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采集报告共计 17 条信息

1 欧盟发布《让科学发生:欧洲研究区研究基础设施的新目标》 2021-03-16

2020年10月,欧洲科研基础设施战略论坛(ESFRI)发布《让科学发生:欧洲研究区研究基础设施的新目标》白皮书(MAKING SCIENCE HAPPEN Anew ambition for Research Infrastructures in the European Research Area)。文件指出,在研究基础设施领域,ESFRI成功实现了欧洲研究区(ERA)制定的初始目标,欧洲现已形成确定新的具有潜力的投资重点、研发新设备的有效机制,并全面建成研究基础设施景观。 科学的重要使命是引领经济、社会和环境转型并为做好必要的准备。欧洲研究基础设施是实现科研突破、促进技术创新的关键。重振欧洲研究区将是完成这项任务的关键。ESFRI考虑如何促进欧洲研究基础设施体系的进一步发展,使其有效地支持研究和创新,实现欧洲更长远的政策目标。 ESFRI需要进一步优化研究基础设施景观:1)促进跨学科研究,开发数据互操作,催生新学科应对新的社会挑战,为实现可持续发展目标做出贡献;2)使各国和欧洲的各种资金更有效地协同合作,寻找投资方向;3)使研究基础设施更好地融入主办国的社会发展;4)不断提升服务的现代化程度,支持欧洲优先事项;5)强化欧洲在全球事业中的领导地位。 为建设更强大的欧洲需要做到以下几点:1)强化研究基础设施作为欧洲研究区重要支柱的地位,形成健康、可持续、一体化的研究基础设施生态环境,致力于产出具有影响力的科研成果,提供跨国服务,支持教育和技能的开发。2)增强研究基础设施作为跨部门战略投资的作用,参与欧洲战略议程,使欧洲的研究与创新能够应对紧迫且复杂的社会挑战。3)开发和利用欧洲研究基础设施作为知识与创新中心的潜力,融入当地社区,成为欧洲竞争力的基础,产生区域性和全球影响力。4)进一步增强各地区、国家乃至整个欧洲在研究基础设施开发和投资优先事项以及政策方面的一致性。5)挖掘研究基础设施作为开放科学主要推动者的潜力,提供满足FAIR原则和质量认证的开放数据,支持欧洲开放科学云的发展壮大,提高为用户服务的能力。6)更好地利用ESFRI的潜能,确保其具备的适当能力为欧洲制定一致的研究基础设施政策和投资做出贡献。 查看详细>>

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2 《评估英国从欧洲核子研究中心得到的益处》 2021-03-16

