古生代是大气氧含量逐步接近现代水平的关键地质时期。元古宙-显生宙过渡期之后，大气氧浓度在早古生代经历波动，引发了海洋氧化还原条件的大幅变化，进而导致显著的生物更替事件。然而，当前对早古生代海洋环境演化的认识仍存在较大不确定性。塔里木盆地是中国最重要的含油气盆地之一，保存了自前寒武至早古生代的良好海相沉积记录。其中，下寒武统至中-上奥陶统的两套主要烃源岩系统代表了早古生代的典型沉积。塔里木盆地中丰富的有机质不仅生成了具有重要经济价值的石油资源，同时也为重建古环境提供了有机地球化学研究的良好基础。 在有机地球化学中，特征生物分子是研究古环境的重要工具。其中，C40芳香基类胡萝卜素及其化石形式是极具指示意义的一类脂质生物标志物，能够记录微生物群落信息与环境氧化还原状态。例如，芳香基类胡萝卜素的存在通常被认为与光合硫细菌有关，该类细菌主要生活在位于化学跃层下方的硫化透光带中。在成岩过程中，完整的芳香基类胡萝卜素可被裂解生成芳基类异戊二烯化合物，因高温促使大分子裂解，这一过程在晚期成岩及热演化阶段尤为显著。因此，在成熟度较高的样品中，C40芳香基类胡萝卜素通常不易保留。鉴于此，前人研究多以芳基类异戊二烯化合物的检出为依据，用以推测古海洋的氧化还原和硫化环境。基于三甲基芳基类异戊二烯（TMAI）在塔里木盆地古生代原油中被广泛检出，有研究认为这些原油来源于沉积于硫化环境下的烃源岩。TMAI的形成也可能受非生物过程影响，例如在成岩过程中芳香环上甲基发生的随机异构化，这使得芳基类异戊二烯的环境指示意义解释更加复杂。此外，根据末端甲基取代位置区分的芳基类异戊二烯化合物，可由多种不同的C40芳香基类胡萝卜素裂解形成，从而进一步限制了其对古环境的准确解析。因此，对TMAI结构的识别，以及对完整C40芳香基类胡萝卜素的识别，结合来源明确的其他生物标志物是精确判断早古生代海洋环境条件的关键。 上海交通大学崔行骞副教授对中国塔里木盆地若干典型岩石及原油样品中的TMAI和C40芳香基类胡萝卜素进行了系统分析。结合具来源特异性的其他生物标志物，如甾烷和藿烷类，探讨塔里木盆地早古生代海洋的氧化还原条件与生态特征。相关研究发表于期刊《ORGANIC GEOCHEMISTRY》上，杨惠媛博士为第一作者。

完整论文的作者描述了一个案例研究，在该案例研究中，通过对破坏机制的正确理解、页岩强度各向异性的表征以及强度各向异性合并模型的实施，认为在具有挑战性的页岩地层中钻大斜度井是可行的。在一口试验井成功之后，使用优化的参数和更高的泥浆比重（MW）钻了一口大斜度井。实现无非生产时间钻井（NPT）。

非常规目标区域的水平井设计为组合8?英寸。垂直/曲线/横向截面。该段通常用油基泥浆（OBM）钻探。钻穿垂直剖面中的潜在漏失区时，可能会发生严重的总漏失。通过应用完整论文中提出的实践，在大多数情况下成功地解决了损失，以允许在比使用传统方法更短的时间内提前钻到井的总深度（TD）。

近日，西班牙数字转型与公共服务部长奥斯卡·洛佩斯（óscar López）和科学、创新与大学部长戴安娜·莫兰特（Diana Morant）在经济合作与发展组织（OECD）全球技术论坛上，共同发布了西班牙首个2025-2030年量子技术战略。这项战略于4月15日获得西班牙部长理事会批准，标志着西班牙政府履行了对量子技术生态系统的承诺，推动了一项全面的战略，并在量子计算、量子通信和量子传感这三大关键领域与欧盟的投资保持一致。 该战略的预算估计为8.08亿欧元，资金主要来自两个渠道：一是欧盟区域发展基金（FEDER），二是恢复、转型与韧性计划。此外，这两个渠道都有望吸引公共和私人投资，预计总投资可能达到15亿欧元。 “我们正在经历的数字化转型推动了颠覆性技术的发展，这些技术将改变我们所熟知的世界。