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楼主: 飞之鹰
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中国的重大发明、发现,排名 ,持续更新....(以首次研制或实现为主)20171115

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发表于 2016-12-17 16:04 | 显示全部楼层
特异性人源寨卡病毒抗体被中国科学家找到 全球尚属首次





“这是从我国第一例输入性病例中成功分离到的3株保护性抗体。就像是别人给我们送来一颗原子弹或氢弹,我们不仅接住了,还把它成功制造出来了。”在12月14日的新闻发布会上,中科院微生物研究所病原微生物与免疫学重点实验室高福院士如是描述这项关于寨卡病毒的最新研究成果。“它说明病毒来了,中国人能够抓住抗体,并把它分离出来治疗病人”。

12月15日凌晨,《科学—转化医学》发表了由中科院微生物所严景华研究员和高福院士等人的这项合作成果。研究人员从中国第一例寨卡康复病人体内鉴定出高效、特异的寨卡病毒单克隆抗体,并对其治病机理进行了解析,这在全球尚属首次。研究人员表示,该抗体在小鼠模型上能有效治疗寨卡病毒感染,有望成为候选靶向治疗药物。

2015年,寨卡疫情从巴西暴发,目前已扩散至全球69个国家和地区,我国有18例输入型病例。证据表明,该病毒会导致新生儿小头症、成年人格林巴利综合征。最近研究表明,寨卡病毒可引起雄性小鼠睾丸炎,并导致不育等。“寨卡病毒可以突破血胎、血眼、血睾和血脑4道屏障。”严景华介绍,这四大区域是免疫力豁免区(免疫力较低),一旦寨卡病毒或其他病原体进入,就可在其内部长时间存在并引起伤害。因此,开发有效的寨卡疫苗及药物迫在眉睫。

人源性是新抗体的首个特点。据介绍,此次研究不仅提取出人源性抗体,还从分子层面解析了其治病机理。研究人员从我国首例在委内瑞拉感染寨卡病毒并康复的江西患者体内提取出13株全人源抗体进行一系列动物和细胞实验,结果表明其中3株抗体具有高中和活性。

“小鼠感染寨卡病毒之后体重会显著减少,当它们的体重减少20%之后就会死亡。实验中,未经抗体治疗的小鼠最终死亡;而治疗组体重变化不明显,存活率达到100%。”严景华说。

据介绍,本研究建立的B细胞单细胞测序技术,能够从康复者B细胞中快速分离鉴定出抗原特异的中和抗体,短时间内达到规模化生产,从而提供大量有效的应急抗体。通过对感染病人中和抗体产生机制及表位的确立还可以指导疫苗的设计和研发。因此,这一技术平台的建立对于我国应对突发传染性疾病的暴发、保障国民健康及社会稳定具有重要意义。

新抗体的第二大特点是保护机制清楚。通过结构生物学手段对分离的人源抗体的中和机制进行解析,清楚地知道保护性抗体的结合位点及中和机制,这在全球尚属首次。之前,美国与瑞士科学家虽然利用不同方法从感染病人体内找到了中和性抗体,但抗体与抗原的结合位点不清楚,作用机制不明。

新抗体的第三大特点是特异性。寨卡病毒与其“姊妹”登革病毒均属黄病毒,特征相近。由于寨卡病毒对胎儿发育和成人神经系统有严重影响,今后献血或捐献精子时,筛查寨卡病毒感染就要排除其他黄病毒的干扰。同时,高福介绍,与流感病毒抗体疗效越广泛越好不同,寨卡病毒一类的黄病毒非常特殊,如果抗体不对,打进去反而会增强病毒致病力。为此,找到特异性的抗体是全球团队攻克的目标。

据介绍,此次3株高活性中和抗体中有两株(Z23和ZL1)属于阻断寨卡病毒感染的特异性抗体,它们对登革热等黄病毒没有交叉反应。高福表示,特异性抗体的意义在于,“只要用它做诊断,出来的肯定是寨卡病毒,因为它只针对寨卡,不会和登革热病毒交叉”。据了解,目前相关成果已经申请了专利,正在与企业合作进行相关临床前研究。

据介绍,严景华和高福是此次研究的通讯作者。严景华课题组副研究员王奇慧、硕士生杨化冰,高福院士团队博士戴连攀以及江西省疾控中心博士刘晓青为文章第一作者。此外,该研究还得到了加拿大国立卫生研究院研究员邱香果、中国疾控中心研究员梁米芳、清华大学教授程功、中国医学科学院教授秦川的协助与支持。
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发表于 2016-12-20 21:47 | 显示全部楼层
打破美帝垄断 我国首台超高精度光矢量分析仪问世


可在几百米的光纤中测出小至0.1毫米的误差,较国外垄断产品,测量分辨率提高了1600倍,相位精度提高了10倍……记者19日从南京航空航天大学获悉,该校研发的我国首台超高精度光矢量分析仪问世。

超高精度光矢量分析仪就像“火眼金睛”,从家用光纤路由器到航天飞船等大量应用的光学器件领域都需要用到它。它可以对光器件的两个最关键指标——幅度响应和相位响应进行精确测量,从而在研发和应用中掌握其性能。第一代仪器仅能测量幅度响应,第二代仪器可以同时测量幅度响应和相位响应,但目前全球仅有美国纳斯达克上市公司LUNA的OVA5000一款产品,并且其高精度版不对我国销售。

2010年,南京航空航天大学潘时龙教授开始筹建微波光子学实验室。他带领团队在研究中发现,国外光矢量分析仪采用“以光测光”的办法,费时费力而且精度不高,自主研发的光矢量分析仪采用“以电测光”的方法,把光信号转换为微波信号。课题组先后掌握了光频梳通道化技术、平衡光电探测技术和新型电光调制技术,基本攻克了相关的技术难点。该光矢量分析仪的第二代样机先后被中科院半导体所、江苏光扬光电等十余家单位试用;还帮助某海军单位实现了光纤干涉器的自动化测量,测量精度提高10倍,节省成本一半以上。
http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2016-12/20/content_486833.shtml
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发表于 2016-12-20 22:27 | 显示全部楼层
首艘“中国造”极地破冰船


我国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船20日在上海开工建造。根据建造计划,新船预计2019年建成,届时将与目前正在南极科考的“雪龙”号破冰船一道,双船组队、助力科考。

新船建造工程由国家海洋局所属中国极地研究中心组织开展,江南造船(集团)有限责任公司承担建造。所建新船长122.5米、宽22.3米,设计吃水7.85米、吃水排水量约13990吨,航速12-15节,续航力2万海里,自持力60天,载员90人,能以2-3节的航速连续破1.5米厚度的冰加0.2米的雪。


据中国极地研究中心主任杨惠根介绍,新船采用国际先进的双向破冰船型设计(船首、船尾均可破冰),并具备全回转电力推进功能和冲撞破冰能力,可实现极区原地360度范围内自由转动,并可突破极区20米当年冰冰脊,满足全球无限航区航行需求。

