颠覆传统

Google Science平台界面 　　传统学术出版商的好日子已经过去了，在遭受开放杂志的&ldquo 挫折&rdquo 后，它们又将会遭遇谷歌的Google Science的围攻。Google Science对传统出版商的影响只会大于谷歌学术搜索。数年的旧账还没算清， Google Science又要横空出世，这将会让所有学术出版商坐立难安。因为它们不仅失去忠实的读者们，同时也会失去生存的根基：杂志订阅以及科研工作者的版面费。2004年，Google发布了Google Scholar，很快地赢得了绝大多数的科研工作者的拥戴，同时也使得科研工作者逐渐疏离了传统的学术出版商。而如今Google Science的出现，只会让这种疏离感走得更远。 　　近日，国际科学记者收到一匿名电子邮件，称将在柏林召开的学术会议，会议将公布一项秘密的计划&ldquo Google Science&rdquo ，&ldquo Google Science&rdquo 是一种新的科学出版平台，它将会以融合Google Docs，Google Plus和YouTube以及学术出版的形式出现，科研工作者不仅可从这个平台获取资料、社交以及视频教育等，还可以免费发表学术论文。Google Science的出现将颠覆传统的学术出版商的商业模式，不仅可免费发表他们的论文，同时将这些论文和相关数据免费地提供读者阅读。而传统的学术出版商利用向投稿者收取版面费和读者的阅读付费模式，只会在这里被击得粉碎。不过随后，谷歌的一位软件工程师说这是一个恶作剧。 　　但谷歌的Google Science的计划确有其事，该计划早在2011年的时候就开始执行，无论怎样，Google Science的出现将是颠覆性的。尽管目前科研工作者对学术期刊的开放存取喜闻乐见，但是Google Science则比他们走得更远，而且也将深深影响这些开放杂志未来的命运。事实上，传统杂志早已做出许多变革，例如自然出版集团(Nature Publishing Group)称目前有38%的文章是可以开放获取的，Elsevier则对Google的这一举动表示怀疑，它称&ldquo 科学出版99.9%的工作都是科学家来做的。&rdquo 言下之意是Google Science对所有人开放，其实意义不大。 　　2004年11月，Google第一次发布了Google学术搜索，从而使其迅速成为科研工作者喜闻乐见的搜索学术工具，它应时代发展而生，满足了人们快速，简单地获取相关资料的需求。该项索引包括了世界上绝大部分出版的学术期刊。 Google Science如何影响学术出版 Google Science的组合拳

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 3月27日，经中华人民共和国商务部批准，由中国仪器仪表行业协会主办，北京朗普展览有限公司承办的 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190327/482440.shtml" target=" _self" strong “第十七届中国国际科学仪器及实验室装备展览会”(CISILE 2019) /strong /a 在北京国家会议中心开幕。 /p p 　　紧随科学仪器市场动向，反馈广大仪器生产商的声音，了解科学仪器行业最新动态。仪器信息网特在CISILE2019召开期间，选取40余家仪器生产商代表，进行系列展位现场视频采访，分别请其就近一年的业绩具体表现、参展新产品新技术、近来对科学仪器市场的感受和看法等进行现场分享。 /p p 　　本次来到上海仪电物理光学仪器有限公司展位，该公司华北地区销售经理周捷接受了仪器信息网现场采访，具体内容请点击以下视频观看： script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=ACF447FFE52E435F9C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=2BE2CA2D6C183770& playertype=1" type=" text/javascript" /script /p p 　　 strong 视频内容摘要 /strong ： /p p 　　上海仪电物理光学仪器有限公司专注于自主研发生产物理光学仪器，公司已有六十多年历史积淀，发展状态良好，销售额一直稳步增长。 /p p 　　本次大会，上海仪电物理光学仪器有限公司携多款光学仪器参展。周捷经理着重介绍了公司最新推出的多波长全自动高速旋光仪。该系统采用数字集成编码，颠覆了国产旋光仪传统的设计理念。系统设置自定义模式，给用户提供一站式解决方案，能够满足用户个性化需求。 /p p 　　公司研发的熔点仪符合GMP、FDA要求。该系统所配置软件具有强大的数据分析功能，满足时下最迫切的需求。 /p p 　　更多相关报道内容点击： a href=" https://www.instrument.com.cn/zt/cisile2019" target=" _self" strong 【CISILE2019专题报道】 /strong /a /p

荷兰研究人员拍摄到的世界首张原子结构图，图中颜色不同是因为原子内部微粒密度不同。 　　荷兰物质基础研究基金会的研究人员日前拍摄到了世界首张原子内部结构照片。 在这项开创性实验中，研究人员用激光、显微镜和能够把拍摄对象放大2万倍的特殊镜头对氢原子内部进行观察研究，并对其进行拍摄。该研究小组的负责人阿尼塔斯托多纳说：“我们对这一成果非常满意。”这项实验颠覆了量子物理学家们的观念。之前，由于原子内部微粒非常微小、脆弱，拍摄原子内部结构照片曾被认为是不可能完成的任务。 　　研究人员介绍称，选择氢元素作为研究对象，是因为它结构简单，拍摄氢的原子照片要比获取其他元素原子照片更为容易。目前，该小组将研究目标转向结构更为复杂的氦元素，研究是否成功还有待确认。 　　对于这项实验，加拿大渥太华大学物理学家杰夫伦德恩表示：“这个实验很有趣，这主要是因为它的研究对象是氢元素。”氢元素广泛存在于宇宙万物中。 伦德恩指出，该研究小组基本上开创了一项新技术，它将成为科学家们“一个非常有用的工具”。

背景介绍蛋白降解靶向嵌合体（PROTAC）技术是目前小分子药物研发领域最火热的技术之一。它颠覆了传统药物化学中“占位驱动 (occupancy driven)”的开发理念，借助内源性的泛素蛋白酶体系统有效地特异性降解致病蛋白，尤其是“不可成药（undruggable）”靶点。如此优秀的技术，不但让国内外众多制药巨头和Biotech公司趋之若鹜，更为科学家们打开了新世界的大门。中国科学院司龙龙课题组刚刚在Nature子刊发表了基于PROTAC技术的流感疫苗[1]doi: 10.1038/s41587-022-01381-4，沈阳药科大学陈丽霞和李华团队又创造性地将这项技术引入到了中药研究领域，在Acta Pharmaceutica Sinica B（APSB）发表了题为“PROTAC Technology as a Novel Tool to Identify the Target of Lathyrane Diterpenoids”的研究论文 [2] doi: 10.1016/j.apsb.2022.07.007。中药活性成分和其作用靶点的鉴定均在中药研发领域具有重要的科学意义和实用价值。尤其是靶点鉴定，它是理解中药机制和下游药物开发的基础和关键。但由于中药“多靶点、多成分”的作用模式，以及与靶点蛋白瞬时、弱亲和力的相互作用，导致中药的靶点鉴定存在巨大挑战，亟需研究的思路创新和技术创新。PROTAC技术中的蛋白降解剂是一种含有两个活性端的小分子化合物，一个活性端可与靶蛋白结合而另一个活性端结合E3连接酶；两个活性端通过linker相连接。鉴于PROTAC分子往往无需很强的亲和力即可有效地特异性降解靶蛋白，沈阳药科大学的研究团队大胆猜想该技术可用于鉴定中药成分及天然产物的作用靶点。研究人员将PROTAC技术与定量蛋白组学、微量热泳动（MST）分子互作检测技术相结合，从被降解的差异蛋白中找到中药靶点，并通过下游的一系列分子、生物化学和动物实验得到了功能验证。该流程被研究团队称为“靶向降解组学”，可以为中药成分的靶点鉴定提供新的解决方案。实验解读沈阳药科大学陈丽霞和李华团队在前期研究中从中药千金子中获得了一系列千金烷二萜类化合物，其中ZCY-001化合物具有最强的抗炎活性，并且具有低毒性。研究人员将该化合物的核心骨架Lathyrol（即千金子二萜醇）与沙利度胺 (E3连接酶CRBN配体) 通过PEG linker相连，得到了PROTAC分子ZCY-PROTAC。使用该PROTAC分子对细胞进行处理后提取蛋白，并使用TMT串联质谱标签进行标记定量蛋白组学分析（图1 A）。比较蛋白组学分析发现MAFF蛋白在ZCY-PROTAC处理后发生了最为显著的降解。Western Blot结果也显示, MAFF蛋白的降解水平与ZCY-PROTAC的剂量和作用时间是正相关的（图1 B）。这些结果表明，该蛋白可能是Lathyrol等千金烷二萜类化合物的最主要靶点。图1 ZCY-PROTAC可显著降解MAFF蛋白为了验证比较蛋白组学发现的靶点蛋白，研究人员采用微量热泳动(MST）技术直接检测Lathyrol及其衍生物ZCY020与MAFF蛋白的结合能力。如下图所示，Lathyrol与MAFF的亲和力为20.90 μM，ZCY020对MAFF的亲和力也在同一水平。以上亲和力检测结果也通过表面等离子共振（SPR）、细胞热迁移分析（CETSA）以及DARTS等实验得到了验证。这些结果证实了MAFF蛋白是中药千金子成分的直接作用靶点。图2 微量热泳动技术（MST）检测中药千金子活性成分与MAFF蛋白相互作用研究人员进一步采用生化和药理学实验深入研究阐明了千金烷二萜ZCY020以MAFF为靶点蛋白, Nrf2/HO-1信号通路为作用途径发挥抗炎作用。ZCY02可以促进MAFF-Nrf2异源二聚体的形成而抑制MAFF同源二聚体，进而调节HO-1的下游表达，从而在体内外发挥抗氧化和抗炎活性。本研究创造性地将PROTAC技术应用在了中药成分靶点的鉴定上，首先以中药活性成分为基础合成出PROTAC分子探针，再通过蛋白的特异性降解来发现中药活性成分的靶点蛋白。以MST为代表的的分子互作检测技术在靶点验证中发挥了重要作用，可直接定量分析中药活性成分与靶点蛋白的亲和力。作者将这一系列技术手段整合为一套可行的中药成分靶点鉴定新方法，可以有力地补充甚至替代现有技术。关于Monolith新一代分子互作检测仪德国NanoTemper公司自2010年推出第一款基于微量热泳动技术的Monolith分子互作仪。随着工业用户的增多且对高通量检测的需求越来越迫切，NanoTemper公司于2014年推出了自动化的检测仪器Monolith NT.Automated。基于用户的反馈，在2020年对该产品线进行了全面升级，推出了全新的Monolith系列仪器。（点击图片，查看更多详情）产品特点：仅需微量样品，即可直接在溶液中测定分子间结合。无需固定，不受检测样品种类的限制。检测速度快、测量范围广 (Kd : 从pM到mM)。仪器操作简单，无需繁琐的清洗维护。参考文献[1] Si L, Shen Q, Li J, et al. Generation of a live attenuated influenza A vaccine by proteolysis targeting. Nat Biotechnol. 2022 Jul 4. [2] Wu Y, Yang Y, Wang W, et al. PROTAC Technology as a Novel Tool to Identify the Target of Lathyrane Diterpenoids. Acta Pharmaceutica Sinica B. 2022 Jul 16.

p 　　 img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/a21f7aba-5220-4bb9-84c2-d09ba8b5e63d.jpg" / /p p 　　维生素D是由皮肤被阳光照射而产生。它有助于维持身体的钙水平，保持骨骼、牙齿和肌肉健康。在春季和夏季，大多数人都从阳光和饮食中获得足够的维生素D。但在秋季和冬季，日照变短，这时候维生素D唯一的来源是一些特定的食物，如油性鱼、蛋黄、红肉、肝、脂肪等等。 /p p 　　在年龄大于50的中老年人群中，大约50%的女性和20%的男性，将在他们今后的一生中发生骨质疏松相关的脆性骨折。在这些骨折中，髋部骨折最为严重。一项在2000-2010年间进行的队列研究结果显示， 20-30%的髋部骨折患者将会在骨折后的一年内死亡。即便是存活者，自理能力也大大降低，仍然需要长期医疗和护理，这给家庭和全社会都带来了沉重的负担。 /p p 　　现有指南建议绝经后女性和老年男性补充钙剂/维生素D，以增加骨密度，降低骨质疏松骨折的发生。2016年，英国公共卫生局还发布公告，鼓励各个年龄段的人服用钙剂/维生素D来抵消天气和不良饮食的影响。然而，迄今为止的荟萃分析关于补充剂与骨折之间的关系，并没有统一的结论。 /p p style=" text-align: center " img title=" 002.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/7cdeee61-3440-4702-97cd-96516157dd71.jpg" / /p p 　　这项题为“Association Between Calcium or Vitamin D Supplementation and Fracture Incidence in Community-Dwelling Older Adults”的研究，是由天津医院足踝外科赵嘉国博士和曾宪铁等科研团队领导。他们对51145名在社区中居住的参与者进行33项随机临床试验，通过对照试验来观察钙剂/维生素D是否降低了髋关节和脊柱骨折的风险，以及其他类型的常见骨折。 /p p 　　结果发现，无论是补充钙剂，维生素D，还是钙剂/维生素D联合补充均不能降低50岁以上居住在社区的中老年人骨折的发生率，甚至大剂量补充维生素D还增加了骨折发生的风险。 /p p 　　大多数成年人每天推荐的维生素D的摄入量为600IU(国际单位)，70岁以后为800IU。然而，当人们每天服用1000IU或更高量的维生素D时，可能会有严重副作用的风险，特别是当钙剂/维生素D联合补充时。先前研究表明，高剂量的维生素D会增加摔倒、骨折、肾结石、某些癌症和过早死亡的风险。 /p p 　　赵嘉国博士认为，改善生活方式、获得足够的锻炼和阳光、积极调整饮食，可能比服用这些补充剂更重要。 /p p 　　美国内分泌、代谢和营养专家Kurt Kennel博士表示，绝经妇女和老年男性不应该将钙剂/维生素D等同于治疗。不应该建议老年男性和女性日常补充钙剂/维生素D以预防骨折。 /p p 　　参考资料 /p p 　　Vitamin D and calcium supplements do not reduce risk of bone fractures in older people, study finds /p p 　　国际顶级医学期刊JAMA(IF=44.405)发表天津医院赵嘉国和曾宪铁团队论文，彻底颠覆骨质疏松防治理念 /p p & nbsp /p

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 美国食品和药物管理局7日称，目前已收到127例在使用电子烟后癫痫发作的病例报告，这意味着电子烟可能存在新的潜在安全问题。这是该机构4月以来再次提示电子烟可能存在相关风险。该机构正在调查电子烟与癫痫发作以及其他神经系统疾病之间是否存在直接关系。美药管局表示，一些人，特别是青少年在使用电子烟后经历过癫痫发作，而癫痫发作或惊厥已知与尼古丁毒性有关。还有研究显示，这些现象与意外吞入电子烟液有关。但最新报告的病例显示，使用电子烟可能会直接导致癫痫发作。 /p p 　　该则消息无疑为风雨飘摇的电子烟市场蒙上了一层阴霾。 /p p 　　电子烟主要由电池、加热蒸发装置和装有烟液的烟管组成，可通过雾化手段将含有尼古丁的烟液变成蒸气让用户吸入。许多厂家声称，电子烟是传统香烟的安全替代品，有助戒烟。然而，没有充足证据表明电子烟有助于戒烟，吸烟者只有完全戒除尼古丁，才能最大程度受益。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 176px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/d55e4b52-2591-4717-a0a7-e62c55d180ad.jpg" title=" 烟油雾化过程、电子烟结构.jpg" alt=" 烟油雾化过程、电子烟结构.jpg" width=" 400" height=" 176" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 烟油雾化过程、电子烟结构 图自电子烟技术 /strong /p p 　　“电子烟对人体无疑有害。首先，电子烟本身对人体就具有危害性 第二，电子烟会对不使用电子烟的人带来不良影响，让未成年人、孕妇等本来不使用电子烟或卷烟的人，吸入电子烟释放的有害物质 第三，现有科学证据尚不能证明电子烟可以帮助吸烟者戒烟 第四，电子烟可能成为年轻人尝试卷烟的‘通道’，让更多年轻人成为烟民，破坏现有的控烟工作。”世界卫生组织烟草控制技术官员印曦表示。 /p p 　　世界卫生组织烟草控制部门官员维纳亚克· 普拉萨德也指出，电子烟等产品与传统香烟的危害相同，最大的不同可能就是前者没有可见烟雾。 /p p 　　 strong 电子烟的分类 /strong /p p 　　根据《2019世卫组织全球烟草流行报告》的分类，电子烟主要分为加热烟草和加热烟液两种：一种称为加热烟草制品，通过烘烤加热烟草(而非直接燃烧烟草)的方式产生烟雾 另一类被称作电子尼古丁传送系统，又称为“雾化型电子烟”，通过加热烟液产生气溶胶以供使用，这也是目前我国市场上主流的电子烟产品。 /p p 　　 strong 电子烟的危害 /strong /p p 　　英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》分别利用科学仪器对电子烟和传统香烟分别进行了测试。 /p p 　　根据 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1.html" target=" _self" 气相色谱 /a 检测的结果，从电子烟和传统香烟燃烧产生的有害物质扫描图可知，传统香烟测试检测出大约有6000种化合物，其中包括大约一百种已知有害物质。电子烟相对而言，检测出的有害物质相对较少，前提是电子烟配方并未添加其他复杂成分。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 225px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/3604f947-7517-40e1-a009-f2fbbaef58a3.jpg" title=" 传统香烟.jpg" alt=" 传统香烟.jpg" width=" 400" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 传统香烟 图自英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》 /strong /p p style=" text-align: center " strong img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 225px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/68e35ed0-69e8-4398-af46-2fa5e31a8636.jpg" title=" 标准电子烟.jpg" alt=" 标准电子烟.jpg" width=" 400" height=" 225" border=" 0" vspace=" 0" / /strong /p p style=" text-align: center " strong 电子烟 图自英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》 /strong /p p 　　在另一项毒性测试实验中，研究人员把健康的细胞放入培养皿，然后导入相同尼古丁浓度不同种类的电子烟烟雾和传统香烟烟雾。来测试细胞受烟雾影响的存活率。实验人员导入传统香烟烟雾后，通过 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/1671.html" target=" _self" 细胞计数仪 /a 分析，受香烟烟雾影响的细胞存活率只有6%，证实了吸烟的确有害健康。电子烟在不同的香料之间出现了差异，受椰香朗姆酒味影响的细胞存活率达53%，而令人担忧的是，受薄荷味影响的细胞存活率仅25%。这一定程度上说明电子烟对人体的危害可能并不低。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 236px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/eff31957-cf63-45d5-99d2-bc343f35fd40.jpg" title=" 传统香烟细胞存活率.jpg" alt=" 传统香烟细胞存活率.jpg" width=" 400" height=" 236" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 传统香烟& nbsp 图自英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 226px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/ab4f225a-1ed9-4ce5-a4ce-7d5743f352c6.jpg" title=" 椰香朗姆酒味电子烟.png" alt=" 椰香朗姆酒味电子烟.png" width=" 400" height=" 226" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 椰香朗姆酒味电子烟& nbsp 图自英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》 /strong /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 226px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/dd0ff8b2-9398-4fa2-a259-3bd2ad82323d.jpg" title=" 薄荷味电子烟.png" alt=" 薄荷味电子烟.png" width=" 400" height=" 226" border=" 0" vspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 薄荷味电子烟& nbsp 图自英国BBC地平线系列纪录片《电子烟：奇迹抑或威胁》 /strong /p p 　　很多人认为，电子烟“不释放焦油”，对人体危害相对卷烟较小。在他们看来，电子烟的传播推广对控烟有帮助，国内舆论对电子烟的态度未免过于苛刻。他们还引用世界卫生组织《2019全球烟草流行报告》的片段指出，电子烟的危害相比卷烟要低。 /p p 　　印曦认为这种观点是断章取义，并指出基于当时的调研数据，电子烟释放的有害物质可能会比卷烟低，但是目前其风险水平仍未量化，结论并不等同于电子烟对人体的危害低。因此宣称电子烟相比卷烟对人体的危害性更低，在科学上缺乏依据。 /p p 　　首都医科大学肺癌诊疗中心主任支修益认为，医学界在评估烟草的致病情况时，需要将烟民每天吸烟的支数和吸烟的烟龄(年数)纳入考量。目前电子烟上市时间短、种类多、添加物质各异，现有电子烟致病的数据尚不充足，医学界还需要收集更多数据，才能对电子烟和卷烟的危害性进行科学系统的比较评价。 /p p 　　中国疾控中心研究员吴宜群指出，不能以电子烟“不释放焦油”等作为证明电子烟“危害比卷烟小”的依据。“电子烟释放的物质里，含有有毒甚至致癌物 而且，目前市场上电子烟品种成百上千，尼古丁添加量缺乏标准，香料、添加剂五花八门，无法定性定量地与卷烟进行比较。” /p p 　　 strong 电子烟的监管 /strong /p p 　　根据世界卫生组织在2018年第八届《烟草控制框架公约》缔约方会议上的报告，在全球195个世界卫生组织成员国中，含有尼古丁的电子烟在30个国家中受到禁止，在65个国家中受到管制。其中，29个国家将其作为医疗产品进行管制，18个国家作为烟草制品进行管制，31个国家作为消费产品进行管制，有些国家综合采用以上管制措施。 /p p 　　2016年5月20日起，欧盟开始实施《烟草制品指令》修正案，将电子烟分成了新型烟草制品、药品或医疗设备、一般消费品三类，进行分类管理。其中，宣称戒烟等医疗效果的电子烟，被列入药品或医疗设备管制 含烟草提取物的电子烟，则纳入新型烟草制品管制，除非生产商选择作为药品管制 对不含烟草提取物的电子烟，则作为一般消费品，未实施专门管制。 /p p 　　2016年8月，美国食品药品监督管理局通过法案，将电子烟作为烟草代用品纳入联邦监管。监管措施包括：禁止销售烟草给18岁以下的青少年(无论个人还是网上零售商)、必须通过带照片的证件核实购买者年龄、自动贩卖机禁止销售烟草产品(除非是仅向成人售卖的贩卖机)、禁止发放免费电子烟样品等。这一法案还确定了电子烟产品上市许可制度和一系列的审查授权制度。 /p p 　　在日本、澳大利亚、马来西亚等国，电子烟则被列入了禁售范围。在日本，含有尼古丁烟液的电子烟产品在全国禁售，除非获得药品许可 不含尼古丁的电子烟产品，则可以作为消费品合法销售。在电子烟标签和广告等领域，日本没有专门立法，但供应商必须遵守制药或消费品的规则。 /p p 　　北京师范大学社会发展与公共政策学院副教授徐晓新指出，电子烟作为一种新生事物，其监管颇为复杂，可能至少需要涉及食品药品监管、市场监管等多个部门。 /p p 　　“电子烟烟具，很大程度上可归属于电子产品 而用户使用电子烟的过程，是将蒸汽吸入口肺，直接影响到用户健康，这又与食品药品监管和卫生部门密切相关。目前多数烟液中的尼古丁是从烟叶中提取，因此含尼古丁烟液在一定程度上具有某种烟草制品的属性 但合成尼古丁技术的发展，可能又会改变这一属性。”徐晓新表示。 /p p 　　电子烟监管涉及到不同维度，如最低年龄限制、烟具产品标准、烟液产品标准和成分标识、电子烟广告促销行为、电子烟税收制度等。由于电子烟问题的复杂性，涉及的归口部门包括了工信、工商、质检、卫生、公安、海关、商务等。电子烟监管不能仅靠单个部门来推动，需要规划设计好完整的监管框架。 /p p br/ /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " strong style=" margin: 0px padding: 0px " span style=" color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot " 　　 /span 拓展阅读 /strong /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " 　　2019年，仪器信息网特针对粘度计用户发放有奖调研问卷，只需不到3分钟，10元话费送不停!全文链接如下： /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " 　　 a href=" https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml" target=" _self" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " https://www.instrument.com.cn/news/20190806/490587.shtml /a /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " 　　有奖调研问卷电脑端链接： a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0 /a /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " 　　有奖调研问卷微信二维码： /p p arial=" " white-space:=" " text-align:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal text-align: center " a href=" http://magicguancg.mikecrm.com/YHbm2A0" target=" _self" style=" margin: 0px padding: 0px color: rgb(102, 102, 102) text-decoration-line: none " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201908/uepic/920e19a3-4341-48f6-812b-868f5bfb2899.jpg" title=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" alt=" 粘度计有奖调研问卷二维码.jpg" width=" 223" height=" 223" border=" 0" vspace=" 0" style=" margin: 0px padding: 0px border: 0px max-width: 100% max-height: 100% width: 223px height: 223px " / /a /p p arial=" " white-space:=" " style=" margin-top: 0em margin-bottom: 1em padding: 0px color: rgb(68, 68, 68) font-family: 宋体, & quot Arial Narrow& quot white-space: normal " 　　特向认真完成调研问卷者提供总计200份10元话费奖励，只要你够走心，小编还将择优选取10名用户，奖励50元话费! /p p br/ /p

