人工合成流体包裹体

p 　　 span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 矿物在生长过程中所圈闭的流体，即流体包裹体。流体包裹体分析是矿床学和地质流体研究不可或缺的环节。包裹体中的物质成分是解读相关地质信息的密码，保存了当时地质环境的各种地质地球化学信息(如P、T、pH、X等)。研究流体包裹体的主要目的之一，就是通过对包裹体中的古流体的定性或定量分析，获得各种数据、信息来解释所研究的地壳及地幔中的各种地质作用过程，甚至是获得古环境(如古海水、古气候)信息。流体包裹体分析已广泛应用于矿床学、岩石学、构造地质学、石油地质学等地质研究领域，同时也被应用于古环境研究和宝玉石鉴定。 /span /p p span style=" font-family: 楷体,楷体_GB2312, SimKai " 　　那么，流体包裹体领域的研究目的是什么?工作具体内容有哪些?都用到哪些仪器?对分析手段有哪些具体的要求?有哪些新兴的、适合的分析手段?为深入了解流体包裹体研究的具体工作内容和科学意义，仪器信息网编辑带着以上问题采访了南京大学地球科学与工程学院副院长/内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室副主任倪培教授。 /span /p p style=" text-align: center " img title=" 213.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/b895be8f-73cf-404b-8016-f58fe6b66d5b.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 南京大学地球科学与工程学院副院长/内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室副主任 倪培 /strong /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 流体包裹体研究可提供准确而详尽的古流体物理化学信息 /strong /span /p p 　　内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室是首批建立的，全国第一家矿床地球化学学科的国家重点实验室，93年开始建设，95年通过评估。“我们课题组主要从事矿床学和地质流体研究工作，课题方向以金属矿产的研究为主，比如金矿、铜矿的研究。”倪培说，“我们主要通过研究成矿模式和成因类型来指导找矿勘察。这方面的工作我们做得很多，比如东北、华南的金矿，江西、福建的铜、金矿。现在开展的研究工作主要集中在闽浙赣这一带。” /p p 　　对于目前正在开展的研究工作，倪培介绍，“我们现在做的工作主要是关于热液流体矿床的研究，这类矿产一般温度比较高，最高能达到四五百度。研究热液流体矿的成矿机制和成矿模型，是我们研究工作的核心内容。而研究成矿流体最重要的手段之一就是流体包裹体的研究，因为金属矿物都是在某种流体中沉淀出来的，所以一定要把流体包裹体的情况搞明白。对流体包裹体的研究主要包括温度、压力、密度等物理化学条件和成分的研究。除此以外，我们还开展了人工合成包裹体及地质流体相关模拟实验等研究工作。” /p p 　　流体包裹体成分在许多情况下代表了包裹体形成时流体的原始组成，可以反映当时地质过程流体的物理化学条件。到目前为止，已有多种方法和仪器设备用于流体包裹体的成分分析，但无论采用哪种分析技术，都可以归结为群体包裹体分析或者单个包裹体测定。由于同一样品中的流体包裹体通常是由不止一个世代的包裹体所组成，而不同世代的包裹体性质有很大差别，因此群体包裹体分析不仅复杂而且分析结果的代表性相对较差。单个包裹体测试可以准确的分析感兴趣的特定包裹体，其所代表的地质信息是确定的或是唯一的。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 显微激光拉曼光谱是流体包裹体非破坏性分析的重要手段 /span /strong /p p 　　“检测不同相态的包裹体里面的成分是一个重要的手段。”倪培说，“如果能对单个包裹体来做成分分析将会解决很多问题。用到的方法主要有两种，一种是拉曼光谱法，一种是激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法。” /p p 　　激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)是一种破坏性的分析技术。近年来在国际上，激光剥蚀电感耦合等离子体质谱法虽然已经被成功的应用于单个包裹体元素组成的定量分析，但是单个流体包裹体成分的LA-ICP-MS分析技术，仅西方少数单位掌握，我国目前尚没有成功建立单个流体包裹体成分LA-ICP-MS分析实验室。而显微镜(包括可见光、荧光和红外显微系统)、冷热台、高温台、激光拉曼光谱仪等是目前国内外单个流体包裹体非破坏性测试的重要且被广泛采用的测试手段。 /p p 　　显微激光拉曼光谱作为一项新兴的微区分析技术在20世纪70年代渗入地学领域，其在微区分析上所显示的高精度、原位、无损和快速的特点，使之逐渐成为地球科学基础研究中的一项重要分析手段。目前，显微激光拉曼光谱技术已经被广泛应用于岩石学、矿物学、矿床学、构造地质学、石油地质学、宝玉石学等各个地球科学的分支学科。显微激光拉曼光谱技术可用于矿物鉴别(尤其是微细矿物和矿物包裹体)、矿物结构和应力分析、流体(熔体)包裹体的成分和温度测定、油气成藏信息获取、宝玉石鉴定等方面研究。此外，拉曼光谱与特定温度-压力仪器相结合，可以为地质领域矿物相转变、流体相变等原位分析研究提供有效的手段。 /p p 　　“拉曼光谱在地质领域应用得还是比较多的，特别是在矿物领域和包裹体领域应用得最多。”倪培说，“拉曼光谱已经成为流体包裹体研究必不可少的仪器。”如今，显微激光拉曼光谱已经被广大地质工作者接纳并采用，而且越来越受到地质科研工作者的重视。“现在来讲，能稳定测定包裹体里挥发分的非破坏性方法，除拉曼光谱外，没有其他非破坏性的方法可以代替。”倪培如是说。 /p p 　　随着科研的深入，国内地学工作者发现技术设备的更新是推进流体包裹体研究及其它地质研究的关键，且由于与国际研究接轨的迫切需求，内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室在经过多方数据收集、文献调研和实地勘查的基础上，于2001年引进了一台雷尼绍(Renishaw)RM2000显微激光拉曼光谱仪，用于开展流体包裹体及相关地质领域的研究，该台设备是国内地学领域最早引进的拉曼光谱仪之一。 /p p 　　基于Renishaw RM2000显微激光拉曼光谱仪，倪培课题组在国内较早的开展了流体包裹体成分定性-定量分析，并将拉曼光谱与特定温度-压力仪器相结合，进行地质领域矿物相转变、流体相变等原位分析，以及将拉曼测试应用于矿床学、岩石学、构造地质学、石油地质学，甚至是古环境研究和宝玉石鉴定，都获得了可喜的成果，这些工作在国内很多都具有开创性的意义。 /p p 　　“中国流体包裹体及相关地质领域最早的一台拉曼光谱是西安地化所在80年代引进的，我们不是最早的，但目前在地质学界，我们的拉曼光谱实验室是将拉曼光谱应用于流体包裹体及相关地质研究的最好的实验室之一。”倪培解释到，“第一，在国内我们是最先用拉曼光谱来开展包裹体的低温相平衡研究的团队。我们在国内率先发表了一些论文，把它介绍给国内的一些学者 第二，利用拉曼定量计算挥发分的组成，在国内我们是最早的之一。在95-96年，我在英国金士顿大学做博后，当时我的导师Andrew H. Rankin是英国矿学会主席, 是英国流体包裹体、矿产研究领域的权威，当时实验室就有一台Renishaw的拉曼光谱，这个方法就是从那儿学的。之后，我们自己在这个方法的基础上做了很多改进。” /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 科研工作者对拉曼光谱的自动化程度、灵敏度、稳定性、仪器精准度等要求越来越高 /span /strong /p p 　　对于仪器的选择，倪培介绍说“我看中了Renishaw的两点：首先，他们最早开发建立了一个矿物谱库，可以做谱图比对。像我们做地质研究的人，有的不是专门做谱学的，有这样一个谱库可以作比对非常方便，在这方面Renishaw做的很好。另外一个重要的原因是我在英国用的就是Renishaw，比较熟悉他们的产品，用起来方便。” /p p 　　这样一台使用了十几年的老仪器，还能满足如今的实验需求吗?倪培回答说，“目前还是完全能够满足实验需求的，自2002年投入使用以来，除了常规耗材更换外并没有大的维修，期间还承受了一次由老校区至新校区的搬运，至今一直运行良好。我认为，仪器的良好运行需要有专业人才来使用和维护。在国外很多大型的质谱仪，用了二十多年的有很多，关键在于仪器操作者的专业水平。另一方面，售后服务也很重要。在这十几年的使用过程中，我的感受是，Renishaw售后服务非常好，响应非常快，我认为这对我们做研究的人来说是非常重要的。” /p p style=" text-align: center " img title=" 214.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201710/insimg/dfc0dc57-76b2-418c-89a7-efd52e913ce9.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 0, 0) " strong 内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室高级工程师丁俊英正在使用Renishaw RM2000显微激光拉曼光谱仪 /strong /span /p p 　　拉曼光谱有其局限性，这导致了应用限制，如：并非所有物质都具有拉曼效应，有些物质具有强荧光效应且无法规避导致干扰测试结果。此外对流体包裹体测试而言，针对不透明矿物中的流体包裹体因在可见光下观察不到故无法测试，以及对烃类包裹体而言存在的荧光干扰也是致命的。 /p p 　　倪培提出，希望拉曼光谱技术今后在几个方面做出改进，“一是如果能用同一个光路，既能做拉曼也能做红外，可以统一调节的，这我觉得是重要的。第二，也是非常重要的，就是能否将拉曼和红外显微镜结合，比如现在很多不透明金属矿物没办法检测，那么在红外下面能不能做拉曼呢?这我觉得也很重要。第三，我们发现当矿物的粒度小到一定程度的时候，荧光干扰会非常强，这个缺点是很致命的，就是矿物小到一定粒度时，很多信号就测不出来了。此外，数据库可以进一步扩充，需要不断地完善。” /p p 　　 strong 后记 /strong ：显微激光拉曼光谱仪在测试过程中具有微区、无损、快速、原位的优点，而且易与一些其它的小型设备结合使用，获得更丰富的测试结果。但是，正如我们所知道的，世界上没有任何一种方法或事物是绝对完美的，显微激光拉曼光谱除了自身固有的非拉曼效应物质、荧光干扰等问题外，随着科研工作的深入，科研工作者对设备的自动化程度、灵敏度、稳定性、仪器精准度等要求越来越高。 /p p 　　针对流体包裹体研究而言，全国配备流体包裹体实验室的科研单位本就不多，配备拉曼光谱仪的实验室也在少数，以台式拉曼光谱仪为主，便携/手持拉曼光谱仪极少见。但是，综观整个地质行业，已经有众多科研单位意识到拉曼光谱仪的重要性，并加以引进。 随着拉曼光谱仪在地质领域的应用越来越广泛，甚至在某些方面已成为常规测试手段，相信拉曼光谱仪在地质领域具有很好的市场前景。 /p p style=" text-align: right " 采访编辑：李博 /p p 　　 strong 倪培简历 /strong /p p 　　倪培教授，男，1963年12月生，安徽淮南人，分别于1980、1984、1987年考入南京大学地质系攻读学士、硕士和博士学位，1990年留校工作，1995~1996年在英国金斯顿大学从事博士后研究，2004年被南京大学聘为教授和博士研究生导师 现任南京大学地球科学与工程学院副院长(主管科研)、内生金属矿床成矿机制研究国家重点实验室副主任、地质流体研究所所长 主要学术兼职包括国际矿物协会矿物包裹体工作组主席，国际成矿流体包裹体委员会秘书长，中国矿物岩石地球化学学会理事、副秘书长，中国矿物岩石地球化学学会矿物包裹体专业委员会主任，中国矿物岩石地球化学学会矿床地球化学专业委员会委员，中国矿业联合会矿产资源委员会副主任，中国地质学会矿床地质专业委员会和区域地质与成矿专业委员会委员，国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室学术委员会委员，《Journal of Geochemical Exploration》副主编，《矿床地质》、《矿物岩石》、《矿物岩石地球化学通报》、《高校地质学报》、《地球科学与环境学报》、《油气地质与采收率》等学术期刊编委。 /p p 　　倪培教授长期从事矿床学和包裹体地球化学相关领域的教学和科研工作，主要研究方向为金属矿床成矿机理和成岩、成矿过程的流体作用，包括：①金、铜、钼、铅、锌、钨、稀土等矿床的成矿流体、成矿机理及成矿模式研究 ②沉积盆地、油气盆地和现代盐湖的流体包裹体研究 ③人工合成流体包裹体、流体包裹体的低温相平衡和原位拉曼光谱研究 ④成岩成矿过程的流体包裹体面(FIP)研究。他主持过包括国家自然科学基金项目、国家科技支撑计划项目、全国危机矿山接替资源找矿专项项目、老矿山接替资源找矿项目、整装勘查区关键基础地质研究项目、全国重要矿集区找矿预测项目等在内的多项科研项目。他已在《Journal of Geophysical Research:Solid Earth》、《Lithos》、《Precambrian Research》、《Ore Geology Reviews》、《Journal of Geochemical Exploration》、《Geofluids》、《Journal of Asian Earth Sciences》、《Palaeoworld》、《Carbonates and Evapotites》、《科学通报》、《地质学报》、《岩石学报》、《矿床地质》等国内外重要学术期刊上发表论文150余篇，参与编著出版《流体包裹体》专著和《环境地质学》教材。 /p p 　　倪培教授曾获国家教育委员会科技进步二等奖、南京大学青年教师学术研究奖、南京大学优秀教学成果一等奖、江苏省一类优秀课程等。他曾先后为本科生和研究生主讲过《环境地质学》、《矿相学》、《包裹体地质学》等课程，已培养博士研究生和硕士研究生33人。他于2006年发起召开ACROFI(Asian Current Research on Fluid Inclusions)国际会议，该会议目前已经成为与PACROFI(Pan-American Current Research on Fluid Inclusions)和ECROFI(European Current Research on Fluid Inclusions)并列的三大国际流体包裹体会议之一。 /p

著名学术期刊《科学通报》15日刊发最新研究成果显示，中国科学家在实验室内实现了从二氧化碳到糖的精准全合成，人工合成糖迈出关键一步。人工合成己糖溶液样品糖是人体所需能量的主要来源。人工合成糖是近年来科学界孜孜以求的方向，在此之前，全球已有多位科学家作出不同程度的贡献。此次研究成果由中国科学院天津工业生物技术研究所与大连化学物理研究所科研团队历时两年多攻关完成。论文第一作者杨建刚介绍，团队将高浓度二氧化碳等原料在反应溶液中按一定比例调配，在化学催化剂和酶催化剂的作用下，得到了葡萄糖、阿洛酮糖、塔格糖、甘露糖4种己糖。己糖是在自然界广泛分布，与机体营养代谢最为密切的糖的统称。在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室，科研团队在做人工合成己糖实验整套实验的反应时长约17小时。与通过种植甘蔗等农作物提取糖分的传统方式相比，糖的获取时长实现了从“年”到“小时”的跨越。此次糖合成的效率为0.67克每升每小时，比已知成果提高10倍以上。葡萄糖的碳固定合成效率达到每毫克催化剂每分钟59.8纳摩尔碳，是目前已知的国内外人工制糖最高水平。杨建刚副研究员在做人工合成己糖实验研究还实现了人工合成糖的精准控制。“通过控制不同酶的不同催化效果，理论上可以合成几乎任一类型的糖。”杨建刚说。德国科学院院士曼弗雷德雷茨就论文给出评价意见认为，从二氧化碳转化为糖是特别有挑战性的工作。这一成果提供了一种灵活性、多功能性和高效性的糖合成路线，为绿色化学打开了一扇门。