新船将装备国际先进的海洋调查和观测设备,成为我国开展极地海洋环境与资源研究的重要基础平台。科研人员可在船上开展极地海洋、海冰、大气等环境基础综合调查观测,进行有关气候变化的海洋环境综合观测取样,在极地冰区海洋开展油气资源、生物资源调查。
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发表于 2016-12-20 22:40 | 显示全部楼层
全球最大电熔增材制造设备发布,可打印直径5.6米长9米,重300吨金属构件


2016年12月5日,南风股份发布公告,介绍了旗下子公司南方增材在重型金属构件电熔精密成型(3D打印,EAM )技术产业化方面的进展,自主研发、设计和建造了国内外最大型电熔增材制造设备(能打印最大直径5.6米,长度9米,重达300吨的厚壁重型金属构件)。据南极熊了解,南方增材是南风股份[300004.sz] 与北航王华明院士在开发金属3D打印技术合作所成立的公司,王华明团队持有31%股份。随后南方增材成立了“重型金属构件电熔精密成型技术项目”,面向核工业用途。


http://www.nanjixiong.com/thread-96930-1-1.html
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发表于 2016-12-21 16:55 | 显示全部楼层
中国首列无人驾驶地铁开通 完全拥有自主知识产权


2016年12月19日下午2时,香港铁路有限公司南港岛线开通庆典仪式在香港南港岛线海洋公园站举行。据悉,作为中车乃至全国首个即将运营在国际最高技术要求的香港市场的全无人驾驶项目,该产品的成功研制对于中车开拓国内、国际无人驾驶地铁车辆市场具有重要意义,为中车的城铁产品进入国际市场创造了有利条件。
介绍称,由中车长客股份公司自行研发制造的香港南港岛线地铁车辆是中国第一个正式运营的GOA4(Grades of Automation 4)等级的全自动无人驾驶地铁车辆,是中车长客股份公司在轨道交通设计制造领域的又一突破,完全拥有自主知识产权的列车。
据悉,南港岛线全线共10列车(30辆),列车为3辆编组的不锈钢A型地铁车,运营最高时速为80公里,列车可实现真正意义上的自动控制,包括自动唤醒、自动运营、自动故障诊断及自动清洗功能。车厢最大特点是无驾驶室,增加列车两端开放式空间,让乘客享受特别的乘坐体验。
中车人士表示,目前在建的北京燕房线等地铁线路就采用了中国中车自主研发的无人驾驶地铁车辆和技术,这些线路也将与近期开通。
未来,无人驾驶地铁会成为地铁发展的一个趋势,比如到2020年,北京地铁的无人驾驶里程将升至200公里以上,超过运行线路的五分之一,形成一张庞大的无人驾驶线网。
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发表于 2016-12-26 22:29 | 显示全部楼层
全球最大“深海超高压模拟试验装置”开工制造


继我国载人深海潜水器“蛟龙号”突破水下7000多米极限的“中国深度”之后,最近,科技部网站公开发布消息称,全球个头最大、工作压力最高的“深海超高压模拟试验装置”,已在中国第二重型机械集团公司(以下简称“中国二重”)开工制造。目前,这个肩负两项全球之“最”的装置已完成主立架和辅框架锻造,将于明年5月全部交付装置总成单位,为我国自行研制的全海深载人球壳提供压力测试条件。

装置误差不超过两微米

据了解,到2020年左右,我国将在海底挑战11000米的深度,探索目前地球已知的“最深海沟”马里亚纳海沟。“深海超高压模拟试验装置”由四川航空工业川西机器有限责任公司牵头,中国二重负责试验装置主机系统的具体建设,最后在海南三亚组装完成。

中国二重铸锻公司大型铸锻件研究所副所长沈国劬介绍,按照项目工期,首组设备装置将于2017年1月中旬发运到装置现场进行组装,5月底将全部完工发运。目前该装置已完成主框架立柱、辅框架立柱和半圆梁的锻造,进入初加工阶段。下一步,将在第三方监理见证下进行性能检测和探伤,对达到技术要求的产品进一步开展精加工。

“制造这个装置的目的是为了在陆地上模拟11000米的深海环境。”该公司营销部项目负责人徐诗勇介绍,该装置通过环境模拟,实时获取载人球舱耐压测试数据。装置由三组“操场形状”的机架直立,中间包裹着一个高4.8米、内径2.8米的大圆筒,可搭载3人的载人球壳“住”进去试验,圆筒就是该装置的压力舱,里面可以自动升降压。

“下潜到11000米深度,对材质和技术要求可谓严苛到了极致,相当于一个指甲块大小的面积需要承受1100公斤压力,堪比1辆轿车的重量。”沈国劬介绍,该装置的材料在制造过程中,误差只能控制在两微米以内,这比三分之一根头发丝还细。

测试成功后它便能“横行”深海

徐诗勇告诉记者,目前所知地球上最深的海沟是马里亚纳海沟,海拔为负11034米,水压110MPa(兆帕)。那里黑暗寒冷,水压达110MPa(兆帕),被称为“黑暗禁区”。

“深海超高压模拟试验装置”建成后,将可以模拟最大作业深度11000米的深潜项目,承受最大180MPa(兆帕)的工作压力,承载力超过马里亚纳海沟110MPa(兆帕)的水压。“正常的大气气压是0.1兆帕,也就意味着它所承受的工作压力是大气气压的1800倍。”沈国劬说,就装置而言,“超高压”就是最大的技术挑战。“如果这个压力的水,从一个一元硬币大小的枪口出来,可以切断钢板。这对材料技术指标和现场工艺提出了‘超高要求’。”

沈国劬介绍,一体式压力筒在研制大容积、超高压试验装置时,难以克服应力集中的问题,存在很高的技术风险及安全隐患。该装置目前在国际上容积与工作压力组合技术难度已达最高级别。“可进行筒体内环境数据监测、升降压自动控制的压力试验系统,在超高压试验装置的技术领域已属国际领先水平。”

该模拟试验装置的9类15件关键零部件都要经过严格的冶炼、锻造、热处理、精加工等4道工序后才能成为一个零部件。在沈国劬看来,这个模拟试验装置对材料的技术指标有着严苛的要求,例如钢水的纯净度高、夹杂物含量极低、机械性能要求高等,包括在制造过程中,技术方案的制定、现场生产的监控,都有着很高的要求。

“轰、轰、轰……”在锻压车间,通过锻压机强大的压力作用,使高性能普通的金属材料在模具内流动,细化内部晶粒,实现大型模锻件的整体精密成形。技术人员将运行原理比喻为“压月饼”,通过液压传递能量形成压制力,并解决一次性成型问题。这些金属材料在大型设备强大的压力作用下,可以蜕变为高压模拟试验装置的“骨骼”——立柱,可以蜕变为装置的“脊柱”——半圆梁,可以蜕变为装置“胸腔”——圆筒等。

