噁己酸

Peter J. Lee、Yoji Ichikawa、Roger R. Menard和Alice J. Di Gioia沃特世公司，美国马萨诸塞州米尔福德市引言植物油是食品、化妆品和个人护理品的重要成分，主要来自于世界各地的22种油料作物。生产加工、贮存、运输和销售各环节都对植物油的质量起着至关重要的作用。偶发事件和故意事件均会导致植物油的交叉污染。现已颁布了包括315/93/EEC、2568/91/EEC、EC 333/2007和EC 640/2008在内的多部法规，要求鉴定植物油的品质，并避免污染，从而保障公共健康和公平交易1。 为了确保产品质量，满足法规要求并维护公司最有价值的资产&mdash &mdash 品牌形象，植物油公司对植物油的生产过程，从原料到成品全过程进行监控。目前，植物油分析主要依靠气相色谱法(GC)和高效液相色谱法(HPLC)。气相色谱法要求在分析前进行衍生化，这既耗时又费力2。为了实现完全分离，普通的高效液相色谱法要求使用卤代溶剂或使用会使运行时间更长的非卤代溶剂3-6，。自卤代溶剂被认识到具有致癌作用后，卤代溶剂的使用在大多数实验室受到了限制。因此，人们对用于植物油质量控制和品质鉴定更有效的分析工具的需求日渐增加。 ACQUITY UPLC系统是新一代液相色谱平台。使用UPLC/PDA/ELSD/质谱检测器，可以更快进行筛选、在不使用卤代溶剂7-10条件下对植物油的表征建立高分离度的方法。只需一次进样，超高效液相色谱(UPLC)系统就能得到多种类型的数据，产生重现好的指纹图谱数据，鉴别甘油三酸酯的组分，并评估植物油氧化和分解程度。与普通的高效液相色谱相比，超高效液相色谱缩短了分析时间，减少了溶剂用量，并能从一次进样中提供更高分离度并带有更多信息的色谱图。因此，超高效液相色谱法的性价比更高。本技术文献描述了用于植物油质控和品质鉴定的更为高效的系统解决方案，即使用UPLC和EmpowerTM 2软件的用户自定义字段的计算功能，自动定量并报告植物油样品是否符合用户设定的质控标准。此方案不再需要人工计算，从而避免了可能的人为误差并能够快速而准确地报告关键信息。掌握了准确、及时的结果，决策者就能提高交货效率和产量，即减少不合格产品，避免产品召回，并最大限度地减少责任诉讼。本文的实验部分提供了关于自定义字段计算的例子，并附有其详细步骤。实验样品准备：食用油，购买自当地的食品杂货店。用2-丙醇将食用油样品稀释为6 mg/ml的溶液，以备分析之用。超高效液相色谱条件：超高效液相色谱系统： ACQUITY UPLC，PDA检测器软件： Empower 2PDA参数：检测波长： 195-300nm采样率： 20 pts/s过滤响应速度： 快超高效液相色谱参数：色谱柱： ACQUITY BEH C18 2.1 x 150 mm弱洗脱： 2-丙醇(每次洗脱用量：500 &mu L)强洗脱： 2-丙醇(每次洗脱用量：500 &mu L)充填洗脱： 10%的CH3CN水溶液(每5分钟)流动相A： CH3CN流动相B： 2-丙醇柱温： 30° C进样量： 2 &mu L(满环定量)梯度条件：时间 (min) 流速 (mL/min) %B 曲线0 0.15 10 &mdash 22 0.15 90 6平衡色谱柱和UPLC系统条件：时间 (min) 流速 (mL/min) %B 曲线 0 0.13 100 &mdash 18 0.13 10 1121.5 0.7 10 1124.5 0.15 10 1125 0.15 10 11说明：运行样品组之前，先进一针空白试样2-丙醇；该检测值被用作PDA 3D谱图的空白扣除。用于鉴定特纯天然橄榄油A质量的质控 标准：为了便于演示，我们从纯天然橄榄油A的典型色谱图中选取六个峰。选择其中的一个峰作为标记峰，其余的峰为指示峰。&ldquo 峰面积比(指示峰面积除以标记峰面积)± 3xSTDEV&rdquo 用作指示峰的质控标准。1. 指示峰3O(峰面积OOL/标记峰面积)0.84或0.86，则合格；否则不合格。2. 指示峰OOL(峰面积OOL/标记峰面积)1.18或1.21，则合格；否则不合格。3. 指示峰LLO(峰面积LLO/标记峰面积)0.39或0.41，则合格；否则不合格。4. 指示峰LLL(峰面积LLL/标记峰面积)0.039或0.045，则合格；否则不合格。5. 指示杂质峰(杂质峰面积/标记峰面积)0.42，则合格；否则不合格。创建计算峰面积比自定义字段的步骤11 ：1. 点击&ldquo 配置系统&rdquo ，进入配置管理员；在树形结构中点击&ldquo 项目&rdquo 。2. 选择并右击所需的项目。3. 选择&ldquo 属性&rdquo ，打开&ldquo 项目属性&rdquo 窗口。4. 点击&ldquo 自定义字段&rdquo 标签；然后点击&ldquo 新建&rdquo ，打开&ldquo 数据和类型选择&rdquo 窗口(图1)。5. 在字段类型中选取&ldquo 峰&rdquo ，在数据类型中选取&ldquo 实数(0.0)&rdquo ；然后点击&ldquo 下一步&rdquo 打开&ldquo 选择来源&rdquo 窗口，如图2所示。6. 在&ldquo 数据来源&rdquo 中选择&ldquo 计算&rdquo ，在&ldquo 样品类型&rdquo 和&ldquo 峰类型&rdquo 中选择&ldquo 全部&rdquo ；在&ldquo 搜索顺序&rdquo 中选择&ldquo 只限于结果组&rdquo ，然后在弹出窗口中点击&ldquo 确定&rdquo ；不要勾选&ldquo 全部或没有&rdquo 以及&ldquo 丢失峰&rdquo 选项；点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 输入公式&rdquo 窗口，如图3所示。7. 将面积/IS[面积]输入至字段中；点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 数值型参数&rdquo 窗口(使用默认值)。8. 点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 输入名称&rdquo 窗口。9. 输入新的字段名(例如，此处所用的字段名是&ldquo Ratio _IS&rdquo )；在&ldquo 创建该字段&rdquo 中选择&ldquo 项目&rdquo 。10. 点击&ldquo 完成&rdquo ，这样就创建了一个名为&ldquo Ratio_IS&rdquo 的自定义字段，用于计算峰面积比，如图4所示。创建自定义字段并根据特定指示峰面积比的标准确定&ldquo 合格&rdquo 或&ldquo 不合格&rdquo 的步骤如下：1. 点击&ldquo 配置系统&rdquo ，打开配置管理员；在树形结构中点击&ldquo 项目&rdquo 。2. 选择并右击所选择的工作项目。3. 选择&ldquo 属性&rdquo ，打开&ldquo 项目属性&rdquo 窗口。4. 点击&ldquo 自定义字段&rdquo 标签；然后点击&ldquo 新建&rdquo ，打开&ldquo 数据和类型选择&rdquo 窗口，如图1所示。5. 在字段类型中选择&ldquo 峰&rdquo ，在数据类型中选取&ldquo 布尔(0.0)&rdquo ；然后点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 选择来源&rdquo 窗口。6. 在&ldquo 数据来源&rdquo 中选择&ldquo 计算&rdquo ，在&ldquo 样品类型&rdquo 和&ldquo 峰类型&rdquo 中选择&ldquo 全部&rdquo ；在&ldquo 搜索顺序&rdquo 中选择&ldquo 只限于结果组&rdquo ，然后在弹出窗口中点击&ldquo 确定&rdquo ；选择&ldquo 全部或没有&rdquo 选项，在弹出窗口中点击&ldquo 是&rdquo ；然后点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 输入公式&rdquo 窗口。7. 将以下公式输入至字段中：GTE(3O[Ratio_IS],0.841)E(3O[Ratio_IS],0.859])*EQ(Name,&ldquo 3O&rdquo )+NEQ(Name,&rdquo 3O&rdquo )*-1*500008. 点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 翻译定义&rdquo 窗口，如图5所示。9. 在&ldquo 0&rdquo 旁边，输入&ldquo 不合格&rdquo ；在&ldquo 1&rdquo 旁边，输入&ldquo 合格&rdquo ；然后点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 输入名称&rdquo 窗口。10. 输入一个名称(例如，此处使用的是&ldquo Oly_OOO&rdquo )；在&ldquo 创建该字段&rdquo 中选择&ldquo 项目&rdquo 。11. 点击&ldquo 完成&rdquo ，这就创建了一个名为&ldquo Oly_OOO&rdquo 的自定义字段用于检验峰面积比(OOO峰面积除以标记峰面积)是否符合指示峰OOO的质控标准，如图6所示。重复进行第1-8步，以确定其余的指示峰是否合格：对于指示峰OOL，在第4步中，在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式：GTE(OOL[Ratio_IS],1.18)E(OOL[Ratio_IS],1.21])*EQ(Name,&ldquo OOL&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo OOL&rdquo )*-1*50000. 在第7步中，在字段名中输入&ldquo Oly_OOL&rdquo ，创建字段&ldquo Oly_OOL&rdquo ，以检验峰面积比(OOL峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于指示峰LLO，在第4步中，在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式：GTE(LLO[Ratio_IS],0.39)E(LLO[Ratio_IS],0.41])*EQ(Name,&ldquo LLO&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo LLO&rdquo )*-1*50000. 在第7步中，在字段名中输入&ldquo Oly_LLO&rdquo ，创建字段&ldquo Oly_LLO&rdquo ， 以检验峰面积比(LLO峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于指示峰LLL，在第4步中，在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式：GTE(LLL[Ratio_IS],0.039)E(LLL[Ratio_IS],0.045])*EQ(Name,&ldquo LLL&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo LLL&rdquo )*-1*50000. 在第7步中，在字段名中输入&ldquo Oly_ LLL&rdquo ，创建字段&ldquo Oly_ LLL&rdquo ， 以检验峰面积比(LLL峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。对于杂质指示峰，在第4步中，在&ldquo 输入公式&rdquo 窗口中输入以下公式：GT(Impurity[Ratio_IS],0.42)*EQ(Name,&rdquo Impurity&rdquo )+NEQ(Name,&ldquo Impurity&rdquo )*-1*50000. 在第7步中，在字段名中输入&ldquo Oly_Impurity&rdquo ，创建字段&ldquo Oly_ Impurity&rdquo ，以检验峰面积比(杂质峰面积除以标记峰面积)是否符合质控标准。本方法用定时组功能计算杂质峰的总和：1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中，选择&ldquo 定时组&rdquo 标签，如图7所示。2. 在&ldquo 名称&rdquo 字段中输入杂质名称，在&ldquo 开始时间&rdquo 字段中输入&ldquo 3&rdquo ，在&ldquo 结束时间&rdquo 字段中输入&ldquo 13.6&rdquo 。3. 勾选&ldquo 不包括已知峰&rdquo 字段。在处理方法中标记选定的标记峰和指示峰：1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 组分&rdquo 标签。2. 将保留时间为9.81 min的峰名称改为IS，在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo 标记峰&rdquo ，如图8所示。3. 将保留时间为13.79 min的峰名称改为3L，在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo LLL&rdquo 。4. 将保留时间为14.85 min的峰名称改为2LO，在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo LLO&rdquo 。5. 将保留时间为15.87 min的峰名称改为2OL，在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo OOL &rdquo 。6. 将保留时间为16.85 min的峰名称改为OOO，在&ldquo 峰标签&rdquo 字段中输入&ldquo OOO&rdquo 。在处理方法中创建命名组的步骤：1. 在&ldquo 编辑处理方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 命名组&rdquo 标签。2. 在&ldquo 名称&rdquo 栏中输入3O、LLL、LLO、OOL和Oly，如图9所示。3. 分别将OOO、3L、2LO、2OL和IS从&ldquo 单峰组分&rdquo 拖至各自相应的命名组中，如图9所示。创建合格或不合格报告模板的步骤：1. 点击&ldquo 方法&rdquo 标签，选择一份报告，右击该报告；选择&ldquo 打开&rdquo ，以显示&ldquo 编辑报告方法&rdquo 窗口。2. 在&ldquo 编辑报告方法&rdquo 窗口中选择&ldquo 新建&rdquo ，打开&ldquo 新方法／组&rdquo 窗口。3. 选择&ldquo 创建新报告方法&rdquo ，勾选&ldquo 使用报告方法／组向导&rdquo 选项；然后点击&ldquo 确定&rdquo ，打开&ldquo 报告方法模板向导&rdquo 。4. 选择&ldquo 单个报告&rdquo ，然后点击&ldquo 下一步&rdquo ，打开&ldquo 新方法向导&rdquo 窗口。5. 在报告类型中选择&ldquo 单个&rdquo ，然后点击&ldquo 完成&rdquo ，显示一个报告方法模板。6. 在色谱图上右击，选择&ldquo 属性&rdquo ，打开&ldquo 色谱图属性&rdquo 窗口(图10)。7. 选择&ldquo 峰标签&rdquo ，勾选&ldquo 仅使用峰标签&rdquo ，然后点击&ldquo 确定&rdquo 。8. 右键单击&ldquo 表&rdquo ，选择&ldquo 属性&rdquo ，打开&ldquo 表属性&rdquo 窗口。9. 选择&ldquo 峰&rdquo 标签，勾选&ldquo 峰组&rdquo 。10. 点击&ldquo 表&rdquo 标签，然后在树形结构中点击所需的峰。双击每个指示峰，以将相应的自定义字段添加到结果表格中，如图11所示。11. 点击&ldquo 确定&rdquo ，输入该报告模板的名称(例如，此处显示的名称是&ldquo 特级天然橄榄油质控报告&rdquo )，然后在工具栏中点击&ldquo 保存&rdquo 。结果和讨论不使用卤代溶剂做流动相的普通高效液相色谱法很难分离植物油的主要组分&mdash &mdash 甘油三酸酯。图12为普通高效液相色谱法(2根5&mu m粒径颗粒填充的150mm长的C18柱，蒸发光散射检测器ELSD)得到的大豆油的典型色谱图，使用乙腈和二氯甲烷作为流动相，实现该分离需要60多分钟。由于二氯甲烷在240nm以内具有紫外吸收，这会干扰甘油三酸酯的紫外吸收(最大波长吸收值约210nm)，因此使用蒸发光散射检测器(ELSD)进行检测。ACQUITY UPLC系统的设计特点是使用小颗粒装填技术的高效色谱柱，以进行更快速、更灵敏和更高分离度的分离。UPLC的溶剂传送系统能承受高达15,000 psi的背压，因此能够使用2-丙醇等高黏度溶剂进行植物油分析。由于2-丙醇对植物油的溶解性好12、低毒，透射度限制低，便于对甘油三酸酯进行紫外检测，因此2-丙醇被选作强洗脱液。图13为关于同一大豆油样品的10张叠加的紫外色谱图说明UPLC法的重现性，此分离使用1.7&mu m粒径的2.1 x 150mm的 BEH C18色谱柱，乙腈/2-丙醇作为流动相，整个运行时间缩短为22分钟。图12和图13比较，具有相似的甘油三酸酯峰型，但UPLC法具有更高的分离度，更短的运行时间。数据表明不使用致癌溶剂作为流动相，使用 UPLC分离植物油中的组分具有明显优势。用于植物油分析的乙腈/2-丙醇流动相的UPLC系统可使用PDA、ELSD和MS检测器，不像其他用于普通高效液相色谱法的溶剂。一次进样便可得到多种数据类型，并可以产生可重现的指纹图谱数据7，通过质谱法鉴别甘油三酸酯组分10，并用PDA多波长扫描测定植物油的氧化程度8。目前已知植物油具有特征的甘油三酸酯比，这对植物油指纹图谱5-8的鉴别很有用。如图14-16所示，核桃油、葡萄籽油、芝麻油、特级天然橄榄油A、特级天然橄榄油B、榛子油、茶籽油、玉米油、加拿大低酸油、高油酸葵花籽油和普通葵花籽油的紫外色谱图证实，每种油样品都具有独特的色谱类型，即相对峰强度。为了高效使用峰强度比进行品牌质控和质量鉴定，Empower 2软件的自定义字段计算功能可根据用户设定的质控标准自动将原始色谱数据转换为合格或不合格报告。以特级天然橄榄油A为例说明该改进的方法。图17为特级天然橄榄油A的叠加紫外色谱图和峰面积。甘油三酸酯的峰面积从最强峰(OOL)到最弱峰(LLL)其RSD值(n=6)0.9%。共有20多个可见峰，任一峰都能被用作标记峰或指示峰，用以计算峰面积比。为了便于讨论，将之前确定的甘油三酸酯的峰OOO、OOL、LLO和LLL选作指示峰10，将仅出现在橄榄油产品中、通过紫外检测观察到的保留时间为9.8分钟的强峰选作标记峰13。由于大多数廉价的蔬菜油和降解油具有很多保留时间低于13.6分钟的其它强峰9，因此可用定时组功能(图7)创建杂质指示峰，以监测是否存在污染。该杂质指示峰是指标记峰之外的保留时间介于3-13.6分钟的所有峰的总和。通过创建自定建自定义字段&ldquo Ratio_IS&rdquo (图4)，可用Empower 2软件自动计算峰面积比(指示峰面积除以标记峰面积)。表1总结了峰面积比的结果以及STDEV值。&ldquo 峰面积比± 3xST-DEV&rdquo 被用作每个指示峰的质控标准。由于地理和其它种植条件的差异，植物油的某一特定类型会存在差异。该数值在比较其它植物油样品是否符合基于特定油品的质控标准方面具有极大的价值。现在，Empower 2软件能够使用自定义字段计算、命名组、定时组和报告模板(如图6、7、9、10和11所示)，根据特级天然橄榄油A的质控标准，自动计算并报告样品合格与否的结果。图18为特级天然橄榄油A的典型Empower质控报告。该报告表明所有指示峰均符合质控标准。Empower软件的这些高级功能避免了人工计算步骤，因此能避免可能出现的人为误差。昂贵的特级天然橄榄油通常会被掺入廉价橄榄油和其它植物油(例如大豆油和榛子油)。图19为一份特级天然橄榄油B的报告。所有指示峰均表明该特级天然橄榄油B未通过根据特级天然橄榄油A制定的质控标准。在该色谱图中存在保留时间13.6 min的额外峰，这些数据清楚地表明两种品牌的橄榄油样品存在差异，并证实并非所有市售的特级天然橄榄油的品质都相同。图20为一份掺入9%榛子油的特级天然橄榄油A的报告。所有指示峰均表明该掺假样品不符合质控标准。而且，根据特级天然橄榄油A制定的同一质控标准也应用于分析其它植物油(图14-16)，同样掺入1%大豆油或1%玉米油的特级天然橄榄油A，均不合格。之前描述的是使用UPLC-TOF和集成软件工具检测橄榄油掺假的化学计量方法14。本技术文献为植物油质控和品质鉴定提供了可供选择的另一种解决方案。本方法可完全自动地获取并处理数据，从而生成明确的合格或不合格报告。结论具有Empower 2 软件的ACQUITY UPLC系统能不需要衍生化和卤化溶剂，且能快速分析植物油样品并进行品质鉴定。UPLC系统得出的数据具有良好的重现性、精确性和准确性，而且简单易懂。分离速度比普通高效液相色谱法快三倍，所消耗的溶剂量减少8倍，所产生的有害废物也减少8倍；从而能够节省成本，提高安全性。ACQUITY PDA检测器能产生高分离度和高重现性的数据，这有助于轻松建立用于制定每种品牌植物油的质控和品质鉴定标准的指纹图谱数据。借助Empower 2软件的自定义字段计算功能，关键的产品质控数据可从原始数据中准确得出并根据用户设定的标准快速传送，有效地出具简单易懂的合格或不合格报告。决策者能根据这些重要信息及时做出决定，从而提高生产率。使用本UPLC方法，植物油公司能够轻松自信地鉴定产品的品质和质量。与植物油产品纯度方面利益相关的其他行业，例如化妆品公司、个人护理品公司和食品公司，也将从本方法中受益。参考文献1. http://www.fediol.org/5/pdf/legislation.pdf2. VG Dourtoglou et al. JAOCS, Vol.80, No.3: 203-208, 2003.3. LCGC, The Application Notebook, Sept 1, p51, 2006.4. A J Aubin, C B Mazza, D A Trinite, P McConvile. Analysis of Vegetable Oils byHigh Performance Liquid Chromatography Using Evaporative Light ScatteringDetection and Normal Phase Eluents. Waters Corporation, No. 720002879EN,2008.5. P Sandra et al J Chromatogr. A 974: 231-241, 2002.6. International Olive Oil Council standard method COI/T.20/Doc. No. 20 2001.7. P J Lee, C H Phoebe, A J Di Gioia. ACQUITY UPLC Analysis of Seed Oil (Part 1):Olive Oil Quality & Adultration. Waters Corporation, No. 720002025EN, 2007.8. P J Lee, C H Phoebe, A J Di Gioia. ACQUITY UPLC Analysis of Seed Oil (Part 2)Olive Oil Quality & Adultration. Waters Corporation, No. 720002026EN, 2007.9. P J Lee, and A J Di Gioia. ACQUITY UPLC/ELS/UV: One Methodology for FFA,FAME and TAG Analysis of Biodiesel. Waters Corporation, No. 720002155EN,2007.10. P J Lee and A J Di Gioia. Characterization of Tea Seed Oil for Quality Controland Authentication. Waters Corporation, 720002980en, 2009.11. Empower\help\Custom Field Calculation.12. F O Oyedeji et al Characterization of Isopropanol Extracted Vegetable Oils. JApplied Sci. 6: 2510-2513, 2006.13. The marker (Oly) peak at 9.8 min was well detected by UV but had weak MSresponse with APCI positive ionization mode. According to the SQD MS spectra,the marker peak is not a triglyceride. High resolution mass spectrometers withexact mass capabilities are needed in order to properly elucidate its chemicalstructure. However, it is not necessary to have peak identification for this QCand authentication methodology.14. P Silcock and D Uria. Characterization and Detection of Olive Oil AdulterationsUsing Chemometrics. Waters Corporation No. 720002786en, 2008.

