2026-01-04公司新闻
2026-07-25 01:46:02公司新闻
南极洲,人类末了达到的年夜陆。这块常年被冰雪笼罩且人迹罕至的年夜陆,也是世界列国竞相探秘的地盘。1985年,中国第一个南极考查站——长城站于冰雪世界中正式完工,不单弥补了科学事业上的一项空缺,更是开启了南极科考新篇章。2026年,中国第42次南极考查队顺遂返航,多项结果刷新世界纪录,标记着我国南极科考综合能力与自立设备程度再上新台阶。
从开荒探路,到耸峙南极,再到年夜国担任。这场超过四十余年的接力奔跑,恰是中国极地科考最感人的过程。而于这段壮阔征程的出发点,一名先行者的身影非分特别清楚,他即是中国科学院地舆科学与资源研究所研究员张青松。
“全无所闻”踏上南极年夜陆
接到赴澳南极凯西站拜候考查的使命时,张青松正于青岛及中国科学院青藏考查队地貌组的同事一路编写陈诉。其时,中国的科研职员还有从未踏上过南极洲的地盘,对于南极冰雪世界全无所闻,前路布满未知与挑战,而留给张青松的预备时间只有短短两周。
1980年1月6日,张青松怀着忐忑而畏敬的表情及火伴董兆乾踏上前去南极凯西站的征程。为期75天的考查之旅,张青松及董兆乾伴同Australia南极局长麦科师长教师前后考查拜候了美国麦克默多、新西兰斯科特、Australia凯西及法国迪 迪尔维尔等南极科考站,增加了常识,扩展了眼界,增强了中澳情谊,为中国将来自立开展南极科考蹚出了一条通道。
王宁:您接到这一封加急电报是何时?那时辰您于做甚么?
张青松:咱们正于青岛撰写青藏高原考查陈诉。刚去了一周,就忽然收到所里的加急电报,“火速归京,有出国使命”。我12月21日,到京,1月6日出发。
张青松:规划就如许。甚么使命?没有详细使命,安全地去,在世回来,就是完成使命。甚么也不知道,凯西站于哪里也不知道,对于南极的相识险些是零。
王宁:此刻有一个话叫特种兵出差,可能指的就是您如许吧。
300千克样本与18篇论文
1980年12月,张青松再次赴南极年夜陆,成为于南极越冬考查的第一个中国人。此次他于Australia南极戴维斯站待了11个月,夏日天天干活跨越18个小时,采回了8箱约300千克样本。这些样本厥后被张青松及他的互助者改变成为了18篇论文,这是中国人自立完成的第一部东南极戴维斯站区地貌与晚第四纪研究结果,也弥补了该地域的研究空缺,荣获中国科学院科技前进二等奖。同时,张青松还有于1982年第四届国际南极地学会商会宣读了2篇论文,得到好评。
但即便学术结果被国际学术界承认,作为《南极公约》的缔约国,我国倒是其时结合国安理会常任理事国中独一于南极事件中没有表决权的国度。由于咱们还有没有本身的南极常年科考站及久远的国度研究规划。这段铭肌镂骨的辱没让中国科考人深刻熟悉到,没有自立极地科考系统,小我私家再努力也没法让中国博得国际尊敬。
王宁:您的论文,其时于国际学术界虽然被承认了,可是这是您小我私家的举动,不克不及算是中国的举动。
张青松:英国的极地研究所所长叫斯科特,他跟我扳谈。我说这是咱们中国对于南极考查的一些孝敬,他说这是你小我私家做的事情,不代表你们当局。我说我是中国当局调派的,他说你是于Australia的站上做的。
王宁:对于在咱们来讲,就是患上加紧时间,迎着坚苦上,尽快把咱们的建站起来。
张青松:其时提出建站第一,1984年炎天,决议要组建中国初次南极考查队了,郭琨主任把我找到南极办公室,请我到场而且当副队长。咱们本身要建站了,我固然兴奋。
极昼窗口期筑起南极“长城”
