显微操纵器

安捷伦科技最新推出的 BenchBot 机器人扩大了微孔板操纵自动化的潜在应用 2011 年 1 月 31 日，北京&mdash &mdash 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日宣布其自动化微孔板操作设备产品线增加了一名新成员：BenchBot 机器人。作为安捷伦自动化解决方案产品系列的一员，BenchBot 是安捷伦继直驱机器臂（DDR）和 BenchCel 微孔板操纵器后的又一力作。 BenchBot 是一种中等大小的微孔板操纵器，设计用于满足各类不同实验室的工作流程自动化需求。BenchBot是大多数应用的理想选择，它具有以下特点： 紧凑、可升级设计，支持多种实验室设备； 简单的一键式定位，易于集成和快速设置； VWorks 软件有效的调度能力，最大程度地提高自动化系统的处理通量； 可与 100 多种实验室设备轻松集成，具有极大的灵活性； 与符合美国国家标准学会制定的生物分子筛选相关标准的多种实验室器皿兼容，包括 PCR 微孔板、深孔板、过滤微孔板、管架和大多数枪头盒。 安捷伦自动化解决方案部门总经理 Nitin Sood 说：&ldquo BenchBot 机器人将我们大型自动化微孔板操纵器的强大功能纳入到紧凑的设计中，适用于狭窄的实验室空间，使大量随科学需要而不断变化的工作流程实现自动化。BenchBot 易于与种类繁多的实验室设备集成，适用于更广泛的应用&mdash &mdash 从新一代测序和芯片样品制备到高通量 LC/MS 样品管理以及多种细胞分析，都能轻松应对。&rdquo BenchBot 机器人将于二月份面市。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的 18500 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在2010财政年度，安捷伦的业务净收入为54亿美元。要了解更多安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

前所未有的全自动高精度单细胞操纵平台！多功能单细胞显微操作FluidFM技术首次将原子力系统、显微成像系统、微流控系统、活细胞培养系统融为一体的单细胞显微操作平台，其核心技术——FluidFM技术采用了纳米级别中空探针，完美实现了单个细胞水平、fL级别超高精度、全自动化的细胞及细胞器的操作。是一套超温柔，纳米级，全自动的细胞操纵方案。这项技术将传统细胞显微操作实验无法触及领域的大门彻底打开，科学家可以在单个细胞上实现前所未有的精妙操纵。其主要功能包括单细胞提取、单细胞分离、活细胞细胞器移植、单细胞注射、单细胞力谱等。图1 FluidFM技术整机外观及原理示意图在活细胞中也能进行细胞器操纵？多功能单细胞显微操作FluidFM技术首次实现活细胞间线粒体移植线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征。到目前为止，对活细胞内的细胞器进行操纵仍然十分困难。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器，将定量的线粒体移植到细胞中，同时保持它们的活力。近期，Julia A. Vorholt课题组使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术，将线粒体移植至培养的细胞中，并实时跟踪线粒体注射后的情况，监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪，作者发现与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟，持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景，也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。该篇文章以” Mitochondria transplantation between living cells.”为题，发表在BioRxiv.上。1从活细胞中提取线粒体在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变，类似于“串上珍珠”的形态。其特征是离散的线粒体基质球体状，并且通过细长的膜结构相互连接，在进一步负压拉力的作用下，这些球状结构最终被拉断，并在悬臂中呈现为球状线粒体（图2）。当牵引力保持数秒后，OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离，从而产生独立的球形线粒体，而管状结构的其余部分放松并恢复。图2 提取线粒体后的FluidFM悬臂探针的显微图像及示意图2线粒体移植至新细胞研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中，并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了最佳的两步走方案：第一步，用FluidFM技术直接提取线粒体，第二步，将提取的线粒体注入到新的宿主细胞中。该方案的成功率高达95%，而且保持了细胞活力，其优点是细胞器在细胞外停留的时间短(作者标记供体细胞的线粒体(su9-mCherry)和受体细胞的线粒体(su9- BFP)，能够观察移植细胞线粒体网络的实时状态（图3）。实验跟踪了22个细胞的移植命运：18个细胞显示移植的线粒体完全融合，4个细胞的线粒体发生降解。多数细胞样本(18个细胞中的14个)在移植后30分钟内首次观察到融合事件而后扩展到线粒体网络。综上所述，作者建立了将线粒体转移到单个培养细胞的方法。该方案显示移植后细胞活力高，允许观察移植后线粒体的动态行为，是一种高效方案。图3 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞，受体细胞为U2OS细胞，带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。本文使用的FluidFM技术采用微型探针，可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样，并与组学方法相结合，使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合，提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是独一无二的，在本研究中，作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。单个线粒体移植视频该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域，例如，干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生，作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外，FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。

长光辰英推出的SC-catcher单细胞显微光镊操纵与分选系统，集显微成像、光镊操纵与细胞分选于一体，为科研工作者带来前所未有的细胞操控体验。产品优势 超高精度显微操纵：应用光镊技术，在显微镜下精准实现单细胞/单颗粒的捕获，并操控其进行移动和分离，单细胞得率＞95%。 高活性单细胞分离：光镊技术具有低损伤的特点，能够最大程度保持细胞的原位状态、生长活性及代谢功能，单细胞培养成活率＞90%。 单液滴按需生成：可根据用户需求，有选择地将一个或多个目标细胞包裹在同一个液滴中进行下游实验，例如细胞互作研究。现在，我们正式向广大科研人员发出邀请，参与我们的Demo实验征集活动！活动时间：2024年5月11日至2024年5月31日目标人群：希望利用SC-catcher开展研究工作的科研人员参与方式1.在线提交一份SC-catcher单细胞显微光镊操纵与分选系统的应用需求表。2.辰英的小伙伴将即刻与您联系，送出辰英定制的精美礼品。3.长光辰英的应用科学家们将提供技术支持和咨询服务，协助实验方案的设计。4.您的Demo需求一旦通过审核，您还将享受价值5000元的光镊Demo实验服务。加入我们的SC-catcher Demo征集活动，开启您的微观世界探索之旅，与全球科研工作者一起，推动生命科学的新发展！扫描二维码，提交您的需求吧！

摘要：线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征。到目前为止，对活细胞内的细胞器进行操纵仍然十分困难。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器，将定量的线粒体移植到细胞中，同时保持它们的活力。近期，Julia A. Vorholt课题组使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术，将线粒体移植至培养的细胞中，并实时跟踪线粒体注射后的情况，监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪，作者发现与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟，持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景，也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。该篇文章以” Mitochondria transplantation between living cells.”为题，发表在BioRxiv.上。 结果：1. 从活细胞中提取线粒体为了检测FluidFM探针对单细胞细胞器采样的能力。作者使用了两种探针，分别是锥型探针(A=1.2 um2)和圆柱型探针(A=1.6 um2)(图1B)。实验结果表明，使用这两种探针都可以对线粒体及单个线粒体进行提取或大量抽提。作者对内质网（ER）和线粒体提取后的细胞活力进行了检测，发现细胞仍保持较高的细胞活力 (95%)。为了进一步确保FluidFM提取方案在探针插入时不会破坏细胞质膜，作者使用荧光探针(mito-R-GECO1)监测细胞培养基中可能发生的Ca2+内流。实验显示，在操作过程中和操作后都没有Ca2+流入，表明细胞器提取过程中细胞质膜的完整性。本研究还发现暴露在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变，类似于“串上珍珠”的形态。 其特征是离散的线粒体基质球体状，并且通过细长的膜结构相互连接，在进一步负压拉力的作用下，这些球状结构终被拉断，并在悬臂中呈现为球状线粒体(图2E)。进一步探究显示，施加FluidFM负压后，力诱导的形状转变沿线粒体小管在毫秒到秒的范围内传播了数十微米。形状转变沿这一方向均匀传播，而外层线粒体膜(OMM)保持了初的完整性。当牵引力保持数秒后，OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离，从而产生立的球形线粒体，而管状结构的其余部分放松并恢复。结合线粒体牵引实验和线粒体定位的钙流实验，结果证明线粒体的串上珍珠表型的形状转变以及随后细胞质内的线粒体裂变是不依赖钙的。 图1：(A) 示意图：使用FluidFM技术进行细胞器提取。通过调整悬臂探针中的负压(-Δp)进行提取。(B) 通过调节孔径大小和流体作用力的适用范围，选择性地提取不同的细胞器成分。1行：用悬梁臂探针提取单细胞细胞器的示意图。2行：不同孔径的悬臂扫描电镜图。3行：FluidFM悬臂探针孔径与对应的流体力范围。(C) 示意图：使用FluidFM技术进行细胞器注射。通过调整悬臂探针中的正压(+Δp)进行将探针中的细胞器注射到受体细胞内。 图2：(A) FluidFM悬臂探针的扫描电子显微镜图像。具体尺寸参数是：L = 200 μm, W = 35 μm, H = 1 μm。Scale bar= 5 μm。(B) 提取线粒体后的FluidFM悬臂的荧光显微镜图像。由于折射率不同，可以看到提取物和悬臂探针填充物之间的边界。Scale bar = 10 μm。(C) 是图(B)的示意图，提取物的体积是1170 fL。(D- F) 活细胞器提取的延时图像和提取后金字塔悬臂图像。黄框表示细胞内的悬臂的位置。(D) 对表达su9-BFP(线粒体)和Sec61-GFP (ER) 的U2OS细胞进行提取。箭头表示ER区域。使用孔径为0.5µm2的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(E) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取单个线粒体。使用1µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(F) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取数个线粒体。使用1µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。 2. 线粒体移植至新细胞研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中，并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了两种可能性方案：方案一、用FluidFM技术直接提取线粒体而后注入到新的宿主细胞中；方案二、将从细胞中分离纯化的线粒体回充入FluidFM探针，然后注射(图3A-D)。作者比较了两种方法，为了实现可视化的线粒体的转移，作者在供体和受体细胞中分别对线粒体进行了差异化标记 (图3E-F 供体细胞线粒体su9-mCherry和受体细胞线粒体su9-BFP)。当使用FluidFM直接将线粒体从一个细胞移植到另一个细胞时，成功率高达95%，而且保持了细胞活力(图3G, 41个移植细胞中有39个)。在注射纯化线粒体后，作者观察到46%的样本(19/41)发生了线粒体转移且保持了细胞活力(图3G)。移植的定量结果显示，这些实验中移植的线粒体数量从3到15个线粒体每个细胞不等(图3H)。两种替代方案的不同成功率可以由线粒体分离获取的条件差异来解释。在评估线粒体提取方案时，作者观察到部分提取的线粒体外膜发生破裂。线粒体的不可逆损伤导致细胞内降解，细胞色素C释放可能导致细胞凋亡。虽然线粒体的细胞间移植降低了通量，但它的优点是细胞外时间短(如上所述，细胞间移植即方案一的效率高，并可以直接观察单个移植线粒体的命运。为了展示这一点，作者将标记好的线粒体(su9-mCherry)从HeLa细胞移植到差异标记的U2OS细胞(su9-BFP)中，这种细胞通常用于研究动态线粒体行为。高灵敏度相机可以用于追踪受体细胞内的单个线粒体(图3L)。作者观察到荧光线粒体基质标签在移植后23分钟的发生初始融合而后扩展到线粒体网络。综上所述，作者建立了两种将线粒体转移到单个培养细胞的方法。 一种方法是活细胞间移植。该方案显示移植后细胞活力高，允许观察移植后线粒体的动态行为，是一种高效方案。二种方法是大量纯化线粒体并将其注射到受体细胞中。 注射速度相当快，但不可避免地损害线粒体和细胞功能。图3：(A) 方案一示意图（活细胞间线粒体移植）：通过FluidFM吸入法提取线粒体。 随后，将带有提取物的悬臂探针移至受体细胞插入并注入提取物。(B) 方案一预填充C8F18的FluidFM悬臂梁的图像，被移植线粒体通过su9-mCherry标记，提取量~0.8 pL。Scale bar = 10 μm。(C) 方案二示意图（纯化线粒体注入细胞）：使用标准线粒体纯化方案纯化的线粒体进行线粒体移植的方案。 将纯化的线粒体重悬在HEPES-2缓冲液中，直接填充到FluidFM探针中并对细胞进行注射。(D) 方案二由su9-mCherry标记的FluidFM悬臂充满线粒体的图像。Scale bar = 10 μm。(E) 通过方案一（活细胞间线粒体移植）进行线粒体移植后的宿主细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记，移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(F) 通过方案二（纯化线粒体注入细胞）进行线粒体移植后的受体细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记，移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(G) 通过光学成像对两种方案注射的细胞进行评估。每种方法评估了40个细胞。(H) 两种方案的线粒体的计数评估。每种方法评估了22个细胞。(I) 方案一移植线粒体后，对移植线粒体(su9-mCherry)和宿主线粒体网络(su9-BFP)使用不同的荧光标记进行成像，融合。Scale bar = 5μm。(J) 方案二注入纯化线粒体后移的融合状态，标记方案同(I)。Scale bar = 5 μm。(K) 移植线粒体发生降解，分裂成多个更小的荧光囊泡(su9-mCherry)，荧光与标记的宿主细胞线粒体网络(su9-BFP)没有重叠。Scale bar=5 μm。 (L) 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞，受体细胞为U2OS细胞，带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。 讨论单细胞的操纵一直是细胞生物学领域的热点和难点，尤其是在不损害细胞活力的情况下从细胞中提取细胞器或将外源物质直接导入到细胞中。截止到目前，尽管单细胞技术有了较大的发展，但要实现将细胞器从一个细胞移植到另一个细胞，除了更大的卵母细胞外，几乎是不可能实现的。线粒体是细胞中的能量转换的核心，与细胞代谢和信号通路以及细胞命运紧密联系在一起。线粒体含有自身的遗传成分(mtDNA)，通常是严格垂直遗传给子细胞的。目前将线粒体地转移到细胞的手段有限，对于线粒体移植后的剂量-反应关系分析更是十分困难，这样我们就很难从机制上了解健康或疾病细胞的线粒体移植后的生物学效应。本文使用的FluidFM技术采用微型探针，可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样，并与组学方法相结合，使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合，提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是的，在本研究中，作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域，例如，干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生，作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外，FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。 多功能单细胞显微操作系统- FluidFM OMNIUM参考文献[1].C. Gäbelein, Q. Feng, E. Sarajlic, T. Zambelli, O. Guillaume-Gentil, B. Kornmann & J. Vorholt. Mitochondria transplantation between living cells. (2021). BioRxiv.

