雾沫夹带现象研究

产生光电导现象的方法主要有导带与价带之间的跃迁、子带之间的跃迁或者杂质带激发，目前人们普遍认为由远小于半导体禁带能量的光子直接激发的室温光电导机制是不可能实现的。中国科学院上海技术物理研究所黄志明研究员团队研究发现并提出一种太赫兹波段室温新光电导现象(见下图)：当外部电磁波(光子)入射到器件上，将在半导体材料中诱导势阱，从而束缚来自于金属中的载流子，使得材料中载流子浓度发生改变。黄志明团队成功制备出相关器件，并通过实验证明了所提出理论的正确性。 　　有关研究结果已于9月1日在线发表在Advanced Materials (DOI:10.1002/adma.201402352)上。此项研究结果证明了远小于禁带能量的光子激发的室温光电导机制，并跳出了传统的基于带间跃迁、子带能级跃迁，以及杂质带激发产生光电导的限制，解决了室温下远小于禁带能量光子直接产生光电导这一难题。它将对半导体、超材料、等离子体和太赫兹低能光子探测产生深远影响。 　　 一种太赫兹波段室温新光电导现象

关键词：量子相变 锁相放大器 超导超流态 说明：本篇文章使用赛恩科学仪器OE1022锁相放大器测量【概述】 2022年，南京大学王肖沐教授和施毅教授团队在nature communications发表了一篇题为《Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus》文章，报道了黑磷中激子Mott金属-绝缘体转变的光谱学和传输现象。通过光激发来不断调控电子-空穴对的相互作用，并利用傅里叶变换光电流谱学作为探针，测量了在不同温度和电子-空穴对密度参数空间下的电子-空穴态的综合相图。 【样品 & 测试】 文章使用锁相放大器OE1022对材料的传输特性进行测量，研究中使用了带有双栅结构(TG,BG)的BP器件，如图1(a)所示，约10纳米厚的BP薄膜被封装在两片六角形硼氮化物（hBN）薄片之间，为了保持整个结构的平整度，使用了少层石墨烯薄片来形成源极、漏极和顶栅接触，以便在传输特性测量中施加恒定的电位移场。图一 (a)典型双栅BP晶体管的示意图。顶栅电压（VTG）和底栅电压（VBG）被施加用于控制样品（DBP）中的载流子密度和电位移场。(b) 干涉仪设置的示意图，其中M1，M2和BS分别代表可移动镜子，静止镜子和分束器。 在实验中，迈克耳孙干涉仪的光程被固定在零。直流光电流直接通过半导体分析仪（PDA FSpro）读取。光电导则采用标准的低频锁相方案测量，即通过Keithley 6221源施加带有直流偏置的11Hz微弱交流激励电压（1毫伏）至样品，然后通过锁相放大器（SSI OE1022）测量对应流经样品的电流。图二(a)在不同激发功率下，综合光电流随温度的变化。100% P = 160 W/cm² 。(b) 在每个激发功率下归一化到最大值的光电流。(c)从传输特性测量中提取的与温度T相关的电阻率指数为函数的相图，作为T和电子-空穴对密度的函数。(d)不同电子-空穴对密度在过渡边界附近的电阻率与温度的关系 【总结】 该文设计了一种带有双栅结构的BP器件，通过测量器件的傅里叶光电流谱和传输特性，观测到从具有明显激子跃迁的光学绝缘体到具有宽吸收带和粒子数反转的金属电子-空穴等离子体相的转变，并且还观察到在Mott相变边界附近，电阻率随温度呈线性关系的奇特金属行为。文章的结果为研究半导体中的强相关物理提供了理想平台，例如研究超导与激子凝聚之间的交叉现象。【文献】 ✽ Binjie Zheng,Yi Shi & Xiaomu Wang et al. " Quantum criticality of excitonic Mott metal-insulator transitions in black phosphorus." nature communications (2022) 【推荐产品】

p 　　稳定状态的同位素原子核在获得能量之后，或由于捕捉中子变重之后，其状态由稳定变成亚稳定。亚稳定同位素原子核需通过释放多余的能量还原至稳定状态。俄罗斯托木斯克工业大学的科研人员对同位素原子核的这种储放能现象进行了深入的研究，相关成果刊登在“列别捷夫物理研究所学报”上。 br/ /p p 　　科研人员研究发现，中子捕捉核反应中所形成的同位素原子核在一段相当长的时间(核规模)内发挥着蓄能器的作用，当能量积累到一定程度后原子核对多余能量进行“清零”，而其状态则由亚稳定过渡到稳定状态。这个现象的深入研究有助于对同位素原子核亚稳定状态多余能量积累及释放过程进行有效的控制。 /p p 　　核反应堆中石墨结构件存在着所谓的“维格纳能”现象，即在中子辐射下反应堆中的石墨可积累能量，而若干类型核反应堆中石墨结构件可积聚相当的“暗能”，当能量释放时可大大提升石墨件的温度。这种残余能量的过多积累有可能导致核反应堆异常情况的发生，如果在核反应堆设计以及结构材料选择、运行控制操作等过程中考虑这种能量的存在并采取相应措施，则可提高核电的安全性。 /p p 　　科研人员开展此项研究的目的，一方面是为消除这种现象对核反应堆运行存在的安全隐患 另一方面则是利用同位素原子核状态转换可储放能这种现象寻找全新的储能方法。 /p p br/ /p

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。 　　据了解，自从1903年俄国植物学家茨维特开创色谱法以来，人类对于色谱技术的研究已经走过110年。其间，色谱技术曾经多次直接或间接帮助科学家获得多项诺贝尔奖。 　　“1938年，德国库恩因用色谱法从维生素B中分离出B6而获得了当年的诺贝尔化学奖 英国马丁开创气—液色谱法而获得了1952年诺贝尔化学奖 美国斯特恩和摩尔研制出氨基酸分析仪而获得1972年诺贝尔化学奖。”中科院院士、南京大学教授陈洪渊说。 　　陈洪渊认为，色谱研究有着极为重大的意义，可以“顶天立地”。“顶天”，就是它可以摘取诺贝尔奖，是解决重大问题的关键手段 “立地”，是因为色谱是石油化工、有机合成、生理生化、医药卫生、环境保护、食品安全乃至空间探索等领域中的重要工具。 　　自2010年开始，中国科学家在色谱领域所发表的文章已经超越了美国，跃居第一，其中，2012年发表文章数量高达5381篇，而10年前该数字为831篇，很显然，中国已经成为色谱研究的大国。 　　未来色谱研究的热点在哪儿?陈洪渊认为将主要集中在分离材料的研究。 　　中科院院士、中科院大连化物所研究员张玉奎进一步介绍说：在分离材料中，分子印迹材料与整体柱材料最受关注。由于结构预设性、高效选择性、环境耐受性等优势，可以应用于小分子及生物大分子的分离，近年来已经成为研究热点。“2012年，分子印迹相关文章发表数量已近1000篇，而10年前才不足10篇。” 　　此外，离子液体、纳米材料等也是众多色谱科学家重点关注的领域。 　　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。”

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。 　　据了解，自从1903年俄国植物学家茨维特开创色谱法以来，人类对于色谱技术的研究已经走过110年。其间，色谱技术曾经多次直接或间接帮助科学家获得多项诺贝尔奖。 　　&ldquo 1938年，德国库恩因用色谱法从维生素B中分离出B6而获得了当年的诺贝尔化学奖 英国马丁开创气&mdash 液色谱法而获得了1952年诺贝尔化学奖 美国斯特恩和摩尔研制出氨基酸分析仪而获得1972年诺贝尔化学奖。&rdquo 中科院院士、南京大学教授陈洪渊说。 　　陈洪渊认为，色谱研究有着极为重大的意义，可以&ldquo 顶天立地&rdquo 。&ldquo 顶天&rdquo ，就是它可以摘取诺贝尔奖，是解决重大问题的关键手段 &ldquo 立地&rdquo ，是因为色谱是石油化工、有机合成、生理生化、医药卫生、环境保护、食品安全乃至空间探索等领域中的重要工具。 　　自2010年开始，中国科学家在色谱领域所发表的文章已经超越了美国，跃居第一，其中，2012年发表文章数量高达5381篇，而10年前该数字为831篇，很显然，中国已经成为色谱研究的大国。 　　未来色谱研究的热点在哪儿?陈洪渊认为将主要集中在分离材料的研究。 　　中科院院士、中科院大连化物所研究员张玉奎进一步介绍说：在分离材料中，分子印迹材料与整体柱材料最受关注。由于结构预设性、高效选择性、环境耐受性等优势，可以应用于小分子及生物大分子的分离，近年来已经成为研究热点。&ldquo 2012年，分子印迹相关文章发表数量已近1000篇，而10年前才不足10 篇。&rdquo 　　此外，离子液体、纳米材料等也是众多色谱科学家重点关注的领域。 　　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&mdash &mdash 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。&ldquo 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。&rdquo

p & nbsp & nbsp 在传统泡沫材料中，电学性能通常不是最关键的性能。但是，三维石墨烯泡沫材料则截然不同，电学性能对于该材料在功能器件方面的应用尤为重要。事实上，合成三维石墨烯泡沫材料的一个重要目的就是为了继承单层石墨烯卓越的电学性能。尽管实验上一直尝试研究甚至改进石墨烯泡沫材料的电学性能，但理论研究的缺乏制约了该方向的进一步发展。这一尴尬局面主要源于石墨烯泡沫材料的复杂性，如石墨烯薄片的多重自由度（层数、尺寸）以及该问题的多尺度特性（涉及到电子德布罗意波长、石墨烯薄片尺度、石墨烯薄片相互接触的特征尺度）。 /p p & nbsp & nbsp 近期，中国科学院力学研究所副研究员刘峰与王超合作提出了一种理论框架，系统研究了三维石墨烯泡沫的导电性能，并在该体系中发现了电导率极大现象。在该理论框架中，导电过程被分为两个等级。第一级，即最底层，利用介观输运理论结合紧束缚模型研究石墨烯薄片间的电导。第二级，通过分子动力学模拟研究三维石墨烯泡沫材料的网状结构，并提取平均接触面积、平均接触点密度等几何特征。结合这两方面信息即可理论计算石墨烯泡沫材料的电导及电导率。该研究发现石墨烯泡沫材料存在电导率极大现象（即随石墨烯薄片层数的增加，电导率先增大后减小），并进一步揭示了该现象的物理机制。 /p p & nbsp & nbsp 众所周知，在传统泡沫材料中，存在一个优化泡沫密度使热绝缘能力达到最强，这源于固体中热传导与热辐射之间的竞争。而该研究首次在理论上提出存在一个优化层数使三维石墨烯泡沫材料电导率达到最大，并对其物理机制进行了系统研究。该工作为优化三维石墨烯泡沫材料的导电性能提供了理论基础，并将促进该材料在功能器件方面的应用。 /p p & nbsp & nbsp 进一步，该研究还分析了变形下三维石墨烯泡沫材料的导电性能。在循环加载下，电阻的变化逐渐趋于稳定，同时伴随有滞回环的出现，这与实验观测定性一致。由于大变形是泡沫材料的一个重要特性，研究大变形下石墨烯泡沫材料的导电性能对于应变传感、应变调控等方面的实际应用具有重要的指导意义。 /p p & nbsp & nbsp 相关结果发表在Small上（F. Liu, C. Wang, Q. Tang,& nbsp Conductivity Maximum in 3D Graphene Foams,Small2018, 1801458）。该工作获得国家自然科学基金、中科院B类先导项目的支持。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/5addedc1-a85f-428b-8e87-abb19fb9b6da.jpg" title=" 9.jpg" / /p p /p p 图1.理论框架。(a)第一级：研究石墨烯薄片间的电导。（b）第二级:提取平均接触面积、平均接触点密度等几何特征。(c) 理论计算结果表明存在电导率极大现象。 /p p /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/b3859686-a4f8-4a85-bfb6-528a3612ed53.jpg" title=" 29.jpg" / /p p 图2. 外载作用下，三维石墨烯泡沫材料的电阻变化规律。（a）不同应变下，三维石墨烯泡沫材料的结构演化。（b）电阻随应变的变化。（c）循环加载下电阻的变化。（d）第七次循环加载下电阻随应变的变化。 /p p br/ /p

近日，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室报道了二维半导体WS2中暗激子与布里渊区边界声学声子之间量子干涉导致的法诺（Fano）共振行为，并揭示了对称性在其中的重要作用。相关研究成果以《少数层WS2中暗激子与边界声学声子的量子干涉》（Quantum interference between dark-excitons and zone-edged acoustic phonons in few-layer WS2）为题，在线发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。由于库伦屏蔽作用减弱，激子效应在二维层状半导体中变得更加显著。偶极跃迁允许的亮激子可通过光致发光直接进行观测，而暗激子因偶极跃迁禁介却难以被直接观测。暗激子的复合往往需要其他元激发如声子等的协助，因而共振拉曼散射是比较理想的研究暗激子的实验手段。二维半导体过渡金属硫族化物如MoS2、WS2等具有丰富的能谷结构，在布里渊区的不同位置同时具有Γ、K、Q等能谷且能量接近，并可以发生强的光-物质相互作用，是探究暗激子与声子相互作用的优异平台。研究通过不同数值孔径下的光致发光（PL）谱确认了少数层WS2中亮态A激子与自旋禁戒的暗态A激子的存在。对于多层WS2，其导带底位于Q谷，价带顶位于K谷，而Q-K之间跃迁的动量正好可由布里渊边界M点声子的波矢来补偿。因此，布里渊区边界M点的一阶声子有可能通过拉曼光谱直接进行测量，在这个过程中预期观察到由导带Q谷的电子和价带K谷的空穴形成的暗激子参与的共振散射过程。研究团队选择了与暗态A激子能量共振的激发光，进行了低温拉曼光谱的测量。如先前预期，研究在共振激发下可以观测到布里渊区边界M点的一阶声学声子的拉曼模式【TA(M), ZA(M)和LA(M)】，并发现这些拉曼模式表现为不对称的Fano线型，且与平面内剪切声子的Fano线型呈现出镜像分布的现象。特别是在双层WS2中，暗激子-声子的强耦合导致ZA(M)声学模式表现为Fano凹陷（对应相消干涉行为）而非Fano峰（对应相涨干涉行为）。一般而言，Fano共振来源于连续态和分立态之间的量子干涉。通过理论分析和系列实验佐证，研究确定了连续态来源于K谷空穴和Q谷电子所形成的暗激子态，而分立态来源于M点声子。由于暗激子的长寿命以及二维激子低的态密度，在较弱光激发下暗激子态会形成准连续态。进一步，研究通过改变激发光波长（改变激子的驰豫通道以及参与声子的模式从而破坏共振条件）和变温拉曼光谱（改变激子能量从而破坏共振条件）对上述研究进行验证。最后，研究从对称性的角度分析了平面内剪切模声子、边界声学声子和暗激子耦合的物理机制，揭示了声子振动方向以及激子对称性对激子-声子耦合的重要影响。研究工作得到国家重点研发计划、中科院创新交叉团队、国家自然科学基金等的支持。厦门大学、新加坡南洋理工大学、法国图卢兹大学等的科研人员参与研究。

