【低碳、安全、高效，51WORLD数字孪生技术全面赋能智慧电力建设】“十四五”规划明确指出，要发展智能电网，实现电网诱导、指挥控制、调度管理应急处理智能化。在国家政策、顶层架构及相关战略规划的多重推动下，数字孪生正在逐步融入电力行业，形成新的应用探索态势。
现阶段，电力行业的数字化转型尚未形成全局和全生命周期的应用管理。智慧电力仍面临缺乏理论支撑、缺乏系统规划、技术风险大等挑战。
目前，51WORLD凭借先进的数字孪生技术和应用创新，打造了更低碳、更安全、更高效的智慧电网解决方案。
51WORLD已与国家电网、南方电网、中国华能集团、中国华电集团、国家电力投资集团公司等代表合作伙伴建立了良好合作关系，在发电、变电、输电、配电等场景落地了大量标杆案例。
▲51WORLD部分合作伙伴
01
三项能力，支撑三大应用范围
为充分发挥数字孪生电网全要素、全过程、实时分析、优化决策等能力，51WORLD打造了涵盖数字孪生电网核心平台、生产管线、应用开发工具、多终端访问工具等在内的综合方案。
▲51WORLD数字孪生电网架构
方案从以下三个方面提供了安全、高效的电网管理能力：
01
基础支撑，主要是融合GIS、BIM、倾斜摄影等空间矢量数据，搭建电网空间模型，并融合电网大数据模型，形成动静结合。
02
智能分析，主要是完成数据清洗分析、算法接入、二次开发等，实现数据资产赋能给各个应用场景，提升数字孪生电网核心平台的普适性。
03
应用创新，主要是完成算法推演、跨领域跨部门的应用，打破烟囱式模式的数据壁垒和应用壁垒，实现基于数据量变到质变的领域创新。
构建数字孪生电网时，可根据不同客户实际需求将数字孪生技术在电网中的应用划分为三个层次，分别是系统级、单元级、设备级。
系统级
系统级为跨市、跨省等大区域电力运转展示，主要包含的信息为电力潮流（电流或功率通过元件流入负荷）、电力负荷、线路电压等级、线路维护情况等全局性数据。
单元级
单元级多数都是地市单位对当地的某条线路或者某个变电站的还原，主要是站和线路之间的拓扑关系，以及某站或者某线的运行状态。
设备级
设备级即到达设备模型层面，对于设备的故障告警，设备管理定位等起着不可或缺的作用。
此外，数字孪生电网还可以实时反应开关通断、设备负载、用户负荷、新能源出力等电网运行状态，实时反映电网的异常信息、故障信息，以便工作人员全面实时地监测电网状态。在出现电网电压异常、电能质量异常、电费异常等各类异常情况时进行溯因分析，准确研判出导致异常的原因，以便管理人员定制相应的改进措施。
数字孪生电网不仅能够准确预判新能源出力、电力用户用电负荷、电气设备负载情况，还可以预测设备故障、客户投诉等，以便管理指定相应的应对措施，达到优化设备检修频率、电力设施配置、联络开关切换、相间负荷调整等运营策略，进而为工作人员提供科学的决策支撑。
02
四大流程，实现电力综合管理
为打造精细化、系统化、智能化、普遍化、开放化的数字孪生电网，51WORLD充分利用自身技术优势，以自研的AES全要素场景为核心，搭建符合电网规范的可视化、可感化业务，对电网安全、低碳、稳定运行提供强有力的支撑。
51WORLD能源可视化管理运营平台是融合电网的发电、变电、输电、配电为一体的综合智慧电力管理平台，在不同业务场景下支持搭建不同的业务闭环，满足多场景业务条件需求。
发电侧
支持多源场景构建，解决发电因环境复杂，系统运作流程繁琐，人员管理不到位，故障排除响应慢等核心诉求，通过数字孪生技术加强对风、光、火、水……等发电场景有效管理。
同时，51WORLD基于数字孪生技术整合了一整套关于降碳方案，打造“低碳”能源管理系统。平台支持接入智能化监测终端，将碳的产生，碳的运动足迹进行可视化呈现，通过相关指标限定，进行用能合理规划的同时，根据物理空间属性，搭建绿能建设优化方案，在虚拟场景中进行发电侧的绿能虚拟建设，通过时空比选建立行之有效的减碳规划，最终实现碳减排的终极目标。
▲数字孪生技术构建低碳流程
变电侧
结合实际变电站场景，平台可将厂站的业务应用融合三维场景可视化呈现出来，以虚拟映射现实的方式管理整个变电站的设备、人员、智能机器人等，实现变电站的“3+N”管理，无人管理、高效管理、安全管理、多维度告警管理。
输电侧
将电网的输电线路全域可视化呈现，并在虚拟场景中实时同步天气情况、输电线路设备状态、输电线路物联网设备检测信息等，管理人员将处于偏远地区的输电通道的运行状况通过数字孪生平台进行实时管理。
配电侧
把配电台区错综复杂的杆塔线路及配电设施通过1:1高拟真还原在虚拟世界中，精准掌握配电台区的每一处的运行状态，告警信息毫秒级响应，使数字孪生平台成为电网运营的强大支撑。
03
数字孪生推动电网系统优化调整
电力行业作为国民经济和社会发展到基础性产业，无论从技术价值还是应用管理角度，都非常适合与数字孪生技术结合。
