分子图像

在人体内，有数千不同的蛋白质。每个蛋白质都有独特的形状，这样决定了它们独特的功能。科学家们至今都有很难捕捉单个蛋白的图像。问题在于，高功率成像工具往往会抹导致脆弱的蛋白质结构发生破坏，因此研究人员拍摄数以百万计的照片，来全面地了解一种蛋白质的晶体结构。这些工具所产生的图像，通常是模糊的，并且一些蛋白质不能被拍照，因为它们无法形成晶体。　　现在，一个研究团队已经可以用新的石墨烯材料来采集单个蛋白的图像。根据最近公布的arXiv上的一项研究，这种使用全新材料石墨烯获得的蛋白质图像是第一个针对单个蛋白质的高分辨率图像。　　捕捉单个蛋白质的图像时，研究人员将蛋白质的溶液雾化，并混合到非常薄的石墨烯片上。然后他们使用了低能量的全息电子显微镜，通过弹跳电子束来撞击蛋白质，然后记录这些电子与其它电子的如何相互作用产生的图像。这种低能量的电子束可以保证蛋白质结构不会出现太大的破坏。不同于以前其他成像方法，研究人员使用全息电子显微镜可以保证蛋白质结构的完整性和可靠性。利用计算机技术，研究人员使用了全息电子显微镜产生的图像来重建蛋白质的原始结构。　　细胞色素C图像。A)从全息电子显微镜获取的细胞色素C蛋白的图像。B)三种不同的蛋白质观察角度的重建。C)使用电子计算机技术来数字重建的蛋白质的不同角度的模型。　　(图片来自：Jean-Nicolas Longchamp et al, 2015, arXiv)　　研究人员试图将自己解析的结构与几种已经广为人知的蛋白质结构做对比，比如血红蛋白(在红血球中携带氧气的蛋白)，牛血清白蛋白(在实验室常用的蛋白)和细胞色素C(细胞内的电子转移在他)。他们比较了所得图像，并与其他成像技术获得的图像做对比，并发现，他们的照片有更高的清晰度。研究人员接下来希望获取其他未解析过的蛋白质图像。如果科学家更好地了解蛋白质结构，他们可以找可能存在的错误折叠的蛋白、如阿尔茨海默氏症，帕金森氏和亨廷顿氏病相关的蛋白质，这对于人类健康和基础生物学的研究大有益处。

粒子图像测速仪系统 　　演讲人: 许荣川博士高级应用工程师 　　KHOO Yong Chuan Mike PhD 　　Senior Applications Engineer 　　网上讲座: 2011年1月12日上午10点 　　美国TSI公司非常荣幸的为您提供有关流体力学的网上讲座, 讲座将由来自TSI的技术专家用中文讲解。讲授涵盖广泛，包括初级，中级和高级水平的流体力学研究，有助您提高测试技术的水平，与此同时提供解决方案 寻求如何优化系统得到更可靠数据。 　　这次的讲座也包括更多关于TSI精准仪器在流体研究中的应用(包括所有从基础流体研究到环境和生物医学)， 请踊跃参加网上讲座以得到更多相关讯息。 　　讲座将会进行40分钟及预留15分钟答疑环节。 　　这是TSI公司首次推出PIV系列中文网上讲座，以帮助您提高利用PIV系统测量流体速度的技术水平。 我们将于2011年1月12日上午10点开始第一个讲座，介绍PIV系统基本原理与利用Insight3G软件进行数据采集与分析的基本技巧。 　　具体内容：PIV原理及PIV实验基本原则 Insight3G中PIV系统软硬件设置、图像校准、图像优化、示踪粒子浓度调整与△T参数优化。 　　网上讲座是免费为您提供，如果您有兴趣参加, 请点击链接www.tsi.com/FMwebinars(英文注册)或http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100732/guestbook.asp(中文注册)简单填写表格，并点击“发送”。我们将在一两天内发给您相关讲座的链接，以便您在方便的时间参加。 　　讲师简介: 许荣川博士是TSI新加坡的高级应用工程师，他为东南亚包括澳大利亚，台湾及韩国等地的流体及粒子仪器用户提供应用解决方案和技术支持。他于1997年在英国拉夫伯勒大学获得机械工程学位并获全额奖学金完成其博士学位

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目公开招标公告 辽宁省-大连市-甘井子区 状态：公告 更新时间： 2022-12-25 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目公开招标公告 2022年12月25日 12:18 公告信息： 采购项目名称 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/光学仪器/光学测试仪器 采购单位 大连理工大学 行政区域 大连市 公告时间 2022年12月25日 12:18 获取招标文件时间 2022年12月26日至2022年12月30日每日上午:8:00 至 11:30 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥500 获取招标文件的地点 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 开标时间 2023年01月17日 09:00 开标地点 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座609室 预算金额 ￥295.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 李楠 项目联系电话 0411-39700100 采购单位 大连理工大学 采购单位地址 大连理工大学采购与招标管理办公室（大连理工大学南门科技园C座）411室 采购单位联系方式 李老师；0411-84709969 代理机构名称 大连理工招标代理有限公司 代理机构地址 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室 代理机构联系方式 李楠；0411-39700100 项目概况 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 招标项目的潜在投标人应在大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱)获取招标文件，并于2023年01月17日 09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：DUTASZ-2022861 项目名称：大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 预算金额：295.0000000 万元（人民币） 最高限价（如有）：295.0000000 万元（人民币） 采购需求： 采购随车水下三维粒子图像测速系统1套，用于水下航行器、水面船舶等的流场测量，测量系统整体跟随拖车一起前进，测量结果更接近于船舶真实航行状态下船体的流场，从而可以研究船体周围流场运动特征、涡流作用机理以及船体与自由面的相互作用等科学问题，同时也是开展水下航行体伴流场特征及流噪声机理研究的重要试验手段，具体要求详见招标文件。 本项目 随车水下三维粒子图像测速系统 可提供进口产品。进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品。 合同履行期限：自签订合同之日起，接到采购人供货通知后8个月内货到采购人指定地点安装调试验收合格。 本项目(不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 1)非专门面向中小企业采购项目；2)中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位、节能、环保产品优先采购等；3）截至开标时间，经 信用中国 网站（www.creditchina.gov.cn）、 中国政府采购网 网站（www.ccgp.gov.cn）查询，被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的不得参加本采购项目，查询结果以资格审查过程中现场网络截图为准；4）单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得再参加本采购项目的采购活动。 3.本项目的特定资格要求：代理商须具有制造商合法有效授权（国产设备除外）。 三、获取招标文件 时间：2022年12月26日 至 2022年12月30日，每天上午8:00至11:30，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 方式：通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名。 售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间：2023年01月17日 09点00分（北京时间） 开标时间：2023年01月17日 09点00分（北京时间） 地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座609室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.获取招标文件时间：2022年12月26日8:00-2022年12月30日17:00(双休日及法定节假日除外)。 2.获取文件方式：通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名。 3.获取文件地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 4.通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名：在招标文件发售期内，申请报名和购买招标文件的投标人请将营业执照(或事业单位法人证书)副本复印件、法定代表人身份证明（法定代表人报名提供）或法定代表人授权委托书（授权委托人报名提供，应附法人代表和被授权人的身份证明复印件）、《报名及购买文件登记表》（格式自拟，须含法定代表人或授权委托人的电子邮箱、联系电话、办公电话等）、招标文件费汇款凭证（招标文件费须以公司电汇方式至采购代理人公司银行账户，须备注项目名称及投标人名称）、上述材料加盖公章、扫描后发至电子邮箱710578087@qq.com，经采购代理人确认报名后，发售招标文件。 5.投标保证金：4万元，保证金形式及缴纳方式见招标文件。 6.公司名称：大连理工招标代理有限公司； 开户行：农行高新技术产业园支行； 账号：34263001040002404； 行号：103222006805。 注：1.如投标人为 通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名 ，招标文件费以实际到账时间为准，报名截止时间后收到的材料及费用不予认可。 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：大连理工大学 地址：大连理工大学采购与招标管理办公室（大连理工大学南门科技园C座）411室 联系方式：李老师；0411-84709969 2.采购代理机构信息 名 称：大连理工招标代理有限公司 地 址：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室 联系方式：李楠；0411-39700100 3.项目联系方式 项目联系人：李楠电 话： 0411-39700100 × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息关键内容：粒子图像测速 开标时间：2023-01-17 09:00 预算金额：295.00万元 采购单位：大连理工大学 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：大连理工招标代理有限公司 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目公开招标公告 辽宁省-大连市-甘井子区 状态：公告 更新时间：2022-12-25 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目公开招标公告 2022年12月25日 12:18 公告信息： 采购项目名称 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 品目 货物/通用设备/仪器仪表/光学仪器/光学测试仪器 采购单位 大连理工大学 行政区域 大连市 公告时间 2022年12月25日 12:18 获取招标文件时间 2022年12月26日至2022年12月30日每日上午:8:00 至 11:30 下午:13:00 至 17:00（北京时间，法定节假日除外） 招标文件售价 ￥500 获取招标文件的地点 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 开标时间 2023年01月17日 09:00 开标地点 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座609室 预算金额 ￥295.000000万元（人民币） 联系人及联系方式： 项目联系人 李楠项目联系电话 0411-39700100 采购单位 大连理工大学 采购单位地址 大连理工大学采购与招标管理办公室（大连理工大学南门科技园C座）411室 采购单位联系方式 李老师；0411-84709969 代理机构名称 大连理工招标代理有限公司 代理机构地址 大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室 代理机构联系方式 李楠；0411-39700100 项目概况 大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 招标项目的潜在投标人应在大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱)获取招标文件，并于2023年01月17日 09点00分（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目编号：DUTASZ-2022861 项目名称：大连理工大学随车水下三维粒子图像测速系统采购项目 预算金额：295.0000000 万元（人民币） 最高限价（如有）：295.0000000 万元（人民币） 采购需求： 采购随车水下三维粒子图像测速系统1套，用于水下航行器、水面船舶等的流场测量，测量系统整体跟随拖车一起前进，测量结果更接近于船舶真实航行状态下船体的流场，从而可以研究船体周围流场运动特征、涡流作用机理以及船体与自由面的相互作用等科学问题，同时也是开展水下航行体伴流场特征及流噪声机理研究的重要试验手段，具体要求详见招标文件。 本项目 随车水下三维粒子图像测速系统 可提供进口产品。进口产品是指通过中国海关报关验放进入中国境内且产自关境外的产品。 合同履行期限：自签订合同之日起，接到采购人供货通知后8个月内货到采购人指定地点安装调试验收合格。 本项目( 不接受 )联合体投标。 二、申请人的资格要求： 1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定； 2.落实政府采购政策需满足的资格要求： 1)非专门面向中小企业采购项目；2)中小微企业、监狱企业、残疾人福利性单位、节能、环保产品优先采购等；3）截至开标时间，经 信用中国 网站（www.creditchina.gov.cn）、 中国政府采购网 网站（www.ccgp.gov.cn）查询，被列入失信被执行人、重大税收违法案件当事人名单、政府采购严重违法失信行为记录名单的不得参加本采购项目，查询结果以资格审查过程中现场网络截图为准；4）单位负责人为同一人或者存在直接控股、管理关系的不同供应商，不得参加同一合同项下的政府采购活动。为本采购项目提供整体设计、规范编制或者项目管理、监理、检测等服务的供应商，不得再参加本采购项目的采购活动。 3.本项目的特定资格要求：代理商须具有制造商合法有效授权（国产设备除外）。 三、获取招标文件 时间：2022年12月26日至 2022年12月30日，每天上午8:00至11:30，下午13:00至17:00。（北京时间，法定节假日除外） 地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 方式：通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名。 售价：￥500.0 元，本公告包含的招标文件售价总和 四、提交投标文件截止时间、开标时间和地点 提交投标文件截止时间：2023年01月17日 09点00分（北京时间） 开标时间：2023年01月17日 09点00分（北京时间） 地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座609室 五、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日。 六、其他补充事宜 1.获取招标文件时间：2022年12月26日8:00-2022年12月30日17:00(双休日及法定节假日除外)。 2.获取文件方式：通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名。 3.获取文件地点：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室(电子邮箱) 4.通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名：在招标文件发售期内，申请报名和购买招标文件的投标人请将营业执照(或事业单位法人证书)副本复印件、法定代表人身份证明（法定代表人报名提供）或法定代表人授权委托书（授权委托人报名提供，应附法人代表和被授权人的身份证明复印件）、《报名及购买文件登记表》（格式自拟，须含法定代表人或授权委托人的电子邮箱、联系电话、办公电话等）、招标文件费汇款凭证（招标文件费须以公司电汇方式至采购代理人公司银行账户，须备注项目名称及投标人名称）、上述材料加盖公章、扫描后发至电子邮箱710578087@qq.com，经采购代理人确认报名后，发售招标文件。 5.投标保证金：4万元，保证金形式及缴纳方式见招标文件。 6.公司名称：大连理工招标代理有限公司； 开户行：农行高新技术产业园支行； 账号：34263001040002404； 行号：103222006805。 注：1.如投标人为 通过电子邮箱提交报名材料扫描件进行报名 ，招标文件费以实际到账时间为准，报名截止时间后收到的材料及费用不予认可。 七、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。 1.采购人信息 名 称：大连理工大学 地址：大连理工大学采购与招标管理办公室（大连理工大学南门科技园C座）411室 联系方式：李老师；0411-84709969 2.采购代理机构信息 名 称：大连理工招标代理有限公司 地 址：大连市甘井子区软件园路80号科技园大厦B座601室 联系方式：李楠；0411-39700100 3.项目联系方式 项目联系人：李楠 电 话： 0411-39700100

