微电流刺激仪

在自然界中生物能够对外界刺激做出反应并产生特定的形状变化，这种响应行为对生物体的生存和繁衍至关重要。在众多材料中，水凝胶因其模量适中，刺激响应条件多样以及生物相容性好等因素而引起了广泛关注。随着仿生学以及材料科学的发展，能够感知和响应外部刺激的智能水凝胶致动器在软体机器人、传感和远程操控等领域显示出良好的应用前景。目前，微加工技术已经将响应型水凝胶致动器的尺寸缩小到微米级。然而，如何在微尺度下构建能够对复杂的微环境进行多重响应的水凝胶微致动器仍然是一个挑战。 　　近日，中国科学院理化技术研究所研究员郑美玲团队在双刺激协同响应的水凝胶微致动器的研究工作中取得进展。团队通过非对称飞秒激光直写加工制备了一种双刺激协同响应的水凝胶微致动器。该水凝胶微结构对pH/温度的双重协同响应是通过添加功能单体2-(二甲基氨基)乙基甲基丙烯酸酯实现的。通过水凝胶微结构的拉曼光谱分析，解释了不同pH和温度下协同响应的产生机制，并且展示了由pH或温度控制的聚苯乙烯微球的捕获。该研究为设计和制造可控的微尺度致动器提供了一种策略，并在微机器人和微流体中具有应用前景。研究成果发表于Small 。 　　飞秒激光直写加工技术由于具有超高的空间分辨率、三维加工能力和无需实体掩膜等特点，被广泛用于制备各种三维微结构。研究人员利用含有功能单体的光刻胶，通过调整激光功率、扫描速度和扫描策略实现了具有不对称交联密度的双重响应水凝胶微结构的制备(图1)。 　　进一步地，研究人员制备了含有三个不对称微臂的微致动器来提高对不同环境的刺激响应能力。该微致动器由三个交联密度交替分布的微臂组成。为了更加方便地展示水凝胶微致动器在不同温度及pH条件下的可控性，研究还使用了直径10微米的聚苯乙烯微球作为目标颗粒在不同条件下进行捕获(图2)。 　　此外，研究人员还描述了一种具有双刺激协同响应特性的微致动器(图3)，其具有的更为丰富的形状变化是由温度升高时的氢键断裂与酸性条件下叔胺基的质子化同时作用产生的。该研究提出的双重刺激协同响应特性相较于单一响应刺激赋予了微制动器更大的可操控性，这一特性使其在微操纵和微型软体机器人方面具有潜在应用。图1 双刺激协同响应型水凝胶微致动器的制备与响应机制图2 双重刺激响应型水凝胶微致动器的捕获行为图3 水凝胶微致动器的双重刺激协同响应特性

