高校副教授

破格 　　四川农业大学破格聘任31岁的80后李明洲为二级教授，而此前他仅是副教授，连升三级 　　贡献 　　李明洲原本的目的是让猪肉更营养，却无意间为研究人类肥胖基因的专家们打开了一扇门 　　日前，四川农业大学31岁的80后李明洲，从副教授连升三级，一跃成为了二级教授，这在省内高校中十分罕见。 　　能获得这样的殊荣，缘于他对猪肉的研究，为人类肥胖的研究作出了突出贡献。 　　连升三级 　　副教授破格晋升为二级教授 　　成都商报记者昨日从四川农业大学了解到，前日，该校特别举办了一场二级教授的聘任仪式，31岁的动物遗传育种研究所李明洲副教授为教授二级岗。这意味着，李明洲连升了三级。 　　据四川农业大学人事处处长刘应高介绍，该校教授共分一级、二级、三级、四级等4个级别，一般一级教授只有院士才能达到相关的评定标准。二级教授已是教授中级别非常高的了。 　　刘应高介绍说，按照国家的相关规定，从副教授晋升教授一般需要5年的考核期，且在学术、教学等多方面达到一定成绩。而从四级教授晋升到二级教授，虽没有年限上的限制，但学术上的考核却有很严格的标准。大多数教授还是需要很多年才能“熬”到二级。而李明洲的副教授职称是近两年才评的，未满5年。足见，学校对其连升三级的“破格”是很有力的。这在四川农业大学几乎是没有先例的，在四川省内高校也十分罕见。 校方也希望这样的“破格”能给青年老师树立一个目标。 　　无心插柳 　　发现导致猪肥胖的重要因素 　　为研究人类肥胖基因打开一扇门 　　能够获得这样的“破格”，事实上仅仅因为李明洲参与的一项科研成果。 　　4年前，李明洲便在导师李学伟的指导下，联合深圳华大基因及中国、美国、英国和加拿大等四国共12个科研单位的50多位科研人员一起研究猪的脂肪和肌肉组织。“当时，研究的目的仅仅是希望通过研究，能了解猪肉的机理，让肉质更为健康，更具营养”。 　　通过3年的实验观测和对猪各部位脂肪的DNA数据的分析，加上1年的验证期，李明洲发现，不同部位的脂肪对猪身体的危害程度也是不同的。比如脏器里的脂肪就危害极大，特别是胸腔内部的内脏脂肪，其次是腹部脏器的脂肪。此外，他所参与的研究还首次从表观遗传学角度证明了肌间脂肪组织也是导致肥胖风险的一个重要因素。“也就是说，肌肉之间的脂肪，是导致猪肥胖的一个重要因素，对其身体无益。” 　　5月22日，由李明洲作为第一作者的《猪脂肪和肌肉组织的基因组甲基化图谱》论文发表在了国际著名学术杂志Nature子刊Nature Communications上，让李明洲本人都感到意外的是，这篇论文仅仅一天时间就被付费下载了2808次，而这本权威期刊每篇文章平均每年的下载量也就1900~2800次。不少医学界的专家在看了文章后，认为这项研究对人类肥胖的研究有突出贡献。 　　此前，医学界研究人类肥胖机理时往往采用小白鼠做实验。但实际上，小白鼠身体里的脂肪结构与人体有很大的差异。而猪与人类具有相似的代谢功能、心血管系统、成比例的器官大小等特性，且与人类在遗传学上也具有高度相似性。这使得猪成为研究人类肥胖、糖尿病及其并发症等疾病的最佳模式动物。无意间，李明洲的研究恰恰为研究人类肥胖基因的专家们打开了一扇门。 　　4年时间里，李明洲大多时间都泡在实验室，观测数据，分析数据。但这样的过程对他来说“一点也不辛苦，更不会枯燥”，他甚至一点也回忆不起研究过程中的艰难和挫败。他说，“这是自己喜欢的事情”。从本科到博士，李明洲一直是品学兼优的，而此次破格晋升，对他来说也没有这项研究成果带来的喜悦大。成都商报记者 汪玲 图由川农大提供 　　延伸阅读 　　肥胖凶险 　　肥胖是引发多种疾病的元凶，已成为世界五大流行性疾病之一，严重危害着人类的健康。预计到2030年，全球大约有58%的成年人可能成为“胖子”，并且世界卫生组织声称每年至少有280万成人死于超重或肥胖。中国的肥胖问题已不容乐观，肥胖人口已达3.25亿人。如何有效遏制肥胖症蔓延，已成为世界关注的焦点。 　　李明洲的研究结果同时也证明，“如果瘦的人其内脏内含有大量脂肪，也会是健康的杀手，而胸腹部脏器的脂肪是最不健康的，人们需要高度关注”。而他和研究人员还发现，约80%的已知人类肥胖基因和72%的影响猪肉品质的基因都在所定义的甲基化差异区域内，研究分析表明这些基因的甲基化调控模式与已知的生物学功能相一致。此外，他的研究还发现了许多与肥胖表型变异有关的新基因。医学专家或许还能进一步对人体肥胖基因有突破，寻找到解决人体肥胖的办法。

韩春雨火了。然而，这位河北科技大学生物科学与工程学院的副教授，能迅速成为“网红”，却大大出乎他本人的意料。　　近期，韩春雨团队的科研成果，被英国《自然》杂志刊载，在国内外引起巨大轰动，他本人也被国内外科学家的邮件和电话“轰炸”。然而，网友似乎更关注他身上的“标签”和经历——非海归背景、非名校任教、非行政领导，沉寂十年̷̷这样一个“三非”科学家，如何取得了国际一流的科研成果?　　不多见的副教授专属实验室　　“我们的科研成果在学术圈引起反响，我能预料到。但社会上这么关注和轰动，还真没有料到。”在河北科技大学生物科学与工程学院3楼，韩春雨坐在一间实验室里的茶座边，接受了记者的采访。他一身运动装扮，看起来像一名大学生。　　韩春雨确实籍籍无名多年。他是中国协和医科大学的博士生，师从强伯勤院士和袁建刚教授，曾发表过一篇相当不错的论文。这被他称作进入高校科研机构的“敲门砖”。　　2006年，韩春雨被河北科技大学引进。“我一来就是副教授待遇，那会儿还没评职称。”他被学校“低职高聘”，享受校聘重点三级岗的教授津贴，还先后获得数十万元经费支持，还有180平方米的专用实验室。“这实验室看着简陋，却让好几个同行羡慕。”韩春雨说，副教授有专属实验室，在全国高校都不多见。　　韩春雨认为，受到如此待遇，是因为学校看中他的科研潜力。以国际公认的SCI标准，科研论文的高分起码要5分以上，而韩春雨的博士论文高达7分。“当时确实我的SCI分数是最高的。”　　不过，2006年至今，韩春雨在此次成果之前，未发表过任何重要论文。可学校却并未将他“扫地出门”，也几乎从未给过他发论文、评职称等压力。韩春雨认为，学校并非全国著名，却是一座“正在崛起的高校”“很适合搞科研”。　　虽然没有论文，但韩春雨有科研经费，可以申请国家级课题研究。他参与过国家转基因领域的重大科研专项。今年5月，韩春雨的科研团队发明的新型基因编辑技术NgAgo-gDNA，被英国《自然生物技术》刊载，在国内外引发巨大轰动。　　有专家评论说，尽管这种技术尚处于初期阶段，但其潜力有望超过近来被看作诺贝尔奖热门的美国CRISPR-Cas9技术。《自然》杂志执行主编尼克 坎贝尔表示，有理由让人相信，与现在普遍使用的CRISPR-Cas9技术相比，这项新技术有多种优势。韩春雨也因此“一飞冲天”。　　不赞同“十年磨一剑”的评价　　有评论认为，韩春雨的研究成果是我国首个“中国创造”的尖端生物技术，打破了国外基因编辑技术的专利垄断。这项技术让基因编辑技术实现精准、简单操作，可大幅降低基因编辑门槛，未来可用于微生物、植物和动物的精准基因改造，以及乙肝、艾滋病或者一些遗传性疾病的“基因治疗”。　　不过，韩春雨向记者表示，自己并不赞同网上对他“十年磨一剑”的形容。十年间，他已“磨了好几把剑” 他有两次“跟风”的科研项目，但中途都被其他科学家“截胡”，研究设想被他人抢先发表。这在“英雄所见略同”的科研领域，并不鲜见。而韩春雨却另下决心。　　他发现，自己的实验室与国内外顶尖实验室相比有差距，按既定路径其研究速度难以赶超。于是，他决心做原创，要“比国外同行更原创，实现弯道超车。”经过两年多研究，他终于取得了一流的独创性成果——NgAgo-gDNA。此外，他手里还有两项科研成果有待发表。　　取得世界性的研究成果，韩春雨仍然保持着冷静。他认为，NgAgo-gDNA技术与美国科学家的CRISPR-Cas9在技术上各有特点。这一项技术是否有什么不足，还有待同行广泛使用起来检验，他也需要继续深入研究完善。在科研上，他依然看重“跟随”。“跟随本身就是一种学习，没有跟随就没有原创，但不能一味或者盲目跟随，要在跟随中提升、总结，最终实现原创。”韩春雨说，在信息时代，互联网让他离“国际科研大咖”并不遥远。　　韩春雨说，十年来他能够坚持、不忘初心，是自己“从不打无准备之战”。“我一直在做可控的事。”他说，不评职称和不发论文这类看似不利的事，“我都有信心化解。”　　坚守“科学家”身份　　韩春雨一家人，住在58平方米的房屋内，这是他主动申请调换的。学校原来给他安排了130多平方米的住房，但他选择了现在这个离实验室更近的“蜗居”——骑自行车只需5分钟。　　在他堆满瓶瓶罐罐的实验室里，一张掉漆而略显斑驳的茶桌，摆在屋子中间，桌上是不太精致的茶具，还有一把烧水壶̷̷这些与实验室“混搭”在一起。实验间隙，韩春雨常和团队成员一边喝茶放松，一边碰撞思想，“让自己静下来，自由思考很重要。”韩春雨说。　　不经意成为“网红”后，对享受在实验室里心无旁骛、安静工作的他来说，频繁的采访让他“略有烦恼”。　　即使十年来从未发表过轰动性的论文，韩春雨依然坚守自己“科学家”的身份。“我常说科学家要有自我修养。什么是自我修养，就是对自己的坚守，对自己的要求̷̷要求自己放弃一些东西，而不是别人告诉你或要求你。”韩春雨说。　　韩春雨并不认为科学家都是“苦呵呵”的人。他兴趣很多：喝茶、养鱼、养盆栽、谈古琴、运动健身̷̷他还非常喜欢读《论语》，“孔子也是很有性格的人。”他说，这部古籍给自己带来诸多启发。“‘学而时习之，不亦说乎。’——习是实践，要知行合一，就是在做实验的过程中要反复探索。”　　韩春雨认为，科研是发现、设想、再用实验证明自己此前的猜想，而成功就是“你预想和猜测的东西最后都实现了”。“这会给你带来巨大的快乐。”这位新晋的“网红”科学家说。

全球活性氮增加引起的氮循环失衡使硝酸盐成为水中最普遍的污染物之一。硝酸盐污染威胁着生态安全和人类健康。通过硝酸盐还原方式合成氨，不仅有助于水中硝态氮污染物的去除，而且有助于缓解社会对氨能源的需求，减少污染，降低能耗。电化学反应过程对条件要求适中，易于运行并且高效，可将硝酸盐直接转化为氨。但通常，在硝酸盐的电化学还原过程中，在纳米及更大尺寸电极的活性位点上易于发生氮-氮偶联反应生成氮气，制约氨的高效生成。因此，开发具有高活性、低成本和高选择性优势的电极材料是该领域研究的核心之一。李淼团队针对钴（Co）金属电极活性差、易钝化导致难以实用的瓶颈，通过缺陷碳的稳定固化作用，开发了一种磷（P）掺杂的单原子钴催化剂材料（如图1所示），可有效避免偶联反应发生，使最终产物具有更高的氨选择性和还原活性。这种磷掺杂单原子钴催化剂具有更高的硝酸盐还原去除性能，以其作为催化剂的最高氨生成法拉第效率为92.0%、最高氨产率为433.3μgNH4+h−1cm−2。图1 单原子催化剂结构形貌分析结果研究团队采用自然界极少的15NO3−作为氮源，以同位素标记法进一步证明了氨生成的唯一氮来源为硝酸盐。利用1H核磁共振（NMR）仪对产生的氨进行检测，14NH4+和15NH4+的核磁谱图分别具有典型的三峰和双峰结构。研究采用多种实验分析手段对载体结构进行了分析。结果表明，磷的掺杂进一步提高了碳氮载体的缺陷程度，提供了更多的固定位点负载单原子钴，并且缺陷位点会对相邻金属钴活性位点的电子结构和性能产生影响，提高了电极导电性。图2 电极性能结果研究团队根据密度泛函理论计算，创新强化污染物净化的单原子尺度结构调控理论与方法，从分子水平上对硝酸根在模型单原子钴催化剂活性位点的转化反应机理进行了探究，分析反应路径和能量变化。结果表明，硝酸根在单原子位点上逐步发生脱氧加氢的基元反应，N*物种可以在外部提供能量时进一步偶联形成氮气，也可以自发与氢逐步反应形成铵盐。磷掺杂后形成的缺陷位点可以促进临近CoP1N3位点对硝酸盐的催化转化，硝酸盐还原过程发生8电子数转移生成铵盐。此外，研究还发现，金属活性位点临近的缺陷结构有助于进一步提高单原子催化剂活性，在理论上为设计高活性位点的催化剂提供指导并揭示硝酸反应转化和产物分布规律。图3 反应机理示意图该研究成果于7月12日以《高法拉第效率钴单原子催化剂显著促进氨生成》（Boosted ammonium production by single cobalt atom catalysts with high Faradic efficiencies）为题在线发表在《美国科学院院刊》（Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America）上。论文第一作者为清华大学环境学院博士后李佳澄，论文通讯作者为清华大学环境学院李淼副教授，环境学院刘翔教授等人对实验提供了重要指导和帮助。研究项目得到国家自然科学基金面上项目和重点研发计划的资助。

漫画：大耳兔 　　说实话，有着博士研究生学历的徐某48岁混到大学副教授这一步，虽然比不上年轻教授，但总的来说也算不错，套句老话，那是比上不足比下有余。何况，副教授年头多了，论文有了，再有点项目成果，“正高”职称是指日可待，这职位应该珍惜。 　　徐某时任大连市某大学一工程实验室负责人，当然主业是教学和科研，可领导信任徐某，指派他负责联系采购一批项目设备，徐某有点“权”，居然心动了，金钱关前犯了迷糊。 　　2009年4月至11月，徐某从大连一家科技公司采购时，让这家科技公司女负责人王某虚报设备采购合同，提高设备报价，王某作为公司负责人，只要能卖设备赚钱，何乐而不为?就这样，徐某从中套取设备采购资金328350元，揣了自己腰包，而王某公司卖出了设备，也有钱挣，皆大欢喜。 　　2010年4月至11月间，徐某从一家工程机械公司为学校购置设备，虚报采购合同，套取设备采购资金160746元。 　　要想人不知，除非己莫为。这事终于发作了，去年4月，徐某被拘捕，赃款33万元被司法机关扣押。王某知道这事，还是争取主动吧，她投案自首了。 　　案子应定啥罪?法庭上有争议。徐某也是有文化的人，自学刑法为自己辩护，他知道，这贪污罪判得重，自认为犯罪构成、特征符合诈骗罪，而非控方指控的贪污罪。律师也有词，用了术语，就是说徐某采购设备是受领导指派采购教学设备，他没有决定权，不符合贪污罪的法律构成“要件”。这术语咱也都明白。律师还说，徐某家庭生活困难，工作表现好，积极返赃，请求从轻处罚。王某律师辩护时也用了一个术语，就是说王某是“帮助犯”，自己并没占有公共财物的目的，建议判缓刑。这话真是不假，她就是为了多卖设备呗，虚报了设备价，得钱的是徐某。 　　被告人、律师都说完了，该法官说，法官观点明确，徐某是某大学的工作人员，以非法占有为目的，采购教学设备时虚报设备合同，提高设备报价，骗取公共财产据为己有，符合贪污罪构成要件。从犯王某是自首，减轻处罚适用缓刑。徐某贪污数额为489096元。 　　结果今年1月15日，法院一审作出判决，徐某犯贪污罪，判刑11年，剥夺政治权利3年，并处没收财产489096元 王某犯贪污罪，判刑3年缓刑3年。 　　编辑点评贪婪和学历、职称无关，在这一人性弱点面前，所有人都可能就范。 　　而权力有时就是贪婪的催化剂，使人忘记恐惧，忘记忌惮，只为心中贪欲所驱使，终将自毁前程。 　　聪明人，往往喜欢走捷径，钻空子，不肯下笨功夫，最后还是上了被告席，再用自己的“聪明才智”研究：我犯下的到底是贪污罪还是诈骗罪?这是不是一种讽刺呢?这真是聪明反被聪明误。 　　人生是一场双重的修炼：一方面是修自己的学历、职称、财富、社会地位以及各种头衔，沽名钓誉，以使自己看上去风光无限 而另一方面，则是要修自己的德行、素养、品位和境界，让自己无论在任何背景下，都能从容以对，喜乐祥和。 　　当这两者无法真正匹配，总会多少留有隐患，至少，也是一种人生的缺憾。

