智能可编程人工气候箱

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美国Era公司精密可编程注射泵已进入中国市场，主要型号有NE-1000、NE-4000、NE-1600、NE-1800。其中主打的型号是NE-1000，其它的型号倒是NE-1000的升级改装型号。 　　NE-1000的注射器的容量达到60ml ，注射速率可以从0.73uL/hr-2100mL/hr调节 ，采用节省空间的设计，小巧结实的外观，为你实验室节省空间。该产品有注入和回抽功能 ，可编程控制，最大41阶命令(注射的速率、注射的容量、插入暂停)，一台电脑可以控制100台注射泵，注射的精度小于正负1%。 　　此次Era可编程注射泵进入中国市场给中国客户解决了编程控制液体的注射问题，而且在价格的方面也是中国客户完全能够接受的。 　　 　　上海纳锘仪器有限公司 　　地址：上海市莲花南路1388弄8号楼碧恒广场1503-1504室[201108] 　　电话：021-60900829，60900830，61131031,61131051 　　传真：021-61131052 　　E-Mail：info@nano-instru.com 　　-------------------------------------------------------------------------------- 　　浙江办事处 　　地址：浙江杭州莫干山路425号瑞祺大厦814室[204888] 　　电话：0571-81954578 　　传真：0571-81954579 　　E-Mail：sales@nano-instru.com 　　纳锘仪器--提供给您纳米级的专业细致服务!

2022 年 9 月 27 日，可编程 CAR-T 细胞疗法公司 “Arsenal Biosciences” 宣布：其已与罗氏旗下的 “基因泰克” 达成一项多年的合作协议，双方将联合部署 ArsenalBio 的专有技术用于 T 细胞的工程化及高通量筛选，以确定 T 细胞疗法中的有效基因电路。 作为交易的一部分，Arsenal 将在接下来的合作中获得潜在的 7000 万美元收益，包括预付款以及在研究、开发和商业进程中的里程碑付款。Arsenal Biosciences Arsenal Biosciences，成立于 2019 年，是一家致力于利用合成生物技术编程 T 细胞以开发下一代疗法的生物技术公司。就在不久之前的 9 月 6 日，ArsenalBio 刚刚完成了 2.2 亿美元的 B 轮融资，投资者中便包括了百时美施贵宝。成立至今，ArsenalBio 已经获得超过 3 亿美元的资金。 根据 ArsenalBio 方面的介绍，其正在构建业界最大的治疗增强型基因电路的 DNA 文库，这其中包含了 “用于改进肿瘤靶向性的逻辑门控” 和 “支持多种药物功能的合成线路”。之后通过 CRISPR 系统，将设计的基因电路导入细胞当中，以生成多功能 T 细胞药物。 “通过基因电路赋予细胞对所处细胞环境进行感知、计算、决策以及响应的能力”，可编程的细胞疗法，是合成生物学之于医药领域的关键应用之一。在该方向上的代表性公司还有着 Timothy Lu 的 Senti Bio，其在 6 月刚刚于纳斯达克成功上市。 可编程细胞疗法（来源：Senti Bio） 基于自身的可编程细胞疗法平台，ArsenalBio 正在推进用于卵巢癌的临床管线 AB-1015，以及针对于肾、前列腺和其他癌症适应症的早期开发候选者。而据报道，此次与罗氏和基因泰克在基因电路上的合作研发，将重点围绕 “肿瘤微环境” 所展开。 “虽然 T 细胞疗法在血液恶性肿瘤的运用已经取得了重大进展，但是实体瘤上有着额外的挑战，如对抗性的肿瘤微环境，这限制了过继性 T 细胞疗法的有效性。” 在报道当中，ArsenalBio 方面这样介绍道。 “ArsenalBio 的工程平台整合了多项技术，包括基于 CRISPR 的高通量基因编辑、合成生物学和计算生物学，用以创建新的合成生物学编程项目，旨在增强 T 细胞功能，使它们能够克服存在于实体瘤及其周围的复杂免疫防御系统。” 罗氏（来源：ANP） 对于罗氏方面，这则是其在持续的细胞疗法布局当中的一部分。相较于诺华、吉利德、百时美施贵宝等，罗氏在 CAR-T 方面的入局则非常之晚，其一直到去年才加入行动，与 Adaptimmune Therapeutics 达成潜在的 30 亿美元 T 细胞疗法交易。 根据合作条款，ArsenalBio 和基因泰克将部署基因电路来研究对于 T 细胞的有效修饰，并通过临床前分析来获取对其影响的新认知。两家公司都将利用这些经验来开发未来的候选治疗药物。 “通过与 ArsenalBio 合作，我们正在获取强大的技术，以促进对 T 细胞生物学编程的理解，对于为难以治疗的癌症提供重要疗法来说，这可能至关重要。” 罗氏制药外部合作全球负责人 James Sabry 这样说道。参考链接：[1] https://www.businesswire.com/news/home/20220927005014/en/Arsenal-Biosciences-Announces-Joint-Discovery-Collaboration-with-Genentech-to-Identify-Features-of-Successful-T-Cell-Therapies-for-Oncology[2] https://www.fiercebiotech.com/biotech/genentech-pays-70m-access-arsenals-armoury-t-cell-tools-quest-solid-tumor-car-t[3] https://www.businesswire.com/news/home/20220906005150/en/Arsenal-Biosciences-Closes-220-Million-Series-B-Financing-to-Advance-Programmable-Cell-Therapy-Programs-into-Clinical-Development[4] https://mp.weixin.qq.com/s/v1ebx_t55XNTI0VapeGegA

【科学背景】随着无线通信技术的不断发展，对更高数据速率、更低延迟和更少错误率的需求不断增长，推动了下一代无线通信系统朝着更高的载波频率和超大规模天线阵列的方向发展。然而，这一进程也带来了对通信网络安全性和抗干扰能力的重大挑战。传统的加密方法通常在网络层实施，增加了消息代码的长度和传输开销，并需要密钥交换，这使得满足高带宽和超低延迟通信系统的要求变得困难。为应对这些挑战，近年来多种物理层安全方法得到了开发，其中包括相控阵波束成形技术和人工噪声干扰技术。这些方法的目标是通过增加信号到合法接收者和窃听者之间的信道容量差异来提升通信的安全性。然而，传统的波束成形技术存在体积庞大、能耗高等问题，同时发射机无差别地向所有方向辐射未失真的信号，理论上允许配备灵敏接收器的窃听者截获信息。这些安全隐患促使了对定向通信技术的探索。定向信息调制（DIM）作为一种有前景的物理层安全技术，利用多天线的波束成形能力，在期望方向传输正确的星座符号，同时在其他非法方向将其失真为噪声，从而确保了信息的安全。然而，现有的DIM方案存在一些问题，例如体积庞大、能耗高、成本高以及无法支持二维（2D）和高阶调制等。当前的主流DIM实现大多依赖于相控阵和时间调制阵列（TMA），这些方案虽然能够生成任意幅度和相位的响应，但由于硬件昂贵、能耗高，且只能支持一维传输，限制了其应用范围。为了解决这些问题，近年来可编程超表面（PM）被引入DIM研究。PM具有灵活的电磁波实时调控能力，可以作为一个高度集成的通信系统，具有更简单的架构、更低的成本和更少的能耗。已有研究尝试使用PM实现定向通信，包括近场幅度移位键控（ASK）调制、远场正交相位移键控（QPSK）调制等。然而，这些方案通常只利用电磁波的相位或幅度特征，缺乏高阶调制和正交幅度调制（QAM）方案，并且需要外部射频源，限制了其应用于空间受限的环境。有鉴于此，东南大学崔铁军院士团队在“Nature Communications”期刊上发表了题为“Two-dimensional and high-order directional information modulations for secure communications based on programmable metasurface”的最新论文。本研究提出并实验演示了一种基于二维（2D）PM的DIM方案，旨在克服现有DIM方案中的缺陷。该方案集成了可控组件，能够在期望方向生成正确的星座符号，并形成一个可重构的低剖面调制器，提供发射机与多个接收机之间的独立通信链路。通过使用交替方向乘子法（ADMM）框架中的快速高效算法优化编码序列，该方案实现了在谐波下的定向安全性，并在多通道模式下验证了8PSK、16QAM和64QAM的星座图。【科学亮点】（1）本文首次提出了一种基于2位可编程超表面（PM）的二维及高阶DIM方案，并成功实现了这一方案。该方案利用PM的可调控组件和快速高效的离散优化算法，克服了传统DIM方案存在的体积庞大、能耗高、成本高以及无法支持二维（2D）和高阶调制的缺陷。实验中，PM方案能够生成正确的星座符号，并在多方向波束中传输，显示了其在定向信息调制（DIM）方面的潜力。（2）通过在多通道模式下进行的验证实验，本文展示了该DIM方案的有效性。具体而言，三组星座图（8相位移键控（PSK）、16正交幅度调制（QAM）、64QAM）在多通道模式下得到了验证，测量结果表明，接收到的信号在期望方向上保持了与预设星座图一致的结构，而在其他方向上则出现了失真。这表明该系统不仅能够进行数字信息的直接传输，还能实现信息的定向安全，即只有期望方向的用户能够接收到正确的符号，而其他方向的用户将接收到失真的符号，从而确保了信息的安全性。【科学图文】图1：基于PM的DIM方案的示意图。图2：PM-based DIM方案中使用的元件的详细信息。图3：单通道模式的选定测量结果。图4：单通道模式下测得的EVM值。图5：双通道16QAM方案中的选定测量结果。图6：评估双通道16QAM中的串扰的结果。7：双通道16QAM实验中测得的EVM值。图8：验证所提出DIM方案的安全区域特性和宽带性能的测量信号结构，其中红色圆形标记表示参考星座符号。【科学启迪】本文提出的基于二维可编程超表面（PM）的定向信息调制（DIM）方案在物理层安全领域开创了新的方向。传统的无线通信系统面临着信息安全的重大挑战，尤其是当发射信号无差别地传播到所有方向时，窃听者有可能截获到未加密的信息。传统的加密方法虽然能够在网络层提供安全性，但它们往往增加了通信延迟和复杂性，并无法有效解决对高带宽和低延迟通信系统的需求。本研究首次利用二维PM结合快速高效的离散优化算法，提出了一种在多方向上生成和传输正确星座符号的DIM方案。这种方案不仅克服了现有DIM技术中的体积庞大和高能耗等问题，还支持了二维及高阶调制，为未来的无线通信系统提供了更为灵活的解决方案。特别是通过在期望方向传输清晰的信号，并在其他方向进行信号失真，这种定向传输模式大大提高了信息的安全性，防止了非目标方向用户的潜在窃听。此外，实验验证了该方案在8PSK、16QAM和64QAM等多种星座图下的有效性，展示了其在多通道模式下的优异性能。这不仅表明该技术在实际应用中具有高度的可靠性，也为未来高吞吐量、低延迟的无线通信系统的发展奠定了坚实的基础。文献详情：Xu, H., Wu, J.W., Wang, Z.X. et al. Two-dimensional and high-order directional information modulations for secure communications based on programmable metasurface. Nat Commun 15, 6140 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50482-y

记者5月8日从中国科学技术大学获悉，该校中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队，成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果于5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，相比经典计算机，其可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题上实现指数级别的加速。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一，其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能，从而能够高精度相干操控更多的量子比特，实现对特定问题处理速度上的指数加速，并最终应用于实际问题中。二维超导量子比特芯片示意图, 每个橘色十字代表一个量子比特。图片来源：中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等在前期工作的基础上，自主研制二维结构超导量子比特芯片，成功构建了国际上超导量子比特数目最多、包含62个比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上，观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象，实验研究了二维平面上量子信息传播速度，同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫—曾德尔干涉仪，实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外，基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用，将是后续发展的重要方向。

