我國實現(xiàn)深水湖泊采樣突破

我國實現(xiàn)深水湖泊采樣突破

7月21日，中國科學院“絲路環(huán)境”先導專項和第二次青藏科考湖泊團隊利用搭建好的水上鉆探平臺，在西藏納木錯中心湖區(qū)水深95米的地方成功鉆取長100.63米的湖芯，總取芯率達到98%。這是我國首次在青藏高原高海拔深水大湖獲取超過100米長的湖芯，實現(xiàn)了在深水湖泊采樣方面的突破。

湖芯是指湖泊沉積物，是從氣體或水體中自然沉降到湖底并堆積起來的物質(zhì)，其中的一些物理、化學和生物指標，可以反映當時的沉積環(huán)境和氣候條件。地處青藏高原腹心地帶的納木錯湖面海拔4730米，是第二次青藏科考包括長江、怒江、色林錯、納木錯在內(nèi)的“兩江兩湖”區(qū)域重要的科考基地。

據(jù)介紹，此次鉆取湖芯是我國科學家和工程技術人員完全依靠自主設計的采樣平臺、套管穩(wěn)定系統(tǒng)和鉆探系統(tǒng)取得的，對我國湖泊鉆探領域具有重要意義。專家預計，獲取的湖芯樣本可以分析過去15萬年以來青藏高原中部的氣候環(huán)境變化歷史。

在過去15年觀測研究的基礎上，我國科學家聯(lián)合德國、英國和美國等7個國家的12位科學家共同申請的納木錯大陸科學鉆探計劃（ICDP）項目于2020年6月獲批，該項目計劃在納木錯鉆取5個點位共計2250米長的沉積物，用于研究過去一百萬年以來的氣候環(huán)境狀況。此次成功鉆取100米以上的湖芯，不但提高了我國湖泊鉆探及研究水平，也將對ICDP鉆探提供重要科學依據(jù)和技術保障。

新型地球物理綜合科考船“實驗6”號在廣州下水

中國科學院南海海洋研究所新型地球物理綜合科學考察船下水暨命名活動7月18日上午在廣州舉行，新型地球物理綜合科學考察船命名為“實驗6”號，新船下水將極大提高中國深遠海的科考能力。

據(jù)了解，新型地球物理綜合科學考察船由中國科學院南海海洋研究所承擔建設，總投資5.175億元人民幣，設計總噸3990，總長90.6米，型寬17.0米，型深8.0米，最大速度15.5節(jié)，續(xù)航力為12000海里，定員60人，自持力60天。這是一艘采用國際最先進設計理念、科考能力突出的特種用途船舶，探測手段達到國際先進水平。根據(jù)建造計劃，該船預計2021年入列服役。

“實驗6”號作為重要的海上開放共享平臺，將填補中國中型地球物理綜合科學考察船的空白，完善中國國家海洋調(diào)查船隊和中國科學院科考船隊功能序列，成為中國一個先進的新型海上移動實驗室和探測裝備的技術試驗平臺，提升中國海洋探測能力和數(shù)據(jù)樣品獲取能力，助力海洋科技創(chuàng)新發(fā)展，加快建設海洋強國。

同時，設施完備、功能先進的“實驗6”號還將提升中國對南海島礁區(qū)與深遠海大洋的探測和基礎數(shù)據(jù)獲取能力，幫助“海上絲綢之路”沿線國家提高海洋探測能力，完善觀測手段，開展聯(lián)合海洋調(diào)查，開展海洋環(huán)境監(jiān)測與保護、海洋生態(tài)保護與修復、海洋災害預警預報、防災減災，培訓海洋調(diào)查人員，提高海洋科技水平。

改造超強深空測控網(wǎng)保障首次火星探測任務

西安衛(wèi)星測控中心近日對地面測控通信系統(tǒng)進行適應性改造，搭建起超強深空測控網(wǎng)全力保障我國首次火星探測任務。目前，改造工作與各項針對性測試工作已全面完成，性能指標滿足任務需要。

根據(jù)計劃，我國將于7月下旬到8月上旬擇機實施首次火星探測任務，發(fā)射“天問一號”火星探測器。當探測器成功進入地火轉移軌道后，西安衛(wèi)星測控中心喀什深空站、佳木斯深空站將為其提供全程測控支持。

據(jù)介紹，火星探測器最遠接近4億公里的探測距離以及近7個月的地火轉移時間，對測控通信系統(tǒng)而言將是前所未有的考驗。為此，西安衛(wèi)星測控中心重點對兩個深空站的頻率綜合系統(tǒng)、多功能數(shù)字基帶、監(jiān)視和控制系統(tǒng)設備軟硬件進行升級，為執(zhí)行相關任務提供更加穩(wěn)定、強大的測控保障。同時，兩大深空站的測控系統(tǒng)這次也加裝上自動化運行模塊，進一步緩解科技人員的值班壓力。