1984年11月20日,中国初次南极洲考查队从上海启航,方针明确而坚定——于乔治王岛建成我国首个南极常年科学考查站。然而达到乔治王岛时发明,考查队带领选定的站址已经被其时无交际瓜葛的乌拉圭先行盘踞了。张青松凭着从阿根廷船主参谋借阅的航空照片研判与富厚的野外考查经验,建议扩展选址规模,将站址转向菲尔德斯半岛东南部。颠末具体查询拜访及平易近主会商,确定长城站现址,报请国度南极考查委员会武衡主任核准。
站址确定后,更年夜的磨练相继所致。喜迎新年的跨大他们抢搭帐篷,于落差两米的风波中建船埠,不分日夜于极昼窗口期建起中国首个南极科学考查站长城站,标记着中国南极科考事业迈出了汗青性的一步。
王宁:不是说插上五星红旗,咱就把这个站建完了就走了。它实在要接管许多的时间磨练。
张青松:最少要连结三五十年。
王宁:这个站此刻已经经四十多年,是咱们永世的一个基地了。
张青松:科学技能的成长就是要包管咱们的国度可以或许康健连续成长,把咱老黎民日子过患上平安然安。长城站地点的地域及外围的斯科舍海是南年夜洋生物质源最富厚、最集中之处,以是咱们此刻把长城站结合韩国、阿根廷、智利、巴西、俄罗斯互助起来,相称一个国际互助的南极海洋生物质源及海洋生态试验基地。
(原标题:以身开荒铸就出发点 专访中国初次南极考查队副队长张青松)
尤其声明:本文转载仅仅是出在流传信息的需要,其实不象征着代表本网站不雅点或者证明其内容的真实性;如其他媒体、网站或者小我私家从本网站转载利用,须保留本网站注明的“来历”,并自大版权等法令责任;作者假如不但愿被转载或者者接洽转载稿费等事宜,请与咱们联系。-PA集团官网2026-07-25 01:46:02公司新闻
文|《中国科学报》记者孙滔
1941年,瑞典天文学家埃里克 霍姆伯格(Erik Holmberg)完成为了一项“脑洞年夜开”的试验。
这位天文学家意想到,引力及光的亮度都与间隔成平方反比瓜葛,那末就能够用灯胆的亮度来类比引力作用强度。他用74个灯胆及光电池,“手搓”出生避世界上第一台“引力模仿计较机”,让人类于85年前就“瞥见”了星系碰撞。
这是人类汗青上最早的“模仿宇宙”测验考试,那是一个没有电子计较机的年月。
来到超算时代,人们又可以阐扬新的想象力。就于2026年4月23日,中国科学院国度天文台发布宇宙学模仿项目“千衍”。由中国科学家领衔的国际团队用4.2万亿个虚拟粒子,于超等计较机上持续运行18天,模仿出一个边长约120亿光年的立方体宇宙,包罗了已往百亿年汗青的宇宙年夜标准布局的演化。
更惊人的是,他们没有决心“设计”,却于数字世界里天然演化出宇宙中最极度、最繁杂的星系团——潘多拉星系团(Abell 2744)。
埃里克 霍姆伯格的“手搓引力模仿计较机”剖面图源自其1941年论文 模仿宇宙
人们能不雅测星空,却不克不及拿宇宙做反复试验,在是天文学家想到一个措施:用计较机模仿一个宇宙。
模仿宇宙的决议性主导气力是引力,宇宙布局纷纭繁杂但并不是彻底随机地涌现。于天文学家看来,宇宙有一种宿命感,只要最初统计上准确地设置了初始前提,引力就会让布局天然而然地涌现出来。
科学史上第一个真正意义上的宇宙学N体模仿,可以追溯到1975年。物理学家詹姆斯 皮布尔斯(James Peebles)初次经由过程计较机模仿的方式研究了宇宙年夜标准布局的形态和其演化纪律。他用1500多个虚拟粒子,于膨胀的配景时空中初次证实了引力不不变机能形成宇宙年夜标准布局,开启了数十年的数值宇宙学时代。
跟着计较机技能及算力的迅速晋升,模仿宇宙进入了年夜范围的数值模仿时代,粒子数到达了万亿的量级。加之巡天成果带来的海量不雅测数据,宇宙学理论模子越发切确。