上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源：安德鲁阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源：托马斯哈滕/约翰斯霍普金斯大学细菌和超级计算机有什么区别？区别是细菌更“高级”，因为它有更多的回路和更强的处理能力。所有生命都在“计算”。从响应化学信号的单个细胞，到在特定环境中航行的复杂生物体，信息处理是生命系统的核心。经过数十年的尝试，科学家终于开始收集细胞、分子甚至整个生物体，来为人类自己的目的执行计算任务。从本质上讲，计算机也只是信息处理器，而且人们越来越认识到大自然拥有丰富的这种能力。最明显的例子是复杂生物体的神经系统，它能处理来自环境的大量数据并对各种复杂的行为“下指令”。但即使是最小的细胞，也充满了复杂的生物分子通路，这些通路响应输入信号，打开和关闭基因、产生化学物质或进行自我组织。最终，生命中所有令人难以置信的壮举，都依赖于DNA存储、复制和传递遗传指令的能力。如何构建一台生物计算机？生物系统有自身的独特优势：更紧凑、能源效率更高、可自我维持和自我修复，而且特别擅长处理来自自然界的信号。在过去的20年里，强大的细胞和分子工程工具让人们终于能在构建生物计算机领域迈出一步。美国麻省理工学院生物合成学家克里斯托弗沃伊特说，该方法的核心是“生物电路”，类似于计算机中的电子电路。这些电路涉及各种生物分子相互作用以获取输入，并对其进行处理以产生不同的输出，就像它们的硅对应物一样。通过编辑支撑这些过程的遗传指令，人们现在可以重新连接这些电路以执行自然界从未计划的功能。2019年，瑞士联邦理工学院利用CRISPR技术，构建了相当于计算机中央处理器（CPU）的生物等效物。这个CPU被插入一个细胞，在那里它调节不同基因的活动以响应专门设计的RNA序列，使细胞实现了类似于硅计算机中的逻辑门。印度萨哈核物理研究所在2021年更进一步，诱使一群大肠杆菌计算简单迷宫的解决方案。该电路分布在几个大肠杆菌菌株之间，每个菌株都被设计用来解决部分问题。通过共享信息，该电路成功地实现了如何在多个迷宫中导航。大多数生物系统并不同于经典计算机的二进制逻辑，它们也不会像计算机芯片那样一步步解决问题。它们充满了重复、奇怪的反馈循环和以不同速度并排运行的截然不同的过程。更怪异的是，生物的计算能力还能完全脱离其自然环境。瑞典隆德大学科学家正在试验一种完全不同的生物计算方法，使用由分子马达驱动的微小蛋白质丝围绕迷宫推进。迷宫的结构经过精心设计，而细丝能同时探索所有路线。这意味着解决更大的问题不需要更多的时间，只需要更多的细丝。重新设计生物系统会带来什么？但美国马萨诸塞州塔夫茨大学的迈克尔莱文认为，生命系统已经在生物学的各个层面展示了令人惊叹的计算壮举，人们应该将重点从尝试重新设计生物系统，转移到寻找与现有系统交互的方法。莱文实验室已经证明，他们可以操纵细胞之间的电通信，帮助它们决定如何以及在哪里生长。举个恐怖的例子，这可能让蝌蚪的内脏上长出眼睛，或让青蛙长出额外的腿。它并不等同于计算，但团队认为它代表了如何将自然界预先存在的电路折射为一个“新目标”。类似的方法可用来解决广泛的计算任务。此外，真菌计算的深奥领域也正在显示其应用潜力。英国布里斯托尔西英格兰大学研究显示，真菌在感知pH值、化学物质、光线、重力和机械应力等方面具有的能力令人印象深刻。它们似乎使用电活动的尖峰进行交流，这开辟了将它们与传统电子设备连接的前景。类器官智能有多智能？要探寻生物计算，离不开人们迄今已知的最强大计算设备：大脑。当前组织工程学的进步意味着，科学家们可从干细胞中培育出相当于微型大脑的复杂神经元簇，也就是“大脑类器官”。与此同时，能将信号传输到脑细胞并能解码它们的反应，意味着人们已经开始试验类器官的记忆和学习能力。今年早些时候，美国约翰斯霍普金斯大学团队概述了“类器官智能”这一新领域的愿景。目标与人工智能相反：他们不会让计算机更像大脑，而是试图让脑细胞更像计算机。初创公司Cortical已可训练在硅芯片上培养的人类脑细胞来玩电子乒乓游戏Pong。而在它们的新软件中，任何具有基本编码技能的人都能为“培养皿大脑”编程。不过，所有这些生物计算方法目前都远未成为主流。与设计和制造硅芯片的能力相比，人们操纵生物学的能力仍处于初级阶段。但生物计算的巨大潜力和投入生物技术的数十亿美元，将在未来几年为这个领域带来快速进步。