数字孪生电网能够实时描述并再现实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动，并基于物理电网的状态信息，进行诊断、预测等一系列计算分析后，将分析结果反馈给物理电网，从而推动物理电网的优化调整。
技术价值
随着“碳达峰、碳中和”、“构建以新能源为主体的新型电力系统”等战略目标的提出，电网将会接入大量具有随机性、间歇性、波动性特征分布式能源，以及储能装置等能源设施，让电网体系呈现一种更加复杂、技术更加庞杂的趋势。
传统的工业机理模型和优化控制方法已经难以满足电网现在的规划设计、监测分析和反馈优化等需求。智慧电力系统能对业务数据进行有效组织和维护，为加快发展现代电力基础建设。
应用管理
随着信息化和互联网技术的发展，电力行业各部门积累了越来越多的业务数据，构建稳定、安全、低碳的电力能源体系刻不容缓。在国内电力资源需求日益旺盛、市场规模不断扩大的形势下，除了要解决大城市局部的电力供给不足，更要应对全国电力资源需求不均衡面临的多链条并发式问题，包括网络化协作、输电安全保障、电力资源合理分配以及市场监管等。
通过信息技术的创新应用，可以逐步规范基础设施、管理控制、输电服务和发展模式，在电力智能设施衔接的基础上，将电力信息化系统与城市公共数据库衔接，进而过渡到智能化的电网系统。
04
加速行业应用落地
数字孪生作为行业智慧化转型的基础技术，可以有效提升电力系统全要素、全过程、实时分析、优化决策等能力。但目前，从我国电力行业数字化转型情况来看，仍没有形成系统性战略和规划，数字孪生技术在电网领域的应用和普及仍面临很多挑战。
随着能源数据价值的进一步挖掘利用，电力行业将衍生出虚拟电厂、多能交易等能源互联网增值新业态与新模式。在能源互联网规划中，由于系统还未建成运行， 数字孪生参与其中，可对规划系统建模仿真，并将结果反馈给规划主体以指导规划决策。
未来，51WORLD将持续探索创新技术，为数字孪生在各领域的落地应用提供更完善、更高效的技术和产品，为行业发展提供低碳、智能、安全的运营管理。
更多精彩案例请查看https://t.cn/A6XzA6dt
现阶段，电力行业的数字化转型尚未形成全局和全生命周期的应用管理。智慧电力仍面临缺乏理论支撑、缺乏系统规划、技术风险大等挑战。
目前，51WORLD凭借先进的数字孪生技术和应用创新，打造了更低碳、更安全、更高效的智慧电网解决方案。
51WORLD已与国家电网、南方电网、中国华能集团、中国华电集团、国家电力投资集团公司等代表合作伙伴建立了良好合作关系，在发电、变电、输电、配电等场景落地了大量标杆案例。
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01
三项能力，支撑三大应用范围
为充分发挥数字孪生电网全要素、全过程、实时分析、优化决策等能力，51WORLD打造了涵盖数字孪生电网核心平台、生产管线、应用开发工具、多终端访问工具等在内的综合方案。
▲51WORLD数字孪生电网架构
方案从以下三个方面提供了安全、高效的电网管理能力：
01
基础支撑，主要是融合GIS、BIM、倾斜摄影等空间矢量数据，搭建电网空间模型，并融合电网大数据模型，形成动静结合。
02
智能分析，主要是完成数据清洗分析、算法接入、二次开发等，实现数据资产赋能给各个应用场景，提升数字孪生电网核心平台的普适性。
03
应用创新，主要是完成算法推演、跨领域跨部门的应用，打破烟囱式模式的数据壁垒和应用壁垒，实现基于数据量变到质变的领域创新。
构建数字孪生电网时，可根据不同客户实际需求将数字孪生技术在电网中的应用划分为三个层次，分别是系统级、单元级、设备级。
系统级
系统级为跨市、跨省等大区域电力运转展示，主要包含的信息为电力潮流（电流或功率通过元件流入负荷）、电力负荷、线路电压等级、线路维护情况等全局性数据。
单元级
单元级多数都是地市单位对当地的某条线路或者某个变电站的还原，主要是站和线路之间的拓扑关系，以及某站或者某线的运行状态。
设备级
设备级即到达设备模型层面，对于设备的故障告警，设备管理定位等起着不可或缺的作用。
此外，数字孪生电网还可以实时反应开关通断、设备负载、用户负荷、新能源出力等电网运行状态，实时反映电网的异常信息、故障信息，以便工作人员全面实时地监测电网状态。在出现电网电压异常、电能质量异常、电费异常等各类异常情况时进行溯因分析，准确研判出导致异常的原因，以便管理人员定制相应的改进措施。
数字孪生电网不仅能够准确预判新能源出力、电力用户用电负荷、电气设备负载情况，还可以预测设备故障、客户投诉等，以便管理指定相应的应对措施，达到优化设备检修频率、电力设施配置、联络开关切换、相间负荷调整等运营策略，进而为工作人员提供科学的决策支撑。
02
四大流程，实现电力综合管理
为打造精细化、系统化、智能化、普遍化、开放化的数字孪生电网，51WORLD充分利用自身技术优势，以自研的AES全要素场景为核心，搭建符合电网规范的可视化、可感化业务，对电网安全、低碳、稳定运行提供强有力的支撑。
