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各分站、研究所:      2018年9月30日发布《中国科学院科技产业网信息报送有奖活动通知》之后,中国科学院科技产业网(以下简称“科技产业网”)各分站和院内科研院所积极参与活动,报送信息,丰富了科技产业网内容。      根据活动规则,以2018年6月1日-12月31日期间各单位信息报送数量和质量为依据,将评选出一等奖2名、二等奖5名、三等奖10名。由于参加此次活动单位数量有限,经科技产业网后台统计,综合评审,共评选出符合标准的一等奖2名、二等奖3名、三等奖3名,现予公布。      一、获奖名单单位名称送数量中国科学技术大学714二等奖中国科学院科技产业网贵港分站中国科学院西安分院31中国科学院沈阳应用生态研究所19中国科学院深圳先进技术研究院9      二、奖励设置      一等奖:价值4000元奖品;      二等奖:价值3000元奖品;      三等奖:价值1000元奖品。      三、领奖方式      本次活动奖励将于2019年上半年中国科学院科技产业化网络联盟理事长会会议时发放,届时会议组将提前与获奖单位联系。      未尽事宜请咨询联系人。      联系人:张力      邮箱:zhangl@casmh.com.cn2019年3月11日

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  冰之所以具有标志性的滑溜性,是因为它有一层具有惊人特性的融水。根据一项将音叉与功能强大的显微镜相结合的实验,科学家发现冰很滑,是因为它由像油一样黏稠的融水润滑所致。相关成果近日发表于美国物理学会旗下开放获取期刊《物理评论X》。  对冰的光滑性的传统解释是,当物体在冰面上移动时会融化冰面,形成一层薄薄的水,使物体在上面滑动。但水是典型的劣质润滑剂,因为它的黏度相对较低。  法国巴黎高等学院的AlessandroSiria和LydericBocquet领导的研究小组,用一种配有音叉的超高分辨率新显微镜检测了这种融水。当叉子的尖端被振动时,它会在一层冰上来回拖动一个玻璃珠,让研究人员测量玻璃珠通过时产生的摩擦。珠子还可以进出冰面,从而提供了珠子和冰面之间融水膜黏度的数据。  令人惊讶的是,研究者发现,这种融水的黏性是正常水的100倍,使它成为一种优秀的润滑剂。

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  《自然》  新虚拟现实装置带来切肤体验  《自然》11月21日发表的一篇论文报道了一种可以覆盖在皮肤表面的无线触敏界面。这个装置通过机械振动的方式进行信息通信,可作为虚拟现实(VR)合成皮肤,应用于社交媒体、假肢控制和电子游戏。  此前许多实现可通信VR“皮肤”的方法都需要借助紧贴在佩戴者身体上的多组有线电极。这些电极通过产生振动来刺激感官体验。但事实证明,要找到能产生目标反应的合适电压和电流,又不给皮肤造成疼痛或电刺激损伤,绝非易事。  为了制造一种更舒适的柔性界面,美国伊利诺伊州埃文斯顿西北大学的JohnRogers和同事描述了一种包含无线免电池电子系统和可穿戴触敏界面的系统所需的材料、器件结构、供电策略和通信方案。这款VR皮肤可以通过嵌在柔软柔性材料中的振动致动器阵列,实现电子可编程通信以及身体的感觉输入。作者用一系列应用演示了这款VR皮肤的功能。比如,这个系统可以通过社交媒体向心爱的人传递触觉感受,复制手部假肢抓握的物体形状,还能让电子游戏玩家在佩戴时感受到战斗类游戏中的攻击。  相关论文信息:  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1687-0  《自然》  研究解析甚高能伽马射线暴形成过程  研究人员在两个伽马射线暴的观测中发现了这类剧烈爆发释放的迄今已知最高能光子。