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方法探索系统

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方法探索系统相关的资讯

  • 朗盛化学(中国)系统全面对接【探索平台】
    2014年4月,朗盛化学(中国)完成与上海泰坦科技(Titan)旗下探索平台采购库存系统全面对接:双方开放平台数据端口,朗盛化学内部采购管理系统可实时获取探索平台产品信息,在原有内部采购系统中即可完成在探索平台的下单采购。这给基于信息系统进行科研物资采购带来体验新跃升! 朗盛是德国第四大化学品集团,作为特殊化学制品领导者,朗盛在全球的52个生产基地共同成就了公司的辉煌。卓越的产品和生产工艺需要强大的科研力量支撑,高品质的产品与服务是朗盛化学(中国)采购方的首要考虑因素。泰坦科技作为中国科学服务首席提供商,拥有丰富的外企第三方采购服务经验,与USP、巴斯夫、安利、SGS等知名企业均有良好的合作。朗盛化学(中国)选择泰坦科技提供采购库存实时对接支持服务,既是肯定,更是智选。 泰坦科技满足更多企业更高标准的服务要求,已经先后为药明康德、桑迪亚医药技术、南京艾康化工、北京伊诺凯科技提供专业化、个性化的信息系统对接服务,能够帮助客户优化科研资源,提升科研效率,更大程度提升客户研发竞争力。探索平台:泰坦科技全力打造的国内首家一站式科研购物平台,整合行业优质丰富的产品资源,围绕科研需求的各种产品系列,切实帮助广大科研人员实现“一次光顾,览遍全行”的一站式购买服务。加以先进的物流配送系统,线上线下相结合的服务模式,全面降低科研工作者的时间精力成本,提高工作效率,创造卓越成就!关注“探索平台”(www.tansoole.com)官方微博及官方微信,享更多精彩信息!微博:探索平台 微信:tansoole
  • 探索风味分析方法数字化、可视化新思路
    探索风味分析方法数字化、可视化新思路海能仪器携GC-IMS(气相离子迁移谱)技术参加第二届风味科学国际学术研讨会 5月28日上午,由美国化学学会(ACS)发起,江南大学、北京工商大学、上海应用技术大学、中山大学联合主办,江南大学承办的第二届风味科学国际学术研讨会(The 2nd International Flavor and Fragrance Conference,IFF2018)在江苏无锡召开。会议为期四天,来自17个国家和地区的高校、科研院所、企业,共计350余名代表参加了本次会议。本届会议汇聚了国际一流的风味研究学术大咖、知名学者,四天的学术交流包括7个主题报告,47个大会报告和132个学术海报展示,设置了风味与香气感知、风味化合物合成、风味分析技术等多个研讨主题。 随着中国经济和社会的发展,人民生活水平不断提高,人们对食品的要求不再只是营养,日益凸显的是对风味的追求。传统的分析仪器已经无法满足科研工作者对风味分析可视化、差异化、直观化、在线化的要求,此时需要有新的分析方法和技术的引入,用于捕捉关乎风味的痕量小分子化合物,帮助科研工作者们更好的分析和研究风味。气相离子迁移谱(GC-IMS)作为一款无需样品前处理、专注捕捉与风味相关的痕量(ppb级)小分子VOCs的仪器,经气相色谱柱和离子迁移管的二次分离,再通过软件处理可将样品之间风味物质形成指纹谱图,差异可视化、非常直观形象,软件自带的PCA同时可对样品进行聚类分析。更重要的是GC-IMS技术将风味物质的研究细化到分子级别(定性分析),进一步帮助科研人员研究风味差异源于哪些成份。 FlavourSpec® 风味分析仪 值此时机,海能仪器携旗下的GC-IMS(气相离子迁移谱)产品技术参会,并派出Hans Ruedi Gygax(Flavour/Fragrance Science Expert香精/香料科学专业)带领的工程师团队。会上由Hans做了专业的技术与学术报告,向大家介绍分享了GC-IMS技术及相关应用方案。 会议期间,曾与我们共同合作开发过应用方法的导师们也将GC-IMS技术作为报告主题和墙报内容,并分享了他们使用该技术在各自科研领域所取得的成果。 会上,来自高校的教授专家及相关领域专业人员参观了我们的展位,并就GC-IMS技术应用问题与在场工程师团队进行了交流与探讨,为后续的风味方法的开发与研究奠定了合作的基础。 通过此次会议,我们看到气相离子迁移谱作为感官评价及风味分析领域中的新技术,正得到越来越多科研工作者的认可和肯定,这使我们深有感触。相信在未来的日子里,气相离子迁移谱技术会为广大的科研工作者和行业专家解决更多感官评价及风味分析的应用问题。我们会以此为已任,在GC-IMS技术上不断推出更多的应用方案,为风味研究的发展贡献自己的一份力量!
  • 八年探索,锂电池浆料评价方法终获突破
    近日,中文国家核心期刊《电源技术》2024年第1期和第2期连续发表仪思奇(北京)科技发展有限公司杨正红等两篇论文:《超声/电声谱法测定锂电池浆料的粒度、流变和微观电学参数》(见2024,48(1):95-100)及《用超声/电声谱监测锂电池正极浆料的合浆及包覆质量》(见2024,48(2):284-288)。这预示着在锂电池浆料稳定性和微观电学性质评价方面取得决定性突破。众所周知,在正、负极浆料中,颗粒状活性物质的分散性和均匀性直接影响到锂离子在电池两极间的运动,因此在锂离子电池生产中各极片材料的浆料混合分散至关重要。浆料分散质量的好坏,直接影响到后续锂离子电池生产的质量及其产品的性能。目前对电池浆料的质量监测依据的是剪切流变性能的监测,然而,对相同工艺产生不同流变性质的原因始终是困扰电池浆料质量控制的痛点。据报道,影响锂离子电池浆料流变性的一些主要参数包括:1. 分散相的类型及表面电荷的大小:对于不同种类的正负极活性物质,由于其种类不同,具有不同的水化膨胀特性以及不同的表面电荷,因而不同种类的活性物质其分散特性、胶溶特性以及形成具有一定强度的结构体系的能力也各不相同,其宏观表现是不同种类的活性物质配制而成的浆料具有不同的流变特性。2. 固相的浓度:分散相或固相浓度的大小主要影响浆料的屈服应力和塑性粘度或表观粘度。在一般情况下,固相浓度越大,其屈服应力、塑性粘度或表观粘度越大。3. 固相颗位的大小、形状以及粒径的分布:在固相浓度不变的条件下,颗粒的粒径越小,由于其总的表面积增加,因而浆料的屈服应力和粘度将随之增加。 4. 分散介质本身的粘度:不同的溶剂具有不同的粘度,使得浆料的粘度也将随之变化。5. 温度和压力:在不同的温度和压力下浆料具有不同的流变特性。6. 浆料的pH值。对于锂电池合浆工序而言,合浆的搅拌工艺、粘结剂、固含量和浆料粘度对浆料的稳定性有重大的意义。通过高粘度搅拌工艺,浆料中导电剂是否能较好地分散在主料的表面,均匀地包覆住主料,这将影响极片的导电性,直接影响电池的倍率性能。因此,我国锂电池行业只能通过测粘度对浆料稳定性进行粗放的宏观管理,而缺乏对浆料本身电学性质的研究和监测,极大地影响了锂电池的成品率,导致成本无法下降,品质无法提高。美国和日本锂电企业都是通过超声衰减/电声学技术(ISO 20998/ISO13099)表征浆料中颗粒的电化学性能,进行锂电池浆料及其稳定性精准质控的。为了打破封锁,提高我国锂电池生产品质,根据所掌握的信息,仪思奇对电池浆料品质控制的超声/电声学参数进行了初步探索。美国分散技术公司的DT-1202或DT-1210超声/电声谱分析仪具有在常压条件下测量和计算上述包括粒度及zeta电位等几乎全部涉及的宏观和微观参数的能力(颗粒形状除外),国家标准GB/T 41316-2022《分散体系稳定性表征指导原则》中也推荐了超声/电声学方法。在日本,DT-1202以每年20台的销量早已广泛应用于电池浆料的质量控制中。然而,日本公司在向我国销售电池设备的同时,却对质控仪器及其相关参数对我国严格保密。为打破垄断,提高我国锂电池生产质量,降低消耗,仪思奇科技从成立之初,即与锂电材料企业广泛合作,对电池浆料可能的质控参数进行了一系列探索实验。经过八年的艰苦探索和努力,他们发现锂电池正负极浆料的稳定性化存在着不同的机制,它们的作用可以通过不同的参数表征出来,即宏观电动学参数——Zeta电位和微观电学参数——表面电荷密度。在锂电池浆料的稳定效应中,后者起到更重要的作用。因此,在锂电池浆料的研究或质量监控中,不仅需要关注zeta电位值,更需要关注表面电荷密度值的变化,二者不可偏废。这些微观电学参数也影响着浆料的宏观流变性能。超声衰减谱还可同时测量浆料体系的高频剪切黏度(动力黏度)和体积黏度(纵向黏度),反映了浆料在微观尺度上流变学性质,并且是一种非侵入式和非破环性的方法,为物质的微观结构提供了更深入的信息,有助于判断锂电池浆料工艺不稳定性的原因。研究表明,超声法直接测定锂电池合浆过程中的原浓浆料粒度直观有效,对于工艺质控非常重要。zeta电位作为疏水胶体体系静电排斥效应的表征参数,却很难直接作为电池浆料NMP有机体系的稳定化表征参数。但是在合浆过程中,因导电添加剂团聚的存在,很难均匀包覆在LFP颗粒上,而通过胶体电流(CVI)测定的电声法直接测量锂电池浆料的Zeta电位和双电层厚度可以成为导电剂是否分散和包覆均匀的关键质量控制参数。上述对电池浆料评价方法的突破,对锂电池浆料稳定性和工艺控制的解决方案探索具有重要意义
  • 气相离子迁移谱联用技术——探索新冠肺炎(COVID-19)快速筛查新方法
    2020年,突如其来的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)给全球公共卫生事业造成了巨大的压力和挑战,面对疫情,各国集中医疗资源,纷纷投入到COVID-19的快速诊断方法开发和治疗方案研究中。COVID-19具有极强的传染性,高效地对其进行检测筛查对控制疫情传播非常重要。目前常用的核酸检测筛查方法通常需要1-2天才能拿到结果,筛查效率相对较低。随着秋冬季节的到来,呼吸系统疾病发病率的上升给COVID-19的检测筛查工作带来了更大的压力,目前全球多个地区COVID-19感染人群呈现二次爆发趋势,开发和推广一种更快速的用于筛查COVID-19的方法十分迫切。 呼气分析作为一种POCT技术,突破了临床实验室定点检测的局限,加快了诊断速度并能够有效保护医护人员的人身安全,是一个值得探索的方向。 为此,海能仪器的国外研究团队分别在英国爱丁堡和德国多特蒙德开展了为期半年的临床可行性研究,发现了COVID-19患者呼出气中存在特异性VOCs,在鉴别COVID-19和其他患者上具有较好的准确性和特异性,为呼气快速筛查COVID-19的应用提供了有力支持。该研究成果“Diagnosis of COVID-19 by analysis of breath with gas chromatography-ion mobility spectrometry - a feasibility study”发表于世界权威顶级医学期刊《LANCET》(柳叶刀)(IF:60.392)系列子刊《EClinicalMedicine》上。方法:本研究使用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)进行呼气分析,以探索该方法区分不同类型患者的可行性。研究方法流程图如下: 结论:两项独立研究表明,在初次就医时,通过呼出气检测可将COVID-19患者与其他疾病患者迅速区分开。其特异性的VOCs与COVID-19引起的酮症、胃肠道功能异常和炎症反应相关。该方法的开发和验证有助于在即将来临的流感季节快速诊断COVID-19。研究内容介绍视频: BreathSpec® 呼气分析仪海能仪器自2006年在山东济南成立以来,始终专注于科学仪器事业,追求用户的极致体验,2016年跨国并购GC-IMS制造商德国G.A.S.,开启了进入医疗应用领域的积极探索,该研究使用的BreathSpec® 呼气分析仪是由德国G.A.S.的16名博士历经20年的研发而推出的一款将气相色谱(GC)和离子迁移谱(IMS)技术联用(GC-IMS)的分析设备,整合了GC高分离度和IMS高灵敏度的优势,对痕量挥发性有机物(VOCs)的检测具有很高的灵敏度(ppbv级别)。针对人体呼出气中的VOCs检测,即使发生痕量变化在分析仪上也可表现出差异。仪器操作简便、分析快捷,非常适合用于呼吸系统及其他相关感染和代谢性疾病的快速筛查。在后续的计划中,海能仪器国内外研究团队会继续针对BreathSpec® 呼气分析仪在COVID-19诊断方面开展进一步深入的研究,一方面收集更多的病例进行系统的前瞻性研究,论证GC-IMS呼气分析对COVID-19的诊断效能,另一方面通过病理代谢的基础研究,阐明鉴别的VOCs在COVID-19发病过程中的产生机理。我们非常希望与临床医学领域的专家们紧密合作,共同探索呼气分析在人体疾病快速筛查中的应用。
  • 气相离子迁移谱联用技术——探索新冠肺炎(COVID-19)快速筛查新方法
    2020年,突如其来的新型冠状病毒肺炎(COVID-19)给全球公共卫生事业造成了巨大的压力和挑战,面对疫情,各国集中医疗资源,纷纷投入到COVID-19的快速诊断方法开发和治疗方案研究中。COVID-19具有极强的传染性,高效地对其进行检测筛查对控制疫情传播非常重要。目前常用的核酸检测筛查方法通常需要1-2天才能拿到结果,筛查效率相对较低。随着秋冬季节的到来,呼吸系统疾病发病率的上升给COVID-19的检测筛查工作带来了更大的压力,目前全球多个地区COVID-19感染人群呈现二次爆发趋势,开发和推广一种更快速的用于筛查COVID-19的方法十分迫切。 呼气分析作为一种POCT技术,突破了临床实验室定点检测的局限,加快了诊断速度并能够有效保护医护人员的人身安全,是一个值得探索的方向。 为此,海能仪器的国外研究团队分别在英国爱丁堡和德国多特蒙德开展了为期半年的临床可行性研究,发现了COVID-19患者呼出气中存在特异性VOCs,在鉴别COVID-19和其他患者上具有较好的准确性和特异性,为呼气快速筛查COVID-19的应用提供了有力支持。该研究成果“Diagnosis of COVID-19 by analysis of breath with gas chromatography-ion mobility spectrometry - a feasibility study”发表于世界权威顶级医学期刊《LANCET》(柳叶刀)(IF:60.392)系列子刊《EClinicalMedicine》上。方法:本研究使用气相色谱-离子迁移谱(GC-IMS)进行呼气分析,以探索该方法区分不同类型患者的可行性。研究方法流程图如下: 结论:两项独立研究表明,在初次就医时,通过呼出气检测可将COVID-19患者与其他疾病患者迅速区分开。其特异性的VOCs与COVID-19引起的酮症、胃肠道功能异常和炎症反应相关。该方法的开发和验证有助于在即将来临的流感季节快速诊断COVID-19。研究内容介绍视频: BreathSpec® 呼气分析仪海能仪器自2006年在山东济南成立以来,始终专注于科学仪器事业,追求用户的极致体验,2016年跨国并购GC-IMS制造商德国G.A.S.,开启了进入医疗应用领域的积极探索,该研究使用的BreathSpec® 呼气分析仪是由德国G.A.S.的16名博士历经20年的研发而推出的一款将气相色谱(GC)和离子迁移谱(IMS)技术联用(GC-IMS)的分析设备,整合了GC高分离度和IMS高灵敏度的优势,对痕量挥发性有机物(VOCs)的检测具有很高的灵敏度(ppbv级别)。针对人体呼出气中的VOCs检测,即使发生痕量变化在分析仪上也可表现出差异。仪器操作简便、分析快捷,非常适合用于呼吸系统及其他相关感染和代谢性疾病的快速筛查。在后续的计划中,海能仪器国内外研究团队会继续针对BreathSpec® 呼气分析仪在COVID-19诊断方面开展进一步深入的研究,一方面收集更多的病例进行系统的前瞻性研究,论证GC-IMS呼气分析对COVID-19的诊断效能,另一方面通过病理代谢的基础研究,阐明鉴别的VOCs在COVID-19发病过程中的产生机理。我们非常希望与临床医学领域的专家们紧密合作,共同探索呼气分析在人体疾病快速筛查中的应用。
  • KRÜ SS邀您一起探索准确评估样品的测量方法
    KRüSS邀您一起探索准确评估样品的测量方法表面张力作为一项重要的物性数据,在众多应用领域中都有着重要的研究意义。而液体表面张力又包括静态、动态表面张力,在此次研讨会中,我们将针对表面张力不同测量方法的特点和应用范围进行分析和讨论。本次研讨会完全免费,热诚期待您的参加!参与方式:扫描下方会议报名二维码,在线填写报名表直播平台:Zoom会议时间:2020年7月22日(周三)上午10:00-11:00会议主题:究竟是静态OR动态表面张力更能准确评估您的样品?会议内容:1.什么是(静态,动态)表/界面张力2.静态表面张力的测试方法3.动态表面张力的测试方法及应用主讲人:克吕士中国公司应用部经理 张晶晶扫描文中二维码报名,欢迎您的加入。
  • 国家自然科学基金原创探索计划项目“复杂体系多维表征技术与调控方法”(2022)项目指南
    为贯彻落实党中央、国务院关于加强基础研究的重要战略部署,进一步强化原始创新,推动学科交叉,积极应对科学研究范式变革,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)基础科学板块内化学科学部和数理科学部拟资助“复杂体系多维表征技术与调控方法”原创探索计划项目(以下简称原创项目)。  现代表征技术的不断发展和应用,逐步加深了人们对分子结构和特性、化学反应过程与机制的理解。现有技术已将单一维度、单一特性的表征推向了化学极限水平,对研究连续介质的强键相互作用及其光电响应特性提供了强有力的手段。当前,迫切需要发展具备精准测量多维度、多物理特性、多位点协同的表征技术,解析工况条件下界面微结构和动力学演化规律,揭示分子内(间)弱键体系多位点、多类型、多层次量子关联与协同效应,实现电子自旋和核自旋效应对物理化学过程的精准调控,为解决能源、环境、生物、信息等领域的重大科学和应用难题提供有效的工具。本项目旨在通过发展基于新原理,具备高空间、时间、能量分辨的多维复合表征技术,建立多维度集成、智能化的研究方法,为复杂体系的精确解析提供新方法和新技术,推动物质科学的变革性创新发展。  一、科学目标  本项目聚焦复杂非连续介质的多维表征与调控技术,通过发展多维表界面实验方法以及非连续介质(相)的微观理论方法,实现对气液界面、固液界面、固固界面等体系微尺度结构和动力学过程的高分辨探测与微观解析。建立和发展时空超高分辨多维及联用精准测量和表征新技术,建立新型弱键作用模型和调控机制,建立多维度集成、智能化的调控新策略和新模式。通过新结构分子(含分子聚集体)的构建,实现电子自旋态的精准、高效、相干操控,揭示电子自旋以及核自旋在化学反应中的作用和规律。  二、核心科学问题  非连续介质、弱键协同相互作用、电子与核自旋调控的微观原理;复杂体系动力学演化过程的多维高分辨复合测量技术;新型弱键与自旋体系构建。  三、资助方向  1. 界面微尺度研究方法  发展精确描述非连续介质(相)的微观理论和计算方法,发展具有三维空间高分辨能力的表固界面探测技术,发展固液、固固界面体系的原位表面探测技术,实现对隐藏界面的有效探测与动力学表征及表面科学研究从真空体系到工况体系的跨越。  2. 弱键相互作用的高分辨研究方法  发展高精度、高分辨、高灵敏度弱键作用力的精密测量方法,实现多尺度下多技术联用、智能化、原位、动态的多维磁共振及光谱测量,研究弱键相互作用量子关联以及协同演化的物理化学基本规律,揭示活细胞中关键生物分子特异性识别、构象及转化的机制,建立多路径、多步骤、多级次弱键相互作用协同演化过程的高效调控策略和实验方法,拓展化学或生命体系的新功能。  3. 自旋调控  发展单分子电子自旋态的精密测量和相干操控新方法,发展化学结构精准调控的室温铁磁半导体,揭示电子自旋以及核自旋调控化学反应的微观机制。  四、资助期限和资助强度  本原创项目资助期限为3年,申请书中研究期限应填写“2023年1月1日—2025年12月31日”。项目平均资助强度为300万元/项,资助经费总强度约为1800万元。  五、申请要求  (一)申请资格  具有承担基础研究项目(课题)或其他基础研究经历的科学技术人员均可提出申请。  (二)限项申请规定  1. 申请人同年只能申请1项原创项目(含预申请)。  2. 原创项目从预申请开始直到自然科学基金委作出资助与否决定之前,不计入申请和承担总数范围;获资助后计入申请和承担总数范围。  3. 应符合《2022年度国家自然科学基金项目指南》中对申请数量的限制。  六、申请程序  (一)预申请  1.预申请提交时间为2022年5月9日-5月13日16时,以信息系统提交时间为准,逾期不予受理。  2.请申请人登录国家自然科学基金网络信息系统(以下简称信息系统)https://isisn.nsfc.gov.cn撰写预申请。无信息系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户。在信息系统“申请与受理”菜单下,点击“原创项目预申请”,进入预申请填写页面,选择“指南引导类”,附注说明选择“复杂体系多维表征技术与调控方法”,申请代码1选择化学科学部或数理科学部相应的申请代码,申请代码2根据项目研究所涉及的领域自行选择相应学科申请代码。以上选择不准确或未选择的项目申请不予资助。  3.预申请主要阐述所提学术思想的原创性、科学性和潜在影响力,字数控制在2000字以内。另外,申请人还须在“与指南所列研究方向的吻合性”中注明申请针对的本指南所列资助方向的名称。申请人按照信息系统中的有关提示填写预申请相关内容后直接提交至自然科学基金委。  4.自然科学基金委受理预申请并组织审查。审查结果和正式申请提交截止时间将以电子邮件形式反馈至申请人。  (二)正式申请  1. 预申请审查通过的申请人,应按照“专项项目-原创探索计划项目正式申请书撰写提纲”要求填写正式申请书。正式申请的核心研究内容应与预申请一致,并要求在正式申请书正文的第一句明确写明申请项目所对应的本指南所列资助方向。  2. 原创项目一般由1个单位承担,确有必要进行合作研究的,合作研究单位不得超过2个。  3. 申请人应当按照《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》等相关规定和《国家自然科学基金项目资金预算表编制说明》的具体要求,按照“目标相关性、政策相符性、经济合理性”的基本原则,认真编制《国家自然科学基金项目预算表》。  4. 本原创项目采用无纸化申请,申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料。依托单位只需在线确认电子申请书及附件材料,无须报送纸质申请书,但应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行认真审核,在项目申请接收截止时间前通过信息系统逐项确认提交本单位电子申请书及附件材料;在截止时间后24小时内在线提交项目申请清单。项目获批准后,依托单位将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后,在规定时间内按要求一并提交。  七、注意事项  (一)资助项目信息公布  自然科学基金委将在官方网站公布资助原创项目基本信息。  (二)项目实施保障  原创项目负责人应将主要精力投入原创项目的研究中;依托单位应加强对原创项目实施的监督、管理和服务,减轻项目负责人不必要的负担,为项目研究提供必要的制度和条件保障。  (三)其他  原创项目申请与资助不设复审环节。  自然科学基金委将把相关项目负责人项目执行情况和评审专家的评审情况计入信誉档案。  (四)咨询方式  1. 填报过程中遇到的技术问题,可联系自然科学基金委信息中心协助解决,联系电话:010-62317474。  2. 其他问题可咨询  化学科学部综合与战略规划处:黄艳,电话:010-62329320  数理科学部综合与战略规划处:张攀峰,电话:010-62326910
