Frontier Express Station | Chinesische Wissenschaftler entdeckten erstmals molekulares Wasser im Mondboden, beobachteten erstmals „Zeitkristalle“ und entwickelten unabhängig voneinander den ersten eingebauten Hochgeschwindigkeits-...

Frontier Express Station, sehen Sie sich die Spitzentechnologie frühzeitig an ~

Hallo zusammen! Ich bin Xiaoke von Science Popularization China. Ab heute werde ich Sie regelmäßig über die neuesten und interessantesten technologischen Entwicklungen im In- und Ausland informieren, sodass Sie von zu Hause aus über die wichtigsten technologischen Ereignisse der Welt informiert sind.

Im Folgenden finden Sie den Inhalt dieser Ausgabe.

• Einführung:
• Das Projekt „East Data West Computing“ meines Landes hat positive Fortschritte gemacht
• Chinesische Wissenschaftler entdecken erstmals molekulares Wasser im Mondboden
• Wissenschaftler beobachten erstmals „Zeitkristalle“ in Rydberg-Gas bei Raumtemperatur
• Neues KI-Modell könnte Alzheimer früher vorhersagen
• mein Land entwickelt unabhängig das erste Hochgeschwindigkeits-Innendrehgestell
• Warum ist die Kohlmotte gegen alle Gifte immun? Wissenschaftler haben neue Entdeckungen

Das Projekt „East Data West Computing“ meines Landes hat positive Fortschritte gemacht

Bildquelle: Nationale Entwicklungs- und Reformkommission

Die neuesten Daten des National Bureau of Data zeigen, dass die Gesamtrechenleistung der 10 nationalen Rechenzentrumscluster Ende März dieses Jahres 1,46 Millionen Standard-Racks überstieg und die Gesamt-Rack-Auslastung 62,72 % betrug, was einem Anstieg von 4 Prozentpunkten gegenüber 2022 entspricht. die Netzwerkverzögerung zwischen den östlichen und westlichen Hub-Knoten hat die Anforderung von 20 Millisekunden grundsätzlich erfüllt; Der Anteil an Ökostrom in Rechenzentren liegt über dem nationalen Durchschnitt. Die Ökostromnutzungsrate einiger moderner Rechenzentren hat etwa 80 % erreicht, und der PUE (Stromnutzungswirkungsgrad) neu gebauter Rechenzentren ist auf bis zu 1,10 gesunken.

„East Data West Computing“ soll den Bedarf an Rechenleistung im Osten geordnet in den Westen lenken, indem ein neues Rechenleistungsnetzwerksystem aufgebaut wird, das Rechenzentren, Cloud Computing und Big Data integriert, die Anordnung der Rechenzentrumskonstruktionen optimiert und eine koordinierte Verbindung zwischen Ost und West fördert. Im Februar 2022 begann mein Land mit dem Bau nationaler Rechenleistungsknotenpunkte in der Region Peking-Tianjin-Hebei, im Jangtse-Delta, in der Greater Bay Area Guangdong-Hongkong-Macao, in Chengdu-Chongqing, der Inneren Mongolei, Guizhou, Gansu und Ningxia und plante zehn nationale Rechenzentrumscluster. Das Projekt „East Data West Computing“ wurde offiziell gestartet.

Die Umsetzung des Projekts „East Data West Computing“ hat die Entwicklung von Industrieketten wie der Herstellung von IT-Geräten, Information und Kommunikation, Basissoftware und grüner Energie vorangetrieben und die allgemeine Rechenleistung des Landes verbessert.

Wasserreiche Mineralien im Mondboden gefunden

Abbildung: Foto und Zusammensetzung von ULM-1. A. Foto der Bodenprobe CE5, b. Foto des ULM-1-Einkristalls, ca. EDS-Spektrum, d. EPMA-Spektrum, z. Raman-Spektrum, f. IR-Spektrum Bildquelle: Institut für Physik, Chinesische Akademie der Wissenschaften

Ob es auf dem Mond Wasser gibt, ist für die Erforschung der Mondentwicklung und die Ressourcenentwicklung von entscheidender Bedeutung.

In den letzten Jahren haben Fernerkundungsdaten Anzeichen für das Vorhandensein von Wassermolekülen in den beleuchteten Bereichen des Mondes gezeigt. Mithilfe hochempfindlicher Charakterisierungstechniken fanden Wissenschaftler in den im selben Jahr von Apollo gesammelten Mondproben in einigen Gläsern und Mineralien „Wasser“ (H+, OH- oder H2O) in Konzentrationen von einem Teil pro Million, es gab jedoch keine schlüssigen Beweise für die Existenz von Wassermolekülen.