其中一项就是量子技术，全球对量子技术的领导权竞争正在加剧。量子竞赛不会轻松，但西班牙可以在量子通信等领域发挥专长，这些领域对于保护金融交易和能源分配网络等关键环境至关重要。” 数字转型与公共服务部长奥斯卡·洛佩斯（óscar López）这样评价道。 “我们发布的量子技术战略是使西班牙成为该领域领先国家的重要一步。” 科学、创新与大学部长戴安娜·莫兰特（Diana Morant）表示，并强调 “投资量子研究并将这些知识转化为工业应用，是我们引领定义21世纪的颠覆性创新的能力的体现。” 工业应用：药物研发、导航与气候风险 具体而言，这一倡议将促进对基础设施和这些技术的工业应用用例的资金投入。其目标不仅是增强西班牙生态系统的优势，如量子通信或后量子密码学领域的研究，还要利用量子传感和计量技术的市场接近性和双重应用潜力，特别是在导航和国防等领域。例如，通过量子时钟，船只可以以极高的精度确定位置，而不依赖外部技术，避免信号干扰或位置偏差。 此外，量子技术还可以帮助超精确地规划电网，减少对化石燃料的依赖，支持新药物的研发，模拟气候风险以便更好地进行后续管理，助力可持续肥料催化剂的开发，以及加速国防领域先进材料的研发。 该战略的实施是在西班牙此前已投入3亿欧元的基础上进行的，并与联合国推动的“国际量子科学与技术年”相契合。在制定过程中，西班牙组织了多场与量子技术生态系统相关的研讨会和交流活动，并与各自治区代表以及地方实体进行了沟通。 此外，发展量子技术还将支持欧盟的数字主权和经济安全，利用其带来的竞争力优势，巩固西班牙和欧盟在全球量子技术竞赛中的地位。根据欧盟委员会的数据，全球现有的量子中小企业中，有四分之一位于欧洲，这一比例与美国相当。这一数据证实了欧洲在全球量子技术市场中实现领导地位的潜力，最终也包括西班牙在全球量子技术市场中的领导地位。预计到2040年，全球量子技术市场的价值将达到1730亿美元。 通过这一行动，西班牙旨在实现以下四个战略目标： 1.加强研发与创新：促进知识转移，推动研究成果走向市场。 2.创建西班牙量子市场：推动量子企业的增长和发展，提升其获取资金和满足市场需求的能力。 3.为社会变革做好准备：通过促进安全性和对新的数字权利、后量子隐私的思考，为颠覆性变革做好准备。 4.巩固量子生态系统：整合量子生态系统，推动国家整体发展愿景的实现。 为了充分利用这些技术带来的好处，同时减轻相关风险，该战略确定了七个优先领域，并通过跨部门协调实施一系列相关举措： 优先领域 1：增强西班牙量子技术企业的实力。 优先领域 2：人工智能与量子技术之间的算法设计与技术融合。 优先领域 3：使西班牙成为量子通信领域的标杆。 优先领域 4：展示量子传感和计量技术的影响力。 优先领域 5：后量子时代的信息隐私与保密性。 优先领域 6：能力提升：基础设施、研究和人才。 优先领域 7：打造一个强大、协调且在欧盟领先的西班牙量子生态系统。 量子通信中心 作为首个具体落实这些优先领域的举措，部长理事会上周批准了创建量子通信中心的皇家法令。该中心的初始投资为1000万欧元，将推进以下三大方向：在量子通信领域开发用例；推动量子光子学的研究与开发；以及开展培训和推广活动。 该计划的目标是将西班牙量子通信生态系统中的关键公共参与者联合起来，巩固一个涵盖研究、开发和实施这些技术的网络。通过这种方式，量子通信中心将推动量子技术在全国范围内的发展，例如，向加泰罗尼亚光子科学研究所投入超过240万欧元；向马德里理工大学量子信息与通信研究中心投入超过140万欧元；向多诺斯蒂亚国际物理中心基金会投入93万欧元；以及向加那利群岛天体物理研究所投入48万欧元。