各有关单位、科研人员：　　为落实新发展理念、推动高质量发展、构建新发展格局，提升我国重大科技创新方向前瞻布局能力，加快推动颠覆性技术创新，经研究，拟面向各有关单位和广大科研人员，开展颠覆性技术研发方向建议征集工作，对于符合条件的建议，将按程序纳入建议库，为相关任务部署提供支撑。有关事项通知如下。　　一、征集活动的背景和定位　　颠覆性技术作为一种另辟蹊径的革新，具有重塑人类生活、工业生产、商业消费模式的革命性意义，是科技创新的重要突破口。科技部以“打造新科技革命软环境，厚植颠覆性创新土壤，培育创新试验田”为目标，紧扣“颠覆性”特征，着力突破传统科研理念和范式，探索建立符合颠覆性技术创新特点和规律的项目发现、遴选和资助机制，发现并扶持一批开展颠覆性技术创新的优秀人才和创新团队，培育创新文化。　　二、征集的主要内容和要求　　本次建议征集，瞄准经济社会高质量发展的重大科技需求，强化问题导向和目标导向，突出颠覆性技术突破性、产业变革性，巨大市场潜力等特性，重点征集可能在未来一段时间内产生重大突破，并能够带来产业升级换代或具有巨大市场潜力的颠覆性技术。　　本次建议征集，请从以下几个方面进行详细说明：“颠覆性技术介绍”、“颠覆性技术研究现状”、“为什么是颠覆性技术”、“技术解决的主要问题”、“颠覆影响力”、“主要应用场景与市场规模”等。　　请在深入调研、认真思考的基础上，尽可能详细准确地填写好征集信息表。您的意见或建议将作为我们开展后续工作的重要参考。　　三、征集方式和其他注意事项　　1.本次选题征集以无纸化方式进行，请登录国家科技管理信息系统(http://service.most.gov.cn)颠覆性技术研发方向建议征集专区，在线填写征集信息表。　　2.颠覆性技术研发方向建议征集专区长期面向企事业单位和社会公众开放。　　3.如您在填写过程中有任何疑问，欢迎咨询xmzj@istic.ac.cn。　　感谢您对国家科技工作的大力支持! 附件：颠覆性技术研发方向建议征集信息表.doc科技部办公厅2021年8月13日

我一直觉得做好一个销售需要掌握三大八卦资源，就是政治八卦、企业八卦和娱乐八卦。这说法有点哗众取宠的味道，其实就是说销售要成为一个丰富有趣的人，要比较渊博，让人容易接受，让人觉得舒服。心理学上有个词叫&ldquo 悦纳&rdquo ，我蛮喜欢用这个词。销售一般都比较容易被他人&ldquo 悦纳&rdquo 。悦纳自我，悦纳他人，容易被悦纳。做到这三点是需要修炼的。 我有很多老朋友曾经是我的客户。这天我和一位这样的老朋友户聊起关于销售的话题，他说我们公司负责他的销售很不错，非常勤奋，技术也很好。接着他提出了他对销售素质要求的一个核心观点，就是现代的销售一定要技术和销售是一体的，这样才能快速响应客户的需求。有时侯客户不能得到快速专业的回答可能就改变了想法。客户不喜欢和一个对产品知识&ldquo 一问三不知&rdquo 的销售打交道。 他的话让我想起自己作为消费者的亲身经历。我曾经去商场看手机，看中了一款很男人的外观设计，于是我就很心动，试用了一下样机。您知道，用手机和用示波器一样，常用功能大同小异。手机主要是打电话，发短信息，拍照，用微信。我打开了其中一个功能菜单后，一下子没能找到回主菜单的按键。我问销售人员。他来摆弄了一会儿，也是没找到。他不好意思地说，我去问问其他同事。可惜他旁边的同事也不知道。我一下子就没有了购买这款手机的热情了&hellip &hellip 这个故事对于我销售推广示波器，提供示波器的培训，设计示波器都有很大的启发。我觉得这个简单的故事也值得每一个销售人员思考的。销售要给客户安全感，要给客户信心。 仪器行业一直是这么依赖销售员的直销方式为主的行业。一台一台地卖。因此，我常在想，仪器行业有什么样的颠覆性的营销方式可以让我认为是好的产品一下子有很多人知道呢？于是我就在微信朋友圈中询问这个问题。一下子涌现很多真知灼见，让我颇受启发。微信是一种强关系社交。有些问题问&ldquo 度娘&rdquo ，有些问题可以问微信朋友圈，就是问朋友。 朋友们给我的答案的有&ldquo 免费&rdquo ，&ldquo 体验&rdquo ，&ldquo 开放接口，吸引更多开发者开发第三方扩展插件&rdquo ，&ldquo 抢购&rdquo 。所谓抢购，就是&ldquo 隔三差五地整几台贼优惠的，广而告之，大家来抢，粉丝发展起来了，一个用顺手了就都想用。仪器业的小米就是你。&rdquo 最近一年多，朋友聊天中小米被反复提起!这次国庆放假，我一个字不漏地细细读了小米联合创始人黎万强写的《参与感》一书。看过之后我就想感慨一番。我想起鲁讯先生的名句，改而用之，&ldquo 说中国人失掉了创新力，用以指一部分人则可，倘若加于全体，那简直是诬蔑。&rdquo 小米的营销方式能用于传统仪器行业吗？朋友圈中有这样一个回复，&ldquo 是否有必要创新？过于创新会不会给人不够沉稳可信的印象？&rdquo 这句话让我发热的头脑一下子冷静下来。R&S公司的品牌一直给人的印象是&ldquo 准确，可信赖&rdquo 。当我们在示波器这样一个红海市场试图做一些营销上的创新时，譬如我们运用自媒体微信时，我们也曾经犹豫过，在管理层内部就此做过一些讨论。这种担忧就是运用各种非传统的方式是否会影响了我们已经在客户中形成的品牌形象。最终我们还是决定采用微信方式来加强和用户的直接沟通。 但是，我还是在想，是否还有一些更具颠覆性的营销方式？

仪器信息网讯 近期，各大媒体都在热议“3D打印技术”，同时北京第一家3D打印体验馆也正式落成。这项诞生于上世纪80年代的技术如今正经历着从萌芽期进入成长期的转折点，不少人士认为3D打印技术将颠覆传统制造业模式，引发第三次工业革命。 　　3D打印技术是利用光固化和纸层叠等一系列快速成型技术的统称，其基本原理都是叠层制造。与普通打印机的工作原理基本一致，打印机内装有液体或粉末等“打印材料”，与电脑连接后，通过电脑控制把“打印材料”一层层叠加起来，最终把计算机上的蓝图变成实物。 　　据报道3D打印技术应用已经渗入到生物医疗、航空、汽车、工业设计等多个行业，那究竟3D打印技术会给仪器制造带来哪些好处?它是否会“颠覆”目前的仪器制造模式?目前，国内仪器厂商是否已经使用了该项技术? 　　多年从事仪器研发工作的中科院大连化物所关亚风研究员告诉笔者，其课题组2011年就从美国购买了一台3D打印机，主要用于零配件及仪器外壳的制作。谈及3D打印机所带来的好处，关亚风表示，“有了3D打印机，我现在可以很快地把想法变成现实，一个零配件模块最多只需24小时就能够完成制作，研发周期大大加快。另外，做仪器研发，有些零配件因为量小很难找到加工工厂，利用3D打印机就可以解决此方面的问题。” 　　不过，关亚风也表示，“目前，3D打印机用于批量生产还不太现实，成本太高，打印机本身价格就较高，中端大概10万美元，高端20万美元，而原材料也全部需要进口，以一个仪器普通零配件为例，如果传统模加工成本是100元，而3D打印机的成本则是3000元。3D打印机在仪器行业主要还是应用于仪器研发及制作样机阶段。” 　　关亚风还告诉笔者，“目前，他课题组的3D打印机只能制作塑料模块，武汉华中理工大学已经研制出可以制作金属件的3D打印机，而他最想拥有的是可以制作陶瓷件的打印机。” 　　笔者同时还采访了国内多家仪器制造商，了解到目前各厂商都未使用到3D打印技术。上海光谱仪器有限公司总经理陈建钢表示，“对于3D打印技术有关注，在上海光谱获批的重大仪器专项研制项目中，公司计划购买一台3D打印机，不过也还处于前期了解和调研阶段。”对于该技术的普及，他认为，3D打印技术也只能用于前期研发，并且目前仪器厂家对于3D打印机和原材料价格还不能接受。(撰稿：杨娟) 　　相关新闻： 　　3D打印机选购指南：总有一款适合你 　　科技部十几年前已开始推广“3D打印” 　　海源机械拟建3D打印实验室 　　分析称3D生物打印技术即将快速成长并创收 　　3D打印袭来 或将引发第三次工业革命(图)

3D 打印，又称增材制造（Additive Manufacturing，AM），是对于传统工业生产的一种变革性制造方法。传统的减材制造工艺是指利用已有的几何模型工件，用工具将材料逐步切削、打磨、雕刻，最终成为所需的零件。而 3D打印恰恰相反，借助于3D 打印设备，对数字三维模型进行分层处理，将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料一层一层地不断堆积黏结，最终叠加形成一个三维整体。据前瞻产业研究院数据统计，全球3D打印市场规模由2012年的23亿美元增加至2018年的96.8亿美元，年均复合增长率为28.4%；预计到2023年，其市场规模将达到350亿美元。近年来，随着3D打印研发技术的不断突破，3D打印已经成功应用于航空航天、医疗、建筑、汽车等领域，并不断取得突破性进展。尤其高精度3D打印，因其具有高效率、高精度的显著特性，目前主要应用已从前期科研、模具制造等环节，拓展至非常广泛的精细复杂功能性部件小批量制造的应用领域，涉及5G通信、精密医疗、微电子、微机械、微加工、声学等多个高端科技行业。在实际加工过程中，高精度3D打印存在高分辨率实现、极小公差控制、大幅面制作下加工速度的保证、与精度相匹配的更高材料要求等诸多挑战与困难。在推动和践行高精度3D打印应用方案实施的过程中，摩方材料颠覆式创新解决了高精度3D打印的技术难点，为推动高精度3D打印行业的发展发挥了无可替代的作用。全球领先2μm打印精度，树立高精度3D打印全球领军企业标杆精度越高，打印交付的成品质量也就越高，因此对于高精度3D打印而言，首要突破的技术难点是打印精度，即光学分辨率：投影光单个像素点的大小。深圳摩方材料采用的是面投影微立体光刻技术（Projection Micro Stereolithography, PμSL），是一种面投影光固化3D打印技术，适用于制作微尺度的复杂三维结构，有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。摩方材料已经量产的产品nanoArch 3D打印系统包含2μm/10μm/25μm打印精度，其nanoArch 130系列3D打印机的最高光学分辨率可达2μm。在此基础上可实现2 μm线宽二维网格线条和8.5 μm杆径三维点阵（如图）。加工公差控制在±10-25μm，创行业领先PμSL光固化3D打印技术除了能实现2μm的超高打印精度，PμSL精密3D打印技术将公差控制在±10-25μm，这在行业处于领先优势。PμSL使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层制造逐层累加快速进行光固化无模具成型，最终从数字模型直接加工得到立体样件。基于该技术原理的nanoArch系列3D打印设备，是目前行业极少能实现超高打印精度、高公差加工能力的3D打印系统。最快15分钟完成高精度3D打印，突破性打印速度或将颠覆精密制造打印速度也是高精度3D打印要突破的技术难点之一。PμSL 3D打印技术的成型过程如下：首先使用建模软件构建出三维结构模型；接着使用切片软件对三维模型以一定大小的层厚进行切片处理，得到一系列具有特定图案的二维图片；然后采用PμSL 3D打印系统对切片后的每一层图案进行整面投影曝光；反复重复上一步骤并层层堆叠最终成型出所需的三维结构。此外，打印系统还可通过打印平台的移动，进行大尺寸样件的拼接打印，实现高精度、大幅面、跨尺度加工。在打印速度上，摩方材料能实现最快15分钟打印验证（仿生槐叶萍模型：整体大小2 mm (L) × 2 mm (W) × 70 μm (H)，最小特征尺寸5μm）。即将推出的新品S240 3D打印系统，其打印速度更是在原有3D打印系统基础上创造性的提升7倍，可以极大的满足研发阶段的快速低成本验证、工程阶段的小批量加工、量产阶段的精细产品批量加工需求。摩方材料突破性打印速度为精密制造业的发展带来新的机遇和挑战。目前，深圳摩方材料PμSL 3D打印系统因其高效率、高精度、公差控制能力强等加工方面的突出优势，已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微结构加工。作为高精密增材制造领域的领军企业，摩方材料已和众多全球知名企业开展业务合作，包括3M、GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等。其nanoArch系列高精密3D打印系统也已被清华大学、北京大学、浙江大学、北航、中石油、中科院、英国诺丁汉、德国德累斯顿理工、新加坡南洋理工等众多全球顶级高校和科研机构所使用。

2023年10月4日，瑞典皇家科学院宣布，美国麻省理工学院的蒙吉巴文迪（Moungi G. Bawendi）、美国纳米晶体科技公司的阿列克谢埃基莫夫（Alexei I. Ekimov）和美国哥伦比亚大学的路易斯布鲁斯（Louis E. Brus）荣膺2023年诺贝尔化学奖，表彰他们 “发现和合成量子点”的科学贡献。在当今的材料应用领域中，纳米科学技术发展中的多个里程碑式工作来自于量子点相关研究。量子点（Quantum dots， QDs）已经成为备受瞩目的技术革命之一。图1. 化学家Moungi Bawendi（左）、化学家Louis Brus（中）和物理学家Alexei Ekimov（右）一、量子点是什么？量子点是一类半导体纳米微晶（Semiconductor Nanocrystals），简单来说，量子点是肉眼看不到的、极其微小的无机纳米晶体，直径在2-10nm。每当受到光或电的刺激，量子点便会发出有色光线，我们所看到的光线的颜色由量子点的组成材料和大小形状决定，一般来说，通过改变量子点晶体的尺寸可以改变发光颜色。具体而言，由不同的元素组成+量子点的方式进行命名，如“碳量子点”“硅量子点”。Alexei Ekimov是发现量子点的第一人，1981年他发现用氯化铜着色的玻璃，如果氯化铜颗粒大小不一样，玻璃颜色则会不一样，颗粒越小则越蓝，证实了量子点的尺寸发光效应。一般量子点颗粒越小，会吸收长波，颗粒越大，会吸收短波。比如2nm大小的量子点，可吸收长波，显示出蓝色。8nm大小的量子点，可吸收短波，呈现出红色。二、量子点在食品安全检测领域的应用因为量子点具有可调荧光和高光稳定性等独特特性，这些特性使其在食品安全检测中比传统荧光标记物更具优势。量子点的荧光可随尺寸和组成的改变而调节，从而实现对不同目标物的特异性检测。作为迄今为止人类发现的最优秀的发光材料，量子点已在食品安全检测领域展现出巨大潜力。首先，列举一些研究的范围：（1）检测食品中的食源性致病菌。目前，已确认30余种病原微生物可导致食源性疾病，其中细菌感染引发住院和死亡的人数最多。致病性大肠杆菌是一类常见的致病菌，是我国居民腹泻的首要病原菌，更是国际公认的卫生监测指示菌。目前有报道显示碳量子点（carbon quantum dots，CQDs）可用于检测大肠杆菌。也可以用于检测金黄色葡萄球菌、牛奶中沙门氏菌等。（2）检测食品中的生物毒素。生物毒素是生物机体分泌代谢或半生物合成的、不可自复制的有毒化学物质，由生物毒素引起的食物中毒已引起各国高度重视。目前有报道显示CQDs可用于黄曲霉毒素等的检测。（3）检测食品中的农药残留。（4）检测食品中的兽药残留。（5）检测食品中的重金属离子。（6）检测食品添加剂。量子点不仅在食品安全检测领域的研究工作很多，也有已经成型的检测仪器产品：（1）量子点微球荧光定量检测仪：通过将量子点包裹进纳米级微球中，制备出新型标记材料，能够实现对目标物的精准捕捉和定量检测。量子点微球荧光定量分析仪（力德力诺，点击图片可直达）量子点微球荧光定量分析仪的检测项目检测类别检测项检测样本真菌毒素黄曲霉毒素B1粮食、饲料原料、花生、油呕吐毒素粮食、饲料原料、花生、油玉米赤霉烯酮粮食、饲料原料、花生、油赭曲霉毒素A粮食、饲料原料、花生、油兽药残留氟苯尼考鸡肉、鸡蛋、鱼肉金刚烷胺畜禽组织、禽蛋氯霉素水产组织、蜂蜜恩诺沙星畜禽和水产组织呋喃唑酮水产组织、蜂蜜呋喃它酮蜂蜜氧氟沙星畜禽和水产组织孔雀石绿水产组织磺胺总量畜禽和水产组织农药残留多菌灵果蔬吡虫啉果蔬克百威果蔬啶虫脒果蔬多效唑果蔬腐霉利果蔬灭蝇胺果蔬（2）量子点荧光定量检测仪：应用竞争抑制免疫层析的原理，通过检测线荧光定量卡中的荧光强弱程度，定量分析真菌毒素、兽药残留、瘦肉精、抗生素、动物疫病、农药残留、临床检查项目等。量子点荧光定量检测仪（深芬仪器，点击图片可直达）量子点荧光定量分析仪检测项目：（1）真菌毒素残留类（黄曲霉毒素、呕吐毒素、玉米赤霉烯酮、赭曲霉毒素A等）。（2）激素残留类（莱克多巴胺、克伦特罗、沙丁胺醇、己烯雌酚等）。（3）水产品安全类（呋喃妥因代谢、呋喃西林代谢、呋喃它酮代谢、呋喃唑酮代谢、孔雀石绿、氯霉素）。（4）抗生素残留类（磺胺、喹诺酮、喹乙醇等）。（5）其他（食品有毒有害物质、非法添加物类、水质监测等）。另有晶格创研生物技术（北京）有限公司以及江西维邦生物科技有限公司也生产量子点荧光定量快速检测产品。三、展望量子点在食品安全检测领域的应用研究探索工作还在不断推进，相信未来会不断推出新的产品。另外，量子点成像芯片的研究在2024年也有了新的突破，据报道，2024年3月，光谷实验室联合科研团队（华中科技大学实验室、温州实验室）研发的胶体量子点成像芯片（也称“视觉芯片”）已实现短波红外成像。目前，已完成小试、中试，可大面积加工，兼容12寸CMOS晶圆制备工艺，同时成本极低，有望颠覆市场。在食品检测、半导体检测等工业应用中，基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”，具有重要意义。联合科研团队先后突破了材料-器件-电路-集成-系统5个关键环节，突破传统工艺限制，开拓全新工艺路线，低温一体化集成，开发研制出国内首款量子点红外成像样机，售价将只有国外的1%，成本大大降低。将这种“视觉芯片”装到手机、检测器上，可以“穿透”介质，看到肉眼看不到的“真相”。参考资料：神奇的纳米发光材料.朱邦尚.澎湃新闻，2023年11月18日碳量子点及其荧光探针在食品安全检测应用中的研究进展.杨茂杰等.食品科学，2023年44卷光谷实验室颠覆性技术突破，量子点芯片成本将降低90%以上.长江日报，2024年3月7日