今年6月至8月,“探索一号”科考船在马里亚纳海沟开展了我国首次综合性万米深渊科考。我国“海斗”号无人潜水器创造10767米深潜纪录,使我国成为继日、美两国之后第三个拥有研制万米级无人潜水器能力的国家。而在载人深海潜水技术方面,我们同样值得期待。
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发表于 2016-12-27 13:58 | 显示全部楼层
广西世界第一次发现新物种长叶棕 一米多长生长于喀斯特石


近日,生长于广西喀斯特石山的一棕榈科新物种被发现,并命名为长叶棕。据了解,这是世界上首次发现棕榈科成体的单叶全缘类型。

    自治区林业勘探设计院技术人员介绍,长叶棕目前仅知分布于广西少数几座喀斯特石山上,数量稀少,极其濒危。他们在野外进行植物资源考察时,无意中发现了这一独特物种,通过数年的持续观察,并与中国科学院华南植物园、湖南师范大学等单位学者专家研究讨论,确立为一新物种,同时根据其独特的叶型命名为长叶棕。

    据了解,这是世界上首次发现棕榈科成体的单叶全缘类型,获得了学术界的充分肯定。专家表示,传统的棕榈科为掌状叶,如棕榈、蒲葵,以及大型羽状叶,如大王椰等;而这种长叶棕的自身叶宽只有几厘米,叶长却有一米多,更具原始性。同行专家评议这是非常有趣的、引人注目的发现。
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发表于 2016-12-27 18:39 | 显示全部楼层
我国首座铅基核反应堆零功率装置达临界



璧合

12月23日,我国首座铅基核反应堆零功率装置“启明星Ⅱ号”首次实现临界,这是我国在铅基重金属冷却快中子反应堆的创新研发方面取得的关键技术突破,也是我国加速器驱动次临界系统(ADS)研究完成的又一个重大节点,标志着我国在核反应堆新一代零功率装置研发领域达到国际先进水平。

据了解,ADS嬗变系统可以使长寿命高放核废料嬗变为短寿命低放核废料,同时减小体积,是国际上公认的最具潜力的核废物嬗变装置,对于解决“核废料安全处置”问题具有重要意义。目前国际上尚未有ADS嬗变系统工程化应用的先例,该装置将为ADS嬗变系统工程化研究提供关键实验数据。

“启明星Ⅱ号”装置创新性地采用水堆和铅堆“双堆芯”结构,通过控制系统选择灵活切换,达到双堆芯的分别快速启动,以实现基准检验与工程验证的双重功能,保证监测技术与测量数据的可靠性与精准性。该装置是以不同富集度的固体铀棒栅作为核燃料,以水或铅为介质的多功能反应堆物理综合实验研究平台,具有固有安全性、堆芯灵活可变性、操作控制可视性、测量准确性等特点。

据悉,“启明星Ⅱ号”装置是在中国科学院战略性先导科技专项“未来先进核裂变能-ADS嬗变系统”的支持下,由中核集团中国原子能科学研究院

和中国科学院近代物理研究所历时4年联合研制成功。该装置建成后,可以用来开展多系列的ADS反应堆物理静态与动态参数测量实验、堆靶耦合特性实验和反应性监督测量实验,是将来ADS系统工程化的设计程序和数据库的基准验证平台、测量技术测试验证平台和研究人员教育培训平台。
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发表于 2016-12-27 18:46 | 显示全部楼层
合肥工业大学等研制出我国首台“ 氦三极化靶”


12月23日,由合肥工业大学研发的我国首台“氦三极化靶”通过科技部专家组验收。

氦三(3He)是稳定氦(2He)的同位素。由于自然界中中子的寿命很短,人们难以找到稳定的中子靶。而氦三极化靶作为理想的中子靶,在核子结构及生命科学研究中有着非常重要的应用。目前世界上仅有极少数发达国家掌握该技术。

合肥工业大学教授徐进章及其科研团队与美国托马斯杰弗森国家加速器实验室和兰州大学合作,研制出国内首台氦三极化靶,获得了极化度超过70%的氦三超极化气体,极化靶的各项性能指标均达到了国际先进水平。

目前临床上采用的普通核磁共振成像是通过获取器官组织水分子中的质子磁共振信号,通过分析信号的驰豫时间来进行成像,因此对于乏水的人体组织如肺部难以成像,所以传统核磁共振无法满足肺部疾病特别是慢性疾病的影像诊断。而利用极化氦三靶进行核磁共振成像,在提供更高质量的器官图像的同时,还可拓展核磁共振成像在肺部及气管、食道等体内空腔的应用,为慢性阻塞型肺病、囊性肺纤维化、哮喘、肺气肿等肺病的诊断提供可靠的影像手段。
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发表于 2016-12-27 18:56 | 显示全部楼层
中科院昆明动物所获得世界首只转基因树鼩


2016年12月23日,中国科学院昆明动物研究所郑萍课题组、赵旭东课题组和姚永刚课题组共同完成了首次建立的树鼩精原干细胞体外培养体系,并利用体外培养的树鼩精原干细胞成功获得世界首只转基因树鼩,实现了树鼩基因修饰技术的重大突破。相关研究成果发表在《细胞研究》。

树鼩是一种具有重要潜在应用价值的实验动物。相较于啮齿类实验动物,树鼩在遗传进化地位及生理生化特征上均更接近于灵长类。并且,树鼩相比于灵长类动物在生物医学研究中有着诸多优势,包括体型小、生殖周期短、饲养成本低等。然而,缺乏遗传操作手段严重制约了树鼩作为实验动物的广泛应用和推广。由于树鼩早期胚胎收集和胚胎移植技术的难题目前均未解决,通过树鼩精原干细胞进行遗传修饰,可为树鼩遗传操作另辟蹊径。

科研人员首先成功筛选到细胞表面标记分子Thy1可用于富集树鼩睾丸中的精原干细胞,并发现Wnt/ß-catenin信号通路及树鼩睾丸支持细胞对于精原干细胞维持其增殖及干细胞特征至关重要,据此改善了树鼩精原干细胞体外扩增培养体系,并建立了多株可长期稳定传代培养的树鼩精原干细胞系。这些体外长期培养的树鼩精原干细胞可稳定表达外源基因,也可以利用CRISPR-Cas9进行基因编辑。基因修饰后的树鼩精原干细胞移植到经白消安处理的雄性受体树鼩睾丸内,可以产生基因修饰精子,通过自然交配从而获得基因修饰子代树鼩。

该工作解决了树鼩研究中缺乏基因操作技术的瓶颈难题,为树鼩作为新型实验动物的广泛应用打下良好基础。
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发表于 2016-12-29 14:51 | 显示全部楼层
世界级超大型矿:中国发现首个千万吨级铜矿床


铜属于战略性资源,工业生产、军工等都离不开,而现在我国发现了一座世界级超大型矿。

  科技日报报道称,中铝矿产资源公司对西藏阿里地区改则县铁格隆南矿区荣那矿段、拿若矿区详查后发现,这里共探明铜金属量1349.2万吨,且332级别金属量占到总量的70%以上。

