動(dòng)態(tài)

2019-09-09 02:30

科學(xué)中國人 2019年14期

我國先后建成六家國家級(jí)超算中心

7月6日，天津?yàn)I海新區(qū)舉行“紀(jì)念中國超級(jí)計(jì)算事業(yè)發(fā)展四十年暨國家超級(jí)計(jì)算天津中心成立十周年”活動(dòng)，截至目前，我國先后在天津、長沙、廣州等地建成6家國家級(jí)超算中心，為創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展提供了新動(dòng)能。

早在2009年5月，科技部批準(zhǔn)成立國家超級(jí)計(jì)算天津中心，隨后又批準(zhǔn)成立了深圳、濟(jì)南、長沙、廣州、無錫國家級(jí)超算中心?！疤旌右惶?hào)”“神威藍(lán)光”“曙光星云”“天河二號(hào)”“神威·太湖之光”等一批超級(jí)計(jì)算機(jī)在這些國家級(jí)超算中心完成部署和應(yīng)用，開創(chuàng)了中國自主超級(jí)計(jì)算技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化的跨越式發(fā)展新歷程。

國家超算天津中心成立最早，不但部署著我國首臺(tái)千萬億次超算“天河一號(hào)”，而且這里還肩負(fù)著我國新一代百億億次超級(jí)計(jì)算機(jī)“天河三號(hào)”研發(fā)的重任。天津?yàn)I海新區(qū)區(qū)委書記張玉卓說，自2008年濱海新區(qū)與國防科技大學(xué)簽署全面科技合作協(xié)議以來，雙方走出了一條軍民融合發(fā)展創(chuàng)新之路?！啊旌右惶?hào)’不但廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)、科技等諸多領(lǐng)域，而且為科技創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了有力支撐。”

從“銀河”的歷史性突破，到“天河”“神威”等一系列超級(jí)計(jì)算機(jī)在世界范圍內(nèi)叫響“中國速度”的品牌，過去40年是中國超算事業(yè)不斷突破的40年。在實(shí)踐中，依托國家級(jí)超算中心建設(shè)，在國家和地方的協(xié)同支持下，中國超算事業(yè)發(fā)展進(jìn)入了快車道。

國內(nèi)首個(gè)無人機(jī)機(jī)載下投探空系統(tǒng)將探測臺(tái)風(fēng)

近日，中國航天科工集團(tuán)自主研發(fā)的國內(nèi)首個(gè)無人機(jī)機(jī)載下投探空系統(tǒng)正在中國氣象局氣象探測中心進(jìn)行上飛機(jī)載荷的驗(yàn)收工作，在未來的一兩個(gè)月內(nèi)，這套系統(tǒng)將正式投入臺(tái)風(fēng)的探測。該設(shè)備可用于超遠(yuǎn)距離風(fēng)場數(shù)據(jù)探測，7月初進(jìn)行無人機(jī)下投試驗(yàn)，淮北起飛，在桂林接收數(shù)據(jù)，系統(tǒng)表現(xiàn)穩(wěn)定。

這套探空系統(tǒng)于2018年5月13日順利完成中國氣象局氣象探測中心海洋氣象探測一期工程的試驗(yàn)，無人機(jī)攜帶的下投探空儀在高空投放后，將氣象要素值成功傳至地面監(jiān)控室，產(chǎn)品性能得到鑒定，填補(bǔ)了國內(nèi)利用大型無人機(jī)開展氣象探測的空白。

“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)

系統(tǒng)精度高、體積小、重量輕，機(jī)載探空系統(tǒng)與投放系統(tǒng)一體化，系統(tǒng)工作全自動(dòng)。只要有數(shù)據(jù)線與電源線，不用改裝無人機(jī)，設(shè)備可以任意掛在機(jī)翼、機(jī)腹或機(jī)艙的某處。

據(jù)中國氣象局氣象探測中心基地室主任張雪芬介紹，無人機(jī)下投探空系統(tǒng)主要用于探測大氣的溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向等氣象要素，設(shè)計(jì)復(fù)雜。相比有球探空類，它更有指向性和靶向性，相比火箭探空類，它的應(yīng)用范圍更廣、區(qū)域更大。

中國高校行星科學(xué)聯(lián)盟成立

7月2日，中國高校行星科學(xué)聯(lián)盟戰(zhàn)略研討會(huì)暨中國高校行星科學(xué)聯(lián)盟成立大會(huì)在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所召開。出席會(huì)議的有國家自然科學(xué)基金委員會(huì)副主任侯增謙院士和來自全國27所高校相關(guān)學(xué)院的代表等近140位專家學(xué)者和領(lǐng)導(dǎo)。

侯增謙在致辭中表達(dá)了國家自然科學(xué)基金委對(duì)我國行星科學(xué)發(fā)展的支持和期望。他指出，中國高校行星科學(xué)聯(lián)盟的建立，將有助于推進(jìn)解決中國行星科學(xué)人才培養(yǎng)問題、科學(xué)前沿問題和發(fā)展戰(zhàn)略問題。聯(lián)盟應(yīng)當(dāng)成為共享深空探測和行星科學(xué)研究成果的平臺(tái)，通過平臺(tái)協(xié)同創(chuàng)新共攀行星科學(xué)高峰。

