硼杂双环

负泊松比材料在受到压缩载荷时横向收缩，负热膨胀系数材料在受热时发生收缩现象。而负泊松比和负热膨胀系数相结合的新型超材料为材料的特殊需求提供了进一步的可能性。香港城市大学深圳研究院介绍了一种具有负泊松比与负热膨胀系数的双负超材料（Extreme Mechanics Letters, 2019）。这种新型超材料基于传统的星型内凹结构。为了提高该结构的负泊松比，研究者分别在结构和排列方式上进行了创新。这种结构和排列上的创新使得超材料在受到外界力/位移载荷时呈现出内凹变形机制，从而表现出负泊松比。图1(a), (b)新构型超材料的结构以及(c), (d)两种不同的排列方式。为了得到负热膨胀系数，在一个结构中引入了两种热膨胀系数不同的材料（图1a）。蓝色的杆的热膨胀系数较小，而红色的杆热膨胀系数较大。研究者用大量的数值模拟对新构型超材料的负热膨胀系数进行了验证。在加热时红色的杆因为需要伸长的更多而使得垂直方向蓝色的杆发生弯曲，从而减小了整个结构所占有的空间，表现出负的热膨胀系数（图2）。图2新构型超材料受热变形图。为了验证该超材料的负泊松比行为，研究者们采用摩方P130 打印机对材料进行了制备。并用试验和数值仿真相结合的方法对其负泊松比行为进行了验证，两者吻合的较好。由于材料打印的尺寸在微米级别，这也为材料在声学、光学等方面的应用提供了可能性。图3新构型超材料电镜观测图以及受力变形图。该研究工作发表于Extreme Mechanics Letters，香港城市大学深圳研究院陆洋老师为通讯作者。摩方nanoArch® P130打印的轻质高强结构材料，最小杆径8 μm。深圳摩方材料科技有限公司持续助力香港城市大学深圳研究院在超材料领域的研究及应用，其自主研发的nanoArch® P130 3D打印机精度高达2微米。除上述研究工作中的超材料应用外，另一重要的应用是轻质高强力学超材料，具有超轻质量和超高强度。其优异的力学性能得益于其中的微晶格结构，如上图所示，这些微晶格结构非常复杂，使用传统的二维制造技术无法加工制作，而摩方的微尺度3D打印技术则可以快速高效加工出这种复杂三维微结构，且具有极高的打印分辨率（图中微点阵结构，最小杆径8 μm）。BMF nanoArch® P130打印系统

11月1日，以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。会上，国家发展改革委环资司副司长赵鹏高介绍了碳达峰碳中和工作进展以及“1+N”政策体系的有关情况。　　中共二十大报告明确提出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。　　赵鹏高指出，自2020年9月以来，中国坚定不移推进碳达峰碳中和工作取得了良好开局。建立了统筹协调机制，推动能源清洁低碳高效利用，推动产业优化升级，巩固提升生态系统碳汇能力，完善绿色低碳政策体制，同时积极参与和应对全球气候变化全球治理，积极履行应对气候变化国际义务。11月1日，以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。圆桌会由国家发改委国际司、中国新闻社主办，中国新闻网承办。赵鹏高说，我们提前超额完成第一阶段国家自主贡献目标，2021年全国能耗强度、二氧化碳排放强度又分别降低了2.7%、3.8%。在全球气候治理中积极发挥建设性作用，推动各方就《巴黎协定》实施细则等核心问题达成共识。深入推进绿色“一带一路”建设。开展应对气候变化南南合作，加强在落实《巴黎协定》等方面的务实合作。　　赵鹏高表示，碳达峰碳中和“1+N”政策体系是中国深入实施碳达峰碳中和战略的制度保障。在各部门的努力下，目前碳达峰碳中和“1+N”政策体系已经建立。　　其中，“1”是中国实现碳达峰碳中和的指导思想和顶层设计，由《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》两个顶层设计文件构成，明确了碳达峰碳中和工作的时间表、路线图、施工图。　　“N”是重点领域、重点行业实施方案及相关支撑保障方案，包括能源、工业、城乡建设、交通运输、农业农村等重点领域实施方案，煤炭、石油天然气、钢铁、有色金属、石化化工、建材等重点行业实施方案，以及科技支撑、财政支持、统计核算、人才培养等支撑保障方案。　　赵鹏高指出，中国“双碳”目标是非常广泛而深刻的经济社会系统性变革，这个变革过程中有巨大的市场商机、市场机遇。具体有三个方面：第一是低碳、零碳、负碳技术的交流合作；第二是开展绿色低碳贸易与投资合作；第三是开展第三方市场合作，中国承诺将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展，中外企业具有广阔的合作空间和巨大的合作潜力，希望跨国公司发挥自身优势，与中国企业携手开拓第三方实践，实现合作共赢。

11月1日，以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。会上，国家发展改革委环资司副司长赵鹏高介绍了碳达峰碳中和工作进展以及“1+N”政策体系的有关情况。中共二十大报告明确提出，积极稳妥推进碳达峰碳中和。实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革。立足我国能源资源禀赋，坚持先立后破，有计划分步骤实施碳达峰行动。赵鹏高指出，自2020年9月以来，中国坚定不移推进碳达峰碳中和工作取得了良好开局。建立了统筹协调机制，推动能源清洁低碳高效利用，推动产业优化升级，巩固提升生态系统碳汇能力，完善绿色低碳政策体制，同时积极参与和应对全球气候变化全球治理，积极履行应对气候变化国际义务。11月1日，以“聚焦二十大 共谋新发展”为主题的国家发展改革委与美在华跨国企业高层圆桌会在北京举行。赵鹏高说，我们提前超额完成第一阶段国家自主贡献目标，2021年全国能耗强度、二氧化碳排放强度又分别降低了2.7%、3.8%。在全球气候治理中积极发挥建设性作用，推动各方就《巴黎协定》实施细则等核心问题达成共识。深入推进绿色“一带一路”建设。开展应对气候变化南南合作，加强在落实《巴黎协定》等方面的务实合作。赵鹏高表示，碳达峰碳中和“1+N”政策体系是中国深入实施碳达峰碳中和战略的制度保障。在各部门的努力下，目前碳达峰碳中和“1+N”政策体系已经建立。其中，“1”是中国实现碳达峰碳中和的指导思想和顶层设计，由《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》和《2030年前碳达峰行动方案》两个顶层设计文件构成，明确了碳达峰碳中和工作的时间表、路线图、施工图。“N”是重点领域、重点行业实施方案及相关支撑保障方案，包括能源、工业、城乡建设、交通运输、农业农村等重点领域实施方案，煤炭、石油天然气、钢铁、有色金属、石化化工、建材等重点行业实施方案，以及科技支撑、财政支持、统计核算、人才培养等支撑保障方案。赵鹏高指出，中国“双碳”目标是非常广泛而深刻的经济社会系统性变革，这个变革过程中有巨大的市场商机、市场机遇。具体有三个方面：第一是低碳、零碳、负碳技术的交流合作；第二是开展绿色低碳贸易与投资合作；第三是开展第三方市场合作，中国承诺将大力支持发展中国家能源绿色低碳发展，中外企业具有广阔的合作空间和巨大的合作潜力，希望跨国公司发挥自身优势，与中国企业携手开拓第三方实践，实现合作共赢。(完)

材料是社会进步的重要物质条件，半导体产业近年来已成为材料产业中备受瞩目的焦点。从沙子到晶片直至元器件的制造和创新，都需要应用不同的表征与检测方法去了解其特殊的物理化学性能，从而为生产工艺的改进提供科学依据。仪器信息网策划了“半导体检测”专题，特别邀请到布鲁克光谱中国区总经理赵跃就此专题发表看法。布鲁克光谱中国区总经理 赵跃赵跃先生拥有超过20年科学分析仪器领域丰富的从业经历，先后服务于四家跨国企业，对于科学分析仪器以及材料研发行业具有深刻理解，促进了快速引进国外先进技术服务于中国的科研创新和产业升级。2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会上，明确提出中国力争在2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”的目标。“双碳”目标的直接指向是改变能源结构，即从主要依靠化石能源的能源体系，向零碳的风力、光伏和水电转换。加快能源结构调整，大力发展光伏等新能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的必然选择。目前，光伏产业已成为我国少有的形成国际竞争优势、并有望率先成为高质量发展典范的战略性新兴产业，也是推动我国能源变革的重要引擎。太阳能光伏是通过光生伏特效应直接利用太阳能的绿色能源技术。2021年，全球晶硅光伏电池产能达到423.5GW，同比增长69.8%；总产量达到223.9GW，同比增长37%。中国大陆电池产能继续领跑全球，达到360.6GW，占全球产能的85.1%；总产量达到197.9GW，占全球总产量的88.4%。截止到2021年底，我国光伏装机量为3.1亿千瓦时。据全球能源互联网发展合作组织预测，到2030、2050、2060年我国光伏装机量将分别达到10、32.7、35.51亿千瓦时，到2060年光伏的装机量将是今天的10倍以上。从发电量来看，虽然其发电容量仍只占人类用电总量的很小一部分，不过，从2004年开始，接入电网的光伏发电量以年均60%的速度增长，是当前发展速度最快的能源。2021年我国光伏发电量3259亿千瓦时，同比增长25.1％，全年光伏发电量占总发电量比重达4％。预计到2030年，我国火力发电将从目前的49%下降至28%，光伏发电将上升至27%。预计2030年之后，光伏将超越火电成为所有能源发电中最重要的能源，光伏新能源作为一种可持续能源替代方式，经过几十年发展已经形成相对成熟且有竞争力的产业链。在整个光伏产业链中，上游以晶体硅原料的采集和硅棒、硅锭、硅片的加工制作为主；产业链中游是光伏电池和光伏组件的制作，包括电池片、封装EVA胶膜、玻璃、背板、接线盒、逆变器、太阳能边框及其组合而成的太阳能电池组件、安装系统支架；产业链下游则是光伏电站系统的集成和运营。硅料是光伏行业中最上游的产业，是光伏电池组件所使用硅片的原材料，其市场占有率在90%以上，而且在今后相当长一段时期也依然是光伏电池的主流材料。在2011年以前，多晶硅料制备技术一直掌握在美、德、日、韩等国外厂商手中，国内企业主要依赖进口。近几年随着国内多晶硅料厂商在技术及工艺上取得突破，国外厂商对多晶硅料的垄断局面被打破。我国多晶硅料生产能力不断提高，综合能耗不断下降，生产管理和成本控制已达全球领先水平。2021年，全球多晶硅总产量64.2万吨，其中中国多晶硅产量50.5万吨，约占全球总产品的79%。全球前十硅料生产企业中中国有7家，世界多晶硅料生产中心已移至中国，我国多晶硅料自给率大幅提升。与此同时，在多晶硅直接下游硅片生产中，因单晶硅片纯度更高，转化效率更高， 消费占比也不断走高，至 2020 年，单晶硅片占比已达 90%的水平。用于光伏生产的太阳能级多晶硅料一般纯度在6N～9N之间。无论对于上游的硅料生产，还是单晶硅片、多晶硅片生产，硅中氧含量、碳含量、III族、V族施主、受主元素含量、氮含量测量是硅材料界非常重要的课题，直接影响硅片电学性能。故准确测试上游硅料、单晶硅片中相应杂质元素含量显得尤为必要、重要。在过去的十几年中，ASTM International（前身为美国材料与试验协会）已经对上述杂质元素的定量分析方法提出了国际普遍通行的标准，其中，分子振动光谱学方法因其相对低廉的设备成本、快速、无损、高灵敏度的测试过程，以及较低的检测下限，倍受业内从事品质控制的机构和组织的青睐。值得一提的是，我国也在近几年陆续制定和出台了多个以分子振动光谱学为品控方法的相关行业标准 （见附录）。这标志着我国硅料生产与品控规范进入了更成熟、更完善、更科学、更自主的新阶段。德国布鲁克集团，作为分子振动光谱仪器领域的领军企业，几十年来坚持为工业生产和科学研究提供先进方法学的助力。由布鲁克光谱（Bruker Optics）研发制造的CryoSAS全自动、高灵敏度低温硅分析系统，基于傅立叶变换红外光谱技术，专为工业环境使用而设计。顺应ASTM及我国相关标准中的测试要求，此系统可以室温和低温下（＜15K）工作，通过测试中/远红外波段（1250-250cm-1）硅单晶红外吸收光谱（此波段红外吸光光谱涵盖了硅晶体中间隙氧，代位碳，III-V族施主、受主元素以及氮氧复合体吸收谱带。），可以直接或间接计算出相应杂质元素含量值。检测下限可低至ppta(施主，受主杂质)和ppba量级(代位碳，间隙氧)，很好地满足了上游硅料品控的要求，为中游光伏电池和光伏组件的制作打下了扎实的原料品质基础。随着硅晶原料产能的逐年提高，布鲁克公司的 CryoSAS仪器作为光伏产业链上游的重要品控工具之一，已在全球硅料制造业中达到了极高的保有量。随着需求的提升，电子级硅的生产需求也在持续增加。布鲁克公司红外光谱技术也有成熟的方案和设备，目前国内已有多个用户采用并取得了良好的效果。低温下(~12 K)，硅中碳测试结果（上图），硅中硼、磷测试结果（下图）附录：产品国家标准：《GB/T 25074 太阳能级多晶硅》《GB/T 25076 太阳能电池用硅单晶》测试方法国家标准：《GB/T 1557 硅晶体中间隙氧含量的红外吸收测量方法》《GB/T 1558 硅中代位碳原子含量红外吸收测量方法》《GB/T 35306 硅单晶中碳、氧含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》《GB/T 24581 硅单晶中III、V族杂质含量的测定 低温傅立叶变换红外光谱法》（布鲁克光谱 供稿）

