原子分辨

英国和新加坡科学家携手推出一种非侵入性光学测量方法，检测纳米物体位置时达到原子级分辨率，比传统显微镜高出数千倍。最新研究使科学家能以十亿分之一米的比例表征系统或现象，开辟了皮光子学研究新领域，也为其他领域研究提供了令人兴奋的新可能性。相关研究论文刊发于最新一期《自然材料学》杂志。　　光学成像和计量技术是生物医学和纳米技术研究领域的关键工具。最新研究负责人之一、南安普敦大学尼古拉哲鲁德夫指出，自19世纪以来，提高显微镜空间分辨率一直是一大趋势，科学家们的梦想是开发出能够用光探测原子级事件的技术。　　在最新实验中，哲鲁德夫团队通过收集波长为488纳米的拓扑结构光，散射在17微米长、200纳米宽的悬浮纳米线上的衍射图案的单次拍摄图像，展示了原子尺度的计量学。　　随后，他们在纳米线被放置在301个不同位置时出现的散射图案的单次拍摄图像数据集上，训练了一种深度学习算法。经过训练，该算法可根据团队传感器记录的散射光模式来预测给定纳米线的位置。　　在该团队的原理验证实验中，他们的光学定位计量方法表现非常好，以92皮米的亚原子精度解析了悬浮纳米线的位置。

p style=" text-indent: 2em " 对物质进行原子级别的观测，是很多前沿性科研的基础。然而，在追踪单个原子时，轻微的抖动也会让追踪变得困难，让追踪原子消失在视野中。 /p p style=" text-indent: 2em " 近期，中科院合肥物质科学研究院陆轻铀研究员团队使用新技术，在国际上首次研制出混合磁体极端条件下的原子分辨率扫描隧道显微镜，可在强震动环境中获取高质量的原子分辨率图像。 br/ /p p style=" text-indent: 2em " 强磁场是探索科学前沿的一种极端实验条件，在发现新现象、催生新技术方面具有不可替代的作用，自1913年以来在高温超导、量子材料、生命科学等领域屡有重大发现，已有19项相关成果获得诺贝尔奖。 /p p style=" text-indent: 2em " 2017年我国在合肥建成重大科技基础设施“稳态强磁场实验装置”，该装置拥有3台场强创世界纪录的水冷磁体，以及场强排名全球第二的混合磁体。但由于混合磁体运行过程中产生的强震动干扰，只能用其开展宏观尺度的观测，难以实现微观尺度的观测。 /p p style=" text-indent: 2em " “追踪一个原子，要求观测仪器极其稳定，稍微晃动一下，原子就会在茫茫的微观世界中消失难觅。”陆轻铀说。 /p p style=" text-indent: 2em " 近期，陆轻铀团队基于小尺寸的“蜘蛛马达”，用新方法设计出一种新型原子分辨率扫描隧道显微镜。它采用蓝宝石绝缘材料加工，外径仅8.8毫米，可直接插入到混合磁体的孔径中并真空密封。经测试，他们成功地在混合磁体30特斯拉的超强磁场下，获得了石墨的高品质原子分辨率图像。 /p p style=" text-indent: 2em " 以上技术方案是在真空环境下实现的，难以对活性生物体进行观测。为此，陆轻铀团队进一步深入研究，又成功搭建出一套室温大气环境下的抗恶劣条件扫描隧道显微镜。经测试，可在27.5特斯拉的混合磁体超强磁场下实现原子分辨率成像。 /p p style=" text-indent: 2em " 日前，国际知名学术期刊《超显微术》和《科学仪器评论》分别发表了这两项研究成果。 /p

近日，清华大学材料学院于荣教授课题组与李千副教授课题组在晶体取向成像方法和位错三维结构研究中取得进展。该研究基于课题组近期发展的自适应传播因子叠层成像方法，在自支撑钛酸锶薄膜中同时实现了深亚埃分辨的原子结构成像和亚纳米分辨的晶体取向成像，并揭示了钛酸锶中位错芯在电子束方向的结构变化。晶格缺陷是材料中的重要组成部分。相对于完美基体，缺陷处的对称性、原子构型、电子结构都发生变化，在调节材料整体的力学、电学、发光和磁性行为方面发挥着关键作用。然而，缺陷处的对称破缺和原子的复杂构型也给缺陷结构的精确测量带来障碍。比如，位错附近不可避免存在局域应变和晶体取向变化，但是用高分辨电子显微学表征晶体中的原子构型又要求晶带轴平行于电子束，否则分辨率会显著降低。这个矛盾一直是位错原子结构的实验分析中难以克服的困难。研究组通过自适应传播因子多片层叠层成像技术研究了钛酸锶中位错芯的原子结构。如图1所示，研究成功地将晶体倾转从原子结构成像中分离出来，同时实现了达到深亚埃分辨率的原子结构成像和亚纳米分辨率的晶体取向成像。图1. SrTiO3中位错的结构像和取向分布。a、叠层成像的重构相位。b、图a中相位图的衍射图，黄色虚线表示0.3Å的信息极限。c、叠加相位图的晶体倾转分布，白色箭头表示[001]方向在平面内的投影，黄色箭头表示位错核的横向移动。d、晶体在[100]和[010]方向的倾转的分布。标尺长1nm在图1中，位错芯看起来范围很小，只有一两个单胞。这种衬度在位错的高分辨成像中很普遍，人们通常认为这样的位错是沿着电子束方向的直线。然而，应用多片层叠层成像的深度分辨能力，可以看出该位错并不是一根直线，而是随着样品深度发生横向位移，形成位错扭折，如图2所示。图2. 刃位错的三维可视化。a、刃位错的相位图；标尺长5Å。b、图a中用A-B标记的分裂原子柱相位强度的深度变化。c、Sr、TiO和O原子柱的相位强度的深度分布。d、深度分别为2.4nm、6.4nm和12.0nm的相位图；标尺长5Å。e、图d中标记的原子柱的相位随样品深度的变化。f、位错扭折示意图该研究还比较了叠层成像和iCOM技术（其简化版即常见的iDPC技术），结果显示叠层成像在横向和深度方向的分辨率都显著优于iCOM和iDPC，如图3所示。图3.多片层叠层成像和系列欠焦iCOM的深度切片。a、多片层叠层成像和iCOM的深度切片；从上到下，切片深度分别为1nm、4nm和11nm；标尺长5Å。b、沿着位错扭折的势函数和相位图的横截面；从左到右分别是用于生成模拟数据集的势函数、多片层叠层重构的相位和系列欠焦iCOM相位；可以看出，iCOM的模糊效应显著大于叠层成像。c、图b中所示的原子柱的相位随样品深度的变化。黑色垂直虚线表示沿原子柱的转折点的真实位置（与图b中白色虚线所示位置相同）；可以看出，iCOM在深度方向的模糊效应也大于叠层成像研究总结了多个位错芯的深度依赖结构与晶体取向分布，揭示了位错移动与薄膜形变方式的相互关系。如图4所示，当薄膜绕位错的滑移面法线方向扭转时，位错滑移；当薄膜绕位错的滑移面法线方向弯曲时，位错攀移。图4. SrTiO3中多个位错的晶体倾转分布。a、包含三个位错的区域的相位图。b、对应图a中区域的晶体倾转分布，其上叠加了相位图；黄色箭头表示位错的横向移动方向。图a和b中的标尺为15Å。c、晶体倾转与位错横向位移的相互关系；晶格矢量c由于倾斜矢量t变为c’，即c’=c+t；黑色方块用于说明应变状态；左边为扭转，右边为弯曲；在两种形变模式中，薄膜上部和下部的应变都是反向的，对应位错向相反方向的横向移动。图b中左上角的位错和图2中的位错对应于扭转模式；图b的中心和右上方的位错对应于两种模式的混合研究结果以“晶体取向的亚纳米尺度分布和钛酸锶位错芯的深度依赖结构”（Sub-nanometer-scale mapping of crystal orientation and depth-dependent structure of dislocation cores in SrTiO3）为题于1月11日发表在学术期刊《自然通讯》（Nature Communications）上。清华大学材料学院2018级博士生沙浩治、2022级博士生马云鹏、物质科学实验中心工程师曹国平博士、2019级博士生崔吉哲为共同第一作者，于荣教授与李千副教授为共同通讯作者。物质科学实验中心程志英高级工程师在实验数据采集中提供了重要帮助。该研究获得国家自然科学基金基础科学中心项目的支持。

扫描隧道显微镜 Scanning Tunneling Microscope 缩写为STM。它作为一种扫描探针显微术工具，扫描隧道显微镜可以让科学家观察和定位单个原子，它具有比它的同类原子力显微镜更加高的分辨率。此外，扫描隧道显微镜在低温下（4K）可以利用探针尖端精确操纵原子，因此它在纳米科技既是重要的测量工具又是加工工具。1亿倍分辨率与再次超越早在2018年，康奈尔大学的研究人员制造了一款高性能的STM隧道扫描探测器，与最新算法驱动的所谓的typchography相结合，将最先进的电子显微镜的分辨率提高了三倍，达到1亿倍的放大率创造了世界纪录。但是尽管取得了这样的成功，但这种方法有一个弱点。它仅适用于几个原子厚的超薄样品。任何较厚的物质都会导致电子以无法解开的方式散射而无法成像。近日，由大卫穆勒（Samuel B.Eckert）的工程学教授再次领导的一个团队利用电子显微镜像素阵列检测器（EMPAD）结合了更复杂的3D重建算法，将自己在2018年创造的记录又提高了两倍。成像分辨率是如此精微，剩下的唯一模糊是原子本身的热抖动！最新放大一亿倍的原子图像“这不仅创造了新纪录，”穆勒说。“已经达到了一种有效地成为分辨率极限的机制。我们现在基本上可以很容易地弄清楚原子的位置。这为我们想要的事物开辟了许多新的测量可能性它可以解决很长一段时间的问题-消除光束在样品中的多重散射（Hans Bethe在1928年提出），这是我们过去无法很好解决的问题。”气相色谱法的工作原理是扫描材料样品中重叠的散射图案，并寻找重叠区域中的变化。穆勒说：“我们正在追寻图案的光点，这很像你的宠物猫对激光笔的光点着迷一样！” “通过查看图案的变化，我们能够计算出引起图案的物体的形状。”检测器略微散焦，使光束模糊，以捕获最大范围的数据。然后，通过复杂的算法重建该数据，从而获得具有皮米（万亿分之一米）精度的超高精度图像。“通过这些新算法，我们现在能够校正显微镜的所有模糊，以至于我们剩下的最大模糊因子是原子本身会振动的事实，因为这是原子在绝对零度之上就会发生的情况”，穆勒说。“当我们谈论温度的高低时，我们实际上是在测量的是原子振动多少的平均强度。”左侧的扫描透射电子显微镜通过样品发射窄束电子，来回扫描以产生图像。右侧的像素阵列检测器读取着陆点，并从该着陆点读取每个电子的散射角，从而提供有关样品原子结构的信息。研究人员可能通过使用一种由较重的原子组成的材料（其振动较少）或冷却样品来再次刷新他们的记录。但是即使在绝对零度下，原子仍然具有量子涨落，因此改善不会很大。这种最新形式的电子谱图分析技术使科学家可以在其他三个成像方法中隐藏单个原子的情况下，在所有三个维度上定位单个原子。研究人员还将能够一次发现异常结构中的杂质原子，并对它们及其振动进行成像。这对成像半导体，催化剂和量子材料（包括用于量子计算的那些材料）以及分析将材料连接在一起的边界处的原子特别有用。这种成像方法也可以应用于厚厚的生物细胞或组织，甚至可以应用于大脑中的突触连接，穆勒称之为“按需连接基因组学”。尽管该方法既耗时又计算量大，但可以使用功能更强大的计算机结合机器学习和更快的检测器来使其效率更高。“我们希望将其应用到我们所做的一切中，”穆勒说，他是康奈尔大学纳米科学部Kavli研究所的共同负责人，并且是康奈尔大学激进协作计划的一部分，纳米科学与微系统工程（NEXT Nano）工作组的联合主席。“直到现在，我们所有人都一直戴着非常糟糕的眼镜。现在我们实际上已经拥有了一副非常好的眼镜。为什么您不想要摘下旧眼镜，戴上新眼镜并一直使用呢？ ”

