大科学装置前沿研究

据您了解，什么是"大科学装置"？世界范围内有哪些"大科学装置"？国内有哪些“大科学装置”？“大科学装置”有什么特点？如何分类？欢迎就“大科学装置”方面的问题展开讨论！---------------------------------------------------------------------------------大科学装置的战略意义大科学装置是人类科学文明发展的产物，也是现代科学技术文明进一步发展的基础，其重要性具体体现在以下四个方面。（一）大科学装置是现代科学技术诸多领域取得突破的必要条件在科学技术领域的国际竞争主要表现在对诸多前沿研究领域的突破能力。二十世纪中叶以来，科学技术发展中出现了一个新的态势，即许多科学领域已经发展到这样一种地步，它们的进一步发展，或者说它们的研究前沿的突破，都离不开大科学装置。世界各国以巨大的投入建立大科学装置，其推动力即在于此。相关大科学装置的发展状态将决定我国在众多领域的前沿研究取得突破的能力，从而决定了我国在国际上的科学技术竞争能力。（二）大科学装置是为国家经济发展、国家安全和社会进步提供保障的必不可少的科技基础设施现代社会的特点之一是各种活动对于基础数据和基础信息的依赖性，没有必需的基础数据和基础信息，现代社会的运作是不可想象的。另一方面，国家对自然资源、人力资源和已建立的各种硬件资源的利用效率也很大程度上依赖于各种基础数据和基础信息。作为科技基础设施的大科学装置在数据和各种信息的收集和利用上起着重要的作用。（三）大科学装置是建立具有强大国际竞争力的国家大型科研基地的重要条件西方发达国家的科学技术水平和强大的国际竞争能力相当大的程度上是通过一批高水平的大型科研基地体现的。考察这些科研基地，其基本特点是科研力量集中，科研任务集中，国家投资集中，科学技术成果累累；学科多样，学科交叉，发展新型、边缘科学和突破重大新技术的能力强。进一步的考察发现，这些研究机构都拥有先进的大科学装置，甚至大科学装置群，作为支撑其强大科技竞争力的基本条件。近年来，我国重视科研基地的建设，建设了一批国家重点实验室，但是还少有能与西方发达国家匹敌的大型科研基地。中国应该有科学研究的航空母舰，必须把大型科研基地的建设作为科技振兴的重要举措，大科学装置的建设则是实现这一目标的重要条件。（四）大科学装置的建设带动国家高新技术的发展大科学装置是大量高技术的集成，为了实现其原创性的科学技术目标，在装置的建造和利用的过程中，往往需要发展新型技术或把已有技术提高到新的水平。因此，大科学装置也就成为众多高新技术的源泉和高新技术产业的摇篮。互联网技术的产生和发展以及这一技术对社会产生的革命性的影响可以算其中的一个最为生动的例子。

从科学仪器的发展前沿角度去窥探我们科学仪器、分析检测技术发展的一些趋势。从物理学的角度讨论测量、观测方法与研究物理世界 的关系，从基础科研、大科学装置或设施到科学仪器的发展和应用

2024年，国家科技基础设施领域有许多值得期待的消息。[b]地下700米，江门中微子实验项目有望建成；海拔5250米，阿里原初引力波探测实验将迎来初光；高空600余公里，中法合作的太空望远镜卫星即将发射、运行……位于北京怀柔的我国第四代同步辐射光源将打出第一束光；位于广东东莞的中国散裂中子源二期工程、先进阿秒激光设施计划开工建设；覆盖全中国的空间环境地基综合监测网子午工程二期即将完成验收……[/b]“今年，我们会听到很多好消息。不过，我还是对发展前景非常担忧。”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在接受《中国科学报》采访时直言。[b][color=#ff0000]装置那么多，怎样体系化布局？[/color][/b]目前，我国已经布局建设了不少国家重大科技基础设施，其中30多个已经建成并投入运行。今年，政府工作报告提出，要加快重大科技基础设施体系化布局，推进共性技术平台、中试验证平台建设。“对于前沿基础研究来说，大科学装置是必不可少的工具。它与基础研究的关系不仅仅是简单的促进关系，有时是有和没有的关系。有，你就能做研究；没有，你就做不了研究。”王贻芳说。在他看来，繁荣的表象背后藏有隐忧。“这些年，大家对大科学装置更加重视，却也有了一些不太正确的期望，认为大科学装置可以立刻进行技术转移转化或带来其他实际的价值。”他还发现，这些年国家立项的一些大科学装置，“从严格意义上讲，不是大科学装置，而是大技术装置”。“目前在建、运行的大科学装置项目很多是‘十二五’时期立项的。‘十三五’到‘十四五’时期，国家立项的重大科技基础设施重点集中在技术上，如共性技术平台、中试验证平台等，对基础科学的关注和重视程度越来越低。”王贻芳认为，大科学装置是用来做基础科学研究的设施，而大技术装置则是通过研究装置本身获得技术参数的设施。“未来，我国需要从理念上对大科学装置、大技术装置有所区分，在布局上加以平衡。”同样关注大科学装置体系化布局的，还有全国人大代表、中国科学院院士、中国科学院国家空间科学中心主任王赤。“国家重大科技基础设施数量越来越多、种类也越来越多。现在地方政府、高校都非常重视这方面的布局，这就需要国家进一步加强体系化布局和分类管理。”王赤说。在他看来，对于面向世界科技前沿、面向国家重大需求的设施，建议由国家主导，目标是提升我国原始创新能力，抢占科技制高点；对于探索共性技术的设施，建议由地方政府和企业主导，目标是进一步激发创新活力、发展新质生产力。而且，不同类型设施的运行状况和成果产出的评价也需要分类开展。[color=#ff0000][b]规模那么大，如何建好用好？[/b][/color]大科学装置规模大，经费投入也大。今年全国两会上，不少代表委员都在探讨如何利用大科学装置推动建制化基础科学研究，使大科学装置物尽其用。在王赤看来，我国在大科学装置的建设和运行上都取得了很大进展，但为了更好促进依托大科学装置的建制化基础研究，需要消除一些制约因素。“首先就是要加强顶尖科学家团队的力量。”王赤说，“以往我们以跟跑为主，现在开始并跑、引领，这更加需要顶尖科学家准确识别重大前沿科学方向，把握时代科技脉搏。”王赤认为，顶尖科学家要能够提出世界科技前沿问题，找到国家重大需求背后的科学问题，并用好大科学装置。此外，他表示，无论是大科学装置的建设和运行，还是利用装置开展科学研究，都需要建设、运行、科研队伍更好融合，实现合作和数据开放共享。王赤告诉《中国科学报》，目前国家重大科技基础设施子午工程二期已经基本完成建设和联试任务，正在试运行，预计今年5月完成验收和全部工艺测试。去年，子午工程二期的标志性装置——稻城圆环阵太阳射电成像望远镜建成，观测能力国际领先。为了“早出成果、多出成果，出好成果、出大成果”，中国科学院国家空间科学中心与中国科学院成都分院在成都成立π中心，以充分利用圆环阵太阳射电成像望远镜开展科学研究。“我们以π中心为平台，一方面，组织科研队伍，聚焦空间天气的主责主业，开展太阳射电探测，研究太阳活动对地球空间天气的影响；另一方面，与来自其他装置、科研机构的科学家开展合作，特别是与‘中国天眼’等装置开展联合探测，加强空间天文等学科交叉研究，充分挖掘圆环阵的创新潜力，发挥效能。”王赤说。[color=#ff0000][b]周期那么长，何以稳住人心？[/b][/color]阿里原初引力波探测实验项目建设历时7年，如今即将见到初光。从2014年提出项目计划至今，全国政协委员、项目首席科学家张新民都不敢松一口气。“2017年初，项目开工建设，7年来整个团队成员克服了高原、疫情等带来的重重困难。”张新民说。这7年里，在推进项目建设进度之外，最让他头痛的问题就是“如何留住年轻人”。“大科学项目的特色就是周期长，而周期长带来的最大问题就是年轻人的发展问题。”张新民说。在项目建设过程中，年轻人怎么写文章、发文章，怎么让他们留下来安心做项目，都是张新民需要考虑的问题。每年全国两会期间，张新民都能听到很多“‘帽子’满天飞，应该纠正”的话。他知道，要解决这件事，不那么容易。他只希望，那些暂时还难以减少的“帽子”可以向大科学项目、有组织科研团队的年轻人倾斜一点，让他们能留得下来，保证项目顺利实施。过去的7年，让他感受同样深刻的还有疫情等因素导致项目工期延迟时的煎熬。“大科学装置的管理机制比以前有了很大改善，但是条条框框依然存在。与工程项目不完全一样，大科学项目具有创新性、探索性，很多工作没有任何可借鉴的经验，在探索过程中，存在各种不确定性。”张新民说。他建议，要充分发挥首席科学家和项目经理部在大科学项目中的作用，在经费管理等方面给予他们更大的决定权。如今，阿里原初引力波探测实验项目即将建成，张新民又开始考虑下一步运行所需的经费问题。“建成后，阿里原初引力波探测实验项目将成为国际上北天区唯一的高海拔原初引力波探测装置。我们有专门的经理部统筹管理，也有实力不错的科研团队。但现在有一个问题，就是运行经费。第一年，运行经费问题不大，第二年以后的运行经费我们还要再去申请，到处筹措。”他说。他期望，有一天国家能拨给大科学装置稳定的运行经费，让科学家们可以真正把精力聚焦到科研上。[来源：中国科学报][align=right][/align]

