未来科学大奖

大江大河在线流速流量监测一直是水文水利行业的难点和重点问题。国家水文监测标准《GB 50179-1993 河流流量测验规范》中规定使用多条多点流速仪垂线法作为所有流量测试方法的标准，但此方法无法实现在线测量，不仅测量速度慢，还会耗费大量人力物力。现在有部分大江大河水文站使用走航式声学多普勒流速流量测量仪器，虽可以部分节省时间和人工，却也无法实现无人值守的24小时在线测量。其他使用的在线流量测量方法仅仅适用于100-200米的中小型河流，大型江河无法使用固定式在线流量计。哈希公司提供的浮标ADCP流速流量监测系统，运用江河断面中有代表性的垂线的平均流速与断面形状信息相结合进行流量测量作为大江大河在线流速流量监测的手段。更多精彩内容和详细的实际应用案例，请下载后查看。

由于全球气候变化的影响，诸如温度升高、干旱加剧、风和降雨模式改变都在威胁农业生产，从而使全世界都在面临逐渐逼近的粮食短缺危机。最有效的措施就是开发利用优良的作物品种和先进的栽培技术。因此，在未来的数十年间，科学家需要培育作物新品种。这些新品种要应对更加严酷而变化莫测的环境条件，更少的资源——包括土地、水和肥料，同时还能获得高产。

果酱作为一种常见的食品，其保质期的长短直接关系到消费者的食用安全。本文通过使用恒温恒湿培养箱对果酱中的微生物进行测定，进而计算出果酱的保质期，为果酱生产企业提供了一种科学、实用的保质期预测方法。

中国的经济多年来一直保持了离速的稳定增长。近年来，中国政府对千人民健康的不断关注，从2015年起不断地改革药品和医疗器械等的审评审批制度，加大了对千创新药械的鼓励和支持。生物制药市场也迎来了蓬勃的发展。目前，一些国产生物药已经获得批准进入市场，一大批生物药项目处千研发后期或临床阶段，等待报批商业化，这些中国创新药物将极好的服务于人类健康，提高人类对抗疾病的能力。同时一大批国内优秀企业，也走出国门，在全世界各地设立研发生产中心，看好全球的健康市场。丹纳赫生命科学生物制药整体解决方案分为“抗体研发” , “工艺开发和临床前研究” , “工艺放大和临床研究”和 “商业化生产“ 四个方面。这些解决方案根据不同阶段，为客户提供高通量的，完善的，合规的产品技术和服务，深入参与和帮助生物制药研发和生产企业，协助企业降低生物制品的成本并加快上市时间。丹纳赫生命科学会持续加强自身服务千该市场的能力，未来将通过技术，商业模式，本土化创新等方面，更加深入的参与和推动中国生物制药的产业发展。

国际能源署近期的一份报告显示，2020 年欧洲电动汽车注册量达到 140 万辆，占全部新车销量的10 %。在中国和美国，这一占比分别为 6 %和 2 %。驱动电动汽车发展的力量是锂离子电池技术，解决锂离子电池三个制造阶段中的质量控制难题则显得尤为重要。下载本篇《驱动未来：电动车辆锂离子电池的精密制造》白皮书，了解锂电池制造阶段质量控制方面难题及赛多利斯相应解决方案。

近年来，新兴的反应数据采集、处理和控制技术已开始将制药工艺开发转化为日益丰富的科学数据领域。制药企业开始采用 “工业4.0” 的方法，通过模拟在质量、安全、成本效益和可持续性方面，系统集成和大型数据分析是实现自动化和智能化的关键因素。充分利用这些技术进步进行工艺开发和过程在线控制可以显著提高化学品生产的速度和可靠性。

想象一下，未来我们穿的衣服不再仅仅是蔽体的工具，而是能够感知周围环境，监测身体状况，甚至实现人机交互的智能系统。这正是可穿戴科技的魅力所在！而将光电器件，如晶体管和光电探测器（PDs），集成到可穿戴设备和纺织品中，是实现这一愿景的关键。然而，可穿戴科技的发展面临着巨大的挑战，其中一个关键问题是如何让器件在弯曲、拉伸等机械形变下保持稳定性能。传统的器件大多依赖于硅基材料，难以满足柔性可穿戴的需求。 石墨烯-钙钛矿开启可穿戴科技新纪元为了突破这一技术瓶颈，来自剑桥大学的 Andrea C. Ferrari 教授团队在 Advanced Materials 期刊上发表了一项突破性研究，他们巧妙地将石墨烯和钙钛矿结合起来，制备出具有优异性能的可穿戴光纤光电探测器。