p 　　11月14至17日，中国化学会第十五届全国计算(机)化学学术会议在复旦大学举行。此次会议由中国化学会主办，中国化学会计算机化学专业委员会、复旦大学、复旦大学附属肿瘤医院承办 复旦大学遗传工程国家重点实验室、复旦大学人类表型组研究院协办。 /p p 　　会议以“计算化学与精准药物设计”为主题，分化学计量学与生物信息学、化学信息学与分子设计、化学理论计算与过程模拟和精准药物设计与精准医学四个分会场，全面展示近年来我国在计算(机)化学领域取得的最新进展及成果，深入探讨所面临的机遇、挑战及未来发展方向，致力于促进学术界与产业界的沟通联系，推进我国计算机化学的健康发展。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/e836652a-0707-4e2c-8eb4-3cad83766147.jpg" title=" 1_副本.png" alt=" 1_副本.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图：中国化学会计算(机)化学专业委员会主任委员、中国科学院院士、中科院上海药物所教授蒋华良 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/9e016cab-5558-44f1-bd76-f42ba83009a6.jpg" title=" 2_副本.png" alt=" 2_副本.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图：本次大会组织委员会副主任、复旦大学生命科学学院教授石乐明博士 /span /p p 　　大会报告精彩纷呈，开幕式由复旦大学石乐明教授主持，中国化学会计算(机)化学专业委员会主任委员、中国科学院院士、中科院上海药物所蒋华良教授做了题为“大数据和人工智能助推药物设计”的报告，深圳微芯生物科技股份有限公司鲁先平博士做了题为“结合计算机辅助药物设计与化学基因组学的新药研发”的报告。 /p p 　　据了解本次大会参会代表600多名，8个大会报告，4个分会场，137个口头报告，逾150篇墙报。大会期间，颁发了2019年度(第二届)中国化学会计算机化学专业委员会“计算机化学奖”，该奖设立三类子奖：“终身成就奖”、“杰出贡献奖”和“青年计算化学家奖”。本届终身成就奖空缺。获得本届“杰出贡献奖”的是湖南大学吴海龙教授。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/c8c057af-72db-401a-bac7-5ec8c2f95bd9.jpg" title=" 3_副本.png" alt=" 3_副本.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图：国际著名药物化学家、美国密歇根大学终身教授王少萌为湖南大学吴海龙教授颁发杰出贡献奖证书 /span /p p 　 strong 　杰出贡献奖获奖人员介绍： /strong /p p 　　吴海龙，湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室教授，博士生导师。长期从事化学计量学方法和应用研究，发表研究论文逾300篇。荣获2002年湖南省科技进步奖一等奖、2003年国家自然科学奖二等奖，中国化学会分析化学基础研究“梁树权”奖等学术奖项。培养毕业博士生28名、毕业硕士生70多名。 /p p 　　获得本届青年计算化学家奖的分别是中山大学罗海彬教授和北京大学裴剑锋教授。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/c54f9c08-deb6-4d01-9454-7acdbb746274.jpg" title=" 4_副本.png" alt=" 4_副本.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图:从左到右依次是中山大学罗海彬教授、南开大学邵学广教授和北京大学裴剑锋教授 /span /p p 　 strong 　青年计算化学家奖获奖人员介绍： /strong /p p 　　裴剑锋，北京大学前沿交叉学科研究院研究员，博士生导师，长期从事化学信息学、生物信息学和药物设计研究，在 JACS、PNAS、NAR、Nature 等国际重要学术刊物上发表论文 60 多篇, 申请获得专利 6 项，软件著作权 8 项。主持新药创制国家科技重大专项等多个国家项目。获得过中国药学会施维雅青年药物化学奖、药明康德生命化学研究奖等奖项。 /p p 　　罗海彬，中山大学药学院副院长，教授、博士生导师，国家重点研发计划首席科学家，广东省“珠江学者”特聘教授，国家自然科学基金优秀青年基金获得者，中国药学会-施维雅青年药物化学奖获得者，SCI期刊Chem Biol Drug Des、药学学报(英文版)、药学研究编委。主要从事药物化学和结构生物学等方面的研究。多年来从事抗老年性痴呆、肺动脉高压、糖尿病、哮喘等药物靶标结构生物学和发现研究，重点构建基于靶标磷酸二酯酶(PDE)的药物筛选体系，并进行相关的药物分子设计、有机合成和作用机制研究。 /p p 　　据悉，中国化学会计算机化学“终身成就奖”奖励多年为计算机化学的发展做出重要贡献的科学家，为本领域的最高荣誉 奖励名额根据提名情况设定。 “杰出贡献奖”奖励为计算机化学发展做出杰出贡献，在某一领域中做出了完整、系统、具有创新性研究成果的科技人员 每届奖励1名。 “青年计算化学家奖”奖励在计算机化学研究领域中取得突出成绩，有创新性研究成果的青年科技工作者(45周岁以下)，每届奖励2名。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/51a2959b-9554-43cd-89a8-efcdce7bfe4f.jpg" title=" 5_副本.jpg" alt=" 5_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 图：2019中国化学会第十五届全国计算(机)化学学术会议参会代表合影 /span /p

量子计算机前段时间着实在朋友圈火了一把，这主要得益于中国科学技术大学陆朝阳教授和潘建伟教授领导的科学团队研发出10个比特的超导量子计算机的重要成果。经过各大新闻的争相播报，它现在不仅是“人尽皆知”，更让我国在量子领域步入国际行列。那么，量子计算机究竟是什么样的呢？ 简单来说量子计算机是一个计算速度非常快的计算机，如果将现代的计算机比做自行车，那量子计算机就是飞机。但是对于它的长相，我们现在无法想象，就好比处在晶体管和电子管时代的人不能想象出超大规模集成电路的计算机长什么样。谁曾想过智能手机芯片已经“完爆”了占地上千平方米的初期计算机呢！ 话不多说，今天就带你看看现在的量子计算机长啥样。目前初阶段的量子计算机还真说不上高颜值，跟早期计算机一样，它的“身躯”遍布在实验室的各处。但是谈到关键部分，也就是量子计算机的“心脏”，那可就是“高大上”了。与现在计算机的cpu不同，量子计算机的核心部分是参与运算的量子比特，通常来说是相干光子或离子。产生这些相干光子或离子的方法通常有超导环和离子阱两种方法。其中超导环在多量子比特拓展方面还有一些困难，从而离子阱成为目前较为优势的手段。而无论是超导环还是离子阱，这些器件的稳定运行都需要端苛刻的外界条件，那就是超高真空和低温，也就是说他们要冻在抽真空的“冰箱”里...... advanced microfabricated ion traps. left: high-optical access (hoa) trap from sandia national laboratories (image courtesy of duke university). right: ball-grid array (bga) trap from gtri/honeywell (image courtesy of honeywell). 上图中的器件就是典型的芯片式离子阱，用于产生量子比特的原子就在该芯片的中心位置被激发并被电磁场和库伦相互作用所束缚。而下图是为芯片提供超高真空和超低温环境的montana超精细光学恒温器。该恒温器具有超低温（3k）、超高真空的特点，并且提供多路自由光学通道和光线通道以及多可达100根电学引线，是量子计算机的“心脏”所在。（做为离子阱的标准装置，图片来源于christopher monroe发表在《nature》旗下《量子信息》杂志上的综述文章）。说完“心脏”的外观，那这个心脏的能力如何呢？采用传统离子阱式的量子计算机方案能做到多少比特呢？预计是50个！不要小看这个数字哦，如果能够完全利用它们的相干性，那就是250个数据量，并且信息处理速度可以达到ghz。经过改进的新型离子阱预计可以达到1000个量子比特甚至更多，计算能力和信息量也会大大增加，这会给以后的计算机带来天翻地覆的变化。 compact cryogenic uhv enclosure for trapped ions. (a) on-package vacuum enclosure, sealed in a uhv environment, that contains the ion trap, getter pumps and the atomic source. (b) upon installation and cooling in a compact cryostat, the uhv environment is established. (c) the optical components can be arranged in a compact volume around the cryostat to support the ion trap operation. 后再次祝贺quantum design的用户陆朝阳教授和潘建伟教授在量子计算机领域取得的惊人成就，希望祖国科研再上新台阶。相关参考文献：co-designing a scalable quantum computer with trapped atomic ions. npj quantum information (2016) 2, 16034相关产品链接：美国montana无液氦超低振动低温光学恒温器 http://www.instrument.com.cn/netshow/c122418.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/c159541.htm低温纳米位移台-attocube http://www.instrument.com.cn/netshow/c80795.htm

美国每日科学网站12月22日报道题：更强大的超级计算机?新装置或可传输光信息。 　　研究人员们已经研制出一种新型光学装置，其体积极小，一个计算机芯片就足以安装数百万个这种装置。该装置可提高信息处理速度和能力，让超级计算机变得更快、更强大。 　　这种“无源光学二极管”是由两个微小的硅质环状物制成的，环状物的直径仅有10微米，大约是人的一根头发直径的1/10。与其他光学二极管不同，这种“无源光学二极管”无需外部能源就能传播信号，还很容易被集成到计算机芯片上。 　　珀杜大学电子和计算机工程学副教授齐明豪说，这种二极管可进行“非交互性传输”，即单向信号传输，由此可具备信息处理能力。 　　齐明豪解释说：“这种单向传输是逻辑电路的最基本要素。因此，我们研制的这种二极管为实现光信息处理敞开了大门。” 　　虽然光缆可用于跨洋和跨大洲传输海量数据，但其信息处理速度会变慢，传输数据也容易遭到网络攻击，因为光学信号须转换成电子信号才能在计算机上使用，反之亦然。 　　研究人员说：“进行这种转换需要十分昂贵的设备。而你希望能做到的是，将这种光纤直接插入计算机而无需进行转换，那样的话，你就可以获得大量带宽，安全方面也会大有保障了。” 　　研究人员樊丽(音)说：“这些二极管非常小，它们身上还有一些特性也很有吸引力。这些二极管或可成为未来光子信息处理芯片的零部件。” 　　用这种新型光学二极管就无需进行光学-电子信号的转换了，因此有可能提高信息处理速度和安全度。这种装置现已接近投入商业生产。使用这种新型光学二极管将多个处理器连接起来，还有可能提高超级计算机的信息处理速度和能力。 　　研究人员利奥瓦尔盖塞说：“当今导致超级计算机受限的一个主要因素就是，系统内各种独立的超级芯片进行信息传输的速度和带宽。我们研制的这种光学二极管或可成为光互联通信系统的一个组成部分，而该系统或许就可以解决这样的瓶颈问题了。” 　　激光器以通信用波长发出的红外线通过光导纤维，并由被称为“波导管”的微结构进行控制。红外线会按顺序通过两个硅质环状物，并在微型环状物内进行“非线性相互作用”。根据先进入哪个环状物，光束要么向前通过，要么向后耗散，从而完成单向传输。环状物还可通过“微加热器”加热的方式进行调整。微加热器会改变传输波长，因此可对范围广泛的波段加以处理。

随着工业化的不断发展，环境污染也日趋严重，空气中的细颗粒物（PM2.5）浓度越来越高，全国多个城市雾霾频发，对公众的日常生活造成极大困扰，引发强烈关注。目前国内环境监测中心站点较少，分布分散，环境监测的数据能够从宏观上反映城市整体的空气质量，但是不能从微观上反映局部区域、特定区域的空气质量的好坏，这就需要建设更多的环境监测站点，提供更多的实时环境监测数据。 　　而国外一套空气质量监测设备价格在10万美金，国产价格在10万元人民币，价格昂贵，建设更多的环境监测站点需要巨大的资金投入，成本太高。 　　建设基于云计算平台的空气质量监测预警系统成为必然选择，它不仅能够解决资金投入问题，同时可满足测量精度的要求。作为现有的环境监测站点的补充，云计算平台的空气质量监测预警系统可以准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，结合天气状况、地理地形、城市交通、人口密度、工业产值等元素，通过大数据挖掘与分析，为系统地研究改善大气环境质量起到重大的创新支撑作用。 　　江苏省环保厅就选取昆山市千灯镇化工园区作为1831物联网建设的试点区，在重点污染区域大规模部署环境质量监测传感器，通过后台云计算（数据立方）和空气质量监测预警平台，分析处理大规模的空气质量监测数据，可以做到及时的预警，最大程度降低对环境的危害。通过海量历史数据智能分析，能够监测到工业区的污染过程和追溯污染源头，再结合视频摄像头摄录到的污染视频录像，更方便环保部门管理，做到执法有据。 　　■云监控平台海量处理 　　□预警监测有图有真相 　　空气质量云监控平台通过前端特征因子采集设备和PM2.5检测设备，采集到相关信息，通过GPRS进行无线数据传输，在有公网IP的服务器上进行数据接收和初步的处理，之后数据存入数据立方进行存储和计算，从而可以检测到每个点的污染情况，同时通过视频摄像终端设备拍摄下排放污染的整个过程，经过Web服务器和视频服务器进行数据的最后处理和公布。在Web页面和移动终端可以实时地查看了解所有监测点的监控视频和空气质量实时和历史数据，做到&ldquo 有图有真相&rdquo ，为环保部门管理和整治整个工业区的环境做好技术支持。 　　空气质量云监测预警平台可以将预警信息通过邮件、APP推送、短信提醒等方式发送给行政执法者，通过空气质量监测预警平台与原有的视频监控平台结合更能够及时地摄录破坏环境的违法行为，真正做到执法有据、违法必究。对海量历史和实时数据的智能分析，最终通过Web网页、移动终端展示给终端用户，为科学分析环境污染趋势、领导决策和行政执法提供有力的技术支持。 　　■价格低廉易部署 　　□数据实时且精准 　　价格低廉，可以大规模部署 　　空气质量传感设备价格只有传统大气监测设备的几分之一，无需花费大量经费即可满足空气质量监测、数据传输功能，可以大规模部署，和现有的环境空气监测站点形成有力互补，对空气质量数据发布有参考意义。 　　云计算海量数据处理技术 　　架构云计算海量数据处理平台，采用先进的云计算处理技术，支持自动容错和动态扩展，具有实时性、高可靠性、可伸缩性、高性价比等特点。 　　实时性 　　测定速度快，自动化程度高。测试方法决定了测试的实时性，采集时间实现秒级响应，且采集时间可以任意设定，采集的数据实时入库，可实时查询。 　　采集数据的准确性 　　采集的数据经过精确的校准，且灵敏度很高，和环保部门发布的空气质量数据及趋势接近，数据真实有效。 　　实时推送通知 　　通过对系统设置阈值，超过阈值就第一时间报警，并实时地通过邮件、App推送、短信等形式通知行政执法人员。 　　扩容性 　　空气质量监测前端设备可以根据需求进行增加，扩展整个系统的覆盖面积，但是不需要继续复杂的操作，可以动态地增加空气质量测试的节点，并能自动组网，具有很强的扩容性。 　　数字web展示 　　通过web或手机终端就可以查看每个监测点周边，以及整个地区的空气质量状况。

