三维调整柱

微芯片电化学检测系统（microchip-based electrochemical detection system, μEDS），是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台，其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点，常用于现场实时应用场景，比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极，其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构，如环状、带状、平板式。另一方面，具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现，使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL（Projection Micro Stereolithography，面投影微立体光刻）是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术，使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层光固化成型并逐层累加，最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势，被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1：PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术，PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为：通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具，然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列，最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外，还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一：基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要：微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内，其中微柱的高度分别为100 μm，300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得，通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示，无论扫描速率的高低，高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极，微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸（一种前列腺癌的生物标记物），其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间（0-60 μM）。因其更高的微柱高度和更大的比表面积，微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2：微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置论文信息：DOI: 10.1039/d0ra07694e.研究二：动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要：高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使μEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是μEDS的核心部件，其性能决定了整个μEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌，如带状、环状、圆片状，三维微柱阵列电极因其更大的反应面积，具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中，采用数值仿真研究了μEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数，包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。μEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外，通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成，用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明，实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为μEDS的参数设计提供了指导性建议，所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统（nanochip-based electrochemical detection system, nEDS）。图3：μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数论文信息：DOI:10.3390/mi11090858.上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工，所采用的加工设备均为摩方精密（BMF, Boston Micro Fabrication）公司10 μm光学精度设备P140，其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H)，打印层厚为 10~40 μm。图4：BMF公司10微米系列精度设备P140/S140

微芯片电化学检测系统（microchip-based electrochemical detection system, µEDS），是一种基于电化学方法与微流控技术的检测平台，其具有高灵敏度、极少试剂消耗、快速检测、可适性高、自动化等优点，常用于现场实时应用场景，比如床边检测等。此类芯片中核心组件是微电极，其检测性能尤为关键。传统的微电极主要是二维或平面式的结构，如环状、带状、平板式。另一方面，具有三维结构的微电极因其更大的反应面积和优异的检测灵敏度已获得越来越多研究学者的关注。微尺度3D打印技术的出现，使得三维微柱阵列电极的实现变得更加便捷、快速、高效。PμSL（Projection Micro Stereolithography，面投影微立体光刻）是一种面投影微尺度超高精度光固化增材制造技术，使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层光固化成型并逐层累加，最终从数字模型直接加工得到立体样件。该技术具有打印精度高、跨尺度加工、成型效率高、制造成本低等突出优势，被认为是目前最具有前景的三维微细结构加工技术之一。图1：PμSL技术原理示意图通过结合软光刻以及金属沉积技术，PμSL微尺度 3D打印技术近期在电化学检测领域取得系列成果。其中的微电极的制备过程大致为：通过PμSL微尺度3D打印技术打印得到三维微柱阵列模具，然后通过PDMS二次翻模得到PDMS材质的三维微柱阵列，最后再经过磁控溅射等金属沉积方式将金属比如金沉积在三维微柱结构的表面作为导电层以形成最终的微柱电极。此外，还可选择性地在电极表面修饰Pt-Pd/多层碳纳米管等其他改性物质以提高电化学检测性能。研究一：基于微柱阵列电极的生物标记物高灵敏度检测研究摘要：微柱阵列电极因其高质量运输、低检测极限以及微型化的特点被广泛用于电化学检测领域。该研究工作阐述了表面镀金的PDMS基微柱阵列电极的制备、数值仿真、表面改性以及表征。9×10的微柱阵列排布在0.09cm2的区域内，其中微柱的高度分别为100 μm，300 μm 和500 μm。微柱阵列电极是使用PμSL微尺度3D打印技术与软光刻相结合的方法制备而得，通过SEM和循环伏安法进行表征测试。实验结果显示，无论扫描速率的高低，高度值更大的微柱有利于提高电流密度。Pt-Pd/多层碳纳米管材料涂覆可进一步提高微柱阵列电极的电化学检测性能。相较于平板式电极，微柱阵列电极的电化学检测灵敏度是前者的1.5倍。高度500 μm的Pt-Pd/多层碳纳米管改性的微柱阵列电极可用于检测肌氨酸（一种前列腺癌的生物标记物），其线性范围和检测极限分别是5-60 μM 和1.28 μM。这个检测范围覆盖了肌氨酸在人体组织的浓度区间（0-60 μM）。因其更高的微柱高度和更大的比表面积，微柱阵列电极比平板式电极获得了更好的检测性能。该研究工作为高检测灵敏度的微柱阵列电极在低丰度分析物的检测应用提供了有效的指导。图2：微柱阵列电极的制备过程示意图及改性电极和电化学检测中典型的三电极式简易传感装置研究二：动态微流体中微柱阵列电极的电化学检测研究摘要：高集成度、高灵敏度、快速分析、极小的试剂消耗等优点促使µEDS备受学术界的关注。微小化的工作电极是µEDS的核心部件，其性能决定了整个µEDS的检测表现。相比于传统的微电极形貌，如带状、环状、圆片状，三维微柱阵列电极因其更大的反应面积，具有更高的响应电流和更低的检测极限。在该研究工作中，采用数值仿真研究了µEDS的检测性能以及三维微柱的形貌和流体的动力学参数，包括微柱的形状、高度以及排列方式和反应溶剂的流速。µEDS的尾端效应在基于预设的电流密度参数下也进行了定量分析。此外，通过结合PμSL微尺度3D打印技术与软刻蚀的方法制备的PDMS基三维微柱阵列电极与微通道集成，用于研究电化学检测。循环伏安法和计时电流法测试的结果表明，实验数据与模拟数据吻合较好。此研究为µEDS的参数设计提供了指导性建议，所使用的方案亦可适用或借鉴于分析和优化基于纳米芯片的电化学检测系统（nanochip-based electrochemical detection system, nEDS）。图3：μEDS和微柱阵列的示意图以及微柱阵列的形貌参数上述研究中微柱电极结构模具均采用PμSL微尺度3D打印技术加工，所采用的加工设备均为摩方精密（BMF, Boston Micro Fabrication）公司10 μm光学精度设备P140，其最大打印尺寸为19.2mm (L)×10.8mm (W)×45mm (H)，打印层厚为 10~40 μm。图4：BMF公司10微米系列精度设备P140/S140官网：https://www.bmftec.cn/links/10

目前对全球海洋水体已报道了颗粒有机碳(POC)垂向分布的三种类型——垂向均一分布、幂函数衰减分布和指数分布，但湖泊水体比海洋水体更复杂多变，尤其是在全球变暖和人为活动的影响下，湖泊富营养化导致的藻华暴发在全球湖泊常常发生。POC在湖泊生态系统中普遍存在，可为微生物生存提供食物/能量，并影响温室气体排放和沉积物碳埋藏。此外，POC分解会消耗水体溶解氧并产生有害物质而使水质恶化。因此，借助遥感手段三维动态监测湖泊POC具有重要意义。中国科学院南京地理与湖泊研究所研究员段洪涛团队副研究员刘东等基于多源观测资料构建了面向过程的富营养湖泊水柱颗粒有机碳储量三维遥感流程，并揭示了我国江淮湖泊群颗粒有机碳时空变异特征和驱动机制。相关研究成果发表在Water Research上。在我国江淮湖泊群，不同湖泊的表层POC浓度空间差异较大；洞庭湖、鄱阳湖、巢湖、洪泽湖和太湖等五大淡水湖的表层POC浓度呈现明显空间异质性，整体表现为湖湾处表层POC浓度高。河流输入会明显湖泊POC分布，在受河流输入影响明显的河口水域会呈高POC含量。不同湖泊表层POC浓度均表现明显的季节变异特征，整体上表现为夏季高、冬季低、春秋季相当。尽管一些湖泊的水位季节变化不明显，但不同湖泊的水柱POC储量均表现出明显的季节变异特征。该研究构建了面向过程的富营养湖泊水柱POC储量遥感流程，并基于OLCI/Sentinel-3遥感反演结果厘清了我国江淮富营养湖泊群POC含量的三维时空变异特征，这对全球湖泊碳循环研究具有重要意义。研究工作得到国家自然科学基金和中科院青年创新促进会等的支持。图1.OLCI/Sentinel-3A遥感反演的江淮湖泊群表层POC浓度图2.OLCI/Sentinel-3A遥感反演的江淮区域六大湖泊水柱POC储量

传统制鞋加工工序繁杂，周期长成本高，产品更新乏力，难以快速响应市场个性化、多元化的需求，各大鞋企纷纷寻求转型之道。三维扫描技术的引入则为传统制鞋业注入了创新活力，不仅可实现鞋业设计、制造降本提效，亦可推动其生产链从单一加工制造向研发、设计、营销延伸，全方位、全链条为鞋业数字化转型与发展赋能。传统鞋样设计、开版之痛一款新鞋从设计构思到作出成品中间约有120道工序，一般大厂品牌在新品正式大规模生产之前，光是设计开发的流程周期就需要约8-12个月。在漫长的设计流程中，楦师会先根据大数据，或者已有产品和经验来反复修改打磨设计和制作楦头。随后，开版师则在楦师交付的楦头上贴美纹纸，绘制帮面式样，获取帮面样板。后道工序则会基于此样板来进行皮料的裁剪、缝制等。贴楦后绘制帮面样然而鞋楦的表面是一个凸凹不平的弯曲表面，而鞋帮的样板或鞋帮部件却是2D平面状态，展平面复原到楦面上时也一定会有空间角的变化。如何在楦面基础上精确计算帮样板的加工余量，则是鞋业开版设计中的一大难点。取翘（跷）：鞋楦曲面到平面样板转化产生的误差配图来源于“鞋天地”公众号3D扫描技术助力鞋企开发提质增效01、数字化开版精准高效通过Transcan C可变分辨率彩色3D扫描仪快速获取鞋楦准确、完整的三维数据，然后导入专业的设计软件，将平面设计稿或者照片直接贴图到鞋楦的三维模型上面。并按照鞋楦尺寸调整贴图，然后基于贴图图案进行勾线分区，3D扩展建模。建模完成后，设计师可对此模型（基于楦头数据设计出来的鞋模）进行不同材质，配色的调整，然后基于材质属性、色彩呈现效果等来调整局部分块的设计，最后基于最终的渲染效果呈现情况，来决定是否需要打样生产。鞋楦扫描示意&数据展示鞋楦贴图分区构线扩展建模鞋面材质、配色预览鞋模设计完成后，可直接在设计软件内将立体鞋面进行展平，得到各块皮料的准确平面图。生产可基于此平面图精确计算生产成本，规划排版后，将数据导入皮料切割机，即可快速完成鞋面制作。该数字化开版设计模式不仅显著提高了开发效率与生产质量，也极大地节省了开发所需的人力及耗材成本 。鞋面展平&裁剪*本文引用设计软件由广东时谛智能科技有限公司开发02、赋能鞋业新零售生态成品鞋亦可通过Transcan C可变分辨率彩色3D扫描仪进行数字化存档，不仅可助力企业快速建立自己的商品数据库，同时亦可结合各类3D营销软件工具，打造3D场景购物体验，赋能促生鞋业新零售模式。3D内容采集，快速上线商品模型Transcan C卓越的色彩及实物的尺寸还原能力，与先临三维数字云强大的3D线上展示、协同、编辑能力完美结合，为商家量身打造了一套创新的3D数字化商品营销解决方案。通过3D扫描硬件建模+3D模型云端协同编辑的形式，实现了商品模型的高效采集及交互式3D展示。消费者可在商品详情页中全方位浏览查看商品细节，享受到近乎实体店的线上购物体验。商品3D交互展示，激活用户消费意愿用户可以根据自己的风格、喜好，选择不同颜色、材质组件进行组合搭配，形成具有个人风格的搭配方案，满足消费者个性化定制需求。图片源于ROCKDEEP品牌官方INS创新3D内容营销，抓住消费者眼球商家亦可利用Transcan C获取的高精度彩色3D模型制作创意概念视频，用于媒体门户平台的宣传推广。鞋类创意宣传视频（示意，非本文案例客户）Transcan C应用优势高精度：Transcan C最高精度可达0.035mm,可准确还原楦头的尺寸及形状，为后续鞋子设计开发、加工制造等打下坚实的数据基础。 全自动：搭配全自动转台，人工干预少，仅需几分钟即可采集鞋楦、成品鞋的高品质三维数据，极大地节省了产品开发、制造的时间成本。 高保真： 搭载两个彩色相机，可以输出高达1200万像素的纹理贴图，可以高度还原鞋子外观的色彩信息，加速鞋企电商内容营销由2D向3D转变，以酷炫和趣味性的交互方式，帮助商家精准快速抓住消费者的眼球。END高精度3D数字化技术的引入，不仅成功破解了传统制鞋业在开发周期、成本及前期测量流程方面的多重困境，且推动了鞋业新零售迈入3D时代的新篇章。依托深厚的三维视觉技术沉淀，先临三维成功为鞋企打造了一条“开发设计-制造-营销”的全新数字化链条，极大的提升了鞋企的生产与销售效率，助力鞋业制造跨入一个崭新的数字化纪元！

机械工业教育发展中心和全国机械职业教育教学指导委员会在发布的《关于公布2021年度机械行业职业教育校企深度合作项目的通知》(机教中函[2021]2号)文件中，公布确定了14个机械行业职业教育校企深度合作项目。“先临三维3D打印与三维数字化设计平台综合建设项目”成功入选。 先临三维申报的“先临三维 3D打印与三维数字化设计平台综合建设项目” 被遴选列入为2021年度14个机械行业职业教育校企深度合作项目之一。该项目将与合作院校，聚焦增材制造技术领域，基于“三维数字化与增材制造教学内容和课程共建”、“高水平师资培训”、“智能制造实训实践基地建设”、“创新创业人才联合培养”等项目设计，围绕重点建设方向开展深度校企合作。项目主要内容在三维数字化与增材制造教学内容和课程共建方向，将面向机电工程、工业机器人、工程创新、艺术设计等专业方向，在学校实现现有教学目标的基础上，将增材制造和三维数字化技术作为一种辅助教学的手段，融合进课程体系中，推动学生系统能力的培养，加强新型制造工艺下新的增材设计思维的培养；为推动与普及3D 打印技术及三维扫描技术在专业建设中起到积极作用而努力，设立课程体系建设和教材项目。通过该项目为合作院校提供课程研讨、校企共建、人才培养、教材开发等支持。在高水平师资培训方向，将围绕当前的三维扫描与增材制造技术热点及热门应用，以培养具有理论与实操基础知识、具备创新能力的职业院校教师为目标，开展院校师资培训、教学研讨会、企业工程师进高校课堂等活动，协助提升一线教学教师的技术和课程建设水平。在联合智能制造实训实践基地建设方向，将依托先临三维3D打印与三维数字化制造平台，为院校师生提供项目实训场地、实习实训岗位，配合学校理论授课环节，企业分阶段派遣经验丰富的工程师为学生讲解设备实操及实际生产应用中的问题，分享实际案例并实操，提升学生技术和项目的实践和创新能力以及职业应用与职场生存能力。在创新创业人才联合培养方向，将面向创新创业方向专业，基于增材制造及三维扫描技术，协助职业院校促进3D打印教育与创新创业教育有机融合，调整3D打印课程设置，挖掘和充实3D打印专业课程的创新创业教育资源，在传授专业知识过程中加强创新创业教育，为学生搭建3D打印创新创业必要的平台支持。先临三维将与院校协同建设三维数字化与增材制造相关专业，制定以三维数字化与增材制造为核心的复合型人才培养方案，开发符合现代学徒制人才培养需求的课程体系和课程资源。支持职业院校创新创业教育改革，协同开展职业素质教育，支持校内创客空间、项目孵化转化平台等项目。强化教学创新团队建设，通过组织师资培训，开展教学能力提升行动，打造新型“双师型”教师队伍。基于生产性实训基地，建成集人才培养、技术研究、员工培训、技术服务于一体的三维数字化与增材制造学院数百个，助力院校三维数字化与增材制造相关专业转型升级，提升我国三维数字化与增材制造类应用人才技能水平。

AutoScan Inspec全自动桌面三维检测系统自上市以来，专注于小尺寸精密工件的三维扫描仪应用，在塑料零部件、叶轮叶片、小尺寸铸件等的批量化三维检测、逆向设计等应用场景中发挥着重要作用。 本期，小编采访了一位AutoScan Inspec用户，了解其实际应用过程及使用体验。 Q 您和AutoScan Inspec是怎么结缘的？ 答 这个说来也非常巧，我看到我的同行在用这个设备，看到其工作效率得到了提升，就也赶紧买了一台。 Q 请您谈一谈引入AutoScan Inspec 后，您的工作流程带来了什么变化？ 答 总体来说，效率大幅提升。这款设备精度高，效率高，我们的叶轮检测从4-5小时缩短至4分钟。 我们是做叶轮的CNC加工的，加工之后，我们要进行检测，特别是叶型和同心圆，看看产品是否合格，要是不合格要进行CNC加工的调整。 我们之前是用三坐标来检测，三坐标检测结果是很可靠，但是就是在检测这种异形曲面的时候，很慢。我们检测一个直径10公分的叶轮，大概要4-5个小时，这个等待的时间有点长。 现在用三维扫描的话，首先，精度满足要求，另外，效率真的很快，扫描检测的话，动作快一点，几分钟就好了。那对我们来说，这个检测的等待时间缩短了，肯定是一个很大的好处。 -叶轮三维数据图- -叶轮三维检测截图- 客户的满意，是对于AutoScan Inspec的最好的评价，在检测精密叶轮这种小型精密零件的过程中，AutoScan Inspec具有独特的优势——效率极高。 接下来，小编就为大家揭秘下，AutoScan Inspec如何做到如此高效？ 首先，让我们通过视频来了解下AutoScan Inspec检测叶轮的完整流程。 - AutoScan Inspec高效秘诀 - 1 三维扫描快、准、全，非接触测量，完美获取叶轮的完整三维数据。 解 析 快：一体式机身搭载三轴设计，可实现全自动扫描，扫描快速。 准：AutoScan Inspec采用高性能硬件搭配强劲的3D视觉算法，最高精度≤10μm，且重复精度稳定，保证数据质量，避免返工。 全：自动化扫描配合AI智能补扫算法，智能规划补扫路径，确保扫描数据的完整，为接下来的尺寸检测、CNC加工路径的优化提供可靠的数据支持。 - 五金件扫描示例 -2 数据处理人性化，提升数据处理的时间。 解 析 AutoScan Inspec的软件不断更新升级，使得数据处理越来越便捷、高效，从而提升整体的三维检测效率。 3 检测软件无缝对接 解 析 AutoScan Inspec扫描完成后，扫描软件与Geomagic Control X、Geomagic Design X 等检测和逆向软件无缝对接，无需软件之间的切换，提升整体效率。 ❖ 从“三维扫描-扫描数据处理-检测软件对接”，每一个环节，AutoScan Inspec的设计都围绕“高效”而展开，使得AutoScan Inspec能够高效完成批量化的精密零件检测任务，是精密零件加工企业的尺寸检测重要助手。

