反斯托克斯仪

现在就考虑起来升级你的激光扫描显微镜吧！！！德国refined-laser专为相干拉曼散射显微术（CRS)设计的全光纤双色激光器。 refined-laser激光器专利调谐机制使系统没有机械延迟，并允许同步双色脉冲舒适地光纤传输。通过保偏光纤技术，降低了对维护和环境条件的要求。 该产品有以下几大特点： 1. 可用调谐速度 光子晶体光纤中波长转换的宽调谐范围；每一波长步调谐小于5ms；保持可选双输出之间的时间重叠 2. 为移动操作而设计 采用专利光纤技术，结构紧凑、坚固、可移动；不需要光学工作台-经证明可抵抗高达25米/秒的冲击；用于柔性和屏蔽脉冲传输的可选光纤输出 3. 舒心而为的操作体验 即插即用安装（可以和任一激光扫描显微镜搭配使用） ；风冷激光头；免提操作 主要应用：生物医学成像 使用两个不同颜色的同步激光束探测样品中的分子振动，不依赖于标记，例如使用染料。这种无标签的特性导致了它在生物医学领域的成功，是将CRS转变为临床环境的主要动力之一。 实时成像复杂的技术和生物样品含有丰富的不同成分，每种成分都有一组独特的分子振动。由于我们的双色激光的激发波长可以在5毫秒内调谐到特定的振动，因此对这些样品进行实时多色成像成为可能。在这样的调谐速度下，假设调谐和图像采集的时间跨度相等，每秒可成像100个用户可选择的振动分量。这是CRI应用于手术室等时间关键环境或大型研究中多个样本的重要前提。 应用CARS应用： （1）CARS 显微镜对脂肪储存的无标记成像依赖于 C-H 的固有分子振动，同时使 用 CARS 和双光子激发荧光（Two-photon excited fluorescence,TPEF）成像可以实现中性脂滴和自发荧光肠道颗粒的无标记可视化，用于分析脂质储存的遗传变异和代谢途径之间的关系[4]。图 CARS与双光子荧光信号用于脂滴成像[9]SRS应用： （1）用于对脂类分子定量地观察其空间分布。为了更好地了解肥胖及其相关代谢问题，需要深入 分析脂肪在细胞水平和组织水平积累的调控机制。SRS显微术使追踪脂类分子的动态活动成为可能，为解释与脂质相关的生理现象与机制提供了新的方法。 （2）SRS用于准确地运输过程及定位，进而分析药物分子对特定生理功能的实现作用。 例如下图所示，使用SRS 显微镜观察了组织中无标记的药物输运情况。二甲亚砜(DMSO)和维甲酸(RA)两种物质在小鼠皮肤组织中的转运过程图像。二甲亚砜和维甲酸亲水性不同, 通过角质层的方式也不同。 SRS 图像显示了这两者在输运方式上的差别和在角质层中的分布, 具有很强的药代动力学探测能力[8]。图 二甲亚砜(DMSO) 左 维和甲酸(RA) 右 的SRS成像结果[8]参考文献[1]Terhune R W , Maker P D , Savage C M . Measurements of Nonlinear Light Scattering[J]. Physical Review Letters, 1965, 14(17):681-684. [2]Duncan M D, Reintjes J F, Manuccia T J. Scanning coherent anti-Stokes Raman microscope[J]. Optics Letters, 1982, 7(8):350-352. [3]Zumbusch A , Holtom G R , Xie X S . Three-Dimensional Vibrational Imaging by Coherent Anti-Stokes Raman Scattering[J]. Physical Review Letters, 1999, 82(20):4142-4145. [4]李姿霖,李少伟,张思鹭,沈炳林,屈军乐,刘丽炜.相干拉曼散射显微技术及其在生物医学领域的应用[J/OL].中国激光:1-18[2020-02-17]. [5]Cheng J X , Xie X S . Coherent Anti-Stokes Raman Scattering Microscopy:? Instrumentation, Theory, and Applications[J]. The Journal of Physical Chemistry B, 2004, 108(3):827-840. [6]陈涛,虞之龙,张先念,谢晓亮,黄岩谊.相干拉曼散射显微术[J].中国科学:化学,2012,42(01):1-16. [7]Woodbury EJ, Ng WK. Ruby laser operation in the Near IR. Proc of the IRE.1962,50:2367 [8]Freudiger C W, Min W, Saar B G, et al. Label-Free Biomedical Imaging with High Sensitivity by Stimulated Raman Scattering Microscopy[J]. Science,2008,1857-1861. [9]Yen K , Le T T , Bansal A , et al. A Comparative Study of Fat Storage Quantitation in Nematode Caenorhabditis elegans Using Label and Label-Free Methods[J]. PLOS ONE, 2010, 5. 创新点： 1. 最高可用调谐速度 光子晶体光纤中波长转换的宽调谐范围；每一波长步调谐小于5ms；保持可选双输出之间的时间重叠 2. 为移动操作而设计 采用专利光纤技术，结构紧凑、坚固、可移动；不需要光学工作台-经证明可抵抗高达25米/秒的冲击； 用于柔性和屏蔽脉冲传输的可选光纤输出 3. 舒心而为的操作体验 即插即用安装（可以和任一激光扫描显微镜搭配使用） ；风冷激光头；免提操作 相干反斯托克斯拉曼

北京时间9月25日零点，2021年拉斯克奖（The Lasker Awards）公布了三大奖项获奖名单。其中，基础医学研究奖由Dieter Oesterhelt、Peter Hegemann 和Karl Deisseroth获得，以表彰他们对光遗传学的贡献；来自BioNTech的Katalin Karikó和宾夕法尼亚大学的Drew Weissman获得临床医学研究奖，以表彰他们发现基于mRNA修饰的新治疗技术；医学科学特别成就奖则颁给了诺贝尔奖得主David Baltimore。 光遗传学被认为是一项注定要得诺奖的技术（相关文章： 光遗传学：一项注定要得诺贝尔奖的技术）。 实际上，对于光遗传学技术作出贡献的科学家不止这三人，还有他们的合作者和其他科学家。 科学的发展常常伴随着科学家竞争，这是科学的常态。每一项科学成果的背后，故事主角们都有不同的悲喜。但无论结局如何，每一位探索在知识边缘的科学家都值得我们深深的敬意。 撰文｜王承志 梁希同 林岑 责编｜夏志坚 陈晓雪 北京时间2021年9月25日零点，有 “诺奖风向标” 之称的拉斯克奖（the Lasker Awards）公布，三位在光遗传学领域作出重要贡献的科学家获得阿尔伯特拉斯克基础医学研究奖。 获奖理由： 发现了可以激活或沉默单个脑细胞的光敏微生物蛋白，并将其用于开发光遗传学——神经科学领域的一项革命性技术。 根据拉斯克奖官网介绍，三位获奖人的具体贡献分别是： 迪特尔奥斯特黑尔特（Dieter Oesterhelt），发现了一种古细菌蛋白质，它可以在光照条件下将质子泵出细胞； 彼得黑格曼（Peter Hegemann），在单细胞藻类中发现了相关的通道蛋白； 卡尔代塞尔罗思（Karl Deisseroth），利用这些分子创建了光触发系统，这些系统可以在活的、自由移动的动物身上使用，以理解在迷宫一般的脑回路中特定类别乃至一类神经元的作用。 大脑是人最复杂的器官，人的感觉、记忆、思考、运动等诸多生理活动，以及各种神经系统疾病都与神经元的功能息息相关。多年以来，理解各种神经元的具体功能一直是神经生物学的中心研究领域。 特异性地控制神经元活动对神经生物学家具有无法抵挡的吸引力。如果能特异性地激活一类神经元，那么就可以通过观察激活后的生理现象来推测其功能。同理，如果能特异性地抑制一类神经元，则可以推测这类神经元对哪些生理活动是必须的。 神经生物学家们尝试过各种方法来达到这个目标。比如，用微电极来刺激神经元，或者使用化学物质来模拟或者拮抗神经递质。但这些方法都有难以克服的缺陷：微电极控制的精度不够，比如不能特异性地控制一类神经元；化学物质控制神经元的速度难以控制，很难在毫秒级别进行操作。 紫色的膜与光传感器 1969 年，29岁的青年化学家迪特尔奥斯特黑尔特（Dieter Oesterhelt，1940年-）从德国慕尼黑大学学术休假，来到了美国加州大学旧金山分校电子显微镜专家沃尔瑟斯托克尼乌斯（Walther Stoeckenius，1921年7月3日-2013年8月12日）的实验室。 当时，斯托克尼乌斯正在研究一种可以在高盐环境中生存的古细菌的细胞膜，这种微生物现在被称作盐生盐杆菌（Halobacterium salinurum）。在这次合作中，奥斯特黑尔特证实盐生盐杆菌的细胞膜中紫色的组分含有视黄醛。随后，他和斯托克尼乌斯确定了古细菌中的一种蛋白质，并将其命名为细菌视紫红质（bacteriorhodopsin）。1971 年，他们提出细菌视紫红质起到了光传感器或光感受器的作用。迪特尔奥斯特黑尔特 | 图源：biochem.mpg 回到德国后，奥斯特黑尔特和斯托克尼乌斯继续合作这一研究。奥斯特黑尔特发现，细菌视紫红质可以将质子泵出细胞。这个神奇蛋白质，像是一个微型光能发电机，能吸收光子的能量，用这些能量把质子泵到细胞的外面，从而进一步转化为细菌所需的能量。 后来，科学家们发现了另外一种含视黄醛的光激活泵——卤化视紫红质（halorhodpsin），可以将氯离子输送到细胞中。这两种物质的发现和对其生物物理、结构和遗传学的研究，为光遗传学的发展提供了基础性的见解。 来自微生物的光敏蛋白 20世纪80年代，彼得黑格曼在位于慕尼黑的马克思普朗克生物化学研究所攻读博士学位。他的导师正是发现细菌视紫红质的迪特尔奥斯特黑尔特。 黑格曼的博士论文，研究的是来自另一种细菌的视紫红质——卤化视紫红质（halorhodopsin）。 卤化视紫红质存在于一种耐盐古细菌中，其利用光能将其生活的高盐度环境中的氯离子排出体外。黑格曼首先通过生物化学技术分离提纯了这一蛋白。彼得黑格曼 | 图源：project-stardust.eu 此时，刚刚在法兰克福的马克思普朗克生物物理研究所建立自己实验室的恩斯特班贝格（Ernst Bamberg）参与了进来，他通过构建体外系统来研究黑格曼所提纯出的halorhodopsin的电化学特性。 1984年获得博士学位后，黑格曼来到美国雪城大学的肯福斯特（Kenneth Foster）的实验室从事博士后研究。 福斯特研究的是另一种对光敏感的微生物：单细胞绿藻。这些单细胞的藻类具有趋光性，能够挥舞鞭毛向着有光的方向游去（它们需要光进行光合作用）。福斯特认为，单细胞绿藻也可能使用某种视紫红质作为它们的眼睛，从而得知光亮的方向，并且能驱动鞭毛游往有光的地方。莱茵衣藻 Chlamydomonas reinhardtii 1986年，黑格曼回到普朗克生物化学研究所建立起自己的实验室，开始潜心研究莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii，一种微小的绿藻）趋光性行为。 1991年，黑格曼发现，莱茵衣藻的光受体也是一种视紫红质，但它的工作方式与之前发现的各种视紫红质都不一样。衣藻视紫红质的光照之后会引起钙离子流入细胞中，从而引起的电流能够激发鞭毛的运动，他称之为光电流（photocurrent）。恩斯特班贝格（Ernst Bamberg） 人眼中的视紫红质感光之后也会产生光电流，通过神经传递到大脑之后就形成了视觉。人眼中视紫红质引起光电流需要经过细胞内一系列蛋白的信号传导，而黑格曼发现衣藻视紫红质产生光电流的速度比人眼中的视紫红质快得多。据此他大胆地推测：衣藻视紫红质本身可能就是一个可以作为电流开关的离子通道。 然而，此后的十年里，黑格曼使尽各种办法，也无法像当初分离提纯一样分离卤化视紫红质提纯出衣藻视紫红质，来验证他的猜想。 随着分子生物的发展，2001年，黑格曼和其他科学家通过测序衣藻的基因组发现了两个新的光受体基因。 为了证明它们究竟是不是苦苦追寻十余年的衣藻视紫红质，黑格曼找到了当初和合作研究卤化视紫红质电化学特性的班贝格。 此时的班贝格已经是普朗克生物物理研究所的所长。此前的1995年，班贝格就和普朗克生物物理研究所的科学家格奥尔格纳格尔（Georg Nagel）将细菌视紫红质表达在动物细胞中，使得动物细胞在受到光照时产生光电流。奥尔格纳格尔（Georg Nagel） 2003年，从黑格曼那里得到光受体基因后，班贝格和纳格尔用同样的方法成功地在动物细胞中表达了衣藻视紫红质蛋白，从而发现只要有这个蛋白单独存在，就能产生光电流，使阳离子流入细胞中，造成细胞去去极化。他们的结果终于证明黑格曼的假说：衣藻视紫红质是一个能被光所打开的阳离子通道。 从前人们知道，特定的化学分子，或者电压的变化，或者机械力的变化可以开关特定的离子通道，而能被光直接控制的离子通道还是第一次被发现，于是他们把衣藻视紫红质命名为视紫红质通道蛋白（Channelrhodopsins，ChR1）。这个词由离子通道（Channel）和视紫红质（Rhodopsin）组合而成。 他们还在爪蟾的卵细胞中表达了这种蛋白，发现光照可以引起细胞的静息电位发生变化。这项开创性的工作发表在了2002年6月的 Science 上。 2003年，纳格尔和黑格曼又发现了一个新的通道蛋白——ChR2。这一次，他们不但做了更深入的机制研究，而且把ChR2首次在人的细胞（HEK）中表达。作者在文章结论中写道：“ChR2能够成为控制细胞内钙离子浓度或者细胞膜极化水平的有用工具，特别是在哺乳动物细胞中”。 ChR1和ChR2的发现，让一些神经生物学家眼前一亮——这或许就是使用光来控制神经元的理想介质。而光遗传学的大门从这里也正式开启了。 光遗传学的诞生 视紫红质通道蛋白的发现，不仅仅解释的衣藻的趋光性行为，纳格尔和班贝格的实验还证明了这个来自衣藻的光敏感通道能独自驱使动物细胞产生光电流。因此，借助这个光敏感通道，就可以通过光来遥控动物细胞，特别是神经细胞的电活动。 用光来改变神经细胞的电活动是神经科学家长久以来的梦想，光刺激有着比传统药物刺激和电刺激更高的时间和空间的精确性，并且对组织的伤害更小。 20世纪90年代，科学家开始使用光控释放神经递质来激活细胞，但这种方法的时间和空间的精确性仍然不够。 2002年，奥地利神经科学家格罗米森伯克 (Gero Miesenböck）开始在光控中引入遗传学，尝试将果蝇眼中的视紫红质表达在哺乳动物细胞中，或者将哺乳动物的离子通道表达的果蝇的神经细胞中。使用遗传学的优势在于，可以专门针对研究者想到测试的神经细胞进行遥控，但米森伯克缺乏一种强有力的工具可以让光精确地改变神经活动。格罗米森伯克 (Gero Miesenböck) | 图源：cncb.ox.ac.uk 2003年在衣藻中发现的视紫红质通道蛋白正好提供了这样一个强有力的工具。 2000年，爱德华博伊登（Edward S. Boyden，1979-）来到斯坦福大学，在钱永佑（Richard Tsien，钱永健的哥哥）和詹妮弗雷蒙德（Jennifer Raymond）教授的指导下，研究小脑神经回路。 在钱永佑的实验室，博伊登遇到了钱永佑之前的博士生卡尔代塞尔罗思（Karl Deisseroth，1971-）。代塞尔罗思之前在斯坦福大学学习神经生物学，并在斯坦福医院当过精神科住院医师。 有着工程背景的博伊登和医学背景的代塞尔罗思经常在一起讨论当时神经生理学的研究技术。多次的思想碰撞让两位年轻人意识到，当时的技术还有很大局限，神经生物学家需要更好的工具来控制大脑中特异的神经元，他们决定开发这样的工具。Edward S. Boyden | 图源：mcgovern.mit.edu 他们最初设想可以使用磁场来控制神经元，在神经元中表达机械拉力敏感的离子通道，然后把微小的磁珠特异性连接到这种通道蛋白上，这样就可能通过外部磁场来控制神经元的电活动。但是，无论是找到合适的机械敏感离子通道基因还是把磁珠连接到通道蛋白上，技术难度都非常大。 后来，博伊登在阅读一篇1999年发表的论文中得到了灵感。这篇论文报道了在嗜盐碱单胞菌中发现的卤化视紫红质（halorhodopsin），能够在大脑的氯离子浓度下工作。这种视紫红质可以在受光照时激活离子通道。 博伊登意识到使用光来控制离子通道比磁场更容易实现。他写邮件给这篇论文的作者，索要了这个蛋白的基因。但后来由于博伊登忙于博士学位论文，这件事情被晾在了一边。 2003年秋天，代塞尔罗思即将独立成为PI，组建自己的实验室。他写邮件给博伊登，希望博伊登博士毕业后可以去他的实验室做博后，一起开展之前讨论的使用磁场控制神经元的项目。卡尔代塞尔罗思 | 图源：www.hhmi.org 从2003年10月到2004年2月，代塞尔罗思和博伊登为即将开始的磁控神经元项目阅读了大量的文献。恰在此时，纳格尔、黑格曼和班贝格及同事们在 PNAS 期刊上发表了前文提到的ChR2的论文。 博伊登阅读这篇论文时立刻意识到，ChR2拥有他们设想过的一切特性：在一个蛋白中把输入信号（光）和输出（去极化神经细胞）偶联起来。事实上，同时意识到这一ChR2这一特性可以用于光控神经细胞的，远不止博伊登一人。 博伊登写信给代塞尔罗思，希望能联系纳格尔索要ChR2的克隆。代塞尔罗思于2004年3月联系了纳格尔。那时，纳格尔已对ChR2做了一些改良，他把这些改良后的克隆寄送给了代塞尔罗思和博伊登。 博伊登当时还在钱永佑的实验室做博士课题。但从2004年7月开始，博伊登几乎把博士课题放在了一边，专心做起了ChR2在神经元中表达的项目。 2004年8月4日的凌晨1点，博伊登在钱永佑的实验室里用蓝光照射表达了ChR2的神经元，成功观察到了去极化和动作电位。早上，他发邮件给代塞尔罗思告诉了他的发现。代塞尔罗思回信：“太棒了！！！！！” 五个感叹号显示了他当时的兴奋心情。 2005年初，张锋（就是后来最早在哺乳动物细胞中使用CRISPR做基因编辑的那位，现麻省理工学院教授）来到代塞尔罗思实验室开始了研究生生涯。他改进了博伊登的表达体系，使用慢病毒在神经元中表达ChR2，大大增加了该系统的稳定性。 2005年4月19日，博伊登和代塞尔罗思把他们的发现投稿给 Science 杂志，遭拒稿，理由是没有具体的科学发现。5月5日，他们投稿到 Nature 杂志，Nature 建议把稿件转投给 Nature Neuroscience 杂志。经过一轮修改，Nature Neuroscience 接受了这篇文章。 光遗传学的其他研究者 自从黑格曼等在2003年发表了光敏通道蛋白ChR1和ChR2，很多科学家都意识到这类光控通道蛋白有极大的应用潜力。一场无形的竞争也在悄然展开。