中国科技网综合报道(丁霞)日前，最富科技创新力的麻省理工学院对新兴技术进行年度盘点,这对全世界所有科技人员的来说都是一次经典年度盛事。在其盘点的本年度十大具有颠覆性的技术名单上，3D微型打印机、超级隐私智能手机、无人机等新兴技术均有上榜。 　　农业无人操作机 　　这些无人机使用方便，并装配有价值不到1000欧元的摄像系统。它可以用于监测农作物生长，以便能够更有效地利用水分，消灭害虫。这项发明得以实现主要归功于一些先进科技的出现，比如：微机电系统，小型GPS系统以及数字收音机等。根据该杂志的报告，拥有这项技术的公司有：雅马哈、Precision Hawk以及 3D Robotics等三家公司。 　　超级隐私智能手机 　　由于美国国家安全局一系列监控丑闻事件的曝光(比如人们所熟知的斯诺登事件)，引发了消费者在信息时代对自身信息泄漏的担忧。这款智能手机即将投入市场，它将会最大限度地保护私人及企业信息。研发企业有：Blackphone、CryptoPhone和Open Whisper Systems。 　　神经集成芯片 它是一种模拟人体大脑的微型处理器，能够接受感官数据(比如图像和声音)，并且不需要专门的程序就可以对其进行处理。这是一种新型芯片，因为传统芯片无法实现这些性能。研发企业有：IBM、Qualcomm、HRL Laboratories和Proyecto del Cerebro Humano等几家公司。 　　基因编辑技术 　　即所谓的&ldquo CRISPR&rdquo 技术，是一种全新的基因编辑工具，现在已经被中国用于转基因猴子的研究。它的主要特点是基因组允许改编DNA在染色体上的特定点位置。尽管这项技术的使用在道德上还有待争议，但它却为科学家们研究人类疾病打开了另一扇大门。研究机构有：中国云南重点实验室、美国加州大学伯克利分校的珍妮弗实验室、麻省理工学院以及哈佛大学的乔治教堂。 　　敏捷机器人 　　轮式机器人过于笨重，很多时候使用起来很不方便。然而机器人不能没有双腿。这种机器人的行动十分灵敏，可以在不平不稳的路面上进行行走。研发公司有：波士顿动力公司、日本的初创公司以及丰田公司。 　　OCULUS RIFT头带显示器 　　麻省理工学院的专家们相信，大幅度提高虚拟现实技术的时刻已经到来，因为硬件已经足够便宜。在短期内，可以预见电子游戏市场对这项科技的需求。但是这项技术的应用还有赖于应用程序体系结构以及电子紧急响应设置的完善。研发公司有：Oculus VR、索尼、Vuzix和Nvidia。 　　移动协同 　　它为智能手机和平板电脑提供了一个可利用软件，通过这个软件可以实现团体合作。比如说，用户可以直接编辑文件和其他用户进行交流，而并不需要借助电子邮件进行沟通。因为毕竟大部分办公室工作是在办公室外完成的。研发公司有：Quip、Quicoffice、Box、Dropbox、微软、谷歌和CloudOn。 　　3D微型打印机 　　打印的&ldquo 墨水&rdquo 由不同的材料(从活细胞到半导体)构成。但要想精确地复制这些机体并不是件容易的事情。这种打印技术要求能完整地保留原物体的形状和功能。研发人员有：美国哈佛大学的詹妮弗· 刘易斯、美国普林敦大学的迈克尔· 麦卡尔平和剑桥大学的基思· 马丁。 　　脑神经图谱 　　科学家已经达到能够绘制精度达到20微米分辨率的人脑3D地图的水平。欧洲人脑计划研究组织的人脑3D地图的精度比以前提高了50倍，通过这项技术，科学家可以看到各个脑细胞所处的位置和神经纤维。 　　智能并网发电 　　借助于各项人工智能以及&ldquo 大数据&rdquo 资料库的帮助，人类能得到越来越精准的天气预测。这些都能帮助提高电能及太阳能发电厂的使用效率。在任何情况下，这些发电厂都能运行，而且能确保所得风能满足需求。研发公司：Xcel能源公司和美国国家通用动力大气研究所(NCAR)。

人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 是通过基因编辑技术（如 CRISPR-Cas9）对已经高度分化的人体细胞进行重新逆分化得到的多能干细胞。传统的hiPSC细胞系构建与培养过程操作复杂、耗材昂贵且费时费力。特别是对于异质编辑细胞池中构建的克隆hiPSC系的培养，受到了传统细胞培养方法的桎梏，很难构建一个高效的hiPSC构建与培养工作流程。此外，现有的单细胞分离和培养方法通常对细胞的处理条件要求苛刻，操作步骤繁琐，无法充分保证单克隆性。为应对hiPSC细胞系构建与培养过程中的诸多挑战，iotaSicences公司采用了以GRID技术为核心的高度自动化的单细胞可视化培养系统isoCell，构建了用于 hiPSC细胞系培养的平台。该平台采用全自动化流程，操作条件温和，对单细胞无损伤，具有高通量、自动化、高成活率等优势，可确保分选出的细胞100%为单细胞。柏林医学大学多能干细胞和类器官研究中心的Harald Stachelscheid团队使用isoCell在Stem Cell Research期刊上发表了三篇构建不同功能的hiPSC细胞系的科研应用文章，展示了isoCell在hiPSC细胞系构建和培养方面的优势。图1 单细胞可视化培养系统isoCell实物图 1. 以isoCell为核心的hiPSC细胞培养平台isoCell系统组成的细胞培养平台是基于GRID技术的高度自动化的实验平台。GRID是指在细胞培养基上采用FC40液体分隔出的网格小室，体积小（耗材少），光学透明度高，可以容纳细胞在内生长，且各个小室之间物质不流通。isoCell系统配备了荧光和成像系统，用于在整个克隆工作流程中记录 GRID 小室的图像（见下图）。图2 GRID实物图 isoCell 可自动执行所有液体处理步骤，包括构建 GRID、将单细胞注射到GRID小室中以及交换培养基和收获单克隆集落，在整个工作流程中自动检测每一个 GRID 小室，并确保每一个单克隆hiPSC细胞系来源于单个细胞。图3 isoCell操作流程图 2. 生成具有 SLC16A2:G401R 或 SLC16A2 敲除的 iPSC系X染色体相关的AHDS综合征的发病特点是由编码甲状腺激素转运蛋白MCT8（单羧酸转运蛋白8）的SLC16A2基因突变引起精神运动发育严重受损。该团队使用CRISPR/Cas9技术（靶向 SLC16A2 的外显子3）将AHDS患者错义变体G401R和新型敲除缺失变体 (F400Sfs*17) 引入男性健康供体的hiPSC系（BIHi001-B）。通过isoCell培育成功地获得了SLC16A2基因敲除的hiPSC单克隆细胞系（BIHi001-B-7）和（BIHi001-B-8），并证明了这些新细胞系在模拟 MCT8 缺陷对人类神经发育的影响方面的实用性。文章以Generation of iPSC lines with SLC16A2:G401R or SLC16A2 knock out为题发表于Stem Cell Research期刊上。图4 WB验证SLC16A2 敲除的hiPSC系无法表达SLC16A2蛋白 3. 生成 THRB-GS(E125G_G126S) 和 THRB-KO 人类 iPSC 系以研究非典型甲状腺激素信号传导THRB是一种依赖甲状腺激素 (TH) 结合来调节基因表达的核受体。相同的受体也可以介导细胞质中信号通路的激活。目前尚无法区分这两种机制中的哪一种是造成 TH 生理效应的原因。该团队结合基因编辑与isoCell的单细胞培养基技术，成功建立了一种在 THRB DNA 结合域中具有两个突变 (E125G_G126S) 的hiPSC 细胞系（BIHi001-B-2/3），该突变消除了THRB的核受体作用，因此可以用该细胞系专门研究THRB的信号通路激活作用。该团队还生成了 THRB 敲除细胞系（BIHi001-B-6）以消除所有 THRB 效应。通过比较WT结果和这两种细胞系，将甲状腺激素的影响归因于潜在的机制。文章以Generation of THRB-GS(E125G_G126S) and THRB-KO human iPSC lines to study noncanonical thyroid hormone signalling为题发表于2024年2月的Stem Cell Research期刊上。图5 基因测序验证BIHi001-B-2/3和BIHi001-B-6细胞系敲除或突变了对应基因 4. 使用 CRISPR-Cas9 生成了两个 BAX/BAK 双敲除人类诱导多能干细胞系 (iPSC)脑缺血损伤很多是由于脑缺血状态下细胞凋亡导致的。Bcl-2基因相关的X 蛋白 (BAX) 和BCL2 拮抗因子（BAK）是 BCL2 家族的两个促凋亡因子，BAX 和BAK是线粒体凋亡的执行基因，与细胞凋亡密切相关。该团队使用 CRISPR-Cas9技术构建了两个 BAX/BAK 双敲除人类诱导多能干细胞BIHi005-A-17和BIHi250-A-1，并通过isoCell培养获得了对应的hiPSC单克隆细胞系。所得细胞系核型正常，具有典型的形态并表达未分化状态的典型标记，并通过基因技术验证了细胞系已敲除BAK基因。在后续的研究中，研究人员就可以将该BAX/BAK 双敲除的hiPSC细胞系广泛应用于脑缺血等细胞凋亡相关领域的发病机制与治疗干预机制研究中。文章以Generation of two human induced pluripotent stem cell lines with BAX and BAK1 double knock-out using CRISPR/Cas9为题发表于2024年4月的Stem Cell Research期刊上。图6 通过基因测序及WB验证BIHi005-A-17和BIHi250-A-1以敲除BAK与BAX基因 5. 结论以isoCell构建的hiPSC细胞培养平台可以对hiPSC细胞进行全自动化且温和地单细胞培养。通过isoCell特有的GRID小室网格技术与可视化分选相结合，可以确保每一个单克隆hiPSC细胞系均来自单个细胞，且节省培养耗材。isoCell的培养条件温和，在以上案例中协助科研人员构建了多个基因改造hiPSC单克隆细胞系，成活率高。 单细胞可视化培养系统isoCell的优势：✔ 全自动化流程✔ 操作条件温和，对单细胞无损伤✔ 全培养、分析流程可追踪✔ 单细胞率高达100%✔ 单克隆细胞系构建成活率高✔ 结构紧凑，体积小，节省耗材单细胞可视化分选培养系统-isoCell已在Cell、Advanced Science、Small Methods、Nature Communications等知名期刊发表多篇文章，如下摘引了近年三篇具有代表性的文献和大家分享。Soitu C, Stovall‐Kurtz N, Deroy C, et al. Jet‐Printing Microfluidic Devices on Demand[J]. Advanced Science, 2020, 7(23): 2001854.Gangoso E, Southgate B, Bradley L, et al. Glioblastomas acquire myeloid-affiliated transcriptional programs via epigeneticimmunoediting to elicit immune evasion[J]. Cell, 2021, 184(9): 2454-2470. e26.Deroy C, Nebuloni F, Cook P R, et al. Microfluidics on Standard Petri Dishes for Bioscientists[J]. Small Methods, 2021, 5(11): 2100724.Deroy C, Wheeler J H R, Rumianek A N, et al. Reconfigurable microfluidic circuits for isolating and retrieving cells of interest[J]. ACS Applied Materials & Interfaces, 2022, 14(22): 25209-25219.Oliveira N M, Wheeler J H R, Deroy C, et al. Suicidal chemotaxis in bacteria[J]. Nature Communications, 2022, 13(1): 7608.样机体验：为更好地服务中国科研工作者，Quantum Design 中国也建立了样机演示实验室，将为大家提供为专业的售前、销售、售后技术支持，欢迎各位老师通过拨打电话010-85120280、发送邮件info@qd-china.com、点击此处或扫描下方二维码参观试用！扫描上方二维码/点击此处，即刻咨询/体验！ 用户名单用户评价路易莎埃姆斯，研究科学家：The Native Antigen Company（LGC 临床诊断集团旗下公司）“使用 isoCell 进行单细胞克隆工作从一开始就简单可靠，并且已无缝地融入我们的流程中。 该程序对细胞很温和，我们看到非常好的存活率，可以筛选大量克隆。 我们收到的客户服务是优质的。”相关产品1、单细胞可视化分选培养系统—isoCellhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C551413.htm

仪器信息网讯 2016年12月7日，培安公司在亚洲大酒店隆重举行CEM新品发布会，现场介绍和展示了CEM脂肪检测新产品——ORACLE通用型脂肪测试仪。CEM公司总裁Michael Collins、CEM公司战略市场发展经理Josh Card、培安公司总裁刘伟、培安公司总经理武刚和来自食品与制药等相关领域的专家与用户参加了此次发布会。此次发布会由培安公司总裁刘伟主持。培安公司总裁 刘伟　　刘伟谈到，美国CEM公司成立于1971年，是家历史悠久的微波化学仪器制造商，被称为微波技术的创始者和领导者。近年来，在CEM总裁Michael.Collins博士的领导下，不断的进取，不断的创新，不断地推出新的技术发明和产品。迄今为止，CEM已获得11次国际R&D100应用科学大奖，CEM拥有目前微波化学研发领域90%的专利技术，专利技术发明多达300余项。　　1879年，德国农业化学家Franz Ritter von Soxhlet发明了索氏提取仪器，它最初的设计是为了从牛奶中提取脂类化学物。传统的索氏抽提脂肪测试方法需要复杂的样品前处理如：干燥、粉粹、酸碱水解，而且不同的样品需要不同的化学方法，需要使用各种不同的化学试剂，如盐酸、硫酸、乙醚、石油醚、异戊醇、氯仿-甲醇等。传统的化学方法沿用至今，操作繁琐、耗时长、环境差，动辄需要数小时或者一天的时间，且测试结果不理想，只能测试游离态脂肪，使得脂肪测试长期以来一直是脏乱差的代名词。CEM总裁 Michael Collins　　Michael Collins介绍到，此次推出的ORACLE脂肪分析仪使用了物理学方法，改变了长达一百多年来传统地用化学方法测试脂肪的技术和历史。CEM利用专利的新一代NMR核磁共振技术，把脂肪氢核信号与其他氢核信号相隔离，通过物理学核磁信号直接测量脂肪分子氢核的数量，从而得到脂肪的含量，摆脱了传统的需要用不同化学方法测量不同的样品的复杂局面。　　ORACLE把目前各种传统的、化学的、或各种间接的脂肪分析技术，直接统一到测试脂肪氢核的物理学本质上来，实现了只用单一的氢核测试方法，即可分析各种不同样品的包括游离态和结合态的总脂肪含量。ORACLE通用型快速脂肪分析仪，无需数据库，无需建立方法、无需标定、无需试剂，30秒钟得到精准分析的结果，适用于任何各种不同的样品。比任何传统化学法具有更高重复性和精准性。Michael Collins预测，ORACLE的出现，五年内将改变脂肪测试行业的前景，并将在全球范围内对整个行业产生影响，可能成为整个行业的新标准方法。　ORACLE脂肪分析仪发布会现场ORACLE脂肪分析仪　　ORACLE通用型脂肪测试仪采用了新一代的核磁检测技术，克服了传统核磁需要针对不同种类样品建立不同方法的弊端，无需方法制定，无需参考其他化学方法的结果，30秒内即可直接精确测量出所有形态食品中0.01%-99.99%的脂肪含量。　　在发布会之后，Michael Collins接受了现场媒体和用户的提问。ORACLE脂肪分析仪新品交流现场部分问题精选：1、用户：有机物中除了脂肪中含氢核，其他化合物中也含氢核，ORACLE如何排除干扰进行准确的测量?　 刘伟：这个是CEM公司的一个专利手段。我们知道NMR的技术已经存在很多年，但是现在CEM公司新一代的NMR技术对传统NMR技术是一个突破，能够把脂肪氢核和其他氢核的干扰隔离出来，这就是ORACLE的颠覆性技术所在。2、用户：作为一个新技术，ORACLE的测试方法要形成一个标准，这样才有法律效力，那么CEM公司团队对把这个技术变成具有法律效力的标准是否在做，以及大概什么时间可以应用?　 刘伟：这是第一次CEM公司试图用一个产品去做所有的样品，所以还需要和在场的用户和专家合作去制定某一个方面的标准。CEM公司也会在产品价格方面给与合作开发标准用户一定的优惠政策。此外，CEM公司上一代的产品也得到AOAC的认定，CEM公司希望发动在场所有专家和用户的力量共同完成国内相关标准的制定。

颠覆认知，“质”的飞跃—— Orbitrap Astral如何颠覆代谢组学研究范超前面说到 Orbitrap&trade Astral&trade 高分辨质谱 通过独立运行的Orbitrap Full Scan和Astral MS/MS，打破了质谱分析“不可能三角”，可以同时满足高分辨率Full Scan，和更多高质量的二级图谱，减少了科研工作者在高分辨质谱和三重四极杆质谱间不断转换的苦恼，节省了大量时间和精力。所以下面小编就来给大家详细介绍下赛默飞基于Orbitrap Astral高分辨质谱开发的SQUAD分析方法，给大家带来完全不同的研究思路。（点击查看大图）基于Orbitrap Astral高分辨质谱SQUAD工作流优势：更高的小分子分析通量针对代谢组学分析，由于Orbitrap与Astral两个质谱检测器是完全平行进行检测的，所以在高分辨的参数情况下，Full Scan可以提升2倍的图谱数量，而在二级图谱，由于Astral 200Hz扫描速度的加持，可以提升8倍的二级图谱鉴定量，极大的提升鉴定效率。我们同时类比了Orbitrap Astral及Orbitrap-Orbitrap质谱仪的性能对比，其5分钟梯度鉴定深度超过15分钟Orbitrap-Orbitrap质谱的鉴定深度。（点击查看大图）滑动查看更多而不仅仅在定性层面，在定量层面也非常惊艳，Oliver Fiehn教授利用该质谱仪进行疼痛队列人群研究，在已知和未知生物标志物上，都能提供准确且灵敏的定量结果。（点击查看大图）滑动查看更多极大提升覆盖深度由于代谢组学远超蛋白质组学的复杂程度，在大队列研究中往往研究者采用pool的方式，将队列人群数据数据分析找到对应的range进行判断后续测试者是否在pool数据中的范围内，从而判断人群代谢是否紊乱，在预测是否和疾病相关。但这往往导致在大队列研究时存在大问题，大家都知道往往环境的小改变都会带来代谢水平的大波动，这就会导致简单的pool方式，实际存在大问题，所以代谢组学大队列研究往往存在大的瓶颈。而Orbitrap Astral正是通过高效Full Scan检测同时，没有牺牲对应MS/MS覆盖，从而在宽动态范围下增加未知物覆盖深度。（点击查看大图） 更准确且精确的定量首先足够高的分辨率保证了准确且精确的定量，我们可以看Oliver Fiehn教授案例，Orbitrap Astral给出了更可靠的差异性分析，特别是在实验设计中Oliver教授分别在不同时间点，对男女相同化合物做了持续性跟踪，在Orbitrap Astral的加持下，研究者很好的将关键化合物进行聚类，从而为下一步对于不同性别人群的差异化分析奠定了基础。（点击查看大图）滑动查看更多总 结通过上述分析，大家可以清晰的看到在全新Orbitrap Astral技术的帮助下，对于代谢组学大队列研究的变革，完美的解决了客户对于大队列研究的需求，并减少客户多仪器平台间的验证，利用Orbitrap Astral高分辨质谱单针进样同时定性定量可能是您更好的选择。如需合作转载本文，请文末留言。

——好友“黄牛”和喷流抛光 　新视野 　　图为喷流抛光技术研发负责人黄智博士 　　周末，几家老朋友相聚聊天，谈起了最近刚从加拿大迁居到美国的老友“黄牛”。其实，老友虽然姓“黄”，但并非名“牛”而为“智”。由于他喜欢将他“圈里”的朋友均称为有水平的“牛人”，因此我们也就顺着他的冠名法称他为“黄牛”。然而，与我名不副实的名称“毛牛”相比，现在的“黄牛”的确是牛气冲天，因为他在加拿大供职时主持开发的喷流抛光(fluid-jet polishing)技术取得了巨大的成功，实质上成为光学加工行业革命性的新技术，原公司在其产品宣传中甚至称该技术“颠覆光学加工行业”和让“光学加工走进新时代”。 　　黄智20世纪80年代毕业于北京大学化学系，后在伦敦帝国理工学院获得博士学位。在加拿大时供职于位于首都渥太华的光机(LightMachinery)有限公司。该公司致力于制造全球最精细的光学部件、光学加工机械和激光系统，擅长最大程度地发挥现有技术的潜力以生产高难度、高精度的光学部件和设备。由于能很方便地加工出超高精度的光学部件，喷流抛光成为了该公司的招牌性“绝活”，这使得原本在精加工就有优势的光机公司如虎添翼。 　　喷流抛光技术的成功曾经作为《Laser Focus World》杂志的封面故事被报道过。公司董事长约翰亨特在接受该杂志专业记者采访时介绍了公司喷流抛光技术的起步。他表示，喷流抛光技术的研究源于荷兰代尔夫特(Delft)技术大学学生Silvia Booij的博士论文，论文中的基本信息让公司察觉到了喷流抛光技术的前景，从而开始了研发工作以期开发出真正能用于光学加工的新技术和设备。据悉，研发工作开始时，该项目负责人是黄智的北大校友江华明博士。不过他在进行了很好的起步工作后因其他原因离开了光机公司。 　　2005年5月，黄智进入公司时，光学镀膜技术本是他的主要工作领域。不久后，由于校友的因故离开，公司在权衡之后，决定让他接管喷流抛光技术这个项目。当时，虽然喷流抛光技术的研发已经起步，但是对研究是否能成功，却没有人有真正的把握。然而，让人们惊讶不已的是，黄智接手几个月后，研究就有了突破，首个由喷流抛光加工的面形误差小至6个纳米的50毫米尺寸的光学部件诞生了。经过多次完善，至2007年时，他们研制出了成熟的喷流抛光技术设备。 　　许多精密仪器或产品中存在着表面平面度或弯曲度要求极高的部件。通常，人们通过光学抛光的方法来处理这些部件的表面。光学抛光是对工件表面进行打磨的加工过程，它将工件放置在抛光机上，借助精确地控制技术，利用含有超精细研磨剂的抛光液对工件表面进行微细研磨。长期以来提高抛光精度减小面形误差是光学加工行业追求的目标。 　　喷流抛光技术属于光学抛光的范畴。它的简单原理是将抛光液在一定的压力下通过喷嘴以喷流的方式作用到工件表面上以去除少量的工件材质。通过控制可以将它对工件材料的去除精确到纳米。它的此技术特性使它适合于光学部件的最后修形以达到远高于常规工艺的精度。黄智表示，他们研发的喷流抛光机加工过程分三步，分别是工件当前状况测量 工件当前状态与目标值比较计算出工件不同部位需要的去除量，即设定抛光方案 然后对工件进行加工。由于抛光机工作时整个计算和加工过程由计算机控制，同时采用常用的抛光液作为抛光介质，因此操作简单且成本低。这些特点使得喷流抛光这项神奇的技术成为一种常规的工艺。 　　喷流抛光机在对工件进行加工时，其喷嘴的尺寸和抛光液的流速可以根据需要加以调整。随工件的尺寸大小，材质的硬度及工件的初始误差而异，喷流抛光加工一个工件所需时间从数分钟到数小时不等。目前，喷流抛光机加工的工件表面尺寸为10毫米至150毫米。对于表面尺寸为100毫米的平面工件，经过喷流抛光机的处理，其表面的面形误差可达到峰-谷差为6纳米的世界顶级水平，即光学行业所说的1/100波长(指波长为632.8纳米的氦-氖激光)，表面的RMS(均方根误差)则可达到近1/1000波长的水平。同时表面光洁度胜过手工抛光。对相同工件进行加工，常规工艺的光学抛光的面形误差为百纳米级的水准。此外，喷流抛光可以根据设定的目标面在光学部件上挖出任意图案和面形，这在以前几乎是不可能的。 　　对相同工件进行加工，常规工艺的光学抛光的面形误差为百纳米级的水准。喷流抛光还可以根据设定的目标面在光学部件上挖出任意图案和面形，这在以前几乎是不可能的。这项技术的开发成功使得以前极难的超高精度部件加工或者几乎不可能的任意面形的产生变成了很方便的日常工作。光学加工行业有了一套随心所欲的利器，从这一点来讲，这项技术确实很“牛”。 　　黄智说，他们研发的喷流抛光机不仅能加工出精度极高的光学部件(有的50毫米尺寸的部件甚至达到了误差只有3个纳米的惊人水平)，而且具有很好的重复性。过去几年中，他本人加工了几百件的产品，使不少顾客享受到了前所未有的超高精度但价钱并不是太高的光学部件。其中有的客户甚至提出非喷流抛光加工不可。另外，特别值得提出的是，从提高精度的角度来讲，他们的喷流抛光机加工效率远高于传统的光学抛光机。作为主创人员和唯一的操作手，黄智着实为那些出自自己之手的世界精度最高的光学部件和产品感到骄傲。 　　朋友们说黄智成功的因素有两点，一是聪明，二是勤奋。聪明这点是自然的，能够考上北大的人，脑瓜子当然灵光 勤奋在黄智自己看来却有独特的诠释。他说，自己之所以能够在研究中做出成绩，主要归结两点，一是踏踏实实干活，二是干活认真细致。 　　黄智认为，做研究首先要明确自己的目标，其次是充分了解目前的状况，再者是细心工作。在细心工作方面，他举例说，喷流抛光的软件最为关键。为保证软件和硬件能完美“交流”并让硬件按人的意愿去工作，他花费了很大的精力进行控制软件的编写和修改。他深知，程序上任何细微的差错，都将导致喷流抛光出现巨大的误差而失败，真可谓“差之毫厘，谬以千里”。开发工作因为没有任何参照可借鉴，所有的过程和细节都需“摸石头过河”。凭着自己的细心和韧劲，他最终啃下了这块“硬骨头”。 　　然而，就在大功告成后不久，黄智离开了加拿大来到美国供职，多数朋友对此感到十分惋惜。不过欣慰的是，这项技术已很成熟，他享受到了丰收喜悦。同时，大家相信，凭着他的聪明和勤奋，在任何地方，他都会获得成功。

