打造硬核农业“芯片”,中国种业将强优势补短板破卡点
种子是农业的“芯片”,种业是国家战略性、基础性核心产业。随着生物技术产业的发展,世界各国在种业领域的竞争更加激烈。在这种情况下,中国种业该如何“强优势、补短板、破卡点”。
我国已建立以国家长期库为核心,以区域性、专业性中期库、种质圃为支撑和原生境保护区(点)为补充的农作物种质资源保护体系。目前,国家库已保存51万份不同品种、数十亿颗珍贵的种质样本,它们在零下18摄氏度可以保存50年以上。
“近一段时间以来,社会各界都在担心中国种业是否存在被‘卡脖子’的情况。我们判断,总体上供应有保障,风险也可控。”2月6日至7日,首届中国种业发展论坛暨种业投融资研讨会在北京、海南三亚两地连线召开,农业农村部种业管理司副司长孙好勤视频致辞时作出以上判断。
种业是农业的“芯片”,也是国家战略性、基础性核心产业。2020年末的中央经济工作会议明确,2021年重点工作之一是解决好种子和耕地问题。要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。
农业“芯片”真的被“卡脖子”了吗?怎样正确理解种业翻身仗?如何开展种质资源的精准鉴定,实现有效保护与高效利用?科技日报记者为此走访了有关农业种业专家。
农业“芯片”真的被“卡脖子”了吗
孙好勤在种业论坛上表示:中国农作物特别是粮食种子完全依靠自身能够解决,“做到了中国粮主要用中国种”;猪牛羊等畜禽及部分特色水产种源立足国内有保障;少数畜禽、水产、蔬菜等种源来自进口,部分可替代。现在中国有外资种子企业25家,市场份额仅占3%左右,进口种子在农作物育种中也仅占到0.1%。
3%和0.1%,看起来微乎其微,为何会有“卡脖子”一说?
记者采访中了解到,虽然我国的主粮种子基本不缺,但是经济作物,尤其是一些高端蔬菜的种子,大多依赖进口。部分地区、部分品种,“洋种子”占比甚至超过80%。
比如,胡萝卜、菠菜、洋葱、高端番茄的进口种子占比超过90%;西兰花进口依存度超过80%;甜菜和黑麦草种子对外依存度达到95%以上……
业内人士称,我国畜牧业、水产业、油料、饲料、蔬菜、水果等新品种的研发已呈现明显短板。
“我理解的种业翻身仗,可能更多意味着在畜禽种业和包括高档蔬菜种子在内的农作物种子领域进行的攻坚战。”江苏省种业科技工程研究中心主任、南京农业大学农学院种业科学系主任张红生教授认为。
张红生认为,种业翻身仗一是要解决“种源”问题,二是要解决技术创新问题。种业不仅仅是种源本身,还包含研发和生产、销售和售后服务等相关的产业,以及涉及种质资源发掘、保护与创新技术、新品种培育技术、种子生产和加工技术等。
“应以畜牧业和蔬菜的优良品种为重点,加快科技创新、切实解决相关品种的培育和发展问题。”国务院参事室特约研究员、原农业部副部长尹成杰建议,中国应抓紧制定新的种子安全方针,制定“十四五”时期种业发展规划,将国家级的育种中心建设纳入“十四五”时期新基建的重要内容,把海南等省份的育种基地建设作为国家粮食安全的战略性基础工程。
种质资源是农业育种创新的基础
北方的冬小麦已经起身拔节,江淮地区开始孕穗,西南地区正在灌浆……眼下正是小麦生长的大好时节,江苏省农作物种质资源中期库常务负责人、省农科院种质资源与生物技术研究所研究员颜伟格外关心今年小麦的长势。
颜伟告诉记者,长江中下游一直是小麦赤霉病流行和暴发的区域,这种病堪称小麦“癌症”,至今没有特效药物根治,并且正在向其他麦区蔓延。因此,在种质资源库中寻找抗性基因成为科学家的希望。