克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）,海蒂弗莱舍（Heidi Fleischer）分析实验室的下一步发展是什么？今天传统的分析实验室的自动化程度仍然相对较低。然而，越来越多的样品和越来越大的成本压力也使得自动化在这一领域不可或缺。分析过程在过程步骤和所需实验室器具方面的复杂性需要新的概念和方法。自动化过程早已在生物筛选和制药行业领域建立起来。在环境分析、质量控制或食品行业的经典分析实验室领域，情况就大不相同了。除了用于分析测量的高度自动化分析仪外，大量的手动活动仍然占主导地位。这是通常更复杂的过程序列的结果，与生物样品相比，它涉及在分析测量之前进行大量的样品制备（例如，消化、固体溶解、使用腐蚀性或挥发性介质、在更高的温度和压力下工作、基质和分析物等的复杂分离）。另一方面，该领域没有针对样品容器的标准。与生物制药领域的标准微量滴定板 (MTP) 不同，分析测量技术中使用了大量容器，这些容器在体积、容器形状和所用材料方面存在差异。但即使在经典分析测量领域，也存在更高自动化的压力越来越大。造成这种情况的原因是越来越多的法规导致样品数量增加，成本压力越来越大，而且技术人员越来越短缺。虽然工业生产中的自动化通常致力于高样品量和统一过程，但分析解决方案更可能是灵活的解决方案，可以轻松适应不断变化的要求。这使得中小型公司对自动化解决方案感兴趣，因为它们经常面临不断变化的问题和较少的样本数量。因此，分析方法自动化领域具有超越经典生物制药过程的巨大发展潜力，并将在未来几年得到强劲发展。管处理的新概念虽然在生物制药领域使用微量滴定板的标准可用，它允许简单的编程，但在分析测量技术和相关过程中并非如此。分析测量技术中使用的大量不同的小瓶和试管需要新的处理策略。这里有不同的可能方式。一方面，存在一致的单个容器处理的可能性。这允许最大的灵活性，因为单个样品可以用不同的过程进行处理。同时，这个概念对系统的编程、控制和调度提出了最高要求。另一方面，也可以将样本组合成组，这些组排列在 MTP 足迹中。这允许使用符合 MTP 格式的经典自动化系统，例如移液器等。此外，可以实现更高的通量，因为可以省略单个样品的昂贵运输步骤（图 2）。为了将小瓶和试管输送到自动化系统和自动化子站，必须制定合适的程序。通常，可以使用通过传送带供应样品的系统。为了识别样本，可以使用带有条形码或 RFID（射频识别）的标签，其中在第一种情况下需要与方向无关的识别方法，以便将自动化系统的错误率降至最低。其他挑战包括所用容器的无差错识别，以及所含溶液的可靠确定和相界检测（图 3）。虽然这对于有色液体已经成为可能，但如果由于过程的特殊性，例如无法使用样品管内的电容测量，无色液体仍然是一个挑战。如果必须在管中检测颗粒并以有针对性的方式分离，则难度会增加。在所有情况下，都可以使用基于相机的方法。在这里，开发合适的图像处理算法来检测体积和相位以及将这些测量数据反馈到自动化系统（例如用于确定给药套管的浸入深度）是即将进行的开发的基本核心任务[1].双臂机器人的使用在过去，由于在高度管制的区域需要准确的协议，过程自动化通常受到限制。传统的自动化通常需要改变标准化流程，例如将配料流程从手动活塞冲程移液器（例如，Eppendorf）更改为自动液体处理器。然后不再给出程序的可比性。此外，还需要对现在的自动化程序进行广泛的重新验证。随着双臂机器人的引入，可以消除这些问题，并为这些领域提供自动化解决方案。由于两个手臂和高自由度，这些系统能够执行类似于人类的实验室过程，具有相同的实验室设备和过程步骤。这导致了 1:1 的自动化，即自动化系统中手动过程的完全相同的表示。由于类似人类的运动，甚至可以集成没有接口的实验室设备，例如由开关和旋钮激活的超声波浴。此外，气相色谱仪、液相色谱仪和质谱仪等测量系统的自动处理迄今为止一直是一个问题，因为这些系统通常不是为基于机器人的操作而设计的。这里也有许多手动过程，如移液，需要双臂之间的合作。两个机械臂的这种协调是将此类过程转移到机器人的现有挑战之一。此外，由于双臂机器人的工作范围有限，因此必须规划最佳的无碰撞路径。这通常通过示教程序完成。然而，最近的发展也依赖于计算机辅助模拟方法。要让机器人实现真正的 24/7 全天候运行，需要解决的另一个问题是将样品和实验室器具输送到系统的智能方法。全自动化与智能部分自动化如果经济上可行，完全自动化通常是所有自动化工作的目标。在分析测量技术领域，由于环境条件和安全要求，还存在子过程无法集成到复杂系统中的额外问题。例如，由于产生有毒气体而导致的微波消解需要适当的安全预防措施，例如在特殊通风橱下工作。为了在这种复杂的过程中实现完全自动化，使用移动机器人是一个显而易见的选择。这些可以接管部分自动化系统之间的样品和实验室器具的运输。当前和未来的研究领域包括所用移动机器人的导航和定位问题以及碰撞检测和避免方法。这里有不同的方法，例如可以使用激光扫描仪、紫外线或红外线检测器。特别是，移动系统准确抓取和放置样品的策略对于确保安全、无污染的运输非常重要。这需要对机器人手臂的运动学进行广泛的描述，作为其编程的基础。进一步的发展包括将移动机器人的活动范围从纯粹的运输功能扩展到样品的操作可能性（集成机器人）[3]。通过移动系统准确抓取和放置样品的策略对于确保安全、无污染的运输非常重要。这需要对机器人手臂的运动学进行广泛的描述，作为其编程的基础。进一步的发展包括将移动机器人的活动范围从纯粹的运输功能扩展到样品的操作可能性（集成机器人）[3]。通过移动系统准确抓取和放置样品的策略对于确保安全、无污染的运输非常重要。这需要对机器人手臂的运动学进行广泛的描述，作为其编程的基础。进一步的发展包括将移动机器人的活动范围从纯粹的运输功能扩展到样品的操作可能性（集成机器人）[3]。自动化系统的数据处理和管理自动化的主要目标是提高分析过程的吞吐量。为了防止在评估收集的数据时出现瓶颈，需要合适的自动化数据评估方法。为了实现尽可能高的平台独立性，基于 Web 的解决方案是此处的首选方式。测量结果的评估还必须允许组合单个样品的不同测量数据 [4]。对于未知样品的分析测量，这还包括从不同的单独测量及其组合中提取相关信息，以对化合物进行唯一识别。另一个问题是自动化系统的管理。如果不可能有一个完整的自动化系统，但必须协调不同的子自动化系统（可能包括移动机器人作为运输系统），则需要使用分层组织的工作流管理系统。这需要新的工作流控制解决方案，允许将各种异构自动化 IT 系统与移动机器人控制系统集成。对于工作流规划，提供了一个数据基础架构，支持在主数据和流程数据管理以及数据访问方面的流程建模和执行。通过使用图形规划编辑器，从人体工程学的角度来看，灵活的工作流程建模成为可能。需要为工作流控制开发用于解释工作流模型的优化策略。此外，总结未来的分析实验室将以更高程度的自动化为特征。除了可以接管完整流程序列的全自动系统外，如果出于经济或安全考虑，具有自动化岛的分布式解决方案也将被使用。机器人，即使是移动形式，也越来越多地成为实验室人员在样品和实验室器具的运输和操作方面的支持者。这可以同时实现更高的吞吐量和高度的灵活性。自动化系统也将引起中小型公司的兴趣。作者Prof. Dr.-Ing.。克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）1, Priv.-Doz.工学博士。海蒂弗莱舍（Heidi Fleischer）2隶属关系：1罗斯托克大学生命科学自动化中心。德国罗斯托克；2罗斯托克大学自动化研究所，德国罗斯托克个人简历Kerstin Thurow是罗斯托克大学（德国）生命科学自动化中心主任。她于 1995 年毕业于慕尼黑路德维希马克西米利安大学，并于 1999 年在罗斯托克大学获得测量与控制工程专业的资格证书。自 1999 年以来，她一直担任自动化技术/生命科学自动化领域的教授。研究领域包括机器人技术、移动机器人技术以及数据处理和管理领域。Thurow 教授发表了 200 多篇论文。她是汉堡科学院的创始成员和德国工程科学院 (acatech) 的成员。Heidi Fleischer是罗斯托克大学生命科学自动化中心“生命科学自动化 - 过程”研究领域的负责人。她在罗斯托克大学学习信息技术/计算机工程并获得博士学位。2011 年在这里。Fleischer 于 2016 年获得资格，并获得了“测量和自动化技术”领域的 Venia Legendi。她的研究领域包括用于分析研究的样品制备过程的自动化。原载：威利分析科学 Future Lab – The Automated Laboratory of the Future供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong 仪器信息网讯 /strong 仪器是人们的好帮手，在近来肆虐的新冠肺炎病毒的防治中，仪器更发挥着重要的检测辅助作用，可没想到，这个好帮手有时也会“逆反”，成为威胁人类的辐射隐患。近日，俄罗斯符拉迪沃斯托克海关传出消息，海关工作人员在符拉迪沃斯托克港口检查站发现八台放射性危险仪器，其辐射超标达95倍。 /p p style=" text-align: justify " 　　据悉，放射源位于一批准备出口的废钢铁中。这些放射性危险物是指针式测量仪，总重量超过21公斤。其表面伽马辐射水平达3-10微西弗/时。此外，在物体表面还发现了贝塔放射性核素污染。”符拉迪沃斯托克海关代表表示，这已经是是过去三年来，第9次在出口批次的废钢铁中发现放射源。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 据了解，辐射污染会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能,严重的还会诱发癌症、并会加速人体的癌细胞增殖。同时还会影响人们的生殖系统主要表现为男子精子质量降低,孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 最著名的辐射超标的惨剧应该就是前苏联切尔诺贝利核辐射事故案，事故造成了近8万人死亡，损失高达两千亿美元，辐射所涉及的地区，至今荒无人烟，静谧如鬼城。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify " 目前这批辐射超标的危险仪器已移交专门组织进行填埋。 /p

对称性是影响物理系统各项性质的一个基础因子。由于维度的降低，原子层厚度的范德华材料是研究对称性调控量子现象的天然平台。二维层状磁体材料中，磁序是对称性调控的一个额外自由度。有鉴于此，近期，美国华盛顿大学的许晓栋教授课题组在《自然-物理》杂志上发表了低温强磁场拉曼光谱研究单层与双层CrI3晶体材料磁振子的工作，验证了对称性在二维材料体系中对磁振子的实际影响。单层CrI3材料中存在两种自旋波（见图1），一种是面内声学模式，另一种是面外的光学模式。之前文章中理论预计该自旋波隙大约是0.3-0.4 meV（2.4-3.2 cm-1）, 原则上可被拉曼光谱探测到。图1. (a-b)单层CrI3材料的两种自旋波，a)面内声学模式，(b)面外光学模式；(c) 单层CrI3的反射磁圆二色性成像图（内置图左，单层CrI3的光学照片）； (d-f)单层CrI3的低温强磁场拉曼光谱数据，磁场分别为0T, -4T, 4T。图1d数据显示在无磁场时候，由于瑞利光的存在，拉曼光谱无法测到信号，而当施加强磁场时，低波数拉曼可以明显观测到拉曼信号（见图1e,1f）。并且通过分析，证实了测量得到的斯托克斯与反斯托克斯低波数拉曼信号完全符合光学选择定则。通过分析拉曼峰随磁场变化的数据（图2a-b），研究者发现拉曼峰位与磁场强度成线性关系，分析表明拉曼信号反应的是二维材料CrI3的磁振子信息。计算得到单层CrI3在无磁场时的自旋波隙是2.4cm-1 (0.3meV)，与理论预测完全吻合。而拉曼信号随温度升高（见图2c），信号强度越来越弱。图2. (a-b): 单层CrI3拉曼信号随磁场强度关系图。(c): 拉曼信号随温度变化图，磁场为-7T。(d): 单层CrI3中的光学选择定则示意图。图3. (a) 双层CrI3在6T下的拉曼光谱，(b): 双层CrI3拉曼信号随磁场强度关系图。(c): 双层CrI3拉曼光谱随磁场变化数据，在0.7T左右磁场有反铁磁与铁磁转变。双层CrI3与单层CrI3不同，双层CrI3中同时存在反铁磁与铁磁态。图3a是双层CrI3在6T磁场下的拉曼数据。双层CrI3在强磁场下表现类似铁磁态的单层CrI3，拉曼信号与磁场强度成线性关系（见图3b）。通过分析拉曼信号（见图3c）与磁圆二色性 (RMCD）信号，表明双层CrI3在在0.7T左右磁场有反铁磁与铁磁转变。文章中，作者使用了德国attocube公司的attoDRY2100低温恒温器来实现器件在低温度1.65K下通过磁场调控的低温拉曼光学实验。文章实验结果表明CrI3晶体是研究磁振子物理和对称性调控磁性器件的理想候选材料。图4：低振动无液氦磁体与恒温器—attoDRY系列，超低振动是提供高分辨率与长时间稳定光谱的关键因素。https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C377018.htm attoDRY2100+CFM I主要技术特点：+ 应用范围广泛: PL/EL/ Raman等光谱测量+ 变温范围：1.8K - 300K+ 空间分辨率： 1 μm+ 无液氦闭环恒温器+ 工作磁场范围：0...9T (12T, 9T-3T，9T-1T-1T矢量磁体可选)+ 低温消色差物镜NA=0.82+ 精细定位范围： 5mm X 5mm X 5mm @ 4K+ 精细扫描范围：30 μm X 30 μm@4K+ 可进行电学测量，配备标准chip carrier+ 可升到AFM/MFM、PFM、ct-AFM、KPFM、SHPM等功能 参考文献：[1] Xiaodong XU et al, Direct observation of two-dimensional magnons in atomically thin CrI3, Nature Physics, (2020)

脂质纳米颗粒（Lipid nanoparticles, LNPs）是一种具有均匀脂质核心的脂质囊泡，因其高包封率和高转染效率等特点，广泛用于核酸等药物的递送，目前 Moderna、CureVac和BioNTech等mRNA 疫苗企业研发的预防新型冠状病毒肺炎（COVID-19）mRNA 疫苗均采用了LNPs递送技术。LNPs 是一种多组分脂质递送系统，通常包括阳离子/可电离脂质、中性磷脂（辅助性脂质）、胆固醇以及聚乙二醇化脂质（PEG-脂质），如图1所示。阳离子/可电离脂质是LNPs系统实现递送功能的关键，由于LNPs带正电，能够吸引带负电的mRNA，并结合在LNPs内部，可以避免被溶酶体降解，提高mRNA在体内的稳定性。LNPs的各种组分的准确含量和配比是脂质纳米颗粒的形成和稳定的重要影响因素，如磷脂和胆固醇能够稳定LNPs结构，聚乙二醇化脂质能够延长LNPs在生物体内的循环半衰期。因此，分析和监测LNPs制备过程的脂质载体是控制LNPs质量的关键，能够保证脂质纳米颗粒的形成并提高其稳定性。由于LNPs的主要四种组成组分的结构中不含明显的紫外吸收基团，在传统的紫外检测器上没有或具有较低的响应信号，因此高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）和拉曼光谱技术（Raman spectra）是LNPs研发和生产中常用的分析技术，本文对这两种常用的脂质纳米颗粒分析技术进行简要介绍。图1. mRNA脂质纳米颗粒示意图1. 高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）1.1 技术原理：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD）将高效液相色谱与蒸发光散射通用检测器联用，其中蒸发光散射检测器（evaporative light scattering detector，ELSD）是20世纪90年代出现的通用型检测器。其工作原理如图2所示，被分析对象经过色谱分离后，随流动相从色谱柱流出，流出液引入雾化器与通入的气体（常为高纯氮，也可是空气）混合后喷雾形成均匀的微小雾滴，经过加热的漂移管，蒸发除去流动相，被分析组分形成气溶胶，然后进入检测室，用强光或激光照射气溶胶，产生光散射，最后使用光电二极管检测散射光。图2. 蒸发散射检测器（ELSD）的部件及原理[3]1.2 技术特点：高效液相色谱-蒸发光散射联用技术（HPLC-ELSD），采用的蒸发光散射检测器能够检测不含发色团的化合物，非常适合紫外检测响应信号不佳的半挥发性及非挥发性化合物的分析，它对各种物质有几乎相同的响应，但其灵敏度通常较低，尤其对于有紫外吸收的组分其灵敏度较紫外检测器约低一个数量级，高效液相色谱-蒸发光散射联用技术较适用于氨基酸、脂肪酸、聚合物、脂质、生物载体以及无紫外吸收的辅料的分析。1.3 分析仪器：第一台ELSD是由澳大利亚的Union Carbide研究实验室的科学家开发，距今已经数十年。目前ELSD通常与液相色谱配套使用，主流液相色谱品牌均可配备。该类设备国内外均有生产，如国内的上海通微ELSD-UM5800Plus蒸发光散射检测器、美国安捷伦1260 II 蒸发光检测器、岛津ELSD-LT III 蒸发光检测器、沃特世2424 蒸发光检测器、美国奥泰（Alltech）蒸发光散射检测器ELSD 6100等。2. 拉曼光谱技术（Raman spectra）2.1 技术原理：拉曼光谱法研究化合物分子受光照射后所产生的非弹性散射-散射光与入射光能级差及化合物振动频率、转动频率间关系。拉曼光谱采用激光作为单色光源，将样品分子激发到某一虚态，随后受激分子弛豫跃迁到一个与基态不同的振动能级，此时，散射辐射的频率将与入射频率不同。这种“非弹性散射”光被称之为拉曼散射，频率之差即为拉曼位移（以 cm-1 单位），实际上等于激发光的波数减去散射辐射的波数，与基态和终态的振动能级差相当。频率不变的散射称为弹性散射，即瑞利散射：如果产生的拉曼散射频率低于入射频率，则称之为斯托克斯散射；反之，则称之为反斯托克斯散射。实际应用中几乎所有的拉曼分析均为测量斯托克斯散射。2.2 技术特点：拉曼光谱技术具有快速、准确、不破坏样品的特点，样品制备简单甚至不需样品制备。谱带信号通常处在可见或近红外光范围，这也意味着谱带信号可以从包封在任何对激光透明的介质（如玻璃、石英或塑料）中或将样品溶于水中获得。拉曼光谱能够单机、联机、现场或在线用于过程分析，可适用于远距离检测。现代拉曼光谱仪使用简单，分析速度快（几秒到几分钟），性能可靠。因此，拉曼光谱与其他分析技术联用比其他光谱联用技术从某种意义上说更加简便，适合对药用辅料，以及脂质纳米颗粒的形态和组成成分的分析[4]。2.3 分析仪器：拉曼光谱仪器在实验室台式/在线和现场便携/手持仪器两个方向上呈现了多元化的发展。实验室仪器追求更高性能，目前常用的实验室拉曼光谱仪主要包括国内卓立汉光Finder微区激光拉曼光谱仪、港东科技LRS-4S显微拉曼光谱仪、奥谱天成 ATR8300自对焦显微拉曼成像光谱仪、日本HORIBA LabRAM HR Evolution高分辨拉曼光谱仪 、LabRAM Soleil 高分辨超灵敏智能拉曼成像仪、英国雷尼绍（Renishaw）inVia Oontor显微拉曼光谱仪、赛默飞DXR 3xi 显微拉曼成像光谱仪等。便携式与手持式小型拉曼光谱仪致力于现场检测，在快速检测方面得到应用，如国内南京简智的SSR-5000便携式拉曼光谱仪、奥谱天成ATR6600手持式拉曼光谱仪、鉴知技术(同方威视) RT6000S手持拉曼光谱仪、美国必达泰克i-Raman Prime高通量便携拉曼光谱仪、美国海洋光学ACCUMAN (SR-510 Pro)便携拉曼光谱仪、美国赛默飞First Defender RM手持拉曼等。3 应用实例分享3.1 采用HPLC-ELSD技术定量7种脂质有研究人员基于HPLC-ELSD技术建立同时定量7种脂质类成分的分析方法[5]，包括阳离子脂质CSL3和DODMA、胆固醇Chol、磷脂DSPC和DOPE、亲水性聚合物脂类PolyEtox和DSPE-PEG2000，这7种脂质在高效液相色谱的C18 色谱柱上能够实现良好分离，见图3。通过分析4种不同脂质成分（CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DSPC、CSL3/Chol/PolyEtOx/DSPC和CSL3/Chol/DSPE-PEG2000/DOPE）以及不同脂质比的LNPs配方，评估了HPLC- ELSD方法在脂质定量中的适用性，同时发现LNPs中各类脂质在透析纯化后等比例损失了约40 %，这提示纯化步骤后脂质定量的重要性，该方法可以用于优化LNPs的配方和最终质量控制。图3. HPLC-ELSD方法检测到的7种脂类混合标准溶液的色谱图[5]3.2 采用拉曼光谱技术研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列脂质纳米颗粒（LNPs）表面电荷的极性和密度能够影响静脉内给药的免疫清除和细胞摄取，从而决定其递送到靶标的效率，有研究人员采用不同配比的带负电荷脂质的抗坏血酸棕榈酸酯（AsP）和磷脂酰胆碱（HSPC）制备了AsP-PC-LNPs。采用DXR拉曼显微镜在50-3500 cm的位移范围内测定AsP/HSPC不同配比（4%，8%和20% w/w）的拉曼光谱。其中在位移1101cm-1和1063 cm-1处峰的强度比（I1101/I1063）和 1101cm-1和1030 cm-1处峰的强度比（I1101/I1030）均表示脂肪链C-C骨架的紊乱程度。由图4和图5可知，当AsP/HSPC比值分别为4%和8%（w/w）时，与仅含HSPC组无显著差异，而当AsP/HSPC比值增加到20%（w/w）时，两组峰强度均比下降，即过量的AsP增强了AsP-PC水合物中的脂肪链排序。在拉曼位移717cm−1处是C-N 的伸缩振动，随着AsP/HSPC比值逐渐增加，超过8%（w/w）时717cm−1处拉曼位移略有红移。当AsP/HSPC比值继续增加到20%（w/w）时，717cm−1处拉曼位移略微蓝移，结果表明低比例的AsP（≤8%，w/w）使极性的HSPC排列略无序和松散，而过量的AsP使极性的HSPC排列有序，进一步验证了拉曼光谱是研究脂质纳米颗粒骨架和空间排列的有力手段。图4 具有不同AsP比例的AsP-PC-LNPs的拉曼光谱图5 不同AsP比例的AsP-PC-LNPs拉曼光谱I1101/I1063和I1101/I1030的强度比4.小结与展望LNPs在疫苗、核酸等基因治疗等生物技术药物研发方面发挥着重要作用，LNPs中各类脂质配方的组成和配比，影响着疫苗等生物技术药物的稳定性、有效性、安全性。因此选择合适的分析技术，建立可行的分析方法，确保疫苗等生物技术药物中LNPs载体质量与稳定性，具有重要意义。参考文献：[1] Verbeke R, Lentacker I, De Smedt S C, et al. Three decades of messenger RNA vaccine development[J]. Nano Today, 2019, 28: 100766.[2] Karam M, Daoud G. mRNA vaccines: Past, present, future[J]. Asian Journal of Pharmaceutical Sciences, 2022, 17(4): 32.[3] Magnusson L E,Risley D S, Koropchak J A. Aerosol-based detectors for liquid chromatography[J]. Journal of Chromatography A, 2015, 1421: 68-81.[4] Fan M, Andrade G F S, Brolo A G. A review on recent advances in the applications of surface-enhanced Raman scattering in analytical chemistry[J]. Analytica chimica acta, 2020, 1097: 1-29.[5] Mousli Y, Brachet M, Chain J L, et al. A rapid and quantitative reversed-phase HPLC-DAD/ELSD method for lipids involved in nanoparticle formulations[J]. Journal of pharmaceutical and biomedical analysis, 2022, 220: 115011.[6] Li L, Wang H, Ye J, Chen Y, et al. Mechanism Study on Nanoparticle Negative Surface Charge Modification by Ascorbyl Palmitate and Its Improvement of Tumor Targeting Ability[J]. Molecules. 2022 27(14):4408.

