“双创”特刊 | 看中国-巨龙腾飞的中国

交院微资讯 2018-07-01 12:25:29

作为历史绵延五千年的历史大国中国在科技方面拥有不可小觑的实力,远可追溯到指南针、火药,近可触及杂交水稻、舟飞船,这些令人叹为观止的成就向世界展示了一个腾飞的中国!
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交通运输
充电2小时 续航80公里!广东建世界首艘千吨级纯电动船

2017年11月12日,广船国际建造的世界首艘2000吨级新能源电动自卸船在广东南沙整体吊装下水。


该船总长70.5米,型宽13.9米,型深4.5米,设计吃水3.3米,配船员6人,是一艘以双电(锂电池+超级电容)为动力,采用2台电动机驱动直翼全向推进器(2x160kW)作为其操纵和推进系统,载重吨为2000吨的内河新能源电动自卸钢质货船,货舱为斗式结构,装载货品为电煤,主要航行于珠江内河水域等。


据了解,该船建成将填补世界同吨位内河双电驱动散货船的空白,由广船国际和广州发展瑞华新能源电动船有限公司共同享有知识产权。船上安装有重达26吨的超级电容+超大功率的锂电池,整船电池容量约为2400千瓦/时,相当于40台比亚迪新款E6“先行者”汽车的电池容量。该船在设计上突破了大容量新能源电动船舶设计、岸电接驳及快速充电系统的成套技术难点,其双电管理系统瞬态响应性能优异,能量回收高效,船舶动力强劲。船舶在满载条件下,航速最高可达12.8公里/小时(约7节),续航力可达80公里。在航行中,全程不消耗燃油,碳、硫等废气污染物及PM2.5颗粒实现零排放,达到《内河绿色船舶规范》的绿色船舶-Ⅲ最高等级。


 该船充满电的理论时间为2小时,而该船完成整船货物装卸时间也大约为2小时,所以它在停靠到码头进行货物装卸时,即可以进行充电,充电过程丝毫不耽误船舶的工作。由于这种船型在航行过程时不会对环境造成任何污染,将来还可在客船、滚装船、工程船等领域进行积推广。


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航天
我国采取“一箭双星”方式首次发射北斗三号组网卫星

2017年11月5日19时45分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式成功发射第二十四、二十五颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第一、二颗组网卫星,开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代。

2009年,北斗三号工程正式启动建设。经过八年的建设,在各大系统和众多参研参试单位共同努力下,我国全面突破系统核心关键技术,完成地面验证,卫星状态基本固化,特别是2015至2016年成功发射5颗新一代导航卫星,完成了在轨验证。


北斗三号卫星将增加性能更优的互操作信号B1C和 B2a信号,在进一步提高基本导航服务能力基础上,按照国际标准提供星基增强服务(SBAS)及搜索救援服务(SAR)。同时,还将采用更高性能的铷原子钟和氢原子钟,铷原子钟天稳定度为E-14量级,氢原子钟天稳定度为E-15量级。通过采用新的技术,性能得到大幅提升,空间信号精度(SIS)优于0.5m。北斗三号在北斗二号性能的基础上,将进一步提升1至2倍的定位精度,达到2.5米-5米的水平,在保留北斗二号短报文功能的前提下,提升相关性能。


此次发射的北斗导航卫星和配套运载火箭由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和中国运载火箭技术研究院分别研制,这是长征系列运载火箭的第253次飞行。


我国成功发射遥感三十号02组卫星

北京时间2017年11月25日02时10分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号02组卫星发射升空,卫星进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。


遥感三十号02组卫星采用多星组网模式,主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。


遥感三十号02组卫星和长征二号丙运载火箭,分别由中国科学院微小卫星创新研究院和中国运载火箭技术研究院研制,测控任务由西安卫星测控中心、中国卫星海上测控部和北京航天飞行控制中心共同完成。此次任务是长征系列运载火箭的第256次飞行。


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太空探索
测量到反常电子信号!我国暗物质卫星“悟空”巡天两年 有啥大发现?
获得世界最精准高能宇宙线能谱