“前年,我国科学家在‘苏麦3号’‘望水白’等长江中下游抗病品种中找到了关键基因Fhb1,为战胜小麦赤霉病提供了有力的武器。”颜伟介绍说。
目前,科学家通过分子标记辅助选择的方法,将Fhb1导入到中高感赤霉病小麦品种中,这些品种的抗病能力可提高76%。
如果说“种子是农业的芯片”,那么种质资源则是芯片的芯片,没有种质资源,农业育种创新将成为无源之水。
宝华玉兰处于濒危,中华水韭濒危,野大豆渐危,稻麦农家品种难觅踪影……近年来,地方品种和野生种受到挤压,地方种质资源丧失的风险不断加大。
为此,农业农村部于2015年启动了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,抢救性收集保护农作物地方种质资源。颜伟表示,科学家要与时间赛跑,抢在资源消失之前,抢救性保护地方特色资源,确保资源不丧失。
据颜伟介绍,我国已建立以国家长期库为核心,以区域性、专业性中期库、种质圃为支撑和原生境保护区(点)为补充的农作物种质资源保护体系。
目前,国家库已保存51万份不同品种、数十亿颗珍贵的种质样本,它们在零下18摄氏度可以保存50年以上。
中期库承担着地方种质资源的收集保护、繁殖鉴定和分发共享的任务。以江苏库为例,已收集保存各类种质资源5.3万份,对外发放共享5.7万份次,相关单位利用这些资源培育新品种(系)120多个,累计推广10.3亿亩。
加强对种质资源的鉴定评价研究
进入21世纪以来,“以资源为基础,以基因为核心,以品种为载体”的生物技术产业正在逐步形成,世界范围内对种质资源的争夺更加激烈。
在科幻大片《流浪地球》中,种质资源成为维护地球生物多样性、保障人类粮食安全和支撑农业可持续发展的“希望的火种”。
但是,要让这些种质资源成为农业种业的振兴之宝,最终还要依靠科技的力量。
“对于育种人来说,没有坏的种质资源。”颜伟告诉记者,种质资源库中收集的大多数品种,可能看起来品相不好、产量不高或某些抗性不强,难以直接利用,但其中蕴含着丰富的遗传多样性,需要通过基因组学与表型研究手段,挖掘优异基因,比如优良食味水稻、抗赤霉病小麦、抗豆象绿豆等。
颜伟建议,应加强对种质资源的鉴定评价研究,“我们是资源大国但不是资源强国,储藏资源中经过深度鉴定评价的不足10%,在优异资源的发掘利用方面与发达国家存在较大距离”。
同时,颜伟也认为,对51万份种质资源全部开展精准鉴定的成本太高,近期既无必要,也不可能。
他建议,一方面要通过构建核心种质群,以较少的代表性核心种质替代种质库中遗传资源,开展精准鉴定和遗传研究,减小样本规模;另一方面要组建全国性协作组,分工协作,不同地区、不同部门围绕本地区产业需求,针对性开展相关性状的精准鉴定和深入评价;同时,随着产业的发展和育种目标的变化,鉴定的性状和要求也会作相应的调整,因此需要有计划分步骤地开展相关作物性状鉴定评价工作。国家除了继续深入开展主粮种质资源关键性状优异基因的发掘,近期应重点支持玉米、大豆以及蔬菜、花卉、畜禽种质资源的精准鉴定和育种关键技术、关键环节研究。
此外,目前,我国种质资源的多样性仍然不够丰富,51万份农作物种质资源80%来自国内,而美国保存的农业植物种质资源59万份,80%来自海外。有关专家建议,要进一步对外开放,有目的地从多样性中心和富集地区引进我国稀缺的优质资源。(记者 张晔)来源:科技日报
