成果 | 青藏高原湖泊水储量有多少？为什么按时吃饭很重要？
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青藏高原湖泊水储量有多少？
青藏高原湖泊数量众多且分布密集，是青藏高原的重要组成部分。然而，湖泊的水下地形测量数据较少，对高原湖泊水储量及其变化的准确估算有一定影响。尽管激光雷达的穿透特性被应用于重建滨海水下地形等领域，但由于穿透深度浅、水下光子提取困难、湖泊水质复杂等难题，限制了激光雷达在重建湖泊水下地形的应用。
中国科学院青藏高原研究所环境变化与多圈层过程团队研究员张国庆联合美国、英国以及中国台湾的科研人员，提出了基于ICESat-2激光雷达高度统计数据的湖泊水下地形重建方法，并应用于青藏高原的60个湖泊。该方法在三维空间和二维空间使用格网聚类算法WaveCluster，较好地去除了激光雷达高度计ICESat-2因阳光产生的噪声光子，提升了数据的可用性。研究通过提取穿透水下信号光子，结合数理统计模型，测深模拟ICESat-2轨迹，利用空间插值得到湖泊测深图。以此为基础，科研人员综合运用公开发表的湖泊实测水下地形、此次研究模拟的水下地形以及基于自仿射理论建立的经验方程，初步估算了青藏高原大于0.01平方公里湖泊的水储量。研究估算，2022年青藏高原大于0.01平方公里湖泊总水储量为1043.69±341.31km3，约70%湖泊水储量集中在内流区即羌塘高原。相关研究成果以 Reconstructing Tibetan Plateau lake bathymetry using ICESat-2 photon-counting laser altimetry 为题，发表在《环境遥感》上。
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为什么按时吃饭很重要？
一日三餐，是人体最基本的生理活动。小肠是人体吸收外界摄入营养的首要场所，同时其也接受来源于肝脏等体内代谢器官产生的系统循环营养。这种“内源”“外源”配合的双向营养供给模式是小肠生理的显著特征。营养供给失衡与肠道功能异常、免疫屏障受损、系统代谢紊乱等疾病的发生密切相关。因此，健康、节律的饮食方式对于维持肠道的生理功能至关重要。但目前，关于小肠“内外”两种营养供给途径是如何差异性调控肠道生理功能的，仍缺少系统性科学研究。
浙江大学医学院王迪教授课题组联合浙江大学爱丁堡大学联合学院刘琬璐研究员课题组针对以上科学问题，系统性阐明了小肠双向营养供给环境的核心特征和动态规律，并可视化了不同营养路径和营养种类在小肠吸收过程中的时空差异及其对机体防御和营养吸收的调控作用，同时还揭示了营养供给紊乱引发肠道脂质过度吸收，进而加剧心血管疾病发生的作用机制。上述研究成果于2024年10月19日发表在《细胞》杂志，论文题为A two-front nutrient supply environment fuels small intestinal physiology through differential regulation of nutrient absorption and host defense。
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鱼类如何表达外部环境地图并进行空间定位？
生物通过空间探索生成其外部环境的大脑内在地图。当探索陌生城市时，我们使用各种线索——某些地标、在一个方向上走了多远的感觉、又或是一条无法穿越的河流——来创建外部环境的内部地图。在大脑深处的被称为“海马体”的脑区中，一组位置细胞在构建外部世界的内部地图方面发挥着关键作用。当处于空间中的特定位置时，这些位置细胞便会激发并可以自我组织成一系列不同的思维地图。
哺乳动物研究表明，这种空间地图由多种信息源创建，包括远处和近处的地标、环境的几何特征以及动物的自我运动整合。同时，空间认知的关键计算构建模块从海马体中位置细胞的开创性发现开始，扩展到内嗅皮层中的网格细胞、下丘脑中的边界向量细胞和方向细胞等。然而，亟待探索这些模块何时以及如何在进化过程中出现。目前，位置细胞只在哺乳动物和鸟类中被发现，而鱼类如何在内部代表外部世界尚不清楚。
中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员李孟与德国马克斯-普朗克学会生物控制论研究所的科研人员合作，使用国际领先的跟踪显微镜技术，在斑马鱼大脑中发现了与其他物种相似的空间表达与计算机理。相关研究成果以《幼年斑马鱼端脑中空间表征的群体编码》为题，发表在《自然》上。
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研究团队率先初步实现日冕磁场的常规测量
磁场是太阳物理最重要的物理量，正是太阳磁场的演化导致了黑子11年周期、百万度高温的日冕以及猛烈的太阳爆发等重要现象。正因如此，测量太阳磁场一直是太阳物理学者最重要的使命之一，也是必须完成的任务。
然而，对于太阳大气最外层的日冕，其磁场一直难以测量。这主要是因为日冕磁场很弱，并且日冕的高温导致谱线轮廓很宽，使本来就不明显的谱线分裂更难被测量出来。尽管人们利用磁场模型或者基于一些偶发现象尝试研究和测量日冕磁场，但这些方法都具有各自的局限性。全球性、常态化的日冕磁场测量一直未能实现，这也限制了我们深入理解太阳的三维磁场结构及其演化过程，制约了包括日冕加热和太阳爆发机制在内的诸多重要科学问题的研究。
以北京大学地球与空间科学学院田晖教授及其博士生杨子浩为主的合作研究团队在日冕磁场测量方面取得重要进展。基于“二维冕震”方法和升级版日冕多通道偏振仪（UCoMP）的观测，他们率先在国际上初步实现了日冕磁场的常规测量，揭示了日冕磁场在约8个月时间内的演化规律。这是继2020年该团队测得首幅全局性日冕磁图后的又一重要进展，相关研究成果近日发表在国际顶尖学术期刊《科学》上。
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研究团队合作在电磁超表面传感器领域取得新进展
疲劳驾驶引起的交通事故每年正造成着我国数万人死亡或重伤，在驾驶环境中对用户生理状态进行持续监测将对提升交通安全具有重要作用。传统的车载传感技术在高动态的座舱环境中存在着数据精准度、抗干扰能力、佩戴舒适度、隐私性等方面的缺陷。因此，研发一种能在高动态环境中实现可靠且持续生理状态监测的传感器尤为重要，而无线传感技术与柔性可穿戴技术的结合为此提供了新的解决方案。
近日，清华大学深圳国际研究生院数据与信息研究院田曦团队与新加坡国立大学何思远团队合作，报道了一种基于电磁超表面的生理监测传感器，实现了在飞机和汽车等动态环境中高灵敏度、抗干扰、非接触式的生理状态监测。相关研究成果以“用于动态环境的数字化刺绣超表面生物传感器”为题，于10月17日发表于《自然·电子》。
