环球科技七天博览(2019年10月5日)

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【本期导读】

  • 杀菌只能通过紫外直射?臭氧同样做得到
  • 吃海鲜要警惕“蒙面杀手”创伤弧菌
  • 一场食肉主义大危机正在酝酿中
  • 三联药物疗法可显著延长果蝇寿命
  • 拆除通信基站以防辐射,真的有必要吗?
  • “冲浪”5G时代 我们需要5G思维
  • 5G时代空间信息如何实现智能服务
  • 中国自研数据库超Oracle登全球第一
  • 马斯克:“星舟”火箭将在6个月内升空
  • 欧洲特有树种超半数濒临灭绝 66种属极危

 

杀菌只能通过紫外直射?臭氧同样做得到

随着生活水平的提升,很多朋友对生活用品,特别是厨具的消毒方面有了越来越高的要求。消毒柜在家庭以及餐厅里也变得随处可见。紫外杀菌是很多消毒柜的主要消毒利器。然而,很多朋友在使用过程中提出了反对意见,“没有被紫外线照射到的地方不能达到消毒的要求”,事实真的如此吗?

紫外杀菌法是利用物理方法,采用一定波长的光线对物体进行照射从而灭活一些微生物,以达到消毒的目的。紫外线波长在240nm~280nm范围内最具杀伤力,它能够破坏细菌病毒中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构,造成生长性细胞死亡和(或)再生性细胞死亡,从而达到杀菌消毒的效果。其中紫外线在波长为253.7时的杀菌作用最强。所以,在日常生活中,无论是在空气或是以水为介质的环境中,紫外线均可以直接透过这两种介质照射到微生物上,破坏其遗传物质的结构使其灭活,达到杀菌的目的。

在消毒电器的使用中,虽然有些地方不能被紫外线直接照射,但同样可以达到杀菌的效果。这是因为这些电器大多是以空气为介质的,在电器使用过程中,空气中的氧气在紫外线的作用下形成了臭氧,由于气体分子的流动性,在紫外线覆盖区域内所形成的臭氧分子可以流通到紫外光线被阻挡的区域,促使该区域的微生物在臭氧的作用下得以被灭活,因此那些紫外照射不到的地方同样无法藏污纳垢。

与紫外杀菌的原理不同,臭氧杀菌主要依靠化学作用,这种强氧化剂主要依靠以下三种方式达到灭菌的目的。首先,与紫外杀菌的功能相似,臭氧可以与细菌、病毒作用,破坏它们的细胞器和DNA、RNA,使细菌的新陈代谢受到破坏,导致其死亡。其次,它还可以破坏细胞的城墙——细胞膜,使得微生物得以灭活。这是由于臭氧可以透过细胞膜组织后侵入细胞内部,作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖,使细菌发生通透性畸变而溶解死亡。最后,臭氧还可以改变细胞中的代谢,使得细菌失活。它能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌灭活死亡。

综上而言,紫外线不仅可以通过直接照射来除菌,通过产生臭氧的方式,光线无法直射的地方同样无法脏污纳垢。(人民网)

 

吃海鲜要警惕“蒙面杀手”创伤弧菌

国庆黄金周期间,恰逢蟹肥虾美之时。专家提醒,想趁假日饱餐海鲜的朋友必须警惕创伤弧菌这个“蒙面杀手”。创伤弧菌的分布和习性如何?哪些人易感染创伤弧菌?如何在饱餐海鲜的同时避免踩雷?

处理或食用海鲜都可能感染

创伤弧菌是一种致病菌,像幽灵一般游荡在江河入海口、微咸的池塘、浅水海湾及海底沉积物之中。与陆地菌种不同,创伤弧菌具有噬盐、高钠、噬温、乏氧、寡营养等特点,喜欢藏匿在鱼、虾、贝类等海鲜中,伺机而动。

“当海水温度超过20℃时,创伤弧菌繁殖十分活跃,贝类海产品的创伤弧菌携带量达到最高。”首都医科大学附属北京佑安医院感染综合科副主任医师李侗曾告诉科技日报记者,夏秋季是创伤弧菌感染高发期。

最早见诸报道的创伤弧菌感染病例发生于1970年,一个叫罗兰德的人发现创伤弧菌感染导致小腿坏疽和内毒素性休克。此后,在美国、丹麦、西班牙、以色列及我国台湾、浙江温州等一些沿海地区相继有创伤弧菌感染的临床报告。