  报道中提到,荣那、拿若两项目的矿体均未圈闭,钻探工程虽钻遇800多米厚的铜矿,但并未穿透矿体,矿体向深部的边界也未确定。这表明,多龙矿集区还有进一步扩大资源量的巨大空间。

  这次的发现,意义相当重大,而多龙矿集区成为中国第一个世界级超级铜矿矿集区,在世界级超级铜矿排名榜中列第25位。多龙矿集区找矿突破的实现,证明中国不仅有世界级大矿,而且有世界级超级大矿。
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发表于 2016-12-29 19:12 | 显示全部楼层
中国埃博拉疫苗在塞拉利昂临床试验成功

据科学网2016年12月28日报道,中国人民解放军军事医学科学院28日宣布,由该院生物工程研究所陈薇研究员团队研发的重组埃博拉疫苗(rAd5-EBOV),在非洲塞拉利昂开展的Ⅱ期500例临床试验取得成功。

报道称,这是我国疫苗研究首次走出国门后的历史性突破。23日凌晨,国际著名医学杂志《柳叶刀》(The Lancet)在线发布了相关科研论文。
在科技部、国家卫计委和军委后勤保障部等重点资助和合作方天津康希诺生物技术有限公司全程参与下,经过国家食品药品监督管理局启动特别评审程序,该疫苗已于两年前进入临床阶段。

2015年5月,研究团队开启了赴埃博拉疫情最严重的西非国家——塞拉利昂的临床注册工作,并得到了中国驻塞拉利昂大使馆和中国疾病预防控制中心驻塞生物安全实验室的大力支持。经过严苛的知识产权审查、多轮的技术资料审评、会议答辩和现场考核,终于通过了伦理和临床许可,实现了中国疫苗在境外临床试验“零的突破”。

据此前世界卫生组织消息,西非埃博拉病毒死亡率高达70%。

埃博拉病毒于1976年被发现,此后不定期在非洲地区暴发。在2013年至2016年于西非地区出现并蔓延的新一轮埃博拉疫情中,至少有1.13万人感染病毒死亡,由此促使各国医药公司和科学家加紧了对预防病毒疫苗的研究。

直到今年3月,世卫组织才宣布西非埃博拉疫情已不构成“国际关注的突发公共卫生事件”。
此次疫苗临床试验由江苏省疾病预防控制中心朱凤才主任医师与塞方卫生部阿里·乌瑞博士共同主持,体现了良好的国际合作,临床方案为剂量递增、随机盲法、安慰剂对照,试验结果表明,与2014年在中国境内的临床研究结果一致,我国研制的重组疫苗安全性好,接种后14天产生高水平抗体,28天达到峰值,提前2周接种可以实现免疫保护。

据了解,我国研制的重组埃博拉疫苗,为全球首个2014基因型,针对性强,且首创冻干粉剂型,37℃环境下可稳定存储3周以上,适合应急条件下的广泛使用,现已具备大规模生产技术条件。

此前,2014年12月,该疫苗在泰州中国医药城进行了中国人群Ⅰ期临床试验,共招募120名志愿者,相关研究结果于2015年3月24日发表在《柳叶刀》。2015年4月,李兰娟院士牵头在浙江大学第一附属医院开展了在华非洲人Ⅰ期临床试验,共招募61名志愿者,为我国境内开展的首个针对非中国人群的临床试验。

此次,《柳叶刀》杂志再次刊发中国疫苗在该领域的相关研究成果。

另外,据观察者网此前报道,世界卫生组织23日宣布,由加拿大公共卫生局研发的疫苗可实现高效防护埃博拉病毒,全球迎来首种可预防埃博拉出血热的疫苗。

生产疫苗的美国默沙东公司已经获得美国和欧盟方面的一些资格认证,这有利于相关监管机构加快审核这种新疫苗,使其尽快投入应用。

就在同一天在《柳叶刀》网站刊发了中国人群疫苗加强免疫后产生高水平免疫反应并长时间持续的研究结果,标志着我国应急疫苗研发水平得到国际同行的高度认可。

面对致死率最高、传播范围广泛、全球严重恐慌的埃博拉疫情,我国科学家取得的完全具有自主知识产权的相关成果,既展示了我国生物医药领域科技创新的实力跃升,也是我国防控烈性传染病疫情能力的一次实战检验,对国家生物安全具有重要战略意义。

对于埃博拉的可怕程度,可以看这篇文章:
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发表于 2016-12-31 23:02 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)1229 更新

国内第一架有人驾驶燃料电池飞机成功首飞

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2016年12月27日,中科院大连化物所质子交换膜燃料电池研究团队研制的20kW燃料电池系统为动力电源的国内第一架有人驾驶燃料电池试验机在东北某机场成功首飞,标志着我国航空用燃料电池技术取得突破性进展,成为继美、德之后第三个拥有该技术的国家。

研究团队2014年研发20kW以氢气为燃料的航空用质子交换膜燃料电池技术。经过两年多的攻关,突破了轻量化、高效水热管理、高安全可靠系统集成等多项关键技术,研制的电源系统通过了全部地面联试和环境适应性、高速滑跑测试等考核。此次飞行中,燃料电池系统输出性能、安全性、可靠性和环境适应性等全部达到了技术要求。

此前,该团队先后研制了10kW级Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型航空用质子交换膜燃料电池电源系统,填补了我国该技术领域的空白。其中,Ⅰ型系统2009年11月应用于我国首艘燃料电池动力飞艇“致远一号”,Ⅱ型系统2012年7月应用于我国首架燃料电池无人机“雷鸟号”,Ⅲ型系统2014年9月作为某飞艇的尾推动力通过了高海拔环境适应性测试。本次有人驾驶飞行进一步验证了所研制的燃料电池电源系统不仅安全可靠性高,而且在-20℃低温环境下表现出优良的存放、启动和运行性能。

燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置,是新能源技术的重要发展方向,可广泛用于动力电源、分布式电站、移动电源等。以燃料电池为动力电源的航空器因低噪声、零污染和长时间续航等显著优势,成为近年来国际上新能源飞行器的研发热点。
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发表于 2017-1-2 14:51 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)1231 更新

飞之鹰 发表于 2016-6-22 11:12
海水稻
南沙!南沙!南沙!让滚滚的稻浪覆盖南沙广阔的滩涂吧

海水稻是很有潜力的,但是用所有盐碱地来推算产量是不科学的.因为海水稻相对适应的是高氯盐为主的滨海滩涂,而且需要大量的水;而盐碱地里面相当比例是高PH值碱化土或是高硫酸盐的盐土,西北地区极端干旱的漠境盐土更是不可能给海水稻生长的,这么算起来,比较可能种植海水稻的也就是约3000万亩沿海滩涂,还要扣除生态湿地和已经开发为盐田和海水养殖的部分:人家要么不能开发,要么收益远高于种稻阿同样道理,南海诸岛土地未来开发肯定也是海产养殖与旅游.不会海水稻这么浪费资源的,不过哪怕大陆推广1000万亩,按照亩产300公斤目标算也很可观了.
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发表于 2017-1-2 14:59 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)1231 更新

说到农业重大创新,另外有个广西农科院韦本辉搞得粉垄深耕技术值得关注.因为这个已经大规模才产业化了,而且地域上全中国广西、广东、海南、四川、甘肃、吉林、新疆、黑龙江等20个省份,品种上小麦水稻一直到棉花等20多种农作物普遍增产10%~30%最近连袁大德鲁伊都关注合作了呢
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发表于 2017-1-5 22:17 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)1231 更新

wage 发表于 2017-1-2 14:51
海水稻是很有潜力的,但是用所有盐碱地来推算产量是不科学的.因为海水稻相对适应的是高氯盐为主的滨海滩涂 ...