Kürzlich entdeckten Chen Xiaolong, ein Forscher am Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften/Nationales Forschungszentrum für Festkörperphysik Peking, und andere Forscher zusammen mit Forschern der Universität für Wissenschaft und Technologie Peking, der Universität Tianjin, des Qinghai-Instituts für Salzseen, der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Universität Zhengzhou und anderen Institutionen in den von Chang'e 5 zurückgebrachten Mondproben einen unbekannten Mineralkristall namens ULM-1, der reich an Wassermolekülen und Ammonium ist. Damit haben Wissenschaftler zum ersten Mal molekulares Wasser im Mondboden entdeckt und damit die wahre Existenzform von Wassermolekülen und Ammonium auf dem Mond enthüllt.

Die Entdeckung dieses hydratisierten Minerals enthüllt eine mögliche Form von Wassermolekülen auf dem Mond – hydratisiertes Salz. Im Gegensatz zu flüchtigem Wassereis ist dieses Hydrat in den hohen Breitengraden des Mondes (Probenentnahmestelle Chang'e 5) sehr stabil. Dies bedeutet, dass solche stabilen hydratisierten Salze sogar in den riesigen sonnenbeschienenen Regionen des Mondes existieren könnten. Dies bietet neue Möglichkeiten für die zukünftige Entwicklung und Nutzung der Mondressourcen.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in Nature Astronomy veröffentlicht.

Chinesische Wissenschaftler beobachteten erstmals „Zeitkristalle“ in Rydberg-Gas bei Raumtemperatur

Abbildung: (a) Aktuelles Foto des Versuchsaufbaus. Das Atomgas im Gerät hat Raumtemperatur und benötigt keine zusätzliche Kühlung. (b) Schematische Darstellung des Versuchsaufbaus. Das entgegengesetzt einfallende Kopplungslicht (Kopplung) und das Prüflicht (Sonde) regen die Atome im Grundzustand in den Rydberg-Zustand an und bilden eine elektromagnetisch induzierte Transparenz (EIT) für das Prüflicht. Ein weiterer Referenzstrahl (Reference) wird zur Differenzmessung verwendet. (c) Typisches Zeitkristall-Oszillationssignal

Bildquelle: Tsinghua-Universität

Im Jahr 2012 sagte der Nobelpreisträger für Physik Frank Wilczek erstmals die Existenz von „Zeitkristallen“ voraus. Das bedeutet, dass sich ein physikalisches System in der Phase des „Zeitkristalls“ im Laufe der Zeit wiederholt und ein kontinuierliches periodisches Schwingungsverhalten aufweist. Seitdem ist die Diskussion über „Zeitkristalle“ ein heißes Thema in der Quanten-Vielteilchenphysik. Zahlreiche theoretische Analysen haben jedoch darauf hingewiesen, dass es aufgrund von Quantenfluktuationen schwierig ist, die kontinuierliche „Zeitkristall“-Phase in einem System im Gleichgewicht stabil aufrechtzuerhalten.

Kürzlich hat das Team von Professor You Li vom Institut für Physik der Universität Tsinghua in Zusammenarbeit mit in- und ausländischen Forschungseinrichtungen wie dem Beijing Institute of Quantum Information Science erstmals ein kontinuierliches und stabiles „Zeitkristall“-Signal in einem stark wechselwirkenden Rydberg-Gas bei Raumtemperatur beobachtet. Während der experimentellen Beobachtungszeit konnte keine Abschwächung der Schwingungsamplitude festgestellt werden. Anders als herkömmliche Systeme mit begrenzter Temperatur handelt es sich bei dem vom Institut konstruierten System um ein Nichtgleichgewichtssystem, bei dem der synergistische Effekt von Wechselwirkungen über große Entfernungen zwischen Rydberg-Atomen, kohärenter externer Feldansteuerung und Dissipation, wie etwa spontaner Strahlung von Atomen, der Schlüssel zur stabilen Existenz des „Zeitkristalls“ ist. Dieser spezielle „Zeitkristall“ wird auch „dissipativer Zeitkristall“ genannt.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Nature Physics veröffentlicht.

Neues KI-Modell könnte Alzheimer früher vorhersagen

Weltweit leiden mehr als 55 Millionen Menschen an Demenz, wobei die häufigste Form die Alzheimer-Krankheit ist. Zurzeit beruht eine genaue Frühdiagnose der Alzheimer-Krankheit im Allgemeinen auf invasiven oder teuren Testmethoden wie Lumbalpunktion oder Positronen-Emissions-Tomographie. Allerdings verfügen nicht alle medizinischen Einrichtungen über solche Testbedingungen. Dies kann dazu führen, dass bis zu einem Drittel der Patienten eine Fehldiagnose erhält und noch mehr Patienten keine wirksame Behandlung erhalten, weil die Diagnose zu spät erfolgt.