创伤弧菌以致病力强、感染死亡率高而赫赫有名。通常,创伤弧菌在两种情境下发起进攻。一是人们食用携带创伤弧菌的鱼、虾、贝类等海鲜,据统计,在无伤口的创伤弧菌脓毒症患者中,90%是因为食用了携带创伤弧菌的生牡蛎;二是原本就有的伤口接触到海水或海鲜,或在处理海鲜时被扎出伤口而导致感染。

“无论是处理海鲜还是食用海鲜,都有可能染上创伤弧菌。”中国医科大学航空总医院临床营养科营养师张田接受科技日报记者采访时表示。

感染创伤弧菌后会有哪些症状?据华东理工大学食品药品监管研究中心教授阮赞林介绍,食用海鲜时感染创伤弧菌的潜伏期大约是12小时至4天,患者会发生腹痛、恶心、呕吐、腹泻、发烧或打冷颤,下肢皮肤会感觉疼痛,接着就是红疹、水泡的发生和溃烂,最严重是休克甚至死亡。若是从伤口感染创伤弧菌的话,在12小时之内,皮肤开始出现红、肿和水泡现象,最后成为坏死性筋膜炎。

“据统计,创伤弧菌伤口感染的病死率在20%左右,在感染创伤弧菌后发展为脓毒症的人群中,病死率可以高达50%左右。”李侗曾提到,创伤弧菌感染后重症和危重患者的病死率很高,有数据显示,95%的海产品相关死亡由创伤弧菌引起。

免疫力低者感染可能性增加80倍

“免疫力低下的人更易受创伤弧菌的攻击且造成的危害更大,患有艾滋病、糖尿病、肝损伤、酒精性肝硬变、遗传性血色(铁)沉着病和慢性疾病等人群尤其要警惕这种细菌。”张田表示。

创伤弧菌是一种毒性极强的细菌,因感染途径不同,引起的疾病可能有所不同。李侗曾告诉记者,食用生的或未煮熟的贝类而引起急性胃肠炎,感染者通常会到消化科门诊、肠道门诊和急诊就诊。经皮肤感染创伤弧菌,皮肤主要表现是局部红肿疼痛、出现大疱疹,此类感染者会到外科门诊或者医院急诊就诊。

需要注意的是,食用生的或未煮熟的贝类(尤其是牡蛎)后,可发生侵袭性败血症。据资料统计,创伤弧菌在免疫系统受损的人群(特别是慢性肝病患者)中发生血液感染的可能性是正常人的80倍,感染者可能因感染性休克导致死亡。经消化道感染和经皮肤感染创伤弧菌都可能导致感染性休克,这样的患者病情危重,通常会到急诊就诊。

医生提醒,患者伴有高热、昏迷、意识不清等休克表现,应立即前往医院感染科或急诊就诊,并告知医生自己的接触史。在详细询问病史、完善病原学相关检查后,医生会使用第三代头孢菌素和四环素类药物、喹诺酮类药物进行治疗。

如果有组织坏死和感染性休克风险,外科医生可能会紧急进行伤口的清创甚至截肢手术。感染后重症病例的病情发展很迅速,大多数在感染后48小时内死于多器官功能衰竭。“为了挽救生命,医生有时候不得不给患者感染的肢体进行截肢处理,因为一旦犹豫,可能就会失去生命。”李侗曾表示。

如果有急性肾损伤、感染性休克、急性呼吸衰竭,在使用抗生素基础上医生会安排患者进入重症监护室进一步治疗,可能需要抢救治疗和器官替代治疗,例如肾透析、呼吸机辅助通气等。

并非不治之症但预防很重要

有人担心创伤弧菌感染容易漏诊误诊。对此,李侗曾解释道,食用海鲜导致的肠道感染和普通食物中毒难以区别,确诊需要等待粪便微生物培养,而创伤弧菌的检测需要特殊培养基,普通培养阳性率低,所以容易漏诊误诊。“不过消化道感染一般症状轻,抗生素治疗后患者恢复顺利。”

相对来说,皮肤感染一般很少漏诊误诊,因为该病的皮肤表现为大疱性的蜂窝织炎和组织坏死。但如果出现坏死性筋膜炎,就容易和气性坏疽混淆,和其他细菌感染(例如链球菌和金黄色葡萄球菌)也容易混淆。