湖北光谷实验室近日宣布，其科研团队研发的胶体量子点成像芯片已实现短波红外成像，面阵规模 30 万、盲元率低于 6‰、波长范围 0.4-1.7 微米、暗电流密度小于 50nA / cm2、外量子效率高于 60%，号称“性能优越”。相关负责人介绍，这一技术的核心优势有：图像分辨率高，理论上像素尺寸仅受限于艾利斑直径；溶液法低温加工，与任何形貌的基底均兼容；探测波段高度可定制化，探测波段不受衬底吸收影响；可大面积加工，兼容 12 寸 CMOS 晶圆制备工艺，“同时成本极低，有望颠覆市场”。光谷实验室表示，在食品检测、半导体检测等工业应用中，基于短波红外成像的机器视觉如同机器的“眼睛”，具有重要意义。成像芯片作为成像系统最核心部件，对成像质量以及相机成本均起着决定性作用。传统铟镓砷短波红外芯片造价极其昂贵，使得短波红外相机均价高达 25 万元，严重制约着市场增长。光谷实验室团队通过 4 年时间，全力攻关量子点技术，通过低温的溶液法制备工艺，实现可与硅基芯片一体化集成的量子点短波红外成像芯片，其探测波段范围远超传统铟镓砷芯片，同时制造成本仅不到百分之一。▲ 产品部分应用领域目前，光谷实验室团队面向手机模组、车载相机等消费级应用场景，已申请十五项发明专利，已获授权七项。产品已应用在车载应用、水果分拣、物质检测、半导体检测、安防监控等领域。IT之家查询获悉，湖北光谷实验室成立于 2017 年，致力于解决制约我国科技发展的关键问题，研究方向涵盖光电子技术、高端装备制造、人工智能等领域，以提升光电领域原始创新能力、突破光电产业发展关键技术瓶颈为使命，以基础研究、应用基础研究和应用研究为任务，打造战略性、前瞻性、基础性科技创新的综合性光电科研平台。

3D 打印，又称增材制造（AdditiveManufacturing，AM），是对于传统工业生产的一种变革性制造方法。传统的减材制造工艺是指利用已有的几何模型工件，用工具将材料逐步切削、打磨、雕刻，最终成为所需的零件。而 3D打印恰恰相反，借助于3D 打印设备，对数字三维模型进行分层处理，将金属粉末、热塑性材料、树脂等特殊材料一层一层地不断堆积黏结，最终叠加形成一个三维整体。据前瞻产业研究院数据统计，全球3D打印市场规模由2012年的23亿美元增加至2018年的96.8亿美元，年均复合增长率为28.4%；预计到2023年，其市场规模将达到350亿美元。资料来源：前瞻产业研究院整理近年来，随着3D打印研发技术的不断突破，3D打印已经成功应用于航空航天、医疗、建筑、汽车等领域，并不断取得突破性进展。尤其高精度3D打印，因其具有高效率、高精度的显著特性，目前主要应用已从前期科研、模具制造等环节，拓展至非常广泛的精细复杂功能性部件小批量制造的应用领域，涉及5G通信、精密医疗、微电子、微机械、微加工、声学等多个高端科技行业。在实际加工过程中，高精度3D打印存在高分辨率实现、极小公差控制、大幅面制作下加工速度的保证、与精度相匹配的更高材料要求等诸多挑战与困难。在推动和践行高精度3D打印应用方案实施的过程中，摩方材料颠覆式创新解决了高精度3D打印的技术难点，为推动高精度3D打印行业的发展发挥了无可替代的作用。全球领先2μm打印精度，树立高精度3D打印全球领军企业标杆精度越高，打印交付的成品质量也就越高，因此对于高精度3D打印而言，首要突破的技术难点是打印精度，即光学分辨率：投影光单个像素点的大小。深圳摩方材料采用的是面投影微立体光刻技术（Projection Micro Stereolithography, PμSL），是一种面投影光固化3D打印技术，适用于制作微尺度的复杂三维结构，有着高分辨率、高精度、跨尺度加工、适用材料广、加工效率高、加工成本低等诸多特点。摩方材料已经量产的产品nanoArch 3D打印系统包含2μm/10μm/25μm打印精度，其nanoArch 130系列3D打印机的最高光学分辨率可达2μm。在此基础上可实现2 μm线宽二维网格线条和8.5 μm杆径三维点阵（如图）。加工公差控制在±10-25μm，创行业领先PμSL光固化3D打印技术除了能实现2μm的超高打印精度，PμSL精密3D打印技术将公差控制在±10-25μm，这在行业处于领先优势。PμSL使用高精度紫外光刻投影系统，将需要打印的三维模型分层投影至树脂液面，分层制造逐层累加快速进行光固化无模具成型，最终从数字模型直接加工得到立体样件。基于该技术原理的nanoArch系列3D打印设备，是目前行业极少能实现超高打印精度、高公差加工能力的3D打印系统。最快15分钟完成高精度3D打印，突破性打印速度或将颠覆精密制造打印速度也是高精度3D打印要突破的技术难点之一。PμSL 3D打印技术的成型过程如下：首先使用建模软件构建出三维结构模型；接着使用切片软件对三维模型以一定大小的层厚进行切片处理，得到一系列具有特定图案的二维图片；然后采用PμSL 3D打印系统对切片后的每一层图案进行整面投影曝光；反复重复上一步骤并层层堆叠最终成型出所需的三维结构。此外，打印系统还可通过打印平台的移动，进行大尺寸样件的拼接打印，实现高精度、大幅面、跨尺度加工。在打印速度上，摩方材料能实现最快15分钟打印验证（仿生槐叶萍模型：整体大小2 mm (L) × 2mm (W) × 70 μm (H)，最小特征尺寸5μm）。即将推出的新品S240 3D打印系统，其打印速度更是在原有3D打印系统基础上创造性的提升7倍，可以极大的满足研发阶段的快速低成本验证、工程阶段的小批量加工、量产阶段的精细产品批量加工需求。摩方材料突破性打印速度为精密制造业的发展带来新的机遇和挑战。目前，深圳摩方材料PμSL 3D打印系统因其高效率、高精度、公差控制能力强等加工方面的突出优势，已被工业界和学术界广泛应用于复杂三维微结构加工。作为高精密增材制造领域的领军企业，摩方材料已和众多全球知名企业开展业务合作，包括3M、GE医疗、美国强生、日本电装、安费诺、泰科电子等。其nanoArch系列高精密3D打印系统也已被清华大学、北京大学、浙江大学、北航、中石油、中科院、英国诺丁汉、德国德累斯顿理工、新加坡南洋理工等众多全球顶级高校和科研机构所使用。官网：https://www.bmftec.cn/links/10

p 　　 strong 撰稿：中国农业科学院 蒋士强研究员 /strong /p p 　　 strong (一)、怀念与启示。 /strong 每当议及科学仪器与测试分析时，总使我想起 strong 王大珩院士 /strong 生前对科学仪器精辟的定义：“ strong 科学仪器是认识世界和改造世界的工具 /strong ”。同时也使我想起 strong 邹承鲁院士 /strong 生前一直坚持的立论：“ strong 科学是认识自然，大至宇宙，小到基本粒子。而技术是在认识自然的基础上改造自然，为人类服务 /strong ”。科学仪器和测试分析(以下简称为科仪与测试)在学科分类上是二级乃至是分支学料，但又是跨多学科,而且是科学发展的工具和产物,大家分析一下，众多与科学仪器和分析测试有关的诺贝尔奖得主就一目了然了。在行业地位上处于第二产业的分支中的分支。但是在当今全世界都在谋求科学和技术全方位的、不断的、甚至颠覆性的创新，以造就各领域、各学科、各产业、各行业的腾飞,使社会财富和政经不断增值和振兴，以满足 strong 人民日益增长的美好生活需求 /strong 。无论是探索科学发明和技术的创新,乃至具体到确保和提髙质量，直至更新、换代，都需要科仪和测试,即在学科和产业体量不大,并不显眼的领域，将越来越彰显出“庙小显神通”的作用。当今人工智能新浪涛己经来到之时，如何应对，急待探索和实践。 /p p 　　(二)、 strong 要充分认知人工智能大幕己开启、新浪涛己经来到，科仪和分析测试领域的学界和业界都不能固守原有思维模式、思路和策略。 /strong 我国传统思维比较保守，惯于从四书五经等典籍中，寻找治国安天下的方略，我国古代有四大发明，但我国自然科学的发展史是英国人写的，科学救国是近代一时思潮，后来受到批判，将社会发展、变革的推动力被阶级斗争等取代了，直到现代光辉的近30年、40年、70年才有所突破。就以机器和仪器而言，一字之差，前者是解放人的体力，后者是扩展、延伸人的感官，两者不断地融合、昇华& #8230 直到如今将脑科学、人的智慧，渗透、移植、乃至深化、超越地赋于各领域、产业、行业、事物的戴体(客体) 。寻求我国的轨迹，可说也是世界潮流的涌动波及和启迪的结果，恕我直言，我国有优良的文化、传统，但学界、业界乃至大众也有历史造成的不良习俗，多喜于学之外表，不求真谛，不仅缺乏异想天开的创造性，而乐于找捷径、跟风、蹭边、冒名& #8230 & #8230 。如早先，把仅能测电阻、电流、电压的三用表叫成“万用表” 把清涼油加点药料就叫“万金油”，& #8230 & #8230 。“人工智能”、“智能”、“智慧”等响亮而谜人的冠词，在各行业、各种产品上已有泛用之势，国内是乎更盛。但在国际上的仪器仪表、科学仪器、测试分析的领域，国外产品命名和广告宣传，还是比较谨慎的， strong 很少冠用人工智能 /strong ，即使其功能上具有某些初级人工智能的部分要素，如各种图谱的识别、解释、训练、自校正、自检等，这是值得学习的。 /p p 　　(三)、 strong 人工智能逐步渗透、融合于科学仪器和分析测试技术的历史回顾 /strong /p p 　　在科学仪器、实验室设备和分析测试技术中，经历了自动化、数字化、信息化、网络化之后，逐步渗透、融合了部分“人工智能元素”、“专家的部分智能”，如：可编程，进而可自检、自校正的自动进样器和样品前处理工作站 实验室管理系统LIMS系统(Laboratory Information Management System 英文缩写LIMS)是将以数据库为核心的信息化技术与实验室管理需求相结合的信息化管理工具，结合网络化技术，将实验室的业务流程和一切资源以及行政管理等以合理方式进行管理,通过LIMS系统，配合分析数据的自动采集和分析，大大提高了实验室的检测效率,降低了实验室运行成本并且体现了快速溯源和痕迹，使传统实验室手工作业中存在的各种弊端得以顺利解决 又如各种谱仪和联用仪中,应用了各种控制和分析的专家系统(有时称工作站、软件包等)，先是出现在进口仪器的操作系统中，接着国产仪器设备也逐步跟进，而且学者们发表了不少论文和专著，例如： strong 卢佩章院士于1992年12月就出版了《高效液相色谱法及专家系统》，2012年3月的版本是，由卢佩章院士、张玉奎院士和梁鑫淼增订的，是一本经典性的著作。在回味人工智能在分析测试技术中的应用时，非常贴近的实例，是早在上世纪末的近红外分析测试技术的突破，国外以Karl Norris博士、国内以陆婉珍院士、严衍禄教授等为代表的学者们,就建立了近红外光谱模型分析、人工神经网络模型算法等技术、以及用标样校正(训练)图谱模型的技术。 /strong 1998年湖南大学许亚兰发表论文，提出了模糊智能仪器这一新构想，针对这一构想，论文从其原理入手介绍了模糊智能仪器的相关基础理论--模糊数学与人工智能，其次在传统微机化仪器的基础上设计了模糊智能仪器。2004年由南开大学出版了裴雷著的《科学仪器软件平台研发——人工智能软件包开发》，提出：以软件为关键技术的通用平台上，可以很方便地改变软件配置来适应不同的需要,功能更加灵活、强大，更适合科学研究和创新的需要，建立中国自己的科学仪器通用软件平台，可带动我国分析仪器水平的提高，是我国分析仪器产业实现跳跃式发展的一次难得的机遇。中科院化工冶金所、中国科技大学、湖南大学的石乐明、张懋森、李志良的论文中指出：专家系统在分析化学中的一些应用，例如谱图解析，分析方法与分离路线的设计与优化，分析仪器工作参数的优化以及故障的诊断等。2010年11月1日，在化学_自然科学_专业资料中，发布了“分析化学中的应用”一文提出： 知识系统、知识工程已成为人工智能应用最显著新技术。2015年9月12日，在能源_工程科技_专业资料中，发布了“人工智能技术在分析化学中的应用技术”一文。2016年12月31日中国科学院化工冶金研究所李晓霞等发表论文，报导建立了HIN(chemicalinformationnetwork)。其实国内外生产的大型、专用型的光谱仪、色谱仪、质谱仪、波谱仪、基因导入仪、基因测序仪、蛋白质纯化系统、细胞融合仪、电泳仪、病毒免疫荧光分析仪、层析仪、生化分析仪和各种联用仪以及大型样品自动处理设备等，都渗入部分初级人工智能， strong 确切地说都有一定基础和苗头，只是有待于逐步完善。 /strong /p p 　　(四)、 strong 从以上（三）所述的案例中，近乎可得出一个规律，即：有强力的应用人工智能科技的需求，而且开发应用者、实施者对人工智能有足够的认知，二者碰撞即能产岀鲜艳的火花。 /strong 为此我建议在科学仪器与分析测试的学界与业界，宜先行有关人工智能的科普(在我国规划中就列有 strong 人工智能的全民科普的布署 /strong )。对学界、业界领军机构、人士、决策者，都有良好的科技学术基础，对类似以上列举的二本著作，肯定能熟读而有启迪的。新的科学技术的创新和应用不是炒岀来的，也不是抄岀来，更不是吹岀来的，是学者和业界同心合用探索、啃岀来的。 /p p 　　(五)、 strong 依据众多人工智能的著名院士、学者论述，我感悟人工智能与科学仪器和分析测试有着一些相似性，但因学科和产业的层次、目标、定位、历经和发展速度的不同,又有巨大差异。科仪和测试技术应该充分借助于人工智能的巨大驱动力和利用以下相似性：人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学 目前用的办法就是我们现在说的神经网络或者准符号模型等 目的是研制出具有类人智能的智能机器，表现形式是会图像识别& #8230 & #8230 ，会人机对话& #8230 & #8230 ，会自动运行& #8230 & #8230 ，会思考、证明、诊断& #8230 & #8230 ，会学习& #8230 & #8230 ，会表示认知结果& #8230 & #8230 。鉴于人工智能总体发展水平当前仍处于起步阶段，专用人工智能取得突破性进展，由于应用背景需求明确、领域知识积累深厚、建模计算简单可行，(任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单)因此形成了人工智能领域的单点突破，如图像检测分析& #8230 & #8230 ，都建立在数据的基础上 /strong (最初级的数据大多来自传感器和己有文献)， strong 都涉及众多学科，是多学科交叉、实践性很强的综合性学科。差异是人工智能更深，涉及到当今和未来的科技、产业乃至于社会变革。更新、是近60年来兴起的。更大、是新一轮科技革命和产业变革的重要驱动力量。更神、是引领这一轮科技革命和产业变革的战略性技术，具有溢出带动性很强的“头雁”效应。 /strong 而仪器与测试是原系古老庙小、时显神灵 更通俗的比喻是：后者古老的小庙、小神，既需依靠大神、大庙，也宜发挥庙小有神灵的特点， strong 我很赞赏将人工智能科技，逐步渗透、融合于科仪和测试的机理、构思、设计、研发之中，并在实施中与精细工匠精神相结合，推动科仪和测试技术发展，甚至颠覆其面貌。 /strong /p p 　　(六)、 strong 科仪和测试技术也应走人工智能应用上的细分工与专用化之路 /strong ，下棋人工智能机器人，决不能用于自动驾驶车辆& #8230 & #8230 ，当今高档的科仪和测试技术系统，越做越大、越复杂，有利于生产厂家赚钱，而买家只用其中部分功能，科仪和测试技术设备中逐步引入人工智能机器人技术，必能使科仪和测试技术设备走向细分工和专用化，硬件可能更简化，研发出各种新型传感器，当今庞大的科学仪器可能变成各种专用的传感部件，科仪将更灵敏、更小巧，测试分析将更具智能化，其实，万能的仪器设备都是假的。例如就食品安全检测而言，就应开发出检测某类、某种，甚至特定有害组份的人工智能机器人，其硬件将更精而少，而更神通，轻便和价廉。 /p p 　　(七)、 strong 学科和产业发展上应注重社会需求驱动，中医学的人工智能化将是我国的瑰宝。 /strong /p p 　　科学仪器和测试分析技术在医疗保健和生命科学中的应用，可说一支独秀，这原系这两界本身就是大学科、大产业，有巨大社会需求，也正因此，不论在仪器设备或测试技术方面都很快地融人工智能技术，已有不少案例(请参阅上述三、)，编撰者一直关注中医学中人工智能技术的运用，在去年4月份发表的《人工智能化将猛力推动甚至颠覆现有科学仪器与测试分析技术的面貌》一文中用 strong “中医学的人工智能化将是我国的瑰宝” 表述 /strong ，引用了2017年以前较详细媒体报导的资料，但近二年未见更多的报导，但愿是疏漏， strong 我仍坚信中医学领域，人工智能将大有作为。一方面应尽快抢救极其丰富的著名中医学大师积累的中医诊断中病人型像学和病案、宝方的经验，并转化为图像和数据，同时在中医院校引进人工智能专才，推进人工智能在中医学中的应用。 /strong /p p 　　(八)、将传统的科学仪器与分析测试的机理，变为模块、模型、模式， strong 将感知数据转变为图像，也许是得以融入以深度神经网络模型算法和图像分析等为代表的人工智能技术的捷径 /strong ，即大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”，这也许是近年来，国外把许多传统的谱仪分析，转为图像分析的原因。 /p p 　　(九)、 strong 人才的培养、吸纳和借助。 /strong 科仪和测试界本身就需多学科人才，而要将人工智能技术引入，人才是关键，据媒体报导，华为拥有700多位数学家、300位物理学家、200位化学家，而且我国人工智能领域高级人材奇缺，科仪和测试业还属小庙，养不起“大和尚”即人工智能专才，那只能从原来从事计算机软件、自动化专业的人才中培养人工智能中级人才吧!当然也宜与从事人工智能的机构合作，吸纳和借助人才资源了。另外、今后开源的模型、算法等会越来越多，据报导，西方有不少中小型企业、机构，就是针对自已应用目的，利用开源的资料，修改、嫁接、而用之。 /p p 　　(十)、 strong 共建大数据共享联盟。 /strong 大数据分析是人工智能神力之一，也是科学仪器和测试分析技术跃进的梯子，而测试分析领域的数据也非常可观，以庞国芳院士的团队为例，就己公开岀版了色谱、质谱、核磁共振图谱集三大本，五亿多个数据吧!大数据在大数据分析，乃至于人工智能中的地位业内人士比我更清楚，我只是呼吁通过已有联盟机构，协同共建更大的分析测试大数据共享联盟， strong 是时候了! /strong /p