2014年9月25日，德国耶拿公司在上海新国际博览中心，2014 analytica china展会期间，成功举行了“高分辨原子光谱新技术研讨会”。 来自钢铁、地质、环保，疾控，商检质检、农业、高校、科研院所等各行业的专家学者、各大知名网站、平面媒体的新闻媒体记者，近50人参加了本次会议。 首先，由德国耶拿公司高级客户经理郑学春先生，致欢迎词，对德国公司进行总体介绍。德国耶拿分析仪器股份公司，作为德国最大的分析仪器制造商之一，在发展高质量精密仪器和发明创造方面，具有极其悠久的传统。公司以“品质造就非凡，创新成就梦想”为企业信条，宗旨是不断创新和追求活力， 致力于对其相关产品进行不断的开发和改进工作, 以适应和满足当今分析工作日新月异的需求及挑战。今年9月，德国耶拿刚刚完成布鲁克公司（纳斯达克股票代码：BRKR）的ICP-MS业务的收购，从而成为当今世界上少数对痕量元素分析提供所有三种核心技术（AAS, ICP-OES,ICP-MS）的供应商之一。 德国耶拿公司高级客户经理郑学春先生，主持本次研讨会。 之后，由德国耶拿公司资深应用专家，介绍了全新概念的PQ9000 高分辨率电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP-OES），aurora Elite超高灵敏度的电感耦合等离子体质谱仪 (ICP‐MS)。这两款产品，代表光谱分析领域的最前沿的技术，沿袭德国耶拿的高品质，采用卓越的独特设计，以满足和适应当今分析工作中最困难和最具挑战性的应用需求，将仪器灵敏度、稳定性和可信度，引领至前所未有的全新标准，开创了痕量元素分析的新纪元。 德国耶拿资深AAS / ICP-OES 应用专家：杨静女士，介绍高分辨率原子光谱的发展、技术和应用。 德国耶拿资深ICP-MS应用专家：高尔乐博士，介绍高灵敏度ICP-MS的最新技术和应用。 研讨会上，与会观众听的非常认真仔细，会后针对日常分析中遇到的困难和疑问，与德国耶拿公司的专家，进行深入的技术交流。会后，观众们纷纷表示，这两款产品，设计巧妙独特，多项创新技术的使用，彰显德国耶拿公司凭借百年光谱经验，在研发方面的强大实力，非凡性能，超乎想象。 德国耶拿公司在会后举办了“耶拿之光德国啤酒庆祝活动”，来自德国原装进口黑啤，口感醇香，泡沫细腻，德国的巧克力，入口丝滑，味道纯正，每位参会人员都感受到卓越非凡的“德国品质”。大家纷纷举杯，送上对PQ9000美好的祝福，德国耶拿高分辨率原子光谱新技术交流会，在欢乐祥和的气氛中取得了圆满成功！ 了解PQ9000高分辨率ICP-OES，contrAA高分辨率连续光源AAS的更多信息，请登陆德国耶拿中文官方网站：www.analytik-jena.com.cn

p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 施一公教授是剪切体结构和功能研究的权威，自2015年8月以来在Science杂志先后发表了6篇研究文章，解析了酵母中剪切体催化过程中5个关键状态的高分辨率结构。5月11日，施一公教授领导的团队又在Cell杂志上发表了题为“An Atomic Structure of the Human Spliceosome”的论文，这是该研究组在这一领域发表的第7篇高水平论文，也是首个人源剪切体关键状态的原子分辨率结构，第一次在原子水平解释了剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。该论文的第一作者分别为张晓峰、闫创业和杭婧，施一公教授和闫创业博士为共同通讯作者。特别值得一提的是，这篇Cell论文从投稿到接收只用了11天。鉴于该成果的重要意义，BioArt特别邀请了著名的结构生物学家、清华大学生命科学学院杨茂君教授撰写了该篇特别评论文章，以飨读者。 /span /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/4bc262af-0d77-4cd2-9b46-7d997bd2ca4c.jpg" title=" 微信图片_20170512000929_副本.jpg" / /p p span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span br/ /p p 　　5月11日，清华大学施一公教授研究组在《细胞》杂志发表研究文章，首次报道了人源剪切体C* complex的原子分辨率结构。施一公教授是剪切体结构和功能研究的权威，自2015年8月以来在《科学》杂志先后发表了6篇研究文章，解析了酵母中剪切体催化过程中5个关键状态的高分辨率结构。这是施一公教授研究组在这一领域发表的第7篇高水平论文，也是首个人源剪切体关键状态的原子分辨率结构，第一次在原子水平解释了剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。 /p p 　　剪切体催化的前体mRNA剪切过程是生物体内最基础最关键的生命活动之一，是遗传信息从DNA传递给蛋白质的中心法则中关键的一环。在所有真核细胞中，基因表达分为三步进行，分别由RNA聚合酶 (RNA polymerase)、剪接体(Spliceosome)和核糖体 (Ribosome)执行。第一步简称转录(transcription)，即储存在遗传物质DNA序列中的遗传信息通过RNA聚合酶的作用转变成前体信使RNA(pre-mRNA) 第二步简称剪接(splicing)，即由多个内含子和外显子间隔形成的前体信使RNA通过剪接体的作用去除内含子、连接外显子，转变为成熟的信使RNA 第三步简称翻译(translation)，即成熟的信使RNA通过核糖体的作用转变成蛋白质，从而行使生命活动的各种功能。描述这一过程的规律被称为分子生物学的中心法则，多个诺贝尔奖围绕此发现和阐述产生。其中，RNA聚合酶的结构解析获得2006年的诺贝尔化学奖，而核糖体的结构解析获得2009年的诺贝尔化学奖。 /p p 　　由于真核生物中的基因编码区中存在不翻译成蛋白质的序列(称为内含子)，染色体DNA转录出来的前体mRNA(pre-mRNA)并不直接参与蛋白质翻译，而是需要先将其中的内含子片段去除，才能进入核糖体进行蛋白质合成。内含子的去除需要通过两步转酯反应来实现：首先，位于内含子序列中下游被称为分支点(branch point sequence)的序列中有一个高度保守的腺嘌呤核苷酸(A)，其2’羟基亲核攻击内含子5’末端的鸟嘌呤(G)，于是第一步反应发生，形成套索结构 然后，5’外显子末端暴露出的3’-OH向内含子3’末端的鸟嘌呤发起攻击，第二步反应发生，两个外显子连在一起。通过这两步反应，前体信使RNA中数量、长度不等的内含子被剔除，剩下的外显子按照特异顺序连接起来从而形成成熟的信使RNA(mRNA)(下图)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/8c47205d-f67a-471b-b897-662b42995cae.jpg" title=" 微信图片_20170512001013_副本.jpg" / /p p 　　这两步化学反应在细胞内是由庞大、复杂而动态的分子机器——剪接体催化完成的。对于每一个内含子来说，为了调控反应的各个基团在适当时机呈现合适的构象从而发挥其活性，剪接体各组分按照高度精确的顺序结合和解离，组装成一系列具有不同构象的分子机器，统称为剪接体。根据它们在RNA剪接过程中的生化性质，这些剪接体又被区分为E、A、B、Bact、B*、C、C*、P、ILS等若干状态。剪接体由五个小核核糖核蛋白(snRNP)、十九号复合物(Nineteen Complex，简称NTC)、十九号复合物相关蛋白(NTC Related)和一系列的辅助蛋白所构成,共涉及到100多个蛋白质和至少五条RNA分子。在剪接的过程中，剪接体以前体信使RNA分子为中心，按照高度精确的顺序进行逐步组装并发生大规模结构重组，使之得以完成复杂的剪接任务。剪接是真核细胞进行正常生命活动不可或缺的核心环节，因此具有重大的生物学意义，获取剪接体在组装、激活、催化反应过程中各个状态的结构是最基础也是最富挑战性的结构生物学难题之一。 /p p 　　此前，施一公教授研究组共报道了酵母来源的剪接反应中5个关键状态的剪接体复合物的高分辨率结构，分别是3.8埃的预组装复合物tri-snRNP、3.5埃的激活状态复合物Bact complex、3.4埃的第一步催化反应后复合物C complex、4.0埃的第二步催化激活状态下的C* complex以及3.6埃的内含子套索剪接体ILS complex。这5个酵母来源的高分辨率结构所代表的剪接体状态，基本覆盖了整个剪接通路中关键的催化步骤，提供了迄今为止最为清晰的剪接体不同工作状态下的结构信息，大大推动了RNA剪接研究领域的发展。而最新的这一篇《细胞》论文所报道的3.76埃第二步催化激活状态下的人源C* complex使我们第一次在原子分辨率上看到了人源剪切体的工作状态，并首次详细阐释了人源剪切体催化第二步转酯反应的功能机理。 /p p 　　人源C* complex与酵母来源C* complex在结构上有许多不同。与酿酒酵母来源的复合物结构相比，在这一原子分辨率人源复合物结构中额外鉴定出9个蛋白亚基(Aquarius、Brr2、PPIL1、PRKRIP1、U5-40K、以及EJC的4个蛋白亚基)。另外，第二步反应的关键因子Slu7和Prp17在人源复合物中更加清晰。相反的，酵母复合物中第二步反应的关键因子Prp18在人源复合物中缺失，反映了人和酵母在催化第二步反应过程中功能机理的细微差别。另一个重要的差别是酵母复合物中的Ecm2和Cwc2亚基被人源复合物中的RBM22亚基所取代，使得其周围的蛋白亚基重新排布(下图)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/f0ba68fc-ec88-43f2-b80b-2353dc5f37a3.jpg" title=" 微信图片_20170512001027_副本.jpg" / /p p 　　此次发表的关于人源剪切体复合物原子分辨率结构的研究承接之前酵母来源剪切体复合物的研究工作，在攻克剪切过程详细反应机理的道路上再进一步。施一公教授这一系列的研究工作具有极为重要的意义，是对中心法则的研究中最为复杂、最为关键的一环。自1993年RNA剪接的发现被授予诺贝尔生理及医学奖以来，科学家们一直在步履维艰地探索其中的分子奥秘，期待早日揭示这个复杂过程的分子机理。剪切体一系列关键状态复合物高分辨率结构的解析，一步一步揭开了RNA剪接这一复杂生化过程神秘的面纱，可以说，这一系列研究工作是当今结构生物学领域里一项里程碑式的、有望获得诺贝尔奖的重量级工作。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201705/insimg/95c0871b-e076-40e5-8e71-19b0f0a22f55.jpg" title=" 微信图片_20170512001044_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图为Cell论文的通讯作者施一公教授和卓越中心创新学者闫创业博士 /p p style=" text-align: right " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 撰文丨杨茂君 (清华大学生命科学学院、结构生物学高精尖创新中心教授，“长江学者”特聘教授，国家“杰青”) /span /p p 　　 span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 后记：到目前为止，闫创业博士已发表的53篇SCI论文中，其中在Nature、Science和Cell杂志上以第一作者(包含共同一作)或共同通讯作者身份已发表10篇研究型论文。自闫创业博士2005年进入清华化学系以来到如今成为清华结构生物学高精尖创新中心卓越学者总共已经快12年了。从施一公教授课题组的相继发表的这7篇有关剪接体结构的论文署名来看，闫创业博士是这7篇论文的第一作者(三篇)或共同第一作者(4篇)，特别值得一提的是在这篇Cell文章中首次成为共同通讯作者。可以说，整个剪接体系列工作中，闫创业博士起到了中流砥柱般的作用，称得上当今结构生物学领域“夜空中最亮的星” /span 。 /p p br/ /p