低温下电阻随温度的线性变化是奇异金属态的重要特征，在非常规超导材料中常被发现。高温超导电性对这种奇异金属态的依赖关系一直是高温超导机理研究中备受关注的问题，可能隐含了破解高温超导机理的“密码”。一般情况下，高温超导体的电阻随温度的变化既包含线性项，又包含温度的平方项，近似可用一个温度的幂律函数即R(T) = R0 + ATα, 或是R (T) = R0+ AT + BT2 来描述。幂指数α=1是奇异金属态，系数A的值为零则表明奇异金属态消失。 近日，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心研究员孙力玲小组与研究员邱祥冈等，联合美国普林斯顿大学教授R. Cava、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校教授N. Ni， 对具有奇异金属态的铁基超导体Ca10(Pt4As8)((Fe0.97Pt0.03)2As2)5（简称为1048 超导体）中奇异金属态和超导态的压力响应行为进行了系统研究，发现了随着压力的增加，其超导转变温度（Tc）连续下降，同时幂指数由常压下的 α=1 逐渐增加，而系数A随着压力逐渐减小。在量子相变临界压力处，超导转变温度Tc和A系数同时趋于零，转变成具有非超导费米液体态的高压相。 这是首次在高温超导体中通过压力调控观察到奇异金属与超导态的共存共灭现象，揭示了这类超导体的超导电性对奇异金属态的依赖关系。研究通过对实验结果的进一步分析发现，1048超导体的Tc与A系数之间服从与其他高温超导体类似的经验关系（Tc~ A0.5）。 相关研究成果发表在《自然-通讯》（Nature Communications）上。研究工作得到科学技术部、国家自然科学基金委员会、中科院战略性先导科技专项（B类）和松山湖材料实验室的支持。图1. 压力下超导转变温度对幂指数α和A系数的依赖关系。图2. (a)压力下1048超导体超导转变温度与系数A的变化关系；(b)不同的非常规超导体在压力下及常压掺杂得到Tc与A系数归一化后的关系，包括1048超导体和Sr0.74Na0.26Fe2As2超导体以及常压下掺杂的铜氧化物超导体及有机超导体。

大化所杨学明小组首次观测到化学反应中分波共振现象 　　研究成果发表在美国《科学》杂志上，图像达到了光谱精度　　 　　实验测量到的F+HD反应中后向散射HF(v=2，j=6)产物强度随碰撞能量的变化(实圆点)。红实线是理论计算的结果。观测到的三个振荡峰被归属为J=12，13，14的分波共振。图中的三维图是在1.285kcal/mol碰撞能下HF产物在各个方向的散射微分截面图。B代表后向散射方向，F代表前向散射方向。 　　在实验上观测由特定分波引起的动力学现象，一直是化学动力学研究领域的一个极具挑战的课题。如今，通过设计一个世界上最高分辨率的交叉分子束散射实验，中国科学院大连化学物理研究所杨学明研究小组首次在实验中观察到了化学反应中的这种分波共振。研究成果发表在3月19日出版的美国《科学》杂志上。杨学明说：“这一反应共振动力学图像已经完全达到了光谱精度，为反应共振态动力学研究提供了一个教科书式的例子。” 　　这是杨学明和中国科学院大连化学物理研究所研究员张东辉等近年来在反应共振态研究方向的又一个新的突破。在同期出版的《科学》杂志上，英国剑桥大学Althorpe教授发表评述文章，详细介绍了这项工作的学术意义。 　　化学反应是旧化学键断裂、新化学键生成的过程，是化学学科的核心科学问题。在所有气相分子反应中，新化合物的形成都是通过两个反应物之间的碰撞而达成的。每一个反应必须先经过一个“过渡态区域”，在这个区域中，反应物分子中的旧化学键即将断裂、生成物分子中的新化学键即将生成。而所有的反应碰撞都是在特定的碰撞参数条件下，通过过渡态区域而进行的。这些特定的碰撞参数在量子力学中是一个“好量子数”，因此在整个反应过程中是守恒的，这些特定的碰撞参数相当于反应体系特定的转动量子态，一般被称为“分波”(PartialWave)。 　　过渡态的分波结构是影响化学反应的决定性因素，也是化学动力学研究的重要基础课题。由于反应过渡态寿命非常短(飞秒量级，1飞秒等于10-15秒)，分波一般在能量上很宽且重叠在一起，因此很难在实验室观测到单个分波的结构。在绝大多数情况下，即使完全量子态分辨的交叉束实验测量的微分截面也是不同分波叠加后的平均值，因此，观测单个特定的分波结构是动力学研究领域的一个极大挑战。 　　反应共振态是反应体系在过渡态区域形成的具有一定寿命的准束缚态。由于不同分波的共振态具有不同能量及较长的寿命，从而提供了一个观测单个分波分辨的动力学现象的可能。2006年，杨学明研究小组首次在低能F+H2→HF+H反应中发现了可能由反应共振引起的实验现象。张东辉与南京大学教授谢代前建立了精确的XXZ势能面并开展了动力学计算，证实了F+H2反应中反应共振态的存在。这一成果于2006年发表在美国《科学》杂志上，被两院院士评为2006年国内十大科技进展之一。 　　被认为单个分波共振结构实验探测最有希望的反应体系是F+HD→HF+D反应。2008年，杨学明研究小组对这一反应体系进行高分辨的分子束散射实验研究，得到了由共振所引起的动力学实验图像。经过长时间研究之后，张东辉发现以前所有的势能面不能定量地解释F+HD反应和F+H2反应的动力学图像上的差异。为此，他与合作者发展了一个有效的更高精度的势能面构造方法。利用该方法，张东辉与厦门大学徐昕等人成功构建了目前最为精确的F+H2(HD)体系的FXZ势能面，并对F+HD反应进行了量子动力学研究。理论结果与实验动力学测量结果高度吻合。理论计算表明，这一反应是由于单个共振态所引起的。这一成果于2008年9月发表在美国《国家科学院院刊》上。 　　上述理论结果的进一步分析表明，当F+HD反应共振态寿命长达几百飞秒，那就有可能探测到单个分波的共振结构。迄今为止，世界上还没有任何人能够在实验中清晰地观测到这样的分波共振结构。而要分辨不同分波的共振结构，必须进一步提高交叉分子束实验的分辨率，以探测由共振态不同分波引起的微分散射截面随能量的振荡现象。为此，杨学明研究小组设计了一个世界上最高分辨的交叉分子束散射实验。他们将两个分子束源同时冷却到液氮的温度下(零下196摄氏度)，使实验的能量分辨率到达了前所未有的水平。博士研究生董文锐和肖春雷等同学花费了大量心血，终于在实验上成功观测到了理论预测的转动量子态为12、13、14的反应共振态分波所引起的3个振荡峰(如图)，并且发现理论预测的共振态能量误差只有0.03kcal/mol，完全达到了光谱精度。 　　张东辉说：“由此我们可以看到，实验与理论的相互作用推动了这一系列共振态研究的发展：实验通过新现象的发现指导理论构造更为精确的势能面，而更为精确的理论帮助实验发现新现象，并可进一步推动理论的发展。通过这一系列的理论和实验结合的研究，也使得我们对共振态的认识上升到了一个新的境界。” 　　这项研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部以及中国科学院的资助。

近日，中国科学技术大学龙世兵、孙海定研究团队联合武汉大学刘胜教授团队，以及合肥微尺度国家实验室胡伟研究员、香港城市大学He Jr-Hau教授和澳大利亚国立大学傅岚教授，将分子束外延生长的III族氮化物纳米线与无定型硫化钼材料结合，构筑了新型GaN/MoSx核壳纳米线结构，应用于光电化学光探测领域。通过将氮化镓半导体内光电转化过程与该结构在电解质溶液中的电化学反应过程相交叉，成功在纳米线中观察到光波长控制下的光电流极性翻转现象，实现了不同波长可分辨探测功能。该成果以“Observation of Polarity-Switchable Photoconductivity in III-nitride/MoSx Core-Shell Nanowires”为题发表在Light: Science & Applications，并被选为第 11 期封面文章。III族氮化物纳米线具有良好的导热性，载流子有效质量小、载流子迁移率高、吸收系数高、化学稳定性和热稳定性良好等各种优异特性，被广泛应用于晶体管、激光器、发光二极管、光电探测器和太阳能电池等领域，是现代半导体器件领域的重要组成部分。特别地，由于其独特的一维几何形状和大的比表面积，III族氮化物纳米线表现出许多对应体相材料不存在的独特特性。相比于薄膜结构，纳米线生长不受制于晶格匹配生长规则的约束，完美解决了异质外延生长及集成所面临的困境。同时，在III族氮化物纳米线外延过程中，材料内的应力易得到释放，位错则终止在III族氮化物纳米线的侧壁，有效减少了外延材料中的堆垛层错和穿透位错密度。此外，相较于薄膜结构，纳米线中的低缺陷密度可大幅提高纳米线中施主、受主杂质的掺杂效率，具有高效载流子导电特性。并且，得益于其高晶体质量和大的比表面积，纳米线阵列拥有较高的光提取/吸收效率和较强的光子局域化效应。此外，纳米线结构可以通过有效的应变弛豫来缓和有源区内的极化场，显著降低材料内位错密度和压电极化场，增强了电子和空穴之间的波函数重叠。同时，基于分子束外延自发生长的III族氮化物纳米线表面为氮极性，赋予了其较高的化学稳定性。尽管III族氮化物纳米线有诸多优势，然而，仅依靠其固有的物理和材料特性构筑器件，限制了该类材料功能的进一步拓展。通过将纳米线中的经典半导体物理过程与化学反应过程相结合，有望突破传统III族氮化物纳米线的功能限制，拓展新的应用场景。针对上述问题，中科大孙海定课题组利用分子束外延（MBE）技术所制备的高晶体质量氮化镓（GaN）纳米线，开展了系列研究工作。在构建高性能光电化学光探测器的基础上[Nano Lett., 2021, 21 (1): 120-129 Adv. Funct. Mater., 2021, 31 (29): 2103007 Adv. Funct. Mater., 2022, 2201604 Adv. Opt. Mater., 2021, 9 (4): 2000893 Adv. Opt. Mater., 2022, 2102839 ACS Appl. Nano Mater., 2021, 4 (12): 13938–13946], 通过将光电化学光探测器中载流子的产生、分离及传输过程与电子和空穴在半导体表面/电解液界面处的氧化/还原反应过程相结合，实现了载流子输运过程的有效调制，在该器件中观察到独特的双向光电流现象[Nature Electronics, 2021, 4 (9): 645-652 Adv. Funct. Mater., 2022, 2202524 Adv. Funct. Mater., 2022, 32 (5): 2104515]。上述工作中，实现双向光电流的必要条件之一是利用纳米线表面贵金属修饰策略，改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。如何利用纳米线独特的一维几何形状和大的比表面积特性，将其与其他低成本、易合成的功能材料相结合，是实现对贵金属材料的替代，降低器件制备成本并进一步提升器件多功能特性的关键。与此同时，为了更好分析双向光电流现象的内部机制，需要探索新的表面修饰手段，以保证复合纳米线结构的均一性，稳定性。作为过渡金属硫属化物材料的一员，近年来，无定形硫化钼（a-MoSx）在实现高效能量收集和转换方面受到了广泛关注。由于其独特的由二硫配体桥接的一维（1D）a-MoSx链结构，丰富的表面活性位点可以与周围环境紧密接触，表现出出色的反应活性，可实现高效的电荷转移和传输。更重要的是，在温和的室温条件下，简单的电沉积方法（循环伏安法）即可以轻松合成a-MoSx材料。通过电沉积法，a-MoSx可以直接包裹于纳米线表面上，实现a-MoSx和纳米线之间的高效耦合，有效改善纳米线表面的载流子分离效率及化学吸附能。在此，我们以实现对不同波长的光分辨探测为目标，提出了一种基于在Si衬底上外延生长的p-AlGaN/n-GaN纳米线构建的光电化学光探测器（图1）。图1 基于纳米线的PEC PD的器件结构和工作原理示意图在光电化学光探测器的工作过程中，光电流响应信号的大小由有效参与氧化还原反应的光生载流子的数量决定，光电流的极性（正或负）则由在半导体/电解质界面发生的化学反应的种类决定。换句话说，通过入射光的波长控制在光电化学光电探测器中占主导地位的化学反应种类（氧化反应或还原反应），可以实现光电流极性的翻转。图1展示了光电化学光电探测器中的基本光电极结构和简化的工作原理。由于设计的顶部p-AlGaN层的带隙较大，它对低能光子（例如365 nm光照）是透明的，对光电探测过程没有贡献，只有n-GaN部分吸收光子并且参与氧化反应，光电探测器呈现正光电流。而在254 nm照射下，顶部p-AlGaN和底部n-GaN部分均能吸收高能光子并于半导体/电解质界面发生氧化反应和还原反应。然而，由于纯p-AlGaN/n-GaN纳米线表面的氢吸附能（ΔGH）不适合实现高效的还原反应（换句话说，还原过程很慢），氧化反应过程仍然在净光电流极性中占主导地位。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线，在254 nm照明下产生小的光电流。这表明改变纳米线表面的ΔGH是实现双向光电流的关键。为了在不同波长的光照下实现双向光电流响应，我们选择用a-MoSx修饰III族氮化物纳米线以提高还原反应速率。图2在p-AlGaN/n-GaN纳米线的表面可以观察到一层明显壳层，表明III族氮化物核壳结构纳米线的成功制备。图2无定型MoSx修饰的p-AlGaN/n-GaN纳米线的结构表征。（a）SEM.（b）低倍率TEM.（c）高分辨率TEM图像（d）低倍率STEM图像（标尺 = 100 nm），（e）高角环形暗场（HAADF）STEM图像和（f）环形明场（ABF）STEM图像。（g）STEM-EDS 图像和（h）对应位置的线扫描结果为深入理解表面修饰对光探测性能带来的影响，我们通过X射线光电子能谱（XPS）进一步研究了a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的化学成分和元素间键合情况（图3a,b）。这些结果与之前对[Mo3S13]2-簇的XPS研究一致，证实了a-MoSx被成功修饰在p-AlGaN/n-GaN纳米线上。图3 （a）(b) p-AlGaN/n-GaN纳米线上电沉积a-MoSx壳层的XPS谱。（c）a-MoSx修饰前后的光响应对比。（d）a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线的光谱响应为了进一步评估纳米线的光响应行为，我们构建了光电化学光探测器。由图3c可知，纯p-AlGaN/n-GaN及无定型MoSx修饰后的纳米线均显示出稳定且可重复的开/关光电流循环。纯p-AlGaN/n-GaN纳米线在254 nm或365 nm光照下则均表现为正的光电流响应，这与图1所示的纯p-AlGaN/n-GaN纳米线的工作原理一致。因其对不同光子能量的入射光子有不同的光响应特性，a-MoSx@p-AlGaN/n-GaN纳米线能够通过表现出不同极性的光电流来区分不同的光波段。如图3d所示，光电流信号在255 nm光照下为负，然后当波长超过265 nm时切换为正，证实了其波段可分辨性能。此外，对可见光照射的光响应可以忽略不计，表明器件具有出色的可见光盲特性。同时，我们还深入探讨了该器件的性能可调性，并利用第一性原理计算揭示了a-MoSx修饰实现双向光电流性能的内在机制。

