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德国亥姆霍兹联合会月度热点报告 ——2026年3月

已有 1049 次阅读 2026-4-10 11:30 |个人分类:综合性资料|系统分类:博客资讯

德国亥姆霍兹联合会月度热点报告 ——2026年3月

德国科学委员会提议对三个大型研究设施规划予以立项,令项目获批通过向前的预期更近一步:这几个项目能为更精准地认知各种材料与工艺影响奠定基础。亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心(HZDR)科学主任塞巴斯蒂安施密特(Sebastian Schmidt)高度肯定这些设施的作用,称之为“创新殿堂”—能将知识、技术发展和社会成效熔为一炉。

祝各位朋友阅读愉快!

一、 德媒热点报道

 世界水日:亥姆霍兹提出新的专项科研计划

 在德国,人们早已习惯享有充分的清洁水资源。而今,干旱、高温和极端天气,正显著改变本地的水循环,对人类社会、经济发展和生态环境造成深远影响。借“世界水日”给亥姆霍兹研究人员提供了一个契机,在全社会重申这些水文变化的不良影响。亥姆霍兹联合会还为此启动了一项科研计划,以应对这些这些挑战。名为 “保障人类与生态环境的水资源安全”的专项计划,将搭建实地的实验基地,联合当地相关机构与群体,测试潜在解决方案。该计划选定了易北河、鲁尔与厄尔夫特河流域以及莱比锡市作为能反映德国、欧洲乃至全球许多其他地区问题的三个典型区域。

 一代大型科研设施的立项取得阶段性进展

 对口物质科学科研领域的亥姆霍兹副主席巴斯蒂安施密特, 以“创新殿堂”来比拟亥姆霍兹所建设并运营的大型科研设施。德国科学委员会近期正式拿出审核意见,予请政府尽快对三个全新的这类大型设施——佩特拉四号(PETRA IV)、DALI与HBSI立项开工。受德国联邦研究技术与航天部(BMFTR)委托, 该委员会对2025年通过初审的一些项目进行了终审评估。此建议标志着项目离立项实施又向前迈出了重要一步。PETRA IV将打造超高亮度的四维解析力的X射线波段显微光源,能助力材料分析、实时成像可视化,以及把基于数据驱动的材料研发提升到全新水平。DALI将搭建基于加速器的太赫兹光源,可用于支持在高强度电磁场环境条件下的材料分析。HBSI则是基于脉冲强流质子束而制造的中子光源,凭借高亮度细束中子流,实现原子尺度下对材料的结构、动态变化与磁学特性予以精准探究。

 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)继续保精英大学资质

 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)作为亥姆霍兹联合会旗下科研型高校,成功地通过了延续“精英大学”称号的审核。经过专家小组的评审裁定:卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)以及其余八家高校以及柏林高校联盟在内的十个单位,将在2027年后的七年间,将继续保留精英大学的头衔,并享受专项配套科研资助。

参评资格是申报院校必须在竞争中须先通过首轮考核,此关的要求是至少保有两个卓越集群项项目。评估的核心聚焦于院校战略发展规划,核心绩效指标包含学术论文产出、第三方科研经费规模与产学研合作成效;院校治理架构完善度、科研成果转化能力,同样纳入综合评审范畴。当下十大高校名单已正式敲定。今年 10 月底将有一轮补选,再增五个名额;最终全德国的精英高校数量限定在 15 所以内。

二、 亥姆霍兹联合会内部新闻

 谷歌在柏林设立人工智能中心,并资助亥姆霍兹慕尼黑中心课题项目

 今年三月初,谷歌于柏林正式揭牌成立人工智能中心。设置此中心的初衷,是要通过合作与学术交流,搭建起人工智能领域基础科研与实际应用之间的桥梁。参加揭牌仪式的嘉宾,除了柏林现市长凯韦格纳(Kai Wegener)之外,还有德国联邦科研部长多萝西贝尔(Dorothee Bär),联邦数字化转型部长卡斯滕维尔德贝格(Karsten Wildberger)。该中心将是谷歌研发团队与外部科研力量开放合作的平台。其中,亥姆霍兹慕尼黑计算健康中心主任法比安泰斯(Fabian Theis)即为其中的人选之一。泰斯在现场介绍了谷歌与学界联合推进的科研计划,其中包含面向临床医学研究的人工智能模型的研发。其主持的两个科研课题,已经获得了谷歌的资金支持。

 

亥姆霍兹联合会主席马丁・凯勒走访旗下各研究中心

 上任伊始的数月里,亥姆霍兹联合会主席马丁凯勒逐一走访了全部18家亥姆霍兹研究中心。本次巡访旨在深入了解各中心运行现状、跟进在研项目的进展状况,并共同探讨下一步的战略发展方向。他格外重视与一线科研团队开展现场交流,以获得一手的信息反馈。最新走访的有德国电子同步加速器中心(DESY)、卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)、亥姆霍兹重离子研究中心(GSI)、亥姆霍兹德累斯顿罗森多夫中心(HZDR)以及亥姆霍兹地学中心(GFZ)。一些观感印象也发表在他本人的领英栏目里。

 

蔡司基金会德国癌症研究中心人工智能项目提供支持

 人工智能解决方案的成效最大程度上取决于底层学习的数据质量。在医疗领域虽然有海量数据,例如 CT、磁共振影像与病理资料,但这类数据大多并未经这有效的标记处理,难以让人工智能模型直接理解复杂的医学关联规律。德国癌症研究中心(DKFZ)的科研项目MEDAL,获得卡尔蔡司基金会(Carl Zeiss Foundation)300万欧元的专项资助,将搭建一套规模空前收录临床核心问题及配套影像数据的专业资源库。相关数据集正通过全球众采渠道持续征集扩充,旨在打造可以对医学影像领域的人工智能模型做质量评测的终极考核标准。

