文章核心观点 - 中国科学院新疆天文台科研团队成功研发了一种用于全天空相机云图自动分类的人工智能模型ASCNet 该模型旨在快速、客观地判别天空状态 以支持天文台址评估和观测运行 [1] - 该模型采用互补的双通道特征提取结构 综合判别云况 在测试中与人工判读结果的一致率达到92.7% 显示出较高的性能和实际应用潜力 [1] 技术研发与模型特点 - 研发主体为中国科学院新疆天文台光学天文与技术应用研究室科研团队 运用人工智能技术实现“让机器理解天空状态” [1] - 模型设计为互补的双通道特征提取结构 一个通道捕获全局语义信息 另一个通道捕获局部亮度纹理特征 从而实现对云况的综合判别 [1] 应用价值与行业意义 - 晴朗稳定的天空是光学天文观测最基本、最宝贵的资源之一 天空中云层的分布直接影响可观测时间和数据质量 [1] - 全天空相机云图实现自动分类 对于降低人工判读工作量、提升台址监测效率具有重要意义 [2] - 随着天文观测向智能化和精细化方向发展 该研究有望在天文台址评估和观测运行支持中发挥更加重要的作用 [2] 测试结果与性能 - 测试结果表明 该模型在云图自动分类任务中表现出较高的一致性和稳定性 与人工判读结果的一致率接近92.7% [1] - 该模型能够有效识别多种典型云况 显示出良好的实际应用潜力 [1]

项目进展与运营 - 国家重大科研仪器研制项目AIMS望远镜于2025年10月通过结题验收并在青海冷湖天文观测研究基地正式启用[2] - AIMS望远镜为用于太阳磁场精确测量的中红外观测系统 需要在白天通过中红外波段光谱跟踪测量太阳磁场 不同于夜间观测的传统天文望远镜[2] - 观测团队工作模式为“日出而作 日落而归” 观测员王城森过去一年在冷湖工作近200天 已成为望远镜观测主力[2][4] 科研价值与应用 - AIMS望远镜积累的观测数据将传输至北京服务器 用于分析太阳磁场及活动爆发规律 科研成果将发表于国际学术期刊[4] - 精确测量太阳磁场有助于理解太阳乃至恒星形成及演化的物理机制 太阳磁场变化会引发太阳耀斑 日珥喷发等活动 影响日地空间飞行器及通信安全 相关研究可更好地预警空间天气 保障空间系统安全[4] 基地建设与产业规划 - 目前已有30多台望远镜项目在冷湖天文观测研究基地投入观测或试观测[4] - 冷湖科技创新产业园区正在紧锣密鼓修编基地二期规划 规划将为更大口径望远镜预留空间 并将望远镜镀膜加工 商业航天等配套产业提上议程[5] - 为支撑天文观测及相关产业发展 冷湖正在规划新建第二水源地等基础设施[5] 观测环境保护 - 2023年《海西蒙古族藏族自治州冷湖天文观测环境保护条例》正式实施 这是我国首部关于暗夜星空保护的地方性法规[5] - 为应对激增客流量对观测环境的潜在影响 当地已与镇区企业沟通 对不符合要求的灯光进行重新设计改造以控制光污染[5]