你这个推算还真是有可能,不过也有很多滩涂确实荒着,不过我宁愿它一直是那么寂静和安宁
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发表于 2017-1-5 22:17 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)1231 更新

wage 发表于 2017-1-2 14:59
说到农业重大创新,另外有个广西农科院韦本辉搞得粉垄深耕技术值得关注.因为这个已经大规模才产业化了,而且 ...

咱们版有个帖子专门讲了这个啊
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发表于 2017-1-6 00:22 | 显示全部楼层
全球首款无人驾驶地效翼船在浙江安吉试飞


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发表于 2017-1-6 08:53 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170106 更新

bjnr 发表于 2017-1-5 22:17
你这个推算还真是有可能,不过也有很多滩涂确实荒着,不过我宁愿它一直是那么寂静和安宁

是呀,我也说了沿海滩涂中还要扣除生态湿地:那些是野生动植物的栖息地,必须荒着.比如上海崇明岛  滩涂
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发表于 2017-1-6 11:43 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170106 更新

wage 发表于 2017-1-6 08:53
是呀,我也说了沿海滩涂中还要扣除生态湿地:那些是野生动植物的栖息地,必须荒着.比如上海崇明岛  滩涂

所以搞这个我觉得只能是一种补充  况且未必很好吃
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发表于 2017-1-11 21:38 | 显示全部楼层
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发表于 2017-1-11 21:38 | 显示全部楼层
中科院声学所首次实现深海潜标数据无线实时传输


中国科学院声学研究所研制的水声通信设备成功实现了赤道深海潜标观测数据无线实时传输,改变了科研工作者一年后才能获得潜标观测数据的原有工作模式,成为本航次的最大亮点。

2016年3月,中科院海洋所通过先导项目立项,委托中科院声学所水下航行器信息技术重点实验室进行深海潜标数据无线实时获取技术研究工作。经过努力攻关,课题组利用高速水声通信技术和卫星通信技术,研发出一套完整的深海潜标数据无线传输解决方案。该方案在通信速率、通信可靠性、设备低功耗、系统可维护性等方面均表现优越,成为首选技术方案。

在2016年11月10日开始的为期54天、总航程7800海里的西太平洋科学考察中,声学所研制的设备是唯一实际应用的水声无线通信设备。由声学所副研究员徐立军、研究实习员曾迪组成的声学所技术团队,为潜标无线实时化应用的最终成功提供了有力的保障。此外,他们还利用本次科考的宝贵机会,开展了其他水声设备的海上试验工作,积累了宝贵的深海大洋工程实践经验,圆满完成了本航次各项科研任务。

通过中科院声学所提供的水声无线通信方案,深海潜标观测数据可以通过无线通信链路实时回传到岸上工作站,改变了科研工作者一年后才能获得潜标观测数据的原有工作模式,实现了物理海洋观测数据的实时获取,对提高海洋气候和环境预报的精度有着重要意义。
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发表于 2017-1-11 21:39 | 显示全部楼层
全球首款长虹分子识别手机亮相CES


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发表于 2017-1-15 21:10 | 显示全部楼层
中国成功研制世界上最亮的极紫外自由电子激光光源

新华社大连1月15日电(记者蔡拥军、董瑞丰)中国科学院研制的“大连光源”15日发出了世界上最强的极紫外自由电子激光脉冲,单个皮秒激光脉冲产生140万亿个光子,成为世界上最亮且波长完全可调的极紫外自由电子激光光源。

  在这样的极紫外光照射下,区域内几乎所有原子和分子都“无处遁形”。因此,“大连光源”可被用于观测与燃烧、大气以及洁净能源相关的物理化学过程。

  中科院副院长王恩哥说,这是中国科学院乃至我国又一项具有极高显示度的重大科技成果,装置中90%的仪器设备均由我国自主研发,标志着我国在这一领域占据了世界领先地位,将大大促进我国在能源、光学、物理、生物、材料、大气雾霾、光刻等多个重要领域研究水平的提升。

  自由电子激光是国际上最先进的新一代先进光源,也是当今世界先进国家竞相发展的重要方向,在科学研究、先进技术、国防科技发展中有着重要的应用前景。

  “大连光源”是我国第一台大型自由电子激光科学研究用户装置,是当今世界上唯一运行在极紫外波段的自由电子激光装置,也是世界上最亮的极紫外光源。

  据介绍,“大连光源”的波长可在极紫外区域完全连续可调,具有完全的相干性;该激光可以工作在飞秒或皮秒脉冲模式,可以用SASE(自放大自发辐射)或HGHG(高增益谐波放大)模式运行。

  “大连光源”项目得到了国家自然科学基金委国家重大仪器专项的资助,由中科院大连化学物理研究所和上海应用物理研究所联合研制。项目于2014年10月正式在大连长兴岛开工建设,2016年9月底安装完成首次出光,创造了我国同类大型科学装置建设的新纪录。

http://news.xinhuanet.com/tech/2017-01/15/c_1120314634.htm
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发表于 2017-1-16 16:59 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170115 更新

苏州常熟海事局12日召开新闻发布会,就特高压苏通GIL(气体绝缘金属封闭线路)管廊勘察工程的监管维护工作和前期施工进展进行说明。

  特高压苏通GIL综合管廊从长江底穿江而过,是世界首条特高压过江隧道。管廊江底“埋线”长达5.5公里,隧道盾构设计直径为12.1米,核准动态投资47.63亿元(人民币)。


  “隧道建设在长江水底泥面标高下负74.83米,水土压力超过0.9兆帕,是目前国内埋深最深、水压最高的隧道”,常熟海事局副局长周勇介绍道。因此,前期的勘察工作尤为重要,将为后续的管廊施工起穿针引线的作用。

  周勇介绍,勘探队伍“在5530.5米的沿线每40米设置了一个勘察点位,每个点位勘探深度120米”。自2016年3月启动以来,目前已经完成了初步勘探和主航道以外的详勘工作。近期,主航道的19个勘探点也开始作业。

  受长江流域水文条件所限,主航道施工将分7个窗口展开,施工时间计划约4个月。期间,长江航道部分时段将对上、下行船流采取禁止通航等管制措施。“这是长江船舶通航临时限航时间最长的一次维护保障工作”,周勇说。