充分利用SEM的高空间分辨率， 结合阴极发光对材料的官能表征， 实现纳米级光学性能和材料结构表征。 ARC（angle resolved cathodoluminescence）由FOM Institute of AMOLF的Albert Polman group 创新研发， 获得2014年MRS创新大奖。 后由荷兰Delmic公司重新设计并商用，它是一套高性能的阴极荧光检测系统。凭借独特的高精度镜面，SPARC开辟了新的研究途径，如电子束引起的纳米光子学。灵敏度和易用性，SPARC帮助科学家推动阴极荧光到更多和更高阶应用。

本文译自Werner等科学家在美国化学学会会刊（ACS)上发表的一篇综述，比较详实系统介绍了超高分辨率显微技术在神经科学上的最新应用进展。我们在此文基础上进行了编译整理。因文章较长，我们将分期陆续介绍。本期介绍第一部分。

偏光应力分析仪是一种高端科学仪器，被广泛应用于材料研究领域。它能够精准测量材料内部的应力分布情况，为工程师提供重要的数据支持。本文将全面解读偏光应力分析仪的原理、应用和未来发展趋势，带你走进材料世界的梦工厂。

本文译自Werner等科学家在美国化学学会会刊（ACS)上发表的一篇综述，比较详实系统介绍了超高分辨率显微技术在神经科学上的最新应用进展。我们在此文基础上进行了编译整理。因文章较长，我们将分期陆续介绍。本期介绍第一部分。

番茄酱，为番茄的酱状浓缩制品，以成熟红番茄为原料，经破碎、打浆、去皮和籽后浓缩、罐装、杀菌制成。番茄酱中除了番茄红素外还有B族维生素、膳食纤维、矿物质、蛋白质及天然果胶等，和新鲜番茄相比较，番茄酱里的营养成分更容易被人体吸收。本实验参照《GB 5009.6-2016食品安全国家标准 食品中脂肪的测定》中的方法对番茄酱中的脂肪含量进行测定。

Co-Sence系统是由新开发的前处理柱Shim-pack MAYI和在线稀释的自动柱切换HPLC系统构成的。含有药物的血浆和血清试样无需前处理直接注入Shim-pack MAYI-ODS前处理柱，系统进行在线除蛋白和稀释，药物在前处理柱富集后再由分析柱分离，最后进行检测，定量。

太阳能电池是实现清洁能源的重要途径，但传统硅基太阳能电池的效率受材料特性限制，无法充分利用所有光谱。 近年来，钙钛矿太阳能电池凭借其高效、低成本和制备工艺简单等优点，成为具潜力的下一代光伏技术之一。然而，钙钛矿材料的稳定性问题一直是制约其大规模应用的瓶颈。近期，中国科学院化学研究所胡劲松研究员领导的研究团队在Energy & Environmental Science 期刊上发表了一篇重要研究成果。 他们巧妙地利用可调节的膦配体对钙钛矿/聚合物界面进行分子调控，成功地提高了钙钛矿太阳能电池的效率和稳定性，突破了此前纪录，将器件效率提升至25.08%！胡劲松研究员，现任中国科学院化学研究所研究员，博士生导师。 他长期致力于有机光电材料和器件、钙钛矿太阳能电池等方面的研究，在国际重要学术期刊上发表SCI论文300余篇，被引用20000多次，获授权发明40余项。 他的研究团队在钙钛矿太阳能电池领域做出了突出贡献，曾获国家自然科学奖二等奖等重要奖项。

