高分三号系列卫星织就太空“天眼网”_

我国成功发射高分三号03星高分三号系列卫星织就太空“天眼网”

4月7日7时47分，我国在酒泉卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将高分三号03星发射升空，卫星顺利进入预定轨道，发射任务获得圆满成功。

这颗卫星主要用于获取可靠、稳定的高分辨率SAR图像，为我国海洋开发、陆地环境资源监测和应急防灾减灾提供业务化应用数据支撑。

高分三号03星的成功发射标志着高分三号系列卫星发射任务圆满完成，三星携手在太空中织就一张“天眼网”。

高分三号系列卫星由中国航天科技集团五院抓总研制。此次发射的高分三号03星与去年发射的02星均在高分三号01星(又称：高分三号卫星)的基础上，增加了船舶自动识别系统(AIS)，并对部分性能进行了升级优化。

据了解，组网运行的最大特点是充分发挥多星协同观测优势，形成“1+1+1＞3”的应用效能。有了三颗星加持，太空“天眼网”的强大优势尤为突出。组网后，高分三号系列卫星整体成像能力将大幅提升，标志着中国民用高分辨率SAR卫星数据由示范应用阶段正式跨入业务化应用阶段。

高分三号系列3颗卫星处在同一轨道示意图

中国遥感卫星地面站已接收处理和分发美国陆地卫星-9数据

记者7日从中国科学院空天信息创新研究院(中科院空天院)获悉，作为国家重大科技基础设施和国际资源卫星地面站网成员，该院所属中国遥感卫星地面站近日正式开始接收、处理和分发美国陆地卫星-9(LANDSAT-9)数据产品，为用户提供卫星观测数据服务。

在此之前，中国遥感卫星地面站已完成美国陆地卫星-9国际地面站的全部认证工作(包括密云、喀什、三亚接收站)，成为世界上首个通过认证的陆地卫星-9国际地面站，从而正式具备接收、处理和分发陆地卫星-9数据产品的能力。

据中科院空天院介绍，美国陆地卫星系列是应用最为广泛的全球陆地观测系列卫星之一，在中国和国际上都有着广泛的科研和应用需求。中国遥感卫星地面站自1986年开始接收陆地卫星-5卫星数据，之后先后接收了陆地卫星-7和陆地卫星-8数据，持续为广大用户提供陆地卫星系列观测数据。

来源：中国科学院空天信息创新研究院

作为美国陆地卫星系列的最新成员，陆地卫星-9卫星于2021年9月下旬发射，2022年1月底完成在轨测试工作并转入正常运行状态。该卫星发射后，中国遥感卫星地面站技术人员即开始与美国地质调查局(USGS)技术团队紧密合作，完成一系列认证测试工作，通过测试验证，确认中国遥感卫星地面站符合美国地质调查局对国际地面站的各项要求，并正式开始接收、处理和分发陆地卫星-9数据产品。

中国遥感卫星地面站表示，陆地卫星-9的有效载荷设计、谱段设置与陆地卫星-8卫星基本一致，保持了陆地卫星系列卫星数据的延续性。该站将尽快面向全国用户提供陆地卫星-9标准数据产品和深加工增值产品服务，形成陆地卫星观测数据的持续更新，满足科研和应用需要。

据了解，中国遥感卫星地面站是世界上接收与处理卫星数量最多的机构之一，现建有密云、喀什、三亚、昆明、北极5个卫星接收站，承担着中国所有民用陆地观测卫星和空间科学卫星的数据接收任务，目前在轨卫星任务41颗，可实现中国全部国土的实时、无缝接收覆盖。

大视场巡天望远镜主焦相机研制取得进展

记者从中国科学技术大学了解到，由该校与中科院紫金山天文台组成的研制团队，顺利完成了CCD290相机及CCD测试系统，相关成果日前发表国际著名天文仪器杂志《天文望远镜仪器和系统杂志》上，为主焦相机的研制奠定了坚实的基础。

