上虞区2019学年共同体林泳桥专帖 [复制链接]

很好的科学学习资料，部分可以推荐给学生看看，收藏，谢了！

8月21日-23日，新学期开学前一周，我们进行了绍兴市小学科学新课标、新教材24学分培训。21日-22日为钉钉群线上培训，22日下午-23日为现场培训。3天培训下来，聆听了几位老师制作的微课和心得感悟，也聆听了几位专家对新教材的解读，又进行了现场实验培训，收获颇多。

上面是杭州市上城区教育学院闻容美老师给我们作“STEM教育的实践与探索”的专题讲座

上面是省教研员喻伯军老师的讲座现场。

学习，为新学期准备。

许健民院士：传递科学精神更重要


“我的老师曾对我讲，科学研究要仔细观察自然现象，要思考自然界的事实为什么存在，是什么道理。如果你能把自然界存在的事实揭露出来，并说出道理，而且所说的事实和道理是别人从未说过的，那么你就做出了创新。”中国工程院院士许健民坦言，老师的这番话，指导着他一生的科学探索：仔细地观察和确认自然界的事实，并努力思考其中的道理。

许健民主要从事气象科研、业务及卫星气象的应用服务工作。8月27日，在中国气象局气象宣传与科普中心主办的第一期“气象科普讲堂”上，他以“卫星云图上看到的2020年长江流域洪水”和“从对流云的外观表现理解对流—辐射平衡理论”为题，深入浅出地分析了今年汛期雨带在长江流域滞留的基本原因。他还将卫星云图与自己多年来在飞机上拍摄到的云图结合起来对比分析，生动地解释了对流云的发生发展过程。

将飞机航拍云图和卫星云图进行对比分析，是许健民坚持了几十年的习惯。“自然界里存在的事实和道理原本是很简单的，但由于我们看不清，因此会认为它非常复杂。”在许健民看来，从“看不清”到“看清”，要做大量的工作，其辛苦程度是一般人很难理解的。

实事求是的科学态度和坚韧不拔的科学精神是非常重要的，只有具备了实事求是的科学精神才有可能观察和理解自然，才有可能获得科学知识。许健民认为，传递科学精神比传递科学知识本身更重要。

许健民也鼓励青少年培养这样的科学精神。“好好地观察和思考周围自然界中的事实及其发展过程。有了这样的科学精神和科学思维，对其一生都非常有用。”许健民表示，对于中小学生来说，基础的科学知识也很重要。掌握了基本的科学知识，才能看到自然现象并思考道理。

“知识是学不完的，学生们可以根据所观察的现象，找到该读的书，把现象读懂，如此循环。”许健民说。

“气象科普讲堂”由中国气象局气象宣传与科普中心主办，中国气象报社、中国气象学会秘书处、中国气象服务协会科普委员会协办。据了解，活动将邀请院士、专家和科普达人在线上线下同时开展系列科普讲座，旨在向公众普及气象科学知识，弘扬气象科学家精神，提升公众的防灾减灾意识和能力。

世界气象组织：未来数月内或发生微弱拉尼娜现象


世界气象组织27日公布的“全球季节性气候通报”显示，今年9月至11月期间发生微弱拉尼娜现象的概率为60%。拉尼娜是指太平洋赤道海域海水温度大范围持续异常降低的现象。

世界气象组织秘书长彼得里·塔拉斯表示，尽管拉尼娜对全球气温有降温作用，但这也不足以抵消人类活动引发的气候变化的影响，今年仍将是地球有记录以来最暖的年份之一。

中外科研人员在三峡地区发现典型埃迪卡拉化石叶状体新类型


中新网南京8月26日电 (杨颜慈)据中国科学院南京地质古生物研究所26日消息，该所参与的中外科研团队通过对在石板滩生物群发现的一大类叶状体化石进行了详细的形态观察、分析和厘定，确认其为在三峡地区发现的典型埃迪卡拉化石叶状体新类型。

相关成果发表在国际古生物专业期刊Journal of Paleontology上，并被编辑选为免费开架阅读方式。

埃迪卡拉型生物是在埃迪卡拉纪晚期大量繁盛的一类软躯体的、形态复杂的宏体真核生物。它们组成了“寒武纪大爆发”前夕埃迪卡拉纪最为独特的宏体化石生物群——埃迪卡拉生物群，在早期宏体生物的演化过程中占有极为重要的位置。

科研人员介绍，在埃迪卡拉生物群中，叶状体化石是最具代表性、也是最令人费解的一种化石类型。典型的叶状体化石，其上部为叶片状在水体中直立生长的身体，底部是圆盘状在沉积物中起固定作用的固着器，两者之间由茎干相连。

通常来说，叶状体化石的数量丰富且分布广泛，但由于这类化石形态结构简单且缺少内部解剖信息，仅保存为反映生物体外表面的印痕，导致人们对其生物属性知之甚少。

早期研究者根据其总体形态的相似性，认为叶状化石是早期的海笔类，但该假说与个体和系统发育等证据不符。最近的研究认为这些叶状化石很可能代表了后生动物的干群或总群类型。

在我国湖北三峡地区埃迪卡拉系灯影组的石板滩生物群(“埃迪卡拉生物群石板滩组合”)中，也曾报道过典型的叶状体化石Charniodiscus。然而，近年来的研究认为，Charniodiscus的模式种很可能是一种具有分形分支结构的、多瓣的叶状体，因此三峡地区的类似叶状体化石能否归入Charniodiscus仍存在疑问。

近期，中国科学院南京地质古生物研究所早期生命研究团队的王霄鹏博士研究生、庞科副研究员、陈哲研究员等人，与美国弗吉尼亚理工大学的肖书海教授通过研究发现，三峡地区的该类叶状体化石的形态更接近Arborea，是一种不具有分形分支结构的、两瓣的叶状体。

