伯克利实验室

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 2月21日，美国劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory)消息，该实验室透射电子像差校正显微镜(TEAM 0.5)已升级新的探测器——“4D摄像机”，可实现原子级视频拍摄。 /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=D34140107BC9FEB59C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=621F7722C6B7BD4E& playertype=1" type=" text/javascript" /script p 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 以上视频概述了伯克利实验室分子铸造厂使用超高速探测器(4D相机)升级电子显微镜的研发工作。该高速探测器通过高速数据传输的方式与伯克利实验室的超级计算机相连，可以更快的速度捕获更多图像，并可在比以往更大的区域内显示原子级细节信息。(视频自：Marilyn Chung / Berkeley Lab) /span /p p 　　电子显微镜的问世为人类带来巨大进步——利用电子作为成像工具，突破传统光学显微镜所能达到的观察极限，为人类对纳米级世界的探寻打开新的一扇窗户，同时可以观察的样品种类也实现前所未有的极大丰富。 /p p 　　但传统电子显微镜只能使用电子束与样品相互作用时可能产生信息的一部分，当前，伯克利国家实验室的一个团队设计了一种新型的电子探测器，可以实现捕获相互作用过程中的所有信息。 /p p 　　这个新工具就是于2月12日安装在伯克利实验室分子铸造厂(一个纳米级科学用户设施)的超高速探测器，它能以更快的速度捕获到更多图像，揭示出比以往更大范围的原子级细节。分子铸造厂及其配置于美国国家电子显微镜中心(NCEM)的世界顶级电子显微镜为来自世界各地的研究人员提供了便利。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/cf7a3a5e-ca00-4cdb-bb3a-65d63a74c149.jpg" title=" 1.jpg.png" alt=" 1.jpg.png" style=" width: 313px height: 450px " width=" 313" vspace=" 0" height=" 450" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图：伯克利实验室的透射电子像差校正显微镜(TEAM 0.5)已经升级为新的探测器，它可以以百万分之一秒的速度捕捉原子尺度的图像。(图片自：Thor Swift / Berkeley Lab) /span /p p 　　更快的成像还可以揭示样品观察过程中经历的重要变化，并提供独立快照的视频，这可以帮助科学家在样品损伤发生之前更好的在原子尺度探索工作过程中的电池和微芯片组件。 /p p 　　该探测器与实验室的美国国家能源研究科学计算中心(NERSC)的Cori超级计算机有特殊的直接连接， strong 将使科学家能够以微秒或百万分之一秒的时间记录原子尺度的图像——比现有探测器可能快60倍。 /strong /p p 　　分子铸造厂NCEM设备总监Andrew Minor 表示：“ strong 这是有史以来最快的电子探测器。它开启了高分辨率显微镜探索的新时代。 /strong 过去没有人曾经在如此的分辨率下进行连续拍摄视频。观察过程中究竟发生了什么变化?可能会有各种各样的情况发生，我们只不过不知道，因为我们以往从未观察过它们。例如，这些新的视频可以揭示材料的微小变形和运动，并展示化学的作用。” /p p 　　此次开发的新型探测器被称作 strong “4D摄像机” /strong (用于动态衍射直接探测器)是伯克利实验室数十年来在电子显微镜、原子尺度成像、高速数据传输和计算等方面一系列开创性创新中的最新进展。 /p p 　　伯克利实验室资深科学家、电子显微镜工具开发的长期先驱 Peter Denes表示：“我们的团队致力于为显微镜制造更好的探测器已经有一段时间了。你会得到一个完整的散射模式，而不仅仅是一个点，你可以回过头来重新分析数据，找到你之前没有关注的东西。通过用电子束扫过样品并根据散射的电子捕获信息，这种方法可以快速生成样品的完整图像。” /p p 　　分子铸造厂科学家Mary Scott表示：“这种新型探测器独特的几何结构，让人们可以同时研究材料中的轻质和重质元素。应用案例如测量轻元素的位置，尤其是针对可能对电子束非常敏感的材料(如电池材料中的锂)，同时，理想状态下还需要精准地测量同一材料中重元素的位置。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/d7817d29-8941-42d8-8ace-43a8369501f5.jpg" title=" 2.jpg.png" alt=" 2.jpg.png" style=" width: 450px height: 301px " width=" 450" vspace=" 0" height=" 301" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 图左至右:伯克利实验室的Ian Johnson、Jim Ciston、Peter Denes和Peter Ercius正在对安装在TEAM 0.5上的新型超高速探测器4D摄像机进行故障排除(图片自： Thor Swift/Berkeley Lab) /span /p p 　　TEAM 0.5上安装了这种新型探测器。(10年前，分子铸造厂在NCEM上推出这种探测器时，就创下了高分辨率的记录，让来访的研究人员能够获得一些样品的单原子分辨率) strong 探测器每分钟将产生4TB的数据。 /strong /p p 　　分子铸造厂专门研究3D原子级成像的科学家Peter Ercius说：“数据量相当于同时观看约6万部高清电影。” /p p 　　伯克利实验室NERSC的网络架构师Brent Draney表示，Ercius和Denes已经与NERSC联系，了解如何构建一个可以处理由4D Camera生成的巨大的400千兆位数据流的系统。他们的答复是：“我们实际上已经有了一个能够做到这一点的系统。我们真正需要做的是在显微镜和超级计算机之间建立一个网络。” /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/c5919120-29ba-4643-aa98-4aa8fe4b65e9.jpg" title=" 3.jpg.png" alt=" 3.jpg.png" style=" width: 329px height: 450px " width=" 329" vspace=" 0" height=" 450" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 一名伯克利实验室研究人员在TEAM 0.5显微镜上工作。显微镜已经升级了一个名为4D相机的超高速探测器，可以为原子级图像提供百万分之一秒的帧速率。 (图片自：Thor Swift / Berkeley Lab) /span /p p 　　伯克利实验室工程部门的科学家Ian Johnson表示，相机数据通过大约100个光纤连接传输到高速以太网连接，速度比普通家庭网络快1000倍。该网络将分子铸造厂与NERSC的Cori超级计算机连接起来。 /p p 　　伯克利实验室的能源科学网络(ESnet)，连接研究中心与高速数据网络，参与了这项工作。 /p p 　　Ercius说：“超级计算机将在大约20秒内分析数据，以便在显微镜下向科学家提供快速反馈，以判断实验是否成功。” /p p 　　另一位分子铸造工作人员科学家Jim Ciston表示：“我们实际上会捕获每个通过样品分散的电子。 strong 通过这个非常大的数据集，我们将能够对样本进行‘虚拟’实验 /strong ——我们不必返回并从不同的成像条件中获取新数据。另外，此次新型探测器及支持数据系统的研究工作，也可以对其他需要生产大量数据的设施项目起到借鉴意义。比如高级光源及其计划的升级，以及SLAC国家加速器实验室的LCLS-II项目。” /p p 　　4D相机的开发得到了能源部基础能源科学办公室的加速器和探测器研究计划的支持，分子铸造厂的工作得到了美国能源部基础能源科学办公室的支持。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201902/uepic/6ec26b92-a5c5-4e02-934e-67d8192978a5.jpg" title=" 4.jpg.png" alt=" 4.jpg.png" style=" width: 450px height: 268px " width=" 450" vspace=" 0" height=" 268" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 这款计算机芯片是4D相机的超高速探测器的一部分，该探测器是伯克利实验室分子铸造厂强大电子显微镜升级版的一部分。(图片自：Marilyn Chung / Berkeley Lab) /span /p p 　　 strong 劳伦斯伯克利国家实验室(Lawrence Berkeley National Laboratory) /strong 成立于1931年，其理念是最大的科学挑战最好由团队来解决。劳伦斯伯克利实验室建立以来，共培养了包括5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主在内的13名诺贝尔奖得主(及机构)。劳伦斯伯克利国家实验室现在研究的领域非常宽泛，下设18个研究所和研究中心，涵盖了高能物理、地球科学、环境科学、计算机科学、能源科学、材料科学等多个学科。 /p p 　　 strong 美国能源部科学办公室 /strong 是美国物理科学基础研究的最大支持者，是美国联邦政府的一个下属部门，主要负责美国联邦政府能源政策制定，能源行业管理，能源相关技术研发、武器研制等。 /p

应美国能源部邀请，科技部万钢部长于2010年11月23日访问了位于旧金山的美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室。 　　万钢部长听取了该实验室中国能源组关于建筑节能领域联合研究的报告和能源环境科学研究室关于碳捕获封存领域研究的报告，并与实验室主任保罗阿里维萨托斯深入交换意见。双方就深化和拓展相关领域合作达成共识。 　　万钢部长表示，建筑节能和碳捕获封存是中美清洁能源联合研究中心的优先合作领域，美国能源部长朱棣文一周前成功访华，双方启动了产学研联盟有关工作。中美在清洁能源领域极具合作潜力，希望劳伦斯伯克利国家实验室积极与中方伙伴开展紧密合作，使联合研究成为推动两国经济发展的强大动力。 　　万钢部长还参观了分子实验室和先进光源实验室，并与科研人员进行交流。科技部高新技术及产业化司司长赵玉海、国际合作司副司长马林英及我驻旧金山总领馆董建龙参赞等陪同参加了上述活动。

p 　　锂离子电池广泛用于家用电子产品中，现在正投身于电动车辆动力提供和电网能量储存。但锂电池有限的充电次数和在其使用寿命期间容量降低的趋势，已经促成了对改进技术的大量研究。 /p p 　　由美国能源部劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)研究人员带领的国际团队使用电子显微镜的先进技术，用以展示锂离子电池电极的材料比例如何影响其原子级别的结构，以及表面与其余材料的差异。这项工作成果发表在《能源与环境科学》杂志上。 /p p 　　掌握电池材料内部和表面结构如何在广泛的化学成分范围内变化，将有助于未来对阴极转化的研究，并可能推动新电池材料的开发。 /p p 　　伯克利实验室分子铸造研究所的科学家Alpesh Khushalchand Shukla表示：“这一新发现可能会改变研究阴极内相变的方式，以及由此导致的同类材料的容量损失。研究工作表明彻底刻画新材料的原始状态以及使用后状态极其重要，以避免误解。” /p p 　　分子铸造研究中心的研究员以往的研究表明，含有“过量”锂阴极材料的结构，可解决长期以来的争论。在分子铸造厂美国国家电子显微镜中心(NCEM)和英国达斯伯里的国家高级电子显微镜研究机构SuperSTEM分别使用一套电子显微镜后，研究小组惊奇发现，尽管整个原子级阴极材料的内部在所有组分中保持相同的结构图案，减少锂的量将导致结构内某些原子位置的随机性增加。 /p p 　　通过比较不同的阴极材料组成与电池性能，研究人员还表明：通过使用较低比例的锂与其他金属可以优化电池性能与容量的关系。最令人惊讶的发现是：未使用阴极的表面结构与阴极内部非常不同。在研究者进行的所有实验中都发现了表面具有不同结构的薄层材料，并称为“尖晶石”阶段。之前的多项研究则忽略了该薄层材料可能出现在新阴极或已使用阴极这一事实。 /p p 　　通过系统地改变锂与过渡金属的比例，就像在一个新的饼干配方中尝试不同数量的成分一样，研究小组能够研究表面和内部结构之间的关系并测量材料的电化学性能。该团队从多个角度拍摄了每批阴极材料的图像，并创建了每种结构的完整的3D渲染图。 /p p 　　SuperSTEM实验室主任Quentin Ramasse认为：“在与电池技术相关的长度尺度上获得这样精确的原子级信息是一项挑战，这就是为何电子显微镜凭借多种成像和光谱技术成为可再生能源研究中不可或缺的多功能工具的最好例子。” /p p 　　研究人员还使用了一种新开发的技术，称为4-D扫描透射电子显微镜(4-D STEM)。在透射电子显微镜(TEM)中，图像在电子穿过薄样品后形成 在传统的扫描透射电极显微镜(STEM)中，电子束聚焦到一个非常小的点(直径小至0.5纳米或十亿分之一米)，然后该点在样品上来回扫描工作，如同草坪上的割草机。 /p p 　　传统STEM中的检测器仅计数每个像素中有多少电子散射(或不散射)。然而在4D-STEM中，研究人员使用高速电子探测器记录每个扫描点上每个电子散射的位置，它允许研究员在大视野内以高分辨率测量样品的局部结构。 /p p 　　NCEM的研究科学家Colin Ophus补充道：“引进高速电子相机使我们能够从非常大的样品尺寸中提取原子尺度的信息。4D-STEM实验意味着我们不再需要在可解析的最小特征与可观察的视场之间进行权衡-即可以一次分析整个粒子的原子结构。” /p

近日，深圳国际研究生院干部扩大会议在CII栋一层多功能厅举行。清华大学党委常委、副校长、深圳国际研究生院原院长姜培学线上出席会议并讲话。深圳国际研究生院党政班子成员、党委委员、纪委委员、中层干部、教职工党支部书记、教授代表、职工代表参加会议。深圳国际研究生院党委书记武晓峰主持会议。　　会上，校党委组织部常务副部长张婷宣读学校党委对深圳国际研究生院院长、清华-伯克利深圳学院院长调整的决定。欧阳证任深圳国际研究生院院长 姜培学不再兼任深圳国际研究生院院长职务 高虹不再担任副教务长、深圳国际研究生院执行院长职务。欧阳证任清华-伯克利深圳学院院长 高虹不再担任清华-伯克利深圳学院院长职务。　　　　姜培学线上讲话　　姜培学在讲话中指出，深圳国际研究生院过去几年在学科建设、人才培养、师资队伍等多方面取得的优异成绩，离不开院党政班子的密切配合和全院师生员工的拼搏奋斗。姜培学表示，高虹老师担任执行院长期间，积极推进各项工作，带领深圳研究生院和清华-伯克利深圳学院完成整合升级，推动各渠道的资源汇聚，在两院基础上建设发展深圳国际研究生院，成功帮助学校与深圳市的战略合作迈上新台阶。深圳国际研究生院肩负着学校“双一流”建设和深圳市“双区”建设的双重使命，此次主要负责人调整，是从学校和深圳国际研究生院发展现状出发，经过充分考虑、反复酝酿、慎重研究做出的人选方案决定。面向未来，姜培学对深圳国际研究生院的发展提出了四点期望：继续深入改革研究生培养工作机制，继续坚持“走出去”的国际化战略，继续服务深圳市产业和城市的发展，继续加强党对学院工作的全面领导。最后，姜培学代表学校祝愿深圳国际研究生院各项事业在新阶段取得新的发展、迈上新的台阶。　　张婷线上发言　　张婷表示，过去几年，深圳国际研究生院在学校党委的统一领导和全院师生的共同努力下，在各方面都取得了优异的成绩。相信在学校党委的统筹布局和院党政班子的团结带领下，深圳国际研究生院能在新征程中实现高质量发展，为服务地方建设、服务清华一流大学建设、进而服务教育强国建设作出更大的贡献。　　高虹发言　　高虹深情地回顾了在深圳国际研究生院这四年来充实而难忘的时光。她对学校的信任指导、对广东省和深圳市政府的办学支持、对院党政班子全体同事的协同努力、对全院师生的支持奉献以及对校友、合作伙伴和社会各界的关心支持表示衷心感谢。站在高质量发展跑道的新起点上，深圳国际研究生院任重道远、机遇无限。高虹希望大家同心同德，推动学院发展不断迈向新的高度，在深圳这片创新热土上不负时代，创造辉煌。　　　欧阳证发言　　欧阳证对学校以及深圳国际研究生院全体师生员工的信任支持表示衷心感谢，对多年来为深圳的建设发展不懈奋斗的清华人致以崇高敬意。他表示，深圳作为改革开放创新阵地和建设中国特色社会主义先行示范区综合改革试点基地，具有很大的发展空间，也承载着大家的期待。深圳国际研究生院是清华大学的重要组成部分，在深圳的清华人为学院的发展打下了良好基础。未来三到五年是学院发展的宝贵窗口期，欧阳证希望与院领导班子成员和全院师生一道，以发展带动变化，共同推动深圳国际研究生院发展更上一层楼。　　武晓峰发言　　武晓峰表示，在全院师生的共同努力下，过去四年学院各项事业取得明显进展，为深圳国际研究生院的进一步发展奠定了坚实基础。学院领导班子有着开拓创新、攻坚克难、团结一心、敢为人先的优良传统，未来将进一步健全完善党政协同机制，强化担当作为，发扬团结协作、勇攀高峰的精神，聚焦高水平人才培养、高质量创新实践、高层次国际合作，更好地服务国家重大战略和地方发展需求。　　会议现场　　【院长简历】　　欧阳证，1970年出生，博士，教授。清华大学自动化系工学学士及硕士，美国西弗吉尼亚大学物理化学理学硕士，普渡大学化学系分析化学博士。曾在普渡大学生物医学工程系任教。曾任清华大学精密仪器系系主任及机械工程学院副院长，清华大学副教务长、教务处处长。现任清华大学为先书院院长，清华大学深圳国际研究生院院长，清华-伯克利深圳学院院长。

