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科创中国·成果

2024-08-05

科技创新与品牌 2024年7期

中法天文卫星成功发射

6月22日,搭载中法天文卫星的长征二号丙运载火箭在中国西昌卫星发射中心发射升空。这颗由中法两国联合论证研制的空间科学卫星,是迄今为止全球对伽马暴开展多波段综合观测能力最强的卫星。

中法天文卫星配置了由中方研制的伽马射线监视器、光学望远镜和法方研制的硬X射线相机、软X射线望远镜4台科学载荷。载荷分为大视场和高精度观测两类,其中大视场探测仪器的观测视野范围角度面积在1万平方度左右,相当于覆盖全天的四分之一,就像张开一张大网,可以捕捉天空中无法预测的伽马暴。一旦发现目标后,卫星会自动转向目标,利用两个小视场望远镜对准开展长时间的高精度观测。通过科学载荷的联动探测,发现和快速定位各种类型伽马暴,全面测量伽马暴的电磁辐射性质,利用伽马暴研究宇宙的演化和暗能量,快速后随观测引力波等天文暂现源,从而了解伽马暴现象的起源和物理性质及其在宇宙学中的应用等。

最大活跃DNA转座子数据集构建

中国科学院动物研究所研究员张勇和王皓毅研究组开展了迄今为止最大规模DNA转座子活性筛选,构建了目前最大活跃DNA转座子数据集,极大扩展了基于DNA转座子的基因工程工具箱。相关研究成果日前在线发表于《细胞》杂志。

此次科研人员从102个无脊椎和脊椎动物基因组中,预测了130个潜在活跃DNA转座子。同时,他们通过人源细胞中的高通量实验,筛选验证了40个转座子具有异源转座活性。这一结果将哺乳动物中活跃转座子载体的数目从20个提升至60个,大幅拓展了DNA转座子的进化多样性。基于此,科研人员进一步开展基础研究与应用研究两个层面的系统探索。他们解析了DNA转座子的活性相关因素和进化动态,揭示其多样化功能特征。

中外科学家合作解码全球百年种质多样性

《自然》杂志发表了中国农业科学院和英国约翰·英纳斯中心的最新研究成果。该研究利用英国20世纪初收集的来自世界30多个国家的全套小麦种质资源(827份小麦地方品种和220份全球现代小麦品种),开展了小麦群体全基因组变异图谱构建、大规模的表型鉴定、遗传作图群体构建,以及挖掘了控制137个性状背后的候选基因、单倍型和相关变异等系列工作。该项工作追溯现代小麦品种中丢失了的遗传多样性宝库,量化并验证了当前小麦育种中未被利用的大量的优异变异,包括发现控制小麦高产且抗倒伏、氮高效利用、籽粒钙含量、抗稻瘟病和叶斑病等性状的数千个有利遗传变异位点,开发了一整套用于小麦科研的数据资源和技术工具。在此基础上,提出了“解码—发现—设计—实现”4D策略,为小麦全基因组设计育种提供系统解决方案和工具,有助于实现精准育种。

月球玻璃解密月球“颜色”变化奥秘

近年来,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心汪卫华院士团队,联合中国空间技术研究院杨孟飞院士团队、南京大学邹志刚院士团队,对我国首次地外天体采样返回样品——嫦娥五号月壤开展了研究。

在前期揭示嫦娥五号月壤中多种类型玻璃物质的基础上,物理所非晶团队进一步对月壤中一系列玻璃样品进行了微观结构表征与分析,以期破解其所记录的太空风化信息。该研究发现,一颗月球玻璃珠能够同时储存不同尺寸、分布规律和显微特征的纳米金属铁颗粒,并借助玻璃珠明确的撞击起源和旋转特征,鉴别出在玻璃珠形成凝固前后分别产生的大、小粒径纳米铁颗粒。进一步,交叉结合天文学、空间科学等学科知识,研究发现具有不同光谱改造效应的大、小尺寸纳米铁颗粒具有独立的形成机制,分别对应于月球表面的(微)陨石撞击和太阳风辐照作用,揭示了(微)陨石撞击和太阳风辐照这两大空间活动在太空风化过程中均起到重要而不同的作用。

相关研究成果在线发表在《自然·天文学》上。该研究使用了国家航天局提供的CE5C0400月壤样品。

新视角:恒星大气参数测量的最佳滤光片

近期,来自中国科学院大学、北京师范大学、国家天文台、美国圣母大学及北京电子科技学院的国际研究团队,利用我国国家重大科技基础设施LAMOST提供的海量恒星大气参数和修正后的欧空局Gaia的XP光谱数据,计算得到了精确测量恒星金属丰度的最佳滤光片响应曲线。该滤光片应用于FGK矮星的恒星金属丰度测量时,金属丰度测量精度在亮端可达0.034 dex,比传统的滤光片测量精度提升了约2倍。

这一研究成果已发表至国际著名天文期刊《天体物理学报通讯》。论文第一作者为中国科学院大学特别研究助理肖凯,通讯作者为中国科学院大学黄样副教授和北京师范大学天文系苑海波教授。

上海高研院在脑机通信领域取得进展

随着脑科学的发展,脑机接口技术得到广泛应用,有望在未来移动通信系统中扮演人机沟通与人机协同的重要角色。中国科学院上海高等研究院智能通信实验室长期从事非侵入式脑机接口/脑机通信技术的研发工作,利用实验室前期在移动通信领域的技术积累,将通信信号调制解调与编解码、微弱小信号AI处理等核心技术应用在脑电信号分析中。同时,该团队研发的轻量化、可扩展、非侵入式脑机接口软硬件系统已在多个领域得到初步应用。

近期,该团队在《IEEE通信调查与教程》上发表综述长文,全面总结了脑机通信领域国内外近年来的学术进展,探讨了脑机通信与脑联网面临的技术挑战与历史机遇,可为未来脑机通信与脑联网领域的相关研究提供技术参考。