三、 科学前沿突破

Antscan 项目:揭秘蚂蚁奇妙的物种多样性

 卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)日本冲绳科学技术大学院大学(OIST)联合打造出全球规模最大的昆虫三维数字化数据库。这项名为 “蚂蚁扫描(Antscan)” 的项目,融合创新三维成像技术、优化数据处理算法与人工智能技术,线上平台向科研人员、教育工作者及普通公众免费开放。

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不同体型大小的工蚁在多种放大倍率下的样本图像:上方为三维模型,下方为四只蚂蚁头部的剖面视图。

图片来源:Thomas van de Kamp, KIT

昆虫是地球上物种数量最庞大的动物类群。它们在生态系统中发挥关键作用,同时也是仿生技术研发的重要生物原型。大型昆虫馆藏标本,不仅是物种与种群记录研究的基础,更能帮助科学界探究形态结构(外部形态与内部解剖特征)、生理机能、基因遗传之间的关联,解析生物多样性的起源。此外,标本研究还可用于监测环境与气候变化带来的各类影响。借助 Antscan 平台,科研团队通过跨国跨学科的协作联合打造了世界上最大的昆虫三维数据的资源库。该系统对于科研人员、教学人员和有兴趣的大众免费开放。该项目最初由卡尔斯鲁厄理工学院与日本冲绳科学技术大学院大学联合发起。

Antscan 作为试点项目试图完成海量昆虫的三维数字化成像。此平台目前虽然只限于蚂蚁,后续完全可以拓展到其他小型无脊椎生物。项目发起方之一,卡尔斯鲁厄理工学院光子科学与同步辐射研究所生物 X 光成像负责人托马斯范德坎普(Thomas van de Kamp)博士表示:“蚂蚁是本项目的理想起点。它们遍布全球、占据多样生态位,目前已有记载的蚂蚁物种超 1.4 万种,预估仍有数千种尚未定名,物种间的形态差异极具研究价值。”为应对多样性多元性,项目实施中纳入了前沿三维成像、优化绵数据处理与人工智能技术。

研究团队从全球各地的博物馆及私人藏品中,共收集到封存在酒精里蚂蚁标本约2200份。这些标本解剖结构保存完好,就连软组织形态也能实现高精度数字化成像。成像环节采用了基于同步辐射的显微 CT成像技术,而不是传统的常规X 光光源,该技术借助同步加速器——一种特殊粒子加速器,生成高强度 X 射线,实现超高分辨率、超高对比度成像。卡尔斯鲁厄理工学院自有光源配套高通量断层扫描设备,搭配高速机械装置与高清摄像设备,团队仅仅用了几天时间就完成全部蚂蚁标本的 X 光扫描与原始数据采集,再通过扫描投影影像自动重构生成三维模型。

所有“数字蚂蚁”数据均存储于卡尔斯鲁厄理工学院科研数据中心,并通过 RADAR4KIT服务正式对外公开。该交互式数据库关联专业影像分析平台(Biomedisa),同步搭载三维曲面预览与可交互模型;每一份扫描样本,都配套完整三维档案与详尽的涵盖分类等级、生态特征、地理分布及基因组测序进展等相关信息。托马斯范德坎普介绍:“我们对标大型基因组测序项目,优先选取近缘蚂蚁物种,甚至同一巢穴谱系的样本开展扫描,搭建起形态学数据与分子基因数据的关键关联桥梁。”依托 Antscan 平台,人类得以用全新视角探索生物多样性,解析生物形态、基因变异与生存环境之间的内在联系。

 

更多信息:

https://www.nature.com/articles/s41592-026-03005-0

 

地壳在非常早期已然十分活跃

地球是如何一步步演化至今的?回望岁月长河,年代越是久远,就越难清晰还原地球的过去。如今,一支国际科研团队提出证据,表明早在冥古宙 —— 即四十多亿年前地球的第一个地质纪元,就已存在截然不同的地壳建构活动。相关成果发表于《自然》期刊,研究表明,地球最初期的地质构造活动,远比以往学界认知的更加复杂多变。

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澳大利亚杰克山遗址实拍图,以及一枚四十亿年锆石的伪彩色显微影像。

(图片来源:John Valley

更多相关信息:

https://www.gfz.de/en/press/news/details/die-erdkruste-war-schon-sehr-frueh-unruhig

 

动量空间的更精细测量

于利希研究中心(FZJ)最新研发的一台动量显微镜,能做到把固体材料内部电子及其特性可视化。这套由于利希中心全程自主研制的设备,能以前所未有的观测精度进行材料学研究,整体工效远超以往的同类装置。此前,传统动量显微镜通常依托如电子加速器、X 射线激光器这等大型科研装置;而这套于利希自研的新设备,仅需搭载高性能台式紫外激光器,即可实现更好的表现。

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于利希研发的动量显微镜仅需搭配右侧所示紫外激光器即可实现理想运行

图片来源:Jülich / Bernd Nörig

更多相关信息:

https://www.fz-juelich.de/en/news/archive/press-release/2026/a-sharper-view-into-momentum-space

德文原文阅读:

https://newsletter.helmholtz.de/newsletter_web.php?id=20_lffnZKefPdDtmQxV



https://wap.sciencenet.cn/blog-320892-1529765.html

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