随着工业化的不断发展，环境污染也日趋严重，空气中的细颗粒物(PM2.5)浓度越来越高，全国多个城市雾霾频发，对公众的日常生活造成极大困扰，引发强烈关注。目前国内环境监测中心站点较少，分布分散，环境监测的数据能够从宏观上反映城市整体的空气质量，但是不能从微观上反映局部区域、特定区域的空气质量的好坏，这就需要建设更多的环境监测站点，提供更多的实时环境监测数据。 　　而国外一套空气质量监测设备价格在10万美金，国产价格在10万元人民币，价格昂贵，建设更多的环境监测站点需要巨大的资金投入，成本太高。 　　建设基于云计算平台的空气质量监测预警系统成为必然选择，它不仅能够解决资金投入问题，同时可满足测量精度的要求。作为现有的环境监测站点的补充，云计算平台的空气质量监测预警系统可以准确、及时、全面地反映环境质量现状及发展趋势，为环境管理、污染源控制、环境规划等提供科学依据，结合天气状况、地理地形、城市交通、人口密度、工业产值等元素，通过大数据挖掘与分析，为系统地研究改善大气环境质量起到重大的创新支撑作用。 　　江苏省环保厅就选取昆山市千灯镇化工园区作为1831物联网建设的试点区，在重点污染区域大规模部署环境质量监测传感器，通过后台云计算(数据立方)和空气质量监测预警平台，分析处理大规模的空气质量监测数据，可以做到及时的预警，最大程度降低对环境的危害。通过海量历史数据智能分析，能够监测到工业区的污染过程和追溯污染源头，再结合视频摄像头摄录到的污染视频录像，更方便环保部门管理，做到执法有据。 　　■云监控平台海量处理 　　□预警监测有图有真相 　　空气质量云监控平台通过前端特征因子采集设备和PM2.5检测设备，采集到相关信息，通过GPRS进行无线数据传输，在有公网IP的服务器上进行数据接收和初步的处理，之后数据存入数据立方进行存储和计算，从而可以检测到每个点的污染情况，同时通过视频摄像终端设备拍摄下排放污染的整个过程，经过Web服务器和视频服务器进行数据的最后处理和公布。在Web页面和移动终端可以实时地查看了解所有监测点的监控视频和空气质量实时和历史数据，做到&ldquo 有图有真相&rdquo ，为环保部门管理和整治整个工业区的环境做好技术支持。 　　空气质量云监测预警平台可以将预警信息通过邮件、APP推送、短信提醒等方式发送给行政执法者，通过空气质量监测预警平台与原有的视频监控平台结合更能够及时地摄录破坏环境的违法行为，真正做到执法有据、违法必究。对海量历史和实时数据的智能分析，最终通过Web网页、移动终端展示给终端用户，为科学分析环境污染趋势、领导决策和行政执法提供有力的技术支持。 　　■价格低廉易部署 　　□数据实时且精准 　　价格低廉，可以大规模部署 　　空气质量传感设备价格只有传统大气监测设备的几分之一，无需花费大量经费即可满足空气质量监测、数据传输功能，可以大规模部署，和现有的环境空气监测站点形成有力互补，对空气质量数据发布有参考意义。 　　云计算海量数据处理技术 　　架构云计算海量数据处理平台，采用先进的云计算处理技术，支持自动容错和动态扩展，具有实时性、高可靠性、可伸缩性、高性价比等特点。 　　实时性 　　测定速度快，自动化程度高。测试方法决定了测试的实时性，采集时间实现秒级响应，且采集时间可以任意设定，采集的数据实时入库，可实时查询。 　　采集数据的准确性 　　采集的数据经过精确的校准，且灵敏度很高，和环保部门发布的空气质量数据及趋势接近，数据真实有效。 　　实时推送通知 　　通过对系统设置阈值，超过阈值就第一时间报警，并实时地通过邮件、App推送、短信等形式通知行政执法人员。 　　扩容性 　　空气质量监测前端设备可以根据需求进行增加，扩展整个系统的覆盖面积，但是不需要继续复杂的操作，可以动态地增加空气质量测试的节点，并能自动组网，具有很强的扩容性。 　　数字web展示 　　通过web或手机终端就可以查看每个监测点周边，以及整个地区的空气质量状况。

如今，量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点，各主要国家高度关注量子计算的发展，启动国家级量子战略行动计划，大幅增加研发投入，同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时，国际产业界也纷纷投资量子计算，如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展，其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权，为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司（Boston Consulting Group）预测，量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢？从当前硬件、算法和计算机架构上来说，量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前，澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题，并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知，我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成，其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础，进而成就了人类数字社会的今天，而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能，例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样，来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起，利用高精度微纳加工方式，将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm（也就是130）的位置上，实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来，他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门，推进量子计算机构建从硬件的角度来说，如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的，因为从材料上来说，硅在地球上的含量是十分富足的。再者，如今的半导体工艺大都基于硅材料，那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年，贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门，是满足通用量子计算判据的最后一条，也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单，并表示：“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础，是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上，贺煜为第一作者，且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术（STM）实现纳米尺度芯片加工，成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上，在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门，并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式，可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料，并能够实现单原子尺度的量子计算，为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来，贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路，用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起，贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长，并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下，贺煜主要研究砷化镓自组装量子点，核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作，以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破，以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因，他告诉 DeepTech：“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向，首先是兴趣爱好，是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动，其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技，尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力，希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量，为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后，贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究，结合博士期间的工作，实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越，研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上，并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出，为完成高性能玻色抽样实验，研究团队克服的技术难点有两个：一是基于砷化镓量子点，研究团队设计了稳定的高亮度单光子源；二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪（multiphoton interferometers），其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验，采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz，都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破，是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢，飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留，如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说，会比传统计算机快很多，是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠（entanglement）”和“叠加（superposition）”，量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来，布局固态量子网络从根本上来说，量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段，但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移，预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入，将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史，世界上的第一台计算机是 ENIAC，它生于第二次世界大战，主要任务是计算弹道，是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢？这也是一个值得思考的问题。贺煜认为，量子计算机要走向应用，量子网络和通信是十分关键的技术，必须做以突破。如今他任教于南方科技大学，除了量子计算之外，主要研究方向还有量子网络。2017 年，他和团队实现了单光子到单电子的量子传态，开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案，验证了单个光子和电子之间的纠缠，并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去，为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向，贺煜表示：“根据硅量子计算的发展趋势，在南方科技大学量子科学与工程研究院，我将带领硅量子计算团队，研究硅基量子计算芯片和量子计算，从根本问题入手，解决目前的一些技术瓶颈：进行硅基单原子量子器件的基本物理研究；研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术；利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接，为将来的广阔商业前景奠定基础。”

为了提高电器设备和各行业产品能源利用效率，提升显著的经济和环境效益，澳大利亚颁发了温室和能源最低标准法规(简称GEMS)并于2012年10月1日起生效，新的GEMS法规涵盖了以往的主要政策工作，包括强制性的最低能效标准(简称MEPS)和能源星级标签要求(简称ERLs)，其主要目的是提高管制产品的能效，确保消费者能够做出选择，以提高能源、利用效率，降低能源消耗、能源成本和温室气体排放。GEMS法规规定凡是涵盖的产品，无论是在澳大利亚制造或出口至澳大利亚，在GEMS决定生效日期之后，必须满足决定的相关能效要求。 　　2013年6月12日，澳大利亚发布了G/TBT/N/AUS/75号通报，GMES法规中关于计算机和显示器的决定草案。 　　温室和能源最低标准(计算机)决定2013草案中规定了计算机产品的最低能效和产品性能要求，并给出了相关的测试方法，该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括台式计算机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)、小型服务器，不包括手持式计算设备(如PDA、掌上电脑或智能手机等)、游戏机、手持游戏设备、刀片式个人电脑、工作站、移动式工作站、不在小型服务器范围中的服务器设备、平板电脑(只支持触摸屏)、瘦客户机式计算机、高端的D类计算机。其中台式机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)须满足AS/NZS 5813.3: 2012中的年度典型能耗要求，小型服务器产品需要满足AS/NZS 5813.3: 2012中空闲状态和待机状态下的功耗要求。 　　其依据的主要标准： 　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签 　　AS/NZS 5813.1: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第1部分：能效测试方法 　　AS/NZS 5813.3: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第2部分：计算机最低能效要求 　　AS/NZS 5814.1: 2012 信息技术设备-内部电源能效要求第1部分：能效测试方法 　　温室和能源最低标准(计算机显示器)决定2013草案中规定了计算机显示器产品的最低能效和能效标签要求，并给出了相关的测试方法。该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括对角尺寸不大于60英寸的计算机显示器，不包括专门用来显示数字信号或数字图片的电子显示器、专门用于显示广告的电子显示器、高性能电子显示器、专用电子显示器以及类似组合产品、电视机用显示器等类似装置。根据其显示器尺寸和分辨率，显示器应满足按照公式计算出的相应能效要求，显示器还应按照星级指数计算公式标识出相应的星级标签。 　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签 　　AS/NZS 5815.1: 2012 信息技术设备-计算机显示器能效要求第1部分：能效测试方法

来自中国科学院网站的消息：近日，国家重大科技基础设施子午工程专用高性能计算平台——12万亿次刀片式超级计算机建成。子午工程专用高性能计算平台是子午工程研究与预报系统的核心硬件设备，为子午工程的运行计划的制定、子午工程物理与应用预报模式的大规模计算以及空间环境数据的三维可视化提供支撑。 　　子午工程专用高性能计算平台的刀片式超级计算单元由1024颗INTEL Xeon E5450(主频3.0GHz、内存16GB)CPU构成，计算刀片之间的通信通过目前最先进的全线速、无堆叠20Gb Infiniband高速互连网络完成，支持并行软件和并行运算及开发环境(GNU和Intel C/C++ 、Intel fortran、MPI)，其计算峰值为12.28万亿次、Linpack性能为10.33万亿次 专用高性能计算平台的存储单元为全光纤SAN架构，I/O结点配备了4路4核Intel Xeon E7440处理器，采用并行文件系统，支持基于阵列的快照和克隆及异地远程同步和异步镜像复制等 专用高性能计算平台的虚拟现实可视化及数字视频会议单元采用SGI32核CPU、NVIDIA Quadro FX 4600专业图形生成器，两台高清分辨率三片多晶硅LCD的BARCO iCon H600投影机以实现背投、被动全三维立体可视化表达。 　　专用高性能计算平台经过半年的试运行，已有效集成子午工程L1-磁层-电离层因果链物理模式、数值磁层库软件及地磁暴预报模式、电离层预报模式、多站点中层大气气候模式等五个空间天气物理与应用预报模式，使得240*160*160网格规模下的地球磁层准稳态解的模拟计算时间由过去的三个月缩短为三天，模式计算数据与空间环境监测数据的展示实现了由二维平面向三维立体的本质转变，极大提升了系统开展子午链模式与基于子午链的空间天气预报方法的综合研究能力，在两种主要的行星际扰动(动压脉冲、激波)与地球磁层相互作用、太阳高能粒子传播与加热机制及磁层电流体系研究方面取得了一些非常重要的阶段性成果，特别是发现在IMF南向时，弓激波和磁层顶均对越尾电流供电的创新结果引起了国际同行的高度关注。这样一个资源共享、信息交互的协同工作平台的建成有助于进一步充分利用子午工程空间环境监测系统的观测能力和产出，开展和组织灾害性空间天气事件的连锁过程、时变模式及空间天气变化规律的系统研究，直接服务于子午工程整体建设目标的实现。 　　专用高性能计算平台已通过中科院空间科学与应用研究中心组织的测试与验收。

近日，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳教授等在量子计算机研究方面取得了里程碑式的突破，相关研究结果被国际权威学术期刊《自然光子学》接收。在光学体系，我国科学家团队次实现利用高品质量子点单光子源构建了量子计算原型机，并且演示了其超越经典电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）的计算能力，向真正的“量子计算霸权”时代迈出了重要的一步。图1 玻色子抽样量子计算实验示意图。实验主要由单光子器件，多路解编器，低损耗光子电路（9模干涉仪），探测器等部分组成 “我们发现了两个关键的方法来达到高效的玻色子抽样：超低损耗的多光子干涉计与高效率，高纯度，不可分辨的多路解编的量子点单光子源。我们实施了3个，4个和5个玻色子抽样，计算速度比所有之前实验展示的高出了至少2,4000倍，大约比于人类历史上台电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）快10-100倍。这是单光子的量子机器次超越早期经典计算机。我们的工作是光学量子计算技术领域的一个崭新的开始，不仅仅是原理证明，此次搭建的量子机器实质性地超越了两代计算机原型机。”--中国科学技术大学上海研究院教授 陆朝阳 教授 图2 高效率与不可分辨的单光子源：(a)单光子器件计速率达9MHz，(b)单光子不可分辨率达到0.939。低损耗的多光子干涉计：多路解编器输入与9模干涉仪输出后的模式振幅(c)与相位(d)结果图3 3-，4-和5-玻色子抽样计算实验结果，工作频率分别为4.96kHz, 151Hz, 4Hz。实验证实量子光学计算机工作速度超过台电子计算机ENIAC与晶体管计算机TRADIC 在此之前，陆朝阳教授在2016年6月被《自然》评选为十位在科学界做出了巨大贡献的科学家之一，称为“中国科学之星”。“九层之台起于垒土”，从2016年到2017年的现在，该科研团队连续发表了一系列的量子计算相关文章，本次的量子计算实验结果是建立在扎实的基础之上的。 此次量子计算实验中的单光子器件（高效率与不可分辨的单光子源），陆老师课题组使用的是德国attocube公司生产的attoDRY低温恒温器，低温位移台与扫描台，低温物镜等设备。我们也相信两位老师定能在量子领域再次攀登科研高峰。中科大科研团队近期相关发表文献：次实验量子计算论文：High-efficiency multiphoton boson sampling (Nature Photonics, 2017)次实现10光子纠缠论文：Experimental ten-photon entanglement, arXiv:1605.08547, Phys. Rev. Lett. (2016)单光子器件论文：Time-bin-encoded sampling with a single-photon device (PRL, 2017)高不可分辨率单光子源论文：On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar (PRL, 2016)相关产品链接：高精度纳米位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C168197.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/C159541.htm低温强磁场纳米精度位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

