真的显微图像重建性能，相较于传统方法最多可以提升30倍的成像时程和10倍的成像速度。借助rDL成像技术，研究团队开展了诸多过去的成像手段无法开展的超分辨活体成像实验，并与Lippincott-Schwartz、中科院分子细胞科学卓越创新中心研究员朱学良、中科院遗传与发育生物学研究所研究员何康敏探讨了其潜在的生物学意义，包括：对滴落在玻片上的U2OS细胞贴壁生长过程进行双色、长时程(1小时以上)、超分辨(97nm分辨率)观测，清晰、真实地记录了细胞粘附和迁移的动力学现象，且不干扰这一漫长、脆弱的生命过程；对高速摆动纤毛以当前最快的684Hz成像速率进行长达60,000个时间点的连续超分辨观测，且过程中无明显光漂白或细胞活性损伤，并对纤毛摆动模式和频率进行统计分析；对摆动纤毛及纤毛内转运蛋白(IFT)进行超快、超分辨双色成像，揭示了IFT在行进途中碰撞、重组、掉头等多种新行为；通过对cCAS-DNA与ER进行双色、长时程、超分辨成像，观测到cGAS-DNA在保持与ER持续接触过程中的定向运动、转向或扩散等行为，拓展了对膜性细胞器与无膜细胞器相互作用机制的认知；对HeLa细胞分裂过程中的核仁磷酸蛋白(NPM1)、RNA聚合酶I亚基RPA49及染色质(H2B)进行超长时程(12秒采集间隔，2.5小时以上)的三维超分辨活体成像，实现了对完整有丝分裂过程中NPM1与RPA49两种结构形态变化的三维超分辨活体连续观测，揭示了细胞有丝分裂过程中核仁形成以及NPM1、RPA49两种无膜亚细胞结构的相变、互作规律；以10Hz的全细胞体成像帧率对高尔基体进行长达10,000时间点的连续拍摄，并实现了对完整细胞分裂过程内质网、溶酶体、线粒体等亚细胞结构的三色、高速(秒量级)、超长时程(小时量级，1000个时间点)三维观测，探究了细胞有丝分裂过程中细胞器在子代细胞中的均匀分配机制。 　　李栋/戴琼海合作团队通过人工智能算法与光学显微成像技术的交叉创新，提出了合理化深度学习超分辨显微成像框架，解决了现有深度学习成像方法分辨率损失、预测不确定性、训练集不易采集等难题，可为多种活体显微成像模态提供30倍以上的成像速度与时程的提升，为细胞生物学、发育生物学、神经科学等领域的发展提供了重要的研究工具。同时，该研究团队所坚持和倡导的人工智能算法与光学成像原理交叉创新、软硬结合的研究思路，为现代光学显微成像的发展开辟了新的技术路径。 　　研究工作得到国家自然科学基金、科技部、中科院、中国博士后科学基金、腾讯“科学探索奖”、清华大学“水木学者”计划的支持。图1.合理化深度学习超分辨显微成像神经网络架构图2.合理化深度学习超分辨显微成像方法应用概览

2022年9月6日，碳中和背景下生态系统碳源碳汇观测技术与学术交流会在线上成功举办。来自哥本哈根大学、加拿大阿尔伯塔大学、清华大学、北京大学、香港科技大学、中国农业大学、中国林科院、中国科学院、北京师范大学、北京林业大学、南京林业大学、沈阳农业大学、内蒙古农业大学、华中农业大学、西北农林科技大学、四川农业大学、东北林业大学、南京农业大学等学校的1000余位专家学者及业务人员参加了此次会议，各平台访问次数达10000余次。9月6日8：30会议正式开始，北京理加联合科技有限公司孙宝宇总经理为会议致开幕辞，孙总简要介绍了此次会议的基本情况，欢迎前来参会的各位老师，在教师节及中秋即将来临之际，祝此次参会的专家学者节日安康，并预祝本次研讨会圆满成功。在上午的报告中，福建师范大学陈镜明 加拿大皇家科学院院士、中国气象科学研究院周广胜 研究员、中国科学院地理科学与资源研究所温学发 研究员、北京理加联合科技有限公司郑宁 博士、北京理加联合科技有限公司孙宝宇 总经理分别介绍了碳中和对植被遥感的挑战、陆地碳源汇的观测、模拟与展望、生态系统碳通量观测技术和方法的原理及应用、碳监测系统的数据综汇管理方案、生态系统碳源碳汇立体监测方案及实践等方面的研究。在下午的报告中，中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所秦晓波 研究员、中国科学院青藏高原研究所孔维栋 研究员、北京理加联合科技有限公司胡勇博 博士、北京大学朱彪 研究员、国际竹藤中心栾军伟 研究员分别就农业碳减排及碳交易市场激励机制、青藏高原土壤微生物固碳潜力与机制、Picarro分析仪在温室气体及稳定同位素测量方面的应用、高寒草甸土壤碳动态对气候变暖的响应、分解系统中生物多样性如何应对环境胁迫与干扰--对森林土壤碳汇的启示等方面进行了介绍。本次交流会充分利用互联网平台，采用线上直播形式，各位老师通过共享屏幕、语音及文字对话等方式，快速进行问题答疑。培训过程中大家专心听讲，面对其中的难点，积极参与线上交流，学习氛围良好，互动热烈。此次线上会议还有直播抽奖环节，共抽取一等奖（1名）二等奖（3名）三等奖（5名）四等奖（7名）没有填写地址的同学请尽快到公众号后台联系我们哦！关于此次会议PPT是否可以分享工作人员还在与各位老师沟通当中我们会将可以分享的PPT逐步在公众号内进行推送微信搜索“理加联合”——关注我们通过此次交流会的学习和交流，相信各位老师、同学对不同生态系统碳源汇功能的认识有了更深层次的认识。如您有任何需要，欢迎随时联系我们，北京理加联合科技有限公司将竭诚为广大科研工作者服务。如需观看回放，请点击下方链接：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650314309&idx=1&sn=da5393ffee7343b483bb34c143cc6a11&chksm=bee1baba899633ac676e9c8d1ee1af1d35e3dd8a3122804f937db28295f4bc7073173191c76f&token=1673281865&lang=zh_CN#rd