[center]5大生物技术成未来15年前沿技术重点研究领域[/center]生物技术和生命科学将成为２１世纪引发新科技革命的重要推动力量。国务院日前发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要（２００６－２０２０年）》（以下简称《纲要》）中提出了五项生物技术作为未来１５年我国前沿技术的重点研究领域。 　这五项生物前沿技术分别是： 　　——靶标发现技术。靶标的发现对发展创新药物、生物诊断和生物治疗技术具有重要意义。重点研究生理和病理过程中关键基因功能及其调控网络的规模化识别，突破疾病相关基因的功能识别、表达调控及靶标筛查和确证技术，“从基因到药物”的新药创制技术。 　　——动植物品种与药物分子设计技术。动植物品种与药物分子设计是基于生物大分子三维结构的分子对接、分子模拟以及分子设计技术。重点研究蛋白质与细胞动态过程生物信息分析、整合、模拟技术，动植物品种与药物虚拟设计技术，动植物品种生长与药物代谢工程模拟技术，计算机辅助组合化合物库设计、合成和筛选等技术。 　　——基因操作和蛋白质工程技术。基因操作技术是基因资源利用的关键技术。蛋白质工程是高效利用基因产物的重要途径。重点研究基因的高效表达及其调控技术、染色体结构与定位整合技术、编码蛋白基因的人工设计与改造技术、蛋白质肽链的修饰及改构技术、蛋白质结构解析技术、蛋白质规模化分离纯化技术。 　　——基于干细胞的人体组织工程技术。干细胞技术可在体外培养干细胞，定向诱导分化为各种组织细胞供临床所需，也可在体外构建出人体器官，用于替代与修复性治疗。重点研究治疗性克隆技术，干细胞体外建系和定向诱导技术，人体结构组织体外构建与规模化生产技术，人体多细胞复杂结构组织构建与缺损修复技术和生物制造技术。 　　——新一代工业生物技术。生物催化和生物转化是新一代工业生物技术的主体。重点研究功能菌株大规模筛选技术，生物催化剂定向改造技术，规模化工业生产的生物催化技术系统，清洁转化介质创制技术及工业化成套转化技术。 　　有关专家指出，基因组学和蛋白质组学研究正在引领生物技术向系统化研究方向发展，基因组序列测定与基因结构分析已转向功能基因组研究以及功能基因的发现和应用；药物及动植物品种的分子定向设计与构建已成为种质和药物研究的重要方向；生物芯片、干细胞和组织工程等前沿技术研究与应用，孕育着诊断、治疗及再生医学的重大突破。我国必须在功能基因组、蛋白质组、干细胞与治疗性克隆、组织工程、生物催化与转化技术等方面取得关键性突破。

前沿科学技术研究院（简称"前沿院"）是西安交通大学最近成立的一所和国际学术环境相同的大型综合性研究机构。她的战略目标是在较短时间内发展成为涵盖数学、物理、化学、生物及材料科学等多门基础学科领域的世界级研究机构。前沿院享受学校的学术特区政策，在学术体制、人事制度及管理体制等方面均和国际接轨。前沿院的核心是10个以国际知名学者领导的研究中心，现已成立了6个中心。在当前筹建中1年多时间里，前沿院已经产生了骄人的成果，在高影响力期刊Nature、Science、PRL、Nano Lett等发表了一批优秀的论文，其成果被国际国内媒体广为报道。作为一个开端，这预示着前沿院的水准和将来的国际影响力。详情请参见前沿院网站：http://fist.xjtu.edu.cn/。现由于工作需要，急聘如下两名实验室主管。? 前沿院多学科材料研究中心 材料物理实验室主管 1名? 前沿院多学科材料研究中心 透射电镜实验室主管 1名1. 岗位职责：(1) 全面负责仪器的招标、购置、安装、日常使用和培训等相关事务；(2) 掌握和精通实验室的各种设备的操作和使用,负责维护和保养实验室的实验设备，确保仪器始终处于最佳工作状态；(3) 负责仪器的机时分配，和培训研究人员正确地使用各种实验设备；(4) 全面负责实验室的安全、卫生等工作，设立和帮助用户执行安全使用的规范；(5) 用英语给国外参观者介绍设备;用英语对外国研究人员进行设备使用培训。2. 基本应聘条件：(1) 物理、材料、电子技术、计算机技术和应用等相关专业硕士以上学历；(2) 实际动手能力强，有独立开展工作的能力；(3) 优秀的中、英文表达能力和英文的阅读能力；(4) 富有责任心，工作积极主动，有很强的团队合作精神；(5) 具有服务意识和组织、协调能力；在仪器设备使用和维护方面有工作经历者优先；具有计算机能力证书和软件和硬件开发能力者优遇；透射电镜实验室主管的申请人具有透射电镜操作经验和基础知识者优先.3. 待遇：根据经验和水平及计算机和英语能力,年薪为3-10万，另加最高达3万元的年终业绩奖。4. 应聘方式：有意者请发送个人简历及相应证明材料至fist-staff@mail.xjtu.edu.cn。简历格式任意，但应包括如下信息：(1) 应聘的岗位名称。(2) 个人信息，包括年龄，家庭状况的有关信息。(3) 在动手能力,独立工作能力,计算机能力,英语能力,组织协调能力方面的训练和证据。如中学、大学、研究生期间参加课外制作、课外实验的经历，计算机水平证书（包括会使用的计算机软件和语言），英语水平考试证书，中学、大学、研究生期间担任各类干部的经历。(4) 2名了解自己的参考人的电话和Email地址及职务。如大学的班主任、毕设的指导教师、研究生指导教师等。前沿院学术委员会将对申请材料进行初选，初选合格者将受邀来我院参加评聘答辩，由我院支付往返旅费和食宿费用。对于有实际操作经验的透射电镜实验室主管的申请人，要求其能够在现场演示电镜操作。五. 联系方法：单 位：西安交通大学前沿科学技术研究院地 址：中国 陕西西安 雁翔路99号交通大学曲江校区西一楼邮 编：710054联系人：孟祥丽电 话/传真：+86 29 83395131电邮：fist-staff@mail.xjtu.edu.cn

美国《科学》杂志16日公布了该刊评选的2010年十大科学进展，一种在量子范围内运作的机械装置荣登榜首。　　在这一装置发明前，所有人造物体的移动都遵循经典力学法则。而今年3月，美国加利福尼亚大学圣芭芭拉分校的物理学家安德鲁·克莱兰德、约翰·马丁尼斯等人利用一个0.0002毫米见方、由金属片包裹的石英晶片设计了一种精巧装置，其运动方式只能用量子力学来描述。这项研究成果当月17日发表在英国《自然》杂志上。　　科研人员期望有朝一日能在量子水平上完全控制一种物体的振动，上述成果帮助研究者在这一方向上迈出了关键一步，这种控制人造装置运动的新技术将允许科学家操控那些极小的运动，这与他们现在对电流和光粒子的控制很相似。这种能力可能会导致光量子态控制器、超敏感力探测器等新装置的出现以及最终对量子力学界限的研究。　　其他9项进展包括：　　合成生物学：一个美国研究小组5月20日报告说，他们合成了一个人工基因组，并用它使一个内部被掏空的单细胞细菌“起死回生”。这是首个完全由人造基因指令控制的细胞，它是人造生命研究历程中的关键一步。研究人员预计，定制的合成基因组将来可用于生物燃料、医药制品或化学制品的生产工艺。　　尼安德特人基因组：研究人员对约4万年前生活在克罗地亚的3个女性尼安德特人的骨骼做了基因组测序。这种对DNA降解片段进行测序的新方法，使专家得以首次对现代人基因组和尼安德特人的基因组进行直接比较。　　艾滋病病毒预防：科学界今年在艾滋病病毒预防领域取得重要进展——一种含有抗艾滋病病毒药物泰诺福韦的阴道凝胶可使女性感染该病毒的风险降低39%，另一种药物可使男同性恋者和通过变性手术告别“男儿身”者感染艾滋病病毒的风险减少43.8%。　　外显子测序与疾病基因：通过只对某一基因组中的外显子基因序列进行测序，研究人员发现至少导致12种疾病的基因突变。　　分子动力学模拟：研究人员用超级计算机跟踪观察一个正在折叠的蛋白质中的原子运动，这种跟踪观察的持续时间能比过去任何一种方法延长至少100倍。　　量子模拟器：量子模拟器能帮助研究人员较快速地解答凝聚态物理学中的某些理论问题，并可能有助于最终揭开物质超导性等领域的谜团。　　下一代基因组学：更快更廉价的测序技术使人们能够对远古和现代的DNA进行大规模研究。　　核糖核酸的重新编程：重新编程细胞，也就是把细胞的发育时钟“往回拨”，使它们的“表现”如同胚胎中的非特异性“干细胞”，是研究疾病和发育的一种重要途径。今年，研究人员找到了一种用合成核糖核酸来完成这一研究的新技术。与以往的方法相比，采用这种新技术的“回拨”速度要快两倍，效率要高100倍，在治疗应用方面可能更为安全。　　大鼠的回归：小鼠是科学研究中的最主要实验动物，但研究人员其实更希望使用大鼠。大鼠实验操作起来相对更容易，大鼠在解剖学上与人类更相似，但现有的准确关闭特定基因的研究技术对小鼠适用，却对大鼠无效。为解决这一矛盾，科研人员在今年开展了一系列研究，其结果有助于关闭大鼠的某些特定基因，从而有望让大鼠大批进入实验室。　　上述十大进展榜单将刊登在17日出版的新一期《科学》杂志上。