  • 分子荧光光谱的新方法、新视角、新探索
    p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   随着科研需求的发展,分子荧光光谱相关的新技术和新应用也在不断的深入拓展中,尤其是在附件的多样化、联机,以及其他功能性拓展方面表现得越来越明显。为了多方位展现分子荧光光谱领域的最新成果,仪器信息网特别策划制作《不可或缺分子荧光光谱技术及应用进展》网络专题,旨在展现分子荧光光谱仪的最新技术及应用情况。 /span br/ /p p style=" text-align: justify " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "   作为分子荧光光谱领域的代表企业,HORIBA一直在推陈出新,推出了一系列分子荧光光谱新产品、新技术,给相关的科研用户提供了新的方法和视角。今天,我们特别邀请了HORIBA荧光产品经理周磊博士给大家分享HORIBA在分子荧光产品方面的布局和规划。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 230px height: 256px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202012/uepic/936d099b-37f2-46a1-87fb-50a656e98b66.jpg" title=" 周磊.jpg" alt=" 周磊.jpg" width=" 230" height=" 256" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong HORIBA荧光产品经理 周磊博士 /strong /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:与其他分析仪器相比,不少人认为分子荧光光谱新产品的推出不是很活跃,甚至市场也略显“沉寂”,请问您如何评价该类仪器的市场活力及竞争格局? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong 分子荧光光谱确实是比较经典成熟的方法,不过仪器的核心技术水平一直在不断提升,应用领域也在不断扩大。HORIBA的分子荧光产品就一直在推陈出新,这些产品技术不仅得到了仪器信息网各位专家和用户的好评,甚至多次获得仪器信息网“优秀新品奖”,对于整个荧光光谱仪的创新起到了积极鼓励的作用。 /p p style=" text-align: justify "   例如Aqualog(同步吸收-三维荧光光谱仪),基于A-TEEM专利技术,在荧光内滤效应消除问题、超快三维荧光采集、复杂样品多组分分析等关键问题上具有全新突破,已在环境有机污染物、食品分析、医药等市场方面有突出的表现;另一款荧光寿命光谱仪Delta系列,具有全球同类产品中最快的寿命衰减采集时间(低至1ms)和超宽的寿命测试范围(25ps~1s)等性能。该系统一经推出,就受到了业界高度关注,发表了数篇重量级文献,其中仪器仪表类的国际一流期刊“Measurement science and technology”文章显示:“全球首次将百兆赫兹级半导体激光和超短10ns死时间TCSPC计时单元完美匹配,避免了样品的再激发和信号丢失问题,可快至1ms收集荧光衰减曲线。” 2014年刊登在“Spectrochimica acta part A: molecular and biomolecular spectroscopy”的文章显示:“基于最新技术的DeltaFlex系统,在无需更换检测器和电子器件条件下实现了皮秒至秒的宽寿命测试,首次利用内源氨基酸监测了不同温度对蛋白变性转换的动态影响。”另外,去年推出的小型荧光光谱仪Duetta也收到了良好反馈,解决了市场上小型荧光在近红外一区波长检测的短板,并且吸收和荧光功能二合一,因此在生物、医药等领域广受欢迎。 /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:从技术的角度出发,您认为目前分子荧光光谱有哪些新的技术值得期待? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong 随着稳瞬态荧光光谱技术的发展及多种硬件扩展附件的开发,如低温变温附件(液氮、液氦)、荧光显微镜耦合分析、各种激发源(白光激光器,OPO激光器、X射线源等)荧光光谱仪在不同科研实验室中发挥着重要作用。同时我们发现,在一些仪器功能上,市场正在逐渐接受新技术带来的新方法、新视角,还是以HORIBA几项新技术为例: /p p style=" text-align: justify "   Duetta的近红外一区高效检测能力解决了常规设备700nm以后的检测短板,拍照式的CCD检测技术带来了全新动态荧光光谱采集功能,可以在磷光材料、长余辉样品、易光漂白样品等应用上获得全新视角。 /p p style=" text-align: justify "   Delta荧光寿命光谱仪中的荧光寿命动力学技术,带来了全新的动力学研究视角,解决了光漂白样品不能直接用于动力学研究的问题以及常规寿命技术采集速度慢而不能用于动力学的困难局面,该技术已经成功的被用于蛋白质和药物的相互作用研究(Photochemistry and Photobiology, 2013, 89: 1071–1078)。TRES时间分辨发射光谱技术让我们能够观察到样品分子在某一时刻的发射光谱,并且可以按照很短的时间内(皮秒、纳秒)依次观察光谱的变化,从而说明发光机理。解决了常规寿命测试技术,因为测试速度慢,光源能量低,重复频率低以及高级拟合软件分析的问题,进而造成该技术没有很好地被利用起来的问题。Delta荧光寿命光谱仪可以同时配备多个检测器(最多可配置四个检测器),实现多通道检测,同时检测多个波长在物质作用变化时寿命的动态变化,提供全新的分析方向。 /p p style=" text-align: justify "   在时间分辨发射光谱中还有一个重要分支,延迟光谱(或磷光光谱)技术,其特点是通过门控技术(或单脉冲实时采集SSTD技术)对信号采集时间控制,有效分离不同时刻的发射光信号,譬如OLED材料中的荧光、磷光光谱分析,常规技术只是采用虚拟或者电子的门控进行采集,其是将荧光和磷光信号一并采集,最终按照时间输出,这样存在样品中的强荧光信号造成检测器饱和,而弱磷光信号又没有得到有效采集的问题。真正的门控技术,可以有效控制硬件设备的采集时间,避开荧光信号,特别适用于弱的磷光信号采集,这对于揭示磷光材料的真实发射光谱和发光机理是非常必要的手段。 /p p style=" text-align: justify "   此外,在寿命成像方面,常规技术中的逐点扫描技术,在获得一张寿命成像上花费很长的时间,HORIBA最新推出的FLIMera是一款大视场成像相机,可以实现视频级的荧光寿命成像。FLIMera不是单点共聚焦扫描成像,其每个像素点均包含4096的时间通道,24576个像素点可实现基于TCSPC的荧光寿命成像,完成快速荧光寿命成像,满足动态寿命成像的需求。 /p p style=" text-align: justify "   在日益受到客户关注的近红外区域,HORIBA模块化荧光光谱仪也有着其独有的优势,通过同一检测器就可完成稳态与瞬态的测试,并且相比较于采用常规的PMT而言,红外测试范围可以扩展至5500nm。 /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:从应用的角度出发,当前分子荧光光谱仪器的应用和研究热点分布在哪些领域?在科研过程中能给大家带来哪些“惊喜”? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong 荧光作为一个热门技术,一直以来被广泛用于生物医学研究、制药、化工、半导体材料、太阳能电池等领域。如今通过荧光信息给出物质相互作用时能量传递的证据,比如载流子寿命,还可以评价材料改性的影响,这在太阳能、光催化材料开发中有重要意义。 /p p style=" text-align: justify "   例如,在OLED发光材料中,已经不局限于过去的激发/发射光谱、量子产量的测定。随着第三代OLED的进展,TADF得到了重点关注,在TADF机理阐述中对于延迟光谱(或磷光光谱)的表征显得尤其重要,这对荧光光谱仪提出了更高的要求,不仅仅局限于常规功能上的采集,还需要延迟光谱能力,以及极短微妙寿命测试。太阳能材料中的钙钛矿作为明星材料已经得到跨越式发展,在太阳能电池研究过程中,对于载流子传输的表征尤其重要。寿命技术是一种便捷、易于使用的方法,但是太阳能钙钛矿层极其薄(nm级别)、发射波长偏红外、表面散射光强以及怕水和氧气,这些对于寿命设备的灵敏度、检测能力、光路设计、测试速度和气氛保护装置都提出了更高的要求。 /p p style=" text-align: justify "   荧光影像技术在生物医学研究和临床诊断检测中已经被广泛使用。近红外探针的开发在荧光影像技术中具有广阔的应用前景。近红外探针分为近红外一区和近红外二区探针,在常规的荧光光谱仪中很难满足这两个区的波长范围,特别是近红外一区的检测,典型的PMT检测波长范围难以达到,而科研大型模块化设备需要定制化配置和高成本、操作复杂的近红外PMT(例如型号R5509的PMT,需要预热2h,续流型消耗液氮)。 /p p style=" text-align: justify "   中红外材料在通信、环境监测及医学等领域具有重要的应用价值,因为其发光的波长范围处于中红外段,常规的荧光设备很难实现这个波长范围检测,并且过去的技术中又很难检测发光寿命。提供适用波长范围的高灵敏度检测器,并且同时能够检测寿命的检测器尤为重要。 /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:分子荧光光谱仪相关的应用标准情况怎么样?在应用拓展方面,有哪些制约因素? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong 分子荧光光谱仪相关的一些国家标准正在制定,HORIBA也参与到了一些标准的制定中去,例如教育部的行业标准“荧光光谱分析方法通则”等。作为HORIBA用户,美国NIST还基于HORIBA的荧光光谱仪制定了荧光标准方法。 /p p style=" text-align: justify "   我也从HORIBA用户国家计量科学院的贾志立副研究员那了解到:现在分子荧光光谱仪相关的应用标准,主要针对的是分光光度计,一方面是仪器相关的标准,包括仪器的分级、技术要求和试验方法等:另一方面是检测方法的标准,如叶绿素含量测定、炭黑分散性和刑事技术的微量物证的检测方法等,检测方法中关于发光物质荧光检测相关的标准较少。 /p p style=" text-align: justify "   另外,分子荧光光谱仪不仅包括分光光度计,还包括光学显微镜与光谱仪相结合的微区荧光系统,微区荧光系统在研究荧光材料的显微光谱信息方面应用广泛,但目前缺乏相关的标准。 /p p style=" text-align: justify "   目前在分子荧光光谱的应用拓展方面,还受到一些因素的制约:一方面可能是相关标准的宣贯方面不足:另一方面是一些仪器客户如高校、研究所的科研人员,对相关标准不熟悉,没有认识到标准在科研应用中的重要性:除此之外,相关标准物质的缺乏也会限制校准方法类标准的应用拓展。 /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:贵公司当前主推的产品?最具优势的领域? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong HORIBA是唯一研发设计生产全系列科研荧光光谱仪的厂家,型号涵盖了稳瞬态光谱仪,覆盖了紫外-可见、近红外、中红外光谱范围。针对不同应用领域,HORIBA会根据客户的实际应用需求特点,来推荐相应的特色配置,可以说我们并不会强调说主推某款产品。 /p p style=" text-align: justify "   譬如:Aqualog主要针对于复杂水环境,大气颗粒物中的发光基团等的整体研究,无论是软件功能或者硬件设计,都从环境工作者的角度出发,解决环境科研分析的需求。例如通过专业软件,进行化学计量学分析;Duetta针对于生物荧光探针等具有近红外一区快速检测需求的应用时(量子点,有机荧光探针、金纳米团簇等),由于其配备的CCD具有一次性采谱与宽检测范围(250~1100nm)的特点,在连续监测范围上十分具有优势,按压式的样品仓方面客户在实验室环境中操作时的便捷性,不开盖加样的设计满足了客户在测试过程中去添加样品,以此来查看两种或多种物质在反应过程中全谱的变化信息;荧光寿命光谱仪具有高能量窄脉宽寿命光源,皮秒稳瞬态检测器及自动拟合寿命软件,在太阳能钙钛矿,光催化研究中得到了广大科研用户的认可;模块化荧光光谱仪产品,通用性强,采用开放式模块化光路设计,根据用户的需求定制系统,并且在近红外光谱和寿命采集上具有其独有优势,可以同时检测近红外光谱与寿命。全新软件可以实现稳瞬态功能同时控制,内含特质化功能,同时包含多种数据处理方式,融合多种寿命测试技术,多元化满足客户寿命测试需求。模块化荧光光谱仪等主要针对于多功能,高灵敏度,定制化的科研领域在近红外研究领域,如稀土元素掺杂的材料中更有其独有的优势(碳管,三维荧光需求),同一检测器就可实现近红外光谱与寿命的测量,性价比更高);DeltaFlex和DeltaPro专注于荧光寿命的表征,在表征钙钛矿材料中载流子等方面(分子互作,比率荧光),有着很大的应用优势;视频级的荧光寿命成像技术(FLIMera荧光寿命成像相机),在研究神经传导,分子微环境(如pH值、离子浓度的不同)等领域有着非常广泛的潜在应用。 /p p style=" text-align: justify " strong   仪器信息网:针对当前的市场格局,贵公司在分子荧光光谱产品方面有什么样的定位和布局? /strong /p p style=" text-align: justify " strong   周磊: /strong HORIBA是以客户的需求为导向,不断开发满足客户不同应用需求的产品,并且针对不同热点研究领域,提供针对性的配置方案。HORIBA着重于科研应用市场,并且深入工业分析、研发市场。如果说HORIBA以往产品技术更加专注和擅长于高端科学研究领域,将来,更多领域的应用都需要更专业的仪器,我们会向专业化方向发展,新品Duetta的更快捷测试技术、更小巧的外观设计等也使该产品从科学研究领域向分析测试、工业应用市场的拓展成为可能,分析测试、工业领域等未来潜力市场也将得到HORIBA的重点关注。 /p p br/ /p
  • 2022年国家自然基金『原创探索计划项目』来了!
    2022年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南国家自然科学基金委员会现发布2022年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南,请申请人及依托单位按指南中所述的要求申请。 国家自然科学基金委员会2022年3月4日2022年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南  为深入贯彻习近平总书记关于科技创新和基础研究的重要论述,全面落实党中央国务院关于提升原始创新能力的战略部署,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)继续实施原创探索计划,完善对原创探索计划项目(以下简称原创项目)的非常规评审机制,以进一步引导和激励科研人员投身原创性基础研究工作,加速实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。一、资助定位  原创项目资助科研人员提出原创学术思想、开展探索性与风险性强的原创性基础研究工作,如提出新理论、新方法或揭示新规律等,旨在培育或产出从无到有的引领性原创成果,解决科学难题、引领研究方向或开拓研究领域,深入推动我国基础研究的高质量发展。二、资助模式  (一)项目类型。  原创项目分为专家推荐类和指南引导类两种类型。  专家推荐类原创项目,自然科学基金委统一发布年度申请指南,提出相关申请要求,不限研究领域或方向。申请人经推荐人推荐可随时提出项目申请,相关科学部受理并分批组织审查和评审。  指南引导类原创项目,由自然科学基金委各科学部通过征集科学家建议、学术论坛讨论或专家论证等形式,形成项目指南并适时发布。项目指南包括研究领域或方向、拟解决的科学问题等。申请人提出申请时不需要推荐人推荐,相关科学部受理申请并组织审查和评审。  (二)资助期限和资助强度。  原创项目采用灵活的资助期限和资助强度。  专家推荐类原创项目资助期限一般为1-3年,资助强度一般不超过100万元/年。申请人可根据研究工作的实际需要,实事求是地选择资助期限和提出资金需求。  指南引导类原创项目资助期限和资助强度由项目指南确定。三、申请要求  (一)申请条件。  依托单位具有承担基础研究项目(课题)或其他基础研究经历的科学技术人员均可提出申请。  原创项目的核心研究内容不能与正在执行或处于评审阶段的国家自然科学基金或国家其他科技计划项目重复。  (二)申请方式。  专家推荐类原创项目,每个项目申请需要2名具有正高级专业技术职务(职称)且在国内或国外学术界具有较高影响力的同行专家,或2名自然科学基金委工作人员(包含1名固定编制项目主任和1名科学部负责人)推荐。除自然科学基金委科学部负责人外,每位推荐人每年只可推荐1项原创项目申请。推荐人应针对项目学术思想的原创性、科学性和潜在影响力提出详细的推荐意见。  指南引导类原创项目申请无需专家推荐。  (三)申请时间。  2022年3月30日以后,专家推荐类原创项目申请人可随时提出项目申请。  指南引导类原创项目申请人应根据项目指南时间要求提出项目申请。  (四)限项申请规定。  1. 申请人同年只能申请1项原创项目(含预申请)。  2. 原创项目申请时不计入申请和承担项目总数范围,获资助后计入申请和承担项目总数范围(资助期限1年及以下的项目除外)。四、申请程序  原创项目申请程序包括预申请和正式申请,预申请审查通过的项目申请人方可通过依托单位提交正式申请。  (一)预申请和审查。  1. 申请人可于2022年3月30日以后登录科学基金网络信息系统https://isisn.nsfc.gov.cn(以下简称信息系统)撰写预申请。没有信息系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户。在信息系统“申请与受理”菜单下,点击“原创项目预申请”,进入预申请填写页面,选择“专家推荐类”或“指南引导类”;指南引导类原创项目申请人还需要在附注说明栏选择项目指南相应名称。  2. 申请人按照系统中的有关提示填写预申请相关内容后直接提交至自然科学基金委。预申请主要阐述所提学术思想的原创性、科学性和潜在影响力,字数控制在2000字以内。专家推荐类申请项目的预申请提交后,信息系统将向推荐人发送电子邮件,告知推荐人提交推荐意见。申请人可在线查看推荐意见是否已提交,但不能查看推荐意见内容。  3. 自然科学基金委各科学部受理预申请并组织审查。审查结果将以电子邮件形式反馈至申请人。预申请正文和推荐意见中均不得填写任何申请人或推荐人的个人或单位信息,否则将无法通过预申请审查。  (二)正式申请。  1. 通过预申请审查的申请人,应按照“专项项目-原创探索计划项目正式申请书撰写提纲”要求填写正式申请书。正式申请的核心研究内容应与预申请一致。  2. 除特别说明外,每个原创项目的合作研究单位数合计不超过2个。  3. 原创项目资金管理采用预算制。申请人应根据《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》(财教〔2021〕177号)《国家自然科学基金项目申请书预算表编制说明》的具体要求,认真编制预算表。  4. 申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料。依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核。  5. 原创项目采用无纸化申请方式,依托单位只需在线确认并及时提交正式申请项目清单、电子申请书及附件材料,无需报送纸质材料。项目获批准后,将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后,与之一并提交。签字盖章的信息应与电子申请书保持一致。五、注意事项  (一)资助项目信息公布。  自然科学基金委将在官方网站公布资助原创项目基本信息,对于专家推荐类原创项目还将公布推荐人姓名。  (二)项目实施保障。  原创项目负责人应将主要精力投入原创项目的研究中;依托单位应加强对原创项目实施的监督、管理和服务,减轻项目负责人不必要的负担,为项目研究提供必要的制度和条件保障。  (三)其他。  原创项目申请与资助不设复审环节。  自然科学基金委将把相关项目负责人项目执行情况、推荐人推荐情况和评审专家的评审情况计入信誉档案。  (四)各部门咨询电话。数学物理科学部010-62326911化学科学部010-62329320生命科学部010-62329341
  • HPD低温绝热去磁系统顺利验收,有望助力探索全新宇宙微波背景辐射分布图
