Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) is a Chinese mega-science project to build the largest single dish radio telescope in the world. Its innovative engineering concept and design pave a new road to realize a huge single dish in the most effective way. FAST also represents Chinese contribution in the international efforts to build the square kilometer array (SKA). Being the most sensitive single dish radio telescope, FAST will enable astronomers to jump-start many science goals, for example, surveying the neutral hydrogen in the Milky Way and other galaxies, detecting faint pulsars, looking for the first shining stars, hearing the possible signals from other civilizations, etc. The idea of sitting a large spherical dish in a karst depression is rooted in Arecibo telescope. FAST is an Arecibo-type antenna with three outstanding aspects: the karst depression used as the site, which is large to host the 500-meter telescope and deep to allow a zenith angle of 40 degrees; the active main reflector correcting for spherical aberration on the ground to achieve a full polarization and a wide band without involving complex feed systems; and the light-weight feed cabin driven by cables and servomechanism plus a parallel robot as a secondary adjustable system to move with high precision. The feasibility studies for FAST have been carried out for 14 years, supported by Chinese and world astronomical communities. The project time is 5.5 years from the commencement of work in March of 2011 and the first light is expected to be in 2016. This review intends to introduce FAST project with emphasis on the recent progress since 2006. In this paper, the subsystems of FAST are described in modest details followed by discussions of the fundamental science goals and examples of early science projects.

Cross-species transmission of viruses from wildlife animal reservoirs poses a marked threat to human and animal health 1 . Bats have been recognized as one of the most important reservoirs for emerging viruses and the transmission of a coronavirus that originated in bats to humans via intermediate hosts was responsible for the high-impact emerging zoonosis, severe acute respiratory syndrome (SARS) 2–10 . Here we provide virological, epidemiological, evolutionary and experimental evidence that a novel HKU2-related bat coronavirus, swine acute diarrhoea syndrome coronavirus (SADS-CoV), is the aetiological agent that was responsible for a large-scale outbreak of fatal disease in pigs in China that has caused the death of 24,693 piglets across four farms. Notably, the outbreak began in Guangdong province in the vicinity of the origin of the SARS pandemic. Furthermore, we identified SADS-related CoVs with 96–98% sequence identity in 9.8% (58 out of 591) of anal swabs collected from bats in Guangdong province during 2013–2016, predominantly in horseshoe bats (Rhinolophus spp.) that are known reservoirs of SARS-related CoVs. We found that there were striking similarities between the SADS and SARS outbreaks in geographical, temporal, ecological and aetiological settings. This study highlights the importance of identifying coronavirus diversity and distribution in bats to mitigate future outbreaks that could threaten livestock, public health and economic growth. Analysis of viral samples from deceased piglets shows that a bat coronavirus was responsible for an outbreak of fatal disease in China and highlights the importance of the identification of coronavirus diversity and distribution in bats in order to mitigate future outbreaks of disease.

Carbon dots (CDs) have significant potential for use in various fields including biomedicine, bioimaging, and optoelectronics. However, inefficient excitation and emission of CDs in both near-infrared (NIR-I and NIR-II) windows remains an issue. Solving this problem would yield significant improvement in the tissue-penetration depth for in vivo bioimaging with CDs. Here, an NIR absorption band and enhanced NIR fluorescence are both realized through the surface engineering of CDs, exploiting electron-acceptor groups, namely molecules or polymers rich in sulfoxide/carbonyl groups. These groups, which are bound to the outer layers and the edges of the CDs, influence the optical bandgap and promote electron transitions under NIR excitation. NIR-imaging information encryption and in vivo NIR fluorescence imaging of the stomach of a living mouse using CDs modified with poly(vinylpyrrolidone) in aqueous solution are demonstrated. In addition, excitation by a 1400 nm femtosecond laser yields simultaneous two-photon-induced NIR emission and three-photon-induced red emission of CDs in dimethyl sulfoxide. This study represents the realization of both NIR-I excitation and emission as well as two-photon- and three-photon-induced fluorescence of CDs excited in an NIR-II window, and provides a rational design approach for construction and clinical applications of CD-based NIR imaging agents.