中国科学家这次主导的“千衍”模仿,是现今全世界范围最年夜的超高精度宇宙学模仿之一。
他们要验证现代宇宙学的尺度模子——ΛCDM模子。此中,希腊字母Λ代表宇宙常数或者暗能量,CDM代表由质量年夜、运动迟缓的粒子组成的冷暗物资。
之以是要用虚拟暗物资粒子,是由于于ΛCDM模子中,暗物资才是宇宙的“主角”,是宇宙布局的引力骨架,主导着星系团形成。同时,暗物资仅受引力作用,是以其N体模仿的物理历程最为简朴。
“千衍”模仿效果图 复现潘多拉星系团
为何潘多拉星系团于这个研究中云云主要?假如把人们不雅测到的宇宙比作一片艰深的超等渔场,那末潘多拉星系团就是此中最稀有、最狂野的一头“深海巨兽”。它跨距30亿光年的空间,席卷了多个各自自力的星系团,因其过在重大、布局过在繁杂,一度被思疑是否可以或许于尺度模仿中自洽地孕育发生出来。
假如能复现潘多拉星系团,那也就象征着,ΛCDM模子纵然于最极度的前提下,依然可以或许建立。
研究者利用了4.2万亿个虚拟暗物资粒子。每个粒子约莫代表3亿个太阳的质量,这就象征着更高的分辩率以和越发靠得住的统计计较成果,从而可以或许看清星系团内部细节,罕见天体也再也不是偶尔的“偶合”。
图左为“千衍”模仿的潘多拉星系团,图右为不雅测看到的潘多拉星系团 他们构建了一个边长约120亿光年的巨年夜空间,只有充足年夜的空间,才能孕育发生充足多的星系团。于引力作用下,这些粒子彼此牵引并交叉成网状布局。
为何要选择4.2万亿这个数字?中国科学院国度天文台副研究员李明注释道,这并不是盲目寻求范围,而是一场“均衡的艺术”。粒子越多,模仿的细节越精准,但泯灭的算力及电费也越惊人。研究团队于科学方针、工程成本与现有超算极限之间,找到了这个最优的均衡点。
中国科学家终极筛选出851个红移与潘多拉星系团高度相近的宇宙布局,代表这些布局处在统一宇宙演化期间;此中有一个星系团的模仿构型,与詹姆斯 韦布空间千里镜对于潘多拉星系团的不雅测成果高度吻合。
ΛCDM 尺度宇宙模子经受住了查验。这就象征着,从宇宙年夜标准到星系团,再到星系级别,人类的物理认知获得了验证。
巨量计较的平台
计较4.2万亿个粒子的运动,绝非易事,但也不像科幻小说中的三体问题那样险些不成解。
科学家并无去计较粒子两两之间的引力,而是采用越发精良的设计,好比将年夜标准的计较与小标准的计较支解开来,再利用优化的要领加快局部细节,末了交由超算中的GPU完成高强度计较。
真实的挑战仍旧于在计较范围自己。
该模仿依托中国科学院计较机收集信息中央“东方”超等计较机运行,利用了由国度天文台团队自立开发的软件PhotoNs。这项计较需要4000个节点于18天内连续协同运行,对于同步性及不变性的要求极高。介入计较的近1.6万张显卡、上万万计较单位,必需于同一节拍下推进;一旦某个节点呈现异样,就可能影响总体计较进程。
中国科学院国度天文台研究员王乔先容:“18天焦点运行,绝非‘挂着等成果’,而是一个需要连续监控及干涉干与的历程。”研究职员需要及时跟踪体系状况,确保这项万亿粒子级另外计较不中止。
为了这18天的巅峰冲刺,研究团队于幕落伍行了长达10年的算法调优与软件适配。
“千衍”的首篇学术论文于英国《皇家天文学会月刊》发表。王乔及李明恰是该文的通信作者。王乔说:“这不是一个发明型主导的研究,而是打造了一个数据平台及基座,模仿数据将为中国空间站巡天千里镜(CSST)、欧洲空间局欧几里患上空间千里镜(Euclid)等年夜型巡天项目提供主要的科学支撑。”