种子是农业的“芯片”,种业是国家战略性、基础性核心产业。随着生物技术产业的发展,世界各国在种业领域的竞争更加激烈。在这种情况下,中国种业该如何“强优势、补短板、破卡点”。
我国已建立以国家长期库为核心,以区域性、专业性中期库、种质圃为支撑和原生境保护区(点)为补充的农作物种质资源保护体系。目前,国家库已保存51万份不同品种、数十亿颗珍贵的种质样本,它们在零下18摄氏度可以保存50年以上。
“近一段时间以来,社会各界都在担心中国种业是否存在被‘卡脖子’的情况。我们判断,总体上供应有保障,风险也可控。”2月6日至7日,首届中国种业发展论坛暨种业投融资研讨会在北京、海南三亚两地连线召开,农业农村部种业管理司副司长孙好勤视频致辞时作出以上判断。
种业是农业的“芯片”,也是国家战略性、基础性核心产业。2020年末的中央经济工作会议明确,2021年重点工作之一是解决好种子和耕地问题。要开展种源“卡脖子”技术攻关,立志打一场种业翻身仗。
农业“芯片”真的被“卡脖子”了吗?怎样正确理解种业翻身仗?如何开展种质资源的精准鉴定,实现有效保护与高效利用?科技日报记者为此走访了有关农业种业专家。
农业“芯片”真的被“卡脖子”了吗
孙好勤在种业论坛上表示:中国农作物特别是粮食种子完全依靠自身能够解决,“做到了中国粮主要用中国种”;猪牛羊等畜禽及部分特色水产种源立足国内有保障;少数畜禽、水产、蔬菜等种源来自进口,部分可替代。现在中国有外资种子企业25家,市场份额仅占3%左右,进口种子在农作物育种中也仅占到0.1%。
3%和0.1%,看起来微乎其微,为何会有“卡脖子”一说?
记者采访中了解到,虽然我国的主粮种子基本不缺,但是经济作物,尤其是一些高端蔬菜的种子,大多依赖进口。部分地区、部分品种,“洋种子”占比甚至超过80%。
比如,胡萝卜、菠菜、洋葱、高端番茄的进口种子占比超过90%;西兰花进口依存度超过80%;甜菜和黑麦草种子对外依存度达到95%以上……
业内人士称,我国畜牧业、水产业、油料、饲料、蔬菜、水果等新品种的研发已呈现明显短板。
“我理解的种业翻身仗,可能更多意味着在畜禽种业和包括高档蔬菜种子在内的农作物种子领域进行的攻坚战。”江苏省种业科技工程研究中心主任、南京农业大学农学院种业科学系主任张红生教授认为。
张红生认为,种业翻身仗一是要解决“种源”问题,二是要解决技术创新问题。种业不仅仅是种源本身,还包含研发和生产、销售和售后服务等相关的产业,以及涉及种质资源发掘、保护与创新技术、新品种培育技术、种子生产和加工技术等。
“应以畜牧业和蔬菜的优良品种为重点,加快科技创新、切实解决相关品种的培育和发展问题。”国务院参事室特约研究员、原农业部副部长尹成杰建议,中国应抓紧制定新的种子安全方针,制定“十四五”时期种业发展规划,将国家级的育种中心建设纳入“十四五”时期新基建的重要内容,把海南等省份的育种基地建设作为国家粮食安全的战略性基础工程。
种质资源是农业育种创新的基础
北方的冬小麦已经起身拔节,江淮地区开始孕穗,西南地区正在灌浆……眼下正是小麦生长的大好时节,江苏省农作物种质资源中期库常务负责人、省农科院种质资源与生物技术研究所研究员颜伟格外关心今年小麦的长势。
颜伟告诉记者,长江中下游一直是小麦赤霉病流行和暴发的区域,这种病堪称小麦“癌症”,至今没有特效药物根治,并且正在向其他麦区蔓延。因此,在种质资源库中寻找抗性基因成为科学家的希望。
“前年,我国科学家在‘苏麦3号’‘望水白’等长江中下游抗病品种中找到了关键基因Fhb1,为战胜小麦赤霉病提供了有力的武器。”颜伟介绍说。