p 　　近日，中国政府采购网发布公告称，东方国际招标有限责任公司受中国科学院遥感与数字地球研究所委托，根据《中华人民共和国政府采购法》等有关规定，对中国科学院遥感与数字地球研究所大气环境遥感综合观测平台采购项目进行公开招标，预算达530万元。 /p p 　　一、项目名称：中国科学院遥感与数字地球研究所大气环境遥感综合观测平台采购项目 /p p 　　项目编号：OITC-G190360585 /p p 　　项目联系方式： /p p 　　项目联系人：耿佳 任伟松 孙姗姗 /p p 　　项目联系电话：010-68290526/0515/0509 /p p 　　二、采购单位联系方式： /p p 　　采购单位：中国科学院遥感与数字地球研究所 /p p 　　地址：北京市朝阳区大屯路甲20号北 /p p 　　联系方式：010-68290526/0515/0509 /p p 　　三、代理机构联系方式： /p p 　　代理机构：东方国际招标有限责任公司 /p p 　　代理机构联系人：耿佳 任伟松 孙姗姗010-68290526/0515/0509 /p p 　　代理机构地址： 北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层01室 /p p 　　四、招标文件的发售时间及地点等： /p p 　　预算金额：530.0 万元(人民币) /p p 　　时间：2019年05月13日 09:00 至 2019年05月20日 17:00(双休日及法定节假日除外) /p p 　　地点：www.o-science.com /p p 　　招标文件售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和 /p p 　　招标文件获取方式：登录东方在线www.o-science.com注册并购买 /p p 　　五、采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍： /p table align=" center" border=" 1" cellpadding=" 0" cellspacing=" 0" style=" border: none font-family: " microsoft=" " line-height:=" " vertical-align:=" " margin:=" " 0px=" " padding:=" " border-spacing:=" " color:=" " 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style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 包号 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 123" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 货物名称 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 79" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit 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font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 100" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 是否允许采购进口产品 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 84" height=" 30" align=" center" valign=" bottom" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 采购预算 /span /p /td /tr tr style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px padding: 0px height: 30px " td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 40" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 1 