[报告简介] 单细胞的操纵一直是细胞生物学领域的热点和难点，尤其是在不损害细胞活力的情况下从细胞中提取细胞器或将外源物质直接导入到细胞中。截止到目前，尽管单细胞技术有了较大的发展，但要实现将细胞器从一个细胞移植到另一个细胞，除了更大的卵母细胞外，几乎是不可能实现的。 线粒体和复杂的内膜系统是真核细胞的重要特征，是细胞中能量转换的核心，与细胞代谢和信号通路以及细胞命运紧密联系在一起。线粒体含有自身的遗传成分(mtDNA)，通常是严格垂直遗传给子细胞的。到目前为止，对活细胞内的细胞器进行操纵十分困难，将线粒体地转移到细胞的手段有限，对于线粒体移植后的剂量-反应关系分析更是十分困难，这样我们就很难从机制上了解健康或疾病细胞的线粒体移植后的生物学效应。多功能单细胞显微操作FluidFM技术能够从活细胞中提取、注射细胞器，将定量的线粒体移植到细胞中，同时保持它们的活力。 本报告分为两部分：1. 来自ETH的Dr. Christoph G. Gäbelein使用多功能单细胞显微操作FluidFM技术，将线粒体移植至培养的细胞中，并实时跟踪线粒体注射后的情况，监测它们在新宿主细胞中的命运。通过跟踪发现被移植线粒体与受体细胞线粒体网络融合发生在移植后20分钟，持续16小时以上。活细胞之间移植线粒体不仅为细胞器生理学的研究开辟了新的前景，也为机械生物学、合成生物学和疾病治疗开辟了新的前景。本次报告Dr. Christoph G. Gäbelein将对上述文章和数据进行详细分享。2. 2020年9月，国内套FluidFM多功能单细胞显微操作系统在北京大学生命科学学院顺利安装并交付使用。期间，在北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台覃思颖老师和Quantum Design中国工程师胡西博士的帮助下，成功举办多场workshop，FluidFM多功能单细胞显微操作系统助力北大发表多篇paper。本次报告中，覃思颖老师将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[直播入口]请扫描下方二维码进入FluidFM单细胞显微操作技术群，届时会在微信群中实时更新直播入口，无需注册！扫码进群，即刻获取直播链接，无需注册！[报告时间]06月08日 下午15:00-16:00 [主讲人介绍]Christoph G. Gäbelein，ETHChristoph是一名来自ETH的青年科学家，科研中他一直致力于将FluidFM单细胞显微操作技术应用于更多的生命科学场景中。在过去两年间，他以一作或参与者的身份发表了FluidFM多篇文章：2022 Mitochondria transplantation between living cells2022 Injection into and extraction from single fungal cells.2021 Single cell engineering using fluidic force microscopy.2021 Genome-wide molecular recording using Live-seq.Christoph对于FluidFM技术的应用具备丰富而完善的经验，文章也是高产的，目前Christoph已经成为了FluidFM技术领域的专家。本次Webinar，Christoph将介绍他应用技术的新成果，并详细阐述从活细胞中提取、注射线粒体，将定量的线粒体移植到细胞中，同时保持它们的活力的技术细节。Christoph的座右铭是：Curiosity-driven young scientist interested in fundamental cell biology 覃思颖，北京大学生命科学学院公共仪器中心光学成像平台工程师。2016年于北京大学获得生物物理学博士学位，博士期间以作者在Nature Materials发表论文，博士后期间入选届北京大学博雅博士后项目。2019年加入北京大学生科院公共仪器中心，负责原子力显微镜、多功能单细胞显微操作系统、共聚焦显微镜等大型仪器的技术支持与运行管理，在多尺度生物样品的原子力制样与成像力学检测、单细胞注射与分离等显微操作、生物荧光成像与图像处理分析等方面有着丰富的经验，为校内外100余课题组提供技术服务，辅助课题组在Nature、Cell、Nature Cell Biology等国际期刊发表论文30余篇。本次报告将分享多功能单细胞显微操作系统FluidFM技术的实验操作案例与运行维护经验。[应用简介]1. 从活细胞中提取线粒体 为了检测FluidFM探针对单细胞细胞器采样的能力。作者使用了两种探针，分别是锥型探针(A=1.2 μm2)和圆柱型探针(A=1.6 μm2)(图1B)。实验结果表明，使用这两种探针都可以对单个线粒体及多个线粒体进行提取或大量抽提。图1：(A) 示意图：使用FluidFM技术进行细胞器提取。通过调整悬臂探针中的负压(-Δp)进行提取。(B) 通过调节孔径大小和流体作用力的适用范围，选择性地提取不同的细胞器成分。1行：用悬梁臂探针提取单细胞细胞器的示意图。2行：不同孔径的悬臂扫描电镜图。3行：FluidFM悬臂探针孔径与对应的流体力范围。(C) 示意图：使用FluidFM技术进行细胞器注射。通过调整悬臂探针中的正压(+Δp)进行将探针中的细胞器注射到受体细胞内。 对线粒体提取后的细胞活力进行了检测，发现细胞仍保持较高的细胞活力 (95%)。为了进一步确保FluidFM提取方案在探针插入时不会破坏细胞质膜，作者使用荧光探针(mito-R-GECO1)监测细胞培养基中可能发生的Ca2+内流。实验显示，在操作过程中和操作后都没有Ca2+流入，表明细胞器提取过程中细胞质膜的完整性。 本研究还发现暴露在FluidFM负压下的线粒体小体会经历形状的转变，类似于“串上珍珠”的形态。 其特征是离散的线粒体基质球体状，并且通过细长的膜结构相互连接，在进一步负压拉力的作用下，这些球状结构终被拉断，并在悬臂中呈现为球状线粒体(图2E)。进一步探究显示，施加FluidFM负压后，力诱导的形状转变沿线粒体小管在毫秒到秒的范围内传播了数十微米。形状转变沿这一方向均匀传播，而外层线粒体膜(OMM)保持了初的完整性。当牵引力保持数秒后，OMM在先前形成的“珍珠”之间的一个或多个收缩点分离，从而产生立的球形线粒体，而管状结构的其余部分放松并恢复。结合线粒体牵引实验和线粒体定位的钙流实验，结果证明线粒体的串上珍珠表型的形状转变以及随后细胞质内的线粒体裂变是不依赖钙的。图2(A) FluidFM悬臂探针的扫描电子显微镜图像。具体尺寸参数是：L = 200 μm, W = 35 μm, H = 1 μm。Scale bar = 5 μm。(B) 提取线粒体后的FluidFM悬臂的荧光显微镜图像。由于折射率不同，可以看到提取物和悬臂探针填充物之间的边界。Scale bar = 10 μm。(C) 是图(B)的示意图，提取物的体积是1170 fL。(D- F) 活细胞器提取的延时图像和提取后金字塔悬臂图像。黄框表示细胞内的悬臂的位置。(D) 对表达su9-BFP(线粒体)和Sec61-GFP (ER) 的U2OS细胞进行提取。箭头表示ER区域。使用孔径为0.5 µm2的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(E) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取单个线粒体。使用1 µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。(F) 从表达su9-BFP的U2OS细胞中提取数个线粒体。使用1 µm2孔径的悬臂梁探针。Scale bar = 10 μm。 2. 将线粒体移植至新细胞 研究人员的下一个目标是将线粒体移植到新的宿主细胞中，并保持细胞活性。FluidFM技术为线粒体转移提供了两种可能性方案：方案一、用FluidFM技术直接提取线粒体而后注入到新的宿主细胞中；方案二、将从细胞中分离纯化的线粒体回充入FluidFM探针，然后注射(图3A-D)。作者比较了两种方法，为了实现可视化的线粒体的转移，作者在供体和受体细胞中分别对线粒体进行了差异化标记 (图3E-F 供体细胞线粒体su9-mCherry和受体细胞线粒体su9-BFP)。当使用FluidFM直接将线粒体从一个细胞移植到另一个细胞时，成功率高达95%，而且保持了细胞活力(图3G, 41个移植细胞中有39个)。在注射纯化线粒体后，作者观察到46%的样本(19/41)发生了线粒体转移且保持了细胞活力(图3G)。移植的定量结果显示，这些实验中移植的线粒体数量从3到15个线粒体每个细胞不等(图3H)。两种替代方案的不同成功率可以由线粒体分离获取的条件差异来解释。在评估线粒体提取方案时，作者观察到部分提取的线粒体外膜发生破裂。线粒体的不可逆损伤导致细胞内降解，细胞色素C释放可能导致细胞凋亡。 虽然线粒体的细胞间移植降低了通量，但它的优点是细胞外时间短(1分钟)，并且通过FluidFM采样的线粒体大限度地集中在原生细胞质液中，完全避免了人工缓冲液的使用。在提取和移植之前，作者通过在探针中填充不混溶的C8F18来确保提取液在提取过程中保持在孔径附近。因此，只有很小的体积(0.5 - 2pL)被注入到宿主细胞中(图3B)。 除了标记供体细胞的线粒体(su9-mCherry)外，还标记了受体细胞的线粒体(su9- BFP)，这样就能够观察移植细胞线粒体网络的实时状态。在上述两种移植方案(移植和纯化后注射)中，宿主-线粒体网络的管状状态不会因注射过程而产生影响。此外，标记可以让作者可视化地监测线粒体地移植，观察线粒体地融合。 无论移植方法是细胞到细胞(图3I)，还是注射纯化线粒体(图3J)，都可以观察到这些过程。实验跟踪了22个细胞的移植命运：18个细胞显示移植的线粒体完全融合，4个细胞的线粒体发生降解。多数细胞样本(18个细胞中的14个)在移植后30分钟内次观察到融合事件。 如上所述，细胞间移植即方案一的效率高，并可以直接观察单个移植线粒体的命运。为了展示这一点，作者将标记好的线粒体(su9-mCherry)从HeLa细胞移植到差异标记的U2OS细胞(su9-BFP)中，这种细胞通常用于研究动态线粒体行为。高灵敏度相机可以用于追踪受体细胞内的单个线粒体(图3L)。作者观察到荧光线粒体基质标签在移植后23分钟的发生初始融合而后扩展到线粒体网络。 综上所述，作者建立了两种将线粒体转移到单个培养细胞的方法。 一种方法是活细胞间移植。该方案显示移植后细胞活力高，允许观察移植后线粒体的动态行为，是一种高效方案。二种方法是大量纯化线粒体并将其注射到受体细胞中。 注射速度相当快，但不可避免地损害线粒体和细胞功能。图3(A) 方案一示意图（活细胞间线粒体移植）：通过FluidFM吸入法提取线粒体。 随后，将带有提取物的悬臂探针移至受体细胞插入并注入提取物。(B) 方案一预填充C8F18的FluidFM悬臂梁的图像，被移植线粒体通过su9-mCherry标记，提取量~0.8 pL。Scale bar = 10 μm。(C) 方案二示意图（纯化线粒体注入细胞）：使用标准线粒体纯化方案纯化的线粒体进行线粒体移植的方案。 将纯化的线粒体重悬在HEPES-2缓冲液中，直接填充到FluidFM探针中并对细胞进行注射。(D) 方案二由su9-mCherry标记的FluidFM悬臂充满线粒体的图像。Scale bar = 10 μm。(E) 通过方案一（活细胞间线粒体移植）进行线粒体移植后的宿主细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记，移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(F) 通过方案二（纯化线粒体注入细胞）进行线粒体移植后的受体细胞图像。宿主细胞的线粒体通过su9-BFP标记，移植细胞线粒体通过su9-mCherry标记。Scale bar = 10 μm。(G) 通过光学成像对两种方案注射的细胞进行评估。每种方法评估了40个细胞。(H) 两种方案的线粒体的计数评估。每种方法评估了22个细胞。(I) 方案一移植线粒体后，对移植线粒体(su9-mCherry)和宿主线粒体网络(su9-BFP)使用不同的荧光标记进行成像，融合。Scale bar = 5μm。(J) 方案二注入纯化线粒体后移的融合状态，标记方案同(I)。Scale bar = 5 μm。(K) 移植线粒体发生降解，分裂成多个更小的荧光囊泡(su9-mCherry)，荧光与标记的宿主细胞线粒体网络(su9-BFP)没有重叠。Scale bar=5 μm。 (L) 单个移植线粒体的延时图像序列(su9-mCherry)。细胞器供体为HeLa细胞，受体细胞为U2OS细胞，带有荧光标记线粒体网络(su9-BFP)。Scale bar = 10 μm。 讨论 FluidFM技术采用微型探针，可以在微环境中以高时空分辨率操纵单细胞或者对单个细胞进行采样，并与组学方法相结合，使细胞器的研究成为可能。FluidFM技术将原子力显微镜的高精度力学调节手段与光学检测下的纳米尺度微流控系统相结合，提供与单细胞操作相关的力学和定量的体积控制。这些特性在现有微型探针中是的，在本研究中，作者将FluidFM单细胞技术用于活细胞真核内和细胞间的细胞器微操作。成功实现了活细胞之间的线粒体移植。 该研究将启发人们将FluidFM技术应用于更多领域，例如，干细胞治疗中低代谢活性细胞的再生，作为线粒体替代治疗方法的一种备选方案等。此外，FluidFM技术为解决细胞生物学、生物力学和细胞工程等问题提供了新的视角。

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极化子是半导体或绝缘体中的一种基本物理现象，是由材料体内的额外电荷(电子或空穴)在电声耦合作用下被束缚在局域晶格畸变处而构成的复合准粒子，对材料的输运特性、表面催化、磁性甚至超导性表现出重要影响。在原子尺度下对极化子的表征和操纵有助于了解极化子的基本物理机制，乃至材料的基本物理特性。然而，自极化子概念提出以来，研究发现具有极化子的材料体系中，额外电荷往往来自于晶格缺陷如空位、掺杂或吸附原子等，因而极化子在实空间中被束缚在缺陷附近，若要实现对极化子的人工操纵就需要克服晶格缺陷的影响，这阻碍了对极化子本征特性的观测和操控。 　　中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心表面国家重点实验室SF09组研究员吴克辉和陈岚长期关注表面低维体系的生长制备和新奇物性表征及操控，特别是在单原子和分子尺度下对表面局域结构特征(表面缺陷或吸附分子等)操纵方向。近日，该团队与中国科学技术大学教授赵瑾课题组合作，在二维半导体中本征极化子表征与操纵方面取得了突破，基于扫描隧道显微镜(STM)技术直接在二维材料的完整晶格中实现了高度可逆的单个本征极化子操纵。 　　物理所利用分子束外延技术在高定向热解石墨(HOPG)表面制备获得了高质量大面积的单层二维半导体薄膜CoCl2。利用STM针尖的隧穿电子注入原理，研究在完整的原子晶格任意位点处构造出与晶格缺陷无关的两种本征极化子，并实现对单个极化子的可逆写入、擦除、转换和横向迁移等一系列操纵过程。中国科大从第一性原理计算出发进一步在能量上佐证了该体系中两种不同空间构型的本征极化子稳定性，并证实了及其转变和迁移过程的可行性。 　　该工作首次在二维材料体系中发现了与晶体缺陷无关的本征极化子，解释了其形成机制，并实现了对单个本征极化子的原子尺度操纵。该体系为本征极化子的特性研究提供了极佳的平台，更在微纳信息存储领域表现出潜在的应用价值。相关研究成果发表在《自然-通讯》【Nature Communications 14, 3690 (2023)】。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会和中国科学院的支持。

仪器信息网讯 扫描隧道显微镜(STM)能够以原子精度捕获材料图像，可用于操纵单个分子或原子。多年来，研究人员一直在使用这类仪器来探索纳米尺度世界。近日， 德国Jülich研究中心（Forschungszentrum Jülich）的物理学家开发了一种新方法，这种方法帮助使用STM来研究量子效应创造了新的可能性。由于该技术方法采用磁冷却，他们的扫描隧道显微镜无需任何移动部件即可工作，并且在低至 30 毫开尔文的极低温度下几乎无振动。该仪器可以帮助研究人员解锁量子材料的特殊特性，这对量子计算机和传感器的发展至关重要。物理学家认为接近绝对零度的温度范围是一个特别令人兴奋的研究领域。热波动降至最低，量子物理定律开始发挥作用，揭示材料的特殊性质。电流自由流动，没有任何阻力。另一个例子是一种称为超流体的现象：单个原子融合成一个集体状态，并在没有摩擦的情况下相互移动。Stefan Tautz 教授（左下）、Taner Esat 博士（左上）和 Ruslan Temirov 教授（右）与Jülich量子显微镜，图片自：Forschungszentrum Jülich / Sascha Kreklau研究和利用量子效应进行量子计算也需要这些极低的温度。全世界以及 Jülich研究中心的研究人员目前正在全速追求这一目标。在某些项目上，量子计算机可能远远优于传统的超级计算机。然而，发展仍处于起步阶段。一个关键的挑战是寻找材料和工艺，使具有稳定量子位的复杂架构成为可能。来自 Jülich 研究中心的 Ruslan Temirov 解释说：“我相信像我们这样的多功能显微镜是完成这项迷人任务的首选工具，因为它能够以多种不同方式在单个原子和分子的水平上对物质进行可视化和操作。”量子物理研究的一个典型对象：在中心，可以看到一个单一的分子，它是通过显微镜尖端分离出来的。在接近绝对零的温度下，没有干扰图像的噪声。图片来源：Forschungszentrum Jülich / Taner Esat, Ruslan Temirov经过多年的工作，他和他的团队为此装备了带有磁冷却的扫描隧道显微镜。 “我们的新显微镜与所有其他显微镜的不同之处类似于电动汽车与内燃机汽车的不同之处，”Jülich 物理学家解释说。到目前为止，研究人员一直依靠一种液体燃料，即两种氦同位素的混合物，将显微镜带到如此低的温度。 “在操作过程中，这种冷却混合物通过细管不断循环，这会导致背景噪音增加，”Temirov 说。另一方面，Jülich 显微镜的冷却装置则是基于绝热退磁过程。这个原理并不新鲜。它在20世纪30年代首次用于在实验室中达到低于 1 开尔文的温度。 Ruslan Temirov 说，对于显微镜的操作，它有几个优点：“通过这种方法，我们可以通过改变通过电磁线圈的电流强度来冷却我们的新显微镜。因此，我们的显微镜没有移动部件，几乎没有振动。”Jülich 科学家是有史以来第一个使用这种技术构建扫描隧道显微镜的人。 “新的冷却技术有几个实际优势。它不仅提高了成像质量，而且简化了整个仪器的操作和整个设置，”研究所主任 Stefan Tautz补充说，由于采用模块化设计，Jülich 量子显微镜也对技术进步保持开放态度，因为可以轻松实施升级。“绝热冷却是扫描隧道显微镜的真正飞跃。优势非常显着，作为下步计划我们现在正在开发商业原型机。”Stefan Tautz 解释说，量子技术是目前许多研究的焦点，这种仪器也势必会吸引许多相关研究学者的关注。这项研究发表在《Review of Scientific Instruments》上，DOI: 10.1063/5.0050532。mK STM 设置的示意图布局，包括 UHV 室、承载 mK 棒的 ADR 低温恒温器和高容量低温泵。 主 UHV 系统，包括负载锁、制备室 1 和 2 以及转移室，通过柔性波纹管连接到低温恒温器。 要将 mK 棒从真空中取出，低温恒温器和 UHV 系统必须在虚线标记的平面上分开。 右下角：插图显示了从 UHV 中提取 mK 棒的过程。 支撑 UHV 系统的框架在垂直于主图平面的方向侧向平移以进行提取。mK 棒的渲染 CAD 模型。 左：mK 棒全长 156.5 厘米。 箭头表示不同温度阶段的位置。 右上角：mK 棒的头部，其机制将其锁定到垂直操纵器，将其加载到低温恒温器中。 用于与温度传感器和 STM 压电元件建立电接触的两个接触板也是可见的。 建立同轴偏置和隧道电流触点的第三个接触板位于背面。 右下角：4K 载物台下方的 mK 棒的图像细节，无需布线。 左图：自制 STM 的分解图。 STM 的顶部通过蓝宝石板与 STM 主体电隔离。 STM 主体包含一个单独的压电管，用于 STM 尖端的粗略和精细运动。 右图：压电管的剖视图，显示粘滑粗调电机。

自然界中的生物体为了能够很好地适应外界环境，在不断进化中拥有了自己独特的能力。早在宋代就有诗词“出淤泥而不染，濯清涟而不妖”，此句描述的是“荷叶效应”——荷叶表面因其特殊排列的微纳米结构而表现出对水的排斥，这种现象被称为超疏水现象。由于具有超疏水结构的表面在自清洁、抗腐蚀、流动减阻、油/水分离、微反应器和液滴操纵等领域具有较强的应用潜力，因此，通过“师法自然”的方法来设计和制备具有超疏水结构的仿生表面这一研究领域近年来发展迅速。科研工作者们已经研究开发了许多制备具有超疏水性质的表面的方法，然而想精确制备具有复杂形状的仿生微结构并不容易，此外通过单独控制微结构的尺寸来精确控制表面的亲疏水性质也极其重要。近日，湖南大学王兆龙课题组受弹尾虫表面超疏水特性的启发，使用摩方精密PμSL 3D打印技术（nanoArch® P140）制备了具有微蘑菇结构阵列的超疏水表面，液滴在该表面的接触角达到了171°，并且展现花瓣效应，实现了微滴的定向转移、可控融合以及微液滴化学反应器的制备。相关成果以“3D-Printed Bioinspired Cassie–Baxter Wettability for Controllable Micro-droplet Manipulation”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces。其中论文的第一作者为湖南大学机械与运载工程学院硕士生尹球，共同第一作者为上海交通大学博士生郭晴以及湖南大学王兆龙助理教授，共同通讯作者为湖南大学王兆龙助理教授，段辉高教授及上海交通大学郑平院士。图1 仿生超疏水结构的设计及制备。（A-C）弹尾虫光镜图及其表皮结构的扫描电子显微镜图；（D-E）面投影微立体光刻3D打印技术原理图；（F-H）3D打印平板、圆柱以及微蘑菇结构的的浸润性对比；（I）花瓣效应。图3. 通过精确控制微蘑菇的茎的直径（d）、高度（h），蘑菇头的直径（D）、高度（H）以及相邻蘑菇的间隙（G）可控调节表面的润湿性。要点：研究中受弹尾虫表面具有微蘑菇结构阵列的启发，设计并制备了具有微蘑菇阵列的表面。上述表面由nanoArch® P140微尺度3D打印设备加工，使用材料为GR树脂，打印层厚为2 μm。由于该加工设备的灵活性，研究者对微蘑菇结构的物理特征实现了极高的可控性：蘑菇头的直径（D）从60~400 μm变化，蘑菇头的高度（H）从0~50 μm变化，蘑菇茎的高度(h)在50~400 μm变化，蘑菇茎的直径(d)在40~100 μm变化，相邻蘑菇的间隙在50~300 μm变化。通过精准控制微结构的尺寸和间隙等物理特征参数对表面的浸润性实现了可控调节：液滴在其表面上的接触角可以从55°~171°变化。通过控制微蘑菇的高度有效调控表面与水滴的粘附力在71 μN~99 μN之间变化。其中相关机理则采用介观格子玻尔兹曼方法予以揭示。图4. 通过格子--玻尔兹曼方法揭示相关机理图5. 3D打印制备的超疏水微蘑菇结构应用于（A）微液滴化学反应；（C）液滴无损转移；(D-F)液滴的可控融合；(B)不同结构表面对水滴的粘附力。在此基础上，团队利用制备的仿生超疏水表面实现了微液滴的定向转移和可控融合，搭建了可用于微液滴化学反应的反应台。相关研究成果在生物医疗、分析化学以及微流控等领域具有重要的应用前景。