2024年秋季，WHOI开始设计和建造两辆新型中型遥控飞行器，称为mROV，科学家将用它来研究近岸到近海海洋区域，深度可达2.5英里（4000米）。这些车辆在水中灵活机动，更容易在研究地点之间运输，每辆车辆的尺寸和重量都与小型运动多功能车相同，代表了下一代机器人海洋科学强国ROV Jason，它在大西洋、印度洋和太平洋完成了数千次深海任务。 新车辆，其中一辆将由WHOI的国家深潜设施（NDSF）运营，另一辆由南密西西比大学作为海洋勘探合作研究所的一部分运营，提供了通往深海的扩展通道。这两个运营机构不仅将为深海科学家提供新的机会，还将通过培训新一代早期职业工程师，其中一些工程师以前没有常规使用过海洋研究工具。 像Jason一样，mROV将由WHOI的深浸实验室工程师设计和建造。它们由国家科学基金会、国家海洋大气管理局海洋勘探办公室以及中生和深底社区（MDBC）恢复项目资助，每项投资超过550万美元。预计这些车辆将于2026年准备好进行海上试航，2027年是科学运营的第一年。两者都将拥有与Jason相似的操作系统，科学家和船上飞行员通过数英里长的光纤系绳发送命令来远程操作Jason。同一根电缆提供电源，并发送回实时视频图像和科学数据。 mROVs可以在较小的船上操作，操作员更少，还将配备声波、照明和众多采样系统。像Jason一样，他们的机械臂将收集岩石、沉积物或海洋生物的样本，并将其放置在车辆的篮子或“电梯”平台上，将更重或更大的负载漂浮到地表。 mROV将由来自NDSF的近十几名机械、电气、运营和工程专家组成的团队建造，并将在WHOI校园的自动驾驶汽车和传感器技术实验室与马萨诸塞州普利茅斯的海洋机器人公司Greensea IQ合作举办。 这些飞行器是在深潜科学委员会的一项研究之后出现的，该研究强调了科学家需要通过NDSF更广泛地组合更机动和更便宜的飞行器。这个联邦资助的中心运营和维护三艘用于海洋学研究的水下飞行器，包括Jason、人类驾驶飞行器Alvin和自主水下飞行器Sentry。 NDSF主任Andy Bowen说：“我们需要平台来填补Jason等大型工人阶级车辆和主要用于观察的小型车辆之间的利基，同时仍然保留科学家在深海开展前沿工作所需的功能。”Bowen说，Jason已经“排定了几十年，并且超额认购了”，平均每年使用161天——这对于车辆的日常使用来说是高端的。 尺寸和重量是新车的关键考虑因素。Bowen说，当Jason二十年前进入现场时，“那是一个瘦小的6000磅。”现在，由于需要进行修改，以满足作为俄勒冈州海岸外OOI的区域电缆阵列的常规维护要求，它重达10,000至11,000磅。Bowen说：“我们并不总是需要Jason的举重能力，所以mROV将为社区提供更多选择。” NDSF首席科学家Anna Michel表示，mROVs的开发动机是即将推出三艘由NSF资助的区域级研究船，这些研究船计划在未来几年内进入船队。这些小型船长约200英尺，旨在支持对沿海和近岸水域的研究，这些水域是海洋最复杂和变化最快的部分之一。Michel说：“mROV将通过增加通往深海的可及性来实现新的科学发现。” WHOI的mROV项目首席工程师Molly Curran说，车辆的尺寸将减少船舶甲板所需的空间，只需要两个20英尺的运输集装箱就可以在港口之间运输，从而降低整体成本和人员需求。（其他车辆，如Jason，可能需要最多五个运输集装箱和定制的车辆发射设备，如便携式起重机）。mROV将使用船上现有的起重机或船上的A型框架下船。 Curran说：“我们的目标是在较小的船上拥有超能、不那么复杂的车辆，并由一个较小的支持团队运营，这将使一切更具成本效益。” 除了为进行先进的ROV支持的运营提供更多机会外，将两个mROV整合到研究和资源管理社区中，也将有助于刺激基于海洋的蓝色经济劳动力的增长。对维护和运营人员的需求将使NDSF和USM能够招聘更多的技术人员来支持mROV，并在海洋机器人方面取得进一步的技术进步。