中医药是中华民族在与疾病长期斗争过程中积累的宝贵财富，是中华民族优秀文化的重要组成部分，几千年来,通过历代中医药工作者不懈地努力，数百种野生药材被培养成家种品种。如今，中医药更以独特的方式，以效果确切、毒副作用小、治疗疑难杂症等诸多优点备受关注。然而，由于中药的复杂性，其治病机理一直模糊不清，以至于影响了中药当今的发展。中药现代化是指将传统中药的特色和优势与现代科学技术相结合，按照国际认可的标准规范等对中药进行研究、开发、生产、管理，并适应当今社会发展需求。现代中药应具备“三效”(高效、速效、长效)，“三小”(剂量小、毒性小、副作用小)以及“三便”(便干储存、携带和服用)等特点，符合并达到国际主流市场对产品的标准和要求，可以在国际上广泛流通。中药现代化的目的是要在发扬中医药的优势和特色基础上，充分利用现代科学技术的方法和手段，借鉴国际医药标准和规范，研究开发能够合法进入国际医药市场的中药产品，提高中药在国际市场的竞争能力。中药现代化是一项复杂的系统工程,根据产业链可分为上游(大地/资源).中游(工厂/生产)和下游(研究/临床),要实现中药现代化，让中药走出国门。必须运用现代科学技术研发、开发现代中药，实现能用现代科学技术阐明其药效物质和作用机理(现代化)、能进行大规模生产(产业化)，并能为国际市场接受、有国际竞争力的中药制剂(国际化)。

合成生物学被认为将催生新一代生物技术的革命，欧美等发达国家早在十多年前就开始设立和资助大型合成生物学研究中心。至今为止，美国政府已支持设立3个大型合成生物学研究中心，英国政府已经资助6个大型合成生物学研究中心。其中，美国国防高级研究计划局(DARPA)资助的“生命铸造厂(Living Foundries)计划”是实施最早、规模最大的计划之一，目标是利用合成生物学技术构建基千生物体的新型制造平台。德国、荷兰、日本、新加坡澳大利亚等国也在紧密跟进，在各大研究中心与学术机构中，一般都搭建有生物铸造厂作为核心。我国合成生物学领域的布局晚于欧美等发达国家，但推进速度快、投入集中、目标明确。2013年，中国把建设“合成生物研究重大科技基础设施”项目列入《国家重大科技基础设施建设中长期规划(2012-2030年)》的总体部署，并于2018年1月批复立项，设施计划投入9.4亿元人民币。同时，科技部从2018年至2020年连续3年发布国家重点研发计划“合成生物学”重点专项:教育部自2018年开始启动合成生物学前沿科学中心立项和建设。丹纳赫生命科学平台整合了独特的优势技术,产品和方案，盖了合成生物学的“设计-构建测试学习闭环工作流，针对现有生物铸造厂中试错实验量大、自动化手段少、大片段DNA合成成本高、研究维度单一等局限，提供了围绕川克曼库尔特生命科学自动化工作平台为核心的高通量现代合成生物学工业平台。运用创新的纳升级声波移液系统、IDT单链寡核苷酸和双链DNA片段、美谷分子的智能微孔板检测系统、SCIEX基于高端质谱的代谢/脂质蛋白等多组学分析技术、徕卡显微系统的高分辨和共聚焦显微镜等，有效降低成本、提升通量、拓展研究深度和广度。

番茄酱，为番茄的酱状浓缩制品，以成熟红番茄为原料，经破碎、打浆、去皮和籽后浓缩、罐装、杀菌制成。番茄酱中除了番茄红素外还有B族维生素、膳食纤维、矿物质、蛋白质及天然果胶等，和新鲜番茄相比较，番茄酱里的营养成分更容易被人体吸收。本实验参照《GB 5009.5-2016食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定》中的方法对番茄酱中的蛋白质含量进行测定。

全自动一次热脱附仪是一种利用热脱附技术对样品中的挥发性有机物进行分析的设备。它通过将样品加热至一定的温度，使有机物从固体或液体基质中挥发出来，然后通过气相色谱-质谱联用技术对挥发物进行分离和检测。这种方法具有灵敏度高、准确度好、分析速度快等优点，已经成为环境科学研究中的重要手段。

X-Trace LIBS元素遥测分析系统由欧洲工程技术中心（CEITEC）研制生产，用于岩矿、材料、塑料、土壤及植物等的元素分析和元素分布2D成像，可广泛应用于地质科学、材料科学、土壤科学、生物科学、环境科学、考古学、生物医学等领域样品分析。

XRM技术在生命科学领域中有着非常广泛的应用，高分辨断层三维扫描主要可以应用于骨科学、口腔科学、植物学以及医学领域中的呼吸系统研究、血管系统研究以及生物制药研究等方面。