斑马鱼 (Danio rerio) 许多医学研究都依靠动物模型来加深对动物和人类疾病成因的了解，并促进创新疗法的发展。尽管啮齿动物是全球使用最广泛的研究模型，但在最近几十年中，斑马鱼模型的使用已呈指数增长。这是因其生理、发育和代谢与哺乳类动物高度相似，和人类基因有着87%的高度同源性。因为能可靠模拟和预测人类生理、病理过程，斑马鱼模型目前已广泛应用于药物安全性评价领域。此外，它也被用于测试新的治疗剂，例如新疫苗的安全性，有助于实验室减少研究和分析时间并降低成本。 相比实验室小白鼠，斑马鱼由于养殖方便、繁殖周期短、产卵量大、胚胎体外受精、体外发育、胚体透明，便于实验室开展大规模研究。显微注射技术显微注射是斑马鱼研究中最常用的一项技术。在显微镜下，通过显微操作系统将一定的化学试剂或核酸、核酸衍生物导入到斑马鱼胚胎中。显微注射系统斑马鱼显微注射整套系统包括：皮升泵、脚踏开关、显微镜、显微操纵器、持针器等。 皮升泵利用可调节气压脉冲注入皮升级体积的实验材料； 持针器用于固定注射过程中使用的注射针，并将它与皮升泵的空气管相连； 持针器通常装在显微操纵器上，该装置使得研究人员可以轻松地操纵注射针头在胚胎的不同位置进行注射； 皮升泵可与脚踏板相连，研究人员在使用他们双手的同时还可以激活压力脉冲，将实验材料注射入胚胎； 显微镜能让研究人员在显微注射过程中看到胚胎并对注射针所在的位置聚焦。 这些配件互相配合，在斑马鱼早期胚胎的注射过程中缺一不可，共同配合完成一系列完整的显微注射动作。 皮升泵是斑马鱼显微注射实验中重要仪器之一。兰格皮升泵LPP01-100通过调节注射气体压力和注射时间，将注射物料的体积控制在皮升级，并可配合脚踏开关或通过手动按键操作，来完成注射动作产品特性 采用压缩气体(氮气或其他惰性气体)作为动力源，通过电子、机械控制技术，及先进的元器件、零部件，通过调节气体压强、释放时间、注射针头的直径和锥度来控制注射液体体积； 提供两路气液通道，一路为注射通道，用于吸取、注射液体，并提供平衡功能用于平衡毛细现象造成的液体吸入；一路为保持通道，用于吸附被注射细胞； 能通过按键，脚踏开关，外控完成小液量注射； 具有清除功能可以使用高压的瞬时清除堵塞的吸液管； 兰格皮升泵通过空气压力脉冲来控制液体的流动，通过匹配其它配件可协助实验操作人员轻松完成斑马鱼胚胎的各种注射操作。

p 　　近日，证监会再度出手，对曾经被市场称为“最牛散户”的徐留胜开出逾1.1亿元罚单。根据证监会的调查情况，徐留胜用连续交易、大额封涨停、拉抬股价等方式操纵37只股票，扰乱市场秩序，最终被罚没1.1亿元。 /p p 　　证监会发布的行政处罚决定书显示，徐留胜控制并使用本人账户，利用资金优势采用连续交易、大额封涨停等手法操纵“天瑞仪器”等33只股票。 /p p 　　2015年1月1日至11月30日期间，“徐留胜”账户通过连续交易、大额封涨停等手法在24个交易日36次交易“天瑞仪器”“科士达”等33只股票。在36次交易中，“徐留胜”账户涨停价买入委托量占期间市场全部买入委托量之比均超过50%，在36次大额申报封涨停后，“徐留胜”账户于次日卖出。 /p p 　　分析人士认为，上述徐留胜操纵的33只股票中，都是2015年被市场炒作的热点题材。根据行业分类，主要集中在TMT、电子制造业，电气机械和器材制造业，有色金属冶炼，生物医药等行业。33只股票全部为中小板、创业板的股票，市值都比较小，最大的特点就是能够用较少的资金拉动。 /p p 　　与此同时，徐留胜控制并使用本人账户，利用资金优势采用连续交易、拉抬股价等手法操纵“四维图新”等4只股票，影响了股票价格。涉案股票T日收盘价较操纵时段前一笔成交价上涨幅度最小为3.22%，最大为5.29%，平均为4.27% T+1日开盘价较操纵时段前一笔成交价上涨幅度最小为0.26%，最大为4.28%，平均为3.03%。 /p p 　　据证监会介绍，与传统操纵手法不同，徐留胜使用的操纵手法呈现一系列新特点：一是操纵行为短线化，操纵周期由以往跨年、跨月向数天、甚至日内操纵发展，操纵的“建仓、拉抬、出货”三阶段被压缩在一起，阶段间的界限越来越隐蔽 二是交易手法呈现多样化，徐留胜在持续多年的交易中混合使用三种操纵手法，即大额封涨停并于次日卖出，尾盘拉抬并于次日卖出和盘中拉抬股价后于当日反向卖出。 /p p 　　上述短线操纵手法代表了近年来市场操纵手法的新趋势，甚至被越来越多人效仿，并且有相当一部分人从中牟取了巨额利益。这一方面明显违背了证券市场公开、公平、公正的基本原则，对广大投资者尤其是中小投资者利益造成严重损害，另一方面对其他市场参与主体产生较大的负面引导作用，进一步助长了市场交易中恶意炒作歪风邪气的蔓延。 /p p 　　徐留胜的查处有效震慑了市场上试图效仿或正在使用所谓“高手”操纵手法的参与主体，彰显了证监会依法监管、全面监管、从严监管的决心，实现了证监会专项执法行动针对表现突出的违法违规行为，通过集中力量形成有效突破、加大执法震慑初衷。 /p

工业机器人已被广泛应用于制造和组装，但是在微观尺度上，大多数组装技术只能将微模块简单的排列在一起，很难将其装配在一起形成一个不易分散的实体。近日，中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆研究员领导的微纳米机器人课题组利用激光产生和控制的气泡作为微型机器人，将不同形状和功能的微小零件装配在一起。这些微小零件是通过PμSL 3D打印技术（摩方精密，nanoArch S130）制备而成。在这项研究中，表面气泡充当芯片上的微型机器人。这些微型机器人可以移动、固定、抬起和放下微型零件，并将它们集成在一起，形成紧密连接的实体。以燕尾形零件的装配过程为例（图1），气泡机器人首先将带有榫舌的微型零件抬起，而后另一个移动微气泡机器人将带有卯眼的微型零件移动至指定的位置，原先的微气泡在激光关闭后缓慢消失从而使得榫舌结构插入卯眼中。用此方法装配的微型零件可以作为一个整体运动而不会分离。类似地，将不同类型的零件整体组装可以得到不同的结构，例如齿轮、蛇形链条和车辆，然后由气泡微型机器人驱动它们以执行不同形式的运动。这种组装技术既简单又有效，有望在微操作、模块化组装和组织工程中发挥重要作用。该工作以“Integrated Assembly and Flexible Movement of Microparts Using Multifunctional Bubble Microrobots”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17518 图1. 装配过程和实验系统示意图。A) 燕尾形零件的装配过程。B) 系统的示意图。 当激光照射在非晶硅表面时，由于光热效应，在固液界面处会产生一个气泡，并可在激光的控制下进行移动。当气泡产生在微模块的底部时，气泡可将微模块抬起。本研究利用气泡产生过程快而溶解过程慢的特点，先控制一个气泡将微零件抬起，然后利用第二个气泡移动另一个微零件。当第一个气泡缓慢消失时，第一个零件缓慢落下，两个微零件能够装配在一起。利用气泡对微零件的三维操作能力，将二维组装变为三维装配。利用不同形状的微零件，可以得到齿轮（图2）、链条（图3）和小车（图4）等不同的结构，这些结构在气泡的驱动下可以进行多种灵活的运动。图2. 齿轮结构的装配过程及运动 图3. 链条结构的装配过程及运动图4. 小车结构的装配过程及运动 总而言之，该研究利用微小气泡作为机器人，对微零件进行抬起、移动、固定等操作，并利用气泡机器人的三维操作能力，将多个零件装配成整体，提供了一种新的微尺度操作和装配技术。（以上相关介绍内容由中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组代利国博士提供）上述研究工作涉及的PμSL微尺度3D打印技术由摩方精密提供，因此摩方公司就这一创新型成果对中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组进行了更进一步的补充访谈，以下为部分内容：1、BMF：请问利用气泡作为微型机器人来操纵微型零件有哪些优势？潜在的应用有哪些？代博士：气泡作为微型机器人，可以对单个的零件进行多种形式的操作，特别是可以控制微模块的三维姿态，这是其相比于其他微纳操作技术的优势。其可以用于操作细胞、颗粒和微模块等，在生物医学、组织工程等领域都有应用前景。2、BMF：请问在这次研究中，为什么采用微尺度3D打印的制备方式？代博士：我们设计的零件包含各式各样的微米尺度接头，比如燕尾形的榫舌和卯眼等，其中最小细节尺寸30μm，并且这些结构有尺寸配合的要求。摩方公司的3D打印技术可以很好的满足我们的要求，尺寸和形状都可以按照设计进行灵活加工，误差也在可控范围内。此外，面投影光刻3D打印技术可以批量化快速制作零件，有助于实验的顺利完成。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

6月28日，中国农业科学院蔬菜花卉研究所公开招标，购买离子阱质谱检测器、植物乙烯分析仪、体视荧光显微镜等多台/套仪器，预算867万元。　　项目编号：HXJC2021HG/033　　项目名称：蔬菜有害生物控制与绿色高效优质栽培平台仪器设备购置项目　　预算金额：867.0000000 万元(人民币)　　最高限价(如有)：867.0000000 万元(人民币)　　采购需求：　　本次招标共分3包，各包拟择优选择1家合格的供应商为采购人提供仪器设备的供货服务。具体采购内容如下：序号名称数量可采购进口产品需要授权函（是/否）核心产品预算控制价（台/套）（是/否）（是/否）（万元）第一包1四旋翼无人机1否否否2382多光谱表型成像分析系统1是是否3蒸发光散射检测器1是是否4高通量单细胞转录组测序建库仪1是是否5超微量紫外分光光度计1是是否6荧光分光光度计1是是否7酶标仪1是是否8大气压气相电离源1是是是9显微镜图像采集系统1是是否第二包1卵母细胞放大器1是是否2682显微注射仪1是是否3微操纵器1是是否4微电极拉制仪1是是否5灌流给药仪1是是否6全能型成像系统1是是否7离子阱质谱检测器1是是是8全自动耗散型石英晶体微天平1是是否9梯度PCR仪1否否否10实时荧光定量PCR仪1是是否11昆虫触角电位测量系统1是是否第三包1真空冷冻干燥机1否否否3612调制叶绿素荧光成像系统1是是否3自动气象站1否否否4植物在线光合生理生态监测系统1是是否5多离子测定仪1否否否6植物乙烯分析仪1是是是7土壤养分速测仪（台式）1否否否8露点水势仪1是是否9植物微根管观测系统1是是否10原位植物根系生长监测系统1是是否11超低温冰箱1否否否12高通量组织研磨机1否否否13体视荧光显微镜1否否否　　具体内容及要求详见招标文件第三部分“采购内容及要求”。符合条件的供应商可以投1包或多包并分包编制投标文件。　　最高投标限价：第1包：人民币238万元 　　第2包：人民币268万元 　　第3包：人民币361万元　　合同履行期限：合同签订后90天内。　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021年07月20日 09点30分(北京时间)

对于毫米尺度3D物体的操纵技术在电子转印、精密装配、微机电系统等领域具有重要的应用前景。传统的基于机械夹持的抓取方案（如镊子等）需要针对不同特征的物体进行专门的设计和定制。例如，普通的尖头镊子难以夹持球体，需要在镊子末端设计专门的环形结构，并且具有环形结构的镊子无法夹持直径小于环形的球体。此外，对于平放在基底表面上的薄片状脆性物体（如硅片等）来说，因其无特殊的可夹持特征，使用镊子等工具难以将其从基底表面夹持住。目前，对于毫米尺度的不同形状和尺寸的3D物体进行可控抓取操纵的通用性技术方案仍然面临挑战。近日，清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的田煜教授课题组提出了一种毫米尺度的喇叭状可控粘附结构及其力学调控方法。喇叭状粘附结构由面投影微立体光刻技术（nanoArch S130，摩方精密）和多步浇铸的工艺方案制备而成，对于多种曲率表面具有良好的自适应接触性能。喇叭状可控粘附结构能够通过接触界面的范德华力作用和负压作用达到~80 kPa的粘附强度，通过外力调控屈曲失稳与基底表面主动脱附，从而实现对于多种三维物体的可控抓取和操纵。该项研究成果以“Trumpet-shaped controllable adhesive structure for manipulation of millimeter-sized objects”为题发表在国际知名期刊《Smart Materials and Structures》上。该研究工作由清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的博士生李小松完成。原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-665X/ac262f图1 喇叭状可控粘附结构制备工艺流程图。（a）由面投影微立体光刻技术直接制备得到的蘑菇状结构；（b）通过浇铸得到阴模模具；（c）阴模模具浇铸PU并脱泡；（d）将PDMS球面按压模具得到凹面结构；（e）脱模后的喇叭状结构（dp = 1 mm, h = 1 mm, dt = 1.8 mm, θ =60º）；（f）喇叭状结构的扫描电镜照片。图2 喇叭状粘附结构的粘附性能典型测试力曲线和对应的接触状态演化规律。（a）附着测试模式和（b）脱附测试模式对应的典型法向力测试曲线；（c）附着测试模式和（d）脱附测试模式对应的接触界面状态演化过程；（e）附着测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和预载荷之间的关系；（f）脱附测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和剪切距离的关系。图3 基于内聚力模型的喇叭状可控结构的有限元仿真与界面法向应力演化规律机理。（a）接触-脱附测试过程；（b）接触-卸载-剪切测试过程；（c）接触-卸载-扭转过程中喇叭状粘附结构的变形行为；（d）附着测试过程和（e）脱附测试过程中接触界面法向应力的演化规律，其中紫色的箭头表示法向应力分布的变化方向。图4 喇叭状可控粘附结构对不同大小、不同形状、不同质量、不同材质物体的操纵效果。（a）集成喇叭状粘附结构的操作器；（b）喇叭状粘附结构抓取、转移和释放物体的典型操作步骤；喇叭状粘附结构用于转移多种毫米尺度（c）平面物体和（d）曲面物体的展示；（e）喇叭状粘附结构用于操纵LED灯珠完成THU字样柔性电路装配的展示；（f）喇叭状粘附结构用于水下环境操纵曲面物体的展示。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

扫描电镜是一种通用性和扩展性极强的分析型实验仪器，而纳米操纵手是当前扫描电镜的重要扩展附件之一，可以实现在微观领域的控制、移动和物性测量等功能。 苏州特尔纳米技术有限公司独立开发的纳米操纵手已经通过验收，是我国第一台工业级纳米操纵手。2009在JEOL的钨灯丝扫描电镜上成功安装，可以达到与电镜无缝连接，受到中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所的认可。我们相信，该装置的研制成功必将大大延长扫描电镜在微观世界的应用极限，为材料分析、制造提供更方便快捷的手段。 苏州特尔纳米技术有限公司网站http://www.derltech.com/index.html 联系方式：林志伟先生13951806583

近日，近期证监会发布一份行政处罚决定书，私募基金、上市公司实际控制人等人以市值管理合作为名，利用资金、持股优势和信息优势，共同操纵劲拓股份股价。据证监会披露，该案3名当事人分别为深圳市君如资产管理顾问有限公司（简称“君如资产”）董事长陈磊，劲拓股份（300400.SZ）实际控制人、时任董事长吴限，以及深圳市汇海宏融投资发展有限公司（简称“汇海宏融”）董事长林建武。经查明，2017年11月6日至2019年4月29日（以下简称操纵期间）,陈磊、吴限、林建武控制使用涉案账户组,通过集中资金优势、持股优势连续买卖,在实际控制的账户之间交易,以及利用信息优势影响股价等方式,操纵“劲拓股份”交易价格。期间,“劲拓股份”股价上涨19.93%,同期创业板综指下跌18.55%,偏离38.48个百分点。经计算,陈磊、吴限、林建武操纵行为获利165,262,585.59元。具体来讲，陈磊、吴限等人利用信息优势地位,通过密集发布利好公告,联系证券分析师配合发布研究报告,以及组织员工在股吧发贴等方式,拉抬“劲拓股份”股价。2019年1月10日至2019年4月29日的72个交易日内,劲拓股份密集发布利好公告,其中涉及股份回购公告7份,5%以上股东君如资产旗下基金增持公告1份,2018年度业绩预增公告2份,中标及销售合同公告各1份,以及接受机构调研11次。同时,吴限授意公司人员联系兴业证券等机构的分析师,配合上市公司的利好公告频繁发布关键事项点评、深度报告等,吸引投资者买入“劲拓股份”。陈磊则指使属下员工在东方财富网的“劲拓股份”股吧发帖、评论,诱导投资者买入。2019年1月10日至2019年4月29日,“劲拓股份”股价从14.85元/股涨到19.92元/股,上涨34.14%。期间,“劲拓股份”在2019年4月4日收盘价达25.19元/股,相比期初上涨69.63%。以上事实,有相关证券账户资料、银行账户资料、相关人员询问笔录、电子设备取证信息、交易所相关数据等证据证明,足以认定。证监会认为，3人的上述行为，违反了2005年《证券法》第七十七条第一款第一项、第三项、第四项的规定，构成第二百零三条所述的操纵证券市场行为。根据当事人违法行为的事实、性质、情节和社会危害程度，依据2005年《证券法》第二百零三条的规定，证监会决定：对3人合谋操纵“劲拓股份”价格的行为没收违法所得共计1.65亿元，并处以4.96亿元的罚款，违法所得及罚款合计6.61亿元。