新品发布全新升级的射频测试设备你拥有了吗，在延续其小巧的身型、可编程、USB供电控制等经典特色的同时，虹科最新发布的便携式射频测试设备具有更高的带宽、更优秀的性能、更棒的测试体验，包括数字衰减器、信号发生器、射频开关、混频器、射频功率计和功率放大器等，满足您的个性化需求与不同应用场景。虹科便携式可编程数字衰减器具有高达40GHz频率范围和120dB的衰减控制范围，可直接从附带的图形用户界面（GUI）为固定衰减、扫描衰减斜率进行轻松编程，对于希望开发自己界面的用户，虹科提供LabVIEW驱动程序、Windows API DLL文件、Linux驱动程序、Python示例等，满足不同的应用需求。数字衰减器虹科HK- LDA-802-32200-8000MHz高分辨率数字衰减器，32通道，衰减范围为120dB，步长0.1dB虹科HK-LDA-802-32数字衰减器是一个机架式、32通道、高动态范围、双向、50欧姆的步进衰减器。它提供120dB的衰减控制范围，频率范围为200-8000MHz，步长为0.1dB，同时提供USB和以太网接口。特点● 可靠且可重复的固态数字衰减器● 免费的GUI、Windows Linux和MAC SDK，以及LabVIEW驱动程序● 单次或重复的可编程衰减斜率● 可通过GUI或SDK对衰减曲线进行编程● USB和以太网控制● 可设置静态IP或DHCP● 密码保护的web GUI应用● WiFi，WiFi 6E，3G，4G，5G，LTE，DVB，微波无线电衰减模拟器● 工程/生产测试● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-LDA-802-16200-8000MHz高分辨率数字衰减器，16通道，衰减范围为120dB，步长为0.1dB虹科HK-LDA-802-16数字衰减器是以机架方式进行安装，具有16通道高动态范围、双向、50Ω的步进式衰减器。它提供120dB的衰减控制范围，频率范围为200-8000MHz，步长为 0.1dB，同时提供USB和以太网接口。特点● 可靠且可重复的固态数字衰减器● 免费的GUI、Windows Linux和MAC SDK，以及LabVIEW驱动程序● 单次或重复的可编程衰减斜率● 可通过GUI或SDK对衰减曲线进行编程● USB和以太网控制● 可设置静态IP或DHCP● 密码保护的web GUI应用● WiFi，WiFi 6E，3G，4G，5G，LTE，DVB，微波无线电衰减模拟器● 工程/生产测试● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-LDA-608V-4200-8000MHz高分辨率数字衰减器，4通道，衰减范围为60 dB，步长为0.1dB虹科HK-LDA-608V-4数字衰减器是一款高精度、双向的50欧姆步进式衰减器，具有4个独立控制的衰减通道，提供200-8000MHz的校准衰减，典型精度应用● WiFi，WiFi 6E，3G，4G，5G，LTE，微波无线电衰减模拟器● 工程/生产测试● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-LDA-4030.1-40GHz高分辨率数字衰减器，单通道，衰减范围为31.5 dB，步长为0.5 dB，USB/以太网控制虹科HK-LDA-403数字衰减器是一个双向的、50欧姆的步进衰减器，提供从0.1到40GHz的衰减控制，步长为0.5dB，同时提供USB和以太网接口。通过连接衰减器的扩展总线，可以从一台PC控制多个HK-LDA-403设备。特点● 可靠且可重复的固态数字衰减器● 免费的GUI、Windows Linux和MAC SDK，以及LabVIEW驱动程序● 可编程的衰减斜率和衰减曲线● 可直接从电脑或自带电源的集线器上操作多个设备● 易于携带的USB供电设备应用● WiFi，WiFi6E，4G，5G，LTE，DVB，微波无线电衰减模拟器● 工程/生产测试● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-LDA-203B1-20GHz USB可编程数字衰减器，单通道，衰减范围为63 dB，步长为0.5dB，USB/以太网控制虹科HK-LDA-203B数字衰减器是双向、50Ω步进衰减器，在1-20 GHz频率范围内提供63 dB的衰减控制，步长为0.5 dB，提供USB和以太网接口，易于携带。特点● 可靠和可重复的固态数字衰减● 免费的GUI, Windows和Linux SDK, LabVIEW驱动程序● USB和以太网控制● 可设置静态IP或DHCP● 密码保护的web GUI应用● WiFi，WiFi 6E，3G，4G，5G，LTE，DVB，微波无线电衰减模拟器● 工程/生产测试● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-VMA-Q8X8SE衰减矩阵8x8衰减矩阵，频率范围为500–6000MHz，衰减范围为90dB，步长0.1dB，集成式服务器虹科HK-VMA-Q8X8SE衰减矩阵是一个机架式8输入8输出的无阻塞测试仪器，集成了Windows服务器，可独立操作，提供90dB的衰减控制范围，频率范围为500-6000MHz，在所有64种路径组合上步长为0.1dB，可以很容易地对固定衰减、扫频衰减斜率和衰减曲线进行编程。虹科HK-VMA-Q8X8SE采用交流供电，通过机箱后面的一个以太网端口进行控制，射频输入信号通过后面板进入，在前面板获得输出信号。特点● 可靠和可重复的固态数字衰减● 包括Windows和Linux SDK● 可编程的衰减曲线● 以太网控制● 集成服务器应用● WiFi，WiFi 6● LTE，5G，6G● MIMO、多点无线电衰减模拟器● 半导体测试和鉴定● 自动测试设备（ATE）★虹科HK-DAT306K30GHz宽频数字微波步进衰减器虹科HK-DAT306K是一款独立的宽带数字微波衰减器，额定频率为1-30GHz，衰减量从0到60dB不等，最小步长为0.50dB，插入损耗通常低于10dB。虹科HK-DAT306K是一个三重控制设备，衰减设置可以通过用户界面、USB端口串行命令或以太网接口来改变。特点● 最大输入功率：+28.0dBm● 40GHz精密2.92mm K型连接器● USB供电和控制（虚拟COM串口-115.2Kbps）● 音频反馈、LED和OLED显示● 用于PC的简单控制软件● 标准以太网连接● 提供6GHz、12GHz、22GHz等不同型号应用● 电子战● 自动测试环境● 一般射频实验室使用● 控制系统● 卫星通信● 生产验证● 教育/大学实验室● 航空航天/国防研究● 无线基础设施● 雷达系统● 无线基础设施

据英国《自然通讯》杂志23日发表的一项概念验证研究，美国研究团队报告了一种用基因改造大肠杆菌制成的高级微生物墨水，可以用来打印具有功能性和可编程属性的3D材料。该研究同时演示了这项技术的潜在应用，比如隔离在环境中出现的有毒化学物质双酚A。　　直接利用微生物制备无须添加其他聚合物或添加剂的打印墨水，为传统物质不可用情况下的材料制造开辟出全新的可能性。与此同时，这种技术还能用于开发可感知周围环境并做出反应的材料。工程师们认为，只要拥有3D打印这种材料的能力，就有望实现材料的定制化并可针对特定用途进行改造。　　由活细胞构成的微生物墨水，其实一直是实现这一目标的候选介质，但它们需要将目标材料特性与细胞活性相结合，这是一个技术难点。　　此次，包括美国东北大学、弗吉尼亚理工学院暨州立大学、哈佛大学Wyss生物启发工程研究所在内的联合团队，报告了用大肠杆菌制成的一种高级微生物墨水，这种大肠杆菌经过基因工程改造，能产生纳米纤维。这些纳米纤维可以进行浓缩并打印出3D结构。　　研究人员随后将这种墨水与其他经过基因工程改造、用来执行特定任务的微生物相结合，发现这种水凝胶可以由此获得功能性。研究团队利用这种水凝胶制备了一种能在遇到化学刺激物时分泌抗癌药天青蛋白的材料，还设计出了一种能隔离在环境中出现的有毒化学物质双酚A的材料。双酚A一度在塑料瓶、塑料杯中广泛应用，但后期研究认为其能导致内分泌失调，威胁人体健康，从2011年3月2日起，欧盟已禁止生产含双酚A的婴儿奶瓶。因此，隔离环境中已存在的双酚A将是一项实用的安全性技术。　　研究人员认为，他们的新研究或对空间结构构建具有启示意义，但仍需开展进一步研究探索其未来的定制化用途。

近日，上海书俊仪器设备有限公司核心代理的Drummond新款NanojectⅢ可编程显微注射器顺利通过福建某高校的安装验收。此次验收的显微注射器是Drummond厂家推出的全新型号， NanojectⅢ可编程显微注射器，注射体积范围和NanojectⅡ相比有所增大。 上海书俊仪器设备有限公司一贯致力于引进与推广国外质优价美的仪器设备与技术，Drummond显微注射器也凭借卓越的品质和先进的技术不断满足用户的实验需求，深受中国用户的喜爱，在众多显微注射器中占有一席之地。 想了解更多关于Drummond显微注射器的详情，请致电021-64825207，浏览上海书俊仪器有限公司官网www.primesci.com，或扫码、添加上海书俊仪器设备有限公司公众号primesci！

南京先欧公司仪器制造有限公司自主研发生产的国内首台中试型超声波微波协同强化反应系统与可编程微波催化合成萃取系统，近日通过了攀钢研究院各位领导和专家的验收！攀枝花钢铁研究院兼有攀钢钢铁研究院（企业科研院所）和攀枝花钢铁研究院（冶金工业部直属科研院所）双重身份，是以钢铁钒钛技术开发为主的冶金研究机构。

p 　　 strong 撰稿：中国农业科学院 蒋士强研究员 /strong /p p 　　 strong (一)、怀念与启示。 /strong 每当议及科学仪器与测试分析时，总使我想起 strong 王大珩院士 /strong 生前对科学仪器精辟的定义：“ strong 科学仪器是认识世界和改造世界的工具 /strong ”。同时也使我想起 strong 邹承鲁院士 /strong 生前一直坚持的立论：“ strong 科学是认识自然，大至宇宙，小到基本粒子。而技术是在认识自然的基础上改造自然，为人类服务 /strong ”。科学仪器和测试分析(以下简称为科仪与测试)在学科分类上是二级乃至是分支学料，但又是跨多学科,而且是科学发展的工具和产物,大家分析一下，众多与科学仪器和分析测试有关的诺贝尔奖得主就一目了然了。在行业地位上处于第二产业的分支中的分支。但是在当今全世界都在谋求科学和技术全方位的、不断的、甚至颠覆性的创新，以造就各领域、各学科、各产业、各行业的腾飞,使社会财富和政经不断增值和振兴，以满足 strong 人民日益增长的美好生活需求 /strong 。无论是探索科学发明和技术的创新,乃至具体到确保和提髙质量，直至更新、换代，都需要科仪和测试,即在学科和产业体量不大,并不显眼的领域，将越来越彰显出“庙小显神通”的作用。当今人工智能新浪涛己经来到之时，如何应对，急待探索和实践。 /p p 　　(二)、 strong 要充分认知人工智能大幕己开启、新浪涛己经来到，科仪和分析测试领域的学界和业界都不能固守原有思维模式、思路和策略。 /strong 我国传统思维比较保守，惯于从四书五经等典籍中，寻找治国安天下的方略，我国古代有四大发明，但我国自然科学的发展史是英国人写的，科学救国是近代一时思潮，后来受到批判，将社会发展、变革的推动力被阶级斗争等取代了，直到现代光辉的近30年、40年、70年才有所突破。就以机器和仪器而言，一字之差，前者是解放人的体力，后者是扩展、延伸人的感官，两者不断地融合、昇华& #8230 直到如今将脑科学、人的智慧，渗透、移植、乃至深化、超越地赋于各领域、产业、行业、事物的戴体(客体) 。寻求我国的轨迹，可说也是世界潮流的涌动波及和启迪的结果，恕我直言，我国有优良的文化、传统，但学界、业界乃至大众也有历史造成的不良习俗，多喜于学之外表，不求真谛，不仅缺乏异想天开的创造性，而乐于找捷径、跟风、蹭边、冒名& #8230 & #8230 。如早先，把仅能测电阻、电流、电压的三用表叫成“万用表” 把清涼油加点药料就叫“万金油”，& #8230 & #8230 。“人工智能”、“智能”、“智慧”等响亮而谜人的冠词，在各行业、各种产品上已有泛用之势，国内是乎更盛。但在国际上的仪器仪表、科学仪器、测试分析的领域，国外产品命名和广告宣传，还是比较谨慎的， strong 很少冠用人工智能 /strong ，即使其功能上具有某些初级人工智能的部分要素，如各种图谱的识别、解释、训练、自校正、自检等，这是值得学习的。 /p p 　　(三)、 strong 人工智能逐步渗透、融合于科学仪器和分析测试技术的历史回顾 /strong /p p 　　在科学仪器、实验室设备和分析测试技术中，经历了自动化、数字化、信息化、网络化之后，逐步渗透、融合了部分“人工智能元素”、“专家的部分智能”，如：可编程，进而可自检、自校正的自动进样器和样品前处理工作站 实验室管理系统LIMS系统(Laboratory Information Management System 英文缩写LIMS)是将以数据库为核心的信息化技术与实验室管理需求相结合的信息化管理工具，结合网络化技术，将实验室的业务流程和一切资源以及行政管理等以合理方式进行管理,通过LIMS系统，配合分析数据的自动采集和分析，大大提高了实验室的检测效率,降低了实验室运行成本并且体现了快速溯源和痕迹，使传统实验室手工作业中存在的各种弊端得以顺利解决 又如各种谱仪和联用仪中,应用了各种控制和分析的专家系统(有时称工作站、软件包等)，先是出现在进口仪器的操作系统中，接着国产仪器设备也逐步跟进，而且学者们发表了不少论文和专著，例如： strong 卢佩章院士于1992年12月就出版了《高效液相色谱法及专家系统》，2012年3月的版本是，由卢佩章院士、张玉奎院士和梁鑫淼增订的，是一本经典性的著作。在回味人工智能在分析测试技术中的应用时，非常贴近的实例，是早在上世纪末的近红外分析测试技术的突破，国外以Karl Norris博士、国内以陆婉珍院士、严衍禄教授等为代表的学者们,就建立了近红外光谱模型分析、人工神经网络模型算法等技术、以及用标样校正(训练)图谱模型的技术。 /strong 1998年湖南大学许亚兰发表论文，提出了模糊智能仪器这一新构想，针对这一构想，论文从其原理入手介绍了模糊智能仪器的相关基础理论--模糊数学与人工智能，其次在传统微机化仪器的基础上设计了模糊智能仪器。2004年由南开大学出版了裴雷著的《科学仪器软件平台研发——人工智能软件包开发》，提出：以软件为关键技术的通用平台上，可以很方便地改变软件配置来适应不同的需要,功能更加灵活、强大，更适合科学研究和创新的需要，建立中国自己的科学仪器通用软件平台，可带动我国分析仪器水平的提高，是我国分析仪器产业实现跳跃式发展的一次难得的机遇。中科院化工冶金所、中国科技大学、湖南大学的石乐明、张懋森、李志良的论文中指出：专家系统在分析化学中的一些应用，例如谱图解析，分析方法与分离路线的设计与优化，分析仪器工作参数的优化以及故障的诊断等。2010年11月1日，在化学_自然科学_专业资料中，发布了“分析化学中的应用”一文提出： 知识系统、知识工程已成为人工智能应用最显著新技术。2015年9月12日，在能源_工程科技_专业资料中，发布了“人工智能技术在分析化学中的应用技术”一文。2016年12月31日中国科学院化工冶金研究所李晓霞等发表论文，报导建立了HIN(chemicalinformationnetwork)。其实国内外生产的大型、专用型的光谱仪、色谱仪、质谱仪、波谱仪、基因导入仪、基因测序仪、蛋白质纯化系统、细胞融合仪、电泳仪、病毒免疫荧光分析仪、层析仪、生化分析仪和各种联用仪以及大型样品自动处理设备等，都渗入部分初级人工智能， strong 确切地说都有一定基础和苗头，只是有待于逐步完善。 /strong /p p 　　(四)、 strong 从以上（三）所述的案例中，近乎可得出一个规律，即：有强力的应用人工智能科技的需求，而且开发应用者、实施者对人工智能有足够的认知，二者碰撞即能产岀鲜艳的火花。 /strong 为此我建议在科学仪器与分析测试的学界与业界，宜先行有关人工智能的科普(在我国规划中就列有 strong 人工智能的全民科普的布署 /strong )。对学界、业界领军机构、人士、决策者，都有良好的科技学术基础，对类似以上列举的二本著作，肯定能熟读而有启迪的。新的科学技术的创新和应用不是炒岀来的，也不是抄岀来，更不是吹岀来的，是学者和业界同心合用探索、啃岀来的。 /p p 　　(五)、 strong 依据众多人工智能的著名院士、学者论述，我感悟人工智能与科学仪器和分析测试有着一些相似性，但因学科和产业的层次、目标、定位、历经和发展速度的不同,又有巨大差异。科仪和测试技术应该充分借助于人工智能的巨大驱动力和利用以下相似性：人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学 目前用的办法就是我们现在说的神经网络或者准符号模型等 目的是研制出具有类人智能的智能机器，表现形式是会图像识别& #8230 & #8230 ，会人机对话& #8230 & #8230 ，会自动运行& #8230 & #8230 ，会思考、证明、诊断& #8230 & #8230 ，会学习& #8230 & #8230 ，会表示认知结果& #8230 & #8230 。鉴于人工智能总体发展水平当前仍处于起步阶段，专用人工智能取得突破性进展，由于应用背景需求明确、领域知识积累深厚、建模计算简单可行，(任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单)因此形成了人工智能领域的单点突破，如图像检测分析& #8230 & #8230 ，都建立在数据的基础上 /strong (最初级的数据大多来自传感器和己有文献)， strong 都涉及众多学科，是多学科交叉、实践性很强的综合性学科。差异是人工智能更深，涉及到当今和未来的科技、产业乃至于社会变革。更新、是近60年来兴起的。更大、是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。更神、是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁”效应。 /strong 而仪器与测试是原系古老庙小、时显神灵 更通俗的比喻是：后者古老的小庙、小神，既需依靠大神、大庙，也宜发挥庙小有神灵的特点， strong 我很赞赏将人工智能科技，逐步渗透、融合于科仪和测试的机理、构思、设计、研发之中，并在实施中与精细工匠精神相结合，推动科仪和测试技术发展，甚至颠覆其面貌。 /strong /p p 　　(六)、 strong 科仪和测试技术也应走人工智能应用上的细分工与专用化之路 /strong ，下棋人工智能机器人，决不能用于自动驾驶车辆& #8230 & #8230 ，当今高档的科仪和测试技术系统，越做越大、越复杂，有利于生产厂家赚钱，而买家只用其中部分功能，科仪和测试技术设备中逐步引入人工智能机器人技术，必能使科仪和测试技术设备走向细分工和专用化，硬件可能更简化，研发出各种新型传感器，当今庞大的科学仪器可能变成各种专用的传感部件，科仪将更灵敏、更小巧，测试分析将更具智能化，其实，万能的仪器设备都是假的。例如就食品安全检测而言，就应开发出检测某类、某种，甚至特定有害组份的人工智能机器人，其硬件将更精而少，而更神通，轻便和价廉。 /p p 　　(七)、 strong 学科和产业发展上应注重社会需求驱动，中医学的人工智能化将是我国的瑰宝。 /strong /p p 　　科学仪器和测试分析技术在医疗保健和生命科学中的应用，可说一支独秀，这原系这两界本身就是大学科、大产业，有巨大社会需求，也正因此，不论在仪器设备或测试技术方面都很快地融人工智能技术，已有不少案例(请参阅上述三、)，编撰者一直关注中医学中人工智能技术的运用，在去年4月份发表的《人工智能化将猛力推动甚至颠覆现有科学仪器与测试分析技术的面貌》一文中用 strong “中医学的人工智能化将是我国的瑰宝” 表述 /strong ，引用了2017年以前较详细媒体报导的资料，但近二年未见更多的报导，但愿是疏漏， strong 我仍坚信中医学领域，人工智能将大有作为。一方面应尽快抢救极其丰富的著名中医学大师积累的中医诊断中病人型像学和病案、宝方的经验，并转化为图像和数据，同时在中医院校引进人工智能专才，推进人工智能在中医学中的应用。 /strong /p p 　　(八)、将传统的科学仪器与分析测试的机理，变为模块、模型、模式， strong 将感知数据转变为图像，也许是得以融入以深度神经网络模型算法和图像分析等为代表的人工智能技术的捷径 /strong ，即大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，这也许是近年来，国外把许多传统的谱仪分析，转为图像分析的原因。 /p p 　　(九)、 strong 人才的培养、吸纳和借助。 /strong 科仪和测试界本身就需多学科人才，而要将人工智能技术引入，人才是关键，据媒体报导，华为拥有700多位数学家、300位物理学家、200位化学家，而且我国人工智能领域高级人材奇缺，科仪和测试业还属小庙，养不起“大和尚”即人工智能专才，那只能从原来从事计算机软件、自动化专业的人才中培养人工智能中级人才吧!当然也宜与从事人工智能的机构合作，吸纳和借助人才资源了。另外、今后开源的模型、算法等会越来越多，据报导，西方有不少中小型企业、机构，就是针对自已应用目的，利用开源的资料，修改、嫁接、而用之。 /p p 　　(十)、 strong 共建大数据共享联盟。 /strong 大数据分析是人工智能神力之一，也是科学仪器和测试分析技术跃进的梯子，而测试分析领域的数据也非常可观，以庞国芳院士的团队为例，就己公开岀版了色谱、质谱、核磁共振图谱集三大本，五亿多个数据吧!大数据在大数据分析，乃至于人工智能中的地位业内人士比我更清楚，我只是呼吁通过已有联盟机构，协同共建更大的分析测试大数据共享联盟， strong 是时候了! /strong /p

