武漢郵電科學(xué)研究院近日宣布,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)560Tb/s超大容量波分復(fù)用及空分復(fù)用的光傳輸系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),可以實(shí)現(xiàn)一根光纖上67.5億對(duì)人(135億人)同時(shí)通話,這標(biāo)志著我國(guó)在“超大容量、超長(zhǎng)距離、超高速率”光通信系統(tǒng)研究領(lǐng)域邁上了新的臺(tái)階。
本次實(shí)驗(yàn)采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的單模七芯光纖為傳輸介質(zhì)。和普通光纖不同的是,一根單模七芯光纖相當(dāng)于七根普通光纖合而為一。武漢郵科院負(fù)責(zé)人表示,如果將光纖信息傳輸類比作高速公路,普通光纖是單一車道,那么單模七芯光纖就相當(dāng)于并行七車道,能夠提供7倍于普通光纖的傳輸能力。通過(guò)工藝及技術(shù)上的突破,單模七芯光纖解決了多芯光纖間串?dāng)_難題,隔離度達(dá)到-70dB,把“車道”與“車道”之間的干擾和影響降到了最低。
在傳輸介質(zhì)進(jìn)行創(chuàng)新的同時(shí),本次實(shí)驗(yàn)所采用的系統(tǒng)設(shè)備使用了16個(gè)單光源,經(jīng)過(guò)光多載波發(fā)生裝置,單芯傳輸容量為80Tbit/s,系統(tǒng)傳輸總?cè)萘窟_(dá)到560Tbit/s。據(jù)介紹,經(jīng)專家組測(cè)試驗(yàn)證,此次實(shí)現(xiàn)的“560Tbit/s超大容量單模多芯光纖光傳輸系統(tǒng)”為國(guó)內(nèi)首次,達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。
隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的快速興起,流量激增給信息通信網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)巨大挑戰(zhàn),解決網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流的“井噴式增長(zhǎng)”難題正成為全球信息通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)高地。作為我國(guó)光通信領(lǐng)域核心研發(fā)基地,武漢郵科院近年來(lái)在“超大容量、超高速率、超長(zhǎng)距離”光通信傳輸領(lǐng)域,連續(xù)取得重大科技突破。2014年首次實(shí)現(xiàn)一根普通標(biāo)準(zhǔn)單模光纖C+L波段100.3Tb/s容量傳輸實(shí)驗(yàn),2015年,傳輸容量突破200Tb/s,同年“三超”技術(shù)商用實(shí)踐取得成功。
來(lái)源:新華網(wǎng)
據(jù)中國(guó)之聲《新聞晚高峰》報(bào)道,走過(guò)2016年,見證了我國(guó)最大、最新的航天發(fā)射場(chǎng)——海南文昌衛(wèi)星發(fā)射中心首次啟用,領(lǐng)略了長(zhǎng)征五號(hào)、長(zhǎng)征七號(hào)首飛任務(wù),了解了天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)太空對(duì)接,一件又一件的航天大事讓人目不暇接、驚喜連連,2017年,又會(huì)怎么樣?翻開2017航天日歷,航天領(lǐng)域今年有哪些“小目標(biāo)”等待實(shí)現(xiàn)?
4月,天舟一號(hào)完成太空加油
天舟一號(hào)是全密封貨運(yùn)飛船,起飛質(zhì)量13噸,物資運(yùn)輸能力6噸,采用兩艙構(gòu)型,能夠?qū)?噸貨物送到太空。
中國(guó)載人航天工程辦公室副主任武平說(shuō):上半年將用長(zhǎng)征七號(hào)運(yùn)載火箭發(fā)射天舟一號(hào)貨運(yùn)飛船與天宮二號(hào)進(jìn)行對(duì)接。
天舟一號(hào)這次任務(wù)將驗(yàn)證推進(jìn)劑在軌補(bǔ)加技術(shù),為未來(lái)我國(guó)空間站的建設(shè)搭橋鋪路。
中國(guó)載人航天工程辦公室主任王兆耀表示:貨運(yùn)飛船天舟一號(hào)主要承擔(dān)為空間站運(yùn)送一些消耗物品,航天員的消耗品、吃的用的、推進(jìn)劑、維修設(shè)備、維修器材和試驗(yàn)載荷設(shè)備,并且下行銷毀一些空間站的廢棄物。
就在1月,天舟一號(hào)通過(guò)出廠評(píng)審,這就意味著,天舟一號(hào)就這樣華麗麗地出生了!