要知道,宇宙之浩瀚,使患上人类的巡天不雅测犹如于无垠暗中中试图用一把特制的尺子测量星系的漫衍。当科学家经由过程年夜型巡天项目绘制史上最弘大的“宇宙三维舆图”时,一个素质挑战随之而来:咱们难以判定手中的“尺子”是否变形,视野是否已经被扭曲,甚至不知道宇宙自己的"尺度尺码"是几多。
解决之道隐蔽于超算的算力之中,经由过程从零最先“培育”出的虚拟宇宙,研究者可以预演各类物理情境,并将其与真实不雅测数据举行对于标。
王乔进一步注释,数值模仿重要于两方面阐扬要害作用。
其一,支撑巡天计谋的制订。差别巡天方式不雅测到的宇宙存于差异,有的聚焦差别“颜色”,有的偏重差别深度或者示踪天体,而数值模仿能明确不雅测标的目的、预判可不雅测数目,从而晋升巡天效率。
其二,助力体系偏差的研究与校准。宇宙学旌旗灯号具备统计特征,直接不雅测到的旌旗灯号与理论值之间会存于误差。这种误差需经由过程数值模仿要领校准至准确数值,才能真正运用在科研。
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2006年前,人们的认知中,太阳系有九年夜行星。而昔时,天文学界一个颇具争议的决议将官方认定的行星数目减少至八颗——冥王星被解除于外。
据《天然》报导,近日,美国国度航空航天局(NASA)局长Jared Isaacman于美国商讨院的一场听证会上暗示,果断撑持恢复冥王星被褫夺的行星职位地方,并称NASA“今朝正于撰写文件,预备于科学界鞭策从头审阅这一问题”。
Isaacman的上述言论于研究职员中激发了争辩,有人撑持这一提议,有人果断否决。
“咱们是否应该称冥王星为行星这一问题,分离了对于真正科学问题的存眷。”美国行星科学研究所研究员Amanda Hendrix说。
让一些天文学家真正感应愤慨的是,Isaacman于这场听证会上暗示撑持当局将NASA科学预算减半的提议。再加之美国国度科学基金会的预算减少,很多天文学家感觉研究范畴正遭遇围攻。“一边要‘让冥王星从头成为行星’,一边却要毁失咱们这些研究冥王星的人的职业生活生计,这太疯狂了。”行星科学家Adeene Denton于社交媒体上写道。
行星科学研究所的天体生物学家David Grinspoon是从最初到此刻一直否决将冥王星降级的人之一。他主意从头开启会商,但认为NASA参与此事可能拔苗助长,由于这应该是一个于国际层面做出的决议。毕竟甚么样的天体才算行星,真实的权势巨子注释权于国际天文学结合会(IAU)。该机构卖力确立官方的天文学术语。
“只管我终极但愿看到一个被广泛承认的更好的界说,但这不克不及让NASA来公布。”Grinspoon说。
最初将冥王星从头分类的理由是于太阳系中发明了其他巨细相似的天体。有些天体,好比2004年发明的阋神星,质量比冥王星还有年夜,至少及冥王星同样有资历被称为行星。据预计,太阳系中可能有数百甚至数千个冥王星巨细的天体,不外于许多环境下,这些天体的特征鲜为人知。
2006年,IAU颠末一场激烈的争辩后认为,一个天体要成为行星必需满意3个前提:维持流体静力均衡的类似球形;缭绕太阳运行;已经断根轨道临近区域天体。冥王星未能满意第三个前提,是以被归为“矮行星”。
“咱们许多人认为,‘行星’这个词该当依据天体自身的内涵属性来界说,而非其动态情况。假如地球忽然被一群小天体所环抱,就像它于最初几亿年里那样,它就再也不是行星了吗?这好像很荒诞乖张。”Grinspoon说。
NASA“新视线”号探测器项目科学家Kelsi Singer暗示,最初的争辩除了了带来是无益的滋扰外,没有任何意义。“新视线”号为人类相识冥王星提供了年夜量信息。
