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装载喷发仪

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  • 黄石公园蒸汽船间歇泉喷发前、中、后期CH4和CO2扩散气体排放
    黄石公园蒸汽船间歇泉喷发前、中、后期CH4和CO2扩散气体排放背景图片背景介绍:几十年来,像黄石国家公园这样的热液环境中气体的释放一直是热门研究方向。先前在黄石公园进行的研究量化了火山口和大气之间交换的二氧化碳量,强调了黄石公园如何通过火山口每年排放约4.4×107公斤的二氧化碳。诺里斯间歇泉盆地(Norris Geyser Basin, NGB)位于黄石公园的西北部,是蒸汽船间歇泉的所在地。蒸汽船间歇泉在公园的数百个间歇泉中脱颖而出,是因为它向空气中喷射的流体-气体混合物可以超过115米的高度,使其成为世界上最高的喷发活跃间歇泉。气体主要由可冷凝蒸汽和不可冷凝CO2组成,还有少量其它不可冷凝气体,如CH4。虽然蒸汽船并不定期喷发,但间歇泉最近变得非常活跃。2000年至2017年期间,发生了11次火山喷发;然而,在2018年3月至2021年2月24日期间,蒸汽船喷发了129次。为了研究气体排放的变化是否可以作为间歇泉喷发的前兆,2019年6月12日,我们连续测量了间歇泉在一次喷发事件前后30米处甲烷和二氧化碳的扩散排放。实验方法:本研究使用了两台仪器来测量地表通量。Eosense自动呼吸室(AC)被安装在距离间歇泉约30米的地面上,在间歇泉和蓄水池泉之间。AC被编程为关闭15分钟,允许气体从地下逸出积聚,打开5分钟冲洗一次,完成一个周期,期间共进行17次测试,其中喷发前完成了7次测量(包括前兆测量),喷发后进行了10次测量。自动呼吸室(AC)通过管路连接到Picarro G2201-i CO2、CH4浓度及同位素分析仪,组成CRDS-AC通量及同位素观测系统,该系统可以测量CH4和CO2的浓度及其碳同位素组成,δ13C-CH4和δ13C-CO2大约每4s测量一次。在浓度-时间曲线稳定1 - 2分钟后的前3 - 4分钟,用斜率乘以自动呼吸室(AC)内部体积和底座横截面积的商来估算通量。CRDS仪器放置在多功能车(GorrillaCarts® GORMP-12)上。在车上,由两节12V直流深循环船用电池并联连接,通过直流-交流电源逆变器为分析仪供电。期间还使用了仅测量CO2通量的单个便携式呼吸室(PAC)。该PAC是一个闭路EGM-5便携式CO2气体分析仪(PP Systems, Amesbury, MA),腔室直接连接到分析仪,提供二氧化碳浓度的高频繁测量(10赫兹)。使用线性模型计算CO2通量。PAC系统在另外三个标有标记的位置进行移动测量,这增加了本研究期间测量的空间足迹。图1所示:诺里斯间歇泉盆地东南部的地图。蒸汽船间歇泉(六边形)位于酸性到中性的地热区域。地图上还标注了20世纪初钻探的三口井。气体通量测量结果:在单次蒸汽船间歇泉喷发前~3 h、喷发中和喷发后~ 2 h测量了地表CO2和CH4通量以及其碳同位素组成。以观察扩散排放活动的变化是否与喷发的特定阶段有关,从而揭示诺里斯间歇泉盆地中地下气体的运移机制。在喷发之前和整个喷发过程中,我们使用Picarro CRDS分析仪测量弥漫性气体排放,我们将其报告为地表通量。对于CH4,喷发前后的通量在误差范围内相同,平均值分别为42.3±1.3和42.3±1.6 mg m&minus 2 day&minus 1。同样,CO2在喷发前(50.3±1.8 g m&minus 2 day&minus 1)和喷发后(52.3±2.2 g m&minus 2 day&minus 1)表现出相似的通量。然而,在喷发之前(不到25分钟),与之前6次Picarro CRDS分析仪测量的平均值有偏差。这第七组测量发生在从静息期阶段到预演期阶段的过渡期间,显示CH4和CO2的通量分别下降了58%和50%。这种偏离发生在静息期(a)的结束和预演期(b)的开始,在绘制的时间序列中清晰地说明了这一点,该阶段称为前体测量(图2)。图2所示:测量期间CH4和CO2通量的时间序列(左y轴)和平滑的1分钟平均连续浓度测量值(右y轴)。当气体室关闭时,气体浓度开始增加,然后在通量测量结束时打开,气体浓度恢复到环境浓度,形成锯齿状图案。浅阴影区域表示喷发前(b)和小喷发(c)阶段。较暗的阴影区域描绘了主要的喷发,倒数第二个区域突出了液体主导阶段(d),最暗的阴影区域显示了主要喷发的蒸汽主导阶段(e)。稳定碳同位素测量结果连续的CRDS-AC δ13C测量表明,重同位素在每个腔体中都有富集。在每个气室围封期间最后10次δ13C测量值的平均值作为δ13C源值。结果得出δ13C-CH4 = - 27.5±0.3‰,δ13C-CO2 = - 3.9±0.1‰(图4a)。这些源组成比各自的大气端元(CH4≈&minus 47‰和CO2≈&minus 8‰)的同位素重。唯一的例外是一组前体测量,其中δ13C-CH4为&minus 35.7±2.1‰,δ13C-CO2为&minus 6.2±0.4‰(图4b)。前驱体测量值明显比非前驱体测量值轻,并且更接近大气成分。将测量到的通量和气源同位素组成结合在一个图中(图3b),突出了前驱体测量的异常性质。图左下角的基准面表示在图2所示的时间序列中也可以观察到的前兆信号。图3所示:(a)测量期间的碳同位素值。阴影区域表示喷发开始后的时期。两幅图中黑色的水平虚线表示大气的碳同位素组成,而浅灰色的虚线表示地幔源。(b)配对δ13C和通量测量。δ13C数据(左图为δ13C- CH4,右图为δ13C- CO2)利用近10次测量的平均值估算了气源气体的稳定碳同位素组成。图4所示:二氧化碳(δ13C-CO2)和甲烷(δ13C-CH4)的碳同位素比较。每个圈地都用观测到的喷发时间序列的阶段(a-e)来标记,在同一阶段出现的测量顺序是连续的数字(参见图2,以获得阶段名称的完整解释)。“前兆”测量被清楚地指出。颜色方案表示在15分钟的腔室封闭期间记录基准的相对时间,其中深色出现在开始,浅色出现在结束。每个图中的黑色菱形代表大气同位素组成的近似端元。气体扩散途径模型:虽然蒸汽船喷发的具体机制不能仅由气体测量来支持,但通过整合收集的数据和先前发布的信息,这里共享了该系统的概念模型(图5)。大量证据表明,温泉水起源于渗入并流经流纹岩的大气水,以补给NGB和公园其他地方的间歇泉。从热成因δ13C-CH4特征和地幔样δ13C-CO2组成来看,系统中大部分气体来源于深部。在两次喷发之间,我们认为存在地幔气体从深层源向上的稳态输送(图5a)。这些气体溶解在水中,在含水层顶部溶解,向地表迁移,与浅层气体混合,然后以恒定的速率从地表排出。图5所示:说明地下管道和扩散气体到地面的途径的概念模型。注意深层烃源岩和补给储层之间的区别。(A)突出显示间歇泉在喷发之间的状态,(B)展示了前兆窗口(喷发的~ 10-25分钟)。结论:在距离蒸汽船间歇泉开口30 m处进行的光腔摔荡光谱测量显示,在2020年6月12日观测到的一次喷发开始前约10-25分钟,CH4和CO2的通量分别急剧下降58%和50%。这一证据表明,就在这次喷发之前,充满气体的水向间歇泉管道流动。同样,CH4 (δ13C-CH4)和CO2 (δ13C-CO2)的前体碳同位素测量值(分别为- 35.7±2.1‰和- 6.2±0.4‰)明显轻于非前体碳同位素测量值(- 27.5±0.3‰ &minus 3.9±0.1‰),δ13C在喷发开始后立即恢复到稳态值。热水和天然气的高估计平衡温度表明,至少在470米深处有一个深源。之前的研究呼吁监测黄石间歇泉的气体排放率,而这项研究为如何有效地进行弥漫气体测量和研究提供了一个模型。原文链接:https://doi.org/10.1016/j.jvolgeores.2021.107233研究应用相关仪器:
  • 日本火山喷发频繁,测温1000℃的FLIR A70可派上用场......
    据日本TBS电视台报道,2012年10月20日上午,位于日本熊本县的阿苏火山发生喷发,烟柱高达3500米,附近村庄降下火山灰。据统计,阿苏山在1953、58、79年有过三次喷发,特别是进入2000年以后,阿苏火山突然就更活跃了。2011年、13年、15年、19年、2020年都发生过喷发,但是规模都不大,今年的喷发已经是十一年内第6次喷发了。此处岩浆越来越活跃,是预示着什么吗?为了更好地预测火山喷发的时间许多天文台都会对其进行实时监测但用常见摄像机监测火山活动会有局限:比如烟雾弥漫遮挡视线、火山物质不够亮导致白天无法观察等因此,现代天文台的解决方案是安装固定的红外热像仪对可疑火山进行7*24小时连续监控在Kīlauea顶峰,从西缘看Halemaʻumaʻu火山口和熔岩湖红外热像仪检测到的是“热能”即使在无光的条件下也能实时监控不仅如此,热像仪还能提供火山热、暖和冷表面的清晰视图在某些情况下,甚至可以通过烟雾安装固定式热像仪不仅能够提供研究数据,还可以提供有关火山活动的重要信息,使研究人员可以轻松辨别哪些地区表面是活跃的、最近活跃的或非活跃的。例如,研究人员使用热像仪监测2007年 Stromboli 火山爆发,该火山爆发始于3月15日的爆炸和火山灰坠落。他们能够监测延伸到Sciara delFuoco的熔岩流分支,记录其进展并确定分支何时开始冷却。通过记录火山岩浆温度变化或探测表面裂缝释放的异常蒸汽产生的热量,用于连续监测的红外热像仪还可以提供预测火山活动所需的数据。具有宽视场角的热像仪可以提供监控大型室外区域所需的广角,例如配备95°镜头的FLIR A70,该热像仪可以测量1000°C (1832°F) 的温度,精度为±2%;即使距离潜在目标很远,该热像仪也可以为研究观察者提供“大致”范围的有用信息。灵活的场景增强 (FSX® )功能可增强图像对比度,提高在烟雾中的能见度。当FLIR红外监控解决方案配置为图像流时,FLIR A70可以通过Wi-Fi将压缩的辐射图像和视觉图像一起流式传输,并可通过标准Web浏览器访问。FLIR A50/70图像流热像仪FLIR A50/70图像流热像仪拥有强大的热像仪控制功能,支持通过以太网图像流图像,还能灵活地使用软件应用开展分析、采集原始数据。借助GigE Vision和GenICam,可以将热图像和数据输出轻松集成到定制解决方案中。虽然不用监控火山的研发轨迹但是我们可以将FLIR A50/70用到工作中利用它集成工厂生产监控系统可以优化生产过程控制和质量保证工作还能提高良品率、产品质量缩短生产时间,降低成本哦~各位菲粉们,对它是不是很心动呢?现在有一个不花钱就能用它的机会新品免!费!试!用!活动火热进行中如果你对FLIR A50/70很感兴趣联系我们我们都将安排专人上门为您演示全方位详细的解说与试用哦~
  • 原子钟或可用于监测火山和预测喷发
    黄石国家公园有着相当壮美的景色,但在陶醉之余,你肯定也被告知它其实正处于一座超级火山的头上。如果它再次爆发,显然会对当地甚至全球造成深远的影响。   好消息是,瑞士苏黎世大学的一支研究团队,似乎找到了可用原子钟来检测火山活动的方法。   作为人类有史以来制作的精度最高的钟表,其原子钟通过铯原子的震动(而不是钟摆)来作为基准,就算连续运行数十上百亿年的时间,其误差也不会超过1秒钟。   原子钟在天文、物理、计算机、导航等领域均派上了大用场,但在此之前,大家却没有考虑过它在地质领域也能发挥作用&mdash 直到由苏黎世大学物理研究所率领的一支团队提出了用它来监测火山活动。   该技术依赖于爱因斯坦的广义相对论,简单说就是&mdash 时间会在不同的情况下,以不同的速度流动。   这方面最有名的例子就是   以光速旅行的飞船上的人,会比其在地球上的双胞胎所经历的时间要短。   因此当前者搭乘飞船回来的时候,地球上的同胞已经年长他20岁了(即&ldquo 巨大的速度会放缓时间&rdquo )。   重力也可以制造出同样的效果:即&ldquo 站在地表上的人们,其距离地球重心的位置会比国际空间站(ISS)上的人们更近&rdquo ,所以前者的时间流逝就会更慢一些。   由此可知,当火山临近喷发时,其下腔填充的熔融岩浆会导致局部重力的增加。   如果位于火山附近的原子钟检测到了这种变化,就会发现此时此地的时间&ldquo 变慢了&rdquo 。   通过与一段距离之外的参考时钟进行对比,就可以得知时间减慢的速率、以及增加了多少的质量。   该团队表示,这项技术早已投入使用,但它取决于GPS卫星的信号。不过为了测得更加精确的结果,这一过程可能需要耗时数月。   相比之下,原子钟可以在几个小时内完成同样的工作。   该团队希望这项技术能够于数年后运行在基于光纤互联网的新型火山爆发早期预警系统上。此外,这样的网络也可用于研究潮汐运动对于地球质量转移的影响(每天两次、质量转移可达50cm)。   领队Ruxandra Bondarescu表示:&ldquo 我们需要这款额外的工具来监测诸如黄石这样的超级火山,因为它的爆发将改变地球生命的轨迹&rdquo 。   这项研究的论文以发表在近期的《国际地球物理学》(Geophysical Journal International)杂志上。
  • 2019年基因检测将全面喷发