“为了更关键的可行性验证，我们需要直接在人体上采集活体成像数据。不过毕竟仪器还处于实验室里的工程样机阶段，搬去临床科室的条件尚不成熟。这时候伊丽莎白希尔曼 （Elizabeth M. C. Hillman）教授当仁不让地站出来，成为了 Medi-SCAPE 系统的第一位志愿者。”中国科学技术大学特任研究员梁文轩回忆道，“这样的成像实验我们至少做了三次，每次都持续三四个小时，全都是希尔曼 教授自己做受试。因为她坚持表示，在充分验证安全性之前，必须由她自己承担风险。”梁文轩博士（图片来源于网络）2022 年春季，他选择回国加入中国科学技术大学。在此之前，其在美国哥伦比亚大学祖克曼研究所从事博士后研究。针对临床对在体实时三维病理学显微成像的需求，他研制了小型化的扫掠共焦对准的平面激发（swept confocally-aligned planar excitation，SCAPE）原型系统，并通过实验探索了其在实时在体病理学成像领域的应用潜力。2022 年 3 月 28 日，相关论文以《高速光片显微镜用于原位获取活体组织的体积组织学图像》（High-speed light-sheet microscopy for the in-situ acquisition of volumetric histological images of living tissue ）为题发表在 Nature Biomedical Engineering 上 [1]。图丨相关论文（来源：Nature Biomedical Engineering）实时在体三维病理学成像的需求组织病理学在医院各科室的疾病诊疗中应用广泛，是包括各种癌症在内的绝大多数临床疾病的诊断金标准。常规的组织病理学检查首先需要活检取材，即通过开放式活检、内窥镜活检、穿刺活检等方式，在（疑似）病变区域切取小块组织样本，然后将该组织样本送检病理科，之后经过固定、脱水、浸蜡、包埋等一系列处理步骤制成病理切片，并将其放在光学显微镜下，观察组织的微观结构与细胞形态，从而分析和获取相关的病理学诊断信息。不过，需要说明的是，这套传统的标准流程也存在一定的局限。首先是得到病理准确结果的等待时间长，至少要十几个小时。后来临床中发展出了术中冰冻病理切片，简化了组织处理的步骤，但依然需要大概 20 分钟，所以无论是常规的组织病理还是术中冰冻病理，都不适合需要实时诊疗反馈的场景。其次，活检取材加病理学切片观察本质上是离体的观测手段，难免会切除正常组织，影响患者体验和术后恢复。此外，离体的活检组织会失去其在体时的代谢和功能动态，而这些信息却对判断活体组织的状态和病变程度来说颇具价值。因此，需要探寻一种更为理想的解决方案。比如，研发一种在体、原位的光学显微成像方法，在不切除组织的情况下，能够直接可视化活体组织的三维微观结构乃至其功能动态，给医生提供实时或者至少是即时的组织病理学级别的图像信息。这样既可以在肿瘤切除手术中为医生提供实时的诊断反馈，推动提升手术的精准度和疗愈率，也可以在诸如早癌筛查、治疗随访等临床场景中，辅助医生更准确、更快速地评估待探查组织的健康或病变状况，及时采取相应的诊疗措施，在保证检测准确率和灵敏度的前提下，尽量减少对正常组织的损伤，最终改善诊疗效率和患者体验。据介绍，临床上现有的各种手术显微镜和内窥镜，大多是基于宽场照明的反射光显微镜，只能拍摄组织表面的形态，无法可视化皮下（或黏膜下）的组织形态。因此，要想在不切片的前提下直接获取厚生物样本（即使仅有几十微米厚）的三维层析图像，也即实现对原位在体组织的三维显微成像，需要开发具有光学层析能力的三维光学显微成像方法。过去几十年来，具备光学层析能力的活体显微成像技术取得了诸多进展，诞生了多种不同的成像机制。其中，与病理学显微成像密切相关的主要有两大类。第一类是基于“点扫描光学层析”的显微成像，典型代表包括共聚焦（反射或荧光）显微镜、双光子荧光显微镜等。但其成像速度不足，易受活体组织运动的影响，难以实施大范围或者三维扫描成像。第二类是光片荧光显微镜，也被称为层状光选择照明显微镜。但由于其狭窄的样本空间，这种显微镜不适用于临床场景的活体组织成像。所以，理想的适合于实时在体病理学成像的显微成像技术应该具备以下几个方面的特征。第一，能够实现“无需切片、胜似切片”的三维成像效果的光学层析能力。第二，微米级别的空间分辨率。第三，可以兼容不同的组织形状和前视式成像架构的开放的样本空间。第四，拥有尽可能高的三维体积成像速度，以有效对抗活体组织运动的干扰，使得快速、大范围、三维全景成像成为可能，为临床诊疗提供更丰富、更全面的图像引导。探索 SCAPE 显微术于实时在体病理学成像领域的应用据介绍，基于前述的临床需求和现有成像技术的局限，在导师的指导下，他所在的团队启动了将 SCAPE 显微成像技术应用于实时在体病理学成像的探索，并将此研究项目称之为 Medi-SCAPE。作为扫描斜光片三维显微成像方法的代表，SCAPE 显微术由希尔曼 课题组于 2015 年率先提出。简单来说，其基本的工作原理是，使用单个主物镜既产生（相对于主光轴）倾斜的激发光片，又收集光片所激发的荧光，即同一个物镜以“双肩挑”的方式既用作激发物镜也用作探测物镜，从而将传统光片显微镜的正交双物镜架构简化为 SCAPE 的单物镜前视式架构。在继承正交光片显微成像的光学层析能力的基础之上，SCAPE 显微镜的第一个优势是提供了开放的样本空间。无论是线虫、斑马鱼、果蝇等模式动物，还是人体的器官和组织，只要能放置于主物镜前面，就可以实施三维成像，视野范围大约为 0.8 毫米见方 0.3 毫米深。其单物镜前视式架构与宽场手术显微镜和内窥镜一致，天然适合临床中的实时在体成像需求。不仅如此，SCAPE 显微镜还巧妙引入了远程光片扫描与去扫描机制，整机除了扫描振镜以外，没有其他的机械运动部件，可以在主物镜与样本保持相对静止的前提下完成高速三维成像，极大程度地提升了二维帧率和三维体积率的上限。在实际中，受限于科研级互补金属氧化物半导体相机的帧率，现行 SCAPE 显微镜的体积率大约在 10 体积/秒左右，相较点扫描模式而言，已经有数量级的提升，这是 SCAPE 显微镜的另一个重要优势。尤为关键的是，SCAPE 的三维体积率优势，使得在体大范围三维全景成像成为可能。医生不再需要采集规则排布的三维体数据阵列，而是可以自由地操控 SCAPE 显微探头，在待探查组织的表面随意游走。即使存在活体组织与探头之间的无规则轴向相对运动，SCAPE 的高速三维体积率仍能保证相邻的两组体数据块之间有足够的三维空间重叠，从而支持后期通过三维配准和融合算法“去抖动”，实现“漫游式”扫描三维全景成像。“这对于肿瘤边界判别、早癌筛查等临床应用尤为关键，也是我们希望将 SCAPE 显微镜推向临床应用的重要动力和信心来源。”他表示。据其介绍，SCAPE 显微成像技术问世以后，首先在生命科学领域的研究中显示了强大的潜力，在基础科学和技术创新两方面，都取得了一系列重要进展。在以往的成像实验中，样本通常是表达了荧光蛋白或钙离子指示剂的转基因培养细胞或者模式动物，其拥有相对较强的荧光信号。但在临床活体成像应用中，显然不能在人体细胞中表达荧光蛋白，而临床上获批允许用于人体的荧光染料的种类和特异性也有限。因此，该团队更希望能够借助机体的自发荧光来实施无标记成像。不过，需要说明的是，自发荧光是相对较弱的。那么，SCAPE 显微镜能否利用无标记组织的自发荧光信号，获得与标准病理学图像一致的微观组织结构，以及其成像结果能否有效反映健康组织和病变组织，在微观形态学或功能学方面的区别呢？图丨用 Medi-SCAPE 对多种新鲜小鼠组织进行无标记成像（来源：Nature Biomedical Engineering）围绕这一问题，该团队首先在小鼠上试验了肝、脾、肺、肾、胰腺等新鲜离体的器官或组织，验证了 SCAPE 显微镜能够在不破坏目标组织的前提下，有效地可视化其三维微观结构，并得到了与组织病理学切片图像高度匹配的三维图像。并且，他们也在活体小鼠肾脏上诱导了缺血和再灌注的过程，并成功追踪了肾皮质中近端和远端肾小管的荧光信号在此过程中的动态变化，验证了 SCAPE 显微镜在快速三维结构成像的同时，也能够捕捉活体组织的功能动态。图丨小鼠大脑和肾脏的体内功能成像（来源：Nature Biomedical Engineering）进一步地，他们测试了被手术切除的慢性肾脏病患者的新鲜肾脏，从 SCAPE 图像中清晰地观察到了小血管粥状硬化等血管形态方面的诊断特征，分辨毛细血管簇、鲍曼囊腔等肾小球内部结构，并能够区分出正常和出现硬化症的肾小球等。研制小型化 SCAPE 显微镜样机，实现同等效能的高速三维体积成像上述在体或新鲜离体小鼠组织的成像实验，都是在台式 SCAPE 显微镜上进行的。由于该设备的占地面积约 1 平方米，体积庞大，结构复杂，所以并不适用于术中肿瘤边界判定或皮肤病变治疗随访等临床场景。梁文轩 表示：“要在这些场景下充分发挥 SCAPE 显微技术的潜能，就需要一台小型化、轻便化的 SCAPE 显微成像探头。能否小型化或微型化，以及能小型化到什么程度，这是 Medi-SCAPE 项目需要回答的第二个关键问题，也是我当时主力承担的课题任务。”他和导师经过仔细分析，决定在第一代样机设计中不追求极致微型化，而是尽量采用市面上可以买到的元件，以完成初步的可行性验证为重点。基于此，梁文轩 通过深入思考，提出了模组化的创新架构。首先将光片生成透镜与荧光探测物镜整合为远端收发模组，简化掉了台式 SCAPE 设计的二向色镜和分叉光路；然后优化折叠了从第二物镜到主物镜的近端级联 4f 光路，使得前端模组更加紧凑。由此配合选用尺寸小得多的光学元件，他成功研制了一台小型化 SCAPE 显微镜样机，使整机面积缩小至台式 SCAPE 的 20%，并取得了同等水平的荧光收集效率和三维分辨率（约 0.81.12.1 微米），能够以约 10 体积/秒的体积率扫描成像约 400×700×160 微米长宽深的三维视场，且同样能够利用内源性自体荧光进行高速三维体成像。小鼠新鲜无标记组织的成像实验表明，该样机能够清晰解析肝、肾、肠粘膜等多种器官的细胞级精细结构。“虽然该样机的前端探头部分与科学级互补金属氧化物半导体相机装配在一起，并没有完全做到轻便灵活的手持式探头形态，但其全面采用了尺寸更小的光学元件，依然为 SCAPE 显微镜的小型化提供了有力的可行性验证。”他补充说。图丨 Medi-SCAPE 系统设计（来源：Nature Biomedical Engineering）此外，在台式和小型化 Medi-SCAPE 平台上，该团队还利用健康志愿者的舌头，模拟了大范围漫游采集模式。实验中由志愿者随意地“舔过”主物镜来模拟漫游模式，然后从所得的高速“体数据流”中可以准确估计和恢复相邻体数据块之间的三维错位，进而通过配准与融合算法生成涵盖若干毫米范围的三维全景图像。拼接后的全景图像呈现不规则的边界，这说明在应用 SCAPE 进行全景三维成像时，并不需要仔细地控制漫游轨迹，这也是 SCAPE 显微术独特的优势所在。“等到将来研制出更加便携的手持式 Medi-SCAPE 探头时，医生可以灵活地操控该探头在各种组织表面自由地游走以及调整探头的倾角，无需担心这些操作对三维全景拼接的影响，大大提升探头的临床实用性。”他说。图丨人体口腔的活体成像（来源：Nature Biomedical Engineering）致力于为基础科学和临床应用提供切实有益的解决方案据梁文轩介绍，他本科和硕士就读于清华大学生物医学工程系，以医学影像为主要研究领域。在硕士阶段，其研发了基于数字信号处理器芯片（Digital Signal Processor，DSP）的高性能三维锥束 CT 重建算法，通过深入底层汇编语言的流水线并行算法，大幅刷新了 DSP 平台上的算法性能记录。硕士毕业后，他来到美国约翰斯霍普金斯大学生物医学工程系攻读博士学位，将研究目光转向生物医学光学与光子学领域。在博士阶段，他主导研发了两代基于光纤扫描的微型双光子显微内窥镜，在直径仅 2.2 毫米、重量不足 1 克的超微型内窥探头中集成了双光子激发、焦点扫描和荧光收集等全部功能。博士毕业后，其在约翰斯霍普金斯大学从事了半年多的博士后研究，后入职哥伦比亚大学祖克曼研究所，跟随 SCAPE 显微技术的发明人开展博士后研究。除了如前所述的小型化Medi-SCAPE 样机研发，他还提出了基于纤维光锥的跨介质中间图像耦合机制，解决了制约介尺度 SCAPE 显微镜的信号效率瓶颈，并据此研发了具备 440.4 毫米长宽深超大视场的 meso-SCAPE 系统。目前，他在中科大担任特任研究员，在合肥本部物理学院和苏州高等研究院生物医学工程学院同时开展教学与科研工作。关于该项研究，他表示会有两个方面的后续计划。一方面是进一步推进 Medi-SCAPE 的微型化，朝着 10 毫米直径的细长硬管形手持式 Medi-SCAPE 探头，以及直径 3 毫米以下的柔性光纤微型 SCAPE 探头等目标前进。另一方面是与临床专家紧密合作，深入理解不同科室的特点和对在体病理学成像技术的需求，从而定制化开发台式、手持式或内窥式架构的 Medi-SCAPE 成像设备，并联合开展成像实验和临床测试等。此外，他所带领的课题组，未来仍会围绕活体三维显微成像开展方法学创新与应用研究，探寻成像原理、采集策略、架构设计等方面的方法学创新，为基础生命科学研究和临床诊疗应用创制切实有益的前沿技术和解决方案。“欢迎具有交叉学科背景或是希望获得交叉学科训练、有志于推动自主知识产权国产高端科研和医疗仪器研发的同学加入课题组，也诚挚希望能与怀有同样愿景的学术界和产业界同仁取得联系，深入磋商，共同努力。”梁文轩 最后说。参考资料：1. Patel, K.B., Liang, W., Casper, M.J.et al. High-speed light-sheet microscopy for the in-situ acquisition of volumetric histological images of living tissue. Nature Biomedical Engineering 6, 569–583 (2022). https://doi.org/10.1038/s41551-022-00849-72.Voleti, V., Patel, K.B., Li, W. et al. Real-time volumetric microscopy of in vivo dynamics and large-scale samples with SCAPE 2.0. Nature Methods 16, 1054–1062 (2019). https://doi.org/10.1038/s41592-019-0579-4本文作者：路雨晴

8月22日，从国家发改委获悉，武汉中科创新技术股份公司申报的“三维超声波探伤仪产业化”项目，经过严格论证和评审，成功获得国家发改委2011年装备制造业产业结构调整专项立项。 　　项目评审专家组认为：“中创公司生产经营情况和信用等级良好，有能力支撑该项目的建设和后续发展 TOFD检测仪具备自主知识产权，产品质量已经通过权威机构的检验 该项目符合产业技术进步和改造投资方向，产品具有良好的市场前景，项目的实施将有利于促进产业升级和产业结构调整。” 　　武汉中科创新技术股份公司是中科院武汉物理与数学研究所控股的高新技术企业，长期致力于超声波无损检测产品的技术研发、生产和销售，其自主研发的超声波无损检测设备在国内同行业中技术性能领先、市场份额领先、服务信誉领先，是我国超声波探伤仪行业的龙头，目前正进行创业板IPO上市准备工作。此次申报的“三维超声波探伤仪产业化”项目选址于东湖开发区光谷生物城医药园，拟建成集技术设计、关键部件加工、整机系统集成于一体的三维超声波检测设备的产业基地，形成自主知识产权，实现规模产业化，推动相关行业领域的技术进步和企业发展，打破国外对我国市场的产品垄断、技术封锁和价格歧视。

