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来源:  发布时间:2024-09-23

全球首个亿级参数量地震波大模型发布

 

  “谛听”地震波大模型日前在国家超级计算成都中心发布,将于2024年年底公测。据介绍,这是全球首个亿级参数量的专业地震数据处理大模型。

  地震学是一门观测科学,重大的突破往往来自对观测数据的深刻理解。目前,传统方法和中小模型均无法充分利用千、百万兆字节(TB)级别的地震观测数据,而这些数据蕴含许多重要的地震学问题,只有大模型才能深入挖掘这些“宝藏”。

  “谛听”地震波大模型的发布对于突破中小地震波模型性能瓶颈、提高地震大数据智能处理能力和信息挖掘水平具有重要意义。“谛听”大模型依托中国地震观测网的海量数据,相比过去的地震波小模型,它的训练数据量和参数量都增加了两个量级以上,因此对算力的需求也呈现大幅增长。以国家超级计算成都中心的算力支持为基础,中心采用国内先进技术为大模型开发提供支撑,同时在研发过程中为科研团队的代码运行效率优化提供了关键技术支持,使得“谛听”的研发过程更加顺畅高效。未来,“谛听”地震波大模型的应用场景还有望延伸到矿震监测、页岩气开采、城市地下空间结构探测、海底地震监测等多个领域。

 

我国科学家在月壤中首次发现分子水

 

  我国科学家在“嫦娥五号”带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这标志着科学家首次在月壤中发现了分子水,揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。研究成果近日在学术期刊《自然·天文学》(Nature Astronomy)在线发表。

  “嫦娥五号”采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩,是迄今为止纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新机遇。我国科研人员开展的这项研究基于单晶衍射和化学分析发现,这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,RbMgCl3·6H2O的水合矿物形式出现。这个矿物分子式中含有多达6个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上,这个矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成的。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。

  为了确保这一发现的准确性,研究进行了严格的化学和氯同位素分析。纳米二次离子质谱数据表明,这个矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同,与月球上的矿物相符。研究人员对这个矿物化学成分和形成条件进行分析,进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。这个六水矿物的存在为月球火山气体的组成给出了重要的约束。热力学分析显示,月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的伦盖火山相当。这揭示了复杂的月球火山脱气历史,对探讨月球的演化过程具有重要意义。

 

我国南海发现9个海洋软体动物新物种

 

  通过多次在南海进行海洋调查,近日,我国科研团队发现并命名了9个海洋软体动物的新物种。

  这次发现的贝类新种中有4种采自深海。徐氏热液石鳖是一种较为罕见的深海多板纲软体动物,身体呈长椭圆形,背部有8块壳板,中央隆起,周边表面有密布的方形鳞片。这一物种是为纪念徐凤山先生在贝类学分类领域的突出贡献而命名的。素萍新月梭螺是一种采自南海珍贝海山的海螺。物种贝壳呈梨型,壳色为粉红色,表面刻纹交织在一起呈现网状纹理。研究人员结合物种形态及对细微结构的扫描电镜观察,证实了这一新种为首个以软轴水螅为食的珊瑚寄生螺科种类。椭满月蛤和海马小云母蛤是发现于南海海马冷泉渗口附近的双壳动物,能与其体内的化能合成微生物形成共生关系,这些微生物可为它们提供能量。

  南海浅海也表现出丰富的物种多样性,研究人员在南海近岸浅海及潮间带滩涂等生境共发现5种双壳贝类新种。其中,细刀蛏壳形细长,这一特征明显区别于其他近缘物种。三角胖樱蛤壳表白红相间,其壳内呈漂亮的浅玫瑰色,壳形为三角形。突角胖樱蛤壳表为纯白色布满片状同心刻纹,后腹角十分突出,可能与其生活在水深较深的潮下带而需要更长的水管有关。小胖樱蛤个体较小,壳质脆弱,不透明,呈三角卵圆形。徐氏樱蛤壳薄、易碎、半透明、椭圆形。

  这些新物种的发现,一方面凸显了南海丰富的生物多样性,另一方面也表明我国对南海生物的探索和了解仍有不足。运用多种研究手段充分认知南海的生物多样性,可为南海及我国的海洋生物多样性保护与管理提供科学的数据和建议。

 

世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元问世

 

  近期,我国科学家利用聚焦离子束微纳器件制备技术制备出了世界上最小尺寸的斯格明子赛道器件单元(赛道宽度100纳米)。研究人员结合高时空分辨原位洛伦兹电镜技术,实现了纳秒电脉冲驱动下,100纳米宽度赛道中80纳米磁斯格明子一维、稳定、高效的运动,为构筑高密度、高速度、可靠的新型拓扑磁电子学器件提供了重要支撑。相关研究成果日前发表于《自然·通讯》。

  实现电流驱动下磁斯格明子在纳米赛道中稳定、可控的运动,是器件构筑中最核心的问题之一。然而,有两个关键问题仍未得到有效解决:一是器件特征尺寸太大,目前实验上展示的最小条带宽度大于400纳米,不符合器件的高密度要求;二是斯格明子霍尔效应,磁斯格明子由于自身独特的拓扑属性,在运动过程中产生偏转,这会导致其运动轨迹不可控,并且容易在赛道边界消失,是器件构筑的重要障碍。

  针对这两个问题,我国科学家发展了器件结构单元聚焦离子束加工制备技术,设计制备出厚度均匀、边界/表面平整、非晶层厚度小于2纳米的高质量FeGe纳米条带。FeGe纳米条带的长度10微米,宽度100纳米,为目前报道的最小尺寸。

  此外,团队还研制了透射电镜原位加电芯片,扩展了洛伦兹透射电镜原位加电功能。他们通过控制电流脉冲宽度及电流密度,利用赛道边界的边缘态磁结构稳定斯格明子运动,实现了单个80纳米大小的磁斯格明子在100纳米FeGe赛道中的一维、稳定运动。

  这些结果展示了纳米赛道中磁斯格明子高速、稳定的运动特性,为基于磁斯格明子器件的构筑奠定了基础。

 

我国科学家研发新型丙烯催化剂登上《科学》封面

 

  丙烯是世界上产量最大的化工品之一,也是塑料、橡胶、纤维、医药等领域重要的基础化工原料。近日,一项我国科研团队的突破性研究成果以封面论文形式在《科学》上发表。这个团队研发出一种成本低廉、对环境友好的新型丙烯催化剂,为低碳烯烃生产技术的可持续发展奠定了催化科学基础。

  在众多丙烯生产技术中,丙烷脱氢工艺因经济效益高、石油依赖低成为主流选择。然而,传统丙烷脱氢催化剂原料稀缺且昂贵、环境污染严重,导致行业面临可持续发展的挑战。

  科研团队围绕“双碳”目标,大胆提出使用价格低廉且对环境友好的氧化物与金属产生电子作用,从而促进催化过程的科学假设。根据这一思路,团队研发出氧化钛-镍复合催化剂。据介绍,我国钛储量居世界前列,全球镍资源也十分丰富。团队通过控制氧化钛在金属镍颗粒表面的覆盖程度,实现了氧化钛和镍之间电子转移的精准调节,在提升催化活性的同时,抑制了裂解、积碳等副反应的发生。

  实验结果显示,这种新型催化剂表现出优异的丙烯选择性及稳定性,性能优于国际同类产品。其可节约成本30%50%,同时实现催化剂制备使用过程无毒且低能耗,为发展下一代高效、廉价、环保可持续的丙烯催化剂奠定了科学基础。


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2024年10月

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