据Analytical Chemistry报道，美国罗斯托克大学(University of Rostock)的Johannes Passig, Julian Schade, Markus Oster and Ralf Zimmermann研制成功一种可同时检测单个颗粒中的多环芳烃和无机成分的新型气溶胶质谱仪。　　单个气载微粒的在线研究对气溶胶化学具有重要作用，将有助于揭示环境气溶胶在地球气候中的作用，以及评估空气污染对当地和特定健康的风险。特别相关的是，燃烧过程产生的多环芳烃(PAH)与急性和长期健康影响相关。通常，在线单粒子分析是在双极质谱仪中应用激光解吸/电离(LDI)，通过检测正离子和负离子来揭示元素成分和有限的分子信息。已经开发了从单个颗粒中检测多环芳烃的方法，但是在这种情况下， LDI产生的颗粒分类和来源分配的元素信息均被丢失。为此，作者提出了一种新型的激光解吸和电离方法，从相同的单个粒子中提供PAH分布和无机组分。试验测量表明，该技术能够以新的直接方式揭示气溶胶中的单颗粒PAH分布(混合状态)及其对特定污染源的分配。　　据称，结合气相色谱(GC)，该方法可用于复杂环境样品的综合痕量分析。　　引自：A new aerosol mass spectrometer for simultaneous detection of polyaromatic hydrocarbons and inorganic components from individual particles. Analytical Chemistry. 89. 10.1021/acs.analchem.7b01207　　原文可参阅下列网址：　　　　　　https://www.researchgate.net/publication/317291558_A_new_aerosol_mass_spectrometer_for_simultaneous_detection_of_polyaromatic_hydrocarbons_and_inorganic_components_from_individual_particles　　符斌供稿

产品介绍：RM5是爱丁堡全新推出适用于科研及分析工作的高端显微拉曼光谱仪！这是一款紧凑型全自动显微拉曼光谱仪，可满足高端科研及分析工作的需求。RM5具有市场上独一无二的真共焦设计，能实现超高的光谱分辨率、空间分辨率和灵敏度。产品特点：1. 独特的真共聚焦设计—可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔，使系统具有更高的图像清晰度，更好的荧光背景抑制，且可根据应用进行灵活优化；2. 集成式窄带宽拉曼激光器—多至三个软件自动控制的激光器，使用方便，稳定性高，占用面积小；3. 5位光栅塔轮—具有无与伦比的光谱分辨率1.4cm-1 （FWHM），可在50cm-1-4000cm-1 的全光谱范围内进行优化；4. 集成式探测器—可同时配置两个探测器，包括高效CCD、EMCCD和InGaAs阵列检测器，用于降低噪声，加快扫描速度、提高灵敏度和拓展光谱范围；5. 内置标准物质和自动校准功能—确保该系统始终可以获得高质量数据6. 4位拉曼滤光片塔轮—全自动陷波滤光片和边缘滤光片，自动匹配不同的拉曼光谱范围和激光波长；7. Ramacle?软件—功能强大的软件包，包含所有的系统控制、数据采集和分析，且易于升级；8. 高性能显微镜—兼容所有最新附件RM5配置灵活，支持包括Mapping功能 、全自动样品台、偏振拉曼以及外置相机等多种附件和功能的实现，并且均可通过Rmancle软件直接控制（包括设置，测试及数据分析等）。核心技术参数：1. 光谱分辨率1.4cm-12. 光谱覆盖范围：50cm-1-4000cm-13. 焦长：225cm4. 空间分辨率低至1μm5. 最低波数：＜50cm-1应用领域：生命科学化学制药高分子材料纳米材料化妆品半导体艺术文物法医学地质学等创新点：RM5是一款拓展性及灵活性最强的紧凑型显微拉曼光谱仪： -具有独特的真共聚焦设计，可调狭缝结合多位置可调的共焦针孔，使系统具有更高的图像清晰度，更好的荧光背景抑制，且可根据应用进行灵活优化；共焦针孔有超过10档以上可供选择, 全电脑控制，使系统针对不同样品具有更高的灵活性 -最多可配置5块不同光谱色散的光栅，用户可以根据样品散射波数范围以及分辨率要求不同，具有更多的光栅选择。 -最多可配置3个激光器，匹配自动切换4位激光滤波器，除了常规低波数斯托克斯拉曼散射测试之外，还可同时配置限波滤光片，进行反斯托克拉曼散射测试。 -最多可配置2个探测器，在标配一个探测器的前提下，RM5预留第二个检测器端口，根据需求灵活选择EMCCD、InGaAs等探测器，实现快速拉曼成像及近红外区拉曼散射测试。 -自动化程度高，所有光学元件均为软件控制切换，无需手动切换。 -使用一体式光学底板设计，可以更好地保证仪器整体的稳定性。 英国爱丁堡仪器一体化全自动显微共聚焦拉曼光谱仪RM5

南京航空航天大学近日在中国政府采购网发布2022年4-10月仪器采购意向，总采购预算金额约4156万元，采购仪器类型包括飞行器半物理仿真试验系统、集成电路信号发生及频谱分析系统、集成电路精密信号采集与通信分析平台、快速扫描探针显微镜、场发射高分辨透射电子显微镜、综合物性测量系统、相干反斯托克斯拉曼光谱测温系统、电液伺服疲劳实验机、旋转试验器、多能场复合加工构件材料高温性能形貌快速测试设备、微区光谱分析系统、彩色多普勒超声诊断系统、纳尺度深刻加工系统。多数仪器预计采购时间集中在4月，其次为6月、7月和10月。南京航空航天大学创建于1952年10月，是新中国自己创办的第一批航空高等院校之一。1978年被国务院确定为全国重点大学；1981年经国务院批准成为全国首批具有博士学位授予权的高校；1996年进入国家“211工程”建设；2000年经教育部批准设立研究生院；2011年，成为“985工程优势学科创新平台”重点建设高校；2017年，进入国家“双一流”建设序列，现有航空宇航科学与技术、力学、控制科学与工程三个学科入选第二轮“一流学科”建设名单。学校现隶属于工业和信息化部。2012年12月、2021年4月，工业和信息化部、中国民航局先后签署协议共建南京航空航天大学。2018年12月，工业和信息化部、教育部、江苏省共建南京航空航天大学。学校现设有18个学院和192个科研机构，建有国家（级）重点实验室3个、国防科技工业创新中心1个、省部共建协同创新中心1个、国家地方联合工程实验室1个、国家工科基础课程教学基地2个、国家基础学科拔尖学生培养基地1个、国家级实验教学示范中心4个。南京航空航天大学2022年4-10月仪器采购意向盘点序号采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1飞行器半物理仿真试验系统A030808-试验专用设备详见项目详情158.32022年4月2集成电路信号发生及频谱分析系统A02110205-集成电路参数测量仪详见项目详情3962022年4月3集成电路精密信号采集与通信分析平台A02110205-集成电路参数测量仪详见项目详情4982022年4月4快速扫描探针显微镜A02100301-显微镜详见项目详情2002022年4月5场发射高分辨透射电子显微镜A02100301-显微镜详见项目详情8202022年4月6综合物性测量系统A02100406-波谱仪详见项目详情4702022年4月7相干反斯托克斯拉曼光谱测温系统A02100304-光学测试仪器详见项目详情2862022年4月8电液伺服疲劳实验机A02100501-金属材料试验机详见项目详情1652022年4月9旋转试验器A02100501-金属材料试验机详见项目详情2642022年4月10多能场复合加工构件材料高温性能形貌快速测试设备A021004-分析仪器详见项目详情2752022年4月11微区光谱分析系统A02100304-光学测试仪器详见项目详情1102022年6月12彩色多普勒超声诊断系统A032005-医用超声波仪器及设备详见项目详情1902022年7月13纳尺度深刻加工系统A02050907-金属切割设备详见项目详情3242022年10月

作者：Sophie编辑：Joanna对于太阳能转换器件和生物成像应用程序来说，使用发射近红外光、具有显著斯托克斯位移且再吸收损失小的材料非常重要。近期新加坡国立大学化学系便合成了这样一种新型材料——四元混合巨壳型量子点（InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS）。这种新型量子点可以实现显著斯托克斯位移，且光致发光量子效率可达25%，非常适合应用于太阳能及生物领域。Tips: 斯托克斯位移是指荧光光谱较相应的吸收光谱红移（斯托克斯位移=发射波长-吸收波长）。斯托克斯位移越大，荧光太阳能光电转换效率越高。图片来源于网络 单锅连续注射&结构比例控制合成新型量子点的关键新加坡国立大学使用单锅连续注射的方法来合成该量子点。四元混合巨壳型量子点结构主要成分由内到外比例为1: 50: 37.5: 37.5合成过程分为4步，由内向外，依次为：1. 合成该量子点InAs内核2. 向InAs核反应容器中注射As前驱体溶液、醋酸锌和磷酸氢，完成第2层In(Zn)P壳层的合成3. 向反应体系注射Se前驱体溶液合成第3层ZnSe壳层4. 注射S前驱体溶液和醋酸锌完成ZnS壳层的合成四元混合巨壳型量子点合成过程图示合成过程中，研究人员会定时从反应容器中取出小部分溶液测量其紫外可见吸光度和光致发光特性来跟踪反应进程，并调整量子点间的结构比例。他们利用HORIBA高能量窄脉宽 Nanoled-440L皮秒脉冲激光光源对样品进行激发，在FluoroLog-3 荧光光谱仪上测试荧光寿命。在新的荧光光谱技术中，FluoroLog-3 系列荧光光谱仪配置CCD检测器新技术，实现快速动态荧光光谱检测，实现实时反应发光测试，分子相互作用的动态检测。新型量子点材料助力太阳能及生物应用用领域终合成的巨壳量子点，In(Zn)P壳层能够吸收400-780 nm的可见光，并将吸收后的能量传递到InAs内核，使其在873nm处发射，进而实现显著的斯托克斯位移和很小的吸收-发射光谱重叠；经统计计算，该量子点光致发光量子效率可达25%，这对于近红外发射器来说相当可观，且它在873nm的发射光与硅太阳能电池的光敏响应区匹配良好。并且这一新型量子点为可调色发光，不含有害金属。种种优点使得该量子点不仅非常适合应用于荧光太阳能领域用以提高光电转换效率；且在生物领域，该量子点也可作为荧光材料用于生物成像，给疾病的诊断和治疗带来巨大进步。该工作以“Large-Stokes-Shifted Infrared-Emitting InAs?In(Zn)P?ZnSe?ZnS Giant-Shell Quantum Dots by One-Pot Continuous-InjectionSynthesis”为题，发表于《Chemistry of Materials》。 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选择，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。

近日，德国新帕泰克最新发布了一款能够快速分析高浓度浑浊分散体的纳米粒度分析仪NANOPHOX CS。本款产品创新采用了PsB PCCS技术，不仅延续了PCCS技术上消除了高浓度体系检测时的多次散射影响，提高结果真实性、准确性的优点，还通过偏振分离散射技术将信噪比提高到一个新的水平，适用于更高的样品检测浓度，测试更快、重复性更高。基于动态光散射0.5-10,000 nm 纳米粒度分析仪动态光散射（DLS）基本原理由于分子的热运动，使得颗粒与溶剂分子产生碰撞并在溶液中做无规则的布朗运动；大颗粒运动慢，小颗粒运动快。动态光散射(DLS)仪器的实现就是利用颗粒的这种运动现象，将入射光照射到待测溶液中，随后与颗粒发生散射作用，再由探测器在一定角度上收集散射光光强信号。散射光光强随着颗粒的布朗运动发生波动，分析这些散射强度随时间的波动可确定颗粒的扩散系数，从而利用斯托克斯-爱因斯坦方程进行进一步分析，获得被检纳米溶液的粒度大小和分布。PCS与PCCS技术传统DLS仪器采用光子相关光谱(PCS)技术，无法避免高浓度测试下多重散射带来的结果偏差问题，往往需要大量稀释，因此样品准备工作往往非常耗时且容易出错，同时稀释也会导致样品的粒度分布和稳定性发生变化。光子交叉相关光谱(PCCS)技术采用双光束设计，通过相关处理获得单散射信号，从而提高了高浓度检测的准确性。交叉相关技术的应用允许了不受多重散射影响的粒度分析。通过测量不同浓度系列的100nm聚苯乙烯标准品悬浮液，我们可以直观地比较PCS与PCCS在可分析样品浓度上的差别：上图可见，PCS需要大量稀释后才能得到可靠的粒度结果，而PCCS在样品浓度较高时就可获得正确的结果。PsB PCCS技术在光子交叉相关光谱(PCCS)技术的基础上，NANOPHOX CS创新设计的偏振分离后向散射PCCS技术(PsB PCCS)，实现了更高浓度以及更快速的纳米样品分析。在这项强大的技术中，垂直和平行的两束偏振激光束照射在同一个测量体积上，随后散射信号分别由对应的两个探测器接收，通过互相关处理获得粒度大小信息。偏振分离后向散射PCCS技术提供了一个新的信号质量水平，增强被测颗粒的单散射信号，显著提高信噪比，从而获得更加准确和重复的分析结果。PsB PCCS帮助NANOPHOX CS实现高于PCCS技术100倍以上的浓度检测， 同时测试时间缩短10倍以上，让高浓度样品在原始状态下直接进行分析成为可能，为高浓度体系的研究提供科学依据。高浓度纳米激光粒度仪NANOPHOX CS应用案例——油墨面对油墨分析，挑战不仅来自样品的高不透光性，还来自对聚集体的高分辨率，正确的粒度分析结果有助于油墨质量与稳定性的确认：NANOPHOX CS适合测量亚微米到纳米范围内油墨中颜料颗粒的大小： ● 原液检测，避免稀释可能导致的油墨变化或引入杂质等 ● 缩短分析时间，无需样品制备过程，轻松检测 ● 智能软件操作，全自动化参数和可测量性检查 ● 多峰敏感，区分原生颜料产品与聚集体总结分析结果的准确性与科学性是研究、制造的基础，高浓度纳米体系保持原始状态的分析显然更具意义。NANOPHOX CS的上市，将进一步助力纳米产品的研究、开发与质量控制。

