新时代手动探针台

在过去10年里，北京离子探针中心的两台高分辨二次离子探针质谱仪(SHRIMP Ⅱ和SHRIMP Ⅱe-MC)或许是全球最忙及成绩最好的科学仪器。在12月18日该中心十周岁庆祝会上，中心主任刘敦一教授表示，以这两台仪器为核心的大型科学仪器共享平台，极大推动了我国地球科学的发展。 　　过去10年，SHRIMP仪器处于样品分析的机时平均为266.8昼夜/年，开放机时平均为76%。自2007年起，单台SHRIMP仪器的科研论文产出量已连续位居世界同类仪器的第一位。 　　高效源于中心建立的SHRIMP远程共享控制系统。该网络不仅实现了国内科研人员可实时观测样品图像、在线获取实验数据等应用，还使跨国远程共享科学仪器进入常态，开创了通过远程共享系统共享国外SHRIMP仪器的功能。 　　“十一五”以来，该中心又联合国内外22家高校及科研院所，在SHRIMP远程共享平台的基础上，整合了一批微束类分析仪器，构建起网络虚拟实验室，为进一步建立以远程操作为主要手段的大型仪器虚拟中心奠定基础。 　　刘敦一透露，该中心将继续发展以SHRIMP为代表的大型科学仪器远程共享网络，尽快在西班牙和巴西建立服务器系统，在美国华盛顿大学(圣路易斯)建立远程工作站。该中心还将积极投入大型科学仪器自主研发工作，逐步建立起一个具有优秀技术专家和研发设施的科学仪器自主创新基地。 　　据了解，SHRIMP Ⅱ在锆石微区年龄测定上具有无可替代的优势，引领锆石年代学进入微区、原位分析的新时代。2001年，我国引进第一台该机器，北京离子探针中心也于当年成立。该中心今年被科技部和财政部认定为首批国家级科技基础条件平台。

RNA诊断是目前最先进的检测方法，在此领域我国一直没有独立自主知识产权的产品上市。国际大公司的产品有专利且价格昂贵，2011年底，上海仁度公司首席科学家居金良教授研发的我国第一个RNA诊断产品通过了国家食品药品监督管理局的批准，这不仅填补了我国该领域的空白，而且具有自主知识产权的独有技术也标志着我国进入RNA诊断技术时代。 　　开启分子诊断技术新时代 　　新药研发成果高昂且失败率高，相比之下，诊断领域的研发失败率较低，尤其是体外诊断的研发，不成功的话可以一步步的改进直至成功为止。虽然诊断领域市场应用没有新药广泛，但利润空间很大。 　　实际上，RNA检测技术是目前最先进的分子诊断技术，已经在很多领域大显身手。生物梅里埃公司、基因探针公司是RNA诊断领域的佼佼者。这些RNA诊断公司的产品有专利且价格昂贵，检测一次需要400元人民币左右。上海仁度公司首席科学家居金良教授告诉记者，美国有1600多种分子诊断产品，而中国不超过50个。目前国外分子诊断占整个诊断市场的11%,中国不到1%。这同时意味着RNA诊断在中国有很大发展空间。 　　居金良告诉记者，目前的病原体检测方法包括涂片法、培养法检测、抗原抗体的免疫学检测以及分子诊断法等。涂片法便宜、准确率差 培养法是各类病原体检测的金标准，操作简单、成果低，但培养微生物的时间较长，有些病原体很难培养，目前国内临床很少采用这种方法。 　　上世纪80年代PCR检测方法的发明标志着检测技术进入了分子诊断时代。PCR检测快速、灵敏，以至于有人认为检测方法已经到达巅峰。虽然PCR检测灵敏度和特异性比较好，但存在一定的局限：细菌DNA在细胞核内，提取不够的话，容易造成假阴性，导致漏诊 PCR技术最终的扩增产物为DNA，因为环境中DNA很稳定，扩增引起的污染不容易消除，容易引起假阳性结果，导致患者误诊进而引发错误治疗和抗生素滥用 即使病人得到了有效的治疗，病原体死亡后DNA仍然能够稳定存在至少3周时间，检测结果无法及时反应治愈结果，不利于临床获取有价值的诊断信息，从而导致错误治疗和和抗生素过度使用。 　　随着科技的发展，新一代RNA诊断技术出现，RNA检测仪器便宜、操作简单、交叉污染少、判断准确。RNA恒温扩增技术引领新一代的核酸扩增检测技术，以其灵敏度特异性好、无创等优势开启了检测技术的新时代。这一创新技术也可广泛到疾病防控、临床检验和食品安全检测等多个领域。 　　RNA检测方便应用利于推广 　　中国疾病预防控制中心的一位专家告诉记者，“每种检测方法都有各自的缺点与优势，不能盲目追求新、奇、高通量，最恰当的方法才是最好的办法。”在泌尿生殖道检测领域，居金良教授及其团队研发新一代分子诊断技术——SAT技术无疑具有快速、灵敏、简便、无痛的优势，是一种利于推广的检测方案。 　　