    p   2017年上半年,全球消费级基因检测领域表现活跃,接连发生几起大事件。 /p p   7月底,美国创业公司Exploragen宣布推出基于用户DNA的生活方式APP,即将在苹果APP Store上发布,能为用户提供生物睡眠特征、咖啡因代谢及其他个性化建议。无独有偶,与Exploragen同台竞技的还有另一家创业公司Helix,也将于8月份推出消费级基因检测app,旨在将静态基因报告转变为动态变化的持续性服务。 /p p   国外属于模式创新,国内更取得技术上的重大突破。8月1日,我国南方科技大学的贺建奎团队自主研发的第三代基因测序仪在深圳诞生,不仅提高测序速度,也能进一步降低测序成本,预计2019年,花费100美元检测自身基因的愿景终将兑现,全民基因检测,打造个人专属基因ID的时代就要来临! /p p   在人人测序的伟大时代来临前夕,国内外消费级基因检测现状如何?未来趋势走向该如何发展?贝壳社从测序技术、检测类型、检测人员与实验室资质等方面作一对比。 /p p strong   1、基因芯片物美价廉成主流 /strong /p p   消费级基因检测与临床检测在技术手段上相差无几。大体分为DNA测序、基因芯片和PCR三类。DNA测序,以二代高通量测序最为盛行,优势是全部读出所有基因序列,能检测未知基因,缺点是过程复杂,对实验操作要求高,且价格不菲,目前较高深度(30X)的全基因组测序可控制在1万元/每人上下,如Wegene的全基因组测序价格9999元,美国Gene by gene的全基因组测序售价2495美元,也在1万元左右。 /p p   基因芯片技术,优点是能一次性检测多个SNP位点,实验操作相对简单且成本较低,目前来看已成为DTC基因检测领先企业的主流和首选技术。如23 and me,就采用Illumina Human Omni Express-24格式芯片,能最大量检测用户的祖先特征数量,其祖源检测99美元,健康加祖源的检测套餐售价199美元。 /p p   今年4月,国内23魔方新推出基因定制芯片。据悉,该基因芯片拥有国内目前最多的73万个检测位点,与赛默飞世尔联合定制。为满足新品祖源检测要求,根据黄种人独有位点进行改造,能同时一次性检测96人,8月8日的最新套餐价是499元。 /p p   巧合地是,Wegene也在8号当天紧随其后,将原先999元的检测项目以腰斩价499元出售,由此引发外界猜想,疑似两家陷入价格战的恶性竞争中。那么真相到底如何呢? /p p   Wegene降价产品的核心,采用与23魔方相同品牌的Affymetrix基因芯片,同样针对中国群体作定制化设计,但检测的SNP位点大约60万个。贝壳社采访23魔方CEO周坤,了解到23魔方此前共推出999元、699元和499元三款产品,但不论售价如何都保持有合理的利润空间。如今将999元产品也以499元“贱价”出售,非赔本烧钱,也与刚获得4000万元B轮融资并无关系,“有没有这笔融资,我们都会在这天降价。团队已花了5个月,在优化流程、降低成本方面下了很大力气。”周坤告诉贝壳社。 /p p   除了全基因组测序以及基因芯片,还有传统PCR技术,其操作简单,但一次只检测1~2个SNP位点,不适合多基因检测,如对遗传性乳腺癌和卵巢癌的单基因检测,及在DNA亲子鉴定领域中广为应用,Any Lab Test Now公司,就用PCR方法作亲子DNA鉴定、法医DNA鉴定、移民DNA检测及祖源检测,然而价格却与基因芯片同比肩,如祖源检测单项199美元,套餐399美元(Y染色体+线粒体检测)。而理论上,PCR成本应该是三类技术中最低廉的。 /p p   目前来看,针对不同技术,不同公司会根据实际需要灵活搭配组合: /p p    strong 2、行业难题:并非100%准确 /strong /p p   检测手段不尽相同,但制约行业发展的共同难题是一致的,即如何解决遗传变异与特定健康之间相关性的问题。GWAS全基因组关联检测方式是主流手段,通过大样本发现疾病等表型与基因之间的关联关系,得出基于大量人群样本的统计学概率,既然是概率就有不确定性。 /p p   另外,遗传缺失现象也是困扰科学界的长期难题。所谓遗传性缺失,即科研人员无法找到人类疾病和特征背后的遗传因素。这与技术受限也有关,GWAS难以检测基因互作和外界环境等影响遗传的因素,由此产生遗传缺失。 /p p   所以,部分基因检测结果并非100%准确。也正因为它的不确定性,让消费者至今都难以百分百认可基因检测的必要性和科学性。 /p p   23魔方在8月8日降价的当天,出具一份撤销部分项目的声明。将原先300余项检测缩减为如今的200余项,根本原因就是发现“抗衰老”、“脱发风险”、“学习能力”等项目的实际表型与文献研究结果有偏差,准确性不达标。 /p p   “因为我们有足够的数据,发现一些论文不靠谱。”周坤表示,“剔除这些不够精准的项目,提高新项目的选择标准,只为做得更精准。随着数据量越来越大,我们会重新研究,等准确了再上线。” /p p   基于此理,周坤坚持认为消费级基因检测的目的,是为消费者提供遗传风险信息,但它并不能决定一个人是否会发生某种疾病或病症,因为除了遗传变异,还受其他因素的影响,比如环境和生活方式等,所以他表示基因检测不能等同于体检,因为前者不能检测已有疾病,仅能从统计学角度分析,某人因基因而患病的可能性。 /p p    strong 3、海外DTC基因检测公司TOP9 /strong /p p   尽管周坤表示消费级基因检测不同于体检,但从国外成熟的DTC基因检测业务模式来看,基因体检也是种主流模式。 /p p   2016年,Market Research评选出排名前九的海外消费级基因检测领军企业,分别是23 and me,Color Genomics,Counsyl,Gene by Gene,Laboratory Corporation of America(LabCorp),MyMedLab,Mapmygenome India,Positive Bioscience,Quest Diagnostics。 /p p   不难发现,除了印度企业Mapmygenome India提供个人全基因组测序与偏娱乐化的测项目外,其余公司都以疾病风险预测、产前诊断等成熟项目为主,且至少有三家公司是健康体检或老牌第三方独立检验室,能直接面向C端服务。 /p p   其实,连原本多元化检测集一身的23 and me 如今也越发谨慎,甚至与药企合作,参与乳腺癌、帕金森、抑郁症等疾病研究。而偏娱乐消遣性质的DTC检测似乎正逐渐成为Exploragen、Helix等创新公司的主打产品,比如Helix还与啤酒商合作,根据用户DNA推出高端定制化的口味啤酒,独家配方的口味将完全迎合用户喜好。 /p p   未上榜单的海外企业WellnessFX和Xcode Life Sciences也值得关注。前者通过血样检测多项指标,为爱好运动的用户提供健身、睡眠、瘦身、情绪、抵抗疾病等改进建议。WellnessFX的app还能跟踪与管理用户身体数据,并指导与反馈 /p p   Xcode Life Sciences,是专门针对用户DNA提供皮肤美容与保养解决方案的垂直型公司。从基因遗传角度解释皮肤属性与皱纹、斑点等瑕疵原因,并防止皮肤衰老。 /p p   由此可见,海外DTC消费级基因检测公司大致分三类:线上销售的偏娱乐化基因检测公司(如23 and me),线下第三方检验室或体检机构(如LabCorp),和以基因检测数据为基础,提供解决方案的另类公司(如WellnessFX),这类公司可能是长期健康管理或美容、运动、营养、饮食等五花八门的后续服务提供商。 /p p   strong  4、国内DTC基因检测究竟怎么玩 /strong /p p   实际上,国内企业的玩法大致相同。23魔方与Wegene类似,都以纯线上偏娱乐性基因检测为主,不同地是,Wegene还进行了健康管理与基因检测相结合的初步尝试,CTO陈钢曾表示,迄今有200多个用户绑定了智能硬件,通过智能硬件收集用户的运动数据、睡眠等健康数据,再结合基因相关数据,得出综合性的分析结果。 /p p   将健康数据与基因数据打通融合的不止Wegene一家。水母基因和久久基因都作了积极探索。水母基因推出“智能精准健康管理SaaS系统”,基于大数据、人工智能技术,个体基因等多维度生命数据作全面的整合性分析,并将精准管理健康方案兜售给商保公司或企业级客户。 /p p   久久基因也为用户提供基因检测之后的深度解决方案。以美肤基因检测为例,会为用户提供皮肤抗氧化能力、锁水、弹性等指标的检测结果,还与化妆品品牌商合作,推出定制化的护肤方案。该理念也移植到运动基因、儿童营养基因检测中,与咕咚等运动平台、贝因美等母婴品牌合作,提供个性化方案。 /p p   除了达安、迪安、金域等检验机构,以杭州奕真(美国Veritas Genetic)为代表的创新公司也试图打造基因体检模式。如近日推出新生儿全基因组检测的服务产品,涵盖900种儿童疾病,让父母了解孩子未来的健康风险,价格是1500美元。正如上述所言,受限于科研技术,基因检测并非100%准确,为新生儿做全基因组检测至今仍有争议。 /p p   周坤认为,将消费级基因检测与体检对标,是用户体验不好的原因之一,“两者永远不能划等号,满足用户好奇心,让用户更了解自己,才是消费级基因检测的价值。” 同样对于Helix研发消费级基因app,他表示要在中国落地还为时尚早。 /p p   “Helix要打造基因领域的APP Store,就要有成百上千款app,不仅要有足够的数据作支撑,还要确保应用的服务效果。目前来看,Helix模式还处于早期,如果想移植到中国,开发后期生态级应用还太早,至少需要进一步观察。”他认为。 /p p    strong 5、专业人才与实验室资质 /strong /p p   在海外TOP9的表格中,排名前四的公司官网上,都赫然标注有遗传咨询师提供咨询或有专业医生进行指导,而且实验室获得CLIA/CAP双项认证。 /p p   CLIA(美国临床实验室改进修正法规),是由美国临床实验室委员会颁发的实验室资质证书,代表国际最高水平认证标准。CAP认证是美国病理学会对检验实验室开展的国际性论证项目,也是全球公认的医疗检验室国际级标准。我国目前医疗机构检验科以ISO15189为医学实验室质量管理的标准,少数连锁性独立第三方检验机构通过CAP认证。 /p p   但国内,由于DTC基因检测领域政策真空,不同企业会择机行事。或自建或合作,或有资质或无资质,良莠不齐。以23魔方为例,周坤表示虽无规定,但公司是按医学临床检验所标准建设了600平方米实验室,此轮融资后将继续扩建中心实验室,相对比下,Wegene的检验室场所是华大基因等临床检验实验室,所以类似的联合实验室、共用实验室都是现实存在的。 /p p   23魔方CEO周坤曾表示,为规避未来可能的风险,不踩踏政策红线,23魔方自建医学标准的实验室。而且在贺林院士推动下,遗传咨询师将成为未来的一种新职业。23魔方已有不少员工参与培训,拿到中国遗传咨询师的结业证书。 /p p   据了解,我国的遗传咨询服务一般由临床医生提供。但临床医生往往缺少遗传知识背景和系统训练,解读基因数据的能力也有限,只有经过专业培训才能成为合格的遗传咨询师。 /p p   美国、加拿大等国在三四十年前就设置了遗传咨询师的职业岗位,建有完整的管理体系和培训体系。但在我国,该职业还未得到官方认可,人才缺口巨大,至少需要10万名遗传咨询师。为此,国家应当承认职业地位、设计晋升通道、加大培训力度,才能满足即将来临的行业井喷需求。 /p p   周坤判断,“我一直认为2019年会是消费级基因检测全面喷发的一年。” /p p /p
  • 文献速递 | 玉米的三个SWEET蔗糖转运蛋白旁系同源基因在韧皮部装载中的重要作用
    玉米的三个sweet蔗糖转运蛋白旁系同源基因在韧皮部装载中的重要作用原文以 impaired phloem loading in genome-edited triple knock-out mutants of sweet13 sucrose transporters为标题发表在2017年10月6日的biorxiv上,原文作者margret bezrutczyk等译:贾子毅 作物产量依赖于蔗糖从叶片到籽粒的有效分配。在拟南芥中,韧皮部装载(phloem loading)是通过sweet蔗糖流(sweet sucrose effluxers)以及随之的sut1/suc2蔗糖/h+协同转运子配合完成的。zmsut1对于玉米的碳分配至关重要,但其对质外体韧皮部装载以及易位途径所导致的蔗糖损失回收的贡献还不清楚。因此,研究者检测了玉米中sweets对韧皮部装载的重要性。 研究者们确认了三个基于叶片表达的sweet蔗糖转运蛋白,它们在质外体韧皮部装载中发挥重要作用。尤其是,zmsweet13旁系同源体(a,b,c)是叶脉管系统表达量最高的基因之一。经基因组编辑,三个基因敲除后的突变体明显发育不良。 野生型和突变体植株在生长发育(如株高)以及zmsweets表达方面的差异 为了定量评估突变体在光合作用方面的受损情况,研究者采用li-6800光合荧光自动测量系统评价野生型和突变体玉米植株在光合速率方面的差异。实验在温室条件下进行:温度28℃;光合有效辐射1000μmol/m2/s;相对湿度60%。 li-6800光合荧光自动测量系统 结果发现,突变体的光合作用受损,叶片积累淀粉和可溶性糖。转录组测序(rna-seq)表明,突变体存在显著的与光合器官和碳水化合物代谢相关基因的异常转录。gwas分析表明,zmsweet13s旁系同源体与作物的农艺性状有关,尤其会影响开花时间和叶片角度。 野生型和突变体植株在叶片淀粉以及可溶性糖累积间的差别 实验证实,zmsweet13旁系同源体(a,b,c)和zmsut1在韧皮部装载过程中存在合作。研究者认为,试图通过生物工程措施提高作物产量时,可以将其作为重点候选对象。
  • 海底寻宝丨喷金吐银的神奇“黑烟囱”