Forscher der Universität Cambridge und anderer Einrichtungen in Großbritannien haben ein neues Modell der künstlichen Intelligenz (KI) entwickelt, das eine nicht-invasive und kostengünstige Methode bietet, um effektiv vorherzusagen, ob bei Versuchspersonen innerhalb der nächsten drei Jahre Alzheimer auftritt.

Als das Modell anhand realer Daten aus mehreren Kliniken in Großbritannien, Singapur und anderen Ländern getestet wurde, zeigten die Testergebnisse, dass das Modell eine Genauigkeitsrate von 82 % bei der Identifizierung von Personen hatte, die innerhalb von drei Jahren an Alzheimer erkranken würden, und eine Genauigkeitsrate von 81 % bei der Identifizierung von Personen, die innerhalb von drei Jahren nicht an Alzheimer erkranken würden.

Die entsprechenden Forschungsergebnisse wurden in der britischen Fachzeitschrift Electronic Clinical Medicine veröffentlicht.

mein Land entwickelt unabhängig das erste Hochgeschwindigkeits-Innendrehgestell

CRRC Corporation Limited ist das erste chinesische Unternehmen, das eigenständig ein Hochgeschwindigkeits-Innendrehgestell entwickelt hat. Bildquelle: China National Radio

Das Drehgestell ist das Laufwerk von Schienenfahrzeugen und eine der Kernkomponenten von Hochgeschwindigkeits-Elektrotriebzügen.

Vor Kurzem hat die CRRC Corporation Limited offiziell das erste Hochgeschwindigkeits-Innendrehgestell herausgebracht, das in meinem Land über drei Jahre hinweg unabhängig entwickelt wurde. Im Vergleich zu herkömmlichen Außendrehgestellen sind die Innendrehgestelle 20 % leichter, verbrauchen während des Fahrzeugbetriebs 15 % weniger Energie, verringern den Rad-Schiene-Verschleiß um etwa 30 %, verringern den Rad-Schiene-Lärm um etwa 2 Dezibel und senken die Kosten für Streckenwartung und Drehgestellreparatur über den gesamten Lebenszyklus um 15 %. Es ist leicht, umweltfreundlich, energiesparend und kostengünstig.

Die Markteinführung dieses Produkts stellt einen neuen Durchbruch in der umfassenden Kontrolle der Kerntechnologien für Hochgeschwindigkeitszüge in meinem Land und in der Entwicklung von Schlüsselkomponenten dar, was dazu beitragen wird, dass sich Chinas Hochgeschwindigkeitszüge langfristig und stetig weiterentwickeln.

Warum ist die Kohlmotte gegen alle Gifte immun? Wissenschaftler haben neue Entdeckungen

Bildquelle der Larven von Plutella xylostella: Institut für Gemüseforschung, Chinesische Akademie der Agrarwissenschaften

Die Kohlmotte ist weltweit ein schwerwiegender landwirtschaftlicher Schädling, der Kreuzblütler wie Radieschen, Kohl und Raps schädigt. Bei einem Ausbruch kann es zu erheblichen Ernterückgängen oder sogar zu einem vollständigen Ernteausfall kommen. Daher werden Pestizide üblicherweise zur Vorbeugung und Bekämpfung eingesetzt. Der langfristige und großflächige Einsatz von Pestiziden bringt jedoch ein Problem mit sich: Schädlinge entwickeln weiterhin Resistenzen gegen Pestizide. Die Kohlmotte ist das erste Insekt weltweit, das im Freiland eine hohe Resistenz gegen Bt-Biopezide entwickelt hat.

Wie also entwickelte die Kohlmotte eine Resistenz gegen Insektizide? Die Forscher fanden heraus, dass erhöhte Konzentrationen von Ecdyson (20E) in der Kohlmotte ein Schlüsselfaktor waren. Doch warum steigt der 20E-Gehalt bei der Kohlmotte an? Kürzlich hat das Team um Zhang Youjun, einem Forscher am Institut für Gemüse- und Blumenzucht der Chinesischen Akademie der Agrarwissenschaften, den molekularen Mechanismus der adaptiven Evolution der Kohlmotte entschlüsselt und erstmals einen Regulationsmechanismus der Bt-Resistenz aufgedeckt, der durch eine transkriptionelle Regulationsschleife im Mitteldarm vermittelt wird.

Das Forschungsteam fand heraus, dass PxDfd ein wichtiger Transkriptionsfaktor ist und sein verringertes Expressionsniveau zu einem erhöhten Expressionsniveau von miR-8545 im Mitteldarm führt, während das erhöhte Expressionsniveau von miR-8545 die Expression eines Glucose-Dehydrogenase-Gens (GLD) hemmt.

(Inhalte wurden zusammengestellt von der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission, dem Institut für Physik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, der Tsinghua-Universität, Xinhuanet, People's Daily Online, CCTV.com, Guangming Online, China National Radio, China Science Daily usw.)