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科技短波

2018-05-28

发明与创新 2018年45期
关键词:管线离子

亩产120 3.36公斤!超级稻再创世界纪录

10月29日,河北省科学技术厅传出好消息,“杂交水稻之父”袁隆平及其团队培育的超级杂交稻品种“湘两优900(超优千号)”再创亩产纪录:经第三方专家测产,该品种的水稻在试验田内亩产1203.36公斤。

该试验田位于河北省邯郸市永年区的河北省硅谷农科院超级杂交稻示范基地,该地区多年平均降水量527.8毫米,有60%以上的降水集中在汛期,全年无霜期200天以上。

专家组在现场考察的基础上,随机抽取了3块土地,面积分别为1.15亩、1.13亩、1.11亩,合计为3.39亩,机器脱粒后,经除杂、称重等,最终评测结果为平均亩产1203.36公斤。

这块试验田此次共种植水稻102亩。专家组组长、华中农业大学资源与环境学院教授涂书新说,好的种子、好的肥料、好的管理是连续高产的基础,2018年这里科学地增加了种植密度,从而创造了新的纪录。

更多中国超级计算机登上全球50 0强榜单

新一期全球超级计算机(下称“超算”)500强榜单11月12日在美国达拉斯发布,美国超算“顶点”蝉联冠军,中国超算上榜总数仍居第一,且数量比上期进一步增加。

全球超算500强榜单每半年发布一次。本次新榜单显示,美国能源部下属橡树岭国家实验室开发的“顶点”再次登顶,其浮点运算速度从半年前的每秒12.23亿亿次增加到每秒14.35亿亿次。上期名列第三、由美能源部下属劳伦斯利弗莫尔国家实验室开发的“山脊”晋级亚军。

中国超算“神威·太湖之光”和“天河二号”分别位列第三、四名。

从上榜的超算总数看,中国从半年前的206台增加到227台,占全部上榜超算总量的45%以上。

榜单还显示,中国企业在全球十大超算制造商中占据了前三名,其中联想以140台名列冠军,浪潮以84台名列亚军,中科曙光以57台名列季军。华为制造14台,位列第八。

“千克”等4项基本单位被重新定义

11月16日,在第26届国际计量大会上通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。

新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克”、电流单位“安培”、温度单位“开尔文”和物质的量单位“摩尔”。以基本物理常数定义计量单位,可大大提高稳定性和精确度。

其中,最受关注的“千克”定义将以量子力学中的普朗克常数为基准,其原理是将移动质量1千克物体所需机械力换算成可用普朗克常数表达的电磁力,再通过质能转换公式算出质量。

此前近130年来,“1千克”这一质量单位由一个直径和高度同约为39毫米的铂铱合金圆柱体定义,即“国际千克原器”,外号为“大 K”。“大 K”原器保存在巴黎西郊一间地下储藏室内,其质量受空气污染和氧化等因素影响出现细微变化,已难以适应现代精密测量要求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。

科学家发现远古植物“静子花”

日前,中科院南京地质古生物研究所(下称“南古所”)研究人员领衔的团队在距今9900万年前的缅甸琥珀中,发现一种全新的远古植物——静子花。从形态上看,静子花与现在的蔷薇类花朵略有相似,在分类上,它属于被子植物中最主要的一个类群——真双子叶植物。静子花的发现为研究被子植物的早期演化增添了重要新证据。

新发现的琥珀化石完整地保留了静子花的花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊等结构特征。其花朵直径约6毫米,有5个互相分离的萼片和花瓣。花朵中央约有10枚雄蕊和1枚雌蕊,雌蕊由3个心皮组成,底部有蜜盘,这显示静子花的传粉可能与昆虫有关。

本项研究领导者、南古所研究员王鑫介绍,静子花的结构和形态学特征表明,它是一种典型的真双子叶植物。此外,科研团队比对了同类研究成果发现,距今大约1亿年前后,多种类型的真双子叶植物化石在世界各地纷纷出现。这说明在这一时期,真双子叶植物在全球开始繁盛,而被子植物的起源则要更早。

首架离子驱动飞机研制成功

11月21日,《自然》杂志上发表论文称,美国麻省理工学院航空航天学教授史蒂文·巴雷特研究团队创造并试飞了第一架不需要任何活动部件的飞机。这架质量为2.45千克的实验飞机不依靠任何旋转涡轮叶片的推动,而是直接使用离子风推动,自主飞行了60米,飞行持续了12秒左右。

与典型的旋转螺旋桨推进相比,离子推进飞机利用了所谓的离子风来推动。这架飞机使用了达40 000伏特的电压,推进器能在两个电极间周围的空气中产生离子。电极之间产生的电场将驱使离子从较小的电极移动到较大的电极上。这些离子在行进时就与空气分子碰撞,产生离子风并驱动飞机向前。离子在两个固定电极之间移动,而并不需要移动部件来为飞机提供动力。

研究人员认为,如果这种技术实现在大尺寸上的运用,那么将能够生产出更安全、更安静、更易于维护的未来飞机,且这种技术是清洁的,整个飞行过程由电池作为能源,可以完全不释放燃烧后的排放物。

我国发布首个AI阵列式探地雷达

11月27日,中国航天科工集团三院35所发布了新型探地雷达“鹰眼-A”。这是我国首个全阵列式三维体制的探地雷达,标志着我国无损探地技术完成了从“二维”到“三维”的跨越。同时该产品实现了人工智能技术在地下异常体识别领域的应用,管线智能检测正确率超过90%。

随着管线和路面老化,城市地下空间安全问题日益凸现,潜藏着路面塌陷、燃气管线泄露等危险。“鹰眼-A”能“透视”城市地下多材质市政管线、油气管线信息,以及城市道路空洞、疏松、富水等土体病害信息,可以实现地下6米内三维数据的采集与存储、厘米量级的探测间隔和毫米级大地坐标测量。

同时,该系列产品加载了人工智能处理系统,能够自主检测、识别并标记多类地下异常信息,完成地下管线、道路土体病害等信息的解释,并即时生成通用结果“报文”,可大大缩减人工数据分析工作量,提高数据解释效率和准确度。

铁基金属玻璃有望成为治污神器

看起来就像一片普通家用锡纸,但却可以有效去除污水中的有机物以及重金属。近日,来自澳大利亚埃迪斯科文大学的张来昌教授团队发现了一种铁基金属玻璃,对处理染料工业以及矿业产生的污水带来了无限可能性。

张来昌团队采用高温热处理的方法,将金属玻璃中原有的无序结构重新排列,从而得到一种蕴含多相金属间化合物的晶体材料。在热处理的过程中,随着温度的升高,形成的晶粒会持续增大,这为电子在晶粒内部的快速转移提供了便捷通道。而且,因为多相金属间化合物存在着明显的电势差,容易在材料的内部形成无数微小的原电池,从而使电子在反应过程中自发产生转移。在污水处理中,快速的电子转移能使污染物有效转化为水、二氧化碳、无机小分子等无害物。也就是说,电子转移越快,去污效率越高。

实验表明,使用这种铁基金属材料处理1吨污水成本只需15美元左右。更重要的是,块状条带的形式更有利于实际应用,其可循环次数在5次以上,有着可观的经济效益。

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