几十年来，半导体异质结生长技术的不断进步驱动着电子和光电子科学研究和技术应用的不断发展。红外和太赫兹波段的许多应用利用了半导体量子阱中量子化状态间的跃迁（子带间跃迁）。然而，目前的传统量子阱器件在功能和应用上都受限于对散射界面以及晶格匹配生长条件的苛刻要求。可喜的是：近期西班牙巴塞罗那科学技术研究所Frank H. L. Koppens教授团队将量子阱子带间跃迁的概念引入到范德瓦尔斯层状材料中，提出了范德瓦尔斯量子阱子带跃迁。范德瓦尔斯量子阱天然形成于二维材料之中，得益于二维材料的原子清晰界面和异质结简易转移堆叠技术，范德瓦尔斯量子阱在克服散射界面限制和晶格匹配生长条件限制上拥有巨大潜力。作者利用德国neaspec公司的近场光学显微镜（neaSNOM, s-SNOM）以低于20 nm的空间分辨率实现了WSe2薄层量子阱子带吸收共振的近场光学纳米成像。并且，通过改变照明光子能量，作者实现了对不同厚度范德瓦尔斯量子阱的光谱方式分辨。此外，作者通过静电调控WSe2中的载流子浓度实现了对量子阱子带吸收强度的原位控制。后，作者在单个WSe2器件的价带和导带均实现了量子阱子带吸收，证明了二维材料子带吸收跃迁的普遍性。这项工作使得我们能够以单的电学或光学控制来实现二维材料量子阱子带跃迁，并且以全新的视角来设计新型的光电探测器、发光二管和激光光源等。该工作同时也证明了利用近场局域探针实现纳米尺度二维材料量子阱子带吸收共振光谱方式分辨的可行性。该工作近期发表在纳米领域杂志Nature Nanotechnology上，并作为封面刊出。图1：Nature Nanotechnology 2018年11月 13卷 11期封面艺术想象图为由层状TMD形成的光激发范德瓦尔斯层状结构 图2： 层状WSe2薄片红外吸收测量装置示意图和测量结果a) s-SNOM实验测量示意图； b) a图中虚线所示区域三阶谐振复合散射光信号值空间图，可以看到散射信号值随层数单调增加； c) 5层区域三阶谐振复合散射信号相位值（正比于样品的光学吸收强度）随背栅电压变化时域图，Eph=117meV；d) 不同层数区域散射信号相位值横截线，Eph=117meV；e) Eph=117meV入射光下，三阶谐振复合散射信号相位空间图，即空间吸收图；f）改变入射光能量为Eph=165meV，三阶谐振复合散射信号相位空间图。德国neaspec公司散射式近场光学显微镜（s-SNOM）具有的伪外差探测模块，可以利用参考镜对近场信号进行相位解调，从而实现强度（反射）和相位（吸收）的同时采集和成像。该研究小组通过德国neaspec公司的散射式近场光学显微镜neaSNOM配合可调谐中红外QCL激光器，对具有不同厚度的WSe2薄片进行了近场光学成像研究。从近场光学成像相位图（图2e和2f）中可以看出，对于117mV的光子能量，1层和5层区域表现出明显的吸收现象，而对于165 meV的光子能量，只有4层区域表现出明显的吸收现象。结合理论计算，作者发现，4层和5层WSe2量子阱空穴子带跃迁的能量分别靠近165meV和117meV的光子能量，所以它们的空间吸收图是观察到范德瓦尔斯量子阱子带跃迁的直接证据，而单层区域的显著吸收行为则来源于Drude吸收机制。通过改变背栅电压，作者发现吸收系数和载流子浓度呈正相关，并且在导带和价带均观察到了子带跃迁行为。该发现证明了设计基于范德瓦尔斯量子阱的红外探测器和激光光源的物理和技术可行性。同时，该研究也展示了德国neaspec公司的散射型近场光学显微镜在二维材料光学研究中的广阔应用前景。目前，Quantum Design中国北京实验室的德国neaspec超高分辨散射式近场光学显微镜neaSNOM设备，可提供8-11μm s-SNOM的成像功能以及650-2200cm?1 nanoFTIR近场光学光谱功能，为广大科研工作者提供更好的测试体验和技术支持。参考文献：Nano-imaging of intersubband transitions in van der Waals quantum wells, Nat. Nanotech. 13, 1035–1041(2018).In-plane anisotropic and ultra-low-loss polaritons in a natural van der Waals crystal, Nature. 562, 557–562 (2018).

很多患者在医院检查病情时，需要做X光、CT、核磁共振等一系列检查。太赫兹(THz)波，一个尚未充分开发的电磁波段，或许将会改变这种状况。 　　4月8日&mdash 9日，在以&ldquo 太赫兹波在生物医学应用中的科学问题与前沿技术&rdquo 为主题的第488 次香山科学会议上，与会专家指出，由于太赫兹波具有反应物质结构与性质的指纹特性，并且光子能量低，远远小于X射线能量，不会对生物大分子、生物细胞和组织产生有害电离，特别适合于对生物组织进行活体检查。因此，相较于现有医学成像技术，太赫兹波光谱成像技术具有更独特、更适用的物理特征。 　　太赫兹波是频率在0.1&mdash 10THz的电磁波，处于宏观电子学向微观光子学过渡的波段。国际上，太赫兹生物医学研究随着欧盟2000年设立的国际联合项目&ldquo THz-Bridge&rdquo 正式启动。美国政府将太赫兹技术评为&ldquo 改变未来世界的十大技术&rdquo 之一，日本将其列为&ldquo 国家支柱十大重点战略目标&rdquo 之首，并将生物医学应用列为主要方向之一，欧洲也连续10年将生物医学应用作为首要研究方向。 　　本次会议的执行主席之一姚建铨院士介绍说，围绕太赫兹技术生物医学应用研究，国际上已经开展了很多大型国际合作项目。目前，国内外在太赫兹技术生物大分子、细胞、组织、器官等生物监测及生物效应研究方面，已取得部分代表性成果。 　　本次会议的执行主席之一杜祥琬院士指出，在所有物理技术中，电磁波技术对医学的促进作用尤其突出。从1901年X线获得第一届诺贝尔物理学奖开始，已有5项与生物医学相关的诺贝尔奖授予了X光谱技术领域。&ldquo 这次会议就是研讨太赫兹技术和生物医学前沿的交叉，推动这个领域的深入研究与合作。&rdquo 　　针对太赫兹技术在生物医学方面的应用，吉林大学教授崔洪亮介绍，生物大分子相互作用是重大生命现象与病变产生的关键动因，而太赫兹光子能量覆盖了生物大分子空间构象的能级范围。该频段包含了其他电磁波段无法探测到的直接代表生物大分子功能的空间构象等重要信息。因此，可以发展一种利用太赫兹探测和干预生物大分子相互作用过程的新理论和新技术，为当前重大疾病诊断、有效干预提供先进的技术手段。 　　太赫兹技术最终应用到生物医学领域，还需要落实到具体的医疗设备上，在产业化上形成一定规模。 　　&ldquo 我国检验医学现有的核心技术和临床设备主要都被国外垄断，国产品牌市场占有率极低。&rdquo 第三军医大学西南医院府伟灵教授对此忧心忡忡。他指出：&ldquo 目前，太赫兹波侦检分子与细胞的检测理论和关键技术是我国第一个与全球同步开展的研究，将从新的视角为检验医学领域提供分子和细胞侦检的革命性科学手段，有望阐明和提供全新的检验医学理论与技术体系，形成太赫兹波&mdash 检验医学优势新学科和产业基础。&rdquo 　　中国工程物理研究院流体物理研究所李泽仁研究员也表示，目前通过国家对太赫兹源、探测器及成像系统等关键技术与仪器设备的大力支持，我国已基本具备开展太赫兹生物医学研究的基础。 　　&ldquo 可以说，太赫兹技术在生物医学微观领域，将为揭示生物大分子之间、细胞之间的相互作用物质规律，呈现这些作用和活动的物性特征，最终解释各种生命现象提供革命性科学方法 在生物医学宏观层面，将为疾病的诊断、治疗、评估、监测和预警及后续药物设计、研发、生产和评价带来革命性改变。&rdquo 对太赫兹技术的未来，天津大学教授姚建铨院士充满信心。 　　然而，国内太赫兹波生物医学研究刚刚起步，缺乏学科间深入有效的交叉融合，缺乏全国性的学术战略发展规划，还不具备国际竞争力。在相关科研支持方面，目前我国只有6项与太赫兹波生物医学相关的国家自然科学基金项目。 　　&ldquo 国内目前有多个团队正在开展太赫兹波生物医学研究，但还缺乏交叉融合、联合攻关、体系研究的平台、团队和技术支撑，实现实质性突破任重道远。&rdquo 会议执行主席之一、中国工程物理研究院刘仓理研究员呼吁，这不仅需要研究人员奋起直追，也需要在国家层面上给予规划、支持和协调。

冻干工艺是将液体产品在容器内进行冷冻，然后在低压环境下，通过升华形式进行干燥。而冻干制剂生产过程中可能会遇到的一个问题，就是作为容器包材的玻璃西林瓶偶尔出现破裂或破损，虽然这种现象相对罕见，但一旦发生，就可能是一个严重的问题，因为它会导致产品损失、甚至带来溢出产品和破碎玻璃渣对设备内部造成的污染。由于整个冻干过程会处于一定温差范围内进行，因此一些观点认为，这种破损现象与包材热应力有关，可以通过改变西林瓶的热性能来减少发生概率。 但事实是这样吗？本文将告诉你答案。西林瓶破损原因及种类分析在本篇引用文章中，作者通过分析西林瓶破裂形式来寻求答案，尽管文章研究的主体针对管制瓶，但破损现象在模制瓶和管制瓶上都可能发生。当然精确判断西林瓶破损的原因是复杂的，因为在冻干过程中可能会出现几种明显不同类型的破损。这些破损类型有不同的原因，需要采取不同的纠正措施。此文将重点介绍更常见的管制西林瓶的破损类型，即在大多数情况下，断裂模式如下图1所示。这种模式的特点是在玻璃瓶外表面下侧壁区域出现垂直断裂，有时在原点上方和/或下方出现分叉。 图1：冻干过程中的典型瓶裂现象当力作用在玻璃物体上时，玻璃会发生弹性变形（应变），从而产生压缩应力和拉伸应力。这些应力在玻璃中的独特分布取决于瓶型设计因素、玻璃厚度分布以及施加在物体上的力的类型。玻璃只有在拉伸应力的影响下才会破损，裂纹会沿着垂直于拉伸应力分布的方向扩展。因此，裂纹样式对应于破损时作用在玻璃物体上的力的类型是仅有的，从而有助于识别导致破裂事件的力。破裂西林瓶的不同裂纹样式示例如下图2和下图3所示。图2中的西林瓶被一个内部压力打破，这个压力是通过将西林瓶装满水，并使装满的瓶子承受液压而产生的。 图2：由于内部压力而造成的瓶裂压力最初很低，一直升高，直到小瓶破裂。断裂样式由垂直裂纹组成，该裂纹在断裂发生的精确位置上下出现分支。上图2-a)中的西林瓶显示出广泛的破裂，这是典型的相对高压。上图2-b)中的小瓶在低得多的压力下破损，显示出一个相对简单的样式，仅由一条直直的垂直裂缝构成，在下端为环状裂缝。下图3中的西林瓶被热冲击力打破，热冲击力是通过西林瓶在烘箱中加热，然后浸入冷水浴中产生的。断裂样式包括许多弯曲裂纹贯穿侧壁和瓶底区域。下图3-a)中的西林瓶在侧壁上显示出广泛的裂纹，表明在破损时存在相对较高的温差。下图3-b)中的西林瓶在较低的温差下破损，并且显示出一个相对简单的样式，该样式仅由瓶子底部周围的单个环向裂纹构成。 图3：由于热冲击而导致的瓶裂根据一些文献中总结的断裂判断方法，如上图2和上图3中的示例所示，可以得出一个假设判断，即上图1中所示的断裂样式是由于施加在西林瓶内表面的力导致瓶子向外膨胀而破裂的独特特征。同时，对在正常商业操作条件下生产的一种管制瓶进行了计算机应力分析。分析中使用的玻璃瓶的轮廓和玻璃厚度分布如下图4所示，并模拟了水冻结成冰时的膨胀水平力。下图5中显示的分析结果表明，向外膨胀力在玻璃内外表面产生的拉伸应力几乎相等，同时伴随厚度远小于圆柱体直径的薄壁圆柱体的膨胀。断裂起源将发生在外表面的该区域，因为与内表面相比，该表面具有足够严重缺陷的可能性更大。冻干过程中温度梯度是否会影响西林瓶破损？破损是否也可能是由于温度梯度产生的应力引起的呢？毕竟冻干过程中存在假定的温度梯度现象。如果温度梯度引起的断裂应力被认为与冻干过程中玻璃瓶的破损有关，则断裂样式将包括侧壁和底部区域的弯曲裂纹，其起源很可能位于底部或跟部区域的玻璃外表面，如图3所示。这与图1所示的商业生产期间破裂的西林瓶观察到的破裂样式形成直接对比。另外事实上，在正常的冻干过程中，装满药品的小瓶放在冻干机腔体内的板层上。冷量通过板层内的导热流体传导板层金属面，再缓慢冷却西林瓶的支承面区域，同时伴随辐射、对流冷却西林瓶周围的环境。由于装满产品的西林瓶瓶从室温到大约-40°C的总冷却时间通常需要较长时间才能完成，因此假设玻璃瓶内外表面之间可能产生的任何瞬时温度梯度都相对非常小。为了验证这一假设，使用理论公式来估计产生许多商业破损事件中观察到的应力大小所需的温度梯度。为了达到27.6 MPa的总断裂应力，玻璃瓶内外表面之间需要125°C的温差。对于69.0 MPa的断裂应力，需要314°C的温差。而在正常的商业冻干过程中，西林瓶冷却的方式相对柔和，玻璃中不太可能产生如此高的温度梯度。冻干过程中西林瓶破损原因总结 为证明上述论断，作者进行了如下几种实验，观察不同情况下的裂痕样式，进行进一步对比分析：Freezer test 冷冻设备试验（仅外向力）Liquid Nitrogen Immersion 液氮浸泡（加上显著的热梯度）GDFOvento Cold Bath Thermal Shock Test 烘箱至冷浴热冲击试验（仅热梯度） *得出结论：文章讨论的常见破损断裂类型是由于冷冻药品在预冻过程中产生的向外膨胀力导致的，而不是由于温度梯度。因此，玻璃瓶热性能的变化（玻璃瓶的设计变化或使用具有较低热膨胀系数的玻璃）不太可能对典型冻干过程中可能经历的破损频率产生显著差异。解决破损断裂问题的方法是进行详细的断裂分析。这种分析将清楚地区分破裂的原因，要么是由于西林瓶在生产、运输或灌装过程中的问题导致的玻璃强度降低，要么是由于产品在冻预过程中膨胀导致的作用力过大所导致的。如何减少冻干过程中的西林瓶破损？那么，如何减少产品在预冻过程中由于膨胀而产生的应力，从而减少冻干过程中西林瓶的破损呢? 让我们一起先来了解一下预冻过程中的成核理论。传统冻干的预冻过程中，晶核的形成都是随机的，如下： 图6：随机成核成核温度不同，产生的冰晶形态和大小各不相同，晶核生长的方向也是杂乱无章，导致产品在冻结过程中膨胀产生的应力比较大，从而导致西林瓶破损现象，尤其是瓶子比较大，装样量比较多时，破损现象更明显。经Controlyo技术控制成核后，所有样品在同一时间、同一温度瞬间成核，晶体生长方向也比较规则，*可以显著减少预冻时的应力，减少西林瓶破损现象。 图7：Controlyo控制成核经典案例分享用于治疗癌症的小分子药物 配方：2.5 wt% API 2 wt% NaCl (pH 7.7-7.9)100ml西林瓶，22ml 的灌装量每批85个样品 图8：随机成核与控制成核对比 从上图可以看出：用Controlyo技术在预冻过程中控制成核后，冻干后的产品显著降低了西林瓶破损率。Controlyo技术不仅可以显著减少破瓶率，还具有以下优势：样品更均一适用于高剂量样品或灌装体积较大的样品保证同一批样品及不同批次样品的均一性提高药效缩短干燥时间（30%左右）改善产品外观减少破瓶率提高产量减少产品复水时间以下引用是FDA出版并认可的结论：Controlyo晶核控制可以显著减少主干燥时间，提高蛋糕状外形，蛋糕形态，减少比表面积，提高瓶子间的均匀性，缩短复水时间。[文章摘译]：David R. Machak and Gary L. Smay，Failure of Glass Tubing Vials during Lyophilization，PDA J Pharm Sci and Tech 2019, 73 30-38*本文图片来源于网络，版权归原作者所有，如有侵权请立即联系我们删除。