大家好，本周分享一篇发表在ACS central science上的文章，题目是Redirecting RiPP Biosynthetic Enzymes to Proteins and Backbone-Modified Substrates，通讯作者是来自UC伯克利分校的Matthew B. Francis教授和Alanna Schepartz教授。核糖体合成和翻译后修饰多肽 (RiPP，Ribosomally synthesized and post-translationally modified peptides) 是肽衍生的天然产物，具有强效的抗菌、抗病毒和抗癌特性。RIPP 生物合成始于核糖体合成的多肽，其 N 端先导序列 (~20–110 aa) 会招募一种或多种能够对相邻 C 端底物序列进行多种翻译后修饰 (PTM) 的内源酶。环化脱水酶和脱氢酶是其中研究得非常充分的 RiPP 酶。这些酶共同催化分子内环化和随后的芳构化反应，在多肽链中安装恶唑啉/恶唑和噻唑啉/噻唑杂环。Naismith 及其同事设计了一个环化脱水酶家族，先导肽与脱水酶催化剂的 N 端而不是与底物多肽的N端相融合。这些酶，尤其是LynD Fusion (LynD-F)和 MicD Fusion (MicD-F)，以不依赖先导肽的方式发挥作用，以促进含有 C 末端上Ala-Tyr-Asp (AYD) 识别序列的多肽环化脱水。此外， Schmidt 和同事证明了两种脱氢酶 ArtGox 和 ThcOx 也接受无先导肽底物。总而言之，与基于嵌合先导肽或先导肽交换的方法不同，这些酶代表了一种完全无先导的途径得到安装噻唑和恶唑键的多肽。在本文中，作者报告了使用 MicD-F和 ArtGox共同作用来处理含有多种翻译相容的氨基苯甲酸衍生物和 β-氨基酸的多肽底物，得到含恶唑啉/恶唑和噻唑啉/噻唑杂环的骨架。作者在测试中发现，MicD-F 和 ArtGox 在 +1 位点（环化反应位点前一个残基）和-1位点（环化反应位点后一个残基）均接受具有不同结构的底物，且-1 位点对非α-氨基酸单体的耐受性低于 +1 位点。作者进一步实验证明，RiPP 生物合成酶可以重定向到完整的折叠蛋白。他们发现MicD-F 和 ArtGox 可以在蛋白质loop和linker安装杂环骨架，而不会破坏天然的三级折叠。即使插入的 CAYD 序列在mCherry（一种大的 β-桶蛋白）的C 末端，或是嵌入在二聚体 α-螺旋束蛋白 Rop中的loop区，仍然可以得到折叠完好的球蛋白产物，其中含有构象受限的、完全非天然的杂环骨架。作者认为他们的研究代表了第一个在环化位点旁边含有多种非α-氨基酸单体的多肽中进行无前导azol(in)e生物合成的例子，以及第一个含有翻译后安装的杂环的折叠蛋白。作者还通过计算揭示了这些杂环限制构象空间的程度；它们还在合成中消除了肽键——这两种特征都可以提高稳定性或增加接头序列的功能，这在新兴的生物治疗药物中很常见。作者认为这项工作提出了一种扩展蛋白质组的化学多样性的一般策略。本文作者：Cyao责任编辑：LDY原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.1c01577文章引用：DOI：10.1021/acscentsci.1c01577

细胞中的蛋白酶体通过识别泛素标签来降解丧失功能的蛋白，以维持细胞稳态。错误的泛素标记会导致功能完整的蛋白被降解，从而诱发相关疾病，例如部分癌症和神经退行性疾病的发生归咎于这种原因。美国加州大学伯克利分校的研究团队开发出清除蛋白错误泛素化标记的新技术，相关成果在Nature Chemical Biology发表，论文的标题为：Deubiquitinase-targeting chimeras for targeted protein stabilization。　　 研究团队将这种新方法命名为去泛素化酶靶向嵌合体（Deubiquitinase-targeting chimeras，DUBTACs）技术，该嵌合体由靶标蛋白配体和去泛素化酶组成，其中靶标蛋白配体可以与被错误标记的蛋白结合，去泛素化酶能够清除标记在蛋白上的泛素标签。研究人员在因为氯离子通道蛋白被错误地泛素标记和降解而发生囊性纤维化的上皮细胞中，验证了DUBTACs技术的有效性。实验结果显示囊性纤维化细胞接受DUBTACs的处理后，表面的氯离子通道基本恢复到正常细胞水平。　　 该研究不仅开发出预防细胞内蛋白被错误清除的新技术，也为相关疾病治疗方面的研究提供了新启示。　　 论文链接： https://doi.org/10.1038/s41589-022-00971-2

文章名称：Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors期刊：Nature IF 64.8文章链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07026-7 压力的存在能够直接改变微观相互作用，为凝聚相和地球物理现象的探索提供一个强大的调谐旋钮。兆巴(1 Mbar=100 GPa)压力区域的研究极具前沿代表，科学家们可在该压力区域研究高温超导材料的结构与相变。然而，在该高压环境中，许多传统的测量技术都失败了。针对此问题，美伯克利大学的N.Y.Yao教授团队利用干式封闭循环桌面式光学低温恒温器（attocube attoDRY800）突破性的在兆巴压力下以亚微米空间分辨率对金刚石砧单元内局部实现磁力测量的能力。相关研究内容以《Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors》为题，在国际SCI期刊《Nature》上发表。该课题组将浅层氮空位色心直接植入铁砧中（见图1），选择与氮空位色心固有对称性相兼容的晶体切割，以实现在兆巴压力下的功能。文章中对最近发现的氢化物超导体CeH9进行了表征。通过同时进行磁学测量和电输运测量，观察到超导性的双重特征：迈斯纳效应的抗磁特性和电阻急剧下降到接近于零。通过局部映射抗磁响应和通量捕获，直接对超导区域的几何形状进行成像，在微米尺度上显示出明显的不均匀性（见图2d)。图1：兆巴压力下的NV色心传感测量。1a为样品加载示意图显示CeH9在两个相对的砧之间压缩。图2：CeH9的局部抗磁性。2a，2b: 同一个样品中两个不同位置处，在零场冷却到温度T 值得指出的是，该团队利用干式封闭循环桌面式光学低温恒温器（attocube attoDRY800）搭载实验所需的共聚焦荧光显微镜对NV色心进行了测量，见图3。该研究工作将量子传感带到兆巴边界，并使超氢化物材料合成的闭环优化成为可能。 图3：本实验的设备硬件与校正。3a: 用于产生磁场的设备包括一个定制的电磁铁，位于低温恒温器的电磁屏蔽外。3b：在样品S1的四个位置的不同冷却条件下的校准。3c: 样品S1的共聚焦荧光图像。3d: 在桌面式光学低温恒温器attoDRY800真空罩内部的图像显示DAC，冷指和热连接。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器（见图4）是由德国attocube公司研发的一款干式闭循环低温恒温器，光学平台与系统冷头高度耦合，系统可提供4K到室温的变温环境。设备具有极低的震动噪音，已在国内外课题组广泛应用于量子通信、量子点发光、半导体材料、二维材料等研究领域。根据典型实验所需，该产品设计了几种标准真空罩方便用户进行拉曼、荧光等常见的测量手段对材料进行光-电-磁物理性质的变温测量。图4. attoDRY800桌面式光学低温恒温器- 可以选配低温物镜，低温位移台以及其他定制配置。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器已经在北京大学，半导体所，国家纳米科学中心等单位顺利运行，持续助力各个课题组的科研工作。图5为常见的的低温物镜兼容真空罩，该真空罩内可配置attocube特有的低温消色差物镜以及纳米精度位移台。如果实验（例如光纤量子通信与open cavity等实验）需要更复杂的实验设计，我们可以根据用户的技术要求和偏好定制桌面上的真空罩。图5：常见配置-低温物镜兼容真空罩。 attoDRY800主要技术特点：☛ 光学平台和闭式循环低温恒温器完美地结合在一起☛ 提供无光学平台配置：全新一代独立光学低温恒温器attoDRY800xs☛ 宽温度范围（3.8 K…300 K），自动温度控制☛ 用户友好、多功能、模块化☛ 与低温消色差物镜兼容，数值孔径大于0.8☛ 可定制真空罩，标准样品空间：75mm直径。☛ 与典型光学桌的高度相同☛ 包含36根直流电线图6：全新一代独立光学低温恒温器attoDRY800xs- 冷头与光学面包板高度集成。 attoDRY800桌面式光学低温恒温器 部分发表文献：[1]. N.Y.Yao et al. Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors. Nature 627, 73–79 (2024)[2]. Liying Jiao et al. 2D Air-Stable Nonlayered Ferrimagnetic FeCr2S4 Crystals Synthesized via Chemical Vapor Deposition. Advanced Materials 2024[3]. Yohannes Abate et al. Sulfur Vacancy Related Optical Transitions in Graded Alloys of MoxW1-xS2 Monolayers. Adv. Optical Mater. 2024, 2302326[4]. Pablo P. Boix et al. Perovskite Thin Single Crystal for a High Performance and Long Endurance Memristor. Adv. Electron. Mater. 2024, 2300475[5]. Mauro Valeri et al. Generation and characterization of polarization-entangled states using quantum dot single-photon sources. 2024 Quantum Sci. Technol. 9 025002[6]. Ajit Srivastava, et al Quadrupolar–dipolar excitonic transition in a tunnel-coupled van der Waals heterotrilayer. Nature Materials 22, 1478–1484 (2023)[7]. Hanlin Fang et al. Localization and interaction of interlayer excitons in MoSe2/WSe2 heterobilayers. Nature Communications 14 : 6910 (2023) [8]. S. Kolkowitz et al. Temperature-Dependent Spin-Lattice Relaxation of the Nitrogen-Vacancy Spin Triplet in Diamond, Phys. Rev. Lett. 130, 256903,2023[9]. Yunan GAO, et al. Bright and Dark Quadrupolar Excitons in the WSe2/MoSe2/WSe2 Heterotrilayer. Phys. Rev. Lett. 131, 186901,2023[10]. Tim Schrö der, et al. Optically Coherent Nitrogen-Vacancy Defect Centers in Diamond Nanostructures. Phys. Rev. X 13, 011042 , 2023 attoDRY800桌面式光学低温恒温器 部分国内用户单位：相关产品1、低震动无液氦磁体与恒温器-attoDRYhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C377018.htm

p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " span style=" font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai " /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " strong span style=" color: rgb(192, 0, 0) font-size: 18px " 2020年最新榜单出炉 /span /strong /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本次排名第一的仍然是普林斯顿大学，哈佛大学第二，哥伦比亚大学、MIT、耶鲁大学并列第三，芝加哥大学、斯坦福大学、宾大并列第六名！ /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(192, 0, 0) font-size: 18px " strong 加州大学系统高校排名一览 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在2020年排名中， strong UCLA仍为公立大学第一名，总排名20 /strong 。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学 strong 伯克利 /strong 分校这次排名为22； /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学 strong 圣芭芭拉 /strong 分校排名第34； /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学 strong 圣地亚哥 /strong 分校排名37； /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 加州大学 strong 戴维斯 /strong 分校排名39。 /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/75aec3d5-2b4c-41e4-9ed4-fea05627f02b.jpg" title=" 企业微信截图_20190909102112.png" alt=" 企业微信截图_20190909102112.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 美国有多个机构对大学进行排名，其中最有影响力的就是由《美国新闻和世界报导》（US News & amp World Report）发布的美国大学排名，即US News排名。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " US News大学排名有三种，分为美国大学本科排名、美国大学研究生院排名和世界大学排名；本科称为Best Colleges，研究生院（包括硕士及博士）称为Best Graduate Schools，世界大学排名称为Best Global Universities。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em " 随着高等教育的全球化，US News于2014年10月正式推出USNews世界大学排名。USNews世界大学排名与上海软科ARWU世界大学学术排名、泰晤士高等教育世界大学排名和QS世界大学排名是公认的四大较为权威的世界大学排名。 /p p style=" text-align: center text-indent: 0em line-height: 1.5em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong span style=" text-indent: 2em " 完整榜单看这里： /span /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em line-height: 1.5em " span style=" text-indent: 2em " /span /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/fbd73e50-25c4-4c65-9002-b7e8f6f3350a.jpg" title=" 01.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" width: 331px height: 681px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/09cb0db1-79c7-4b1b-ae03-e3c86e06fdae.jpg" title=" 02.png" width=" 331" height=" 681" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/c7e67be3-651d-4800-a67e-4b08fa69564b.jpg" title=" 03.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/efb177e5-d774-4a7b-9049-b879555f4de2.jpg" title=" 04.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/95648457-0b77-40ae-a313-b0843e3d7875.jpg" title=" 05.png" / /p p style=" line-height: 1.5em text-align: justify text-indent: 2em " strong .....查看完整榜单，请扫码关注【3i生仪社】后台回复“大学排名”。 /strong /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/6d3befae-b1ac-4f47-80b4-0e2339506ad8.jpg" title=" 企业微信截图_20190906131817.png" / /p p style=" text-align: center line-height: 1.5em " img style=" " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201909/uepic/9e879e7a-a8ee-4904-be31-4e1f8ffc8a2c.jpg" title=" 企业微信截图_20190828172054.png" / /p

不久前，我和太太来伯克利加大参加儿子谷峥的毕业典礼，遂向劳伦斯伯克利国家实验室提出了参观申请，很快就获得批准。由于谷峥在伯克利加大攻读电气工程博士学位期间，有幸在这里从事研究工作，所以这次参观由谷峥负责接待。 　　著名的劳伦斯国家实验室隶属于美国能源部，由伯克利加大主管并承担非绝密级的科学研究。它始建于1931年，由1939年伯克利加大的诺贝尔物理学奖得主劳伦斯先生创建。如今，这里拥有76座科研大楼等建筑群，占地183英亩。 　　据介绍，劳伦斯国家实验室通常有4000多人。其中，科学家和研究人员1000多人，研究生等1000多人，另外还有1500人提供日常的技术和行政支持。这里每年还对外提供约2000人的客座研究机会，推进科技交流。 　　谷峥带领我们参观的实验大楼，正是他读博士时做课题研究的地方，所以，他用中文给我们讲解起来如数家珍，很有意思。实验大楼里巨大的X光发生器和各种管道纵横连接的精密科研设备都是我从来没有见过的。我因为工作关系参观过的研究所和高科技公司也不少，但科研设备如此规模还真是第一次见，带给我很多震撼和鼓舞。 　　劳伦斯国家实验室每年的科研经费高达近10亿美元，而每年该实验室为美国经济增长带来的效益接近20亿美元。目前，有13名诺贝尔奖得主的研究课题与劳伦斯国家实验室有关。实验室共有57名科学家是美国国家科学院(NAS)院士。而且，实验室已经有13名科学家荣获了美国国家科学奖。至今，共有18名实验室的工程师当选为美国工程院院士。可见，该实验室的确是人才辈出的地方。 　　我在参观中注意到，实验室里很多大型科研设备的外面都包有如同锡纸似的材料，亮晶晶的，有点像星球大战电影里的场景。谷峥介绍说，这是设备的屏蔽。他还告诉我们，特大型X光设备可以帮助人类&ldquo 看到&rdquo 以前电子显微设备所&ldquo 看&rdquo 不到的分子乃至原子结构世界&hellip &hellip 　　从劳伦斯国家实验室出来后，谷峥又带我们到电子与计算机工程系的实验室看了看，设备也很精良。儿子指着一个激光器说，仅购买这一套仪器就花了40多万美元。实验室楼道里还有很多科普性的实物与图片介绍，其中一个是介绍人类如何将沙子变成单晶硅再变成芯片、集成电路的，科技与创新每天都在改变着我们这个世界。 　　从国内前来美国西海岸观光旅行的朋友，只要有机会最好多看看常规线路之外的地方，全面了解美国。距离旧金山很近的伯克利加大和劳伦斯国家实验室，就是很值得抽出一天时间前来参观的地方。从旧金山开车只需要半个小时左右就到伯克利加大了，十分方便。提交参观申请的程序并不复杂，可以直接登录劳伦斯国家实验室网站申请，但要提前申请，留足批准的时间才好。如果有亲朋在伯克利加大就读或者在劳伦斯实验室做研究的话，最好通过他们申请。获得批准后，整个参观是免费的。 　　来这里参观还会有意外的收获：从伯克利加大的钟楼上和从劳伦斯国家实验室的山坡上眺望旧金山，整个旧金山湾和金门大桥尽收眼底，与在市里看到的旧金山景色大不一样。

在我国的科研平台，企业国家重点实验室、国家重点实验室和省部共建国家重点实验室在科学前沿探索和解决国家重大需求方面发挥了非常重要的作用，在科学研究方面取得不少具有国际先进水平的成果。　　目前国家实验室和国家重点实验室一共有多少家?详细名单有哪些?近日网上流传了一份名单，仪器信息网特别摘录，以飨读者。　　国家实验室是一个国家科研水平最高标准的体现　　国家实验室在国外起步较早，一些国外著名实验室培养出了众多的诺贝尔奖获得者。如美国加州大学伯克利分校的劳伦斯伯克利国家实验室，1939年建立，共培养了5位诺贝尔物理学奖得主和4位诺贝尔化学奖得主。　　中国的国家实验室最早建立于1984年，已建成的有6个，已批准正在筹建的有14个。　　国家重点实验室是一个行业科研水平最高标准的体现　　我国目前已有国家重点实验室316个，其中高校171个，中科院系统67个，国家部委47个，企业31个。布局在企业国家实验室知名的有依托华为公司的无线通信接入技术国家重点实验室。具体情况如下表：　　一般情况下，国家重点实验室的科研工作由中国科学院院士和中国工程院院士牵头主持。　　国家实验室和国家重点实验室的分布，对一个地区、一个城市、一所高校的发展推动力是巨大的。　　国家实验室和国家重点实验室分布在全国50个城市，排名前十的是北京、上海、西安、武汉、南京、广州、成都、沈阳、杭州、兰州。　　全国有31个省市有国家实验室或国家重点实验室，排名前十的是北京、上海、江苏、陕西、湖北、山东、四川、辽宁、浙江。　　全国有近百所高校有国家实验室或国家重点实验室，排名前十的是北京大学、清华大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、南京大学、西安交通大学、吉林大学、上海交通大学、复旦大学、华中科技大学。