今年10月20日，国家发展和改革委员会（以下称国家发展改革委）资源节约和环境保护司(以下称环资司)发布《国家碳达峰试点建设方案》(以下称《试点方案》)，提出在全国范围内选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设。12月6日，国家发展改革委发布《关于印发首批碳达峰试点名单的通知》，确定张家口市等25个城市、长治高新技术产业开发区等10个园区成为首批碳达峰试点城市和园区。日前，界面新闻双碳频道就《试点方案》和中国碳达峰进展，专访了国家发展改革委环资司副司长赵鹏高。在采访中，赵鹏高对《试点方案》的政策定位、部署要求和激励措施等作了解读。他表示，中国的“双碳”工作取得了积极成效，从当前的进展看，中国定能顺利实现碳达峰目标。此外，他对各地开展碳达峰建设提出了有关建议。国家发展改革委环资司副司长赵鹏高图片来源：环资司《试点方案》是国家发展改革委首次从城市、园区层面出台的碳达峰政策。与此前各地以省（市、自治区）为单位开展的碳达峰建设相比，新方案的出台有哪些意义？赵鹏高：《中共中央国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》提出，要组织开展碳达峰碳中和先行示范，探索有效模式和有益经验。国务院《2030年前碳达峰行动方案》明确要求，加大中央对地方推进碳达峰的支持力度，选择100个具有典型代表性的城市和园区开展碳达峰试点建设，在政策、资金、技术等方面对试点城市和园区给予支持，加快实现绿色低碳转型，为全国提供可操作、可复制、可推广的经验做法。各地区能源结构、资源禀赋和发展阶段不同，推进碳达峰碳中和工作也面临着不同的困难挑战。虽然31个省区都制定了省级碳达峰实施方案，但在城市和园区层面还有不少需要进一步细化和探索的工作。开展碳达峰试点城市和园区建设，将有效激发城市和园区主动性和创造性，围绕绿色低碳转型开展探索，为全国提供行之有效的经验做法，助力实现“双碳”目标。相比省（市、自治区）级层面开展的碳达峰建设，环资司期望各地在试点建设碳达峰城市或园区时，具体在哪些方面更加细化或创新？赵鹏高：城市和园区是集聚人口、经济活动的主要载体，也是能源消耗、污染物和二氧化碳排放最集中的区域。中国常住人口城镇化率已突破65%，城镇人口达到9.21亿。伴随着中国新型工业化、新型城镇化深入推进，城市和园区在中国经济社会发展格局中的地位将更加凸显，资源能源消耗和碳排放也将更加集中，毫无疑问是碳达峰行动的主战场。建议各地按照《试点方案》有关部署，结合自身实际做好五个方面的工作：确定试点任务方面，既要与国家和省级要求对标对表，又要体现特色，谋划若干务实管用的举措。组织重点工程方面，既要聚焦重点领域、突出降碳导向，又要促进形成新的产业竞争优势。强化科技创新方面，既要注重关键技术研发，又要完善绿色低碳技术推广应用机制，引导企业采用先进适用技术。完善政策机制方面，要坚持“降碳”导向，夯实碳排放统计核算基础，推动能耗双控转向碳排放双控，探索有利于绿色低碳发展的财政、金融、投资、价格政策和标准体系。开展全民行动方面，要充分调动群众的积极性，大力宣传绿色低碳生活理念，建立绿色生活激励约束机制。《试点方案》提到，国家发展改革委将会同有关方面统筹现有资金渠道，对符合要求的试点建设项目予以支持。该项资金支持措施预计何时推出？资金规模大致在怎样的水平？赵鹏高：对于试点城市和园区的项目，只要符合有关条件，并且能够对试点工作形成有效支撑的，我们都将通过现有渠道积极支持。同时，我们也会将符合条件的项目推送给金融机构，鼓励金融机构支持试点项目建设。《试点方案》还提到，有关省区发展改革委要对试点成效突出的城市和园区予以通报表扬。除此之外，国家发展改革委或地方政府还可能推出哪些新的政策，以激励试点城市和园区的碳达峰积极性？赵鹏高：试点不是政策洼地，重在激励地方先行探索。对于试点建设成效突出的地方，我们将推动试点建设过程中好的经验做法上升为国家政策制度和法规，予以通报表扬的同时，也将在全国生态日、全国节能宣传周、联合国气候大会等国内外重大场合进行宣传，打造“双碳”行动的示范样板。《试点方案》统筹考虑各地区碳排放总量及增长趋势、经济社会发展情况等因素，选取了河北、山西、内蒙古等15个省（自治区）作为首批试点地区。可否以某些省（自治区）为例，谈谈当地碳达峰面临的特殊挑战，以及期望这些地方如何以《试点方案》为契机，探索做法和经验？赵鹏高：首批试点的15个省（自治区）资源禀赋、发展阶段、功能定位各异，也具有一定代表性。以内蒙古自治区和广东省为例：内蒙古自治区是典型的资源型地区，能源结构偏煤、产业结构偏重的特点突出，新能源资源也比较丰富。推进试点工作中要大力提升煤炭清洁高效利用水平，加快新能源开发利用。同时，要优化升级产业结构，坚决遏制“两高一低”项目盲目上马，引导企业开展节能降碳改造、工艺革新和数字化转型。广东省是国内高质量发展的动力源，能耗总量大，用能结构调整和产业升级仍面临困难挑战。推进试点工作中要把科技创新摆在更加突出的位置，加快绿色低碳先进技术研发和推广应用，积极推进新能源替代化石能源，大力发展战略性新兴产业，培育新的产业竞争优势。同时，积极开展制度创新，探索和完善有利于绿色低碳发展的政策机制。距国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》已满两年，全国及地方在碳达峰建设上取得了哪些成绩？还面临哪些困难和挑战？赵鹏高：习近平总书记作出碳达峰碳中和重大宣示以来，国家发展改革委和各地区、各部门坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入贯彻习近平生态文明思想，认真落实习近平总书记关于碳达峰碳中和重要指示批示精神，强化系统观念、加强统筹协调、狠抓工作落实，推动“双碳”工作取得良好开局和积极成效。一是构建完成碳达峰碳中和“1+N”政策体系。党中央、国务院印发《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》，国务院发布《2030年前碳达峰行动方案》，各有关部门出台12份重点领域、重点行业实施方案和11份支撑保障方案，31个省（区、市）制定本地区碳达峰实施方案。二是能源绿色低碳转型稳步推进。加强煤炭清洁高效利用，累计完成煤电机组节能降碳改造、灵活性改造、供热改造超过5.2亿千瓦。大力发展可再生能源，截至今年9月底，全国可再生能源装机规模达到13.84亿千瓦、装机占比达到49.6%。三是产业结构持续优化升级。“十四五”以来压减粗钢超4000万吨。大力发展战略性新兴产业，今年前三季度，新能源汽车、锂离子电池、太阳能电池等“新三样”产品出口同比增长41.7%。四是重点领域绿色低碳发展成效显著。截至2022年底，城镇新建绿色建筑面积占比达91.2%，累计建成节能建筑面积超300亿平方米。截至今年9月，新能源汽车新车销量占比达31.6%，保有量达1821万辆，占全球60%。五是生态系统碳汇稳步提升。“十四五”以来年完成国土绿化超1亿亩，中国森林覆盖率达24.02%，森林蓄积量194.93亿立方米，成为全球森林资源增长最多最快的国家。六是“双碳”工作基础能力显著增强。推动能耗双控逐步转向碳排放双控，实施“十四五”百项节能降碳标准提升行动，启动国家碳达峰试点建设，推动绿色低碳先进技术示范工程。开展干部教育培训和专业人才培养。七是绿色低碳政策机制更加完善。2020年以来，中央财政累计安排生态环保相关资金1.78万亿元。推出碳减排支持工具和支持煤炭清洁高效利用专项再贷款。截至今年6月，两项工具贷款余额分别为4530亿元、2459亿元。建立健全绿电交易和碳市场体系，截至今年10月底，全国绿电交易878亿千瓦时，全国碳配额交易3.82亿吨。八是积极参与全球气候治理。推动中德签署政府间《关于建立气候变化和绿色转型对话合作机制的谅解备忘录》、中美发表《关于加强合作应对气候变化的阳光之乡声明》。举办第三届“一带一路”国际合作高峰论坛绿色发展高级别论坛。积极参加《联合国气候变化框架公约》缔约方会议等多双边议程，推动构建公平合理、合作共赢的全球环境治理体系。中国实现“双碳”目标时间紧、任务重，能源和产业转型升级压力大，在取得积极成效的同时，中国的“双碳”工作也面临着一些新的困难、挑战：一是乌克兰危机等地缘冲突导致全球能源供需失衡，中国能源保供面临更大挑战，推动能源绿色低碳转型的压力进一步加大。二是有的国家以应对气候变化为名，构筑“碳壁垒”，对国内优势产业进行打压，产业转型升级难度进一步加大。三是“双碳”工作基础薄弱、专业人才匮乏，绿色低碳创新投入总体偏低，发展方式绿色低碳转型的动能有待进一步加强。距离“2030年前碳达峰”目标渐行渐近，中国目前整体碳达峰的进展如何？赵鹏高：虽然国内“双碳”工作仍面临一些困难和挑战，但只要按照党中央、国务院决策部署，持续落实碳达峰碳中和“1+N”政策体系，稳步推进“碳达峰十大行动”，就一定能够顺利实现碳达峰目标。从几个关键指标看：一是非化石能源消费比重。2022年，中国非化石能源消费比重已达到17.5%，预计可稳步完成2030年非化石能源占比25%左右的目标。二是风电、太阳能发电装机容量。截至今年9月，中国风电、太阳能发电装机总容量已达到9.2亿千瓦，预计可顺利完成2030年风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上的目标。三是森林蓄积量。2021年中国森林蓄积量已达到194.93亿立方米，提前九年完成2030年森林蓄积量190亿立方米的目标。四是碳排放强度。2022年中国碳排放强度较2005年已累计下降超过51%，完成2030年碳排放强度较2005年下降65%以上的目标虽面临困难和挑战，但经努力是可以实现的。总结过去两年的经验，环资司对地方开展碳达峰建设有何建议？赵鹏高：在推进碳达峰试点建设的过程中，建议各地着力做好三个方面的工作：一是探索绿色低碳转型路径。结合自身特点和实际情况，探索能源和产业重点领域绿色低碳转型路径，为全国提供可参考、可借鉴的经验做法。二是探索培育新的产业竞争优势。减排不是减生产力，也不是不排放，要在落实碳达峰碳中和目标任务过程中培育新的产业竞争优势，实现经济高质量发展和“双碳”工作的协同并进、相互促进。三是探索构建有利于绿色低碳发展的政策机制。充分发挥城市和园区层面工作的灵活性，积极探索、先行先试，为国家层面和其他地区绿色低碳发展政策机制的构建完善提供支撑和参考

彭练矛，电子和材料物理学家，目前主要从事碳基电子学领域研究。1982年毕业于北京大学无线电电子学系并获学士学位，1988年于美国亚利桑那州立大学获博士学位，后赴英国牛津大学，1994年底回国。2019年当选为中国科学院院士。现任北京大学电子学院院长、北京碳基集成电路研究院院长。 受访者供图从2000年至今，北京大学电子学院教授彭练矛坚守在国产碳基芯片研究一线。在他看来，目前中国芯片产业链面临着被“卡脖子”的状况，关键因素是中国在芯片技术领域没有核心技术和自主研发能力，从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节都没能发挥主导作用。 2022年3月23日，中国科学院院士彭练矛在谈自己的科研经历。从2000年至今，北京大学电子学院教授彭练矛坚守在国产碳基芯片研究一线。在他看来，目前中国芯片产业链面临着被“卡脖子”的状况，关键因素是中国在芯片技术领域没有核心技术和自主研发能力，从材料、设计到生产制备的全套技术中任何一个环节都没能发挥主导作用。而碳基电子将有望打破这种局面，实现由中国主导芯片技术的“换道超车”。20年来，他带领团队研发出了整套碳基芯片技术，首次制备出性能接近理论极限，栅长仅5纳米的碳纳米管晶体管，实现了“从0到1”的突破，为中国芯片突破西方封锁、开启自主创新时代开辟了一条崭新的道路。“启用新材料是解决芯片性能问题的根本出路”作为电子产品的“心脏”，全球每年对芯片的需求已达万亿颗。“大家都希望电子设备的芯片速度更快、续航时间更长。”彭练矛告诉记者，碳基芯片技术的发展对于大众生活有着广泛而深远的影响，5G技术的来临将使城市变成“智慧城市”，健康医疗、可穿戴电子设备、物联网和生物兼容性器件… … 这些都离不开海量的数据运算，需要有强大处理能力的芯片做支撑。在传统工艺下，这些芯片有着统一的核心材料，那就是硅。当前，硅基芯片已经进入5纳米时代，甚至在向2纳米、1纳米探索，这意味着，硅基芯片性能逼近物理极限。步入21世纪以来，寻找能够替代硅的芯片材料，成为热门话题。“当时整个学界都感觉到，硅基微电子实际上在走下坡路。学界会提前考虑，未来取代硅的材料会是什么？”彭练矛表示，传统硅基芯片材料的潜力基本已被挖掘殆尽，无法满足行业未来进一步发展的需要，启用新材料是从根本上解决芯片性能问题的出路。时值上世纪末，纳米科技正在兴起，碳纳米管晶体管引起了不少科学家的关注。碳纳米管是1991年由日本科学家饭岛澄男（S.Iijima）发现的。“碳原子按照六角排布，形成一个单原子层，这就是石墨烯。而一个矩形的石墨烯条带，长边对接卷成一个卷，就变成碳纳米管，直径一般是一纳米左右。碳纳米管具有一些奇特的量子效应，使其电子学性能变得非常好，速度快、功耗低。”彭练矛这样描述这种新材料。饭岛澄男在上世纪70年代初师从考利（J.M.Cowley）进行博士后研究工作，从师门来讲是彭练矛的大师兄，彭练矛就这样认识了碳纳米管。在这之前，彭练矛在电子显微学研究方面已经积累了大量经验。1978年，高考恢复的第二年，年仅16岁的彭练矛走进燕园，成为“文革”后北大无线电电子学系招收的首届学生。在恩师西门纪业教授的带领下，他与电子显微学结下了不解之缘。1982年，彭练矛考取了北大电子物理硕士研究生，1983年，在西门纪业教授的鼓励下，彭练矛前往亚利桑那州立大学美国国家高分辨电子显微学中心攻读博士学位，师从考利（J.M.Cowley）教授。随后，彭练矛又先后前往挪威奥斯陆大学和英国牛津大学继续从事电子衍射相关研究工作，在电子显微学领域崭露头角。1994年，彭练矛回到祖国。2000年，北京大学“组队”，着手研究面向未来的电子学。当时彭练矛还不到40岁，他觉得自己“还有精力再做一件新的事情”。于是彭练矛带领研究团队，从零开始，探究用碳纳米管材料制备集成电路的方法。最初几年是在不断摸索中度过的。他们发现，碳纳米管是做芯片最好的材料，“它的物理性能和化学性能、机械性能都非常适合做电子元器件。虽然没有现成工艺可以遵循，但理论预测碳纳米管芯片性能可以比现在硅基集成电路的综合性能成百上千倍地提高。”在摸索中，彭练矛团队提出了用碳纳米管来做集成电路的完整方案，“碳纳米管拥有完美的结构、超薄的导电通道、极高的载流子迁移率和稳定性。基于碳纳米管的电子技术有望成为后硅时代主流的集成电路技术。”“已研发出目前世界上最好的芯片材料”用碳纳米管制备的碳基芯片的综合性能可以比硅基集成电路提高成百上千倍，这已成学界的共识。但这只是理想状态，如何让它变为现实？对团队来说，这个过程中碰到的大部分问题都是新的，“只能自己一一想办法来解决。”彭练矛坦言。首先是突破材料瓶颈，掌握碳纳米管制备技术。经过十年的技术攻坚，课题组放弃了传统掺杂工艺，研发了一整套高性能碳纳米管晶体管的无掺杂制备方法。碳纳米管材料非常微小，肉眼不可见。彭练矛形容，人的一根头发丝直径差不多是几十微米或几万纳米，而这种材料的直径是头发丝的几万分之一。光学显微镜看不到，只能用电子显微镜来看，同时，还要操纵它，让它按照一定秩序排列。怎么办？还好，彭练矛之前做过大量电子显微镜相关研究，对于观察和操纵“小东西”有一定经验。2017年，团队首次制备出栅长5纳米的碳纳米管晶体管，这一世界上迄今最小的高性能晶体管，在本征性能和功耗综合指标上相较最先进的硅基器件具有约10倍的综合优势，性能接近由量子力学测不准原理决定的理论极限。2018年，团队再次取得重要突破，发展出新原理的超低功耗狄拉克源晶体管，为超低功耗纳米电子学的发展奠定了基础。同年，团队用高性能的晶体管制备出小规模集成电路，最高速度达到5千兆赫兹。2020年，该团队首次制备出达到大规模碳基集成电路所需的高纯、高密碳纳米管阵列材料，并采用这种材料首先实现了性能超越硅基集成电路的碳纳米管集成电路，电路频率超过8千兆赫兹，跻身国际领跑行列。事实证明，团队20年来的坚持是对的。“目前我们基本掌握了碳纳米管集成电路制备技术，能够在实验室把碳纳米管集成电路加工出来，性能是目前为止世界上最好的，电路频率比美国研发的高了几十倍。”今年3月，彭练矛坐在办公室里向记者谈起研究的最新进展，底气十足。在彭练矛看来，碳基芯片无疑将成为支撑基于这些技术运行数字经济的最佳选择。“我们的最终目标是要让碳基芯片在10-15年内成为主流芯片，广泛应用在大型计算机、数据中心、手机等主流电子设备上。”“拥有自主技术才不会被西方卡住”彭练矛告诉记者，目前学校实验室已可以采用碳纳米管材料制备出一些中等规模甚至大规模的集成电路，“做个计算器之类没问题。”“但是，要用它做超大规模集成电路还不行。”彭练矛说，目前研发出的碳基芯片的集成度仍和当前世界上普遍使用的硅基芯片相比还差很远。差在哪？彭练矛解释称，要实现超大规模高性能集成电路，首先就需要在大面积的基底上制备出超高半导体纯度、顺排、高密度和大面积均匀的单壁碳纳米管阵列。此外更困难的就是需要有专用的工业级研发线，而这样一条研发线是北大团队所不具备的。在学校现有的实验条件下，能够制作出的最复杂的碳纳米管芯片的集成度只有几千、最多几十万个晶体管，尺寸还是微米级的；而当下全球最先进的硅基芯片中有五百亿个晶体管，每个晶体管的面积大小只有100纳米左右。“差太远了。”“尖端碳基芯片的专用设计工具我们同样缺乏。”彭练矛认为，目前，基于碳纳米管的无掺杂CMOS技术已经不存在原理上不可克服的障碍，但仅在实验室完成存在性验证和可能性研究和演示，并不意味着碳基芯片技术就可以自行完成技术落地，具备商业竞争力。把学校的技术变成一个可规模生产的工业化技术，中间还要做很多工作。目前，碳基芯片的工程化和产业化还有许多问题亟待解决，还需要很长的时间和大量的投入。“精密生产是很难的。”彭练矛称，虽然我国是制造大国，但离制造强国还有距离。实际情况是，如果要实现碳基集成电路规模扩大，哪怕在实验室里也需要大量资金，更不用说建设工厂、添置先进设备、每一步的精加工。彭练矛指出：“相比之下，我们的投入还是太少。因此，社会各界的支持对于碳基芯片的发展至关重要。”谈及未来，彭练矛表示，在国家重视且科研经费充足的情况下，预计3-5年后碳基技术能够在一些特殊领域得到小规模应用；预计10年之后碳基芯片有望随着产品更迭逐渐成为主流芯片技术。过去几十年，我国在芯片产业发展上还处于相对落后的状态。在“中兴事件”、“华为事件”之后，中国“芯”问题引起重视。“整个硅基芯片的研发上，我们落后很多，硅基芯片在美国已经发展了60多年的时间，我们国家在其中没有重要贡献，材料、设备、计算机软件、制造工艺等都是购买别人的。实际上这不光是‘卡脖子’，而是完完全全受制于人。”在彭练矛看来，目前想在硅基的路上“弯道超车”不太现实，“我们需要换道开车，换到碳基的道路上。这对全球来说都是一条新的道路，目前我们还处于相对领先的位置。”“我们要发展自己的集成电路技术，拥有自主技术才不会被西方卡住。”彭练矛称，我国应抓住历史机遇，在现有优势下扬长避短，从材料开始，全面突破现有的主流半导体技术，研制出中国人完全自主可控的芯片技术，通过发展碳基芯片，实现中国芯的“换道超车”。同时，彭练矛也很清醒：“距离实现在芯片技术上超越欧美还有很长的路要走。”他已做好继续长期奋战的准备。匠心解读如何理解匠心精神？匠心精神如何坚守，如何传承？彭练矛：匠心精神一般指常年专注一件事情，能够把事情做到极致，成为某一专业的专家、冠军。这无疑是需要的，但目前我们所面临的许多问题，特别是芯片问题，光发挥匠心精神是不够的。芯片问题不仅需要相关行业的人努力工作，发挥匠心精神，更需要有前瞻视野的大师来把控和平衡各行业协同进步，不断将全产业链稳步推进。匠 人 心 声在你的生活和工作中，哪些东西是你一直坚守的？彭练矛：将事情做到最好，不分大小，养成一个习惯，以最高标准要求自己。就像学校学生考试一样，拿到90分达到优秀并不难，但坚持要拿100分，始终都要求自己拿出全力去拼100分就不一样。可能需要拿出200%或更多的努力才能多拿3-5分，但坚持下来，必能受益。什么时候是你认为最艰难的时候？能够坚持下去的原因是什么？彭练矛：大概是2017年，开始认识到光在学校做芯片相关的研究已经不够，不足以推动相关领域继续向前走，需要走出学校，争取更多资源，开展碳基电子的工程化和未来的产业化研究。这些需要去接触更大的世界，去求之前不熟悉的人，都是我之前不太擅长且极力避免的，当时觉得非常困难。但想起了一句名言，大意是失败并非末日，失去向前的勇气才是最可怕的。国家需要有自己的芯片技术，现在这个历史机遇出现了，不论多么困难，都得坚持下去。你希望未来还取得怎样的成就，对于未来有怎样的期待？彭练矛：希望最终将我们研发的碳基芯片技术推至主流，大家的生活因我们的努力而变得更美好。你感觉你获得的最大的快乐是什么？彭练矛：没有虚度时光，为国家和人类进步做出了应有的贡献。