    导读约占地球表面71%的海洋里蕴含着丰富的矿产资源,海底热液硫化物(Volcanogenic massive sulphide ore deposits, VMS)是其中极具代表性的一类。上世纪科考发现海底存在大量类似火山喷发的热液异常区,其周围区域存在多种金属矿产和新生物群落,俗称“黑烟囱”。借助岛津电子探针(EPMA)高灵敏度特性,在某批采集于我国专属海底矿产资源区的热液硫化物中,成功探测到微量贵金属Au-Ag包裹体,为其科研和开采价值提供了有效的数据支撑。 海底神奇“黑烟囱”伴随着人口激增、工业高速发展,人类对矿产资源的索取成指数级增长。然而,陆地资源日渐匮乏,于是人类开始把目光投向更为广袤的海洋。海洋矿产资源种类丰富,按照海洋矿产资源形成的海洋环境和分布特征,从滨海、浅海至深海分布有:滨海砂矿、石油与天然气、磷钙土、多金属软泥、多金属结核、富钴结壳、热液硫化物以及天然气水合物(即可燃冰)等。 上世纪60年代,科考发现海底的热液异常,随后又观测到大量正在喷发的海底“黑烟囱”,以及在其周围形成的大量多金属软泥及冷却结晶形成的金属硫化物矿物,包含有Cu、Zn、Mn、Co、Ni等,及Au、Ag、Pt等贵重金属元素,并观察到大量新生物种群。 “热液硫化物”主要出现在2000米水深的大洋中脊和断裂活动带上,是海水侵入海底裂缝,受地壳深处热源加热,溶解地壳内的多种金属化合物,再从洋底喷出的烟雾状的喷发物冷凝而成的,被形象地称为“黑烟囱”。 这些亿万年前生长在海底的“黑烟囱”喷“金”吐“银”,形成含有铜、锌、铅、金、银等多种元素的海底矿藏,具有极高的开采意义。据科学家初步估算,仅红海中的热液硫化物中就有铁2400万吨、铜106万吨、锌以及伴生的铅、银和金290万吨。“热液硫化物”已成为国际日益关注的海底矿藏。 矿物中贵金属的电子探针测试特点贵金属之所以贵重,一个重要原因就是其资源相对稀缺,天然形成的矿物中贵金属含量很低,所以对测试仪器的灵敏度要求极高。 岛津电子探针通过配置52.5°的高位特征X射线取出角以及兼具灵敏度和分辨率的同一4英寸罗兰圆的全聚焦分光晶体,使之在对微量贵金属的测试中具有很大的优势。 岛津电子探针分析热液硫化物中贵金属由于微量贵金属的直观分布表征对仪器的测试灵敏度要求较高,此处使用岛津电子探针EPMA对在我国某专属海底热液活动区取样的热液硫化物中元素分布特征进行面分析。 热液硫化物矿物被散射电子像及S、Zn、Fe、Cu元素面分布图 S、Zn、Fe元素面分布图显示,该热液区硫化物矿物主要由闪锌矿、黄铁矿为代表的复杂Zn系列和Fe系列硫化物构成,包括一些黄铜矿(Cu-Fe-S系列)包裹体,且同一矿物颗粒不同位置成分差异较大;在闪锌矿中发现了Fe的异常分布带。 热液硫化物矿物中微量Au、Ag的元素面分布特征 Au、Ag元素面分布图显示,闪锌矿边界存在Au-Ag包裹体(背散射电子像中白亮颗粒);研究表明,包体金一般包裹于其他寄主矿物,寄主矿物主要是闪锌矿和黄铁矿,此处为含铁闪锌矿,经溶蚀作用后被暴露于闪锌矿晶体边界。 热液硫化物矿物中微量Au、Ag的元素确认 关于包体金的形成机制,有些学者认为硫化物在生长过程中,从富金流体中吸附Au+,在硫化物的表面被还原从而生成包体金。也有学者认为包体的形成是因为Au含量超过其在寄主矿中的溶解度极限,或是从准稳定态的寄主矿中析出。 结语借助岛津电子探针对某处的热液硫化物进行分析,发现了微量贵金属Au-Ag包裹体,显示其经溶蚀作用后被暴露于闪锌矿晶体边界。说明了海底热液硫化物的开采价值,也验证了岛津电子探针在测试微量元素方面的高灵敏度特征。 本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 火星上存在生命吗?这个飞行器的分光计推翻了好奇号的发现
    p   火星上的甲烷已经消失了?十几年前,科学家首次在这颗红色行星的大气层中发现了这种气体的踪迹,后者是地球生命存在的一个关键信号。然而如今,研究人员报告说一颗欧洲卫星并没有在火星上发现一缕甲烷。这一发现让科学家的梦想变得更加复杂——他们曾推测,火星微生物可能正在地下喷发着这种气体。 /p p   2004年火星快车轨道飞行器首次在火星大气中探测到甲烷的存在。但一些科学家认为轨道飞行器上的仪器不够敏感,因此探测到的甲烷数值不够可靠。10年后,美国宇航局的“好奇”号火星车在其位于盖尔环形山的基地附近发现了一个7ppb(十亿分之一)的甲烷峰值,并持续了几个月的时间,并在之后又发现了一个微小的甲烷季节循环,这种气体的含量在北半球夏末达到了0.7ppb的峰值。 /p p   2016年抵达火星的欧洲空间局的微量气体轨道飞行器(TGO)也于今年开始扫描大气中的甲烷。TGO上装载的两个分光计——比利时的NOMAD和俄罗斯的ACS——被设计用来探测极低浓度的甲烷。该研究小组的初步结果显示,在低至每分钟50万亿分之一(ppt)的水平仍然没有发现甲烷,而观测几乎一路下降到火星表面。负责“好奇”号火星车上甲烷探测仪器运行的加利福尼亚州帕萨迪纳市喷气推进实验室行星科学家Chris Webster表示这个结果令人吃惊,他预计TGO会接收到至少0.2ppb的甲烷信号。但Webster仍然乐观——他的团队花了6个月才探测到甲烷峰值,花了数年才确认甲烷循环的季节性背景。“我相信,随着时间的推移,这两个数据集将会保持一致。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/54c8536e-9188-4768-a19c-07a6358dba61.jpg" title=" 135696992.jpg" alt=" 135696992.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 微量气体轨道飞行器(TGO) /strong /p p   火星被认为是太阳系中最有可能存在地外生命的行星。目前,有关火星甲烷的谜团正在进一步加深。TGO将持续运行到2022年,这使它足够观测至少两个火星年。其间,它的数据将更加精确,同时检测极限也会下降。也许那时,科学家就会知道火星上微生物正在喷涌甲烷的梦想是否已经破灭。 /p p   TGO是火星快车项目的一部分,该项目是ESA与俄罗斯航天局的合作项目。TGO于2016年3月发射升空,当年10月到达火星轨道。这是第一个专门用来研究火星气体的飞行器,火星气体在这颗行星寒冷而干燥的大气中所占比例不到1%,其中包括甲烷、水蒸气和臭氧。 /p p   “好奇号”火星车搭载的科学仪器,包括桅杆相机,火星手持透镜成像仪,火星降落成像仪,火星样本分析仪,化学与矿物学分析仪,化学与摄像机仪器,阿尔法粒子X射线分光计,中子反照率动态探测器,辐射评估探测器,火星车环境检测站等。其中,激光诱导击穿光谱仪,阿尔法粒子X射线分光计和由质谱仪、气相色谱仪和激光光谱仪组成的火星样品分析系统(SAM)主要负责火星环境的检测与分析工作。 /p
  • PEJET发布PeJet 多通道微电子喷墨打印机 新品
    PeJet-ElectroJet多材料多通道微电子打印机 ? Multi-Channels Process 业内独创八通道可同时装载多种材料混合叠层打印技术 ? Multi-Materials Jettable 高性能导电材料, 电介质绝缘材料及抗刻蚀剂材料等 ? Low Cost & High Efficient Production & All in one Electronics Printer 低成本, 高的生产效率, 真正微电子打印设备创新点:1.可同时打印多种材料 2.独创8通道喷墨打印 3.可进行不同材料叠层打印
  • 厦大牵头研发的鼻喷流感病毒载体新冠肺炎疫苗获批紧急使用!
    12月2日,经国家卫生健康委提出建议,国家药品监督管理局组织论证同意,由厦门大学、香港大学、万泰生物联合研发的鼻喷流感病毒载体新冠肺炎疫苗(以下简称“鼻喷苗”)获批紧急使用!该疫苗是我国布局新冠疫苗应急攻关的五条技术路线之一,也是全球最早进入临床试验以及迄今唯一在三期临床试验中验证了安全性和广谱有效性的黏膜免疫新冠疫苗。鼻喷苗采用经特别改造以提高安全性和有效性的双重减毒甲型流感病毒作为载体,插入新冠病毒刺突蛋白RBD基因片段研制而成。流感病毒具有与新冠病毒(尤其是奥密克戎变异株)高度重叠的从鼻腔开始的全呼吸道易感细胞解剖分布特点,因此该疫苗通过鼻腔喷雾方式接种可以模拟病毒自然感染方式在呼吸道形成预防新冠病毒入侵的第一线免疫屏障,且与肌肉注射式新冠疫苗诱导全身性保护的机制彼此互补,有利于形成更全面的保护。研究显示鼻喷苗可诱导包括细胞免疫、体液免疫、固有免疫和训练免疫等多维度保护性免疫应答从而发挥广谱保护效果,因此基本不受病毒抗体逃逸突变的影响,对原型株或是包括奥密克戎BF.7、XBB、BQ.1.1变异株在内的迄今各主要变异株的保护性免疫应答强度相当。鼻喷苗三期临床试验是全球第一个黏膜免疫新冠疫苗的随机对照保护效力试验,在菲律宾、南非、越南和哥伦比亚等国入组了31038名18-91岁志愿者。临床试验数据显示,无论作为基础免疫还是序贯加强免疫,鼻喷苗对奥密克戎变异株感染导致的新冠病毒病(COVID-19)具有良好保护效果:(1)对住院及以上严重疾病的保护效力为100%;(2)在既往无其它新冠疫苗免疫史人群中,对症状较明显病例(具有3个及以上新冠相关症状)的保护效力为67%;对包括仅有轻微症状者在内的所有症状性感染的保护效力为55%;(3)在既往有新冠灭活疫苗免疫史的人群中,序贯加强鼻喷苗与用安慰剂加强相比,对症状较明显病例的相对保护效力为63%。此外,鼻喷苗安全性极佳,疫苗组和安慰剂组不良反应发生率相同且症状轻微,未发生疫苗相关严重不良事件。基于老年人和有基础慢病等脆弱人群是疫苗应用的最优先群体的考虑,该研究特别提高了志愿者中的老年人和有基础慢病人群的比例,共包含了4557名60岁以上老年人、4441名慢病患者(高血压、糖尿病、呼吸道疾病等),结果显示鼻喷苗对老年人、慢病人群的保护效力不弱于中青年健康人群,在各个群体中均表现出很好的安全性,疫苗组的不良反应情况与安慰剂对照组相当。鼻喷苗有效性好、广谱抗变异、安全性高、便捷无痛、接受度高,并且在老年人群、慢病人群中同样有极佳安全性和有效性,接种禁忌症少,可为我国高危群体疫苗犹豫难题的破解提供有力武器。鼻喷苗优先用于老年/慢病等高危人群的序贯加强以及疫苗犹豫人群的免疫,可显著降低我国高危人群的重症及死亡风险,避免医疗资源挤兑的大规模发生,为今后我国全面开放提供更全面保障。鼻喷苗的研发工作由夏宁邵教授牵头,获得了国家重点研发计划应急攻关项目、国家自然科学基金专项项目、教育部疫苗与分子诊断集成攻关大平台项目、教育部高校新冠肺炎防治科技攻关重点项目、福建省科技重大专项应急攻关项目、福建省自然科学基金杰青/重点项目、厦门市科技计划专项应急攻关项目、厦门大学“双一流”学科建设项目等支持。
  • 赛默飞发布赛默飞VeriSpray纸喷雾离子源新品
    VeriSpray PaperSpray离子源是一种高通量直接进样系统,可为众多基于质谱的应用提供复杂色谱分离步骤的替代方案。该产品与最新一代的Thermo Scientific质谱仪兼容,简化了样品制备过程,并为降低每次测试成本提供了更快的结果。通过一次性接口,离子源消除了复杂的离线样品制备和色谱分离。此外,未经处理的样品可以一步完成,两分钟以内即可得到结果。同时该系统易于操作的界面,所有分析人员均可轻松使用,并且VeriPray PaperSpray离子源可减少溶剂的消耗和处置,这能消除液相色谱和气相色谱的维护成本以及衍生化步骤。l 夜以继日:简化样品制备,减少每个样品在制备过程中的无谓损耗、潜在成本、运转时间,解决样品积压问题;l 自动采集:允许对多达240个样品进行无人值守的分析;l 智能定位:允许集成到实验室信息系统中的装载机条形码读取功能,简化了实验室工作流程;l 操作简单:使用Xcalibur™ 软件(版本≥4.3 SP1)和TraceFinder™ 软件(版本≥4.1 SP5)进行数据采集,增强自动化程度;l 灵活百搭:可以自由搭配赛默飞TSQ Altis/ Quantis/ Fortis/ Endura/ Quantiva三重四极杆质谱创新点:VeriSpray PaperSpray离子源是一种高通量直接进样系统,可为众多基于质谱的应用提供复杂色谱分离步骤的替代方案。该产品与最新一代的Thermo Scientific质谱仪兼容,简化了样品制备过程,并为降低每次测试成本提供了更快的结果。通过一次性接口,离子源消除了复杂的离线样品制备和色谱分离。此外,未经处理的样品可以一步完成,两分钟以内即可得到结果。同时该系统易于操作的界面,所有分析人员均可轻松使用,并且VeriPray PaperSpray离子源可减少溶剂的消耗和处置,这能消除液相色谱和气相色谱的维护成本以及衍生化步骤。 使用质谱进行常规应用(包括药物分析物测试和滥用药物分析)的生命科学实验室面临一系列挑战,这些挑战可能导致对时间要求严格的样本积压,例如熟练人员的减少,每次测试的成本上升,仪器维护和停机时间对提高产量和降低成本也造成了巨大压力。VeriSpray 纸喷雾离子源可通过在一次性使用的墨盒上进行简单的样品印迹来代替复杂的样品制备和色谱分离步骤。直接采样策略使研究人员可以克服传统基于LCMS和GCMS研究策略所带来的局限性,在不到两分钟的时间内提供结果并提高生产率。 赛默飞VeriSpray纸喷雾离子源
  • 月球有水“实锤”:光谱仪助力嫦娥五号新发现,1吨月壤中约有120克水
    月球上有水吗?1吨月壤中含有多少水? 基于嫦娥五号携带的“月球矿物光谱仪”探测的数据,中科院地质与地球物理研究所等单位的研究人员首次获得了月表原位条件下的水含量。他们发现,嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm(百万分之一)以下,而从别的地方溅射到采样区的更古老岩石中的水含量约为180 ppm。这就相当于1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。相关研究成果1月8日在线发表于《科学-进展》。图说:嫦娥五号采样区背景图和水含量。 来源:研究团队供图 需要说明的是,“光谱仪所探测到的‘水’是指矿物里的水分子或者羟基,在一定条件下才能转化为我们喝的水。”论文第一作者、中科院地质地球所副研究员林红磊解释道。  争论半个世纪  月球有水才等到“实锤”  月球上到底有没有水?这个问题不仅大众好奇,科学家也想知道答案。  早在1952年,美国化学家哈罗德尤里大胆猜测月球上太阳永远无法照射到的洼地中可能存在像水一样的挥发性物质。  1969至1972年,美国阿波罗任务从月球采集了大量的样品并返回地球,终于让人们有机会直接测量月球上是否有水,但遗憾的是,月壤很干,宇航员留在月球表面探测大气的仪器也无法探测到水。这似乎让“月亮是干的”成为了一个事实。  然而,即使苏联科学家在1978年从“月球24号”任务采集的样品中测量到了微量水,但这一结果并没有被重视。  直到1994年“克莱门汀”任务实施前,对月球水的研究一直处在停滞阶段。  2009年,有了不一样的发现。印度“月船一号”搭载的月球矿物绘图光谱仪发现在月球上水随处可见,水含量随纬度的增加而增加。  “这一探测结果使科学家极为兴奋,这也许是很多人第一次意识到月球上有水。”林红磊说,这里的“水”是指水分子或者羟基。  此后,前往土星探测器“卡西尼号”、前往彗星的探测器“深度撞击号(Deep Impact)”、“月球观测和传感卫星(LCROSS)”等都用光谱仪的探测“实锤”月球上确实存在水。  总之,经过半个多世纪的争论和探测,各种“实锤”证据让人们相信了月球上是有水存在的,但仍然没有在月表原位进行过水的探测!  嫦娥五号探测器携带了月球矿物光谱分析仪,在采样过程中获取了月表的光谱。