html, body { -webkit-user-select: text } * { padding: 0 margin: 0 } .web-box { width: 100% text-align: center } .wenshang { margin: 0 auto width: 80% text-align: center padding: 20px 10px 0 10px } .wenshang h2 { display: block color: #900 text-align: center padding-bottom: 10px border-bottom: 1px dashed #ccc font-size: 16px } .site a { text-decoration: none } .content-box { text-align: left margin: 0 auto width: 80% margin-top: 25px text-indent: 2em font-size: 14px line-height: 25px } .biaoge { margin: 0 auto /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 25px } .table_content { border-top: 1px solid #e0e0e0 border-left: 1px solid #e0e0e0 font-family: Arial /* width: 643px */ width: 100% margin-top: 10px margin-left: 15px } .table_content tr td { line-height: 29px } .table_content .bg { background-color: #f6f6f6 } .table_content tr td { border-right: 1px solid #e0e0e0 border-bottom: 1px solid #e0e0e0 } .table-left { text-align: left padding-left: 20px } 详细信息 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设(CQS22A02461)公开招标公告 重庆市-沙坪坝区 状态：公告 更新时间： 2022-12-04 招标文件: 附件1 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设(CQS22A02461)公开招标公告 发布日期： 2022年12月4日 项目概况： “重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件，并于 2022年12月26日 10:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号：CQS22A02461 采购执行编号：1708-BZ2200461555AH 项目名称：重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设 采购方式：公开招标 预算金额：3,000,000.00元 最高限价：3,000,000.00元 采购需求： 包号：1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求粒子成像测速系统（PIV系统） 1,700,000.00元 1 套 粒子图像测速系统PIV，包括：同步控制器、PIV专用图像采集系统、PIV专用双腔激光光源及光学组件、激光片光整形器件、软件控制、分析平台，以及高性能图形工作站。 包号：2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 爆炸性能测试及附属设备 1,300,000.00元 1 批 多物态管道式可视化火焰传播实验系统：采用分压法精密比例配气，手动配气。 最高限价总计：3,000,000.00元 合同履行期限：包1：中标人应在采购合同签订后180个日历日内交货并完成安装调试。包2：中标人应在采购合同签订后90个日历日内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体：否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求： 无。 3、本项目的特定资格要求： 无。 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限：2022年12月4日 至 2022年12月9日。 每天上午09:00:00至12:00:00，下午13:30:00至17:00:00。（北京时间，法定节假日除外 ） 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点：重庆市政府采购网 方式或事项： （一）投标人应通过重庆市政府采购网（www.ccgp-chongqing.gov.cn）登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 （二）凡有意参加投标的投标人，请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件以及图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料，无论投标人领取或下载与否，均视为已知晓所有招标内容。 （三）招标文件公告期限：自采购公告发布之日起五个工作日。 （四）招标文件提供期限 1.招标文件提供期限：同招标文件公告期限。 2.报名方式：无需报名。 四、投标文件递交 投标文件递交开始时间： 2022年12月26日 09:30 投标文件递交截止时间： 2022年12月26日 10:00 投标文件递交地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 五、开标信息 开标时间： 2022年12月26日 10:00 开标地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 （一）按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）的规定，落实国家节能环保政策。 （二）按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知（财库〔2020〕46号）的规定，落实促进中小企业发展政策。 （三）按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）的规定，落实支持监狱企业发展政策。监狱企业视同小型、微型企业。 （四）按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕 141号）的规定，落实支持残疾人福利性单位发展政策。残疾人福利性单位视同小型、微型企业。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人：重庆科技学院 采购经办人：汤昌晟 采购人电话：023-65023937 采购人地址：重庆市沙坪坝区大学城东路20号 2、采购代理机构信息 代理机构：重庆市政府采购中心 代理机构经办人：吴荐 彭晓玲 代理机构电话：023-67118096 代理机构地址：重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人：吴荐 彭晓玲 项目联系人电话：13527346015 项目联系人邮箱：2337035465@qq.com 九、附件 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设（CQS22A02461）（终审稿）.doc 免责声明： 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的，重庆市政府采购网对其内容概不负责，亦不承担任何法律责任。 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设（CQS22A02461）（终审稿）.doc × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 $('.clickModel').click(function () { $('.modelDiv').show() }) $('.closeModel').click(function () { $('.modelDiv').hide() }) 基本信息 关键内容：粒子图像测速 开标时间：2022-12-26 10:00 预算金额：300.00万元 采购单位：重庆科技学院 采购联系人：点击查看 采购联系方式：点击查看 招标代理机构：重庆市政府采购中心 代理联系人：点击查看 代理联系方式：点击查看 详细信息 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设(CQS22A02461)公开招标公告 重庆市-沙坪坝区 状态：公告 更新时间： 2022-12-04 招标文件: 附件1 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设(CQS22A02461)公开招标公告 发布日期： 2022年12月4日 项目概况： “重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设”项目的潜在投标人应在“重庆市政府采购网”获取采购文件，并于 2022年12月26日 10:00（北京时间）前递交投标文件。 一、项目基本情况 项目号：CQS22A02461 采购执行编号：1708-BZ2200461555AH 项目名称：重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设 采购方式：公开招标 预算金额：3,000,000.00元 最高限价：3,000,000.00元 采购需求： 包号：1 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 粒子成像测速系统（PIV系统） 1,700,000.00元 1 套 粒子图像测速系统PIV，包括：同步控制器、PIV专用图像采集系统、PIV专用双腔激光光源及光学组件、激光片光整形器件、软件控制、分析平台，以及高性能图形工作站。 包号：2 包内容 最高限价 数量 单位 简要技术要求 爆炸性能测试及附属设备 1,300,000.00元 1 批 多物态管道式可视化火焰传播实验系统：采用分压法精密比例配气，手动配气。 最高限价总计：3,000,000.00元 合同履行期限：包1：中标人应在采购合同签订后180个日历日内交货并完成安装调试。包2：中标人应在采购合同签订后90个日历日内交货并完成安装调试。 本项目是否接受联合体：否 二、申请人的资格要求 1、满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定。 2、落实政府采购政策需满足的资格要求： 无。 3、本项目的特定资格要求： 无。 三、获取公开招标文件的地点、方式、期限及售价 获取文件期限：2022年12月4日 至 2022年12月9日。 每天上午09:00:00至12:00:00，下午13:30:00至17:00:00。（北京时间，法定节假日除外 ） 文件购买费:0.00元/包 获取文件地点：重庆市政府采购网 方式或事项： （一）投标人应通过重庆市政府采购网（www.ccgp-chongqing.gov.cn）登记加入“重庆市政府采购供应商库”。 （二）凡有意参加投标的投标人，请到采购代理机构领取或在“重庆市政府采购网”网上下载本项目招标文件以及图纸、澄清等开标前公布的所有项目资料，无论投标人领取或下载与否，均视为已知晓所有招标内容。 （三）招标文件公告期限：自采购公告发布之日起五个工作日。 （四）招标文件提供期限 1.招标文件提供期限：同招标文件公告期限。 2.报名方式：无需报名。 四、投标文件递交 投标文件递交开始时间： 2022年12月26日 09:30 投标文件递交截止时间： 2022年12月26日 10:00 投标文件递交地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 五、开标信息 开标时间： 2022年12月26日 10:00 开标地点：重庆市公共资源交易中心开标厅（地址：重庆市渝北区青枫北路6号渝兴广场B10栋2层） 六、公告期限 自本公告发布之日起5个工作日 七、其他补充事宜 （一）按照《财政部 生态环境部关于印发环境标志产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕18号）和《财政部 发展改革委关于印发节能产品政府采购品目清单的通知》（财库〔2019〕19号）的规定，落实国家节能环保政策。 （二）按照财政部、工业和信息化部关于印发《政府采购促进中小企业发展管理办法》的通知（财库〔2020〕46号）的规定，落实促进中小企业发展政策。 （三）按照《财政部、司法部关于政府采购支持监狱企业发展有关问题的通知》（财库〔2014〕68号）的规定，落实支持监狱企业发展政策。监狱企业视同小型、微型企业。 （四）按照《三部门联合发布关于促进残疾人就业政府采购政策的通知》（财库〔2017〕 141号）的规定，落实支持残疾人福利性单位发展政策。残疾人福利性单位视同小型、微型企业。 八、联系方式 1、采购人信息 采购人：重庆科技学院 采购经办人：汤昌晟 采购人电话：023-65023937 采购人地址：重庆市沙坪坝区大学城东路20号 2、采购代理机构信息 代理机构：重庆市政府采购中心 代理机构经办人：吴荐 彭晓玲 代理机构电话：023-67118096 代理机构地址：重庆市江北区五简路2号重庆咨询大厦B座502室 3、项目联系方式 项目联系人：吴荐 彭晓玲 项目联系人电话：13527346015 项目联系人邮箱：2337035465@qq.com 九、附件 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设（CQS22A02461）（终审稿）.doc 免责声明： 本页面提供的内容是按照政府采购有关法律法规要求由采购人或采购代理机构发布的，重庆市政府采购网对其内容概不负责，亦不承担任何法律责任。 重庆科技学院工业安全与爆炸防护实验室建设（CQS22A02461）（终审稿）.doc

美国TSI公司非常荣幸的为您提供有关流体力学的网上讲座, 讲座将由来自TSI的技术专家用中文讲解。讲授涵盖广泛，包括初级，中级和高级水平的流体力学研究，有助您提高测试技术的水平，与此同时提供解决方案；寻求如何优化系统得到更可靠数据。 这次的讲座也包括更多关于TSI精准仪器在流体研究中的应用（包括所有从基础流体研究到环境和生物医学）， 请踊跃参加网上讲座以得到更多相关讯息。 讲座将会进行40分钟及预留15分钟答疑环节。 这是TSI公司第二次推出PIV系列中文网上讲座，以帮助您提高利用PIV系统测量流体速度的技术水平。 我们将于2011年3月22日上午10点开始此次讲座，介绍PIV系统基本原理与利用Insight3G软件进行数据采集与分析的基本技巧。 具体内容：PIV原理及PIV实验基本原则；Insight3G中PIV系统软硬件设置、图像校准、图像优化、示踪粒子浓度调整与△T参数优化。 网上讲座是免费为您提供，如果您有兴趣参加, 请点击链接 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100732/guestbook.asp （中文注册）简单填写表格，并点击&ldquo 发送&rdquo 。我们将在一两天内发给您相关讲座的链接，以便您在方便的时间参加。

近日，大连化物所大连光源科学研究室分子光化学动力学研究组(2507组)袁开军研究员团队和英国布里斯托大学Mike Ashfold教授、南京大学胡茜茜教授合作，揭示了星际硫化氢分子高电子激发态光化学动力学，构建硫化氢全波段、全通道解离动力学图像。 　　硫化氢分子是太阳星云中最重要的分子之一，其光化学过程对硫单质、硫氢自由基(SH)和氢气(H2)等星际介质的起源和演化有重要意义。尽管硫化氢分子光解离研究受到越来越多的关注，但是迄今为止国内外尚未构建高分辨的、完整的动力学图像。 　　本工作中，袁开军团队利用大连相干光源结合里德堡氢原子飞行时间谱和时间切片离子成像技术，测量了硫化氢在极紫外波段所有产物通道的光化学。实验结果表明，硫化氢光解离产物的动力学和量子产率具有明显的波长依赖特性。理论计算通过构建高电子激发态势能面，阐明了硫化氢光解过程中复杂的非绝热解离特性。该工作不仅为星际硫化学模型的构建提供了科学依据，同时为量子动力学理论的发展提供了研究范例。 　　袁开军团队近年来依托大连相干光源系统研究了星际硫化氢分子极紫外光化学，测量了硫化氢光化学生成SH自由基的量子产率(Nature Communications，2020)，揭示了硫化氢转动激发依赖的光化学反应机理(Nature Communications，2021)，提出了硫化氢光化学过程是星际空间高振动激发H2的重要来源(The Journal of Physical Chemistry Letters，2022)。 　　相关成果以“The vibronic state dependent predissociation of H2S: determination of all fragmentation processes”为题，发表在《化学科学》(Chemical Science)上，并被选为封面文章。该工作第一作者是我所2507组联合培养博士研究生赵亚锐。该工作得到了国家自然科学基金、中科院关键技术团队、辽宁省兴辽英才计划等项目的资助。

在看到上面的那组狗狗的照片后，我们通常会根据长相（品种）、毛色、耳朵大小、脸型等特征对它们进行快速地比较和分类。这似乎是人类所擅长的。然而，如果针对狗狗下面那组蛋白质图像进行细胞分析，那显然那不是人眼人脑能胜任的工作；但一种新的人工智能就可以做到。众所周知，细胞功能失调是许多人类疾病的根源，包括心血管疾病、神经退行性疾病、糖尿病和癌症等。因此，解释蛋白质定位的多样性和复杂性对于充分理解细胞结构和功能至关重要。它不仅可以揭示出健康细胞的工作方式；更重要的是，当疾病来临时，它还可以让科学家知道细胞内部发生了什么。2022年7月25日，发表在《Nature Methods》上的一项新研究中，来自陈扎克伯格生物中心（简称CZ Biohub）的研究团队开发了这种名为“Cytoself”的完全自监督的深度学习方法，可以在没有预存知识、类别或注释的情况下从荧光显微镜图像中分类和比较不同的人类蛋白质，从而揭示出高分辨率的蛋白质亚细胞定位图谱。每个细胞包含大约10000种不同类型的蛋白质，它们中的一些单独工作，另一些协同工作以保持细胞健康。蛋白质在细胞中定位的所有可能方式是什么？它可能存在于任何位置，以及位置的各种组合。这是一个最基本的问题。几十年来，生物学家们一直试图建立细胞内蛋白质所有可能的位置和可能的结构。但这一直都是通过人工查看数据的方式来实现的。问题是，人类的局限性和偏见在很大程度上会使这一过程产生瑕疵。Cytoself要比人类做得更好。它可以找到更精细的类别，并在极其精细的图像中看到差异。在旋转的3D UMAP图像中，每个点代表单个蛋白质图像。根据蛋白质定位类别进行着色在这篇论文中，Cytoself不仅展示了机器学习算法的威力，还深入了解了细胞和蛋白质，提供了细胞内蛋白质定位丰富且详细的信息。由于蛋白质的定位与其细胞功能高度相关，因此，Cytoself将是一个宝贵的工具，可以对未知的或研究不多的蛋白质进行初步的功能预测，并定量研究细胞扰动和细胞状态变化对蛋白质亚细胞定位的影响。这将进一步加快细胞生物学的研究进度，并最终用于加速药物发现和药物筛选过程。Cytoself是一个自监督学习的例子，这意味着人类不会像监督式学习那样教授关于蛋白质图像算法的任何内容。在监督学习中，研究人员必须一个例子接一个例子地去教授机器学习算法，这需要大量繁琐枯燥的工作；而且，如果机器仅限于人类训练给它的知识类别，那么它可能会在系统中引入偏差。该研究第一作者Hirofumi Kobayashi说：“我们相信信息已经在图像中了。我们想看看这台人工智能自己能学会什么。”他们发现，Cytoself从图像中提取的信息量着实令人感到惊讶。该研究共同通讯作者Manuel Leonetti说：“蛋白质定位的详细程度比我们想象的要高得多。机器将每个蛋白质图像转换成一个数学向量。然后你可以开始对看起来相同的图像进行排序。我们意识到，Cytoself可以让我们以高特异性预测蛋白质在细胞中的协同作用，这着实令人惊讶。”虽然以前也有一些研究使用了自监督或无监督模型对蛋白质图像进行了研究工作；但该团队表示，能在如此大的数据集上且如此成功地使用自监督学习还是首次。该数据集包含100多万张图像，涵盖了从活体人类细胞中测量的超过1300种蛋白质。这些图像是CZ Biohub开发的OpenCell项目的一部分，该项目旨在创建人类细胞的完整图谱，包括最终描述驱动细胞的20000种左右的蛋白质。与CZ Biohub开发的所有工具一样，cytoself是开源的，所有人都可以使用。该团队望这将激励更多研究人员使用类似的算法来解决自己的图像分析问题。今年早些时候，他们在《Science》上发表了第一批1310种蛋白质的特征，包括每种蛋白质的图像以及它们之间相互作用的映射。Cytoself是OpenCell成功的关键（所有图像可在OpenCell.czbiohub.org上获得），提供了关于蛋白质定位的非常精细和定量的信息。Cytoself团队的下一个目标是如何利用对蛋白质定位的微小变化进行跟踪来识别不同的细胞状态，例如，正常细胞与癌细胞。这可能是更好地了解许多疾病和促进药物发现的关键。Kobayashi说：“药物筛选基本上是试错的过程。但对于Cytoself，这是一个巨大的飞跃，因为你不需要对数千种蛋白质逐一进行实验。这是一种低成本的方法，可以大大提高研究速度。”该团队表示，Cytoself是关于人体细胞如何连接的重要生物学结果。同时，他们还在将该算法应用于新的问题，并且在继续完善人类已知的一切和未知问题。未来，他们会将Cytoself应用于不同类型的图像，从而开辟出更多的可能性。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41592-022-01541-zhttps://www.science.org/doi/10.1126/science.abi6983https://opencell.czbiohub.org/

p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 4月16日，岛津公司发布了iSpect DIA-10系统，这是一种动态粒子图像分析系统，可通过对液体样品的粒子进行成像来自动测量粒子的大小，形状和数量浓度。它通过对流经流动路径的液体样品中的粒子进行高放大率成像，短短两分钟就可以完成该过程。随着这个系统的发布，岛津已明确进入了粒子图像分析市场。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 近年来，随着研发和质量控制的日益复杂化，对测量粒子形状和检测异物的需求也日益增长。鉴于这种需求，岛津推出了这一系统，该系统是利用粉末测量和图像分析两项技术开发出来的。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 该系统除了可以应用在研发、油漆、药品质量控制等传统领域外，该系统还旨在为新领域服务，如锂离子电池、纤维素纳米纤维和3D打印机用金属粉末的研发应用。 /p p br/ /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " strong 特征 /strong /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 1.微量样品测量 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 可以测量小至50μL的样品，可以最大限度地减少稀有或昂贵样品的使用，从而降低测量成本。虽然可以使用有机溶剂，但清洁所需的量很小，这样减少了浪费，并最大限度地减少了对环境的影响。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 2.可靠的粒子检测 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 其流路设计最大限度地减少了通过摄像机视野外的粒子，从而可以更少的遗漏粒子，检测的可靠性高。除了对样品中包含的异物和粗颗粒的高灵敏度检测外，其数量浓度测量具有高度的可重复性。 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 3.配备自动对焦功能 /p p style=" text-indent: 2em text-align: justify margin-top: 15px " 该系统配备了自动对焦功能，可在约15秒内完成相机对焦。与传统的手动聚焦相比，除了缩短操作的时间之外，还消除了由于手动对焦而导致的数据变化。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201904/uepic/d9ad2e17-3d6d-4356-a4e0-a321b859cdf7.jpg" title=" 23.jpg" alt=" 23.jpg" / /p p br/ /p