有用的工具还是小玩具？• 克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）关于协作机器人的炒作真的有道理吗？Thurows 为您提供了她对该主题的看法。我们目前正在经历一场真正的协作机器人炒作。像谷歌这样的搜索引擎现在提供超过 861,000 个结果。今天每个人都在谈论协作机器人，他们对实验室自动化的兴趣也越来越大。但什么是协作机器人？它们是实验室自动化中真正有用的工具还是只是一个不错的玩具？“cobot”一词是“collaborative robot”的缩写，基本上是指在生产过程中不脱离人类，而是与人类一起工作的工业机器人。在 1997 年的专利中，JE Colgate 和 MA Peshkin 对协作机器人的定义如下 [1]： “一种在人与计算机控制的通用机械手之间进行直接物理交互的装置和方法”协作机器人的出现是经典工业机器人的重大进一步发展，它们通常完全独立于人工作。通过集成众多提高安全性的传感器（例如，在接触障碍物时关闭），协作机器人可以靠近人类工作或直接与人类一起工作。因此，可以省去昂贵的保护装置，例如外壳或光栅/光幕。标准 ISO 1028 第 1/2 部分以及 ISO / TS 15066 的当前版本也定义了协作机器人的安全要求 [2]、[3]、[4]。协作机器人将机器人的经典优势（如动力、高精度和可重复性和耐力）与人类特征（如经验、创造力或总体概况）相结合，开辟了全新的可能性和应用。合作？即使“cobot”一词源自协作一词，但人与机器人之间真正的协作也只是最接近的协作形式。人类和机器人在没有庇护所的情况下近距离工作的共存是最常见的，但人类和机器人不共享工作空间。如果人类和机器人共享一个工作空间，我们就称之为合作。这可以是例如转移站，人们转移零件、工件或样品，以便机器人可以拾取它们。人类和机器人在公共空间工作，但工作时间不同。最接近的操作模式是协作，其中人类和机器人同时在零件/工件上工作（尽管两者执行不同的任务）。近年来，许多协作机器人进入市场，最初以更通用的名称“轻型机器人”命名。Kuka、Universal Robots、ABB、Rethink、Kawasaki、Yaskawa、Franka Emika 或 Denso 等公司如今提供众多系统。协作机器人在实验室自动化中有多重要？由于其轻质结构，它们具有许多优点。实验室应用通常没有传统工业领域中存在的负载能力要求。传统的工业机器人通常在实验室中设计过度。这也对机器人系统的价格产生了重大影响。现代协作机器人是功能强大的系统，其特点还在于价格适中。可能省略安全外壳和光栅也是一个优势。因此，基于协作机器人的自动化系统占用的空间更少，并且还允许更灵活地使用集成的子组件，例如光学读取器、离心机或分析测量系统（GC、LC、MS），如果它们未在机器人过程中使用的话。但是协作机器人真的可以在实验室中以协作方式使用吗？不太可能。机器人和人类一起完成一项特定任务的流程数量可能非常少。很难想象移液、称重、摇动、提取或记录测量值等经典实验室工作将由人类和机器人一起处理。合作与共存仍然是可能的合作形式。在后者中，协作机器人用于自动化系统，其中在以前的概念中使用了经典的工业机器人。自动化的总体概念没有改变。由于成本较低，样品制备和测量技术的自动化现在可以在以前由于成本原因没有使用自动化的新领域实现。这使得实验室过程的自动化对中小型公司和研究机构来说越来越有趣和负担得起。在这里，灵活的全自动系统（自动化生产线）将成为关注的焦点，以便能够以更优惠的价格处理更多的样品。但需要注意的是，并不是所有的机器人都配备了合适的控制软件。软件组件可以从外部公司购买或必须在内部开发。根据任务的范围，可能会产生相当大的成本。更多协作机器人——更多问题？由于协作机器人的成本低，原则上也可以设想为不同的实验室设备配备机器人。特别是在测量系统、液体处理系统、振动器、加热器和其他实验室设备的情况下，这些设备可以充当传输单元，并将人工放置的样品输送到相应的设备，或者在相应的处理时间结束后再次取出它们已到期。这对应于合作模式，将使实验室工作变得相当容易。现有的实验室环境和结构可以得到很大程度的保留，不需要进行大规模的改造。使用此方法需要考虑几件事情。如果很多实验室设备要配备机器人，需要的协作机器人数量多，投资和维护成本高。然而，最大的问题是系统的控制。需要上级控制系统，特别是如果必须在多个站点处理样品并且必须管理和控制多个机器人和实验室设备。根据所需的选项范围和灵活性，这些工作流管理系统可能很快变得非常广泛，因此也很昂贵。概括那么当前的协作机器人炒作真的有道理吗？协作机器人是经典工业机器人的合理和合乎逻辑的进一步发展。它们的可能用途和使用类型（共存、合作、协作）在很大程度上取决于各自的应用。在实验室自动化领域，由于任务和要求，前两种可能性在未来几年肯定会盛行。在合作领域，一种特殊形式的协作机器人对不同的实验室站和站之间的运输很有意义：移动机器人。它们既可以只实现不同站点之间的传输任务，也可以接管向各个实验室设备供应样品。这可以限制所需机器人的总数。然而，对工作流程管理系统的要求仍然存在，并且因流动部分而额外增加。移动机器人目前被用于自动化领域。由于成本高（与经典工业机器人相比），它们还不是真正的替代品。参考文献：[1] Colgate, J. E. Peshkin, M. A.: Cobots. US Patent US 5952796 A. 14.09.1999 (https://www.google.com/patents/US5952796 )[2] ISO 10218-1:2011-07 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 1: Roboter2011-0[3]DIN EN ISO 10218-2:2012-06 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 2: Robotersysteme und Integration (ISO 10218-2:2011)[4]DIN ISO/TS 15066:2017-04 DIN SPEC 5306:2017-04 Roboter und Robotikgeräte - Kollaborierende Roboter (ISO/TS 15066:2016)关于作者克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）生命科学自动化中心，罗斯托克大学，罗斯托克，德国Kerstin Thurow 学习化学，并于 1995 年获得慕尼黑路德维希马克西米利安大学的博士学位。1999 年，她获得了测量和控制工程专业的资格。同年，她被任命为罗斯托克大学工程学院“实验室自动化”教授。自 2004 年以来，她一直担任罗斯托克大学“自动化技术/生命科学自动化”的主席，并且是生命科学自动化中心（罗斯托克大学）的主任。她的研究课题包括生命科学过程的自动化、机器人技术、移动机器人技术以及系统集成和系统工程。原载：威利分析科学 Cobots in the Analytical Laboratory供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

2009年10月18日-20日，受中国物理学会光散射专业委员会委托，由郑州大学承办、楚雄师范学院协办的“第十五届全国光散射学术会议”在郑州成功召开。本次会议共收到反映近年来在光散射领域取得最新进展和成果的国内外投稿200余篇，来自德国、美国、俄罗斯、新加波、台湾、香港和中国大陆等70家多单位300余人出席了本次会议。　　 　　会议现场 　　会议由郑州大学物理工程学院梁二军教授负责组织筹备并担任会议主席。　　 　　第十五届全国光散射学术会议主席、郑州大学物理工程学院梁二军教授 　　郑州大学副校长高丹盈教授参加了开幕式并向与会专家们介绍了郑州大学的基本发展情况。郑州大学的光散射研究主要是在物理工程学院。物理工程学院目前有凝聚态物理国家重点学科、材料物理教育部重点实验室、离子束生物工程河南省重点实验室等。此次会议在郑州大学举办可以很好地增进全国光散射学者学术交流、促进郑州大学在光散射方面的科学研究，最后并预祝大会圆满成功。 　　郑州大学副校长高丹盈教授 　　中科院大连化物所学术委员会主任李灿院士 　　全国光散射专业委员会主任、中科院大连化物所学术委员会主任李灿院士致开幕辞。李灿院士指出我国近几年在光散射方面的研究有很大的进展，光散射会议出席人数不断增加，报告涉及内容也非常广。　 　　会议邀请了国内外知名学者就有关学术领域的前沿热点问题作大会报告，如：《Journal of Raman Spectroscopy》杂志主编、德国Würzburg大学物理化学研究所所长W. Kiefer教授，《Spectrochimica Acta》杂志主编、《Vibrational Spectra and Structure》系列著作主编、美国密苏里堪萨斯大学化学与地质科学学院James R. Durig教授，厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室主任田中群院士，国家973首席专家、中国科学院物理研究所徐红星研究员，北京大学刘忠范教授，武汉大学胡继明教授等应邀在会上作了大会报告。 　　《Journal of Raman Spectroscopy》主编、德国维尔茨堡大学物理化学研究所所长W. Kiefer教授 　　在会上，W. Kiefer教授介绍了几种飞秒相干四波混频光谱技术在拉曼光谱领域的方法和应用、总结了一些非常看好的非线性相干光谱技术，包括飞秒受激拉曼光谱技术、飞秒拉曼诱导克尔效应光谱技术、飞秒相干反斯托克斯拉曼光谱技术等。这些工作大部分都是在其本人之前所在的飞秒实验室完成的。W. Kiefer教授综述了非线性相干技术的一些最新发展，尤其是相干反斯托克斯-拉曼散射从原理到应用已经成熟，并且已经在生物、物理、化学以及材料等领域显示出广泛应用前景。特别是简易、小型化的双色单光束显微相干反斯托克斯拉曼散射仪器已在实验室研制成功，可望在近期实现商业化和广泛应用。　 　　厦门大学田中群院士 　　厦门大学田中群院士做了题为“表面增强(SERS)能否成为通用性很强的技术”的报告。SERS是基于纳米尺度的现象，而且目前所了解到的只有Au、Ag和Cu等少数金属能够使其产生SERS现象，其普适性受到了限制。田中群院士所在的课题组利用“核-壳”结构的纳米粒子来增强被测物质的拉曼信号。具体是在金纳米粒子表面包裹一层氧化硅壳，这样金核可以产生一个很大的表面增强效应，氧化硅壳可以控制从核到研究表面分子的距离，这样可以保证过程中不被核本身所干扰。这种核壳结构很容易制备并覆盖在各种形貌和各种材料表面上。新的方法被命名为“Shelled-nanoparticle-enhanced Raman spectroscopy”(SNERS)。　　 　　北京大学刘忠范教授 　　低维sp2碳材料包括0维的富勒烯、1维碳纳米管和2维的石墨烯，这些材料在过去25年来受到广泛关注。由于具有高载流子浓度、杰出电学性能，sp2碳材料很有可能替代硅器件克服在小型化方面所遇到的挑战。刘忠范教授在sp2碳材料器件方面从事了十多年基础研究，在研究过程中拉曼光谱被广泛应用，并发挥了重要作用。 墙报展示　 　　本次会议讨论内容涵盖分子光谱理论研究、线性和非线性拉曼散射、布里渊散射、瑞利散射、红外、紫外-可见吸收及荧光光谱、太赫兹时域光谱等在物理、化学、生物、材料科学、地学、考古、医药、环境、催化学及其它领域的基础理论与应用研究的最新科研成果。会议依照投稿人个人意向，采用“口头报告”和“墙报展示”两种方法进行学术交流。组委会还设立了“青年优秀论文奖”和“优秀墙报奖”，以表彰那些研究水平高、能突出展示研究内容要点、版面编排好、现场讲解清楚的报告和墙报。 　　另外，在此次会议上Renishaw、Horiba Scientific、赛默飞世尔科技、海洋光学亚洲分公司、布鲁克光谱仪器分公司、顶尖科仪(中国)股份有限公司、NT-MDT、必达泰克光电科技(上海)有限公司、先锋科技股份有限公司、香港电子器材有限公司、艾拓思实验设备(上海)有限公司等同样提供了精彩的报告。 　　拉曼光谱属于微弱信号，SERS现象被发现之后，关于拉曼表面增强方面的研究成为该研究领域的热点，此次会议也并不例外，涉及SERS的报告占了很大部分内容。拉曼技术和其他技术的联用，比如拉曼-原子力联用、拉曼和扫描电镜的联用都为这一技术注入了新的活力。SERS和TERS不仅仅在表面科学研究领域，而且在生命科学领域将具有很大的发展潜力。由中科院大连化物所李灿院士研制的紫外拉曼光谱仪也在这次会议上展示，这是我国首台自行研制的科研级拉曼光谱仪，预示着可能会改变我国科研用拉曼光谱仪完全依赖进口的局面。

虽然是德国一家初创型公司，但对于任何寻求医学植入物专业鉴定测试的公司来讲，innoproof都是家喻户晓的检测机构。innoproof创始人zietz博士和kluess博士在整形外科和创伤领域耕耘多年，拥有超过10年的经验，发表过众多研究成果，在德国北部的罗斯托克创立了innoproof。在罗斯托克大学担任副教授时，他们发现如果一家测试机构能够快速准确地响应医疗设备行业的严格测试需求，那么它将迎来前所未有的大好时机。因此在罗斯托克大学和当地政府的支持下，这两位创始人成立了innoproof，利用丰富的行业知识和多年科研经验，来满足客户对测试可追溯性，技术认证和获取测试知识的需求。应对挑战凭借在测试领域的良好声誉和蓬勃的市场需求，公司发展迅猛，计划采购新设备来扩展现有六台测试机的容量。“这两年，我们赢得的测试合同越来越大，现有六台测试机的使用率逐渐接近100%，基本上是在满负荷运行。”kluess博士说，“我们需要更多测试设备，来满足现有的测试速度和精度要求，这也是我们的立业之本”。innoproof专注于植入式医疗设备的疲劳测试。“我们现有的测试系统不是来自instron，但我们用过instron伺服液压设备。后来我们让英斯特朗和其他两家供应商报价，以便我们了解可用的产品”，zietz博士说。解决方案innoproof主要测试业务是乳房植入物测试，这项测试对动态测试机器要求极高，因为它要求对柔性样品进行载荷控制测试，需要具备良好的控制器性能和较大的测试行程。“我们知道instron electropuls以牙科植入物测试闻名，但真正打动我们的是它针对乳房植入物的专业测试”kluess博士说。innoproof团队曾利用e1000中测试过样品，实验室也装了一台e1000, 几分钟内就可完成一次测试。后来，他们将选择范围缩小到e1000或e3000。“真正打动我们的是英斯特朗与我们合作的诚意十足，一直积极地为我们寻找最佳解决方案，这让我们深信新设备可以安全独立地开展工作。”最后，尽管e1000满足所有测试要求，但innoproof还是为其实验室配备了e3000系统，因为e3000系统能为以后的测试工作提供更加灵活的条件。kluess博士说，“我们对electropuls的测试能力了如指掌，很显然，它可以轻松满足多种医疗设备的测试要求。”卓有成效英斯特朗当地的技术支持和服务工程师为innoproof提供了系统安装，调试和校准服务。“你们真是神速！你们交付系统的速度着实惊艳了我们！我们的e3000在下单几周后就调试成功并投入使用了”kluess博士说。“与instron合作，我们最看重的是从产品功能到安装交付，一切都超出了我们的期望。快速交付说起来很容易，但是英斯特朗真的实打实地做到了这一点。英斯特朗给我们最大的惊喜是机器调谐以后的效果，机器调谐更快速、更简单，而且测试速度和操作简易性令我相信系统可以按预期运行起来。我想应该这么说，使用electropuls最大的惊喜是一切都在意料之外，但在情理之中。”凭借这些新产能，innoproof的增长计划正在顺利进行，他们下一步将通过提供更多认证测试来巩固与客户的合作伙伴关系。

IE expo中国环博会开幕在即 会议日程公布 　　IE expo中国环博会主办方近日公布了即将于2012年3月7日至9日在上海新国际博览中心举办的中国环博会的出展公司以及环博会期间的各项活动的具体日程安排,在这其中我们可以看到德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)，城市污染控制国家工程研究中心(NERC)，同济大学等共同呈现的有关多个话题的行业论坛。还有凯发、陶氏、海德能、东丽、阿法拉伐、华都琥珀、吉宝、斯纳普、同臣环保、格兰富等也将会给我们带来他们最新的产品和技术方面的经验分享和讨论。 　　2012年IE expo中国环博会即将开幕，来自全世界的环保水处理公司将通过这个亚洲最大的行业交流平台向公众与媒体展示自己的最新产品和技术，有超过200家媒体记者将对展会进行报道，我们也期待IE 展能够给我们带来更多更好的产品展示和更劲爆的业界消息的公布。 　　现场发布会时间安排: 3月7日星期三 环境科学技术交流会 N5-M50会议室 携手德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)，城市污染控制国家工程研究中心(NERC)，同济大学，共同呈现 新型水/清洁水/清洁生产 14:00 – 16:30 主席： 戴晓虎 教授，博士，院长，环境科学与工程学院，同济大学，中国马丁• 瓦格纳 教授，博士，达姆施塔特工业大学，德国 14:00 - 14:20 中国清洁水：未来宜居城市的创新基础设施马丁• 瓦格纳 教授，博士，达姆施塔特工业大学，德国 14:20 - 14:40 污水处理的创新与技术发展 戴晓虎 教授，博士，院长，环境科学与工程学院，同济大学，中国 14:40 - 15:00 污泥消化液厌氧氨氧化中试研究甘一萍 教授，高级工程师，研发部主任，北京排水集团研发中心，中国 15:10 - 15:30 污水中营养物质回收陈银广 教授，环境科学与工程学院，同济大学，中国 15:30 - 15:50 汽车工业使用反渗透和超滤的水回用设施 – 一个比较研究Sugiarto Muljadi 博士，P.T. Tirtakreasi Amrita Water，雅加达，印度尼西亚 15:50 - 16:10 基于网络和GIS支持的地下水管理系统刘敏 博士，北京师范大学，中国 2012国际环保技术高峰论坛 N5-M51会议室 水处理节能技术优化解决之道 10:05 - 10:40 格兰富水泵产品介绍 平丽 女士， 高级系统工程师 ：张汉臣 先生，业务发展经理， 格兰富水泵 10:40-11:15 VERDERFLEX软管泵产品特点以及应用介绍Duncan Brown 先生, 全球销售总监，弗尔德工业集团，德国 11:15 - 11:50 全球范围内单螺杆泵革命性的创新 - PCM公司 M & C系列单螺杆泵的优势和应用 张庆琮 先生,中华区销售经理暨北亚区经理, 法国PCM泵业公司亚太总部，中国 13:00 - 13:40 我国泵技术的研究现状与发展展望施卫东 先生，二级教授、博士生导师、工学博士，副校长，常务副主任，江苏大学 ，国家水泵及系统工程技术研究中心 中国 13:40 - 14:20 膜法水处理技术的发展蔡邦肖 教授 所长总经理浙江工商大学食品与生物工程学院 膜科学与工程研究所浙江司大膜工程有限公司 中国 15:00 - 15:40 科技创新是解决工业废水深度处理和中水回用的关键-------江苏富士莱集团实现医化,造纸,钢管三个废水零排放的成功实践陈惠国 先生， 副总经理，总工程师，研究员级高工，江苏富士莱集团公司 中国 15:40-16:30 大讨论环节：专家问答：水处理工艺问题解决方案及难点解析 国际膜技术论坛 N5-M48会议室 11:00 - 12:00 如何控制工业水处理中的微生物污染 贺晓荣 博士，陶氏化学 13:00 - 14:00 耐氯脱色纳滤膜HYDRACoRe技术介绍 吉川浩志，日东电工集团/美国海德能公司RO系统特殊应用案例 孙程，日东电工集团/美国海德能公司 14:00 - 15:00 赛诺（Scinor）新一代TIPS法PVDF中空纤维膜及在工业废水和市政污水回用中的应用实例 王大新/张景隆 北京赛诺膜技术有限公司 15:00 - 16:00 高化学耐久性反渗透膜的研发与应用 沈彬蔚, 蓝星东丽膜科技（北京）有限公司 2012年第三届中国水质分析仪器发展论坛 N4-M45 会议室 13:40 - 14:10 水质预警领域的最新实践 14:10 - 14:40 污水厂精细化管理与节能减排 14:40 - 15:10 节能减排的经典产品应用 15:10 - 16:00 中国水质分析仪器卓越品牌颁奖及有奖提问 国际水和污水处理技术论坛 N3-M43 会议室 10:00 - 11:00 采用污水进行住房加热和制冷 格林贝格，华都琥珀以废热利用为核心的中温带式污泥干化技术 高颖博士，华都琥珀 11:00 - 12:00 废油/脂回收/油水分离/提炼（餐厨垃圾领域地沟油处理） 上海法莱美国际投资促进会 13:00 - 14:00 SBR污水生化处理技术在造纸废水中的应用韩志诚，高级工程师，上海市造纸学会 14:00 - 15:00 高级氧化-生化组合技术处理难降解有机废水及工程应用曹国民, 环境工程研究所 ， 华东理工大学 15:00 - 16:00 高盐难降解有机废水处理现状与进展 许振良博士、教授，化学工程研究中心，华东理工大学 16:00 - 17:00 污水泵站设计与运行建议李贵斌，中国区水泵和搅拌器产品经理，苏尔寿泵业 2012泵阀行业—技术交流会 2012泵阀行业—技术创新奖评选旨在通过表彰业界具有突出贡献的创新产品和领先技术，鼓励更多企业投入技术创新，以提高生产力、经济效益；给用户提供更大便利。 经过来自行业协会、科研院校组成的专家评委团的独立评选，最终将2012年度泵阀行业—技术创新授予19家企业的20项创新产品。 14:00 - 16:00 企业获奖技术交流会 展商演示会 N4-M45会议室 10:00 - 11:00 水联网™ -基于物联网的精细化管理技术服务体系 万众华 安恒环境科技（北京）股份有限公司 3月8日星期四 环境科学技术交流会 N5-M50会议室 携手德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)，城市污染控制国家工程研究中心(NERC)，同济大学，共同呈现 雨水 10:00 – 12:30 主席： Raju Rohde 博士，水力信息组长，Dorsch International Consultants GmbH，慕尼黑，德国张建频 副院长，上海市水务规划设计研究院，中国 10:00 - 10:30 流体动力学雨水模型的有效校准Raju Rohde 博士，水力信息组长，Dorsch International Consultants GmbH，慕尼黑，德国 10:30 - 11:00 上海雨水处理设计 张建频 副院长，上海市水务规划设计研究院，中国 11:00 - 11:30 昆明雨水处理设计 王海玲 昆明滇池投资有限责任公司，中国 11:30 - 12:00 低影响开发(LID)应用李子富 教授，土木与环境工程学院，北京科技大学，中国 12:00 - 12:30 排水管网的溢流污染控制技术 高颖 博士，琥珀公司，德国 资质与培训 14:00 – 16:10 主席： R. Heidebrecht，部门主任，培训和国际合作部，德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)，德国LIU Ruling 女士，中国 14:00 - 14:30 水行业的职业培训R. Heidebrecht，部门主任，培训和国际合作部，德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)， 德国 14:30 - 15:00 中德污水培训实践简介LIU Ruling 女士，青岛城市建设投资集团青岛团岛污水处理厂副主任，中国 15:00 - 15:30 德国在污水处理联盟的经验Prof. Dr. Barjenbruch，柏林工大，德国 15:30 - 15:50 无锡污水处理厂的人员培训李激 教授，高级工程师，副总经理，无锡市排水总公司，中国 15:50 - 16:10 上海污水处理厂运营和人员资质汪喜生 高级工程师，副经理，上海城投污水处理有限公司生产运行部，中国 国际膜技术论坛 N5-M48会议室 11:00 - 12:00 重力式MBR－阿法拉伐新型中空平板膜技术 陈妙党,阿法拉伐（上海）技术有限公司 13:00 - 14:00 浸没式平板膜生物反应器在污水处理中的应用 上海斯纳普膜分离科技有限公司 N5-M45会议室 08:30-15:35 2012首届长三角区域环保产业文化论坛启动发布 暨首期油水分离器采购与操作人员上岗免费培训 国际水和污水处理技术论坛 N3-M43 会议室 13:00 - 14:00 先进的滤布介质过滤技术——离子纤维滤布滤池 陈翼孙 上海同臣环保股份有限公司 14:00 - 15:00 TECHASE® 叠螺式固液分离技术在污泥处理领域的应用及突破 刘道广, 上海同臣环保股份有限公司 15:00 - 16:00 内循环分段高级氧化法处理含芳烃类工业有机废水的研究与示范工程朱南文博士、教授, 上海交通大学环境学院 16:00 - 17:00 污泥处理处置工艺技术选择 张善发总工、教授级高工, 上海市城建设计研究总院 节能、环保、健康技术论坛会 N4-M46会议室 13:00 - 16:30 污泥生物处治产业化的思考 孟刚 博士 总经理 浙江荣怀环保科技有限公司 水务投资基金介入环保高科技市场探讨杨伟锵 执行董事 新加坡AWF亚洲水务基金会 瞬间点亮高效节能稀土新光源 吴 声 董事长 上海鑫邦 久川智能无负压供水系统应用的探讨 梅仁俊 总经理 荣氏科技苏州水乐川供水 颗粒物监控对大气质量保证的探讨 罗德平 上海创塔 21世纪住宅节能环保新措施的落实思考 陆永安 秘书长 中国公益总会房屋改善委员会 PM2.5空气污染消除仪的应用 金贤 副主任 上海总工程师协会能源与环保专业委员会 展商演示会 N2-M41会议室 09:00 - 10:00 垃圾焚烧发电 Nicolas Maertens,吉宝组合工程 10:00 - 12:00 环保新里程-新技术应用领域的探索(1.Silo dust collector 2.RTO 处理效率99% 3.RCO & SCR结合) 陈昶宇,力技科技工程股份 N5-M48会议室 09:00 - 10:00 德国WTW水质分析技术交流会 刘炳灶,赛莱默分析仪器 3月9日星期五 环境科学技术交流会 N5-M50会议室 携手德国水、污水和废弃物处理协会(DWA)，城市污染控制国家工程研究中心(NERC)，同济大学，共同呈现 能源效率（水/废弃物） 10:00 – 13:00 主席： Prof. Dr. mont. Michael Nelles, 废弃物管理系主任，农业与环境科学学院，罗斯托克大学，罗斯托克，德国李润东 教授，院长，动力与能源工程学院，沈阳航空航天大学，中国 Prof. Dr. mont. Michael Nelles, 废弃物管理系主任，农业与环境科学学院，罗斯托克大学，罗斯托克，德国李润东 教授，院长，动力与能源工程学院，沈阳航空航天大学，中国 10:00 - 10:30 废弃物管理系统的能源效率难题Prof. Dr. mont. Michael Nelles, 废弃物管理系主任，农业与环境科学学院，罗斯托克大学，罗斯托克，德国 10:30 - 11:00 污泥中生物气的回收利用董滨 博士，戴晓虎 教授，博士，城市污染控制国家工程中心，同济大学环境科学与工程学院，中国 11:00 - 11:30 能源密集型产业中废弃物的联合处理 Dieter Mutz，博士，GIZ，印度 11:30 - 12:00 中国农村和郊区的生活垃圾处理：现状，问题和技术要求 何品晶 教授，主任，固体废物处理与资源化研究所，同济大学，中国 12:00 - 12:30 中国城市垃圾到能源：现状和进展李润东 教授，院长，动力与能源工程学院，沈阳航空航天大学，中国 12:30 - 13:00 以工业废热利用为核心的带式污泥干化技术高颖 博士，琥珀公司，德国 百名青年水业精英聚首展会现场 主题：德意志学术交流中心 – 校友活动 14:00 – 16:30 主持人： 戴晓虎 教授，博士，院长，环境科学与工程学院，同济大学，中国与会嘉宾：Prof. Dr. Uwe Troeger，柏林工大，德国 Prof. Dr. Matthias Barjenbruch，柏林工大，德国 Prof. Dr. Sven-Uwe Geissen，柏林工大，德国 14:00 - 14:10 欢迎辞Prof. Dr. Uwe Troeger，柏林工大，德国 14:10 - 14:20 欢迎辞戴晓虎 教授，博士，院长，环境科学与工程学院，同济大学，中国 14:20 - 15:20 地下水资源管理，饮用水处理，污水管理Prof. Dr. Uwe Troeger，柏林工大，德国 15:35 - 16:30 中德企业发展模式中国宜兴环保科技工业园管理委员会，德国水伙伴(GWP)，琥珀公司等

