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胆甾烯基己酸酯

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  • 超导量子计算用mK级国产稀释制冷机实现商用量产
    近日,安徽省量子信息工程技术研究中心及科大国盾量子技术股份有限公司联合发布消息,国产稀释制冷机“ez-Q Fridge”在交付客户后完成性能测试,实际运行指标达到同类产品国际主流水平,成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。据媒体报道,2023年下半年,国盾量子向两家科研单位交付了国产稀释制冷机产品,经客户多月测试,设备长时间连续稳定运行,能够结合主动减震系统以及磁屏蔽等,为量子芯片提供低至10mK级别的极低温低噪声环境,制冷功率达到450uW@100mK。在容纳78根低温测控同轴线缆的超导量子计算低温支撑系统中,分别对56比特和24比特超导量子芯片进行测试,稀释制冷机运转效果良好,达到了国际先进水平。实际上近年来,量子科技已引起国内外的广泛关注。而发展先进的量子科技离不开极低温制冷技术,这主要是由于量子本身是微观的效应,很容易受到干扰,而超低温可以将噪音降得很低。比如,对量子比特来讲,它最怕的就是温度,因为温度产生热耦合噪音,低温之后噪音就可以被极大的限制,使它成为孤立系统,这时它的退相干时间就会大大延长,量子比特才会成功,否则包括存储、读取、叠加等都需要时间。目前达到低温的手段主要有吸附制冷、绝热去磁制冷和稀释制冷。稀释制冷技术于 1950 年代首次提出,并在 60 年代建成了第一个完整的稀释制冷系统,随后便成功商业化。稀释制冷技术最低温度可以低至数个mK(10K),具有制冷过程连续不间断及制冷功率较大等优点,随着低温物理研究需求的不断增加,其已经成为目前最为流行的制冷方法。水有普通的水和重水,它们混合到一块是分不开的,但是氦三氦四不一样,液态的氦三和氦四在低温下在大约八九百mK的时候就会自动分开,自动分开的现象过程中会有所谓的制冷效应,其实这就是因为这两者复合在一起就会产生稀释效应,就会有降温效应,连续的补充和打破平衡,就使得混合液一直处于相分离状态,就实现了所谓的稀释制冷,这就是稀释制冷机的原理。随着量子计算等技术的不断发展,对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求,当前国内有数家单位和企业在投入精力开发。中科院物理所2021年,中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机6月下旬实现近10mK(比绝对零度-273.15摄氏度高0.01度)极低温,标志着中国在高端极低温仪器研制上取得突破性进展,具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。2023年3月28日,中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告,审查了技术测试方案,查验了测试仪器和受试设备,通过现场测试和读取测试数据,一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK,制冷功率达到450μW@100mK,两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。合肥知冷低温科技有限公司2023年6月13日,“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约,并入驻量子信息未来产业科技园。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示,项目是合肥“以投带引”的成功案例,在合肥市科技创新集团的支持下,项目公司将拿到第一笔种子基金,打通落地转化的最初一公里。本源量子2023年10月,由本源量子计算科技(合肥)股份有限公司完全自主研发的本源SL400国产稀释制冷机成功下线,这是国内科创企业的研发团队首次成功突破量子计算极低温制冷这一关键核心技术。省量子计算工程研究中心相关负责人张俊峰说:“该稀释制冷机可提供12mK以下的极低温环境及不低于400μW@100mK的制冷量,降温时间在40小时内,升温时间在24小时内,可满足超导量子计算的极低温运行环境和快速回温的要求,达到国际主流产品的水平。”此外,中船重工、飞斯科等国产厂商目前也在投入相关设备研发。中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司市场总监巢伟向仪器信息网透露,当前国内能用的最基础版本的是400-500μW,而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了,甚至开展了10mW的研究,比如IBM的10mW的设备已经用起来了。林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。当前中船低温已实现4K制冷机每年一千多套的量产。上世纪70年代物理所冉启泽老先生曾研制出湿式稀释制冷机,但后来无人从事相关研究,相当长一段时间内国内处于技术断层和研究空白,目前国内所用到的稀释制冷机均从欧美购买,比如Oxford Instruments ,Cryomagnetics,Janis Research Company,Bluefors Oy NanoMagnetics Instruments, ICE Oxford Ltd,Quantum Design, Inc.,Leiden Cryogenics Entropy等。2019年12月,美国商务部的一份内部文件提出,未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。一旦被限,中国的量子计算研究将面临重大挑战。据了解,国际主流稀释制冷机售价400万元至600万元,稀释制冷机的国产化,在一定程度上扭转了量子计算关键核心技术受限的局面,加快了量子计算领域自立自强步伐,增强我国在量子计算领域完全自主可控能力。
  • 量子计算用极低温稀释制冷机打破两项纪录
    作者:吴长锋 来源:科技日报3月26日,安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发的“量子计算用国产极低温稀释制冷机”项目,顺利通过鉴定委员会鉴定。专家认为,研制的极低温稀释制冷机满足量子计算需求,连续稳定运行的最低温度为8.5mK,项目创造了已公开报道的连续运行最低温度和制冷量两项国内纪录。安徽大学供图“量子计算用国产极低温稀释制冷机”是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器,是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。由领域内知名专家组成的鉴定委员会听取了项目工作汇报,审阅了技术报告和相关技术资料,考察了实验现场,查看了系统运行状况;经质询、答疑和讨论,一致认为:针对无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性等量子计算需求,单磊教授、王绍良研究员团队成功研制出无液氦型量子计算用极低温稀释制冷机,连续循环运行最低温度达到8.5mK。相关成果增强了我国相关基础科学和技术领域的原始创新能力,进一步解决了大摩尔流量条件下极低温流体热交换效率低的技术难题,研发出具有超大比表面积的极低温高效换热部件,同时实现了相关核心部件的完全自主研发,扭转核心技术“卡脖子”的被动局面。据悉,去年12月31日,这台机器已经获得在100毫K具有435微瓦和120毫K具有671微瓦的制冷量,达到国际主流产品的水平,满足量子计算的温度和冷量需求。
  • 南科大科学家获固态量子计算突破,实现单原子直写的量子计算芯片
    如今,量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点,各主要国家高度关注量子计算的发展,启动国家级量子战略行动计划,大幅增加研发投入,同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时,国际产业界也纷纷投资量子计算,如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展,其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权,为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司(Boston Consulting Group)预测,量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢?从当前硬件、算法和计算机架构上来说,量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前,澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题,并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知,我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成,其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础,进而成就了人类数字社会的今天,而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能,例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样,来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起,利用高精度微纳加工方式,将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm(也就是130)的位置上,实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来,他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门,推进量子计算机构建从硬件的角度来说,如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的,因为从材料上来说,硅在地球上的含量是十分富足的。再者,如今的半导体工艺大都基于硅材料,那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年,贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门,是满足通用量子计算判据的最后一条,也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单,并表示:“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础,是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上,贺煜为第一作者,且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术(STM)实现纳米尺度芯片加工,成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上,在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门,并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式,可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料,并能够实现单原子尺度的量子计算,为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来,贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果,用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子,在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路,用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起,贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长,并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下,贺煜主要研究砷化镓自组装量子点,核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作,以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破,以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因,他告诉 DeepTech:“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向,首先是兴趣爱好,是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动,其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技,尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力,希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量,为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后,贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究,结合博士期间的工作,实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越,研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上,并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出,为完成高性能玻色抽样实验,研究团队克服的技术难点有两个:一是基于砷化镓量子点,研究团队设计了稳定的高亮度单光子源;二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪(multiphoton interferometers),其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验,采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz,都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破,是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢,飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留,如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说,会比传统计算机快很多,是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠(entanglement)”和“叠加(superposition)”,量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来,布局固态量子网络从根本上来说,量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段,但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移,预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入,将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史,世界上的第一台计算机是 ENIAC,它生于第二次世界大战,主要任务是计算弹道,是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢?这也是一个值得思考的问题。贺煜认为,量子计算机要走向应用,量子网络和通信是十分关键的技术,必须做以突破。如今他任教于南方科技大学,除了量子计算之外,主要研究方向还有量子网络。2017 年,他和团队实现了单光子到单电子的量子传态,开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案,验证了单个光子和电子之间的纠缠,并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去,为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向,贺煜表示:“根据硅量子计算的发展趋势,在南方科技大学量子科学与工程研究院,我将带领硅量子计算团队,研究硅基量子计算芯片和量子计算,从根本问题入手,解决目前的一些技术瓶颈:进行硅基单原子量子器件的基本物理研究;研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术;利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接,为将来的广阔商业前景奠定基础。”
  • 可控蛋白质功能的纳米“计算机”研制成功
    创建用于精准医疗的纳米级计算机,长期以来一直是许多科学家和医疗机构的梦想。现在,美国宾夕法尼亚州立大学研究人员首次研制出一种纳米“计算机”,可控制参与细胞运动和癌症转移的特定蛋白质的功能。这项发表在16日《自然通讯》上的研究,为构建用于癌症和其他疾病的复杂设备铺平了道路。  宾夕法尼亚州立大学医学院尼古莱多霍利安教授及其同事创造了一个类似晶体管的“逻辑门”,可执行计算操作,由多个输入控制一个输出。  多霍利安称,这个逻辑门是一个重要的里程碑,因为它展示了在蛋白质中嵌入条件去操作并控制其功能的能力。这将给更深入地了解人类生物学和疾病,以及精准疗法的开发带来可能性。  逻辑门包括两个传感器域,旨在响应两个输入——光和药物雷帕霉素。研究团队瞄准了蛋白质焦点黏附激酶(FAK),因为它涉及细胞黏附和运动,这是转移性癌症发展的初始步骤。  研究人员首先在编码FAK基因中引入一个名为uniRapr的雷帕霉素敏感域,该域之前由实验室设计和研究过。然后,研究人员引入对光敏感的域LOV2。对两个域进行优化后,研究人员将它们组合成一个最终的逻辑门设计。  研究团队将修改后的基因插入HeLa癌细胞,并使用共聚焦显微镜在体外观察细胞。他们分别研究了每个输入对细胞行为的影响,以及组合输入的综合影响。  研究发现,他们不仅可以使用光和雷帕霉素快速激活FAK,而且这种激活导致细胞内部发生变化,从而增强了它们的黏附能力,最终降低了运动性。  研究人员称,这是第一次证明可在活细胞内构建一种可控制细胞行为的功能性纳米“计算机”。
  • “量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”入驻量子信息未来产业科技园
