2021年度中国科学十大进展

<正>2022年2月28日,科学技术部高技术研究发展中心（基础研究管理中心）发布2021年度中国科学十大进展：火星探测任务天问一号探测器成功着陆火星;中国空间站天和核心舱成功发射,神舟十二号、十三号载人飞船成功发射并与天和核心舱成功完成对接;从二氧化碳到淀粉的人工合成;嫦娥五号月球样品揭示月球演化奥秘;揭示SARS-CoV-2逃逸抗病毒药物机制;FAST捕获世界最大快速射电暴样本;实现高性能纤维锂离子电池规模化制备;可编程二维62比特超导处理器“祖冲之号”的量子行走;自供电软机器人成功挑战马里亚纳海沟;揭示鸟类迁徙路线成因和长距离迁徙关键基因等10项重大科学进展入选。     

气候变化影响鸟类迁徙

世界自然基金会公布的报告显示，鸟类迁徙正受到日益严重的气候变化的影响，一些鸟类已无法完成迁徒。这份报告总结了全球各大洲以鸟类为主题的200多篇学术文章，发现许多科学证据都表明气候变化正在影响鸟类的行为。越来越多的鸟类无法适应所处生态系统的发展变化，其中海鸟和候鸟是对气候变化最敏感的群体。气候变化使得一些鸟类被迫改变迁徙时间和路线，还有一些鸟类甚至无法完成迁徒行动。     

一个交叉研究领域——动物地磁导航的研究进展

地磁场在一些动物的长距离迁徙等活动中扮演着定向和导航作用。本 文以鸟类为例 ，详细介绍动物地磁导航研究的主要进展，指出地磁场在鸟类归巢和迁徙活动中发挥重要的 “罗盘”作用。同时提出当前地磁导航研究中迫切需要解决的两个问题。     

给飞鸟佩戴“身份证”

鸟类环志,对于很多人来说是一个陌生的字眼。其实,鸟类环志是当前世界上用来研究鸟类迁徙规律最经济,简便,有效的办法。通过对环志鸟回收所获得的信息进行分析,可以了解候鸟迁徙的时间,路线,范围,高度,速度和种群数量,年龄等生态学规律。由此可见,鸟类环志和鸟类保护是紧密联系在一起的,环志研究就是为了更好地保护鸟类这种大自然最美丽的生灵。     

基于前沿监测技术探讨“大开发”对鸟类迁徙及其栖息地的影响

迁徙鸟类与地球上不同生态系统、当地生物多样性和人类文化的时空关联,诠释了"地球生命共同体"的理念。《关于特别是作为水禽栖息地的国际重要湿地公约》用鸟类数量来确定国际重要湿地,将地球上受威胁最严重的湿地生态系统和水鸟这两者的保护紧密联系在一起。亚洲的湿地丧失和退化导致水鸟数量锐减,相关监测和保护已迫在眉睫。中国科学院联合10个国家的鸟类和生态环境相关研究机构,建立了亚洲最大且拥有自主知识产权的迁徙鸟类运动生态数据库,获得了亚洲大型鸟类迁徙策略和通道的基础数据。研究发现,亚洲20多个国家的大型迁徙水鸟均利用我国的湿地,其集中利用区域不超过国土面积的1.5%,主要分布在6条大河流域的湿地。进而,探讨了湿地面积、涨落区和水文过程与鸟类数量和行为的关联性。"大开发",尤其是对湿地和水资源的开发,导致了水鸟栖息地丧失和退化、水鸟数量锐减。从全球视角分析,保护迁徙鸟类及其栖息地是人类面临的共同挑战。近年来,我国已对典型湿地开启了成功保护,这也为全球生物多样性保护提供了宝贵的实践经验和信心。最后,文章还提出了关于我国牵头组织全球迁徙鸟类及其栖息地监测和保护的建议。     

中国生物多样性监测与研究网络建设及进展

生物多样性是人类生存和社会发展的基础,生物多样性的监测与研究是支撑我国生态文明和"美丽中国"建设的科学基础。为实现我国典型区域重要类群中长期变化态势分析的目标,中国生物多样性监测与研究网络(Sino BON)于2013年启动建设,在"十二五"和"十三五"规划的重点支持以及中国科学院19个研究所的共同努力下,建成了覆盖全国30个主点和60个辅点,包含针对动物、植物、微生物等多种生物类群的10个专项监测网和1个综合监测管理中心。目前,Sino BON打造了以森林动态大样地为平台的生物多样性综合研究模式,建成了以近地面遥感、卫星追踪、分子生物学等先进技术为支撑的生物多样性网络监测体系,在森林大样地平台建设与研究、大型动物监测网络、卫星追踪鸟类迁徙等方面取得了突出的成果。未来,Sino BON将通过核心监测点与辅助监测点结合的方式,结合地面人工观测与连续数据自动采集技术,进一步优化生物多样性监测的内容和空间布局;同时整合国内和国际生物多样性研究的技术力量,加强多物种、多营养级互作关系的研究,为我国生物多样性监测和研究发挥示范和引领作用。     