你能想象有*化学也能玩成“乐高积木”吗？2022年10月5日，2022年诺贝尔化学奖授予了三位科学家：Carolyn R. Bertozzi、K. Barry Sharpless和Morten Meldal，奖励他们在发展“点击化学”和“生物正交化学”中的贡献。 问：什么是点击化学？“点击化学(Click chemistry)”是指一类能够高效生成“碳原子-杂原子链”的化学反应。点击化学有以下优势：1.区域特异性和立体特异性；2.对溶剂参数不敏感；3.反应得率高、副反应少，且原料充分反应4.实验条件简单；5.大的热力学驱动力。与点击化学的优势类似，流动化学也具有高效混合、简便*的温度控制、收率高、减少副产物等优势。 图1：发表在JOC杂志上的文章“可见光驱动光催化促进的N-异质螺环的多组分直接组装”今天为大家介绍在2022年9月，Steven V.Ley教授在JOC上一篇题为《可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装》的文章，演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。1、螺环化合物20世纪六十年代起，生物学家和药物学家逐渐发现，从自然界分离得到的具有生物活性的化合物中拥有螺环结构的化合物占有很大的比例。随着研究的深入，螺环化合物的性质使他在药物研发中占据非常重要的地位。螺环化合物是指两个单环共用一个碳原子的多环化合物；共用的碳原子称为螺原子。杂环螺环结构在一定程度上改变药物分子的水溶性、亲脂性、优势构象等，使优化后的药物分子更容易成药。不同的螺环具有丰富的三维立体结构，从而提供了改善药效的可能性和药物*的创新性；既可以突破现有药物的*，又能设计全新结构或者骨架的小分子化合物。 图2：螺旋内酯固醇 图3：灰黄霉素已上市药物中，也有很多含有螺环结构的小分子药物，比如利尿剂螺旋内酯固醇(Spironolactone)（如图2所示）和抗真菌药物灰黄霉素(Griseofulvin)（如图3所示）。N-异螺旋环是在天然产物和药物中发现的有趣的结构单元，但其合成的可靠方法相对较少。传统合成方式 图4：获取螺旋环吡咯烷的策略 图5：从N-烯丙磺酰胺和烯烃中构建β-螺旋吡咯啶现有的方法通常需要几个步骤，并使用昂贵的催化剂，如钌或铑，以获得所需的产品。在过去，靠传统的办法合成目标分子，往往需要绕很多弯路。步骤越多，意味着产率越低，浪费越大。2、更高效的合成方式使用Vapourtec UV-150光反应器放大合成N-异象螺旋循环 图6：使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物Steven V. Ley教授是世界*的有机化学家，剑桥化学系研究主任，皇家化学会RSC的前任会长，教授在有机合成方法学和全合成领域中的成就斐然。Ley教授在“可见光驱动光催化促进n杂螺环的多组分直接组装”一文中，演示了在温和条件下使用Vapourtec UV-150光化学反应器合成复杂的螺环化合物。在近年来发展的叠杂杂螺环的大多数制备方法中都需要多步步骤。然而，光催化的最新应用可以使合成步骤大大减少。作者利用光催化生成N-中心自由基，可构建多种β-螺环吡咯烷，包括药物衍生物。利用流动化学技术，还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。光催化能够在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构。在开发的螺环吡咯烷的制备方法中，大多数都能够制备α-螺环吡咯烷，克服了制备α-三级胺的一些困难。简化合成路线的解决方案之一是采用无试剂化学方法。从光化学上讲，以氮为中心的自由基的产生相对简单，并被证明可以激活N-H和N-X键。通过在合成螺旋环化合物时使用这种方法，可以避免四元碳中心引起的立体问题，从而改善整体过程。使用VapourtecE系列进行流动反应和放大实验，该系列由三个蠕动泵和一个光反应器组成，BPR输出为8bar。使用的光源是Vapourtec 61W（辐射功率）365 nm（峰值强度）LED灯光，辐射带范围为350&minus 400nm。利用在线监测，大大的缩短了研究时间，提高研究效率。作者使用配有365nm高功率LED灯的E-photochem演示了一系列螺环吡啶的合成。在合成双叠氮杂螺环的过程中，该方法使用光化学反应器UV-150进行了放大，产量达到了100克/天。3、实验总结1、相比传统的的反应，该反应具有操作简便、条件温和、反应时间短等优势；2、利用在线监测，大大的缩短了研究时间，提高研究效率；3、在温和的条件下通过高度反应的中间体以模块化的方式构建复杂的分子结构；4、利用流动化学技术，还证明了产品的进一步衍生化具有可行的放大程序。4、关于Vapourtec Vapourtec是一家专业设计和制造流动化学设备的公司。Vapourtec公司的连续流动化学系统质量可靠、性能成熟、高效能模块系统可随您的流动化学生产能力的扩大而拓展。反应器可进行组合，实现多步合成。无需使用任何工具数秒内即可完成反应器更换。UV-150反应器UV-150反应器消除了传统批次光化学的问题，可以充分发挥光化学的潜力。在连续流动操作下，它提供了安全、精确、高效、一致和可扩展的光化学。 图7:vapourtec UV-150光化学反应器● UV-150光化学反应器与Vapourtec R系列和E系列流化学系统兼容，操作简便；● Vapourtec提供3种不同的光源，提供220纳米至650纳米之间的精确波长；● 可以在-20°C到80°C之间设置反应温度。参考文献[1] Multicomponent Direct Assembly of N-Heterospirocycles Facilitated by Visible-Light-Driven PhotocatalysisOliver M. Griffiths and Steven V. LeyThe Journal of Organic Chemistry 2022 87 (19), 13204-13223 DOI:10.1021/acs.joc.2c01684[2] Total Synthesis of Phytotoxic Radulanin A Facilitated by the Photochemical Ring Expansion of a 2,2-Dimethylchromene in FlowBruce Lockett-Walters, Simon Thuillier, Emmanuel Baudouin, and Bastien NayOrganic Letters 2022 24 (22), 4029-4033 DOI: 10.1021/acs.orglett.2c01462

多孔或层状电极材料具有丰富的纳米限域环境，表现出高效的电荷储存行为，被广泛应用于电化学电容器。而这些限域环境中形成的双电层(限域双电层)结构与建立在平面电极上的经典双电层之间存在差异，导致其储能机理尚不清晰。因此，解析限域双电层结构对探讨这类材料的电化学电容存储机理和优化电化学电容器件的性能具有重要意义。中国科学院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心项目研究员黄楠团队与比利时哈塞尔特大学教授杨年俊合作，设计并制备了具有规则有序0.7 nm层状亚纳米通道的膨胀垂直石墨烯/金刚石复合薄膜电极。其中，金刚石与垂直膨胀石墨烯纳米片共价连接，作为机械增强相为构筑层状限域结构起到支撑作用。进一步，研究发现，该电极表现出离子筛分效应，离子部分脱溶等典型的限域电化学电容行为，是研究限域双电层的理想电极材料。基于该材料，科研人员利用原位电化学拉曼光谱和电化学石英晶体微天平技术分别监测充放电过程中电极材料一侧的响应行为和电解液一侧的离子通量发现，在阴极扫描过程中，电极材料一侧出现拉曼光谱 　　峰劈裂现象，溶液一侧为部分脱溶剂化阳离子主导的吸附过程。该研究综合以上实验结果并利用三维参考相互作用位点隐式溶剂模型的第一性原理计算方法，在原子尺度上评估了限域双电层中离子-碳宿主相互作用，揭示了在限域环境中增强的离子-碳宿主相互作用会诱导电极材料表面产生高密度的局域化图像电荷。该工作完善了限域双电层电容的电荷储存机理，为进一步探讨纳米多孔或层状材料在电化学储能中的功能奠定了基础。 　　8月9日，相关研究成果以Highly localized charges of confined electrical double-layers inside 0.7-nm layered channels为题，在线发表在《先进能源材料》(Advanced Energy Materials)上。研究工作得到国家自然科学基金和德国研究联合会基金的支持。图1. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的制备和表征：(A)制备流程示意图；(B)石墨插层化合物的拉曼光谱；(C-D)XRD图谱；(E)SEM和TEM图像。图2. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的电化学行为：(A)CV曲线；(B)微分电容-电极电势关系；(C)离子筛分效应；(D)EIS图谱；(E-F)动力学分析。图3. 层状限域双电层膨胀垂直石墨烯/金刚石薄膜电极的原位电化学拉曼光谱：(A-D)原位电化学拉曼光谱；(E-F)拉曼特征演变幅度分析。图4. 层状限域双电层电容的储能机理分析：(A)拉曼光谱中的G峰劈裂；(B)电化学石英晶体微天平分析；(C)电极质量变化和拉曼特征变化的关联性；(D)DFT-RISM计算获得的图像电荷分布。

近年来，无铅金属卤化物双钙钛矿Cs2Na(Ag)InCl6材料因组份易调控、合成简便及毒性低等特性，而备受关注，在照明显示、光电探测及光伏等领域表现出广阔的应用潜力。目前，该材料的研究主要局限在可见光波段，近红外(NIR)波段存在发光效率低的瓶颈，制约进一步的应用开发。 　　针对此问题，中国科学院福建物质结构研究所和闽都创新实验室研究员陈学元课题组，通过在Cs2NaInCl6中引入稀土离子Yb3+和Er3+作为近红外发光中心，实现高效近红外发光(图1)。 　　Cs2NaInCl6:Yb3+的最佳量子产率为39.4%，相比Cs2AgInCl6:Yb3+ 材料提升了142.2倍。科研团队通过第一性原理计算和Bader电荷分析，对比研究了Cs2NaInCl6:Yb3+和Cs2AgInCl6:Yb3+两种材料的局域电子结构(图2)。Bader电荷分析是一种通过将材料的总电荷分解到原子电荷，得到原子周围电子数，进而计算出原子化合价的方法。该方法应用于材料的电荷特性分析，判断材料内电荷传输过程。研究表明，Cs2NaInCl6:Yb3+中Na+离子的强离子性使其几乎完全电离，导致相邻的[YbCl6]八面体电荷显著局域化，促进了Cl--Yb3+的荷移跃迁。而Cs2AgInCl6:Yb3+中的Ag+由于强共价性形成Ag-Cl共价键，使相邻的[YbCl6]八面体中Cl-的电子波函数向Ag+离域，导致Cl-与Yb3+波函数交叠减小，从而抑制了Cl--Yb3+荷移跃迁过程。 　　该研究利用温度依赖的稳态和瞬态荧光光谱等手段，观察到Cs2NaInCl6:Yb3+中Yb3+的激发峰相对于基质自限激子的激发峰存在明显偏移(图3)。在低温下，Cs2NaInCl6:Yb3+通过紫外激发，在近紫外-可见光区观察到两个发射峰，波数差约为9766 cm-1，对应于荷移跃迁带(CTB)→ 2F7/2和2F5/2跃迁。以上证据证实了在Cs2NaInCl6:Yb3+中的高效近红外发射来源于其独特的Cl--Yb3+荷移跃迁敏化过程。 　　科研团队通过共掺其他近红外发光离子如Er3+，实现了Cl--Yb3+荷移跃迁敏化的Er3+离子1540 nm处的近红外发射(图4)。相比于Cs2NaInCl6:Yb3+/Er3+中常规的自限激子敏化，其发射强度增强了1510.2倍，最佳量子产率为7.9%。 　　该研究为实现高效的稀土掺杂近红外发光无铅金属卤化物双钙钛矿开辟了新途径，有望应用于近红外光通讯、发光二极管和夜视成像等领域。相关研究成果发表在《先进科学》(Advanced Science)上。研究工作得到中科院创新团队国际合作伙伴计划和国家自然科学基金等的支持。图1.Cs2NaInCl6:Ln3+ (Ln = Yb和Er)双钙钛矿高效近红外发光及发光机理示意图。图2.(a)Cs2AgInCl6:Yb3+的Bader电荷分析，(b)电子局域密度和(c)结构示意图；(d) Cs2NaInCl6:Yb3+的Bader电荷分析，(e)电子局域密度和(f)结构示意图。图3.温度依赖的Cs2NaInCl6基质的(a)激发光谱和(b)发射光谱；温度依赖的Cs2NaInCl6:Yb3+的(c)激发光谱和(d)发射光谱；(e)10 K下，Cs2NaInCl6:Yb3+的发射光谱；(f)在Cs2NaInCl6材料中，Yb3+离子的电子跃迁示意图。图4.不同浓度Yb3+和Er3+掺杂的Cs2NaInCl6 的(a)激发谱和(b)发射谱；Cs2NaInCl6:6.9%Yb3+/Er3+在不同Er3+掺杂浓度下，(c)Yb3+和Er3+的积分发射强度，以及(d)994 nm和(e)1540 nm发射处的荧光寿命；(f)Cs2NaInCl6:Yb3+/Er3+中的能量传递示意图。

近日，国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院陈效双研究员团队提出了一种通过六方氮化硼封装技术，实现从520 nm到4.6 μm工作波长的钽镍硒（Ta2NiSe5）非制冷红外光电探测器（PD）。该探测器在室温空气环境条件下具有较低的等效噪声功率（4.5 × 10−13W Hz−1/2）和较高的归一化探测率（3.5× 1010cm Hz1/2W−1），而且通过表征时间、偏置、功率和温度依赖等多方面因素，研究其不同波长辐射产生光电流的多重机制。此外，还展示了器件的偏振灵敏度和在不同的可见光、近红外、中波红外波长范围内的多功能成像应用。这些结果揭示了多功能的探测模式，为设计新型的纳米光电器件提供了一种新的思路。该成果以“H-BN-Encapsulated Uncooled Infrared Photodetectors Based on Tantalum Nickel Selenide”为题发表在期刊Advanced Functional Materials上（IF=19）。本工作也得到了国家自然科学基金委、上海市科委、中国科学院和浙江省自然科学基金委等项目的资助。本文利用干法转移堆叠，采用平面h-BN封装的金属-Ta2NiSe5-金属(源极和漏极)结构设计了Ta2NiSe5基PDs，如图1a所示。图1b的左侧面板显示了横截面透射电子显微镜图像，并证明原子堆中没有污染或无定形氧化物。图1d显示了在黑暗条件下和不同功率强度的激光照射（1550nm）下的I-V特性的比较，显示了近线性行为，表明Ta2NiSe5薄片和Cr/Au电极之间具有良好的欧姆接触。如图1e所示，对于窄带隙半导体Ta2NiSe5，光激发载流子的短瞬态寿命减少了电荷分离时间。Ta2NiSe5的高迁移率可以实现电场驱动的光生载流子的快速传输，降低复合的概率。520 nm至2 µm范围内的光响应机制被认为是光电导效应（PDE）。由于PDE，带间跃迁产生的电子-空穴对被施加的电场分离，并被图1h左侧面板中的电极收集。在可见光和近红外光谱中吸收光子，只要它们具有超过带隙的能量，就会触发电子-空穴（e-h）对的产生，从而调节材料的电导率。随后，这些产生的e-h对在外部电场的诱导下分离，产生光电流。基于Ta2NiSe5的PD在1550 nm处0 V和±1 V的扫描光电流映射（图1h）很好地验证了上述光电流起源的推测。图1. Ta2NiSe5基PD在大气环境中不同激光波长和功率下的光电特性。（a）基于Ta2NiSe5的PD的示意图。（b）Ta2NiSe5基PD的横截面TEM图像和相应的元素映射。（c）剥离的Ta2NiSe5纳米片的SEM图像和EDS元素图谱。（d）在1550 nm激光照射下，不同功率下的Iph-Vds曲线。（e）基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程，Vds为1V。（f）从具有绝对值的I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。（g）在1V偏压下基于Ta2NiSe5的PD下的光电流的线性功率和亚线性功率依赖性。（h）1550 nm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图，以及−1、0和1 V偏压照射下从Ta2NiSe5到电极的光生载流子传输过程的说明。泡利阻塞抑制了在4.6 μm（0.27 eV）处产生电子-空穴对的直接光学跃迁。热效应机制被认为是控制MWIR区域光探测过程的潜在物理机制，如光热电效应和辐射热效应。对于辐射热效应的贡献，不需要外部偏置来产生光电流，如图2a所示，而不是依赖于自供电的工作模式。辐射热效应是指沟道材料由于吸收均匀的红外辐射而引起温度升高，从而导致电导率或光吸收等电学或光学性质变化。值得注意的是，辐射热效应需要外加电场。为了确定控制MWIR探测过程的主要机制，光响应被记录为功率和Vds的关系。光电流呈现负极性、零极性和正极性三个特征区域，分别对应图2a中的区域I、II和III。通过测量Ta2NiSe5基PDs电阻的温度依赖性（4-400 K），器件电阻的温度依赖性表现出典型的半导体热激发输运性质，表明热效应可以有效地增强器件电导（图2b）。电阻的温度系数（TCR）是辐射热效应的一个关键指标，在Vds=1 V时，Ta2NiSe5基PDs的TCR为-1.9% K-1。与快速的可见光-近红外光响应相反，在关闭光后漏极电流缓慢恢复，响应时间≈24 ms（图2c）。辐射热效应可以解释明显的光响应与缓慢的下降和上升时间，而不是光电导效应。该值是典型的辐射热特性（1-100 ms），因为吸收MWIR光子后热电子的能量转移到晶格，进一步改变沟道电导。此外，在传热和耗散过程中，h-BN利用极高的导热系数有效地消散探测器产生的热量。光电流的产生分为两种状态。首先，沟道材料在吸收MWIR光子后改变自身电导率，其次，通过驱动外电场产生光电流（图2d）。与PTE中取决于塞贝克系数的光电流符号不同，辐射热光电流的符号取决于外部电场。为了直观地揭示Ta2NiSe5基PDs的光响应机制，本文利用扫描光电流成像技术对光电流分布进行成像（图2e）。在0 V偏置照射下，几乎没有观察到光电流，而在±1 V的外偏置照射下，整个沟道的光电流相当均匀。诱导的电导变化可能是入射光下温度升高期间产生电流的载流子数量变化的结果。Ta2NiSe5基PDs具有独特的性能，它们可以在室温下工作而不会性能下降，这使得它们有希望用于辐射热探测应用。此外，该器件无需p-n结即可工作，简化了制造过程。图2. 基于Ta2NiSe5的PD在4.6 µm光照下的光响应。（a）从I-t曲线中提取的Vds和Plight相关光电流。（b）Ta2NiSe5纳米片电阻的温度依赖性。（c）Vds为1V的基于Ta2NiSe5的PD的单个响应过程。（d）基于Ta2NiSe5的器件在4.6 µm激光照射下的晶格加热的典型示意图。（e）4.6 µm激光照射下典型Ta2NiSe5基PD的扫描光电流图，以及−1、0和1 V偏压照射下测辐射热机制器件的能带对准。接下来，520nm-4.6 µm波长范围内的光的光谱响应度如图3a（左纵轴）所示，在4.6 µm处峰值为0.86 A W−1。在图3a（右纵轴）中，在不同激发波长上进行的EQE测量表明，随着波长的增加，EQE逐渐下降。由入射光子和晶格振动之间的相互作用产生的有限的能量转换效率，以及两端电极的有限收集，通过阻碍入射光子到光生载流子的有效转换，降低了材料的量子效率。重要的是，从可见光到MWIR光谱范围（520 nm-4.6 µm）实现了0.23至82.22的EQE值。与许多传统报道的基于低维材料的PD相比，基于Ta2NiSe5的PD的EQE显著更高，如图3b所示。从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱如图3c所示，然后将NEP计算为NEP=in/RI（图3d），其中在520 nm处获得的最小NEP≈0.45 pW Hz−1/2，在4.6 µm处获得的最低NEP≈18 pW Hz−1/2。基于Ta2NiSe5的PD的较低NEP证明了它们区分信号和噪声的优异能力。图3e显示了与传统大块材料和基于2D材料的PD相比，基于Ta2NiSe5的PD在不同偏压下的波长依赖性特异性检测。对于光电导和测辐射热计响应，D*显示出3.5×1010至8.75×108cm Hz1/2W−1的轻微波动。我们的PD的D*与最先进的商业PD相当，并且高于基于可见光到中红外区域的2D材料的PD。图3. 基于Ta2NiSe5的PD的可见光至MWIR区域的宽带光响应。（a）Vds＝1时RI（蓝色实心正方形）和EQE（红色实心圆）的波长依赖性。（b）基于Ta2NiSe5的PD与2D和块体材料PD的EQE的比较。（c）从1 Hz到10 kHz测量的电流噪声功率谱。（d）基于Ta2NiSe5的PD与以前的PD的NEP性能比较，插图显示了NEP的波长依赖性。（e）不同波长下的比探测率（D*）与基于2D材料的最先进的其他PD以及商用红外PD的比较。为了确定基于Ta2NiSe5的PD的偏振依赖性，我们进行了如图4a所示的实验。垂直入射光使用格兰泰勒棱镜进行偏振，通过旋转半波片同时保持恒定的激光功率来改变样品的激光偏振方向和b轴之间的关系。对最具代表性的638 nm激光偏振特性进行研究，图4b，c显示，随着极化角的变化，光电流表现出显著的周期性变化，最大值和最小值分别沿Ta2NiSe5纳米片的b轴和a轴方向获得。值得注意的是，图4c中的偏振依赖性光响应图显示了由于Ta2NiSe5晶体的[TaSe6]2链的潜在1D排列而导致的两片叶子的形状。最终结果显示，各向异性比（Iph-max/Iph-min）达到约1.47，表明基于Ta2NiSe5的PD的整体性能优于大多数其他报道的PD，如图4f所示，并为设计未来的多功能、空气稳定的光电子器件提供了广阔的前景。图4. 基于Ta2NiSe5的PD的偏振敏感光电检测。（a）利用Ta2NiSe5材料的基于纳米片的偏振敏感光电探测器的示意图。（b）在638 nm激光源下记录的光偏振方向为0°至360°的时间分辨光响应。（c）在638 nm偏振激光下，Vds为−1至0V的光电流中各向异性响应的各向异性响应图。（d）通过在638 nm激光下扫描Ta2NiSe5基PD获得的光电流图，偏振角从0°到180°不等。（e）创建极坐标图以显示在638 nm线性偏振激光照射下在40、36和17 nm厚度下产生的角度分辨光电流。（f）与其他常用的2D和1D材料相比，光电流各向异性比和光响应范围。为了充分探索基于Ta2NiSe5单元的PD在多应用成像中的潜力，如图5a所示构建了一个成像系统。采用逐点或逐像素覆盖整个物体区域，用聚焦的可检测光束照射物体，PD检测到的光电流信号由锁定放大器、前置放大器和计算机收集，计算机记录位置坐标生成高质量图像。为了测试基于Ta2NiSe5的PD的成像能力，将具有“HIAS”图案（15 cm×5 cm）的中空金属板放置在520 nm激光器前面，并以优于0.5 mm的高分辨率成功捕获了所产生的成像，如图5b所示。通过控制外部偏置，可以改变PD在638 nm照明下的响应，并成功实现物体成像清晰度，如图5c所示。在NIR范围内，在基于Ta2NiSe5的PD中获得了覆盖载玻片的钥匙锯齿状边缘的高对比度图像（图5d）。此外，基于Ta2NiSe5的设备在近红外和MWIR区域都表现出高度稳定的响应，确保了高对比度成像以智能识别宏观物体。为了证明这一特性，在1550 nm和3.2 μm处实现了复合物体（硅片和长尾夹）的双通道成像。如图5e所示，近红外光只能检测到一半的长尾夹，而MWIR辐射可以显示整个长尾夹。结果证明了基于Ta2NiSe5的PD在军事和民用应用中检测隐藏物体的潜力。图5. Ta2NiSe5基PD的光电成像应用。（a）使用PD作为成像像素的成像系统的示意图。（b）520 nm处的“HIAS”物体（上图）和相应的高分辨率成像图（下图）。（c）在638 nm处，Vds为0.05、0.1、0.5和1 V的“H”对象。（d）1550 nm覆盖载玻片的钥匙成像。（e）在1550 nm和3.2 µm处被硅片部分隐藏的长尾夹的成像。本文揭示了h-BN封装的Ta2NiSe5基PD在环境条件下在520 nm至4.6 µm的宽光谱范围内工作的特殊光电特性，受光电导和测辐射热效应的控制。光电探测器同时表现出宽带和快速的光电探测能力，具有显著的响应性，超过了现有商业室温探测器的性能。基于Ta2NiSe5的PD的室温响应度达到了34.44 AW−1（520 nm）、32.14 AW−1（638 nm）、29.81 AW−1（830 nm）、20.92 AW−1（1550 nm），16.58 AW−1（2 µm）和0.86 AW−1（4.6 µm）。基于Ta2NiSe5的PD的独特光学特性使其适合于各种应用，包括传感、成像和通信，并且它们与其它2D材料的集成可以进一步增强它们的性能和功能。因此，这项工作的研究为利用2D材料设计稳定的光电探测器铺平了道路，为推进下一代红外光电子研究的发展做出了贡献。论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.202305380