供稿 | 李一鸣校对 | 贺若愚在外科手术中，对肿瘤边界进行快速病理成像被认为是精准切除的关键。受激拉曼散射（SRS）成像作为一种无须标记的新型显微术，避免了传统染色处理对组织的破坏，从而有望实现在体诊断。与单色SRS相比，双色SRS由于利用组织中两种成分的化学衬度叠加成像，从而可获得与H&E标准染色类似的诊断结果。然而，当前双色SRS较低的成像速度严重制约了其在实时组织学成像中的应用。基于以上背景，复旦大学应用表面物理国家重点实验室的季敏标教授等人对双色SRS显微镜光路进行了重新设计，开发出了一种速度显著提高的光路装置，并成功实现了多种组织的实时成像。图1. (a) 双色SRS显微镜的光路设计图；(b) 光谱聚焦装置中泵浦光（蓝色）和两束斯托克斯光（橙色）的时间分布示意图；(c) 调制后两束斯托克斯光脉冲（S1和S2）的相位差异。在课题组设计的光路图中，基于飞秒光谱聚焦的受激拉曼成像方法，通过延时线DL1改变泵浦与斯托克斯脉冲的时间间隔以实现两种拉曼频率（Ω1和Ω2）的选择，通过延时线DL2调节S1与S2的时间间隔以调节二者的调制相位差为π/2，由此使泵浦光的两通道受激拉曼损失（SRL）信号分别被锁相放大器的同相（X）和正交（Y）通道同时探测，从而实现双色同步成像。实验中自发拉曼光谱的采集采用了HORIBA iHR320光谱仪与液氮制冷Symphony CCD，拉曼数据分析采用了LabSpec软件。图2. 串行和并行双色SRS成像的运动伪影研究。(a)和(b)分别为仅采用S1，通过顺序调节DL1的延时进行两种拉曼频率（2848 cm-1和2926 cm-1）的串行成像策略（灰线）及对应成像图；(c)和(d)分别为本研究对两种拉曼频率（2848 cm-1和2926 cm-1）的并行成像策略（灰线）及对应成像图。对该成像装置，作者通过实验验证了两束斯托克斯光束间对于拉曼频移相差约35cm-1以上的双色成像时，不存在干涉问题，锁相放大器的X和Y通道信号的串扰也可以忽略，显示出成像的高分辨率。另外与之前的双色成像通常采用串行成像，即对两种组分进行顺序成像必定造成组织活动的伪像相比，该研究光路的并行特性赋予的同步特征杜绝了该类伪像，则显示出动态成像的高精确性。更进一步地，该研究光路中的双通道同步探测还大大节约了顺序成像时波长调谐所耗费的时间，即成像速度大幅提升。作者通过对小鼠脑冠状切片的双色成像实验表明该装置的成像时间较之前的串行成像装置减少了50%以上。图3. 活体生物的在体双色SRS显微图像。(a)和(b)分别为斑马鱼胚胎的心脏和大鼠耳朵的透过模式图像，其中红色和青色区域分别代表血红素和蛋白质；(c)为大鼠耳下60μm深度处皮下脂肪细胞的反射模式图像，其中绿色和蓝色区域分别代表脂类和蛋白质；(d)为反射模式图像的信号串扰随成像深度增加的强度变化。在本研究中，作者成功采用透过和背向散射两种模式进行了不同活体生物的在体成像实验。包括对斑马鱼跳动的心脏和小鼠毛细血管中流动的血细胞的实时双色成像。特别对背向散射模式，通过添加背向散射光电探测器，使该光学装置可实现对组织的不同深度成像，且信号串扰在深度增加过程中始终小于4%，从而显示出其在外科手术过程中进行实时成像与诊断的大潜力。此项研究工作得到了国家重点研发计划“数字诊疗装备”专项、上海市青年科技启明星计划、上海市科技创新行动计划以及国家自然科学基金面上项目等的基金支持；相关成果近期以封面文章发表在美国光学学会的旗舰杂志《Optica》上：Ruoyu He, Yongkui Xu, Lili Zhang, Shenghong Ma, Xu Wang, Dan Ye, Minbiao Ji, “Dual-phase stimulated Raman scattering microscopy for real-time two-color imaging”. Optica 2017, 4 (1), 44-47.HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，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。今天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。

蔡司将通过先进的3D大数据图像软件专业技术，进一步扩展研究级显微镜的成像解决方案蔡司通过收购arivis成像业务的大部分股权，扩展了其使用3D大数据图像软件的成像解决方案。通过此次投资，蔡司将进一步加强其在3D图像可视化、图像处理和研究显微镜分析软件方面的软件能力和市场地位。arivis成为蔡司重要开发合作伙伴已超过7年时间，两家公司之间保持着长期的合作和战略伙伴关系。蔡司投资收购arivis AG的大部分股权负责工业质量与研究业务部门（其中包括显微镜业务）的蔡司集团执行董事会成员Jochen Peter博士表示“蔡司正在用高度创新的解决方案和技术完善其产品组合，以巩固我们的领先地位。这项投资符合我们的战略，即专注于客户的成功和持续扩展我们的数字化解决方案。”蔡司研究显微镜解决方案负责人Michael Albiez博士补充道：“通过本次业务合并，我们将进一步大大增强在研究级显微镜解决方案领域的软件开发能力，尤其是在3D图像处理、可视化和分析方面。高分辨率的现代化显微镜系统所能记载的数据量越来越大，先进的软件解决方案可帮助研究人员以简化方式有效地分析数据，提高研究效率。客户和用户将从蔡司和arivis的软件硬件解决方案的进一步整合中受益。”“此举将arivis与蔡司的合作提升到了一个全新的水平，并具有非常长远的眼光。此次合作显然有助于arivis促使我们的客户在处理、显示和分析海量增长和重要的图像数据方面达到一个新的水平。”arivis首席执行官兼创始人Andreas Suchanek如是说，他将与arivis团队一起推动与蔡司联合能力的扩展。至此，Christian G?tze将成为arivis的首席技术官（CTO）。arivis AG的企业组织形式将暂时保持不变。arivis成像业务的所有长期员工将继续担任现有职务。双方同意不透露本次交易的财务细节。关于arivis arivis AG是一家快速发展的私有软件公司，致力于为从事生命科学各个方面（从基础研究和发现到应用）的研究人员和企业提供成像科学解决方案。广泛的产品组合和专业技术范围使arivis能够满足工业和学术的不同要求。其产品利用创新技术提供有效、高效、可扩展的应用和系统，解决了科研机构中多样化的问题。arivis的客户涵盖中小型生物技术公司、领先的医疗器械和制药公司、合同研究组织和国际知名研究机构和大学。arivis总部位于德国罗斯托克，并在德国慕尼黑、英国伦敦和美国华盛顿特区设有分支机构。该公司为全球30多个国家和地区的客户提供服务。

2009年我在英国获得博士学位后，留在了英国布里斯托大学，成为了一名助教，当时正是拉曼技术大发展的时期，几乎每个生物光子系的学生都对拉曼技术或多或少有些了解。当时国内的拉曼技术与国外相比还比较落后，绝大多数拉曼光谱仪器都被国外公司垄断。当时的我就暗暗立下目标——一定要让我国拥有具有自主知识产权的高端拉曼光谱设备。之后，受卡迪夫大学Wolfgang Langbein教授邀请，我告别了布里斯托，进入卡迪夫物理天文学院，专心研究差分斯托克斯和反斯托克斯散射（D-CARS）显微技术，在研究团队的共同努力下，取得了一定的科研成果。但几年下来，我发现高校往往重学术、轻实用，而公司重效益、轻技术，都不是我理想中的事业，此时我心中已经有了自己创业的想法，并开始朝着这个目标努力。2010-2013年，我先后在卡迪夫大学、布鲁内尔大学开展科研工作，负责了欧盟第七框架项目“3DVIVANT”的研究，开始了解和学习产业项目的开发流程。2013年，我加入Nanotether Discovery Sciences公司，担任光学工程师，并开始主导一些商业化项目，在立项、开发、产业化、市场推广等各个流程中都学习到了先进的项目管理知识。2014年，我加入牛津大学光子学系，任高级研究员。在牛津工作的三年时光中，我接触到了世界顶级的拉曼光谱技术及前沿设备的专家与研究团队，并与Martin Booth教授成立了牛津光子工程中心承接企业项目，参与了联合利华、先正达、KLA Tencor等国际知名公司的仪器产品开发项目，积累了更多的实战经验。2016年夏天，中国科学院长春光学精密机械与物理研究所贾平所长一行来到牛津大学访问交流，介绍了光机所及我国制造业产业的发展进程，提到国内对高科技产业和人员的需求与支持，我预感这些年在英国学习的知识和技术终于找到了真正的用武之地。宣讲会后我找到贾平所长进行了一次深入的交流，汇报了我在牛津大学的研究成果并表达了技术报国的热切愿望。受贾所长的邀请，2017年4月我人生中第一次来到长春，在参观了光机所的一系列“国之重器”与完整上下游产业生态之后，深受震撼。我和团队仅用了一个小时就决定留在这里创办公司，甚至没有考虑股权和年薪，因为这里有我需要的一切，从上游的激光器、光学元件加工到下游的基因测序，一切资源不出光机所的院子就能找到，我们得抓住市场窗口，把握未来市场。2017年底，我携正怀着第二个孩子的爱人举家从英国回到祖国，立志将此前十二年在国外学习和工作期间积累的前沿知识理论与先进技术理念，投入到我国原创性高端科学仪器的研制事业中。2010年我在Cardiff2017年对我来说注定是不平凡的一年，9月，我和团队在长春光机所的支持下，创办了长春长光辰英生物科学仪器有限公司（长光辰英，HOOKE Instruments Ltd.），公司名字中“辰”代表中国，“英”代表英国，也代表了我的求学之路。我和团队立志以国际领先的单细胞分选设备为基础，通过不断的技术发展与突破，致力于打造一系列国产原创型高端设备，填补国内空白，力争提高我国在先进制造领域的全球影响力及市场占有率。科学设备的研制需要多领域人才，公司成立之初仅有3人，第一要务是组建团队，在不到一年的时间里，我们的研发团队从最初的3人拓展到了30余人（如今已有近60人），专业方向涵盖光学、机械、电子、软件、大数据分析、生物、材料等多个领域，具备了解决各种复杂问题的综合能力。长光辰英团队现在，长光辰英团队秉持着“团队合作，极度敏锐，不屈不挠，奋不顾身”的理念，攻克了一个又一个技术难题，我们从白手起家到推出单细胞检测级别的拉曼分选产品仅用了不到一年的时间。目前我们围绕核心技术，已拥有1项国际发明专利，6项国内发明专利，5项软著，25项新受理国内发明专利，形成了知识产权保护集群。并成功研发了全自动单细胞分选仪、拉曼单细胞分选仪、模块化单细胞分选仪等系列化细胞分选产品，已有十余个用户，并远销英国格拉斯哥大学、美国康奈尔大学，为国际最前沿的科学研究提供有力工具。打造高端“中国制造”单细胞科研仪器，我们一直在路上。HOOKE P300共聚焦拉曼光谱仪作者简介李备，1983年出生，陕西宝鸡人。2009年英国布里斯托大学获得博士学位；2010-2014年分别在英国卡迪夫大学、英国NDS公司从事复杂光学仪器研发；2014-2017年任牛津高级研究员。2017年底回国创立长春长光辰英生物科学仪器有限公司并出任总经理，同时任中科院长春光机所应用光学国家重点实验室研究员。获评吉林省国家级领军人才(B类)，吉林省突出贡献奖，人社部国家高层次留学人才回国资助项目获得者；当选为中国仪器仪表学会显微仪器分会第一届理事会理事；任复旦大学工程与应用技术研究院兼职教授、温州医科大学兼职教授；发表SCI和EI论文30余篇，专利6项（国际专利1项）；已成功研发可视化单细胞分选仪、生物拉曼光谱仪、新型显微成像设备等；目前主持中科院先导A类等多个重大科研专项。

1、技术简介　　光照射到物质上发生弹性散射和非弹性散射。弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分，非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分， 统称为拉曼效应。拉曼效应是光子与光学支声子相互作用的结果。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V. Raman所发现的拉曼散射效应，对于入射光频率不同的散射光谱进行分析，得到分子振动能级与转动能级结构，并作为分子结构和组成研究的一种分析方法，研究图谱的整体特性，可以鉴别物质。图1 C.V. Raman　　散射物分子处于原来电子基态，振动能级图如下图所示。当受到入射光照射时，激发光与此分子的作用引起的极化可以看作为虚的吸收，表述为电子跃迁到虚态，虚能级上的电子立即跃迁到下能级而发光，即为散射光。图2 散射物分子振动能级图　　假设散射物分子回到初始的电子态，则有三种情况。因而散射光中既有与入射光频率相同的谱线称为瑞利线，也有与入射光频率不同的谱线称为拉曼线。在拉曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。图3 拉曼激发原理图　　拉曼光谱检测采用单色激光器照射待测样本，并用光谱仪检测该样本发出的反射拉曼散射光谱，再由计算机对样品发散光谱进行处理分析以计算该样本的组成、含量或属性。图4 拉曼检测原理图　　2 、应用说明　　拉曼光谱检测技术作为一种新的物质结构鉴定的分子光谱方法，在近几年里得到了非常迅速的发展。拉曼光谱可以表征材料，作为一种快速检测方法，借助检测物的“拉曼指纹图谱”，应用于鉴别，过程处理。与传统的快速现场检测方法相比，拉曼光谱方法具有无需样品前处理，无需破坏样品，检测速度快等优点。但由于拉曼技术本身具有的检测面积小、局部光功率过高等特点，使得拉曼技术在检测混合物、光敏感或热敏感样品时存在很大限制，影响了拉曼技术的实际应用范围。这就需要使用者根据实际检测物质本身的特点，衡量各项参数的平衡，来设计拉曼光谱系统，对于系统而言，选择正确的激光波长，考虑拉曼位移范围和分辨率之间平衡，选择合适的拉曼光谱仪，实现对物质的辨析。　　针对特殊的样品测试选择合适的拉曼系统，基于栅格环绕扫描技术，利用其拉曼信号的高信噪比，高灵敏度、高分辨率，更低的激光能量值。将拉曼光谱检测应用在非均一性、不均匀的样品检测中 更低更平均的激光能量，避免了测试样品的损坏。基于单点聚焦技术，利用其拉曼测试系统和细微系统整合的优越性，显微聚焦和测试焦点更好地实现匹配，针对液体和粉末样品，提供不同的激光通道和瓶装测试。　　安防检测：违禁品检测，毒品鉴别 　　基础研究：碳纳米管、石墨烯物质检测 　　医学诊断：临床医疗、癌症检测与诊断，药物成分分析。　　食品安全：农药残留分析，添加剂检测。　　3 、典型产品和配置　　拉曼光谱检测配置：　　1. 光谱仪：　　手持式拉曼系统：栅格环绕扫描技术 小巧、手持、便携性 两节5号电池可以工作长达11小时 通过扣除背景的算法更有效地提高了测试结果与数据库的匹配。　　手持式拉曼系统：栅格环绕扫描技术 可以测试瓶装等样品 激光测试聚焦可调节 激光、探头、检测器一整套解决方案，并且易使用。　　高灵敏度测量的拉曼显微系统：空间光耦合技术并不需要再配置使用显微镜 单点无偏差聚焦技术 配有样品瓶测试基座，提高不同样品检测的灵活性。　　3. 拉曼探头　　4. 激发光源　　5. 采样附件(探头支架等)　　6. 光谱仪控制软件　　典型配置　　典型产品：高灵敏度光谱仪，激发光源，滤光片，积分球，透反射支架，动态样品台，准直透镜　　4 、应用文章　　4.1 小型光谱仪违禁品检测的应用 图5 小型违禁物光谱检测设备　　4.2 便携式拉曼光谱系统用于毒品鉴别 　　罂粟碱、伪麻黄碱图6 毒品光谱图　　4.3 农药残留及非法添加剂的检测 图7 谷物农药残留光谱图　　4.4 药物成分分析图8 药物成分光谱图　　4.5 制药行业原辅料的检测。图9 透过无色玻璃瓶得到乙醇的拉曼图谱图10 透过棕色玻璃瓶得到苯甲醇和苯酚的拉曼图谱　　4.6 碳纳米管、石墨烯等物质的检测图11 碳纳米管、石墨烯等物质光谱图（来源：海洋光学）