“创伤弧菌感染漏诊误诊往往是因为患者未告知医生自己的接触史,或患者入院时已出现感染性休克而意识不清,医生可能无法准确获知患者接触过什么。”李侗曾说。

专家提醒道,最近吃过生海鲜,特别是生牡蛎,或接触海水后发生伤口感染,都应及时告知医生。医生会根据病情考虑是否由创伤弧菌感染引起,如果从患者的粪便、伤口或血液中发现弧菌,就可以确定感染。

总体来看,如果患者有海水海鲜接触史,而医生对创伤弧菌又有所了解,一般不容易漏诊误诊。“由于沿海地区创伤弧菌感染发生率高,医生一般有所了解;内陆地区该病少见,有些医生不了解该病可能漏诊,所以,在夏秋高发季节应做好宣传。”李侗曾说。

李侗曾表示,创伤弧菌感染并非不治之症,如果在症状开始出现时及时使用四环素类或头孢菌素类抗生素治疗,大部分患者的病情可以得到缓解,两周左右即可恢复。“预后差的是病情进展迅速的患者。如果到医院时已进入休克,那么即使及时接受治疗病死率仍然超过30%。”

为防止创伤弧菌感染,要彻底煮熟海鲜;避免伤口接触海水或生海鲜;处理生海鲜时戴防护手套,小心被割伤。如皮肤出现发红、肿胀和疼痛等感染症状,及时咨询医生。张田提醒道:“高危人群夏秋季到海边旅游、食用海产品需要做好预防工作。”(科技日报)

 

一场食肉主义大危机正在酝酿中

非洲猪瘟扩散以来,中国国内生猪供应量持续下滑,猪肉价格飙升,许多人已经高呼吃不起猪肉。但是,最新发表在《科学》上的研究指出,关于食用肉,还潜伏着一场更大的危机:抗生素滥用和抗生素抵抗现象已经威胁着全球肉类供应市场。如果不严加管控抗生素使用,超级耐药菌一旦出现,不仅会让我们吃不上肉,更可能会影响全人类的健康。

抗生素危机

抗生素的发现,将人类从细菌感染疾病的泥潭中解救了出来。不计其数的病人因抗生素而得救,延续了生命。

正因为见效快、疗效好,抗生素的使用已经过于泛滥,越来越多的研究已经对这一行为发出了警告。大量人类疾病中出现的抗生素抵抗、耐药菌株正让抗生素联合治疗失效,医院中也已有超级细菌出现。

抗生素杀灭细菌的过程,相当于人为介入,给细菌进行了一次自然选择。那些因基因突变获得抗性的菌株存活下来,开始扩大种群,并向周围的细菌转移抗性基因。目前,科学界认为抗生素抵抗之所以转移得如此之快,主要依赖接合和转导两种方式,这样可以让细菌快速交换抵抗基因。

不过,我们或许想不到,包括抗生素在内的抗菌剂有73%是用于家畜和家禽的,而正是这些动物一直在给人类供给肉源。绝大部分动物用的抗生素与人类是相同的,并且饲养动物中的抗生素使用量从本世纪开始就一直在升高,这一现象与我们对肉类的需求激增是离不开的。

从2000年至今,随着中低收入国家的经济水平不断提升,居民对肉类蛋白的需求大幅增加,非洲、亚洲和南美的需求分别增长了68%、64%和40%。以猪肉为例,中国目前饲养的家猪约占全球的一半,猪肉年产出量已经从上世纪60年代的150万吨,升至近些年的5400万吨。

许多地区养殖场不断扩张,卫生管理却一直处于落后状态,为了保证动物不患病就只能增加抗生素的使用量。因此,在如此数量庞大且稳定的肉类供应链背后,是抗生素一直在保驾护航。

养殖动物出现抗生素抵抗

大规模的抗生素投入,保证了肉类从农场源源不断地走向餐桌,但是最新发表在《科学》上的研究指出,家畜养殖业已经开始大面积、高比例地出现抗菌剂抵抗现象(AMR),这意味着细菌、病毒、寄生虫和真菌正在对许多药物产生耐药性。

目前,全球仅有哥伦比亚一个国家会向大众公开动物中有关AMR的监控数据。可想而知,我们对抗生素抵抗状况几乎是完全不知情的。尽管世界卫生组织在2017年就已经提出减少在动物中使用抗生素的倡议,但至今仍然没有合理的结论来告诉我们,动物中AMR已经严重到什么程度了。而在那些缺乏严格管控的中低收入国家,抗生素在动物中的滥用更加严重。

