栀子黄素

利用Resonon Pika XC2高光谱成像预测新鲜姜黄根茎中姜黄素浓度姜黄素是一种天然化合物，具有良好的抗炎、降血脂、抗氧化和抗癌等特性。姜黄素是从姜科、天南星科中一些植物的根茎中提取的一种二酮类化合物。其中，姜黄中约含姜黄素3%～6%，是植物界很稀少的具有二酮结构的色素。了解栽培根茎中姜黄素的水平并确定高产品种非常重要。传统上测量姜黄素是通过从新鲜根茎或干粉中将其提取出来，并使用高效液相色谱（HPLC）或紫外-可见分光光度法进行分析。从植物材料中分离姜黄素费事、费力、成本高，且需要专门的实验室设备和有经验的操作人员。而高光谱成像（HSI）是一种快速且无损的技术，已成功用于土壤和农产品（坚果、水果和蔬菜）各种化学成分和质量指标的评估。然而，目前尚未探索使用新鲜姜黄根茎的HIS图像来预测姜黄素。基于此，为了填补研究空白，在本文中，来自澳大利亚的一组研究团队进行了相关研究，旨在(1) 比较澳大利亚东部不同采样点3个姜黄品种（黄色、橙色和红色）的总姜黄素浓度和不同类姜黄素的分布；（2）评估利用可见-近红外（Vis/NIR）光谱（400-1000 nm）建立的PLSR模型预测新鲜姜黄根茎中总姜黄素浓度的潜力。作者在2018年11月至2019年11月，从五个研究地点共收集了190个样本，以捕捉生长周期的变化。利用光谱范围为400-1000 nm，光谱采样间隔为1.3 nm，光谱分辨率为2.3 nm的Resonon Pika XC2高光谱相机获取样品的高光谱图像。扫描后，提取根茎中的姜黄素，分析其总浓度和分布。建立偏最小二乘回归（PLSR）模型来预测总姜黄素浓度，并通过R2和RMSE来评估模型的准确度。图1 高光谱成像系统Resonon Pika XC2高光谱相机扫描姜黄根茎（a），选择根茎肉（横截面）（b）和皮（c）感兴趣区域（ROI），用于提取每个样品的平均光谱反射率。 图2 实验设计和模型开发流程图。【结果】表1 校准和测试集中不同品种和采样地的总姜黄素 (%) 浓度的描述性分析。图3 不同姜黄品种中三种姜黄素类化合物：双去甲氧基姜黄素 (a)、去甲氧基姜黄素 (b) 和姜黄素 (c) 的百分比分布。 图4 使用三个姜黄品种的原始反射光谱和根茎皮（a）与根茎肉（b）的所有可用波长开发的模型；测试集中单个样本的姜黄素（%）预测值（实心圆）（利用根茎肉模型）和测试数据集中单个样本测量值（“×”）和偏差线（与校准样本的相似度）分布图（c）表2 使用各种光谱分析技术的PLSR模型预测性能。 图5 仅使用橙色姜黄品种的原始反射光谱和根茎皮（a）与根茎肉（b）的所有可用波长开发的模型；测试集中单个样本的姜黄素（%）预测值（实心圆）（利用根茎肉模型）和测试数据集中单个样本测量值（“×”）和偏差线（与校准样本的相似度）分布图（c）。【结论】红色姜黄品种姜黄素最高，建议农民可以培育该品种。本研究结果表明Vis/NIR高光谱成像结合PLSR有潜力仅使用根茎肉图像而不是根茎皮图像预测新鲜姜黄中的姜黄素。在收获和清洗过程中，指状根茎通常从母根茎中折断，仍可销售，因此，通过扫描从加工批次中随机选择的任何折断的根茎碎片，并使用所开发的PLSR模型，可以在两级系统下基于农场手段对包装根茎进行分级。针对每个品种开发模型可以提高预测性能和可靠性。使用单一姜黄品种（橙色）开发的模型预测结果更准确，预测性能和可靠性更高。波长选择（Jack knifing）进一步改进了这些方法，使其适用于更小、更便携的多光谱成像系统。然而，在未来的研究中，应针对每个特定品种采集更大的样本量，并对从其他光谱区域收集的数据进行调查。此外，该方法应被用于预测单个姜黄素类化合物，未来新兴的图像深度学习算法可能会进一步提高模型预测性能。请点击如下链接，阅读全文：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650310032&idx=1&sn=18f01ae402460e5da378f1ca6611014e&chksm=bee1a96f8996207988d67e735544aa15e26988c1a3cbb97e8aef9859a4a796e09c2f2202826e#rd

各有关单位及专家：由惠州市食品药品检验所提出，惠州市食品药品检验所、贸耕实业（惠州）有限公司，广东省惠州市质量技术监督标准与编码所、广东省惠州市质量计量监督检测所等单位负责起草的《牛樟精油》、《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》2项团体标准已完成征求意见稿的编制，根据《惠州市标准化协会团体标准管理办法》的相关规定，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。请各有关单位及专家对本标准提出宝贵建议和意见，于2023年4月28日前以邮件的形式将《征求意见表》反馈至指定邮箱。联系人：杜琦杰电话：0752-2780906邮箱：hz_bzhxh@163.com附件：1. 惠州市标准化协会关于《牛樟精油》、《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》2项团体标准公开征求意见的通知2.《牛樟精油》（征求意见稿）3.《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》（征求意见稿）4. 征求意见表惠州市标准化协会2023年3月28日惠州市标准化协会关于《牛樟精油》、《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱 质谱法》2项团体标准公开征求意见的通知.pdf《牛樟精油》（征求意见稿）.pdf《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱／质谱法》（征求意见稿）.pdf征求意见表.docx.doc

1简介叶黄素是植物中常见的天然类胡萝卜素。外表为红橙色，具有天然抗氧化性能，因此也具有氧敏感性；此外，叶黄素基本上也不溶于水。叶黄素和类胡萝卜玉米黄质素存在于人类眼部视网膜中，对视觉非常重要。本研究的目的是保护抗氧化剂免于氧化，并使其在水中分散。因此，利用微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro 仪器搭配气流振动喷嘴和同心喷嘴分别制备叶黄素微球和微胶囊。制备的微球呈球形、大小均匀，微胶囊由内核和外壳两种不同成分组成。如 下图所示，微球和微胶囊均呈现均匀的球形形貌。含叶黄素的微球模型含叶黄素的微胶囊模型2实验设备和材料实验设备：步琦微胶囊造粒仪 B-390/B-395 Pro实验材料：1.5%（w/w）和1.8%（w/w）海藻酸钠溶液0.1 M CaCl2样品1：7.5g 叶黄素粉末分散于 142.5g 浓度为 1.5% 的海藻酸钠溶液中样品2：5g 叶黄素粉末溶于 100mL 花生油中，磁力搅拌均匀3实验过程实验1：使用气流振动喷嘴制备包埋叶黄素的海藻酸钙基质的微球，仪器参数如下 表1所示。表1：实验 1 的过程参数。仪器微胶囊造粒仪 B-390气流振动喷嘴750 μm（核）/1.5 mm（壳）频率870 Hz进样（外置注射泵）样品1：5.45 mL/min压力1013 mbar喷嘴气体流量1 L/min分散电压0 V振幅9固化液0.1 M CaCl2搅拌温和搅拌（无旋涡）实验2：使用同心喷嘴制备包埋叶黄素油的核壳结构海藻酸钙微胶囊，仪器参数如下 表2 所示。表2：实验 2 的过程参数。仪器微胶囊造粒仪 B-395 Pro同心喷嘴450 μm（核）/ 700 μm（壳）频率300 Hz进样核：样品2（注射泵进样）壳：1.8 %海藻酸钠溶液（压力瓶进样）核进样速度11.5 mL/min压力300 mbar分散电压0 V振幅9固化液0.1 M CaCl2搅拌温和搅拌（无旋涡）4实验结果本实验成功使用气流振动喷嘴制得球型叶黄素微粒，如下图（a）所示。图中叶黄素粉末嵌入在海藻酸钙微球内部，微球直径尺寸在 300μm 到 600μm 之间。与叶黄素微球相比，实验2 制备的核壳结构叶黄素微胶囊如下图（b）所示。通过使用同心喷嘴，海藻酸盐基质形成的外壳可以将叶黄素油完全包覆，形成保护层，微胶囊直径在 1200μm 到 1400μm 之间。（a）使用气流振动喷嘴制得的叶黄素微球（b）使用同心喷嘴制得的叶黄素微胶囊5结论本研究提出两种使用微胶囊造粒仪包埋油溶性物质的可行方法，步琦微胶囊造粒仪 B-390 和 B-395 Pro 可用于制备含叶黄素的球型微粒和微胶囊。

各有关单位及专家：由惠州市食品药品检验所提出，惠州市食品药品检验所、贸耕实业（惠州）有限公司，广东省惠州市质量技术监督标准与编码所、广东省惠州市质量计量监督检测所等单位负责起草的《牛樟精油》、《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》2项团体标准已完成征求意见稿的编制，根据《惠州市标准化协会团体标准管理办法》的相关规定，为保证标准的科学性、严谨性和适用性，现公开征求意见。请各有关单位及专家对本标准提出宝贵建议和意见，于2023年4月28日前以邮件的形式将《征求意见表》反馈至指定邮箱。联系人：杜琦杰电话：0752-2780906邮箱：hz_bzhxh@163.com附件：1. 惠州市标准化协会关于《牛樟精油》、《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》2项团体标准公开征求意见的通知2.《牛樟精油》（征求意见稿）3.《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱/质谱法》（征求意见稿）4. 征求意见表惠州市标准化协会2023年3月28日

各有关单位：根据《惠州市标准化协会团体标准管理办法》的相关规定，协会组织专家对《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱／质谱法》团体标准进行立项评审，经专家评审，所申报的团体标准符合立项条件，现予批准立项。同时欢迎与本标准有关的高校、科研机构、技术机构及相关企业单位或个人加入本标准的起草制定工作，有意参与本团体标准起草制定工作的请与协会联系。联系人：杜琦杰电话：0752-2780906邮箱：hz_bzhxh@163.com惠州市标准化协会2023年3月9日惠州市标准化协会关于《食品中毒黄素和米酵菌酸的测定液相色谱-质谱／质谱法》团体标准的立项公告。pdf