荧光是一种效应，1852年George Gabriel Stokes首次对其进行描述。他发现，萤石在紫外线照射下开始发光。荧光是一种光致发光形式，光致发光是一种材料以光照射后发射光子的现象。发射光的波长比激发光长。这种效应称为斯托克斯位移。Wymke Ockenga德国马尔堡菲利普斯大学细胞生物学与细胞病理学研究所 An Introduction to Fluorescence - Original Article Leica Science Lab. 荧光用作显微技术的工具荧光广泛应用于显微技术中，并用作观察特定分子分布的重要工具。细胞中大部分分子不发荧光。因此，它们必须以荧光分子（荧光物）标记。目标分子可以直接标记（比如DNA使用DAPI标记），或用与特定抗体结合的荧光物进行免疫染色。免疫染色通常需要固定细胞。荧光显微技术还可用于活细胞或组织的延时成像。为此，可用基因编码的荧光分子（如GFP，绿色荧光蛋白）标记目标蛋白。还可以用可逆结合的合成染料（如fura-2）或转基因天然存在蛋白（如GFP衍生物）标记目标分子（如Ca2+）。电子能态的改变导致发冷光发冷光即发生光效应，由电子从激发态转移到较低能态而引起。电子可以以不同的能态存在。基态是电子非常稳定的状态，这时电子的能量最低。如果电子吸收能量，它们可以跃迁至较高的能级，即激发态。由于激发态的能量多于基态，电子返回其基态时必须释放能量。能量可以通过发射光子的形式释放。发冷光有若干种形式，不同点在于系统的激发方式。例如，在电致发光中，系统由电流激发；化学发光是因为发生化学反应；而光致发光由光子激发引起。光致发光可以进一步分为两个亚组，即荧光和磷光。荧光与磷光之间的主要差异是发光的持续时间。光照停止时，荧光立刻结束。相较之下，磷光可在激发结束后持续数小时。荧光机理以对应波长的光照射时，荧光物才发荧光。波长取决于荧光团的吸收光谱，而且必须确保传递适当数量的能量，以将电子提升至激发态。电子被激发后，它们停留在这个高能态的时间非常短。电子经过弛豫过程回到基态或能级较低的另一个状态时，能量以光子形式释放。这个过程损失一些能量，相较于被吸收的光，荧光物发射的光波长较大且能量较低。磷光机理磷光分子的发光时间明显长于荧光物，因此它们储存激发能的途径肯定不一样。产生这种差异的根本原因是存在两种形式的激发能级，即单重激发态和三重激发态，它们基于不同的自旋排列。自旋是电子的一个属性。简言之，自旋描述电子本身旋转造成的角动量。电子自旋的方向可以是正的（+1/2），也可以是负的（–1/2）。高能级自旋对的彼此朝向可以是平行的，也可以是反平行的。在反平行自旋对中，各个角动量互相补偿，总自旋的值为零。这种自旋排列称为单重态。两个平行的自旋没有补偿效应，数值不等于零。在这种情况下，自旋处在三重态中。电子从单重激发态回到基态时产生荧光。但是，在一些分子中，激发电子的自旋可以转变为三重态，这个过程称为系间窜越。这些电子损失能量，直至它们处于三重基态。这个状态的能量高于基态，但低于单重激发态。因此，电子不能转回到单重态，也不能轻易地回到基态，因为由于量子力学的缘故，只允许数值为零的总自旋。所以，分子被其能态捕捉。但是，每次也会发生从三重基态返回基态的现象。这些变化引起光子释放，产生磷光。由于每次只能出现一些变化，因此三重基态起到能量库的作用，从而可在较长时间内产生磷光。发冷光在显微技术中的应用对于显微技术，荧光是最有用的发光类型。通过特定光源（如灯和滤光系统或激光），可以使用特定的波长轻松地激发荧光物，而且可以通过波长区分发射光和激发光（斯托克斯位移）。实验人员可以使用荧光成像来表征细胞内某种分子的数量和定位。荧光显微技术的另一个优点是可以同时使用若干个荧光物。只要求荧光物的激发波长和发射波长不一样。因此，可以同时观察不同的目标分子，这意味着可以同时进行众多研究，例如共存研究。

日前，全国教育装备标准化技术委员会印发教育行业标准《激光拉曼光谱分析方法通则》修订版的征求意见稿，实施20年的《激光喇曼光谱分析方法通则》(JY/T 002—1996)迎来首次修订。　　《编制说明》中介绍到，上个世纪八十年代初，我国重点高校利用世界银行的“大学发展项目”贷款，购置了一批当时世界上最先进的测试设备，其中包括美国的Spex-1403和法国的JY-U1000激光拉曼光谱仪。这两款激光拉曼光谱仪为我国高校教学与科研发挥了重要作用，JY/T 002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》就是基于这两款激光拉曼光谱仪编制而成的。JY/T 002—1996《激光喇曼光谱分析方法通则》起草单位为原国家教育委员会，于1997年首次发布，1997年4月1日正式实施，主要起草人：郑思定、盛蓉生。　　过去20多年来拉曼光谱技术取得了长足进步，其中最重要的进展是付里叶变换拉曼光谱术、CCD检测器和陷波滤光器等的引入使用。付里叶变换拉曼光谱仪能消除或显著降低大多数试样的荧光背景 而CCD检测器既有照相底片具备的多通道检测又保留光电倍增管易于使用的优点，使得拉曼光谱术成为快速测试技术。在21世纪的激光拉曼光谱仪商品市场，结构紧凑又使用简便的高性能激光拉曼光谱仪不断涌现，使拉曼光谱技术在各个领域的应用得到迅速发展。　　早期的Spex-1403和JY-U1000型激光拉曼仪虽然具有焦长长，分辨率高(采用双光栅或叁光栅分光)等优点，但由于采用PMT单道检测器检测，光路长，采谱效率低等明显缺点，现已基本淘汰。因此，修订已使用了20年的JY/T 002-1996《激光喇曼光谱分析方法通则》已是当务之急。　　新《通则》是在原国家教委JY/T 002—1996《现代分析仪器分析方法通则—激光喇曼光谱分析方法通则》的基础上，结合20年来激光拉曼光谱技术的发展情况修订而成。鉴于目前尚无拉曼光谱技术相关ISO标准或国内标准，新《通则》中的术语、校准器具与材料、及拉曼光谱定量分析方法借鉴了美国试验与材料协会(ASTM)标准和日本工业标准(JIS)相关条款的部分内容。新《通则》对仪器部分以介绍通用原理为主，不涉及具体型号仪器的结构和技术指标。　　新《通则》起草单位包括武汉理工大学、中国科学技术大学、四川大学，主要起草人包括薛理辉、左健、田云飞、龚龑、吴正龙、祁琰媛、陈强、张丽艳、康燕、宋国胜、王力、邓昱、贾茹、路瑶、王梅、何琳、刘晓云。　　新《通则》的技术变化：　　除编辑性修改外，新《通则》的主要技术变化如下：　　——修改了标准名称及标准内容中的“喇曼”为“拉曼”；　　——限定了本标准的适用范围为普通色散型激光拉曼光谱仪的常规分析；　　——更新了本标准的引用标准；　　——删除了“波长”、“杂散光”、“波数精度”、“波数重复性”、“90° 散射”、“180° 散射”和“0° 散射”的定义；　　——修改“波数”名称为“绝对波数”(见3.4)；　　——修改了“分辨率”的定义(见3.20)；　　——增加了“瑞利散射”、“拉曼散射”、“相对波数”、“峰位”、“拉曼散射相对强度”、“斯托克斯拉曼散射”、“反斯托克斯拉曼散射”、“振-转拉曼散射”、“转动拉曼散射”、“电子拉曼散射”、“共振拉曼散射”、“表面增强拉曼散射”、“激光等离子线”、“色散率”、“拉曼旋光”和“宇宙射线峰或针刺噪声”等术语的定义(见3)；　　——修改了分子的量子化能级示意图，增加了“光致发光”跃迁过程，明确了E=0与振动基态零点能的区别(见图1)；　　——补充了“试剂与材料”部分的内容，修改标题为“校准用器具和材料”(见5)；　　——修改了“双联、三联式大拉曼光谱仪”组成框图为“色散型显微拉曼光谱仪”组成框图，删除了针对特定生产厂家、特定仪器型号的“主要技术指标表”(见6)；　　——针对新技术的使用调整、补充了分析步骤(见8)；　　——移动原附录C“喇曼光谱定量分析”到正文“分析结果的表述”部分，并完善了定量分析的方法。(见9.3)；　　——针对新技术修改了附录B“拉曼光谱仪主要组成部分若干参量”中的内容。(见附录B)。　　附件：激光拉曼光谱分析方法通则（征求意见稿）.doc

1931年，恩斯特鲁斯卡研制的电子显微镜使生物学发生了一场革命，也为人类打开了通往微观世界的大门。现如今成像技术不断迭代更新，新型显微技术层出不穷。在第十六届科学仪器发展年会上，创新型企业——振电（苏州）医疗科技有限公司（以下简称“振电医疗”）为大家带来相干拉曼散射技术和中红外光热成像技术，那么这两种技术相较于其他同类方案的优势是什么？未来又将应用到哪里？带着这些问题仪器信息网采访到了北京航空航天大学生物与医学工程学院特聘教授、振电医疗CEO——王璞，王博士不仅详细回答了上述问题，同时还对国产科学仪器行业的发展提出了自己的见解。王璞：博士，现任北京航空航天大学生物与医学工程学院特聘教授、生物医学高精尖中心研究员，博士生导师，入选第十四批国家海外青年人才项目。本科毕业于复旦大学物理系，2009-2014年博士就读于普渡大学生物医学工程学院，师从于非线性成像专家程继新教授。博士期间主要工作是生物光子学医疗器械的开发以及非线性显微镜的开发与应用。已发表SCI论文20余篇，专利5项。以第一或通讯作者在Nature Photonics，Science Advances，Light：Science & Applications, Nano letters等领域内一流期刊均有发表。曾主持开展多项美国小企业创新奖励基金（SBIR/STTR award），并代领团队完成多项科研转化工作。其中包括相干拉曼显微镜的产业化，光声成像在乳腺以及心血管的器械转化等等。目前王璞教授主要研究工作为非线性拉曼显微镜的开发以及在先进材料、单细胞代谢的表征方案，以及光致超声器件在生物医学中的应用。同时担任振电（苏州）医疗科技有限公司CEO，致力于开发推广最先进的分子光谱成像技术。放大拉曼信号，专注生命科学领域虽然自发拉曼散射显微成像是拉曼光谱在显微成像领域的应用形式，但由于自发拉曼显微成像数据的采集时间长达几十分钟甚至是几个小时，因此在某种程度上限制了其进一步的应用推广。而相干拉曼散射(CRS)技术利用共振放大了需要检测的拉曼信号，从而将传统拉曼信号提高了104到106倍，大大提高了拉曼光谱的采集速度，使其更适合从事生命科学研究。相干拉曼散射技术理论上需要同时输入两束光，除了泵浦光外，还需要与斯托克斯光同频率的入射光来产生共振，此时泵浦光能量往往会因为受激拉曼散射效应而减弱，而斯托克斯光能量则会被放大，这两种现象又分别被称为受激拉曼损耗（stimulated Raman loss, SRL）和受激拉曼增益（stimulated Raman gain, SRG），二者都属于受激拉曼散射（stimulated Raman scattering, SRS）范畴，此外还会产生一个新频率信号称为相干反斯托克斯拉曼散射（coherent anti-stokes Raman scattering, CARS）。因此，相干拉曼具有两种形式，SRS和CARS。通过上述方法将拉曼信号放大，在极大提升了图像信噪比和成像分辨率的同时，突破了传统荧光成像需要对样品进行染色处理或荧光蛋白标记的局限，做到了无标记成像。相干拉曼散射技术发展到今天经历了20年的更迭。据王璞介绍：“目前我们的相干拉曼散射技术在生命科学领域主要的应用方向是单细胞空间代谢组学以及单细胞空间蛋白组学这两个重要方向。”而之所以将生命科学领域作为相干拉曼显微镜的主要应用领域，原因是生命科学领域对于无标记高速度的成像需求更强烈。“在生命科学领域里，需求主要来自空间代谢组学和空间蛋白组学这2个细分。在空间代谢组学中的应用主要是用在肿瘤代谢、干细胞代谢、发育生物学等领域，同时我们最近主推的方向还有合成生物学，这都是用来满足测量细胞代谢的需求。在空间蛋白组学领域中，将相干拉曼散射技术与我们新开发的一种拉曼染料进行配合使用，从而实现对蛋白质超多重的免疫测量，所以这也吸引了很多免疫方向的客户来咨询我们的设备并开始试用。”王璞说。除此之外，振电医疗为更好的发展临床市场，研发了三种产品，预计明年拿到注册证后将会正式用于临床。UltraView多模态科研成像平台（包括相干拉曼散射成像模式）中红外光热成像——探索微观世界分子分布新工具中红外光热成像是振电医疗除相干拉曼散射技术外主推的另一种技术。由于样品的异质性，红外显微光谱很难准确测量生物样品中的吸收，其中光散射的波长依赖性也可能导致显著的基线伪影；其次，由于激发波长缺乏高数值孔径（NA）物镜，红外成像提供低空间分辨率，指纹区域为4~7μm，该分辨率远远不足以进行细胞内成像；此外，在透射模式下进行的红外成像没有深度分辨能力；最后，红外区域的强水吸收阻碍了其在水环境中生命系统的功能分析中的应用。以上这些劣势阻碍了红外显微光谱在体内成像和诊断中的应用。而中红外光热成像技术却可以很好地通过中红外光的振动激发和（利用热透镜效应）可见光探测吸收克服这些限制。虽然中红外光热成像技术相对较新，自程继新先生于2015年研发开始，只经过了四到五年的技术更迭，但该技术已经逐步趋于成熟。王璞表示：“这个技术比传统中红外显微成像设备的灵敏度提高了两个量级，分辨率提高了一个量级。这帮助我们在生命科学中首次实现单细胞红外显微成像。对于化学材料、农业、林业等其他相关领域，我们的技术优势在于可以形成高分辨、高速度激光扫描式显微成像。对从事精细化学、高分子、农业育种的应用者来说，这是一个特别好的探测微观世界分子分布的新工具。”中红外光热显微镜的应用场景主要是化、环、材、农、林这几个方面，王璞认为：“在这些细分领域中，我们做得最好的是微颗粒分析，包括高分子里的分析、军工里的火药分析和微塑料分析等。未来将主推工业应用方面，包括代谢工程和半导体应用场景。我们认为这些领域很有发展前景，并且这种高端的设备还是能够在应用市场中找到一席之地的。”王璞解释道。解决国产科学仪器行业痛点，供应链、人才、融资环境必不可少虽然国产科学仪器在近五年开始备受重视，但由于科学仪器行业是一个需要打磨的行业，面对已经有100年做科学仪器经验的海外市场，王璞认为当前国产仪器自主创新还存在着三个痛点：供应链、人才和融资环境。“首先，第一个问题，这些所谓国产创新的科学仪器核心零部件很多时候还需要海外供应链，如何打造自己的供应链是一个需要解决的核心问题；第二，是人才问题，科研仪器的开发及应用人才十分缺乏，况且仪器行业又是一个非常交叉的行当，所以不可能从一个系里找到一个非常合适的人才，培养人才耗时耗力，如何把人才留住又是一个问题，所以科学仪器产业发展需要国家在教育政策、人才政策等方面予以支持；第三个是资金量问题，科学仪器行业不是金融和投资的热点，投资科学仪器的投资机构数量不多，能够看懂科学仪器，尤其是创新型科研仪器的投资人也不多，因此打造一个良好的融资环境十分重要。”振电医疗立足于苏州，从事非线性分子振动光谱以及分子光谱的高端科研仪器研究。王璞介绍：“振电医疗的主要专利来自于我的博士生导师程继新先生，我们把程老师实验室里的相干拉曼显微镜、中红外光热成像显微镜，以及后续开发的瞬态吸收显微镜这三个非线性分子光谱成像系统产业化，后续也将在工业、医疗等方面进行应用。”