从“汉芯事件”到“贺海波事件”，从抄袭论文到应试科研，学术不端行为的屡屡发生引起全社会的广泛关注，近日，在中国科协与北京大学联合举行的“科学道德与学风建设报告会”上，杜祥琬、王乃彦、杨卫、龚克4位院士针对当前一些学术不端现象，开出了自己的“药方”。 　　杜祥琬：构建科技诚信工作体系 　　科技繁荣需要灵魂的支持，这个灵魂是由科学精神、科学道德和优良学风来支持。然而，当前在学术界，一些不正之风正侵蚀着这一灵魂，具体表现在以下方面：论文写作抄袭造假 靠拉关系、忽悠、泡部门跑钱争项目 友情评审 伪造学历和SCI论文 报奖靠包装，评奖拉关系、搞运作，甚至利诱 一些专家学者在申报院士候选人时提交不实材料，甚至提交他人或集体成果 院士、名人多头兼职，不能对项目真正负责 一些管理部门将管理权力化、利益化，长官意志至上。 　　种种学术不端，正在侵蚀着我国科技事业，中国科协一项调查表明，六成科技工作者认为当前科研道德水平在下降，五成认为青年学者成为科研道德水平下降的主体。 　　科学是钻研不是钻营，是学术不是权术，一个自强于世界民族之林的国家，需要一批又一批新人传承崇高的价值观。对于当前的学术不端现象，我们要构建起教育、制度、监督、法制的科技工作诚信体系，这不仅关乎学术，更关乎国家和民族。 　　王乃彦：倡导负责任的行为 　　费马大定理终结者、美国普林斯顿大学数学教授安德鲁怀尔斯在为他举办的菲尔茨奖颁奖典礼上说：“非常抱歉，让大家扫兴了，昨天晚上我又检查了一遍自己的证明，发现其中有错误。”当年，是怀尔斯可以申报菲尔茨奖的最后年龄，这一句话决定他与数学界至高无上的奖项从此无缘。经过一年多的推导证明，怀尔斯终于确定自己证明了费马大定理，而数学界也并不那么绝情，为其颁发了菲尔茨特别奖，安德鲁怀尔斯成为世界唯一菲尔茨奖特别奖获得者。 　　“中国原子弹之父”王淦昌早年在前苏联实验室里发现了疑似“新粒子”的物质，当时正值国际高能物理学会在基辅召开，有人推荐他到此会上宣布发现了新粒子。但王淦昌坚持认为自己观察到的只是一个迹象，还不能说是新的发现。后来实验证明了他的判断是正确的，对此，他说：“科学研究是硬碰硬的事，如果我当时宣布了，落得撒谎、吹牛的名声，那太可怕了。” 　　科学界的佼佼者告诉我们，搞科学研究，必须老老实实，不能心存侥幸，学术界必须倡导负责任的行为。 　　杨卫：在管理上多下功夫 　　分析“贺海波事件”这一学术不端行为，我们发现除了贺海波个人原因，管理上的缺失也给了他造假的机会。 　　管理有方方面面，就以投稿管理来说，现在每个导师的学生都非常多，论文投稿的方式又多是电子投稿，其程序往往博士生和硕士生比他们的导师要熟悉，许多导师因此将投稿事宜委托学生进行，学生们掌握着导师作为通讯作者的电子邮箱和密码，一篇学生论文没有得到导师认可就从导师的邮箱以导师的名义发给相关期刊，是非常普遍的事。类似的管理漏洞给学术造假以空隙，设立诸如不准代通讯作者投稿、不准擅入通讯作者期刊账户发电子邮件，不准设立公共投稿邮箱，不准代签版权授权页等管理措施将会有效制止这一行为。 　　治理学术不端需要制度上的建设，需要管理措施上的细化，这些都是学术界要下功夫去做的事。 　　龚克：走出认识上的两个误区 　　做学问，要有做学问的规矩。许多大学都有类似“研究生学术规范”的学问规矩，但很多人在犯了规矩面临惩罚的时候，却说自己不知道这些规矩。据我所知，许多大学是在开学的时候，就将相关规范以文字的方式发放到学生手中的，但为何还有人说自己不知道呢?探究原因，是许多人认为：自己不想犯错误，何必去认真阅读呢?这是当前学术不端的第一个误区，规则是为所有人制定的。 　　误区之二是有人觉得“很多人在抄，为何我不能抄?”类似阿Q的心态：为何和尚摸得，偏我摸不得?做学问的人如果连这个误区都走不出的话，怎么能做学问呢?我常问研究生：你是求学问，还是求学位?这也许是个伪问题，因为两者本身就是实质和形式的关系，但我想表达的是：做学问，必须讲求真实和责任，真实是学问的基线。

粉层发生固结的原因很多，例如运输或加工过程中的固结多数由于振动造成，此时粉体受到法向和侧向的应力。一般使用自动振实仪进行模拟，振动敲击量筒中的粉体，致使颗粒的堆积状态重排。存储过程中也会发生固结，粉体主要受到与自身重量相关的正应力。可以使用透气压头对粉体材料直接施压，模拟正应力作用引发固结来实现测试。通常使用豪斯纳比率比较堆密度和振实密度，评价粉体的流动性，计算方法如下：豪斯纳比率=振实密度/堆密度粉体流动性的等级分类如下：流动性豪斯纳比率极好1.10-1.11好1.12-1.18一般1.19-1.25尚可1.26-1.34差1.35-1.45非常差1.46-1.59不流动1.6FT4粉体流变仪™ 粉体流动性测试仪FT4粉体流变仪™ 作为通用粉体测试仪，提供自动、可靠、全面的粉体性质表征。该信息可与加工经验进行关联，提高生产效率并有助于质量控制。FT4专注于测量粉体的动态流动特性，还可提供剪切盒测试，具有密度、可压性和透气性等整体特性的测试能力，全面表征与工艺相关的粉体性能。动态测试采用独特的测量技术来确定粉体的流动阻力。特殊形状的桨叶沿着既定的路径穿越精确体积的粉体。当桨叶轴向移动和旋转时，作用于其的阻力和扭矩，组合产生总流动能值[1]。实验方法评估多个行业中使用的十种粉体，采用两种方法评估不同固结方法的影响。方法1基于粉体振实，模拟运输过程。方法2直接压缩粉体，模拟长期储存。每次测试前进行预处理，确保样品处于均质、松散的堆积状态。值得注意的是，标准的豪斯纳比率测试中，测量堆密度时不需要预处理，因此重复性容易受到操作人员的影响。方法1：进行两项测试，第一步使用螺旋桨叶测量基本流动能（BFE），如上所述。测试同时提供了粉体松散状态的密度，即预处理松装密度（CBD）。第二步使用Copley振实仪振动粉体50次，采用与BFE相同的方法测量固结能。测试还提供固结粉体的密度（BDTap50）。方法2：使用透气压头施加15kPa的正应力，并且测量体积变化百分比。所有测试均重复3次，固结指数的计算公式如下：固结指数=固结能/基本流动分别选择CBD和BDTap50作为堆密度和振实密度来计算豪斯纳比率。使用四分位距（IQR）量化数据的离散情况。IQR表示数据的中位（50%）离散。较低的IQR值说明轻微离散，样本之间的差异有限。为了确保具有一定的代表性，计算IQR前需要将数据标准化。方法1：固结指数和豪斯纳比率比较10个不同的样品，固结指数（IQR=1.0）相比豪斯纳比率（IQR=0.1）的变化更大。这说明使用豪斯纳比率来比较不同类型的材料，缺乏敏感性。根据豪斯纳比率，滑石、乳糖和面粉三种样品的流动性“一般”，玉米淀粉、微晶纤维素和氧化铝三种样品的流动性“好”，余下四种样品（水泥、马铃薯淀粉、洗衣粉1和2）的流动性“极好”。比较固结指数，乳糖、面粉、玉米淀粉和微晶纤维素四种样品对于振动或敲击都非常敏感，固结指数2。通常，比较相同固结方法的不同指标，都能达到预期的趋势，比如乳糖的豪斯纳比最高，固结指数也最大。然而也有例外，滑石的豪斯纳比相对较高，固结指数却较低。所研究的材料中，密度增量无一超过25%，然而某些样品的流动能增量却大于200%。对于乳糖等材料，堆积状态的变化使得颗粒间相互作用增加，因此颗粒形貌将主导流动行为。仅仅密度的变化不足以反应特定过程中固结材料的流动性能。方法2：固结方法的差异比较不同的固结方法，固结指数（振实）和压缩百分比（直压）的排序不同。例如滑石对直压更敏感，代表长期储存时可能发生问题，然而乳糖对振实最敏感，模拟了运输或加工过程中的振动。这些不同的响应可能是由于颗粒性能和堆积结构的变化：微细、粘性的粉体可能团聚，夹带更多的空气，因此对压缩更敏感。粗糙、不规则的颗粒能够有效堆积，因此不会受到明显的压缩，但当颗粒重排时，其形貌则抑制了流动性。也突出了使用与加工过程和暴露条件相关的方法来表征样品的必要性。结论粉体流动性不是材料的固有属性，而是粉体在特定设备中以其所需要的方式流动的能力。成功的加工需要粉体与过程的完美匹配，相同的粉体在一个加工过程中表现良好，而在另一个过程中却不佳的情况并不罕见。多元特性表征为理解粉体的行为变化提供了必要的基础，能够识别并量化任何单位操作中与加工性能最相关的粉体特性。更多信息欢迎联系应用团队。[1] Freeman R., Measuring the flow properties of consolidated, conditioned and aerated powders – A comparative study using a powder rheometer and a rotational shear cell. Powder Technology, 25-33, 174, 1-2, 2007

近日，美国达特茅斯学院的研究人员在《科学》发布报告称，厄尔尼诺现象预计将在今年再次出现，并将在全球范围内造成数万亿美元的经济损失。这项研究是第一批评估厄尔尼诺现象长期损失的研究之一，其预计的损失比之前研究估计的高得多。厄尔尼诺现象对气候变化影响深远，可引发毁灭性的洪水、干旱，造成农作物死亡、鱼类种群数量下降及热带疾病增加等。研究人员花费两年时间研究了1982-1983年和1997-1998年厄尔尼诺事件后几十年的全球经济，发现在每一次事件发生后的5年里，全球经济分别损失了4.1万亿美元和5.7万亿美元，其中大部分由贫穷的热带国家承担。研究人员预测，因为气候变化可能会加剧厄尔尼诺现象出现的频率和强度，即使世界各国对减少碳排放的承诺成为现实，21世纪全球经济损失也将达到84万亿美元。主要作者、达特茅斯学院地理学博士生Christopher Callahan表示，这项研究解决了一场争议，即社会从厄尔尼诺等重大气候事件中恢复的速度能有多快。他补充说，研究数据表明，厄尔尼诺现象后的经济衰退可能会持续14年，甚至更长。资深作者、达特茅斯学院地理学助理教授Justin Mankin说，这些发现凸显了一个影响经济损失的关键但研究不足的因素，即气候条件逐年变化。厄尔尼诺现象曾被描述为“气候变化的树干”，它改变着世界各地的天气，并影响各国经济。在气候变化问题上，全球各国领导人和公众理所当然地关注全球平均气温的持续上升。“但如果你在估计全球变暖成本时不考虑厄尔尼诺现象，那么你就大大低估了全球变暖的成本。”Mankin强调说，“厄尔尼诺现象的代价是极其高昂的，我们估算的损失比以前估算的要大几个数量级。”研究人员发现，1982-1983年和1997-1998年的事件导致1988年和2003年美国国内生产总值（GDP）下降约3%。2003年，秘鲁和印度尼西亚等热带沿海国家的GDP下降了10%以上。“我们既需要缓解气候变化，也需要在厄尔尼诺现象的预测和适应方面投入更多资金，因为这些事件只会放大全球变暖的成本。”Mankin说。Callahan说，2023年厄尔尼诺现象预计将在海面温度达到历史最高水平的时候出现。上一次大型厄尔尼诺现象发生在2016年，使那一年成为有记录以来最热的一年。此后的7年里，全球变暖加剧。此外，世界正在出现持续的厄尔尼诺现象。美国国家海洋和大气管理局预计，厄尔尼诺现象在夏末出现的几率超过80%。“我们的研究结果表明，热带国家的经济增长可能会在未来十年内受到严重影响，与没有厄尔尼诺现象的国家相比，其全球生产力将损失数万亿美元。”Callahan说。

中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作，利用自主研制的扫描探针电子能谱仪发现了全新的非线性电子散射现象，该现象的发现有可能发展出一种革命性的固体表面单分子探测技术。研究成果发表在最新一期的《自然&bull 物理》上，中国科大徐春凯副教授是论文的第一作者。Phys.org网站和《亚洲科学家杂志》对研究成果做了专题报道。 　　电子能量损失谱学是分析材料化学组成的一种重要手段，它通过测量电子的非弹性散射获得原子分子的信息。然而在常规的电子散射中，非弹性电子只占极少的比例，大多数电子是没有能量损失的弹性散射电子。陈向军教授研究组将电子能谱学技术与扫描探针技术结合自主研制了扫描探针电子能谱仪，并利用针尖场发射电子束与石墨表面的银纳米结构相互作用，测量散射电子的能谱。实验表明，银纳米结构激发出的局域等离激元场可以导致非线性的电子散射现象，使得非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出一种单电子两步过程的理论模型解释了这种非线性电子散射。 　　非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术即&ldquo 非线性电子散射谱学&rdquo ，未来可以用于研究吸附在金属纳米结构上的原子、分子。非线性电子散射过程会大大提高信噪比，从而实现固体表面纳米空间分辨的原子分子谱学测量。 　　上述研究得到了科技部、国家自然科学基金委、教育部和中组部&ldquo 千人计划&rdquo 的支持。