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对于毫米尺度3D物体的操纵技术在电子转印、精密装配、微机电系统等领域具有重要的应用前景。传统的基于机械夹持的抓取方案（如镊子等）需要针对不同特征的物体进行专门的设计和定制。例如，普通的尖头镊子难以夹持球体，需要在镊子末端设计专门的环形结构，并且具有环形结构的镊子无法夹持直径小于环形的球体。此外，对于平放在基底表面上的薄片状脆性物体（如硅片等）来说，因其无特殊的可夹持特征，使用镊子等工具难以将其从基底表面夹持住。目前，对于毫米尺度的不同形状和尺寸的3D物体进行可控抓取操纵的通用性技术方案仍然面临挑战。近日，清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的田煜教授课题组提出了一种毫米尺度的喇叭状可控粘附结构及其力学调控方法。喇叭状粘附结构由面投影微立体光刻技术（nanoArch S130，摩方精密）和多步浇铸的工艺方案制备而成，对于多种曲率表面具有良好的自适应接触性能。喇叭状可控粘附结构能够通过接触界面的范德华力作用和负压作用达到~80 kPa的粘附强度，通过外力调控屈曲失稳与基底表面主动脱附，从而实现对于多种三维物体的可控抓取和操纵。该项研究成果以“Trumpet-shaped controllable adhesive structure for manipulation of millimeter-sized objects”为题发表在国际知名期刊《Smart Materials and Structures》上。该研究工作由清华大学机械工程系摩擦学国家重点实验室的博士生李小松完成。原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1361-665X/ac262f图1 喇叭状可控粘附结构制备工艺流程图。（a）由面投影微立体光刻技术直接制备得到的蘑菇状结构；（b）通过浇铸得到阴模模具；（c）阴模模具浇铸PU并脱泡；（d）将PDMS球面按压模具得到凹面结构；（e）脱模后的喇叭状结构（dp = 1 mm, h = 1 mm, dt = 1.8 mm, θ =60º）；（f）喇叭状结构的扫描电镜照片。图2 喇叭状粘附结构的粘附性能典型测试力曲线和对应的接触状态演化规律。（a）附着测试模式和（b）脱附测试模式对应的典型法向力测试曲线；（c）附着测试模式和（d）脱附测试模式对应的接触界面状态演化过程；（e）附着测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和预载荷之间的关系；（f）脱附测试模式下喇叭状粘附结构的粘附力和剪切距离的关系。图3 基于内聚力模型的喇叭状可控结构的有限元仿真与界面法向应力演化规律机理。（a）接触-脱附测试过程；（b）接触-卸载-剪切测试过程；（c）接触-卸载-扭转过程中喇叭状粘附结构的变形行为；（d）附着测试过程和（e）脱附测试过程中接触界面法向应力的演化规律，其中紫色的箭头表示法向应力分布的变化方向。图4 喇叭状可控粘附结构对不同大小、不同形状、不同质量、不同材质物体的操纵效果。（a）集成喇叭状粘附结构的操作器；（b）喇叭状粘附结构抓取、转移和释放物体的典型操作步骤；喇叭状粘附结构用于转移多种毫米尺度（c）平面物体和（d）曲面物体的展示；（e）喇叭状粘附结构用于操纵LED灯珠完成THU字样柔性电路装配的展示；（f）喇叭状粘附结构用于水下环境操纵曲面物体的展示。

工业机器人已被广泛应用于制造和组装，但是在微观尺度上，大多数组装技术只能将微模块简单的排列在一起，很难将其装配在一起形成一个不易分散的实体。近日，中国科学院沈阳自动化研究所刘连庆研究员领导的微纳米机器人课题组利用激光产生和控制的气泡作为微型机器人，将不同形状和功能的微小零件装配在一起。这些微小零件是通过PμSL 3D打印技术（摩方精密，nanoArch S130）制备而成。在这项研究中，表面气泡充当芯片上的微型机器人。这些微型机器人可以移动、固定、抬起和放下微型零件，并将它们集成在一起，形成紧密连接的实体。以燕尾形零件的装配过程为例（图1），气泡机器人首先将带有榫舌的微型零件抬起，而后另一个移动微气泡机器人将带有卯眼的微型零件移动至指定的位置，原先的微气泡在激光关闭后缓慢消失从而使得榫舌结构插入卯眼中。用此方法装配的微型零件可以作为一个整体运动而不会分离。类似地，将不同类型的零件整体组装可以得到不同的结构，例如齿轮、蛇形链条和车辆，然后由气泡微型机器人驱动它们以执行不同形式的运动。这种组装技术既简单又有效，有望在微操作、模块化组装和组织工程中发挥重要作用。该工作以“Integrated Assembly and Flexible Movement of Microparts Using Multifunctional Bubble Microrobots”为题发表在ACS Applied Materials & Interfaces上。https://doi.org/10.1021/acsami.0c17518图1. 装配过程和实验系统示意图。A) 燕尾形零件的装配过程。B) 系统的示意图。 当激光照射在非晶硅表面时，由于光热效应，在固液界面处会产生一个气泡，并可在激光的控制下进行移动。当气泡产生在微模块的底部时，气泡可将微模块抬起。本研究利用气泡产生过程快而溶解过程慢的特点，先控制一个气泡将微零件抬起，然后利用第二个气泡移动另一个微零件。当第一个气泡缓慢消失时，第一个零件缓慢落下，两个微零件能够装配在一起。利用气泡对微零件的三维操作能力，将二维组装变为三维装配。利用不同形状的微零件，可以得到齿轮（图2）、链条（图3）和小车（图4）等不同的结构，这些结构在气泡的驱动下可以进行多种灵活的运动。图2. 齿轮结构的装配过程及运动图3. 链条结构的装配过程及运动图4. 小车结构的装配过程及运动 总而言之，该研究利用微小气泡作为机器人，对微零件进行抬起、移动、固定等操作，并利用气泡机器人的三维操作能力，将多个零件装配成整体，提供了一种新的微尺度操作和装配技术。（以上相关介绍内容由中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组代利国博士提供）上述研究工作涉及的PμSL微尺度3D打印技术由摩方精密提供，因此摩方公司就这一创新型成果对中科院沈阳自动化所微纳米机器人课题组进行了更进一步的补充访谈，以下为部分内容：1、BMF：请问利用气泡作为微型机器人来操纵微型零件有哪些优势？潜在的应用有哪些？代博士：气泡作为微型机器人，可以对单个的零件进行多种形式的操作，特别是可以控制微模块的三维姿态，这是其相比于其他微纳操作技术的优势。其可以用于操作细胞、颗粒和微模块等，在生物医学、组织工程等领域都有应用前景。2、BMF：请问在这次研究中，为什么采用微尺度3D打印的制备方式？代博士：我们设计的零件包含各式各样的微米尺度接头，比如燕尾形的榫舌和卯眼等，其中最小细节尺寸30μm，并且这些结构有尺寸配合的要求。摩方公司的3D打印技术可以很好的满足我们的要求，尺寸和形状都可以按照设计进行灵活加工，误差也在可控范围内。此外，面投影光刻3D打印技术可以批量化快速制作零件，有助于实验的顺利完成。

二十年来我国科技界对建国几十年来形成的卓有成效的方针政策作了大调整。研究方向由以满足国家需求、面向国民经济主战场为主转到“国际前沿”“国际热点”，成果及人才的评价标准；由以应用部门和社会评价转到以SCI（美国《科学引文索引》（Science Citation Index，简称SCI ）为主导的论文及其引用频次和影响因子；人才来源由主要依靠国内培养转到大力引进而轻视培养；由充分发挥学术带头人的作用同时强调科研人员的团结合作转到欣赏竞争、崇拜竞争而不讲合作；研究队伍组织（事实上）由依靠集体转到个体化。但是，与愈来愈巨大的投入相比，我国科技界的实际成果并却不像人们所期待的那样突出，在国际上的实际地位也难以令人满意。科学研究到底给国家的发展做出了多少实际贡献成了问题。巨额投入带来了低产出，以SCI论英雄、论人才、论业绩，这类量化指标的局限性、欺骗性已开始暴露出来。以SCI为主导的论文挂帅对我国科技发展带来怎样严重的影响？原因何在呢？1. 科技人才价值观被扭曲现在我国有了大量具有各种头衔光环的人才。论文数量和发表杂志的“档次”，特别是SCI类的论文，已经成为部分学者衡量自己价值、地位的象征及自己拥有的资源。论文成为他们思想深处的价值坐标系。在这种坐标系下，热衷于写论文特别是SCI论文的学者愈来愈多。已经不再强调发挥集体力量了，也没有了热爱科研团队、发挥集体作用的氛围了。无论多大的项目及集体，只是名义上存在，即在申请项目与最后验收时存在。而一旦项目得到批准，负责人将项目一分解，课题费一分，实际上没有了团队，各干各的。当主角的愈来愈多，很少有人甘当配角、愿意做好辅助工作了。近年来引进大批人才中，部分引进的人才（包括从国内单位引进），对国内工作包括工作单位研究方向与领域不了解，兴趣不大，对研究团队的建设也不关心。但这些人才获得的待遇很不一般。学术竞争的平等性可能也正在消失。对于勇于承担国家需求与重大任务而言，我们可能正在失去诚实可信赖的人才队伍。“学术自由”“自由研究”，是常常被管理部门领导人所津津乐道的当今中国的“优势”。但是，学者们被论文“绑架”了，甚至成为文章的奴隶，怎能具有真正的自由。2. “紧跟”与照搬“国际前沿”，学术思想固化在西方的框架与模式之中不少学者至今仍然称“国际一流”与“国际热点”，有些学者公开地认为：“现在我们还没有能力对西方人的科学技术进行挑战”，“还是还要按美国人的思想与模式进行研究”等。将外国人的研究方向奉为自己的的方向，研究领域、科学问题、研究思路等大都是从别人那里“引进”的。这样的研究成果也较易于被西方“国际主流”所接受、所赞扬。近年来的各种光环人才的评选，包括最高学术称号的人才，候选人的关键材料几乎都是这样的逻辑内容。无论申请人，还是评委专家们，都非常看重外国人的几行肯定，而基本不强调申请者的成就是否为真正创新，对其理论意义与实际意义并不认真在意。一部分迷恋“SCI”的学者，他们极其看不上将全部精力置于国家需求研究的学者，对他们的成果肆意贬低，斥之为“三无”学者（没有国外权威文章，没有国际头衔，英语水平差）。对一些学科任意斥之为“三无学科”，有的被严重打压。多年来，一些人才与成果，在各种评奖的关口被那些SCI热衷的权威领导（学者）以一两个量化指标不够或由于没有外国人的好评等而否定了，“封杀了”。今天我们对SCI的迷信、崇拜，SCI“决定论”的理念，甚至比西方人更有过之而无不足。3. 科研有机体（科研院所）普遍“超重”，内部组织涣散，缺乏创新活力论文数量和发表杂志的“档次”等指标，已经成为研究院所、大学及其院系争取资源的权利和工具，领导的政绩观也调整到人才、论文、资源、机构扩大的方向，导致项目、投资、机构饥饿症，许多单位不断扩大原有机构的规模，持续增加职工人数。科研有机体“超重”已相当普遍。论文造就了大批具有光环头衔的人才，他们由此获得相应的荣誉及地位。自然就可获得对多种资源的支配力即权力。这些人才间只有竞争，难以合作，大都寻求自立门户。一些大学及院所内小机构林立，各自为政。三人一“中心”，五人一“学院”。院长、主任“满天飞”。这样组织起来的团队，经常处于变动改组中，形不成人才结构合理的梯队。科研中大多只有“一言堂”，难有学术民主。只有工作布置，没有大家密切合作，很难有学术思想的碰撞。而没有学术思想的碰撞，何能产生新的科学思想呢？媒体上还有人评价，在大学和科研单位，“官大学问大，权大经费多”，很多经费被“老板”层层包工。搞不到项目和钱，科研水平再高也是白搭。这种“金权势力”大约已经产生了。一些团队没有了辅助工作人员，全是“精英”或教授，诸多的次要工作或辅助性工作没人干。在曾经的年代里，经常讲那些无名工匠们的贡献，现在再没有人讲了。这些不是在实际科研活动与合作中磨合、凝练而形成的研究集体，何来很强的创新能力？4. 脱离实际，离开国家需求为国家服务的宗旨被许多人基本上抛弃了，通过艰苦的科学实践、寻求理论上的发展和科学上的突破的理念也大大减弱了。过去一些较大和较综合的工作，需要较长的外业调查、试验站观测等工作过程，现在很少有人愿意在外业调查、到实践中去验证，到试验站做实验等等方面投入大量的时间和精力，改在网络及新技术下功夫。不少单位只是表面繁荣。一些国家发展急需的课题，被一些人认为没有理论，不能发表论文，或该领域的问题不是“国际前沿”等，得不到重视，进展很困难而缓慢。学者们热衷于各种各样机理的揭示，喜欢在微观世界里孤芳自赏。他们写了大量的科学论文，最后与国家社会经济发展关系甚少。5. 专注的科学研究精神正在丧失，学术带头人整年疲于奔命建国几十年来在党的领导下逐渐培养起来的以为国家服务为荣的价值观及兢兢业业、踏踏实实的精神，受到了严重的腐蚀。很多优秀的民族都有这种沉稳、专注的特性。然而今天，我国科技界人心浮躁，急于求成极为普遍。专注与沉稳的研究精神差不多全丧失了。能踏踏实实做事的人越来越少了。论文与权力的挂钩，使多少人紧张不安。一些人热衷于论文指标，一些人恐惧。科研人员不断申请课题，一年中大量时间跑这个部、那个委。而项目被上面一批准，任务一分，接着很快就要应付中期汇报评审了。诸多的课题没有完成，又要抢着写新的申请。不断奔波于找领导、写本子、争课题、应付评审、总结交账之中，真正用于坐下来科学设计和开展研究还有多少时间和耐心呢？科研骨干总是处于高压状态，特别是第一负责人，压力巨大，少数人身体状况下降严重。即使在这种情况下，还要去写本子，争取项目。6. 科学工作者的民族自信心受到严重损害受以SCI为主导的论文挂帅的深重影响，使相当多的学者认为我国科学技术还没有自立门户的可能。据说有少数科学家为了得到外国同行的好评，竭其热情，尽其谦卑。而一旦得到外国专家的几行好评，拿回国内，就以“资源”与“资本”加以利用。一些机构与学者专家，怎么也看不起中国自己的学者与专家的发明创造。没有高频此被引的SCI文章，就不能被评上人才头衔，不能获奖。看不起自己的成果与人才，这大概也是近十多年来我国学术界的一大特点。但是，“紧跟”的结果，即使在人家的“国际前沿”里有所创新，能算是一流吗？人家能认可你是“国际一流”吗？“只有民族的才是世界的”，是指国家的原始创新，才能成为真正的国际一流。我们应该承认，许许多多学者长期在写论文的大环境里已“适应了”，觉得在温暖的被窝里，也很舒服。甚至也很有“成就感”。但他们是没有责任的。他们被误导了，也是被迫如此。7.“论文挂帅”已形成了庞大的价值网络这个网络覆盖着广大学者、评审（咨询等）专家、科研单位领导、政府科研管理机构、社会、媒体等各个阶层，主导着科研项目的立项、评审、批准、实施、中期评估、验收等所有环节。一切以SCI为核心的评价指标所引领，成了科学研究事业发展的“动力”，成为人才发现与人才任用的“温床”。支配这个庞大价值链当然是高层科教管理机构。尽管以SCI为主导的论文挂帅带来以上种种负面的后果，许多学者也痛感问题的严重性。但由于各种现实原因，论文挂帅在我国大致已经获得广泛的“认可”。人们觉得已经无法改变这种状况。有的领导还提出“不用SCI，那用什么指标来评价呢”的伪命题。8. 我国科技界的人才选拔与资金投向是否受到SCI的间接支配？西方某些科研制度与SCI标准的移植，使我国科研队伍逐渐丧失了对西方模式的鉴别能力。各种项目的立项、验收、评审与奖励，各种头衔人才的选拔，其中包括最高学术头衔的选拔评审和无数重大项目立项与成果评审，这些关系到我们国家命运的科学事业的大事，使用的是一些西方人的方向、理念框架、标准、外国专家做的评价。我们不禁要提出：这些人才，包括最高“学术称号”人才，是我们中国人自己选出来的吗？这难道不说明：SCI及西方杂志的编辑部，远程间接操纵了我们的人才选拔，间接支配与操纵了中国大笔资金的投向。我们在科技领域搞了这么多“国际前沿”项目，是国际化了，还是被国际化了？

抓执行维权退费。嘉峪关市市场监督管理局综合行政执法队以“三抓三促”行动为有力抓手，积极回应社会关注的热点问题，用实际行动解民忧、纾民困、暖民心，规范机动车检测行业收费价格秩序，促进机动车检测行业市场健康发展，依法保护消费者的合法权益。2022年12月，嘉峪关市7家机动车检测公司在甘肃省机动车环保检测行业协会机动车防污减排专业委员会的组织下，共同制定了《嘉峪关机动车检测行业收费标准》，从2022年12月19日起执行新收费标准。调整后的《嘉峪关市机动车检测行业收费标准》车辆检测费用均有所调整，其中小型客车检测收费标准涨幅达43.75%。针对这种情况，嘉峪关市市场监督管理局综合行政执法队集中约谈全市机动车检测公司负责人，针对涉及的问题及时开展普法宣教，各机动车检测公司负责人通过学法认识到自身违法经营行为，对多收取的机动车检测费用主动进行清退。抓效能全力整治。嘉峪关市市场监督管理局综合行政执法队迅速组织执法力量对全市机动车检测行业收费价格开展专项检查，通过问题线索排查，及时掌握机动车检测行业收费价格存在相互串通操纵市场价格损害消费者合法权益不正当价格行为的问题，做到早发现、早处置，强化监管责任和手段，依法履职尽责，对7家机动车检测公司违法经营行为进行立案调查，目前案件正在调查处理。抓规范净化秩序。嘉峪关市市场监督管理局综合行政执法队将持续开展价格执法检查工作，严厉打击价格违法行为。围绕增进民生福祉、降低企业成本、优化营商环境、维护公平竞争，做好认真做好大宗商品和重要民生商品价格监测，针对群众反映的热点问题，加强节假日及旅游市场价格监管，强化医疗服务、药品和医疗器械、殡葬、养老、教育、电信、金融等重点行业价格监督执法，严格规范物业及机动车停放收费行为，加强对涉企违规收费 “纾困减负”和机场、铁路等领域超标准收费专项整治，有效净化市场经营秩序，维护消费者合法权益。