去年九月上旬的一个下午，伊丽莎白· 福尔摩斯(Elizabeth Holmes)在旧金山艺术宫登上了TEDMED大会的舞台，就血液问题发表了演讲。TEDMED年会作为TED大会的组成部分，主要关注医疗健康领域的问题。这个舞台上的演讲人来自多个细分领域，既有探讨合成生命的基因科学家克雷格· 文特尔，也有讨论获取全部基因组序列的奥齐· 奥斯本。在TEDMED大会上，&ldquo 颠覆性技术&rdquo 和&ldquo 医学的未来&rdquo 这样的话题经常出现。 　　福尔摩斯今天三十岁，是硅谷创业公司Theranos的CEO。现在，血液检测是一个有利可图的商业领域，而Theranos力求颠覆这种局面。血液分析是医学不可分割的组成部分，当你的医生想要检查你某一方面的健康状况(比如胆固醇指标或者血糖水平)，或者寻找肾脏或者肝脏出现问题的适应症时，他就需要对你进行血液检测。一般而言，医生需要使用长针头和几个装血液的试管瓶完成血液采集，然后将样本送往实验室进行分析。在美国，诊断性实验室检测工作主要由两家公司垄断，他们分别是Quest和Laboratory Corporation of America。这项业务领域每年的产值大概在750亿美元左右。 　　但是福尔摩斯告诉听众，人们可以以一种更快速、更便利和更便宜的方式完成血液检测。采用这种模式，能够拯救无数条生命。演讲时，福尔摩斯穿着她日常的制服&ndash 黑色西服和黑色的棉圆领毛衣，这不禁让人想起了乔布斯。她于2003年创办Theranos，那时她只有十九岁。第二年她从斯坦福退学，专注于自己的事业。她告诉听众，Theranos已经研发出可以发现数十种疾病(比如高胆固醇和癌症)的血液检测方法， 需要的仅仅是从患者手指采集一到两滴血液而已。目前，Theranos正在努力向几个医院系统推销自己的检测方法，并与克利夫兰诊所进行了深入的商谈。同时，该公司还在41家美国沃尔格林药店(美国最大连锁药店)开设中心，并计划将这一模式推广到其他成千上万的药店。病人只需要向药剂师出示身份证、保险卡和医嘱就可以在药店完成血液采集工作，接着药店会将所有样本送到Theranos的实验室进行分析。福尔摩斯说，他们可以用一份血液样本完成很多种检测，每一种检测都比标准检测方法要便宜。有的时候，Theranos检测的价格甚至比Medicare公布的费率要便宜90%。比如，传统实验室检测胆固醇需要55美元或者更贵，但是Theranos仅仅收费2.99美元。 　　在私下对话中，福尔摩斯的声音低的几乎像是耳语。可是在台上，她却铿锵有力地描述着自己的事业。在TEDMED大会上，她清楚的描述了现有血液检测业务的弊端。在她看来，目前的血液检测花费太高，病人仅能在不方便的时间或者地点完成血液采集。同时，现有血液检测采用静脉抽血，这让很多人感到不愉快。福尔摩斯本人讨厌注射器和针头，而她的母亲和祖母更是晕针晕血。她告诉记者：&ldquo 如果我们来自外星并打算寻找一种折磨别人的方式，那么抽血一定是最好的选择。把针扎进血管，缓缓的抽血出来，而这时病人还要亲眼目睹这一切。&rdquo 　　福尔摩斯认为血液检测不应该是痛苦的，反而这应该是一种&ldquo 美好的&rdquo 体验。因此，Theranos目标就是扫除实现&ldquo 美好血液检测&rdquo 过程中的一切障碍。她告诉听众，大约40%~60%的人拿到医生要求进行血液检测的医嘱后没有去验血。我们可以通过血液检测诊断出糖尿病和其他常见疾病，并更早的对患者进行治疗。要想实现这个目标，血液检测工作就要更简化、更便于病人完成。 　　Theranos目前是一家私人公司，既做硬件研发又进行医学研究。在过去的很多年中，该公司与硅谷很多公司一样秘密的运作着。斯坦福大学化学工程专业教授钱宁· 罗伯森是该公司第一位董事会成员，他说：&ldquo 在很长一段时间里，我甚至不会告诉我妻子我在做什么。&rdquo 最近几个月，福尔摩斯在全国多个演讲和采访中讲述了她在TEDMED大会上的演讲内容。投资人认为她的公司估值大约为90亿美元，这几乎同两大诊断实验室巨头身价相当。 　　福尔摩斯拥有超过50%的公司股份，而《财富》和《福布斯》更是在2013年春天将其评选为&ldquo 全世界最年轻的白手起家女性亿万富翁&rdquo 。在她公司的董事会中有着各种杰出的前任政府官员，其中包括乔治· 舒尔茨、亨利· 基辛格、山姆· 纳姆和CDC(疾控中心)前任主任威廉· 福奇。另外，克利夫兰诊所CEO兼主席德罗斯· 克斯格罗夫对她的公司也是鼎力支持。他说：&ldquo 我认为Theranos有潜力成为一家取得突破性成功的公司，它代表了我们提供医疗卫生保健服务时进行的主要变革。&rdquo 　　随着消费者对个人健康数据需求的不断增加，Theranos也开始慢慢发展起来。基因测序费用的不断下降使得类似23andMe这样的公司能为个人直接提供遗传信息。这样一来，消费者就可以省略过去医生授权的环节。智能手机应用使得用户可以查看心率、睡眠周期和每天走的步数，并允许用户将这些数据与医生和朋友分享。在演讲中，福尔摩斯说：&ldquo 过去，人们需要有了生病的症状之后才能通过检测了解自己的健康信息。我创立Theranos的目的就是为了改变这种局面，重新定义诊断的范例。无论贫富，不管居住何方，我要让每个人都可以在需要的时候获取自己需要的健康信息。&rdquo 克斯格罗夫预测，未来病人和医生都可以主动要求进行诊断常规疾病(比如高胆固醇和糖尿病)的血液检测。&ldquo 未来，CVS和沃尔格林药店将承担更多职能，其中一些职能目前只有初级医疗护理医生才能提供。这一改变对产业的影响将会是巨大的。&rdquo 　　但是，未过滤的医疗数据并非都能发挥积极作用。2013年底，FDA叫停23andMe部分业务，原因是担心消费者会误读或误用这些数据。有些观察人士认为Theranos服务的保密性存在隐患：目前，该公司的血液检测方法也许是具有开创性的变革，但他们很少在同行审阅的期刊上发布数据，描述他们设备的工作原理或者证明自己检测结果的质量。 　　拉克什曼· 拉马穆尔蒂是一位分子生物学家，也是FDA前任副主管。他说：&ldquo Theranos试图复制乔布斯的方式，就像他当年那样在iPhone发布前那样不透露任何信息。可是，相比于消费性电子产品而言，健康测试服务要更加重要。我们需要在临床中证明其有效性，并获取有用的信息加以分析。&rdquo 　　福尔摩斯解释称，Theranos之所以保密是为了保护自己免受竞争对手的打击。同时，他们试图研发的是一个独特的产品，自然需要保密。她说：&ldquo 此前没有别的公司能做到我们做到的事情，我们开创了新的领域。为那些不喜欢静脉抽血的人提供服务，这是我们耕耘出的新市场。&rdquo 　　福尔摩斯生活简朴。虽然她热爱文学，但是创业后就不再有时间阅读文学作品、与朋友聚会了。她甚至没有时间约会，十几年来也没有休过一次假。她是一位素食主义者，主要在办公室就餐。 　　福尔摩斯在不断奔波迁移中成长。她的父亲克里斯为政府机关工作，先后任职国际开发署、国务院等部门。她的母亲诺埃尔在国会工作了十几年，直到生下伊丽莎白和小她两岁的弟弟克里斯蒂安。这个家庭因为工作原因总是在不断搬家，因此伊丽莎白没什么机会与朋友形成长久的友谊。她形容自己为快乐的孤独者，小时候经常同父亲一起钓鱼和捉虫子。 　　&ldquo 我可能注定不会平庸。在我九岁的时候我就读完了《白鲸》，之后又读了大量其他书籍。我七岁的时候设计过时光机器，至今仍保留着当年的那个本子。在我成长中没有人告诉我什么事不能做，这可能是最美好的事情了。&rdquo 　　伊丽莎白的爷爷当年从丹麦移民美国学习工程学，后来在辛辛那提定居当了一名医生。八岁的时候，爷爷带伊丽莎白去了自己工作的本地医院，而这所医院是以他的名字命名的。后来，爷爷娶了一位病人的女儿&mdash &mdash 查尔斯· 弗莱施曼。弗莱施曼是倡导使用包装酵母的先驱，她在这个基础上建立了一个烘焙帝国。伊丽莎白觉得这样的童年经历对自己影响很大，她说：&ldquo 我听着祖辈们的传奇故事和伟大事迹长大。这样的经历对我的性格和生活质量产生了影响。&rdquo 　　1993年时全家因为父亲工作的原因迁往休斯敦，父亲因此很是愧疚。小福尔摩斯为了安慰父亲写了一封信，信中说：&ldquo 我想要的生活是发现新事物，发现那些人类不知道的东西。&rdquo 高中时她曾经自学中文，并计划参加斯坦福大学暑假的中文课程。可是，学校负责人表示这门课程不招收高中生。福尔摩斯没有气馁，她一次又一次尝试，终于获得了一次面试机会。面试中，她用流利的中文回答了考官的问题。就这样，她还在高中时就修读完了三年的大学中文课程。 　　2001年，福尔摩斯申请就读斯坦福大学并获得录取。接着，学校给她颁发了校长奖学金，允许她选择自己的实验项目。她的父母给她记了一本马可· 奥里斯乌斯的《沉思录》，希望告诉她做人要有目标和理想。福尔摩斯选择了化学工程专业，并被当时工程学学院院长钱宁· 罗伯森的研究工作所吸引。罗伯森回忆说，在福尔摩斯大一的一天，她来到院长办公室要求与博士学生一起参与他实验室的工作。罗伯森犹豫了，但是由于福尔摩斯的坚持，他最终还是同意了。春季学期结束时，福尔摩斯计划前往新加坡Genome Institute进修。罗伯森警告她这个项目要求学生掌握中文，可是他惊讶的了解到福尔摩斯已经可以熟练使用中文了。 　　大一结束时，福尔摩斯已经能同博士一起参加研究小组的会议。罗伯森表示，她经常汇报实验进程和计划，甚至比博士参与度还高。那时候，他意识到这个姑娘有些与众不同。 　　在新加坡进修期间，福尔摩斯主要研究检测严重呼吸道疾病(比如SARS)。测试一般以传统方法展开，也就是用注射器抽血，用棉签收集鼻腔粘液。这种方法可以检测出谁被感染，但人们依旧需要其他独立的系统来分发药物并检测药效。福尔摩斯对这种检测方法存疑，因为她在斯坦福时研究过一个名为芯片实验室的技术。该技术利用单一微芯片上的少量液体就可以完成多元检测。她说：&ldquo 如果利用我在斯坦福了解到的工程学项目和系统，我们有更好的办法检测疾病。&rdquo 　　离开新加坡前，福尔摩斯设想了一种一次性完成多种检测的方式。这种检测仅需要一滴血，并可以以无线方式将结果数据传输给医生。那年夏天，她为这种创意申请了专利。该专利于2007年11月最终获得批准。回到斯坦福后，福尔摩斯来到罗伯森的办公室，宣布她要退学去创业。罗伯森被她的创意打动，但却力劝她最少先完成本科学业。 　　&ldquo 为什么?我知道自己想要做什么。&rdquo 福尔摩斯回答说。 　　在父母的经济支持下，福尔摩斯于2004年3月从斯坦福退学。一个月后，她组建了Theranos，公司的名字由&ldquo therapy&rdquo (疗法)和&ldquo diagnosis&rdquo (诊断)两个词组成。接着，她又说服罗伯森每周来公司担任一次技术顾问，并给与了他第一个董事会成员的回报。最终，罗伯森从终身教职的岗位退休，开始在Theranos担任全职顾问。 　　罗伯森为福尔摩斯介绍了几位风险投资人。她坚持自己要对公司有控制权，并要求把盈利全部投入公司发展。2004年12月时，她从风投处成功融资600万美元。随着工作的开展，她坚信公司可以实现五个方面的突破：拜托静脉抽血方式采集血液、利用几滴血液完成诊断、自动化检测流程以减少人为失误、更快地进行检测并获得结果、降低血液检测费用。 　　Theranos能够成功的关键之一就是雇佣了桑尼· 巴勒沃尼。桑尼是一位现年49岁的软件工程师，福尔摩斯在高三后暑假前往北京的过程中认识了他。那时候，桑尼还在加州伯克利大学读MBA。之后，他先后在莲花集团和微软工作，并于2004年正式开始在斯坦福计算机科学学院的研究生学习。桑尼和福尔摩斯经常聊天分享对于软件的信念和看法，这至关重要。如果Theranos想要利用几滴血液完成分析，那么工程师就需要研发一套软件已完成工作。2009年，桑尼以首席运营官和主席的身份加盟公司。他说：&ldquo 我们研发的是自动化平台，整个血液分析工作自始至终都是由机器自动完成。&rdquo 　　Theranos之所以能在过去十几年中一直对其技术保密，很大一部分原因是他们处于监管的灰色地带。其他诊断实验室(包括Quest和Laboratory Corporation of America)都利用从制造商处(比如西门子和罗氏诊断)购买的设备完成血液检测。在这些设备进入市场销售之前，制造商必须通过FDA的审批。如此一来，审批流程就使得检测操作技术变得更加透明。但是，Theranos生产自己需要使用的检测设备。只要他们不销售这些设备，也不将其搬离实验室，那么FDA就没必要对其进行审批。福尔摩斯表示，长久以来人们一直在议论他们的技术，也诋毁他们通过避免给潜在竞争对手透露技术信息的方式赚钱。 　　现在，Theranos的雇员达到了700人，并在加利福尼亚州纽瓦克设立了制造血液检测设备的总部。福尔摩斯说，Theranos持有正向现金流，目前正处于扩张阶段。在过去的多年中，他们通过与辉瑞和葛兰素史克这样的大型制药企业合作获取利润，而这些制药企业则利用他们的检测技术对新药开展临床试验。同时，设立于沃尔格林药店的&ldquo 健康中心&rdquo 、与医院和美国军方的合作也带给Theranos不错的利润。不过，福尔摩斯拒绝透露公司与军队合作的具体协议。 　　2013年，Theranos宣布与沃尔格林公司达成&ldquo 长期合作伙伴关系&rdquo ，并在全国大多数沃尔格林连锁药店(共计8200家)里建立在自己的健康中心。福尔摩斯设想能在大多数沃尔格林连锁药店和杜安里德药店中设立健康中心，这样就能让Theranos遍布美国的每一个角落。同时，Theranos还可以同合作伙伴的竞争对手CVS连锁药店达成协议，而这家企业在全美有7800家分店。 　　当有患者需要在健康中心进行血液检测时，受过训练的药剂师会用温暖的套筒包裹着患者手指以促进血液流动，然后用酒精进行擦拭消毒。之后，药剂师会用很小的正方形设备(配有刺针)扎破患者手指，然后将两滴血液收集到十美分硬币大小的容器中。整个过程耗时大约两分钟。血液样本在经过条形码标记后会被放入冷冻箱，然后集中送完几里之外的Theranos实验室。每天，Theranos会安排三次这样样本的收集和返送工作。 　　Theranos实验室是一个巨大且复杂如迷宫一般的建筑，里面有着大量化学家、技术人员和成排的机器。这些机器都很轻便，一个人就能搬动。血液样本被放入机器后，下面的流程有如国家机密一般不为人知。福尔摩斯对这一分析检测过程的描述也是含糊不清：&ldquo 我们加入了一种化学物质，从而引起化学反应，生成一种信号。接着我们把信号翻译成化验结果，然后交由具备资质的实验室工作人员进行审核。正是因为采用了微型化和自动化技术，我们才能够处理这些很小的样本。&rdquo 　　Theranos成功的一部分原因在于董事会人员能力出众，而福尔摩斯认为是乔治· 舒尔茨凝聚了大家的力量。乔治四度担任内阁，其中包括财政部长和国务卿这样的职位。现年93岁的乔治是斯坦福大学胡佛研究所的研究员，他在2011年结识了福尔摩斯。福尔摩斯表示：&ldquo 我们本来计划通过10分钟的会面相互认识，但是之后会面变成了长达两个小时的深入了解。&rdquo 　　那之后，舒尔茨同意加入董事会，并每周与福尔摩斯见面一次。他还引荐了几位现任董事会成员：比尔· 弗里斯特，心脏外科医生、前任参议院共和党多数派领袖 亨利· 基辛格，前任国务卿 山姆· 纳姆，前任民主党参议院、三军委员会主席 威廉· 佩里，前任国防部长 理查德· 科瓦西维奇，前任富国银行CEO兼主席。所有这些人都接受了公司的股票期权和其他形式的酬金。91岁的基辛格表示：&ldquo 福尔摩斯有一种优雅的品质，看起来好像十九岁一般。她好像青春永驻，不会衰老。不过，她的美丽还是比不上智慧。&rdquo 　　董事会成员都被福尔摩斯所折服。她是一位仔细的倾听者，有着异常的平静。员工说他们从来没见过福尔摩斯大声说话。佩里与乔布斯熟识，他说：&ldquo 有时候我们叫她乔布斯第二，但我认为这个比喻不恰当。她拥有乔布斯不具备的社交意识：乔布斯是个天才，福尔摩斯则拥有一颗大心脏。&rdquo 　　福尔摩斯说，她在选择12个董事会成员时希望挑选不同类型的人。董事会成员大多具有从政或者从军的背景，所以有人认为这样设计的目的是为了吸引政府与其签订合同。 　　她回答说：&ldquo 我们没有和政府签订任何合同。我从来没试图与政府合作，以后也没这个计划。&rdquo 不过，Theranos的确与军方有合作关系，而福尔摩斯称这种合作能&ldquo 在很重要的潜在领域&rdquo 拯救生命。而且，她表示公司的政策就是尽可能普及自己的血液检测方案。她认为别人将其董事会成员视为游说者是一种&ldquo 侮辱&rdquo ，因为她视这些人为能帮她制定策略的合作伙伴。 　　科瓦西维奇说他给董事会带来了商业经验：&ldquo 我认识大多数大型连锁公司的CEO，其中就包括沃尔格林的CEO乔治· 沃森。&rdquo 同时，科瓦西维奇建议福尔摩斯在进驻发展中国家之前先集中精力在美国发展好Theranos的业务。他认为，这不代表公司是拿美国人民在做实验。 　　福尔摩斯和董事会成员一致强调他们的技术非常先进，同传统诊断实验室公司相比具有优势。弗里斯特说：&ldquo 做一系列检测用不了四管血液，这是1940年的技术了。&rdquo 　　Quest公司高级科学主管奈杰尔· 克拉克并不认同这一观点。Quest在全国有30家提供全方位服务的大型实验室，每年进行6亿次的各类检测。相比之下，Theranos在2015年的目标才是达到100万血液检测的业务量。同时，Quest公司旗下还有4000量用于运输样本的交通工具。工作人员会将收集而来的样本放在机器作业线上，而设备会在传送带移动试管的过程中完成检测分析。接着，机器上的仪器会用质谱分析法技术识别血液中化学物质的特征。克拉克说，在过去的数十年中，血液分析需求的样本从两整管血液下降到1/5管血液，已经有了明显进步。 　　的确，大型诊断实验室的流程比弗里斯特描述的更加自动化，可它依旧是一个劳动力密集型工作。抽血工作人员会在医院和医生办公室里将血液样本贴上标签并封装，接着有人会将样本运输到中心实验室。在那里，工人手动将样本分类然后放上传送带。福尔摩斯表示，Theranos的运作模式更加自动化，但也不是完全不需要人工。他们的样本比Quest公司的更小，而且采用了电子化标签方式。不过，样本的收集运输和处理仍然需要人工完成。这对于后勤而言是个不小的工作量，而且经常容易出错。 　　Quest与Theranos的分歧还表现在其他方面。福尔摩斯认为人们想要更加便利的完成血液检测，证据就是5成的人拿到医生要求进行血检医嘱后没有去验血。不过，她也承认这一数据是公司通过消费者调查内部得出的。Quest公司战略和投资部门副总裁德莫特· 谢尔顿表示实际数字没这么高。他说：&ldquo 我们得出的实际数字大概是30%左右。这是个不小的数字，可我们没听说有谁是因为害怕扎针才放弃验血的。&rdquo 　　克拉克提出，扎手指采血的血液检测对于临床诊断测试而言并不可靠，因为这样做时血液并不是从血管中流出来的。同时，血液还有可能被割开的毛细血管或者受到损伤的组织污染。福尔摩斯非常不认同这一观点，她说：&ldquo 我们的数据显示，指尖采集的血液和静脉穿刺采集的血液具有完全相关性。&rdquo 为了证明自己的观点，她给出了担任Theran交付医生吗?病人会想要让自己的医生知道检测结果吗?&rdquo 他指出，医生在法律上有义务跟进并处理病人不正常的血液检测结果。如果血液检测过程没有医生参与，Theranos是否也会坚持这一原则?不过，他也指出让病人参与到自己的会工作能取得更好的医疗护理效果。 　　部分专家认为，类似Theranos设想这样的医疗护理变革是不可避免的，而且绝大多数变革都是好的。安迪· 埃尔纳是哈佛医学院初级护理中心的医生和主任，他说：&ldquo 不管医生或者别人怎么感觉，这种变更注定要发生，而且实际情况也需要变革的发生。医疗健康数据的控制权会从医生转移给病人。&rdquo 不过他也指出，少有证据表明重视血液检测或者普及各类血液检测能影响人们的健康。&ldquo 仅有少量证据表明，干预特定人群的生活方式能帮助他们缓解糖尿病。知道某人患有亚糖尿病的主要价值在于确定一个我们都知道的共识：人们应该健康饮食，多加锻炼。&rdquo 　　为了实现Theranos公司的目标，福尔摩斯面临诸多挑战，其中之一就是后勤问题。她的弟弟克里斯蒂安三年前加入公司，现在担任产品经理主管。他表示：&ldquo 你不得不扩展后勤能力。如果失败了，我们就完了。&rdquo 另一个挑战则是竞争问题。随着微型化逐渐成为行业标准，研究人员正发明发现各种帮助人们直接完成医学检测的方式。很多公司在研发不需要针头就能完成的各类检测手段，比如依靠激光、血氧定量法、生物传感器和MRI等医学成像技术。 　　福尔摩斯表示她知道新的技术发展会导致Theranos失败。&ldquo 我们时刻准备自我颠覆，这是我们运作的一个核心原则。硅谷是颠覆性技术最好的代表，它既能改变世界，也能使得企业落伍。&rdquo