记者日前从中国科学技术大学获悉，该校合肥微尺度物质科学国家实验室陈向军教授研究组与罗毅教授合作，利用自主研制的扫描探针电子能谱仪首次发现了非线性电子散射现象，该现象的发现有可能催生出一种革命性的表面单分子探测技术。研究成果发表在最新一期的《自然· 物理》上。 　　电子能量损失谱学是分析材料化学组成的一种重要手段，电子打到样品上会损失能量而发生非弹性散射，电子损失的能量取决于样品原子及其所处的状态，通过收集测量非弹性散射电子，可以获得样品中元素分布和原子相互作用等信息。然而在常规的电子散射中，非弹性电子只占极小的比例，大多数电子是没有能量损失的弹性散射电子。 　　合肥微尺度物质科学国家实验室徐春凯副教授、陈向军教授及其同事将电子能谱学技术与扫描探针技术相结合，自主研制了扫描探针电子能谱仪。实验中，离样品表面只有几个微米距离的钨针尖加上电压后发射出携带能量的电子，电子与石墨表面的银纳米结构相互作用后，散射的电子被分析器收集并按照能量分类，从而获得它们的能量损失值。实验表明，电子在银纳米结构上激发出的局域的等离激元场(样品中电子集体运动形成的场)可以导致非线性电子散射现象，更多的电子损失能量，使非弹性电子的强度显著增强。罗毅教授提出了一种单电子两步过程的理论模型，解释了这种非线性电子散射。 　　非线性电子散射不仅是一种全新的物理现象，它同时还会带来一种新的、具有潜力的谱学技术&mdash &mdash &ldquo 非线性电子散射谱学&rdquo ，未来可以用于研究吸附在金属纳米颗粒上的单个原子或分子。

冻干可以通过去除样品中的水分，限制分子的流动性，减慢药物成分的物理/化学反应来延长产品的保质期，然而固体状态的配方也不是一直稳定的，由于在干燥过程中，蛋白质暴露在许多应力作用下，在长期的储存过程中，仍然容易发生物理/化学反应。在冻干及储存过程中，我们常常会加入一些稳定剂来保护蛋白免受应力的影响，主要有两种稳定机理来解释：水替代假说和玻璃化假说；但是两种稳定机制都需要将蛋白质分子分散在稳定剂中，使得蛋白质和稳定剂都处于相同的单一无定形相，即不发生相分离。那么相分离是如何发生的？为什么会发生？相分离主要发生在冻干的预冻步骤，在一定程度上取决于冻干的工艺和配方成分。1、相分离的机理 图1：冻干分为三个步骤冻干主要分为三个步骤：预冻，主干燥及次级干燥。（如图1所示）在预冻过程中，溶液被降到一个很低的温度，晶核形成并且生长，样品中的溶质浓度不断浓缩，可以达到初始浓度的约50倍，如果在热力学和动力学上均利于反应发生的条件下，高浓度的溶质可以导致相分离。2、相分离热力学当溶液为成分A 和成分B的混合物，会发生下面的相互作用（如图2所示）。熵和焓之间的竞争决定了相分离的过程。相分离的热力学基于混合物的自由能（弗洛里-哈金斯理论），聚合物由于尺寸大小和连通性，不能充分利用可用体积，大分子量聚合物的熵变化较小，因此，混合物热力学更容易受到较大焓贡献的支配，当ΔGmix 0: 热力学上有利于相分离 (A-A和B-B相互作用优于A-B相互作用)。 图2：溶液A和B发生的相互作用如果相分离是热力学自发以及动力学上利于反应（足够的移动性和时间），蛋白和稳定剂会分离成两个不同的相，富含稳定剂的无定形相以及富含蛋白的无定形相，后者由于缺乏稳定剂的保护，蛋白更易于降解。（如图3所示）图3：蛋白和稳定剂会分离成两个不同的相3、相分离的检测方法无定形-无定形物质的相分离不容易检测，由于检测方法有限，证据不足，目前主要有如下检测方法：检测技术方法局限性调制DSC配方中有多个Tg’表示有多个无定形相通常，富含蛋白的相不能被DSC检测到，因为在Tg’温度下具有较小的ΔCP；要求高浓度的蛋白配方。拉曼成像技术非重叠成分峰的线谱分析范围：2-50微米；不能检出低于检测限的成分波动。固体核磁共振利用弛豫时间来探测2-5 nm, 20-50 nm分子大小物质的混溶性动态实验需要大量的样品。X射线衍射/散射在纳米尺度上探测结构特征对于两个组分，均包含重要的结构层次，无法区分相分离；成本高，动态实验。SEM肉眼观察物质的形态结果会存在模棱两可的现象；需要较大的容易辨认的相。电介质技术依赖于电场中的分子迁移率响应存在不确定性。4、工艺参数对相分离的影响过冷度-----成核温度❖热力学冻结温度和首次成核温度之间的差值为过冷度；（如图4所示）❖较高的成核温度会更易导致相分离；（由于溶质在远高于Tg’温度下进行浓缩） 图4：过冷度冷却速度❖控制达到给定过冷度的速度；❖缓慢的冻结速度会更容易导致相分离；退火❖主要用于填充剂结晶，控制冰晶形态或增加冰晶体的大小，缩短一次干燥时间；❖如果两相热力学更稳定，退火时间和迁移率的增加可能会提供相分离的机会；灌装体积❖较大的灌装体积会对相分离有较大的影响，因为在样品中具有较大的热梯度。案例分享成核温度和冷却速度对相分离的影响对已知的相分离聚合物体系 1:1 PVP29K:DEX10K(100 mg/ml) 进行研究，将冷却台放在拉曼显微镜下进行观察。（如图5所示） 图5：已知相分离聚合物体系在拉曼显微镜下的观察成核温度对相分离的影响 图6：成核温度对相分离的影响与每个单一组分相比，成核温度较高的一组（-5℃）对相分离具有较大的影响；其余的成核温度对相分离影响较小。（如图6所示）冷却速度对相分离的影响 图7：冷却速度对相分离的影响所有的冷却速度均会在一定程度上提高相分离的倾向，但是影响较小。（如图7所示）*结论在没有热历史的情况下，成核温度和冷却速率对相分离的影响较小。成核温度和灌装体积对相分离的影响 图8：成核温度和灌装体积对相分离的影响较大的灌装体积（1ml VS 0.2ml）和较高的成核温度（-5℃ VS -10 ℃）会导致相分离,可能是由于样品内部存在较大的温度梯度。（如图8所示）5、配方成分对相分离的影响在冻干过程中配方成分的兼容性是阻止相分离的关键，如研究表明聚合物体系的不混溶性随着聚合物分子量的增加而增加。对于蛋白而言，相分离的倾向性可能与稳定剂大小，静电相互作用（盐类），稳定剂类型（填充剂、表面活性剂），稳定剂浓度，蛋白质特性（等电点，大小），配方PH值等有关。案例分享——配方组分对相分离的影响❖实验进行了系统的研究，探索蛋白质:糖的比例以及蛋白质(分子量，电荷)和糖(分子量，单糖亚基和长度)的特性如何影响配方在冻干过程中的混溶性。（如图9,10,11所示）❖蛋白质和糖(200mg /mL)的混合物按以下比例(w:w)：蛋白质：糖——0:1,1:9,1:4,1:2.3,1:1.5,1:1,1:5:1,2.3:1,4:1,9:1❖多个Tg’的存在表明存在相分离。 图9 图10 图11实验表明● 在所有的蛋白-糖体系均观察到了相分离现象（两个不同的Tg’），尽管不同的比例出现相分离的时间不同；● 不同蛋白-糖混合物Tg’的宽度不同，有可能多个Tg’会重叠在一起，形成一个较宽的Tg’, 导致无法检测到相分离现象；● 其中在牛血清蛋白和海藻糖混合物中，当二者比例为1:1.5和1:1 时，观察到存在相分离现象；（如图12所示） 图12● 对于蛋白-糖体系中，二者比例从1:2.3 到4:1 均观察到存在相分离现象；（如图13所示）图13结论● 对于几乎所有被研究的体系中，当配方中蛋白质和糖的比例为1:1和1.5:1时确定会发生相分离现象，这表明蛋白质和糖的比例和系统的相分离倾向之间可能存在相关性；● 在系统的相分离趋势和以下属性之间似乎没有明显的相关性: # 蛋白质电荷/等电点 # 蛋白质分子量 # 糖的分子量 # 单糖亚基；● 在几乎所有研究的配方中，当蛋白和糖的比例为1:1时会发生相分离；● 本研究结果表明，冻干蛋白配方中应加入过量的稳定剂。6、冻干蛋白配方中相分离的重要性● 相分离取决于具体的操作过程和组分；● 在预冻过程中，温度/时间和浓度是关键因素，会影响系统相分离的趋势；● 蛋白和稳定剂的物理化学特性会影响相分离；● 在冻干过程中保护不足会导致长期储藏过程中不稳定性的增加；● 当缺乏稳定剂时，蛋白在干燥过程中会发生改变（即形成反应型结构），这可能会导致储存过程中潜在的稳定性问题；● 需要了解相分离如何影响冻干制剂的保质期；● 相分离检测是稳定性欠佳的指标；● 未检测到的相分离会影响蛋白质稳定性和整体产品质量；● 需要更好的检测方法!当前的方法可以证明样品存在相分离，但不能证明样品不存在相分离。参考文献[1] Padilla,A.M.et.Al.(2011).”The Study of Phase Separation in a Model Polymer Phase Separating System Using Raman Microscopy and a Low-Temperature Stage: Effect of Cooling Rate and

中科院南海海洋研究所“实验3”号科学考察船日前在恶劣海况下，首次在南海吕宋口海域大浪区投放了一批多功能潜标观测系统，将对南海海洋内波生成、传播和演变等海洋现象，进行半年以上的全程观测。 　　中科院这一南海秋季航次主要承担的任务是：在秋冬大浪恶劣天气下，进行南海海洋断面科学考察。该航次历经33天海上调查作业，航行4450海里，近日圆满完成任务后胜利返航。 　　该航次进行期间，一直遭受东北季候风影响，作业海域处于3米至4米大浪区。在恶劣海况下，航次首席科学家陈荣裕和队长何云开带领考察队员，注意人身、仪器安全，顽强完成一个个站位作业，争分夺秒地完成各项观测采样任务。 　　作为此航次的一个重要任务，科研人员首次在秋末初冬季节，在吕宋口海域大浪区，投放和回收深海潜标系统。这次投放的观测潜标集成了50台海洋观测仪器、35个玻璃浮球、3000米的系绳，是南海海洋所首次投放的多观测功能的潜标，将在吕宋口海区工作半年以上，进行南海海洋内波生成、传播和演变等海洋现象的全程观测。此外，还成功回收了目前国内最长的系缆剖面仪观测系统，获取了定点剖面，长时间序列温度、盐度、压力、流速、流向等深海海洋环境测量数据。 　　这个航次共完成水文、沉积取样、生物拖网及采样、海洋化学采样共计390个站次，获取各类样品近3000个，还进行全航程走航海流观测，表层温盐度走航观测和自动气象站观测，抛放60个温度剖面观测仪。