对许多人来说，简称DNA的脱氧核糖核酸并不陌生，它是携带生命遗传密码的重要载体。但如今，即便如此重要的载体也能被人工合成的物质替代了。 　　英国医学研究委员会分子生物学实验室等机构的研究人员在最新一期美国《科学》杂志上发表报告说，他们人工合成了一种名为XNA的物质，在许多关键功能上可替代DNA，这对研究生命起源乃至“人造生命”具有重大意义。 　　DNA拥有双螺旋结构，由两条反向平行的多核甘酸链相互缠绕形成。打个简单的比方，这就像衣服上的拉链，由两个链条组成，每个链条上有用于相互咬合的链齿和承载链齿的布条。在DNA的链条中，链齿是一些碱基，而承载它们的支架由糖类和磷酸分子组成。 　　据研究人员介绍，XNA也能像DNA一样存储遗传信息。由于它所用的“链齿”，也就是碱基，和DNA中的一样，因此XNA链条和DNA链条之间还可互相结合，实现遗传信息的传递。 　　在实验中，研究人员将一个DNA链条上的遗传信息传递到XNA上，随后再传回另一个DNA链条，遗传信息传递的准确度高达95%以上。此外，如果满足一些前提条件，部分XNA聚合物在试管中还能如DNA一样进化成不同形态。 　　报告的作者之一菲利普霍利格说，上述实验结果说明XNA已拥有DNA的两个关键功能——遗传和进化。 　　由于人造的XNA在分子构成上与DNA并不完全相同，这说明DNA不一定是携带生命遗传密码的唯一载体。有观点因此认为，地球上的生物之所以都采用了DNA来携带遗传信息，是因为地球生命起源之初，环境中相应种类的分子数量较丰富。而在宇宙中其他地方，也许存在遗传方式不相同的生命形式。 　　这项研究还被认为是在“人造生命”道路上迈出的重要一步，不过有专家认为，人类使用XNA来人工编制遗传信息并创造一种新生命，还有很长的路要走。

粮食不需要土地种植，可以在生产车间中制造出来。如今，这个看似天方夜谭的想象正在成为可能。日前，中国科学院天津工业生物技术研究所（以下简称“天津工业生物所”）在淀粉人工合成方面取得重大突破性进展，在国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。该成果于北京时间9月24日在线发表在国际学术期刊《科学》。“这也意味着，我们所需要的淀粉，今后可以将二氧化碳作为原料，通过类似酿造啤酒的过程，在生产车间中制造出来。”天津工业生物所所长马延和说。将二氧化碳还原生成甲醇，再转化为淀粉淀粉是人类粮食的最主要成分，同时也是重要的工业原料。目前淀粉主要由农作物通过光合作用，将太阳光能、二氧化碳和水转化而成。长期以来，科研人员一直在努力改进光合作用这一生命过程，希望提高二氧化碳和光能的利用效率，最终提升淀粉的生产效率。这次，天津工业生物所的科研人员就成功创制了一条利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。这条路线涉及11步核心生化反应，淀粉合成速率是玉米淀粉合成速率的8.5倍。从能量角度看，光合作用的本质是将太阳光能转化为淀粉中储存的化学能。因此，将光能高效地转变为化学能并储存下来成为关键。“我们想到了光能—电能—化学能的能量转变方式。”天津工业生物所副所长王钦宏说：“首先，光伏发电将光能转变为电能，通过光伏电水解产生氢气；然后，通过催化剂利用氢气将二氧化碳还原生成甲醇，将电能转化为甲醇中储存的化学能。这个过程的能量转化效率超过10%，远超光合作用的能量利用效率。”自然界中并不存在甲醇合成淀粉的生命过程。王钦宏说：“要想人工实现这个过程，关键是要制造出自然界中原本不存在的酶催化剂。”科研人员挖掘和改造了来自动物、植物、微生物等31个不同物种的62个生物酶催化剂，最终优中选优，使用10个酶逐步将甲醇转化为淀粉。这种路径不仅能合成易消化的支链淀粉，还能合成消化慢、升糖慢的直链淀粉。“也许在不久的将来，不需要种地，也能够满足我们对碳水化合物的需要。”王钦宏说。在人工合成途径构建上实现跨越式突破不依赖植物光合作用、人工合成碳水化合物，一直是世界各国科学家的梦想。此前，华人科学家杨培东曾带领团队利用聚糖反应成功将二氧化碳转化为多种单糖混合物。“但是，他们还尚未实现复杂碳水化合物的人工定向合成。”天津工业生物所副研究员蔡韬说：“也就是说，他们的路线方法合成的是多种简单糖类化合物的混合物，还很难定向到其中的一种。”专家介绍，淀粉高效人工合成的挑战主要来自低密度太阳能到高密度电能和氢能，低浓度二氧化碳到高浓度二氧化碳，以及复杂合成途径到简单合成途径3个方面。此前，在众多科研人员的努力下，前两个问题已基本得到了解决。“这次，我们主要在人工合成途径构建方面实现了跨越式突破。”马延和说。他介绍，一是跨越了人工途径进化的鸿沟。克服了不同来源、不同遗传背景的生物酶之间热力学与动力学不匹配等瓶颈，二氧化碳到淀粉的碳转化速率和效率显著提升；二是跨越了从虚拟到现实的鸿沟。团队用计算机可以设计出很多条合成途径，通过各种模块的组装和适配，最终筛选出了符合条件的路径，实现了人工淀粉合成。“经过分析鉴定，我们合成的淀粉样品无论成分还是理化性质，都和自然生产的淀粉一模一样。”蔡韬说。据科研团队介绍，在充足能量供给的条件下，按照目前的技术参数推算，理论上1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于我国5亩土地玉米种植的平均年产量。马延和说：“这一成果使淀粉生产的传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，并为二氧化碳原料合成复杂分子开辟了新的技术路线。”创新科研组织模式，让不同专长的团队协同攻关专家预计，如果未来该系统过程成本能够降低到可与农业种植相比的经济可行性，将可能会节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的负面影响，提高人类粮食安全水平，促进碳中和的生物经济发展。重大原创性突破的背后，除了科研团队多年的努力和坚持之外，科研组织模式的创新功不可没。天津工业生物所自2015年起，聚焦人工合成淀粉与二氧化碳生物转化利用，开展需求导向的科技攻关，集聚所内外创新资源，加强“学科—任务—平台”整合，实现各方科研力量的有机融合和高效协同。研究所根据项目研究需求进行人才布局，组建了当初平均年龄30周岁的优秀青年科学家团队。传统科研模式一般以课题组为单元进行，优势是能够集中在一个领域方向，但不是所有的研究项目都适合这样的模式。马延和说：“比如，我们这个项目是一个多领域多方向交叉的工作，这就需要将具备不同专长的人和团队组织起来，协同合作才能够完成，传统科研模式显然不太适合。”根据项目特点，研究所创立了新的科研组织模式，即三维管理模式。“三维管理模式，具体来说就是所里统一拨付经费，设立总体研究部、研究组和平台实验室。”蔡韬说：“总体研究部负责项目矩阵管理；研究组是根据领域方向和学科布局设置的特色学科组，实现专业分工；平台实验室则负责为项目提供装备方法支撑。”“在这种新模式下，要实现哪一步目标、需要哪些人来做哪些任务，我们在整个项目层面都会事先进行具体分析。”蔡韬说，“比如，途径设计就是由所里生物设计中心科技组来负责，总体研究部通过任务分解，将相关研究任务定向委托给他们。简单来说，这个模式更容易实现专业的人做专业的事，全预算的方式也能够保证团队一直稳定地做这一件事。”项目实施过程中，也会对承担分任务的科研团队进行严格考核。通不过考核的团队，则由新的团队替换来重新完成任务。“整个项目过程中，共有十多个小团队参与。”蔡韬说，“不同团队聚在一起，为一件事、一个目标、一个任务共同努力，协同攻关，最终实现了原创性重大突破。”

中国科学技术大学郭光灿院士团队在集成光子芯片量子器件的研究中取得新进展。该团队邹长铃、李明研究组提出人工合成光学非线性过程的通用方法，在集成芯片微腔中实验观测到高效率的合成高阶非线性过程，并展示了其在跨波段量子纠缠光源中的应用潜力。相关成果10月20日在线发表于《自然—通讯》。　　自激光问世以来，非线性光学效应已经被广泛应用于光学成像、光学传感、频率转换和精密光谱等领域中。对于新兴的量子信息处理来说，它也是实现量子纠缠光源以及量子逻辑门操作的核心元素。然而受限于材料非线性极化率随阶数呈指数衰减这一本征属性，人们对光学非线性的应用主要局限于二阶和三阶过程，多个光子同时参与的高阶过程很少被研究。一方面，低阶过程限制了传统非线性与光量子器件的性能，比如量子光源的可扩展性；另一方面，人们也好奇高阶非线性过程所蕴含的新颖非线性与量子物理现象。　　利用集成光子芯片上的微纳光学结构可以增强光子间的非线性相互作用，这已经成为目前国际上集成光学与非线性光学方向的研究热点。邹长铃研究组李明等人长期致力于集成光子芯片量子器件的研究，开拓微腔增强的非线性光子学，提出并证实了微腔内多种非线性过程的协同效应，开辟了室温下少光子、甚至单光子级的量子器件的新途径。现阶段，该研究组已经能够将非线性相互作用强度随阶次的衰减速率从10-10提升到10-5。即使如此，在集成光子芯片上实验观测到阶次大于三的高效率非线性效应依然极具挑战。　　针对该难题，李明等人另辟蹊径，提出一种新颖的非线性过程人工合成理论，即利用材料固有的较强的二阶、三阶等低阶效应，通过人工调控多个低阶过程级联形成的非线性光学网络来实现任意形式、任意阶次的光子非线性相互作用。这种方法避免了在原子尺度去修饰材料的非线性响应，而仅需要控制微纳器件的几何结构就可实现高效率、可重构的高阶非线性过程。　　利用集成的氮化铝光学微腔，该团队在实验上同时操控二阶的和频过程和三阶的四波混频过程，合成了更高阶的四阶非线性过程。实验证明，该人工合成的过程比材料固有的四阶非线性效应强500倍以上。如果进一步提升微腔的品质因子，该增强倍数可达1000万以上。　　该团队将人工合成的四阶非线性应用于产生跨可见-通信波段的量子纠缠光源。通过测量跨波段光子间的时间-能量纠缠验证了人工合成过程的相干性。相比于传统跨波段量子纠缠光源的产生方法，该工作极大降低了相位匹配的困难，并且仅需要通信波段单一泵浦激光，展现了人工合成非线性过程的优势和应用潜力。审稿人高度肯定了该工作的创新性。　　中科院量子信息重点实验室博士研究生王家齐、杨元昊为论文共同第一作者，李明副研究员、邹长铃教授为论文通讯作者。

日本研究人员最近人工合成一种可发出荧光的蛋白质，能够用来快速检测地下水等水源中是否含有砷、镉和铅等有害金属。这种检测技术成本低，操作简便，研究人员希望一两年内将其实用化。 　　日本宇都宫大学副教授前田勇宇在国际学术刊物《生物传感器与生物电子学》网络版上发表论文说，他将容易与有害金属结合的“反式作用因子”与绿色荧光蛋白融合，制造出可发出荧光的人工合成蛋白质“GFP-反式作用因子”。 　　检测时，让这种人工合成蛋白质与地下水等样品混合，然后使其通过特制的多孔平板进行过滤。约15分钟后，用重蒸馏水清除出平板上与有害金属结合的人工合成蛋白质。样品中的有害金属越多，被清除出的人工合成蛋白质也越多，附着在平板上的荧光的程度也越低，反之则越高。具体荧光数值可使用仪器读取，从而检测出样品中有害金属含量。 　　这种人工合成蛋白质呈粉末状，容易保存，检测装置可随身携带。前田勇宇说：“利用这种检测技术目前只能检测出砷、镉和铅三种金属。希望今后能够进一步检测出其他有害金属，并把检测时间缩短到5分钟左右。”

编者注：如何理解这一突破的意义呢？中新网如此评价：“继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成。”各位网友对此前景展开了脑洞大开的想象：首先，是对农业的影响，人工合成代替自然生产，粮食生产不再受限于土地面积。其次，碳中和问题，困扰全球的全球变暖有望通过这一途径得到解决。最后，宇宙探索，三位宇航员的吃播场面让我们大开眼界，但长期宇宙探索的食物供应仍是待解决的问题，这一突破可以解决二氧化碳充裕地区的食物供应问题，如火星、金星等。近期，中科院天津工业生物技术研究所在淀粉人工合成方面取得重大突破，国际上首次在实验室实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。成果于9月24日在国际学术期刊《科学》上发表。淀粉是粮食最主要的成分，也是重要的工业原料。记者了解到，目前，人类使用的淀粉主要由玉米等农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产。由于淀粉合成与积累涉及约60步代谢反应以及复杂的生理调控，理论能量转化效率仅为2%左右。“农作物通过自然光合作用固定二氧化碳生产淀粉需要较长的生产周期和较大种植面积，需要使用大量土地、淡水等资源以及肥料、农药等农业生产资料。如果能设计人工生物系统，不依赖植物从二氧化碳合成淀粉，将是影响世界的重大颠覆性技术。”天津工业生物技术研究所所长马延和告诉记者。科研团队乔婧科研助理、蔡韬副研究员、马延和研究员、朱蕾蕾研究员、孙红兵科研助理（从左至右）在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室合影（9月16日摄）。新华社记者 金立旺 摄研究团队采用了一种类似“搭积木”的方式，联合中科院大连化学物理研究所，利用化学催化剂将高浓度二氧化碳在高密度氢能作用下还原成碳一（C1）化合物，然后通过设计构建碳一聚合新酶，依据化学聚糖反应原理将碳一化合物聚合成碳三（C3）化合物，最后通过生物途径优化，将碳三化合物又聚合成碳六（C6）化合物，再进一步合成直链和支链淀粉（Cn化合物）。记者了解到，这一人工途径的淀粉合成速率是自然界中玉米淀粉合成速率的8.5倍。研究所副研究员、论文第一作者蔡韬表示，这一人工途径突破了传统植物低密度光能固碳转化的局限，使高效固定二氧化碳高效合成淀粉成为可能，为创建新功能的生物系统提供了新的科学基础。据蔡韬介绍，在计算设计的人工途径中，获得碳一到碳三化合物直接聚合的生物酶催化剂是成功构建这条途径的核心关键。为此，研究团队从头设计构建了非自然碳碳缩合酶，实现了C1到C3化合物的直接聚合。进一步，研究团队从动物、植物、微生物等31个不同物种来源挖掘合适的生物酶催化剂，构建了一条只有11步主反应的人工合成淀粉途径，实现了从二氧化碳到淀粉的从头合成，将天然淀粉的羧化-还原-重排-聚合的复杂合成过程简化为人工淀粉的还原-聚合的合成过程，显著降低了合成的复杂度。这一设想也成为天津工业生物技术研究所瞄准的前沿方向。2015年，研究所以项目制模式布局二氧化碳到淀粉人工合成的攻关任务。几年时间里，研究团队从头设计了一条只需11步主反应的非自然二氧化碳固定与淀粉合成新途径，在实验室中首次实现了从二氧化碳到淀粉分子的全合成。在中国科学院天津工业生物技术研究所实验室，科研人员展示人工合成淀粉样品（9月16日摄）。新华社记者 金立旺 摄由于缺少自然途径长期的进化过程，研究中面临的另一难题是不同物种的生物酶催化剂难以适配。针对这个问题，研究团队开发了模块组装优化与时空分离反应策略，通过别构调控优化、顺序分步反应创建，解决了人工途径中底物竞争、产物抑制、热/动力学匹配设计等问题，获得淀粉合成速率和效率显著提升的人工途径，实现直链淀粉和支链淀粉的可控合成。“按照目前的技术参数，在能量供给充足的条件下，1立方米大小的生物反应器年产淀粉量相当于5亩土地的玉米淀粉年平均产量，为淀粉生产的车间制造替代农业种植提供了一种可能。如果未来该系统过程的成本能够降低到具有经济可行性，将可能节约90%以上的耕地和淡水资源，避免农药、化肥等对环境的影响。”蔡韬告诉记者。这一成果得到国内外领域专家的高度评价，认为该工作是“典型的0到1的原创性突破”，不仅对未来的农业生产、特别是粮食生产具有重要影响，也对全球生物制造产业的发展具有里程碑式的意义。