《自然》最新发表的3篇论文描述了这些研究结果,对这类高能事件的形成过程提出了新的认识。  伽马射线暴被认为是宇宙中最高能的爆发,有观点认为这种爆发是由中子星或黑洞的形成导致的。爆发最初会产生明亮的闪光,随后的“余晖”阶段则会释放各种能量的辐射——从无线电波到10亿电子伏特量级的伽马射线。由于观测方面的限制,研究人员对甚高能辐射(超过1千亿电子伏特)的起源一直不甚明了。  这3篇论文报道了对GRB190114C和GRB180720B这两个伽马射线暴释放辐射的探测结果,这些辐射的能量均超过1千亿电子伏特。其中,2019年1月探测到的GRB190114C在爆发后约1分钟开始释放0.2万亿~1万亿电子伏特的甚高能光子。德国慕尼黑马普学会物理研究所的RazmikMirzoyan和同事在两篇论文中分析了多个望远镜采集的数据,从而确定这种辐射的产生机制。作者发现,电子会将光子散射,并提高它们的能量,这个过程也被称为逆康普顿散射。在第三篇论文中,马普学会核物理研究所的EdnaRuiz-Velasco和同事在GRB180720B最初辐射10小时后的余晖中观测到了能量为1千亿~4.4千亿电子伏特的光子。对于2018年7月发现的GRB180720B,作者也将探测结果归因于逆康普顿散射。  在一篇同时发表的评论文章中,张冰认为无论是对伽马射线暴的观测研究来说,还是对确定这些事件的背后机制来说,这些研究结果都是非常重要的成就,毕竟专门探测高能爆发的望远镜已经证明了伽玛射线暴的探测难度。他希望将来能观测到更多伽马射线暴的高能辐射,并相信这能带来“供研究人员挖掘的宝贵财富”。  相关论文信息:  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1754-6  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1750-x  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1743-9  《自然—通讯》  饮酒与伴侣选择存在关联  《自然—通讯》发表的一篇论文报告了一种与饮酒水平相关的遗传变异,而这种遗传变异反过来可能与伴侣选择存在关联。  过去的研究认为,酒精相关的行为(如饮酒和酒精依赖)在配偶之间存在关联。但是一直未知的是,这是因为社会或遗传因素、共同的环境还是酒精行为对伴侣选择的影响。  英国布里斯托大学的LaurenceHowe及同事研究了与饮酒相关的遗传变异是否会通过影响酒精行为,来影响伴侣选择。作者使用来自英国生物库的47377对配偶的数据以及他们的自述饮酒情况展开分析,发现个体的rs1229984基因型与其伴侣的饮酒行为相关;rs1229984是基因ADH1B上的位点,ADH1B参与氧化酒精的酶的生产。作者还发现配偶双方更有可能在这个SNP上拥有相同的变异,这意味着饮酒共调可能在双方同居前就已存在。作者提出rs1229984变异会影响酒精相关行为,而这可能对伴侣选择产生下游影响。  作者指出他们难以将此次研究结果外推至非欧洲群体,而且需要开展进一步的研究调查其他酒精相关遗传变异,确定报告的关联关系中的因果联系。  相关论文信息:  https://doi.org/10.1038/s41467-019-12424-x