51WORLD能源可视化管理运营平台是融合电网的发电、变电、输电、配电为一体的综合智慧电力管理平台，在不同业务场景下支持搭建不同的业务闭环，满足多场景业务条件需求。
发电侧
支持多源场景构建，解决发电因环境复杂，系统运作流程繁琐，人员管理不到位，故障排除响应慢等核心诉求，通过数字孪生技术加强对风、光、火、水……等发电场景有效管理。
同时，51WORLD基于数字孪生技术整合了一整套关于降碳方案，打造“低碳”能源管理系统。平台支持接入智能化监测终端，将碳的产生，碳的运动足迹进行可视化呈现，通过相关指标限定，进行用能合理规划的同时，根据物理空间属性，搭建绿能建设优化方案，在虚拟场景中进行发电侧的绿能虚拟建设，通过时空比选建立行之有效的减碳规划，最终实现碳减排的终极目标。
▲数字孪生技术构建低碳流程
变电侧
结合实际变电站场景，平台可将厂站的业务应用融合三维场景可视化呈现出来，以虚拟映射现实的方式管理整个变电站的设备、人员、智能机器人等，实现变电站的“3+N”管理，无人管理、高效管理、安全管理、多维度告警管理。
输电侧
将电网的输电线路全域可视化呈现，并在虚拟场景中实时同步天气情况、输电线路设备状态、输电线路物联网设备检测信息等，管理人员将处于偏远地区的输电通道的运行状况通过数字孪生平台进行实时管理。
配电侧
把配电台区错综复杂的杆塔线路及配电设施通过1:1高拟真还原在虚拟世界中，精准掌握配电台区的每一处的运行状态，告警信息毫秒级响应，使数字孪生平台成为电网运营的强大支撑。
03
数字孪生推动电网系统优化调整
电力行业作为国民经济和社会发展到基础性产业，无论从技术价值还是应用管理角度，都非常适合与数字孪生技术结合。
数字孪生电网能够实时描述并再现实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科教活动，并基于物理电网的状态信息，进行诊断、预测等一系列计算分析后，将分析结果反馈给物理电网，从而推动物理电网的优化调整。
技术价值
随着“碳达峰、碳中和”、“构建以新能源为主体的新型电力系统”等战略目标的提出，电网将会接入大量具有随机性、间歇性、波动性特征分布式能源，以及储能装置等能源设施，让电网体系呈现一种更加复杂、技术更加庞杂的趋势。
传统的工业机理模型和优化控制方法已经难以满足电网现在的规划设计、监测分析和反馈优化等需求。智慧电力系统能对业务数据进行有效组织和维护，为加快发展现代电力基础建设。
应用管理
随着信息化和互联网技术的发展，电力行业各部门积累了越来越多的业务数据，构建稳定、安全、低碳的电力能源体系刻不容缓。在国内电力资源需求日益旺盛、市场规模不断扩大的形势下，除了要解决大城市局部的电力供给不足，更要应对全国电力资源需求不均衡面临的多链条并发式问题，包括网络化协作、输电安全保障、电力资源合理分配以及市场监管等。
通过信息技术的创新应用，可以逐步规范基础设施、管理控制、输电服务和发展模式，在电力智能设施衔接的基础上，将电力信息化系统与城市公共数据库衔接，进而过渡到智能化的电网系统。
04
加速行业应用落地
数字孪生作为行业智慧化转型的基础技术，可以有效提升电力系统全要素、全过程、实时分析、优化决策等能力。但目前，从我国电力行业数字化转型情况来看，仍没有形成系统性战略和规划，数字孪生技术在电网领域的应用和普及仍面临很多挑战。
随着能源数据价值的进一步挖掘利用，电力行业将衍生出虚拟电厂、多能交易等能源互联网增值新业态与新模式。在能源互联网规划中，由于系统还未建成运行， 数字孪生参与其中，可对规划系统建模仿真，并将结果反馈给规划主体以指导规划决策。
未来，51WORLD将持续探索创新技术，为数字孪生在各领域的落地应用提供更完善、更高效的技术和产品，为行业发展提供低碳、智能、安全的运营管理。
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【科研进展】白明研究组合作揭示远缘物种具有更相似表型和基因型不一定是因为趋同演化
近日，中国科学院动物研究所白明研究组、浙江大学张国捷团队联合深圳华大生命科学研究院、中国科学院昆明动物研究所、哥本哈根大学等中外多个课题组,公布了对有袋类哺乳动物的物种辐射性大爆发过程的研究结果。该结果重建了有袋类物种的演化关系，并揭示了物种快速分化过程中，一些随机事件有可能会导致远缘物种具有相似表型的现象，解释了利用形态和分子数据在构建物种树经常出现冲突的发生机制。
早在19世纪，达尔文就在他的旷世著作《物种起源》中提出现在地球上的所有物种最初都是从同一种原始生命演化而来，即共同祖先理论。由这个共同祖先不断分叉演化形成现在物种类群的历程即构成了生命之树，从简单的单细胞生物到复杂的生命体，每个物种都可以找到它的最近缘物种和最近共同祖先。以人类为例，人类约在700万年前与黑猩猩从共同祖先古猿分化形成，古猿类和旧世界猴在约2800万年前拥有相同的祖先，最早的灵长类物种祖先可以追溯至8000万年前，而目前地球上的哺乳动物在约两亿多年前都有共同祖先。重构正确的物种关系树是演化生物学研究和开展跨物种比较研究的基础，对我们推理各种生物学现象的起源过程至关重要。
