• 摩登三招商_我国高光谱技术推广按下“加速键” 推动数字化转型升级

    摩登三招商_我国高光谱技术推广按下“加速键” 推动数字化转型升级

    “我曾经爬过珠峰,但海拔停留在6400米,距离顶峰很近。”6月30日,中国科学院院士、中科院空天信息创新研究院研究员童庆禧用亲身经历引出我国高光谱技术所处的阶段:技术先进,或并跑,或领跑;正处爬坡关键期,但距顶峰已近。 童庆禧院士是在高光谱技术创新应用联合实验室揭牌仪式上说这番话的。当天,由浪潮云信息技术有限公司(以下简称“浪潮云”)与中科谱光科技(天津)有限公司(以下简称“中科谱光”)共建的“高光谱技术创新应用联合实验室”正式成立。该实验室定位为高光谱技术研发中心、创新应用中心、高端智库三重角色,将推动高光谱技术在工业互联网、数字农业、“双碳”业务等领域的落地。 专家认为,此举将为我国高光谱技术的研发应用按下“加速键”。 地球上的不同元素及其化合物都有自己独特的光谱特征,光谱被看作是辨别物质的“指纹”。而高光谱则是协助人类看清这些“指纹”的“有色眼镜”。在业内,中科院被视为高光谱领域的“黄埔军校”,这其中的“带头人”之一便是童庆禧院士。 在接受科技日报记者专访时,童庆禧列举了高光谱技术的典型应用场景: 例如,在文物保护领域,专家通过高光谱扫描成像、色彩融合等处理技术,可进行文物印鉴提取、真假识别、墨迹提取、颜料识别等工作,为记录历史、保留历史提供有效技术支撑。在数字农业领域,专家们基于庞大的地物光谱数据库对收集到的高光谱数据(如生物量、叶面积指数、叶绿素等关键生理参数)进行波段运算、分析、处理、保存,实现对农作物的精细分类、估产及长势监测、病虫病监测、活性监测等实时、高效、精准监测和管理。 除此之外,高光谱技术还可用于材料鉴别、目标探测识别、矿物识别及水质、土壤污染等环境监测领域。 童庆禧院士向科技日报记者强调,“与国际先进国家相比,我国高光谱技术总体上处于并跑阶段,但在某些方面有领跑趋势。”他的另一重身份是上述联合实验室名誉主任,而中科谱光创始人张立福、浪潮云董事长肖雪共同担任该实验室主任。 作为中科院技术的承接和转化平台,中科谱光的技术领先,且已在农业、地矿、环境、文物保护等多领域实现应用;而浪潮云多年深耕云计算、大数据、工业互联网领域,聚焦软硬一体工业基础设施建设,推动企业数字化转型升级。 上述种种,使得双方优势互补,强强合作,水到渠成。 张立福向科技日报记者透露,实验室聚焦“工业互联网、数字农业、双碳业务”三大方向,例如在工业互联网领域,提供煤炭热值检测和工业设备润滑油检测服务;在智慧农业方面,提供农作物氮磷钾等含量检测、病虫害识别、作物长势监测等服务;同时,也将聚焦“双碳”业务领域,提供碳计量设备及双碳双控等服务。 身为中科院空天信息创新研究院研究员,张立福用创业行动推动科技成果转化。如今,新实验室的成立,让他有了新期待:实验室将肩负起探索高效的科技成果转移转化机制,打造产学研用融通创新样板,抢占科技竞争的制高点的重任。他认为实验室要扮演好三重角色,即人才汇聚的“高地”、科技创新的“阵地”、成果转化的“基地”。 而肖雪的期待是,双方强强联合,将进一步加快推动以云为底座、工业互联网平台为支撑、高光谱技术为关键技术的应用创新与成果转化。(记者 王延斌) 责任编辑:kj005 文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com

  • 摩登三招商官网_动物“地磁方向感”的三个假说 找寻生物体内“指南针”“开关”