汽车燃油箱综合测试系统平台 我公司于2001年就为德国KOTAS制造了一套奥迪C6燃油箱检漏设备生产线，由于采用了PLC和计算机智能化自动检测合格与不合格分选智能存储打印和气动控制得到了德方的好评。在日本检湿传感器，在日方工作人员不能及时到现场的情况下，我们解决了安装调试。因此，德方亲自来我公司考察两次，又定制了一套PQ35检漏生产线的合同，我方用两个月的时间完成并验收。对于此次与贵公司合作的项目，我方将借鉴为德国KOTAS制做设备的经验，并结合国内外相关产品的优点为贵公司做出合格满意的产品。 一，系统构成及试验方案 本系统有四个组成部分，可分别进行如下试验 1， 汽车燃油箱油箱盖的密封性试验 2， 燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验 3， 塑料燃油箱角锤冲击试验 4， 燃油箱密封性试验。 该系统满足GB18296-2001和QC/T 644-2000标准中的相关要求。该系统为四个相对独立的试验平台。 试验平台一：该试验平台为燃油箱箱盖密封性试验台。技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4..6项，安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.1项，试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.4项和GB18296-2001国家标准中4.1项。油箱放到旋转台后装夹固定，在空载的情况下通过电动翻转台将油箱翻转180度，通过电机水平二维控制将漏杯定位在燃油箱箱盖下方。然后再将油箱翻转回位。通过流量控制装置装入额定量水后密封，油箱经通过PLC控制电机与减速器驱动操作平台翻转180度，将15秒稳定后一分钟内的漏液去皮称重。操作平台翻转回位，然后开封抽水松夹并将漏杯自动升起倒掉漏液。用户可通过计算机采集的漏液重量，打印试验结果，建议增加操作平台旋转时安全保护功能。 试验平台二：燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验台。燃油箱耐压试验的安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.6，3.7，试验方法参照GB18296-2001国家标准中4.4，4.5项。燃油箱耐压试验分塑料油箱试验和金属油箱试验两种。塑料油箱耐压试验温度非常温。自动增压系统采用比例阀控制，注水采用流量控制装置控制注入额定容量。后俩项试验温度为常温。安全阀开启压力试验安全性能要求参照GB18296-2001国家标准中3.1项和3.4项，试验方法参照GB18296-2001国家标准中4.2项。进气阀开启压力试验技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4.8项，试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.6项中。自动增压系统采用比例阀控制，注水采用流量控制装置控制注入额定容量，抽水时采用流量可控抽水装置。整个试验台可移动，试验配套外设随用随取。 试验平台三：塑料燃油箱角锤冲击试验台。本试验试验方法参照GB18296-2001国家标准z中4.6项。在油箱中加入额定液体后装夹，通过15KG重的三角形云锤，用30J冲击能量冲击易损伤部位；自动调整角锤高度，使角锤在20J~50J的范围内可调。整个装夹平台可垂直升降水平翻转，摆锤位置可水平调整。摆锤位置控制可分手动和自动两种。油箱内介质可过滤回收。注水采用流量控制装置控制注入额定容量。整个试验台可移动，试验配套外设随用随取。 试验平台四：燃油箱密封性试验台。具体技术要求参照QC/T 644-2000行业标准中4.5项中相关内容。试验方法参照QC/T 644-2000行业标准中5.3项。整个系统采用PLC控制，水下测漏箱采用高亮度照明易于检测。水循环过滤系统可另选。 二、技术指标及报价： 1、 燃油箱盖密封性试验： （1） 油箱注水流量控制装置和抽水系统：充满额定水　± 95%(此系统随取随用，此系统费用不包含在该项试验设备费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整) （2） 翻转/复位精度：± 3° （3） 自动称量： 0～30g～100g连续称重 （4） PLC控制显示：0～15s～1min～2min （5） 合格/不合格报警、打印。 （6） 操作平台旋转时安全保护功能。 （7） 漏杯电子定位系统 （8） 报价： 燃油箱耐压试验，安全阀开启压力试验及燃油箱进气阀开启压力试验台： （9） 压缩空气源： 4.0Mpa（此设备随取随用，此设备费用不包含在该项试验设备价格中，价格按市场同类产品价格做适当调整） （10） 加压速率控制： 8kPa/min （11） PLC控制显示： 监测气源： 0～100kPa± 2% 开启压力控制： 0～100kPa± 1% 开启后压力检测：0～60kPa± 1% 加压速率控制： 0～8kPa/min± 2% （12） 合格/不合格报警、打印 （13） 安全防爆保护 （14） 53℃± 2℃水加热循环控制系统（此设备随取随用，此系统费用不包含在该项试验费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整) 报价： 2、 塑料燃油箱角锤冲击试验 （1） 角锤规格： 三角冲锤 15kg （2） 冲击能量： 30J （3） 压力控制： 0～100kPa± 1% （4） 压力检测： 0～100kPa± 1% （5） 冲击位置移动/转动夹持系统 （6） 冲击锤提升系统 （7） 冲击防护罩 （8） 油箱内介质回收过滤系统 报价 以上塑料燃油箱角锤冲击试验需要在借鉴国内外相关产品的经验并根据客户要求做适当调整，以上价格仅供参考。 4， 燃油箱密封性试验台。 （1） 压力控制： 0～100kPa± 1% （2） 压力检测： 0～100kPa± 1% （3） PLC控制显示： 监测气源： 0～100kPa± 2% （4） 高亮度水下测漏箱 (5) 水循环过滤系统可选配。(此系统费用不包含在该项试验费用中，价格按市场同类产品价格做适当调整) 报价 以上试验所需的燃油箱进出口密封装置需要根据具体装配要求双方确定方案，价格待定。 三各试验台所用配件一览 1， 燃油箱盖密封性试验。 ⑴ 大连电机厂生产的三相异步电机，3KW ⑵ 与电机匹配的日本富士变频调速器 ⑶ 国产优质减速器 ⑷ 日本欧姆龙可编程控制器 ⑸ 日本富士伺服电机 ⑹ 国产优质电子天平 ⑺ 国产优质直线导轨 ⑻ 国产优质电器开关 ⑼ 研华工控机，显示器及电脑操作台 2. 燃油箱耐压试验，安全阀开启，进气阀开启压力试验 ⑴ 日本欧姆龙可编程控制器 ⑵ 日本SMC压力控制表 ⑶ 国产优质气动三联件， ⑷ 国产优质压缩机（不包含在整体报价中，根据客户要求选配） ⑸ 温度控制系统 ⑹ 国产优质比例阀 ⑺ 国产优质自吸泵 3．塑料燃油箱角锤冲击试验 ⑴ 国产优质万向轴承 ⑵ 国产优质电磁离合器 4.燃油箱密封性试验 ⑴ 日本欧姆龙可编程控制器 ⑵ 日本SMC压力控制表 ⑶ 国产优质气动三联件 ⑷ 国产优质气动导轨 ⑸ 国产优质电器元件 公司名称：长春市智能仪器设备有限公司 地址：长春市经济开发区昆山路2755号 联系电话：0431-84644218 传真：0431-84642036 联系人：芮小姐 Http://www.znyq.com E-mail：ruishume@yahoo.com.cn

作者：焦德芳 陈彬 来源：中国科学报在自然界中，大部分植物都会向光生长。作为向光性植物的典型代表，向日葵不仅可以感知阳光的方向并随之响应，而且可以自发不断地紧紧追踪阳光运动，表现出了一种自我调节的生物智能。近年来，如何设计和开发仿生向日葵的向光性智能材料成为世界各国材料科学家竞相关注的焦点。日前，天津大学教授封伟团队受自然界向日葵向光特性启发，成功开发了一种能“追光”的智能新材料--基于MXene增强液晶弹性体的仿生向日葵管状液晶驱动器。相关成果已发表于国际权威期刊《先进功能材料》。研究成果示意图 天津大学供图据封伟介绍，液晶弹性体是一类优异的智能高分子材料，兼具聚合物弹性和液晶各向异性，同时具有多刺激响应性、类似肌肉的机械性能、可逆驱动变形以及形状可编程等性能，在仿生智能材料、人工肌肉和自适应系统等领域均具有广泛的应用前景。在研究中，封伟带领团队设计并制备了一种可光聚合的二维MXene纳米单体，通过原位光聚合到主链型交联液晶弹性体中，极大增强了材料的机械性能并赋予其优异的光驱动能力。这种新材料能够像植物茎一样向光照射的方向弯曲，还具备在三维空间内所有角度快速感知、连续跟踪和自适应地与入射光相互作用的能力，实现了类似向光性植物的自适应光源精准追踪。“作为概念验证演示，我们用这种新材料制备了一个‘仿生向日葵’，它能够实时迅速追踪不断变化的非聚集光源。”封伟表示，这项研究不仅为开发兼具感知、自反馈和执行功能的软物质智能材料提供了新思路，还有望为高分子智能材料在自适应光电子学、智能软机器人等领域的应用研究奠定基础。相关论文信息：https://doi.org/10.1002/adfm.202201884