急功近利和SCI害中国的一例：中国科学投资迄今主要刺激外国经济 　　科学对国家经济的影响有长期和短期两种。 　　长期来说，科学需要一定规模、需要质量特别好、需要坚持，终将对国家经济提供实际、且较为全面的推动。 　　短期内，科学研究可以通过对仪器、试剂的需求，刺激局部经济。国际上一些仪器公司规模可以很大，如年销售三十多亿美元、雇员上万、从pH仪起家的老牌Beckman公司，和年销售约九亿美元的新型仪器试剂公司、雇员上万的Life Technologies 也有很大的试剂公司(如年销售二十多亿美元的Sigma Aldrich)，这些公司对国家和地方的经济有切实贡献。通过仪器试剂立即刺激国家和地方经济的条件是：国家自己要研发仪器和试剂。 存在的部分问题 　　过去，中国很穷，没钱购买进口仪器和试剂，所以被迫研发和生产，而且真有一批工程师和技术人员能够研发和生产仪器试剂，中国在1990年代以前依赖国产的仪器试剂。 　　现在，中国虽然经济发展了，但还不是世界最富有国家，却出现怪现象：一个并非最富有的国家，不自行努力研发和生产仪器试剂，在购买科学仪器时好似钱多的花不完，大规模、大批量购买国外的仪器试剂，将利润拱手给美国、德国、日本等国的厂商。 　　更有甚者，有些单位以大价钱买断国际上某年度某种仪器，取得短暂的“世界第一”，而其盈利还没有来得及抵债，购买的仪器就被更新换代。这样的单位靠忽悠一个又一个中国内地或香港的冤大头，以大窟窿填小窟窿的方式运行多年。 　　在我知情的生命科学方面，日本不仅科学上仍遥遥领先中国，而且一直注重仪器、坚持自己研发和生产，所以日本的科学研究对其经济立即有正反馈。 　　近十几年来我国科学界急功近利，各种评价被SCI所主导，为了一时的利益，各单位对之趋之若鹜。 　　仪器试剂研发和生产，研发者和生产者本身不能贡献大量SCI。研发仪器过程较慢，不会发很多篇论文，以后如果仪器试剂用的好，很多人要用，这些人有很多文章。用SCI评价研发和生产者很不合适。这些道理很浅显，所以，凡是要立竿见影的部门和单位、要以科研为政绩的单位，都不会强烈支持。 　　而实际上，成功地研发仪器，可以有很大科学意义，也有一定经济价值。有些仪器代表的技术进步，不仅刺激经济，也是关键科学进步所必需。 　　国家一些部门对国产仪器试剂有过讨论，但支持力度可能还是不够。 　　一些以SCI获得权力的“专家”，没有充分为国家着想，继续以SCI为导向分配经费，也不利于刺激国内仪器试剂生产。 　　在这样的情况下，国内真能在仪器上创新的单位也不多。不过，虽然北京、上海极少，国内不是没有研发仪器的单位，比如： 　　华中科技大学在仪器研发有特长，特别是将光学成像用于生命科学。 可能的部分解决办法 　　大家可以有更好的想法解决这些问题，我认为，这不仅是国家和仪器试剂生产部门的责任，而是大家在不同层面都能为解决仪器试剂问题做一定的工作。 　　国家有关部门应该想方设法发现和支持一些能自主研发科研仪器的单位和个人，也通过改变政策，改善评价体系、激励办法，刺激一些有研发能力而不积极研发的单位和个人，让他们有时间研发，逐渐为中国解决仪器试剂的问题，至少，中国自己的厂商应该尽量占有国内仪器试剂的相当市场。 　　各个单位购买仪器要追求实用、而不是价格昂贵和品牌新型。生命科学研究机构和一些医院购买质谱等昂贵仪器时，需要知道到底有多少用，自己单位是否有人能提供技术支持。据懂技术的人估计，国内可能过半的质谱仪、核磁共振NMR仪器都起不到多少作用，有些单位无法维持其运行也照样买，起的主要作用是给外人参观、内部瞻仰，美国资金雄厚的HHMI(休斯医学研究所)领导人都曾被中国在购买仪器上投的钱所“折服”，如果火星人来地球观摩仪器购买情况，会认为中国是世界首富。 　　各个课题组的老师、研究生，需要知道哪些仪器试剂有经济实用的替代品，不是购买外国的试剂盒就一定更好。分子生物学常用的DNA制备，对于多数应用来说，无需用各种试剂盒制备DNA，只要PEG沉淀就可以(只有少数情况，如导入动物和人体的DNA，需要试剂盒) 对于转染细胞，常常用自己配的、pH比较标准的磷酸钙就可以，也无需试剂盒。这些知识逐渐已经消失，因为很多老师都是用试剂盒出身，不知道可以省钱。 　　最后，给生物出身找不到研究工作、或不愿意做研究，但很愿意做生意的人的一个建议：也许你们可以在中国开公司，把价廉物美的产品，标以某种试剂盒的名义，就可以和国外更贵的试剂盒竞争了。具体是否PEG、磷酸钙，我可能是过时的老朽，你们一定能想出更好的产品，因为其本身确实价廉物美，所以能击败更贵的外国产品。

2009年1月20日 ，记者从福建省质监局获悉，近期质监对我省企业生产的针织保暖内衣和女时装进行抽查，有近三成产品不合格，其中一款三枪内衣pH值不合格，会刺激皮肤。 　　福建省质监局纤检所有关专家表示，抽检发现的3个批次服装pH值均为偏碱性超标，主要原因是产品加工多在碱性条件下进行，致使碱残留超标，导致pH值不合格，pH值超标会刺激皮肤。抽查中，检验人员发现不合格产品系部分生产厂面料进货把关不严，或为获取不正当利润，胡乱标志，把低档的化纤产品当作天然纤维产品误导消费者。 　　有3种针织保暖内衣抽检不合格：武汉鑫利来针织有限公司生产的鑫利来女式太阳绒防寒内衣、上海三枪集团针织九厂生产的三枪柔绒莱卡保暖内衣、华伦天奴维维服饰(深圳)有限公司生产的Volition三缎时尚花型内衣。 　　2种女式时装不合格：厦门诗萌服饰有限公司生产的诗萌棉袄、香港布布为依服饰有限公司生产的布布为依休闲女裤。