“萬種原生生物基因組計(jì)劃”啟動(dòng)

“萬種原生生物基因組計(jì)劃”12月30日在武漢啟動(dòng)。該計(jì)劃由中國(guó)科學(xué)院水生生物研究所聯(lián)合西藏大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州獸醫(yī)研究所、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所和華中科技大學(xué)等單位共同發(fā)起，旨在繪制萬種代表性原生生物基因組圖譜，建立一個(gè)大規(guī)模的原生生物遺傳資源數(shù)據(jù)庫。

原生生物主要是由單細(xì)胞真核生物組成的一大類群，包括單細(xì)胞真核藻類和原生動(dòng)物等。其分布廣泛，存在于任何水環(huán)境，已描述的物種數(shù)逾6萬種，未知種類難以估量。目前，國(guó)內(nèi)外針對(duì)生物5大界中的4界（動(dòng)物界、植物界、真菌界和原核生物界）均啟動(dòng)了大型基因組測(cè)序計(jì)劃，原生生物界成為唯一沒有啟動(dòng)大規(guī)模基因組測(cè)序計(jì)劃的生物類群。

中國(guó)原生生物學(xué)研究始于20世紀(jì)20年代。作為中國(guó)原生生物學(xué)的發(fā)源地，中國(guó)科學(xué)院水生所建有保藏了2500余種株真核藻類和近600種株原生動(dòng)物的國(guó)家藻類和原生動(dòng)物種質(zhì)庫，近年來，依托原生生物基因組測(cè)序和生物信息分析平臺(tái)已完成500余種原生生物的基因組測(cè)序。

此次“萬種原生生物基因組計(jì)劃”由中國(guó)科學(xué)院水生所牽頭啟動(dòng)。該計(jì)劃將依托各發(fā)起單位保藏的3000多種株真核藻類和原生動(dòng)物的種質(zhì)資源，通過持續(xù)的樣品采集和宏基因組數(shù)據(jù)挖掘，在未來3年（2020—2022年）完成約1萬種原生生物的基因組測(cè)序和分析，將包括原生生物全部26個(gè)門/類，覆蓋超過85%的綱、60%的目和30%的科屬。

據(jù)了解，該計(jì)劃將以開放聯(lián)盟模式運(yùn)行，國(guó)內(nèi)外有興趣研究的團(tuán)隊(duì)均可加入。該計(jì)劃的開展將對(duì)理解生物多樣性形成機(jī)制、多細(xì)胞生物/有性生殖的起源與演化等重大基礎(chǔ)生命科學(xué)問題，推動(dòng)與生態(tài)環(huán)境保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)健康和疾病防治相關(guān)原生生物種質(zhì)遺傳資源的挖掘與應(yīng)用實(shí)踐具有重要意義。

我國(guó)實(shí)現(xiàn)對(duì)500米以下“近地霧霾”高清探測(cè)

霧霾從何而來，怎樣漂移、消散？搞清楚這些問題才能真正治霾。近期，中國(guó)科學(xué)家研究探霾激光雷達(dá)取得新進(jìn)展，可消除傳統(tǒng)探測(cè)技術(shù)的盲區(qū)，更加精確、清晰地對(duì)從地面到500米高空的“近地霧霾”進(jìn)行垂直立體探測(cè)，有助于解析污染成因，從而精準(zhǔn)治霾。美國(guó)地球物理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)期刊《地球與空間科學(xué)》日前發(fā)表了該成果。

激光雷達(dá)是探測(cè)霧霾的先進(jìn)技術(shù)手段，近年來由中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院牽頭研制的我國(guó)新型探霾激光雷達(dá)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)從地面到10公里高空范圍內(nèi)的霧霾分布并分析其成分，目前已在國(guó)內(nèi)京津冀、長(zhǎng)三角、川渝等多個(gè)區(qū)域組網(wǎng)觀測(cè)。但這種新型雷達(dá)采用的后向散射技術(shù)方案，在近地面探測(cè)方面存在盲區(qū)，對(duì)500米以下范圍的霧霾探測(cè)效果有待進(jìn)一步改善。