    6月13日,“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约,并入驻量子信息未来产业科技园。安徽省科技厅推进发展处处长殷黎莉,安徽大学资产经营有限公司党委副书记、总经理张彤,安徽大学校地合作办副主任刘泉,合肥市科技局党组成员、副局长谢成军,合肥高新区党工委委员、管委会副主任吕长富,合肥市科创集团、高新区科技局、财政局等有关领导出席签约仪式并见证签约。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发,是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器,是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。项目基于量子计算对稀释制冷机的无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性的技术需求,解决了量子计算等领域极低温稀释制冷机完全依赖进口的难题,为相关科研及产业领域提供了替代进口的极低温稀释制冷技术。极低温稀释制冷机在产业化后,将广泛应用于量子计算、凝聚态物理、天文观测等领域。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示,项目是合肥“以投带引”的成功案例,在合肥市科技创新集团的支持下,项目公司将拿到第一笔种子基金,打通落地转化的最初一公里。“合肥高新区量子产业链完备,创新创业生态健全,高效、贴心的服务赢得了团队的一致肯定。”王绍良表示,下一步,公司将扎根合肥高新区发展,加大科研投入,力争做到国内第一,世界领先。殷黎莉高度肯定了合肥高新区在量子信息未来产业园建设取得的成绩,她表示,省科技厅将会同合肥市大力支持量子信息未来产业园建设,支持开展量子领域关键核心技术攻关和科技成果应用转化,在提升创新平台能级、培育壮大科技企业、引育科技人才队伍、科技体制改革攻坚等方面持续发力,助力合肥高新区建设极具活力、引领未来、享誉世界的“量子中心”和创新之谷,争创国家未来产业培育发展的探路先锋。谢成军强调,市科技局将调动所有能调动的资源,凝聚所有能凝聚的力量,全力支持高新区创新发展,在创新支持、成果转化、试点工程、场景建设方面给予量子企业政策支持。近年来,合肥高新区充分认识量子科技发展的重要性和紧迫性,把量子信息未来产业科技园建设作为“科大硅谷”建设和世界领先一流高科技园区建设的“一号工程”,加强量子科技发展战略谋划和系统布局,把握大趋势,下好“先手棋”。在省市政府关心指导下,合肥高新区于2022年11月28日获批量子信息未来产业科技园建设试点培育单位,这是全国唯一一个正式批复的量子信息未来产业科技园。截至目前,量子信息未来产业科技园已集聚上下游产业链企业53家,量子企业总数约占全国量子企业总数的三分之一。量子信息“关键核心技术环”在国内已经具备领先优势。量子计算方面,高新区是全国唯一一个已销售超导量子计算机整机的地区,并诞生全国第一个量子计算机操作系统和第一条量子芯片生产线;量子通信方面,高新区诞生了全国首个上市的量子科技企业,正在建设全国第二个量子通信城域网;在量子测量方面,高新区企业开发出全球首台量子钻石原子力显微镜,并获批全国首批计量文化和科普资源创新基地。吕长富表示,下一步,合肥高新区将抓好抓实量子信息未来产业科技园专班工作,在项目服务、品牌宣传、产业生态培育等方面做专做细,在量子科技产品应用场景上再下一步“先手棋”,在培育全国龙头量子企业上再下一步“先手棋”,在合肥未来持续高质量发展上再下一步“量子先手棋”。
  • 首届中国计算蛋白质组学研讨会在京召开
    蛋白质组学的兴起带动了质谱技术的快速发展,而质谱技术的进步则拓宽了蛋白质组学研究问题的广度。随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。   仪器信息网讯 为了总结交流近年来我国计算蛋白质组学领域的基础研究与前沿动向,推动计算技术在蛋白质组研究中发挥更加切实的作用,2010年11月10-11日,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”在北京中国科学院计算技术研究所召开。来自全国高等院校、科研机构、企事业单位的150余位从事计算蛋白质组学及其相关研究的专家学者参加了此次会议。 会议现场   会议主办方代表贺思敏研究员在会上表示:一般来说,计算蛋白质组学以计算技术为主要手段,是基于质谱技术的规模化蛋白质表达分析,也包括结构与功能的高通量分析。近年来,随着“精密蛋白质组学”概念和LTQ Orbitrap等技术的诞生,计算蛋白质组学的的研究发展迅速。   从2005年开始美国相继举办了3次蛋白质组学研讨会,欧洲也陆续开展了3次蛋白质组学研讨会,其他国家会议也相继设立蛋白质组学的专题会议。同时,国际上专业的学术期刊也相继刊载了蛋白质组学的综述文章,这标志着计算蛋白质组学已经取得了学术界的普遍重视,首届中国计算蛋白质组学研讨会也正是应运而生。   在我国,一些从事生化领域研究的专家几乎从不“上岸”,而部分毕业于信息领域的专家又从不“下水”,当然也存在着一批学者教授属于“两栖”作战,这样的研究现状不利于计算蛋白质研究的快速发展,因此,本次研讨会也是为了促进计算技术与生化领域的专家交流沟通。 中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员   同时,大会还邀请了20多位计算蛋白质领域的著名专家学者做了精彩的学术报告,报告内容涉及质谱数据分析、蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构、蛋白基因组学等。 上海复旦大学杨芃原教授 报告题目:糖蛋白结构的质谱数据库   目前,通过各种技术构建专业性强、针对性明显的糖链结构数据库已经引起了关注。杨芃原教授的研究基于生物质谱的数据分析,建立了蛋白质糖基化位点以及糖链结构数据库。并开发了一套糖蛋白鉴定和糖链结构确立的理论算法,并将理论算法在我们创建的软件GRIP(Glycopeptide Reveal & Interpretation Platform)中全部实现。分析表明,该方法可有效进行通量化的糖蛋白结构质谱分析,展现了比较好的应用前景。 加拿大西安大略大学张凯中教授 报告题目:利用串联质谱技术解析多糖结构   张凯中教授主要介绍了生命科学中蛋白糖结构及其和串联质谱与计算机科学的关系。张凯中教授表示,蛋白质中糖结构的变化是一种重要的蛋白质转录后修饰;蛋白质被酶处理后,经色谱分离,可用串联质谱解析其多糖结构。基于糖肽序列从头测序算法,张教授通过分析花生类蛋白质中的多糖结构得到了一种多项式时间算法简单模型,实践表明,该方法更具启发性。 美国加州大学旧金山分校关慎恒教授 报告题目:利用稳定同位素代谢标记研究哺乳动物动态蛋白质组的数据处理平台   据关慎恒教授介绍,放射性同位素标记与稳定同位素标记是目前用于研究蛋白周转的主要工具。关慎恒教授利用稳定同位素代谢标记,通过测量小数组织中的1000多个蛋白的代谢常数,建立了复杂生物体系蛋白代谢周转组动力学的试验和信息处理平台。通过此平台,可以处理无标定量、SILAC。氢氘交换的实验数据。 华大基因张勇先生 报告题目:从新一代测序技术的组学到基于质谱仪的蛋白质组学--华大基因的生物信息学   张勇先生介绍到,对于海量数据的信息分析和挖掘成为华大基因立足世界基因组领域的根本。除了测序仪,质谱仪无疑成为蛋白质组领域的高通量仪器。目前,华大基因通过利用海量数据的信息学分析从而识别关键要素,发挥了高通量、低成本的仪器特性。华大基因也逐步从 DNA、RNA水平,向蛋白质水平研究发展。。 加拿大滑铁卢大学马斌教授 报告题目:利用质谱和同源数据库进行全蛋白测序   马斌教授首先谈到了,蛋白质数据库搜索和传统同源查找时遇到的问题,并分别给出了“分两步走”和“兼听则明”的两个解决办法。另外,串联质谱(MS/MS)的在该领域的应用仍然是一个非常具有挑战性的问题。马斌教授提出了一种新算法和自动化软件(CHAMPS),实验表明,该方法具有大于99%的序列覆盖率和100%的蛋白质序列准确性。 中科院计算所孙瑞祥副研究员 报告题目:电子转运裂解质谱特征及其在蛋白质鉴定中的应用   孙瑞祥研究员指出,近10年内,肽段或完整蛋白质在质谱仪中的裂解技术-电子捕获裂解(ECD)与电子转运裂解(ETD)逐渐发展起来。其中,目前市场上ETD主流仪器的供应商主要有赛默飞世尔、布鲁克、安捷伦、ABI、日立等公司。ECD和ETD在蛋白质组学中的应用,特别是在蛋白质的翻译后修饰鉴定和“自顶而下”的完整蛋白质裂解研究中已经展示出了诱人的前景。 中科院大连化学物理研究所叶明亮研究员 报告题目:基于质谱的蛋白质组学数据处理新方法和平台发展   叶明亮研究员介绍到,在蛋白质组学数据处理方法和平台方面分别发展了针对非修饰肽段和磷酸化肽段鉴定的数据筛选方法。此外,还发展了一种结合二级质谱(MS2)和三级质谱(MS3)图谱以及正伪数据库检索的自动磷酸化肽段鉴定方法。该方法结合了MS2和MS3的高灵敏度和可信度,可以自动的对磷酸化肽段进行鉴定而无需进一步的人工验证。 参会者合影留念   另外,为了使参会人员能够获得有关蛋白质组质谱数据分析的基本技能,同时了解到本学科发展的最新动态,本次会议还安排了质谱技术与蛋白质组学基础培训,共有72人注册参加了此次培训课程,培训现场提问的听众络绎不绝,气氛十分活跃。 培训人员与专家交流探讨
  • 药物分析进展和应用专栏|植物甾醇分析技术介绍
    植物甾醇是常见的植物活性成分,同时也是人类饮食中的主要脂类成分组成部分。其结构与胆固醇类似,均具有环戊烷多氢菲母核,图1中的β-谷甾醇、菜油甾醇、和豆甾醇为较为常见的植物甾醇。由于植物甾醇与胆固醇具有相似的结构,二者均需溶于胶束后才能被人体吸收,植物甾醇能与膳食来源的胆固醇竞争进入混合胶束从而减少肠道对于胆固醇的吸收,因此有助于控制血液中的总胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平,从而减少心血管疾病的风险(图2)[1]。近年来,随着人们对健康饮食的日益重视,越来越多的科研人员开始关注到含植物甾醇的食品及植物的分析技术的开发与运用,本文将重点介绍基于气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术及液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术的植物甾醇分析方法。图1. 常见的三种植物甾醇结构图2. 植物甾醇降低血清胆固醇的示意图[1]1. 植物甾醇的分析技术食物与植物中的甾醇类成分经过前处理并富集后,可采用不同的分析技术与手段开展分析与鉴定。目前最常用于植物甾醇定量分析的技术为气相色谱法(Gas Chromatography,GC)。液相色谱法(Liquid chromatography,LC)、薄层扫描法(Thin Layer Chromatography Scanning,TLCS)等也可以进行植物甾醇组分的分离与定量分析。1.1 气相色谱-氢火焰离子化检测器联用技术(GC-FID)技术原理:氢火焰离子化检测器(Flame Ionization Detector,FID)的工作原理是基于有机化合物能够在火焰中发生自由基反应而被电离从而对待测物进行分析[2]。如图3所示,FID离子室中火焰分为A层预热层;B层点燃火焰;C层温度最高,为热裂解区,有机化合物CnHm在此发生裂解而产生含碳自由基CH:CnHm→CH含碳自由基进入反应层D层,与外面扩散进来的激发态原子或分子氧发生反应,生成CHO+及e-:CH+O→CHO++e-形成的CHO+与火焰中大量水蒸气碰撞发生分子-离子反应,产生H3O+离子:CHO++H2O→H3O++CO化学电离产生的正离子(CHO+,H3O+)和电子(e-)在外加直流电场作用下向两极移动而产生微电流,收集极与基流补偿电路间的电流作为微电流放大器的输入,微电流放大器输出的电流信号(或电压信号)经A/D转换器,将模拟信号转换成数字信号,由计算机记录下来并进行数据处理从而获得色谱峰。图3. 氢火焰离子化检测器(FID)的示意图技术特点:火焰离子化检测器(FID)是气相色谱常用的检测器,它对几乎所有有机物均有响应,特别是对于烃类化合物灵敏度高且其响应与碳原子数成正比。与此同时,它对于气体流速、压力、温度变化的细微差异相对不敏感,不易受到外界环境改变影响。通过该法对植物甾醇进行分析时,需要对样品进行衍生化处理,将游离的植物甾醇转化为适合GC分析的疏水性衍生物,如生成三甲基硅醚(TMS)衍生物。目前广泛使用于植物甾醇分析的衍生化试剂包括有:含N-甲基-N-三甲基硅烷基三氟乙酰胺(N-methyl-N-trimethylsilylfluoroacetamide,MSTFA)无水吡啶溶液、含1%的三甲基氯硅烷(Trimethylchlorosilane,TMCS)的双三甲基硅基三氟乙酰胺(Bis-trimethylsilyltrifluoroacetamide,BSTFA)等。通过GC-FID对植物甾醇进行定量时,常使用的内标包括有白桦脂醇(Betuline)、5α-胆甾烷醇和5α-胆甾烷-3β-醇等。分析仪器:1957年,澳(大利亚)新(西兰)帝国化学工业公司(Imperial Chemical Industries of Australia and New Zealand,ICIANZ)中央研究实验室的McWilliam和Dewar开发了第一台FID。目前FID检测器已经成为应用最广泛的气相色谱检测器之一,其获取、操作成本、维护要求均相对较低。市面上的气相色谱仪基本上均可配置FID检测器,包括安捷伦9000、8890、8860和7890气相色谱系列,赛默飞 TRACE 1300、1100系列,岛津Nexis GC-2030,珀金埃尔默 2400等进口气相色谱系统以及福立 GC9790、GC 9720,常州磐诺GC1949,上海仪电分析GC 128、北分瑞利 GC3500系列等国产气相色谱仪。1.2 液相色谱-大气压化学电离质谱联用技术(LC-APCI-MS)技术原理:大气压化学电离化(Atmospheric Pressure Chemical Ionization,APCI)原理与化学离子化相同,但离子化在大气压下进行。流动相在热及氮气流的作用下雾化成气态,经由带有几千伏高压的放电电极时离子化,产生的试剂气离子与待测化合物分子发生离子-分子反应,形成单电荷离子,正离子通常是(M+H)+,负离子则是(M-H)-。大气压化学离子化能在流速高达2 ml/min下进行,常用于分析分子质量小于1500道尔顿的小分子或弱极性化合物,主要产生的是(M+H)+或(M-H)-离子,很少有碎片离子,是液相色谱-质谱联用的重要接口之一。图4. 大气压化学电离源(APCI)的示意图技术特点:植物甾醇的发色团数量少,因此不适合通过紫外检测器检测;同时植物甾醇质子亲和力较小、酸性较弱、不宜在溶液中形成质子化的离子或去质子化生成阴离子,因此通过电喷雾电离(Electron Spray Ionization,ESI)的电离效率相对较差。由于植物甾醇亲脂性较强,分子量一般小于1000 Da,采用APCI离子源可以提供更高的植物甾醇检测灵敏度,且无需对样品进行衍生化,极大地缩短了分析所需的时间。研究人员还发现植物甾醇分析过程中,采用正离子模式能够提供了比负离子模式更高的灵敏度,且易于生成准分子离子峰[M+H]+、[M+H-H2O]+ [4]。分析仪器:目前国内外均有大量厂商生产搭配有APCI离子源的液相色谱质谱联用系统,已运用于药物研究、食品安全检测、生命科学和分子生物学等多个领域。Agilent 6470、6490系列三重四极杆液质联用系统,Bruker EVOQ LC-TQ液相色谱质谱联用系统,PerkinElmer QSight 400系列三重四极杆质谱仪,SHIMADZU LCMS-2020、LCMS-2050液相色谱质谱联用系统以及国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统,杭州谱育科技EXPEC 5310LC-MS/MS、EXPEC 5250 气相/液相色谱-三重四极杆质谱联用仪、EXPEC5510LC-MS/MS、禾信仪器LC-TQ5100等均配置有APCI离子源。国产的江苏天瑞LC-MS 2000液质联用系统,杭州谱育科技EXPEC 5310系列质谱仪等均配置有APCI离子源。2. 应用实例2.1 基于GC-FID快速分析橄榄油中的植物甾醇在对特级初榨橄榄油样本进行皂化处理后,国际橄榄理事会(International Olive Council,IOC)方法采用乙醚对皂化样本多次液液萃取以提取植物甾醇;研究人员优化后前处理方法采用反相聚合物基质固相萃取柱对皂化样品中的植物甾醇进行提取。同时研究人员基于GC-FID建立了同时快速定量17种脂质(含内标胆甾烷醇)的分析方法,其中包括16种植物甾醇,这17种脂质的GC-FID色谱图如图4所示[5]。通过分析比对不同前处理方法结果,研究人员发现优化后前处理方法简单、省时,并减少了溶剂的使用量,但是与IOC官方方法获得的结果较为一致。通过GC-FID快速定量17种脂质的分析方法也有助于评估高价值且容易掺假的特级初榨橄榄油的真实性。图5. 特级初榨橄榄油样品采用IOC方法(A)及优化前处理方法(B)处理后,分别经由GC-FID分析得到色谱图。(1)胆固醇;(2)菜籽甾醇;(3)24-亚甲基胆固醇;(4)菜油甾醇;(5)菜油烷甾醇;(6)豆甾醇;(7)Δ7-菜油甾醇;(8)赪桐甾醇; (9)β-谷甾醇;(10)谷甾烷醇;(11)Δ5-燕麦甾醇;(12)Δ5,24-豆甾二烯醇;(13)Δ7-豆甾醇;(14)Δ7-燕麦甾醇;(15)高根二醇;(16)熊果醇;(IS)胆甾烷醇。2.2 基于LC-APCI-MS/MS快速分析饲料中的植物甾醇相较于GC-FID或GC-MS,LC-APCI-MS/MS无需进行样品衍生化即可完成植物甾醇的定量分析,极大地缩短了样品前处理时间。研究人员建立了基于LC-APCI-MS/MS的植物甾醇分析方法,并可在8分钟内快速定量6种目标植物甾醇[6],图6为胆固醇与6种植物甾醇混合标准溶液(500 ng/mL)的MRM提取离子流色谱图。该方法提供了一种适用于大豆、向日葵、草料、犊牛成品饲料和上述饲料混合物在内的不同类型饲料中的植物甾醇定量的方法。同时将实验结果与其他相关研究结果进行比较,显示出良好的一致性。该方法简单、快速,可以将其应用于其他饲料和食品中的植物甾醇分析。图6. 不同研究化合物混合标准溶液的MRM提取离子流色谱图。①麦角甾醇;②胆固醇;③岩藻甾醇;④Δ5-燕麦甾醇;⑤菜油甾醇;⑥豆甾醇;⑦β-谷甾醇3.小结与展望植物甾醇是植物中的生物活性化合物,同时因其在降低血液胆固醇水平方面有着重要意义,植物甾醇可作为保健食品中的功效成分用于调节人体机能。在这种情况下,有必要建立适合于保健食品中植物甾醇类化合物的分析方法,以评估保健食品质量。同时随着分析技术的发展和相关研究的不断深入,更多快捷、灵敏的分析技术也将成为植物甾醇分析的有力工具,并为更多不同的植物甾醇类化合物在降低血脂、预防心血管疾病等健康领域的运用提供支持与保障。参考文献:[1] Zhang R, Han Y, McClements D J, et al. Production, characterization, delivery, and cholesterol-lowering mechanism of phytosterols: A review[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2022, 70(8): 2483-2494.[2] 胡坪, 王氢. 仪器分析(第五版)[M]. 北京:高等教育出版社,2019.[3] 国家药典委员会. 中华人民共和国药典(2020版):四部[M]. 北京:中国医药科技出版社,2020.[4] Mo S, Dong L, Hurst W J, et al. Quantitative analysis of phytosterols in edible oils using APCI liquid chromatography–tandem mass spectrometry[J]. Lipids, 2013, 48: 949-956.[5] Gorassini A, Verardo G, Bortolomeazzi R. Polymeric reversed phase and small particle size silica gel solid phase extractions for rapid analysis of sterols and triterpene dialcohols in olive oils by GC-FID[J]. Food chemistry, 2019, 283: 177-182.[6] Simonetti G, Di Filippo P, Pomata D, et al. Characterization of seven sterols in five different types of cattle feedstuffs[J]. Food Chemistry, 2021, 340: 127926.