餐饮业在我国经济社会具有重要地位,随着社会的发展及人工智能的应用,餐饮业正向着多元化、专业化、智能化的方向发展。中国农业大学食品科学与营养工程学院和四川成都中农大现代农业产业研究院的吴晓蒙，中国农业大学食品科学与营养工程学院的褚泽军,沈群,胡小松，四川旅游学院烹饪学院的李想，中国人民解放军陆军勤务学院军需采购系的刘楠梳理了我国餐饮行业的发展历程,分析了智慧餐饮4.0的内涵和外延,并系统阐述了相关新型食品科学技术与人工智能技术在该领域的应用趋势。计算机视觉等技术结合深度学习算法等手段实现了原料的品质分级 数字孪生技术不仅可以将上千种电子菜谱转化为工艺参数,而且可模拟烹饪大师烹饪技艺,将中国特色烹饪技法用于机器人烹饪 协同过滤推荐算法、自然语言处理、人脸识别等技术的应用,可对顾客身份信息快速识别,实现个性化膳食推荐。总结了智慧餐饮的现状和主要技术手段,并展望了未来发展方向,即以健康为导向、以美味为基础、以文化为内核,以期为餐饮行业的进一步发展提供参考。吴晓蒙餐饮业是拉动经济增长和提高人民生活水平的重要行业,数据显示,2023年1～4月全国餐饮收入15 888亿元,同比增长19.8%。我国餐饮业发展至今经历了4个典型阶段,一是高度依赖人工的传统餐饮1.0阶段,二是基于单机操作的机械化餐饮2.0阶段,三是以标准化和数字化为代表的工业化餐饮3.0阶段,四是融合了新型食品科学技术与人工智能技术的智慧餐饮4.0阶段。我国目前已经步入老龄化社会,餐饮相关的公共卫生服务的进一步完善和老年营养餐服务市场的发展已成为亟待关注的问题 因此,多元化、专业化、智能化的智慧餐饮4.0是行业发展的必然趋势。1 餐饮业的发展与食品工业息息相关餐饮业是指通过即时加工制作、商业销售和服务性劳动等手段,向消费者提供食品、消费场所和设施的食品生产经营行业。餐饮业是促进我国经济发展、增加就业机会和提高人民生活水平的重要领域。国家统计局数据显示,2022年全国餐饮收入47 645亿元,同比增长1.6%。食品工业是餐饮行业的上游支柱产业,不仅可为餐饮业提供成品、半成品原料,更为其提供了必不可少的技术支撑。2017—2021年间,我国食品工业及餐饮业产值见图1。2021年我国规模以上食品工业企业总收入10.35万亿元,餐饮业总收入4.68万亿元,两者共计占国内生产总值的13.14%。食品工业的发展不断推动餐饮业的转型升级,二者已深度融合。图1 我国食品工业及餐饮业产值Fig.1 Output value of China’s food industry and catering industry食品工业推动餐饮业的转型,集中体现在烹饪装备和相关技术的迭代升级上。我国餐饮业的发展历程及阶段划分见图2。传统餐饮1.0以手工操作为主,全部依靠人工经验,效率低、劳动强度大、工作环境恶劣、品质不稳定、安全问题频发。随着经济社会的发展及科学技术的进步,20世纪后期,切菜机、和面机等简单的食品加工机械设备在餐饮行业应用和普及,使我们进入了机械化餐饮2.0时代,提升了部分工作效率,同时也降低了部分劳动强度。随着中央厨房的出现,建成了集中规模采购、安全生产的综合系统工程,机械化餐饮2.0完成了向以标准化和数字化为代表的工业化餐饮3.0的跃升。如全自动的包饺子生产线,从和面到包饺子再到入库全部自动化控制,极大地提高了工作效率和食品安全水平。工业化餐饮3.0原料标准化、生产程式化,满足了人民群众对日常饮食的基本需求。随着生活水平的提高,消费者对饮食个性化需求不断增强,并且由于中餐的独特性,工业化餐饮3.0已无法满足行业进一步发展的需求,尤其是无法解决食品安全、个性化膳食方面的瓶颈问题,因此行业向着智慧餐饮4.0的转型升级迫在眉睫。图2 我国餐饮业的发展历程Fig.2 Development history of catering industry2 智慧餐饮4.0的内涵、构架与外延智慧餐饮是伴随新一代信息技术发展而产生的新概念,目前仍在不断探索发展中,学术界尚无准确定义。本研究认为智慧餐饮概念的内涵应是以满足餐饮监管者、操作者和消费者三者的需求为主要目标,充分运用信息技术手段,通过体系化设计和集成化部署软硬件设备,改造完善基础设施条件,将食品科学技术和人工智能技术运用于餐饮活动的全过程和供应的全链条,以达到降低操作者劳动强度、改善消费者就餐体验、提升监管者管理水平的目的。智慧餐饮4.0的内涵构架与外延见图3。图3 智慧餐饮4.0的内涵、构架与外延Fig.3 Connotation, structure and extension of Smart Catering 4.0作为餐饮发展的4.0版本,智慧餐饮的核心有三层构架:一是决策层,需要利用配餐调度、烹饪专家、营养专家等管理系统针对不同用户、不同场景对餐饮过程进行自学习、自决策 二是功能层,需要对烹饪过程中视觉、触觉、成熟度等多维信息进行自感知,并利用多功能一体化烹饪装备针对非标食材、个性需求的复杂烹饪任务进行自适应,实现加工过程柔性调整 三是应用层,需要消费终端具备点餐、取餐、送餐、支付等核心功能,并可以对设备的异常状态实现自愈合和产供销一体化的智运维。此外,还可将智慧餐饮外延出“六化”：1)个性化膳食制作,在中餐标准化技术基础上,结合数字孪生、人脸识别等技术快速分析顾客历史行为和个人偏好等信息,推荐并制作符合消费者喜好的个性菜品。2)精准化营养配餐,通过制订食谱提高配餐的计划性,对菜肴营养成分进行分析。应用称重取餐等个体数据采集手段,提高膳食摄入数据采集的精准度并进行智能化评估。3)柔性化烹饪加工,针对非标食材、个性需求的复杂烹饪任务进行分析,并根据食材特征差异进行工艺参数的柔性与自适应调整。4)人性化就餐服务,通过就餐环节人机交互,提高选餐、配餐速度,减少就餐者等待时间,以菜肴评价、点赞等方式收集就餐人员意见,反馈给管理端以便进一步改进。5)可视化运营监管,应用计算机视觉识别、物联网、传感器等技术,自动采集餐饮过程信息,建立后厨“明厨亮灶”,实现设备自动化控制,为开展精细管理提供技术手段。6)智能化分析决策,记录分析餐饮环境数据和运营过程数据,实现集体配餐方案、物料消耗预测、监管重点预警等辅助决策功能。3 智慧餐饮技术的应用3.1 智慧餐饮技术在食材智能预处理方面的应用运用食品科学技术与人工智能技术对食物原料进行预制是提高原料利用率和加工自动化程度的关键一步。现今国内外一般采用多光谱成像技术、近红外光谱技术和计算机视觉技术等技术结合深度学习算法、经典图像处理等手段,进行原料的品质分级、安全控制和标准化切割。3.1.1 食品原料品质智能分级对食品原料的品质信息进行快速无损获取,是保证食品品质、满足消费者需要的前提条件。Zhang等将近红外高光谱成像技术与深度卷积生成对抗神经网络(DCGAN)结合,对玉米籽粒含油量进行预测,利用DCGAN可以同时对光谱数据和含油量数据进行扩展,增加模型的准确度。Momeny等使用基于深度学习的机器视觉系统检测藏红花品质,开发了一种包含Inception-v4卷积神经网络(LAⅡ-v4 CNN)的学习增强技术,可以非常有效地对藏红花进行品质分级。孙潇鹏等使用近红外透射光谱与机器视觉相结合的方法对蜜柚进行分级检测。3.1.2 食品原料安全智能控制在食品加工前对食品原料进行严格的把控,是食品安全控制的重要手段。然而传统技术需要的时间长、费用昂贵、对操作人员要求高,利用了人工智能技术的智慧餐饮可以有效解决这些问题。刘翠玲等建立了基于云计算的食品品质实时在线光谱检测系统,保障食品安全。此外,周向阳等利用近红外光谱倍频区的特征信息,结合差谱及导数处理,对20余种叶菜类蔬菜中有机磷农药残留的鉴别进行了系统研究,吻合率高达97.50%。房俊龙等采用计算机视觉技术获取番茄图像,并利用遗传算法的人工神经网络技术实现番茄生理病害果的自动识别,准确率可达100%。3.1.3 食品原料智能切分对食品原料进行品质分级与安全控制后,分割也是关键的一环。目前,食品切割装置中的刀片易携带腐败和致病微生物,容易导致交叉污染。中国科学院广州能源研究所发明的一种利用水射流清洗和切割果蔬的机电设备,利用脉冲水射流冲洗掉果蔬表面的灰尘、泥土等,与使用新锐化的刀片切割相比,水刀切割不会改变鲜切菊苣的生理状况和微生物质量。Wang等利用盐颗粒作为磨料,采用超高压磨料水刀切割纯肉和骨头,其效果更优于普通水刀切割。孙鑫基于计算机视觉技术、机器人、运动控制等关键技术,构建了面向猪肉胴体自动分割的6-DOF混联机器人机构,实现了畜禽原料的智能切分。3.2 智慧餐饮技术在智能烹饪方面的应用烹饪是餐饮行业中最为重要的环节,是复杂而有规律地将食材转化为食物的加工过程。智能烹饪能够实现菜肴的自动制作,提高烹饪效率,降低制作成本,同时确保食品的安全、质量和品质。智能加工技术和设备的搭配组合,可以实现食物的标准化生产,重构餐饮产业生态,达到快速、标准化运营的目的,对整个餐饮业的发展有重大影响。3.2.1 数字化烹饪关键技术中餐的烹饪过程涉及炒、煎、煮、烤、蒸等多元化的烹饪技艺。其中,炒是中餐最具代表性的特征烹饪技术,但是炒菜过程异常复杂,因此传统烹饪中菜肴的质量主要取决于厨师的技艺水平。烹饪数字化是通过邀请各菜系烹饪大师为烹饪机器人提供菜肴烹饪样本,将他们的烹饪经验数据化,扩建数据库,完善机器人菜谱,以实现烹饪品种多样化。张贵元等采用了闭环设计方案,设计了一种应用于烹饪机器人的液态调料自动添加系统,实现液态调料的快速精确添加,减少了掀盖时锅内热量的散失以及温度控制的误差。赵庭霞构建了烹饪爆炒过程热/质传递全局数学模型并对猪里脊肉爆炒过程开展数值模拟,研究了爆炒过程中烹饪品质随传递特征的变化规律,实现了同时模拟温度及各组分全局变化。在传感器-算法系统基础上采集手工烹饪数据,可构建出能够映射手工烹饪数据的烹饪机器人实体装备及控制软件,完成广谱的烹饪厨艺数字孪生和烹饪程序信息数据库建立。3.2.2 菜肴品质智能感知与拟人控制尽管智能烹饪机器人已经能够利用烹饪数字化制备标准化的菜肴,但是由于烹饪数据库来自经验数据,且中餐具有食材广泛性以及烹饪复杂性的特点,设备对烹饪过程中火候、产品品质等关键指标的控制仍旧不足,无法实现实时动态和智能化调整。因此,需要更多基于多维传感和控制的技术来实现智能感知与拟人控制。He等[26]发明了一种结合了红外阵列传感器与湿度传感器的智能微波炉,具备除霜和再热的智能控制功能,可以一键加热或解冻不同食物。Abdanan[27]设计了基于图像处理的智能烤箱,可以通过实时监测烘焙产品的颜色和纹理特征,动态调节和优化烹饪温度和时间,大大节约了能耗并提高了产品质量。3.2.3 烹饪设备自主清洁烹饪后的自主清洁是最后一个关键步骤,有利于菜肴连续加工过程中的品质控制。Vong将食品进料、食品放置和设备清洁集成于一个加工系统,在菜肴烹饪完成后,机器会自动将烹饪容器旋转至清洗室进行清洗,最终实现高效烹饪。李东炜等也设计了采用可编程逻辑控制器(programmable logic controller,PLC)控制的清洗烹饪机器人内腔的壁面自动清洗机构,具有高可靠性、强抗干扰、安装简单、维修扩展方便等优点。3.3 智慧餐饮技术在消费端的应用智慧餐饮技术在消费端的应用主要有3个方面:餐厅智能管理、就餐体验数字化及智能售卖终端应用(图4)。图4 智慧餐饮技术实现智能就餐Fig.4 Smart catering technologies for smart dining experience3.3.1 智能点餐、取餐、送餐关键技术智慧餐饮4.0在消费端的应用主要体现在餐厅的智能管理中,具体分为智能点餐、智能送餐和智能取餐3个环节。智慧餐厅通过SAAS(software as a service)模式,将用户浏览、预订、预点餐、就餐和支付的整个餐饮流程一体化,并可采用协同过滤推荐算法、自然语言处理、人脸识别等技术,实现对顾客身份信息的快速识别,以及对历史行为和个人偏好等信息的精准分析,不仅可以推荐最合适的餐厅,还可以帮助顾客更快速地找到自己喜欢的菜品或推荐相似的菜品,进而为用户提供个性化的产品或向顾客服务推荐。而对于诸如老年人等特殊人群,智慧餐饮系统能够从饮食管理、营养评估与健康管理等方面,全方位进行膳食结构优化,引导老年人合理膳食。在中国农业大学改造升级的智慧餐厅,师生进门取托盘后进行标识与信息绑定,便可根据自己需求,自由搭配菜品,使摄入的营养物质更加多样、均衡,取餐过程中,屏幕实时显示取餐分量与金额,取餐结束后的云端无感支付提高了就餐整体体验。智能点餐系统可实现消费者的自助点餐,如冯毅基于机器学习有机融入关联度预测算法、协同过滤推荐算法等设计了一套智能点餐系统,并可根据消费者口味推荐针对性菜品。智能送餐需要使用送餐机器人接收用户给予的目标指令,快速高效做出反应,规划合理路径,到达送餐地点。武启明通过对路径规划算法进行分析,并融合优化A*算法和并行TEB算法进行路径规划,实现了送餐机器人的合理路径规划。智能取餐主要是使用取餐机器人代替人眼实现菜品的识别和选取。汪聪基于机器视觉技术结合传统图像识别技术与深度学习图像识别技术,设计了一种菜品智能识别系统,通过对工业相机拍摄的图片进行处理,利用图像处理技术对菜品区域进行检测定位,实现了菜品种类及所在区域的有效识别,提升了机器人取餐的准确性。此外,智慧餐厅还可根据就餐数据,进行就餐人数的预测,及时补充菜品、调整食谱等,提升就餐人员的就餐体验,降低餐厅的管理成本,促进餐饮企业提高销售量和客户满意度。3.3.2 数字化就餐体验随着互联网和大数据的发展,服务行业与移动网络的联系更加紧密,智慧餐厅逐渐发展壮大。在传统的就餐方式以外,还可以采用多感官协同的方式丰富顾客的用餐体验,提高过程的趣味性。智慧餐厅可以通过VR(virtual reality)、AR(augmented reality)等技术将交互性嵌入就餐环境中,将气、声、景融入用餐过程,从视觉、听觉、触觉等多个感官层面提升空间的环境氛围,满足消费者的用餐审美体验与情感需求。例如在智慧餐厅的就餐区被360度环绕立体投影包围,在白云蓝天中吃着热乎的火锅,耳边回荡着舒缓的音乐,通过声光电科技带来“沉浸式”火锅就餐新体验。采用VR技术,通过虚拟点餐、多元环境模拟、厨房模拟等功能,在丰富用户用餐体验的同时,提高餐厅的运营效率。在点餐系统中设计AR交互点餐、用户口碑评价,可以更直观地呈现餐品,并为顾客和餐厅提供更具参考价值的餐品评价体系。3.3.3 智能售卖终端技术升级智能售卖终端作为新型售卖方式,正在成为一种蓬勃发展的新兴服务方式,在人们的生活中占据越来越重要的地位,也是未来智能化生活的潮流。相较于传统的人工服务就餐店,智能售卖终端无就餐时间限制。此外,智能售卖终端体积较小,可安置在任何有电力供应的地点,扩大了服务区域。一般来讲,智能售卖终端应包含以下7个模块:1)储存[冷藏(冻)] 2)加工(复热) 3)包装 4)递送 5)人机交互界面 6)远程通信 7)自洁杀菌。陈付磊等基于STM32单片机控制,使煎饼馃子机器实现从原料面糊到加热至熟,加蛋、加调料,放置油条或者馃子,最后折叠装袋的全自动化过程。使用ESP8266物联网链接云服务器,实现煎饼馃子机器从制作到贩售的一体化过程。张坦通过研究面条成型方式、设计关键机构型式,对面条售卖机内部机械结构进行方案创新与设计,实现面条的自动定量制作与煮制捞取。张操等研制了一种新型三明治自动制作与售卖系统,融合PLC、多电机协同、WiFi通信、多点通信总线(multi-drop bus,MDB)等技术,实现触摸屏自助选餐、自动投币找零及移动支付、温湿度控制、传动机构故障诊断、上位机和手机App远程监控等功能,完成自动点餐及售卖。智能售卖作为传统餐厅堂食模式的重要补充,迎合了新时代人们零散化的就餐时间、多样化的就餐模式、快节奏的就餐需求,具有良好的发展前景。3.4 智慧餐饮技术在管理系统方面的应用机关、高校食堂等集体膳食单位通常采用餐饮管理信息系统制订食谱,通过就餐人数计算用料量,生成采购计划,提升膳食计划性,控制成本。基于大数据和人工智能算法的智慧餐饮管理信息可以综合膳食营养知识、个人点菜信息和就餐评价信息,提高食谱的适用性 也可将就餐记录和个人健康档案相结合,提高配餐的科学性和针对性。大数据智能引擎产品基于用户属性数据、口味偏好数据、行为轨迹数据等建立综合概率匹配算法,对海量数据进行多维度交互式异构分析,动态建立餐饮场景下的用户行为预测模型及产品倾向性数据模型,实现知识图谱和用户画像标签,为大型餐厅实现智慧管理提供技术支撑。智能配餐系统采用了改进的加权随机抽样算法智能化选取不同种类的食物,利用多元线性回归模型及优化求解算法,通过反馈机制自动判别配餐结果的合理性并进行修正,保证了配餐质量和饮食的均衡性。结合多目标规划模型和改进遗传算法设计的新型智能化营养配餐系统,做到了多营养平衡。此外,在原料供应环节,通过专业采购网络平台组织采购,实时掌握物资供应状态。在物资验收和出入库环节,多采用电子秤称重记录方式,以拍照、视频方式记录验收过程,运用二维码、视觉识别等技术自动获取物资信息,提高物资管理的准确性。通过在餐厅、后厨、库房等区域建立网络化视频监控系统,掌握运行过程信息,并运用物联网传感器监控水、电、燃气、温湿度等环境状态。食品药品监管部门也建立了餐饮监管平台,采用传感器、物联网等手段将食品留样、餐具消毒等食品安全记录纳入管理,提升餐饮业整体质量及安全水平。4 总结与展望当今食品工业与餐饮业的深度融合,促进了传统餐饮1.0向基于单元操作的机械化餐饮2.0和基于标准化、数字化的工业化餐饮3.0升级。近年来,随着人工智能等技术在食品生产及餐饮业中的应用,餐饮业向着多元化、专业化、智能化的方向发展,为向智慧餐饮4.0转型奠定了基础。智慧餐饮4.0相关的智慧餐饮技术见图5。例如采用协同过滤推荐算法、自然语言处理、人脸识别等技术,可以对消费者身份信息快速识别,提供个性化的产品或服务推荐 通过VR、AR等技术,提升了空间的环境氛围,建立了多感官的用户体验。全面推进我国智慧餐饮4.0发展,促进现代农业、先进制造业、现代服务业深度融合,推动一二三产业协同发展,助力乡村振兴,是时代发展的必然趋势。图5 基于智慧餐饮技术的智慧餐饮4.0的转型升级Fig.5 Transformation and upgrading of Smart Catering 4.0 based on technology smart catering餐饮转型升级的背后是相关科学技术的发展与进步,同时也是中华饮食文化的传承与创新。五千年的中华文明产生了底蕴深厚的中国饮食文化,国人对美食有着极高的要求,因此餐饮业的转型升级还应满足饮食文化的需求。打造具有我国特色的智慧餐饮4.0,不仅是满足人民群众对于美食的高要求和对美好生活的向往的重要手段,更是传承并弘扬中华优秀传统文化、助力“健康中国2030”战略实施的重要抓手。未来餐饮的发展方向一定是以健康为导向、以美味为基础、以文化为内核。食品科技工作者以及餐饮行业从业者要“树立大食物观”,积极探索智慧餐饮4.0的科学发展途径,担负起时代赋予的神圣使命。