麻省理工学院的物理学家们发明了一种可以看到多达1000单独费米子的显微镜。研究人员设计了一种基于激光技术，冻结并困住费米子并拍摄粒子图像。 　 　费米子包括有电子，质子，中子，夸克等核子组成的奇数的基本粒子&mdash &mdash 物质的构成是在众多粒子交互排列形成了各种元素。因为他们的费米特性，电子和核物质 在理论上很难理解，所以研究人员尝试使用超冷气体冷冻费米子原子。但费米子的单独成像几乎是不可能的，因为他们对光线非常敏感，当一个光子撞击一个原子， 粒子的位置会改变。 　　为了避免这些问题，新的成像技术使用了两束激光束对准晶格中的费米子原子云。两束不同的波长的光，冷冻原子云，降低费米子能级，最终达到基态。同时，每个费米子释放光，被显微镜捕捉到，拍摄到费米子的确切位置。 　　研究人员用这项新技术能够冷冻并拍摄超过95%的费米子。Martin Zwierlein，麻省理工学院物理学教授说还有一个有趣的现象，费米子拍完后还处于冷冻状态。 　　&ldquo 这意味着我知道他们在那里，我可以用一个小镊子将它们移动到任何位置，并安排他们在任何模式我想。&rdquo Zwierlein说。研究结果发表在《物理评论快报》上。 　 　在过去的二十年里，实验物理学家研究超冷原子气体的两类粒子：费米子和玻色子，例如光子与费米子不同的是，可以在无限地占据相同的量子态。2010年， 一个玻色子显微镜被麦克斯· 普朗克量子光学研究所开发出来，用来揭示在强相互作用下玻色子的行为。然而，还没有人发明了一种类似费密子显微镜。 　　冷却原子到绝对零度的技术已经计划了几十年。在1995年，康奈尔的Carl Wieman和麻省理工的Wolfgang Ketterle实现了玻色-爱因斯坦凝聚，被授予2001年诺贝尔物理学奖。其他技术包括使用激光冷却原子，从300摄氏度到接近绝对零度。 　　然而，观察单独的费米子需要进一步冷却。要做到这一点，Zwierlein团队创建了一种光学晶格，像一个盒子样的结构，每个都可能困住一个费米子。通过激光冷却，磁捕捉，进一步蒸发冷却气体等不同阶段，得到略高于绝对零度&mdash &mdash 足够使费米子进入光学晶格中。 　 　他的团队决定使用双激光方法进一步冷却原子；操纵原子的特定的能量水平或振动能量。团队用两束不同频率的激光照射晶格。频率的差异与费米子的能级一致。 因此，当双光束射向费米子，粒子会吸收较小的频率，并从较大的频率发出光子，反过来降低一个能级，稳定状态。晶格上的镜头收集发射光子，记录其精确位置。 　　&ldquo 费米气体的显微镜，和随意摆弄原子位置的能力，可能是实现费米量子计算机的重要一步，&rdquo Zwierlein说。&ldquo 有人会利用同样的复杂量子规则，妨碍我们对电子系统的理解。&rdquo 　　Zwierlein说，这是一个很好的时机：大约在同一时间，他的团队首先公布了结果，来自哈佛大学和斯特拉斯克莱德大学的团队在格拉斯哥也发表了费密子在光晶格图像，指出这种显微镜的美好未来。 　　这项研究的部分资金由美国国家科学基金会，美国空军科学研究办公室，美国海军研究办公室，陆军研究办公室，戴维和露西尔帕卡德基金会提供。

瑞典皇家理工学院的研究人员最近发表的研究表明，利用新的荧光显微镜技术，生成了世界上第一个完整的活细胞中分子的纳米级三维图像，显示了脑海马神经元中蛋白质的近分子尺度图像。这种技术被称为3-D pRESOLFT，可以在比电子显微镜更大的范围内观察蛋白质，可以在不杀死细胞和破坏切片的情况下实现它。在以往的荧光显微镜中，可见光照射到用荧光染料染色的细胞和组织，但该方法仅限于制作二维图像，通常分辨率较低。3-D pRESOLFT通过使用包含可切换的荧光染料的干涉图案的组合，可以像光开关那样一边切换接通和断开一边记录大量的平行图像。 整个样品暴露在少光下，防止样品褪色。研究人员发现，观察精度缩小到50纳米，比人类头发小20000倍，用这种正确的方法在三维空间观察活细胞的能力可以研究蛋白质是如何重要但鲜为人知的生理过程。

2021年6月1日，《增材制造 金属粉末性能表征方法》（GB/T 39251-2020）[6]正式实施， 该标准中明确要求按照《粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法》（GB/T 21649.2- 2017）[3]来检测并计算金属粉末颗粒投影的球形度值。早在2018年，德国最大的学术组织德 国工程师协会（Verein Deutscher Ingenieure，VDI）在《Additive manufacturing processes, rapid manufacturing Beam melting of metallic parts Characterisation of powder feedstock》（VDI 3405 Part 2.3）[13]中已将动态图像分析法列为增材制造金属粉末粒度及粒形分析的首选方法；美国材料试验协会（American Society of Testing Materials，ASTM）在《Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal powders》（ASTM 52907:2019）[12]中， 也将动态图像分析法列为金属粉末粒度分析的方法之一。此次GB/T 39251的实施，代表着我国在金属粉末表征领域与国际同步。 自1999年动态图像法被发明至今已有22年的发展历程，技术层面已经十分成熟，得益于其“所见即所得”的直接测量方法，如今在亚微米-毫米尺度内正被越来越多的用户推崇， 用于颗粒粒度与粒形表征。本文使用图像分析法，激光衍射法和筛分法分别测量了金属粉末的粒度与形状，从形状分析灵敏度、与传统方法对比以及对大颗粒的检测灵敏度等方面对测量结果进行了对比分析，论证了图像分析法在该领域的应用优势。 1. 动态图像法分析原理说明：1 分散态的颗粒；2 颗粒运动控制装置；3 测量区域；4 光源；5 光学系统；6 景深；7 图像采集 设备；8 图像分析设备；9 显示 图1 动态图像法流程图 动态图像分析流程：粉末样品在（2）颗粒运动控制装置的控制下，均匀分散地进入（3） 测量区域，（4）光源发射的可见光经（5）光学系统转变为平行光，平行光照射到粉末颗粒 后形成的颗粒投影被（6）图像采集设备拍摄捕捉，颗粒图像传输至（8）图像分析设备，统 计分析得到最终结果（9）。图2 基于双摄像头成像技术的Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2，分析范围0.8μm-8mm 2 . 动态图像法在增材制造领域的应用优势 增材制造金属粉末粒度一般在20μm-80μm之间并且分布尽可能窄，同时卫星颗粒、非球形颗粒、超大颗粒或熔结颗粒的含量应尽可能低，以提高粉末烧结性能并且避免成型缺陷。 另外，3D打印过程中仅有少部分粉末用于部件成型，另有大部分粉末需要回收利用，回收粉末是否仍然满足打印质量要求是金属粉末质量检测的重要课题。传统方法一般使用筛分法或 气流分级法分级金属粉末得到所需粒度段，使用激光衍射法和筛分法测定金属粉末粒度分布，使用扫描电镜观察金属粉末球形度。 2.1 快速准确定量分析颗粒形状 利用气雾法在不同生产条件下得到原始粉末，并使用筛分法筛选出＜60μm的1#与2#合 金粉末，使用SEM扫描电镜观察1#与2#合金粉末，得到图3样品图片，使用动态图像分析仪 Camsizer X2检测1#与2#合金粉末，得到图4的粒度分布与粒形分布曲线。图3 1#、2#合金粉末的扫描电镜图像图4 1#与2#合金粉末的粒度频率分布曲线（左）与球形度曲线（右）分析仪器：Microtrac MRB德国麦奇克莱驰 Camsizer X2 如图4所示，1#与2#样品粒度分布几乎完全重叠，但其球形度SHPT分布曲线呈现明显差 异，其中1#样品SHPT曲线整体更靠近右侧，表明1#样品的颗粒形貌更加规则。 表1 具有相同粒度分布的两个金属粉末样品的动态图像分析结果从表1中可知，1#与2#样品的D10、D50、D90值偏差仅有1μm左右，使用激光粒度仪根 本无法检测出两个样品的差异；使用SEM观察颗粒形状，如图3所示，虽然直观感觉1#样品 的形貌比2#样品更加规则，但SEM无法量化表征粒形数值，只能作为参考展示和定性分析； 使用动态图像法检测两个样品，球形度SPHT平均值分别为0.9166和0.8596，如果把球形度值 0.9作为球形颗粒认定标准的话，1#与2#样品SPHT＞0.9的球形颗粒占比分别为65.88%和 38.02%。动态图像分析仪仅用时4-5分钟，就统计了超过1000万颗颗粒信息，得到极佳的具 有统计代表性的结果。 2.2 粒度粒形同步分析 Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2采用两个420万像素的高分辨率摄像头，每 秒钟可拍摄超过300张图像，软件统计每一张图像中的每一颗颗粒粒度及形状数据。 使用Camsizer X2检测金属粉末得到颗粒投影原始灰度图像，如图5所示，使用图像分析 功能提取出两颗颗粒的粒度与粒形数据如表2所示。图5 动态图像法单颗粒投影原始图像 表2 单个颗粒粒度与粒形数据动态图像法拍摄统计每一颗颗粒的粒度及粒形数据，基于真实的颗粒测量，所见即所得， 不受样品折射率、遮光率的影响，不受筛网变形影响，检测结果比激光粒度仪和筛分仪更加 可靠。但是在新颁布的国家标准中，粒度分布测定方法仅列出了激光衍射法与筛分法，笔者 分析是在标准制定过程中，考虑到目前图像法分析仪的市场占有率远远低于激光粒度仪，出 于方法普遍性而做出的选择。在德国VDI和美国ASTM标准中，均将图像法列为粒度和粒形 分析方法之一，在后续的标准修订中我们应该改进。 2.3 与传统方法的对比 根据样品不同、检测方法不同、应用方向不同，颗粒粒径有多种不同定义，如图6所示。 图 6 常用的颗粒粒径定义 Xc min：颗粒弦长，从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的最大弦长 Xc，取 64 个弦长值中最小的一 个作为颗粒弦长 Xc min，Xc min常用于和筛分法结果对比。 Xarea：等效球径，与颗粒投影面积相等的圆形的直径，Xarea 常用于和激光衍射法结果对比。 XFe max：颗粒长度，从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的费雷特直径 XFe，取 64 个费雷特直径中最大的一个作为颗粒长度 XFe max，即颗粒的最大卡规径。 动态图像法根据颗粒投影所占据的像素数量与位置，一次进样可以检测图 6 中 3 种不 同的粒径定义。 2.3.1 动态图像法与激光衍射法的对比 激光粒度仪一般基于米氏理论或弗朗霍夫理论，利用颗粒对光的散射现象，根据散射光 能的分布计算被测颗粒的粒度分布：当样品颗粒的散射光分布与某一大小的球形颗粒的分布 一致时，即认为样品颗粒大小等于该球形颗粒的直径。即激光粒度仪所测粒径为图6中的等 效球径Xarea，对于大部分非规则的颗粒样品，激光粒度仪测量结果存在系统性偏差。 分别使用动态图像分析仪与激光粒度仪测量4种不同形状的金属粉末，得到图7的粒度累积分布曲线。图7 激光粒度仪与动态图像分析仪粒度累积分布曲线对比 动态图像分析仪器：Camsizer X2（Microtrac MRB） 激光粒度分析仪器：Sync（Microtrac MRB） 红色曲线：Xc min 颗粒弦长；绿色曲线：Xarea 等效球径；蓝色曲线：XFe max 颗粒长度；黑色曲线：激光粒度 使用动态图像分析仪可以同时得到颗粒弦长Xc min、等效球径Xarea与颗粒长度XFe max三条 曲线，如果样品是球形颗粒，如图7中Sample1与Sample2所示，3条曲线差距很小；如果样品 中含有非球形颗粒，如图7中Sample3与Sample4所示，3条曲线就会呈现明显差异，并且样品 越不规则，3条曲线差异越明显。激光粒度仪无法区分颗粒宽度与长度，其检测结果一般位 于动态图像分析仪的颗粒弦长与颗粒长度之间。Sample2为通过53μm孔径筛网的金属粉末，所有颗粒的弦长均应小于53μm，只有部分 颗粒的长度可能大于53μm。如图7所示，Sample2的红色曲线Xc min上限D100＜53μm，只有 蓝色曲线XFe max检测到少量＞53μm的颗粒，而黑色曲线激光粒度数据显示有超过5%的颗粒 ＞53μm，与实际存在误差。这表明，激光粒度仪对颗粒粒度上限的检测精度不够准确，图像分析仪可以准确检测粒度上限D100，更接近真实结果。 2.3.2 动态图像法与筛分法的对比 筛分法作为一种经典的颗粒分级与粒度分布测量方法，被广泛应用于金属粉末的质量控制，此次实施的国家标准中，建议＞45μm的金属粉末可以采用筛分法来测定粒度及粒度分布。筛分法的优点是检测范围宽、重复性好、设备成本低，缺点是检测效率低，人为误差大， 受筛网变形影响大。目前所用的筛网一般是金属丝编织筛网，网孔大小指方形网孔编织丝线 间的垂直距离。理论上标准球形颗粒通过筛网的最小孔径等于其颗粒直径，非球形颗粒通过 筛网的最小孔径约等于其颗粒弦长，如图4所示。 分别使用筛分法和动态图像法测量某粒度区间位于100μm-5mm的宽分布塑料颗粒，得到图8所示曲线。图8 宽分布塑料颗粒动态图像法与筛分法一致性曲线，横坐标为筛网目数 动态图像法分析仪器：Camsizer P4（Microtrac MRB） 筛分法分析仪器：AS200C（Retsch GmbH） 如图8所示，即使是粒度分布非常宽的样品，动态图像分析仪Camsizer也能够准确检测， 检测结果Xc min与筛分法结果高度一致，可以直接替代筛分法用于金属粉末的粒度和粒度分布测定。 实际筛分过程中，由于筛网的产地不同、标准不同、质量不同等多方面因素，再加上筛分过程中的人为误差，常常会产生非常大的筛分误差。为减小筛分误差，首先应选用经过计量认证的不易变形的标准筛网，其次，应使用振动筛分仪器在标准程序下进行筛分。 2.4 超大颗粒的检测灵敏度 增材制造金属粉末中少量大颗粒的存在会很大程度上影响粉体流动性和铺粉效率，从而影响成型件的结构强度，容易形成空隙和划痕，所以需要对金属粉末的粒度分布，尤其是超大颗粒的含量进行严格的控制。传统的激光粒度仪由于分析原理限制，对于超大颗粒的检测灵敏度仅为 2%左右。德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB 的动态图像分析仪 Camsizer X2 采用 双摄像头技术，拍摄区域宽，分析精度高，对超标颗粒检测灵敏度可达 0.01%。 在约5克＜80微米的金属粉末样品（图9 上左）中加入约0.005克（0.1%）的超过200μm 的大颗粒（图9 上中），使用Camsizer X2检测该混合样品得到图9下粒度分布曲线。‍图9 动态图像分析仪Camsizer X2对超大颗粒的检测灵敏度 如图9下所示，Camsizer X2准确检测到0.1%的超大颗粒。继续添加不同组分的超大颗粒， 验证Camsizer X2对大颗粒含量的识别精度，得到如表3结果： 表3 Camsizer X2对不同组分大颗粒的检测精度即使低至0.005%含量的超大颗粒，Camsizer X2也能够准确识别，依靠其双摄像头成像 技术，Camsizer X2超宽的检测范围不会漏拍任何颗粒。 3. 静态图像分析法在增材制造领域的应用 此次实施的标准中，显微镜法也是测量粉末球形度的方法之一。显微镜配备测量软件， 即为一台静态图像分析仪器，方法依据《粒度分析 图像分析法 第1部分：静态图像分析法》 （GB/T 21649.1 2008）[4]。图10 德国麦奇克莱驰Microtrac MRB静态图像分析仪Camsizer M1 静态图像分析仪Camsizer M1配备最多6个不同倍数的放大镜头，可以清晰拍摄细至0.5 微米的颗粒，检测上限可达1.5毫米，完全覆盖金属粉末的粒度范围。 与动态图像法一样，静态图像法同时检测颗粒的多项粒度与粒形参数，如图13所示。分 别使用动态图像分析仪Camsizer X2与静态图像分析仪Camsizer M1检测粒度区间位于38-53 μm和90-106μm的颗粒样品，对比两种方法的优劣，得到图11所示粒度频率分布曲线与表 4检测数据。‍图11 动态图像分析与静态图像分析结果 动态图像分析仪：Camsizer X2 （Microtrac MRB） 静态图像分析仪：Camsizer M1 （Microtrac MRB） 表4 动态图像分析与静态图像分析检测结果静态图像分析仪样品统计量少，容易产生取样误差，适合窄分布的样品。由于颗粒统计量少，所以大颗粒对静态图像分析仪检测结果影响较大，如图11所示，90-106μm样品的静 态图像分析曲线连续性较差，为了增加颗粒统计数量提高统计代表性，静态图像分析仪检测 时间一般在10分钟以上。 由表4可知，窄分布细颗粒样品的动态图像与静态图像检测结果一致性较好，宽分布粗颗粒样品一致性较差；动态图像比静态图像分析时间短，颗粒统计量大。 同时，静态图像分析要求颗粒应以合适浓度均匀分散在载玻片上。Camsizer M1配备专门的粉末分散装置M-jet，使用10-70kPa的负压均匀分散粉末，避免由于分散不均造成的颗粒 堆叠、黏连现象，分散效果如图12所示。图12 采用M-jet分散的金属粉末总览图 Camsizer M1采用透射光与入射光两种光源，能够从多角度拍摄分析金属粉末，在软件中分别读取入射光颗粒图像与透射光颗粒图像，见图13。图13 Camsizer M1入射光（左）与透射光（右）拍摄的金属粉末原始图像 由于颗粒处于静止状态，并且光学系统性能更加优秀，静态图像分析仪的成像质量一般远远优于动态图像分析仪。Camsizer M1的入射光图像（图13 左）能够拍摄颗粒表面细节， 观察卫星颗粒、熔结颗粒以及异形颗粒的状态，有助于更深层次了解金属粉末。 总结 图像分析法在亚微米-毫米尺度内正被广泛应用于粉体粒度分布与颗粒形貌的分析，完美适用于增材制造金属粉末。 图像分析法分为动态图像分析与静态图像分析两种，动态图像法的优势是统计代表性好、 检测时间短，检测结果可以与激光衍射法和筛分法对比，适用于金属粉末的快速准确质检； 静态图像法的优势是图像清晰度高，可以观察更多金属粉末的表面细节，适用于研发，但静态图像法检测时间长、统计代表性有待提高，取样量少容易产生取样误差，摄像头的聚焦范围窄，不适用于宽分布样品的检测分析。参考文献 1. Microtrac MRB. 066 Metal Powders with Lazer Diffraction and Image Analysis Sync X2 EN 2. 郭瑶庆, 严加松, 舒春溪,等. 催化裂化催化剂形貌分析方法的建立[J]. 工业催化, 2020(3):73-77. 3. GB/T 21649.2-2017,粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法[S]. 4. GB/T 21649.1-2008,粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法[S]. 5. GB/T 15445.6-2014,粒度分析结果的表述 第6部分:颗粒形状和形态的定性及定量表述[S]. 6. GB/T 39251-2020,增材制造 金属粉末性能表征方法 7. 罗章, 蔡斌, 陈沈良. 动态图像法应用于海滩沉积物粒度粒形测试及其与筛析法的比较 [J]. 沉积学报, 2016, 34(005):881-891. 8. 涂新斌, 王思敬. 图像分析的颗粒形状参数描述[J]. 岩土工程学报, 2004, 26(5):659-662. 9. 杨启云, 吴玉道, 沙菲,等. 选区激光熔化用Inconel625合金粉末的特性[J]. 中国粉体技术, 2016(3):27-32. 10. [1]刘鹏宇. 典型选区激光熔化粉末的特性及其成型件组织结构的研究[D]. 兰州理工大 学. 11. Nan D , Zz A , Jl B , et al. W–Cu composites with homogenous Cu–network structure prepared by spark plasma sintering using core–shell powders - ScienceDirect[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2019, 82:310-316. 12. EN ISO/ASTM 52907-2019,Additive manufacturing - Feedstock materials - Methods to characterize metal powders[S]. 13. VDI 3405 Blatt 2.3:2018-07 Additive manufacturing processes, rapid manufacturing - Beam melting of metallic parts - Characterisation of powder feedstock[S].作者：王瑞青 德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB

据麦姆斯咨询报道，近日，滨松光子（Hamamatsu Photonics）开发出全球首款太赫兹图像增强器。该产品具有实时无损成像能力，可应用于食品异物检测和人体扫描等领域。滨松开发的太赫兹图像增强器“THz-I.I.”这款图像增强器“THz-I.I.”是基于滨松多年来开发的成像技术。该公司表示，“THz-I.I.”具有高分辨率和快速响应等特点，允许对通过目标物体传输或从目标物体反射的太赫兹波脉冲进行实时成像。太赫兹波在电磁波中的位置“THz-I.I.”概述图像增强器是主要为星光下的夜视（弱光情况下的辅助视觉）而开发的一种图像增强管。典型的图像增强器包括将入射光转换为电子的光电阴极、放大电子的微通道板、将电子转换为光的荧光屏，所有这些都密封在真空管之中。通过选择光电阴极材料，可以将包括可见光和不可见光在内的入射光转化为电子，然后在真空中进行倍增。这使得能够对发光现象进行高速、高分辨率和高灵敏度成像。滨松一直在与丹麦技术大学（Technical University of Denmark）进行合作研究，以开发利用小型超材料天线将太赫兹波转换为电子的光电转换技术。这种光电转换技术应用于滨松的成像技术，在“THz-I.I.”输入窗口的内表面形成超材料天线。滨松还重新设计了天线结构，以提高将太赫兹波转换为电子的效率——电子在真空中被有效地倍增。太赫兹图像增强器“THz-I.I.”工作原理太赫兹图像增强器“THz-I.I.”主要参数滨松评论说：“我们已经成功开发了一种快速响应、高分辨率的太赫兹图像增强器——THz-I.I.，能够对穿过目标物体或从目标物体反射的太赫兹波进行实时成像。这种太赫兹图像增强器还可以通过改变天线设计以匹配所需的应用，从而对任何频段的太赫兹波进行成像。”该太赫兹图像增强器有望扩大无损检测的应用范围，例如：（1）食品生产中的异物（指甲和薄膜等）的快速在线检测，（2）使用传统的X射线检测技术通常很难检测到污染物。由于太赫兹波对人体无害，“THz-I.I.”也有望应用于安检领域的人体扫描仪，在火车检票口和活动场地入口处进行安全检查时，这将被证明是非常有效的人体扫描手段。在科学研究领域，“THz-I.I.”将用作获取太赫兹光束轮廓或调整太赫兹光学系统的工具。滨松说：“作为未来的目标，我们将继续推进‘THz-I.I.’具有更高的实际使用灵敏度，目标是在一年内开始交付该产品的样品。”

轨道图像是新的空间产业热门类别之一，但它的意义不只是满足（人类）眼睛。Pixxel公司已经筹集了2500万美元，准备发射一个卫星集群，提供地球的高光谱图像：更广泛的电磁波谱，可以显示出普通相机看不到的各种细节。从根本上说，从地球表面数英里处向下看的能力提供了各种机会。但是，就像在实验室里，你需要的不仅仅是一台基本的数码相机，轨道图像也是如此。你在实验室里可能会发现的一个额外工具是光谱仪，它用辐射轰击一个物体或物质，记录哪些频率被吸收或反射，以及吸收的程度。任何东西都有不同的光谱特征，这意味着即使是密切相关的材料，例如同一种矿物的两种类型，也可以相互区分。高光谱图像是一个类似于相机形式的过程，从太空中进行，可以让你在一张照片中找到整个区域的光谱特征。美国宇航局和其他机构将其用于行星观测目的，现在Pixxel正在他们所做的工作的基础上，发射一个卫星群，将按需提供高光谱覆盖。其他新生的太空产业一样，缩小的技术和频繁、廉价的发射相结合，使这项业务成为可能。Pixxel卫星群在今年晚些时候发射时，它的卫星数量并不完全是六颗，但将能够在地球的大部分地区提供五米分辨率的图像，大约每48小时一次。已经有一颗测试卫星在那里发回样本图像，第二代卫星将在下个月升空。生产型的卫星更大，里面有更多的设备，以提高拍摄图像的质量和数量。艾哈迈德说，该公司已经有几十个客户在排队等待他们最终提供的数据，这些公司往往从事农业、采矿业、石油和天然气行业，对大片土地的定期勘测对持续运营非常重要。五米的分辨率在这里发挥了作用，因为有一些在小范围内出现的特征，在大范围内会丢失或被平均化。高光谱图像还能显示更多信息，因为可见光会直接穿过甲烷等排放物，或者对两种非常不同的材料显示出类似的颜色。如果湖泊边缘有深色变色，那是藻类、表面下的架子，还是工业径流？当它只是"蓝色"和"深蓝色"时，很难说。但高光谱图像覆盖了更多的光谱，产生了丰富的图像，人类很难直观地理解。就像鸟类和蜜蜂可以看到紫外线，这改变了它们对世界的认知，我们很难想象如果我们能在1900nm波长中看到世界会是什么样子。

目前，天文观测中望远镜的最高分辨率和感光元件的采样率仍是获得高质量图像的瓶颈。近期，中国科学院紫金山天文台科研团队提出新的图像叠加方法——欠采样的“多次曝光图像反混叠与PSF反卷积技术”，获得了超过望远镜衍射极限的超分辨率图像。该项技术已应用在中国空间站工程巡天望远镜多通道成像仪(CSST-MCI)的科学仿真数据处理管线中，届时CSST-MCI超深场的极限星等将达到30等，光学分辨率至少提高一倍。相关研究成果发表在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上。 　　19世纪照相术的应用为天文观测领域带来质的飞跃，而20世纪基于CCD、CMOS的数字照相技术引领天文学进入数字化时代，产生了斯隆数字巡天、哈勃太空望远镜、XMM-Newton、凯克等望远镜，本年度世界最强大的太空望远镜“韦布”(JWST)也投入运行。但受限于建造技术和加工工艺，望远镜口径无法无限制加大，感光元件的最小感光单元(pixel)尺寸也无法无限小。在硬件提供有限支持的条件下，科研人员通过软件技术来提升图像质量。天文观测不同于普通的摄影拍照，被拍摄对象一般是恒久不变的(如系外恒星、星系等)。因此，对于欠采样的感光元件，研究通过对同一天区多次曝光再叠加的方法，提高采样率和信噪比。另一方面，将望远镜口径支架的衍射模型与拍摄到的恒星(点源)图像相结合，能构建决定望远镜最高分辨率的点扩散函数(PSF)，再结合适当的PSF反卷积方法可获得超过望远镜衍射极限的超分辨率图像。 　　在综合分析其他多次曝光图像叠加技术的基础上，科研人员提出带有比值改正项的迭代新技术——欠采样的“多次曝光图像反混叠与PSF反卷积技术”。该技术根植于贝叶斯统计理论，并引入了正则化手段，加快了迭代收敛速度，减少反复使用快速傅立叶变换而导致的振铃效应(ringing)，从而得到具更高保真度的超分辨率图像。与其他技术相比较，新技术用最少的迭代步数实现了在多种场景下(噪音不同、源形态不同、背景不同等)最高峰值信噪比(PSNR)、最高光学分辨率、几乎最高的结构相似性(SSIM)和最小的流量改变量等关键技术指标，有利于分辨天体的空间结构、天体测光和引力透镜信号测量。 　　研究工作得到国家自然科学基金委、中国载人航天计划、中科院前沿科学重点研究计划和国家基础学科公共科学数据中心等的支持。图1.新技术(黑线)与其他工作在PSNR，SSIM和流量改变量(越小越好)的对比，横轴为迭代次数。图2.超分辨本领对比，三组双星系统分别在单次曝光的欠采样观测图像(左一)、Drizzle(叠加110副观测图像，左二)、Richardson-Lucy(其他研究工作中最好的图像，左三)以及重建技术(右一)中的表现，可看到新技术能完全分辨出三组双星系统的图像重建。图3.新技术在JWST-NIRcam三波段F090W(blue)、F150W(green)、F200W(red)的RGB合成图中的表现。动图显示的是SMACS-0723-clusterfield中的一角，一帧是Drizzle叠加的原图(星系上的星芒明显)，另一帧是利用新技术进行欠采样反混叠和PSF反卷积后的图像，可看到被卷积在星系上的星芒已被消除，该图比NASA官方发布的图像像素解析度提高一倍(9384X9384pixel)，光学分辨率提高至少一倍。