  • 青年才俊上演计算蛋白质组学头脑风暴——记CNCP 2016新技术
    记第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)新技术  仪器信息网讯 2016年8月10日-11日,第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在中国科学院大连化学物理研究所盛大召开。(相关新闻:第四届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2016)在大连开幕)。本届研讨会邀请了26个大会报告,报告嘉宾是来自国内外的计算蛋白组学领域专家和奋战在第一线的青年科研工作者,嘉宾中的绝大多数是首次登上CNCP讲坛。报名参加本届会议的人员首次超过了200人。CNCP2016C参会代表合影张丽华研究员为研讨会致开幕辞  本届会议的开幕式只有简短的5分钟,没有领导讲话,没有任何仪式,充分体现了会议的简洁办会特色。开幕式由中国科学院大连化学物理研究所的张丽华研究员致欢迎词,她提到:“中国计算蛋白质组学研讨会在业界享有很高盛誉。每次会议的演讲嘉宾都是由会议发起者和主办方——中国科学院计算技术研究所贺思敏研究员、北京蛋白质组研究中心徐平研究员、北京生命科学研究所董梦秋研究员等资深学者以及往届会议报告人鼎力推荐的。本次研讨会的26个报告将由来自国内外相关领域的顶级专家和奋战在科研第一线的青年才俊精彩呈现。相信在这两天的会议中,大家不仅能够收获知识,也能收获友谊。”研讨现场  CNCP-2016会议邀请的26个报告多数都是最近一两年的研究成果,部分还没有发表,新技术频繁现身,特别是在交联质谱技术与蛋白质复合体,蛋白质相互作用、翻译后修饰技术、蛋白质鉴定数据处理、定量蛋白质组技术等领域报告较多,下面对这26个报告的内容逐一进行简介总结。  UCI(美国加利福尼亚大学尔湾分校)黄岚博士 报告题目《Developing Cross-Linking Mass Spectrometry (XL-MS) Strategies to Define Interaction and Structural Dynamics of Protein Complexes》  了解蛋白质复合物的相互作用和结构动力学对于揭示病理的分子学细节非常有帮助。交联质谱(XL-MS) 是目前研究大量多亚基蛋白复合物PPIs的重要技术,而精确的肽段鉴别是XL-MS分析一直以来面临的挑战。为了促进这方面的研究,黄岚博士研究组研发了DSSO 及一系列含亚砜(sulfoxide-containing)可分裂质谱交联剂以揭示蛋白质复合物表面相互作用机理。研究者通过这些(MS-cleavable reagents)质谱可分裂试剂在多级串联质谱上建立了实用的XL-MS工作流,快速、准确的鉴别交联肽段去研究体内和体外的PPIs。同时,研究者也研发了新的定量XL-MS途径,用以分析多种生理条件下蛋白质间的相互作用和蛋白质复合体的结构动态变化。据介绍,该课题组最近研发了新的羧基交联剂DHSO主要用来与酸性氨基酸反应,反应中需要DMTMM共同作用。 这样可以得到更广的蛋白相互作用信息。北京生命科学研究所 谭丹博士 报告题目《Trifunctional Cross-Linker for Mapping Protein-Protein Interaction Networks and Comparing Protein Conformational States》  该研究组最近有一项研究工作围绕一种含生物素标签的赖氨酸富集交剂Leiker,谭丹博士在报告中详细展示了课题组的相关研究,研究表明Leiker能够有效改进蛋白质化学交联质谱技术(CXMS)。研究组将以Leiker为交联剂的CXMS用于E.coli全细胞裂解液的分析,发现了3656种相互作用,是之前已有研究方法的10倍。Leiker CXMS比BS3得到的信息要立体很多,能得到更全面的蛋白质相互作用网络。研究者还将Leiker为基础的CXMS用于RNA结合位点鉴定与定量,该方法能够深入揭示蛋白质构象变化。在将Leiker CXMS用于大肠杆菌和秀丽线虫裂解液中的研究中,分别鉴定出3130和893个互补赖氨酸对,并各自发现了677和121种PPIs。Utrecht University (荷兰乌德勒支大学) 刘凡博士 报告题目《Charting the Cellular Interactome by Proteome-Wide Cross-Linking Mass Spectrometry》  据刘凡博士介绍,针对交联数据分析的n-square和交联肽段低效裂解这两大难题,该研究组建立了一种新XL-MS工作流-质谱可分裂交联剂法。该法是一种混合MS2-MS3裂解途径与专用的交联搜索数据库结合的方法。研究者将质谱裂解交联剂DSSO应用于测定每个交联肽段的前体质量,解决了n-square问题。交联裂解前体离子可通过质量差异确定数据的MS3采集方向,这些工作都可以在Oribitrap Fusion 和 Lumos Tribrid质谱上完成。这种采集途径提高了MS3实验的成功率,能够解决低效裂解问题和显著改善数据质量。与先前方法相比,报告中介绍的新方法包含以下三个优势。1)能够完成整体蛋白组数据库的交联鉴别 2)包括多种翻译后修饰的交联鉴别 3)在MS2和 MS3水平都有高质量范围。该研究组将此新XL-MS方法用于多种复杂样本,包括大肠杆菌裂解物、HeLa裂解物、排阻色谱分馏的HeLa细胞核提取物与细胞器。采用这种方法能够从每种样本得到成千上万个交联点。中国科学院计算技术研究所 刘超博士 报告题目《Development of the Cross-Linked Peptides Identificationin Large Scales》  由于检索空间过于庞大,蛋白组范围内交联肽段(双肽)的鉴定一直都是一项挑战。刘超博士和其团队考察了用于大范围交联肽段鉴定的普通搜索工具的应用效果,并开发了一种新的计算软件技术pLink 2.0。此技术比先前技术有三方面的改进:1)提高了双肽中单同位素鉴定的精度 2)由肽段索引升级为离子索引 3)引入机器学习(SVM在线训练)。该团队研究表明,通过使用离子索引pLink2.0检索人类数据库,在一小时以内可以完成5000张谱图的检索。干湿结合方法在人库检索1万张二级谱图仅用时不到2分钟。将pLink 2.0与美国西雅图研究人员研发的Kojak相比较,pLink2.0的分析速度约为Kojak的6倍,在精度方面也有一定优势。pLink2.0支持可碎裂交联,可减少可搜索空间和减少谱图数目。华中师范大学 万翠红博士 报告题目《Mapping Conserved Metazoan Protein Complexes with Biochemical Fractionationand LC/MS/MS》  对多蛋白复合物的了解对于生理进程探索非常重要。然而,对多蛋白复合物种类的分布特别是大规模网状图的发现比较困难。万翠红博士研究组通过高分辨生化分离与定量质谱直接分析了可溶性多蛋白复合物的组成,分析C.elegans、D.melanogaster、M.musculus、S.purpuratus和人类的可溶性细胞提取物。研究组采用以人类为中心的综合计算分析,鉴别出2153种蛋白,并新鉴定出7699种成对相互作用和981种共复合作用。这些相互作用能够反映后生动物生理过程相关的核心生理基础。重建的生理作用网有助于深入了解特殊的分子生物机理以及动物细胞的进化。国家蛋白质科学中心 郑勇博士 报告题目《Scaffold Protein-Mediated Dynamic Assembly of Protein Complexes in Normal and Cancer Cells》  很多细胞表面受体通过催化多组分蛋白复合物的形成开始信号传导过程。这个过程通过与受体结合的scaffold蛋白来传导。然而,目前这种scaffold的生物学基本原理仍不明晰。针对这个问题,郑勇博士研究组通过以IP-MRM为基础的方法,根据Shc1复合信号跟踪其空间和实时变化。研究人员进一步将这种方法与生化和基因技术结合,研究组发现Shc1以特殊的方式对EGF有即时的反应,包括明显的磷酸化和蛋白质相互作用。研究人员成功发现Shc1与一种抑制蛋白产生相互作用,是一种快速绑定蛋白基团能够激活促有丝分裂/存活通路,蛋白复合物围绕Shc1的装配变化在细胞间非常显著。对EGFR/Shc1复合物蛋白组分析能为以pTyr为基础的致肿瘤信号导致的乳腺癌提供诊断依据。暨南大学 张弓博士 报告题目《High-Throughput De Novo Proteome Identification Aided by Translatome Sequencing》  De novo肽段序列鉴定能够避免依赖数据库的检索法的缺点,但由于由于没有背景库,无法评估FDR,且极易受到干扰信号误导,因此长期以来无法应用于复杂样品的大规模鉴定。张弓教授介绍了研究团队研发的利用翻译组测序数据作为蛋白质de novo鉴定质量控制新方法,使肽段de novo鉴定能首次应用在蛋白质组复杂样品的实用化鉴定。研究人员在HCD质谱上应用此方法检测三种肝癌细胞(Hep3B, MHCC97H, MHCCLM3),单次实验鉴定出12000-13000种蛋白质,其灵敏度几乎达到了翻译组测序的水平 而用6种搜库软件鉴定到的真阳性蛋白并集也才7000-8000种。只能用新策略鉴定的4000余蛋白中随机挑选几十个进行MRM验证,几乎都能验证成功。这证明翻译组指导的de novo鉴定效能很高,能鉴定到大量搜索库法无法鉴定到的肽段和蛋白。De novo鉴定的大规模化可引致一系列新的蛋白质组应用。上海生命科学院 李辰博士 报告题目《De Novo Identification and Quantification of Single Amino-Acid Variants in Human Hepatocellular Carcinoma Tissues》  肿瘤蛋白质组-基因组学研究非常关注变异的发现。单核苷酸的多变性(SNPs) 数据库能够给单个氨基酸变体(SAVs)的检测提供依据。李辰博士在报告中介绍了一种在蛋白组水平发现SAVs的新方法。该法基于de novo算法,肽段的可能候选者可被鉴别并与理论蛋白数据库比较。在人类肝癌(HCC)组织中,研究者成功的应用此方法鉴别和定量已知和新的突变蛋白。在肝组织当中,在细胞核内的突变比较低,突变在内质网和线粒体的富集比例较高。这种新方法为病人提供了高通量的定制检测途径,可能为潜在临床生物标志物发现和机理研究提供帮助。中山大学 肖传乐博士 报告题目《Improving Peptide Identification for Tandem Mass Spectrometry by Incorporating Translatomics Informatio》  目前很多数据库检索方法是利用谱学数据而忽略能用于肽段鉴定的生物系统的其他信息。最近,转录物组RNA-seq的界面信息能提高肽段鉴别的灵敏度已经证实。与转录物组信息相比,翻译物组体现出与蛋白质的关系更为紧密,所以其可能对肽段鉴别更有效。在此报告中,肖传乐博士介绍了该研究组设计的高灵敏度肽段鉴定手段IPomics,其以翻译组学信息为主要蛋白鉴定参考。方法得到的推荐蛋白质优先性整合进了新的评分功能。与Mascot和pFind相比,IPomics方法蛋白质鉴定准确度更高,并能够增加整体肽段的鉴定率、谱学信息利用率,并已经利用LC-MS/MS数据集在人类和小鼠蛋白鉴定取得了显著效果。华大基因(BGI-Shenzhen) 闻博 报告题目《Protein Identification and Quantification based on Multiple Search Engines》  闻博在报告中介绍了团队有关以多搜索引擎为基础的蛋白鉴定和定量软件的研究进展。目前,串联质谱技术产生的质谱数据解析率往往不高,不同蛋白质鉴定软件由于谱图预处理、打分算法不同等原因导致对同一个数据的解析结果往往存在一定的互补性。虽然有一些开源的软件可以通过精巧的运算将多个鉴定引擎的鉴定结果整合起来取得与单引擎相比更好的鉴定效果,但由于操作往往较为复杂、下游软件比较缺乏等原因,故没有在蛋白鉴定与定量中推广开来。为了促进多引擎整合方法在蛋白鉴定和定量中的应用,该研究组研发了一种多引擎综合鉴定的开源软件IPeak和同重同位素(如iTRAQ、TMT)标记定量软件IQuant,并将IQuant升级到IQuant2。IQuant2采用精妙的算法和mzIdentML标准,整合多引擎搜索结果进行蛋白质定量。在分析水稻蛋白样品(用Q-Exactive分析)和人细胞系蛋白(用TripleTOF 5600分析)样本时,与单个引擎定量结果相比,IQuant2定量的蛋白能提高28.8%,检测的差异蛋白数量能提高多大40%。多引擎搜索不但能够提高蛋白鉴定效果,也能提高蛋白定量效果。中国科学院水生生物研究所 葛峰博士 报告题目《GAPP: a Proteogenomic Software for Genome Annotation and Global Profiling of Posttranslational Modifications in Prokaryotes》  葛峰博士在前期蓝细菌的蛋白基因组学研究工作的基础上,开发了一种用于原核生物的基因组注释和翻译后修饰全局发现的蛋白基因组分析软件GAPP。该软件最大的特点就是简单高效,具备初步生物信息学知识的研究者就能应用该软件进行原核生物的蛋白基因组数据的深度分析,利用该软件可以高效完成原核生物的全蛋白质组解析和翻译后修饰的全局发现的工作,该软件的开发和应用将有助于原核生物的基因组的精准鉴定,并有望成为原核生物基因组注释的一项标准流程。今后研究组还将根据用户的要求和体验继续对该软件进一步升级。复旦大学 周峰博士 报告题目《Genome-Wide Quantitative Proteomic and Transcriptomic Analysis Reveals Post-Transcriptional Regulation of Mitochondrial Biogenesis in Human Hematopoiesis》  蛋白质组学样品分析需要高分辨分离平台,周峰博士研究组搭建了一种长色谱柱三维蛋白组学定量分析平台(GWPQ), 整套系统完全在线和实现操作自动化。研究者将在此平台建立的蛋白质组学方法与Ribosome profiling相比较,水平相当,在分析模型样品时有80%的重叠。研究者还用此方法开展了人体造血相关细胞的研究,二代测序与应用该平台的蛋白质组方法重叠率达到92%。研究团队利用此方法比较了人体最重要的造血干细胞和红细胞发育中14502个基因蛋白表达变化和17127个基因mRNA表达变化。mTORC1信号极大的促进了红细胞进化中线粒体蛋白的翻译,线粒体和mTORC1的遗传和药理学干扰削弱了体内和体外的红细胞生成。该研究支持了线粒体理论机理,可能与线粒体疾病和老化相关的血液缺陷有关。研究者用模式生物小鼠实验验证了线粒体在血红细胞发育中起到关键作用,找到了全新控制血红细胞发育的通路。Johns Hopkins University(美国约翰霍普金斯大学) 张会博士 报告题目《Comprehensive Analyses of Glycoproteins》  已有不少实验证明,糖蛋白的变化与很多疾病相关。张会博士介绍了糖蛋白的生物合成、结构和功能以及分析糖蛋白的最新方法。糖蛋白的分析是蛋白质分析中最复杂的一种。研究者常把糖和蛋白分开分析,如已有的SPEG(固相提取糖基位点肽)法。该研究组建立了N-糖蛋白数据库,该库可用于检索已鉴定蛋白、通过精确质量数检索候选肽段、鉴定糖蛋白源等。该研究组最近还建立了分析N-linked糖链,糖基化位点,糖基化位点特异糖链,及O-linked糖链分析方法和软件,并探索了用糖基化酶推测多糖的方法。中国科学院大连化学物理研究所 于龙博士 报告题目《Isolation and Structural Analysisof N-Linked Glycansby Using Two-dimensional Chromatography, Mass Spectrometry and Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy》  糖蛋白糖链的纯化合物对糖链的结构分析、精准检测以及功能研究都具有十分重要的意义。然而,目前糖链纯化合物仍处于严重匮乏的状态。来自大连化物所的于龙博士介绍了该团队根据自身优势,采用纯化制备方法来获取N-糖链纯化合物并对其结构进行解析的相关研究进展。研究者首先介绍了糖链的结构特点并对其分离分析中存在的难点问题进行了阐述。针对这些难点问题,研究者结合课题组的材料优势,构建了以二维亲水作用色谱分离体系为核心的糖链纯化制备流程,该流程包括糖蛋白糖链的释放、富集、二维分离、质谱表征以及核磁结构分析等技术单元。在二维色谱分离体系中,第一维度主要根据糖链的羟基数量而实现不同聚合度糖链的分离,第二维度主要用于同分异构体的分离。由于串联质谱技术并不能得到糖链准确的结构信息,因此,研究者目前正在探索核磁共振技术进行准确结构的分析。以现有的糖链纯化合物为基础,研究者接下来将分别在功能、结构和定量三方面开展相关研究以拓展糖链样品库的应用。青岛大学 李磊博士 报告题目《Ultra-Deep Tyrosine Phosphoproteomics Enabled by a Phosphotyrosine Superbinder》  酪氨酸磷酸化网络应用在蛋白组学中不容忽视,如何找到pY尤为重要,但之前方法需要大量抗体才能富集pY。为解决业内这一问题,李磊博士研究组做了不少相关研究,团队研发的Superbinder(超亲体)易于制备,能够有效减轻实验室经济负担。研究者合成了pTyr1和pTyr2两个肽段,比较了SH2 superbinder法与其他几种方法的效果,又增加了Ti4+IMAX的去噪功能,证明其能有效富集pY。与抗体相比,src和grb2超亲体都能有效发现更多pTyr位点。研究者还应用superbinder富集方法进行了Tyr 磷酸化蛋白组学研究。如探索人细胞磷酸化蛋白不同功能分类和Tyrosine kinase (TK)的生物活性等。该项研究是与中科院大连化学物理研究所邹汉法团队、加拿大西安大略大学李顺成团队多方合作完成的。University of Minnesota (美国明尼苏达大学) 陈悦博士 报告题目《Discovery and Characterization of Short-chain Lysine Acylations with Mass Spectrometry and Quantitative Proteomics》  赖氨酸是细胞内蛋白质翻译后修饰的重要靶点。最近,除了赖氨酸乙酰化以外还有一些短链酰基化修饰逐渐被发现。在陈悦博士的早期研究工作中,他从细致的质谱分析中发现了组蛋白赖氨酸丙酰化和丁酰化,两种新的短链酰基化修饰。进一步的研究表明,这两类短链酰基化修饰都是广泛存在的,并可以被特定的酶所调控。最近最新的研究表明赖氨酸丁酰化在Bromo domain识别和精子发育过程中起到重要的调控作用。为了进一步探索质谱信息中隐藏的其他新的修饰,研究者设计了PTMap软件,用来分析非限定性搜索,得到了一些可靠的新蛋白质修饰鉴定,包括琥珀酰化,巴豆酰化,羟基丁酰化等。在定量研究方面,该团队比较关心蛋白质修饰丰度,因为普遍使用的相对定量的分析方法对解释蛋白质修饰的生物学意义有一定的局限性,但是质谱分析得到的离子峰强度并不能直接比较来计算蛋白质修饰的丰度。研究者针对此问题开发了稳定同位素标记为主的新的蛋白质修饰丰度定量方法,可以直接比较离子峰强度,通缩计算得到每个位点上赖氨酸位点丰度,准确性和重现性都很好。中国科学院昆明动物研究所 赖仞博士 报告题目《Mite Allergen Diversity Identification by Proteomics Coupling with Pharmacological Testing》  螨虫、马蜂、牛虻和蟑螂等带有很多种过敏原,一些过敏甚至会导致死亡。过敏的标准治疗方式就是利用过敏原进行脱敏治疗,现在很多机构希望把过敏原纯化出来进行过敏治疗,因此对过敏原发现和提取纯化都有更多要求。屋尘螨(HDM) 是最常见的室内过敏原。赖仞博士希望结合蛋白质组学、药理和病理学手段来进行过敏原的多样性研究。过敏原蛋白组学研究一般是将分离提取出的过敏原与病人血清进行IgE反应。赖仞研究组将蛋白组学技术和二维免疫印迹法结合,从粉尘螨提取物中鉴定出分属于12个组群的17种过敏原,由Edman降解、质谱分析和cDNA克隆等技术鉴定出其一级结构。通过酶联免疫吸附试验抑制测试、免疫印迹、粒细胞活化试验、皮肤点刺试验测定,该研究组发现了8种新的尘螨过敏原。中国医学科学院基础医学研究所 邵晨博士 报告题目《Opportunities and Challenges for Urinary Biomarker Discovery Using Proteomic Approaches》  邵晨博士对业内目前围绕尿蛋白质组生物标志物的发现研究进展进行了综述。据介绍,现在很多科研和医疗开始倾向于做尿液,因其具有易得性和稳定性,且含有丰富蛋白信息。邵晨博士研究组曾通过二维液相与串联质谱鉴定做了一些尿中蛋白质组的研究,尿液蛋白质组可以包括其他体液70%的蛋白质。研究组也通过3DLC-MS/MS鉴定出尿液中的6400多种蛋白,并发现与尿蛋白重合率最高的是脑组织中的高表达蛋白。尿蛋白能够反映很多远端的变化,如帕金森症和脑肿瘤等脑部疾病。在肾脏病中,肾小球损伤病人的肾小球会失去过滤功能而造成尿蛋白显著上升。目前很多研究发现尿蛋白中的生物标记物与一些疾病相关,主要集中在泌尿系统疾病的发现,如膀胱癌和急性肾损伤的标志物已获FDA批准,也有在消化系统疾病、肿瘤等疾病中的相关发现。其中,肺癌的研究比较成熟且已进入临床阶段。