目前,科学家通过分子标记辅助选择的方法,将Fhb1导入到中高感赤霉病小麦品种中,这些品种的抗病能力可提高76%。
如果说“种子是农业的芯片”,那么种质资源则是芯片的芯片,没有种质资源,农业育种创新将成为无源之水。
宝华玉兰处于濒危,中华水韭濒危,野大豆渐危,稻麦农家品种难觅踪影……近年来,地方品种和野生种受到挤压,地方种质资源丧失的风险不断加大。
为此,农业农村部于2015年启动了第三次全国农作物种质资源普查与收集行动,抢救性收集保护农作物地方种质资源。颜伟表示,科学家要与时间赛跑,抢在资源消失之前,抢救性保护地方特色资源,确保资源不丧失。
据颜伟介绍,我国已建立以国家长期库为核心,以区域性、专业性中期库、种质圃为支撑和原生境保护区(点)为补充的农作物种质资源保护体系。
目前,国家库已保存51万份不同品种、数十亿颗珍贵的种质样本,它们在零下18摄氏度可以保存50年以上。
中期库承担着地方种质资源的收集保护、繁殖鉴定和分发共享的任务。以江苏库为例,已收集保存各类种质资源5.3万份,对外发放共享5.7万份次,相关单位利用这些资源培育新品种(系)120多个,累计推广10.3亿亩。
加强对种质资源的鉴定评价研究
进入21世纪以来,“以资源为基础,以基因为核心,以品种为载体”的生物技术产业正在逐步形成,世界范围内对种质资源的争夺更加激烈。
在科幻大片《流浪地球》中,种质资源成为维护地球生物多样性、保障人类粮食安全和支撑农业可持续发展的“希望的火种”。
但是,要让这些种质资源成为农业种业的振兴之宝,最终还要依靠科技的力量。
“对于育种人来说,没有坏的种质资源。”颜伟告诉记者,种质资源库中收集的大多数品种,可能看起来品相不好、产量不高或某些抗性不强,难以直接利用,但其中蕴含着丰富的遗传多样性,需要通过基因组学与表型研究手段,挖掘优异基因,比如优良食味水稻、抗赤霉病小麦、抗豆象绿豆等。
颜伟建议,应加强对种质资源的鉴定评价研究,“我们是资源大国但不是资源强国,储藏资源中经过深度鉴定评价的不足10%,在优异资源的发掘利用方面与发达国家存在较大距离”。
同时,颜伟也认为,对51万份种质资源全部开展精准鉴定的成本太高,近期既无必要,也不可能。
他建议,一方面要通过构建核心种质群,以较少的代表性核心种质替代种质库中遗传资源,开展精准鉴定和遗传研究,减小样本规模;另一方面要组建全国性协作组,分工协作,不同地区、不同部门围绕本地区产业需求,针对性开展相关性状的精准鉴定和深入评价;同时,随着产业的发展和育种目标的变化,鉴定的性状和要求也会作相应的调整,因此需要有计划分步骤地开展相关作物性状鉴定评价工作。国家除了继续深入开展主粮种质资源关键性状优异基因的发掘,近期应重点支持玉米、大豆以及蔬菜、花卉、畜禽种质资源的精准鉴定和育种关键技术、关键环节研究。
此外,目前,我国种质资源的多样性仍然不够丰富,51万份农作物种质资源80%来自国内,而美国保存的农业植物种质资源59万份,80%来自海外。有关专家建议,要进一步对外开放,有目的地从多样性中心和富集地区引进我国稀缺的优质资源。(记者 张晔)来源:科技日报
【宇宙神秘闪烁原来是它干的!“慧眼”卫星认证快速射电暴来自磁星】
“慧眼”卫星首席科学家张双南在办公室里来回踱步,时不时停下来回复一下微信上的信息。“先讨论到这里,我想一想。”回完信息后,张双南继续踱步,大脑飞速旋转。
2020年4月下旬,一颗名为SGR J1935+2154的银河系内磁星进入活跃期,出现频繁的X射线爆发。4月28日一早,张双南以前的学生、北京师范大学天文系讲师林琳建议,让“慧眼”盯住这颗星。