p 　　2月5日，清华大学材料学院朱静、钟虓、于荣研究组在高空间分辨材料磁性表征方法取得重大进展，于国际顶级期刊《自然· 材料》(Nature Materials)在线发表了题为“应用色差校正电子显微学方法进行原子尺度磁圆二色谱成像”(Atomic scale imaging of magnetic circular dichroism by achromatic electron microscopy)的研究论文。该研究基于朱静、钟虓、于荣研究组之前所发展的定量电子磁圆二色谱(Electron Magnetic Circular Dichroism)技术和占位分辨电子磁圆二色谱技术，优化衍射动力学条件，应用色差校正透射电子显微学技术，联合德国于利希研究所、亚琛工业大学、瑞典乌普萨拉大学与日本筑波大学的合作者，在国际上首次通过实验手段获得了材料内部原子面分辨的磁圆二色谱，并基于实验结果定量计算出每一层原子面的元素的轨道自旋磁矩比，该工作被选为《自然· 材料》当期目录图片。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201803/noimg/41263e28-aeab-4671-997e-a9a077bed2a0.jpg" title=" 1.png" width=" 534" height=" 301" style=" width: 534px height: 301px " / /p p style=" text-align: center " 《自然· 材料》当期目录图片:原子面分辨自旋探测示意图。 /p p 　　磁性材料被广泛应用于国民经济和国家安全中的各个领域，信息科技的高速发展尤其对磁性材料的先进性能研发提出了迫切需求。实现自旋构型与材料结构的原子尺度协同定量表征，是理解、预测与调控磁性材料的物理性质的关键 /p p 　　近五十年以来，传统的磁成像手段如中子衍射、X射线磁圆二色谱、电子全息等，成像分辨率达到微米或纳米尺度，均无法实现原子分辨。实现自旋构型原子尺度成像，在当今材料科学基础研究中具有重大的科学意义，在设计制造高密度、低功耗、快速的存储器件、推进信息与通讯技术方面有广阔的应用前景。 /p p 　　清华大学材料学院朱静、钟虓、于荣带领几代研究生王自强、宋东升、王泽朝等围绕原子尺度自旋表征领域开展了长达十年的持续攻关。他们原创性地发展了定量电子磁圆二色谱技术，实现了利用透射电子具高空间分辨的占位分辨的磁参数测量及材料面内本征磁性测量等技术，解决了纳米尺度上定量获得材料磁结构信息的难题。在此基础上，结合色差球差校正与空间分辨电子磁圆二色谱技术，突破性地实现逐层原子面的自旋构型成像，定量测量原子尺度的轨道自旋磁矩比，在原子尺度上同时测量材料的结构、成分与磁矩。该研究团队在国际上首次成功地将自旋表征磁圆二色谱的分辨率从纳米尺度推进到了原子尺度，将材料的轨道自旋磁矩分布磁信息与其原子构型、元素组成、化学键合等结构信息在原子层次上一一对应，如图2所示，对于在原子尺度理解自旋、晶格、电荷、轨道等多个自由度的结构参量与材料磁性能之间的相互关联有重要意义。电子磁圆二色谱技术自2006年诞生以来，由于其实验技术和理论解释的复杂性与挑战性，十多年来国际范围内仅有有限的几个研究组坚持这一方向的研究，而北京电子显微镜中心经过几代人的努力，在该领域得到了稳健的、飞速的发展，目前已受到国内外学术界的普遍关注。原子尺度磁圆二色谱成像工作于2018年2月5日被国际顶级的材料科学杂志《自然· 材料》在线发表。 /p p br/ /p

仪器信息网讯 2021年1月21日，化学领域国际顶刊《Journal of the American Chemical Society》刊登了东京大学研究团队题为“Capturing the Moment of Emergence of Crystal Nucleus from Disorder ”的研究成果，该成果基于团队一位硕士研究生捕捉到的原子分辨率视频，首次实时拍摄了盐晶体形成的原子分辨率视频，为研究了几个世纪的成核过程理论，首次从原子水平给予实验室验证。论文链接：DOI: 10.1021/jacs.0c12100在一个振动的碳纳米角中生长的氯化钠晶体两项新技术——原子分辨率实时视频和锥形碳纳米管约束技术——帮助研究人员可以看到以往从未见过的晶体形成细节。这些观察证实了关于盐晶体如何形成的理论预测，并可以为一般的理论提供依据，即说明晶体形成如何从无序的化学混合物中产生不同有序结构。我们生活中，身边的晶体随处可见，如雪花、盐粒甚至钻石。它们由分子的规则和重复排列而组成，而这些排列都是从这些分子的混乱无序的“海洋”中生长出来。从无序状态到有序状态的生长过程被称为成核，尽管已经研究了几个世纪，但直到现在，在原子水平上的确切过程从未被实验证实。仅仅能够在原子水平上看到分子是不够的——这种能力已经存在了几十年。晶体的生长是一个动态的过程，观察它的生长与观察它的结构一样重要。幸运的是，东京大学化学系的研究人员用他们的单分子原子分辨率实时电子显微镜技术(SMART-EM)解决了这个问题。ZH这项技术以每秒25张图片的速度捕捉化学过程的细节。“我们的一名硕士学生，Masaya Sakakibara，使用SMART-EM来研究氯化钠盐的行为，”项目助理教授Takayuki Nakamuro说，“为了将样品固定在合适的位置，我们使用了原子厚度的碳纳米角，这是我们之前的发明之一。随着Sakakibara拍摄的令人惊叹的视频，我们立即注意到有机会以前所未有的细节来研究晶体成核的结构和统计方面。”298k条件锥形CNT中NaCl的九次结晶视频截取(0-44.40 s)。实验条件为:加速电压80 kV，电子剂量率4.0x105 e - nm-2 s-1，每帧曝光时间40毫秒，视频的回放速度与原始录像相同。298k条件锥形CNT中NaCl的九次结晶视频截取(44.44 - 88.84 s)298k条件锥形CNT中NaCl的九次结晶视频截取(88.88 - 133.28 s)Nakamuro和他的团队观看了Sakakibara捕捉到的视频，他们是有史以来第一批看到由几十个NaCl分子组成的微小长方体晶体从分离的钠离子和氯离子的混乱混合物中逐渐形成过程的人。他们也立刻注意到晶体出现频率的统计模式，该模式遵循众所周知的正态分布，这一结果早已被理论化，但直到现在才被实验证实。Eiichi Nakamura教授说:“盐只是我们探测成核基本原理的第一种模型物质。盐只有一种结晶方式。但其他分子，如碳，可以以多种方式结晶，形成石墨或钻石。这就是所谓的多态性，目前没有人看到导致多态的核形成的早期阶段。我希望我们的研究为理解多态性的机制提供了第一步。”氯化钠结晶过程研究该团队的研究成果意义将不仅限于石墨、钻石等，晶体生长中的多态性也是许多制药和电子元件生产中的重要过程。附：关于实验使用的原子分辨率透射电镜原子分辨率透射电子显微镜(TEM)观察是在JEOL JEM-ARM200F仪器上进行的，该仪器配有像差校正器(点分辨率为0.10 nm)，在298和473 K, E = 80 kV加速度下，在1×10–5 Pa的样品柱中，实验采用1~3 μm的球差(Cs)值和电子剂量率(EDR 每秒每nm2电子数每)为2.0×106–1.0×107 e–nm–2 s–1 (200万倍放大)。在298 K以25fps（每秒帧速率）或在473 K以50fps的帧速率连续记录一系列图像， CMOS相机(Gatan OneView,原位模式,4096×4096像素)在binning 2模式下运行（输出图像大小：2048×2048像素，像素分辨率0.01nm，200万倍）和binning 4模式(输出图像大小:1024×1024像素,像素的分辨率在0.02 nm，200万倍)。所有图像都在Gatan DigitalMicrograph软件上自动处理。为了记录样品的原子分辨率视频，研究者首先在100,000倍的网格上观察整个碳纳米管团聚体，寻找适合仔细分析的锥形碳纳米管。为了深入分析，研究者将放大率提高到200万倍，并开始录像。在图像采集过程中调整了散焦值。图像记录在欠聚焦条件下(散焦值:10 - 20nm)。使用Gatan DigitalMicrograph软件，以.dm4格式录制。日本电子JEM-ARM200F 透射电子显微镜Gatan OneView 数字成像系统

原子周围产生的磁场被认为是磁力的起源，透射电镜的分辨率现在虽然可到原子级，但样品往往放在强磁场中，因此原子周围的磁场无法被观测。由日本东京大学和日本电子会社（JEOL）联合开发的原子级分辨率无磁场透射电镜（MARS）使这种观测成为可能。最新研究结果今年2月10日在Nature上发表(https://www.nature.com/articles/s41586-021-04254-z)。 MARS外观图(上图）a) 原子构造模型，箭头为磁矩方向b) 113K下原子分辨率的STEM图像c) 113K下获得的DPC像处理后的磁场像d) 根据原子构造模型模拟的磁场结果 详情咨询日本电子株式会社在中国的子公司捷欧路（北京）科贸有限公司及其分支机构。 捷欧路（北京）科贸有限公司 袁建忠提供

近日，中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心陆轻铀研究组首次在水冷磁体中实现了27特斯拉强磁场环境下的扫描隧道显微镜(STM)原子分辨率成像，得到了石墨样品的原始成像数据(raw data image)。这一试验的成功为强磁场STM实验研究提供了国际先进的技术手段，也为在即将竣工的45T混合磁体(口径也为32mm)中实现更高磁场下的STM原子分辨率成像研究铺平了道路。 　　扫描隧道显微镜(STM)具有实空间中的原子分辨率成像能力，因而在基础科学研究中具有广泛的应用，但它对振动、甚至声音等哪怕很微弱的干扰都非常敏感，所以通常需要在隔音、减震很好的准静态环境中工作。STM的一个很重要的应用是在强磁场中成像，但迄今都工作于超导磁体中，因为超导磁体的振动小，相对安静。然而超导磁体受限于临界磁场，产生的磁场难以超过23T，所以国际上强磁场STM虽发展多年，但其工作的最强磁场仍然不超过20T。水冷磁体(water-cooled magnet，简称WM)以及由水冷磁体和超导磁体构成的混合磁体(hybrid magnet)能够产生更强的磁场，但其在高压大流量冷却水流的冲击下也会产生巨大的振动与噪声，这对原子分辨率STM成像是严重挑战，所以国际上至今尚没有实现在水冷磁体强磁场中的STM成像。 　　陆轻铀研究组长期致力于恶劣条件下的STM研制工作，先后研制出适用于狭小空间恶劣环境中原子分辨率STM成像的多种高刚性、高稳定压电马达，如GeckoDrive、TunaDriver、PandaDrive和SpiderDrive等及其制成的扫描探针显微镜，相关成果发表于《科学仪器评论》、《超显微学》、《扫描》期刊上(Review of Scientific Instruments 80, 085104 (2009) Review of Scientific Instruments 84, 113703 (2013) Review of Scientific Instruments 84, 56106 (2013) Review of Scientific Instruments 83, 115111 (2012) Ultramicroscopy 147, 133 (2014) Scanning 36, 554 (2014) Review of Scientific Instruments 85, 56108 (2014)等)。研究组先后获得了20余项国家发明专利的授权。在这些系统性工作的基础上，陆轻铀研究组最终克服了水冷磁体的大振动和强噪音对STM的干扰，在国际上首次实现了在高达27T强磁场环境下的高清晰STM原子分辨率成像。