导语2020开年新气象，电镜科研新成就。困扰业界许久的锂枝晶生长机理问题取得重大突破，全固态电池距离量产迈进一大步。近日，燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室黄建宇教授、沈同德教授和唐永福副教授等人联合美国佐治亚理工学院朱廷教授、宾夕法尼亚大学张宿林教授，通过巧妙地设计实验过程，实时直观地记录了锂枝晶生长的微观机制，精准测定了其力学性能和力-电耦合特性。更难能可贵的是，该研究团队还提出了一种固态电池中抑制锂枝晶生长的可行性方案。锂枝晶的生长机理难题困扰业界许久，至此终于有种“拨开云雾见天日,守得云开见月明”的感觉了。论文链接：www.nature.com/articles/s41565-019-0604-x据悉，该研究成果已在权威国际期刊《自然-纳米技术》(Nature Nanotechnology)刊登发布。《自然-纳米技术》是材料与纳米科技领域的国际顶级学术期刊，2019年的影响因子高达33.407，该研究成果的突破性和重要性由此可见一斑。为什么这项研究成果能够引发业界广泛关注呢？这就不得不提到目前在电动汽车上广泛使用的液态锂离子电池，其主要结构包括正负极材料、隔膜和电解液。因内部构造原因，液态锂离子电池容易受环境温度影响，而且很容易产生不可控的锂枝晶。锂枝晶非常“锋利”，可以刺破隔膜导致电解液泄漏，导致电池内部短路，从而造成电池起火甚至汽车自燃事故，近年来为提升电池的能量密度，企业把隔膜厚度从十几毫米降低到了五六毫米，2019年特斯拉、蔚来等大牌电动汽车相继“走火”，或许也间接反映了这个问题。概括言之，在材料体系没有创新的条件下，目前商品化的液态锂离子电池的能量密度已经逼近“极限”（300Wh/kg左右），“里程焦虑”、“可能自燃”等问题重创消费市场。既然液态电解液不行，那改用机械刚性的固态电解质不就完事了么？于是乎，全固态锂离子电池（简称：全固态电池）进入了公众视野。顾名思义，全固态锂离子电池采用的是固态电解质，不含任何液态组份，结构更加安全。与液态锂离子电池相比，全固态锂离子电池的能量密度最高潜力达900Wh/kg，因此，固态电池被视作为下一代锂电池技术革命，其量产与普及将会彻底解决电动汽车发展的最大瓶颈问题，国内外车企巨头已然纷纷布局涉足，“固态热潮”一时风头无两。然而，全固态电池的研发之路也并非一马平川。全固态电池以金属锂作为负极材料，仍然绕不开“不可控锂枝晶”的这个坎儿，实验结果表明，锂枝晶生长到一定程度时，也可以穿透固态电解质，造成电池短路失效。尽管诸多研究致力于探索如何抑制锂枝晶的产生，但是以往研究主要停留在宏观尺度，对于锂枝晶生长的微观机理、力学性能、刺穿固态电解质的机制及抑制其生长的科学依据缺乏足够了解。赘述至此，相信您应该充分了解黄建宇教授、沈同德教授等人的研究成果的重要性了吧？！___AFM-ETEM纳米电化学测试平台，可实现原位观测纳米固态电池中锂枝晶生长机制及其力学性能和力—电耦合精准定量测量。___据悉，该研究团队基于AFM-ETEM平台发现，在室温下，当对AFM针尖施加电压（过电位）时亚微米晶须开始生长，其生长应力高达130 MPa，远高于此前研究报道。此外，研究人员还发现锂晶须在纯机械载荷作用下的屈服强度可达244Mpa，远高于宏观金属锂的屈服强度（～1MPa）。可以说，该研究成果颠覆了研究者对锂枝晶力学性能的传统认知，为抑制全固态电池中锂枝晶生长提供了新的定量基准，为设计具有高容量长寿命的金属锂固态电池提供了科学依据，这项研究成果得到应用之后，全固态电池将有望加速实现商业化量产。很荣幸，赛默飞世尔科技旗下Thermo Scientific品牌的两大拳头电镜产品能够深度参与此项研究工作，并帮助研究团队发明了一种基于原子力显微镜—环境透射电镜（AFM-ETEM）原位电化学测试平台，建立起了一种有效的研究锂枝晶的动态原位实验表征新技术。它们是Themis™ ETEM环境气氛球差校正透射电子显微镜（左图）与Helios PFIB双束电镜（右图）：Helios PFIB Themis™ ETEM Themis™ ETEM 300kV原子分辨扫描/ 透射电子显微镜可以一体化解决纳米材料在接触活性气体环境和升温的过程中的时间分辨动态特性原位研究，包括材料的结构性能关系、原子尺度的几何结构、电子结构以及化学组成。Helios PFIB系统结合了Elstar电子镜筒和Vion氙等离子体离子镜筒，既可以实现纳米分辨率和最高衬度成像，又能确保尺度样品加工的速度和精确度。基于此，赛默飞推出了一系列针对锂电池行业的多尺度二维及三维表征解决方案，主要包含多功能计算机断层扫描系统、扫描电镜、镓离子双束电镜、Xe等离子双束电镜、透射电镜等产品，涉及电芯表征、电极表征、隔膜表征等应用，希望从广度和深度两个方面，为客户在锂电池开发的各个阶段提供强力支持的产品组合，助力攻克电池研发技术难题，让全固态锂离子电池的量产与普及不再是梦，让电动汽车“充一次电跑1000公里”不再是梦！

为全面贯彻党的十九大和十九届历次全会精神，落实中央经济工作会议部署，深入推进颠覆性技术创新工作，加强颠覆性技术供给，培育颠覆性创新文化，建立颠覆性技术“发现—遴选—培育”的新机制，重点发现和挖掘一批颠覆性技术方向，科技部决定举办2022年全国颠覆性技术创新大赛。颠覆性技术是“可改变游戏规则”的创新技术，以创新思维为根本，开辟新型技术发展模式，在发展到一定阶段时，将超越原有技术并产生替代，具有另辟蹊径改变技术轨道的演化曲线和颠覆现况的变革性效果。大赛采用“公开海选”和“揭榜挂帅”两种方式，面向社会公开征集具有颠覆性技术苗头的项目参赛，通过层层筛选和项目比拼，择优推荐参赛项目进入科技部颠覆性技术备选库。报名截止时间为2022年8月15日，总决赛举办时间为2022年11月至12月。公开海选重点聚焦集成电路、人工智能、未来网络与通信、生物技术、新材料、绿色技术、高端装备制造、新能源以及交叉学科等可能产生重大颠覆性突破的技术领域。联系人：科技部火炬中心 尉佳、贺玥

帕金森病 (Parkinson’s Disease, PD) 作为仅次于老年痴呆的第二大神经退行性疾病，在全球65岁以上人群中的发病率高达1-2%。其中PINK1基因突变可因功能缺失而引发青少年型帕金森疾病。长期以来，帕金森疾病被认为与细胞内供应能量的细胞器（线粒体）损伤有关而PINK1作为一种线粒体膜蛋白维护正常线粒体从而保护神经细胞。此经典理论主要是根据体外培养细胞实验中受损的线粒体可招募全长的PINK1蛋白而激活Parkin及泛素酶形成复合物结合受损线粒体,使其能被溶酶体及时清除 (图1)。此过程又被定义为线粒体自噬来维持线粒体稳态及正常功能和在不同病理情况下保护神经细胞。因此，长期以来，PINK1的表达与功能被认为与线粒体自噬密切相关。图1. PINK1参与线粒体自噬功能的经典学说。2021年11月20日，暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院李晓江团队在Protein & Cell杂志上在线发表了研究长文（Research Article）PINK1 kinase dysfunction triggersneurodegeneration in the primate brain without impacting mitochondrial homeostasis（灵长类大脑中PINK1激酶的功能异常可造成神经变性而不影响线粒体稳态）。该项研究利用基因编辑猴模型与死亡人脑组织深入研究帕金森病致病基因PINK1的表达与功能，颠覆了长期以来建立在体外与小动物实验基础上的经典理论，为治疗帕金森疾病提供了新的思路及依据。动物模型是疾病机理与临床转化研究的重要工具。然而，所有报道的Pink1敲除小鼠模型均未出现类似病人大脑中明显神经退变的病理特征及线粒体损伤。传统学说认为正常生理情况下，PINK1表达水平极低，只有在特定线粒体应激情况下，内源性PINK1表达水平才增加并主要定位于线粒体外膜。暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院李晓江团队曾与中国医学科学院医学实验动物研究所的秦川教授及刘云波教授在2019年使用胚胎期CRISPR/Cas9基因编辑技术建立了世界首例PINK1突变猴模型，发现PINK1突变可造成猴大脑出现严重的神经细胞变性死亡（Yang et al., Cell Res.29:334-336, 2019），这与Pink1基因敲除小鼠模型到老年时期仍无明显神经细胞死亡的特征形成了鲜明对比。为何同样的基因在不同种属中敲除后会产生如此巨大的区别？经过深入研究，李晓江团队发现PINK1蛋白在灵长类大脑中表达丰富，而在小鼠体内难于检测到（图2）。图2.PINK1蛋白在小鼠、猴以及人体内的表达情况进一步研究发现，PINK1蛋白在灵长类大脑中并未富集在线粒体，而是作为激酶主要存在于胞浆中。因此，灵长类神经细胞的存活并不依赖于经典学说中所描述的PINK1对线粒体的调控作用，而是PINK1作为激酶通过磷酸化神经细胞功能相关蛋白来维持神经细胞的生存。此主要功能与大量体外培养细胞实验中通过线粒体应激而观察到的PINK1介导的线粒体自噬截然不同 (图3)。图3. 灵长类脑组织中的PINK1主要作为激酶磷酸化蛋白而维持神经细胞生存，而体外培养细胞在线粒体应激后PINK1主要发挥线粒体自噬功能。该发现颠覆了长期以来建立在大量体外与小动物实验基础上的传统理论，揭示了PINK1在灵长类脑组织中的主要功能是磷酸化关键神经蛋白,而并非是经典理论中的线粒体自自噬功能, 为治疗帕金森疾病提供了新的思路及依据。美国科学院院士袁均瑛教授在同期杂志中撰文评论该研究挑战了PINK1维持线粒体功能的学说并提供了充分证据说明需要探究PINK1在帕金森病中的非线粒体功能。结合近年来李晓江团队发现猪（Yan et al., Cell, 173(4):989-1002, 2018）及猴模型 (Yang et al., Cell Res. 29:334-336, 2019 Yin et al., Acta Neuropathol, 137(6):919-937, 2019) 能更好地模拟神经退行性疾病的典型病理变化，该研究进－步证实了利用大动物模型能更准确揭示疾病机理及寻找到有效治疗方法。论文的第一作者及共同通讯作者为暨南大学杨伟莉研究员。暨南大学郭祥玉副研究员,涂著池研究员及李世华教授等也参与了本项目的研究。华东师范大学的廖鲁剑教授团队为分析蛋白质磷酸化做出了重要贡献。李晓江教授为共同通讯作者。原文链接：https://doi.org/10.1007/s13238-021-00888-xhttps://link.springer.com/article/10.1007/s13238-021-00889-w

“我们研究传统的行业方法来预测技术创新，它们都是基于直觉，对行业高管、新闻来源或其他滞后指标进行调查，我们知道必须有一个更好的方法来进行预测。我们利用我们的智能平台引领数字化转型，我们的智能平台旨在展示真正的领先指标，并为分析师提供专有数据和分析工具，帮助我们的成员更快地做出更好的决策。”——Lux研究、产品和运营的高级副总裁Andrew Stockwell p 　　为了帮助企业更好地关注未来，近日，技术创新研究与咨询机构Lux Research发布了一份名为《展望2018：未来这些颠覆性技术将重塑世界》(18 for 2018: Transformational Technologies Reshaping the World)的报告，它使用专家分析和专有数据分析平台相结合的方式回答了“未来十年，哪些技术最有可能改变世界?” /p p 　　从机器学习到合成生物学，从固态电池到微生物，Lux Research的“2018年18项技术”报告确定和排列了18项重塑世界的技术。 /p p 　　18项重塑世界的技术 /p p 　　1)机器学习和深度神经网络：注意机器学习专利每年增长30%所带来的影响。 /p p 　　2)3D打印和增材制造：Lux预计到2025年3D打印将达到200亿美元的市场。 /p p 　　3)基因组编辑：12亿美元的风险投资将影响从食品到医疗行业。 /p p 　　4)5G网络：超过70000项专利为2018年推出5G网络奠定了基础。 /p p 　　5)微生物：利用个性化微生物对健康和营养的力量。 /p p 　　6)固态电池：丰田等初创企业和巨头追求的更安全和更好的电池。 /p p 　　7)合成生物学：Ginkgo Bioworks最近获2.75亿美元的融资，突出了该技术的潜力。 /p p 　　8)增强现实(AR)：企业应用程序现在正在进行44亿美元融资。 /p p 　　9)智能手表：专利在不到五年的时间内从零增长到超过23000项。 /p p 　　10)无线充电：现在用于消费电子产品，研发推动电动汽车的使用。 /p p 　　11)材料信息学：使用IT和AI来打破慢速的材料开发周期。 /p p 　　12)物联网安全：随着连接设备的激增，专利数量增长了13倍。 /p p 　　13)边缘计算：当毫秒重要时，分析可以是本地的，而不是云。 /p p 　　14)能源分配系统监测：不断增长的需求和可再生能源需要技术来平衡电网。 /p p 　　15)富马酸聚乙烯酯(PEF)：创新以每年87%的速度增长，以改善PET。 /p p 　　16)降糖：超过16.2万个专利旨在防止糖分过多导致的健康问题。 /p p 　　17)神经界面：阅读和刺激大脑的技术将在2018年得到越来越多的验证。 /p p 　　18)合成气和电力气：从二氧化碳生产燃料推动能源转型。 /p p 　　根据不同的方式，Lux Research将这18项技术分为了三类： /p p 1. 目前最热领域：3D打印(#2)、5G网络(#4)、智能手表(#9) /p 2. 面临重大难题的领域：生物学(#7)、能量分配系统监测(#14)、降糖(#16) p 3. 潜力巨大即将爆发的领域：固态电池(#6)、材料信息学(#11)、边缘计算(#13) /p p 　　这些技术被形容为“还在积极酝酿，从绝对的角度上还没有吸引太多的创新注意力，但是它们正处于一个迅速崛起的阶段。”Lux Research提出，企业现在就应该考虑建立相关的项目，以争取在其早期爆发阶段占据主导地位，获得丰厚回报。 /p p 　　Lux Research在报告大纲中提出，主要的技术范围将涉及： /p p 　　- 材料创新(Materials Innovation) /p p 　　- 高级材料(Advanced Materials) /p p 　　- 农业创新(Agro Innovation) /p p 　　- 替代燃料(Alternative Fuels) /p p 　　- 自治系统2.0(Autonomous Systems 2.0) /p p 　　- 生物基材料和化学品(Bio-based Materials and Chemicals) /p p 　　- 消费者食物健康选择(Consumer Choices in Food, Health, and Wellness) /p p 　　- 化学品和材料(Chemicals and Materials)、数字健康和福利(Digital Health and Wellness) /p p 　　- 数字化转型(Digital Transformation) /p p 　　- 分布式发电(Distributed Generation) /p p 　　- 电子用户界面(Electronic User Interfaces) /p p 　　- 储能(Energy Storage) /p p 　　- 勘探与生产(Exploration and Production) /p p 　　- 食物和营养(Food and Nutrition) /p p 　　- 未来的网格(Future Grid) /p p 　　- 未来的平台(Future Platforms) /p p 　　- 工业大数据和分析(Industrial Big Data and Analytics) /p p 　　- 工业物联网(Industrial Internet of Things) /p p 　　- 材料设计和制造(Materials Design and Manu2facturing) /p p 　　- 下一代电力(Next Generation Power) /p p 　　- 能源转型(Owning the Energy Transition) /p p 　　- 传感器(Sensors) /p p 　　- 太阳能(Solar) /p p 　　- 水(Water) /p p 　　- 可穿戴电子产品(Wearable Electronics) /p

颠覆认知，“质”的飞跃 – Orbitrap Astral高分辨质谱仪年度论文汇总原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国 关注我们，更多干货和惊喜好礼Orbitrap&trade Astral&trade 高分辨质谱仪发布一年以来，在全球引起轰动，被很多组学研究工作者所青睐，行业内专家惊呼“一款产品改变一个研究领域格局”，在质谱产品发展如此多年来，实属罕见。短短一年，共发表了超过44篇SCI论文，超过以往质谱产品发布的10倍，真正成为科研神器。当然我们也梳理了发表文章研究领域，我们也惊奇的发现Astral不仅在传统组学领域，包括疾病研究，翻译后修饰研究，单细胞研究，空间蛋白质组学研究，疫苗开发，溶酶体研究，母乳研究等都有所突破。“想之前所不敢想，做之前所不敢做”，真正突破研究壁垒。下面就让我们走进几位学者发表文章，让我们看看Astral如何帮助研究者突破研究壁垒。磷酸化蛋白质组学新突破—— 惊人的鉴定深度（点击查看大图）实验室利用Nanomate直喷雾接口对于蛋白酶解样本直接上样，我们能够在1分钟内使用200 ng细胞酶解肽段作为起始材料，在Orbitrap Astral上自信地鉴定出1300个蛋白质。将方法进一步优化，在20s内鉴定85%的蛋白质，并且重复多次上样，同样稳定获得。应用优化的策略使用Orbitrap Astral 对neat plasma样本进行了蛋白质组深度评估，并成功在1分钟的LC-MS/MS中使用窄窗口数据无关采集（nDIA）鉴定出180个蛋白质，其中与FDA认证的biomarker超过30多个。单细胞蛋白质组学研究—— 进入新维度（点击查看大图）使用了细胞周期细胞HEK293以及原发性急性髓系白血病 Acute Myeloid Leukemia,(AML) 培养模型，来验证Orbitrap Astral高分辨质谱仪仪器在单细胞蛋白质组学检测上的表现。HeLa肽段，从鉴定结果来看，Orbitrap Astral高分辨质谱仪在保持高质量数据的前提下（大多数蛋白的cv值均小于20%），与Orbitrap Eclipse相比，其蛋白鉴定数增加了一倍。测试来源相似的高度相似细胞的细胞异质性的能力，对从4个群体中分别获得的54个AML模型细胞进行检测，在细胞群中鉴定到了3892个蛋白，每个细胞平均鉴定出超过2000个蛋白。对Orbitrap Astral高分辨质谱仪鉴定到的蛋白进行分析，很大一部分都是中低端丰度的蛋白，其中所鉴定到的转录因子增加了接近8倍，激酶数量增加了2倍。这些数据说明Orbitrap Astral高分辨质谱仪在单细胞水平检测能力的增加对于提升我们的生物学认知起到了关键的作用。在细胞的异质性检测中，数据可以清晰地展现白血病模型中的表型多样性，蛋白在细胞不同的分化阶段表现出异质性的表达模式，这说明单细胞蛋白质组学的数据捕获到了非单细胞数据可能会遗漏的蛋白在不同细胞阶段的渐进变化。Orbitrap Astral高分辨质谱仪特点提供创纪录的快速通量性能，每年可以分析数以万计的样本，8 分钟高达 8000+ 的蛋白质鉴定蛋白组学更深层次覆盖率，1 小时鉴定 12000+蛋白质更高灵敏度，每天分析60个单细胞，每个单细胞超过6000+个蛋白质鉴定更精准的定量，能够提供极高的可重复性测量鉴定蛋白质的 CV 值在 4%~5% 之间当然我们收集了目前Orbitrap Astral发表文章列表，如果感兴趣，请扫描以下二维码获取论文汇总文件。如需合作转载本文，请文末留言。