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 123" height=" 30" p style=" border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 大气环境遥感综合观测平台 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 79" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 1 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 98" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 详见具体技术参数部分 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px " width=" 100" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 是 /span /p /td td style=" font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: top margin: 0px border: 1px solid windowtext padding: 5px word-break: break-all " width=" 93" height=" 30" p style=" text-align:center border: 0px font-family: inherit font-size: inherit font-style: inherit font-variant: inherit font-weight: inherit line-height: inherit vertical-align: baseline margin-top: 5px margin-bottom: 22px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px " 530万元 /span /p /td /tr /tbody /table p 　　六、投标截止时间：2019年06月03日 14:00 /p p 　　七、开标时间：2019年06月03日 14:00 /p p 　　八、开标地点： /p p 　　北京市海淀区西三环北路甲2号院科技园6号楼13层第2会议室 /p p 　　附件： img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " / a href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201905/attachment/37726bba-2b7d-44ad-af0c-131947f75e96.doc" title=" 遥感所大气设备招标文件第二册 发售版.doc" style=" text-decoration: underline font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " 遥感所大气设备招标文件第二册 发售版.doc /span /a span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " ； /span /p p style=" line-height: 16px " span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " & nbsp & nbsp & nbsp /span img style=" vertical-align: middle margin-right: 2px " src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" / a style=" text-decoration: underline font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " href=" https://img1.17img.cn/17img/files/201905/attachment/cf324af9-ac2e-4348-ad8e-236e9496d025.doc" title=" 中科院政府采购招标文件范本第一册.doc" span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " 中科院政府采购招标文件范本第一册.doc /span /a span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 18px color: rgb(0, 112, 192) " ； /span /p