如果你已经看过我上一篇介绍低电流STM成像的短文[i]，那么那些HOPG上钴和镍八乙基卟啉（CoOEP 和NiOEP）自组装二维晶格子的高分辨STM图像一定会令你印象深刻。Roger也是一样，在看到那些图片之后，他向我建议可以尝试使用Cypher AFM的轻敲模式（调幅AC模式）来代替STM观察CoOEP的 晶格，因为我们知道Cypher AFM在空气中的成像质量相当稳定。当我把这个想法告诉Kerry Hipps教授时，他第一反应是“这不可能！”。我接着跟他说： “我非常确定这个是可行的。” 好吧，我承认我的倔强和执着，所以无论如何，我都要尝试一下这个“疯狂”的想法。我选择了一个尖锐，敏捷，硬度中等，悬臂为硅材料的镀金探针（FS-1500AuD探针）。 它的针尖半径为Rtip = 10± 2 nm，空气中的共振频率为fair≈1.5MHz，弹性系数为k≈6N / m。您也可以在我们的探针库找到它.当我将针尖接近样品表面时，样品表面的苯基辛烷薄层会立即吸附在探针悬臂上（见图1）。在这样一种气相-液相混合振荡介质中，针尖的共振频率会立即降到0.66 MHz。这种情况下的溶液需要大约10分钟之后才达到平衡，而在此之后，即使探针在表面移动也不会再次影响到溶液的稳定性。图1. 苯基辛烷/ HOPG界面处干涉条纹的时间序列图像。这些图像是通过Cypher ES顶视光学系统捕获的。当溶液吸附到AFM悬臂上时，苯基辛烷弯月面起到衍射器的作用而产生出干涉条纹。由于BlueDrive出色的光热激发稳定性，在平衡溶液中调谐悬臂后，我能够将自由驱动振幅和设定点分别稳定在~1.44 nm（90 mV）和~0.34 nm（21 mV）[iii] 。瞧瞧图2中的图像，CoOEP晶格渐渐在视野中显现出来，这里观察到的的~1.4 nm的晶格的分子间距和预期的理论值一摸一样！我向 Hipps教授展示了这组图片，他不得不惊叹地说一句 “Wow！”图2. 低振幅轻敲模式下CoOEP的分子晶格分辨率图像。 （A）扫描边长为100 nm。 （B）沿（A）中的白线的截面，从中可以清楚的观察到CoOEP分子有规则间隔。 （C）扫描边长为100nm 的3D图像。将图2继续放大后（见图3），我确信自己可以在一部分相位图中看到卟啉环结构。您可能会注意到的是，相比上一篇短文中的STM图像，这里的测量结果似乎对样品表面的污染更加敏感。我们可以看到样品表面上有一些无定形的团聚物，这些污染物会和扫描过程中的针尖相互作用，使扫描的图像发生了一些变化。这意味着在AFM测量之前，您务必对样品表面，探针和探针支架进行全方位的清洁。图3.在轻敲模式下CoOEP晶格的AFM放大图像。 （A）扫描边长为20纳米的形貌图。 （B）扫描边长为20纳米的相位图。注意卟啉环结构在图像的上部清晰可见。这些数据让我想起了纽卡斯尔大学的Rob Atkin教授，诺丁汉大学的Peter Beton教授和南京大学的王欣然教授曾经发表的一些关于使用Cypher 在大气环境下进行的AFM的研究 [iv-vi]。这里我来具体介绍一下这些研究的成果。第一项研究[iv]阐明了在恒电位控制偏压下石墨（HOPG）表面的离子液体（EMIm + TFSI-）的纳米结构（见图4A）。此外，施加的偏压在开路电位附近有规律地变化，同时分子Stern层作为偏压的函数（以及离子组分的函数，例如Li +和Cl-）进行了重新整合。第二项研究[v]主要集中在观察吸附在六方氮化硼（hBN）和其他样品表面上的5,10,15,20-四（4-羧基苯基）卟啉（TCPP）的超分子结构，及分析该吸附现象对TCPP分子的光电子特性的影响。图4B显示了hBN上TCPP的正方晶格结构。第三项研究[vi]探讨了HOPG和hBN上高流动性的二辛基苯并噻吩并苯并噻吩（C8-BTBT）的少层二维分子晶体的范德瓦尔外延结构，这种材料可用于实现有机场效晶体管。图4C显示了在hBN上生长的C8-BTBT晶格的高分辨率形貌。图4. 2D分子晶格的AFM成像。 （A）吸附在HOPG基片上的纯EMIm + TFSI-Stern层的相位图 扫描边长为30nm，在块体EMIm + TFSI-离子液体中成像（参见参考文献[iv]）。 （B）组装在hBN基片上的TCPP的正方晶格的形貌图像 扫描边长为50nm，在空气中成像（参见参考文献[v]）。 （C）在hBN基片上生长的C8-BTBT晶格的形貌图像 扫描边长为10nm，在空气中成像（参见参考文献[vi]）。References[i] April Current Amplifiers Bring May Ultra-Low-Current STM[ii] Learn more about Cypher here: https://www.oxford-instruments.com/products/atomic-force-microscopy-systems-afm/asylum-research/highresolution-fast-scanning-afm.[iii] (a) Learn more about blueDrive at https://afm.oxinst.com/bluedrive and athttps://pdfs.semanticscholar.org/e807/9171fb282e6340f6813a0f6b8cee8b4bae74.pdf. (b) A. Labuda, K. Kobayashi,Y. Miyahara, and P. Grütter, Retrofitting an atomic force microscope withphotothermal excitation for a clean cantilever response in low Qenvironments, Review of Scientific Instruments, 2012 83, 053703.https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4712286.[iv] A. Elbourne, S. McDonald, K. Vo?chovsky, F. Endres, G. G. Warr, and R.Atkin, Nanostructure of the Ionic Liquid–Graphite Stern Layer, ACS Nano,2015, 9(7), 7608–7620. https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acsnano.5b02921.[v] V. V. Korolkov, S. A. Svatek, A. Summerfield, J. Kerfoot, L. Yang, T. Taniguchi,K. Watanabe, N. R. Champness, N. A. Besley, and P. H. Beton, van der Waals-Induced Chromatic Shifts in Hydrogen-Bonded Two-Dimensional PorphyrinArrays on Boron Nitride, ACS Nano, 2015, 9(10), 10347–10355.https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.5b04443.[vi] D. He, Y. Zhang, Q. Wu, R. Xu, H. Nan, J. Liu, J. Yao, Z. Wang, S. Yuan, Y. Li, Y.Shi, J. Wang, Z. Ni, L. He, F. Miao, F. Song, H. Xu, K. Watanabe, T. Taniguchi, J.-B.Xu & X. Wang, Two-dimensional quasi-freestanding molecular crystals forhigh-performance organic field-effect transistors, Nature Communications,2014, 5:5162, 1–7. https://www.nature.com/articles/ncomms6162.*转载文章前请与牛津仪器联系，未获许可谢绝转载，谢谢。

由杜克大学医学院、密歇根大学和斯坦福大学的科学家们组成的一个研究小组，确定了与机体响应光和疼痛等刺激相关的一种细胞信号复合物的基本结构。这一由一种人类细胞表面受体及其调控蛋白构成的复合物，揭示出了人们从前猜测却未直接证实的一个两步骤机制。发表在6月22日《自然》（Nature）的新研究论文，提供了活动中的G-蛋白偶联受体(GPCR)的结构图像。杜克大学医学院医学教授、霍华德休斯医学研究所研究员Robert J. Lefkowitz博士说：“阐明这些受体的运作，对于完全了解我们的机体响应包括光线、激素和各种化学物质在内的一系列广泛刺激的机制至关重要。”Lefkowitz与密歇根大学生命科学学院的Georgios Skiniotis教授，以及斯坦福大学医学院的心脏病学教授Brian K. Kobilka博士是这篇论文的共同资深作者。Lefkowitz与Kobilka因各自与GPCRs相关的研究发现，共享了2012年的诺贝尔化学奖。GPCRs是最大的人类疾病药物靶标家族，其涉及心血管疾病、神经系统疾病和各种类型的癌症。蛋白质β-arrestin对于调控这些蛋白至关重要，作者们显现了β-arrestin蛋白与参与人类“攻击或逃避”（fight-or-flight）反应的受体形成的复合物的图像。“Arrestin的主要作用是给GPCR信号戴上帽子。阐明这一复合物的结构对于了解这些受体丧失反应，从而阻止异常信号的机制具有极其重要的意义，”Skiniotis说。“由于这一蛋白质复合物不稳定且高度动态，实验要求分离大量的蛋白质，对这一信号装置进行高分辨率显像是一个挑战，”共同主要作者Arun K. Shukla。Shukla与杜克大学的Lefkowitz合作，现在印度理工大学生物科学和生物工程系建立了一个独立的实验室。在获得可直接进行结构显像的材料后，作者们利用电子显微镜揭示出了这一信号装置中单个的分子彼此之间的组织构建方式。将数以千计的单幅图像组合到一起生成了更好地有关这一分子结构的图像。他们通过交联分析和质谱法检测进一步阐明了这一图像。作者的下一个目标是利用X-射线晶体学获得了有关这一装置的更多细节。然后在实验中利用这些原子细节来设计出一些新型药物，更好的了解GPCR生物学的一些基本概念。Shukla说：“这还只是开始，还有漫长的路要走。我们还必须显像其他GPCRs的相似复合物，从而全面地了解这一受体家族。”

p strong 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 全谱图分子影像 /span /strong 　　 /p p 　　全谱图分子影像系统将多种分析技术整合至同一仪器平台并进行了优化，能够更好地了解细胞功能和生理机能，或监测整个组织或器官中的药物化合物分布情况。它可以结合多种成像技术获得全面分析结果。& nbsp /p p style=" text-align: center " img title=" 1.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/222f22ae-9fa8-40b9-a478-bfe553697df5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 小脑中三种脂质离子的特定分布叠加图像 /strong /p p 　　沃特世全谱图分子影像系统通过将MALDI& #8482 、DESI、离子淌度质谱技术和信息学工作流程整合入单个系统，可以带来其它任何单一影像技术都无法企及的详细分子信息。全谱图分子影像系统可用于： /p p 　　发现、识别并测定目标分子的空间分布； /p p 　　有效研究各种大分子和小分子； /p p 　　无需标记探针即可进行成像研究； /p p 　　可从单个样品获取尽可能多的信息； /p p style=" text-align: left " 　　获得关键化合物的最终分子分布。& nbsp /p p 　　全谱图分子影像功能能够帮助用户更加深入地了解癌症潜在机制，并能够通过测定细胞和组织中的分子转运发现心血管疾病以及神经退行性疾病。在其它研究中，全谱图分子影像系统可根据分子组成对不同的组织类型进行鉴定，也可以区分病变和正常组织。& nbsp & nbsp /p p strong 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " 全谱图分子影像技术 /span /strong /p p 　　全谱图分子影像系统可用于Xevo G2-XS或SYNAPT G2-Si质谱平台。如有需要，上述全谱图分子影像系统完全可作为标准ESI-TOF仪器用于除分子成像之外的其它应用。 /p p 　　全谱图分子影像系统与质谱技术结合后非常适用于分析特定类型的分子(多肽、脂质、小分子代谢物和糖类等等)，这两项技术相互补充，可为质谱成像提供最全面的信息。& nbsp /p p 　　 strong 全谱图分子影像系统可采用的技术包括： /strong /p p 　　 strong 基质辅助激光解吸电离(MALDI)成像 /strong /p p 　　MALDI成像技术利用激光直接电离法分析化学基质包被样品中的分子。MALDI成像技术是公认的质谱成像应用标准技术。 /p p 　　利用MALDI质谱成像技术直接生成组织截面的图谱是一种直接从生物学基质研究其大、小分子空间分布的强大工具。质谱数据图像的描述作为二维图像，允许从视觉上确定其分子的空间分布。不像昂贵耗时的传统空间图谱方法，如放射自显影术、闪烁计数器，它不需要放射标签。 /p p 　　MALDI SYNAPT& #8482 HDMS& #8482 系统成像设备，为小分子、药物及其代谢产物提供了最佳的特异性和灵敏度。MALDI Q-Tof Premier& #8482 质谱仪，利用一个能够进行快速数据采集的200赫兹固态激光器，可以方便地提取质量、强度和位置等信息。提取的数据可以输入适当的软件包，如用于图像生成和操控的BioMap(Novartis)。其技术优势为： /p p 　　卓越的空间分辨率； /p p 　　适用于分析多种分子类型； /p p 　　尤其擅长大分子成像。 /p p 　　 strong 电喷雾解吸电离(DESI)成像 /strong /p p 　　DESI成像技术利用溶剂电离喷雾直接进行成像，此电离技术无需进行样品预处理。沃特世在传统DESI成像技术的基础上强化了其功能性，赋予该创新型成像方法以更好的可用性和性能。使用DESI成像技术的部分优势： /p p 　　最简单的样品制备过程； /p p 　　擅长脂质和小分子成像； /p p 　　可在同一个样品上进行多个成像实验。 /p p style=" text-align: center " img title=" DESI_MaldiWorkflow_White.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/d38df7b4-3558-4637-9e34-f18a3c1bd077.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong DESI-MALDI流程图 /strong /p p 　 strong 　离子淌度技术的质谱成像 /strong /p p 　　离子淌度可为成像研究增加另一个维度的分子分离，此技术能够根据分子大小和形状对其进行分离分析。离子淌度技术可用于消除干扰或分离目标分子用以通过更加严格的审查，利用更强的分子区分能力来提升成像系统分析性能。离子淌度可用于： /p p 　　消除图像中的干扰分子； /p p 　　区分结构极其相似的分子(例如脂质等)； /p p 　　分离特定类型的目标分析物。 /p p style=" text-align: center " & nbsp img title=" 1Triwave_Figure10_lg_700.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/4aeda8b7-4c91-428b-a85a-5c896fac8c01.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 离子淌度分离技术 /strong /p p 　　与UPLC/MS不同，质谱成像在电离前不涉及任何形式的分离。由于观察的详细程度和可能的背景干扰，产生的数据通常非常复杂。SYNAPT HDMS实现了MALDI和DESI成像与离子淌度质谱的强大结合，离子可以按质谱成像实验中的化合物种类和电荷进行气相分离，提供单独的质谱不具备的选择性水平。该技术可以使得到的成像数据更清楚，可以更精确地看到背景存在下的分子分布。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1DESI-Systems.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/955d4a17-0825-444a-acef-9c6f1de56666.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 全谱图分子影像系统所采用技术 /strong /p p 　　 span style=" color: rgb(84, 141, 212) " strong 全谱图分子影像系统组件 /strong /span /p p 　　 strong SYNAPT G2 Si质谱仪 /strong /p p 　　SYNAPT平台是一款功能强大且非常灵活的仪器，可配备各种选件(MALDI、DESI、离子淌度技术)进行成像研究。这款强大的系统可根据具体需要添加任意数量的配置，能够最好地满足几乎任何实验室对分析性能的要求。SYNAPT G2-Si在所有成像模式中均表现出众，是唯一能够将离子淌度功能与成像技术充分结合的系统。基于SYNAPT的全谱图分子影像系统非常适用于蛋白质组学、代谢组学、细胞生物学、生物化学乃至临床研究病理学和组织学应用，是质谱成像研究的终极解决方案。 /p p 　　 strong Xevo G2-XS QTof质谱仪 /strong /p p 　　Xevo G2-XS QTof是一款高性能、高灵敏度分析平台，专为某些最具挑战性的成像研究而设计。全谱图影像系统借助Xevo G2-XS QTof出色的分析性能并结合DESI成像技术，能够对整个样品和组织中的小分子分布进行研究，尤其适用于脂质组学、代谢组学和药物分布研究。 /p p style=" text-align: center " img width=" 200" height=" 345" title=" _1rgp8465_ian2.jpg" style=" width: 200px height: 345px " src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/055e40bb-04f6-471f-8746-0b498bd9c17c.jpg" border=" 0" vspace=" 0" hspace=" 0" / & nbsp /p p style=" text-align: center " strong Xevo G2-XS QTof质谱仪 /strong /p p 　　 strong HDI成像软件 /strong /p p 　　这款功能强大且直观的软件包中含有针对复杂成像数据进行高效、快速数据分析时所需的全部数据分析和先进统计工具。HDI软件简单易用且专门为质谱成像而开发，可查询多维度数据，并能够轻松给出丰富详实的图像和统计数据，这些都使得质谱成像技术成为一项极具前景的分析技术。 /p p style=" text-align: center " img title=" 1WG_HDI_Software_schematic_950px.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/78843426-0455-43b6-af8d-930c34f8143a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong HDI成像软件 /strong /p p & nbsp /p