药品生产中清洗过程的主要目的之一，是去除产品或洗涤剂残留，以防止潜在污染转移到生产的下一产品中。确保不会出现这种情况的一个必要程序，是建立经科学证明的合格标准限值。本文专为使用TOC建立合格标准进行逐步讲解。合格标准的Sievers® 推导合格标准的Sievers推导是一个多步计算，并将碳和API贡献系数应用到最终的合格标准结果上。每一步骤的说明如下：1每日容许摄入量每日容许摄入量（ADI）被认为是安全水平，通常与毒性水平一起用于合格标准计算，以减少各批次之间的残留风险。根据生产的产品，通过应用安全系数，从未观察到作用剂量NOEL（Non-observed Effect Level）值计算至ADI 值。2后续产品中的最大残留限值（MCL, MaximumCarryover Limit）可计算MCL以显示后续产品B中产品A浓度的绝对量。此计算中的大多数系数可在法规档案、产品标签和公司规定的验证文件（如主计划、协议、认证或步骤）中非常容易找到。以下修正的公式（原来由Foreman和Mullen开发）给出允许的最大残留浓度。其中：MCL = 最大残留限值（mg）ADI = 每日允许摄入量（mg）B batch = 后续产品B的批量（mg）B max dose = 产品B的最大剂量（mg）3单位表面积的绝对限值计算MCL之后，下一步是确定共用生产设备的表面积上可能污染含量的残留限值。其中：MCL = 最大残留限值（mg）SSA = 用于生产产品A和B的设备的共用表面积（cm2）有时无法确定MCL计算中的某些系数。例如，在开发阶段，确定产品A和B的剂量规定可能太早。因此建议使用体积计算以确定正常运行时设备的处理容量。其中：MCL = 最大残留限值（mg）ADI = 每日允许摄入量（mg）矩形设备的容积＝长 x 宽 x 深（cm3）圆柱形设备的容积＝圆形面积 x 深（cm3）圆锥形设备（如V型混合器）的容积＝圆形面积 x深/3（cm3）SSA = 用于生产产品A和B的设备的共用表面积（cm2）务必认识到此系数的推导，是假设所有产品残留体积均匀分布在设备的共用表面积。推导的下一步提供一种解决方案，通过验证的TOC分析方法确定所分析的擦拭或漂洗样品中的限值。4每个样品分析响应的绝对限值当为通过直接（擦拭）和间接（漂洗）样品的分析响应计算清洁验证样品中的绝对限值时，有两种选择。其中：SSA的限值 = 根据设备的共用表面积计算的MAC限值（mg/cm2）SA = 如果使用棉签，所擦拭的面积（cm2）V = 用于脱附棉签的体积，（从棉签顶部提取化合物）或漂洗的样品体积（mL）5API和碳贡献回收系数（专用于TOC分析）API和碳贡献回收系数可使用化合物的分子量进行计算。碳百分比（％C）从化合物的经验公式推导。其中：产品API% = 产品中API的浓度mg C = 分子式中的碳的量乘以12MW = 化合物的分子量每个样品的限值 = 样品中的浓度（mg/L，ppm）考虑到TOC是专用于测定溶液中碳浓度的分析方法，此步骤对于确定使用TOC清洁验证的合格标准至关重要。使用TOC合格标准进行产品分组在评测多个产品以及被认为是“最恶劣组份”的潜在化合物的合格标准之后，产品分组表和TOC一起使用，以确定适当的合适水平。在合格标准计算时，更改产品、批次、API和碳贡献，很容易实现。在计算出以不同的顺序分批的各产品组的结果后，应通过科学判断选择合格标准。表1显示在批次产品B之后的产品D，导致最恶劣的情况。因此，提倡基于最恶劣的情况，选择的合格限值。进一步说明科学地说，MCL定义为在最后批次产品“B”中产品“A”的总浓度。这只是假定产品“A”的所有残留将在产品“B”的指定批次均匀混合。最重要的是，产品知识、工艺、清洗剂、清洗过程和分析方法，为建立最好地显示清洗过程能力的标准，提供有力的支持，并确保后续的产品不会受到污染。使用包含碳百分比系数的Sievers推导，使得MCL公式可用于计算可量化的TOC限值；没有碳百分比系数时，MCL得到的是可量化的化合物浓度，而不是TOC浓度。参考资料：◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

在最近上映的科幻电影《流浪地球2》中，有一被誉为“全场最有价值道具”的最高算力智能量子计算机MOSS贯穿全局，它可以满足数万座发动机协同运作，并支撑“数字生命”计划所需算力。事实上，量子计算机并非科幻。1月28日，记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉，合肥本源量子已研发出多台中国量子计算机，并成功交付一台量子计算机给用户使用。该量子计算机的成功交付使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。这是我国继实现“量子优越性”之后，又一次确立了在国际量子计算研究领域的领先地位。“全球有100多家量子计算公司投入了巨大的人力物力进行研制，加拿大的量子计算公司2011年出售了其第一个量子计算机，美国IBM公司在2019年将其商用量子计算机交付部署，中国公司本源量子的量子计算机在2021年就已交付用户。”安徽省量子计算工程研究中心主任张辉介绍，量子计算机已经成为各国竞争的焦点之一，越来越多的研究单位和大型公司企业的加入，将加速可实用化通用量子计算机研制的进程。据了解，本源量子是中国第一家量子计算公司，其在2020年已上线国内首台国产超导量子计算机本源悟源，并通过云平台面向全球用户提供量子计算服务；在2022年发布了国内首个量子计算机和超级计算机协同计算系统解决方案，该方案可以双向发挥量子计算机和超级计算机的优势。

2020年8月26日，上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）依托国仪量子金刚石量子计算教学机开启第一堂量子计算实验课。1. 量子技术发展背景&现状2014年，英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控，是量子力学的最新发展，其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”，成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月，美国发布了量子信息发展国家战略书，特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。2016年，我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》，其中强调了量子技术发展的重要性，量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。谷歌量子技术团队2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”，引来中外媒体纷纷报道，其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务，这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型，虽然技术离真正付诸实用尚需时日，但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令，我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先？2. 量子教育量子技术应用广泛现阶段，与量子技术快速发展不相适应的是，我国量子技术从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程，但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上，大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验，缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求，还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。3. 上海大学理学院QuArtist中心教学机开课上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）于2019年5月31日正式挂牌成立。QuArtist中心由国际著名物理学家Enrique Solano担任中心主任。上海大学QuArtist中心QuArtist中心致力于量子计算和人工智能的基础和应用的前沿研究，将以21世纪“量子二次革命”为契机，融合量子计算与人工智能，建设量子软件和量子硬件的世界级中心作为发展的核心目标。QuArtist中心的愿景是为颠覆性量子技术创造一个极具影响力和占主导地位的生态系统，将艺术，科学，技术和企业家精神相融合，最大限度地提高创造力和生产力。QuArtist中心将结合高端人才、辛勤工作和原始创新三大要素，为科创中心的建设贡献力量。自从了解到国仪量子的金刚石量子计算教学机设备以来，QuArtist中心积极与我们联系并就量子计算相关课程开设和量子教育发展进行沟通交流。8月26日，国仪量子应用工程师应邀至QuArtis中心的老师及研究生同学开启了第一堂“量子计算实验课”，现场演示了金刚石量子计算教学机进行量子计算基础实验的相关原理和功能。我们详细专业的理论讲解及生动有趣的现场展示受到了QuArtis中心师生一致好评。课后，上海大学理学院陈院长评价道：金刚石量子计算教学机在QuArtist中心现场进行了调试，培训，让平日里退相干，Rabi振荡，Dynamical Decoupling这些理论概念通过量子计算教学机让同学们都有了感性的认识。整合资源，将企业生动教育教学资源引入第一、第二课堂，不断提升学生的学习能力，不仅是为未来服务国家和社会蓄能，更是为攻克国家科技创新和企业发展“卡脖子”技术贡献上大智慧。QuArtis中心开课现场此外，上海大学计划将基于国仪量子金刚石量子计算教学机给研究生及理学院的本科生开设量子计算课程，新学期开学后就会启动开课筹备相关工作，其中包括课程内容选择，课程方案设计等。国仪量子也将依据专业技能和经验积极配合上海大学做好课程开设相关工作，基于其课程定位提供定制服务，一起为我国量子教育发展及量子技术人才培养贡献力量。4. 金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。QuArtist中心量子计算实验课堂的顺利开启对上海大学在量子教育的发展创新有着重要的意义，未来国仪量子也将与包括上海大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子教育事业的发展、为量子技术人才的培养、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！

联网就能用上全球领先的量子计算机？这一梦想正走进现实。5月31日，科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台，将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。　　据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标，中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升，新增了110个耦合比特的控制接口，使得用户可操纵的量子比特数达176比特。除了比特规模，在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上，“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平，不断在实际中调试提升其性能。　　据悉，量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备，支持用户远程进行量子计算实验和开发等。但由于量子计算机研发门槛极高、运行环境严苛、辅助设备复杂等，目前全球接入量子计算真机的云平台很少，更缺少能实现量子优越性的高性能量子计算机。此前，中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”，是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目，难以满足外部体验和使用的需要。　　为了将高性能的量子计算机真机开放给社会，多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。其中，量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片，国盾量子提供了测控设备等硬件设施，承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作，与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件，共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。　　“祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。对于社会大众来说，可以利用量子计算云平台进行科普，亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等；对于更广泛的产业用户来说，可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机，能进一步发展量子编程框架，进行应用探索；高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布，也将促进中国量子计算自主可控产业链发展，有助于量子技术和产业生态的健康发展。　　彭承志表示，量子计算现阶段正处于从原型机到专用机的攻坚时期，我们集合所有力量，就是希望以实现通用量子计算为目标，探索出一条切实可行的道路。

量子计算机从实验室走向产业化应用的步伐正在加快。北京玻色量子科技有限公司日前发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”，该成果目前已在通信、金融、生物医药、交通等产业领域进行了真机应用测试。量子计算，是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。随着电子计算机赖以提升算力的摩尔定律逐渐走到尽头，人们对新一代计算工具无比渴求，量子计算机正是备受关注的新一代计算工具的代表。量子比特是量子计算机的基本信息单元，当前，在实验室里制备单个或少量的量子比特对量子物理学家来说已经不再是难题，如何制备出成百上千的量子比特并使其在系统中稳定运行，成为量子计算技术从实验室走向产业应用的最大挑战。据悉，“天工量子大脑”具有100个计算量子比特，可以解决最高超过100个变量的数学问题，已达国际领先水平。此外，它还实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制，具备完整的可编程能力，也就是对应不同的应用场景和不同算法时硬件无需修改，完全通过软件配置就能实现可扩展、可编程，充分利用光量子计算优势，极大降低了实际问题的建模复杂度。公司首席技术官魏海介绍，当光穿过非线性材料时，其光子的波长和相位都会发生变化，在精准控制其能量和相位的过程中，在相空间会出现量子叠加态效应，这也是“天工量子大脑”实现加速计算的根本原因，玻色量子技术团队利用该效应，完成了100光量子比特的并行加速计算。为了满足光量子存储运算的极高精度需求，实现超过100个量子比特的存储，技术团队自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001摄氏度的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。为了导入计算问题的参数矩阵，玻色量子自研了光量子测控一体机——“量枢”，集光量子测量反馈、系统状态检测、计算流程控制等功能于一体，同时控制、读取和执行快速反馈来操控100个计算量子比特。量子计算应用在产业的实际场景中，究竟有何优势？平安银行LAMBDA创新实验室负责人崔孝林介绍，其在“天工量子大脑”上实现了对德国信用数据集特征筛选计算的加速，在不到一毫秒的时间内完成了相关问题的求解。这一计算速度与传统的经典计算机最优算法相比，至少实现了100倍加速。北京航空航天大学教授、数据智能与智慧管理工信部重点实验室主任吴俊杰也举例说道，在复杂环境下的动态决策问题困扰了其很久，量子计算为其提供了新的解决思路和技术路径。北京量子信息科学研究院科研副院长、清华大学物理系教授龙桂鲁说，在量子计算机的多种技术路径里，“天工量子大脑”所属的相干伊辛机是最经济实用的，也是当前具产业化应用条件的方向之一。据悉，玻色量子2020年11月成立于北京朝阳区，其团队来自斯坦福、清华、中科院等顶尖院所，目前其成果已率先在金融、通讯、生物医药、交通等领域进行了应用探索，推动光量子计算领域实用化与产业化。3个月前，因“天工量子大脑”在通信、金融等领域的巨大潜力，玻色量子团队获得了中国移动的产业投资，这也是量子计算行业里首例来自产业领域的战略投资。

尊敬的企业科研人员、管理者： 为了帮助企业解决在执行计算机化系统验证中存在较多的困惑，指导企业自主找出数据完整性方面的缺陷，建立数据完整性质量体系，由北京创腾科技有限公司主办为期一天的“计算机化系统验证培训”将于2016年5月21日（周六）在北京凤凰会议中心（国家蛋白质科学研究中心）举办。我们诚挚地邀请您参加本次培训。 随着CFDA颁布并执行2010版GMP法规的新附录《计算机化系统》，随着国内GMP的监力度显著增强，越来越多的企业意识到能不能满足《计算机化系统》法规的要求将起着至关重要的作用。本届培训将围绕此命题，对计算机化系统法规进行深入的解读，理解法规对计算机化系统合规的要求及其重要性，对计算机化系统验证内容及流程进行详细阐述，并帮助企业识别生命科学行业。法规具体适用的计算机化系统验证法规以及实战解释相关规例和成功验证系统的指南。 我们邀请到具有计算机系统验证资质的资深培训师Shannon女士为嘉宾进行深入系统的培训，以下是培训详情，请您仔细阅读，我们诚邀您的参与！一、培训时间和地点:培训时间：2016年5月21日（周六）8:30-17:00培训地点：北京凤凰会议中心 小会议室北京市昌平区北清路中关村生命科学园（国家蛋白质科学研究中心）二、参加对象:企业管理人员和技术人员，包括质量保证部门、质量控制部门、IT部门、验证实施部门、技术支持部门等需要掌握CSV基础知识的管理人员、以及计算机系统的供应商等。三、培训专家介绍：Shannon Wang个人简介： 具有超过 15 年的经验，为政府机构、 电信、 建筑、 电子商务以及医疗行业提供有效应对技术挑战的解决方案。非常熟悉医药行业，按照监管要求及GAMP5指南提供完整的计算机化的系统实施和验证解决方案。 项目包括，ERP验证、 MES实施和验证、BMS/EMS 系统验证、 LIMS 系统实施和验证、WMS系统验证等。具有国际制药工程协会(ISPE) 中国培训委员会成员及ISPE中国GAMP培训师，以及中国食品药品查验审核中心（CFDI）计算机化系统验证培训师资质。为中国本地制药公司提供计算机化系统验证培训。四、培训详细议程：点击查看五、培训费用：培训费用：RMB 1000元/人 （包括：专家费、资料、中餐、证书，住宿和交通费自理）优惠费用及条件： RMB 800元/人，只限于参加“第三届数字化实验室建设与应用研讨会“的代表。收费方式：A、银行汇款信息（请在汇款时务必注明用途“培训费+姓名“） 　 户 名：北京创腾科技有限公司上海分公司 开户行：招商银行上海晨晖支行 账 户：121919707510501B、现金支付：会议现场注册，支持刷卡支付方式。六、报名方式：请您填写报名回执，并将回执以邮件、传真或邮寄方式于5月15日前提交会务组（报名信箱：huiyi@neotrident.com），以便我们在培训举办前，为您安排好相关培训事宜。收到您的报名回执后，会务组将用邮件方式与您确认。七、住宿与交通：梧桐苑商务酒店会议价格：RMB 328/晚 （含早，标准间）宾馆地址：北京市昌平区北清路中关村生命科学园内宾馆电话：010-61777200海诺康会馆会议价格：RMB 298 /晚（含早，标准间）宾馆地址：北京市昌平区生命科学园路 16 号（中关村生命科学园内）宾馆电话：010-80728999转8178会议地址：凤凰会议中心小会议室（北京昌平区中关村生命科学园入口东侧大楼）八、培训联系：北京创腾科技有限公司电话： 021- 51821768转233（陈女士） 13916858963 021-51821768转219 (崔小姐) 010-82676188转213（杨小姐）传真： 021- 51821758邮箱：huiyi@neotrident.com网站：www.neotrident.com