  • “第三届中国计算蛋白质组学研讨会”第一轮通知
    The Third China Workshop on Computational Proteomics (CNCP-2014)   2014年11月12日至13日, 北京   http://cncp.ict.ac.cn   一、会议简介   为了推动中国的计算蛋白质组学研究,促进国内的学术交流,中国科学院计算技术研究所pFind团队在2010年和2012年成功举办第一届和第二届中国计算蛋白质组学研讨会的基础上,将联合中国人类蛋白质组组织CNHUPO、北京蛋白质组研究中心徐平实验室和北京生命科学研究所董梦秋实验室于2014年11月12日至13日举办"第三届中国计算蛋白质组学研讨会(CNCP-2014)"。CNCP的办会宗旨是学术优先、其他从简。办会方式是只设邀请报告、免会议注册费。CNCP-2014的报告人是由前两届的报告人推荐产生的,我们已经邀请到26位来自海内外的一线专家学者与会报告,其中,14个报告人团队、19位报告人将是首次登上CNCP讲坛,包括几位刚刚回国工作的年轻PI和刚刚毕业不久的优秀PhD(详见会议官方网站:http://cncp.ict.ac.cn)。   相比前两届CNCP,CNCP-2014的特色包括:   第一,尝试设置特别研究专题,以高密度报告促进交流。本届会议设立了糖蛋白质组学特别专题,邀请来自北京蛋白质组研究中心钱小红团队的应万涛博士、复旦大学杨芃原团队的刘铭琪博士、波士顿大学的林诚博士和印第安纳大学的汤海旭博士介绍最新进展,并特别邀请上海药物所的黄蔚博士介绍糖基化改造与控制的研究进展,在同一个专题内促进更深入的交叉科学研究。   第二,同一个研究专题从干湿两个方面组织报告。如邀请威斯康辛大学的葛英博士和印第安纳波利斯大学的刘晓文博士分别介绍Top-down技术在生化和信息学方面的最新进展 邀请刚刚回复旦大学任教的周峰博士和中科院计算所pFind团队的迟浩博士分别介绍深度覆盖技术在生化和信息学方面的最新进展。   第三,在关注各领域最新进展的同时适度回顾领域的总体进展。我们特别邀请协和医科大学高友鹤教授和复旦大学陆豪杰教授,分别就生物信息学中的生物/化学方法和定量蛋白质组学技术做回顾总结性报告。   二、研讨内容   会议主题:计算蛋白质组学   研讨内容包括但不局限于如下内容:   A. 质谱数据分析新方法 B. 蛋白质鉴定新技术   C. 翻译后修饰,如糖基化 D. 蛋白质组定量技术   E. 蛋白质结构解析   三、邀请专家   2014年11月12日和13日两天全天为邀请专家作大会报告,邀请的26位专家名单如下(按姓氏首字母顺序):   迟浩、丁琛、高友鹤、葛瑛、关慎恒、黄超兰、黄蔚、李灵军、林诚、刘铭琪、刘小云、刘晓文、陆豪杰、单亦初、谭敏佳、汤海旭、万晓华、汪迎春、王春光、王恒樑、叶明亮、应万涛、张红雨、钟鸿英、周峰、周虎   专家介绍请参见会议官方网站:http://cncp.ict.ac.cn。报告题目将在第二轮通知和网站上发布。   四、会前培训   为了使参会人员能够掌握蛋白质组学的基础,了解最新的技术进展,以及学习质谱数据分析的基本方法,我们安排11月11日一天为会前技术培训,我们邀请到了来自海外的质谱技术或蛋白质组学专家作技术培训,培训日程初步安排如下: 时间 内容 报告人 8:00-9:20 1.MS Instrumentation: MS and tandem MS analyses 林诚 (Boston) 9:30-10:20 2. An overview on proteomics (bottom-up) 葛瑛 (Wisconsin) 10:30-11:20 3. Glycomics and glycoproteomics 林诚 (Boston) 11:30-12:20 4. Top-down proteomics 葛瑛 (Wisconsin) 12:30-2:00 午餐 2:00-2:50 5. pFind 3.0: fundamentals 迟浩 (计算所) 3:00-3:50 6. pFind 3.0: applications (Quantification) 刘超 (计算所) 4:00-4:50 7. Cross-linking mass spectrometry 董梦秋 (NIBS) 5:00-5:50 8. pLink: software for cross-linked peptide ID 樊盛博 (计算所) 6:00-7:30 晚餐   关于培训费的缴纳说明:   参加培训的费用为800元,包含培训资料和工作简餐,请在10月15日之前汇入如下账户(现场不接收现金,不设注册桌台):   开户银行:中国工商银行北京分行海淀西区支行   开户名称:中国科学院计算技术研究所   地址:北京海淀区北四环西路65号   账号:02000045 0908 8123 135   1. 汇款时请务必在说明栏内注明CNCP+中文姓名+单位名称,如果同一单位多人,请注明所有人的名字和人数。   2. 汇款后请将汇款凭证以清晰完整内容的图片格式附件发送到会议邮箱:cncp@ict.ac.cn,邮件标题为:CNCP培训费+中文姓名+单位名称(多人请在邮件中注明)。   3. 培训费缴纳后不能办理退款。若缴费后有事不能参加,可书面委托他人参加培训。   4. 在第一届或第二届会议上曾做过报告的老师,或者本届会议的邀请报告人,如果需要参加培训,可免除缴纳培训费,请在附件的报名表上说明。   五、报名回执与酒店预订   CNCP-2014会议将于2014年11月12日至13日在北京中科院计算所召开,11月11日是会前技术培训,欢迎从事与计算技术和蛋白组学研究相关的科研人员和研究生报名参会,大会免收注册费(参加11月11日培训的费用为800元)。由于会场座位有限,按接收到的注册报名顺序优先安排先注册人员的座位,请于2014年10月15日之前填写好信息完整的报名回执表并发送到cncp@ict.ac.cn(回执表可从会议网站上下载),邮件标题为: CNCP报名+中文姓名+单位名称,收到回执后我们会发送确认邮件,如果一周内没有收到确认邮件,请电话联系我们。报名参加培训的人员请在回执表最后一栏内填写开发票的单位抬头信息(发票内容为&ldquo 培训费&rdquo )。   为了提高会议的组织效率,本次CNCP会议不接受任何现场注册,已报名人员请准时出席,如因故不能参会,请务必负责任地提前告知我们(邮件或电话),不无故缺席。   由于11月是北京的旅游旺季,请参会代表提前自行预订酒店,计算所周边的酒店参考信息如下: 宾馆名称 联系电话 房间价格(仅供参考) 地址 备注 物科宾馆 010-82649140 标准间:298元 三人间:410元 四人间:498元 海淀区中关村南三街8号(中科院物理所院内) 步行至会场 5分钟 恒兴商务酒店 010-62629988 标准间:280元 单人间:280元 三人间:420元 海淀区中关村东路89号恒兴大厦 步行至会场 7分钟 骏马国际酒店 010-82885858 标准间:500元 海淀区中关村南路南1条甲2号 步行至会场 7分钟 北京辽宁大厦 010-62589999 标准间:591元 海淀区北四环西路甲二号(保福寺桥东南角) 步行至会场 20分钟 翠宫饭店 010-62628888 标准间:580元 海淀区知春路76号 步行至会场 20分钟   六、联系我们   会议主办:中国科学院计算技术研究所、中国人类蛋白质组组织CNHUPO、   北京蛋白质组研究中心徐平实验室、北京生命科学研究所董梦秋实验室   会议承办:中国科学院计算技术研究所生物信息学实验室pFind团队   会议网站: http://cncp.ict.ac.cn   联系邮件: cncp@ict.ac.cn (非紧急会务,请使用邮件联系)   联系电话: 010-62600822 (紧急会务,请联系刘老师)
  • 首届中国计算蛋白质组学研讨会第一轮通知
    The First China Workshop on Computational Proteomics (CNCP2010)   2010年11月10日至11日, 北京   一.会议简介   随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。   “计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段,通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据,解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势,特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下,计算蛋白质组学的研究发展迅速。   为了推动计算技术在中国的蛋白质组学研究中发挥出更加切实的作用,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开,为了更好地促进国内的学术交流,本会议不收取注册费,并对按时返回会议回执(10月8日前)的代表免费提供会议期间的餐饮。欢迎从事与计算技术和蛋白组学研究相关的科研人员和研究生参加。   二.研讨内容   会议主题:计算蛋白质组学   研讨内容:   质谱数据分析   蛋白质鉴定   翻译后修饰   蛋白质定量   蛋白质相互作用   蛋白质定位   蛋白质结构   蛋白基因组学等   三. 邀请专家   11月10日和11日两天全天为邀请专家作大会报告,本次会议不征文,只设邀请报告。确认参会的部分专家名单如下,报告题目将在第二轮通知中发布。   关慎恒 美国加州大学旧金山分校   曾嵘 中国科学院上海生命科学研究院   钱小红 北京蛋白质组研究中心   朱云平 北京蛋白质组研究中心   徐平 北京蛋白质组研究中心   应万涛 北京蛋白质组研究中心   刘斯奇 中科院北京基因组研究所   董梦秋 北京生命科学研究所   陈涉 北京生命科学研究所   张学工 清华大学   江瑞 清华大学   高友鹤 中国协和医科大学   邵晨 中国协和医科大学   杨芃原 复旦大学   陆豪杰 复旦大学   谢鹭 上海生物信息中心   邹汉法 中科院大连化学物理研究所   叶明亮 中科院大连化学物理研究所   何庆瑜 暨南大学   王 通 暨南大学   马斌 加拿大滑铁卢大学   余维川 香港科技大学   孙瑞祥 中科院计算所   付岩 中科院计算所   卜东波 中科院计算所   张法 中科院计算所   赵屹 中科院计算所   四.会前培训   为了使参会人员能够获得有关蛋白质组质谱数据分析的基本技能,同时了解到本学科发展的最新动态,我们有幸邀请到美国加州大学旧金山分校的关慎恒老师,他将为参会人员作如下内容的培训讲座。关于关老师的详细介绍,可参见:   http://ms-facility.ucsf.edu/staff/guan.html   11月8日上午:质谱技术与蛋白质组学基础   11月8日下午:蛋白质组信息学   11月9日上午:翻译后修饰与定量技术   11月9日下午 蛋白质定量与从头测序(De Novo)分析软件   关老师的技术培训讲座后还有来自中科院计算所在分析质谱数据方面富有经验的人员作数据库搜索、从头测序(De Novo)与蛋白质定量分析的算法与软件培训。从基础入手,手把手教如何分析质谱数据。推荐参加培训的人员带上个人笔记本电脑,可以实地实时操作软件,现场体会分析质谱数据的乐趣。   本培训自愿报名,培训费用学生为500元(报到时需提供学生证),其他人员为800元,培训费包含培训讲义资料、优盘、分析数据和软件、两天的工作餐等,培训费现场缴纳。   五.会议回执   请于10月8日前将本回执发送到CNCP2010@ict.ac.cn, 邮件标题为:   CNCP2010回执(姓名)。鉴于已经预订的会场座位有限,10月8日之后返回回执者,请见谅我们无法确保您的座位安排。 姓名 性别 职称 电话 手机 E-mail 单位 2住宿选择: A.燕山酒店 B.天创宾馆 C.自行安排 单人间还是合住: 是否参加11月8日和9日的两天培训 是否需协助预订返程票 (如需要请提供信息) 预计到会时间 11月 日 预计离会时间 11 月 日   1. 如为学生,请注明硕士生/博士生   2. 燕山酒店: 四星,标准间约 450元/天,单人间约400元/天(均含早餐和上   网),距离会场约15分钟车程(有专车每天接送)   天创宾馆:标准间约198元/天(含早餐和上网,优先学生预订), 到会场步行约5分钟。   六.联系我们   会议网站: http://cncp2010.ict.ac.cn   联系邮件: CNCP2010@ict.ac.cn (尽量邮件联系)   联系电话: 010-62601352 任菲 刘玉东   会务组织: 中国科学院计算技术研究所pFind研发组
  • 首届计算蛋白质组学研讨会日程安排公布
    随着蛋白质组学的兴起,特别是质谱技术的快速发展,蛋白质组学研究中产生的数据规模越来越大。依靠简单的手工处理已经远远不能满足问题的需求,通过先进的计算机算法与软件工具来自动处理大批量的蛋白质组数据已经成为蛋白质组学研究的重要分支,这就是“计算蛋白质组学”(Computational Proteomics)。   “计算蛋白质组学”是以计算技术为主要手段,通过开发高效的算法和实用的软件工具来处理大规模的蛋白质实验或模拟数据,解决蛋白质组学研究中的蛋白质鉴定、翻译后修饰分析、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构或蛋白质动力学等领域中的问题。我国的计算蛋白质组学与国际基本处于同步的发展态势,特别是最近十年内在中国蛋白质组学项目的驱动下,计算蛋白质组学的研究发展迅速。   为了推动计算技术在中国的蛋白质组研究中发挥出更加切实的作用,由中国科学院计算技术研究所主办的“首届中国计算蛋白质组学研讨会”将于2010年11月10日至11日在北京召开。   会议主题:计算蛋白质组学   研讨内容:质谱数据分析、蛋白质鉴定、翻译后修饰、蛋白质定量、蛋白质相互作用、蛋白质定位、蛋白质结构、蛋白基因组学等。 会议报告日程 2010年11月10日星期三上午: 大会邀请报告(一) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 王通 应万涛 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 参加培训的不需注册 (不收注册费) 9:00-9:10 首届中国计算蛋白质组学研讨会简介 Brief introduction to CNCP2010 贺思敏 中科院计算所 9:10-9:20 欢迎词 Opening Ceremony 所领导 中科院计算所 9:20-9:40 合影 Photo 全体 (计算所一楼大厅) 9:40-10:10 糖蛋白结构的质谱数据库 杨芃原 复旦大学 19 10:10-10:40 核心岩藻糖化蛋白质特异性发掘的系统解决方案 Establishment of a systematic method coupling consecutive MSn and software tools for charactering core-fucosylated glycoproteins 应万涛 北京蛋白质组研究中心 20 10:40-11:10 利用串联质谱技术解析多糖结构 Glycan Structure Sequencing with Tandem Mass Spectrometry 张凯中 加拿大西安大略大学 21 11:10-11:20 休息 Break 11:20-11:50 解码细胞迁移过程中的信号通路网络 Deciphering the Signaling Network in the Leading Edge of the Migrating Cells 汪迎春 中科院遗传与发育生物学研究所 22 11:50-12:20 信号通路分析辅助的功能蛋白质组学研究策略 Pathway analysis-assisted study strategy in functional proteomics 王通 暨南大学 23 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月10日星期三下午: 大会邀请报告(二) Wednesday, November 10, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 谢鹭 陆豪杰 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 利用稳定同位素代谢标记研究哺乳动物动态蛋白质组的数据处理平台 A dataprocessing platform for mammalian proteome dynamics studies using stable isotope metabolic labeling 关慎恒 美国加州大学旧金山分校 24 2:00-2:30 大规模SILAC标记定量蛋白质组学研究中的数据分析 Data analysis in large scale quantitative proteomics study with SILAC approach 徐平 北京蛋白质组研究中心 25 2:30-3:00 体内终端氨基酸标记在定量蛋白质组学中的应用In vivo termini amino acid labeling for quantitative proteomics 陆豪杰 复旦大学 26 3:00-3:30 利用基于肽段计数的无标记定量技术揭示线粒体蛋白质组的功能特性 Quantitative Analysis of Mitochondrial Proteomes using Normalized Spectral Abundance Factor 邓宁 浙江大学 27 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 尿液蛋白质疾病标志物数据库 The urinary protein biomarker database 邵晨 中国协和医科大学 28 4:20-4:50 基于质谱数据发现小鼠基因组新蛋白质编码区域 The discovery of novel protein-coding features in mouse genome based on mass spectrometry data 