炉膛材料采用优质的新型特种耐火纤维制品制成，节能40%以上，升温速度快，温场均匀；加热元件采用表面温度1800℃的优质硅钼棒。一、结构实用性；先进的空气隔热技术，结合热感应技术，当炉体表面温升到达50℃时，排温风扇将自动启动，使炉体表面快速降温。二、使用安全性；1、炉门开启自动断电功能；使炉门打开后自动断电。2、超温保护功能；当温度超过允许设定值后，自动断电及报警。3、漏电保护功能；当炉体漏电时自动断电。以上功能确保了使用的安全性。三、控制智能化；1、电炉温度控制系统采用人工智能调节技术，具有PID调节、模糊控制、自整定功能，并可编制各种升降温程序。2、国产智能控温系统可定值升温（不可编程），国产程序控温系统可编辑30段程序控温，进口程序控温系统可编辑40段程序控温。3、电炉内配置有485转换接口，可实现与计算机相互连接，通过专用的计算机控制系统来完成与单台或多达200台电炉的远程控制、实时追踪、历史记录、输出报表等功能。四、设计独立性；该设备为专利产品，具有多项独立自主的知识产权专利，外观美观、结构合理、使用方便。五、彩色触摸屏显示画面有仪表屏、光柱图、实时曲线、历史曲线、数据报表、报警报表等、全中文触摸式操作，功能全面并且使用方便。 电炉特殊保护功能电流限幅功能此功能延长了硅钼棒加热元件使用寿命对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，保护用户在误操作时电炉使用安全。 电流缓启动功能对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，即使中途取放物料，也可使测温系统随时响应温度变化。创新点：1700℃炉温SX-G系列台式高温箱式电阻炉 1700℃炉温SX-G系列台式高温箱式电阻炉

产品特点一、结构实用性；先进的空气隔热技术，结合热感应技术，当炉体表面温升到达50℃时，排温风扇将自动启动，使炉体表面快速降温。二、使用安全性；1、炉门开启自动断电功能；使炉门打开后自动断电。2、超温保护功能；当温度超过允许设定值后，自动断电及报警。3、漏电保护功能；当炉体漏电时自动断电。以上功能确保了使用的安全性。三、控制智能化；1、电炉温度控制系统采用人工智能调节技术，具有PID调节、模糊控制、自整定功能，并可编制各种升降温程序。2、国产智能控温系统可定值升温（不可编程），国产程序控温系统可编辑30段程序控温，进口程序控温系统可编辑40段程序控温。3、电炉内配置有485转换接口，可实现与计算机相互连接，通过专用的计算机控制系统来完成与单台或多达200台电炉的远程控制、实时追踪、历史记录、输出报表等功能。四、设计独立性；该设备为专利产品，具有多项独立自主的知识产权专利，外观美观、结构合理、使用方便。彩色触摸屏显示画面有仪表屏、光柱图、实时曲线、历史曲线、数据报表、报警报表等、全中文触摸式操作，功能全面并且使用方便。 电炉特殊保护功能电流限幅功能此功能延长了硅钼棒加热元件使用寿命对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，保护用户在误操作时电炉使用安全。 电流缓启动功能对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，即使中途取放物料，也可使测温系统随时响应温度变化。 炉膛材料采用专利新型陶瓷耐火材料炉温可达1750℃1、使用温度高达1750℃；可长时间使用在1700℃；2、无纤维-无环境污染和人体健康危害的危险 高纯度,不吸波；3、洁净度高。材料都经过高温烧结，不含有机粘接剂和有机挥发物；4、强度高，不易掉渣。耐磨，抗冲刷；5、适用于还原气氛和碱性气氛；创新点：1750℃炉温SX-G03173M台式高温箱式电阻炉 1750℃炉温SX-G03173M台式高温箱式电阻炉

1700℃电炉特殊保护功能 电流限幅功能 此功能延长了硅钼棒加热元件使用寿命，对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，保护 用户在误操作时电炉使用安全。 电流缓启动功能 对用户供电设备免受大电流冲击提供安全保护，即使中途取放物料，也可使测温系统随时响应 温度变化。 产品特点 一、结构实用性； 1、炉膛材料采用优质的新型特种耐火纤维制品制成，节能40%以上，温场均匀； 加热元件采用表面温度1800℃的优质硅钼棒。 2、先进的空气隔热技术，结合热感应技术，当炉体表面温升到达50℃时，排温 风扇将自动启动，使炉体表面快速降温。 二、使用安全性； 1、炉门开启自动断电功能；使炉门打开后自动断电。 2、超温保护功能；当温度超过允许设定值后，自动断电及报警。 3、漏电保护功能；当炉体漏电时自动断电。 以上功能确保了使用的安全性。 三、控制智能化； 1、电炉温度控制系统采用人工智能调节技术，具有PID调节、模糊控制、自整定功能， 并可编制各种升降温程序。 2、国产智能控温系统可定值升温（不可编程），国产程序控温系统可编辑30段程序控 温，进口程序控温系统可编辑40段程序控温。 3、电炉内配置有485转换接口，可实现与计算机相互连接，通过专用的计算机控制系统来 完成与单台或多达200台电炉的远程控制、实时追踪、历史记录、输出报表等功能。 四、设计独立性； 该设备为专利产品，具有多项独立自主的知识产权专利，外观美观、结构合理、使用方便。 彩色触摸屏 显示画面有仪表屏、光柱图、实时曲线、历史曲线、数据报表、报警报表等、全中文触摸 式操作，功能全面并且使用方便。 创新点：1700℃炉温SX-G系列节能高温箱式电阻炉 1700℃炉温SX-G系列节能高温箱式电阻炉

iBox 26全自动智能脱气站可根据允许的压力波动设定脱气完成条件，预制多种样品预处理模式，以保证获取较佳脱气效果，可进行脱气条件一键设定，帮助用户更快、更准确地找到适合自身样品的多孔材料预处理方案。 IBox 26采用铜合金等温体加热系统替代传统的加热包或陶瓷炉体，有效保障恒温区控温精度及高温脱气的应用需求。通过内置13.3寸PAD电脑对脱气温度、压力及流量进行可编程控制设定，避免超轻和易扬析样品倒吸所引起的气路污染。可兼容各种品牌或型号的比表面分析仪样品管，具有广泛的适应性。采用PFC流控系统精确控制抽真空和惰气回填的速率，为用户完美解决抽真空时样品倒吸的痛点问题，并有效提升样品脱气效率。性能特点：1. 仪器可根据允许的压力波动设定脱气完成条件，预制多种样品预处理模式，以保证获取较佳脱气效果，包括：?AI智能判定模式： 自动判断脱气完成时间，并结束脱气?常规样品模式： 固定脱气温度和脱气时间的传统方式?易飞溅样品模式：适用比重过轻样品，如膨胀石墨、气溶胶等?易沸腾样品模式：适用含水或极细的粉末样品，如纳米材料?用户自定义模式：客户可根据自身产品特点设定任意脱气条件2.可兼容不同品牌的仪器样品管，一机多用3.采用铜合金等温体加热系统替代传统的加热包或陶瓷炉体4.风冷降温，可对脱气后的样品快速降温，提高脱气分析效率。5.全触屏设计，内置PAD电脑预装图形化操控软件6. 炉体自动电梯升降（升级）7.可根据样品脱气需求选择机械泵配置（标配）及分子泵配置（选配)8.采用PFC流控系统：精确控制抽真空和惰气回填的速率，为用户完美解决抽真空时样品倒吸的痛点问题9.符合GB/T 19587-2017和ISO9277-2010中关于比表面分析仪压力控制加热脱气制备样品要求。创新点：脱气站自动电梯装置： 世界首台具有高温炉全自动升降的脱气站； 世界第一台精确控温样品脱气站，可适用于各种型号样品管； 减少人工干预，保证样品处理条件的一致性； 样品管触底缓冲装置：避免样品管撞击，保证样品管接触炉底，均匀受热。 理化联科iBox26全自动智能脱气站

水凝胶凭借着可拉伸的三维高分子网络结构以及可供离子传输的水性环境在可穿戴器件、瞬态电子和人机交互等领域具有广泛的应用。然而，伴随着柔性电子领域的快速发展，如何解决大量的柔性电子产品废弃物成为了挑战之一。受此启发，湖南大学王兆龙副教授、段辉高教授与上海交通大学郑平院士、南方科技大学葛锜教授、航天五院杨东升研究员合作，在《Materials Today Physics》期刊上发表了题为“Ultra-fast programmable human-machine interface enabled by 3D printed degradable conductive hydrogel”的文章。该文章利用面投影光刻技术（nanoArch P140，摩方精密）制备了高精度高拉伸可导电水凝胶样品及可编辑线路。在特定环境下，体系能被完全降解，实现柔性电子的环保无残留。图1 基于面投影微立体光刻3D打印技术的水凝胶。（a）面投影光刻技术原理图。（b）水凝胶前体溶液组成。（c）前体溶液固化前后展示图。（d）H2O-H2O、H2O-PG、PG-PG 和 PAM-H2O-PG 的氢键相互作用的密度泛函理论分析（DFT）。（e）扫描电子显微镜（SEM）图像。（f）基于面投影光刻技术制备的高精度海星和雪花样品。具体的溶液制备和加工过程如图1a-b所示，先将光引发剂 (2, 4, 6-三甲基苯甲酰基)苯基次膦酸乙酯(TPO-L)分散在1,2-丙二醇中，得到溶液A。同时，将氯化钾（KCl）、丙烯酰胺（AAm）和聚（乙二醇）二甲基丙烯酸酯（PEGDMA）加入去离子（DI）水中混合均匀得到溶液B。将溶液A、B混合均匀，超声处理得到水凝胶前体溶液（图 1c），在405nm紫外光的照射下能被完全固化。三维多孔网络的微观结构保证了高拉伸性能，图2a-c展示了不同成分含量下样品的拉伸性。研究人员通过单轴拉伸测试探究了不同成分含量对拉伸性能的影响。此外，还探究了电导率的影响因素（图2d-h），证明了基于高拉伸导电水凝胶器件的低温工作性能。图2 力学与电学性能的探究。（a）拉伸测试。不同含量（b) 丙烯酰胺，（c) 1,2-丙二醇的水凝胶样品的应力-应变曲线。不同含量（d）氯化钾，（e）丙烯酰胺和（f）1,2-丙二醇的水凝胶样品的电导率测试。（g）丙烯酰胺和去离子水质量比为3的水凝胶样品的差示扫描量热（DSC）曲线。（h）不同温度下的电导率。（i) 拉伸与导电性能的综合展示。水凝胶的可降解的性能由酰胺基和交联剂的共同水解实现，图3b展示了六边形水凝胶样品的降解过程（pH=13）。通过改变样品的形状、厚度或表面积，能够对其降解速度进行调控。除了几何参数，水凝胶前体溶液的成分含量、环境的pH值和温度都会影响降解速率。（图3c-g） 图3 降解性能探究。（a）碱性环境中的降解原理图。（b)六边形水凝胶样品在pH值为13的碱性溶液中的降解过程。不同含量（c）丙烯酰胺，（d）PEGDMA和（e）1,2-丙二醇的水凝胶样品的降解时间测试。（f）不同pH值下的降解时间。（g）不同温度下的降解时间。基于高拉伸可降解导电水凝胶的柔性电子具有优异的工作性能，研究人员将其应用在柔性传感及人机交互等应用中。如图4a-b所示，基于水凝胶的柔性传感器对于重复的机械运动具有准确灵敏的监测能力，具有广泛的传感范围，从而达成稳定传感的目的。研究人员主要对手指弯曲、不同频率的重复运动、吞咽、发音等动作进行了监测。研究结果如图4c-i所示。除此之外，研究人员还利用水凝胶器件的可降解性能对瞬态电子及可编辑人机界面应用的可行性进行了探究。图5a展示了通过降解和修复能够实现串并联电路的快速转换。人机界面由基于水凝胶电路的肌电采集系统组成（图5b），可稳定获取五个手指的肌电信号，开发的 EMG 收集系统能够对复杂的手势进行编码，实现人手控制机械手进行动作，如图5c-g展示，证明了基于3D打印可降解导电水凝胶在快速可编辑人机界面应用的可行性。值得一提的是，基于水凝胶的体系能被完全降解，为可编程和环保可穿戴设备提供了新思路。图4 基于水凝胶的柔性传感器监测性能。（a）不同应变下水凝胶应变传感器相对电阻变化曲线。（b）不同拉伸率下的灵敏度。（c） 手指弯曲，（d）手指不同频率连续弯曲，（e）肘部连续弯曲，（f）行走期间膝盖弯曲，（g）吞咽，（h）发声和（i）恒定压力下的传感曲线。 图5 可编辑电路及人机界面应用。（a）基于水凝胶电路的降解和修复。（b）采集系统工作原理示意图。（c）所开发的 EMG 采集系统捕获得到的五个手指 EMG 信号。（d）暴露于碱下的EMG 采集系统捕获得到的EMG 信号。（e）基于可降解水凝胶的可编程人机界面示意图。（f）采集得到的不同手势的信号。（g)快速可编辑人机界面工作展示。该项研究成果获得了广东省重点领域研究发展计划，湖南省自然科学基金，民用航空航天技术研究项目和中国空间技术研究院空间探索计划和钱学森实验室等实验及研究项目支持。

