科技热点 当前，近红外(NIR)视觉探测器和相机在成像、传感和显示等高科技技术中发挥着至关重要的作用。基于护目镜或双筒望远镜的近红外相机对夜视、医疗和农业成像尤为重要。在传统的近红外相机中，近红外光(700−2500 nm)通过光电阴极被吸收，导致电子放电并撞击集成平面屏幕，然后通过眼睛或成像传感器获得信息。虽然这类设备的有效性已在上述应用中被证实，但是它们存在笨重、单色并且只适用于某些波段的缺陷。特别是光电阴极只能在以下波段之一工作：400-1000 nm、1000-2500 nm或者大于25...

据一项新的研究披露，如果气候变化继续有增无减，地球海洋中的生命或将面临大规模灭绝（其生物多样性的丧失可能堪比地球过去曾有过的大灭绝）。 源于人类活动的巨量温室气体向大气中的释放正在根本性地改变地球的气候系统，威胁着许多物种，令其灭绝风险增加。然而，很难观察气候对全球生物多样性的影响，尤其是对地球上数目巨大的海洋动物的影响。 除了受到人类的直接冲击外（包括栖息地遭破坏、过度捕捞和沿海地区污染），海洋物种还日益受到气候驱动的海洋变暖和氧气耗竭的威胁。虽然化石记录表明之前由全球环境变化而发生过大规模灭...

2023年2月9日，《Science》来自中国的一组保存异常完好的化石显示，二叠纪-三叠纪大消亡（也称“大灭绝”）后，现代类型的海洋生态系统兴起的时间比科学家们想象的要快。该研究的作者表示，他们的发现“迫使我们重新思考对这一复苏的解读”；曾经有人认为这是一个缓慢、分阶段的复苏，但这项研究的结果表明事实可能并非如此。 现代海洋生态系统的结构是在约2.52亿年前发生的二叠纪-三叠纪大灭绝（PTME）之后形成的。这次灭绝根除了地球上大部分的生物，其中包括地球上超过80%的海洋物种。 在该次灭绝之后以及...

2023年7月6日，根据《自然》发表的一篇论文，同时在陆地和海洋减少人类影响，在夏威夷一次前所未有的海洋热浪中降低了珊瑚礁损失，并在热浪后支持了珊瑚礁的存续。这些发现展示了综合管理策略保护珊瑚礁的潜力。 珊瑚礁生态系统频繁受到人类在陆地上和海洋中活动的影响；陆地上的干扰包括废水污染，海洋中则包括过度捕捞。珊瑚受海洋长时间高温的影响特别大，即所谓海洋热浪，它会导致珊瑚白化和死亡。 美国国家海洋与大气管理局（NOAA）的Jamison Gove、英国班戈大学的Gareth Williams和同事评估...

5月26日《自然-地球科学》发表的一项模型研究，2020年全球初始海洋漂浮塑料总量中，95%由大于2.5厘米的塑料碎片组成，其存续时间可能比此前预计的更久。这些发现基于过去几十年（1980-2020）的观察数据与一个海洋3D建模的结合。 过去人们估计，全球海洋表面约有2.5亿公斤（250千吨）的塑料污染物，但预计每年进入海洋的塑料污染量远大于这个数字。人们认为造成这一差异的原因可能是高估了从陆地和河流输入的塑料数量、未知过程去除了海洋表面大部分此类塑料，或发生了破碎和降解。 为探究这一差异的原因...

科技热点 海底电缆的长距离敷设是海上风电输送到陆地的重要保障。9日上午，由我国自主设计建造的海缆施工船“启帆19号”正式下水。启帆19号”船长108.6米，宽37.2米，排水量2.4万吨，电缆装载量1万吨，是我国排水量、海缆装载量最大的海缆作业船。在进行水下作业时，“启帆19号”采用我国自主研发的拖曳式水喷埋设犁。通过水泵喷出的高压水流，在海床上犁出一条4.5米深的沟壑，相较传统埋设犁开挖深度更深，从而保护海底电缆免遭船锚或海洋生物的破坏。（来源：央视新闻） 记者从中国科学院脑科学与智能技术卓越...

2023年10月3日，加拿大海洋超级集群（Ocean Supercluster）宣布在“加拿大人工智能战略计划”（Pan-Canadian AI Strategy Program）的支持下，为9项基于人工智能（AI）的海洋项目提供2000万加元资助，该资助将加拿大在AI领域的关注推向水产养殖和沿海清洁技术。 获资助金额最大的项目为“水文学项目”（HydroAware project），资助总额达500万加元，旨在利用人工智能技术监测鱼类，以扩大水力发电和保护生境面积。该项目将帮助水力发电公司遵守...

2023年9月21日，由美国伍兹霍尔海洋研究所（WHOI）、莫特海洋实验室和水族馆以及斯克里普斯海洋研究所的研究人员共同撰写，发表在《美国国家科学院院刊》子刊（PNAS Nexus）上的一项研究表明，微生物和溶解代谢物技术（即新陈代谢过程中产生的化学物质）被广泛应用于佛罗里达附近的珊瑚礁，作为检查珊瑚礁特征的一种新手段，这些技术也具有保护应用。 由于气候变化和其他人类压力，世界各地的珊瑚礁承受着前所未有的压力，大规模应用创新技术有望检测珊瑚礁的健康状况。微生物及其处理的溶解代谢物是海洋生态系统功...

近段时间，Ocean-Land-Atmosphere Research 发表了题为“Stressing over the complexities of multiple stressors in marine and estuarine systems”的综述文章。文章分析了在气候变化和人为活动影响下，近海河口水生生态系统受到包括全球变暖、富营养化、有害藻华、缺氧以及二氧化碳和pH值的变化等多重压力源的复杂影响；提出了将生物学和生物地球化学理论利用在耦合模型框架中来确定评估不同类型近海河口水生...

随着PB级的海洋观测和数值模式数据的应用，人工智能（AI）在海洋学各领域的应用越来越广泛。本文从海洋特征智能识别、海洋参数智能预测和海洋动力参数智能估算的角度进行了综述，包括中尺度涡旋、内波、溢油、海冰和海藻智能识别；有效波高、ENSO和风暴潮的智能预报；以及海洋湍流混合参数化方案和大气湿物理过程参数化方案的智能估算。此外，本文在海洋学背景下讨论了基于物理机制的机器学习，描述了海洋数字孪生和物理约束人工智能算法在海洋学领域的应用前景。这篇综述旨在向海洋科学的研究者和专家介绍人工智能技术，并鼓励将...