谢鹭 上海生物信息中心 29 4:50-5:20 从新一代测序技术的组学到基于质谱仪的蛋白质组学 -- 华大基因的生物信息学 From NGS Genomics to MS-based Proteomics -- BGI's bioinformatics activities 张勇 深圳华大基因研究院 30 5:20-5:50 腾冲嗜热菌的多温度条件下的蛋白质组基因组学研究 赵屹 中科院计算所 31 5:50-7:30 宴会 Banquet 邀请专家 2010年11月11日星期四上午: 大会邀请报告(三) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 邹汉法 孙瑞祥 时间 Time 报告题目 Title 报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 8:30-9:00 签到注册 未注册的人员 (不收注册费) 9:00-9:30 基于HCD谱图的肽段从头测序 De novo Sequencing of Peptides Using HCD Spectra 董梦秋 北京生命科学研究所 32 9:30-10:00 从未知基因组到可测定的蛋白质组:通过从头测序来研究依赖于pH值的N10细菌蛋白质组 From an unknown genome to a measurable proteome: Studying on the pH-dependent proteomes in N10 bacteria by denovo sequencing 王全会 中科院北京基因组研究所 33 10:00-10:30 利用质谱和同源数据库进行全蛋白测序 Complete Protein Sequencing with MS/MS and a Homologous Database 马斌 加拿大滑铁卢大学 34 10:30-11:00 电子转运裂解质谱:特征发现与鉴定应用 Electron Transfer Dissociation: Characterization and Applications in Protein Identification 孙瑞祥 中科院计算所 35 11:00-11:20 休息 Break 11:20-11:50 基于质谱的蛋白质组学数据处理新方法和平台发展 Development of Methods and Platform for Data Processes in Mass Spectrometry Based Proteome Research 邹汉法 大连化学物理研究所 36 11:50-12:20 基于优化的肽质量指纹谱方法鉴定蛋白质混合物 Optimization-Based Peptide Mass Fingerprinting for Protein Mixture Identification 余维川 香港科技大学 37 12:20-13:30 午餐 Lunch 全体 2010年11月11日星期四下午: 大会邀请报告(四) Thursday, November 11, 2010: Invited talks 地点: 中科院计算所一楼多功能报告厅 主持人: 张红雨 付岩 时间 Time 报告题目 Title报告人 Speaker 报告人单位 Institution 报告摘要页码 Abstract Page 1:30-2:00 基于相关谱图对的非限制性修饰检测 Unrestrictive modification detection based on related spectral pairs 付岩 中科院计算所 38 2:00-2:30 评价诱饵库设计,搜索策略,匹配误差和质量控制对鸟枪法蛋白质组学中肽段鉴定精确性的影响 Evaluation of the effect of decoy design, search strategy, mass tolerance and quality control method on the accuracy of peptide identifications in shotgun proteomics 朱云平 北京蛋白质组研究中心 39 2:30-3:00 BuildSummary : 一个基于目标-诱饵策略的蛋白质鉴定整合软件 BuildSummary: A software tool for assembling protein 盛泉虎 上海生命科学研究院 40 3:00-3:30 冷冻电镜中的计算方法:图像数据处理和三维重构 Computational methods in cryo-electron microscopy: image data processing and 3D structure reconstruction 张法 中科院计算所 41 3:30-3:50 休息 Break 3:50-4:20 DomainRBF: 一种对疾病相关蛋白质结构域进行优先排序的贝叶斯回归方法 DomainRBF: a Bayesian regression approach to the prioritization of associations between protein domains and human complex diseases 江瑞 清华大学 42 4:20-4:50 蛋白质结构“字母表”设计 Designing Succinct Structural Alphabets 卜东波 中科院计算所 43 4:50-5:20 蛋白质作为分子化石 Proteins as molecular fossils 张红雨 华中农业大学 44 5:20-5:30 会议总结 杨芃原 复旦大学 5:30-7:00 晚餐 Supper 附件:首届中国计算蛋白质组学研讨会参会手册CNCP2010 Program.pdf
  • 重大突破!安徽大学自主研发量子计算用极低温稀释制冷机达国际主流产品水平
    2022年12月31日,安徽大学完全自主研发的量子计算用极低温稀释制冷机,经过反复严格测试,连续循环运行最低温度达到9.2mK,同时获得435μW@100mK, 671μW @120mK的制冷量,已经达到国际主流产品的水平,满足了量子计算的温度和冷量需求。该设备的研发成功,标志着我国完全掌握量子计算用极低温稀释制冷机关键核心技术,解除了我国在相关领域长期受制于人的“卡脖子”局面,为建设科技强国贡献安大人的力量。仪器照片极低温稀释制冷机是一种能够提供接近绝对零度的低温环境的高端科研仪器,是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一,广泛应用于量子功能材料与器件以及新奇量子现象的探索,为量子计算机提供必须的极低温环境。目前,我国量子计算用极低温稀释制冷机完全依赖于从英、美、芬兰、荷兰等国家进口。随着量子计算等高科技领域竞争的日趋激烈,该设备已逐渐成为遏制中国科技发展的禁运产品。因此,我国迫切需要具有自主知识产权、完全国产化的极低温稀释制冷机。研发团队安徽大学利用“双一流”学科建设的契机, 面向世界科技前沿,面向国家重大需求,瞄准量子计算关键设备的“卡脖子”技术——极低温稀释制冷机进行攻关。安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授团队王绍良研究员利用安徽大学材料科学与工程的“双一流”学科优势,经过数轮攻坚,解决了大摩尔流量条件下极低温流体热交换效率低的技术难题,研发出具有超大比表面积的极低温高效换热部件,同时实现了相关核心部件的完全自主研发。
  • 62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”研制成功
    记者5月8日从中国科学技术大学获悉,该校中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队,成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果于5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力,相比经典计算机,其可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题上实现指数级别的加速。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一,其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能,从而能够高精度相干操控更多的量子比特,实现对特定问题处理速度上的指数加速,并最终应用于实际问题中。二维超导量子比特芯片示意图, 每个橘色十字代表一个量子比特。图片来源:中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等在前期工作的基础上,自主研制二维结构超导量子比特芯片,成功构建了国际上超导量子比特数目最多、包含62个比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”,并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上,观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象,实验研究了二维平面上量子信息传播速度,同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫—曾德尔干涉仪,实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外,基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用,将是后续发展的重要方向。
  • 水母荧光蛋白发出新激光 为量子物理和光学计算开辟新途径
    绿色荧光蛋白极化激元激光原理示意图:将活细胞产生的绿色荧光蛋白填充在微光腔中制成一层薄膜,光和电子能量混合产生准粒子。  一个由英德科学家组成的研究团队在最近出版的《科学进展》杂志上发表论文称,他们首次将水母体内的荧光蛋白基因插入大肠杆菌基因组,利用转基因大肠杆菌产出了增强型绿色荧光蛋白(eGFP)并用来产生激光。研究人员指出,这一突破代表着极化激元激光领域的重大进步,其效率和光密度都比普通激光高得多,有望为研究量子物理学和光学计算开辟新途径。  据美国趣味科学网日前报道,传统的极化激元激光器用无机半导体做增益介质,必须致冷到极低温度 而有机发光二极管(OLED)显示器中的有机电子材料能在室温下工作,但需要有皮秒(万亿分之一秒)光脉冲来供能。研究团队开发的新激光器也能在室温下工作,但只需纳秒(10亿分之一秒)脉冲。  极化激元激光来自一种量子凝聚现象:激光增益介质中的原子或分子反复吸收发出光子,产生一种叫做极化激元的准粒子,在一定条件下变成一种联合量子态,从而发出激光。理论上极化激元激光需要的能量更少。  研究人员把转基因大肠杆菌产生的eGFP填充在许多光微腔里,作为一种“光泵”,能以纳秒速度发出闪光,使整个系统达到产生激光所需的能量。“光泵”能在达到激发阈值后,给设备注入更多能量以产生传统激光。该激光发明人之一、苏格兰圣安德鲁大学物理与天文学院教授马尔特盖瑟说,皮秒脉冲的能量更合适,但制造起来要比纳秒脉冲难1000倍,他们的做法简化了很多制造工序。  盖瑟还指出,新方法的一个关键优点是,蛋白质分子的发光部分被一种纳米大小的圆柱形外壳保护着,让它们彼此间不会互相干扰,分子结构很适合在高亮度下工作,更容易发出激光。但目前的激发阈值还太高,今后经过改进,最终可让极化激元激光器的激发阈值比传统激光器低得多,这样效率会更高,发光更致密。
  • 首个二维集成磁振子电路研发成功,从电子到磁振子,量子计算元器件再升级
    meta charset=" utf-8" / meta http-equiv=" X-UA-Compatible" content=" IE=edge" / meta name=" viewport" content=" width=device-width, initial-scale=1" / meta name=" SiteName" content=" 国际科技频道" / meta name=" SiteDomain" content=" " / meta name=" SiteIDCode" content=" N0000083288" / meta name=" ColumnName" content=" 今日视点" / meta name=" ColumnDescription" content=" " / meta name=" ColumnKeywords" content=" " / meta name=" ColumnType" content=" " / meta name=" ArticleTitle" content=" 首个二维集成磁振子电路研发成功,从电子到磁振子,量子计算元器件再升级|科技创新世界潮" / meta name=" PubDate" content=" 2020-10-23 10:57:52" / meta name=" Keywords" content=" " / meta name=" Description" content=" 从电子到磁振子,量子计算元器件再升级" / meta name=" others" content=" 页面生成时间 2020-10-23 10:57:52" / meta name=" template,templategroup,version" content=" 386,32,2.0" / title 首个二维集成磁振子电路研发成功,从电子到磁振子,量子计算元器件再升级|科技创新世界潮-今日视点-国际科技频道 /title meta name=" keywords" content=" " / meta name=" description" content=" 首个二维集成磁振子电路研发成功,从电子到磁振子,量子计算元器件再升级|科技创新世界潮" / meta 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电子器件中信息的传输和处理是通过对电子的操控完成的,但是电子移动所产生的焦耳热限制了电子器件向小型化和低功耗方向的发展。于是科学家不断寻找电子的替代品,例如光子或磁振子。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 在量子力学的等效波图中,磁振子可以被看作是量化的自旋波。利用磁振子开发磁控器件组件,包括逻辑门、晶体管和非布尔计算单元,已经获得成功。但作为电路组成部分的磁定向耦合器,由于其毫米尺寸和多模频谱始终无法实用。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 现在,德国凯泽斯劳滕工业大学和奥地利维也纳大学的科学家成功开发出一款亚微米尺寸的磁定向耦合器,并通过波的非线性效应设计了一个易于加工的基于二维平面的半加器,实现了用自旋波来传播和处理信息。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 科学家们开发的这个集成磁振子电路尺寸极小,采用了极简的二维设计,所需的能量比目前最先进的电子芯片要少约10倍。相关成果发表在《自然· 电子学》上。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " span style=" font-weight: bold " 充分利用自旋波的波动性 /span /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 研究负责人、维也纳大学的安德列· 丘马克教授说:“最初计划的磁振子电路非常复杂,现在的版本比最初的设计至少好了100倍。”他把这归因于论文的第一作者,来自中国的王棋。 /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 博士毕业于德国凯泽斯劳滕工业大学,目前在维也纳大学从事博士后研究的王棋介绍说:“该研究源自我博士期间的一个项目,从概念提出、理论计算、仿真设计以及实验制备和测试,整个工作持续了近4年时间,光是仿真设计就重复了几百次,现在这个设计已经是第四个版本。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 接受科技日报记者采访时,王棋介绍说:“目前的电子设备,信息都是用电子携带的,但是电子的定向移动会导致焦耳热,功耗高。我们现在用自旋波(磁振子)来携带信息,进行计算,可以大幅降低功耗。而且由于磁振子是一种波,波的一些特性可用来简化设计,从而降低器件的尺寸。简单地说,波的基本量有振幅和相位,我们的研究中主要用波的振幅来携带信号,即振幅大,信号为1;振幅小,信号为0。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋说:“起初我们的思路是模仿电子设备,通过构造14磁振子晶体管实现半加器,后来发现结构太复杂而且不容易实现。我们意识到还没有充分利用自旋波的波动性。因此,在最新的设计中我们利用了波的干涉,使用了自旋波导之间偶极作用与自旋波能量相关这个非线性效应来实现了半加器的设计。不过出于成本的考虑,整个半加器是在一个二维平面上加工的。目前这个设计只是功耗更低,速度还没有电子芯片快。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " span style=" font-weight: bold " 自旋波研究有重要意义 /span /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋表示,这种磁振子电路的特殊之处在于,其信息由自旋波携带,信息的传播和处理过程中没有电子的参与,因此没有焦耳热,极大地降低了能量损耗。另一方面,通过利用波的干涉、衍射和非线性效应,又极大地简化了器件的设计。王棋说:“典型的半加器在电子芯片中需要14个晶体管,而我们的设计中只需要3根彼此靠近的纳米线。” /p p style=" margin-bottom: 0.5em text-indent: 2em line-height: 1.5 font-family: 宋体 font-size: 12pt " 王棋说:“目前的计算机都是建立在布尔体系(逻辑运算)之下的,我们的研究让人们看到了波的波动性的潜力,对于非布尔体系的计算,波比电子有很大的优势。目前的研究思路还是在和布尔体系下的电子计算机相比,这种情况下波的优势没有完全显现出来,将来我们要跳出布尔体系。” /p p style=" line-height: 1.5 text-indent: 2em font-family: 宋体 font-size: 12pt margin-bottom: 0.5em " 丘马克教授认为,磁振子电路在量子计算和类脑的神经网络计算等方面有广阔的应用前景。自旋波无热耗散、容易实现室温玻色-爱因斯坦凝聚等宏观量子效应的优点正在得到越来越多的关注。基于自旋波的信息传输、逻辑计算有可能成为后摩尔时代信息传输、处理的重要方式之一。因此,自旋波研究具有重要的科学意义和应用潜力。 /p /div /div /div /div link href=" http://www.stdaily.com/index/xhtml/images/ico/icon.ico" rel=" icon" type=" image/x-icon" / link href=" http://www.stdaily.com/index/xhtml/images/ico/icon.ico" rel=" shortcut icon" type=" image/x-icon" / 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  • GMP附录《计算机化系统》法规解读之“为制药企业带来哪些影响?”