近日，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院理论与计算化学研究组副研究员宋宏伟与美国加利福尼亚大学伯克利分校教授Daniel M. Neumark团队、美国新墨西哥大学教授郭华合作，结合慢光电子速度成像光谱实验和量子动力学理论，获得了多原子分子反应过渡态区域目前最为完整的图像，对于剖析多原子分子反应的反应机理具有重要意义。 　　化学反应过渡态决定化学反应的基本特性。对于多数化学反应，反应过渡态的寿命非常短，实验观测非常困难，因此，直接观测反应过渡态被认为是化学研究的“圣杯”。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，为探索化学反应在过渡态附近的行为提供契机，因而可以通过研究共振态的结构与动力学揭示化学反应的微观机理。　　该研究结合慢光电子速度成像光谱实验和量子动力学理论，观测到多原子分子反应 F + NH3 → HF + NH2过渡态区域的多个振动Feshbach共振峰（图1）。共振波函数表明这些Feshbach共振态位于产物端势阱、过渡态和反应物端势阱等区域（图2），成因于单个或多个反应体系振动模式的激发。由于部分Feshbach共振态的能量高于反应物势能，因而可能影响化学反应的速率和量子态分布。本研究获得了多原子分子反应过渡态目前最完整的图像，表明过渡态光谱方法已具备探究多原子分子反应过渡态区域复杂动力学行为的能力。　　Feshbach共振态是特殊的量子动力学现象，其标记依赖精确的量子动力学计算。宋宏伟自2016年开始致力于开发计算五原子分子体系光电谱的理论方法，提出了高精度势能面的构建方法（J. Phys. Chem. A 126, 352 (2022)）和精确的量子动力学计算方法（Phys. Chem. Chem. Phys. 23, 22298 (2021)），为标记实验光电子谱和理解多原子分子反应微观机理打下良好的理论基础。　　相关研究成果发表在《自然-化学》上。研究得到国家自然科学基金创新研究群体项目和面上项目的支持。实验测量与理论计算的F-NH3光脱附谱F-NH3负离子基态与不同Feshbach共振态波函数的分布

p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 中国科学院半导体研究所超晶格国家重点实验室高速图像传感及信息处理课题组副研究员刘力源等研制出面向860GHz CMOS太赫兹图像传感器的像素器件。相关研究成果将于2017年在太赫兹领域学术期刊IEEE Transaction on Terahertz Science and Technology 上发表。 /p p 　　太赫兹 (Terahertz, THz) 波是指频率在0.3 THz - 3 THz 范围内，波长(1mm ~ 100mm) 介于毫米波与远红外光之间的电磁波。太赫兹波成像技术作为一种新型无损成像技术正在兴起，在生物医学、医疗诊断、安全检测、危险物品检查、隐形武器探测、材料表征和探伤等科学研究以及日用领域具有非常广阔的应用前景，业已成为各国争相研究的热点技术。在国家重点研发计划课题、国家自然科学基金、北京市自然科学基金、中科院青年创新促进会基金和中科院基金的支持下，课题组研制出一种基于标准CMOS工艺的太赫兹像素器件及其集成化低噪声信号处理电路，如图1所示。器件采用了自主设计的CMOS片上天线、太赫兹波段匹配网络和高电压响应度晶体管结构。在常温工作条件下，像素器件的太赫兹电压响应率为3.3kV/W @860GHz，噪声等效功率为106pW/Hz0.5。课题组也验证了像素器件信号处理电路，它集成了低噪声斩波式仪表放大器和高精度的SD-ADC，为实现单片集成高分辨率太赫兹图像传感器奠定了基础。图2是基于像素器件扫描成像的实验结果。基于像素器件，有望进一步实现大面阵CMOS太赫兹图像传感器，提升我国在太赫兹成像领域的国际竞争力。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/bbac28dc-c956-49ab-9abd-667953f56d61.jpg" title=" 1.jpg" / 　 /p p style=" text-align: center " 图1 太赫兹像素器件结构(左)芯片照片(右) /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201706/insimg/8884854d-8f47-4c43-9977-98688dfc232b.jpg" title=" 2.jpg" / /p p style=" text-align: center " 图2 成像结果：(a) 树叶的成像 (b) 隐藏在信封内的物体成像 /p p br/ /p

岛津企业管理（中国）有限公司与美国Bioscan公司达成协议，于5月15日开始销售该公司的分子成像设备。 分子成像设备是通过对实验小动物（小鼠，裸鼠）注射分子探针，从而反应目标活体机能或和目标分子进行结合。并通过图像阐明疾病发生机理，加速新药开发。 美国Bioscan公司是分子成像设备的专业厂商，在欧美占有很高的市场份额。通过此次强强联手，岛津企业管理（中国）有限公司将通过销售Bioscan的产品进入中国的分子成像市场，以便为客户提供高品质的产品及相关服务。 岛津中国· 古泽社长与Bioscan公司Staf van Cauter总裁合影 自本月起，岛津开始销售以下Bioscan分子成像产品。 实验小动物用荧光断层装置 BioFLECT BioFLECT/CT 实验小动物用核磁共振成像装置（MRI） MRS 1500 MRS 3000 随着合作深入，双方将不断加强更多产品的合作。 此次合作的产品系列中，实验小动物用荧光断层装置　BioFLECT，BioFLECT/CT（注1） （FLuorescence Emission Computed Tomography） 作为小动物用光成像设备，是世界上第一台可以360° 断层扫描的设备。 实验小动物用光成像作为活体分子探针成像设备（体内成像设备）的一种，被广泛应用于生命科学领域。 以往的光成像设备很难得到活体的深部信息，体内成像很难得到解剖学的位置信息。BioFLECT通过360° 的荧光断层扫描，可以得到高分辨率的荧光断层图像。 BioFLECT/CT 在BioFLECT上配备了一体型X射线CT，可以得到X射线图像和荧光断层图像相融合的精确图像。 实验小动物用核磁共振成像设备MRS 1500（1.5特斯拉），MRS 3000（3特斯拉） MRS系列尽管使用超导磁体，紧凑机身设计无需液氮制冷、无需屏蔽设施即可进行检测的MRI设备。 生命维持系统（Minerve系统）可通用于Bioscan公司其他活体成像设备上，因此将小动物固定于生命维持架上，便可在Bioscan其他设备上进行成像观察。 Shimadzu Corporation Agrees to Represent Bioscan Molecular Imaging Products in China Washington, DC, USA and Shanghai, China - May 28, 2013 &ndash Earlier this month, Shimadzu Enterprise Management (China) Co., Ltd. (&ldquo Shimadzu&rdquo ) andBioscan, Inc. (&ldquo Bioscan&rdquo ) reached an agreement enabling Shimadzu to distribute Bioscan&rsquo s molecular imaging products in China. Shimadzu began representing the Bioscan product line on May 15th. Preclinical molecular imaging uses molecular biomarkers in animals to conduct in vivo studies that generate more relevant, consistent biological data while reducing research cost and complexity. The result is more efficient, effective research into disease characteristics, new diagnostics and new therapies. Washington, DC-based Bioscan is a well-established supplier of molecular imaging devices, with a strong market share in Europe and North America. Through its partnership with Bioscan, Shimadzu Enterprise Management (China) Co., Ltd. will provide Chinese research customers with high quality products and related services. Caption: Mr. Furusawa, President of Shimadzu China and Staf van Cauter, President and CEO of Bioscan shake hands after concluding the distribution agreement Shimadzu will be focusing on several of Bioscan&rsquo s molecular imaging products: BioFLECT and BioFLECT/CT small animal true-360° fluorescence tomography scanners MRS 1500 and MRS 3000 small animal molecular magnetic resonance imaging (MRI) scanners BioPET/MR combination positron emission tomography (PET) and MRI scanners The two companies plan to extend the collaboration to more products over time. With the new BioFLECT (FLuorescence Emission Computed Tomography) scanner, Bioscan enables researchers to realize the full potential of in vivo optical imaging for the first time. With BioFLECT' s true 360° tomographic system, researchers no longer have to choose between imaging only near the surface of the subject and partial tomography solutions that distort the subject or create artifacts. Instead, the BioFLECT provides uniform sensitivity and resolution throughout the subject. For the first time, researchers will be able to examine deep tissue phenomena such as spontaneous metastases without sacrificing image quality or quantitative accuracy. With the optional upgrade to integrated, inline X-Ray CT, researchers will gain anatomical correlation data that will significantly improve the segmentation and resolution of the optical image. Caption: Bioscan&rsquo sBioFLECT/CT (FLuorescenceEmission Computed Tomography) Scanner. Bioscan&rsquo spreclinical molecular MRI systems, the MRS 1500 (1.5T) & MRS 3000 (3.0T), rely upon innovative, cryogen-free superconducting magnets that have virtually no fringe field, enabling safe use of the system in any facility and by any operator. Designed to work withBioscan' smolecular imaging modalities (PET, SPECT and FLECT), these MRI systems deliver powerful performance and ease-of-use. The MRS 1500 and MRS 3000 systems are compact with a small footprint design and can be placed within 1-2m of another imaging system. All Bioscan systems utilize common animal handling and image analysis solutions, enabling multimodality use with other Bioscan systems. About Bioscan Bioscan is a leading supplier of preclinical, nano-tomographic molecular imaging solutions that enable groundbreaking life sciences research. Preclinical imaging uses molecular biomarkers in animals to conduct in vivo studies that generate more relevant, consistent biological data while reducing research cost and complexity. Bioscan&rsquo s innovative nuclear (PET & SPECT), 3D optical, ultrasound, X-Ray CT and MRI imaging tools are used by more than 100 leading academic and government research institutions and life sciences companies worldwide to improve their disease, drug discovery and development research. The unique imaging performance enabled by Bioscan&lsquo s patented technologies makes it possible to translate research protocols and results directly from animal models of diseases to human clinical trials, enabling faster, more efficient development of new diagnostics and therapies. Bioscan is a privately held company based in Washington, DC, USA. www.bioscan.com 关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