中国食品添加剂和配料协会着色剂专业委员会2016年行业年会于2016年10月18日至20日在江苏省常熟市成功召开。本次年会会务工作由常熟春来机械有限公司承办，并得到当地政府的大力支持。　　来自国内外食用着色剂生产和营销企业、食品加工企业、外贸公司、商检部门、第三方检测机构、设备和仪器生产和经销商、原料基地科技人员、大专院校和科研院所共68个单位，150多名代表参加了会议。中国食品报采访报道了本次年会。　　协会理事长齐庆中、名誉理事长吕坚东、副理事长杜雅正、副秘书长孙瑾及协会秘书处工作人员参加并指导了工作。　　10月17日下午召开了本次年会预备会，协会领导及专业委员会领导成员单位交流了企业、产业和行业一年来的经济运行情况，主要成绩、存在的主要问题和解决方案 展望了产业发展的趋势和前景。会议认为，我国食用着色剂产业的基本状况良好。我国食用着色剂最大品种焦糖色产销稳定，食用合成色素产销稳定 辣椒红色素产业去产能效果显著，前三年积压的库存已销售一空，价格有所上扬，生产企业的利润有所增加。这是辣椒红色素产业进行供给侧结构性改革成功的典范。会议同时着重强调，由于价格上扬太快而导致出现供大于求的震荡局面再次发生。万寿菊—叶黄素产业在协会2016年4月11日青岛召开的产业研讨会的警示下，有效的抑制了万寿菊花的种植面积，但2016年的种植面积还是有一定幅度的增长，从而导致了叶黄素的价格有10%以上幅度的下滑。红曲红色素、红曲黄色素、栀子黄色素等由于产能过剩原因，导致一定幅度的产销量和价格的下滑。水溶性花色苷色素表现喜人，在全国各行业经济下滑的形势下仍然表现稳增长态势。类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素、玉米黄质、角黄素、虾青素)微胶囊化制剂产品和叶黄素保健品增长较快，健康发展。　　18日举行的年会大会由着色剂专业委员会主任姜祥华主持。协会副理事长杜雅正、常熟市市场监督管理局局长阚国良、常熟春来机械有限公司总经理王庆分别致辞。常熟市市场监督管理局办公室主任吴东、虞山镇镇长钟旅疆等同志到会祝贺。　　着色剂专业委员会副秘书长王岩松传达了“中国食品添加剂和配料协会五届五次常务理事会暨五届三次理事会的主要内容、决定和会议纪要。　　着色剂专业委员会秘书长张慧做了“着色剂行业发展和2016年专业委员会工作报告”。报告指出，过去的一年，着色剂行业的发展总体保持平稳呈现微增长态势。预计2016年食用着色剂产销总量将达到73.6万吨，同比增长0.016% 总销售额超过58.3亿元人民币，同比下降了3.48% 出口预计超过 10247吨，出口创汇总额超过2.32亿美元。2016年全行业产销将实现“微增长”的目标。其中，天然着色剂紫甘薯色素、萝卜红色素、甘蓝红等品种的产销量有所增长 合成着色剂及其复配产品、焦糖色呈现健康稳定的发展态势 辣椒红色素产业去产能效果明显，价格回升 万寿菊—叶黄素产业因2016年种植面积增大，价格出现一定幅度的下滑。红曲红色素、栀子黄色素、姜黄色素等品种产能过剩，出现了产销量和价格的下滑，应引起行业关注。报告从十三个方面分析了行业、产业发展遇到的主要问题和矛盾，面临的新挑战和新机遇。指出，我国食用着色剂产业的发展已经取得了很大成绩，但在质的方面、在实用化方面、在使用技术方面与发达国家相比还存在一定差距。各企业和全行业要做好供给侧结构性改革，转型和产业升级工作 随着新的食品安全法实施，建议生产企业加大法规执行力度。随着“互联网+”的时代兴起，着色剂生产企业应转变营销模式，迎接“互联网+食用着色剂”新模式。还应注重人才培养和人力资源的建设 加强环境保护意识 坚定不移地走中国特色的自主创新之路，促进我国食用着色剂产业实现新的质的飞跃。　　本次会议在各位代表和专家的共同努力下，圆满完成了各项议程：　　一、组织了学术报告：　　来自院校和企业界的专家分别就技术成果、企业核心技术的专利保护以及行业企业在转型和整合的大趋势下应注意的问题等专题与代表分享了他们经验和体会。报告包括：1、我国食品添加剂和配料法规和标准化进展 2.清洁生产管理实践 3、辣椒成分分析和应用研究 4、不同来源β —胡萝卜素的指纹鉴别。　　二、会议期间，与会代表还进行了分组讨论和交流，共识如下：　　(一) 专业委员会秘书长张慧所做的行业发展报告客观反映了我国食用着色剂产业的发展状况。2016年，整个行业的经济运行平稳，稳中有微增态势，实现稳增长的目标，为2017年新的发展打下较好的基础。　　(二) 我国食用着色剂产销量最大的焦糖色品种生产规范、市场有序，健康发展 自新焦糖色素食品安全国家标准GB1886.64实施以来，要求焦糖色素技术指标出厂批检，对生产企业负荷较重，希望出厂批检和型式检验相结合。另外，焦糖色素生产企业表示积极行动起来，宣传焦糖色素的安全性，坚决抵制一些媒体的误导性宣传。与会代表一致认为，采用普通法生产焦糖色素是今后的产业发展方向。　　(三) 万寿菊-叶黄素产业因为2016年万寿菊种植面积过大而出现下滑局面。解决万寿菊—叶黄素产业的关建问题要严格控制万寿菊种植面积，防止叶黄素市场出现供大于的局面，避免价格波动而造成农业资源的浪费。与会代表建议每年11月份召开万寿菊—叶黄素产业发展研讨会，对明年万寿菊的种植面积进行合理的计划，保证产业稳定可持续有序的发展。　　(四) 辣椒红色素在今年下半年价格出现翘尾现象，上涨幅度达到40%以上。出现这种局面的原因是2012年以来去产能明显，库存消耗造成的。并不是市场需求扩大所致，对这一点各企业一定要有清醒的认识，不要再盲目扩产。建议辣椒红色素生产企业理性对待这轮上涨现象，合理配备产能。辣椒红生产企业要走综合利用之路 系列产品中的每个产品也要走高端化、高质化、高新化、实用化之路。　　(五) 生产企业和当地监管部门对复配着色剂的国家标准以及食品配料的法规方面解读和执行方面存在一定的偏差，希望协会在适当的机会安排关于复配着色剂和配料标准法规方面的学术报告。　　(六) 食用合成着色剂生产和销售较为稳定。启动氧化铁黄的申报工作。同时呼吁国家监管部门对进口合成色素的监管加大力度，保证国内高品质产品不受到低价的冲击。　　(七) 要改革粗放式发展方式，调整不合理的产业链结构，实现产业整合升级，优势互补，充分发挥资源优势。　　(八) 产品安全和生产安全要严格把控，把每个生产和产品环节全面管控，杜绝安全事故发生。　　(九) 在“大众创业，万众创新”形势下，科技创新是企业发展的原动力，要打造真正的创新型企业。　　(十) 着色剂生产企业加强食品安全标准和法规的重视力度，成立法务部，做好标准制修定的申报工作，加强对食品安全法规的消化吸收工作。　　(十一) 会议呼吁停止恶意低价竞争行为。各企业要加强自律，诚实守信，规范经营。　　(十二)希望协会以各种形式组织行业内企业进行法规培训。邀请卫计委等相关机构的专家和标准评审专家对着色剂企业进行法规解读和培训指导。　　(十三) 启动栀子红、藻蓝、甘蓝红、氧化铁黄、胭脂虫红、胭脂树橙、红曲米粉、叶绿素铜、β -胡萝卜素制剂等品种的制修标工作。　　在年会闭幕式上，着色剂专业委员会主任姜祥华做了总结发言。发言中指出，焦糖色素和合成色素表现稳定，水溶性花色苷色素因为市场规模小而产能较小，表现出较为喜人的态势。但另外两大天然色素辣椒红、叶黄素则表现出较大的波动。这也反映了以农副产品为原料的色素加工产业会受到多方面的影响。其中包括气候条件、农副产品收购价格、当地政府的政策推动等。这就决定我们要严格把握好种植和产能两大关口，根据国际市场的需求量，理性决定种植面积、收购价格、加工产能，使产业平稳发展。坚决防止盲目投机行为。另外，着色剂生产企业要加强国家标准和法规的重视力度，坚决按照新的食品安全法进行生产和销售。清洁生产非常重要，科技创新更为重要。加大对新产品的开发力度，走精细化、实用化、制剂化之路，增加企业产品的核心竞争力，满足国内外市场的需求。　　最后，会议决定，中国食品添加剂和配料着色剂专业委员会2017年行业年会由广州智特奇生物科技有限公司承办。地点时间待定。　　代表们由衷感谢常熟春来机械有限公司的领导和工作人员为年会成功举办付出的辛劳 感谢常熟市、虞山镇政府对本次年会的大力支持。

卫生部8月12日发布通知，拟批准姜黄素等18种食品添加剂扩大使用范围及使用量。 　　其中包括腌渍蔬菜中使用的防腐剂脱氢乙酸钠、山梨酸钾 热凝固蛋制品中使用的水分保持剂焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠 去皮、切块或切丝的蔬菜水果中使用的抗氧化剂抗坏血酸 糖果中使用的着色剂姜黄素、叶黄素以及焙烤食品中使用的着色剂葡萄皮红、栀子蓝等。 　　卫生部表示，公众可以于2010年9月10日前通过传真电话010-67711813或电子信箱gb2760@gmail.com，反馈意见。 　　18种拟批准扩大使用范围、使用量的食品添加剂 序号 名称 类别 食品分类号 食品名称/分类 最大使用量（g/kg） 备注 1. 葡萄皮红 着色剂 07.0 焙烤食品 2.0 2. 姜黄素 着色剂 05.02 糖果 0.7 3. 叶黄素 着色剂 05.02 糖果 0.15 4. 栀子蓝 着色剂 07.0 焙烤食品 1.0 5. 山梨酸钾 防腐剂 04.02.02.03 腌渍的蔬菜 1.0 6. 脱氢乙酸钠 防腐剂 04.02.02.03 腌渍的蔬菜 1.0 7. 微晶纤维素 稳定剂 01.05.01 稀奶油 按生产需要适量使用 8. 羧甲基纤维素钠 稳定剂 01.05.01 稀奶油 按生产需要适量使用 9. 焦磷酸钠 水分保持剂 10.03.02 热凝固蛋制品 5.0 单独使用或与六偏磷酸钠、三聚磷酸钠复配使用。 10. 三聚磷酸钠 水分保持剂 10.03.02 热凝固蛋制品 5.0 单独使用或与六偏磷酸钠、焦磷酸钠复配使用。 11. 六偏磷酸钠 水分保持剂 10.03.02 热凝固蛋制品 5.0 单独使用或与三聚磷酸钠、焦磷酸钠复配使用。 12. 麦芽糖醇 甜味剂01.02.02 调味和果料发酵乳 按生产需要适量使用 05.01 可可制品、巧克力和巧克力制品，包括类巧克力和代巧克力 11.04 餐桌甜味料 13. 山梨糖醇（液） 甜味剂 16.06 膨化食品 按生产需要适量使用 14. 柠檬酸 食品工业用加工助剂 02.01.01.01 植物油 2.0 15. L（+）-酒石酸 酸度调节剂 15.03.01 葡萄酒 4.0g/L 16. 普鲁兰多糖 增稠剂 03.0 冷冻饮品（除外03.04食用冰） 10.0 17. 乳铁蛋白 其他 01.02 发酵乳 1.0 01.01.02 调制乳 14.03.01 含乳饮料 18. 抗坏血酸 抗氧化剂 04.01.01.03 去皮或预切的鲜水果 5.0 04.02.01.03 去皮、切块或切丝的蔬菜

近日，卫生部网站公布了葡萄皮红等18种食品添加剂扩大使用范围、使用量。名单如下： 　　18种扩大使用范围、使用量的食品添加剂 序号 食品添加剂名称 类别 使用范围 最大使用量（g/kg） 备注 食品名称/分类 食品分类号 1 葡萄皮红 着色剂 焙烤食品 07.0 2.0 2 姜黄素 着色剂 糖果 05.02 0.7 3 叶黄素 着色剂 糖果 05.02 0.15 4 栀子蓝 着色剂 焙烤食品 07.0 1.0 5 山梨酸钾 防腐剂 腌渍的蔬菜 04.02.02.03 1.0 6 脱氢乙酸钠 防腐剂 腌渍的蔬菜 04.02.02.03 1.0 7 微晶纤维素 稳定剂 稀奶油 01.05.01 按生产需要适量使用 8 羧甲基纤维素钠 稳定剂 稀奶油 01.05.01 按生产需要适量使用 9 焦磷酸钠 水分保持剂 热凝固蛋制品 10.03.02 5.0 单独使用或与六偏磷酸钠、三聚磷酸钠复配使用。 10 三聚磷酸钠 水分保持剂 热凝固蛋制品 10.03.02 5.0 单独使用或与六偏磷酸钠、焦磷酸钠复配使用。 11 六偏磷酸钠 水分保持剂 热凝固蛋制品 10.03.02 5.0 单独使用或与三聚磷酸钠、焦磷酸钠复配使用。 12 麦芽糖醇 甜味剂 调味和果料发酵乳 01.02.02 按生产需要适量使用 可可制品、巧克力和巧克力制品，包括类巧克力和代巧克力 05.01 餐桌甜味料 11.04 13 山梨糖醇（液） 甜味剂 膨化食品 16.06 按生产需要适量使用 14 柠檬酸 食品工业用加工助剂 植物油 02.01.01.01 2.0 15 L（+）-酒石酸 酸度调节剂 葡萄酒 15.03.01 4.0g/L 16 普鲁兰多糖 增稠剂 冷冻饮品（除外03.04食用冰） 03.0 10.0 17 乳铁蛋白 其他 发酵乳 01.02 1.0 调制乳 01.01.02 含乳饮料 14.03.01 18 抗坏血酸 抗氧化剂 去皮或预切的鲜水果 04.01.01.03 5.0 去皮、切块或切丝的蔬菜 04.02.01.03

p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近日，中国科学院上海应用物理所核物理研究室与中科院近代物理研究所、中国原子能科学院等合作，在兰州重离子加速器装置放射性束流线（RIBLL）上开展的丰质子核β缓发衰变实验测量中，观测到22Mg（镁22）在14.044 MeV的同位旋相似态（IAS态)存在明确的2He（氦2）集团双质子发射现象。相关研究成果发表在《物理快报B》上。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 放射性是不稳定原子核的重要特性之一。常见的衰变方式有α、β、γ衰变等，而双质子放射性是在质子滴线附近的偶Z核中可能存在的一种奇特衰变方式，即原子核通过同时发射两个质子的方式进行衰变。双质子发射涉及两个质子的关联与相互作用，发射方式比单个质子的发射过程要复杂得多，因此研究十分困难，而发射机制是该衰变方式中最重要的物理问题之一。双质子发射的机制可以分为三种：第一种为级联发射；第二种为直接三体发射；第三种为2He集团发射。前两种方式基本上是无关联的质子发射过程，后一种方式才是人们感兴趣的双质子发射。由于发射出的两个质子间的动量和角度关联包含了核子波函数的具体形态及核子间的相互作用等信息，因而对核结构的研究具有非常重要的科学意义。目前发现的双质子发射核只有少数几个，这给双质子衰变的系统研究带来了很大的困难。世界上各个国家的核物理实验室都在努力发现更多的双质子发射核，并对包括双质子衰变在内的原子核的奇异放射性进行深入系统的实验及理论研究。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 上海应物所研究员方德清、博士研究生王玉廷等在兰州重离子加速器装置的放射性次级束流线（RIBLL）上开展了22Al的β缓发衰变实验测量。22Al被注入厚度约为60微米的硅微条探测器时，完全被阻止在硅微条探测器中的22Al先发生β衰变，布局到22Mg的激发态，处于激发态的22Mg将再发生质子、双质子或g等衰变。实验中，探测器阵列同时测量了衰变发射出的单个或两个质子以及g射线。实验测得的带电粒子能量信号与g射线信号的符合，确认了22Mg存在从14.044MeV激发态到20Ne的第一激发态的双质子发射过程。进一步的理论模拟与实验数据比较得出，上述双质子发射过程的机制有约29%的几率为2He集团发射。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 关于22Mg的激发态双质子发射现象，上海应物所马余刚团队曾在2015年通过日本理化学研究所的RIPS束线实验测量已明确观测到在包含14.044 MeV态的较大激发能范围内（12.5~18MeV），存在约30%的2He集团发射机制（Physics Letters B 743, 306 (2015)）。 & nbsp & nbsp 此次在RIBLL上开展的实验得到的结论与其结果一致，但由于RIBLL上的实验数据中有发射的两质子能量与g射线的符合，完全确定了该双质子发射是从22Mg的14.044 MeV激发态到20Ne第一激发态的衰变过程。该实验测量结果提供了22Mg的IAS存在稀有的2He集团双质子发射的实验证据，对理解丰质子核的奇异衰变性质具有重要意义。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委“重离子物理”创新研究群体等项目的共同资助。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a7188f8a-092a-42d3-b51b-623256420928.jpg" title=" W020180807411280688274.jpg" / /p p br/ /p