    摩登三招商官网_动物“地磁方向感”的三个假说 找寻生物体内“指南针”“开关”

    当你进入茫茫大海、走进荒漠戈壁,指南针、罗盘为你指引方向。 在自然界中,许多生物可以完成令人惊叹的长距离迁徙活动,却并不需要借助任何外物。比如,北极燕鸥每年往返4万公里于南北极、可可西里藏羚羊上千公里大迁徙、黑脉金斑蝶四代接力往返北美大陆……动物在迁徙过程中,究竟是如何导航和定位的? 2021年6月23日,国际顶级学术期刊《自然》以封面形式在线发表了中国科学院合肥物质科学研究院研究员谢灿与英国牛津大学、德国奥登堡大学等实验室组成的国际团队一项重磅研究发现,迁徙鸟类的隐花色素cryptochrome4蛋白(以下简称Cry4)比非迁徙鸟类中的Cry4蛋白磁场敏感性更强,揭示了由Cry4蛋白介导的磁感应机理,很可能就是长期寻找的磁传感器。 动物“地磁方向感”的三个假说 “动物是究竟如何感知如此微弱的地磁场(约0.4-0.6高斯左右)进行迁徙则一直是一个未解之谜,因此被《科学》杂志社在2005年列为尚未解决的125个前沿基础科学问题之一。” 中国科学院合肥物质科学研究院研究员谢灿告诉科技日报记者,过去数十年里,科学家们都在找寻动物身上的“指南针”究竟源自何处,但截至目前, 没有任何一种模型能够很好地解释动物迁徙和生物导航中的所有问题。 事实上,随着迁徙鸟类能感知地磁场的证据陆续被找到,科学家们逐渐关注到了“生物能够感知地磁场”这一重要领域,并尝试解读生物感知磁场的机制。这种生物“磁感应”被科学家生动地形容为“第六感”。 “生物磁感应的领域从一开始就在质疑和希望中前行。”谢灿告诉记者,自上世纪六七十年代,德国科学家沃尔夫冈·威尔奇可和罗斯维塔·威尔奇可经过10余年的实验研究发现,知更鸟可以通过感知人工磁场进行定位, 以及常见于北美的迁徙鸟类靛蓝彩鹀对地球磁北极和人工磁场磁北极有感知能力。至此,迁徙动物能感知地磁场的概念才终于被学术界广泛接受。 “地球上的一些动物能够以某种机制来感知微弱的地球磁场,我们称之为动物磁感应。”谢灿说目前动物磁感应有几种主要的假说:第一是基于生物矿化的磁铁矿假说;第二是基于Cry蛋白的自由基对假说;第三是基于磁受体MagR和MagR/Cry蛋白复合物的生物指南针假说。 “这些能感知地球磁场的动物在地磁场下也有着各种表现。例如磁场排列。动物的体位,身体排列,筑巢等行为受地球磁场影响。偶蹄类动物吃草和休息的时候,从统计学上来看身体按照磁感应南北排列。另外是鸟类的长距离磁导航,这里又可以分为两种情况,一个是动物迁徙,如欧洲知更鸟的迁徙;另一个是归巢,例如信鸽的归巢。”谢灿说,不同动物对磁场的感知能力差异非常大。也有很多动物目前并没有发现对磁场的感知能力,或者对磁场的感知能力一直被争议,例如我们人类。“但迁徙动物尤其是鸟类迁徙和信鸽归巢,一直是磁感应的经典的动物模型和范例。” 找寻生物体内“指南针”的“开关” 谢灿告诉记者,动物能利用各种方式来辨别方向,并不局限于磁场。除了地磁场之外,太阳位置,星空,地形地貌等,都和生物导航和定位相关。但在长距离的迁徙中,地磁场的作用尤为明显或者占据最主要地位,尤其是需要跨越大洋的鸟类迁徙中,因为在海洋中完全没有可供鸟类识别的地形地貌特征。 但是,既往的研究发现都是只有行为学实验,这种行为如何解释?是哪些基因“开关”控制着这一行为?人们不得而知。 2000年,国外的科学家研究发现,隐花色素Cryptochrome(简称Cry)很可能就是鸟类磁导航过程中的关键分子,并大胆推测了其磁感应过程,该模型不断被后来者研究推动。后来,隐花色素蛋白一直被认为是磁受体蛋白的“唯一候选者”。 