Having achieved 'first-light' right before the opening ceremony on September 25, 2016, the Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) is being busily commissioned. Its innovative design requires ~1000 points to be measured and driven instead of just the two axes of motion, e.g. Azimuth and Elevation for most of the conventional antennae, to realize pointing and tracking. We have devised a survey plan to utilized the full sensitivity of FAST, while minimizing the complexities in operation the system. The 19-beam L band focal plan array will be rotated to specific angles and taking continuous data streams while the surface shape and the focal cabin stay fixed. Such a survey will cover the northern sky in about 220 full days. Our aim is to obtain data for pulsar search, HI (neutral hydrogen) galaxies, HI imaging, and radio transients, simultaneously, through multiple backends. These data sets could be a significant contribution to all related fields in radio astronomy and remain relevant for decades.

Abstract The Five-hundred-meter Aperture Spherical radio Telescope (FAST) has passed national acceptance and finished one pilot cycle of ‘Shared-Risk’ observations. It will start formal operation soon. In this context, this paper describes testing results of key fundamental parameters for FAST, aiming to provide basic support for observation and data reduction of FAST for scientific researchers. The 19-beam receiver covering 1.05–1.45 GHz was utilized for most of these observations. The fluctuation in electronic gain of the system is better than 1% over 3.5 hours, enabling enough stability for observations. Pointing accuracy, aperture efficiency and system temperature are three key parameters for FAST. The measured standard deviation of pointing accuracy is 7.9″, which satisfies the initial design of FAST. When zenith angle is less than 26.4°, the aperture efficiency and system temperature around 1.4 GHz are ∼0.63 and less than 24 K for central beam, respectively. The sensitivity and stability of the 19-beam backend are confirmed to satisfy expectation by spectral H i observations toward NGC 672 and polarization observations toward 3C 286. The performance allows FAST to take sensitive observations for various scientific goals, from studies of pulsars to galaxy evolution.

Abstract Thermal‐treatment controlled room temperature phosphorescence is realized by embedding either originally synthesized carbon dots (CDs) or 200 °C thermal‐treated CDs into a polyvinylalcohol (PVA) matrix through post‐synthetic thermal annealing at 200 or 150 °C. The thermal‐treatment controlled phosphorescence is attributed to the transfer of photoexcitation from the excited singlet state to the triplet state through intersystem crossing, followed by radiative transition to the ground state, which is due to decrease of quenchers (oxygen) in the CDs and suppression of the vibrational dissipations through the chemical bonding of CDs in the PVA matrix. Multilevel fluorescence/phosphorescence data encryption is demonstrated based on the thermal‐treatment controlled phosphorescence from CD@PVA composites.

Recently, automatic visual data understanding from drone platforms becomes highly demanding. To facilitate the study, the Vision Meets Drone Object Detection in Image Challenge is held the second time in conjunction with the 17-th International Conference on Computer Vision (ICCV 2019), focuses on image object detection on drones. Results of 33 object detection algorithms are presented. For each participating detector, a short description is provided in the appendix. Our goal is to advance the state-of-the-art detection algorithms and provide a comprehensive evaluation platform for them. The evaluation protocol of the VisDrone-DET2019 Challenge and the comparison results of all the submitted detectors on the released dataset are publicly available at the website: http: //www.aiskyeye.com/. The results demonstrate that there still remains a large room for improvement for object detection algorithms on drones.

Abstract Magnetars are neutron stars with extremely strong magnetic fields, frequently powering high-energy activity in X-rays. Pulsed radio emission following some X-ray outbursts has been detected, albeit its physical origin is unclear. It has long been speculated that the origin of magnetars’ radio signals is different from those from canonical pulsars, although convincing evidence is still lacking. Five months after magnetar SGR 1935+2154's X-ray outburst and its associated fast radio burst 20200428, a radio pulsar phase was discovered. Here we report the discovery of X-ray spectral hardening associated with the emergence of periodic radio pulsations from SGR 1935+2154 and a detailed analysis of the properties of the radio pulses. The observations suggest that radio emission originates from the outer magnetosphere of the magnetar, and the surface heating due to the bombardment of inward-going particles from the radio emission region is responsible for the observed X-ray spectral hardening.