Singer认为,迫令人们选边站“于科学界内部制造了没必要要的紧张氛围”。她增补道,行星科学界仍有一些人强烈认为冥王星应该被称为行星。“NASA发表一份声明会孕育发生庞大影响。”
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格陵兰冰盖的一处冰川(资料图) 芬兰奥卢年夜学等机构研究职员于新一期英国《天然-地球科学》杂志上发表论文说,格陵兰冰盖对于天气变化的敏感性可能远超此前模子猜测,相干发明激发人们对于将来海平面上升、甲烷排放等问题的存眷。
研究团队沿格陵兰冰盖西缘长约2000千米的样带收罗样本,阐发由冰盖下方融水所输出的甲烷。甲烷此前已经于全世界多地畏缩冰川边沿被检测到,但这是研究职员初次于冰盖标准上查询拜访这一征象。
研究职员使用不变同位素阐发及放射性碳测年技能,阐发了甲烷的来历及年月。成果显示,这些甲烷距今约1500年至4500年,是由糊口于冰下缺氧情况中的厌氧微生物分化腐臭有机物孕育发生的。
研究职员认为,这象征着格陵兰冰盖于末次冰期以后的温暖期间,曾经经显著畏缩,露出可供北方丛林及苔原植被生长的地盘。这些有机物可能就是于这一期间形成的。于随后而来的严寒期间,冰盖再次推进,将有机物埋藏于冰下。这类畏缩征象注解,格陵兰冰盖是一个高度动态的冰盖,其对于天气变化的敏感性远超先前预期。
研究职员暗示,汗青上,于北极变暖程度与现今相称的环境下,格陵兰冰盖曾经忽然畏缩到比此刻小患上多的范围。假如不克不及同心合力节制温室气体排放,格陵兰冰盖将来将不成防止地致使全世界海平面上升及沿海洪水。
研究还有指出,冰盖溶解加重将致使冰下水系连通性加强,从而致使更多甲烷从冰下沉积物中被运送出来。甲烷是一种强效温室气体。今朝这种甲烷排放于全世界标准上尚不显著,但跟着冰盖畏缩加快,其影响可能会变患上更年夜。
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于青藏高原这个全世界变化最敏感的“放年夜器”区域,拉萨河作为雅鲁藏布江的一级支流,正履历着冰川畏缩、径流颠簸、湿地先减后增、城镇加快扩张等一系列链式变化。怎样从地球体系的高度科学应答?一部新发布的专著给出了体系谜底。
日前,《拉萨河道域地球体系圈层变化与不雅测研究》正式出书。该书是第二次青藏高原综合科学考查研究的集成结果,初次于流域标准上体系“诊断”了年夜气圈、冰冻圈、水圈、生物圈、人类圈、岩石圈六年夜圈层的变化纪律、机理与危害,并为高原河道的生态掩护与绿色成长提供了科学“处方”。
拉萨河。冯丽妃摄
拉萨河。冯丽妃摄 全书共10章,基在长序列实测数据,描画了拉萨河道域已往半个世纪的显著变化:升温速度达0.56℃/10年,是青藏高原平均值的近1.5倍;冰川面积每一十年畏缩7.2%;2008年后下流径流量快速削减。这些要害结论都可溯源、可复现。
与以往聚焦单一要素的研究差别,该书构建了“全链条”视角,清楚展现了上游冰冻圈变化怎样经由过程链式作用影响中下流水资源、生态体系与人类勾当。书中还有重点先容了流域地球体系圈层历程不雅测系统的设计思绪与设置装备摆设实践,并联合水土流掉管理、沙化地盘修复、南北山绿化等生态工程成效,摸索出“科学不雅测—机理阐发—管理树模”的闭环路径,为高原流域可连续成长提供了可复制的经验。
该书的出书,不仅为理解流域标准地球体系彼此作用提供了科学依据,也为青藏高原生态掩护与绿色成长提供了主要支撑。
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