中国科学院国家纳米科学中心研究员刘新风团队联合美国休斯顿大学包吉明团队、任志锋团队，在超高热导率半导体-立方砷化硼（c-BAs）单晶的载流子扩散动力学研究方面取得进展，为其在集成电路领域的应用提供重要的基础数据指导和帮助。相关研究成果发表在《科学》（Science）上。 随着芯片集成规模的进一步增大，热量管理成为制约芯片性能的重要因素。受到散热问题的困扰，不得不牺牲处理器的运算速度。2004年后，CPU的主频便止步于4GHz，只能通过增加核数来进一步提高整体的运算速度，而这一策略对于单线程的算法无效。2018年，具有超高热导率的半导体c-BAs的成功制备引起了科学家的兴趣，其样品实测最高室温热导率超过1000 Wm-1K-1，约为Si的十倍。c-BAs具有高的热导率以及超弱的电声耦合系数和带间散射，理论预测c-BAs同时具有颇高的电子迁移率（1400 cm2V-1s-1）和空穴迁移率（2110 cm2V-1s-1），这在半导体材料系统中颇为罕见，有望将其应用在集成电路领域来缓解散热困难并可实现更高的运算速度，因而通过实验来确认这种高热导率的半导体材料的载流子迁移率具有重要意义。 虽然c-BAs已被制备，但样品中广泛分布着不均匀的杂质与缺陷，对其迁移率的测量带来困难。一般可以通过霍尔效应，测定样品的载流子的迁移率，而电极的大小制约其空间分辨能力，并直接影响测试结果。2021年，利用霍尔效应测试的c-BAs单晶的迁移率报道结果仅为22 cm2V-1s-1，与理论预测结果相差甚远。具有更高的空间分辨能力的原位表征方法是确认c-BAs本征迁移率的关键。 通过大量的样品反复比较，科研团队确定了综合应用XRD、拉曼和带边荧光信号来判断样品纯度的方法，并挑选出具有锐利XRD衍射（0.02度）窄拉曼线宽（0.6波数）、接近0的拉曼本底、极微弱带边发光的高纯样品。进一步，科研团队自主搭建了超快载流子扩散显微成像系统。通过聚焦的泵浦光激发，广场的探测光探测，实时观测载流子的分布情况并追踪其传输过程，探测灵敏度达到10-5量级，空间分辨能力达23 nm。利用该测量系统，研究比较了具有不同杂质浓度的c-BAs的载流子扩散速度，首次在高纯样品区域检测到其双极性迁移率约1550 cm2V-1s-1，这一测量结果与理论预测值（1680 cm2V-1s-1）非常接近。通过高能量（3.1 eV，400 nm）光子激发，研究还发现长达20ps的热载流子扩散过程，其迁移率大于3000 cm2V-1s-1。 立方砷化硼高的载流子和热载流子迁移速率以及超高的热导率，表明可广泛应用于光电器件、电子元件。该研究厘清了理论和实验之间存在的差异的具体原因，并为该材料的应用指明了方向。 研究工作得到中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金、国家重点研发计划与中科院仪器设备研制项目等的支持。 　图1.c-BAs单晶的表征。（A）c-BAs单晶的扫描电镜照片；（B）111面的X射线衍射；（C）拉曼散射（激发波长532 nm）；（D）极微弱的带边发光（激发波长593 nm）及荧光成像（插图，标尺为10微米）。 图2.瞬态反射显微成像和在c-BAs中的载流子扩散。（A）实验装置示意图，激发波长为600 nm探测波长为800 nm；（B）不同时刻的瞬态反射显微成像（标尺1微米）；（C）典型的载流子动力学；（D）0.5 ps的二维高斯拟合（E）不同时刻的载流子分布方差随时间的演化及载流子迁移率，误差标尺代表95%置信拟合区间。

香港浸会大学环境与生物分析国家重点实验室近期的科学研究有新发现。实验室主任、化学系教授蔡宗苇教授带领团队公布最新科研成果：双酚S暴露，会使乳腺肿瘤增大，为罹患乳癌带来风险。通过蔡教授团队此前的研究发现，牙膏中存在的三氯生成分会损伤肠道，成为引发炎症性肠道疾病的元凶。蔡宗苇教授表示：“在工业生产中，双酚A被较少研究的化学物质双酚S所取代。由于我们的研究显示，双酚S或与乳腺肿瘤增生有潜在关联，故此有必要做进一步研究，了解这种化学物对人体健康的潜在影响。长远而言，业界或需寻找较为安全的双酚A和双酚S替代品。决策者也应就使用双酚S制定相关的安全标准和规划。”众所周知，双酚A是一种过往被广泛应用于生产婴儿水壶、食物及饮料容器及餐具的塑化剂，以及打印收据的感热纸中做显色剂等，由于被证实与人体内分泌系统失调、代谢疾病及乳癌风险增加有关，近年来，工业界较多改用双酚S作为替代品。双酚S是人们日常生活中经常接触到的工业化学物质接替双酚A的双酚S是否对人体健康安全、无害？对于令广大女性谈及色变的乳癌，暴露的双酚S是否对其产生、恶化也会带来影响？科学界仍然知之甚少。2022年1月18日，蔡宗苇教授在新闻发布会上介绍基于双酚S的最新研究成果。研究团队通过小鼠实验发现，双酚S同样会有令乳腺肿瘤增生及增加患癌风险。不同剂量的双酚S（BPS）暴露，与乳腺肿瘤增生和恶化相关。蔡宗苇教授在新闻发布会上上介绍双酚S的最新科研成果研究团队将人的乳腺癌细胞移植至三组小鼠身上进行试验，在对小鼠乳腺肿瘤造模后，第一组（BPS-10组别）小鼠每天被注入较低剂量的每公斤体重10微克双酚S，为期8周；第二组（BPS-100组别）小鼠每天被注入较高剂量的每公斤体重100微克双酚S；剩余属于对照组的小鼠则被注入橄榄油。研究团队通过小鼠实验观察双酚S对乳腺肿瘤的影响经过八周的实验，BPS-10组别小鼠的肿瘤平均体积和重量，分别多对照组13倍和11倍，而BPS-100组别小鼠肿瘤的平均体积和重量则多对照组4倍和4.5倍。实验结果显示，双酚S会增加肿瘤体积及重量。研究团队随后分析了三组小鼠乳腺肿瘤的坏死区和癌细胞聚集区，他们观察到两组被注入双酚S的小鼠，其肿瘤体积增加的同时，与肿瘤增生和恶化有关的细胞排列和分布也出现了变化。BPS-10和BPS-100组别的坏死区的平均面积，分别占肿瘤的54.7%和11.5%。低剂量双酚S加快肿瘤生长，高剂量双酚S或最终令肿瘤恶化。实验证明双酚S暴露会引发乳腺肿瘤增生及恶化实验证明双酚S暴露会增加乳癌风险蔡教授介绍说，在团队的研究实验过程中识别出六个调节肿瘤生长的脂质生物标志物以及十二种蛋白质生物标志物的分布，包括与乳腺肿瘤增生和恶化密切相关的蛋白质。在脂质分布研究中，团队推断出有双酚S暴露，调节肿瘤生长的脂质的代谢会受到干扰。脂质和蛋白质标志物的发现有望日后应用于乳腺的分析检测。此次双酚S研究团队除了香港浸会大学的科学家外，还包括中国科学院深圳先进技术研究院及西安交通大学的研究人员。研究成果已刊登于国际科学期刊《journal of Hazardous Materials》。2022年1月，国际著名学术期刊《自然 通讯》刊发了题为“Microbial enzymes induce colitis by reactivating triclosan in the mouse gastrointestinal tract”的文章，揭示了一种应用于牙膏、化妆品、瑜伽垫以及其他运动服装中具有抗菌功能的添加剂三氯生，会造成肠道损伤，从而引发肠道炎症疾病。该项研究同样由蔡教授带领实验室科研人员，与美国马赛诸塞大学和北卡罗莱纳大学教堂山分校的学者们共同进行。研究人员将特定的肠道微生物酶，特别是肠道微生物β-葡萄糖醛酸苷酶（GUS）蛋白与三氯生连接，并表明这些酶驱动三氯生在肠道中制造严重破坏。在知道哪些细菌蛋白是罪魁祸首后，研究小组利用一种微生物靶向抑制剂来阻断肠道中的三氯生作用。在小鼠中阻断这一过程可防止结肠损伤和结肠炎的症状。该研究为越来越多的被诊断为炎症性肠病的人群提供了治疗的新线索。基于三氯生和相关化合物可能造成肠道损伤，学者们建议应该重新考虑三氯生应用的安全性，并需要更好地理解环境化学物质对肠道健康的影响。

随着各国对食品安全问题关注度的不断提高，食品安全检测技术以及食品安全检测数据质量控制变成了当今热烈讨论的话题。近期，为贯彻落实《食品安全法》，实施&ldquo 科技兴检&rdquo 战略，支撑质检事业更好更快发展，中国检验检疫科学研究院的资深专家组织了近20家省级出入境检验检疫局检验检疫技术中心的技术骨干代表在厦门举行了杂环农残系列丛书编写研讨及食品安全检测技术研讨会。全自动固相萃取仪的领军制造商睿科仪器也应邀参加此次会议。 会上，参会代表们分别讲解和交流了针对不同种类农药出口目的国的不同标准及农残安全检测方法等。代表们一致认为，在复杂的食品基质中，前处理是影响实验结果和耗费实验时间最多的步骤。针对各位代表们提出的热点问题，睿科仪器的产品经理与在座专家进行了详细探讨，并介绍了睿科仪器最新推出的专为食品安全而设计的全自动固相萃取仪Fotector。Fotector型全自动固相萃取仪可同时处理6个样品，创新的倒置上样技术，系统全密闭的人性化设计，赢得了在场资深检测人员的一致认可。 此外，睿科仪器同时也展出了CEi-SP20型毛细管电泳分离系统，提供了最新的食品中不同形态砷硒的同时检测方法和玩具中有机锡的检测方法，引起了诸多业内专家的浓厚兴趣。 在场的各位专家对Fotector型全自动固相萃取仪表示出了浓厚兴趣 睿科仪器产品经理在做产品讲解，赢得了各位专家一致认可 此次会议，使更多的客户认识和了解了睿科仪器，同时也使我们更加了解客户的需求。公司的发展离不开广大客户的支持，广大用户关注和支持使我们更加有信心通过我们的专业周到的服务成为客户最好的合作伙伴。 关于睿科： 睿科仪器有限公司（Reeko Instrument Co. Ltd.）是一家专业从事实验室分析仪器研发和生产的高科技企业，是集实验室样品前处理设备研发生产、前处理方法开发、实验室仪器销售为一体的专业厂家。 公司拥有强大的研发能力，致力于不断地研发出能够帮助客户提高工作效率的先进仪器。公司非常重视产品的应用和售后服务，拥有独立的研发和应用开发实验室，可以为客户提供技术培训，方法开发，样品测试，及技术咨询等多种售后服务。 欲了解更多，请浏览：http://www.reeko.cc，http://reeko.instrument.com.cn 联系我们： 北京 电话：010-58674766 传真：010-58674656 地址：北京市朝阳区东三环南路58号富顿中心C座518 上海 电话/传真：021-52300176 地址：上海市长宁区法华镇路751弄34号404 厦门 电话：0592-5800190 传真：0592-5800191 地址：厦门火炬高新区创业园伟业楼N206A

近日，大连化学物理研究所精细化工研究室有机硼化学与绿色氧化创新特区研究组（02T6组）戴文研究员团队在多相光催化硼化方面取得新进展。团队选用易于制备的硫化镉纳米片作为多相光催化剂，利用光生电子—空穴的协同氧化还原作用，通过选择性硼化反应，实现了烯烃、炔烃、亚胺以及芳（杂）环的高值转化，合成了硼氢化和硼取代产物。氮杂环卡宾硼烷（NHC-BH3）由于其化学性质稳定且制备方法简单，近年来作为一种新型硼源，被应用于自由基硼化反应中。然而，大量有害的自由基引发剂或昂贵且无法回收的均相光催化剂的使用仍然阻碍其广泛应用。因此，发展一种通用、廉价且可循环的催化体系对NHC-BH3参与的自由基硼化反应的发展具有重要意义。在上述研究背景下，戴文团队发展了一种简单、高效的多相光催化体系。该体系利用易于制备的硫化镉纳米片作为多相光催化剂，NHC-BH3为硼源，在室温光照的条件下，实现了多种烯烃、炔烃、亚胺、芳（杂）环以及生物活性分子的选择性硼化反应。由于该转化过程充分利用了光生电子—空穴对，从而避免了牺牲剂的使用。进一步研究发现，该催化体系不仅能够实现克级规模放大，且催化剂多次循环后依旧保持稳定的收率，同时，该催化体系作为一个可循环的通用平台，回收后的催化剂仍可继续催化不同种类底物的硼化反应，这些结果可为以NHC-BH3为硼源的自由基硼化反应的发展提供新思路。此外，该工作还对所得到的有机硼化物进行了衍生化，合成了含有羟基，硼酸酯和二氟硼烷反应活性位点的合成砌块。　　戴文团队一直致力于多相催化大宗化学品（烯烃、炔烃、有机硫化物和醇等）的高附加值转化并取得了一系列研究成果：在前期的工作中，分别发展了钴基氮掺杂介孔碳催化醇的氧化酯化制备酯（Angew. Chem. Int. Ed.，2020）、廉价锰氧化物催化醇的氧化氨化制备酰胺和腈（Chem，2022）、铁单原子纳米酶催化酮的氧化氨化制备腈（Science Advances，2022）、锰氧化物催化不饱和碳氢资源的氧化氨化制备酰胺和腈（JACS Au，2023）、钴纳米颗粒和钴单原子协同催化有机硫化物制备酰胺和腈（Nat. Commun., 2023）。　　相关研究成果以“Facile Borylation of Alkenes, Alkynes, Imines, Arenes and Heteroarenes with N-Heterocyclic Carbene-Boranes and a Heterogeneous Semiconductor Photocatalyst”为题，于近日发表在《德国应用化学》（Angewandte Chemie International Edition）上，并被选为热点文章（Hot Paper）。该工作的共同第一作者是大连化学物理研究所02T6组博士后谢复开和科研助理毛展。上述工作得到了辽宁省优秀青年基金的资助。