1月24日吉艾科技公告称，预计2016年度亏损52500万元~53000万元，这笔巨额亏损恰好与公司此前不久定向增发募集资金5.23亿元相当，引发投资者一片质疑。　　2月11日，《红周刊》刊登了特约作者飞雪漫天文章《吉艾科技巨额亏损之谜》，就吉艾科技致亏主要原因是否与一年前以8亿元现金高溢价收购成立仅半年、注册资本仅1000万元的安埔胜利公司巨额商誉减值有关?以及在全球石油行业整体低迷的背景下，安埔胜利2014年到2015年呈现营业收入大幅下滑而同比净资产收益率和销售净利润率却逆势飞扬，且安埔胜利2015年度净利润等业绩指标存在9611.50万元和9093.73万元两个版本，其信息披露的不透明和业绩数据的自相矛盾，使投资者对其商誉巨额减值计提依据是否充分，是否存在滥用会计估计、操纵利润产生质疑。　　日前，吉艾科技董秘杨培培就相关问题接受了本刊记者采访，称“2016年度业绩预告巨亏，商誉计提是主要原因，占比约90%以上，主要系根据财务准则对安埔胜利公司、石家庄天元航地公司、成都航发公司收购商誉减值、坏账及资产减值计提造成的。”　　一问：什么是2016年度巨额亏损的主要原因?　　根据吉艾科技公告所列举得导致亏损的主要原因，有商誉减值、行业低迷、非经常性损益等三条理由，那么，这三者中哪一个占比最大?占比多少?本刊记者就此请求吉艾科技提供相关财务数据。　　对此，杨培培称，2016年度业绩预告巨亏主要系根据财务准则对旗下安埔胜利公司、石家庄天元航地公司、成都航发公司收购商誉减值、坏账及资产减值计提造成的。　　她表示，在三大原因中，主要亏损原因系商誉减值，其中，2015年收购的安埔胜利商誉减值影响最大，占比90%。目前公司正在做年报，具体数据现在还不方便披露。预计在2月底的业绩快报中将给予说明。　　二问：高溢价收购安埔胜利是基于怎样的考量?　　2015年5月12日，吉艾科技以8亿元现金收购了注册资本1000万元，成立仅半年的安埔胜利，请问公司高溢价收购该公司是基于怎样的考量?　　杨培培称，收购安埔胜利主要是基于自身产业链的延伸。安埔胜利虽然成立较晚，但其收购的子公司东营齐海石油工程有限公司，于2014年12月 25日完成收购的华盛达石油工程有限公司、堡垒控股有限公司、阿克让石油工程有限责任公司等公司都是油服行业专业化公司，并有一定的海外市场。　　双方同属油服行业，安埔胜利主业从事钻井，吉艾科技主要从事石油测井仪器的研发、生产和销售，以及测井服务、定向井等。收购安埔胜利前，公司对产业链的上游的钻井业务尚未涉及，收购时是作为吉艾科技的一项业务新增长点，以期将公司产业链做全做大。未来从事油服工程大包可以从源头做起，首先公司有设备研发生产优势，然后将产业链延伸至钻井业务及后续服务，并有利于公司的国际化市场开拓与发展。“因为安埔胜利在海外尤其在中亚有比较好的市场基础，2014年拿了不少订单，当时正是鼎盛的时候，我们主要是基于其市场前景以及对我们产业链的延伸与拓展而收购的。”杨培培表示。　　对于有关这次收购的资产评估原则、依据和方法，杨培培表示，具体内容详见2015年5月12日中和资产评估有限公司出具的《吉艾科技(北京)股份有限公司拟收购天津安埔胜利石油工程技术有限公司股权项目资产评估报告书》。　　对吉艾科技的解释，红周刊特约作者飞雪漫天表示，吉艾科技的上述回复是对以往公告内容的搬用，对消除投资者质疑没有实质意义。待其年报相关数据披露后，将对这次收购做进一步深入分析。　　三问：收购前后，安埔胜利超强盈利能力的主要原因?　　吉艾科技并购安埔胜利前后，在全球石油行业整体低迷的背景下，安埔胜利2014年到2015年呈现营业收入大幅下滑而同比净资产收益率和销售净利润率却大幅提高。　　对此，吉艾科技称，公司于2015年6月1日购买天津安埔胜利100%股权，天津安埔胜利主要业务为在哈萨克斯坦共和国境内提供石油钻井工程服务和其他技术服务。天津安埔胜利公司自购买日至年末实现营业收入11889万元，实现净利润7645万元，主要是由以下几方面原因造成的：　　1、安埔胜利与最大客户西部钻探公司签订合同内容的变化所致　　天津安埔胜利钻井业务最大的客户为西部钻探(阿克套)有限责任公司(以下称“西部钻探”)，其隶属于中国石油天然气集团公司。　　在2014年及以前，西部钻探与华盛达公司签订的合同是承包合同，2015年虽然钻井工作内容与2014年一样，但是变换了签订合同的方式，只通过钻机租赁和服务的方式，所谓日费制方式，将钻井业务毛利从西部钻探签回，华盛达公司的成本也由承包合同的全成本，降低为只有钻机租赁和服务方式承担的成本。所以在原总包方式毛利额不变的情况下，钻井业务的收入会大幅下降毛利率则大幅上升。　　具体以2014年和2015年同一个队井型相同，钻井收入相近的两口井为例，对两种结算方式进行比较：　　表1 2015年403队4548井成本分析(单位：坚戈)　　表2 2014年403队1015井成本分析(单位：坚戈)　　杨培培表示，由表1和表2可以看出，在钻井过程中最大的工程服务(固定费用，测井、录井费用、气举费用)和钻井使用的主要材料套管都是由西部钻探承担。而定向服务、泥浆技术服务(工程服务中核算)2014年由供应商承担，2015年华盛达公司聘用专业人员自行完成。如果将本年签订合同按照承包制的方式还原后，两年毛利率基本相当。　　2、汇率补偿影响　　受俄罗斯卢布贬值影响，哈萨克斯共和国货币坚戈从2015年8月份出现贬值，每月持续下跌，坚戈兑换人民币汇率如下：　　新甲方ТОО Кен-Сары(以下简“肯萨雷公司”)与华盛达年初签订钻井合同，但是实际开钻日期为9月份。因为汇率的变动对华盛达公司影响很大，经和肯萨雷公司重新谈判，签订了汇率补偿合同，即按照完钻日期的实时汇率与钻井合同签订日汇率波动的50%进行补偿，并在结算金额中体现。ТОО 《Нефте-Газовое Оборудование》(以下称“东哈公司”)，由于签订合同后，币种持续下跌，经双方多次沟通，最后达成一致协议，东哈公司调整新的结算价格，用于汇率补偿。对于华盛达公司来说汇率补偿增加了收入，但人员成本、设备折旧及材料等成本并未增加，导致了毛利率的上升。　　3、业务的季节性特征　　钻井工程服务主要服务于石油开采公司，其业务性质具有明显的季节性。受哈国天气原因影响，最冷的天气为1月下旬至3月末，冬季施工成本较高。石油开采公司每年的1-5月份招投标，3-5月份对服务商资质和设备验收，这段时期钻井公司基本为停等期，成本费用直接结转当期损益。5月份陆续开始钻井工作，石油开采公司对工作量的验收和结算也集中在下半年。公司业务的季节性特征导致公司业绩在不同季度之间产生较大差异，并存在上半年净利润率低于下半年的情况，该情况属于行业的普遍情况。　　4、新增技术服务业务毛利率较高 　　华盛达公司2014年以前不具备定向及泥浆技术服务能力，将该服务外包给供应商承担，2015年华盛达公司聘用专业人员自行完成。新增定向及泥浆技术服务业务的毛利率为66%，后因汇率一直持续下跌，签订了汇率补偿合同，收入增加，成本未增，毛利率增至74%。　　《红周刊》记者注意到，在吉艾科技收购安埔胜利前后，公司的重大项目的业务承包合同发生重要变化，并导致公司毛利率在收购前后大幅提升，而 2016年度，据杨培培介绍，因为恢复了“带料施工”的“大包”方式，加之行业整体低迷，重要在建项目建设速度停滞等因素导致公司毛利率大幅下降，发生巨额亏损。　　按照杨培培的介绍，公司并购安埔胜利前后，从巨赢到巨亏更多的都是基于运气，那么，这一系列看似偶然的现象，反映在公司净资产、净利润等财务指标上，究竟是一种巧合，还是涉嫌财务操纵?就此，记者采访了特约作者飞雪漫天。他表示，关于安埔胜利盈利能力的真实性问题，他在上一篇文章中从五个方面提出质疑：(1)2014年净资产收益率异常偏高 (2)2015年销售净利润率异常偏高 (3)2015年与吉艾科技业绩反差大 (4)2015年收购前后财务数据异常波动 (5)盈利能力异常偏高，与行业相悖。他说，安埔胜利的业绩大变脸，关键在盈利的真实性有几何?吉艾科技认为，合同承包方式变化，导致盈利能力变化，其理由显然难以成立。“合同承包方式变化虽然会影响毛利率，但并不会影响营业利润，更不会导致企业从盈利能力超强变成巨额亏损。”　　四问：2015年净利润数据为何两个版本?　　《红周刊》特约作者查阅了吉艾科技相关公告信息，发现公司2015年报披露的安埔胜利净利润数据本期投资盈亏9592.24万元与吉艾科技发布的《重大资产重组业绩承诺实现情况的说明》披露的全年净利润9611.50万元不一致，存在两个版本，那么，究竟哪一个才是安埔胜利全年实现净利润的准确数据?　　对此，吉艾科技表示，《红周刊》特约作者根据吉艾科技发布的相关数据进行分析计算，安埔胜利公司2015年全年实现的净利润仅为9093.73万元，低于其承诺的业绩目标的分析有误。　　“最近网络报道对我们公告中的财务数据疑问比较大，我们自己也针对这些问题对证监局和交易所进行了反馈，目前没有什么疑问。”杨培培表示，2015年6-12月安埔胜利实现净利润7644.62万元，包含了评估调整及非经常性损益对净利润的影响，且是按照2015年6-12月坚戈对人民币的平均汇率折算得来的 2015年安埔胜利全年实现净利润9611.50 万元是根据2015年度全年坚戈对人民币的平均汇率折算得来的，且剔除了非经常性损益对净利润和评估调整对净利润的影响。　　杨培培称：“两个数据的计算口径不同，直接相减，推算2015年1-5月的净利润为1966.88万元。”吉艾科技2014年末账面净资产余额为8450.78万元，公司2015年报披露，购买日(2015年6月1日)安埔胜利账面净资产余额9899.89万元，网络报道直接倒减两个数据，得出 2015年1-5余额安埔胜利的净利润为1449.11万元，“没考虑外币报表折算差异的变动因素对净资产的影响，所以是错误的。”　　杨培培认为：“报道中‘安埔胜利公司2015年全年实现的净利润为9093.73万元(7644.62+1449.11)，低于其承诺的 2015年9,443.55 万元的净利润目标。’计算方法不能简单按照两个时间段的净利润相加，这样计算未剔除评估调整因素、汇率变动因素及非经常性损益因素对净利润的影响，因此是错误的。”其认为，正确的会计计算，安埔胜利2015年度业绩承诺的计算口径应同时考虑如下因素：　　1、2015年度安埔胜利实现的归属于母公司的净利润，按照财务准则在外币报表折算时，应该按照2015年度1-12月的坚戈对人民币平均汇率折算 2、剔除掉评估调整因素对净利润的影响 3、剔除掉非经常性损益对净利润的影响 　　那么，安埔胜利2015年收购前后实际净利润及年度净利润到底多少?　　杨培培表示，剔除掉评估调整因素对净利润的影响后，安埔胜利公司实际利润数据如下：2015年安埔胜利从收购日到2015年12月31日，实现净利润7713.73万元，并入吉艾科技合并报表的净利润为7644.86万元(需加入评估调整因素).2015年完整年度安埔胜利实现净利润 9592.24万元，扣除非经常性损益后实现的净利润为9611.50万元。　　对此，《红周刊》特约作者飞雪漫天指出，出现利润的多个版本，源于吉艾科技信息披露的极不透明。吉艾科技2015年报与《重大资产重组业绩承诺实现情况的说明》披露安埔胜利2015年净利润自相矛盾，但相关公告中并没有说明其计算口径。《吉艾科技巨额亏损之谜》以净资产的变化测算安埔胜利 2015年1-5月净利润，是因为其相关公告中没有披露该数据，而且文章对计算过程也作了说明：“不考虑其他引起净资产增减变动的因素，即假设在此期间净资产的变化都是由盈利产生的未分配利润所致。”至于减值计提依据是否充分，等其年报披露具体数据之后，再作分析。　　五问：安埔胜利是否完成了自己的业绩承诺?　　根据公司披露的有关财务数据统计发现，安埔胜利存在1到5月实现净利润1449.11万元和1966.88万元两个版本，如果按第一个版本，安埔胜利2015年实现净利润9093.73万元，并未完成业绩承诺，请问安埔胜利是否完成了自己的业绩承诺?以及完成的具体情况怎样?　　杨培培表示，根据安埔胜利股权转让协议中，关于业绩承诺的约定“安埔胜利原股东承诺标的公司2015年、2016年和2017年实现的净利润分别不低于9,443.55万元、10,860.09万元和11,946.09万元”， 因为2015年运气特别好，安埔胜利已经完成了业绩承诺 2016年有关财务数据目前还在审计当中，不便具体说明，但2016年确实严重亏损，主要原因就是因为商誉减值。2016年公司受国际油价走低影响，公司重要业务合作伙伴，洲际油气产量下降，安埔胜利业务量也随之锐减，加之恢复了以往的“大包”合同签约方式，增加了施工材料采购成本，毛利率下降到20%。安埔胜利具体业绩完成情况目前还在审计，预计2月底将在业绩快报中披露。　　六问：5亿元以上商誉减值准备是否有充分依据?　　吉艾科技2016年中报显示，仍有3亿元股权收购款逾期未支付，吉艾科技收购安埔胜利时产生商誉7亿元，《红周刊》特约作者认为，扣除这3亿元，吉艾科技该项商誉最大减值损失也会降至4亿元，那么，吉艾科技去年4季度一次性计提5亿元以上商誉减值准备的是否有充分依据，能否给以必要说明?　　对此，杨培培就应付安埔胜利收购款项的支付情况介绍如下：　　股权转让协议的具体约定：　　根据股权转让协议及其补充协议的约定，协议生效后三(3)个工作日内，甲方向乙方支付第一笔交易款10,000 万元，协议生效后五(5)个工作日内，甲方向乙方支付第二笔交易款15,000 万元至乙方指定银行账户，协议生效后十二(12)个月内，甲方向乙方支付剩余55,000 万元至乙方指定银行账户。　　吉艾科技向三位自然人支付款项的日期及金额如下：　　1、郭仁祥付款过程　　截至2015年6月1日，我公司累计付款郭仁祥1.4亿元 　　截至2016年10月9日，我公司累计付款郭仁祥4.4亿元。　　2、郭红梅付款过程　　2015年5月29日我公司付款郭红梅8000万元 股权转让款一次性支付完毕。　　3、宋新军付款过程　　截至2016年6月29日我公司累计付款宋新军2.8亿元 　　截至2016年10月9日，我公司已将安埔胜利股权转让款支付完毕。　　关于本刊报道中截止2016年9月末，‘其他应付款’余额9.02亿元明细情况，吉艾科技表示，截至2016年9月30日，吉艾科技其他应付款余额9.02亿元，主要明细如下：　　1、宋新军借款给东营和力公司1.98，将款项用于其子公司中塔石油公司炼厂建设和投入使用 　　2、高怀雪无偿借款给吉艾科技北京公司，用于公司的日常经营使用 　　3、黄文职无偿借款给吉艾科技北京公司，用于公司的日常经营使用 　　4、待支付的郭仁祥的借款4.4亿元，主要系随时定增备用 现已参与于非公开发行 　　5、我公司收集的的第一期员工持股计划款项3397.27万元，待定增备用，现已参与于非公开发行。　　吉艾科技提供的数据还有必要继续观察， 本刊特约作者飞雪漫天表示，吉艾科技关于计提依据是否充分，待其年报披露具体数据之后，再作分析。

安捷伦科技参加第21届国际生物化学与分子生物学联盟学术大会暨第12届亚洲大洋洲生物化学家与分子生物学家学术大会 　　2009年8月3日，上海——全球领先的跨国高科技公司安捷伦科技（纽约证券交易所股票代码: A） 今天宣布作为赞助商参加8月2日至8月7日在上海国际会议中心举办的第21届IUBMB（国际生物化学与分子生物学联盟学术大会）暨第12届FAOBMB（亚洲大洋洲生物化学家与分子生物学家学术大会）。 安捷伦科技公司展台 　　安捷伦科技公司此次展会上展出了其2009年推出的应用于生命科学领域的新产品和新技术，其中包括：超高效液相色谱——Agilent 1290 Infinity液相色谱系统；超高分辨率质量精度的精确质量四级杆－飞行时间质谱仪——Agilent 6540 Q-TOF系统；Agilent MX3005P 型五通道荧光定量PCR仪(QPCR)；基于微流控技术用于DNA、RNA、蛋白质和细胞分析的多功能微型工作平台；高密度、高灵敏度和高灵活性的整体微阵列解决方案，包括高分辨率扫描仪以及多种数据分析软件 以及革命性的实验室自动化解决方案——Bravo自动化液体处理平台和BenchCel微孔板操纵器。这些突破性的产品和技术被广泛应用于基因组学、代谢组学、蛋白质组学、药物分析，实验室自动化等领域。 微阵列扫描仪 2100生物分析仪 MX3005P荧光定量PCR(QPCR)仪 Bravo自动化液体处理平台和BenchCel微孔板操纵器 安捷伦科技公司大中华区总经理牟一萍女士说：“作为生命科学与化学分析测量测试行业的领跑者，安捷伦公司一直致力于为客户提供高性能的仪器和整体解决方案。近年来安捷伦生命科学领域业务增长，成为公司战略重点之一。公司在加大对生命科学领域的投入，不断推出新产品的同时，与全球知名机构广泛合作，充分利用自身的技术优势和国际化资源，促进生命科学领域的发展。”　　安捷伦继去年推出质谱新纪元后，今年的美国质谱学会上又推出了系列新产品和新技术，其中6540型台式四级杆-飞行时间质谱仪（Q-TOF）和性能增强型的6430新型三重串联四级杆质谱仪为生命科学领域研究提供更有效的分析工具和手段。 “对于飞行时间管的发展，当其他人还在追求‘更长会更好’的时候，安捷伦采用了先进的工程技术大幅度的提高了其性能并保持了其台式机的外形，”安捷伦液相色谱质谱的高级全球市场总监Ken Miller说，“我们在质量准确度以及分辨率方面有了很大的收获，同时保持了我们行业领先的灵敏度和动态范围。并且，系统可以为UHPLC分析快速运行得到准确质量的MS 和MS/MS数据，并且不会产生由轨道阱质谱引起的分辨率损失。这是用于最先进的定量分析的完美的系统，可以用于蛋白组学，代谢组学，或者是非靶向的食品安全和环境研究。安捷伦6430型提供了更高的灵敏度，更快的监测离子的速度，以及更快的极性转换。它非常适用于食品检测，水分析，以及蛋白生物标记物的发现和验证，相对于之前的型号来说，性能的大幅增加只需要增加合理的花费。” Agilent 6540 精确质量四级杆-飞行时间质谱（Q-TOF） Agilent 1290 Infinity 液相色谱仪和Agilent 6430三重串联四级杆质谱仪 　　近几年来,安捷伦科技在生命科学领域发展迅速。仅2009年，就相继推出其第三代生物芯片SurePrint G3，将单张25x75毫米规格的玻璃芯片上所能容纳的探针数目从244,000个提高到1,000,000个；推出了由WTCCC设计的新一代人拷贝数变异基因芯片并应用在全球规模最大的CNV（基因拷贝数变异）研究项目中，同时推出的标记试剂盒和纯化组件，以提高通量、降低成本；SureSelect DNA 液相和芯片捕获技术芯片，解决了小规模DNA研究中的重大瓶颈问题，让科学家们可以只针对感兴趣的基因组区域用新一代测序（NGS）仪进行测序, 解决了DNA研究中的重大瓶颈问题。安捷伦科技公司还完成了其核酸生产能力的大规模扩建，每年可以生产几百公斤的治疗性寡核苷酸。投入商业运行后，这一生产能力使得安捷伦可以满足客户临床前和临床研究的供求需要。 　　安捷伦公司同时还不断扩大其产品线以为用户提供更完整的工作解决方案。2007年4月通过收购著名生命科学试剂仪器品牌Stratagene公司使安捷伦的产品打开了仪器试剂并进的新篇章。包括分子生物学、遗传学、蛋白质组学、药物研发和毒理学等领域在内的Stratagene产品遍及学术界、政府研究机构和工业研究领域，特别是在生命科学研究领域的试剂、仪器尤为著名，例如文库构建、定点突变、高保真Pfu酶、荧光定量PCR仪等。这对于安捷伦原来的产品线是很好的互补。随后安捷伦于2007年年底收购Velocity11，并通过其推出新型直接驱动机器人（Direct Drive Robot)和VWorks自动化控制软件，继续专注于实验室流程自动化范畴。直接驱动机器人加速药物发现研究的高通量筛选，同时也可用于基因组学应用，包括DNA提取和PCR样本制备。直接驱动技术与功能强大的VWorks软件相结合，提供最优秀的自动化解决方案。 　　除了产品创新，安捷伦科技公司在世界范围内与知名机构和科学家展开合作，共同完成了多项科研成果。包括与中科院上海生命科学研究院和同济大学的研究团队合作发现诱导成熟细胞成为具备“多能干性”的胚胎干样细胞过程中的新机制，该项研究使用了安捷伦公司的免疫共沉淀芯片技术(ChIP-on-chip)结合基因表达芯片数据研究了已知的Yamanaka因子在诱导小鼠细胞多能干性中的作用。安捷伦公司与AFG在蛋白质定量分析方面开展合作，共同开发多肽定量分析方法，旨在加快蛋白质生物标志物的开发和验证速度。安捷伦科技公司的产品和技术已经成为科学家进行生命科学研究的得力工具，首尔大学科学家们采用安捷伦定制设计的比较基因组杂交（CGH）芯片，完成了对韩国男性的全基因组测序，并在Nature杂志发表了这一成果。今年六月安捷伦科技宣布与洛斯阿拉莫斯国家实验室共同开发的自动化基因系统，将用于全球生物实验室（Global Bio Lab）中应用，采用高通量技术进行全球公共健康的自动化普查，如对H1N1型流感病毒的快速检测；安捷伦还与Broad Institute 和Illumina公司合作进行 SureSelect靶向序列捕获系统与Illumina的Genome Analyzer的组合应用，可以让研究人员突破技术瓶颈，从事以往无法进行的研究。 　　IUBMB会议期间，安捷伦公司与会议组委会共同举办了lunch seminar（午餐讲座）,由包括安捷伦公司Ken Miller经理在内的来自世界知名机构的科学家进行生命科学领域先进技术和研究成果的讲座。安捷伦科技公司此次以Clearly Better为主题，旨在以其更胜一筹的产品和技术，帮助科学家在生命科学研究领域更上层楼。 Lunch Seminar 会场 安捷伦液质产品全球市场总监Ken Miller 先生在Lunch Seminar 上做技术讲座 　　关于安捷伦科技 　　安捷伦科技（NYSE：A）是全球领先的测量公司，也是通信、电子、生命科学和化学分析的技术领导者。公司的19,000名员工为遍及世界110多个国家的客户提供服务。安捷伦2008财年的净收入为58亿美元。有关安捷伦的信息，请访问www.agilent.com。