DNA是绝大多数生物的遗传蓝图，按照达尔文提出的物种演化模型，物种间DNA序列的差异可以反映出物种的分化历程，即DNA序列越相似的物种在生命之树上就更接近。同时，表型由DNA来决定，理论上携带相同表型的物种演化关系也就越接近。依据这样的推论，形态数据和DNA数据都可以用来构建物种树。但实际上，DNA数据与形态特征在推断物种演化历程上经常出现相互矛盾的结果。自80年代以来，利用DNA数据重构物种演化历程逐渐成为主流，但仍缺乏研究来解释为什么会存在这样的矛盾，为什么形态信息经常会得到不可靠的物种关系树。
分子树和与形态树的矛盾经常发生在经历过物种快速分化的类群里。不完全的谱系分选（incomplete lineage sorting）就是一种可以导致上述情况出现的原因。多个物种在极短的时间内从一个共同祖先里分化出来，使得某些祖先基因的多态性在随后的物种分化历程中被随机分选到分化出的不同物种里，从而使得部分分化后形成的多个物种随机保留了相同的基因型。以人、黑猩猩和大猩猩为例。我们知道，相较于大猩猩，人与黑猩猩的亲缘关系更近。如图所示，三者共同祖先的群体具有较高的遗传多样性，大猩猩在第一次物种分化后形成，随着时间的推移，大猩猩的群体最终固定了蓝色的基因型。人和黑猩猩的共同祖先群体继承了橙色和蓝色两种基因型，然而在第二次物种分化的时候，人可能最终随机固定了和大猩猩一样的蓝色的基因型，黑猩猩最终随机固定了橙色的基因型。这样一来，我们就会观察到人的一些基因组序列跟大猩猩更相似，而跟黑猩猩差异更大。尽管黑猩猩是与人最近缘的物种，在人的基因组里约超过15%的基因组区域，是跟大猩猩更相似的。这种不完全的谱系分选现象在许多经历过物种大爆发的类群里均出现过，比如各种哺乳动物类群、鸟类、昆虫、鱼类等，但这种现象对性状的演化是否存在影响一直没有研究。
为了研究不完全的谱系分选对物种形态和性状演化的影响，研究团队利用有袋类动物开展研究。之前的一些研究指出现存有袋类物种起源的过程经历了物种大爆发，导致了长期以来对有袋类物种早期演化关系存在争议。而这一争议主要围绕着南美有袋类微兽目（Microbiotheria）的演化地位。小山猴是该目唯一的现存物种，其作为南美洲的有袋类动物，却在骨骼、生殖器官和大脑结构等诸多方面与澳洲的有袋类动物更相似，尤其是袋鼠、考拉等双门齿目动物。正是由于这种形态的相似性，早前基于形态特征推定的演化关系认为小山猴应该和双门齿目的袋鼠和考拉更近缘，进而推测美洲小山猴应起源于澳洲。然而，本研究利用小山猴和其他有袋类动物的全基因组数据，表明小山猴应该是澳洲所有有袋类动物的姐妹群，也就是它和是澳洲有袋类有共同祖先但不属于澳洲有袋类。进一步的分析揭示，有袋类基因组有超过50%区域构建出的分子树跟真实的物种分化过程不一致，即小山猴反而跟某些澳洲有袋类之间的相似度要大于澳洲有袋类之间的相似度。早前观察的那些与真实物种发生过程不符的性状特征很可能是由于物种快速分化的过程不完全的谱系分选导致的。
这些有冲突的基因组区域包含了上百个与神经系统、免疫系统、骨骼形态等相关的基因，它们可能与现今物种性状特征与物种发生历程之间的矛盾有关。研究推测，不完全的谱系分选所引发的祖先多态性的随机固定可能会偶然地导致两个亲缘关系较远的物种继承相同的祖先基因型，如果不同的祖先基因型会产生不同的形态特征，那么这样一来，就可能会导致远缘物种具有更加相似的表型。为了验证上述猜想，研究人员利用博物馆馆藏标本确定了小山猴的肱骨弯曲形态、脊柱棘突高度、门牙形态都是跟双门齿目的袋鼠和考拉更为相似。随后，研究团队再利用比较基因组学分析手段筛选候选基因，采用基因编辑技术对受不完全的谱系分选影响的基因建立小鼠实验模型。通过实验小鼠和野生小鼠的骨骼性状扫描结果的比较，研究人员证实了受不完全的谱系分选影响的基因型替换确实产生了符合预期的表型结果。
物种性状的演化被认为是物种长期适应环境的结果：突变产生新的基因与新的性状，新基因通过繁殖扩散开来，有利于生存与繁殖的性状及其基因会被自然选择保留下来。在远缘物种中出现相同的性状，过去往往会用趋同演化来解释这样现象。然而，这一研究则揭示不同类群间相同性状的出现也可能是随机遗传了祖先性状引起的。同时，这一研究还证明，仅依靠部分基因、部分性状的溯源来构建物种关系树是不可靠的，全基因组数据才是重构物种发生历程的金标准。通过全基因组数据可以充分揭示不完全的谱系分选作为一种可能的机制来解释基因组物种树和表型变异之间冲突的现象。此外，本研究还综合了古气候地理，物种分化、形态、DNA等多方面证据来佐证有袋类物种演化进程。
此外，近年来，测序技术的发展将基因组学研究带入了完美参考基因组的新时代。但本研究是基于二代测序技术的基因组完成的，这也提示我们不要过分追求新技术，而忽视了科学问题的重要性。