  据国家电网公司交流建设部副主任韩先才介绍,本条过江隧道工程是淮南—南京—上海1000千伏特高压交流输变电工程的“咽喉”工程。建成后,将促成淮南—南京—上海1000千伏特高压交流输变电工程与皖电东送淮南—浙北—上海工程一道,形成贯穿皖、苏、浙、沪负荷中心的华东特高压环网。届时,接收外部来电能力可达3500万千瓦。

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发表于 2017-1-16 17:04 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170115 更新

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我国首架有人驾驶氢燃料电池飞机试飞成功

我国自主研制的首架有人驾驶氢燃料电池试验机日前在沈阳试飞成功。飞机飞行高度320米,全程零污染排放。至此,我国成为继美、德之后第三个拥有该技术的国家。

  这架氢燃料电池试验机是由中科院大连化物所与辽宁通用航空研究院联合研制的。它是在辽宁通用航空研究院研制的RX1E电动飞机上进行改装,采用大连化物所研制的20千瓦氢燃料电池为动力电源,配合小容量辅助锂电池组,储氢方式为机载35MPa氢储罐。飞机在起飞和大速率爬升时由燃料电池和锂电池组共同提供动力电能,在巡航阶段完全由燃料电池提供电能,并为锂电池组充电。


  据介绍,此项研究突破了氢燃料电池轻量化、高效水热管理、高可靠机载动力系统集成等多项关键技术。试飞中,燃料电池系统输出性能、安全性、可靠性和环境适应性等全部达到了技术要求,在-20℃低温环境下表现出优良的存放、启动和运行性能。

  大连化物所是国内燃料电池主要研究单位之一。其质子交换膜燃料电池研究团队早在2001年就联合国内相关单位研制出国内首台氢燃料电池电动车。近年来,团队又先后研制出了多种型号的航空用质子交换膜燃料电池电源系统,填补了我国在这一技术领域的空白。其中,Ⅰ型系统2009年11月应用于我国首艘燃料电池动力飞艇“致远一号”,Ⅱ型系统2012年7月应用于我国首架燃料电池无人机“雷鸟号”。

  燃料电池是一种高效、环境友好的发电装置。以燃料电池为动力电源的航空器因低噪声、零污染和长时间续航等显著优势,成为近年来国际上新能源飞行器的研发热点。
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发表于 2017-1-18 00:14 | 显示全部楼层
中国唯一工业超低温阀门技术中心落户湖北



2017年01月17日  来源:中国新闻网


  中新网武汉1月17日电 (程华 徐金波)17日,中国石油石化研究院在湖北泰和石化设备有限公司(以下简称“泰和石化”)举行授牌仪式,将全国唯一工业超低温阀门技术中心授予该企业。相关专家表示,这标志着中国超低温高压阀门实现打破国外技术垄断。

  点击进入下一页
  据介绍,创建于2007年的湖北泰和石化,是一家主要从事于超低温、高压、大口径、硬密封技术阀门产品的高新技术企业,其自主研发了超低温流体控制工程技术,直接缩短了中国在该领域与发达国家50--80年的技术差距。近5年来,该公司生产的超低温阀门已成功应用在国内68个LNG项目中,性能表现优秀,产品出口英德等欧美装备制造强国。
  2016年7月中旬,湖北泰和石化与多国同行同台竞标,经过多轮较量,最终签下舟山液化天然气接收及加注项目订单,提供高技术LNG零下196度超低温高压阀门。“虽然只有千万元人民币的标额,但却是中国工业超低温高压阀门首次打破国外垄断,实现了这类阀门的国产化零的突破”,中国寰球工程公司项目总经理张毅说,舟山这一订单,换成进口产品,价格至少要多出3至4倍。
  张毅称,中国市场上低温零下256度至高温540度、压力150磅至2500磅区间的阀门产品,广泛应用于国计民生的页岩气开发、海洋石油天然气平台,以及核电、火电、石油化工、冶金、液化天然气、大型乙烯、煤化工、航天新材料、生物科技、精细化工等行业,市场空间达数千亿元。但这类产品特别是高技术LNG超低温高压阀门,一直被国外技术和产品所垄断。
  看到国外企业技术垄断、漫天要价的场景,让曾经在英资阀门公司工作了7年,并担任其远东区总裁的湖北泰和石油创办人章文忠心有不甘。如何通过技术创新、找到自主研发的中国高技术产品来替代进口产品,成为他心中的梦想。为此,他在销售国外这类产品的同时,积极组织自己的科研团队,自主研发中国高技术产品替代进口。
  章文忠说,近10年来,在研发团队、秭归政府和国内高校等共同努力下,企业顺利完成国内外技术认证,生产出设计和技术性能均达到国外先进水平的同类产品。如今,企业产品90%销往德国、英国等欧洲先进制造业国家,2017年订单总值达8亿元人民币。
  本次经过国内多位专家评审,中国石油石化研究院将全国唯一工业超低温阀门技术中心授予湖北泰和石化。中国石油石化研究院秘书长丁武表示,过去中国超低温阀门市场一直被进口产品垄断,技术产品国产化势在必行,希望湖北泰和石化以授牌为起点,继续坚持开发先进的阀门技术,成为中国超低温阀门产业国产化的领军企业,引领中国阀门技术行业走向另一个新高度。
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发表于 2017-1-20 01:28 | 显示全部楼层
武汉中央文化区“汉秀”剧场——世界最大的表演水池

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发表于 2017-1-23 14:42 | 显示全部楼层
我国最大功率半直驱永磁风力发电机下线


2017年1月16日,中车株洲电机有限公司研制的6MW半直驱永磁同步风力发电机在株洲下线。这是我国自主研发的首台6MW半直驱永磁风力发电机,也是目前我国功率最大的海上半直驱永磁风力发电机,技术达国际领先水平。

  中国中车首席技术专家李进泽介绍,6MW半直驱永磁同步风力发电机,是为广东明阳风电产业集团有限公司SCD 5.5MW海上风电机组配套而研发。该发电机与齿轮箱及机舱高度集成,采用了优化的电磁方案、可靠的紧凑型结构、高效的通风冷却系统,具有功率大、效率高、抗失磁能力强、启动阻力矩小、谐波含量小、振动低、噪音低等优点。“这款发电机很高效。只要发电机工作时,实际功率达额定功率25%以上,其全功率曲线效率均大于98%。而在工作时实际功率低于50%额定功率时,则不需开启冷却器,很节能。”李进泽称。
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发表于 2017-1-24 12:10 | 显示全部楼层
我国率先制备出5纳米栅长碳纳米晶体管

科技日报北京1月23日电 (记者聂翠蓉)美国《科学》杂志21日刊登了北京大学信息科学技术学院彭练矛和张志勇课题组在碳纳米管电子学领域取得的世界级突破:首次制备出5纳米栅长的高性能碳纳米晶体管,并证明其性能超越同等尺寸的硅基CMOS(互补金属—氧化物—半导体)场效应晶体管,将晶体管性能推至理论极限。