2020年8月6日,英国科学与技术设施委员会(STFC)发布题为《评估英国从欧洲核子研究中心得到的益处》的报告,阐述过去十年英国作为欧洲核子研究中心(CERN)成员所获得的广泛益处,展示了国际合作对英国可能产生的积极影响。 英国科学与技术设施理事会委托Technopolis Group开展研究。报告展示了英国对CERN的投资和共同开发产生的一系列科学、经济和社会影响。广泛益处包括科学研究与合作、创新、技能和科学外交,以及对英国企业的积极影响。其中最主要的内容是以下四个方面: 1、世界一流研究方面。CERN的研究在粒子物理学领域取得了重要进展,其中包括一系列具有里程碑意义的发现。这些成果为进一步的科学发展提供了支持,并为更广泛的社会影响提供了潜力。CERN提供了世界领先设施的使用和机会,这包括独特的技术和能力、国际合作、前沿科学和实验、最新的理论和方法、以及培训和学习机会。英国参与了CERN的所有主要实验和科学发现,许多英国研究人员担任重要职务。基于CERN的出版物还极大地提高了英国的引文指标,展示了高质量的研究成果。此外,CERN通过吸引资金、人才等,为英国的国际影响力、知名度和声誉做出了贡献。 2、世界一流创新方面。科学突破需要先进技术的支撑,这些先进技术也会在相关研究和行业中转化,进而得到更广泛的应用。在几个著名案例中(例如万维网、格网计算、触摸屏),CERN为已被广泛使用并产生变革性影响的主要新技术提供了平台,为英国和世界带来经济和社会利益。CERN的会员资格还使英国公司获得了稳定的合同,过去十年约有500家英国公司为CERN提供的商品和服务,带来了额外的1.833亿英镑收入并支持了就业(按2018年价格计算)。此外,至少有3340万英镑被提供给英国公司进行CERN实验(由合作国组织),以及用于CERN养恤基金。从小型工程公司到全球技术公司和养老基金管理公司,这些英国供应商实现了除合同本身价值之外的更广泛利益,例如开发创新产品、技术、获得新的市场机会。CERN合同还赋予了供应商一定程度的声誉,这在其他地方很难复制。一半的英国供应商报告说,CERN合同促进了其他方面销售收入的增加。 3、世界一流知识技能方面。英国有大量的CERN培训机会。在过去的十年中,大约有1000人参加了CERN的各种正式活动,接受了价值超过490万英镑的(免费)培训。越来越多的人从工作中获得技能和知识,包括每年约有1000名研究人员、300名CERN员工、40名研究员和来自英国供应商的数百名工作人员。通过这些互动,英国劳动力在各个领域获得了知识和技能(包括技术、科学、数字化、问题解决)的经验。CERN帮助英国提高了公众对科学的认识,唤起了人们对CERN、CERN支撑的科学以及后续收益的兴趣。这有助于提高群众的科学素养,并有助于发展重视科学的文化。 4、科学外交方面。英国积极参与CERN治理的各个层面,其为英国各部委,资助机构以及更广泛的英国科学基地提供了国际参与、合作领导、以及议程制定的重要平台。CERN还为英国提供了一个平台,使其可以更广泛地参与全球计划和国际网络。CERN在国际上享有很高的知名度和良好声誉,这使外界对成员的认可度更高(在科学、技术及其他领域)。CERN在科学外交中发挥了重要作用,其制定了开放政策,承诺提供全球合作的中立空间。它还积极寻求与全球各国建立联系并促进研究开展,同时促成许多在政治层面上关系紧张国家的科学家和决策者开展合作。 查看详细>>