不过,现在苏黎世联邦理工学院Thomas P. Van Boeckel完成的研究,让我们首次看到动物中抗生素泛滥和抵抗的形式已经非常严峻。他整理了2000年~2018年一共901例有关抗生素抵抗和使用的调查报道,并且根据国家和地区分类后,将二者进行了重叠比对。

研究主要调查的是四种在人类和动物感染疾病中常见的细菌,包括弯曲杆菌(Campylobacter)、非伤寒沙门氏菌(nontyphoidal Salmonella)、大肠杆菌(E. coli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。目前,我们有许多抗生素来针对这几种细菌,比如用于抗弯曲杆菌的喹诺酮,和更普适的四环素和青霉素。

在所有的数据整理完备时,他设置了一个P50的值,用来描述抗菌剂抵抗已经达到50%的状态。Boeckel表示,他对结果感到非常惊讶,因为他发现这18年来,在中低收入国家中,养殖鸡抗菌剂中大于P50 的比例已经从0.15上升至0.41;这一比例在养殖猪、牛中,分别从0.13上升至0.34以及从0.12上升至0.23。

其中抗生素抵抗最严重的区域主要集中在印度南部和东北地区、中国东北和华北地区、巴西、埃及和中东一些国家。而抗生素使用率在中国大部分地区都在飞速增长。研究指出,像临近这些抗生素热点附近的区域,正在不断搭建新的养殖场,这些地区将成为抗生素抵抗扩增的部分。

在常用于动物生产中非常喜欢使用的四环素、磺胺类药物和青霉素都已经展示出明显的抗生素抵抗。而在人类医疗中广泛使用的环丙沙星和红霉素,同样也面临着抗生素抵抗率激增的趋势。目前,为了应对越来越耐药的菌株,许多养殖场已经开始使用三代或者四代头孢菌素来防御大肠杆菌,但是研究中,这些新一代抗生素也没能避免极高的抗生素抵抗状态。

“抗生素抵抗已经成为中低收入国家亟需关心和解决的问题,这些地区肉类需求越来越大,但是抗生素却很容易获取。”Boeckel表示。“因此,过度使用抗生素造成了这一局面。”

影响的不只是肉价

如果拿此次非洲猪瘟为例来做对比,非洲猪瘟只是让我们吃不起猪肉,而一旦超级菌株出现,影响的将是各种类型的肉源。并且,非洲猪瘟不会传染人类,但很多抗生素是人类和家畜通用的,杀灭的也是会在人体中致病的细菌。因此当动物中出现耐药菌株后,很容易向人群中转移,这代表着不只是动物健康没有保障,人也可能面临无药可治的状况。

此篇研究的评论稿指出,错误使用和滥用抗生素已经让我们面临着前所未有的抗生素抵抗危机,这是国际合作之间需要放在首位解决的公共健康问题。

如果再不正视抗生素滥用的问题,未来可能就不只是吃不起猪肉这么简单了。(环球科学)

 

三联药物疗法可显著延长果蝇寿命

一个国际科研团队最新发现,将三种已知药物联用的疗法可显著延长果蝇寿命,这有助于人类抗衰老研究。不过研究人员强调,这项研究距离开发出有效的人类抗衰老疗法还有很长的路要走。

英国伦敦大学学院和德国马克斯·普朗克衰老生物学研究所等机构研究人员在新一期美国《国家科学院学报》发表论文说,这三种药物分别是以锂为主要成分的情绪稳定剂、癌症药物曲美替尼和免疫系统调节剂雷帕霉素。

此前用果蝇进行的实验显示,这三种药物对延长寿命都有一定效果。新研究显示,单用其中一种药物可让果蝇寿命平均延长11%,而三种药物联用可使效果大大增强,能使果蝇寿命延长48%。

研究人员说,这三种药物作用于不同的细胞信号通路,这些信号通路共同构成了一个营养感应网络,它可以使机体根据营养水平变化而反应,从而延缓衰老。三种药物联用还有互补好处,比如锂可以抑制雷帕霉素的副作用。

项目首席研究员、伦敦大学学院教授琳达·帕特里奇说,越来越多证据表明,低剂量多药物联用可有效避免与衰老相关的疾病,这项发现有助于探索人体抗衰老机制,不过要开发出对人类有效的抗衰老疗法,还有很长的路要走。(新华网)

 

拆除通信基站以防辐射,真的有必要吗?