FreeScan UE系列激光手持三维扫描仪控制软件升级后，扫描速度得到大幅提升。本期，小编就和我们的技术工程师来到了客户现场，体验我们FreeScan UE扫描的速度以及流畅性，并感受高精度三维扫描为客户带来的生产效率提高以及产品准确性把控方面的变化。本次，FreeScan UE的工作任务：三维扫描这个焊接件☛长：4.5m宽：1.4m高：1.7mFreeScan UE的工作成绩：扫描时间20分钟整体扫描快速、高效，如同神笔马良的毛笔，一刷成型。扫描过程截取（正常速度播放）现在，让我们回顾下完整的案例应用过程。#1传统检测困难点该焊接件为某一机械设备的支架，由人工焊接型材而成。因工件比较大，人工焊接具有随机性，误差较大。在生产过程中，为了提升产品的合格率，工件先由人工点焊，检测合格后全焊。生产的大致流程为：点焊-检测-调整工件-全焊-再次检测。两次检测，特别是在点焊之后的检测至关重要，但是也存在困难：1）检测效率低下，在这种大型焊接件的传统测量中，需要多人的协同配合；且检测内容需要一项项分开测量，耗时耗力。2）无法控制全局形变，因为是一个立体工件，传统的人工测量，只能检测单边的尺寸，无法从全局上把握整体的形变情况。FreeScan UE 可以快速获取整体三维数据，实现完整的立体框架尺寸控制，为后续的工件调整提供数据支撑。#2高精度三维检测1）在贴点等预处理后，FreeScan UE开始扫描，数据获取过程20分钟。FreeScan UE小巧灵活，仅重750g，可获取工件任一角度的数据，保证数据完整性；同时FreeScan UE具有高精度且重复性精度稳定，保证数据的可靠性。2）将数据导入至三维扫描检测软件，10多分钟即可得到检测结果。色谱图直观显示，具体哪个点位发生形变一目了然。且提供具体偏差数据，可轻松进行后续工件调整。客户现场使用感受：FreeScan UE的扫描速度真的很快，超过我的预期。有了这台三维扫描仪，我们焊接工作的精度和速度都有了很好的保障，对于我们而言，可以按期甚至提前交货给客户，同时交货附上三维检测报告，我们的客户在验收时也更加方便。小编提示：在这种大型工件扫描过程中，如果对于精度要求更高，可采用FreeScan UE Pro来进行三维扫描，结合其新一代双目摄影测量，体积精度高达0.02mm+0.015mm/m，能够更好地控制这种大型工件的整体扫描精度。

注塑是现代制造的重要工艺之一，为汽车制造、消费电子等众多行业提供各种复杂的注塑结构件、功能件及其特殊用途的精密件等。注塑具有生产效率高、原料浪费少、所需劳动力相对较少等优势，但是随着其结构逐渐复杂化，精度要求逐渐提高等，精密注塑件的测量环节也遇到了难题。传统测量难点：大部分精密注塑工件结构复杂→使用传统的手工测量手段，基本上很难获取准确的结果；→若使用三坐标方式，需要众多夹具，且在测量过程中，容易造成工件变形等。如何快速、准确、完整地完成结构复杂的注塑工件测量？高精度三维扫描是良好方式——通用性强、速度快、结果准确。#1高精度三维检测过程我们以这个注塑件为例☟工件特征：注塑件，为某一智能产品的内部组成部分，要求尺寸严格控制在误差范围内，否则将造成产品后续组装困难。检测过程：1）通过OKIO 5M高精度蓝光三维检测系统进行三维扫描，将工件放置在转台上，转动转台，进行三维扫描。（该工件结构较为复杂，在扫描时，每次转动幅度可以相对较小，获取完整数据。）OKIO 5M采用稳定可靠的高分辨率高速工业相机，有效改善镜头畸变带来的数据误差，准确获取工件边缘高质量数据。OKIO 5M最高精度可达0.005mm，且重复性精度稳定，同时获取的数据细节完整丰富，为后续的三维检测提供高质量的数据基础。2）导入Geomagic Control X检测软件，与原始设计数据相拟合，快速得到可视化偏差报告。材料厚度分析：绿色表示厚度正常，偏红色则表示材料太厚，偏蓝则表示材料不足。截面分析：准确把握工件变形趋势，颜色偏红则表示偏大，颜色偏蓝则表示偏小。宽度、长度、孔直径、孔间距等测量：在软件中快速得到测量数值，检测是否符合装配需求。#2高精度三维扫描核心优势1）通用性强，无论何种形状的工件，均可使用同一台设备进行检测，解决了检测工具繁多的困扰。2）速度快，体积范围在10*10*10cm的工件，扫描时间在3分钟以内，检测时间在2分钟以内（在完成软件首次路径编程后）。3）无损检测、结果准确，非接触式测量，测量过程中不会触碰工件，不会因工件受力形变产生测量偏差，同时，OKIO 5M精度水平达到计量级（最高0.005mm）且精度水平稳定，检测结果准确性得以保障。#3高精度三维扫描带来益处1）提升试模环节效率众所周知，注塑的设计、制造和试模的周期很长。特别是在试模环节，需要一次次调试，来找到最佳的生产工艺。高精度三维扫描可实现样品的快速三维检测，通过色谱图直观展示注塑工件的变形趋势及具体尺寸，助力工艺参数的快速修正，从而加快试模环节的进程。2）高效进行成品检测单个工件检测时间控制在几分钟之内，在小批量试产之后，可以实现全检，并可以在大批量生产时进行抽检。使用OKIO系列三维扫描仪配合自动转台，或者使用RobotScan（选用结构光扫描测头），均可高效完成生产过程中的三维尺寸检测。除此之外，还可以助力注塑工件的新品开发及进行生产模具的三维检测。❖随着高精度三维扫描技术的发展，其通过准确的非接触式测量方式解决了众多细分制造业领域的测量难题，除了注塑行业，天远也将不断为其他行业提供高质量的三维扫描服务，助力其产品尺寸的高效检测、非标零件的快速修复以及新产品的开发等。

2014年3月，中国非标刀具的专业制造商，哈尔滨东安利锋刀具有限公司引进了我公司北京东方德菲仪器有限公司独家代理的奥地利Alicona公司研发生产的光学三维刀具测量仪。我司技术人员和东安利锋的技术人员就如何利用光学三维刀具测量仪优化生产工艺进行了深入的交流。 Alicona公司生产的光学三维刀具测量仪解决了困扰刀片制造企业多年的刃口测量和粗糙度测量难题。刃口的钝化和刀面的粗糙度对刀片的切削性能会产生显著的影响。刀具生产技术越来越关注微观的几何参数。然而多年以来市场上都没有能够准确快捷地测量刃口钝化的仪器设备。 Alicona公司生产的光学三维刀具测量仪利用独特的Focus-Varition三维成像技术可以准确的测量出刀片刃口的钝化半径、刃口切削角度、刃口和刀面的粗糙度、刀片的槽型等几何参数，为刀片制造企业提供了质量控制，质量检验以及刀片研发设计的理想工具。北京东方德菲仪器公司更是秉承多年的服务理念，愿为刀具制造企业提供一流的售前售后服务。

AutoScan Inspec全自动桌面三维检测系统将快速准确的三维扫描测量和功能齐全的三维全尺寸检测进行创新性结合，专注于小尺寸精密工件扫描，一体式外观设计，直观的用户界面，引导式操作方式，融合AI智能补扫算法；全自动高效扫描、工业级高精度、出色的数据细节、全尺寸检测流程，保证三维测量和质量控制快速完成，可广泛应用于塑料零部件、叶轮叶片、小尺寸铸件等逆向设计、批量化检测及质量控制等工业场景。● 计量级高精度高性能硬件搭配强劲的3D视觉算法，精度≤10μm，满足工业检测、质量控制等应用要求。● 全自动高效扫描一体式机身搭载三轴设计，自动亮度调节功能，一键快速获取扫描数据。支持多件扫描，数据自动分别存储，快速高效。●出色的数据细节得益于500万像素工业相机，高分辨率展示数据细节。●智能软件支持AI智能补扫算法，智能规划补扫路径，同时兼具路径存储功能，针对重复样品可以导入路径智能扫描。可轻松导出数据至CAD/CAM软件，对接Geomagic Control X、PolyWorks|Inspector、Geomagic Design X 等检测和逆向软件。●应用非接触测量质量检测逆向工程产品设计创新点：1.AutoScan Inspec全自动桌面三维检测系统将快速精准的三维扫描测量和功能齐全的三维全尺寸检测进行创新性结合； 2.计量级高精度：高性能硬件搭配强劲的3D视觉算法，精度≤ 10μ m，满足工业检测、质量控制等应用要求； 3.500万像素工业相机，高分辨率展示数据细节。 先临三维全自动桌面检测三维扫描仪AutoScan Inspec

三维多细胞类球体（肿瘤球、微球、类器官）可以帮助我们在临床前药物筛选阶段更好地预测多种候选药物的潜在作用。但是，相较于二维单层培养细胞，采用三维培养细胞模型系统进行检测分析则更具挑战性。一起来看看珀金埃尔默是如何分析3D微组织球三维体积与分区的吧！3D微组织球的制备和成像过程使用 CellCarrier Spheroid ULA 96 孔微孔板制备细胞球在CellCarrier Spheroid表面极低吸附力96孔微孔板（珀金埃尔默公司，货号6055330）中接种 HeLa 细胞，细胞浓度分别为1.25E3、2.5E3与5E3。48小时后，以3.7%甲醇固定，再用DRAQ5™ 染料对胞核染色。如前文所述，用磷酸化组蛋白H3抗体（西格玛奥德里奇公司，货号H9908）和Alexa 546二抗体（美国生命技术公司，货号A11081）联合标记有丝分裂细胞。为达到快速成像的需求，本实验应用长工作距离物镜，使用表面低吸附力的U形96孔板直接成像。对于高分辨率深度成像试验，本实验将细胞球转入兼容高质量成像CellCarrier 384孔超微孔板（珀金埃尔默公司，货号6057300），然后利用ScaleA2试剂进行透明化处理。 “预扫描（PreciScan）”功能大大缩短图像采集时间并减小数据量研究人员利用Harmony软件的“预扫描（PreciScan）”功能扫描拍摄所有细胞球的图像。“预扫描（PreciScan）”是一项智能图像采集功能，它可以智能识别确定各孔内目标细胞的x/y坐标位置。通过低倍预扫描、智能联机分析和高倍再扫描，生成目标细胞的高分辨率图像。再扫描可以包含z-stack多层扫描和 / 或时间序列扫描。“预扫描（PreciScan）”功能有效节省了测量和分析时间并减小了数据储存空间（例如，使用20x物镜对在384孔微孔板内培养的细胞球进行观察分析时，预扫描可帮助减少25倍的分析时间和数据储存空间；而使用40x物镜观察时，可减少100倍的分析时间和数据储存空间），Operetta CLS与Opera Phenix系统都配置有这一功能。利用水浸物镜与光透明化技术优化成像深度使用水浸物镜，大大提高了成像质量，特别是提升了Z轴分辨率。此外，光透明化处理进一步改善了成像深度。光透明化处理不仅提高了样品内指标的均一性，而且减少了光散射和光学像差。在此基础上，采用长波长染色（如可行）也有利于减少光散射并提高透光率，使更多的激光照射在3D样品上。因此，可显著提升成像深度和信号检测效率。3D微组织球重构与分析生成三维或 XYZ 轴图像生成三维样品的 XYZ 轴或三维图像；在三维空间中变换样品图像——旋转、缩放或平移；导出视频——三维重建或涵盖多层平面视图的视频。定位细胞球与胞核使用“定位图像区域（Find Image Region）”功能定位整个细胞球；采用局部光强阈值进行 Z 轴光衰减补偿；选用一种“定位胞核（Find Nuclei）”方法——专门用于 3D 图像胞核分割。计算细胞球与胞核三维指标使用“计算形态特性参数（Calculate Morphology Properties）”工具分析细胞球和球体内单细胞的三维形态特征。胞球体积[μm3]球度[-]覆盖面积[μm3]细胞球高度[μm]155902000.7780314286定位有丝分裂细胞使用“定位胞核（Find Nuclei）”功能，根据局部光强阈值定位有丝分裂、 pHH3 阳性细胞；使用“裁剪区（Clip Box）”功能生成剖视图，从内部（右侧）观察细胞球。使用“裁剪区（Clip Box）”工具生成剖视图进行细胞分区，分析有丝分裂细胞分布情况计算出每个胞核到细胞球边界的最短距离；使用“选择区域”和“选择细胞群”功能，将胞核分成不同区域。可随意调整区域宽度；分析每个区域有丝分裂细胞数量和空间分布差异，得到各种不同的分析数据（例如，细胞形态参数）。使用“裁剪区（Clip Box）”工具生成剖视图基于Harmony4.8软件的整体成像细胞球三维分析方法我们可以检测到细胞球整体的形态学特征和细胞球同心区单细胞特性。采用DRAQ5™ 染料（红色）和pHH3抗体（橙色）标记细胞球，然后用ScaleA2试剂进行光透明化处理5天。使用Opera Phenix或Operetta CLS系统装配的20x水浸物镜（数值孔径1.0）和间距为1μm的 z-stack模块（z轴扫描高度：300μm）记录共聚焦三维图像。Opera Phenix系统的3D成像质量最佳。经实验发现，Operetta CLS系统在被测HeLa细胞球的成像深度和胞核检测性能方面与之不相上下。此处第4和第5步骤操作仅以Opera Phenix系统成像展示，Operetta CLS系统成像效果与之相当。参考文献1. Kriston-Vizi, J., Flotow, H. (2017). Getting the whole picture: high content screening using three-dimensional cellular model systems and whole animal assays. Cytometry, 91: 152–159. doi:10.1002/cyto.a.229072. User’ s Guide to Cell Carrier Spheroid ULA microplates. PerkinElmer.3. Smyrek, I., Stelzer, EH. (2017) Quantitative three-dimensional evaluation of immunofluorescence staining for large whole mount spheroids with light sheet microscopy. Biomed Opt Express, 8(2): 484-499. doi: 10.1364/ BOE.8.0004844. Hama, H., Kurakowa, H., Kawano, H. Ando, R., Shimogori, T., Noda, H., Fukami, K., Sakaue-Sawano, A., Miyawaki, A. (2011). Scale: a chemical approach for fluorescence imaging and reconstruction of transparent mouse brain. Nature Neuroscience, vol. 14: 1481–1488. doi.org/10.1038/nn.29285. Five top tips for a successful high-content screening assay using a 3D cell model system. PerkinElmer Brief.6. Letzsch, S., Boettcher, K., Schreiner, A. (2018). Clearing strategies for 3D Spheroids. PerkinElmer Technical Note.7. Boettcher, K., Schreiner, A. (2016). The benefits of automated water immersion lenses for high-content screening. PerkinElmer Technical Note.关于珀金埃尔默：珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案，助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长，我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球，我们拥有12500名专业技术人员，服务于150多个国家，时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭，改善人类生活质量。2018年，珀金埃尔默年营收达到约28亿美元，为标准普尔500指数中的一员，纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息，请访问www.perkinelmer.com.cn。

4月1日，深圳，先临三维旗下子公司天远三维与大族机器人联合发布RobotScan UE机器人全自动三维检测系统，在全自动三维检测系统自主品牌的发展中迈出重要一步，降低国外品牌的技术掣肘。 RobotScan UE机器人全自动三维检测系统每项核心组件皆为国内自主研发，包括天远三维自主研发的高精度三维扫描仪、EINSENSE Q 3D数字化全尺寸检测软件以及大族机器人机械臂。该项系统方案可实现机器人全自动、标准化三维扫描并实时进行在线检测与报告传输，同时可根据实际检测场景，进行定制化开发，为国内自动化检测领域提供一项强大的自主品牌解决方案。 RobotScan UE机器人全自动三维检测系统研发背景 随着高精度三维扫描与检测技术的不断成熟发展，三维扫描高效、高精度的应用特征，逐渐为检测行业所认可。天远三维也不断深化三维扫描检测的场景应用，特别是在现代化工厂的检验领域。 传统方式下，以人工进行三维数据获取，扫描角度、过程难以实现标准化，虽然这并不影响后续的检测环节，但是在标准化的生产方式下，数据获取的“随意性”将隐藏部分的数据信息，从而产生数据噪音。随着大数据的发展，数据的真实性以及排躁性愈发重要，自动化扫描检测解决方案因时而生，天远三维在此领域内已进行大量研发创新。为了更好地实现标准化的三维扫描检测，天远三维与大族机器人合作，以机器代替人工，打造高效、标准化的全自动三维扫描检测系统。RobotScan UE机器人全自动三维检测系统优势特点 1.全自动、标准化三维扫描检测，适用现代化工业生产环境2.各核心组件均为国内自主研发，降低国外品牌的技术掣肘3.支持蓝色激光或蓝色结构光，可根据不同的检测场景选择不同光源4.检测软件通过德国PTB认证，数据处理高效可靠，支持定制化开发RobotScan UE机器人全自动三维检测系统首发展示RobotScan UE机器人全自动三维检测系统于2021深圳国际工业零件展览会SIMM（ITES）上进行首次亮相，众多观展人员也在4馆H45展位见证了RobotScan UE机器人全自动三维检测系统的高效、高精度以及标准化检测方式。 RobotScan UE 机器人全自动三维检测系统，搭载EINSENSE Q 工业级高精度检测内核，实现智能检测。 此项合作，是国内机器人和三维扫描领域重点企业的强强联合，大族机器人拥有多年的电机、伺服驱动和运动控制经验，掌握先进的智能机器人的核心关键技术；天远三维专注于高精度3D视觉检测技术，为国家白光三维测量系统行业标准的主要起草单位之一。此次合作，通过国内高新技术的集成，推进了机器人技术在现代工业场景自动化三维检测的应用深化，对于机器人技术普及和三维扫描检测的升级都具有重要意义。 天远三维简介 先临三维旗下子公司天远三维专注于高精度3D视觉检测技术，基于多年计量行业的实践经验与技术积累，研发了激光手持三维扫描检测、高精度三维检测扫描检测、无线跟踪式扫描检测以及多机联动3D视觉检测等一系列高精度3D视觉检测方案，并自主研发3D数字化检测软件，产品广泛应用于：汽车交通、航空航天、铸造模具、电力、军工等专业领域。 大族机器人简介 深圳市大族机器人有限公司，是由上市公司大族激光科技产业集团股份有限公司投资组建，在大族电机机器人研究院100多人的团队基础上孵化而成的国家级高新技术企业。公司总部位于深圳宝安区大族激光全球智能制造产业基地，并于德国、天津设有子公司，团队汇聚了来自世界各个国家的、顶尖的机器人行业专家，助力大族机器人成为世界领先的机器人行业标杆。