由于自然界中生命的演变，生物往往表现出对复杂环境的高度适应性，例如超快运动、伪装和群体合作。生物运动的研究对仿生机器人以及医疗设备构建等工程领域具有重要启示作用。基于此，人们致力于开发新的仿真工具、物理模型和实验平台来模拟和研究这些自然运动模式。然而，许多不同尺度的生物表现出非常复杂的运动步态，例如多种基本运动的耦合。这些步态难以用现有的软体机器人平台模拟，而且这些平台通常缺乏解耦复杂生物行为的策略，使得理解生物运动的机制具有挑战性。 近日，香港中文大学张立教授课题组联合北京计算科学研究中心丁阳教授课题组以及美国卡耐基梅隆大学Carmel Majidi教授课题组提出一种磁性软体机器人平台用于重建和解耦复杂生物运动。该磁性软体机器人可以通过模板法或者3D打印工艺制造。该工作中使用了面投影微立体光刻技术(nanoArch S130, 摩方精密)打印一种节肢型的水凝胶磁性机器人，机器人身体由磁性段（由掺杂磁性颗粒的聚丙烯酰胺水凝胶制成）和非磁性段（由聚丙烯酰胺水凝胶制成）组成。机器人的尺寸为长度5 mm、长宽比11:1。采用时变磁场来诱导软体机器人的敏捷运动。通过该软体机器人平台以及可编程的磁场输入，该研究团队可以重建出摇蚊的幼虫所启发的运动步态并对这类型的生物运动步态进行系统的解耦研究。相关研究成果以“Decoupling and reprogramming the wiggling motion of midge larvae using a soft robotic platform” 为题发表于国际著名期刊《Advanced Materials》。 通过构建的磁性软体机器人系统，该研究团队揭示了机器人身体卷曲和旋转的相互耦合在其推进中起着关键作用，以这种仿生推进方式游动可以诱导与自然生物一致的流场结构，并在中等雷诺数状态下实现优异的运动性能。此外，磁性软体机器人能够在流动的环境中逆流而行，通过切换其运动模式来适应三维环境，以及实现其他功能，包括越障能力和在狭窄空间中的运动能力。与通过磁场梯度直接将机器人驱动到指定位置的磁力控制策略相比，软体机器人可以灵巧地控制其变形和运动模式。 总结而言，这项工作提供了一个磁性软体机器人平台，使其能够对无脊椎动物的复杂运动进行解耦和重新编程，并掌握它们的基本机制。这也为设计具有复杂耦合步态的游动软机器人提供了新的思路。图1. 软体机器人的磁场控制和运动分析。（A）机器人的模板辅助磁化方式；（B）沿着机器人中心线的磁通密度分布；（C）软体机器人在不同静态磁场下的变形和转向；（D）用于控制软体机器人的动态磁场；（E）软体机器人在一个周期内的运动序列。 图2. 软体机器人的流场动力学模拟和流场可视化分析。（A）在一个周期内软体机器人的瞬时速度；（B）软体机器人质心轨迹的实验和模拟结果；（C）在一个运动周期内施加到机器人身体上的净流体力；（D）流场结构的可视化。图3. 软体机器人平台用于解耦复杂生物运动。（A）机器人身体卷曲和旋转之间的相位差对运动性能的影响；（B）机器人身体的转动角度对运动性能的影响；（C）磁场强度对机器人运动性能的影响；（D）磁场频率f2/f1 对机器人运动性能和前进速度的影响；（E）磁场频率feq对机器人运动性能的影响。（F）机器人运动方向和磁场方向角的关系。图4. 软体机器人的多模态运动。（A）机器人沿着五角星轨迹的可控运动；（B）机器人在动态环境中的运动；（C）机器人的三维游动和避障行为；（D）机器人在狭窄空间内运动；（E）机器人通过多种模式运动探索三维空间。原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202109126

2022年9月29日，北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室叶新山研究团队在《自然-合成》（Nature Synthesis）上在线发表了题为《自动液相乘法合成复杂聚糖到1080糖》（Automated solution-phase multiplicative synthesis of complex glycans up to a 1,080-mer）的研究论文，报道了关于糖类化合物合成领域的突破性进展。其团队基于“预活化”一釜多组分糖基化反应和液相乘法合成的原理，自主研发了新型双模式液相糖自动合成仪；并利用该自动合成仪合成了各种复杂结构的寡糖和多糖，其中合成多糖的分子尺寸达到了惊人的1080糖（1080-mer），将结构均一的多糖分子的合成提升到了一个新的高度，远超核酸（到200-mer）和蛋白质（到472-mer）的合成水平。鉴于该成果在大分子合成及其应用方面的重要意义，《自然》（Nature）杂志专门配发了对这一工作的亮点评述。在自然界中糖类物质无处不在，几乎参与了多细胞生物的全部生命过程，如受精、着床、分化、发育、免疫、感染、癌变、衰老等等。由于糖类化合物结构固有的复杂性，想要获得结构明确、均一的聚糖类化合物，合成难度大，往往需要具有高度专业技能的人员通过手工合成来完成，耗时费力，这严重制约着糖科学的发展；而对于分子尺寸更大、结构更为复杂的多糖类化合物的合成，更是一项极具挑战性的工作。目前国际上糖类化合物的自动合成技术的发展仍处于初级阶段，尤其是液相糖自动合成仪的研制在国内外基本上还是空白，因此糖类化合物的合成范式亟待变革。叶新山团队在前期发展了基于糖基供体“预活化”的一釜连续寡糖合成策略，从而奠定了糖自动合成仪研制的基础。合成仪的硬件包括自动合成系统（包含自动进样系统和合成辅助系统）、在线监测系统和可编程逻辑控制系统，通过可编程逻辑控制系统将自动合成系统和在线监测系统进行耦合，成功设计了新型双模式液相糖自动合成仪的整机框架，实现了第一代原型机的顺利组装。软件方面，可编程逻辑控制系统受上位机控制，基于Labview语言程序设计研发了实用的特色上位机软件控制系统（Ye Glycosoft），完成对合成仪的整机控制和调试，实现了合成仪的稳定运行。为了验证所研制的合成仪的功能，他们利用该合成仪进行了如下工作：（1）在普通活化模式或者光介导活化模式下，快速自动合成了具有重要生物活性、包含各种糖型和糖苷键连接方式的寡糖化合物库；（2）以克级规模高收率地自动合成了带有保护基的抗凝血糖药物磺达肝葵钠五糖；（3）以单糖为原料，成功实现了一釜十组分自动偶联反应得到聚阿拉伯十糖；在此基础上利用自动乘法合成策略，自动合成了结构均一的由1080个单糖单元所组成的多糖阿拉伯聚糖，而阿拉伯聚糖是植物和病原菌细胞壁的重要成分。这是目前人工合成的最大最长的多糖分子，使得代表着人工合成均一结构生物大分子复杂度的单体组成数目首次达到了四位数水平，在多糖合成领域具有重要的里程碑式意义。该合成仪为非专业人员提供了一个组装目标聚糖的平台，填补了国内外在液相糖合成仪研制方面的空白，将为糖科学及其在医药和材料领域的应用提供新的有效的工具。北京大学药学院博士后姚文龙为该研究论文的第一作者，叶新山为论文的通讯作者；熊德彩研究员和叶新山团队的部分研究生同学参加了该研究工作。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、国家重点实验室仪器研制等项目的资助。作者简介：姚文龙，北京大学药学院2016级博士、2020级博雅博士后。研究兴趣为糖化学、糖药物和化学合成自动化与智能化，已在Nat. Synth、J. Am. Chem. Soc.等杂志发表学术论文5篇；申请专利7项，获授权专利4项；主持国自然青年基金1项。叶新山，北京大学药学院教授、博士生导师，北京大学药学院副院长，国家杰出青年科学基金获得者。从事糖化学、糖药物化学和糖化学生物学研究，发表论文180余篇，获授权发明专利17件。部分成果获国家自然科学二等奖、中国药学会科学技术一等奖、第十三届吴阶平-保罗杨森医学药学奖、张树政糖科学杰出成就奖等奖励。目前担任Chinese Chemical Letters杂志副主编、Journal of Chinese Pharmaceutical Sciences杂志执行主编，兼任中国疫苗行业协会糖疫苗专业委员会主任委员、中国化学会糖化学专业委员会副主任委员等职务。

p 　　美国麻省理工学院(MIT)科学家在6月12日出版的《自然· 光学》杂志上发表论文称，他们开发出一种全新的光学神经网络系统，能执行高度复杂的运算，从而大大提高“深度学习”系统的运算速度和效率。 /p p 　　“深度学习”系统通过人工神经网络模拟人脑的学习能力，现已成为计算机领域的研究热门。但由于在模拟神经网络任务中，需要执行大量重复性“矩阵乘法”类高度复杂的运算，对于依靠电力运行的传统CPU(中央处理器)或GPU(图形处理器)芯片来说，这类运算太过密集，完成起来非常“吃力”。 /p p 　　通过几年努力，MIT教授马林· 索尔贾希克和同事开发出光学神经网络系统的重要部件——全新可编程纳米光学处理器，这些光学处理器能在几乎零能耗的情况下执行人工智能中的复杂运算。索尔贾希克解释道，普通眼镜片就能通过光波执行“傅里叶变换”这样的复杂运算，可编程纳米光学处理器采用了同样的原理，其包含多个激光束组成的波导矩阵，这些光波能相互作用，形成干涉模式，从而执行特定的目标运算。 /p p 　　研究小组通过测试证明，与CPU等电子芯片相比，这种光学芯片执行人工智能算法速度更快，且消耗能量不到传统芯片能耗的千分之一。他们还用可编程纳米光学处理器构建了一个神经网络初级系统，该系统能识别出4个元音字母的发音，准确率达到77%。他们的最终目标是，将可编程纳米光学处理器交叉铺成多层结构，构建光学网络神经系统，模拟人脑中神经元执行复杂的“深度学习”运算。 /p p 　　索尔贾希克表示，新光学处理器还能用于数据传输中的信号处理，更快速实现光学信号与数字信号间的转换。未来，在大数据中心、安全系统、自动驾驶或无人机等所有低能耗应用中，基于新光学处理器的复杂光学神经网络将占据重要席位。 /p

大家好，本周分享一篇发表在Nature Methods上的文章PROBER identifies proteins associated with programmable sequence-specific DNA in living cells，本文的通讯作者是来自斯坦福大学的Paul A. Khavari教授，他们组主要致力于干细胞分化与癌症的基因组调控方面的研究。在本文中，作者团队开发了一种通过游离基因招募的近端生物素化技术（PROBER），用于在活细胞中研究与特殊DNA序列相互作用的蛋白。时空和细胞类型特异性基因表达模式由称为顺式调控元件（CREs）的DNA序列控制，它可以通过招募一些蛋白因子来激活或抑制转录复合物的形成。目前已经确定了数千个富含转录因子结合基序的CRE，但其中仅有少数进行了生化表征，因此开发新的工具来定义这些相互作用蛋白是非常必要的。目前，用于识别与感兴趣DNA序列相关蛋白的方法，如CAPTURE、Chap等大多需要交联，这可能会导致偏差的引入。因此，在本文中，作者开发了一种通过近端生物素化定量检测活细胞中短DNA序列（≤80bp）相关蛋白复合物的方法——PROBER。在设计上，PROBER主要需要三种质粒。其中pBait包含目的DNA序列作为“诱饵”，克隆在酿酒酵母GAL4 结合上游激活序列 (UAS) 16的三个串联重复之间；pSprayer质粒表达融合Cal4的枯草芽孢杆菌BASU生物素连接酶（HA tag）；pDriver表达SV40大T抗原用于通过它们的 SV40 复制起点对所有质粒进行高拷贝游离扩增。在生物素存在时，结合在UAS序列上的生物素连接酶可以生物素化结合在目标DNA序列上的蛋白复合物，裂解细胞后采用链霉亲和素捕获生物素化的蛋白质，并使用WB或质谱进行检测。为验证方法的可行性，作者检测了YY1（Yin Yang1），发现与乱序的对照组相比，实验组可以有效地富集到YY1，并且同时富集到了与YY1相互作用的 INO80 复合物中的NFRKB 和 RUVBL1 亚基。接下来，作者也将PROBER与DNA pull down法进行了对比，GO 分析表明，通过 DNA pull down鉴定到的大多数蛋白与 RNA 结合有关，而 PROBER 鉴定到的蛋白质与转录控制有关。最后，作者将PROBER技术应用于了hTERT启动子突变体相互作用蛋白的鉴定。hTERT被发现在多种癌症中会产生单个位点突变（C250T、C228A 和 A161C），作者克隆了这些突变并使用PROBER进行富集，发现了一些由于癌症相关突变而增加的启动子调节因子。总的来说，本文开发了一种近端生物素化方法PROBER，用于活细胞中与短DNA序列相关蛋白的检测。