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  随着人类科学技术的进步,遥望“宇宙之光”的天文学在20世纪30年代,衍生出新的分支学科——射电天文学。尽管这是一个年轻学科,但发展至今,已经产生了6项相关的诺贝尔奖。上世纪的“四大天文发现”——类星体、脉冲星、星际分子和微波背景辐射都是利用射电观测手段测得的。射电天文学堪称孕育重大天文发现的摇篮,在国际天文学界已成共识。  何为“射电”?它其实是天文学中的独有说法,指的是来自天体的无线电波。曾几何时,世界领先的射电天文望远镜均由欧美国家建造。2016年,500米口径球面射电天文望远镜(英文简写“FAST”)在贵州省平塘县建成,我国在相关领域跨入了世界先进行列。  FAST是中国之最,也是世界之最,它由我国天文学家南仁东带领的团队于1994年提出构想,中国科学院国家天文台主导建设,具有我国自主知识产权,是当今世界最大单口径、最灵敏的射电天文望远镜。  今天,让我们一起走近这个遥望星空的国家大工程——“中国天眼”FAST。  登高远眺,感知“天眼”规模之大、能力之强  从1937年世界上第一架口径9.5米的射电天文望远镜建成至今,射电天文望远镜的口径不断增大,这是因为它的灵敏度与其反射面口径成正比。人类要想不断探索遥远深邃宇宙中的奥秘,就必须研制更大口径的射电天文望远镜。  被称为世界最大单口径射电天文望远镜的“中国天眼”,其反射面是由4450块、186种大小不同的三角形反射板组成,每块板的平均边长约为11米,其反射面总面积相当于30个标准足球场那么大。  从1994年启动选址,到2011年动工,再到2016年竣工,建设者们用了22年时间,建成了这座举世瞩目的“中国天眼”。  大家可能会想,“中国天眼”除了大,还有什么独特之处呢?捕获“天外之声”,探析宇宙奥秘,它有能力间接观测暗物质和暗能量,可从宇宙起源到星际介质的探索、对暗弱脉冲星及其他暗弱射电源的搜索、对地外理性生命的搜索等方面,实现科学技术的重大突破。  作为射电天文望远镜,“能捕捉到更微弱的信号”才是核心能力所在。所以,“中国天眼”最为突出的,就是其超强的灵敏度。正如我国著名光电子学家王启明所说:“假设你在月球上打电话,FAST就可以探测到你的信号。”由于胜人一筹的灵敏度,FAST能探测到更暗弱的天体。  美国物理学家约瑟夫·泰勒曾介绍,自己在美国阿雷西博305米口径射电天文望远镜的帮助下,与另一学者共同发现了双星系统脉冲星,继而利用该望远镜进行长期观测,为引力波的存在提供了坚实的证据,于1993年获得诺贝尔物理学奖。有关科学家说,FAST与被评为人类20世纪“十大工程”之首的美国阿雷西博305米口径射电天文望远镜相比,灵敏度提高2倍。  中国科学院国家天文台副台长郑晓年也表示,作为世界最大的单口径望远镜,FAST将在未来10至20年内保持世界一流设备的地位。  深空狩猎,科学家们特别希望FAST能够发现银河系外新的天体,特别是快速旋转、密度极高的脉冲星。如果FAST能发现河外星系中的射电脉冲星,将在国际上具有开创性意义。  据了解,虽然建成的时间不长,但FAST工程的技术团队已开始着手进行相关观测。  置身其中,感知“天眼”设计之精、工程之巧  如果有幸能够走近“中国天眼”,那么你一定会被其各个环节的精巧设计所震撼。  “中国天眼”有着数不尽的“神工天巧”,索网结构就是其中最亮眼的一个。作为主动反射面的主要支撑结构,其索网结构是反射面主动变位工作的关键点。它的一些关键指标,远高于国内外相关领域的规范要求。例如,主索长度控制精度须达到1毫米以内,主索节点的位置精度须达到5毫米以内。其中,索构件疲劳强度不得低于500兆帕,相当于国际规范定值的2.5倍。因此,它被视为当今世界跨度最大、精度最高的索网结构。  6670根主索、2225个主索节点及相同数量的下拉索,完整地拼出了FAST的索网。拼装完成后,FAST的巨大反射面看起来就像一口“超级大锅”,6个支撑塔高高竖起,网格逐渐爬满了“锅”底,向上延伸“咬住”环梁,反射面面板一圈一圈铺满索网的空隙,织完巨网。  这一索网结构,是世界上第一个采用变位工作方式的索网体系。也就是说,索网可以根据观测天体的方位,启动促动器控制下拉索,在FAST反射面的不同区域形成直径为300米的抛物面,以实现精确观测。