2011年中国院士增选，六位曾任国外正教授的候选人中，五位全时回国的皆落选、一位尚未全时回国的当选。限于专业背景，本文只讨论生命科学和医学部，其三位正教授全军覆灭。虽然生物医学部不乏学术上判断公正的院士，却仍未能避免出现社会关注的“逆淘汰”现象。 　　与其他对科学史感兴趣者一样，我以前也读介绍国外和古代的书籍。后来自己查资料写过一百五十多年前的孟德尔、四十年前的屠呦呦和张亭栋。如果写的文字与作者的空间和时间很近，可能不好算创新的史学方法，但也许可作史料。 　　如果读者的兴趣在于谁上谁不上院士，不妨就此打住不用读以下文字。 　　如果读者觉得院士选举可以作为中国目前文化有代表性的一只麻雀，透过公开可查的背景资料和文献、透过有部分客观标准的同行评价，来看平常一般在背后发生的事件，讨论社会某些现象的缩影，那么，本文可为周末读物。 　　“中国特色”的学术逆淘汰等效于自身否定 　　2011年中国院士增选，六位曾任国外正教授的候选人中，五位全时回国的皆落选、一位尚未全时回国的当选。限于专业背景，本文只讨论生命科学和医学部，其三位正教授全军覆灭。虽然生物医学部不乏学术上判断公正的院士，却仍未能避免出现社会关注的“逆淘汰”现象。 　　科学院的制度设计和程序并非问题所在，而在于文化。逆淘汰现象，在中国基层出现不少，但受一般尊重的科学家精英团体也是这样，对国家的负面影响可能就不限于科学界。 　　众所周知，生物医学部在判断应用性研究的质量方面有缺陷，缺乏能力判断前辈的研究，因为以前袁隆平曾落选生物学部，不久前大家也了解到，老科学家屠呦呦和张亭栋在国内做出的科研成果，拯救了全球成千上万人的生命，但几十年来未被生命科学和医学部所肯定。近年，生物医学部显出其判断以论文为代表的基础科学成果的能力也有缺陷，多次出现增选的生物院士水平不高于北京生命科学研究所的副研究员。 　　一般人为落选者考虑，而实际上，多次出现问题、出现较大问题，结果是否定生物医学部的能力和公平，从而降低其权威性、可靠性和公信力，可能不是很快能恢复。 　　2011年增选简单的事实可留给后世社会学家提供解剖2010年代中国科学文化的一只麻雀，有可供保存的记录，看到把荣誉作为利益的排斥才能者如何使荣誉打上黑色的印记。 　　1.生物医学部本年度当选者，与往常一样，多数做基础研究，以科研论文为代表性成果。原候选人施一公全职在国内发表的优秀论文远多于中国任何科学家，他的落选势必引起海内外相当多的生物学家和一般学生质疑生物医学部是否以学术为首要标准 　　2. 施一公是发表优秀论文最多的大陆华人生物学家，因此刷掉他发出的信号超出他个人，而易被理解有意教训以他为代表的大多数优秀华裔生物学家 　　3.针对优秀论文特别多的施一公，有人提出不能以论文取人，而论文数量和质量远不如他的人，并无论文以外的贡献，却当选院士 　　4.同在生物医学部，施一公在国外期间的大批优秀论文、重要学术成果不能算数，而多位候选人需要用国外做学生期间的论文才能凑上十篇代表性论文的数，学术成就低于施一公的人，还可用第一作者和第一地址都在美国的论文当选中国院士 生 　　5.如果生物医学部不喜欢施一公曾就科技政策发表过评论文章，那么排斥科学成就优于本次当选者、低调无比的韩家淮，就不可能是因为个人风格的问题，而韩家淮本人学术优秀，如果用中国注重的引用率，他一个人的可能超过很多院士的总和 　　6.近十几年来，生物医学部曾将无中华人民共和国国籍者选为院士、且迄今仍有不止一位未放弃外国国籍。而2011年，在科学院主席团已依据官方证明正式确认候选资格的情况下，生物医学部却仍争议已获得中国国籍、放弃美国国籍的施一公所谓国籍问题 　　7.在回国人员普遍没在国外做过教授、而国家希望大力引进高层次留学人员回国的背景下，生物医学部有史以来第一次出现三位曾任美国正教授、讲席教授的候选人，而且他们在国内的学术成就超过其他候选人，2010年韩家淮已因国内工作获每年给很少人的“长江学者成就奖”，却出现似是而非的借口专门挑剔他们，让他们全部落选，而只在国外做过学生或博士后就回国、国内工作迄今国际影响极小者却无人提意见而当选 　　8.与生物医学部排斥全时回国数年的原普林斯顿大学讲席教授施一公做法形成鲜明对照的是，另外的学部选出在候选时尚未全时回国工作的国外教授 　　9.两年前，未全时回国、也非美国院士的华人材料科学家被推选为外籍院士，表明还有其他学部珍惜和支持国外成长的优秀华人科学家，而在生命科学，有突出贡献海外华人生物学家，包括为中国做出重要贡献的、已经全时回国的、改革开放后第一位当选美国科学院院士的大陆华人，却不为生物医学部提名为外籍院士 　　10.从生物医学部的具体案例可见，重视的不仅不是学术水平，而且不是年龄、不是学术年资、也不是在国内科学贡献大小，水平低一点、年纪轻一点、年资低一点、国内工作少一点，都不是特别的问题，而在有些人面前低头排队的时间，有时可以起很大的作用。 　　在现有院士中有优秀科学家、也有公正和善良科学家的情况下，在科学记录十分明显的情况下，出现逆淘汰令人费解。是有些人缺乏判断力、还是折射中国某些文化陋习?有没有某些人不许他人高于自己的“惧才”文化、有没有因为不看才能而重拜把子叩山头的寨主“拒才”习俗，…? 　　今天，中国引进的不过是同种同源同文的华裔科学家，就发生逆淘汰问题。如果以后中国真成为世界强国，必然像美国一样，需要在很多行业引进不同肤色和种族的人。逆淘汰继续存在会对我国发展带来什么影响，不是很难预料。 　　公开说合适吗? 　　中国科学院的院士体制并不需特别改造、院士的待遇也不高。但是，这不是说院士就只能被恭维。此次生物医学部公开的、毫无区别地排斥所有担任过海外正教授者，对海外优秀生物学家普遍比较负面。滞留海外的华人生物学家们很容易看出当选者水平比他们差多少，从而带来的很多生物医学优秀科学家不敢回国的后遗症可能不容易一时克服。 　　诉诸行动排斥优秀的斥才者，是此次不和谐的始作俑者和系铃人。 　　我在8月和12月发表的文字是对此斥才事件的一个反应。 　　祖母逝世于国民党监狱的施一公，在中国从来没有因为烈士家庭而获得任何利益，他学习和任职的清华大学基本也不知道。施一公靠自己的优异成绩得到在清华大学学习的机会，靠自己的能力到美国留学。在美国，因为科学研究成就突出，施一公晋升很快：31岁任世界名牌大学普林斯顿的助理教授，四年晋升为有永久职称的副教授，第五年不到36岁成为正教授。施一公很可能是全体留美生物学家中晋升最快的。他在中国遭遇挑剔，意义不仅在他个人，而是某些陋习的反映。在中国晋升快的是学术不如施一公、对中国贡献不如施一公的人。 　　一些海外生物学家曾多次为了帮助中国的科学发展，在有些中国科学家文章水平在一定范围内、但不一定突出的情况下，通过讨论和确定课题、修改文章甚至到审稿等不同环节，帮助了多位后来成为院士的人。而恻隐之心并未阻止有些先回国做了院士的人打压后回国者。 　　数理学部和化学部不是斥才者主导。其他学部之所以选举未回国的教授，可能是因为他们最推崇的是学术水平，而无法将水平低一大截的人放到水平高的人上面。 　　还有一个学部，几年前提名尚未全时回国、且非美国院士的王中林选外籍院士，获得通过，表明生物医学部以外很支持海外有成就的优秀华裔人才。而生物医学部从未提名最合适的王晓东做外籍院士。王晓东是改革开放后第一位获得美国院士的大陆出身的科学家，而且他2004年建立的北京生命科学研究所，已经是中国生命科学最好的研究所。北生所做出的成就，远超出国内多个获更多国家经费的同类生命科学研究所。但是，因为生物医学“斥才”文化也照样排斥和冷藏。 　　这些事情，生物医学界很多人都知道，其他旁观者不一定知情。 　　为什么说生物医学部有“斥才”问题 　　杨振宁先生不知细节，以为我们的风格招人忌。这不能解释今年落选的还有厦门大学的韩家淮。他是美国Scripps研究所的正教授。这位在国内极为低调的优秀生物学家，也照样被排斥。所以，斥才者不在乎候选人高调还是低调，什么样的个人风格，他们在乎的首先是不能比他们好，特别是不能比他们好很多，如果好很多，就一定想方设法给自己找投反对票的心理安慰。 　　杨振宁先生和一般人不容易想到的是，反对与个人关系也不大。我自从1995年开始在国内多个地方做过工作，认识的人可以说很多，直接接触过我的人知道我在现实中脾气很小(不同于读文章的印象)。可以说，回国前，很多人和我的关系不错。49后出生的生物院士，绝大多数学术年资并不高于我、多数开始独立实验室晚于我。但是，因为我全时回国而对我变脸的不少。在生物学界反对我们的人，本无个人恩怨，可以说一向还挺好。但是，因为我们回国本身，而不是我们做了什么事情，他们只要有机会就毫不留情，用我们没有说过的话、没做过的事、没有的意思来争取他人反感我们。这并非个人恩怨，而是“斥才”文化习俗在中国生物学界的具体表现。 　　何祚庥教授以前因为不知生物内情，曾以为在国内工作不足是原因。懂生物学的人稍查资料就知：施一公回国后发表的重要论文，多于此次全部同期当选院士加起来的总和 而且，……(后半句省略)。此次生物医学部当选者们，除了两三个做医生等应用领域外，绝大多数当选的原因都是基础科学研究，成果都在论文中，并无论文中看不到的成就。而韩家淮在2010年已经获得每年很少人能够得到的“长江学者成就奖”，肯定他在国内的科学工作。 　　有人让城门失火后，为了遮羞不惜殃及无辜。与施一公、韩家淮和我在机构或学科相近的两位科学家此次落选，也许是给我们陪葬，虽然他们水平高于几个当选者。 　　反对“惧才”和“拒才”文化是中国科学前进所必需建立的风气 　　“惧才/拒才”不仅不利于中国的生物医学健康发展，也影响希望成为世界强国的中国。 　　排斥优秀是“惧才/拒才”的本质。这并非只是针对近期回国的科学家，而是很多行业的问题。如果不旗帜鲜明地反对“惧才/拒才”文化，中国的科学发展就要受到阻碍。我们国家如果任由逆淘汰文化泛滥，就不可能很快发展成为世界强国。 　　事实上，斥才文化对生物医学界的损害不断发生。北京生命科学研究所是国内生物学界成功地多年坚持全面实行助理教授制度的单位，是国际声誉最佳的国内生命科学研究机构，而且所用经费现在低于国内同类型、同规模的研究所。但是，它因为做的好而不断受打压、被边缘化，甚至曾不止一次出现经费断档。 　　对于国家来说，如果人人对不良文化低头，会损害国家利益、浪费国家资源。对于科学界来说，如果出现武大郎文化，是斯文扫地。 　　保持中国生物医学界“聪明人”认为的“幼稚”心态，推动科学和文化进步是值得很多人坚持的工作。

膜过滤和分离已广泛应用于生物医学、水和环境相关的领域。在水净化和废水过滤过程中，滤膜的孔隙结构仅允许净化水通过，而固体微颗粒（如微塑料）、油滴及其他污染物被膜阻挡，由此带来的膜污染和堵塞一直是有效水过滤的主要瓶颈。为此，来自哈利法大学的李红霞博士及其所在的张铁军教授团队，提出了一种仿生抗堵塞滤膜，创造性的利用微立体光刻技术直接将鱼类的鳃耙结构打印在滤膜表面以达到抗（耐）堵塞的目的。海洋中多数鱼类是采用过滤机制来进食的：其将水和浮游生物等食物颗粒吞入口中，在水通过密集排列的鳃耙结构时，食物颗粒会被筛选留在口腔中。研究发现，当水流通过鳃耙结构排出体外时会形成漩涡，即使体积非常小的食物颗粒也会因此从鳃耙顶部弹出并返回口腔（如图1所示）。类似的，若将食物颗粒想象成为污水中的污染物颗粒，利用相同的弹回机制，就会大大减少污染物与滤膜表面接触的机会，从而有效减少膜污染和堵塞。为了将鳃耙结构集成到滤膜表面，该团队发明了一种直接在滤膜表面打印复杂三维结构的技术。在该工作中，他们利用面投影微立体光刻3D打印系统（nanoArch S130，摩方精密），制造了一种“鱼鳃”滤膜并进一步集成在微流控器件（图2）中来快速测试抗堵塞过滤效果。直接膜上3D打印技术最大的优点在于这种一体化的器件在打印结构-膜界面处具有自密封属性，无需额外组装。此外，不仅滤膜，其他多孔材料如金属微网等也可以很容易地嵌入到 3D打印的器件中。图1. 拟海洋鱼类捕食过滤机制的仿生抗堵塞滤膜图 2 直接膜上3D打印技术制作的“鳃耙”滤膜微流控器件为测试“鳃耙”滤膜的抗堵塞性能，我们选择了两个最具挑战性的废水处理问题：表面活性剂稳定的乳液和塑料微颗粒。它们的形态和颗粒/液滴尺寸分布如图 3 所示。为了比较，我们还选取了没有任何表面结构的普通商用滤膜作为参考。如预期，当过滤塑料微粒时，普通滤膜的渗透通量在 10 分钟运行内急剧下降至其初始通量的 40%，而“鳃耙”滤膜可以保持高达80%的初始通量。此外，随着主流速度的增加，高渗透通量的持久性也明显被延长。研究结果还发现：“鳃耙“滤膜的非凡防污/防堵性能源于过滤过程中污垢液滴/颗粒的独特流动行为。在研究中，滤膜微流控器件同时凭借其流动可视化揭示了抗堵塞的流体动力学机制。图 4 显示了油滴和塑料微粒在光学显微镜下通过鳃形结构上方时的流动轨迹。研究发现当液滴接近一个鳃结构单元时，它被渗透流夹带到间隙（ t = 0.02 到 0.08 s，蓝色圆圈标记）。然而，由于涡流（红色圆圈标记，t = 0.10 s），液滴从间隙弹回并返回主流（t = 0.10 到 0.12 s）。这样，即使液滴尺寸远小于两个鳃耙间缝隙，它也不会接触到滤膜表面造成滤膜污染或堵塞。目前，该团队独创的滤膜基底3D打印技术已申请国际专利。四川大学的袁绍军教授、麻省理工学院Nicholas X. Fang教授对此工作改进完善也有贡献。图3 在过滤油水混合物和塑料微颗粒时“鳃耙“滤膜的抗堵塞性能图4 通过流动可视化揭示的“鳃耙“滤膜抗堵塞的流体动力机制

随着中国国力的进一步发展，中美之间的技术冲突已不可避免，对于国产仪器，特别是实验室基础科研类仪器的发展已经刻不容缓。因为很多基础实验、检测需要的仪器目前还是以进口为主，国产很少。但是趋势在我，时间优势在我，政府，市场和用户都在支持国产仪器的发展。在一些核心的仪器中，国外品牌几乎处于垄断地位，而这其中美国及与美国关系较好的西方国家占据绝大部分品牌，很多时候存在卡脖子风险。而在这种硬性卡脖子风险之外，更有一种思维上的卡脖子风险存在。这个比起技术上的卡脖子，危害性更大。　　何为思维“卡脖子”?就是一种思维定势，一种否定国产仪器的惯性使然，一种盲目崇拜进口品牌的思维。在一些高端精密仪器领域，比如核磁，质谱，液相，高精度天平等，的确存在很大的技术差距。但是更广泛的仪器，其实国产品牌已经完全没有问题，甚至在技术指标、产品性能、售后服务等方面要优于进口仪器。可是在这些常规领域，虽然没有技术上的硬性卡脖子现象，却有思维上的“卡脖子”现象。用户就是觉得国产仪器不行，不如国外品牌好。甚至有的国产商品，注册了一个外国品牌，而其他任何环节都是在国内完成，这样就迎合了客户喜欢进口品牌的需求。这就形成了一个怪现象：在有技术差距的高端仪器领域是仪器厂家或者对方政府卡我们的用户脖子，而在常规仪器领域，却是广大国内用户用固化的思维卡我们国产仪器厂家的脖子。　　比如我公司生产的氮气发生器，很多技术指标已经超越国外进口品牌，无论是技术性能、参数指标都很好。可是因为我们生在中国，属于国产品牌，很多客户，很多老师就是不认可。他们很多时候买国外仪器，往往愿意出高价，愿意忍受更高的服务成本，更缓慢的服务响应，就是不愿意使用国产仪器。而在购买国产仪器时，却是希望价格越低越好，极度不愿意给一个比较好的溢价，一个可以支撑企业发展、产品迭代的价格。加上有些国产品牌很多时候为了生存，为了抢单子，也不断压价。试问，在原材料成本，人工成本不断上升的今天，产品价格却在不断下探，那么除了降低配置和服务，还有别的路可走吗？最后用户以极低的价格买了这类国产仪器，然后发现质量不好，服务不好，又去怪国产仪器不给力，不自强!由此发展下去，形成一个怪圈，要么花比较高的溢价买进口品牌(成本有的比国产都低)，让进口品牌赚大钱。要么以极低的价格买国产品牌，让国产品牌恶性竞争，无法进行产品升级，迭代。当然，不可否认也有很多看什么赚钱就做什么的企业，靠模仿国外产品，以低价取得部分市场，赚快钱，后面不管洪水滔天。这些国产品牌企业，也在很大程度上伤害了一部分支持国产品牌的客户，也是部分客户不信任国产品牌的一个原因。　　所以，在国产仪器需要涅槃突围的时刻，我们不仅要坐的了冷板凳，静得下心来搞科研，搞基础研究，各个系统部件一一突破。更重要的是我们广大用户，需要从内心真正支持国产仪器，并以一个宽容和爱护的心态去支持国产仪器。好在现在越来越多的用户开始接受国产品牌，也愿意支持国产品牌。当我们广大用户逐渐形成这样的共识，有国产仪器可以茁壮成长的土壤后，那么国产仪器的春天才真正来临。国产仪器的冷板凳会有很多有抱负的科研人才愿意坐，一些卡脖子的技术难关有研发人才愿意啃，常规国产仪器的不断完善和迭代有人做，那么最后我们中国人做的国产仪器，也一定会走向世界!　　在常规的实验室气体发生器领域，我们安泰瑞科愿意坚持自主研发，自己设计，携同其他国产厂家，不断把系统内部件国产化，并以优良的质量，优秀的产品回报广大客户。在越来越多客户认可国产仪器的东风里，乘风远航!　　北京安泰瑞科科技有限公司　　杨加靖　　2021/9/15笔，于北京