11日早晨6点半，江苏泰兴质监局会同工商部门在泰兴市农贸市场查获人工合成的“银鱼”。 　　检查人员发现，这些银鱼头部有眼睛但没有内脏和鱼骨，有鱼腥味但并不明显，手一捏就碎了，类似于凝胶物质。质监部门现场取样检测后鉴定，这些可疑银鱼是人工合成的，目前暂无法确定成分。

此前，我国科学家在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。那么，二氧化碳除了可以“变”淀粉，还能“变”其他东西吗？ 答案是肯定的！ 4月28日，《自然催化》以封面文章的形式发表了一项最新研究成果。经过一年半的努力，我国科研人员通过电催化结合生物合成的方式，将二氧化碳高效还原合成高浓度乙酸，并进一步利用微生物合成葡萄糖和脂肪酸（油脂）。 这一成果由电子科技大学夏川课题组、中国科学院深圳先进技术研究院于涛课题组与中国科学技术大学曾杰课题组共同完成。 先把二氧化碳变成“食醋” 或许有人会问，人造的葡萄糖和油脂可以直接吃吗？好吃吗？ 对此，曾杰回应：“经过后续纯化处理，可以食用。” 那么，二氧化碳究竟是如何变成葡萄糖和油脂的？ “首先，我们需要把二氧化碳转化为可供微生物利用的原料，方便微生物发酵。”曾杰说，在常温常压条件下，清洁、高效的电催化技术是实现这个过程的理想选择，他们就此已经发展了成熟的电催化剂体系。 至于要转化为哪种原料，研究人员将目光瞄准了乙酸。因为它不仅是食醋的主要成分，也是一种优秀的生物合成碳源，可以转化为葡萄糖等其他生物物质。 “二氧化碳直接电解可以得到乙酸，但效率不高，所以我们采取‘两步走’策略——先高效得到一氧化碳，再从一氧化碳到乙酸。”曾杰说。 研究人员发现，一氧化碳通过脉冲电化学还原工艺形成的晶界铜催化合成乙酸的效率可高达52%。 不过，常规电催化装置生产出的乙酸混合着很多电解质盐，无法直接用于生物发酵。 所以，为了“喂饱”微生物，不仅要提升转化效率，保证“食物”的数量，还要得到不含电解质盐的纯乙酸，保证“食物”的质量。 “我们利用新型固态电解质反应装置，使用固态电解质代替传统电催化技术中的电解质盐溶液，直接得到了无需进一步分离的纯乙酸水溶液。”夏川介绍。 微生物“吃醋”产葡萄糖 得到乙酸后，研究人员尝试利用酿酒酵母这一微生物来合成葡萄糖。 “酿酒酵母主要用于奶酪、馒头、酿酒等发酵行业，同时也因其优秀的工业属性，常被用作微生物制造与细胞生物学研究的模式生物。”于涛说，利用酿酒酵母通过乙酸来合成葡萄糖的过程，就像是微生物在“吃醋”，酿酒酵母通过不断地“吃醋”来合成葡萄糖。 “然而，在这过程中，酿酒酵母本身也会代谢掉一部分葡萄糖，所以产量并不高。”于涛表示。 对此，研究团队通过敲除酿酒酵母中代谢葡萄糖的三个关键酶元件，废除了酿酒酵母代谢葡萄糖的能力。之后，实验中的工程酵母菌株在摇瓶发酵的条件下，合成的葡萄糖产量达到1.7g/L。 “我们利用这种生物酿酒酵母‘从无到有’地在克级水平合成了葡萄糖，这代表了该策略较高的生产水平与发展潜力。”于涛说，为进一步提升合成葡萄糖的产量，不仅要废除酿酒酵母的能力，还要加强它本身积累葡萄糖的能力。 于是，研究人员又敲除了两个疑似具备代谢葡萄糖能力的酶元件，同时插入来自泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件。 于涛表示，泛菌属和大肠杆菌的葡萄糖磷酸酶元件可以“另辟蹊径”，将酵母体内其他通路中的磷酸分子转化为葡萄糖，增加了酵母菌积累葡萄糖的能力。经过改造后的工程酵母菌株的葡萄糖产量达到2.2g/L，产量提高了30%。 新型催化方式有坚实根基 更重要的是，近年来，随着新能源发电的迅速崛起，电力成本下降，二氧化碳电还原技术已经具备与依赖化石能源的传统化工工艺竞争的潜力。 同时，微生物作为活细胞工厂，其优点是产物多样性很高，能够合成许多无法通过人工生产或人工生产效率很低的化合物，是非常丰富的“物质合成工具箱”。比如，在人们常见的白酒、馒头、抗生素等食品药品的加工中，微生物就发挥着重要作用。 “这样，合成葡萄糖和油脂所需要的电力和微生物就有了保障，通过电催化结合生物合成的新型催化方式就有了坚实的根基。”夏川说。 对此，中国科学院院士、中国催化专业委员会主任李灿研究员评价，这项工作耦合了人工电合成与生物合成，发展了一条由水和二氧化碳到含能化学小分子乙酸，然后经工程改造的酵母微生物催化合成葡萄糖和游离的脂肪酸等高附加值产物的新途径，为人工和半人工合成“粮食”提供了新的技术。 “该工作开辟了电化学结合活细胞催化制备葡萄糖等粮食产物的新策略，为进一步发展基于电力驱动的新型农业与生物制造业提供了新范例，是二氧化碳利用方面的重要发展方向。”中国科学院院士、上海交通大学教授邓子新说道。 同时，曾杰也强调，这项成果尚处于实验室的基础研究阶段，如果要推向实用，还需要进一步提高能量效率和产率，降低生产成本。 曾杰表示，接下来，研究团队将进一步研究电催化与生物发酵这两个平台的同配性和兼容性。未来，如果要合成淀粉、制造色素、生产药物等，只需保持电催化设施不改变，更换发酵使用的微生物就能实现。

前 言在盛夏时节安静的池塘边，正是观赏荷花的好时候。在红花绿叶的点缀下，夏日仿佛多了一丝清凉舒缓。每当提到荷花（莲花），总能想起周敦颐在《爱莲说》中 “予独爱莲之出淤泥而不染，濯清涟而不妖”的诗句。荷花历来被佛教尊为神圣净洁之花，并且极力宣传并倡导学习荷花这种清白、圣洁的精神。另外，李白的诗句“清水出芙蓉，天然去雕饰”，也表明荷花具有天然之美。荷花即青莲，青莲与“清廉”谐音，因此荷花也被用以比喻为官清正，不与人同流合污，这主要是指在仕途中。比如，有一幅由青莲和白鹭组成的名为“一路清廉”的图画，就被很多文人置于自己的书房中。可是，莲为什么可以出淤泥而不染呢？这就要讲到莲花的“自清洁”和“不沾湿”特性了。荷叶效应如果留心观察莲花的叶子，你就会发现荷叶上总是干干净净的，好似不留一点灰尘。这是因为荷叶表面的特殊结构有自我清洁的功能，即荷叶的“自清洁”特性。此外，我们经常会看到这样的场景：当水滴在荷叶上时，水并没有完全铺展开，而是以水珠的形式停留在荷叶上，而且只要叶面稍微倾斜，水珠就会滚离叶面。这就是荷叶的“不沾湿”特性。荷叶的“自清洁”和“不沾湿”特性被统称为“荷叶效应”。这一概念最早是由德国波恩大学的植物学家巴特洛特提出的。图1荷叶效应超疏水特性其实，荷叶的“不沾湿”特性也被称为“超疏水”特性。那么，如何界定“超疏水”这一概念呢？在明确“超疏水”这一概念前，我们要先了解表面化学中的一个概念——接触角。如下图所示，接触角指的是“液－固”界面的水平线与“气－液”界面切线之间通过液体内部的夹角θ。有了这一概念，我们可以很方便地表示液体对固体的润湿情况。当夹角θ小于90°时，我们称该液体可以湿润固体。当θ大于90°时，该液体不能湿润固体。当θ大于150°时，该固体表面具有超疏水特性。通俗地讲，我们可以认为这种固体表面有很强的排斥水的能力。图2 浸润与不浸润的特征在自然界中，奇异的性质往往是其独特的结构决定的。那么，你肯定会问：“荷叶的特性是否与它的结构有关呢？”答案是肯定的。扫描电子显微镜的发展给我们的科学研究带来了更多的可能，也使得我们能够观察到荷叶的微观结构。通过电子显微镜的成像结果，我们可以清晰地看到荷叶表面有许多突起的“小山包”（这类结构被称为“乳突”如图3(a)）。这些乳突的尺寸通常在6微米左右，这些乳突的平均间距在12微米左右。而这些乳突是由许多直径在100纳米左右的纳米蜡质晶体组成。由此可见，荷叶表面存在复杂的“微米-纳米”双重结构，正是这些结构使得荷叶产生了“超疏水”和“自清洁”的双重特性。图3 荷花叶片的sem图像 (a)低倍图像(b) “乳突”高倍图像(c)叶片底部高倍图像（d）“乳突”尺寸对应的接触角曲线分布由荷叶到仿生技术自然界的生物都经历了漫长的演化过程，在物竞天择下，生物自身的结构和功能都经过了长期的筛选、发展和优化，具有极高的效能。荷叶的“自清洁”性能，并不是简单的美观功效，清洁程度直接影响叶片的光合作用效率。那么不仅仅是荷叶，在自然界中具有自清洁功能的生物还有很多种，比如蝴蝶的翅膀具有的超疏水结构，保证蝴蝶翅膀不会粘连露水影响飞行。水黾的脚具有绒毛结构，确保了水黾在水面上能以每秒钟滑行100倍于自身长度的距离，这都由于水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。而这些像针一样的微米刚毛的直径不足3微米，表面上形成螺旋状纳米结构的构槽，吸附在构槽中的气泡形成气垫，从而让水黾能够在水面上自由地穿梭滑行，却不会将腿弄湿。还有蚊子的复眼，它是由许多尺寸均一的微米半球组成，其表面还覆盖有无数精细的纳米乳突结构，这种纳米乳突结构的尖端与雾滴接触的面积无限小，具有理想的超疏水特性，从而确保了蚊子的复眼具有理想的超疏水防雾性能。图4 蝴蝶翅膀，水黾足，蚊子复眼的超疏水结构对自然界演化生成的超疏水结构，科学家们也做了进一步的研究，其超疏水表面的制备方法有多种：溶胶-凝胶法、相分离法、模板法、蚀刻法、化学气相沉积法、自组装法等等，下图为具有独特形状的表面微米阵列（如图5）纳米阵列（如图6），使得它们具有很好的疏水特性。图5不同形态的人工合成的超疏水结构图6 超疏水结构碳纳米管阵列经过先进结构材料的表面改性，我们常见的水也可以变得很有趣，比如我们可以用手切割水珠（图7），利用涂有超疏水材料的刀片对水滴进行切割（图8）。日常生活上，通过先进疏水材料的应用我们可以使得衣物不再被水或者油污污染，减少洗涤衣物的麻烦。在军事上，由于疏水材料的使用使得水的阻力明显下降，有效地提升了舰载的行驶速度。

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随着全球气候变暖，未来全球将面临更多新发或再发病毒引发的传染病疫情。此前的埃博拉病毒、甲型H1N1流感、寨卡病毒、以及最近的新冠病毒肺炎（COVID-19）疫情，都对全球的经济、公共卫生安全、以及人类健康，产生了巨大冲击。除此类突发病毒外，长期潜伏于机体的病毒，如人类免疫缺陷病毒（HIV）、乙型肝炎病毒（HBV）、人乳头瘤病毒（HPV）以及单纯疱疹病毒1型（HSV-1）等，也因其高传染性和反复发作的特点，较难防治。因此，迫切需要建立针对病毒感染的广谱性抗病毒新策略。但是现有的病毒检测和清除策略均分开独立进行，尚未有集病毒检测和清除为一体的工程化系统。这促使我们设计开发针对病毒的闭环式基因线路，实现体内病毒检测清除一体化、自动化和智能化。历时8年研究，叶海峰课题组研究人员让《生化危机》电影中的病毒终结者ALICE成为现实。灵活、创新、模块化的抗病毒治疗新策略研究团队设计了一组集病毒检测清除于一体的闭环式人造免疫样系统ALICE。该系统成功模拟了人体的抗病毒免疫系统，能够自动感应和破坏入侵的病毒。该系统以感知外源核酸的STING蛋白为接头，连接人工搭建的信号反应网络，同步输出多重抗病毒功能模块（包含抗病毒细胞因子IFN-α和IFN-β、降解病毒核酸的CRISPR-Cas9、抗病毒中和抗体）。当病毒入侵时，ALICE系统能够自动感知，并同步输出抗病毒功能蛋白，发挥抗病毒效果。为了进一步探索ALICE系统的临床应用前景，研究团队选取由单纯疱疹病毒1型（HSV-1）感染引发的疱疹性角膜炎（HSK）小鼠模型，由腺相关病毒（AAV）载体递送ALICE系统至小鼠的眼角膜。实验结果显示：ALICE系统能够成功抑制小鼠角膜、三叉神经节以及大脑中的病毒载量；并且面对病毒的迭代感染，也能发挥良好的抗病毒效果。目前，临床上治疗HSV-1的常用方法是抗病毒药物，如阿昔洛韦（ACV）等核苷类似物，这类药物靶点单一，极易造成耐药毒株的出现。ALICE系统的出现无疑是给抗病毒治疗领域，提供了一种灵活、创新、模块化的抗病毒治疗新策略。能够灵活应用于特定的病原体防控需求模块化设计的闭环式ALICE系统，拥有可更换的检测模块、灵活布线的内源信号网络、多重的输出模块，经由不同的底盘细胞或AAV载体递送，能够灵活应用于特定的病原体防控需求。ALICE技术平台作为人造抗病毒免疫系统，可诱导干扰素表达释放发挥非特异性抗病毒免疫功能，或诱导中和抗体等发挥适应性免疫防御，增强机体的免疫防御体系。研究团队认为，本研究中的各类ALICE系统可作为示例模型，未来很容易适应特定免疫样细胞的设计开发，实现以哺乳动物为目标的潜在病原体的智能感应和清除。杰出校友团队与母校科研合作12月9日，国际知名期刊《自然通讯》刊登了华东师范大学叶海峰研究员团队和杜克-新加坡国立大学医学院王林发院士团队，历时8年在抗病毒免疫领域的最新研究成果“Engineering antiviral immune-like systems for autonomous virus detection and inhibition in mice”。据悉，华东师范大学叶海峰研究员和杜克-新加坡国立大学医学院王林发院士为该研究论文的共同通讯作者，华东师范大学博士后王义丹为该研究论文的第一作者。国际顶尖新发传染病领域专家、世界卫生组织顾问委员、华东师范大学校友及荣誉教授王林发院士长期与母校合作，已带出了一批青年教师正在从事相关领域的研究工作。该工作得到南京大学李尔广教授、同济大学王平教授、中科院武汉病毒研究所周鹏研究员及其团队、中科院武汉病毒研究所裴荣娟副研究员及其团队以及杜克-新加坡国立大学医学院王林发教授及其团队的大力支持。该工作也获得了国家自然科学基金国际合作项目、国家重点研发计划“合成生物学”重点专项、上海市科委等的资助。