生活中我们越来越离不开网络通信,不论手机还是笔记本电脑,都需要借助信号才能顺利进入互联网的世界。作为和移动终端进行信息传递的通信基站,其是整个通信系统中的重要组成部分。但是有传言说,“通信基站会产生辐射”,这不免增加了人们对通信基站的担忧,促使“拆除基站来预防辐射”的说辞广泛传播,那么,事实到底是怎样的呢?

近些年,存在不少由于小区业主投诉而导致基站被迫拆除的事例,如长沙某小区业主,因为听信“小区内通信基站辐射过大,很多人因此得了癌症”的谣言,向运营商投诉,多次协调无果后,最终运营商被迫拆除基站,随后小区及小区附近手机通信服务受到严重影响,接听和拨打电话、无线上网、收发短信等都无法正常运行。

那么,这种拆除基站来预防辐射的做法,究竟是言之有理还是危言耸听,下面我们为大家详细解答。

首先我们需要了解什么是通信基站,简单地说,通信基站是无线电台站的一种形式,是指在一定的无线电覆盖区中,通过移动通信交换中心,与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。由于基站和移动终端是以电磁波的形式传输信息,必然会向外发出辐射,这样看来,说通信基站产生辐射是有一定道理的。

那么这种辐射使得很多人得了癌症,这种说法有依据吗?事实上,辐射可以根据其产生的能量高低分为电离辐射和非电离辐射两种。电离辐射对人的危害大,会使人产生癌变,比较典型的核辐射就属于电离辐射;而非电离辐射则对人体无害,诸如手机、电脑、wifi都是非电离辐射,当然通信基站也属于非电离辐射,所以“很多人因此得了癌症”纯属无稽之谈。

此外,我国对基站电磁辐射管理有着严格要求,目前执行的国家标准《电磁环境控制限值》远远低于国际标准限值,以900MHz频率的GSM基站为例,我国的标准限值是40微瓦每平方厘米,远远低于欧洲国家的450微瓦每平方厘米的标准,所以基站产生的辐射完全不足为虑。

由此看来,盲目的听信谣言并不可取,采取这种极端的防辐射措施,不但没有任何效果,还会给生活带来各种各样的麻烦。(人民网)

 

“冲浪”5G时代 我们需要5G思维

中国移动5G商用预约活动近日全面上线。客户可通过短信、“中国移动”APP、扫二维码三种方式参与预约,享受5G手机优惠购、5G套餐折扣享、5G业务鲜体验等“三重”好礼。以上三重好礼,均存入预约客户的“5G钱包”。中国移动称,未来,“5G钱包”将成为客户获取5G各项优惠和权益的入口。

随着5G商用步伐的加快,运营商都在想方设法推出新的产品,以期既能够为自身带来经济效益,也能够为用户提供便利的服务。“5G钱包”的推出就是运营商在运营、服务方面的一个尝试。它最后的使用效果如何,现在还不能确定,但作为5G商用之路上的一个新产品,有其自己的价值。

技术的发展,会给社会带来很大的改变。以前的手机只能打电话、发短信,现在手机可以语音、视频、导航……通信技术的发展,催生了许多新生事物,如,产生了大量手机APP,为人们的工作、生活带来了极大的便利。另外,人工智能技术也得到较大的发展。

5G最大的优势就是速度快。数据显示,5G的最快网速将比4G快10到100倍,曾经下一部高清电影需要几十秒,用5G只需要1秒。可以预见,进入5G时代,电子信息技术会将更广泛的改变传统产业,将会产生一系列新生事物,催生很多新产业、新业态、新模式。这种趋势不以我们的意志为转移,而是必然的方向。因此,在5G时代,要培养5G思维,不断适应技术的发展,贴近技术的需求,才能赢得更好的发展机遇。

对创业者来说,如果拥有5G思维,主动选择与5G靠近,那么在创业方向上,一定程度上与大潮流是一致的,这样成功的可能性或许会大一些。对企业来说,如果拥有5G思维,将科技创新的方向与5G结合起来,这样可能更能贴近市场的需求,在竞争中处于有利位置,对企业的长远发展大有裨益。对高校、科研院所来说,以前进行的一些研究和未来要进行的一些研究,尤其是与5G有关的研究,该刹车的要刹车,该打方向盘的要打方向盘,及时将5G因素考虑进来。这样的研究才有生命力,才符合科技发展的方向,否则,研究得越深,就偏离主流方向越远。