近期，中國(guó)科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院科研人員基于雙成像探測(cè)器件和連續(xù)激光器，采用側(cè)向散射技術(shù)方案，研發(fā)出一種激光雷達(dá)新技術(shù)，可對(duì)從地面到2公里高空范圍內(nèi)的霧霾進(jìn)行精確、清晰的垂直立體探測(cè)，解決了從地面到500米高空范圍內(nèi)存在的近地面盲區(qū)問題。經(jīng)外場(chǎng)試驗(yàn)表明：此項(xiàng)技術(shù)可行并具備核心器件國(guó)產(chǎn)化、小型化、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

據(jù)技術(shù)負(fù)責(zé)人員介紹，近地面空間與人類的生產(chǎn)生活聯(lián)系最緊密，新技術(shù)使得人們無論是白天還是夜晚，都可以對(duì)霧霾進(jìn)行高精度的探測(cè)和研究，為進(jìn)一步治理提供依據(jù)。

我國(guó)國(guó)際合著論文數(shù)量持續(xù)增加

中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所日前發(fā)布的2019年中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，2018年我國(guó)國(guó)際合著論文為11.08萬篇，比2017年增加了1.34萬篇，增長(zhǎng)了13.8%。國(guó)際合著論文占我國(guó)發(fā)表國(guó)際論文總數(shù)的26.5%。

2018年中國(guó)作者為第一作者的國(guó)際合著論文共計(jì)76622篇，占中國(guó)全部國(guó)際合著論文的69.1%，合作伙伴涉及157個(gè)國(guó)家（地區(qū)）；其他國(guó)家作者為第一作者、中國(guó)作者參與工作的國(guó)際合著論文為34220篇，合作伙伴涉及182個(gè)國(guó)家（地區(qū)）。中國(guó)作者不論作為第一作者還是參與方，合著論文合作最多的國(guó)家都是美國(guó)。

近年來，通過參與國(guó)際熱核聚變實(shí)驗(yàn)堆計(jì)劃、國(guó)際綜合大洋鉆探計(jì)劃、全球?qū)Φ赜^測(cè)系統(tǒng)等一系列大科學(xué)計(jì)劃，中國(guó)與美國(guó)、日本、俄羅斯等主要科技大國(guó)開展平等合作，為參與制定國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、解決全球性重大問題做出了應(yīng)有貢獻(xiàn)。隨著綜合國(guó)力和科技實(shí)力的增強(qiáng)，中國(guó)已具備參與國(guó)際大科學(xué)合作的能力。

2018年中國(guó)發(fā)表的國(guó)際論文中，作者數(shù)大于1000人、合作機(jī)構(gòu)數(shù)量大于150個(gè)的論文共有300篇。作者數(shù)超過100人且合作機(jī)構(gòu)數(shù)量大于50個(gè)的論文共計(jì)583篇，比上一年增加75篇。涉及高能物理、天文與天體物理、醫(yī)藥衛(wèi)生和生物學(xué)等學(xué)科。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)信息研究所是科技部直屬的國(guó)家級(jí)公益類科技信息研究機(jī)構(gòu)，自1987年以來，一直承擔(dān)著中國(guó)科技人員在國(guó)內(nèi)外發(fā)表論文數(shù)量和影響的統(tǒng)計(jì)分析工作，每年定期公布中國(guó)科技論文發(fā)表狀況和趨勢(shì)。

中國(guó)成功發(fā)射中巴地球資源衛(wèi)星04A星等9顆衛(wèi)星

12月20日11時(shí)22分，我國(guó)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用“長(zhǎng)征四號(hào)乙”運(yùn)載火箭，以“一箭九星”的方式成功發(fā)射中巴地球資源衛(wèi)星04A星、贈(zèng)埃塞俄比亞微小衛(wèi)星以及“天琴一號(hào)”技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星等9顆衛(wèi)星。

中巴地球資源衛(wèi)星04A星是中國(guó)和巴西兩國(guó)合作研制的第6顆衛(wèi)星，將接替中巴地球資源04星獲取全球高、中、低分辨率光學(xué)遙感數(shù)據(jù)，為中巴兩國(guó)資源系列衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用拓展至全球高分辨率業(yè)務(wù)領(lǐng)域奠定基礎(chǔ)，同時(shí)還能為巴西政府實(shí)現(xiàn)對(duì)亞馬遜熱帶雨林及全國(guó)環(huán)境變化監(jiān)測(cè)等提供高技術(shù)手段。