该成果已于2022年4月20日以题目为“Incomplete lineage sorting and phenotypic evolution in marsupials”的论文在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）杂志，深圳华大生命科学研究院冯少鸿博士和中国科学院动物研究所白明研究员为论文共同第一作者，论文通讯作者张国捷教授近日以讲席教授身份加盟浙江大学医学院。冯少鸿博士现任浙江大学“百人计划”研究员。
文章链接：
https://t.cn/A66DMTtT
阅读原文：https://t.cn/A6X7FBSs
近日，中国科学院动物研究所白明研究组、浙江大学张国捷团队联合深圳华大生命科学研究院、中国科学院昆明动物研究所、哥本哈根大学等中外多个课题组,公布了对有袋类哺乳动物的物种辐射性大爆发过程的研究结果。该结果重建了有袋类物种的演化关系，并揭示了物种快速分化过程中，一些随机事件有可能会导致远缘物种具有相似表型的现象，解释了利用形态和分子数据在构建物种树经常出现冲突的发生机制。
早在19世纪，达尔文就在他的旷世著作《物种起源》中提出现在地球上的所有物种最初都是从同一种原始生命演化而来，即共同祖先理论。由这个共同祖先不断分叉演化形成现在物种类群的历程即构成了生命之树，从简单的单细胞生物到复杂的生命体，每个物种都可以找到它的最近缘物种和最近共同祖先。以人类为例，人类约在700万年前与黑猩猩从共同祖先古猿分化形成，古猿类和旧世界猴在约2800万年前拥有相同的祖先，最早的灵长类物种祖先可以追溯至8000万年前，而目前地球上的哺乳动物在约两亿多年前都有共同祖先。重构正确的物种关系树是演化生物学研究和开展跨物种比较研究的基础，对我们推理各种生物学现象的起源过程至关重要。
DNA是绝大多数生物的遗传蓝图，按照达尔文提出的物种演化模型，物种间DNA序列的差异可以反映出物种的分化历程，即DNA序列越相似的物种在生命之树上就更接近。同时，表型由DNA来决定，理论上携带相同表型的物种演化关系也就越接近。依据这样的推论，形态数据和DNA数据都可以用来构建物种树。但实际上，DNA数据与形态特征在推断物种演化历程上经常出现相互矛盾的结果。自80年代以来，利用DNA数据重构物种演化历程逐渐成为主流，但仍缺乏研究来解释为什么会存在这样的矛盾，为什么形态信息经常会得到不可靠的物种关系树。
分子树和与形态树的矛盾经常发生在经历过物种快速分化的类群里。不完全的谱系分选（incomplete lineage sorting）就是一种可以导致上述情况出现的原因。多个物种在极短的时间内从一个共同祖先里分化出来，使得某些祖先基因的多态性在随后的物种分化历程中被随机分选到分化出的不同物种里，从而使得部分分化后形成的多个物种随机保留了相同的基因型。以人、黑猩猩和大猩猩为例。我们知道，相较于大猩猩，人与黑猩猩的亲缘关系更近。如图所示，三者共同祖先的群体具有较高的遗传多样性，大猩猩在第一次物种分化后形成，随着时间的推移，大猩猩的群体最终固定了蓝色的基因型。人和黑猩猩的共同祖先群体继承了橙色和蓝色两种基因型，然而在第二次物种分化的时候，人可能最终随机固定了和大猩猩一样的蓝色的基因型，黑猩猩最终随机固定了橙色的基因型。这样一来，我们就会观察到人的一些基因组序列跟大猩猩更相似，而跟黑猩猩差异更大。尽管黑猩猩是与人最近缘的物种，在人的基因组里约超过15%的基因组区域，是跟大猩猩更相似的。这种不完全的谱系分选现象在许多经历过物种大爆发的类群里均出现过，比如各种哺乳动物类群、鸟类、昆虫、鱼类等，但这种现象对性状的演化是否存在影响一直没有研究。
为了研究不完全的谱系分选对物种形态和性状演化的影响，研究团队利用有袋类动物开展研究。之前的一些研究指出现存有袋类物种起源的过程经历了物种大爆发，导致了长期以来对有袋类物种早期演化关系存在争议。而这一争议主要围绕着南美有袋类微兽目（Microbiotheria）的演化地位。小山猴是该目唯一的现存物种，其作为南美洲的有袋类动物，却在骨骼、生殖器官和大脑结构等诸多方面与澳洲的有袋类动物更相似，尤其是袋鼠、考拉等双门齿目动物。正是由于这种形态的相似性，早前基于形态特征推定的演化关系认为小山猴应该和双门齿目的袋鼠和考拉更近缘，进而推测美洲小山猴应起源于澳洲。然而，本研究利用小山猴和其他有袋类动物的全基因组数据，表明小山猴应该是澳洲所有有袋类动物的姐妹群，也就是它和是澳洲有袋类有共同祖先但不属于澳洲有袋类。进一步的分析揭示，有袋类基因组有超过50%区域构建出的分子树跟真实的物种分化过程不一致，即小山猴反而跟某些澳洲有袋类之间的相似度要大于澳洲有袋类之间的相似度。早前观察的那些与真实物种发生过程不符的性状特征很可能是由于物种快速分化的过程不完全的谱系分选导致的。