颠覆认知 “质”的飞跃 | 持续引领行业，赛默飞重磅新品发布赛默飞色谱与质谱中国在过去的15年里，全球客户使用Orbitrap技术发表了超过13.5万篇文章。2023年，更是达到每26分钟就有1篇使用Orbitrap技术发表的文章问世，真正助力科学技术飞速发展。在2023年ASMS大会，赛默飞隆重推创新性新产品Orbitrap&trade Astral&trade 高分辨质谱仪，一经发布，就以其创新性震撼业界：短短一年以来，客户已累计发表44篇高水平文章，相比过往任何一款Orbitrap新平台首年发表文章数目，都超10倍以上，足以见得科学界给予Astral前所未有的厚望与认可。6月2日美国当地时间上午8时，赛默飞世尔科技全球研发副总裁Lain Mylchreest在题为"From Compound to Clinics"的新品发布会上做主旨报告，直击科研人员从发现到验证过程中面临的挑战。传统上，尽管高分辨率质谱仪能揭示众多潜在生物标志物，但如何有效验证这些成千上万的候选标志物一直是难以逾越的障碍。赛默飞此次继Orbitrap Astral后，发布的全新产品，正是针对这一痛点的突破性解决方案，也是赛默飞创新的又一重大里程碑。在首批全球用户的分享环节中，现场反响热烈，不断有观众举起手机记录这一激动人心的时刻。相信全新产品Thermo Scientific&trade Stellar&trade 质谱仪的发布，不仅极大地增强了用户在复杂生命分子世界中的探索能力，更如同一张精准的导航图，引领科研人员迈向新的发现之旅。赛默飞世尔科技诚邀您共同见证这一科技创新的力量如何重塑并加速生命科学领域的研究进展。Thermo Scientific&trade Stellar&trade 质谱仪一个小时内可以稳定地定量近10,000种肽，实现有偏差的系统生物学分析提供创纪录的大规模定量性能：绝对定量更多靶向化合物，以提高定量研究能力，样本通量提高4倍展现无与伦比的通量数据：利用增强的灵敏度扩展靶向通路分析的范围，同时减少样本的缺失值将靶向定量推向单细胞水平：采用快速、灵敏的全扫描同步前体离子选择 (SPS) MS3 采集克服具有挑战性的背景基质干扰大幅缩减背景干扰，增强特异性：使用各种靶向和非靶向数据采集方案，加快靶向方法的创建和实施提升实验室生产率：Stellar的意思为“恒星”，寓意着在Orbitrap Astral高分辨质谱仪挖掘出的分子“星程大海”中，Stellar就是指引目标化合物的灯塔，星际中闪亮的恒星，为您遨游宇宙进行精准导航，指明有效生物标志物。Stellar质谱仪结合了两个质量分析器，一个四极质量分析器用于前体离子选择，以及超高速双压线性离子阱质量分析器。离子集中路由多极（ICRM）同时在两个离子阱中操控离子包。同步离子管理以高灵敏度、宽动态范围和增加特异性高达140的MS2数据，使科学家能够在更短的时间内自信地将更多的候选生物标志物转化为验证阶段。赛默飞Stellar全新一代四极杆超高速双压线性离子阱质谱仪适用于Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade Editions Tribrid&trade 系列超高分辨质谱仪 Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade BioPharma Tribrid 质谱仪深入了解生物药，树立生物治疗药物表征的新标杆新增多项创新技术，能够表征更多生物治疗药物和天然蛋白。可用于表征完整的生物药。支持进行灵敏而深入的肽段分析，更好地解析难以表征的分子（如寡核苷酸）。创新性硬件设计采用多极离子通道，提高覆盖率。Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade MultiOmics Tribrid 质谱仪深入了解多组学，准备应对未来的复杂需求智能采集和实时搜索功能支持对更多低浓度样品进行定量分析。采用创新技术可扩大多重定量蛋白质组学、靶向和非靶向代谢组学、脂质组学、糖蛋白质组学和糖组学实验的范围。新设计采用多极离子通道，可进行平行分析，从而提高覆盖率。Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade Structural Biology Tribrid 质谱仪深入了解复杂的天然结构，揭示错综复杂的分子结构能够表征更多复杂结构，并进行更多的肽段水平分析（例如氢氘交换质谱和交联肽段鉴定）。非变性质谱可用于分析质量范围上限为 m/z 16,000 的复杂物质。Thermo Scientific&trade Vanquish&trade Neo UHPLCsystem Tandem direct injection workflow此外，赛默飞还推出最新Vanquish Neo工作流程，利用串联液相色谱提高生产效率，事半功倍！产品特点：增加洗脱体积进一步减少交叉污染据质量同样出色的用户体验提高样品通量，同时保持数据质量Thermo Scientific&trade Ardia&trade PlatformArdia平台在ASMS上发布了一系列令人激动的功能。该平台通过增强连接和自动化功能，为用户提供了更加便捷的数据处理和管理体验。此外，Ardia Data Sync提供了最广泛的应用范围，用户可以使用集中存储来查看和组织来自多个应用程序的数据。仪器管理功能确保仪器的正常运行时间最大化，而备份和归档功能则保护数据的安全。通过加速处理速度，Ardia平台实现了数字化数据管理系统，为实验室提供了全球化安全访问与协作的支持，同时也加速了蛋白质组学、代谢组学、小分子制药和生物制药等行业的数字化转型进程。随着赛默飞年度用户会圆满落幕，6月3日至6日，我们持续为大家提供丰富多彩的ASMS每日早餐会。在此期间，您能与18位中外专家就蛋白组学、代谢组学、结构生物学、制药与生物制药、临床与转化医学等技术及应用进行面对面分享和交流。欢迎您持续关注赛默飞ASMS早餐会，在此度过收获颇丰且难忘的一周。

颠覆认知 “质”的飞跃 | 持续引领行业，赛默飞重磅新品发布在过去的15年里，全球客户使用Orbitrap技术发表了超过13.5万篇文章。2023年，更是达到每26分钟就有1篇使用Orbitrap技术发表的文章问世，真正助力科学技术飞速发展。在2023年ASMS大会，赛默飞隆重推出开拓性新产品Orbitrap&trade Astral&trade 高分辨质谱仪，一经发布，就以其创新性震撼业界：短短一年以来，客户已累计发表44篇高水平文章，相比过往任何一款Orbitrap新平台首年发表文章数目，都超10倍以上，足以见得科学界给予Astral前所未有的厚望与认可。6月2日美国当地时间上午8时，赛默飞世尔科技全球研发副总裁Lain Mylchreest在题为"From Compound to Clinics"的新品发布会上做主旨报告，直击科研人员从发现到验证过程中面临的挑战。传统上，尽管高分辨率质谱仪能揭示众多潜在生物标志物，但如何有效验证这些成千上万的候选标志物一直是难以逾越的障碍。赛默飞此次继Orbitrap Astral后，发布的全新产品，正是针对这一痛点的突破性解决方案，也是赛默飞创新的又一重大里程碑。在首批全球用户的分享环节中，现场反响热烈，不断有观众举起手机记录这一激动人心的时刻。相信全新产品Thermo Scientific&trade Stellar&trade 质谱仪的发布，不仅极大地增强了用户在复杂生命分子世界中的探索能力，更如同一张精准的导航图，引领科研人员迈向新的发现之旅。赛默飞世尔科技诚邀您共同见证这一科技创新的力量如何重塑并加速生命科学领域的研究进展。新品推荐Thermo Scientific&trade Stellar&trade 质谱仪&bull 提供创纪录的大规模定量性能：一个小时内可以稳定地定量近10,000种肽，实现有偏差的系统生物学分析&bull 展现无与伦比的通量数据：绝对定量更多靶向化合物，以提高定量研究能力，样本通量提高4倍&bull 将靶向定量推向单细胞水平：利用增强的灵敏度扩展靶向通路分析的范围，同时减少样本的缺失值&bull 大幅缩减背景干扰，增强特异性：采用快速、灵敏的全扫描同步前体离子选择 (SPS) MS3 采集克服具有挑战性的背景基质干扰&bull 提升实验室生产率：使用各种靶向和非靶向数据采集方案，加快靶向方法的创建和实施Stellar的意思为“恒星”，寓意着在Orbitrap Astral高分辨质谱仪挖掘出的分子“星程大海”中，Stellar就是指引目标化合物的灯塔，星际中闪亮的恒星，为您遨游宇宙进行精准导航，指明有效生物标志物。Stellar质谱仪结合了两个质量分析器，一个四极质量分析器用于前体离子选择，以及超高速双压线性离子阱质量分析器。离子集中路由多极（ICRM）同时在两个离子阱中操控离子包。同步离子管理以高灵敏度、宽动态范围和增加特异性高达140的MS2数据，使科学家能够在更短的时间内自信地将更多的候选生物标志物转化为验证阶段赛默飞Stellar全新一代四极杆 超高速双压线性离子阱质谱仪适用于：常规组学研究血浆蛋白质组学低输入/单细胞增加目标物容量宽动态范围增加目标物容量宽动态范围增加目标物容量高通量复杂生物样本方法标准化数据完整性PTM代谢物脂类低浓度水平样本各类化合物各类复合物增加特异性方法优化增加特异性样本复杂度提高通量提高通量Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade Editions Tribrid&trade 系列超高分辨质谱仪Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade BioPharma Tribrid 质谱仪深入了解生物药，树立生物治疗药物表征的新标杆&bull 新增多项创新技术，能够表征更多生物治疗药物和天然蛋白。&bull 开拓性硬件设计采用多极离子通道，提高覆盖率。&bull 可用于表征完整的生物药。支持进行灵敏而深入的肽段分析，更好地解析难以表征的分子（如寡核苷酸）。Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade MultiOmics Tribrid 质谱仪深入了解多组学，准备应对未来的复杂需求&bull 采用创新技术可扩大多重定量蛋白质组学、靶向和非靶向代谢组学、脂质组学、糖蛋白质组学和糖组学实验的范围。&bull 智能采集和实时搜索功能支持对更多低浓度样品进行定量分析。&bull 新设计采用多极离子通道，可进行平行分析，从而提高覆盖率。Thermo Scientific&trade Orbitrap&trade Ascend&trade Structural Biology Tribrid 质谱仪深入了解复杂的天然结构，揭示错综复杂的分子结构&bull 能够表征更多复杂结构，并进行更多的肽段水平分析（例如氢氘交换质谱和交联肽段鉴定）。&bull 非变性质谱可用于分析质量范围上限为 m/z 16,000 的复杂物质。Thermo Scientific&trade Vanquish&trade Neo UHPLC system Tandem direct injection workflow此外，赛默飞还推出最新Vanquish Neo工作流程，利用串联液相色谱提高生产效率，事半功倍！&bull 提高样品通量，同时保持数据质量&bull 通过延长洗脱周期减少残留&bull 同样出色的用户体验Thermo Scientific&trade Ardia&trade PlatformArdia平台在ASMS上发布了一系列令人激动的功能。该平台通过增强连接和自动化功能，为用户提供了更加便捷的数据处理和管理体验。此外，Ardia Data Sync提供了最广泛的应用范围，用户可以使用集中存储来查看和组织来自多个应用程序的数据。仪器管理功能确保仪器的正常运行时间最大化，而备份和归档功能则保护数据的安全。通过加速处理速度，Ardia平台实现了数字化数据管理系统，为实验室提供了全球化安全访问与协作的支持，同时也加速了蛋白质组学、代谢组学、小分子制药和生物制药等行业的数字化转型进程预告 第72届美国质谱年会随着赛默飞年度用户会圆满落幕，6月3日至6日，我们持续为大家提供丰富多彩的ASMS每日早餐会。在此期间，您能与18位中外专家就蛋白组学、代谢组学、结构生物学、制药与生物制药、临床与转化医学等技术及应用进行面对面分享和交流。欢迎您持续关注赛默飞ASMS早餐会，在此度过收获颇丰且难忘的一周。

p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 突破时间、空间限制的微流控技术 /span /strong /p p 　　作为 strong 芯片实验室(Lab on chip) /strong 的典型代表技术， strong 微流控技术 /strong 发展迅速，目前已经发展成为一门涵盖分离分析、分子生物学研究、生物医学诊断的交叉学科。 /p p 　　微流控技术是指对极微量流体(10-9~10-18L)精确控制的一种技术手段。微流控芯片则是将生物和化学基本功能单元集成的一个小型芯片。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 400px height: 248px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/e0578c06-f27f-43a5-872c-3445e8bd4977.jpg" title=" 0.jpg" alt=" 0.jpg" width=" 400" height=" 248" border=" 0" vspace=" 0" / /p p 　　作为一种新兴的科学技术，微流控研究已经涉及化学、生物学、工程学和物理学等诸多领域，学科交叉性强，在时间、空间和分析对象的精密操控上进行突破，能够解决生命分析的许多关键问题。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 微流控技术优势 /span /strong /p p 　　生命分析技术不断发展，在新的时代背景，又面临新挑战和发展机遇：要求在特别小的空间，特定的时间，特定的外界条件进行物质定性、定量、结构分析、形貌分析等工作。 /p p 　　而微流控技术的出现为生命分析面临的三大特殊挑战提供了有力的操控工具。微流控技术具有如下特点： /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 集成小型化与自动化 /span /p p 　　通过流道的尺寸和曲度、微阀门、腔体设计的搭配组合实现检测的集成小型化和自动化。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 高通量分析 /span /p p 　　芯片设计多流道、多个反应单元的相互隔离，使各个反应互不干扰。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 检测试剂消耗少，样本量需求少 /span /p p 　　微流控芯片反应单元腔体特别小，试剂使用量远远低于常规操作。 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　污染少 /span /p p 　　芯片集成功能避免了人工操作的污染。 /p p 　　微流控技术将持续推动生命分析化学的发展。我国微流控技术持续高速发展，从web of science收录的期刊论文数量来看，3年前来自中国学者的学术论文占比不到10%，现在已经上升到24%，已成为仅次于美国的微流控技术强国。 /p p 　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　微流控技术实际应用 /span /strong /p p 　　从市场应用来看，目前还只是集中在生物、医药等领域，其他更多还处于科研探索阶段。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 体外诊断(IVD) /span /p p 　　从目前的应用来看，体外诊断是微流控技术的最大应用场景。而体外诊断中，微流控技术的重点应用在于化学发光(免疫诊断)和分子诊断中。 /p p 　　作为IVD的细分，POCT是现场即时采样分析、快速得到检测结果的一类新检测方法。POCT近年发展趋势良好，市值稳健增长，2018年POCT全球市值近250亿美金。 /p p 　　雅培i-STAT血气分析仪临床血液分析系统 ，是微流控技术商业化的 POCT经典之作。 /p p 　　Bio-Rad、Stilla Technologies等公司生产的微滴式数字PCR用到微流控技术。 /p p 　　罗氏分子诊断产品——罗氏cobas Liat也是用到了非传统的微流控芯片结构。 /p p 　　& #8230 & #8230 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 生命研究 /span /p p 　　器官芯片。微流控器官芯片是只有手机记忆卡大小的人体器官微缩模型，可以使研究人员用前所未有的方式检验生物机制和行为、检验过程、控制过程，能够为医学研究和药物制造带来彻底变革。 /p p 　　DNA分析和测序。Illumina、赛默飞等公司基因测序仪也使用了微流控技术来流动细胞。 /p p 　　当然除了以上应用领域，微流控技术在日用方面也崭露头角。美妆大亨香奈儿公司在2017年推出一款基于微液滴技术的山茶花保乳霜，据了解，这些乳霜液滴在皮肤上立即爆裂，保湿效果卓越。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/5c38550e-1452-496e-8c5e-448156caf8d8.jpg" title=" 香奈儿.jpg" alt=" 香奈儿.jpg" / /p p style=" text-align: center " 香奈儿山茶花保湿乳霜 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 微流控生命分析前沿 /span /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 成分分析 /span /p p 　　基因测序是核酸分析的根本手段。毛细管电泳技术是经典测序法——Sanger测序的主要原理，微流控技术结合毛细管电泳技术，能够实现利用芯片的大规模高通量测序。 /p p 　　蛋白质结构解析是结构生物学的基础，如何得到所需蛋白的单质结晶是确定整个蛋白质结构的一个主要瓶颈。微流控芯片上管道和流路精确可控、高度集成，从而为蛋白质结晶过程中的条件优化提供了一种新型平台 /p p 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　组学分析 /span /p p 　　人类疾病的发生与发展涉及到基因组、转录组、表观组、蛋白组及代谢组等多个不同层次的病理过程。微流控技术在基因组、蛋白质组和代谢组学研究中也是一大热门，这里不展开叙述。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 单细胞分析 /span /p p 　　一方面微流控毛细管电泳芯片通道直径通常为10-100μm，与单个生物细胞在尺寸上具有相容性；另一方面微流控毛细管电泳芯片具有网格式二维或者三维通道，非常容易操纵单细胞尺寸的目标物。所以，通过微流控芯片进行单细胞分析日益受到人们的重视。最近比较热门的微流控单细胞质谱分析，通过微流控结构构建，结合流体、重力、表面功能化，等基本方法，实现对单细胞的空间阵列化、定位和识别。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 微流控周边学科/产业发展 /span /strong /p p 　　微流控技术作为一门交叉性学科，其技术进步将带动多学科的共同发展： /p p 　　物理学科：研究内容包括微纳尺度结构-流体相互作用；软物质物理；石油开采；晶体物理模拟；流体力学。 /p p 　　工程学：研究内容包括微纳加工、3D打印、4D材料、折叠技术、人工智能、智能控制。 /p p 　　仪器：微型化、核心芯片、功能集成化、新功能 /p p 　　材料：功能材料制备和表征、芯片材料 /p p 　　分子生物学、细胞学以及化学的技术和进步。 /p p 　　微流控学科出现多学科综合和多学科融合的特点，对该领域的发展提出了新的要求，特别是跨学科的合作、沟通将成为其发展的关键。 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 微纳流控发展及展望 /span /strong /p p 　　微流控技术，称它是“颠覆性技术”丝毫不过。 /p p 　　自20世纪90年代以来，微流控芯片技术的出现极大促进了微型化操作和分析方法的研究进展。尽管微流控技术只经历了短短30年的发展，其已经从最初单纯的毛细管电泳的微型化技术，演变成为一种涵盖了从基础生物技术到生物医学诊断等各个领域的富有活力的工具性方法平台。 /p p 　　从目前的发展水平看，微流控分析芯片已突破其发展初期在加工技术及基本流控技术上的主要难关，正在进入一个开展更深入的基础研究，广泛扩大应用领域，及深度产业化的转折时期。 /p p 　　微流控技术发展前景巨大，与其他的代表性技术会在更为广泛的研究领域中交叉渗透，快速发展，而且也会更加直接地深入到人们的日常生活甚至平常使用的器件当中，在未来，很大可能会影响甚至改变现有生物、化学检测方式。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/a0c12ae5-2fb7-41b5-9aa7-0d3926c9ebec.jpg" title=" 企业微信截图_20190529135724.png" alt=" 企业微信截图_20190529135724.png" / /p p style=" text-align: center " span style=" text-decoration: underline " & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /span br/ /p p style=" text-align: center " strong span style=" text-decoration: none " 扫码关注3i生仪社，解锁更多生命科学资讯 /span /strong /p p strong span style=" text-decoration: none " /span /strong /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 207px height: 207px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/97de5d29-7e7b-4074-bb4e-8fc682dedbb7.jpg" title=" qrcode_for_gh_91d290758d40_344.jpg" alt=" qrcode_for_gh_91d290758d40_344.jpg" width=" 207" height=" 207" / /p p strong span style=" text-decoration: none " /span /strong br/ /p