新技术带来的改变,很多时候是系统的、深远的、不可抗拒的。在潮流面前,只能顺势而为,否则就如同一个筋骨奇异的练武奇才,在深山老林经过10多年的苦练,终于练就了盖世武功,成为天下第一剑客。然后,他下山后却发现,江湖早已不用剑了,改用枪了。(科技日报)

5G时代空间信息如何实现智能服务

随着5G时代的到来,物联网、云计算、大数据等技术快速发展。信息基础设施日益完善,全球时空大数据呈爆发式增长。在这样的时代背景下,如何实现空间感知和空间认知的智能化,在正确的时间和正确的地点把正确的数据、信息、知识推送给需要的人,实现空间信息的实时智能服务?中国科学院院士、中国工程院院士李德仁详细给读者解读。

5G的典型技术特点和应用场景

5G是第五代移动通信技术,5G下载的速率理论上可以达到20GB/秒,是4G时代的20倍。如果说4G改变生活,5G将改变整个社会;如果说4G服务于人,5G就支持万物互联。

5G有三个典型的技术特点:5G能提供增强移动带宽;海量机器类通信;超高可靠低时延通信。有了这三个特点,高清视频,VR、AR或交互现实等都能实现,可以实现智慧物流、环境智能监管、智慧城市或智能城市的计算,可以应用于自动驾驶、机器人无人操作、工业互联网、远程医疗、智能电网。

5G典型的垂直行业应用:比如,视频识别分析,包括人脸识别、移动检测和全景的实时监控,有了5G就可以视频识别实时化。

VR/AR虚拟显示和增强现实能做到呈见式漫游。每个人戴智能眼镜就可以看报纸,打电话。工业物联应用,包括智能制造、智慧医疗、无人机通信等。车联网应用于智能交通领域,可以建立汽车辅助安全驾驶系统,来提高交通效率。

5G产业的发展要注重研发核心元器件和典型示范应用。垂直行业的应用面临一个跨界融合的问题,运营商在5G建网时要研究如何降低成本。因为5G的基站非常密集,建设成本非常高。如何降低成本、解决它的应用创新问题,是5G产业发展需要突破的难点。

5G不可能覆盖全部陆地,而陆地在地球上只占了29%,所以5G需要靠6G卫星通信来补充。

6G技术是把陆地无线通信技术和中高低轨的卫星移动通信技术及短距离直接通信技术融合在一起,解决通信、计算、导航、感知等问题,组建空、天、地、海泛在的移动通信网,实现全球覆盖的高速宽带网。

也就是说,6G是空天地海泛在的移动通信网,会涉及很多数据。天上的卫星、飞艇、飞机、无人机,地面的车辆、无人驾驶车等都会产生数据,手机轨迹记录的数据、视频轨迹记录的数据、定位数据、刷卡数据……这些构成一个城市的轨迹大数据。

5G时代,地球空间信息服务可以做到社会化与大众化,空间信息服务要从二维走向实景三维。

跟二维相比,三维信息完整、语音信息丰富,空间关系是精准的,三维实景模型是把室内室外、地上地下、水上水下各种精准三维的几何信息,丰富的语音数据信息,准确的空间关系按细节来表达的一个空间数据集市,表达直观,便于分层,用于各种空间分析和辅助决策,把数据、结构、功能为一体的三维数据智能表达,所以它是一个完整的数据模型。

建立位置精准、基准统一、属性丰富、数据完备的实景三维数据模型,关键是精准空间信息的获取,多元空间大数据的增强、全系地位要素结构化的提取、机构化语音模型按需重建,工作量比原来要大得多。要解决空天地立体化组合全空间的数据采集平台,有卫星、汽艇、飞机、无人机、地面移动系统、手机等各种数据采集手段。

5G信号仿真要靠三维模型,高清驾驶地图要靠三维模型,城市精细化管理、可视化分析等都需要用三维实景模型。要构建空天的立体化主卧室高效的观测手段,用人工智能、5G网络、云计算区块链技术来提高海量数据处理和智能化水平,用三维模型做智能驾驶信号仿真、城市精细化管理方面的推广应用。

无人机视频数据能做到实时目标的检测和跟踪,数据用5G传下来很快,就可以进行检测移动目标,边接收边跟踪边处理。

认路机器人,可以做三维建模的数据采集,可以自动地爬楼梯,可以自动避开障碍物,实现传感、测量、控制、感知的一体化,把这样的器件做成一个很小的器件,上面有北斗GPS芯片、有通信的芯片、有光导和影像传感器,把它们做在一起就能代替人开汽车,放到自动驾驶汽车上去。