这些有冲突的基因组区域包含了上百个与神经系统、免疫系统、骨骼形态等相关的基因，它们可能与现今物种性状特征与物种发生历程之间的矛盾有关。研究推测，不完全的谱系分选所引发的祖先多态性的随机固定可能会偶然地导致两个亲缘关系较远的物种继承相同的祖先基因型，如果不同的祖先基因型会产生不同的形态特征，那么这样一来，就可能会导致远缘物种具有更加相似的表型。为了验证上述猜想，研究人员利用博物馆馆藏标本确定了小山猴的肱骨弯曲形态、脊柱棘突高度、门牙形态都是跟双门齿目的袋鼠和考拉更为相似。随后，研究团队再利用比较基因组学分析手段筛选候选基因，采用基因编辑技术对受不完全的谱系分选影响的基因建立小鼠实验模型。通过实验小鼠和野生小鼠的骨骼性状扫描结果的比较，研究人员证实了受不完全的谱系分选影响的基因型替换确实产生了符合预期的表型结果。
物种性状的演化被认为是物种长期适应环境的结果：突变产生新的基因与新的性状，新基因通过繁殖扩散开来，有利于生存与繁殖的性状及其基因会被自然选择保留下来。在远缘物种中出现相同的性状，过去往往会用趋同演化来解释这样现象。然而，这一研究则揭示不同类群间相同性状的出现也可能是随机遗传了祖先性状引起的。同时，这一研究还证明，仅依靠部分基因、部分性状的溯源来构建物种关系树是不可靠的，全基因组数据才是重构物种发生历程的金标准。通过全基因组数据可以充分揭示不完全的谱系分选作为一种可能的机制来解释基因组物种树和表型变异之间冲突的现象。此外，本研究还综合了古气候地理，物种分化、形态、DNA等多方面证据来佐证有袋类物种演化进程。
此外，近年来，测序技术的发展将基因组学研究带入了完美参考基因组的新时代。但本研究是基于二代测序技术的基因组完成的，这也提示我们不要过分追求新技术，而忽视了科学问题的重要性。
该成果已于2022年4月20日以题目为“Incomplete lineage sorting and phenotypic evolution in marsupials”的论文在线发表于国际顶级学术期刊《细胞》（Cell）杂志，深圳华大生命科学研究院冯少鸿博士和中国科学院动物研究所白明研究员为论文共同第一作者，论文通讯作者张国捷教授近日以讲席教授身份加盟浙江大学医学院。冯少鸿博士现任浙江大学“百人计划”研究员。
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【贵州贵阳：“大数据+”赋能助力智能制造跑出发展“加速度”】
印刷、SPI检查、贴装、回流焊接、AOI检查……走进贵阳臻芯科技有限公司的生产制作中心，车间内的各条智能化生产线运转有条不紊，所有原材物料从印制、贴标到封装等每个流程精准衔接，一气呵成。
“我们的每一块集成电路板上会有成百上千个元件，为了让这些元件实现精准贴装，公司从国外引进了六条高精密SMT贴片生产线，让所有的贴装流程更加精准可靠。”贵阳臻芯科技有限公司厂长杨进说。通过全新智能化设备引进，目前工厂日均可生产高质量集成电路板4万片，2021年实现生产总值1.7亿余元，产品远销韩国、日本、欧美、东南亚等国家和地区。
贵阳臻芯科技有限公司打造的智能化工厂是贵阳市大力发展大数据产业的生动实践之一。为进一步加速推进新型工业化发展和突破，近年来，贵阳市以工业互联网为抓手，不断实现工业转型升级和提质增效，为贵州闯新路、开新局、抢新机、出新绩提供了强有力支撑。
建设“智能化新厂房” 角逐智能制造新赛道
据了解，贵阳臻芯科技有限公司是贵阳市南明区重点引进的国家高科技企业，主要深耕于超高清显示技术、AI人工智能等领域，以研发、定制、批量逻辑板和提供板卡系统解决方案为主。截至目前，公司自主研发了通用型TCON板、超高清超高刷新率8K smart TCON板等多款行业首创产品，研发生产的液晶电视Tcon板可广泛应用于计算机、家电、户外等液晶显示领域，产品遍布全国并广泛出口到世界各地。
“我们是一家高科技企业，依托‘大数据+’推进智能制造是公司发展最重要的举措。”杨进告诉记者，自2020年公司正式落户南明区智能制造产业园以来，为了对产品进行全过程数据化和智能化监测和把控，公司在建立之初就引进了MES和ERP系统，致力打造全新的全系统智能化新厂房。
在两大智能系统的“加持”下，不仅极大地增强了企业对市场预测的准确性和灵敏度，有效减少了工作流程周期、供应链成本等，还有效提高了公司的发货供货能力，进而大大提高了企业生产速度和产能产量，目前公司已经建设了20余条生产线，拥有知识产权专利60余项。
随着新国发2号文件的出台，公司将进一步抢抓数字经济发展机遇，重点抓好超高清显示、5G高速数据传输等半导体技术研发，致力在贵阳建设具有国际领先水平的研发中心及电子电路自动化加工制造工厂，形成电子信息产业生态集群，最终打造成为全球领先的图像芯片设计公司，不断角逐全球智能制造新赛道。
打造“数字化车间” 为传统制造业赋能添翼
新兴科技企业在不断突破，传统产业也在持续转型升级。作为贵阳市有着50多年的老字号国有企业，贵阳永青仪电科技有限公司的生产车间也和过去大不一样。