融合化学创新的生物制造，是可持续生物经济发展的原动力，也是当前中美科技博弈的焦点之一。生物制造的关键“芯片”是酶，然而现有酶的催化功能有限等问题极大地限制了生物制造的范畴。南京大学黄小强课题组自2021年建组以来，致力于融合生物与化学，实现新酶元件的创制和新分子生化体系的开发。近期，黄小强课题组与合作者以烯烃还原酶（ene-reductases, ER）为切入点，开发了可见光直接激发的新策略，实现了一例烯烃的不对称自由基氢芳基化转化。相关工作发表于Nature Catalysis。将酶催化和光催化结合的光酶催化，融合了可见光化学多样的反应性和酶的高选择性，成为当下开发新酶功能最有效的策略之一。ER是一类以黄素腺嘌呤单核苷酸（FMN）为辅因子的氧化还原酶，在自然界中催化C=C双键的双电子还原反应。前期Hyster、Huimin Zhao、吴起和徐鉴等课题组，通过可见光激发电子供体-受体（EDA）络合物的策略，开发了一系列净还原的自由基反应（图1b）。然而，直接可见光激发黄素蛋白催化非天然的双分子反应仍未有报道。图1. 受自然启发的光酶的氢芳基化。图片来源：Nat. Catal.除了光引发的自由基反应固有的选择性控制难题外，激发态的黄素蛋白面临很多竞争途径。首先，可见光激发的醌态黄素容易被反应缓冲液或氨基酸残基还原（图2，路径b）。其次，自由基碳碳成键步骤必须足够高效，以实现与无效的电子回转的竞争（图2，路径c）。第三，溶液中游离的未结合黄素可能引起消旋背景反应。受自然界中黄素依赖的脂肪酸光脱羧酶的启发，作者提出了一种直接光激发烯烃还原酶的新催化循环（图2）。首先，ER结合的辅因子FMNox被蓝色LED激发，由基态到达激发态FMNox*（Int. B）。激发态FMNox*单电子氧化富电子芳烃产生芳基自由基阳离子中间体以及半醌状态黄素辅因子FMNsq（Int. C）。随后的自由基C-C键形成，生成前手性自由基中间体（Int. D）。最后，酶活性位点内的电子和质子（或氢原子）转移，生成对映体富集的产物，并再生FMNox（Int. E）。图2. 设计的催化循环。图片来源：Nat. Catal.为了验证所设计的生物催化循环方案，作者选择了3-甲氧基噻吩1a和α-甲基苯乙烯2a作为模板底物，450-460 nm蓝色LED光照，发现几类烯还原酶可以以较低的反应性实现催化加氢芳基化（表1）。进一步研究发现，通过额外加入催化量的FMN作为添加剂，能够显著提高反应收率而不影响对映异构体选择性。通过条件优化，作者筛选到的葡萄糖酸杆菌来源的烯还原酶（GluER）可以实现对模板反应的高产率、高选择性催化，产物具有 (R) 选择性（97.5：2.5 er，entry 5）；而来自酿酒酵母的老黄酶（OYE1）的产率为60%，具有 (S) 选择性（90：10 er，entry 6）。对以老黄酶为母本的突变体进行筛选，发现老黄酶的突变体（OYE1-F296A）的产率为65%，具有更好的 (S) 选择性（95：5 er，entry 7）。控制实验表明，惰性气氛、光照、酶都是反应正常进行所必需的。同时，降低酶催化剂的负载量到0.2 mol%，也能有52%的中等收率和优异的 (R) 选择性（95：5 er，entry 11）。表1. 条件优化。图片来源：Nat. Catal.接下来，作者使用GluER（ER1）、GluER_T36A-Y177F（ER2）、OYE1_F296A（ER3）、OYE1_F296G（ER4）对底物的适用性进行了考察（图3）。总体来看，该催化体系具有良好的底物适用范围和官能团耐受性，活化烯烃、内烯烃、非活化烯烃、以及各类芳基底物，都能顺利发生反应（27例，最高达99%收率）。通过使用不同的酶，该体系能够分别获得产物的两个对映异构体，即实现立体发散式生物合成。同时，反应可以以相同的效率和对映选择性放大到1 mmol级，如 (R)-3a的合成所示。此外，单晶X射线衍射研究确认ER3-4催化的产物的绝对构型为 (S)。图3. 代表性底物。图片来源：Nat. Catal.随后，作者进行了一系列的机理研究来验证所提出的催化反应机理。1）紫外-可见吸收光谱鉴定可见光直接激发FMN的关键过程（图4a）；2）低温电子顺磁共振（EPR）实验和自由基捕获实验证实了该反应涉及的相关自由基中间体；3）自由基开环实验验证生成的自由基中间体，证实了Int. D的存在（图4d）；4）氘代实验探索了自由基终止步骤的氢来源（图4e）。图4. 机理实验。图片来源：Nat. Catal.为了更好地理解关键的光氧化机制，作者进行了含时密度泛函理论（TDDFT）计算。计算结果显示，从1a到激发态FMNox*的单电子转移放热2.3 kcal/mol（图5a），支持可见光引发的单电子氧化在热力学上是有利的。作者为了研究OYE1_F296G中自由基反应过程的对映体选择性（Int. C → Int. E），进行了经典的MD模拟、QM/MM MD模拟和QM/MM计算，模拟结果支持自由基阳离子加成→质子转移→氢原子转移这个反应途径（图5c）。有趣的是，Int. C中的底物2a可以采用两种不同的构象，CH3基团可以朝里的，也可以是朝外的（图5b）。2a通过甲基（CH3-in → CH3-out）的翻转而发生的构象变化在动力学上非常容易，具有2.1 kcal/mol的较小能垒。从Int. C开始，QM/MM计算表明，对于CH3-in构象，1a+和2a之间的C-C耦合的能垒为15.6 kcal/mol，而CH3-out构象的能垒为12.7 kcal/mol，表明CH3-out构象更适合C-C偶联。这主要是因为2a的双键在CH3-out构象（3.75 Å）中与1a+-C2保持的距离比在CH3-in构象（4.17 Å）中更近。从IM1开始，计算表明阴离子FMNsq的N5可以作为从噻吩基C2位点提取质子的碱，CH3-in构象质子转移的能垒为12.9 kcal/mol，在CH3-out构象中，这一步反应能垒为13.5 kcal/mol。最后，前手性碳自由基可以从中性FMNsq物种中发生氢原子提取（HAT），分别从Int. D（CH3-in）得到 (R)-3a，从Int. D（CH3-out）得到 (S)-3a。图5c表明，对映选择性主要由1a+和2a之间的C-C偶联步骤决定。由于OYE1_F296G活性位点对底物的定位，(S)-3a的形成在动力学上优于(R)-3a，这与OYE1突变体形成的产物绝对构型一致。而对GluER催化反应的进一步计算表明，立体选择性也主要由C-C偶联步骤决定。图5. OYE1_F296G催化加氢芳基化的计算研究。图片来源：Nat. Catal.总之，南大/厦大/中科大团队合作报道了一例可见光直接激发黄素蛋白实现烯烃的不对称自由基加氢芳化反应，以优异的产率（最高达99%）和对映选择性（最高达99:1 er）制备了一系列对映体富集的氢芳基化产物。与先前报道的基于烯烃还原酶的光酶催化净还原体系不同，本文发展了一种机理上独特的氧化还原中性的催化循环，关键步骤是可见光直接激发黄素蛋白，并引发后续的单电子氧化和自由基加成途径。本文的理论计算部分由厦门大学王斌举课题组完成，电子顺磁共振实验部分由中国科学技术大学生命科学学院/中国科学院强磁场科学中心田长麟课题组完成，其余部分由南京大学黄小强课题组完成。南京大学博士研究生赵贝贝、厦门大学博士研究生冯键强和中国科学院强磁场科学中心于璐副研究员为论文的共同第一作者。黄小强特聘研究员、王斌举教授和田长麟教授为论文的共同通讯作者。论文得到了南京大学启动经费、科技部重点研发计划（2022YFA0913000, 2019YFA0405600, 2019YFA0706900）、国家自然科学基金（22277053, 22121001, 21927814, 21825703）、江苏省自然科学基金（BK20220760）、中国科学院青促会（2022455）等项目，以及稳态强磁场实验装置（SHMFF）的支持。原文（扫描或长按二维码，识别后直达原文页面）：Direct visible-light-excited flavoproteins for redox-neutral asymmetric radical hydroarylationBeibei Zhao, Jianqiang Feng, Lu Yu, Zhongqiu Xing, Bin Chen, Aokun Liu, Fulu Liu, Fengming Shi, Yue Zhao, Changlin Tian, Binju Wang & Xiaoqiang HuangNat Catal., 2023, DOI: 10.1038/s41929-023-01024-0通讯作者简介黄小强博士，南京大学化学化工学院特聘研究员、国家青年人才（海外）、重点研发计划青年首席；已在Nature, Nat. Catal.(3), Nat. Commun., JACS (3), ACIE (2), Acc. Chem. Res.(2)等杂志发表一作/通讯论文多篇。实验室正在招聘生物合成和化学合成方向的博士后、博士研究生，详见课题组主页：https://www.x-mol.com/groups/huang_xiaoqiang

p 　　为全面了解我国质子放疗设备研发情况及产业发展趋势，为国家重点研发计划“数字诊疗装备研发”重点专项的组织实施提供建议，生物中心于2018年5月9日在北京组织召开国产质子放疗设备研讨会议。生物中心董志峰四级职员、“数字诊疗装备研发”专项专家组部分专家、项目有关单位代表、生物中心化学药与医疗器械处相关人员参加了会议。会议由化学药与医疗器械处负责人主持。 /p p 　　会上，董志峰首先介绍了本次会议召开的背景和目的，专项专家组组长王卫东研究员介绍了“数字诊疗装备研发”重点专项质子放疗方面的部署情况。随后，与会专家围绕质子和重离子的优劣，回旋和同步两种加速器治疗系统的技术差异、共性问题、发展趋势等方面展开了讨论。会议形成了以下几个方面的共识： /p p 　　一是基于回旋加速器和同步加速器的质子治疗装置，无论是流强、性能、防护以及治疗效果方面，均各有优势及不足，对两项技术进行布局都具有合理性，应同步关注。二是小型化、紧凑型、经济型是质子治疗装备的发展方向之一。三是对重离子治疗的技术和产业化应积极进行布局。 /p