近日，国仪量子离子阱量子计算平台ION I正式交付。　　该套交付设备由国仪量子与国内某高校用户围绕科研场景需求，在系统的设计、制造、测试等方面进行了深入合作研发。用户将基于该平台进行量子计算、量子模拟与量子算法等领域的研究。据公开报道显示，该平台为国内首台实现商业化交付的离子阱量子计算平台。　　离子阱量子计算平台ION I　　ION I离子阱量子计算平台具有超高的集成化和小型化优势，整机由真空与阱系统、光路与稳频系统、测控与电子学系统、激光与微波控制系统组成，具有较高的量子比特保真度和操作精度。　　ION I离子阱量子计算平台可操控比特数目2~12任意可选，单比特门保真度超99.97%，两比特门保真度超99.7%，相干时间T2*大于100 ms。该系统可稳定囚禁离子数目超90+，一维离子阱晶体数目数小时不变云。多项核心技术指标达到国际一流水准。　　国仪量子离子阱量子计算机项目负责人吴亚表示：“ION I离子阱量子计算平台基于用户科研需求，充分整合了真空、激光和光学、射频和微波技术以及电子学系统等，进行了模块化设计与标准化制造。它的首次商业化交付，标志着我国科研团队在离子阱量子计算领域已具备了较高的研发水平与一定的产品化、工程化能力。”　　国仪量子基于在量子信息技术与高端科学仪器领域长期的技术积累与产品工程化经验，根据用户需求，打造了高度工程化、适应多场景、稳定可靠的离子阱量子计算研究平台。未来，国仪量子将与用户携手，充分发挥离子阱量子计算平台优势，开展量子计算算法、应用研究，为量子计算技术的突破贡献力量。

近日，依托国仪量子金刚石量子计算教学机，天津大学理学院开设的量子计算机实验课程圆满收官！ 金刚石量子计算教学机 天津大学理学院（School of Science, Tianjin University）的前身是北洋大学理学院，创建于1946年，经过七十余年的风雨洗礼，如今的理学院在学校领导下，学院党政围绕培养具有家国情怀、全球视野、创新精神和实践能力的卓越人才，以“创新理科发展道路，提升学科整体水平”为载体，在学科建设、教学工作、科学研究、人才培养、人才队伍建设、学生工作、管理和党建工作等各方面都取得了显著的成绩。 天津大学 天津大学一直非常重视本科生的物理实验教学，鼓励教师拓展实验内容，开发新的实验项目。前期，国仪量子依据专业技能及经验，积极配合天津大学理学院做好课程开设相关工作。 天津大学理学院按照课程设置的内容，将量子计算实验课纳入大学物理实验课程中，面向本科二年级的同学进行授课。课程类型为必修课，共计48学时。课程的开设及完成，获得了师生一致好评。 量子计算教学机光路模块 该课程授课教师认为，这门实验课程涉及到的量子计算是具有前瞻性的应用方向，开设这门课程可以拓宽学生的视野，直观学习量子计算相关的基本概念和基本逻辑。 老师表示，金刚石量子计算教学机是一套集成化高、性能齐备的教学演示设备，设备运行稳定，界面操作人性化，参数设置一目了然；学生可以手动调节光路和各信道的接线连接，将仪器中的通道编辑与信号传输对应起来，建立直观的联系，可以满足不同学时的上课需求。 此外，授课老师还对国仪量子提供的全面细致的技术支持表示感谢。 量子计算教学机实验演示场景 天津大学量子计算机实验课程的顺利完成，对国内高校探索量子教育发展与应用具有十分积极的影响，对天津大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义。未来，国仪量子也将继续与包括天津大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新做出更大贡献！关注更多国仪量子欢迎热线咨询

近日，无锡佰翱得生物科学有限公司和北京深势科技有限公司宣布达成战略合作协议。双方将结合深势科技在“AI+分子模拟”领域的算法能力及佰翱得国际领先的药靶蛋白制备及结构生物学研发能力，在冷冻电镜(cryoEM)算法及计算机辅助药物设计(CADD)领域开展合作，共同聚焦新药研发的“源头创新”，建立计算与“湿”实验相结合的商业化合作新模式。根据协议，双方将充分发挥各自专长的协同优势，基于佰翱得强大的冷冻电镜平台所产生的海量实测数据，结合深势科技在蛋白结构预测、分子动力学以及微观尺度上的建模能力，对电镜算法及蛋白三维模型构建进行持续优化，并探索开发新一代自动化数据处理方法，同时结合RiD增强采样算法，进一步提高冷冻电镜的结构解析效率和准确度。在商业化协同方面，双方充分发挥计算+“湿”实验相结合的模式，基于深势科技的超高通量虚拟筛选引擎和Uni-FEP自由能微扰计算模块，充分利用佰翱得强大的药靶结构数据库，提供从药靶结构出发的苗头化合物筛选和先导化合物优化的交付能力，为行业客户打造新型研发范式，提供更具价值的服务体系。未来，双方还将在商业化拓展及CADD人才发展等领域展开进一步的合作。佰翱得首席运营官金雷博士表示：“佰翱得已经建成全球新药研发界最大的冷冻电镜CRO平台，赋能新药研发‘源头创新’。新药发现和优化阶段的节奏很快，客户对药靶结构交付的速度和精度上，提出了更高的要求。深势科技在数据处理的算法和蛋白结构建模上有独特的优势。相信双方在电镜技术开发上的合作，会大大促进冷冻电镜在药靶结构测定中的应用。佰翱得的‘千靶万苗’计划已经开始实施，药靶蛋白库、药靶结构库和苗头化合物库初步建成。与深势科技强大的计算优势相结合，将极大地提升佰翱得基于结构的药物研发服务的广度和深度。同时，佰翱得也可利用其技术平台为深势科技CADD的结果提供‘湿’实验的验证，形成研发闭环，加速新药的发现和优化迭代。”深势科技创始人、CEO孙伟杰表示：“佰翱得拥有全球领先的商业冷冻电镜平台，在药靶蛋白制备和结构生物学领域有非常丰富的技术积累和研发经验。本次合作将充分发挥双方在产研和商业化领域的协同效应，通过计算+实验相结合的模式，双方将共同在实际的研发项目中不断迭代电镜平台及Uni-FEP相关算法，打造从结构出发到高通量筛选及化合物评估的完整产业链条，共同为国内外新药研发企业提供真正的‘源头创新’服务能力。”关于佰翱得无锡佰翱得生物科学有限公司由“中国企业500强”之一的双良集团与多名拥有国际药企工作经历的海归科学家联合创立。自2009年成立以来，公司致力于为全球创新药物研发机构提供“以复杂蛋白制备为核心，以结构生物学为特色”的创新药物早期研发CRO服务，促进基于结构的药物研发，打造结构生物学细分领域的国际领先品牌。佰翱得拥有蛋白表达与纯化、生物分析与筛选、结构生物学、药靶蛋白库等生物平台技术，拥有X-射线衍射仪、300KV冷冻电镜等先进科研设备，具有国际一流的蛋白样品制备和生物结构解析技术，组建了由经验丰富的领军人才带领的强大的队伍，是目前全球唯一一家具备从基因到冷冻电镜解析结构的全方位服务能力的标杆企业，建有全球新药研发CRO行业最大的冷冻电镜服务平台。公司客户覆盖了美国波士顿、旧金山、圣地亚哥、新泽西等生物医药企业聚集地，包含了在美洲、欧洲和亚洲的数十家合作伙伴，其中既有国际大药企，也有新兴的生物科技公司。关于深势科技深势科技是“AI+分子模拟”领域的领跑者，致力于将过去业内以实验为主的试错式研发模式，逐渐转变为“计算设计-实验验证”的理性设计研发模式。深势科技的新一代分子模拟平台能够实现效率与精度的统一，结合高性能计算,能够对数十亿原子规模的体系进行量子力学精度的计算模拟。团队核心成员获得2020年全球计算机高性能计算领域的最高奖项“戈登贝尔奖”，相关工作当选2020年中国十大科技进展，以及2020年全球人工智能十大科技进展。深势科技具有强大的科研与产业落地能力，目前，深势科技已在医药和材料领域与数十家工业界客户携手合作。

The First China Workshop on Computational Proteomics (CNCP2010) 　　2010年11月10日至11日, 北京 　　一.会议简介 　　随着蛋白质组学的兴起，特别是质谱技术的快速发展，蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支，这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。 　　“计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段，通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据，解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势，特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下，计算蛋白质组学的研究发展迅速。 　　为了推动计算技术在中国的蛋白质组学研究中发挥出更加切实的作用，由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开，为了更好地促进国内的学术交流，本会议不收取注册费，并对按时返回会议回执(10月8日前)的代表免费提供会议期间的餐饮。欢迎从事与计算技术和蛋白组学研究相关的科研人员和研究生参加。 　　二.研讨内容 　　会议主题：计算蛋白质组学 　　研讨内容： 　　质谱数据分析 　　蛋白质鉴定 　　翻译后修饰 　　蛋白质定量 　　蛋白质相互作用 　　蛋白质定位 　　蛋白质结构 　　蛋白基因组学等 　　三. 邀请专家 　　11月10日和11日两天全天为邀请专家作大会报告，本次会议不征文，只设邀请报告。确认参会的部分专家名单如下，报告题目将在第二轮通知中发布。 　　关慎恒 美国加州大学旧金山分校 　　曾嵘 中国科学院上海生命科学研究院 　　钱小红 北京蛋白质组研究中心 　　朱云平 北京蛋白质组研究中心 　　徐平 北京蛋白质组研究中心 　　应万涛 北京蛋白质组研究中心 　　刘斯奇 中科院北京基因组研究所 　　董梦秋 北京生命科学研究所 　　陈涉 北京生命科学研究所 　　张学工 清华大学 　　江瑞 清华大学 　　高友鹤 中国协和医科大学 　　邵晨 中国协和医科大学 　　杨芃原 复旦大学 　　陆豪杰 复旦大学 　　谢鹭 上海生物信息中心 　　邹汉法 中科院大连化学物理研究所 　　叶明亮 中科院大连化学物理研究所 　　何庆瑜 暨南大学 　　王 通 暨南大学 　　马斌 加拿大滑铁卢大学 　　余维川 香港科技大学 　　孙瑞祥 中科院计算所 　　付岩 中科院计算所 　　卜东波 中科院计算所 　　张法 中科院计算所 　　赵屹 中科院计算所 　　四.会前培训 　　为了使参会人员能够获得有关蛋白质组质谱数据分析的基本技能，同时了解到本学科发展的最新动态，我们有幸邀请到美国加州大学旧金山分校的关慎恒老师，他将为参会人员作如下内容的培训讲座。关于关老师的详细介绍，可参见： 　　http://ms-facility.ucsf.edu/staff/guan.html 　　11月8日上午：质谱技术与蛋白质组学基础 　　11月8日下午：蛋白质组信息学 　　11月9日上午：翻译后修饰与定量技术 　　11月9日下午 蛋白质定量与从头测序(De Novo)分析软件 　　关老师的技术培训讲座后还有来自中科院计算所在分析质谱数据方面富有经验的人员作数据库搜索、从头测序(De Novo)与蛋白质定量分析的算法与软件培训。从基础入手，手把手教如何分析质谱数据。推荐参加培训的人员带上个人笔记本电脑，可以实地实时操作软件，现场体会分析质谱数据的乐趣。 　　本培训自愿报名，培训费用学生为500元(报到时需提供学生证)，其他人员为800元，培训费包含培训讲义资料、优盘、分析数据和软件、两天的工作餐等，培训费现场缴纳。 　　五.会议回执 　　请于10月8日前将本回执发送到CNCP2010@ict.ac.cn, 邮件标题为: 　　CNCP2010回执(姓名)。鉴于已经预订的会场座位有限，10月8日之后返回回执者，请见谅我们无法确保您的座位安排。 姓名 性别 职称 电话 手机 E-mail 单位 2住宿选择: A.燕山酒店 B.天创宾馆 C.自行安排 单人间还是合住: 是否参加11月8日和9日的两天培训 是否需协助预订返程票 （如需要请提供信息） 预计到会时间 11月 日 预计离会时间 11 月 日 　　1. 如为学生，请注明硕士生/博士生 　　2. 燕山酒店: 四星,标准间约 450元/天，单人间约400元/天(均含早餐和上 　　网),距离会场约15分钟车程(有专车每天接送) 　　天创宾馆:标准间约198元/天(含早餐和上网,优先学生预订), 到会场步行约5分钟。 　　六.联系我们 　　会议网站： http://cncp2010.ict.ac.cn 　　联系邮件： CNCP2010@ict.ac.cn (尽量邮件联系) 　　联系电话： 010-62601352 任菲 刘玉东 　　会务组织： 中国科学院计算技术研究所pFind研发组