3月31日，先临三维2022春季新品发布会成功举办，本次发布会以“扫描扩界，精彩可见”为主题，发布两款产品：→ 面向工业级用户的天远品牌FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪→ 面向专业级用户的全新系列Transcan C可变分辨率彩色3D扫描仪高精度三维扫描体验再升级！先临三维持续以精益求精的态度和不断迭代升级的活力，和用户一起在3D数字化时代浪潮中携手并行，一往向前。 “精”——计量水平，精益求精工业级设备，为您提供可靠的工业测量结果 工业级产品新成员—— 天远FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪 FreeScan UE Pro作为天远FreeScan UE系列的新成员，在保持FreeScan UE高精度、稳定的重复性精度以及轻量化设计的同时， → 其独特优势在于：三种扫描模式1.高速扫描，26条交叉激光线，210万点/秒的扫描速度，快速获取样件的整体数据；2.精细扫描，5条平行激光线，加上高分辨率相机，完整抓取工件细小特征；3.深孔扫描，1条单线激光线，获取深孔数据，获取深度达深孔直径的3倍左右。 内置双目摄影测量系统无需布置编码点，快速锁定大场景目标框架空间位置，实现大体积物体三维扫描全局精度控制。- 高速扫描 -- 扫描细节数据 -- 深孔扫描 -- 路亚艇(长6.38米，宽2.46米)三维扫描数据 -由此，FreeScan UE Pro实现了一扫俱全，小大由之，小到空气开关外壳装配孔，大到飞机，均可帮助客户快速获取准确、完整的高精度三维数据，为用户提供可适用于不同尺寸扫描场景的应用方案。 “在工业级三维扫描应用中，我们拥有天远FreeScan系列、OKIO系列等高精度三维扫描仪以及DigiMetric® 摄影测量系统，能够为客户提供针对不同应用需求的三维扫描技术支持。同时，我们发现，在一些应用场景中，客户需要将这些功能融合于一台设备，来高效地完成作业，基于此，我们研发了FreeScan UE Pro，支持多功能使用 。同时在设计中，我们采用的是双目摄影测量的方式，无需编码点，减少了客户的准备时间，帮助客户提高工作效率，享受良好的应用体验。”——FreeScan UE Pro研发经理 李经理 “彩”——彩色纹理，须眉毕现专业级设备，为您准确还原彩色三维数据 专业级产品新成员—— Transcan C可变分辨率彩色3D扫描仪 Transcan C是由先临三维基于高精度3D数字化技术研发的一款主打“可变分辨率”的彩色3D扫描仪。高品质彩色三维数据，可用于产品设计、虚拟展示、数据存档等多个应用领域。 → 其独特优势在于：1200万像素彩色专业相机，高度还原物体色彩纹理信息可调节扫描范围，灵活切换扫描范围，匹配不同物体扫描需求可变混合分辨率，高中低三种模式自由选择,重现物体精致细节“2021年是‘元宇宙’元年，这也预示着下一阶段互联网将走向3D图形化，但想要拥有极高的沉浸式体验，就需要构建一个无限逼近现实世界的虚拟场景。专业级的三维扫描作为这一应用的底层技术，也需要不断升级，以获取更好的实物彩色三维数据。基于此，先临三维研发Transcan C，拥有1200万像素彩色专业相机，能够帮助用户获取更好的色彩纹理信息。在研发过程中，研发人员为了提升设备的易用性，设计了多范围自由切换和可变混合分辨率，帮助客户能够更加灵活、高效地应用。”——Transcan C产品经理 何经理 先临三维专注3D数字化技术10余年，致力于高精度3D数字化技术的普及化应用。不管是工业级还是专业级设备，先临三维不断丰富自身产品线的同时，始终将“为用户创造价值“放在首位。这两款产品，是先临三维基于客户实际使用需求设计研发，满足了不同领域用户对于三维扫描仪功能特征以及应用场景的多样化需求。FreeScan UE Pro 预约通道Transcan C 预约通道扫描扩界，精彩可见。先临三维也将持续升级设备，完善产品线，以稳定高性能的设备+全球本地化服务+细分领域的深入推广，让更多的客户能够更好地使用高精度3D数字化技术！

政策 更新置换先进科研技术设备日前，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（以下简称《行动方案》）。《行动方案》提出到2027年，工业、农业、建筑、交通、教育、文旅、医疗等领域设备投资规模较2023年增长25%以上；明确实施设备更新行动中需提升教育文旅医疗设备水平，推动符合条件的高校、职业院校（含技工院校）更新置换先进教学及科研技术设备，提升教学科研水平。 据教育部高教司内部人士透露，未来有可能准备照国家要求储备一些政府投资项目且对相关设备提出要求，以高水平、大件仪器设备优先，务必优先国产设备。 解决方案 沃亿生物跨尺度三维成像沃亿生物fMOST相关设备是基于骆清铭院士MOST团队发明的荧光显微光学切片断层成像技术研发而成，该设备将超薄切片与显微成像相结合，使用时间延时积分(TDI)成像方法，实现对厘米级尺寸大样品组织的稳定高分辨率三维成像，是一种有别于传统成像技术的全脑光学成像设备，它打破传统显微成像技术在组织中的成像深度限制，全组织任意位置的轴向分辨率达1微米，能全自动化地高分辨率获取全脑神经结构、全器官/组织血管网络等三维数据集，极大提高相关研究的工作效率，能够应用于神经科学研究、心脑血管病研究、药物评价研究学科/领域，在大组织三维成像方面具有先进性。 该设备在脑疾病、脑网络发育、神经计算药物研究和病理研究等领域具有重要用途，不仅能获取小鼠全脑范围内的神经元、毛细血管、树突、轴突定性和定量信息，还适用于小鼠全脑连接图谱的获取、神经环路的全脑精准定位研究以及神经元的长程投射追踪。具体应用包括果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物在正常、疾病及发育过程中神经和血管网络的变化，以及各种组织、器官的在正常情况下以及疾病模型下的三维精细成像及重构。 2013年，通过教育部直属高校科研成果公开 挂牌交易转让的方式，沃亿生物购买了MOST系列技术的zhuan利。至此，沃亿生物组织力量开始消化技术，不断打磨细节、积累经验、调整方案，历经十余年的精细打磨，实现从原理机到高端科研仪器的转变。先后推出了适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法的BioMapping1000以及适用于荧光全脑成像的BioMapping5000、BioMapping9000与BioMapping9500系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强，具有长时间不间断的三维数据采集能力，特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。 科研设备换新，fMOST相关设备作为国产的高端科研仪器无疑是最佳之选！ BioMapping 5000 荧光显微光学切片断层成像系统 01 产品简介BioMapping5000采用时间延迟积分（TDI）成像方式，通过对样本的多次曝光和信号累积，在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像，并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率，实现对全脑树突棘分布的精细成像。 02 技术参数 成像模式 高速线性扫描荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 0.35μm*0.35μm*1μm连续切削厚度 1-4μm最大样本体积 5㎝*5㎝*2.5㎝ 03 应用实例 △10100个海马神经元单细胞分辨率全脑投射图谱 BioMapping9000 荧光显微光学切片断层成像系统 01 产品简介BioMapping9000是基于fMOST技术的荧光三维成像仪器，基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器，与前述其他产品相比，具有成像速度更快的优势，能快速获取与分析全脑荧光数据，适合对批量样本进行高效筛选。 02 技术参数 成像模式 斜光片照明荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 1.3μm*1.3μm*0.92μm连续切削厚度 20-200μm最大样本体积 5㎝*5㎝*2.5㎝ 03 应用实例 △小鼠c-fos全脑表达三维展示及定量胞体统计 BioMapping9500 荧光显微光学切片断层成像系统01 产品简介Biomapping 9500 是基于fMOST技术的多功能荧光三维成像仪器。具备高精度或高通量两种成像模式。搭载切片回收系统，便于后续实验。一站式高效成像平台，适用于多种应用场景。 02 技术参数 成像模式 线性扫描荧光成像适用标记技术 Dylight594,mCherry,PI,GFP, YFP体素分辨率 0.35μm*0.35μm*1μm连续切削厚度 1-200μm最大样本体积 5㎝*5㎝*3㎝ 03 应用实例 △基于琼脂糖包埋的振动切片与切片的全自动回收△272张切片 50μm厚度 11小时 △272张切片 50μm厚度 DAPI染色 7天

在制造业的激烈竞争中，交付时间和生产质量是非常重要的两个因素，各制造企业也都不断引进新技术、优化生产管理方式，来实现生产效率和生产质量的提升。本期，我们将走进一家机械制造公司，了解其如何通过高精度三维扫描技术，进行首件产品生产全流程的高效、准确全尺寸控制，从而提高生产效率和质量，缩短交付周期，成功交付，赢得客户青睐。/ 关于客户单位 /该机械制造公司集产品开发、模具制作、铸造、机加工为一体，其部分经营内容为：向国外用户提供机械制造的铸件产品。其经营过程中，通常需要先制作首件产品，发货给国外客户，等首件产品得到客户确认后，获取批量制作订单。所以，快速、成功交付首件产品，是赢取后续批量订单的关键。为了能够更加高效高质地制作首件产品，其在国外用户的推荐下，引入了先临天远FreeScan UE Pro 多功能激光手持三维扫描仪，实现了良好的应用效果。- 高精度工业三维扫描 -首件产品生产尺寸检测全流程解决方案在该公司的首件产品制作过程中，高精度三维扫描技术能够实现生产模具以及首件产品的三维检测，贯穿于产品的整个生产过程，使得整个生产过程更加顺畅，缩短工期，并保证生产尺寸质量。首件产品生产主要流程：1）CAD设计：根据客户需求，进行原型CAD设计，以进行后续制作。2）模具制作：根据CAD设计，制作模具模型以及铸造模具。3）模具三维检测：使用FreeScan UE Pro进行模具三维扫描，并结合检测软件进行三维检测，高效检测模具的尺寸、形面的偏差。4）首件生产：使用模具进行首件产品的制作。5）首件三维检测：同样通过高精度三维扫描技术进行首件产品的尺寸检测，若合格，则可进行发货，若有偏差，调整工艺继续生产、三维检测合格后发货。- 三维扫描 -- 三维点云数据 -- 三维检测色谱图 -高精度三维尺寸检测应用优势：1）强大的便携性和通用性由于FreeScan UE Pro具有强大的便携性、环境适应能力以及尺寸检测的通用性，能够应用于首件产品的整个生产过程的尺寸检测中，客户单位可以轻松实现多个不同生产环节的三维尺寸精准控制。2）测量结果准确可靠FreeScan UE Pro精度为0.02mm，且重复性精度稳定，能够为3D尺寸测量提供准确的三维点云数据，确保测量结果的准确性。*FreeScan系列产品 ISO 17025 认证：基于JJF1951-2021和 VDI/VDE 2634 第3 部分标准。基于可追踪球体直径测量数据对探测误差性能进行评估，在工作范围内基于可追踪长度标准件从多视角方向进行测量，来评估球体间距误差。可通过集成或内置摄影测量获取体积精度进一步优化的数据。一开始是我的国外客户推荐我三维扫描这项技术，当时也是推荐了先临三维这个品牌，事实证明确实好用。我印象很深刻一次：当我去到国外客户现场的时候，客户也拿他的三维扫描仪进行了三维尺寸的检测，结果是，他的检测报告和我的检测报告几乎一模一样，我的客户非常满意。——客户单位董事长先临天远FreeScan UE Pro 多功能激光手持三维扫描仪，助力用户单位轻松实现首件产品生产全流程的高效、准确全尺寸控制，从而推进其生产质量和生产效率的双重提升。同时，先临天远的高精度工业三维扫描仪，其数据获取的能力，也获得了国际终端用户的认可。接下来，先临天远也将不断在全球推广高精度工业三维扫描技术的应用，打造全球知名品牌，为全球制造业企业提供3D光学测量技术。

在前沿的组织工程、药物开发、甚至临床应用中，模拟体内组织结构和环境的体外模型构建都是十分重要的条件，而细胞或微结构单元的组装方式以及细胞外基质环境在组织功能化过程中扮演关键角色，这也就促使了三维组织结构打印技术的发展。在这些技术中，以投影式光固化、挤出式打印技术等为代表，使用包含有细胞的水凝胶作为生物墨水材料，展现了优越的生物组织构建的能力。但是，这种打印仍局限于对生物墨水整体打印，而其中的细胞是随机分布的，难以主动的对细胞组建微结构单元，这也是目前生物打印面临的一个挑战。近些年，声波作为一种易于集成、高生物亲和性且高精度的控制手段，在细胞的灵活操控和高效组装应用中得到广泛研究，比如将声波与微流控相结合的声流控与声镊技术，特别适合操控细胞构建类组织的体外模型。而如何将二维的声场操控技术拓展到三维，并进行三维组织结构的组装，是其迈向生物3D打印需要解决的难题。近日，厦门大学陈鹭剑教授、胡学佳助理教授与武汉大学杨奕教授课题组合作提出了一种新的解决方案：结合层片打印和声学操控细胞三维结构组装，并以题为：Smart acoustic 3D cell construct assembly with high-resolution发表于Biofabrication 期刊上。图1.声学3D细胞组装示意图。借鉴多层光固化打印的思路，本研究提出基于声表面波在凝胶层片中直接操控细胞组成特征结构，并对层片单元进行多层组装，成功实现了细胞的三维结构组装和仿生组织构建。图一中展示了该策略的示意图，该技术在Z-切铌酸锂基底上设计具有六重旋转对称的换能器配置，保证较大的调制自由度，通过波矢组合、相位组合以及振幅调制（图1b），能够将层片中细胞组装成为多样的结构。而为了将表面波产生的二维声场和二维细胞结构拓展到三维空间，使用了摩方精密的PμSL高精度3D打印技术（nanoArch P150，摩方精密)，来制造高精度模块化框架，与表面波声场耦合，并在该框架中实现细胞组装（图1c）。GelMA 60作为生物墨水，经过光固化后，可形成具有微观结构的凝胶层片。再将该凝胶层片作为二维单元，进行多层的对齐组装以及使用水凝胶融合，即可得到被凝胶基质固定的微观三维结构。图2.结合3D打印模组的器件示意图。作为论证，图三展示结合3D打印组件的声波装置调制产生的多种声场结构，其具有不同的特征单元，比如类血管的环形结构、类肝小叶的蜂巢结构以及密堆的点阵结构等等，并且通过实验验证其进行灵活细胞组装的能力（图3b）。通过二次三维组装，研究人员实现了多种三维的细胞尺度的类组织模型构建，包括空心管状的毛细血管组织、交织的组织结构以及类肝小叶蜂巢组织等（图4）。这些特征单元的尺度取决于声场的周期，可以通过设计实现在几十微米到数百微米变化。而在三维空间上，由于使用高精度打印的单元结构，这些层片的厚度可以低至100微米，能够通过设计不同层间距离适配不同组织高度的需求。并且这些三维类组织模型经过培养展现了较好的活性，微观上紧密连接的仿生结构进一步促进了细胞与组织功能化的过程，比如实验中验证发现，管状的三维模型在长期培养的过程中细胞之间相互连接融合并展现血管化趋势。图4.对细胞层片单元进行多层组装，构建的多种三维结构荧光共聚焦图。该声学细胞3D组装技术将声表面波的二维操控能力拓展到三维空间，展现了独特的优势，比如直接对细胞组装、精准构造组织结构、灵活可控以及操作简便。这项研究展现了对生物墨水打印之外对微观介质构建的能力，从新的维度提出了一种创新的技术路线。论文信息：Hu, X. J. Zheng, J. J. Hu, Q. H. Liang, L. Yang, D. Y. Cheng, Y. X. Li, S. S. Chen, L. J. Yang, Y., Smart acoustic 3D cell construct assembly with high-resolution. Biofabrication 2022, 14 (4)，045003