核心观点 - 我国科学家团队开发出名为“星衍”的天文AI模型 该模型基于计算光学与人工智能算法 能够解锁暗弱天体信号 探测到超过130亿光年的星系 并生成了目前国际已知探测最深的深空影像[1] - 该研究成果已于2月20日在线发表于国际顶级期刊《科学》[1] 技术原理与性能 - “星衍”模型的核心技术是“自监督时空降噪” 专注于对暗弱信号的提取重建 通过对噪声涨落与星体光度的联合建模 并直接用海量观测数据训练 在增加探测深度的同时确保了探测准确性[5] - 将“星衍”应用于詹姆斯·韦布空间望远镜 可将其深空探测深度提升1个星等 探测准确度提升1.6个星等 这相当于将空间望远镜等效口径从约6米提升到近10米的量级[4] - 该模型覆盖波段可从可见光（约500纳米）延伸到中红外（5微米）[4] 应用成果与影响 - 利用“星衍”模型 团队发现了超过160个宇宙早期候选星系 这些星系存在于宇宙大爆炸后2至5亿年 而此前国际上仅发现50余个同时期星系[4] - 《科学》审稿人评价该研究为探测宇宙提供了“强大工具” 并认为“将对天文领域产生重要影响”[5] - 该技术未来有望应用于更多新一代望远镜 为解码暗能量、暗物质、宇宙起源、系外行星等重大科学问题提供助力[5] 团队与平台潜力 - 该模型由清华大学自动化系戴琼海教授、天文系蔡峥副教授、自动化系吴嘉敏副教授等带领团队自主研发[4] - “星衍”可解码空间望远镜的海量数据 并兼容多元探测设备 有望成为通用深空数据增强平台[4]

行业与公司运营 - 郭守敬望远镜是我国首个天文领域大科学装置 在银河系结构与演化 恒星物理研究等领域取得了一系列成果[1] - 该装置从2012年9月正式巡天 到2025年10月底 已累计发布光谱2807万条 恒星参数1159万组[1] - 该装置的数据量稳居世界第一[1] 技术与研发 - 郭守敬望远镜的持续运行与数据产出 离不开观测团队日复一日的精准观测与精心维护[1] - 该团队是长期坚守在燕山深处兴隆观测站的“追星人”[1]

研究突破与科学发现 - 中国科学院紫金山天文台牵头的研究团队利用500米口径球面射电望远镜首次捕捉到重复快速射电暴法拉第旋转量的剧烈跃变与回落详细演化过程 [1] - 该观测结果为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键观测证据 相关成果发表于《科学》期刊 [1] - 研究团队对重复快速射电暴FRB 20220529开展了2年多的持续监测 通过模型比对与物理分析确认其应起源于双星系统 [2] - 观测到的法拉第旋转量发生20倍飙升后快速回落 清晰揭示了致密磁化等离子体云穿过观测视线的过程 与双星系统中伴星的剧烈活动高度契合 [2] 技术与设施进展 - 500米口径球面射电望远镜作为我国自主设计建造并运行的世界最大单口径射电望远镜 已在纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻、快速射电暴研究、中性氢观测等多个前沿领域持续产出成果 [2] - FAST运行和发展中心正稳步推进升级规划 将在周边建设数十台中等口径天线 构建以FAST为核心的巨型综合孔径阵列 [2] - 升级旨在弥补单口径望远镜在空间分辨率上的局限 提升观测灵敏度 升级完成后FAST将成为功能更强大的“宇宙超级探针” [2][3] 行业意义与发展 - 双星系统是指两个天体在引力作用下相互吸引、彼此环绕公共质心运行的系统 被誉为天文学研究的“金矿” [1] - 此次突破为破解快速射电暴起源之谜迈出了重要一步 将推动射电天文学研究向更高水平、更深层次迈进 [2][3] - 中国射电天文事业的发展轨迹 是加快实现高水平科技自立自强的生动缩影 [2]