在新能源技术飞速发展的今天，氢能电池以其高效、清洁、可再生的特点，成为了未来能源领域的重要方向。质子交换膜（Proton Exchange Membrane, PEM）作为氢能燃料电池（Proton Exchange Membrane Fuel Cell, PEMFC）的核心部件，其性能直接决定了燃料电池的整体效率、稳定性和安全性。因此，制定科学合理的质子交换膜检测方案，并配置相应的精密仪器，对于保证氢能电池的质量至关重要。一、质子交换膜检测方案概述质子交换膜检测方案主要包括以下几个方面：气体透过率测试、力学强度测试、厚度均匀性测试以及电化学稳定性测试。这些测试项目旨在全面评估质子交换膜的综合性能，确保其满足燃料电池的使用要求。1. 气体透过率测试气体透过率是评价质子交换膜阻隔性能的关键指标。高气体透过率意味着膜的气体阻隔性能差，会导致氢气和氧气在膜内直接接触，降低电池的开路电压和效率。因此，气体透过率测试是质子交换膜检测的首要任务。测试方法：通常采用压差法进行测试，即将质子交换膜置于测试装置中，通过控制两侧的气体压力差，测量气体通过膜的速率。泉科瑞达WVTR-F1压差法气体渗透仪是这一测试的理想选择，它符合GB/T 20042.3-2022《质子交换膜燃料电池第3部分:质子交换膜测试方法》标准，能够精确测量质子交换膜在各种温度条件下的气体透过率、扩散系数、溶解系数和渗透系数。2. 力学强度测试质子交换膜的力学强度直接关系到其耐机械损伤的能力和燃料电池堆的使用寿命。因此，对质子交换膜进行拉伸强度、断裂拉伸应变、弹性模量和180°剥离强度等力学性能测试至关重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达ETT-01智能电子拉力试验机，该设备集成了拉伸、剥离、撕裂等多种测试功能，采用高精密力值传感器和闭环控制系统，能够准确测量质子交换膜的力学强度参数，满足GB/T 1040.3-2006《塑料拉伸性能的测定第3部分：薄膜和薄片的试验条件》等相关标准。其自动化操作和数据分析功能，可大大提升测试效率和数据准确性，为科研人员提供可靠的力学强度评估依据。3. 厚度均匀性测试质子交换膜的厚度均匀性是影响其导电性能和耐久性的重要因素。不均匀的厚度分布可能导致电流分布不均，进而影响电池的整体性能。因此，采用高精度仪器对质子交换膜进行厚度均匀性测试显得尤为重要。测试仪器：推荐使用泉科瑞达CHY-02膜厚测量仪，该仪器采用接触式测量技术，能够实现对质子交换膜表面各点厚度的快速、准确测量，并生成详细的三维厚度分布图，直观展示膜的厚度均匀性状况。其高测量精度和重复性，确保了测试结果的可靠性和一致性。综上所述，通过科学合理的质子交换膜检测方案及精密仪器的配置，可以全面评估质子交换膜的综合性能，为氢能燃料电池的研发和生产提供有力支持。随着新能源技术的不断进步，我们期待在质子交换膜检测技术方面取得更多突破，推动氢能产业的快速发展。

据九州大学官网报道，该校山崎仁丈教授等开发出了能预测质子传导性电解质材料的人工智能(AI)模型，然后仅通过一次实验就发现了较高性能的新型质子导电性电解质。这是将实验研究和数据科学相互融合基础上获得的一项成果。　　该团队一直致力于固体氧化物燃料电池（SOFC）的电解质材料研究，并将目标聚焦于在350—450℃下工作的质子导电性钙钛矿氧化物。以往他们已了解到要使金属氧化物表达出质子导电性，必须将该构成物质的一部分元素置换为受主元素，以形成δ氧气缺陷，从而引发质子导入反应。此次研究中，研究小组以置换受主元素的钙钛矿氧化物为对象，合成22种钙钛矿氧化物并收集了高精度的质子浓度数据，结合从其他论文中收集的数据，形成了65种钙钛矿氧化物的761个数据，并交给AI进行学习。然后通过变换化合物成分组合，预测了8613种材料的特性，形成材料特性“地图”，根据“地图”指引即通过实验一次合成质子导电性能较高的锶、锡、氧化钪化合物SrSn0.8Sc0.2O3-δ。相关论文在线发表于美国化学会杂志《ACS Energy Letters》。

世界首台百兆电子伏紧凑型质子回旋加速器首次出束现场。 　　调束指令发出，低能量的负氢离子在电场和磁场的作用下不断旋转并加速，在达到百兆电子伏后并引出时，荧光靶上出现一道蓝色的光斑。中核集团中国原子能科学研究院自主研发的世界首台100MeV(兆电子伏)质子回旋加速器4日首次调试出束，标志着该院承建的国家重点科技工程&mdash &mdash HI-13串列加速器升级工程的关键实验设施建成，也标志该工程重大里程碑节点的实现。这将使我国跻身少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家。 　　ＨＩ－１３串列加速器是我国上世纪８０年代初从美国引进的唯一一台大型静电式串列加速器，曾为我国核物理基础研究、核技术应用开发等发挥了重要作用。为适应国内外科学技术发展形势，构筑我国加速器装置先进试验平台，２００３年７月，ＨＩ－１３串列加速器升级工程经原国防科工委批准立项。工程建成后将在已有串列加速器实验室的基础上，逐步形成一器多用、多器合用、多领域、多学科的科学研究平台，填补我国中能强流质子回旋加速器、高分辨同位素分离器和超导重离子直线加速器的空白，达到目前国际同类装置的先进水平，使我国成为少数几个拥有新一代放射性核束加速器的国家之一。 此次建成的１００兆电子伏质子回旋加速器直径６．１６米，是国际上最大的紧凑型强流质子回旋加速器，也是我国目前自主创新、自行研制的能量最高的质子回旋加速器。它的研制成功，表明我国掌握了特大型超精密磁工艺技术、大功率高稳定度高频技术、大抽速低温真空技术等一批质子回旋加速器核心技术，取得了一系列创新性成果。 据介绍，加速器是核科学研究的重要平台，ＨＩ－１３串列加速器升级工程建成后，将广泛应用于核科学技术、核物理、材料科学、生命科学等基础研究和能源、医疗健康等核技术应用研究。 中国原子能科学研究院是我国加速器起步和发展的摇篮，１９５８年，我国第一台回旋加速器在这里建成，开创了我国原子能事业的新时代。６０多年来，原子能院引进、开发了各种能量和类型的加速器３０多台，为我国低能核物理实验、&ldquo 两弹一星&rdquo 的研究、国民经济发展等做出了重要贡献。

中新网7月12日电 据“中央社”报道，台湾“清华大学”物理系副教授刘怡维的研究团队发现，组成物质的基本元素之一的质子，比原先预期小了4个百分点 这项震撼全球物理界的突破性研究成果，登上Nature期刊封面。 　　据报道，台“国科会”与“清华大学”12日召开联合记者会，由刘怡维带领的研究团队历经10年的研究后，发现“质子其实没有那么大”。 　　报道说，研究团队经过漫长并仔细的数据分析，比过去更精确10倍的质子的半径数值被推导出为0.84184飞米(1飞米=0.000 000 000 000 001米)，明显与现今的公认值0.8768飞米不一致，科学家们仍在讨论差异存在的可能原因。 　　刘怡维表示，虽然质子的大小相差只有4个百分点，对物理的影响却很大，以后实验也不排除会推翻现在的发现 但他预估，现在的发现，5年内不会被打破。 　　刘怡维说，这项发现在物理上的意涵包括百年来的原子物理必须重新检讨，在接下来几年里，这会是物理学中有待解决最重要的问题之一。 　　至于问题出在哪里?刘怡维说，有几种可能，可能是“量子电动力学”错了，也有可能是电子-质子，或渺子-质子间有未知的交互作用，不过，现在还没有结论。 　　刘怡维补充，这项发现挑战当前已被精确地检验过的光与物质基本理论正确性─即量子电动力学(Quantum electrodynamics，QED) 或将改变目前最精确的基本物理常数─雷德堡常数。 　　此外，至于对生活上的改变?刘怡维表示，这项发现对日常生活没有改变，不过，大学的普通物理教科书可能要改写。 　　据悉，这项实验成功结合来自3大洲32个科学家的合作，在拥有世界最强大的渺子束源的瑞士保罗谢勒研究所进行。台湾“清华大学”物理系的原子分子光学(AMO)研究群刘怡维所带领的团队，专注于以精密量测检验基本物理理论的研究方向。国际权威科学杂志─Nature(自然)在7月8日的封面报导中，报道了这项新发现。

p 　　据物理学家组织网近日报道，英国研究人员精确测量出了质子半径：0.833飞米，向解决过去10年来一直困扰物理学家的质子半径之谜迈出了关键一步。解决这一谜团对理解物理定律意义重大，比如描述光和物质如何相互作用的量子电动力学理论。 /p p 　　科学家们原以为他们知道质子的大小，但2010年，一个物理学家团队测量到质子半径比预期小4%，这让他们困惑不已。至此，研究人员就一直在努力解决这两个质子半径值不一样的难题，这也是当今基础物理学界一个重要的未解之谜。 /p p 　　此前测量质子半径使用普通的氢，2010年科学家首次使用μ介子氢来确定质子大小。当时，他们研究了一种奇特的原子——其中电子被一个μ介子(电子较重的“表亲”)取代。2017年，科学家使用氢气测得的结果与2010年测得的结果一致 而2018年一项同样使用氢气的实验获得的结果则与2010年前的数值相当。 /p p 　　在最新研究中，约克大学科学学院的研究人员提出了一种基于电子的新测量方法，来测量质子的正电荷延伸了多远。他们利用自己开发的频偏分离振荡场(FOSOF)技术进行了高精度测量。他们在测量中使用了一束快速氢原子束(由质子通过分子氢气靶产生)，新方法使他们能够对质子半径进行基于μ介子的测量，与2010年的测量结果相当。 /p p 　　本次测量得到的质子半径为0.833飞米，不到万亿分之一毫米，比2010年前普遍认为的半径值约小5%。研究负责人、物理与天文学系的埃里克· 海瑟尔斯教授说：“确定质子大小所需的精确度，让本次测量成为我们实验室尝试过的最困难的一次。经过8年研究，我们终于做到了。” /p

11月30日，据《科学》报道，美国佛罗里达州立大学原子物理学家Edmund Myers和David Fink将两个离子限制在一个电磁陷阱中，让它们连续转动数周，并以极高的精度比较它们的质量。随后，他们得出了迄今为止最精确的质子质量估值：1.007276466574±10-12 amu（原子质量单位）。这串数字可能帮助科学家寻找到新的力。相关研究结果发表于《物理评论快报》。　　为确定轻原子核（如质子）质量，科学家运用物理学方法，将质子这样的带电粒子垂直射入磁场，磁场会将其推向一边，这样质子就会以显示粒子质量的频率旋转。在实践中，为了提高测量精度，物理学家通过比较两种不同粒子的频率以测量它们的质量比。　　例如，在2020年，Myers和Fink测量了氘核（由一个质子和一个中子组成的原子核）和一个电离氢分子（由两个化学结合的质子组成）的质量比。这两个粒子具有相同的电荷和几乎相等的质量，所以它们以几乎相同的频率运行，增加了测量的精度。　　为了使氘核和氢离子在相同的条件下运行，Myers和Fink把它们放在同一个电磁陷阱中，并持续数周。他们将其中一个放置在一个直径4毫米的大轨道上，另一个在陷阱中心40微米的轨道上旋转，每10分钟交换一次。然而，即使是这种技术也不足以确保两个粒子的测量结果是完全可比的。Myers说：“在这10分钟内，磁场会发生变化。”　　现在，Myers和Fink已经解决了这个问题。他们重现了麻省理工学院20年前开发的技术，同时旋转氘核和陷阱中心的氢离子。研究人员将离子频率的精度提高了4倍，利用一些理论结果，他们能够确定氘核与质子的质量比为万亿分之四点五。　　最后，为了估计质子的质量，Myers和Fink将他们的测量比率与德国马克斯普朗克核物理研究所去年发表的一项对氘核质量极其精确的测量结果相结合。新的质子质量估计的不确定性是国际科学理事会数据委员会官方平均值的1/5。　　然而，该结果还不能为质子质量设定一个新的值。Myers和Fink利用电子束从氢分子中撞击出一个电子，从而产生了被捕获的氢离子。这个剧烈的过程使离子带着内部能量振动和旋转。根据量子力学，离子的振动能量或转动能量的量是离散的。当离子每次辐射出振动能量时，实验者可以观察到它的质量在下降。但为了估计它每一步的转动能是多少，Myers和Fink依赖于理论的推论，这带来了一些不确定性。　　未参与该研究的中央密歇根大学核物理学家Matthew Redshaw说，即使存在一些不确定性，但数据表明，他们估计的质子质量已经是迄今最精确的值。　　荷兰阿姆斯特丹自由大学原子和分子物理学家Jeroen Koelemeij介绍，其团队正在使用激光创造和捕获已知振动和旋转状态下的氢离子。这项技术可能会与Myers和Fink的方法相结合，以减少不确定性。