除了一张跑步机办公桌，皮特德利斯特恩(Pieter Dorrestein)在加利福尼亚大学圣迭戈分校(UCSD)的办公室并没有什么特别：一张圆形工作台周围摆满了椅子，书架上满是期刊、论文和书籍，还有许多表彰他个人及其工作的奖章。　　但一旦他开始给来访者演示他的工作，一切突然就变得神奇了起来。他在电脑上打开一份3D的空间展示画面：画面中有四个人围坐在桌子旁，其中一个就是德利斯特恩本人——他们看起来就像是被溅上了颜色鲜亮的油漆。为了制作这个画面，研究人员将房间的每个平面，甚至包括屋子里的人用棉签擦拭了几百次，然后用质谱技术分析棉签来鉴定其中的化学物质。皮特德利斯特恩的方法能够揭示微生物在复杂群落中的作用与功能　　这幅画面揭示了许多关于这个空间和空间里的人的信息。德利斯特恩的两名同事是重度咖啡饮者：在他们的手上和脸上检测到了咖啡因的斑点，同时在地板上也有相当大的一块斑点，那是一片之前残留的咖啡渍。德利斯特恩不喝咖啡，但也在四处留下了踪迹——既有个人护理用品，也有他根本都不记得自己用过的普通甜味剂。他很惊讶，他触碰过的许多地方甚至发现了驱虫剂避蚊胺(DEET)，但他至少六个月没有用过这种化学物质了。　　画面里也有办公室其他生物的踪迹，比如寄居在人体皮肤上的微生物。德利斯特恩曾用质谱技术观察过这些微生物产生的小分子代谢产物，得到了关于微生物如何形成群落并与其他微生物、人类寄主以及它们寄居的环境互相作用的详细图象。　　他分析了来自植物、海水、偏远部落以及人类患病肺部等的微生物群落，想要发现这些化学物质之间的交流方式：它们是怎样告知彼此某个地方是否适合寄居，又是如何为了领地而战斗的呢?这项工作可以鉴定出先前未知的微生物及它们产生的有用物质，比如说抗生素。　　“这项研究的应用十分广泛，”加利福尼亚大学旧金山分校(UCSD)格莱斯顿研究所的比较基因组学专家凯蒂波拉德(Katie Pollard)评论道。由于许多微生物都无法直接培养和研究，所以这些原位(in situ)检测方式的出现影响重大。”同时，上个月美国白宫科学技术政策办公室公布的，投资5.21亿美元的国家微生物组计划(National Microbiome Initiative)中的部分研究目标，也可通过这项技术直接实现。该计划公布时，德利斯特恩也在现场。　　在这个快速发展的领域，德利斯特恩仍旧潜心于构建实用工具，以及进行富有成效的合作，这使他分外引人注目。“皮特是真的对此感兴趣，并且非常具有创造性。”西北太平洋国家实验室的生物科学主管珍妮特扬松(Janet Jansson)说道。她曾于今年四月到访UCSD，当时德利斯特恩问她，能否擦拭她的一只手用以实验研究。“我说，‘太好了!可以的!我想要参与到这项研究中来!’”扬松回忆道，“他的研究既有趣又激动人心，所有人都非常愿意参与进来。”　　攀岩时做出的人生选择　　德利斯特恩成长于新西兰。16岁时他到美国亚利桑那州的图森走亲戚，在那里迷上了攀岩这项运动。由于自己家乡地形平坦，根本没有攀岩的场地，他申请到位于弗拉格斯塔夫的北亚利桑那大学读书——这里位于亚利桑那、新墨西哥、科罗拉多和犹他四州的交界处，有大量的石山可以攀登。他的专业是地理和化学，可他仍一心扑在攀岩上。但1998年大学毕业后，攀爬加利福尼亚州约塞米蒂国家公园中一面900米高的岩壁的经历令他开始重新思考人生规划。　　当时他的最高一处固定点距离顶端的岩石只有50米，他意识到如果自己这时没抓稳，就会飞速往下掉落100米，直到安全绳索绷紧，把他狠狠砸在花岗岩上。他说，自己当时感到的不是害怕，而宁可说是他的无畏困扰着他。“我当时想，如果我继续攀岩事业，可能不会有什么好结果，”他回忆道，“所以我用绳索降了下去。”　　那天，他开车回到位于弗拉格斯塔夫的家，开始填写申请研究生的表格。最后他来到了康奈尔大学研究微生物产生小分子物质(比如维生素B1)的机理。就是在这里，他第一次接触到质谱(mass spectrometry)技术。　　通俗地说，质谱技术就是将复杂的分子破碎分离，使其离子化并且测量出碎片分子的质量，从而计算样品分子组成成分的技术。德利斯特恩就是利用这种像条形码一样的质谱技术，为样品中的每种化学物质创造出各自特异的标记。　　德利斯特恩对这项技术深感兴趣，因此毕业后来到伊利诺伊大学香槟分校的化学生物学家尼尔凯莱赫(Neil Kelleher)的实验室继续博士后工作。凯莱赫倡导使用“自上而下”的质谱技术，即采用完整的而不是消解过的蛋白质直接放入仪器检测。利用这种方式，研究人员可以鉴定出蛋白质上的微小修饰，但是过程却很耗时。德利斯特恩在刚来到伊利诺伊的前两个月里就发展出一种快捷方式，可以系统地检验相当大分子量的酶。“我们将原本以年计数的工作量压缩到了几十天内完成。”德利斯特恩说道。他在博士后工作的两年内最终联名发表了17篇论文。“皮特不仅具有创造性，同时又干劲十足，而且能够用难以置信的能力来完成课题，这简直太难得了。”凯莱赫评价道。目前凯莱赫在西北大学任职。 两位健康人身上的400处采样揭示了皮肤上的化学物质及微生物名录　　2006年，德利斯特恩加入UCSD任职——不过，当该校药理学院院长帕尔梅泰勒(Palmer Taylor)签署了能让他来做质谱成像的MALDI-TOF-MS(基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪)的采购单时，一切才是真正的开始。“这改变了我的整个世界。”他说。　　看到微生物间的“军备竞赛”　　质谱成像技术不仅能鉴定样品中分子物质，同时还能提供空间信息。MALDI-TOF利用激光来加热并电离分子物质，研究人员用激光束扫描2D样品，可以捕获样品中不同分子精确位置信息的“图像”。这项技术可应用于鉴定并定位肿瘤切片中的生物标记物，但德利斯特恩感兴趣的是微生物，他想要知道能否直接扫描在皮氏培养皿中培养的微生物菌落并鉴定它们的代谢产物。　　没有人做过这种尝试。德利斯特恩觉得这可能是因为大家都担心这会污染昂贵的质谱仪——“但是把微生物直接放到仪器里进行检测也一样会污染仪器。”所以他做了一个简单的实验，让一名本科生萨拉魏茨(Sara Weitz)来扫描芽孢杆菌菌落。　　这次实验产生的图像不是最漂亮的，但是他们发现这种流程是可行的。他将图像结果发送给了保罗斯特雷特(Paul Straight)，一名刚刚入职得州农工大学的微生物学家。“他当时完全目瞪口呆。”德利斯特恩说道。两组科研团队合作采用质谱成像技术检测了紧邻生长的枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和天蓝色链霉菌(Streptomyces coelicolor)的菌落。通过探索两种菌落交界处的空间信息，他们鉴定到了这两种微生物彼此相互竞争所用的分子物质。　　德利斯特恩表示，将这场微生物的军备竞赛可视化的过程，令他回想起1928年亚历山大弗莱明(Alexander Fleming)从可以杀死细菌的霉菌中分离出青霉素的故事。质谱成像技术可以快速鉴定到这种互作的化学物质，很有可能加速新型抗生素的筛选。　　德利斯特恩决定转移实验室的工作重心，几乎专门来研究这些技术方法。他那是还是一名青年研究员，他认识的所有人都不建议他冒这个险。但院长泰勒鼓励他马上申请终身教职。“皮特在分析和计算领域潜力非常突出，经常能够摆脱思维局限性，”泰勒说，“他之前的研究项目都发展得十分迅速。”　　观测不纯净样本的问题在于，其产生的数据会十分混乱。扫描微生物菌落会产生数以千计的条形码，但是其中大部分都不知道与什么有关，相当于一堆没有注释的信息。“这就好像在昏暗的路灯下看东西，”德利斯特恩说，“人们只能‘看到’之前鉴定过的分子物质，但是绝大多数分子都是未知的。”扬松也认为这是这一领域目前的一个大挑战：“用质谱仪来分析特征是可行的，但仅凭这些特征仍很难鉴定分子物质是什么。”　　为了分析这些庞大的数据，德利斯特恩与UCSD的计算生物学家努诺班代拉(Nuno Bandeira)合作，根据样品分子与已知分子的关系将条形码和分子物质分类，这使得研究人员开始从计算分析的角度预测上千种代谢物的结构和功能。但是目前依然有大量的数据没有得到注释：尽管世界范围内有数千人从事质谱研究工作，但大部分人只对他们感兴趣的几个分子进行了注释。　　因此，2014年起，德利斯特恩与班代拉实验室的研究生王明迅(音，Mingxun Wang)开始尝试众包注释。他们建立了一个网站，取名为“全球天然产物分子互作网络”作为数据库和数据分析工具，使得研究人员们能够揭示相关分子物质的关系、将相似分子归类并比较数据库。“他建立的这个网站给这一领域的发展带来了巨大帮助。”扬松说道。　　团队合作　　德利斯特恩成功的关键因素之一就是他的合作精神。微生物组DNA及RNA测序专家罗布奈特(Rob Knight)就和德利斯特恩在同一栋建筑里工作，他们将测序与质谱技术相结合来进行研究。去年，德利斯特恩实验室的一位博士后阿米娜布斯利玛尼(Amina Bouslimani)在一位男性志愿者和一位女性志愿者身上选取400个点进行采样，并将实验重复了两次。一组样品送往奈特实验室进行微生物测序，另一组样品则通过质谱仪来鉴定与微生物共存的天然及人工的化学物质。　　实验要求志愿者在采样前三天禁止洗澡或使用化妆品，可样品中仍有上百种微生物的化学特征被美容产品和卫生用品中的化学物质遮盖掉了。不过研究人员仍旧发现了微生物群落与局部化学物质之间的一致性：比如说，女性阴道部位的细菌就与炎症分子有关。德利斯特恩表示，这样的联系可用来判断微生物-寄主互作的假说。　　布斯利玛尼目前正在分析来自志愿者手部及手机等个人用品上的样品。这项目前还未发表的工作显示，人们会在接触过的物体上留下独特而恒久的化学标记——就像德利斯特恩办公室的那副图像一样。　　阿米娜和德利斯特恩认为，这一发现可以在司法科学上有所应用。采自嫌疑人皮肤的样品可用来分析其化学特征是否与犯罪现场相符。在缺乏DNA或指纹证据的情况下，罪犯留下的化学物质也可以提供生活档案：他们用过的物品以及身上携带的微生物都可以合成画像。“或许这些化学特征能够帮助调查者缩小搜查范围。”布斯利玛尼说道。　　去年，德利斯特恩与纽约大学的微生物学家玛利亚多明戈斯-贝略(Maria Dominguez-Bello)等人合作，想要了解人类在不穿戴服饰的情况下皮肤情况及其微生物多样性。他们从巴西玛瑙斯、坦桑尼亚哈扎等偏远部落的居民身上采集了样品，并将其与采集地点附近非部落居民的样品相比较。利用德利斯特恩的质谱技术，他们发现部落居民的微生物群落及皮肤化学物质的多样性要高于生活方式较为现代的非部落居民。德利斯特恩说，目前正在进行的工作也有一些惊人的结果：巴西某一村庄的居民皮肤上具有多种药物分子，这说明他们与外来者的接触要比之前预测的多。　　德利斯特恩表示，这项技术也可以应用于改善海洋生态环境，或者提高农业效率，以减少温室气体排放。提到这些想法时，他整个人身体前倾，表现得十分激动。但问及他下一步将选择什么样的研究课题时，他首先提到的还是人类健康。“对我们而言，这是显而易见又直截了当的——我们首先还是想要帮助病人。”他说。　　德利斯特恩与奈特，还有UCSD的成人囊性纤维化门诊主任道格康拉德(Doug Conrad)等人合作发展了快速微生物诊断测试手段。囊性纤维化会引起肺部粘液的堆积，从而受到细菌周期性的感染。这种感染需要抗生素的积极治疗——但有时候细菌会产生抗药性。德利斯特恩及其同事通过分析来自囊性纤维化患者的粘液样品得到的质谱结果数据，鉴定到了未被标准医药技术发现过的微生物群落。　　今年刚刚加入德利斯特恩实验室的博士后路易斯-菲利克斯(Louis-Félix Nothias-Scaglia)目前正在分析牛皮癣患者的皮肤，而牛皮癣通常被认为是免疫系统过度活跃引起的。如果能够在患者皮肤上发现健康皮肤中不存在的某种细菌产生的分子物质，路易斯-菲利克斯解释道，那么就有可能用于开发治疗或者甚至预防牛皮癣的药物。这样的话，利用微生物的改变来预测牛皮癣的发生，就能令患者减少免疫抑制药物的使用。　　将这种数据密集型的技术应用到标准的实验室测试中又将是一个挑战。“肯定会有人说这太复杂了，不可能推广开来。”康拉德说。“在某种程度上，我能理解这种看法。但我们现在的发展势头不错，继续按照目前的方法做下去或许就能得到不错的结果。”　　但德利斯特恩想要的不仅仅是维持现状继续做下去，他想要改变目前的状况，尤其是正在蓬勃发展的微生物组学研究领域。他认为学科发展就是要经历不同的阶段：第一阶段注重于微生物的鉴定，而第二阶段就是利用质谱等技术探明这些微生物究竟在干什么。　　是什么驱动着微生物群落的建立?它们采用怎样的代谢方式?微生物之间、微生物与寄主之间又是如何互相作用的?“如果你能从根本上理解了这些问题，”德利斯特恩说，“那么你就可以开始控制它了。”他认为，第三阶段就是控制微生物。通过操纵微生物群落，是不是就能添加必需成分来改变人体健康、情绪和运动表现了呢?德利斯特恩认为这些问题的答案就摆在他面前，而他只需进一步探索。

美国和加拿大科学家分别采用新型核磁共振成像(MRI)技术观测到人体内的分子变化，从而大大提高了MRI扫描的速度和精度，可在未来用于更快地检测癌症等疾病。研究发表在最新一期《科学》杂志上。 　　两国科学家使用的MRI技术都通过操控分子的旋转来提高扫描的速度和精度，从而可以在分子层面快速地完成诸如分析药物药效或推断肿瘤生长速度等工作，以更好地为人类健康服务。 　　加拿大研究人员通过操纵仲氢(仲氢是航天飞机上使用的燃料)，将仲氢的磁性转移到许多更容易探测的分子上面，并在动物身上进行了该技术的测试。结果表明，新技术可以将扫描的灵敏度增加1000倍左右，原来统计生物系统数据需要花费90天时间，现在只需几秒就可以完成。 　　美国科学团队则调整了原子核的旋转来增强信号，在旋转状态的分子之间制造了很大不平衡，并且使分子变成了功能更加强大的磁体，可以产生更详细的图像。新技术得到的信号强度可能是传统MRI中氢原子所释放信号的几千倍甚至几万倍。