盯不盯?作为“慧眼”卫星的首席科学家,张双南要考虑的因素很多。磁星是一种拥有极强磁场的中子星,“慧眼”以前做过观测,但观测到的有用成果不多。这次有没有可能看到新现象?在昂贵的观测时间成本和未知的科学回报之间,张双南要做一个平衡。
十几分钟后,他做出决定。2020年4月28日的中午,“慧眼”卫星收到来自地面的新指令:改变原定观测计划,对准磁星SGR J1935+2154,观测两天。
正是这个决定,让“慧眼”抓住了一次宇宙神秘闪烁的起源。2月19日,观测结果在线发表于《自然·天文学》。论文传送门:https://t.cn/A6tVAUYJ
图:慧眼卫星观测磁星(中科院高能所供图)
△ 猜想
指令发出后,是安静的等待。就在“慧眼”对准磁星后几个小时,2020年4月28日格林威治时间14点34分,加拿大CHIME实验和美国STARE2实验同时通过射电信号看到了一个亮度极高的快速射电暴(FRB),命名为FRB 200428。
快速射电暴是2007年发现的神秘天文现象,在几毫秒里能够释放出太阳一整天释放的能量。对于这种极亮闪烁的来源,科学界有很多猜测,如两颗致密星并合、致密星塌缩、磁星的爆发、中子星与小行星碰撞等,甚至还有人猜测是外星人发出的信号。
从FRB 200428的方向,科研人员推测,它与磁星SGR J1935+2154的方向大概一致,而且根据星际介质对不同频率射电信号之间的时间延迟推算,爆发源的距离为大约3万光年,也跟SGR J1935+2154大致相符。但这一猜测缺乏确切的观测证据。
4月29日凌晨,中国科学院高能物理研究所(简称中科院高能所)的“慧眼”卫星团队收到了新鲜热乎的观测数据。
一直负责从海量数据中挖掘出有用信号的高能所副研究员李承奎,很快从数据堆中发现了一个不同寻常的信号。
“看到了!”李承奎又惊又喜。“惊”是因为“慧眼”被磁星一个持续了1秒钟的超亮X射线暴“晃了眼”,数据出现饱和。“喜”是因为“曝光过度”的那1秒钟,出现在FRB 200428被监测到之前约8.6秒,这个时间差别正好与星际物质对射电信号的延迟相当。也就是说,在快速射电暴出现时,这颗磁星正好产生了X射线暴。
只有一种解释能说明这种巧合:FRB 200428来自这颗磁星。
△ 实锤
2020年4月29日开始,“慧眼”卫星的值班室就像一锅突然被煮沸了的水。李承奎和“慧眼”载荷团队的其他科研人员开始开发处理数据饱和的代码,对数据进行修复。这种忙碌状态一直持续了两天。
“数据越来越有趣,情况越来越简单,事情越来越重要。”5月2日凌晨3点多,张双南发了一条朋友圈。
在被修复的光变曲线上,两个X射线脉冲形成了两道尖峰,尖峰出现的时间显示为2020年4月28日14点34分24秒。这两个尖峰在时间上和射电望远镜探测到的FRB 200428的两个峰高度吻合。
假设被证实。“慧眼卫星基于独特的准直器设计,对X射线暴进行了高精度定位,从而证明了该X射线暴和快速射电暴都来自这颗磁星。这是人类首次确认快速射电暴的起源天体,也是首个起源于银河系内的快速射电暴。对于理解快速射电暴的物理本质,这是一个重要的里程碑。”张双南告诉《中国科学报》。
“慧眼”卫星探测到的X射线爆发,同时也被欧洲的INTEGRAL卫星、俄罗斯的KONUS-WIND探测器和意大利的AGILE卫星监测到,但由于“慧眼”卫星同时载有低能、中能、高能探测器,“它对FRB 200428的观测数据统计性最好、能区覆盖最宽,提供了最为丰富、精细的时变和能谱信息。‘慧眼’卫星还是国际上独立定位了该X射线暴的两颗天文卫星之一,定位精度远远高于探测到FRB 200428的两个射电望远镜的精度。”张双南说。