随着蛋白质组学的兴起，特别是质谱技术的快速发展，蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支，这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。 　　“计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段，通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据，解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势，特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下，计算蛋白质组学的研究发展迅速。 　　为了推动计算技术在中国的蛋白质组研究中发挥出更加切实的作用，由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开。 　　会议主题：计算蛋白质组学 　　研讨内容：质谱数据分析、蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构、蛋白基因组学等。 会议报告日程 2010年11月10日星期三上午: 大会邀请报告(一) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 王通 应万涛 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 参加培训的不需注册 (不收注册费) 9:00-9:10 首届中国计算蛋白质组学研讨会简介 Brief introduction to CNCP2010 贺思敏 中科院计算所 9:10-9:20 欢迎词 Opening Ceremony 所领导 中科院计算所 9:20-9:40 合影 Photo 全体 (计算所一楼大厅) 9:40-10:10 糖蛋白结构的质谱数据库 杨芃原 复旦大学 19 10:10-10:40 核心岩藻糖化蛋白质特异性发掘的系统解决方案 Establishment of a systematic method coupling consecutive MSn and software tools for charactering core-fucosylated glycoproteins 应万涛 北京蛋白质组研究中心 20 10:40-11:10 利用串联质谱技术解析多糖结构 Glycan Structure Sequencing with Tandem Mass Spectrometry 张凯中 加拿大西安大略大学 21 11:10-11:20 休息 Break 11:20-11:50 解码细胞迁移过程中的信号通路网络 Deciphering the Signaling Network in the Leading Edge of the Migrating Cells 汪迎春 中科院遗传与发育生物学研究所 22 11:50-12:20 信号通路分析辅助的功能蛋白质组学研究策略 Pathway analysis-assisted study strategy in functional proteomics 王通 暨南大学 23 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月10日星期三下午: 大会邀请报告(二) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 谢鹭 陆豪杰 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 利用稳定同位素代谢标记研究哺乳动物动态蛋白质组的数据处理平台 A dataprocessing platform for mammalian proteome dynamics studies using stable isotope metabolic labeling 关慎恒 美国加州大学旧金山分校 24 2:00-2:30 大规模SILAC标记定量蛋白质组学研究中的数据分析 Data analysis in large scale quantitative proteomics study with SILAC approach 徐平 北京蛋白质组研究中心 25 2:30-3:00 体内终端氨基酸标记在定量蛋白质组学中的应用In vivo termini amino acid labeling for quantitative proteomics 陆豪杰 复旦大学 26 3:00-3:30 利用基于肽段计数的无标记定量技术揭示线粒体蛋白质组的功能特性 Quantitative Analysis of Mitochondrial Proteomes using Normalized Spectral Abundance Factor 邓宁 浙江大学 27 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 尿液蛋白质疾病标志物数据库 The urinary protein biomarker database 邵晨 中国协和医科大学 28 4:20-4:50 基于质谱数据发现小鼠基因组新蛋白质编码区域 The discovery of novel protein-coding features in mouse genome based on mass spectrometry data 谢鹭 上海生物信息中心 29 4:50-5:20 从新一代测序技术的组学到基于质谱仪的蛋白质组学 -- 华大基因的生物信息学 From NGS Genomics to MS-based Proteomics -- BGI's bioinformatics activities 张勇 深圳华大基因研究院 30 5:20-5:50 腾冲嗜热菌的多温度条件下的蛋白质组基因组学研究 赵屹 中科院计算所 31 5:50-7:30 宴会 Banquet 邀请专家 2010年11月11日星期四上午: 大会邀请报告(三) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 邹汉法 孙瑞祥 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 未注册的人员 (不收注册费) 9:00-9:30 基于HCD谱图的肽段从头测序 De novo Sequencing of Peptides Using HCD Spectra 董梦秋 北京生命科学研究所 32 9:30-10:00 从未知基因组到可测定的蛋白质组：通过从头测序来研究依赖于pH值的N10细菌蛋白质组 From an unknown genome to a measurable proteome: Studying on the pH-dependent proteomes in N10 bacteria by denovo sequencing 王全会 中科院北京基因组研究所 33 10:00-10:30 利用质谱和同源数据库进行全蛋白测序 Complete Protein Sequencing with MS/MS and a Homologous Database 马斌 加拿大滑铁卢大学 34 10:30-11:00 电子转运裂解质谱:特征发现与鉴定应用 Electron Transfer Dissociation: Characterization and Applications in Protein Identification 孙瑞祥 中科院计算所 35 11:00-11:20 休息 Break 11:20-11:50 基于质谱的蛋白质组学数据处理新方法和平台发展 Development of Methods and Platform for Data Processes in Mass Spectrometry Based Proteome Research 邹汉法 大连化学物理研究所 36 11:50-12:20 基于优化的肽质量指纹谱方法鉴定蛋白质混合物 Optimization-Based Peptide Mass Fingerprinting for Protein Mixture Identification 余维川 香港科技大学 37 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月11日星期四下午: 大会邀请报告(四) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 张红雨 付岩 时间 Time 报告题目 Title报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 基于相关谱图对的非限制性修饰检测 Unrestrictive modification detection based on related spectral pairs 付岩 中科院计算所 38 2:00-2:30 评价诱饵库设计，搜索策略，匹配误差和质量控制对鸟枪法蛋白质组学中肽段鉴定精确性的影响 Evaluation of the effect of decoy design, search strategy, mass tolerance and quality control method on the accuracy of peptide identifications in shotgun proteomics 朱云平 北京蛋白质组研究中心 39 2:30-3:00 BuildSummary : 一个基于目标-诱饵策略的蛋白质鉴定整合软件 BuildSummary: A software tool for assembling protein 盛泉虎 上海生命科学研究院 40 3:00-3:30 冷冻电镜中的计算方法：图像数据处理和三维重构 Computational methods in cryo-electron microscopy: image data processing and 3D structure reconstruction 张法 中科院计算所 41 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 DomainRBF: 一种对疾病相关蛋白质结构域进行优先排序的贝叶斯回归方法 DomainRBF: a Bayesian regression approach to the prioritization of associations between protein domains and human complex diseases 江瑞 清华大学 42 4:20-4:50 蛋白质结构“字母表”设计 Designing Succinct Structural Alphabets 卜东波 中科院计算所 43 4:50-5:20 蛋白质作为分子化石 Proteins as molecular fossils 张红雨 华中农业大学 44 5:20-5:30 会议总结 杨芃原 复旦大学 5:30-7:00 晚餐 Supper 附件：首届中国计算蛋白质组学研讨会参会手册CNCP2010 Program.pdf

使用光学显微镜进行病理切片检查是癌症诊断的“金标准”。传统的数字病理学常使用高倍物镜和扫描拼接的方法以获得大视场、高分辨率图像，但高精密电动位移台、高倍物镜、脉冲光源等组件价格昂贵，提高了仪器设备的成本，且大量的机械运动也会减缓成像的时间效率。同时，高倍物镜带来的景深狭小和机械扫描拼接带来的伪影、重影、失败问题等也降低了成像质量。2013年，科研人员发明傅里叶叠层显微术(Fourier ptychographic microscopy，FPM)。该技术使用低倍物镜获得天然的大视场，通过多角度扫描方式采集一组低分辨率图像，在频域中迭代重构高分辨率的结果，无需机械扫描就能获得高分辨率、大视场图像，有效地解决了传统扫描成像的质量问题，突破了传统显微成像中分辨率与视场之间的矛盾关系，使得在数字病理学中实现高通量成像成为可能。 　　全彩色FPM成像对于分析标记的组织切片至关重要。传统扫描拼接依托彩色相机速度很快，尽管FPM技术在单通道下有高通量优势，但彩色化下使用传统的RGB序列照明合成则会缩小3倍通量，因此如何在保持精度的同时提高彩色化效率、保持高通量的优势、突破精度与效率的矛盾关系是主要的科学问题。2021年，中国科学院西安光学精密机械研究所潘安、马彩文、姚保利团队提出了颜色迁移傅里叶叠层显微术(CFPM)的方法，以几乎无精度损失的情况下将效率提高了3倍(Science China Physics, Mechanics & Astronomy，封面文章)。由于缺乏对颜色传递过程中空域信息约束，该方法无法恢复多色染料染色的复杂样品，且依赖GPU的并行计算。鉴于此，科研团队提出了改进的FPM全彩色成像算法，称为颜色迁移滤波傅里叶叠层显微术(CFFPM)。该方法将交叠分块、三边滤波与全彩色FPM迁移学习模型相结合。前者降低了解空间的搜寻范围，后者引入了空域的先验信息，有效地匹配了最合适的颜色传递像素和滤除了杂色，进一步通过迭代在两个色彩空间的颜色精炼，从而克服了CFPM的重要缺陷。实验对比26个样本统计结果显示：在精度方面，CFPM、CFFPM与RGB序列照明方法相比均方误差分别高4.76%和1.26%；在视觉效果方面，CFFPM可有效分辨多色染料染色的复杂样本，与RGB序列照明方法难以分出差别；在时间效率方面，与RGB序列照明方法相比，CFPM和CFFPM均具有更高的效率/与在CPU上运行的CFPM相比，CFFPM方法的运行时间从几小时减少到几分钟；在临床应用方面，颜色精度对于病理判断至关重要，而简单地加快成像速度导致彩色成像的精度损失。CFFPM在两者之间做到了较好的取舍，在快速成像的同时保持了高精度彩色成像的优势，使得结果能够被病理学家可用可接受，特别是对时间敏感的术中病理颇具应用前景。此外，CFFPM无需GPU加速，由于其低成本硬件要求，可广泛推广到实际应用中，为计算光学成像在数字病理学中的临床应用提供了新思路。 　　该工作将先验的空域信息和颜色空间迭代精炼思想引入到快速全彩色FPM研究中，对于促进FPM在数字病理学中的发展具有重要意义。9月30日，相关研究成果以Rapid full-color Fourier ptychographic microscopy via spatially filtered color transfer为题，在线发表在Photonics Research上。研究工作得到国家自然科学基金等的支持。

近日，安徽省量子信息工程技术研究中心及科大国盾量子技术股份有限公司联合发布消息，国产稀释制冷机“ez-Q Fridge”在交付客户后完成性能测试，实际运行指标达到同类产品国际主流水平，成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。据媒体报道，2023年下半年，国盾量子向两家科研单位交付了国产稀释制冷机产品，经客户多月测试，设备长时间连续稳定运行，能够结合主动减震系统以及磁屏蔽等，为量子芯片提供低至10mK级别的极低温低噪声环境，制冷功率达到450uW@100mK。在容纳78根低温测控同轴线缆的超导量子计算低温支撑系统中，分别对56比特和24比特超导量子芯片进行测试，稀释制冷机运转效果良好，达到了国际先进水平。实际上近年来，量子科技已引起国内外的广泛关注。而发展先进的量子科技离不开极低温制冷技术，这主要是由于量子本身是微观的效应，很容易受到干扰，而超低温可以将噪音降得很低。比如，对量子比特来讲，它最怕的就是温度，因为温度产生热耦合噪音，低温之后噪音就可以被极大的限制，使它成为孤立系统，这时它的退相干时间就会大大延长，量子比特才会成功，否则包括存储、读取、叠加等都需要时间。目前达到低温的手段主要有吸附制冷、绝热去磁制冷和稀释制冷。稀释制冷技术于 1950 年代首次提出，并在 60 年代建成了第一个完整的稀释制冷系统，随后便成功商业化。稀释制冷技术最低温度可以低至数个mK（10K），具有制冷过程连续不间断及制冷功率较大等优点，随着低温物理研究需求的不断增加，其已经成为目前最为流行的制冷方法。水有普通的水和重水，它们混合到一块是分不开的，但是氦三氦四不一样，液态的氦三和氦四在低温下在大约八九百mK的时候就会自动分开，自动分开的现象过程中会有所谓的制冷效应，其实这就是因为这两者复合在一起就会产生稀释效应，就会有降温效应，连续的补充和打破平衡，就使得混合液一直处于相分离状态，就实现了所谓的稀释制冷，这就是稀释制冷机的原理。随着量子计算等技术的不断发展，对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求，当前国内有数家单位和企业在投入精力开发。中科院物理所2021年，中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机6月下旬实现近10mK(比绝对零度-273.15摄氏度高0.01度)极低温，标志着中国在高端极低温仪器研制上取得突破性进展，具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。2023年3月28日，中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告，审查了技术测试方案，查验了测试仪器和受试设备，通过现场测试和读取测试数据，一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK，制冷功率达到450μW@100mK，两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。合肥知冷低温科技有限公司2023年6月13日，“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约，并入驻量子信息未来产业科技园。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示，项目是合肥“以投带引”的成功案例，在合肥市科技创新集团的支持下，项目公司将拿到第一笔种子基金，打通落地转化的最初一公里。本源量子2023年10月，由本源量子计算科技（合肥）股份有限公司完全自主研发的本源SL400国产稀释制冷机成功下线，这是国内科创企业的研发团队首次成功突破量子计算极低温制冷这一关键核心技术。省量子计算工程研究中心相关负责人张俊峰说：“该稀释制冷机可提供12mK以下的极低温环境及不低于400μW@100mK的制冷量，降温时间在40小时内，升温时间在24小时内，可满足超导量子计算的极低温运行环境和快速回温的要求，达到国际主流产品的水平。”此外，中船重工、飞斯科等国产厂商目前也在投入相关设备研发。中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司市场总监巢伟向仪器信息网透露，当前国内能用的最基础版本的是400-500μW，而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了，甚至开展了10mW的研究，比如IBM的10mW的设备已经用起来了。林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。当前中船低温已实现4K制冷机每年一千多套的量产。上世纪70年代物理所冉启泽老先生曾研制出湿式稀释制冷机，但后来无人从事相关研究，相当长一段时间内国内处于技术断层和研究空白，目前国内所用到的稀释制冷机均从欧美购买，比如Oxford Instruments ，Cryomagnetics，Janis Research Company，Bluefors Oy NanoMagnetics Instruments， ICE Oxford Ltd，Quantum Design, Inc.，Leiden Cryogenics Entropy等。2019年12月，美国商务部的一份内部文件提出，未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。一旦被限，中国的量子计算研究将面临重大挑战。据了解，国际主流稀释制冷机售价400万元至600万元，稀释制冷机的国产化，在一定程度上扭转了量子计算关键核心技术受限的局面，加快了量子计算领域自立自强步伐，增强我国在量子计算领域完全自主可控能力。

作者：吴长锋 来源：科技日报3月26日，安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发的“量子计算用国产极低温稀释制冷机”项目，顺利通过鉴定委员会鉴定。专家认为，研制的极低温稀释制冷机满足量子计算需求，连续稳定运行的最低温度为8.5mK，项目创造了已公开报道的连续运行最低温度和制冷量两项国内纪录。安徽大学供图“量子计算用国产极低温稀释制冷机”是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器，是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。由领域内知名专家组成的鉴定委员会听取了项目工作汇报，审阅了技术报告和相关技术资料，考察了实验现场，查看了系统运行状况；经质询、答疑和讨论，一致认为：针对无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性等量子计算需求，单磊教授、王绍良研究员团队成功研制出无液氦型量子计算用极低温稀释制冷机，连续循环运行最低温度达到8.5mK。相关成果增强了我国相关基础科学和技术领域的原始创新能力，进一步解决了大摩尔流量条件下极低温流体热交换效率低的技术难题，研发出具有超大比表面积的极低温高效换热部件，同时实现了相关核心部件的完全自主研发，扭转核心技术“卡脖子”的被动局面。据悉，去年12月31日，这台机器已经获得在100毫K具有435微瓦和120毫K具有671微瓦的制冷量，达到国际主流产品的水平，满足量子计算的温度和冷量需求。