有人把这个可移动的抛物面形象地称为“中国天眼”的“虹膜”。  提到“虹膜”,就不得不再说说“中国天眼”的“瞳孔”——馈源舱。馈源是指射电天文望远镜用来接收天体信号的系统,馈源舱就是用于安放这个系统的平台。  美国阿雷西博射电天文望远镜的馈源平台重近千吨,几乎等于用固定轨道把平台架设在半空。这样的设计,虽有利于馈源的定位,却缩小了观测角度。FAST最终创新性地采取轻型索支撑馈源平台方案,把馈源舱减重到30吨,由6条600多米长的钢索吊在空中精准定位,误差不超过48毫米。这样的工程难度,世界上前所未有。  “我们采用了光机电一体化技术,创新性地提出了轻型索支撑馈源平台,并使用并联机器人进行二次精调,实现高精度指向跟踪。这也是FAST的‘三大自主创新’之一。”FAST馈源支撑系统总工程师朱文白说,“通过卷扬机收放钢索,可以驱动馈源舱在一个距离地面高140米至180米、直径为207米的球冠面上运动,最大定位精度小于10毫米。”  FAST建设之精巧,还体现在选址上。科技人员利用平塘县喀斯特漏斗洼地,依托当地独特的山体优势,顺势建成了“中国天眼”。  “天然的喀斯特地形,可使雨水不会存积,与望远镜形状接近的山体洼地,又可以令工程开挖量大大减少,从而节省工程造价。”国家天文台高级工程师朱明介绍,科研人员对台址选择制订了非常“苛刻”的筛选指标,既要研究台址自身的岩体结构、水文情况、长短轴比例、挖填方率是否合适,还要考察台址山形的闭合情况、几何形状是否达标,最后再综合台址地区的地质灾害、地震风险、气象条件、无线电环境等是否满足条件。  经过10余年的精挑细选和实地勘察,现址从一万多个备选地点中脱颖而出。  纵观中外,感知“天眼”建设之快、影响之广  我国的射电天文学研究起步比国际上其他国家晚了许多年。“起步比别人晚,就要比别人花时间多一点、走得快一点,否则永远赶不上。”FAST首席科学家、总工程师南仁东把生命中近三分之一的时光都奉献给了FAST。  1993年,国际无线电科学联盟大会在日本东京举行。有科学家提出,在全球电波环境继续恶化之前,人类应该建造新一代射电天文望远镜,接收更多外太空的讯息。南仁东认为,这对中国来说是个千载难逢的好机会。“建造新一代射电天文望远镜”这个大胆的设想油然而生。然而,对于20世纪90年代初的中国来讲,如此设想可谓“胆量超大”。  尽管如此,南仁东还是毅然决然地选择了坚持。他为找到一个合适的台址,用了10余年时间走遍贵州的山山水水,实地考察了上百个窝凼。  终于,2007年7月,FAST作为“十一五”重大科学装置正式被国家批准立项。从那一天起,FAST就如同其英文缩写的含义(快速)一样,开始了快速建设之旅。  FAST快在没有延期一天。工程建设从2011年3月5日开工报告批复之日起,到2016年9月25日如期竣工,历时2011天,全程没有出过重大安全事故。  FAST快在调试期不到两年。大型望远镜的调试期一般超过4年,比如美国绿岸GBT望远镜(100米)花了6年,意大利SRT望远镜(64米)超过5年。  FAST快在调试阶段就已开始进行早期科学研究。在不断校准“中国天眼”的“视力”过程中,中国天文学家们争分夺秒地开展科学观测。在望远镜还不能移动的情况下,他们就采用漂移扫描的方式,让地球自转带着“中国天眼”巡天。建成还不到一年,FAST就实现了精确跟踪观测模式,验证了它超高的灵敏度和望远镜效率。  FAST快在调试阶段就开始系统发现新脉冲星。目前已发现了90余颗脉冲星候选体。这归功于科学团队提前准备,对团队成员进行了相应的观测及数据处理训练,开发了创新搜索软件和数据库……  科技是国之利器,大科学装置无疑是利器的锋刃,是当之无愧的国之重器。  22年铸就而成的“中国天眼”,值得信赖,更值得期待!  (原载于《解放军报》2019-11-2211版)