隐花色素蛋白是一种对蓝光敏感的蛋白,它与辅因子黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)形成的自由基电子对,在调节生物钟及感应磁场中发挥着重要的作用。 2015年11月,谢灿团队在《自然-材料》杂志上首次报道了一个全新的磁受体蛋白MagR,它能通过聚合形成一个棒状的多聚体,并和Cry4蛋白质形成复合物,就像一个小磁棒一样有南北极,是一个“生物指南针”,该研究为揭开生物“第六感”的磁觉之谜提供了第二位“候选者”。 “我们的这一次的研究不只是验证了自由基对假说,有时候也叫做量子罗盘。同时还扩展了原来这个假说的内涵。”谢灿表示,大致来说,这一假说的感磁的机制可以认为是:Cry4蛋白质能结合一个叫做FAD的辅基,FAD是发色基团,受蓝光激发有一个电子跃迁,然后出现一个空轨道,随后,FAD从相邻的四个色氨酸中依次夺取电子,这个过程叫做电子传递,最终在FAD上产生一个单电子,在色氨酸上产生一个单电子,形成了自由基对。 “这两个电子的自旋方向受磁场影响。认为鸟类可能考这样的机制感磁。”谢灿告诉记者,他们本次研究还发现了在这个电子传递链上第四个色氨酸对于信号传递至关重要,这是以往的自由基对假说中所不知道的。 “所以,我认为,这次的研究扩展了这个假说原来的内涵,使得这一假说不只是得到了验证,也得到了很大的发展,甚至指明了未来的研究方向。”谢灿说。 “破解鸟类迁徙机制”有待时日 “我们这次研究中的Cry4蛋白牵涉在动物磁感应的三种主流假说中的两种,即自由基对假说和生物指南针假说。但本此研究集中在对自由基对假说的验证。”谢灿告诉记者,这也是世界上第一次用鸟类的Cry4蛋白在实验上验证了自由基对假说,但并不能简单地说基于Cry4蛋白的这一机制或者说这一假说就完全被证明了,也并不能简单地排除了其他几种假说的合理性。 “就事论事,就是‘第一次用鸟类的Cry4蛋白在实验上验证了自由基对假说’,并不排除其他可能性。”采访中谢灿研究院特意强调,最近的很多新闻媒体中说“破解了鸟类迁徙的机制”,其实并非如此。这项研究只是验证了其中的一个假说、一个机制,最多说是探秘,也不是真正的破解。真正的破解,需要非常多年的工作积累,慢慢地去阐明所有的细节。 “对我自己来说,我未来的更多的研究是聚焦在MagR和MagR/Cry4的蛋白质复合物上,我们实验室关注的点是,在本研究中指出的自由基对的这个电子传递链中,第四个色氨酸介导的信号传递,是不是和MagR有关,电子传递是不是磁受体MagR和隐花色素4(Cry4)之间信号传递和感知磁场变化的关键的机理。”谢灿表示,从自由基对假说的角度来看,这一研究结果适用于其他的迁徙鸟类。Cry蛋白是在进化中非常保守的蛋白,Cry4在绝大部分鸟类中都有表达,从已有的研究来看,Cry4存在于已经研究过的鸟类的视网膜中。 谢灿直言,目前动物磁感应的机理还是一个未解之谜,并没有一个能被整个领域广泛接受的模型,无论是隐花色素蛋白,还是MagR蛋白,都依然处在争议当中。“学术上的争议和辩论本身就代表了这一问题在科学上的重要性,在争论中发展,就会越来越逼近科学的真相。” 在谢灿看来,磁感应和生物导航原理的阐明是生命科学中引人注目的未解之谜, 它可能引发物理学新模型的提出、生物学新机理的发现。随着生物导航机理的最终诠释, 或将催生新一代的仿生导航仪和定位仪的出现及新一代生物磁控技术的发展。(记者 吴长锋) 责任编辑:kj005 文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com