根据《中华人民共和国食品安全法》和《食品安全国家标准管理办法》的规定，经食品安全国家标准审评委员会审查通过，现发布《食品添加剂核黄素5'-磷酸钠》(GB28301-2012)等71项食品安全国家标准。其编号和名称如下： 　　GB 28301-2012食品添加剂 核黄素5'—磷酸钠 　　GB 28302-2012食品添加剂 辛,癸酸甘油酯 　　GB 28303-2012食品添加剂 辛烯基琥珀酸淀粉钠 　　GB 28304-2012食品添加剂 可得然胶 　　GB 28305-2012食品添加剂 乳酸钾 　　GB 28306-2012食品添加剂 L-精氨酸 　　GB 28307-2012食品添加剂 麦芽糖醇和麦芽糖醇液 　　GB 28308-2012食品添加剂 植物炭黑 　　GB 28309-2012食品添加剂 酸性红(偶氮玉红) 　　GB 28310-2012食品添加剂 β-胡萝卜素(发酵法) 　　GB 28311-2012食品添加剂 栀子蓝 　　GB 28312-2012食品添加剂 玫瑰茄红 　　GB 28313-2012食品添加剂 葡萄皮红 　　GB 28314-2012食品添加剂 辣椒油树脂 　　GB 28315-2012食品添加剂 紫草红 　　GB 28316-2012食品添加剂 番茄红 　　GB 28317-2012食品添加剂 靛蓝 　　GB 28318-2012食品添加剂 靛蓝铝色淀 　　GB 28319-2012食品添加剂 庚酸烯丙酯 　　GB 28320-2012 食品添加剂 苯甲醛 　　GB 28321-2012 食品添加剂 十二酸乙酯(月桂酸乙酯) 　　GB 28322-2012 食品添加剂 十四酸乙酯(肉豆蔻酸乙酯) 　　GB 28323-2012 食品添加剂 乙酸香茅酯 　　GB 28324-2012 食品添加剂 丁酸香叶酯 　　GB 28325-2012 食品添加剂 乙酸丁酯 　　GB 28326-2012 食品添加剂 乙酸己酯 　　GB 28327-2012 食品添加剂 乙酸辛酯 　　GB 28328-2012 食品添加剂 乙酸癸酯 　　GB 28329-2012 食品添加剂 顺式-3-己烯醇乙酸酯(乙酸叶醇酯) 　　GB 28330-2012 食品添加剂 乙酸异丁酯 　　GB 28331-2012 食品添加剂 丁酸戊酯 　　GB 28332-2012 食品添加剂 丁酸己酯 　　GB 28333-2012 食品添加剂 顺式-3-己烯醇丁酸酯(丁酸叶醇酯) 　　GB 28334-2012 食品添加剂 顺式-3-己烯醇己酸酯(己酸叶醇酯) 　　GB 28335-2012 食品添加剂 2-甲基丁酸乙酯 　　GB 28336-2012 食品添加剂 2-甲基丁酸 　　GB 28337-2012 食品添加剂 乙酸薄荷酯 　　GB 28338-2012 食品添加剂 乳酸 l-薄荷酯 　　GB 28339-2012 食品添加剂 二甲基硫醚 　　GB 28340-2012 食品添加剂 3-甲硫基丙醇 　　GB 28341-2012 食品添加剂 3-甲硫基丙醛 　　GB 28342-2012 食品添加剂 3-甲硫基丙酸甲酯 　　GB 28343-2012 食品添加剂 3-甲硫基丙酸乙酯 　　GB 28344-2012 食品添加剂 乙酰乙酸乙酯 　　GB 28345-2012 食品添加剂 乙酸肉桂酯 　　GB 28346-2012 食品添加剂 肉桂醛 　　GB 28347-2012 食品添加剂 肉桂酸 　　GB 28348-2012 食品添加剂 肉桂酸甲酯 　　GB 28349-2012 食品添加剂 肉桂酸乙酯 　　GB 28350-2012 食品添加剂 肉桂酸苯乙酯 　　GB 28351-2012 食品添加剂 5-甲基糠醛 　　GB 28352-2012 食品添加剂 苯甲酸甲酯 　　GB 28353-2012 食品添加剂 茴香醇 　　GB 28354-2012 食品添加剂 大茴香醛 　　GB 28355-2012 食品添加剂 水杨酸甲酯(柳酸甲酯) 　　GB 28356-2012 食品添加剂 水杨酸乙酯(柳酸乙酯) 　　GB 28357-2012 食品添加剂 水杨酸异戊酯(柳酸异戊酯) 　　GB 28358-2012 食品添加剂 丁酰乳酸丁酯 　　GB 28359-2012 食品添加剂 乙酸苯乙酯 　　GB 28360-2012 食品添加剂 苯乙酸苯乙酯 　　GB 28361-2012 食品添加剂 苯乙酸乙酯 　　GB 28362-2012 食品添加剂 苯氧乙酸烯丙酯 　　GB 28363-2012 食品添加剂 二氢香豆素 　　GB 28364-2012 食品添加剂 2-甲基-2-戊烯酸(草莓酸) 　　GB 28365-2012 食品添加剂 4-羟基-2,5-二甲基-3(2H)呋喃酮 　　GB 28366-2012 食品添加剂 2-乙基-4-羟基-5-甲基-3(2H)-呋喃酮 　　GB 28367-2012 食品添加剂 4-羟基-5-甲基-3(2H)呋喃酮 　　GB 28368-2012 食品添加剂 2,3-戊二酮 　　GB 14930.2-2012 消毒剂(代替GB14930.2-1994) 　　GB 11676-2012 有机硅防粘涂料(代替GB11676-1989) 　　GB 11677-2012 易拉罐内壁水基改性环氧树脂涂料(代替GB11677-1989) 　　附件：71项食品标准文本.rar

质谱法是利用带电粒子在磁场或电场中的运动规律，然后按照质量或荷质比实现分离分析的技术。早在1898年，W.维恩用电场和磁场使正离子束发生偏转时发现,电荷相同时，质量小的离子偏转得多,质量大的离子偏转得少。1913年J.J.汤姆孙和F.W.阿斯顿用磁偏转仪证实氖有两种同位素。阿斯顿于1919年制成一台能分辨一百分之一质量单位的质谱计，用以测定同位素的相对丰度，成功鉴定了多种同位素。质谱计的发展也从只用于气体分析和测定化学元素的稳定同位素到后来用于对石油馏分中的复杂烃类混合物进行分析，并证实了复杂分子能产生确定的能够重复的质谱之后,才将质谱法用于测定有机化合物的结构,开拓了有机质谱的新领域。 图1. 图左为英国物理学家J.J.汤姆孙，图右为诺贝尔化学奖获得者F.W.阿斯顿 质子传递反应质谱（Proton Transfer Reaction- Mass Spectrometry）是分析挥发性有机物（VOCs）的一种新的先进分析手段。该技术具有检测速度快、灵敏度高、无需内标定量测量等优点，特别适合挥发性有机物的实时在线监测与预警。基于多年挥发性有机物在线分析质谱研究经验，法国AlyXan公司研发的质子传递反应-傅里叶变换离子回旋共振质谱（BTrap）通过运用先进的傅里叶变换离子回旋共振质谱技术，使仪器的质量分辨率高达10000，成为质量分辨率高的质子传递反应质谱。BTrap具有高质量分辨率，高度与稳定性、低离子碎片、高灵敏度高、低检测限等诸多优势，可用于材料，环境，汽车工业，化工等多领域的气体组分在线监测分析，适应各种复杂实验气候与环境。 质子传递反应质谱一般采用质子（H3O+ ）作为电离源，该技术的原理是大多数VOCs的质子亲和能高于水而低于高聚水，可以跟质子反应而被电离。但对醇，醛与长链烷烃类化合物，该方法的应用会受到很大限制。如正丁醇在正常测试条件下，不能测到分子离子峰，只能测到脱去羟基的丁烯的峰，为正丁醇的测试带来的很大困难。针对此类问题，法国AlyXan公司研发了一种全新的前驱体——1,4-二氟苯(C6H4F2)[1]。1,4-二氟苯的质子亲合能为718.7 kJ/mol，介于691到750 kJ/mol。因此C6H5F2+可以与大多数VOCs反应，同时产生更少的碎片，可以作为更加温和的质子转移试剂。同时1,4-二氟苯分子非常稳定，生成离子只会发生质子转移反应，不会参与其他反应。分子量比质子大，具有更小的质量歧视效应。 如图2所示，以正丙醇分子为例。在1.26×10-5 mbar的压力下，(a)采用C6H5F2+作为电离源，分子离子（C3H7OH2+）强度非常高，而脱羟基产物（C3H7+）的峰浓度一直维持再非常低的浓度；（b）采用H3O+作为电离源，脱羟基产物将为主要离子，分子离子峰为次要离子。说明有大量分子离子峰发生脱羟基反应，生成C3H7+离子。(c) 在更高的压力7.34×10-5 mbar下, 采用C6H5F2+作为电离源，分子离子峰（C3H7OH2+）依然为主要离子，脱羟基产物，水合离子及高聚水离子的含量非常少；(d) 采用H3O+作为电离源, 脱羟基产物为主要离子，分子离子峰为次要离子，同时有大量水合离子及高聚水离子生成。 图2. 以正丙醇为样品，离子相对强度图 1.26×10-5 mbar压力下， （a）C6H5F2+作为电离源，（b）H3O+作为电离源 7.34×10-5mbar压力下 （c）C6H5F2+作为电离源，（d）H3O+作为电离源。 从下表数据中可以发现，在其他有机物中可以有效重复试验结果，新型前躯体产生的C6H5F2+可以与大多数VOCs反应，并产生少的碎片信号。 除此之外，很多测试实例也证实了质子传递反应-傅里叶变换离子回旋共振质谱技术的先进性和可靠性，1,4-二氟苯作为一种新型的前驱体，有效解决了醇、醛及长链脂肪烃的测定难题，为质子传递反应质谱分析提供了突破性的解决方案。参考文献：[1] Latappy, H. Lemaire, J. Heninger, M. Louarn, E. Bauchard, E. Mestdagh, H. International Journal of Mass Spectrometry 2016, 405, 13.质子传递反应质谱；1,4-二氟苯；VOCs；高分辨率；少碎片相关产品：法国Alyxan公司高分辨质子传递反应质谱（BTrap）：http://www.instrument.com.cn/netshow/C247308.htm