近日，国家标准委接到国际电工委员会(IEC)秘书长兼首席执行官阿米特的通知，鉴于我国专家在IEC/TC110标准化工作中所做出的突出贡献，特授予浙江大学牟同升副教授IEC 1906大奖。 　　据了解，牟同升在照明和显示测试技术领域从事光学和颜色测试技术研究已达20余年，在半导体照明LED领域、平板显示领域等取得了卓有成效的研究成果，已获得国家发明专利8项，实用新型专利9项 编写著作两本，发表专业论文30余篇，参与制定和审定国家标准30多项。 　　IEC 1906大奖是国际电工委员会最重要的奖项之一，设立于2004年。该奖项为纪念IEC于1906年成立而设立，每年评选一次，由IEC各技术委员会的主席、秘书负责提名，经IEC中央办公室技术官员审核，授予为IEC国际电工标准化做出突出贡献的各国专家。

p 　　近日，由河北科技大学生物科学与工程学院韩春雨副教授作为通讯作者的研究论文《DNA-guided genome editing using the Natronobacterium gregoryi Argonaute》在国际顶级期刊《自然生物技术》(Nature Biotechnology)杂志上发表，并在中国生物学界引起了重大反响。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201605/insimg/e3908cf6-a62f-45f6-8c7b-7cb28d5a6a56.jpg" title=" 韩春雨.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 韩春雨副教授 /span /strong /p p 　　据悉，该研究成果利用格氏嗜盐碱杆菌(Natronobacterium gregoryi)的Argonaute来实现DNA引导的基因组编辑，真正实现了对基因组的任意位置进行切割，将基因编辑的可能性推入了更广泛的境地。在此之前，RNA引导的核酸内切酶Cas9是最常用的基因组编辑工具。简单来说，韩春雨团队发明了一种新的基因编辑技术(NgAgo-gDNA)，适合在人类细胞中基因组编辑，不同于已有最时兴的技术(CRISPR-Cas9)。后者通过RNA寻找替换序列，而新技术通过DNA作为介导寻找替换目标。 /p p 　　该成果是我国首个“中国创造”的尖端生物技术，打破了外国基因编辑技术的专利垄断，研究水平可比肩国际一流大学同领域，该项技术具有以下明确优势：1.向导设计制作简便：可以像合成PCR引物一样合成短链单链DNA向导 向导可直接转染细胞和组织而无需构建向导表达载体。2.可编辑基因组内任何位置：Cas9基因组的靶点选择受到PAM区和富含GC区的限制。而NgAgo对靶点选择没有限制，对基因组任何位置都能有效引入双链断裂。3.由于向导核酸是DNA而非RNA，因此避免了RNA易于形成复杂的二级结构而带来的失效或者脱靶效应。4.对游离于细胞核的DNA具有更高的切割效率。 /p p 　　另据介绍，该技术可用于微生物、植物和动物的精准基因改造，以及乙肝、艾滋病或者一些遗传性疾病的“基因治疗”，在人类血液、器官的编辑和再造等方面具有重要意义，在医药，农业，畜牧等产业领域具有重要应用价值。 /p p 　　 strong 关于韩春雨 /strong /p p 　　非名校(非985非211的河北科技大学)、非名人(名不见经传，几乎没有任何人才头衔称号)、无职位(无行政职位)的“三无”副教授韩春雨发明的基因编辑新技术在学术界一石激起千层浪，业界人士纷纷分析称未来有可能获得诺贝尔奖。韩春雨在“三无”(工作条件不好、经费缺乏、人员很少)的情况下，做出了不亚于世界一流的哈佛、MIT、斯坦福、伯克利的研究成果，实在来之不易，值得可喜可贺。 /p p 　　韩春雨工的作地点虽不是名校，但是他接受的科研训练却是在国内一流的科研机构。据网上资料，1995年，韩春雨来到北京，先是在中国农业科学院攻读硕士学位，后在中国协和医科大学(中国医学科学院)读博士，2003年获得博士学位。 /p p 　　随着全世界博士培养数量的快速增加和一流科研机构的职位有限，产生了明显的溢出效应：普通大学有来自著名大学培养的博士任教已经是司空见惯，比比皆是。互联网的普及，使得科研人员获取最新科研资讯已经易如反掌。不管你是在一流大学还是普通大学，都可以下载最新的研究成果，获得最新的前沿信息。以上两点，导致科技扁平化时代已经到来。在科技扁平化时代，任何科研机构都有可能出世界一流的科技成果。在科技扁平化时代，经常会有无名英雄的横空出世而名动江湖。在科技扁平化时代，经费、环境和名气不再是出一流成果的充要条件，好的想法，浓厚的兴趣，执着的追求，才是科技创新不竭的源泉。 /p p br/ /p

12月5日，英国华威大学麦华恩教授（Pickwell-MacPherson Emma）及深圳大学孙怡雯副教授等一行莅临华讯方舟集团参观、交流与指导。集团副总裁兼太赫兹研究院执行院长丁庆以及杨旻蔚博士、郑渚博士、刘旭东博士等热情接待。华威大学（The University of Warwick)，创立于1965年，全球百强名校，英国顶尖研究型大学，以其高水准的学术研究和教学质量而闻名，在英国主流媒体排名中，稳居英国前十，在QS世界大学排名中稳居全球百强、乃至前五十名。英国华威大学麦华恩教授是应刘盛纲院士邀请，到深圳参加第二届太赫兹国际会议，得知华讯方舟集团致力于太赫兹产业的发展，毅然前来参观。交流会上，研究院外事专员林晓淇就华讯方舟集团及太赫兹研究院的基本情况做了简要介绍。随后，杨旻蔚博士等带领麦华恩教授一行参观了太赫兹通信实验室、太赫兹光谱与成像实验室以及毫米波安检仪实验室，完善的设备和实践条件给他们留下了深刻印象，并对我们在太赫兹技术研发和取得的科技成果表示赞叹不已! 麦华恩教授及孙怡雯副教授都是太赫兹技术生物应用方面的专家。麦华恩教授是太赫兹癌症检测的领军人物，其研究成果得到英国和世界的广泛关注和报道，今年更是获得英国皇家学会Wolfson科研优秀奖来支持她在英国做太赫兹无创性癌症诊断研究。孙怡雯副教授是国际上较早开展随标记物分子构型变化的太赫兹动态介电模型研究，为高灵敏度药物筛选和早期诊断技术探索新方法的学者之一。太赫兹研究院也致力于开发基于太赫兹微流控芯片的癌症早期诊断分析仪，可谓与两位教授的研究不谋而合，通过这次沟通与交流，有效地促进三方的相互了解，有利于今后开展各项合作。

3D打印是近年来的一大研究热点。在该领域，研究人员近些年来从开发新技术、新材料、新应用等角度都作出了重大突破。但是，这些成果主要集中在实现单种材料的3D打印。与单材料3D打印不同，多材料3D打印能够在三维空间任意布置两种或者更多性质或功能截然不同的材料，这极大地丰富了3D打印的设计与制造能力。尽管如此，目前关于多材料3D打印的研究成果相对较少。多材料3D打印的实现方式也主要以喷墨或者墨水直写为主。这些方法对于打印材料的多样性，多材料结构的特征尺寸都有一定的限制。数字光处理（Digital Light Processing - DLP）是一种高速、高精3D打印技术。但是，使用DLP技术实现多材料3D打印主要面临如何快速、有效地去除在材料切换过程所导致的大量粘附在结构上的残余液体这一关键问题。尽管过去的研究提出了擦拭、流体喷射等残余液体去除方法，但由于除液介质与打印结构会发生直接接触，使得打印的多材料结构面临尺寸小、适配材料有限、污染严重、功能集成度低等限制。针对上述问题，南方科技大学葛锜副教授团队提出了离心式DLP多材料3D打印方法，研发了Centrifugal Multimaterial (CM ) 3D打印系统，用于制造大幅面复杂三维异质结构，并从体素尺度实现对结构的成分、性能与功能的精准控制。如图1所示，CM 3D打印系统可实现最大幅面180 mm × 130 mm的多材料打印，并可同时打印四种以上材料。CM 3D打印系统适用于打印包括水凝胶、软/硬高分子材料、形状记忆高分子、导电弹性体，甚至陶瓷在内的各种不同功能与性能的材料，打印材料的模量可跨越8个数量级（103 Pa to 1011Pa)。如图2所示，受哺乳动物快速转动身体实现脱水启发，CM 3D打印系统在多材料切换过程中，通过快速转动打印结构产生的离心力，实现残余液体的快速无接触去除。这种通过离心力去除残液的方法受结构尺寸、形状，以及树脂粘度影响较小。例如，陶瓷浆料残液在CM 3D打印系统中可以轻松去除。图1.由 CM 3D打印系统制造的各种复杂三维异质结构。图2.离心式残余去除原理。如图3所示，CM 3D打印系统能够实现黑白材料间无污染切换。黑白材料过渡界面尺寸100微米，优于其它多材料3D打印技术。这一优异特性使得我们可以设计与打印数字材料（Digital Materials）。通过精确调控软硬体素微观空间分布来，我们可以轻松调控数字材料的宏观力学性能。图3.CM 3D打印系统实现数字材料一体化打印。如图4所示，CM 3D打印系统能够将不同刚度、不同电导率的材料快速一体化集成。利用这一优势，我们设计并一体化打印了集驱动、弯曲传感、压力传感、温度传感于一体的软体驱动器，实现了抓取不同物体的信号识别，以及不同温度下抓取信号感知和信号纠正。图4.CM 3D打印系统实现多重感知集成软体驱动器。如图5所示，CM 3D打印系统能够一体化成型陶瓷生胚和高分子材料。利用这一优势，我们可以打印具有悬垂甚至悬空部分的陶瓷结构。我们设计并打印了陶瓷轴承结构。在打印结构中，陶瓷滚子由高分子材料支撑。通过高温烧结，高分子材料被去除，打印的陶瓷轴承可以自由转动。图5.CM 3D打印系统一体化打印陶瓷-高分子集成结构。上述成果近日在《自然通讯》（Nature Communications）上以论文形式发表，论文标题为“多功能异质结构的离心3D打印”（Centrifugal Multimaterial 3D Printing of Multifunctional Heterogeneous Objects）。南方科技大学葛锜副教授为论文唯一通讯作者，南方科技大学机械与能源工程系2020级博士生程健翔为论文的第一作者。本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金和深圳市科技创新委员会的支持。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-022-35622-6来源：高分子科学前沿摩方精密作为微纳3D打印的先行者和领导者，拥有全球领先的超高精度打印系统，其面投影微立体光刻（PμSL）技术可应用于精密电子器件、医疗器械、微流控、微机械等众多科研领域。在三维复杂结构微加工领域，摩方团队拥有超过二十年的科研及工程实践经验。针对客户在新产品开发中可能出现的工艺和材料难题，摩方将持续提供简易高效的技术支持方案。

据“中央社”报道，台湾大学地质研究所一间实验室去年8月间因紧急照明灯电源线短路，引发火灾，所幸无人伤亡。台北地检署侦办后，认为实验室主持人、副教授沈川洲有疏失，今天予以缓起诉处分。 　　台大地质所该实验室去年8月28日晚间因紧急照明灯电源线短路起火，烧毁实验室内天花板、实验桌、抽气橱柜等物，所幸消防人员在20分钟内顺利扑灭，没有人员伤亡。 　　检方指出，沈川洲身为实验室主持人，本应注意实验室经常使用酸姓溶液实验，酸姓溶液挥发后让空气偏酸性，可能造成实验室中电源配线绝缘劣化，竟疏于注意，导致火警发生，涉及公共危险罪嫌。 　　检方表示，由于沈川洲并无前科，犯后自白不讳，态度良好，且火灾未延烧到其它实验室，造成其它损害，因此将他缓起诉处分，为期1年，并应在处分确定后3个月内向公库支付新台币2万元。

酒精穿肠过，喝了却不醉。中南民族大学化学与材料学院副教授王利华研发了一种“不醉酒”。　　王利华介绍，喝醉酒主要是酒液下肚以后，乙醇进入血液，并在全身循环，从而影响大脑意识，此时驾车就有醉驾风险。王利华研发的“不醉酒”控制了乙醇进入血液的时间和量。为了达到这个目的，王利华在白酒里加入了一些特定的可食用物质，这样的“酒”喝下后，在胃里形成了凝胶，大部分乙醇被固定，从而减少了进入血液的乙醇量。“经过测试，9人饮用100毫升以内‘不醉酒’1.5小时后，只有1人达到酒驾。”　　在实验室，王利华还原了这一过程。在一盆人工胃液中，倒入加了食品级海藻酸钠等物质的普通白酒，搅拌后，可以观察到酒与胃液的界面产生了稳定凝胶层。“海藻酸钠遇到胃液里的酸形成了果冻的形态，把乙醇包在其中。”王利华还表示，喝下“不醉酒”后，最终会通过消化道的微生物降解掉，或者进入大肠直接排泄掉。　　解决了喝了不醉的问题，但“不醉酒”好喝吗?“‘不醉酒’保留了酒的嗅觉和口感。”试酒组成员、大四学生李亚超告诉记者，样酒唯一缺点就是入口有粘稠感。目前，王利华已为他的“不醉酒”申请专利。

从古至今，女性从来不乏仰望星空的力量与诗意。身影也许柔弱，但是她们刚柔并济 挑战也许更多，但是她们执著坚守。近年来，“她力量”一直闪耀，特别是随着中国女足亚洲杯夺冠，谷爱凌北京冬奥会两金一银的闪耀成果，女性的柔美与刚毅再一次冲上热搜。　　在科学仪器及分析检测行业有着广大的女性从业者，她们正在通过自己的思考与行动影响着科学仪器行业的发展，她们敢于创新，敢于冒险，在美丽与温柔的外表下蕴含着强大的力量。2022年3.8女神节将至,仪器信息网将以“我们Women in STEM ——科学仪器行业女性洞察”专题，邀请多位行业女性工作者分享他们的点滴故事，解读她们的成长经历与职业历程，洞察科学仪器行业女性从业者的别样魅力。　　本文的主角是澳门大学中药糖工程与检测技术联合实验室(国家糖工程技术研究中心联合实验室)副主任/副教授赵静。　　Q：展开讲述进入行业的时间与契机，为什么选择分析测试领域?　　赵静：因为我爷爷的坚持，我是一定要从事中医药相关的工作，从本科起，就一直在中药领域学习。中药材与中成药的质量是保证中药临床疗效的前提与基础，找到专属的中药质量分析检测方法就十分重要了!从黄酮、蒽醌、生物碱、挥发油、再到多糖，我们课题组从极性最小的中药成分到极性最大的中药成分的检测方法开发了一遍，像玩游戏打怪升级一样，难度越来越大。多糖类成分作为中药汤剂的重要组成部分，如何快速准确的分析测试是我们课题组目前的研究重点，做了很多原创性探索研究。哈哈，大BOSS都出来了，难度自然有，只有调整心态，坚持不懈啦!　　Q：分别展开讲述自己在工作与生活中分别是一个什么性格的人?　　赵静：传说工作中我还是比较严肃的，反正生活中就是一个小迷糊和逗比。　　Q：仪器信息网：如何平衡家庭与工作中的角色，及如何解决所面临的压力与挑战?　　赵静：万分感谢我的妈妈和爸爸及爱人，全力支持我做我喜欢的工作，让我探索自己天马行空的想法，忽略我家庭角色经常缺失的重大缺点。家庭和工作很难平衡，但是需要家人的包容，平常心态，提早规划，提高效率是解决压力和挑战的4大法宝。　　Q：对分析测试领域女性从业者在职业设计规划上的建议?　　赵静：分析测试界有很多女神级别的女教授，她们是我们分析测试女性学习的榜样!女性在分析测试领域有先天的优势，例如很细心，有耐心，不怕繁琐的步骤等。但是在数理统计，仪器构造，科研思维的知识储备不够。所以我们在读书的阶段，就应该注意自己各方面的知识积累与实际操作的训练，如果能读到博士研究生就更好了。　　Q：“后浪”逐渐崛起的今天，对于未来发展或人才培养的计划与愿景?　　赵静：科学社会学家默顿提出，原创性是科学的最高价值。正是通过原创性科研成果，人类知识才得以不断增长。所以我希望我们的后浪们，不要畏难，在科研中找兴趣点，在兴趣中找科研点，多做点原创性工作，给人类知识宝库“添砖加瓦”。追求原创性，就是保持科学的精气神。　　仪器信息网：“三八”国际妇女节来临之际，请您为大家推荐一本看过的好书，并说明推荐理由。　　赵静：如果你想看到不一样的中药质量控制思路，你可以看看下面这本英文书《基于药理活性的中药质量控制》，全球有至少274家图书馆收录，Li, S.P., Wang, Y.T.《Pharmacological Activity Based Quality Control of Chinese Herbs》Nova Science Publishers, Inc. New York.