当前，COVID-19 在世界范围内大流行，已造成超过两亿人次的感染和四百多万人次的累计死亡，基于 qRT-PCR（定量逆转录酶-聚合酶链反应）的检测是当前诊断 COVID-19 的金标准。尽管说这种方法具有很高的敏感性，但其操作仍然过于复杂，检测时间长达数小时，无法实现快速的即时检测。因此，开发比 qRT-PCR 更快速、更容易实施的诊断检测策略显得尤为重要。CRISPR/Cas 系统是用于基因编辑的分子生物学工具，有准确识别和切割特定 DNA 和 RNA 序列的能力。2020 年的诺贝尔化学奖也颁给了 CRISPR 基因编辑技术。随后，多项 CRISPR-Cas9 基因编辑临床实验开启并获得突破性结果，并已成功应用于人类疾病的治疗。与 Cas9 蛋白不同，Cas13 蛋白特异靶向 RNA 序列，能够在切割靶 RNA 之后仍保持活性，而且可能表现出不加区别的切割活性。这一特性使其不能被用于基因编辑，但对诊断来说却是个独特的优势，例如通过切割降解已标记的核酸来产生荧光信号，具有被应用于核酸检测的潜力。加州大学伯克利分校 Jennifer Doudna（2020 年的诺贝尔化学奖得主之一）、David Savage 和 Patrick Hsu 三位科学家领导的研究团队在 Nature Chemical Biology 杂志上在线发表了题为 Accelerated RNA detection using tandem CRISPR nucleases 的文章。研究人员结合了两种不同的 CRISPR 酶，创造了一种能在一小时内检测到少量病毒 RNA 的方法，这种被称之为快速串联集成核酸酶检测（Fast Integrated Nuclease Detection In Tandem， FIND-IT）的无扩增技术，可以为许多传染病及当前流行的 COVID-19 提供快速且廉价的诊断策略。主要研究内容LbuCas13a 结合嗜热栖热菌 Csm6（TtCsm6）可用于快速 RNA 检测Csm6 是一种 III 型 CRISPR-Cas 系统的 RNA 内切酶，可被激活以切割细胞中的各种 RNA 分子，基于其信号放大的内源性功能，有可能提高 RNA 检测的敏感性。通过筛选，研究人员发现寡核苷酸 A4-U6 可结合并刺激 TtCsm6 对报告蛋白的切割，并释放出荧光分子。此外，不同浓度的 A4-U6 激活 TtCsm6 后，在 20-30 分钟内出现荧光增长，随后达到一个平台值，最终荧光水平与 Csm6 激活剂的数量成正比。在荧光已经趋于平稳的 LbuCas13a-TtCsm6 反应中加入 A4-U6 激活剂可以迅速增加 TtCsm6 对靶序列的切割，而添加更多的靶 RNA 或 TtCsm6 则没有影响。这些数据表明 Csm6 的 A4P 配体会随着时间的推移而耗尽，从而使其 RNA 切割活性失活，而这种失活则限制了其产生荧光信号的数量。Csm6 激活剂的化学修饰为了解决 Csm6 激活剂失活的难题，他们想到了位点选择性化学修饰的方法，实验结果发现，这种策略不仅可以防止激活 Csm6 的寡核苷酸的降解，同时还能保持 Csm6 的高水平激活状态，使其可以反复切割和释放与 RNA 相关的荧光分子。灵敏度比未修饰的 A4-U6 激活剂提高了 100 倍。RNA 检测的可编程性为了使 TtCsm6 及其修饰的激活剂能够用于提高 RNA 检测的灵敏度和检测速度，必须保留用于串联检测的 CRISPR 核酸酶的可编程特性。为此，他们将 TtCsm6 及其激活剂添加到一个 LbuCas13a 蛋白中，该蛋白具有不同的 crRNA 序列，可以靶向COVID-19 病原体 SARS-CoV-2 的 RNA 序列。采用不同的 crRNA 序列进行检测，发现其具有相似的灵敏度和动力学，这表明，这种「一步法」可以对不同的 crRNA 序列进行编程，因此可能适用于几乎任何 RNA 序列的检测。为了确定添加 TtCsm6 是否能加快检测时间，他们在反应 20 分钟后比较了这两种检测策略的结果，发现同时含有 LbuCas13a 和 TtCsm6 的试剂盒在 20 分钟内即可完成对每微升 31 个拷贝的样品检测。综上这些结果表明，通过优化 LbuCas13a 的 crRNA 和化学修饰的 TtCsm6 激活剂，串联 CRISPR 核酸酶检测能够实现对传染性病原体 RNA 序列的无扩增检测，在加速检测病原体的同时兼具高灵敏度，他们称这种策略为快速串联集成核酸酶检测（Fast Integrated Nuclease Detection In Tandem， FIND-IT）。集合检测器实现 FIND-IT 即时检测病毒 RNA最后，为了证明将上述 FIND-IT 纳入即时测试流程的可行性，他们开发了一种便捷检测器，该检测器由一个带有反应室的微流控芯片、一个将反应维持在 37℃ 的加热模块和一个荧光成像系统组成。将含有靶标 RNA（SARS-CoV-2 RNA）或水（无靶标 RNA）的 LbuCas13a-TtCsm6 加入反应室内，1 小时后发现，当 SARS-CoV-2 RNA 每微升含有 400 拷贝时，反应信号呈非线性增加，1 h 内增加约 4.7 倍；而不含靶 RNA 的阴性对照则出现约 1.7 倍的变化。此外，与背景对照相比，每微升反应 400 拷贝的荧光量增加了 270%，而两个阴性对照的荧光量则同时增加了 3%。鉴于阳性和阴性样品之间荧光信号的巨大差异，这表明 LbuCas13a-TtCsm6 反应可在一个紧凑的检测器中实现，并可以用于即时诊断检测。结语综上所述，在这项研究中，该团队证明了 LbuCas13a 与 TtCsm6 联合可用于快速 RNA 检测，对其激活剂进行化学修饰后可使其敏感性提高约 100 倍。同时，将 TtCsm6 与含有不同 crRNA 的 LbuCas13a 效应体相结合，也可使提取的病毒 RNA 检测低至每微升 31 个拷贝，60 分钟检测准确率更是达到 100%。最后，他们还将这种分析策略应用于集成检测设备，保证了其便捷性。因此，这种「一键式」检测策略具有高灵敏性和快速的反应能力，未来可广泛应用于检测 SARS-CoV-2 RNA 以及其他病毒或细胞 RNA 序列或环境样本中的植物、真菌或微生物 RNA。不过，使用 FIND-IT 实现完整的即时检测还需要进一步开发合适的样本收集和处理程序，以及强大的数据分析流程，将来仍需要进行更多人类样本的测试，以验证其在临床样本检测中的稳定性和准确性。本研究第一作者 Tina Y. Liu 表示：「这种串联核酸酶方法——Cas13 联合 Csm6，在 37℃ 的单一温度下发生反应，并不需要其他诊断技术所需的高温加热，这为更快更简便的测试提供了可能，同时这些测试的灵敏度当前已经可以达到与其他检测技术相当的水平，并且可能在未来做到更加灵敏。」研究团队在接受采访时说到：「虽然我们确实是为了 COVID-19 而启动了这个项目，但我们认为这种特殊的技术不仅仅适用于此次疫情，因为 CRISPR 是可编程的，因此可以将针对流感病毒、HIV 病毒或任何类型的 RNA 病毒序列整合到 CRISPR 酶中，该系统均可用相同的方式工作。这一研究证明了这种生物化学方法是一种更简单的检测 RNA 的方法，并且快速敏感，这可能被应用于未来的即时诊断中。

&ldquo 智能制造装备发展专项&rdquo ，已于2011年、2012年、2013年连续实施3年，旨在支持一批重大智能成套装备、关键智能部件、自动化生产线、数字化车间的研发及示范应用项目，以取得重大突破性成果。日前，国家发改委、财政部、工信部联合发布组织实施2014年智能制造装备发展专项指南，以加快智能制造装备的创新发展和产业化，推动制造业转型升级和可持续发展。 　　专项重点支持项目 　　重点推进智能制造成套装备/数字化车间系统集成，实施高水平数字化车间应用示范。推进在输变电设备、材料制备、汽车发动机加工、危险品制造、传感器仪器仪表及控制系统制造、航天器/飞机/船舶制造等六大领域的智能制造成套装备的系统集成和应用，建设高水平数字化车间，提升制造过程的智能化水平。 　　带动关键智能测控部件的研发与创新。通过在智能制造成套装备研制和数字化车间建设中，围绕智能制造成套装备研制和数字化车间建设，带动传感器、工业机器人及其关键部件、仪器仪表、控制系统、AGV自动导引小车、自动检测装置等关键智能测控部件在各领域的示范应用。 　　专项实施指南 　　指南表明，传感器、仪器仪表及控制系统制造成套生产线/数字化车间支持项目原则上不超过8个。该项目主要面向产业的主干产品和具有出口优势的产品，重点支持可编程控制系统、纺织/塑机/电梯等行业的专用控制器/控制系统、压力/差压变送器、流量计、执行器和挠性电路板等电子器件，建设覆盖研发、工艺、制造、检验、质控、物流等生产流程以及精益生产管理体系的成套生产线/数字化车间，实现多品种、小批量的柔性生产，显著提高产品质量和质量一致性，降低制造成本，提高生产效率。 　　目标产品的技术指标应达到国际先进水平。在智能成套生产线和数字化车间中，采用数字化设计和制造仿真、运动控制、在线检测、智能物流、二维码标识、精益生产等先进技术。车间自动化生产设备与自动检测设备应用比例不低于80%，产品一次合格率高于98%，产品返修率低于0.5%，生产人员减少不低于15%、生产效率提升不低于20%，能耗降低达10%。可编程控制器、专用控制器/控制系统、压力/差压变送器、执行器数字化车间生产规模2万台套/年以上，流量计年产1万台以上，挠性电路板生产线年产30万模块以上。 　　其中项目智能功能包括生产流程动态变更、控制模式优化、自动补偿与校准、自动检验与测试、自动包装与搬运 生产全过程采用二维码引导技术，能够实现质量追溯 建立与精益生产相结合的生产过程信息化系统，实现生产计划、原材料调配、任务分配、工艺衔接、流程管控、数据管理。 　　项目关键智能部件包括PLC或专用控制系统 视觉传感系统 工业机器人/机械手 二维码识别装置 AVG小车等自动搬运设备 工业通信网络设备 温度、压力、电量、湿度以及光敏、磁敏等传感器。 　　另外，指南表明输配(变)电设备智能制造成套装备/数字化车间支持项目原则上不超过6个 汽车发动机加工数字化车间支持项目原则上不超过6个 材料制备成套装备/数字化车间支持项目原则上不超过6个 危险品智能制造成套装备支持项目原则上不超过3个 航天器/飞机/船舶制造数字化车间支持项目原则上不超过6个。 　　国家将根据项目的具体情况安排适当研发补助资金，国家补助资金原则上50%补贴用户，50%补贴集成商或制造商。补助经费主要采取后补助的方式发放(后补助具体方式和要求以正式通知为准)。

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11月26日，由江苏省淮安市科协、淮安市委人才办、淮安经开区科技镇长团主办，淮安市电子学会、淮安市欧美同学会承办，淮安中科晶上智能网联研究院、江苏顺海科技有限公司协办的新一代电子信息与仪器仪表产业融合创新发展大会在江苏省淮安市召开。会议主题为“协同融合创新、赋能特色产业”。会上，中国科学院院士、东南大学首席教授崔铁军作题为《信息超材料系统与应用》的主旨报告。会议邀请了东南大学教授宋爱国等5位来自全国各地电子信息和仪器仪表领域的专家作专题报告，江苏省部分高校、科研院所、新型研发机构、淮安市电子信息与仪器仪表龙头企业等行业专家、学者、企业家，以及淮安市科技局、工信局等部门负责人120多人参会。 崔铁军院士从国际前沿学术理论层面，阐述了信息超材料既能对电磁波进行实时可编程调控，也可对数字信息进行实时处理，实现数字射频一体化，构建新体制电子信息系统；从科研成果转化应用层面，详细介绍了信息超材料对电磁波场和数字信息的现场可编程功能与人工智能算法的深度融合，进一步构建出智能超材料体系，实现简化架构的智能微波成像系统、微波摄像机、智能感知系统、智能机器人等，分享了信息超材料和智能超材料的最新研究进展。崔院士团队于2014年提出了用数字编码表征超材料的新思想，进而提出了数字编码超材料和现场可编程超材料的新概念及其调控电磁场与电磁波的新方法，创建了信息超材料新体系。 东南大学博士生导师、江苏省仪器仪表学会理事长宋爱国教授作了题为《柔性上肢康复机器人技术》的学术报告，上海工业自动化仪表研究院院长徐建平教授级高级工程师作了题为《产业计量助力制造业高质量发展》的学术报告，东南大学博士生导师、江苏省仪器仪表学会秘书长陈熙源教授作了题为《江苏仪器仪表产业现状及融合创新发展》的学术报告，中国仪器仪表学会韩永刚主任作了题为《工程能力评价》的专题报告，中国联通江苏省分公司工业互联网技术总监吴昊作了题为《智改数转与5G工厂实践》的专题报告，他们分别从前沿技术应用、人才评价体系、产业发展等多维度，介绍了电子信息和仪器仪表产业链人才链创新链融合发展的应用现状及其前景趋势，为与会人员分享了一场科技融合创新引领产业高质量发展的“科技盛宴”。会上，还举行了淮安市仪器仪表产业融合创新联合体咨询专家聘任仪式，并为淮安市仪器仪表产业融合创新联合体授牌；举行校企会三方合作项目签约仪式，共签订12份校会企三方合作协议。本次发展大会是淮安市科协依托“科创江苏”专项行动计划组织的特色活动，联合国家级、省级、市级学会组织共同打造的创新合作平台、产业聚集平台，赋能电子信息和仪器仪表产业结构转型升级和经济高质量发展。