林红磊说,这些数据让我们第一次有机会在月表近距离、高分辨地探测水的信号。  和普遍意义上的液态水不同,光谱仪在月面探测到的“水”都藏在岩石中,水分子代表稍微加热就可以跑出来的“结合水”,羟基则代表需要较高温度才能析出的“结构水”。  月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献  嫦娥五号光谱仪对采样区约2米见方的区域进行了光谱观测,观测对象除了月壤之外还有一块没有带回来的岩石。  数据分析结果表明,嫦娥五号采样区的水含量在120 ppm以下,而岩石中的水含量约为180 ppm。“相当于1吨月壤中大约有120克水,1吨岩石中大约有180克水。”林红磊解释道。  那么,这些水又是从哪里来的呢?  结合样品分析,月壤中的水绝大部分是太阳风的贡献。  论文通讯作者之一、地质地球所研究员林杨挺说,太阳风里有很多氢,轰到月面与月壤里的氧结合形成了羟基或者水分子。  和月壤中120ppm水含量相比,岩石中仍多出来60ppm的水,多出来的水又来自哪里?科研人员推测岩石是来自于比嫦娥五号着陆点本地玄武岩更古老的区域,多出来的水可能代表了月球内部水。“而月壤中的含水量较低,可能是嫦娥五号着陆区月幔较干或经历了大量脱气的过程,这与风暴洋地区长期的火山喷发是一致的。”林红磊说。  不久前,中科院地质地球所的科研团队在《自然》上同时发表三篇论文。其中一篇论文报道了基于纳米离子探针分析技术对月球内部水的探测结果,确定嫦娥五号着陆区月幔源区非常“干”,推测原因之一可能就是由于风暴洋地区长期的火山喷发造成强烈脱气的结果。  林红磊介绍,嫦娥五号是目前唯一一次既返回样品又获取到月表原位光谱的任务,样品能够详细分析水在月壤颗粒中的分布、存在形式,并可利用同位素示踪来源,而原位光谱可以与轨道遥感建立联系,能够研究月表水的全球性分布和时间变化特征。  月表水的分布可能与纬度高度相关,嫦娥五号是目前返回样品中纬度最高的,这对研究月表水的分布及来源具有重要意义。林杨挺表示,嫦娥六号、嫦娥七号未来将在原位和轨道尺度继续探测月表水的含量、分布,本研究成果也将为嫦娥六号、嫦娥七号的科学目标实现提供支撑。
  • 中国科学家发现生物大灭绝真相(图)
    在生物演化的“长河”中,曾经出现过一次“大灭绝”事件,几乎造成了地球生物界回到原始状态,这就是著名的“二叠纪末生物大灭绝”。究竟是什么造成了这次大灭绝?这些“谜底”不久前终于被揭开。中科院南京地质古生物研究所沈树忠研究员及其团队,研究发现“二叠纪末生物大灭绝”的真相。这一成果,已于近期被刊登在国际上著名的自然科学综合期刊,美国的《科学》杂志上。 中科院南京地质古生物研究所沈树忠研究员 在二叠纪大灭绝后消失的大雨羊齿类化石   大灭绝的几点新发现   开始时间 化石研究首次将时间精确至2.5228亿年前   从上世纪80年代开始,中科院南京古生物研究所就开始着手二叠纪末生物大灭绝的研究,带头领导这个项目的负责人是已故古生物专家金玉玕,接着好几位研究人员也相继加入,沈树忠就是其中之一,他对二叠纪末大灭绝的研究已经十几年了。   化石是生命演化最“忠实”的记录者,想要“还原”二叠纪大灭绝,就要找到足够的化石。为此,沈树忠和他的研究团队在浙江煤山、西藏及其周边地区20余条地质剖面开展研究。这些剖面既有海洋环境,也有陆地环境,甚至还有海陆过渡的环境。   细致全面的工作也给专家们带来了他们想要的:他们在浙江煤山发现了高分辨率的牙形化石带。这种化石带的化石长短不一,但都是相似的长方形,它们也是古生物学上用来作为划分古生界和中生界的标准化石。研究人员还在四川的剖面上找到了火山灰的痕迹。“火山喷发形成的火山灰,沉积下来之后是可以保存的。而火山灰里的锆石等成分可以用来测定火山喷发的时间,精度也很高。”沈树忠说。   此外,化石中碳同位素的变化也为大家带来了“好消息”。生物的多样性与二氧化碳等指标有密切关系,研究发现当时地球的碳同位素在两万年内出现千分之五的变化。在种种“证据”面前,“二叠纪末生物大灭绝”发生的时间终于得以首次确定2.5228亿年前。   形成原因 不是“天外来客” 是岩浆、火山、气候共同作用   二叠纪末生物大灭绝的原因,长期以来一直是争论的热点。2000年,金玉玕院士等人在《科学》上发表了论文,认为是瞬间事件导致了生物的灭绝,因为二叠纪末期发生的生物灭绝速度太快了。所以有美、日等科学家推断当时有一颗小行星或者彗星猛烈地撞击了地球,其造成的强烈震波瞬间杀死了上千平方公里内的所有生物……如同6500万年前,恐龙的灭绝一样。当时,这种观点一度风靡一时,受到媒体和民众的普遍关注。但随着进一步的深入研究,真正的“凶手”逐渐浮出水面。   “我们在大灭绝地层层位,发现了当时的树木大都经过燃烧,证明天气非常干燥,森林遭受大面积野火吞噬。”沈树忠说,正是这些绵延不绝的野火,给位于赤道地区的以大雨羊齿为代表的热带雨林带来灾难。森林的破坏又使得地表风化加剧,地表土壤系统快速崩溃。   那么海洋生物又是如何灭绝的呢?“之前我们说的碳同位素突然大幅度变化,说明大气中的二氧化碳也出现剧烈变化,给生物多样性带来灭顶之灾。”沈树忠帮助记者“还原”了当时的环境:地下岩浆在经过长期的“平稳”之后,突然迎来了“活跃期”,大规模的活动造成了地表甲烷释放以及火山喷发,使得大气中二氧化碳浓度快速增加。“天气越来越热,海底缺氧严重,海洋生物们也没能逃过这次劫难。”   更让人惊奇的是,通过化石研究比对发现,大灭绝速度非常快。“在上世纪80年代的时候,大家都认为灭绝应该是1000万年完成的,但我们认为这一切不会超过20万年。”沈树忠告诉记者,而且海洋和陆地生物灭绝是同时的,和之前普遍认为的海洋生物灭绝快于陆地生物的理论不同。   存活生物 “肥胖版”豆芽、毛发叶子银杏在灾难中成功“逃生”   二叠纪大灭绝给世界带来的破坏是灾难性的,造成了95%海洋生物和75%陆地生物物种灭绝,并让地球进入了一个长达五百万年以上的生命“萧条”期。但即便环境再险恶,仍有少数陆地和海洋物种成功活了下来。“这些物种都是抗压能力强、忍耐度很高的。”沈树忠说。   “比如海豆芽,就是成功活下来的海洋生物。”沈树忠打开一张图,从外形上看,它更像是“肥胖版”的豆芽。沈树忠告诉记者,它的“大名”叫舌形贝,是世界上已发现生物中历史最长的腕足类海洋生物,生活在温带和热带海域。   而存活下来的陆地生物要比海洋生物多一些,该所古植物学家王军研究员告诉记者,包括蕨类、石松类、有节类、银杏类、松柏类延续了下来。“这些延续下来的是以大类划分的,但每个大类只有几个种成功活下来。”比如说古银杏。据王军介绍,那个时候的银杏和现在的完全不同,“早期的树叶分叉很多,而且叶子和毛发的样子差不多。”   “虽然二叠纪末大灭绝破坏性巨大,但是也留下来巨大的生态空间。”沈树忠说,这也为接下来的三叠纪的陆地、海洋生物,甚至为很快出现的地球霸主恐龙提供了生态发展的“机遇”。   “这次的成果并不是关于二叠纪大灭绝研究的终结,”沈树忠说,未来和大灭绝事件相关、相近的生物事件依然是他们关注的焦点。
  • LUMEX测汞仪最新应用——可助于研究恐龙大量灭绝的真正原因
    2018年10月-美国新泽西州。普林斯顿大学的科学家使用Lumex仪器公司的RA-915F型汞分析仪进行地质研究。概览 其中一个应用是测量6600万年前恐龙大灭绝时期沉积物中的汞。研究认为,如果在恐龙大灭绝时期沉积物中发现汞,这将支持他们的假设,即恐龙大规模灭绝发生在快速的大规模火山喷发期间,由此导致的全球气候变化、酸雨和地表水酸化等引起了恐龙的大规模灭绝。来自火山喷发产生的汞被并入全球各地的沉积物中,并且正在通过LUMEX的测汞仪RA-915F进行测量,来确定火山喷发对气候和环境的影响。 我们已经证明通过Lumex RA-915F测汞这种方法非常有效。事实上,它适用于地球历史上5次大灭绝中的每一次。汞异常记录是当今联系所有大规模灭绝与大陆玄武岩爆发的热门主要工具。”研究出处 Gerta Keller教授的初步研究着重于地球历史上的重大灾难,包括灾难对生物和环境的影响,例如陨石撞击和主要的火山喷发导致大规模灭绝、气候的迅速变化和海洋酸化等。本研究结合古生物学、地层学、沉积学、地质年代学和地球化学,重建与大规模灭绝相关的环境变化。LUMEX测汞技术LUMEX测汞仪采用高频偏振塞曼效应背景校正技术 (ZAAS-HFM),基于汞原子整齐对254nm共振发射线的吸收原理,进行汞检测。仪器可实现固、液、气等多种环境样品检测,可用于实验室和野外观测井汞分析测定。监测分析无需化学试剂,无需载气和零气,无需金丝富集,易于操作,动态测量范围宽泛,灵敏度高,能够消除背景干扰,具备大量数据储存功能。Lumex测汞仪凭借其独特的优势得到测汞专家和用户的认可,并深得用户好评。美国EPA称Lumex汞分析仪为汞监测工具包“Tool Kit” ,获得,美国创新基金SITE项目认定。 RA-915F测汞仪优势特点先进技术:先进高频塞曼背景校正技术,保证超高灵敏度和准确度,抗干扰性强适用性强:热扫描技术结合多种温度模式,宽泛检测范围,适用于分析各类样品简单低耗:内置校准,直接测定。分析无需金汞齐预富集,试剂和载气,使用成本低 来源:LUMEX分析仪器
  • TOP 科学杂志报道:与飞纳电镜一起探索地球最年轻洞穴的炙热深处
    《史密森尼(Smithsonian)》杂志,隶属于美国史密森尼学会,该学会 1846 年成立。《史密森尼(Smithsonian)》杂志是美国华盛顿特区的史密森学会官方发行刊物,于 1970 年出版第一期杂志。 索罗,一位专注洞穴研究的洞穴学家,同时担任La Venta 地理探险协会的领军人物,他跨越国界与美国宇航局和欧洲航天局携手合作,致力于宇航员的行星探索训练工作。他每天花数小时查看现场的照片和视频,这些丰富的信息,不仅让研究人员得以追踪洞穴的形成过程与具体位置,也提供了一个难得的机会,使科学家有机会深入探究未经生命物质触碰的洞穴深处:在前所未有的细节层面,观察冷却过程、矿物生成以及这些环境中早期微生物群落的诞生。 穿着冶金用“冷却服”的洞穴学家 1994 年,洞穴学家研究了意大利埃特纳火山喷发后形成的熔岩管。研究人员在火山喷发停止近一年后进入熔岩管,发现里面尽管余温高达 158℃,却存在着罕见的晶体与矿物。然而,六个月后回到实验室时,这些亚稳态的矿物已经因为温度的降低分解消失,错失了详细研究的机会。这次经历深刻体现了在极端环境中进行快速样本采集并及时表征的重要性。 为了准备进入冰岛的新洞穴,索罗及其团队需要掌握洞穴形成的具体位置,以及哪些通道最为简单安全。在国家地理学会的资助下,于 2021 年 9 月,即在火山停止喷发大约一周后,索罗团队接近这座火山。他们运用精心绘制的地图,成功确定了地表的“天窗点”——这些点极有可能是新形成的洞穴入口。研究团队在该区域放置一架搭载热成像摄像机的无人机,细致地记录下火山不同区域的温度数据。 1.研究人员操作一架配备有激光雷达扫描仪的无人机,对熔岩管网络进行精细的三维绘图 鉴于一些矿物会随着时间改变或消失,这一次在冰岛法格拉达尔火山,为了避免出现类似情况,研究人员携带飞纳台式扫描电镜大样品室卓越版 Phenom XL G2,将其安置在火山旁边的帐篷内,使用发电机以维持扫描电镜正常运行。“环境条件非常恶劣,记得有一次突如其来的降雨,帐篷内积流成河。我把电源设备放置在地板上,所幸水流绕过了它,”工作人员回忆道。 2.在火山旁,研究人员依靠这台飞纳台式扫描电镜进行矿物分析,这对火山口生态系统和生命起源的研究具有重要的价值。 2022 年 5 月,通过热成像摄像机传回的数据显示,里面的温度仍然高达 900℃。索罗描述了他们所遇到的情景:“空气仿佛在燃烧,一股热浪扑面而来。而外面的风却寒冷刺骨,这种内外温差所形成的鲜明对比,简直令人难以置信。” 研究人员穿过一条 1000 英尺长的熔岩管(地球上最年轻的洞穴之一) “空气温度在一米之内就能从 100℃ 骤升至 200℃,”索罗描述道。索罗进入的管道中,洞穴墙壁在发光,温度接近 600℃(1100华氏度)。“这是我见过的最为震撼的景象之一,”他感慨道。 索罗团队的研究主要集中在两个领域:首先,他们热衷于探索洞穴内所发现的矿物,尤其是那些在洞壁及其他岩石表面逐渐形成的独特矿物。其次,他们期待揭示这些极端环境何时成为微生物群落的领地,并鉴定出哪些微生物在此类环境中能够繁衍生息。深入探究这些新生洞穴如何逐步孕育生命,不仅有助于科研人员对地球生命发展过程的认知更加完善,而且对于科研人员在其他行星,如火星上寻找生命迹象的工作具有重要的指导意义。 研究人员发现,这些微生物通常能够通过氧化无机物质(如硫、铁和铜)来获取能量。在考察现场,Phenom XL 飞纳台式扫描电镜对于快速识别和分析矿物样本起到了非常重要的作用: 研究人员在洞穴表面的裂隙与凹槽中发现了各种矿物。“我们发现了这种美丽的矿物,有白色的、绿色的、蓝色的等等。”南佛罗里达大学的矿物学家博格丹奥纳克回忆道。研究人员用无菌刮刀刮下样本,并将其放置在真空密封袋中。收集样本后,索罗及其同事们便回到帐篷中,利用飞纳台式电镜的图像来确定样本的化学构成,他们通常能在半小时内识别出矿物,极大地提高了样本采集和分析的效率。 研究人员在飞纳台式扫描电镜下发现几种稀有矿物 追寻微生物的繁殖路径,将帮助科学家在宇宙中寻找生命。索罗提问:“既然地球上一些特定的微生物能在熔岩管道中迅速繁衍,那么在火星上为何不能上演同样的生命奇迹呢?” 从内部观察一个已经坍塌的熔岩管 美国宇航局艾姆斯研究中心 NASA 天体生物学研究所所长佩内洛普博斯顿博士将熔岩管形容为“太阳系其他天体可能存在现象的缩影”。火山活动并不仅限于地球和火星,即便是在木星的卫星之一IO上,也能观察到活跃的火山活动。这表明,太阳系外的行星和卫星同样可能存在火山以及熔岩管。因此,博斯顿博士认为索罗正在研究的洞穴具有很高的参考价值。 01洞穴内一个已经凝固的小熔岩湖 02.绳状熔岩(熔岩流表面构造) 03.洞穴入口附近的墙壁细节 法格拉达尔火山的喷发虽然已经平息,索罗对冰岛其他火山的动态依然保持着浓厚的兴趣。今年 3 月,雷克雅内斯半岛上的 Hagafell 山,距离法格拉达尔仅几英里之遥,突然开始了新的喷发。索罗望着那片火山喷发的壮丽景象,心中沉思:“新的熔岩管道正在形成。”这些神秘莫测的洞穴,或许将成为他下一次探险的目的地。
  • ​质谱技术助力我国科学家在月壤中首次发现分子水!