为帮助科研工作者了解前沿分子互作分析技术，向用户传递准确、实用的技术干货和宝贵的实验经验。本期，仪器信息网特别邀请到海军军医大学药学院副教授曹岩博士谈一谈SPR技术在中药小分子垂钓研究领域中的方法和技巧。分子垂钓是一种从复杂样品体系中寻找与已知生物分子相互作用的特定分子（如小分子、蛋白质、或其他生物活性分子）的实验技术，在生物学研究、中药研究、活性药物发现等领域中发挥重要的作用。表面等离子体共振（Surface plasmon resonance，SPR）技术是一种生物传感分析技术，可用于研究活性分子与靶点的相互作用，具有灵敏度高、特异性强、分辨率高、样品消耗少、实时监测等特点。在高通量药物筛选、候选药物亲和力测定、抗原表位鉴定等生物医药领域应用广泛。近年来，基于SPR的分子垂钓技术越来越引起广大科研工作者的兴趣，该技术利用SPR的高灵敏度、高特异性等特点，以及SPR仪器的实时监测、自动化进样和回收流程，并结合高分辨质谱鉴定，不仅能用于从细胞裂解液中垂钓蛋白质等生物大分子，也能用于从中药提取液中垂钓小分子化合物。本文以采用Biacore T200分子互作系统进行中药小分子垂钓为例，介绍SPR垂钓的方法和技巧。一、基本原理和方法基于SPR的中药小分子垂钓的基本原理是将一种已知生物分子（靶蛋白）偶联在传感芯片表面，再将包含潜在活性分子的复杂样品溶液（中药提取液）注入到传感芯片，进行SPR检测和活性分子回收。在进样过程中，复杂样品溶液中的活性分子会和偶联在传感芯片上的生物分子发生结合，这种结合可能是特异性或非特异性，致使芯片表面物质的质量发生变化（图1-1）。进样结束后，继续注入缓冲液使未结合或弱结合的成分离开芯片表面，而强结合的成分留在芯片表面。接下来，为了避免管路中的复杂样品溶液混入后续回收的结合成分中，通过注入洗涤液清洗从样品到芯片表面之间的管路，去除管路中的复杂样品溶液（图1-2）。然后再注入洗脱液并孵育适当时间，使芯片表面上结合的小分子解离下来（图1-3）。最后将液体流向反转，使解离下来的样品原路返回并收集在样品溶解液中（图1-4）。由于一次仅可回收微量样品（2μL），可多次循环上述过程（一般10-20次），回收足够量的样品，合并后浓缩，用于后续质谱鉴定，最终发现复杂样品中的活性分子。图1 基于SPR的分子垂钓的基本流程二、垂钓实验经验和技巧理解基于SPR的分子垂钓的原理是实验成功的第一步，在实际操作中还需要特别关注以下方面，这些将直接影响结果的准确性和可靠性。1．靶蛋白的偶联量为了尽可能多回收活性成分，靶蛋白的高偶联量是至关重要的。一般首选CM5传感芯片通过-COOH与蛋白的-NH2发生反应，偶联效率较高，偶联水平可到达10000-20000 RU。对于不易提取纯化的跨膜蛋白，可选用L1 传感芯片，其表面可捕获囊泡和脂质体。另外还有SA传感芯片，其表面固定了链酶亲和素，可特异性偶联带有生物素标记的蛋白、多肽、核酸等。2．靶蛋白的活性和特异性在垂钓实验前应验证偶联后靶蛋白的活性和特异性，这一验证实验可以通过对特异性抗体/抗原或已知的活性分子进行亲和力测定，以确认传感芯片上靶蛋白的结合活性，有助于提高垂钓结果的准确性和可靠性。3．缓冲液的组成在复杂样品的“进样-回收”过程中，应注意维持适当的缓冲液条件，以提高回收效率。运行缓冲液和样品稀释液一般为PBS或EP；样品回收液一般为弱酸（三氟醋酸、甲酸、乙酸）、弱碱（NaOH）、表面活性剂（吐温20）、高盐溶液（NaCl）；样品溶解液一般为质谱兼容的挥发性盐溶液（NH4HCO3）。可采用已知的活性分子模拟筛选流程，以选择最佳的缓冲液条件。4．实验的设计尽量减少假阳性结果，是高质量SPR垂钓实验的成功标志。为此，可通过对照实验和验证实验实现这一目标。对照实验：使用空白的CM5芯片重复垂钓过程，将回收到的样品作为阴性对照品进行质谱检测，在后续的数据分析中作为背景对照扣除。验证实验：鉴定出活性分子后，应获取其单体，采用SPR进行亲和力测定，以判断结合的特异性。如果同时鉴定出多个活性分子，也可以对他们的动力学或热力学参数进行比较分析，从而排除假阳性结果。海军军医大学药学院 曹岩 副教授海军军医大学药学院，副教授，硕士生导师，上海市浦江人才。药物分析专业，博士学位，美国密歇根大学访问学者。以复杂药物和生物体系的分析技术为主要研究方向，从事基于表面等离子共振（SPR）、生物膜干涉（BLI）等生物分子互作技术的药物分析新方法研究。在活性药物的高通量筛选、中药药效物质的高内涵发现、体内药物和生物标志物的高灵敏检测上形成特色。研究成果多次发表在Nature Chemistry、Analytical Chemistry等高水平期刊上，累计发表第一和通讯作者SCI论文30余篇，累计影响因子大于230。主持国家自然科学基金项目、国家重大科学仪器开发项目、上海市基金项目等6项课题。申请国家发明专利8项，授权5项。主编、副主编出版教材专著4部。参考文献[1] Identification of a ligand for tumor necrosis factor receptor from Chinese herbs by combination of surface plasmon resonance biosensor and UPLC-MS. Analytical and Bioanalytical Chemistry. 2016, 408(19): 5359-5367.[2] Biosensor-Based Active Ingredients Recognition System for Screening STAT3 Ligands from Medical Herbs. Analytical Chemistry. 2018, 90(15):8936-8945.[3] A strategy of screening and binding analysis of bioactive components from traditional Chinese medicine based on surface plasmon resonance biosensor. Journal of Pharmaceutical Analysis. 2022, 12(3): 500-508.如有技术干货、科研成果、仪器使用心得、生命科学领域热点事件观点等内容，欢迎投稿，投稿邮箱：zhaoyw@instrument.com.cn，关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系：13331136682（同微信）。

近日有读者反映称，一篇题为《“卓越计划”下大学数学教学方法的探索》的论文，只字未改发表在了《数学教育学报》、《天津城建大学学报》和《中国建设教育》三个期刊。其中一篇的作者为独立署名的“陈成钢”，另两篇却在“陈成钢”后面加了第二作者“顾沛”。　　一稿三发，这已有学术不规范之嫌 内容相同而作者署名不一，这更易引起争议。　　中国青年报记者了解到，共同的作者“陈成钢”2000年毕业于南开大学统计与概率专业，现为天津城建大学理学院副教授。出现两次的第二作者“顾沛”上世纪80年代同样毕业于南开大学，后留校任教至今，曾是陈成钢大学时代的老师。　　陈成钢告诉记者，因为做课题的缘故，自己多次采访老师顾沛，顾沛参与了创作，为他提供了一些思路和参考意见。顾沛也承认，论文的部分内容与陈有过沟通，“但并没有见过全文。”　　期刊标注的收稿日期显示，2013年10月22日，《数学教育学报》收到了署有陈成钢、顾沛两个署名的论文。6天后，陈成钢所任教大学的学报也收到了这篇文章，不过，署名只有“陈成钢”一人。　　事实上，“一稿多投”长期以来均被教育部门视为学术不规范的行为。《天津城建大学学报》官网也明确：“来稿请勿一稿多投”，“稿件经终审后未接到录用通知者，作者可自行处理，本刊不予退稿”。　　2014年4月、6月，这两篇收稿日期仅相隔6天的相同论文先后在《数学教育学报》、《天津城建大学学报》发表了。论文首页标注均注明，文章系天津市教委2012年重点教改课题的项目。　　论文相同，署名为何不一呢?顾沛接受采访时认为，这可能与自己在学界的口碑有关。《数学教育学报》是相对较好的杂志，自己经常给其投稿，编辑部一般看到有顾沛的名字，可能更容易发表，“所以，投《数学教育学报》署我的名字，对他(陈成钢)是有好处的。”　　陈成钢则表示，由于在论文中引用了顾沛的观点及所发表文章的内容，所以，“就自作主张署名了”。他称事先未知会顾沛，表示抱歉。　　对此，浙江大学传媒与国际文化学院从事版权研究的吴赟副教授告诉记者，同一篇论文署上不尽相同的作者在多处发，是学术不规范行为。同时，在事先不通知对方的情况下，把采访对象(包括引用的文章作者)姓名放在署名里，作为第二作者，也是违规行为，“这是对对方署名权的一种侵犯。”　　2015年6月8日，这篇论文在距上次刊发一年多之后，再次被《中国建设教育》杂志收到了。当年10月，论文第三次发表，署名是陈成钢、顾沛。对此，顾沛同样称不知情。　　论文末尾备注了“中国建设教育协会 2013-2014年度优秀教育教学科研成果 二等奖”字样。陈成钢说，《中国建设教育》是内刊，当初自己的文章是被天津城建大学教务处挑选后发往此刊物评奖，“这个杂志的文章全部是已经发表过的。”　　但是，该刊主办单位中国建设教育协会办公室工作人员却有不同的说法。工作人员称，刊物不会主动接收或发表已发表的论文，同时，虽然确有评过科研立项的奖项，但范围仅限协会自己的立项，“他们既不是我们单位的。另外，因为我们刊物没有国内刊号，所以发在我们刊物上对作者评职称也没有用。”　　同样的论文，既是教改课题，又被作为获奖成果，吴赟认为，这仍旧属于“一稿多投”，一稿多投存在学术不端问题，任何稿件不论以任何形式的成果出现都不能一稿多投。　　顾沛也表示，如果文章后面没有标明转载，“一稿多投肯定就是有问题的”，对《中国建设教育》上与陈同署的论文，他称“完全可以否定掉”。　　陈成钢接受采访时也意识到不妥，他坦言，项目结题时，他因担心发不出论文耽误进度，所以才又投了一次，“我之前确实没有这个经验，也没注意过这个问题。”

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科学究其本质就是一种磨练，得益于那些好奇心无限、智慧超然并愿意为世界和个体生活带来真正改变的人们。正因如此，科学界一直不乏杰出的女性智者和先驱，她们为其所在领域带来了翻天覆地的改变。在质谱学领域，越来越多的女院士、女教授、女专家，还有“硬核”女高管，资深女工程师… 等女性工作者正在通过自己的思考与行动影响着该行业的发展。　　身影也许柔弱，但是她们刚柔并济 挑战也许更多，但是她们执著坚守 既是“排头兵”又是“后勤兵”，在职业发展的道路上，她们有泪更有笑。值“国际妇女节”来临之际，仪器信息网将目光聚焦在这样的一个群体，听听她们的心声。南京师范大学副教授 李红丽　　Instrument：请分享一下您当初是如何确定研究方向的?　　答：把自己的专业背景和实际客观条件相结合。首先根据自己的博士和博士后科研经历，明确自己能干什么、会干什么，然后结合工作单位和课题组的实验和人员条件，制定具体的方向。　　Instrument：您在科研工作中遇到的障碍或挑战有哪些?遇到困境时，又该怎么办呢?　　答：前期没有经验，起步慢。除了努力之外，借鉴前人经验，可以少走弯路。作为女性，除了科研，还要兼顾其他方面，时间不够用。合理规划时间，提前制定方案，有助于提高工作和办事效率。　　Instrument：在2021年“国际妇女节”来临之际，您想给女性后浪提什么建议?　　答：踏实认真做好每一件事，勤勤恳恳对待每一天的工作，坚持很重要。与大家共勉，自己还在学习和努力的过程中。仪器信息网特建立质谱界中的“她力量”专题，将持续更新质谱界优秀的女性力量，看看他们如何用智慧和力量探索世界的种种未知和科学真理。　　附：　　巾帼不让须眉，女性力量历来为社会所关注。在科学仪器及分析检测行业，不仅有令人敬仰的女院士、女专家，还有“硬核”女高管，资深女工程师、女销售、女市场，以及从事科学仪器及分析测试行业的广大女性从业者… … 越来越多的女性工作者正在通过自己的思考与行动影响着科学仪器及分析测试行业的发展。　　2021年国际妇女节来临之际，仪器信息网特别策划科学仪器与分析测试界的“她”力量活动，向业界广大女性工作者征集素材。详情戳：https://m.instrument.com.cn/news/d-574066.html

科学究其本质就是一种磨练，得益于那些好奇心无限、智慧超然并愿意为世界和个体生活带来真正改变的人们。正因如此，科学界一直不乏杰出的女性智者和先驱，她们为其所在领域带来了翻天覆地的改变。在质谱学领域，越来越多的女院士、女教授、女专家，还有“硬核”女高管，资深女工程师… 等女性工作者正在通过自己的思考与行动影响着该行业的发展。　　身影也许柔弱，但是她们刚柔并济；挑战也许更多，但是她们执著坚守 既是“排头兵”又是“后勤兵”，在职业发展的道路上，她们有泪更有笑。值“国际妇女节”来临之际，仪器信息网将目光聚焦在这样的一个群体，听听她们的心声。本期我们特别邀请到天津工业大学化工系党支部书记/副教授卞希慧分享她的心路历程。天津工业大学 化工系党支部书记/副教授卞希慧　　仪器信息网：请介绍您进入科学仪器行业的机缘，为何选择这一领域?　　卞希慧：能有幸进入科学仪器行业近红外光谱分析这个分支，主要感恩我的博士生导师博士-南开大学的邵学广教授。记得第一次跟邵老师见面，邵老师跟我解释实验室的主要研究方向，当邵老师讲到，近红外光谱技术可以对复杂样品直接分析时，一下颠覆了我之前大学以及研究生所学的传统分析化学的内容。我直接跟邵老师质疑，复杂样品是不能直接扫描光谱的，必须先通过柱色谱/气相色谱或者高效液相色谱分离，得到了纯物质后，才可以通过四大光谱对纯物质定性或定量。邵老师没有直接反驳我，而是微笑着跟我说，你回去阅读我们的文章就知道了。就这样，从最初对近红外的怀疑与好奇，我进入了近红外光谱结合化学计量学直接分析复杂样品的这一前沿领域。　　仪器信息网：从业至今，这一路肯定也非常艰辛，请分享下您工作的苦与甜?　　卞希慧：对我个人而言，从2008年进入了复杂样品近红外光谱分析中的化学计量学方法研究这一领域，没有感觉到太多的艰辛，反而更多的是充实与快乐。首先是由于我的导师对我们的宝贵指导。导师不仅教我们如何阅读文献，教我们如何写作科技论文，教我们如何作图。还带我们出去参加各种学术会议，开阔眼界。每周六的组会上，导师不仅教我们如何科研，还教我们如何做人做事，待我们如师如父。虽然有时候，比如文章写不好，也会受到老师严厉批评。但我们也明白，老师是为了我们更好地成长。其次，是我对这个方向非常感兴趣。虽然在博士接触这个领域之前，完全不知道这个领域的存在。但是在接触后才知道，这是一个交叉学科，需要用数学和计算机来解决化学的问题。而我虽然学习的是化学专业，但是对数学和计算机编程非常感兴趣。大一学习高等数学的时候，就对大学的数学特别感兴趣，期末考试100分。计算机课程虽然也是大学第一次接触，但是觉得它更为神奇，不论是计算机基础还是C语言，我都考专业第一名，甚至想大三的时候再辅修一个计算机双学位，但是经济原因交不上辅修的5000元学费。我就靠自学计算机编程，先后通过了全国计算机三级和四级考试。没想到，在读博士的阶段，我所从事的科研可以数学与计算机与化学结合起来，不用转行，不用转专业，就可以把我的兴趣完美结合起来，从事自己感兴趣的事情，是发自内心地开心。时光荏苒，如今在近红外领域也进行了10多年的研究，该领域前辈专家毫无保留地分享他们的经验，遇到问题，同行朋友的热心帮助，都无不让感动。有耐心严谨的导师引领，从事着自己感兴趣的领域，遇到科研难题，还有一帮科研挚友帮助自己，在这样的氛围中从事科研，是一种智慧提升并实现人生价值的享受。很感恩自己进入这个行业。如今，我也身为研究生导师，努力向自己的导师与专家前辈学习，解决科研问题的同时，尽自己所能，帮助学生成长成才。　　仪器信息网：您认为女性在工作方面有哪些挑战和优势?对于事业和家庭，您认为女性应该怎么去平衡?　　卞希慧：除了一些特别需要体力劳动的工作外，对于未成家的男性与女性在工作中差异不是很大。一般情况下，女性更勤奋，更心细，更善于表达自己内心想法，思考问题也更周全一些。但大多数女性在成家立业后，不论是迫于家庭的原因，还是个人原因，通常会不自觉地将重心转移到家庭中，导致事业发展后劲不如男性足。婚后全职相夫教子的女性另当别论，一般工作中的女性确实面临事业与家庭的平衡问题。这个问题，对于我来讲，就有如我小时候被迫平衡劳动与学习的问题。小时候别人家的孩子放学可能是先写作业，而我基本上是先干完家务活后，父母说没事的时候，才得以闲暇学习。因此，我对干活之外的学习时间备感珍惜，甚至有时候一边干活，一边思考题。那时我自己也奇怪，为什么我干那么多活，学习没落下，反而挺优秀。直到长大后，有朋友告诉我，其实他虽然没干活，父母一直让学习，但是总想偷懒玩，真正没学那么多时间。通过干活的锻炼，也使我的体格比较强壮，让我一生都收益，所以我感恩父母对我的教育方式。自己成家后，我认为家庭与事业的关系就如小时候学习与干活的关系，不冲突，反而是相辅相成。家庭不会是事业的拖累，反而是给你动力，促进你更努力的源泉。而工作也不可能一天24小时都在干，那我们的身体和大脑都受不了。陪孩子与做家务的过程就是给做科研的大脑放松的过程。而很多政策也越来越人性化，为工作中带孩子的女性考虑。比如我在荷兰参加荷兰化学年会的时候，会议就专门为参会女性提供免费照看孩子的服务。有的时候我工作晚上还需要加班做，这时候我就陪在孩子身边，我做我的工作，孩子做她的作业，互不耽误。当然，相比很多优秀的同龄人，我的事业还是逊色很多，但我知道这不是因为家庭的拖累，而是因为我工作时不能一心一意，效率不高导致。总之，个人以为，对于家庭与事业，我们女性首先不能把它看成是一对矛盾的二选一问题，一定要做个取舍。其次，家庭的事情要夫妻共同承担，不能全推给一方。最后，要培养孩子生活以及学习上的独立性，我们在感情上陪伴他们，体贴他们，但不能越俎代庖替她做主或做事。相信自己的能力，分清家庭与事业中哪是需要自己做的，提高工作效率，让我们的家庭和事业协同发展。　　仪器信息网：2021年“三八妇女节”来临之际，您想给女性后浪提什么建议?　　卞希慧：感恩我们生在了当下男女平等的新时代，我们女性可以自由地追求自己的人生理想。虽然有时需要平衡事业与家庭，但谁说事业与家庭不可以协同发展呢?没有什么过不了的坎!让我们抓住时代的机遇，做自己的女神，活出自信、美丽、精彩的人生!