传统的泌尿生殖道检测方法是女性宫颈拭子、男性尿道拭子取样检测，检测时的痛苦曾令一些人望而却步，他们宁愿打赌自己没病也不愿意取样检测和接受治疗，这种情况会一拖再拖直到忍无可忍。居金良教授告诉记者，国外早有多篇论文指出，RNA扩增法在沙眼衣原体CT和淋球菌NG检测方面有较强的灵敏性、特异性，并且可以采用尿液等样本检测。但在此领域，我国一直没有相应的RNA检测技术。居金良教授研发的SAT病原体临床检验产品是采集尿液检测，这种无创式的取样方式对专业人员和设备的要求低，采样方便，对医患双方都极为有利。 　　居金良教授告诉记者，沙眼衣原体、淋球菌、 解脲脲原体感染都会引起不育不孕症。近几年我国这些病例的数字不断升高，2008年起我国首次将沙眼衣原体感染作为单独的病种进行传染病报告，2008年的一项调查数据显示我国衣原体感染的高发年龄段是21—35的育龄人群，目前我国育龄女性的衣原体感染率至少已达6%—10%。 更令人担忧的是，淋菌性尿道炎、沙眼衣原体等引起的非淋菌性尿道炎会提高患者感染艾滋病的风险。居金良告诉记者，一旦患有衣原体、淋球菌感染，艾滋病的传播率将成倍增加。沙眼衣原体、淋球菌感染者应该定期筛查，早诊断、早治疗，有利于缩小疾病的蔓延范围，同时减少患艾滋病的风险。事实上，在美国存在感染风险的人群必须进行每年一次的筛查。对于妊娠期女性，所有人群在第一次产检时都应当接受筛查。24岁以下年轻女性和25岁人群中的高危人群在孕晚期时应当接受衣原体复查。 　　是科学家更是管理者 　　长期以来，我国缺乏RNA诊断产品的核心技术和产业化能力。2008年起我国实施千人计划，引进、并有重点地支持一批能够突破关键技术、发展高新产业、带动新兴学科的战略科学家和领军人才回国(来华)创新创业，在海外从事多年RNA研发的居金良教授便是其中之一，他研发的SAT分子诊断技术在国际范围内的RNA诊断技术领域独具特色。科技部给予了项目支持、“千人计划”也为公司开辟了绿色通道，居金良兢兢业业的搞研发，2011年底一口气通过了七个RNA诊断产品的报批，七个均填补了我国RNA诊断领域产品的空白。 　　居金良在上世纪八十年代就出国留学，在大学教书，后来跳槽到企业工作，拿惯了工资的居金良没有独自创业的野心，在朋友的劝说下，他带着投资方380万元人民币的启动资金回国创业。“在千人计划引进的科学家里，像我这种在企业工作又自己创业企业的人不多”，“天知道我们是先烈还是先驱，”居金良教授这样评价自己和自己的团队。“我以前只懂做研发，未来还要慢慢的学习管理和市场推广”，对于创业，居金良也有心得，“企业不可或缺的要素是人、钱。科学家创业很容易有一种想法，认为自己最重要。实际上，企业管理中的各项资源整合和协调尤为重要。管理中既要处理好各方利益，还要重视人文关怀，将公司每位员工的积极性调动起来，将投资者的有效资源加以合理利用。” 　　谈到科研，居金良告诉记者，持续投入、长远眼光、不浮躁是创新的重要要素。中国人的创新能力很强，美国的生物医药实验室里的科学家一大半都是华人，有些中国人的创新成果卖到国外，国外包装后再卖回国内市场。当然，一方面出于对传统技术的保护，另一方面由于对新技术的接受、认识需要一定的时间，当前国内对分子诊断技术在临床应用的监管政策相对滞后，一定程度上影响了新技术产业化的进程，但随着中国的创新环境逐渐变好，未来中国一定会有更多的创新产品。

为进一步促进国内电子探针新技术发展和交流、拓展电子探针新技术应用，中国地学界电子探针分析技术平台2023年度交流会于6月2日-6月3日在中国地质科学院京区地质科研实验基地顺利举行。本次会议由中国地质科学院矿产资源研究所（以下简称“资源所”）承办，资源所宋扬副所长出席会议并讲话，中国地质调查局科技外事部康磊副处长、资源所周剑雄研究员、南京大学张文兰教授级高工、中国有色桂林矿产地质研究院有限公司董事长/党委书记朱景和同志、中国科学院地质与地球物理研究所陈意研究员等作为特邀嘉宾出席会议。本次会议共有19位来自国内外地学界电子探针的专家报告各自的最新研究成果，其中有5个是特邀报告，包括4个来自国外专家和1个国内专家的特邀报告。