据悉，该望远镜主镜口径为2.5米，采用国际领先的主焦光学设计，提供大视场、高精度和宽波段巡天能力，性能先进。望远镜配备大面阵7.2亿像素拼接CCD探测器，具备强大的巡天能力，能够每3夜巡天整个北天球一遍。主焦相机是望远镜的关键部件之一，预算占整个望远镜的三分之一，是目前国内首个、国际领先的大视场主焦相机。由中国科学技术大学核探测与核电子学国家重点实验室王坚研究员带领的相机研制团队，对大靶面拼接主焦CCD相机的主要关键技术进行了攻关，完成科学成像CCD芯片的超低噪声读出，在500Kpix/s读出速率下读出噪声小于5个电子。科学成像CCD芯片采用单个芯片成像面积最大的CCD290-99，成像阵列达到9K x 9K，像素大小为10微米，成像面积达到92.2毫米 × 92.4毫米。

大视场巡天望远镜项目是中国科学技术大学“双一流”重点建设项目，也是该校与中科院紫金山天文台通过“科教融合”联合共建的重要天文装置，建成后将成为北半球巡天能力最强的光学时域巡天望远镜，填补国内乃至整个北半球大规模深度时域巡天专用监测设备空白，对发展大规模时域巡天新方向，提升我国天文图像巡天的观测能力起到重要作用。预期在时域天文、太阳系天体和近邻宇宙结构研究方面率先取得重大突破性成果。

图左：大视场巡天望远镜；图中：主焦相机；图右：CCD290相机

我科学家研制“龙虾壳”新型仿生材料性能卓越

记者从中国科学技术大学获悉，该校俞书宏院士团队首次提出了非连续布利冈结构的设想，并发展了一种程序化组装纳米纤维的方法，成功地创制出一种新型的轻质高强仿生非连续布利冈结构纳米复合材料，实现了非连续纤维桥连和布利冈构造诱导裂纹偏转的协同增韧。该成果对于研制高性能结构材料提供了新的组装方法。相关成果日前发表在国际期刊《物质》上。

布利冈（Bouligand）结构由单向纳米纤维片层螺旋堆叠构成，在骨、鱼鳞、龙虾壳等多种生物材料中广泛存在，是一种典型的纤维增强结构，直接决定这些生物材料的卓越力学性能。然而，蕴藏在自然布利冈结构中的智慧仍未得到充分开发和运用，已实现的仿生布利冈结构与自然布利冈结构相比，无论在结构层级还是结构精度方面都相差甚远。

研究人员基于所开发的有序组装纳米纤维基元的程序化装置，以环境友好的硬硅钙石纳米纤维和海藻酸钠为原料，通过螺旋组装硬硅钙石纳米纤维于海藻酸钠基体中，并结合溶胶-凝胶-薄膜转变过程，成功制备了非连续布利冈结构纳米复合材料。实验表明，该材料展现了卓越的力学性能，优于许多如鱼鳞片、层状骨、蟹螯等天然布利冈结构材料以及仿生布利冈结构类似物和部分工程纤维复合材料。进一步通过断口微结构分析与理论模拟，发现所研制的材料表现出裂纹偏转和纤维桥连增韧机制。

这项研究所研制的仿生纳米复合材料具有广泛的应用前景，如作为高损伤容忍性能的骨修复材料等，对于今后开发新型纳米纤维复合材料，提升传统纤维增强复合材料的性能具有重要的指导意义。

首个完整无间隙人类基因组序列公布

被誉为生命科学“登月计划”的人类基因组测序再次取得重大进展：国际科学团队端粒到端粒联盟（T2T）发表了第一个完整的、无间隙的人类基因组序列，首次揭示了高度相同的节段重复基因组区域及其在人类基因组中的变异。这是对标准人类参考基因组，即2013年发布的参考基因组序列（GRCh38）的“重大升级”。当地时间31日，《科学》杂志连发6篇论文报告这一成就。