近日，国务院印发《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》，推动高质量发展，促进高端化、智能化、绿色化的设备更新。VELP“设备更新、降本增效方案”系列文章将帮助您响应政策号召，加快实验室的发展。凯氏定氮法因其实用性和多功能性，已成为测定样品中有机氮和蛋白质含量的标准方法，广泛应用于食品、环境检测、水质分析等多个领域。在现代实验室环境中，效率和成本效益已成为检验分析方法的重要指标。为实现降本增效，VELP唯意朴仪器不断对其产品进行探索创新，推出了新款全自动凯氏定氮仪——UDK 169。提升实验室效率自动化高通量结果稳定⏩ VELP全自动凯氏定氮仪UDK 169为连续工作而开发，提供高样品通量和自动化数据处理。同时还具有高灵敏度，能精确测定多种物质的含量，包括TKN、蛋白质、氨氮、氮(Devarda)、TVBN、亚硫酸盐、酚、挥发性酸、氰化物和酒精含量等，保证结果的可重复性。⏩ UDK169与AutoKjel自动进样器结合使用，能够实现高效、全自动的蒸馏和滴定操作，不仅减轻了实验人员的工作负担，还大大提高了实验效率。同时，自动化控制有利于减少人为误差，确保实验结果的稳定性。⏩ 软件直观易用：提供实时图型，实现自动化结果计算和数据存档并支持多种数据导出格式。⏩ VELP Ermes云平台：通过连接云平台，实现随时随地远程监控，降低日常操作负担同时提升了服务支持。降低实验室成本免维护省水耐腐蚀⏩ UDK169集成了比色滴定仪和高精度滴定管，结果的准确性和精密度都很高，且完全自动化，无需校准、免维护。⏩ 采用VELP专利钛冷凝器和聚合物防溅头，降低用水量、提高耐用性并减少清洁过程中的风险。⏩ VELP独有的常压型蒸汽发生器保证操作人员的安全，同时预热快、耐腐蚀、免维护。全自动凯氏定氮仪UDK 169 结合了VELP创新的TEMS&trade 理念Time 省时快速加热，减少时间浪费Energy 节能节省自来水消耗，减少二氧化碳排放Money节省资金降低每次分析的成本Space 节省空间38.5x78x41.6cm紧凑的占地面积节省实验台空间重量仅31kg接下来，小编将围绕“自动化”及“准确度”来更深入地为大家介绍这款凯氏定氮仪：近年来，实验室自动化的趋势越来越明显。原因何在？提高效率、减少误差和改善数据质量的需求推动了这一转变。为了满足这些需求，一系列新技术应运而生，包括用于自动分析的仪器、可远程控制设备的物联网和云平台以及可减少人工数据录入的数据管理简化解决方案等新技术。好消息是，这场 "技术革新"不仅包括新的分析方法和新仪器。湿化学分析和相关分析以及凯氏定氮分析都受益了！自动化在实验室中的重要性与日俱增，因为它在准确性、效率、精确度和生产率方面有诸多好处。自动化凯氏定氮系统就是分析化学领域自动化如何改变高通量实验室流程的一个例子。分析化学涉及对物质进行分析，以确定其成分、结构和性质，其中包括一系列复杂而耗时的步骤，要求高度精确。传统的分析方法通常需要人工操作，既耗时又容易出现人为错误。自动化可确保简化流程，减少出错的可能性。高效率、高效益地组织实验通过将重复性任务自动化，可加快周转时间并提高生产率，例如自动装载将试管直接送入设备、自动清除残留物以及可编程添加试剂（硼酸、水、氢氧化钠）。由于采用了自动化解决方案，实验室测试的样品量得以提高，可以在更短的时间内分析更多的样品，从而使操作员有时间从事其他活动，并降低因延误和积压而产生的成本。得益于新技术的应用，实验室工作人员甚至可以远程监控仪器、结果和流程。卓越的精准度使用自动消化和蒸馏装置可以实现实验室程序和方法的标准化。分析程序的标准化为实验室提供了更高的一致性和重复性，以及更准确可靠的结果。此外，通过引入自动化流程和数据输入（例如样品重量），实验室成功地避免了传统人工程序中常见的人为错误问题。人工转录导致的错误减少，纠错成本降低，数据管理简化，确保了结果的一致性和可靠性，减少了重复检测的需要，节省了时间和资源。实验室自动化的重要性凯氏定氮法涉及一系列步骤，包括消化、蒸馏和滴定，既耗时又要求高度精确。VELP 凯氏定氮仪的设计最大限度地实现了自动化，解放了实验室工作人员，为获得准确、可重复的结果提供了最佳条件。UDK 169与 AutoKjel自动进样器 结合使用，能够自主处理多达24个自动送入装置的样品，从而显著减少了分析所需的时间，并提高了整体的处理效率。所有这些步骤都按照 21 CFR 第 11 部分的规定执行，以确保记录数据的准确和完整性，并通过具有三个访问级别的用户管理系统将责任正确下放到相应级别。VELP唯意朴仪器的全自动凯氏定氮仪UDK 169实现了高通量、高自动化程度和复杂的数据管理，显著提高了实验室的工作效率和结果的准确性与可靠性，有助于推动分析化学领域发展，创建高端、智能、绿色实验室。

随着自主技术的全球趋势，质谱领域也不例外。仪器智能的进步，如诊断和故障排除能力，使分析实验室能够简化工作流程，节省时间，提高准确性和再现性，并延长仪器正常运行时间。　　在Select Science访谈中，安捷伦科技公司四极杆质谱仪助理研发副总裁Shane Tichy博士讨论了仪器智能的趋势和挑战，以及它们将如何影响食品安全、环境、制药/生物制药、生命科学、临床诊断、法医学等领域的科学家。　Shane Tichy博士，安捷伦科技公司四极杆质谱仪助理研发副总裁　　质谱专长　　在安捷伦科技公司，Tichy领导着一支由化学家、科学家、项目经理、电气工程师、软件程序员和机械工程师组成的的团队，这些才华横溢的人员在做质谱创新的前沿工作。在过去十年中，该小组开发并引进了十种新型四极杆质谱仪。“我很幸运能在安捷伦从事多个最先进的项目。” Tichy分享道。　　在此期间，他最喜欢的部分项目包括灵敏的6495C三重四极杆LC/MS、紧凑且功能强大的Ultivo三重四极杆液质联用LC/MS(LC/TQ)以及为方便使用而设计的InfinityLab LC/MSD iQ。这些仪器结合了推进分析应用的关键技术和特点。Tichy强调，“6495C三重四极杆LC/MS系统在灵敏度、可靠性和准确性方面处于领先地位，是许多应用的完美选择，包括肽定量、食品安全、环境测试、临床研究和法医学。”Ultivo和LC/MSD iQ同时为分析实验室提供了一个紧凑但功能强大的解决方案，并结合了多项创新技术和智能功能。Tichy说：“它们提供了适用的、简单的、强健的LC/MS分析，而且相比于同类更高性能的产品，尺寸要小得多。”　　结合智能功能　　该团队的最新项目旨在进一步改变分析领域。Tichy分享道：“我们最近一直在研究新一代LC/MS三重四极杆，它可以进一步提高灵敏度、精度和仪器智能。”　　新系统将集成可编程智能芯片，实现高级监控和反馈。Tichy充满热情道，“我们很高兴将智能芯片纳入我们的质谱仪，因为它提供了更高的精度、重复性和长期稳定性。同时，它可以减少重新校准的频率，通过故障自诊断降低维护成本，以及存储调谐和校准数据的能力，这些数据可以在下次校准期间进行评估。”　　这些智能功能将有助于满足所有市场质谱仪用户的需求。Tichy解释道：“除了提高精度和灵敏度外，他们还需要反馈，‘嘿，我的仪器是在最高水平上运行的。而且，当分析性能下降时，系统出了什么问题?’这就是仪器智能真正发挥作用的地方。”　　仪器智能化趋势　　“过去几年来，围绕仪器智能的讨论相当热烈。”Tichy分享道：“不管你信不信，30多年前出现了第一台智能仪器。”　　虽然昂贵的可编程芯片最初阻碍了分析仪器行业的发展，但自那时以来，随着功率的增加，成本也在下降。Tichy解释道：“我们看到的是，这些设备的价格大幅下降，而其功率却有所增加，使得智能设备和传统设备之间的成本差异相对较小。”　　将智能芯片纳入质谱仪的能力为用户提供了丰富的优势，从物理上更小的仪器和快速双向数字通信，到仪器自校准。这将提高在不同环境条件下的测量精度，以及仪器自我诊断，同时可以指示系统的健康状况，并提醒操作员测量质量的变化和潜在问题。　　质谱仪将更易使用　　采用质谱仪的一个关键挑战是，缺乏经验的用户往往将质谱仪视为复杂的仪器，难以操作和维护。 “一些操作人员努力手动优化仪器调谐或源参数，以达到最高的性能水平。”Tichy解释道：“另一个挑战是对仪器进行故障排除。当系统性能下降时，客户不知道该去哪里查找。是柱吗?是脏污吗?是否有透镜污染?可能与机械或电气组件有关?对于这些原因，即使质谱是解决其挑战的最佳分析工具，他们也会怯于使用该系统。”　　在这里，仪器智能有助于克服这些挑战，并增加质谱的可及性。通过在安捷伦科技公司的系统中使用智能芯片，Tichy和他的团队增强了自动调谐和校准算法，使他们能够始终如一地设置最佳仪器参数。通过早期维护反馈跟踪系统的健康状况，最大限度地减少了停机时间，同时，自我感知即插即用技术也避免了使用新系统进行质谱检测的冗长学习时间。　　Tichy强调：“仪器智能化使质谱分析变得更简单，并帮助我们的客户克服威胁因素。它从本质上将高度复杂的质谱仪转变为易于使用的质量检测设备。”。　　未来趋势　　展望未来，Tichy预计仪器智能将在实验室和未来仪器发展中发挥关键作用。Tichy总结道：“我会保持简单。我看到了一种更自主、更复杂的技术趋势，它让人们在实验室的工作更容易。质谱也不例外。我们将继续创新，让我们的客户保持在未来趋势的领先地位。”

药品稳定性试验箱的安全性如何保障？药品稳定性试验箱是一种用来测试药品稳定性的仪器，虽然模拟的环境并不像高低温箱那么恶劣，但是也有可能发生触电、火灾等安全事故。为了避免这些事故造成的损失，在操作药品稳定性试验箱之前，最好对设备的操作方法有所了解。1、在试验之前我们需要确保没有覆盖物遮挡在设备上，因为设备发热会引起烟雾或是火灾等情况。2、不能将易燃易爆或是带有腐蚀性的样品放进工作室内进行检测，不然无法保证设备以及操作人员的安全。3、不能将设备放置在易燃易爆或是带有麻醉气体的环境中进行使用，不然可能会在试验的过程中发生意外。4、如果打算长时间不继续使用药品稳定性试验箱的话，最好将设备的电源切断，然后做好清洁保养工作。5、在关闭设备之后至少要间隔5分钟以上才能重新开启试验设备，否则会对设备的压缩机造成非常严重的影响。6、在每次试验之前都需要检查设备的电源线以及其他部分，以避免在试验的过程中出现漏电的情况，从而导致操作人员因触电受伤或是死亡。如果想要药品稳定性试验箱的维护保养起到作用，那么不断的坚持下去是非常重要的，当然如果有遇到不清楚的地方最好尽快联系试验箱厂家进行咨询，以避免因为错误的处理方法而引起更加严重的问题。 该仪器配备进口带刹万向脚轮，外形精巧，承重性好，双轮设计转动顺畅，移动安全便捷。◆ 门与箱体之间采用耐高温之高张性密封条以确保测试区的密闭，保证测试数据的精度和稳定性。◆ 以高质量抗菌不锈钢材质和经圆边处理而制成的光滑表面.易于清洁和保持完美的清洁度。◆ 独特的风道结构，进口风扇马达搭配耐高低温的多翼式结构循环搅拌风叶，以达到空气的强制对流垂直扩散循环效果。◆ 大容量外部水箱对整个水路进行自动补水，省却频繁人工手动加水的繁琐作业。同时水位控制采用机械式浮球水阀感应水位,杜绝了电子式误操作。◆ 采用模糊PID智能控制方式，具有可编程的程序运行模式，温湿度控制输出功率均由微电脑演算，以达高精度及高效率之用电效益。◆ 配备外部RS485通讯接口及USB输出存储端口，方便用户连接外部PC机对试验数据进行监控显示和数据导出存储。加强了人机对话功能,有效确保了试验的直观性。◆ 具备超大可视观察窗，能在外门不被开启的情况下，全方位、立体式观察设备内部各个区域的实验情况。◆ 标配有漏电保护、独立的可调温度安全装置、水路缺水及防溢流保护、压缩机过压保护、冷却风机过热保护、开门报警、停电报警、传感器报警等功能确保用户使用的绝对安全性。◆ 配置进口品牌压缩机和德国EBM散热风机,选用瑞士ROTRONIC原装进口湿度传感器,霍尼韦尔PT1000三芯高精度温度传感器。◆ 控制系统具有自动除霜和手动除霜两项除霜功能供用户选择(做长期试验时建议选择自动除霜功能),可有效避免设备运行中因蒸发器结霜严重而造成设备箱体内温湿度产生漂移等现象。◆ 可拆卸温.湿度传感器防护罩能有效避免意外碰触而导致温.湿度传感器故障的可能。

美国洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家试图复制人脑无与伦比的计算能力，他们制造出了一种新的接口型忆阻设备。研究结果表明，该设备具有良好的可编程性和可靠性，可用作下一代神经形态计算的人造突触。相关论文发表于最新一期《先进智能系统》杂志。　　研究团队指出，与冯诺依曼架构的数字计算不同，受生物系统启发的神经形态计算能像大脑一样工作。人脑突触连接着1000亿个发送和接收化学信息的神经元，突触在同一位置存储和处理信息，这为人脑处理信息节省了时间和精力。而传统计算中，计算和存储是分开的。神经形态计算的优点包括低能耗、高并行性和出色的容错能力。毕竟，人脑的运行功率只有20瓦，但学习效率极高，这些优势使其非常适合学习、识别和决策等高级计算任务。　　现有神经形态计算依赖忆阻器等新兴设备。忆阻器与目前的电阻器不同，它旨在复制突触的结构和功能，同时具有编程和记忆能力。现有的忆阻器包括细丝系统，但这一系统容易过热，缺乏稳定性和可靠性。　　鉴于此，研究团队另辟蹊径，研究出了一种名为“接口型忆阻器”的新结构，这种新器件结构简单、可靠且性能极高。他们使用人工神经网络模拟来测试接口型忆阻器的计算性能，结果表明，该器件具有良好的一致性、可编程性和可靠性，识别准确率达到94.72%。　　此外，接口型忆阻器可以缩小到纳米尺寸，即使是目前的细丝忆阻器技术也无法实现这一点。尤其是与基于晶体管的神经形态芯片相比，新型接口型忆阻器所需的功率要少得多，而晶体管受摩尔定律限制，很难继续小型化。诸多优势使这些新型接口型忆阻设备可成为下一代神经形态计算的基本硬件。