没有测量就没有科学技术，没有超精密测量仪器，就不会有高端装备制造。然而多年来，中国制造业升级几乎是由国外超精密测量仪器来支撑，这是我国高端制造的短板之一。中国在超精密测量仪器领域，是否能够实现颠覆性技术突破和技术的持续跃迁，从而实现追随、并行、赶超，让“卡脖子”不再来？渐进式创新常有，颠覆性创新不常有，尤其是在历经几十年发展的激光测量技术领域。为了追求“变不能为能，使激光测量仪器具有更高精度、更小体积、更方便使用、更低造价”，清华大学教授张书练不介意是否进“冷门”坐“冷凳”，深挖激光现象不止，转化激光现象为纳米测量技术不停。从发现现象开始，到把现象推化为仪器原理，他取得了一系列颠覆性技术成果：发明了新型原理双折射（-塞曼）双频激光器，开发出十多种世界独一份的激光器纳米测量仪器。目前，多种仪器已经实现应用，部分实现规模产业化，在光刻机、机床、航空航天等领域得到广泛应用，带动了纳米测量，对科学技术做出了的重大贡献。张书练教授近日，仪器信息网有幸采访到这位非常具有创新性且多产的科学家，请他谈一谈自己这条深耕了40年的偏振正交激光器纳米测量技术的研究和应用之路。 路自创新开，果从问题来张书练生于农村，每每假期，他都下地干活，十分卖力。经历过多次旱涝，也常见春天的盐碱覆盖农田，缺苗少棵。百姓靠天吃饭，常靠政府救济。锄头的力量实在有限，既解决不好温饱更帮不了别人。他从高中课堂里，学到了蒸汽机、内燃机、电力、化肥，知道这才是“改天换地”的力量。20世纪60年代，清华大学在四川绵阳建立分校，张书练作为清华大学精仪系（原机械系）光学仪器专业学生，随校远赴绵阳，毕业后留校，被纳入分校（现在的清华电子系）激光专业任教。70年代，国家恢复研究生招考，张书练考入清华大学精仪系光学仪器专业，并回到北京。硕士论文的研究内容是激光陀螺，毕业后又在精仪系任教。激光技术的基础和精密仪器系的环境，使张书练走进了“激光”和“纳米测量”学科交叉的方向，心底的追求使他迈向“不创新我何用，不应用我何为”的道路。《不创新我何用，不应用我何为——你所没有见过的激光精密测量仪器》是张书练教授于2021年3月出版的学术书，总结了自己近40年有新意和有重要性的成果。在写作过程中，他从回顾中感悟到：失败和质疑是开辟创新之路的动力。在中国仪器界，过去长期大幅度落后于西方先进国家，这给了我国一个模仿、学习、跟进的快速成长机会。但现在或不远的未来，如何在无人引领的前沿仪器领域保持创新？张书练教授认为，“科学家应该见问题而喜，我们就是为解决问题才当教授的。有失败和质疑，就有需要解决的问题，才会有连续不断的成果并产生各种应用。”例如，张书练教授在研究环形激光器测量弱磁场和测量位移受阻，产生了双折射-塞曼双频激光器，今天显示出其突出重要性；申请“激光器纳米测尺”，被专利审查员质疑，因为形似一样实为不同，抗辩中接触了激光回馈，把他创新的正交偏振激光器引入激光回馈又开辟了一个新的方向，如今已是“枝繁叶茂”。坚韧不拔，金石可镂谈及对创新的执着，张书练教授说“坚韧不拔，金石可镂，才能攀上创新高峰，落实到应用”。他研究的双折射双频激光器，历经30余年才实现批量应用，是张书练教授攀上高峰的范例之一。近50年来，塞曼氦氖双频激光器作为光源的干涉仪——双频激光干涉仪，一直是机械制造、IT（光刻机）等行业不可替代的纳米测量仪器。而由于原理限制，这种传统塞曼双频激光器存在三大缺憾。首先，两个频率之差一般在3兆赫兹左右。这一小频率差成为双频激光干涉仪提高测量速度的瓶颈，测量速度一直不超过1米/秒，成为提高测量导轨、光刻机、机台等设备测速的障碍。第二，需要加大频率差时，激光器的功率大幅度下降，7兆赫兹频率差激光功率下降到一百多微瓦，甚至几十微瓦，测量路数受到瓶颈性限制。此外，塞曼双频激光器输出的偏振旋转的光束，需要经转化才成为偏振与光传播方向垂直的光（线偏振），这给干涉仪带来几纳米，甚至10纳米的非线性误差。中国计量院的测试表明，非线性误差不仅是塞曼双频干涉仪的缺憾，也存在于单频干涉仪和其他类型的激光干涉仪中。该如何跳出这一窠臼？从物理原理再出发！张书练教授自1985年起开始了寻找产生大频率差方法，也即偏振正交激光器的研究。通过梳理、探究激光器的原理、特性和频率稳定技术，从普通的晶体双折射现象中，他找到了解决问题的契机。基于此，通过在激光器内置晶体石英片，使激光频率分裂，一个频率分成两个偏振方向互相垂直的光频率，晶体石英片的厚度，放置角度的微小改变，即可实现频率差的大范围改变，一个全新的双频激光器产生了——双折射双频激光器，其可输出40MHz到数百MHz频率差的光。如再加上横向磁场，成为双折射-塞曼双频激光器，输出~0MHz到数百MHz频率差的光。双折射（-塞曼）双频激光器为双频激光干涉仪性能的阶跃（减小非线性误差，提高测速，增加测量路数）做好了准备。利用双折射产生双频是把石英晶体片安放于激光器内，张书练证明双折射双频激光器的可行性。进一步，找到了消除两个频率相互竞争的“死区”，解放出0~40兆赫兹频率差的方法，这其中有复杂的物理问题，又有复杂的技术问题。再进一步，就是找到能实用、最优的双折射双频激光器的结构，包括实现全内腔，真空封接方式，消除环境温度变化影响等。为此，十几位研究生（博士，硕士）和工程师长期持续攻关，难以计数的实验，否定之否定，最终发明了内应力激光腔镜，即把双折射做在激光器反射镜内。这一激光器称之为双折射-塞曼双频激光器。这一颠覆性的激光器技术站在了世界双频激光的最前列。最后的胜利要体现在双频激光干涉仪上，只有把双折射双频激光器作光源的双频激光干涉仪做出来，并在应用中纠错改进，被应用认可，推广开，才算成功。从原理设计、实验验证装置、工程样机到仪器产品的跨越，可谓“古来征战几人回”。“熬人！”张书练教授用两个字表达了自己的体会，但他的脸上却洋溢着自豪。“从提出原理，到实验验证，再到产品化，并应用到双频激光干涉仪中。一开始仪器不稳定，我们就不停做调整，做工艺改造。在这个过程中，十几年就过去了。”张书练教授说到。如今，张书练教授发明的以双折射双频激光器为核心的激光干涉仪已成功实现批量商用。该仪器可广泛应用于科学研究、光刻机、数控机床、航空航天、舰船等行业；其核心部件——双频激光器，基于双折射产生激光双频的原理，比国内外传统的塞曼双频激光器的激光功率高四倍、频率差大一倍或两三倍、最近达到13倍（40MHz），且没有两个频率之间耦合串混，分辨率达到1纳米，线性测量长度范围0到70米，非线性误差小于1纳米，测量速度超过2米/秒。这些技术指标，满足了机床检定、高端光刻机工件台定位等应用的要求。据透露，华为等经过广泛调研，选定了张书练教授的双频激光干涉仪，此外，相关机构也选定了张书练教授的双频激光器。独辟蹊径，步步生花双折射-塞曼双频激光器和干涉仪的成功是是从“冷门”里出来的，张书练教授认为，“被世界公认为那种‘红的’、‘紫的’领域，最有创新的工作往往已经完成了，再跟过去，虽然也能发表文章，也能突破，但仅仅是在人家设计好的大筐子里做。”“冷门”研究，说起来容易，做起来难。因为探索的是新原理的仪器，研究的是几乎空白的领域，张书练教授在工作展开过程中不可避免地遇到了太多的问题，他却对此保持了一个非常乐观的心态。在激光器的研究过程中，他深入揭示了其物理现象（获教育部自然科学一等奖两项），如以往不能观察的激光模分裂、模竞争、正交偏振，正交偏振回馈等，并从新发现的这些现象中思考，独辟蹊径，步步生花。在为双频激光干涉仪研究双折射（-塞曼）双频激光器的同时，张书练教授研究了双折射双频激光器的两个频率之间的耦合，也就是它们相互争夺（竞争）能量的过程，看到一个频率光强度增加伴随另一个频率的光强度减小，直至一个到最大时另一个被熄灭，周而复始。一个全过程正好是激光谐振长度变化半个光波长（316纳米），电路处理后，一个上升沿、下降沿是78纳米。这就是张书练教授发明的氦氖激光器纳米测尺等仪器，获得了国家发明二等奖（2007年）。激光的两个偏振正交的频率是因在激光器内放入了晶体石英或应力元件产生的，反过来，测出激光器的频率差就知道了激光器内的元件有多大内应力，多大内部双折射，这就发明了世界最高精度的光学波片和双折射的测量仪器，比传统仪器高一个量级。特别是测量方法可溯源到自然基准——光的波长。其至今成为唯一的国家标准的测量方法，也是世界上第一个波片相位延迟标准。客户利用这种仪器对加工过程中激光陀螺的元件进行内应力检测，找到了残余应力的成因，显著提高了精度。上海光机所用标准仪器校准了用于核聚变研究的激光玻璃内应力测量的仪器。这款仪器使他再次获国家发明二等奖（2010年）。气体HeNe激光器可以做出以上仪器，固体微片（毫米尺寸）激光器能有所作为吗？张书练教授指导博士生开始固体微片（毫米尺寸）激光双频激光干涉仪的研究，也取得了成功，研制出国内外第一台固体微片激光双频干涉仪，第一台固体微片激光回馈位移测尺。张书练教授从最基本的激光原理和光学原理出发，以解决问题为导向，一个又一个的创新思维，指导开发出这些世界独一份的纳米仪器，应用并产业化，从而创建了“偏振正交激光器纳米测量”学术体系。仪仪相连，都是“中国创”张书练教授带领团队展开的研究工作，像葡萄树一样，一直向上开花结果。行进中，来了一个又一个“中国创”的机会，横向看去，仪仪相连成片，都是颠覆性的技术。激光回馈本来是激光系统中“绝对的害群之马”，张书练教授之前看过相关的文献，却没有想到要去研究它。因“位移自传感器氦氖激光器系统及其实现方法”专利在申请的时候被专利审查员驳回，说其与美国伯克利分校的一个专利相同，张书练教授便仔细阅读了审查员提供的对比文件，发现两个专利在结构上非常雷同，核心元件一样多，摆放顺序一个样，却因一个镜片的差别，使其原理完全不同，属于两个分支。张书练教授的专利，在镜片两面都镀上了激光消反射膜，光线没有反射地通过，镜片仅仅起到密封激光器的壳内气体的作用，完全不遮挡光线，所以被称为窗口片；而伯克利的这个镜片是个高反射率镜片，激光器靠其对光束的反射形成振荡。也就是说，一个与激光振荡无关，一个是激光器振荡的必需元件，即前者是激光振荡系统，后者是激光回馈系统。张书练教授想到，如果自己的偏振正交激光原理引入回馈，又会是什么行为呢？试一试！张书练教授先安排一个研究生研究激光回馈技术，要亲自看清了激光回馈的行为，思考激光回馈技术走向何方。自然想起偏振正交激光器技术，他用偏振正交激光器改造了激光回馈，于是，观察到若干新的现象，形成了偏振正交激光器回馈纳米测量系列技术和仪器，把激光回馈技术推上了一个新的高度，也使偏振正交激光器“再添双翅”。或走入他的实验室参观，或阅读他的四部专著（《正交偏振激光原理》、《激光器和激光束》、《Orthogonal Polarization Lasers》、《不创新我何用，不应用我何为——你所没有见过的激光纳米测量仪器》）和近400篇论文，可看到，张书练教授及其团队研制出的激光回馈光学相位延迟/内应力在线测量仪、激光回馈纳米条纹干涉仪、微片激光（Nd：YAG和Nd：YVO4）共路（和准共路）移频回馈干涉仪、激光回馈远程振动和声音测量仪、激光回馈材料热膨胀系数测量仪、微片固体激光万分尺、Nd：YAG双频激光干涉仪、微片固体激光回馈共焦测量技术、微片固体激光回馈表面测量技术等十余种国内外独有的纳米测量仪器，仪仪相连，构建出了一个“正交偏振激光器回馈纳米测量仪器”体系。“步步生花”的“偏振正交激光器纳米测量仪器”和“仪仪相连”的“偏振正交激光器回馈纳米测量仪器”，构建成了一个完整的“偏振正交激光器及纳米测量”体系。“其中，激光器是核心，我们看见并解决了他人没有想到的问题，仪器的‘台阶’也就上来了。”张书练教授说他和团队的成果鲜明特征是，“激光器就是仪器，仪器就是激光器自身。”坐实创造，不让论文变“云烟”在实验室里，一个博士生来了，做完实验，毕业后离开，然后再来一个博士生，这是一种很正常的安排，却往往使经验和教训难于传承，因为论文里面记录的一般都是好的结果，不常写入失败和纠正错误的过程，传承不全面。张书练教授很早就注意到了这个问题，因此邀请了4个工程师来实验室工作，由他们和学生一起完成实验。也正是这些工程师的工作，帮助张书练教授及其团队传承了一个个技术和仪器。张书练教授很注重团队研究课题的取舍，发现论文漂亮，实际上不能应用的，或更改方案，或暂时放下；发现论文漂亮，实际应用可能性大的，就持续研究，做实验样机。一直找机会仪器化，把首创的技术和仪器推向应用。除了双折射双频激光干涉仪外，国内外首台基于激光回馈原理的纳米分辨力固体激光回馈干涉仪也已经实现产业化，在美国圣路易斯华盛顿大学、合肥工业大学（三台已应用10年）、上海理工大学、北京理工大学等处被应用，且使用情况良好。该仪器能够无接触地测量微、轻、薄、黑、烧红等目标的移动量，以及水、酒精等液面的位移和高度变化，完全不需要在被测物上加附件配合，可用于监测航天相机的支架和镜面形变等。该仪器还可用于刻划光栅的金刚车刀，光束直接射向车刀，颠覆了以往光束射向车刀支撑臂的方式，将测量误差减小到1/4。“这些仪器，我想无论如何还是要传承下去。我在这块做了几十年研究，花了国家不少钱，要回馈给社会，这是我目前所想的事儿。虽然已经有几款仪器实现了产业化，但还是希望另外几款仪器也能‘成气’，至少，有仪器公司能把它接下来，由企业来推动仪器化、产业化。”张书练教授说到。据悉，北京镭测科技有限公司正努力把仪器产业化，尤其是双频激光干涉仪已经被几个半导体企业采购，担当起半导体全产业链一个重要环节国产化替代的历史重任。此外，华为、德国Blankenhorn和福建福晶科技有限公司等国内外企业也在为张书练教授团队仪器的产业化和推广而努力。凡是新原理的东西，想要真正被社会所认可，尽管再好用，再有潜力，都是要花时间的。且由于历史和思维定式，国外多年强势，要国人接受中国自己的创造有很多事要做，要国人接受国产高档激光仪器也是一个循序渐进的过程。张书练教授对此表示：“困难怕意志，中国创、世界用的时代一定会到来！” 个人简介张书练，清华大学本科，硕士，教授，博士生导师。激光和精密测量专家，偏振正交激光器纳米测量技术的国内创建人和国际主要创建人。作为第一完成人，获国家技术发明二等奖两项，教育部自然科学一等奖两项，电子学会发明一等奖一项等十余次奖项。他在ISMTII-2017国际学术会议上被授终身贡献奖。出版专著：唯一作者3部，第一作者1部，主编国际会议专题文集2部，计测技术“教授论精密测量”一期，发表论文360余篇，发明专利权80余项。发明的双折射-双频激光器及干涉仪等纳米测量仪器已经批产。

p 　　正如神经学家V.S.Ramachandran所说，所有颠覆性的新科技都源于一个可能真实的、想象出来的概念，而颠覆性的计算机技术，也必然会带来医疗卫生保健和生命科学领域的大变革。 /p p 　　适应新科技是一个缓慢的过程，医疗相对其他学科而言则历时更久。1928年亚历山大?弗莱明发现世界上第一种抗生素盘尼西林( Penicillin，青霉素)，1929年第一篇关于盘尼西林的文献发表，但此后一直经过有效性试验、毒理性试验、改进青霉菌发酵工艺等，历时14年，直到1943年才真正解决了盘尼西林大规模生产的问题。在诺曼底登陆前夕，盘尼西林的数量已经足够登陆的美国士兵使用。对于中国，青霉素的工业化生产直到1958年才得以实现。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 342" title=" 1.png" style=" width: 400px height: 342px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/1579f90c-11c7-4696-94fb-425b0567c49f.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 二战宣传语(感谢青霉素，伤兵可以安然回家) /strong /p p 　　一个更近的例子是腹腔镜手术(laparoscopic surgery)。腹腔镜手术发现于1901年，具有手术创伤小、病人痛苦小、恢复时间快的优点，但是直到90年代才开始广泛使用。 /p p 　　医疗行业适应新科技较为缓慢，但新科技带来的改变通常是颠覆性的。医药的近代史包括一段很长时间的渐进式创新(比如在描绘基因图谱上做出的努力)，共病症状引发的突破性创新(比如单克隆抗体的开发)。医疗系统是一个复杂的系统，容易产生“蝴蝶效应”——微小的变化可以产生大的影响和改变。比如说，1907年，人均寿命很难达到45岁，到了2007年人均寿命提高到了75岁，而这主要是婴儿死亡率的显著改变造成的，婴儿死亡率的改变则通过一系列关键系统的改革，比如水净化系统和疫苗接种。 /p p 　　现在，每个行业都在被颠覆性的高新技术所影响，但是医疗系统又是否足够成熟去做彻底的改变?2009年，美国高科技法案(HITECH Act)授权，可在美国广泛使用电子医疗记录(EMR, electronic medical records)。通过医疗立法，未来可以通过突破性的软件进行彻底的变革，尤其是那些能够利用大型、复杂数据库的软件。我们相信这个变化会发生，因为人工智能(AI)、大数据、区块链技术、机器人技术和3D打印技术这5项高科技正向医疗领域渗透。 /p p 　　 strong 人工智能(AI) /strong /p p 　　人工智能软件(Artificial intelligence software)常用来简单地优化程序(知识工程)或充当统计学习软件(机器学习)。这当中一些程序已经用于“临床决策支持”，实现了常规使用，但是还没有证实人工智能可以取代人类的评估。 /p p 　　现在我们看到的假设生成(hypothesisgeneration)AI程序(语境化)，这些程序有能力提高智能阈值，解析松散的联系去发现之前未找到的意义，医药研究领域用到的IBM公司Watson软件，就是采用认知计算系统的商业人工智能。 /p p 　　机器学习能力的进步，也提高了智能分析的阈值。战胜围棋世界冠军的人工智能程序AlphaGo主要的工作原理便是深度学习，通过机器学习，智能分析的能力可以超越人类大脑。 /p p 　　未来人工智能在医疗互动，药物发现，治疗方案决策等方面将发挥越来越重要的作用。 /p p 　　 strong 大数据(Big Data) /strong /p p 　　生物数据具有一定深度、密度和多样化。过去，非结构化数据在没有人工排序计算或数据结构不完整的情况下是无法进入电脑系统的。 /p p 　　然而，EMR (电子医疗记录，Electronic Medical Record) 出现之后，医疗系统开始收集非结构化的、实时的、综合的数据。现在计算机已经能够运用机器学习，自然语言处理和高级文本分析程序去解析这些异构数据。 /p p 　　大数据带来的变革是突破性的，它允许将松散关联的事物处理产生新的假设。 /p p 　　早期的关联方法，是在19世纪80年代，由D. R.Swanson教授提出的“基于文献的知识发现”方法，大意是“从公开发表的非相关文献中发现某些知识片段间的隐含联系，并在此基础上提出科学假设或猜想，经过科研人员进行攻关或实验”。1986年，D. R. Swanson发现有的文献记载了部分雷诺氏病患者血液中有些异常(如血液黏度偏高)，又有一些文献记载了食用鱼油能纠正这些异常(如它可降低血液黏度)。通过文献关联研究，他提出了食用鱼油会对雷诺氏病患者有益的假设，发表在《Raynaud’s disease was loosely associated with fish oil》中，最终这个科学假设被临床实验所证实。镁—偏头痛(migraine and magnesium)、生长调节素C—精氨酸(Somatomedin-Cand Arginine)和可作为生物武器的潜在病毒(Potential Bio-warfare Agents)等案例也是通过这种方法获得的。 /p p 　　依靠人工去发现这些关联是非常困难的，未来依靠大数据的力量将有望发现新的关联与知识。 /p p 　　 strong 区块链(Blockchain) /strong /p p 　　未来区块链技术的颠覆性可能堪比互联网。 /p p 　　如今，全球区块链商业理事会中国中心已成立。区块链解决的一个中心问题是中介信用问题，通俗来讲，以前两个互不信任的人要合作很难，必须依靠第三方，比如转账，通过银行。但通过区块链技术，人们可以在没有中介的情况下实现双方互信的转账行为，区块链的核心技术，便可以使陌生的双方实现相互信任，通过去中心化实现安全。中国区块链应用研究中心理事长邓迪说：“在区块链上没有一个数字是凭空产生的，没有任何一个数字是可以凭空消灭的，所有数字的转移和修改都需要在区块链留下记录，所以当我们看到一个数字的时候他不是一个孤立的数据，而是从产生到现在所有转移，交易，修改的过程。区块链可以给数据以信用”。 /p p 　　区块链提供了一个分散的数字分类帐，合作的各方可以使用区块链，生成智能合同来提高准确度和效率。区块链技术对临床试验技术，医疗账单、药品供应链和去识别病人信息传输具有潜在价值。 /p p 　　 strong 医学机器人 /strong /p p 　　医学机器人有颠覆性的潜力，因为他们可以极大地改变生产规模、再现性和保健服务的位置。 /p p 　　达芬奇机器人(DaVinci robot)可以操纵小于人类的手大小的手术器械，达芬奇机器人手术和腹腔镜手术都具有创伤小，术后疼痛少，恢复效果快的优势，而达芬奇机器人手术比腹腔镜手术更精准，同时可以避免医生长时间手术疲劳造成的误差，使手术更完美。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 215" title=" 2.png" style=" width: 400px height: 215px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/80f2c2da-37ba-418d-95bd-d35f6f90b1a3.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 达芬奇机器人 /strong /p p style=" text-align: center " strong (从左至右依次为：外科医生控制台、床旁机械臂系统、成像系统) /strong /p p 　　纳米机器人(Nano-robotics)，它是根据分子水平的生物学原理为设计原型，设计制造可对纳米空间进行操作的“功能分子”器件。它可以用于非侵入性治疗、细胞修复和非定域化的治疗，如远程手术或美国军方的Trauma Pod(半自动化机器人手术系统)可以启用远程护理。 /p p 　　早在1987年在美国上映的科幻电影《惊异大奇航》中，科学家将缩小至几纳米的人及飞船注射到人体血管，从而使这些超微小的“参观者”对人体各个器官的组织、运行等情况进行直接观察，那时候，纳米级技术也仅是一种科学的幻想，不过如今已经成为了现实。 /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 270" title=" 3.png" style=" width: 400px height: 270px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/01153094-6a8a-4750-ae3a-34c1c1e763bd.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 纳米机器人(模型) /strong /p p 　　纳米机器人是纳米生物学中最具诱惑力的内容，相关资料显示：第一代纳米机器人是生物系统和机械系统的有机结合体 第二代纳米机器人是直接从原子或分子装配成具有特定功能的纳米尺度的分子装置 第三代纳米机器人将包含有纳米计算机，是一种可以进行人机对话的装置。 /p p 　　有关专家预言：用不了多久，个头只有分子大小的神奇纳米机器人将源源不断地进入人类的日常生活。中国科学家和未来学家周海中在1990年发表的《论机器人》一文中甚至预言：到21世纪中叶，纳米机器人将彻底改变人类的工作和生活方式。 /p p 　　医用纳米机器人目前仍处于研发试验阶段，还未能进入临床实用阶段。但可以肯定的是，未来几年内，纳米机器人将会带来一场医学革命。美国发明家和未来学家、谷歌公司工程总监雷?科兹威尔在接受《华尔街日报》采访时指出：医用纳米机器人将来把人脑和云脑(云计算系统)连接起来，届时就可以提高人类智力和延长人类寿命，让我们期待这一天早日到来。 /p p 　 strong 　3D打印 /strong /p p 　　3D印刷有潜力通过改变药品生产、无机设备、假体或者医用无机材料来改变医疗供应链。 /p p 　　2015年8月5日，首款由美国制药公司Aprecia采用3D打印制药技术ZipDose制备的SPRITAM(左乙拉西坦，Levetiracetam)速溶片，得到美国食品药品监督管理局(FDA)上市批准，并于2016年正式售卖。SPRITAM主要用于治疗癫痫，Aprecia的3D打印药片一个突出的特点是药片溶解速度快，适合吞咽困难的患者服用。 strong /strong /p p style=" text-align: center " img width=" 400" height=" 157" title=" 4.png" style=" width: 400px height: 157px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201801/insimg/f31360c8-86c6-4fb5-ba0a-d82252d0c8ef.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / /p p style=" text-align: center " strong 左图：Aprecia的3D打印药片的溶解& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 右图：普通药片的溶解 /strong /p p 　　3D打印在组织工程、再生受损或病变的人体组织方面也非常有前景。3D打印用到的生物墨水(bio-inks)可以由活细胞、cell-supporting水凝胶、细胞外基质(如胶原蛋白、羟基磷灰石( Hydroxyapatite))来充当。哥伦比亚市密苏里堪萨斯大学的研究人员，采用活细胞作为材料开发出来一种生物墨水，他们希望将来有一天能完成诸如打印出器官衰竭的替代品，虽然只在测试和开发的早期，但是3D打印技术的创新，必将带来医药领域的新格局。 /p p 　　如上提到的5项技术，任何一项的进步都将极大的改变目前的生物医学现状。我们现在已经有能力去使用智能系统来收集大范围的、准确的生物信息，使数据结果结构化、通过AI系统分析生成 假设、生成一个3D打印的生物器官，并且远程控制这些产品。所以，是时候想想如何通过这些工具来塑造我们的未来了。 /p p 　 span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　参考资料: /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　1.How Five Technologies AreShaping The Future Of Health Care /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　2.Raynaud’s disease was looselyassociated with fish oil /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　3.A brief history of endoscopy,laparoscopy, and laparoscopic surgery /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　4.Embracing Chaos and Complexity:A Quantum Change for Public Health /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　5.SWANSON D R. Migraine andmagnesium(Ⅱ): Neglected connections[J]. Perspectives in Biology and Medicine,1988, 31(4): 526-557 /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　6.SWANSON D R. Somatomedin C andarginine: Implicit connections between mutually isolated literatures[J].Perspectives in Biology and Medicine, 1990, 33(2): 157-186 /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　7.SWANSON D R, SMALHEISER N R.Information discovery from complementary literatures: Categorizing viruses aspotential weapons[J]. Journal of the American Society for Information Scienceand Technology, 2001, 52(10): 797-812 /span /p p span style=" font-family: 微软雅黑,Microsoft YaHei " 　　8.Trauma Pod: A Semi-AutomatedRobotic Surgery System[J] 《International Journal of Robotics Research》 , 2009 , 2 (2) :136-146 /span /p