p 　　编者按：我们今天刊发一位中国学者在美国国家实验室的见闻。国家实验室是一个国家最高科研力量的“国家队”。实施创新驱动发展战略的中国正在积极稳妥推进国家实验室建设。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议》提出，“在重大创新领域组建一批国家实验室”。 /p p 　　在中国科学界，国家实验室建设尤其受到关注。部分原因在于，科技部自2000年开始试点国家实验室的探索和实践工作，先后批准试点建设7个国家实验室，此外还有一些国家实验室进入筹建阶段，但十几年后，这些筹建中的国家实验室仍未摘掉“筹”字，可谓一“筹”莫展。最近几年，科学界不少人士提出过对国家实验室建设的建议。 /p p 　　--------------------------------------------------- /p p 　　2016年1月至今，作为清华大学与斯坦福大学联合培养的博士后，我进入美国劳伦斯伯克利实验室(Lawrence Berkeley Laboratory，简称“LBL”)开展研究工作，得以近距离观察这个大名鼎鼎的研究机构的运行。在这里，我的具体工作是利用先进光源设备，研究储能电池材料的机理。 /p p 　　在科学界，LBL几乎相当于“卓越”的同义词。作为美国国家实验室之一，与之相关的荣誉灿若星辰：13位科学家获得诺贝尔奖，15位科学家获得美国国家科学勋章，1位科学家获得美国国家技术创新奖章，70位科学家是美国科学院院士…… /p p 　　我的合作导师、斯坦福大学教授、美国科学院院士沈志勋先生一次与我谈话时提到，LBL的运营模式在美国国家实验室中极具代表性。他的这句话使得我对国家实验室的运营模式有了特别的关注。 /p p strong 　　国家实验室是不是“金饭碗” /strong /p p 　　正如人们所知，国家实验室作为一种世界通行的科研基地形式，兴起和发展于二战前后，围绕着国家使命开展基础性和战略性科研任务，通过多学科交叉协助，解决事关国家安全和经济社会发展全局的重大科技问题。 /p p 　　国家实验室是国家创新体系的重要组成部分，我国政府在2003年和2006年先后批准建立了15个国家实验室，然而基本仍都处于筹建状态。 /p p 　　直到今年1月的全国科技工作会议，科技部部长万钢提出，2017年将按照“成熟一个、启动一个”的原则，在重大创新领域启动组建国家实验室。在我的理解中，这意味着今年中国的国家实验室将要挂牌，要摘掉“筹”字的帽子。 /p p 　　作为一个科研工作者，我关心的是，我们的国家实验室到底如何运营?每年能拿多少经费?我们这些人能不能用上国家实验室? /p p 　　恰巧，3月份，我所在的先进光源实验室(Advanced Light Source，简称“ALS”)接受美国能源部的考核，以邮件形式向所有实验室相关人员披露了《ALS向美国能源部提交的汇报材料》。结合我的见闻，我想谈谈我眼中的国家实验室运营机制。 /p p 　　和众多初到者一样，我一度对LBL和加州大学伯克利分校的关系感到困惑。LBL隶属于美国能源部，但有意思的是，美国能源部并不实际参与实验室的运行工作，而是由加州大学负责管理。LBL的主任由加州大学董事会任命，并向加州大学校长报告工作，约20多名能源部雇员进驻LBL，行使联邦政府对LBL的监督工作。这就使得LBL在管理上，摆脱了行政力量的过度乃至盲目干预，而相对独立地依据学术规范进行专业运营。 /p p 　　这种管理模式使得大学与国家实验室形成了有效互补关系，两者可以各自发挥所长开展合作研究。在加州大学系统中，与LBL联系最为密切的是伯克利。天然相近的地理位置使得两者密切关联：2015年的数据显示，有超过200名LBL的研究人员在伯克利兼任教授，500多名伯克利的学生在LBL开展研究，LBL有力地提升了伯克利的研究水平，甚至有人称是LBL成就了今天的伯克利。这种说法虽看似夸张，但我个人觉得并非全无道理。 /p p 　　值得一提的是，虽然LBL看似由加州大学代管具有“想当然”的合理性——历史上，实验室创始人、诺贝尔奖得主欧内斯特· 劳伦斯为伯克利教授，且地理上两个机构又如此接近——然而在制度设计上，却存在着竞争淘汰机制：美国能源部每5年对加州大学进行一次考核，评估LBL的管理水平和产出质量。准确地说，加州大学之所以能代为管理LBL，不仅是历史或地理的因素，更重要的是行之有效的管理。而一些国家实验室则在过去发生过“不幸”易主的局面，比如：2006年，洛斯· 阿拉莫斯国家实验室不再由加州大学管理，改由洛斯· 阿拉莫斯国家安全公司主管 同年，阿贡国家实验室的管理方也由芝加哥大学变更为芝大阿贡有限责任公司。这种淘汰机制打破了第三方机构永久持有“金饭碗”的幻想，有利于提升国家实验室的管理绩效。 /p p 　 strong 　科学家为什么不去“申请项目” /strong /p p 　　LBL规模有多大?它现在有3304名雇员。按照美国能源部的规划，国家实验室应当更注重科学领域的交叉点，而不是各个学科内部 国家实验室的价值，在于它们能从事高校或民间研究机构难以开展的交叉学科综合性研究。为此，LBL已经建成了5套大科学装置，同时成立了相应的研究团队，分别为：先进光源实验室、能源科学网络中心、联合基因组研究所、分子铸造工厂、能源研究科学计算中心。 /p p 　　在我看来，大科学装置与大科研团队形成了LBL十分明显的规模优势：一方面在创造科学上，LBL对拓展人类知识边界形成了强大的冲击作用，以先进光源实验室(ALS)为例，在最新披露的数据中，2014～2016年3年间，ALS直接或间接贡献的研究成果(期刊论文、会议论文、学位论文、专利、书籍等)高达3000余件，相当于每天就有3件成果问世 另一方面在社会贡献上，LBL对发展国民经济也作出了突出的贡献，以2010年的评估结果为例，LBL当年度财务支出约为6.9亿美元，雇佣职员3200余名，而其对美国经济贡献却高达16亿美元，相当于社会每投入1美元即可获得2.3美元的收益，同时还为美国创造就业岗位1.2万个，平均每个职员带动了3.3个岗位。 /p p 　　可见，国家实验室的规模优势不容小觑。我国在布局建设国家实验室时，应充分考虑大学及大型工业企业的需求及优势，有效凝聚和整合全国财物资源和科技资源，发挥其国家创新平台和经济增长引擎的功能。 /p p 　　LBL差不差钱?我无法概括LBL里所有实验室或研究团队的情况，但是我所在的ALS，或者更确切来说，我所在的研究组是“不差钱”的。ALS是LBL拥有的大科学装置之一，它的人事管理制度具有一定的代表性。 /p p 　　我在ALS访学期间加入了杨万里研究员的课题组。有意思的是，我们虽然有自己的研究课题，但他几乎从不申请项目以争取研究经费。这种“不差钱”的局面，背后则有一套制度来保障。根据官方统计，像杨万里一样在ALS工作的职业科学家目前共有175名。而经费的数额和实用情况更是非常公开和透明。 /p p 　　在经费使用上，ALS每年享有美国能源部6000万美元的财政拨款，其中有约1/3为软硬件费用，其余2/3为科研人员薪资。值得关注的是，ALS对于科研人员的绩效考核十分弹性，他们的薪资水平并不直接取决于其每一年度发表文章、申请专利、完成课题的情况 加之科研经费相对充足，科研人员根本没什么动力去申请项目、争取科研经费，这就规避了许多繁琐的程式化工作。这种持续的大投入和相对宽松的管理，可以使科研人员更多地出于使命和兴趣来选择课题方向，心无旁骛地从事科学研究，而且能让实验室在全球范围内吸引一大批优秀科技人才，有利于催生重大科学发现和颠覆性创新成果。 /p p 　　 strong 谁能使用国家实验室 /strong /p p 　　在LBL工作时，我们经常能够看到一些游客在工作人员带领下参观实验室。任何人都可以通过官方网站申请到此参观，程序十分简单便捷。当然，这只是实验室自由开放风格的一个小缩影。 /p p 　　作为实验室的创始人，劳伦斯教授本人十分崇尚自由开放的学术研究氛围，他认为，具有不同领域专业知识的个人组成团队一起工作，可更出色地开展科学研究。 /p p 　　同时，在ALS，每年数以千计的科研人员，从世界各地聚集于此，他们作为用户，借助先进光源开展各种学科的研究工作。美国能源部对ALS进行3年一度的考核，所披露的报告列举了2014～2016年年间运行的一些基本情况：2014～2016年的3年间，ALS累计接待7320名光源用户，比上3年累计增长20%。这意味着，在先进光源运行期间，任一时刻都有60～120名用户在同时使用 在地理分布上，7320名光源用户中，只有16%来自LBL内部，而34%来自加州其他地区，31%来自美国其他地区，其余19%则来自其他国家。在学科分布上，7320名光源用户中，约30%来自生命学科，约30%来自材料学科，约15%来自物理学科，约15%来自化学学科，约8%来自地球生态学科，还有约2%来自其他学科。 /p p 　　通过这些数据我们可以直观地感受这里的研究氛围，来自不同地域、不同学科的研究人员共同工作的局面，对于学术创新非常重要，这也是国家实验室发挥平台性优势、促进学科交叉、开展综合研究的一大体现。 /p p 　　先进光源作为大科学装置，全世界任何地方任何学科的科研人员原则上都可以申请到ALS开展实验，以半年为周期，用户可在上一个半年提交下一个半年的光源使用申请书。根据ALS的统计数据，2014～2016年3年间，ALS年度平均运行时间为5000小时，而每年平均接受的使用申请书则高达1600份。也就是说，平均每份申请书可获得3小时的使用时间，光源的实验时间是极其宝贵的。 /p p 　　那么，如何确定时间分配就变成了一个值得关注的话题。谁能使用实验室?如何排除人情因素对时间分配的影响?再比如，作为美国国家实验室，ALS是否会照顾本国的研究应用? /p p 　　实际上，为了公正合理地分配光源时间，ALS建立了一个十分庞大的专家库，将申请书随机提交给数据库中的若干位专家进行评审。专家则参考申请书中的内容，只依据研究课题的科学价值进行打分，并不会考量申请书的地域、机构而加以区别对待。这种以学术为本的评审制度，使得在光源时间的分配过程中排除了人情因素的影响，确保有限的资源用在最有价值的研究上。这彰显了美国国家实验室学术为本的社会责任和价值取向。 /p p 　　科技部部长万钢在全国科技工作会议上表示，今年将正式启动组建国家实验室。这标志着我国国家实验室的建设已进入实质性操作阶段 但同时他也表示，当前我们建设国家实验室，关键是要做好管理机制设计和领域的选择。 /p p 　　在我看来，任何一个模式或制度都不是万能的，我们需要根据自身实际情况扬长避短，我们具有后发优势，应该树立信心和决心，努力实现弯道超车。有一点可以肯定的是：在全球经济社会发展突飞猛进的今天，科技创新的力量已经成为国家综合实力的核心，中国的国家实验室建设愈发显得重要且紧迫。 /p

p 　　想象一下，有一天也许可以在你自己的厨房快速检测你的食物是否携带任何致命的微生物。该项研究在劳伦斯伯克利国家实验室(Berkeley实验室)进行，现在正在被Optokey公司商业化。 /p p 　　Optokey是位于California 州Hayward的一家新公司，已经开发出一种基于 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" strong 拉曼光谱 /strong /a 的微型传感器，可以实现分子水平上的快速、准确地检测或诊断。“我们的系统可以做化学、生物学、生物化学、分子生物学、临床诊断、和化学分析等工作”，公司总裁和创始人Fanqing Frank Chen说。“我们的系统应用起来非常便宜，而且人为干预很少。” /p p 　　这项技术基于表面增强 a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/zc/34.html" target=" _self" strong 拉曼 /strong /a 光谱(SERS)，虽然SERS是一个高灵敏的分析方法，但结果不容易重现。Berkeley实验室的科学家Chen和他的同事们开发了一种解决这个问题的方法，他们称为“纳米等离子体谐振”的技术，利用这种技术测量纳米结构活性表面光子间的相互作用进行化学和生物传感，使测量方法更加可靠。 /p p 　　“在Optokey，我们能够大规模生产这种纳米等离子体谐振器晶片,” Chen说。“我们从研发领域转变为工业生产。” /p p 　　这种微型传感器使用微流体控制系统实现“芯片上的实验室”自动化液体取样。“我们利用从高科技半导体制造方法中获得的知识控制芯片的成本、体积和准确性”，制造副总裁Robert Chebi说, Robert Chebi在微电子行业具有丰富的经验，曾在Lam Research and Applied Materials工作。“我们也利用激光和光学领域的所有知识开发这项专业的基于拉曼的检测方法。” /p p 　　Chebi将Optokey的产品称为“生化的鼻子”，或先进的纳米光子自动化系统，检测灵敏度为单分子水平，远优于当今市场上的传感器。“今天的检测和诊断方法还远不够完美——检测限在PPM(百万分之)和PPB(十亿分之几),”他说。“此外,我们的系统可以在几分钟内提供信息，甚至连续同步，而其他方法，如果样品必须被送到另一个实验室可能需要几小时甚至几天。” /p p 　　对于应用，他说，潜在的应用非常广阔，包括食品安全、环境监测(液体和气体)、医疗诊断和化学分析等。Optokey的客户包括一个欧洲公司(食品安全),中国石化公司(杂质的检测)和一家德国公司(即时诊断等)。 /p p 　　“我想我们处在一个重大转变期间,” Chen说。“我们预计产品是紧凑型的，自动化的，还可以相互关联，它可以进入学校、餐厅、工厂、医院、救护车、机场、甚至战场。” /p p 　　Chen关注的下一个目标市场是智能家居，在这个领域纳米光子传感器不仅可以用来检测食物，还可以扫描空气和水中的污染物。经过Los Alamos国家实验室和纽约大学西奈山医院的培训, Chen开始作为一个生物化学家致力于生物医学设备的研究工作。他加入Berkeley之后，学习了量子点有关知识(一种具有独特属性的纳米晶体)，并开始探索它们在生物学中的应用。这些导致了他对纳米材料的进一步调查和研究。 /p p 　　最终，Chen和他的团队开发了约20项专利，包括混合生物纳米材料。导致Optokey成立的最关键的发现就是纳米等离子体谐振器,它极大地改善了拉曼光谱信号及可靠性。这项技术最初在实验室中用于前列腺癌生物标志物的快速、准确地检测,此项检测使用传统的方法具有较高的假阳性。 /p p 　　Optokey是一家私人公司，约10人。除了Chen,另一个联合创始人Richard Mathies,(加州大学伯克利分校的化学教授、世界知名的拉曼光谱专家)。公司成立于2010年, 2013年正式运营。 /p

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

p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 第二届电镜网络会议(iCEM 2016)特邀报告 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 单颗粒冷冻电镜技术进展及应用 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 王宏伟-300dpi.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201609/insimg/5113a855-270a-46cb-a976-558463f97da7.jpg" / /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 王宏伟 教授 /strong /p p style=" TEXT-ALIGN: center" strong 清华大学生命科学学院 /strong /p p br/ /p p strong 报告摘要： /strong /p p 　　& nbsp 冷冻电子显微学近年来在电子显微镜的硬件设备及结构解析的软件算法等方面取得了多个重要的技术突破，正在成为结构生物学研究的重要技术手段，为越来越多的生物学研究者所重视。冷冻电子显微学的技术特点决定了它所具备的一些独特优势和发展方向，同时作为一门正在迅速发展的科学技术领域，需要多学科的交叉促进。我将主要介绍冷冻电子显微学的研究现状及面临的技术挑战，并对未来单颗粒冷冻电镜发展中可能的技术生长点进行讨论。 /p p strong 报告人简介： /strong /p p 　　王宏伟，清华大学生命科学学院教授，博士生导师，国家“青年千人计划”入选者。 /p p 　　1992-1996于清华大学生物科学与技术系，学士 /p p 　　1996-2001 清华大学生物科学与技术系，博士 /p p 　　2001-2006 美国劳伦斯伯克利国家实验室生命科学部，博士后 /p p 　　2006-2008 美国劳伦斯伯克利国家实验室生命科学部，研究科学家 /p p 　　2009-2011 美国耶鲁大学分子生物物理与生物化学系，Tenure-Track助理教授 /p p 　　2010.12-至今 清华大学生命科学学院，教授、博导 /p p 　　主要科研领域和研究方向 /p p 　　冷冻电子显微学研究生物大分子复合体的结构与分子机理。主要研究方向如下： /p p 　　1. 细胞骨架与生物膜系统相互作用的结构及分子机制 /p p 　　2. RNA代谢途径中的大分子复合物的结构与分子机理 /p p 　　3. 冷冻电子显微学结构解析新方法的开发与应用。 /p p strong 报告时间： /strong 2016年10月26日下午 /p p style=" TEXT-ALIGN: center" & nbsp a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/webinar/icem2016/index2016.html" target=" _blank" img src=" http://www.instrument.com.cn/edm/pic/wljt2220161009174035342.gif" width=" 600" height=" 152" / /a /p