p 　　提到“质子治疗”，大多数人可能首先会联想到化学原子核中的质子，恰恰是这种微小的粒子，将其应用于癌症治疗上，能取得意想不到的效果，且已经成为目前最先进的癌症治疗技术。 /p p 　　近日，《自然》就刊发了一篇综述，归纳了质子治疗肿瘤的现状和最新进展，为了能让更多癌症患者获得质子精准治疗，专家们提出了三种建议方案：缩小加速器基建规模、更加精准质子、拓展医保覆盖范围，最终把质子治疗肿瘤作为抗癌首选方案之一，让更多患者获益。 /p p 　　质子治疗最早于1946年首次被提出，1954年，美国劳伦斯伯克利国家实验室的研究团队进行了世界首例肿瘤患者的质子治疗。此后，美国、欧洲、日本等相继开始了质子在医学领域的研究，但直到1988年，质子治疗才获得了美国FDA的批准，质子治疗从此开始在肿瘤治疗领域大放异彩。 /p p 　　目前，全美有20多家癌症质子束治疗中心，包括MD安德森肿瘤中心、梅奥医学中心、麻省总医院肿瘤中心、宾夕法尼亚大学附属的癌症质子束治疗中心和佛罗里达州医疗联合机构附属质子束治疗中心等。 /p p 　　2015年5月8日，我国首家质子重离子医院——位于上海国际医学园区的上海市质子重离子医院正式运营，截至到目前，收治患者已突破1000例。 /p p 　　 strong 质子治疗的原理 /strong /p p 　　所谓质子治疗，就是将失掉电子的氢原子原子核，利用回旋加速器或者同步加速器加速到光速约70%，以这种极快的速度穿透到人体内部，到达癌细胞所在的特定部位，速度突然降低并停止，释放出最大能量，产生“布拉格峰”，将癌细胞杀死，同时有效地保护周围正常组织，且副作用小。比如当肿瘤直接与重要器官或结构如脊髓、视神经、心脏等相邻，质子治疗依然能在有效治疗肿瘤的同时保护这些重要器官或结构的功能，这在常规辐射治疗中是不可能的。 /p p 　　同时，质子刀对比其他放射手术方法，其穿透性能强，对病灶的定位效果是最佳的，机器操作的精准度也最高，其对病灶外区域造成的辐射量少，降低诱发二次癌症的几率。与质子治疗相比，X射线治疗诱发第二原发肿瘤的风险高出12倍，接受质子治疗后的患者能拥有更好的生存质量。国外临床治疗数据表明，质子治疗肿瘤有效率达到95%以上，五年存活率高达80%。 /p p 　　此外，质子刀还可以适用于肿瘤复发的治疗，肿瘤之前经过放射治疗后复发，可以再次接受质子治疗，只需要控制质子束的剂量和浓度，这在传统放射治疗中是不可能的。 /p p 　 strong 　质子治疗的优势 /strong /p p 　　临床上，质子束疗法通常可以治疗前列腺癌、头颈部肿瘤、部分儿童肿瘤、胰腺癌，甚至部分早期乳腺癌和肺癌等。 /p p 　　比如，对于早期前列腺癌患者而言，放疗是常见的用于局部前列腺癌的根治性治疗方法。临床试验证明，高放射剂量可以取得更好的治疗效果。然而，对前列腺放射剂量的递增也增加了对于临近正常组织损伤的风险。在外照射放疗的治疗过程中正常直肠的暴露剂量与治疗并发症相关，多表现为直肠出血。因此，病灶区最大剂量同时周围直肠最小化剂量是放射治疗的理想追求。 /p p 　　同样的问题也存在于肺癌的放射治疗中。放疗在转移性肺癌的治疗中起着重要作用，单纯放疗可以治愈Ⅰ期非小细胞肺癌(NSCLC)。放疗也可作为综合治疗的组成用于治疗局部晚期 NSCLC。根治性放疗中需要采用大剂量照射，治疗和剂量必须在预期的治疗毒性与实现肿瘤局部控制的可能性之间取得平衡。 /p p 　　事实上，为了限制辐射损伤邻近正常组织的风险，放疗往往达不到杀死肿瘤的剂量，但质子治疗就能达到上述目的。 /p p 　　《自然》刊文认为：质子治疗癌症对患者的获益还是可预测的，随着质子加速器等技术进步，从质子治疗中获益的患者数量也会增加。 /p p 　　 strong 《自然》刊文指出质子治疗的四大问题 /strong /p p 　　虽然质子治疗比较与传统放射治疗有着无可比拟的优势，但是其依然存在几大问题。 /p p 　　上述提到的《自然》刊文就指出，相对于常规X-射线放疗而言，质子治疗费用至少高出2-3倍，这对于来自普通家庭的患者来讲，这笔高昂的医疗费用是难以承担的，并且未全部覆盖到医保，比如，目前上海质子重离子医院一个疗程的费用是在27.8万元，只能走一些商保渠道。 /p p 　　还比如在美国，虽然医保覆盖了部门部分癌症质子治疗，但是保险公司对于质子治疗适应症患者的选择十分苛刻，有近30%的患者被拒之门外，保险不承担费用，主要原因是临床治疗中提供有明显疗效的临床数据太少，这就形成了一个恶性循环：患者个人的医疗保险不负担，相关临床治疗也很难开展下去。 /p p 　　对于患者而言，质子治疗的医疗费用难以承担，而对于医院来讲，质子设备同样难以承受。 /p p 　　自20世纪90年代以来，加速器的重量从上百吨降到了20吨，加速器直径也缩小了3倍，迄今为止最小的质子治疗加速器直径不到2米，与一张特大号床相当。但是，与旋转机架和其它辅助设备加在一起，即使是最为Mini型质子治疗系统也要占用几百平方米面积，也比一般传统的50平方米治疗室大几倍，目前，多数医院缺乏建造质子治疗专用机构的资金和空间，这些是现实问题。 /p p 　　同时，质子治疗还存在一个更精准度的问题，有医生表示，目前质子束能精确在0.5厘米内，这与X射线类似，将质子束的精密度从厘米精准到毫米级将是下一步必要的技术更新。尤其在治疗肺部和肝脏肿瘤时，肿瘤所处位置是一个移动部位，这将是另一艰难的技术挑战。 /p p 　　此外，精通质子设备安装和调试的专业技术人员以及擅长质子治疗技术医生的短缺也是一大问题。 /p p 　　 strong 改进建议和最新进展 /strong /p p 　　治疗费用方面，《自然》刊文指出保险公司应建立“参考定价”模式，为有相似治疗效果的不同治疗方法建立统一支付标准，这将有助于在新的临床应用中收集质子治疗临床数据。 /p p 　　在设备方面，目标是把质子治疗设备安装在一个房间内，医院可以不另建造治疗室，这样更便于医院更新换代现有的X射线治疗装置，同时，如果一台质子加速器设备价能格降低到500万美元，那么普及应用质子治疗的时代也就不远了，相应地治疗费用也会不断降低。 /p p 　　在精度方面，目前已经探究出几种测量质子束的方法，当质子与原子核相互作用时，它们发出可跟踪的γ射线，当组织器官受到质子脉冲照射加热产生膨胀和收缩时，会释放声波。这种技术在实验环境中可以使质子束精确在几毫米范围，但尚未在临床治疗中应用，克服在临床治疗中的技术障碍需要医疗科研机构、医生和患者的共同努力。 /p p 　　对于专业技术人员和医生的短缺，《自然》刊文提出解决方案之一是使质子治疗工作流程与传统的X射线治疗类似，可以借用现有的放疗医生和技术人员，另一种方法是更多地依靠人工智能和全自动化，通过专家指导系统形成一个AI系统进而指导患者治疗过程。 /p p 　　值得一提的是，《自然》刊文还提到了质子治疗的三项最新进展：质子笔形束可以将辐射剂量准确地照射到实体肿瘤上，减少了从多角度照射患者的必要 快速成像方法可以检测患者位置的微小变化，进而改变光束的精准区域 运用可延展材料制作的“软体机器人”，利用其机器人手臂，对患者进行快速且舒适地定位，减少医生频繁进入治疗室的机会。 /p

燃料电池作为一种利用氢气或醇类的发电设备，通过电化学反应将氢气或醇类的化学能直接转化为电能，不受卡诺循环（Carnot cycle）的限制，具有高效和清洁的特点，在新能源领域受到广泛的关注，并在航空航天、运载交通和便携移动设备中具有良好的应用前景。 燃料电池按照电解质和工作温度的不同，可以分为：质子交换膜燃料电池（Proton exchange membrane fuel cells，PEMFC）、固体氧化物燃料电池（Solid oxide fuel cell，SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（Molten carbonate fuel cell，MCFC）、磷酸盐燃料电池（Phosphoric fuel cell，PAFC）和碱性燃料电池（Alkaline fuel cell，AFC）等。其中，PEMFC被看作是新能源车辆领域中具有发展前景的动力源。图1 燃料电池的分类及技术状态 PEMFC的发展可以追溯到20世纪60年代，美国国家航空航天局（NASA）委托美国通用电器公司（GE）研制载人航天器的电池系统。但受当时技术的限制，PEMFC采用的聚苯乙烯磺酸膜在服役时易于降解，导致电池寿命很短。GE随后将电池的电解质膜更换为杜邦公司（Du Pont）的全氟磺酸膜（Nafion）部分解决了上述问题，但是阿波罗（Appollo）登月飞船却搭载了另一类燃料电池——AFC。受此挫折之后，PEMFC技术的研发一直处于停滞状态。 直到 1983年，加拿大巴拉德动力公司（Ballard Power System）在加拿大国防部资助下重启 PEMFC的研发。随着材料科学和催化技术的发展，PEMFC技术取得了重大突破。铂/碳催化剂取代纯铂黑，并且实现了电极的立体化，即阴极、阳极和膜三合一组成膜电极组件（Membrane electrode assembly，MEA），降低了电极电阻，增加了铂的利用率。20世纪90年代以后，电化学催化还原法和溅射法等薄膜电极的制备技术进一步发展，使膜电极铂载量大幅降低。性能的提升和成本的下降也促使 PEMFC逐渐从军用转为民用图2 燃料电池汽车历史 质子交换膜燃料电池（PEMFC）由阳极、质子交换膜、阴极组成，利用水电解的逆反应，连续地将氢气和氧气通过化学反应直接转化为电力，并且可以通过多个串联来满足电压需求。 PEMFC发电的基本原理：氢气进入燃料电池的阳极流道，氢分子在阳极催化剂的作用下达到 60℃左右后开始被离解成为氢质子和电子，氢质子穿过燃料电池的质子交换膜向阴极方向运动，因电子无法穿过质子交换膜，所以通过另一种电导体流向阴极；在燃料电池的阴极流道中通入氧气（空气），氧气在阴极催化剂作用下离解成氧原子，与通过外部电导体流向阴极的电子和穿过质子交换膜的氢质子结合生成纯净水，完成电化学反应。图3 质子交换膜燃料电池（PEMFC）工作原理 膜电极（Membrane Electrode Assembly, MEA）是燃料电池发电的关键核心部件。膜电极由质子交换膜（PEM）、膜两侧的催化层（CL）和气体扩散层（GDL）组成，燃料电池的电化学反应发生在膜电极中。质子交换膜的功能是传递质子，同时隔离燃料与氧化剂。目前常见的膜材料是全氟磺酸质子交换膜，代表厂家Gore公司的Gore Select增强型质子交换膜、杜邦公司的Nafion系列。 催化剂主要控制电极上氢和氧的反应过程，是影响电池活化极化的主要因素。目前氢燃料电池的催化剂主要为三个大类：铂（Pt）催化剂、低铂催化剂和非铂催化剂。Pt作为催化剂可以吸附氢气分子促成离解，是目前需要商用的；但Pt稀缺性强，我国储量也不丰富，减少铂基催化剂用量是降低燃料电池系统商用成本的重要途径。 气体扩散层的主要作用是支撑催化层，传递反应气体与产物，并传导电流。基材通常为多孔导电的材质，如炭纸、炭布，且用PTFE等进行憎水处理构成气体通道。目前市场上商业化的气体扩散层基材供应商主要包括日本Toray、德国SGL与Freudenberg、加拿大Ballard等。 三位一体检测系统是 Apreo 2 扫描电镜独特的镜筒内检测系统。它由三个探测器组成：两个极靴内探测器（T1、T2）和一个 镜筒内探测器（T3）。这一独特的系统可提供燃料电池膜电极MEA成分、形貌和表面特征等不同层次的详细信息。 图4 赛默飞电镜及三位一体检测系统示意图图5 膜电极MEA示意图对其对应的显微结构 MEA的结构设计和制备工艺技术是燃料电池研究的关键技术，它决定了燃料电池的工作性能。 另外，质子交换膜PEM是燃料电池的核心部件。它的性能高度依赖于燃料电池电堆的堆叠和系统设计，尤其是PEM所经受的工作条件。这项看似微小的技术却是关键所在。燃料电池在实际应用环境中的耐久性是另一个关键性能因素。根据美国能源部的规定，在实际环境中行驶的条件下，燃料电池使用寿命应达到约5,000小时。为了达到这些目标，PEM设计必须考虑两种类型的耐久性，机械耐久性和化学耐久性。 机械耐久性：工作过程中的相对湿度循环会导致PEM的机械性能衰减。相对湿度的升高和降低会引起PEM膨胀和收缩，从而导致MEA中出现裂纹和孔洞。久而久之，这会造成气体渗透增加以及效率损失，并导致燃料电池电堆发生灾难性故障。通常，未经增强的PEM会通过增加厚度来提升耐久性，导致电导率降低，因此功率密度也更低。业内已广泛认可，化学稳定性优异的ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂，三明治结构）可显著减少这种面内膨胀，提高RH循环耐久性，并延长电池电堆的使用寿命。图6 膜电极的横截面显微结构图，ePTFE增强型质子交换膜（全氟磺酸树脂/聚四氟乙烯/全氟磺酸树脂） 化学耐久性: 燃料电池需要在恶劣的化学环境中工作。燃料电池工作过程中产生的有害自由基会与离子聚合物 (全氟磺酸树脂是一种离子聚合物)发生反应，造成离子聚合物性能下降,这种性能衰减会造成燃料电池性能的持续下降，增加气体渗透，并导致PEM和燃料电池失效。PEM的化学耐久性不仅受PEM的自身属性影响，还受PEM的工作环境影响。减少PEM厚度有助于改善高温下的性能。因此，对不同结构层厚度的准确测量，就非常重要。 催化层中的催化组分为催化剂，目前Pt/C载体型催化剂是PEMFC常用的催化剂，由纳米级的Pt颗粒（3-5nm）和支撑这些Pt 颗粒的大比表面积活性炭（20-30nm）构成。质子交换膜燃料电池商业化进程中的主要阻碍之一是价格高昂的贵金属催化剂，从而大量的研究工作集中于开发新型催化剂以降低铂载量和增强催化剂的耐久性。催化剂的合成方法决定催化剂的结构、表面形貌和粒径分布等，这也将直接影响催化剂的性能。图7 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：（左图）T1探测器检测，（右图）T3探测器检测图8 膜电极组催化层的纳米pt催化剂,3-5nm：VeriosTLD 探测器检测 50万倍和150万倍（底片显示） PEMFC的催化层是由各种不同尺度的颗粒和孔组成的，其内部的物理化学过程十分复杂，包括电化学反应、电子的迁移、氢气和氧气的扩散、质子的迁移和扩散，还有水的迁移、扩散、渗透、蒸发和液化，这一切的实现都离不开催化层的微孔结构。 催化层是由黏结剂( 如Nafion 或PTFE) 黏结起来的 Pt /C 颗粒的团聚体组成的，各颗粒之间有许多的微孔。Watanabe 等将催化层内的孔分为两大类: 一类是颗粒团聚体内部各颗粒之间较小的空隙，被称为主孔（孔径小于100nm的孔属于主孔） 另一类则是各颗粒团聚体之间的空隙，被称为次孔（大于100nm 的孔属于次孔）1。催化层内的电催化反应主要发生在主孔内，而作为黏结剂的PTFE更容易进入次孔，次孔是气体和水传输的主要通道。 备注1：Shin 等实验发现，催化层中只有孔径在70nm 以下的孔才不会被聚合物阻塞住，表明其主、次孔的分界为 70nm；Uchida 等认为主、次孔孔径分界为 40nm，由于全氟磺酸树脂和PTFE-C只会存在于次孔中。 催化层的结构，主要指的就是其微孔结构，由于主孔和次孔的不同作用，不同的微孔总容量和主、次孔容量比将导致迥异的电池性能。根据主、次孔理论，主孔较多时，可增加活化反应位，有利于减少催化层内的活化损失 次孔较多时，有利于质量传输，可减少质量传输损失。因此，维持足够数量的孔隙率和较好的主、次孔比例成为了研究催化层结构优化所要关注的重点。赛默飞电镜的孔径分布软件可满足此需求。图9 催化层结构孔隙率检测 目前，大多数 MEA 的催化层都是由一定比例的电催化剂( 如 Pt /C) 和 Nafion 组成。在常用 MEA中Nafion 在催化层中的作用有以下 3点: ( 1) 将电化学反应活性区扩大延伸至催化层内部，并有效传导质子 ( 2)黏结作用，保持催化层的机械稳定性 ( 3) Nafion上的亲水基团有保湿作用，防止膜脱水。 尽管在催化层中加入一定量的 Nafion 能有效提高催化剂的利用率，但是催化层中 Nafion含量若过多，不仅会大量覆盖 Pt /C 颗粒，阻碍电子传导，还可能阻塞催化层内部的微型孔，导致内部水和反应气体的传输通道受阻，这样会大大减弱电池的性能，尤其是在高电流密度时的性能。因此关于催化层中 Nafion 与催化剂的比例问题，以及如何识别三相1，一直受到研究者们的广泛关注。 备注1：在PEMFC中，位于三相区（3-phase region）的Pt颗粒会参与反应，通常三相区表示载体C、催化剂Pt、离聚物（Ionomer，如全氟磺酸）图10 催化层离聚物与三相反应区。 Apreo 2可以快速识别离聚物/C、Pt/C及三相区 PEMFC的普及和商业化目前还受电池性能和价格的影响，MEA催化层结构的不断改善也是PEMFC 实现商业化的有效途径之一。参考资料1.Warshay M, Prokopius PR. The fuel cell in space: yesterday, today and tomorrow [J]. Journal of Power Sources, 1990, 29: 193-200.2.Steele BCH, Heinzel A. Materials for fuel-cell technologies [J]. Nature, 2001, 414(6861):3.Sharaf OZ, Orhan MF. An overview of fuel cell technology: fundamentals and applications [J]. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2014, 32: 810-853.4.苏凯华. 新型质子交换膜燃料电池催化层结构及其性能研究 [D]. 上海: 上海交通大学, 2015.5. 王诚, 王树博, 张剑波, 等. 车用质子交换膜燃料电池材料部件 [J]. 化学进展, 20156. 汪嘉澍, 潘国顺, 郭丹. 质子交换膜燃料电池膜电极组催化层结构 [J]. 化学进展, 2012, 24(10): 1906-19137. Kim K H, Lee K Y, Kim H J, et al. The effects of Nafion® ionomer content in PEMFC MEAs prepared by a catalyst-coated membrane (CCM) spraying method[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2010, 35(5): 2119-2126.8. Uchida M, Aoyama Y, Eda N, et al. Investigation of themicrostructure in the catalyst layer and effects of both perfluorosulfonate ionomer and PTFE‐loaded carbon on the catalyst layer of polymer electrolyte fuel cells[J]. Journal of the Electrochemical Society, 1995, 142(12): 4143.9. Curtin D E, Lousenberg R D, Henry T J, et al. Advanced materials for improved PEMFC performance and life[J]. Journal of power Sources, 2004, 131(1-2): 41-48.10. Sharma S, Pollet B G. Support materials for PEMFC and DMFC electrocatalysts—A review[J]. Journal of Power Sources, 2012, 208: 96-119.11. Proton exchange membrane fuel cells: materials properties and performance[M]. CRC press, 2009.