本项研究还发现，即使到了埃迪卡拉纪的最后阶段，叶状体生物仍具有较高的多样性，这为认识埃迪卡拉纪—寒武纪之交生物面貌的演替提供了重要的证据。

本项研究得到了中国科学院，国家自然科学基金委，中国科技部，江苏省科学基金现代古生物学和地层学国家重点实验室等的联合资助。

郭华东院士：中国首颗地球科学卫星“广目”明年上天


8月19日，在全球地理信息开发者大会（WGDC2020）“商业航天2025”峰会上，全国政协委员、中国科学院院士、地球科学学家郭华东发言表示，我国将通过研制“广目”地球科学卫星、利用地球大数据技术服务联合国可持续发展目标的实现。“广目”预计于明年发射升空，将推动如“一带一路”建设监测、自然灾害监测、城镇化进程评估等发展。

郭华东表示，随着技术的发展与突破，大数据在科技领域的应用将越来越重要。地球大数据是集地球科学、信息科学和空间科学等交叉融合的大数据学科体系，将在促进可持续发展中发挥重大作用。

作为《巴黎协定》的缔约方之一，中国承诺将落实联合国2030年可持续发展议程，在2030年左右达到碳排放峰值，并将非化石能源占一次能源消耗的比重提高到20%。

郭华东表示，早在2015年，联合国2030年可持续发展议程就得到了193个成员国的一致通过，17项可持续发展目标涉及社会、经济和环境，以及与和平、正义和高效机构相关的三个重要方面。

郭华东称，可持续发展目标包括169个具体目标，超过230个指标，在实现过程中长期以来存在数据缺失、指标体系动态变化等问题。

那么中国如何利用地球大数据服务可持续发展目标（SDGs）？郭华东介绍道，在中科院“空间科学（二期）”等专项支持下，“地球大数据科学工程”项目正在研制“广目”地球科学卫星，将用以服务可持续发展目标相关指标监测和“一带一路”区域的发展。

“‘广目’卫星是中科院首颗地球科学卫星，如果顺利的话明年就要上天了。”郭华东表示，所谓“地球科学卫星”，就是指与此前研制发射的资源、气象等面向以经济发展为主要目标的应用卫星不同，“广目”旨在解决人类和地球环境系统相互作用的科学问题。郭华东院士在会上介绍“广目”地球科学卫星

简单来讲，“广目”将精细探测人类活动痕迹，同时高精度观测极地冰雪植被等，达到监测可持续目标实现进程的目的。

郭华东透露，“广目”专项现已建成的大数据云服务平台和数据共享服务系统已经向全球共享了8PB的数据，包括生物生态数据、遥感数据、中国生物物种名录、微生物资源数据等，并且将以每年3PB的增量向各界共享。自2019年1月15日地球大数据共享服务平台上线以来，截至2020年6月15日，已经有115个国家的7万多个用户访问，数据浏览量达到523万。值得注意的是，除了探测生物和自然数据，“广目”专项建成的大数据云服务平台还可以推动城镇化评估，通过形成高分辨率全球城市不透水面制图判断土地消耗率与人口增长率之间的比率。

“通过这个功能我们发现，非洲整体指标值小于0.5，这意味着人口城镇化远远大于土地城镇化，实现2030目标面临很大挑战。”郭华东说。

此外，地球大数据平台还可以进行亚飞沙漠蝗虫灾情监控、“一带一路”沿线自然灾害影响评估、全球/区域森林覆盖现状调查、全球土地退化零增长评估等，将高效率促进可持续发展目标中“已退化土地占土地总面积的比例”、“加强所有国家抵御和适应与气候有关的灾害和自然灾害的能力”等指标的衡量与实现。

“在（新冠肺炎）疫情背景下，我们面临更大的挑战，可持续发展目标的实现任重道远，应该利用数据应该做更多的工作，为人类未来发展作出更多更大的贡献。”郭华东表示，下个月即将召开的第75届联合国代表大会将推出联合国SDG10年计划。作为联合国“可持续发展10人组”成员，郭华东认为，“广目”项目等地球大数据将对全球可持续发展计划作出更多贡献。

56年前的NASA航天器将坠落地球
不会构成威胁


中新网8月29日电 据俄罗斯卫星网报道，美国国家航空航天局(NASA)表示，一颗已不工作的、老旧的美国宇航局的航天器，将于周末回落到地球上。

报道称，这里所说的是1964年9月发射的“轨道地球物理台”1号(OGO-1)。它来自系列发射的六次任务中的第一次，这六次任务从1964年到1969年每年进行，以期更好地了解地球。

OGO-1号运行了五年，一直在反馈数据直到1969年，在此之后，科学家无法从其获取更多的数据，航天器被置于待机模式。到1971年对其任务的所有支持都已终止。

所有其它的五个航天器早已脱离轨道，安全地重新进入地球大气层，掉落在地球海洋的不同位置。

NASA指出，“OGO-1号应该落在其三个近地点当中的一个，根据最新的计算，这将发生在北美东部时间8月29日17点10分(北京时间8月30日5点10分)，大约在南太平洋上的塔希提岛和库克群岛中间。”

据介绍，航天器将在大气层中分解破裂，不会对地球和地球上的任何人构成威胁，这是退役的航天器正常的最后运行操作。

植物生长好坏，“殖民”根菌也有决定权
研究者警示气候变化威胁隐藏真菌网，或使森林变脆弱

未来，世界植物群对地下群落的依赖可能会像地上群落一样多，甚至更多。在90%的植物下面，存在着一个看不见的支持系统——地下的真菌伙伴，形成了连接植物的丝状网络，并将营养和水带到其根部。作为回报，植物为真菌提供稳定的碳供应。现在，研究人员发现，这些隐藏的伙伴可以影响生态系统对气候变化的反应。

根据8月初美国生态学会在线年会上的一项研究报告，适宜的真菌伙伴可帮助植物在更温暖、干燥的环境生存。会上其他研究表明，气候变化也会破坏这些“菌根真菌”，从而加速其宿主植物的死亡。德国柏林自由大学的生态学家Matthias Rillig说：“情况越来越清楚，我们不能忽视菌根真菌对气候变化的反应。”