p 　　从简单易得的分子尤其是几乎无处不在的烃类化合物出发，简便高效地合成复杂的多环化物是有机合成工作中的一大挑战。近十年来，由于茂基三价钴、铑催化剂对碳氢键活化有着独特的活性、选择性以及官能团兼容性而被广泛研究。近期，中科院大连化物所金属络合物与分子活化研究组(209组)在这一领域取得了一系列进展，相关工作在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15351)和(Angew. Chem. Int. Ed. DOI:10.1002/anie.201704036)上先后发表。 /p p 　　硝酮化合物通常作为经典的1,3-偶极子参与各类环加成反应。该团队在2013年首次实现了硝酮定位碳氢键的活化。但是将其作为芳烃底物实现碳氢键活化和偶极加成相结合之前尚无报道。最近，该团队利用硝酮作为偶极子定位基，首先经碳氢键活化和环丙烯酮实现酰基化，在原位条件下，活化的C=C双键和硝酮发生分子内的1，3-偶极加成，得到桥环化合物。反应对于邻位含有较大位阻的N-叔丁基以及N-芳基硝酮均可适用，对于N-叔丁基硝酮，碳氢活化发生在唯一的苯环邻位 而对于N-芳基硝酮，反应则发生在N-芳环上，因此得到的产物的结构有所不同。值得一提的是，对于N-叔丁基硝酮，反应呈现出硝酮底物位阻控制的选择性。当N-叔丁基硝酮的邻位取代基位阻较小时，反应虽然也经历C-H活化和对三元环的插入开环，但是产生的烯基铑碳键并没有被质子解，而是发生了对亲电的亚胺片段的插入，之后经历了β-碳原子消除和质子解，得到最终的1-萘酚产物。反应中硝酮起到了亲电性无痕导向基的作用。此部分工作发表在Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 15351上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/471915f3-bd4d-4007-9bab-375252f8942e.jpg" title=" W020170525567525355764.jpg" / /p p 　　含炔烃片段的环己二烯酮由于同时具有活泼的末端炔烃和α,β-不饱和酮结构，所以有多种的反应可能性，一直以来是研究的热点之一，但是大部分研究都是围绕着底物的亲核性展开。将其与天然产物中广泛存在的吲哚结合，发生分子内的狄尔斯-阿尔德(Diels-Alder)反应尚属首次报道。该反应首先经过碳氢键活化形成金属碳键, 之后发生炔烃的插入原位形成二烯中间体，随后与亲二烯体(环己二烯酮)发生分子内的Diel-Alder反应，反应过程中金属始终参与。反应能得到结构截然不同的桥环和并环化合物。当利用铑作为催化剂时，铑碳键对炔烃发生常见的2,1-插入随后和第一类D-A环化串联得到并环，用半径更小的三价钴催化剂时发生罕见的1,2-插入并和第二类D-A环化串联得到结构罕见的桥环。这一工作近期发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int. Ed. DOI:10.1002/anie.201704036)上。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/6e10e342-1381-4c91-9df1-b6b7ebb774f1.jpg" title=" W020170525567525358639.jpg" / /p p 　　该系列工作得到了国家杰出青年基金和中科院先导专项的支持。 /p

日前，主题为“科技创新绿色低碳”的2022中国绿色低碳创新大会在浙江湖州开幕。大会就如何加快推动绿色低碳创新发展、扎实推进碳达峰专项行动等进行了深度探讨。其实早在“双碳”战略发布之后，一座“双碳”技术产业园就已在杭州高新区(滨江)悄然扎根。历经五年的规划设计与建造装修，预计今年11月，作为杭州首个提出打造“双碳”技术产业园的科创园区，兴耀科创城将为助力实现“双碳”目标正式发力。　　“双碳”战略既展现了推动构建人类命运共同体的大国担当，也是我国构建全球竞争力的“国运之战”。我国先后出台《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》《2030年前碳达峰行动方案的通知》等相关文件，要求把碳达峰、碳中和纳入经济社会发展全局，推进经济社会发展全面绿色低碳转型。　　培育绿色低碳产业　　“双碳”目标与“高质量”协同发展　　充电技术和高性能充电产品开发、离网式污水处理系统研发、植物生产绿色重组生物药攻关… … 不久的兴耀科创城，将成为一家又一家聚焦新一代信息技术、生命健康、新材料、新能源、高端装备等绿色低碳关键领域企业成长的沃土，新技术、新产品、新模式、新业态将一次又一次点亮人们的眼球。　　“兴耀科创城始终把聚焦科技创新平台资源导入、科技企业孵化、科技成果转化和产业化作为发展方向。”兴耀科创集团总经理卢晨霞向记者说，目前兴耀科创城已经计划引进一批创新性、战略性新兴企业入驻。　　实现“双碳”目标与经济高质量发展协同，科技创新是关键引擎，绿色低碳产业是重要载体。“培育发展绿色低碳未来产业，迈向绿色低碳循环经济，形成绿色经济新增长点，兴耀科创城将全力打造具有引领和示范作用的杭州双碳技术产业园和创新型绿色低碳技术高能级科创平台。”　　选址就是选圈层　　落子滨江经过深思熟虑　　“选址就是选圈层，杭州高新区(滨江)积极培育支持绿色低碳企业，鼓励绿色低碳核心技术攻关，为浙江省‘双碳’目标落地提供有力支撑。”卢晨霞表示，“兴耀科创城落子滨江，我们经过深思熟虑。”　　全球首家以低碳为主题的大型科技馆——中国杭州低碳科技馆，浙江省目前唯一一家由省属国企牵头、高校共建和各创新主体相互协同的能源领域高能级科创平台——白马湖实验室(能源与碳中和浙江省实验室)等聚焦“双碳”战略的重量级“选手”相继落户于此。“以点带面、串珠成链，不久的将来，一个双碳未来技术展示中心也将在科创城呈现，成为展示‘双碳’技术产业的重要窗口。”　　事实上，从规划建设之初起，该科创城就制定了“五个一”发展计划。打造一个基地、设立一支基金、培育一批高科技企业、集聚一批创新人才、塑造一个重要窗口。“杭州‘双碳’产业是片蓝海，我们有信心将科创城打造成区域性创新高地。后续我们将对科研院所、高校、企业资源进行优化配置，加强产学研深度融合发展，提高创新链整体效能。”　　找准“双碳”发力点　　借助人才引领产业发展　　优美、高效、舒适的工作环境，健康、宜居的生活空间，配套、合适的政策扶持，更能发挥个人和企业的创新潜力。构建理想的园区生态是为了帮助企业形成竞争优势。为此，兴耀科创城构建了一套独特的“1+985”创新生态服务体系，即1个核心战略、9大创新服务平台、8大创新服务场景、5大发展蓝图，为企业提供全方位的精准服务，构建协同发展的生态圈。　　创新驱动实质上是人才驱动，兴耀科创城的“硬核”之处在于实现了从“产业集聚人才”向“人才引领产业”的转型。该科创城确定了一系列人才创业就业支持政策，包括启动资金和研发创新资助、研发场地补贴等。　　“在相关政策支持之外，兴耀科创城自筹设立1亿元孵化基金，希望高层次人才能够借助自己的专业优势、智力优势、资源优势融入这场广泛而深刻的变革之中，找准‘双碳’结合点、发力点。”卢晨霞在介绍“1+985”创新生态服务体系时对人才模块进行了详细讲解。　　兴耀科创城兼顾绿色与发展、兼顾生产和生态，形成了创新链、产业链、资金链、人才链、服务链的闭环模式。以产聚才、以才兴产、产才互融，在钱塘江畔，那座占地64亩、建筑面积达18.92万平方米的“双碳”技术产业园正在挖掘科技创新的“富矿”，扬帆绿色低碳发展的“蓝海”，为全球可持续发展提供绿色低碳的“兴耀方案”。

近期，兰州自来水污染，江苏靖江因长江水源出现水质异常，8吨有毒化学物流入富春江等系列水污染事件引发了公众对水质安全的关注。水环境是同人民生活息息相关的几大自然要素之一，快速检测水环境中重金属等有毒有害元素是水环境安全的重要保障之一。　　天美公司高度关注水环境安全问题，日立ZA3000原子吸收分光光度计最新搭载的双孔注入连续进样功能在快速检测水中重金属含量方面具有独特的优势，参照《水和废水检测分析方法（第四版）》，我们为您提供了检测地表水，地下水及废水中铅、镉、铜的解决方案。http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100322/s327145.htm 公司介绍： 　　天美(中国)科学仪器有限公司(“天美(中国)”)是天美(控股)有限公司(“天美(控股)”)的全资子公司，从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销 为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。天美(中国)在北京、上海、等全国15个城市均设立办事处，为各地的客户提供便捷优质的服务。 　　天美(控股)是一家从事设计、研发、生产和分销的科学仪器综合解决方案的供应商。继2004年於新加坡SGX主板上市后，2011年12月21日天美(控股)又在香港联交所主板上市(香港股票代码1298)，成为中国分析仪器行业第一家在国际主要市场主板上市的公司。近年来天美(控股)积极拓展国际市场，先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司和英国Edinburgh等多家海外知名生产企业，加强了公司产品的多样化。 更多详情欢迎访问天美(中国)官方网站：http://www.techcomp.cn

2016年7月，磐合科仪推出的全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统在上海市环境科学研究院（简称：上海环科院）安装成功。众所周之，上海环科院是上海设立较早、规模大、专业齐全的综合性环境科研机构，长期致力于区域环境问题研究、环境战略咨询、环境技术开发和示范应用 ，为政府环境管理和决策以及环境污染防治提供了有力的技术支撑。全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统作为全国重量级的环境科研机构，上海环科院对数据采集、分析灵敏度、分析时间及定性准确性等要求非常严格。本次安装成功的全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统，为业界高端大气vocs监测系统，配有双冷阱交替采样浓缩系统，搭载先进的高灵敏度飞行时间质谱。可无盲点采样，实时分析环境空气中从c2至c12范围内烃类、含氧、含氮挥发性有机化合物和有机硫化合物，可同时得到定性定量结果。全自动热脱附系统应用于环境空气中半挥发性有机化合物(svocs)如多环芳烃的检测，能满足分析超痕量化合物、需要大体积样品浓缩的应用要求。两套仪器的完美搭配可对环境大气中vocs 和svocs进行在线和离线分析检测，两种进样方式可自动切换，操作方便，充分满足上海环科院多种科学研究及各项应用分析的需求，为环境空气雾霾成因和成分研究分析提供有力工具。为了更好地服务用户，磐合科仪特邀英国技术专家提供专业技术安装和培训，配合用户进行数据分析，帮助用户更快更好地使用该系统，为vocs在线监测提供可靠的科学数据。磐合科仪专注于环境监测领域，近年来通过不断加大研发投入，先后推出多个系列的环境监测新产品以及应用方案，在大气vocs在线监测、土壤有机污染物监测、水质监测等方面取得了重要突破。本次全在线双冷阱大气预浓缩飞行时间质谱vocs监测系统和全自动热脱附系统在上海环科院的成功启用，为上海环境用户、全国环境科研机构乃至全国在线监测用户树立了新榜样，将在线监测技术及产品推上一个新台阶，同时也让更多vocs监测与治理工作者认识了磐合科仪，更加增强了我们在环境监测领域发展的信心。

以下文章来源于国家纳米科学中心 ，作者刘新风课题组1 工作简介——超高热导率半导体-砷化硼的载流子扩散动力学研究国家纳米科学中心刘新风研究员团队联合休斯顿大学包吉明团队和任志锋团队在超高热导率半导体-立方砷化硼（c-BAs）单晶的载流子扩散动力学研究方面取得重要进展，为其在集成电路领域的应用提供重要基础数据指导和帮助。相关研究成果发表在Science杂志上。随着芯片集成规模的进一步增大，热量管理成为制约芯片性能越来越重要的因素。受散热问题的困扰，人们不得不牺牲处理器的运算速度。从2004年后，CPU的主频便止步在了4 GHz，只能通过增加核数来进一步提高整体的运算速度，然而这一策略对于单线程的算法却是无效的。2018年，具有超高热导率的半导体c-BAs的成功制备引起了人们极大兴趣，其样品实测最高室温热导率超过1000 Wm-1K-1，约为Si的十倍。c-BAs不仅具有高的热导率，由于其超弱的电声耦合系数和带间散射，理论预测c-BAs还同时具有非常高的电子迁移率（1400 cm2V-1s-1）和空穴迁移率（2110 cm2V-1s-1），这在半导体材料系统中是非常罕见的，有望将其应用在集成电路领域来缓解散热的困难并且能够实现更高的运算速度，因而通过实验来确认这种高热导率的半导体材料的载流子迁移率具有非常重要的意义。虽然c-BAs被制备出来，但样品中广泛分布着不均匀的杂质与缺陷，为其迁移率的测量带来极大的困难。一般可以通过霍尔效应，测定样品的载流子的迁移率，然而电极的大小制约着其空间分辨能力，并直接影响到测试的结果。2021年，利用霍尔效应测试的c-BAs单晶的迁移率报道结果仅为22 cm2V-1s-1，与理论预测结果相差甚远。具有更高的空间分辨能力的原位表征方法是确认c-BAs本征迁移率的关键。通过大量的样品反复比较，研究团队确定了综合应用XRD、拉曼和带边荧光信号来判断样品纯度的方法，并挑选出了具有锐利XRD衍射（0.02度）窄拉曼线宽（0.6波数），接近0的拉曼本底，极微弱带边发光的高纯样品。进一步，研究团队自主搭建了超快载流子扩散显微成像系统。通过聚焦的泵浦光激发，广场的探测光探测，实时观测载流子的分布情况并追踪其传输过程，探测灵敏度达到了10-5量级, 空间分辨能力达23 nm。利用该测量系统，详细比较了具有不同杂质浓度的c-BAs的载流子扩散速度，首次在高纯样品区域检测到其双极性迁移率约 1550 cm2V-1s-1, 这一测量结果与理论预测值（1680 cm2V-1s-1）非常接近。通过高能量（3.1 eV，400 nm）光子激发，研究团队还发现了长达20ps的热载流子扩散过程，其迁移率大于3000 cm2V-1s-1。立方砷化硼高的载流子和热载流子迁移速率，以及其超高的热导率，表明其可以广泛应用在光电器件、电子元件中。该研究工作厘清了理论和实验之间存在的巨大差异的具体原因，为该材料的应用指明了方向。图1. 瞬态反射显微成像和在c-BAs中的载流子扩散。(A)实验装置示意图，激发波长为600 nm探测波长为800 nm (B)不同时刻的瞬态反射显微成像（标尺1微米） (C)典型的载流子动力学 (D)0.5 ps的二维高斯拟合 (E)不同时刻的载流子分布方差随时间的演化及载流子迁移率，误差标尺代表95%置信拟合区间。国家纳米科学中心副研究员岳帅为文章第一作者，刘新风研究员为通讯作者。文章的共同第一作者为休斯顿大学田非博士（现中山大学教授），共同通讯作者为休斯顿大学包吉明教授和任志锋教授。该研究工作得到了中国科学院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金委项目、万人计划青年拔尖人才计划、科技部重点研发计划、科学院仪器研制项目等项目的大力支持。2作者简介通讯作者刘新风，国家纳米科学中心研究员，博士生导师。2004年获东北师范大学学士学位。2007年获东北师范大学硕士学位。2011年获中科院大学博士学位。2015年中科院海外人才计划加入国家纳米科学中心。2021年获中组部人才计划支持。目前担任中国科学院纳米标准与检测重点实验室副主任。研究方向为半导体材料微纳尺度光与物质相互作用光谱和物性研究。近年来在Science, Nat. Mater., Adv. Mater., Nano Lett.等期刊上发表论文210余篇，总引用15000余次，H因子61。担任Nat. Nanotech., Sci. Adv., Nano Lett., Adv. Mater. 等国际学术期刊审稿人。任Journal of Physics: Photonics, Nano Materials编委会委员，InfoMat, Materials Today Physics, Materials Today Sustainability, Frontiers of Physics青年编委。通讯作者包吉明，美国休斯顿大学电子与计算机工程系教授，博士生导师。美国物理学会会士，美国光学学会会士。2003年于密歇根大学获得博士学位，导师Roberto Merlin，2003年-2008年在哈佛大学做博士后研究，合作导师为Federico Capasso。2008年加入美国休斯顿大学电子与计算机工程系。主要研究方向为新型纳米材料的制备与纳米光电子学研究。发表文章250余篇，引用量19000，H因子62。通讯作者任志锋，教授，博士生导师。现为美国休斯顿大学物理系M.D. Anderson讲席教授，德克萨斯州超导研究中心主任。1984年在西华大学获得本科学位，1987年在华中科技大学获得硕士学位，1990年在中科院物理所获得博士学位。他的研究集中在具有高ZT值和高功率系数的热电材料、极高热导及载流子迁移率的砷化硼单晶、用于提高石油采收率的纳米材料、电解水产制氢催化剂、用于捕获和消灭SARS-CoV-2冠状病毒的加热过滤器、碳纳米管、太阳能转换材料、柔性透明电子器件和超导材料及其应用等。第一作者岳帅，国家纳米科学中心副研究员。2016年于中科院物理所获理学博士学位，导师翁羽翔研究员。2017年-2020年在电子科技大学-美国休斯顿大学从事博士后研究，合作导师王志明教授和包吉明教授。2020年加入国家纳米科学中心。长期从事超快光谱研究。在Science, PNAS, Nature Materials 等期刊上发表论文20余篇，申请专利5项。第一作者田非，中山大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。2012年本科毕业于南开大学物理科学学院，2013年进入美国休斯顿大学物理系攻读博士学位，导师是任志锋教授。2018年获得博士学位后，继续在任志锋教授课题组从事博士后研究。2020年起加入中山大学材料科学与工程学院。长期从事新型散热材料的合成和制备，基本性质的表征和分析，以及相关应用的设计和开发。目前已在国际主流学术期刊发表论文三十余篇。