贈(zèng)埃塞俄比亞微小衛(wèi)星由中國(guó)無償捐助，是埃塞俄比亞首顆人造地球衛(wèi)星，質(zhì)量約65公斤，設(shè)計(jì)壽命2年，主要裝載多光譜寬幅相機(jī)，能夠獲取農(nóng)林水利、防災(zāi)減災(zāi)等領(lǐng)域多光譜遙感數(shù)據(jù)，支撐埃塞俄比亞開展應(yīng)對(duì)氣候變化研究。

“天琴一號(hào)”技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星是中國(guó)“天琴”引力波探測(cè)計(jì)劃的首顆技術(shù)驗(yàn)證衛(wèi)星。該計(jì)劃是由中國(guó)科學(xué)院院士、中山大學(xué)校長(zhǎng)羅俊于2014年提出，以中國(guó)為主導(dǎo)的國(guó)際空間引力波探測(cè)計(jì)劃，擬在地球軌道上部署3顆衛(wèi)星，組成臂長(zhǎng)十幾萬公里的等邊三角形編隊(duì)，構(gòu)成空間引力波探測(cè)天文臺(tái)，實(shí)現(xiàn)探測(cè)引力波的目的。獲取的觀測(cè)數(shù)據(jù)將用于開展引力波、宇宙學(xué)、天文學(xué)等方面的基礎(chǔ)科學(xué)研究。

中外科研人員測(cè)出量子隧穿時(shí)間上限

自量子力學(xué)建立以來，關(guān)于量子隧穿的發(fā)生是否需要時(shí)間一直飽受爭(zhēng)議。近日，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)公布其與俄羅斯、澳大利亞科研人員的合作成果，首次將基于“阿秒鐘”的隧穿時(shí)間測(cè)量拓展到分子體系，得出該時(shí)間上限為10阿秒（1阿秒=10-18秒）。

量子隧穿效應(yīng)是指在微觀世界中電子等微觀粒子能夠穿越高于自身能量位壘勢(shì)的“奇異”行為。量子隧穿對(duì)理解眾多自然現(xiàn)象，如恒星核聚變、放射性衰變等起著至關(guān)重要的作用，同時(shí)也是掃描隧道顯微鏡等現(xiàn)代科學(xué)儀器的物理基礎(chǔ)。

針對(duì)飛秒強(qiáng)激光場(chǎng)條件下原子內(nèi)發(fā)生的電子隧穿電離是否需要時(shí)間這一問題，科學(xué)界提出“阿秒鐘”方案，通過將隧穿時(shí)間轉(zhuǎn)化為隧穿電子發(fā)射角度的偏轉(zhuǎn)，從光電子譜動(dòng)量分布中讀取隧穿時(shí)間信息。但過去10多年來，不同研究小組基于“阿秒鐘”方案，結(jié)合不同原子體系開展研究得到的結(jié)論卻大相徑庭：隧穿電離或許瞬間發(fā)生，或許需花費(fèi)百阿秒量級(jí)的時(shí)間。

圍繞這一爭(zhēng)議，中國(guó)科研團(tuán)隊(duì)及合作者提出一種新穎的、基于離子碎片測(cè)量的分子“阿秒鐘”方案，將隧穿時(shí)間測(cè)量首次拓展到分子體系。研究團(tuán)隊(duì)將該方案應(yīng)用于氫氣分子的強(qiáng)場(chǎng)隧穿電離研究，得到的隧穿時(shí)間上限為10阿秒，這與前人基于氫原子隧穿電離研究得到的隧穿瞬間發(fā)生的結(jié)論一致。

分子“阿秒鐘”方案有望拓展用于其他復(fù)雜分子體系，進(jìn)一步研究如分子結(jié)構(gòu)、分子軌道對(duì)稱性等復(fù)雜分子特性對(duì)強(qiáng)場(chǎng)隧穿電離過程的影響，進(jìn)而深化對(duì)量子隧穿時(shí)間相關(guān)問題的認(rèn)識(shí)。