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3 《基于重大科技基础设施技术创新的系统化:ATTRACT项目》 2021-03-16

2020年9月22日,ATTRACT项目组发布题为《基于重大科技基础设施技术创新的系统化:ATTRACT项目》(Systematizing serendipity for big science infrastructures:the ATTRACT project)研究报告,通过分析ATTRACT项目数据集,探讨政策如何促进科学研究在其原有范围之外的应用,发现-不同于以前提出的发现类型的意外发现模式。通过展示政策干预的潜力,个人和组织能够发现大科学研究的意想不到的商业应用。 ATTRACT资助了170个项目,为每个项目拨款10万欧元,以利用这些项目的各种技术促进企业发展,并为欧洲经济带来更大的经济回报。通常,科研人员会在ATTRACT项目文本中描述为自己的科学研究开发新应用的模式。在此次分析中,通过判读、汇总上述170个项目在文本中反复出现的主题,将项目进行分类,给出ATTRACT项目中的意外发现模式: 1、不同技术的结合(占比41%)。在这一类别下,技术可以来自研究方向相似或差别明显的不同领域,并通过不同程度进行集成。例如,SCENT项目旨在创造新的气体传感器,其利用了两个迄今为止并不相关的学科——高压技术和气体传感,前者主要用于材料的合成,后者此前也并未有与前者结合的案例出现。 2、基于以往研究进行扩展和构建(占比31%)。通过重新审视以前的研究来识别或探索新特征。这项工作通常需要细致地审视以前获得的知识,并在现有数据中寻找新的视角。重新诠释以往研究的另一种方法是增强特征或探讨技术在极端条件下的适用性。例如,有许多项目正在研究电流探测器在极冷的温度下或在辐射非常高的环境中使用的可能性。类似地,也有一些项目通过想象一项技术变得更高效或更强大的情况下,可以创造哪些机会来开发新的应用领域。 3、将技术应用到另一个领域(占比27%)。这一类别与“意外”概念最吻合——为现有技术找到新用途。将现有技术应用于以往从未应用过的领域,可能会出现新用途、新案例。特别是对ATTRACT项目的大型科研机构来说,它们研发的技术可能只应用于自身科学领域之内。但这些新技术也能为其他领域提供新的视角,或者提出新的方法处理领域内现有技术无法充分解决的问题。 4、使用人工智能或机器学习(占比14%)。这一模式是将机器学习应用于某一特定场景。它可以被认为是前一个类别的子集,因为机器学习是源于计算科学的突破,其在不同领域找到了新用途。人工智能或机器学习能够发现人类无法轻易识别的模式,提高了各种传感器从其收集的数据中获取有效信息的能力。这一类别中的许多项目都属于医疗保健领域。 该研究找到了两种以前未被确认的模式——不同技术的结合和使用机器学习。当然,还需要使用其他数据进行更系统的分析,以证实该研究结果并确定实现意外发现的其他方法。 查看详细>>