  • 摩登三注册登录_风云四号B星成功获取首批高精度图像和数据

    摩登三注册登录_风云四号B星成功获取首批高精度图像和数据

    7月1日,记者从中国气象局获悉,我国新一代静止轨道气象卫星风云四号B星成功获取首批高精度高时效可见光观测图像。这批图像可直观显示对流云团的精细化结构,时空分辨率分别从5分钟、500米提高到1分钟、250米,提升了中小尺度云团连续快速监测能力,对强对流天气监测预警,特别是突发性中小尺度天气系统监测具有重要意义。 风云气象卫星工程应用系统总设计师唐世浩表示,风云四号B星让人们第一次可以用肉眼清晰地看到分钟级的“风起云涌”变化过程,也实现了“哪里有灾害迅速看哪里”的愿望。此外,B星产品种类显著增加,可为气象预报预测、防灾减灾、应对气候变化、生态文明建设,特别是台风、洪涝、干旱等重大灾害监测预警提供观测支撑。 风云四号B星于6月3日成功发射,是我国第二代静止轨道气象卫星首发业务星,主要应用于天气分析和预报、环境和灾害监测等领域。处于在轨测试中的该星,成功获取首批高精度数据和图像产品。在全圆盘卫星云图上,天山的积雪、青藏高原的湖泊、河套区域的地表纹理、东北华北区域的对流云团、南北半球高纬度区域的涡旋云系等清晰可见。在1分钟、250米分辨率的全色波段图像产品和500米分辨率真彩色合成图的图像和动画产品上,对流云团的精细化结构和发展演变过程一目了然。值得一提的是,此次产品生成应用机器学习技术,实现真彩色的大气订正。 该卫星所搭载的快速成像仪是世界首台昼夜高频次成像仪器,可提供2000公里×2000公里区域的1分钟间隔多谱段连续观测,对台风、暴雨和中尺度灾害性天气的监测更加灵活、精密。先进的静止轨道辐射成像仪新增低层水汽成像功能,增强了对地表和云的定量观测能力。静止轨道辐射成像仪和快速成像仪相互协同配合,既保证了静止轨道大气遥感所需的多光谱功效,也具备了高时空分辨率的观测能力。 风云四号B星发射后定点于东经123.5度,与风云四号A星携手,观测范围西达印度洋,东逾太平洋国际日界线,不仅完全覆盖我国国土,且涵盖西北太平洋、大洋洲等更广阔区域。对台风预报而言,其不仅可为监测西太平洋和南海海域的台风位置、强度和路径等提供更佳视角,也将为“一带一路”气象服务提供有力支撑。未来,这两颗卫星的图像产品将进行融合,向公众和应用部门提供无缝隙大范围的连续观测图像。 风云四号静止气象卫星光学星地面系统总设计师陆风表示,为保证卫星观测和数据的长期稳定性,风云四号B星使用寿命为7年。地面应用系统建设全新核心业务系统,以充分发挥卫星效益。风云四号B星单日数据处理量约为风云四号A星的1.2倍,数据日服务能力提升50%。 下一步,风云四号B星将进行为期一年的在轨测试,边测试边应用,分期分批发布产品。风云四号B星也将与A星形成组网优势,在重点区域、重要天气过程监测上强强联合,提供更丰富的观测产品。(记者 付丽丽 通讯员 李慧 王若嘉 ) 责任编辑:kj005 文章投诉热线:156 0057 2229 投诉邮箱:29132 36@qq.com

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