近日，中国科学院生物物理研究所发布了一系列招标采购信息，采购一批仪器设备，预算总额达7994万元。　　以下为招标详情：项目编号项目名称序号采购设备名称数量预算金额（万元）是否允许采购进口产品HSZT2021HG/155中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第一批设备采购项目1双光子激光器1130178是2405 nm激光器348是3445 nm激光器3是4642 nm激光器3是HSZT2021HG/158中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第二批设备采购项目1全电动倒置显微镜1150310是2488 nm激光器334是3560 nm激光器336是4声光可调滤光器316是5高速成像控制系统318是6活细胞工作站119.9是7qCMSO相机130是8光学滤色片52.6是9光学二色镜53.5是HSZT2021HG/157中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第三批设备采购项目1科研级倒置荧光显微镜167是2超声—电动位移台1是HSZT2021HG/161中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第四批设备采购项目1高数值孔径物镜14747是HSZT2021HG/159中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施-高时空精度的在体突触电、电化学及光调控系统第二批采购项目1自动补偿放大器23896是2手动补偿放大器117.5是3抛光仪111.5是4振动切片机121.5是5电生理用刺激器12.55是6防震台14.95是HSZT2021HG/160中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施-高时空精度的在体突触电、电化学及光调控系统第三批采购项目1显微操纵器11869是2电极拉制仪19是3电生理用荧光显微镜（双光路）138是4普通显微镜14是HSZT2021HG/163中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—高时空精度的在体突触电生理、电化学及光调控系统第四批采购项目1脉冲式亚细胞辐照系统16060是HSZT2021HG/156中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—亚纳米精度冷冻单分子成像仪第一批采购项目1真空样品传递机构-手动15959是OITC-G210241166中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态高分辨率分子成像装置2021年第一批采购项目1组合式高通量高分辨率冷冻透射电子显微镜16450是2生物大分子溶液超速冷冻固定仪1是3快速冷冻固定仪1是4组织细胞高压快速冷冻固定仪1是5真空等离子清洗仪2是HSZT2021HG/062中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施——光场全脑神经元功能成像设备第一批设备采购项目1高重复频率飞秒激光器装置1150150是HSZT2021HG/164中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施-小鼠虚拟行为学实验设备第三批采购项目1小鼠虚拟行为学实验设备1208208是OITC-G210241576中国科学院生物物理研究所多模态跨尺度生物医学成像设施—120kV高反差生物电子显微镜采购项目1120kV高反差生物电子显微镜1300300是164多模态跨尺度生物医学成像设施-小鼠虚拟行为学实验设备第三批采购项目招标文件公告版.doc062-光场全脑神经元功能成像设备第一批设备-报名登记表.xlsx报名登记表-164.xlsx062-多模态跨尺度生物医学成像设施—光场全脑神经元功能成像设备第一批设备采购项目招标文件20210901公告上传.doc241166+技术部分.doc报名登记表-163.xlsx163-多模态跨尺度生物医学成像设施—高时空精度的在体突触电生理、电化学及光调控系统第四批采购项目公告版.doc160-多模态跨尺度生物医学成像设施-高时空精度的在体突触电生理、电化学及光调控系统第三批采购项目招标文件公告版.doc报名登记表-160.xlsx161-多模态活体细胞成像装置2021年第四批设备-报名登记表+.xlsx报名登记表-159.xlsx159-多模态跨尺度生物医学成像设施-高时空精度的在体突触电生理、电化学及光调控系统第二批采购项目招标文件公告版.doc157-多模态活体细胞成像装置2021年第三批设备-报名登记表.xlsx161-多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第四批设备采购项目招标文件20210901公告上传.doc157-多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第三批设备采购项目招标文件20210901公告上传.doc158-多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第二批设备采购项目招标文件20210901公告上传.doc158-多模态活体细胞成像装置2021年第二批设备-报名登记表.xlsx155-多模态跨尺度生物医学成像设施—多模态活体细胞成像装置2021年第一批设备采购项目招标文件20210901公告上传.doc155-多模态活体细胞成像装置2021年第一批设备-报名登记表.xlsx

成像技术一直是推动生物医学领域发展的重要驱动力，但在现实研究中，不论是光学显微镜还是电子显微镜的适用都处处受限。科研人员从成像技术的不同维度的研究发展，逐步打破目前成像技术应用的局限，使得生命科学科研工作者及其从业者的科研之路更为顺畅。了解行业大咖，明晰行业趋势陈良怡: 北京大学 教授 【个人简介】于西安交通大学获生物医学工程学士，华中科大生物电子学硕士、生物医学工程博士学位。在细胞和在体成像方面发明一系列高时空分辨率新方法。科研成果入选科技部主办的"十三五"科技创新成就展以及“首届全国颠覆性技术创新大赛”的总决赛优胜奖（最高奖）。2018年，发明海森结构光超分辨显微镜，将超分辨率成像的光毒性最大降低三个数量级；2022年，进一步找到新方法来打破显微镜的物理分辨率极限（“稀疏解卷积超分辨率算法”），五十年来首次实现通用计算荧光超分辨成像，实现分辨率最高、速度最快和成像时间最长的活细胞超分辨率成像。还发明了活细胞荧光-相位双模态超分辨率显微镜，提出活细胞超分辨率病理学的概念。此外，发明了双光子三轴扫描光片显微镜。和程和平院士一起，共同发明高分辨率微型化双光子显微镜系列，在自由行为小鼠上首次观察到单个神经突触的形态和功能变化，实现大视场三维多层同时成像，被诺奖得主Edvard Moser博士称为 “革命性”新工具。近期报告：计算超分辨率：用稀疏解卷积来克服物理分辨率极限 （点击报名）张运海：中国科学院苏州生物医学工程技术研究所 副主任/研究员【个人简介】中科院苏州生物医学工程技术研究所研究员、博士生导师，任职江苏省医用光学重点实验室副主任，研究方向为显微光学和医用光学成像技术，主要包括共聚焦成像、STED超分辨成像、双光子成像、皮肤和眼科成像技术等。主持了多项国家级和省部级重点项目，主持研制出激光扫描共聚焦显微镜、STED超分辨显微镜、双光子-STED显微镜等多种高端光学显微镜。近期报告：双光子-受激发射损耗（STED）复合显微成像技术集成及应用 （点击报名）高翔：北京大学长三角光电科学研究院 副研究员【个人简介】现就职于北京大学长三角光电科学研究院，在高分辨显微成像研究室担任副研究员职务，负责飞秒激光系统创新技术研究及工程化，为高分辨模块化显微成像系统打造专属的激光光源。2010-2014年在北京大学攻读电子信息科学与技术专业，期间深度参与超短脉冲激光器研究，研发了多个波段的飞秒光纤激光器，并将自主发明的飞秒光纤激光器成功应用于双光子荧光显微成像系统，为世界首次。后来成功开发了多脉冲间隔扫描图像相关光谱技术，该技术被用于定量揭示细胞膜上某些受体与配体的结合行为，在药物筛选中具有应用价值。近期报告：高分辨模块化显微成像系统（点击报名）李栋：中国科学院生物物理研究所研究员【个人简介】中国科学院生物物理研究所研究员，获国家杰出青年基金，从事光学显微成像技术的开发与生命科学应用研究，特别是开发适于活体、高速、长时程、低损伤的超分辨荧光显微镜成像技术。首创了条纹激活非线性结构光显微镜、掠入射结构光超分辨显微镜，以及傅立叶域注意力深度学习超分辨成像等技术方法。代表性工作发表在Cell、Science、Nature Methods、Molecular Cell、Developmental Cell等期刊。近期报告：超分辨显微成像技术开发、应用与展望 （点击报名）雷铭:西安交通大学 教授【个人简介】雷铭，教授，博士生导师，中国激光杂志社青年编辑委员会常务委员，中国光学学会生物医学光子学专业委员会青年工作组副组长，中国仪器仪表学会显微仪器分会理事。主要从事先进光学成像以及多功能光学微操纵技术的研究。对突破光学衍射极限的细胞成像，特殊光束光学微操纵，非线性光学显微等问题进行了系统地研究。近期报告：高时空分辨的结构光照明显微成像和光学微操纵 （点击报名）孔妤：中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心 电镜平台主任【个人简介】博士，高级工程师，现任中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心电镜技术平台主任，上海市显微学学会理事。从事神经生物学电镜技术和神经组织超微结构研究多年，承担青年促进会、上海市科委等多项课题项目。近年来主要从事微观脑网络结构分析与重构技术、光镜电镜联用技术、免疫电镜技术等在神经环路连接研究中的应用，技术全面，经验丰富，为科研工作者论文的发表提供了高水平的技术支撑服务。近期报告：光镜-电镜关联成像技术及实践 （点击报名）仪器信息网将于2022年8月10日举办“先进生物显微技术及前沿应用”主题网络研讨会，以上内容，均来于此。点击链接报名，获取更多精彩内容：https://insevent.instrument.com.cn/t/M4a

