欧美高清videosedexohd

2020年1月22日
[本篇訪問: 1731]
2019國家自然科學基金重大項目江蘇入圍13項
它們,都聚焦哪些重大科學問題

有基礎研究的“深蹲助跑”,才有技術突破的“起飛跳躍”。近日,國家自然科學基金委員會公布了2019年國家自然科學基金重大項目的立項名單,江蘇有13個項目上榜。南京大學、東南大學、南京信息工程大學、南京中醫藥大學、中科院南京土壤研究所等牽頭項目格外搶眼,不少項目獲得國家基金超千萬元。從2020年1月到2024年底,這些重大項目聚焦哪些重大科學問題呢?

恐龍滅絕之后

全球為什么會變冷

全球變暖如今已經是關鍵詞,但在百萬年到上億年的大時間尺度上,全球變冷的過程卻少為人知,而人類的產生與人類社會繁榮所依賴的環境基礎正是“全球變冷”的結果之一。

欧美高清videosedexohd“地球的兩端,南極和北極為什么會生長冰蓋?”這是南京大學陳駿院士的“新生代大陸風化調控機制”項目要解決的一個終極問題。項目策劃者之一、南京大學地球科學與工程學院李高軍教授介紹,其實地球迄今為止大部分時期,南極和北極是沒有冰川覆蓋的,目前我們人類處于冰期。

欧美高清videosedexohd人類的這個冰期,發生在恐龍滅絕之后。“其中一個解釋是,在恐龍滅絕后的新生代,印度板塊和亞洲板塊發生了碰撞,導致青藏高原抬升,暴露出巖石,加速水、二氧化碳與巖石發生反應,致使空氣中二氧化碳含量的下降,從而引起全球變冷。這其中二氧化碳溶解于水形成碳酸,進而分解巖石的過程即大陸風化。”

李高軍說,我們賴以生存的環境,與全球變冷都有密切的關系。比如農業土地資源黃土地等,特別是我們的早期文明,嚴重依賴于全球變冷所引起的土地覆蓋的變化,草原的擴張使得人類擁有更多易耕種的土地;正是因為全球變冷導致的熱帶雨林的收縮,非洲的猿類才會演化成人;也正是因為全球變冷導致的海平面下降,各大洲之間海峽變窄或消失,人類才能從非洲擴張到全球。

李高軍介紹,該項目將“重現”大陸風化過程,驗證風化的機理。在空間維度上,項目通過觀察西伯利亞極端寒帶,印度德干高原極端熱帶,云南昭通高原高寒濕潤區、青藏高原等不同氣候和地質構造單元巖石的溶解速度,探討影響大陸風化速度的因素。在時間維度上,項目將觀察封存在海洋中的歷史記錄,再現大陸風化“泥沙俱下”的過程是否和青藏高原抬升和全球變冷的過程一致。

那么弄明白這個過程意義有多大?李高軍說,首先大陸風化是自然界吸收二氧化碳的最主要的地質過程,了解這一自然過程的機理,我們可以設計實驗方案模擬自然過程,加速大陸風化過程,從而把空氣中我們排放的二氧化碳再吸收回來。而從長遠目標來說,弄明白我們人類生存環境的由來,人類宜居環境受什么因子調節,將有利于我們去尋找外星生命和人類宜居的外星環境。

氣候變化高敏感區

將如何影響人類生活

在近期發布的《自然》雜志2020年十大科學展望中,有兩項與氣候變化緊密有關,一是COP26氣候大會以及聯合國環境規劃署有關應對氣候變化的報告;另一項則是美國大選對氣候政策的影響。

“氣候變化已經成為當今世界關注的焦點與亟待解決的問題。”中科院院士、南京信息工程大學教授王會軍表示,國際上對于應對氣候變化有不少積極探索和嘗試,比如對二氧化碳的捕獲和封存,再比如太陽輻射管理工程,即通過釋放氣溶膠遮擋一部分太陽輻射,這些都是人類主動應對氣候變化的一些辦法。我國在氣候變化領域已有較為全面深入的研究,此次立項的“亞洲中高緯區極端氣候的機理、預測預估及其生態環境影響”項目,其特色在于系統深入地研究亞洲中高緯氣候變化高敏感區極端氣候變化的機理,探索有價值的氣候變化預測方法。