    上周,我们对GMP法规的新附录《计算机化系统》的新变化进行了解读。那么,这些变化对制药企业带来什么影响?企业又该如何应对由此带来的挑战?我们将和大家做进一步的探讨。 预期影响一:单机版色谱软件被网络版软件取代的步伐将加快目前,国内有些制药企业采用单机版色谱工作站来处理色谱数据,尤其是在规模较小的实验室(少于5套色谱系统),在仪器数量较少时,单机版软件初始成本较低,能满足实验室日常操作需求。当仪器数量超过5台以上,企业就需要考虑单机版和网络版软件的平均成本了。而《计算机化系统》附录对计算机化系统明确提出了验证的要求,如果按照这一要求来做,网络版软件在合规性和成本上的优势将越发显著。 1. 成本有效降低 按照以往的认知,网络版软件价格是贵于单套单机版软件的,通常在实验室规模化了之后,企业才会考虑。而现在,《计算机化系统》附录明确要求对每套计算机化系统进行验证,这将大大增加单机版色谱系统的验证成本。比如,如果一家企业的实验室有10套色谱系统,就意味着需要做10次验证,每一台仪器都需要作为独立系统逐一进行计算机系统验证。而一套网络版软件可接入多套仪器,而只在第一次部署的时候产生验证成本。未来再接入新仪器时,都只需对仪器硬件进行确认即可,无需再对软件进行全面的重新验证。这样下来,单机版和网络版的验证成本可能相差数十倍。 这种情况下,网络版软件无疑将成为制药企业满足验证要求的同时降低成本的有效途径。沃特世Empower 3网络版软件可控制包括安捷伦、PE、岛津、Thermo等在内的多家色谱系统,最大程度上将实验室的计算机化系统数量和类型减至最低,帮助制药企业摆脱单机版高昂的验证成本,一劳永逸地解决色谱系统的计算机化系统验证问题。 2. 数据的合规性与安全性 《计算机化系统》附录明确表示电子数据是可以接受的。其实电子数据相比纸质数据,可以更完整地反应数据的状态,包括:报告、仪器方法、积分方法、样品序列、审计追踪报告等。当电子数据变得越来越重要,它的合规性和安全性需要得到足够的保障。 单机版软件都会面临一个物理安全性的问题,那就是数据都存储于本地电脑,而电脑处于实验室环境中,存在客观的物理损坏、易被获取等风险。普通的电脑硬盘也有一定的工作寿命,一旦硬盘损坏,数据将会丢失。而网络版软件采用服务器将原始数据存储于更为安全的IT机房,并采用服务器的硬件镜像技术,确保了数据的物理安全性。此外,通过服务器可以实现数据的自动备份,并且可以将备份周期从原来的一个月或半年提高到每天,显著提高了便利性和效率。 除了确保电子数据的物理安全性,数据的逻辑安全性也要得到保障。所谓的逻辑安全性,即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作,确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。Empower 3网络版软件基于Oracle数据库而开发,具有严谨详细的权限控制功能,通过权限控制使用户无法对仪器方法、积分方法和原始数据等进行篡改或删除,确保了数据的逻辑安全性。 图1. 通过Empower 3软件指导,管理员可确保该系统配置符合GxP和21 CFR Part 11的规定。 预期影响二:计算机化系统验证需求显著增长 计算机化系统验证比较耗时且操作复杂,需要多领域的专家花费大量时间去完成。沃特世从欧洲ISPE制药工程协会聘请了资深的验证咨询顾问(GAMP5指南的编辑之一),为国内企业提供全套专业的合规性和验证(Computer System Validation, CSV)服务,可协助广大用户顺利完成验证工作,使系统尽快投入运行,并满足法规要求。 下期文章中,我们将继续关注《计算机化系统》附录对制药企业带来的影响以及未来趋势,如数据备份、电子审批等,敬请关注。如您对法规、验证、软件产品等有任何问题,可发送邮件至yong_jin@waters.com,将您关心的问题告诉我们,沃特世信息学专家将尽快回复您。
  • 金刚石量子计算教学机,助力高校推进量子信息学科建设
    全国两会,既是中国政治生活中的一件大事,又连接着万千百姓的小日子。3月5日,备受瞩目的政府工作报告出炉,“量子信息”这一关键词被放在极其重要的位置。十三届全国人大四次会议在京开幕报告指出,过去五年,创新型国家建设成果丰硕,在载人航天、探月工程、深海工程、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果。这是“量子信息”首次出现在国务院政府工作报告中,奏响“科技自立自强”的最强音。而在近日教育部公布的2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的新增专业目录中,“量子信息科学”正式被列为本科专业。量子信息科学未来发展的重要性不言而喻!量子科技教育,离不开量子理论和实验的紧密结合。多年来,国仪量子面向全国高等院校提供实验课程解决方案,默默耕耘,形成金刚石量子计算教学机、量子计算云平台、量子光学实验平台等量子教育解决方案,助力高校推进量子信息学科建设,完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段。金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学,推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心,以自旋磁共振为原理的设备,通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行,无需低温真空环境,使得设备有着几乎为零的运行成本,桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境,无论是课堂还是实验室,都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此,金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试,多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作,方便教师展示教学,激发学生的兴趣和想象力,提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机,国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务,让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。目前,国仪量子金刚石量子计算教学机已成功交付至多个国内高校,中国科学技术大学、南京大学、深圳大学、华中师范大学、上海大学、天津大学等几十所高校已开设实验课程并得到良好效果。量子计算云平台量子计算是一种基于叠加性、纠缠性、量子隧穿等量子力学效应的新型计算模式。与传统的数字计算相比,可以极大的减少计算时间和能量消耗,未来将在人工智能、网络安全、云计算、金融服务、化学模拟、生物制药等领域产生深度乃至颠覆性影响。国仪量子计算云平台是以量子计算为核心的云服务产品,能够提供适用于高校和科研院所的量子计算在线云服务。配套金刚石量子计算教学机使用,可以提供一套完整的量子计算实验课程方案。主要功能包括:(1)量子算法原理教学 包括量子克隆算法、Grover 搜索算法、 量子相位估计算法、Shor 算法等。(2)作业管理和课程考核 量子计算云平台提供实验课作业提交系统,方便作业管理和课程考核。(3)线上和网课教学 配套金刚石量子计算教学机,延伸量子计算实验课程。(4)算法编辑与结果展示 量子线路图编辑简单,算法运行结果以概率柱状图直观展示。量子光学实验平台量子光学是现代物理学中最重要的基础学科之一,也是当前发展极为迅速的学科,已被应用于许多重要的高新技术领域。量子光学实验平台是采用BBO参量下转换、单光子探测等技术,用于开展量子纠缠源制备与验证、量子随机数产生等基础物理实验,同时可支持单光子源产生探测等拓展研究实验的一体化平台。量子光学实验系统可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课,近代物理实验课,量子光学科学专业课程的相关工作,方便教师展示教学,激发学生的兴趣和想象力,提高学科水平和教学质量。《政府工作报告》掷地有声地指出,以“十年磨一剑”精神在关键核心领域实现重大突破。为了适应国家发展战略和区域经济社会发展需要,促进中国高等院校“双一流”建设,国仪量子将持续优化量子信息实验课程解决方案,助力“量子信息科学”专业等学科建设,为“第二次量子革命”培养更多生力军!延伸阅读 了解更多赞!天津大学量子计算实验课第一学期圆满收官
  • 振动试验机的选择及试验可否判断——加振力的计算(垂直、水平)
    对于试验条件,如何选择合适的电动振动台进行对应,加振力(推力)的计算是一个必须面对的问题。推力选择过小会使振动台过负载工作,导致功放或动圈等损坏。推力选择过大,造成“高射炮打蚊子”,没有经济性可言。对于行业初入者,这是必须掌握的技能,其原理便是牛顿第二定律,现说明如下:※垂直加振F(加振力)= Σm(总质量) × A(加速度)F:必要的加振力[N] A:试验最大加速度(m/s2)m1:振动台动圈质量(kg)m2:垂直扩展台质量(kg)(也有不使用的时候)m3:试验体和夹具的质量(kg)Σm = m1 + m2 + m3(kg)例:正弦定频试验条件 频率10Hz、加速度:10G(1G=9.8m/s2)、试验体和夹具质量m3:40kg、现在试验室只有振动台J250/SA6M [最大正弦加振力40kN]动圈质量45kg、垂直扩张台TBV-550-J250-A-H(质量30kg、共振点600Hz)使用 、此时需要的加振力F =(40+45+30)×10×9.8 = 11270 [N] = 11.27[kN]安全系数取1.2后,11.27×1.2 = 13.524[kN] ※水平加振F(加振力) = Σm(总质量) × A(加速度)m1:振动台动圈质量+水平滑台质量+连接头(牛头)质量(kg)【注意:一般厂家产品式样中,动圈和水平滑台质量分开显示。有的厂家式样书中水平滑台质量中含连接头(牛头)质量。】m2:试验体和夹具的质量(kg)例:正弦定频试验条件频率10Hz、加速度10G(1G=9.8m/s2)、m2质量40kg(即垂直方向的m3)现在试验室只有J250/SA6M静压轴承水平台TBH-6使用,质量100kg,共振点1600Hz,最大正弦加振力40kN此时需要的加振力F=(100+40)×10×9.8=13720[N]=13.72[kN]安全系数1.2使用,13.72×1.2 =16.464[kN]
  • 国仪量子发布金刚石量子计算教学机新品
    NV色心凭借其优良的量子相干时间和稳定的化学性质,成为量子计算机、量子传感器的理想载体,也是近年来国际上的研究热点,众多实验研究组利用NV色心发表了重要的研究成果。金刚石量子计算教学机就是一台基于 NV 色心的以自旋磁共振为原理的量子计算教学设备。该设备是一款能够在室温大气条件下运行的真实量子计算机,无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本,桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境,无论是课堂还是实验室,搭配课程讲义、教学视频与教学PPT等全套教学服务,都能轻松进行量子力学与量子计算等实验教学。教学机由微波模块、光学模块、数采模块、脉冲控制模块、磁铁模块等组成,丰富的硬件让教学机能具备支持如量子精密测量、光探测磁共振等更多教学内容的拓展开发。教学机源自于众多优秀的科研成果,这让它同时也是一款培养学生科学素养和科研基础的教学设备。面向大众面向教学的金刚石量子计算教学机Diamond I, 是一台针对教学设计的高性价比教学仪器,可配合物理、电子工程、精密仪器等相关专业开设教学实验课程,搭建先进教学示范平台。产品功能:量子计算教学l 量子比特l 量子逻辑门操作l 量子算法量子力学基本概念教学l 量子态l 量子态演化l 电子自旋更多功能l 磁共振教学等欢迎下载样本了解更多产品详情。创新点:金刚石量子计算教学机,是国仪量子响应国家建设量子科技强国战略,满足高等院校对量子计算前沿实验教学的需求,自主研发的全球首台面向大众用于量子计算的实验教学仪器。教学机基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理,通过控制激光、微波、磁场等物理量,对NV色心的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算功能。仪器实验内容涵盖了量子比特、量子逻辑门、量子退相干、量子算法等一系列量子计算基本知识,可配合高等院校大学物理、近代物理、量子信息科学等专业开设教学实验课程,搭建先进教学示范平台。 金刚石量子计算教学机
  • 行业重磅 深度解析 | 南京大学依托国仪量子教学机开设量子计算实验课程
    南京大学物理学院依托于国仪量子研发的金刚石量子计算教学机实验课程10月17日正式开课1教学机开课南大校徽为了推进量子力学学科建设,完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段,实现量子力学的基础教学以及量子技术人才的教育与培养,南京大学本学期正式开设了与量子理论教育紧密结合的依托于金刚石量子计算教学机的实验课程。实验课程现场该实验课程内容丰富,涵盖了众多量子力学的基础理论与经典实验,课程内容包括有:连续波实验、拉比振荡实验、T2实验、回波实验、DJ算法实验以及自由实验等。近十多年来量子信息处理成为快速发展的新兴研究领域,如何为量子计算的未来储备人才,引起物理界和教育界的特别关注,与此同时各国政府也在积极推出政策支持量子技术的研究与教育。2第二次量子革命2014年,英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控,是量子力学的最新发展,其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”,成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月,美国发布了量子信息发展国家战略书,特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始,投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。牛津大学英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心,投入约2.5亿美元培养人才。我国也在《“十三五”国家科技创新规划》中强调了量子技术发展的重要性,量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。3国内外现状谷歌量子技术团队近日中外媒体纷纷报道,谷歌公司在一篇论文中宣称已成功演示“量子霸权”,其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务,这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。谷歌已率先宣称实现“量子霸权”,IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型,虽然技术离真正付诸实用都还尚需时日,但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令,我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先?各大公司布局量子技术近年来,一方面国内各大高校、科研院所不断加大科研投入,华为、腾讯、阿里巴巴等公司也在布局量子技术应用相关平台,另一方面随着量子科研的不断深入,各大高校的量子教育也在加大投入与创新,这其中,有百年历史的南京大学物理学院是国内最早依托金刚石量子计算教学机对量子力学和量子计算进行创新实验教学和探索的高等院校之一。4量子教育现阶段,与量子技术快速发展不相适应的是,我国量子技术从业人员严重缺乏,工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足,这些已成为限制该技术发展和应用的严重瓶颈。量子力学大师普朗克物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。——普朗克人才的匮乏源于教育的缺失,更源于教育方式的桎梏,虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程,但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上,大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验,缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。量子力学的教育,离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设,完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段,不仅符合我国建设量子技术强国的国家需求,还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。作为我国高等院校中创立最早的物理学科之一的南京大学走在了这方面国内的最前沿,2019年10月17日依托于国仪量子金刚石量子计算教学机的实验课程在南京大学物理学院正式开课。5南京大学物理学院南京大学物理学院是国家物理学基础学科人才培养基地,大学物理教学实验中心是国家物理学基础学科人才培养基地和国家物理实验教学示范中心。物理学院的“物理学”博士后流动站是全国最优秀博士后流动站之一。百年南大南京大学物理学科创立于1915年的南京高等师范学校(物理学系建立于1920年),是我国高等院校中创立最早的物理学科之一。百年来,南京大学物理学院追求卓越,名家辈出,为我国物理学发展作出了重要贡献,成为我国最有影响的物理学科之一。在南京大学学习和工作过的老一辈物理学家有吴有训、严济慈、赵忠尧、施汝为、陆学善、余瑞璜、吴健雄、朱光亚、程开甲、杨澄中、魏荣爵、汤定元、冯康等数十位中科院和工程院院士。6单电子固态量子计算实验南京大学物理学院的金刚石量子计算教学机实验课程命名为《单电子固态量子计算实验》,由黄璞老师和孔煕老师授课,课程自10月17号正式开课,每周四周五下午和晚上上课。一周共4批次课程,每次4个课时,一人上两次共8课时完成实验课程。实验课程本学期一经推出就受到学生的热情关注,共有120多人成功选修该课程。实验课程剪影物理学院的同学普遍表示通过教学机生动形象的实验课程学习,让他们更加深入理解了量子力学的相关知识,课程的开设得到了学校师生的一致好评。7金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学,推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心,以自旋磁共振为原理的设备,通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算等功能的教学仪器。教学机功能丰富金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作,方便教师展示教学,激发学生的兴趣和想象力,提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机,国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案,让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。在近日谷歌宣称实现“量子霸权”的背景下,南京大学金刚石量子计算教学机实验课程的顺利开课对我国探索量子技术发展与应用具有十分积极的影响,对国仪量子在量子领域的深入研发、对南京大学在量子教育的发展创新也都有重要的意义,未来,国仪量子也将与包括南京大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行,为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献!