要把大数据用起来。比如武汉市管理三四百万辆汽车、450万个驾驶员、5万多条道路,三维实景地图上会有许多数据,要抓智能化、大众化的应用。

未来5G和6G可以全球全覆盖,实现一星多用、多星组网、多网融合智能服务。希望解决实质导向增强,提高到分米级,甚至于到厘米级的自动驾驶水平,遥感到分米级五分钟的时间响应速度,全球宽带全覆盖的通信。

在5G和人工智能时代,抓好真三维实景,建设我国自主的通导遥一体化空天信息实时智能服务系统,抓好空间信息的自动化、智能化、社会化、大众化和实时化服务,以测绘、遥感和地理信息技术中心的地球空间信息学,其创新发展的道路十分宽广,前途光明。

对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑的构想

面对大数据时代的到来,将人工智能应用于地球空间信息学,可以提升地球空间信息处理的感知认知能力,实现地球空间信息学对所获取的数据快速处理、提取有用信息和驱动相应应用的过程。

在近地外层空间上,在从数字地球向智慧地球发展的过程中,对地观测卫星的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率等不断提高,各国掀起了高分辨率遥感卫星研制的热潮。我国也相继发射资源系列、遥感系列和高分系列高分辨卫星,使在轨卫星数量达235颗以上。它们将满足正常需求和基于特定任务目标需求的快速响应、持续动态监测。

物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感器设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,普遍连接,形成物联网。

物联网极大地促进了智慧城市的建设与发展,使城市中的“万物互联”成为可能。物联网促使城市拥有了上千万个智能传感器,如我国城市已拥有2000多万个视频摄像头,可以提供PB和EB级的连续图像。

在个人尺度上,智能手机作为最普及的移动设备,在分析测试方面具有巨大潜力,它带有越来越多的传感器:加速计、麦克风、摄像头、陀螺仪、定位装置等,可以方便地获得各种数据和信息,如捕获人类行为数据、记录位置信息、感测环境变化,甚至可以为相关科学研究记录和分析数据,成为无所不在、人人拥有的大众传感器,成为人们生活中最受欢迎的电子设备。

因此,在地球空间的宏观、中观、微观3个尺度上分别形成对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑3个高度智能化系统,是完全切实可行的。

宏观尺度上的对地观测脑是通过将通信、导航、遥感卫星一体化组网,并与人工智能和天地云计算相结合而形成的一种模拟脑感知、认知过程的智能化天基信息实时服务系统。利用在轨影像处理技术、星上数据计算分析技术等对获取的数据信息进行处理分析,再通过星间通信链路和天地通信网的融合,将它们传送给全球任一需要服务的对象的智能终端。

中观尺度上的空间认知是智慧城市脑,它是在数字城市建立的网络空间上,通过物联网各种传感器自动和实时地采集现实城市中人和物各种状态和变化的大数据,利用人工智能和数据挖掘等智能手段,由云计算中心处理其中海量和复杂的计算,实现对城市的感知、认知与控制反馈,为城市应急、城市管理、智能制造、经济发展和大众百姓提供各种智能化的服务的一种城市运行管理服务系统。

微观尺度上的空间认知是智能手机脑,它利用手机和智能手表上的加速计、麦克风、摄像头、陀螺仪、定位装置和人体健康参数测量仪等各种传感器,能实现室内外优于1m的定位精度,通过实时捕获人类行为数据、记录位置信息、感测环境变化和手机主人的健康参数(血压、血糖、血脂、心率、脉搏、心电图)等数据信息,通过手机内置高度智能芯片对各种数据进行上下文分析推理。这种智能手机脑可分析手机持有人的行为学、健康学、生理学和心理学,并可成为主人的智能助理。

对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑是我们学习理解脑认知、实现空间认知的新跨越,是地球空间信息科学发展的新使命,需要广大科研人员投身到时空大数据与人工智能的集成创新研究中,为研制各种各样的对地观测脑、智慧城市脑和智能手机脑作出应有的贡献。(光明日报)

 

中国自研数据库超Oracle登全球第一

继5G移动通信和高端芯片之后,中国技术在又一个“核高基”领域取得了重大突破。

近日,据权威机构国际事务处理性能委员会(TPC,Transaction Processing Performance Council)官网披露,中国蚂蚁金服自主研发的金融级分布式关系数据库OceanBase,在被誉为“数据库领域世界杯”的TPC-C基准测试中,打破了由美国公司Oracle(甲骨文)保持了9年之久的世界记录,成为首个登顶该榜单的中国数据库产品。