这些真菌有两种形式。丛枝菌根（AM）在热带和一些温带森林以及田野和草地中很常见，它侵入根细胞并将称为菌丝的细毛延伸到土壤中。相比之下，外生菌根（EM）真菌与针叶树、橡树、山核桃、桤木和山毛榉有关。它们生长在根系的外面，其菌丝网络会形成蘑菇，突然在潮湿的森林地面上冒出来。

这两种类型都能吸收磷和其他营养物质，从腐烂的有机物中吸收氮，并有助于在土壤中储存碳。“因为它们对植物生产力的重要性，菌根群落可以说是陆地生态系统中最重要的共生体。”美国明尼苏达大学的土壤生态学家Christopher Fernandez说。

但气候变化可能会改变这些联系。Fernandez的研究是B4WARMED（交错带上处于危险中的北方变暖森林）项目的一部分，该项目旨在监测气候变暖和干燥对横跨北纬地区的北方森林的影响。该研究还人为地使森林变暖和变干，Fernandez通过对土壤和根系样本进行测序，模拟了气候变化对隐藏的真菌的影响。

Fernandez在会上报告说，随着环境变得更加温暖和干燥，EM真菌的多样性下降，“杂草”EM真菌将取而代之。这些“杂草”不会投入大量的精力建立广泛的地下网络，导致它们的连接中断。如果随着气候变化同样的破坏发生，与真菌建立关键的伙伴关系将会更少，这可能会剥夺树木的营养。

“B4WARMED的结果表明，未来地面和地下群落都可能发生一些重大变化。”新西兰坎特伯雷大学的生态学家Sarah Sapsford说，“我们现在看到的，以后可能再也看不到了。”

另一个不同的生态系统——美国西南部的松树林——表明，菌根的现有变异也会影响树木的复原能力。几十年前，一场飞蛾的肆虐使生长在亚利桑那州日落火山口国家纪念碑附近的一些松果发育不良。受创严重的树木与它们较高的邻居有不同的EM真菌，表明这两种树木可能在基因上有所不同。

2002年和2003年，当一场大风暴袭击该地区时，高树死亡的数量是前者的两倍。为了观察菌根是否会产生影响，北亚利桑那大学弗拉格斯塔夫分校的生态学家Catherine Gehring和同事在温室中以不同的浇灌方式，从带有和不带有真菌的两种植物中培育了幼苗。

Gehring和同事正与当地研究人员一起在离日落陨石坑不远的纳瓦霍民族重新种植松树，应用学到的知识。树木之间的遗传差异似乎决定了两组EM真菌中的哪一组会在它们身上“殖民”，研究小组小心翼翼地种植具有正确基因型的幼苗，以吸引抗旱真菌。Gehring说，这“在干旱时期可能意味着生与死的区别”。

第三项研究表明，菌根不仅可以影响树木，还会影响整个生态系统对环境变化的反应。由于AM和EM真菌与不同的树种有关，瑞士苏黎世联邦理工学院的生态学家Colin Averill想知道，真菌本身是否有助于确定在一个特定地区生长的是哪种森林。

早期的研究人员对此持怀疑态度，Averill和同事从美国林务局的大量数据中寻找证据，这些数据记录了美国东部6965片森林中每棵比树苗大的树的物种、生长和死亡情况。他们发现，许多地块要么以AM相关的树种占主导地位，要么以EM相关的树种占主导地位；两者兼而有之比较少见。

统计分析发现，真菌是造成这一严重分裂的关键。研究人员发现了一个可能的原因：占主导地位的菌根可以帮助森林保持稳定状态。每5年对每个地块的树木进行测量，结果显示AM树在AM森林中生根的可能性是EM森林的至少10倍，存活的可能性是EM森林的两倍。与此同时，EM树在EM森林中更容易茁壮成长。

真菌可以通过改变土壤以使其有利于特定物种的方式来加强其垄断地位，例如控制土壤中的氮含量。一个更成熟的真菌网络也可以帮助小树忍受干扰光合作用的浓密阴影，或者帮助老树抵御干旱或疾病。“如果你是一个EM树，你可以接入一个EM网络，这可以帮助你生存。”Averill说。

这些真菌的控制可能会减缓森林对气候变化等外部压力的反应。Averill说，与AM有关联的树木在更热的温度下生存得更好，但是随着气候变暖，它们在EM主导的森林中生长的速度可能比预期的要慢。“当我们试图预测未来全球森林系统将如何变化时，这些类型的动态可能变得非常重要。”

进击的古基因组研究

今年5月，《科学》在线发表了一项中科院古脊椎动物与古人类研究所（以下简称古脊椎所）领衔的关于华夏族群探源的突破性研究成果，它揭开了有关中国南北方史前人群格局及迁移与混合这一重大学术问题上的若干谜团；两个月后，该团队又发布最新发现：通过古基因组研究发现距今约1.1万年的中国南方未知现代人群，相关研究揭示出中国南方与东南亚人群旧石器时期的遗传联系。

近十几年来，古DNA研究发展非常迅速，国际团队争相在数以亿计的基因组数据中寻找蛛丝马迹，破译人类演化之谜。其中，由付巧妹领衔的古脊椎所古DNA研究团队，不仅参与重新书写了欧洲最早的现代人类的历史，还掀起了亚洲先民演化历史故事的序幕。

中科院“率先行动”计划实施以来，古脊椎所在“古基因组揭秘人类演化”领域取得的一系列突破性成果，在古DNA研究浪潮里大放异彩。

瞄准学科生长点

20世纪，古人类学中最著名的学说之一就是夏娃假说。通过对现代人mtDNA（线粒体DNA）变异的研究，可以追溯到一个所有现代人类共同的母亲，也就是所谓的“夏娃”，她来自非洲。这一假说的关键主张是，尼安德特人和欧亚同时期的古人类被来源于非洲的现代人完全替代，对现代人起源没有丝毫贡献，非洲是现代人的唯一起源地。