    因主流硅基CMOS技术面临尺寸缩减的限制,20多年来,科学界和产业界一直在探索各种新材料和新原理的晶体管技术,但没有机构实现10纳米的新型CMOS器件。彭练矛教授告诉科技日报记者,他们课题组经过10多年的研究,开发出无掺杂制备方法,研制的10纳米碳纳米管顶栅CMOS场效应晶体管,其p型和n型器件在更低工作电压(0.4V)下,性能均超过了目前最好的硅基CMOS。现在,他们又克服了尺寸缩小的工艺限制,成功开发出5纳米栅长碳纳米晶体管。

    课题组全面比较了碳纳米管CMOS器件的优势和性能潜力。研究表明,与相同栅长的硅基CMOS器件相比,碳纳米管CMOS器件具有10倍左右的速度和动态功耗综合优势,以及更好的可缩减性。

    他们还研究了器件整体尺寸的缩减及其对器件性能的影响,将碳管器件的接触电极长度缩减到25纳米,在保证性能的前提下,实现了整体尺寸为60纳米的碳纳米晶体管,并且成功演示了整体长度为240纳米的碳管CMOS反相器,这是目前实现的最小纳米反相器电路。
http://digitalpaper.stdaily.com/ ... t_360759.htm?div=-1
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发表于 2017-1-25 00:02 | 显示全部楼层
中国首台5兆瓦级海上风力直驱发电机问世



两台海上风力直驱发电机测试输出功率达到5兆瓦。新华社
  中评社香港10月21日电/10月21日,在科技部、湖南省有关负责人和专家的见证下,两台永磁直驱海上风机测试输出功率达到5兆瓦。

  当日,中国首台具有世界领先科技水准的5兆瓦永磁直驱海上风力发电机在湖南湘潭成功下线。同日,科技部“海上风力发电技术与检测国家重点实验室”也落户于湘潭电机集团公司。

  据介绍,湘潭电机集团公司研发的5兆瓦级海上风力直驱发电机攻克了海上风力发电机组集成、专有单主轴同步永磁发电机、冷却系统、防腐防潮和复合材料叶片等技术难关。与欧洲已在试运行的几种同功率等级的风力发电机组比较,具有结构优化、可靠性强、轻量化和维护便捷等优势。此次下线的2台机组,年内将分别供应中国和欧洲市场。2011年,这种海上风力发电“巨人”将实现批量生产并供应全球市场。


http://lt.cjdby.net/thread-1000562-1-1.html
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发表于 2017-1-25 00:03 | 显示全部楼层
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发表于 2017-1-26 22:31 | 显示全部楼层

RE: 中国的重大发明、发现,持续更新......(以发中国首次研制出为主)20170125 更新

国内首次在轨相干激光通信试验



2016年8月16日,由中国科学院上海光机所牵头研制的星地高速相干激光通信实验载荷搭载量子卫星成功发射。2016年12月28日至2017年1月15日,高速相干激光通信载荷开展了首轮星地双向激光通信试验。本次试验是国内首次在轨相干激光通信试验,实现了在星地链路距离1000km以上、低仰角(20度左右),下行通信速率5.12Gbps条件下,并成功进行了图像传输,图片传输清晰;同时也进行上行PPM调制直接通信,通信速率20 Mbps。

激光通信具有通信速率高、保密性强等优点,是未来空间宽带骨干网的首选。其中相干激光通信技术具有十Gbps量级通信速率、接收灵敏度高、可全天时工作等技术优点,是未来空间高速通信组网的重要手段,成为国内外数据中继、宽带通信组网的主流方案。欧美都在着手开展相关研究,目前欧空局的欧洲数据中继计划已经采用了相干激光通信技术实现了1.8Gbps在轨应用,美国激光中继计划实现了2.88Gbps演示验证。

星地高速相干激光通信实验载荷由上海光机所牵头负责,上海微小卫星研究中心、上海技术物理所、成都光电所等研制单位合作。该载荷采用相干激光通信体制,最高通信速率达到5.12Gbps,同时具备多速率切换,数据、图片和视频等多业务传输的能力,用以验证相干激光通信技术用于星间和星地链路的可行性,为组网应用奠定基础。(空间激光信息技术研究中心供稿)


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图1.低仰角过境时的通信速率5.12Gbps时的通信距离和误码率


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图2 5.12Gbps速率下图像传输效果
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发表于 2017-1-28 13:45 | 显示全部楼层
中国首款标准卫星套件在文昌亮相


(中国青年报·中青在线记者 樊未晨)近日,“中国少年微星计划”少年微星创客特训营在海南省文昌市举行。中国首款标准的2U立方体纳卫星科普套件同时在特训营上亮相。

据了解,卫星套件作为一种地面教育系统的教辅工具,可以模拟卫星在太空中的工作状态,从而实现地面教学目的。此次特训营的目标,是让中小学生能在现场完成“少年星”原型星的研制和拼装。鉴于卫星结构与系统的精密性,组委会特地先安排了卫星科普套件的培训及拼装大赛,然后再让同学们进入真卫星的设计和研制流程。

立方体纳卫星是美国加州州立理工大学与斯坦福大学于1999年提出的概念,其标准外形为10cm×10cm×10cm的立方体,称之为1U。根据任务的需要,也可将其扩展为双单元(2U)或者三单元(3U)。此次在特训营亮相的就是一款标准的2U立方体纳卫星套件。

据介绍,立方体纳卫星可搭载一定的空间实验载荷开展科学实验。制作的标准化大大方便了卫星的测试与发射,确保了技术延续性和成熟度,并极大地降低了成本。同时,因能调动广大学生的创新意识,获得了高校和中小学校的关注,成为课桌上的卫星。

“造一颗真正能上天的卫星,这样的机会对于孩子们来说是极其稀缺的。”九天微星卫星设计总师、曾担任国家东方红5号卫星预研技术负责人的刘丽坤博士说,“但是要获取卫星套件相对来说就容易得多。通过易得的卫星套件,让全国的中小学生能亲身体验卫星制作的全过程,将有效激发中小学生的航天创造热情,在他们心中埋下科学的种子
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发表于 2017-1-28 13:56 | 显示全部楼层
首台低温永磁波荡器在我国问世


2017年1月24日讯(记者黄辛)近日,由中科院上海应用物理研究所上海光源团队自行研制的我国首台低温永磁波荡器CPMU在上海光源储存环上取得高流强测试成功。当储存环在3.5GeV/240mA状态下运行,波荡器工作在最小磁间隙6mm时,实验人员利用17U光束线进行了光谱测量,获得了清晰的9次谐波辐射,相应的磁场相位误差为3.5°,达到了国际上同类设备的先进水平。

专家认为,这标志着该所在高性能波荡器技术发展方面又踏上了一个新台阶。

高性能永磁铁在低温下具有较高的剩磁和较高的矫顽力,利用这一特性,使真空内波荡器的永磁铁工作在液氮温区,可使波荡器的峰值磁场提高约20%。上海光源团队经过4年的努力,解决了高性能钕铁硼永磁铁制备、永磁铁冷却和温度均匀性控制以及在低温和真空环境下波荡器磁场的测量和垫补等关键技术问题,在常温真空内波荡器技术的基础上研制成功这台周期长度20mm、周期数80、最小磁间隙6mm的基于钕铁硼永磁铁的低温永磁波荡器。