會(huì)上，聯(lián)盟首屆學(xué)術(shù)委員會(huì)主任朱日祥院士作題為“宜居地球的過去、現(xiàn)在和未來”的報(bào)告，強(qiáng)調(diào)了行星科學(xué)與探測技術(shù)協(xié)同發(fā)展的重要性。中國首次火星探測計(jì)劃總設(shè)計(jì)師張榮橋作題為“深空探測的愿景與挑戰(zhàn)”的報(bào)告，號(hào)召行星科學(xué)家積極參與到深空探測中來。聯(lián)盟秘書長、中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所副所長魏勇研究員對(duì)聯(lián)盟成立的背景和工作進(jìn)展作了匯報(bào)。

與會(huì)代表除了討論聯(lián)盟成立后的各項(xiàng)活動(dòng)外，還就我國行星科學(xué)人才培養(yǎng)與科學(xué)研究的未來發(fā)展進(jìn)行了充分交流。12位高校代表就各自所在學(xué)校開展的行星科學(xué)建設(shè)情況、人才培養(yǎng)和科學(xué)研究等內(nèi)容進(jìn)行了交流與探討。最后，潘永信院士對(duì)會(huì)議進(jìn)行了總結(jié)，充分肯定了聯(lián)盟的重要性，鼓勵(lì)各單位共同努力推進(jìn)聯(lián)盟工作，為我國行星科學(xué)發(fā)展積極做出貢獻(xiàn)。

中國南方梯田

預(yù)測“暗”生物多樣性有了新數(shù)學(xué)模型

近日，我國科學(xué)家在國際期刊《生物地理學(xué)雜志》上發(fā)文，基于一個(gè)用于描述生物多樣性時(shí)空分布的新數(shù)學(xué)模型，提出了一項(xiàng)預(yù)測估計(jì)潛在生物多樣性的方法。

潛在生物多樣性也被稱為“暗”生物多樣性，其概念類似于物理學(xué)中的“暗物質(zhì)”，一般指局部群落中可能并不存在，但存在于特定生境的區(qū)域物種庫中的物種，可用于預(yù)測未來氣候變化條件下全球生物多樣性的潛在變化，或估計(jì)各個(gè)地質(zhì)年代曾經(jīng)歷過的生物多樣性變遷。而在微生物菌群研究中，其意義更為特殊，例如，研究人體內(nèi)或人群中菌群多樣性動(dòng)態(tài)變化的潛在峰值等。

潛在生物多樣性重要特征之一是，“暗”多樣性的研究或估計(jì)受觀察者或觀察時(shí)空影響，因此有學(xué)者提出用量子力學(xué)模型進(jìn)行估計(jì)。在家居環(huán)境中，由于不同方位的室內(nèi)環(huán)境可能具有不同光照和溫濕度條件，自然會(huì)影響室內(nèi)環(huán)境中的菌群種類和數(shù)量，即菌群多樣性。室內(nèi)菌群的研究是目前建筑學(xué)和微生物交叉研究領(lǐng)域的重要熱點(diǎn)課題，已有科學(xué)家探索室內(nèi)環(huán)境微生物菌群動(dòng)態(tài)對(duì)于居民健康的影響。

此項(xiàng)研究，正是以室內(nèi)居家環(huán)境菌群動(dòng)態(tài)變化的數(shù)據(jù)，示范了“潛在多樣性”的預(yù)測估計(jì)。作者提出了新的模型，采用室內(nèi)包括了來自人、寵物、家居環(huán)境的菌群多樣性數(shù)據(jù)，有效描述了不同時(shí)空菌群多樣性的三維動(dòng)態(tài)變化，并指出，住宅中一些影響居民生活和健康且難以解釋的因素，或許就是小小微生物菌群在作怪。

科學(xué)家復(fù)原近2萬年來中國南方植被變化

中國科研團(tuán)隊(duì)最新通過植物孢粉數(shù)據(jù)，全面還原出近2萬年以來中國南方的植被變化過程。研究顯示，近2萬年內(nèi)，我國南方氣候由冷變暖。氣候條件的變化，與人類早期先民從游牧采集轉(zhuǎn)變?yōu)檗r(nóng)耕定居關(guān)系密切，而人類活動(dòng)也對(duì)植被環(huán)境產(chǎn)生明顯影響。

科研團(tuán)隊(duì)歷時(shí)5年，在我國長江以南的20個(gè)地層剖面鉆孔，最后選取其中14個(gè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)，研究過去2萬年來植被隨氣候及人類活動(dòng)變化的規(guī)律。

研究發(fā)現(xiàn)，約1.8萬年前，在中國南方，有溫帶植被分布在現(xiàn)在的亞熱帶地區(qū)，這說明當(dāng)時(shí)的氣候比現(xiàn)在寒冷。約9000年前，植被分布類型與現(xiàn)在類似，說明當(dāng)時(shí)的氣候已明顯變暖，與現(xiàn)在相當(dāng)，局部地區(qū)溫度甚至比現(xiàn)在還高。6000年前，植被特征與9000年前相似，這說明雖然當(dāng)時(shí)已有人類活動(dòng)，但早期耕作對(duì)原始植被和環(huán)境的影響還較小。約4000年前，森林被火燒毀的痕跡明顯增加，闊葉林大面積消失，這說明人類活動(dòng)已對(duì)環(huán)境造成明顯影響。此外，在9000年前至4000年前，我國南方地區(qū)明顯受到夏季風(fēng)影響。這使得氣候更加溫暖濕潤，充足的水分對(duì)農(nóng)業(yè)發(fā)展有利。在長江中下游地區(qū)，人類活動(dòng)對(duì)植被的影響比其他地區(qū)更早，影響也更加明顯。