相关报道显示，超快光谱测试技术在Nature、Science及子刊上频频出现，吸引越来越多科研工作者的青睐。也有专家评价说，超快光谱的出现，给相关科学领域带来了一场新的革命。那么什么是超快光谱？超快光谱有多快？又能解决哪些关键问题……为了进一步了解超快光谱的技术及应用现状，仪器信息网编辑特别走进了南方科技大学机械与能源工程系，邀请在超快光谱研究应用方面颇有建树的陈熹翰副教授给大家分享他心目中的超快光谱技术。南方科技大学 陈熹翰 副教授超快光谱：向时间更快、空间分辨率更高方向发展据悉，早期的超快光谱空间分辨率没有很高，只有大概几微米或者几百微米的空间，现如今，随着各种显微技术的快速发展，超快光谱的空间分辨率可以达到几百纳米。同时，超快光谱时间分辨率非常高，近年来，发展迅速的超快光谱成为了研究皮秒和飞秒时间尺度内的分子结构与超快动力学行为的强有力手段。通俗来比喻，超快光谱类似超快摄像机一样，让人们能通过一帧一帧的“慢动作”观察到处于化学反应过程中原子与分子的转变状态。当前，超快光谱已被越来越广泛的应用在物理、化学、生物、材料、医疗、能源及环境等众多领域。其中，在物理领域，超快光谱可以应用于半导体磁性材料、超导体、绝缘体、复杂材料、量子结构、纳米和表面体系、太阳能电池等研究领域。对于超快光谱技术当前的研究进展，陈熹翰表示，总体来讲，国内外发展比较均衡，目前主要有两个重要的发展方向：一个是时间更快，即在超快的基础上提出新的概念——阿秒（10-18秒），以便了解更多分子、原子里电子的动力学过程；另一个是空间分辨率更高，以便可以看到更小、更加清楚的动态过程。除此之外，国内外的相关人员也在尝试把超快光谱拓展到不同的波长，例如从X光到太赫兹甚至微波，以持续推动超快光谱前沿技术的应用拓展。“虽然当前在科研研究中得到大家的青睐，但超快光谱更多的情况下是一种研究方法，未来在成为一种通用技术的道路上还有许多局限性。” 陈熹翰在采访中分享了制约超快光谱应用的三个因素：一是采集数据的时间较长。采集一次的时间约10~30分钟，如果需要更高的数据信噪比，则需要一个小时甚至两个小时；二是需要专业人员分析数据。在分析光谱时，要赋予其物理意义，将实验与实际结合，这需要一定的知识背景和经验积累；三是激光器成本较高。飞秒激光器费用可高达百万元以上，加上搭建激光器、光路和探测仪器等费用，一套仪器设备的投入可能需要300万元左右。这些问题在一定程度上限制了当前超快光谱更大规模地应用于市场。超快光谱在光电材料领域的应用优势显著都说热爱源于兴趣，陈熹翰就是如此，他喜欢研究事物背后的机理，特别是物理化学的转化过程。据介绍，陈熹翰在读本科时，就发现常用的化学手段没有办法非常清楚的展现反应的进行过程，例如太阳能的转化过程。之后，他接触到了超快光谱，发现超快光谱能够契合他的想法，并对其产生了极大的兴趣，由此踏入了超快光谱研究领域，并于2017年在美国取得化学博士学位（超快光谱方向），2021年加入南方科技大学，目前主要从事太阳能光电转化材料（如太阳能电池）以及机理研究工作。据介绍，当前，陈熹翰研究团队共有6~7人，在超快光谱技术及应用的相关研究中已经取得了一系列的研究进展。在光电转换材料方面，基于超快光谱的研究方法，陈熹翰团队自己搭建并设计了一些光路、功能、模型和方法，比如与反射光谱、太赫兹光谱等联用，用来研究太阳能转化材料的表界面性质，进而分析表界面动力学和转化效率的关系；在光电化学材料方面，陈熹翰团队在超快光谱技术的基础上开发了原位全反射光谱的方法，直接研究光电化学分解水的过程，他介绍说：“通过超快光谱，就像照相一样可以直接看到制约分解过程的两种反应中间体，并且可以通过pH或者其它方法来调控这两种中间体，进而控制水分解反应的速度。”2022年陈熹翰在《先进功能材料》期刊发布了一篇关于钝化钙钛矿界面处缺陷的文章，受到了极大的关注。特别值得一提的是，在这项成果的研究过程中，陈熹翰应用了大连创锐光谱科技有限公司（以下简称创锐光谱）的超快瞬态吸收光谱系统。对于为何会选择该国产仪器设备，陈熹翰表示：“我个人选择仪器的标准，第一点就是它的稳定性要好；第二点是可以定制化，我们可以做自己的改进；第三点就是售后服务一定要及时。”其实，陈熹翰一直在关注国内外相关的仪器产品，也做了很多调研对比，他表示，相比进口品牌，国产超快光谱仪器在国内科研应用中会更有优势。其评价说，以创锐光谱超快瞬态吸收光谱系统为例，相比进口品牌，这套系统的性能参数、稳定性可以完全对标，同时创锐还针对不同需求提供了定制服务，这是进口设备做不到的。系统交付后，双方在设备培训和沟通十分及时高效。系统可靠性也很优秀，投入使用至今未发生过异常。 创锐光谱超快瞬态吸收光谱系统技术亟待推广，多领域发展值得期待随着科学研究的不断深入，超快光谱也迎来了发展机遇。陈熹翰对于超快光谱的应用潜力信心满满，他分析道，从国家发展战略的角度出发，有三个方面的发展值得期待：首先，国家正在大力发展半导体产业，超快光谱对于研究半导体系统缺陷、提升其工艺水平十分重要；其次，在可再生能源领域，特别是太阳能电池、光催化分解水等方面，应用超快光谱可有助于研发出更高效的太阳能电池和催化剂，更快地完成从传统能源到新能源的转型；另外，国家也在积极推动生物制药等领域的发展，超快光谱可以用来研究生物体系中的一些能量转换模式，为之后的生物制药相关过程分析提供指导。机遇意味着拥有无限可能，对于超快光谱未来发展的可能性，陈熹翰也分享了自己的观点。他表示：未来，超快光谱在科研、工业两个方向都会有比较大的发展。科研方向上，超快光谱除了朝着时间更快，空间利用率更高的趋势发展之外，波长范围也将会更广，这样超快光谱将在任意波段都可以进行相关的研究；工业方向上，超快光谱将更多的与软件相结合，通过预设模型既可使采集数据更快，又可直接通过软件进行大数据分析，直接给出大家想要的结果。采访中，陈熹翰特别表示，虽然目前超快光谱的发展还处于起步阶段，但潜力非常大，亟需向大众宣传推广，以推动其在相关前沿基础科学研究及工业中的应用拓展。陈熹翰表示：“除了像我们一样的专业人士之外，希望能让更多的人了解、使用超快光谱技术。当然，实际应用中需要操作者有一定的材料学、物理学技术背景，确实有一些难度，不过随着我们国家的发展，理工科人才越来越多，大家的知识背景越来越强，这项技术就可以进行更多、更广泛的推广。”同时，对于未来的推广方式，陈熹翰也给出了自己的想法，“在我看来，超快光谱想要推广应用，一是需要在高校、科研院所、产线上刷存在感，吸引更多的用户去了解它，应用推广的机会也就越多；二是通过相关网站、各大平台等做更多的科普宣传，向大家普及超快光谱如何使用，有何优势，可以帮助解决何种问题等；三是超快光谱若能够作为国家战略层面上的一项技术或者一项储备来宣传的话，将会达到事半功倍的效果。”

ASMS美国质谱年会组委会公布了2022年的ASMS各大奖项的获奖者名单，其中Biemann奖章的获得者是北卡罗莱纳州立大学Erin Baker副教授.该奖项是授予其职业生涯早期的个人，以表彰其在基础质谱或应用质谱方面的重大成就。Baker博士是北卡罗来纳州立大学化学副教授，因其在新型离子淌度技术（ IMS-MS ）开发和该技术支持的各种贡献而获奖，她的创新科学贡献的包括：(1) 新的 IMS 技术和方法的开发以及对改进的漂移管 IMS (DTIMS) 平台的重大贡献； (2) 改进的 IMS-MS 平台与固相的耦合萃取和 LC 分离以实现高通量 IMS 测量并提高灵敏度，并用于代谢组学、脂质组学、蛋白质组学和暴露组学应用； (3) 创造第一碰撞横截面 (CCS) 数据库，包含 500 多种代谢物和异生物质，以实现大规模IMS技术的代谢组学和暴露组学研究； (4) 化学信息学工具箱的开发称为基于结构的连接性和组学表型评估 (SCOPE)，以实现评估环境和临床研究中脂质组学关联的可视化。此外，baker博士建立了“女性质谱女者 (FeMS)”这一组织，并建立了一个全球网络（也包括男性，跨性别者参与），为教育、合作和研究指导提供频繁的线上交流机会。仪器信息网于2021年与Erin Baker副教授以及FeMS组织携手举办了“第一届女性质谱学者国际研讨会”，共邀请了FeMS共同创始人Anne K Bendt教授、FeMS委员会成员Erin S Baker教授、FeMS科学顾问委员会成员/斯克里普斯研究所John R Yates III教授、FeMS成员/威斯康星大学李灵军、葛瑛教授、北京大学黄超兰教授、中国药科大学叶慧副教授以及复旦大学张莹教授和多位优秀的青年学者分享精彩的报告。学术内容聚焦质谱在多组学研究的技术应用进展，而与其他学术研讨会不同的地方是，多位报告嘉宾积极分享了自己是如何走上质谱研究之路，以及在科研道路上的心路历程，并且还特别对后浪科研工作者提出了一些平衡工作与生活等方面的建议。北卡罗莱纳州立大学Erin S. Baker副教授做了题为《基于多维特征分析实现高可信度质谱检测》的报告。Baker教授团队应用离子迁移谱与质谱 (IMS-MS)、多组学分析和大数据评估来推动创新的质谱技术、系统生物学评估、新的软件功能以及人类健康与环境之间的联系。报告介绍了该团队近期基于IMS-MS开展的研究进展以及接下来的研究计划。