从初生到成熟，3D打印行业走过了短短的三十年。这项新兴技术曾刷爆朋友圈，时至今日人们对3D打印的认识却依旧停留在“盲人摸象”的阶段，众说纷纭，褒贬不一。由于入门级的桌面3D打印机率先在教育领域得到普及，更多人仍将3D打印和“玩具”联系到一起。当我们走进位于杭州湘湖边「先临三维」的展厅内，桌面3D打印机却只是整个展厅的“冰山一角”。眼前大到比人高的金属打印机、用于航空航天的金属器件，小到精密的手持扫描仪器、用于齿科矫正的材料… … 把我们带进了一个3D打印的真实世界。作为国内3D打印行业营收领先的先临三维，从单项技术发展到建立装备、数据、服务集成体系；从单个领域应用拓展到高端制造、精准医疗、创新教育、定制消费等多领域的深度应用，沉浸行业15年。在工大学弟周青的牵线下，我们见到了几乎不曾接受公开采访的先临三维CEO李涛。这位毕业于浙大金融系的80后，低调和冷静背后，暗藏热切的呼喊：“我希望大家能真正认识到3D打印不是噱头，不是玩具，而是一套从数字化的信息采集开始，到面向性能的数字设计，最后到柔性的数字制造业全链条的技术系统。掌握好这套工具，就能突破想象力的束缚，真正带来效率、性能和品质的提升。”最终，李涛和先临三维想实现的，是让设计更加智能化、简单高效，让基于3D打印制造的个性化产品不再昂贵，能像家电一样走进亿万家庭。「数字新浙商」访谈现场洞见消费行为正呈现出“个性化”的新趋势，制造模式也从过去的标准化、规模化向高性能、多品种小批量、个性化方向发展。3D打印行业的未来不是一家独大，一定会有很多企业形成整体生态，整个链条正在经历一轮设计和制造思路的变革。个性化一定是建立在高水平的标准化、模块化和数字化应用的基础上，智能化也同理。3D打印行业会成长为现代制造业生态中不可或缺的一个子系统。它会和当前主流的制造设计生态系统相互融合，并非简单取代。 有一本书叫《跨越鸿沟》，很多新技术在初期很吸引眼球，在初期创新市场向主流规模市场过渡时，中间会经历一段时间的沉寂，3D打印技术现在就在这个鸿沟里，跨越鸿沟，才会走向规模化和普及化应用。——李涛谈行业发展：3D打印正经历设计和制造思路的变革章丰：从全球市场看，目前中国的3D打印产业处于怎样的水平？李涛：从数据来看，还是挺耐人寻味的。根据市场研究机构IDC预计，2019年全球3D打印的市场规模将达到138亿美元，中国预计将花费近20亿美元。从地域看，美国仍是全球最大市场，德国、英国、法国、意大利等国家紧随其后。国内的3D打印市场起步晚于国际市场十几年，但大致上也会沿着国外市场发展的轨迹追赶，从规模上讲还很小，但从增长速度来看，国内市场会超越大部分国家。过去我们大量进口国际先进3D打印设备和技术，现在国内自主研发的设备、材料和软件也纷纷走向国际市场。 章丰：中国是制造大国，而且在大部分细分行业形成了全球领先的产业链，为什么3D打印的市场份额比较小？ 李涛：目前3D打印的最大市场是在美国、欧洲等主要的经济发达区域。首先，从产品消费市场来看，经济发达的地方，消费水平会高一些，人工成本也高，对于产品制作效率、品质的要求更高，这助推了对设计和制造工具的高要求。比如在康复和医疗领域，3D数字设计和3D打印的应用在国外的用量明显比国内大，我们只有在解决常规手段或经验完全无法解决的疑难杂症时，医生才会不得已用到3D打印。原因是其中的结构太复杂，需要事先演练、验证，避免出现意外；同时，国内各地因为收费标准不明确，有些医生甚至自己掏腰包来承担这笔打印费用。 章丰：可以这么理解，3D打印行业的发展是由消费市场的成熟度决定的？ 李涛：消费市场的成熟度是一方面，还包括认知度和必要性，对3D打印的认知到不到位、是否刚需以及消费水平，几个因素共同形成了消费市场的差异，这是最主要的原因。在业内大家还有其他观点，一些制造业企业用户提出材料的种类不够丰富、性能不够好等原因。但是他们忽略了一点，近年来许多材料巨头把眼光转向了3D打印，纷纷推出专门的3D打印材料，可以说现有材料已经可以广泛应用于各领域，我们可以从设计上进行优化，充分发挥材料的性能。过去我们在制造中遇到高性能要求的时候，习惯从材料上想办法，能不能有更高强度、高耐用度的材料？3D打印提供了一种新的思路——将现有材料通过结构变化来实现目标性能，计算机仿真出物体在实际运行环境中的受力变形和散热状况，优化出最适宜的几何结构，最终得到一样的性能。 我个人认为，设计意识也是一个非常大的瓶颈。很多时候，工程师的思路受限于原有的加工工艺。以我们打印服务中心接到的订单为例，几乎99%以上都是面向开模、切削加工工艺来做设计的产品，只是想在加工前用3D打印来快速验证，缩短开发验证时间。验证迭代以后，产品量产还是用原有工艺，他们没有考虑面向3D打印的特点，做高性能的结构来解决问题。但从我们国外的订单来看，有些零件一看就是非3D打印不能制造，也就是说它是为了将来以3D打印方式来量产做准备。这方面主要靠大公司推动，像航空航天和能源系统的公司。比如说发动机领域，劳斯莱斯、GE航空，包括spaceX开发的火箭推行系统，都在用3D打印开发新一代发动机。最典型的例子，2016年GE开发团队宣布把一款涡轮螺旋桨发动机的845个部件合并为只有11个3D打印部件。不仅成本大大削减，而且减少了复杂性，缩短了生产周期，并且新技术可以把发动机大修时间间隔延长30%以上。 章丰：刚才讲到的几点原因中，设计能力的制约占多大比重？ 李涛：我认为设计的瓶颈远远超过材料和其他因素。3D打印是一个风向标，帮助我们看到了当前中国创新所处的阶段。中国确实是制造大国，但和其他制造强国相比，自主创新的企业所占比重仍偏低。在先临三维的用户分布上，国外从大公司、中型公司到小型公司，都在使用3D打印技术。但国内的客户群主要集中在超大型公司和超小型公司。为什么？大型企业在研发下一代新产品和新应用时追求高性能，使用3D打印技术来进行优化迭代。而超小型企业不具备一开始就制造量产的能力，先打印5个、10个，然后投放市场、验证反馈、快速迭代。消费行为正呈现出“个性化”的新趋势，制造模式也从过去的标准化、规模化向高性能、多品种小批量、个性化方向发展。3D打印行业的未来不是一家独大，一定会有很多企业形成整体生态，整个链条正在经历一轮设计和制造思路的变革，所以整个思路都要重构。谈个性化：辩证看待 个性化也基于标准化之上足部3D扫描仪在个性化定制领域，先临三维也积极展开尝试，将3D数字化技术和3D打印技术应用于精准的个性化定制解决方案。比如在“鞋”这件小事上，公司自主研发了固定式足部3D扫描仪及手持式足部3D扫描仪，可以快速获取高精度脚型数据，结合3D打印技术，可应用于个性化定制鞋、医疗支具及矫形器定制等众多领域。章丰：高性能、小规模、个性化也随之带来一个问题，成本造价会不会升高？ 李涛：要辩证地看。我们作为制造业企业，习惯性考量某个零件单体制造成本，现在一些公司开发新产品时，不仅考量制造成本，还要联动前期的设计成本、时间成本，后期的维护成本、回收成本。如果以全周期来看，会发现成本和量产规模有关。国外曾有分析表明，某个零件的制造，相比开模，在制造数量低于某个临界点后是3D打印更划算。所以整个3D打印在国外的大型企业的应用，已经覆盖到了整个产品的周期，从前期的概念验证到制造过程中的工装、模具，再到部分产品的直接生产。章丰：随着材料工艺、软件设计能力，包括计算机视觉智能化水平的提高，未来3D打印的成本曲线是否会呈现往下走的趋势？而传统的制造工艺已经成熟，它的成本曲线可能更趋向平滑。这两条曲线在未来的演变过程中，有没有可能在相当程度上实现交叉？李涛：一定会。传统制造方式随着量增加，成本会线性下降，因为它的初期投入会被摊薄。3D打印的成本也是向下的，只是没那么陡，为什么？材料成本、设备成本在下降，设计工艺带来的整体成本也下降了。所以两者一定会在某个目标制造量下出现交叉点。当然最后根据产品是否用金属材料、尺寸大小，成本会有不同。但总得来说，产品尺寸越小、结构越复杂，3D打印的成本越低；越大越简单，用3D打印的相对成本越高。章丰：近两年制造业经常提C2M（Customer-to-Manufacturer，用户直连制造），强调消费者端的定制化生产。鞋子就很典型，因为每个人的脚型都有差异。未来如果C2M模式逐渐普及，在工业制造端的3D打印会是怎样的面貌？李涛：个性化也是分级的，好比我们买车，也有个性化定制，但厂商提供了几个配置组合，这些配置就是相对标准化的，只是通过消费者的选择组合，变成了个性化。拿鞋举例，可能100万人中，按传统的尺码分成10个尺码，经过三维扫描建立起3D足型数据，这100万个数据通过软件自动计算和分类之后，可以归类出100个尺码。如果再往下细分，意义就不大了，就像圆周率的精确度。章丰：个性化也是“优化的个性化”，过度个性化的边际效应已经很小了。 李涛：没错，实际上采用数字化的再分类方式更智能，同样可以提供舒适度。这100万个人当中，和这100个尺码100%吻合的人，会超级合脚舒适，剩下的误差脚感上也是微乎其微。高度的个性化一般应用于康复领域，比如脚受伤了，通过建模打印一双和脚型完全一致的鞋，这类产品随着3D打印材料成本的下降，也可以控制在几百块以内，不再高不可攀。谈研发投入：高薪高水平 胜过人海战术 2018年，先临三维的研发投入高达1.405亿，相对于4.12亿元的营收，占比达到34%，相当之高。财报显示，从2012年开始，公司每年投入研发的资金都维持在较高的水平，超过营收的20%。章丰：多年来研发费用占比保持在20%以上，这在科技公司中也是一个很高的水平。 李涛：主要出于几点考虑。首先，公司的综合毛利相对可观，可以保证这部分研发费用。第二，因为我们所做的是图形图像领域软硬件结合的产品，对于人工智能领域的高端人才是刚需，所以待遇水平占了支出的很大一块。第三，尤其最近三年投入比重特别大，因为我们在做技术结构的调整，建立了一种梯度型的研发投入。我们把研发分成三个层次：底层是面向未来的核心算法和软件技术储备。由我们的首席科学家带着研究院的教授及员工在开发，他们做的是探索性的工作。中间层叫基础研发。基础软件和基础硬件部门负责整个公司的软硬件平台的搭建，把那些可以在近期用到产品中的软件进行架构化和标准化，把研究院的成果做成更加稳健的软件模块和算法模块，供我们的产品部门调用，实现三维扫描跟3D打印共性的技术的平台和成熟组件的开发。最后就是产品层面的开发，各产品线的研发团队面向不同行业应用，面向客户需求的产品功能开发和用户体验优化。我们坚持每年都会发布几款新产品，每年每个产品线都有新产品，现有的成熟产品，最慢两年内会更新一代。章丰：这么高频？ 李涛：随着行业发展，用户需求是越来越多样化的。比如有的是拿来做零件，有的用以维修，那么维修就要用到三维视觉，如何识别它维修部位，帮助用户精准地自动定位。再举金属打印的例子，早期我们的金属打印机只有一台。后来我们发现，金属打印机用在不同的领域，有不同的需求——有的侧重效率，有的侧重强度，有的侧重成本，那么就要对它做细致的分类，进行迭代。另一方面，我们的用户结构也在发生变化。以前的设备主要提供给科研型的单位、高端制造业的工程师用，他们经过培训就可以按照流程使用。但是近几年，随之设备的普及，操作者可能是模具厂的工人，那么我们在软件上就要根据用户场景和使用需求做简化和一键式操作。 章丰：3D打印是一种跨学科的交叉技术，对团队人才的要求是复合型的，需要计算机、光学、机械制造、材料等等学科背景，而且很多技术处于行业演进的前端，这样的人好招吗？ 李涛：很不好招，所以我们注重高薪高水平胜过人海战术，而且要人尽所长。我们的主管在行业里沉淀了多年的经验，以他们的架构能力，把需要的能力拆分成几种类型的，招相应专业的人才，进公司后还需要培训磨合。我们投入了很大一部分精力，把内部的软件架构做了模块化梳理。我认为，个性化一定是建立在非常高水平的标准化、模块化和数字化应用的基础上才能实现。章丰：这个观点我很赞同，否则个性化很难走得远。李涛：智能化也是同理。智能化如果不是建立在非常高水平的数字化，以及数字化下的高度的数据结构化的基础上，靠散乱的数据、垃圾数据拿去学习，就难以得到准确的结果，就像是我们常说的“Garbage in，Garbage out”（无用输入，无用输出）。谈应用领域：大众的想象真的太高了 短期内打印器官肯定不行目前3D打印技术已经广泛应用于工业及消费领域，但在风口来临之前，先临三维已经在行业内深耕了15年，为高端制造、精准医疗、定制消费、启智教育等领域用户提供 “3D数字化—智能设计—增材制造”智能制造解决方案。作为业务模块之一的3D打印服务，打造 C2M 和线上线下相结合的分布式服务模式，并在全国建立了布局了十几家线下服务中心。 章丰：这些3D打印服务中心分布在哪里？ 李涛：一般在制造业相对较发达的地方，我们和地方政府合作，作为块状产业的配套。但这一块现阶段看，尝试并不太成功，原因是我们忽略了当前制造业用户所处的状态。原来我们认为在制造业发达的地方，用户需求会高，现在看需要同时满足设计、创新都发达的条件，而且这些企业的需求还不一定连贯，没有办法保证服务中心的高频运转。所以我们认为当前服务中心的模式还是集中优于分散，相应地我们做了一些调整，加强总部的服务能力，通过物流触达各地。 章丰：未来3D打印会在哪些领域形成较大规模的应用场景？ 李涛：根据规模，依次是先进制造、医疗健康、教育文创几大领域。在接下来相当一段时间内，规模也会按照相类似的比重放大。在制造领域，目前主要是一些超大型企业和初创企业在使用，会逐渐形成辐射效应，加上设计软件门槛下降之后，越来越多的工程师可以基于这项技术做一些这种高性能的零件。 章丰：生物3D打印的应用，也是很多人关注的领域。按照你的估计，未来5年生物3D打印能达到什么样的水平？ 李涛：我怕让大家失望。因为大众的想象真的太高了。短期内打印器官肯定不行，但是在人体的一些局部个性化修复领域，比如骨骼、皮肤、血管，应该会越来越多。当然这方面也需要相关的制度供给。现有的医疗器械的管理里，3D打印植入体的认证，包括一些个性化的认证，还没有被纳入。国外的认证就会快一些，美国每周都会有相关的认证性产品发出来。如果在制度供给上能跟进的话，推进会更快。谈行业图景：3D打印是制造业生态不可或缺的系统章丰：很多人对3D打印的整个行业没有一个整体认知，包括我，因为这里面有很多角色，能不能解读一下？李涛：这个问题很好，我一直想讲的就是，我们公司虽然是3D打印的一员，但我们不能代表整个行业。因为这个行业未来会是一种新生态，里面会有设计、应用、材料、设备制造单位。光制造设备，根据材料和工艺种类的不同，应用方向的不同，可能都有成百上千家不同类型的专用设备的企业产生。所以3D打印行业以后会成长为现代制造业生态中不可或缺的一个子系统。它会和当前主流的制造设计的生态系统相互融合，并非简单取代，而是解决传统方式做不了的东西，相当于制造业的增量市场。 章丰：相对于你描述的理想生态，目前行业的发展处在哪个阶段？李涛：有一本书叫《跨越鸿沟》，很多新技术在初期很吸引眼球，然后开始应用，在初期创新市场向主流规模市场过渡时，中间会经历一段时间的沉寂，就叫鸿沟，跨越鸿沟才会走向规模化和普及化应用，3D打印技术现在就在鸿沟里。我个人认为，整个行业需要系统的推进，有几大因素可以助推：一是大企业的辐射效应。二是3D数字设计和制造工具会越来越简单，使用体验越来越好，学习成本会低。第三，我认为教育领域所能起到的作用非常大的。我们投入了很多经历和资金在教育上，因为我们希望让大家认识到，3D打印不只是打印制造本身，它实际上是一个从数字化的信息采集开始，到面向性能的数字设计，最后到柔性的数字制造业全链条的技术系统。这一套工具掌握好了之后，你能打破想象力的束缚，创造出很多很好的产品。而这些产品，因为它的复杂性，除了3D打印，没有其他手段能制造和生产。快问快答章丰：你最得意的事情是什么？李涛：我们从2012年开始，能得到董事会股东的认可，支持原创性技术的高投入，而且坚持这么多年，也不会因为财务报表的压力给我们施压。 章丰：最期待发生什么？ 李涛：我希望大家能真正认识到3D打印不是噱头，也不是玩具，而是能真正带来效率、性能和品质的提升的一项技术。希望国内也能用好这项技术，从设计层面去跨越鸿沟。 章丰：最害怕发生什么？ 李涛：为了3D打印而3D打印。 章丰：你会如何解读“数字新浙商”？ 李涛：一直以来，大众对“数字”形成的理念主要是互联网、大数据、云计算、机器学习等等。很多时候，大家不会把我们做的领域认为是跟数字化有关的，但我个人认为，我们在做的事恰恰代表着未来整个数字经济发展的非常重要的支撑力量——3D打印是集数字化的设计、应用和制造一体化发展的行业。 数字化固然重要，它是未来智能化的根基，但未来不单单是数据层面的数字化。互联网完成了人与人之间的连通，未来设备与设备、人与设备的关系连通，也是数字经济非常重要的环节。当然现在很多互联网企业在提工业互联网、云计算，如果说他们做的是“云”是“脑”的部分，完成机器本身的数字化，我们在做的就是“端”和“手脚”，让各种工具也数字化，才能真正实现互联互通。“数字新浙商”既然来采访我，说明你们看到了整个数字化的大生态，未来应该是所有产业无处不数字化，只有无处不数字化，才能无处不智能化。来源： 数字经济发布微信公众号

您是否在寻找一款精度、细节、效率“三高”的三维扫描产品？您是否在寻找一款体积小、模块化、全智能的三维扫描产品？我们为您凭空想象、“无中生有”了AutoScan Inspec（点击上方播放autoscan inspec新品介绍视频）先临三维全新推出的AutoScan Inspec全自动桌面三维检测系统，简称Inspec，它将快速扫描和精准全尺寸检测功能进行创新性结合，为提高小型精密工件扫描效率而设计。Inspec拥有一体式外观设计，直观的用户界面，以及引导式操作方式。借助于前沿AI智能补扫算法，Inspec将全自动+全尺寸检测从构想转变为现实，扫描数据精度稳定并且细节出色。它可在短时间内完成工件全尺寸扫描，获得工业级高精度数据，数据可与CAD数模对比生成检测报告，并且检测结果可在各大主流软件中共享。Inspec通过科技赋能，提升了用户采集小型样件三维数据的效率，帮助用户节省宝贵的时间成本。系统可广泛应用于塑料零部件、叶轮叶片、小尺寸铸件等逆向设计、批量化检测及质量控制等工业场景。四大亮点：计量级高精度高性能硬件搭配强大的3d视觉算法，扫描精度≤10μm，满足工业检测、质量控制等应用要求。出色的数据细节得益于500万像素工业相机，高分辨率展示数据细节。全自动高效扫描一体式机身搭载三轴设计，自动亮度调节功能，一键快速获取扫描数据。支持多件扫描，数据自动分别存储，快速高效。智能软件支持AI智能补扫算法，智能规划补扫路径，同时兼具路径存储功能，针对重复样品可以导入路径智能扫描。可轻松导出数据至CAD/CAM软件，对接Geomagic Control X、PolyWorks|Inspector、Geomagic Design X 等检测和逆向软件。广泛应用：