我国超分子配位聚合物研究进入国际前沿最近美国出版的《纳米科学与纳米技术百科全书》（十卷丛书），收入了中国科学院福建物质结构研究所吴新涛院士及其研究组人员应邀撰写的评述性论文———《超分子配位聚合物》，这表明我国超分子配位聚合物研究领域已进入国际前沿。该文以占幅19书页的专章形式被收入，据介绍，该丛书其所“囊括”的全部章节均由“世界顶级科学家提供”。 　　纳米是近年来发展很快的尖端科技领域，构筑超分子和超分子配位聚合物研究意义重大。这一领域在结构化学方面有结构多样性，并在功能材料等方面具有巨大的潜在应用前景。《超分子配位聚合物》这一章主要评述零维、一维、二维和三维几个方面的纳米结构材料，评述国内外这方面的前沿研究进展，特别是详细介绍了中国科学院福建物质结构研究所吴新涛、洪茂椿两位院士分别领导的研究组的工作。 　　据介绍，《纳米科学和纳米技术百科全书》是世界上第一部关于纳米科学和技术领域的百科全书。它在概括了近20年来有关开拓性研究成果的同时，填补了纳米科技基础和应用方面基本信息的空白；是自从纳米技术领域开辟以来唯一的一部由该领域核心知识和最新进展相结合的科学著作。 　　诺贝尔化学奖获得者Richard.E.Smalley教授评价说：“这部百科全书是专业研究人员、技术投资人员和开发人员查找科学、工程和医学等学科有关纳米技术的最新信息所不可缺少的参考书。它将鼓舞未来几代致力于开发新的纳米材料和器件的学术研究和工业应用研究的人们。”另一位诺贝尔化学奖获得者Jean-MarieLehn教授亦高度评价该书“对纳米科技的发展将产生深远的影响，必将成为广大科学家获取科学信息和精神鼓舞的源泉。”

中国科学院上海浦东科技园的两个重要项目——国家蛋白质科学研究上海设施和交叉前沿科学中心11月25日举行奠基仪式。中国科学院副院长江绵恒，上海市委常委、浦东新区区委书记徐麟，上海市副市长沈晓明，中国科学院副院长施尔畏、李家洋等出席仪式，并共同启动奠基装置。 国家蛋白质科学研究上海设施，作为中科院上海浦东科技园四大创新基地中较早启动的一个项目，总投资18亿元，其中国家投资11亿元，北京、上海各投资5.5亿元。上海部分设施根据目前的设计，建筑面积3万平方米，总投资7亿元。 蛋白质科学研究的关键是实现大规模、高通量蛋白质的产生、结构分析和功能研究的一体化，建立大型蛋白质科学研究的基础设施是实现这一要求的必要手段。中国在蛋白质科学研究领域已经启动了“重大科技专项”、“973”项目、“863”项目等一批战略性项目，并在国家中长期科技发展规划纲要中将蛋白质研究列为基础研究四大科学研究计划之一。 中国科学院上海生命科学研究院在中国蛋白质科学基础研究领域具有明显的优势和特色，已为蛋白质设施的建设培养了一批高水平人才队伍，建立了技术储备，积累了建设和运行的经验。上海光源正在建设的7条光束实验线站中有5条与蛋白质科学研究有关，上海应用物理所在同步光源光束线站的建设方面具有技术和人才优势。 “国家蛋白质科学研究上海设施将以先进的大型设备为基础，包括规模化蛋白质制备和结构分析，蛋白质核磁分析、动态分析和定量分析，分子影像和数据库等系统。”中科院上海生命科学研究院院长陈晓亚院士表示，国家蛋白质科学研究上海设施将围绕蛋白质科学研究的前沿领域和我国生物医药、农业等产业发展需求，建设高通量、高精度、规模化的蛋白质制取与纯化、结构分析、功能研究等大型装置，实现技术与装备的集成化、通量化和信息化，建立具有国际一流先进水平和综合示范作用的国家蛋白质科学研究和技术创新基地。 据介绍，目前我国蛋白质基础研究设施建设滞后、布局分散，严重制约了蛋白质科学研究以及生物技术和生物产业的发展，国家决定建设一个以先进的科学装置和大型设备为基础，以创新技术集成为核心，提供大规模复合型研究能力的蛋白质科学研究设施。 交叉前沿科学中心项目，总投资为2.98亿元。它将围绕国家安全和高技术产业发展的战略需求，在分子科学与工程、宏观量子现象及应用、高能量密度物理等方面开展研究。“充分发挥人才优势，实现关键技术的创新与集成能力的提升。”中国科学院浦东高等研究院院长封松林研究员介绍说，“它是科技研发与产业结合的一次积极探索，将推动发挥交叉科学战略作用，并将成为基础研究、应用研究和高技术研究的多学科交叉、多领域交流的国内外合作平台。”

近日，第19届全国色谱学术报告会及仪器展览会在福建落幕。这次会议共吸引了包括院士、协会代表、色谱仪器生产厂商负责人等在内的900多人参加。多名与会专家向记者表示，色谱学目前的研究热点主要集中在分离材料领域，但与生产相关的应用研究数量却非常少，这种现象亟须改变。在欣喜于中国近年来在色谱研究领域取得的成就的同时，多名专家也指出，我国目前的研究仍存在误区——重前沿而轻应用。　　在中科院院士、中科院生态环境研究中心研究员江桂斌看来，目前，我国科学家都热衷于前沿科学研究，而对于应用性研究关注太少。总是先建立分析方法，再去寻找其可以解决的问题;而不是针对问题去建立方法。　　大连化物所研究员关亚风认为，是目前中国学术界以发表高影响因子论文为主的评价体系造成了色谱科研领域的此种境况。“就应用技术而言，10年前，各大仪器公司开发应用方法的能力就超过了很多学术及研究机构。如果评价体制不变，这种状况很难改变。”　　陈洪渊则表示，科研工作者要能坐“冷板凳”，将“井底”坐深，高影响力成果自然会水到渠成。“中国要成为色谱研究强国，需要加强原始创新，需要有世界级、有辨识度的研究成果，需要有更多的企业投入到色谱产业中来。”专家称的“色谱研究重前沿轻应用现象”，你怎么看？