  • 看计算机专业“门外汉”如何变身化学分析“顶级专家”
    “要做就做到最好”——记国家电网江苏电科院技能专家朱洪斌  电力油气化验,在庞大的电力系统中是个附属小专业,看上去很不起眼。但朱洪斌却在这个小专业里实现了大作为。  身为国网江苏省电力公司电力科学研究院(以下简称江苏电科院)状态评价中心物资检测室油气化验组组长的他,参加工作28年来,在电力油气化验领域刻苦钻研,成果丰硕。由他主持研发的“绝缘油中溶解气体组分含量量值保证体系的创建及应用”项目成果,获第4届全国职工优秀技术创新成果二等奖,近3年在江苏电网已产生直接经济效益2.5亿多元。  由门外汉到顶级专家  1988年秋,经过江苏省自学考试,取得计算机应用专业大专毕业证书的朱洪斌被江苏省电力试验研究所(江苏电科院前身)录取。但没想到的是,他被分配到了完全陌生的化学室。“后来才知道,化学室仪器有大量的数据需要分析,这也是安排我去的原因。”朱洪斌说。  然而,朱洪斌对化学专业一窍不通,工作压力很大,但他心中始终坚持“要做就做到最好”的工作信条。朱洪斌一头扎进工作中,开始潜心钻研。白天,他钻进实验室,分析油品、检测成分,一干就是几个小时。为了验证数据,他在现场和实验室之间奔波,一遍遍采样、比对、分析。夜里用电设备少,对仪器杂波干扰小,是测试仪器控制性能和参数的最佳时机,他便一直坚守到深夜,在试验设备前查看运行情况,分析、记录试验数据。只要一有空,他就“啃”化学专业书。很快,他由“门外汉”变成行家里手,晋升为技师、高级技师,成了一个优秀的化验师。  但朱洪斌有着更高的追求。他将进一步提升油气试验能力确定为攻关方向,日复一日地试验、钻研,在他的主持下,江苏电科院油气试验技术和设备不断完善,到2009年,实现了电力用油、气常规分析项目的全覆盖,其中首次申报的19个检测项目全部获得中国合格评定国家认可委员会认可,由他主持研发的科技项目已获18项国家专利,还有15项国家专利正在申请中。  在持续不断的创新攻关中,朱洪斌获得了“江苏省企业首席技师”“国家电网公司技能专家”、全国五一劳动奖章获得者等荣誉,同时完成了从优秀化验师到全国顶级专家的跨跃:成为连续两届全国电气化学标准化技术委员会委员,且是两届委员中唯一非化学专业出身的委员 没有真正上过大学的他,成了江苏计量科学研究院博士后出站论文答辩的5名评审专家之一。  由偷点懒到乐在其中  “我创新的初衷,其实是想在工作中偷点懒。”朱洪斌风趣地说,过去做油色谱分析必须到现场取油样,再拿到实验室检测,来回折腾不仅十分辛苦,而且工作效率很低。于是,围绕解决这两大问题,他开始了油中水分、油中气体等在线测量装置等的研发。  然而,创新之路十分艰辛。爱好摄影、闲暇时常为家人做上一桌美食的朱洪斌,为了攻克专业上的难关,放弃了一个个爱好,全身心地投入一项项创新,并追求“做得最好”。  在油色谱分析标准油的配制研发中,制作满足要求的气囊是核心,气囊材料的选择是关键。朱洪斌找来大量橡胶材料的特性数据,详加分析后共选择6种橡胶反复做试验,历时达3个月,最终选定了一种军工用橡胶,获得了满意效果。该项目将标准油的量值稳定期由4天提升至了180天!而该领域国际知名的美国摩根谢弗公司在其官网上公布,由其生产并由国际大电网会议和国际电工委员会用来提高检测精度的世界上唯一的商品化标准油,产品保存期限也只有30天。  朱洪斌创新的步伐始终不会停下。2014年,针对江苏电网发展快速、六氟化硫设备日益增多的情况,他主持研发了“六氟化硫气体质量现场快速评价系统”,不仅实现了六氟化硫气体质量验收的现场检测,而且将单一检测样品的全分析时间由18小时缩短至了40分钟。2015年国家新出标准增加两项检测内容后,传统方法的全分析时间需增至20小时,朱洪斌及时改进其评价系统全分析时间仍只需40分钟。该项成果大大提升了检测效率,更杜绝了气体由现场运回实验室过程中的安全风险。  由“病后诊治”到“治未病”  2015年7月1日,国家能源局发布年度第4号公告,公布了133项行业标准。其中,编号为DL/T1463-2015标准《变压器油中溶解气体组分含量分析用工作标准油的配制》由江苏电科院负责制定,其主起草人就是朱洪斌。  这一标准是该院“绝缘油中溶解气体组分含量量值保证体系的创建及应用”项目成果的组成部分之一。同年8月29日,中国电机工程学会鉴定委员会对该项目成果进行了技术鉴定,认为其大大提高了变压器早期故障的诊断水平,整体技术国际领先。  早在2002年,朱洪斌和同事们发现,采用传统的油色谱分析法对变压器实施故障诊断,需要从现场取油样后拿回化学室检测,不仅误差大,而且费时费力。怎样提升油气化验检测质量和效率,减轻工作强度?朱洪斌开始走上了电力油气化验设备及技术的创新之路。  从2005年起,朱洪斌先后主持完成了“油中水分在线测量装置的开发”“变压器油中溶解气体在线测量装置评价校验系统的开发”及“变压器油色谱分析网络校准比对系统的开发”等项目,并于2011年集成前期创新成果,主持完成了“变压器油中溶解气体组分含量量值保证体系的研究开发及应用”项目,实现了对变压器油色谱分析全过程的现场实时监控,并且将数据分析误差降至传统方法的1/6。  “对电力系统中最重要、最昂贵设备之一的变压器而言,项目的完成实现了由‘病后诊治’到‘治未病’的转变,将变压器故障消除在了萌芽状态。”江苏电科院科技部主任陈久林说。  据统计,近3年,江苏电网利用该成果共筛查出220千伏及以上变压器早期缺陷68起,经过前期及时处理,合计降本增效超过2.5亿元。自2011年2月该成果在江苏电网全面应用以来,因缩短检修时间、减少设备故障及非计划停电,累计间接增加供电量达56.1亿千瓦时。如今,该成果已经在山东、福建、新疆、广东等省级电网推广应用,产生了巨大的经济和社会效益。
  • “祖冲之号”量子计算云平台面向全球开放
    联网就能用上全球领先的量子计算机?这一梦想正走进现实。5月31日,科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台,接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录,也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台,将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。  据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍,比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标,中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升,新增了110个耦合比特的控制接口,使得用户可操纵的量子比特数达176比特。除了比特规模,在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上,“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平,不断在实际中调试提升其性能。  据悉,量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备,支持用户远程进行量子计算实验和开发等。但由于量子计算机研发门槛极高、运行环境严苛、辅助设备复杂等,目前全球接入量子计算真机的云平台很少,更缺少能实现量子优越性的高性能量子计算机。此前,中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”,是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目,难以满足外部体验和使用的需要。  为了将高性能的量子计算机真机开放给社会,多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。其中,量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片,国盾量子提供了测控设备等硬件设施,承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作,与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件,共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。  “祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为,量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案,其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。对于社会大众来说,可以利用量子计算云平台进行科普,亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等;对于更广泛的产业用户来说,可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机,能进一步发展量子编程框架,进行应用探索;高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布,也将促进中国量子计算自主可控产业链发展,有助于量子技术和产业生态的健康发展。  彭承志表示,量子计算现阶段正处于从原型机到专用机的攻坚时期,我们集合所有力量,就是希望以实现通用量子计算为目标,探索出一条切实可行的道路。
  • 锘海生命科学参加北京大学定量生物学中心:计算与单分子生物物理国际会议
    【大会简介】2017年6月23日至26日,由北京大学定量生物学中心主办的“定量生物学2017:计算与单分子生物物理国际会议”在北京大学隆重召开,会议组织者为宋晨研究员和齐志研究员。本次会议分为两大主题,计算模拟和单分子生物物理。计算领域的学术报告涉及染色质、蛋白质、细胞膜等多方面的动力学模拟,单分子领域的学术报告涵盖了单分子荧光共振能量转移(smFRET)、光镊、DNA帘幕等技术的前沿应用。主题报告内容丰富有趣,开拓了参会师生的眼界,促进了相关学术领域之间的交流与合作。【现场图片】【仪器简介】:产品简介: 荧光光镊--C-Trap,是世界上首款将光镊、共聚焦或STED 超分辨显微镜和微流控系统结合的单分子操控仪器。C-Trap通过高度聚焦激光束产生的力来操作纳米/微米颗粒,实现了对生物分子的单分子操纵,并且结合力学检测系统和共聚焦或 STED 超分辨显微镜,可以定位反应的结合位点,并实时监测生物分子的单分子动力学特性。LUMICKS 超分辨单分子动力分析仪技术特征:多重连续激光光阱捕获 超稳定负压驱动微流体 多重共聚焦扫描荧光显微镜 无与伦比的刚性范围 自动控制的微流控芯片 单光子灵敏度较低的力学噪声 高度相关的力学-荧光数据采集 可升级到STED超分辨率绝对的3D捕获定位应用领域:应用包括:利用 CTFM(CorrelativeTweezers – Fluorescence Microscopy)揭示大量分子相互作用机制的详细信息,主要包括: DNA的修复 中间纤维 核糖体的翻译 细胞的运动机制DNA的复制和转录 生物分子马达和酶 细胞膜的相互作用 DNA-DNA的相互作用DNA发夹结构动力学 DNA/RNA的结构动力学 蛋白质的折叠(去折叠) DNA的组织化和染色质化 DNA-蛋白互作可视化 蛋白折叠/去折叠微管微丝的力学特性的研究 膜蛋白、膜融合的研究小分子、酶活性的研究 细胞骨架、分子马达动力学的研究锘海生命科学整体解决方案:
  • CPSA上海2010之讨论主题:分析化学中的计算工具
    仪器信息网讯 2010年4月7日-9日,第一届化学和药物结构分析上海研讨会(CPSA Shanghai 2010,the 1st Annual Shanghai Symposium on Chemical and Pharmaceutical Structure Analysis)在上海锦江饭店顺利举行;来自国内外的100多位学者和专家到会;仪器信息网作为特邀媒体参加了此次研讨会。   一年一度的CPSA会议起始于1998年,通过制药工业有关问题的公开讨论,对其创新技术与工业实践进行回顾,分享他们各自的高新技术实践经验以及对当前学术发展前景的看法。本届上海研讨会主题为“分析性能研究进展:创新应用和新型工作流程”。   【讨论主题:分析化学中的计算工具】 Roman Szucs博士 Gang Xue博士 Neil Feeder博士   相关主题报告:   Chromatographic Method Development: Application of in-Silico Tools   主讲人:Roman Szucs博士(辉瑞Pfizer)   Automated Peak Tracking in Rapid Method Development   主讲人:Gang Xue博士(辉瑞Pfizer)   Computational Tools in Pharmaceutical Material Sciences   主讲人:Neil Feeder博士(辉瑞Pfizer)
  • 全球首款金刚石量子计算教学机发布
    p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 4月16日,全球首款金刚石量子计算教学机在无锡发布。这是由我国自主开发出的面向大众的量子计算装置,颠覆性地突破了现有量子计算教育方式,可有效促进量子工程师和交叉应用型人才的培养。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 记者了解到,量子计算机是根据量子物理学来构建的计算机,能够完成当前的经典计算机无法解决的信息处理和存储任务。当前,国内外都在布局量子产业,也急需培养量子人才。然而,现有的量子计算机需要低温,且体积大,走向大众还有较远的距离,应用也受限制。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 由国仪量子(合肥)技术有限公司开发的首款金刚石量子计算教学机,外形方正,可以在常温大气下运行。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 无锡量子感知研究所相关专家介绍,金刚石量子计算教学机研发以基于NV色心的自旋磁共振为原理,通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对钻石中氮-空位(NV色心)发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,从而进行量子算法等量子计算基本功能的教学,可配合物理、电子工程、精密仪器等开设教学实验课程,可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " 值得一提的是,基于该产品,研制团队还设计了“量子计算实验课堂整体解决方案”,包含实验室建设方案等,能够协助学校探索人才培养模式,帮助老师们构建完整全面的教学体系,提供讲义、视频、课件,进行师资培训等,提供全方位、全过程的辅助教学。 /p p br/ /p
  • 美国升级对量子计算/半导体设备/GAAFET出口管制
    当地时间9月5日,美国商务部工业和安全局(BIS)在《联邦公报》上发布了一项临时最终规则(IFR),升级了对量子计算、先进半导体制造、GAAFET等相关技术的出口管制。具体来说,该IFR 涵盖了:量子计算、相关组件和软件;先进的半导体制造;用于开发超级计算机和其他高端设备的高性能芯片的环绕栅极场效应晶体管 (GAAFET) 技术;以及用于制造金属或金属合金部件的增材制造工具。1、量子计算相关:随着具有更多量子位的更大型的量子计算机的开发,控制电路必须在低温恒温器内移动以减少这些延迟。目前,传统CMOS器件的一般温度下限为-40°C(233K)。CMOS设计目前正在开发中,以适用于在4K或以下温度下工作,用于量子计算。出于这些原因,BIS在CCL中添加了3A901.a,以控制3A001.a.2中未指定的CMOS集成电路,这些电路设计用于在等于或低于4.5 K(-268.65°C)的环境温度下运行。这一补充附带了一份技术说明,主要限制“低温CMOS或低温CMOS集成电路。”量子计算项目中的一个关键功能是读取非常微弱的信号的能力。为了执行该功能,量子比特和信号放大器需要冷却到非常低的温度以抑制噪声。因此,BIS在CCL中添加了3A901.b,以控制在极低温度、指定频率和噪声系数参数下工作的参数信号放大器。还添加了一个注释和一个技术注释,说明“参数信号放大器包括行波参数放大器(TWPA)”和“参数信号功放也可称为量子限幅放大器(QLA)。”根据3A901.a规定的CMOS集成电路和3A901.b规定的参数信号放大器需要获得所有目的地的许可证。此外,量子计算芯片所需的低温晶圆探测设备(3B904)也被进一步限制。低温晶圆探测器的目标是扩大基于固态量子位和其他类型量子位的量子计算。低温量子器件、电子学和探测器的发展可以从低温晶片探测器提供的更好的器件特性中受益。某些低温晶片探测器将加快被测量子比特器件的测试和表征(大容量数据的收集)。这在开发过程中提供了一个明显的优势,传统上,低温测试需要更多的时间。出于这个原因,BIS认为,这些设备需要出口管制。因此,BIS正在CCL中添加ECCN 3B904,以控制指定的低温晶片探测设备。根据国家安全控制和许可证审查政策集的规定,ECCN 3B904中指定的项目对所有目的地的NS和RS进行控制。2、GAAFET及相关针对3nm以下制程所需要采用的GAAFET,BIS在通用许可证中增加了两项授权,以补充第736部分第4号通用命令的第1项,即GAAFET出口、再出口和转让(国内)到目前与美国工业合作的实体,目的地为EAR国家组A:5或A:6中指定的目的地,以及ECCN 3E905中指定的GAAFET“技术”和“软件”的视同出口和视同再出口到已受雇于实体的外籍员工或承包商,其最近的公民身份或永久居留权是国家组中指定的目标。另外,由于美国此前已经对GAAFET设计软件进行了出口管制,因此,与GAAFET相关的制造设备此次也一并受到了限制。3、半导体设备3B001用于制造半导体器件、材料或相关设备的设备,如下(见受控物品清单)及其“特殊设计”的“组件”和“配件”:基于列表的许可证例外(有关所有许可证例外的描述,请参阅第740部分)LVS:500,3B001.a.4、c、d、f.1.b、j至p中规定的半导体制造设备除外。GBS:a.3(使用气体源的分子束外延生长设备)、c.1.a(为各向同性干法蚀刻设计或修改的设备)、c.1.c(为各向异性干法蚀刻设计和修改的设备”)、.e(仅当连接到由3B001.a.3或.f控制的设备时才自动装载多腔中央晶片处理系统)、.f(光刻设备)和.q(为集成电路设计的“EUV”掩模和掩模,未在3B001.g中指定,并具有3B001.j中指定的掩模“基板空白”)除外。IEC:3B001.c.1.a、c.1.c和.q为是,见《出口管理条例》第740.2(a)(22)条和第740.24条。STA的特殊条件STA:许可证例外STA不得用于将3B001.c.1.a、c.1.c或.q运送到国家组a:5或a:6中列出的任何目的地(见EAR第740部分补充1)。受控项目清单:相关控制:另见3B903和3B991项目:a.设计用于外延生长的设备如下:a.1.设计或改装的设备,用于在75毫米或更长的距离内生产厚度均匀小于±2.5%的硅以外的任何材料层;注:3B001.a.1包括原子层外延(ALE)设备。a.2:金属有机化学气相沉积(MOCVD)反应器,设计用于化合物半导体外延生长具有以下两种或多种元素的材料:铝、镓、铟、砷、磷、锑或氮;a.3:使用气体或固体源的分子束外延生长设备;a.4:为硅(Si)、碳掺杂硅、硅锗(SiGe)或碳掺杂SiGe外延生长并且具有以下所有特性:a.4.a.