近期，“人工淀粉”的新闻火爆全网。中科院天津工业生物技术研究所经过6年技术攻关，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成。不依赖植物光合作用，设计人工生物系统固定二氧化碳，合成淀粉，“喝西北风”从一句笑谈变成了现实，这一成果被国际学术界认为将是影响世界的重大颠覆性技术。人工合成淀粉火爆全网的背后是合成生物技术的强力支持，可以称得上是合成生物学巨大的进步，也是人类开启“造物”时代的一个标志性事件。　　01 合成生物学开启“造物”时代　　合成生物学也被称为“工程生物学”，旨在阐明并模拟生物合成的基本规律，设计并构建新的、具有特定生理功能的生物系统，从而建立药物、功能材料、能源替代品等的生物制造途径。合成生物学的主要研究内容分为三个层次：一是利用现有的天然生物模块构建新的调控网络并表现出新功能 二是采用从头合成方法人工合成基因组DNA 三是人工创建全新的生物系统乃至生命体。合成生物学是生命科学在21 世纪新的分支学科，打开了从非生命的化学物质向人造生命转化的大门，为探索生命起源与进化开辟了崭新的途径。作为科学界的新生力量，合成生物学进展迅速，并已在化工、能源、材料、农业、医药、环境和健康等领域展现出广阔的应用前景。　　举例来看，合成生物学能利用大肠杆菌生产大宗化工材料，摆脱石油原料的束缚 利用酵母菌生产青蒿酸和稀有人参皂苷，降低成本，促进新药研发 工程菌不“误伤”正常细胞，专一攻击癌细胞 创制载有人工基因组的“人造细胞”，探究生命进化之路 利用DNA储存数据信息并开发生物计算机… … 　　在我国，2006年合成生物技术的研究就被列入了国家863计划，在“十三五”期间也将合成生物技术列为“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”所需的“发展引领产业变革的颠覆性技术”之一 麦肯锡咨询公司将合成生物技术评价为未来的十二大颠覆性技术之一 2014年，美国国防部将其列为21世纪优先发展的六大颠覆性技术之一 英国商业创新技能部将合成生物技术列为未来的八大技术之一。　　2021 年上半年，合成生物学领域融资达到 120 亿美元，同比增长 4 倍。医疗保健领域吸引了合成生物学最大份额的投资，承担了合成生物学的大部分转化和商业化。一方面扩大了治疗药物的制造能力，另一方面也为更多患者带来了治愈的希望。　　●合成生物学彻底改变了一些高需求小分子药物的生产，例如微生物生产青蒿素和大麻素，以取代传统的植物来源。美国科学家曾成功构建人工细胞工厂生产青蒿素，100立方米工业发酵罐的产能就相当于5万亩的农业种植，大幅降低了生产成本和对自然资源的依赖。　　●使用冷冻干燥的无细胞系统以便携式、按需的方式生产治疗分子：从小分子、短肽到抗体结合物和疫苗。　　●促进了一类新的基于细胞的疗法和基因疗法的发展。除了基因替代疗法之外，CRISPR-Cas系统可以对遗传病进行精确的基因编辑。　　●改造免疫细胞的能力也正在扩大到T细胞以外，包括NK细胞和巨噬细胞。　　●为肠道微生物的改造提供了工具：一方面，可以设计改造对人体有益的细菌，让它们生产人体自身不能合成的维生素等营养物质 另一方面，可以设计出感知肠道环境变化的“智能微生物”，对人体内的健康状态进行检测和诊断。　　●抗击新冠肺炎疫情中，合成生物学技术发挥了重要作用，利用DNA条形码技术改进测序流程、利用基因编辑技术开发核酸诊断试剂，提高诊断的准确性和灵敏度。　　●利用合成生物学技术还可以寻找潜在的小分子药物、开发疫苗，以及通过调节人体微生物组来激活人体免疫系统，提高人体抗病毒能力。　　●基于合成生物学的智能细胞疗法，利用合成生物学的控制技术，做智能化、可控化的细胞疗法或基因疗法。”　　02 从追赶到引领 国内企业加速布局　　从产业链布局的角度来看，合成生物学的公司可以分为两类：一类是实现从基因编辑到产品落地的全产业链公司，既有合成生物学技术储备，又有市场化产品落地 另一类是以服务为主，提供基因编辑和细胞工厂的研发型公司，业务以提供合成生物学技术支持为主，产品以代工厂生产为主。从盈利模式来看，全产业链布局的公司中短期内有望通过替代化学法更快实现盈利 而以服务为主的研发型公司将在合成生物学行业生态建立起来后，通过更高效专业地为大量代工企业服务获利。截止目前，国外从事合成生物学领域的公司已经近 500 家，国内相关领域的公司也多达数十家。　　凯赛生物　　2020年8月12日，凯赛生物在科创板上市，成为国内合成生物第一股。凯赛生物着重于新型生物基材料的研发、生产与销售，主要产品为生物法长链二元酸系列。凯赛生物在此次公开发行中合计募资55.6亿元，所募资金将用于提升公司生物法长链二元酸、生物基聚酰胺产品的品类和产能，完善公司在聚酰胺产业链的布局。　　博雅辑因　　博雅辑因成立于2015年，司是一家以基因组编辑技术为基础，为多种遗传疾病和癌症加速药物研究以及开发创新疗法的生物医药企业。博雅辑因拥有以基因编辑技术为中心的四大平台，正致力于推动针对遗传疾病和肿瘤的研发项目进入临床。四大平台包括针对造血干细胞和T细胞的体外细胞基因编辑治疗平台，基于RNA单碱基编辑技术的体内基因编辑治疗平台和致力于靶向药物研发的高通量基因组编辑筛选平台。同时，博雅辑因于2018年在广州南沙区建立了符合GMP标准的临床转化应用基地。　　蓝晶微生物　　蓝晶微生物基于合成生物技术进行分子与材料创新，致力于设计、开发、制造和销售新型生物基分子和材料，包括在所有自然环境中均可自发完全降解的生物材料PHA、可有效缓解焦虑的功能饮料成分、补偿人体常见代谢缺陷的新型功能益生菌、医美及美妆赛道的功能成分等。蓝晶微生物前不久完成了4.3亿元人民币B2轮融资。6个月内，蓝晶微生物B系列的融资总额已超过6亿元人民币。　　传奇生物　　传奇生物于2020年6月5日正式在美国纳斯达克上市，本次上市发行定价为23美元/ADS(美国存托股份，每份ADS代表8股A类普通股)，总计发行1842.5万ADS，总募资金额超4亿美元。传奇生物是一家肿瘤细胞免疫疗法研发商，研发了CD38和BCMA靶点治疗多发性骨髓瘤的CAR-T疗法，利用自身免疫细胞，经体外基因改造后重新注射回病人体内，并利用这种强化过的免疫细胞精准靶向，杀死肿瘤细胞，主要用于治疗血癌和淋巴癌。　　百葵锐生物　　百葵锐生物成立于2019年，致力于合成生物学技术在医药高效生物合成。公司基于蛋白精准设计和蛋白分子机器技术的全态链合成生物学平台，以实现生物医药、生物材料的创新、高效、绿色制造。百葵锐生物团队通过搭建蛋白精准设计和蛋白分子机器技术平台，专注于皮肤功效护肤，罕见代谢病，宠物肠道健康治疗等领域，用基因编辑等合成生物学技术手段，针对影响人类身体健康的有害细菌或有害毒素进行靶向性治疗。

Pickering人工体液家族又添新成员！Pickering人工合成血液是根据标准方法ASTM F1819-07,ASTM F1670, ASTM F1862和ASTM F2100配制的。该产品具有接近人体真实血液的表面张力和粘度。此外，该溶液的颜色旨在模拟真正的人类血液的外观。该产品可用于评价防护服材料的有效性，也可以用来评估需与人体皮肤长期接触材料的吸收能力。它可在室温条件下储存，产品保质期为一年。*注：该人工合成血液配方不适合医学研究。除上述合成血液外，Pickering laboratories还可提供人工汗液、人工皮脂、人工唾液、人工耳垢等数十种人工测试体液类产品；在包括智能穿戴设备、牙科设备、电子元器件、金合金、纺织品、光学产品等相关测试领域均有广泛的应用，而且我们还可针对客户的使用需求，提供对应的定制方案供您选择，欢迎垂询：400-006-9696关于Pickering Laboratories美国Pickering Laboratories公司是全球仅有的专业提供人工测试体液和柱后衍生化学试剂、色谱柱、分析方法等柱后衍生分析整体解决方案的机构，其不断创新及良好的信誉被众多的美国政府机构如EPA、ATF、FDA、AOAC和世界著知名的厂商所认可。

中国石化石油勘探开发研究院研制成功世界上第一台高性能单体包裹体成分分析仪，建立具有国际领先水平的单体油气包裹体剥蚀成分分析新技术。 　　据介绍，该技术突破性地实现了不改变单个包裹体内原始油气组成下的有机成分提取和分析。利用该分析仪，我国首次实现对塔河油田不同期次单体油气包裹体的成分分析，为塔河油田奥陶系油藏油气充注过程、油气成藏期次提供了可靠证据。同时，建立的一系列油气包裹体分析新技术方法所获得的分析数据及地球化学信息，已有效应用于塔河油田、普光气田、胜利油田等油气源对比、油气运移以及成藏过程研究，也为南方海相天然气勘探、我国碳酸盐岩油气成藏理论和勘探实践提供了科学依据。

引言包裹体（inclusion）是指矿物中由一相或多相物质组成的并与宿主矿物具有相的界限的封闭系统，包裹体中的物质成分是研究相关地质过程中的密码，它可以揭示不同时期成岩成矿的物化条件和物质来源。激光拉曼光谱作为一种高精度、原位、无损和便捷的分子谱，现已成为研究包裹体的重要手段[1]。利用激光拉曼光谱，可以获得包裹体中分子和化学基团信息，了解其成分、结果和对称性；也可以对包裹体进行一些定量分析，比如利用特征峰与浓度、内压之前的线性关系，对其盐度和压力等性质进行分析[2]。此外激光拉曼光谱系统与其他设备联用还可以获得更多的材料信息。卓立汉光的应用团队成功地将拉曼光谱技术应用于矿物包裹体的鉴定与分析中，获得了以下研究成果：利用拉曼光谱技术，实现对天然绿辉石包裹体的组分鉴定，其中不仅可以对裸露在外的包裹体进行光谱测量，而且还可以对隐藏在样品内部的包裹体进行光谱测量；利用Mapping自动分析功能，实现矿物包裹体的空间结构分析。实验方案　　实验设备采用的是卓立汉光“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统，测量过程均为共聚焦检测；激发波长为532nm；激发功率：~6.5mW；光谱仪参数：320mm焦长，600g/mm光栅刻线；物镜：50X长焦物镜；针孔大小：50μm；狭缝宽度：100μm。图1 “Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统实验主要对绿辉石（主晶）的矿物包裹体进行拉曼光谱研究。选取了3个包裹体进行单点检测和Mapping扫描，采集时间依样品的实际拉曼光谱而定。结果分析1、包裹体的单点拉曼光谱分析天然绿辉石会因为其无序-有序的相变而表现出不同的拉曼光谱特征。一般而言，绿辉石的拉曼光谱可以分成四个部分：100cm-1~300cm-1区域内存在一些低强度的拉曼峰；300cm-1~450cm-1区域内会出现一组重叠峰；在600cm-1~800cm-1区域内存在一个强的非对称特征峰（~680cm-1）；在800cm-1~1300cm-1区域内会出现一个强的非对称特征峰（~1010cm-1）[3]。当绿辉石内部的有序性发生变化时，其特征拉曼光谱也会产生些许变化。图2为绿辉石（主晶）和其包裹体的拉曼光谱图，与之相对的包裹体图像也附在图中。图2 绿辉石（主晶）和包裹体1-3的拉曼光谱图2、包裹体的Mapping拉曼光谱分析从包裹体的拉曼光谱可以发现，包裹体的谱图区别在于主晶（绿辉石）的特征峰（具体已在图中使用蓝色三角进行标识），因此我们可以选取这三个特征峰，对不同包裹体的共焦拉曼光谱数据进行处理，得到如图3所示的Mapping图像。图3 包裹体1-3的Mapping结果从以上结果可以看出，“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统可以持续稳定地对样品材料进行Mapping扫描。结论拉曼光谱作为一种无损的分子检测光谱，可以简单快速地对样品进行定性定量分析。通过以上实验研究，可以看到通过搭配透射式光源，“Finder930”全自动化拉曼光谱分析系统可以非常好地对岩石包裹体进行检测，在这一过程中我们不仅可以对裸露在外的包裹体进行检测，而且可以对隐藏在岩石切片内部的包裹体进行检测；此外还可以对相应的包裹体进行持续稳定的共聚焦拉曼成像扫描，得到更为丰富的数据信息。共聚焦拉曼成像数据是一个多维数据，一般包含样品点位置（X、Y轴坐标点）、光谱、强度和时间等信息，无法直观地对空间样品进行显示，但可以针对性地对拉曼成像数据进行选取，即降低成像数据维数以显示信息。在这一过程中，一般会选取位置、波数、强度信息来进行二维Mapping成像，比如上文中的Mapping成像便是以样品的位置、特征峰波数、特征峰强度等信息实现的。

近年来，随着无人水下航行器和软体机器人的发展，微型柔性流量传感器已经成为姿态控制和流场分析的关键器件。目前，仿生毛发流量传感器的灵感多来自昆虫的触角、海豹的触须。其中，仿生毛发流量传感器通常采用圆柱形结构，但是该类型的传感器会产生涡激振动，这种涡激振动会引发很大的噪音，并恶化流量传感器的信噪比。海豹可以通过触须识别、定位和追踪猎物。这种波形触须可以抑制涡激振动的产生、降低涡激振动引发的噪音。研究学者受海豹触须形态的启发制备了多种人工触须传感器。然而，这些传感器通常体积庞大、组装起来较为繁琐。因此，使用简单的制备工艺并优化传感器的结构以提高其灵敏度、使其微型化具有重要的意义。近日，北京航空航天大学蒋永刚课题组基于面投影微立体光刻(PμSL) 3D打印技术结合PDMS浇铸工艺制备了波形人工触须传感器，该传感器可以用于不同流体的分析。人工触须传感器由仿生触须和带有压阻传感器的PDMS基座组成；PDMS基座上集成有4个微通道，并采用定向液体扩散(DSL)方法将碳纳米管/银纳米颗粒(CNT/AgNPs)墨水注入微通道中，以形成压阻传感器。研究人员基于PμSL (nanoArch S140，摩方精密) 3D打印技术制备了仿生触须和两个用于制备PDMS基座的模具。仿生触须长35mm，表面呈现波浪形，截面呈现椭圆形，几何结构呈现非对称性；打印模具的链状凸台结构宽度为200μm，高度为80μm，其中，凸台上对称菱形组成的结构高度为30μm。 图1. 人工触须传感器的结构示意图图2. 人工触须传感器的制备。其中，a图是基于PμSL技术制备的仿生触须和两个模具图3. 稳态流场中人工触须传感器在不同流速下的响应图4. 涡流检测的实验装置及结果 波形人工触须传感器对复杂的流体现象表现出极好的灵敏性，包括涡激振动、振荡流动和上游涡流尾迹。稳态流实验表明，在0°攻角下，人工触须的波形形态可以显著降低触须的阻力，抑制涡激振动的产生；振荡流实验表明，触须传感器可以检测振荡流流速，阈值检测限可低至8mm/s；另外，涡流检测实验表明，该波形人工触须传感器可以辨别上游圆柱诱导的各种涡流尾迹。该研究成果在智能流体分析方面具有巨大的应用潜力，以“Artificial Whisker Sensor with Undulated Morphology and Self-Spread Piezoresistors for Diverse Flow Analyses”为题发表在Soft Robotics上。