近日，中国疾病预防控制中心结核病预防控制中心发文，建议将肺外结核纳入结核病防治规划管理。肺外结核常累及多系统和多器官，病变部位分布广，临床表现复杂多样，隐蔽性强，无特异性；且样本获取困难或获取的样本含菌量少，相关实验室诊断技术较落后，不能为其快速诊断提供有效方法。这使得其早期诊断较为困难，误诊率和漏诊率较高。而淋巴结结核在肺外结核中占比最大，如何进行早期精准诊断已成为临床亟需解决的问题。一、我国淋巴结结核的流行现状淋巴结结核是结核分支杆菌侵入淋巴系统导致的淋巴结增大或坏死性炎症，好发于儿童和青壮年，女性患者明显多于男性。在肺外结核中，淋巴结结核是最常见的类型，占所有结核病的4.0％－5.1％，占肺外结核的20.3％－50.0％［1］。肺结核可与肺外结核并发，据我国的一项多中心研究显示，肺结核并发肺外结核的患者中，颈部淋巴结核并发率为1.93%，仅次于结核性脑膜炎的2.72%［2］。男性肺结核患者并发颈部淋巴结核的并发率为1.44%，低于女性［3］。儿童最常见的肺外结核依次为淋巴结核、结核性脑膜炎、支气管结核［4］。二、淋巴结结核的临床表现及危害淋巴结核一般既往有结核病史或者结核接触史，早期典型的临床表现极少，影像学缺乏特异性，多由于淋巴结肿大形成无痛包块而被发现，包块可自行消散，可继续肿大发展为干酪样病变甚至形成脓肿、破溃或窦道，严重者会出现全身中毒症状。不仅造成患者形象上的改变，还会引起疼痛、活动受限、感染灶迁延等并发症，给患者的生理和心理都带来严重不良影响。三、淋巴结结核常用的实验室诊断方法目前，淋巴结结核实验室诊断方法主要有抗酸杆菌涂片镜检、分离培养、免疫学检测、分子生物学检测和质谱检测[包括微生物质谱、液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)和核酸质谱(MALDI-TOF)]等。细菌学检查是结核病诊断的“金标准”。通常情况下，淋巴结结核取其分泌物进行检测，涂片染色受分泌物质量的影响较大，而且难以取得，其灵敏度低，特异性差；细菌培养周期长，阳性率低，漏诊概率大，导致淋巴结结核的细菌学确诊异常困难［5］。随着分子生物学技术的发展，分枝杆菌的病原学诊断得到长足的发展。PCR作为一种简便、高效的基因扩增技术，已成为结核病分子生物学诊断最有力的工具，被广泛使用。但经大量临床验证，PCR的检测结果有很多不确定因素，存在一定程度的假阳性和假阴性，故目前仍不能取代现有的其他实验室检查手段。近年来，免疫学检测技术的研发也成为热点之一，γ-干扰素释放试验（IGRAs）已得到广泛应用。该方法通过采集患者外周静脉血进行检测，对刺激后产生分泌γ-干扰素的外周血单个核细胞进行定量检测，通过数量来判断患者是否感染了结核分枝杆菌，采样第二天出结果。有研究［6］显示IGRAs方法学的灵敏度在80%左右，特异性在75%-80%之间，在临床中会造成一定程度的漏诊和误诊，而且无法区分机体是新近感染还是潜伏感染或是活动性结核病，主要用于筛查结核分枝杆菌感染。因此，临床急需新的检测手段和方案帮助临床医生对淋巴结核进行精确的诊断。四、淋巴结结核的治疗及效果评估目前国内外对淋巴结核的治疗以内科保守抗痨治疗为主, 对久治不愈的进行外科手术治疗及术后抗痨，且抗痨联合手术治疗效果优于单纯抗痨治疗［7］。中药内服［8-9］、外敷［10］、局部用药［11］通过观察肿块大小、症状和副作用来判断治疗效果，高频超声［12］会监测包括结核结节大小、形态、内部回声、周边组织关系、血流分布情况、弹性成像分级等因素的变化。这些方法对患者的疗效评估具有重要指导作用，但均未涉及患者在治疗过程中体内结核菌的变化情况。五、迪澳双因子（IFN-γ和IL-2）联合检测 淋巴结结核诊断更优解决方案结核分枝杆菌特异性细胞因子检测试剂是“十三五”国家科技重大专项传染病防治专项成果转化产品，是目前国内首个获批的“双因子”联合检测试剂。该产品通过采集人外周血单个核细胞，与特异性抗原刺激共培养之后，检测结核特异性T细胞分泌的γ-干扰素（IFN-γ）和白细胞介素-2（IL-2）的浓度，来判断机体是否受到结核杆菌的感染。通过双因子检测，能够及时发现活动性淋巴结结核患者，同时对于非淋巴结结核患者能够进行及时、准确的排筛。其主要特点有： ○双阳结果高度警示活动性结核病通过双因子筛查，及时发现活动性结核患者，提高活动性淋巴结结核检出率，从而更好辅助临床医生制定治疗方案及防控措施。 ○菌阴结核病检出率高对于病原学检测结果为阴性，而临床又高度怀疑为结核的患者，使用双因子检测可以提高检出率的同时还可以提示活动性结核。 ○鉴别诊断特异性强淋巴结结核的临床症状通常不典型，且与其他炎症性疾病存在相同的病理细胞学特征和临床症状，“双因子”联合检测特异性更高，能够极大地提高筛查的准确性，减少漏诊误诊情况的发生。 ○能够为患者用药治疗的疗效评估提供更多的参考依据通过治疗过程中定期监测双因子，观察IFN-γ和IL-2的数值变化，为患者用药治疗效果的评价提供更多参考。【参考文献】[1] 王黎霞，成诗明，陈明亭，等. 2010年全国第五次结核病流行病学抽样调查报告[J]. 中国防痨杂志, 2012(08):485-508．[2] 杨松, 王乐乐, 李同心, 严晓峰, 唐神结. 肺外结核流行病学研究进展[J]. 中华流行病学杂志, 2021, 42(1): 171-176.[3] 李敬新, 庞学文, 张丹, 等. 2015-2017年天津市肺外结核流行病学分析[J]. 预防医学情报杂志, 2019, 35(4): 407-411.[4] 唐神结, 李亮, 高文, 等. 中国结核病年鉴(2019)[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2020: 07.[5] 黄少君. 分子生物学诊断新方法在淋巴结结核诊断中的应用研究[D].北京, 北京市结核病胸部肿瘤研究所, 2016.[6] Wang L, Tian XD, et al. Evaluation of the performance of two tuberculosis interferon gamma release assays (IGRA-ELISA and T-SPOT.TB) for diagnosing Mycobacterium tuberculosis infection[J]. Data Brief. 2018，21: 2492–2495[7] 李玥莹, 李群宝. 抗痨联合手术治疗淋巴结核的疗效分析[N]. 新疆医科大学学报, 2009(6).[8] 梅英, 黄金鹏. 小柴胡汤加减方治疗颈淋巴结结核的疗效观察[J]. 中国现代医生, 2019, 57( 27 ):128-130.[9] 张亮, 梅月志, 李坤, 戴宇彪. 结核灵联合西医常规治疗颈部淋巴结结核的疗效观察[J]. 罕少疾病杂志, 2019, 26(3 ):40-42.[10] 何益平,钟骏慧. 肿意膏外敷治疗颈淋巴结核400例临床观察[J]. 中国药业, 2017,26(22).[11] 万荣, 李明武 朱惠琼, 刘永莉. 抗结核药物超声导入治疗淋巴结结核的临床观察[J]. 云南医药, 2016,37(06).[12] 戴宇彪, 李坤, 梅月志. 高频超声在颈部淋巴结核疗效评估中的价值探讨[J]. 临床医学工程，2018,25 (5): 545-546.

导读NDMA杂质超标下架雷尼替丁？因叠氮杂质召回厄贝沙坦？包材有溶剂残留导致生产企业被监管部门处罚数万元？药用辅料不当导致患者死亡？近几年连续发生多起因药物含有不合规杂质，而被要求市场召回的案例。因药物杂质超标而导致不合格问题，时刻触碰着分析行业老师们的神经：又是杂质？不同杂质参照哪种法规进行检测？杂质如何控制限度？使用哪种仪器进行检测？有没有成熟的方案可参考？药物杂质种类多：包括有机杂质、无机杂质、残留溶剂，涉及到仪器种类广、分析方法和前处理技术复杂多样。今天，我们带来了岛津药物杂质综合分析方案《药物杂质分析综合应用文集》，涵盖色谱、质谱、光谱产品仪器方面的杂质分析案例，快来一起随小编看看吧。药物杂质分析法规指南药物杂质一直是药品研发生产中风险控制的重要内容,药物杂质影响到药物的质量和临床疗效。人用药品注册技术要求国际协调会（ICH）按照杂质理化性质将其分为三大类：有机杂质、无机杂质及残留溶剂。不同杂质参考法规不同，具体如下表所示。杂质类型及法规参考依据《药物杂质分析综合应用文集》密切关注相关药典、法规、标准的更新和发布，聚焦时事热点，如沙坦类物质中亚硝胺类基因毒性杂质事件、溶剂残留检测要求、元素杂质分析国际标准等。针对药物杂质不同理化性质，开发契合标准和法规的药物杂质分析应用报告。形成一份包含多种类型杂质分析的综合应用文集，为相关科研和分析工作人员提供一定的参考。更多应用详情，请关注岛津官网，下载《药物杂质分析综合应用文集 》。典型案例分享案例分享1在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中聚合物杂质建立在线体积排阻-反相液相色谱-飞行时间质谱法(SEC-RPLC-QTOFMS)用于注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中的聚合物杂质的鉴定。一维采用SEC分离条件，将头孢哌酮和聚合物杂质进行分离，分离所得聚合物杂质通过中心切割技术收集到二维RPLC中脱盐和进一步分离，采用Q-TOF为检测器，采集分离所得杂质一级和二级质谱信息后对其进行结构鉴定。推测出9个杂质的结构，其中有4个为闭环二聚物。二维SEC-RPLC-QTOFMS杂质鉴定系统流路图头孢哌酮聚合物峰液相色谱图及空白溶剂二维色谱图案例分享2超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用二乙酰鸟嘌呤是重要的医药中间体，杂质检测是其质量控制的关键。该化合物在常用溶剂中溶解性差，并且遇水分解，使得常规的RP-HPLC分析不能实现。使用的岛津Nexera UC SFC-UV系统，对药物中间体二乙酰鸟嘌呤中的杂质进行分析，有效避免使用反相色谱分析中该药物不稳定遇水分解的可能，并且SFC系统分析速度快、重现性好、灵敏度高。甲醇和乙醇作为改性剂时分离效果对比（检测波长：264 nm）1.OD-H-甲醇，2.OD-H-乙醇，3.SFC-A-甲醇，4.SFC-A-乙醇案例分享3电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量参考美国药典USP对元素杂质的限量要求及USP对元素杂质的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了吸附给药样品中的重金属元素和其它元素杂质的含量。结果全符合USP规定每种目标元素的线性、加标回收率的要求，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足美国药典对口服药中杂质元素限量值的测定要求。样品分析结果及加标回收率《药物杂质分析综合应用文集》目录有机杂质分析1、工艺及降解杂质高效液相色谱法分析盐酸多西环素中的有关物质高效液相色谱法结合Co-injection功能测定双氯芬酸钠肠溶片有关物质采用加校正因子主成分自身对照法测定马来酸依那普利片有关物质二维液相色谱法用于碘帕醇对映异构体杂质的定量分析液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用分析头孢替唑钠及其杂质在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中2、聚合物杂质在线二维液相色谱-四极杆飞行时间质谱法鉴定盐酸氟西汀的杂质超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用3、遗传毒性杂质三重四极杆气质联用法同时测定药品中八种磺酸酯类基因毒性杂质三重四极杆气质联用法测定沙坦类药物中六种N-亚硝胺含量高效液相色谱应用于沙坦类原料药中NDMA和NDEA的检测三重四极杆液质联用法检测缬沙坦原料药中六种亚硝胺类杂质厄贝沙坦原料中叠氮类遗传毒性杂质AZBC的分析厄贝沙坦原料中叠氮基遗传毒性杂质MB-X的分析三重四极杆气质联用法测定丁酸氯维地平中基因毒性杂质丁酸氯甲酯和2,3-二氯苯甲醛含量三重四极杆液质联用系统测定甲磺酸伊马替尼中芳香胺类遗传毒性杂质含量药品中无机（元素）杂质分析ICH Q3D X-射线荧光光谱法分析原料药的元素杂质电感耦合等离子体光谱法测定原料药样品中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定药物中间体中Pd催化剂残留量电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定葡萄糖注射液中重金属元素含量残留溶剂检测气相色谱结合顶空进样器测定药品中微量环氧氯丙烷残留顶空-气相色谱法测定化学药品中三种溶剂残留气相色谱法测定药用辅料聚山梨酯80中六种杂质含量气质联用仪结合顶空进样器测定药品中溶剂残留顶空-气质联用法测定药物中水合肼含量了解更多应用，敬请下载《药物杂质分析综合应用文集》撰稿人：孟海涛本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

2020年12月8日，沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）宣布进一步深化与韩国庆北大学金城焕博士之间的长期合作，将沃特世离子淌度质谱（IMS）技术应用于分析复杂混合物中的各类化合物，以进一步拓展这项前沿技术的应用潜力。 Waters SELECT SERIES Cyclic IMS环形离子淌度质谱系统在分子水平准确鉴别复杂有机介质中的未知化学物质，已成为现代分析化学领域至关重要、却又难以攻克的研究课题。例如，原油就是一种复杂的、化学变异性非常高的有机混合物，因此在精炼之前表征石油化学复杂性难度很大，但这又是提升石油产品质量的必要条件。全球每天生产约9,000万桶石油，对应日产值超过30亿美元*。因此，即使只对化学表征过程进行微小改进，也将给炼油厂带来巨大的经济利益。沃特世亚太区副总裁David Curtin先生表示：“我们很高兴能将Waters SELECT SERIES Cyclic IMS环形离子淌度质谱系统部署于金博士位于庆北大学的实验室中。今后，我们将通力合作，充分利用双方的专业知识及创新理念，深入探索诸如石油分析等棘手的分析难题。”过去十年，金城焕博士一直致力于开发鉴别复杂混合物中化学物质的分析方法。他相信Waters SELECT SERIES Cyclic IMS系统将成为解决这一分析难题的重要推动力。金博士解释说：“Waters SELECT SERIES Cyclic IMS已成为我们构建完善分析方案的‘钥匙’。通过这款创新仪器，研究人员可以按照自己的想象来设计和实施各种新颖实验，从而获得新的信息，这也是目前其他仪器难以达到的。”过去，尽管离子淌度ToF质谱技术在原油化合物的结构表征中发挥了一定作用，但其受限于装置的离子淌度分辨率。相比之下，SELECT SERIES Cyclic IMS设计新颖，采用创新的环形行波离子淌度装置。用户通过选择IMS工作周期数便可获得不同水平的IMS分辨率，并能达到过去难以实现的气相分离度。近日，金博士与沃特世研究人员共同发表论文，详细介绍了他们在原油表征中利用SELECT SERIES Cyclic IMS解决复杂性和异构体问题的研究成果。值得一提的是，在本次研究中，许多化学成分之间仅相差不到0.1 Da，但环形离子淌度技术不仅成功检测并分离了这些成分，还得到了单个组分的干净MSMS谱图。金博士表示：“从Cyclic IMS仪器上获得的数据结果表明，这款创新型环形离子淌度质谱系统确实功能非常强大，可以对原油中单个化合物提供以往串联质谱所无法“看到”的信息；同时，它还有望缩短LC或GC分离时长（MS前端），以减少总体分析时长并增加通量。”作为合作的一部分，金博士与沃特世还将针对高科技产品所使用的复杂先进材料（例如电子元件中应用的材料）开展材料表征研究。在迅速发展的智能材料领域，材料的最终性能取决于这些精细化定制分子的结构纯度。即使侧链、功能单元或大分子组装体只发生细微变化，也可能导致整个产品批次不合格，甚至出现危险产品。对此，在工艺开发中使用环形离子淌度技术，将有助于研究人员检测出曾经难以发现的错误分子，提升产品质量。*来源：US Energy Information Administration关于沃特世公司（www.waters.com）沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）是全球知名的专业测量仪器公司，作为色谱、质谱和热分析创新技术的先驱，沃特世服务生命科学、材料科学和食品科学等领域已有逾60年历史。公司在全球35个国家和地区直接运营，下设15个生产基地，拥有约7,000名员工，旗下产品销往100多个国家和地区。关于沃特世中国自上世纪80年代进入中国以来，沃特世的规模与实力与日俱增，在大陆及香港、台湾均设有运营中心，拥有六百多名本地员工，并在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。自2003年成立沃特世科技（上海）有限公司以来，今天的中国已成为沃特世全球营收仅次于美国的第二大市场。作为分析科学家的合作伙伴，沃特世始终坚持提高本地技术能力、支持本地技术人才培育，并推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善。凭借出众的人才与全球布局，沃特世已经为其商业合作伙伴创造了显著的价值，并致力于满足广大中国消费者对更美好生活的需求。