欧美高清videosedexohd“包括我們國家在內,全球有很多氣候敏感區,氣候變化幅度比較大。”王會軍院士提出,亞洲中高緯區有很多這樣的氣候變化敏感區,這些地區的冰雪、凍土、植被的變化會影響區域乃至全球氣候的變化,甚至可以影響到全球的水資源、生態系統等等。但由于過去相關研究比較少,因此該領域很多科學問題,比如說極端氣候變化的過程、特征、機理都不清楚。

欧美高清videosedexohd王會軍介紹,該項目聚焦點有兩個關鍵,一是聚焦亞洲中高緯區這一氣候變化的關鍵區。我們在關注氣候變化之外,還關注極端氣候的變化,比如極端干旱、極端降水等,在全球變暖背景下,這些極端氣候和生態系統變化的關系是什么?我們將兩者聯合起來研究。

“基于極端氣候和生態系統的聯合變化,我們有沒有可能構建更有效的預測方法?”王會軍說,項目的第二個關鍵,是將構建新的氣候預報方法,預測中國乃至亞洲未來幾十年氣候的變化,比如哪些極端季候造成的災害風險會增加?“全球變暖大背景下,中國的‘大糧倉’東北地區會面臨什么?西北植被、冰川凍土會發生什么變化?更有效的氣候預估方法,將更有效幫助社會、公眾的應對和防災減災。”

國產機器人

將如何挺進高端市場

欧美高清videosedexohd伺服電機作為控制系統中的執行元件,是影響機器人等裝備工作性能的主要因素之一,中國裝備制造高質量發展,也必須倚賴這一“卡脖子”的關鍵技術。東南大學電氣工程學院程明教授牽頭申請的重大項目“高品質伺服電機系統磁場調制理論與設計方法”獲得國家自然科學基金委的批準立項,并獲得2000萬元的資助經費。

欧美高清videosedexohd“伺服電機是裝備中執行機構,機器運動基本都是靠它來實現的。比如機器人的關節部位,高性能地進行揮擺、完成準確抓取等任務,都需要伺服電機作為技術支撐。”程明告訴記者,當前我國高端伺服電機市場近80%由日本、歐美壟斷,隨著機器人產業的不斷壯大,未來這一技術必將成為市場洪流中的兵家必爭之地。

欧美高清videosedexohd為突破高端伺服電機的技術瓶頸,程明團隊另辟蹊徑,創新性地提出一套“磁場調制”理論,研究磁場對伺服電機特性的影響,并總結出演變規律,以此控制、設計電機,提升伺服電機系統的性能品質。“我們研究發現,電機氣隙磁場時空交互作用,變化復雜,我們希望從中找到規律,再用數學方法加以表征。” 程明解釋道。

欧美高清videosedexohd認定資助經費額度之前,要接受自然科學基金委的層層審批。程明說,該項目最終拿到2000萬元的最高經費,一方面基于國家對于伺服電機技術的重視,另一方面也因為該項目提出來一套具有原創性的理論與研究方法。程明向記者介紹,從提出立項建議到申報獲批,該項目前后準備了兩年多,可以說是“集結”了全國電機行業的最頂尖力量,華中科技大學、浙江大學、哈爾濱工業大學以及江蘇大學均派出專家團隊共同參與項目的研究。

欧美高清videosedexohd根據計劃,項目將以5年為期,從定位精度、速度精度以及動態響應等方面提升國產伺服電機的性能,此外,團隊還將打造共享設計平臺,為企業開發高質量伺服電機提供技術支持,全面賦能機器人、高檔數控機床以及航空航天等高端裝備制造。

0