食品组学作为一门科学，是利用基因组学、蛋白质组学和代谢组学的数据来确定食品的分子特征，以全面研究食品的。近两年来，一门新科学，也就是食品组学已逐渐被人们熟知。这门科学可以从更宽泛的角度来定义特定的食品。仅仅知道宏量营养素的组成或只了解其中某些成分的详细信息，已不能满足当下的需求。从健康特性角度出发研究新型食品的生产，或者从类似角度对现有食品进行归类，都需要用到基于食品组学的新的详细定义，特别是针对那些原产地和名称受到保护或者属于法律规范范畴的食品。事实上，近年来国际食物组学会议已成功举办了两次。作为一门科学，食品组学通过基因组学、蛋白质组学和代谢组学的数据来测定食品的分子结构，以便对其进行全面研究。气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）等多个平台均可用于研究代谢物的特性。但得益于现代模拟数字转换器（ADC）的发明，使用NMR具有以下多项优势：重现性高、样品制备简单，且由于其动态范围广，NMR能提供被测生物样品中有关分子组成的详细且可靠的信息。即便其灵敏度略低于其它技术，NMR仍可以完全复原生物生命系统的代谢状态。

本文介绍了使用岛津AGS-X电子万能试验机，遵循《ISO6872-2008牙科学 陶瓷材料》和《GB 30367-2013牙科学 陶瓷材料 》标准，测定牙科学陶瓷材料氧化锆的弯曲强度。本试验适用于牙科陶瓷材料实施质量控制、产品研发和性能调整等方面的应用。

在事件和犯罪的详细调查、有罪或无罪判定相关的证据以及举证中，对现场采集到的证据物品准确实施高水平、科学的鉴定和检测非常重要。因此，要求从法医学、化学、物理学等各种观点出发，化验和分析证据物品。这篇文章我们将为您介绍在科学调查中实现更高水平观察和分析的4K数码显微系统的应用案例。

近些年来，XRM技术开始逐渐广泛应用于土壤学和植物科学，研究土壤性质、土壤微生物对土壤性质的影响、植物根发育及其内部结构、内部养分运输机制等等。

来自荷兰莱顿大学的研究人员正在使用光谱学来研究在坦桑尼亚维多利亚湖附近马科贝岛上的cichlid种群的物种分化。这类研究需要科学家在长期处在被研究物种的生活环境中。坚固的、便携式的光谱学设备将是未来科学家探索自然世界的基础。

在食品科学领域中，研究人员面临着许多不同的、具有挑战性的显微任务：从颗粒和纤维分析，到食品保存、食品微生物和食品病原体。食品科学研究和扫描电镜（SEM）一直具有很强的相关性。扫描电镜（SEM）可以用于各种各样的领域研究，从草药到水果，从加工食品到自然成分。这篇博客可以帮助了解如何使用扫描电镜（SEM），以及它所带来的好处和挑战。

在这篇白皮书中，我们通过观察内源性自由基以及通过压力测试启动、检测和鉴定自由基，综述了 EPR 在药物、聚合物、食品和饮料以及其他材料研究中的一些重要应用。使用 EPR 分析工业中的降解水平正在迅速发展。自由基启动和检测的新方法使人们更好地理解降解过程中的机制。EPR 的高灵敏度和通用性使其成为不同行业的重要工具，并有望在未来得到进一步的应用。

2018年7月，Science发表联合述评文章《更可靠的未来全球变暖预估：气候模式预估温室气体增温效应未来大有可为》（Reducing uncertaintiesin climate models . Science 27 July 2018: Vol 361, Issue 6400），作者是美国迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋与大气科学学院Brian Soden教授等，三位作者都是气候变化研究领域的著名科学家。他们回顾了目前广泛应用于预估未来气候变化的全球气候模式在估算温室气体的增温效应中所存在的问题后认为，目前世界各研究机构所开发的全球气候模式在估算温室气体增加导致的辐射效应上存在巨大的差异。评述文章指出了未来提升模式表现的两个关键点。其一，要提升CO2辐射效应过程在模式中的地位，变成常规计算步骤。其二，由于计算资源的进步，要逐步减少对“物理过程参数化”的经验近似处理，更要减少其“参数化”处理。这些模型与数据计算依赖于大量的基础数据支撑，北京易科泰生态技术公司提供全方位地表温室气体解决方案。

【预约试拍】超高分辨显微镜在神经科学中的应用（四）

电子显微镜广泛应用在生命科学领域，如动植物组织、细胞及各种微生物微观形态形貌，需要扫描电镜的高分辨和大景深进行表征。