p style=" text-indent: 2em " 本文主要介绍了qPlus型非接触原子力显微镜(NC-AFM)的基本工作原理，qPlus NC-AFM的两种工作模式的应用：高分辨成像获得分子内和分子间原子结构和力谱测量获得表面元素及成键力信息，以及NC-AFM在表面在位化学反应、低维材料、三维成像探测、开尔文探针力显微镜(KPFM)等方面的应用。 /p section style=" box-sizing: border-box text-align: justify " section style=" position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: flex flex-flow: row nowrap margin: 10px 0% position: static box-sizing: border-box " section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto min-width: 10% max-width: 100% flex: 0 0 auto height: auto align-self: flex-start border-width: 0px margin: 0px 2px 0px 0px box-sizing: border-box " section style=" text-align: right margin: 0px 0% justify-content: flex-end position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: inline-block min-width: 10% max-width: 100% vertical-align: top transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -webkit-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -moz-transform: matrix(1, 0, 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107, 192) padding: 0px 10px box-sizing: border-box " section style=" margin: 3px 0% 0px position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" font-size: 17px color: rgb(92, 107, 192) box-sizing: border-box " p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong span style=" box-sizing: border-box " NC-AFM工作原理 /span /strong /p /section /section /section /section /section /section p style=" text-align: justify text-indent: 2em " NC-AFM分为振幅调制和频率调制两种工作模式，超高真空体系中基于qPlus传感器的NC-AFM一般使用频率调制模式。频率调制AFM的基本工作原理是针尖悬臂在外力的驱动下以自由共振频率f sub 0 /sub 简谐振动，振幅(A)保持恒定，当针尖逼近样品时，针尖-样品之间的相互作用力梯度发生变化，引起悬臂共振频率的偏移(Δf)，利用Δf和针尖高度的关联进行成像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " NC-AFM的信号检测电路(图1A)主要由振幅控制模块和频率测量模块两部分组成。针尖悬臂振动信号经过带通滤波器后分成三路：一路信号进入交流直流转换器，将悬臂振幅转化为直流信号，并与振幅设定值比较(两者的差为能量耗散)，通过比例-积分-微分控制器(PID)控制，调整激励信号，使得AFM悬臂保持恒定振幅振动；一路信号输入到相位调节器，经过π/2的相位移后返回激励陶瓷，与交流直流转换器共同组成振幅控制模块(灰色虚线框标记部分)；另一路信号经过基于锁相环(PLL)的频率调制解调器后得到频率偏移信号，与控制针尖高度的模块相结合进行不同模式的成像。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/a2bacf3f-6fd9-4827-86ff-9a0eda9e5d52.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图1 非接触原子力显微镜的工作原理 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 类比于STM工作模式有恒电流和恒高度两种模式，NC-AFM也具有恒频率偏移和恒高度两种主要成像模式。在恒频率偏移成像模式下，通过振幅反馈回路使音叉悬臂保持恒定振幅，通过频率反馈回路调整针尖和样品间的距离保持频率偏移恒定(Δf)，所获得图像为恒定力梯度下的样品表面形貌高度图。在恒高度成像模式下，断开频率偏移控制的反馈回路保持针尖高度恒定，探测扫描过程中的频率偏移变化，所获图像为恒定高度下的样品表面力梯度图。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " NC-AFM之所以能够达到亚分子级分辨，甚至亚原子级分辨率，主要原因是qPlus传感器(如图1所示)的引入。qPlus传感器使用高弹性常数(~1800& nbsp N· m sup -1 /sup )的石英音叉作为悬臂代替传统AFM使用的硅悬臂，石英音叉在针尖-样品的作用力可以以非常小的振幅(& lt 100 pm)稳定成像。此外，qPlus传感器还具有以下优势：qPlus传感器使用导电的金属针尖，可以同时获得STM和AFM信号，可以给出更丰富的样品信息；qPlus音叉使用的石英晶体是压电晶体，振动时会产生和振幅成比例的压电信号，属于自检测传感器，不需要激光检测，适用于极低温工作环境；相比于传统硅悬臂，qPlus传感器体积较大，属于宏观物体，易于集成功能化的针尖。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 针尖-样品之间的总作用力是吸引力和排斥力加和，如图1C所示。从作用范围的不同可以分为长程力和短程力：其中长程力包括范德华力、静电力、磁力；短程力包括化学成键力和泡利排斥力。范德华力产生的原因是原子与原子之间的局域瞬时偶极作用；针尖和样品间的电势差，或功函数差可以产生长程的静电力；在微观上长程的静电力的加和可以产生短程的静电力，其大小随距离指数衰减。短程化学力可分为短程化学成键力和短程泡利排斥力：短程化学成键力衰减长度在化学键长度的量级，由于化学键力很大又相对局域，所以在理想的体系中可以获得很高的分辨；短程泡利排斥力来源于量子力学中电子的量子数不能全同导致的短程排斥力，具有最高的空间局域性。相比于长程力，短程力有更大的力梯度，对Δf的贡献也更大，所以降低针尖的振幅可以一方面大大提高短程力的敏感性，另一方面降低振幅还可以大大降低长程力的贡献，消除长程力的背景。目前认为，在单分子内的原子分辨上 起主要贡献的是泡利排斥力。 /p section style=" box-sizing: border-box text-align: justify " section style=" position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: flex flex-flow: row nowrap margin: 10px 0% position: static box-sizing: border-box " section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto min-width: 10% max-width: 100% flex: 0 0 auto height: auto align-self: flex-start border-width: 0px margin: 0px 2px 0px 0px box-sizing: border-box " section style=" text-align: right margin: 0px 0% justify-content: flex-end position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: inline-block min-width: 10% max-width: 100% vertical-align: top transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -webkit-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -moz-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -o-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) border-style: none solid border-width: 1px 1px 1px 0px border-radius: 0px border-color: rgba(255, 255, 255, 0) rgb(92, 107, 192) rgb(92, 107, 192) rgb(223, 46, 0) padding: 5px 10px background-color: rgba(255, 255, 255, 0) box-shadow: rgba(255, 255, 255, 0) 0px 0px 0px line-height: 1 letter-spacing: 0px width: auto height: auto box-sizing: border-box " section style=" text-align: justify font-size: 19px color: rgb(92, 107, 192) font-family: Optima-Regular, PingFangTC-light box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong style=" box-sizing: border-box " 2 /strong /p /section /section /section /section section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto border-width: 1px 0px 0px flex: 100 100 0% align-self: flex-start height: auto border-top-style: solid border-top-left-radius: 0px border-top-color: rgb(92, 107, 192) padding: 0px 10px box-sizing: border-box " section style=" margin: 3px 0% 0px position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" font-size: 17px color: rgb(92, 107, 192) box-sizing: border-box " p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong span style=" box-sizing: border-box " qPlus NC-AFM的工作模式 /span /strong /p /section /section /section /section /section /section p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2.1 高分辨成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 实现分子内部单原子的识别是表面显微技术的重要目标。STM可获得原子级的图像，但由于隧穿电流主要探测的是费米面附近的局域电子态密度，因此对于分辨吸附分子内部的原子结构有一定的难度。NC-AFM探测的是针尖与样品原子间的相互作用力，在成像区域起主要贡献的是短程泡利排斥力，其探测的实质为分子内部总电子密度的分布，这使得AFM在理论上具有比STM更高的空间分辨能力。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了达到NC-AFM的超高分辨率，针尖需要满足两个条件：一是化学惰性，保证针尖与样品分子之间的弱相互作用力，避免分子被针尖操纵；二是针尖尖端必须尖锐，针尖半径足够小(亚纳米尺度)从而确保可以获得原子级别的分辨，这两个条件保证了针尖可以逼近表面吸附的分子从而达到成像所需的泡利排斥力区域。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了能够分辨分子内部的原子结构，NC-AFM技术还被用于化学键键级研究。利用NC-AFM技术识别键级的机制有两种：一是电子密度随键级的增大而增大，在相同高度下高键级区域与针尖之间具有更大的泡利排斥力，因此在AFM图像中呈现更亮的衬度；二是由于化学键长随着键级的增大而减小，结合针尖上修饰的CO分子的偏转作用可以判断其键级大小。由于CO针尖的偏转作用，AFM图像中所有化学键长都被放大，无法利用测量值与理论键长直接进行比较，但可以利用不同位置化学键的测量值进行对比获得其键级信息。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为了保证针尖及样品的稳定性，大多NC-AFM图像的采集需要在液氦温度，极少数结果在液氮温度下获得。随着技术的进一步发展，德国雷根斯堡大学Giessibl团队于2015年首次在室温下利用qPlus传感器及W针尖获得了苝四甲酸二酐分子的AFM图像。这一成果对于将qPlus NC-AFM技术应用于常温化学反应及分子结构识别等领域具有突破性的意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了分子内部原子结构和化学键的识别，qPlus NC-AFM也可以识别分子间相互作用。2013年，裘晓辉团队以Cu(111)单晶表面吸附的8-羟基喹啉分子为研究体系，首次利用qPlus NC-AFM技术实现了实空间对分子间氢键的成像。卤键是一种类似氢键的分子间的相互作用，是由卤素原子的亲电位点(称为σ-hole)和另一原子的亲核位点之间形成的非共价相互作用。Cl、Br、I等卤素原子形成卤键的键能逐渐增大，F原子由于难以形成σ- hole，因此F原子之间认为没有卤键存在。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 分子间氢键和卤键被实空间观测对于研究分子间弱相互作用力具有重要意义。氢键之所以能够被NC-AFM观测到，最初的解释是由于氢键的形成增大了该处的电子密度，因此针尖可以探测到增强的泡利排斥力，故而可以获得氢键成像。之后，捷克科学院Hapala团队利用CO针尖建立模型模拟发现，单纯利用针尖尖端CO分子所受范德华力引起的偏转，也可以实现上述结果显示的分子间氢键衬度特征。由于在图像模拟中未考虑分子间电子密度的作用，因此他们认为NC-AFM图像中针尖偏转对分子间作用力成像起了主要作用。随后，芬兰阿尔托大学Liljeroth和荷兰乌特勒支大学Swart等利用二对吡啶基乙炔(BPPA)分子自组装体系对该问题进行了进一步的研究。BPPA分子利用分子间氢键形成四聚体结构(如图3 (G, H)所示)，示意图显示上下两个BPPA分子之间未直接形成化学键，但相对的两个N原子之间在NC-AFM图像中出现亮线。利用CO软性针尖进行Lennard-Jones势模拟图像与实验结果相似。因此他们认为针尖偏转在AFM成像上具有重要的影响：一方面使化学键的AFM衬度锐化，易于得到分子内部原子结构，另一方面在相邻非常近但未成键的两原子之间，偏转效应会使图像中出现成键的假象。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1885fe3a-f255-4b08-972e-86fe121a072d.jpg" title=" 3.jpg" alt=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图3 分子间化学键高分辨成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 虽然NC-AFM已经实现了亚原子级别的高分辨成像，但其成像机制在国际上仍具有一定的争议，针尖偏转和电子密度在分子间成像上的贡献孰多孰少，亦或是某一因素起单独作用，目前并没有定论。解决这一问题也是现在NC-AFM技术最重要的目标之一，也是该技术应用于研究分子间成键和弱键相互作用体系的基本前提。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 2.2 针尖-样品作用力谱测量 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " NC-AFM的力谱功能可以定量测量针尖-表面之间的相互作用力和能量，是研究高分辨成像和原子/分子操纵机理的关键。力谱是在特定的位置上记录针尖-样品相互作用力梯度(即Δf)与针尖-表面间距(d)的关系，即Δf(d)曲线，利用Sader和Jarvis提出的转换关系可以将Δf(d)曲线转化为F(d)曲线。当针尖与样品之间距离较远时，其作用力包括宏观尺度的范德华力、针尖尖端与样品的局域范德华力、偶极或带电样品引起的静电力，短程的泡利排斥力在此时可以忽略。针尖与样品之间距离较近进行成像扫描时，泡力排斥力对成像起主导作用，但长程的范德华力和静电力仍有作用(图4A)。因此，定量研究针尖与样品间的短程泡利排斥力时需要在总力谱的基础上扣除长程力背景(图4B)。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/e4d6a009-363d-4afe-92ca-e5ff9242a84a.jpg" title=" 4.jpg" alt=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图4 针尖-样品间作用力测量 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2001年，瑞士巴塞尔大学Lantz团队首次在低温下利用力谱技术测量了Si针尖与 Si(111)-(7× 7)表面Si原子悬挂键间形成的共价键力的大小为2.1 nN，如图4(C,D)所示。这一结果是化学成键力测量上的突破性进展。2007年，日本大阪大学Morita团队在室温下利用不同结构的针尖测量了Si基底上沉积Sn分子后针尖与Si原子和Sn原子间的力谱，将每种针尖测得的短程力谱根据Si原子力谱的最大吸引力进行归一化后得到Sn原子和Si原子力谱的最大吸引力比值为0.77 : 1 (图4(E, F))。同样的方法可得到Pb原子和Si原子力谱的最大吸 引力比值为0.59 : 1。基于以上结果，在Si(111)基底上Si、Sn、Pb合金材料上通过区别不同原子与针尖之间吸引力最大值的差别，可以实现Si、Sn、Pb化学元素的识别(图4(G,H))。NC-AFM的成像技术和力谱测量相结合，有利地推进了扫描探针技术对尺度空间和能量空间分辨率的提高，为研究原子或分子间相互作用及化学键的形成具有重要意义。值得注意的是，以上提到的研究结果都早于qPlus传感器的发明，是利用悬臂梁针尖测量所得。 /p section style=" box-sizing: border-box text-align: justify " section style=" position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: flex flex-flow: row nowrap margin: 10px 0% position: static box-sizing: border-box " section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto min-width: 10% max-width: 100% flex: 0 0 auto height: auto align-self: flex-start border-width: 0px margin: 0px 2px 0px 0px box-sizing: border-box " section style=" text-align: right margin: 0px 0% justify-content: flex-end position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: inline-block min-width: 10% max-width: 100% vertical-align: top transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -webkit-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -moz-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -o-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) border-style: none solid border-width: 1px 1px 1px 0px border-radius: 0px border-color: rgba(255, 255, 255, 0) rgb(92, 107, 192) rgb(92, 107, 192) rgb(223, 46, 0) padding: 5px 10px background-color: rgba(255, 255, 255, 0) box-shadow: rgba(255, 255, 255, 0) 0px 0px 0px line-height: 1 letter-spacing: 0px width: auto height: auto box-sizing: border-box " section style=" text-align: justify font-size: 19px color: rgb(92, 107, 192) font-family: Optima-Regular, PingFangTC-light box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong style=" box-sizing: border-box " 3 /strong /p /section /section /section /section section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto border-width: 1px 0px 0px flex: 100 100 0% align-self: flex-start height: auto border-top-style: solid border-top-left-radius: 0px border-top-color: rgb(92, 107, 192) padding: 0px 10px box-sizing: border-box " section style=" margin: 3px 0% 0px position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" font-size: 17px color: rgb(92, 107, 192) box-sizing: border-box " p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong span style=" box-sizing: border-box " qPlus NC-AFM的应用 /span /strong /p /section /section /section /section /section /section p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.1 针尖修饰对成像的影响 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在AFM成像研究中，针尖的原子组成和几何结构对成像结果具有重要影响。通常实验中可以通过针尖脉冲，降低扫描高度或撞针的方法进行针尖处理，但这些处理方法获得的针尖重复性不高且难以确定针尖的具体原子结构。而纵向原子/分子操控技术可以高效地将特定的分子或原子从样品表面提取，修饰到针尖尖端，提高AFM成像的分辨率。已经实现可以进行针尖修饰的原子/分子包括H原子、卤素原子(Cl，Br)、惰性气体分子(Ar，Kr，Xe)及小分子如CO、NO、CH4等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前，对于表面吸附分子的结构识别和化学反应研究一般选择CO分子修饰的针尖。修饰步骤如下：首先将CO分子沉积在基底表面，将NC-AFM针尖置于CO分子上方，在针尖方向施加-2.8 V的恒定电压激发CO分子跳到针尖端，若重复扫描图像发现CO分子消失且分辨率得到极大地提高则认为CO分子已修饰到针尖尖端。尖端修饰的CO分子的偏转极大地提高了分子内部原子结构的AFM分辨率，但同时也带来了图像扭曲的问题(图5A)。惰性气体如Xe原子可以在金属基底、NaCl基底或分子自组装网格上吸附并修饰针尖，将针尖置于Xe原子上方，下压0.3 nm，继续扫描发现该处Xe原子消失，且图像分辨率显著提高， /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 证明Xe原子被修饰在针尖尖端。对同一个分子的成像结果显示Xe针尖的分辨率低于CO针尖，但分子成像的扭曲程度比CO针尖小(图5B)。与CO修饰针尖相比，Xe针尖的一个优点是在STM成像实验中避免CO中O原子p波函数态对分子轨道成像的贡献。Kr针尖的制备方法类似Xe针尖，但稳定性比Xe针尖弱。卤素原子的提取方法与Xe原子类似，Cl原子通常来源于NaCl晶体，Br原子通常来源于从有机分子上断键后的游离Br原子。卤素原子修饰的针尖分辨率比CO针尖低，但是图像扭曲程度也较低，这主要是由于卤素原子的偏转效应比CO分子弱(图5(C, D))。Br原子虽然比Cl原子半径大，但成像分辨率相近。Br针尖的优势在于易于制备，并且可以对NaCl上的DBA单分子进行“pulling”模式的横向操纵，这对于其他修饰针尖来说是比较困难的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 除了以上提到的可与针尖尖端形成较弱成键的分子和原子外，利用O原子与Cu针尖形成CuO针尖，O原子的存在可减弱Cu针尖与样品之间的作用力，同时具有稳定的原子结构，减少针尖偏转对图像成像的影响。如图5(E, F)所示，利用O针尖获得的二蒄(DCLN)分子的AFM图显示分子外围的C原子呈现比分子内部C原子更亮的AFM衬度，这是由于分子外围C原子上具有更高的电荷密度以及与针尖具有更小的范德华吸引力导致，两种原因所占的比例约为30% : 70%。此外，CO针尖进入排斥力成像区域后具有严重的偏转效应，导致对化学键的成像有30%的放大，而O针尖所引起的成像放大效应几乎可以忽略。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/3234dc8f-eb23-4348-a559-cd7e82fa60e7.jpg" title=" 5.jpg" alt=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图5 不同针尖修饰对成像的影响 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.2 对低维纳米材料的研究 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 低维材料是材料学科和物理化学研究中的重要研究方向，其中以石墨烯为代表的一维/二维材料的表面原位合成研究至关重要。对于表面低维材料的结构研究多以STM为主，但是对于石墨烯以及石墨烯纳米带(GNRs)这类具有较强电子离域性质的材料来说，STM图像呈现的是材料整体的电子态信息，难以直观地确定材料的原子结构、缺陷和边界结构等。NC-AFM 技术有效地解决了这些问题。由于石墨烯具有化学惰性，且尺寸较大不易被针尖操纵，所以可以直接用金属针尖对石墨烯进行NC-AFM成像。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 图6(A,B)是分别用W针尖和CO针尖对Ir(111)基底上的石墨烯进行成像，可以识别长程的摩尔条纹(周期~2.5 nm)。活性金属针尖扫描时，石墨烯晶格呈现六方对称的点状，在该状态下降低针尖高度，图像会发生反转呈现蜂窝状晶格。而电学非活性的CO针尖扫描时，石墨烯在所有高度下只呈现蜂窝状晶格。对于GNRs、NC-AFM的成像能够提供更为精细的结构信息，图6C左下角是GNRs的STM图像，条带区域呈现均一的电子态。而相对应的利用CO针尖扫描获得的 AFM 图像中可以清晰的观测 GNRs的原子结构。该GNRs是由六排碳原子组成的具有锯齿型边界的纳米带，简称6-ZGNRs (6-zigzag graphene nanoribbons)，边界C由H原子终止。对6- ZGNRs进行边界修饰可以得到图6D所示的原子结构，在 6-ZGNRs 的两个锯齿型边界上分别修饰了周期性的荧蒽基团，边界的C原子仍由H原子终止，而不以自由基形式存在。NC-AFM图像还可以分辨GNRs中的掺杂原子，如图6E所示，GNRs span style=" text-indent: 2em " 中衬度较暗的区域是对位的两个B原子掺杂(标记为红点)，呈现与C原子差别较大的AFM衬度不仅是由于B原子的缺电子特性导致该位点的电子密度较低，更主要的原因是由于在该结构中B原子在高度上比C原子低30 pm53。此外，NC-AFM还可以研究其他类型的缺陷态，例如图6F所示的两GNRs交界处形成的非完美融合中的五七元环结构等。以上这些结构信息对研究GNRs的物理性质和边界态结构具有重要意义。除了石墨烯、石墨烯纳米带等导电材料，NC-AFM对于氧化物、氮化物等绝缘材料的结构研究也具有一定的优势。 /span /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " span style=" text-indent: 2em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/08f77a2e-f030-4be2-8c18-5fefb84c84d2.jpg" title=" 6.jpg" alt=" 6.jpg" / /span /p p style=" text-align: center " strong 图6 q Plus NC-AFM在低维纳米材料中的应用 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 利用qPlus NC-AFM研究绝缘材料表面原子结构的工作，大多是基于金属单晶表面的超薄层样品，只有少数研究是基于严格意义上的体相绝缘体材料。从基本原理上分析，qPlus NC-AFM用于研究体相绝缘材料是可行的，但在实际应用中存在一定的困难。首先，体相绝缘材料与针尖之间具有电势差，由于qPlus针尖弹性常数大，工作振幅极小(& lt 100 pm)，需要在较小的针尖-样品距离下才能得到成像，而在此状态下，针尖-样品间电势差引起的静电力无法估量；第二，针尖形状和尖端修饰的分子对AFM成像分辨率具有极大的影响，纯绝缘体表面很难对针尖进行原位处理或修饰。因此目前研究的体相绝缘体材料大多是平整度较高的晶体，例如NaCl等。如何克服以上难点将qPlus NC-AFM更广泛地应用于体相绝缘体材料对于一些催化体系的活性位点、燃料电池材料的工作机制的研究具有重要意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.3 表面化学反应研究 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 观测化学反应过程中分子和原子的重组对催化机理研究具有重要意义，也是表面物理化学研究中的巨大挑战。2013年，加州大学伯克利分校的Crommie和Fischer等利用NC-AFM首次观测了Ag(100)基底上oligo-(phenylene-1,2-ethynylenes)单分子的内部原子结构以及在该表面的单分子环化反应过程。反应物和产物分子的STM图无法直观解析分子结构(图7A-C)，但相对应的NC-AFM图像(图7D-F)可以提供分子内部的原子排列的结构信息。除了分子中原子位置和共价化学键之外，反应物分子中两苯环之间的C≡C键也可以清晰地分辨，这是由于三键区域具有较高的电子密度导致。而分子外围AFM衬度的增强则是由与该处具有较小的范德华吸引力背景，离域π电子体系边缘处的电子密度增强和分子平面的扭曲等因素造成的。产物分子中可以清晰地分辨分子环化反应后形成的四元、五元、六元环以及分子边缘C原子连接的氢原子。通过AFM高分辨图像确定的原子结构证实反应物和多种产物具有同样的分子式，因此该表面环化反应是反应物分子的异构化过程。随后，他们用同样的方法研究了oligo-(E)-1,1′-bi(indenylidene)分子在Au(111)表面的环化和双自由基聚合反应和 1,2- bis(2- ethynyl phenyl) ethyne分子的二聚体偶联和环化过程(图7G-I)，并通过反应中间产物确定了该反应的复杂路径，并提出该反应路径不仅决定于表面能量耗散，也取决于反应熵增加。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/1e218ed1-ae02-4059-addd-aad91a26105a.jpg" title=" 7.jpg" alt=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图7 q Plus NC-AFM在表面化学反应中的应用 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 目前，NC-AFM技术被越来越多的应用到表面化学反应领域，在原子、分子的层次研究化学反应的机制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.4 三维成像技术 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 由于qPlus NC-AFM成像的主要贡献来源于针尖与样品之间的短程泡利排斥力，因此针尖与样品间工作距离非常近，通常在1 nm以内，这导致qPlus NC-AFM的应用主要局限在平面分子或二维结构表面等起伏较小的材料样品体系。近年来，人们致力于发展qPlus NC-AFM在三维成像上的应用，并拓展了多种不同的方法。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2015年，德国雷根斯堡大学Albrecht团队利用CO针尖研究了非平面分子二菲并[9,10-b:9′,10′- d]噻吩(DPAT)的表面吸附和环化反应。DPAT分子的两个分支由于空间位阻的作用无法存在于同一平面内，当分子吸附在Cu(111)表面时，一个分支与表面平行，另一分支的两个苯环与表面分别形成10° 和23° 的夹角，如图8B左图。为了能够准确地表征与平面具有一定夹角的分子结构，将扫描平面进行一定的旋转，直至获得非平面区域清晰的原子结构图像。利用这一方法一方面可以有效地得到立体分子原子结构，另一方面可以根据旋转角度确认分子立体部分与平面部分之间的夹角。但对于夹角太大的立体分子不能单纯利用该方法确认分子内部夹角，因为针尖CO的偏转会对成像分析具有一定的影响。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/4f8a208b-efb0-4fd2-aa9c-f3c858367d6e.jpg" title=" 8.jpg" alt=" 8.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图8 q Plus NC-AFM的三维成像 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 对于表面催化或表面在位化学反应，分子在基底上的吸附位点和角度等对催化或反应活性具有重要的影响。由于高度的差异，通常AFM只能够分别分辨吸附分子或基底的原子结构，2015年，日本国家材料科学研究所Moreno团队提出了一种利用多通道AFM同时分辨分子结构和基底结构的方法。首先接通恒Δf反馈回路，对样品表面形貌进行一次AFM扫描(图8D,F)，然后断开反馈回路，将针尖沿一次扫描的形貌路径进行二次扫描，但二次扫描需要在针尖上施加高度补偿将针尖置于更靠近样品的位置以保证获得清晰的原子分辨图像(图8E,G)，他们利用这一方法同时获得基底锐钛矿(101)和其表面吸附的并五苯分子和C60分子的原子结构。这种方法有望被应用于非平面纳米结构的研究，例如纳米管、纳米颗粒、聚合物和生物分子等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 3.5 表面电荷分布的测量 /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 通过测量不同电荷状态下针尖与样品的接触势差，即KPFM中的局域功函数差，可以实现对表面分子或原子/离子电荷分布或带电性质的测量。2012年，Mohn团队采用qPlus-AFM的KP-FM成像模式，通过测量萘酞菁分子内部的局域功函数差，获得了分子内的电荷分布的亚分子分辨图像(图9A-C)。具体测量模式为将萘酞菁分子所在的区域分为64 × 64个像素点，在恒高模式下，在每个像素点处做Δf(V)谱(在保持针尖-样品间距离恒定下，频率偏移随针尖和样品间偏压变化曲线)，得到分子内不同位点的局域接触势差。这对应于分子内不同位点的带电状态或电荷分布，这种方法可以实现对由于氢原子位置改变引起的分子内电荷分布的识别。通过利用CO分子修饰针尖，可以进一步提高分辨率。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 2009年，Gross团队通过针尖施加电压脉冲，让吸附在NaCl薄层上的金属Au和Ag原子分别得到和失去一个电子，得到Au-和Ag+离子。通过比较在中性原子和带电离子上获得的Δf(V)谱，发现中性原子与带电离子的局域功函数差有约30 mV，且正离子和负离子具有相反的局域功函数差，实现了原子不同带电状态的识别和测量。通过针尖操控，可以实现Au sup - /sup 离子、Au原子和Au sup + /sup 离子的三态电荷调控(图9(D, E))。对于TTF-PYZ2这类自身带有电子给体和受体的双极性分子，利用局域功函数差的测量可以判定分子内电荷转移方向(图9(F-H))。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/685f29b1-7ffe-4236-adcf-e38f614dbfeb.jpg" title=" 9.jpg" alt=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图9 表面电荷分布测量 /strong /p section style=" box-sizing: border-box text-align: justify " section style=" position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: flex flex-flow: row nowrap margin: 10px 0% position: static box-sizing: border-box " section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto min-width: 10% max-width: 100% flex: 0 0 auto height: auto align-self: flex-start border-width: 0px margin: 0px 2px 0px 0px box-sizing: border-box " section style=" text-align: right margin: 0px 0% justify-content: flex-end position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" display: inline-block min-width: 10% max-width: 100% vertical-align: top transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -webkit-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -moz-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) -o-transform: matrix(1, 0, -0.2, 1, 0, 0) border-style: none solid border-width: 1px 1px 1px 0px border-radius: 0px border-color: rgba(255, 255, 255, 0) rgb(92, 107, 192) rgb(92, 107, 192) rgb(223, 46, 0) padding: 5px 10px background-color: rgba(255, 255, 255, 0) box-shadow: rgba(255, 255, 255, 0) 0px 0px 0px line-height: 1 letter-spacing: 0px width: auto height: auto box-sizing: border-box " section style=" text-align: justify font-size: 19px color: rgb(92, 107, 192) font-family: Optima-Regular, PingFangTC-light box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong style=" box-sizing: border-box " 4 /strong /p /section /section /section /section section style=" display: inline-block vertical-align: top width: auto border-width: 1px 0px 0px flex: 100 100 0% align-self: flex-start height: auto border-top-style: solid border-top-left-radius: 0px border-top-color: rgb(92, 107, 192) padding: 0px 10px box-sizing: border-box " section style=" margin: 3px 0% 0px position: static box-sizing: border-box " powered-by=" xiumi.us" section style=" font-size: 17px color: rgb(92, 107, 192) box-sizing: border-box " p style=" white-space: normal margin-top: 0px margin-bottom: 0px padding: 0px box-sizing: border-box " strong span style=" box-sizing: border-box " 总结 /span /strong /p /section /section /section /section /section /section p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 应用qPlus传感器的NC-AFM使得扫描探针技术在空间分辨率上得到了提升，自从2009年Gross团队首次利用NC-AFM技术得到单分子内部原子结构成像后，该技术进一步应用在化学键键级、分子间氢键、卤键、表面纳米结构的研究中，通过3D NC-AFM技术还可以获得非平面分子的内部结构以及同时获得吸附分子和吸附基底的原子结构。NC-AFM技术对于研究表面原位化学反应、表面催化、低维材料等具有极大的优势。根据NC-AFM技术发展的谱学测量可以根据针尖与不同原子之间作用力的差异，实现对样品表面的原子操纵、元素识别、电荷分布测量等，对表面异质结和界面研究具有重要意义。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 尽管基于qPlus传感器的NC-AFM技术已经获得了相当的发展，但在技术以及应用体系上仍面临以下问题和局限：为了保证图片的信噪比和分辨率，扫描速度相对较慢，由此连带产生热漂移问题，热漂移等问题的存在使仪器需要在液氦温度下工作，成本较高，虽然目前在液氮和室温也得到了分子内部结构的图像，但分辨率与液氦温度下的图像相差甚远；由于STM和NC-AFM电极都集成在qPlus传感器上，工作时电流信号会对力信号产生串扰，与此同时电流的存在会在针尖和样品之间引入静电势，影响力信号的测量；对于力谱测量，针尖形状对针尖-样品间作用力影响极大，如何合理地扣除背景力，保留化学成键力成分，建立一套有效的力谱测量和分析标准也是亟待解决的重要问题。此外，对于qPlus NC-AFM的成像机制，尤其是考虑CO针尖偏转效应的前提下，仍具有一定的争议，需要更多的实验探索和发展相应的理论进行分析。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为解决这些问题，科学家们致力于开发更高频的力传感器，优化传感器电路，发展详尽的NC-AFM力谱测量的理论和成像模拟理论，联合NC-AFM与其它技术(如STM、光谱等)，在提高空间分辨率的同时进一步提高时间分辨率。NC-AFM的快速发展为物理、化学、材料等研究领域带来了众多突破性的进展。目前，NC-AFM已能够达到亚原子级分辨率，这对在分子/原子尺度研究催化反应机理、化学成键机制等具有绝对优势，可以应用在分子筛、金属纳米颗粒、金属氧化物表面等催化体系的基础研究。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在未来发展中，NC-AFM与其它表面分析技术的联用将进一步拓宽其研究领域，例如，NC-AFM与STM模式的联用可以研究样品不同的结构和物理化学特性，是全面而深入地研究原子尺度接触问题不可或缺的工具；NC-AFM与光谱技术联用可以研究分子或材料内部原子结构与能带结构关系、光催化或反应过程的基元步骤；基于NC-AFM技术的KPFM也已经成为一种具有高空间分辨和能量分辨的表征手段，可以在表面构造功能纳米结构，并研究分子内电荷分布、电荷传输路径和化学反应活性等问题，为材料、物理、化学和生命科学研究提供了新的思路。 /p p br/ /p p strong 本文来自： /strong 刘梦溪,李世超,查泽奇,裘晓辉.qPlus型非接触原子力显微技术进展及前沿应用[J].物理化学学报,2017,33(01):183-197. /p