7月左右,北斗三號(hào)探測(cè)布局全球
現(xiàn)在,北斗衛(wèi)星在天空中已完全建成由14顆組網(wǎng)衛(wèi)星和32個(gè)地面站天地協(xié)同組網(wǎng)運(yùn)行的北斗二號(hào)系統(tǒng)。2015年以來(lái),我國(guó)又成功發(fā)射了5顆北斗全球?qū)Ш皆囼?yàn)星,目前已完成試驗(yàn)驗(yàn)證,基本固化了北斗三號(hào)衛(wèi)星的狀態(tài)。
北斗三號(hào)系統(tǒng)采取了星間傳輸、地基傳輸功能一體化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高軌、低軌衛(wèi)星及地面站的鏈路互通,最終將做到覆蓋全球,也就是在2020年前后完成35顆北斗衛(wèi)星的組網(wǎng)。今年7月左右,它將進(jìn)行首次發(fā)射,實(shí)施數(shù)次一箭雙星發(fā)射,今年年內(nèi)一共計(jì)劃發(fā)射6至8顆衛(wèi)星。
北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師李祖洪說(shuō):我們就要發(fā)展一個(gè)全球的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),也就是為全球的用戶無(wú)償?shù)奶峁?dǎo)航定位信號(hào),全天候、全天時(shí)、高精度實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航定位系統(tǒng)。
12月前后,嫦娥五號(hào)重啟探月新征程
嫦娥五號(hào)8.2噸,包括軌道器、返回器、上升器、著陸器四部分。承擔(dān)我國(guó)探月工程“繞、落、回”三步走中最后一步任務(wù),屆時(shí),中國(guó)將成為全球第三個(gè)自主掌握月球探測(cè)返回技術(shù)的國(guó)家。嫦娥五號(hào)探測(cè)器系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師張伍說(shuō),12月前后它將由我國(guó)目前推力最大的長(zhǎng)征五號(hào)運(yùn)載火箭護(hù)送從中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)啟程。
張伍:著陸器和上升器形成了一個(gè)“著上組合體”,要落到月面上去實(shí)現(xiàn)無(wú)人自動(dòng)采樣返回的任務(wù),然后樣品采完回來(lái)以后,要轉(zhuǎn)移到“返回器”上,然后再由“返回器”實(shí)現(xiàn)把樣品安全帶到我們地球上來(lái)。
來(lái)源:央廣網(wǎng)
“十三五”期間,中國(guó)將在北京建設(shè)一臺(tái)高性能的高能同步輻射光源(High Energy Photon Source,HEPS)——北京光源,設(shè)計(jì)亮度及相干度高于世界現(xiàn)有、在建或計(jì)劃中的光源。專家們認(rèn)為,這一新光源的建成將在滿足國(guó)家需求的同時(shí),對(duì)多個(gè)基礎(chǔ)科學(xué)領(lǐng)域前沿研究發(fā)揮關(guān)鍵支撐作用,成為我國(guó)同步輻射光源和應(yīng)用邁向世界先進(jìn)水平的重要一步。
目前,全世界已相繼建成50多臺(tái)同步輻射光源,提供不同能區(qū)的X射線及各種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)技術(shù),為多學(xué)科的創(chuàng)新研究提供支撐。上海光源的建成使我國(guó)在中能X射線區(qū)進(jìn)入了國(guó)際先進(jìn)水平。為進(jìn)一步提高國(guó)家安全和工業(yè)核心創(chuàng)新能力,我國(guó)迫切需要一臺(tái)高能同步輻射光源。
