中国科学院电子所成立于1956年,是我国第一个综合性电子科学研究机构;遥感地球所成立于2012年,由中国科学院的两个研究所合并而成:中国科学院遥感应用研究所成立于1979年,对地观测与数字地球中心成立于2007年;中国科学院大气科学研究所成立于2003年,负责中国科学院卫星导航系统、浮空器系统的研发、管理和总体技术。
“PTB 的核心使命和主张是在德国提供国际最高水平的创新计量基础设施,以促进出口导向型高科技经济,满足复杂社会的需求并支持“这是联邦经济事务和能源部与 PTB 之间的 2015 至 2019 年目标协议中所阐述的内容,该协议发布于该协议由国务秘书马尼格和我于 2016 年 1 月 12 日签署。与新制定的“2015年至2017年工作和研究计划”一起,中期指南重点关注“创新与工业”、“能源与环境”、“人民与健康”、“法律与国际计量”和“新的单位制”已明确概述。
制造计量中反复出现的一个问题是,生产费用一直面临着降低的压力。虽然人们希望寻找更准确、更快速的测量系统,这是可以理解的,但有时我们会忽视真正的优先事项。我们的目标应该是使用最便宜的方法来验证我们的制造流程是否符合要求。这意味着我们想要购买“最差”的设备。这样说可能听起来很奇怪,但事实是,如果低成本的坐标测量机足以满足要检查的公差,那么就没有必要购买精度更高的机器,即使它的成本要高得多。结果是,我们很可能在测量设备能力的极限下使用它,因此,了解这些极限在哪里非常重要。我认为,我们需要做更多的工作来开发评估坐标测量机真正特征特定测量不确定度的方法,这样我们才能确信我们的能力与要求正确匹配。我将通过我们当前生产流程中的例子来说明这一点,并研究一些我们仍需解决的具体测量问题。
随着对光和物质波场的量子性质的研究取得最新进展,量子工程这一新领域应运而生。量子工程为量子计量学测试基本物理定律开辟了新视野,在空间和时间测量方面达到了前所未有的精度水平。相关的新型量子技术催生了原子钟和传感器,可在全球大地测量、惯性传感、导航和激光测距中得到广泛应用。德国联邦物理技术研究院 (PTB) 一直致力于开发超越最先进水平的精密测量技术。多年来,PTB 与汉诺威莱布尼茨大学 (LUH) 一直有着出色的合作伙伴,尤其是数学、物理和大地测量学院的研究所,以及马克斯普朗克引力物理研究所 (Albert Einstein Institute, AEI),这些研究所在量子工程和密切相关领域开展着顶级研究。此外,与汉诺威激光中心 (LZH) 和不来梅大学应用空间技术和微重力中心 (ZARM) 的密切合作已被证明是卓有成效的。这个强大的社区是最终导致建立 QUEST(量子工程和时空研究中心)的先决条件,该中心是汉诺威莱布尼茨大学的卓越中心。因此,QUEST 汇集了这些合作伙伴的杰出专业知识,以在汉诺威-布伦瑞克地区共享知识并提高该地区的实力。该集群的核心思想是将量子工程、量子传感器、时空和使能技术这四个主要研究领域联系起来,并建立有前景的研究活动,特别是在这些领域的交界处。因此,PTB、LUH、AEI、LZH 和 ZARM 之间的未来合作将通过各种 QUEST 措施得到系统加强,例如通过在 PTB 校园内建立联合教授职位和研究小组。在本出版物中,读者将获得 QUEST 合作伙伴的概述以及 PTB 正在进行和计划中的 QUEST 相关研究活动。我们希望 PTB 的新 QUEST 研究所能够不负众望,为量子工程和时空研究的科学技术做出领先贡献。我们希望您喜欢阅读本期内容。
量子物理基础是在上个世纪初发现的。它们现在成为开发颠覆性量子技术的概念和工具。这些发现使研究人员能够理解物质、光及其相互作用的规律。在探索量子基础和应用的过程中,法国研究人员获得了三项诺贝尔物理学奖,过去 25 年里有四枚 CNRS 金牌被授予该领域*。过去几十年取得的非凡实验进展使人们能够观察量子物体 - 光子、原子或离子 - 我们已经学会了单独和集体控制它们。这意味着科学家可以使用量子态叠加和纠缠的概念来准备和操纵这些物体。这些发展开辟了广泛的应用范围,使当今的量子技术成为最有前途和竞争力最强的领域之一,而 CNRS 在这一领域拥有不可否认的资产可供利用。其中包括遍布法国的实验室网络、结合基础研究、创新和技术转让的多学科方法,以及该组织工作无可置疑的卓越性。这种卓越水平基于量子科学和技术领域极其强大的基础研究,其质量使其成为全球参考。法国国家科学研究院的跨学科方法现在使应用程序在潜在用例中得以实际实施,特别是通过结合学术研究、初创企业和主要工业集团的真正生态系统。