下肢畸形临床较常见，患者不仅下肢功能受到严重限制，晚期还会造成关节退变引起骨关节炎。而且影响患者外观和步态异常等造成患者心理压力、影响患者心理健康，因此需要早诊断、早治疗。21岁的钱小姐，正值花样年华却遭受此病痛烦扰，由于双下肢的严重畸形，且已错过最佳诊疗时机，不少医院同行都表示束手无策，不敢妄下决断。但是钱小姐经介绍找到了华南理工大学医学院教授、广州市第一人民医院关节外科丁焕文主任医师，在计算机技术、3D打印、虚拟仿真、XR技术以及白光三维扫描等医工结合高新技术的配合运用之下，解决了钱小姐的人生厄运，为她开启了美好的全新人生篇章。钱小姐治疗过程中广州市第一人民医院进行了临床决策和手术具体实施。国家人体组织功能重建工程技术研究中心辅助完成了手术导板、个性化外固定支架和钙磷基植入体3D打印。华南理工大学医学院解剖教研室虚拟解剖应用研究团队辅助进行了手术虚拟仿真，完善和优化了手术方案。诺曼数字医疗科技有限公司辅助完成了手术三维设计、手术导板三维设计和医学3D模型平面三维渲染显示。广州联睿智能科技有限公司采用XR技术进行了患者畸形状态、手术方案、手术效果预测等3D显示，辅助医患沟通、病例讨论和术前讨论过程。先临三维科技股份有限公司辅助进行了术前、术中、术后下肢外观白光三维扫描，术前白光扫描了解下肢畸形状态，术中白光扫描引导手术导板精准安放，术后白光扫描评估患者下肢畸形矫正情况和引导矫形过程。治疗经过病例简介：21岁女性。因双下肢畸形、跛行步态7年余就诊。体查：患者身高148cm，双下肢严重畸形，左侧明显（图1）。右膝关节屈曲挛缩，右膝活动度120°-25°-0°。2019年10月行左股骨、胫骨截骨矫形+术后缓慢撑开延长术（图2）。2020年11月23日行右股骨、胫骨微创截骨三维精准矫形+外固定术（图3）。术后1年余左股骨、胫骨正侧位片显示左股骨延长区域愈合、胫骨延长区域有明显骨痂生长（图4），左下肢延长12cm，遗留左小腿外旋畸形，（图5），采用3D打印个性化外固定支架非手术矫正（图6）。新兴科技助力诊疗，术前精准定量诊断树蚁智能数字精准外科云服务系统团队在获得患者CT数据之后即刻进行了三维重建（图7），借助3D虚拟模型，更细致了解患肢在三维层面的畸形程度。同时对下肢的解剖参数精确测量，建立了以下三维数字化定量精准诊断：1.右下肢严重畸形：①双股骨前倾角增大1.7144°②右股骨远端关节面后倾32.2495°③右股骨远端内翻股骨角88.3453°④右胫骨远端外翻，胫骨角92.1646°⑤右胫骨扭转角减少-3.6716°⑥右下肢短缩畸形。2.左下肢矫形术后明确患情后丁焕文教授带领广州市第一人民医院临床研究团队制定了以下治疗计划：1.右股骨、胫骨微创截骨三维精准矫形外固定+术后缓慢撑开延长术2.左小腿个性化外固定架更换遗留外“八”字畸形矫正术手术三维设计和虚拟仿真优化手术方案为更好的解决钱小姐右下肢畸形、短缩问题，丁焕文教授带领树蚁智能数字精准外科研究团队开始紧锣密鼓的进行手术三维规划，由于右下肢存在不同程度的短缩、外翻畸形和股骨远端关节面后倾造成膝关节不能伸直等问题，丁焕文教授团队在左下肢矫正基础上再次对右下肢进行个性化手术三维设计，依次从右股骨头对齐、确定右股骨髁上截骨位置,将股骨进行矫形（图8-9），包括恢复了股骨远端的前倾角和后倾角，同时对远端内翻畸形等进行进行全方位精准矫正。完成右股骨矫形之后，进一步对右胫骨进行三维精准截骨矫形设计，包括截骨位置的选择，矫正恢复下肢力线（图10），再利用CAD软件进行外固定架置钉与截骨导板的设计与3D打印制作（图11）。最后华南理工大学医学院虚拟解剖应用研究团队进行了双下肢畸形三维精准矫形手术虚拟仿真，优化和完善了手术方案。VR科技术前引热议所有术前准备妥当之后在手术当日交班现场，丁焕文教授还拿出了一项吸引眼球的新兴科技，那就是虚拟仿真技术，丁焕文教授与树蚁精准外科云辅助系统、广州联睿智能科技有限公司联合攻关建立了医学3D模型XR显示系统，一排VR眼镜摆在交班室的会议桌上，各位医生护士争相观看，在该系统辅助下VR远程显示病变状态、手术方案和手术效果等。在VR眼镜系统里镶嵌了钱小姐完整的手术设计过程，借助VR眼镜进行了一次完美的术前讨论。（图12）白光扫描术中放异彩术中为了将设计的置钉定位导板安装妥帖，丁教授使用先临三维白光三维扫描技术——EinScan Pro 2X Plus多功能手持三维扫描仪对患者腿部进行扫描（图13），EinScan Pro 2X Plus采用非接触式白光扫描技术，扫描幅面大，细节精度高，因此可以无创、快速高效的获取患者腿部表面高精数据（图14），形成相应的文件。然后利用3D数据在电脑上进行畸形状态评估、术中辅助手术导板快速匹配和精准安放，评估术后畸形矫形手术效果和引导术后矫形过程。术中AR配准引导手术导板精准定位为了进一步验证术中导板与体表的贴合位置，丁焕文教授术中放置手术导板后将正侧位外观照片网上传送给华南理工大学自动化学院李彬教授实验室，进行手术导板术中AR即时配准（图15），通过这种跨越空间的远程交流，进一步体现了创新科技的优越性，进行了远程医疗创新形式的探索，也成功让手术导板能够更准确的贴合患肢，提高了外固定置钉精准度，防止截骨位置发生偏差。个性化手术导板引导完成微创截骨与三维精准矫形手术在王迎军院士领衔的国家人体组织重建工程技术研究中心赵娜如教授、刁静静博士等辅助下，完成了个性化磷酸钙可再生修复体、手术导板和个性化外固定架的CAD设计和3D打印。借助这一系列新兴科技手段，钱小姐的手术按时顺利完成，导板引导外固定螺针（图16）准确打入股骨与胫骨，截骨位置选择十分准确，通过短于2cm的小切口完成微创截骨，安装外固定架后完成矫形。遗留部分畸形采用个性化外固定架非手术矫正（图17）。术后三维评估针对左下肢术后残留的外”八“字畸形和轻微小腿向内成角畸形（图18），CAD设计和3D打印个性化外固定进行非手术矫正，使患者避免了再次手术（图19）。就这样一台复杂疑难下肢畸形矫正手术得以精准、安全和轻松解决。外固定架矫形成功，下肢延长未来可期在手术完成的第二天钱小姐精神状态良好，还在麻醉中的双下肢也没有丝毫不适。进行术后的X线片与CT扫面以及三维重建评估，都提示下肢矫形效果很好。为了下肢功能更好康复，指导、鼓励其积极进行床边、床旁运动。身高148cm的患者术后摇身一变成为160cm的窈窕淑女。术后三维评估患者双下肢解剖参数完全恢复（图20）。END文章源自于广州市第一人民医院 丁焕文教授团队

引言不同种类，不同浓度物质的三维荧光信息不同，三维荧光光谱同时表征了发射波长、激发波长、荧光强度三者的关系，信息含量丰富。天然湖泊、河水、生活用水等中含有多种可溶性有机物，在紫外区具有较强的荧光，因此使用三维荧光可以表征这些可溶性有机物的变化。 本文全面介绍了环境水的三维荧光分析步骤，包括三维荧光的采集、光谱校正、平行因子分析。1. 三维荧光采集收集自来水厂各净水工序中的水样品，用0.45μm的滤膜过滤以去除不可溶有机物，使用日立荧光分光光度计F-7100采集三维荧光光谱。图1自来水厂各净水工序在获得的各净水工序中的三维荧光光谱中，用红点标注出所有特征峰，从而直观判断激发/发射峰的变化。图2 各工序的三维荧光光谱2. 三维荧光校正三维荧光信息含量丰富，能够全面描述样品信息，但水样中的胶体等物质在激发光照射时容易产生散射光，因此需要进行三维荧光校正。日立荧光操作软件配备光谱校正功能，能够满足环境水的检测需求。荧光强度标准化样品的荧光强度会受光源亮度变化、室温变化等的影响，使用日立荧光软件FL Solutions中的“荧光强度标准化功能”可以快速进行荧光强度标准化。通过测定标准品的荧光强度，将样品的荧光强度换算为与标准品相对的荧光强度，从而校正荧光强度的时间变化和日间差变化。测定水中的腐殖质时，以硫酸奎宁为基准。本实例中选用1μg/L的硫酸奎宁作为标准品，对自来水厂各净水工序的三维荧光光谱进行荧光强度标准化。有关拉曼散射校正、内滤效应校正的详细信息请点击：https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s929202.htm 瑞利散射的去除日立多变量分析软件3D SpectAlyze具有光谱预处理功能，可以直接在光谱中去除不需要的瑞利散射。 图3 瑞利散射的去除3. 三维荧光的多变量解析各个净水处理工序中样品的三维荧光光谱经过校正后，可以通过日立多变量分析软件 3D SpectAlyze实现谱图分离、主成分分析等。使用多变量分析软件中的平行因子分析（PARAFAC）功能，谱图分离为3种成分，通过查阅相关文献，确定了三种成分是富啡酸、腐殖酸和蛋白质。图4 原水的平行因子分析对自来水厂其他净水工序的三维荧光光谱进行平行因子分析，得到每种成分在不同工序中的得分值，通过得分值计算出各成分在不同工序中的残存率。图5 不同净水工序中成分的残存率结果表明，从沉淀过滤到活性炭处理工序，富啡酸和腐殖酸残存率开始减少。从活性炭处理到净水池，蛋白质残存率开始大幅减少。 总结三维荧光技术由于灵敏度高、操作简单，在环境水检测方面得到广泛应用。日立为环境水监测用户可提供硬件和软件的系统性方案，包括三维荧光采集、校正、解析，可以大大提高用户的科研效率。拨打400-630-5821获取更多信息！

负泊松比结构材料是一种在受压时表现为横向收缩，在受拉时表现为横向膨胀的有序多孔介质。独特的变形特性赋予了负泊松比结构材料诸多优异的力学性能，如高剪切强度、高抗压痕/抗冲击性能、高抗断裂性及能量吸收等。自从Lakes等人首次报道负泊松比聚氨酯泡沫以来，众多研究者都致力于开发新型负泊松比结构材料并寻找其潜在应用。内凹蜂窝结构是一种典型的二维负泊松比结构材料，通过内凹机制使材料呈现负泊松比效应。然而，由于高孔隙率，其刚度远低于组成材料的刚度。通过加入加强杆、制备负泊松比复合材料、设计变梯度结构、引入层次结构等方法可以显著提高结构材料的刚度。然而，上述方法大多数适用于二维的内凹蜂窝结构，这就意味着其负泊松比效应只能在平面内方向出现。相比之下，三维内凹结构材料的工程应用潜力更大，但其刚度和负泊松比之间仍然存在此消彼长的问题且二者都与其胞元结构有着密切的关系。为满足日益增长的实际工程需求，需要设计一种既能保证负泊松比效应又能提升整体刚度的增强型负泊松比结构材料，并寻找胞元结构与泊松比和刚度的关联机制，最终实现通过结构参数对泊松比和刚度同时进行调控的目标。近日，中国工程物理研究院唐昶宇研究员团队和西南交通大学许阳光副教授团队共同设计了一种新型的三维内凹负泊松比结构材料并对其结构参数与等效弹性模量（与刚度相关）和泊松比的关联机理开展了系统的研究。通过在典型的三维内凹结构（图1a）上添加箭头结构来实现增强目的（图1b和图1c），利用微尺度3D打印机（nanoArch P150，摩方精密）制备了增强型结构样品（图1d）。结合实验和有限元模拟发现，三维增强型内凹结构的等效弹性模量和负泊松比可以通过不同的结构参数（即厚度比h、斜杆长度比a、竖杆长度比b和重入单元的角度q）进行调整。例如，通过优化结构参数，增强型内凹结构的等效弹性模量比典型内凹结构提高12.32倍，而二者的泊松比均为-0.28。 图1.(a)典型三维内凹结构(RS)单元；(b)带有加强杆的三维内凹结构(RRS)单元；(c)对应的几何构型以及(d)实验样品照片（从左至右为RRS1-5）此外，研究团队还探究了相对密度与等效弹性模量比、泊松比的关系,如图2所示。等效弹性模量比1，表明增强型内凹结构在相同相对密度下有更高的刚度。此外，在相同的相对密度下，增强型内凹结构可以实现保持几乎不变的泊松比但显著提高材料的刚度，如图2(b)所示。添加的箭头结构与内凹结构之间形成了一种双箭头结构，形成的双箭头结构进一步促使了新结构在受压时产生收缩。因此该增强型内凹结构能在几乎不变的泊松比下有更高的刚度。图3中的位移云图也表明增强型内凹结构具有负泊松比效应。图2.增强型内凹结构和典型内凹结构相对密度与等效弹性模量比、泊松比的关系 图3.在沿z方向的单轴准静态压缩试验下，试样RRS2在x方向上的位移云图总的来讲，该工作通过独特的结构设计，实现了在几乎不牺牲负泊松比效应的前提下显著提高材料的刚度，为进一步拓宽负泊松比结构材料的应用范围提供了一种有效的解决方案，也对这类结构超材料性能导向的结构逆向设计进行了有益探索。上述研究成果以题为“A 3D Re-entrant Structural Metamaterial with Negative Poisson’s Ratio Reinforced by Adding Arrow Structures”发表在《Smart Materials and Structures》期刊上。论文第一作者为中国工程物理研究院和西南交通大学联合培养的硕士研究生王杰，通讯作者为中国工程物理研究院的唐昶宇研究员和西南交通大学的许阳光副教授，中国工程物理研究院总体工程研究所的硕士研究生吴宗泽和浙江大学的肖锐研究员在研究工作的开展和论文撰写过程中提供了重要帮助。

2023年3月29日，先临三维举办新品全球发布会，正式发布FreeScan Combo计量级双光源手持三维扫描仪。这一产品的发布，将进一步推进先临三维在工业测量领域的高精度三维视觉技术普及之路。创新、传承，FreeScan Combo在延续天远FreeScan系列三维扫描仪优势的基础上，再次进行创新，通过双光源的组合，进一步扩大了单款三维扫描仪的适用领域，给予用户更好的三维扫描体验。创新——一机多能，适用于更多扫描场景“蓝色激光+VCSEL”两种光源焕新组合，打造四种扫描模式，适用更多扫描场景。高速扫描模式：26线交叉蓝色激光，配合优化软件算法，快速获取样件完整数据；深孔扫描模式：1条单线蓝色激光，深孔扫描应对自如；精细扫描模式：7线平行蓝色激光，准确还原细微特征；无光扫描模式：采用VCSEL光源，扫描过程无可见光，人眼安全舒适，同时，在几何特征丰富的情况下，无需贴点即可高效获取工件三维数据。基于上述优势，FreeScan Combo计量级双光源手持三维扫描仪的适用范围更加广泛，用户可以通过实际扫描场景灵活选择扫描模式，高效获取完整三维数据。FreeScan Combo是FreeScan系列中身形最小的三维扫描仪，特别是在面对一些狭小空间时，灵活轻便，能够良好工作。同时，FreeScan Combo的镜头夹角进行了优化，在面对一些窄缝和深孔时，可以更加高效地获取完整数据。传承——延续优势，打造舒畅扫描体验FreeScan Combo作为天远FreeScan系列新成员，完美传承FreeScan系列“精益求精”、扫描高效、流畅等基因。精确入微，计量之选FreeScan Combo延续了FreeScan系列三维扫描仪的高精度优势，具有高精准度和高精密度（多次测量结果一致性高），精度高达0.02mm，精细模式下高达0.01mm。高速扫描，一气呵成FreeScan Combo高速扫描模式下26线蓝色激光同时工作，配合优化软件算法，扫描过程快速流畅。材质适应广泛，软件支持完整FreeScan Combo无惧黑色、高反光表面材质，减少喷粉预处理环节，缩短作业流程。此外，控制软件支持在线更新，扫描数据也可以一键导入主流三维检测和设计软件，贯通后续环节，大幅提升工作效率。“先临天远在工业计量领域已经沉淀了20年。我们始终怀揣求精务实之心，历经20年的深耕细琢，不断突破高精度三维扫描仪的应用边界。先临天远打造的是“全而精”的产品线，可以根据用户的不同应用需求提供最合适的设备。同时，考虑到有些用户具有多种扫描应用需求，我们也是在不断强化单款设备的功能，希望让这部分用户能够用一台设备就满足其不同的扫描需求，去年发布的FreeScan UE Pro多功能激光手持三维扫描仪，一扫俱全，小大由之，就是为用户提供了一种可适用于不同尺寸扫描场景的应用方案。那么FreeScan Combo的设计也是延续这一思路，通过双光源的组合，我们相信FreeScan Combo一定会为用户带来更精彩的扫描体验。”——先临三维3D数字化事业部产品经理创新、传承，先临三维也将持续“做专技术，做精产品，做好服务”，保持对“精度”的执着追求，以科技创新为驱动引擎，致力于使测量更精准、评估更科学、应用更智能、操作更便捷，为用户提供更加便捷易用的高精度三维视觉产品，为制造企业等提供强大的高精度三维视觉技术支撑，助力更多行业完成数“智”化升级。