来自美国威斯康辛大学的John Fournelle通过视频连线方式作了题为“EPMA: Three easy-to-make errors”的线上报告，来自美国俄勒冈大学的John Donovan作了题为“Best Practices in Modern EPMA Microanalysis”的线上报告，来自瑞士伯尔尼大学的Pierre Lanari作了题为“Quantitative compositional mapping by EPMA”的线上报告，来自美国密苏里大学-堪萨斯城分校的赵东高教授来到现场作了题为“Quantitative electron probe microanalysis of strategic uranium mineral resources: analytical procedures and standard reference materials”的报告，来自中国科学院地质与地球物理研究所陈意研究员在现场作了题为“面向月球和行星科学研究的电子探针分析技术”的报告。其他报告的内容包括电子探针技术方法和应用的最新进展，主要涉及超轻元素分析、微量元素分析、变价元素分析、稀土矿物分析、新矿物分析研究、标样研发等。另外还有5个来自显微分析仪器厂商的最新产品和分析技术报告。本次会议采用线下参会+线上直播同时进行的方式，吸引来自全国有关高校、科研院所、显微分析仪器厂商60余人现场参会，同时有累计4000余人通过学术直播平台参与会议。本次会议使得地学界电子探针分析技术平台的影响力进一步扩大，对国内电子探针技术的发展和交流起到了重要的促进作用。 当前，自然资源部和中国地质调查局正在紧锣密鼓的实施新一轮找矿突破战略行动，同时推进构建以星空地海井多维、高分辨率、高精度探测观测监测“三测体系”为突破口的现代化地质调查技术体系，打造国家地质调查科技创新“火车头”。资源所正在深入学习贯彻党的二十大精神，认真落实全国自然资源工作会议和中国地质调查局工作会议部署，以“地质找矿重大突破的引领者，矿产资源安全保障的支撑者”为使命，聚焦铜、铁、钾盐、锂等紧缺战略性矿产，加大制约找矿突破的关键科学问题和“卡脖子”技术难题的攻关，以科技创新引领推动实现找矿新突破。矿产资源研究所的矿物研究室是国内最早引进电子探针仪器并开展相关研究的实验室之一。经过几十年来实验室研究人员和技术人员的不懈努力，在利用电子探针进行基础地质和矿床地质研究、微束分析标准化研究等方面都取得了许多重要的成果。矿物室近年来承担了《系统矿物学》修编、《中国矿物志》研编、国家重点研发计划项目课题、自然科学基金项目、地质调查项目以及白云鄂博找矿勘查等不同类型的项目，地调、科研和横向项目齐头并进，并且都取得了不错的成果。在川西甲基卡、湖南仁里、江西宜丰、冀北窟窿山等稀有金属矿床中，通过详细的矿物学研究示踪成岩成矿过程，并提出了硬岩型锂铍铌钽资源工艺矿物学评价指标体系；在白云鄂博，不但取得了铁和萤石找矿的突破，还发现了新矿物“白鸽矿”；另外，实验室在技术研发方面也一直积极探索，在金红石、石英微量元素分析、铀矿物电子探针测年、铍矿物电子探针分析、稀土矿物电子探针分析等方面都建立了自己的方法。实验室仪器使用效率一直保持国内领先，为所内外的科研和生产提供了重要的支撑作用。本次会议上，我国电子探针领域著名的先驱级人物，也是资源所矿物室的元老周剑雄老师也来到了现场并讲话。周老师对矿物学的热爱和电子探针技术发展的关切激励着我国年轻的电子探针工作者不断努力进取。矿物学是矿产资源研究领域重要的基础学科，电子探针分析技术是支撑矿物学发展的核心关键技术，是矿物学、岩石学、矿床学、地球化学、天体学和其他相关学科领域必不可少的研究工具。随着国家对基础研究和矿产勘查的高度重视，相信矿物学和电子探针分析技术共同进入了前所未有的发展机遇期，相信在新时代基础地质研究和新一轮找矿突破战略行动中，电子探针分析技术也将进一步发挥重要作用。中国地学界电子探针分析技术平台自2019年建立以来，得到众多同行的支持和广大用户的欢迎；2020年平台启动交流会在地学电子探针界引起巨大反响，2022年的技术交流会更是吸引了累计4500余人通过学术直播平台观看会议；而本次会议采用了线下+线上联合的方式，一方面方便现场的充分交流，另一方面也方便了更多人的参与，极大加强了技术人员和科研人员之间的经验交流和信息共享。捷欧路（北京）科贸有限公司、岛津企业管理（中国）有限公司、牛津仪器科技（上海）有限公司、布鲁克（北京）科技有限公司、超微动力科技（香港）有限公司、北京普瑞赛司仪器有限公司、北京金竟科技有限责任公司、北京格微仪器有限公司、北京中科矿研检测技术有限公司等多家厂商和公司代表参加了本次会议。厂商人员和技术、科研人员之间的交流通过本次会议也得到了增强。（供稿：陈振宇、孔维刚）会议合影周剑雄老师致辞陈振宇研究员主持会议开幕式会场情况