光谱分析化学研究进展及若干前沿问题 一、金属组学研究——原子光谱／质谱分析化学的发展机遇和挑战 　　元素的存在形态与其生物功能和环境行为密切相关。以探知元素存在形态为目的的分析方法学研究已历时近30年，这期间经历了化学的元素“组态分析（Fractionation）”，以及以联用技术为主要手段，在分子水平上获取元素存在状态信息的“形态分析（Speciation）”的发展历程。由于分析化学研究往往重视元素／化合物含量和存在状态的检测和鉴定，较少涉猎其生物功能和环境行为；而生命科学和环境科学则偏重生物效应和环境行为研究，对产生原因的认知及其机理的研究相对匮乏。因此，分析化学家目前的挑战是如何填补两者两者之间这一“真空”地带，特别是对以微量元素和其形态分析为特征的原子光谱／质谱分析化学研究者来讲，这是一次严峻的挑战，也是一个难得的机遇。最近，日本名古屋大学分析化学家Haraguchi教授提出了一个融合原子光谱／质谱分析和分子生物功能研究的崭新研究领域——金属组学（Metallomics），引起了世界范围内该研究领域科学家们的广泛关注。金属组学研究方向在本次会议上同样受到了与会学者的极大关注。大家一致认为，金属组学是继蛋白组学和代谢组学之后生命科学发展的一个新的热点和研究前沿，需要引起我国学者的广泛关注和积极参与。我国在元素形态分析领域的研究虽然投入较少，但应该说在知识和研究水平上是与欧洲、美国和日本同步发展的。随着国家在重点高校和科学院实施的“211”、“985”及“知识创新工程”的大力投入，研究所需要硬件条件有了很大的改善，我们现在已经有条件开展这一领域的研究并可能为其发展做出贡献。 二、新型荧光探针——荧光量子点 　　生命科学研究的快速发展推动了具有高灵敏检测特点的荧光和化学发光分析的进一步发展。具有可识别功能的新型荧光探针的合成，特别是纳迷荧光量子点分析技术的提出，在基因和蛋白质分析过程中发挥了重要作用并显示出进一步的应用潜力。尤其在细胞成像方面，通过观察量子点标记分子与其靶分子相互作用的部位，及其在活细胞内的运行轨迹，可能为信号传递的分子机制提供线索，为阐明细胞生长发育的调控及癌变规律提供直观依据，这是目前常用的有机荧光染料无法实现的。量子点技术与芯片技术结合还可能创造超高通量分析各种靶分子和药物高速筛选的技术平台，并对细胞生物学和生物医学产生深远影响。荧光探针研究在我国已有很好的基础，近几年国内学者在探针分子的合成、分子识别以及相关机理研究方面取得了多项成果，并发表在了一些重要刊物上。特别是随着荧光量子点研究在国际上的兴起，这一方向也引起了我国光谱工作者的重视，在这次会议上，参会专家从量子点的合成、表面修饰、与生物分子的偶联、在免疫分析和DNA分析中的应用以及生物成像分析等方面介绍了自己的研究成果。讨论中，大家对这一研究所存在的问题也进行了深入探讨，特别是张展霞教授提出的“不能只是跟踪，要有自己的创新思想”的评论很有见地，值得我们从事这一研究方向的学者深入思考。

863计划新材料领域“蓝绿色垂直腔面发射半导体激光器”课题近日取得重大突破，在我国（除台湾地区外）首次实现了室温光泵条件下氮化物面发射激光器（VCSEL）的受激发射，所得器件重要性能指标超过了国际报道的最好水平。这标志着我国氮化物面发射激光器研究已进入世界先进行列。该成果由厦门大学、中国科学院半导体研究所和厦门三安电子有限公司组成的合作研究团队，经过将近一年的艰苦研发，攻克高质量增益区材料的生长、高反射介质膜分布布拉格反射镜的制作和蓝宝石衬底剥离等关键技术难题后得以实现。所使用的增益区是研究团队自主设计的由纳米级尺寸氮化物量子阱材料构成的新型特殊结构，利用该结构容易获得光场波峰与增益区峰值高的匹配因子，使激射阈值降低了一个量级。激光剥离后氮化物材料的表面平整度小于几个纳米，可以直接沉积反射镜，免除了减薄抛光工艺，简化了制作过程。该研究得到激射峰值波长449.5纳米，激射阈值6.5毫焦/平方厘米，半高宽小于0.1纳米。以上结果在国际上处于前沿先进水平。氮化物面发射激光器在激光显示、激光照明、激光高密度存储、激光打印，水下通信等方面有着广阔的应用前景。该成果为进一步研制实用化氮化物面发射激光器奠定了重要的基础。来源：科技部

近期，中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所李淼研究员带领的课题组研究人员在有机磷农药残留快速检测技术及装置研发方面取得阶段性进展，开发的相关仪器通过了安徽省计量科学研究院的专业检测，检测精度达到《食品中农药最大残留限量》(GB2763-2014)的要求，各项指标均满足现场快速检测的需求。　　在国家“863”项目“农田生境感知关键技术研究”的支持下，课题组成员在痕量农药残留快速检测技术方面开展了大量的研究工作。研究人员通过单光源多通路方法降低了光源功率波动的干扰，并引入嵌入式系统与网络通信模块，开发了小型化、快速农残检测装置样机。实验表明，该装置操作简便、重复性好、抗干扰能力强、检测数据实现云存储，实现了农产品现场快速检测，未来有望进行产业化应用与推广。　　此外，该课题组在农药残留检测基础技术研究方面也进行了大量探索，旨在通过表面增强拉曼光谱(SERS)、光纤调制、先进纳米材料制备、微弱信号处理等技术，构建新型便携式农残拉曼光谱检测系统，实现超痕量农残的定性、定量检测。http://www.instrument.com.cn/news/20141120/146583.shtml

2006年度十大科学进展：　　1 庞加莱猜想的证明 属于数学中的拓扑学分支，1904年由法国数学家庞加莱提出，即如果一个封闭空间中所有的封闭曲线都可以收缩成一点，那么这个空间一定是三维圆球。科学家们已经达成共识，认为这一猜想已经被证明。2 从化石中提取DNA 利用DNA（脱氧核糖核酸）解码和分析技术，研究人员从尼安德特人化石和猛犸化石中获取了宝贵的遗传信息。　　3 冰原在收缩 2006年研究人员记录下了这一“令人不安”的趋势，南极洲和格陵兰岛的冰原都在以前所未有的速度消失，流入海洋中。　　4 鱼迈出的第一步 考古学家发现一种特殊的鱼化石，这种鱼能用胸鳍站立并“行走”，这可能是后来动物在陆地上用以行走的肢进化的开始。　　5 隐身术的科学 虽然看上去一点也不像哈里波特的魔法斗篷，但科学家今年制造的隐身装置却是第一个将物体在视觉上屏蔽起来的雏形装置。它能引导入射的微波，使其既不反射，也没有影子。　　6 黄斑变性患者的希望 研究“老年性黄斑变性”这种眼部疾病的专家们发现，一种药能显著改善患者的视力，他们还找出了几个使得人们易患该病的基因。　　7 生物多样性如何发生 从沙滩小鼠到果蝇、蝴蝶，各种各样的动物们帮助科学家发现了促成新物种进化的遗传变化。　　8 显微学的新前沿 2006年，生物学家们借助新的显微技术，成功观察到小于200纳米的细节，这为他们了解细胞和蛋白质的精细结构提供了更清晰的视野。　　9 制造记忆 科学家们认为，大脑负责加强神经元之间连接的“长时程增强”过程现在看来很可能是大脑记忆的基础。　　10 新一类的小RNA 科学家们发现了一类新的小RNA（核糖核酸）分子，它们能够关闭基因的表达，这类新分子被命名为“Piwi－干扰RNA”。（据新华社）美《科学》杂志预测2007年科研热点　　据新华社电 美国《科学》杂志21日预测说，2007年的科研热门领域及话题将涉及全基因组相关性研究、气候变化、在其他恒星周围搜寻类地行星等。　　全基因组相关性研究 是指将健康人的基因组与患病者的基因组进行全面对比，试图找出疾病的基因病理。这类研究目前正在以令人吃惊的速度兴起。　　人类与灵长类基因组比较研究 《科学》杂志说，科学家已经完成人类和黑猩猩基因组的测序，下一步生物进化的基因研究将向灵长家族树的其他分支推进，可能最终解释人类是如何与其他灵长类动物在进化道路上分道扬镳的。　　古人类化石 近年来，古人类学家在格鲁吉亚、中国、肯尼亚的多处考古地点新发掘出不少最早期人类的颅骨、牙齿、下肢等化石。从2007年开始，研究人员将陆续发布对这些化石的比较研究结果。　　行星研究 2007年将是令人无比期待的一年，4个初出茅庐的行星探测器将在这一年全速运转。欧洲的COROT探测器2006年12月27日即将升空，它未来将专职搜索太阳系外行星。美国宇航局的“火星勘测轨道飞行器”2007年将在火星表面拍摄迄今最为清晰的图像，并启用雷达试图搜寻火星地表之下1000米深处的岩石层。欧洲的“金星快车”探测器也将全力工作。　　气候变化问题 在2007年仍将是关注热点。《科学》杂志说，人类活动引发的气候变暖问题已经不容忽视。2007年2月，政府间气候变化问题研究小组将发布最新的全球变暖研究报告。新闻分析　　解读2006年度　　十大科学进展　　每逢岁末，美国《科学》杂志都会公布当年度的十大科学进展。这是对全球科学研究的年终盘点，因此有“科学界的奥斯卡”之称。　　在《科学》杂志22日公布的年度十大科学进展中，证明庞加莱猜想名列榜首，这应该符合大多数人此前的“猜想”。1904年，法国大数学家亨利庞加莱提出的猜想，成为数学界100多年未能证明的难题。　　在今年夏天的国际数学家大会上，为证明庞加莱猜想作出杰出贡献的俄罗斯数学家佩雷尔曼毫无悬念地赢得了数学界最高奖——菲尔茨奖。而在佩雷尔曼的成果基础之上，来自中、美等国的多位数学家均对庞加莱猜想的最终证明作出了贡献。　　过去多年来，数学类成果很少能入围《科学》杂志的年度十大进展。因此，此次证明庞加莱猜想登顶年度十大科学进展，也提醒科学界不应忽略数学作为现代科学技术的“金钥匙”地位。　　多项基因生物技术的成果入围今年十大进展，反映了这一领域继续成为全球的科研热点。这些突破依然主要由美国科学家取得，这也是美国联邦科研机构将高比例研究经费投向基因生物领域的必然结果。　　有关气候和环境领域的成果今年再次入选，表现出科学界对这一关系到人类生存和发展问题的重视。今年科学界已就此问题多次发出了强烈的呼声，如告诫北极冰层可能在2050年夏季完全消失、欧洲经历百年来最温暖的秋天等等。　　值得注意的是，韩国科学家黄禹锡造假事件被评为“年度崩溃事件”。黄禹锡如今早已在科学界身败名裂，《科学》杂志再度将此事拎出来的用意应该是，提醒全世界的科学家们引以为戒，时刻保持严谨求实的科学作风。 ——————转自SOHU.COM