热分析是在程序控制温度下，测量物质的物理性质与温度或时间关系的一类技术。在热分析实验中，我们会用到各种热分析仪器，常见的热分析仪器有：差示扫描量热仪（DSC）,同步热分析仪（STA），热机械分析仪（TMA）和动态热机械分析仪（DMA）。但是，我们在做热分析实验时经常会遇到如下困扰：通过各种条件优化，得到的数据总是奇奇怪怪，不知发生了什么，更不知道该如何分析这些数据？这种时候，我们不禁要想，如果能够看到样品实际的变化就好了。日立Real View TA样品观察热分析系统（RV），为您排忧解难，通过该系统可以对程序升温过程中的样品进行实时观测，可用连续的图像记录样品状态变化的情况，而且可以自动将图像与测定条件和结果进行对应，获得可信度更高的信息。下面，我们就采用DSC + Real View来解释在分析泡沫聚苯乙烯中的一些奇怪现象。泡沫聚苯乙烯通常称为泡沫塑料，是由聚苯乙烯发泡，固化得到的材料。由于其质轻价廉，隔热性优越，有弹性，并且成型性良好，多用做缓冲材料，包装材料和隔热材料。通过DSC + Real View研究恒温尺寸稳定性。实验结果：通常聚苯乙烯在100℃附近会发生玻璃化转变。上图是100℃保持3小时的DSC曲线和Real View观察图像。如果仅仅通过DSC曲线，我们观测到波动，但没有很明显的变化，为什么产生这种波动我们只能毫无头绪的猜测。但是，通过对Real View观测图像的比较，我们可以看到样品在渐渐收缩，由此推测：DSC观测到的波动，是因为样品变形，样品和容器的接触状态发生变化而引起的。 综上所述，日立Real View TA样品观察热分析系统将想象的世界可视化，使热分析解析更加简便，可靠。关于日立TA7000系列热分析仪详情，请见：日立 DSC7020/DSC7000X差示扫描热量仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313721.htm日立 STA7000Series 热重-差热同步分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313727.htm日立 TMA7000Series 热机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313737.htm日立 DMA7100 动态机械分析仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C313739.htm关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。

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“双一流”大幕开启，人才招聘引进工作“席卷”全国，而这其中，中西部和东北地区高校成为人才被挖的“重灾区”。“挖人大战”会给高校，尤其是中西部高校带来怎样的冲击?应当如何看待高校人才流动现象?又当如何构建合理有序的人才流动机制?　　800万元房补，100万元年薪。这是华东政法大学在2017年高层次人才招聘公告中，给学科领军人才开出的该校“史上最高”待遇。　　“双一流”大幕开启，历数各地高校人才引进计划，“挖”人才的决心可谓不惜血本，其中尤以“资金实力雄厚的东部理工类高校”为最。华北水利水电大学给引进的首席科学家提供3000万元科研启动经费，杭州电子科技大学给院士500万元年薪，天津工业大学给院士500万元住房补贴̷̷人才招聘引进工作“席卷”全国，有人将之称为新一轮的“挖人大战”和“双一流”的“速成法”，而这其中，中西部和东北地区高校成为人才被挖的“重灾区”。　　“东部各高校，请对中西部高校的人才手下留情。”在近日召开的中西部高等教育振兴计划工作推进会上，教育部部长陈宝生疾呼：“挖走这些人才，就是在掘人家的命根。”而此前，教育部已发文要求，坚持正确导向，促进高校高层次人才合理有序流动，并明确提出，“不鼓励东部高校从中西部、东北地区高校引进人才”。　　那么，“挖人大战”会给高校，尤其是中西部高校带来怎样的冲击?应当如何看待高校人才流动现象?又当如何构建合理有序的人才流动机制?　　中西部人才流失加剧　　最近，一所南方高校以150万元年薪来引进华中师范大学的人才，还附加住房补贴、科研经费等“激励条款”。华中师大党委书记马敏告诉记者：“如果一位人才被好几个学校看中，他们还会竞争‘挖人’，争相抬价。”　　“2017年危机感更强了，极不稳定，极不安定。”西北农林科技大学人才办公室主任庄世宏对人才流失也有着切肤之痛。去年以来，地处陕西的西北农林曾有几个人才要走的苗头，最后虽然挽留住了，但这使庄世宏感受到了严峻的形势。　　不久前，教育部、财政部等联合印发了《统筹推进世界一流大学和一流学科建设实施办法(暂行)》，提出坚持扶优扶需扶特扶新，明确建设高校将实行总量控制、开放竞争、动态调整。　　“‘双一流’的核心是人才竞争，中西部、东北地区高校高层次人才流失的压力会进一步加剧。”陕西师范大学教育学院院长陈鹏表示。　　不仅东部名校云集的富集作用对人才有很强的吸引力，而且“高水平的同事、高质量的学生、灵敏的学术信息等也是学者流动过程中比较关注的内容，这些显然也对东部高校有利。”北京理工大学教育学院刘进博士分析指出。　　“中西部高校教师比东部的流动意向高8%~9%。”北京大学教育学院研究员由由2014年开展的高校教师流动意向研究结果显示。　　正是凭借中西部、东北地区高校难以比拟的区位优势，再加上优越的科研平台、学术氛围、薪酬待遇、自然环境和生活保障，东部一些高校得以频频将一些学术尖子、教学骨干挖走。　　事实上，高校人才“孔雀东南飞”的现象由来已久。　　早在12年前，时任西北师范大学校长的王利民就表示：“在过去10年，兰州大学流失的高水平人才，完全可以再办一所同样水平的大学。”对此，时任兰州大学校长的李发伸说，曾经有一所著名大学的人事处处长到兰大考察时明确告诉他，“我们这次就是来选人的”。　　此外，西北农林2000年至2003年间共调出125人，连当时仅有的1名“长江学者”也离开了 新疆医科大学2004至2014年10年间共流失197人 华中师范大学近5年来已被挖走各层次人才40余人，包括“杰青”等高层次人才̷̷　　“早就见怪不怪了。”中部某高校原党委书记告诉记者，“我每次来北京开会，都会和那些挖走我们人才的学校领导开玩笑，‘你再这么挖我们的人才，我就和你绝交’。”　　据了解，我国进入高等教育大众化以来，出现过两次较大规模的学术人才流动。一次是大众化初期，高等教育迅速扩张导致教师需求增大，教师流动以规模与数量为主，并在2002年前后达到顶峰 另一次是大众化中后期，高等教育竞争日趋激烈，高校对优质师资的竞争成为关键目标，教师流动以质量与声望为主，并一直持续至今。　　与此同时，高层次人才短缺也是中西部地区长期存在的突出问题。据湖南工业大学副教授刘方成统计，截至2016年2月，西部各省份拥有中国工程院院士共60人，仅占全国总数507人的11.8%，差距非常明显。　　这也就意味着，我国中西部、东北地区高校同时面临着高端人才匮乏和流失的双重窘境。　　“头衔”是引进重点　　“全国高校都在竞争影响力，试问哪所高校会押宝在嗷嗷待哺的年轻人身上?”一位青年教师坦言。　　“中西部学术人才流失，当前主要指代的是‘明星学者’、学科带头人的流失。”刘进分析指出。　　记者梳理各高校的人才引进办法后也发现，各类“人才计划”的入选者是高校竞相引进的重点人选，包括：　　以中国科学院、中国工程院院士为主的杰出科学家 “海外高层次人才引进计划”(简称“千人计划”)、“高层次人才特殊支持计划”(简称“特支计划”)、“长江学者”特聘教授等高层次领军人才 “青年千人计划”、“特支计划”青年拔尖人才、“杰出青年基金”、青年“长江学者”等青年杰出人才 地方性人才振兴计划入选者，如山东“泰山学者”、湖北“楚天学者”、陕西“三秦学者”等等。　　高校之所以热衷于按“头衔”引进人才，缘于各类“人才计划”的入选人数已成衡量大学、学科实力的重要指标，并在高校排名、学科评估、项目申报、经费划拨等方面发挥着重要作用。　　与此相应，高校会依据人才层级的不同，在科研经费、住房补贴、平台搭建、团队组建、薪酬待遇等方面提供不菲的引进条件。尤其是北京、上海、广东、浙江等高房价地区，动辄几百万的安家费或百余平的住房，以及解决子女教育、配偶工作等问题，几乎成人才引进的“标配”。　　重金引才的背后，是各地对“双一流”建设的“大手笔”投资支持。据中国青年报统计，在已出台建设方案的23个省市中，经费保障粗略计算在400亿元左右。其中，北京预计投入100亿元，推进高校高精尖创新中心建设 广东3年计划投入超百亿元，支持大学建设 河南出台《优势特色学科建设工程实施方案》，砸31亿元打造“一流学科” 山东将在“十三五”筹集50亿元支持“双一流”建设。　　一位被引进上海的年轻学者直言，高校这是通过“短平快”的人才政策，“多快好省地建设‘双一流’”。　　对这种按“头衔”引进的方式，陈鹏认为：“过度偏重对学历、职称、学术成果的考察，混淆了‘高层次人才’和‘高水平人才’的概念，缺乏个性化遴选条件，造成优势学科与弱势学科之间发展的不平衡。”　　近日，爱思唯尔发布的一份“2016年中国高被引学者榜单”再次刷爆网络。不少人担心，进入榜单的这1776名学者或将成为新一轮“精准挖人”的目标。　　“大学里急需两种人才：一是大家都在抢的学术大师，一是潜力无限的年轻学者。前者可以出高价购买，后者则只能自己培育——这点全世界都一样。目前国内各大学都倾向于‘选才’而非‘育才’，我认为这是一个偏颇。”北京大学中文系教授陈平原不止一次公开表达过这个观点。　　人才流动是把双刃剑　　“我当然希望引进到更好的人才，但如果我的人被挖走了，我也很难过。”上海外国语大学研究生部主任赵蓉晖直言心中的矛盾，“人才流动是把双刃剑。”　　首先，适度的高校人才流动可以带动思想、研究、资源和成果的交流，斩断学术近亲繁殖的路径，促进学术创新和发展繁荣。“因为挖人的学校要把平台做好、声誉维护好、条件保障好，才能吸引人才 有被挖可能的学校也要想尽办法把人留住。”赵蓉晖说。　　从国际比较来看，一项基于27所高校教师的调查显示，我国大学教师平均流动率明显低于发达国家和主要发展中国家。　　然而，在我国相对不高的流动性背后，却隐含着流动集中、恶性挖人、急功近利等问题。　　比如，广东某高校将西北某高校的骨干“连锅端了”，一位不愿透露姓名的高校负责人告诉记者，“最后都引起公愤了”。　　“高层次人才培养成本极高，一旦流失则成本付诸东流，这会导致西部高校人才培养积极性不高。”刘进表示。　　教育部副部长沈晓明也公开指出，这种现象不仅对西部高校不公平，而且把人才价格和办学成本越炒越高，“使一部分高校教师队伍军心涣散，长期下去不利于高校教师队伍建设”。　　学术有团队和地区的因素，“橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳”。一些高校花高价聘来的教师，并没有创新的学术成果。在记者近期开展的网络调查中，一位北京某高校的人事工作者留言说，该校“引进的人才在海内外各个高校兼职，就是空中飞人，一年都没在岗位连续工作半个月，对国家学科发展没有起到积极作用，负面影响巨大”。　　现在，随着“双一流”的推进，高校对人才争夺逐渐白热化，部分人才为获取个人利益，频繁跳槽不同单位。上海某高校引进的一位专家，在个人补贴和启动经费到位、学校投资5000万元建立起软件平台后不久，就又受聘到另一所高校任职，以获得高额的安家费和启动经费。　　对此，中科院院士、北京大学教授、中科院植物研究所所长方精云表示：“引进人才的非正常跳槽，不仅没有发挥在科学研究方面应有的作用，而且严重扰乱了正常的科研和教学秩序，对学生和年轻学者产生了恶劣影响，更造成了科研经费和国家资源的严重浪费。”　　更进一步来看，高等教育在国家或区域发展中具有不可替代的作用，尤其中西部、东北地区高校是国家区域安全与边疆稳定的稳压器，经济社会发展的动力源，多元文化交流的平台。　　陈鹏担忧：“如果听任高校人才‘孔雀东南飞’，中西部、东北地区高校就会面临空前的危机。这不仅是教育问题，更是政治、经济和社会问题，它涉及国家中西部发展战略和东北地区振兴计划的实现。”　　构建科学的流动秩序　　“高校之间不得片面依赖高薪酬高待遇竞价抢挖人才，不得简单以‘学术头衔’‘人才头衔’确定薪酬待遇、配置学术资源。”教育部在1月25日发布的《关于坚持正确导向促进高校高层次人才合理有序流动的通知》中，已提出一系列明确要求。　　“高校要尽量做高层次人才流动的加法，而不是局限于国内的‘内部厮杀’。”刘进建议，未来，中国学术人才流动的格局要面向全球视野。东部高校主要面向北美、欧洲和东亚学术市场，这些国家学术人才培养渐趋饱和，恰是吸引人才的绝佳时机 西部高校则可以重点考虑从“一带一路”沿线引进人才。　　陈鹏认为，合理有序的人才流动机制，首先要承认人才流动的合理性，还要强调政府在人才流动中的责任与担当。“高校人才流动既要考虑国家的发展战略，又要顾及市场的需求。既不能按照计划经济人事管理模式，将人才终身绑定，也不可完全按照市场规则，无视高等学校公共职能和责任担当。”　　“仅仅靠劝说、靠号召是解决不了问题的。”方精云认为，要建立合理的薪酬指导体系，确立相对规范的待遇标准，探索同一地区同类型人才薪酬最高限额制度。　　马敏建议，“建立高层次人才流动补偿机制，引进国内高层次人才的高校要根据市场规律给予高层次人才外流的高校一定的经济补偿。”　　也有不少专家学者在接受采访时指出，虽然高校要事业留人、感情留人、待遇留人三管齐下，但其中事业平台还是最重要的，“西部也要反思，自己如何搭建独一无二的平台吸引高端人才”。　　陈宝生明确要求中西部高校“有所为有所不为”，聚焦重点和优势，加快形成办学特色优势，并对传统学科专业进行更新升级，集中建设好优势特色学科专业群，构建与本校办学定位和办学特色相匹配的学科专业体系。　　记者了解到，自2013年《中西部高等教育振兴计划》实施以来，中西部高校师资队伍水平、人才培养质量、科研服务能力和学校管理水平已得到显著提升。广西大学、新疆大学等高校引领本地区实现了“两院”院士、“长江学者”“杰青”“千人计划”等领军人才零的突破。　　而刘进课题组2016年的研究成果也认为，中西部学术人才流动的“拐点”已经出现：即西部向东部的大范围学术人才流动很少再发生，反而东部由于学术竞争加剧，且实行了“非升即走”的人事制度改革，出现“反哺”西部的情况。　　2017最新发布的《大数据视角下的中国科研人员状况系列研究报告》也显示，2006年至2016年间我国高级科研人才在地域上的分布呈现日益均衡发展趋势。　　“双一流”建设除建设一流大学外，也不拘一格发展地方特色高水平的研究平台，从这个层面来看，由由认为：“这是相关专业的高质量人才向中西部、东北地区流动的一个很好契机。”　　“十三五”期间，高招增量、长江学者、经费投入都将向中西部倾斜，如何引才与育才并举，既需要中西部和东北地区高校探索创新人才政策、提升综合管理水平，更需要国家层面统筹协调，不断优化我国高等教育结构，实现共同发展、共同提高、共同进步。