近期，一篇关于“超高场离子云扫描技术实现高分辨生物分子异构体分析研究”的成果发表于《自然通讯》，该研究开发的离子淌度质谱分辨率超过1万，与现有商业化产品和国际先前报道过的技术相比， 分辨率提升了一个数量级以上。该成果公开发表后便引起业内质谱专家热议，相关评论包括“概念新颖”、“第一次见这么高的淌度分辨率”、“原理创新”等。据了解，离子淌度质谱领域成熟的商业化产品的分辨率皆在1千以下，清华的这项技术为何能“一骑绝尘”达到如此高分辨率？其创新在哪？能否成为离子淌度质谱发展的突破性技术？其距离商品化还有多远的路程？在此背景下，仪器信息网特别采访了清华大学精密仪器系周晓煜副教授，就该成果提出的高分辨离子淌度质谱技术以及未来的应用前景等进行了深入的交流。周晓煜副教授在实验室生物分子结构解析是现代生物科学中至关重要的环节，生物分子的结构包含着功能和性质的关键信息，科学家们可以通过对其结构的解析，揭示作用机制、探究与疾病的关系、寻找药物靶点等。因此，生物分子结构的准确解析对于药物研发和疾病治疗等领域具有重要意义。在生物分子结构解析领域，质谱技术的发展在过去几十年里经历了巨大的进展。其中，离子迁移质谱技术/离子淌度质谱（IM-MS）独特的分辨能力可以区分质谱技术无法区分的异构体或同重素，成为了生物分子结构解析重要的技术工具。而随着对生物分子结构与功能关系研究的深入，对高效、高灵敏的分析技术的需求越来越迫切。近年来，多种离子迁移质谱分析方法被纷纷提出，例如迁移时间DTIMS(Drift time ion mobility spectrometry)、囚禁式TIMS(Trapped ion mobility spectrometry)、行波TWIMS(Travelling wave ion mobility spectrometry)以及非对称场FAIMS(Field asymmetric ion mobility spectrometry)等通过引入高压气体簇冷却技术、多级离子迁移分离手段的方法并形成商业化产品，使得IM-MS分离分辨率得到了显著提高（分离分辨率在40-1000左右）。虽然IM-MS技术已经被广泛应用于生物分子结构解析的研究中，但由于分离分辨率的限制，目前无法完全解决生物分子异构体解析的问题。因此，如何提高IM-MS的分离分辨率，成为当前离子迁移质谱研究的热点和难点问题之一。搭建高分辨离子淌度——离子阱质谱新玩法仪器信息网：当前的技术手段在生物分子异构体研究中面临哪些瓶颈？您团队开发的超高场离子云扫描技术是否解决了这些瓶颈？周晓煜：生物分子结构解析常用的方法很多，比如核磁共振、X射线晶体学、电镜、质谱、离子淌度（IM）等等。过去十年，离子淌度质谱（IM-MS）正逐渐成为生物分子结构解析的主流手段以及质谱仪器发展的主要方向。这是因为质谱方法本身具有高灵敏度和高特异性的优点，串级质谱又可以看分子离子的结构，离子淌度功能的加入更是极大加强了质谱的结构解析能力，从另一个维度——分子形状对样品离子的结构进行区分。不过，目前的离子淌度质谱方法也存在“分辨率不够”的瓶颈，因此依然有很多具有生物学意义的异构体分子无法有效区分，包括很多蛋白质构象之间的差异无法检测到。那么，我们提出的离子云扫描技术，其分辨率可达10000，有潜力解决上述难题。仪器信息网：业内对新成果的评价，“概念新颖、原理创新”，其“新”主要体现在哪里？ 您是如何想到、做到这个“新”呢？周晓煜：“新”主要体现在两点：一、离子阱是一种大家熟悉的质量分析器，这里却被我们拿来做离子淌度，实现的装置很简单，并且可以和其他质量分析器结合设计混合式质谱仪。二、主流的淌度分析都是用的低场，而我们用的是高场；同时在传统离子阱质谱分析的经典方法“共振抛出”方面作出了创新，利用胁迫振荡的原理获得了离子的结构信息，得到了很高的分辨率。过去，大多数提升离子淌度分辨率的方法主要是增加分析的路径或者时间。例如，西北太平洋国家实验室的SLIM采用多层堆叠结构，分析路径可达1094米。这是他们获得高分辨的原因，但也导致仪器的结构相对复杂。我们想走一条不一样的道路。我们团队长期从事离子阱原理和仪器研究，对离子阱有比较深刻的理解。考虑到离子阱具有无限长时间囚禁、分析离子的特性，从而可以无限增加离子淌度分析时间。同时，我们还利用强迫振荡的原理压缩离子云、抑制离子的扩散，让谱峰变的更窄。因此，在简单的离子阱结构里我们得到了很高的分辨率。 超高分辨淌度技术研发的实验装置。（左：实验室自搭分析器实验平台；右：从Mini β小仪器改装的实验平台）应用前景——为蛋白质异构体解析提供新深度仪器信息网：据了解，本研究是在一台经过改装的Mini β仪器上进行的，该仪器是一台双线性离子阱小型质谱。那么您团队开发的离子淌度+离子阱串联质谱的应用前景如何？周晓煜:我们认为这项技术有很好的应用前景。首先，我们已经在小仪器平台上证明这项技术可以达到很高的离子淌度分辨率，超出现有技术一个数量级以上，具备很强的技术优势。第二，离子阱是质谱仪器非常常用的分析器，无论学术还是产业界对它都很熟悉，奠定了广泛应用的基础。第三，离子阱，包括四极杆，很容易和其他高分辨质量分析器联用，例如和Orbitrap或TOF的联用。该技术的应用价值可以通过与经典的质谱联用型仪器范式得到证明。仪器信息网：该质谱仪器未来在哪些研究领域能够替代当前商业化的离子淌度质谱？或是否有非“我”不可的应用场景呢？周晓煜: 现在商业化仪器的离子淌度分辨率对异构体分析是不够的，甚至是远不够的。从蛋白质的构象解析可以清晰的看出来，大多数淌度技术只能把几个构象勉强分开；这样的困难对糖、脂质等异构体同样存在，而我们的方法可以实现基线分离。在这些传统技术很难做或无法做到的场景，我们的技术优势将得到充分体现。仪器信息网：您团队在该成果的基础上还有哪些规划？接下来您团队的研究重点还有哪些？本次开发的仪器技术是否有产业化发展的规划？您预计多久能成功产业化？周晓煜: 目前我们在小仪器平台证明了这项技术的可行性，未来，我们希望将离子阱和高分辨质量分析器联用，针对生物分子结构解析研究，开发相应的大仪器并解决相关的应用问题。除此之外，我们团队将持续聚焦便携式、小型化质谱仪器系统的开发，以及其在现场即时化学检验中的应用；一分钟出具报告，主要应用于临床、毒物/毒品、食品、安保等领域。另外，围绕脂质组学分析仪器方面，我们还将开展精细结构脂质组学的单细胞分析、疾病标记物筛查等相关研究。我们团队和清谱科技有很好的合作基础，双方合作开发了Mini β、Cell等多款小型化质谱仪，并还将继续合作。按技术就绪度而言，我们现在的就绪度在4以下，预期通过3-5年的时间可以达到6-8，即达到商业化仪器的水平。聚沙成塔——从1-10000的离子阱质谱开发之旅仪器信息网：请介绍下您本人质谱仪器创新研究的历程？周晓煜: 我最早接触质谱是在博士期间，当时中科院化学所的聂宗秀研究员刚回国组建研究团队，所以我在2009年3月启程来到北京，开始了质谱研究之旅。研究之初，聂老师拿了一些质谱理论的书还有他自己的研究心得给我看，特别是离子阱理论这部分，希望我能早点弄懂从而能尽早搭建颗粒质谱。因为具有物理学的背景，我看离子阱理论这部分特别有感觉，所以博士毕业后希望能够继续从事这方面的研究。当时，美国普渡大学的欧阳证老师经常回国交流，我也借机申请去他那里做博士后。欧阳老师当时的一个主要方向是离子阱小仪器，所以我就一边研究离子阱理论，一边考虑适用于小仪器的理论和应用方法开发。2015-2017年，我们普渡的质谱团队跟随欧阳老师一起回国并加入清华大学，那时我开始考虑如何利用自己的特点做一些有意思的研究。一开始，我也不知道答案。众所周知，离子阱作为质谱质量分析器已经几十年了，发展相当成熟，但我一直相信离子阱能做出一些不一样的东西。所以，自2009年以来，我做的所有工作都是围绕离子阱理论和仪器展开。直到2017年开始接触到了离子淌度技术，了解到该技术目前遇到的问题，我意识到离子阱的机会“真”的来了。一开始，我们只是把现有的低场离子淌度原理移植到我们的小仪器上，在2000年时可以实现40左右分辨率的离子淌度功能，已经接近商业大型仪器。之后又通过3年的技术研发，提出自己的高场淌度技术，我们把离子淌度的分辨率提到了10000。作为一名教师，我也希望充分利用自己的研究经历为国家、为质谱行业培养更多、更优秀的青年人才。合影（右：清华大学周晓煜副教授，左：仪器信息网万鑫）采访编辑：万鑫

从古至今，女性从来不乏仰望星空的力量与诗意。身影也许柔弱，但是她们刚柔并济；挑战也许更多，但是她们执著坚守。近年来，“她力量”一直闪耀，特别是随着中国女足亚洲杯夺冠，谷爱凌北京冬奥会两金一银的闪耀成果，女性的柔美与刚毅再一次冲上热搜。在分析测试领域分布着广大的女性科研工作者，她们正在通过自己的思考与行动影响着整个行业的发展，她们敢于创新，敢于冒险，在美丽与温柔的外表下蕴含着强大的力量。2022年“三八”国际妇女节将至，仪器信息网聚焦分析测试领域女性科研工作者，特别策划“Women in STEM——致敬分析测试领域女性科研工作者”专题活动，邀请行业女科学家们分享自身的成长经历与职业历程，展现这个行业女性从业者的别样魅力。本文的主角是南京林业大学黄玉萍副教授。南京林业大学黄玉萍副教授仪器信息网：展开讲述进入行业的时间与契机，为什么选择分析测试领域？黄玉萍副教授：2008年9月，还是大学生的我主持了人生第一个项目——江苏省大学生创新实践项目《霉变板栗的NIR光谱特征及其快速检测方法》，在我导师陈坤杰教授带领下，第一次走入可见/近红外光谱检测领域。仍记得当时查阅资料的第一本书籍便是陆婉珍院士编著的《现代近红外光谱分析技术》，深入浅出的介绍让我对近红外光谱有了初步认识，在之后阅读了《近红外光谱分析的原理、技术与应用》和《化学计量学方法与分子光谱分析技术》等书籍，对分析检测领域有了更深的认识。2015年出国留学期间，在完成光学平台的搭建、研发与测试后，让我对光学检测领域了解的更深入，也产生了非常浓厚的兴趣。仪器信息网：分别展开讲述自己在工作与生活中分别是一个什么性格的人？黄玉萍副教授：我的研究生导师工作都非常认真负责，受他们影响，我在工作上也是比较认真严谨的人，原则性较强。我从小就希望长大后成为一名科研工作者，对科研热爱执着，喜欢在实验室动手验证试验结果，喜欢探索未知的事情，正是这种热爱，让我觉得科研工作特别有意思，即使再苦再累都值得，因为自己真正喜欢科研。在生活中，我表现出的性格跟工作上相差还挺大的，比较乐观开朗，幽默随和，有时候还会犯二，人际交往能力较强。仪器信息网：“三八”国际妇女节来临之际，请您为大家推荐一本看过的好书，并说明推荐理由。黄玉萍副教授：《现代近红外光谱分析技术》这本书真的值得一读，特别适合刚步入近红外光谱领域的学者。书中非常系统地介绍了近红外光谱的发展、特点和原理，以及常用的化学计量学分析方法等。

现在生物界有一个很重要的研究方向，同时也是目前国际上最前沿的研究领域之一：单细胞生物学，美国能源部、美国科学院以及欧洲科学院都很关注这个领域。据介绍，在过去的两年中，每1到2个星期，重要学术刊物如Nature系列或Science都会有关单细胞技术的文章。而且，在剑桥的Sanger研究所单细胞研究中心就有这样一句标语：&ldquo Single cell research is the new frontier of modern cell biology(单细胞研究是细胞生物学的新前沿)&rdquo ，足见单细胞研究的重要性。 　　细胞是生物体基本的结构和功能单位，此项研究关系着胚胎的发育、癌细胞早期诊断、探索自然环境中占绝大多数的不可培养微生物等各方面的问题。其实在很早就有科学家研究单细胞的检测技术，包括显微镜、流式细胞仪、微流控及各种分离提取技术等，这些技术可以观测到细胞的大小、形态等等，但是这些还不够，其中最关键的问题是基于什么信号来分离和研究细胞，这是科学界需要问的问题，也是仪器界需要关注的问题。 　　大约十多年前，拉曼走入了单细胞研究领域。为什么会将拉曼用于单细胞的检测?目前国内外的研究状况如何?都取得了哪些成果?非常幸运的是，仪器信息网编辑在HORIBA主办的第三届国际拉曼前沿技术高端论坛（RamanFest 2015）上采访到了将拉曼用于单细胞分析的早期开拓者之一，英国牛津大学的副教授黄巍博士。英国牛津大学副教授 黄巍博士　　单细胞如何遇到拉曼? 　　黄巍在国外生活了十七年了，主要研究环境微生物和合成生物学，过去十几年中一直利用拉曼光谱进行单细胞的研究工作，同时也开发一些拉曼联用技术，可谓是将拉曼引入单细胞分析中的&ldquo 领路人&rdquo ，是什么样的原因促使他将单细胞和拉曼联系在一起呢? 　　黄巍介绍到，&ldquo 细胞那么多，如何去大海里捞针?有没有一个方法能在这一群细胞里找到有特殊功能或者特殊表型的细胞，将它们分选出来，然后再进行研究，这样效率会更高一些，这也是为什么将拉曼引入单细胞分析的一个重要的原因。&rdquo 　　&ldquo 单细胞拉曼图谱最大的特点就是无需外援标记，展现给大家的是细胞的内在信号，可以视为细胞的化学指纹或者化学画像。&rdquo 黄巍谈到，所谓的化学画像，是指细胞的表型(phenotype)，是基因和环境互相作用的结果。它不同于基因型(genotype)，基因型是由基因决定的，只是说具有某种潜质，但是不一定表达出来。也就是说，即使细胞的遗传学完全一样，表型也会出现变化，因为基因表达在某种程度上来说是一个随机的过程。 　　&ldquo 人和人之间可以通过表型例如长相、身材的不同来识别你我他，但是单个细胞在显微镜下很难从形态上看出有什么不同，而我们可以利用拉曼技术得到单个细胞水平的分子画像，进而进行细胞判别。单细胞拉曼图谱可以看作一个细胞所有分子光谱指纹的总和，而细胞任何代谢的变化都会引起细胞表型的变化，因此从理论上讲癌细胞的拉曼图谱应与正常细胞的拉曼图谱不一样，在某种程度上来讲，拉曼也许会检测到这种变化，这在癌症研究，特别是乳腺癌的研究中已经做了很多的工作。我们是想发展这样的一个概念，把单细胞的拉曼图谱看成是单个细胞的表型。&rdquo 黄巍介绍到。 　　&ldquo 现在的很多研究都需要预知某个蛋白，然后设计一个抗体，用荧光标记，然后再进行研究。但是很多时候，要预知的本来就是需要解决的问题，比如细胞胚胎发育中哪些分子发生变化了，这个时候就可以用拉曼技术来观察细胞的表型，拉曼起到探索的作用。&rdquo 　　&ldquo 再者，微生物学领域一直有一个重大的挑战，在环境中，包括人体肠道微生物里90%以上的微生物还无法在实验室分纯培养，而这些微生物和人体的代谢以及一些疾病有很多关系，它们作为身体的一部分，影响着整个身体的代谢。由于不能培养，我们很难知道它们的生理功能，当时研究的驱动力就是想怎样避开培养的问题去研究这些细胞的代谢，最终我们选择了拉曼技术，而且我们知道采用稳定同位素技术可以把细胞和代谢直接联系起来，这也更坚定了我们在这方面研究的决心。&rdquo 　　&ldquo 还有一点，现在的很多单细胞研究技术对细胞功能是有干扰的，如果标记上抗体之后，细胞的行为就不是原来天然的行为了，而拉曼可以实现无标记的检测。&rdquo 　　拉曼在单细胞检测领域中的三大挑战 　　黄巍在拉曼的单细胞分析领域已经耕耘了十多年，他说，现在高通量的分析方法，如DNA测序技术已经很成熟了，但是在表型方面的技术还比较欠缺，我们希望拉曼能作为检测表型的技术，为单细胞的检测技术贡献一部分信息。此外，他们还希望将拉曼信号作为大数据的一部分，融入到整个单细胞大数据体系中去，据悉，这部分工作在牛津大学才刚刚开始。 　　不过，同时，黄巍也介绍了拉曼在单细胞检测方面面临的三大挑战： 　　首先，拉曼信号的增强。拉曼信号天然很弱，如果采用SERS增强技术就要用金、银等纳米材料等进行修饰，这还在研究和探索过程中，而且现在对SERS的机理研究还不是很透彻，怎样提高检测灵敏度和分辨率，这是最重要的挑战 　　第二，拉曼单细胞技术和其他技术的整合。在单细胞分析中，利用拉曼技术将细胞分选出来之后要进行单细胞测序或微流控在线培养，如何将分选技术与下游的测序技术、培养技术结合起来是一个挑战 　　第三，单细胞拉曼信号的解析。单细胞拉曼信号是多分子叠加在一起的结果，甚至还有一些未知的特殊分子、蛋白等，没有标准，怎样分析、理解这些拉曼信号，如何进行数据的提取和处理也是一个很大的挑战。 　　FACS与RACS：互补，非替代 　　我们了解到，黄巍和中科院青岛能源所徐健教授的团队合作开发的&ldquo 活体单细胞拉曼分选仪&rdquo (RACS)在2013年就通过了验收并且有了样机。对于目前的进展情况，黄巍介绍到，之前的样机还处在研究应用阶段，还没有商业化出售，但是作为一个平台已经做了很多样品了。 　　虽然，世界上第一台活体单细胞拉曼分选仪已经问世，但是研究并没有停止，据黄巍介绍，2013年的样机是针对具有光合作用的细胞，有一定的局限性。最近采用了&ldquo pause release&rdquo 和单细胞弹射技术，就可以针对几乎所有的细胞。&ldquo 具体来说，我们通过控制微流控的流速，停一下，再分选，这样就可以克服拉曼信号天然比较弱的缺点，同时还可以实现自动分选。其中，单细胞拉曼检测和激光弹射分选技术可用于精确分选复杂样品和组织细胞，今年刚刚解决这个问题，预计今年年底之前就可以完成原理的证明等问题，同时也会出一系列的文章。&rdquo 　　当笔者问起，目前在单细胞研究领域用的最多的要属流式细胞仪(FACS)，RACS的出现将会给FACS带来哪些挑战?黄巍介绍到，两者之间并非是要相互替代，而是互补的。 　　黄巍介绍到，50年代开发的流式细胞仪，直到现在依然在用。流式细胞仪是基于荧光信号的，而每一个荧光信号都需要一个滤光片，最好的也就是可以同时看几十个信号，而拉曼图谱包括1000多个信号，是一个很复杂的指纹信息，相比FACS，RACS的拓展面要大很多。 　　&ldquo 不过，两者并非是要谁替代谁，总体来说是互补的，&rdquo 黄巍介绍到，&ldquo 虽然表面上看起来FACS比RACS速度快，但是RACS得到是整个细胞表型的图谱，相当于给细胞画像，如果是这样的话就不算慢了。&rdquo 　　&ldquo 此外，2007年，我们和维也纳大学的Michael Wagner教授也发展了Raman FISH(拉曼-荧光原位杂交)技术，可以把荧光和拉曼的技术结合起来。荧光标记某些特定的细胞，可快速识别，作为粗筛，缩小范围之后再用拉曼获取单细胞表型，进行细分。&rdquo 　　同时，黄巍也指出，&ldquo FACS发展了40多年后才成熟，RACS要做到成熟，还需要一点时间。&rdquo 　　拉曼在生命科学&ldquo 初露头角&rdquo 合作是关键 　　据黄巍介绍，目前拉曼在生命科学中的研究目前主要聚焦两个方面的应用：微生物学和医学方面。其中后者的驱动力更大一些，主要体现在两个方面，一个是通过拉曼光谱技术进行癌症的早期诊断，第二个是更加前沿的拉曼辅助手术(Raman aided surgery)技术，即利用拉曼光谱技术帮助医生快速判断潜在的癌细胞，指导医生的手术，德国在这方面的研究比较多，虽然现在还只是处在实验阶段，但在临床上已经勾画了美好的蓝图。 　　但是，作为一项非常前沿的技术，现在拉曼在生命科学中的应用研究才刚刚露出水面，还处在早期阶段，不过，国外已经开始认识到它的重要性，很多课题组已经小有成果。 　　鉴于拉曼的优势，现在学术界普遍看好拉曼在生命科学的应用，很多老师反映，在德国耶拿举办的第24届国际拉曼光谱学大会 (24th ICORS)上，拉曼在生命科学中的研究就已成为一大热点话题。现在，国内的一些课题组也在尝试将拉曼用于生命科学体系的研究中，但是目前还处于初级阶段，有很多问题亟待解决，比如很多做化学的人不了解代谢的机理，亦或做生物的人很难解析拉曼谱图等。 　　对此，黄巍谈到，我个人认为这是一个分两步走的过程，可以先从一个很简单，很清楚的拉曼信号开始，比如我们采用了一个简单的方法，利用重水中的氘稳定同位素探针来判别单细胞总体代谢活性，这个原理很清楚(最新研究成果：Tracking heavy water (D2O) incorporation for identifying and sorting active microbial cells Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Jan 13 112(2):E194-203.)。 　　此外，对于拉曼谱图解析的问题需要很多人共同来解决，现在很多生物界的人没有拉曼的基础，但是化学家很清楚，也许当一个生物学家碰上一个化学家问题就会迎刃而解了。 　　因此，多学科的交流、合作是非常重要的，化学、分子生物学、遗传学等各学科在一起交流才会有新的突破。 采访编辑：叶建