首次在石墨烯中观测到陈氏绝缘体行为近日，加州大学伯克利分校陈国瑞博士、王枫教授与复旦大学张远波教授及斯坦福大学David Goldhaber-Gordon教授合作在Nature上发表题为“Tunable correlated Chern insulator and ferromagnetism in a moiré superlattice”的研究论文【1】。据陈国瑞博士介绍：“我们的发现表明，石墨烯是物理研究的理想平台，从单粒子物理到强关联物理，从超导到现在的拓扑物理在二维材料中的量子效应。令人兴奋的是，我们现在可以在一个只有百万分之一毫米厚的微小器件中探索新的物理现象。迄今为止，在同一个器件中能通过调控分别出现超导、绝缘和磁性的材料体系非常罕见。大多数人认为石墨烯很难产生磁性，因为碳材料通常不具有磁性，而这项研究成果的亮点之一就是第一次将这三种性质结合在一个器件中。如今电子产品中使用的磁性材料是由铁磁性金属制成的，如铁或钴合金。然而，组成石墨烯的不是磁性金属元素，而是碳，所以在石墨烯里面产生磁性很难。这次陈国瑞博士等人想出了一个创造性的解决办法：当夹在二维氮化硼之间时，石墨烯（三层石墨烯）就会形成一个称为Moiré超晶格的结构（图一）。这时通过在石墨烯器件的栅极上施加电压，垂直方向的电场会促使器件中的电子沿着同一方向旋转，将石墨烯器件变为了一个铁磁系统。图一左图：ABC三层石墨烯Moire超晶格样品及器件结构。右图：在极低温下T=0.06K，观测到v=2量子化平台。与此伴随的是另一重要的新特性：石墨烯系统的内部不仅变得有磁性，而且还变得绝缘，同时它的边缘变成了一个零电阻的电流通道。研究人员说，这是一种被称为陈氏绝缘体（Chern insulator）的罕见绝缘体。量子计算近些年十分热门，其数据便是存储在量子比特中，一个量子位可以表示一个1，一个0，或者它同时是一个1和一个0的状态。陈氏绝缘体的研究一直是拓扑量子计算领域的研究热点，同时也为量子计算中操纵信息提供了潜在的新方法。更令人惊讶的是，麻省理工学院的合作者Zhang Ya-Hui的计算结果显示，由于三层石墨烯中电子与电子之间的强相互作用，石墨烯器件的导电边缘态不仅仅只有一个，而且有两个，这是人们首次实验观测到“高阶陈氏绝缘体”（图二）。图二：石墨烯的磁性和C=2 反常量子霍尔效应陈国瑞博士希望可以用他们的石墨烯器件进行更多的实验研究，以便更好地了解陈氏绝缘体/磁性是如何产生的，以及其异常特性背后的机理【2】。先前的研究在石墨烯中调控出了超导态和Mott绝缘态【3】【4】，其中有一部分三层石墨烯的Mott绝缘态和超导态工作也是陈国瑞博士完成的【5】【6】。陈国瑞博士是牛津仪器上海低温强磁实验室的用户。他向我们讲述了该研究背后的故事。2019年春节前，为了研究三层石墨烯Moire超晶格样品的反常量子霍尔效应，需要首先研究其在低温强磁场中的性质。作为牛津仪器资深用户，陈博士首先联系了牛津仪器上海低温强磁实验室，提出希望利用牛津仪器TeslatronPT无液氦超导磁体系统进行初步测量。经过多日连续测试，终于得到了初步实验结果。如下是采得的数据，在1.5K温度下，2T磁场的时候已经初步看到v=2量子化平台出现（图三），预示着很可能有新的结果，于是陈博士立刻联系了国外的合作者进行了更低温度的测量，最终得到了令人满意的结果。图三：T=1.5K时看到半整数量子化平台迹象牛津仪器很高兴能为该研究提供支持。来自伯克利实验室、加州大学伯克利分校、斯坦福大学、SLAC国家加速器实验室、麻省理工学院、上海交通大学、人工微结构协同创新中心、复旦大学、日本国家材料科学研究所的研究人员参加了这项工作。图四：陈国瑞博士（左三）等用户和 牛津仪器工作人员合影参考文献/链接：1. Nature 579, 56–61 (2020)2. https://newscenter.lbl.gov/2020/03/04/2d-material-gets-a-new-gig/3. Nature 556, 80–84(2018)4. Nature 556, 43–50(2018)5. Nature Physics 15, 237–241 (2019)6. Nature 572, 215–219 (2019)

上海拥有了世界一流的地震工程实验室，上海高校也将拥有地震工程学科。6月6日，同济大学携手美国伯克利加州大学、日本东京工业大学、意大利欧洲地震工程研究中心等共建的"地震工程国际合作联合实验室"，在同济校园成立。这一联合实验室将致力于建设具有时代特色的地震工程学科，联合开展国际前沿的重大抗震科学问题研究，培养具国际视野且勇于创新的科学家及高水平的卓越工程师。 　　地震工程国际合作联合实验室"的研究方向包括震后可恢复功能的土木和基础设施工程、可恢复功能抗震结构、远程协同大型混合结构试验、重大建筑工程抗震防灾、长大桥梁结构抗震防灾、生命线工程抗震防灾、复杂隧道结构与深水基础抗震防灾、大型能源设施抗震防灾等。 　　地震工程国际合作联合实验室的建立，不仅为国内外的地震学术研究交流提供了条件，更对减少地震对人类带来的损害具有实际意义。

李朋德委员：国家实验室建设必须依托行业　　“国家实验室一定不能是国家重点实验室的‘放大版’，它应该深入扎根行业、领域，具有良好的行业和学科交叉性。这样才可能产生新的、更好的重大科技成果。”3月4日，国家测绘地理信息局副局长李朋德委员在接受科技日报记者采访时说。　　我国从2000年以后开始酝酿国家实验室建设，最早先成立了沈阳材料科学国家(联合)实验室。紧接着，2003年科技部批准第一批共计5个国家实验室并开始筹建。2006年12月5日，科技部召开国家实验室建设工作通气会，决定扩大国家实验室试点，启动海洋、航空航天、人口与健康、核能、洁净能源、先进制造、量子调控、蛋白质研究、农业和轨道交通10个重要方向的国家实验室筹建工作。但截至目前，国家实验室基本处于筹建状态。换言之，国家实验室到底是个啥模样，尚在探索中。　　在李朋德看来，国家实验室类似一种新型科研机构。他认为，以美国等发达国家已有的成功案例参看，国家实验室应具备平台、项目、机制、体制四位一体的标配。这样的实验室，有实体、有大的国际项目、能把世界各地优秀科学家积聚起来。　　“国家实验室不能只强调基础研究，也要依托行业去策划和建设 不能全是基础研究，全是高精尖的，不能脱离产业，要接地气。”李朋德说，“国家实验室机制要更灵活，不要将它拘泥在一个城市。其实，它可是全国某个行业或领域中的多个优秀实验室的集成，是产业的整合。这种实验室才能带来国家的产业升级，技术的突破。”　　中国原子能科学研究院院长万钢委员认为，行业实验室会为国家的科技进步、学科交叉带来更好的支撑。“在‘十三五’规划建议中，提到了美国阿贡、洛斯阿拉莫斯、劳伦斯伯克利等国家实验室和德国亥姆霍兹研究中心等，都是核领域实验室。我们曾对美国实验室做过调研，他们能源部有17个核领域实验室，大部分聚集基础性综合性研究，还有就是涉及核动力舰船和核武器、核能等。我国也应该在核领域组建实验室，加强国防力量，促进军民融合。”　　李朋德希望，尽快开展新的国家实验室试点，对已建设的国家实验室跟踪与服务，关注它们的研究是否站在世界前沿、站在国家亟须上，不能一批了之。

2023 年 11 月 29 日，Nature 在线发表了加州大学伯克利分校 Gerbrand Ceder 和劳伦斯伯克利国家实验室 Yan Zeng 课题组的研究论文，题目为《An autonomous laboratory for the accelerated synthesis of novel materials》。在此研究中，为了缩小新材料的计算筛选和实验实现之间的差距，作者引入了 A-Lab，这是一个用于无机粉末固态合成的自主实验室。该平台使用计算、文献中的历史数据、机器学习（ML）和主动学习来规划和解释使用机器人进行的实验结果。在 17 天的连续运行中，A-Lab 从一组 58 种目标中实现了 41 种新的化合物，包括各种氧化物和磷酸盐，这些化合物是通过使用 Materials Project 和 Google DeepMind 的大规模从头算相稳定数据鉴定的。合成配方是由在文献上训练的自然语言模型提出的，并使用基于热力学的主动学习方法进行优化。对合成失败的分析为改进现有材料筛选和合成设计技术提供了直接可行的建议。高成功率证明了人工智能驱动平台在自主材料发现方面的有效性，并推动了计算、历史知识和机器人技术的进一步集成。（文章摘要）A-Lab 的成功为未来实验室提供了一个新模式：将人工智能和机器人技术相结合。这种模式不仅提高了新材料的发现速度，还能为研究人员提供有关材料合成可能性的宝贵数据库。在智能化的实验室中，机器人帮助研究人员做大量的数据检索、实验预测和验证工作，研究人员能够更高效地进行实验设计和关键数据分析，大幅缩短研究周期。未来，人工智能和机器人技术的结合将更加紧密，“AI + Automation” 的自动化实验室将在各个科学领域中涌现，赋能各行业高质量发展。AI+Automation 加速新材料研发成功的经验往往是相似的，晶泰科技的智慧实验室一站式建设服务和 A-Lab 工作的底层逻辑有着异曲同工之妙。人工智能、机器人技术相结合的实验模式已被广泛接受和形成共识，在新材料领域，这些 “高大上” 的技术能帮我们解决什么问题呢？让我们一起来感受下 “AI+Automation” 带来的实验模式的改变。“机器人”改变材料合成的方式新材料的研发非常困难。传统材料实验方法基本是以经验、理论为基础的 “试错法”。其过程为：基于理论知识或经验→预测目标材料化学成分、物理状态→目标材料配比→制备→分析性能表征→根据结果调整配比→获得满足需求的材料。可见，新材料发现、开发和应用依赖经验和反复试错，具有不可预知的偶发性，时间和经济成本不可控。从发明到应用极其缓慢，制约了技术与产业的发展。随着人工智能和自动化技术的发展，传统 “试错” 的材料研发模式正逐步转变为 “AI+Automation” 的高通量精准研发模式。晶泰科技成立以来，一直专注在为药物研发做新分子的设计、合成及测试，但我们的底层技术迁移性很强，归根结底，我们是在设计新的功能材料。自 2022 年晶泰科技对外公布实验室自动化业务以来，我们的 “底层技术储备” 已在自动化化学合成等场景中成熟应用。● 自动化固体加样技术新材料研发过程中，“目标材料的配比” 需要大量的 “固体投料称量” 操作，自动化固体投料技术一直是实验室自动化技术中的一大挑战。晶泰科技自主研发的全自动智能加粉模块， 根据客户不同需求， 覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、静电、有粘性流动性差等各种复杂性质粉末的投料，投料体积范围：1mg-20g 投料的分辨率达到 0.1mg。● 适用于化学的精密移液技术“液体投料” 也是新材料合成环节中的常见操作，晶泰科技自研出不同种类的精密定量移液，优质特种工程材料应用，解决化学合成加液过程中耐腐蚀的问题， 通过机器人系统的智能力反馈及压力探测技术，使得移液具有更高的移液精度及更小的试剂残留量；5ML 的大体积的空气置换移液泵（ADP）极大的提高了液体转移效率；多通道的的针泵模块实现了大体积的液体持续转移。● 功能模块集成&仪器设备串联技术高通量反应及过程监测： 晶泰科技自研出多种全自动控温磁力搅拌模块，将其温控与磁力搅拌一体化， 温控采用多加热及制冷技术实现温控范：-20℃-150℃；每个模块都有独立的控制及通讯功能，在整个反应过程实现温度及转速远程设置和过程实时监测。柔性拓展能力: 晶泰科技根据客户不同的应用场景， 采用不同的机器人系统做不同规模的自动化集成， 站内的六轴机器人系统及四轴机器人系统可以完成设备内部或者工作岛的多种模块的自动化模块集成 。可移动协作机器人系统（机器人+MIR 小车）及协作机器人+地轨系统可以完成大规模多个设备（工站）的实验室自动化系统。AI帮助探索更广阔的化学空间在当前云计算已经非常成熟的情况下，算力已经不再是一个问题。然而，材料合成仍然受到合成路径复杂度和缺乏数据集等因素的限制，目前尚未有清晰的化学合成路径预测机制。突破这个瓶颈的关键是拥有 “数量足够多、质量足够好” 的数据，以支持 AI 模型的深度学习和迭代算法，这是我们可以摘到材料研究 “高悬果实” 的云梯。那AI技术可以帮助新材料研究做什么呢？以晶泰科技为客户提供的 ”自动化功能材料研发实验室” 为例，我们使用高精度的计算模拟方法，对材料的性质进行预测，并使用大量模拟数据构建基础的 AI 模型，结合真实的实验数据得到精修的 AI 模型，以此实现预期性质材料的智能设计。而后自动化工作站对材料进行合成与表征，收集的数据进一步优化模型，从而加速设计、合成、分析、测试 DMTA 循环，这也是加速新材料发现的技术逻辑。晶泰科技智慧实验室一站式服务晶泰科技将预测算法与实验相结合，充分发挥大规模云计算为基础的数据及服务平台的优势，构建了智能化和自动化程度都显著提高的 “高通量多实验” 自动化实验室集群平台。晶泰科技可提供包含自动化设备采购与特定应用自动化机器人定制开发、数字化与智能化软件系统以及 实验室升级改造的一站式服务。晶泰科技的实验室智能化自动化解决方案，应用于石油化工、新能源、新材料、生物医药等行业。我们提供的自动化产品与服务包含：智慧实验室一站式建设服务、机器人工作站等，已为客户落地构建了药物研发智慧实验室、催化剂研究智慧实验室、无机材料研究智慧实验室以及电解液配方研究智慧实验室等，特定自动化应用场景的机器人工作站包含 XmartChem® 智能合成工作站、XtalComplete® 智能结晶工作站、ChemPlus® 桌面型固体加样仪。

刚刚落下帷幕的2013年诺贝尔奖颁奖牵引全球注意力，物理奖、化学奖、生物奖等，无一不涉及高科技应用，这实际上是一场科技力量的较量。 　　科学的&ldquo 圣堂&rdquo 依然闪耀着光芒，引无数科技&ldquo 圣徒&rdquo 们前仆后继。 　　高分子材料也依然充满魅力，功能性膜材料、有机硅、工程塑料、特种橡胶，也无一不充满着未来想象力。 　　理财周报材料科学实验室把探索的触角延伸至全球领域，在世界范围内寻找这些&ldquo 闪耀&rdquo 的物质所在地。 　　据理财周报记者统计，全球涉足高分子材料科学研究的科研机构、高校研究所、顶尖公司研究所共有175所。其中，美国有53家，除了美国以外的主要地区包括欧洲、韩国、日本、新加坡、南非等有76家，中国有46家，美国是拥有顶尖科研机构、高校研究所和公司研究所最多的国家，科研实力全球领先。 　　美国&ldquo 之巅&rdquo 　　美国是科技大国，走在高科技前沿，名副其实。 　　50个州一共拥有50个科研机构和高校研究所，其中，据理财周报记者统计，在美国涉及高分子材料科学研究的顶尖高校以及科研机构共有50所，其中名列前五的分别是麻省理工学院、斯坦福大学、伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校、西北大学以及加州大学伯克利分校。 　　此外，波士顿大学聚合物研究中心、普林斯顿大学化学工程部、加州理工学院化学工程与聚合物物理流变学、弗罗利达大学的瓦格纳小组、马萨诸塞大学的阿姆赫斯特高分子研究与教育中心、马萨诸塞大学塑料工程罗维尔分校、南密西西比大学、康奈尔大学以及新罕布什尔大学也都是集聚高分子材料科学研究精英的&ldquo 圣堂&rdquo 。 　　这些堆砌的名校，是美国能够站在高分子材料科学研究&ldquo 之巅&rdquo 的扎实基础。 　　不仅高校研究所林立，美国在专业科研机构方面实力非常雄厚。理财周报主要关注涉足高分子材料科学研究的美国标准与技术研究院、NIST化学科学与技术实验室以及NIST材料科学与技术实验室。 　　作为权威科研机构，美国标准与技术研究院(NIST)，前身为国家标准局(NBS，1901年~1988年)，是一家测量标准实验室，属于美国商务部的非监管机构。NIST总部位于马里兰州的盖瑟斯堡，在国内约有350个附属研究中心。 　　此外，在高分子材料的产业化发展过程中，一批具有创新精神的企业走在了时代的前沿，这其中包括大名鼎鼎的杜邦公司、尤尼艾克斯公司(UNIAX)、明尼苏达矿务及制造业公司(3M)以及光学聚合物研究公司(Optical Polymer Research,Inc.)等。 　　中国&ldquo 在路上&rdquo 　　在领略了其他地区高分子材料研究所的风采后，我们走进中国大陆地区高分子研究所和高校实验室。 　　大陆研究所方面，中国科学院占据了绝对的主导地位。第三方研究显示，中科院材料科学专业的研究已经连续多年全球领先，现在也是一直走在&ldquo 路上&rdquo 　　根据中科院内部人士透露，中科院直属研究所中涉及物理和化学研究的所几乎都在做新材料的研发，其中包括中科院宁波材料技术与工程研究所、中科院化学研究所、中科院物理研究所、中科院国家纳米科学中心、中科院金属研究所、上海应用物理研究所、上海硅酸盐研究所、长春应用化学研究所、高能物理研究所、半导体研究所、光电研究院、微电子研究所、北京综合研究中心、工程热物理研究所、大连化学物理研究所、上海技术物理研究所、上海有机化学研究所等。 　　在以上研究所中，高分子材料研究做得最为出色的包括中科院化学研究所、上海应用物理研究所、上海硅酸盐研究所、长春应用化学研究所、中科院宁波材料技术与工程研究所等数家研究所。如中科院长春应用化学研究所就取得了镍系顺丁橡胶、火箭固体推进剂、稀土萃取分离、高分子热缩材料等重大科技成果450多项，创造了百余项&ldquo 中国第一&rdquo 。 　　此外，大陆地区众多高校的高分子实验室研究也做的风生水起，包括华北地区的清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、大连理工大学、天津大学、北京理工大学等，上海江浙地区的上海大学、华东理工大学、上海交通大学、浙江大学、同济大学、南京理工大学、南京大学等，以及其他地区中国科学技术大学、华中科技大学、中南大学、西安交通大学、四川大学、西北工业大学、华南理工大学、东南大学等等。 　　此外，国内高分子材料相关顶尖公司的研发中心力量同样不可小觑。如国内光学膜领导者康得新就从韩国、日本、美国和台湾等地区引进了100多位博士、专家人才，组建了国内领先的高分子材料研发技术团队。 　　欧、日、韩&ldquo 各有所长&rdquo 　　高分子材料目前应用广泛，但其研究也具备一定的技术和资金上的壁垒壁垒，从欧洲、日本、韩国、台湾等国家和地区的研究方式来看，存在一定的差异性，但也各有所长，取得不错的研究成果。 　　欧洲是高分子材料研究的一个重要区域，代表性国家有德国、英国和俄罗斯。以德国为例，德国在高分子方面的研究主要集中在国家支持成立的研究机构联合会里。德国研究气氛浓厚，既有政府支持的联合会，也有企业资助的协会。而这些研究机构也注重与大学的联系，例如马普高分子所便设立在德国美因茨大学内部。 　　另外，德国企业本身也同样重视新技术的研发与应用，能够迅速地将新技术、新材料应用于大规模生产，朗盛集团、西门子为当中翘楚。 　　英国同样拥有众多顶尖研究所和高校研究院。最早将&ldquo 黑金&rdquo 石墨烯从石墨中分离出来便是英国的曼彻斯特大学实验室。 　　俄罗斯关于高分子材料的研究则主要集中在国内大型、最前沿的研究机构中，比如说航空材料研究所等军工研究机构。 　　另外，亚洲日本、韩国也是多集中在全国性的研究机构内，起到整合资源的作用。而这些国家的企业也是高分子材料研究的前沿，索尼、LG、三星等产品风靡全球。