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4 《欧洲分析研究基础设施应对病毒和微生物威胁联合立场文件》 2021-03-16

2020年9月16日,欧洲电子显微镜综合基础设施(DREAM)、欧洲磁场实验室(EMFL)、国际质子研究基础设施(INSPIRE)、欧洲激光实验室、欧洲先进中子源联盟(LENS)、欧洲加速器光子源联盟(LEAPS)、欧洲离子束先进技术研发(RADIATE)等7个欧洲范围内的分析研究基础设施(ARIEs)联盟网络发布《欧洲分析研究基础设施应对病毒和微生物威胁联合立场文件》(Analytical Research Infrastructures in Europe-Viral and Microbial Threats Joint Position Paper),从面临的挑战、分析研究基础设施为应对COVID-19做出的响应、成果、前景展望5个方面,论述了ARIEs在应对病毒和微生物威胁方面发挥的重要作用,以及其在欧洲研究基础设施战略论坛(ESFRI)路线图中的关键地位。 病毒和微生物的进化导致出现新的病原体,它们可以规避已有的预防或治疗模式,这在人类文明的历史长河中无法避免。当前,应对传染源的主要挑战包括:1)传染性病原体迅速出现,流行持续时间不可预测;2)诊断和检测能力有限;3)缺乏对环境中传染性病原体的适当检测,尤其是对表面和空气的快速筛查;4)缺乏针对重症患者有效的治疗方法;5)缺乏预防性药物,特别是疫苗。SARS-CoV-2病毒和新冠肺炎疾病的突然出现和传播,暴露了人类社会的脆弱性,造成的巨大经济影响,成为全球性的挑战。 在使用新的诊断、治疗和预防方法迅速应对新型传染性病原体时,应当重视围绕病原体的结构、分子功能和病理生理问题开展的前沿基础研究,将研究成果从实验室应用到临床也需要多学科团队和组织之间的密切合作。在抗击新冠肺炎疫情期间,许多分析研究基础设施通过引入明确的工作方案和用户远程访问方式,扩大远程服务范围,快速建立了对新冠肺炎研究的支持。大部分设施启动了新冠肺炎研究的专用快速访问计划,帮助研究人员理解病毒对肺组织的影响,有助于开发病原体检测和治疗方法。分析研究基础设施的蛋白质生产能力为血清和结构研究提供直接支持,并为病毒-宿主相互作用提供了关键见解。 同时也暴露出急需解决的问题:1)实现或改进远程访问非大分子晶体学研究基础设施的能力。包括关注光束线和工艺的再发展潜力;进一步开发关键的样品制备设施,如氘标记和结晶平台,以便对新的研究目标作出快速反应;实现更高程度的自动化,即尽可能多的采用机器人和标准化样本环境;使用标准化支架,使机器人输送和装载样品成为可能;开发/改进标准化的数据采集、分析和管理软件;发展和强化工作流程;计算支持和网络安全;立足设施本身,重新思考调度流程和设施文化;开展远程访问培训,包括向/从分析研究基础设施运送样品;增加人力资源。2)对无法通过远程访问开展的实验,进一步加强设施操作员和用户之间的互动。包括开发可等效替代面对面互动的沟通途径;允许大型国际合作团队在现场尽可能有效地分享具体技术和专业知识;像在现场一样尽快解决复杂的实验问题,确保实验成功机会;像在现场一样分担工作,分享经验和专业知识,促进创新性成果产出;确保无法密切参与设施运行操作的用户,特别是年轻科学家,可以获得同等的支撑人才保障。 查看详细>>