但历史的真相究竟如何，学界多年的争论始终相持不下。如果能够从古老的化石和考古材料中获取到最原始的生物遗传信息，与现代人类的遗传信息进行比较，就可以得到最直接的答案。从20世纪80年代起，世界上许多研究机构纷纷建起了古DNA实验室。可在后来的20年间，古DNA的保存年限和实验污染问题严重阻碍了它的发展。

最终力挽狂澜的，是后来成为德国马普学会演化人类学研究所所长的斯万特·帕博。

1997年，帕博团队获得了第一个远古人类——尼安德特人的mtDNA。2010年，他发表了世界上第一个尼安德特基因组草图，第一次直接比较了尼安德特人基因组与现今人类的基因组，结果使得有关人类起源的故事发生了一个戏剧性的转折。

这项研究发现，除非洲人以外，当今欧亚人的基因组成里全都包含有 1%~4%的尼安德特人的遗传成分，这种古老型人类从未被完全替代！这也意味着，古DNA终于可以对个体乃至群体的生物属性、演化阶段、人群迁徙交流等演化的细微过程提供独立的遗传学证据，且具有化石证据无法达到的量化精度。

从此，古DNA研究作为古生物学一个新的学科分支迎来了它蓬勃发展的阶段。

古脊椎所在脊椎动物与人类演化的研究领域一直是具有国际影响力的科研机构。“可光吃老本是不行的。”中科院院士周忠和很清楚，“古生物学这个传统学科，已经在交叉中衍生出新的研究方向和发展趋势了，古脊椎所必须紧跟国际学术前沿，发展新的学科生长点，等它成熟了再布局就失去意义了。”

2007年，《华夏地理》第一期杂志上，周忠和发表了一篇《DNA解读人类起源》的科普文章，帕博的故事已经让他看到了古DNA研究的巨大潜力。

2009年，古脊椎所和中国科学院大学考古学与人类学系教授王昌燧团队成立了一个含有古DNA平台方向的人类演化与科技考古联合实验室。实验室这个平台方向的第一个成员，就是一位名叫付巧妹的德国博士研究生。当时，她刚前往帕博的团队学习。

“方向是看准了，但对人，我们并不了解。”周忠和只知道，出国前的付巧妹并没有古DNA甚至基因组学方面的经验，能做到什么程度，心里没底。

逐浪“黄金时代”

刚到马普演化人类学研究所的付巧妹，就赶上了尼安德特人基因组序列草图的收尾工作。仿佛是转瞬之间，她就成为了古DNA黄金时代的弄潮儿。最重要的是，她在这场大浪淘沙的角逐中坚持了下来，并成为了年轻的佼佼者。

2010年1月起，付巧妹正式开始负责古脊椎所中德人类演化与科技考古联合实验室古DNA平台。尽管还在德国求学，但她每年都有几个月时间回到国内扑在实验室，一点一滴充实这个团队。

古人类化石DNA保存差、污染重，难以获取有效遗传信息，一直是个棘手的难题。2013年，付巧妹和帕博团队联合开发了一种类似“钓鱼”的古核DNA捕获方法，将田园洞人化石仅占0.03%的人类DNA从大量来自土壤微生物的DNA中吸附、富集并“钓取”出来。

2014年，团队成功从西伯利亚距今约4.5万年的人类股骨中获得高质量的基因组序列，发现其约在70万年前与丹尼索瓦人具有共同的祖先。

这项研究不仅首次提出了现代人祖先进入亚洲的路线并非只有单一的南线，还确定了现代人祖先与已灭绝古人类——尼安德特人基因交流的时间。此后，她开始将亚洲人群纳入开展人类起源和演化历史的研究，详实地绘制出冰河时代欧亚人群的遗传谱图，首次在时空大框架下展示旧石器时代晚期的一段完整的人口动态变化情况……

付巧妹告诉《中国科学报》，古DNA研究的突破本身得益于21世纪初的第二代测序技术及后续相关古DNA技术的开发和发展，使大量之前无法进行古DNA研究的样本和材料重回研究视野。“但古DNA绝不仅仅是材料和技术的竞争，关键还在于谁能从繁复的遗传信息中敏锐性地发现问题，并找到解决问题的思路。这就需要研究者有广阔的视野以及非常强的洞察力。”

今年5月，付巧妹团队发表在《科学》的一项最新成果引起了广泛关注。它揭示出中国南北方人群的史前分化格局、融合过程和迁徙历史，而且证实了南岛语系人群的中国南方大陆起源。

这项研究历时8年，其实早在2014年，她的团队就已经获得了北方山东和南方岛屿亮岛的几个关键样本的基因组数据，并且有了一些研究进展。可她迟迟不下结论，因为她心中始终存有疑虑，“岛屿上的人跟大陆上的人有可能是完全不同的”。于是，她又花了五年时间，在南方大陆搜寻样本并攻克该区域材料古DNA捕获难的技术难关，最终获得南方大陆人群的古基因组，从而完结了南岛语系人群起源的争议。

就在付巧妹进行这项研究时，她的国际同行正在马不停蹄地跟她展开“同题竞争”。这些年，古DNA研究蔚然成风，付巧妹和她的团队一刻都不敢懈怠。

跨越式发展背后

十年，古脊椎所古DNA团队广泛开展了古人类及其伴生物种的基因测序工作，丰富了古DNA数据库，为人类起源与迁徙、文明传播与碰撞、历史争议问题给出了全新的解释。正是有了这些积累，团队的古DNA研究水平才可以和国外一线研究机构“并跑”。

付巧妹告诉《中国科学报》，能实现这一学科方向的跨越式发展，一个高水平的古DNA实验平台必不可少。她提到，在中科院的支持之下，实验室完成了两次非常重要的平台升级，一次是古DNA数据分析平台，一次是自动化实验平台。目前，实验室技术与设施条件已经可以媲美国际顶尖水平的古DNA实验室。

“此外，一支能够高效运转的跨学科研究团队是保持国际竞争力的关键。”付巧妹说。如今，“80后”付巧妹的古DNA团队共有近20名成员，平均年龄30岁出头，他们来自群体遗传、生物信息、生物化学、数据统计等学科领域，与传统古生物研究者有着完全不同的学科背景。

