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第11版:深读周刊·新知

奇妙科技

蛛网谱曲或能

破译蜘蛛“语言”

美国研究人员捕捉蜘蛛网震动的频率,利用人工智能技术据此“谱曲”,希望有助人类掌握蜘蛛的“语言”。

据美国有线电视新闻网报道,麻省理工学院研究人员录下蜘蛛织网、求偶或交流等活动时蛛网不同震动频率,用人工智能技术将这些数据转化成声音。他们还在蜘蛛做这些事情时用激光扫描蜘蛛网,通过计算机算法在屏幕上“织出”一张虚拟3D蛛网。

研究人员在虚拟蛛网上模拟蛛网震动时发出的类似电视白噪音的声音,忽高忽低、长短不一,其间夹杂“叮咚”声。

麻省理工学院工程学教授马库斯·比勒把蜘蛛织网比作人类用弦乐乐器演奏。他说,蜘蛛能敏锐察觉到蛛网不同震动方式,并据此辨别方向、与其他蜘蛛交流。利用人工智能技术分析不同的震动模式所匹配的蜘蛛行为,实际上是在学习蜘蛛的“语言”。

研究人员希望,今后能把习得的蜘蛛“语言”作用于蜘蛛网,达到与蜘蛛交流的目的。

我国新型深水沉积物柱状

取样系统通过海试验收

从中国科学院海洋研究所了解到,该所研究人员自主研发的“中科海开拓”系列3500米级深水可视化可控沉积物柱状取样系统,在南海获取单柱、连续、低扰动沉积物柱状样品15.83米,顺利通过海试验收,并入列“海洋地质九号”地球物理勘探船。

科研人员介绍,传统的海底沉积物取样主要依靠重力活塞取样器,它是完全依靠重力获取沉积物样品,取样前科研人员对能取到多少样品、海底底质等都不清楚,是“盲采样”。

中国科学院海洋研究所正高级工程师栾振东说,这套完全国产化的沉积物柱状取样系统实现了可视化,科研人员能清楚看到要取样的海底底质如何。此外,它具有声学通讯控制等功能,可调整插入的姿态和方位,以偏东40度或者垂直90度插入海底沉积物获取样品,取样长度可在插入沉积物后继续调整。

此外,这套沉积物柱状取样系统降低了对作业海况的等级要求,可搭载多类水下传感器,在不显著增加自身重量前提下,能完成连续且低扰动的柱状沉积物定点采样、沉积物多层温度探测、打桩基和布设小型海底空间站等工作。

中国科学院海洋研究所表示,这套自主研发沉积物柱状取样系统的海试成功和成果转化,将为我国海洋科学研究提供更加有力的数据和样品支撑。

我国大型低温制冷

技术取得重大突破

百瓦级功率,制冷至零下18摄氏度,家用冰箱可以做到。同等功率,制冷至零下271摄氏度,则需要国际先进技术。

近日,国家重大科研装备研制项目“液氦到超流氦温区大型低温制冷系统研制”通过验收及成果鉴定,标志着我国具备了研制液氦温度(零下269摄氏度)千瓦级和超流氦温度(零下271摄氏度)百瓦级大型低温制冷装备的能力。

液氦到超流氦温区大型低温制冷装备,是航空航天、氢能源储运、氦资源开发等领域以及一批大科学装置不可或缺的核心基础。多年来,我国大型低温制冷装备依赖进口,部分专用制冷装备甚至买也买不到。

项目总指挥、中科院理化所研究员刘新建介绍,项目取得了一系列核心技术突破,包括大型低温制冷系统整机设计体系构建及控制技术、系列化气体轴承氦透平膨胀机技术、大型超流氦负压换热器技术、大型高效氦气喷油螺杆压缩机技术、高稳定性离心式冷压缩机技术、大型复杂低温制冷系统集成与调试技术等。

项目首席科学家、中科院理化所研究员李青介绍,到零下269摄氏度之后,温度每下降1摄氏度或功率每增加一个数量级,难度都将指数级地增加。液氦温度万瓦级和超流氦温度千瓦级的大型低温制冷装备,是世界级难题,也将是科研团队下一步挑战的目标。

据了解,超流氦温度百瓦级大型制冷机目前已应用于宁夏盐池液化天然气闪蒸气提氦项目、加速器、核聚变大科学装置等,支撑了相关行业发展。项目还带动了我国高端氦螺杆压缩机、低温换热器和低温阀门等行业的快速发展,初步形成了功能齐全、分工明确的低温产业群。

新研究发现每年5000多吨

外星尘埃落在地球上

每年许多来自彗星和小行星的尘埃会穿过地球大气层并形成流星,其中一些尘埃会以微陨石的形式到达地面。一项新研究发现,每年约有5200吨这样的微陨石落到地球上。该研究结果于15日发表在学术期刊《地球与行星科学通讯》上。

由法国国家科学研究中心和法国国家自然历史博物馆等牵头的国际研究团队,在过去20年中先后在法国、意大利合建的康科迪亚南极考察站附近开展了6次考察,充分收集了尺寸从30微米到200微米不等的微陨石。研究人员在此基础上测算微陨石每年在地球上积累的状况。

研究结果显示,如果将上述测算结果应用于整个地球,那么每年落在地球上的微陨石的质量合计约5200吨,而每年落到地球上的陨石的质量总共不到10吨,因此微陨石是地球上“地外物质”的主要来源。研究还发现,约80%的微陨石可能来自彗星,其余来自小行星。

研究人员表示,这项新发现有助于更好地了解这些行星际尘埃粒子在向地球提供水和碳质分子方面发挥的作用。

(本组稿件/河北日报记者王璐丹综合新华社电)

2021-05-06 1 1 河北日报 content_83650.html 1 奇妙科技 /enpproperty-->