第十届超快现象与太赫兹波国际研讨会（ISUPTW 2021)将于2021年6月16-19日在成都举行。会议将围绕太赫兹科学与技术和超快现象两个专题展开讨论，主题覆盖了太赫兹和超快现象领域各研究方向，是一次大规模的多学科、综合性和高水平的国际学术活动。ISUPTW2021-会议基本信息主办单位：中国工程物理研究院承办单位：中国工程物理研究院流体物理研究所、中国工程物理研究院应用电子学研究所协办单位：青岛青源峰达太赫兹科技有限公司、中国工程物理研究院电子工程研究所、中国激光杂志社会议时间：2021年6月16-19日会议地点：四川成都会议酒店：成都环球中心天堂洲际大饭店（成都市武侯区天府大道北段1736号）会议网站：www.isuptw.com大会主席李泽仁，中国工程物理研究院大会共主席张希成，罗切斯特大学（美国）李儒新，中国科学院上海光学精密机械研究所程序委员会主席朱礼国，中国工程物理研究院大会报告日程太赫兹专题（一）日程安排太赫兹专题（二）日程安排超快专题日程安排

胶囊填充是制药工艺的关键步骤之一，在医药公司中，实验人员通常需要进行小批量胶囊药物的生产，用于研究目的。传统的手工或半自动化填充的方式存在因大量重复操作所导致的效率低下、精度差、填充量不一致和数据难以审计追踪等问题。因此，胶囊填充工艺的自动化、高效化和精确化成为行业的重要发展方向。随着科技的不断进步与需求的日益增长，固体试剂的自动化称量技术应运而生。自动化固体加样仪的引入，通过高精度的控制系统和自动化机械装置，能够在无需人工值守的情况下实现固体试剂称量的自动化和标准化，显著提升了整体实验效率和样品质量。本报告分享了晶泰科技 ChemPlus 桌面型固体加样仪在胶囊填充中的应用，并分析其对提升填充效率和保证胶囊样品质量等方面起到的作用。● 测试方案在药物制剂研究中，常用的胶囊规格是 0、1、2 和 3 号这四种。为了验证设备在极端条件下的可靠性，我们在此次测试中选取了直径较小的胶囊（直径 5.3mm）作为容器。利用 ChemPlus 桌面型固体加样仪，我们对药企使用较多的三种胶囊粉末进行了测试（药品名称以代号 A、B、C 表示）。本次测试主要目的是验证 ChemPlus 的加粉效率是否达标，是否存在因胶囊直径过小而造成的漂粉现象，以观察评价其在胶囊填充场景中的表现。● 测试数据表 1：胶囊粉末测试结果● 胶囊漂粉验证表 2：胶囊漂粉验证结果根据上述测试数据，可以看到 ChemPlus 在面对不同目标量程的加样任务时，均能准确且稳定地称量出流动性各异的胶囊粉末，其标准偏差被严格控制在 ±0.1mg 以内。很好地解决了自动化称量中流动性良好的粉末加不准，流动性较差的粉末难以顺利加入的问题。此外，胶囊由于其口径较小，易于发生交叉污染，进一步增加了加粉操作的难度。尽管如此，ChemPlus 凭借其独特的粉桶设计，仍然成功地完成了对胶囊孔板的加粉任务。根据表 2 的结果，加粉结束后，并未观察到任何漂粉现象。特别值得一提的是，ChemPlus 通过其精准的计量和控制系统，确保了每个胶囊填充量的准确性和一致性，大幅减少了人为误差，显著提升了胶囊样品的质量。ChemPlus桌面型固体加样仪ChemPlus 桌面型固体加样仪，支持多种固体原料和接收容器，无需人工值守，自动完成重复耗时的固体称重加样操作。&bull 高通量：可放置多种固体原料和接收容器，全面提升效率；&bull 适用范围广：样品无需特殊处理，覆盖吸潮结块、较大颗粒、蓬松、流动性差的粉末；&bull 智能算法参数调节：自适应加粉算法，多类型粉末智能识别；&bull 压电陶瓷激振技术：多类型粉末出粉更流畅；&bull 除静电：有效降低静电效应，加样更准确；&bull 成本可控：耗材价格低廉，节省成本；&bull 占地小：整机尺寸小，桌面型；&bull 兼容性广：可兼容多种实验室常用尺寸小瓶；&bull 数据追踪：条形码或二维码样品管理，支持审计追踪。综上所述，使用 ChemPlus 桌面型固体加样仪进行胶囊粉末的加样操作，可以将实验人员从繁琐耗时的称量操作中解放出来，不仅能够节省大量的人工操作时间，显著提升实验效率，还极大地减少了人为误差，确保胶囊填充过程的准确性和一致性。因此，ChemPlus 是胶囊填充中不可或缺的实验工具。

“中国到底有多少女性院士?”　　“科学界的女性领导者又是多少?”　　“科学共同体中的女性数量到底是多少?　　在11月初举行的2016年世界生命科学大会“生命科学中的女性”论坛上，中国女科技工作者协会常务副会长、中国自然科学博物馆协会会长程东红在演讲开篇连续抛出的几个问题，引发了与会者的关注。　　最新数据统计显示，2015年，中国科协的所属学会的女性会员占比21%，其中理事占比13%，主席和副主席占比8%。这表明，尽管女性会员的占比逐年增高，但理事、副主席、主席等领导岗位的女性比例仍然较低。　　不仅如此，在我国科技界拥有最高学术荣誉称号的院士群体中，也存在这一现象——中国科学院院士和中国工程院院士中，女性只占6%和4%。　　程东红把这种现象称作“漏油的管道”，即随着学术地位的提升，女性的人数却越来越少。　　当然，这种现象并非中国独有，根据2015年7月联合国教科文组织的数据统计，2013年，女学士占比53%、女硕士生也是53%、女博士生是43%，而到了女研究者这个比例仅剩下28%。　　既然是世界性问题，难道真的是因女性自身的性别问题，比如人们常说的“女性真的不如男性聪明”，抑或“家庭和孕期拖住女性成才后腿”?　　美国加州理工学院生物与生物工程系教授Alice Huang并不这么认为，她总是习惯性地这样介绍自己：“我是一名女科学家。”当天，她的主题报告“女性的新世界——科学生活中的女性未来”，站在中国传统的文化立场，向外界展示了一个“打破传统，创造女性规则”的女权形象，希望让更多的人培养尊重女性的能力。　　中国女科技工作者协会会长、中科院院士王志珍也表示，世界上没有任何一篇学术论文说过女性智商低于男性，而且我们还可以昂首挺胸地说，从某种意义上，女性的情商还高于男性。　　当天，王志珍说，一些事例也证明，许多女性科学家的确在她们的领域中作出了重大贡献。比如，中国农业科学院哈尔滨兽医研究所研究员陈化兰因其在禽流感病毒领域的研究两次蝉联素有“女性诺贝尔”美誉的“世界杰出女科学家成就奖”。　　但她也承认，男女科学家的科研前途差距是在30岁左右拉开的。很重要的一点，女性一旦有了孩子，可能导致她的兴奋点有所转移。所谓在28岁～35岁这个科研工作的黄金年龄段，女性虽正值青春年华，但不得不为家庭和子女作出牺牲。　　如今，越来越多的人从国家、区域甚至全球等各个领域去调解这种不平衡、去承认女性科学家的进步，甚至会针对年轻女科技工作者提出的如何平衡事业发展和家庭生活、如何面对科研工作中的挑战、如何发挥女性优势和创新潜能等进行讨论。　　在当天论坛报告的结尾，程东红引用了联合国秘书长潘基文的一段格言“我们这一代人是有可能结束贫困的第一代人”表达了自己的观点：与这一目标密切相关的是，这一代人有能力改变性别关系，赋予妇女和女童同等的权利。

近日，上海交通大学物理与天文学院李听昕课题组、李政道研究所刘晓雪课题组在《Nature》上发表题为“Tunable superconductivity in electron- and hole-doped Bernal bilayer graphene”的研究论文。该项研究首次在单晶石墨烯中观测到电子掺杂情况的超导电性，这对于理解晶体石墨烯及转角石墨烯系统的超导机理，设计制备基于石墨烯系统的高质量新型超导量子器件等具有重要意义。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07584-w 超导这一宏观量子现象最早由荷兰科学家H. K. Onnes于1911年在研究汞在低温下的电学输运性质时被首次观察到，是凝聚态物理学中里程碑式的发现之一，有关超导材料和超导机理的研究是物理学及相关领域研究中经久不衰的课题。2018年，有关魔角双层石墨烯的研究首次在石墨烯系统中观察到超导电性，这一研究立即引起了国际物理学界的广泛关注，引领了有关二维莫尔超晶格研究的热潮。此后，研究者们在转角多层石墨烯莫尔超晶格系统中也观测到了超导电性，而转角石墨烯中超导与平带之间的关系、超导的配对机制等，至今仍是领域内备受关注的重要科学问题。魔角双层石墨烯对两层石墨烯之间的转角要求十分苛刻，容忍度仅在魔角1.1度正负偏差0.1度的范围，这在一定程度上限制了对魔角石墨烯中超导电性的深入研究。图一 样品结构示意图和光学显微镜照片2021年，研究者首次在不需要莫尔超晶格的亚稳态单晶石墨烯，即菱方堆垛的三层石墨烯中，通过栅极静电调控，观察到空穴掺杂的超导现象，其超导转变温度约为100 mK，这一研究结果也马上引起了广泛的关注。随后，2022年，在施加约0.15 T平行磁场和垂直位移电场（约1 V/nm）的条件下，人们在空穴掺杂的Bernal堆垛双层石墨烯也观察到了超导态，但其超导转变温度仅约为30 mK. 不同于魔角石墨烯和菱方堆垛石墨烯系统，Bernal堆垛的双层石墨烯是天然石墨的基本组成单元，是一种稳定的晶体结构，这为可控制备高质量样品、以及未来研制基于石墨烯的新型超导量子器件提供了理想的实验平台。之后的研究发现，将半导体过渡金属硫族化合物二硒化钨（WSe2）与Bernal堆垛的双层石墨烯组合形成异质结构时，由于近邻效应，增强了石墨烯体系的自旋轨道相互作用，有趣的是，这使得双层石墨烯的超导态能在零磁场下显现，并且超导转变温度被显著提升至约300 mK. 但由于实验中可实现的位移电场范围的限制，无法完全揭示双层石墨烯空穴超导态随位移电场变化的性质与规律；而且，其超导配对机制以及二硒化钨对石墨烯系统超导态的影响机制仍是悬而未决的问题。此外，之前有关高质量双层石墨烯器件中自发对称性破缺态和超导态的研究主要集中在价带（空穴掺杂），而对导带（电子掺杂）的关注较少。图二 实验揭示的双层石墨烯与二硒化钨异质结系统的相图，以及观察到的空穴和电子掺杂情况的超导态通过优化样品制备方法，上海交大实验团队成功制备出高质量双层石墨烯与二硒化钨异质结样品，使得可以对其施加高达1.6 V/nm的垂直位移电场。通过开展系统的极低温量子输运测量，结合电场调控和静电掺杂调控，他们揭示了该系统中空穴掺杂超导随位移电场和载流子浓度变化的完整相图；更为重要的是，实验上在电子掺杂的情况也观察到超导态，这是在单晶石墨烯中首次观察到电子掺杂的超导电性。空穴端和电子端的超导态强度都可以通过外加的垂直位移电场进行有效调节，实验上测量到的最高超导转变温度分别约为450 mK和300 mK，这也是目前在单晶石墨烯系统中观察到超导转变温度的最高记录。图三 在外加高垂直位移电场下，Bernal堆叠双层石墨烯电子端量子振荡及费米面分析通过测量高质量石墨烯样品的纵向电阻随垂直磁场的量子振荡（即Shubnikov-de Haas效应，简称SdH振荡），可以得到有关能带费米面的重要信息，这对于理解体系中由于电子关联相互作用导致的自发对称性破缺态，以及超导配对机制等都具有重要的意义。该研究工作详细测量了在不同位移电场下，低磁场区间空穴掺杂和电子掺杂时的SdH振荡。分析结果表明，在较高的位移电场下，双层石墨烯在空穴掺杂和电子掺杂时均出现了一系列自发对称性破缺态，这些态的出现与能带的范霍夫奇点以及电子-电子相互作用相联系。特别地，当施加电场使得双层石墨烯中的电子或空穴靠近二硒化钨层时，SdH振荡的频率发生了进一步的变化，这是因为当电子和空穴靠近二硒化钨层时，感受到了明显的自旋轨道耦合作用，从而导致电子态的简并度和费米面的结构发生变化。实验结果表明，空穴掺杂和电子掺杂的超导的正常态均对应于费米面为部分极化的情况。最后，该工作详细对比了双层石墨烯中电子掺杂超导和空穴掺杂超导的性质。出乎意料的是，在选取的超导转变温度，超导临界垂直磁场等超导性质类似的情况下，空穴掺杂超导和电子掺杂超导展现了截然不同的平行磁场依赖性。具体而言，空穴掺杂的超导态违反了泡利顺磁极限，而电子掺杂的超导性却始终遵循泡利顺磁极限。之前的研究工作认为，二硒化钨对石墨烯系统超导态的增强效果可以通过近邻效应引入的Ising自旋轨道耦合相互作用的角度来理解，而超过泡利顺磁极限的空穴掺杂超导是Ising自旋轨道耦合相互作用的直接结果。而在此项工作中，尽管通过费米面分析在导带中也观测到明显的Ising自旋-轨道耦合相互作用，但电子掺杂的超导电性却没有违反泡利顺磁极限。这一观察预示着二硒化钨对双层石墨烯中超导的增强效果可能不仅仅来自于近邻效应引入的Ising自旋轨道耦合相互作用。该成果上海交大团队主要成员：（从左至右）刘晓雪、李佳熠、李楚善、徐凡、李听昕这一研究工作突显了在高位移电场下双层石墨烯系统中涌现的丰富量子物态，其中很多现象和性质还值得进一步的理论和实验研究。该工作不仅为理解单晶石墨烯乃至魔角石墨烯的超导机理提供了重要的实验信息和约束，而且为基于稳态结构的单晶石墨烯设计和制造新型超导量子器件奠定了坚实基础。论文第一作者为上海交通大学物理与天文学院博士研究生李楚善。共同通讯作者为物理与天文学院李听昕副教授，李政道研究所刘晓雪副教授和武汉大学吴冯成教授。论文的合作者还包括上海交通大学贾金锋教授，博士研究生徐凡，李佳熠；武汉大学博士研究生李泊浩；中科院物理研究所吕力研究员，沈洁研究员，仝冰冰副主任工程师，博士研究生李国安，以及日本国立材料研究所Kenji Watanabe研究员和Takashi Taniguchi研究员。此项研究涉及的器件微纳加工部分在上海交通大学物理与天文学院微纳加工平台完成，极低温测量在中国科学院综合极端条件实验装置完成。本工作得到科技部、国家自然科学基金委、上海市和上海交通大学的资助。