[size=4]红外“快速无损方便”，但红外的技术瓶颈在哪?它的前沿研究是什么呢？ 远红外的水蒸气消除问题？我是一名分析化学研一的学生，我的方向就是红外光谱 ，但我真不知道该做什么？希望大家能给点意见，谢谢大家！[/size][img]http://simg.instrument.com.cn/bbs/images/brow/em0817.gif[/img]

招聘启事请见：http://www.ncpss.org/jobDetail.action?lang=cn&id=88。如有意应聘，简历请发至hr.ncpss@sibcb.ac.cn;hr@sibcb-ncpss.org。附：我单位薪资福利介绍： 我单位是上海生命科学研究院下属的事业单位，所录用员工享受事业单位有竞争力的薪酬及福利，具有事业单位编制，每月为员工缴纳五险一金、职业年金，提供交通补贴、工作餐补贴、高温补贴、取暖补贴、年终绩效奖金，享受免费班车、定期体检、职工带薪年休假、节日福利、生日慰问等福利，且有机会享受高额的住房补贴。我单位简介： 蛋白质科学研究上海设施 ——生命科学领域国之利器 蛋白质是由基因编码、多种氨基酸聚合而成的生物大分子，是所有生命形式与生命活动的主要物质基础和功能执行者。蛋白质研究的突破将促进揭示生命现象的本质；从根本上阐明人类重大疾病的机理，为临床诊治提供新的方法和途径；推动医药、生物能源、生物材料等新型生物技术产业的发展。为此，我国“中长期科技发展战略规划”将蛋白质研究列为基础研究四大科学研究计划之一，并将建设蛋白质科学研究设施纳入国家重大科技基础设施计划。蛋白质科学研究上海设施围绕蛋白质科学研究的前沿领域和我国生物医药、现代农业等产业发展需求，建设高通量、高精度、规模化的蛋白质制取与纯化、结构分析、功能研究等大型装置，实现技术与设备的集成化、通量化和信息化，成为我国蛋白质科学研究和技术创新基地，形成具有国际一流水平和综合示范作用的蛋白质科学研究支撑体系，全面提升我国蛋白质科学研究能力。 “上海设施”于 2008年11月14日批复立项，2010年12月26日正式开工，2014年3月建成。 上海设施总投资7.56亿元，主体位于上海市张江高科技园区，总建筑面积3.3万平方米。在建设过程中，上海设施通过关键技术自主创新、设备自主研制、系统优化等多种综合举措，集成了具有不同空间和时间分辨率的仪器和设备，形成了蛋白质研究的先进技术体系。 上海设施拥有用于蛋白质结构研究的9大技术系统，包括规模化蛋白质制备系统、蛋白质晶体结构分析系统、蛋白质核磁共振分析系统、集成化电镜分析系统、蛋白质动态分析系统、质谱分析系统、复合激光显微镜系统、分子影像系统和数据库与计算分析系统。上海设施自主研发了多项国内首创、国际一流的蛋白质研究技术和方法，在分析精度、检测极限和处理通量上均取得了突破。 如：规模化蛋白质制备系统实现了蛋白质制备全流程的高度集成和流水线作业，在样品处理通量上超过半自动化和传统的人工系统10－100倍，居于国际领先水平；依托 “上海光源”建设蛋白质结构分析的“五线六站”，在国内首次研制成功双插入件光束线，建成了国内首条同步辐射三代光源生物小角线站和红外线站；各光束线站的技术指标与总体性能均达到了国际同类线站的先进水平。上海设施是继上海光源后第二个落户浦东张江的国家重大科技基础设施。 上海设施2014年5月投入试运行，各系统总计运行近四万小时。已有40多家国内外单位成为设施用户，用户地域涵盖全国主要城市，包括北京、上海、杭州、广州等，执行课题210个，为包括战略性先导科技专项（B类）在内的一大批国家重大科技任务提供了重要支撑服务，用户和依托单位科研人员利用设施取得了一系列重要成果，多项研究成果发表在Nature、Cancer Cell、PNAS等高水平国际学术刊物上。 上海设施是当今全球生命科学领域首个综合性的大科学装置，集先进科学装置和大型设备之大成，是探索生命奥秘的国之利器。上海设施已成为“中科院上海大科学中心”的重要组成部分，致力于建成高效率开放共享、高水平国际合作、高质量创新服务的大科学研究中心，为中科院研究所分类改革起到了示范引领作用。上海设施的建成引起了国内外同行的高度关注；为上海率先建成世界级蛋白质科学中心奠定了良好的基础。 未来，“上海设施”将围绕蛋白质科学研究的前沿领域和国家人口健康与现代农业的战略需求，打造开放、协作、创新的国际一流蛋白质科学研究平台，充分发挥大科学装置的优势，助力国内生物医药产业， 为实现上海创新驱动发展战略并带动长三角地区经济发展、建设全球有影响力的科创中心提供强有力的科技支撑。

近日，从中国计量科学研究院获悉，由该院承担的科技部科技基础性工作专项项目“直流大电流测量技术研究”通过了国家质检总局组织的专家鉴定。经鉴定，该课题自主研制的5KA直流大电流比例自校准装置具有国际领先水平，填补了国内在高耗能工业生产和科学研究领域量值溯源和传递的空白。　　据介绍，不仅核物理和高能物理等科学研究中需要对直流大电流进行准确的测量、控制和校准，在高速铁路、电动汽车、电冶、电化等高耗能工业生产中更需要准确测量直流大电流并实现校准溯源。近10年来，直流电流比较仪（DDC）的理论研究和设计技术虽然取得了较大进展，但目前国际国内各计量实验室面临的最大问题就是缺少在实际工作磁势和强干扰磁场条件下用有效技术手段对其进行校准。此次研制成功的直流大电流比例自校准装置成功解决了这一技术难题。

【前沿】生物电化学进展人类在认识自然、改造自然的社会实践中创立了各门自然科学。随着认识的不断深入,以及深层次解决实际问题的需要,对许多基本问题必须作深入细致的研究。因此,自然科学的各门学科逐渐分化出许多分支学科。特别是进入20世纪以来,分化的速度愈来愈快。各门一级学科已分化出众多的二级、三级、甚至四级、五级学科等等。但是,由于实际要解决的许多问题非常复杂,所涉及的知识又是高度综合性的,如神经细胞跨膜释放神经传递物质的研究,就涉及生物学、化学、物理学、信息科学等多学科的知识,这样,便出现了高度分化的相对狭窄的学科难以解决高度复杂的实际问题的矛盾。从学科自身的发展来看,相对狭窄的研究领域,如不借鉴、利用相关学科的最新研究成果,则很难有大的突破,并可能最终致使学科发展无路可走。因此,无论是从学科自身的发展,还是从实际需要来看,都迫切需要多学科之间相互交叉、相互渗透。深层次交叉的结果是在多学科的界面上通过学科间的“碰撞”而生长出新型的“交叉学科”,或称“边缘学科”。生物电化学便是本世纪70年代由电生物学、生物物理学、生物化学以及电化学等多门学科交叉形成的一门独立的学科。