“培育一个学科方向，必须培养一支团队，这样学科面才能铺得更宽，合作面就会更广，影响力也会更大。”周忠和强调，“在十年前，古脊椎所这样小体量的研究机构，要在一个全新的方向，从头开始组建一个分支团队，是有一定难度的。”于是，研究所首先在政策上大胆给予倾斜，尤其在人才招聘和科研资源方面。“分子生物学领域的优秀人才在别的单位更容易拿到高薪，我们必须提高人才保障条件才能留住他们。”周忠和直言。

此外，在周忠和看来，“大科学问题就要大团队合作”。对于一个初出茅庐的年轻人，要迅速联通考古学界、人类学界，有时甚至需要联合十几家研究机构，在短时间里迅速拉起一张庞大的合作网络，是个巨大的挑战。因此，古DNA团队的成功，与古脊椎所特别是古人类研究团队及相关单位的深厚积累和全力支持是分不开的。

南方洪涝对水稻生产影响几何？专家调研评估——
今年水稻依然有望丰收


今年入汛以来，长江中下游地区入梅时间早、持续时间长，降雨分布广、累计雨量大，部分地区发生较重洪涝灾害。汛情发生正值早稻灌浆收获、中稻田间管理和晚稻育秧移栽的关键时期。今年南方洪涝给水稻生产带来怎样的影响，会让水稻减产吗？本报记者进行了追踪。

灾害发生后，农业农村部组织水稻专家组，实地调研评估灾害影响，科学指导灾后生产恢复，最大限度降低灾害损失。全国农技推广服务中心副主任王戈表示，从实地走访和调研看，今年汛情区域相对集中，受灾程度最深的是早稻，一季中稻和双季晚稻也受到不同程度影响，但由于种植面积扩大、技术保障增强等因素，今年水稻有望实现丰收。

早稻生产没有逆转增产的趋势

农业农村部农情调度表明，从目前早稻生产情况看，洪涝灾害导致局部地区早稻田块无法及时收获，倒伏和穗发芽现象严重，单产会受到一定程度影响，但得益于播种面积的大幅增加，我国早稻实现增产，早稻生产没有逆转增产的趋势。国家统计局8月19日公布的全国早稻生产数据显示：2020年全国早稻总产量2729万吨，比2019年增加102.8万吨，增长3.9%，扭转了连续7年下滑的态势。

——种植面积扩大。

今年国家采取了强有力的措施恢复早稻生产，休耕和抛荒田块得到全面恢复，早稻种植面积大幅增加，为总产稳定奠定了坚实基础。2020年全国早稻播种面积4751千公顷，比上年增加300.7千公顷，增长6.8%。分地区看，10个早稻生产省（区）中有7个播种面积增加。其中，湖南、江西增加最多，分别增加131.1千公顷和121.7千公顷，增长12.0%和11.1%。

农业农村部农情调度表明，今年早稻受灾面积虽然比较大，但成灾面积和绝收面积要小很多。早稻主产区面积大幅增加给早稻受灾腾出了空间，为稳定水稻产量提供了面积保障。

——群体构建合理。

今年早稻生长期间，前期气象条件总体有利，温光水等资源匹配较好，秧苗素质好，具备丰产基础。据农业农村部多点定点调查对比，今年早稻平均亩穗数、穗粒数比去年均有所增加，结实率和千粒重略减。根据国家统计局对早稻的实割实测抽样调查推算，亩产量为383公斤，比2019年减少10.5公斤。

——生产技术保障增强。

我国超过1000万亩早稻种植的省份共4个，广东、广西两省（区）受洪涝影响不大，湖南、江西两省受灾较重，受灾区域以沿江沿湖地区为主。这些区域历史上灾害频发，抗灾减灾意识较强。

王戈介绍，近年来，随着规模化经营主体增多，集中育秧面积不断扩大，烘干设备数量不断增加。集中育秧大幅度提高了秧苗质量，提高了作物本身抵御灾害能力；烘干设备为早稻抢收提供了保障，大幅度降低了灾害损失，使夺丰收成为可能。

中稻单产和总产有望与去年持平

尽管洪涝灾害导致南方部分中稻生育进程推迟、无法及时晒田、分蘖受阻等不利情况，但王戈表示，目前中稻处于苗期，后期回旋余地大，只要后期不出现大的自然灾害，单产和总产有望与去年持平。

——受灾区域集中。

我国中稻分布范围广泛，从南到北均有种植，主要分布在东北稻区、西南稻区和长江中下游稻区，2019年种植面积约为3.04亿亩。今年灾情主要集中在长江中下游地区，以湖南、湖北、安徽、江苏4省为主，由于该区域中稻正处于分蘖期，耐淹性强，对整体生产影响程度有限，成灾和绝收主要集中在沿江沿河蓄洪区，占全国中稻面积比重不大。

——应对措施及时。

灾害发生后，各地高度重视减灾工作，第一时间根据积水情况，采用机械排水或挖排水沟等方法，排除田间积水和耕层渍水，减少积水时间，退水之后及时追施速效化肥，促进植株恢复生长和高产群体构建。中稻生长后期可根据不同种植方式、品种和苗情，适当增施钾肥，加速籽粒灌浆。

——储备技术成熟。

近年来，对水稻洪涝灾害研究比较多，减灾技术成熟。对扬花期前的田块，可排出积水后加强水分调控和肥料运筹，促进苗情转化升级；对扬花后的田块，可割苗蓄留再生稻，一般洪水退后3—5天割苗。割苗前及时追施速效氮肥，确保再生稻大穗多穗高产，很大程度上能够减少灾害损失。

晚稻生产再获丰收有保障

洪涝灾害导致部分晚稻秧田被淹，秧苗素质偏差，苗高苗弱、返青期延长，不利于晚稻稳产高产。但王戈表示，晚稻生产存在种植面积增加、技术储备充足等有利因素，只要田间管理措施到位，晚稻生产再获丰收有保障。