    2016年12月,国内套50mK热去磁系统在清华大学天体物理中心崔伟教授课题组成功完成安装和调试,并顺利验收。该系统是由美国 High Precision Devices(HPD)公司长期精心研制的低温平台,此系列恒温器具有很好的稳定性,恒温器腔体使用优化设计,美国HPD公司突出的设计能力和先进的加工技术,可为用户量身定制更专业的低温环境测量平台。国内套50mK热去磁系统在清华大学天体物理中心崔伟教授课题组成功完成安装调试 宇宙起源时能量密度和温度均超高无比,随着宇宙温度的迅速降低,若干基本物质粒子相继浮现,宇宙“大爆炸”发端时空中的能量场或由量子涨落而产生,此类射线的探测及研究无疑需要低温环境的助力。当然,宇宙的起源我们不敢妄下定论,但低温环境下的科学探索是我们必须努力实现和完善的关键部分,科学家们一直在努力开发、改进各种低温环境,以更深入地探索宇宙中我们未曾跨及的领域和。 宇宙微波背景辐射分布图 由美国HPD公司长期精心研制的低温平台是胜任这项任务的选择,此系列恒温器低温度可达20mk,在低温下,具有很好的稳定性(低于100mk保持约150/200小时以上),恒温器腔体使用优化(热性,防震动性,大样品腔)设计,恒温器支架更便于移动腔体及恒温器位置。清华大学天体物理中心拥有较完整的天体物理研究体系,同时侧重理论、观测和数据分析的研究,依托清华大学强大的工科优势,相信可为下一代空间和地面天文设备研究做出实质性贡献。此次HPD低温热去磁系统的顺利验收,也将有望助力探索全新宇宙微波背景辐射分布图。相关产品: HPD低温热去磁恒温器:http://www.instrument.com.cn/netshow/C201745.htm
  • Vanquish Core带你探索生命之源
    Vanquish Core带你探索生命之源蛋白质作为生命的物质基础,可以说没有蛋白质就没有生命,而氨基酸作为蛋白质的基本单位,可以说是生命之源。氨基酸分子为手性分子,有左旋和右旋两种光学异构体,被称为L型(左)和D型(右)两种。照常理讲,氨基酸化学反应需要L型氨基酸和D型氨基酸等量搭配作用。但存在于地球上所有的生物体中,氨基酸都为左旋型。这种被戏称为“左撇子地球”的偏差一直是一个谜题。在古生物化石中,我们却能发现D型氨基酸的存在。这是由于生物死亡后埋在地下,有机体在自然条件下也被水解为氨基酸保存在化石中,但氨基酸的左旋体结构慢慢地会向右旋体结构转化,而各种左旋体结构的氨基酸都有自己的“半衰期”,考古学家就可以依据化石中氨基酸左旋体与右旋体的比例来确定化石的年代。目前测定氨基酸通常使用氨基酸专用分析仪或液相色谱仪,而液相色谱法的广泛适用性具有其优势性,但常规液相检测氨基酸的分析中,需要进行衍生化处理,由于氨基酸衍生产物衰减较快,而离线手动衍生操作至进样分析的时间和操作强度很难保证均一,常常导致结果不稳定。Vanquish Core赛默飞全新的Vanquish Core 液相色谱仪,无需繁琐的离线手动衍生化操作,只需2ul以内的样品,利用邻苯二甲醛/ N-异丁酰基-L-半胱氨酸 (OPA/IBLC)在线柱前衍生化,生成非对映异构体衍生物(如图1所示),无需成本较高的手性柱,即可完成L型和D型氨基酸异构体的分离和测定。图1 衍生化过程仪器配置:• 系统底座:Vanquish System Base (VC-S01-A)• 泵:Vanquish Binary Pump C(VC-P10-A-01)• 自动进样器:Vanquish Split Sampler CT(VC-A12-A-02)• 柱温箱:Vanquish Column Compartment C(VC-C10-A-03)• 检测器:Vanquish Fluorescence Detector(VC-D50-A-01)色谱条件:• 色谱柱:Accucore XL C18(150mm×4.6 mm,4 μm,P/N:74104-154630)• 流动相:A:50mM乙酸钠水溶液(pH=6.0);B:乙腈/甲醇/水=45:45:10,流速:1.0 mLmin-1,梯度洗脱见表1表1 梯度洗脱程序• 进样量混标:0.5ul ( 注:在线衍生试剂需0.25 ul)样品:2.0ul ( 注:在线衍生试剂需2.2 ul)• 柱 温:30℃• 检测器:激发波长:230nm,发射波长:450nm,灵敏度:5,灯模式:标准在线针内衍生程序和常规进样方式相比,在线针内衍生方法需要使用Vanquish Core液相的用户自定义进样程序功能(User Defined Program,UDP),氨基酸在线针内衍生程序见图2。图2 在线针内衍生程序Position R:A2, 硼酸缓冲液;Position R:A3, 衍生试剂; Position R:A4, 稀释液(点击查看大图)表2 衍生剂信息色谱图:滑动查看更多(点击查看大图)实验结果与讨论本方法使用OPA/IBLC作为手性拆分衍生化试剂,利用全自动衍生功能的自动进样器进行在线衍生,衍生后直接进样分析,完成了手性异构体氨基酸的分离测定,消除了离线衍生进样时间不同和手工操作造成的误差,不仅提高了结果的准确性,而且大大降低了成本和工作强度。不止于此Vanquish Core 液相色谱仪不仅可用于生命的探索,对于测定我们目前生活密切相关的食品、药品以及化妆品中的氨基酸,Vanquish Core 液相色谱仪也不在话下。其可完全满足《SN/T 5223— 2019 蜂蜜中18 种游离氨基酸的测定高效液相色谱- 荧光检测法》中在线自动衍生法测定氨基酸;而对于中草药中的氨基酸,胶原蛋白、肽类等化妆品中的氨基酸,Vanquish Core液相色谱仪也均可满足测定和研发的需求。另外,Vanquish Core液相色谱仪结合赛默飞du有的电雾式检测(CAD)无需衍生化处理,可直接完成氨基酸的测定,省时省力更经济。
  • 央视新闻报道法国顶尖拓普安深海保压采样系统助力探索一号深渊科考
    2017年1月15号央视新闻报道,中国科学院深渊科考队搭乘“探索一号”科学考察船从三亚起航,按照中国科学院“海斗深渊前沿科技问题研究与攻关”先导专项,及国家重点研发计划“深海关键技术及装备”重点专项的任务部署,执行深渊科学考察和研究任务。此次科考团队由中国科学院深渊科考队的60人组成,其中,船员29人,科考队员31人,科考队员来自国内多家科研院所、大学和企事业单位。本次使用的系列高技术装备中,高压原位反应池,高温高压光学反应腔,深海原位保压采样、转移、培养系统是由法国顶尖拓普安生产制造的。法国顶尖拓普安的高温高压设备,深海工程装备助力中国深渊科考,公司秉承与客户共同成长的理念,始终致力于尖端科研设备的开发和应用,不断进行技术创新,向每一位客户提供全球最先进的实验设备。
  • 努力探索中国特色环保新道路 全面推进环境监测的历史性转型
    环境保护部副部长 吴晓青   部党组在开展深入学习实践科学发展观活动中提出,要在解放思想中推进历史性转变,探索环保新道路,系统地提出了探索中国特色环保新道路的基本理论框架、政策体系和工作策略,为新时期环保事业科学发展指明了方向。环境监测作为环境保护的基础,当前已从传统的技术层面全面融合到环境保护工作的整体当中,成为推进环境保护历史性转变的重要突破口之一。环境保护实现与经济发展之间的“同步”与“并重”,以及“综合”解决环境问题,要求环境监测实现从传统到现代、从粗放到精准、从地面到天地一体化、从分散封闭到集成联动、从现状监视到预测预警的全面而深刻的历史性转型,为环境管理提供强大技术支撑。   一、从环境保护事业科学发展的战略高度认识和谋划环境监测转型   在今年全国环境监测工作会议上,周生贤部长向全国环保系统发出了环境监测转型的动员令,明确提出要用探索中国特色环保新道路的命题统领新时期环境监测事业发展,要求我们基于环境保护的战略全局来思考谋划环境监测转型。   (一)深刻认清环境监测转型的历史方位   环境监测事业的发展需要科学的总体设计,而这个总体设计能否科学,关键取决于对当前我国环境监测发展所处历史方位做出准确判断。我国环境监测事业历经30年的发展,取得了长足进步。环境监测业务领域从最初的“三废”监测,发展到了空气、地表水、近岸海域、噪声、生态、酸雨、生物、沙尘暴、土壤、污染源等众多领域,从简单的二氧化硫、重金属、化学需氧量监测,发展到了有机污染物、农药、持久性有机物、环境激素、温室气体等多要素的综合性监测;环境监测范围从以城市为中心的环境污染监测,发展到流域、区域的生态环境监测乃至全球性重大环境问题监测;环境监测技术水平从手工采样监测,发展到自动在线连续监测和空间遥感监测,环境监测仪器设备向高、精、尖和自动化方向发展,初步建立了一整套环境监测技术和标准方法体系;全国环境监测系统机构、人员已由当初几十个监测站发展到2399个,监测人员近5万名。中国环境监测总站已经组建了由覆盖全国主要河流湖泊水库的759个断面、126个国家水质自动站、113个环保重点城市空气自动站、7个近岸海域分站以及酸雨、沙尘暴监测网组成的国家环境质量监测网,环境保护部已正式开始运行环境一号A、B卫星,初步具备了说清全国环境质量状况的能力。   第六次全国环境保护大会鲜明提出要大力推进环境保护历史性转变。其实质是要求正确处理环境保护与经济发展之间的关系,以环境保护优化经济发展,使环境保护与经济发展之间从“对立”走向“和谐”。这使得环境监测作为环境管理的重要基础和有机组成部分,融入到环保工作全局,其重要地位和作用日渐凸显。当前,环保工作的深入发展对环境监测提出了更新、更高的要求。一是党中央、国务院和各级党委政府需要及时、准确、针对性强的环境监测数据,科学判断环境形势,客观评价环境质量和污染状况,及时应对环境突发事件;二是广大人民群众实现自身对环境质量状况的知情权,对环境监测的深度、广度、精度、代表性等要求越来越高;三是我国开展环境国际合作和履行环境国际公约,需要以科学的环境监测数据印证环境保护成果和检验履约成效,当前发达国家环境监测的因子、手段、污染物种类、分析仪器、分析方法、监测质量管理、科研、环境质量的表达方式不断创新发展,如果国内环境监测跟不上,将丧失话语权,使我国在环境外交上陷于被动。应该清醒地认识到,目前我国环境监测与新时期环保工作要求和世界先进环境监测水平相比,还有较大差距:全国环境监测还存在缺乏统一监督管理、信息生产能力弱,环境监测网不健全、功能不完善,环境监测技术标准体系不先进、质量管理技术手段落后、仪器装备水平较低、队伍配置和结构不合理、资金投入缺乏长效保障机制等问题。部党组提出推进环境监测历史性转型正是基于这样一个历史方位。因此,各级环保部门和监测站必须对转型的重要性必要性有深刻认识。如果不转型,环境监测的提升发展将成为空话,大好机遇将白白丧失。如果转型成功,全国环境监测将进入一个新的起点,开启新的航程。   (二)科学把握“转型”的总体思路   环境监测要转型,必须立足环保事业发展的战略全局,对未来一段时期监测事业发展做好顶层设计和科学筹划。   遵循“一个统领”——以探索中国特色环保新道路统领环境监测转型。环境监测的转型必须首先从理论上深刻回答“为什么要转型和怎样转型的”的问题。一是始终保持工作理念的先进性。要坚持深入贯彻落实科学发展观,以党中央、国务院对当前环境形势的科学判断和对环保工作的新要求统一思想,不断深化对环境监测转型的理性思考,坚持以环保历史性转变的最新成果融入引领转型,将蕴含其中的科学世界观和方法论转化为具体的思路和举措。二是自觉当好探索中国特色环保新道路的先锋队。要充分认识环境监测是环境保护的基础,在环保工作中,环境监测是科技含量最高的体系,监测的装备水平、人员素质至关重要,探索中国特色环保新道路,首先要求环境监测闯出一条新道路,即转型发展,创立有中国特色的环境监测体系、制度、方法等。   建设“一个体系”——大力建设先进的环境监测预警体系。先进的环境监测预警体系是满足环境保护和环境监管需要而建立的一套先进、完整和符合国情的环境监测法律法规、业务管理、技术装备、技术标准和人才保障的综合体系,其内涵与环境监测转型的目标完全一致。因此,环境监测转型落实到工作层面,就是要牢牢抓住建设先进的环境监测预警体系这个根本,以宽广的眼界准确把握我国环境监测事业发展的阶段性特征,完善体制机制,着力科技创新,推进科学发展,全面提升我国环境监测事业的能力水平,开创我国环境监测事业的新局面,为适应并推进环境保护工作的历史性转变打下坚实的基础。   理顺“三个关系”——理顺环保系统与其他部门、各级监测站与监测管理部门、监测系统上下级之间的关系。环境保护部成立监测司之后,各省级环保厅(局)也将相应成立监测管理机构,新成立的监测行政管理机构也面临转型,其核心是营造和谐有序的监测格局。一是要处理好环保部门与其他部门之间的关系。要按照国务院“三定”方案的要求,统一全国环境监测的监督管理和信息发布,确立环保系统环境监测的行业地位与权威。二是在环保系统内部实现行政管理与业务技术的科学分离。监测行政管理要把工作重点放在加速推进法律法规建设、调整改革体制机制、科学编制规划计划、协调解决重大问题上;各级环境监测部门,特别是中国环境监测总站和省级站要将工作重点从协助管理转到业务技术上来,“聚精会神抓业务,一心一意钻技术”,把环境监测业务和技术工作做大做强、做精做细,不断提高技术支撑保障能力。三是处理好监测系统上下级之间的关系,要通过对省、市、县各级环境监测机构事权划分和职能任务的科学化、法定化,优化资源配置,做到责、权、利相统一,任务、投入、能力相配套,提升整体效能。   实现监测“三个说清”——说清污染源状况、说清环境质量现状及其变化趋势、说清潜在的环境风险。新时期环保工作的宗旨是“为科学发展保驾护航,为人民健康鞠躬尽瘁”。环境监测工作必须紧扣这一宗旨,为环境管理提供依据、为环境执法提供证据、为人民群众提供服务、为环境研究提供数据。   努力做到“三个说清”:一是通过加强污染源监测,努力说清污染源状况和主要污染物排放情况,为污染减排工作提供技术支持;二是通过深化环境质量监测,说清环境质量现状及其变化趋势,为科学准确判断环境形势提供技术依据;三是抓好应急与预警监测,说清潜在的环境风险,及时发现危害人民群众健康的突出环境问题,为有效应对和控制突发环境事件提供数据支持。要不断提高监测数据和监测信息的科学性、规范性、准确性和及时性,为环境管理与决策提供科学有效的技术支撑,使环保工作由被动、事后、补救、消极转变为主动、事前、预防、积极,这也是环境监测转型的最终目的。   二、以先进的环境监测预警体系建设带动环境监测转型   先进的环境监测预警体系建设是环境监测转型的抓手和载体,要通过落实周生贤部长提出的监测管理全国一盘棋、队伍建设上下一条龙、网络技术天地一体化的要求,带动环境监测体制、机制、法制、人才、技术、装备的创新发展。   第一,以法制建设为牵引,带动环境监测体制机制逐步理顺。环境监测管理的转型重点是突破影响和制约环境监测事业科学发展的体制机制性障碍,通过《环境监测管理条例》等法律法规的出台和政府机构改革,明确环境监测事业公益性属性,强化环保部门对环境监测事业统一监督管理的职能,确立监测数据的法定权威,明晰各级监测站与监测管理部门的设置等级与上下级之间的工作关系,解决制约本地区环境监测工作科学发展的体制性问题,使监测工作真正做到管理顺畅,运行高效。同时,要通过各类配套监测法规、制度、办法的制(修)订工作,逐步规范环境监测网络和工作运行管理机制,进一步理顺国家环境监测网与地方环境监测网的业务关系,统筹整合环保系统内的监测力量,形成工作合力。   第二,以能力建设为抓手,带动环境监测条件手段逐步改善。近年来,全国环境监测能力建设取得了较大进步,但由于历史欠账较多,整体水平不高,地区间差异明显。当前,中央出台了一系列保增长、扩内需、调结构、惠民生的重大举措,大幅度增加了生态环境建设和环保投入,各级环保部门要紧紧抓住这一有利时机,积极争取各级财政加大对环境监测能力建设的投入,按照全面加强省级站、重点加强地市级站、逐步完善县级站的建设思路,向基层、中西部及边境地区倾斜,推进监测站标准化建设。同时,还要重点加强饮用水源地水质分析、农村环境监测、生物生态监测、有机物监测、环境应急监测等方面能力建设,以监测装备能力的跨越式发展为转型提供硬实力支撑。   第三,以监测业务为平台,带动环境监测支撑效能充分发挥。各级环境监测站要大力加强环境监测核心业务体系建设。一是优化调整环境监测网络,拓展环境监测领域,建立国家与地方环境监测网络的环境监测数据共享交换机制。二是提高环境质量综合分析评价水平。建立全国环境监测报告制度,制(修)订各类环境监测报告技术规定,研究建立环境质量综合评价标准(规范)体系,使各类环境监测报告更加准确、及时、针对性强。三是加强污染源监测与环境统计分析。深化国控重点污染源监督性监测,开展运用监测数据核算污染物排放总量研究,大力加强环境统计工作,深化环境统计数据审核办法研究,提高环境统计数据的科学性与规范性,全面提高各类环境监测信息、报告的决策参考价值。   第四,以监测科研为先导,带动环境监测技术水平全面提升。任何从未知到有知的探索性监测都是科研的过程,环境监测技术水平的提升从来都是以科研为先导的。一要全面推进环境监测的基本理论、监测技术方法、评价方法、指标体系、表征技术等方面的研究,以环境质量综合评价、污染源监测、总量核算和应急监测等为重点,完善环境监测的技术路线、标准方法、技术规范体系。二要在科研中体现管理的需求,反映人民群众的诉求,认真做好“水专项”等重大项目,加强“灰霾”天气表征等老百姓关心问题的研究,同时积极推动科研成果向日常监测能力的转化。三要加强监测科研管理,因地制宜建立环境监测科研项目管理办法,高度重视监测科研规划和监测标准规划,建立科研项目库。监测总站要组织各级监测站协同攻关,解决监测领域重大科技问题。   第五,以质量管理为手段,带动环境监测数据质量科学规范。环境监测质量管理是提高监测数据质量的基本途径。目前,全国环境监测系统还没有形成完整的质量管理体系,全程序的质量管理还没有开展。要强化质量就是生命的意识,以落实《环境监测质量管理三年行动计划》为契机,不断完善环境监测质量管理规定,探索运行质量管理体系的长效机制。要积极推动全国环境监测质量控制中心建设,加强环境标准样品研究与开发,进一步完善环境监测机构质量管理工作的评价方法和指标体系;要组织开展各监测领域、监测项目、监测方法的质量控制技术研究,逐步完善监测要素的质量控制指标体系,实现监测全程序质量控制。   第六,以技术培训为引擎,带动环境监测队伍素质整体跃升。目前监测系统专业技术人才紧缺,人员流动性大,素质整体还偏低,必须认真贯彻队伍建设上下一条龙的要求,积极开展大规模的监测人员技术培训。要研究制定环境监测技术人员培训中长期规划,编写高质量培训教材,建立环境监测技术培训基地和专家库,与科研院所、高等院校和有关专业机构建立长效的合作培训机制,以灵活多样的形式,开展多层次、多领域的技术培训。同时,还要将培训内容与日常工作、科研项目结合起来,做到在干中学、在学中干,不断提升全国环境监测队伍的整体水平和综合素质,形成老中青相组合、高中初级技术人员相搭配、专业和知识结构科学合理的监测队伍,为全面履行新时期环境监测使命任务提供强有力的人力资源保障。   三、在支撑环境管理的监测实践中加速环境监测转型   环境监测转型具有长期性、复杂性和艰巨性,只有将转型与当前工作有机结合起来,少争论,不折腾,在实践中不断摸索和总结,才能沿着正确的轨道加速前进。   第一,在深化环境质量监测中提高说清环境质量现状及变化趋势的能力。当前,各级政府和百姓高度关注环境质量变化,监测系统要在深化环境质量监测上狠下功夫。一是积极拓展监测指标,探索将氮氧化物、PM2.5、挥发性有机污染物、臭氧等指标转为常规监测的前期技术准备;二是着力抓好区域环境质量联动监测,在启动长三角地区大气环境质量监测试点工作的基础上,做好启动珠三角地区和京津冀地区大气环境联动监测,三峡库区及其上游、黄河流域和珠江流域地表水环境联动监测试点准备;三是积极探索农村环境监测,研究制定技术路线,有选择地开展试点工作,对已经列入中央农村环保资金“以奖促治”的村庄(乡、镇),开展环境质量监测;四是充分利用国家环境卫星遥感数据,从生态监测入手加快环境卫星业务化应用进度,把“天地一体化”要求落在实处。   第二,在做好应急和预警监测中提高说清潜在环境风险的能力。在当前环境事故频发的形势下,必须下大力加强环境应急与预警监测,准确把握环境安全隐患所在,牢牢控制应对处置突发环境事件的主动权。要增强预警和应急监测意识,加强组织领导,制定针对性预案,加强应急监测培训,适时开展流域、区域应急监测演练。要研究确定各环境要素的环境风险评价指标体系,制定环境风险级别划分与评价标准,全面启动空气、地表水环境监测预警指标体系和预测预警模型研究;研究开发预警表征发布平台,根据自动监测和常规数据的异常变化及时开展预警,实现预测预警模拟分析的可视化表达。真正使环保工作在抵御和化解环境风险上做到未雨绸缪,有的放矢。   第三,在加强污染源监督性监测中提高说清污染源状况的能力。污染源监督性监测是当前环境监测服务环保大局的重中之重。温家宝总理在十一届全国人大二次会议上再次强调,要毫不松懈地加强节能减排工作,健全节能减排的三大体系。作为三大体系之一的监测体系,必须以污染源监督性监测为主线,及时跟踪、说清重点监管企业主要污染物排放变化情况。一是做好企业安装的自动监测设备的验收工作;二是尽早出台污染源在线自动监测数据有效性审核办法,在确保在线监测的数据质量的同时,做好比对监测,逐步完善自动监测设备的监督考核制度;三是对未安装自动监控设施的企业,按照国务院有关文件要求继续开展例行监督性监测工作;四是深化国控重点污染源监督性监测,探索扩充污染源排放总量监测指标,同时逐步实现运用监测数据核算污染源排放总量。要通过卓有成效的监测实践,不断提高说清污染源状况的能力。   总之,环境监测的转型势在必行,任重道远。各级环保部门和监测站必须认清形势,抢抓机遇,以务实敬业的精神和开拓进取的举措埋头苦干,共同推进全国环境监测事业发展的历史性转型。
  • 2023年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南