不仅如此,“慧眼”卫星也是唯一一个给出了爆发期间X射线能谱详细演化的设备。根据“慧眼”的数据,科研人员发现,该X射线暴峰值处的X射线能谱和其他时间段暴的能谱显著不同,同时也与绝大多数的磁星X射线暴明显不同。
很快,他们在天文快报上公布了这项发现,并于5月22日上传了该研究的预印本。
△ 预印转正 解谜继续
由于“慧眼”等X射线卫星的科研团队提交的论文数据多、信息量大,审稿周期长,《自然》杂志决定先刊发几个地面天文台对这次快速射电暴的射电研究成果,然后在《自然·天文学》子刊上刊登X射线研究成果。
即便最初上传的只是预印本,研究数据仍令天文界振奋。从预印本刊发到如今通过同行评审正式刊发,8个多月来,预印本论文已被引用了50多次,期间,FRB 200428来自磁星的发现,被英国《自然》杂志评为2020年十大科学发现之一,被美国《科学》杂志列入2020年十大科学突破。
看到“慧眼”团队发表的数据,STARE2实验的发起人、美国加州理工学院天文学家、美国科学院院士Shrinivas Kulkarni通过邮件向张双南提了一个建议:“如果你们能对这颗磁星做连续一个月的观测,你们将会留下一个传世的数据库,会非常有科学价值。”
这个建议与张双南的想法不谋而合。2020年5月初,“慧眼”团队在网上公布了他们接下来的观测计划,写明了具体哪段时间段地球会挡在“慧眼”和这颗磁星中间,哪段时间“慧眼”会处于关闭状态。这一做法使得全球的天文台能够与“慧眼”配合安排观测。
“这一个月里,数据非常丰富,‘慧眼’看到了约100个来自这颗磁星的X射线爆发,这些数据非常珍贵。”张双南表示,“慧眼”团队在已刊发的论文中并没有对磁星产生快速射电暴的机制作出详细的理论解释,而这正是目前他们正在利用这些数据深入研究的内容。
在“慧眼”卫星稳定运行的同时,中科院高能所牵头研制的增强型X射线时变与偏振空间天文台(eXTP)在经过十多年的预研之后,也已进入方案设计阶段。“银河系外的快速射电暴因为距离更远,其高能对应体将非常微弱,eXTP将是探测它们的理想设备。”张双南说。
或许,在不久的将来,快速射电暴的神秘面纱将会被彻底揭开。https://t.cn/A6tVAUY6
“慧眼”卫星首席科学家张双南在办公室里来回踱步,时不时停下来回复一下微信上的信息。“先讨论到这里,我想一想。”回完信息后,张双南继续踱步,大脑飞速旋转。
2020年4月下旬,一颗名为SGR J1935+2154的银河系内磁星进入活跃期,出现频繁的X射线爆发。4月28日一早,张双南以前的学生、北京师范大学天文系讲师林琳建议,让“慧眼”盯住这颗星。
盯不盯?作为“慧眼”卫星的首席科学家,张双南要考虑的因素很多。磁星是一种拥有极强磁场的中子星,“慧眼”以前做过观测,但观测到的有用成果不多。这次有没有可能看到新现象?在昂贵的观测时间成本和未知的科学回报之间,张双南要做一个平衡。
十几分钟后,他做出决定。2020年4月28日的中午,“慧眼”卫星收到来自地面的新指令:改变原定观测计划,对准磁星SGR J1935+2154,观测两天。
正是这个决定,让“慧眼”抓住了一次宇宙神秘闪烁的起源。2月19日,观测结果在线发表于《自然·天文学》。论文传送门:https://t.cn/A6tVAUYJ