——面积有望增加。

早稻作为双季稻的第一季，不仅影响当季，还会影响下茬晚稻。今年早稻面积增加为晚稻面积增加奠定了基础。当前，各地正在积极开展灾后恢复生产，确保晚稻种植面积。

——技术应用到位。

今年早稻让茬后，各地十分重视防灾减灾技术落实，施好肥、打好药，做到了抢时栽插，以密补迟，基本苗足。同时加强水肥调控，促早发快发，加快生育进程。

——减灾技术完善。

对于秧田被毁，无法栽插的田块可因地制宜“早翻晚”，科学选择适宜的早稻品种，尽快抢晴播种，同时加强播后病虫草害防控，可有效减少灾害损失。

专家表示，我国地域宽广、幅员辽阔，生态类型多、资源禀赋各异，灾害往往是区域性的、阶段性的，一个区域或一季作物受灾，并不等于全年和全国减产。近年来，随着科技水平提高，水稻综合生产能力不断提高，抵御自然灾害能力不断增强。从全国范围看，气候复杂多变，每年都有受灾减产的区域，也有无灾增产的地方，总量上实现相互补偿，空间调节余地大。从水稻本身看，有一定的群体自我调节和产量构成因素的补偿能力，个体和群体相互依存和制约最终形成不同的产量结构，比如亩穗数减少了，一定程度上穗粒数就会增加。

王戈认为：“只要强化灾情监测预警、强化防灾减灾预案落实，只要应对措施到位、补救技术得当，同样可以获得丰收。”

中国首个由昆虫细胞生产的重组蛋白新冠疫苗获临床试验许可


中新网成都8月22日电 (王鹏) 据成都天府国际生物城22日消息，四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室研发的重组蛋白新冠疫苗获得国家药品监督管理局临床试验批文，这是中国首个由昆虫细胞生产的重组蛋白新冠疫苗。

据悉，该疫苗靶向SARS-CoV-2的刺突蛋白受体结合域(S-RBD)，产生中和抗体阻断病毒感染人体细胞。该疫苗在猴子等动物上实验，发现有很好的预防SARS-CoV-2感染的保护作用，未见明显的副作用。

该疫苗利用昆虫细胞在培养液中大量繁殖，将新冠病毒的基因引入昆虫细胞，该细胞作为工厂生产出高质量的重组疫苗蛋白，并进行纯化精致。该技术易于快速与大规模生产疫苗投入市场。

据悉，利用昆虫生产重组蛋白疫苗，在欧美国家已有宫颈癌疫苗与流感疫苗等产品上市，其在人体的应用安全性得到了验证。

为早日推动疫苗的临床试验和上市使用，成都天府国际生物城发挥“重大新药创制国家科技重大专项成果转移转化试点示范基地”优势，在该项目研究伊始就保持关注，紧密联系，取得初步进展后又提早介入，设计成果转化路径。

今年4月，四川大学华西医院、疫苗研究团队与天府国际生物城成立了成都威斯克生物医药有限公司，正在规划与设计年产上亿针的生产线，将实现全套设备国产自主研发。

成都天府国际生物城由成都高新区与双流区合作共建，规划面积约44平方公里。位于成都天府国际生物城的疫苗产业化项目占地面积6000平方米，目前正在进行车间设计、设备选型及环评工作，厂房预计年底投入使用。

“食育”与“德智体美”同等重要


习近平总书记近日对制止餐饮浪费行为作出重要指示。他指出，餐饮浪费现象，触目惊心、令人痛心！

“食物浪费作为一种社会现象，不只是表面所看到的扔掉了食物，其背后意味着对土地、水等资源环境的无效消耗，以及温室气体大量的额外排放；对辛苦劳作农民的不尊重；更与勤俭节约的中国传统文化相违背。”从事食物浪费研究多年，中国科学院地理科学与资源研究所研究员成升魁在全国开展了广泛调研。

成升魁在接受《中国科学报》采访时强调，在全社会形成以节俭为核心的理性、绿色、营养健康和可持续的消费理念势在必行。

现状：浪费依然严重，粮食安全还很“脆弱”

2012年起，成升魁带领团队开始对我国餐饮浪费现象及其资源环境效应展开深入调查和研究。

他们曾对北京、上海、成都和拉萨四个典型城市的366家餐馆开展消费者及其就餐行为的大规模调查。统计结果显示，人均食物浪费量约为每餐每人93克，浪费率为12%。根据城市人数和人均食物浪费量推算，中国城市餐饮每年食物浪费总量约为1700万~1800万吨，相当于3000万~5000万人一年的口粮。

调研还发现，大型餐馆、游客群体、朋友聚会和公务商务消费的食物浪费量更高。

“在大型聚会和公务商务点餐时，往往更注重‘面子’而不是‘肚子’。根据模型测算，在每餐每人的食物浪费量中有1/3是因为‘面子’而浪费的。”成升魁说。

此外，近年来，网络上大肆兴起了“大胃王”“吃货比赛”，有的为博取眼球甚至边吃边吐，造成食物大量浪费。“这是一种畸形扭曲的消费现象，尤其对年轻一代来说，是消费的误导，最让人忧心的是把浪费食物作为普遍的生活习惯，甚至将其作为一种时尚。”成升魁批判道。他建议，“网络直播平台必须有严格监管，不能让不健康、不理性、不文明甚至非常粗俗的食物消费方式大行其道！”

数据显示，2015年以来，全国粮食总产量持续稳定在6.5亿吨以上。

“我们粮食富足了，但我们的粮食安全是‘脆弱性的安全’。”成升魁解释说，粮食的连年增产丰收，在某种程度上是建立在牺牲资源环境基础上的，我们是拿资源环境换粮食。“食物丰富不能成为浪费的理由。”

行动：“到了该立法的时候”

成升魁团队的研究还发现，中小学校园食物浪费问题更值得关注。调研结果显示，某大型城市中小学生的食物浪费量明显高于城市餐饮业成人浪费的平均水平。究其根源，在于青少年不良饮食习惯和食育教育的缺失。