项目编号：SDDX-SDLC-GK-2022025项目名称：山东大学高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统项目预算金额：330.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：330.0000000 万元（人民币）采购需求：高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统，亟需购置。具体内容详见招标文件。标段划分：划分为1包。合同履行期限：质保期国产设备3年，进口设备1年。本项目( 不接受 )联合体投标。5、（进口）20221226-025-山东大学高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统（发售稿）.pdf

项目编号：SDDX-SDLC-GK-2022025项目名称：山东大学高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统项目预算金额：330.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：330.0000000 万元（人民币）采购需求：高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统，亟需购置。具体内容详见招标文件。标段划分：划分为1包。合同履行期限：质保期国产设备3年，进口设备1年。本项目( 不接受 )联合体投标。5、（进口）20221226-025-山东大学高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统（发售稿）.pdf

INSTEMS系列为用户提供了7种原位TEM实验平台。其中包含三种单外场施加平台，三种双外场耦合平台和一种三外场耦合平台。三种单外场产品为INSTEMS-M（力学加载）、INSTEMS-E（电学加载）和INSTEMS-T（热场加载）；三种双外场耦合产品为INSTEMS-ME（力电耦合）、INSTEMS-TE（热电耦合）和INSTEMS-MT（力热耦合）；一种三外场耦合产品为INSTEMS-MET（力热电耦合）。产品介绍：INSTEMS-MET采用独特的MEMS芯片设计和新颖的集成策略，克服了多场耦合的诸多兼容性难题，完美保存了TEM样品杆的双轴倾转功能。可以在TEM中向样品施加力、热、电三种外场，实现外场的灵活组合，原位观察材料原子尺寸微观结构变化。该产品极大地拓宽了原位电子显微学的研究范畴，是科研工作者研究复杂力/热/电环境下材料的强大工具。突出优势：1、灵活热/力/电场耦合超宽加热范围 ( RT-1200 oC ) 超高加热精度( 100 mN) pm级驱动控制多种加载模式多种通电程序pA级电学测量2、双轴倾转α 轴倾转最高至±25° β 轴倾转最高至±25°3、稳定的原子尺度成像极限样品漂移＜50 pm/s空间分辨率≤0.1 nm技术优势：ItemParametermini-lab兼容性MT/TE/ME/M/E/T加热范围RT up to 1200 ℃ *加热准确性≥98%加热速率10000 °C/s最大驱动力 100 mN最大驱动位移4 μm驱动精度电流测量范围1 pA-1 A空间分辨率≤0.1 nmEDS兼容性√应用领域：半导体电池安全器件失效热电材料… … 创新点：1、独特设计与精密加工的MEMS芯片排除了热膨胀或者样品抖动带来的干扰，提高实验成功率。 2、多通道信号传输保障多场的独立控制与信号采集 3、三场耦合大大提高了工作效率以及研发者的使用需求 百实创-双倾力热电集成系统 原子尺度分辨 原位

p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院教授毕国强课题组、美国加州大学洛杉矶分校教授周正洪课题组与华东师范大学研究员梅晔合作，利用高分辨冷冻电镜单颗粒分析技术首次解析了人类疱疹病毒6B型的近原子分辨率结构。相关研究成果以Atomic structure of the human herpesvirus 6B capsid and capsid-associated tegument complexes& nbsp 为题，于11月25日在线发表在国际期刊《自然-通讯》（Nature Communications）上。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 人类疱疹病毒6型（HHV-6）属于疱疹病毒家族β疱疹病毒亚家族，根据其表面抗原不同，又被分为HHV-6A和HHV-6B两类密切相关的病毒类型。很多幼儿都会被HHV-6病毒感染，并可能产生发烧、腹泻、红疹等临床症状；HHV-6病毒能够在人体中终身潜伏，并在免疫力低下的人群中引发严重疾病，它在脑组织中的二次爆发将导致患者认知紊乱、残废或者死亡；研究显示，HHV-6病毒甚至还与阿兹海默症和癫痫有关。HHV-6病毒的感染造成了广泛的危害，但目前尚没有其病毒高分辨结构，以及基于结构的药物或者疫苗抗病毒方案。由于与宿主细胞高度黏合，HHV-6B很难实现体外增殖培养，这成为其原子分辨率结构解析的一大难题。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在本研究中，课题组使用先进的冷冻电镜直接电子计数技术和亚颗粒局部重建方法，用少量低纯度的HHV-6B病毒样品，解析了HHV-6B第一个近原子分辨率结构。在此基础上，合作团队搭建了HHV-6B病毒4种衣壳蛋白和1种衣壳结合间层蛋白pU11的原子模型，共计包括59个构象体。进一步，通过比较HHV-6B、人类巨细胞病毒（HCMV）和小鼠巨细胞病毒（MCMV）核衣壳结构的异同，发现HHV-6B间层蛋白pU11具有独特的病毒衣壳结合模式。这一研究结果，在原子水平揭示不同疱疹病毒中CATC复合物（capsid-associated tegument complexes）协助病毒衣壳应对不同基因组大小产生的内部压力的机理。有助于更好地理解β疱疹病毒基因组的包装和病毒核衣壳稳定机制，完善了对疱疹病毒家族结构的认知，丰富和加深了对β疱疹病毒甚至整个疱疹病毒家族CATC复合物功能机制的理解。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 中国科大合肥微尺度物质科学国际研究中心博士生张翼博和博士后柳维为该论文的第一作者。该研究得到科技部重点研发计划、中国留学基金委等资助。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " a href=" https://www.nature.com/articles/s41467-019-13064-x" target=" _self" style=" color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 论文链接 /span /a /p p style=" text-align: center text-indent: 0em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201912/uepic/9a9f5894-7145-4491-beb9-fc74424b1b3c.jpg" title=" 图：CryoEM成像技术解析HHV-6B病毒的三维结构以及pU11四聚体.jpg" alt=" 图：CryoEM成像技术解析HHV-6B病毒的三维结构以及pU11四聚体.jpg" / /p

项目编号：SZDL2022002215（0868-2242ZD1324H）项目名称：超高分辨原子力显微镜预算金额：203.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：203.0000000 万元（人民币）采购需求：序号货物名称数量单位备注1超高分辨原子力显微镜1台接受进口合同履行期限：签订合同后180天（日历日）内交货。本项目( 不接受 )联合体投标。

项目编号：HSZT2022HG/150项目名称：中国科学院生态环境研究中心高分辨原子力显微镜采购项目预算金额：110.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：110.0000000 万元（人民币）采购需求：本项目不分包，遴选1家供应商为采购人提供如下设备采购：序号采购设备名称数量（台/套）最高投标限价（人民币：万元）是否允许采购进口产品1高分辨原子力显微镜1110是 具体内容及要求详见招标文件第三部分“采购内容及要求”。合同履行期限：交货日期：合同生效后6个月内本项目( 不接受 )联合体投标。

随着电子、热电和计算机技术已经小型化到纳米级，工程师们面临着研究相关材料基本特性的挑战。在许多情况下，研究目标太小而无法用光学仪器观察。加州大学欧文分校、麻省理工学院和其他机构的一组研究人员利用尖端电子显微镜和新技术，找到了一种以原子分辨率绘制声子（晶格中的振动）的方法，从而实现更深入地理解热通过量子点传播的方式，设计电子元件中的纳米结构。为了研究声子如何被晶体中的缺陷和界面散射，研究人员使用透射电子显微镜中的振动电子能量损失光谱法探测了靠近硅锗单量子点的声子动态行为，该设备位于欧文材料研究所在UCI校园内。该项目的成果近日发表在《自然》杂志。“我们开发了一种新技术，以原子分辨率差分映射声子动量，这使我们能够观察仅存在于界面附近的非平衡声子，”共同作者，UCI 材料科学与工程和物理学教授、Henry Samueli 工程学院讲席教授、IMRI 主任Xiaoqing Pan说。 “这项工作标志着该领域的一项重大进展，因为这是我们第一次能够提供直接证据，证明漫反射和镜面反射之间的相互作用在很大程度上取决于具体的原子结构。”据Xiaoqing Pan所述，在原子尺度上，热量在固体材料中传输，因为当热量远离热源时，原子波会从其平衡位置移位。在具有有序原子结构的晶体中，这些波被称为声子：原子位移的波包，其携带的热能等于它们的振动频率。该团队使用硅和锗的合金，能够研究声子在量子点的无序环境、在量子点与周围硅之间的界面以及在量子点纳米结构的圆顶形表面周围行为表现。“我们发现SiGe合金呈现出一种成分无序的结构，阻碍了声子的有效传播，”Xiaoqing Pan说。 “由于硅原子在各自的纯结构中比锗原子更靠近，因此合金稍微拉伸了硅原子。由于这种应变，UCI 团队发现由于纳米结构内设计的应变和合金化效应，量子点中的声子正在软化。”Xiaoqing Pan补充说，软化的声子能量更少，这意味着每个声子携带的热量更少，从而降低了热导率。振动的软化是热电设备阻碍热量流动的众多机制之一。该项目的主要成果之一是开发了一种，用于绘制材料中热载体的方向的新技术。 “这类似于计算有多少声子上升或下降，然后计算差异，证明它们的主要传播方向，”他说。 “这项技术使我们能够映射声子从界面的反射。”电子工程师已经成功地将电子设备中的结构和组件小型化到这样的程度，因此它们现在已经下降到十亿分之一米的数量级，远小于可见光的波长，所以这些结构对光学技术来说是不可见的。“纳米工程的进步已经超过了电子显微镜和光谱学的进步，但通过这项研究，我们正在开始追赶的过程，”共同作者，Xiaoqing Pan小组的UCI 研究生 Chaitanya Gadre 说。一个可能从这项研究中受益的领域是热电学——将热能转化为电能的材料系统。 “热电技术的开发人员努力设计阻碍热传输或促进电荷流动的材料，以及如何通过嵌入的固体传输热量的原子级知识，因为它们通常带有故障、缺陷和缺陷，将有助于这一探索”共同作者、UCI 物理学和天文学教授Ruqian Wu说。“人类活动产生的能量中有 70% 以上是热量，因此我们必须找到一种方法将其回收成可用的形式，最好是电力，来满足人类日益增长的能源需求。”潘说。参与这项由美国能源部基础能源科学办公室和美国国家科学基金会资助的研究项目的还有麻省理工学院机械工程系教授Gang Chen；台湾国立中央大学材料科学与工程系教授Sheng-Wei Lee，和UCI材料科学与工程博士后研究员Xingxu Yan。关于加州大学欧文分校（the University of California, Irvine，UCI）：UCI 成立于 1965 年，是久负盛名的美国大学协会中最年轻的成员，被U.S. News & World Report评为全美排名前 10 的公立大学。该校区培养了五位诺贝尔奖获得者，以其学术成就、最早的研究、创新和食蚁兽吉祥物而闻名。在校长Howard Gillman的带领下，UCI 拥有 36,000 多名学生，并提供 224 个学位课程。它位于世界上最安全、最具经济活力的社区之一，是奥兰治县的第二大雇主，每年为当地经济贡献70亿美元，在全州范围内贡献80亿美元。

透射电子显微镜（TEM）在物理、化学、结构生物学和材料科学等领域的微纳结构研究中发挥着重要作用。电子显微镜像差校正光学的进展极大地提高了成像系统的质量，将空间分辨率提高到了低于50pm的水平。然而，在实际样品中，只有在极端条件下才能达到这个分辨率极限，其中一个主要的障碍是，在比单层更厚的样品中，多电子散射是不可避免的（由于电子束与原子静电势之间的强库仑相互作用）。多次散射改变了样品内部的光束形状，并导致探测器平面上复杂的光强分布。当对厚度超过几十个原子的样品进行成像时，样品的对比度与厚度之间存在非线性甚至非单调的依赖关系，这阻碍了通过相位对比成像方式直接确定样品的结构。定量结构图像解释通常依赖于密集的图像模拟和建模。直接修正样品势需要解决多重散射的非线性反函数问题。尽管已经通过不同的方法对晶体样品的不同布拉格光束进行相位调整（其中大部分是基于布洛赫波理论），但对于具有大晶胞或非周期结构的一般样品来说，这些方法变得极其困难，因为需要确定大量未知的结构因子。Ptychography（叠层衍射成像）是另一种相位修正方法，可以追溯到20世纪60年代Hoppe的工作。现代成熟的装置使用多重强度测量——通常是通过小探针扫描广大的样品收集的一系列衍射图案。这种方法已广泛应用于可见光成像和X射线成像领域。直到最近，电子叠层衍射成像技术还受到样品厚度和电子显微镜中探测器性能的限制。二维（2D）材料和直接电子探测器的发展引起了更广泛的新兴趣。用于薄样品（如2D材料）的电子叠层衍射成像已达到透镜衍射极限的2.5倍的成像分辨率，降至39μm阿贝分辨率。然而，这种超分辨率方法只能可靠地应用于小于几纳米的样品，而较厚样品的分辨率与传统方法的分辨率没有实质性差异。对于许多大块材料来说，这样的薄样品实际上很难实现，这使得目前的应用局限于类2D系统（例如扭曲的双层）。对于比探针聚焦深度更厚的样品，多层叠层衍射成像方法提出了使用多个切片来表示样品的多层成像。所有切片的结构可以分别恢复。目前，利用可见光成像或X射线成像都成功地演示了多层叠层衍射成像。然而，由于实验上的挑战，只有少数的多层电子叠层衍射成像证据的报道，并且这些报道在分辨率或稳定性方面受到限制。透射电子显微镜使用波长为几皮米的电子，有可能以原子的固有尺寸最终确定的固体中的单个原子成像。然而，由于透镜像差和电子在样品中的多次散射，图像分辨率降低了3到10倍。康奈尔大学研究人员通过逆向解决多次散射问题，并利用电子叠层衍射成像技术克服电子探针像差，证明了厚样品中不到20皮米的仪器（图像）模糊以及线性相位响应；原子柱的测量宽度受到原子热涨落的限制，新的研究方法也能够在所有三维亚纳米尺度的精度从单一的投影测量定位嵌入原子的掺杂原子。相关研究工作以“Electron ptychography achieves atomic-resolution limits set by lattice vibrations”为题发表在《Science》上。图1 多层电子叠层衍射成像原理图2 PrScO3的多层电子叠层衍射重建图3 多层电子叠层衍射成像的空间分辨率和测量精度图4 多层电子叠层衍射的深度切片

p 　　2月10日，清华大学医学院颜宁研究组在《科学》(Science)在线发表题为《真核生物电压门控钠离子通道的近原子分辨率三维结构》(Structure of a eukaryotic voltage-gated sodium channel at near atomic resolution)的研究长文，在世界上首次报道了真核生物电压门控钠离子通道(以下简称“钠通道”)的3.8埃分辨率的冷冻电镜结构，为理解其作用机制和相关疾病致病机理奠定了基础。 /p p 　　清华大学生命学院五年级博士生申怀宗、医学院副研究员周强、医学院博士后潘孝敬、生命学院二年级博士生李张强和生命学院五年级博士生吴建平为该文章共同第一作者。通讯作者是清华大学医学院拜耳讲席教授以及霍华德休斯医学研究院国际青年科学家颜宁。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201702/insimg/cf1e15e9-bab0-49ad-9048-f7b30195c3a0.jpg" title=" untitled_副本.jpg" / /p p style=" text-align: center " 真核生物电压门控钠离子通道的拓扑图和三维电镜结构。 /p p 　　 strong 重要性 /strong /p p 　　上世纪四五十年代，英国科学家霍奇金和赫胥黎发现了动作电位 之后发现电压门控钠离子通道(Nav通道)引发动作电位，而电压门控钾离子通道(Kv通道)则终结动作电位，恢复至静息状态。自此科学界展开了针对钠通道方方面面延续至今的系统研究 可以说，对钠通道的研究构成了过去60多年电生理研究的重要基石。 /p p 　　钠通道是所有动物中电信号的主要启动键，而电信号则是神经活动和肌肉收缩等一系列生理过程的控制基础。在人体中，一共有九种已知的电压门控钠离子通道亚型，在不同的器官和生理过程中发挥作用。钠通道的异常会导致一系列与神经、肌肉和心血管相关的疾病，特别是癫痫、心律失常和持续性疼痛或者无法感知痛觉等 迄今已经在人体的九种钠通道蛋白中发现了一千多个与已知疾病相关的点突变。此外，钠通道也是许多局部麻醉剂以及自然界中大量的神经毒素的直接靶点，许多蛇毒、蝎毒、蜘蛛毒素等，都是作用于钠离子通道而产生不良后果。 /p p 　　钠通道是诸多国际制药公司的研究靶点，有着巨大的制药前景。获取钠通道的精细三维结构对于理解其工作机理以及制药至关重要。 /p p 　　 strong 技术难度 /strong /p p 　　除了作为膜蛋白通常具有的技术难度之外，对于真核钠通道高分辨率三维结构的解析还存在着几道额外的很难逾越的“路障”。 /p p 　　首先，获取蛋白样品难。真核生物钠离子通道蛋白全长包含约2000个氨基酸，很难对其像电压门控钾离子通道那样进行大量的体外重组表达 内源钠通道通常含量极低，很难像电压门控钙离子通道那样从生物组织直接纯化出足够的用于结构解析的高质量蛋白样品。 /p p 　　其次，钠通道是由一条肽链折叠而成，具有假四次对称特征。与同源四聚体的钾通道相比，钠通道很难结晶或者利用冷冻电镜技术获取结构 它们又不像钙通道那样与辅助亚基形成较大分子量的稳定复合体，从而增大了利用电镜技术解析结构的难度。 /p p 　　最后，真核钠通道包含有比较多的柔性区域，还存在着多种多样的翻译后修饰，这都对其结构解析构成很大挑战。 /p p 　　也因此，对于真核钠通道的结构生物学研究远远滞后于早在2003年即获得首个晶体结构的电压门控钾离子通道。包括欧美英日在内的全球数十个研究团队都在紧锣密鼓攻坚，力图获得首个真核钠通道的高分辨率结构。 /p p 　　 strong 突破点 /strong /p p 　　在最新的《科学》论文中，颜宁研究组成功地克服了以上的层层瓶颈，获得了性质良好的蛋白样品，并利用单颗粒冷冻电镜的方法，重构出了可以清晰分辨绝大多数侧链的真核生物钠离子通道(命名为NavPaS)的三维结构。研究组利用电镜技术，同时反其道而行之，放弃了对于大分子量蛋白的追求，而利用序列分析选取长度最短的真核钠离子通道，成功利用重组技术获得了表达量较高、性质稳定均一的美洲蟑螂(电生理重要模式生物之一)的钠通道蛋白。该结构的解析为理解钠通道的离子选择性、电压依赖的激活与失活特性、配体抑制机理提供了重要的分子基础，为解释过去60多年的大量实验数据提供了结构模板，并为基于结构的分子配体开发奠定了基础。 /p p 　　 strong 十年铸剑 /strong /p p 　　值得一提的是，颜宁自2007年在清华大学医学院建立实验室伊始即开始了针对电压门控钠离子和钙离子通道的结构生物学攻坚，并于2012年在《自然》报道了来自一种海洋细菌的钠离子通道NavRh处于失活状态的晶体结构。此后，课题组又在国际上首次报道了真核生物电压门控钙离子通道Cav1.1的高分辨率结构，为理解相关生理过程(包括但不限于肌肉收缩偶联过程)的分子机理打下了重要基础。历经十年，颜宁实验室解析了真核电压门控钠离子通道的结构。至此，所有经典的电压门控阳离子通道都有了三维结构模板，而其中由单链折叠而成的真核钙离子和钠离子通道结构都是颜宁实验室率先获得，奠定了其团队在该领域的国际领先地位。 /p p 　　本研究获得了清华大学冷冻电镜平台雷建林博士、李小梅和李晓敏的大力支持，数据采集于清华大学于2009年购置的Titan Krios冷冻电镜。国家蛋白质科学中心(北京)清华大学冷冻电镜平台和清华大学高性能计算平台分别为本研究的数据收集和数据处理提供了支持。科技部、基金委、生命科学联合中心-清华大学、生物膜与膜生物工程国家重点实验室为本研究提供了经费支持。本研究还获得了清华大学医学院和生命学院肖百龙、熊巍、陶庆华、塞西莉亚· 卡捏莎(Cecilia Canessa)等实验室的帮助。 /p p br/ /p

8月26日，南方科技大学公开招标购买1套原子分辨率分析电子显微镜，预算1700万元。　　项目编号：AOMC-2021-034 (SZDL2021339830)　　项目名称：原子分辨率分析电子显微镜采购项目　　预算金额：1700.0000000 万元(人民币)　　最高限价(如有)：1700.0000000 万元(人民币)　　采购需求：　　详见招标文件　　合同履行期限：详见招标文件　　本项目( 不接受 )联合体投标。　　开标时间：2021年09月14日 09点30分(北京时间)

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 8月23日，东京大学中村荣一(化学系特聘教授/东京大学名誉教授)、原野幸治(化学系特任副教授)合作在Nature Communications刊发文章《Atomistic structures and dynamics of prenucleation clusters in MOF-2 and MOF-5 syntheses》（ /p p br/ /p p DOI：10.1038/s41467-019-11564-4 ），首次以原子分辨率透射电镜制作出化学合成视频。 /p p 　　 span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " strong 发表者点评 /strong /span /p p 　　 strong 中村荣一 /strong 教授表示：“自2007年以来，物理学家已经实现了超过200年的梦想， 能够看到单个原子的能力。但这并没有就此结束。我们的研究小组已经超越了这个梦想，创造了分子视频，以前所未有的细节观察化学反应。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/72b8ccad-2767-4e1a-8cdd-e5abaf43c6a6.jpg" title=" 00.jpeg" alt=" 00.jpeg" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 东京大学化学系教授中村荣一 /span /p p 　　 strong 原野幸治 /strong 解释道：“这是一个两部分的问题。在宏观上，将独特的高分辨率电子显微镜与快速灵敏的成像传感器结合起来进行连续视频成像存在工程挑战 而在微观层面上，我们必须设计一种方法来捕获感兴趣的分子，把它们固定到位，这样相机就能捕捉起运动作用。” /p p 　　“让我们感到惊讶的是我们的计划确实有效。这是一项复杂的挑战，但我们首先在2013年对这些分子视频进行了视觉化。从那时到现在，我们努力将这个概念变成一个有用的工具。我们的首个成功是成像和描述一个立方体形状的分子，这是金属-有机骨架合成过程中发生的一种重要的中间形式。我们用了一年时间来说服我们的论文审稿人我们发现的是真实的。” /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 270px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/13ff28e1-e633-48ec-a361-42e4f3160e29.jpg" title=" 0.jpeg" alt=" 0.jpeg" width=" 450" height=" 270" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 原野幸治与研究中使用的原子分辨率透射电子显微镜 /span /p p 　　 strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " 发表要点 /span /strong /p p 　　在溶液中捕捉化学反应中一个接一个地产生和消失的中间产物(反应中间体)的每一个分子，并且用电子显微镜观察到并确定了迄今为止未知的反应中间体的结构。 /p p 　　用以往的分析方法，只能对溶液中发生的各种化学反应中间体的混合物的平均分子图像，或极少一部分的分子图像进行分析。本次提取了每一个分子，并成功确定了结构。 /p p 　　此次研究表明，此研究方法可以确定以往常规方法无法观察到的化学反应中间体的每一个分子的结构，从材料科学到生物化学有望得到广泛的学术和工业应用。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(255, 0, 0) " strong 发表概要 /strong /span /p p 　　东京大学化学系教授中村荣一和副教授原野幸治等研究小组开发了中间产物(反应中间体)，它们在化学反应中一个接一个地产生和消失。在溶液中捕获并且通过原子分辨率电子显微镜(电子显微镜，注释1)观察，成功地确定了迄今未知的反应中间体的结构。 /p p 　　( span style=" color: rgb(165, 165, 165) " 注释1：像差校正技术的最新进展使得即使使用适于观察有机材料的低加速电压的电子显微镜也能够以原子分辨率捕获图像。 2015年在东京大学分子生命创新大楼新建立的最先进的透射电子显微镜实现了超高速连续拍摄，空间分辨率为0.08纳米，每秒1600幅图像。 /span ) /p p 　　化学反应一般在从反应物到生成物的过程中，通过不断形成系列反应中间体推动进行。这些中间体的结构各不相同，而且由于在反应溶液中保持平衡，结构不断变化，所以很难通过实验捕获结构。中村教授等，将对反应中间体具有很强亲和力的“分子鱼钩”装在碳纳米管上，再将纳米管放入反应溶液中进行反应。然后，开发了一种新技术，通过快速冷却和过滤快速停止反应，将在反应进行的各阶段发生的一系列的中间体“抓住在鱼钩”上，一网打尽地依次进行结构分析(图1)。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/f4f19cfd-7e1b-4012-b0a0-6a10f0e90416.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图1.本研究中使用的“分子钩”技术的概念图 /span /p p 　　本次研究中采用的反应是气体储存材料和催化剂形成金属-有机骨架(MOF)的反应，反应中间具有一维至三维结构(簇)，并且从原子水平，统计信息阐明了微小分子聚集体生长成晶体的反应机理。 /p p 　　除人工化学合成反应外，本方法还可应用于对天然矿物、骨矿等矿物质生成等材料形成的反应分析，有望开发出高效化学反应、阐明生命现象。 /p p 　　 strong span style=" background-color: rgb(255, 0, 0) color: rgb(255, 255, 255) " 发表的内容 /span /strong /p p 　　 strong 研究背景 /strong /p p 　　“像观看分子模型一样观察分子的反应情况”是科学家长期以来的梦想，也是极其困难的课题。在化学反应中，在将一种物质转换为另一种物质的过程中，存在大量的中间生成物(反应中间体)，并且作为混合物形式存在。 /p p 　　在现有化学反应的分析中，反应总体情况的一般的描述方法是：这些众多反应中间体的平均值，或者主要反应中间体被分离后的结构分析。而每个中间体有各自的形状和大小，关于它们的每种形状和大小的信息并无从获得。特别是，当许多物质参与化学反应时，分析更加困难。为了阐明化学反应机理的细节，有必要建立一种澄清由分子之间的微小反应产生的每个纳米级中间体的结构的方法。 /p p 　　中村教授等人的研究小组在2007年以来,“它单分子原子分辨率实时间电子显微镜(smart-em)映射”的独立开发的分子运用电子显微镜技术,小分子一个一个的动态视频拍摄记录的研究正在进行。2012年,有机分子的结晶化过程中产生的分子集合体的分子结构及出现频率决定成功,视频拍摄,但单分子不仅分子集合体的研究中也史无前例的最尖端的测量法和报告(nat . mater . 2012, 11, 877)。 /p p 　　自2007年以来，中村教授等的研究小组充分利用了独立开发的分子电子显微镜技术“原子分辨率单分子实时电子显微镜(SMART-EM)成像”(注4)，“小分子一个一个的动态视频拍摄记录的研究正在进行”。2012年，研究小组成功地拍摄确定了有机分子结晶过程中分子组装的分子结构和出现频率，视频拍摄在分子组装和单分子研究中前所未有。相关报道称这是一种最尖端的测量方法(Nat.Mater.2012,11,877)。 /p p 　 strong 　具体的研究内容 /strong /p p 　　这次,中村教授研究小组, 在碳纳米管尖端引入了化学亲和力，并用它作为“分子钩”从反应混合物中拾取反应中间体，然后使用原子分辨率进行结构解析。通过显微观察成功地以惊人的方式分析了结构(图1)。此外，表明可以基于所获得的数百种反应中间体的结构的统计信息来研究反应机理。 /p p 　　在这项研究中，主要专注于一组称为金属有机框架(MOF)的物质。MOF内部具有规则的纳米孔，其在储气剂和催化剂中的应用已得到广泛研究，但MOF形成过程的实验信息极为有限。尤其是MOF形成初期发生的纳米尺寸的反应中间体的结构信息，目前尚未获得。因此，这次，由对苯二甲酸(PET瓶的原料)和硝酸锌(图2)合成的两种MOF(称为MOF-2和MOF-5)用于制备具有对苯二甲酸作为分子钓鱼钩的碳纳米管。通过与尖端结合来拾取反应中间体，并进行结构分析(图3)。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 338px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/80fb40ca-4192-4136-a008-9153d11fc727.jpg" title=" harano_2.jpg" alt=" harano_2.jpg" width=" 450" height=" 338" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图2.通过在溶液中加热对苯二甲酸和六水合硝酸锌而生产的两种MOF(MOF-2和MOF-5)。 MOF-2具有通过溶剂层叠网状平面网络的结构，而MOF-5具有像丛林健身房那样的三维网状结构，并且两种结构都具有纳米尺寸的孔。 下部显示晶体结构。 浅蓝色，红色和灰色球体分别代表锌，氧和碳原子。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 247px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/fd333a83-18cf-45e3-9623-ba98d8c16f4e.jpg" title=" harano_3.jpg" alt=" harano_3.jpg" width=" 450" height=" 247" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图3.使用附着在碳纳米管尖端上的“分子钓鱼钩”来升高MOF形成反应中间体的反应示意图。 /span /p p 　　在反应的每个阶段通过在每个MOF产生、反应、猝灭然后停止反应的温度条件下将碳纳米管与分子钩一起添加到反应混合物中而产生的一系列中间体被鱼钩抓住。然后，将提取的碳纳米管置于电子显微镜中真空条件下观察，以原子分辨率获得MOF形成的反应中间体而产生的1-2纳米尺寸的聚集体(簇)。松散耦合的簇在电子显微镜拍摄的实时尺度上是自发旋转的，因此，可以不倾斜样品而从各种角度观察其三维结构，并在原子水平上揭示了其三维结构。在MOF的形成过程中，产生了由锌离子和对苯二甲酸构成的无数中间体，但是通过取出一个这样的未知分子来确定结构，对于分子结构分析具有重要意义。 /p p 　　作为MOF-2的反应中间体，除了许多一维链簇之外，还观察到具有作为MOF-2的部分结构的正方形结构的簇(图4)。另一方面，从MOF-5反应溶液中拾取具有立方三维结构的中间体(图5)。通过使用含有碘的对苯二甲酸作为重元素，可以使用碘作为标记物来确定三维结构，并且含有12个有机分子的立方中间体小于1埃，可以精度确定结构(图6)。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 230px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3f5be26a-4141-464f-9cd4-9e741caaf74b.jpg" title=" harano_4.jpg" alt=" harano_4.jpg" width=" 600" height=" 230" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图4.从MOF-2反应溶液收集的碳纳米管尖端拾取的反应中间体的电子显微镜图像。 (左)许多一维链簇(箭头)和二维方阵(包围虚线)。 (右)从触摸钟摆的方形簇的电子显微镜电影中提取的每个帧。顶部是真实图像，底部是相应的分子模型。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位：秒)。原子着色与图1中的相同。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 241px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/5a962d8f-8b0c-4018-8eaa-b8c9dfb958cd.jpg" title=" harano_5.jpg" alt=" harano_5.jpg" width=" 600" height=" 241" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图5.用碘原子标记的MOF-5立方反应中间体的原子分辨率电子显微镜电影。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位：秒)。图中的比例尺为1纳米。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 424px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/2bb411ce-c5d7-4a49-a86d-5a1a4caaebac.jpg" title=" harano_6.jpg" alt=" harano_6.jpg" width=" 600" height=" 424" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 　　图6示出了从图5所示的运动图像中提取的电子显微镜图像的帧(左)，与每个图像对应的分子模型(右)，以及电子显微镜模拟图像(中心)。图中的数字是从视频录制开始经过的时间(单位：秒)。图中的比例尺为1纳米。 /span /p p 　　这只是能够以精确和可控的方式控制化学合成的第一步，研究人员称之为“示构合成”。随着合成反应的进步，观察反应的细节非常重要，这样才能有效地进行逆向工程。 /p p 　　化学家200年前的梦想是看到一个原子，现在的梦想是控制分子，以便建筑创造出合成矿物质，甚至是拯救生命的新药。 /p p 　　 strong 附： /strong /p p 　　本研究的电子显微镜的部分图像分析是在日本科学技术厅(JST)研究成果展开事业尖端测量技术和设备开发计划(课题编号:JPMJSN16B1)的支援下实施的。 /p p 　　在这项研究中，使用原子分辨率透射电子显微镜(JEM-ARM200F，由JEOL Ltd.制造)，这是由国际科学创新中心开发项目引入并由东京大学分子生命创新组织运营的共享仪器。透射电子显微镜观察的一部分是在教育，文化，体育，科学和技术部纳米技术平台的支持下进行的(发行编号：12024046) /p p 　　 strong 论文链接： /strong a href=" https://www.nature.com/articles/s41467-019-11564-4" target=" _blank" style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " https://www.nature.com/articles/s41467-019-11564-4 /span /a /p

电镜不仅可以揭示新冠病毒形态、扩增过程及传播途径，同时，使用冷冻电镜解析病毒的刺突糖蛋白（Spike glycoprotein, S蛋白）结构是助力疫苗与抗病毒药物研发的关键所在。2月15日，美国得克萨斯大学奥斯汀分校Jason S. McLellan教授团队和美国国立卫生研究院NIH联合在预印版网站bioRxiv上发表了首篇使用冷冻电镜解析新冠病毒S蛋白的研究文章。Jason Mclellan团队通过冷冻电镜Cryo-EM技术，解析了新冠病毒S蛋白三聚体的3.5埃的近原子分辨率结构，从生物物理及结构生物学的角度加深了我们对新冠病毒的认知。01为何2019-nCoV的传染性如此之强？作者使用了来自赛默飞旗下品牌Thermo Scientific的Titan Krios冷冻电镜，解析了新冠病毒刺突糖蛋白（简称S蛋白）三聚体预融合构象的近原子分辨率结构，其分辨率达3.5埃（10-10 m）。该研究中发现新冠病毒S蛋白三聚体的在多数时候其三个受体结合域(Receptor-binding domains，RBDs)中的一个发生了旋转，使得其更容易与细胞表面的受体相互作用。作者还借助于其他生物物理和负染电镜（Thermo Scientific Talos TEM）技术，发现 2019-nCoV S结合细胞表面受体血管紧缩素转化酶2（angiotensin-converting enzyme 2, ACE2）的亲和力高于SARS-CoV的 S蛋白。这两方面的数据说明了为何2019-nCoV的传染性较其他冠状病毒传染性更强。*新冠病毒S蛋白三聚体预融合构象的近原子分辨率结构作者进一步通过动力学实验检测确认新冠病毒、SARS病毒与宿主细胞受体ACE2亲和力的差异。令人震惊的是，2019-nCoV结合ACE2的亲和力是SARS病毒结合受体亲和力的10-20倍。该研究成果进一步阐释了新冠病毒能够迅速在人际间传播的原因。*新型冠状病毒相对SARS病毒对ACE2具有高亲和性02为何SARS-CoV的抗体对2019-nCoV无效？由于新型冠状病毒与SARS-CoV病毒之间的结构同源性，通过比较，研究者发现了2019-nCoV S蛋白与SARS-CoV S蛋白的结构差异。此外，他们还测试了三种研发用于结合SARS-CoV S蛋白的单克隆抗体，研究发现这些抗体并不能与2019-nCoV S蛋白RBD产生交叉反应，这说明SARS-CoV的抗体并不能用于2019-nCoV, 针对2019-nCoV必须重新设计抗体和疫苗。*2019-nCoV S与SARS-CoV S的结构对比总而言之，此文章利用冷冻电镜技术对新型冠状病毒的S蛋白进行了近原子分辨率的解析，为进一步精确地疫苗设计以及抗病毒药物的研发提供了重要的结构生物学基础，为发展新型冠状病毒的医疗对策提供了技术支持。后续如有相关疫苗或抗病毒药物的研究进展，冷晓镜会持续跟进报道。冷晓镜小课堂Q刺突糖蛋白（简称S蛋白）为何这么重要？冠状病毒的刺突糖蛋白（Spike glycoprotein, S glycoprotein）是Ⅰ型跨膜糖蛋白，也是病毒最大的结构蛋白，其包含了病毒的主要抗原决定簇，能够刺激机体产生中和抗体和介导免疫反应，通常包括由球状的受体结合亚基S1和棒状的融合亚基S2两部分。同时，S蛋白的S1亚基决定了受体细胞的表面受体的特异性，而S2亚基又决定了病毒进入细胞的融合过程的特性，可以说S蛋白的结构对于设计疫苗来产生抗体或者设计药物阻断病毒吸附与侵染具有重要作用。*美国疾病控制中心 (CDC) 创建的新冠病毒立体模型“ 作为冷冻电镜（cryo-EM）技术的开拓者，赛默飞世尔科技一直致力于该技术的研发和普及，在不断推出新产品的同时，还专门与客户合作开发了冷冻电镜免费在线学习工具https://em-learning.com，希望为广大生命科学工作者及相关行业提供更完备更易用的解决方案。目前，赛默飞世尔科技冷冻电镜产品家族包括旗舰级300 kV产品Krios G4，最新推出的200 kV产品Glacios，用于冷冻样品制备的Vitrobot和用于样品筛查的入门级产品Talos L120C G2，以及用于冷冻电子断层扫描（cryo-ET）细胞样品减薄的冷冻聚焦离子束Aquilos 2等。”

一、项目编号：SDDX-SDLC-GK-2022025（招标文件编号：SDDX-SDLC-GK-2022025）二、项目名称：山东大学高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统项目三、中标（成交）信息供应商名称：北京壹诺维科技有限公司供应商地址：北京市海淀区中关村南大街12号综合科研楼四层4002室中标（成交）金额：329.6500000（万元）四、主要标的信息序号 供应商名称 货物名称 货物品牌 货物型号 货物数量 货物单价(元)1 北京壹诺维科技有限公司 高分辨多模态近场纳米光学原子力成像系统 Oxford instruments、WITec Jupiter XR、alpha300R 一套 ¥3296500.00

p 　　近日，中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室与上海交通大学、南京邮电大学合作，基于DNA纳米技术发展了一系列DNA折纸结构并作为纳米力学成像探针，实现了原子力显微镜下对基因组DNA的直读检测和高分辨成像。相关结果发表于《自然-通讯》(Nature Communications 2017, 8, 14738)。 /p p 　　DNA折纸结构是利用DNA碱基互补配对原则，通过程序性设计将M13 DNA在上百条DNA短链的辅助下折叠成指定几何形状。上海应物所博士张宏陆等在研究员樊春海指导下，并与晁洁、师咏勇等合作，通过设计DNA折纸结构作为原子力显微镜的纳米力学成像探针，在单分子水平下实现了对DNA分子的特异性标记和单核苷酸变异性(SNP)的直读检测。相较于基于荧光成像的直读方法，这种新技术将分辨率提升一个数量级，可达到远超光学衍射极限的10 纳米分辨。基于DNA纳米折纸结构设计的探针为原子力显微镜的图像获取提供了精确的标尺和丰富的选择，为遗传分析等生物学应用提供了新的工具。进一步，他们还将该方法与之前发展的纳米PCR和单倍型分析技术(Nature Nanotechnology 2011, 6, 639)结合，实现了单分子水平的遗传样本单倍型分析。这种单分子水平的单倍型分析通量高，可靠性好，有望用于易感基因的发现、疾病相关基因的鉴定和药物设计等方面。 /p p style=" text-align: center " img title=" W020170419526524657437.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201704/insimg/5ce2d220-65c2-4a85-8844-d5d4e94428db.jpg" / 　& nbsp /p p /p p style=" text-align: center " 上海应物所等在DNA折纸纳米力学成像探针设计方面取得进展 /p p /p p /p

一、项目基本情况项目编号：OITC-G230571909项目名称：中国科学院半导体研究所原子分辨率分析电子显微镜采购项目预算金额：2500.000000 万元（人民币）最高限价（如有）：2500.000000 万元（人民币）采购需求：1、采购项目的名称、数量：包号货物名称数量（台/套）是否允许采购进口产品1原子分辨率分析电子显微镜1是 投标人可对其中一个包或多个包进行投标，须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。2、技术要求详见公告附件。合同履行期限：详见采购需求本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年11月23日 至 2023年11月30日，每天上午9:00至11:00，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外）地点：www.oitccas.com方式：登录东方招标平台www.oitccas.com注册并购买。售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国科学院半导体研究所　　　　　地址：北京市海淀区清华东路甲35号　　　　　　　　联系方式：010-82305403　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：东方国际招标有限责任公司　　　　　　　　　　　　地　址：北京市海淀区丹棱街1号互联网金融中心20层　　　　　　　　　　　　联系方式：窦志超、曹山010-68290529　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：窦志超、曹山电　话：　　010-68290529

一、项目编号：0811-234DSITC0372（招标文件编号：0811-234DSITC0372）二、项目名称：纳米拉曼成像系统（高分辨共聚焦显微拉曼光谱仪与原子力显微镜联用系统）三、中标（成交）信息供应商名称：国药集团国际贸易（香港）有限公司供应商地址：香港湾仔轩尼诗道288号英皇集团中心1601室中标（成交）金额：449.5600000（万元）四、主要标的信息序号供应商名称货物名称货物品牌货物型号货物数量货物单价(元)1国药集团国际贸易（香港）有限公司纳米拉曼成像系统（高分辨共聚焦显微拉曼光谱仪与原子力显微镜联用系统）HORIBA FRANCE SASLabRAMOdyssey Nano壹套4495600五、评审专家（单一来源采购人员）名单：王宇晓、范冬梅、边玮、陈燕、褚成成（采购人代表）六、代理服务收费标准及金额：本项目代理费收费标准：按照国家发改委1980号文件《招标代理服务费管理暂行办法》规定标准下浮33%收取，服务费金额不足8000元的，按8000元收取。本项目代理费总金额：3.5813000 万元（人民币）七、公告期限自本公告发布之日起1个工作日。八、其它补充事宜1、本项目为机电产品国际招标项目，本公告已于同日在机电产品招标投标电子交易平台、中国招标投标公共服务平台同步发布。2、本项目中标金额为（CIP人民币）4,495,600.00，合同最终结算时以实际发生金额为准。3、本项目的评标结果已在机电产品招标投标电子交易平台、中国招标投标公共服务平台上公示，评标结果公示无异议，根据《机电产品国际招标投标实施办法（试行）》，本项目的评标结果已自动生效并进行公告。”九、凡对本次公告内容提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：同济大学　　　　　地址：上海市四平路1239号　　　　　　　　联系方式：贾老师　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：上海东松医疗科技股份有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：0086-21-63230480转8610、8621　　　　　　　　　　　　联系方式：林之翔、张智岚　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：林之翔、张智岚电　话：　　0086-21-63230480转8610、8621

作者：俄勒冈州大学Laurel Hamers　　　UO CAMCOR工厂的扫描电子显微镜。物理学家Ben McMorran和他的团队想出了一种改进研究工具性能的方法。图片来源自俄勒冈州大学　　量子怪诞正在为电子显微镜打开新的大门，成为高分辨成像的强大工具。　　UO物理学家Ben McMorran实验室的两项新进展正在改进显微镜。这两种方法都源于量子力学的一个基本原理：电子可以像波和粒子一样同时运动。这是许多奇怪的量子级怪诞的例子之一，在这些怪诞中，亚原子粒子的行为似乎往往违反了经典物理定律。　　其中一项研究发现了一种在显微镜下研究物体而不与之接触的方法，从而防止显微镜损坏易碎样品。第二种方法设计了一种同时对一个样本进行两次测量的方法，提供了一种研究该物体中的粒子如何跨距离相互作用的方法。　　McMorran和他的同事在两篇论文中报告了他们的发现，这两篇论文都发表在《物理评论快报》杂志上。　　“通常很难在不影响它的情况下观察到一些东西，尤其是当你观察细节时。”McMorran说道：“量子物理学似乎为我们提供了一种在不破坏事物的情况下更深入地研究它们的方法。”　　电子显微镜被用来近距离观察蛋白质和细胞以及非生物样本，比如新材料。电子显微镜将电子束聚焦在样品上，而不是传统显微镜中使用的光。当光束与样品相互作用时，其某些特性会发生变化。探测器测量光束的变化，然后将其转换为高分辨率图像。　　但这种强大的电子束会对样品中的脆弱结构造成破坏。随着时间的推移，它可能会削弱科学家试图研究的细节。　　作为一种解决方法，McMorran的团队使用了20世纪90年代初发表的一项理想实验，该实验提出了一种在不触碰敏感炸弹、不冒引爆风险的情况下探测敏感炸弹的方法。　　这个技巧依赖于一种叫做衍射光栅的工具，衍射光栅是一种带有微小缝隙的薄膜。当电子束击中衍射光栅时，它被一分为二。　　McMorran实验室的研究生Amy Turner是第一项研究的主导人，她解释说：“在这些分束衍射光栅正确对准的情况下，电子进入并分裂成两条路径，但随后重新组合，使其只流向两种可能输出中的一种。其原理是，当你放入样品时，电子与自身的相互作用会被打断。”　　在这种装置中，电子不会像传统的电子显微镜那样击中样品。相反，电子束重组的方式揭示了范围内样本的信息。　　在另一项研究中，McMorran的团队使用类似的衍射光栅装置同时在两个地方测量样品。他们将电子束分开，使其在一个小金粒子的两侧通过，测量电子传递到每一侧的粒子的微小能量。　　这种方法可以揭示样本在原子水平上的敏感细微差别，了解样本中粒子相互作用的方式。　　劳伦斯伯克利国家实验室的博士后研究员Cameron Johnson在McMorran的实验室做了博士研究，并领导了这项研究。他认为：“这项研究的特殊之处在于，你可以观察它的两个独立部分，然后将它们结合在一起，看看这是一种集体振荡，还是它们之间不相关。我们可以超越显微镜的能量分辨率和通常无法达到的探针相互作用的极限。”　　虽然这两项研究进行了不同类型的测量，但它们使用的是相同的基本设置，即所谓的干涉测量法。McMorran团队的成员认为，他们的工具可能在他们自己的实验室之外有用，可以用于各种不同类型的实验。　　Turner自豪道：“这是第一台此类电子干涉仪。人们以前使用过衍射光栅，但这是一种功能灵活的版本，可以根据不同的实验进行调整。”　　McMorran谈到，如果有合适的材料和说明，这种装置可以被添加到许多现有的电子显微镜上。他的团队已经引起了其他实验室研究人员的兴趣，他们希望在自己的显微镜中使用干涉仪。参考资料：Amy E. Turner et al, Interaction-Free Measurement with Electrons, Physical Review Letters (2021). DOI: 10.1103/PhysRevLett.127.110401Cameron W. Johnson et al, Inelastic Mach-Zehnder Interferometry with Free Electrons, Physical Review Letters (2022). DOI: 10.1103/PhysRevLett.128.147401

英国电子生物成像中心（eBIC）使用电子断层扫描和亚像素断层图平均化的新技术，确定了艾滋病病毒（HIV）衣壳蛋白、以及其与宿主细胞因子相互作用的复合结构图像，分辨率约5.4埃。研究人员还建立了整个HIV衣壳蛋白的原子模型，或为开发以衣壳蛋白为靶向的抗HIV药物提供新思路。研究论文19日发表在《科学进展》杂志上。　　这一重大突破的论文主要作者、牛津大学陶妮（音译）博士解释说，HIV是一种逆转录病毒，其RNA基因组被封装在一个圆锥形的衣壳内。在感染过程中，HIV以Gag多蛋白的未成熟病毒粒子组装并出芽，经历蛋白水解和构象变化的过程，由未成熟的球形转变为成熟的圆锥形衣壳。在HIV-1复制的早期阶段，衣壳扮演着多种重要的角色，包括保护基因组免受细胞先天性免疫反应的影响，促进逆转录，以及调节细胞内转运和进入细胞核。其中许多功能受到衣壳与宿主细胞因子和小分子相互作用的影响。　　然而，由于HIV-1衣壳的亚稳态特性，分离出适合于高分辨率结构分析的完整天然衣壳的数量和浓度，一直具有挑战性。为了解决这个问题，研究团队设计了一种新方法，即在HIV病毒样颗粒的膜上加一种成孔毒素，这避免了与病毒体裂解和核心分离相关的创伤，但也使衣壳接触到外部细胞因子和小分子。　　在建立了实验方法后，研究人员研究了真实的HIV衣壳与细胞因子亲环素A（CypA）和小分子辅因子六磷酸肌醇（IP6）之间的相互作用。然后，研究团队对这些样本进行了电子断层扫描和亚断层扫描图平均化。　　利用这项新技术，该团队分别揭示了HIV衣壳的结构，以及它与CypA和IP6的复合物的结构。这些结构证实了成熟HIV衣壳中的双IP6结合位点，并为IP6和CypA在调节HIV衣壳稳定性中的作用提供了新的思路。　　领导该研究的eBIC主任、牛津大学结构生物学教授张培军总结道，他们利用电子断层扫描获得的信息，建立整个HIV衣壳的原子学模型，这可以作为开发衣壳靶向抗艾药物的“蓝图”。包膜病毒膜的穿孔也为研究其他病毒系统的宿主—病毒相互作用提供了一种新方法。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 6月18日，荷兰国家原子分子研究所 (AMOLF)发文称，该实验室与荷兰delmic公司、Thermo Fisher公司的仪器合作项目获得重大突破，研制的两款全新的超快显微镜可以在纳米尺度下拍摄光学图像，时间分辨率可低至1 ps。且其中一款电镜已经推向市场，首台于4月份出售。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 产学研结合获重大成果——一款已推向市场并售出 /strong /span /p p 　　AMOLF实验室、荷兰delmic公司、Thermo Fisher公司，这三个合作伙伴于2016年成立了一个联合团队，旨在将扫描电子显微镜(SEM)和光收集和分析系统集成到一个新的显微镜中，电子束是脉冲的，并且以时间分辨的方式采集产生的光(阴极发光)。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/9f4af84f-9aa2-4419-97d9-1f0e193e3eec.jpg" title=" 01.jpg" / /p p 　　2018年5月22日，在三个合作伙伴项目会议期间，展示了两款全新超快SEM。 Thermo Fisher和Delmic已将其中的一款SEM推向市场，且第一台产品于2018年4月售出。据悉，全 strong 新的超快扫描电镜产品将在悉尼国际显微镜会议上展出(2018年9月9日至14日)。 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 第一款SEM——超快速beam-blanker /strong /span /p p 　　第一款超快速SEM由Thermo Fisher Quanta 650 FEG SEM、Delmic SPARC光采集和分析系统组成，在SEM电子柱上集成了超快静电束消除器，配置专用电子器件和软件， span style=" font-size: 16px " 使用专用电子器件和软件，系统可以输送短于30 ps(5 keV)的电子脉冲，同时利用单光子计数/相关光谱学来收集阴极发光的时间依赖性。 /span /p p 　　该产品可提供阴极发光寿命和g(2)光子关联，这些数据则可以为研究半导体纳米结构和量子光学等提供关键信息。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 第二款SEM——脉冲激光驱动的阴极 /span /strong /p p 　　在第二款显微镜新品中，SEM电子阴极被250飞秒的紫外激光脉冲激发，产生超短电子脉冲。这使得能够在皮秒时间尺度上对光学现象进行空间成像。 此外，这款显微镜可支持超高速脉冲探针光谱，其中激光脉冲分为两部分：一部分激发样品，另一部分激发光电阴极，产生探测样品的电子脉冲。超高速脉冲探针阴极发光光谱与极高的空间分辨率结合，使其成为一种独特的仪器。 /p p 　　 span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 该合作项目已经发表两篇论文： /strong /span /p p 　　 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.erbium.nl/wp-content/uploads/2018/05/Nanoscale-relative-emission-efficiency-mapping-using-CL-g2-imaging-Nano-Lett.pdf" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " Nanoscale relative emission efficiency mapping using CL g(2) imaging /span /a /p p 　　S. Meuret, T. Coenen, S. Woo, Y.-H. Ra, Z. Mi and A. Polman, Nano Lett. 18, 2288 (2018) /p p 　　 a style=" color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline " title=" " target=" _self" href=" http://www.erbium.nl/wp-content/uploads/2018/05/Nanoscale-relative-emission-efficiency-mapping-using-CL-g2-imaging-Nano-Lett.pdf" span style=" color: rgb(0, 176, 240) " Photon bunching reveals single-electron cathodoluminescence excitation efficiency in InGaN quantum wells /span /a /p p 　　S. Meuret, T. Coenen, M. Lä tzel, S. Christiansen, S. Conesa Boj, and A. Polman, Phys. Rev. B 96, 035308 (2017) /p p 　　 strong 第三篇文献关于以上创新超快显微的技术特点介绍已提交，即将发表： /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " Complementary cathodoluminescence lifetime imaging configurations in scanning electron microscopy /span /p p span style=" color: rgb(0, 176, 240) " & nbsp & nbsp & nbsp /span S. Meuret, T. Coenen, M. Solà -Garcia, E. Kieft, H. Zeijlemaker, M.Latzel, S. Christiansen, S.Y. Woo, Y-H Ra, Z. Mi, A. Polman. /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/9d4d99b5-5d56-4bf8-a881-00f114cadd4a.jpg" title=" 0.jpg" / /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 联合团队成员合影，从左至右一次是：Erik Kieft (Thermo Fisher), Ernst Jan Vesseur (Thermo Fisher), Nico Clemens (Thermo Fisher), Sophie Meuret (AMOLF), Toon Coenen (Delmic/AMOLF), Albert Polman (AMOLF), Sander den Hoedt (Delmic), Andries Effting (Delmic) and Magda Sola Garcia (AMOLF). /span /p

东方国际招标有限责任公司受中国科学院长春应用化学研究所委托，根据《中华人民共和国政府采购法》等有关规定，现对中国科学院长春应用化学研究所原子分辨率双球差透射电子显微镜招标采购项目进行公开招标，欢迎合格的供应商前来投标。　　项目名称：中国科学院长春应用化学研究所原子分辨率双球差透射电子显微镜招标采购项目　　项目编号：OITC-G16031838　　项目联系方式：　　项目联系人：王军　　项目联系电话：68725599-8440　　采购单位联系方式：　　采购单位：中国科学院长春应用化学研究所　　地址：吉林省长春市人民大街5625号　　联系方式：苑老师 0431-85262186　　代理机构联系方式：　　代理机构：东方国际招标有限责任公司　　代理机构联系人：王军 68725599-8440　　代理机构地址： 北京市海淀区阜成路67号银都大厦15层　　一、采购项目的名称、数量、简要规格描述或项目基本概况介绍：　　二、投标人的资格要求：　　1) 符合《中华人民共和国政府采购法》第二十二条要求 2) 按本投标邀请的规定获取招标文件。3) 投标人不得为列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的供应商。4) 代理商投标必须有授权书。　　三、招标文件的发售时间及地点等：　　预算金额：2130.0 万元(人民币)　　时间：2016年11月17日 09:00 至 2016年11月23日 17:00(双休日及法定节假日除外)　　地点：5、 招标文件采用网上电子发售购买方式,招标文件销售时间:2016年11月17日—23日.(5个工作日,节假日除外)：1)有兴趣的投标人可登陆网址(http://www.o-science.com招标在线频道 频道服务电话：68729910)，完成投标人注册手续(免费)，然后登录系统浏览该项目下产品的“技术指标”，已注册的投标人无需重新注册。如决定购买招标文件，请完成标书款缴费及标书下载手续，并与招标机构进行确认。每包600元人民币。2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)，在开标现场向东方国际招标有限责任公司索取标书款发票。　　招标文件售价：￥600.0 元，本公告包含的招标文件售价总和　　招标文件获取方式：5、 招标文件采用网上电子发售购买方式,招标文件销售时间:2016年11月17日—23日.(5个工作日,节假日除外)：1)有兴趣的投标人可登陆网址(http://www.o-science.com招标在线频道 频道服务电话：68729910)，完成投标人注册手续(免费)，然后登录系统浏览该项目下产品的“技术指标”，已注册的投标人无需重新注册。如决定购买招标文件，请完成标书款缴费及标书下载手续，并与招标机构进行确认。每包600元人民币。2)投标人可以电汇的形式支付标书款(应以公司名义汇款至下述指定账号)，在开标现场向东方国际招标有限责任公司索取标书款发票。　　四、投标截止时间：2016年12月06日 14:00　　五、开标时间：2016年12月06日 14:00　　六、开标地点：　　在东方国际招标有限责任公司1513会议室公开开标　　七、其它补充事宜　　本项目允许采购进口产品。　　招标机构名称：东方国际招标有限责任公司　　地　　址：北京市海淀区阜成路67号银都大厦15层 邮　　编：100142　　电　　话： 68725599-8440 传　　真：68458922　　电子信箱：wangjun@osic.com.cn 联系人：王军　　人民币支付银行：　　开户名(全称)：东方国际招标有限责任公司　　开户银行：招商银行北京西三环支行　　帐号：862081657710001　　招标人：中国科学院长春应用化学研究所　　地址：吉林省长春市人民大街5625号　　电话：0431-85262186　　备注：鼓励以电汇方式购买招标文件、递交投标保证金和支付中标服务费：　　须在电汇凭据附言栏中写明招标编号及用途。　　以电汇方式购买招标文件的，还需注明项目名称、供应商名称、联系人及联系方式、邮寄地址等相关信息(传真010-68458922)。　　投标保证金只能采用电汇或银行保函支付。　　a)信用信息查询渠道：“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)、中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)等。　　b)信用信息查询截止时点：同投标截止期，即查询投标人截止到投标截止期的信用信息记录。　　c)信用信息查询记录和证据留存的具体方式：信用信息查询记录将以网站截图打印稿形式与其他采购文件一并保存。　　d)信用信息的使用规则：如投标人为“信用中国”网站(www.creditchina.gov.cn)中列入失信被执行人或重大税收违法案件当事人名单的供应商，或为中国政府采购网(www.ccgp.gov.cn)政府采购严重违法失信行为记录名单中被财政部门禁止参加政府采购活动的供应商，则其投标将被拒绝。　　八、采购项目需要落实的政府采购政策：　　中华人民共和国政府采购法