    从中国科学院物理研究所获悉,中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员陈小龙、副研究员金士锋、博士研究生郝木难等,联合北京科技大学副教授郭中楠、天津大学工程师殷博昊、中国科学院青海盐湖研究所研究员马云麒、郑州大学工程师邓丽君等,在嫦娥五号带回的月球样本中,发现了月球上一种富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1。这标志着科学家首次在月壤中发现了分子水,揭示了水分子和铵在月球上的真实存在形式。该研究成果近日在学术期刊《自然-天文学》(Nature Astronomy)在线发表。月球上是否存在水,对于月球演化研究和资源开发至关重要。对1969年至1972年采集的阿波罗样品的研究表明,月壤中未发现任何含水矿物。此后,月球不含水成为月球科学的基本假设,这对认识月球火山演化、月地起源等问题产生了重要影响。1994年,研究人员通过克莱门汀探测器对月球两极进行观测,提出极区永久阴影区的月壤中可能存在水冰。2009年,月船一号搭载的月球矿物绘图光谱仪发现,月球表面存在太阳风导致的羟基和/或水分子信号。同年,月球观测和传感卫星以2.5公里/秒的速度撞击了月球永久阴影区,而对撞击尘埃的遥感测量显示了水的信号。近年来,遥感数据表明月球光照区有水分子存在的迹象。针对当年采集的阿波罗月球样品,科学家运用高灵敏度的表征技术,在部分玻璃和矿物中发现了百万分之一量级的“水”(H+、OH-或H2O),但没有水分子存在的确凿证据。富含水分子和铵的未知矿物晶体——ULM-1和成分组成我国嫦娥5号采集的月壤样品属于最年轻的玄武岩,是迄今为止纬度最高的月球样品,为月球水的研究提供了新机遇。我国科研人员开展的这项研究基于单晶衍射和化学分析发现,这些月球水和铵以一种成分为(NH4,K,Cs,Rb)MgCl36H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上,该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。ULM-1是如何被发现的?中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心副研究员金士锋说,科研人员在1.5克细如尘埃的月壤中筛选了数千个晶体颗粒,绝大多数是已知矿物。ULM-1晶粒大小和月壤里大部分颗粒大小差不多,直径仅有零点几毫米。科研人员在挑选样品时发现, ULM-1质地非常软且外观透明,猜测其中含有水。研究基于单晶衍射和化学分析发现,这些月球水和铵以一种成分为NH4MgCl36H2O的水合矿物形式出现。该矿物分子式中含有多达六个结晶水,水分子在样品中的质量比高达41%。红外光谱和拉曼光谱上均可以清晰地观察到源于水分子和铵的特征振动峰。晶体的电荷密度可以清晰地看到水分子中的氢。ULM-1的晶体结构和组成与地球上近年来发现的一种稀有火山口矿物相似。地球上,该矿物是由热玄武岩与富含水和氨的火山气体相互作用形成。这为月球上的水和氨的来源提供了新线索。“我们认为,ULM-1是月火山喷发的产物,其中的水是月球本身的水。”金士锋说,目前认为月球“水”的来源主要有几种可能:一是太阳风粒子与月表物质相互作用产生的羟基物质;二是撞击月球的彗星或陨石带来的水和含羟基物质;三是月球原生水。科研人员推测,几十亿年前,月球火山喷发时,喷出的水蒸气、氨、氯化氢等气体和月壤反应,形成了ULM-1。为了确保这一发现的准确性,该研究进行了严格的化学和氯同位素分析。纳米二次离子质谱数据表明,该矿物的Cl同位素组成和地球矿物显著不同,与月球上的矿物相符。研究人员对该矿物化学成分和形成条件进行分析,进一步排除了地球污染或火箭尾气作为这种水合物的来源。该六水矿物的存在为月球火山气体的组成给出了重要的约束。热力学分析显示,当时月球火山气体中水的含量下限与目前地球中最为干燥的伦盖火山相当。这揭示了复杂的月球火山脱气历史,对探讨月球的演化过程具有重要意义。这种水合矿物的发现揭示了月球上水分子可能存在的一种形式——水合盐。与易挥发的水冰不同,这种水合物在月球高维度地区(嫦娥5号采样点)非常稳定。这意味着,即使在广阔的月球阳光照射区,也可能存在这种稳定的水合盐。这为未来月球资源的开发和利用提供了新的可能性。
  • 我国高光谱观测卫星监测到汤加火山二氧化硫气团
    南太平洋岛国汤加火山发生喷发后,大量二氧化硫随火山喷发进入大气。由中科院合肥研究院安徽光学精密机械研究所(以下简称安光所)研制的搭载于高光谱观测卫星上的大气痕量气体差分吸收光谱仪,发挥单日覆盖全球的优势,第一时间获取灾区二氧化硫分布卫星观测资料。大气痕量气体差分吸收光谱仪,是国内目前在轨运行的最高空间分辨率大气痕量气体遥感卫星载荷。汤加火山二氧化硫气团卫星监测结果-高光谱观测卫星大气痕量气体差分吸收光谱仪 中科院合肥研究院供图此次汤加火山爆发后,引发各界对全球气候变化的关注。而二氧化硫是火山喷发后影响气温最关键的因素之一,它与其它成分反应会形成硫酸、平流层气溶胶等,气溶胶强烈吸收太阳光。太阳光被吸收后到达地面的辐射就会变少,可能导致地表温度下降。安光所环境光学中心成像光谱技术研究室副主任周海金介绍,“高光谱观测卫星大气痕量气体差分吸收光谱仪全程观测到了火山爆发过程中二氧化硫分布及输运过程。从截至目前监测的数据看,此次火山爆发对全球气候的影响有限。”接下来,安光所科研团队将持续监测汤加火山二氧化硫气团的进一步动态。高光谱观测卫星由国家生态环境部牵头,由航天八院509所抓总研制,可以全面提升我国大气、水体、陆地的高光谱观测能力。该卫星共搭载七台遥感仪器,其中四台大气监测载荷由中科院合肥研究院研制,大气痕量气体差分吸收光谱仪就是其中之一。目前,安光所大气痕量气体差分吸收光谱仪载荷团队还承担了多颗大气遥感卫星载荷研制任务,后续将实现全球大气关键痕量气体成分卫星组网探测,提升卫星遥感观测能力,进一步支撑大气污染防治、全球气候变化治理等业务需求。
  • 玉兔二号打开月球“隐秘角落”,科学仪器再立新功!
    p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球的浅层结构记录了大型撞击事件和岩浆喷发的次数、规模以及它们之间的时序关系,是写下月球三十多亿年演化故事的天然“日记本”。但迄今为止,人类对其认识仍十分有限,它犹如等待探索的“隐秘角落”。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家们在月球车上搭载了许多科学探测仪器,其中的探月雷达为我们“解剖”月球、了解月表下面的情况提供了丰富的数据。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 中国科学家基于玉兔二号前3个月昼雷达探测数据,获得月球背面着陆区月壤和浅层结构的重要发现和认识,翻开月球演化“日记”的全新一页。北京时间9月8日,这项研究成果在《自然· 天文》上发表。 span style=" font-size: 24px " 三十多亿年演化的“日记本” /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球的演化与小行星撞击密不可分,科学家试图通过对月球浅层结构的分析来获得小行星撞击的历史。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家已经了解,小天体撞击地球早期演化的重要驱动力,但长期内部的地质构造活动抹除了其早期演化的大部分痕迹,了解地球的早期演化历史十分困难,而月球上较好地保留了这些记录。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 论文通讯作者、中科院地质与地球物理研究所研究员林杨挺介绍:“月球质量较小,很早就停止了内部活动,因此月表的撞击坑以及撞击坑溅射物堆积剖面是了解月球演化历史的很好的视角,也可以为我们认识地球的早期演化提供重要参考。” /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家为小行星撞击假设出一幅幅“高能画面”。例如,月表物质被“撞”出来并向四周抛射,在近距离形成连续的溅射毯,在远距离形成不连续的溅射条纹。一些大型撞击事件还可能引起火山喷发,形成玄武岩与溅射堆积物的互层结构。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 月球表面遭受普遍和强烈的小行星撞击改造,因此,月表物质是不同撞击事件溅射物的混合。溅射物的石块大小和堆积厚度又与撞击事件的规模和距离相关。此外,岩浆喷发的次数、规模以及它们之间的时空关系等信息都可以通过分析月球浅层结构获得。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 也就是说,月球浅层结构原封不动地记录下小行星撞击的“画面”,形成一本行球演化的天然“日记”。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " strong “黑科技”助力 /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 上世纪七十年代以来,美国“阿波罗计划”通过在月表钻取月壤样品及月震仪探测等方式,尝试“看清”月球浅层结构。但钻孔样品深度仅2米、而且钻孔位置有限;月震波的方法空间分辨率较低,难以识别月球浅层的精细结构。即使结合月震波、微波、地形地貌及小撞击坑溅射物光谱分析等多种方法,也只能间接获取一些粗略特征。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 2019年1月,嫦娥四号探测器怀抱玉兔二号抵达月球背面南极-艾肯盆地中的冯· 卡门撞击坑,实现人类首次月球背面软着陆,随即开展了就位探测和巡视探测。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 为探测人类向往已久的月表浅层结构,中国科学家在玉兔二号上搭载了足够先进的“黑科技”——测月雷达。着陆器和月球车携带了更加先进的探测设备,它不仅可以利用粒子激发 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong X射线谱仪、红外成像光谱仪 /strong /span 和其它许多设备来实时分析月球表面土壤、稀薄大气中的化学成分,还能通过安装的测月雷达来探测月表下方深达330米处的地质情况,然后把探测数据传回到地面,给科学家们分析结果。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 雷达由2个频率通道组成,其中高频通道探测深度约50米,用于探测月壤及其下伏溅射物的高分辨结构,低频通道探测深度可达约500米,用于探测可能存在的厚层状溅射角砾岩层和玄武岩层等结构。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/1ae471bd-2668-4aa2-8920-ca2c0e3505dc.jpg" title=" 图片1.png" alt=" 图片1.png" / /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 在此之前,作为玉兔二号的“前辈”,嫦娥三号依靠测月雷达开展了“边走边探”的工作,完成了首幅月球浅层结构剖面图,揭示了嫦娥三号着陆区的地质结构和地质演化过程,并发现了一种新的岩石类型。基于这些发现,科学家揭示了该区域的火山活动历史。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" font-size: 18px " strong 3个月昼的数据 /strong /span /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 科学家期待,和玉兔二号一起“爬山”的雷达发回令人振奋的数据。2019年3月13日,玉兔二号完成3个月昼工作,进入第三个月夜,累计行走163米。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 收到数据后,科研团队和载荷研制团队立即投入研究工作中。作为论文三位共同第一作者,中科院地质与地球物理研究所研究员张金海负责数据处理,中国科学院空天信息创新研究院研究员周斌为测月雷达设计师、负责厘定原始数据,澳门科技大学助理教授祝梦华则负责撞击坑模拟。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 经过地质解译,玉兔二号所到之处的浅层结构剖面清晰地展现在科学家面前。着陆区的浅层结构由上往下分为三个基本单元:单元1总厚度130米,为临近多个撞击坑的溅射物堆积和底部的玄武岩角砾层;单元2总厚度约110米,为多次喷发的玄武岩层;单元3总厚度不小于200米,则为着陆区北部的莱布尼兹撞击坑的溅射物。同时,高频雷达信号揭示了单元1上部的精细结构,最顶层30多米厚的物质主要是来自芬森撞击坑的抛射物。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/3ca997f6-bd61-430d-b167-fce2f8666d74.jpg" title=" 图片2.png" alt=" 图片2.png" / /p p style=" text-align: center text-indent: 2em " strong 玉兔二号所到之处浅层结构剖面(课题组供图) /strong /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 这表明,玉兔二号所探测的月面物质并不是充填冯· 卡门撞击坑底的玄武岩,而来自芬森撞击坑。同时,雷达剖面还揭示,着陆区经历了多期次的撞击溅射堆积和多期次玄武岩浆喷发充填。这些新发现对于认识月球南极-艾肯盆地的演化具有重要意义,对于月球内部物质组成与结构的后续探测和研究有重要的指导作用。 /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " 研究人员表示,期待后续探月工程能搜集到更多来自月球背面“隐秘角落”的信息,以帮助科学家完整解密“月球日记”。 /p p br/ /p