成升魁指出，浪费的食物在生产、运输、加工、烹饪过程中付出了资源、环境、经济代价；食物浪费带来了大量的餐厨垃圾；过量饮食还威胁人类健康，带来肥胖、心血管疾病等问题。更重要的是，食物浪费折射出的是人与自然关系的实质内涵。“生态文明建设可以从每人的一日三餐做起。”

他还表示，不浪费还意味着饮食要营养健康。“目前我国疫情得到遏制后经济快速恢复，各种刺激消费、鼓励消费的呼声四起，但全社会一定要清醒，我们鼓励消费，但一定是建立在科学理性的基础之上。”

遏制餐饮浪费，一方面需要个人自我约束，同时，国家也需实施更有力的“硬”举措。

在成升魁看来，如今已经到了对食物浪费立法的阶段，通过法律手段强化制约，建立长效机制，刻不容缓。不过，我国各地饮食文化、消费习惯等差异巨大，要结合实际研究，制定适合各地饮食文化和消费习惯的禁止食物浪费的地方性法规和规章，不可一刀切。

那么，究竟什么情况下才算不浪费？

成升魁一直在思考这个问题。他表示，在中国餐饮文化背景下，不能简单地把剩余食物等同于浪费食物，可能存在“合理浪费率”或“可接受浪费率”的问题。但是，关键是如何处理好这些“可以接受的浪费”的食物。

“食物浪费的形成及原因多样复杂，要求每个人都吃得一点不剩并不现实，重要的是要通过宣传教育等手段，在全社会形成浪费可耻、节约光荣的氛围，逐渐让避免浪费成为每个人的自觉行为。”成升魁说。

“食育”：健康饮食从小学起

2018年7月，中国科学院地理科学与资源研究所副研究员刘晓洁与中国科学院上海生命科学院营养与健康研究所研究员宗耕合作，牵头组织“中科院食育研究团队”，在全国若干地区中小学校开展了一系列“食育”活动。

刘晓洁告诉《中国科学报》，“食育”就是系统性的饮食知识和良好饮食习惯的培养教育，旨在培养公众获取与辨别食物、了解食物营养知识、养成科学饮食习惯，并以具体食物为载体进行道德、文化、营养科学、可持续发展意识的引导与培养。

“应将‘食育’放在与‘德智体美’同等重要的位置。”刘晓洁说，“食育”可面向各年龄段和不同人群，尤其对于行为和习惯养成的儿童群体来说，要开展以学校为基础的“食育”行动，实现传承中华民族优秀饮食文化、满足儿童身心健康与全面发展的目标。

近两年来，“食育”研究团队通过自主研发教材、开展教师专题培训、构建开放式教学研讨平台等措施，在多地进行“食育”调研，还在内蒙古通辽市库伦旗打造了“食育”扶贫试验区。

“贫困地区孩子们的膳食也面临着新问题。比如，孩子们有了零花钱，会买更多的零食、饮料。贫困地区的孩子们，食物浪费、肥胖和消瘦（营养不足）问题也都存在，值得关注。”刘晓洁说。

漂亮的转身：中国在世界建桥史上首次实现“二次转体”


新华社福州8月29日电（记者张泉 秦宏）27日，总重达2.36万吨的福建龙岩大桥桥塔和主梁，在逆时针旋转21度、跨越多条铁路线后精准到位，用时约1小时。

这也意味着中国在世界桥梁建造史上首次成功实现“水平二次转体”。

今年4月，40层楼高、1.6万吨重的龙岩大桥桥塔已完成一次70度绕单点的“原地转身”。此次参加转体的主梁长悬臂、短悬臂、主梁长度分别超过173米、149米和323米，创下转体悬臂和梁长、不对称转体梁长最长，单点两次转体等世界纪录。

龙岩大桥是一座钢箱梁独塔斜拉桥，位于龙岩市中心，连续跨越龙厦、漳龙铁路，城市道路河流等。桥塔高110多米，距2万多伏电压高铁接触网最近不足6.5米。铁路上每天约120趟车经过，大桥若按常规方法建设，安全风险极大。

2012年大桥项目启动，经反复分析论证施工建设技术方案，项目部决定将桥塔放在与铁路平行、距离20米左右地方建设，完成后，独塔单转到预定位置，再完成梁面铺设、塔梁共转。据悉，这一“水平二次转体”桥梁建造工艺为中国首创。

大桥建设者还陆续解决了城市密集建筑区宽幅转体施工钢箱梁斜拉桥设计，超大溶腔、多层密集溶洞区桥梁基础设计施工，超大吨位不对称转体施工等技术难题。

“施工难度极大，精度以毫米计。”龙岩大桥项目部技术负责人陈金兴说，光主梁就由20多片、单片最重340吨钢箱梁焊接，转体前需完成坡度复杂变化下，各钢箱梁顶推标高设计。一个差错就可能引发承重问题，导致转体失败或其他后果。

面对种种严苛施工条件，龙岩大桥的建设者们努力攻关，在桥梁建造技术上取得了新的突破。

“目前共20多项首创技术和工法进行了专利申请，部分成果已在多座桥梁建设中应用、发展。”陈金兴说。

致动器研究出现突破
小于零点一毫米的机器人诞生


英国《自然》杂志26日发表了一项机器人最新成果：使机器人移动的重要部件——致动器研究出现突破，科学家由此创造了“专为行走而生”、数量超过100万个的微型四脚机器人大军。这一成果得益于这类与现有硅电子器件兼容的新型致动器的发展，这也是迄今已知首批尺寸小于0.1毫米的机器人。

将电子器件微型化，以致最终生产细胞大小的机器人，一直是工程师们追求的目标。微型机器人属于典型的微机电系统，其发展依赖于微加工、微传感、微驱动和微结构等方面。而致动器的定义，是指通过电、光信号，直接或间接控制机械结构，使之发生变形或移动等。一直以来，由于缺乏合适的微米级致动器系统，微型机器人技术的进一步发展受到限制。