科学仪器的发展，不断促进对新材料的探索，从而直接或间接影响各科技领域的方方面面。工欲善其事必先利其器，深化与落实科学仪器的自主研发，更是科技攻关的桥头堡。扫描隧道显微镜（STM），及一系列扫描探针显微镜（SPM） ：原子力显微镜（AFM）、扫描近场光学显微镜（SNOM） 等，掀起一场纳米技术革命，广泛应用于材料表面纳米尺度局域电子态、形貌以及分子振动等丰富物性的研究。电输运性质作为材料的关键参数，被广泛关注。集成多个独立STM的多探针STM系统，通过施加电/力等调控手段，实现纳米尺度、原位表征材料局域电子态与局域电输运性质，有望加速后摩尔时代新器件的基础研究。四探针 STM 可实现微观体系的四端法测量，有效消除接触电阻带来的测量误差，获得材料的本征电导率。多个独立探针的协同操纵和成像，往往需要相同数量的多套STM控制系统。随着STM探针／压电驱动部件的增加，多探针控制系统的成本和复杂度急剧增加。因此，发展低成本、高效率、可扩展的通用控制解决方案，实现STM控制系统分时操纵多个探针、乃至探针阵列的技术十分必要。中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心高鸿钧研究团队多年来一直致力于扫描探针显微学及其在低维量子结构方面的应用，在前沿科学研究取得一系列重要成果。同时，他们也在相关高精尖仪器自主研制方面不断积累，奠定了扎实的基础。物理所技术部郇庆/刘利团队一直致力于科研仪器设备的自主研发，与所内外多个课题组紧密合作，在核心关键部件、成套系统等方面取得了一系列成果（包括一台商业化四探针系统的彻底升级改造【Review of Scientific Instruments, 88(6):063704, 2017】、光学-低温扫描探针显微镜超高真空联合系统【Review of Scientific Instruments 89, 113705 (2018)】和新一代高通量薄膜制备及原位表征系统【Review of Scientific Instruments 91, 013904 (2020)】的自主研制）。两个团队再次密切合作、联合攻关，共同指导N04组博士生严佳浩（已毕业，爱尔兰科克大学博士后）、马佳俊、王爱伟（已毕业，国家纳米中心博士后）、马瑞松（已毕业，物理所关键技术人才）等同学成功研制并搭建了一台多探针STM分时复用切换系统，完成单个STM控制系统依次操纵多个探针在纳米尺度下的成像与定位，以及维持探针位置后的局域电输运测量。该系统采用的核心思路为研发团队首次提出，软硬件均完全自主研发，采用了ARM + DSP + FPGA多核数字平台来兼备复杂切换逻辑、多路高精度高速并行采样与数据处理，涉及C/C++与Verilog HDL编程语言，并提供图形操作界面以提高易操作性，具备多项独特优点：1）单个探针内大、小扫描管及多个探针间的无缝切换，无瞬态抖动；2）皮安级电流切换；3）任意单个探针具备毫米级移动范围与原子级空间分辨；４）多个探针可无限靠近，最小距离仅取决于针尖曲率半径；５）原位、纳米尺度、相同区域内，STM成像与电输运测量。该联合研发团队用６年多时间对系统进行了反复地设计优化和改进，并进行了全面性能测试。该研发成果所涉及的多项关键技术，如微弱信号的放大与切换、高稳定电压保持、复杂控制逻辑等，是未来大规模探针阵列应用的重要技术基础。分时切换的核心思路具有可扩展性强、成本低廉的特点，有望在材料基因组研究高通量表征领域有广泛的应用。该系统的详细介绍发表在近期的《科学仪器评论》杂志上【Review of Scientific Instruments 92, 103702 (2021) doi: 10.1063/5.0056634】。该工作得到了中国科学院关键技术研发团队项目(GJJSTD20200005)、国家自然科学基金国家重大科研仪器研制项目(11927808)和国家自然科学基金委青年基金项目(12004417)等的支持。图1：分时复用切换方案图2：分时复用系统硬件设计图3：分时复用切换系统软件架构图4：分时复用切换系统部分图形用户界面图5：单STM探针空间定位图6： 多探针切换与空间定位附：Rev. Sci. Instrum. 92, 103702 (2021).pdf

伯桢生物联合创始人、市场总监 胡浩博士（左）徕卡显微中国区生命科学销售总监吴长发先生（右）2023年6月6日，正值芒种节气，徕卡显微系统（上海）贸易有限公司（以下简称徕卡显微）与伯桢生物科技（苏州）有限公司（以下简称伯桢生物）在中国苏州完成战略合作签约，将携手共建类器官智能成像开发平台。类器官作为生物医药ge命性的模型，已然成为全球生命科学、临床医学、医药研发瞩目的方向。作为一个创新型的模型系统，广大用户期待得到更为成熟的类器官技术体系和更为标准的鉴定方案，在此背景下，伯桢生物将和徕卡显微达成深度合作，将伯桢生物的标准化类器官培养体系与徕卡显微的智能化类器官成像解决方案互融互通，共建多维成像平台，力图将类器官技术发展推向标准化、智能化。伯桢生物首席科学家赵冰表示伯桢深耕类器官行业底层技术创新，拥有全球领先的类器官模型构建能力和技术平台，率先搭建了人源类器官新冠感染模型、母细胞瘤发生模型等多疾病模型与新药研发平台，以及基于组织及肿瘤微环境解析的创新类器官构建平台。公司产品质量和技术服务能力已得到300余家新药研发企业、科研院所和医疗机构的认可，并将持续加强多谱系多癌种类器官构建、基因操纵、药物发现与药效评价、实验动物移植平台建设，引领生物医药创新技术提升。伯桢生物首席科学家 赵冰徕卡显微系统中国区总经理章越在致辞中提到，徕卡显微创立于19世纪，具有170多年历史，是现代生命科学发展的见证者和助力者。徕卡显微始终秉持着创始人之一的恩斯特徕兹一世 (Ernst Leitz I) 提出的“与用户合作，为用户服务”的宗旨。长期以来与科学界、医学界和工业领域的密切合作，通过汲取用户的想法，进行持续的突破与创新，继而开发满足用户需求的定制解决方案。徕卡显微凭借创新的产品与技术在其服务的市场上不断地树立新的标杆。徕卡显微系统中国区总经理章越徕卡显微与伯桢生物类器官智能成像开发平台战略合作的达成，将为类器官成像带来ge命性的变化。在此战略合作框架下，双方将伯桢生物的标准化类器官培养和技术体系，结合徕卡显微的经典宽场、多模态智能成像仪、激光共聚焦和人工智能图像分析软件等全线产品，为中国乃至全球打造出类器官全流程解决方案，共创类器官技术“人人皆享，触手可及”的未来。徕卡显微所属的丹纳赫生命科学平台也极为关注类器官领域，特授予赵冰教授丹纳赫生命科学平台科研专家顾问称号。签约仪式之后，伯桢生物联合创始人、市场总监胡浩博士分享了类器官培养完全解决方案的报告。伯桢生物始于国内类器官原点，以强大底层研发精准击穿类器官行业痛点，通过类器官专用生长因子蛋白质工程改造、类器官标准化试剂盒溯源发育逻辑开发，实现类器官标准化培养；通过类器官培训班、类器官技术手册、类器官直播间、类器官行业标准多维生态夯实类器官标准化技术，让类器官更科学、更标准是伯桢生物为生命科学、新药研发带来的新动能。徕卡显微系统应用专员游换阳分享了类器官多维度多模态影像应用报告，针对类器官天然的三维结构的复杂特征，借助徕卡经典宽场、多模态智能成像仪、激光共聚焦和人工智能图像分析软件等，为大家呈现了类器官更清晰的成像效果、更智能的数据分析，让客户感受到了类器官从培养到形态和功能鉴定的全流程方案。报告分享之后，现场嘉宾在伯桢生物和徕卡显微的应用专家带领下上机体验类器官的多维成像，感受类器官影像魅力。同时来自全国各地的伯桢-徕卡联合培训班的学员也开始了实操为王，在两天内掌握类器官培养和类器官影像的神奇之旅。以类器官智能成像开发平台为始，伯桢生物与徕卡显微将携起手来，一同为类器官事业发展贡献力量。心合意同，谋无不成，我们共同期待类器官智能成像新纪元的到来。了解更多：徕卡显微

全球领先测量仪器制造商美国Veeco公司，将于2008年7月2日在广州举办原子力显微镜（AFM）技术研讨会。Veeco公司为用户提供纳米世界最佳的解决方案，旗下的DI原子力显微镜是世界上使用最广泛的AFM。它具有出众的扫描能力和优异的可操作性，同时具有很好的扩展能力。这些优异的性能，使它广泛地应用在材料科学、纳米刻蚀及操纵技术、生命科学、器件表征、力学、物理学等各个领域。此次研讨会，我们将向您展示DI AFM的原理及其强大的应用功能。 本次研讨会将提供免费午餐，现场可免费停车。 报名参加表格可在本站资料中心下载，或直接联系我们报名。 联系人：付珊珊电话：021-68866186-123传真：021-68866225电子邮件：sfu@veecoasia.com fss5233@126.com -----VEECO 原子力显微镜（AFM）技术研讨会----- 地点：香格里拉大酒店一层罗浮厅，广州市海珠区会展东路1号 时间：2008年7月2日 09:30-16:00

p 　　俄罗斯托木斯克理工大学、圣彼得堡国立信息技术、机械与光学大学(ITMO )、英国班戈大学、以色列本· 古里安大学的联合研究团队获取了一种新型人造弯曲光束，学者们称之为“光子钩”。此前，科技界仅知道一种艾里弯曲光束。“光子钩”可以用于显微镜学以获取超高分辨率图像，科学家们表示它可以作为纳米粒子的操纵者并移动它们。研究结果发布在《Optics Letters》(IF 3.416 Q1)和《Scientific Reports》(IF 4.259 Q1)杂志上。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/b060d960-7e2c-4dde-a5c4-2ca6501025de.jpg" title=" 1.png" / /p p style=" text-align: center " 艾里弯曲光束 /p p 　　已知的艾里弯曲光束中，光是以抛物线形式传播的。科学家们认为，这种光束的获取和在显微镜中的使用均极其复杂。以前人们普遍认为，除了艾里光束，其它类型的弯曲光束是不存在的。现在科学家们成功获得了新的弯曲光束，并对光子射流基弯曲光束制取原理申请了专利。 /p p 　　在《Optics Letters》杂志上发表的相关文章里描写了“光子钩”的特性。为了在实验中获取光束，使用了带对接棱镜的立方体颗粒。当光束辐射在颗粒末端时，棱面及颗粒内部就会产生衍射。由于棱面内部和棱面附近相速度的差异，会形成下降波峰，它们聚集在电介质颗粒粒子的出口处。由于一个棱面是倾斜的，所以波与波之间互相干扰，在局部区域获取弯曲光束。弯曲光束可以在光压作用下实现纳米粒子的移动，越过障碍物。 /p p 　　新型弯曲光束在生物学、医学及其新材料制造中的细胞操纵领域拥有广泛的应用前景。ITMO纳米光机械学的课题组完成了上述弯曲光束制取过程的数学模拟。 /p