2023年3月9-13日，“中国电子显微镜学会第十一届常务理事会第二次扩大会议”在云南昆明成功举办，会议主要围绕学会2022年工作总结、2023年工作安排、常务理事会与仪器公司新仪器新技术交流等议程进行深入讨论。会议间隙，围绕贺陈德蕙先生百岁华诞、广泛关注的科研公共服务条件平台建设、时下热点冷冻电子断层扫描技术等，学会现场对5位电子显微学专家代表进行了主题视频采访。冷冻电子断层扫描(CryoET)用于分辨细胞环境内的生物分子，分辨率达到前所未有的亚纳米级，CryoET近年来得到快速发展，成为业界关注热点，并被寄予厚望。会议现场，中国电子显微镜学会邀请北京大学生命科学学院副院长高宁教授、南方科技大学生命科学学院沈庆涛副教授分别分享了自己对CryoET技术现状与未来的看法。以下是对南方科技大学生命科学学院（中国电子显微镜学会副秘书长、低温电镜专业委员会副主任）沈庆涛副教授，研究员的采访视频，以飨读者：

p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " strong 仪器信息网讯 /strong & nbsp 科学仪器设备是科学研究和技术发展的基石，是经济发展、民生问题和国防安全的重要保障。质谱仪器作为尖端的科学仪器之一，广泛应用在生命科学、材料科学、食品安全、环境监测、医疗卫生、国防军事及国际反恐等领域。但目前，我国质谱仪器的研发和制造水平相较于进口产品还有一定的差距，质谱产业发展任重道远。为了提升我国质谱研发及产业化能力，从源头上增强国家自主创新的实力，近年来，越来越多的国内专家、厂商将目光放在质谱仪器开发和产业化上。在2019年10月11-12日举行的“第二届质谱仪器研发论坛”，汇聚了近200位质谱研发领域专家，共同就质谱技术和产业发展展开讨论。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " 在论坛举办期间，仪器信息网特别采访了的苏州大学副教授李晓旭，就目前小型化质谱研发工作以及我国质谱产业的现状及未来发展等问题展开了深入讨论。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " strong 详细内容请点击以下视频观看： /strong /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=65B8180FCE89B5E39C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " span style=" text-indent: 2em " br/ /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " span style=" text-indent: 2em " 据李晓旭介绍，在过去的十多年间，他一直在从事小型化质谱的研发工作，包括便携气质联用仪以及其他的小型化质谱等。在过去的数年内，他对便携气质的技术路线和仪器性能做了很多改进。经过多年的积累，团队在包括质量分析器、真空系统、电路系统以及仪器整体设计等小型化质谱的关键技术都已经具备了成熟的技术，第一台产品也即将要进行市场化。而针对便携气质不擅长的应用领域，团队也研发了可以与直接电离源连用的质谱仪器，能取得与台式商业质谱接近的性能。 /span /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " 李晓旭表示，经过多年的发展，国内质谱仪器研发的团队在不断扩大，也取得了很多阶段性的成果。他认为各方需要秉持一个开放合作的态度，发挥所长，科研机构的优势在于研发和创造，将仪器做到最接近产品的状态，但后续的市场推广和大规模生产，也离不开相关企业的合作推进。质谱仪不能只谈技术，只有将技术、市场和应用结合起来，产品才有生命力。而良好合作纽带的建立，以及合理的成果认定、市场价值分配也是业界需要思考的问题。 /p p style=" text-indent: 2em line-height: 1.5em text-align: justify " 李晓旭也表示，从整体上看，我们质谱研发领域的进步很快，虽然我国质谱仪与国外还存在一定的差距，但这个差距不是不可逾越的。他非常看好中国质谱研发的前景和未来。尤其是在小型化质谱领域，国内与国外的研发是同步的，所以在这个领域，我们非常有机会研发出和国外技术相当或者更好的质谱仪器。而这可能也是中国质谱行业能够杀出重围、脱颖而出的一条道路。 /p p br/ /p

随着图像处理及分析相关的硬件和软件的不断进步，高光谱成像系统在各种研究项目中的使用越来越多，并被应用于各种领域。最新的研究报告显示，2023年全球高光谱成像系统市场估计为168亿美元，预计2028年有望达到343亿美元，预测期间复合年增长率为15.4%，市场极具活力！为了更好的展现高光谱技术和应用的创新成果，以及未来的发展趋势，仪器信息网特别策划《高光谱技术创新成果集》网络专题，集中展示高光谱领域的最新成果，包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。中国农业大学副教授 黄越在仪器信息网主办的“高光谱技术在农业领域的最新应用进展” 网络研讨会议中（相关精彩视频回放点击：https://www.instrument.com.cn/news/20230811/679327.shtml ），中国农业大学黄越副教授进行了《光谱图像在微塑料无损表征中的应用》的报告分享。会后，我们再次邀请黄老师分享高光谱技术当前的研究进展及其团队研究成果。1、您认为高光谱的技术优势体现在哪些方面？有哪些成熟的应用？黄越：我认为高光谱的技术优势体现在便捷性、可视化、高通量和信息化等方面。目前高光谱的遥感技术在农业土壤墒情、农作物长势、区域变化监控等方面都已得到较为成熟的应用，高光谱的近端技术在水果在线分级、烟草叶片筛选、药片有效成分控制等方面都得到了较好的应用。此外，高光谱技术还在不断拓展其应用范围，如文物鉴定、痕迹鉴定、司法鉴定等方面高光谱技术也已经发挥了积极的作用。2、当前高光谱技术发展是否成熟？还有哪些新的技术亟待发展？黄越：目前高光谱技术已经发展的较为成熟了，当然新的传感技术和光路系统也在不断更新，比如空间分辨率会越来越高，光谱覆盖波段会越来越宽，采集时间会越来越快，采集方式会越来越便捷，同时与之匹配的图像处理技术也会越来越贴近用户直接使用，满足不断增长的图像分析需求。3、您如何看待高光谱的市场发展态势及未来潜力？有哪些热点的研究方向？最具前景的应用体现在哪些方面？黄越：高光谱的市场和未来潜力一定是广阔的，随着人们对于图像分析的需求扩大，商品化的高光谱仪器、小型化的MEMS高光谱、手机传感结合图像识别等技术和热点将会是未来关注和研究的热点方向。个人认为，手机端的高光谱一定会在未来占据非常重要的应用场景，随着芯片化的光电系统发展，未来覆盖一定范围的高光谱系统会出现在智能手机中，通过传感器或摄像系统采集目标信息，进行快速的分析并将结果展示给消费者。4、基于高光谱技术，您开展了哪些方面的研究？取得了怎样的成果？黄越：在高光谱技术支持下，我们课题组开展了一系列的食品质量和安全方面的快速识别和定量研究工作，比如使用高光谱对调味品掺杂掺假的无损定量检测、高光谱对烟叶等级的快速分级、智能手机对水果缺陷和外观质量的标准化评价、红外光谱图像对奶粉中添加剂和无机物的可视化识别、拉曼光谱图像对食品中微塑料的无损表征等研究工作。目前研究工作已发表数篇高水平论文和申报了一系列发明专利。5、您是否有产业化的意向或者成果？在合作层面有什么样的需求？未来，计划开展哪些方面的研究？黄越：目前，本课题组已建立了高光谱在食品质量和安全中的无损检测方法，如有感兴趣的企业欢迎交流合作，将应用进一步转化到生产中。未来将进一步拓展高光谱技术在食品、农产品、农业种植中的应用，在宏观和微观两个维度发掘高光谱分析的潜力。

他，先后两次获得素有设计界“奥斯卡”之称的德国红点设计大奖；　　他，两次荣获红点奖的作品均是为国产科学仪器设计的产品外型；　　他，就是清华大学美术学院工业设计系主任赵超老师。　　在今年的德国红点设计大奖中，赵超老师的三件作品一举摘得了红点奖中竞争最为激烈、评选最为严格的“产业创新设计奖”。这三件获奖作品是赵超老师为博奥生物公司暨国家生物芯片工程研究中心(以下简称：博奥生物)设计的高通量微阵列扫描仪、恒温芯片核酸分析仪、一体化生物芯片检测工作站的仪器外型。据了解，赵超老师与博奥生物的合作关系已有十余年。早在2010年，双方合作设计的微阵列芯片分析仪器外型就已获得了德国红点设计奖。　　作为一名科学仪器行业“门外汉”，他如何借助工业设计让国产仪器登上国际大奖舞台?除了外型，工业设计还能为国产仪器带来哪些协同效应?现阶段国产仪器谈外型设计，是否为时尚早?带着这些疑问，仪器信息网(以下简称：Instrument)编辑近日特别采访了赵超老师。清华大学美术学院工业设计系主任赵超副教授　　跨学科与科学仪器“结缘”并非巧合　　回想起当初与博奥生物的合作、跨学科进入科学仪器领域，赵超老师表示这并非巧合。“博奥生物属于清华大学企业集团下属控股单位，成立之初以生物芯片为基础进行产品开发，可以说我们是兄弟单位。”赵超老师回忆到，“十几年前，处于创业阶段的博奥生物完成了第一代产品的技术可靠性工作，找到我们只是为了给产品包一个外壳。”　　“其实工业设计不是这样的，但以当时的情况，拒绝兄弟单位不合适，解释什么是工业设计也不现实，所以姑且同意了博奥生物的外壳设计要求。”尽管对方不懂，赵超老师仍坚持从专业角度出发，进行了可用性测试、易用性探讨、成本控制研究等一系列调研，“我们希望工业设计的所有理念能在这款产品里有所体现，并能够重新定义一家拥有自主品牌的中国企业新形象。”　　同时，考虑到博奥生物开发的基因芯片是近年来的一个新兴技术产业，赵超老师从产业特点、企业文化、使用环境、用户习惯等多处着手，确定产品标准色，既不与竞争对手重合，保持差异化；还不能太突兀，要融入整个产业环境。“我们的工作就是技术可视化，让用户从直觉上体验出新型产品与传统产品使用功能的差异，甚至是企业形象的差别化。”　　先进技术再加上如此周密的设计，博奥生物的产品一经面世便获得了很大关注，甚至有国家领导人在博奥生物参观考察时，误以为其产品的外型设计是德国人的作品。也从那时候开始，博奥生物总裁程京院士等人意识到工业设计带给他们的不只是一个简单的产品外壳。　　企业领导层意识的转变，很快影响到了产品的研发流程。“博奥生物原本是一家以技术为驱动的国产仪器制造商，但目前我们的合作基本都是工业设计先行，启动用户使用行为研究，构建用户体验并输出工业设计方案。在这个过程中，博奥生物技术团队及应用工程师再加入，双方同力协作，最终彻底完成整个产品的研发流程。”　　现如今，博奥生物无论在国内还是国际上的企业影响力有目共睹，其诊断用生物芯片及相关仪器产品更是冲出国门，获得了全球临床和科研用户的普遍认可。“客观上讲，博奥生物在国家政府的大力支持下得到了快速发展，但同时我也相信，工业设计在博奥生物的快速发展过程中发挥了很重要的作用，帮助其树立了良好的品牌形象与用户口碑。”赵超老师获得2015年德国红点奖的设计作品　　工业设计赋予国产仪器的不仅仅是外型　　目前，大多数国产仪器制造商对工业设计的认识和当初的博奥生物一样，笔者曾不止一次听到国产仪器企业负责人这样介绍：“这是我们新研制的仪器，就差包一个外壳。”　　“但产品的外型设计可不只是包壳这么简单，外壳选用什么材料?采用哪种工艺加工生产?组装方式又是什么?用户操作是否方便?后续维修容易拆卸吗?成本问题如何控制?上下游供应商链条是否完整稳固?对于这些问题，国产仪器制造商并不是很清楚。”赵超老师承认，目前国产仪器制造商对工业设计的认识并不是特别全面，这需要一个普及的过程。　　赵超老师认为，工业设计在技术转化成产品的过程中扮演着最重要的角色。工业设计是一个企业创新机制中的核心部分，它是一个将技术、用户体验、市场需求、生产制造整合为一体的平台。　　“除了产品外型，我们设计的更是一种全新的用户使用方式，工业设计最终对应的是人的行为。”赵超老师解释到，“我们都知道，科学仪器的技术性能很重要。但在我看来，技术与性能是两回事，只有用户参与进来，保证产品精准、方便地使用，才可称之为性能。用户与仪器，这是一个人机交互的过程，工业设计在其中发挥着主导作用。”　　技术水平相当的产品，进口品牌卖到几百万，国内品牌最多才几十万，为什么?赵超老师给出了他的答案，“很多国产仪器并不是内部的技术问题，而是人机交流不畅，也就是我们常说的人性化设计不到位，由此产生了操作失误，从而影响了检测结果，如此一来，产品附加值大大降低。”　　而一款有着良好工业设计的产品可以给企业带来更大的附加值，除产品性能、市场销量、用户口碑、品牌辨识度外，工业设计的介入甚至有助于企业制定整个产品线的规划，同时允许企业高层摸清整个企业发展脉络，赵超老师强调说，“这就是一种设计战略。”　　以博奥生物为例，双方合作至今十几年，博奥生物的仪器产品多次获得国内外设计大奖，今年德国红点奖评委对赵超老师三件获奖作品的评价是：“采用了独特的语言，重新构建了一个品牌的辨识度。”工业设计对品牌影响力由此不言而喻，可以说，赵超老师已经实现了最初与博奥生物合作的愿望。　　每一个行业的产品外型都有一套特定的“基因语言”，尤其是新型科学仪器产品，它需要有一个与其他产品不同的形象，要给予用户全新的体验。“目前博奥生物的产品已形成一套固定的‘基因语言’，但这并不代表一成不变，目前博奥生物的产品研究领域从基因测序扩展到细胞研究，从实验室走向大健康领域，实验室仪器贴近民用端，我们会根据这些特点融入新的‘基因语言’。”赵超老师获得2010年德国红点奖的设计作品　　五问五答 为国产仪器的工业设计献策献力　　Instrument：您此前与博奥生物的合作属于生命科学仪器范畴，有无考虑过将您的设计作品扩展到分析仪器领域?　　赵超：博奥生物是我们的一个典型成功案例，我们希望与更多的国产仪器制造商，尤其是具有自主品牌的国产仪器企业达成这样的长期战略式合作，帮助他们重新塑造企业形象与品牌形象，创造出更多的成功案例，同时丰富我们自身的教学、科研经验。　　其实除了博奥生物，曾经也有多家国产仪器制造商来寻求合作，我们已经有了这方面的尝试。尽管同属科学仪器行业，但每个企业的文化、用户群体、市场定位不同，我们也会有意寻找他们之间的区别点，拿出有差异化也有附加值的设计方案。　　Instrument：目前国产仪器谈外型设计是一个奢侈的想法，还是一个必须面对的问题?　　赵超：合作初期，博奥生物也是一个刚起家的小企业，办公地点在地下室，只有几个员工，资金不充裕，时间也耗费不起，也正因为如此，我们接受了他们最初的“包壳”要求。所以企业决策层的观念很重要，尤其是一家有自主品牌的国产仪器制造商，他们应当在观念上对工业设计有个正确认识。我认为，一家有着正确工业设计理念的国产仪器制造商才能发展成为一家“百年老店”。　　一家企业是否有实力不只关乎技术，呈现给用户的产品形象同等重要,一个企业的全系列产品是否具备冲向国际的实力，产品外型能够直观地显现出来，并且会影响政府采购、用户买单。　　Instrument：对产品进行工业设计产生的研发成本，国产仪器制造商能否承受的起?　　赵超：每个企业能承担的研发成本不一样，我们也有很多“短平快”的方案与案例，如为北京航空材料研究院设计的自动加标器、自动定容仪外型。“短平快”并不意味着我们会绕过前期的调研环节，而是将复杂耗时的调研流程压缩，一个忽略掉前期调研的工业设计产品是很难满足企业需求的。　　但只凭一两款产品，很难对企业的长期发展产生重大影响，所以我们更希望达成长期合作，只有这样，才能做到对产品长期规划、企业整体形象的提升。　　Instrument：当国产仪器制造商对产品有工业设计需求时，您认为在产品开发的哪个阶段切入最合理?　　赵超：最理想的状态是在产品研发早期介入，这样可以少走甚至不走弯路。使用仪器的人并非都是专业人士，所以需要用户体验先行，仪器应尽可能实现简单、高效、准确地操作，我想这是所有仪器操作者一个共有的需求。同样以博奥生物为例，近年来博奥生物部分产品开始转向民用端，这就需要更加重视用户体验，所以我们最先介入，技术、应用紧随其后。　　Instrument：您认为目前国产仪器制造商是否需要培养自己的工业设计团队?　　赵超：我认为，企业发展初期，国产仪器制造商一方面对工业设计认识不足，一方面也没有能力组建一个工业设计团队，所以我们可以帮助企业完成工业设计。企业发展中期，我们可以帮助企业决策层构建设计思维和创新意识，目前我们正在整合清华师资以及优质课程，对有需求的企业家进行培训，告诉他们如何组建一个具有创新精神的设计团队。待企业发展到一定规模，有需求的企业可以考虑自己组建工业设计团队，目前我们正在帮助一些上规模的企业组建团队。　　后记：　　技术垄断为国产仪器关上了一扇门，或许工业设计能为国产仪器打开一扇窗，赵超老师认为：“有时候不一定有新技术才是新产品，只要用正确的思维方式选择合适的技术，借助良好的工业设计正确转化成产品，也是一种推陈出新的模式。”或许，一直苦于突破无门的国产仪器制造商们可以借此找到新的企业发展之路。编辑：刘玉兰　　赵超老师个人简介　　博士， 副教授；现担任清华大学美术学院工业设计系主任、健康医疗产业创新设计研究所主任、澳大利亚昆士兰科技大学客座研究员。　　赵超博士专注于跨学科和跨文化的设计研究与创新实践，主张通过设计创新整合文化、技术、美学、商业等要素，实现设计的社会属性、人性化体验、以及可持续发展。他认为设计是一个意义建构的整合性创新实践活动，文化、技术、体验等要素对于人机交互过程中的人性化体验具有重要的构建作用。设计师需要具有多学科的知识背景、跨文化的敏锐洞察力、创造性的领导力，通过产品与服务的创新设计引导社会、经济、文化的可持续发展。　　赵超博士近年来主要从事健康医疗产品与服务设计创新、用户体验研究、人本设计创新方法研究、社会创新理论研究等领域的设计研究与实践。他获中国政府国家优秀海外留学生奖 教育部新世纪优秀人才 澳大利亚政府 “澳中校友杰出成就奖” 中国设计业十大杰出青年等奖项的表彰。　　关于德国红点奖(Red Dot Award)　　1955年，欧洲最富声望的著名设计协会(Design Zentrum Nordrhein Westfalen)在德国城市埃森设立红点奖。起初，它纯粹只是德国的奖项，后来逐渐成长为国际知名的创意设计大奖，60年来为无数企业颁发了享有盛誉的设计大奖。每年，由设在德国的Zentrum Nordhein Westfalen举办的“设计创新”大赛进行颁奖。评委们对参赛产品的创新水平、功能、人体功能学、生态影响以及耐用性等指标进行评价后，最终选出获奖产品。