“有时候出国碰到同行，他们很不理解，怎么后面这个括号里还写着‘筹’。”武汉光电国家实验室信息存储与光显示功能实验室主任冯丹代表有些苦恼。2003年，武汉光电国家实验室和其他4家实验室一道，开始了筹建工作。这一筹，就是14年。　　国家实验室已经从筹建变成了“愁”建。有时候，大家还开玩笑，“我们是不是要解散了?”　　冯丹还在等待着迟迟不来的验收，而国家实验室的内涵，已经悄然发生了改变。　　党的十八届五中全会指出，要在重大创新领域组建一批国家实验室。“这些国家实验室就不是多年前筹建的那几个，而是带有战略性的国家创新基础平台。”科技部党组书记王志刚表示，“国家实验室要分开来讲”。　　一筹14年，国家实验室依然在等　　国家实验室，是实验室中的“国家队”，在实验室序列中等级最高、数量最少。在发达国家，国家实验室已成为其抢占科技创新制高点的主要载体。　　我国也早已启动了国家实验室的筹建。2003年，科技部批准筹建第一批共计5个国家实验室 2006年，科技部扩大国家实验室试点，启动海洋、航空航天、人口与健康、核能、新能源等10个重要方向的国家实验室筹建工作。　　当时也曾慎重研究和严肃论证，但“第一只靴子掉下来半天了”，第二只靴子还不知在何处。　　多位委员和代表也在呼吁，要重视国家实验室的建设。2015年首届政协双周座谈会上，全国政协委员、中国科学院大连化学物理研究所洁净能源国家实验室(筹)主任李灿说，如果国家实验室建设一直拖下去，不仅会影响到科技创新，也会影响到国家的公信力。　　“就国家实验室建设，我过去接受过多次采访。但国家实验室建设进展甚微。”今年，李灿委员婉拒了记者“谈谈国家实验室”的请求。　　国家实验室要综合、可持续　　一位不愿透露姓名的人大代表表示，虽然他并不知道下一步国家实验室的走向，但党的十八届五中全会上习近平总书记的讲话已将实验室的建设思路阐释得很清楚。“他举出了美国阿贡、洛斯阿拉莫斯、罗伦斯伯克利等国家实验室的例子。他们都是依托大科学装置，比如粒子物理或者核物理装置的实验室。”　　在这位代表看来，能够进行多学科研究的大科学装置是国家实验室的基础，是核心竞争力。“这样国家实验室才能根据国家不同时期的需要，进行有针对性的研究。”发达国家的一些国家实验室是“常青树”，可以存续几十年，持续性产出。该代表坦言，单一目标的国家实验室，寿命恐怕比较有限。　　西安交通大学校长王树国代表同样看重“大科学装置”。他认为，大科学装置如一艘航母，能搭载着科学技术人才在不同领域乘风破浪。“国家实验室必须要有综合性，要和国家重点实验室区分开。它不仅包含多个学科，甚至可以融合自然科学和社会科学。”　　王树国也强调国家实验室的持续性。“持续性”，不仅指的是国家的持续投入，也意味着国家实验室得有持续发展的能力和实力。“不能等着国家戴帽子。你要对自己有清晰的思路规划。真正想做国家实验室的，不用等着国家批，现在就该开始做。”　　新国家实验室建设雏形已显现　　“国家实验室的建设模式还没有最后敲定，但科学界对此有个共识，就是要在综合性的和国家有强烈战略需求的领域组建国家实验室。”中科院物理研究所北京凝聚态物理国家实验室常务副主任和首席科学家丁洪说。　　党的十八届五中全会这样描述国家实验室：以国家目标和战略需求为导向，瞄准国际科技前沿，布局一批体量更大、学科交叉融合、综合集成的国家实验室。　　“虽然和之前筹建的国家实验室名字一样，但内涵已经很不一样。”丁洪表示。　　具有新内涵的国家实验室建设的雏形已经显现。　　目前国家已经正式批复了在上海张江和合肥建设综合性国家科学中心，北京的怀柔科学城也正在建设中。“这些大型科学中心，可以作为综合性国家实验室的载体。”丁洪说。这些科学城，为国家批准，当地政府牵头，与中科院或者高校合作建设。它以大科学装置集群为依托，配有若干综合性交叉研究平台，并搭建科技成果转化的链条，打通产学研密切结合的渠道。　　今年，上海发布的市政府工作报告明确指出，2017年，上海要“集中力量建设张江综合性国家科学中心，依托重大科技基础设施群筹划国家实验室”。合肥也在今年的科技创新发展目标中写道，要全力推进综合性国家科学中心建设，力争新建一批大科学装置，提升现有大科学装置性能和开放度。

从实验室到工业规模的喷雾干燥扩大过程在 2023 年我们讨论了喷雾干燥技术如何迈出生产化的第一步，那么 2024 年新年伊始，让我们来看看步琦资深科学家 Bart Denoulet 教授对于喷雾干燥扩大化中技术优化的探讨吧！在这篇博客中，我将讨论如何将喷雾干燥工艺从实验室台式研究提升到工业规模生产。这不是简单的增加设备尺寸的问题，其中还包括工艺参数，因为增加量并不总是线性发展的。Bruno 是冷冻干燥和喷雾干燥方面的专家，我一直在和他谈论各种应用。喷雾干燥正被越来越多地运用到各种应用中，其中一些我之前在我的博客中提到过，比如它在先进电池技术中的应用，或者通过可吸入颗粒输送药物。这项工艺还用于各类生物技术产品，如酵母和细胞培养物、凝聚纳米颗粒的干粉、香精香料的微胶囊化和掩味、天然产品和中药。布鲁诺的工作之一是为客户进行可行性研究，他们需要知道喷雾干燥是否有效，并了解在投资大型设备或大规模生产运行前所产生的结果。进行可行性研究需要丰富的工艺知识，清楚各种产品如何反应，以优化工艺并获得可用的结果。在今天的博客中，我想重点关注另一个许多公司都在考虑的重要因素，这些公司要么已经进行了可行性研究，要么已经完成了自己的研究并找到了可行的工艺：下一步通常涉及将生产从实验室扩大到工业规模——这是将产品从研发到商业化的关键一步。完善的喷雾干燥过程包括几个步骤的优化，包括进料特性(浓度、粘度、粒度、热稳定性)、雾化、气流(速度、压力、速率和温度)、干燥室(尺寸、物料和形状)、质量控制(粒度分布、水分含量、形态：样品相关分析)，以及清洁和维护。可悲的是，扩大一个过程并不是简单的复制和粘贴实验室的参数。通常有必要进行中试规模运行，以确定不会出现任何潜在的扩展问题。为了节省成本并减少所需的试验量，一些公式和考虑因素可以提高按比例放大的实验过程可以根据预期执行的可能性。“完善喷雾干燥过程包括优化如下步骤：进料特性、雾化、气流、干燥室、质量控制、清洁和维护。”目标是在放大过程中保持最重要的工艺条件，以获得相同的粒度和制得粉末的残留水分。通过确定所需的生产能力、产品规格和其他监管要求，清楚定义扩大规模的目标是很重要的。接下来是最重要的考虑因素之一，即放大因素，如干燥速率，停留时间，传热和传质特性，这些因素可能因所使用的设备而有所不同。在喷雾干燥机中，关键工艺参数依次为出口空气温度、液滴大小和出口蒸汽浓度。以下是各种工艺参数的细分，以及如何调整它们以确保成功过渡到更大规模的生产运行。1进料速率较低的进料速率用于实验室设备，所以进料速率将需要按比例增加，以保持相同的干燥条件。这种增长并不总是线性的，必须根据试样的结果进行调整。2进风口温度较大样品量的运行可能需要更高的温度来达到相同的干燥速度。3出风口温度出口温度需要保持不变，这需要仔细监测和控制，特别是因为产品的体积越大，干燥腔体就需要越大。另外，必须小心不要破坏热敏材料。4喷雾气体/分散气体为了达到相同的液滴大小，必须调整雾化气体速率以确保更大的运行，以确保适当的雾化效果，关系可能不是线性的。5干燥气体(抽气机)干燥气体使颗粒从喷嘴流向旋风分离器。对于较大样品量的运行，必须增加速率以确保系统内相同或相似的干燥时间。此外，这个参数可能也不是线性的。在扩大规模时，中试试验至关重要，但也可以进行一些实证测试，以帮助确定参数。一个可以帮助计算的是水蒸发速率，它可以通过以下参数的简单质量平衡来计算：进料流量，进料中总固体含量和粉末中残余水分含量。通过对实验前后的进料容器称重，可以准确地确定进料流量。EVR = 蒸发速率[kg/h]FR = 进料流量[kg/h]TS = 进料中固体总量[kg固体/kg 进料]RW = 粉末中剩余水分[kg 水/kg 湿粉]干燥气流流速由设备的抽气机来控制 然而，这对于放大计算来说不够准确，因为流量随着整个工厂的压降而变化(例如，过滤器中的粉末积聚)。相反，应该使用准确的进出口空气温度读数作为指导参考。仪器的结构相似也很重要，因为它确保了喷雾干燥机的尺寸在较大规模上具有与较小规模相同的比例。大处理量设备尺寸/小处理量设备尺寸=比例系数另一个用于预测不同流动情况下流动模式的重要方程是雷诺指数(Re)。在喷雾干燥技术中，它有助于确保在两个不同处理量下拥有类似的流动条件。ρ 为流体的密度(SI单位:kg/m3)u 为流速(m/s)L 为长度(m)μ 为流体的动态粘度(Pas 或 Ns/m2 或 kg/(ms))ν 为流体的运动粘度(m2/s)在扩大生产规模时，还需要考虑一些与喷雾干燥参数没有直接关系的其他因素，例如安全性和合规性、物料处理、能源效率、质量控制和培训，等。所使用的大型设备可能有不同的安全需求，并且处理大量的原材料，中间体和成品可能需要重新考虑物流情况，包括存储和运输流程。同样，也可能需要抽样和测试以确保质量控制，员工也会需要额外的培训才能使用新设备和新工艺程序。与设备制造商合作是确保成功过渡到商业生产的最好方法，因为像 Bruno 这样的专家在一系列行业中拥有丰富的知识和经验。按照这里的建议，你应该没有问题，扩大你的喷雾干燥过程，把你的产品到下一个商业化阶段吧！下次见！瑞士步琦瑞士步琦公司是全球旋转蒸发技术的市场领先者，并且在中压分离纯化制备色谱，平行反应，喷雾干燥仪和冷冻干燥仪，熔点仪，凯氏定氮仪和萃取仪以及实验室/在线近红外等方面是全球市场主要的供货商。我们相信通过提供高质量的产品和优质的服务，我们能给广大的客户在研究开发创新和生产上提供强有力的支持。我们的所有产品均符合“Quality in your hands” (质量在您手中) 理念。我们始终致力于开发坚固耐用、设计巧妙、便于使用的产品与解决方案，以便满足客户的最高需求。凭借小型喷雾干燥仪 B-290 和 S-300，瑞士步琦巩固了其 40 多年来作为全球市场领导者的地位。实验室喷雾干燥仪融合卓越的产品设计与独特的仪器功能，可为用户提供极佳的使用体验。使用实验室喷雾干燥仪可安全处理有机溶剂；S-300 配备的自动模式可节省大量时间，让整个实验过程调节和可重现性更高；远程控制可以带来极致的灵活性，同时方法编程让操作变得对用户更友好。

p 　　“去年，国产大飞机飞上蓝天，大家都很振奋。我们在德国和荷兰的实验室为大飞机做风洞测试时，有一点让我很感慨，在使用它们的设备时，我们只需要付一半的费用，剩下的由欧盟负担。但在国内的国家重点实验室却遭遇开门难。”全国人大代表、中国国产大型客机C919总设计师吴光辉提出了一个国家重点实验室向社会开放公共服务的难题。 /p p 　　国家重点实验室是为解决经济社会发展和国家安全重大科技问题而建立的。吴光辉说：“ strong 国家重点实验室是属于国家的，如果不开放服务，巨大的投资就存在闲置。而对一些无力购买大型设备的科研人员和中小企业来说，一方面，他们找不到合适的实验室 另一方面，即便找到了使用费用也偏高。 /strong ” /p p 　　吴光辉也理解，有些国家重点实验室门扉紧闭不是不“好客”，而是仪器一旦开放，设备维护、专业化管理、人员培训、技术创新和推广等多个层面，都需要真金白银的投入。“水、电、人工、维护都需要设备所在单位支付，这部分费用是否能在预算上有所体现，由国家承担一部分?”吴光辉说。 /p p 　　“实际上，这个问题，科技部门早就注意到了。三年前国务院就印发了70号文，就是为了解决这个问题。”列席会议的科技部党组书记、副部长王志刚回应道。 /p p 　　2015年，国务院印发《关于国家重大科研基础设施和大型科研仪器向社会开放的意见》。《意见》明确，对于科学仪器服务单元和单台套价值在50万元及以上的科学仪器设备，科技行政主管部门要加强统筹协调，按不同专业领域或仪器功能，打破管理单位的界限，推动形成专业化、网络化的科学仪器服务机构群。 /p p 　　根据《意见》，提供开放共享服务的管理部门并非“分文不取”。《意见》明确，管理单位对外提供开放共享服务，可以按照成本补偿和非盈利性原则收取材料消耗费和水、电等运行费，还可以根据人力成本收取服务费，服务收入纳入单位预算，由单位统一管理。 /p p 　　“ strong 不过说实话，前段时间科技部组织了国发70号文的督导，很多科研单位和实验室向社会开放做得并不好。 /strong ”王志刚说，在一些机构，课题组把设备买回来，不仅不面向全社会，甚至连本单位都不开放，而成了课题组独有的。 /p p 　　其实，对上述情况，《意见》早有明确规定：对于通用性强但开放共享差的科研设施与仪器，结合科技行政主管部门的评价考核结果，相关行政主管部门和财政部门可以按规定在部门内或跨部门无偿划拨，管理单位也可以在单位内部调配。 /p p 　　同时明确，科技行政主管部门、相关行政主管部门要建立投诉渠道，接受社会对科研设施与仪器调配的监督。 /p p 　　“ strong 这就是说，如果不共享，那就把设备搬走。课题组只有设备的使用权，没有所有权。”王志刚说，但实际情况是，鼓励有余，约束不足。“到现在为止，我们还没有把仪器从哪个实验室里搬走。” /strong /p p 　　“我在美国劳伦斯伯克利国家实验室访问时，看到全世界的科学家都在这里做实验，并且只需要缴纳很少的费用。”一位来自科技领域的全国人大代表认为，国家重点实验室向社会提供开放共享服务，中国并非没有可资借鉴的经验。 /p p 　　在清华大学材料科学与工程研究院中心实验室，过来做检测的人员，北到哈尔滨，南到福建，甚至还有新加坡过来的。北京一家微电子基地设备工艺企业就在这个平台上做了很长时间测试，只花几百元甚至一百元就可以使用价值数百万元的电子显微镜。 /p p 　　“像清华大学的国家重点实验室，其他人刷卡就可以进。”王志刚说，“我们也应该学学上海光源的经验，其实它在建造之初就是以开放共享为原则。”王志刚说。 /p p 　　王志刚口中的“上海光源”，其实是坐落在上海张江的全球顶级中能第三代同步辐射大科学装置，外形酷似巨大的“鹦鹉螺”。圆形的“螺壳”内，3台加速器负责“出产”同步辐射光。 /p p 　　运行8年来，借助上海光源发出的光，中科院院士包信和在天然气直接转化利用研究中取得重大突破，并入选当年的“中国科学十大进展”，清华大学医学院颜宁研究组首次测定了人源葡萄糖转运蛋白的三维晶体结构，中国疾病预防控制中心高福团队揭示出禽流感、埃博拉等多种流行病毒感染机制，中科院物理所丁洪课题组发现了外尔费米子?? /p p 　　“ strong 不仅是政府投入的国家重点实验室要开放，政府投入的科研项目也应适当向社会开放。 /strong ”吴光辉说，比如nastran软件，实际上就是1966年美国国家航空航天局(NASA)为了满足当时航空航天工业对结构分析的迫切需求主持开发的大型应用有限元程序，并向美国企业免费公开。“ strong 我们现在桥梁、航空、船模应用分析软件都是以这个源代码为核心的，我们也要将重大科技攻关的成果给社会共享。 /strong ” /p