    近日,国家自然科学基金委员会发布《关于发布2023年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南的通告》,原创探索计划项目资助科研人员提出原创学术思想、开展探索性与风险性强的原创性基础研究工作,如提出新理论、新方法或揭示新规律等,旨在培育或产出从无到有的引领性原创成果,解决科学难题、引领研究方向或开拓研究领域,深入推动我国基础研究的高质量发展。原创项目分为专家推荐类和指南引导类两种类型。专家推荐类原创项目,自然科学基金委统一发布年度申请指南,提出相关申请要求,不限研究领域或方向。申请人经推荐人推荐可随时提出项目申请,相关科学部受理并分批组织审查和评审。专家推荐类原创项目资助期限一般为1—3年,资助强度一般不超过100万元/年。申请人可根据研究工作的实际需要,实事求是地选择资助期限和提出资金需求。指南引导类原创项目,由自然科学基金委各科学部通过征集科学家建议、学术论坛讨论或专家论证等形式,形成项目指南并适时发布。项目指南包括研究领域或方向、拟解决的科学问题等。申请人提出申请时不需要推荐人推荐,相关科学部受理申请并组织审查和评审。指南引导类原创项目资助期限和资助强度由项目指南确定。通知全文如下:关于发布2023年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南的通告国科金发计〔2023〕5号   国家自然科学基金委员会现发布2023年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南,请申请人及依托单位按指南所述要求申请。 国家自然科学基金委员会2023年1月29日   2023年度国家自然科学基金原创探索计划项目申请指南   为深入贯彻习近平总书记关于科技创新和基础研究的重要论述,全面落实党中央国务院关于提升原始创新能力的战略部署,国家自然科学基金委员会(以下简称自然科学基金委)继续实施原创探索计划,完善对原创探索计划项目(以下简称原创项目)的非常规评审机制,以进一步引导和激励科研人员投身原创性基础研究工作,加速实现前瞻性基础研究、引领性原创成果重大突破。  一、资助定位  原创项目资助科研人员提出原创学术思想、开展探索性与风险性强的原创性基础研究工作,如提出新理论、新方法或揭示新规律等,旨在培育或产出从无到有的引领性原创成果,解决科学难题、引领研究方向或开拓研究领域,深入推动我国基础研究的高质量发展。  二、资助模式  (一)项目类型。  原创项目分为专家推荐类和指南引导类两种类型。  专家推荐类原创项目,自然科学基金委统一发布年度申请指南,提出相关申请要求,不限研究领域或方向。申请人经推荐人推荐可随时提出项目申请,相关科学部受理并分批组织审查和评审。  指南引导类原创项目,由自然科学基金委各科学部通过征集科学家建议、学术论坛讨论或专家论证等形式,形成项目指南并适时发布。项目指南包括研究领域或方向、拟解决的科学问题等。申请人提出申请时不需要推荐人推荐,相关科学部受理申请并组织审查和评审。  (二)资助期限和资助强度。  原创项目采用灵活的资助期限和资助强度。  专家推荐类原创项目资助期限一般为1—3年,资助强度一般不超过100万元/年。申请人可根据研究工作的实际需要,实事求是地选择资助期限和提出资金需求。  指南引导类原创项目资助期限和资助强度由项目指南确定。  三、申请要求  (一)申请条件。  依托单位具有承担基础研究项目(课题)或其他基础研究经历的科学技术人员均可提出申请。  原创项目的核心研究内容不能与正在执行或处于评审阶段的国家自然科学基金或国家其他科技计划项目重复。  (二)申请方式。  专家推荐类原创项目,每个项目申请需要2名具有正高级专业技术职务(职称)且在国内或国外学术界具有较高影响力的同行专家,或2名自然科学基金委工作人员(包含1名固定编制项目主任和1名科学部负责人)推荐。除自然科学基金委科学部负责人外,每位推荐人每年只可推荐1项原创项目申请。推荐人应针对项目学术思想的原创性、科学性和潜在影响力提出详细的推荐意见。  指南引导类原创项目申请无需专家推荐。  (三)申请时间。  2023年2月1日以后,专家推荐类原创项目申请人可随时提出项目申请。  指南引导类原创项目申请人应根据项目指南时间要求提出项目申请。  (四)限项申请规定。  1. 申请人同年只能申请1项原创项目(含预申请)。  2. 原创项目申请时不计入申请和承担项目总数范围,获资助后计入(资助期限1年及以下的项目除外)。  四、申请程序  原创项目申请程序包括预申请和正式申请,预申请审查通过的项目申请人方可通过依托单位提交正式申请。  (一)预申请和审查。  1. 申请人可于2023年2月1日以后登录科学基金网络信息系统https://grants.nsfc.gov.cn(以下简称信息系统)撰写预申请。没有信息系统账号的申请人请向依托单位基金管理联系人申请开户。在信息系统“申请与受理”菜单下,点击“原创项目预申请”,进入预申请填写页面,选择“专家推荐类”或“指南引导类”;指南引导类原创项目申请人还需要在附注说明栏选择项目指南相应名称。  2. 申请人按照系统中的有关提示填写预申请相关内容后直接提交至自然科学基金委。预申请主要阐述所提学术思想的原创性、科学性和潜在影响力,字数控制在2000字以内。专家推荐类申请项目的预申请提交后,信息系统将向推荐人发送电子邮件,告知推荐人提交推荐意见。申请人可在线查看推荐意见是否已提交,但不能查看推荐意见内容。  3. 自然科学基金委各科学部受理预申请并组织审查。审查结果将以电子邮件形式反馈至申请人。预申请正文和推荐意见中均不得填写任何申请人或推荐人的个人或单位信息,否则将无法通过预申请审查。  (二)正式申请。  1. 通过预申请审查的申请人,应按照“专项项目-原创探索计划项目正式申请书撰写提纲”要求填写正式申请书。正式申请的核心研究内容应与预申请一致。  2. 除特别说明外,每个原创项目的合作研究单位数合计不超过2个。  3. 原创项目资金管理采用预算制。申请人应根据《国家自然科学基金资助项目资金管理办法》(财教〔2021〕177号)《国家自然科学基金项目申请书预算表编制说明》的具体要求,认真编制预算表。  4. 申请人完成申请书撰写后,在线提交电子申请书及附件材料。依托单位应对本单位申请人所提交申请材料的真实性和完整性进行审核。  5. 原创项目采用无纸化申请方式,依托单位只需在线确认并及时提交正式申请项目清单、电子申请书及附件材料,无需报送纸质材料。项目获批准后,将申请书的纸质签字盖章页装订在《资助项目计划书》最后,与之一并提交。签字盖章的信息应与电子申请书保持一致。  五、注意事项  (一)资助项目信息公布。  自然科学基金委将在官方网站公布资助原创项目基本信息,对于专家推荐类原创项目还将公布推荐人姓名。  (二)项目实施保障。  原创项目负责人应将主要精力投入原创项目的研究中;依托单位应加强对原创项目实施的监督、管理和服务,减轻项目负责人不必要的负担,为项目研究提供必要的制度和条件保障。  (三)其他。  原创项目申请与资助不设复审环节。  自然科学基金委将把相关项目负责人项目执行情况、推荐人推荐情况和评审专家的评审情况计入信誉档案。  (四)各部门咨询电话。 数学物理科学部010-62326911化学科学部010-62329320生命科学部010-62329341地球科学部010-62327157工程与材料科学部010-62326884信息科学部010-62328472管理科学部010-62326898医学科学部010-62328952交叉科学部010-62328382信息系统技术支持(信息中心)010-62317474
  • 利用徕卡THUNDER成像系统探索微生物肠道免疫机制
    由SARS-CoV-2冠状病毒引起的Covid-19影响了世界的方方面面。免疫和治疗方法等抗病毒方向的研究在2020年具有高优先级,显微镜在这类研究中起着举足轻重的作用。了解受体结合、基因组释放、复制、组装和病毒出芽的基本原理及免疫应答,可以使用不同的方法和显微镜。鉴于显微镜在感染生物学中的重要作用,我们举例阐述不同的显微技术及其在这些研究领域中的应用。 研究背景人类出生后胃肠道立刻被复杂的微生物群落定植(1000余种,且数量100万亿),而这些肠道微生物群落影响宿主生理的多个方面,包括代谢、免疫反应、行为和昼夜节律等等。先前的研究认为肠道微生物群落主要是共生菌,共生菌可控制病原菌数量,而黏膜屏障免疫对于维持共生菌群和抵抗侵入性细菌感染至关重要。微生物-肠-脑轴是将大脑和肠道功能整合的双向信息交流系统,并涉及神经、免疫和内分泌机制。除了神经内分泌系统和神经免疫系统之外,该轴还包括了中枢神经系统(CNS)、自主神经系统(ANS)的交感神经和副交感神经分支以及肠道神经系统(ENS)。从肠道到CNS的传入纤维(如大脑、扣带回、小脑扁桃体和扁桃体皮质)以及肠道平滑肌的效应纤维是沿着微生物-肠-脑轴进行双向信息交流的主要途径。图1 微生物-肠-脑轴肠道神经系统(ENS)遍布肠道组织的每个角落,将收集到的信息迅速地传递到自体或非自体类型的细胞,织就一个庞大又复杂的网络系统。新涌现的多个研究报道发现ENS可以作为免疫系统的感应平台,但对ENS与上皮细胞的互作机制还知之甚少。 2019年12月,Jarret等人在Cell发表了题为Enteric Nervous System-Derived IL-18 Orchestrates Mucosal Barrier Immunity的文章。借助单分子mRNA荧光原位杂交(smFISH THUNDER Imager 3D Live Cell),研究发现ENS神经元分泌IL-18作用于肠道上皮细胞中的杯状细胞,促进杯状细胞抗菌蛋白(AMP)的表达,在肠道免疫中起着重要作用。研究过程鉴于大脑中神经元会分泌IL-18,而大量研究表明ENS可能在调节粘膜屏障免疫中发挥关键作用,因此研究人员大胆猜测肠道神经元也会分泌IL-18。接下来作者构建ENS特异性敲除IL-18小鼠和多种细胞类型特异性敲除IL-18R小鼠,并分别用鼠伤寒沙门氏菌(S.t)感染。之后作者通过共聚焦观察发现不携带ENS所产生的IL-18的小鼠则更容易受到感染。为了证实这一发现,研究人员使用了IL18 mRNA探针在小鼠中进行了单分子mRNA荧光原位杂交(smFISH),结果显示在IL-18-/-小鼠结肠中IL18 mRNA探针的信号丢失。图3 THUNDER验证结果与Confocal观察结果一致A)用于分析IL-18+神经元的Confocal正交视图。IL-18(红色),Tubb3(绿色)。 B)通过smFISH观察野生型与IL18-/-小鼠结肠中的IL18 mRNA(白色)和DAPI(蓝色)。同时通过smFISH检测小鼠肠组织中IL18与Tubb3的表达,观察到IL18 mRNA探针与神经元特异性Tubb3 mRNA探针共定位。图4 smFISH检测小鼠肠组织中IL18(红色)、Tubb3(白色)表达;DAPI(蓝色)表示细胞核总之,这些数据表明肠神经元是结肠中IL-18的新产生者。研究还结合了单细胞转录组技术来探究ENS来源IL-18的功能以及作用方式。 实验方法1. 处死小鼠,移出结肠并用冷PBS冲洗。纵向剖开结肠组织平铺于滤纸。2. 用4%多聚甲醛PBS溶液固定3小时,后置于30%蔗糖、4%PFA的PBS溶液中4℃过夜。3. 包埋,制成将7mm厚切片,并用于smFISH染色。4. 设计的探针库与Cy5(IL-18)、TMR(Tubb3)结合,将切片与smFISH探针库杂交。5. 封片前去除ENS内的自发荧光信号。6. 在Leica THUNDER Imager 3D Live Cell上进行smFISH成像,使用自带的THUNDER Computational Clearing设置。 看到这里大家可能会有一个疑问:为什么不用共聚焦做smFISH而是选择徕卡THUNDER?对,为什么?小编也提出过这个问题,但是下面这段话做出了很好地解释。smFISH的实验过程中探针会发出大量光子,而共聚焦则会显著限制光子收集的数量,为了最大限度回收这些光子,更建议使用宽场技术。 徕卡THUNDER凭借其高分辨、快速、大视野的特点,可大限度回收实验中smFISH探针发出的大量光子,减少光损耗,更适用于smFISH成像。不仅可以获得清晰锐利的图像,实验结果更便于统计分析且重复性高,是您进行组织大视野快扫的不二之选。 参考文献1、 Jarret et al., 2020, Cell 180, 50–632、 Brain Res. 2018 August 15 1693(Pt B): 128–1333、 Jung, Y. J.,et al., 2017, Sci Rep 7(1):173604、 Zhang, H., et al. 2018, Synth Syst Biotechnol 3(2): 113-120
  • 朱建平:探索建设新时期环境监测体系
    深刻领会、全面把握和贯彻落实好第七次全国环境保护大会精神,按照《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》和《国家环境保护“十二五”规划》的部署做好环境监测工作是摆在我们面前的重大任务。   一、提高对做好新时期环境监测工作重要性的认识   党中央、国务院对环境监测高度重视。   温家宝总理在去年会见参加国合会2011年年会外方委员和代表时强调,要努力改进监测手段,提高监测水平,要重视完善环境监测标准,逐步与国际接轨,使监测结果与人民群众对青山绿水蓝天白云的切实感受更加接近。   李克强副总理在第七次全国环保大会讲话中要求,要抓紧修订和发布严格的环境空气质量标准,增加PM2.5等监测指标,改进空气质量评价方法。   国务院《意见》指出,要改进环境质量评价方法,健全环境质量评价体系,全面推进监测能力标准化建设,提高环境应急监测处置能力,完善国家重点监控点位和自动监测网络,扩大监测范围,建设国家环境监测网,推进环境专用卫星建设及应用,提高遥感监测能力建设,完善环境监测体制机制。   战略已经确定,方向已经指明,号角业已吹响,关键在于落实。我们一定要贯彻落实好党中央、国务院的精神,推动环境监测事业科学发展,实现“三个说得清”的环境监测目标。要坚持理论指导实践,积极探索建设新时期的环境监测体系,这既是探索环境保护新道路的重要组成部分,更是全国环境监测人员义不容辞的责任。   二、准确把握做好环境监测工作的新形势   经济社会的发展,环境保护工作的深入推进,对环境监测提出了新的更高的要求。   一是环境保护工作对环境监测提出了新的要求。以保障总量控制目标实现为着力点,进一步加强污染源监督监测能力 以保障环境质量为切入点,满足公众环境知情权,需要不断增强环境质量监测能力 以防范环境风险为目的,加强对重大环境风险源和重金属等有毒有害物质、微量有机污染物的监控,需要不断增强环境预警与应急监测能力 以保障核与辐射安全为目标,需要进一步完善国家辐射环境监测网络,增强核与辐射监测能力。   二是公众对环境监测基本公共服务提出了新的需求。推进环境监测事业科学发展,需要大力推进环境监测的标准化和现代化建设,探索建立环境监测管理全国一盘棋、监测队伍上下一条龙和监测网络天地一体化的现代化环境监测格局。加强监测管理,完善体制机制,提高监测技术和科研水平,以改革创新的精神推进环境监测事业的跨越式发展。   三、认真做好当前及今后一段时期环境监测工作   深入贯彻落实科学发展观,以生态文明建设为指导,以探索中国环境保护新道路为统领,以科学监测为主题,以提高环境监测质量为主线,紧紧围绕环境保护工作需要和公众需求,逐步完善环境监测法规制度和体制机制,着力强化监测基础能力,不断加强人才培养和队伍建设,建立健全环境监测技术体系,加快建设先进的环境监测预警体系,努力提高环境监测公共服务水平,客观反映环境质量、监督考核环境状况、预警预测环境风险,为主动超前开展环境监测、先行引领环境污染防治奠定基础,努力开创环境监测工作新局面。   (一)围绕新的空气质量标准做好新增指标的监测   环境保护部党组要求,2012年在京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展PM2.5和O3监测,2013年在113个环境保护重点城市和环保模范城市开展监测,2015年在所有地级以上城市开展监测。监测司将配合有关部门统筹安排监测经费、仪器,统一调度时间进度,确保2016年1月1日前全国各地都能按照新的空气质量标准监测和评价环境空气质量状况,并实时向社会公布监测结果。   (二)加强监测数据质量监督检查   利用3年左右的时间,开展环境监测工作质量大检查活动。支持中国环境监测总站逐步实现国控网所有监测数据的“直传”,确保监测数据客观真实。   (三)强化环境监测制度建设   《环境监测条例》已列入国务院一类立法计划,监测司将积极配合国务院法制办做好相关修改协调工作,争取《条例》尽早出台。   完善环境监测管理制度。积极探索建立流域、区域联合监测机制,初步建立省界断面上下游联合监测制度、空气区域联防联控监测制度 建立土壤例行监测制度,组建土壤监测网 完善企业自行监测制度。   (四)进一步夯实环境监测基础   全面开展环境监测站达标建设及验收工作,力争在“十二五”末实现市县能监测、省市能应急、国家能预警的目标。2012年,监测司将继续加强与有关部门的沟通协调,大力推进环境专用卫星建设,配合有关部门推进环境一号C星早日发射 同时初步形成无人机环境监测能力。   (五)加强人才队伍和行风建设   启动环境监测“三五”人才工程。修订印发环境监测人员持证上岗考核管理制度。建立国家与地方分级培训制度,编写全国环境监测人员培训大纲,修订环境监测培训教材。2012年将新增空气质量指标监测培训放在首要地位。   深入开展“为民服务、创先争优”活动 加强廉政教育,时刻牢记“四常四戒四珍惜” 强化“诚信监测”的职业道德教育,做到“出真数、不出假数,说真话、不说假话,干实事、不图虚名”。   (作者系环境保护部环境监测司副司长,本文刊发时有删节)
  • 国产高端测试仪器市场困局何解?产学研模式新探索
    当今时代,科技迅猛发展、芯片量呈几何倍数增长,芯片已经进入融合的时代。从无人驾驶到虚拟现实、从人工智能到云计算、从5G到物联网,一颗芯片上承载的功能越来越多,芯片工艺越来越复杂,新器件类型层出不穷,众多驱动因素的推动对半导体测试技术不断提出新的要求。行业需要更加面向未来需求的测试系统和方案,来打破传统仪器固有的不足和局限。以半导体器件测试来看,在先进器件研究过程中,新材料、新结构与新工艺的应用都可能带来未知的变化。研究者不但要关注精确的静态电流电压特性,更希望观察到细微快速的动态行为。同时随着半导体尺寸不断减小,一些现象需要在极短的时间内才能观察到,例如MOS器件的BTI效应,因此,对包括短脉冲测试(PIV)在内的新技术提出了要求。前不久,概伦电子与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院联合研发的新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK正式发布,填补了其半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试的空缺,同时也填补了国内短脉冲测试技术的空缺。高端测试仪器FS-Pro“如虎添翼”据了解,此次发布的最新一代高精度快速波形发生与测量套件FS-Pro HP-FWGMK由黄如院士在北京大学和上海交通大学的团队与概伦电子联合研发。作为短脉冲测试技术的先行者,黄如院士团队经过了十余年的努力,在实践过程中掌握了一整套短脉冲产生、测量以及分析技术。概伦电子基于其提供的包括测试方法、电路原型、方案框架、版图设计及PIV应用在内的指导意见继续精细开发,满足高增益与高带宽的同时,有效抑制放大电路的非线性失真,最终实现了最小脉宽130ns的高精度测量。概伦电子FS-Pro半导体参数测试系统(图源:概伦电子)概伦电子的半导体参数测试系统FS-Pro是一款功能全面、配置灵活的半导体器件电学特性分析设备,在一个系统中实现了电流电压(IV)测试、电容电压(CV)测试、脉冲式IV测试、任意线性波形发生与测量、高速时域信号釆集以及低频噪声测试能力。此次增加短脉冲IV(PIV)技术后,FS-Pro更是如虎添翼,几乎所有半导体器件的低频特性表征都可以在FS-Pro测试系统中完成,可广泛应用于各种半导体器件、LED材料、二维材料器件、金属材料、新型先进材料与器件测试等。其全面而强大的参数测试分析能力极大地加速了半导体器件与工艺的研发和评估进程,并可无缝的与概伦电子低频噪声测试系统9812系列集成。据了解,概伦电子噪声测试系统9812系列是全球半导体行业业内低频噪声测试的“ 黄金标准”,为半导体行业先进工艺研发、器件建模和高端电路设计提供了更加完整而又高效的低频噪声测试及分析解决方案,可以满足各种不同工艺平台下半导体器件和集成电路低频噪声测试的需求。FS-Pro快速的DC测试能力进一步提升了9812系列产品的噪声测试效率和吞吐量,性能相较同类型产品获得大幅度提升,并将在噪声测试的业内领先技术扩展到通用半导体参数测试。基于在产线测试与科研应用方面的优异表现,FS-Pro全面的测试能力在科研学术界受到了广泛关注和认可,已被数十所国内外高校及科研机构所选用,同时也被众多芯片设计公司、代工厂和IDM公司所釆用。国产高端测试仪器新突破纵观行业现状,测试测量仪器属于高端科研仪器设备,需要长时间积累,特别考验一个国家基础技术的厚度。由于国内本土测量仪器行业起步较晚,主营电子测试测量仪器的企业数量少,发展情况也不尽相同,目前我国的产品结构主要集中在中低端,大部分企业仍处于仿制研发的阶段,仅有小部分企业走向应用研发的转型之路。根据数据显示,中国电子测量仪器的市场规模由2016年的28.72亿美元增至2021年的50.39亿美元,预计2022年将进一步达到53.14亿美元。面对国内如此巨大的市场需求,以及受国外隐形技术壁垒等因素制约,国内市场仍被掌握在国外仪器仪表厂商手中,高端产品依赖进口,行业类第一梯队公司主要为是德科技(Keysight)、泰克(Tektronix)、罗德与施瓦茨(R&S)等欧美企业。国内测量仪器与国际水平相比,在产品结构、高端产品的技术水平、市场占有率等方面存在较大差距,亟待国内本土企业填补高端仪器的技术和市场空白。在这种情况下,提高企业的研发力度成为了电子测量仪器行业发展的关键点之一。同时伴随着强烈的自主可控需求,国产高端测试测量仪器市场在近几年迎来高速增长。概伦电子的半导体参数测试系统FS-Pro作为高端测试仪器的代表之一,在先进器件和材料等领域的测试表现非常出色,集 IV、CV、1/f noise及PIV测试等于一体,高精度、低成本、综合的半导体器件表征分析能力灵活满足各种用户的不同测试需求,大大节省了测试设备采购开支。同时,工业标准的PXI模块化硬件结构,通用的软件平台,内置测量软件提供数百个预定义的测试模板和功能,实现即插即用体验,使FS-Pro成为了半导体器件与先进材料研究方面的得力助手,产品性能直接对标是德科技等行业巨头的高端测试仪器。近年来,随着半导体行业的快速发展,对测试测量仪器的需求在逐渐扩大。当前中国的半导体测试测量行业在飞速发展中,可以预见的是,复杂的国际关系背景和市场需求的双重驱动下,关键领域的国产化成为竞争焦点,自上而下的产业政策和企业突围将加速自主可控产业链的成长,国产半导体测量仪器迎风口。随着概伦电子在中高端产品领域取得突破,将会使其成为国内该行业的领头羊,有望引领该领域的国产化替代浪潮。概伦电子产品布局日臻完善半导体器件特性测试是对集成电路器件在不同工作状态和工作环境下的电流、电压、电容、电阻、低频噪声、可靠性等特性进行测量、数据采集和分析,以评估其是否达到设计指标。概伦电子半导体参数测试系统FS-Pro能够支持多种类型的半导体器件,具备精度高、测量速度快和可多任务并行处理等特点,能够满足晶圆厂和集成电路设计企业对测试数据多维度和高精度的要求。半导体器件特性测试仪器采集的数据是器件建模及验证EDA工具所需的数据来源,两者具有较强的协同效应。随着下游晶圆厂客户产能扩张,相关测试需求或将进一步释放。在制造类EDA工具方面,概伦电子的器件建模及验证EDA工具已经取得较高市场地位,被全球大部分领先的晶圆厂所采用和验证,主要客户包括台积电、三星电子、联电、格芯、中芯国际等,在其相关标准制造流程中占据重要地位。使用该EDA工具生成的器件模型通过国际领先的晶圆厂提供给其全球范围内的集成电路设计方客户使用,其全面性、精度和质量已得到业界的长期验证和广泛认可。在此基础上,通过半导体器件特性测试仪器与EDA工具的联动,能够打造以数据为驱动的EDA解决方案,紧密结合并形成业务链条,帮助晶圆厂客户有针对性的优化工艺平台的器件设计和制造工艺,不断拓展产品的覆盖面,进一步为概伦电子打造完整的制造EDA流程丰富了现有技术及解决方案。目前概伦电子主要产品及服务包括制造类EDA工具、设计类EDA工具、半导体器件特性测试仪器和半导体工程服务等。从其产品布局和发展历程来看,概伦电子在具备高价值的落地场景和应用需求的前提下,用相对较短的时间、较小的人员规模和投入,打造了全新的设计方法学和流程,逐渐形成了具有技术竞争力的EDA工具、测试产品和工程服务,并在国际主流市场获得产品验证机会,在多环节和维度上实现了对国际EDA巨头全流程垄断的突破。产学研模式新探索上文提到,此次FS-Pro HP-FWGMK套件的发布是概伦电子与北京大学集成电路学院及上海交通大学电子信息与电气工程学院联合研发的产物,在填补了半导体参数测试系统FS-Pro在短脉冲测试空缺的同时,也代表了国内产学研深度合作的典范。当前,在国产EDA的发展过程中,人才是关键,创新求变正在重塑新的核心竞争力。EDA核心技术的突破没有捷径可走,需要持续吸引各种人才、加强产学研合作和保持高研发投入,长期坚持技术沉淀,通过客户需求引导,才有可能形成新的突破。在当前行业背景和发展现状下,概伦电子正在探索以产教融合方式来培养项目和推动EDA技术和人才发展的新模式,携手各界通力合作,共同应对后摩尔时代技术与市场的双重挑战,构建中国EDA产业命运共同体,致力于突破困局并最终实现超越。