世界首颗暗物质粒子探测卫星“悟空”自2015年底发射以来,已经在轨运行了近两年时间。作为我国空间科学卫星系列的首发星,“悟空”最主要的科学目标就是通过高分辨观测宇宙射线电子和伽马射线来探测暗物质粒子。迄今为止,“悟空”已经全天区扫描4次,探测到超过35亿高能粒子,实现了世界上电子宇宙射线最精确的测量。

暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进介绍,第一批物理成果首先发布的就是高能电子能谱的高精度观测结果,一直到接近5TeV,这个结果对宇宙线研究、暗物质研究意义十分重大。


据介绍,人类眼睛最敏感的可见光的能量约为2电子伏特,“悟空”火眼金睛的探测能力则相当于人眼的数万亿倍。相对于国外主要的空间暗物质探测设备而言,“悟空”的能量探测范围提升了近5倍,开辟了万亿电子伏特以上的全新探测窗口。


中科院国家空间科学中心主任吴季介绍,经过理论学家的分析和天体物理学家的分析,这个能段很有可能是暗物质湮灭以后产生的粒子可能出现异常的能谱段,那么这个能谱段以前没有人到空间去探测过,“悟空”恰好是弥补了这一段不足,也开辟一个新的窗口。

或为暗物质存在新证据

“悟空”的火眼金睛,打开了一个前所未有的窗口。在这样一个人类鲜有涉猎的超高能量区域,“悟空”的火眼金睛又看到了什么?究竟有没有发现暗物质呢?


暗物质卫星“悟空”在轨运行前530天,共采集约28亿高能宇宙射线,其中包含约150万25GeV、也就是250亿电子伏特以上的电子。基于这些数据,暗物质卫星研究团队不仅获取了目前国际上精度最高的电子宇宙射线探测结果,还首次直接测量到了电子宇宙射线能谱在1TeV,也就是1万亿电子伏特处的拐折。更为关键的是,在1.4TeV,也就是1.4万亿电子伏特处,科研团队还发现了流量的异常变化。

中国科学院大学常务副校长、中科院院士吴岳良介绍,在高能区看到的这个电子有尖锐的峰,表明有一个重的粒子在那边衰变成这个电子,那么这个重的粒子假如是真正一个粒子的话,那就变成一个新的粒子,那么新的粒子它可能是暗物质,也可以不是暗物质,无论是不是,只要是一个新的粒子,证明了就是一个重大的发现。


暗物质卫星首席科学家、紫金山天文台副台长常进表示,如果找到暗物质,很可能在物理学上面取得突破,意义就很重大,因为每一次物理学突破会都会导致大规模的技术应用。暗物质在宇宙中存在是没问题的,但是在微观尺度上,比如说一个房间里究竟有多少暗物质粒子,确实还说不清楚,不过再过五到十年,可能会有结果。


中科院院长白春礼表示,得到第一批数据表明,在空间当中观测到以前没有观测到的一个新的粒子现象,这个粒子现象用现有物理的理论都不能加以解释,说明它是一个新的发现,基础研究如果有新发现,一个新的现象,一个新的数据,用已有的理论不能进行解释和说明的,应该是一个很重大的科学发现,我们寄希望这个发现能够对暗物质的研究起到非常重要的牵引作用。

自然科研中国区科学总监印格致表示,这项研究成果的意义是多重的,当中最重要的可能是它展现了中国科学家使用最前沿的技术制造科研仪器来探索一个非常艰深的科学问题的能力,虽然现在还没有足够多的数据来说这是不是一个新的暗物质粒子,但是这个信号很令人兴奋,也带来许多令人激动的可能,考虑到悟空卫星的探测能力,相信在不久的将来会有更明确的发现。


Ps

暗物质:探索“隐藏”宇宙的钥匙

科学家们探索的暗物质究竟是什么?既然从未探测到,科学界又为何认为暗物质一定存在?发现暗物质又会带来哪些影响呢?