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5 国际自由电子激光专家会议发布《自由电子激光器的使用及其他》报告 2021-03-16

自由电子激光器(FELs)这类现代X射线源的快速发展,在不断突破技术边界的同时,也创造了新的科学机遇。位于德国电子同步加速器研究所和X射线自由电子激光装置,正在为国际用户群体开放使用复杂和高度先进的大型研究基础设施,以进行法规允许的仅用于民用目的研究。另外,所谓的“军民两用”技术同时具有民用和军事用途,鉴于此必须从早期就确认敏感问题和军民两用领域,同时减少所涉及的威胁和滥用。然而,科学应用和技术,特别是在自由电子激光器方面,正在进入一个新的领域,这需要认真评估军民两用研究在多大程度上可能成为一个问题。实验室和国际研究界必须认真对待这种关切和考虑——否则就有可能失去开放科学系统的优势,国际合作将面临巨大压力和限制。 基于以上考虑,德国电子同步加速器研究所和欧洲X射线自由电子激光装置于2019年11月在德国汉堡组织了一次国际专家会议。会上讨论了自由电子激光器科学和技术在军事上的潜在应用,其目的是识别和评估自由电子激光器科学和技术领域军民两用的潜在风险,并根据最佳做法设计一种细致入微的方法,指导国际研究界。他们采取了各种方法,从科学、技术和立法方面等各角度审议了这一专题。 专家会议拟定了如下具体目标: ?识别和评估与自由电子激光器有关的科学和技术领域潜在的军民两用问题----分四次科技会议举办。 ?讨论和交流军民两用问题,以及意识、控制和政策方面的最佳做法。 ?探索最佳原则和做法,在国际协作中尽量减少军民两用的风险和扩散的担忧。 ?为在全球紧张时期开展科学合作的国际和前瞻性对话作出贡献。 结束会议后,报告编辑者根据全体会议上的陈述,汇编探讨了美国、俄罗斯、中国和欧洲这些通常在经济上有竞争但也有科学合作的国家和地区如何处理国际科学合作和军民两用问题,描述了应对技术发展的政治变革和法规如何影响我们已经建立的或未来的科学互动。 查看详细>>

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6 欧洲核子研究中心发布《2020欧洲粒子物理战略》 2021-03-16