核心观点 - 中国天眼(FAST)研究团队在国际上首次捕捉到重复快速射电暴(FRB)法拉第旋转量(RM)剧烈跳变并回落的详细演化过程，为“快速射电暴起源于双星系统”的假说提供了关键的观测证据 [2] 科学发现与观测细节 - 研究团队利用中国天眼对重复快速射电暴FRB20220529开展了长达2.2年的持续监测 [3] - 在为期一年半的常规监测中，该暴源的法拉第旋转量始终在-300至+300弧度/平方米的范围内小幅波动，中位数为17弧度/平方米 [4] - 在2023年12月，观测到法拉第旋转量突然急剧飙升至1977±84弧度/平方米，达到此前变化水平的约20倍，随后在短短两周内单调下降，恢复至正常范围 [4] - 这种剧烈、快速且可逆的磁环境变化在快速射电暴研究史上尚属首次被记录 [4] - 科研团队分析认为，该现象的核心物理机制是一团来自快速射电暴起源天体附近的致密磁化等离子体云，在数周内恰好穿过了地球与暴源之间的观测视线 [4] - 进一步的模型比对表明，若该暴源起源于孤立中子星，现有理论无法解释此现象，而双星系统模型能自然合理地解释观测到的“跳变-回落”事件 [5] 技术与能力体现 - 此次突破得益于中国天眼无与伦比的灵敏度，能够捕捉到FRB20220529这类信号暗弱暴源的极微弱射电信号 [6] - 突破也离不开研究团队创新的数据处理方法，从海量观测数据中精准提取关键偏振信息 [6] - 在事件发生前后，科研团队与中国天眼运行和发展中心高效协同，及时调整观测策略，确保了整个演化过程的数据完整性 [6] - 中国天眼自投入使用以来，已在纳赫兹引力波探测、脉冲星搜寻、快速射电暴研究、中性氢观测等多个前沿领域持续产出突破性成果 [7] 未来发展规划 - 中国天眼正稳步推进升级规划，将在其周边建设数十台中等口径天线，构建全球唯一、以中国天眼为核心的巨型综合孔径阵列 [8] - 这一创新设计将彻底弥补单口径望远镜在空间分辨率上的天然局限，同时提升观测灵敏度，实现综合观测性能的质的飞跃 [8] - 升级完成后，中国天眼将成为功能更加强大的“宇宙超级探针”，为深入理解快速射电暴起源、破解哈勃常数危机和迷失重子物质问题等天体物理核心谜题提供观测支撑 [8]

行业背景与需求 - 随着世界各国日益重视月球探索，如何定义月球标准时间成为科学界关注的新问题[1] - 过去月球任务数量很少，时间误差问题几乎“无关紧要”，工程师可根据地球时间单独修正每个任务[5] - 随着月球探索成为世界航天领域焦点，未来将有越来越多的航天器乃至载人飞船前往月球，临时解决方案将难以应对误差问题[5] - 月球时间测定正成为一种真正的工程需求，不再像过去那样可以依照地球时间逐个处理[3] - 制定时间标准不仅对协调月球任务非常重要，同时也是政治影响力的象征[5] 技术挑战与现有方案 - 根据广义相对论，由于月球引力仅为地球的约六分之一，月球上的时间比地球更快，每天快大约56微秒[1] - 微小的误差积累起来，足以对需要精确计时的航天任务产生严重影响[1] - 在航天器导航系统中，微秒级的误差都可能产生显著影响，进而在以分钟为单位的时间尺度上影响计算结果[4] - 定义和构建月球标准时间的关键环节之一是明确月球坐标时与太阳系质心力学时之间的对应关系[3] - 国际上现有的转换公式均采用级数近似理论，导致计算结果精度低、计算过程繁琐，且缺少可直接使用的产品[3] 公司解决方案与产品 - 中国科学院紫金山天文台上个月正式发布了全球首款“月球计时软件”，实现了月球与地球时间的精确转换[1] - 科研人员构建了一个模型，同时考虑了月球较弱的引力及其在太空中的运动，使月球上的事件能够与地球上的时钟准确同步[1] - 研究团队利用目前精度最高的太阳、行星、主带小行星和柯伊伯带天体的轨道信息，实现了月球坐标时与质心力学时的精确转换，其累积误差即使在1000年后也不超过1/20000000秒[3] - 研究团队进一步开发了端到端的软件包产品，用户仅需一步操作即可获得月球坐标时的精确转换结果[3] - 上个月，紫金山天文台正式发布了月球时间历表产品LTE440[1] - 相关研究成果已发表在期刊《天文学和天体物理学》上[3] 产品意义与行业影响 - 该软件产品解决了月球与地球时间转换的问题[1] - 美国哈佛-史密松森天体物理中心的天文学家指出，虽然美国也在进行类似工作，但尚未听说过可直接使用的“月球计时软件”[5] - 该产品反映出中国对月球的重视，并且在分享与月球相关的研究方面非常开放[5] - 该技术对于未来在月球上使用类似GPS的系统至关重要，尤其是用于精确着陆位置，可能几年内就会有此需求[4]