图:慧眼卫星观测磁星(中科院高能所供图)
△ 猜想
指令发出后,是安静的等待。就在“慧眼”对准磁星后几个小时,2020年4月28日格林威治时间14点34分,加拿大CHIME实验和美国STARE2实验同时通过射电信号看到了一个亮度极高的快速射电暴(FRB),命名为FRB 200428。
快速射电暴是2007年发现的神秘天文现象,在几毫秒里能够释放出太阳一整天释放的能量。对于这种极亮闪烁的来源,科学界有很多猜测,如两颗致密星并合、致密星塌缩、磁星的爆发、中子星与小行星碰撞等,甚至还有人猜测是外星人发出的信号。
从FRB 200428的方向,科研人员推测,它与磁星SGR J1935+2154的方向大概一致,而且根据星际介质对不同频率射电信号之间的时间延迟推算,爆发源的距离为大约3万光年,也跟SGR J1935+2154大致相符。但这一猜测缺乏确切的观测证据。
4月29日凌晨,中国科学院高能物理研究所(简称中科院高能所)的“慧眼”卫星团队收到了新鲜热乎的观测数据。
一直负责从海量数据中挖掘出有用信号的高能所副研究员李承奎,很快从数据堆中发现了一个不同寻常的信号。
“看到了!”李承奎又惊又喜。“惊”是因为“慧眼”被磁星一个持续了1秒钟的超亮X射线暴“晃了眼”,数据出现饱和。“喜”是因为“曝光过度”的那1秒钟,出现在FRB 200428被监测到之前约8.6秒,这个时间差别正好与星际物质对射电信号的延迟相当。也就是说,在快速射电暴出现时,这颗磁星正好产生了X射线暴。
只有一种解释能说明这种巧合:FRB 200428来自这颗磁星。
△ 实锤
2020年4月29日开始,“慧眼”卫星的值班室就像一锅突然被煮沸了的水。李承奎和“慧眼”载荷团队的其他科研人员开始开发处理数据饱和的代码,对数据进行修复。这种忙碌状态一直持续了两天。
“数据越来越有趣,情况越来越简单,事情越来越重要。”5月2日凌晨3点多,张双南发了一条朋友圈。
在被修复的光变曲线上,两个X射线脉冲形成了两道尖峰,尖峰出现的时间显示为2020年4月28日14点34分24秒。这两个尖峰在时间上和射电望远镜探测到的FRB 200428的两个峰高度吻合。
假设被证实。“慧眼卫星基于独特的准直器设计,对X射线暴进行了高精度定位,从而证明了该X射线暴和快速射电暴都来自这颗磁星。这是人类首次确认快速射电暴的起源天体,也是首个起源于银河系内的快速射电暴。对于理解快速射电暴的物理本质,这是一个重要的里程碑。”张双南告诉《中国科学报》。
“慧眼”卫星探测到的X射线爆发,同时也被欧洲的INTEGRAL卫星、俄罗斯的KONUS-WIND探测器和意大利的AGILE卫星监测到,但由于“慧眼”卫星同时载有低能、中能、高能探测器,“它对FRB 200428的观测数据统计性最好、能区覆盖最宽,提供了最为丰富、精细的时变和能谱信息。‘慧眼’卫星还是国际上独立定位了该X射线暴的两颗天文卫星之一,定位精度远远高于探测到FRB 200428的两个射电望远镜的精度。”张双南说。
不仅如此,“慧眼”卫星也是唯一一个给出了爆发期间X射线能谱详细演化的设备。根据“慧眼”的数据,科研人员发现,该X射线暴峰值处的X射线能谱和其他时间段暴的能谱显著不同,同时也与绝大多数的磁星X射线暴明显不同。
很快,他们在天文快报上公布了这项发现,并于5月22日上传了该研究的预印本。
△ 预印转正 解谜继续
由于“慧眼”等X射线卫星的科研团队提交的论文数据多、信息量大,审稿周期长,《自然》杂志决定先刊发几个地面天文台对这次快速射电暴的射电研究成果,然后在《自然·天文学》子刊上刊登X射线研究成果。