中国工程院院士、计算机专家李国杰对此评价,这是中国基础软件取得的重大突破。

TPC-C是全球主流计算机硬件厂商、数据库厂商公认的权威标准。过去数十年,TPC-C一直是海外传统数据库厂商竞技的舞台,Oracle更是制霸该榜单长达9年。

OceanBase是登上TPC-C排行榜前列、由中国公司完全自主研发的第一款大型数据库产品,其创造的新的联机交易处理系统(OLTP)世界纪录,是Oracle最好成绩的两倍多。

作为基于云计算分布式的新一代数据库,OceanBase在性能指标上大幅超越Oracle等传统数据库,标志着国产数据库经过40年的探索和发展,在云计算时代迎来了换道超车。

据悉,OceanBase已在蚂蚁金服和阿里巴巴业务系统中得到了广泛应用,凭借强劲的性能成为过去多年“双11”支付宝交易处理系统的守护神。数亿人能够随时随地网购、移动支付,背后靠的都是OceanBase数据库的力量。从2017年开始,OceanBase数据库开始对外开放,服务包括银行、保险等金融机构。

专业人士评价,OceanBase能够晋级数据库世界杯,并一举拿下皇冠上的明珠,显示了中国在数据库领域的技术积累超出业界想象。从极限的复杂场景中孕育和沉淀技术,从内部和外部的实践中不断的打磨锤炼,中国科技人员正在实现一次又一次的技术创新和技术突破。(中国新闻网)

 

马斯克:“星舟”火箭将在6个月内升空

美国太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克28日说,该公司正在开发的下一代重型运载火箭“星舟”有望在未来6个月内升空进入轨道,明年实现载人飞行。

马斯克当日晚间在美国得克萨斯州博卡奇卡发射基地演讲时公布“星舟”详细开发计划时说,由博卡奇卡和佛罗里达州卡纳维拉尔角的两个基地相互竞争,交替建造并测试Mk1到Mk5系列“星舟”原型机。

马斯克说,完成组装后的“星舟”原型机长约50米,直径约9米。其中,Mk1原型机将安装3台“猛禽”发动机,将在未来1到2个月飞抵约65000英尺(约合19812米)的亚轨道;Mk3及后续原型机则有望每个装载35台“猛禽”发动机,进入近地轨道。但是,发动机数量是否能达到35台要视任务情况而定,最少大约为24台。

马斯克说,“星舟”最终目标是实现“快速可重复利用”,未来有望每天发射“星舟”3到4次。之所以能够“快速可重复利用”,是因为“星舟”箭体外壳主要采用的材料是不锈钢而非碳纤维,维护成本低,在太空极端环境下表现优于碳纤维。“星舟”底部使用陶瓷材料隔热以应对进入大气层时产生的高温。

太空探索技术公司28日发布官方推文说,“星舟”有望将超过100吨有效载荷送入月球或火星表面,以经济的价格为建立月球基地和火星城市运送人力、物力。“星舟”最终将运送多达100人进行长距离星际飞行。(新华网)

 

欧洲特有树种超半数濒临灭绝 66种属极危

国际自然保育联盟(IUCN)日前发表报告,指出欧洲特有树种中,超过半数正面临灭绝危机,原因包括外来物种入侵、毫无节制地伐木和城市化。

IUCN在报告中指出,在欧洲454种原生树木种类中,有42%未来可能从欧洲消失。此外,根据该机构更新的濒危物种“红色名录”,多达58%欧洲特有树种面临灭绝威胁,其中66个种类属于“极危”,距离灭绝仅一步之遥,情况令人担忧。

IUCN表示,害虫、疾病和外来入侵物种,正加速欧洲特有树种减少。其中最具代表性的七叶树的数量已大幅减少,被列为“脆弱”树种,主要原因是来自巴尔干半岛的害虫“潜叶虫”迅速扩散,以及伐木、森林大火和旅游业急速发展。

该机构强调,应加强关注一些鲜为人知的物种,并将其纳入保护范围。“红色名录”首次评估这些物种的状况,发现超过一半灌木,以及五分之一的陆生软体动物物种和苔藓植物正濒临灭绝。

报道称,这些容易被人忽略的物种对生态非常重要,例如陆生软体动物物种有助改善土壤,也是鸟类、哺乳类动物和人类的重要食物来源。(中国新闻网)

(选编:洪田 博士)

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