  • 地底深处的生命探索——矿物中的化学反应分析 | 前沿应用【下篇】
    发现地底生命的关键——矿物在发现生命的轨迹【上篇】——化石中的碳元素分析(点击链接查看文章)中,我们了解了古生物化石中的碳元素对探究生命存在的重要作用。除了碳元素外,是否还有其他办法探索远古生命的存在呢?其实地质学体系中的矿物也是发现生命的关键,科学家把通过研究矿物中发生过的化学反应,以寻找地底微小生命存在的痕迹。埃里克埃里森是科罗拉多大学波尔得分校--显微拉曼光谱实验室的管理员和应用,他的重要工作之一,就是利用拉曼光谱来分析从地底深处采集的岩石样本,研究其中的矿物成分、结构和相互关系,从而了解那些人类足迹难以到达的地底,生命是如何演化发展的。埃里克埃里森(Eric Ellison)科罗拉多大学波尔得分校探寻地底生命的生存环境铁遇水生锈的化学反应再普通不过了,然而在矿物中,这样的化学反应就有可能为地底生命创造适合的生存环境。埃里森就是通过这些反应来探寻地底生命的存在痕迹,他主要研究的是橄榄岩中的矿物。橄榄岩是一种存在于地幔中的岩石,在地球深处高温、高压和缺氧的环境下形成,这与地表多水且低温的环境相去甚远。当这些岩石通过地质活动移动到地球表面时,会与环境发生反应,这个过程称为“蛇纹石化作用”。“这些岩石的化学反应就像生锈”埃里森形象地表示。“橄榄岩中的矿物富含铁,与水发生化学反应后导致铁被氧化,水则被分解并释放出氢气。对于寄生在岩石中的细菌以及古生菌类单细胞微生物来说,氢气就是它们的能量来源,它们能够将氢与二氧化碳结合起来, 终转化为自身所需要的能量。通俗的来说,这些细菌及单细胞生物是以气体为食。当我们发现岩石的矿物中发生过这些化学反应,就意味着微生物很有可能存在过。地底矿物-水晶(图片来源:Pixabay)研究矿物成分的绝佳工具——拉曼光谱既然知道了矿物中的反应是探寻生命存在痕迹的重要方式,那么,如何判断这些化学反应是否发生过呢?“拉曼光谱能够告诉我们矿物中的化学成分和结构变化,并了解它们之间的相互关系,从而判断岩石中发生的化学反应,以及这一反应环境是否适合微生物的生存。”埃里森如是表示。埃里森将岩石切割成透明薄片放置在显微镜下,然后使用HORIBA LabRAM HR Evolution 显微共焦拉曼光谱仪,对其进行成像分析。LabRAM HR Evolution的焦长为800mm,在单级拉曼光谱仪中具有高的光谱分辨率,能够在亚微米尺度对矿物进行表征,获得高质量的拉曼光谱成像图和精细的峰位信息,同时还可对矿物进行2D和3D共焦成像。由此,研究人员能够在微观尺度了解矿物是否曾经被“消耗”过。注:如需了解该研究中HORIBA LabRAM HR Evolution光谱仪的详细介绍及使用问题,欢迎点击左下角“阅读原文”留言,我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。“拉曼是一种强有力的分析技术,它对晶体结构非常敏感,可以展示出矿物结构。科学家们就是通过这些来判断相关的化学反应是否发生过,从而破译深层地下找到的岩石如何为微生物生命创造栖息地。”下图就是利用拉曼光谱确定的透明岩石薄片中各种矿物的分布情况,这片已经部分蛇纹石化的岩石来自阿曼的萨梅尔蛇绿岩。拉曼光谱分析岩石薄片中各种矿物得到的高质量拉曼光谱图除此之外,拉曼光谱还能帮我们识别隐藏的稀少且细小的矿物。揭示能量流动的秘密——行星的生命痕迹生命的探寻总是一步一步,循序渐进。远古生态系统是否存在过?是否普遍的存在?其中有多少可供生命利用的能量?拉曼光谱正在为我们一步步揭开谜底。除了研究地底深处的岩石,科学家们还可以通过这种方式揭秘其他星球上是否存在类似的岩石宿主环境。除了橄榄岩等矿物的研究,埃里森就开展了名为 "推动生命的岩石(Rock Powered Life)"项目,致力于揭示从岩石圈(地壳和地幔)到生物圈的能量流动机制。该项目由NASA的天体生物学研究所支持,目的是为了进一步寻找其他行星上可能存在的生命痕迹。科罗拉多大学波尔得分校显微拉曼光谱实验室中使用的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪生命轨迹探寻的方式并不局限,从之前介绍过的南冰下湖沉积物研究(点击链接查看文章),到上篇中化石的研究(点击链接查看文章),科学家们通过研究那些经过几百年甚至上千年的演变而形成的生命载体——岩石,来寻找生命遗迹。在如今气候日益恶化的环境下,这一探索也许能为我们探寻人类发展的进程给出可供参考的案例。至于如何为人类发展给到可供参考的信息,欢迎在往期文章中寻找答案。今日话题矿物研究无论是在生命科学还是考古、地质,抑或是珠宝行业等等,都是重要研究课题,你在科研中又研究过哪些新奇有趣的矿物呢?留言分享给大家吧,我们会在下一篇前沿应用中将您的研究分享给大家,点赞人数多的还可获得星巴克咖啡券一份噢~ 点击查看更多往期精彩文章发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】牛津大学开创单细胞水平微生物代谢研究新方法|海外用户简讯复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道瞪你一眼,就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选,"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移新型荧光探针——细胞膜脂变化无所遁形! HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案,如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术,旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年,距今已有200年历史。如今,HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选,之后我们也将持续专注科研领域,致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”,了解HORIBA Scientific更多信息。
  • 探索暗物质 阿尔法磁谱仪核心部件中国造
    美籍华人物理学家丁肇中领导的暗物质研究小组昨天发布重大研究成果,根据国际空间站上阿尔法磁谱仪的首批观测数据,科研人员已经找到了可以证明暗物质存在的6个证据中的5个。 暗物质是现有宇宙构成理论中最关键的假设之一,能够解决宇宙大爆炸理论的不自洽问题。为寻找暗物质,丁肇中于1995年提出了建造阿尔法磁谱仪的国际合作项目,中科院、上海交大、山东大学等中国科研机构都参与了磁谱仪核心部件的建造。2011年5月,阿尔法磁谱仪被送入太空,开始执行为期3年的暗物质探索任务。 距发现暗物质只剩最后一步 当地时间18日晚间,诺贝尔奖得主、美籍华人物理学家丁肇中领导的阿尔法磁谱仪项目,在欧洲核子研究中心公布了最新研究成果,进一步显示暗物质可能存在。这一成果发表在最新一期美国《物理评论快报》上。 据参与该项目的山东大学科学家程林教授介绍,目前阿尔法磁谱仪已发现了1090亿个电子与反电子,在业已完成的观测中,暗物质的6个特征已有5个得到确认。这一研究结果将人类对暗物质的探索向前推进一大步。 到底什么是暗物质呢?上世纪二十年代,物理学家们提出了宇宙大爆炸的学说。根据这一学说,宇宙在大爆炸以前处于真空状态,大爆炸以后才形成了物质世界,据此推断就应该有反物质存在。此后,物理学家们开始了寻找反物质或称暗物质的努力。 &ldquo 暗物质是一种人眼看不到的物质,想要证明它的存在可不容易。&rdquo 国家天文台宇宙暗物质暗能量组首席研究员陈学雷介绍说,1930年左右,科学家发现有一些星系团中的物质,产生的引力要比其他可以看到的星系多一些,但是这些物质不发光,所以就起名为暗物质。 现有物理学假设认为,人类目前所认知的物质世界大概只占宇宙的4%。在这之外,那些不发光不发热的暗物质,则占了宇宙的23%,还有73%是暗能量。 410亿数据将改变人类知识 寻找暗物质主要有3种途径。一种是利用粒子对撞产生直接暗物质;另一种是利用引力场间接探测。暗物质不发光,但是可以产生引力,因此可以通过对引力场变化的测量来寻找暗物质。中国主导的&ldquo 熊猫计划&rdquo (PandaX)就是后一种方法的实践。 阿尔法磁谱仪项目代表了第三种途径。从理论上讲,暗物质相互碰撞会产生过量正电子(所带电荷量与我们常见的带负电的电子恰好相反),因此可以通过探测正电子来寻找暗物质。 自从2011年5月16日被安置到国际空间站迄今,阿尔法磁谱仪已运行四十多个月,共搜集了540亿个宇宙射线数据。刚刚公布的研究成果,是基于对最先收集到的410亿个数据的分析。在这些数据中,科学家观测到约1000万个电子与正电子,这是半世纪来检测到的正电子分率的最大值。 根据丁肇中研究小组此次在美国《物理评论快报》上发布的结果,已发现的宇宙射线中过量正电子的5个特征分别为:正电子比例上升是从8吉电子伏特(1吉等于10亿)的能量开始;在速率方面,正电子占电子与正电子总数的比例快速增加;在275吉电子伏特左右停止增长;比例上升的过程较为均衡,没有明显的峰值;还有正电子似乎来源于宇宙空间的各个方向,而不是某个特定方向。 据丁肇中介绍,证明暗物质所需的最后1个特征就是正电子的产生率会不会突然下降,&ldquo 这个要花很多的时间,&rdquo 丁肇中说,&ldquo 很快下降一定是暗物质跟暗物质对撞产生正电子,因为暗物质能量有限,到一定能量以后就不可能再产生正电子,所以会突然下降。&rdquo 对于这一批数据的意义,丁肇中说:&ldquo 到现在为止我们所得到的结果,没有一个和过去100年所收集的结果是一样,所以也可以这么说,就是所有的结果慢慢改变人类对于这些的了解。&rdquo 中国研制阿尔法磁谱仪核心部件 由丁肇中教授领导阿尔法磁谱仪(AMS)项目是目前世界上规模最大的科学项目之一。阿尔法磁谱仪的结构很复杂,任务很艰巨,但它工作的基本原理却是高中物理中带电粒子在磁场中运动的知识。 说白了,阿尔法磁谱仪就是一个带电粒子探测器,其核心部件是由中国科学家和工程师经 4 年努力研制的永磁体,可以产生一个很强的磁场。当宇宙中的带电粒子穿过这个磁场时,磁场就对它施加洛仑兹力使之发生偏转,这时,记录有关数据,再用电子计算机进行数据处理,就可以从中区分出正电子等各种带电粒子。 丁肇中于1995年提出了阿尔法磁谱仪的设想,并主持其相关的国际合作计划。这计划是一个国际合作项目,动员了来自15个国家31所大学院校的上百名科研人员。 中国科学家为磁谱仪倾注了大量心血,参加阿尔法磁谱仪国际合作的中国单位还包括中国科学院电工研究所、上海交通大学、东南大学、山东大学、中山大学,以及中国台湾的&ldquo 中央研究院&rdquo 物理研究所、&ldquo 中央大学&rdquo 、中山科学研究院等。 阿尔法磁谱仪最关键的永磁体系统是由中国科学院电工研究所、中国科学院高能物理研究所和中国运载火箭技术研究院联合研制,211厂生产制造。 2011年5月16日,美国&ldquo 奋进号&rdquo 航天飞机将阿尔法磁谱仪送入太空,安放在国际空间站上。
  • 探索微观新世界,质谱成像技术研讨会火热报名中
    质谱成像(MSI)作为推动生命科学、材料科学等前沿领域的“秘密武器”,正在掀起新的研究浪潮。为此,我们将于2024年9月19日举办的“第四届质谱成像技术与进展”主题网络研讨会!此次会议将汇聚全球顶尖的质谱成像专家,共同探讨多种质谱成像技术的最新突破及应用创新。立即报名,抢占席位!报名链接:https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/msi240919/~~~会议亮点不容错过~~~1. 前沿专家齐聚:本次会议汇聚多位来自国内外的知名专家,有全球最具影响力科学家李灵军教授、空间组学质谱成像技术领军团队贺玖明研究员、中国科学技术大学潘洋教授、香港浸会大学王佳宁研究助理教授、中国科学院化学研究所汪福意研究员、中国药科大学李彬教授和中国科学院深圳先进技术研究院赵超副研究员。将从技术创新到实际应用,共同探讨质谱成像的最新技术和发展趋势;2. 多种技术展示:涵盖常压透射式激光解吸/后光电离质谱成像技术(t-AP-LDI/PI-MSI),基质辅助激光解吸电离质谱成像技术(MALDI-MSI),离子迁移率分离和双极性电离质谱成像技术,飞行时间二次离子质谱技术(TOF-SIMS),成像质谱显微镜等多种质谱成像技术,前沿技术一站尽览!3. 全方位应用探讨:会议将深入探讨质谱成像在肿瘤研究、药物代谢、单细胞分析等领域的突破性应用,带您探索未来医学研究的无限可能。(点击图片,快捷报名)~~~会议日程正式公布~~~~~~会议嘉宾 重磅来袭~~~威斯康星大学麦迪逊分校李灵军 教授《Probing Cellular Heterogeneity via Spatially Resolved Omics and Mass Spectrometry Imaging》(《通过空间组学和质谱成像探究细胞异质性》)李灵军,美国威斯康星大学麦迪逊分校药学院和化学系Charles Melbourne Johnson杰出讲座教授,并获该校Vilas 杰出成就教授称号。致力于生物分析科学以及质谱相关技术的研究, 主要涉及的领域有神经肽组学、蛋白质组学、代谢组学等。主要研究方向包括质谱与微尺度分离技术的联用,神经肽与蛋白质的高通量定量表征,生物分子质谱成像,离子淌度质谱对分子结构与构型的解析等。先后被授予分析化学个人成就奖(匹兹堡会议)、美国国家科学基金委生涯奖、 2019,2021,和 2024年度分析科学家Power List-全球最有影响力的分析化学家等多个奖项及称号。现任美国质谱学会杂志(Journal of The American Society for Mass Spectrometry)杂志副主编和质谱综述(Mass Spectrometry Reviews)分析与生物分析化学(Analytical and Bioanalytical Chemistry)国际编委会成员, 以及北美华人质谱学会董事会主席。【摘要】越来越多的证据表明,在单细胞水平上探测组织内生物大分子的空间分布可为破译分子异质性和揭示单个细胞动态提供关键信息。在这里,我们利用俘获离子迁移率分离和双极性电离质谱成像(MSI)技术实现了高通量的原位 SC 脂质体分析。多模式 SC 成像,即使用双极性模式 MSI 对单个细胞进行串行数据采集运行,大大提高了 SC 脂质体的覆盖率。还描述了硬脂酰-CoA 去饱和酶 1 (SCD1) 抑制作用下 SC 脂质体的变化特征,并揭示了药物干预诱导的 SC 脂质体重塑。此外,这种集成的多模态 SC-MSI 技术还能识别小鼠小脑皮层中新的特定层脂质分布模式,促进了对阿尔茨海默病小鼠模型脑区的脂质组剖析。最后,研究人员探索了组织扩展与 MSI 的新型组合,通过大尺寸激光束光栅扫描,在保持高横向空间分辨率的同时,高通量绘制各种生物组织中的小分子代谢物图谱。点击报名》》中国医学科学院药物研究所贺玖明 研究员《质谱成像空间代谢组学技术创新与进展》贺玖明,博士生导师,药物分析专业;中国医学科学院北京协和医学院药物研究所天然药物活性物质与功能国家重点实验室 研究员,主要研究方向:质谱成像空间分辨代谢组学新技术新方法及其生物医药应用研究。开发出空气动力辅助离子化及质谱成像新技术和空间分辨代谢组学新方法,建立了以空间分辨代谢组学技术为特色的新药代谢研究平台。近5年,发表了包括Nat. Commun., Adv. Sci., PNAS,APSB,JPA,Theranostics,CCL,Anal. Chem.等Q1区论文10余篇。曾获 2010 年北京市科学技术奖二等奖(2)、CAIA2019 特等奖(2)。国家药品监督管理局创新药物安全与评价重点实验室学委委员;担任《药学学报》、Acta Pharm Sin B、J Pharm Anal青年编委,Molecules、TMR Modern Herbal Medicine和《药学研究》编委;中国医药生物技术协会药物分析技术分会常务委员,中国质谱学会常务委员。点击报名》》布鲁克道尔顿李鹏飞 应用主管《多分子维度MALDI成像助力空间生物学表征》李鹏飞,现任入布鲁克(北京)科技有限公司质谱成像应用主管,负责MALDI成像和MRMS质谱技术在代谢物分析、临床科研、石油组学以及溶解性有机质分析方面的应用。李鹏飞2012年毕业于吉林大学化学学院获硕士学位,2017年于美国西弗吉尼亚大学获得分析化学博士学位。毕业后任职于美国伊利诺伊大学-香槟分校(UIUC),负责离子阱质谱、MALDI-TOF质谱和轨道阱质谱的技术支持和应用开发。共发表SCI论文20余篇,在生物分子表征方面积累了丰富的经验。【摘要】多分子维度MALDI成像的分析策略以及多分子维度MALDI成像的应用案例。点击报名》》中国科学技术大学潘洋 教授《光电离质谱成像技术》潘洋,中国科学技术大学教授,博导,国家同步辐射实验室质谱线站科学家,中国质谱学会理事,Discover Catalysis(Springer Nature)编委,中科院关键技术人才。研究方向为质谱仪器与方法学。已在 Science、Angew. Chem. Int. Ed. 等期刊发表论文 180 余篇,获授权发明专利 12 项,【摘要】质谱成像( mass spectrometry imaging, MSI)是在质谱技术基础上发展起来的一种新技术。质谱成像技术通过直接扫描待测样品,利用专门的成像处理软件与质谱的离子扫描技术相结合,即可获得探测区域各个组分的二维离子分布图,组分在每个点上的相对含量以亮度强度或不同颜色体现出来。该技术具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理,即可提供丰富的被分析物空间分布信息的优点,已经发展成为基础医学、药学、微生物学等研究领域的关键技术之一。光电离是软电离技术,没有极性歧视,可显著提升离子化效率尤其是非极性分子的离子化效率。本报告主要介绍基于光电离的解析电喷雾电离解吸以及激光解吸结合二次光电离的质谱成像平台的构建,以及应用进展。点击报名》》香港浸会大学王佳宁 研究助理教授《亚细胞分辨MALDI质谱成像》王佳宁博士拥有丰富的质谱成像和生物质谱研究经验,现任香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室研究助理教授。长期致力于质谱成像的开发与应用,特别是亚细胞分辨和异构体分辨质谱成像领域,已发表48篇同行评议论文,授权发明专利8件。他开发了多种MALDI质谱成像方法,显著提高了脂质和代谢物成像的覆盖率和灵敏度,为MALDI-TOF MS成像和小分子检测做出了重要贡献。【摘要】MALDI成像在实现高分辨率下的高质量基质沉积和保持系统稳定性方面,仍面临着艰巨挑战。本课题组开发了相应的优化方法和数据分析策略,极大提升了5微米分辨率下单细胞成像的灵敏度和覆盖度。通过降维与数据挖掘分析,呈现了亚细胞分辨的与细胞周期和环境胁迫相关联的脂质表达空间区位变化。更进一步,开发了一种十倍(10x)扩展的MS成像技术,使得未经修改的商用质谱仪的成像分辨率得以十倍提升至亚微米级别,实现了500纳米的成像分辨率,显著超越了现有仪器5微米的限制。这种增强的分辨率使得组织结构的可视化与光学显微镜观察到的非常相似,使结构与功能之间的关联分析能够更加精确。综上,我们的研究实现了前所未有的亚细胞脂质质谱成像细节成像,极大地增强了我们研究复杂生物系统以及利用质谱成像开展细胞生物学层面研究的手段。点击报名》》中国科学院化学研究所汪福意 研究员《ToF-SIMS单细胞成像及其在药学研究中的应用》汪福意,博士生导师,北京国家质谱中心主任。1999年于武汉大学化学系获得理学博士学位。同年,获英国皇家学会皇家奖学金,赴英国爱丁堡大学化学系从事化学生物学和分析化学研究。2007年入选中科院“海外杰出优秀人才”计划,现任职中国科学院化学研究所活体分析化学院重点实验室、中国科学院大学化学科学学院和北京国家质谱中心。长期从事化学生物学和分析化学的教学和研究工作,致力于发展和建立基于质谱和质谱成像的新方法和新技术,从细胞和分子水平上研究抗肿瘤药物的分子作用机制及药代动力学特性。自2007年起,先后主持承担了国家自然科学基金重大研究计划项目、重点项目、国际重大合作项目、国家重大科研仪器研制专项和面上项目,以及科技部973 项目课题等国家科技项目,在PNAS、JACS、Angew Chem和Anal Chem等国际刊物上发表SCI学术论文150余篇,授权中国发明专利4项,国际发明专利5项。【摘要】飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)是一种仍然处于高速发展中的表界面分析技术。ToF-SIMS成像分析具有优异的空间分辨率和检测灵敏度,在生物组织和单细胞成像等生命科学研究领域得到越来越广泛的应用。本报告将分享本课题组近年来在应用ToF-SIMS单细胞成像技术研究药物分子作用机理方面的研究成果。点击报名》》岛津企业管理(中国)有限公司顿俊玲 应用工程师《镜质合璧,还原真实:成像质谱显微镜技术介绍》顿俊玲,岛津应用工程师,毕业于中科院上海生命科学研究院,毕业后从事蛋白质组学及代谢组学分析工作。2017年加入岛津公司,负责MALDI-TOF、成像质谱显微镜的应用开发、项目支持工作,在代谢组学、质谱成像分析方面拥有丰富经验。【摘要】成像质谱显微镜技术及其应用介绍。点击报名》》中国药科大学李彬 教授《中药空间代谢组学研究与应用》李彬,中国药科大学教授,博士生导师;入选国家高层次青年人才计划、江苏特聘教授。主要从事质谱成像新技术与新方法研究;主持多项国家级科研项目;在Angew Chem Int Ed, J Am Chem Soc, Acta Pharm Sin B, Anal Chem等期刊上发表多篇研究论文。点击报名》》中国科学院深圳先进技术研究院赵超 副研究员《基于质谱流式和空间多组学的肿瘤演进分析》赵超,中国科学院深圳先进技术研究院副研究员,中国科学院大学博士生导师。研究方向为质谱多组学和质谱成像方法开发、环境污染物的生物体暴露和健康危害机制研究、肿瘤代谢机制等。以一作/通讯作者在国际期刊(Nucleic Acids Res., Sci. Bull., Mass Spectrom. Rev., The Innovation 等)发表论文 30 余篇。主持国自然面上、青年基金、广东省面上基金、深圳市基础研究重点项目等。入选广东省引进高层次人才计划(珠江人才)、深圳市海外高层次人才计划、香江学者计划。担任Journal of Analysis and Testing(IF 4.7)、Journal of Pharmaceutical Analysis (IF 8.8),Phenomics 青年编委。【摘要】 采用质谱流式、质谱为基础的多组学和成像技术,阐明乳腺肿瘤细胞代谢、免疫细胞种类及其微环境之间的相互作用,解析原发灶和转移灶的分子基础差异,为理解乳腺癌发生发展提供新思路。点击报名》》“第四届质谱成像技术与进展”主题网络研讨会,更多精彩内容,我们直播当日(9月19日)见!点击链接,抢占席位!https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/msi240919/