“电力系统是世界上最庞大，最复杂的人造系统，甚至超过航空航天。”在国家电网仿真中心交直流电力系统数模混合仿真实验室，很容易体会到中国电科院总工程师汤涌这个说法。 　　在数百平方米的大厅里，2米多的黑色大型机柜排排矗立，里面的无数电子电路板加上一个大型计算机程序，就能模拟出真实的电网运行。在计算机终端屏幕上，显示着一张完整的全国电网地图。需要了解什么条件下的电网状况，在计算机上设置参数即可见，而物理的电子电路板能帮助计算机提高数字模拟准确度。看起来像插拔积木一般操作电路板，可能是在设置一个从四川到上海的完整电力系统。 　　这是世界上最先进的第三代电力模拟系统。楼下的第一代动态模拟系统实验室则布满了小型发电机、变压器、线路、电动机、冰柜、大大小小的灯泡等，是一个更为直观的微缩电力系统。 　　“航空航天系统难在精密，电力系统难在规模大、范围广、元件多，而且不能现场试验。”汤涌告诉记者，仿真试验研究对电力系统来说尤为重要。目前特高压电网的方案，都要在这个仿真中心反复试验，以论证安全可靠性。 　　当年论证三峡工程的输变电方案，为了多种试验方法相互验证，汤涌和同事们专程去俄罗斯做了三个月的试验。 　　这个投资2亿人民币建设的电力系统仿真中心与三个特高压试验基地、计量中心和国家风电研究检测中心一起，构成了大电网试验研究的物理基础。“我们国家的资源分布和需求决定了要发展特高压。”中国电科院电工研究所副所长来小康说，特高压不是一个技术和安全问题，而是经济需要远距离传输。 　　现在特高压技术让国家电网在国际上的声音变大了。“由于我们地大网大，所以这方面的研究比较强。”来小康坦承，“如果没有特高压，没有大电网，有可能我们什么都不如人家。” 　　曾深入研究特高压的美俄等国均放弃了建设，而中国的1000千伏交流示范工程已在争议中投运一年半。凭借国家电网公司特高压相关技术装备和试验基地，中国电科院开始争夺国际话语权。中国的特高压交流标准电压被国际电工委员会、国际大电网组织推荐为国际标准电压。国际电工委员会还成立了高压直流输电新技术委员会，并将秘书处设在中国，由国网公司承担相关工作。 　　事实上，中国电科院早在1996年就开始做特高压的论证，甚至20年前就开始涉及这一概念。“专家觉得一个问题有研究价值，就会推动上面立项。” 　　如今被国网人频繁提及的可控串补装置，就是名誉院长周孝信90年代看到的方向，并推动了研究。“首先是在院里自己立项，用一些基金先做起来，几年以后有了一定基础，觉得能做，就申请国家项目，像串补就是973项目。”等继续研究到了可以工程实施的阶段，国家电网公司就要介入支持。这时资金需求大，国网还要掂量上不上，找内外很多专家一起论证。汤涌告诉记者，一种技术从初期跟进到实验室再到现场应用，往往要十几年之久，院里重大的科技示范项目无不是十年磨一剑。 　　中国电科院成为世界第四个掌握这一技术的企业，该产品在国内市场占有率达50%以上，并出口海外。 　　汤涌领导的电力系统研究所还有支撑电网运行调度，解决疑难杂症的任务。从国家电网发展规划的制定开始，他们就要参与规划方案评估，考虑预想事故对规划方案的影响，运行现场出现异常，马上赶去找原因、提措施。此外，集中封闭搞项目会战也是常事儿。“我们相当于专家门诊，地方上自己看不好的就送到我们这来。” 　　在高压所高级工程师李同生的回忆里，类似的技术服务是电科院建立初期的首要工作，主要为解决生产运行中的实际问题。在输电线路频繁发生事故的年代，现场调查和措施改进是他们最重要的日常工作。 　　但后来，科研和技术服务的比例从“三七开”变成了“七三开”。第一个330千伏的刘家峡输变电工程，反复论证实验、更改方案的三峡输变电工程，正在建设的特高压电网，后面都是电科院在做技术理论支撑。 　　但此前多年，无论技术服务还是科学理论研究，都与电科院自身产业关系不大。汤涌记得，中国电科院的主要风格一直潜心做科研，直到2000年的转制大会之后，科研开始加速面向市场，电科院旗下的科技公司逐渐背上盈利任务。 　　但南瑞的机电自动化保护范围较专，主打一种核心产品，中国电科院的综合科研技术仍是国内第一。在企业的带动下，其技术研究和成果应用更加一体化，对产业需求的预测也更有的放矢。 　　电科院的6000多名员工里，科研和产业的比例为1:2，去年的营收是34亿。不过若算人均值，还是“南瑞效益更好”。 　　中国电科院承担着国家电网公司研发中心的功能，有做前瞻性研究，引领行业的作用，但来小康坦言：“当然我们原来的工作基础和产业结合还不是那么紧密，不一定做得很好，但我们在往这个方向上努力。原来研究院以技术支撑为主要工作，现在向引领作用发展。” 　　2006年，新能源研究所和电工与新材料研究所相继成立，均指向前瞻性研究。 　　新能源研究所成立时只有5个人，就将研究方向定为风电并网分析、风电机组检测、风能资源评价和风电功率预测。而那时外界还很少有人了解风电产业这些需求。如今已有90多人的新能源所，每天只有十几个人坐在工位上，大部分跑在各种现场。其研究也已初具规模，成为国内唯一具有国际互认可资质的风电检测机构。 　　尝试对不可预知的风电进行功率预测，也是新能源所的工作内容。“我们拿以前的历史数据，加上数据天气预报，来预测明天的发电情况，能滚动预测未来24到48小时。”新能源所一位专家说，现在的准确率基本达到国际水平，已有7个网省电力调度中心投运了这套系统。不过汤涌认为，这些数据还是测算出来的：“看系统精准度，我们得说5年以后论英雄。” 　　为了在世博上展示电网对风、光等可再生能源的调度能力，新能源所为国家电网馆做了风光储调度系统，智能电网、储能电站的控制系统等。有一段时间，他们每天工作到凌晨4点，但很多人至今还没有进过世博园。 　　储能是来小康主管的工作内容之一。新能源和大电网催生了这一新的市场空间，他称这可能是“改变电网发展方式的革命性技术”，而中国也许会走在世界前列。他认同科技部一位副部长的论断：“中国的科研实力和国情相对应，在第三世界国家的前列，但我们电力是再往前一点。” 　　中国电科院区内有个电动汽车充电站，也是来小康辖下的试验田。“我们充电技术没有拖电动汽车的后腿，时间表是由汽车制造业确定的。”他担心的是，各方一哄而上建充电站，不考虑对电网的影响，有一天会重蹈风电的覆辙。 　　除了研究这些已为人熟知的东西，来小康还是超导电力研究所所长。“超导材料会引发整个电力系统的革命，但这是30年后的技术，我们也在关注了，这就是科技引领作用。” 　　这样的作用，让人想起美国劳伦斯伯克利国家实验室。这个创建于1931年的实验室，已诞生了10个诺贝尔奖得主。

传统的金属材料历史源远流长。在我国古代，一种新型金属材料的出现往往是一个新时代开启的标志，如石器时代后，出现了铜器时代、铁器时代。 　　在当代社会，金属材料不仅在日常生活中随处可见，先进金属材料更是汽车、军事、航空航天、3D打印等高端领域中扮演着极其重 　　目前全球新型金属材料的研究，特种金属功能材料和高端金属结构材料是两大主流方向。我国新材料产业&ldquo 十二五&rdquo 规划也将这两种材料作为重点发展方向。 　　总体而言，金属材料领域全球范围内研究实力较为均匀。美国、欧洲并驾齐驱，其中美国在军事、航空航天领域更为出色，德国、英国等欧洲国家作为老牌工业强国，同样掌握着话语权。此外，欧洲还在3D打印领域占据先机。 　　中国、日韩等亚太地区则迎头赶上。目前，我国的3D打印钛合金大型零件研究已经走在世界最前沿，日本则在核电用钢的研究方面一枝独秀。 　　美国实验室 　　美国是传统的军事、航空航天和汽车工业强国，其在金属材料的研究优势也主要体现在这几个领域。 　　在国家实验室方面，除了世界鼎鼎有名的橡树岭国家实验室、劳伦斯伯克利国家实验室、阿贡国家实验室、国家航空航天局(NASA)设有专门的研究金属材料团队之外，还有一些并不耳熟能详但是在高端金属研究领域极具地位的研究所，其中包括美国金属加工技术国家中心(NCEMT)、美国国家增材制造创新研究所。 　　其中，美国国家增材制造创新研究所成立于2012年10月，是美国为了巩固其在3D打印领域的优势而成立的。目前该研究所至少拥有85家公司、13所研究型大学、9个社区学院和18个非营利机构，成员组织机构庞大。 　　美国大学对金属材料的研究以基础研究为主，主要分成两大类：一类是麻省理工学院、西北大学、加州大学圣芭芭拉分校、伊利诺伊大学香槟分校、斯坦福大学、康奈尔大学、哈佛大学、宾夕法尼亚大学等传统的材料科学工程研究顶尖院校，这些著名高校在金属材料这个分支的研究实力都比较强。 　　日前，来自麻省理工学院的材料工程系的迈克尔· 戴姆克维兹教授和研究生徐国强在一项金属特性实验中意外发现受损的金属也具有自我修复的功能，并通过计算机模型重现了这一修复机制。这一发现，意味着可以自我修复的金属材料的面世已经指日可待。 　　另一类是康涅狄格大学、密歇根理工大学、田纳西大学、奥本大学、新墨西哥矿业技术学院、密苏里大学-罗拉分校、普渡大学、凯斯西储大学、密歇根州立大学、伍斯特理工学院等一些材料科学总体排名略差的大学，但这些学校在金属材料领域的研究并不比MIT等名校逊色。 　　在公司研究室方面，最为典型的代表无疑是波音公司和通用电气公司。其中，通用电气全球研发中心下面专门设有一个增材制造实验室，团队有600名工程师，其目标则是在2020年之前制造出10万个增材零件，利用增材制造的产品让每个飞机引擎减少1000磅。目前，通用电气公司使用了超过300件的3D打印器材。 　　欧日韩实验室 　　欧洲作为现代工业革命的发源地，在金属材料的研究和发展方面一直走在世界前沿。 　　大学实验室方面，英国的曼彻斯特大学冶金系、伯明翰大学冶金和材料分校、剑桥大学材料科学和冶金系、诺丁汉大学和巴斯大学等都是在全球范围较早进行金属材料研究的院校。 　　在德国大学中，埃尔兰根-纽伦堡大学和拜罗伊特大学金属材料系是这一领域最杰出的代表。其中，埃尔兰根-纽伦堡大学是一所建立于1742年的综合性大学，该校材料学科是第一批进入德国优势学科建设领域，设有金属材料加工研究所、特种金属材料研究所、金属科学与技术研究所等。 　　此外，奥地里莱奥本大学物理冶金和材料测试系、瑞典皇家技术学院材料科学与工程系、俄罗斯莫斯科国立钢铁合金学院冶金系、芬兰赫尔辛基理工大学物理冶金和材料科学实验室等在金属材料的研究上也比较突出。 　　日本在金属材料方面的研究优势则主要体现在汽车工业和核电用钢方面。东京大学材料科学与冶金系、大阪大学工程系、京都大学钢铁研究所、日本东北大学等在金属材料方面的研究比较出色。 　　其中，日本东北大学的金属材料学世界排名第一，附属的金属材料研究所始建于1916年4月，该研究所先后有两位金属材料领域的科学家获得诺贝尔奖，分别是1987年开发扫描隧道显微镜的海因里奇· 罗雷尔和2007年发现巨磁电阻效应皮特· 克鲁伯格。 　　在国家实验室方面，德国的马普协会和弗劳恩霍夫协会、法国国家科学研究中心、瑞典金属研究所、荷兰金属研究所、英国国家物理实验室以及日本国立材料研究所等金属材料研究都比较出名。 　　公司实验室方面，作为汽车工业大国的德国、日本和韩国，大众、宝马、奔驰、保时捷、丰田、本田、日产、现代等汽车公司都有自己的材料实验室，这些公司对金属零部件各项指标检测和质量认证要求近乎苛刻。 　　当然还有空中客车公司。这是在超大型客机的研发上目前唯一能和美国波音公司竞争的企业。 　　中国实验室 　　中国对传统金属材料的研发已有数千年历史，在新型金属材料方面自然没有被落下。在国内，金属材料研究领域最权威的机构是中科院金属所。 　　中科院金属所主要的六大科研机构全面覆盖新型金属材料，包括沈阳材料科学国家(联合)实验室、金属腐蚀与防护国家重点实验室、沈阳先进材料研究发展中心、材料环境腐蚀研究中心、国家金属腐蚀控制工程技术研究中心、高性能均质合金国家工程研究中心。 　　大学实验室方面，目前在国内研究新型金属材料的高校主要的有清华大学、上海交通大学、西北工业大学和华南理工大学。其中，华南理工大学国家金属材料近净成形工程技术研究中心和国家人体组织功能重建工程技术研究中心都属于国家工程技术研究中心。 　　公司实验室方面，钢铁科技领域的安泰科技、稀土研发领域的包钢稀土、半导体研发领域的路明科技以及高品质特殊钢领域的中联重科研发能力具有代表性。

2016年4月18日，丹纳赫公司贝克曼库尔特生命科学事业部首席技术官陈永勤博士当选美国医学与生物工程院 (AIMBE) 院士，陈博士因在医学与工程学发现和创新领域作出的卓越贡献而荣誉当选。AIMBE是致力于医学与工程学发现和创新的全球领导机构之一，目前，该机构已完成对陈永勤博士的授聘。陈永勤博士　　这是继该公司创始人 Arnold Beckman 和 Wallace Coulter 当选 AIMBE 院士以来，贝克曼库尔特公司第三位当选该组织院士的杰出科学家。　　2012 年，陈永勤博士在中国创建了赛景生物科技公司 (Xitogen Technologies)，专门研发具有变革意义的生命科学仪器。两年前，丹纳赫收购了赛景公司，自收购以来，陈永勤博士一直集中精力开发第一代新款仪器，即贝克曼库尔特CytoFLEX 流式细胞仪。　　据贝克曼库尔特公司生命科学事业部细胞分析业务部副总裁兼总经理 Mario Koksch 介绍：“在陈博士的授聘仪式上，AIMBE充分肯定了CytoFLEX流式细胞仪在技术方面为生命科学研究领域作出的杰出贡献，”由于采用颠覆性技术，CytoFLEX为荧光灵敏度设定了新的标准，使科学家们能够利用紫激光侧向散射功能强化纳米颗粒的检测，从而开辟新的研究领域。　　谈到获奖感受，陈永勤博士说道：“能够得到AIMBE的肯定并当选这个伟大组织的院士，我感到非常荣幸，在研究中，贝克曼提供了大量先进的研究设备，不仅仅在流式细胞术领域，同时，还为我们创造了令人振奋和富有创新性的研究环境，使我们可以在研究中任意驰骋，探索医学和生物工程学的前沿技术。”　　美国医学与生物工程院 (AIMBE) 是一家非营利机构，目前拥有五万成员，汇聚了医学及生物工程领域最杰出的精英 (Top2%)。2016年4月3-4日，AIMBE于华盛顿美国国家科学院举行第 25届年会，会上为陈永勤博士举行了授聘仪式。　　AIMBE 执行理事 Milan Yager 先生说道，“AIMBE 代表了医学和生物工程学研究的最强音，并倡导将研究成果惠及大众。陈永勤博士当选院士，是对他杰出科学事业的褒奖，也为进一步拓展他的研究成果在生命科学工程技术方面的影响提供了机会。”　　陈永勤博士简介　　陈永勤博士在中国出生长大，后获得美国马萨诸塞州剑桥市麻省理工学院物理化学专业的博士学位，其博士论文被美国化学学会评选为当年最佳论文，并荣获1990年诺贝尔奖获得者签名奖。毕业后，他担任加州大学伯克利分校化学学院的助理教授，并兼任劳伦斯伯克利国家实验室教授级研究员。　　在伯克利工作期间，陈永勤博士创建了加州大学系统的第一个飞秒化学实验室，曾担任斯隆研究员，还荣获 Henry Dreyfus 青年发明家奖以及 NSF 美国总统杰出青年化学奖。之后，陈永勤博士加入贝尔实验室，现已拥有超过20项已获授权和待审批的美国以及国际专利。

据外媒报道，Becton Dickinson(以下简称：BD)已对丹纳赫子公司贝克曼库尔特提起诉讼，指控其侵犯了与细胞分析和流式分选有关的知识产权。　　该诉讼已在美国特拉华州地区法院提起，并声称贝克曼库尔特的 CytoFLEX 系列产品侵犯了 BD 的四项专利。涉嫌侵权的具体专利是在 2004 年至 2010 年间发布的，其中包括美国专利号 6,683,314 7,129,505 7,201,875 和 7,787,197。　　科学仪器企业之间的“商战”，归根结底仍是专利技术的“争夺战”。在诉讼中，BD 声称贝克曼库尔特的 CytoFLEX 平台侵犯了其使用多波长激光的专利，这些激光使用分色镜分离和传输，最终用于检测样品中的多个荧光分子。BD在其诉讼中指出，贝克曼库尔特自2015年5月以来一直在销售 CytoFLEX 细胞分析仪产品，该产品还侵犯了 BD 的流体技术专利。　　诉讼强调了BD于2010年取得的一项涉及使用了光聚焦透镜的专利技术。该技术的唯一发明者陈永勤博士于2012年创建了赛景生物科技公司 (Xitogen Technologies)，该公司两年后被丹纳赫收购。自收购后，陈永勤一直集中精力开发第一代新款仪器，也就是贝克曼库尔特CytoFLEX 流式细胞仪。BD称“chen于 2014 年至 2019 年被贝克曼库尔特聘为首席技术官，并参与了贝克曼库尔特流式细胞仪产品的设计和开发。”　　此前，陈永勤曾于加州大学伯克利分校化学学院任职，并兼任劳伦斯伯克利国家实验室教授级研究员。在伯克利工作期间，陈永勤创建了加州大学系统的第一个飞秒化学实验室，曾担任斯隆研究员，还荣获 Henry Dreyfus 青年发明家奖以及 NSF 美国总统杰出青年化学奖。陈永勤曾加入贝尔实验室，拥有超过20项已获授权和待审批的美国以及国际专利。　　2016年，陈永勤因在医学与工程学发现和创新领域作出的卓越贡献，当选美国医学与生物工程院 (AIMBE) 院士，成为继该公司创始人 Arnold Beckman 和 Wallace Coulter 当选 AIMBE 院士以来，贝克曼库尔特公司第三位当选该组织院士的杰出科学家。　　BD控诉称：“尽管贝克曼库尔特知道7,787,197专利的存在，但一直积极诱导他人在美国制造、使用、销售或进出口被指控的分析仪产品及被指控的细胞分选器产品。相关产品与服务以侵犯7,787,197专利的一项或多项权利存在。”　　BD 因故意侵权而要求相关产品永久禁令和贝克曼库尔特的三重赔偿。