根据中国汽车工业协会预测中国新能源汽车2023年总销量为900万辆，同比增加35%，渗透率也来到35%，市占率已连续8年全球第一，当中长期关注中国新能源车发展的小伙伴们，对于「蔚小理」一词肯定不陌生，分别代表中国电动车第一梯队三大厂「蔚来」、「小鹏」、「理想」，此三大厂在面对特斯拉挟带FSD自动驾驶的锋芒竞争之下，三大厂也分别发展各家自动驾驶的领域， 例如小鹏的XNGP、蔚来的NAD、理想的NOA，甚至连华为都有自己的ADS，而其中2014年总部位于广东的小鹏汽车(英语：XPeng Motors，NYSE：XPEV，港交所：9868）自今年(2023)3月31日起，下放XNGP第一阶段功能给旗下G9及P7i Max版车主，实现广州、深圳和上海开放城市NGP功能， 同时在全国范围内所有无高清地图的城市开放直行红绿灯识别起停、跨线绕行障碍能力，标榜领先同行一至两年之优势，让自动驾驶系统进入一个相当重要分水岭，也意味着L2级驾驶辅助的功能基本上已经成为标配，只待法律法规的完善，更高等级L3或L4级自动驾驶指日可待。猫腻藏在细节中，什么是X-NPG呢？ 身为第一梯队「蔚小里」三巨头之一，为何小鹏汽车自动驾驶副总裁吴新宙赶在采访中表示他们能够领先同行一到两年的自动驾驶技术呢?跟今年3月底小鹏汽车搭载2颗RoboSense速腾聚创M系列激光雷达全新一代智能辅助驾驶系统XNPG的P7i车款横空出世有着密切关系。还记得去年小鹏汽车在G9发布会上预告将推出首全场景辅助驾驶系统X-NPG一事，自驾车领域像炸了锅般的热议。那么，什么是X-NPG呢？ 提到X-NPG前，得先说说小鹏既有的高速NGP与城市NGP两个自动驾驶技术，NGP是Navigation Guided Pilot的简称，翻译为中文则是导航辅助驾驶的意思，也就是当用户在小鹏车辆的车机上设置终点并发起导航后，再向下拨杆两下激活功能，车辆则会自动按照导航路线前往目的地。这项技术受限于硬件与算力与即时性问题，须搭配高精度的高级驾驶辅助地图图资来辅助自动驾驶系统，也以因应不同场景的区分为高速NGP与城市NGP两种，高速NGP适用于高速路、城市快速路上，而城市NGP适用于城市主、支干道等复杂情境道路下运用，透过高速NGP与城市NGP两套技术，小鹏汽车已经相当不错的自动驾驶成效。 小鹏汽车先前采用的NGP系统需要搭配高精度的驾驶辅助地图才能发挥有效自动驾驶，但面对没有地图图资覆盖的区域，采用纯NGP系统的车辆就无法启用自动驾驶功能，或面临交通路况变化较为复杂的地区，纯城市NGP的自动驾驶系统，对于路况临场反应上能力上就较为欠缺，有数据显示，相比于高速NGP，城市NGP的代码量是6倍，感知模型数量是4倍，预测/规划/控制相关代码量则提升至88倍，显见其难度骤然倍增，况且城市NGP目前仅开放广州、上海等部分区域，宛如笼中自动驾驶。 然而面对特斯拉FDS无须图资配合的纯视觉辨识自动驾驶系统在此情况下的竞争优势，小鹏汽车于今年随着最新车款小鹏P7i上市，推出的全新一代自动驾驶X-NGP系统，将2颗升级搭载双Orin-X芯片的RoboSense速腾聚创M系列激光雷达整合入一体化的大灯内，克服以往NGP需要辅助地图的限制，达到即时LiDAR激光雷达识别效果，使自动驾驶技术可运用在没有辅助地图图资涵盖的地区，让小鹏汽车自动驾驶再也不是「笼中鹏鸟」，可以「自己」开出广州、深圳、上海等地，而且M系列激光雷达独具智能凝视功能，可以在高速、城区等更多复杂场景，动态切换扫描方式，改变扫描形态，帮助智能辅助驾驶系统自如应对密集车流、人车混行、异形路障等各种复杂场景，精准感知异形路障。在双M系列激光雷达等强大感知硬件的支持下，无论日夜，XNGP可以实现无高精地图环境中全场景智能辅助驾驶，覆盖日常通勤所需的所有动作，可精准判断车道位置、车距和道路障碍物，在城区可以完成通过十字路口、转向掉头、变道超车、绕行障碍、主动避让行人和非机动车等动作，而在高速、城区快速道路上，XNGP全场景智能辅助驾驶更是接近零接管。 小鹏汽车是中国首家在量产车型上搭载激光雷达的车企，其XPILOT 3.5系统配备了两颗激光雷达，分别为美国Velodyne公司的VLP-16和Livox公司的Horizon。这两款激光雷达都是16线的，但采用了不同的扫描方式，VLP-16是旋转式的，Horizon是固态的，通过融合两种激光雷达的数据，大幅提高了感知的精度和实用性。顺道一提的是，理想汽车也将激光雷达和Lidar Pilot功能作为标配。死背地图与理解路况之争: 如今自动驾驶技术发展宛如进入了一个十字路口，有人向左转有人向右转，海外的传统厂商比如BBA目前的路线是坚持开发并实现在ODD限定场景之下的L3级自动驾驶。例如早前奥迪A8L上发布的60km/h以下的L3，奔驰在德国和美国内华达州获取的了L3执照，并且奔驰的L3已经在量产车中搭载，许多知名供应商也走上了这条线路。　　而小鹏的XNGP以及理想汽车等多数新进的新能源车辆制造商等，则走上了另外一条道路，在更广阔的的地区范围推广最高级别的辅助驾驶，摆脱高精地图的鸟笼局限，在全局规划和局部规划之间找到最小集合，将自动驾驶技术推往L3甚至L4领域。 在OOD(全稱Operational Design Domain)條件下的限定场景自动驾驶与采用无须高精地图图资的厂商技术之争，宛如学生时代，背诵考古题应试与理解反映学习的两个流派之争，高精地图虽在特定范围内能发挥一定效果，但当前面临的鲜度、监管、成本等问题，短期内，高精地图很难实现全国城市道路的覆盖，比起采用无图资流派而言，更像是一种过渡时期的替代方案；然而采取无图资技术的自动驾驶技术，相当高比例仰赖高性能激光雷达的运用，搭载激光雷达的车辆仿佛拥有了实时产生高精度辅助地图之能力，更是自动驾驶在安全议题上，最底层、有效的一道防线，比起背诵地图，让车辆长出一双千里眼更为安全。激光雷达的未来\不可不知的SPAD 越来越多的车辆自动驾驶技术的生产商，为了朝向L5等级自动驾驶最终目的，走向以激光雷达作为解决方案，而小鹏汽车也在当中开了响亮的第一枪，这个早在你我手中的i-phone就已经实现的激光d-Tof技术市场将快速进入白热化，激光雷达当中关键模块SPAD单光子雪崩式二极体的开发，其性能与成本将是左右自动驾驶技术的关键，除前期就深耕已久的Sony、Canon等国际一线大厂外，随着激光雷达应用场日渐增多，不只仅仅自动驾驶技术领域、手机脸部扫描、连相机、扫地机器人、高尔夫球测距仪等等都加速采用激光雷达，也使得越来越多的厂商投入SPAD的开发，积极布局准备分食这块大饼。 然目前有关于SPAD开发过程中的效率量测，许多厂家仍是以自组量测设备与自架量测环境作为修正开发的依据，此举除耗时费力，增加研发人力的负担，更难以有客观标准结果作为厂商与客户双方沟通及验收依据，光焱科技将十年以上光学经验，依照欧洲机器视觉协会(EMVA)所订定之EMVA1288标准，打造出全球第一台可针对SPAD晶圆及晶片等级的专用量测设备SPD2200，除可量测全光谱光谱响应（SR, Spectral Responsivity）、全光谱量子效率（EQE, External Quantum Efficiency）、全光谱光子探测率（PDP, Photon Detection Probability）、暗计数DCR （Dark Count Rate）崩溃电压BDV （Break-Down Voltage），更针对SPAD的Jitter、Afterpulsing Probability、Diffusion tail、SNR特性进行分析，SPD2200整合了所有先进光学与电学系统，搭配光焱科技多年光感测器测试与分析的经验，提供完整与便利的软体控制介面与分析功能。 SPD2200可帮助您节省系统搭设的时间成本，并大幅减少测试结果不确定性以提升良率，加快产品的开发周期，提升产品的竞争力。SPD2200_新型单光子侦测器特性分析设备

以 “以新驭行，创未来” 为主题，珀金埃尔默携多款重磅新品亮相第四届中国国际进口博览会，并首次以双展台形式全面展示在生物医药及公共卫生防疫领域的整体解决方案和尖端科技。在本届进博会上，珀金埃尔默不仅带来了其亚洲首发的疫苗及药物研发一站式平台、中国首发生儿筛查管理软件、艾滋病诊疗一体化解决方案等众多新品，更邀请了其今年收购的多个细分领域的“隐形冠军”企业悉数亮相，全面展示从药物研发、疗法推动、精准诊断、药物质控等多维度的大健康整体解决方案，30项创新高科技产品酷炫登在生物医药珀金埃尔默亚洲首发的创新疫苗及药物研发一站式平台在展台C位亮相。这一全自动化工作站系统可用于疫苗研发过程中重要的中和抗体检测、抗体功能分析，以及疫苗活性评价和疫苗质控等关键领域。创新疫苗及药物研发一站式平台具有全自动化；高通量（最高可达到每天3.6万份样品的检测通量）；灵活性(可兼容目前疫苗研发的各种主要技术路线)等特点，其模块化、定制化的设计理念，还可根据用户需求灵活调整配置，应用于新型小分子、肿瘤免疫和基因治疗等前沿药物研发方向，为实验室注入更多灵活性。针对药物生产环节的质量控制需求，珀金埃尔默带来了NexION 5000化学高分辨多重四级杆ICP-MS和LC300 超高效液相色谱仪等尖端仪器，可满足生物和制药行业中，痕量元素及超痕量元素的精准分析，以及药物辅料纯度检测等应用。作为本届进博会的一大亮点，在公共卫生防疫专区，由多家跨国企业共同打造的“未来诊所”展台可谓人气爆棚。珀金埃尔默的SuperFlex化学发光免疫分析仪等先进的诊断仪器也入驻其中，与众多知名品牌一同，呈现了一个科技感十足的未来诊所。除了“黑科技”产品集中亮相，珀金埃尔默的展台活动同样吸睛无数。11月6日上午，一场阵容强大的战略合作签约仪式吸引了众多参观者的目光。青岛百迈客生物科技有限公司、上海泰坦科技股份有限公司、国药（上海）医疗器械实业有限公司、合肥锐谱科技有限公司四家本土企业，与珀金埃尔默一同签署战略合作协议，共同致力于推动尖端检测技术、生物科技和医疗健康事业的发展。珀金埃尔默副总裁、大中华区销售与服务总经理朱兵博士表示：非常高兴能够与国内领先的生物医药及科学仪器企业在进博会上签署战略合作协议，开启深入合作的新纪元，相信我们之间的强强联合，将能为生物医药、精准诊疗及科研领域，推出更全面、更贴合中国市场的产品和服务，为打造‘健康中国’、‘美丽中国‘提供坚实助力。”作为最早一批进入中国的跨国企业，珀金埃尔默植根中国已有40余年。今年适逢珀金埃尔默诊断业务助力中国新生儿筛查事业30周年，在进博会上，新品——佑新安管理软件的发布引起众多关注，该软件贴合新生儿疾病筛查、诊断、治疗全流程，将庞杂的新筛工作，通过便捷的软件工具实现闭环的信息化管理。今年是珀金埃尔默连续第三年参加进博会，我们很高兴在这样世界级的盛会上展示我们的技术实力，”朱兵说道：“‘扎根中国，服务中国’是珀金埃尔默一贯的承诺，未来，我们将继续围绕数字化、自动化、定制化、本土化的大方向开展创新研发，以期以更丰富的产品组合，助力中国客户加速科研探索和技术革新的步伐。”

大自然为人类社会的进步和发展提供了源源不断的灵感和动力。向自然学习，有所发现，有所发明，有所创造，有所进步，是科学发展的一条行之有效的途径。松塔的吸湿运动为人工驱动器的设计和制造提供了许多灵感。目前认为，松塔的开合是由鳞片外层的“肉”（石细胞，sclerids）比内层的“筋”（维管束，vascular bundle）的收缩膨胀更大引起的。但以往的研究只专注于研究松塔的弯曲机制，而忽略了弯曲过程和原本的功能特点。松塔为了让风和动物把种子传播到远离母树的地方繁衍，只有在长期干燥的环境下才会打开。对于松塔的超慢运动，目前的机理还无法给出相应的解释，并且这一机制也很难解释单独的维管束也具有湿度响应特征。因此，松塔的超慢湿度响应机制目前仍然是不清楚的。最近，中国科学院理化技术研究所王树涛研究员团队和北京航空航天大学刘欢教授团队合作，重新审视松塔的吸湿运动，揭示了松塔湿度响应的超慢运动的奥秘，并受此启发研发了具有类松塔湿度响应的超慢运动的人工驱动装置，其运动速度比现有的湿度响应驱动器低两个数量级，其整个运动过程难以察觉。相关工作以“Unperceivable motion mimicking hygroscopic geometric reshaping of pine cones”为题发表在Nature Materials杂志上。该工作得到了国家自然科学基金项目的大力支持。文章第一作者是张飞龙博士和杨曼博士，通讯作者为王树涛研究员和刘欢教授，徐雪涛和刘熹博士共同参与本研究，江雷院士为本研究提供了专业的指导。现象与发现1.松塔的吸湿变形是一个超慢的过程松塔完全打开需要相当长的时间，约24小时(图1a)。在具有吸湿变形能力的植物组织中，松塔鳞片的厚度归一化的形变速度是最小的（图1b），这与其长距离种子传播的功能是一致的。2.维管束本身也能够吸湿变形研究发现，维管束（VB）本身就可以吸湿变形，且具有比外层的“肉”（skin）更大的变形能力和运动速度(图1c, d)，表明VB在鳞片的湿度响应运动中起关键作用。而“肉”和整个鳞片的运动速度都远低于骨架（skeletons）和VBs。同样，与骨架和VBs相比，浸水的鳞片和“肉”的含水量更高，脱水速度更慢。因此，可以得出结论，VBs驱动鳞片的吸湿变形，而保水性好的“肉”减缓形变速度。图1. 松塔、鳞片及其各组成部分的吸湿运动。维管束（VB）的变形机制1.弹簧状微管和方形微管的异质结构为了探究VBs的弯曲机理，作者对VB的微观结构及各组成的吸湿膨胀行为进行了研究。从横断面扫描电镜图可以看出，VB具有典型的异质结构，包含两种管状的细胞壁，且两者边界清晰(图2a-d)。重构的微管三维结构图和纵向截面图进一步证实了，维管束是由平行排列的弹簧状微管和方形微管组成的典型的异质结构 (图2 e-g)。2.弹簧状微管和方形微管的吸湿膨胀行为不同通过机械剥离的方法，作者得到了弹簧状微管/方形微管对，并利用环境扫描电镜(ESEM)对其吸湿运动进行了原位观察(图2h)。随着相对湿度的增加，弹簧状微管伸长，微管对向方形微管侧弯曲(图3c)。相反，随着湿度的降低，微管对向弹簧状微管侧弯曲。根据上述结果，作者提出了一维弹簧状微管/方形微管异质结构的简化模型以解释VB的吸湿形变(图2i)。图2. 维管束的异质结构和弯曲机制仿松塔的超慢运动驱动器受此启发，研究人员利用双组份3D打印技术制备了由弹簧状管和方形管构成的异质结构的基本单元，在管中填充吸湿聚合物，以模拟鳞片中的“肉”增加吸湿路径，降低膨胀速度 (图3a, b)。打印出的弹簧状管/方形管展现出类似于松塔的吸湿变形性能(图3c)。利用简化模型与3d打印技术的可编辑性和兼容性，仅通过调节结构就可以实现各种精细的形状转变调控(图3d)。利用打印出的弹簧状管/方形管对，作者制作了一个可移动工作台，实现对上面的物体的超慢运输，不会周围的环境水造成干扰 (图3e-g)。利用打印出的弹簧状管/方形管对作为支架，探测器也可以在超慢运动的情况下增大监测范围(图3h)。图3. 仿松塔结构的超慢驱动装置该工作为理解松塔和其他植物组织的湿度响应形变提供了新的思路和结构基础，也为开发刺激响应驱动器提供了新的物理模型。该工作被新加坡国立大学（NUS）的Cecilia Laschi教授和意大利理工学院（IIT）的Barbara Mazzolai教授在《Nature Materials》杂志同期的News & Views专栏以“Move imperceptibly”为题，进行了专题报道。摩方精密简介摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者，拥有全球领先的超高精度打印系统，其面投影微立体光刻（PμSL）技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域，摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题，摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41563-022-01391-2来源：材料科学前沿官网：https://www.bmftec.cn/links/7

不久前，中科院发布科技支撑“双碳”战略行动计划，先进核能技术是重点攻关的关键技术之一。在各类减少碳排放的清洁能源中，核能是令人又爱又惧的存在。作为清洁能源，核能可以有效减少碳排放，成为替代化石能源的希望，但它也是悬在人们头顶的达摩克利斯之剑，美国三英里岛核事故、苏联切尔诺贝利核事故、日本福岛核泄漏，一次次核事故给核电发展蒙上阴影。怎样在助力“双碳”目标实现的同时，让核电技术更安全可靠、更可持续？这是中科院的科学家们一直在探索的问题。核裂变能技术：榨净核废料，丰富核燃料2016年，中科院院士詹文龙曾前往美国华盛顿州哥伦比亚河畔的汉福德镇参观。那里是美国发展核武器后最大的放射性核废料处理厂区。那里存放着含强化学腐蚀、强放射性核废液的锈迹斑斑的大罐子。詹文龙至今记得当时触目惊心之感：“美国现在一年要用20亿美元去维持那里的安全。”这让他更加坚定了一个想法：在我国发展一种能够更安全、更经济地处理核废料的技术。在科学家眼中，核废料并不是“废料”，而是可以继续利用的“乏燃料”。早在2011年，中科院就启动了“未来先进核裂变能—ADS嬗变系统”战略性先导科技专项（简称ADS先导专项），目标是利用加速器产生高能质子，驱动乏燃料继续“燃烧”。由于加速器停止运行时，燃料就能停止“燃烧”，这一技术也被国际公认为最有前景的利用嬗变安全处置长寿命核废料的技术途径。到2016年詹文龙赴美参观时，科学家们已经突破了一些ADS的关键核心技术，并且完成了一种新方案的设计，即一种能把乏燃料“吃干榨净”的、具有更高性价比的“加速器驱动先进核能系统”（ADANES）。新方案由两部分组成，一是将已有的ADS技术工业化，二是研制乏燃料再生循环利用系统（ADRUF）。前者相当于“造炉子”，后者相当于“造燃料”。詹文龙介绍，根据这一方案，铀资源的利用率将由目前的不到1% 提高到超过95%，最终只需处置少于5%的核废料，其放射性寿命将由数十万年缩短到五百年内，还可燃烧30%的钍资源，这将支撑核电发展成千上万年。在实现碳中和目标的同时，还能产生可用于精准靶向放疗及核移动电源的珍贵同位素。就在ADANES方案如火如荼地推进之时，与ADS先导专项同时启动的“未来先进核裂变能—钍基熔盐堆核能系统”（TMSR）先导专项也初见成效。“在2011年启动‘未来先进核裂变能’先导专项前已经明确，中科院要做核能领域的科技创新。我们分析形势之后认为有两个切入点，一个针对核废料安全隐患和环境影响的问题，研发核废料安全处理处置技术，将需要地质处置的核废料最少化；另一个针对铀—235核燃料匮乏问题，研发将钍—232用作核燃料的技术，以实现核燃料来源的多样化。”中科院重大任务局材料能源处时任处长、中科院赣江创新研究院纪委书记彭子龙在回忆先导专项立项经过时对《中国科学报》说。TMSR先导专项计划用20年左右的时间，在国际上首先实现钍基熔盐堆的应用，同时建立钍基熔盐堆产业链和相应的科技队伍。2017年11月，中科院与甘肃省签署四代先进核能钍基熔盐堆战略合作框架协议。至2021年5月，TMSR主体工程已基本完工。核聚变能技术：东方超环与神光在发展核裂变能的同时，中科院还有一批科研人员在探索另一类未来先进核能技术——可控的核聚变能技术。“聚变能是核能发展的最终目标，聚变能可以为碳中和的实现作出重大贡献。”中科院合肥物质科学研究院副院长、等离子体物理研究所所长宋云涛说。核聚变相当于用力把一堆原子捏到一起，然后释放出能量。核聚变反应条件苛刻，不仅需要达到千万甚至上亿摄氏度的高温，还需要巨大的压力。因此，如何触发反应，是核聚变能技术的一大难点。彭子龙告诉《中国科学报》，中科院科研人员在核聚变能技术上有两个努力方向，一是磁约束的核聚变，二是惯性约束的核聚变。磁约束核聚变，是通过托卡马克装置产生强大的磁场，把等离子体约束在尽可能小的范围内并将其持续加热并维持在数千万甚至上亿度的高温，以达到核聚变对温度的要求。早在上世纪70年代，位于合肥的中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所就开始了核聚变相关研究，并于上世纪90年代启动磁约束的核聚变能技术——超导托卡马克的研究。2006年，被誉为“人造太阳”的东方超环正式建成，成为我国自行设计研制的国际首个全超导托卡马克装置。同年，以中科院为主导的中国团队加入国际热核聚变实验堆计划，成为全球探索“人造太阳”新能源队伍中的重要一员。2021年12月30日，东方超环实现7000万摄氏度下长脉冲高参数等离子体持续运行1056秒，这是人类首次实现人造太阳持续脉冲过千秒。惯性约束核聚变，是将聚变材料制成仅约一两个毫米的靶丸，然后从四面八方均匀射入高能激光束以持续压缩并最终引爆小球，形成微型“氢弹”爆炸，产生热能。为了验证这种原理，美国在2009年建成了国家点火装置（NIF）。在我国，上世纪60年代，中科院上海光学精密机械研究所开启了我国激光惯性约束核聚变能的研究历程。上世纪80年代，为了追赶国际研究的步伐，上海光机所开始了大型综合性激光装置——“神光”的预研工作，并于1986年建成，1994年装置退役后被称为“神光—I”。2000年和2015年，我国又先后建成神光—II激光装置和神光—III主机激光装置并投入使用。面向2060：科学家们的梦想从2011年至今的10多年里，“未来先进核裂变能”先导专项的发展历程与现状让彭子龙看到了中科院在开展先进核能技术方面的优势。“当初，我们酝酿研讨先导专项的时候，内心瞄准的是30年以后的事情。”彭子龙说，作为国立科研机构，中科院必须更加前瞻分析需求和挑战，基于科学本源、科学规律思考解决方案。在明确目标之后，中科院动员起了规模大、学科全的综合创新力量。“每个先导专项都是十几个研究所共同参与的。”彭子龙回忆。他感慨，作为国家战略科技力量，中科院的使命定位决定着其具有更强的创新能力和欲望。“国家要创新，中科院能创新。”彭子龙说。面向碳中和目标，科研人员又一次鼓足了干劲。作为先进核裂变能的研究者，詹文龙有一个梦想：在广袤无人的沙漠戈壁滩上，建一片清洁能源的绿洲，将太阳能、风能与更安全可靠的核能技术整合在一起，源源不断地向千家万户输出清洁无污染的电力能源。詹文龙介绍，他们已突破ADS关键核心技术，2020~2027年将高标准高质量按计划建成国家重大科技基础设施“加速器驱动嬗变研究装置”（CiADS）；针对ADRUF，同期建成模拟燃料示范的乏燃料干式处理生产线。同时，实现ADANES整体方案优化；突破强辐照下稀有同位素量产关键技术与工艺，开展精准放疗同位素的量产。按技术进展，到2032年，他们将突破ADRUF关键核心技术，完成热室系统建设并进行再生核燃料研发，并完成基于CiADS的燃烧示范；争取国家重大科技基础设施“高密度能源燃料研究装置”完成立项，建设超强宽谱辐照设施及相关核材料研发平台。到2035年后，他们将完成ADANES集成优化与工业应用示范，为碳中和提供硬科技支撑，并实现产业化。作为先进核聚变能的研究者，宋云涛也有一个梦想：10年内建成未来核聚变发电站的示范工程，真正实现聚变堆发电。“时间紧迫，中国有自己的‘时间路线图’。按照现有技术，用10年时间建成核聚变发电示范工程是完全可以实现的，用不了多久，人类就可以点燃核聚变这个‘大煤球’。”宋云涛说。无论是过去、现在还是未来，中科院的科研人员一直向着更安全、更可靠、更经济的核能技术努力。正是这些延续了10年、20年、半个多世纪的坚持，让中国先进核能技术的发展前景有望，让中国碳中和目标的实现未来可期。