2001年2月12日，由6国科学家共同参与的国际人类基因组计划首次公布人类基因组图谱及初步分析结果；2003年4月15日，公布了人类基因组序列草图。然而由于技术限制，当初的人类基因组计划留下了大约8%的“空白”间隙。这部分很难被测序，由高度重复、复杂的DNA块组成，其中包含功能基因以及位于染色体中间和末端的着丝粒和端粒。

新的无间隙版本被称为T2T-CHM13，由30.55亿个碱基对和19969个蛋白质编码基因组成。增加了近2亿个碱基对的新DNA序列，包括99个可能编码蛋白质的基因和其中近2000个需要进一步研究的候选基因。这些候选基因大多数是失活的，但其中115个仍然可能表达。团队还在人类基因组中发现了大约200万个额外的变异，其中622个出现在与医学相关的基因中。此外，新序列还纠正了GRCh38中的数千个结构错误。

具体而言，新序列填补的空白包括人类5条染色体的整个短臂，并覆盖了基因组中一些最复杂的区域。其中包括在重要的染色体结构中及其周围发现的高度重复的DNA序列，如染色体末端的端粒和在细胞分裂过程中协调复制染色体分离的着丝粒。新序列还揭示了以前未被发现的节段重复，即在基因组中复制的长DNA片段，已知其在进化和疾病中发挥重要作用。

新序列还在识别和解释遗传变异方面具有重要改进，并揭示了关于着丝粒周围区域的前所未见的细节。这一区域内的变异性可能为人类祖先如何进化提供新证据。

研究人员称，这一完整的、无间隙的序列对于了解人类基因组变异的全谱和了解某些疾病的遗传贡献至关重要。

研究人员表示，下一阶段的研究将对不同人的基因组进行测序，以充分掌握人类基因的多样性、作用以及我们与近亲、其它灵长类动物的关系。

植物所科研人员揭示植物光合作用光适应的新机制

光照是光合作用最重要的环境因子之一。在自然界植物接受的光照强度时刻发生变化，过低或者过高的光强都会影响植物光合作用效率。因此，植物形成了独特的生理机制来适应外界光强的动态变化，以最大程度地维持高效光合作用。光适应机制的相关研究对提高大田作物光合作用效率尤为重要，但是其相关分子机理还远未被揭示。

中科院植物所迟伟研究组综合运用遗传学、生物化学以及植物生理学等多种技术手段，揭示了一种植物光适应的新机制。科研人员以叶绿素荧光参数为指标，筛选到一个对高光敏感的拟南芥突变体nadk2。遗传分析表明，该基因编码一个定位于叶绿体的NAD磷酸激酶，负责催化NAD生成 NADP+。该突变体由正常的光强转移到高光条件时，光系统II（PSII）的最大光化学效率以及光合电子传递速率会显著下降，表现出典型的光抑制现象。进一步的波谱学研究表明该突变体的光抑制性是由光系统I（PSI）功能受损引起的，PSI复合物的两个亚基psaA和psaB的合成效率在该突变体中显著降低。由于光合作用电子传递的最终产物就是还原力NADPH，以用于碳同化过程。NADK2能够影响PSI电子受体侧NADP库的大小，从而间接影响植物体内PSI复合物的生成。因此该研究在光适应、还原力NADPH以及PSI合成之间建立了一种新的关联机制。当植物生长环境的光强发生变化时，叶绿体NADP库的大小会随光强发生改变。叶绿体会根据NADP库的大小，利用一种特殊的反馈机制，自动调整psaA和psaB蛋白的合成速率，从而迅速调节PSI的含量和活性，避免PSI发生光抑制现象。该研究对深入认识植物光合作用的光保护机制以及光反应和碳同化协同机制提供了新的线索，也为作物光适应能力的遗传改造提供了一定的理论基础。