2023年全国两会期间，全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳带来了建设国家实验室，完善国家科研体系的建议。他认为，当前中国的科研体系面临严峻挑战，建设大型国家实验室是突破现有瓶颈，解决突出问题、取得整体性、系统性突破，既面向世界科学前沿、也满足国家重大战略需求的有效途径。对解决当前的碎片化、平庸化、重复投入、唯论文、成果转化率低、投入产出比低等问题是一个重要抓手，对破解当前遇到的一些体制性制约因素和关键问题具有重要意义。全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院高能物理研究所所长王贻芳国家实验室是抢占科技创新制高点的重要载体据了解，国家实验室已成为主要发达国家抢占科技创新制高点的重要载体，诸如美国阿贡、劳伦斯伯克利等国家实验室和德国亥姆霍兹研究中心等，均是围绕国家使命，依靠跨学科、大协作和高强度支持开展协同创新的研究基地。王贻芳表示，在过去的7年里，我国国家实验室组建取得了很大进展，成果也开始涌现。但实事求是地说，目前的现状，包括进度、质量等与中央和社会大众的要求还有差距，尚未实现“跨学科、大协作和高强度”、“突破型、引领型、平台型一体的国家实验室”的目标。需要各方面再凝聚共识，明晰国家实验室的定位、目标、建设及管理方式，以及与其它创新单元的融合，以利其长远发展。在他看来，国家实验室承担的基础研究任务主要来源于学科前沿。然而，基础研究和应用研究的边界有时并不清晰，大型国家实验室自行设计建设大科学装置，其超高的技术要求与应用研究和多学科的交叉融合会产生重大的溢出效益，这正是国家实验室的成功之处，也是各国设立大型国家实验室的初衷之一。但相比职责任务明确，管理层级简单的小型研究所，大型研究所（国家实验室）常常具有一个宏大的任务目标，需要各种不同专业的人员协作完成重大科研任务，管理和沟通成本相对较高。王贻芳认为，好的科研体系应该根据专业特点、任务目标和需求等设计相应规模和组织形式的研究所（实验室），扬长避短，发挥优势，兼顾历史传承，以最小的管理成本和最有效的管理形式，满足各种需求，覆盖全部领域，建立完整的研究谱系，以满足国家需求。国家实验室应分两大类 瞄准世界科技前沿解决“卡脖子”在王贻芳看来，大型国家实验室应该有两大类，一类以基础研究为主，兼顾应用研究（I类），主要围绕大科学装置，开展装置的设计、建设、运行和改造提升，并利用装置开展研究；另一类以应用研究为主，兼顾基础研究（II类），主要瞄准国家重大战略需求，解决某些行业的关键、重大、共性的技术问题，如交通、能源、信息、材料、国家安全等。同时也开展与此相关的基础研究，以更好地理解相关科学规律，掌握关键能力和手段，取得技术突破。他建议，应该按照上述两类国家实验室的目标和定位，调动各方面的力量和积极性，以不同方式组建国家实验室。建议以基础较好的大型科研院所为主体，联合大学等相关单位，组建5-10个I类国家实验室，保留其原隶属关系不变，通过调整、合并、扩建等方式，以国家重大任务为牵引，建设多学科交叉的大型基础科学和应用技术研究基地。其任务一方面要面向世界科技前沿，取得重大基础科学成果；另一方面要利用基础研究中发展出来的技术，为多学科基础研究和应用研究提供国际领先的技术支撑平台，同时开展相关的应用研究，积极推动技术转移转化。同时，相关部门、大学、行业、地方和企业合作，在原子能、生物医药、信息网络、人工智能、能源交通、材料化工等领域，建设50个左右II类国家实验室。这些实验室的来源可从现有科研院、部分条件较好的已成为企业的研究院中进行改制，也可针对产业需求与大学、地方和科研院所共建一批新的实验室。王贻芳建议，建立国家实验室协会，统筹协调国家实验室的各项工作，建设国家实验室的现代管理制度，“I类国家实验室首先应该制定规划和任务目标，面向世界科技前沿，确定自己在国际上的独特地位，实现前沿科技方面的世界领先，同时要界定自己可以满足国家需求的方面。其计划得到原管理渠道和国家实验室协会批准后实施；II类国家实验室除了开展少量基础研究之外，应该面向国家需求、面向行业未来发展、面向行业的瓶颈问题、面向产业共性技术问题、面向企业需求，前瞻部署相关技术及其应用研究，解决被‘卡脖子’的技术问题，完成企业委托任务。可学习德国弗劳恩霍夫协会及其下属研究所的管理方式，以及台湾的‘工研院’的经验，争取从企业获得相当比例的经费，包括但不限于专利费、投资和转让收益、许可费、服务费、技术使用费、合同收益等各种形式。”“国家实验室是未来创新型国家发展的重要抓手，对建设基础研究、应用研究和试验发展并重的科研体系，提供国际领先的研究手段和平台，协同攻关解决重大问题，向企业提供关键技术，培养一支具有创新能力和国际影响力的研究队伍，取得国际领先的基础科学和应用研究成果，具有重要意义。”王贻芳说。

密苏里科技大学：实验煤矿在这里，学生可以学习如何爆破建筑物，设计烟花，从石场壁上平滑地炸掉片石，在摇滚音乐会上燃放烟火，并为电影施放火焰特技。该课程的筛选过程严格程度可以与美国中央情报局媲美。考生必须提交一份详尽的背景审查材料，非美国公民可能还要通过烟酒火器局审查。密苏里科技大学还设有炸药工程的科学硕士学位，是美国该类别的首个正式课程。科学硕士的课程包括从聚能装药、能够在金属上切割或打孔小型精密炸弹，到军事中的爆炸缓和技术，再到为了更好地采矿而改变地震。　　 　　佛罗里达大学：雷电研究实验室整个夏天，有风暴经过时，雷电实验室的研究人员和学生24小时全天候工作，以触发雷电。一条细导线连接到火箭上作为一个导火索，诱发雷电通过所谓的等离子体通道到达接地的金属发射台。该实验室的传感器网络帮助解决有关雷电的奥秘：例如每次雷击的独特电磁场的成因，或者一次直击将如何影响地下电缆。但触发雷电并不像想象的那么容易。实验室共同主任弗拉基米尔拉科夫(VladimirRakov)说，每个夏天，如果学生们能触发40次雷击就算幸运的了，而其中多次触发成功可能是在同一风暴期间。五年前，雷电实验室的学生们协助作出了10年间的最大发现之一：大多数雷电都释放出X射线。今天，学生们仍在试图弄清楚其成因，通过建立新的X射线传感器网络。　　 　　乔治华盛顿大学：国家碰撞分析中心在美国国家碰撞分析中心，每个学习运输安全研究生课程的学生将得到一辆汽车，以及一张拆卸说明书，教你如何将车子拆得支离破碎。然后，学生在计算机中重建车辆模型，并一次又一次地撞毁它。学生也协助进行真正的碰撞测试。该实验室与汽车制造商以及运输部合作，以确定汽车和路边设施(如路灯杆，栅栏和标志牌)的安全标准。现在的课程对准的是高速公路最近面临的一个问题：数量庞大的越野车，小型货车和其他小型卡车。学生们试图解答这个问题，公路栅栏这样的路边设施是否应该随着可能会撞向它们的车辆的大小而改变。　　 　　阿拉巴马大学亨茨维尔分校：推进研究中心每年，20名航空和机械工程专业的学生可以用8个月时间来设计，建造，和试飞火箭，到5280英尺的。飞行高度可达1609米。业余爱好者的火箭，飞行高度通常低于304米(并且需要获得美国联邦航空局的许可)。去年的学生建造了约16公斤重，约2.6米长的碳纤维火箭，搭载有先进的数据收集系统。火箭的整流罩内装有一个摄像头和航空电子设备，来记录火箭的飞行路径和其他资料 在尾端，装有温度和压力传感器。学生可以拿火箭参与美国航天局赞助的学生火箭发射竞争，并提交一份报告给航天局的科学家和工程师，就像一个公司竞标一份合同一样。虽然这次报告只是一个学术活动，一些火箭团队的校友留下来继续为NASA工作。美国航天局的马歇尔太空飞行中心和阿拉巴马大学亨茨维尔分校就在一条街上。“在这里，学生整天玩火，摆弄炸药，”工程教授莫泽说。“没有比这更让人羡慕的了。”　　 　　加州大学默塞德：道森实验室今年道森实验室的研究生和博士后的课程表有点像延长的春假，包括水肺潜水、浮潜和速划，到诸如墨西哥湾、加州海岸和帛琉群岛之类的海域。但他们的工作却非同小可，试图解开进化生物学家迈克尔道森(MichaelDawson)称之为“海洋的黑暗能量”的奥秘。该实验室也正是以这位科学家而命名。道森和他的门生们希望能解开世界海洋的一个最令人费解的问题：他们的能量是从哪里来的。海洋混合，是湍流和海流重新分配热量，使氮、碳和其他元素从一个水体到另一个水体的过程。但是，科学家们已经完成的计算，与海洋混合的程度相比较，发现海洋一定还从一些不明来源获得了额外的能量。一个可能的来源是水母。在群体里，小动物的动作也有可能会产生严重的影响。帛琉群岛的水母湖，约15,000年前被隔开的一个4.85公顷的内陆海，现在是百万计的水母群的栖息地，这里是检验该理论的完美实验室。如果动物在这里造成的湍流具有足够强的混合效果，那么在海洋中有可能发挥了同等效力。去年，道森的团队和加州理工学院的合作者，由美国国家科学基金会资助，首次提出了水母群湍流和海洋能源之间的联系。每月，学生花费6至10小时在水中，在水母群每日两次的跨湖迁移之时，游弋在近旁，测量微小漩涡的速度。它是世界上少数几个研究人员可以如此接近整群水母的区域之一。　　 　　德州理工大学：风科学与工程研究中心除了抛射物体外，风科学与工程研究中心碎片撞击测试实验室的学生也亲身投入到真正的龙卷风和飓风中。飓风来袭之前，德州理工的学生在现场建立一个流动研究中心，进行几十项测量，包括风速和风暴眼的强度。他们的仪器是风暴中唯一能保持完好无损的，现在风科学与工程研究中心拥有唯一一份卡特里娜飓风登陆时风暴眼强度的完整记录。基于实验室测试和风暴期间及之后的灾难现场数据，该中心还建立了更准确的龙卷风技术测定方法，称为增强的藤田级数(EnhancedF-Scale)。它反映了最近的发现，低速风造成的破坏比之前预想的要大。当学生不沉浸在毁灭性的飓风中时，他们设想如何使风力发电效率更高或设计能更好地抵御飓风的房屋。　　 　　科罗拉多州立大学：发动机和能量转换实验室就像科罗拉多州立大学博士后萨钦乔希(SachinJoshi)所说的，没有爬进去过，你就不算真正见过发动机。在发动机和能量转换实验室，学生对两层楼高的工业用发动机进行改造。其中最大的一台是2冲程，440马力的燃烧发动机，通常用于压缩并推动天然气通过地下管道。在实验室17年的历史中，它单为这一类型的发动机开发的技术(包括现在普遍使用的燃油喷射系统)实现的氮氧化物减排量，就等于高速公路上的1.20亿台现代汽车的排放量。乔希和他的学生现正研究一台17吨卡特彼勒(CAT)天然气发电机，可以提供足够1200户家庭的电力需求。公用事业要将一台1.8兆瓦的机器接到城市电网上(节省在运输途中消耗的能量)，所以他们需要清洁运行。卡特彼勒捐赠了一台给发动机和能量转换实验室。该小组已建立了一个点火系统，将一束激光通过光纤缆送往光学火花塞。它的燃料燃烧效率比储能型点火系统更高，而氮氧化物排放量较少。　　 　　休斯顿大学：世川国际太空建筑研究中心卢克施米克(LukeSchmick)已经有一个相当酷的工作，那就是教宇航员如何操作航天飞机。什么能比这个还酷?“从零开始设计一架航天器，”参加过世界上唯一的太空建筑研究生学位课程的5名学生之一，今年24岁的兼职工程师说。总有一天，会有能带我们飞上太空的飞行器，然后随之而来的是，我们将需要在行星外生活和工作，这就是在NASA及其承办商的委托下，世川国际太空建筑研究中心的学生要设计的内容。“与地面建筑相比，这项设计工作需要更多的工程技术诀窍，”NASA的月球居住系统的主管和世川国际太空建筑研究中心的校友，拉里图普斯(LarryToups)解释说。“比如，学生必须了解和因数化六分之一重力在人体工程学上的影响，”他说。另一个挑战是保护船员免受太空强辐射的影响。学生为地球轨道设计了一个可扩展的充气实验室。他们为火星常设基地的所有组成部分建造了模型(一部分数字，一部分物理)包括居住舱、研究实验室、水耕花园，甚至是地面探测车辆。　　 　　蒙大拿州立大学：零下科学与工程实验室今年秋季，学生将进入零下27摄氏度的实验室，对深冻的物体进行研究。其中一个项目，是观察南极3.2公里之下取出的25万年之久的冰芯中的生命。其他的研究项目包括：冬季保持道路无冰的最佳方式 雪的移动过程，以更好地预测雪崩。　　 　　威斯康星大学：威斯康星州国家灵长类动物研究中心威斯康星州国家灵长类动物研究中心拥有1300只猕猴，该中心的目的是观察猴子，进行生物医学研究，并且在生物医学和动物行为学领域都取得了突破，如社会行为和老化，以及艾滋病和帕金森症研究。学生协助干细胞科学家对人类和猴子胚胎细胞进行研究。　　 　　纽约大学：交互式通信工程实验室实验室的主要目标是为36米长的屏幕设计交互式视频。在该实验室里，学生为36米长，高解析度的屏幕设计交互式视频，该屏幕位于建筑师法兰克盖瑞(FrankGehry)设计的纽约InterActiveCorp大楼里，通常用于展示艺术和广告。一个学生项目利用蜜蜂蜂拥至鲜花的动画，将复杂的股市数据形象化。　　 　　科罗拉多矿业学院：人道主义工程项目为完成这个18个学分的辅修课，科罗拉多矿业学院学生学习的课程，主要是接受人道主义工程的挑战，包括地下水地图和可持续能源系统。该计划开设的部分原因是回应业界对有文化意识的工程师的需求。大四期间，他们有机会参与海外或国内的人道主义设计项目，比如在美国印第安人居留地。最近的一个项目找到了一种在厄瓜多尔农村产生电力的方法，利用村民可制造及保养的部件。另一个小组开发了一种在加纳使用的移动自行车泵，帮助农民获得灌溉用水。　　 　　斯坦福大学：创业设计和极限承受能力实验室该实验室的学习方向是为尼泊尔早产儿开发低成本的保育箱。在进军尼泊尔、印度和缅甸之前，学生们开展研讨会，讨论包括焊接、塑料和金属成形、缝纫以及财政等问题，以确定一个本地化的问题，并找出工程解决方案。以2007年学生团队设计的婴儿保育箱为例。这主要针对每年在边远地区出生的2000万早产和低出生体重婴儿，其价格仅为25美元(标准医院保育箱成本2万美元)。现在这家名为“Embrace”(含义为“拥抱”)的副产品公司生产的这种保育箱，看起来像一个睡袋，但包含一个密封袋，其中用无需使用电源或运动部件能够调节体温的材料填充。另一家公司，D.light设计公司的前身是2006年的一个学生团队，正致力于向缺乏电力供应的全球16亿人推广LED灯具，以替代有污染的煤油灯。　　 　　加州大学伯克利分校：地外智慧生命搜寻实验室该课程利用了搜寻地外文明家庭计划(SETI@home)，这是一个由数以百万计的普通个人电脑通过网络连接成的超级电脑。它分析从射电望远镜得到的数据，从中搜寻智慧生命的信号。伯克利分校地外智慧生命搜寻实验室的学生帮助改善搜索算法和完善连接所有电脑的软件。　　 　　康奈尔大学：游戏设计创意实验室这是第一家开设游戏设计辅修课的常青藤高校，学生学习的课程包括“人工智能基础”和“电脑动画”。课程结束项目是：自己开发一款游戏。(学校提供的设计软件将代码写作降到了最低限度。)每次课程都会举办一个向全校开放的视频展。校友们接下来的工作，包括游戏大作，例如模拟人生和孢子。　　 　　马里兰大学：太空系统实验室学生穿上宇航服，在中性浮力水槽中对新一代宇航服或空间和深海机器人进行低重力或零重力测试。马里兰大学15米直径，36.7万加仑的水槽是全美仅有的两个试验设备之一，在大学里是仅有的一个。毕业的学生们继续相关的工作，为国际空间站和卡西尼和麦哲伦行星探测器等服务。　　 　　波士顿大学：全国新发传染性疾病实验室研究方向是：向传染病专家学习传染病病原体美国全国新发传染性疾病实验室是波士顿大学的新设施，达到4级生物安全水平，于今年开放，是少数可以对埃博拉及天花等传染性杀手进行研究的实验室之一。本科生也可以在最先进的实验室中进行病原体研究，向世界上优秀的传染病学家学习。　　 　　北卡罗来纳州立大学：法医分析实验室在北卡罗莱纳州洛基山发现了埃奇库姆连环杀手的第六个受害者门牙骨骼的几个月后，法医人类学家安罗斯(AnnRoss)和她的一个学生把焦点放在了一颗门牙上。从它所得到的信息是其他研究无法取代的：第一手数据。当接到新的案件后，学生帮助罗斯恢复骨骼和收集数据，他们考虑的因素包括保存条件，如在冻结的池塘，或暴露在阳光下，所有这些都可以帮助确定死亡时间。学生的工作大部分，包括本科生，是分析身份不明的遗骸以建立所谓的生物学特征。要建立祖系，他们使用罗斯参与开发的三维软件查看面部结构或映射头骨。“这是让学生们感兴趣的神秘之处，”罗斯说。“但我认为是那些再也不能保护自己的人们的声音让他们留下来的。”　　 　　夏威夷大学马诺阿分校：海洋选择课程大学本科生杰姬图勒(JackieTroller)计划将明年夏天大部分时间花在一艘有几世纪旧的沉船上。她将在离大岛西部海岸914米的皮艇上扎营，到毛伊岛潜水，探访一艘在1917年触礁的汽船的遗骸。这是海洋选择课程的苦差事之一。海洋选择课程听起来就像地中海俱乐部的旅行计划：浮潜、潜水、划船、观鸟，甚至为大海作画。所有专业的本科生可申请16学分的课程，这项实地训练相当于一门辅修课。海洋选择课程为学生准备好了任何海底探险项目 高年级的克里斯蒂安克拉克(ChristianClark)现在为学校的鲨鱼实验室安装水下设备。“工作时，会有30到40条鲨鱼在你身边游来游去，”克拉克说。像许多校友一样，他希望成为一名科学潜水员。　　 　　宾夕法尼亚州立大学：人道主义工程和社会创业宾夕法尼亚州立大学的课程关注的不仅仅是产品，而且包括创造的就业机会。目前在肯尼亚的一个项目中，学生与社区居民一起工作，用当地农作物制作生物柴油，并使用该燃料，来驱动低成本便携式发电机(也由这个项目设计)，以为该村生产电力。剩余的燃料将出售给外部市场，为该社区提供一个稳定的收入来源。　　 　　创新研究学院：运输设计实验室现在一个汽车工业的学位似乎不那么热门了，但创新研究学院是从现代到菲亚特等汽车公司，资助项目以实现他们最具前瞻性的概念设计的地方。它也比其他机构聚集了更多汽车行业的设计师 校友包括丰田、通用、日产和奔驰的设计部门主管。去年，现代用未来绿色汽车挑战前辈时，陈董(音)特别设计了一台野心勃勃的汽车：带风力涡轮的空气动力学氢燃料汽车。一个氢燃料电池为4个独立的枢纽式电动马达供电，由风力涡轮转动时带起的空气冷却。“该凉越好，”陈说。“可以散热延长寿命，提高效率。”陈采用3D建模方案展示他的概念车，但是学生往往还是用建造等比例原型的方式。今年，学校新设了一个运输设计硕士学位，是美国少数的几家之一，并且将结合设计商业课程。　　 　　加州大学圣迭戈分校：加州电信与信息技术学院在劳拉克劳福特大厦，一个5295平方米的公元前10世纪堡垒的三维虚拟现实模型被投影在五边形的空间中。StarCAVE是世界上最先进的虚拟现实空间，有34个高清晰度投影仪在用户周遭投影图像，让人完全沉浸虚拟环境里。使用手持式控制器，可步行通过建筑物，旋转工艺品，或从模型上空来次鸟瞰飞行。学生每次花费1个月的时间调查和记录约旦真实现场的立体数据。在圣迭戈，他们利用这些数据建立整个要塞的虚拟模型。“这座巨大的堡垒的用途是什么，还是一个未解之谜，”研究生凯尔纳布(KyleKnabb)解释说。“我们希望能在CAVE里发现答案。”　　 　　新墨西哥科技大学：含能材料研究与测试中心占地40平方公里的含能材料研究与测试中心坐落在沙漠荒野的无人区，如此偏远的好处时，一天之内可以进行几十次爆炸物测试。该中心建立于第二次世界大战初期，是该国最重要的炸药研究实验室之一，拥有一切必备的设施，从地雷嗅探机器人训练场地，到供学生炸毁汽车、坦克和建筑物的区域。典型的实验室包括将数千磅的硝酸铵包裹在碳容器周围以制造工业钻石，或研究暴露在真实的爆炸中时，建筑物和物质的安全性。学生参与到研究的各个方面中，包括实施爆破，分析数据，以及构想新的测试方案。 　　犹他州州立大学：综合生物系统中心在2003年，犹他州州立大学在世界上首次克隆了杂交动物——一头骡子，骡子是马和驴的后代，通常无法生育。该研究最终催生了商业马克隆实验室。现在的学生和教师每周制造多达600个克隆胚胎，主要用于遗传学研究。　　 　　斯坦福大学：斯坦福线性加速器中心国家加速器实验室每年夏季，本科生加入到诺贝尔奖获奖科学家的工作中来，将电子送到世界上最长的线性加速器中，以接近10.8亿公里的时速，产生超强的X射线。这些X射线束被用来创建单个分子的三维图像。 　 　　麻省理工学院：玩具实验室大学是个游乐场么?如果有幸成为麻省理工学院最热门的新生选修课程的90名幸运生之一，大学也能变成儿童游乐场。每年春天，15个6人团队拿到一个主题和750美元赞助，设计和制造玩具或游戏的原型。过去的发明包括一个轮子的电动滑板和未来派的标签游戏。成型车间可供学生任意使用，创造几乎任何东西。一天结束时，试玩决定成败。整个学期，团队都要提交原型以供孩子们试玩，他们的反应比任何成绩都能说明事情。“我明白了一点，”高年级的迈克尔斯尼夫利(MichaelSnively)说道，“你永远无法预测孩子会用你的玩具做什么。” 　　佛罗里达州新学院：秘鲁亚马逊田野课程观察树懒的睡眠听起来是件无趣的差事，但在热带雨林的20层楼高空做这件事“将改变你的生活”，新研究生和生物学家布赖森沃林(BrysonVoirin)说。世界上一半以上的陆地物种生活在树上，其中许多从来没有接触地面。不幸的是，大多数科学家从来没有离开地面，树冠攀爬的先驱和生态学家梅格洛曼(MegLowman)说，这也就解释了为什么科学家已经有记录在案的林冠不到2%。佛罗里达州新学院的学生从大学一年级就开始攀爬萨拉索塔的亚热带树木。学生学习进行生物多样性调查或放射性标记动物。沃林，本科时曾在巴拿马追踪树懒，现在为马克斯普朗克鸟类研究所收集数据，有助于解开人类睡眠的奥秘。 　　卡耐基梅隆大学：机器人研究所卡内基梅隆大学是机器人学的麦加圣地，这里29年来一直是机器人制造商的大本营。这是第一所授予机器人博士学位的大学，它现在为本科生提供了一门辅修课，装配水上行走迷你机器人或制造自动SUV参加DARPA城市挑战赛，去年卡耐基梅隆大学一举夺魁。 　　北肯塔基大学：巴顿实验室如果你想进入海柔巴顿(HazelBarton)的课程名单，并最后成为16个幸运的本科生之一。你最好喜欢狭窄空间、高空、黑暗、蝙蝠和被弄得脏兮兮——这一切仅仅是为了得到细菌。和其他学校整天摆弄显微镜和培养皿的微生物学专业不一样，巴顿实验室学生的学习场所在极端微生物茁壮成长的地方：洞穴。大多数巴顿的学生在离家较近的洞穴，测量地下水污染和研究微生物及洞穴结构之间的联系。但是，在NASA的协助下，有一些学生随着巴顿对这个星球上最长的石英岩洞穴进行探索，这是一个罕见的16公里长，由粉红色和琥珀色砂岩组成的迷宫，位于委内瑞拉的洛力莫高原。研究人员认为洞穴中盛产的微生物，可能为我们了解火星上生物的生活方式提供线索。大多数洞穴由石灰石形成，这是一种碳酸盐岩。但洛力莫高原的岩石，主要成分是硅酸盐，与火星上发现的岩石相同。该小组收集氮入氨出微生物和其他居住在洞穴壁上的奇怪生物。回到实验室里，学生将在不同的条件下观察细菌的行为，并收集信息，以协助NASA寻找外星生命的研究。 　 　　美国地质调查局：夏威夷火山观测站平均有20位学生争取1个志愿者的名额，以求在世界上最活跃的火山工作和生活。一次最多有8个学生住宿在国家公园的小屋中，在破晓前起床，徒步进入废墟，绘制可能很快会渗出熔岩的地区的地图。这项工作的意义在于帮助研究人员测量了一些极其剧烈的地下行动，包括由地下岩浆流造成的地形隆起以及熔岩喷发造成的地震活动。主管科学家吉姆卡西卡瓦(JimKauahikaua)说，对于很多学生来说，这是他们第一次的火山工作经验，这种经历将改变他们的生活。”