2020年6月19日,欧洲核子研究中心(CERN)理事会全票通过2020欧洲粒子物理战略。 科研与对撞机建设规划 该战略报告首先将正负电子对撞机(希格斯工厂)作为优先级最高的下一代对撞机,其可以在非常干净的环境中产生大量的希格斯玻色子。接下来是考虑建设未来的强子对撞机(质心能量至少为100 TeV),其能量范围比现有的大型强子对撞机高一个数量级。通过探索新的能量领域,希望能有新的发现并找到对现有谜团(例如暗物质的性质)的答案。未来研究计划包括探索希格斯玻色子与其他粒子的相互作用,以及对基本粒子味道难题和中微子领域的研究。 创新和技术需求 完成对撞机建设目标将需要相关创新和尖端技术:粒子物理学界应加大对先进加速器技术的研发力度,特别是对包括高温超导体在内的高场超导磁体的研发。其他正在考虑的技术包括高场磁铁,等离子尾波加速和其他高梯度加速结构,明亮介子束,能量回收直线加速器等。大规模数据密集型软件和计算基础结构是粒子物理研究计划的重要组成部分。粒子物理学研究中使用的软件和计算模型必须不断发展,以满足该领域的未来需求。 其他方面 报告还提到了关于与其他实验组、科研组织、国家进行协同合作的相关事项,如日本的电子正电子国际直线对撞机(ILC)与整体战略兼容,倘若其能及时完成建设,欧洲粒子物理学界希望能进行相关合作。 查看详细>>

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7 欧洲LEAPS联盟发布抗击新冠肺炎研究报告 2020-09-14

2020年5月12日,欧洲基于加速器的光子源设施联盟(LEAPS)发布抗击新冠肺炎疫情研究报告(Research at LEAPS facilities fighting COVID-19)。报告概述了为全球科学界服务的欧洲加速器光子源联盟仪器和方法,还提供了正在获得并可公开的第一批成果。通过强有力的国家和欧洲资助计划来提高现有能力,将使LEAPS处于一个特殊的地位,成为应对当前及未来面临的病毒威胁的主要参与者之一。 在当前冠状病毒大流行的形势下,LEAPS成员机构正在合力为整个科学界助力,一些机构呼吁迅速利用专用波束时间,以将新型冠状病毒、疗法和疫苗研究放在首位,旨在最大限度地缩短从提案到论文提交的时间。 报告指出,在相关生物体系的高精度结构测定方面,在原子水平上确定蛋白质的三维结构可以通过大分子X射线晶体学来实现,并通过低温电子显微镜来达到较低的分辨率。这些结构对于理解新型冠状病毒的生物学和生理学过程,如在分子水平上复制和粘附到人类靶细胞是很重要的。与新冠肺炎相关的药物靶点和抑制剂复合物的结构信息将加快药物和疫苗的开发进程。 X射线成像技术可用于了解新型冠状病毒的生命周期,包括粘附、内吞、复制、装配和释放新病毒粒子等步骤,对于确定可能的治疗靶点非常重要。此外,在许多此类仪器中,成像与其他技术(例如荧光)相结合,可提供有关特定元素的分布和含量的信息。 X射线散射技术方面,小角X射线散射(SAXS)可提供从单个蛋白质到病毒粒子,甚至整个细胞的溶液中大分子的整体形状的直接信息。还可以追踪复合物形成的动态过程,因此可能对诸如病毒在毫秒级的时间尺度内粘附和对接到人类靶细胞或病毒衣壳装配过程提供信息。特别是,最近的研究已经证明了时间分辨小角X射线散射方法结合先进的计算模型来阐明从衣壳蛋白到成熟病毒粒子的完整装配途径(以及相关的自由能级图)的能力。 同步辐射圆二色谱(SRCD)快速光谱技术,可用于开发抑制剂和诊断测试工具。它可以用于单独筛选新型冠状病毒蛋白和核苷酸,以及它们与抑制剂的复合物。快速时间分辨圆二色谱可实时跟踪由例如抑制剂与靶蛋白结合引起的结构变化。 红外同步辐射方面,高亮红外同步辐射在指纹谱区的振动光谱法可用于研究生物系统从分子到单细胞和组织水平的功能过程,因此新型冠状病毒生命周期中的许多步骤可以通过这一技术进行研究。通过单次激发光谱(BESSY II)可以研究蛋白质与配体相互作用的构象变化,特别是病毒粒子在笼状化合物光解触发的非重复性动力学下的对接蛋白质。自由电子激光红外离子光谱(FELIX)在基于质谱的代谢组学中提供了获得分子结构的途径,例如在小分子生物标记物的发现中,其对诊断学的发展具有重要意义。 软X射线瞬时吸收方面,自由电子激光器与台式紫外线激光器以泵浦-探针结构耦合产生的元素和对映体选择性软X射线,为研究分子间相互作用以及与药物分子间相互作用随时间的变化提供了一种独特的途径,可应用于药物-靶相互作用的情况。这些构象变化将有助于理解药物-膜相互作用中动态变形的细节。 紫外荧光成像方面,蛋白质以及大多数生物分子或有机分子在深紫外线(DUV,低于350纳米)波长范围内被同步辐射激发时呈现出特异性荧光,这为亚100纳米分辨率的无探针荧光成像开辟了道路,使其成为研究新型冠状病毒引起的不同生理过程的一种非常通用的方法。 查看详细>>