中国空间站巡天空间望远镜科学仿真研究进展 - 中国空间站巡天空间望远镜科学仿真研究成果专刊发表学术研讨会于1月7日在北京举行 系列成果以专刊形式在线发表于国际学术期刊《天文和天体物理学研究》[1][2] - 科学数据仿真是CSST数据处理系统最重要的任务之一 是实现科学目标、取得重大成果的基本保障 对数据处理研发和后续高效成果转化具有重要意义[3] CSST项目定位与科学目标 - CSST是中国载人航天工程建设的下一代旗舰级空间天文观测设施 具有大视场、高像质、宽波段等突出特点[3] - CSST是口径2米的空间光学望远镜 同属于第四代巡天望远镜 是中国未来十年空间光学天文的旗舰级项目[3] - 望远镜配备大视场光学巡天相机、太赫兹谱仪、多通道成像仪、积分视场光谱仪和系外行星成像星冕仪等观测终端[3] - 其计划完成高空间分辨率、大天区面积的深度多色成像与无缝光谱巡天观测 并可对遴选天体进行精细观测研究 有望在天体物理、宇宙学、基础物理等领域取得突破[3] 科学仿真研究的具体成果 - 科学家构建了一套端到端观测仿真套件 包含对望远镜主光机和所有观测终端的模拟[4] - 仿真软件模拟了光学设计残差、加工残差、装调误差、重力场和温度场导致的光学系统变化、微振动和稳像导致的光轴指向变化 以及各组件对天文观测的影响[4] - 实现了对未来CSST真实观测数据的高质量像素级仿真[4] - 以上软件和数据将用于空间望远镜的整体性能综合评估 为数据处理流水管线提供个性化测试数据 为科学效能的定量评估提供工具和数据保障[6] 研究成果的意义与行业评价 - 端到端的仿真模拟在CSST科学准备时期具有至关重要的作用 为数据处理研发和科学分析构建了模拟数据 为科学准备奠定重要基础[7] - 系列成果的发表标志着CSST数据处理系统核心任务取得里程碑式进展 为发射前的数据处理系统研发和测试、科学预研究以及发射后的科学运行提供了可靠的数据保障[7] - 该套完整且实用的端到端模拟系统具有重要的工程和科学价值 为CSST在系外行星探测这一前沿领域的科学产出提供重要技术保障 让学界对中国未来的系外行星直接成像观测能力有了清晰预期[7]

