阿克达拉区域大气本底站承担地面观测、气溶胶、反应性气体和温室气体观测等40多种常规业务。 新疆气象局供图
“阿克达拉”为哈萨克语,意为“荒凉的戈壁滩”,建设在这里的大气本底站方圆50公里皆为冲积平地和戈壁,最近的村庄也在5公里之外。王建林说,大气本底站的监测,要求在“相对清洁”的大气环境中进行,其监测结果才能代表受人为影响最小的大气。为了确保这份“相对清洁”,站里的食堂建在距离观测场300多米外的西北角,每天炒菜都要少放油,取暖和其他生活保障全都使用清洁能源。这些天气系统上游的“测天哨兵”,一年四季在戈壁滩上工作生活。
每天7时,阿克达拉区域大气本底站的“测天哨兵”们就开始工作了。由于地处偏远,停电是“家常便饭”。“每次停电,一些设备就会出现不可预料的故障,因此,我们要求观测员在停电后一分钟到岗。”王健林说。
在别人眼里,气象观测员们就是“数据的搬运工”,实则不然。根据《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》要求,阿克达拉区域大气本底站要提升大气本底观测计量标校业务能力,完成提升温室气体观测业务质量等17项目标考核任务,颇具科技“含金量”。2022年,该站新增11台先进监测仪器,对管理、巡检、维护提出更高要求。王建林带领观测员们争分夺秒制定规范流程、熟悉仪器设备,在不到一个月的时间内让仪器发挥出应有的效益。
谈及对新年的期冀,王建林决心在这里干到退休,他的新年愿望是希望早日建成科研室,让年轻人在一个比较舒适的环境里潜心钻研业务,快速锻炼成长成才。“00后”董垠希是站里最年轻的观测员,工作不到一年的她已经加入“阿克达拉黑炭气溶胶和SO2浓度变化研究”团队,她希望瞄准气溶胶与呼吸道疾病这一方向开展相关研究,争取自己主持课题。(完)
我们距离“三体世界”还有多远?这些“黑科技”正在走向现实…...****** 最近,《三体》动画开播。被翻译成不同语言、畅销世界多地的小说《三体》,除了其庞大的设定、对宇宙的恢宏描写以及跌宕起伏的剧情外,最令人着迷的就是作者刘慈欣对未来航天科技的设想。 这些天马行空的“黑科技”,有哪些是正在实现或部分实现的呢?我们一起去看看: 图源:《三体》微博 从“飞刃”到碳纳米技术 在《三体》中,“飞刃”被用来执行代号“古筝行动”的秘密军事行动,这种极细的丝状纳米材料,将叛军船只“审判日”号切割成了条状。 图源:《三体》动画 按原著设定来看,“飞刃”是一种超高强度的纳米材料。 在现实中,最接近其特征的就是具有超高机械强度和低密度的碳纳米管,但它目前还无法做到像三体中“飞刃”一样,横跨运河两端几十个来回那么长。 2022年4月,美国《国家科学院院刊》(PNAS)刊载,中国科学家首次在高压下合成高度有序晶态金刚石结构纳米线。这种金刚石纳米线在长度方向可以无限生长,粗细仅相当于一根头发丝的十万分之一,具有与碳纳米管相当或更高的拉伸强度和极强的柔韧性,想来在实践中运用指日可待。 金刚石纳米线 图源:科普中国 从头盔感应技术到虚拟现实设备 《三体》中不止一次提到了头盔感应技术。 每次进入三体游戏世界,科学家汪淼都需要穿上虚拟现实装备,装备包括一个全视角显示头盔和一套感应服构成的“V装具”。通过记录视网膜特征,感应服可以使玩家从肉体上感觉到游戏中的击打、刀刺和火烧。 图源:《三体艺术插画集》by 山野 按照原著设定,“V装具”就是虚拟现实设备(Virtual Reality,VR)。它和增强现实技术(Augmented Reality,AR)不同,虚拟现实可在虚拟信息里模拟出现实世界。 现今,大部分虚拟现实技术更强调视觉体验,一般是通过电脑屏幕、特殊显示设备或立体显示设备获得的。 与V装具头盔接近的设备便是VR头显。 VR头显 图源:凤凰网 VR头显可将人的对外界的视觉、听觉封闭,引导用户产生一种身在虚拟环境中的感觉。如果要使用VR头显进行游戏,往往还需要配套的手柄或手套用以操控。就目前的实际情况来说,还很难形成一个高逼真的虚拟现实环境,无法拥有三体游戏里那种身临其境的丝滑体验。 从“思维透明”“思想钢印”到脑机接口 《三体》刻画了两种信息感知机制。 其一是思维透明。三体人的信息感知方式是直接发射自己的思维,三体人一开始思考,他的想法别人就能够知道,无法隐藏; 其二是思想钢印。第三位面壁者比尔·希恩斯发现了人类思维做出判断的机制,成功研制出一种设备,通过对神经元网络施加影响,使大脑不经思维就作出判断,相信某个信息为真。 按照原著设定,思维透明和思想钢印,都是对心智这一神秘领域的重新认识。 图源:《三体》动画 而现实中,让机器直接解码神经活动的技术被称为“脑机接口”。 单向脑机接口的情况下,计算机接受大脑传来的命令,或者发送信号到脑,但不能同时发送和接收信号,类似于三体中的思想钢印。 双向脑机接口允许脑和外部设备间的双向信息交换,就像三体人的透明思维,可以感知别人,也无法隐藏自己。 脑机接口已经在医疗领域有了很多应用,脑控智能轮椅、脑控打字机、脑控机械外骨骼、脑控智能假肢等等都是试图绕开已经坏损的神经或者部位,让机器直接解码神经活动。 如何准确地对思维进行解码和编码,是现在脑机接口面临的最大挑战,也是目前无法实现思维钢印,思维透明的根本原因。 脑机接口 图源:网易号“蓝海长青智库 ” 从无穷能源到可控核聚变试验 《三体》世界中的人类社会虽然没有实现罗辑口中的“无穷的能源”,却也是有极度充盈的能源供给支撑起整个地球的无线供电,而这个能源就来自可控核聚变。 图源:《三体设定集》 现实世界中,早在上世纪 50 年代,人类便开始研究用于民用目的的可控核聚变。近几年,“核能新浪潮”抬头,这一“终极能源”的研究更是得到了世界各国的大力推崇。 2022年12月5日,美国科研人员在劳伦斯 · 利弗莫尔国家实验室(LLNL)进行了历史上首次可控核聚变实验。 核聚变是太阳和恒星的能量来源。在这些星体核心的巨大热量和重力下,氢原子核相互碰撞,聚合成更重的氦原子,并在此过程中释放出大量能量。与其他核反应不同,核聚变不会产生放射性废物。核聚变技术有望为人类提供近乎无限的清洁能源,帮助人类摆脱对化石燃料的依赖。 2021年,中国的“人造太阳”全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)便实现了1056秒的长脉冲高参数等离子体运行。依靠该技术,最终建成可控核聚变发电站。 全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST) 图源:新华社 把时间拉长,科技和科幻没有分界线。 科技与未来接轨的脚步在不断加速,科幻的无限想象为“黑科技”画出蓝图。期待在未来科学家们通过试验,将《三体》中“飞刃”“思想钢印”“水滴”等表述具象化,展现科技力量! (审核:张宁 策划:李政葳 统筹:穆子叶 撰文:雷渺鑫) 参考 | 北京科技报、知乎、科普中国、三体社区、海峡卫视、凤凰网 (文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |