物理世界

日前，在第十四届全国低温物理学术研讨会的开幕式上，复旦大学李世燕研究员和北京大学王健研究员因在低温物理学研究领域取得的突破性研究成果，获得了2015马丁&bull 伍德爵士中国物理科学奖。 　　对于此次获奖，李世燕和王健均表示很荣幸能够获得这个奖项，目前国内低温物理研究领域优秀的年轻学者非常多，能够获得这个奖项并不代表自己是最优秀的。同时，他们也为我国低温物理学研究水平与欧美国家的差距越来越小，并逐步走到世界前列感到骄傲和高兴。 　　他们对于我国低温物理学的发展、低温设备的技术发展、科学家与仪器厂商之间的合作，以及低温物理学研究的热点和实际应用都有怎样的见解和看法呢?会议期间，仪器信息网编辑特别采访了两位老师，并将他们的精彩观点整理成章，以飨读者。 北京大学王健研究员(左)、复旦大学李世燕研究员(右) 　　低温设备技术发展助力低温物理学研究 　　Instrument：首先，请您们结合自身的经历谈谈近年来我国低温物理学的发展情况? 　　李世燕：2002年我在中国科学技术大学陈仙辉教授的指导下完成了博士阶段的学习，当时在国内我们基本没有见过极低温设备，只有中科大和物理所有两台非常庞大的稀释制冷机。后来我到加拿大多伦多大学Louis Taillefer教授的实验室做博士后，接触到两台新型稀释制冷机，研究的低温环境一下子从2K直接降到了mK级别，看到了许多以前从未看到过的本征物理现象，立刻觉得整个物理世界都不一样了。 　　2007年我回国加入复旦大学，当时获得了400万元的启动经费，我就采购了一台新型稀释制冷机。这个时候国内小型易用的新型稀释制冷机仍然比较少，全国也就两三台。之后随着国家对基础科学研究投入的加大，而且低温物理研究的内容也很丰富，逐渐有越来越多的研究组开始采购极低温设备，并做出了优秀的成果。 　　王健：2001年到2006年我在中科院物理所师从薛其坤院士完成硕士、博士阶段的学习，当时主要做超高真空系统，也涉及一些低温研究。但当时稀释制冷机的确非常少，我们接触的低温也就是液氦温度或是再稍微低一点的温度。2006年到2010年，我在美国宾夕法尼亚州立大学纳米科学中心和物理系做博士后，师从国际低温物理专家Moses Chan院士，开始接触稀释制冷机，做纳米超导方面的研究。 　　2011年我回到北大，以前国内做极低温物理研究的人特别少，但在我回来的这几年里，仅北大就有好几个研究组采购了极低温设备做这方面的研究，而且国内涌现出了许多国际一流的研究成果。 　　Instrument：请问近年来，低温设备的技术发展有哪些趋势?技术的发展对于科学研究有着怎样的影响和帮助? 　　李世燕：如今一些大的低温设备公司，如牛津仪器、Quantum Design，都能够提供非常好的低温磁场环境，稀释制冷机达到mK级的低温已经比较成熟。技术的主要发展方向是无液氦化和简单易用。 　　以前的稀释制冷机外围设备包括管道、泵等等，操作特别复杂，我当年做博士后的时候，花了整整一年时间才完全掌握如何使用。而现在的新型稀释制冷机，一个学生基本花半年时间就能很好地掌握。 　　还有过去测比热，大家觉得这是一个非常专门的测量手段，尤其是极低温下的比热，往往需要一个拥有10年到20年比热测量经验的人，才能获取准确的测量结果。但现在就拿Quantum Design PPMS系统的比热测量选件来说，它的最低测量温度可以达到50mK，而且非常好用，学生只要简单学习就能将极低温下的比热测好，这非常不容易。 　　王健：无液氦化是一个发展方向，以前大家觉得无液氦化很难达到，但现在已经成为了一种通用技术，而且仪器价格较之前有了大幅的下降，我相信以后低温设备的价格会更低，因此低温物理的研究队伍也会更加壮大。 　　商品化科学仪器的简单易用对于我们的科研起到了极大的促进作用。让一个新手能够很快的掌握测量技术，使大家有更多的精力和注意力集中在科学问题上，而不是技术手段上，这是对科学方面生产力的释放。 　　Instrument：对于和仪器公司合作开发低温设备的新功能，您们有什么看法? 　　王健：其实科学家和仪器公司的交流是非常密切的，如果我们在具体的实验上遇到需要改进仪器来实现一定功能，此时和一些有能力的仪器公司建立良好的合作非常重要。科学家根据实际研究需要提出设想，然后与仪器公司一起开发新功能，我觉得这会是今后的一个趋势。 　　实际上日本在这方面的合作就已经做的很好，Quantum Design的PPMS系统中采用的高压腔选件就是日本科学家与他们合作开发的。我觉得这是推动技术发展的一个很好的模式，如果有机会，我们希望能够和仪器公司合作拓展仪器的功能，让自己的实验手段更强大。 　　低温物理学研究改变百姓生活 　　Instrument：低温物理学研究目前有哪些热点研究方向?我国在该研究领域都有哪些创新性成果? 　　王健：在低温条件下，由于减少了热等因素的干扰，更多本征的物理现象能够被观测到，这对于基础研究以及新材料的本征特性研究十分重要。低温物理涉及的领域特别广，实际上很多研究方向都需要用到低温物理。 　　超导方面的探索就离不开低温，虽然我们希望能够实现室温超导，但首先得从低温超导开始，这也是全世界凝聚态物理研究人员最关注的一个方向。我们和薛其坤院士合作研究的二维极限下的界面增强超导，尤其是高温界面超导研究，就是当前极少数由中国人先做出来，外国人去跟进的研究方向。 　　李世燕：另外，拓扑材料的物性研究也是低温物理最近比较热的一个研究方向，薛其坤院士发现的量子反常霍尔效应大概是最近几年拓扑新材料研究最重大的突破，要在30mK的温度下才能看到量子现象。 　　我国在低温物理研究领域取得的创新性成果还有中科大的陈仙辉教授课题组与复旦大学张远波教授课题组合作，成功制备出了基于具有能隙的二维黑磷单晶场效应晶体管。可以看出我国现在已经逐渐在一两个点上引领低温物理的研究趋势，如果有越来越多这样的点，我们的研究水平就会有很大的提升。 　　王健：对于我国低温物理研究的发展，我还是比较乐观的，目前像北大、复旦、清华还有南京大学、中科大，上海交大、浙江大学等许多学校在低温物理研究领域做得是越来越好，如果我国的科研政策持续不变，大家一起努力，我想十年以后，在低温物理这个研究方向我们赶超发达国家是没有问题的。 　　Instrument：低温物理的研究成果在生活中会有哪些实际应用? 　　李世燕：低温下的物理现象更明显，更容易表现出来，我们在低温下发现新的物性，一些在实际应用中只要能提供低温环境，就能够实现很好的应用，其中最典型的应用就是医院里核磁共振超导磁体。 　　另外我们可以在低温下发现物性，然后再通过研究使得它能够在室温或者高温下表现出同样的性能。比如巨磁阻效应，最初是在低温下发现的，后来发现改进材料后，在室温下也有明显的效应，人们因此研究出了基于巨磁阻效应的读出磁头，引发了硬盘的&ldquo 大容量、小型化&rdquo 革命，到目前为止，巨磁阻技术已经成为全世界几乎所有电脑、数码相机、MP3播放器的标准技术。这是一个很典型的低温物理研究成果最终应用到大家生活中的例子。巨磁阻效应的发现者也因此获得了2007年的诺贝尔物理学奖。 　　王健：其实目前高温超导也得到了一定的实际应用，比如甘肃白银的超导变电站，采用了高温超导限流器、高温超导储能系统、高温超导变压器和高温超导电缆等多种超导电力装置，能有效降低系统损耗。高温超导技术也被日本和美国等国家考虑作为城市储能系统的一种方案。　　还有现在大家研究的拓扑材料，由于它的低耗散性，还有它的一些自旋特性和磁性相关联，因而可以实现一些特殊性能。如我们现在做的拓扑半金属Cd3As2体系载流子迁移率非常高，也许有一天这个体系可以用到高速器件上。另外，如果能实现拓扑超导，就可以用于量子计算，它要比现在所说的量子计算机更进一步，叫做拓扑量子计算机。 　　实际上低温物理的研究应用已经走入了老百姓的日常生活当中，只是还没有像半导体一样让整个社会都发生变化。如果有一天我们能够实现室温超导，那样整个人类社会将会从信息时代进入超导时代，因为它无能耗，而且能实现许多量子态，将会是非常好的工具，比如现在最可行的一种量子计算就是用超导的约瑟夫森结实现的。所以一旦实现室温超导，带来的变化将不可估量。 　　后记 　　近年来，我国低温物理学研究取得了快速的发展，这不仅仅是由于国家对于基础科研投入的持续加大，更重要的是老一辈科研人员不懈的努力，以及许多像李世燕、王健这样优秀的年轻学者，他们对于低温物理的研究充满热情，对于我国低温物理研究的未来满怀希望，努力在自己的研究领域做出了国际一流的研究成果，脚踏实地的践行着科技强国的梦想。 　　但有一件事情让他们感到遗憾。李世燕说：&ldquo 我们现在所用的设备绝大部分都是从国外进口的，这是我一直觉得比较遗憾的地方。&rdquo 王健说：&ldquo 其实低温设备的技术含量也没有那么高，希望今后有国产仪器厂商能够提供相应的设备，只要国产设备测量结果可靠，能够获得国际认可，我们会非常乐意选择使用国产仪器的。&rdquo 　　让我们期待，在不久的将来，我们能够在低温物理研究领域赶超发达国家，同时我们也能拥有性能优异的国产低温设备，助力科学家们做出更多国际一流的研究成果。 　　采访编辑：秦丽娟 　　相关新闻：2015马丁&bull 伍德爵士中国物理科学奖获奖者公布

2012年世界医学物理与生物医学工程大会(World Congress on Medical Physics and Biomedical Engineering)将于2012年5月26 - 31日在北京国际会议中心召开。大会由国际医学物理与医学工程联合会(IUPESM)、国际医学物理组织(IOMP)、国际医学与生物工程联合会(IFMBE)、中国生物医学工程(CSBME)以及医学物理分会(CSMP)共同主办。大会主席由刘德培院士担任，会议主题为“Promoting Health Through Technology”，学术交流将围绕医学物理与生物医学工程领域的20个专题展开，详情请见www.wc2012.org。 　　本次大会将围绕相关领域邀请世界著名学者做大会特邀报告，目前已确定的特邀报告详见：http://www.wc2012.org/program.html 　　现为大会征集学术论文阶段，大会征文要求及格式详见大会网站Call for Abstract & Paper和Abstract & Paper Submission。凡参加大会学术交流的代表须通过在线系统提交半页论文摘要(300词内)，经审稿录用者可参加大会交流(口头或壁报形式)，大会将制作摘要CD 同时参会代表可另外选择提交2-4页的paper(模版详见网站)，经审稿录用后，paper将收录于IFMBE Proceedings，由Springer制作正式出版物(CD形式)，会后进入ISTP检索。 　　会议重要日期： 　　Deadline for Final Abstract Submission (half-page) & Paper Submission (optional) - November 11, 2011 　　Deadline for Author Registration -February 15, 2012 　　Deadline for Early Bird Registration -March 15, 2012 　　Deadline for Hotel Booking -April 20, 2012 　　现征文截止日期已临近，欢迎大家踊跃投稿。 　　注册费收取标准：中国生物医学工程学会会员可享受学会团体注册优惠，参照执行Special Rate Registration (SRR)。(详情请参见大会网站Registration) 　　大会秘书处联系方式： 　　E-mail: info@wc2012.org 　　Tel: +86-10-62174061 　　Fax: +86-10-62180142 　　联系人：颜鹤青 　　学会办公室联系人： 　　翁晓红 　　Tel: +86-10-65136537 　　E-mail: wengxh@cast.org.cn 　　中国生物医学工程学会 　　2011-10-13

荧光相关光谱（Fluorescence correlation spectroscopy，FCS）是一种对荧光强度随时间的规律性涨落进行自相关和交相关分析，从而对导致信号涨落的物理（自由扩散等）、化学（分子互作等）和光物理（单线态-三线态循环等）进行定量分析的荧光光谱技术。近年来，随着理论和仪器的不断发展，荧光相关光谱在生物学、医学、化学、材料学、光物理学、微纳科学等领域得到越来越广泛的应用。那么，如今我国荧光相关光谱技术发展到什么阶段了？与国外技术相比，我国的技术处在什么水平？带着这些问题，仪器信息网专门视频采访到了中国科学院生物物理研究所（以下简称中科院生物物理所）研究员黄韶辉。黄韶辉：1998年获堪萨斯大学生物化学、细胞和分子生物学博士学位，1998-2001年在康乃尔大学应用和工程物理学院从事博士后研究，2002-2009年任麻省大学医学院研究助理教授，2009-2013年任宾夕法尼亚大学环境医学研究所研究员兼肺成像和形态学中心主任。 2014年以中科院“引进杰出技术人才”(技术百人）回国，任中科院生物物理研究所研究员、中国科学院大学岗位教授、博士生导师。历任美国国立卫生研究院、中国国家自然科学基金委、广东省公益研究和能力建设基金、粤港澳科技创新合作等科研项目负责人。因缘际会，确定技术转化方向黄韶辉博士在国外的科研工作一直开发荧光显微镜和荧光光谱学新方法和新技术以解决生物学研究的科学问题，期间对科研仪器产生了浓厚的兴趣。2014年借“中科院技术百人”的人才计划，黄韶辉回到了中科院生物物理所开始从事科研仪器的产业化工作。在谈到选择单分子荧光技术的原因时，他表示：“这是我在康奈尔做博士后时导师发明的一种技术——荧光相关光谱，通过研究荧光信号在时间上的相互关系来揭示荧光信号规律性变化背后的物理、化学和光物理过程。当时我觉得这个技术的应用非常广泛，因此借着回国的机会将它进行技术转化，使其应用于基础研究和药物研发领域。”从技术走向产品，从产品走向市场回国后为了真正将荧光相关光谱单分子技术从技术变成产品，从产品走向市场。黄韶辉用了三年的时间进行基础性工作，终于在2017年的广东中山成立了产业化公司——中科奥辉，随后实现了从技术到产品的蜕变。在这个过程中需要克服两个困难：一个是产品工程化，另一个是技术推广。“一个实验室技术并不是天然就可以成为一个产品，它需要进行工程优化，不断提高产品稳定性和可靠性；第二个是要让产品能够被客户所接受，这就需要做技术推广、示范应用等等一系列工作才能将产品推向市场。” 黄韶辉表示。通过六年不断地努力，黄韶辉团队成功研发出全球首台小型化桌面式荧光相关光谱仪，相较于国外竞争对手蔡司、PicoQuant和ISS开发的基于荧光显微镜的FCS产品，它更适合在实验室桌面环境中使用，这也是该产品最主要的优势。CorTector SX100 荧光相关光谱仪（点击查看）应用领域既要广度又要深度单分子荧光相关光谱仪的应用领域十分广泛，主要有两个方面：一个是基础科研领域，另一个是药物研发领域。“目前已发表相关学术论文超过13000篇，主要应用在基础科研领域，包括生物学、医学、化学、材料学和光物理学，因为它的特点就是研究荧光信号与时间的相互关系。荧光信号与时间能够发生相互关系的过程包括：物理过程，比如分子或纳米颗粒的自由扩散；化学过程，比如分子间相互作用；光物理过程，比如单线态-三线态循环。所以它的应用在基础领域的研究范围是非常广的。” 黄韶辉这样说，“接下来我们的应用领域是药物研发，因为所有的药物研发仪器，包括医疗器械最早的前身都是科研设备，是科学家为了解决一个特定的科学问题而研制出来的。”在谈到未来发展路径时，黄韶辉表示，公司发展的下一个目标是与大型药企合作，将荧光相关光谱单分子技术用于药物筛选。未来将单分子荧光技术转化为一个超灵敏的医疗检测设备，比如说阿尔兹海默症疾病标记物的超灵敏检测。拓展领先客户群体，展现国产高端科研仪器价值黄韶辉认为，从2017年产业化到如今，最重要的是思维的转变。“在做产业化工作之前，我一直是科学家，从事了20多年的基础研究，最近这6年多给我一个主要体验就是真正把我从一个科学家的思维转变到一个经营产品、经营公司的思维。”与此同时，经过六年多的发展，黄韶辉团队的产品价格呈现稳步上升的趋势，“我们做的是一个高端光学仪器，我们第一代产品的终端客户价是120万，第二代产品的终端客户价发展到了150万，去年我们第三代产品的终端客户价已经达到了180万。”黄韶辉介绍说。不仅如此，优质的客户群体也是这些年黄韶辉团队实现技术产业化的重要指标，是国产高端仪器价值的最好展现。黄韶辉说：“不管是国内还是国外，我们都发展了排在全世界研究领域前十的用户群体，比如说我们的首批客户，前四个客户都是国外知名用户：美国国立卫生研究院、阿斯利康制药公司、加州大学旧金山分校、麻省大学医学院。疫情发生后，我们把焦点聚焦到国内，目前的客户包括清华大学、北京大学、中国科学技术大学、复旦大学、浙江大学医学院、澳门大学和中科院的很多院所，这些也是可以排到国内大学或者研究所前十位的学术机构。”为了改变大家对国产仪器价格低、技术落后的刻板印象，黄韶辉团队以持有“世界上最先进单分子荧光技术”的姿态进入市场，与世界领先企业展开竞争。用户群体从国外企业到国外领先科研机构，再到国内领先科研机构，展现出了国产高端科研仪器的价值。国产替代要有，持续创新也要有目前，荧光相关光谱单分子技术属于世界先进技术，黄韶辉团队通过这项技术研制了世界首款桌面式荧光相关光谱单分子分析仪。黄韶辉表示：“我们确实做了全世界第一个基于溶液样品的桌面式单分子荧光商业科研仪器，经过了科技部下属机构的查新认证。所以我觉得科研仪器除了要实现国产替代，也要在创新性领域做出贡献。”发展国产科学仪器，“观念”和“政策”两手都要抓如何更好的发展国产科学仪器，黄韶辉表示最重要的是“给机会”：“对于一个产品来说需要有广泛的用户来不断的使用并提出各种改进意见，只有在使用过程中才能真正做出好仪器。”第二点则是要有一些政策上的支持，要将政策支持落到实处。随着人们对国产化科学仪器关注度的增加，未来将有越来越多的国产企业出现在大家的视野中。国产科学仪器企业的发展，需要企业家的情怀、技术的创新、用户的支持、政策的落实，缺一不可。国产科学仪器行业未来的发展让我们拭目以待！完整访谈视频如下关于中科奥辉：中科奥辉响应国家规划发展智能制造和健康医药战略新兴产业的政策引导，成立于粤港澳大湾区几何中心---中山翠亨新区，依托中科院生物物理研究所黄韶辉博士(中科院“引进杰出技术人才”)团队的核心技术和唐山启奥科技股份有限公司的资金、技术、管理和销售资源，致力于成为掌握核心硬科技的国际一流高端精密仪器智能制造公司。公司自主研发的全球首创桌面式荧光相关光谱单分子分析仪CorTectorTM SX100，2018、2020年连续获广东省高新技术产品认定，并在2019年入选中科院首批国产仪器推荐目录。公司以现有研究技术和公共服务平台为基础，为高校研究院及其他创新企业提供服务业务，包括显微成像与光谱整合系统搭建、分析测试服务、医疗器械产品委托生产与注册及医疗器械及科研设备研发制造公共服务四大服务板块。

p style=" text-indent: 2em " span style=" text-indent: 2em font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 1986年4月，瑞士科学家穆勒和柏诺兹发现Ba-La-Cu-O材料在35K时开始出现超导现象。1986年底，中国科学院物理研究所赵忠贤院士团队和国际上少数几个小组几乎同时在镧钡铜氧体系中突破了“麦克米兰极限”，获得了40K以上的高温超导体。一时间，世界物理学界为之震动，“北京的赵”多次出现在国际著名科学刊物上。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 同年，李建奇在中国科学院物理研究所开始其凝聚态物理专业研究生阶段学习，正是师从赵忠贤院士，从事超导材料研究。后来，鉴于电镜对功能材料的结构解析能力比较强，便于研究，李建奇到李方华院士实验室进行相关电镜技术研究工作，至此，开始与电子显微学结缘。此后的科研工作也基本围绕电子显微学技术，从物理所围绕低温超导材料研究从事的低温电镜技术，到日本无机材料研究所围绕巨磁电阻材料研究的超高压电镜技术，到2002年归国回到物理所担任中国科学院北京电镜实验室主任，再到至今一直从事的超快电子显微学研究及设备搭建。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 近日，仪器信息网编辑有幸走进李建奇老师实验室，听李建奇老师分享了从原子尺度认知世界的前沿超快电子显微学技术，以及其与超快电子显微术的故事。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 334px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/06359024-a4b4-4a78-9c11-3f7f371f93da.jpg" title=" 李老师-.jpg" alt=" 李老师-.jpg" width=" 500" height=" 334" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) text-indent: 2em text-align: center " 李建奇： 中国科学院物理研究所研究员，博士研究生导师。曾获中科院百人计划（1998年），国家杰出青年（2002年），国家杰出青年团队成员（2002年），北京科学技术二等奖（2003）。主要从事强关联物理系统结构问题的研究，侧重于发展超快电子显微术，原位结构分析和Lorentz电子显微术。近期李建奇研究组采用独立研制技术路线成功研制了国内首台超快电镜，可实现超快电子衍射、超快实空间成像和激光原位诱导的结构变化观测，对结构动力学、新奇量子现象的探索和动态物理过程研究具有重要意义。 /span /p p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px " & nbsp span style=" text-indent: 2em " 随着国家一系列重大专项的实施，“纳米科技”、“量子调控”和“蛋白质工程”等具有前瞻性和战略性的前沿科学逐渐为人们所熟知。前沿科学的发展，诚然离不开本领域专家和学者的努力，但同样也离不开交叉领域，特别是实验技术领域的进步。超快透射电子显微镜（超快电镜），因能够在埃(1埃=10-10 米)-亚皮秒(1皮秒=10-12 秒)的空间-时间尺度拍摄结构的动力学过程，为解决多个重大学术问题提供关键线索，而备受全球物理学、化学、材料学和生命科学等多个领域的关注。例如，为了在原子尺度下研究药物的工作机理，2018年初英国罗莎琳德· 富兰克林研究所已决定投入1000万英镑与日本电子公司（JEOL）来共同开发超快电子显微镜技术。国内，中国科学院物理研究所（物理所）的李建奇研究员在大力发展超快电子显微镜技术。他们已完成了国内第一台超快电镜样机搭建工作，正在开发第二代超快电子显微技术，并积极同其它领域的专家合作推动超快电镜在前沿科学领域的应用。 /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 500px height: 333px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/2eb740db-ce71-4c78-aaab-95a9242a271c.jpg" title=" 办公室.jpg" alt=" 办公室.jpg" width=" 500" height=" 333" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 0em text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em color: rgb(0, 112, 192) " 李建奇办公室一角：专业内容之外，不乏书法、天文、地理等奇趣 /span /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 0px 0px 20px " span style=" color: rgb(0, 0, 0) font-size: 18px " strong span label=" 明显强调" style=" color: rgb(0, 0, 0) font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px " 一、超快透射电子显微镜——原子尺度的录像机 /span /strong /span /h1 p style=" text-indent: 2em " 结构决定功能，高精度结构研究是解析物质性并实现其宏观调控的关键。那么如何来研究物质的结构呢？所谓“眼见为实”，看到“结构”是其中关键的一步。然而，对于前沿科技所关注的纳米材料和蛋白质分子来说，“看得到”并不是一件容易的事情。两者的空间尺寸大约在0.1-100纳米（1纳米=10-9米）这个量级，远远小于人眼空间分辨率的极限，约100微米(1微米=10-6米)。近几年光学成像技术虽然取得了开创性的进展，超分辨光学显微镜的分辨率能够达到几十个纳米左右，但仍然观测不到纳米材料和生物大分子的结构细节。 /p p style=" text-indent: 2em " 高分辨电子显微镜是人们认识微观世界的重要工具。先进的球差校正透射电子显微镜具有0.05纳米的空间分辨率，能够拍摄单个原子的图像，是揭示材料微观结构的有效手段。利用透射电子显微镜配套的电子能量损失谱和电子全息，可以获取纳米材料的谱学信息，以及其周围纳米尺度电、磁场的分布等多重物理信息，为把握物质的宏观属性及实现性能调控提供重要线索。特别指出的是，随着冷冻电镜技术的发展，电子显微技术已经可以用于在原子尺度上构建生物大分子的三维结构。2017年，Jacques Dubochet、 Joachim Frank 和Richard Henderson三位科学家因在冷冻电镜在生命科学领域的贡献而获得了诺贝尔化学奖。 /p p style=" text-indent: 2em " 电子显微镜能够“看得到”原子尺度微结构的强大功能，使它在微观结构解析中有着不可替代的作用。然而，随着研究工作的不断深入，人们发现仅仅看到静态的微观结构（平衡态）是不够的，要想深入分析结构对物性的影响并实现宏观调控还需要厘清微观结构的动态过程（非平衡态）。也就是说，我们不仅需要有一台很好的“照相机”能拍摄到原子尺度结构的照片，还需要有一台很好的“录像机”能够拍摄原子尺度的动态过程。这是一件非常困难的事情。物理学中的电子态演化、原子分子振动，化学反转中化学键的断裂、分子解离以及生物光合作用中的能量传递过程大多发生飞秒（1飞秒=10-15秒）至皮秒量级的时间尺度；生物大分子振动、转动，蛋白质分子折叠过程通常发生纳秒量级的时间尺度。因此，为了研究这些超快的动态过程，“录像机”必须有极高的时间分辨率，每秒能够拍摄一万亿张以上照片。这显然远超CCD相机等常规录像设备的极限。 /p p style=" text-indent: 2em " 电子显微技术在时间分辨率上的突破得益于超快激光技术的发展，利用飞秒激光泵浦-探测技术，目前超快电镜的时间分辨率可达100飞秒以下。图1简要的说明了超快透射电子显微镜的工作原理。该方法的巧妙之处主要有两点。一是利用脉冲电子成像，解决快速曝光问题。飞秒激光辐照电子显微镜阴极能够产生与激光脉宽相近的光发射脉冲电子。考虑到脉冲电子本身带有的时间宽度信息，利用飞秒脉冲电子成像，能够将相对曝光时间控制在飞秒量级。二是将时间问题转化为空间问题，解决超快计时问题。光的速度约为3× 10 sup 8 /sup 米/秒，也就是说，光每走1微米的光程需要3.33飞秒，控制激发（泵浦）激光脉冲和成像电子脉冲之间的在微米量级的光程差就可以实现飞秒量级的计时。通过多次改变光程差，我们就可以得到相对于泵浦激光不同时间间隔的结构信息，可以像老式的胶片电影放映一样，将微观结构的在原子尺度的动态过程播放出来。超快电镜除能够在实空间、倒易空间、能量空间提供信息外，还能提供原子尺度时间域的结构信息，因此也被命名为四维电子显微镜。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 425px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/bc040bb2-6017-47fa-944d-aa2a53f1464f.jpg" title=" 图1.jpg" alt=" 图1.jpg" width=" 400" height=" 425" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(0, 32, 96) " & nbsp span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 图1 超快透射电子显微镜原理示意图 /span /span /p h1 label=" 标题居中" style=" font-size: 32px font-weight: bold border-bottom: 2px solid rgb(204, 204, 204) padding: 0px 4px 0px 0px text-align: center margin: 10px 0px 20px " span style=" font-style: italic font-weight: bold line-height: 18px font-size: 18px color: rgb(0, 0, 0) " 二、物理所超快透射电子显微镜的发展 /span /h1 p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em " 1. 第一代超快透射电子显微镜 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 脉冲电子成像的概念在上世纪80年代由柏林工业大学的Bostanjoglo教授提出，然而，直到最近的十几年，人们才将超快电镜的时间-空间分辨率提升至埃-飞秒量级。其中，诺贝尔化学奖的得主，“飞秒化学”的创始人，加州理工大学的Zewail教授为四维电子显微技术的发展作出了巨大的贡献。目前，来自美国、加拿大、德国、法国、瑞士、日本以及韩国的多个课题组都在大力发展这项超快成像技术。2012年，中国科学院物理研究所的李建奇研究员团队在中科院科研装备研制项目的支持下，率先在国内发展超快透射电子显微技术。该团队先后攻破了光发射电子枪改造技术、样品室改造技术、激光-电镜联机技术、以及弱电子计量成像技术等技术壁垒，成功搭建了国内第一台超快透射电子显微镜。物理所第一代超快电镜基于JEOL2000EX热发射电子枪，具有图像功能和电子衍射功能，其图像分辨率可达3.4埃，时间分辨率可达百飞秒，已经用于纳米材料晶格动力学、光诱导磁动力学和光诱导隐含量子态的研究工作。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 399px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/649f462c-c1d5-4b71-ad9e-b22657410ad1.jpg" title=" 图2.jpg" alt=" 图2.jpg" width=" 600" height=" 399" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-align: center text-indent: 0em color: rgb(0, 112, 192) " 图2 第一代超快电镜显微镜(UTEM-JEOL2000EX)主要研发人员合影 /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=3E777A4B92FD492E9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=7E78391C1A0141FD9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=350& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 超快电镜应用案例： /strong 视频S1显示马氏体（MT）过渡期间其域壁以皮秒的时间尺度溶解。显然，MT过渡从薄区域的边缘开始，然后传播到内部较厚的区域。激光能量密度为5 mJ cm-2。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 视频S2显示了皮秒域内MT域壁的振动与MT过渡耦合。结果表明，MT畴壁的对比度在最初的几个周期内急剧变化，然后振荡逐渐衰减并持续数百皮秒。激光能量密度为10 mJ cm-2。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 2. 第二代超快透射电子显微镜 /span /strong /p p style=" text-indent: 2em " 在发展第一代超快电子显微镜时，由于缺乏技术积累，物理所和国际上其它课题组一样基于热发射透射电子显微镜来开发超快电子显微技术。然而，受限于热发射电子枪的性能，第一代超快电镜系统光发射电子的相干性较差，图像分辨率仍有待提高。因此，物理所正在致力于发展第二代超快电子显微镜技术，重点解决光发射下透射电子显微镜的空间分辨率问题。第二代超快透射电子显微镜主要基于场发射电子枪，其电子相干性明显优于热发射电子枪，并且能够兼容球差矫正技术。可以预期，第二代超快透射电子显微镜的顺利研发必将使超快透射电子显微镜的空间分辨率再上一个台阶。图3是改造完成的超快场发射透射电子显微镜，基于JEOL2100F场发射透射电镜。作为“综合极端条件实验装置”的一部分，配有先进球差矫正器及电子能量损失谱仪的第二代超快透射电子显微镜预计将怀柔科学城搭建完成，并向国内用户开放，为我国前沿科学研究工作的开展提供设备支撑。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 468px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/0b2b7e19-6928-4255-aa67-4524964d5222.jpg" title=" 图3.jpg" alt=" 图3.jpg" width=" 400" height=" 468" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: left text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图3 超快场发射透射电子显微镜（UTEM-JEOL2100F）（a）超快激光与场发射电子枪联机，电镜改造和光发射性能测量结果。 初步数据显示相干性好，脉冲电子聚焦点可以小于2nm，达到国际领先水平，为高时空分辨超快电镜研制提供了保障。(b)脉冲电子和激光相互耦合的能谱结构。(c)在飞秒激光作用下，银纳米线的近场成像。 /span /p p style=" text-indent: 2em " strong 3.& nbsp 冷冻超快电子显微镜的发展 /strong /p p style=" text-indent: 2em " 冷冻电镜在生命科学领域有着重要的应用价值。为了解决生物样品的电子辐照损伤问题，探究生命物质中的动态过程，在国家重点研发计划（蛋白质机器的时间分辨率冷冻电镜成像技术2017YFA0504703）和中国科学院（生物超快冷冻电子显微镜研制2DKYYQ20170002）的支持下，李建奇团队同中国科学院生物物理研究所、北京大学积极合作，于2017年开始研发生物冷冻超快电镜（先于罗莎琳德· 富兰克林研究所）。该项目的顺利实施将有望实现冷冻电镜技术的全新突破，为生物大分子的超快动态过程研究提供全新利器，引领蛋白质机器冷冻电镜技术的国际前沿。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 534px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/175bf4d8-86fb-40cc-9725-4caa2dbf0985.jpg" title=" 图4.jpg" alt=" 图4.jpg" width=" 400" height=" 534" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 图4 超快生物冷冻透射电子显微镜（UTEM-JEOL2100Plus） /span /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 379px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/cdbd09f9-4860-4eeb-8f58-fa8ab639b51f.jpg" title=" 图5.png" alt=" 图5.png" width=" 600" height=" 379" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-indent: 0em text-align: center " span style=" text-indent: 0em color: rgb(0, 112, 192) " 图5 李建奇研究员团队合影 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 18px " strong 后记 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 电镜技术作为高端电子光学仪器技术，实现将之与飞秒激光技术的耦合，其技术及工艺难度可见一斑。李建奇回顾团队发展超快电子显微技术的历程中，从最初经费不足5000元买来废旧电镜拆解摸索与超快激光的关联，到日本电子协助下筛选适合的电镜机型，到获得部分经费整体研究项目步入正轨，到设备实现雏形、获得部分成果并受邀在国际会议上分享，再到生物物理所、武汉大学、北京大学等单位的定制合作与需求等，超快电镜技术从理论到设备的成功搭建，每一步都写满不易。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 对于超快电镜技术十余年的坚持，李建奇坦言，首先，期望大家能够认识到，“国产化”是值得去做的，我们这一代做不好，下一代还要面临同样的需求。其次，涉及多项关键技术的电镜技术，还需要国内多方合作，齐心帮助国产电镜向前迈一步。目前，李建奇在国产化方面推进了两项工作。一项是基于扫描电镜的超快电镜，项目已启动，若搭建国产扫描电镜，整体设备国产率达95%以上，且样机已完成搭建；另一项是基于透射电镜的超快电镜，受限透射电镜技术，整体国产率还相对较低。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " 李建奇表示，根据刚结束的美国电镜年会M& amp M 2020相关信息，预期接下来几年，国际上将有300余个实验室对超快电镜有需求。且目前日本电子（今年初，日本电子收购美国超快时间分辨电镜商IDES）、赛默飞也在积极关注这项技术的商业化。当前，国际上对超快电镜技术的描述主要划分为两代，李建奇团队已着手开展球差电镜结合的第三代超快电镜技术，超快电子显微学技术，李建奇团队已经走在世界前列。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 18px " strong 附：李建奇简介 /strong /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 简介 /span /p p style=" text-indent: 2em " 李建奇，现任中科院物理所研究员，A06研究组组长。 /p p style=" text-indent: 2em " 1986年至1990年: 中国科学院物理研究所，凝聚态物理专业研究生，1990年获得博士学位。 /p p style=" text-indent: 2em " 1991年至1993年: 北京大学物理系博士后。 /p p style=" text-indent: 2em " 1994年至1995年: 中国科学院物理研究所, 国家超导实验室副研究员。 /p p style=" text-indent: 2em " 1995年至1996年: 德国Max-Plank 固体物理研究所,电子显微镜实验室博士后。 /p p style=" text-indent: 2em " 1996年至1998年: 日本无机材料研究所,客座研究员。 /p p style=" text-indent: 2em " 1999年至2001年: 美国Brookhaven国家实验室，电子显微镜研究室访问学者。 /p p style=" text-indent: 2em " 2002年5月至今: 中国科学院物理研究所, 研究员，课题组长。 /p p style=" text-indent: 2em " （期间：2002年－2009年，担任先进材料和结构分析研究部主任）。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 主要研究方向 /span /p p style=" text-indent: 2em " 1.电子显微技术发展。包括: 四维超快电子显微镜研发,原位电子显微镜技术，球差校正显微镜技术和电子全息研究。 /p p style=" text-indent: 2em " 2.功能材料的微结构及结构动力学分析。 /p p style=" text-indent: 2em " 3.新型超导体的结构及结构相变研究。 /p p style=" text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 过去的主要工作及获得的成果 /span /p p style=" text-indent: 2em " 1、功能材料微结构研究： /p p style=" text-indent: 2em " 在Fe-基超导体和巨磁阻Mn-氧化物和电子铁电体系统的研究中，解决了一些重要结构问题，取得了多项研究成果。主要研究成果包括，KyFe1.7As2 超导系列中的Fe空位有序态和相分离结构；铁的变价态问题及五价 Fe 的存在形式；巨磁阻Mn-氧化物系统的电子轨道有序排列；钙钛矿结构中的小极化子高Tc超导体的条纹相及电子相分离；电子铁电体LuFe2O4中的低温结构相变和电荷序；Fe2OBO3中的反相条带状畴结构和磁相变点强的磁电耦合效应；新型Fe基超导体的结构，空位序和相分离特性。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、四维超快透射电子显微镜研制： /p p style=" text-indent: 2em " 电子显微镜在材料科学和纳米器件研究中发挥着重要作用，近期,我们在传统高分辨电子显微镜的基础上,成功研制了国内首台4D超快时间分辨透射电子显微镜. 2015年10月通过科学院专家组验收。2019年成功研发了新一代场发射阴极的时间分辨电镜。利用这种超快电子显微镜技术，可以得到物质的瞬间显微结构和原子图像（空间分辨率0.27nm），其时间分辨率达到飞秒时域（10-15秒），可以给出丰富的原子结构演变信息,超快电镜技术已经成为电子显微学的发展方向和学科前沿. 另外，我们研制的超快电镜也具传统的透射电镜的各项先进功能，可以直接进行原子结构观测和谱分析。国际专利（中国专利号：201410007910.2，国际专利号：2014/CN2014/076846）. /p p style=" text-indent: 2em " 在国际主要学术期刊上已发表论文380多篇，他人引用累计超过6800次，H-因子45。国际邀请报告80多次。近年承办了多次电子显微术和功能材料国际学术研讨会。 /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2016年11月16日上午，在第十五届全国低温物理学术研讨会的开幕式上，2016马丁· 伍德爵士中国物理科学奖获奖者公布，并举行了颁奖仪式。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/noimg/be16c535-57c7-4b33-8fe7-34927d09fd10.jpg" title=" 1.jpg" / /p p 　　马丁· 伍德爵士中国物理科学奖由牛津仪器在2013年设立，旨在发掘和奖励国内年轻科学家在低温或强磁场环境下做出的突破性研究工作。该奖项每2年颁布一次，奖励1到3名获奖者。2016年奖项经过评奖委员会的严格评审，确定了最终3位获奖者——北京大学量子材料科学中心林熙副教授、中国科学院物理研究所程金光研究员，以及复旦大学物理系张远波教授。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/af9a6abe-4670-4cd3-99a6-3d3e838d3fb5.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 颁奖现场 /strong /span /p p style=" text-align: left " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　(左一：马丁· 伍德爵士中国奖评委会秘书长雒建林研究员，左二：牛津仪器公司的中国区总经理张鹏，左三：韶关学院校长廖益，左四：张裕恒院士，右一：中国物理学会低温物理专业委员会主任吕力研究员，右二：张远波教授，右三：程金光研究员，右四：林熙副教授学生) /span /p p 　　为了揭开这一“高大上”低温物理学科的神秘面纱，大会茶歇间隙，仪器信息网编辑现场采访了此次三位获奖人中的程金光研究员、张远波教授，以及设立此奖项的牛津仪器公司的中国区总经理张鹏先生。 /p p 　 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 　“我们关注于极端条件下物质中丰富的物理性质，国家仪器设备共享提供了便利” /strong /span /p p 　　当谈及低温物理学与传统学科的区别时，张远波讲到，“就拿我所研究的石墨烯材料为例，我们关注的不是其自然环境条件下的性能，而是极端条件下材料表现出的丰富物理性能，比如1K低温下的量子霍尔效应等。”接着，程金光补充说，“另外，我们用到的设备与大部分高校院所使用的常规手段不同，我们对设备追求压力、温度、磁场等条件的极端性。比如我们有的实验需要设备提供十几万个大气压的高压(相当于地表以下500公里处的压强)，在此条件下原子间距离改变，物质物理性能可能发生变化，比如由绝缘体变成超导体等。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/f856a478-1510-4123-a7eb-591ff1136f04.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 采访现场 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " (左一：牛津仪器纳米科学部亚太区副总裁李俊云博士，左二：程金光研究员， /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 左三：张远波教授) /span /p p 　　获得极端条件离不开高端的低温、强磁场等设备，这时，拥有相关设备就会为科研带来很大便利。张远波表示，对于他们而言，常规测量时，实验室中牛津仪器等厂商提供的商业低温设备就可以满足需求。如果需要极端条件，他们可以去国家实验室(如美国国家强磁场实验室)、刚建成的合肥和武汉强磁场实验室的共享平台进行实验。 /p p 　　程金光也表示，对于一些需要低温、强磁场等集成的多极端条件时，很难在单独的实验室实现。同时还透露，目前在北京怀柔有一个投资十几亿的综合极端实验条件研究中心已经国家立项，该平台也将共享，将对广大科研者带来很大便利。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(112, 48, 160) " 高端仪器设备生产新模式：科研用户发现需求，与厂商合作设计，实现共赢 /span /strong /p p 　　由于低温物理学相关设备的需求具有差异性，商业化的设备并不多，许多设备都是科研用户从设备厂商定制的。张远波以自身科研遇到的问题为例讲到，他们针对研究中二维材料不稳定性、易损的问题，设计出在真空环境条件下进行实验的思路，但是市面上是还没有他们需要的高真空设备。于是他们便开始尝试自己搭建设备，拟验证思路可行后，再以与设备厂商合作的方式来实现共赢。在一旁的牛津仪器纳米科学部亚太区副总裁李俊云博士闻此，也表示，“我们也得到其它科学家的类似需求，正在做相关研究工作，希望能与张老师进一步合作”，随后还表示，“仪器厂商需要与科学家们保持密切交流，以确保未来的仪器设备最符合科学研究的需求，这也是公司长远发展的根本”。 /p p 　　 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 中国低温物理学：蓬勃发展、以点带面 /strong /span /p p 　　关于当下中国低温物理学的发展现状，程金光表示，“正如张远波刚才在获奖感言中所说，中国低温物理正在蓬勃发展。近来，国家在物理科学科研方面投入大量人力物力，物力方面国家投入大量资金配置稀释制冷机等相关设备 人力方面，国家实施多项计划引进人才，大批人才回归，科研队伍不断壮大。另一方面，我国目前也已经有很多领域处于世界领先。” /p p 　　张远波也表示赞同，同时认为：“科研最重要是人才，随着人们重仪器轻人才观念的改变，人才得到了更大重视。从而，在设备硬件与人才软件兼具的大好环境之下，我国物理学科的发展已开始呈现出以点带面的蓬勃发展。” /p p 　　 span style=" color: rgb(112, 48, 160) " strong 他们，正用科学默默改变世界 /strong /span /p p 　　此次已是马丁· 伍德爵士中国物理科学奖第三届授奖，对于三届以来评选过程的最大变化，张鹏先生表示，“随着中国物理科学的发展与马丁?伍德爵士中国物理科学奖知名度的提升，参选人才可谓才俊辈出，整体水平也大大提升，在很难取舍的众多优秀参选人中我们也很自豪将此次获奖人增至三位。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/17ffced9-e87a-4495-bc57-d9f75ad95eee.jpg" title=" 4.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 采访现场 /strong /span /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　　(右：牛津仪器公司的中国区总经理张鹏) /span /p p 　　科研的发展离不开像林熙、程金光、张远波这样的青年学者。如张远波在获奖感言中所说：“我只是众多青年里面一个小小的代表”，正是这些“小小代表”筑起了中国物理科学发展的希望。最后以张鹏先生大会发言中的一句话结束，“改变世界的方式有很多种，有的人通过政治，有的人通过商业，有的人通过艺术，也有的人通过文化，但我觉得对世界改变贡献最大的是来自科学，因为我们举目所见的一切几乎都是科学的成功。” /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/623d6088-607f-4250-9e46-f6da086fa949.jpg" title=" 5 (2).jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 全体合影留念 /strong /span /p hr style=" border:3 double #987cb9" color=" #987cb9" size=" 3" width=" 80%" / p br/ /p p 　　您在使用牛津仪器的设备吗？欢迎参加牛津仪器的原创影像和应用案例征集大赛。 /p p style=" text-align: center" img style=" width: 450px height: 153px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/35f55b27-958f-4fd5-9534-96ebdcdb76a3.jpg" title=" 0.jpg" height=" 153" hspace=" 0" border=" 0" vspace=" 0" width=" 450" / /p p 　　您可以分享和牛津仪器设备的合照，也可以分享采用牛津仪器设备做出的漂亮实验结果照片，还可以提交做出的应用案例。 /p p 　　电脑、手机均可参与，奖品丰厚，来投稿吧! /p p 　 span style=" color: rgb(0, 0, 0) " 　 /span a style=" text-decoration: underline color: rgb(192, 0, 0) " title=" " target=" _self" href=" http://oishow.instrument.com.cn" span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 点击这里，立即参加“秀一秀”赢大奖 /strong /span /a /p

“也许在不久的将来，借助真空紫外激光角分辨光电子能谱仪，高温超导电性产生的机理将被揭示，高温超导体所表现出的许多奇异的物理性质将得到解释。” 2007年的元旦刚过不久，作为“真空紫外激光角分辨光电子能谱仪”研究项目的负责人，中科院物理研究所周兴江研究员在接受本网工作人员专访时做出如上的表述。 国际首创的“火眼金睛” 2006年12月28日，由中科院物理研究所和理化技术研究所联合研制的真空紫外激光角分辨光电子能谱仪通过了中科院主持的鉴定。由龚昌德院士担任组长，包括于渌院士、甘子钊院士、夏建白院士等参加的鉴定组给予了该项目高度的评价，“真空紫外激光角分辨光电子能谱仪的主要性能和技术指标在国际上处于领先地位：它具有超高的分辨率、超高的光束流量，具备了研究体效应的可能性。” 为什么专家鉴定组特别要强调这一系统在‘体效应’研究方面的优势呢？周兴江研究员深入浅出地为笔者进行了解答： “就某些材料而言，其表面电子结构和体电子结构可能并不相同。而对先进材料，人们更关心的主要是它们的体性质。与大家比较熟悉的采用X光电子能谱仪对材料表面元素进行成分或形态分析相比，真空紫外激光的使用，使光电子能谱技术真正测量材料的体性质第一次成为可能，这也是使用真空紫外激光的最显著特点。如果说前者是一种材料表面化学表征工具的话，那么后者则是对材料的物理性质进行基础研究的一种科学手段。” 在真空紫外激光光源被应用之前，传统的同步辐射光源或气体放电光源存在一个长期困扰光电子能谱的问题——也就是所测量的光电子只来自样品表面5~20埃的深度，对于众多先进的材料而言，仅表面几个原子层的电子能否反应材料的体性质？这一直是个未知数。而使用紫外激光，在光电子能量为6.994eV时，预计对应的光电子逃逸深度约为200埃，所以和同步辐射光源或气体放电光源相比，这时所得到的测量结果更代表材料的体性质。 “我是在美国工作期间偶尔读到一篇文献，其中介绍了可采用激光作为光电子能谱仪光源，并且发现文章的作者是中国人。由于我在美国一直是从事角分辨光电子能谱的研究，因此，当读到这篇文献时，激动的心情实在是难以用语言表达。我立刻向我的导师，中科院物理所的赵忠贤院士发去了电子邮件，希望能通过他与文章作者取得联系。”周研究员回忆道。 此外，由于真空紫外激光的使用，使得这一系统还具有一些独特的优势，从而把现有的技术提高到一个新的台阶。如采用的真空紫外激光能量分辨率为0.26meV，整体系统的能量分辨率达到0.68meV，是目前国际上角分辨光电子能谱达到的最佳能量分辨率，比通常的同步辐射光源提高了一个量级。动量分辨率也有显著的提高。真空紫外激光产生的光束流量则比通常的同步辐射光源提高两到三个量级。 周研究员告诉笔者，初步的实验结果表明，该系统工作正常，测量的数据精确，对高温超导体Bi2212的测量，获得了线宽为12meV的能量分布曲线，这是目前所有文献中测量的最窄线宽。对LSCO等高温超导体的初步测量，表明该真空紫外激光角分辨光电子能谱仪适合于开展复杂体系的精细电子结构的研究。 人工晶体点亮新一代激光光源 “这一项目是由三个课题组合作完成的：中国科学院理化所陈创天院士领导的研究组发明了一种新型紫外非线性光学晶体——KBBF晶体，这是目前可匹配倍频波长最短的晶体；但由于KBBF晶体具有层状习性，无法按照相位匹配方向切割，不能直接实现六倍频相位匹配。而六倍频深紫外激光对于开拓深紫外光谱学、能谱学等领域的研究具有重要意义。因此，陈创天院士和中国科学院物理所许祖彦院士共同提出了一种棱镜耦合方法，用两个棱镜通过光胶耦合在KBBF晶体两面，将光耦合进晶体实现相位匹配，解决了六倍频匹配问题。这一技术已获得中国、美国、日本三国的发明专利；我本人领导的课题组则负责能谱仪部分的搭建，以及整个系统的整合。” “如果把我们的工作比喻成一部交响乐的话，那么陈、许两位院士所完成的部分应当说是这部交响乐中最华采的乐章。可以这样认为，没有KBBF晶体和棱镜耦合技术就不可能有这样一台超高分辨率光电子能谱仪。”周研究员诚恳地表示。 通过查阅相关资料，笔者了解到，在我国863等相关科技计划支持下，我国自主研制并在国际上首次成功生长出了具有实用价值的器件级KBBF单晶体，成功研制出了由KBBF晶体和CaF2晶体组成的棱镜耦合器件。 具有完全自主知识产权的氟硼酸铍钾（KBBF）连同硼铍酸锶（SBBO）等新型深紫外非线性光学晶体的成功研制，使得深紫外波段的直接倍频输出和宽调谐成为可能。 “这就表明我们可以获得真空紫外光谱区准连续波（QCW）的激光，而这正是使光电子能谱仪的能量分辨率优于1meV的核心技术。”周研究员向笔者道出了其中的关键。 “借助这台激光光电子能谱仪的超高分辨率，我们能够更仔细地了解固体的特性。例如，奇异的超导体在超导态时，超导电子态密度分布的测定需要光电子能谱仪的能量分辨率优于1meV。”周研究员说，“然而，以前的光电子能谱仪其分辨率均达不到1meV，因此，观察不到超导体在超导态时的超导电子态密度的变化。而通过这台仪器，我们就可以直接观察到超导体在超导态时的超导电子态密度的变化。” 基础研究与仪器研发 作为一名长期从事高温超导材料和其它先进材料中奇异量子现象的微观机理研究的物理学家，笔者很感兴趣周兴江研究员是如何与仪器研发打上交道的？ “我想应该是有两方面的原因：一方面，作为一种尖端基础研究的科学手段，到目前为止紫外光电子能谱仪（UPS）是没有现成的商品化仪器的，这一点和X光电子能谱仪（XPS）有很大不同。一般是由研究者根据自己实际工作的需要，提出设计思路，确定性能指标，然后自己动手采购零部件进行仪器装置的搭建；另一方面，可能和我曾经长期在美国工作，所受到的熏陶有关。我在美国斯坦福大学同步辐射实验室以及美国Berkeley国家实验室工作了七年，在那里，我感觉到一个与国内最大的不同是，他们经常是一年到头在搭建仪器、改造仪器。基础研究不同于一般的技术开发和技术应用，它的特点决定了在这个领域里只有世界第一，没有世界第二。而要想做到第一，一个很重要的条件就是他所使用的科研手段必须要有独到的创新之处，而商品化仪器或装置却很难满足这一点。” 对于基础研究与仪器研发之间的辨证关系，周研究员侃侃而谈。 “作为全国基础研究方面最高等级的科研院所，中国科学院在提高本院科学仪器的研制创新水平方面同样下了很大工夫，中科院综合计划局专门为此设立了‘仪器设备研制和改造专项’。以我们这个项目为例，从2004年10月正式立项到2006年底通过专家组鉴定，共得到这一专项以及中科院‘百人计划’给予的四百余万元专项经费的支持。” 现在，国外许多一流的科研机构对于光电子能谱领域的这一重大科研成果，均表现出了浓厚的兴趣。特别是这一成果中的多项关键技术的专利均掌握在中国人手中，因此国外如果想利用紫外激光光电子能谱进行新型材料基础研究方面的工作，就不得不寻求与中国人的合作。应当说，在精密科学仪器方面，我国长期处于受制于人的尴尬境地，而中科院此次在光电子能谱领域的重大突破，终于使国人长出了一口郁积在胸中多年的闷气。 笔者从周研究员处获悉，2005年3月，日本东京大学借助中国的技术力量制造了一台分辨率为0.36meV的激光光电子能谱仪。 不过周研究员同时指出，“那是一台角积分光电子谱仪，它只能给出费米面附近电子的能量分布而没有动量空间的信息。而我们此次研制成功的是角分辨光电子谱仪，它可以同时获得费米面附近电子的能量和动量分布信息。也就是说后者所能得到的信息远远超过前者。” 采访后记： 2006年7月，周兴江研究员毅然放弃了国外优越的生活和工作条件，携家人回到祖国，回到中科院物理所。当笔者与这为已在国际顶级科技期刊《Science》和《Nature》上发表了五篇论文的年青学者聊起此事时，他只是淡淡地一笑，“除了物理所的实验室条件不错，更重要的是这里的科研氛围适合于我，更和我投缘。另外就是对物理所的这份感情，如果不回来觉得对不起物理所前辈们对我的提携。” 确实如此，为了营造一个良好的学术氛围，近些年来，中科院物理所不断规范和完善学术活动。除了定期举办学术论坛、学术讲座外，物理所还有一个非常独特的学术活动——“星期四工作午餐会”，这是物理所举办的一个高层的小型学术沙龙。参加人员为院士、实验室主任、研究组负责人、“百人计划”入选者和杰出青年基金获得者。它采用午餐会的方式，每一位成员都有当主持人的机会，旨在营造更为自由、宽松、和谐的学术氛围和环境，激发、活跃创造性思维，增进情感交流。 目前，一批像周兴江研究员这样40岁上下的科学家已经在物理所挑起了大梁，在物理研究的某些前沿领域，他们中的许多人已经可以在国际学术交流中和国外的同行平等地对话。 “细推物理须行乐，何用浮名绊此生”。能够放眼世界科学前沿，敢于提出“只争一流”的目标并付诸实践，这在基础研究的学科领域，都是需要相当的实力和一定的勇气以及顽强的拼搏精神。从周兴江研究员身上，我们不但感受到我国科技工作者在“挑战第一”过程中表现出的沉稳与自信，也感受到他们用自己的聪明才智报效祖国的拳拳之心。 单位地址：北京市中关村南三街8号（100080）

仪器信息网讯 7月26-28日，2023世界光子大会暨第十四届光电子产业博览会在北京国际会议中心顺利召开！本届大会由中国光学工程学会（CSOE）、国际光学工程学会（SPIE）、俄罗斯工程院、德国工程院、美国工程院等各国学会机构主办。大会以“光领制造，智创未来”为主题，聚焦光电子行业新市场、新产品、新技术，近20余场学术会议，八大主题展览，以及第12届国际应用光学与光子学技术交流大会（AOPC2023）同期举办，近百位大咖专家聚焦光电子领域的学术与技术的创新碰撞。大会期间，仪器信息网特别采访了中国科学院物理研究所魏志义研究员。据了解，魏志义主要从事超短脉冲激光（即超快激光）研究。采访中，魏志义向我们介绍，激光领域前沿研究主要关注如何实现越来越窄的激光脉冲宽度，窄的激光脉冲可以用于物质中分子、原子甚至电子的运动过程研究，因为运动过程决定了物质的一些规律和属性。此外，科研人员关心的另一方面是激光功率，更高功率的激光可能用于武器、加工、医疗等领域。功率方面的研究主要包括峰值功率和平均功率，其中峰值功率研究我国处于世界前列。魏志义在采访中对高频功率非常关注和感兴趣。以下为现场采访视频：

10月9日下午，2012年诺贝尔物理学奖揭晓。瑞典皇家科学院诺贝尔奖评审委员会将奖项授予给了量子光学领域的两位科学家——法国物理学家塞尔日阿罗什与美国物理学家戴维瓦恩兰，以奖励他们“提出了突破性的实验方法，使测量和操控单个量子系统成为可能”。 　　诺奖官方网站称，塞尔日阿罗什与戴维瓦恩兰两人分别发明并发展出的方法，让科学界得以在不影响粒子量子力学性质的情况下，对非常脆弱的单个粒子进行测量与操控。他们的方式，在此前一度被认为是不可能做到的。 　　而这就是诺贝尔物理学奖此次垂青于两位实验派物理学家的原因。 　　进入量子光学的神秘之门 　　本届物理奖的两位得主戴维瓦恩兰与塞尔日阿罗什是同年生人。 　　塞尔日阿罗什，1944年出生在摩洛哥卡萨布兰卡，1971年于法国巴黎的皮埃尔与玛丽居里大学取得博士学位，目前在法兰西学院和法国巴黎高等师范学院任教授。在拿到本届诺贝尔物理学奖前，他已被业内誉为腔量子电动力学的实验奠基人。 　　戴维瓦恩兰，1944年出生于美国威斯康星州密尔沃基，1970年于哈佛大学取得博士学位，目前作为研究团队带头人和研究员，就职于美国国家标准与技术研究院(NIST)与科罗拉多大学波德分校。瓦恩兰亦一直有着“离子阱量子计算实验奠基者”的头衔。 　　他们两人是量子物理实验派双杰。两人研究的范畴都属于量子光学，这一领域在上世纪80年代中期以后经历了长足发展，而他们的学术生涯一直在与单光子与离子打交道，研究光与物质在最基本层面上的相互作用。 　　曾经很长时间以来，实验派物理学家们想在一个微观层面上研究光与物质的相互作用，这完全是难以想象的事。因为，对于光或者其他物质的单个粒子而言，经典物理学已不适用，量子力学的法则在此时取而代之。但是单个粒子却很难从周围环境中被分离出来，并且，它一旦和周遭环境发生相互作用，便会立即丧失其神秘的量子特征。 　　如此让人束手无措的局面，使得很多量子力学理论所预言的怪异现象无法被科学家们直接观察到。于是长期以来，研究人员只能依靠那些法则已证明可能会影响到量子奇异特性的实验来进行观察研究。而这或许让实验派物理学家们感觉一直跟在理论的后边亦步亦趋。 　　真正改变实验物理学的人 　　扭转这一窘状的正是阿罗什与瓦恩兰，他们两人带领各自的研究小组，分别发展出理想的方法，用于测量并操控非常脆弱的量子态。 　　具体而言，两人所采用的方法既有共通特点亦各有精妙之处：瓦恩兰捕获带电原子(离子)，随后使用光(光子)对其进行操控和测量，这些离子被放置在超低温中，防止被外界“打扰”。该方法关键在于巧妙的使用激光束以及激光脉冲抑制了离子的热运动，离子因此进入特定的量子叠加态中——叠加态正是量子世界最神秘的特性——从而保持住了单个粒子的量子特征。 　　而阿罗什虽然同样使实验处于真空和超低温环境，却采用的是完全相反的手段：利用原子对光子进行操控和测量。他将两面特制的、反射能力极强的镜子组成空腔，捕获住光子并让其在空腔中停留0.1秒——这点儿时间已足够光子在消失前绕地球一圈——这时他再让里德伯原子(比一般原子大1000倍的巨大原子)穿过空腔，每次通过一个里德伯原子，原子离开时，会“告诉”他空腔里还有没有光子。 　　试着分别去操纵一个光子与离子，借以深入洞察一个微观的世界——原本仅仅是理论学派的领域，正是塞尔日阿罗什与戴维瓦恩兰的研究“打开了新时代量子物理学实验领域的大门”。现在，借助他们的新方式，实验物理学家们得以操控粒子或对粒子进行计数。 　　实验、应用、改变人们的生活 　　但阿罗什与瓦恩兰的成就并不止于此。 　　在公布本届物理奖获得者后，诺奖组委会还介绍了两人的成果在应用层面上的意义。据组委会称，阿罗什与瓦恩兰在他们的研究领域采取了突破性的方法，产生其中一个应用是将建立起一种新型的、基于量子物理学的超快计算机，这或将导致极其先进的通信和计算模式。换句话说，这是向着研制具有惊人运算速度的量子计算机迈出了第一个脚步。科学家预想，或许，就在本世纪，量子计算机会彻底改变我们每个人的日常生活——正如经典计算机在上个世纪曾彻底颠覆每个人的生活方式一样。 　　而阿罗什与瓦恩兰的研究产生的另一个应用是：“会带来一种非比寻常的精准时钟，并在未来成为一个新的计时标准。”这种超高精度钟表的精确度将比今天所使用的铯原子钟高出数百倍。此前，世界最精确的时钟曾经就是瓦恩兰就职的科罗拉多州国家标准与技术研究所制造的量子逻辑钟，它的误差约为每37亿年1秒。 　　阿罗什与瓦恩兰展示了如何在不破坏单个粒子的情况下对其进行直接观察的方法，但他们做到的却不只是在量子世界控制住粒子，其带给人们生活的改变，将远超今天目力所能够看得到的。 　　那么，荣摘诺奖桂冠又是否改变了科学家本人的生活呢?据英国广播公司(BBC)在线版消息称，塞尔日阿罗什本人仅仅提前了20分钟被组委会告知自己获奖的消息。 　　“我很幸运，”塞尔日阿罗什说，但他指的并不是自己得奖这回事，“(接到来电时)我正在一条街上，旁边就有个长椅，所以我第一时间就坐了下来。”他形容那一刻的心情，“当我看到是瑞典的来电区号，我意识到这是真实的，那种感觉，你知道，真是势不可挡。” 　　不过据诺奖官网的推特称，阿罗什接到获奖的确切消息后，打了个电话给自己的孩子，然后开了瓶香槟庆祝，再然后，他又回实验室工作去了。

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著名物理学家何泽慧院士逝世 享年97岁；系钱三强夫人　　 　　据中国科学院高能物理研究所6月20日消息：中国著名物理学家、中国科学院资深院士，中国人民政治协商会议第五、六、七届全国委员，空间科学学会原常务理事，中科院高能所原副所长何泽慧先生，因病于当天7时39分在北京逝世，享年97岁。 　　何泽慧院士1914年3月5日出生于苏州，1932年考入清华大学物理系。1936年大学毕业后，到德国柏林高等工业大学技术物理系攻读博士学位，出于抗日爱国热忱，她毅然选择实验弹道学的专业方向。1940年以“一种新的精确简便测量子弹飞行速度的方法”论文获得工程博士学位。 　　由于第二次世界大战爆发，她不得已在德国滞留下来。为了更多地掌握对国家有用的先进科学技术，她于1940年进柏林西门子工厂弱电流实验室参加磁性材料的研究工作。1943年，她到海德堡威廉皇家学院核物理研究所，在玻特教授指导下从事当时已初露应用前景的原子核物理研究，曾首先观测到正负电子碰撞现象，被英国《自然》称之为“科学珍闻”。 　　1946年春天，何泽慧从德国到法国巴黎，和大学时期的同学钱三强结婚，开始共同的科学生涯。他们一起在约里奥• 居里夫妇领导的法兰西学院原子核化学实验室和居里实验室工作，合作发现了铀核裂变的新方式——三分裂和四分裂现象(她首先捕捉到世界上第一例四分裂径迹)，在国际科学界引起很大反响。 　　1948年夏，何泽慧同钱三强一起满怀爱国热忱历尽艰辛回到祖国，参加北平研究院原子学研究所的组建。新中国成立后，她全身心地投入中科院近代物理研究所(1953年改称物理研究所)的创建工作。由她具体领导的研究小组，在十分简陋条件下开展工作，经过几年努力，于1956年研制成功性能达到国际先进水平的原子核乳胶，对质子、α粒子及裂变碎片灵敏的原子核乳胶核-2和核-3，在灵敏度等主要性能方面达到与英国依尔福C-2相当的水平，获得1956年度中国科学院奖(自然科学部分)。 　　1955年初，何泽慧积极领导开展中子物理与裂变物理的实验准备工作。1958年，中国第一台反应堆及回旋加速器建成后，她担任中子物理研究室主任，在相当长时间里领导当时的中子物理研究工作，为开拓中国中子物理与裂变物理实验领域做出重要贡献。她还看准快中子谱学的国际发展趋势，不失时机安排力量开展研究，使中国快中子实验工作很快达到当时的国际水平。 　　何泽慧1964年起担任原子能研究所副所长。1965年赴河南安阳参加社会主义教育运动。“文革”中被作为“反动学术权威”受到错误的审查和批判 1969年冬，下放到二机部在陕西合阳的“五七”干校参加农业劳动。 　　1973年，中科院高能物理研究所成立后，何泽慧担任副所长，积极推动宇宙线超高能物理和高能天体物理研究的开展。她倡导和全力支持开展交叉学科的研究，推动了中国宇宙线超高能物理及高能天体物理研究的起步和发展。在她的倡导与扶持下，高能物理研究所原宇宙线研究室通过国内、国际合作，在西藏甘巴拉山建成世界上海拔最高的(5500米)高山乳胶室 还从无到有、从小到大地发展了高空科学气球，并相应发展了空间硬x射线探测技术及其他配套技术。 　　1980年，何泽慧当选为中科院数学物理学学部委员(院士)。直到耄耋之年，她仍然坚持全天上班，关心中国高能物理和核物理事业的发展。

量子力学理论的标准解释认为，量子场内的变化不可预测且是瞬时的。在难以观测的微观世界里，阐明量子跃迁的性质，一直是困扰物理学家的重要难题。1986年，研究人员通过实验首次证实量子跃迁是一种能被观测和研究的实验现象。从那时起，科学家借助不断发展的技术，对这种神秘现象进行了更深入的观察。2019年的一项研究显示，量子跃迁的过程可以被预测，且开始后可以被阻断。近期，一项新的理论研究更深入挖掘了量子跃迁过程，以及它何时会发生。研究显示，这个看上去简单和基础的现象，实际上十分复杂。预测量子跃迁美国耶鲁大学研究人员通过一种干扰度最小的装置来监测量子跃迁进程。每一次跃迁都发生在一个超导量子比特的两个能态之间，这个小循环可用于模拟原子中离散量子能态的超导微环路。研究人员测量了低能态系统中量子比特的“附加活动”——可被观测设备捕捉但不会影响量子系统的运行。研究中的“附加活动”是一种监测设备所捕捉的、由系统散发的光子信号，这表明光子未被系统吸收、跃迁尚未发生。这种方式首次实现了对量子跃迁的间接监测，揭示了一个重要的性质：在“附加活动”中，量子向高能态跃迁之前会有一个停顿。而科学家可以通过这种停顿预测甚至阻止量子跃迁。跃迁过程由系统低能态开始也称为基态；当跃迁至系统高能态时，也称为激发态，随后跃迁路径转向，再次回到基态。文章作者Kyrylo Snizhko是德国卡尔斯鲁厄理工学院的一名博士后学者，他表示，模拟实验显示，在这个可间接预测或干扰量子跃迁中，一定存在一个不可捕捉的组分。具体来说，量子跃迁从激发态向基态的回落过程，并不总是平滑和可预测的，这就是作者所描述的“不可捕捉”的组分。研究指出，观测设备与受测系统的“连接度”，对系统跃迁有直接影响。在这一过程中，量子跃迁由观测的时间尺度而非跃迁过程定义。观测设备和量子系统的连接可能很弱，在这种情况下，通过信号的暂停能预测量子跃迁。量子系统的转变通过基态和激发态的混合实现，这称为量子系统的叠加态。然而，在观测设备和系统的联系超过一定阈值时，这种系统叠加态就会趋向某一个能值，并保持相对稳定，直至再次突然回到基态。论文的共同作者Parveen Kumar解释道，这意味着，即使我们一开始成功预测了量子跃迁发生，但无法避免会再次“跟丢”系统。而即使在跃迁可预测的期间，也会存在一些差异。Snizhko表示，这些过程中还包含着一种不可预测的组分。可捕捉的量子跃迁通常具有一个处在基态和激发态的叠加态上的跃迁“轨迹”，但整体的跃迁轨迹并没有明确的方向或终点。量子物理正在坍缩Zlatko Minev是微软托马斯沃森研究中心的研究员，也是这项耶鲁大学研究的第一作者。他表示这项新的理论研究“在以量子比特作为参数的实验条件下，描绘阐述了一个简单清晰的量子跃迁模式”。他认为，这项研究与先前的耶鲁实验互相参照，显示“相比于我们之前的认识，量子跃迁轨迹的离散性、随机性和可预测性还有待更广阔而充分的研究。”具体而言，耶鲁大学进行的研究首次揭示了量子跃迁的微妙行为——系统从基态到激发态的跃迁能被预测，表明量子世界中部分是可以预测的。这在此前曾被认为是不可能的。当Minev首次与组内的其他研究者讨论预测量子跃迁的可行性时，受到了一位同事激烈的回击：“跃迁轨迹如果能预测，量子物理界就要坍缩了！”“我们的实验最终成功了，并且推断出量子跃迁整体路径是随机和离散的。然而，在更精密的时间尺度上，每一步跃迁都是连续而逐步开展的。这二者尽管看似矛盾，却是量子跃迁中同时存在。” Minev解释道。而这一跃迁过程能应用到整个物质世界吗，如预测实验室外的原子？Kumar还不确定，而很大部分原因在于研究条件上的过多限制。Kumar说：“推广这项研究当然很令人兴奋。”如果未来不同的观测设备都得到了类似结果，那么这种量子行为将能解释量子世界的更多基本性质：在量子世界中，事件在某种意义上同时具有随机性和可预测性、离散性和连续性。量子跃迁是自然界中最基本、最原始的物理问题，但一直很难被真正观测到。直到最新的科技进展扭转了这一局势。美国华盛顿大学的助理教授Kater Murch表示：“耶鲁大学的实验启发了这项理论研究，为解决这个数十年的物理难题打开了全新的局面。在我心目中，实验与理论的相辅相成，最终转变我们这些理论物理学家对世界的认知，为日后的新发现奠定了基础。”

来宾在瑞士日内瓦参观欧洲核子研究中心多媒体中心。欧洲核子研究中心位于瑞士日内瓦附近，跨瑞士和法国边境，是全球重要的粒子研究机构，重点模拟研究宇宙大爆炸之后的最初状态。 　　新华网日内瓦2月21日电(记者刘洋　杨京德)从瑞士日内瓦驱车进入法国，沿途宁静的田园风光令人沉醉。这是一片位于阿尔卑斯山与汝拉山雪峰间的平原，镶嵌着一座座牧场、葡萄园、古朴村镇，而就在平原地表之下100多米深处，无数粒子或许正围绕着一个周长27公里的巨大环形设备，以接近光速运行，并剧烈碰撞。 　　这不是科幻小说的虚构，而是欧洲核子研究中心最重要的设备——大型强子对撞机运转的情景。经过近两个月的技术维护后，按计划，对撞机21日再次开始运行。记者有幸在此之前，由研究中心的中方研究员、粒子物理学家任忠良博士带领，进入研究中心并探访这神秘的地下“粒子物理王国”。 　　科研“地球村” 　　欧洲核子研究中心建于1954年，是二战后欧洲合作的产物，但今天的研究中心早已不再局限于欧洲，而更像一个“地球村”，会聚了来自世界上80多个国家和地区、580余所大学与科研机构的近8000名科研人员，其中包括来自中国科学院高能物理研究所和山东大学等中国科研院所的近百名师生。 　　漫步在研究中心园区里，可以看到宽阔的草坪上和露天咖啡座上，不同肤色、不同装束的学者三五成群地坐在一起，操各种口音的英语或法语讨论问题。 　　除进行前沿物理试验外，研究中心还承担了为世界各国大学培养物理学人才的任务，许多物理学家的硕士或博士论文都在这里完成。 　　研究中心洋溢着尊重科学的气氛，就连园区的各条道路都以在科学领域有重大贡献的人士名字命名。从第一个设想物质是由原子组成的古希腊哲学家德谟克利特，到发现镭和钋等放射性元素的居里夫人，他们对人类认知的贡献，以这样的方式被铭记。 　　地下“粒子物理王国” 　　大型强子对撞机位于日内瓦附近、瑞士和法国交界地区地下的环形隧道内。为探测质子撞击试验产生的结果，研究中心在大型强子对撞机上安装了4个探测器同时进行试验，其中最大的就是位于瑞士一侧的超环面仪器。 　　经过两道严格安检后，记者跟随任忠良博士深入地下100多米的超环面仪器试验现场。站在坑道内高耸的钢结构探测器旁，如同站在希腊神话里的擎天巨神脚下，深感一己之渺小。 　　这个圆柱形庞然大物高25米，长45米，重7000吨，相当于埃菲尔铁塔或100架波音747客机的重量。任忠良博士说，超环面仪器就像一架高精度巨型数字照相机。对撞机发射的粒子束经过这个探测器时发生碰撞，产生的粒子沿着碰撞半径方向向外发散，这些肉眼难以察觉的物理现象都会在这一高性能探测器上留下影像。超环面仪器抓取碰撞影像的速度可达每秒4000万次，从而在粒子级别上记录任何细微的变化。 　　为处理由此产生的海量数据，3000台计算机会同时运转，从大量无效碰撞数据中选取符合研究需要的少数粒子高能对头碰撞记录并加以分析。即便如此，筛选出的有用数据量仍大得惊人。这一探测器运行一年产生的数据如用DVD光盘刻录，所有光盘铺排起来将长达7公里。 　　人造宇宙大爆炸 　　为从微观世界揭开宇宙起源的奥秘，研究宇宙产生初期的环境，物理学家设计了通过粒子对撞，模拟宇宙大爆炸的试验，大型强子对撞机就是进行这一模拟过程的“利器”。 　　可想而知，实现高能粒子对撞并非易事。据任忠良博士介绍，大型强子对撞机使用了超低温、超导等超越人类现有工业水平的尖端技术。 　　为产生偏转粒子所需要的强磁场，对撞机采用液态氦将管道温度降至零下271摄氏度的超低温，用低温超导技术产生零电阻以保障磁场强度。此外，为维持低温，减少管道内外热量交换，还使用了真空技术，对撞机周长27公里的环形管道内的真空空间相当于巴黎圣母院的大小。 　　低温还带来金属等材料热胀冷缩的问题，这就要求在管道连接处使用可滑动的接点，但可滑动连接点同时也带来另一个问题：上万个连接点中，任何一个点如因接触不良出现微小电阻，强大的电流通过时就会瞬时释放大量热能，毁掉超导状态。热量还会气化冷却管道用的液态氦，导致大爆炸。 　　2008年，对撞机调试过程中就发生了一次类似事故，使整个试验的进度延后一年。研究中心花了整整一年，投入超过5000万瑞士法郎(约合5300万美元)才将设备修复。 　　寻找“上帝粒子” 　　大型强子对撞机目前的主要工作就是寻找希格斯玻色子。它是由英国人彼得希格斯等物理学家在上世纪60年代提出的一种基本粒子，被认为是物质的质量之源，因此被称为“上帝粒子”。 　　这种粒子就像神话中的独角兽一样难觅影踪。在粒子物理学的标准模型中，总共预言了62种基本粒子，其中的61种都已被验证，唯独希格斯玻色子始终游离在物理学家的视野之外。找到这种粒子，就找到建筑粒子物理学经典理论大厦的最后一块基石，如证明它不存在，整座大厦就要被推倒重建。 　　此前，许多顶级物理研究机构曾试图通过对撞试验寻找希格斯玻色子，但都没有成功。如今，有了世界上能量级别最高的大型强子对撞机，欧洲核子研究中心的科学家对捕获这头“独角兽”充满信心。 　　研究中心主任、德国粒子物理学家罗尔夫霍伊尔说，对撞机在过去一年表现非常出色，因此大家普遍对试验充满信心。霍伊尔风趣地化用莎士比亚的名言说，希格斯玻色子存在还是不存在，这是一个问题，而这个问题的答案很可能在未来两年内揭晓。

p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 从中国原子能科学研究院（简称原子能院）获悉，在国家自然科学基金重大项目支持下，锦屏深地核天体物理实验室（JUNA）在位于四川西昌的中国锦屏地下实验室（CJPL）正式启动。项目负责人、原子能院副院长柳卫平在现场介绍，项目启动后，将向核天体物理研究领域最关键的“圣杯”反应发起冲击，为理解大质量恒星的演化和元素起源提供新的数据。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在浩瀚无垠的宇宙中，恒星经历着形成、演化、死亡的缓慢过程。这些星体发光发热的能量来自其内部发生的热核聚变反应。这不断发生的核过程为自然界所有化学元素提供了赖以生成的土壤。核天体物理主要运用核物理的知识和规律阐释宇宙中各种化学元素及其同位素核合成的过程、时间、物理环境及丰度分布和核过程对恒星结构及演化进程的影响。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 在国际上，核天体物理是基础科学研究的前沿领域。柳卫平说，开展关键天体物理核反应的精确测量是核天体物理未来发展不可或缺的重要方向。“圣杯”反应将会影响碳氧丰度比这一核天体物理基本问题。 /p p /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp CJPL实验室是目前世界上最深的地下实验室，垂直岩石覆盖达2400米，可以将宇宙线通量降到地面水平的千万分之一至亿分之一。同时，洞内岩体本身的天然放射性也极低。这些为暗物质探测、核天体物理、中微子实验等重大基础性前沿课题研究提供了得天独厚的良好环境。我国已将该实验室建设列入国家重点研发计划。2014年，我国启动了锦屏实验室二期（CJPL-Ⅱ）扩建工程，实验室空间从4000立方米跃至30万立方米。 实验室建成后，将成为国际上最大的地下实验室，能够同时开展更多的深地科学领域实验项目，有望逐步发展成为面向世界开放的国家级基础研究平台。 /p p style=" line-height: 1.75em " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 自2011年以来，锦屏一期实验室已经开展了暗物质相关研究。此项目启动标志着CJPL-Ⅱ正式开展多学科研究。& nbsp /p p br/ /p

华沙时间9月1日，“欧洲物理奖”在波兰华沙颁奖，华人物理学家、斯坦福大学教授、清华大学高等研究院教授张首晟获此殊荣；由其团队提出的“量子自旋霍尔效应”或将带来芯片革命。 　　因在“量子自旋霍尔效应”理论预言和实验观测领域的开创性贡献，张首晟与4位欧美科学家共同荣获2010年“欧洲物理奖”，他也是获得该奖项的首位华人科学家。而在此前的2010年7月，张首晟还因在拓扑绝缘体研究方面的卓越贡献荣获德国“古登堡研究奖”。 　　“欧洲物理奖”是国际著名的物理学奖项，由欧洲物理学会颁发。 　　张首晟表示，作为一项国际级大奖，今年的“欧洲物理奖”授予5位研究“量子自旋霍尔效应”的科学家，表明这一领域已经引起国际主流科学界的高度重视，具有风向标意义。 　　上世纪60年代，英特尔公司创始人之一戈登摩尔提出：集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔18个月便会增加一倍，而性能也将提升一倍。近半个世纪以来，这一定律见证了人类信息技术前进的步伐。但是，随着晶体管越小越密集，发热问题也就越突出，晶体管电路已逐渐接近性能极限。业界普遍认为，摩尔定律的有效期只能再延续10年左右。 　　张首晟领导的研究团队于2006年提出了“量子自旋霍尔效应”，将其基于芯片业未来提出的新构想——通过控制电子的自旋运动来降低能耗——在理论上完成了预言。2007年，这一理论预言被德国维尔茨堡大学实验小组通过实验证实。同年，张首晟领导的研究团队提出的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为2007年“全球十大重要科学突破”之一。 　　张首晟形象地介绍，电子是电流的载体，它除了负有电荷以外还具有一种自旋性质，就如同地球绕着太阳转，而地球本身也在自转一样。 　　在运动过程中，电子从一端走到另一端，就如同要走过一个杂乱无章的迪斯科舞场，电子无规则地跳舞，不可避免地会发生碰撞，碰撞就会耗散热量。而“量子自旋霍尔效应”找到了一个新的规律，即电子自转方向与电流方向之间的规律。利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地舞蹈，从而使能量耗散很低。张首晟说：“利用‘量子自旋霍尔效应’，有可能研制出新一代的电脑，延长摩尔定律的生命。” 　　在“量子自旋霍尔效应”下，芯片中的电子能够像高速公路上的汽车一样正反方向地分开运动，各行其道，互不干扰。这一理论预言近年来被越来越多的实验证实，科学家发现在很多不同的材料中都能实现“量子自旋霍尔效应”。2008年，张首晟与中国科学院物理所方忠研究小组合作发现了一种三维新材料。2009年底，张首晟与清华大学物理系薛其坤院士领导的研究小组开展理论与实验上的紧密合作，2009年底成功地制备出高质量的薄膜材料，其世界领先地位得到国际公认。 　　虽然“量子自旋霍尔效应”的研究成果离真正投入应用还有一定距离，但这种新奇的物理现象有可能给未来的信息革命带来重大影响，电脑甚至量子计算都将随之发生巨大改变。张首晟说：“科学界和工业界已达成共识，信息革命下一步的发展，一定要把‘信息高速公路’建到芯片的层次。这已经是全世界范围的一个大趋势。而‘量子自旋霍尔效应’的理论研究以及产业化开发，对科学界和信息产业界来说，都将是一次大洗牌的机会。” 　　张首晟认为，任何一个自主创新和重大突破，一定要抓住重新洗牌的时机。希望国家有计划地大力投入，作好战略布局，瞄准这一理论预言展开更广泛的探索，加快研究步伐，抢占自主创新制高点。他认为，中国应充分认识到，这一领域的突破所带来的历史机遇，对中国的基础研究和产业界的自主创新都将是十分难得的。 　　张首晟1980年从上海复旦大学赴德国留学，1983年获德国柏林自由大学硕士学位，同年赴美国纽约州立大学石溪分校，师从著名物理学家杨振宁教授攻读博士学位，1987年获物理学博士学位，1993年任斯坦福大学物理系教授。1992年获全球华人物理学会杰出青年科学家奖，1993年获IBM研究部杰出创新奖。1999年张首晟受聘为教育部“长江学者讲座教授”，任清华大学高等研究院教授。2009年入选国家“千人计划”。

仪器信息网讯 2021年7月24日，第十九届中国暨国际生物物理大会在安徽合肥盛大开幕。本次大会由中国生物物理学会与中国科学院生物物理研究所联合主办，中国科学技术大学协办，会议吸引千余位来自全国高校、科研院所及仪器企业代表前来参会。中国科学院饶子和院士、杜江峰院士、施蕴渝院士、隋森芳院士、阎锡蕴院士、卞修武院士、董晨院士出席大会开幕式。开幕式现场大会开幕式由中国科学院生物物理研究所张宏研究员主持，杜江峰院士、饶子和院士和中国科学院生物物理研究所所长许瑞明教授为大会开幕式致辞。杜江峰院士为开幕式致辞杜江峰院士讲到，中国科学技术大学是中国科学院所属的一种前沿科学和高新技术为主，建有理学和特色文科的综合性科技大学。我们始终坚持实施全院办校首次结合的办学方针，紧紧围绕着国家的战略需求，高起点宽口径培养新兴边缘交叉学科的尖端科技人才、创新人才，创新成果不断涌现。中国科学技术大学与我国的生物物理学同生共长，1958年建校时，就建立国内高校第一个生物物理系，六十多年来，为国家培养了一大批生物物理学优秀人才。 许瑞明教授为开幕式致辞许瑞明教授讲到，我国要实现高水平科技自立自强，归根结底要靠高水平创新人才。本次大会汇聚了多位杰出学术带头人，吸引了众多青年科技工作者，相信本次大会一定会为为各位同行提供增强次学术交流平台，为新理论新思想的分享提供一个开放平台，促进国际间学术交流引发深层次的思想交流。我国科技实力正在从量的积累迈向质的飞跃，从点的突破迈向系统能力提升，科技创新取得新的历史性成就，相信未来会有更多的科技工作者在此平台上，面向世界科技前沿，面向国家重大需求，面向人民生命健康，把握大势，抢占先机，肩负起时代赋予的重任，努力实现高水平科技治理自强。饶子和院士为开幕式致辞饶子和院士讲到，生物物理学这样一个学科非常重要，它在推动生命科学发展、推动人类健康发展、推动历史发展中扮演着重要角色。近些年来，生物物理学取得了一系列突破，比如AlphaFold，当然，这也是建立在我们前期积累的大量数据的基础之上。二十年前，是结构分析生物学，而现在结构细胞生物学时代已经到来。开幕式上，揭晓了第七届贝时璋杰出贡献奖和第七届贝时璋青年生物物理学家奖获得者，并进行颁奖仪式。第七届贝时璋杰出贡献奖获得者是中国科学技术大学教授、中国科学院施蕴渝院士，第七届贝时璋青年生物物理学家奖获得者分别为北京大学黄小帅教授和上海科技大学王权博士。饶子和、杜江峰两位院士为获奖者颁奖阎锡蕴院士、张宏研究员为获奖者颁奖开幕式后，清华大学隋森芳院士、上海交通大学董晨院士和中国科学院分子细胞科学卓越创新中心李劲松研究员三位嘉宾作了首日的大会报告。隋森芳院士 清华大学报告题目：《Structure studies of gigantic supramolecular complexes by cryo-EM》隋森芳院士讲到，冷冻电镜技术时当今生命科学的前沿热点技术之一，近年在Cell、Science、Nature的年度十大科学突破评选中，冷冻电镜因把生命科学推进到原子水平而连续当选。冷冻电镜在结构生物学面临的挑战：分辨率尽可能高、颗粒尽可能小、颗粒尽可能大、颗粒不均一、尽可能原位测量。隋森芳院士讲了其实验室所做的光合蛋白质及其的冷冻电镜研究。董晨院士 上海交通大学报告题目：《IL-17家族细胞因子在黏膜炎症与疾病的功能机制》董晨院士讲到，生物物理学既有物理，也有生物，物理比较“骨感”，生物比较“丰满”，因此带来了免疫生物学在该领域的研究方向。在进化过程中，IL-17家族细胞因子在进化中是非常悠久的存在，也比较保守，IL-17家族包括六个成员:IL-17A到IL-17F。IL-17是研究的最多也是最具代表性的成员，其受体也是一个相对独立的细胞因子受体家族，有5个家族成员。董晨院士详细介绍了IL-17家族细胞因子在黏膜炎症与疾病的功能机制。李劲松研究员 中国科学院分子细胞科学卓越创新中心报告题目：《类精子干细胞介导的遗传改造》哺乳动物单倍体胚胎干细胞是从单倍体囊胚中建立的细胞系，该细胞具有二倍体胚胎干细胞的所有特性，包括无限增殖能力、基因表达模式、分化潜能等。单倍体干细胞因为只含有一套遗传物质，为在细胞中开展高通量正反向遗传筛选提供了新的工具。另外，携带精子遗传物质的孤雄单倍体该细胞可以替代精子通过卵子注射高效产生半克隆小鼠（因此又称为类精子干细胞），可作为载体将基因编辑器通过“受精”带到胚胎中，为研究胚胎发育和细胞命运决定提供新的遗传学工具。李劲松研究员介绍了其实验室类精子干细胞相关研究及基因组标签计划。开幕式前一天，膜生物学与人类健康、环境与健康、单分子动态结构、基于冷冻电镜的新技术及应用等多场主题研讨会议提前预热，近70位不同领域的专家进行了精彩的报告分享。此外，大会还专门设置了高中生卓越论坛，4位高中生带来了他们的研究分享。部分讲者照片接下来的2天，还将有二十余场分论坛，百余为报告嘉宾带来精彩的分享，敬请关注仪器信息网后续相关报道。后记：生物物理学是生命科学和物理的重要分支学科和领域之一，可以阐明 生物在一定的空间、时间内有关物质 、能量与信息的运动规律，对于生命科学、医学、农业、工业等各个领域具有重要意义。本届生物物理大会的主题聚焦在生物物理与人类健康，强调了生物物理领域的创新发展对人类健康的重要影响。多位院士和百余名国内外优秀学者和业界领袖齐聚合肥，分享交流科技创新发展的最前沿技术，演讲内容覆盖面十分广泛，对于生物物理学科、生命科学领域的发展具有重要的推动作用。此外，本次会议令人感受深刻的一点是特别设置了高中生卓越论坛和青年科研生涯规划系列讲座，充分体现了会议主办方对于青少年和青年学生培养工作的重视。高中学生自信地展示他们的想象力和创新精神，在科学研究的道路上已经开始接收专业的训练，体现了我国当代高中生所具备的综合素质和科研能力。正如本次青年论坛评委所言，在仍以分数为主导，以高考作为绝大多数高中阶段教学的导向的背景下，仍有这样的科学爱好者参与科学研究，是我国中学科学教育的希望和风采。

李国红(左)和朱平 30纳米染色质左手双螺旋结构模型 　　生物物理所两名创新课题组组长朱平、李国红率先解析出30纳米染色质高级结构。这是一个最基本的分子生物学问题，也是目前为止最有挑战性的结构之一，困扰了全世界的研究人员30余年。 　　由&ldquo 一三五&rdquo 学科布局凝练，在中科院&ldquo 先导专项&rdquo 、科技部和国家自然科学基金委的稳定和持续的支持下，生物物理所两名创新课题组组长朱平、李国红的竭诚合作碰撞出新火花。 　　近日，他们在国际上首次解析了DNA和蛋白质折叠形成的30纳米染色质的高清晰三维左手双螺旋高级结构。在教科书中，30纳米染色质纤维被描述为&ldquo 螺线管&rdquo ，但该结构从未被正式以结构生物学手段得到解析。这是最基本的分子生物学问题，也是目前为止最有挑战性的结构之一，困扰了全世界的研究人员30余年。 　　生物物理所所长徐涛在接受记者采访时表示，这次重大成果的取得得益于几个因素的不断完善。&ldquo 30纳米染色质高级结构是研究所确立的3个重大突破之一，而围绕国际一流的科学问题，我们组建了国际一流的研究团队，建设国际一流的科技条件平台，也一直在探索国际一流的体制机制。&rdquo 　　瞄准&ldquo 硬骨头&rdquo 　　&ldquo 我们鼓励科学家保持十年磨一剑精神，重视原始创新工作，安心坐冷板凳。&rdquo 徐涛鼓励所里的科研人员扎扎实实作有长期深远或有重大意义的研究。 　　生物物理所从贝时璋院士时代到现在始终保持着严谨的学术氛围和宽松和谐的文化环境。 　　作为从事基础研究的国立科研机构，要产出经得起历史考验的科研成果，生物物理所不仅要善于选择研究战略方向和重点领域，同时还需充分尊重科学家的自主权和学术自由。 　　李国红和生物大分子国家重点实验室主任许瑞明都从事表观遗传调控研究。2008年，他们在美国的一次促膝长谈第一次提及30纳米染色质纤维超分子复合体的结构与功能。 　　&ldquo 我们聊到了表观遗传领域几个悬而未决的重要科学问题，认为解析30纳米染色质纤维的结构对于理解表观遗传调控机理将非常重要，因此当年许瑞明主持的科技部&lsquo 973&rsquo 项目中把30纳米染色质纤维结构的研究列为重点内容。&rdquo 李国红告诉记者。这是李国红梦寐以求的未知世界，从2003年至今，他一直在为此努力。 　　2008年，徐涛、许瑞明等一批从事基础前沿研究的科学家达成共识&mdash &mdash 包括30纳米染色质纤维超分子复合体等在内的一些重大科学的&ldquo 硬骨头&rdquo 一定要啃下来。 　　骨头难啃，因为这个研究的难点之一是样品的制备。在人体内，任何环境细微的变化都会引起30纳米染色质的很大变化，而在体外环境下就更难得到高度均一的样品了。另一个难题则是解析结构生物学中常用的X射线晶体、核磁共振等方法，在30纳米染色质纤维这样一个超大分子复合体面前都无能为力。 　　&ldquo 国外只有少数几个实验室坚持下来，大多只是采取内部合作，很难在两个难题上衔接起来，所以进展一直比较缓慢。&rdquo 李国红说。 　　2008年，生物物理所开始着手组建创新课题组团队，早一批进来的科学精英依靠对科学才能的洞察力和对科学研究的深刻理解，选拔杰出人才、支撑他们的研究。　　跨学科的&ldquo 双螺旋&rdquo 　　研究员朱平2008年以&ldquo 百人计划&rdquo 身份加入到生物物理所生物大分子国家重点实验室，他在美国期间以冷冻电镜和电子断层成像方法为主要手段进行艾滋病病毒的结构和功能研究，具有扎实的工科背景以及丰富的冷冻电镜研究经验。 　　一次见面，朱平从许瑞明那里得知，以许瑞明正在主持的科技部&ldquo 973&rdquo 项目为契机，在中科院生物物理所，一个涵盖冷冻电镜30纳米染色质纤维研究的团队雏形已经形成。同时，许瑞明一并将李国红在美国的联系方式留给了朱平。 　　&ldquo 这对于我来说是个全新的方向，我立即给李国红打了电话。&rdquo 初次交流，朱平觉得李国红是个&ldquo 很实在&rdquo 的人，加上两人性格和品性相近，老家也离得近，&ldquo 感觉更近了些&rdquo 。 　　李国红早年在德国海德堡大学和马普细胞生物学研究所获博士学位，而后在美国霍华德休斯医学研究院Danny Reinberg实验室做博士后。20年的实验室工作磨炼出他的精湛的样品制作&ldquo 手艺&rdquo 和淡定的心态。2009年，他以&ldquo 百人计划&rdquo 身份回国，正式加入到该团队中来。 　　虽然，两位科学家的实验室不在一个楼层，但他们可谓是&ldquo 双螺旋结构&rdquo 般的合作无间&mdash &mdash 样品由李国红组装好，再由朱平在冷冻电镜技术上做好准备。双方都毫无保留，一旦有进展互相通报讨论。 　　宽松环境造就多面&ldquo 狙击手&rdquo 　　朱平刚回国时，生物物理所正在筹建电镜平台。 　　&ldquo 所长徐涛认为已经有苗头显示，在结构生物学领域冷冻电镜将有大发展。&rdquo 朱平的看法与徐涛不谋而合。当他发现电镜平台准备购买的电镜并不是最好的那款，他立即向徐涛提出了建议，并最终得到了支持。 　　&ldquo 2008年，四部委平台建设论证批经费是2300万元，而设备购置实际需要2800万元，研究所的领导想了很多办法，最终解决了500万元的经费缺口。&rdquo 生物成像中心主任孙飞告诉记者。 　　重大科学成就无不与技术支撑系统直接相关。在过去三大自然科学诺贝尔奖中，三分之一以上的奖项与仪器手段和方法的创新紧密联系。 　　徐涛认为，先进的技术手段发展促成了如今30纳米染色质高级双螺旋结构解析成果的产出。蛋白质科学平台的建立，使得生物物理所在蛋白质科学领域率先走了一步。 　　&ldquo 既要尊重和依靠学术带头人、科技骨干的创造力，同时也要看重和依靠技术支撑人才的创造力。我们要为他们创造一个更好的、更宽松的发展环境，提供必要的经费和物质条件的支持，发挥他们的积极性、主动性，要把两类创造力结合在一起。&rdquo 徐涛将他们看成生物物理所的财富。 　　配备编制、体面的薪酬待遇、考核标准是在科学家高水平的论文致谢部分有名字等一系列体制机制保证了生物物理所有一支稳定技术支撑队伍。 　　也正是这样一支具备了多面狙击手的队伍，并且互相形成有机关联，才能够打硬仗，向高水平科学问题发起挑战。 　　给科学家4年&ldquo 豁免期&rdquo 　　&ldquo 所里稳定地给了我几年的支持，许瑞明也不停地鼓励我。&rdquo 所以，刚刚回国的李国红一开始就瞄准了高难度目标。 　　而朱平坦言，他在南沟泥河的小院子里能够静下心，干点自己喜欢的事情，并不需要像外界传言那样&ldquo 到处去跑关系&rdquo 。 　　&ldquo 我以前听人开玩笑说，科学家不是在争取经费的路上就是在评审的路上。经费多头申请迫使科学家哪有钱往哪钻，只能导致研究所科研方向发散。&rdquo 作为所长，徐涛始终在思考，对于优秀的研究机构，应该考虑给予稳定支持，&ldquo 还他们自由，让科学家腾出更多时间思考科学问题&rdquo 。 　　目前，根据中科院的&ldquo 一三五&rdquo 规划，生物物理所将研究方向凝练，集中资源支持三个突破和五个培育方向。&ldquo 30纳米染色质纤维超分子复合体的组装和调控机理&rdquo 就属于突破方向之一&ldquo 真核膜蛋白和蛋白质复合体结构与功能关系&rdquo 。 　　除此之外，中科院战略性先导科技专项也给了科学家自由探索的空间，进一步保证了该联合攻关创新团队的稳定支持。 　　同时，生物物理所还将科研评估延长为四年一期的国际评估，瞄准国际最高水平。如果评估结果为优秀，研究所又将保证以后四年的稳定经费支持。 　　&ldquo 通过科研机制的调整，更稳定的经费支持，我相信科研人员不用扬鞭自奋蹄。&rdquo 徐涛认为现在已经到了对优秀的团队给予更大更稳定支持的时候了。

近日，2011年美国物理学会会士(APS Fellow)增选结果揭晓。2011年APS共增选219名会士，其中华人学者有24名。 　　美国物理学会(American Physical Society，APS)成立于1899年，是世界第二大物理学组织，是一个非营利性科教组织，致力通过学术刊物、会议及推广活动，探究并弘扬物理学，在全球约有四万多会员。 　　美国物理学会每年增选新会士，人数不超过其会员人数的千分之五。因其严格的遴选程序，其会士称号被视为物理学界的较高荣誉。 　　以下为获奖华人名单： Min chong，男，澳大利亚墨尔本大学机械与制造工程系教授； 方忠（Fang, Zhong），男，中国科学院物理研究所研究所研究员； Feng, Yuan，男，新加坡国立大学物理系教授； Feng Gai，男，美国滨州大学化学物理和生物化学系教授； Gu, Genda，男，美国布鲁克黑文国家实验室物理学家； Hong Mingwei，男，台湾“国立”大学教授； Hu, Howard，男，美国滨州大学机械工程和应用力学系教授； Liu, Feng，男，美国犹他大学材料科学与工程系教授； 龙桂鲁（Long, Gui），男，清华大学物理系教授； Shiu, Gary，男，美国威斯康星大学麦迪逊分校物理系教授； 王焕霖（Wang, Lian-Ping），男，美国特拉华大学机械工程系教授； 王晓钢（Wang, Xiaogang），男，北京大学物理学院教授； 王玉麟（Wang, Yuh-Lin），男，台湾“中研院”研究员； 魏金明（Wei, Ching-Ming），男，台湾“中研院”研究员； Wong, George，男，香港科技大学物理系讲席教授； Wong, Gerard，男， 加州大学洛杉矶分校生物工程系教授； 向涛（Xiang, Tao），男，中国科学院理论物理研究所研究员； Xiao, John，男，美国特拉华大学物理和天文学教授； 杨金龙（Yang, Jinlong），男，中国科技大学化学与材料科学学院教授； Yang, Kun，男，美国佛罗里达州立大学物理系教授； Zhou, Ruhong，男，IBM研究科学家； 朱诗堯(Zhu, Shi Yao)，男，香港浸会大学物理系教授； Zhu, Xiaoyang，男，美国德州大学奥斯汀分校化学与生物化学系教授； Zhu, Yuntian，男，美国北卡州立大学材料科学与工程系教授。

俄日科学家用“人造单原子”制成量子放大器 　　“人造原子”这两天成了国际物理学界的“大明星”。就在《物理评论快报》宣告这项成果之前，最新一期《自然—纳米技术》刚刚发布了世界上最小的晶体管——由7个原子在单晶硅表面构成的一个“量子点”，它是另外一种人造原子。接踵而至的这些“不可思议”尤其让我们对人造原子啧啧称奇。完全可以期待，科学家在人造原子这个微型实验室里必将制造更多的惊喜，引领人类走向未知的新天地。 　　相关新闻：世界最小晶体管问世 仅由7个原子构成 　　俄罗斯和日本科学家利用“人造单原子”方法，成功研制出量子放大器，使在芯片上建立量子放大器等量子元件的技术向前推进了一步，该科研成果将在电子和光学等领域得到广泛应用。相关研究报告发表在近期出版的《物理评论快报》上。 　　作为利用量子效应来放大信号的设备，量子放大器以多种不同形式呈现在人们眼前。其中最普遍的形式应该是激光，借助受激辐射过程将光子从原子中激发出来。而实现量子放大器可调可控的一种途径就是利用单个原子或分子建立相关系统。然而，由于自然的原子与需放大的电磁波的耦合性很弱，单原子的量子放大器迄今为止都难以制成。 　　俄罗斯科学院列别德物理研究所和日本电气公司(NEC)纳米电子研究实验室组成的研究小组，利用“人造单原子”方法成功解决了这一问题。 　　研究人员介绍说，所谓“人造单原子”，就是一种在普通硅基芯片上人工制成的金属薄膜，它由多个单元组成，包括高频辐射传输线、共振器和一个纳米超导结构等。这一“单原子”能与一维空间的电磁模式强烈耦合，从而可实现电磁波放大过程的可调可控。 　　研究人员表示，研究的关键在于粒子数反转的准备，这在激光中也是一样。实验中所用的“人造单原子”具有三个分立能级，研究人员通过向该“人造单原子”发射特定频率的电磁信号，可使其从基态激发至第二受激态。此后，“人造单原子”将部分恢复至基态，部分恢复至第一受激态。当处于第一受激态的光子数多于处于基态的光子时，就会发生粒子数反转。随后科研人员将另一个需放大的脉冲信号传递给“人造单原子”，这时，就会与基态粒子和第一受激态的粒子状态转换产生共振，刺激这一转换使光子从“人造单原子”中释放出来，从而实现了信号的全面放大。 　　研究人员计算出的放大器的最大增益可达1.09，相当于平均每100个入射光子就会释放109个辐射光子，而理论最大增益为1.125。研究人员称，如果使用更多的原子，则可获得更大的增益。 　　研究人员表示，“人造单原子”为制造基本的量子放大器提供了新思路，其可被用作大规模、可调整的量子放大器组件，也为实现量子太阳能电池的量产带来了希望。

实验室做实验 　做专题报告 　幸福的一家 　褚君浩近影 　　◆褚君浩 　　作者简历 　　褚君浩半导体物理和器件专家。我国培养的第一个红外物理博士，中国科学院上海技术物理研究所研究员。1993到2003年任中科院红外物理国家重点实验室主任。2005年当选中国科学院院士。现任《红外与毫米波学报》主编，上海太阳能电池研发中心主任，华东师范大学信息科学技术学院院长，全国人大代表，上海市政府参事。 　　1945年3月20日，我出生在江苏宜兴，是家里排行最小的老三。从小受在华师大搞地理工作的父亲影响，对理科特感兴趣，尤其是上了中学之后，更是迷恋上了物理而不可自拔。高中时就阅读了《相对论ABC》和原子物理学方面的书籍。所以在1962年高考时，就连续填报了复旦大学物理系、华师大物理系和上海师院(上师大前身)物理系三个志愿，非物理系不上。那年，虽然物理考了满分，但是由于作文失误，总分被拉了下来，就进了第三志愿——上海师院。 　　人生最重要的两个阶段就是高中和大学。在高中阶段形成了初步的世界观和人生观，而大学阶段则为今后的成长成才打下坚实基础，为我终身从事物理研究奠定了基础。 　　科学的春天激发再深造热情 　　这一念就是6年，在学术的殿堂里，如鱼得水，并将硕士、博士学位一口气拿下。1984年12月完成博士学位研究后就开始担当中科院上海技术物理研究所物理室副主任的重要职务。 　　1966年大学毕业，1967年底，我被分配到普陀区梅陇中学，开始了长达十年的教学生涯，但我在教学之余仍然致力于物理研究，并在复旦大学物理系殷鹏程老师的指导下，和与一批志同道合者参加了一个关于基本粒子的讨论班，还写了很多科普、自然辩证法方面的文章和小册子。 　　当时，著名材料学家严东生先生知道我比较勤奋钻研学问，对我很为赏识，经常对我有所鼓励。1978年科学的春天来临，我国恢复了研究生制度。严先生鼓励我去考研究生，而当时由于“文革”结束后人才匮乏，上海高校拟从中学选拔一批优秀教师到高校任教，我的名字也赫然列在名单上。是读研究生，还是当大学老师?对物理研究的热爱让我没有多做犹豫，毅然决然地选择了继续深造。那时中国科学院比高等学校早半年先招研究生，严先生非常希望我考上海技术物理研究所的研究生，那里有汤定元先生和匡定波先生，而且严先生特别为我给上海技物所写了推荐信，对于一个渴望能够全身心地投入科学研究的年青人，严先生的推荐对于我是一种非常震撼人心的鼓励。我非常认真地投入了入学考试，通过了初试、复试。1978年10月份我成为中科院上海技术物理研究所第一届研究生，跟随汤定元先生学习和研究窄禁带半导体红外光电子物理。这一念就是6年，在学术的殿堂里，如鱼得水，并将硕士、博士学位一口气拿下。由于成绩突出，1984年12月完成博士学位研究后就开始担当中科院上海技术物理研究所物理室副主任的重要职务。 　　1986年3月，受洪堡基金会邀请，我来到德国慕尼黑技术大学从事客座研究，在柯霍教授的实验室参与半导体二维电子项目研究工作。初到实验室，我就碰到一个问题，有一个远红外激光器非常不稳定，工作时，几乎连5分钟也稳定不了。德国的年轻博士对此一筹莫展。柯霍教授关照我们一起工作，先要想法子让这台红外激光器稳定下来。接到这个任务，我既兴奋又着急，兴奋的是面前的难题，别人已费尽心思，却束手无策，这对自己是一个挑战 着急的是自己万一也不能成功，岂不是要耽误实验了吗?我静下心来，一连几天观察，渐渐地熟悉了这台仪器，一周里就把仪器调节得相当好，竟然可以连续稳定工作6至8个小时。柯霍先生高兴得不得了，他把仪器显示的关于激光强度和时间关系曲线贴在墙上，不时地向来访的教授和同事们介绍我的工作，这让我品尝到了成功的喜悦。 　　1986年冬天，我在做“碲镉汞二维电子与自旋共振实验”，已经连续做了好几天的实验，非常紧张，也顾不上休息。室外正值寒冬，在做实验时衣服穿得比较单薄，只穿一件羊毛衫，照理应当把室温调得高一点，可是由于神经高度紧张，竟忘记了调节。几天下来便冻着了，连续两天，我的体温为38至39摄氏度，经医生检查，诊断为肺炎，连续几天服用半片大大的青霉素口服片，才慢慢控制了病情，我在家休息了一个月，而实验的结果却是异常地好，这使我十分兴奋，忘却了病痛的烦恼。 　　在德国两年零十个月的时间里，我始终心系祖国，坚持利用外国先进的实验设备及先进的研究方法，为我所用。到了1988年10月，当上海技术物理研究所需要我回国时，我没有提任何条件，二话不说就回来了。当时的中国正处在一股出国热中，德国的教授也极力挽留我，家人也有过犹豫，因为儿子在德国上了3学年，已经念到10年级(高一)了，如果回国必然要中断学业。但是中国是我的祖国，把祖国发展好是首要任务。 　　明确方向，持之以恒地做下去 　　实验室被连续四次评为国家A级实验室，致力研究的碲镉汞带间跃迁光谱等14项结果作为标准数据和关系式，被写入国际权威科学手册。 　　收获丰收总是令人喜悦，但播种耕耘的艰辛却不是每个人都能承受的，漫长的学术研究道路上总有磕磕碰碰的时候。做任何事情都会有困难，我也不例外。做研究首要的是找一个明确的方向，如果这个方向的研究对国家有用、对社会有用、在学术上有意义，那么就要持之以恒地做下去。过程中会有很多问题需要解决，也可能会绕弯子，但是只要不偏离方向，即使是一小步一小步地走，也终会到达目的地。 　　我经常对学生说，要想真正做好学问，首先要有勤奋好学的态度，三天打鱼、两天晒网是不行的 其次要有好奇心、有求知欲、有追求真理的勇气，多问为什么 最重要的是必须脚踏实地，在积累中创新，从渐进到实现跨越性发展，这其中需要的是实干精神。 　　回国后，我先后在红外物理国家重点实验室任副主任和主任，利用在国外借鉴到的经验和自己的创新，实验室被连续四次评为国家A级实验室。同时，致力研究的碲镉汞带间跃迁光谱等14项结果作为标准数据和关系式，被写入国际权威科学手册《Landoldt-Boerstein科学技术中的数据和函数关系》，我也被聘为该书III/41B卷十四位作者之一，以及III/44B卷8位作者之一，这是世界性的荣誉。美国出版社计划出版的“MicroScience Series”(微科学丛书)也邀请我撰写《窄禁带半导体物理学》，这本书中文版先在科学出版社出版。英文版分为两册在Springer出版社出版。曾任美国II-VI族材料物理与化学讨论会主席的A.Sher先生评论道：“15年以前中国学者的工作还较少。现在他们不仅已经赶上世界，并且在一些领域走在前面。” 　　关注可持续发展，致力于太阳能开发 　　通过对多晶硅提纯展开自主科研攻关，已经生产出4N-6N纯度的太阳能电池硅产品，逐步确立了中国在国际光伏产业链的地位。 　　科学技术的发展对国家的发展至关重要，科研工作者的成就感要与国家荣誉、社会责任紧密相连。近几年我比较关注中国的可持续发展，力争开发太阳能。我们科研团队通过对多晶硅提纯展开自主科研攻关，已经生产出4N-6N纯度的太阳能电池硅产品，逐步确立了中国在国际光伏产业链的地位。作为连任两届的全国人大代表，我常利用各种场合进行“游说”，希望引起对节能环保问题的重视。我提交了《关于修改以促进太阳能应用的议案》，并在议案中建议政府通过立法增加太阳能应用的补贴，在医院、政府办公楼等地安装太阳能发电设备 我还建议全国人大建立一个长效监督机制，加强对节能减排等问题的重点监督。 　　在大家的推动下，由中科院上海分院、上海技物所和张江集团公司共同组建的上海太阳能电池研究与发展中心已经正式成立，同时中科院也成立了太阳电池研究中心(筹)。该中心旨在支持和推动国家和上海地区太阳能光伏产业的可持续发展。我希望通过新能源开发，解决常规能源污染、不可持续等问题，带动产生一种全新的经济模式，成为新的经济增长点。 　　1993年，我被批准为博士生导师，可是迄今为止才带了四十几位博士生，与一些每年招七八个甚至十几个学生的博导比起来，实在很少。带学生必须认真负责，我根据自己的时间、情况，一般每年招3到4个，在校学生数一般十个左右。对学生的教学也以引导为主，严格却不严厉。平时，问学生最多的就是“这个问题解决了吗?解决情况如何?”在一个个问题解决的过程中提高学生的知识水平，在无形中培养踏实渐进的治学态度。在已毕业的30几名博士生中，有2位获得全国百篇优秀博士论文奖。 　　创新不可能凭空出现，创新有一个由量变到质变的过程，而量变的积累非常漫长，所以对我而言，科学研究没有终点。面对许多赞扬，我很清醒，我从来没有认为自己做了多么了不起的事情，我只是科技战线上的一个兵罢了，在自己的岗位上发挥应有的作用。 　　我在工作之余也喜欢听听音乐看看球，除此之外，游泳、羽毛球、散步都是我喜欢的体育项目。我的心态很好，所以睡眠也很好，头沾到枕头不到两分钟就睡着了。 　　相关链接 　　褚君浩长期从事红外光电子材料和器件的研究，开展了用于红外探测器的窄禁带半导体碲镉汞(HgCdTe)和铁电薄膜的材料物理和器件研究。提出了HgCdTe的禁带宽度等关系式，被国际上称为CXT公式，广泛引用并认为与实验结果最符合 建立了研究窄禁带半导体MIS器件结构二维电子气子能带结构的理论模型 发现HgCdTe的带间跃迁、杂质跃迁等基本光电跃迁特性，提出HgCdTe本征光吸收系数表达式和折射率表达式，确定了材料器件的光电判别依据 开展铁电薄膜材料物理和非制冷红外探测器研究，研制成功PZT和BST铁电薄膜非制冷红外探测器并实现了热成像。发表论文350篇，《窄禁带半导体物理学》中英文专著三本。获国家自然科学二等奖1项、中国科学院自然科学一等奖1项、二等奖2项、中国科学院科技进步一等奖1项、上海市科技进步一、二等奖各1项，上海市自然科学一等奖1项。是科技部973项目首席专家、国家自然科学基金创新研究群体学术带头人。

亿万富翁Yuri Milner设立了基础物理学奖。 图片来源：Simon Dawson / Bloomberg via Getty Images 　　美国传奇摇滚乐队Van Halen的主唱David Lee Roth曾经说：“金钱不能给你买到幸福，但它能为你买到停在幸福旁边的一艘足够大的游艇。”如果真是这样的话，那么9位理论物理学家如今终于买得下停在幸福旁边的一支小舰队了，当然，这还要感谢俄罗斯亿万富翁Yuri Milner的慷慨解囊。 　　Milner亲自挑选了9位物理学家接受了首次颁发的基础物理学奖——这一在7月31日宣布的奖项为每位获奖者颁发了300万美元的奖金，这一数字大约是诺贝尔奖的2.5倍。 　　这9位科学家富豪分别是：美国新泽西州普林斯顿市高级研究所(IAS)的Nima Arkani-Hamed、美国剑桥市麻省理工学院的Alan Guth、美国帕萨迪纳市加利福尼亚理工学院的Alexei Kitaev、法国比尔斯河畔伊薇特高级科学研究所的Maxim Kontsevich、美国加利福尼亚州帕洛阿尔托市斯坦福大学的Andrei Linde、IAS的Juan Maldacena、IAS的Nathan Seiberg、印度阿拉哈巴德市哈里什-钱德拉研究所的Ashoke Sen，以及IAS的Edward Witten。 　　这一奖项的本质与诺贝尔奖有着天壤之别，后者只有当一项成果已经经历了彻底的测试和验证才会被认定为是突破性的进展，有时往往与最初的发表相隔几十年的光景。与此相反，基础物理学奖似乎以那些理论上的进步为目标，在这次获奖的9位科学家中，有6人都从事与弦理论有关的研究。 　　这一横空出世的奖项霎时间便攫取了世界各大报刊的头条。但它也激起了博客上的辩论，同时其他人则在讨论这样的大奖对物理学研究的影响。 　　Milner表示，他希望新的奖项能够推动物理学向前发展。

仪器信息网讯 2011年8月11日，由中国科学院物理研究所主办的第26届国际低温物理大会(IUPAP)在北京国际会议中心隆重开幕。本届IUPAP首次在中国举办，会议为期7天，近2000位国内外从事低温物理工作的专家学者、公司代表出席了这一低温物理领域的盛事。 会议由本届IUPAP大会主席赵忠贤院士主持 　　国际低温物理大会是国际纯粹与应用物理学会低温物理专业委员会(C5)组织的系列国际会议，旨在促进国际低温物理领域内成员之间的学术、信息和观点的交流，促进低温物理和低温实验技术的发展。 C5主席Robert B. Hallock先生致开幕辞 　　Robert B. Hallock先生介绍到，IUPAP每3年举办一次，目前已在全世界范围内成功举办了25届，今年是第一次在中国召开，C5委员会非常感激本届IUPAP组委会(中国科学院物理研究所)对此做出的努力与贡献，最后希望第26届国际低温物理大会能够取得圆满成功。 美国宾州州立大学Moses Chan先生颁发“伦敦奖” 　　“伦敦奖”是为了纪念在低温物理等方面作出杰出贡献的德国伦敦兄弟，被誉为低温领域的最高荣誉，从1960年开始，每两年会在国际低温会议上颁发一次；本届“伦敦奖”获奖者为：Humphrey Maris、Gerd Schö n、Hans Mooij。 皇家霍洛威大学John Saunders先生颁发“西蒙奖” 　　“西蒙奖” 是为了纪念低温物理学领域的先驱者Francis Simon先生，该奖项可谓是国际顶级的学术成就奖,其获得者都是诺贝尔奖的有力候选人；本届“西蒙奖”获奖者为：Sergey V. Iordanskii、Nikolai B. Kopnin。 美国马萨诸塞州大学Robert B. Hallock先生颁发“青年科学家奖” 　　英国物理学会特别设立“青年科学家奖”，以奖励那些在低温物理领域作出杰出贡献的年轻科学家；本届“青年科学家奖”获奖者为：Max Hofheinz、Eunseong Kim、Mika Sillanpä ä 。 IUPAP大会现场 　　按照IUPAP的C5委员会的惯例，第26界国际低温物理大会主要分为5个方向，(1)量子气体、量子液体和量子固体；(2)超导电性；(3)磁性和量子相；(4)在凝聚态物质中的量子输运；(5)低温技术与应用。为此，大会特意邀请了近300位国际知名低温物理学专家做专场报告及专题讨论，国内外低温物理专家可在此直接交流探讨当前低温物理的前沿进展与应用成果。 本届IUPAP海报展现场 　　另外，第26界国际低温物理大会还邀请了国内外低温物理仪器设备制造商、服务提供商、与低温科学技术相关的出版发行等公司前来参展，展示其最新产品和服务，扩大公司在低温物理领域的品牌知名度，如牛津仪器公司、QuantumDesign公司、北京飞斯科公司等纷纷亮相。 牛津仪器公司 牛津仪器公司的国内外10余位专业工程亲临展览现场，细心讲解，面对面地与用户进行交流。 QuantumDesign公司 QuantumDesign公司展位设计独特，可为当天最耀眼的“明星”，吸引了许多观众驻足围观。 北京飞斯科科技有限公司 旗下Physike、Cryofab、Janis、Apiezon、Cryomagnetics、Cryoconcept六大品牌纷纷亮相。

10月9日，同为68岁的法国科学家塞尔日阿罗什与美国科学家大卫维因兰德分享了2012年诺贝尔物理学奖。他们的突破性研究，让原本神秘的量子世界不再“与世隔绝”。 　　与人们熟知的世界截然不同，自然界还存在着另类世界，被称为量子世界。在量子世界中，粒子行为不遵从经典物理学规律，人类对量子的观测更是难上加难。 　　而通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德的研究小组成功地实现对单个量子系统的测量和控制，颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测的看法。 　　提高人类对物质的操控能力 　　“这是两种开创性的技术，后来都发展成为量子研究领域新的研究手段和实验技术。” 中科院院士、中科大量子信息重点实验室主任郭光灿在接受《中国科学报》记者采访时说。 　　阿罗什的工作是打造出一个微波腔，借助单个原子在微波腔中会辐射或吸收单个光子的特性，实现了操纵单个光子。而维因兰德则制造出了一个离子阱，先用光来俘获离子，然后用激光冷却离子，进而对离子进行测量和控制。 　　“在科学上，他们的研究标志着人类对物质的操控能力大大提高了。”中科院院士潘建伟在接受《中国科学报》记者采访时评价，“具备这一能力后，量子计算和精密测量便有了变为现实的可能性。”比如，用于制造卫星导航、飞机上GPS所需要的精确时钟。 　　山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室教授张天才对《中国科学报》记者说，这些实验方法在单原子、单离子和单光子的水平上深刻地揭示了微观量子世界的许多奇异性质，开辟了操控和测量单量子系统的方法，在精密测量、量子信息和量子控制中具有重要应用。 　　与获奖科学家有合作 　　2000年，郭光灿和学生在《物理评论》上发表了一篇理论文章，阿罗什很快发现了这篇文章，并在2001年用此次获奖的实验方法证明了这个理论。 　　“实验成功之后，阿罗什在发给我的一封电子邮件中说：‘很高兴在实验上把你们的方案做出来。’”郭光灿告诉记者，后来，他的学生还有两篇理论文章同样被阿罗什小组用实验证明。随后，这名学生还被阿罗什邀请去法国访问学习了一段时间。 　　张天才说，国内最近几年也有若干大学和研究机构开展了单量子系统操控和腔量子电动力学方面的理论和实验研究，并取得了重要进展。“国内很多从事量子光学研究的单位与阿罗什所在的法国巴黎高师有多年的密切合作交流关系。” 　　提到两位获奖的科学家，潘建伟称，他在奥地利留学时便结识了阿罗什。“他是一位温文尔雅的科学家，而维因兰德则更具备美国西部牛仔的气质。” 　　中国更需原创 　　“目前，国家自然科学基金委和科技部都有相关项目支持这方面的理论和实验研究。”张天才告诉记者。 　　近年来，我国科学家在整个量子信息领域的研究都取得了长足进步。今年6月，潘建伟团队在国际上首次成功实现百公里量级的自由空间量子隐形传态和纠缠分发，为发射全球首颗“量子通讯卫星”奠定了技术基础。 　　不过，在探讨到两位获奖科学家的成就时，中科院院士孙昌璞对《中国科学报》记者直言：“在量子研究领域，目前中国的实验水平已经很高了，但相比两位获奖者的成果，因为中国用的都是商业化设备，所以在实验方法和技术上，很难有真正原创性的创新。”

物理学世界存在着很多“复杂系统”，大到多变的天气，小到金属中的原子运动… … 它们混乱随机，令人难以揣摩。而2021年诺贝尔物理学奖就授予了三名科学家，以表彰他们对“理解复杂物理系统做出的开创性贡献”。　　对人类至关重要的一个复杂系统正是我们的地球气候。日裔美籍科学家真锅淑郎和德国科学家克劳斯哈塞尔曼的工作为人类对气候的认知打下了坚实的科学基础。　　如今，二氧化碳等温室气体是导致地球大气升温的“罪魁祸首”这一认知已经为大众所熟知，但正是真锅淑郎论证了大气中二氧化碳浓度增加如何导致地球表面温度的升高。20世纪60年代，他领导了地球气候物理模型的开发，是第一个探索辐射平衡和气团垂直输送之间相互作用的人，他的工作为建立气候模型奠定了基础。　　当代气候模型是基于物理法则，并从天气预测模型演变而来。天气由温度、降水、风或云等气象指标描述，并受海洋和陆地事件影响，气候模型是基于天气计算的统计属性，如平均值、标准偏差、最高和最低测量值等。比如，气候模型无法明确告诉我们明年12月北京的天气情况，却能告诉我们那个月北京的平均气温和降雨量。　　气候模型不仅有助于理解气候，也有助于理解人类造成的全球变暖。为了解二氧化碳水平增加如何导致气温升高，真锅淑郎把空气团因对流而产生的垂直输送以及水蒸气的潜热纳入其中。为方便计算，他构建了一个一维模型，深入到大气层中40公里，并通过改变大气中气体的浓度来测试模型。他发现，氧和氮对地表温度影响可忽略不计，而二氧化碳的影响则很明显：当二氧化碳水平翻倍，全球温度上升超过2摄氏度。　　天气是混乱多变系统的经典例子，为何气候模型依然可靠呢？在真锅淑郎的研究约10年后，克劳斯哈塞尔曼创建了一个将天气和气候相关联的模型，回答了这一问题。　　哈塞尔曼将混乱变化的天气现象作为快速变化的噪音纳入计算，并证明这种噪音如何影响气候，从而为长期气候预报奠定了坚实科学基础。受爱因斯坦有关布朗运动的理论启发，他创建了一个随机气候模型，证明了快速变化的大气实际上会导致海洋缓慢变化。　　哈塞尔曼还开发出可识别人类对气候系统影响的方法。他发现，气候模型以及观测和理论考量，均包含了有关噪音和信号特性的充分信息。例如，太阳辐射、火山有关颗粒或温室气体水平的变化会留下独特的信号和印记，可被分离出来。这种印记识别方法也可应用于研究人类对气候系统的影响，为进一步研究气候变化扫清障碍。　　与真锅淑郎和哈塞尔曼相比，意大利科学家乔治帕里西的研究更聚焦于微观尺度。1980年左右，他发现了明显的随机现象如何受隐秘法则的支配，奠定了复杂系统理论的基石。　　帕里西的研究与一个有趣的概念密切相关——“自旋玻璃”。这可不是一种玻璃，而是指磁性合金材料的一种亚稳定状态。“自旋玻璃”是一种超复杂和混乱的系统，如果我们观察一种“自旋玻璃”合金材料中的原子运动，就会发现当中的铁原子和铜原子随机混合。材料中占比很少的铁原子以一种令人迷惑的方式改变了整个材料的磁性，每个铁原子都相当于一个小磁铁，即一个“自旋”，同时受到身边其他铁原子影响。在普通磁铁中，所有“自旋”都指向同一个方向，而在“自旋玻璃”中，它们会“受挫”，有些“自旋”试图指向同一个方向，而另一些则完全指向相反的方向。　　“研究‘自旋玻璃’就好像观看莎士比亚所写的人类悲剧，”帕里西说，“如果你想和两个人同时交朋友，但他们彼此厌恶，这就令人受挫。”　　“自旋玻璃”为研究复杂系统提供了物理模型。1979年，帕里西取得突破性进展，成功利用一种名为“副本戏法”的数学工具描绘 “自旋玻璃”问题。这一方法后来也被用于很多复杂系统研究。　　帕里西的开创性发现使理解和描述许多不同的、显然完全随机的复杂材料和现象成为可能，不仅对物理学影响深远，也给数学、生物学、神经科学和机器学习等领域的研究带来启示。

2004年5月11日，“太赫兹物理及超快过程”国际研讨会在上海召开，来自国内外专家学者汇聚上海。 　　在上海召开的“太赫兹物理及超快过程”国际研讨会上，中国科学院上海微系统与信息技术研究所所长封松林正在做大会致辞。　 　　中科院上海微系统与信息技术研究所的曹俊诚研究员正在介绍我国太赫兹技术研究的相关情况。 　　太赫兹(THz)频段是指频率从十分之几到十几个太赫兹，介于毫米波与红外光之间相当宽范围的电磁辐射区域。长期以来，由于缺乏有效的THz产生和检测方法，人们对于该波段电磁辐射性质的了解非常有限，以致于该波段被称为电磁波谱中的THz空隙。近年来由于自由电子激光器和超快技术的发展，为THz脉冲的产生提供了稳定、可靠的激发光源，使THz辐射的物理机理、检测技术和应用技术研究得到蓬勃发展。THz技术之所以引起人们广泛的关注，是由于物质的THz光谱(包括发射、反射和透射)包含有丰富的物理和化学信息，它在物体成像、环境监测、医疗诊断、射电天文、宽带移动通讯、尤其是在卫星通讯和军用雷达等方面具有重大的科学价值和广阔的应用前景。THz技术被认为是改变未来世界的十大技术之一。 　　由于THz电磁波的重大应用前景，美国等发达国家投入了大量资金和人力开展研究。目前，世界上约有100多个研究机构，陆续开展了本领域的科学研究工作。如：美国Rensselaer理工学院，美国麻省理工学院，加拿大国家研究院等。许多微波及光学的研究所都把研究重心转到THz领域。 　　我国国家科技部、自然科学基金委、中科院也对THz研究给予了高度的关注，先后在“973”计划、基础研究重大项目前期研究专项、基金委重大项目做了相关项目的安排。中科院上海微系统与信息技术研究所、中科院物理研究所、中科院紫金山天文台、上海交通大学、首都师大、中国电子科大、中科院应用物理所、西安光机所、西安理工大学以及中山大学等是国内较早开展THz研究的单位。中科院上海微系统与信息技术研究所自2001年已把THz研究列为中科院知识创新工程项目。目前在有关THz物理与器件研究方面，他们已获得多项十分有意义的成果。其中曹俊诚研究员等关于THz辐射在低维半导体中吸收方面的研究工作，被认为是THz非线性动力学这个凝聚态物理界被广泛关注的领域取得的重要进展。研究结果发表在2003年12月的《美国物理评论快报》上。

2月27日至28日，中国科学院粒子加速物理与技术重点实验室成立大会暨2015学术年会在中科院高能物理研究所成功召开。来自北京大学、清华大学、中国工程物理研究院、美国劳伦兹伯克利实验室，中科院近代物理研究所、上海应用物理研究所、高能物理研究所的9位实验室学术委员会专家，及中科院前沿科学与教育局重点实验室处处长侯宏飞，高能所所长王贻芳，党委书记潘卫民，副所长陈刚等及实验室成员140余人参加了年会。潘卫民主持成立大会。 　　侯宏飞首先宣读了成立院级重点实验室的文件，陈刚宣布实验室室务委员会主任及学术委员会聘任名单，王贻芳为学术委员会委员颁发聘书，并邀请侯宏飞共同为实验室揭牌。侯宏飞代表中科院对实验室成立表示祝贺，高度肯定了近几年实验室建设与申请工作的成效，对实验室的建设与发展提出了期望与建议。王贻芳指出实验室成立的重要性，做好重点实验室工作将对加速器物理与技术的发展起到很好的推动作用，强调实验室发展要瞄准本领域国际前沿、依托学科建设，多出学术成果，更好地服务于未来基于加速器的大科学装置及先进技术转化。 　　重点实验室主任秦庆对实验室近几年的建设和发展历程进行了简要回顾，提出了实验室的管理方针与规划目标。重点实验室学术委员会委员、上海应用物理研究所研究员冷用斌作年会特邀学术报告，介绍了逐束团诊断技术研究方面的前沿进展，引发与会人员热烈讨论。实验室粒子加速物理、超导高频、低温技术、束流测控技术、功率源与电源技术、微波技术等重点学科方向的报告人也分别介绍了各自领域2014年度的研究进展以及2015年的科研计划。 　　2月28日，重点实验室学术委员会主任陈森玉主持召开了实验室第一届学术委员会第一次会议。大家首先对各重点学科的报告进行了总结和讨论，认为各个学科目前都有不错的发展，特别是有些学科跻身于国际前沿，取得了不俗成绩。但各个重点学科未来的发展要有清晰的规划，或跻身国际前沿，或进行成熟产品的产业化，要有所侧重。针对重点实验室未来的发展规划，委员们进行了热烈的讨论。委员们一致认为，实验室未来的发展方向需要排出优先级，突出重点，争取培养出能够在本领域内引领世界前沿发展的重点学科。

受中国核物理学会委托，由合肥研究院等离子体物理研究所和中国科学技术大学共同承办的“第十四届全国核物理大会暨第十届会员代表大会”于11月1日至6日在合肥科学岛学术交流中心召开。 邀请专家主席台就坐 　　全国核物理大会是我国核物理领域最具影响力的会议，本次会议内容涉及高能物理与强子物理、放射性束物理与核天体物理、核反应与结构性质、核物理实验装置及探测技术以及核技术与交叉领域等。此次大会参加人数是历届最多的一次，来自全国近70家单位共400余人参会，会议接收摘要300余篇，学术报告250余人次。 　　本届全国核物理大会上，等离子体所所长李建刚研究员代表会议承办方致开幕词，中国科学院副院长詹文龙院士、中国原子能科学研究院张焕乔院士、等离子体所万元熙院士、中国工程物理研究院胡仁宇院士、快堆总工程师徐銤研究员等数十名核物理领域老前辈及国内顶尖专家出席此次大会并做大会邀请报告。 等离子体所所长李建刚致欢迎辞 詹文龙院士作大会邀请报告 学会理事长张焕乔院士做第九届理事会工作报告 　　期间，中国核物理学会第十届会员代表大会召开，并选举产生了由77位同志组成的第十届理事会。新一届理事会第一次会议选出由26人组成的常务理事会。常务理事会一致选举张焕乔院士任理事长，詹文龙、朱志远、叶沿林和柳卫平为副理事长，推选朱升云为秘书长，推选袁大庆为副秘书长。等离子体所副所长吴宜灿研究员当选为常务理事，中性束研究室主任胡纯栋研究员当选为理事。 　　会议期间还揭晓了第四届“胡济民教育科学奖”获得者名单并举行了颁奖仪式。会议决定第十五届全国核物理大会暨第十一届会员代表大会(2013年)将委托中国科学院上海应用物理研究所承办。 　　等离子体所反应堆技术研究室FDS团队承担了本届全国核物理大会的具体会务工作。与会代表一致认为，此次会议起到了很好的交流作用，为来自全国不同地区的专家学者相互学习、增进了解、加强合作以及共同提高搭建了一个良好的学术平台。 大会会场

北京时间10月9日下午5点45分，2012年诺贝尔物理学奖揭晓，法国科学家塞尔日阿罗什(Serge Haroche)与美国科学家大卫维因兰德(David Wineland)获奖。获奖理由是“发现测量和操控单个量子系统的突破性实验方法”。二人将平均分享800万瑞典克朗奖金。 　　Serge Haroche 　　David J. Wineland 　　塞尔日阿罗什(Serge Haroche)，法国公民。1944年出生于摩洛哥卡萨布兰卡。1971年从巴黎第六大学获得博士学位。现为法兰西学院和巴黎高等师范学院教授。 　　大卫维因兰德(David J. Wineland)，美国公民。1944年出生于美国威斯康星洲密尔沃基。1970年从哈佛大学获得博士学位。现供职于美国国家标准与技术研究院和科罗拉多大学波尔得分校。 　　量子世界里的粒子控制 　　塞尔日阿罗什和大卫维因兰德独立地发明并拓展出能够在保持个体粒子的量子力学属性的情况下对其进行测量和操控的方法，而这在之前被认为是不能实现的。 　　在不破坏单个量子粒子的前提下实现对其直接观测，两位获奖者以这样的方式为量子物理学实验新纪元开辟了一扇大门。对于单个光子或物质粒子来说，经典物理学定律已不再适用，量子物理学开始“接手”。但从环境中分离出单个粒子并非易事，而且一旦粒子融入外在世界，其神秘的量子性质便会消失。因此，许多通过量子物理学推测出来的现象看似荒诞，也不能被直接观测到，研究人员也只能进行一些猜想实验，试图从原理上证明这些荒诞的现象。 　　通过巧妙的实验方法，阿罗什和维因兰德与研究小组一起成功地实现对量子碎片的测量和控制，颠覆了之前人们认为的其无法被直接观测到的看法。这套新方法允许他们检验、控制并计算粒子。 　　他们的方法大同小异。大卫维因兰德是先捕捉带电原子或者离子，再利用光或光子来控制及测量它们。 　　塞尔日阿罗什采取了相反的方法：通过发射原子穿过阱，他控制并测量了捕获的光子或光粒子。 　　两位获奖者均在量子光学领域研究光与物质间的基本相互作用，这一领域自1980年代中期以来涌现了相当多的成就。他们的突破性的方法，使得这一领域的研究朝着基于量子物理学而建造一种新型超快计算机迈出了第一步。就如传统计算机在上世纪的影响那样，或许量子计算机将在本世纪以同样根本性的方式改变我们的日常生活。极端精准的时钟在他们研究的推动下应运而生，有望成为未来新型时间标准的基础，而其精准度超越现代铯时钟百倍以上。

安捷伦科技大力支持“第17届生物物理大会” 第17届生物物理大会暨第12次中国生物物理大会于2011年10月30-11月3日在北京国家会议中心隆重召开，本届大会是生物物理研究领域的盛会首次在华举办，由国际生物物理联合会（IUPAB）主办，中国生物物理学会和中国科学院生物物理研究所共同承办。本届大会主席由中国生物物理学会理事长饶子和院士担任，国内外享有盛誉的250余名生物物理学家共襄盛举。 安捷伦的工程师与用户现场交流 在本次生物物理大会中，安捷伦科技于11月1日的举办了关于XRD及NMR的午餐会。XRD大分子衍射产品经理Tadeusz Skarzynski详细介绍了安捷伦科技为大分子晶体学研究提供的解决方案，SuperNova单晶衍射仪和PX Scanner原位X射线衍射及图像记录系统。安捷伦科技独家提供的PX Scanner可以对正在生长的蛋白晶体进行图像拍摄、确认和评估晶体的X 射线衍射能力，而蛋白质晶体仍留在生长介质中不受干扰。SuperNova 是安捷伦科技最新一代蛋白质晶体X 射线衍射仪，系统紧凑、使用方便、可靠，确保获得高质量数据。NMR的讲师Meng Xi发布了关于核磁共振技术的演讲，介绍了核磁共振技术是测定生物大分子的三维空间结构和动力学特性研究的有效手段。结合先进的硬件技术和功能强大的软件，安捷伦提供的核磁共振产品适用于包括新颖研究方法开发在内的广泛应用。超低温探头具有极高的灵敏度和抗盐性，用于生物核磁，代谢组学和天然产物的结构鉴定。 安捷伦科技午餐会现场 关于安捷伦科技 作为世界领先的生物医药行业分析解决方案供应商，安捷伦致力于帮助生物医药领域用户开发专业、安全、高质、高效的药物治疗产品，并且帮助用户以更快的速度，更低的成本将产品推向市场，经过近年来的先进技术及行业经验的不断积累，安捷伦目前可为广大生物医药领域用户提供广泛的完整应用方案。帮助科学家们探索复杂的生命过程、提示疾病成因、并加速新药研发。从基础研究和疾病发现，到新药开发和临床试验，再到药物的生产和质量控制，安捷伦的解决方案贯穿整个药品研发产业链。 医药/生物医药 疾病发现 药物发现 药物研发 临床试验 药品质量控制 生命科学研究/学术研究 基因组学 转录组学 蛋白组学 代谢组学 转化医学 系统毒理学 结构生物学 临床研究 遗传检测方案 LC/MS检测方案 毒性元素检测方案 更多安捷伦代谢组学解决方案，请参考：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/solutions/metabolomics/Pages/default.aspx 更多安捷伦蛋白质组学解决方案，请参考：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/solutions/proteomics/Pages/default.aspx 有关NMR产品，请参考：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/Products/Instruments/magneticresonance/Pages/default.aspx 有关XRD产品，请参考：http://www.chem.agilent.com/zh-cn/Products/Instruments/x-raycrystallography/Pages/default.aspx 订阅Access Agilent电子刊物，请登录: www.agilent.com/chem/accessagilent:cn关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测量公司，同时也是通信、电子、生命科学和化学分析领域的技术领导者。公司的 18500 名员工为 100 多个国家的客户提供服务。在 2010 财政年度，安捷伦的业务净收入为 54 亿美元。要了解安捷伦科技的信息，请访问：www.agilent.com.cn。

p 　　2018年3月28日，科技部基础司在北京组织专家对北京凝聚态物理国家研究中心(以下简称中心)建设运行实施方案进行了论证。陈宜瑜院士等9名专家受邀作为本次论证会的评审专家。科技部基础司周平处长，中科院前沿局王颖副局长，侯宏飞处长，白雪瑞副处长，北京市发改委林晓锋处长，北京市科委许心超处长，以及组建单位中科院物理所方忠所长，文亚党委书记/副所长，李明党委副书记/纪委书记，顾长志副所长，胡江平副所长，及组建单位科研骨干代表和管理部门负责人参加了本次会议。 br/ /p p 　　专家组首先现场考察了超导实验室、清洁能源实验室、极低温实验室和超高真空扫描隧道显微镜设备等。现场考察结束后，专家组听取了中心实施方案汇报并进行了质询答疑。会上，周平处长首先介绍了本次会议的召开背景，并对本次实施方案论证工作提出了具体要求。中心主任方忠研究员汇报了北京凝聚态物理国家研究中心建设运行实施方案。专家组听取汇报后对方案进行了深入的探讨，并提出了很多积极的意见和建议。经过质询和讨论后，专家组一致通过北京凝聚态物理国家研究中心建设运行实施方案。建议中心在体制机制创新方面进一步加强探索，更加侧重前沿基础研究，引领凝聚态物理领域的发展。建议各级主管部门和中心所在地方政府进一步加大人、财、物的支持力度。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201804/insimg/8e1dbd2e-c481-4ec0-92b1-03e121e2211e.jpg" title=" 11.jpg" / /p p 　　最后，周平处长作总结发言，他首先感谢了中心主管部门、北京市、组建单位以及与会专家对中心建设工作的指导和帮助，并对中心下一步工作提出要求。一是要进一步明确中心定位，围绕科技前沿，不忘初心，踏实科研。二是继续加强体制机制探索，继承和发扬体制机制探索经验，推动中心更好发展。三是希望中心聚焦源头创新，未来产出更多具有国际影响力的原创性工作。 中国科学院、北京市发改委、北京市科委等相关部门代表分别对中心建设运行实施方案通过论证表示祝贺，并表示今后将支持中心的运行和发展。中心主任方忠研究员也向科技部、各级部门以及与会专家表示感谢，并表示中心定不负期望，努力把中心建设成为世界一流的基础前沿科学中心和物质科学研究基地。 /p p br/ /p

p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" WIDTH: 280px HEIGHT: 418px" title=" 20151081512248800.jpg" border=" 0" hspace=" 0" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201510/insimg/715d234f-59d4-4213-9f85-308bce500be5.jpg" width=" 280" height=" 418" / /p p 　　清华新闻网10月8日电 10月7日，清华大学医学院颜宁教授与德国德累斯顿工业大学Stephan Grill教授共同获得赛克勒国际生物物理奖(The Raymond & amp Beverly Sackler International Prize in Biophysics)。颜宁的获奖理由为“对包括具有里程碑意义的人源葡萄糖转运蛋白GLUT1在内的关键膜蛋白的结构生物学研究做出突出贡献”(For seminal contributions to structural biology of crucial membrane proteins including the landmark human glucose transporter GLUT1)。颁奖典礼将于12月15日在以色列特拉维夫大学举行。 /p p 　　颜宁教授自2007年10月回国组建实验室以来，一直致力于结构生物学中最富挑战的领域之一、膜蛋白的结构与功能研究，并在短短8年内取得了一系列杰出成就。2014年，她率领的团队在世界上首次解析了人源葡萄糖转运蛋白GLUT1的三维晶体结构，2015年进一步获得了具备更多构象的GLUT3结合底物和抑制剂的超高分辨率结构，从而清晰揭示了葡萄糖跨膜转运这一基本细胞过程的分子基础。此外，她还对离子通道结构生物学领域做出重要贡献，解析了电压门控钠离子通道的晶体结构，最近又利用最新冷冻电镜技术获得了最大钙离子通道RyR1的高分辨率结构。 /p p 　　颜宁因其杰出工作获得国内外学术界的认可：2012年入选美国霍华德休斯医学研究院(HHMI)首批“国际青年科学家”，同年获得国家自然科学基金委“杰出青年基金”和中国第9届“青年女科学家奖” 2015年入选教育部“长江学者” 2015年颜宁教授因为对跨膜运输的结构生物学研究获得国际蛋白质学会(Protein Society)颁发的“青年科学家”奖。 /p p 　　雷蒙德与比佛利赛克勒国际生物物理奖(简称赛克勒国际生物物理奖)，是由雷蒙德博士和比佛利赛克勒夫人捐赠所设立的，旨在促进原创及杰出的生物物理研究成果，一般表彰年龄在45岁以下的科学家，个别年度不设年龄限制。清华大学施一公教授和美国哈佛大学的庄小威教授分别于2010年和2011年获得该奖。(原标题：清华大学颜宁教授获2015年赛克勒国际生物物理奖) /p