多个腔室,并在工艺步骤之间保持高真空(等于或小于0.01 Pa)或惰性环境(水和氧气分压小于0.01帕);a.4.b.至少一个预清洁室,其设计用于提供表面处理装置以清洁晶片的表面;和a.4.c.外延沉积操作温度为685°c或以下;b.设计用于离子注入的半导体晶片制造设备,具有以下任何一项:b.1:[保留]b.2:被设计和优化为在20keV或更高的束能量和10mA或更大的束电流下工作,用于氢、氘或氦注入;b.3:直接写入能力;b.4:用于将高能氧注入加热的半导体材料“基板”的65keV或更高的束能量和45mA或更高束电流;或b.5:被设计和优化为在20keV或更高的束能和10mA或更大的束流下工作,用于将硅注入加热到600˚C或更高温度的半导体材料“基板”;c.蚀刻设备:c.1:设计用于干法蚀刻的设备如下:c.1.a.为各向同性干法蚀刻而设计或修改的设备,其最大“硅锗对硅(SiGe:Si)蚀刻选择性”大于或等于100:1;或c.1.b.为介电材料的各向异性蚀刻而设计或修改的设备,能够制造纵横比大于30:1、顶面横向尺寸小于100nm的高纵横比特征,并具有以下所有特征:c.1.b.1:具有至少一个脉冲RF输出的射频(RF)电源;和c.1.b.2:一个或多个切换时间小于300毫秒的快速气体切换阀;或c.1.c:为各向异性干法蚀刻而设计或修改的设备,具有以下所有特征;c.1.c.1:具有至少一个脉冲RF输出的射频(RF)电源;c.1.c.2:一个或多个切换时间小于300毫秒的快速气体切换阀;和c.1.c.3:带有二十个或更多可单独控制的可变温度元件的静电卡盘;c.2:设计用于湿化学处理的设备,其最大“硅锗对硅(SiGe:Si)蚀刻选择性”大于或等于100:1;注1:3B001.c包括“自由基”、离子、顺序反应或非顺序反应的蚀刻。注2:3B001.c.1.c包括使用RF脉冲激发等离子体、脉冲占空比激发等离子体、电极上的脉冲电压修饰等离子体、与等离子体结合的气体循环注入和净化、等离子体原子层蚀刻或等离子体准原子层蚀刻的蚀刻。4、增材制造设备(i.ECCN 2B910)BIS对ECCN 2D910和2E910中增材制造设备(2B910)的“技术”和“软件”的外国人实施视同出口和再出口管制。美国工业和安全局副部长艾伦埃斯特维兹在一份声明中表示:“今天的行动确保我们的国家出口管制与迅速发展的技术保持同步,并且在与国际伙伴合作时更加有效。”“协调我们对量子和其他先进技术的控制,将使我们的对手更难以以威胁我们集体安全的方式开发和部署这些技术。”有什么改变?该规则在商务管制清单中增加了新的出口管制分类编号(ECCN),涵盖一般产品类别和能力,而不是特定产品。这基本上意味着,如果你想从美国出口某些类型的产品(已列入或已添加到管制清单的产品),你可能需要获得美国政府的许可。这让美国有能力限制向某些国家出口某些类型的技术。例如,管制清单上的新 ECCN B910 指定了与合金制造相关的套件,因为这些物质用于生产导弹、飞机和推进系统的零件。另一个新的 ECCN 是“3A904 低温冷却系统和组件”,重点关注“与研究具有大量物理量子比特的量子系统相关的项目”。此外,还有在ECCN 3E905中对GAAFET增加了两项授权要求。这些规则增加了 18 个 ECCN,并更新了 9 个现有 ECCN。这使美国能够与其他国家保持步调一致,主要限制向俄罗斯和伊朗等国输送装备。2023年美国国会研究服务处报告指出,与其他政府协调出口管制对于确保此类努力取得成效至关重要。该报告称:“协调对于旨在阻止或延迟外国采购某些商品或技术的政策的有效性至关重要。如果商品或技术很容易从外国获得,这种控制措施的效果可能会降低。”例如,在数年之前美国主要通过将一些企业列入“实体名单”进行限制。然而,美国随后认识到,在没有国际合作伙伴的协调下,这一举措收效有限。因此,美国商务部工业和安全局于2022年10月宣布新的出口管制措施,旨在遏制中国获取先进半导体技术。随后,在2023 年,美国、日本和荷兰这三个领先的芯片制造国同意协调努力,阻止中国获得先进的芯片技术。BIS最新出口管制似乎是加强与盟友合作的进一步例子。美国商务部负责出口管理的助理部长西娅罗兹曼肯德勒 (Thea D. Rozman Kendler) 在一份声明中表示:“保护我们国家安全的最有效方式是与志同道合的合作伙伴一起制定和协调我们的管控措施,今天的行动表明了我们在制定此类管控措施以实现国家安全目标方面的灵活性。”她还补充说,值得信赖的合作伙伴可以享受许可豁免。 内容转自:旺材芯片,本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请联系小编进行处理。谢谢!联系我们 -欢迎前来咨询 竭诚为您服务-上海市高新技术企业上海市专精特新企业完善的半导体领域微纳米实验室测试方案集成商
  • 我国半导体量子计算芯片封装技术进入全新阶段
    近日,记者从量子计算芯片安徽省重点实验室获悉,我国科研团队成功研制出第一代商业级半导体量子芯片电路载板,该载板最大可支持6比特半导体量子芯片的封装和测试需求,使半导体量子芯片可更高效地与其他量子计算机关键核心部件交互联通,将充分发挥半导体量子芯片的强大性能。量子计算机具有比传统计算机更高效的计算能力和更快的运算速度,在多种不同技术路线中,半导体量子计算因其自旋量子比特尺寸小、良好的可扩展性、与现代半导体工艺技术兼容等优点,被视为有望实现大规模量子计算机处理器的强有力候选之一。据了解,要实现半导体量子计算,需要该体系下稳定、可控的量子比特,芯片载板则扮演了支持量子芯片与外界测量链路及测控设备建立稳定连接的关键角色。但该领域资金投入大、技术壁垒高导致整体研发周期长、研发难度大。目前国际上生产半导体量子芯片载板的仅有丹麦一家量子计算硬件公司。“量子芯片载板是量子芯片封装中不可或缺的一部分,量子芯片的载版就好比城市的‘地基’,它能够为半导体量子芯片提供基础支撑和信号连接,其上集成的电路和器件可有效提升量子比特信号读取的信噪比和读出保真度,确保量子芯片稳定运行。该载板高度集成的各类量子功能器件和电路功能单元,极大地提升了量子芯片的操控性能。”量子计算芯片安徽省重点实验室副主任贾志龙介绍,“研发出这款半导体量子芯片电路载板可以大大节约我国在半导体量子计算技术路线的研发生产成本,也标志着我国半导体量子计算芯片封装技术进入全新阶段。”
  • 量子计算对mK级稀释制冷机提出更高要求——访中船低温市场总监巢伟
    2023年7月8日,由中国材料研究学会主办的中国材料大会2022-2023在深圳国际会展中心开幕。据悉,本届中国材料大会系首次在深圳举办,大会聚焦前沿新材料科学与技术,设置77个关键战略材料及相关领域分会场,三天会期超1.9万名全国新材料行业产学研企代表齐聚鹏城,出席大会。会议同期,大会组委会还在会展中心17号馆举办了国际新材料科研仪器与设备展览会。展会现场,仪器信息网就参会感受、解决方案、行业发展趋势等话题采访了中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司市场总监巢伟。据介绍,量子计算的发展对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求,当前有数家,甚至十余家在投入精力开发。当前国内能用的最基础版本的是400-500μW,而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了,甚至开展了10mW的研究,比如IBM的10mW的设备已经用起来了。此外,林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。巢伟表示,中船低温已实现4K制冷机每年一千多套的量产。以下为现场采访视频:
  • 上海大学依托国仪量子教学机开启量子计算实验课程
    2020年8月26日,上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心(Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist)依托国仪量子金刚石量子计算教学机开启第一堂量子计算实验课。1. 量子技术发展背景&现状2014年,英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控,是量子力学的最新发展,其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”,成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月,美国发布了量子信息发展国家战略书,特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始,投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心,投入约2.5亿美元培养人才。2016年,我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》,其中强调了量子技术发展的重要性,量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。谷歌量子技术团队2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”,引来中外媒体纷纷报道,其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务,这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型,虽然技术离真正付诸实用尚需时日,但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令,我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先?2. 量子教育量子技术应用广泛现阶段,与量子技术快速发展不相适应的是,我国量子技术从业人员严重缺乏,工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足,这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失,更源于教育方式的桎梏,虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程,但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上,大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验,缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得,还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育,离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设,完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段,不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求,还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。3. 上海大学理学院QuArtist中心教学机开课上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心(Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist)于2019年5月31日正式挂牌成立。QuArtist中心由国际著名物理学家Enrique Solano担任中心主任。上海大学QuArtist中心QuArtist中心致力于量子计算和人工智能的基础和应用的前沿研究,将以21世纪“量子二次革命”为契机,融合量子计算与人工智能,建设量子软件和量子硬件的世界级中心作为发展的核心目标。QuArtist中心的愿景是为颠覆性量子技术创造一个极具影响力和占主导地位的生态系统,将艺术,科学,技术和企业家精神相融合,最大限度地提高创造力和生产力。QuArtist中心将结合高端人才、辛勤工作和原始创新三大要素,为科创中心的建设贡献力量。自从了解到国仪量子的金刚石量子计算教学机设备以来,QuArtist中心积极与我们联系并就量子计算相关课程开设和量子教育发展进行沟通交流。8月26日,国仪量子应用工程师应邀至QuArtis中心的老师及研究生同学开启了第一堂“量子计算实验课”,现场演示了金刚石量子计算教学机进行量子计算基础实验的相关原理和功能。我们详细专业的理论讲解及生动有趣的现场展示受到了QuArtis中心师生一致好评。课后,上海大学理学院陈院长评价道:金刚石量子计算教学机在QuArtist中心现场进行了调试,培训,让平日里退相干,Rabi振荡,Dynamical Decoupling这些理论概念通过量子计算教学机让同学们都有了感性的认识。整合资源,将企业生动教育教学资源引入第一、第二课堂,不断提升学生的学习能力,不仅是为未来服务国家和社会蓄能,更是为攻克国家科技创新和企业发展“卡脖子”技术贡献上大智慧。QuArtis中心开课现场此外,上海大学计划将基于国仪量子金刚石量子计算教学机给研究生及理学院的本科生开设量子计算课程,新学期开学后就会启动开课筹备相关工作,其中包括课程内容选择,课程方案设计等。国仪量子也将依据专业技能和经验积极配合上海大学做好课程开设相关工作,基于其课程定位提供定制服务,一起为我国量子教育发展及量子技术人才培养贡献力量。4. 金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学,推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心,以自旋磁共振为原理的设备,通过控制光、电、磁等基本物理量,实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出,从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行,无需低温真空环境,使得设备有着几乎为零的运行成本,桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境,无论是课堂还是实验室,都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此,金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试,多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作,方便教师展示教学,激发学生的兴趣和想象力,提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机,国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务,让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。QuArtist中心量子计算实验课堂的顺利开启对上海大学在量子教育的发展创新有着重要的意义,未来国仪量子也将与包括上海大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行,为量子教育事业的发展、为量子技术人才的培养、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献!
  • 使用氧氮氢分析仪分析碳化硅中的氧氮氢元素
    1 绪言在材料科学的浩瀚星空中,碳化硅(SiC)无疑是一颗璀璨的明星。作为无机半导体材料的杰出代表,碳化硅不仅以其独特的物理和化学性质在磨料、耐火材料等领域大放异彩,更在光电、电子等高技术领域展现出无限潜力。然而,要想充分发挥碳化硅的这些优异性能,对其内部元素的精确分析与控制显得尤为重要,特别是氧、氮、氢这三大元素。研究表明,氧含量对碳化硅的等电点和分散性有显著影响:随着氧含量增加,碳化硅微粉的等电点接近石英,水中分散性提升,但过高氧含量则反之,且耐高温性下降,故生产中需严格控制氧含量。适量的氮元素可以调节介电性能、增强其耐高温和抗氧化能力,同时,精确控制氮含量还能优化碳化硅的光电性能,如提升发光效率,进而拓展其在光电子及光电导领域的应用。当前,行业内普遍采用惰性气体熔融法作为检测碳化硅中氧、氮、氢元素含量的主流技术。该方法利用惰性气体作为载气,在高温下促使试样中的目标元素转化为易于检测的气态化合物(CO2、N2、H2),随后通过高灵敏度的非色散型红外检测器与热导检测器,实现对样品中氧、氮、氢含量的直接、精确测量。这一技术的广泛应用,为碳化硅材料的质量控制与性能优化提供了强有力的技术支持。然而,目前大部分氧氮氢分析仪都是是用热导测氢/氮,意味着同一个样品单次只能测氢或者氮,我们使用的宝英光电科技的ONH-316锐风氧氮氢分析仪使用红外测氢技术,能实现氧氮氢联测,达到一次分析同时得到三种元素含量的目的。2 实验部分2.1仪器与试剂仪器:宝英光电科技ONH-316锐风氧氮氢分析仪,高纯氩气做载气,流量为400mL/min,红外吸收法测氧和氢,热导法测定氮。常规分析设置:碳化硅熔点相对较高,大约在2700℃左右,为了防止样品熔融后升华,引起气路堵塞,造成后续测试的影响,所以仪器脱气功率设置为6.0kW,后续分析功率设置为5.5kW。测试的最短分析时间设定为:氧20秒、氮15秒、氢20秒。ONH-316锐风氧氮氢分析仪指标名称性能指标氧氮氢分析范围低氧:0.1ppm~5000ppm高氧:0.5%~20%低氮:0.1ppm~5000ppm高氮:0.5%~50%0.1ppm~5000ppm灵敏度0.01ppm载气高纯氩气2.2样品处理碳化硅粉末经天平称重后直接投样分析测试,无需特殊处理,本实验选择的是样品编号2、3、4的原料样品(非标准物质)进行氧、氮、氢元素检测&zwnj 。2.3实验方法和步骤2.3.1 分析前准备仪器开机,依次打开动力气(工业氮气)和载气(氦气)气瓶,打开仪器电源预热,预热一小时待仪器稳定后,打开冷却水开关,打开计算机电源进入软件,设定合适的分析参数。2.3.2 空白试验仪器基线稳定后,进行空烧做样,用空的坩埚做实验,重复5 ~ 6 次,观察曲线稳定性。待系统稳定下来后,只在进样器中加入镍囊进行分析测定系统氧、氮、氢的空白值,并进行空白补偿。2.3.3 称样称重使用的是梅特勒AL104万分之一天平,将镍囊放置放置于天平上,去皮后称取0.01g左右粉末样,称重完成后,盖上镍囊盖并用洁净的平口钳小心挤压镍囊,排出镍囊内部空气。梅特勒AL104万分之一天平2.3.2 样品测试将石墨坩埚放至仪器下电极凹槽内,点击软件上开始分析按钮,待进料口打开后,投入样品,仪器按照分析自动流程进行氧、氮、氢的熔融分析,绘制分析曲线,通过已经建立的分析方法计算并输出氧、氮、氢的含量。按确定的实验方法,对2、3、4号样品的氧、氮、氢量分别连续进行了两次测试。2.3.5 测定结果数据样品标识氧含量%氮含量%氢含量%25.540621.1330.009785.482419.6960.0107935.129714.8990.010795.139515.9660.0110540.586839.2310.010650.612439.1350.011152.3.6样品释放曲线2.3.7 分析中使用到的耗材石墨坩埚带盖镍囊3 结论从分析曲线上可以看出,样品的释放完全且均匀平滑,从分析数据来看,分析结果的稳定性和重复性都非常好,说明此分析方法非常适合用于碳化硅粉末样品的氧氮氢元素分析。
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