  • 2020年“科学探索奖”获奖名单公布 生态环境中心刘倩研究员获奖
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " strong 仪器信息网讯 /strong 腾讯公司日前发布消息称,2020年科学探索奖申报工作正式启动。与2019年不同,2020年,在港澳地区工作的青年科学家可以申报这一奖项。在2019年首届科学探索奖的基础上,2020年的科学探索奖将继续遴选出50名年龄不超过45岁的青年科学家,每位获奖者将连续5年获得共计300万元人民币的资助。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 近日,根据《“科学探索奖”实施管理办法(2020年版)》的规定,“科学探索奖”评审委员会秉持客观公正的评审原则,对申报人进行了初筛、初审、复审和终审,最终,50位获奖人在“科学探索奖”监督委员会的见证下产生。现将2020年“科学探索奖”获奖名单予以公布。其中中国科学院生态环境研究中心的刘倩研究员获奖。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.75em " 详细名单如下: /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bff27f31-74a4-44c1-8127-3b1d8819813a.jpg" title=" 1111.jpg" alt=" 1111.jpg" / /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/b74b40a3-8d7f-45bb-ab71-dfebb2d23862.jpg" title=" 刘.jpg" alt=" 刘.jpg" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.75em " 中国科学院生态环境研究中心 刘倩研究员 /p p style=" text-align: justify line-height: 1.75em "   中国科学院生态环境研究中心研究员。主要研究方向为环境分析化学,在痕量污染物的分析方法与溯源技术方面做出了较为系统的工作。2014年获国家基金委优秀青年基金,并入选中科院卓越青年科学家项目。主持国家基金委重大研究计划培育项目、面上项目等。获中国化学会青年化学奖 、中国环境科学学会青年科技奖、中科院卢嘉锡青年人才奖、全国百篇优秀博士论文等奖励 。2015-2017任中科院青年创新促进会理事长 。 /p p br/ /p
  • 北京谱仪III开创探索正反物质不对称性的新方法
    近期,我国自主研发的大型高能物理实验装置北京谱仪III合作组实现一种创新实验方法,为研究物质和反物质不对称性提供了极其灵敏的实验探针。相关研究成果于6月2日发表在《自然》上。  宇宙大爆炸之初应该产生等量的正反物质,但为什么我们的宇宙却只有物质组成而非反物质?这个问题困扰了科学界半个多世纪。物质和反物质遵循不同的规律吗?粒子衰变为研究正反物质不对称性提供了重要线索:如果粒子和反粒子的衰变模式存在差异,那么这些差异可能是导致我们今天丰富的物质世界形成的原因。然而,由于粒子衰变通常是由多种相互作用诱导发生的,比如一种类似质子的短寿命粒子叫做科西超子,它的内部含有两个重的奇异夸克和一个轻夸克,带一个负电荷,其衰变过程中既有弱也有强作用发生。如何识别是哪种作用导致正反物质衰变行为不同呢?北京谱仪III实验最近首次利用处于量子纠缠的正反科西超子对的级联衰变,成功把导致正反物质不对称的弱作用力从强作用力中分离出来,这一创新方法和实验结果引起该领域世界同行的密切关注。  实验数据北京谱仪III实验国际合作组收集的。合作组成立于2008年,由来自亚洲、欧洲和美洲等17个国家80个研究机构约500名科学家组成。在北京谱仪III实验中,电子与其反粒子正电子碰撞的能量是其固有质量的上万倍。在这些碰撞中,电子和正电子湮灭,并从释放的能量中产生其他粒子或粒子对。在这项新的研究中,科研人员利用正反科西超子的“自旋”信息和量子关联来揭示正反物质不对称性,粒子物理学家称为“CP破坏”。超子衰变是寻找CP破坏的一个很有希望的狩猎场,因为它们的“自旋”方向可以通过其“子粒子”的衰变直接测量。考虑成对的正反超子级联衰变,可以把强力和弱力的贡献分开,导致对CP破坏测量的敏感度显著提高。北京谱仪III实验这一创新方法为寻找CP破坏提供了一种全新的视角。  尽管该研究给出的结果显示没有CP破坏的迹象,但这一创新方法为科学家未来确认或排除超出标准模型的CP破坏来源带来了希望。“这是理解正反物质不对称性的一个里程碑,我期待北京谱仪III合作组将取得更多成就。”中国科学院院士、中科院高能物理研究所所长王贻芳说。“北京谱仪III实验的灵敏度远高于之前费米实验室的HyperCP实验,是HyperCP实验单事例灵敏度的1000倍,这得益于北京谱仪III实验上正反科西超子的自旋极化和量子纠缠。”BESIII国际合作组发言人李海波表示。  北京谱仪III探测器拥有目前国内正在运行的最大国际合作组。此次研究由中国科学家和国外合作者共同完成,是国际合作的典范。  论文链接 北京谱仪III探测器侧面照  正反科西超子级联衰变演示图:如果物质和反物质遵循相同的物理法则,科西超子与反科西超子的衰变应该是镜像对称的,只是空间坐标是相反的。镜像之间纽带连接表示正反超子的量子关联。
  • 转录组测序结合蛋白质组分析探索蝾螈再生奥秘
    来自德国及美国等处的研究人员针对基因组特别大,难以进行全基因组测序的动物,提出了以转录组测序与蛋白质组分析联合以解析功能基因的策略,并以蝾螈进行实验,开辟了组织及器官再生研究的新思路。该研究成果已发表近期的《Genome Biology》杂志上。 蝾螈是一种在侏罗纪中期演化的有尾两栖动物,目前存活的约有400种。红色斑点蝾螈虽然小,但其组织工程学技艺却令人惊叹。蝾螈在失去了组织,包括心肌、中枢神经系统元件甚至眼睛的晶状体后仍能再生。一般来讲,动物的再生组织的能力是所有多细胞动物所共有的古老程序,因此,医生们一直希望蝾螈的这种能力依赖于基础遗传学程序,而该程序潜伏在包括哺乳动物在内的所有动物中,这样他们就可以在再生医学中利用蝾螈的再生机制。 然而蝾螈的基因组十分庞大,比人类基因组大十倍,要从头获得蝾螈的全基因组序列不容易。因此研究者们将目光转向基因表达所产生的RNA,他们利用454新一代测序技术对蝾螈的转录组进行了研究。经过从头组装N. viridescens的转录组,获得了超过120,000个RNA转录本,约有15,000个转录本编码蛋白质,其中有826个转录本是蝾螈所特有的。这些转录本中包含了不同器官所有再生阶段的转录本,这些转录本中的一部分与其它生物相似。通过对蝾螈胚胎和幼体的心脏、四肢、眼睛、尾、肝脏、脾脏等组织中再生过程表达的蛋白的分离以及质谱分析方法,对这些蛋白进行分类及与转录本的比对。 通过454新一代测序结果与质谱技术的结合,发现了500多个其它生物中从未被发现的肽段,接下来会进一步探索这些蛋白是否与再生能力相关。这项研究不仅为目前科学家们提供了两栖类动物的基因数据,更为基因组测序困难的动物研究,提出了一种新思路。 参考文献: Genome Biol. 2013 Feb 20 14(2):R16. A de novo assembly of the newt transcriptome combined with proteomic validation identifies new protein families expressed during tissue regeneration.Looso M, Preussner J, Sousounis K, Bruckskotten M, Michel CS, Lignelli E, Reinhardt R, Hoeffner S, Krueger M, Tsonis PA, Borchardt T, Braun T.
  • 周生贤:探索中国环保新道路要着力构建强大坚实的科技支撑体系
    作者:周生贤   道路问题至关重要,事关全局。无论是革命时期还是和平建设时期,选择什么道路,坚持什么道路,从来都是党和国家事业成败得失的决定性因素。“十一五”以来,环保部门围绕着党中央、国务院提出的建设生态文明、推进环境保护历史性转变、让江河湖泊休养生息、节能减排是转方式调结构的重要抓手、环境保护是重大民生问题等一系列新思想、新理念和新要求,积极探索适合中国国情的代价小、效益好、排放低、可持续的环境保护和经济社会协调发展的新道路,环保工作取得重要进展,主要污染物减排任务超额完成,环境质量持续好转。在探索环保新道路过程中,环境科技发挥了哪些作用?如何评价?面对“十二五”繁重的环境保护任务,如何构建强大坚实的科技支撑体系,以满足探索环保新道路的新要求?对这些问题的思考,有助于我们科学分析“十二五”工作任务,系统梳理完成任务的途径和方法,做到未雨绸缪,心中有数。   一、加快构建强大的科技支撑体系是探索环保新道路的必然要求   马克思认为科学技术是一种潜在的知识形态的生产力,一旦进入生产过程就会转化为现实的、直接的生产力。邓小平同志更是提出了科学技术是第一生产力的精辟论断。“求木之长者,必固其根本 欲流之远者,必浚其源泉。”探索环保新道路离不开先进理念引领,离不开强大科技支撑,离不开重大科技突破。   (一)破解发展经济与保护环境的难点,根本出路是科技支撑   科学技术在推动人与自然关系变革的过程中起了关键作用,使人从被自然“奴役”的地位具备“支配”自然的可能性。科学技术在使人类创造物质财富的能力达到了空前高度的同时,也使人类赖以生存的地球生物圈陷入空前脆弱的地步,从而使人类面临着一系列前所未有的忧患和危险。解铃还需系铃人。爱因斯坦说过,“科学技术是一种强有力的工具。怎样用它,究竟是给人类带来幸福还是带来灾难,全取决于人类自己,而不取决于工具。”我们应该承认,科学技术极大地改变了人和自然的关系,而人与自然的关系问题本质上是如何处理经济发展与环境保护的关系问题。离开经济发展谈环境保护必然是“缘木求鱼”,离开环境保护谈经济发展势必是“竭泽而渔”。环境保护工作的难点就在于,既要发展经济,又要保护环境。破解这一难题,归根到底还要靠科技。党的十七大报告提出,要确保到2020年实现全面建成小康社会的奋斗目标,在优化结构、提高效益、降低消耗、保护环境的基础上,实现人均国内生产总值到2020年比2000年翻两番。中国科学院有关专家进行的情景分析表明,随着未来新一轮的经济增长,我国提高资源利用率和减少污染排放的任务异常艰巨。2020年,如果保持2000年的环境质量,那么资源生产率就必须提高4~5倍,单位GDP环境影响要降到2000年的1/4 如果要求环境质量在现有基础上有明显改善,则资源生产率必须提高8~10倍,单位GDP的环境影响要降到2000年的1/10。可以说在中国几千年的文明史中,人与自然的矛盾从未像今天这样严重,资源的衰减、退化、枯竭,生态环境的恶化,成为我国经济社会发展的瓶颈制约和严重障碍。   从发达国家保护环境的实践来看,它们基本上都是在付出惨痛的代价后,逐步转向了通过全过程控制,即通过结构调整、技术进步和末端治理来减少污染物排放的路子。严峻的现实告诉我们,那种依靠高投入、高消耗、高污染的老路绝不能再走下去了。面对人与自然的尖锐矛盾,如果在思想认识上麻木不仁、在环境管理上因循守旧、在环境技术上无所作为,必然付出沉痛的环境代价,甚至造成无可挽回的损失 如果在认识上迅速觉醒、管理上不断创新、技术上勇于突破,就一定能迎来人与自然和谐发展的曙光。因此,中国要实现发展上的弯道超车,破解发展与环保的难题,实现又好又快的目标,不能墨守成规,必须运用科技手段出奇制胜。   (二)解决影响可持续发展和群众健康的突出环境问题,当务之急是科技突破   环境保护是重大民生问题,事关群众健康和福祉。当前,全球性的环境污染和生态破坏日益严重,清新的空气、洁净的水、绿色的森林不断消失,臭氧层出现巨大空洞,全球气候异常,土地荒漠化扩大。在我国快速发展过程中,发达国家上百年出现的污染问题在我国集中出现,环境问题呈现出压缩型、结构型、复合型的特点。特别是近年来,我国不断发生危害人民群众健康的环境事件,社会各界要求关注环境健康的呼声此起彼伏,对社会和谐稳定造成了负面影响。家园毁了,健康没了,发展何益?联合国教科文组织提出,“没有科技就没有可持续发展”。历史发展表明,人类面临的许多难题都在科学技术的不断进步中迎刃而解了。人类通过科学研究,正在不断深入地了解地球生态系统中的陆地、海洋、大气以及与之相联系的水、养分和生物的循环和能量流动,从而更清楚地了解地球的负荷能力及其对人类活动的反应。松花江特大水污染事件已经过去五六年了,但对我们的影响和启示仍记忆犹新。当时,正是依靠了科学技术手段,才使我们及时掌握了污染迁移规律,成功阻断了污染带扩散,准确测定了江水以及水生生物中有毒有害污染物的含量,保障了环境安全,打消了群众疑惑,维护了社会稳定。所以,科学技术今天依然是解决生态环境问题的根本出路,是探测新型环境问题、丰富环保工作手段、实现环境管理科学化的排头兵。   环境问题究其本质是经济结构、生产方式、消费模式和发展道路问题。人类的生产和消费过程是从环境中取得资源,经过生产过程使资源的一部分变成了各种产品,而另一部分则变成了废弃物。科技的发展和普及,能使单位生产量的能耗、物耗大幅度下降,能不断地开拓新的能源和材料,把低科技水平下的非资源变成高科技时代的资源(如核能),甚至把原来只能丢弃的废弃物进行利用,形成既减少投入,又增加产出的生产方式,进而使得人类对资源、能源的依赖越来越小,对自己生存环境的污染越来越少。   当然,人类社会的发展永无止境,面临的环境问题也在不断变化,科技创新永无穷期。在探索环保新道路的过程中,我们既要解决历史遗留的老问题,也要及时解决层出不穷的新问题。特别是在当前,重金属、持久性有机污染物以及新化学物质、农村面源、土壤污染等给人们的生活质量和身体健康带来了很大的影响,而在这些方面由于缺乏科研积累,我们对其发展规律和应对策略知之不多甚至存在空白,如果我们再不痛下决心,充分运用科技手段,探求根本解决之策,不断提高环保工作的科技含量,不断提升污染治理的技术水平,以突破日趋强化的瓶颈约束,到时面对铺天盖地而来的治理压力,我们真要望洋兴叹,感慨“书到用时方恨少”了。   (三)确保环保工作不断上台阶出亮点,重要法宝是科技引领   纵观国内外环境保护的发展历程,每一次环境保护领域的重大理论创新和技术革新,总会引领环境保护意识、管理思路与污染治理水平的跨越发展。在环境保护意识上,从《寂静的春天》中深刻揭示化学品在生态系统中的迁移转化规律,到《增长的极限》中深刻阐明地球支撑力有限与人口增长之间的效应关系,再到可持续发展理论的创立,人类的环境保护意识经历了一个从觉醒到忧虑,再到反省,最后积极应对的巨大飞跃。   在环境保护管理思路上,环境容量理论的提出,带来了污染物由浓度控制向总量控制的重大思路转变 环境质量管理的提出,标志着环境保护对象开始兼顾生态系统和人体健康 环境系统论的发展,带动了区域/流域环境管理思路的实施 排污收费制度的确立,开辟了以经济手段贯彻落实“谁污染,谁治理”的思路 清洁生产理论的产生,使污染控制由末端处理向过程减排转移 风险管理理论的逐步完善,将进一步推动环境保护思路向事前预警发展 循环经济理论的创立,彻底改变了传统的“废物无用”思维模式,直接催生了物质的循环利用和生态经济的诞生。   “十一五”环保工作的最大亮点是在经济增长超过预期的情况下,全面完成“十一五”环保规划的各项任务,污染减排目标提前实现,环境科技发挥了重要引领作用。实践表明,结构调整潜力相对有限,末端治理潜力有限,唯有科技进步的潜力无限。专家研究显示,在SO2减排量中,末端治理贡献率为8%,结构调整贡献率为26%,技术进步贡献率为66%。“十一五”期间,国家新发布502项环保标准,进一步提高了污染排放要求,专家测算,仅此一项,COD削减量达6.33%,火电行业SO2削减率达18.2%。技术进步提高污染治理水平的一个典型案例是北京市控制机动车排气污染的实践。1998年北京有135万辆汽车,处于相对饱和状态,排放了全市80%以上的CO和40%以上的氮氧化物,致使部分城区出现了光化学烟雾的征兆,为此,北京市断然采取措施,逐年实施日益严格的机动车排放标准,推广电喷技术和三元催化转化技术,使机动车污染物排放降低90%以上。到2008年奥运会时,北京市的汽车保有量达到318万辆,而空气质量二级和好于二级的天数达到274天,占全年总天数的74.9%,比2000年增加了97天,提高了26.5个百分点。如果没有电喷和三元催化等治理技术上的突破,没有环保标准的推动和引领,我们很难想象,北京会甩掉机动车“黑尾巴”,会如期实现“绿色奥运”的梦想。   可以看到,“十二五”乃至“十三五”时期,我们面临的环境问题将更加复杂,减排压力将更加巨大。如果科技跟不上,我们就是瞎子摸象,不能及时掌握污染减排的规律,采取的措施将缺乏针对性,减排的效果将会大打折扣。特别是当环境保护的行政手段的作用发挥到极致,风险控制和精细化管理要求日益迫切时,如果不在科技上早做谋划、超前研究,我们将很难打开工作局面。因此,我们在探索环保新道路的征程上能够走多远,在很大程度上取决于科技创新能力有多强,支撑和引领的力度有多大。   二、准确把握环保新道路中科技支撑体系的内涵、目标和主要任务   (一)内涵与特点。我国具有独特的环境和资源禀赋,具有社会主义制度强大的优越性,完全可以发展出独具特色的环境科技支撑体系。大家知道,传统的科技支撑体系是由科技资源投入,经科技组织运作,产生科技产品的系统。它注重生产要素、生产条件、生产组织的整合,以追求经济最大化为目标。而在中国环保新道路中,环保科技支撑体系同时追求经济、社会、环境效益全面提高,追求经济目标、社会目标和环境目标三者的协调统一。它以建设环境友好型社会为目的,以国家科技政策为指导,以市场机制为协调,是由科技资源投入、科技创新主体培育、科技成果转化和科技环境等组成的有机系统。它具有4个特点:一是前瞻性。主要是根据经济、社会和环境发展的规律,通过探查和预测发展中遇到各类环境问题,进行科技研究与开发,提供支撑其发展的技术条件、技术手段,并预见未来即将出现的对发展有影响的科技需求。二是战略性。主要是从战略的高度,应对越来越复杂的发展要求,为确定发展的整体目标、战略重点,最大限度发挥有限环境资源的作用,保证发展的可持续性。三是基础性。主要是满足可持续发展大量基础性的共性环境技术需求,通过一系列科学发展规划的实施加以应用推广,从而奠定可持续发展的技术基础。四是系统性。一方面科技支撑体系自身要建立一个完整的体系结构,同时要建立一个与经济、社会和环境相互协调的系统,保证科技支撑体系满足又好又快发展的要求。   (二)指导原则与主要目标。按照国家中长期科技发展纲要提出的自主创新、重点跨越、支撑发展、引领未来的方针,构建环保科技支撑体系的指导思想是:以科学发展观为主题,以加快转变发展方式为主线,按照生态文明建设的新要求,全面实施科技兴环保战略,强化科技的引领与支撑作用,突出自主创新、综合集成研究和系统的综合防治,优先解决影响可持续发展和群众健康的突出环境问题,突破日益强化的资源环境约束,建立与全面小康社会目标相适应并符合我国国情的环境科学理论和技术体系,为改善环境质量、保护群众健康,建设资源节约型和环境友好型社会提供强大的科技支撑。构建体系应遵循以下指导原则:一是需求引导,自主创新。面向经济发展和环境保护的主战场,突出问题导向和需求引导,通过原始创新、集成创新与引进消化吸收再创新,形成具有自主知识产权的核心技术、关键技术和有利于自主创新的体制机制,促进环境问题的根本解决。二是立足全局,突出重点。围绕国家经济社会发展与生态环境保护工作重心,优先安排制约区域或行业可持续发展的重大或共性技术,以及环境管理与污染防治急需的科研项目,逐步解决制约经济发展和群众反映强烈的环境问题,改善重点区域和城市的环境质量。三是技术优先,夯实基础。重视应用技术研究,支持技术综合、技术集成和成果转化,同时加强应用基础研究,真正发挥环境科技的支撑和引领作用。四是跟踪深化,注重实效。利用已有成果开展系统和深化开发,及时攻克实际工作中的重大技术难题,使已取得的科技成果尽快转化为现实生产力。   构建环保科技支撑体系的主要目标是:到2015年,在知识创新的关键领域取得重大突破,具备解决区域性重大环境问题、保障明显改善环境质量的科技能力,建立适应全球变化和我国发展要求的环境理论与科技支撑体系,建立以人体健康为目标的环境基准和标准体系,建成生态、环境、气候综合观测/监测与预警系统,形成具有自主知识产权的环境污染控制和生态建设的科技创新体系,提升环保产业的科技水平和国际竞争力,形成一支创新能力强、素质高、结构合理的科研队伍,为全面实现小康社会和建设资源节约型环境友好型社会,不断提高生态文明水平提供科学依据和技术支撑。到2020年,全面建立层次清晰、分工明确、运行高效、支撑有力的国家环境科技支撑体系,环境科技达到国内一流,部分达到国际先进水平。   (三)主要任务和“十二五”重点工作。构建环保新道路的科技支撑体系的主要任务是着重建立4个体系:   一是环境科技创新体系。其主要任务是开展环保新道路的理论创新、技术创新和管理创新。要大力加强基础研究、高新技术研究和公益性管理技术研究,形成完备的具有自主知识产权的环境科技创新体系。在环境问题诊断、环境现状评价、环境变化趋势预测以及区域性重大环境问题解决方面,形成较强的科技支撑能力。提出适应全球变化的环境保护理论,为全球环境履约提供技术途径和技术方案。形成一支创新能力强、素质高、结构合理的由高校、中科院和环保公益性科研院所等组成的、稳定的科研队伍。完善以企业为主体、基于市场的技术研发推广和示范体系。通过建设中国特色的环境科技创新体系,为环境保护参与国家社会经济综合决策和实现国家环境保护目标提供强有力的科技保障。   二是环保标准规范体系。