“过去我们的生产方式比较传统，企业产能也有限。近年来，公司通过实施智能制造数字化工厂改造，产能得到有效释放、生产效率大幅提升、成品率大幅度提高，各项生产指标和参数在行业均处于领先水平。”贵阳永青仪电科技有限公司总经理助理周南说。
贵阳永青仪电科技有限公司是一家以工程机械监控系统、自动化仪表及低压电器成套、专用智能控制仪的产品研发、生产营销、技术推广及服务为一体的企业，深耕于智能电气控制术，专注于非道路机械电气控制系统、智慧配电及自动化控制系统两大领域。近年来，公司不断推进信息技术和产品技术的深度融合，致力打造智能仓库和数字化、自动化、智能化生产车间，不仅成功打入了国际龙头企业配套供应链，扩大了产品的出口份额，还进行了多项产品的自主研发，解决了众多过去“卡脖子”的技术问题，获得了国家绿色工厂称号和国家专精特新“小巨人”企业称号。
“2021年公司进一步推进智能制造数字化工厂改造，投入了首条SMT无铅生产线及配套的仪表自动化测试组装生产线，使得我们的产品贴装达到微米级精度，成为当前行业内名副其实的高端生产线和数字化车间。”周南介绍。
SMT无铅生产线及配套的仪表自动化测试组装生产线主要用于生产外资企业、国内出口整机使用的智能仪表、控制器等核心零部件，目前的日常生产能力达1000台（套），产品已配套于一些国际龙头企业，为企业带来直接经济效益1000万元，预计在2022年企业整体营收将超过5亿元。
全面推进产教融合 强化智能化人才培养
现代信息技术与制造业实现深度融合，推动新型工业化高质量发展，人才培养是关键。随着工业 4.0 时代的到来，越来越多的企业不仅将重点放在引进和改造方面，如何促进企业员工的能力提升，打造一支“带不走”的科技队伍，成为企业实现高质量发展的关键。
以贵阳臻芯科技有限公司为例，为了持续提升创新科技人才的培养，公司先后与贵州省内多家高校签订产学研合作协议。同时，在贵阳学院通信工程学院开展专点课程，对实践教学体系进行研究和提前规划，清理专业核心能力和知识结构，形成与线下生产进行实践结合的“双模式”，同时建立相关实验室，达到岗位一对一式重点培养。与此同时，依托实践和行业基础，组建企业资深技术工程师团队；联合高校老师，组建分层能力度量和动态扩展的知识体系，实现理论与实际相结合，提高理论知识水平及实践能力。
贵阳永青仪电科技有限公司对人才培养同样重视。为了给企业引入高端大数据管理人才，公司围绕“混改上市、营收超10亿”的发展战略，不仅搭建了博士后工作站，还与贵州大学大数据管理学院形成战略合作，全面提升企业的科研能力，全面推进大数据+产品技术融合、大数据+业务融合、大数据+智能制造融合，力争实现营收从2020年的3.7亿元增长到2025年的10亿元发展目标。
推进产教融合，打造专业化、智能化人才培养基地。事实上，臻芯科技科技和永青仪电两家公司的人才培养策略，也成为了贵阳市很多智能制造企业实现高质量发展的“密码”。随着新国发2号文件的出台，在智能制造、人才培养等方面有一揽子利好政策，为贵州闯出新的“黄金十年”给予了极大支持，也为贵阳市进入新型工业化发展提供了机遇。
贵阳市相关负责人表示，接下来，贵阳市将继续坚定不移实施大数据战略行动，坚持创新驱动，发挥省会城市人才集聚和数据中心建设带动作用，进一步壮大发展具有传统优势的新型电子元器件产业，大力发展具有市场竞争力与产业带动能力智能终端产业，着力推动产业集聚化、特色化、高端化发展，为构建高质量发展工业产业体系、奋力实现“工业大突破”提供重要支撑，力争到2025年电子信息制造业总产值达到1000亿元。
来源：人民网
印刷、SPI检查、贴装、回流焊接、AOI检查……走进贵阳臻芯科技有限公司的生产制作中心，车间内的各条智能化生产线运转有条不紊，所有原材物料从印制、贴标到封装等每个流程精准衔接，一气呵成。
“我们的每一块集成电路板上会有成百上千个元件，为了让这些元件实现精准贴装，公司从国外引进了六条高精密SMT贴片生产线，让所有的贴装流程更加精准可靠。”贵阳臻芯科技有限公司厂长杨进说。通过全新智能化设备引进，目前工厂日均可生产高质量集成电路板4万片，2021年实现生产总值1.7亿余元，产品远销韩国、日本、欧美、东南亚等国家和地区。
贵阳臻芯科技有限公司打造的智能化工厂是贵阳市大力发展大数据产业的生动实践之一。为进一步加速推进新型工业化发展和突破，近年来，贵阳市以工业互联网为抓手，不断实现工业转型升级和提质增效，为贵州闯新路、开新局、抢新机、出新绩提供了强有力支撑。
建设“智能化新厂房” 角逐智能制造新赛道
据了解，贵阳臻芯科技有限公司是贵阳市南明区重点引进的国家高科技企业，主要深耕于超高清显示技术、AI人工智能等领域，以研发、定制、批量逻辑板和提供板卡系统解决方案为主。截至目前，公司自主研发了通用型TCON板、超高清超高刷新率8K smart TCON板等多款行业首创产品，研发生产的液晶电视Tcon板可广泛应用于计算机、家电、户外等液晶显示领域，产品遍布全国并广泛出口到世界各地。