暗物质至今在学界仍没有明确的定义,是因为科学家们还没有找到它。但种种迹象特别是科学家们对引力的大量观测,证明暗物质是确实存在的。科学家们目前认为暗物质是“冷”和“暗”的,它不和光发生作用,因此我们用肉眼看不见。目前我们能看到的宇宙中的普通物质能量仅有5%,其他95%看不到的部分中就包含了暗物质,找到暗物质就能帮助我们揭开“隐藏”了的宇宙的真面目。


肉眼可见的普通物质构成了恒星,恒星们组成星系,而它们都是受暗物质密度波动的影响产生的,普通物质与暗物质的引力共同作用,把彼此聚集在一起,就构成了星系。


目前科学家们对于暗物质有着很多不同的假设模型。有的理论认为它广泛分布在整个银河系中,形成强烈的暗物质风,地球也频繁被它吹过。它的运动速度极快,可以达到子弹出膛速度的数百倍,穿过人体时不会留下任何痕迹,哪怕是一点点感觉。但毫无疑问的是,它有引力,它占据着天文学家们计算出来的宇宙总质量的四分之一还要多,它产生的引力就好像拉着转动小球的一根透明的绳子,为银河系保持稳定起到了重要作用。


寻找暗物质存在的证据,对于人类理解宇宙形成、探索宇宙本源至关重要。发现暗物质这样一种全新的物质,它很有可能成为取之不尽的高效能源,甚至帮助人类通过跃迁实现星际旅行,这些在将来或许都不再是梦想。

4
人工智能
中科院发布新一代人工智能芯片

2017年11月6日,中国科学院组织新闻发布会,发布了三款可以用于深度学习的新一代人工智能芯片,这种类似于围棋程序“Alpha-go”的深度学习技术,将在智能驾驶等领域发挥重要作用。


面向低功耗场景视觉应用的寒武纪1H8、拥有更广泛通用性和更高性能的寒武纪1H16,以及面向智能驾驶领域的寒武纪1M。这三款最新发布的芯片采用国际首个人工智能专用指令集,在计算机视觉、语音识别、自然语言处理等任务上具备突出的通用性和效能比。

与传统芯片不同,最新发布的新一代寒武纪的人工智能芯片模拟大脑的神经元和突触,一条指令即可完成一组神经元的处理,这种计算模式在做智能处理时,比如识别图像,效率要比传统芯片高几百倍,性能功耗比也实现飞跃,适用范围可以覆盖图像识别、安防监控、智能驾驶等应用领域。


中科院计算所所长孙凝晖表示,我们还要在新的一些人工智能算法,比如说推理、比如说概率模型,在一些更加通用的人工智能算法上做一些更加前瞻的基础性的研究,然后把这些算法这些新的方法,还要以芯片的形式把它展现出来,支撑各种各样的人工智能应用。


3
互联网
我国开建全球首个超算互联网体系 未来将服务于海洋强国战略

2017年11月18日,海洋国家实验室与国家超级计算无锡中心、济南中心等机构在青岛共同组建智能超算与大数据联合实验室。


实验室将以海洋战略性前沿技术体系构建和自主可控性重大软硬件系统研发为关键任务,致力于构建国际一流海洋智能超算与大数据中心,并服务于海洋强国战略。


海洋研究需要对巨大的数据量、众多的数据源以及异类的数据集进行海洋调查、观测、计算,并对网络大数据进行快速分析处理。组建联合实验室后,将为保障我国海洋大数据服务产业的良性发展打下基础。

智能超算与大数据联合实验室常务副主任 魏志强:我们把国家超算济南中心、国家超算无锡中心和国家(海洋)实验室超算中心三个大的科学装置统一互联起来,成为一套超算大科学装置群。我们建装置群的目的,就是为了服务于全球海洋系统模拟器的建设。为了发挥这个大科学装置群的作用,我们又联合了五家实验室,用他们的技术实力,然后去用好这个大科学装置。


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农业
中科院推出高产“巨型稻”开启水稻研制新领域

2017年10月16日,中国科学院亚热带农业生态研究所研究员夏新界课题组在长沙宣布,选育出了一批“巨型稻”,这些植株最高达2.2米的“巨型稻”,亩产可达800公斤以上,具有高产、抗倒伏、抗病虫害、耐淹涝等特点,被认为开启了水稻研制的一扇新门。


“科学技术是第一生产力。”

三十年前邓小平的一句话

让科创迎来了春天

也预示了今天中国的欣欣向荣

腾飞的中国必将辉煌!


END


编辑:刘航

审核:智佳佳

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