仪器信息网整理了中国政府采购网上各高校院所2022年4-12月光谱类仪器采购意向。据不完全统计，共23个高校院所将于4-12月拟采购光谱类仪器，总采购预算约7762万元。从采购数量上看，中国科学院大连化学物理研究所拟采购光谱类仪器数量最多，4-12月间拟采购7台（套）光谱类高校，2个高校院所4-12月间拟采购光谱类仪器3台（套），4个高校院所4-12月间拟采购光谱类仪器2台（套），16个高校院所4-12月间拟采购光谱类仪器1台（套）。详情见下表。各高校院所2022年4-12月拟采购光谱类仪器数量（不完全统计）采购单位采购台（套）数中国科学院大连化学物理研究所7中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所3中国科学技术大学3中山大学2中国科学院青海盐湖研究所2南京航空航天大学2北京化工大学2中国科学院新疆理化技术研究所1中国科学院物理研究所1中国科学院武汉岩土力学研究所1中国科学院深圳先进技术研究院1中国科学院上海硅酸盐研究所1中国科学院山西煤炭化学研究所1中国科学院南海海洋研究所1中国科学院金属研究所1中国科学院华南植物园1中国科学院福建物质结构研究所1中国科学院地球化学研究所1西北农林科技大学1四川大学1陕西师范大学1清华大学1暨南大学1总计37从仪器类型上看，涉及的光谱类仪器类别包括X射线荧光光谱仪、光谱椭偏仪、全光纤太赫兹时域光谱仪、低温强磁场电子拉曼光谱外耦合系统、全光谱傅立叶变换红外吸收光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、高精度地物光谱仪、高精度干涉光谱仪、红外光谱、辉光放电光谱仪、激光拉曼光谱仪、激光诱导击穿光谱原位测量系统宽光谱检测系统、镜面反射吸收红外-程序升温脱附设备（原位红外吸收光谱）、宽频光谱测试系统、全光谱流式细胞仪、射频辉光放电光谱仪、水下水面光谱测量系统、微区光谱分析系统、无液氦变温光谱超导磁体系统、相干反斯托克斯拉曼光谱测温系统、原位拉曼光谱、圆偏振发光光谱仪、圆偏振荧光光谱仪、时间分辨光致荧光光谱系统、准原位光谱系统等。各高校院所2022年4-12月光谱类仪器采购意向序号采购单位采购项目名称采购品目采购需求概况预算金额(万元)预计采购日期1清华大学宽频光谱测试系统A02100404光学式分析仪器详见项目详情2202022年5月2中国科学技术大学激光拉曼光谱仪A033499其他专用仪器仪表详见项目详情1852022年5月3中国科学技术大学红外傅里叶变换光谱仪系统A033499其他专用仪器仪表详见项目详情1602022年6月4中国科学技术大学高精度干涉光谱仪A0210399其他光学仪器详见项目详情1402022年9月5中山大学电子与信息工程学院光学超材料微区光谱多维表征系统采购项目A02100304光学测试仪器详见项目详情1502022年5月6中山大学电子与信息工程学院全光谱傅立叶变换红外吸收光谱仪采购项目A02100308红外仪器详见项目详情1852022年6月7四川大学脉冲电源+数据采集系统+静电电压表+（ICCD+光谱仪）等A033499其他专用仪器仪表详见项目详情6262022年4月8北京化工大学北京化工大学数理学院物理学部光谱椭偏仪采购项目A02100304光学测试仪器详见项目详情1302022年5月9北京化工大学北京化工大学数理学院物理学部全光纤太赫兹时域光谱仪采购项目A02100406波谱仪详见项目详情1002022年5月10暨南大学暨南大学光子技术研究院宽光谱检测系统采购项目A02120105光学仪器检测器具详见项目详情99.92022年4月11陕西师范大学圆偏振发光光谱仪A02100404光学式分析仪器详见项目详情2502022年5月12西北农林科技大学高精度地物光谱仪A02100307-光谱遥感仪器详见项目详情1102022年5月13南京航空航天大学微区光谱分析系统A02100304-光学测试仪器详见项目详情1102022年6月14南京航空航天大学相干反斯托克斯拉曼光谱测温系统A02100304-光学测试仪器详见项目详情2862022年4月15中国科学院武汉岩土力学研究所傅里叶红外光谱系统A02100404-光学式分析仪器详见项目详情1002022年6月16中国科学院大连化学物理研究所红外光谱仪A02100308详见项目详情1602022年4月17中国科学院大连化学物理研究所射频辉光放电光谱仪A02100406详见项目详情1502022年8月18中国科学院大连化学物理研究所无液氦变温光谱超导磁体系统A021099详见项目详情4402022年4月19中国科学院大连化学物理研究所无液氦变温光谱超导磁体系统A021099详见项目详情3602022年4月20中国科学院大连化学物理研究所原位拉曼光谱A02100309详见项目详情1602022年6月21中国科学院大连化学物理研究所红外光谱A02100308详见项目详情1202022年6月22中国科学院大连化学物理研究所X射线荧光光谱仪A02100405详见项目详情1752022年11月23中国科学院上海硅酸盐研究所辉光放电光谱仪A02100404光学式分析仪器详见项目详情2032022年6月24中国科学院福建物质结构研究所圆偏振荧光光谱仪A02100404光学式分析仪器详见项目详情2952022年5月25中国科学院山西煤炭化学研究所激光诱导击穿光谱原位测量系统A02100309激光仪器详见项目详情2202022年6月26中国科学院青海盐湖研究所傅立叶变换红外光谱仪A02100308详见项目详情2202022年4月27中国科学院地球化学研究所数字行星平台1：行星光谱数据地面验证系统A02100304光学测试仪器详见项目详情902022年6月28中国科学院南海海洋研究所水下水面光谱测量系统海洋声光仪器设备详见项目详情1072022年4月29中国科学院华南植物园X射线荧光光谱仪采购A02100405射线式分析仪器详见项目详情1902022年6月30中国科学院金属研究所拉曼光谱仪A02100304光学测试仪器详见项目详情3002022年6月31中国科学院新疆理化技术研究所中国科学院新疆理化技术研究所时间分辨光致荧光光谱系统采购项目A02110204半导体器件参数测量仪详见项目详情1732022年5月32中国科学院深圳先进技术研究院全光谱流式细胞仪A02100404光学式分析仪器详见项目详情3902022年5月33中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所镜面反射吸收红外-程序升温脱附设备（原位红外吸收光谱）A032199-其他电工、电子专用生产设备详见项目详情2502022年12月34中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所镜面反射吸收红外-程序升温脱附设备（原位红外吸收光谱）-真空腔体A032199-其他电工、电子专用生产设备详见项目详情235.942022年12月35中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所准原位光谱系统A032199-其他电工、电子专用生产设备详见项目详情3412022年12月36中国科学院青海盐湖研究所傅立叶变换红外光谱仪A02100308详见项目详情2202022年4月37中国科学院物理研究所低温强磁场电子拉曼光谱外耦合系统(2022预算17)A02100699详见项目详情1102022年6月

据塔斯社报道，参加俄中政府间经贸合作委员会会议的中国国家能源局局负责人在会议结束后说，“西线”决定后，2020年俄罗斯即可成为中国主要天然气供应国，出口规模可达每年800亿立方米。“我们正在进行磋商，希望能从‘西线’获得300亿立方米天然气。如能达成一致，则所有供应线路合计将超过800亿立方米，包括液化天然气。这也就意味着俄罗斯将在对华天然气供应国中高居首位。”　　开启从远东对华输气　　这位中方负责人表示，两国企业已开始就扩大从远东对华天然气出口一事进行谈判，根据谈判初步结果，俄罗斯通过远东线路对华天然气出口，有望达到每年50亿至100亿立方米。“期待两国企业尽快签署合同，如果能在明年上半年达成是的。”　　俄罗斯能源部长亚历山大诺瓦克(AleksandrNovak)此前曾表示，俄中两国已就尽快协商通过西部天然气管线——“西伯利亚力量”——供应天然气达成一致。他表示，上个月在符拉迪沃斯托克，中国与俄罗斯总统普京会谈时提出尽快着手商讨合同的建议。　　中国市场份额与欧洲相当　　财务自由投资公司分析师安娜斯塔西娅索斯诺娃(AnastasiaSosnova)说：“近日俄罗斯天然气工业股份公司宣布与中国石油天然气集团公司签订合同，规定了30年内沿西线每年对华供应300亿立方米天然气的主要条件，剩下的只是价格问题。该合同达成的可能性很大。”　　据Finam集团公司分析师阿列克谢卡拉切夫(AlekseyKalachev)介绍，俄中两国在符拉迪沃斯托克东方经济论坛会晤后，建设从西西伯利亚对华输送天然气的天然气管线项目，成为此次论坛的重点之一。“之前几乎被放弃的阿尔泰天然气管线项目又获得新的前景。在与美国进行贸易对抗的情况下，无论是管线天然气还是液化天然气，俄罗斯天然气都会重新引起中国的兴趣。”他认为，对俄罗斯天然气工业股份公司来说，建设西线意味着未来对华天然气供应翻番、供应源和路线多元化、销售市场扩大和多元化、减少对欧洲消费者的依赖。卡拉切夫说，未来俄罗斯在中国天然气市场所占份额将从1/4增至1/3，与俄罗斯天然气工业股份公司在欧洲市场的份额相当，且欧洲市场份额还会下降。　　“东”“西”多线合作　　俄罗斯天然气工业股份公司正在建设“西伯利亚力量”天然气管线，天然气通过这条管线从东西伯利亚气田输出，包括雅库特的恰扬金斯科耶油气田和伊尔库茨克州的科维克塔气田，供应俄罗斯本国市场并对中国出口。对中国东部地区出口天然气的项目被称为“东线”。2017年，俄罗斯天然气工业股份公司对“西伯利亚力量”天然气管线的投资从762亿卢布(约合人民币78.6亿元)增至1588亿卢布(约合人民币163.8亿元)。　　根据俄气公司与中国石油天然气集团公司2014年5月签订的合同，未来30年内通过“东线”，俄罗斯每年将对华出口380亿立方米天然气，合同金额为4000亿美元。天然气管线跨境区域设计、建设和运营等方面的合作条件已于2014年通过政府间协议确定。“西伯利亚力量”输气管线将于2019年12月20日启动。2015年，俄气公司与中石油签署协议，确定了从西西伯利亚沿“西线”——“西伯利亚二号”天然气管线对华供应天然气的主要条件。同年俄气公司还与中石油签署了从俄罗斯远东对华出口管道天然气项目的谅解备忘录。2017年12月，俄气公司与中石油签署协议，确定了从俄罗斯远东对华出口天然气的主要条件。2017年，中国占俄气公司液化天然气供应总量的19%，共对中国出口62万吨，是2016年供应量的9倍。

2016年2月中旬，德国罗斯托克大学、亥姆霍兹研究所慕尼黑中心-德国环境健康研究中心Ralf Zimmermann教授和德国Photonion公司CEO Andreas Walte博士，莅临广州禾信分析仪器有限公司，参观访问。 经过历时3天的深入沟通与讨论，双方就合作研发新型单颗粒气溶胶飞行时间质谱（SPAMS），达成合作协议，并确定了样机研究方案和研究进度计划。新型号将在现有高端SPAMS的基础上，显著提高有机物和定量分析的能力，进一步完善SPAMS功能优势，预期在大气环境、海洋环境、环境健康、能源、军事等领域发挥更大作用。 Photonion公司，成立于2009年，由亥姆霍兹慕尼黑中心分离建成，主要销售定制质谱仪器。Zimmermann教授团队研发的新型离子化技术，是Photonion公司的核心技术之一；亥姆霍兹慕尼黑中心科技主任Günther Wess教授评价Photonion公司“是基于亥姆霍兹慕尼黑中心的优秀基础科研成果诞生了直接可以造福社会的产品”。 自2010年，Zimmermann教授一直在中国寻找适宜的合作对象。本次来访已是第三轮细节会议，并最终促成了Photonion公司与禾信公司的“第一次亲密接触”。未来几年内，禾信公司、德国Photonion公司、德国罗斯托克大学、亥姆霍兹研究所慕尼黑中心-德国环境健康研究中心Ralf Zimmermann教授研究团队、暨南大学等，将在新型SPAMS等新型高端质谱仪器研发及应用方面展开紧密的合作。 此次四方合作，不仅表明禾信质谱技术已经逐渐得到国际同行的关注与认可，同时也是禾信质谱迈出国门、开拓欧美市场的重要一步。

马尔文仪器公司的高级应用科学家Pauline Carnell和技术支持经理Mike Kazsuba探讨了纳米颗粒跟踪分析技术以及光散射技术在表征脂质体作为药物载体中的应用及效果。 　　脂质体是一种重要的给药载体，已获批用于多种治疗配方。脂质体由磷脂质组成，具有单层或多层结构，拥有亲水内层和疏水外层，可制成不同大小的颗粒。这些颗粒可进行生物降解，基本无毒。最为重要的是，它既能封装亲水物质，又能封装疏水物质。此外，通过修饰脂质体表面，还可对特定生理部位进行靶向给药，延长脂质体在体内的留存时间，并可用于设计诊断工具。 　　正如其他类似的研究，应用脂质体的关键在于确保其物理特性与用途相符。例如，脂质体进入人体后会如何反应?脂质体是否足够稳定从而保证靶向性?粒度是否适合临床应用，或者是否会在血液循环中消失? 　　了解脂质体制剂的粒度、浓度和zeta电位能帮助人们预测它在生物体内的变化趋势，而带电脂质体与相反电性的分子关系也能通过测量两者产生的聚合物的zeta电位进行监控。这些因素对药物传输的有效性具有显著影响，尤其是当药物配方研究员认为某种脂质体适合传输载体时，应综合考虑以上因素。因此，能提供全面数据的分析系统对配方设计过程大有裨益。纳米颗粒跟踪分析技术和动态光散射技术正是其中两种重要的分析方法，为脂质体研究提供重要信息。 　　纳米颗粒跟踪分析技术 　　纳米颗粒跟踪分析技术(NTA)使用激光散射来检验溶液中的纳米粒度。使用该分析方法，研究人员能够观察到单个粒子并跟踪其布朗运动轨迹，从而基于单个粒子在短时间内快速制出每个粒子的粒径分布图。 图1：纳米颗粒跟踪分析技术效果展示图 　　使用科学数码摄相机可以捕捉溶液中颗粒的散射光，仪器软件可逐帧跟踪每个颗粒的运动轨迹。 图2： 图中光点为布朗运动中的粒子 　　颗粒的运动速度与由斯托克斯-爱因斯坦方程计算出来的球体等效流体力学半径相关。NTA技术能逐粒计算粒度，且因有影像片段作分析基础，用户可精确表征实时动态。 图3：斯托克斯-爱因斯坦方程 　　NTA技术能让研究人员在同一时间观察单个纳米颗粒，因此除基础的粒度分析以外，还能测定每个脂质体的相对光散射强度等。将数据结果与另行测得的粒度数据绘成坐标图，能够更加细致地分辨出由不同折射率(RI)或材料构成的颗粒。凭借这一独特功能，研究人员可探究纳米级药物输送载体(如脂质体)所封装的内容是否有所不同：空心脂质体的折射率(光散射能力)可能低于载有较高折射率物质的脂质体。这样的差异让人们得以区分大小相似的脂质体。此外，NTA的单个粒子检测系统使得颗粒浓度测量成为可能。 　　粒度和zeta电位 　　脂质体与细胞在体内发生作用的位置很大程度上是由脂质体的粒度决定。掌握脂质体制剂的zeta电位有助于预测脂质体在体内的变化趋势。颗粒的zeta电位是指颗粒在特定媒介中获得的总电荷。以基因治疗为例， zeta电位的测量可用于优化特定脂质体与各种DNA质粒的比率，从而将配方的聚集度降到最低。 图4：阳离子脂质体(带正电)与DNA(质粒)的络合 　　动态光散射(DLS)是一项相对成熟的、广泛应用的脂质体表征技术。此外，由于zeta电位也是一项重要参数，能够同时测量粒度和zeta电位的分析系统也日渐普及，马尔文仪器公司的Zetasizer Nano系统正是其中之一。一般而言，研究人员使用动态光散射技术测量粒度，采用激光多普勒微电泳技术测量zeta电位。 　　由颗粒布朗运动产生的光散射也是DLS技术的核心所在。DLS技术测量散射光强度随时间变化产生的波动，并确定颗粒的扩散系数。在此基础上利用斯托克斯-爱因斯坦方程将数据转化为粒度大小分布情况。 　　使用激光多普勒微电泳技术测量zeta电位时，向分子溶液或颗粒分散液施加电场，这些颗粒便会以一定的速率移动，而该速率正与zeta电位相关。通过测定该速率能够计算出电泳迁移率，并据此算出颗粒的zeta电位和zeta电位分布。 　　结论 　　脂质体的物理表征对于理解脂质体在各种应用中的适用性十分重要，快速、可重复的表征是研发及质量管控过程中的一个重要考虑因素。本文介绍的技术能够提供脂质体制剂的粒度、浓度、zeta电位等补充信息。(结束) 　　作者：马尔文仪器公司高级应用科学家Pauline Carnell、马尔文仪器公司技术支持经理Mike Kazsuba 　　联系地址: 　　Malvern Instruments Ltd 　　Grovewood Road, Malvern 　　Worcestershire WR14 1XZ UK 　　T: +44 (0) 1684 892456 　　F: +44 (0) 1684 892789 　　www.malvern.com

自1928年Raman现拉曼效应以来，拉曼光谱就成为检测分析物质结构的重要手段。拉曼光谱技术是一种检测分子振动以表征样品潜在化学结构的光谱技术。拉曼光谱技术广泛应用于检测固体和液体材料的化学成分，它可利用物质的光谱“指纹”信息，区分各种物质样品、检测不同生理状况的细胞及其中的生物分子。拉曼光谱技术已经成为一种多功能的生物医学分析工具。单细胞拉曼光谱通常包含上千个拉曼光谱带，可以提供丰富的细胞分子信息，例如核酸、蛋白质、脂质等，并可反映细胞的基因型、表型和生理状态。然而阻碍其发展的有“两座大山”：1、信号强度低2、重叠的光谱带传统的拉曼光谱强度弱、存在一定的荧光干扰，随着科技发展，针对以上缺点，不断改进，从而衍生出更多新的拉曼技术，拓宽了拉曼的应用范围。拉曼光谱技术的新发展一、表面增强拉曼光谱表面增强拉曼散射（Surface-Enhanced Raman Scattering，简称SERS），用通常的拉曼光谱法测定吸附在胶质金属颗粒如银、金或铜表面的样品，或吸附在这些金属片的粗糙表面上的样品。SERS在医学领域应用广泛，在细胞分子层面上其为DNA，为蛋白质检测提供了新的方法。作为一种无标记技术，SERS可快速监测生物基质中低浓度的物质，使其成为对部分治疗窗口狭窄药物的高效实时检测工具。SERS不仅可以检测伤口表面细菌生长情况，也可在一定程度起到杀菌或抑菌作用。SERS标签结合激光拉曼光谱及显微镜技术在光学标记、显像上展现了独特潜力。二、相干拉曼散射相干拉曼散射（CRS）是一种通过非线性光学过程诱导产生相干光的效应，该过程中目标分子特定的振动可作为成像所需的衬度，由此产生了一种新的光学显微成像方法，即相干拉曼散射显微术。相较于自发拉曼散射，相干拉曼散射光谱比自发拉曼光谱至少强3个数量级， 成像速度提高3~4个数量级。相干拉曼散射主要有相干反斯托克斯拉曼散射（CRAS）和受激拉曼散射（SRS）两种。1、相干反斯托克斯拉曼散射由于脂质中C-H键数量多、散射面大、信号相对强，生物医学领域中常通过CRAS探测脂质信号研究细胞的活动。CRAS对目标分子特征的探测，可以无标记地对活体、 离体和病理组织切片成像，辅助疾病诊断，在临床活体组织探查上也有着广泛的发展前景。2、受激拉曼散射SRS成像技术特点在于：①、不会产生非共振背景；②、成像时信号峰不会发生移位可直接利用拉曼光谱数据库进行组分分析；③、SRS信号强度与分子浓度呈线性正相关，使定量分析更加简便。SRS可对物质进行选择性成像，研究细胞的脂质、 蛋白等信号，及细胞内特定物质的代谢和分布。为了提高信号识别的特异性，近年来拉曼标签被广泛应用于SRS中。利用拉曼标签具有的特异拉曼信号特征可以改变待测物质原本的信号ꎬ 从而在没有细胞内源物质干扰的信号沉默区(1800~2800CM－1)实现特异性检测， 同时不会对细胞本身代谢产生影响。三、共振拉曼光谱当激发光频率接近或等于分子的一个电子吸收峰时，部分特定的拉曼带强度会急剧增加，利用这一效应产生的技术称为共振拉曼光谱（RRS）技术。RRS能将拉曼光谱信号增强4~6个数量级，提高检测灵敏度，缩短检测时间。与常规拉曼相比，共振拉曼光谱的荧光背景更加显著，其信噪比降低，谱带易变形失真。共振拉曼光谱选择性地增强生物分子特定发色基团的振动，因而能对色素分子的进行非破坏性检测，如番茄红素、类胡萝卜素、叶绿素等。大部分蛋白质等生物分子吸收位于紫外区，因此紫外共振拉曼光谱在生物医学研究中更具优势。四、空间位移拉曼光谱空间位移拉曼光谱（SORS）实现了对数毫米深度内，及不透明包装内材料的化学分析。SORS技术除了具备拉曼光谱的固有优点外，还具有诸多独特的优点：①、可有效抑制荧光，提高检测灵敏度；②、在一定范围内，偏移距离越大，收集的拉曼信号中更深层样品的信号越大，穿透深度越深，能够实现深层检测；③、在检测过程中可以不破坏包装对样品进行检测，从而降低用户的检测和生产成本。近几年来，拉曼光谱技术及其衍生发展而来的其他技术凭借其无创、实时、可重复性高等特点，在生物医学方面，特别是在肿瘤的诊断、治疗、预后等许多方面有了广泛应用随着拉曼技术的不断发展，未来拉曼光谱将在科学研究的各领域得到更加广泛的应用。