近日，中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目发布中标公告，卡尔蔡司以US$1,031,000.00（折合人民币约697万元）中标。一、项目编号：OITC-G220300354（招标文件编号：OITC-G220300354）二、项目名称：中国科学院新疆生态与地理研究所三维X射线扫描成像系统采购项目三、中标（成交）信息供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元) 新疆汇意达进出口有限公司 三维X射线扫描成像系统 卡尔蔡司Xradia515 Versa 1台 US$1,031,000.00 四、招标技术规格1. 工作条件1.1 电源：380V和230V±10%，AC(交流)，50/60Hz1.2 环境温度：15-27℃（最优：18~21℃）1.3 相对湿度：20-80%2. 技术要求：*整机要求：提供的设备为成熟的型号和配置，不接受后期改造或定制开发。2.1 分辨率及成像架构#2.1.1 最高空间分辨率：最佳三维空间分辨率≤0.5μm；2.1.2 当X射线源距样品旋转轴50mm时的最佳空间分辨率≤1.0μm；2.1.3 最小可实现的体素（最大放大倍率下样品的体素大小）≤40nm；#2.1.4 系统必须采用几何+光学两级放大的架构，以满足我单位对大样品进行局部高分辨率的成像需求；#2.1.5 具备当X射线源距样本旋转轴50mm中心位置时的最佳空间分辨率≤1.0μm；（应以厂家官方发布或者第三方发布的国际文献中数据或结论为有效证明文件）；2.1.6 在不破坏样品的情况下直接对直径≥20mm样品（如植物秆茎、试管边缘或高分子材料等）的侧边缘位置（即样品的旋转半径和工作距离不小于20mm）实现体素分辨率（voxel size）≤1μm的清晰扫描三维成像。2.2 三维组织表征、重构及成像2.2.1 无损伤地对样品进行三维组织表征，可获得样品的三维组织形貌及不同角度、不同位置的虚拟二维切片组织形貌信息。不需制样或只需简单制备，不需真空观察环境，不会引入人为缺陷；2.2.2 利用吸收衬度原理和相位传播衬度原理，可以对包括高原子序数和低原子序数在内的各种材料都能获得高衬度图像；2.2.3 基于CUDA的GPU加速重构，由1600张投影重构1K×1K×1K图像时间≤2.1分钟；#2.2.4 支持纵向拼接技术，通过纵向拼接扫描结果获得更高视野的数据，数据重构及纵向拼接需集成在数据采集软件，数据采集-三维重构-纵向拼接自动化，不依赖第三方软件或者离线软件；2.2.5 具有支持宽视场模式的物镜探测器，具备更宽的视野。2.3 光源与滤波片*2.3.1 高能量微聚焦闭管透射式X射线源；2.3.2 最高电压≥160kV，最低电压≤30kV，电压在最低和最高之间连续可调；2.3.3 最大功率≥10W；2.3.4 Z轴可移动范围≥190 mm；2.3.5 X射线泄露≤1μSv/hr（距离设备外壳25mm以上处）；2.3.6 带有单过滤波片支架，12个适用于不同能量段扫描的滤波片。2.4 探测器2.4.1 能够实现二级放大的16bit噪声抑制闪烁体耦合探测器, 探测器能够实现≥2048×2048像素成像和三维重构；#2.4.2 具备1个大视场0.4X 物镜探测器，实现≥2048×2048像素成像和三维重构，支持宽视场模式；2.4.3 包含高对比度，低分辨率的4X物镜探测器；2.4.4 包含高对比度，高分辨率的20X 物镜探测器；2.4.5 包含高对比度，高分辨率的40X 物镜探测器；2.4.6 探测器可移动范围≥290mm。2.5 样品台及样品室2.5.1 全电脑控制高精度≥4轴马达样品台，具备超高的样品移动精度；2.5.2 样品台X轴运动范围≥45mm；Y轴运动范围≥95mm；Z轴运动范围≥45mm；2.5.3 样品台旋转运动范围：360度旋转；#2.5.4 样品台最大承重范围：≥25kg；2.5.5 样品台可承受样品尺寸范围：≥300mm；*2.5.6 样品室内配备可见光成像设备，通过电脑操作即可实现样品的扫描位置对中，并可实时监控舱室内样品情况。并且要确保系统整体运行安全和封闭性，不可为开窗设计，防止X射线辐射泄漏；#2.5.7 系统应具备智能防撞系统，可根据样品尺寸设定源和样品的范围，保障在实际成像过程中不会发生样品和源、探测器的碰撞损坏设备或样品。2.6 仪器控制与数据采集、重构、可视化及分析系统2.6.1 全数字化仪器控制，专业计算机控制工作站，应满足或优于以下配置：Microsoft Windows10 Pro 及以上操作系统、双8核 CPU、CUDA-enabled 3D GPU，硬盘容量≥12 TB、内存≥32GB、液晶显示器≥24寸，带可刻录式光驱；2.6.2 具备三维数据采集及控制软件，可实现三维断层扫描图像重构及3D视图；2.6.3 支持多种格式的CT数据和CT图像输入/输出，预览，裁剪以及格式转换；2.6.4 具有图像处理方法，实现数据图像、CT图像的降噪、锐化、增强等；2.6.5 具备自动拼接功能，具备可变曝光功能，具备导航式扫描功能；2.6.6 具备图像伪影校正等功能，确保采集图像的真实性；2.6.7 具有ROI选择功能，用户可根据需要选择区域进行局部重建；2.6.8 支持对ROI进行量化分析，可得到选定结构的体积占比、每个单元的体积、表面积、形状比、等效直径等信息；2.6.9 支持对三维数据体进行旋转、平移、缩放、斜切视图、亮度/对比度、伪彩色等操作；2.6.10 可实现标记点、标尺、角度、路径、箭头、区域（矩形/椭圆/多边形/自由绘制）、三点拟合圆等测量和标注操作；2.6.11 支持二维、三维图像不同分辨率图像的输出，且能导出二维图像序列、逐层动态视频和制作三维视频动画；2.6.12 使用阈值分割、2D笔刷进行图像分割，实现3D感兴趣区的提取或修改；2.6.13 可转化3D感兴趣区为mesh模型，支持显示效果调整和导出STL、PLY、OBJ、VTK、IVW格式文件，方便客户后续分析或逆向；2.6.14 可对量化结果进行筛选、编辑，导出文件。3. 安全防护3.1 辐射防护箱体（用于屏蔽X射线，防止泄露，保证人身安全）；#3.2 安全屏蔽室需采用铅钢全封闭，不能留有可视透明窗口，设备内部样品和工作情况通过机台内部可见光相机清晰观察；3.3 双联锁X射线安全门，紧急停止开关，设备运行过程中，任何可开启之处被外力开启时，X射线立即停止；3.4 经用户授权可开通远程预警性技术服务，系统可以通过网络传输将运行数据传递给生产厂商的售后部门，实现线上的设备状态监控。4. 附件及零配件4.1离线工作站：应满足或优于以下配置：Microsoft Windows10专业版操作系统、至强4210R处理器CPU、GeForce RTX2080Ti 11G显存 GPU，硬盘容量≥6 TB、内存≥128GB、液晶显示器≥23.8寸，带可刻录式光驱；4.2 标定球样品，1个；4.3 分辨率测试卡，1个；4.4 标准样品夹持器，1套；4.5 设备维护专用工具，1套；4.6 文档资料（设备操作手册、培训资料等）。

2021年3月，先临三维正式发布SHINING3D Design高端三维设计软件（先临三维CAD），这是先临三维推出的一款自有品牌工业软件产品。SHINING3D Design智能易用高效建模，覆盖产品设计全流程SHINING3D Design（先临三维CAD）由先临三维发布，是一款面向产品设计的3D软件，其采用Siemens Parasolid内核和Solid Edge平台，能够高效创建和修改产品的3D数字模型。SHINING3D Design作为一款易于使用的软件工具产品组合，可轻松应对3D设计、仿真、制造、数据管理等产品开发流程的各个方面，提高产品设计效率、加快产品开发速度。 作为一款高端的产品三维设计软件，SHINING3D Design采用了国际主流CAD建模与仿真技术，并从实际应用角度出发，拥有强大的功能： 1、具有多种建模方式，并根据特定应用场景进行软件工具包的开发；2、支持主流CAD软件设计数据的批量迁移；3、可无缝对接西门子TeamCenter等主流PLM软件系统；4、拥有有限元仿真模块可验证零件和装配设计；5、支持3D扫描数据的逆向工程设计；6、提供在线数据库给予设计师更多的参考等。 “总体来说，当前国内很多基础工业设计软件基本上都是国外的品牌，随着现在国际上对科技输出的限制，我们国内的企业在使用这些软件的时候受到了一定的影响。随着制造业数字化和智能化大潮的演进，面向产品开发的数字化设计软件愈发重要，我们就想推出这样一款工业软件，让用户能够拥有更多的应用自主权，缓解国外品牌对特殊产业在软件应用需求上的掣肘。 同时，我们在设计SHINING3D Design时，很关注的一点，就是性价比，总体来说，同等功能的国外CAD的软件比较昂贵，对我们很多制造业用户来说，使用成本很高。我们想通过SHINING3D Design的普及应用，能够让更多国内企业在承担较少成本的情况下，能够享受与SolidWorks，Solid Edge等主流CAD和仿真软件相近的功能与应用体验。同时，我们也关注到软件的学习成本，力求简单的操作体验，轻松上手，多方面降低企业的设计门槛。”——先临三维数字系统总经理-周青 SHINING3D Design（先临三维CAD）高端三维设计软件，自有品牌+独立发布软件授权、采用国际主流建模与仿真技术、以及具有普惠型高性价比特征，将为国内的工业设计等领域加入新的软件工具选项。 同时，SHINING3D Design的发布，也深化了先临三维的3D数字化技术方案，进一步丰富“从3D数字化到智能设计到3D打印直接制造”的系统解决方案，帮助用户实现“从产品概念-3D数字模型创建（设计）-3D制造”的产品创造流程和“从产品实物-高质量3D数字模型获取-智能设计-3D打印”的微创新或二次创新。先临三维也将持续努力，以更加优良的产品、解决方案持续推进高精度3D数字化技术的普及化应用。扫描二维码 申请试用

p 　　全国两会期间，不少代表委员和民主党派高度关注打赢蓝天保卫战。 /p p 　　综合来看，相关发言和提案议案，聚集结构性调整这一深层次问题，呼吁尽快制定并严格执行打赢蓝天保卫战三年作战计划。 /p p 　　 strong 关注一 /strong /p p strong 　　大气治理进入攻坚期，深层次问题凸显 /strong /p p 　　《大气污染防治行动计划》是党中央、国务院推进生态文明建设、坚决向污染宣战、系统开展污染治理的重大战略部署，是针对环境突出问题开展综合治理的首个行动计划。 /p p 　　行动计划实施5年来，通过加快调整以煤为主的能源结构、加快淘汰落后产能、推进重点行业提标改造、加强“车、油、路”统筹、提升大气环境监管能力等空气质量改善的重大工程和重大措施，解决了多项大气污染防治难题。全国空气质量总体改善，重点区域明显好转。 /p p 　　在珠三角，2017年，PM2.5年均浓度为34微克/立方米，在国家三大重点区域中率先突围。 /p p 　　在京津冀， 2017年PM2.5年均浓度比2013年下降39.6%，58微克的“北京蓝”成为人们争相晒出的朋友圈。 /p p 　　...... /p p 　　不过，在看到成绩的同时，也要清醒地认识到，当前大气污染防治形势依然严峻。 /p p 　　“大气污染治理都要基于各自地理气候条件，很难‘一招行天下’，即便是京津冀地区的先进打法，我们也只能部分借鉴运用。”全国人大代表、四川省环保厅厅长于会文说，“我们也要看到，环境问题还有反复性，稍一松劲就反弹。当前是滚石上山、逆水行舟，退一步就有可能前功尽弃。” /p p 　　“京津冀、长三角、珠三角地区的大气污染防治取得了明显成效，空气质量改善幅度明显。但是有些区域的改善程度和效果并不像三大区域一样好，比如长株潭地区空气质量改善幅度就低于全国水平。而且，已经取得的成绩并不稳定，还需巩固与加强。” 全国政协委员、湖南省环保厅副厅长潘碧灵说。 /p p 　　目前，我国大气污染防治工作已经进入攻坚期，新老环境问题并存，生产与生活、城市与农村、工业与交通环境污染交织，末端治理减排空间越来越小，环境压力居高不下。 /p p 　　农工党中央今年对长三角、珠三角等多地进行了专项调研，发现部分地区、部分时段空气质量超标问题仍然突出，以煤为主的能源结构、以重化工为主的产业结构、以公路货运为主的运输结构尚未转变，污染物排放量大。 /p p 　　过去几年，三大结构调整均有所突破，但没有取得显著进展。打赢蓝天保卫战三年作战计划将把着重解决产业结构问题、能源结构问题、交通结构问题作为主攻方向，确立具体的战役，一个战役接着一个战役打。 /p p 　　“人民群众对美好生活的向往，就是我们工作奋斗的目标与方向。必须以环境质量改善为核心，下更大决心推动大气污染防治，决不可有丝毫放松。”全国政协委员王济光说。 /p p 　　 strong 关注二 /strong /p p strong 　　深层次结构调整难度大、十分复杂 /strong /p p 　　根据调研结果，两会期间，农工党中央提交了关于《多措并举，打赢新一轮蓝天保卫战》重点提案，建议加速推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系 结合乡村振兴战略，积极稳妥推进煤改气、煤改电等工程 加严标准、扩大范围，严格控制各类大气污染物排放。 /p p 　　这恰与打赢蓝天保卫战三年作战计划的主攻方向不谋而合，为解决产业结构、能源结构、交通结构等问题提供了思路。 /p p 　　然而，不少委员坦言，相比较前期的治理“散乱污”企业、控制工业企业排放等措施来说，进一步调整产业结构、能源结构、交通结构，十分复杂，难度更大，任务十分艰巨。 /p p 　　全国政协委员、广东省环保厅厅长鲁修禄表示，为应对金融危机，早在“十五”时期，广东就开始进行产业结构调整，从被动到主动，再到以污染减排倒逼调整转型，实现了经济发展与环境保护双赢。 /p p 　　“对于广东来说，产业结构进一步调整难度升级，牵一发而动全身。广东人口密集、产业密集，调整起来难度非常大。”鲁修禄说。 /p p 　　同样的问题也考验着西部地区的重庆。目前，整个重庆主城区范围内，没有一家电厂、水泥厂、化工厂、砖瓦窑，进一步减排空间十分有限。而最有可能削减污染物排放总量的汽车行业，则是成渝两地的经济支柱，同样牵一发而动全身。 /p p 　　“我们每下降一微克，压力都很大。” 全国政协委员、重庆市环保局副局长余国东说。 /p p 　　潘碧灵表示，调整产业结构不是一天两天就能实现的，需要一个长期的过程。 /p p 　　交通结构方面，近年来，我国交通运输污染已经成为最主要的大气污染源之一。但是，长期以来针对固定污染源和机动车的减排体制机制，对于交通运输污染综合减排有很大的不适应性。 /p p 　　这主要表现在，从观念看，重交通工具减排，轻交通结构优化。从体制看，部门污染减排职责未落实到位。从工作部署看，缺乏系统性和协调性。目前，我国交通运输污染减排的部署不够系统、减排目标不够高，国家还没有从大气污染防治、改善空气质量的角度系统性提出交通运输减排目标任务。从基础工作看，行业排放数据不清。交通运输行业污染减排的科技支撑薄弱，污染物排放底数不清、情况不明，缺乏水运、民航、铁路等排放数据，对改善城市空气质量的指导性不强。 /p p 　　 strong 关注三 /strong /p p strong 　　制定打赢蓝天保卫战三年作战计划，更严格控制污染 /strong /p p 　　潘碧灵建议，可以从调整能源结构入手，推动深层次问题的解决。从具体措施来讲，可以通过采用外电输入、发展清洁能源、使用山西或内蒙古等地的煤以及推广气化煤服务等实现。“能源结构调整应该站在全国范围内考虑。全国一盘棋，比如将能源富集的山西、西北地区作为国家重要的能源基地，借助清洁电气化、加速脱碳化、能源高效化等措施，推动能源转型。”潘碧灵说。 /p p 　　于会文在建议中也提到，现阶段，我国水电和火电资源的分布和利用很不均衡。“全国范围内若缺乏科学合理的电力跨省统筹调度，将导致大量资产闲置和资源浪费。四川水电资源非常丰富，以清洁水电替代传统能源，实施电能替代，对促进能源清洁化发展意义重大。”于会文说。 /p p 　　于会文表示，应进一步完善基于能耗和污染排放绩效的电力调度，健全电力跨省统筹调度机制，加快长距离输电网络建设，加快清洁电力输送，加强水电大省的丰枯期水电与火电大省的电力互补。 /p p 　　全国政协委员、福建省泉州市政协副主席骆沙鸣对此表示认可。他建议，还应将节能作为国家战略，尽快加强《节约能源法》与《可再生能源法》相衔接。大力推进电网、油气管网和电动汽车充电设施的建设，推动以电代煤、以气代煤，实现能源的清洁化、高效化，真正改变在节约能源工作上重宣传轻落实、重开采轻管理、重处罚轻整改的倾向。 /p p 　　在骆沙鸣看来，加大《中华人民共和国环境保护税法》，也可以倒逼企业在能源使用方面的转型升级。 /p p 　　各地也在利用我国经济由高速增长阶段向高质量发展阶段转变的大好时机，坚决地调整产业结构、能源结构和运输结构，从源头上减少污染。 /p p 　　于会文表示，四川去年10月印发了《四川省2017~2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》，列出十大攻坚任务，注重淘汰落后产能，同时着眼长远，谋划布局，优化产业结构和能源结构，从城市空间格局、产业布局、生产生活方式等根本处入手，处理好治标与治本的关系。 /p p 　　鲁修禄介绍，广东将以继续降低污染物排放量为目标，向结构调整要空间，巩固提高空气质量达标的稳定性，夯实环境质量持续改善的基础。目前，在深圳，全市已经实现1.63万辆公交车100%纯电动化。2018年，广州将推行这一政策，逐步实现公交车电动化。 /p p 　　余国东表示，重庆将以控制交通污染为重中之重。同时，持续开展工业污染、扬尘污染、生活污染治理。加强区域联防联控和预警预报，有效应对污染天气。 /p p 　　为打赢蓝天保卫战，农工党中央提案建议，应当组织权威机构对《大气污染防治行动计划》的实施效果进行第三方评估，并在此基础上认真制定和严格实施打赢蓝天保卫战三年作战计划。 /p p 　　此外，农工党还建议，在国家实施打赢蓝天保卫战三年作战计划的过程中，建立更严格的二氧化氮、二氧化硫、细颗粒物等污染物排放约束性指标体系，并将臭氧污染问题纳入其中。 /p p 　　“只有坚持全面、系统、精准治理，才能真正打赢蓝天保卫战。”余国东说。 /p