即便最初上传的只是预印本,研究数据仍令天文界振奋。从预印本刊发到如今通过同行评审正式刊发,8个多月来,预印本论文已被引用了50多次,期间,FRB 200428来自磁星的发现,被英国《自然》杂志评为2020年十大科学发现之一,被美国《科学》杂志列入2020年十大科学突破。
看到“慧眼”团队发表的数据,STARE2实验的发起人、美国加州理工学院天文学家、美国科学院院士Shrinivas Kulkarni通过邮件向张双南提了一个建议:“如果你们能对这颗磁星做连续一个月的观测,你们将会留下一个传世的数据库,会非常有科学价值。”
这个建议与张双南的想法不谋而合。2020年5月初,“慧眼”团队在网上公布了他们接下来的观测计划,写明了具体哪段时间段地球会挡在“慧眼”和这颗磁星中间,哪段时间“慧眼”会处于关闭状态。这一做法使得全球的天文台能够与“慧眼”配合安排观测。
“这一个月里,数据非常丰富,‘慧眼’看到了约100个来自这颗磁星的X射线爆发,这些数据非常珍贵。”张双南表示,“慧眼”团队在已刊发的论文中并没有对磁星产生快速射电暴的机制作出详细的理论解释,而这正是目前他们正在利用这些数据深入研究的内容。
在“慧眼”卫星稳定运行的同时,中科院高能所牵头研制的增强型X射线时变与偏振空间天文台(eXTP)在经过十多年的预研之后,也已进入方案设计阶段。“银河系外的快速射电暴因为距离更远,其高能对应体将非常微弱,eXTP将是探测它们的理想设备。”张双南说。
或许,在不久的将来,快速射电暴的神秘面纱将会被彻底揭开。https://t.cn/A6tVAUY6
1984.8.5——2020.8.5
上帝制造并投放到地球上的这件珍宝,已经回到上帝那里整整36年了。
36年前的那个深夜,听到妻子熟睡的声音之后,他一定悄悄睁眼,最后看了看窗外摇曳的树影,看了看月光下的碎银般荡漾的日内瓦湖,告别了这良辰美景,然后在凉意袭人的微风中闭上眼睛,让它的光芒熄灭了。
就像罗杰摩尔说的那样,“在听闻他死讯的那一刻,我突然意识到,这个世上最亮的那盏灯熄灭了。”
是的,世上从此再也不会有这双这惊艳世人,颠倒众生的绿眼睛,再也不会有这个金嗓子,这个甜美笑容了。
好在有影像可以记录,无论多少年后,都会有人发现这件珍宝曾经在世上闪耀的光芒,去追寻挖掘他的曾经痕迹。
你的名字绝不是只写在水上,它永远写在后世人的心里,还有好多人爱你的。直到审判日到来的那一天,即使没有机会见到你的人,也会与你相见的。
上帝制造并投放到地球上的这件珍宝,已经回到上帝那里整整36年了。
36年前的那个深夜,听到妻子熟睡的声音之后,他一定悄悄睁眼,最后看了看窗外摇曳的树影,看了看月光下的碎银般荡漾的日内瓦湖,告别了这良辰美景,然后在凉意袭人的微风中闭上眼睛,让它的光芒熄灭了。
就像罗杰摩尔说的那样,“在听闻他死讯的那一刻,我突然意识到,这个世上最亮的那盏灯熄灭了。”
是的,世上从此再也不会有这双这惊艳世人,颠倒众生的绿眼睛,再也不会有这个金嗓子,这个甜美笑容了。
好在有影像可以记录,无论多少年后,都会有人发现这件珍宝曾经在世上闪耀的光芒,去追寻挖掘他的曾经痕迹。
你的名字绝不是只写在水上,它永远写在后世人的心里,还有好多人爱你的。直到审判日到来的那一天,即使没有机会见到你的人,也会与你相见的。
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