孟子曰：“食色，性也”，而我们或许谁也不会料到，每天都在接触的饮食，却为我们的健康埋下了这么多的隐患。二型糖尿病、高血压、高脂血、肥胖，这些在我们身边肆虐的、与日常饮食息息相关的慢性非传染性疾病，已经成为世界上很多国家疾病谱的主流，给我们的身心造成了如此之多的伤害，也给社会造成非常大的负担。可喜的是，科学界也正以极大的热情，从饮食与健康的角度着手，深入地研究两者的关系，为指导大众科学饮食，做着不懈的努力。以下是三个研究方向：营养基因体学（Nutrigenomics）营养基因体学是营养学家伴随着人类基因图谱的解读而开展的研究营养元素对人类基因影响的探索，它的研究前提是：外在环境的改变，会改变同一种基因体的表现方式，从而改变生理代谢的机制.。而营养素就是外在环境因子中，对基因体表现具有举足轻重的重要角色。藉由营养的精致调控，身体内基因的运作就能朝比较健康的方式来调整，进而达到预防疾病，增进健康的积极目的。 在不远的将来，营养基因体学可以从多方面去了解基因、饮食及疾病的关系，了解营养是如何影响新陈代谢和体内平衡、不良饮食习惯如何导致疾病产生，以及个人基因在这类疾病中扮演的角色。例如，某人被验出有二型糖尿病基因，容易因不良饮食习惯导致二型糖尿病，营养基因体学家便针对有关基因及其营养需要，为高危人士度身订做一套健康饮食餐单，从饮食改变基因表现，可望减低患病风险。将来，人类的许多疾病可能不再用药物来医治，而是以量身定制的基因营养菜单来治疗。通过人体系统生物学研究饮食与健康的关系诺奖得主Lederberg把人看作是与共生微生物构成的超级生物(superorganism)，人体内共生着大量的微生物，多达1000多种，其细胞数量是人体自身细胞的10倍，其编码的基因是人体自身基因数目的50－100倍。这些微生物的基因总和相当于人体的第二个基因组，叫“微生物组（Microbiome）”。人的基因组与人体内的微生物组共同作用影响人体的免疫、营养和代谢过程。人的健康状况发生变化，体内的共生微生物的组成就会发生变化；体内共生微生物的组成的变化也会导致人体的健康状况的改变。因此，人体共生微生物，特别是肠道菌群的组成也可以忠实而精细的反映人体健康状况。近20年的大量研究表明，人体内的低度、全身性的慢性炎症是肥胖、糖尿病、冠心病、衰老和老年性疾病以及很多癌症的重要诱发因素。最近，美国、法国和中国的研究者发现，饮食不当造成的肠道菌群结构失调可能是这些慢性炎症的根源。由于每个人的肠道菌群组成都有自己的特点，如果被不当饮食破坏了，损坏的程度和方式也会不同。以菌群为靶点，通过改变菌群来影响人的代谢和免疫，是一种有着坚实科学基础和可靠的分子测量手段支持的新的食疗研究和推广方法。通过调节肠道微生物生长繁殖的物质（益生源）使肠道有益菌的繁殖增多，抑制有害细菌生长，从而达到调整肠道菌群，促进机体健康的目的，这一手段已被用于临床营养改善，尤其是针对一些不适于经口进食的患者。体质食疗学（Constitutional Food-adjusting Theory）人体有寒热之分，食物也有寒热之分，《素间平人气象论》说：“人以水谷为本”，这说明体质不仅与先天享赋有关，而且依赖于后天水谷的滋养，水谷是人体不断生长发育的物质基础。《素问至真要大论》里就指出：“久而增气，物化之常也，气增而久，夭之由也。”虽然五味本身不能致病，但一旦它们因为数量的积蓄，改变了机体的适应能力而激发反应力的时候，便可诱发疾病或改变机体生理效能，继之发生体质的变应，甚至危及生命。“体质食养”就是每个人应该根据自己的体质类型选择恰当的饮食，及时纠正体质倾向，以达到防病治病、健康美丽、延年益寿的目的。随着中国传统养生文化在大众中的推广和传播，饮食养生作为其中非常重要的组成部分，将会被越来越多人所认可和使用。相关参考：《营养基因组学：饮食与基因的关系》http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=336141

科技日报讯 （记者王小龙）据物理学家组织网11月25日（北京时间）报道，通过使用一个小巧但功能强大的激光器，美国内布拉斯加大学林肯分校的科学家开发出了一种能够放在普通房间或卡车上的小型同步辐射X射线装置，有望改变人们对这类装置的印象，拓展同步辐射X射线的应用范围。相关论文发表在最近出版的《自然·光子学》杂志上。 同步辐射光源是多学科前沿研究和高技术开发应用的“超级显微镜”，能够帮助科学家看到人类无法想象的物质细微结构。同步辐射X射线是其中的一种，与普通X射线相比，其成像质量更高、细节更为丰富，在探索物质内部结构和医学成像等领域均有着重要的应用价值。但因其规模大、造价高、运行维护费用昂贵，目前只有为数不多的几个国家建有这样的设备，极大地限制了该技术的应用和普及。 在传统的同步辐射设备中，要产生这样的射线需要将电子加速到非常高的能量，而后周期性地改变方向，引导其在X射线的波长范围内释放能量，产生同步辐射X射线，因此必须用到巨大的加速器。而新研究中，科学家们用激光取代了电子加速器和其中的磁铁，实现了同样的目的。他们首先将激光束集中汇聚到一个气体射流上，形成强流相对论性电子束。而后再让另外一束激光与其汇聚，由此产生电子高速振动，生成高质量的同步辐射X射线，这一过程也被称为康普顿散射。值得注意的是，在此过程中光子的能量被增加了上百万倍，而产生这些高能射线的核心装备还没有一个硬币大。 该技术的核心是找到让散射激光束和激光加速的电子束这两条细微光束发生碰撞的方法。这就如同让两颗子弹在空中相撞一样。而要让这种“光子子弹”相撞更为困难，因为它们速度都接近光速。 领导这项研究的内布拉斯加大学林肯分校强光实验室主任唐纳德·乌姆斯塔特教授认为，小型化同步辐射X射线设备让更多的科研人员和医生获得了更强大的研究和诊断工具。 总编辑圈点原本作为高能对撞机“副产品”的同步辐射光源，现在已经是人类对“光”最前沿的应用。不过正如文中所说，巨大的体积和昂贵的价格，成为其大规模使用的巨大障碍——欧洲同步辐射光源的储存环周长达844米，上海光源的投资超过12亿元。如今，不论“迷你版”X射线装置与“巨型版”同步辐射装备相比，原理是否相同、功能是否弱化，都可以说它代表了一个方向——科学史上，很多了不起的技术都是通过微型化道路迎来了空前发展。比如计算机，如果还是原先那般臃肿，怎么可能有今天众多IT产业的神话？来源：中国科技网-科技日报 作者：王小龙 2013年11月26日

新华社北京5月8日电（记者朱立毅）建立在中国计量科学研究院的国内首台80米大长度标准装置日前通过专家验收。这意味着用于地震形变测量、水电水坝安全监测、核电站建设等领域的测距仪、激光跟踪仪等“长尺子”有了检测和校准的依据。 大长度或大尺寸计量是近15年来随着大型制造业发展的需求逐渐发展起来的计量研究领域。目前，我国有10万余台激光测距仪、光电测距仪、激光跟踪仪等仪器，被广泛运用于精密工程测量、地震形变测量、水电水坝安全监测、核电站建设等领域。但受测量范围的限制，目前国内能够满足这些仪器检测需求的大长度检测装置还几乎处于空白状态。 为解决这个问题，中国计量科学研究院于2008年开展了这方面的研究。据项目负责人、中国计量科学研究院大长度室主任李建双高级工程师介绍，这套装置突破了此前我国室内大长度测量范围只有50米的制约，填补了测量范围大于50米的高精度测量仪器的国内检测空白，达到国际领先水平。 据了解，包括我国在内，目前已有德国、美国等7个国家建立了大长度标准装置。中国计量院的这套装置在导轨长度的指标上仅次于日本的100米导轨，在性能指标方面则处于国际领先地位。这套装置的建立为我国勘探、工程测量、地震、国防工业、航空航天、船舶和装备制造等行业应用的大长度仪器提供了重要技术基础支撑，保障其量值准确可靠。