其主要任务是建立健全与探索环保新道路相适应的技术法规体系,为监督执法和环境管理提供技术保障。要进一步明确各类环保标准的法律属性,实现责权统一。按照科学性、系统性、适用性的要求,加快建立比较完备的环保标准体系,初步建立国家环境基准体系,完善与环境质量标准和排放标准实施配套的标准支撑体系,强化环保标准在环境管理中的核心地位。树立环境质量达标作为国家环境管理体系核心的思想,加强环境标准工作。环境质量标准要集中体现国家环境保护目标,污染物排放标准要具有中国特色,同时加强区域、流域和地方环境标准的制定,促进环境质量的改进。   三是环境技术管理体系。其主要任务是以解决环境管理制度实施缺乏技术支撑问题、提高环境管理有效性为目标,建立起科学、有效的、与我国环境管理相适应的环境技术管理体系,增强环境技术创新能力和对环境管理的技术支撑能力,促进环境质量的改善。重点建设与环境标准配套的符合我国国情的污染防治最佳可行技术导则 与科技创新体系配套的技术评估体系和技术示范机制。为污染源稳定达标排放、污染物总量削减、节能减排和环境保护目标的实现提供可靠的技术保障。借鉴国外经验,突出以污染防治最佳可行技术为基础保护环境的战略思想,推动技术进步和产业发展。   四是环保产业培育体系。其主要任务是构建符合环境保护要求的环保产业培育体系,为环保事业提供物质保障。环保产业在国民经济中所占比例进一步增加,环保产业总体规模和技术水平接近欧美、日本等环保产业发达国家同期水平,我国成为自主创新能力较强的环保产业大国。环境服务体系基本形成,环境服务业收入达到环保产业总收入的50%以上 重大装备国产化率达到90%以上 产业集中度进一步提高,大中型企业和企业集团在几个主要领域的贡献率达到60%~80%,成为世界上环保产品与服务贸易重要出口国。实施国家环保产业重大技术与装备创新工程计划,最佳可行技术示范、推广计划和国际合作计划,全面振兴我国环保产业,为生态文明建设提供坚实的产业支撑。   按照上述要求和部署,“十二五”期间,要重点开展以下工作:   一是大力实施污染物科技减排工程,不断挖掘减排潜力,确保全面实现减排目标。进一步推动并提升结构、工程和管理减排的科技含量,不断提高技术进步在污染减排中的贡献率,最大限度控制生产过程中的污染物和环境隐患。要争取在国家科技计划中,安排一批污染减排重大技术项目,攻克一批减排关键和共性技术,重点研究污染物源头控制的工业链的连接技术、新兴污染物源头控制的生态工业关键链接技术、新型污染物的源解析理论和技术,构建污染物减排的清洁生产和生态工业理论技术体系和科研平台,开展新型污染物迁移转化过程模拟和环境风险评价,开展污染物减排关键技术的集成研究和实验连续验证,建设污染物减排综合性国家级科研平台包括自主创新的基地,形成污染物治理的平台。加快组建一批国家环保重点实验室和工程技术中心,推动建立以企业为主体,产学研相结合的节能减排技术创新与成果转化体系,实施一批节能减排重点行业共性、关键技术及重大技术装备产业化示范项目。   二是加快实施水体污染控制与治理科技重大专项,不断突破技术瓶颈,让江河湖泊休养生息,保持无限生机。要严格按照国务院审议通过的水专项实施方案,坚持“有所为、有所不为”的原则,进一步突出重点,围绕“三河三湖”、松花江、三峡水库等重点流域开展工作,重点突破流域“减负修复”关键技术,区域饮用水安全保障技术,水质监控预警“业务化”运行技术 自主研发水污染治理技术、成套工艺与装备,引导和培育战略型环保新兴产业,基本建立流域水污染治理技术和水环境管理技术体系,支撑示范流域水质明显改善和保障饮用水安全。要加强流域顶层设计,体现“一湖一策”、“一河一策”设计思想。要加强专项任务与重点流域水污染防治规划和重大污染治理工程的衔接。要突出标志性成果产出和重大关键技术突破。要创新专项管理体制机制,调动地方政府的积极性。   三是积极推进重点领域科技专项,尽快提出解决方案,不断改善重点区域地域环境质量。要开展大气污染控制科技专项研究,阐明重点地区和城市大气污染与成因,研发常规和有毒空气污染物排放控制技术,建立区域大气环境质量综合调控方法,提出我国重点地区和城市大气污染控制技术与对策,确保重点地区和城市大气环境质量的改善。要积极开展土壤污染防治科技专项研究,初步建立适合我国国情的有机物、重金属等污染土壤修复实用技术体系,形成若干解决不同地域农村环境问题的成套技术,逐步改善土壤环境质量,维护土壤环境安全,保障农产品质量和人体健康。要积极开展环境基准科技专项研究,初步建立适合我国国情的环境基准体系 初步形成污染物排放(控制)和环境质量标准的制定方法和技术规范 完善我国环境监测评估、环境执法等相关配套标准和技术规范。   四是发布一批急需的环境标准,不断提高准入门槛,为监督执法和环境管理提供技术依据和保障。按照科学性、系统性、适用性的要求,实现标准由数量增长型向质量管理型转变,建立环境管理急需的标准簇,完成对空气、水、土、噪声等主要环境质量标准的评估和修订工作 建立科学的环境质量评价体系和应急性评价方法 初步建立与标准相配套的环境基准数据库 完成对污染物排放标准总体执行情况的评估 完成若干重点行业污染物排放标准的制修订工作 制定重点流域和区域的污染物排放标准。要围绕同一环境问题,配套出台各类相关标准,形成解决项目环境问题的标准组合(标准簇),形成层次分明、协同支撑、相互配合的系列环境保护标准,为环境管理提供支撑。特别是尽快形成主要污染物总量控制、重金属、持久性有机污染物、环境风险控制等系列标准。   五是积极推进环境与健康行动计划,保障人民群众健康,引领环境管理方向。针对可能对健康造成严重损害的污染物质进行严格的管理和控制,通过制定污染物优先控制名录,严格环境准入和相关标准体系建设,加强环境监测和污染控制,开展有效的疾病发生情况监测和跟踪等措施,防范环境与健康风险,并使已经发生的环境与健康问题得到有效控制和解决。全面建立环境与健康工作协作机制,制定促进环境与健康工作协调开展的相关制度和环境污染健康危害风险评估制度 完成对现有环境与健康相关法律法规及标准的综合评估,提出法律法规及标准体系建设的需求 完成国家环境与健康现状调查及对环境与健康监测网络实施方案的研究论证 加强环境污染与健康安全评估科学研究。   六是稳步实施气候与污染协同控制计划,增强应对能力,为树立我国负责任环境大国形象提供支撑。进行空气污染和气候变化的气溶胶—云—气候变化相互作用的研究并发展气候模式(全球和区域模式)与空气污染模式相互耦合与嵌套的集合模式系统。在空间尺度上从全球—中国—大城市(群),在时间尺度上从季—月—周—天,建立耦合的空气污染和气候变化风险评估系统,为建立中国中长期空气污染及其环境和气候影响的业务预报提供科学基础和支持。根据它们之间的相互作用关系以及未来情景预测,提供对社会和经济部门影响的后果和严重性评估。开展将气候变化因素纳入环评指标的相关研究,在此基础上考虑制定新的环评指南,将气候变化问题纳入其中。要在规划环评中考虑将减缓和适应气候变化作为一个评价指标。在项目环评中,除了考察建设项目带来的温室气体排放之外,还应该根据未来气候变化情景修改建设项目的设计参数,适应气候变化。制定相关环境经济政策时要对二氧化碳予以考虑,运用经济手段达到节能减排和减少温室气体排放的多赢效果。   七是以环保服务业为龙头,大力发展环保产业,为环保事业长远发展奠定坚实的物质基础。尽快出台《环境污染治理设施管理条例》。在环境影响评价、环评审批、治污方案审查中,强化对治污工艺参数、设备材质、自动控制、环保投资等技术经济评价力度,加大对治污设施建设内容的前置性审查力度。在“三同时”和环保工程验收中,增加对治理技术的采用及落实情况的评价和审查,要从工程设施性能、工艺水平、主要配套设备等方面对工程设施进行符合性检查。定期制定《限制和淘汰应用的环保技术产品目录》,对环保产业实施宏观调控。制定《环保市场诚信行为信息管理办法》,建立市场中各方主体不良行为认定标准,建立环保企业诚信制度体系,建设产业信息平台,做好产业信息公开。大力推进环境治理设施的专业化、社会化运营服务。在具备相对垄断性、社会资源投入较大、环境安全敏感行业(如脱硫脱硝、区域性危险废物处置、重金属废水处理等),试点强制实施设计建设运营一体化经营。大力发展环境咨询服务,积极推进政府环境服务外包。优先发展生产服务性和知识密集型服务在继续积累和发挥专家智库资源的基础上,以更高的国际视野、海纳百川的胸怀,广泛吸收和团结国内外一切可以团结的环保力量,共同参与到中国环保事业中,把环境科技作为桥梁和纽带,通过国际环境科技交流与合作,积极借用国际优势力量,通过环境科普开展全民总动员,结成最广泛的环保“统一战线”,努力营造有利于生态文明建设的良好社会氛围,齐心协力地为积极探索环保新道路贡献智慧和力量。
  • 谭久彬院士谈精密测量:科学探索的“眼睛” 高端制造的“尺子”
    科学家门捷列夫说:“科学是从测量开始的。”“现代热力学之父”开尔文有一条著名结论:“只有测量出来,才能制造出来。”人类科学研究的革命,工业制造的迭代升级,都离不开测量技术的精进。在当代科技和工业领域,高水平的精密测量技术和精密仪器制造能力,是一个国家科学研究和整体工业领先程度的重要指标,更是发展高端制造业的必备条件。随着精密测量技术不断进步,其在科学研究、工程科技、现代工业、现代农业、医疗卫生和环境保护等领域发挥着越来越重要的作用。精密测量是工业生产的倍增器精密测量是一个大的泛指的范畴。凡是准确度很高的各类测量,都可称之为精密测量。在精密和超精密工程领域,精密测量有具体的数量级,是指测量准确度在1微米至0.1微米量级的测量,超精密测量是指测量准确度优于100纳米,如10纳米、1纳米,甚至皮米(千分之一纳米)量级的测量。精密测量兴起于工业大生产。规模化大生产是现代工业的重要特征,产业分工与专业化配套越来越细化,地域分布越来越广,产业链遍布全世界。也就是说,一个产品由成百上千甚至成千上万个零部件组成,这些零部件不可能由一个厂家生产,需要联合遍布各地的多个优势厂家。比如一部智能手机有1600多个零件和元器件,由分布在世界上10多个国家和地区的150多家工厂提供。这样做,能大批量标准化生产,生产效率高、质量高、成本低,优势明显。但技术层面存在一个难题——面对如此多零件、元器件,其中任何一个的尺寸精度或其他技术指标不合格,就无法集成到一起。为解决这类问题,国际标准化组织(ISO)和国际计量局(BIPM)制定了一系列标准与规范。依据这些标准与规范,国际计量局将公认的标准量值传递给每一台测量仪器,以保证这个标准量值在全世界范围内一致。之后,生产厂商使用测量仪器,对产品的每一个零件和元器件的所有技术参数进行精密测量。这样才能保证所有的测量仪器都是精确的,测量数据都是精准的,进而成千上万的零件或元器件具有互换性。通俗地说,就是不同厂商的产品都是合格的、好用的。由此而来,精密测量已成为促进科技发展的新兴学科。精密仪器助力科学新发现怎样进行精密测量?这就需要实施精密测量的工具——精密仪器。精密仪器包括各类高端测量仪器、分析仪器、成像仪器、诊疗仪器和各类实验仪器等。在帮助工业生产“把关”的同时,精密仪器也是科学研究的有力工具。纵观各国科技发展历史,不难发现,科技强国一定是基础研究强国,基础研究强国一定是测量与仪器强国。大多数现代科学发现和基础研究突破,都是借助先进的精密测量方法和尖端测量仪器实现的。引力波探测就是一个典型例子。引力波探测是直接验证爱因斯坦广义相对论、探索宇宙起源和演变的实验,具有重大科学价值。但引力波信号极其微弱,探测难度极大,采用超高分辨率的远距离激光干涉测量方法探测,是目前最有优势的技术途径。也就是说,激光干涉测量仪的测量准确度,将直接决定探测引力波的极限能力。如果激光干涉测量仪建立在地球上,其互为垂直的两路激光测量臂长至少要达到4000米。只有满足这一条件,引力波引起的激光测量臂长极其微小的变化(不超过质子直径的万分之一)才能被测量到。如果按比例放大,这一超高分辨率测量相当于在绕地球1000亿圈的长度上,检测出不超过一根头发丝直径的长度变化。经各国科学家共同努力,2016年人类首次直接测量到高频段引力波,3位相关科学家因此项成果获得诺贝尔物理学奖。就科学研究而言,这样的探测还远远不够。为测量到低频段引力波,必须将激光干涉测量仪建立在太空环境中。这样,其互为垂直的两路激光测量臂长才能够达到数十万千米到数百万千米,激光干涉测量仪的测量准确度才有望达到1皮米。引力波的例子很好地证明了,测量技术有多精密,科学探索就能走多远。只有测量出来,才能制造出来对国家而言,精密测量与装备制造业水平紧密相关。装备制造业向中高端跨越的关键是提升制造质量,而提升制造质量的关键则是提高精密测量能力。只有通过精密测量,才能知道产品哪里不合格;只有通过大量精密测量数据的积累,才能找到产品不合格的根源与规律;只有基于精密测量数据建立起成体系的误差补偿模型,才能有效实现制造精度和产品性能的精确调控,产品质量才能在不断的精确调控中逐渐提升。超精密光刻机的研制,很好地证明了这个结论。超精密光刻机被称为“超精密尖端装备的珠穆朗玛峰”,挑战着人类超精密制造的精度和性能极限。超精密光刻机是在超精密量级上把最先进的光机电控等几十个分系统、几万个零部件集成在一起,使其高性能协同工作。它是人类装备制造史上复杂程度最高、技术难度最大、综合精度性能最强的尖端装备之一。它在高速和高加速度下,达到纳米级的同步精度、单机套刻精度和匹配套刻精度等,这与传统的精度提升环境完全不同。超精密光刻机的制造精度已接近现有制造能力的极限,其精度提升一点点,通常都要付出几倍十几倍的努力。比如,用于28纳米节点制程的DUV光刻机拥有7万多个光机零件,涉及上游5000多家供应商。这些零部件对精度和稳定性的要求极高,只有发挥供应链上所有顶尖制造商的技术优势,才能全部达到标准,超精密光刻机才能研发成功。任何一个重要零件的不合格,都会导致超精密光刻机研制失败。以其中一个构件——激光反射镜的制造精度为例。它由微晶玻璃制成,有108项尺寸公差和62项形状、位置、方向公差,还有内部应力等技术要求。要完成这样一个复杂构件的超精密测量,需要20多种专用超精密测量仪器。而光刻机有7万多个光机零件,其中80%以上的零件属于精密和超精密级,需要700多种专用精密和超精密测量仪器。如果没有成体系的专用超精密测量技术与仪器来管控制造精度,就不可能制造出合格的零件,也就不可能装配调试出合格的部件与分系统,更不可能制造出合格的光刻机整机。精密测量技术还推动了各国建立国家测量体系。它能够有效管控工业测量体系,保障整个制造链的质量,赋能高科技产业高质量发展。对大众而言,直观感受就是所购买的工业产品质量变好了、更好用了。目前工业发达国家的产品都经历了从低质量向高质量的曲折发展历程。正是因为建立起了完整的精密测量体系,培育起了一批顶尖超精密仪器企业,才能对高端装备制造形成强有力支撑,才能打造出诸多国际驰名品牌。我国正在向世界科技强国、制造强国和质量强国迈进,构建新一代国家测量体系成为关键一环。今年1月,国务院印发《计量发展规划(2021—2035年)》,明确提出加快构建国家现代先进测量体系,推进计量标准建设。我国精密测量领域科研工作者将继续勇担重任,以与时俱进的精神、革故鼎新的勇气、坚忍不拔的定力,为中国制造备好“尺子”,为科技强国建设不懈奋斗。作者:中国工程院院士、哈尔滨工业大学教授谭久彬
  • 从超级英雄到火星探索---复合材料在外骨骼中的应用
    外骨骼是一种包裹身体的刚性结构,通常用来辅助关节运动。这种“外服”试图像人造肌肉一样,帮助穿着者的肌肉收缩和伸展。 最早的机器人外骨骼的开发可以追溯到1965年左右,当时通用电气公司开发了哈迪曼(Hardiman),这是一种大型全身外骨骼,该项目由美国军方投资,设计方案类似于今天的机械外骨骼。军方的目的是让穿戴者拥有超人一样的力量。哈迪曼拥有28个关节和两个抓取臂,由复杂的液压和电子系统驱动。实验中,穿戴者曾成功举起过1500磅的重物。不过遗憾的是,限于当时的技术条件,哈迪曼自己也臃肿不堪,自重达1500磅。如此重量的外骨骼自然难以操控,稳定性不佳,体重带来的另一个问题是能源不足。结果哈迪曼没能走出实验室。 而同一时期,1969年,前南斯拉夫的米哈伊洛普平研究所(Mihajlo Pupin Institute),也做了动力外骨骼研究工作,目的是为了帮助下肢瘫痪患者实现部分运动功能,他们在全世界第一个提出了步态运动系统(legged locomotion systems)的概念。当代研究 人类一直没有停止对外骨骼的研究。继续向前迈进,我们关注到来自英国普雷斯顿市中央兰开夏大学(UCLAN)机械工程高级讲师Matt Dickinson博士。Matt博士在大学新建的工程创新中心工作,主要研究概念设计,特别侧重于复合材料通过3D打印技术的应用。 马特说:“老实说,如果你三年前告诉我,我们即将开发世界领先的外骨骼技术,我会质疑你的理智,但现在我们确实做到了。” “这一切都要归功于2019年赢得地区初级工程师比赛的一名当地青少年。幸运的是,我当时负责评估每一个参赛项目,而有一个项目立即触动了我,他提到为什么没有给患有肌肉疾病的儿童穿的特殊套装或外骨骼来帮助小朋友进行活动。我的第一直觉是,市场上肯定已经有这样的设备,但我发现我错了!” 欠缺开发的原因纯粹是设计。例如,你如何制作一套能随主人“生长”的衣服,既轻便又实用,而且成本低,以至于所有人都能穿? “作为一名机械工程师,我的第一个想法是用铝制作这套外穿装置,回过头来看,这完全是不可行的,而且制作成本非常昂贵。” 所需的材料必须是轻量的和容易获得的,但也必须是负担得起的。简而言之,如果没有人能够真正维护它,或者如果低收入家庭负担不起它,那么这项技术将是不可行的。 “外穿装置的结构被称为被动设计系统,这意味着它是整个装置的一部分,起着收缩点的作用,就像肌肉一样,但也是一个被动的外骨骼,分配力量和载荷。” “基于这个想法,我们试图将这各种技术结合起来,以构建一种混合系统,该系统将支持人体架构,并有助于肌肉的收缩和伸展,这也帮助我们开发出了现在的这一套新的驱动方法。” “我最初认为有可能支持这一设计的材料是聚乳酸(PLA)。在当时,还没有人测试这种材料是否能够支撑人体,但结果很快表明我们确实发现了一种非常特殊的东西。” 设计的第一次迭代证明了复合材料的适用性,尽管还需要解决材料对紫外线的反应问题以及人体皮肤中乳酸对材料的潜在浸渍问题。 “皮肤有时会激活材料中的乳酸,这会导致细菌的形成,最终破坏其结构完整性。于是我们加入了一种嵌入铜纳米颗粒的材料,它在人体汗液和复合材料之间形成了一道屏障——如果你愿意,这会是一种完美的抗菌剂,”马特说。 该项目还在探索短切碳PET的使用。复合材料提供了额外的强度,它将被用来作为外穿装置的支撑结构的核心,包裹在聚乳酸和碳纤维中。 “基本上,和所有研发一样,事情都在不断发展。这些是我们目前正在开发的材料,但我们仍在不断寻求开发新的复合材料,看看是否比当前的更适合。”马特继续说道。困局突破 “但这个情况下,我们的研发也碰到了困境,除非我们更好地了解这些材料的机械性能,也正好在这个时候,我们遇到了Tinius Olsen。” 光学引伸计、传感器以及非常强大的Horizon测试软件。公司的技术人员也在现场,根据研发的需要提供建议和指导。 然而,这次合作,还不仅仅是关于机械和测试建议。通过Tinius Olsen,Matt被介绍给ASTM标准委员会,成为F48.04外骨骼开发标准委员会的小组主席。 “ASTM F48委员会主要关注的是正在使用的部件的失效疲劳,与任何将用于人类使用的研发项目一样。通过日常使用中的压缩、拉伸和弯曲运动,对所用部件和/或材料进行预期寿命的评估。我们现在使用的Tinius Olsen的测试系统能够使我们更高效的进行所需的测试,大大缩短研发时间。” 在英国一个大型工程展上的一次偶然相遇为工作伙伴关系奠定了基础,最初,Tinius Olsen出借了一个50kN的试验机、一个“ASTM也对我们的研发项目带来了相当大的帮助,我们实际上已经从普雷斯顿的一个小实验室上升到了国际舞台上,见证了这一研发项目呈指数级地向前推进。如果没有Tinius Olsen,我们根本无法达到目前的水平。” “我们的最终目标是开发一套能够提供辅助生活的外穿装置。它的设计并不是为了增加力量,而是为了让患有肌肉疾病的儿童更灵活、更独立,最重要的是,提高生活质量。”其他应用 这一研发不仅在医学领域可以成功应用,在其他行业也有它的用武之地。例如,美国宇航局(NASA)等航天机构可以将这项技术应用到他们的宇航服设计中,以应对计划于20世纪30年代中期进行的火星任务。 同时它也可以扩展到军事应用,不仅用于支持士兵和飞行员的身体结构,还能应用于负责重型飞机、坦克和飞机建造和维护的地勤人员和技术人员。 职业体育也可以从中受益。美式足球和橄榄球等体育运动中的身体防护装备是显而易见的应用,但在治疗运动损伤这一方面也能有所作为。 而在建筑业和其他制造业相关的重型起重作业中,这类外穿装置将会降低工人的工伤概率,也能因此减少因工人劳累和背部受伤而损失的工作时间。
  • 探索生命起源!我国科学家有新发现
    近日,国际学术期刊《地球物理学研究杂志-海洋》以封面文章形式报道了中科院海洋所在西太平洋马努斯弧后盆地超酸性火山-热液系统的最新研究成果。科研人员通过开展原位综合定量探测和微生物组学分析,发现在全球广泛分布的火山-热液系统中富含氢气,并且孕育了可利用氢气的微生物群落,对于探索生命起源具有重要启示意义。△西太平洋马努斯弧后盆地DESMOS火山口深海火山-热液系统主要由海底岩浆挥发性气体与海水直接混合或者海底火山爆发形成,是一种典型的“白烟囱”,在全球分布广泛。同时火山-热液系统也孕育了独特的生物群落,但是其生物代谢过程与流体之间的关系尚不明确。△“发现”号ROV开展激光拉曼综合原位探测海洋所张鑫团队和孙黎团队合作,以西太平洋马努斯弧后盆地DESMOS火山口发育的火山-热液系统为研究靶区,利用“发现”号潜器在Onsen(温泉)喷口区和航次中新发现的Faxian(发现)溢流区,分别开展原位拉曼综合探测以及流体、生物保真取样。结果发现,由安山岩组成的温泉区域形成的超酸性高温流体含有大量氢气,浓度高达8.56毫摩尔/千克。而同一火山口的发现溢流区的中性低温流体却不含氢气而富含硫化氢,浓度为7.78毫摩尔/千克。针对这一特殊现象,研究团队基于上述原位定量结果和热力学模拟计算,认为两个区域由于海水混合程度的差异发生了不同的流体-岩石相互作用。对样品进一步开展微生物组学分析发现,温泉喷口区和发现溢流区存在不同的微生物群落,温泉区域的微生物可以利用氢气,而发现区域的微生物主要以氧化硫化氢作为能量来源,表明在火山热液系统,即便是同一岩浆来源的流体也会孕育不同的微生物群落。上述研究发挥了深海激光拉曼原位定量探测的优势,实现了海洋探测技术、海洋地质学、海洋生物学的交叉融合。航次基于激光拉曼原位定量探测技术,首次报道了火山作用主导的超酸性火山-热液系统的氢气浓度可达到毫摩尔级,并为其孕育的化能生态系统提供了重要物质来源。以往富氢气流体主要是由超基性岩和基性岩发生蛇纹石化反应形成,大西洋“Lost City”碱性热液系统由于蛇纹石化反应产生大量氢气,为早期生命提供了重要场所。但是全球碱性热液系统目前只有“Lost City”一处,不具普适性,而地球早期海底火山作用频繁,孕育了广泛分布的酸性火山-热液系统,上述研究对探索生命起源具有重要的启示意义。
  • 探索环境可持续发展的新赛道:全球顶尖学府新增专业!建议收藏!