會(huì)議執(zhí)行主席之一、中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所研究員董宇輝介紹,該光源采用了能夠大幅度降低儲(chǔ)存環(huán)電子發(fā)射度的“多彎鐵色散”結(jié)構(gòu),能使電子發(fā)射度低于0.1納米弧度(nm·rad),接近衍射極限。經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)之后,發(fā)射度能夠達(dá)到衍射極限(0.01納米弧度)。由于各項(xiàng)關(guān)鍵性能指標(biāo)遠(yuǎn)高于目前正在運(yùn)行的第三代同步輻射光源,衍射極限光源也被稱為“第四代同步輻射光源”。
極低的電子發(fā)射度保證了X射線的亮度,它將提供光子能量達(dá)到300電子伏特(keV)的硬X射線,并在X射線波段的單位時(shí)間通過(guò)單位面積、在單位角度方向上通過(guò)的光子數(shù)(光譜亮度)達(dá)10的22次方個(gè)。這一亮度比世界現(xiàn)有最亮同步輻射光源美國(guó)國(guó)家同步輻射光源Ⅱ(NsLS-Ⅱ)高70倍,比瑞典MAX Ⅳ高10倍。
科學(xué)家們相信,這將使原有的實(shí)驗(yàn)技術(shù)能力獲得巨大提升。例如,高能量的光子具有較高的穿透能力.意味著我們可以對(duì)真實(shí)的工程部件而不是實(shí)驗(yàn)室樣品開展研究,并對(duì)這些部件在實(shí)際生產(chǎn)及服役過(guò)程中的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)研究?!斑@對(duì)工程材料等國(guó)家重大需求至關(guān)重要?!倍钶x表示。
同時(shí),極低的電子發(fā)射度還有望使X射線的分辨率達(dá)到“毫電子伏特”量級(jí),也可以將X射線聚焦到納米量級(jí)的光斑中,同時(shí)還具有良好的相干性,這些能力將催生新的實(shí)驗(yàn)技術(shù)。例如,在生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、介觀科學(xué)等領(lǐng)域,聚焦到納米量級(jí)的X射線將催生納米分辨率X射線熒光成像、吸收譜學(xué)成像等技術(shù)。
據(jù)記者了解,高能同步輻射光源項(xiàng)目已列入國(guó)家發(fā)展改革委發(fā)布的國(guó)家重大科技基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃,也是中科院與北京市共建懷柔科學(xué)城的核心。該項(xiàng)目預(yù)計(jì)2018年11月份開工,工期歷時(shí)約6年,計(jì)劃耗資48億元。
來(lái)源:科學(xué)網(wǎng)
《自然》雜志日前發(fā)布的“2016自然指數(shù)—科研合作”(Nature Index 2016 Collaborations)報(bào)告顯示,中國(guó)正崛起為國(guó)際科研合作的中心。中國(guó)科學(xué)院在國(guó)際合作中表現(xiàn)卓越,作為中國(guó)科研機(jī)構(gòu)的引領(lǐng)者.躋身全球科研機(jī)構(gòu)國(guó)際合作百?gòu)?qiáng)的第4位。
自然指數(shù)(Nature Index)由國(guó)際著名學(xué)術(shù)出版機(jī)構(gòu)自然出版集團(tuán)(NPG)于2014年底推出,納入了國(guó)際頂尖的68種學(xué)術(shù)期刊,涵蓋論文數(shù)每年約為57000篇。自然指數(shù)被科技界廣為接受,其權(quán)威性源于期刊遴選的高水準(zhǔn)與共識(shí):由主要學(xué)科享有杰出學(xué)術(shù)聲譽(yù)的科學(xué)家進(jìn)行遴選,并通過(guò)全球10萬(wàn)名科學(xué)家網(wǎng)絡(luò)調(diào)查驗(yàn)證。
自然指數(shù)網(wǎng)站數(shù)據(jù)顯示,在國(guó)家層面,中國(guó)在全球位列第4,僅次于美國(guó)、德國(guó)和英國(guó)。其中,中國(guó)與美國(guó)的科研合作最多。美國(guó)和中國(guó)已構(gòu)成全球科研合作中最主要的雙邊關(guān)系,兩國(guó)在所有雙邊合作國(guó)中的合作分值最高,且呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。2012至2015年期間,涉及中美雙方機(jī)構(gòu)的科研合作數(shù)量增加了80%以上。此外,與中國(guó)合作較多的國(guó)家依次為德國(guó)、英國(guó)、日本、澳大利亞、新加坡、加拿大和法國(guó)。