该波荡器于2016年8月安装到上海光源储存环C17单元直线节中,经过温度补偿、束流清洗、小束流测试等阶段,与17U光束线紧密合作,最终成功完成了高流强束流测试,在12.66keV常用的光子能量上测得了比目前周期长度25mm、周期数80的17U常温真空内波荡器高40%的光子通量,并利用该波荡器辐射进行了蛋白质晶体结构解析实验。

据悉,上海光源团队目前还在进行基于镨铁硼磁铁的低温永磁波荡器和超导波荡器的研制,以期进一步提升波荡器的性能指标,服务束线工程建设和用户实验需要。

《中国科学报》 (2017-01-25 第1版 要闻)
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发表于 2017-1-28 14:04 | 显示全部楼层

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我国科学家首次用无烟煤制取硬碳球得到了具有优异储钠性能的碳负极材料

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中国科学院物理研究所在钠离子电池碳基负极材料研究上取得了突破。科学家采用成本低廉的无烟煤作为前驱体,通过简单的粉碎和一步碳化得到了一种具有优异储钠性能的碳负极材料。

与锂相比,钠储量丰富、分布广泛、成本低廉,并且与锂具有相似的理化性质,因而钠离子电池的研究再一次受到科研界和工业界的广泛关注。而与锂离子电池相比,钠离子电池的能量密度通常较低,虽不太适合应用在对能量密度有较高需求的便携式电子设备和电动汽车领域,但适合应用于对能量密度要求不太高、对成本敏感的低速电动车和通讯基站、家庭储能、电网储能等领域。高性能电极材料的开发对实现钠离子电池的商业化应用至关重要,特别是高性能、低成本的负极材料仍是制约钠离子电池实用化的瓶颈。

在众多报道的钠离子电池负极材料中,高度有序的石墨类软碳负极材料储钠容量较低(通常低于100 mAh/g),而高度无序的硬碳材料由于具有高的比容量和长循环寿命等优良的综合性能而被认为是最有应用前景的一种负极材料。中国科学院物理研究所博士生李云明、研究员胡勇胜等利用水热方法得到了一种硬碳微球,接着又利用棉花作为前驱体通过一步碳化法得到了一种硬碳微管。接着他们提出在软碳前驱体沥青中加入第二相例如硬碳前驱体,利用二者之间的相互作用得到了一种无序度较高的非晶碳材料,并且这种复合前驱体具有较高的产碳率(60%左右)。作为钠离子电池的负极材料,其展现了高达250mAh/g的比容量、优异的循环稳定性和倍率性能。

他们近期通过裂解无烟煤得到的是一种软碳材料,但不同于来自于沥青的软碳材料。其在1600℃以下仍具有较高的无序度,产碳率高达90%,储钠容量达到220mAh/g,循环稳定性优异。最重要的是在所有的碳基负极材料中具有最高的性价比。其应用前景也在软包电池中得以验证,以其作为负极和Cu基层状氧化物作为正极制作的软包电池的能量密度达到100Wh/kg,在1C充放电倍率下容量保持率为80%,循环稳定,并通过了一系列适于锂离子电池的安全试验。低成本钠离子电池的开发成功将有望率先应用于低速电动车,实现低速电动车的无铅化,随着技术的进一步成熟,将推广到通讯基站、家庭储能、电网储能等领域
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发表于 2017-2-6 01:09 | 显示全部楼层
中国完成量子卫星高速激光通信实验 秒速达5GB




中国科学院网站1月20日报道,我国首次开展的星地高速相干激光通信试验成功,此次试验是国内首次在轨相干激光通信试验,由2016年8月16日发射的“墨子”量子卫星进行,成功达到了5.12Gbps数据、图片和视频的传输速率能力。
此次由中科院上海光学精密机械所牵头研制的星地高速相干激光通信载荷是2012年在中科院支持下启动,2016年8月16日实验载荷搭载“墨子号”量子卫星发射升空,2016年12月28日至2017年1月15日开展了首轮在轨测试,实现了星地距离1000公里以上,低仰角(20度左右)情况下,下行单路通信速率5.12Gbps,并成功进行了图像传输,图片清晰;同时也进行上行PPM调制直接通信,通信速率20Mbps。
星地相干激光通信载荷总指挥陈卫标介绍,这是我国首次开展星地高速相干激光通信试验,在轨测试的完成,表明该载荷已具备持续开展双向激光通信实验的能力,对我国高速相干激光通信技术来说,具备里程碑的意义。

5.12Gbps速率下图像传输效
激光通信具有通信速率高、保密性强等优点,是未来空间宽带骨干网的首选。其中相干激光通信技术具有十Gbps 量级通信速率、接收灵敏度高、可全天时工作等技术优点,是未来空间高速通信组网的重要手段,成为国内外数据中继、宽带通信组网的主流方案。欧美都在着手开展相关研究,目前欧空局的欧洲数据中继计划已经采用了相干激光通信技术实现了1.8Gbps 在轨应用,美国激光中继计划实现了2.88Gbps 演示验证。
星地高速相干激光通信实验载荷由上海光机所牵头负责,上海微小卫星研究中心、上海技术物理研究所、光电技术研究所等研制单位合作。该载荷采用相干激光通信体制,最高通信速率达到5.12Gbps,同时具备多速率切换,数据、图片和视频等多业务传输的能力,用以验证相干激光通信技术用于星间和星地链路的可行性,为组网应用奠定基础。

低仰角过境时的通信速率5.12Gbps时的通信距离和误码率
此次试验是世界首次1550nm波段相干激光通信在轨试验。激光通信是一种利用激光传输信息的通信方式。相干激光通信技术具有接收灵敏度高、可全天时工作等特点,是未来空间高速通信组网的重要手段,可克服高分辨率成像卫星等数据传输有限的瓶颈,特别适用于空间超远距离(数万公里)卫星间的高速激光通信。
相比第一代的几十、数百Mbps速率的直接探测激光通信技术,第二代的空间相干激光通信技术速率可达到数Gbps,乃至数十Gbps,是国际上高度关注的前沿高科技技术。
在这之前,欧美等发达国家已投入大量人力物力开展激光通信技术研究。2007年,欧空局率先与美国合作,在两颗卫星之间,采用1064nm波段、多路复接方式实现了5.6Gbps的相干激光通信。2013年,美国宇航局在月球和地球之间建立了激光链路,演示激光通信的下载和上传数据的能力。2014年6月6日,美国航天局宣布利用激光束把一段时长37秒的高清视频,从国际空间站传输到地面,只用了3.5秒,而传统技术下载需要至少10分钟。2015年,欧空局又实现了低轨与高轨卫星之间的相干激光通信,通信速率达到1.8Gbps,开辟了利用相干激光通信进行数据中继的先河。http://imil.ifeng.com/50621718/news.shtml
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