该实验室应用分析化学技术协助破获毒品犯罪案件 美国马萨诸塞州米尔福德市，2016年2月18日 – 沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）近日在哥本哈根大学举办典礼，正式欢迎该校法医学系的法医化学实验室加入沃特世创新中心支持计划。该实验室由Kristian Linnet教授担任负责人，致力于为执法人员与法医鉴定人员提供重要的药物分析服务，协助他们调查与药物过量或药物中毒相关的自杀与非自然死亡案件，以及毒品犯罪案件。通过分析犯罪现场或尸检采集到的各种样本（血液、尿液、组织、唾液和毛发），实验室能够为执法人员寻找意外死亡与故意杀人案件的死因并破获案件提供关键信息。 丹麦哥本哈根大学健康与医学科学院法医学系系主任、医学博士、医学科学博士Niels Morling教授表示：“质谱是一个发展迅速且令人期待的领域，通过此次合作，我们期望能够应用质谱技术开发全新的法医学分析方法，并取得丰硕成果。” 作为该法医化学实验室的研究科学家之一，Petur Weihe Dalsgaard博士与同实验室的科学家们是基于质谱的新型分析方法开发领域的专家。沃特世创新中心支持计划总监Eric Fotheringham对Dalsgaard博士及其同事的工作给予了高度评价：“我们非常荣幸能够邀请到哥本哈根大学以及Dalsgaard博士的团队加入我们。随着美剧《制造杀人犯》和《CSI》等的热播，法医学引起了公众的广泛关注。这是一门非常有价值的学科，像Petur和他的团队那样经验丰富的科学家们正是应用这门学科的知识在日常工作中协助进行犯罪现场调查。” 非法药物滥用与药物成瘾在全球范围内均造成了非常恶劣的社会影响和巨大的经济损失。虽然存在彼此不一的各种估计值，但有一点是可以确定：尽管相关部门每年花费高达数千亿欧元和美元的费用用以解决生产力丧失、医疗保健以及毒品管制等相关问题，但这些问题依然非常严重。 “非法药物交易给整个社会带来了极大的负担。无数人因此丧生，社会经济也因此背负了巨大的压力。它造成的恶劣影响无处不在，”Dalsgaard博士说道，“我们的使命是及时地应用最权威的专业技术协助执法人员开展工作，为他们提供精准无误且无懈可击的检测分析结果，帮助他们顺利解决一些非常棘手的问题。” 目前，在常规工作中Dalsgaard博士在日常工作中主要用Waters ACQUITY UltraPerformance LC联用Xevo四极杆飞行时间质谱仪解决方案，这套系统单次分析就能测定多达3000种不同的化合物。这些化合物包括多种类别的毒品和药物，如安非他命、苯二氮卓类药物、大麻素、可卡因、美沙酮和阿片类药物等。 同时，为正式表彰Dalsgaard博士以及法医化学实验室的研究工作，沃特世在校园内举办了庆祝典礼，沃特世创新中心支持计划还赞助并参与了一场法医学研讨会。 关于哥本哈根大学哥本哈根大学（UCPH）是丹麦历史最悠久的大学和研究机构，也是丹麦规模最大的科研和教学机构，拥有大约37000名学生和7000名教职员工。这所大学是享誉世界的国际研究型大学联盟（IARU）成员之一，其它成员还包括剑桥大学、耶鲁大学、澳大利亚国立大学和加州大学伯克利分校等。根据2014年发布的QS世界大学排行榜，哥本哈根大学位列第45位，在欧洲排行榜中位列第13位。目前，这所大学已有八位校友获得过诺贝尔奖，并产生了一位图灵奖获得者。 关于沃特世创新中心计划沃特世创新中心支持计划（Waters Centers of Innovation Program）成立于2010年，旨在表彰杰出科学家及其研究机构在健康科学、制药、化学材料、食品与环境化学、质谱及分离科学领域所作的贡献。沃特世通过与顶尖的科学家们紧密合作，并在他们与质谱及分离科学领域专家之间建立沟通的桥梁，助他们激发无限灵感并让这些想法成为现实。 沃特世创新中心计划表彰的研究者和研究中心包括：新加坡国立大学Ganesh Anand教授；巴西里约热内卢联邦大学Luiz Claudio Cameron教授；印第安纳大学David Clemmer教授；长庚大学Daniel Tsun-Yee Chiu赵崇义教授；明尼苏达大学Joseph Dalluge博士；哥本哈根大学Petur Weihe Dalsgaard博士；巴西坎皮纳斯大学Marcos Eberlin教授；贝尔法斯特女王大学Chris Elliott教授；美国东北大学John Engen教授；加利福尼亚大学圣地亚哥分校Rob Fitzgerald教授；乔治城大学伦巴第综合癌症中心Albert J. Fornace, Jr.教授；马里兰大学David Goodlett教授和Maureen Kane博士；上海药物研究所果德安教授；美国国家癌症研究所Frank Gonzalez博士；马斯特里赫特大学Ron Heeren教授；韩国首尔庆北国立大学Sunghwan Kim教授；瑞士伯尔尼大学医院Carlo R. Largiadèr博士，Jean-Francois DuFour博士和Martin Fiedler博士；加利福尼亚大学戴维斯分校Julie Leary教授；印度班加罗尔圣约翰研究所Amit Kumar Mandal教授；范德堡大学John McLean教授；杜克大学Arthur Moseley教授；伦敦帝国理工学院Jeremy Nicholson教授；明尼苏达大学Devin Peterson博士；科罗拉多州立大学Jessica Prenni副教授；雀巢健康科学研究院Serge Rezzi博士；佛罗里达州立大学未来燃料研究所Ryan Rodgers博士；爱尔兰国家生物处理与培训研究所Pauline Rudd教授；考文垂华威大学James Scrivens教授；北德克萨斯州大学Vladimir Shulaev教授；伦敦国王学院Norman Smith博士；韦恩州立大学Sarah Trimpin教授；挪威奥斯陆水研究所（NIVA） Bert van Bavel教授；法国奥尔良市奥尔良大学Caroline West和Eric Lesselier；俄亥俄州立大学Vicki Wysocki教授。 关于沃特世公司（www.waters.com）沃特世公司（纽约证券交易所代码：WAT）专注于为实验室相关机构开发和生产先进的分析和材料科学技术。50多年来，公司开发出一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术。 ###Waters、ACQUITY、UltraPerformance LC和Xevo是沃特世公司的商标。

p 　　数十年来，美国国家航空航天局(NASA)喷气推进实验室(JPL)可谓是航天探索领域的“急先锋”，他们派遣了多种探测器进入太阳系，为人类了解宇宙乃至自身立下汗马功劳。 /p p 　　据《科学美国人》网站18日报道，目前JPL的科学家们正着力探索另外一个神秘的领域：人类的乳腺。他们希望，自己研制的太空探索技术能应用于乳腺癌分析检测，为人类再立新功。 /p p 　　行星探测技术也能“接地气” /p p 　　JPL的首要目标是设计并制造机器探测器，用于在火星寻找水源，或钻入木星厚厚的云层之中进行探测。但最近几年，这里的顶级科学家意识到，他们强大的探索技术，或许也能更“接地气”地帮助解决地球上令人望而生畏的医学难题，如对付乳腺癌等。 /p p 　　JPL资深科学家利昂· 阿尔卡莱说：“JPL拥有很多‘可上九天观星’的技术，这些技术在医学和健康领域也大有用武之地。”阿尔卡莱曾参与过数项太空探索研究，现在是JPL战略规划办公室的负责人。 /p p 　　首个医学突破来自乳腺癌 /p p 　　资深乳腺癌诊疗医生苏珊· 莱福目前正尝试理解乳腺导管内的微生物菌群。乳腺导管是位于皮肤下的管道，能将乳汁输送到乳头。由于几乎所有乳腺癌均肇始于导管内，因此，莱福一直希望为导管“画像”，弄清导管内是否隐藏着一些在诱发乳腺癌中起重要作用的病原体。 /p p 　　但她在导管内发现了多于预期的微生物，研究遇到了困难。莱福解释称，用来清洁参与实验志愿者皮肤的防腐剂上沾满了死去的微生物，这些微生物不会给志愿者带来危险，但使分析变得很困难。莱福说：“很难弄清哪些是重要的细菌，哪些只是干扰和污染物。” /p p 　　机缘凑巧。专注于研究行星保护的科学家巴拉圭· 瓦夏帕彦在加州大学伯克利分校读博士后期间，一直研究母亲如何同婴儿分享微生物菌群。尽管很多生物学家们一直假定乳房和导管是无菌环境，但瓦夏帕彦认为，情况可能并非如此。 /p p 　　他说：“当我看到莱福的研究时，我觉得很有趣。乳房中有很多微生物，我们研制出了多种工具来分析微生物的浓度。这些工具极为灵敏，因为它们必须确保NASA的探测器尽可能少地携带地球上的细菌，以免污染遥远的天体，这些工具可以帮助莱福分析乳房导管中的微生物。” /p p 　　他们携手对23位健康女性和25位得过乳腺癌女性的乳房导管液进行了分析，并用高级测序技术来确定其中的微生物群。结果表明，乳腺导管液的确拥有与众不同的微生物菌群，而且这两种女性乳腺导管液内的微生物群落大相径庭。 /p p 　　科学家们估计，这可能意味着，他们在健康女性身上发现的一种微生物，或许是保护妇女不患乳腺癌的“保护神” 但也有可能是辐射和化疗清除了乳腺癌患者体内的这种微生物。 /p p 　　不管怎样，这种差异让莱福和加州大学洛杉矶分校的德尔菲娜· 李打算进行深入的后续研究。梅奥诊所的微生物菌群研究人员尼克· 奇亚也指出，越来越多的证据表明，微生物菌群的变化，的确在乳腺癌发育和扩散方面起重要作用，改变微生物菌群甚至有望成为一种新疗法。 /p p 　　更多太空技术大显身手 /p p 　　莱福所在的莱福基金一直尝试用常规3D医疗超声波来绘制正在哺乳的健康女性乳腺导管图像，但做到这一点很难。于是，又到了JPL“大显身手”的时候，因为JPL的行星科学家们的第二大任务，正是获得其他天体复杂地形的详细雷达图像。莱福决定，利用JPL的研究来修改乳腺导管系统图谱，她希望，新图谱能使手术专家更精确地进行乳腺癌手术。 /p p 　　鉴于JPL科学家对医学领域的兴趣，阿尔卡莱创办了医疗工程学论坛，其主要宗旨是，汇聚愿意从事医学研究的科学家和工程师并为他们提供少量种子资金。 /p p 　　这一机构目前仍处于发展初期，但JPL的科学家已开展了多项合作，包括同神经外科医生联手，研制更智能的材料用于脊柱手术，以及开发更好的成像技术等。阿尔卡莱表示，JPL拥有“为星系拍照的超精细探测器，这些探测器当然也可以为人脑绘图和用于癌症手术。”& nbsp /p