全国两会，既是中国政治生活中的一件大事，又连接着万千百姓的小日子。3月5日，备受瞩目的政府工作报告出炉，“量子信息”这一关键词被放在极其重要的位置。十三届全国人大四次会议在京开幕报告指出，过去五年，创新型国家建设成果丰硕，在载人航天、探月工程、深海工程、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果。这是“量子信息”首次出现在国务院政府工作报告中，奏响“科技自立自强”的最强音。而在近日教育部公布的2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的新增专业目录中，“量子信息科学”正式被列为本科专业。量子信息科学未来发展的重要性不言而喻！量子科技教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。多年来，国仪量子面向全国高等院校提供实验课程解决方案，默默耕耘，形成金刚石量子计算教学机、量子计算云平台、量子光学实验平台等量子教育解决方案，助力高校推进量子信息学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段。金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。目前，国仪量子金刚石量子计算教学机已成功交付至多个国内高校，中国科学技术大学、南京大学、深圳大学、华中师范大学、上海大学、天津大学等几十所高校已开设实验课程并得到良好效果。量子计算云平台量子计算是一种基于叠加性、纠缠性、量子隧穿等量子力学效应的新型计算模式。与传统的数字计算相比，可以极大的减少计算时间和能量消耗，未来将在人工智能、网络安全、云计算、金融服务、化学模拟、生物制药等领域产生深度乃至颠覆性影响。国仪量子计算云平台是以量子计算为核心的云服务产品，能够提供适用于高校和科研院所的量子计算在线云服务。配套金刚石量子计算教学机使用，可以提供一套完整的量子计算实验课程方案。主要功能包括：（1）量子算法原理教学 包括量子克隆算法、Grover 搜索算法、 量子相位估计算法、Shor 算法等。（2）作业管理和课程考核 量子计算云平台提供实验课作业提交系统，方便作业管理和课程考核。（3）线上和网课教学 配套金刚石量子计算教学机，延伸量子计算实验课程。（4）算法编辑与结果展示 量子线路图编辑简单，算法运行结果以概率柱状图直观展示。量子光学实验平台量子光学是现代物理学中最重要的基础学科之一，也是当前发展极为迅速的学科，已被应用于许多重要的高新技术领域。量子光学实验平台是采用BBO参量下转换、单光子探测等技术，用于开展量子纠缠源制备与验证、量子随机数产生等基础物理实验，同时可支持单光子源产生探测等拓展研究实验的一体化平台。量子光学实验系统可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课，近代物理实验课，量子光学科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。《政府工作报告》掷地有声地指出，以“十年磨一剑”精神在关键核心领域实现重大突破。为了适应国家发展战略和区域经济社会发展需要，促进中国高等院校“双一流”建设，国仪量子将持续优化量子信息实验课程解决方案，助力“量子信息科学”专业等学科建设，为“第二次量子革命”培养更多生力军！延伸阅读 了解更多赞！天津大学量子计算实验课第一学期圆满收官

2021年3月，新学期伊始，一堂特殊的实验绪论课上，国仪量子陈明博士给华东师范大学2018级全体同学带来了前沿研究专题报告——量子计算。近年来，量子科技发展突飞猛进，成为新一轮科技革命和产业变革的前沿领域，加快发展量子科技，对促进高质量发展、保障国家安全具有非常重要的作用。华东师范大学物理实验教学中心的物理实验课程与时俱进，不断培优，在国仪量子的大力支持下，给同学们提供最新的量子科技相关实验项目。讲座由物理实验教学中心副主任尹亚玲老师主持与致辞，国仪量子陈明博士主讲。陈明博士从量子技术的发展历史讲起，介绍了第一次第二次量子革命对社会发展的影响，世界及我国目前的量子技术布局，量子计算在生物医疗、分子模拟、交通物流、金融等领域的重要应用，量子计算体系等内容，着重介绍了如何制造一台量子计算机，目前的研究阶段、面临的困难和发展方向等。华东师范大学近代物理实验教学团队积极创新授课形式，将前沿技术引入课程，邀请一线的科研人员，讲学生听得懂的前沿科普，将最近的研究领域和技术发展介绍给学生。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。类似的尝试最早始于菁英班物理实验五的绪论课，邀请超高真空技术领域的工程师为菁英班的同学们作报告。本学期的量子计算机讲座，经团队教师积极协调课程时间，将受益面扩大到所有大三下的学生。当天讲座中，约150名师生聆听报告,现场同学对量子技术研究的表现出极大兴趣。不少同学在讲座后主动留下来观看量子计算机实验演示，并与专家进行面对面的交流，还有同学表达了自己希望从事量子研究的意向。本次绪论讲座收获了同学们的好评，有效利用课堂时间，优化课程内容，“听得懂的前沿”为同学们拓展视野，更激发了同学们的学习兴趣。同时也帮助同学们近距离接触一线科研人员，拓宽同学们未来发展的选择范围，是一次很好的课程改革创新。下面隆重介绍一下本次实验教学的好助手——国仪量子金刚石量子计算教学机！金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。延伸阅读 了解更多赞！天津大学量子计算实验课圆满收官！金刚石量子计算教学机，助力高校推进量子信息学科建设

大数据、机器学习与人工智能技术的突破和应用为毒理学及相关学科的发展带来了广阔的创新空间和发展机遇，同时也对计算毒理学科提出了更高要求和挑战。为推动我国计算毒理学科发展，中国毒理学会计算毒理专业委员会于2021年7月21-23日在延安成功举办了题为“人工智能与人类健康”的“第四次全国计算毒理学学术会议”，海光受邀参加此次会议，同与会人员展开交流讨论。　　本次会议邀请到知名领域专家就人工智能技术在计算毒理学中的作用及其在环境与健康领域中的应用前景进行广泛而深入的学术交流，通过专场学术报告和展板交流，讨论学科发展和人才培养，促进我国计算毒理学科和人才队伍的健康发展，为人工智能新思路、新方法、新技术在计算毒理学研究及环境领域中的应用进展提供交流平台。报道现场大会现场江桂斌院士作报告全体合影　　海光公司从事无机元素分析研究近30余年，对于中药与天然药物专业、环境与生态学专业、饲料专业、食品专业以及工业专业中重金属痕量检测具有丰富的经验。同时海光公司推出的原子荧光系列仪器可应用于环境保护、食品、疾病控制、医药医疗、卫生防疫、农业、地矿、冶金、化妆品、土壤、城市给排水、教学研究等，为广大用户提供可靠检测方案。　　HGF-V系列原子荧光光度计是海光公司推出的AFS4.0时代高性能原子荧光光度计，该产品集40多项全新核心技术于一体，采用高可靠性、高度智能化、高度自动化、免维护的人机交互设计，解决了传统原子荧光的痛点问题，在食品、环境、疾控、地质等领域样品检测中具备良好的性能。　　小贴士：　　中国毒理学会(Chinese Society of Toxicology, CST)是中国毒理学科技工作者自愿组成的非营利性学术组织，是中国科学技术协会所属的学会。　　中国毒理学会始终坚持“大毒理”办会理念，吸纳了全国毒理学相关专业领域的机构和人员参加，已先后成立工业毒理、食品毒理、药物依赖性毒理、临床毒理、生化与分子毒理、饲料毒理、遗传毒理、免疫毒理、生殖毒理、环境与生态毒理、生物毒素毒理、分析毒理、兽医毒理、军事毒理、放射毒理、毒理学史、管理毒理、中毒与救治、毒理研究质量保证专业委员会等30个专业委员会，涵盖医学健康、食品毒理、工业毒理、生态毒理等众多专业领域，单位会员遍布毒理学相关科研院所、疾控机构、卫生监督机构、创新企业等，是国内吸纳专业门类较多的学术团体之一。

曙光信息产业股份有限公司(以下简称&ldquo 中科曙光&rdquo )4月24日晚间发布了非公开发行预案，公司拟以不低于65.30元/股的价格，向不超过10名特定投资者非公开发行不超过2143.95万股，募集资金不超过14亿元，其中，10亿元投资于环境质量监测分析预警一体化系统，4亿元用于偿还银行借款。 　　募资项目所开发的环境质量监测分析预警一体化系统融合了高性能计算、云计算、大数据、物联网、智慧城市等先进技术，是各省地市级环保部门、企事业单位和个人开展大气、水污染等环境要素质量实时监测、环境质量数值预报和污染源管理调控的理想平台，具有广阔的市场前景。项目总投资人民币10亿亿元，项目建设期3.5年，含建设期的投资回收期为6.30年。项目全部投资的财务内部收益率为13.27%，年均销售收入45834万元(营运年平均)。 　　此外，公司同时发布了限制性股票激励计划(草案)，激励计划拟向激励对象授予300万股限制性A股股票，占公司股本总额的1% 其中，首次授予限制性股票285万股。限制性股票的授予价格为49.57元/股。本次激励计划的激励对象为275人。 　　激励计划授予限制性股票的业绩条件为：2014年净利润不低于7000万元人民币 净资产收益率不低于5%，且不低于同行业平均水平或对标企业50分位值水平。限制性股票的解锁条件：以2014年净利润值为基数，2016年至2018年净利润增长率不低于35%、60%、90%。解锁比例各为1/3。 　　关于中科曙光： 　　中科曙光是在中国科学院大力推动下，以国家&ldquo 863&rdquo 计划重大科研成果为基础组建的国家高新技术企业。公司主要从事研究、开发、生产制造高性能计算机、通用服务器及存储产品，并围绕高端计算机提供软件开发、系统集成与技术服务。2014年，中科曙光成功在上海证券交易所上市。由曙光公司研发的&ldquo 星云&rdquo 高性能计算机在第35届全球超级计算机&ldquo TOP500&rdquo 中以每秒系统峰值达三千万亿次(3PFlops)、每秒实测Linpack值达1.271千万亿次的速度，取得了全球第二的成绩，成为世界上第三台实测性能超千万亿次的超级计算机，

基于量子力学的原子层级模拟计算是材料学中一种直观有效且常用的研究方法，它可以研究材料的空间原子结构、电子结构，以及由此带来的各种宏观物理、化学性质。长期以来，材料计算模拟的发展受到计算尺度的严重制约，例如描述理想周期结构、完美晶格的密度泛函理论仅可求解百原子量级的体系。 　　然而真实的材料体系是不完美并且非常复杂的，材料中存在缺陷、晶畴界、表界面、非晶无序等结构特征，处于非平衡态的材料体系同时具有动力学演化行为，这些复杂体系的特征行为体现在更大的时间和空间尺度，因此需要大尺度的模拟计算才能描述。基于传统物理“规则驱动”的计算技术已难以从理论框架突破尺度限制。 　　针对这一问题，中国科学院宁波材料技术与工程研究所柔性磁电功能材料与器件团队利用并发展了AI+材料计算模拟方法。基于“数据驱动”的AI是从数据和观测值出发，寻找数据之间的特征和关系，从而发现一些定理和规律。AI与科学的结合带来了新的科研范式，给材料计算模拟带来全新的思路和视角。Deep-Potential(DP)是一种具有代表性的AI技术，它运用深度神经网络技术，采用大量小原胞(数十个原子)的密度泛函理论计算数据作为训练集，训练完成的网络可以高效准确地预测出大原胞(最高可计算百万个原子)的总能以及原子受力，从而实现大时间空间尺度(微米/纳秒)的动力学模拟。 　　钟志诚研究员带领研究小组近期开展了一系列DP相关的研究：1)通过研究SrTiO3的结构相变，发现了DP模型具有超高精度，与密度泛函理论计算得到的能量误差可达到meV/atom以内[Phys. Rev. B 105,064104(2022)]；结合DP势函数和位错解析理论，在大尺度下准确描述Cu的位错芯结构以及位错间的长程弹性相互作用[Comput. Mater. Sci. 218，111941 (2023)]。上述两个工作证实了DP在大尺度下的高精度以及描述位错等复杂结构的有效性。2)利用DP，解释了ZrW2O8的负热膨胀现象以及压力诱导的非晶现象[Phys. Rev. B 106, 174101 (2022)]，该工作表明DP势函数能够有效描述复杂动力学行为以及非晶无序结构。3)晶格量子效应对热力学等性质的求解至关重要，而却往往因为其较高的计算成本在模拟计算中往往被忽略。团队以SrTiO3的量子顺电现象为例，提出了结合DP+QTB高效地研究材料中的晶格量子效应方案[Phys. Rev. B 106, 224102 (2022)]。 　　以上工作为未来材料计算模拟研究提供了全新范式，为复杂材料体系的高精度大尺度模拟提供了具体思路。此外，结合AI+材料计算模拟进行大尺度及复杂效应的计算，有望解决一系列复杂材料体系中的微观机制、宏观性能等问题。例如多元体系中的高熵合金、固液界面；机制复杂的摩擦、张力、非晶、表面重构；化学反应的表面吸附、催化、燃烧等问题。 　　以上工作参与者包括中科院宁波材料所博士后何日、邓凤麟，博士研究生吴宏宇，合作者包括南京大学物理学院卢毅教授，西湖大学理学院刘仕教授，深势科技首席科学家张林峰博士。以上工作得到了国家重点研发计划(2021YFA0718900和2022YFA1403000)、国家自然科学基金(11974365和12204496)、中国科学院前沿科学重点研究计划(ZDBS-LY-SLH008)以及王宽诚教育基金(GJTD-2020-11)的支持。图1 (a) 通过密度泛函理论所计算的大量空间构型(约百原子级别)的能量和力；(b)DP训练所得的深度神经网络；(c)和(d)训练好的深度神经网络能应用于预测超胞(约百万原子级别)的能量和受力，其精度和密度泛函理论一致图2 课题组近期各工作。左上：DP势函数的精度展示；右上：DP方法描述位错间对数形式的长程弹性相互作用；左下：ZrW2O8的压力诱导非晶现象；右下：DP+QTB预测的SrTiO3结构相变