“我们是一家高科技企业，依托‘大数据+’推进智能制造是公司发展最重要的举措。”杨进告诉记者，自2020年公司正式落户南明区智能制造产业园以来，为了对产品进行全过程数据化和智能化监测和把控，公司在建立之初就引进了MES和ERP系统，致力打造全新的全系统智能化新厂房。
在两大智能系统的“加持”下，不仅极大地增强了企业对市场预测的准确性和灵敏度，有效减少了工作流程周期、供应链成本等，还有效提高了公司的发货供货能力，进而大大提高了企业生产速度和产能产量，目前公司已经建设了20余条生产线，拥有知识产权专利60余项。
随着新国发2号文件的出台，公司将进一步抢抓数字经济发展机遇，重点抓好超高清显示、5G高速数据传输等半导体技术研发，致力在贵阳建设具有国际领先水平的研发中心及电子电路自动化加工制造工厂，形成电子信息产业生态集群，最终打造成为全球领先的图像芯片设计公司，不断角逐全球智能制造新赛道。
打造“数字化车间” 为传统制造业赋能添翼
新兴科技企业在不断突破，传统产业也在持续转型升级。作为贵阳市有着50多年的老字号国有企业，贵阳永青仪电科技有限公司的生产车间也和过去大不一样。
“过去我们的生产方式比较传统，企业产能也有限。近年来，公司通过实施智能制造数字化工厂改造，产能得到有效释放、生产效率大幅提升、成品率大幅度提高，各项生产指标和参数在行业均处于领先水平。”贵阳永青仪电科技有限公司总经理助理周南说。
贵阳永青仪电科技有限公司是一家以工程机械监控系统、自动化仪表及低压电器成套、专用智能控制仪的产品研发、生产营销、技术推广及服务为一体的企业，深耕于智能电气控制术，专注于非道路机械电气控制系统、智慧配电及自动化控制系统两大领域。近年来，公司不断推进信息技术和产品技术的深度融合，致力打造智能仓库和数字化、自动化、智能化生产车间，不仅成功打入了国际龙头企业配套供应链，扩大了产品的出口份额，还进行了多项产品的自主研发，解决了众多过去“卡脖子”的技术问题，获得了国家绿色工厂称号和国家专精特新“小巨人”企业称号。
“2021年公司进一步推进智能制造数字化工厂改造，投入了首条SMT无铅生产线及配套的仪表自动化测试组装生产线，使得我们的产品贴装达到微米级精度，成为当前行业内名副其实的高端生产线和数字化车间。”周南介绍。
SMT无铅生产线及配套的仪表自动化测试组装生产线主要用于生产外资企业、国内出口整机使用的智能仪表、控制器等核心零部件，目前的日常生产能力达1000台（套），产品已配套于一些国际龙头企业，为企业带来直接经济效益1000万元，预计在2022年企业整体营收将超过5亿元。
全面推进产教融合 强化智能化人才培养
现代信息技术与制造业实现深度融合，推动新型工业化高质量发展，人才培养是关键。随着工业 4.0 时代的到来，越来越多的企业不仅将重点放在引进和改造方面，如何促进企业员工的能力提升，打造一支“带不走”的科技队伍，成为企业实现高质量发展的关键。
以贵阳臻芯科技有限公司为例，为了持续提升创新科技人才的培养，公司先后与贵州省内多家高校签订产学研合作协议。同时，在贵阳学院通信工程学院开展专点课程，对实践教学体系进行研究和提前规划，清理专业核心能力和知识结构，形成与线下生产进行实践结合的“双模式”，同时建立相关实验室，达到岗位一对一式重点培养。与此同时，依托实践和行业基础，组建企业资深技术工程师团队；联合高校老师，组建分层能力度量和动态扩展的知识体系，实现理论与实际相结合，提高理论知识水平及实践能力。
贵阳永青仪电科技有限公司对人才培养同样重视。为了给企业引入高端大数据管理人才，公司围绕“混改上市、营收超10亿”的发展战略，不仅搭建了博士后工作站，还与贵州大学大数据管理学院形成战略合作，全面提升企业的科研能力，全面推进大数据+产品技术融合、大数据+业务融合、大数据+智能制造融合，力争实现营收从2020年的3.7亿元增长到2025年的10亿元发展目标。
推进产教融合，打造专业化、智能化人才培养基地。事实上，臻芯科技科技和永青仪电两家公司的人才培养策略，也成为了贵阳市很多智能制造企业实现高质量发展的“密码”。随着新国发2号文件的出台，在智能制造、人才培养等方面有一揽子利好政策，为贵州闯出新的“黄金十年”给予了极大支持，也为贵阳市进入新型工业化发展提供了机遇。
贵阳市相关负责人表示，接下来，贵阳市将继续坚定不移实施大数据战略行动，坚持创新驱动，发挥省会城市人才集聚和数据中心建设带动作用，进一步壮大发展具有传统优势的新型电子元器件产业，大力发展具有市场竞争力与产业带动能力智能终端产业，着力推动产业集聚化、特色化、高端化发展，为构建高质量发展工业产业体系、奋力实现“工业大突破”提供重要支撑，力争到2025年电子信息制造业总产值达到1000亿元。
来源：人民网
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