请简述您认为最新的科学应用前沿并简单解释其原理？活动时间 5月1日前

新华社合肥1月14日电 记者14日从中科院合肥物质研究院了解到，我国新一代“人造太阳”实验装置EAST中性束注入系统（NBI）测试台近日在进行大功率离子束引出实验过程中，首次成功获得兆瓦级强流离子束。 负责这项研究工作的胡纯栋研究员介绍说，EAST中性束注入系统（NBI）测试台在实验过程中，成功获得束能量50千伏，束流22安培，束脉宽106毫秒的引出束流，离子束功率达到1.1兆瓦。测试结果圆满达到了EAST－NBI兆瓦级强流离子源研制的阶段性计划目标。这表明我国自主研制的第一台兆瓦级强流离子源以及大功率中性束注入器实验装置，完成了具有里程碑意义的阶段性实验成果。 据介绍，“EAST装置辅助加热系统”是国家“十二五”大科学工程，2010年7月正式立项，它是使EAST具有运行高参数等离子体的能力，从而可以开展与国际热核聚变反应堆密切相关的最前沿性研究的重要系统。其主要包括低杂波电流驱动系统、中性束注入系统这两大系统。 中性束注入系统广泛涉及等离子体物理、强流离子束、精密机械制造、高真空、低温制冷以及辐射防护等多学科技术领域。中科院合肥物质研究院NBI工程团队的科研人员2011年下半年，夜以继日地对基于NBI综合测试平台的强流离子源装置进行放电测试、老化锻炼、子系统联调等逐项实验，在首先获得离子源100秒长脉冲等离子体放电的基础上，终于首次达到了兆瓦级强流离子束研制的阶段性计划目标。 胡纯栋介绍，此次实验结果将为下一阶段长脉冲高能量的离子束调试打下坚实基础，并为EAST辅助加热系统最终目标——2至4兆瓦中性束注入系统的研制提供强有力的可靠支持。 中国是国际热核聚变实验堆（ITER计划）的参与国之一。EAST是由中国独立设计制造的世界首个全超导核聚变实验装置，2007年3月通过国家验收，并在近年来取得了一系列处于国际领先地位的实验成果。其科学目标是为ITER计划和中国未来独立设计建设运行核聚变堆奠定坚实的科学和技术基础。（记者 蔡敏）

一个世纪之前，人类第一次将氦气液化，从此利用液氦的极低温制冷技术被广泛应用。例如一些大科学装置、深空探测、材料科学、量子计算等高技术领域。然而，低温技术中不可缺少的氦元素全球供应短缺，有什么方法可以不用氦元素实现极低温制冷？中国科学院大学苏刚教授、中国科学院物理研究所项俊森博士和孙培杰研究员、中国科学院理论物理研究所李伟研究员、北京航空航天大学金文涛副教授等人组成的联合研究团队通过多年研究，在近期实现了无液氦情况下极低温制冷基础研究的重要突破，这就为破解我国氦资源短缺的问题提供了解决方案。该科研成果北京时间1月11日在国际学术期刊《自然》发表。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/32138bef-1937-438a-974e-340ac20aa30e.jpg[/img][/align][align=center]科研人员挑选高质量钴基三角晶格单晶样品[/align]超固态是一种在接近绝对零度（0开，也就是零下273.15摄氏度）时出现的量子物态，在超固态情形下，物质中的原子一方面呈现规则的排列，同时还可以在其间“无粘滞”地流动。超固态自20世纪70年代作为理论猜测提出以来，各国科学家尚未在固态物质中找到超固态存在的可靠实验证据。在这项研究中，我国科研人员在一种钴基三角晶格量子磁性材料中，首次发现了名为“自旋超固态”的新奇物质状态，得到了其存在的实验证据。随后科研人员利用该材料，通过绝热去磁过程获得了94毫开，也就是零下273.056摄氏度的极低温，实现了无液氦极低温制冷，并命名该效应为“自旋超固态巨磁卡效应”。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/c3dd3d46-2e2f-41f7-84cc-4350120390d4.jpg[/img][/align][align=center]科研人员调试极低温制冷平台[/align]中国科学院大学苏刚教授介绍，比如我们把这次发现的材料放到磁场里面，保持热量不泄漏的情况下给它退磁，也就是把磁场去掉。慢慢地在降磁场的过程中，材料的温度就会慢慢地降下去，最后就降到了94毫开（零下273.056摄氏度）。[align=center][img=,530,]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/cde5e51d-fdff-4213-beaf-eab01a1d4dfe.jpg[/img][/align][align=center]科研人员讨论新的实验结果[/align]据了解，极低温制冷是我国科研领域亟待攻克的关键核心技术之一。这次基础研究的突破是国际上在实际固体材料中首次给出超固态存在的实验证据。科研团队未来的工作目标是继续突破极低温的极限，并在未来建成无液氦极低温制冷机。极低温制冷机可以为例如超导量子计算机提供接近绝对零度的极低温运行环境，并且在凝聚态物理、材料科学、深空探测等前沿技术领域广泛应用。[来源：央视新闻客户端][align=right][/align]

[align=center][size=18px] [/size][url=https://www.instrument.com.cn/topic/yihuitong.html][img=,690,179]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2024/09/202409121538361872_7063_3295121_3.jpg!w690x179.jpg[/img][/url][/align][font=&][size=18px] 探索2024年新材料领域的最新动态，仪器信息网3i讲堂特别策划了“2024新材料领域前沿探秘：大咖直播共话技术革新与应用盛宴”专题。在这里，您将有机会深入了解材料科学的最新进展和未来趋势，与行业专家进行深入交流。[/size][/font] [font=&][size=18px] 此外，专题还涵盖了其他多位行业大咖的精彩内容，为您提供一个全面了解新材料领域前沿技术和应用的绝佳机会。不要错过与这些顶尖科学家和工程师互动的机会，立即加入我们的直播和讨论，共同推动新材料技术的发展。 点击观看：[url=https://www.instrument.com.cn/topic/yihuitong.html][color=#3333ff]https://www.instrument.com.cn/topic/yihuitong.html[/color][/url][/size][/font]