日本大强度质子加速器(j-PARC)的一个核心设备12月23日正式启用，今后科研人员将主要利用加速器产生的中子进行高性能材料和新药开发等研究。 　　位于茨城县东海村的日本大强度质子加速器是由日本原子能研究开发机构和高能加速器研究机构共同建设的。它由一个330米长的线性加速器和两个同步加速器组成。质子速度经过3个阶段提升可接近光速。用如此高速度的质子轰击金属的原子核，原子核会被击碎并释放出中子、反质子、μ介子、K介子等粒子。 　　利用释放出的中子，科研人员可探究物质的细微构造，以帮助开发新药、高温超导材料、纳米材料以及燃料电池新材料等。日本原子能研究开发机构科学家西川信一说，一些大学、研究机构和企业已获准利用这一科研设备开展61项课题研究。 　　质子加速器是探索宇宙形成和粒子微观物质结构的基础研究装置之一，日本大强度质子加速器是该领域利用中子进行研究的重要设备，也是目前全球最重要的大强度质子加速器之一。

可实现对痕量有机和无机化合物的同时监测 　　近期，中国科学院合肥物质科学研究院医学物理中心光谱质谱研究室在线质谱检测新原理、新方法研究取得进展，发展的质子提取反应质谱(Proton Extraction Reaction Mass Spectrometry, PER-MS)新技术，实现了对痕量有机和无机化合物的同时监测。此项研究工作发表在《质谱国际杂志》(International Journal of Mass Spectrometry)上。 　　长期以来，以质子转移反应质谱(PTR-MS)为代表的先进在线质谱技术，在环境、生物、医疗健康、公共安全等领域发挥着重要作用，为痕量挥发性有机物(VOC)的快速定量检测提供了高灵敏技术手段。PTR-MS的工作原理是通过反应离子H3O+与被测物质VOC之间的质子转移反应，将VOC转化为(VOC)H+，从而实现VOC的离子化和后续的质谱探测。早在2008年，光谱质谱研究室科研人员研制了我国首台PTR-MS仪器，并在国际上率先将该技术用于炸药、医疗器械溶剂/杀菌剂残留以及易制毒品的快速检测，研究室储焰南研究员受邀编写了Mass Spectrometry Handbook(John Wiley & Sons, 2012)中的PTR-MS章节。但是，由于H3O+与无机化合物几乎不发生反应，因此，以H3O+为反应离子的PTR-MS技术检测不了无机化合物。 　　为了解决这个问题，光谱质谱研究室科研人员另辟新径，成功制备了负离子OH-，利用反应离子OH-与VOC之间的质子反方向转移反应，即质子提取反应(PER)，将被测物质VOC转化为(VOC-H)-，从而实现VOC的离子化和后续的质谱探测 重要的是，OH-可以与无机化合物例如CO2发生反应，将无机物转化为离子例如CO2OH-。因此，新发展的以OH-作为反应离子的质子提取反应质谱PER-MS，不但能检测有机物，而且也可以检测无机物。 　　该项研究提出的PER-MS技术，不但丰富了在线质谱内容，而且也为痕量有机/无机物的同时检测，提供了一种新手段。相关技术已经申报了国家发明专利。 质子提取反应质谱(PER-MS)原理示意图

武汉大学医学物理团队针对目前的肿瘤放射治疗手段——闪疗（FLASH），首次在国际上提出了一种应用于质子闪疗技术的快速单层单次扫描技术（基于自主设计的静态和动态的脊形滤波器），可大幅缩短质子笔型束扫描时间。该方法能够满足FLASH所要求的高剂量率的同时，提供与标准的调强质子治疗可比的剂量分布，同时大幅缩短常规笔行束扫描时间，有望推进质子闪疗的临床转发步伐。相关研究成果以“基于脊形滤波器的质子闪疗”为题，近日发表在放射治疗的权威期刊《医学物理》。论文第一作者为武汉大学医学物理专业博士生张国梁，通讯作者为武汉大学教授彭浩。该项目由武汉大学、解放军总医院第五医学中心和无锡新瑞阳光粒子医疗装备公司共同参与。目前全球质子治疗中心和治疗患者数目的年增长速度超过15%，近年来在中国也进入了一个高速的发展阶段，多家肿瘤治疗机构都在筹建质子中心。质子闪疗有望在未来肿瘤治疗中扮演重要的角色，也为国产质子治疗相关技术赶超世界领先水平提供了机遇。据彭浩介绍，闪疗是一种在超高剂量率下进行的超快速放疗手段。和传统剂量率照射相比，闪疗可以在不改变肿瘤控制效果的同时，减少辐射对正常组织和器官的损伤。闪疗效应的一种可能解释是高剂量率导致组织中的氧气耗竭，使正常组织产生辐射抵抗，其他解释包括活性氧化物质和免疫反应。质子放疗由于其先天的剂量率和布拉格峰的优势，是FLASH临床应用的首选。在国际上，质子设备厂商（如IBA，VARIAN等）和诸多质子中心都在开展相关研究，如瑞典的IBA公司给出了基于Hedgehog的解决方案，美国的Varian公司也提出了类似光子放疗中多叶光栅的动态束流调制方案，其目的均为实现快速的束流调制。针对此问题，武汉大学医学物理团队与国产质子设备商新瑞阳光合作，首次提出了一种新型用于质子FLASH的扫描方案。质子笔型束扫描时间长的原因在于，多层能量切换时间（秒级），难以满足闪疗所需的瞬时高剂量率的要求。研究团队设计了一种单能量单层束流扫描技术，通过自主开发设计的脊形滤波器，可以一次照射完成束流调制和适形实现瞬时高剂量率的质子闪疗。相比IBA和Varian两家国外厂商的方案，研究团队的方法真正做到了基于Dose而非Fluence的调强，能在保证高剂量率的同时做到治疗靶区内的剂量适形，也能大幅的缩短治疗时间。以头颈部和肺部肿瘤为例，相比于传统的质子调强治疗，扫描时间可缩短5—10倍左右。相关论文信息： https://doi.org/10.1002/mp.15717

维生素B2又叫核黄素，是人体必需的维生素之一。维生素B2在体内以辅酶黄素单核苷酸和黄素腺嘌呤二核苷酸的形式参与包括碳水化合物、核酸和脂肪的代谢；细胞的生长代谢；维生素B6和烟酸的代谢；铁的吸收和储运等多种代谢反应，临床上常用来防治唇裂、口角炎、结膜炎等。维生素B2与其他B族维生素一样，不会在体内蓄积，因此需要以食物来补充，婴幼儿食品和乳品中也会添加维生素B2作为营养强化剂之一。目前维生素B2常用的检测方法有荧光分光光度法、高效液相色谱法、高效液相色谱-串联质谱法等。荧光分光光度法存在影响因素多、干扰大、不易控制等缺点。高效液相色谱-串联质谱法的仪器成本高，不利于普及。日立参考《GB5009.85-2016》的高效液相色谱法，使用Chromaster高效液相色谱仪测定了婴幼儿食品和乳品中的维生素B2，结果优异，显示了日立高效液相色谱仪的高性能。 实验部分仪器配置日立Chromaster高效液相色谱仪5110泵，5210自动进样器，5310柱温箱，5440荧光检测器标准品维生素B2图1.色谱分析条件 图2.标准品色谱结果 ( 浓度：0.1mg/L )结果与讨论图3.标准品重现性结果（0.1 mg/L标准液，n=6） 从实验结果可以看出，维生素B2的保留时间和峰面积RSD分别是0.02%和0.27%，均获得了良好的重现性。图4.标准曲线结果维生素B2在0.01 - 1.5 mg/L的浓度范围内线性R2为0.9999，线性良好。图5.实际样品前处理过程 图6.实际样品分析结果 对市售的米粉和奶粉按图5处理后进行测定，每100g样品中维生素B2分别为366μg和1481μg。对米粉和奶粉进行加标回收率实验，维生素B2的加标回收率分别为91.17%和83.15%。 结论 本实验所用方法可用于检测婴幼儿食品和乳品中的维生素B2，标准曲线线性和重现性良好。可用于生产企业、质检等部门对维生素B2的检测。 日立Chromaster高效液相色谱仪性能优异、操作简便、结实耐用，可让您获得精准、高灵敏度的实验结果。关于日立高效液相色谱仪的详情，请参考：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/Product-C0102-0-0-1.htm

