姓名:王成 学号:16140110062
学院:微电子学院
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【嵌牛导读】:全面发力参与北斗三号全球卫星导航系统研制建设、“中国天眼”通过国家验收正式开放运行并取得一批科研成果、 量子通信与量子计算等研究取得突破、揭示蝗虫聚群成灾的奥秘。
【嵌牛鼻子】:北斗三号卫星、“中国天眼”、“量子通信与量子计算研究”、蝗虫聚群成灾
【嵌牛提问】:中国科学院在北斗三号卫星、“中国天眼”、“量子通信与量子计算研究”、蝗虫聚群成灾几项科研项目中做出了哪些贡献和取得了哪些成果。
【嵌牛内容】:
1.中国科学院充分发挥学科门类齐全的综合优势,全方位参与北斗三号全球卫星导航系统研制建设,是参与任务面最广、任务类型最多的部门,成为北斗三号系统研制建设和创新发展的主力军。率先验证Ka波段星间链路信号体制,首先采用星载国产龙芯CPU技术,共研制2颗试验卫星和10颗中轨道地球卫星;在国内率先攻克高精度星载氢原子钟和铷原子钟的轻小型化问题,为天基时空基准提供了核心技术支撑,达到国际先进水平;基础性支撑北斗三号系统地面信息处理、时统系统、时间溯源、测试评估工作,突破星地星间链路联合信息处理等多项关键技术,实现高实时性导航电文产品自动化生成,为完好性服务提供保障。此外,作为专项学术交流中心挂靠部门,有效支持专项学术交流工作;专业支撑全球卫星导航系统多边双边平台,有力服务大国外交和北斗国际化。
2.2020年1月11日,被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜(FAST)通过国家验收。FAST团队历经5年半的艰苦建设,攻克了望远镜超大尺度、超高精度的技术难题,高质量按期完成了工程建设任务。FAST于2016年9月25日落成启用,进入调试期。试运行以来,设施运行稳定可靠,调试阶段即获得了一批有价值的科学数据,取得了阶段性成果。国家验收委员会认为,项目法人单位根据有关批复要求,按期全面完成了FAST建设任务,各项指标均达到或优于批复的验收指标。望远镜系统整体性能稳定可靠,具备了开放运行条件。近一年来,FAST在脉冲星发现等方面取得一系列重要成果,其中,快速射电暴相关研究成果入选《自然》2020年十大科学发现。
3.中国科学技术大学等研究团队利用“墨子号”量子卫星,在国际上首次实现基于纠缠的千公里级量子密钥分发,将以往地面无中继量子保密通信的空间距离提高一个数量级,并且通过物理原理确保了在卫星被他方控制的情况下依然能实现安全的量子通信,成为量子通信向现实应用的重要突破。
中国科大等研究团队构建了76个光子的量子计算原型机“九章”,实现了具有实用前景的“高斯玻色取样”任务的快速求解,使我国成功达到量子计算研究第一个里程碑“量子计算优越性”,牢固确立国际第一方阵地位。
此外,中国科学院精密测量科学与技术创新研究院团队等在国际上首次实现单个分子的相干合成,开启了原子-分子体系所有自由度全面相干操控的研究大门。以上相关成果发表在《自然》《科学》上。
4.群聚信息素被认为是蝗虫聚群成灾的最关键因素,然而在50余年的研究中,没有一种化合物能符合群聚信息素的所有标准,特别是没有野外种群验证证据。中国科学院动物研究所团队发现了一种释放量低但生物活性非常高的化合物4-乙烯基苯甲醚(4VA),其对群居型和散居型飞蝗的不同发育阶段和性别都有很强吸引力,能够响应蝗虫种群密度变化。通过定位在锥型感器中的嗅觉受体OR35,蝗虫能够快速感应4VA从而聚集。实验证明,4VA对实验室种群和野外种群均具有很强吸引力。该研究不仅揭示了蝗虫群聚的奥秘,而且使蝗虫的绿色和可持续防控成为可能。相关成果发表于《自然》,在国内外引起较大反响。美国科学院院士莱斯莉·沃斯霍尔在同期《自然》上为该项工作撰写专文,德国马普化学生态研究所所长比尔·汉森对该项工作给予高度评价。