光可被细菌、藻类等低等生命和人类等高等动物通过视紫红质系统而感知。20世纪70年代后，几种细菌和藻类通道视紫红质的发现为光控系统的诞生奠定了基础。光遗传学最初由米森伯克于2002年首次实现并于2005年由迪塞罗斯（也译作代塞尔罗斯）和博伊登进一步完善，其应用极大地增强了对大脑功能的理解。 光遗传学可使科学家借助光来精确开闭特异神经元从而达到操纵神经元活性和动物行为的目的。光遗传学技术已被证明是在细胞和系统层面研究健康和病理大脑活性的一个非常强大且有用的工具。文章系统介绍了光遗传学诞生的历史背景、重大事件、发展过程、应用领域及重要价值等。 光对生命具有举足轻重的地位，“万物生长靠太阳”。对大部分植物而言，它们借助光合作用合成营养物质并释放出氧气，而动物则依靠这些营养物质和氧来维持生存。此外，光还可以指导细菌和植物的向光性，控制植物生长和开花时间。 对于人类和其他动物而言，借助光来观察和感知这个 “光明” 世界。该过程由 “眼睛” 完成，称为视觉。大部分视觉健康的人都可通过眼睛清晰地观察到这个世界，看到周围的花花草草和五光十色的世界。那么，我们是如何观察到这些事物的呢？文艺复兴后，人们对光的本质进行探索，从而对光的成像机制有了新认识，自然对视觉形成机制也产生浓厚兴趣。 视紫红质 视觉研究可追溯到18世纪。荷兰科学家列文虎克（Antonie Philips van Leeuwenhoek）借助显微镜观察眼视网膜结构，鉴定出视网膜色素上皮细胞（retinal pigment epithelium，RPE）、视杆细胞和视锥细胞等，并推测这些细胞与视觉形成相关。1851年，德国解剖学和生理学家缪勒（Heinrich Müller，1820—1864）首次报道视网膜视杆细胞显红色这一现象 [1]。遗憾的是，缪勒错误地认为红色由血液造成。尽管如此，缪勒仍被看作视觉生理研究的先驱。缪勒在视觉生物学领域作出诸多贡献，如首次描述视网膜神经胶质细胞，这类细胞也因此获名“缪勒细胞”。 博尔（Franz Boll，1849—1879）是一位德国生理学家，对视觉形成具有浓厚兴趣。1876年11月，博尔也观察到红色视杆细胞，并认定红色源于其含有一类特殊物质，纠正了缪勒早期的错误。博尔还发现视杆细胞的红色受光影响，光照可导致红色褪去，而在暗处又重新恢复，进一步说明红色物质与视觉形成相关。遗憾的是，博尔的早逝（年仅30岁）使研究没有进一步开展。 1877年1月，博尔的同胞、另一位德国著名生理学家屈内（Wilhelm Friedrich Kühne，1837—1900）进一步纠正博尔的不足，认定视网膜感光物质应为紫红色，并创造 “视紫红质（rhodopsin）” 一词。屈内还取得另一项重大发现，即胆酸可使视杆细胞内的视紫红质释放到溶液里，并基于这一原理首次从牛视网膜完成视紫红质的纯化 [2]，屈内也因此成为视觉生理领域的奠基人之一（图1）。虽然已确定视紫红质参与视觉形成，但具体分子机制仍不清晰，直到20世纪30年代才有突破。图1 视紫红质的发现 视黄醛循环 1931 年， 美国眼科专家尤德金（Arthur Yudkin，1892—1957）开始对视网膜成分进行分析，发现其含有一种维生素A样物质。其实，人们很早就知道维生素A缺乏可影响视觉形成，最常见的一种疾病叫夜盲症，但对维生素A如何参与视觉却知之甚少。 1932 年， 美国生理学家瓦尔德（George Wald， 1906—1997）来到德国瓦伯格（Otto Heinrich Warburg，1931年诺贝尔生理学或医学奖获得者）实验室开始全面研究视紫红质。瓦尔德首先借助光谱分析法证明青蛙、绵羊、牛等完整视网膜中存在维生素A，接着使用氯仿提纯视紫红质，化学显色反应表明所含物质与维生素A非常相似。 为进一步证实结论，瓦尔德加入瑞士著名科学家卡雷尔（Paul Karrer，1937年诺贝尔化学奖获得者）的实验室，而卡雷尔分离并确定了维生素A的结构。经过3个月研究，瓦尔德最终确定视紫红质中确实含有维生素A，从而表明视紫红质包含两部分：视蛋白（opsin）和维生素A [3]。随后，瓦尔德又加入德国海德堡迈耶霍夫（Otto Fritz Meyerhof，1922年诺贝尔生理学或医学奖获得者）实验室继续开展视觉形成研究。 一次偶然事件为研究带来重大契机！当时正逢假期，许多实验室人员都去度假，恰在此时运抵300只青蛙。实验室助理原本想丢弃，而瓦尔德则主动要求留下来用作实验材料。瓦尔德从青蛙视网膜提取到足够量的视紫红质，进一步分析后惊奇地发现所含的维生素A与卡雷尔所得维生素A尽管大部分性质相似，但仍有些许差异，因此将这种物质重新命名为视网膜色素（retinene）。瓦尔德还发现视网膜色素与维生素A之间可发生转变，并通过后来详细的结构分析确定了两者间的差异，因此视网膜色素更名为视黄醛，而维生素A则称为视黄醇 [4]。 20世纪50年代，瓦尔德和同事经过近20年探索，最终解析出视觉形成的 “视黄醛循环” 机制：静息状态下，视杆细胞内视蛋白与11-顺视黄醛结合形成视紫红质；光线照射可使11-顺视黄醛发生异构化转变为全反式视黄醛，从而与视蛋白分离，这个过程激活视蛋白，启动下游信号转导最终到达大脑视觉中心；全反式视黄醛可被运输到视网膜色素上皮细胞内经过几步化学反应重新生成11-顺视黄醛；11-顺视黄醛回到视杆细胞再次与视蛋白结合形成视紫红质，从而完成一次视觉感知过程（图2）。瓦尔德的发现很好地诠释了视黄醛参与视觉形成的机制，因此他分享了1967年诺贝尔生理学或医学奖。图2 瓦尔德与视黄醛循环 后续研究还揭示了视蛋白作用机制。视蛋白是一种G-蛋白偶联受体（G protein coupled receptor，GPCR）。光通过改变视黄醛结构而激活视蛋白后，可进一步使异三聚体G蛋白激活，从而使磷酸二脂酶活化，催化cGMP水解为5’-GMP而减少cGMP含量；细胞内受cGMP调控的离子通道关闭，导致细胞膜电位出现变化，最终传导至视觉中心而实现光的感知。 从这个过程可以看出，哺乳动物视紫红质的作用机制较为复杂，作为机体视觉感知过程尚可接受，如果将它们应用到其他系统则困难重重，因此有必要寻找更简单的感光系统 [5]。 细菌感光 最初认为只有高等动物才存在视觉系统，但这一观念在20世纪60年代发生改变。1967年，德裔美国生理学家斯托克尼乌斯（Walther Stoeckenius，1921—2013）成为加州大学旧金山分校的教授，重点研究生物膜（如红细胞膜和线粒体膜）结构 [5]。由于生物膜材料获取比较困难，具有电子显微镜背景的斯托克尼乌斯决定用生物化学方法研究盐生盐杆菌（Halobacterium halobium）细胞膜组成。随后两位新同事的到来壮大了实验室的力量。 厄斯特黑尔特（Dieter Oesterhelt，也译作奥斯特黑尔特）是一位训练有素的德国化学家，跟随吕南（Feodor Lynen，1964年诺贝尔生理学或医学奖获得者）获得博士学位，由于学术休假的缘故来到美国；布劳罗克（Allen Blaurock）是一位刚毕业的英国生物物理学家，原来在国王学院威尔金斯（Maurice Wilkin，1962年诺贝尔生理学或医学奖获得者）实验室从事X射线衍射研究 [6]。 厄斯特黑尔特和布劳罗克借助X射线衍射技术观测细菌细胞膜紫色组分时，意外观察到一种清晰的衍射图像，说明其含有一种高度有序的生物分子。厄斯特黑尔特还观察到紫色物质在添加有机溶剂后颜色变黄。此时，布劳罗克回忆起在国王学院研究青蛙视网膜过程中也观察到类似的颜色变化，这一提示促使厄斯特黑尔特大胆假设该物质可能也是视紫红质。为证实这一假说，首先需解答的问题是其含不含视黄醛。 从细菌中寻找视黄醛这一近乎疯狂的想法促使厄斯特黑尔特立即启动验证工作。借鉴青蛙视紫红质的研究方法，厄斯特黑尔特发现细菌的紫色物质具有类似的物理和化学性质，并且还含有视黄醛。基于这些特性，厄斯特黑尔特和斯托克尼乌斯于1971年确定这是一种新型视紫红质，根据来源将其命名为细菌视紫红质（bacteriorhodopsin，BR）（图3）[7]。图3 细菌视紫红质 斯托克尼乌斯经过进一步研究后发现，细菌视紫红质是一种光依赖的离子通道。更大的突破在1975年，英国剑桥大学分子生物学实验室的亨德森（Richard Henderson，2017年诺贝尔化学奖获得者）解析了细菌视紫红质的三维结构，从而对视紫红质的作用有了更深入的认识。 1972年，重组DNA技术的发明为生命科学带来一场革命，同时也积极推动了细菌视紫红质研究的发展。研究人员将细菌视紫红质转入宿主细胞，结果发现光照可引起氢离子外流，从而证明其为一种光控的氢离子通道。1977年，研究人员在细菌中又发现另一种视紫红质——卤视紫红质（halorhodopsin），后续证明其介导氯离子细胞内流 [8]。 一系列的研究表明，即使简单如细菌这样的单细胞生物也存在 “视觉系统”，标志着一个新领域——低等生物视紫红质的诞生，从而促使科学家去寻找其他视紫红质。 藻类趋光 班贝格（Ernst Bamberg）是一位德国生物物理学家，从20世纪70年代开始研究细菌视紫红质的生物学功能，并利用体外实验证实BR是一种光激活氢离子通道。随着基因工程技术的发展和完善，生命科学的研究模式发生根本性改变，膜蛋白研究不再需要繁琐困难的提取过程，只需将外源基因在特定宿主细胞表达即可。 90年代，已加入德国法兰克福马普研究所的班贝格与从美国回来不久的德国电生理学家纳格尔（Georg Nagel）决定合作，共同研究细菌视紫红质在完整细胞中的生物功能。1995年，他们合作将细菌视紫红质基因成功转入非洲爪蟾卵母细胞，进一步精确证实光激活质子泵的电压依赖性 [9]。2001年，他们进一步在非洲爪蟾卵母细胞中证实卤视紫红质是一种氯离子通道（图4）。班贝格与纳格尔的合作一方面建立了视紫红质功能研究平台，另一方面也初显光遗传学雏形，即将外源视紫红质在靶细胞表达。图4 藻类视紫红质 19世纪，绿藻（Chlamydomonas）等藻类就被发现具有向光性和受光调控的特性，但对这些现象背后的原因知之甚少。直到20世纪80年代，大量事实表明藻类也长 “眼睛”，即细胞膜存在感光物质，称为 “光受体”。 80年代初，德国生物物理学家赫格曼（Peter Hegemann）在博士就读期间就决定研究光受体。赫格曼和学生以莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）为材料，借助电生理实验表明光的确可诱导藻类细胞产生电流 [10]。赫格曼决定采用生物化学方法将光受体蛋白纯化后研究其性质。遗憾的是，十余年辛苦努力最终以失败告终。根本原因在于光受体是一种膜蛋白，含量低、稳定性差且异质性高，这些都是蛋白质纯化的大忌。赫格曼不得不转换研究思路来解决这个难题。 2001年，绿藻基因组测序的完成为问题的解决带来转机。赫格曼通过全面搜索和比对绿藻基因组数据库，从中发现两个候选基因与细菌视紫红质具有较高同源性。 为加快研究进程，赫格曼决定寻求合作。他在获悉纳格尔的研究工作后，积极沟通并与其达成合作协议。赫格曼小组负责克隆两种绿藻视紫红质候选基因，并将其送给纳格尔开展功能研究；纳格尔则将基因转入人肾胚细胞HEK293并实现正确表达。功能研究表明，它们的活性均受光调控，并且介导阳离子如钠离子、钙离子等的摄入（图4），因此将其分别命名为通道视紫红质（channelrhodpsin，ChR）1和2 [11-12]。与ChR1相比，ChR2光激活时间更短，且离子通透性更强，因此更适合于研究。更为重要的是，赫格曼还推测这些通道视紫红质不仅可在普通细胞表达，而且也可在神经元中表达并影响电生理活性。这一论断直接催生了光遗传学。 至此，研究人员已经鉴定出三类光控视紫红质，分别是细菌视紫红质（介导氢离子输出）、通道视紫红质（介导阳离子输入）和卤视紫红质（介导氯离子输入）。它们在神经功能研究方面具有何种应用价值呢？这要从神经兴奋说起。 神经兴奋 大脑是神经系统的中枢，是机体最复杂和最神秘的器官。知觉、运动、兴奋、情感、语言、学习和记忆等过程基本都在大脑特异区域完成。大脑由上百亿神经元（亦称神经细胞）构成，这些神经元之间通过特定方式实现彼此间交流，以达到协调控制机体各种行为的目的。神经元活性受电信号影响。 正常情况下，神经元细胞膜内外两侧阴阳离子分布不均匀（这种现象称为极性）：膜内钾离子浓度远高于膜外，膜外钠离子浓度又远高于膜内，最终形成一个外正内负的状态。未受刺激时（静息状态），规定膜外电位为0，则哺乳动物神经元膜内电位为负值，约-70mV，称为静息电位；外界刺激可导致离子通道打开，由于离子移动而引起膜两侧离子浓度发生变化，电位差也随之改变。如果-70mV向0方向改变，则称去极化（电位为0意味着内外无离子浓度差距，极化消失）；相反，-70mV向更大负值变化则称超极化（意味着离子分布不均匀加剧）。 一般而言，去极化伴随神经元激活，而超极化则意味着神经元抑制，因此通过改变神经元细胞膜内外离子分布可实现精准控制神经元活性的目的。 1979年，美国索尔克研究所著名科学家、DNA双螺旋提出者之一克里克（Francis Crick，1962年诺贝尔生理学或医学奖获得者）在《科学美国人》发表一篇文章 [13]，对脑科学未来的发展进行展望。古典神经生物学家通常采用电极刺激大脑特定区域神经元的方式来影响行为，克里克认为这种方法破坏性大且精确性不高，比如无法准确区分不同的神经元，这些因素导致所得结果准确性差。 为此，克里克提出应开发一种精确控制神经元活性的方法，允许研究根据需要只对特定神经元打开或关闭，同时不影响非相关神经元。具有分子生物学背景的克里克进一步指出可以对神经元细胞进行遗传改造，从而使它们可对外界信号（如光刺激）产生精准性应答。这一理念建立了光遗传学的思想雏形。 尽管光控细胞行为的理念已经提出，但真正实现则需要有可行的工具。2002年，这一想法终于首次变为现实。 神经光控 米森伯克（Gero Andreas Miesenböck）是一位奥地利神经科学家，跟随鲁斯曼（James Edward Rothman，2013年诺贝尔生理学或医学奖获得者）开展博士后研究。他主要借助荧光系统来检测神经元内囊泡运输，因而对光产生浓厚兴趣。 1999年，米森伯克建立自己的实验室，开始独立的科研生涯，目光锁定神经生物学。米森伯克对整个神经生物学领域一知半解，可以说有点 “门外汉” 的味道，但是恰恰这个因素反而使他在光遗传学方面首先完成突破，因为他不会受主流观点所羁绊。生命科学研究的基本策略在于首先控制某种因素（干预），然后依据结果确定因果关系，如敲除特定基因后动物出现某种表型异常（如个子变矮），据此可认为该基因参与了某个过程（如肢体发育）。 然而，由于神经系统自身的复杂性，长期以来神经生物学家主要依赖形态观察，而缺乏更多有效的干预手段。米森伯克想改变这一现状，他完全从一个生物学家的视点来看待这个问题，因此想为神经元安装一套感光系统（遗传学操作），然后借助光照（光学）来达到控制神经元的目的 [14]。为尽快实现这一目标，米森伯克邀请鲁斯曼的另一位学生、自己的师弟泽梅尔曼（Boris Valery Zemelman）加入团队，启动光控神经元活性的研究计划（图5）。

高锰酸钾(KMnO4)是制作简易爆炸装置常用的氧化剂原料之一，同时也被广泛用于医药消毒、水质净化、工业生产等领域，其过量摄入或排放会对人体及环境造成严重的危害。因此，实现对微量高锰酸钾的超灵敏、特异性、快速检测对维护公共安全和环境保护具有重要意义。近年来，激发态分子内质子转移(ESIPT)类分子因具有大的斯托克斯位移、强的光稳定性、高的量子产率和对周围介质的光敏感性等特点，被广泛用于反应型荧光探针的设计。ESIPT探针的发光性能可通过溶剂氢键作用、分子异构化、介质酸/碱度和化学修饰等来调节。目前，大多数化学修饰策略主要集中于研究分子性质和ESIPT变化过程，而关于分子对目标分析物传感性能影响的研究很少被应用于实际检测。因此，是否可以采用化学修饰策略来提高ESIPT探针的传感性能尚不清楚，而该方面的研究将对理性设计高效探针具有重要意义。基于此，中国科学院新疆理化技术研究所痕量化学物质感知团队提出了识别基团对位取代基吸电子强度精确调控提升ESIPT荧光探针反应活性及产物荧光稳定性的探针分子设计策略。基于KMnO4氧化不饱和烯烃的性质，以2-(2’-羟基苯基)苯并恶唑(HBO)为荧光团，采用缩合反应将识别位点丙烯酰基接枝于HBO的质子给体-OH上以抑制ESIPT过程的发生，在识别位点的对位引入不同吸电子强度的取代基团(-F、-CHO、-H、-CH3)，设计合成了四种ESIPT基荧光探针(BOPA-F, BOPA-CHO, BOPA-H, BOPA-CH3)。当检测KMnO4时，可以打断碳碳双键形成邻二羟基，随后酯键断裂释放质子给体，ESIPT过程被激发，进而实现对KMnO4的荧光点亮检测。进一步研究发现，取代基吸电子强度调控可显著地提升探针检测KMnO4时的荧光强度及荧光稳定性。理论计算结果表明，取代基的改变有效调节了探针对KMnO4的反应活性及产物的振子强度。以具有较强吸电子能力的-CHO作为取代基的探针BOPA-CHO对KMnO4具有最佳检测效果，检测限为0.96 nM，响应时间吸电子强度调控ESIPT探针构筑策略、响应机制及海绵基测试笔实际场景检测示意图

两年前，SDL Atlas公司在英国斯托克波特的办公场地曾毁于一场大火，如今，SDL Atlas公司已建立起了宽敞先进的多功能新工厂。新工厂占地面积广，设施先进，足以满足公司现有及未来的销售、库存、技术维护及培训等多种需求。 “守得云开见日出”，SDL Atlas英国区管理总裁Steve Combes先生介绍说。“新工厂的最大优点是根据我们自己的业务需求设计的，其超大空间甚至可以应对我们和客户在未来很多年的需求。” 面积为13,000平方英尺的新办公基地由销售办事处、配备先进的实验室、专用校准区及大型仓储中心构成。库存备有大量可即时付运的存货，占地8000平方英尺的储存仓将成为全球性的货物存储中心。这里的货物将通过SDL Atlas香港及深圳公司运往中国，通过在美国夏洛特城的SDL Atlas LLC公司运往南北美洲等地。 公司的科研队伍之一---来自纤维、纱线、织物及颜色应用等行业的专家迁至新场所办公。那里配备有SDL Atlas多种畅销的测试设备，设有根据国际标准建立的永久恒温恒湿实验室。通过该先进的实验室，SDL Atlas可以根据标准组织及零售商要求进行相关性、重复性及重现性等多种测试。该实验室还将用于产品演示及为客户进行各种测试。在SDL Atlas的仪器安装前后，公司可利用新的多媒体培训中心继续为客户提供在岗培训，该培训一度曾因席卷斯托克波特的大火而一度中止。 未来，依托配套齐全、设施先进的新基地，SDL Atlas公司将更好地为用户提供一站式的全面的纺织测试品、物料、消耗品及服务，全方位的服务于全球客户。