2023 年 5 月下旬，对于田佳来说是忙碌且有意义的一个初夏。在短短一周之内，他相继在 Nature Catalysis 和 Nature Materials 上发表两篇论文。目前，他在中科院上海有机所担任研究员。图 | 田佳（来源：田佳）利用超分子手段，拓宽对自然光合作用体系的理解5 月 18 日，第一篇论文发表在 Nature Catalysis 上。研究中，他和合作者利用超分子手段模拟自然光合作用，探索构筑新型的人工光合体系。光合作用被认为是地球上最重要的化学反应过程，为生命体提供着最基本的物质与能量来源。然而，由于天然光合系统通常需要兼顾诸多生命过程，且催化中心数量有限并距离光敏系统较远，导致"光能-化学能"转化的整体量子效率偏低。通过化学手段模拟光合作用中的关键基元，构筑光能转化效率更高的人工光合系统，有可能为缓解能源环境危机、降低碳排放提供新的理论和技术支撑。在复旦大学攻读博士学位期间，田佳师从该校的黎占亭教授。那时，前者主要从事超分子有机框架材料的研究。更早之前，黎占亭在芳酰胺大环、以及折叠体和分子识别等领域的工作，给田佳带来了重要启发。于是，后者萌生了将高强材料凯夫拉结构中的寡聚芳酰胺片段嫁接到天然卟啉两亲分子上，进而构筑人工光合组装体的想法。后来，田佳根据天然光合紫色细菌的球形色素体结构，设计了两亲性的三嵌段卟啉基分子单体。（来源：Nature Catalysis）令人惊喜的是，利用这一方法不仅在水中得到了尺寸分布均一的球形组装体，而且组装体表面具有环形的卟啉阵列亚结构。对于通过超分子组装体来模拟生物特定功能和结构来说，这是一次极其重要的突破。在性能上，这种球形组装体不仅展现出光收割"球形天线"效应，同时具有良好的抗光漂白性质和优异的结构稳定性，为超分子光催化体系的光敏剂选择提供了新的解决方案。（来源：Nature Catalysis）受天然光合紫色细菌球形色素体结构的启发，课题组设计了三嵌段卟啉基的两亲分子，并引入寡聚芳酰胺片段以便增强组装体结构的稳定性。合成关键分子之后，他开始进行超分子组装体的构筑和表征。通过亲疏水作用、氢键作用和π-π堆积作用，这种单体分子可以在水中自发组装形成球形纳米胶束组装体。通过增加芳酰胺片段的长度、提高分子间的氢键数量，可以构筑粒径更大、性质更稳定的组装体。在化学、材料等科学研究中，纳米结构表征占据十分重要的位置。在 Nature Catalysis 发表的这篇论文中，透射电子显微镜、扫描透射电子显微镜以及同步辐射小角 X 射线散射的观测结果显示：组装体呈现出尺度均一的球形结构。但是，更精细的组装亚结构表征，需要通过高分辨扫描透射电镜、原子力显微镜、冷冻电镜等手段实现。借助冷冻电镜单颗粒分析技术，田佳等人观察到球形组装体表面存在直径 4.2nm 左右的环形卟啉阵列，这为进一步研究催化性能及其构效关系奠定了基础。完成超分子组装体的构建之后，则要进行光催化实验和机理研究。这时，课题组根据球形胶束表面的环形卟啉阵列呈正电性，有目的地选择了合适的 Co 基卟啉催化剂。在水溶液中，催化剂具有阴离子形式，因此可以通过静电相互作用拉近其与正离子型卟啉环形阵列的空间距离，从而提高电子传输效率；且催化剂的尺寸约为 3-4 nm，略小于环形卟啉阵列的直径（4.2 nm），这也促进了催化剂与环形阵列的对接。另外，在催化过程中，好的催化剂不仅能降低反应活化能，也与反应底物二氧化碳具有一定的结合能力。同时，当生产最终目标产物 CH4 的时候，好的催化体系还能具有良好的脱附能力。基于此，该团队选用四（对磺酸苯基）卟啉-Co 配合物（TSPP-Co）为催化剂构筑人工光合体系，该体系在优化条件下表现出光促 CO2 至 CH4 转化的高催化效率与高产物选择性。同时，在描述反应机理时，他们提出"纳米围栏"以及"球形天线"效应，上述效应使光生电子高效地注入催化位点，进而带来高效的二氧化碳催化转化。当人工光合作用遇见超分子自组装生命过程离不开超分子自组装，光合生命以脂质和蛋白为骨架，可以对捕光复合物和反应中心进行精确定位，并能有序排列形成精妙的多级自组装结构，比如紫菌的色素体、高等植物的类囊体等。这些优雅的超分子组装体表现出高效的光捕获、精确的电子转移和选择性催化功能。而在人工光合领域，超分子自组装的好处在于可以让人们"自下而上"地构筑光合材料，比如将单体分子组装为纳米复合结构。另外，通过优化结构设计，还能提高能量转移和电子传递的效率。同时，超分子自组装能将不同的功能模块组装在一起，借此形成复合材料，从而打造多功能的人工光合系统。另外，超分子自组装还具有可逆性和修复性的特点，能对人工光合材料的长期稳定性和可持续性起到重要作用。如前所述，光合作用为生命提供了物质和能量。针对人工光合作用的研究一般主要关注：如何使用人工方法来模拟自然光合作用过程，将太阳能转化为化学能并进行储存。具体来说，该领域的研究主要集中在以下几个方面：其一，光吸收和能量转化。即设计和合成可以高效捕获太阳能的材料，让这些材料高效地吸收光能，并将不同波长的太阳光转化为可利用的能量。其二，电子传递。即研究光激发态中电子的传输过程，包括电子在光吸收材料内部和不同受体之间的传递，以便设计高效的电子传输路径，从而最大限度地提高能量转换效率。其三，光化学反应。即研究光激发态中的化学反应，例如使用光能来分解水或还原二氧化碳，寻找能够有效催化这些反应的催化剂，以便实现可控的太阳能转化。由此可见，针对人工光合作用的研究，主要目标是通过模仿自然光合作用的原理和过程，开发高效可持续的太阳能转化技术。而超分子自组装，是指分子通过非共价相互作用比如氢键、疏水作用等，自发地形成复合结构的过程。对构建结构精确可控的光合材料，超分子自组装也能提供有益的启示。基于这些原因，课题组将超分子自组装和人工光合作用加以结合，最终完成了 Nature Catalysis 这篇论文。5 月 18 日，相关论文以《人工球形色素体纳米胶束用于水相选择性CO2还原》（Artificial spherical chromatophore nanomicelles for selective CO2 reduction in water）为题发在 Nature Catalysis 上 [1]。于军来和 Huang Libei 是论文的共同第一作者；田佳研究员、香港城市大学叶汝全教授、香港大学大卫李菲利普斯（David Lee Phillips）教授、以及江苏大学杜莉莉教授担任共同通讯作者；中科院上海有机所是论文的第一完成单位。图 | 相关论文（来源：Nature Catalysis）在这篇论文发表四天之后，由田佳担任第一作者的另一篇论文发表在 Nature Materials 上。总体来看，这两篇论文都和超分子自组装有关。而在 Nature Materials 这篇论文里，则更进一步地探索了高分辨冷冻电镜技术在溶液相自组装领域的应用。提出基于溶剂化纳米纤维的分子模型具体来说，在 Nature Materials 这篇论文中，研究人员提出了溶剂化纳米纤维的详细分子模型。研究中，该团队使用高分辨的冷冻电镜作为主要研究手段。在冷冻电镜中，样品被冷冻在液氮温度下（约-196 摄氏度），这时可以形成一种名为玻璃态的固体状态，从而让分子保持在自然状态下的结构和构象。在传统电子显微镜技术的样品处理过程中，通常需要在干态下制样，由此可能会引起结构破坏和伪影。而采用高分辨冷冻电镜可以避免上述不足。通过收集不同角度和焦平面的电子图像，就能用计算算法对图像进行处理和重建，从而获得高分辨率的三维结构信息。研究中，针对嵌段共聚物所形成的线性纳米胶束，课题组将高分辨冷冻电镜用于溶液相表征中，借此获得关于结晶的高分子精确结构信息、以及晶格堆积方式。对于溶剂化的高分子链段，也可以通过冷冻电镜获得它在溶液相中的原位结构信息。凭借这些关键的结构信息，研究人员得以通过分子模拟的方式，针对嵌段高分子在溶液相形成的一维线性组装结构，进行分子尺度上的解析。期间，利用冷冻电镜观测到的晶格参数等关键信息，该团队对结晶核区之内的高分子链折叠方式和堆积方式进行了解析。此外，通过测量高分子链段的组装长度和排列方式，他们发现溶剂化区域的高分子链段在溶液相组装时，会采用螺旋形的发散排列形式。在 Nature Materials 这篇论文中，课题组还制备了溶液相分散的纳米纤维组装体。通过活性结晶驱动自组装，让线性纳米纤维的构筑和长度得到控制，而这一过程主要依赖以下几个因素：其一，分子设计。所设计的分子必须拥有合适的结构和功能单元。以嵌段高分子为例，这类高分子单体通常拥有两类高分子链段，即疏溶剂的结晶"核区（Core）"和亲溶剂的分散"晕区（Corona）"，这可以促进分子在溶液中的结晶和有序组装。同时，所设计的分子必须具有弱相互作用，以便在晶体生长过程中实现动态调控。其二，晶体生长条件。通过调节晶体的生长条件，例如溶液浓度、温度、溶剂选择等，可以控制纳米纤维的生长速率。同时，通过调节这些条件，还能对分子聚集行为和晶体生长动力学产生影响，从而实现纤维的构筑、以及长度的控制。其三，动态调控。活性结晶驱动自组装的一大优势在于，它可以在晶体生长过程之中，对分子进行动态调控和重排。通过控制分子结构或者引入其他功能分子，可以在纳米纤维中引入特定结构或功能单元。这样一来，纳米纤维的构筑和长度控制，也会更加灵活和可控。研究"利器"：GW4 高分辨电子冷冻显微镜另据悉，在具备一定选择性的溶剂条件之下，嵌段高分子单体的"核区（Core）"可以自发地形成晶核，并通过"种子生长（Seeded-growth）"的方式实现线性组装。而在同样的条件之下，亲溶剂的"晕区（Corona）"结构具有高度的溶剂化效应。对于纳米组装结构来说，这让它可以在溶剂介质中高度地分散，并能形成胶体稳定的溶液，且不会出现沉淀和析出。在电子束的照射之下，具有结晶能力的"核区（Core）"通常拥有较高的衬度，很容易就能和溶剂分子以及其他结构区别出来。但是，由于对电子束的不耐受性，通常很难直接观测到嵌段高分子单体的高分辨晶格结构。为此，在低温下通过使用冷冻电镜，该团队利用低剂量电子成像模式，对上述结构进行观测并取得了很好的效果。而亲溶剂的"晕区（Corona）"由于电子云密度比较低，使用普通的透射电镜手段难以观测到。因此在 Nature Materials 这篇论文中，课题组使用了一台 Talos Arctica 冷冻透射电子显微镜，让其工作在 200 kV 电压之下，并配上 K2 直接电子探测器和 BioQuantum 能量过滤器，借此获取了关于"核区（Core）"和"晕区（Corona）"的高分辨率冷冻电镜图像。由此可见，在超分子自组装材料领域，预计冷冻电镜这一表征手段，将对组装机制、结构和功能关系的理解发挥重大作用。而活性结晶自组装（Living CDSA，Living Crystallization-Driven Self-Assembly），则是 Nature Materials 这篇论文的另一个关键词。活性结晶驱动自组装，是国际高分子领域的热点研究方向，也是一种新颖的自组装方法。它能帮助人们深入理解晶体生长和自组装的机制，为材料合成和设计提供新的思路。在材料科学、纳米技术和生物医学等领域，该方法具有广泛的应用前景，可被用于制备功能性纳米材料、晶体纳米颗粒、有序纳米结构等。在这一研究大方向上，课题组主要聚焦在如何利用晶体的自发形成，来控制和引导功能性材料的组装。一些嵌段共聚物分子具有两亲性，这些分子在在晶体生长过程之中，会出现溶液相组装的行为。而通过"种子生长"的方法，可以对这种行为进行控制。具体来说，纳米结构的形貌、大小、结构、以及超分子组装的性质，都可以通过该方法得到精确的调控。在 Nature Materials 这篇论文中，田佳 的合作者是来自英国 GW4 高分辨电子冷冻显微镜中心的研究人员。GW4 高分辨电子冷冻显微镜，是一个用于高分辨度冷冻电子显微镜研究的设备设施，由英国布里斯托大学、加的夫大学、卡迪夫大学和巴斯大学这四所大学合作建立，旨在提供先进的电子显微镜技术支持，以用于研究生物大分子结构和功能。该设施配有最先进的仪器设备，包括冷冻透射电子显微镜、电子能量过滤器和直接电子探测器，可以提供高分辨度的图像和结构分析能力。正是在这些设备的帮助之下，他们顺利地完成了本次研究。5 月 22 日，相关论文以《具有结晶核的嵌段共聚物纳米纤维的高分辨冷冻电子显微镜结构》（High-resolution cryo-electron microscopy structure of block copolymer nanofibres with a crystalline core ）为题发在 Nature Materials 上，并被选为当期期刊封面[2]。上海有机所田佳是论文第一作者，加拿大维多利亚大学伊恩曼纳斯（Ian Manners）担任通讯作者。图 | 相关论文（来源：Nature Materials）审稿人评价称："作者在组装过程中所展现的细节，以及最终对于纳米结构的表征令人印象深刻，突显了之前人们没有意识到的纳米结构独特性。"长远目标：全面地模拟自然光合作用在人工光合作用领域，目前自然体系的平均"光能-化学能"转化效率不足 1%。如能更深入地理解自然光合过程并对其加以改进，则有希望将光能至化学能转化的总量子效率提高至 10% 以上并向实用领域拓展，从而对光能高效利用以及"双碳"目标的实现起到技术支撑作用。在溶液相自组装结构表征领域，假如可以建立冷冻电镜的表征方法并加以推广，对于深刻理解自组装过程、构筑更多的具有特定功能的自组装超分子结构有着重要意义。在人工光合组装体构筑领域，超分子球形色素体结构已被证明具有光收割"球形天线"效应以及优异的稳定性。基于上述结构，田佳 团队将筛选合适的无机催化剂比如杂多酸、无机纳米颗粒，构建有机超分子组装体与无机粒子的高阶组装体系，并探讨其在光催化产氢以及二氧化碳还原方面的应用。同时，他希望通过筛选合适的催化剂，开展光催化产氧的研究，以便构筑不含牺牲试剂的全反应型光催化体系，借此在同一系统中让光催化氧化反应与还原反应同时进行，进而全面地模拟自然光合作用。在组装结构的冷冻电镜表征上，田佳将和其他冷冻电镜平台开展合作，重点研究溶液相构筑的自组装结构，对大分子、小分子在溶液相中的自组装行为进行深入探究，并将根据已有理论知识与研究基础深入理解超分子组装体"结构与功能"之间的内在联系。田佳目前所在的中科院上海有机化学研究所，起步于抗生素和高分子化学的研究，所里的老一辈科学家在"两弹一星"研制、"人工合成牛胰岛素、人工合成酵母丙氨酸转移核糖核酸"和物理有机化学中的两个基本问题等一系列紧密结合国家战略的重要研究中作出了卓越贡献。目前，上海有机所的整体主攻方向是分子合成科学，致力于解决化学键的选择性断裂和重组等重大科学问题。通过结合人工智能技术，旨在探索基础研究驱动变革性技术的创新模式，通过分子合成科学领域的原始创新，推动生物医药和战略有机材料等核心技术的发展。

瑞士苏黎士大学的研究人员研发了一种新物质，可用来标记和观察动物体内的DNA合成过程。该技术的应用为药物研发提供了新策略。相关研究论文于12月5日在线发表在美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。 　　详细了解动物体内DNA和蛋白质等大分子合成是理解生物系统和设计疾病治疗策略的必要条件。通常，通过人工合成小分子标记物掺入生物体自身合成过程来达到可视化DNA合成的目的。但是，直到现在该方法有一个重大的局限性：标记物具有毒性并导致细胞死亡。内森利德基(Nathan Luedtke)领导的小组研发了一种叫“F-ara-Edu”的核苷。用它来替换胸腺嘧啶脱氧核苷，标记DNA对生物体基因组功能几乎没有影响，毒性也大为降低，检测也更灵敏。 　　利德基表示，通过可视化新DNA的合成，就能够鉴定病毒感染和肿瘤增长的位点。这将引领药物研发新策略。(科学网 任春晓/编译) 　　相关仪器及方法：热型质谱仪 　　完成人：内森利德基课题组 　　实验室：瑞士苏黎士大学有机化学研究所 　　更多阅读 　　PNAS发表论文摘要(英文)