作者：王敏 来源：中国科学报中国科学技术大学杜平武教授课题组与杨上峰教授课题组合作，合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性双环分子。研究成果近日发表于《自然-通讯》。a)传统AIE发光体示例；b) 具有聚集可调双发射性质的手性双环分子（SCPP[8]） 中国科大供图“这种新型手性分子在聚集态和溶液态可以发射不同波长的荧光，通过控制聚集程度，调节两个发射峰的比例，获得多种颜色的荧光发射。”化学与材料科学学院材料科学与工程系博士生张新宇说，该分子可以应用在光传感器、3D电影及视频、数据存储以及探针领域。在传统系统中，聚集诱导猝灭发光体通常在溶液状态强烈发光，但在聚集时，荧光会显著减弱甚至完全消失。另一种独特的发光体具有与之相反的光物理现象，其在溶液中几乎不发光，而在聚集时可以发射出强荧光，这种发光体称为聚集诱导发光分子。这也意味着目前绝大多数的发光体具有单一的发射性质，只在溶液中发光，或只在聚集态发光。而同时具有聚集诱导发光和聚集诱导猝灭效应的双发射有机材料在文献中很少报道。基于前期研究工作，合作研究团队通过将具有聚集诱导发射活性的1,2,4,5-四苯基苯用对苯撑单元固定，成功合成了首个具有聚集可调双发射性质的手性有机双环分子，称之为SCPP[8]。此外，团队在含有不同水体积的四氢呋喃和水混合物中研究了SCPP[8]的荧光现象。SCPP[8]展现了出乎意料的多色荧光发射、单分子近白光发射，稳定的固有手性和增强的圆偏振发光性质，将在聚集诱导发射传感器、白光发射器件和手性材料中具有潜在应用。审稿人认为，新型纳米环同时展现了令人意外的光物理现象和出色的圆偏振发光性质。这是一个有趣且不寻常的发现，优异的光物理性质使其拥有技术应用的潜在价值。相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-31281-9

近日，华东师范大学化学与分子工程学院吴鹏教授团队在分子筛孔道限域金属催化剂高效催化丙烷脱氢领域取得重要进展。面向丙烷脱氢制丙烯这一重要工业反应对高活性、高选择性和高稳定性贵金属催化剂的实际需求，课题组创制了超大微孔硅锗沸石孔道内限域锚定铂(Pt)团簇催化剂，利用沸石骨架金属与Pt的强相互作用，实现了丙烷脱氢高选择性制丙烯反应的长周期运行。2023年6月12日，研究成果以《Germanium-enriched double-four membered-ring units inducing zeolite-confined subnanometric Pt clusters for efficient propane dehydrogenation》为题在线发表于Nature Catalysis上。丙烯是化学工业中最重要的烯烃之一，用于生产多种大宗化学品，包括聚丙烯、丙烯腈、丙烯酸、丙酮和环氧丙烷等。广泛用于丙烷脱氢制丙烯的铂基催化剂面临着制造成本高、容易团聚烧结和高温下催化性能快速失活等诸多问题。因此开发兼具理想催化活性、高选择性及长期耐久性的新型催化剂具有重要的学术和应用价值。吴鹏教授团队开发了一种UTL型硅锗沸石孔道限域的Pt亚纳米团簇型金属催化剂，巧妙利用UTL型分子筛中特殊的富锗双四元环结构（d4r）诱导锚定客体Pt，形成特异性限域于14元环孔道内的亚纳米Pt团簇，构建的主客体双金属结构Pt4-Ge2-d4r@UTL催化剂极大地提升了丙烷脱氢的催化性能，并具有高活性、高丙烯选择性和高耐久性，极具工业应用前景。Pt4-Ge2-d4r@UTL催化丙烷脱氢反应的性能课题组以热/水热结构稳定的Ge-UTL为载体，H2PtCl6为Pt源，采用湿法浸渍制备得到催化剂Pt@Ge-UTL。该催化剂在500oC的反应温度下获得了超过54%的丙烷稳定转化率，99%以上的丙烯选择性。催化剂在不同的丙烷分压，空速以及反应温度下持续稳定催化4200小时。为了满足工业应用需要，课题组还评价了纯丙烷进料、580oC/600oC高温条件下长时间的丙烷脱氢性能，结果表明催化剂具有工业应用前景。亚纳米Pt团簇在UTL孔道内的落位课题组利用积分差分相位衬度成像扫描透射电子显微镜，证实了亚纳米级的Pt团簇特异性地落位在UTL的14元环孔道内，表明Pt在UTL孔道中占据了特定位置，这与14元环孔道具有较大孔尺寸以及骨架Ge在双四元环结构单元的局部富集有关。Pt和Ge的化学状态和配位环境的表征原位XAFS研究表明，最优催化剂Pt-A-2h(31)-R中的Pt物种价态介于0-1之间，线性组合拟合给出了Pt的平均价态为0.576。该催化剂拥有几乎可以忽略的Pt-Pt键散射路径贡献，说明高Ge含量的样品中Pt的尺寸极小（Pt-Pt键配位数大约为3）。重要的是，可以明显观察到位于2.93 Å位置的Ge-O-Pt键的散射路径，且强度很高，证明了Pt是通过Pt-O-Ge键的形式锚定在Ge-UTL沸石上。此外，没有观察到Ge-Ge键的散射路径信号，表明骨架Ge未被还原，仍为原子分散的骨架Ge位点。Ge原子在载体和催化剂中的位置采用19F MAS NMR技术对双四元环结构中的元素组成进行了表征，确认了各种组成的双四元环所占比例并计算出了双四元环结构中Ge含量占整个UTL晶体中Ge含量的95 %左右，表明经酸处理稳固后，样品中的Ge主要位于双四元环结构单元。确定了Pt的定向锚定和落位是通过与双四元环结构中的骨架Ge的化学相互作用来实现的。证明了一种全新的活性位点Pt4-Ge2-d4r@UTL的形成，其可以高效催化丙烷脱氢制取丙烯。丙烷脱氢过程的理论计算结果DFT理论计算和微观动力学模拟结果表明Pt4-Ge2-d4r@UTL结构的计算活化能接近实验值，且远低于Pt(111)的活化能。这归因于Pt4-Ge2-d4r@UTL结构可以有效降低第一步脱氢的能垒，这是整个PDH反应的速率决定步骤，从而提高丙烷脱氢反应速率。吴鹏教授课题组长期聚焦于新型沸石分子筛催化材料的设计及环境友好石油化学化工过程的研究。华东师大化学与分子工程学院博士后马跃为论文的第一作者，华东师大化学与分子工程学院吴鹏教授、徐浩教授、关业军教授，以及中国石油大学（北京）宋卫余教授、内蒙古大学张江威研究员、阿卜杜拉国王科技大学韩宇教授为共同通讯作者。合作单位包括石油科学研究院、崇明生态研究院、重庆大学、中国石油大学（北京）、内蒙古大学、华南理工大学以及阿卜杜拉国王科技大学。

p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分子诊断发展四阶段 /strong /span /p p 　　 strong 第一阶段： /strong 利用分子杂交技术进行遗传病基因诊断：通过婴儿胚胎期进行产前诊断，超早期预知某些疾病发生、发展和预后。1978年著名没计划以科学家简悦威等应用液相DNA分子杂交成功进行了镰形细胞贫血症的基因诊断。 /p p 　　 strong 第二阶段： /strong 以PCR为基础的分子诊断：PMullis发明PCR技术后迅速发展，标志着传统基因诊断发展到更全面的分子诊断技术。 /p p 　　 strong 第三阶段： /strong 以生物芯片技术为代表的高通量检测技术：1992年美国Affymetrix制作出第一章基因芯片，标志着分子诊断进入生物芯片技术阶段。生物芯片技术解决了传统核酸印迹杂交技术复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、低通量的问题。 /p p 　　 strong 第四阶段： /strong 以NIPT为代表的第二代测序技术：Ronaghi分别于1996年与1998年提出了在固相与液相载体中通过边合成边测序的方法-焦磷酸测序。目前常见的高通量第二代测序平台主要有Roche454、IlluminaSolexa、ABISOLiD和LifeIon Torrent等，其均为通过DNA片段化构建DNA文库、文库与载体交联进行扩增、在载体面上进行边合成边测序反应，使得第1代测序中最高基于96孔板的平行通量扩大至载体上百万级的平行反应，完成对海量数据的高通量检测。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/44c4a78c-c7f0-4147-bc28-189d0c1a1a1a.jpg" title=" 1_副本.jpg" / /p p 　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 　分子诊断三座丰碑 /strong /span /p p 　　1953年，沃森和克里克发现了DNA双螺旋的结构，开启了分子生物学时代，使遗传的研究深入到分子层次，“生命之谜”被打开，人们清楚地了解遗传信息的构成和传递的途径。在以后的近50年里，分子遗传学、分子免疫学、细胞生物学等新学科如雨后春笋般出现，一个又一个生命的奥秘从分子角度得到了更清晰的阐明。DNA双螺旋结构的出现时分子生物学行程的重要标志，对人们认识蛋白质合成、DNA复制和突变具有重要意义，为分子诊断的蓬勃发展奠定基础。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/600d8dc5-4c9d-43c9-a330-64be4a9b876b.jpg" title=" 2_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " “DNA之父”Watson、Crick /p p 　　50年前，科学界的“八大恶棍”之一凯利?穆利斯还只是美国某制药公司的小职员，整天做着把先天致病基因给剔除掉的白日梦，然而先要复制DNA，才有足够的时间慢慢修复。1966年，穆利斯尝试磕了一次药，并从此不可自拔。后来，迷幻剂被列为违禁药品，于是穆利斯自己调配迷幻剂的替代品。在制作迷幻剂时，他居然想到了复制DNA的办法——聚合酶链式反应(PCR)，并最终凭他跟迷幻剂的结晶PCR获得了诺贝尔奖。从此开启了分子诊断的PCR时代，标志着传统的基因诊断发展到更全面的分子诊断。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/0f7acbc8-43a3-4135-bef7-29fe056abd8f.jpg" title=" 3_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " “PCR之父”Kary Mullis /p p 　　“只是个在实验室里乱搞的家伙”弗雷德里克· 桑格开拓人类基因研究，被尊为“基因学之父”，他与同事合作研发的快速为DNA定序，成为绘制人类基因组图谱的先驱。桑格完整定序了胰岛素的氨基酸序列，证明蛋白质具有明确构造 他上世纪70年代提出快速测定脱氧核糖核酸(DNA)序列的技术“双去氧终止法”,即双脱氧核苷酸链中止法，又称“桑格法”。“双去氧终止法”测序法拉开了DNA测序的序幕，解开了人体4万个基因30亿个碱基对的秘密。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/c670b38c-a6a8-4703-9828-075f6514a808.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " “基因学之父”Frederick Sanger /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 分子诊断临床应用 /strong /span /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/e00b548e-abf8-45e0-8581-999297a8e186.jpg" title=" 5_副本.jpg" / /p p 　　 strong 感染性疾病分子诊断： /strong /p p 　　目前主要应用在HBV、HCV、HIV、HSV、TB沙眼衣原体(CT)、淋球菌(NG)、解脲支原体等检测。 /p p 　　 strong 遗传疾病分子诊断： /strong /p p 　　遗传性疾病可分为Mendelian遗传病、多因素遗传病和染色体异常遗传病。分子诊断在遗传病中的四种基本应用为：遗传病基因携带者筛查、遗传易感性筛查、产前筛查(地中海贫血、血友病、耳聋基因检测等)和新生儿筛查。 /p p 　　 strong 肿瘤分子诊断： /strong /p p 　　目前我国肿瘤患者人数超过450万人，居世界首位，每年新发病例160-200万，近130万人死于癌症。目前肿瘤治疗的治愈率仍然不高，主要原因就在早期诊断及正确选择治疗方式方面存在较大困难。 /p p 　　肿瘤分子诊断主要分为肿瘤早期筛查(肿瘤易感基因检测，适合有机组病史的人群)、肿瘤辅助诊断(肿瘤标志物检测，可在体液或组织中检测到能够反映肿瘤的存在、分化程度、预后估计和判断治疗效果等)、肿瘤个体化治疗(通过检测肿瘤患者生物标本中生物标记物的基因突变、基因SNP分型、mRNA基因定量表达及蛋白表达状态，可预测药物疗效和评价预后，指导临床个体化治疗)三个方面。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 中国分子诊断发展历史 /strong /span /p p 　　中国分子诊断行业在20世纪60-70年代开始萌芽，20世纪80年代出现了以核酸探针的放射性核素标记、点杂交、Southern印迹杂交和限制性片段长度多态性连锁分析为代表的分子诊断技术。北京、上海、广州等地的一些研究单位开始陆续建立了地中海贫血、苯丙酮酸尿症、血友病、杜兴肌营养不良、G-6-PD缺乏症等几个常见遗传病的分子诊断方法。但整个80年代，分子诊断概念尚未普遍接受，分子诊断技术尚未从大学、研究所走向临床实验室。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/8fa8b22e-8e8c-4533-ba2f-cb83d768a2a8.jpg" title=" 6.jpg" / /p p 　　90年代PCR在国内应用开始推广，分子诊断技术从研究所走向临床试验，PCR成为时代的宠儿，成为肿瘤、感染性疾病、基因多态性、多基因遗传病诊断的重要手段。但由于缺乏严格监管，大量假阳性出现。1998年卫生部发文：卫医发[1998]第9号 关于暂停临床基因扩增(PCR)检验的通知，暂停了PCR的临床应用。并于2002年就临床基因扩增检测发布实验室管理暂行办法，分子诊断重回发展正轨。 /p p 　　经过近70年的发展，从沃森和克里克提出DNA双螺旋结构，“生命之谜”被打开，经过PCR技术、生物芯片技术、DNA测序技术之后分子诊断正在快速成为人类疾病诊断的最有效方式之一。 /p

安捷伦科技推出 IQFISH FFPE 缓冲液实现 FFPE 组织样品一小时杂交 2013 年 11 月 13 日，北京 — 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日宣布推出 IQFISH FFPE 杂交缓冲液，可以实现福尔马林固定石蜡包埋 (FFPE) 组织样品 FISH 处理的一小时杂交。 IQ 技术最早由 Dako 公司开发，以前仅用于解剖病理实验室。而现在，IQFISH FFPE 杂交缓冲液可作为单独产品供应，因此细胞遗传学实验室也可受益于 IQ 技术，从而更快地获得结果。 安捷伦诊断和基因组学业务部门副总裁兼总经理 Jacob Thaysen 说道：“IQFISH FFPE 杂交缓冲液将极大缩短 FFPE 样品的 FISH 处理时间。通过将杂交处理步骤从行业标准的两天减少到仅仅一小时，使我们的客户可以更快地获得结果，且不会影响信号强度。” 有关 Dako IQFISH 杂交缓冲液的更多信息，请访问 www.dako.com。关于 Dako — 安捷伦科技公司旗下子公司 总部位于丹麦的 Dako 公司是组织类癌症诊断的全球领导者。全球的医院和研究实验室都在使用 Dako 的试剂、仪器、软件和专业知识，为癌症病人提供准确的诊断，确定最有效的治疗方案。Dako 公司拥有 1200 名员工，在全球 100 多个国家开展业务。Dako 于 2012 年 6 月归入安捷伦科技旗下。要了解 Dako 的信息，请访问 www.dako.com。关于安捷伦科技公司 安捷伦科技（NYSE 代码：A）是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有 20,500 名员工，遍及全球 100 多个国家，为客户提供卓越服务。在 2012 财年，安捷伦的净收入达到 69 亿美元。如欲了解关于安捷伦的详细信息，请访问：www.agilent.com.cn。 更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。