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8 美国公布《核物理网络需求审查报告》 2020-09-14

2020年5月5日,美国劳伦斯伯克利国家实验室公布《核物理网络需求审查报告》(Nuclear Physics Network Requirements Review Report)。该报告基于2019年5月能源科学网络与能源部科学办公室核物理(NP)办公室组织的能源科学网络对核物理支持活动的需求审查结果,讨论和分析当前项目中的科学用例以及特定项目、用户设施或项目的预期数据输出,调查了主要利益相关方的计划和进程,以便研究未来5-10年的数据管理需求,提供高度可靠的数据传输能力,满足数据密集型科研需求,服务制定能源科学网络发展的战略规划。为探索这一领域主要探讨了以下问题:1)新的数据要如何、在哪里分析和使用?2)在未来的5-10年里,科学实践的过程会发生怎样的变化?3)潜在的硬件和软件技术的变化将如何影响科学发现? 能源科学网络不同于一般的因特网服务提供商,它是专为满足能源部数据密集型科研需求定制的。其使命是通过提供空前的网络基础设施、能力和工具来实现和加速科学发现,愿景包括科学进步将完全不受仪器、人员、计算资源或数据的物理位置的限制;在每一个领域,各种规模的合作都将拥有它们所需的信息和工具,以便从科学设施、全球网络和新兴网络能力中最大程度地获益;能源科学网络将促进伙伴关系并开发必要的技术,以确保实现这些转变。 审查工作围绕14个核物理相关案例开展科学背景、合作、设施装置、科学过程、远程科学活动、软件、网络与数据架构、云服务、与数据相关的资源限制、存在的问题的分析工作,得到以下结论: 1)未来三到七年内,许多新的核物理设施和探测器将投入使用,这将改变科学成果的产生、管理和合作方式。 2)高级科学计算研究高性能计算设施正在增加并且有新的使用模式出现。这是能源部/科学计算内部乃至整个科学界更大的结构变化的一部分。 3)随着实验数据量的增加和工作流中外部计算需求的变化,网络路径的多样性和容量成为主要核物理设施的关键问题。 4)目前,许多设施利用本地集群计算来分析数据。随着设施升级并产生更大的数据集,这类模型将无法管理计算需求。为此,科学家面临的挑战是,识别DOE ASCR内的资源和开放科学网格(OSG)的计算资源。要完全采用这些资源,工作流将需要对软件和网络架构进行重大更改。 5)为让工作流程更加灵活,需要采取一系列措施:升级软件以促进流传输、增加和改善网络连接选项,以及改变计算模型允许本地和远程数据访问。 6)跨越ASCR计算设施的通用访问方法(也许是应用编程接口[API])将极大地有助于开发能够采用并定期使用这些资源的工作流。 7)通常用于分享和传播实验结果的数据门户要么没有广泛使用,要么对于许多协作来说已经老化。在这个软件和硬件空间中采用高性能技术是几个协作小组所需要的。 8)跨越设施的基于网络的工作流在很大程度上依赖于性能监控软件设定预期和调试关键传输问题。这一软件现已广泛应用于所有已配置的设施。 根据主要调查结果,审查确定了核物理、高级科学计算研究和能源科学网络应采取的若干行动包括: 能源科学网络将在有兴趣共享能源科学网络6遥测数据(ESnet 6telemetry data)的能源科学网络工程和实验代表间开展讨论。考虑为某些案例创建类似于覆盖网络的大型强子对撞机开放网络环境(LHCONE)。继续与橡树岭国家实验室就广域连接选择和数量进行讨论。继续与托马斯·杰斐逊国家加速器设施、大西洋中部宽带公司(Mid-Atlantic Broadband Cooperative)、考克斯通信/欧道明大学弗吉尼亚区域网络(ELITE)以及大西洋中部研究基础设施联盟(MARIA)就广域连接选择和数量进行讨论。发布伽马射线能量跟踪阵列研究结果,作为未来实验设计的指南。使用perfSONAR之类的工具协助寻找度量和理解广域性能期望的小组。促进与寻求采用现代研究数据门户设计模式的团体讨论。促进与商业云技术的对等,为正在进行试点工作的实验提供便利。支持能源部超级计算站点之间的循环,特别是确保使用适当的工具和服务来优化端到端路径。建立数据仪表板,以便在核物理与其他项目办公室的比较中使增长领域轻松可视,并使描述核物理和其他项目办公室独特性的图表或图形轻松可视。 核物理团体将继续与高级科学计算研究设施讨论实验工作流程的计算和存储资源的新型和扩大应用。采用了长本地工作流用于核物理实验的电子-离子对撞机和用于高级科学计算研究计算的百亿计算项目,进一步完善了数据格式(大小、数量)促进形成更有效的数据共享机制。帮助能源科学网络预估未来2-10年核物理科学数据生产和使用的增长,估计具体的增长量,确保对网络服务进行适当的投资,满足在数据增长的各个阶段的需求。 高级科学计算研究团体将共同致力于构建能更好支持流式工作流的基础设施,同时开发一个与能源部/高级科学计算研究高性能计算设施一致性更好的接口。与核物理实验一起进一步探索高级门户的发展,共享研究成果。 查看详细>>