在機(jī)構(gòu)層面,“2016自然指數(shù)一科研合作”從全球165個(gè)國(guó)家近20000家科研機(jī)構(gòu)中,篩選出了國(guó)際合作得分最高的100家科研機(jī)構(gòu)。這100家機(jī)構(gòu)包括美國(guó)航空航天局(NASA)、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院(CNRS)、德國(guó)馬普學(xué)會(huì)、意大利國(guó)家天體物理研究所(INAF)等國(guó)際知名綜合類和專業(yè)類科研機(jī)構(gòu),也包括哈佛大學(xué)、牛津大學(xué)、劍橋大學(xué)、加州理工,加州大學(xué)伯克利分校等國(guó)際知名高校。在這100家機(jī)構(gòu)中,中國(guó)科學(xué)院位列第4位,中國(guó)科學(xué)院大學(xué)排名第11位。法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院、意大利國(guó)家天體物理研究所、歐洲粒子物理研究所(CERN)位列前三位。此外,有22家中國(guó)機(jī)構(gòu)也位居全球100強(qiáng)之列(其中,天津大學(xué)第7、南京郵電大學(xué)第16、北京大學(xué)第20)。
與中國(guó)科學(xué)院合作最多的國(guó)外科研機(jī)構(gòu)分別是,德國(guó)馬普學(xué)會(huì)、佐治亞理工大學(xué)、法國(guó)國(guó)家科學(xué)研究院、哈佛大學(xué)、斯坦福大學(xué)、德國(guó)亥姆霍茲國(guó)家研究中心聯(lián)合會(huì)、意大利國(guó)家天體物理研究所、新加坡國(guó)立大學(xué)、牛津大學(xué)和芝加哥大學(xué)。這顯示,中國(guó)科學(xué)院國(guó)際合作的對(duì)象主要集中在享譽(yù)全球的一流機(jī)構(gòu)。
報(bào)告還對(duì)學(xué)科層面的國(guó)際合作狀態(tài)進(jìn)行了分析比較,中國(guó)在化學(xué)領(lǐng)域國(guó)際合作中的表現(xiàn)驚人,中國(guó)科學(xué)院作為機(jī)構(gòu)再度排名全球第一,顯示出中國(guó)科學(xué)院在化學(xué)領(lǐng)域的突出國(guó)際影響力。與此同時(shí),生命科學(xué)領(lǐng)域的科研合作數(shù)量增加了一倍以上。
報(bào)告認(rèn)為,科研合作者雖然存在著顯著的空間群集現(xiàn)象(即由同一個(gè)城市的科研機(jī)構(gòu)合作),但隨著中國(guó)具備國(guó)際視野和經(jīng)驗(yàn)的優(yōu)秀科研人員日益增多,中國(guó)在不斷擴(kuò)展國(guó)際科研合作的規(guī)模與深度。
中國(guó)科學(xué)院正在深入實(shí)施“率先行動(dòng)”計(jì)劃,其中,率先建設(shè)國(guó)際一流科研機(jī)構(gòu),是中國(guó)科學(xué)院的重要目標(biāo)之一。廣泛、深入、高水平的國(guó)際合作是世界一流科研機(jī)構(gòu)發(fā)展道路的共同特征,也是最為顯著的標(biāo)志。中國(guó)科學(xué)院正在以高水平國(guó)際合作為起點(diǎn)和依托.著力建設(shè)國(guó)際合作機(jī)構(gòu),大力發(fā)起國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃,以建成若干具有鮮明學(xué)術(shù)特色和世界影響力的科學(xué)研究中心和創(chuàng)新高地。
來(lái)源:中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院
科學(xué)中國(guó)人2017年3期