  • 应用案例 | 在旋转流变仪上使用触变性测试定量评估挤出或喷涂后的粘度恢复
    在旋转流变仪上使用触变性测试定量评估挤出或喷涂后的粘度恢复简介许多消费产品包装在管或者瓶中,其使用方法牵涉到以泵送的方式让产品通过喷嘴。这类产品多表现为剪切变稀特性,在挤出过程中,由于剪切速率的增加导致粘度下降,然后在离开孔口后,随着剪切速率的降低,粘度恢复。此过程涉及的剪切速率与孔口半径r、体积流速Q相关,可由下式表示:参数n是幂律指数,对于牛顿流体为1,对于非牛顿流体为0 - 1之间。对样品进行变剪切速率测试,再使用幂律模型对数据进行拟合,可得到这一数值。通过测量体积流速(在一定时间内挤出的体积)和孔的内半径,可以估算挤出过程的相关剪切速率。该值可以输入到步阶式剪切速率测试(图1)中。测试首先在一定的时间内以低剪切速率剪切样品(模拟挤出之前),然后再提高到目标剪切速率(模拟挤出过程)。随着剪切速率下降到其初始值,粘度逐渐恢复。该测试展示了样品在挤出后的粘度恢复快慢,并与产品使用过程中的厚度或粘度相关。图1 步阶速率测试中的触变性可以通过在第一阶段结束时测量最终粘度,以及在第三阶段计算粘度恢复到一定比例所花费的时间,来对触变性进行量化表征。该数值可用于产品或配方之间的比较,广泛地应用于各个行业。方法在与产品使用过程中的挤出相关的剪切速率条件下,评估了牙膏和润肤露的粘度恢复特性。测量使用Kinexus旋转流变仪,Peltier温控单元,糙面平行板夹具,以及rSpace软件中标准的预配置程序。使用标准的装样步骤,以确保两个样品都经历一致且可控的装样方式。所有流变学测量均在25°C下进行。输入挤出体积,挤出时间和孔径半径,可以自动计算出相关的挤出剪切速率,并将其作为测试程序的一部分。在步阶式剪切速率测试中,以该计算值作为中间阶段的剪切速率,其前后使用0.1s-1的恒定剪切速率。自动测定产品恢复90%原始粘度所需时间,并在测试结束时报告。结果使用自动计算器,计算了产品挤出时的剪切速率为:牙膏为34 s-1,润肤露为840 s-1。在步阶测试的中间阶段应用了这些剪切速率。图2显示了牙膏的测试结果。 显然,这是一种高度触变性的材料,因为它无法在测试时间内完全恢复其结构,大约需要6分钟才能恢复到其原始粘度的70%。图2 牙膏的阶段剪切速率曲线相比之下,图3中所示的润肤露几乎可以完全恢复其原始粘度,并且仅需7秒即可获得与牙膏相同百分比的恢复,恢复到90%也仅需23秒即可。该材料可归为基本没有触变性。图3 润肤露的步阶剪切速率曲线对于消费者来说,这意味着润肤露在与皮肤接触后会很快重组结构,这可以防止过度铺展或可能发生的滴落。牙膏在刷牙之前停留在牙刷上的粘度较低,这将使其更易于在口腔中分布开,并可能影响感官特性。当然,牙膏的粘度也不能低到可以流过刷毛、或在刷毛上下垂的程度。结论对牙膏和润肤露进行了三步剪切速率测试,用来评估分别从管和瓶中挤出后的粘度恢复程度。牙膏显示出高度的触变性,需要6分钟才能恢复其原始粘度的70%。然而润肤露仅需7秒即可达到相同程度的恢复,两相比较,可以认为润肤露是非触变性的。
  • 中国自主研发首个深海原位拉曼光谱实验室在南海实现常态化运行
    工作人员为仪器设备的吊装做准备工作。 吴涛 摄中国科学院海洋研究所(简称“中科院海洋所”)7日发布消息称,经过近三年的试验验证,依托自主研发的世界首套深海多通道拉曼光谱探测系统搭载深海坐底长期观测系统,该所研究团队在南海构建了中国首个深海原位拉曼光谱实验室,并实现了对冷泉(海底天然气渗漏)喷口流体、天然气水合物(可燃冰)动力学过程、冷泉生物群落的长期原位观测与现场实验。研究团队负责人、中科院海洋所研究员张鑫表示,其团队自2008年开始使用拉曼光谱系统对深海热液、冷泉活动的理化环境进行相关研究。此次构建的深海原位光谱实验室实现了深海热液冷泉探测从“看一看”到“测一测”的跨越。科考船回收仪器设备。中科院海洋所供图张鑫介绍说,受成本限制,此前使用的基于ROV(遥控无人潜水器)等深潜器的单通道拉曼光谱探测系统,存在单点、间断探测等不足,无法适应深海热液冷泉不同喷口流体成分各异、非稳态的热液冷泉流体连续喷发等实际应用情景,因此需要一个针对深海热液冷泉活动理化环境开展坐底式的长时、连续、多点原位探测系统,实现对深海的长期原位观测与可控实验。张鑫说,作为深海原位光谱实验室的核心部件,由该团队自主研发的世界首套深海多通道拉曼光谱探测系统,创新采用光学系统分时复用技术设计,通过光路切换开关,切换4个通道的拉曼探头与激光器、光谱仪等光学器件的光学通路,实现4个通道的拉曼探头对舱内关键光学器件的分时复用,进而实现对深海热液、冷泉系统中流体、固体、气体等不同相态目标物的长期原位监测。同时,该系统具备在线调试、离线自容模式,可根据深海目标物及探测环境的实际情况决定光谱探测参数、制作模板文件,且可实现自动开关机,并按照模板文件采集光谱,完成光谱采集后自动保存光谱,适应深海长期布放。据介绍,深海原位光谱实验室的搭建是在深海ROV的辅助下完成的,深海多通道拉曼光谱探测系统上4个通道的拉曼探头会被深海ROV放置在不同的探测区域,实现对深海热液冷泉物理化学环境进行长期原位观测。探测完毕后,将再次借助深海ROV收回探头,等待科考船对其完成回收。张鑫说:“深海热液喷口流体对海洋环境的影响范围可达四千余公里。深海探测可辅助研究热液冷泉等极端环境对于海洋生态与全球气候变化的影响,并可探究生命是否起源于海洋等科学假说。”据悉,该研究得到国家自然科学基金、山东省自然科学基金、中国科学院战略性先导专项等项目联合资助。目前,该深海原位拉曼光谱实验室已在中国南海实现了冷泉喷口流体中主要成分、天然气水合物与深海环境的耦合变化过程、冷泉生物群落内部甲烷氧化过程的长期原位探测与现场实验,并在深海冷泉、热液等区域常态化运行。
  • 射线检测仪测到地球磁场出现裂缝 引发人类关注未来
    地球周围有巨大的地磁防护罩,保护人类和其他生物免受太空射线的伤害。  一项最新地球研究报告说,地球磁场不仅正在减弱,而且出现裂缝,因此包括人类在内的生命随时会受到高能量宇宙射线的威胁。  据物理学网站近日报导,印度科学家使用世界最敏感、最大型的宇宙射线检测仪器于近期观察到地球磁场出现裂缝。  科学家在《物理评论快报》(Physics Review Letter)上指出,因为地磁出现裂缝,所以日冕喷发的巨大等离子能量束冲击地球磁层,引发地磁风暴。  地磁裂缝  这种检测仪器为GRAPES-3 介子望远镜,位于印度乌提(Ooty)的塔塔基础研究院(TIFR)宇宙射线实验室。2015年6月22日,该实验室记录到时间长达2小时的200亿电子伏特(20GeV) 高能量太空粒子束,以每小时250万公里的速度撞击地球,造成很多距北极较近的国家地区出现无线电信号中断。  当时,天空出现绚丽多彩的北极光。科学家说,这是因为地磁遭受那种极高速粒子的冲压而产生磁暴的结果。  而这种磁暴的根本原因是近年强度不断减弱的磁场发生重新联接时出现一种磁场裂缝。  报导说,地球磁场是一种人肉眼看不见的无形保护层,减少我们受宇宙射线的威胁。而这个巨大的防护罩近年来出现明显的变化,因此那些潜在的太空威胁问题变得越来越突出。  地磁分布变化  澳洲Science Alert科技新闻网曾于5月11日报导,科学家注意到,地球磁场保护层已经出现非常明显的变化,如地磁北极发生了偏移。  地球磁场强度近年来一直在减弱,目前地球磁场强度以每10年下降5%的速度减弱,而且减弱速度比以前快10倍。而且地磁的分布特点出现改变,即地磁在某些地区增强,在某些地区减弱。  欧洲空间局(ESA)在5月初布拉格召开的“生命地球研讨会”(The Living Planet Symposium )上报告,地磁北极正快速地朝向亚洲东方偏移。  该报告指出,自1999年以来,地球磁场强度在北美上空减弱3.5%,而在亚洲增强2%。大西洋南部的南美地区,地磁强度异常减弱2%,而且近7年来其减弱趋势一直朝着西部方向发展。  与人类未来有关  科学家推测,地球磁场强度不断减弱的最终结果是地磁两极倒转,造成宇宙射线强烈照射地球,包括人在内的生物因此遭受毁灭性灾难。科学家估计,这种地磁倒转的灾难会每10万年发生一次。  报导说,这种研究结果听起来很可怕。但是实际情况可能不是想像的那么糟糕。欧洲空间局地磁观测项目经理鲁尼弗莱博哈根(Rune Floberghagen)于2014年7月曾解释:“这种磁极突然倒转不是瞬间出现,而是在几千年或者几百年的时间内发生。这种现象在过去的历史发生过许多次。”  而且2014年7月,加州大学等机构于英国皇家《国际地球物理研究杂志》(Geophysical Journal International )发表报告认为,78.6万年前的地球磁场活动曾在6000年内一直处于不稳定状态,最后在100年间发生磁场两极倒转。  加州大学伯克利分校的研究者考特妮斯普莱恩(Courtney Sprain)说:“我们很惊讶,当时地球磁场的两极倒转速度很快。”  科学家根据目前的地磁减弱情况推测地磁南北极会在今后几千年间突然发生倒转。  伯克利分校的地质年代学中心主任保罗瑞尼(Paul Renne)教授表示,虽然尚不清楚将在何时突然发生下一次的地球磁场倒转,但人们需要多思考一旦发生后人类会遭受什么。
  • Eppendorf电子版移液器和分液器质检证书开放下载
    您是否为了遗失移液器或分液器的原版质检证书而发愁?现在Eppendorf推出网上便捷服务,直接登陆Eppendorf官方网站下载相应的质检证书。只需以下步骤操作:输入移液器上的产品序列号,并进行产品的 网上注册 即可。直接点击以下网址:http://www.eppendorf.com/pipette-certificates,或者通过主页左侧&ldquo Support &epServices Certificates&rdquo 版块进入(如下图)。此外,您还可以通过登陆 http://www.eppendorf.com/certificates 查看公司所有产品的相关证书。 官方微博:http://weibo.com/eppendorfchina 中文官网:http://www.eppendorf.cn 关于艾本德(Eppendorf) 德国艾本德股份公司于1945年在德国汉堡成立,是一家领先的生命科学公司,专注于研发和销售实验室的液体处理、样品处理和细胞处理的仪器、耗材和服务。主要产品包括移液器、自动分液系统、分液器、离心机、混匀器和光度计、DNA扩增仪,以及超低温冰箱、发酵罐、生物反应器、CO2 培养箱、生物摇床和细胞显微操作系统。相关耗材产品如移液吸头、离心管、微量反应板和一次性生物反应器,配合Eppendorf仪器的使用,确保为客户提供高质量的整体解决方案。 关于艾本德中国(Eppendorf China Ltd.) 2003年Eppendorf正式进入中国,分别在北京、广州设立分公司,启动直销的经营模式,为中国客户提供更便捷的技术售后服务。目前全国雇员数量近200名,产品销售覆盖各大中型城市,是Eppendorf全球发展最快的子公司。
  • 《浙江省加快新能源汽车产业发展行动方案》发布!之量科技助力产业发展
    近日,省发展改革委、省经信厅、省科技厅印发《浙江省加快新能源汽车产业发展行动方案》。《行动方案》明确,浙江将着力打造国内领先的新能源汽车应用示范区、具有国际竞争力的新能源汽车智造高地和有影响力的新能源汽车产业生态引领区。《行动方案》提出,充分利用省重点研发计划政策,落实财政科技经费超1亿元,支持企业、科研院所开展新能源汽车领域科技创新。同时加大金融支持力度,加大对传统汽车企业技术改造的信贷支持力度,提升中长期贷款占比。《行动方案》将于2023年3月1日起施行,对专注锂电池研发的科研院所及汽车企业而言,正是蓄势增长的好时机。之量科技提供全方位的锂电池实验室测试方案,精准助力锂电池热安全和热管理的技术研究,推动新能源汽车产业的高质量发展。解决方案一:锂电池热管理参数测试本方案主要满足不同工况下的电芯充放电产热、比热容、导热系数等测试需求,能够为BTMS热管理系统设计与仿真提供全面、准确和可靠的关键热物性参数,助力高性能电池系统开发。产品包括:3D热物性分析仪、两状态法热参数测试仪、大型电池绝热量热仪、小型电池绝热量热仪、电池等温量热仪。解决方案二:锂电池产气爆炸特性测试本方案主要用于评价电池热失控产气和其他喷发物质的爆炸特性,测定爆炸极限、最大爆炸压力、爆炸指数和气体燃烧速率等重要参数,全面评估电池产气致灾危害,同时满足UL9540A等检测标准。产品包括:多相高温高压爆炸极限测定仪、气体燃烧速率测试仪、爆炸极限试验仪。解决方案三:锂电池产气成分在线分析本方案主要用于模拟程序控温下的锂电池热失控过程,并对电池产气进行实时采集和在线成分分析,帮助研发人员研究热失控不同阶段产气成分的演变历程。产品包括:大型电池绝热量热仪、小型电池绝热量热仪、定容燃烧弹、气相色谱。解决方案四:锂电池热安全特征参数测试本方案主要满足在热、电、机械等多种滥用条件下进行电芯热安全测试,测定电芯自放热起始温度、热失控起始温度、最大温升速率、热失控孕育时间等表征电芯热稳定性的特征参数。产品包括:大型电池绝热量热仪、小型电池绝热量热仪。解决方案五:锂电池材料安全性评估本方案主要用于表征电池材料的热稳定性和安全性,可测定电池材料热分解特性参数、电解液闪点和蒸气压等。产品包括:绝热加速量热仪、DSC差式扫描量热仪、微量连续闭口闪点仪、微量蒸气压测定仪。
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥技术在香精香料微囊化中的应用