为长期系统地对农业生产要素及其动态变化进行科学观察、观测和记录，阐明内在联系及发展规律，以促进农业科技创新、指导农业生产，农业部决定在全国启动土壤质量监测等农业基础性长期性科技工作。日前，农业部发布关于启动农业基础性长期性科技工作的通知。　　通知内容显示：　　系统布局　　在任务方面，涉及到土壤质量、农业环境等10个学科领域（详见附件1），起步阶段可聚焦重点指标，积累经验、夯实基础后，再全面安排。在实施主体方面，依托农业部部属三院、省地农业科研院所、涉农高校和相关技术机构等，在全国布局一批负责观测监测的国家农业科学实验站和负责数据分析研究的国家农业科学数据中心。　　总体目标　　到2020年，建立由500个左右国家农业科学实验站、10个国家农业科技数据中心和1个国家农业科技数据总中心等构成的农业基础性长期性科技工作网络，按照统一规范的数据标准，构建土壤质量、农业环境等10个学科领域的基础数据库，研究提出一系列的专业性、综合性分析报告，为科技创新、政策制定等提供服务和支撑。　　工作任务　　在土壤质量方面，重点监测土壤质量状况、肥料效应变化等。在农业环境方面，重点监测种植结构、气候变化等对农业环境的影响。在植物保护方面，重点监测农作物及草地病虫草鼠害发生、流行规律和变化趋势。在畜禽养殖方面，重点开展畜禽种质资源收集和养殖环境监测。在动物疫病方面，重点监测重要疫病分布、流行规律及发展趋势。在作物种质资源方面，重点开展种质资源收集、整理、分析以及精准鉴定。在农业微生物方面，重点开展优异功能菌株筛选、保藏、评价。在渔业科学方面，重点了解我国水生生物资源衰退原因及水产外来物种分布状况。在天敌等昆虫资源方面，重点开展优异天敌等昆虫资源的收集评价。在农产品质量安全方面，重点开展主要农产品品质鉴定、污染物残留评价及预警分析。　　工作要求　　系统布点观测：经与各省农业行政主管部门、农业科学院等充分协商，初步遴选了456个国家农业科学实验站(详见附件2)，开展试运行工作。涉农高校等单位的观测监测站点，将在农业基础性长期性科技工作启动运行、积累经验后再遴选布局。　　规范数据采集。要抓紧组建10个国家农业科学数据中心和1个国家农业科学数据总中心(详见附件3)，确保工作经费和人员队伍。围绕10个学科领域，制定工作方案和观测监测、数据采集的标准规范，经国家农业科技创新联盟组织论证后，于2017年4月正式发布实施。　　附件110个学科领域的观测监测任务序号重点任务（一）作物种质资源 01主要粮食作物种质资源精准鉴定 02主要棉油作物种质资源精准鉴定 03主要果树种质资源精准鉴定 04主要蔬菜种质资源精准鉴定 05主要经济作物种质资源精准鉴定 06主要热带作物种质资源精准鉴定 07饲用植物种质资源精准鉴定 08中国起源作物、乡土草种种质资源收集与评价（二）土壤质量 09粮田土壤理化和生物性状及田间生物群落监测 10菜田土壤理化和生物性状及田间生物群落监测 11果园土壤理化和生物性状及田间生物群落监测 12茶桑园土壤理化和生物性状及田间生物群落监测 13热区农田土壤理化和生物性状及田间生物群落监测 14设施农田理化和生物性状及田间生物群落监测 15草地土壤理化和生物性状监测 16机械作业方式对农田土壤环境影响监测 17机械化作业的技术性能参数监测（三）农业环境 18粮食主产区耕作制度和种植结构变动监测 19产地环境健康及危害因子监测 20气候变化对主要农作物影响监测 21农田水分与灌溉水质监测 22有机化学投入品对农业环境影响监测（四）植物保护 23粮油作物重要病虫种群、个体变化与抗药性监测 24果树重要病虫种群、个体变化与抗药性监测 25蔬菜重要病虫种群、个体变化与抗药性监测 26经济作物重要病虫种群、个体变化与抗药性监测 27主要热带作物病虫种群监测 28重大检疫性有害生物种群、个体变化及抗药性监测 29农作物迁飞性害虫种群、个体变化与抗药性监测 30刺吸性害虫种群、个体变化与抗药性监测 31地下害虫种群、个体变化与抗药性监测 32农田杂草监测 33农田鼠种群、个体变化与抗药性监测 34作物流行性病菌变异与抗性监测 35重要病虫对主要粮食作物主推品种致病力变化监测 36草地病虫鼠毒害草种群与个体变化监测（五）畜禽养殖 37主要畜禽种质资源鉴定 38饲料营养价值与营养需求监测 39养殖结构和养殖方式变化监测 40大中型养殖场环境变化监测 41畜禽粪便成份变化监测（六）动物疫病 42动物重要疫病监测 43动物流感病原变异监测 44口蹄疫病原变异监测 45人兽共患病病原变异监测 46寄生虫病变异监测 47细菌性病原和耐药性监测 48重点防范的养殖动物外来病监测 49重要畜禽营养代谢与中毒病监测 50动物屠宰和产品风险监测 51水产养殖重大及新发疫病流行病学监测（七）农用微生物 52肥效微生物资源收集与鉴定评价 53生防微生物资源收集与鉴定评价 54饲料/酶制剂微生物资源收集与鉴定评价 55环境能源转化微生物与基因资源收集与鉴定评价 56栽培用食用菌资源收集与鉴定评价（八）渔业科学 57中国土著鱼种生物多样性评价 58内陆流域濒危水生动物种群评价 59水产外来种调查分中心与生态安全评估监测 60近海养殖结构与环境容量评估监测 61典型流域水产养殖结构和养殖方式变化监测 62渔业水域环境污染与生态效应监测 63远洋渔场及关键渔业资源调查评估监测 64水产养殖生物种质资源鉴定、评价与种质核心群监测（九）天敌等昆虫资源 65农作物天敌昆虫及天敌螨类资源监测 