5月25日，记者从中国科学院国家空间科学中心获悉，位于北京怀柔科学城的怀柔50兆电子伏特（MeV）质子回旋加速器设备完成试运行，正式交付使用。该加速器主要用于开展空间辐射测试，将为空间辐射环境效应测试与分析、空间抗辐射防护设计与应用研究提供测试条件，支撑辐射环境探测及空间辐射环境应用，为我国航天器和航天员的安全保驾护航。在复杂的太空环境中，高能质子是空间辐射的重要来源，且能穿透航天器外壳进入航天器内部，对航天器的芯片和材料造成辐射损伤，对航天员的健康和航天设备的正常工作构成严重威胁。若能在地面通过相关装置模拟出太空的辐射环境，开展相关研究，就能更方便地对辐射环境进行控制，对辐射过程相关参数进行监测，更加深入地了解空间辐射环境效应的规律特征。在此基础上，可以对航天器相关器件和航天服进行抗核加固，使其能够抵抗恶劣的空间环境。但是，目前国内空间辐射效应测试条件较欧美等航天强国还存在差距。2017年开始，中国科学院国家空间科学中心以空间科学系列卫星的抗辐射分析测试为牵引，提出设计要求，由中国原子能科学研究院研制出这套50MeV质子回旋加速器。怀柔50MeV质子回旋加速器设施是北京怀柔科学城第一批交叉研究平台之一的“空间科学卫星系列及有效载荷研制测试保障平台”中的重要组成部分，主要由主磁铁、主线圈、高频系统、真空系统、离子源与注入线、束流管线、控制系统和剂量监测与安全联锁系统等部分组成，加速器结构紧凑、体积小、效率高、调节方便，关键技术指标达到国际先进水平，填补了国内30-50MeV能量段质子辐照试验条件的空白。怀柔50MeV质子回旋加速器于2017年获得立项批复启动建设；2022年7月加速器首次成功出束，进入束流精细调节和试运行阶段；2023年4月完成技术验收测试。加速器在试运行阶段先后为航天科技集团五院、中国航天员训练中心、中国科学技术大学、中国科学院微电子研究所等国内30余家单位开展了单机、电路板级、器件、材料等系列样品的质子辐照实验测试。据悉，未来，怀柔50MeV质子回旋加速器将继续发挥北京怀柔科学城核心区的区位和大科学装置集群测试优势，在光电及线性器件位移损伤效应、低轨道航天器单粒子效应、太阳电池辐射损伤效应、航天员空间环境安全保障等领域的中发挥重要作用。

据美联社报道，世界最大的粒子加速器——欧洲大型强子对撞机(LHC)3月19日刷新了由它保持的一项世界纪录，对撞机内的两束质子流被分别加速至3.5万亿电子伏特的能级，是原纪录的三倍。 　　欧洲核子研究中心称，两束质子流分别以3.5万亿电子伏特的能级在大型强子对撞机所在的环形隧道中运行。大型强子对撞机于2003年开始兴建，投入达100亿美元，位于法国和瑞士边境地下100米深、长17英里(约合27公里)的环形隧道中。 　　预计，在未来几天科研人员将使两束质子流对撞，展开一系列试验来研究原子内部微小粒子的奥秘，以揭开物质的形成之谜。 　　去年11月30日，大型强子对撞机(LHC)内的两束质子流被加速至1.18万亿电子伏特的能级，比之前该记录的保持者——美国费米国家实验室加速器——创造的能量多出20%，成为世界上“最强大的机器”。美国费米国家实验室加速器2001年曾创下0.98万亿电子伏特的纪录。 　　大型强子对撞机以创纪录的能级运行，将有助于揭开粒子物理的一些未解之谜，比如暗物质和暗能量是否存在。科学家还希望在微观上查明宇宙大爆炸之后瞬间内所发生的一切。科学界普遍认为，宇宙诞生于大约140亿年前的大爆炸。 　　自从去年大型强子对撞机重启以来，欧洲核子研究中心报告称已经取得了一系列成就。大型强子对撞机最初开始启动后，遭遇了一系列故障，科研人员不得不花费14个月时间对其进行维修和改进。去年冬天，欧洲核子研究中心用2个半月时间对大型强子对撞机停机进行改进，以做好准备迎接更高能级的对撞试验。 　　欧洲核子研究中心加速器负责人史蒂夫迈尔斯说：“将质子流加速到3.5万亿电子伏特能级表明大型强子对撞机的整体设计是可靠的，也表明我们自其2008年9月关闭以来所做的改进是有效的。” 　　不过，大型强子对撞机自上月底重新启动后显现两处“缺陷”，科研人员决定让这一世界最大的粒子加速器2011年底停机，为期将近1年，以实施“修复”。 　　欧洲大型强子对撞机是世界最大的粒子加速器，用于研究宇宙起源和各种基本粒子特性。大型强子对撞机在接近绝对零度的温度下(温度低于外太空)运行，以便让大约2000个超导磁体最有效地引导质子。欧洲核子研究中心(CERN)是世界上最大的粒子物理研究中心，现有20个成员国，同时获得了日本、印度、俄罗斯和美国等众多国家的支持。

p 　　 strong 你眼中的红色 /strong /p p 　　最近德国的一项研究表明，和HPLC相比，表面增强拉曼光谱技术可以更好地研究食物中的类胡萝卜素和微量元素。 /p p 　　抗氧化剂对人类健康是否真的会有益处呢?这个争论到现在依然存在，尤其是人们认为遵循水果和蔬菜中高度着色色素膳食补充元素可以对人体有积极的作用。西红柿富含的番茄红素当中含有大量的红色素，人们认为这种化合物总体来说对人体有益处，尤其是食用大量的西红柿可以预防前列腺癌的发生。 /p p 　　来自德国耶拿大学的科研人员在Analyst杂志上发表了一片文章帮我们弥补了关于番茄红素和其他类胡萝卜素的知识。尽管我们对番茄红素和β胡萝卜素的了解很多，但是对于植物相中的这些化合物却知之甚少。因此他们借助表面增强拉曼光谱技术(SERS)寻找这些植物当中类胡萝卜素的差别。 /p p strong 　　关于摄入量 /strong /p p 　　科研团队建造了一种模拟矩阵，简单的将两种特定比例的类胡萝卜素混合，之后使用电子束曝光SERS有源衬底和488纳米激励源进行样本的探索。他们从真实的番茄植株中提取类胡萝卜素并对其进行了测量，然后使用主成分分析和偏最小二乘回归法对数据进行统计分析。他们将使用SERS方法得到的样本与HPLC测量得到的提取物进行比较。大多数番茄样本通过HPLC和SERS两种方式得到的结果之间找到了一致性。 /p p 　　之所以说这种技术及其重要，是因为尽管现在科学家已经掌握了600多种已知的类胡萝卜素，但是仅仅有50%会出现在人们的日常饮食当中，而且在这50%当中仅有很少一部分类胡萝卜素可以从人体的血浆当中检测到，这就是我们平时所说的α和β胡萝卜素、β隐黄素、番茄红素，叶黄素和玉米黄质。如果这些化合物真的对人体有益，那么我们好像真的缺少这些化合物的摄入。 /p p 　　通过代谢活动，一些类胡萝卜素是形成维他命A的维他命原，但一些类胡萝卜素有自己的氧和自由基清除性能。如果来自鱼油、动物肝脏和蛋类食物的维他命不能总是满足我们对此类维生素的需求的话，那么我们的发现就会显得非常重要。番茄红素本身，5或6类胡萝卜素通常在血浆中可检测到，他们是最有效的中和活性氧。在癌症扩散期间，中和活性氧可以有效的组织或减少癌症细胞的扩散。而吸烟和酗酒对身体造成的不利影响据说是因为摄入过量的类胡萝卜素所引起。 /p p strong 　　让我们取悦SERS技术吧 /strong /p p 　　因此从健康饮食的角度，我们必须保持饮食规律的平衡，为了达到这种平衡我们必须拥有关于我们所食用食物的成分和质量的详细信息。研究团队指出，HPLC是衡量食物中所含物质的“黄金标准”分析技术。但是HPLC技术不仅复杂缓慢而且费用昂贵，而SERS技术却可以提供区分现实世界样本中类胡萝卜素的优势。使用HPLC技术和SERS技术对不同成熟程度的番茄进行的测试结果之间达成了很好的一致性，这也为SERS技术的进一步开发提供了奠基。 /p p br/ /p

p 　　6月5日至6日，中国科学院重大科技任务局组织测试专家组对中国科学院近代物理研究所和高能物理研究所联合研制的ADS先导专项25MeV超导质子直线加速器进行了现场测试。测试专家组由中国科学技术大学、北京大学、清华大学、兰州大学、上海应用物理研究所和近代物理所等单位的专家组成，中科院院士、近代物理所研究员魏宝文担任测试组组长。 /p p 　　测试专家组听取了近代物理所研究员何源关于“ADS超导直线加速器研制报告和现场测试大纲”的报告，审议了测试方案，亲自记录了加速器的测试运行指标。专家组于6月5日对脉冲束流指标进行了现场测试，测试结果为质子束能量26.1MeV、脉冲流强12.6mA 6日继续对连续束流指标进行了现场测试，测试结果为质子束能量≥25.0MeV、连续束流强150-200μA。由于辐射剂量限制，连续波束流在稳定运行1分钟后主动停止了测试运行。ADS超导质子直线加速器现场测试结果达到了ADS先导专项中束流能量25MeV的既定指标要求，脉冲流强超过了设计值10mA。此次测试达标，在国际上第一次实现了能量25MeV的超导质子直线加速器连续波束流，为后续近代物理所承担的国家重大科学基础设施——加速器驱动嬗变研究装置(CiADS)的建设打下了坚实基础。 /p p 　　ADS先导专项25MeV超导质子直线加速器于2011年开始研制，在国外对相关技术限制合作的情况下，始终秉承着独立创新的科研态度、自主研发的奋斗精神，先后突破了一系列关键技术。本次测试结果，是继基于半波长谐振型超导腔(HWR)和轮辐型超导腔(Spoke)两种技术路线的注入器先后实现达标测试后的又一个里程碑，也标志着我国强流超导直线加速器继续保持着连续波超导质子直线加速器的国际领先水平。这台超导质子直线加速器也将作为国际样机，成为开展强流、高功率超导直线加速器合作研究的国际平台。 /p p style=" text-align: center " img title=" 01.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/bb9a1ae3-e5e8-4998-bc19-2525d1835e52.jpg" / /p p style=" text-align: center " 测试结果 /p p style=" text-align: center " img title=" 02.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/a45bb9cc-516c-4b80-a04d-02edd971e006.jpg" / /p p style=" text-align: center " 会议现场 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 130" title=" 03.jpg" style=" width: 600px height: 130px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/33dd9cad-dc5f-4eeb-91c4-e89e1454a2e9.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 加速器运行控制室运行测试大屏 /p p style=" text-align: center " img width=" 520" height=" 294" title=" 04.jpg" style=" width: 520px height: 294px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/4cf59b8a-b574-4114-bd79-f025c5ea2249.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 25MeV连续波超导质子直线加速器(一) /p p style=" text-align: center " img width=" 520" height=" 292" title=" 05.jpg" style=" width: 520px height: 292px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/noimg/d33e944a-7ce7-4185-8d1a-2de8eaa0f362.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p /p p style=" text-align: center " & nbsp 25MeV连续波超导质子直线加速器(二) /p p /p p /p p /p p /p p /p p /p

3月16日，中国科学院合肥物质科学研究院研制的超导回旋质子治疗系统加速器束流经过能量选择系统与二四极铁、治疗头等传输系统到达系统治疗头，实现200MeV（兆电子伏）稳定质子束流从治疗室引出，这标志着国产世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统研制成功。质子治疗作为一种新型的放疗技术，具有治疗效果好、副作用小、患者恢复快的特点，是国际上先进的新型治疗肿瘤方法。因引进质子设备费用及运维成本高，国内缺乏质子治疗高端医疗装备，研制具有自主知识产权的国产质子治疗装备及推动产业化应用前景广泛。合肥研究院等离子体物理研究所质子治疗系统研发团队历经五年，依靠自主研发，先后突破部件研制、集成总装、系统联调测试等多项关键节点中的卡脖子技术。研制出目前世界上最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器并引出200MeV的质子束流，实现了紧凑型超导加速器技术的自主可控。该加速器超导磁体电流密度达到140A/mm2，是国内外同类装置磁体水平的3倍；静电电场达到170kV/cm国际最高应用水平；加速器实现3.0特斯拉最高场强；直径缩小25%，仅2.2米，总重不超过50吨。历经数月系统调试，实现治疗室束流引出，解决了高精度束流传输与精准适形治疗兼容性难题，掌握了高精准控制与精准定位技术。此外，完成国内首个超临界氦外冷却超导二极铁系统研发和小型化超导旋转系统设计，大幅度降低研制和建筑成本。近年来，合肥研究院和合肥市政府合作，依托合肥综合性国家科学中心创新平台，成立合肥中科离子公司开展国产超导回旋质子治疗系统的自主研发及推动质子高端医疗装备的产业化。合肥研究院等离子体所在建设运行国家大科学装置中储备关键技术，加速推动大科学工程衍生技术落地生根，将超导、磁体、低温等技术应用于高端医疗装备产业，面向经济主战场、面向人民生命健康，服务“健康中国”国家战略和国家大健康产业发展。国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统分布示意图国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统加速器国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统治疗室束流引出数据图国产最紧凑型超导回旋质子治疗系统治疗室