保护千年鸟道，让候鸟安全迁徙

鸟之殇,千年鸟道上的大屠杀全球每年有数十亿只候鸟进行洲际迁徙,8条迁徙路线中有3条经过中国。进入秋天,成群结队的候鸟从西伯利亚、内蒙古草原、华北平原等地起飞,经东、中、西三路分别飞往中国南部地区越冬。地处中部地区的湖南、江西等地形成了极窄的迁徙通道,成了从中部路线南迁候鸟必经的“千年鸟道”。     

一种多功能鱼鸟生态栖息装置设计

<正>研发背景随着人类改变自然的能力提升,资源开发趋于规模化,这给全球鸟类栖息地和鱼类繁衍地带来不同程度的影响,主要是因为鸟类、鱼类对栖息地的组成和环境变化非常敏感。鸟类对生态系统的稳定和相对平衡起着一定的调控作用。在自然界中,鸟类可以抑制昆虫的过度繁殖,也可以调节小型动物的数量,在一定程度上对农、林、牧、渔业都有一定的保护作用。我国是世界鸟类种数最多的国家之一,其中具有迁徙习性的鸟类就达800余种,无论是这些迁徙的鸟类还是留鸟,对于一个良好栖息地的需求是同样重要的,     

揭开候鸟迁徙的秘密

为什么燕子在不休息、不进食的情况下能飞越海洋、沙漠?为了回答这一问题,科学家们设计了一条“鸟类人工迁移隧道”进行模拟的鸟类迁徙。人们从燕子的生物基因里发现,燕子有着迁移飞行的痴迷癖好。科学家将阁楼里的燕子放入“鸟类人工迁移隧道”,置身于     

飞机升力的创新理论

发明发现无止境,研究开拓有创新。 飞机的机翼,是飞机升力的关键部分。机翼如鸟类的翅膀,能在天空中飞行。各种鸟类能在空气中作长距离的滑翔,能以很高的速度捕食昆虫。某些昆虫的翅膀很薄,即具有很好的空气动力稳定性。鸟类,昆虫的翅膀不仅要把自身的重量在空气中“托起”,     

西藏隼科鸟类研究概述

隼科鸟类是猛禽的重要组成部分,是西藏常见的鸟类类群,在生态系统的食物链起至关重要作用。本研究旨了解西藏隼科鸟类概况,通过查阅国内外隼科鸟类相关的文献及书籍,对西藏自治区隼科鸟类的种类、分布、形态及特征、栖息地、食性、繁殖、迁徙及种群和保护现状进行了归纳总结。结果表明,西藏发现和分布的隼科鸟类有7种,唯有红隼分布较为广泛,目前在西藏对隼科鸟类的研究相对较少,需要加强传统与新技术相结合的研究和扩大研究范围。     

推进中国民航航空器全球追踪监控体系建设的若干意见

继马航MH370客机失联事件后,使用卫星等技术追踪民航班机成为全球民航业的工作导向。中国民航局于2016年底启动中国民航航空器全球追踪监控体系建设工作,旨在全面提升我国在民航航空器的全球追踪监控能力,加强我国航空安全保障体系建设。本文从机制保障和推进方式创新的角度出发,提出若干建设意见,旨在加速推进适应中国民航发展实情的中国民航航空器全球追踪监控体系的建设工作。     

让二氧化碳从凶手变帮手

2014年年底,在人们欢呼迎接新年之时,美国国家航空航天局发射的“嗅碳”卫星“轨道碳观测者2号”,默默地传回了它拍下的第一张全球二氧化碳地图。这张图上,清晰地显示出了二氧化碳在地球表面的哪些关键地点被排放和吸收,有助于科学家更好地追踪二氧化碳在全球大气中的地理分布,从而弄清楚它们究竟是如何在地球系统中循环的。     

基因透露人类迂徙的秘密

科学家们已经通过追溯基因的办法,确认了现代人类都是起源于非洲,他们在大约10万年前离开了故乡,走出了非洲.那么走出非洲之后呢?自从人类出现在地球上,不断迁徙和繁衍,到现在已经有超过60亿的人口遍布在全球各地.在人类文明的历史上,各民族,各种族并不是固定地生活在某个地方,他们往往因为自然环境变迁、灾害、战争的原因自愿或者不自愿地进行着长途迁徙.     