科学仪器行业活跃着一批拥有核心技术、产品具有良好市场潜力的中小仪器厂商，为更好地助力企业发展，仪器信息网在2021年继续推进国产科学仪器腾飞行动之“创新100”项目，以公益性的宣传报道和资源对接，助力行业筛选扶持真正具备自主创新能力的“种子选手”。　　金秋九月，两年一度的行业盛会，第十九届北京分析测试学术报告会暨展览会(简称BCEIA2021)于2021年9月27日在北京中国国际展览中心(天竺新馆)隆重开幕。为向广大用户展现科学仪器行业潜力企业的发展情况，仪器信息网特别策划了“创新100”特色报道路线，在BCEIA2021现场视频采访了伊睦(上海)流体科技有限公司CEO 杨琪，跟随镜头认识这家初创企业及其特色产品。　　详情点播以下视频观看：　　作为科学仪器行业的新秀，伊睦流体(EMO Flow)成立的时间并不算长。2020年6月，公司在上海外高桥保税区自贸壹号生命科技产业园诞生，坚持以智能装备研发应用带动化学领域的智能化水平提升，目前已面向市场推出智能高端平流泵、智能平行反应器、模块化微通道反应器3款产品，为化学实验及工艺生产提升50%以上运行效率及安全保障。　　公司虽然“初出茅庐”，但伊睦流体的创始人杨琪在业内可以称得上是一位“老兵”。凭借十余年在微通道连续流领域的宝贵经验，杨琪意识到天然药化的革新已稍显缓慢，应该用更高效的方式来进行实现，而快速合成和流体输送的相关设备研发和应用将是大势所趋，公司也正是在此背景下应运而生。据杨琪介绍：“成立至今，伊睦已自主研发并推出了三个系列的产品，近几个月的仪器单台销量在30台以上。公司还获得10项自主知识产权专利及8项软件著作权，通过了欧盟CE认证与ISO质量认证管理体系，并在积极申报今年的高新技术企业。”　　目前，伊睦与国内一些知名药企如药明康德、江苏威凯尔、天津凯莱因、南京药石，及部分著名高校如华东理工大学、南京工业大学、南京大学，浙江工业大学等达成合作，产品获得用户好评与青睐。以公司推出的EMO-AP系列平流泵为例，产品能够在准确度、精确度、全量程范围内满足用户Flow工艺的需求；产品的模块化内部结构能够实现10mins内迅速拆装，提升维护效率；产品的设计还缩小设备体积，保证了人机界面简洁，节省更大实验空间。　　10月份，伊睦还将推出一款平行反应器新品，年底将推出相关的自动化设备。下一步，伊睦还将针对制药领域的用户提供一系列自动化的smart设备，为流体输送、化学合成、后续的分离纯化研发从实验室到生产的智能化设备，根据用户需求，提供更全面的解决方案。　　附：“创新100”介绍 　　　　秉承“国产科学仪器腾飞行动”宗旨，仪器信息网于2018年启动“国产科学仪器腾飞行动”之“创新100”项目，通过筛选一批具备自主创新能力的中小仪器厂商，借助报道、走访、调研等方式，在企业发展的关键时期“帮一把”。 　　　　项目自启动以来，已收到超过150家企业的踊跃申请，通过输出公益性的宣传报道，组织企业研学、参观交流、主题讨论等各类资源对接活动，得到广大科学仪器企业与用户单位的高度关注与一致好评，现已成为中国科学仪器市场颇具影响力的特色活动，对于提升国产仪器品牌影响力，为行业筛选优质仪器企业贡献重要力量。为延续“国产科学仪器腾飞行动”精神，筛选和服务更多国产科学仪器潜力企业，“创新100”将于2021年继续进行，为国产仪器企业输送更多公益资源。 　　　　点击链接，立即报名：https://www.instrument.com.cn/zt/chuangxin100-2021

2018年8月2日，央视网消息（新闻联播）：经过四年研究攻关，中国科学院研究团队与国内多家单位合作，在国际上首次人工创建了单染色体的真核细胞，这也是继人工合成结晶牛胰岛素之后中国科学家在合成生物学领域取得的又一重大突破。这一成果今天（2日）在国际学术期刊《自然》在线发表。据小编细查，新闻中提及的中科院团队具体为中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所覃重军研究组为主的研究团队。该团队完成了将单细胞真核生物酿酒酵母天然的十六条染色体人工创建为具有完整功能的单条染色体。该项工作表明，天然复杂的生命体系可以通过人工干预变简约，自然生命的界限可以被人为打破，甚至可以人工创造全新的自然界不存在的生命。（相关报道请请见文末。）新闻一经播出，就有小贝家的粉丝迅速@小编。新闻里屡屡出现贝克曼库尔特流式产品线经典产品MoFlo™ XDP 超速流式细胞分选系统。其实在科学家的杰出成就中，MoFlo™ XDP的出现绝非偶然，甚至可以说是必备神器。因为作为世界上最强大的流式分选系统之一，Moflo很早之前就建立了流式分选的金标准，它为推动细胞分选在科学界的应用做了杰出贡献，在全球科学家中独享盛誉。此次MoFlo再度建立了流式分选的金标准，引领了流式分选的新潮流。2018年是MoFlo系列诞辰30周年，自1988年问世以来MoFlo以其优越的性能，高活性、高纯度、高得率、超高速度一直引领着流式细胞分选仪的技术发展。从最早的Cicero、MoFlo Legacy到如今的MoFlo XDP、MoFlo AstriosEQ，MoFlo不断帮助科学家们登上一个个科学高峰。染色体分选、精子分选、干细胞分选、痕量细胞分选、以及现在热门的单细胞分选、微颗粒分选，贝克曼库尔特生命科学部与科学家们一起不断让其进化，以满足日益增长的科研需求。那么MoFlo有什么独门秘诀呢？1.集高速、高活性、高纯度、高得率为一身；MoFlo系列流式细胞仪位于市面上速度最快的流式分选仪前列。最高每秒钟200,000的液滴行成能力超过其他产品一倍以上。在70,000 EPS分选条件下仍能保持99%以上的纯度及90%以上的得率。其高活性受到业界广泛认可，是干细胞及其他脆弱细胞研究的首选。2.多激光多参数；在MoFlo系统上最多可以配置7根高功率激光，最多同时检测44个参数。可以满足你任何实验的需求。3.超大数据存储量；Summit软件有大于10亿事件的单文件存储能力，没有参数限制。让你在研究稀有痕量细胞时能看见明显的群体，而不是类似噪音的小点，结果更加可靠。4.混合分选模式；在MoFlo的系统中，不管你做几路分选都可以对不同的分选液路设置独立的分选模式。富集、纯度、单细胞模式，适应不同群落要求，同时完成实验，不用多次分选。并且能对一群细胞设置多种分选模式，既要纯度又要得率，珍贵样本绝不浪费。5.不加电垂直分选；单细胞测序最大的难题就是如何将一个目标细胞准确的分进仅有十几微升液体的管底。为了解决用户的难题，MoFlo独创不加电垂直分选功能。将废液流加电偏转，目标液滴不加电垂直下落，每一个目标细胞都可以精准的到达接受容器管底，不浪费你每一孔的努力！6.卓越的小颗粒检测能力；具备增强型前向检测器（eFSC）的MoFlo AstriosEQ，将流式的颗粒分辨率带入纳米级别。细胞外囊泡、外泌体流式分析分选的时代已经到来！7.IntelliSort II全自动分选设置及维持系统：这么优秀的系统操作一定很复杂吧？No！No！No！有了IntelliSort II系统，分选设置只需依次点按三个扭，几分钟内分选设置自动完成。最重要的是还不需要微球哦！又快又省！而且系统还能自动维持分选状态，在一定范围内根据外部环境不断微调参数，保证从分选开始到结束效果始终如一。分选开始就可以干其他事情啦，让您可以真正实walkaway。See it, Sort it. Every well, every time. 分你所见，得您所愿。选择MoFlo，助您成功！赶快联系我们吧！相关报道：1. CCTV 1 新闻联播：[视频]我国合成生物学研究取得重大突破 创建世界首例人工单染色体真核细胞2.上海发布：【最新】中科院今早在沪宣布：我国实现合成生物学里程碑式突破！*本产品仅用于科研，不用于临床诊断。

近几年具有出色变形能力和可控性的磁流体机器人受到广泛关注。然而，这些研究大多是在体外进行的，将磁流体用于体内医疗应用仍然是一个巨大的挑战。同时，将磁流体机器人应用于人体也需要解决许多关键问题。本研究创建了基于磁流体的毫米机器人，用于体内肿瘤靶向治疗，其中考虑了生物相容性、可控性和肿瘤杀伤效果。针对生物相容性问题，磁流体机器人使用玉米油作为基载液。此外，该研究使用的控制系统能够在复杂的生物介质中实现对机器人的三维磁驱动。利用1064纳米的光热转换特性，磁流体机器人可以在体外杀死肿瘤细胞，在体内抑制肿瘤体积、破坏肿瘤间质、增加肿瘤细胞凋亡、抑制肿瘤细胞增殖。这项研究为基于磁流体的毫米机器人在体内实现靶向治疗提供了参考。近日，北京航空航天大学机械学院冯林课题组提出了一种通过具有生物相容性的磁流体机器人实现肿瘤的光热治疗方法。该方法将磁流体的基载液改为具有生物相容性的植物油，通过三维电磁控制系统实现磁流体机器人的靶向控制，对该种磁流体机器人在体外与体内的生物相容性和光热肿瘤杀伤效果进行了细致的研究。本研究中的所有3D模型均使用摩方精密nanoArch® S140设备打印。相关研究内容以“Biocompatible ferrofluid-based millirobot for tumor photothermal therapy in Near-Infrared II window”为题发表在《Advanced Healthcare Materials》期刊上，冯林教授为通讯作者，硕士生纪易明为第一作者。图1.用于近红外 II 窗口肿瘤光热治疗的生物兼容磁流体液滴机器人（BFR）概念图。图2. BFR表征。(A)Fe3O4纳米粒子的 XRD 图。(B)Fe3O4纳米颗粒的傅立叶变换红外图。(C)油酸包裹Fe3O4纳米颗粒的傅立叶变换红外图。(D) BFRs 中纳米粒子的透射电子显微镜（TEM）结果。(E) 所制备磁流体的磁滞线。(F) 磁流体的紫外-可见-近红外吸收光谱。(G) 不同浓度的BFR在 1064 纳米近红外照射下的温度曲线。(H) 5个加热-冷却循环过程中BFR的光热稳定性研究。该研究制备了一种生物相容性磁流体（BFR），并对其进行了详细表征，如图2所示。该生物相容性磁流体由超顺磁性纳米颗粒（磁响应组分）和生物相容性植物油（基载液）构成。双层的油酸包裹磁颗粒使磁流体获得较好的稳定性。磁滞回线展现出该磁流体良好的磁响应能力。红外吸收光谱和光热升温曲线体现了该磁流体较好的光热转换效率和光热稳定性。图3. BFR在体外模拟血液循环环境中的运动。(A) BFR 可被控制移动到全血环境中三维血管模型的任意分支。比例尺：5 毫米：(B) BFR 在肝门静脉血管模型中的运动控制，显示了 BFR 由于可变形性和分裂能力而在血管中的可移动性。比例尺：2 毫米。(C) 磁流体机器人越过障碍物的侧面示意图。(D) BFR 在磁阻力作用下穿过障碍物和心脏组织表面的沟槽。(E) BFR 超声成像示意图。比例尺：5 毫米：(F) BFR 在一块牛心血管组织的内表面形成一个稳定的球体。(G) 超声成像视频快照，显示运动控制过程中 BFR 在不同时间的位置。比例尺：2 毫米。(H) BFR 在全血环境中逆流而上。比例尺：1 毫米。同时该研究对BFR在针对模拟体内靶向治疗环境的运动控制进行了详细研讨。通过四线圈三维电磁系统，磁流体机器人可以实现高精度三维运动控制。由于其具有极强的变形、分裂和融合能力，BFR可以在更为复杂的血管环境（如模拟肝门静脉模型）中运动，以及逆血流的运动。此外，因所选磁流体基载液材为有机液体，该种磁流体并不会与血管和心脏内壁发生粘连，可以实现在血管中和心脏表面的运动控制。磁颗粒与体内环境的密度差异也使得超声成像对BFR在体内的位置进行实时显示。图4. 体内肿瘤杀伤实验。(A) 各实验组裸鼠在治疗六天后的肿瘤情况，(B) 体重曲线。(C) 肿瘤大小曲线。(D) 六天治疗后离体肿瘤组织的体积统计。(E) 小鼠肿瘤切片的 H&E 染色结果。比例尺：50 微米。(F) 和 (G) 肿瘤切片的 TUNEL 和 KI67 染色结果。黑色背景图像为荧光图像，白色背景图像为特征荧光图像。比例尺：100 μm。此外，该种磁流体对体内肿瘤的治疗效果得到了验证。通过小鼠实验可以观察到治疗组小鼠的肿瘤体积有明显的减小。在染色结果中治疗组也展现出了对肿瘤组织的杀伤和抑制生长效果。

流体就像地球内部的“血液”，对于物质和能量的传输发挥重要作用。尤其是在地球深部的高温高压条件下，所形成的超临界地质流体，具有复杂的成分和结构、超常规的物理化学活性，可以促进地球深部物质循环，迁移元素富集成矿。然而超临界流体实验研究难度很高，目前国内外对超临界流体的演化行为仍严重缺乏了解。　　在国家重点研发计划“变革性技术关键科学问题”重点专项的支持下，中国科学技术大学倪怀玮教授团队利用水热金刚石压腔原位观测了硅酸盐-水体系超临界流体随温度和压力降低而发生的相分离过程，首次发现超临界流体旋节分解和熔体网络形成机制，旋节分解机制可以极大地提高熔体和流体相分离的效率，熔体网络结构有利于矿物结晶时同时捕获不同比例的硅酸盐熔体和富水流体形成一系列成分有别的流体包裹体，揭示了一种全新的超临界流体演化机制，对岩浆热液矿床的形成具有重要指导意义。