3月27日，生态环境部举行3月例行新闻发布会。生态环境部科技与财务司司长王志斌出席发布会，介绍生态环境科技工作最新进展。生态环境部新闻发言人裴晓菲主持发布会，通报近期生态环境保护重点工作进展，并共同回答了记者提问。[align=center][img=e7e6c2cfcbdf16eb225e7722cc56ab8d_W020240327691778147786.jpg,490,333]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/75c25876-de6d-4961-9183-23ba27eec9e3.jpg[/img][/align]生态环境部科技与财务司司长王志斌介绍生态环境科技各项工作取得的积极进展，其中，推动实施生态环境科技创新重大行动，推进京津冀环境综合治理国家科技重大专项部署，研究制定重点专项管理工作方案、实施细则等。承接国家重点研发计划“大气与土壤、地下水污染综合治理”“典型脆弱生态系统保护与修复”“循环经济关键技术与装备”3个重点专项，并正式启动2024年指南编制工作。组织开展核与辐射安全、减污降碳、新污染物治理等方向重大科技需求征集凝练。2023年以来，建成环境感官应激与健康等部级重点实验室3个，物联网技术研究应用（无锡）等工程技术中心3个，呼伦贝尔森林草原交错区等部级科学观测研究站7个。[b][color=#000000]王志斌在会上回答21世纪经济报道记者提问时表示，从4个方面对以高水平生态环境科技赋能美丽中国建设作出系统安排，分别为：[/color][/b]一是加强美丽中国建设基础科学研究。围绕破解美丽中国建设面临的现实问题和实践难题，在理论方法、成因机理、过程路径等方面解决一批基础性重大问题。比如，[color=#c00000]在新污染物治理方面，开展新污染物环境与健康风险全生命周期阻控等理论方法研究。在应对气候变化领域，进一步阐明气候变化影响下的生态系统安全、重大风险识别与人类活动适应机制等。[/color]二是强化美丽中国建设关键技术攻关。[color=#c00000]重点围绕减污降碳协同增效、改善生态环境质量、扩绿增汇、风险防范等方面加强关键核心技术研究，开展跨区域、多尺度、多介质的复合型环境污染问题的溯源、调控和协同治理等技术攻关，[/color]强化美丽中国数字化治理科技支撑，推动生态环境质量改善由量变到质变。比如，[color=#c00000]在蓝天保卫战方面，聚焦PM2.5和O3协同防控，加强精细化模拟及多污染物近零排放治理技术等研究，支撑空[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/bp][color=#3333ff]气质[/color][/url]量持续改善。[/color]三是推动美丽中国建设重大项目部署。坚持问题导向、应用驱动，开展美丽中国建设重大科技需求凝练，并向中央科技办报送相关科技需求建议书。推动实施生态环境科技创新重大行动，推进京津冀环境综合治理科技重大专项部署，加快制定重点专项管理工作方案、管理实施细则，以及2024年度项目指南编制工作方案，做好重点专项承接工作，确保“接得住、管得好”。四是打造美丽中国建设科技支撑力量。推进实施高层次生态环境科技人才工程，培养打造高水平生态环境人才队伍。协调推进国家重点实验室重组评估，[b][color=#c00000]建设生态环境领域大科学装置和重点实验室、工程技术中心、科学观测研究站等创新平台，推动国家级科研院所建设，支持高校和科研单位加强环境学科建设，打造生态环境领域国家战略科技力量。[/color]王志斌在会上回答新华社记者《关于加强生态环境分区管控的意见》有哪些工作计划和具体措施的提问时表示，生态环境部将积极会同有关部门，从四个方面抓好《意见》的实施：[/b]一是开展宣传培训。将生态环境分区管控纳入党政领导干部教育培训内容，针对不同群体需求和特点，持续开展形式多样的宣传培训，把中央的决策部署说清楚、讲明白。同时，我们还将在环境影响评价咨询平台、生态环境分区管控信息平台开设咨询窗口，及时答疑解惑，推动各地加强信息共享，分享做法和经验。二是出台配套政策。主要有三个层面，在法律方面，积极推动将生态环境分区管控纳入正在编纂的生态环境法典，强化法律支撑。在规范性文件方面，[color=#c00000]研究制定《生态环境分区管控管理暂行规定》，细化生态环境分区管控方案制定发布、实施应用、调整更新、数字化建设、跟踪评估、监督管理等重点环节的管理要求。[/color]在技术标准方面，围绕建设全域覆盖、精准科学的生态环境分区管控体系，持续完善相关技术标准。同时，结合美丽中国先行区和示范样板建设等，谋划开展生态环境分区管控理论、技术与应用研究。三是完善实施机制。生态环境部将会同有关部门制定完善生态环境分区管控政策，各相关部门要根据职责分工，加强本领域工作与生态环境分区管控协调联动。同时，我们将指导地方因地制宜出台《意见》配套措施，落实工作任务，完善生态环境分区管控信息平台建设，及时总结推广正面典型，曝光反面案例，营造全社会广泛关注、共同参与的良好氛围。四是加强监督管理。指导地方跟踪评估生态环境分区管控方案制定和实施、调整更新和备案、三类单元环境质量变化等情况，做好监督管理。对生态功能明显降低的生态环境保护单元、生态环境问题突出的重点管控单元以及环境质量明显下降的其他区域，加强监管执法。将制度落实中存在的突出问题纳入中央和省级生态环境保护督察。将实施情况纳入污染防治攻坚战成效考核。提问期间，通过王志斌的回答，我们了解到，[color=#c00000]目前已建成生态工业园区73家，据2022年度统计，73家生态工业园区创造了全国7.6%的工业增加值，而COD、氨氮、SO2和氮氧化物排放量仅占全国工业排放的4.6%、2.9%、0.9%和1.4%，主要污染物排放强度比全国低81%，固废综合利用率达到90.81%，优于全国工业园区平均水平。[/color]以全过程污染预防为核心，积极推进重点企业清洁生产强制性审核，开展重点行业、工业园区整体清洁生产审核创新试点，筛选推广先进清洁生产技术，推动重点行业、园区和区域节能、节水、节材、减污和降碳，实现源头减量、过程减排、末端治理和综合利用。人民网记者提问道长江生态环境保护修复联合研究取得了哪些成效，王志斌回答道，2018年生态环境部成立国家长江生态环境保护修复联合研究中心，重点以支撑长江保护修复攻坚战为目标，以集成应用为导向，聚焦以磷为核心的流域水质目标管理、水生态完整性评估等六大专题，开展关键技术协同攻关和驻点城市“一市一策”科技帮扶，取得一系列科研成果，成效显著。一是构建长江保护修复攻坚战“知识库”和“工具箱”。系统诊断长江水生态环境突出问题，揭示问题成因及机理；研究建立全时空“诊”、全过程“控”、全方位“治”、全要素“保”的长江水生态环境保护修复技术体系，重点构建了水环境精准溯源和系统治理、水生态调查—评估—修复等技术模式，形成覆盖全链条的科技供给。[color=#c00000]建立长江流域生态环境智慧决策平台，服务推动沿江省市科学数据共享。[/color]二是科技支撑长江保护修复攻坚战国家科学决策。围绕长江流域水生态考核试点等攻坚战重要任务，[color=#c00000]开展关键指标内涵判定、期望值确定、监测关键技术和质控关键技术联合攻关[/color]，支撑出台长江流域水生态考核指标评分细则。坚持需求导向，开展“风险防范—污染管控—排口管理—水源保障”管理技术研发，[b][color=#c00000]全力支撑饮用水水源地安全保障、入河排污口排查整治、黑臭水体整治、化工园区水污染治理、历史遗留矿山和尾矿库污染防控等攻坚战专项行动。[/color][/b]组织专家团队赴杭州亚运会、成都大运会现场进行问题研判，圆满完成国家重大活动的水环境质量保障任务。三是科技助力长江保护修复攻坚战地方精准施策。以联合研究成果为基础，“前店后厂”，送科技、解难题。[b][color=#c00000]分两批派驻66个驻点专家团队开展水环境形势分析、磷污染来源解析，以及122个水体水生态调查评估等[/color][/b]，形成源清单、问题解决方案等700余份，帮扶地方解决治理难题。与2018年相比，驻点城市总磷浓度平均下降约30%，“一江碧水向东流”的美景重现，人民群众的生态环境获得感、幸福感显著提升。[img=e7e6c2cfcbdf16eb225e7722cc56ab8d_W020240327691778147786.jpg]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/c2ea31be-199c-473f-a68f-ea3eade01885.jpg[/img][来源：仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

[color=#000000]近日，由[b]中国科学院近代物理研究所研制的中国超重元素研究加速器装置（CAFE2）[/b]取得重要进展，成功实现了14.8粒子微安流强、224兆电子伏能量的束流在靶稳定运行，创造了国际同类装置运行束流参数的最高流强纪录。[/color][color=#000000]来自兰州大学、中国原子能科学研究院、湖州师范学院、北京航空航天大学、西安交通大学、四川大学、中国科学院高能物理研究所等单位的专家对CAFE2进行了现场测试。[/color][b][color=#000000]超重元素合成研究[/color][/b][color=#000000]一直是科学界的热点，目前科学家总共发现了118种元素。在过去的几十年中，美国、日本、德国、俄罗斯等国家成功合成了十多个新元素和数百个新核素。俄罗斯和日本还研制了用于超重元素研究的专用加速器装置，最高流强10.4粒子微安。[/color][color=#000000]CAFE2于2022年建成出束，装置运行时间已超过10000小时。截至目前，近代物理所成功合成了38种新核素，研究成果多次在国际学术期刊《物理评论快报》（Physical Review Letters）发表，并被美国物理学会的Physics杂志在线报道。[/color][color=#000000]CAFE2为超重新元素合成研究积累了宝贵的数据和经验，而14.8粒子微安流强的成功运行更为冲击合成119号、120号新元素提供了良好的实验条件，为中国科学家率先合成元素周期表第八周期新元素，实现元素命名零的突破提供了更大的可能性。[/color][align=center][img=,600,337]https://img1.17img.cn/17img/images/202403/uepic/8a8a5965-3449-49f4-bf35-5677450d1dfb.jpg[/img][/align][align=center][color=#000000] 中国超重元素研究加速器装置。近代物理研究所供图。[/color][/align][来源：中国科学报][align=right][/align]

如果检测和校准实验室认可的检查监督评审体系规范文件分开，毕竟检测和校准工作有较大区别，况且一个事偏商业产品化，一个是公益性计量器具化的，随着量子化和国际单位制常数化，势必校准在计量科学研究上有更为前沿的发展进化，同时要求更为苛刻，大家是否做好了准备？欢迎讨论！

2012年1月7日，北京师范大学举行仪式，宣布成立我国高校第一个脑与认知科学研究院。脑与认知科学是以揭示人脑奥秘为核心的新兴交叉学科，脑与认知科学的研究可以为解决国民素质与身心健康的提升、经济建设和社会可持续发展等重大问题提供科学基础和智力支持，具有重要战略意义。世界各主要国家都高度重视脑与认知科学研究，我国《中长期科技发展规划纲要》将脑与认知科学确定为政府重点支持的八大前沿科学领域之一。北京师范大学长期以来在儿童青少年心理健康发展、语言与数学学习基本规律、认知障碍与学习困难等领域开展了大量脑与认知科学研究，取得了系列突出成果，为我国基础教育改革和发展作出了突出的贡献。该校在2005年，建立了我国脑与认知科学领域两个国家重点实验室之一的认知神经科学与学习国家重点实验室。2011年，美国国际数据集团及其董事长、MIT脑科学研究院创始人麦戈文先生捐资1000万美元，与北京师范大学共同建立了北京师范大学—IDG/麦戈文脑研究院，反映了北京师范大学的脑与认知科学研究已经在国际上得到了高度的认可。北京师范大学副校长葛剑平在致辞中表示，新成立的研究院将积极借鉴国际一流研究机构的运行管理机制，力争将该研究院早日建成国内领先、国际高水平的知名脑与认知科学研究机构，成为脑科学与教育的应用推广平台，为推动我国脑与认知科学学科的发展做出应有的贡献。