先临三维基于多年三维测量经验，结合市场需求，创新性地将蓝色LED光源与蓝色激光光源集于一款设备，两种光源，兼容多种表面材质和物体尺寸；一机多用，兼顾效率与数据质量，满足用户的多重需求，既有 LED结构光的快速高效，又兼顾激光的精度和细节，赋予EinScan HX更多应用可能。● 双蓝光搭配双蓝光，让EinScan HX结合了LED结构光与激光的优势，提高了对扫描材质和环境光适应性，赋予产品广泛的应用。● 高品质数据激光模式下，精度0.04mm，最小点距0.05mm，高分辨率展示物体精致细节，满足大部分工业应用场景的需求。● 快速高效快速模式下，采用蓝光 LED结构光扫描，无需粘贴标志点即可快速获取三维数据，扫描速度1,200,000点/秒；激光扫描模式配备双7线+1线蓝色激光，为逆向设计、CAD/CAM以及3D打印快速提供高品质3D数据。● 材质适应广泛独特的反光材质及黑色表面算法，软件一键设置，轻松获取黑色和反光材质物体高品质3D数据。● 便携易用没有冗余的软件设置，清晰的工作指导流程，灵活便携，可在各种扫描场景中灵活应用。人体工学设计，净重仅710g，轻松握持。创新点：1.双蓝光 搭配双蓝光，让EinScan HX结合了LED结构光与激光的优势，提高了对扫描材质和环境光适应性，赋予产品广泛的应用。 2.快速高效 快速模式下，采用蓝光 LED结构光扫描，无需粘贴标志点即可快速获取三维数据，扫描速度1,200,000点/秒；激光扫描模式配备双7线+1线蓝色激光，为逆向设计、CAD/CAM以及3D打印快速提供高品质3D数据。 3.材质适应广泛 独特的反光材质及黑色表面算法，软件一键设置，轻松获取黑色和反光材质物体高品质3D数据。 先临三维 双蓝光手持扫描仪 EinScan HX

光学显微镜至今已有三百多年的历史，从观察细胞的初代显微镜发展到如今打破分辨率极限的超分辨显微镜。近年来，生命科学领域蓬勃发展，对显微成像技术不断产生新的需求，光学显微镜不断向更高分辨率、快速成像、3D成像等高端技术方向发展。我国高端光学显微镜市场长期处于被国外产品垄断的局面，许多关键核心部件依赖进口。令人欣喜的是，近五年来，市场上涌现出多种国产高端光学显微镜，包括超分辨显微镜、双光子显微镜、共聚焦显微镜、光片显微镜等，逐渐打破当前市场格局。基于此，仪器信息网特别制作“破局：国产高端光学显微镜技术‘多点开花’”专题 ，并向国产光学显微镜企业广泛征稿，以了解各企业主要高端光学显微镜产品技术特点和发展进程。本篇为武汉沃亿生物有限公司（以下简称“沃亿”）供稿。自2013年起，沃亿生物先后多次购买骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队（以下简称MOST团队）技术专利，推出BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000和BioMapping9000显微光学切片断层成像（MOST)技术/荧光显微光学切片断层成像（fMOST）技术的系列仪器设备，在国内外得到广泛应用。仪器信息网: 请回顾一下贵公司光学显微镜技术的发展历程。沃亿生物的光学显微镜技术是来源于骆清铭院士和龚辉教授带领的MOST团队发明的显微光学切片断层成像系列技术（MOST /fMOST)。MOST团队从2002年开始，经过近十年的努力、自主研发了拥有自主知识产权的显微光学切片断层成像技术（MOST），通过从理论、方法到仪器的系统性研究，建立了一套完整的技术体系，解决了厘米尺度样品的三维亚微米高分辨成像难题，在此基础上获得了世界上第一套小鼠全脑高分辨率图谱，相关成果发表于2010年Science杂志。为满足不同的科研需求，MOST团队进一步发展了具有不同成像特点与系统性能的fMOST系列成像技术。2013年，MOST团队建立了荧光显微光学切片断层成像（fMOST）技术，实现了单神经元水平的荧光小鼠全脑三维连续成像，并首次实现了单神经元轴突的长程追踪。2016年，MOST团队建立了一种类似全球定位系统（GPS）的全脑定位系统（BPS），实现对荧光标记的单神经元及其共定位细胞构筑信息的双色同时成像，达到在单细胞分辨的三维精准定位下获取神经元的三维完整形态，为神经元分类问题研究提供了可靠的形态学数据，相关结果发表在Nature Communications杂志上。2021年3月，MOST团队在Nature Methods杂志发表了高清晰荧光显微光学切片断层成像（HD-fMOST）技术，利用线照明调制显微成像新原理，实现了高分辨率、高通量、高清晰度、高鲁棒性的全脑三维成像，解决了神经元胞体与突起纤维信号亮度差异极大的探测难题，做到了“在太阳旁边观察星星”。2013年，通过教育部直属高校科研成果公开挂牌交易转让的方式，沃亿生物购买了MOST系列技术的专利。专利买回来后，沃亿生物组织力量开始消化技术，不断去打磨细节、积累经验、调整方案，耗时四年，历经3个重大版本更新，成功推出BioMapping1000产品，实现从原理机到高端科研仪器的转变。该产品适用于Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法，实现对大尺寸生物组织样品的高分辨率三维连续成像，是获取生物组织三维精细结构信息的理想工具，可用于果蝇、斑马鱼、小鼠、大鼠、灵长类等模式动物及人体组织的神经、血管等不同结构特征的成像。BioMapping 1000显微光学切片断层成像仪此后，沃亿生物经过近十年的精细打磨，又先后推出了适用于荧光全脑成像的BioMapping3000、BioMapping5000与BioMapping9000系列产品。该系列仪器稳定性高、鲁棒性强，具有长时间不间断的三维数据采集能力，特别适用于自动获取全脑内神经环路投射路径及其细胞构筑信息。仪器信息网: 当前贵公司主推的产品和技术有哪些。贵公司在高端光学显微镜方面有哪些独具优势的技术？ 沃亿生物主要产品为基于MOST系列技术的BioMapping1000、BioMapping3000、BioMapping5000、BioMapping9000，以及配套应用于MOST/fMOST成像的技术服务，包括全脑神经投射、跨尺度血管网络、三维胞体定量分析、单细胞形态学分析、空间蛋白定位、多方位三维成像。沃亿生物的光学显微镜技术最大的亮点是完全基于由我国科研团队发明的原创技术进行成果转化。BioMapping3000设备基于数字微镜阵列的结构光照明调制显微成像方法，具有宽场大容积层析成像的高通量多通道特点，结合转基因小鼠、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术，实现突起级别的三维高分辨荧光成像，适用于神经元和血管的双色成像、形态分析及神经元长程投射追踪、介观神经联接图谱分析、血管网络分析等。BioMappping5000设备采用时间延迟积分（TDI）成像方式，通过对样本的多次曝光和信号累积，在保证高速成像的同时可实现高信噪比的成像，并结合创新性的化学成像样品处理方法可获得高轴向分辨率，实现对全脑树突棘分布的精细成像。BioMapping9000是基于斜光片成像与振动切片结合实现单细胞分辨率的全脑三维快速荧光成像仪器，与前述其他产品相比，具有成像速度更快的优势，能快速获取与分析全脑荧光数据，适合对批量样本进行高效筛选。仪器信息网: 请介绍一下贵公司主推的光学显微镜当前的市场现状如何？整体技术发展趋势如何？从各国脑计划的开展过程可以看到，一系列新型显微成像技术的诞生也在不断帮助生物科学家们拓宽研究场景，进行更深层次的探究。例如，超高分辨光学显微镜突破了光学衍射的极限，在FISH原位杂交等单分子成像领域展现了实力；双光子显微镜更适用于组织深层成像，实现了小型化长时程活体成像。全脑光学成像技术是近10余年新兴的技术领域，利用光学的方法以亚细胞分辨率获得全脑的三维精细结构，在助力脑介观联接图谱的绘制方面独具应用价值。MOST系列技术以高分辨率成像质量为技术特色，在这一领域处于全球领先地位。经过与国内外知名科研院所开展的广泛合作与应用，相关技术路线逐步成熟，已形成了从样本制备、三维成像到数据处理的全链条解决方案，备受合作伙伴的好评与认可，也是目前全脑介观联接图谱绘制的主流技术。基于MOST技术的沃亿生物BioMapping系列设备，也在国内外得到广泛应用，特别是在华中科技大学苏州脑空间信息研究院落地应用，已开始“以工业化的方式大规模、标准化地产生数据并绘制脑图谱，将改变神经科学已有的研究方式”。仪器信息网: 贵公司高端光学显微镜在生命科学研究中有哪些应用？沃亿生物的BioMapping系列产品可用于生物组织样品的单细胞分辨率三维精细结构及空间定位成像，特别是大尺寸样品。可应用于多物种研究，如小鼠、大鼠、树朐、雪貂、猪、猴、人等；可应用于不同器官研究，如脑、脊髓、眼球、肝脏、心脏、肠等；可应用于不同研究模型，如正常模型、疾病模型、发育模型等。MOST/fMOST系列技术已经在神经生物学、发育生物学、肿瘤生物学等领域发挥着重要作用，相关应用成果在Science、Nature等国际知名学术期刊多次发表。通过沃亿生物的BioMapping系列产品，科学家们可以结合Golgi、Nissl、HE等传统组织染色方法和转基因小鼠、免疫染色、荧光染料、腺相关病毒(AAV)示踪等荧光标记技术，以亚细胞分辨率开展大尺寸样本的三维信息获取。依靠这些技术，可以进行全脑任一脑区单细胞形态学分析、三维胞体定量分析、长程和局部神经投射分析；建立哺乳类动物全脑介观立体定位三维脑图谱，绘制脑内不同类型神经元的空间分布图谱及输入输出神经联接图谱，建立模式动物介观脑联接图谱及其数据库。此外，还可以通过对蛋白空间定位分析，绘制具有单细胞分辨率的蛋白表达空间分布图谱，助力脑科学、类器官发育和毒理学相关研究；通过跨尺度的血管网络分析、药物空间分布评估，从脑组织到全器官，从形态学研究到病理机制研究，多方位的三维成像分析，助力血管疾病相关的发病机理和药物研发等研究。还有更多潜在的应用场景，等待我们与合作伙伴一起去开发和展示。可以说，亚细胞分辨率全器官尺度的三维光学成像技术为生物学家打开了一扇窗，可以从三维立体的角度审视相关生命现象，为回答重要的生物学问题提供新的依据。仪器信息网: 从整个行业的角度，对于目前的高端光学显微技术，您比较看好哪些？还有哪些问题亟待解决？现有的高端光学显微技术，特别是全脑光学成像技术主要还是应用在小鼠、大鼠、果蝇等小型模式动物上。我们认为科学研究的最终目标还是要解析人，其中人类大脑皮层约是小鼠的1000多倍，这对技术工具提出了极大的挑战。要实现这一终极梦想，能够对大体积样品进行高分辨成像的完整器官三维光学显微成像技术是关键领域。特别适用于大尺寸生物组织成像的MOST技术，因采用机械切削的方式打破成像深度限制，扩展到人体器官尺度的三维光学成像，相较于其他无需切削的同领域技术将更有优势。当然我们也注意到从小型模式动物的全脑成像跨越到人脑或人体组织器官的三维整体成像，还是有许多技术问题有待解决。例如样本标记技术，不同于模式动物，适用于人体组织器官的标记技术相对较少，转基因、病毒示踪标记等先进的标记技术都无法直接使用，均一、高效的大体积染色技术将值得尝试与探索。扩展到人的完整器官成像，成像范围提高了几个数量级，超大体积样本的制备、成像设备的数据采集效率优化及长时程稳定性、随之而来的PB级数据存储及处理分析等，都将是亟待解决的巨大挑战。仪器信息网: 从整个行业的角度，您如何评价目前高端光学显微镜的应用情况？应用过程中还有哪些亟待解决的问题？未来光学显微镜应用将会如何发展？目前得益于生命与健康领域的蓬勃发展，高端光学显微镜得到越来越多的关注与重视，已逐渐在各大科研院所、医疗机构等普及。全脑三维光学成像技术作为其中典型代表之一，也得到了广泛的应用空间。在推广应用的过程中，我们体会到将学术成果快速转化成商业化、实用性强的设备及解决方案，还存在很多挑战。一项新的技术诞生后，如何展示出独特的应用价值，如何向生物学家快速普及相关知识，如何提高设备的易用性使之成为具有普适性的科研工具，从而广泛应用于更多的科研领域及范围，都是值得我们深入思考并积极寻求解决方案的。我们相信，未来全脑光学成像技术在提高分辨率、成像速度、成像质量、成像范围的基础上，结合体外、体内等功能研究，将广泛应用于不同组织、器官样本的整体三维精细成像，服务于生命科学、医学、农业、材料学等不同领域。 仪器信息网：您如何看待国产光学显微镜生产商和进口品牌厂商的差距？ 目前国内在高端光学显微成像技术的研发上，与国外科研单位的实力越来越接近，甚至在部分领域占据领先地位。然而，整体来说国产光学显微镜，与国外同类产品相比还有一定差距，纯国产化之路还很漫长，尚需在与进口品牌厂商合作交流过程中不断学习并加强技术创新，在软件应用特别是数据分析软件中重点投入或许可以在短时间内实现弯道超车。我们作为高端光学显微镜的国产厂商，深感责任重大，愿意为“光学显微镜中国造”贡献自己的一份力量。仪器信息网: 您认为，未来几年高端光学显微镜的热点市场需求有哪些？未来几年高端光学显微镜的热点市场需求将集中于生物医药、疾病和神经科学等细分领域的高分辨、高通量的全脑三维成像、大尺寸生物组织完整成像（小型模式动物的外周系统或完整个体的整体成像，猴、猪、人等的组织器官成像）、多维度活细胞动态成像、细胞器超分辨成像、动物活体深层成像等。除了成像设备本身，配套的样本标记技术、样本包埋技术、成像数据采集、数据分析与管理等科研服务也有着巨大的市场需求。无论是显微光学切片断层成像技术（MOST）还是荧光显微光学切片断层成像技术（fMOST），沃亿生物作为BioMapping系列设备的生产厂商，不仅进行设备销售，还提供从样本制备、数据采集到数据分析及交付的高分辨率三维结构成像全流程技术服务，相信未来一定能为更多的客户和合作伙伴们提供高质量的产品和全方位的服务。

矢志于精益求精与持续创新，先临三维于5月7日强势推出工业计量全新力作——FreeScan UE Pro2无线高速激光手持三维扫描仪。此番创新融合了嵌入式边缘计算模块，实现无线传输功能，引领三维扫描领域迈向一个无“线”自由的新境界。新升级：无线自由，便携高速拓展扫描边界在复杂的工业环境挑战下，尤其是在处理大型工件的精密测量，以及应对密集生产空间限制时，FreeScan UE Pro2凭借无线传输技术的革新应用脱颖而出。这款新品借助内置的嵌入式边缘计算模块与灵活的移动电源支持，可以更加游刃有余地获取高精度三维数据。作为一款无线激光手持三维扫描仪，FreeScan UE Pro2以无线传输的便携设计，为用户带来了前所未有的操作自由。不论是攀爬至高难度的作业位置，还是穿梭于狭窄空间，用户均能够顺利完成高质量的扫描任务。FreeScan UE Pro2重新定义了扫描设备的便携性与灵活性，助力用户轻松探索以往难接近的扫描区域，为工业测量开启了全新的视野。值得一提的是，FreeScan UE Pro2携手新升级的FreeScan扫描软件，共同打造了高效便捷的扫描体验。在实际操作中，该软件实现了“所见即所得”的直观效果，扫描数据以实时网格的形式在软件中呈现，节省了点云封装时间，实现STL数据的快速导出，从而显著提升扫描工作的整体效率。延经典：精度领航，一机多能助力工业测量FreeScan UE Pro2搭载了共计58束激光线，集成新一代双目摄影测量技术，通过精心构建的四种测量模式，专为应对多样化的工业测量挑战而生。其中，高速扫描模式利用50线交叉蓝色激光，迅速获取物体全局形态，提高扫描效率；精细扫描模式依托7条平行蓝色激光的精准作业，捕捉工件的每个微小特征；深孔扫描模式采用单一蓝色激光线束，完成精确的内腔测量；在摄影测量模式中，通过快速准确锁定扫描对象的框架位置，确保大体积物体的全局精度控制。承袭FreeScan系列“精益求精”的产品基因，FreeScan UE Pro2坚持先临天远在高精准度和高精密度上的严格要求，凭借0.02mm的计量级精度，满足工业领域对精密测量的需求。END从FreeScan Combo以小巧身形拓宽单个三维扫描仪的应用边界，到FreeScan Trio通过原创智能自定位技术实现不贴点激光扫描的突破，先临天远在技术创新道路上的持续深耕。此次，FreeScan UE Pro2的面世，不仅充分展示了先临天远的锐意创新，更是对工业4.0时代客户需求的深刻理解与回应。全新升级，用无“线”自由之名，邀请全球用户共同探索三维世界的新维度，体验出色的灵活性与作业效率；延续经典，携精准、高效、全面的三维数据获取能力，先临天远将继续为工业4.0时代下的精密制造、尺寸质量控制、产品设计等关键环节，构建稳固的测量基石，助力企业精准迈入智能制造的新纪元。