66特殊生境作物天敌昆虫及天敌螨类资源监测 67新型蛋白质来源的昆虫资源收集评价（十）农产品质量安全 68粮食质量与安全科学数据监测 69油料质量与安全科学数据监测 70蔬菜质量与安全科学数据监测 71果品质量与安全科学数据监测 72畜禽产品质量与安全科学数据监测 73奶产品质量与安全科学数据监测 74水产品质量与安全科学数据监测 75特色产品质量与安全科学数据监测 76热作产品质量与安全科学数据监测 77农业投入品质量与安全科学数据监测 　　附件2国家农业科学实验站(试运行)名单　　附件3国家农业科学数据中心、总中心名单序号名称依托单位（一）数据总中心01国家农业科学数据总中心中国农业科学院农业信息研究所（二）数据中心01国家作物种质资源数据中心中国农业科学院作物科学研究所02国家土壤质量数据中心中国农业科学院农业资源与农业区划研究所03国家农业环境数据中心中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所04国家植物保护数据中心中国农业科学院植物保护研究所09国家天敌等昆虫资源数据中心中国农业科学院植物保护研究所10国家农产品质量安全数据中心中国农业科学院农业质量与检测技术研究所

5月31日，由中国科学院植物研究所牵头的国家重点研发计划“地球系统与全球变化”重点专项“全球变化下的典型森林生态系统观测与预警”青年科学家项目启动会在北京召开。 　　该项目是国家重点研发计划“地球系统与全球变化”重点专项2022年度资助项目。项目依托植物所，联合南京农业大学、厦门大学，汇集国内从事森林结构及功能性状与森林生态系统碳循环过程研究的优势力量，聚焦我国典型森林生态系统，通过样方调查、联网观测、多源遥感观测、模型模拟等多种手段，阐明森林生态系统关键结构与功能性状的耦合机制、空间格局及其对气候变化的响应，模拟未来气候变化下我国典型森林生态系统固碳能力的变化趋势。 　　会上，植物所、科学技术部高技术研究发展中心基础研究项目二处、中国科学院科技促进发展局地球与资源处相关负责人分别致辞。 　　项目负责人介绍了项目的整体情况，重点汇报了项目的实施方案及已经取得的进展。项目专家组组长、中国科学院院士于贵瑞建议应加强各任务间的联系与协作，更好地为国家“碳中和”战略提供支撑。专家组成员在肯定项目实施方案与前期工作成果的基础上，从结合目前森林台站网络的观测体系优化实验方案、聚焦具体的森林生态系统功能、深入挖掘观测与模型间的联系等方面提出了意见和建议。 　　中国科学院植物研究所前身为1928年创建的静生生物调查所和1929年成立的北平研究院植物研究所，1950年合并为中国科学院植物分类研究所，1953年改为中国科学院植物研究所。 　　研究所以整合植物生物学为学科定位，以植物对环境适应的生物学基础为主要研究方向，以绿色高效农业和生态环境的国家需求为重要研究领域，重点在植物系统发育重建和进化、陆地植被/生态系统与全球变化、资源植物分子与发育生物学、植物信号转导与代谢组学、生物多样性保育与可持续利用等方面开展系统的研究。

韩国首尔大学科研团队公开了在智利安第斯山脉El Sauce天文台建造的7维望远镜（7-Dimensional Telescope）观测玉夫星系（NGC 253 星系）、螺旋星云和三裂星云相关信息。准确观测天体光谱随时间的变化对天文研究至关重要，现有观测技术只能对局部的少量天体进行光谱观测，难以追踪天体随时间变化的特征。科研团队开发的7维度望远镜可实现从天体位置（2维）、距离（1维）、径向速度（1维）、亮度（1维）、波长（1维）和时间（1维）进行观测，可以同时捕获1.2平方度的宽视场、40多种颜色。每个望远镜通过中带滤光片可观察两种不同波长的光，确保观测光谱的完整。该研究的巨大优势在于可让每个望远镜观测不同的波长，随时获取视场内每个像素的光谱。该研究将大幅提高天文观测的精度，有助于“多信使天文学”等研究，因而受到天文学界的广泛关注。本文摘自国外相关研究报道，文章内容不代表本网站观点和立场，仅供参考。

9月18日，2023世界海洋科技大会海洋观测与探测技术论坛在青岛举行。论坛以“发展海洋立体观测，助力海洋强国战略”为主题，旨在凝聚全球海洋科技、人才、学术和产业资源，打造世界性海洋学术交流高端平台，助力海洋科学技术长足发展。　　该论坛由山东省人民政府、中国科学技术协会主办，崂山实验室、山东省科学院海洋仪器仪表研究所、山东省计算中心（国家超级计算济南中心）、国家海洋检测设备工程技术研究中心承办。　　崂山实验室主任潘克厚表示，海洋是人类生存发展的第二空间，对中国这样的人口大国，其重要性尤为显著。加强海洋观测与探测技术装备开发，加快海洋观探测体系和能力建设，是我国加快建设海洋强国的重大需求，更是海洋科技创新的首要方向之一。希望通过本次论坛，可以理清海洋观探测技术变革发展趋势和关键问题，助力我国海洋观探测水平和能力实现跨越式发展，使海洋观探测成为我国海洋科技创新从“跟跑”走向“并行”“领跑”的示范领域。　　本次论坛由中国工程院院士王军成主持，吸引了三百余名海洋领域国内外知名专家、国际组织、高校及科研机构和企业代表到场参会。与会专家将围绕海洋环境监测装备、组网观测、水下潜器、能源、海洋生态、超算等海洋科技热点进行交流分享，共商海洋强国建设大计，为国家海洋战略高质量发展建言献策。