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9 深层地下中微子实验发布中微子探测器技术蓝图 2020-09-14

由费米实验室主持的国际深层地下中微子实验(DUNE)于2020年2月11日发布技术设计报告,列出了建造巨型远端探测器所需的一切,是迄今为止建造的同类探测器中最大的一个。这份报告就像是最终用户手册,研究小组可以据此开展实验。 来自30多个国家的1000多名科学家正在开展深层地下中微子实验,旨在探索中微子的奥秘。这些难以捉摸的粒子可能在宇宙演变为充满物质的过程中发挥了重要作用。为了更详细地考察它们与物质的相互作用,深层地下中微子实验将使用世界上最强大的中微子束,从伊利诺伊州费米实验室发送到800英里(1300公里)外的南达科他州桑福德地下研究设施——这是人造中微子实验中传输距离最远的实验。在费米实验室和桑福德实验室地下约1英里(1.5公里)处用粒子探测器进行精确测量,揭示中微子及其反物质(惰性中微子)在行为上的潜在差异。准确地了解这些粒子在穿越地球的漫长旅程中如何变化,将为物理学家提供有关宇宙历史的线索。 深层地下中微子实验还能观察到由超新星产生的中微子,它们可能会形成中子星或黑洞。实验的另一个目标是从一种罕见的亚原子过程(称为质子衰减)中寻找信号。在一英里的岩石保护下,深层地下中微子实验对粒子轨迹的精确测量将使科学家能够研究质子是永远存在还是最终会分裂,有助于理解自然的基本力量。 中微子(以及惰性中微子)非常难研究,它可以穿过大多数物质而不留下痕迹。为了尽可能多地捕获它们,科学家使用了强烈的中微子束并建造巨大的探测器。四个地下中微子实验大型远距离探测器模块将被组装起来,埋在位于南达科他州的土壤深处。每个模块的长度将超过奥运会游泳池的规模,有四层楼那么高。它们将容纳70000吨液态氩。这是一种透明的晶体材料,适合详细测量中微子的相互作用。 完成技术设计报告需要开展大量的模拟项目,审查数据记录和分析过程,并最终决定如何构建项目。当前,计划阶段已经完成,正全面进入实验建设阶段。 建设准备工作已在紧锣密鼓地进行。要挖出容纳大型远距离探测器的洞,搬运大约80万吨岩石,桑福德实验室的前期挖掘活动于2017年在一英里深的地下破土动工。费米实验室于2019年在伊利诺伊州破土动工,并进行场地准备工作和新粒子加速器(质子改进计划II加速器项目)的建设。科学家们还在欧洲核子研究中心建造了两个原型探测器,命名为地下中微子实验原型,在最终确定TDR之前测试所有系统。国际合作伙伴可以根据报告为实验本身构建部件。 这份报告长达57万字,目前包括引言、物理学、技术协调和单相技术四卷。报告探讨了为巨型远探测器模块选择的两种氩技术:单相和双相。单相卷反映了在地下中微子原型实验台上学习到的信息,并设计了建造地下中微子实验的第一个远距离探测器模块。即将出版的第五卷内容将涵盖双相技术,该技术同时使用液态和气态氩。它将根据欧洲核子研究中心双相地下中微子实验原型探测器的运行最终定稿。地下中微子实验的合作者还在为近距离探测器和TDR的软件和计算准备概念设计报告。 查看详细>>

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10 俄政府批准《2019-2027年发展同步和中子加速器基础设施联邦科学技术计划》 2020-09-14

2020年3月16日,俄罗斯总理米舒斯京批准《2019-2027年发展同步和中子加速器基础设施联邦科学技术计划》(以下简称《计划》),总计拨款1383亿卢布(约合133亿元人民币),旨在全面加速推进同步和中子加速器研究,并将成果应用于材料科学、生命系统、有机材料、社会科学、核技术和核医学等领域,为取得突破性技术进展创造必要条件,保障俄联邦科研基础设施的建设与发展。 《计划》根据2019年7月25日发布的第356号总统令《关于俄罗斯发展同步和中子加速器基础设施的举措》制定,由俄罗斯科学和教育部协调,俄罗斯国家科学中心库尔恰托夫研究所牵头,共分两个阶段实施:第一阶段为2019-2024年,第二阶段为2025-2027年。 《计划》明确了两项重点任务:(1)为同步和中子加速器研发创造必要条件,从根本上解决包括向个性化医疗和高质量卫生保健过渡在内的基础性、应用性和社会导向性任务;(2)大力建设与发展基础设施,包括设计、建造和运行“大科学”装置,发展同步和中子加速器研发所需的国产仪器仪表装备,培养领域专家和科研人员。 预计至2027年实现:1)建成第4代或以上同步辐射光源;2)建成散裂型脉冲中子源样机;3)在高通量中子束流反应堆PIK基础上建成至少25个中子加速器国际研究中心并投入使用;4)开发独具特色的“大科学”装置项目;5)升级库尔恰托夫研究所专用的同步辐射光源;6)建造新型、技术性能世界领先的同步辐射光源;7)建立集成数字平台,用以储存、处理和分析实验数据;8)依托库尔恰托夫研究所,成立核医学科教医学中心,开展离子络合物、质子束治疗、医用放射性核素癌症诊疗技术、眼科疾病、血液循环疾病、神经系统疾病等研究,并将其引入俄罗斯医疗服务体系,制定相应的核医学标准;9)培养领域专家;10)增加从业人员数量;11)制定核医学教育计划和附加职业教育计划;12)积极利用本土和国外加速器设施开展国际合作。 查看详细>>

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