作為我國深空測控網(wǎng)的主干力量，西安衛(wèi)星測控中心喀什深空站、佳木斯深空站已攜手完成“嫦娥二號”再拓展、“嫦娥三號”、“嫦娥五號”再入返回飛行試驗、“嫦娥四號”在內(nèi)的多次測控任務。其中，佳木斯深空站裝備有目前全亞洲口徑最大、接收靈敏度最高的深空測控天線，直徑達66米。2015年7月，在“新視野號”探測器飛掠冥王星科學觀測工作中，這型天線的最遠跟蹤距離達到47.6億公里，遠遠超越設備性能指標上限。

與此同時，為滿足我國后續(xù)各項行星探測任務，我國首個深空天線組陣系統(tǒng)已在喀什深空站完成吊裝，并進行最后的調(diào)試工作。這一系統(tǒng)由4個35米口徑天線組成，2020年年底前將正式投入使用。

“海燕-X”刷新水下滑翔機下潛深度世界紀錄

從青島海洋科學與技術試點國家實驗室了解到，由其組織實施的“海燕-X”水下滑翔機萬米深淵觀測科學考察航次近日順利結束，“海燕-X”最大下潛深度達10619米，刷新了由其保持的水下滑翔機下潛深度8213米的世界紀錄。

據(jù)介紹，由青島海洋科學與技術試點國家實驗室海洋觀測與探測聯(lián)合實驗室（天津大學部分）研發(fā)的2臺萬米級“海燕-X”水下滑翔機，在本航次開展了連續(xù)5天的綜合調(diào)查，共獲得觀測剖面45個，其中萬米級剖面3個，“海燕-X”的下潛深度分別為10245米、10347米和10619米。

科研人員表示，連續(xù)獲得萬米深度滑翔剖面，充分驗證了“海燕-X”水下滑翔機在深淵環(huán)境下的工作可靠性，以及超高壓浮力精準驅(qū)動、輕型陶瓷復合耐壓殼體、多傳感協(xié)同控制等萬米水下滑翔機關鍵技術，標志著我國在萬米水下滑翔機關鍵技術方面取得重大突破。

中美學者新發(fā)現(xiàn)一類植物“活化石”

中、美古生物學者最近發(fā)現(xiàn)一類新的植物“活化石”——穗花杉。這類植物至少可以追溯至1.6億年前的侏羅紀，且形態(tài)沒有明顯變化，對人類了解生物演化具有重要意義。

研究人員介紹，所謂生物“活化石”，是指一些延續(xù)了上千萬年的古老生物。與它們同時代的其他生物早已絕滅，只有它們獨自保留下來，并留存著過去原始的特性。不論是動物還是植物“活化石”，都保留有很多珍貴的演化信息。

此次，研究團隊在我國內(nèi)蒙古寧城道虎溝村的侏羅紀化石層中，發(fā)現(xiàn)了兩枚穗花杉化石。這兩枚化石約有1.6億年歷史，保存了遠古穗花杉枝、葉、芽、種子等重要結構。這些結構的樣貌與現(xiàn)代穗花杉幾乎完全一致。進一步的形態(tài)分析表明，化石里的遠古穗花杉可以歸入現(xiàn)代穗花杉屬植物。這說明，現(xiàn)在的穗花杉是一類延續(xù)了至少1.6億年的古老植物。

相關研究成果于近日發(fā)表在《國家科學評論》上。

中國學者發(fā)現(xiàn)較大“熱縮冷脹”效應

近日，中國科學家借助中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院強磁場中心穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置變溫X射線衍射儀，對磁性金屬間化合物的結構和熱力學性質(zhì)進行研究，發(fā)現(xiàn)了該體系中較大的線性負熱膨脹效應。該研究成果日前已發(fā)表在美國化學學會期刊《無機化學》上。

大部分材料具有熱脹冷縮性質(zhì)，但隨著溫度的升高，有些材料的體積反而發(fā)生收縮，表現(xiàn)出負熱膨脹的性質(zhì)。最近幾十年來，負熱膨脹材料引起了極大的關注，是因為負熱膨脹材料可以和正熱膨脹材料進行復合，從而可以調(diào)節(jié)材料的膨脹系數(shù)，甚至實現(xiàn)零膨脹，即隨溫度變化材料不發(fā)生熱脹冷縮效應。由于在航天航空、精密機械、微納電子、光學器件等方面的重要應用價值，負熱膨脹材料受到極大的重視和廣泛的研究。

磁性金屬間化合物材料具有較高的相變溫度，并且可以通過其中元素的空位對其進行調(diào)控。研究人員借助穩(wěn)態(tài)強磁場實驗裝置變溫X射線衍射儀研究發(fā)現(xiàn)：通過化學壓力的調(diào)控，在相變溫度附近的溫區(qū)產(chǎn)生了一個線性的負熱膨脹的性質(zhì)區(qū)域。研究表明，該體系的負熱膨脹性質(zhì)來自磁體積效應，即由于自發(fā)磁化強度的變化而引起的材料晶胞體積的變化，并且體積變化與磁化強度的平方成正比。