    香精香料微胶囊化在上一篇文章中,我们从喷雾干燥技术和珍贵化合物生产影响因素两方面介绍了保护香精香料的方法和可能遇到的问题。本篇文章将继续从举例分析喷雾干燥技术微胶囊化的应用及微囊化后如何评价进行展开!1香精香料微囊化的应用研究小组已经研究了许多将香精或香料封装到载体材料中的应用,从而实现有效包埋、高产量和长保质期的目的。表1概述了使用步琦喷雾干燥仪进行的香精香料微囊化研究,列举出香精香料品类、载体及带来的益处等。表1:使用 BUCHI 喷雾干燥仪进行微囊化的应用列表香精和香料载体材料发现和益处硫磺香精阿拉伯树胶、麦芽糊精或其混合物获得良好的包封率,高回收率,提高储存稳定性薄荷精油八种不同的变性淀粉不同载体在喷雾干燥过程中对薄荷精油的包封效果葛缕子精油WPC、SMP 及其与麦芽糊精的混合物发现 WPC 本身以及碳水化合物的结合可成功用作壁材,WPC 表现出比 SMP 更好的封装性能柠檬烯油阿拉伯树胶、 WPC 及其与木薯粉的混合物创造了具有均匀表面且无开裂的微胶囊形态,为柠檬烯油提供足够保护椰子油(含维生素A)阿拉伯树胶颗粒呈球形,表面粗糙,粒径范围为 3.5 到 10.4μm,保护和稳定胶囊中的维生素A奇亚籽油WPC/果胶+麦芽糊精WPC+Hi-Cap® 100不同载体封装,最终微胶囊增加了诱导时间,提高了稳定性鱼油WPI研究喷嘴类型和工艺设计(二流体喷嘴、三流体喷嘴和超声波喷嘴)对鱼油包封率和微胶囊性能的影响石榴籽油SMP实现 95.6% 高包封率的最佳操作条件菜籽油扁豆分离蛋白和麦芽糊精将菜籽油封装在最有效的壁材中,以防止其降解氧化核桃油和奇亚籽油HPMC、麦芽糊精微囊化工艺保护核桃油和奇亚籽油植物甾醇阿拉伯树胶和麦芽糊精喷雾干燥法制备了性能优良的植物甾醇微粒葵花籽油HPMC、麦芽糊精基于 RSM 开发优化封装工艺2微胶囊的特征理想的香精或香料包封工艺可以得到含水率低、粒径均匀、表面含油量小、产率高、芯材保留量大的干粉;在这里,我们将重点讨论这些产品指标。2.1 水分含量和水分活度众所周知,水分会影响油的氧化、风味保留和颗粒的微观结构。通常,微粒的水分含量通过热重分析法测量。研究表明,核桃油和奇亚籽油胶囊的水分含量在 0.95-2.13% 之间,葵花籽油粉的含量在 2.34-4.86% 之间。水分活度通常与水分含量有关,可以用水分活度计来测量。它会影响香味的释放,因为它会改变包衣基质的结构。低水分活度减缓挥发物的释放并抑制微生物腐败。在较高的水分活度水平下,基质可能会开始塑化;因此,会增加流动香精的释放速率。研究发现,在较高水分活度水平下,储存过程中薄荷精油挥发物的损失更为明显。2.2 粒度、分布和微观结构最终粉末的粒度、分布和微观结构也是产品加工和处理的重要因素。它们会影响产品的风味、颜色、质地和气味,以及产品的流动性和分散性。通常,需要均匀、均质并成球型的颗粒形态。使用二流体喷嘴时,经 BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 处理的颗粒粒径范围为 1-25μm,而用超声波喷嘴时粒径范围为 10-60μm。科学家研究了三种类型的喷嘴对最终粉末的影响,结果发现:用二流体喷嘴生产的鱼油微胶囊平均直径最小,为 7.3μm;其次是超声波喷嘴和三流体喷嘴,分别为 11.3μm 和 12.0μm。此外,与其它两种喷嘴比较,超声波喷嘴可以产生最窄的粒径尺寸分布。一般来说,表面光滑、凹陷和褶皱少的微胶囊有益于包封率,当然对稳定性也有帮助。微胶囊的微观结构可以用扫描电镜观察。研究发现,以分离小扁豆蛋白、麦芽糊精和海藻酸钠作为壁材包埋菜籽油,制备的微胶囊具有坚固的囊壁结构可以保护囊芯。此外,对于含有维生素A的椰子油微胶囊,当壁材浓度分别在 15% 和 20% 时,外表呈球形且表面粗糙,壁材起到有效保护和稳定维生素 A 的作用。2.3 产率产率可以通过将微胶囊固体质量的重量除以待喷雾干燥的固体质量的总和来计算。喷雾干燥过程中可以重点考察芯壁材料、芯壳比、表面活性剂、入口温度、进料浓度等因素的影响。通常,BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 的产率高达 70%。有研究发现,通过降低进料固体浓度和增加芯壁材料比,产率会增加,通过提高进口空气温度,产率也会增加。2.4 总含油量、表面含油量和包封率微胶囊的总含油量包括表面油和包封油。粉末表面上存在的油是一种不良特性,会影响存储稳定性。通过喷雾干燥后保留的总油减去表面油的含量,或通过有机溶剂洗去表面油从基质中提取精油的水蒸馏法计算包封率。制备的奇亚籽油微胶囊的包封率很高,超过 99%,因此表面油的损失率小于1%。有研究报道,不同改性淀粉对薄荷精油的包封率随壁材性质的不同通常在 39.2%-97.4% 之间波动。显然,当微胶囊的包封率最高、即微胶囊表面含油量最低时,对于隔离周围环境起到保护包封化合物的效果最好。2.5 储存稳定性在存储期间,含有香精和香料的微胶囊会被氧化,导致气味变质。可见存储性是决定包封率的最重要因素之一。可以通过测试过氧化值(PV)和 2-硫代巴比妥酸反应物质(TBARS)来确定储存稳定性。含有菜籽油的扁豆蛋白-麦芽糊精-海藻酸盐微胶囊比游离菜籽油具有更好的氧化稳定性:在 30 天的储存期内,微胶囊的 PV 显著降低,这说明包埋具有强大的益处。即使在 25 天后,TBARS 值与微胶囊制备后第 1 天相比也没有太大变化。3结论喷雾干燥技术在香精和香料的包埋中已经得到了广泛关注和应用。它可以生产高质量的包埋粉末并延长产品的保质期。本文综述了载体性质、乳液特性和喷雾干燥参数对微胶囊干燥的影响。BUCHI 喷雾干燥仪 B-290 为许多客户提供了可靠且受欢迎的解决方案,以支持他们的微胶囊研究。使用该设备开发的产品现在和将来都将被纳入到广泛领域内,例如增强健康油脂输送的补充剂等等。4参考文献Gharsallaoui., A. Roudaut., G. Chambin, O. Voilley., A. Saure, R., Spray Drying Microencapsulation of Food Ingredients. Food Research International 2007, 40, 1107-1021.Di Battista, C. A. Constenla, D. Ramírez-Rigo, M. V. Piñ a, J., The use of arabic gum, maltodextrin and surfactants in the microencapsulation of phytosterols by spray drying. Powder Technology 2015, 286, 193-201.Noello, C. Carvalho, A. G. S. Silva, V. M. Hubinger, M. D., Spray dried microparticles of chia oil using emulsion stabilized by wheyprotein concentrate and pectin by electrostatic deposition. Food Research International 2016, 89, 549-557.转载请注明出处!
  • 温室气体分析再添“利剑” —Jetanizer喷嘴型甲烷转化器
    全球范围,应对气候变化已成为各国政府核心的议题之一。总体来看,国际上应对气候变化的政策框架,主要包括设定净零排放目标,围绕碳中和出台的一系列的行动计划,我国也在2020年9月22日联合国大会上,庄严承诺2030年实现碳达峰,2060年实现碳中和。碳排放即温室气体排放,也可理解为温室效应,而温室效应又称花房效应(Greenhouse Effect),是大气保温效应的俗称,因此地球大气中起温室作用的气体都被称为温室气体,主要是二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮。近期岛津发布新品微型甲烷转化器-【Jetanizer喷嘴型甲烷转化器】,为温室气体检测再添利剑。摒弃以往复杂的传统甲烷转化炉的配置,只需更换FID喷嘴就可以分析CO2和CH4。性能优势应用案例量值(ppm)和峰面积重复性(%RSD),n = 5)结语感谢对我们支持和信任,随着分析方案的多元化,产品也在不断创新和变革。温室气体分析方案,从最开始的多种检测器配合、再到特色检测器BID,以及现在的FID+Jetanizer的方案,都只有一个目的,更好地服务用户。如您对我们新品微型甲烷转化器-Jetanizer喷嘴型甲烷转化器感兴趣,请联系当地岛津营业索取样本资料介绍。其他关于碳排放气相色谱的创新方案感兴趣,同样可联系当地岛津营业索取资料。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 嫦娥六号完成采样,搭载光谱仪等多种科学仪器
    记者从国家航天局获悉,6月4日7时38分,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,3000N发动机工作约6分钟后,成功将上升器送入预定环月轨道。6月2日至3日,嫦娥六号顺利完成在月球背面南极-艾特肯盆地的智能快速采样,并按预定形式将珍贵的月球背面样品封装存放在上升器携带的贮存装置中。采样和封装过程中,科研人员在地面实验室,根据鹊桥二号中继星传回的探测器数据,对采样区的地理模型进行仿真并模拟采样,为采样决策和各环节操作提供重要支持。智能采样是嫦娥六号任务的核心关键环节之一,探测器经受住了月背高温考验,通过钻具钻取和机械臂表取两种方式,分别采集了月球样品,实现了多点、多样化自动采样。嫦娥六号着陆器配置的降落相机、全景相机、月壤结构探测仪、月球矿物光谱分析仪等多种有效载荷正常开机,按计划开展了科学探测,在月表形貌及矿物组分探测与研究、月球浅层结构探测等科学探测任务中发挥重要作用。探测器钻取采样前,月壤结构探测仪对采样区地下月壤结构进行了分析判断,为采样提供了数据参考。嫦娥六号着陆器携带的欧空局月表负离子分析仪、法国月球氡气探测仪等国际载荷工作正常,开展了相应科学探测任务。其中,法国月球氡气探测仪在地月转移、环月阶段和月面工作段均进行了开机工作;欧空局月表负离子分析仪于月面工作段进行了开机工作。安装在着陆器顶部的意大利激光角反射器成为月球背面可用于距离测量的位置控制点。图片来源:国家航天局表取完成后,嫦娥六号着陆器携带的五星红旗在月球背面成功展开。这是中国首次在月球背面独立动态展示国旗。该国旗由新型复合材料和特殊工艺制作而成。由于落月位置不同,嫦娥六号国旗展示系统在嫦娥五号任务基础上进行了适应性改进。与地面起飞相比,嫦娥六号上升器没有固定的发射塔架系统,而是将着陆器作为“临时塔架”。与嫦娥五号月面起飞相比,嫦娥六号从月球背面起飞,无法直接得到地面测控支持,而需要在鹊桥二号中继星辅助下,借助自身携带的特殊敏感器实现自主定位、定姿,工程实施难度更大。嫦娥六号上升器点火起飞后,先后经历垂直上升、姿态调整和轨道射入三个阶段,顺利进入了预定环月飞行轨道。后续,上升器将与在环月轨道上等待的轨道器和返回器组合体进行月球轨道的交会对接,并将月球样品转移到返回器中;轨道器和返回器组合体将环月飞行,等待合适的返回时机进行月地转移,在地球附近返回器将携带月球样品再入大气层,计划降落在内蒙古四子王旗着陆场。5月3日,嫦娥六号探测器发射升空,开启奔月之旅,历经近月制动、着陆器与上升器组合体和轨道器与返回器组合体分离,于6月2日成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地预选着陆区。
  • 先进仪器助力观测 风云三号A星在轨运行六周年
    近日传来消息,我国第二代极轨气象卫星的首发星风云三号A卫星于2008年发射以来,至今已在轨稳定运行六年,这标志着我国极轨气象卫星成功实现了升级换代,具备了全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感探测的功能。   发射及运行六年来,该卫星在北京奥运会的气象保障、载人航天飞行任务的顺利执行、玉树和雅安地震灾区监测和冰岛火山喷发监测、汛期气象灾害监测和生态 环境监测、马航搜寻和雪龙号考察船救援等方面发挥了重要作用。其资料和产品在多领域得到了广泛应用,提高了天气预报的时效,加强了自然灾害的监测能力,增 强了国家重大活动气象服务保障能力,并在世界气象组织框架下与美国、欧洲共同构建全球气象观察业务应用系统,提升了对全球重大气候和环境事件的监测能力, 取得了显著的应用效益。   中国科学院上海技术物理研究所研制的扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪、红外分光计及地球辐射探测仪作为卫星的主要载荷,具备单轨3000KM覆盖、多 光谱、三维垂直探测、定量遥感探测等功能,支撑我国气象卫星实现了从单一遥感成像到地球环境综合探测、从公里级分辨率到百米级分辨率的跨越。   遥感仪器 在轨工作六年以来,获得了大量的对地成像、探测遥感数据,由地面应用系统处理生成了包括海表温度、海冰监测、海上气溶胶、海洋水色、火点判识、陆表反射 比、陆表温度、陆上大气可降水、晴空大气可降水、陆上气溶胶、全球云量与云分类、沙尘监测、射出长波辐射、雾监测、云检测、云光学厚度和云顶温度/云高、 植被指数等遥感业务产品,直接应用于全球及中国地区重要天气、环境事件以及气候变化等方面的卫星遥感监测和分析,仪器的探测能力已接近并部分超过欧美极轨 气象卫星同类在轨业务应用载荷的水平。   六年来,扫描辐射计、中分辨率光谱成像仪和红外地平仪昼夜连续工作,状态稳定,且星上备份产品还未启用,大大超过了在轨工作两年的考核要求,为风云三 号卫星多颗星组网运行提供了技术保障。目前仪器的遥测参数正常,各项性能特别是探测灵敏度未见有明显幅度变化,各通道均工作正常,高质量的遥感数据确保了 卫星遥感产品的应用效能。
  • 六十载风雨兼程,Eppendorf为液体处理谱写创新华章