林崇熙，北京大学化学院副教授，著名的核磁共振波谱(NMR)技术专家。 　　林崇熙来自台湾省高雄，是家中唯一的男孩，家里有一片祖业需要其继承，大家都认为他一定会回台湾工作。但是，从1996年到现在，林崇熙在北京大学工作已经18年了，并且，计划继续工作、生活下去。 北京大学化学院教授 林崇熙 　　&ldquo 父亲在中国待过十几年，当年是以成绩第一名保送到吉林长春的建国大学读书。从小父亲就经常跟我们小孩提到在大陆的各种生活情形，鼓励我去大陆看看。因此，我早就有来大陆看看的夙愿。&rdquo 林崇熙说到，&ldquo 1996年时有机会来北大做博士后研究，原来我只想感受一下北京与北大的气氛然后就离开。没想到的是，我在这里解决了很多人生大事，恋爱、结婚、生子&hellip &hellip ，也就这样一年一年留了下来。&rdquo 　　谈到与NMR结缘，林崇熙说到，&ldquo 我是第一志愿考进台湾大学化学系的，对有机化学特别感兴趣，而使用NMR进行化合物结构鉴定是常规工作。来到北大化学院后，院里看我很懂NMR, 就鼓励我负责NMR的管理。我也当仁不让，在博士后期间就兼职负责起北大化学院新购入NMR谱仪的工作。&rdquo 　　除了最初的一台200 MHz(Varian)，化学院之后又陆续采购了一些NMR，其中也包括 Bruker与Jeol公司的仪器。&ldquo 对于这些不同公司、不同型号的NMR，其不同的操作方法与应用，我很有兴趣去了解、熟悉。我们课题组的老师和学生们一起开发这些仪器的新功能，得到成果后再培训给其他课题组的学生们使用。学校也建议我开设一门研究生课程&lsquo 核磁共振在化学中的应用&rsquo ，教学相长，让我对于NMR有了更深一层的认识。多年下来，对NMR越来越喜爱，慢慢的工作重点也由有机化学转向了NMR&rdquo 。 开风气之先，积极倡导NMR开放给学生操作 　　从上研究生开始接触NMR，到现在30多年的时间过去了，对于自己为NMR发展所做的贡献，林崇熙津津乐道的是&mdash &mdash 开风气之先，在中国积极倡导NMR开放给学生操作。 　　&ldquo 这种新政策的阻力非常大，多数领导们怕损坏了如此贵重的仪器。在我的坚持与劝导下，才试验性、循序渐进的实施了这个开放方案，我们首先培训几位老师，之后逐渐扩大到博士生、硕士生，乃至本科生。并且，十多年间，许多国内学校陆续来观摩请教仿效开放。&rdquo 　　&ldquo 核磁共振谱仪开放给学生操作在美国与台湾是很平凡普遍的现象. 可以说，我是把国外的科研经验坚持在国内推广成行. 这个作法在某种程度也为这几年国内化学界科研进展的效率做了一定的贡献，&rdquo 林崇熙说道，&ldquo 北大化学学院本科生接受培训、能够上机操作，充分熟悉了NMR的各种检测方法，高效应用该技术，他们出国留学时表现良好，获得了国外许多化学系老师的欣赏，也算是为国争光了。&rdquo 　　林崇熙还参与创办了氘代试剂研发与生产公司，使氘代试剂昂贵的价格平民化。&ldquo 目前我们是国内惟一生产氘代试剂的公司，十年来使得进口氘代试剂的价格大幅度降低，算是为国内NMR或化学界在经费节省以及科研效率方面做出的另一个具体贡献吧。&rdquo &ldquo 超导磁体将场强增到200 MHz以上，是NMR发展过程中的重大革命&rdquo 　　NMR的发展历程，可以追溯到 1920 年代发现电子以及质子磁矩、1953年美国 Varian公司生产出第一台商用NMR-- Varian-30 MHz。这几十年来，200 MHz以上超导NMR只有Varian(现在的Agilent)、Bruker、Jeol这三家公司在生产与销售。磁体的发展历程经历了早期永久磁体(小于60 MHz)，到电磁体 (60、80、120MHz)，再到超导磁体(200-600、700、800、850、900、950、1000&hellip &hellip MHz)。 　　&ldquo 600 MHz之后，磁场强度的增加速度就慢了下来。2009年Bruker公司在巴黎推出了1000 MHz NMR之后，迄今没有更高磁体推出的报道。超导磁体使用超导材料，将磁场增强到200 MHz以上，算是NMR发展过程中的一个崭新的科技革命，&rdquo 林崇熙认为，&ldquo 200-600 MHz磁体的发展顺利而迅速。其中，400 MHz NMR可以完全满足化学方面的各种检测与研究工作 600 MHz NMR基本上可以满足蛋白质大分子的检测。&rdquo 　　据林崇熙介绍，探头技术这几年有明显的改进、增强，让NMR多彩多姿的检测技术成为现实。另外，目前探头的调谐许多都已经自动化，可以轻易的用来检测各种核素。相关软件的开发成就也是有目共睹的，数十种知名的检测技术都成为事实。另外，谱图处理的软件也是推陈出新，除了谱仪自身的操作软件外，出现了许多商用软件，让谱图解析更为方便。NMR的联网、进样等系统，也都有明显的改良。 &ldquo 许多精彩奇妙的应用功能，会逐渐成为NMR未来热点&rdquo 　　NMR 在判断化合物的分子结构上是极强而有用的工具，是有机四大谱(紫外光谱、红外光谱、质谱、NMR)中最有力、能给出最丰富信息的仪器，可以解决其他仪器无法辨别的同分异构物结构等难题。 　　然而，NMR鉴定化合物的结构只是它应用功能之一，只占1/10左右。除了有机化学专业外，在无机化学、分析化学、物理化学等各个领域，NMR都有许多更为精彩的应用。 　　如，在探讨反应机理方面，可使用到NMR的高温动力学或低温中间体捕获检测技术；在立体构型化合物方面，NMR可以检测手性化合物；络合物方面，NMR可以快速判断是否和某金属离子络合、判定络合位点以及配位数；在物理化学方面的应用更多，NMR可以研究分子间的作用力，包括氢键的形成与位点；还有很奇特的弛豫 T1与 T2 的检测以及应用；另外，在混合物指纹谱的检测应用方面，NMR存在强大的信息预测功能，将是未来应用的热点。 　　&ldquo 当前国内NMR应用研究的风气还不是很兴盛，主要是因为NMR价格昂贵，懂得灵活应用的课题组或人员有限，缺乏交流风气与氛围，&rdquo 林崇熙说，&ldquo 国内目前大约有1300台左右NMR，近年来每年约增加100 台，增长的速度平稳快速。展望未来，中国二十年内将有可能拥有3000&ndash 5000台NMR。随着NMR数量的逐渐增加，许多科研工作都会有一番新气象。&rdquo &ldquo 中国国产仪器公司已经成功改造了20多台NMR&rdquo 　　2006年，由中科院武汉物理与数学研究所主导，联合厦门大学与华东师范大学共同承担了科技部&ldquo 300MHz~500MHz核磁共振波谱仪的研制&rdquo 课题。2010年5月完成首期2台500MHz核磁共振谱仪的研发生产(拨款2000万元)。 　　2011年10月，第二期也已经开展，科技部继续拨款2200万元，计划进行5台500 MHz与1台600 MHz NMR的研发，并且计划升级改造20台200-500 MHz NMR。 　　&ldquo 该项目进展顺利，一些相关技术逐渐成熟。遗憾的是目前关键的磁体与探头仍然仰赖进口，国家正在鼓励中科院电工所以及大连金山核磁共振公司进行自主研发、生产，&rdquo 林崇熙介绍到，&ldquo 中国在2012年左右开始进行国产NMR的生产、销售，主要在保有旧谱仪的磁体与探头情况之下，进行&lsquo 升级改造&rsquo ，目前已经成功改造了20多台NMR。国产NMR现在进入市场，正逢其时，算是赶上了历史脚步。&rdquo 　　采访最后，林崇熙信心满满地说到，&ldquo 我对 NMR 的未来前景非常看好，NMR目前虽然不如色谱、光谱、质谱&lsquo 热&rsquo ，但是未来绝对是关注的焦点。&rdquo 　　采访编辑：刘丰秋

近年来，作为一种可调控波相位、极化方式、传播模式的超薄声学人工表面结构，声学超构表面(Acoustic metasurfaces)可以实现许多新奇的波控功能，在吸声降噪、医学超声、声波器件、探测、通信等领域展现了广阔的应用前景。然而，绝大多数声学超构表面都面临突出的窄带和功能色散问题，且主动调控的手段也存在功能色散、低可靠性、高系统复杂度和高制造成本等诸多挑战。更重要的是，可重构超构表面虽可保证离散频率下波动功能，但不太可能适用于含多个频率的宽带入射波包。因此，从工程应用的角度来看，声学超构表面亟需实现被动式超宽带、非频变特性，也需更多新的结构形式与调控机理。近期，北京理工大学方岱宁院士和董浩文副教授、香港理工大学成利院士、天津大学汪越胜教授、美国罗文大学沈宸助理教授、青岛大学赵胜东副教授密切合作，并联合德国锡根大学张传增院士、美国杜克大学Steven A. Cummer教授、中科院深圳先进技术研究院郑海荣教授和邱维宝研究员等国内外学者，在超构材料领域取得重要进展。该团队提出了定制化色散的逆向设计方法，利用面投影微立体光刻技术(nanoArch S140，摩方精密)实现了声学超构表面的高精度3D打印，成功构造了消色差声学超构表面，实现了高效、相对带宽为93.3%的声波定向传输、相对带宽为120%的能量聚焦、相对带宽为118.9%的超声粒子悬浮等超宽带声学波束工程，并揭示了超宽带消色差特性的力学机理，为超宽带、高效、多功能超构材料器件提供了新的设计范式，可为先进结构技术与完美波动调控的结合提供系统的理论与方法。该研究以“Achromatic metasurfaces by dispersion customization for ultra-broadband acoustic beam engineering”为题发表于《国家科学评论》(National Science Review, NSR, https://doi.org/10.1093/nsr/nwac030, 2022)。为获得超构表面的定制化色散特性，该研究提出了系统的超宽带消色差 “至下而上”逆向设计框架（图1）。为实现声波异常折射、聚焦和超声悬浮功能，超构表面需分别产生具备线性非色散、非线性非色散、非线性色散特性的三类波束，即：定向传输波束、聚焦束和局域空心束（图1b）。事实上，为实现特定的色散、严苛的相位分布与传输效率，所有超构表面单元必须同时满足特定的等效折射率、相对群延迟以及相对群延迟色散。因此，本研究建立了超构表面单元的“相位-效率-色散”的拓扑优化模型，利用遗传算法完成了超宽带、消色差、高效声学超构表面的逆向设计。图1：超宽带消色差超构表面的逆向设计方法 为证实逆向设计方法的正确性与有效性，本研究首先针对声波异常折射功能，设计出具有非对称局部腔体、弯曲空气通道的超构表面单元（图2a）。在低频宽带范围内(1600-4400 Hz)，优化单元具备恒定的等效折射率与高传输率（图2b, 2c）以及线性非色散特性。值得注意的是，这种拓扑特征与传统的Helmholtz共振腔和迷宫结构非常不同。这种区别意味着超宽带非色散特性无法由单一构型所决定，而需要多种拓扑特征的组合来实现。仿真和实验结果也进一步验证了具有恒定折射角的高效、异常透射功能（图2d，2e）。图2：逆向设计的声学超构表面与其超宽带高效异常波束折射 本研究进一步设计出更复杂的非对称超构表面单元（图3a），其具备超宽带恒定的等效折射率（图3b），且折射率增加的程度逐渐降低；大部分超构表面单元均可保持高于80%的传输效率（图3c）。有趣的是，#4、#5、#6和#7单元具有非常相似的拓扑特征，但#3、#2单元却呈现完全不同的特征，这意味着单一的拓扑构型无法实现超宽带非色散功能。结果表明，优化的超构表面可实现具有恒定焦距、高效、声波聚焦功能（图3d，3e），证实了其超宽带[1000 Hz, 4000 Hz]、消色差特性。图3：逆向设计的声学超构表面与其超宽带高效聚焦 为更进一步展示所发展优化模型与方法的优势，本研究还针对宽低频、高度复杂的色散特性，设计出一系列具有非色散、非线性色散特性的高效超构表面单元（图4a）。通过特定的单元集成方式，构建了含13×13个微米尺度单元(4.2 mm×4.2 mm×1.2 cm,S140，摩方精密，10 μm打印精度)、轻质、超薄的3D声波超表面(5.46 cm×5.46 cm×1.2 cm)。结果表明，超构表面可在[16.5 kHz, 66 kHz]内产生具有恒定悬浮位置的局域空心束（图4e），从而实现了单边、稳定、超宽带的超声悬浮现象（图4f），显著优于目前已知的超声悬浮技术。此外，超构表面的波动功能对热粘滞损耗也具有很强的鲁棒性。图4：逆向设计的声学超构表面与超宽带、单边、稳定的超声粒子悬浮 为揭示超宽带消色差特性的机理，本研究详细地考察了具有线性非色散、线性非色散、非线性色散特性的3个代表性超构表面单元，分析了其相位响应（图5a-5c）、等效阻抗矩阵（图5d-5f）和散射性质（图5g-5i）。结果显示，优化的非对称单元均存在明显的内部共振(internal resonance)，从而有效地补偿了由单个结构块体色散而产生的复杂相移。此外，3种单元也存在一定程度的双各向异性(bi-anisotropy)。更有趣的是，这种优化的超构表面单元还存在显著的多散射效应，可被视为一种新的超构表面设计自由度。 图5：超宽带消色差特性的协同作用机理 针对声波超宽带声束工程，本研究发展了融合相位、幅值、色散、功能的声学超构表面通用逆向设计框架，设计出一系列新型非对称超表面，实现了超宽带、消色差声波负折射、聚焦和超声悬浮三类功能，揭示了超宽带消色差特性的协同作用机理，即：集成的内部共振、双各向异性以及多散射效应。研究可为超宽带、被动式、多功能超构材料的构造提供系统性逆向设计方法，可为2D/3D弹性波/声波超构材料的大规模、集成设计提供重要的理论指导与结构基础。近年来，本团队已提出了多种弹性波/声波超构材料的逆向设计模型，揭示了宽带力学机理，实现了一系列高性能弹性波、声波、水声功能及器件，为超构材料宽低频响应的系统性创新设计提供了解决方案。作者：董浩文