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  据英国《自然》杂志21日发表的一项工程学研究,美国科学家团队报告了一种可通信、可覆盖皮肤表面的无线触敏界面。这个装置通过机械振动的方式进行信息通信,可作为虚拟现实(VR)合成皮肤,应用于社交媒体、假肢控制和电子游戏。  虚拟现实技术又称灵境技术,其囊括计算机、电子信息、仿真技术等,最基本的实现方式,就是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感。而“VR皮肤”,顾名思义就是可以让用户通过一块“皮肤”,真实感受到虚拟现实中的虚拟物体的技术。  此前许多实现所谓可通信“VR皮肤”的方法,都需要借助紧贴在佩戴者身体上的多组有线电极。这些电极通过产生振动来刺激感官体验。但事实证明,要找到能产生目标反应的合适电压和电流,又不给皮肤造成疼痛或电刺激损伤,绝非易事。  为了制造一种更舒适的柔性界面,美国西北大学研究人员约翰·罗杰斯及其同事,设计了一种装置,包含无线免电池电子系统和可穿戴触敏界面的系统,并描述了所需的材料、器件结构、供电策略和通信方案。这款“VR皮肤”可以通过嵌在柔性材料中的振动致动器阵列,实现电子可编程通信以及身体的感觉输入。  研究团队用一系列应用,演示了这款“VR皮肤”的功能。比如,这个系统可以通过社交媒体向心爱的人传递触觉感受,复制手部假肢抓握的物体形状,还能让电子游戏玩家在佩戴时感受到战斗类游戏中的攻击。

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  一个国际科研团队最近创建了迄今最详细的大尺度宇宙模型TNG50。这一虚拟宇宙“芳龄”约138亿岁、宽约2.3亿光年,包含数万个正处于演化中的星系,星系的细节程度与单星系模型中的相当。该模型跟踪了200多亿个代表暗物质、气体、恒星和超大质量黑洞的粒子。  据美国趣味科学网站20日报道,这一模型拥有前所未有的分辨率和规模,使研究人员能了解有关宇宙过去的重要信息,揭示宇宙间各种曼妙多姿的星系如何演化为如今这般“模样”,以及恒星爆炸和黑洞如何触发了星系的这些演化。  研究合作者、德国慕尼黑马克斯·普朗克天体物理学研究所博士后迪伦·尼尔森说:“我们在模型中看到了未明确编程到模拟代码中的现象,这些现象以自然方式出现,来自模型宇宙基本物理成分的复杂相互作用。”  这些现象对于理解宇宙如何在大爆炸后138亿年间变成如今这般“样貌”至关重要。研究人员可在模型中直接观测宇宙诞生不久后,从湍流的气体云中出现的星系。他们发现,银河系周围很常见的盘状星系在模拟中自然出现,且产生了内部结构,包括从其中央超大质量黑洞延伸出旋臂、凸起和条形。当他们将模拟宇宙与现实生活中的观察结果比较时发现,星系的群落在数量上与实际情况吻合。  研究团队称,他们还远远没有完成对模型的剖析。他们计划公开发布所有数据,供世界各地天文学家研究这一虚拟宇宙。  研究合作者、美国佛罗里达大学物理学副教授保罗·托瑞说:“这些模拟是巨大的数据集,我们可以通过剖析并了解其中星系的形成和演化来获得大量信息。”  这一模拟由德国Hazel Hen超级计算机的16000个处理器连续运行一年多生成,是历史上计算量最大的天体模拟之一。  TNG50是IllustrisTNG项目创建的最新模拟,该项目旨在通过构建大尺度宇宙模型,在不牺牲单个星系精细度的情况下,绘制出宇宙自大爆炸以来如何演化的完整图景。

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《自然》及子刊综览
【解放军报】领略“中国天眼”的独特魅力
【中国科学报】小垫柳全基因组分析 为高山植物多样性起源提供证据
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