    在全球气候变化的背景下,各大高等学府纷纷响应,开设了与环境可持续发展相关的专业。这股潮流不仅是学术界的重大变革,更是对我们共同未来的责任与呼唤。让我们一起来探索这些新兴专业,并窥探其中的机遇与挑战!哈佛大学新增研究所:萨拉塔气候与可持续发展研究所(Salata Institute for Climate and Sustainability)新增专业:l 地球科学l 地质科学l 地球物理学l 能源资源工程l 土木与环境工程 2023年6月,哈佛大学宣布将开设Salata气候与可持续发展研究所,并建立一个合作研究中心。新研究所以气候为重点,寻求一种开创性的方法来应对气候挑战。斯坦福大学新增学院:斯坦福杜尔可持续发展学院(Stanford Doerr School of Sustainability)新增专业:l 地球系统l 地质科学l 地球物理学l 能源资源工程l 土木与环境工程 2023年5月,斯坦福大学宣布将启动Doerr可持续发展学院,这是70年来斯坦福大学首次新增学院。该学院将致力于环境问题的研究,但是目前其硕士学位只对斯坦福本校学生开放。杜克大学新增专业:地球与气候科学(Earth & Climate Sciences & Conservation)新增专业细项:l 地球气候系统l 海洋科学l 海洋环境 2021 年秋季及以后入学的学生可以选择地球与气候科学专业,该专业是对环境管理、生物多样性保护、地球自然资源的可持续和公平利用、海洋系统及其保护和治理的跨学科研究,但需先申请杜克大学的三一文理学院。范德堡大学 新增专业:l 主修专业:气候研究相较于之前的气候专业,气候研究专业将融合人文科学、社会科学和自然科学知识,致力于探索社会与气候变化的关系以及气候给人们带来的挑战。l 辅修专业:环境与可持续发展研究该专业接受任何专业的学生选修,旨在带领学生从人文社科角度出发,结合环境科学、环境工程相关知识,研究人与环境的关系以及未来如何发展。然而,仅仅有了顶尖学府的支持还不够。实践与应用是推动环境可持续发展事业前行的关键。在这方面,宁波海尔欣光电科技有限公司是一个典范。公司创始人王胤对可持续发展和环境责任有着深刻的认识与理念,他将这种理念贯穿于公司的经营之中。公司不仅提供实习机会,更注重实习生的成长与发展,帮助他们获取顶尖学府的offer。 近日我们收到了多个喜报!曾在宁波海尔欣进行市场运营岗实习的苏同学的好消息:他陆续取得哥大、宾大、康奈尔三所名校的offer!另外,在光电研发实习岗位的郑同学、黄同学也分别收到了港科大和帝国理工、剑桥、宾大的offer。我们为他们感到骄傲!海尔欣创始人(左一)、苏同学(右一)在荷兰国家应用科学研究院(TNO)品牌故事光谱技术助力零碳地球 宁波海尔欣光电科技有限公司创始人王胤并非仅仅是一个技术专家,更是一位怀揣着远大愿景的领航者。他的理念源自对可持续发展和环境责任的深刻认识,以及对家人和社会的热爱。 他本科与研究生毕业于清华大学,深受中国传统文化的熏陶,强调家族、社群与自然的和谐共生。在美国普林斯顿大学攻读博士学位期间,他深刻领悟到环保科技的力量,也结识了志同道合的国际伙伴。这段经历塑造了他对科技与环保的独特理解,激发了他致力于光谱科技的信念。 他不仅局限于商业的成功,更注重为社会和下一代创造一个更美好的未来。他深信,零碳的未来不仅是一种环保理念,更是一种生活方式。为了家人的健康,为了更好的生活,他抱着坚定的理想抱负,努力奋斗,将创新科技与可持续发展融为一体,为这个美丽的蓝色星球贡献他的一份力量。 我们以“聚焦客户、持续创新、实事求是、关注细节、团队协作、效率为王”为核心价值观,我们的愿景是成为世界领先的精密设备与服务供应商,我们的使命是在分析传感领域实现精准测量、提供优质服务,让历史铭记我们为可持续发展做出的贡献。 如果你对环境可持续发展有着浓厚的兴趣,并渴望在实践中学习与成长,那么宁波海尔欣光电科技有限公司将是一个理想的选择。公司将为你提供实习机会,协助你发表论文,更能在申研过程中提供推荐信支持。让我们携手共进,共同创造一个清洁、绿色、可持续的未来!
  • 探索细胞代谢:西南医科大学江涌团队周牮博士的5年创新研究历程
    这是一档关注“生命科学行业变化”的专题栏目。我们将从合作伙伴入手,每一期研究和解读一家科研机构或科研课题组、实验室的背后故事、相关方法论、使用的工具等等,帮助科研从业者获得启发和思考。不久前,西南医科大学附属医院神经外科江涌教授联合四川大学华西医院李涛教授和中国科学技术大学曹洋教授在“内分泌学与代谢”领域的国际顶级期刊《细胞代谢》(Cell Metabolism)上发表了题为“Astrocytic LRP1 enables mitochondria transfer to neurons and mitigates brain ischemic stroke by suppressing ARF1 lactylation ”的最新研究成果。该研究首次揭示了LRP1通过调节细胞代谢影响ARF1乳酸化修饰,进而调控星形胶质细胞-神经元细胞间线粒体转移的作用机制。值得一提的是,这一过程可以拮抗脑缺血后神经损伤。▲ 文章在Cell Metabolism页面 本期【沃的研究所】,我们将对话文章的第一作者周牮博士,一起了解低密度脂蛋白相关受体蛋白1(LRP1)对星形胶质细胞线粒体转运的重要调控作用。▲ 周牮博士 深究LRP1调控机制先进设备为脑血管研究助力随着国家老龄化的加剧及疾病年轻化的趋势,越来越多人处于脑血管疾病的威胁中,也给社会带来了巨大的负担。周牮博士主要专注于脑血管疾病相关的研究领域,旨在通过对脑血管疾病发病机制的探索,为后续开发新的治疗靶点提供指导,以提升脑血管病人的存活率、改善预后及提高生活质量。2016年,《Nature》报道了星形胶质细胞通过调控CD38环化酶活性将线粒体转移到神经元中并可改善脑缺血后的神经元损伤。因此,星形胶质细胞-神经元细胞间的线粒体传递对于维持神经元细胞的有氧呼吸和能量供给具有重要的意义,靶向线粒体转移的干预手段应用于疾病的预防与治疗也展现出了较好的应用潜力。然而,关于星形胶质细胞如何通过调节线粒体转移来减轻脑缺血性中风的机制亟待深入地挖掘和探索。基于此,团队结合既往关于LRP1参与神经系统的调控的相关报道,确立了LRP1对星形胶质细胞线粒体转运的调控作用的研究课题。团队先是证实了LRP1调控星形胶质细胞线粒体外排的过程可能存在新的机制,进一步探究LRP1对星形胶质细胞代谢的影响,通过细胞模型探究出ARF1 K73的乳酸化修饰参与星形胶质细胞线粒体外排调控的机制。接着通过动物模型靶向星形胶质细胞干预LRP1的表达并过表达ARF1乳酸化修饰突变体,发现敲减LRP1或促进ARF1乳酸化修饰可引起脑脊液中星形胶质细胞来源的线粒体数量下降,进一步验证该调控机制。随后,团队通过建立脑缺血动物模型,借助7.0T 磁共振、行为学评估和共聚焦显微镜证实了LRP1-ARF1 Kla(73)轴在调控星形胶质细胞线粒体转运中的重要作用。最后,团队通过脑卒中患者临床样本进一步验证了其研究发现。▲ LRP1对星形胶质细胞线粒体转运的调控作用 团队在利用细胞模型进行机制探究时,不仅使用了细胞系模型,还同步采用原代细胞模型进行双重验证。在从动物样本中获取原代细胞时,瑞沃德单细胞悬液制备仪发挥了重要作用。周博表示:“之前我们手动用玻璃匀浆做出来的活率只有70%-80%,改用单悬之后活率都在90%左右,最高的一次有97%,当时还做了荧光染色,配合细胞计数仪的荧光评估,效果非常好。所以如今我们进行神经元细胞分选时,坚定地选择使用单细胞悬液制备仪。毕竟神经元细胞相较于胶质细胞更为脆弱,而该仪器的效果让我们非常满意。”在动物实验方面,周博所在的团队和瑞沃德的渊源颇深,可追溯到2018年。周博说:“当时我们做动物实验一般用腹腔麻醉,后面因为一些动物伦理的原因,开始接触吸入麻醉,就买了瑞沃德的机器。慢慢接触多了,觉得仪器还挺好用的,就越买越多了,确实为实验提供了不少便利。”由于团队成员几乎均为神经外科医师,他们擅长精细的显微操作,因此在实验方法的选择上,即便过程繁琐,也会尽量选取能够满足研究需求的造模、检测与给药方法。MCAO造模以线栓法的方式来进行,评估MCAO模型脑缺血程度采用了专业的设备。周博说,“当时在美国学习的庞金伟和彭建华师兄推荐了瑞沃德的激光散斑设备,说对脑血管研究有很大的帮助,实际使用之后发现这个机器对脑缺血的研究和评价非常有用。”在进行给药实验时,周博又补充,“需要7天持续性对小鼠进行侧脑室给药,对比了一下,瑞沃德的缓释泵最具有性价比。”▲ 西南医科大学实验室瑞沃德散斑 跳出舒适圈探索新的实验技术和方法在周博整个项目历程中,“新”是关键所在 ,这个字,在周博的访谈中出现了很多次。对于周博来说,如果跟着师兄在基础研究的模块继续做下去,也能做出一些成果,安安稳稳地毕业。但周博选择了跳出自己的舒适圈,在导师的大力支持下走出泸州的平台,和华西医院李涛教授团队合作,去尝试一些新的东西。但新也意味着不可把握与艰辛。这项研究从立项到成果发表,前前后后经历了大概 5 年。周博作为第一作者,承受了巨大的压力。周博坦言一路上最大的困难,是自己的不自信和畏难情绪。不过,科研虽难,却也是他心之所向。并且有家人的支持、导师的鼓励以及团队的相互配合,让他有动力和信心坚持下去。周博的内心也在这一过程中不断成长,抗住压力,一路走到了现在。他感慨道:“实验不可能一帆风顺,总会遇到很多不可控的因素,实验结果也并没有像自己预期的那么好,只有不断调整自己的心态和拓宽思路,才能够寻得最终的真谛吧。”柳暗花明又一村,硕果累累的项目的开启,源自那辆载满失意与伤心的大巴车。“说起来不怕您笑话,这个立项是在大巴车上完成的。”周博笑着说,“当时我在李涛教授那学习了几个月没什么满意的成果,灰溜溜地准备回泸州了。我清晰记得,12 月 19 日那一天,从成都回泸州的大巴上,我坐在最后一排靠窗边,特别伤感。突然李涛教授给我打电话做了沟通,我当即就在车上一边查文献一边汇报,就这样拟定了研究的方向。”顿了一下,周博说:“现在想起来还蛮有意思的,就像是你在井底,突然有人扔下来一根绳子,我看到了希望,抓住了,又正好把我提上来了。”确立研究方向后,又有“新”的挑战。“我们的实验中要求对脑血管情况进行评价,这对于我们来说是新的东西,经过研究和反复试验,选择了激光散斑来做实验比较。”“审稿人也要求我们需要提供一些更为直接的方法来评价,比如双光子或者血管超声,这些都是以前我们课题组没有接触过的新实验,所以虽然方向上我们定好了,但在具体实验的过程中,我们都在不断地探索新的实验技术和实验方法,去创新、去突破。”▲ 周牮博士所在的团队 然而研究工作繁重复杂,平衡临床与科研又成为了摆在面前的难题。一台神经外科的手术平均时间往往会超过 4 个小时,平时还需要兼顾本科学生的临床见习带教,而科研工作复杂度非常高,很难用临床的空闲时间去处理。同时,这个项目和华西医院联合合作,周博需要经常前往重庆和成都做实验。他坦言,很难做到临床和科研兼顾。那实验怎么进行呢?“临床的时候就 90%以上的心思在临床,期间一些简单的科研工作交给课题组的其他成员完成。涉及到新的实验,需要重点突破的时候,基本上就完全脱离临床工作,全身心投入做科研,很难做到鱼和熊掌兼得,有舍才能有得。”周博回答道。未来,周博又将迈向何方呢?他表示之后的研究方向还是更倾向于基础和临床的结合。“基于临床的数据挖掘新的靶点,通过基础实验进行验证,最终再回到临床上,应用于疾病治疗中。” 生活中可以做i人科研上要当e人近年来,社交媒体上有个很火的MBTI性格测试。采访之前跟周博沟通,他自称I人。但在整个采访过程中,我们发现他一直在不断尝试新的东西,向外探索,突破原有的圈子,于是打趣说:“您其实是个e人吧”。“平时我是比较少社交的,不太喜欢参加各种聚会,以前喜欢钓鱼,现在没时间了只能在B站上看别人钓鱼。少社交的好处就是可以有更多的时间和心思,沉浸在自己的世界里,静下心来做科研,不容易受到外界的影响。”“但是呢,”周博话锋一转,“江涌老师也经常教导我们,说做人可以收敛一点,但做事情一定要大胆。什么意思呢?就是搞科研一定要敢于外拓,多思考、多探索,不能局限在自己的小圈子里,毕竟现在流行多学科融合。所以我应该算是生活中的i人,科研上的e人吧。”至于说学医这个事,可能是爷爷胃癌离世的影响,“成为医生”的念头就在周博的心灵上埋下了很深的种子。那年高考填报志愿的时候,他坚定地选择了医学专业。“那您会对高考生提出学医的建议吗?”我开始好奇。“俗话说劝人学医,天打雷劈。”周博大笑,“以前我觉得医生就是万能的,直到自己当了医生,看着病人和家属痛苦的时候,才知道医生很多时候也无能为力。”在周博看来,医学专业比普通专业的学生培养的时间要更长,学习强度也更大。周博分享了他的经历:“读书的时候我们都开玩笑说,现在才是真正的三年模拟五年高考,经常都是通宵达旦地在复习准备考试。毕业之后想当临床医生,还要经历三年的规范化培训,规培之后还有两到三年的专科医师培训,非常难。”“虽然难,但看得出你很喜欢这个职业。”我说。周博笑笑:“当你真正体验到把病人医治好,或者从垂死的边缘抢救回来,看着他高高兴兴地出院,真的是一件非常有成就感的事情。”直到现在,也经常有以前的病人会跟周博联系,家有喜事的时候也会邀请他参加,分享彼此的喜悦。对于周博来说,这种成就感是超越金钱和名气的。“如果真要建议的话,我会建议没有毅力和信念不坚定的人不要轻易选择医学专业,学医的过程真的很辛苦,医生也没有想象中的光鲜亮丽。但如果你选择学医,成为一名真正的医生,救死扶伤带来的成就感也是无可比拟的。”至于未来,周博还是希望做好自己的本职工作,成为一名造福一方的临床大夫。“当然了,我也希望在自己有限的精力里,在科研上做出更多的突破,更好地服务临床。”在探索医学的征途上,每一个脚步都铺满荆棘,唯有持之以恒,方可达至彼岸。我们也祝福周博在自己热爱的领域中继续发光发热,为医学事业做出更大的贡献。 如果您想了解试用周牮博士实验室同款设备长按识别下方二维码我们将会有专业人员与您联系
  • 稳态强磁场实验装置:探索科学宝藏的“国之重器
    p   2008年5月,由中科院合肥物质院强磁场科学中心承担的稳态强磁场实验装置项目启动 2011年7月,试验磁体通电测试成功 2016年11月,混合磁体大口径外超导磁体研制成功 2017年2月,专家组对混合磁体工艺测试完成验收 2017年9月27日,“稳态强磁场实验装置”通过国家验收,验收专家组给予了很高评价,认为项目全面完成了建设目标,各项关键参数达到或超过设计指标,“技术和性能达到国际领先水平”。 /p p   九年时间里,强磁场的科研人员完成了一个又一个跨越,使我国成为国际五大稳态强磁场研究机构之一,中国的强磁场科学技术事业迈上了一个新台阶。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/869ce1bd-adaa-4e62-b5da-a9ff1c35ab0b.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " ①2016年底混合磁体首次调试成功。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/c43cc087-9520-4092-b997-350c4e51976e.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " ②安装在水冷磁体上的扫描隧道显微镜。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/db639ee9-02c5-409b-8e70-117373bf43d4.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " ③混合磁体。 /p p    strong “极端条件就是把不可能变成可能” /strong /p p   高秉钧是中科院强磁场科学中心首席科学家,也是“稳态强磁场实验装置”项目总工程师。他对记者说:“物质在强磁场情况下会改变它本身的电子态,从而产生新的现象。强磁场是一个极端条件,我们在设计和研制稳态强磁场实验装置过程中,常会遇到许多难以克服的困难,甚至是无路可走。我们必须坚持不懈,实现超越,把不可能变成可能。” /p p   强磁场是调控物质量子态的重要参量,在发现新现象、揭示新规律、探索新材料、催生新技术等方面具有不可替代的作用。自1913年以来,已有多项与磁场相关成果获诺贝尔奖,因此,强磁场极端条件已成为科技界公认的探索科学宝藏的“国之重器”。我国因缺乏相应的强磁场条件,屡次错失在物质科学等诸多领域开展前沿探索的机遇。 /p p   据了解,“稳态强磁场实验装置”是一个针对多学科实验研究需要的强磁场极端实验条件设施,包括十台强磁场磁体装置和六大类实验测量系统。 /p p   混合磁体由内部水冷磁体和外部超导磁体组合而成,是追求更高稳态极端场强的首选,但此前国际上已有多个失败案例,而我国在高场超导磁体技术方面的基础较为薄弱,项目所有科研人员都面临着巨大挑战。 /p p   对水冷磁体而言,必须解决材料和结构的优化选择、巨大电磁力和发热问题,与之配套的数千万瓦级的稳态直流电源系统、低温冷却系统、去离子水冷却系统等均是一个个不容置疑的难关。 /p p   谨慎起见,超导磁体组决定先研制一款磁场强度低、口径小,但选材、加工工艺完全相同的试验磁体,试验磁体在2011年7月通电测试成功。混合磁体研制真正开始之后,所有科研人员都秉持着一种谨慎严肃的工作状态,为了达到验收要求而不断努力着。 /p p    strong 国际领先水平的科学实验系统 /strong /p p   水冷磁体WM1原设计是超世界纪录的38.5T,但在磁体组装后的预测试中,科研人员却发现磁场强度比预期的要低得多,且已是板上钉钉,超纪录无望了。水冷磁体总设计高秉钧带领工作人员排查原因,最终发现绝大部分bitter片厚度不是原设计的0.27毫米,而是0.29~0.30毫米。 /p p   高秉钧说:“面对几千片bitter片,我们就用天平称重量、算体积,来实测每片的实际厚度。将实测厚度的bitter片优化配置,重新组合,使组装的磁体达到原设计的目标。”这样,WM1最终实现了38.5T的磁场强度,打破水冷磁体场强世界纪录。 /p p   2016年底混合磁体首次调试,磁场强度达到40特斯拉,符合工程验收指标。就在科研人员欢欣鼓舞之时,磁体系统却发生了故障。春节将至,项目组的人却集中在场地,不断调试设备排除故障。 /p p   大年三十上午八点,装置准时通电测试,所有人在文化走廊吃了一顿简单而又难忘的“年夜饭”。但是那天因为降温没到位,再一次失败了。项目组的科研人员在春节假期继续加班,大年初四,混合磁体终于通电励磁,再次成功。 /p p   经过多年自主创新,强磁场研制团队打破国际技术壁垒,成功克服关键材料国际限制、关键技术国内空白等重大难题,建成继美国之后世界第二台40T级混合磁体,建立了国际领先水平的科学实验系统,实现了我国稳态强磁场极端条件的重大突破。 /p p   “稳态强磁场实验装置”国家验收意见中写道:“项目提出了一种水冷磁体设计创新方案,发展了一套全程可量化检测的高精度装配工艺。建成的水冷磁体中有三台磁体的性能指标创世界纪录,其中两台保持至今 突破了800毫米室温孔径、磁场强度达10特斯拉的铌三锡超导磁体研制的技术难关,建成了40特斯拉稳态混合磁体装置,磁场强度世界第二 建成了国际首创水冷磁体扫描隧道显微镜系统、扫描隧道—磁力—原子力组合显微镜系统,以及强磁场下低温、超高压实验系统,使得我国稳态强磁场相关实验条件达到国际领先水平。” /p p    strong “边建设边开放”的管理新模式 /strong /p p   强磁场下的应用研究对于高技术产业具有很强的催生和带动作用,“强磁场效应”其实就在我们身边。 /p p   高秉钧介绍道:“大家都比较熟悉的医院的核磁共振成像、磁悬浮列车等就运用了强磁场技术。此外,强磁场在化学合成、特殊材料、生物技术、医药健康等多种新技术研发方面都有可能发挥关键作用,孕育新的发明。” /p p   据了解,强磁场有助于促进多学科交叉研究,尤其是生命科学、物理学、材料与化学、新技术之间的交叉研究。2014年,合肥物质院技术生物所吴跃进研究组和强磁场科学中心钟凯研究组合作,研究了造影剂对水稻生长的潜在影响,并用磁共振成像技术获得了造影剂在根系中的动态信息。这也是世界上首次利用造影剂研究磁共振成像技术在水稻根系无损检测中的应用,为植物根系研究提供了一种新的研究方法。 /p p   在中科院“十二五”验收中,“强磁场科学与技术”重大突破入选院“双百”优秀。2017年3月,中共中央政治局委员、国务院副总理刘延东视察装置,对团队取得的成绩给予了充分肯定。 /p p   同时,项目提出并实践了国家大科学装置“边建设边开放”管理新模式。从2010年试运行以来装置已经为包括北大、复旦、中科大、浙大、南大、中科院物理所、中科院固体物理所、上海生科院、福建物构所等在内的百余家用户单位提供了实验条件,有力支撑了强磁场下前沿研究,产出了一大批具有国际影响力的科研成果。 /p p   随着稳态强磁场装置工程建设的推进,一支能打硬仗的强磁场技术攻关队伍在锻炼中成长。稳态强磁场实验装置将成为科学研究、科技发展的创新源头,将为合肥综合性国家科学中心的建设贡献更多的科技力量。 /p
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