严重急性呼吸综合征冠状病毒 2 (SARS-CoV-2) 的演变突出了对能够区分新出现的病毒变体的多功能诊断分析的需求。然而，目前，允许我们快速解决 SARS-CoV-2 突变以识别其变体的工具并不容易获得。用于 SARS-CoV-2 变体的可扩展筛选工具理想情况下应 (i) 允许检测病毒 RNA 中的单核苷酸突变，(ii) 提供较短的样本到结果的时间，以及 (iii) 提供多路复用能力以识别多种变体。鉴于此，清华大学李景虹院士联合四川大学李为民教授、邓锐杰副教授等人报告了一种廉价（每次测试约 0.30 美元（约2块钱人民币））检测的开发和性能基准测试，用于快速（30 min 内的样本到答案时间）比色检测SARS-CoV-2 变体。研究人员将其整合到可折叠纸条中的分析利用了核酸链置换反应、与单碱基对错配相关的热力学能量损失和金属离子控制的尿素酶切来放大对病毒RNA的识别，以便通过智能手机比色读出pH值的变化。对于50份咽拭子样本，该测定同时检测到 SARS-CoV-2 的存在以及SARS-CoV-2变体α、β和γ的特异性突变，与实时定量聚合酶链反应和RNA测序完全一致。用于检测病毒及其变体的可定制且廉价的纸质化验可能有助于病毒监测。研究人员还开发了一个智能手机应用程序（应用程序）来指导诊断，并可视化和记录临床和冷链食品样品的测试结果。参考文献：Zhang, T., Deng, R., Wang, Y. et al. A paper-based assay for the colorimetric detection of SARS-CoV-2 variants at single-nucleotide resolution. Nat. Biomed. Eng (2022).https://doi.org/10.1038/s41551-022-00907-0

p 　　如果在两年前，我们说冷冻电镜(cryo-EM)是结构生物学研究的重要工具，很多人都应该不以为然。毕竟虽然冷冻电镜和X射线晶体学、核磁共振被称作结构生物学研究的三大利器，但不得不承认冷冻电镜是三者当中最弱的一种技术手段，在现在已解析的一千多种膜蛋白结构当中，90%以上都采用的是X射线晶体学方法，而核磁共振在小分子量的蛋白结构解析中也发挥了重要的作用。 /p p 　　然而2013年12月5日，美国加州大学旧金山分校副教授程亦凡与同事David Julius两个实验室合作，采用单电子计数探测器，以近原子分辨率(3.4 埃)，确定了在疼痛和热知觉中起中心作用的一种膜蛋白TRPV1的结构，这一振奋人心的成果让研究人员们开始重新审视冷冻电镜在结构生物学研究中的所能发挥的作用。毕竟和X射线晶体学方法相比，它所需的样品量很少，也无需生成晶体，这对于一些难结晶的蛋白质的研究带来了新的希望。 /p p 　　日前，在“2014冷冻电镜三维分子成像国际研讨会”召开期间，仪器信息网编辑特别采访了前来参加会议的程亦凡，请他介绍了研究所用的新型探测器件对提升冷冻电镜分辨率的影响，冷冻电镜技术的发展是否意味着X射线晶体学时代的结束?冷冻电镜未来的发展方向及需要关注的问题? /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" HEIGHT: 467px WIDTH: 350px" alt=" " src=" http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481813938.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 美国加州大学旧金山分校副教授程亦凡 /strong /p p span style=" COLOR: #0000ff" 　 strong 　采用直接电子探测技术使冷冻电镜的分辨率达到近原子分辨率水平 /strong /span /p p 　　尽管人们早已认识到，冷冻电镜有潜力达到原子级别的分辨率，但现在要实现这一点还面临着许多的挑战。在程亦凡的研究中，他的实验室参与了对冷冻电镜所用的相机进行的改进，和单电子计数探测器的研发。单电子计数探测器是一种直接电子探测器件，能够直接检测电子，而不需要像传统CCD相机那样先将电子转换成光子，然后再转化为光电子进行探测。 /p p 　　程亦凡介绍说：“传统的CCD相机的DQE(检测量子效率)在低频仅为30%左右，高频则更低，严重影响了高分辨率信息的采集。因而研发新的探测器来提高分辨率是冷冻电镜研究的一个重要课题。这方面的研究主要是由我在UCSF的同事和合作者David Agard教授，以及英国MRC的Richard Henderson教授, 和UCSD的几位教授推动的。他们在很多年前就都预见到相机开发对电镜技术是一件很重要的事情。可以说David Agard非常有远见，他预见到单电子计数的重要性，并决定要和Gatan一起做单电子计数探测器，而其他几家公司觉得单电子计数很难有实际应用。” /p p 　　“从2010年开始，三年多的时间里，我们和Gatan公司及Lawrence Berkeley国家实验室合作，在看不到前景的情况下，我们不断的摸索。最终通过快速读取与几乎无噪音的电子计数组合，将相机的检测量子效率提升到70%。通过实验，我们也找到了单电子计数相机的最佳使用条件，并结合软件算法的改进，使图像模糊得以校正，实现了近原子分辨率。”程亦凡说道。 /p p 　　目前，这种单电子计数相机已经由Gatan商业化，即K2 Summit Direct Detection Camera。其他两家公司(FEI和Direct Electron)也推出了直接电子探测相机，但都不是单电子计数。据介绍，直接电子探测相机的价格都比较贵，对任何一个单位来说都是一笔很大的投资，如果要推广，价格将是一个很关键的限制因素。“但是现在看来，有没有直接电子探测相机几乎决定一个电镜实验室有没有机会在激烈的竞争之中站有一席之地。就像在一场球赛中决定你是在场上参加比赛的球员，还是在场外的观众。这对那些现在还没有装备这类相机的电镜实验室产生了很大的压力。”程亦凡说。 /p p span style=" COLOR: #0000ff" 　 strong 　冷冻电镜的发展是否意味着X射线晶体学时代即将结束? /strong /span /p p 　　不用结晶直接解析蛋白质结构，并达到近原子分辨率，这无异于是一场革命。那么，冷冻电镜技术的发展是否意味着X射线晶体学时代即将结束呢?在程亦凡看来，现在不会，将来也不会。 /p p 　　他说：“就目前来说，虽然冷冻电镜的分辨率有了很大的提升，比如我们可以看清小分子与蛋白质间的结合位点，但还无法看清楚小分子和蛋白质是如何结合在一起的。这一点，冷冻电镜和X射线晶体学技术相比还是有差距的。现在冷冻电镜技术的发展已经引起做基础研究的人的兴趣，但制药公司还在观望当中。如果冷冻电镜的分辨率能达到2埃左右，那对于药物设计和筛选就非常有帮助，而且制药公司在研发方面的投入远远大于基础科研，如果他们认可这一技术，将带来很大的市场。现在应用X射线晶体学技术的实验室，将来都会用到电镜技术。这样的话，很多科研单位和制药公司不会只配置一台电镜，而会是几台电镜配套。同时他们对于冷冻电镜人才的需求相应也会加大。和X射线晶体学相比，冷冻电镜实验室培养的学生还太少，远不能满足需求。” /p p 　　“而未来，一个实验室只掌握单独的一样技术是不够的，结构解析当中，我们可以用不同的方法来做，没有固定的模式，就看哪条路走的快了。此外将来的结构生物学研究，不再仅是解析结构，而是更加注重解决实际的生物学问题。生物学问题的系统性和复杂性需要我们从各个方面，结合各种技术来解决，单一的技术肯定是不够的。所以，随着冷冻电镜技术的发展成熟，它会和X射线晶体学成为结构生物学研究中相辅相成的技术手段，而不是将其取代。”程亦凡说道。 /p p span style=" COLOR: #0000ff" 　　 strong 冷冻电镜的发展还需要解决和关注哪些问题? /strong /span /p p 　　对于冷冻电镜发展需要解决的问题，程亦凡表示主要是进一步提高分辨率，以及形成流程化的操作。 /p p 　　程亦凡说：“虽然和过去相比，冷冻电镜的分辨率有了很大提升，但目前还是徘徊在3埃左右，仿佛有一堵看不见的墙，如果能进一步突破达到2埃左右，将是一件非常有挑战和令人激动的事情。但我们现在还不知道具体是什么原因限制了分辨率的提升，仪器、相机、样品制备、软件等的改进都可能带来新的突破。” /p p 　　对于要形成流程化操作，程亦凡这样说道：“目前电镜还没有像X射线晶体学那样形成流程化的操作，一个实验室想在1-2年内熟练掌握这一技术很难。我们希望在今后3-5年内，能将冷冻电镜形成流程化的技术，降低进入这一领域的技术门槛，让更多的人能接受和了解，这样冷冻电镜技术才能真正推广开来。” /p p 　　采访中，程亦凡特别对冷冻电镜研究圈子的文化氛围提出了自己的担忧和看法。他说：“技术的发展对于文化的冲击是很大的，有时我们可能没有意识到它。目前，X射线晶体学和冷冻电镜这两个领域的文化就非常不同。X射线晶体学技术比较成熟，因而每个样品的研究周期比较短，竞争也非常激烈，大家相互间的交流就很少，各自的研究内容在发表前也都是保密的。而冷冻电镜领域，在过去十几年间，我们彼此都大概知道每个实验室在研究什么，然后尽量避免研究同样的东西。这样做一是由于领域小，大家相互间都比较友好 另外更主要的是冷冻电镜的研究周期比较长，如果有人已经开始做，后来的人想超过很难。” /p p 　　“但现在随着冷冻电镜技术的发展，整个研究周期已逐渐变得越来越短，如果一个人在做，另一个人看到后做些改进很有可能就先出成果，这也导致电镜领域的人越来越谨慎保密了。保密在某些方面是必须的，但也会成为阻碍技术发展的障碍。面对这种现实的趋势，我们如何在适应的同时又不失我们固有的优秀文化传统，这确实是一个挑战。” /p p 　　最后，当问及接下来关注的研究课题时，程亦凡表示：“我自己的兴趣点还是膜蛋白或者说离子通道的研究。另外，我也希望做一些有挑战性的，其他人可能觉得做不了的研究课题。” /p p 　　此外程亦凡还特别提出对于冷冻电镜电子衍射技术非常感兴趣，并认为从事X射线晶体学研究的人一定要关注这一技术。他说：“在X射线晶体学研究中经常碰到的一个问题，就是晶体长不大，只能形成很小的晶体。目前解决这一问题的方法就是利用X射线自由电子激光，当前世界上只有日本、美国和欧洲三个地方有这种类型的光源，而光源建造和使用的费用都非常昂贵。现在我们利用冷冻电镜电子衍射法完全可以利用很小的晶体就进行结构解析，这是冷冻电镜技术的一个全新的应用领域，非常值得关注。” /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img style=" HEIGHT: 300px WIDTH: 450px" alt=" " src=" http://img1.17img.cn/17img/old/NewsImags/images/201481813539.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 采访合影 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: right" strong 　　采访编辑：秦丽娟 /strong /p p 　 strong 　附录1：程亦凡个人简历 /strong /p p 　　 a href=" http://cryoem.ucsf.edu/yifan_cheng/yifan.html" http://cryoem.ucsf.edu/yifan_cheng/yifan.html /a /p p 　 strong 　附录2： /strong strong 冷冻电镜:正在并将为中国提供广阔的研究“舞台” /strong /p p /p p 　　 a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140730/137799.shtml" http://www.instrument.com.cn/news/20140730/137799.shtml /a /p p 　 strong 　附录3：第七届郭可信电子显微学和晶体学暑期学校举办 /strong /p p 　　 a href=" http://www.instrument.com.cn/news/20140728/137553.shtml" http://www.instrument.com.cn/news/20140728/137553.shtml /a /p

近日，国际权威肿瘤学杂志Cancer Research（IF=12.701）在线发表了厦门大学医学院抗癌研究中心占艳艳副教授团队的最新研究成果“The HNF4α-BC200-FMR1 positive feedback loop promotes growth and metastasis in invasive mucinous lung adenocarcinoma”。该论文揭示了核受体HNF4α在浸润性黏液型肺腺癌（invasive mucinous lung adenocarcinoma，IMA）生长和转移过程中的作用及相关分子机制，并从FDA批准上市药物库筛选到能有效抑制IMA生长和转移的新型HNF4α拮抗剂，为IMA治疗提供新靶点和策略。△ 图1国际权威肿瘤学杂志Cancer Research（IF=12.701）IMA是一种恶性程度较高的肺腺癌亚型，因初期极易被误诊为肺炎、肺结核等而耽误治疗，确诊时常处于中晚期。此时手术切除可能性低，常以放化疗为主要手段，毒副作用大，疗效差。近年来，分子靶向抗肿瘤药物在肺腺癌临床治疗中取得可喜的疗效，代表性药物如EGFR抑制剂易瑞沙和泰瑞沙等。这类药物具有特异性强、用药量低、毒副作用小、人体耐受性好等优点，应用前景广泛。但肺腺癌可细分为原位腺癌、微浸润腺癌、IMA、实体型腺癌等十余种分型，具有高度的组织学和遗传学异质性，必须进行个体化精准治疗。例如，IMA无EGFR突变却常具KRAS突变（非KRAS G12C）；对其而言，EGFR抑制剂不适用，但以KRAS突变为靶标又难以成药。因此，更多新的IMA分子靶点及相应靶向药物亟需研发。核受体HNF4α在人正常肺组织中不表达，而在约90%IMA中出现异常表达，可作为IMA辅助诊断标志物。然而，HNF4α在IMA发生发展中的作用及机制尚不清楚。本研究中，他们发现IMA细胞系及临床样本中表达的是由P2启动子驱动的HNF4α，并通过细胞水平和小鼠模型证实HNF4α依赖于其转录激活活性促进IMA的生长、侵袭和迁移。进一步研究发现，HNF4α转录激活lncRNA BC200的表达；而BC200作为HNF4α的下游分子，介导了HNF4α促IMA生长和转移的作用。在IMA细胞质中，BC200作为“桥梁”促进mRNA结合蛋白FMR1与肿瘤相关基因如EGFR和Twist等的mRNA的结合来调节这些mRNA的稳定性，从而促进IMA的生长、侵袭和迁移。反过来，BC200还能通过介导HNF4α mRNA与FMR1的结合来增强其稳定性，从而正反馈调控HNF4α的表达。基于上述发现，他们还从FDA批准上市药物库中筛选出了HNF4α新型拮抗剂前药霉酚酸酯（MMF），并通过体外及体内实验证实MMF的活性代谢物霉酚酸（MPA）能通过拮抗HNF4α来抑制BC200的表达和IMA生长及转移，具备开发成IMA靶向药的潜力。△ 图2 文章提出的HNF4α-BC200-FMR1反馈环在IMA生长和转移中的作用模型△ 图3 M和N分别为每组裸鼠肺内荧光素酶表达的图像和定量结果。文章中，体内验证MMF在IMA中的抗生长和抗转移作用的活体成像实验，使用了AniView100多模式动物活体成像系统进行拍摄。论文链接https://cancerres.aacrjournals.org/content/81/23/5904.abstract