鉴于此，美国宾夕法尼亚大学研究人员马克·密斯金及其同事，此次研发了一类新型电化学致动器，克服了这一瓶颈。这些致动器构成了机器人的腿，使得机器人尺寸小于0.1毫米（约为人的头发宽度），当受到激光刺激时，就会弯曲，产生行走动作。

实验中，研究团队在一块4英寸的硅片上，制造了超过100万个行走机器人。这些机器人由板载硅太阳能电池驱动。

研究团队认为，这些是已知的第一个尺寸小于0.1毫米的机器人，其中板载电子装置用于控制驱动。它们很坚固，能在高酸性环境和超过200开尔文的温度变化中生存下来，并且可以通过皮下针头注射，为探索生物环境内的应用带来了可能。

在该研究随附的新闻与观点文章中，美国麻省理工学院科学家迈克尔·斯塔诺表示，虽然这些机器人目前功能尚有限，譬如说它们比其他游泳型机器人稍慢，也不能感知环境及缺乏综合控制，但最有价值的是它们与现有硅技术的兼容，正是这一兼容性，让其在不久的未来很快就能够开发更多实用性功能。

天问一号奔火满月 已飞离地球900多万公里


中新社北京8月23日电 (郭超凯)8月23日是中国天问一号火星探测器奔火满月之日。记者从中国国家航天局探月与航天工程中心获悉，截至23日12时，天问一号火星探测器飞行里程8650万公里，距离地球927万公里，目前探测器飞行正常。

7月23日12时41分，中国首次火星探测任务天问一号探测器在文昌航天发射场由长征五号运载火箭发射升空，于13时17分25秒器箭分离，准确进入预定地火转移轨道。

天问一号任务主要包括6个飞行阶段：发射段、地火转移段、火星捕获段、火星停泊段、离轨着陆段和科学探测段。目前处于地火转移段，需要大约6.5个月。

7月27日，天问一号火星探测器在飞离地球约120万公里处回望地球，利用光学导航敏感器对地球、月球成像，获取了地月合影。

为确保天问一号火星探测器在预定时间准确与火星交会，在地火转移段需要4-5次轨道中途修正和1次深空机动。8月2日，天问一号火星探测器完成第一次中途修正，3000N轨控发动机开机20秒。

进入地火转移轨道后，天问一号火星探测器太阳翼展开，进行对日定向；定向天线展开，进行闭环跟踪。探测器开展定向天线零位修正、例行轨道参数注入、测定轨以及温度管理等工作；期间进行搭载设备自检测试和姿态机动测试；载荷科学数据下传顺利，各项飞控工作正常开展。

来自中国国家航天局探月与航天工程中心的消息称，参与本阶段测控跟踪的各深空站、VLBI各测站运行良好，测控通信系统工作正常，测定轨精度满足任务要求。

光电探测器量子效率突破理论极限
有望为光伏设备大幅提效


科技日报北京8月17日电 （记者刘霞）据物理学家组织网近日报道，芬兰研究人员开发出一种黑硅光电探测器，其外部量子效率达130％，这是光伏器件这一效率首次超过100％的理论极限，有望大大提高光电探测设备的效率，而这些设备广泛应用于汽车、手机、智能手表和医疗设备内。

光电探测器是可以感测光或其他电磁能量的感测器，可将光子转换成电流，被吸收的光子形成电子-空穴对。光电探测器包括光电二极管和光电晶体管等。量子效率是用来定义光电探测器等设备将其受光表面接收到的光子转换为电子-空穴对的百分比，即量子效率等于光生电子除以入射光子数。

当一个入射光子向外部电路产生一个电子时，设备的外部量子效率为100％（此前被认为是理论极限）。在最新研究中，黑硅光电探测器的效率高达130％，这意味着一个入射光子产生大约1.3个电子。

阿尔托大学研究人员表示，这一重大突破背后的秘密武器是黑硅光电探测器独特的纳米结构内出现的电荷载流子倍增过程，该过程由高能光子触发。此前，由于电和光损耗的存在减少了所收集电子的数量，因此科学家未能在实际设备中观察到该现象。研究负责人赫拉·赛文教授解释说：“我们的纳米结构器件没有重组和反射损失，因此我们可以收集到所有倍增的电荷载流子。”

德国国家计量学会物理技术研究所（PTB）已对这一效率予以验证，PTB是欧洲最准确、最可靠的测量服务机构。

研究人员指出，这一创纪录的效率意味着科学家可以大大提高光电探测设备的性能。

阿尔托大学校属公司Elfys Inc首席执行官米科·君图纳博士说：“我们的探测器引发了广泛关注，尤其是在生物技术和工业过程监控领域。”据悉，他们已开始制造这种探测器用于商业领域。

8890米！亚洲陆上最深井塔开钻

8月15日，西北油田塔深5井开钻，该井设计井深8890米，完钻后将打破亚洲陆上最深井记录。

塔深5井位于西北油田塔河区块，在塔里木盆地北部库车县境内，以寒武系为主要目的层，将钻穿厚达2080米的寒武系地层，标志着西北油田在寒武系超深储层探索迈出了坚实一步，将为千万吨级大油田建设提供坚实的资源保障。

根据地层构造，塔里木大型叠合盆地寒武系具备发育完备的生油层、储油层和盖层组合，油气资源量丰富。

作为拓展塔河深层油气资源勘探新层系的关键领域，寒武系地层普遍深度达8000米以上，勘探开发难度大。因此虽然资源量丰富，但一直未找到超深层的有利储集体和有利规模目标，未能实现寒武系超深层的大突破。西北油田技术团队通过对地质地震资料深化研究，将塔深5井确定为针对塔河寒武系深层的重点风险探井，勘探意义重大。

由于塔河油田储油层普遍呈现糖葫芦一样的“串珠状”构造，在塔深5井钻探过程中，目的层上部地层存在漏失、坍塌、阻卡的问题，同时，深部地层易井斜、机械钻速慢等技术难题并存。为解决上述一系列问题，技术人员通过对邻井资料的分析和调研，制定了井斜控制、防漏堵漏、分层提速等技术方案保障安全快速钻达地质靶点。