鸟类智商排行榜

科学家对鸟类行为的研究发现:乌鸦、猎鹰最聪明,鹌鹑、鸵鸟最笨。你喜爱的长尾小鹦鹉有多聪明?你家后院树上乌鸦的IQ是多少?请教一下加拿大蒙特利尔麦吉尔大学的路易斯·莱菲布维博士吧,他研究出了世界上惟一的测量鸟类IQ的方法。他研究出的鸟类IQ指数不仅仅把相关要素从测量大型鸟类的大脑重量中分离出来,也为解释鸟类的长途迁徙以及研究灵长类动物和鸟类大脑的平行进化提供了线索。莱菲布维博士说:“我们尽可能地从鸟类学研究论文中汇集关于鸟类取食行为的各种例子,其中有些可能是现在人们从没有看到过的或是很稀少的。通过科学的方法…     

IKONOS卫星影像在1:10000地形图更新工程中的应用

本文介绍了利用IKONOS卫星影像结合测区现有航摄资料更新1:10000地形图的试验过程和方法。以期通过本试验研究利用现势性强的高分辨率卫星影像进行修测、更新1:10000、1:5000甚至更大比例尺地形图的路线。具体阐述了利用2004年航摄的包头市区1:2500比例尺像片,在扫描矢量化过程中结合经过纠正的包头市区IKONOS卫星影像将2004年后新增的地物嵌入在数字矢量地图(DLG)中,最后形成更新的1:10000地形图的方法。     

基因透露人类迁徙的秘密

科学家们已经通过追溯基因的办法，确认了现代人类就是起源于非洲，他们在大约10万年前离开了故乡，走出了非洲。那么走出非洲之后呢？自从人类出现在地球上，不断迁徙和繁衍，到现在已经有超过60亿的人口遍布在全球各地，在人类明的历史上，各民族，各种族并不是固定地生活在某个地方，他们往往因为自然环境变迁，灾害，战争的原因自愿或不自愿地进行着长途迁徙。     

春夏季节海浪机场周边鸟类多样性调查

2013年6月到2014年12月,通过固定路线踏查法和定点样方观察法对牡丹江海浪机场及其周边地区的鸟类进行了系统的调查研究。在春季,共发现鸟类60种。优势种有5种,常见种有11种,本地繁殖的鸟类共25种。留鸟22种、夏候鸟36种、冬候鸟1种、旅鸟1种。国家Ⅱ级保护野生动物7种。在夏季,共发现鸟类45种。优势种有5种,常见种有11种,本地繁殖的鸟类共39种。留鸟15种、夏候鸟27种、旅鸟2种。国家Ⅱ级保护野生动物只有1种。     

从文字“妈妈”的变迁分析亚洲人迁徙的路线

人类起源于非洲是公认的事实,本研究在此基础上通过搜集资料及查阅文献并结合不同区域语言文字等信息,探究亚洲人迁徙路线与语言演化之间的关系。研究发现:亚洲人是起源非洲经过缅甸等南亚地区进入中国云贵地区,之后蔓延至东部沿海地区进入内陆,之后扩散到朝鲜半岛及日本地区;而亚洲各地区语言文字及声音显示并支持了亚洲地区人类的迁徙路线,进而本研究通过研究非洲、越南、中国、韩国及日本语言文字发音及表达方式认为亚洲人迁徙与地区语言演化之间存在正相关。     

制造业领军企业如何培育关键核心技术持续创新能力?

   本文以特变电工为案例研究对象,深入分析并探讨了制造业领军企业培育关键核心技术持续创新能力的关键要素。研究发现：持续的自主创新投入、构建产学研深度融合的创新联合体、建立企业自主创新平台、通过持续重组和并购整合行业关键技术和创新资源、汇聚与整合全球创新资源并融入全球创新链和产业链、持续引进与培养科技领军人才是培育关键核心技术持续创新能力的关键要素。同时,中央和地方各级政府的支持是培育关键核心技术持续创新能力的重要推动力。本文拓展了企业创新能力培育以及持续创新等的相关研究,并为我国关键核心技术突破的实践提供了启示。