全球可再生能源转型 - 全球可再生能源发电量首次超过煤炭 太阳能和风能的增长速度足以覆盖2025年上半年全球新增用电需求 [1] - 中国引领全球可再生能源重大转型 在太阳能电池 风力涡轮机及锂电池储能等领域持续扩大布局 巩固了其在全球生产和相关技术方面的引领地位 [1] - 中国强大的工业体系是主要驱动力 全球约80%的太阳能电池 70%的风力涡轮机及70%的锂电池由中国生产 且在成本上具备绝对优势 [1] - 中国蓬勃发展的绿色技术出口正在改变世界其他地区 包括欧洲和全球南方国家等 [1] 其他年度科学突破 - 定制基因编辑为超罕见病带来希望 [2] - 两种淋病新药在大型临床试验中证实有效 是几十年来首批对抗严重性传播疾病的新武器 [2] - 研究发现神经细胞通过传递线粒体助力癌细胞“超级充电” 阻断该传递或可减缓癌细胞转移 [2] - 异种器官移植实现历史性突破 [2] - 一种旨在加速新型天文学发展的望远镜在智利山顶建成 堪称天空“全视之眼” [2] - 一个已灭绝的人类支系——丹尼索瓦人的研究获得新成果 [2] - 大语言模型在多个科学领域中展现出相当于博士水平的敏锐性和分析能力 [2] - 计算的突破助力揭示粒子物理新进展 [2] - 耐热水稻研究取得新突破 [2] - 丹尼索瓦人以及耐热水稻研究由中国科研团队主导完成 [2] 2026年人工智能与生物医药展望 - AI驱动的科学研究将在2026年继续取得重大突破 集成多个大语言模型的AI“智能体”可能会得到更广泛应用 [3] - 2026年或许会迎来由AI实现的首批具有重大意义的科学进展 并将出现超越大语言模型的技术 侧重于设计小型AI模型 [3] - 基因编辑技术发展势头强劲 2026年有望启动两项临床试验 旨在为患有罕见遗传疾病的儿童开发个性化基因疗法 [3] - 英国一项癌症检测临床试验预计将于2026年公布结果 可通过单次血液检测在症状出现前检测出约50种癌症 [3] 2026年太空探索展望 - 2026年将是月球探索繁忙的一年 中国计划发射嫦娥七号探测器 目标是在月球南极附近着陆 [3] - 美国航天局的“阿耳忒弥斯2号”任务将安排4名宇航员乘坐“猎户座”飞船绕月飞行 [3] - 日本计划发射火星卫星探测器 造访火卫一和火卫二 [4] - 欧洲航天局计划于2026年年底发射“柏拉图”号空间望远镜 该望远镜将监测超过20万颗恒星 并有望识别出温度适宜液态水形成的地球“孪生兄弟” [4] - 印度首个太阳探测器“日地L1点太阳”号将在太阳极大期对太阳进行观测 [4] 2026年物理学及其他领域展望 - 欧洲核子研究中心的大型强子对撞机2026年将进行大规模升级 为未来更高强度的实验做准备 [5] - 美国费米实验室的Mu2e探测器将于2026年4月完成建设 用于探索神秘亚原子粒子“缪子”的奥秘 [5] - 文章关注的其他事件还包括大洋钻探 英美临床试验制度改革 以及美国总统特朗普重返白宫对美国科研领域的持续影响等 [5]

全球可再生能源增长势不可当 - 美国《科学》杂志评选“全球可再生能源增长势不可当”为2025年度头号科学突破 [1] - 2025年全球可再生能源发电量首次超过煤炭发电量 [1] - 太阳能和风能的增长速度足以覆盖2025年上半年全球新增的用电需求 [1] 中国在可再生能源领域的引领地位 - 全球可再生能源超过传统能源的重大转型主要由中国引领 [1] - 中国在太阳能电池、风力涡轮机以及锂电池储能等领域持续扩大布局，巩固了其在全球生产和相关技术方面的引领地位 [1] - 中国强大的工业体系是这一趋势的主要驱动力 [1] 中国在全球可再生能源供应链中的主导份额 - 全球约80%的太阳能电池由中国生产 [1] - 全球约70%的风力涡轮机由中国生产 [1] - 全球约70%的锂电池由中国生产 [1] - 中国在相关产品成本上具备绝对优势 [1] 中国绿色技术出口的全球影响 - 中国蓬勃发展的绿色技术出口正在改变世界其他地区，包括欧洲和全球南方国家 [1] 其他入选的科学突破 - 定制基因编辑为超罕见病带来希望 [1] - 两种淋病新药在大型临床试验中证实有效，是几十年来首批对抗严重性传播疾病的新武器 [1] - 研究发现神经细胞通过传递线粒体助力癌细胞“超级充电”，阻断该传递或可减缓癌细胞转移 [1] - 异种器官移植实现历史性突破 [1] - 一种旨在加速新型天文学发展的望远镜在智利山顶建成 [2] - 对已灭绝人类支系丹尼索瓦人的研究获得新成果 [2] - 大语言模型在多个科学领域中展现出相当于博士水平的敏锐性和分析能力 [2] - 计算的突破助力揭示粒子物理新进展 [2] - 耐热水稻研究取得新突破 [2] 中国在其他科学领域的贡献 - 丹尼索瓦人研究由中国科研团队主导完成 [2] - 耐热水稻研究由中国科研团队主导完成 [2]