i “新太空”一词通常用于描述商业参与者和小型初创企业进入航天工业的最新趋势,可以定义为“太空领域出现了一种不同的精神,既定的航空航天方法和业务受到了更具创业精神的私营部门的挑战,这些私营部门采用更灵活的方法并利用最新的商用现货技术。”;Sweeting, MN (2018)。现代小型卫星——改变太空经济学。IEEE 论文集,106 (3),343-361。doi:10.1109/jproc.2018.2806218 ii 示例请参阅:Tassey, G. (1991)。竞争经济中技术基础设施的功能。研究政策,20 (4),349。doi:10.1016/0048-7333(91)90094-7; Sánchez-González, G. 和 Herrera, L. (2012)。企业规模与创新政策。《国际小企业杂志:创业研究》,31 (2),138。doi:10.1177/0266242611405553;Andries, P. 和 Faems, D. (2013)。专利活动与企业绩效:企业规模重要吗?《产品创新管理杂志》,30 (6),1091。doi:10.1111/jpim.12047;Mansfield E. (1991)。学术研究与产业创新。《研究政策》,20 (1),1-12。doi:10.1016/0048- 7333(91)90080-a
为了试图描绘出每个关键转型之后的时代,我们考察了五个领域:(1)世界秩序:塑造国际事务的机构、框架和规则;(2)技术平台:促进发展和创新的平台和应用科学;(3)人口力量:人口趋势和人口社会经济轮廓;(4)资源和能源系统:运输和转换能源和材料的系统;(5)资本化:全球供需的驱动因素以及金融和财富的轨迹。我们考察每个领域共同带来的经济成果,特别是全球增长和生产力的变化。通过这个视角,可以看到每个时代都有自己独特的景观,在这些景观上发生了不同但同样显著的进步(图 2)。
为了应对这一挑战,PTB 正在参与一项国际合作项目,旨在建立低成本的 OSH-MRI 扫描仪并根据国际标准进行一致性评估。OSH 意味着设备的所有结构设计方案、电路和软件都免费提供给所有人,并将发布用于非独家使用(包括商业使用)。这不仅有利于复制,也有利于市场批准。从科学角度和 PTB 等计量机构的角度来看,准确可靠的测量是主要目标。MRI 扫描仪测量患者身体的数据。迄今为止,所使用的技术尚未普及,这通常使独立的安全关键分析变得困难。凭借其广泛的开发者基础,所有单个元素都可供所有人访问,开源方法开辟了意想不到的创新潜力。计划使用这种低场 OSH-
医疗保健是欧洲面临的主要挑战之一,也是几乎所有欧盟研发计划的战略基石。在未来几十年,医疗保健仍将是政治和社会经济领域的重中之重,而且由于人口变化和成本增加,其重要性将进一步增强。世界卫生组织 (WHO)、欧洲政策推动者和前瞻性研究已强调了这一点,并通过研究和技术开发做出了巨大努力。总体目标是提供早期的患者特异性诊断并选择最佳的个体治疗,从而使医疗保健系统更加高效。这种方法基于这样的认识:个体的生物倾向以及生活方式和环境因素都会影响个人健康。由此,分层或个性化医疗的新概念应运而生。现代医学在很大程度上依赖于物理测量和生化分析技术,需要物理和生物医学科学之间的跨学科互动来推动医疗保健的发展。在过去的几十年里,欧洲建立了医学物理学、生物医学工程或生物信息学等新学科,并拥有强大的研究基础。尤其是在德国,医疗技术行业和学术界一直高度创新和活跃,为全球日益增长的医疗保健行业奠定了基础。计量学在这一背景下发挥着关键作用。精确的测量方法、可靠的质量保证和可比数据是现代医学的基础,用于确定多参数测量。这些信息用于在护理周期的不同阶段(即预防、诊断、治疗和随访期间)做出针对患者的决策。
纳粹德国物理技术研究院和德国联邦物理技术研究院成立 125 周年:这个周年纪念日是过去一年中最值得关注的事件。 125 年来,计量学、测量科学及其应用领域始终保持着最高精度、进步和可靠性,这是一个令人印象深刻的成功故事。今年 3 月,我们举行了一场令人难忘的庆祝活动,有 1000 多名嘉宾出席,其中 240 名来自国外。十月份,我们还为及时修复的“物理学珠宝盒”——“天文台”举行了揭幕仪式。该实验室于 1891 年首次投入使用,当时它可能是世界上最先进的物理实验室,建筑具有惊人的对称性和优雅性,同时提供了最强大的功能性,它是赫尔曼·冯·亥姆霍兹 (Hermann von Helmholtz) 的工作场所,他与维尔纳·冯·西门子共同创立了 PTR,并成为其第一任总裁。