大麻为什么那么“受欢迎”？ 在大麻原植物中有一种叫做四氢大麻酚（THC）的物质能作用于人体，并让人产生欣快感和一定依赖性。四氢大麻酚是一种大麻素，而人体本身也可以分泌一种“花生四烯酸乙醇胺”的物质，同样可以作用于人体自身，产生和大麻类似的化学作用，该物质也被称作大麻素。人体中存在的“内源性大麻受体”参与了食欲、疼痛感受、情绪和学习记忆等生理过程，正常人体处于一种动态平衡模式。而一旦摄入外源性大麻素（譬如吸食大麻），这个动态平衡就被打破，还会让作用于对应的受体，让人产生欣快感。因此，一旦停止吸入大麻，体内将无法保持自身的一个平衡状态，伴随而来的将是各种各样的“戒断症状”。合成大麻素究竟是何方神圣？ 为什么贩毒集团会盯着大麻？此前对精神药品的管制大多是按单一物质进行列管，所以贩毒集团仅需找到类似结构或相同药效的物质，只要该物质不在管制目录名单上，便可游离于管制之外，成为一种全新的“合法的毒 品”。合成大麻素就是贩毒集团为躲避公安机关缉毒部门的侦查、逃避刑事打击人工合成的，与四氢大麻酚等物质能产生类似效应的物质，这些物质同样可以作用于大麻受体，让人产生欣快感！合成大麻素类物质是九大类新精神活性物质中的一类，具有下列化学结构通式（如图1）。 图 1合成大麻类分子结构通式 该类人工合成的化学物质，成本低，易获取。同时能产生更为强烈的兴奋、致幻等效果，吸毒人员吸食后会出现头晕、呕吐、精神恍惚、致幻等反应，过量吸食会出现休克、窒息甚至猝死等情况。合成大麻素类毒 品多以香料、花瓣、烟草等形态出现，代表制品包括“小树枝” “香草烟” “香料” “香草烟”等。其中，毒 品K2和K3（也称“干花”），是毒贩把毒 品稀释后浸泡在花叶上，然后将其晒干，混进香烟内吸食的，具有极高的迷惑性。近两年电子烟的兴起，为合成大麻素类找到了新的“宿主”，不少人利用新行业的监管漏洞，在朋友圈公然贩卖“上头电子烟”，宣称可以让人合法上头、合法“飞行”。国家禁毒委员会宣布在2021年7月1日起，将合成大麻素类物质和氟胺酮等18类物质列入精麻药品目录管制，此次整类列管合成大麻素类新精神活性物质，将含有公告所列化学结构通式的物质列入管制。赛纳斯基于自有搭建物联网平台，运用大数据、物联网、云端管理、人工智能等技术手段，并结合自主研发拉曼光谱技术光谱快检装备，构建了合成大麻素物联网检测与防控系统，实现合成大麻素的可管可治、严防严控，有效抑制合成大麻素的蔓延。结合拉曼光谱技术完美覆盖合成大麻素检测每一种合成大麻素类化学物质都有其独有的光谱特征谱，它就像人的指纹一样具有唯 一性。常见的手持拉曼光谱仪的激发光源为785 nm激光，可以实现大部分毒 品标准品的鉴定。但是贩毒链中毒 品纯度较低，且含有的杂质容易带来荧光干扰，甚至有些毒 品本身的就具有较大的荧光基团。785 nm波长激发光下测试的拉曼特征谱峰往往会被被湮没在荧光信号当中，无法实现有效鉴定。而公共安全联合实验开发的SHINS 1064手持拉曼仪，配备1064 nm红外激光器，可以有效规避物质荧光干扰，如此实现合成大麻类毒 品的一网打尽。 赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪有效降低荧光干扰，能够覆盖荧光强的实际样品检测；用于烟油中合成大麻素样品的隔包装定性识别检测；采用专利的空间位移拉曼光谱（SORS）技术，能够快速无损检定密封在单个包装内的危险物质、爆炸物和麻醉剂等。与传统拉曼光谱仪仅能穿透透明包装不同，赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪可穿透透明的塑料、玻璃、纸盒、卡套、包装盒以及编织袋等。该系统采1064nm 激光光源，可减少荧光干扰，同时配置了不断更新的新型精神药物（NPS）的标准谱库，是一款检测和检定管制类药物的强大工具。可检测的物质包括：合成大麻素，芬太尼、卡芬太尼及衍生物 新型精神药物 安非他命 可卡因 海洛因 管制前体。SHINS-P1000现场快检装备介绍（1）信息特异性强，可透过透明包装直接鉴定（2）GPS定位、身份证识别、拍照取证、智能辅助为执法工作减负（3）本土化数据库，基于中国毒情建立物联网系统检测流程：合成大麻素类物质的主要滥用方式是溶于电子烟油或喷涂于烟丝、花瓣等植物表面吸食，主要形态俗称为“小树枝”“电子烟油”“娜塔莎”等。直接进行拉曼信号采集容易有杂质干扰，此处采用简单的前处理方式（①），然后将处理后的样品直接滴于增强芯片表面（②）。再将芯片插于拉曼光谱仪的检测槽中（③），进行拉曼检测，直接输出结果，检测限低至ppm级别，检测时间数十秒即可。赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪因其穿透包装无损检测样品的特性，非常适用于帮助执法人员及海关人员进行疑似样品筛查，获得准确的测试效果。综上所述，赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪可为用户进行合成大麻素化合物的定性分析提供快速检测方案。

1965年，中国科学家在世界上首次人工合成牛胰岛素，开启了生命化学研究的新时代。过去数十年历尽科研工作者的不断努力，蛋白质的人工化学合成取得了巨大进步。相较于自然界的生物合成，化学合成可创制具有各种精确控制结构及非天然结构的人造蛋白质，对于发展满足我们需求的蛋白质工具和蛋白质产品带来了新机遇。近期科研工作者们在化学合成蛋白领域又取得了新的成果，并应用了月旭科技的相关色谱柱产品，快来随小编一起饱尝科研的饕餮盛宴吧！化学合成大型镜像聚合酶并实现镜像DNA信息存储WELCH据悉，自然状态下的DNA，会经过精巧的进化来存储遗传信息。而手性倒链L-DNA具有相同的信息能力，但耐生物降解，可作为一个健壮的生物正交信息库。在一项新研究中，清华大学生命学院朱听课题组的研究人员们用化学方法合成了一个90kda的高保真镜像Pfu DNA聚合酶，它能够精确组装一个千碱基大小的镜像基因。该实验中首次使用的大型镜像蛋白质全化学合成策略及千碱基长度镜像基因的组装技术，解决了长期制约镜像生物学领域发展的大型镜像生物分子的制备难题。该研究成果以“利用高保真镜像Pfu DNA聚合酶实现生物正交的镜像DNA信息存储”（Bioorthogonal information storage in L-DNA with a high-fidelity mirror-image Pfu DNA polymerase）为题，于2021年7月29日发表在Nature Biotechnology杂志上。研究成果快览研究人员们用聚合酶在L-DNA中编码路易斯巴斯德1860年的一段话，这段话第一次提出了生物学的镜像世界。为突破全化学合成对蛋白质大小的限制，研究团队通过将嵌合的D-DNA/L-DNA关键分子嵌入到D-DNA存储库中，来实现手性隐写。团队将全长为775个氨基酸的Pfu DNA聚合酶分割为长度为467个氨基酸和308个氨基酸的两个片段分别合成，将其混合后共同复性，使其正确折叠为具有完整功能的90 kDa高保真镜像Pfu DNA聚合酶，为目前已报道最大的全化学合成蛋白质；研究者还利用该高保真镜像聚合酶组装出长达1.5 kb的镜像16S核糖体RNA基因，为目前已报道最长的镜像DNA。此外，他们发现保存在自然环境条件下（当地池塘水中）的微量L-DNA条形码，在1年内仍可扩增和测序；而在相同条件下的D-DNA条形码，在1天后就已经无法扩增。背后原因只有一个：它们的手性不同。在研究中，该课题组利用Ultimate® XB-C4 （4.6*250mm, 5μm）来监测反应的进行，并检测肽段产品的纯度。同时用制备柱Ultimate® XB-C4和C18 （21.2*250mm, 5μm或10*250mm, 5μm）来分离制备粗品肽段和连接产物。全化学合成富含二硫蛋白质WELCH在生物医学研究中，富含二硫的蛋白质是有用的药物或工具分子，但它们的合成由于折叠的困难而变得复杂。有鉴于此，清华大学的刘磊教授、中国科学技术大学的郑基深教授等研究人员，使用可移除的O-连接的β-N-乙酰葡萄糖胺策略，实现了正确折叠的富含二硫键蛋白质的全化学合成，该研究成果以“Total Chemical Synthesis of Correctly Folded Disulfide-Rich Proteins Using a Removable O-Linked β-N-Acetylglucosamine Strategy”为题，发表于2022年1月3日的JACS杂志上。研究成果快览研究人员描述了一种可移除糖基化修饰(RGM)策略，它可以加速具有多个或甚至链间二硫键的正确折叠蛋白质的化学合成。实验过程中，利用Ultimate® XB-C4（120Å或300Å，250mm×4.6mm，5μm）监测蛋白的合成反应，并用半制备柱Ultimate® XB-C4和C18（300Å，250mm×10mm，5μm）成功制备得到目标蛋白。该策略包括在Ser/Thr位点引入简单的O-连接的β-N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)基团，通过稳定其折叠中间体，有效地促进了富含二硫的蛋白质的折叠。折叠后，O-GlcNAc基团可以用β-N-乙酰氨基葡萄糖酶(OGA)被有效地去除，从而获得正确折叠的蛋白质。使用这种策略，该研究组完成了正确折叠的铁调素的合成，这是一种含有四组二硫键的铁调节激素。研究人员首次实现了正确折叠的白细胞介素5(IL-5)的全合成，这是一种26kDa的同型二聚体细胞因子，负责嗜酸性粒细胞的生长和分化。“工欲善其事，必先利其器”，月旭科技专门针对多肽、蛋白类等生物样品方法开发，推出Welch生物样品分析方法开发包，助力前沿的科学研究和日常生产分析制备工作。● 适合蛋白、多肽或其他大分子的方法开发。为了能更好地与键合相发生作用，需使用大孔径（300Å或450Å）的填料。● 不同保留能力的不同选择性键合相，满足各种分子大小的蛋白质、多肽的保留和分离。参考文献1. Ting F. Zhu, et al. Bioorthogonal information storage in l-DNA with a high-fidelity mirror-image Pfu DNA polymerase. Nature Biotechnology,2021. Nature Biotechnology | VOL 39 | December 2021 | 1548–1555.2. Lei Liu, et al. Total Chemical Synthesis of Correctly Folded Disulfide-Rich Proteins Using a Removable O-Linked β-N-Acetylglucosamine Strategy. J. Am. Chem. Soc. 2022, 144, 349−357.

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不要以为，只要我不抽烟，电子烟就会离我很远，然而，它早已悄无声息地萦绕在我们身边。不知从何时起，商场内的电子烟店铺竟多了起来。就连走在路上，闻到一阵阵果香味，抬头张望，都会发现有人在抽电子烟。这几年，电子烟悄然火起来，不少人甚至将电子烟当成戒烟的工具，以为抽了电子烟，就能忘了真香烟。但，我们对电子烟真的了解吗？电子烟不燃烧和使用烟叶，它是一种雾化装置，能加热含尼古丁的烟液，达到雾化效果。而雾化后的蒸气可能含化学物质，包括丙二醇、甘油，以及挥发性有机化合物（VOCs）、调味剂等。我们都知道，尼古丁就是那个令人上瘾的始作俑者，尼古丁剂量越高，吸烟者对其产生的依赖就越大。如果得不到尼古丁的满足，吸烟者就会对尼古丁产生强烈渴望，进而出现焦虑、注意力不集中，甚至感到紧张、不安或沮丧。你以为电子烟不含尼古丁，但实际上，电子烟中含有的尼古丁并不亚于传统烟草！世界卫生组织（WHO）将电子烟定义为：电子尼古丁传输系统。没错！就是字面意思。电子烟也是尼古丁的搬运工。电子烟中尼古丁的含量，取决于商家所使用的烟液，可多可少。目前市面上的电子烟烟弹尼古丁含量在3%-5%，也就是说一颗1.8ml的烟弹，尼古丁含量43mg-72mg，相当于2.5包香烟的尼古丁含量。这些还只是普通的电子烟，危害性就那么大，但真正需要引起我们重视的是那些“上头电子烟”，这种“电子烟”被不法分子掺入了四氢大麻酚或合成大麻素类新精神活性物质，对人体危害极大，有的贩卖者通过提供多种味道的烟油，如烟草口味、水果口味、泡泡糖口味、巧克力口味、奶油口味来吸引青少年人群，并通过朋友圈及网络进行销售。这种特殊的电子烟还打着安全合法的旗号误导消费者。不少青少年认为是‘娱乐消遣品’或者是‘俱乐部毒 品’，认为是一种无害的毒 品，由于新型毒 品与传统毒 品成瘾的症状不同，表现的形式不一样，因此，更容易使吸毒者上当受骗，充当毒 品的俘虏。一：四氢大麻酚（THC）这是毒 品大麻的有害成分，吸食后影响中枢神经系统功能，常出现幻视、焦虑、抑郁、情绪突变、妄想狂躁、意识不清等反应，长期吸食会导致免疫力低下，诱发精神错乱和自杀倾向。二：合成大麻素类人工合成大麻素的AMB-FUBINACA（或MDMB-CHMICA）成分比天然大麻植物中的THC成分危害要大得多，同样的剂量下，毒性甚至比海洛因都还大，1克相当于5.5克海洛因，这导致很多大麻滥用者在不知情的情况下，会出现头晕、呕吐、精神恍惚、致幻等反应，过量吸食会出现休克、窒息甚至猝死等情况。赛纳斯基于自有搭建物联网平台，运用大数据、物联网、云端管理、人工智能等技术手段，并结合自主研发拉曼光谱技术光谱快检装备，构建了合成大麻素物联网检测与防控系统，实现合成大麻素的可管可治、严防严控，有效抑制合成大麻素的蔓延。结合拉曼光谱技术完美覆盖合成大麻素检测每一种合成大麻素类化学物质都有其独有的光谱特征谱，它就像人的指纹一样具有唯 一性。赛纳斯合成大麻素类毒 品的快速定性识别提供了以下解决方案。SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪解决方案赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪有效降低荧光干扰，能够覆盖荧光强的实际样品检测；用于烟油中合成大麻素样品的隔包装定性识别检测；采用专利的空间位移拉曼光谱（SORS）技术，能够快速无损检定密封在单个包装内的危险物质、爆炸物和麻醉剂等。与传统拉曼光谱仪仅能穿透透明包装不同，赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪可穿透透明的塑料、玻璃、纸盒、卡套、包装盒以及编织袋等。该系统采1064nm 激光光源，可减少荧光干扰，同时配置了不断更新的新型精神药物（NPS）的标准谱库，是一款检测和检定管制类药物的强大工具。可检测的物质包括：合成大麻素，芬太尼、卡芬太尼及衍生物 新型精神药物 安非他命 可卡因 海洛因 管制前体。SHINS-P1000现场快检装备介绍（1）信息特异性强，可透过透明包装直接鉴定（2）GPS定位、身份证识别、拍照取证、智能辅助为执法工作减负（3）本土化数据库，基于中国毒情建立物联网系统 赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪因其穿透包装无损检测样品的特性，非常适用于帮助执法人员及海关人员进行疑似样品筛查，获得准确的测试效果。综上所述，赛纳斯SHINS-P1000手持式拉曼光谱仪可为用户进行合成大麻素化合物的定性分析提供快速检测方案。