    2021年,对于实验室液体处理而言,是一个值得纪念的年份。1961年,Eppendorf正式推出“Marbug移液器”,这是全球首个气体活塞式移液器,其基本构件与与今天实验室中广泛使用的移液器别无二致。该发明彻底改变了科学研究中的液体处理操作方式。Eppendorf 移液器历史重新定义液体处理操作一直以来,凭借成熟的专业知识和创新的设计理念,Eppendorf 在微量液体的精确处理、手动与电动移液/分液等方面,持续发布新品,并协助建立行业标准。1978年,公司推出了含Combitips® 吸头系统的Multipette® 连续分液器,重新定义了液体处理操作:Multipette® 分液器为首个手持式连续分液器,而Combitips® 分液管的问世则带来了内置式活塞一次性吸头这一全新品类。在之后的几十年中,Eppendorf针对科学高速发展的需求,不断对移液器产品做出改进,融入新技术和设计思路,以最大限度地提高微量(微升和纳升)操作的可重复性,比如可处理384孔板的完整行/列的16/24通道移液器、结合自动吸液分液及编程等多种功能并极具创新的电动移液器、解决不同规格容器间液体转移的Move It® 可调间距系列移液器等。今天,Eppendorf移液器家族的系列产品满足绝大部分生命科学研究及应用需求,客户可在各种优质设备、耗材和服务中按需挑选,藉此更好地完成液体处理工作。科研需求指引未来发展方向实验室液体处理工作因移液器的出现而面貌一新,而今随着科研工作的深入,对液体处理的应用精度和适用广度有了更高的要求。过去六十年间,Eppendorf已经证明它能够与时俱进,创新发展,面对这些新的挑战,为液体处理问题提供更加简单可靠的解决方案是Eppendorf始终如一的答案。在面向未来的创新实验室中,更有预见性地高效处理高负荷、重复性工作任务将成为液体处理领域日益常见需求。有鉴于此,能够自动记录详细工作流程并自动存储数据的高性能智能化的移液管理功能将为科研工作站上新台阶提供更多助力,同时这也将是Eppendorf液体处理业务的重要方向。Eppendorf 移液器60周年庆共贺移液器六十华诞,重要时刻你我共享时光如白驹过隙,自Eppendorf 推出的“Marbug移液器”以来,液体处理已走过60载。在这一甲子时间里,科学研究发生了天翻地覆的变化,移液器的应用领域也越来越广泛。值此“Marbug移液器”面世60周年之际,Eppendorf 隆重推出特别纪念活动,回顾移液器的发展历史,展望未来液体处理工作的发展方向。在Eppendorf 移液器60周年网站(www.eppendorf.com/60-Years)以及Eppendorf 官方微信平台,我们诚邀科学工作者参与此次纪念活动,分享科学故事,共同见证移液60周年这一重要时刻,期待您的热情参与。关于EppendorfEppendorf是一家领先的生命科学公司,专注于研发和销售实验室的液体处理、样品处理和细胞处理的仪器、耗材和服务。主要产品包括移液器、自动移液系统、分液器、离心机、混匀仪、分光光度计和DNA扩增仪,以及超低温冰箱、发酵罐、生物反应器、CO2 培养箱、生物摇床和细胞显微操作系统,耗材类包括如移液吸头、离心管、PCR板、微孔板和一次性生物反应器罐体等高性能的优质产品。Eppendorf的产品广泛应用于科研和商业性研发实验室,例如制药和生物技术、化学以及食品等行业。此外,我们的产品也被临床和环境分析实验室、法医和工业类用户在工艺分析、生产和质量检测等环节广泛使用。Eppendorf公司成立于1945年,总部位于德国汉堡,目前在全球有约4500名员工。我们在28个国家设有子公司,并在全球相关重要市场区域设有分销商。
  • 吉林大学在嫦娥五号月壤样品中首次发现月球天然形成的少层石墨烯,TESCAN联用电镜发挥关键作用
    吉林大学在嫦娥五号月壤样品中首次发现月球天然形成的少层石墨烯,TESCAN联用电镜发挥关键作用2024年6月23日,吉林大学在嫦娥五号月壤样品中首次发现月球天然形成的少层石墨烯,成为国内外媒体关注的焦点。TESCAN公司向其合作伙伴吉林大学电子显微镜中心表示诚挚祝贺。此次研究中,TESCAN ALL-IN-ONE 综合微分析系统发挥了关键作用,展现了TESCAN以先进设备助力科研,推动科技进步的坚定承诺。----------以下文章来源于人民网 - 吉林频道。----------人民网长春6月23日电 近日,吉林大学邹猛教授、张伟教授、李秀娟正高级工程师及中国科学院金属研究所任文才研究员等,通过对嫦娥五号钻采岩屑月壤(No. CE5Z0806YJYX004)的观察分析,首次发现天然形成的少层石墨烯。相关研究为月球的地质活动和演变历史以及月球的环境特点提供了新见解,拓宽了人们对月壤复杂矿物组成的认知,为月球的原位资源利用提供了重要信息及线索。研究成果以“Discovery of Natural Few-Layer Graphene on the Moon”为题,于6月17日发表在National Science Review期刊上。CE-5月壤样品中天然石墨烯的先进电子显微结构表征和谱学分析。(图片来源:吉林大学)过往报道指出,通过观测月球的全球碳离子通量,科研人员认为月球上存在原生碳,利用月球样品的表征研究来揭示原生碳相的晶体结构是可行的。石墨烯以其新奇的物理现象和非凡的特性,在包括行星和空间科学在内的广泛领域发挥着越来越重要的作用。据估计,星际碳总量中约1.9%是以石墨烯的形式存在,其形态和性质由特定的形成过程决定,因此天然石墨烯的组成和结构特征将为星体的地质演化和月球的原位资源利用提供重要的参考和信息。少层石墨烯在月球上可能形成过程(图片来源:吉林大学)在该项研究中,科研团队采用电镜—拉曼联用技术,在月壤样品含碳量相对较高的位置采集了拉曼光谱,确认了月壤样品中石墨碳的结晶质量相对较高。值得注意的是,月壤样品中存在碳的区域含有铁化合物,这与石墨烯的形成密切相关。通过扫描电子显微成像、透射电子显微成像、冷冻条件下球差电镜的高角环形暗场像和高分辨像、能谱和电子能量损失谱、飞行二次质谱等多种表征技术的综合运用及测试结果的多方面严谨比对分析,探究并证实了月壤样品中检测到的石墨碳是少层石墨烯(2—7层),并提出少层石墨烯和石墨碳的形成可能源于太阳风和月球早期的火山喷发共同诱导的矿物催化进程。(曲家伟)(责编:李洋、谢龙)-------- 原文完 ---------吉林大学电子显微镜中心-TESCAN中国联合实验室简介该实验室于2021年3月31日正式揭牌,配备了TESCAN公司提供的高端电子显微镜设备,旨在推动科学研究和技术创新。目前已配备TESCAN各类电镜有:ALL-IN-ONE综合为分析系统、AMBER X 氙离子双束电镜、CLARA超高分辨扫描电镜、MIRA 场发射扫描电镜、VEGA 钨灯丝扫描电镜。作为东北地区首个此类实验室,它不仅为吉林大学的科研人员提供了先进的研究工具,也成为促进地区科技发展的重要平台。联合实验室的成立,体现了校企合作的深度与广度,为双方在电子显微镜领域的研究与应用开辟了新的篇章。● 校企合作再添新篇章 | 吉林大学电子显微镜中心-TESCAN中国联合实验室成立 点击阅读● 【喜报】东北首台“ALL IN ONE” 综合微分析系统落户吉林大学电镜中心 ► 点击阅读TESCAN 联用技术TESCAN ALL-IN-ONE 综合为分析系统,在常规的SEM系统上,增加电镜与拉曼(Raman)、飞行时间二次离子质谱仪(TOF-SIMS)和原子力显微镜(AFM)等多种表征系统,可以极大的提升扫描电镜系统的原位综合分析能力,做到所见即所得。随着国际和国内客户科研成果的不断涌现,ALL-IN-ONE的理念已经被广大老师认同,应用前景越来越广泛。更多案例更多ALL-IN-ONE案例, 6月26日上午10点在第十届电子显微学网络会(iCEM 2024)上, 由TESCAN应用专家李景为您分享《TESCAN电镜在材料领域的最新应用》。长按识码 免费报名扫码直接报名,或点击下方邀请函了解详情:● 网络会议 | 提升原位综合分析能力,TESCAN联用电镜应用分享@iCEM2024 ► 点击阅读
  • 【瑞士步琦】喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂
    喷雾干燥技术制备益生菌发酵剂益生菌来源于乳酸菌,人们很早就开始利用益生菌,最早的关于益生菌的记载是四千年前古人饮用酸奶的记载,后来俄国的细菌学家梅契尼柯夫(Metehnikoff)在研究长寿酸奶时,提出饮用含有益生菌的酸奶有益健康,第一次提出“益生菌”一词。益生菌一经发现,就因为其具有缓和乳糖不耐症状、调节免疫系统、抑制病原微生物的生长、调节肠道、减少癌症危险、降低高血压、改善胃肠动力、降低旅行者腹泻、降低血清胆固醇、增强营养物质吸收等诸多保健功能而风靡全球。多种多样的益生菌产品,要想保证产品质量都离不开高品质的发酵剂。牛乳发酵剂是能够促进乳的酸化过程,含有高浓度乳酸菌的产品,它是影响酸奶及其产品的整个生产的关键。其中直投式发酵剂通常采用喷雾干燥方法生产制备,其生产效率高,生产量大,成本低,运输方便,储存期长,可以一步轻松处理热敏物质,本应用就从此方面展开讨论。 1实验过程及结果本应用选择不同菌株经最佳的生长介质和培养温度得到高活菌数作为原料,然后经喷雾干燥工艺除水得到发酵粉,检测其粉体的水分和菌株存活率,为发酵剂选择喷雾干燥方法开发提供一些参考。表1: 不同因素对菌株喷雾干燥存活率的影响菌株生产条件活菌数 CFU/mL温度/℃含水量 /%菌株存活率/%生长介质培养温度进口出口S.thermophilusMK-10脱脂乳429.5×108-6010.269.5Lb.rhamnosusGGMRS371.8×109-653.869Lb.casei431MRS375.0×108180802.937.6Lb.paracaseiNFBC338酵母粉371.0×10835853.550Lb.rhamnosusE800MRS373.2×10935853.8135904.810从上表实验结果可知,在喷雾干燥过程中,高温环境会造成菌株脱水失活及热失活,为了降低细菌的这种损伤,可以通过调控进出口温度,提高菌株的喷雾干燥存活率。研究表明高出口温度对益生菌的存活具有负面影响,因而在保证低水分的前提下,喷雾干燥的出口温度越低越有利发酵粉的制备。 3结论在喷雾干燥过程中,菌株关键酶活性、遗传物质的热稳定性及菌株抗氧化性均会对菌株喷雾干燥存活率产生影响,为了进一步提升细菌的抗热性,可通过调整喷雾干燥出口温度,减少菌株热损伤,还可以通过优化细菌培养基碳氮源、对菌株进行热刺激使其产生热应激蛋白的方法,提高菌株干燥存活率。针对喷雾干燥的制备工艺,可添加相应喷雾干燥保护剂,有利于提高菌株活性及干燥存活率。步琦全新一代实验室喷雾干燥仪具备喷嘴冷却功能,同时还有可准确定义的进口温度、出口温度和样品温度三重保护,可实时监控样品安全性,确保菌株的高存活率!3参考文献Doherty S B,Auty M A,Stanton C,et al. Survival of entrapped Lactobacillus rhamnosus, GG in whey protein micro-beads during simulated exvivo gastro-intestinal transit[J].International Dairy Journal, 2012,22(1):31-43.DOI:10.1016/j.idairyj.2011.06.009.Makinen K, Berger B, Bel-Rhlid R,et al. Science and technology forThe mastership of probiotic applications in food products[J].Journal of Biotechnology,2012,162(4):356-365.DOI:10.1016/j.jbiotec.2012.07.006.
  • 美开发出深海漏油快速测定技术
    据美国物理学家组织网9月5日报道,在去年的墨西哥湾马康多油井泄漏事件中,为了精确检测漏油情况,美国伍兹霍尔海洋研究所(WHOI)科学家开发了多种先进检测技术和测算方法,集中在忙乱和压力的情况下获取准确且高质量的数据,对评估漏油的环境影响起了关键作用。该报告发表在9月5日的《美国国家科学院院刊》上。   其中最重要的一种技术是测量液体流速的声学检测技术,置信度达到83%。研究人员在一种叫做Maxx3的遥感操作车上安装了两种声学仪,一种是声学多普勒流速剖面仪(ADCP),可测量多普勒声波频率的变化 另一种是多波速声呐成像仪,能在油气交叉部分形成黑白图像,从而分辨海水中涌出来的是油还是气。   “用声学多普勒流速剖面仪瞄准喷出来的油气,根据来自喷射的回声频率变化,就能知道它们的喷射速度。”论文主要作者、伍兹霍尔海洋研究所科学家理查德凯米利介绍说,“这些声学技术就像X光,能看到流体内部并检测流动的速度,在很短时间内收集大量数据。”这一方法可直接检测油井泄漏源头,能在石油分散之前掌握整个原油流量,几分钟内就获得了8.5万多个测量结果。   凯米利还在漏油地点通过卫星连接,和研究小组其他成员共同分析数据,用计算机模型模拟石油喷出的涡流,估算出石油从管道中流出的速度。利用收集的2500多份原油喷射流出的声呐图像,计算出漏油喷发覆盖的区域面积,用平均面积乘以平均流速计算出泄漏的油气量。   此外,他们还用伍兹霍尔海洋研究所开发的等压气密取样仪(IGT)采集井内原油样本,计算井内油气比例,结果显示油井喷流中包含了77%的油、22%的天然气和不到1%的其他气体。这些数据让研究人员对流出的原油有一个预估,然后计算出精确流量。   据流量技术小组(FRTG)报告,自去年4月20日起到7月15日安全封堵,总共泄露原油近500万桶,平均每天泄漏5.7万桶原油和1亿标准立方英尺的天然气。通过精确计算,工程人员能更清楚海面以下的情况,从而设计封堵方案,计算需要多少分散剂,制定重新控制油井、收集漏油和减少环境污染的策略。   “过去10年来,超深海石油平台从无到有,产油量已占到墨西哥湾的1/3,而且这种需求还在增加。”凯米利说,这些新工具是我们超深海监控能力的证明,代表了流速研究方面的新发现和一种综合性的数据分析方法,提供了一种分析整个系统早期不确定性情况的硬性统计评估方法。   论文合著者克里斯雷迪表示,这些新技术设备有望用于将来的深海地平线钻井平台,帮助监控油井设施中可能发生的问题。
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