毒品是全人类的公害，毒品问题治理事关人类前途命运。除了传统的冰毒、吗啡、K粉等常见毒品外，近几年吸食新精神活性物质（NPS）引发的危害健康事件开始进入大众视野。为解决公安执法中含量低、毒品检测环境复杂等难题，嘉庚创新实验室公共安全联合研究中心李剑锋教授团队根据国家社会的重大需求，与公安部禁毒情报中心、厦门赛纳斯科技有限公司联合建立毒品数据库，并结合自主研发的手持式拉曼光谱仪，可在三十秒内实现电子烟油中现场痕量毒品的快速鉴定，将合成大麻素、芬太尼等毒品一网打尽。新精神活性物质，又称“策划药”或“实验室毒品”，是不法分子为逃避打击对管制毒品进行化学结构修饰所得到的毒品类似物，具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果。其中，合成大麻素类物质和芬太尼类衍生物都归属于新精神活性物质什么是合成大麻素类物质？合成大麻素类物质是九大类新精神活性物质中的一类，具有下列化学结构通式。合成大麻素类物质分子结构通式该类人工合成的化学物质，具有成本低，易获取的特点。同时能产生更为强烈的兴奋、致幻等效果，吸毒人员吸食后会出现头晕、呕吐、精神恍惚、致幻等反应，过量吸食甚至会出现休克、窒息甚至猝死等情况。合成大麻素类毒品多以香料、烟草等形态出现，不少毒贩把毒品稀释后混进香烟内，公然在朋友圈贩卖“上头电子烟”，宣称可以让人合法“上头”、合法“飞行”。什么是芬太尼？芬太尼原本是一种强效的类阿片止痛剂，是医学中使用最广泛的合成阿片类药物。但由于芬太尼衍生物的成瘾性和使用者的滥用，使其成为一种新兴起的新精神活性物质类毒品，是继传统毒品、合成毒品后全球流行的第三代毒品。芬太尼类的分子主体结构芬太尼成本低廉，变体丰富，不少不法分子钻法律空子，在芬太尼的分子结构侧基添加一些其他基团，就可生产出新的“芬太尼替代品”，如卡芬太尼、丙酰芬太尼、乙酰芬太尼等等。以卡芬太尼为例，其药效是芬太尼的一百倍、海洛因的五千倍、吗啡的一万倍。仅0.02克卡芬太尼（相当两颗食盐的重量），通过吸入或皮肤直接接触的方式摄入，就足以使一个成年人毙命。高毒性芬太尼通常以难以察觉的方式进入边境，由于芬太尼类物质毒性强、品种多、变异快、查缉难，已成为当前禁毒领域面临的一大难题。为严控毒品，有关部门不断加大对新精神活性物质的监管力度。公安部、国家卫生健康委、国家药监局联合发布公告，自2019年5月1日起，正式将芬太尼类物质实施整类列管。两年后，国家禁毒委员会宣布，自2021年7月1日起，将合成大麻素类物质和氟胺酮等18类物质列入精麻药品目录管制。此次整类列管合成大麻素类新精神活性物质，将含有公告所列化学结构通式的物质都列入了管制。此外，当人体意外暴露、接触高纯度的精神类药物也会产生严重后果。因此，要求在现场缉毒查毒的过程中能够快速、简单、无接触地对样品进行定性识别。拉曼光谱是分子的指纹光谱技术，利用样品受到激光的照射而发出具有特征性的散射光信号来进行分子鉴别，这些特征信号包含了目标分子的结构信息和化学信息。为应对公安部、国家卫生健康委、国家药监局对合成大麻素类物质及芬太尼类物质防控的迫切需求，不论是合成大麻素类物质还是芬太尼类物质均有品种多、变异快、使用环境复杂、查缉难等难题，为攻克以上难题，研究团队主要采取了以下几个策略：一、建立合成大麻素类和芬太尼类毒品的常规拉曼谱图库。二、研发1064 nm激发光的手持拉曼光谱仪，以尽可能规避荧光信号的干扰。三、总结合成大麻素类和芬太尼类物质的特征谱图共性，并利用团队自主研发的增强拉曼芯片来实现对痕量毒品的快速检测，建立痕量毒品的表面增强拉曼数据库；同时，还可以利用增强芯片来猝灭实际体系中的荧光信号，从而实现复杂环境下混合物中毒品的痕量快速检测。目前，嘉庚创新实验室公共安全联合研究中心与公安部禁毒情报中心和厦门赛纳斯科技有限公司合作，建立的毒品数据库多达1000余条，其中含有合成大麻素类物质拉曼谱库百余条。同时，该数据库能实现200余种芬太尼衍生物的识别，是目前全球范围内最全的芬太尼类拉曼光谱数据库。结合自主研发的手持式拉曼毒品识别仪，可在三十秒内实现对电子烟油中痕量合成大麻素以及其他混合物中的毒品现场快速鉴定。手持式拉曼光谱仪常见的手持式拉曼光谱仪的激发光源为785 nm激光，可以实现大部分毒品标准品的鉴定。但是贩毒链中毒品纯度较低，且含有的杂质容易带来荧光干扰，甚至有些毒品本身的就具有较大的荧光基团。785 nm波长激发光下测试的拉曼特征谱峰往往会被湮没在荧光信号当中，难以实现有效鉴定。而嘉庚创新实验室公共安全联合研究中心开发的手持式拉曼光谱仪（SHINS-P1000），配备有1064 nm近红外激光器，可以有效规避荧光干扰，将芬太尼类、合成大麻素类毒品一网打尽。电子烟油中合成大麻素类物质的检测流程对于肉眼不可见的痕量毒品，比如包裹或桌面残留、皮肤接触残留等，常规的手持拉曼光谱仪很难进行采集。一方面是物质颗粒微小不可见，难以找到有效的采集区域。其次是表面残留的毒品浓度低，难以贡献出可观的拉曼信号强度。对此，实验室公共安全联合研究中心利用表面增强拉曼光谱技术，开发出拉曼信号增强芯片，可以百万倍地放大目标分子的信号，让痕量物质也无处遁逃。以合成大麻素类物质的痕量检测为例，合成大麻素类物质的主要滥用方式是将其溶于电子烟油或喷涂于烟丝等植物表面。若直接进行拉曼信号采集容易产生杂质干扰，此处只需一个简单的前置步骤即可避免杂质干扰，再将处理后的样品直接滴于增强芯片表面（三十秒即可检测出结果）。这里的增强芯片就是一个拉曼信号放大器，可以百万倍地放大毒品分子的拉曼信号。同时，增强芯片的表面修饰有能够捕捉合成大麻素类分子的捕获层，能够将合成大麻素类分子抓取到增强芯片表面，从而增强该分子的拉曼信号。增强芯片还有一个明显的特点是可以猝灭荧光。原本带有强荧光信号的“宽包式”谱图特征的分子，落到增强芯片上，就可以变为“窄带宽”的特征性拉曼谱图。这种效果就像近视眼带上了眼镜，从只能看到模糊的轮廓变成可以看清楚更多的细节。同时百种合成大麻素类物质都是基于相同的骨架而衍生出来的，因此在表面增强拉曼光谱中，其骨架上表现出相似的谱峰特征。毒品痕量残留检测流程我们通过分别对七大类合成大麻素结构通式的分子骨架振动模式谱峰进行总结，建立谱图库，来实现合成大麻素类物质的整类识别管控。并且通过建立标准物质的谱图数据库，利用采集谱图与数据库比对的方式，实现无接触式的物质精准鉴定。对于毒品痕量残留的检测，只需要简单的刮涂式采集表面，再转移到增强芯片表面，即可实现对痕量合成大麻素类物质进行现场快速检测。我们利用拉曼光谱技术本身的优势，并结合国家社会发展的重大需求，在深耕基础研究、力求实现“从零到一”突破的同时，积极响应习近平主席“把论文写在祖国的大地上”的号召，推动技术从“书架”向“货架”转化，实现落地转化，解决公安执法中毒品现场检测的难题，为公共安全问题提供高端前沿的解决方案。（厦门赛纳斯）

研究人员一直在努力开发高度可靠和灵敏的表面增强拉曼散射(SERS)基底，用于检测复杂系统中的化合物。在这项工作中，我们提出了一种用不完全包裹的普鲁士蓝(PB)构建Au核的策略，用于高可靠性和高灵敏度的SERS衬底。包裹的铅层可以提供内标(IS)来校准SERS信号浮动，而金岩心的暴露表面提供增强效应。信号自校准和增强之间的平衡(因此SERS可靠性和灵敏度之间的折衷)通过Au核上PB层的近似半包裹配置(即SW-Au@PB)来获得。提出的SW-Au@PB纳米粒子(NPs)表现出与原始Au NPs相似的增强因子，并有助于使用R6G作为探针分子的校准SERS信号的超低RSD (8.55%)。SW-Au@PB NPs同时实现的可靠性和灵敏度还可以检测草本植物中的有害农药残留，如百草枯和福美双，平均检测准确率高达92%。总的来说，这项工作主要为不完全包裹的纳米粒子提供了一种可控的合成策略，最重要的是，探索了在具有不同溶解度的危险物质的精确和灵敏的拉曼检测中的概念验证实际应用的潜力。a)IW-金@PB纳米颗粒的制造。b)IW-金@PB纳米粒子系统信号自校准能力的原理。c)模拟原始金纳米颗粒、IW-金@PB纳米颗粒和基于核壳的FW-金@PB纳米颗粒的局部电场分布。d)IW-金@PB纳米颗粒的拉曼光谱。e)具有不同铅包裹度的IW-金@PB纳米颗粒的典型TEM图像，包括LW-金@PB、SW-金@PB和NFW–金@PB纳米颗粒。f)原始金纳米颗粒、PB纳米颗粒和具有不同PB层包裹程度的IW-金@PB纳米颗粒的紫外/可见吸收光谱。g)关于IW-金@PB纳米颗粒红移的吸收光谱的放大图。R6G的典型SERS光谱，其中原始Au NPs、LW-Au@PB NPs、SW-Au@PB NPs和NFW–Au @ PB NPs作为SERS基底。b)当在硅片上蒸发SW-Au@PB NPs/R6G时，R6G特征峰(612cm-1)和IS峰(2155cm-1)的SERS强度以及它们在随机选择的15个点上的强度比。c)当在硅晶片上蒸发Au NPs/R6G时，R6G特征峰(612cm-1)的SERS强度穿过随机选择的15个点。d)硅晶片上SW-Au@PBNPs分布的典型SEM图像。e-f)硅晶片上蒸发的SW-Au@PB NPs/R6G (e)的校准SERS信号和Au NPs/R6G (f)的SERS信号的映射结果。g)疏水纸上SW-Au@PB NPs分布的典型SEM图像。h-I)SW-Au @ PB NPs/R6G(h)的校准SERS信号和Au NPs/R6G (i)的SERS信号在疏水纸上蒸发的映射结果。a-b)在硅片(a)和疏水纸(b)上具有不同R6G浓度的SW-Au@PB NPs/R6G的典型SERS光谱。c)R6G特征峰的校准SERS强度与R6G浓度的对数之间的对应关系。d)基于SW-Au@PB NPs和疏水纸，跨10个批次的R6G特征峰的相对SERS强度，在每个批次中随机选择5个点。e)长期储存SW-Au@PB NPs和疏水纸后R6G的典型SERS光谱。f)长期稳定性试验中R6G特征峰的相应相对SERS强度。a)基于SW-Au @ PB NPs/疏水纸系统的不同浓度百草枯的典型SERS光谱。b)百草枯特征峰的相对SERS强度与百草枯浓度对数的对应关系。c)基于SW-Au @ PB NPs/疏水纸系统的不同浓度的福美双的典型SERS光谱。d)福美双特征峰的相对SERS强度与福美双浓度的对数的对应关系。三种草本植物中百草枯(e)和福美双(f)的典型SERS光谱。相关成果以“Semi-wrapped gold nanoparticles for surface-enhanced Raman scattering detection”，发表在国际学术期刊“Biosensors and Bioelectronics”上。

杨琪 伊睦流体CEO 一个技术出生的销售，曾经在老东家担任过十二年的产品经理和市场营销经理，如今全权负责伊睦流体的产品运营。坚持“以市场为导向，技术为牵头，让化学合成从实验室到工艺生产更高效安全。”人物简介 现任伊睦流体CEO 2008.6-2020.6 就职于上海同田生物技术有限公司 担任市场销售经理一职 主要负责平流泵及纯化系统市场活动及销售推广 2005.9-2008.3 就读于华东理工大学 微生物与生化药学专业 师从庄英萍教授 研究课题：关于重组人干扰素（cIFN）的生物发酵及蛋白质纯化，并取得相关发明专利（CN101580533B） 2001.9-2005.9 就读于华中农业大学 生物工程专业 师从陈守文教授 学习化工原理，酶工程，生物化学，生物工程下游技术等课程1 l 初出茅庐 三十而立2008年研究生毕业后，杨总选择了上海同田生物，谈及为什么选择这家公司作为事业起点，她回答道：我的老东家同田生物是一家创新创业的公司，独有的纯化系统高速逆流色谱是色谱届的一股清流，我在研究生课题遇到分离纯化难题时，就是运用了此技术解决了同分异构体蛋白分离的问题。杨总坦言：“我很喜欢创业公司，锻炼的空间特别大，08年我在老东家就平流泵建立了单独的产品系列，根据其特殊的应用特点，推广到石油化工领域用于化学物料精确输送。09年开始协助拜耳BTS部门在微通道反应的底物输送，不断改进泵的耐受性，平稳度，精确度，准确度。十二年的职业道路上，我熟知了产品从设计、研发、试用、量产、售后中的每一个环节和关键要素，在这一过程中，老东家给予了我充分的发挥空间和自由度。”“到了后期我觉得天然药化的革新有些缓慢，应该用更高效的方式来进行实现。通过十年在微通道连续流领域的学习，我认为快速合成和流体输送的相关设备研发和应用将是大势所趋，所以和老东家告别，和原来的天然药化纯化领域告别，正式开启新的征程。”2l 独自创业 四十不惑作为一名职场女性，一位母亲，在临近四十岁的年纪，放弃稳定的工作，毅然创业，是为了什么？杨总坦言，“曾经有很多人问过我这个问题，包括我自己也反复求证过这个问题。”杨总认为，创业应该是以创新精神为灵魂，坚持一定的信念，有明确目的和规划地去践行梦想的过程。这个过程中，创业团队每个人价值得到极大提升，公司价值得到极大提升，为社会某个精分领域能持续作出贡献。目前国内制药领域设备的现状十分严峻，第一，用户对国外设备的倾慕与采买使用成本的矛盾；第二，国内设备创新赶不上仿制，等待容不下改进，精品打不过价格战；第三，实验人员的精力消耗特别大，然而实验效果和作用差强人意。由此造成这么多年，用户要么高额选购进口设备耗资巨大，要么低价采买国内低成本粗糙设备事倍功半。十多年在这个行业领域摸爬滚打，杨总认为：是时候要跳出固有模式与思维，打造出国人自己的高性能，合适价格的高端设备，助力实验的高效，安全，可靠的进行，真正为企业节省成本，加速研发进程和保卫安全生产，而这也是国家多年来一直所倡导的！！！公司坚守的信念和立本的原则3l 疫情之年 逆流而上选择在疫情之年2020年逆流而上创业是个极富挑战的选择。2020年初开始，EMO开始为一家制药公司提供定制化服务，当时这家公司有个项目产品只有60%多转化率，一直亏损，EMO团队顶着疫情为该公司从小试做到中试，转化率一下提高到80%以上，且中试结果更好。谈及此，杨总难掩骄傲的说到：看到我们的产品及服务能为一个公司产品带来革命性转变，让我深刻感受到，无论是原料药，创新药，无论是CRO还是CDMO都是需要些先进高效的设备来加速研发和工艺进程。“全球性的灾难当前，我的很多的师兄们都在快速检测，生物疫苗等利国利民领域做出极大的贡献，我们也要正式成立一个公司来做些事，来一起为这场可能持续很久的疫情作战。创业当然艰辛，团队的建立，产品的从头打造，每一个脚印都是值得纪念的。即便再难，我们也会以EMO的精神坚持下去。”4l 不忘初心 方得始终我们选择了平流泵作为创业的开端。这个产品于市场而言并不是一个新产品，但却是用户众多实验配套中一个非常重要的环节，是实验好坏的先决条件。但多年以来，这个产品的市场环境良莠不齐，优质零配件及加工的持续成倍涨价，使用工况的复杂恶劣，不计质量与服务的激烈价格战。十年做泵的经验让我不断思考，如何在这个环境中打造出一款高质量和服务的高端平流泵。5l 千锤百炼 好评如潮2021年7月，我们正式推出了EMO-AP系列平流泵产品：产品在准确度、精确度、全量程范围内满足了用户Flow工艺的需求。其次，在复杂工况下，EMO-AP的模块化内部结构，能实现10mins内迅速拆装，提升维护效率。最后，实验室的设备众多，希望在有限的空间内摆放整齐更多的设备，我们一再设计缩小设备体积，人机界面简洁，节省更大实验空间。图为EMO-AP-10K，点击图片查看更多详情行路难，行路难。多歧路，今安在？长风破浪会有时，直挂云帆济沧海！END