五十年前的今天(1969年7月20日)美国宇宙飞船“阿波罗11”号登上了月球，首次实现了人类登上月球的梦想。宇航员阿姆斯特朗成为了第一个踏上月球的宇航员，并说出了流传于世的名言“这是我个人的一小步，但却是全人类的一大步。”　　几年前在一套科学家传记丛书的扉页上看到两句话：“一切进步都是空间的拓展”“一切节约都是时间的延长”。这两句话我记忆深刻，尤其是第一句话，似乎能够在感性上理解和接纳，但又感觉很绝对，较难把握基本点。后一句话相对容易理解，因为马克思说过“一切节省，归根到底都归结为时间的节省”，本人从事的与分子光谱相关的科研和应用工作，也大都是以节约分析时间、提高分析效率、获得经济效益为主要目的。近一段时间，通过一些学术文献和新闻报道的研读和思考，对这两句话有了一些感悟，尤其对空间拓展的认识，有了一定的提高。应仪器信息网的编辑老师约稿，整理出来与同行们共同探讨。既然是认识和体会，尤其是这一领域涉及的基础理论和知识面很宽，与工程实际联系很深，文中肯定有遗漏的内容和内涵，也肯定有不正确的表达，敬请师长和同行批评指正。　　1、在微观空间拓展中的应用进展　　先从垃圾分类中的废塑料说起。　　1972 年，Carpenter 在美国Florida 沿海首次发现了微塑料。随后，微塑料在全球各地的水、沉积物、生物体中不断被检出，尤其是在人类生产活动密集的港口及河流入海口、海岸带等地区。　　2004年，英国科学家在Science上发表了关于海洋水体和沉积物中塑料碎片的论文。“微塑料”这个名词就渐渐的进入了人们的视野。直径小于 5mm 的塑料、纤维、或薄膜被定义为微塑料。　　2018年1月26日 新华社报道，正在“雪龙”号上执行大洋科考任务的中国第34次南极科考队近日在南极戴维斯海采集的海水微样本中，利用“傅立叶变换显微红外光谱仪”进行分析鉴定，最终确认样本中的两个肉眼可见蓝色片状物为聚丙烯微塑料。　　2018年9月5日，央视新闻报导，我国载人潜水器“蛟龙号”去年从大洋深处带回海洋生物，通过“傅立叶变换显微红外光谱仪”研究后发现，在4500米水深下生活的海洋生物体内检出微塑料，这些微塑料很可能是纤维状塑料绳。　　2018年10月23日，英国卫报报导，维也纳医学大学的研究团队通过“傅立叶变换红外显微成像技术”首次从人类粪便中检出塑料微粒，研究检验了8名参与者的粪便，参与者来自欧洲、日本和俄罗斯，所有检体内都含有塑料微粒，研究包含10个塑料检验项目，检体中发现多达9种，尺寸从50至500微米，最常见的是聚丙烯和聚对苯二甲酸乙二醇酯，平均每10克粪便中有20颗塑料微粒。　　2019年3月19日，媒体报道，国际非营利性新闻机构Orb Media和纽约州立大学弗里多尼亚分校的科学家对11个知名品牌的259瓶瓶装水进行了测试，发现几乎所有的瓶装水中都含有塑料微粒。　　上述微塑料的研究尺寸大都在20微米以上，因为受光衍射所限，传统的傅立叶变换显微红外光谱的空间分辨率在10微米左右。实际上，在自然界中，还存在很多微塑料其尺寸可达微米乃至纳米级，1微米到100纳米的塑料颗粒被称为亚微塑料，尺寸小于100纳米的被称为纳米塑料。很多研究表明，大多数微小的塑料颗粒具有微米和纳米级别的尺寸。　　目前共聚焦拉曼光谱可以实现亚微米级的化学成分分析，实际空间分辨率一般为1μm左右。2018年D Schymanski等人通过μ-Raman光谱对瓶装水中的微塑料分布进行了分析，得到了如图1所示的结果。尽管拉曼光谱可以实现较低的空间分辨率分析，但由于拉曼信号较弱，加上背景荧光较强，所以应用范围受到限制。图1 D Schymanski等人通过μ-Raman光谱分析瓶装水中微塑料的分布　　近十年来，激光器尤其是量子级联激光器 (QCL)的快速发展，显著提升了传统傅立叶变换红外显微成像技术。例如，已有商品化的激光红外成像系统将QCL与快速扫描光学元件相结合，仅需测量几个关键波长，即可实现大面积的高分辨率图像，从而节省时间和成本。在ATR模式下，可选择小至 0.1 微米的像素分辨率。例如，在制药领域，通过该系统可获得有关活性药物成分、赋形剂、多晶型、盐类和缺陷的有用信息，以便能够快速找出并解决药物开发过程中遇到的问题，保证不同生产批次之间具有良好的一致性。图2 AFM-IR纳米级红外光谱获取示意图　　纳米级红外光谱(Nano IR)则是一个里程碑式的技术突破，它通过利用原子力显微镜(AFM)与红外光谱联合的方式来表征物质，原子力显微镜的工作方式有点像唱片机针，它在材料表面上移动，并在提升和下降时测量最细微的表面特征。Nano IR可使红外光谱的空间分辨率突破了光学衍射极限，提高至10nm级别，典型的光学空间分辨率约为20 nm，在得到微区形貌、表面物理性能的基础上，进一步解析样品表面纳米尺度的化学信息。Nano IR目前主要有两种实现方式：一是基于光热诱导共振现象开发的原子力显微-红外光谱(AFM-IR)技术(见图2)，另一种是基于针尖近场散射的s-SNOM(Scattering-type scanning nearfield optical microscopy，s-SNOM)技术(见图3)。两种技术都能实现微区的光谱信号采集和成像，从而获得化学成分信息。图3 s-SNOM纳米傅里叶变换红外光谱仪的结构示意图　　AFM-IR纳米级红外技术主要依赖于样品的吸收系数ks，与针尖和样品的其他光学性质基本无光，因此该技术尤其适合具有较高热膨胀系数的软物质材料，例如高分子聚合物、复合材料、蛋白和细胞、纤维、多层膜结构、药物、锂电池等的纳米尺度的化学成分鉴定，组分分布及相分离结构，表界面化学分析和失效研究等方面。s-SNOM技术，其应用受到样品限制，只有对红外光有较强散射的样品才能得到信号，而且散射信号复杂，必须有模型进行修正，得到的红外光谱的波数也有漂移，使得结果的理解不够直接。但SNOM技术特别适用于硬质材料，特别是具有高反射率、高介电常数或强光学共振的材料。　　AFM除了与红外光谱联用以外，还可与其他光谱相结合，例如AFM与拉曼光谱仪联用的针尖增强拉曼散射(Tip-enhanced RamanScattering，TERS)光谱技术，目前最佳的光学空间分辨率可达0.5 nm，AFM与太赫兹光谱技术联用的散射式的近场太赫兹(Scattering-type Scanning Near-field THz Spectroscopy，S-SNTS)光谱技术，目前最佳光学空间分辨率为40nm。TERS、Nano-IR与S-SNTS三种技术的基本原理类似，都是依赖于探测在金属化探针针尖尖端形成的、与针尖曲率半径大小相当的纳米级增强光源与待测分子之间的相互作用，来获得纳米级的光学空间分辨率。　　F Huth等人将Nano-IR应用到对纳米尺度样品污染物的化学鉴定上，图4中显示的Si表面覆盖PMMA薄膜的横截面AFM成像图，其中AFM相位图显示在Si片和PMMA薄膜的界面存在一个100nm尺寸的污染物，使用Nano-FTIR在污染物中心获得的红外光谱清晰的揭示出了污染物的化学成分，与标准FTIR数据库中谱线进行比对，可以确定污染物为PDMS颗粒。图4 Nano-IR用于纳米级污染物的化学组成鉴别　　S Gamage等人利用纳米级红外光谱成像技术，揭示如艾滋病病毒(HIV)、埃博拉病毒及流感病毒等有包膜病毒(Enveloped viruses)在入侵宿主细胞前进行的关键性结构变化。他们发现了一种抗病毒化合物，能有效地阻止流感病毒在低pH值暴露期间进入宿主细胞，低pH值环境是病毒引起感染的最佳条件。该方法提供了关于包膜病毒如何攻击宿主的重要细节，以及预防这些病毒攻击的可能方法。　　我国科研人员也利用纳米级红外光谱技术开展了相关的研究工作。例如，唐福光等人利用纳米红外AFM-IR对高抗冲聚丙烯共聚物材料个三种不同微区组分进行分析，这些信息有助于理解聚合反应动力学与颗粒生长机理和催化剂的优化设计。史云胜等人通过纳米级红外光谱分析发现石墨平台表面具有非常有序的碳六元环结构，并且吸附的水分子最少。而石墨平台微结构的边缘由于悬键及微加工等原因是吸附水分子最多的位置，石墨基底由于微加工的破坏已经不具有碳六元环结构。这些信息明确了所处环境对石墨平台微结构不同位置的影响，为指导微机电器件的制备与应用提供了信息。韦鹏练等人应用纳米级红外技术研究了竹材纤维细胞壁的化学成分及其分布，观察到了木质素在细胞壁中具有团聚状的不均匀分布。　　此外，同步辐射(Synchrotrons)作为另一种新型的红外光源，具有光谱宽(10～10000 cm-1)、亮度高(比传统Globar光源高2～3个数量级) 、小发散角等特性，特别是其高亮度的特性十分适合开展红外显微光谱成像研究，对小样品或小样品区域的表征上具有传统红外光谱无法比拟的优势(见图5)。随着同步辐射红外显微光谱技术的发展，已经将研究的重点从组织层次的红外光谱成像扩展到细胞层次的红外光谱成像，并在近十年的研究中取得了可观的研究成果，对细胞的结构和功能研究中以及其他领域(文化遗产、考古学、地球和空间科学、化学和高分子科学等)不同材料的研究中都会逐步显示出了独特的作用。图5 同步辐射光源的纳米红外光谱(Synchrotron infrared nanospectroscopy，SINS)系统示意图图6 SINS用于研究催化剂颗粒上的N-杂环卡宾分子化学转化示意图　　例如，2017年C Y Wu等人在Nature上发文，他们使用基于同步辐射红外纳米光谱(Synchrotron-radiation-based infrared nanospectroscopy，SINS)，成功研究了结合在催化剂颗粒上的N-杂环卡宾分子的化学转化，空间分辨率达25nm。研究人员由此可以分辨具有不同活性的颗粒区域，结果表明，与颗粒顶部的平坦区域相比，包含低配位数金属原子的颗粒边缘的催化活性更高，能更有效催化结合在催化剂颗粒上的N-杂环卡宾分子中化学活性基团的氧化和还原(见图6)。　　光热诱导亚微米红外成像技术(Mid-infrared photothermal，MIP)采用AFM-IR光热技术的基本概念克服红外波长衍射极限的限制，具有亚微米级空间分辨率，空间分辨率可达500nm，可获得亚微米尺度下样品表面微小区域的化学信息。该技术通过脉冲式中红外激光器照射样品表面，产生光热效应，被聚焦到样品上的可见光作为“探针”进行检测。MIP技术可在反射模式下进行样品测试，无需制备薄片，适用于厚样品，提高了样品测试效率，可用于环境、材料、生命等领域。现已有商品化的光热诱导亚微米红外成像仪，填补了传统红外光谱显微镜和纳米红外光谱之间的空白，该产品还可实现红外和拉曼分析的一体化，共同检测有机、无机组分，可大大拓展该技术的应用领域。　　亚微米级和纳米级红外光谱在很大程度上可以解决横向空间分辨率的测试问题，但物质尤其是生物组织对于紫外、近红外和中红外波段的光波均是强散射媒质，光波在其中传播的平均自由程仅约为1mm，超出这个极限以后，光散射将干扰光波的传播路径，致使其无法有效聚焦。由于这一限制，光学成像方法通常只能应用于浅层成像，当成像深度超过1mm以后，光学成像的空间分辨率会严重下降，大约仅为成像深度的1/3。因此，传统的光学成像方法难以实现对深层组织非浸入原位成像。声学检测方法可以有效地获取深层组织的高空间分辨率图像，因为在相同的传播距离下，声波的散射强度要比光波小两到三个数量级，故相比于光波，声波可以在生物组织，尤其是软组织中低散射地较长距离传播。因此，可采用光声成像技术解决这一问题。图7 光声信号产生示意图　　光声成像是基于光声效应的一种复合成像技术，它有效地综合了声学方法对深层组织成像分辨率高的优点，以及光学成像在获取组织化学分子信息方面的优势。当激光照射物质时，被照射区域及临近区域会吸收电磁波能量并将其转换为热能，进而由于热胀冷缩而产生应力或压力的变换，激发并传播声波，称为光声信号(见图7)。其强度和相位不仅取决于光源，更取决于被照射物质的光吸收系数的空间分布，以及被照物质的光学、热学、弹性等特性。光声成像正是通过检测光声效应产生的光声信号，从而反演成像区域内部物质的光学特性，重构出光照射区域内部的图像。通过选择合适的成像模式和选用不同频率的超声换能器，光声成像可以提供微米甚至纳米量级的空间分辨率，同时获得毫米到几十毫米量级的成像深度。光声成像技术十几年的发展显示了它能对生物组织内一定深度病灶组织的结构和生物化学信息高分辨率、高对比度成像，而其他技术则暂不具有这样的功能。目前，光声成像技术已是生物组织无损检测领域里备受关注的研究方向之一，国际上众多研究学者将重心转移至这一研究方向。　　光声成像有两种具体的实现方式：一种是光声断层成像(Photoacoustic tomography，PAT)，另一种是光声显微镜(Photoacoustic microscopy，PAM)。光声断层成像系统使用非聚焦激光照射成像样品来产生光声信号，并利用非聚焦或线聚焦换能器接收光声信号，随后通过求解光声传播逆问题来重构光声图像。光声断层成像的图像重构依赖于特定的图像重构算法，其成像的空间分辨率和成像深度取决于超声换能器的工作频率。光声显微镜通常使用扫描的方式获得，而不需要复杂的重建算法。扫描的方式主要有两种，第一种是通过扫描一个聚焦的超声探测器以获取光声图像，这种方式被称为超声分辨率光声显微镜，它通过超声来进行定位，分辨率决定于超声换能器的带宽以及中心频率，分辨率能等达到15微米到100微米，由于利用超声进行定位，因此这种显微镜的成像深度能达到30毫米。第二种扫描方式是采用会聚的激光束进行扫描，通过这样的方式能达到光学分辨率的光声成像，它的分辨率取决于会聚激光束的衍射极限，因此它也被称为光学分辨率光声显微镜，由于这种方法通过光来定位，由于组织的散射的影响，它的穿透深度不如超声分辨率光声显微镜。　　我国科研人员在这一领域做出了较大的贡献，例如华南师范大学生物光子学研究院邢达教授团队建立了基于二维扫描振镜的共焦光声显微成像系统，能够高分辨地成像多种癌症细胞、黑色素细胞、红细胞、神经细胞等，并建立起基于中空超声聚焦探测器的光声显微镜，实现了多尺度的光声显微成像。唐志列教授课题组建立了基于光声微腔的显微成像系统，获得了高分辨率的光声显微图像。中国科学院深圳先进研究院宋亮研究员课题组利用压缩感知技术提高了光声显微成像的成像速度，并通过改进光声显微成像系统的扫描装置实现了亚波长分辨率的光声成像。华中科技大学骆清铭教授团队构建了基于反射式显微物镜的光声显微成像系统，改善了成像分辨率及成像深度。图8 基于γFe2O3@Au 核壳型复合纳米结构的诊疗一体化纳米平台示意图　　每种光谱成像技术都不能对生物组织做出完整的描述，由多方法组成的多模态成像技术是获得组织更多信息的有效途径。目前，多模态成像技术引导的诊疗一体化体系因其可以提供肿瘤在位置、尺寸、形状方面丰富的信息，从而可以指导有效治疗而引起人们的广泛关注。我国中科院苏州纳米技术与纳米仿生研究所张智军课题组与苏州大学陈华兵教授团队以及厦门大学任斌课题组等合作，构建了具有高粗糙度的γFe2O3@Au纳米花结构，有效增强了肿瘤拉曼成像信号，并同时提高了磁共振和光声成像效应，实现了高精度、高空间分辨率以及高灵敏度的磁共振/光声/SERS三模态协同成像：通过磁共振成像技术可以获得肿瘤的位置和轮廓的信息 通过光声成像可以对肿瘤进行深层次的定位，同时获得解剖学的信息 通过高灵敏度SERS成像可以对肿瘤边界进行精确定位，从而指导肿瘤切除手术。在此基础上，研究人员进一步利用这种金磁复合纳米材料的近红外光热效应，实现了肿瘤的光热治疗(见图8)。图9 空间位移拉曼光谱(SORS)测试示意图　　如图9所示，空间位移拉曼光谱(Spatially Offset Raman Spectroscopy，SORS)是另一种可分析数毫米厚样品的技术，也可以对不透明包装内的材料进行化学分析。SORS可以使用相对较低能量的激光，在分层扩散的散射系统中，分离单个次层的拉曼光谱。在激发点样品表面上的空间位移区域收集拉曼光谱。在增加的空间位移处所观察到的拉曼光谱包括深层提供的相对贡献。　　蔗糖是一种常用的药物赋形剂，蔗糖装在 1.5mm 壁厚的聚丙烯瓶里。如图10所示，用传统拉曼光谱仅测得聚丙烯的谱图，并未识别到蔗糖，而通过 SORS 直接获得了厚聚丙烯瓶内的蔗糖谱图，而没受到 PP 的干扰。因此，SORS 技术用于原料药进厂验证时，不需打开包装，直接在仓库验证，避免打开包装和重新密封的操作。图 10 传统拉曼和 SORS 直接检测聚丙烯瓶内蔗糖的结果　　2、在宏观空间拓展中的应用进展　　德国哲学家康德说过:“这个世界上唯有两样东西能让我们的心灵感到深深的震撼：一件是我们内心崇高的道德法则，另一件是我们头顶灿烂的星空。”自有人类文明史以来，人类对于浩瀚星空的探索从未停止。下面通过列举几个红外、近红外等光谱仪在空间探测方面的应用实例，介绍分子光谱技术在宏观空间拓展方面的应用进展。　　2017年11月15日2时35分，我国在太原卫星发射中心用长征四号丙运载火箭，成功将“风云三号D”气象卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。星上装载了10台套先进的遥感仪器(见图11)，除了微波温度计、微波湿度计、微波成像仪、空间环境监测仪器包和全球导航卫星掩星探测仪等5台继承性仪器之外，红外大气垂直探测仪、近红外高光谱温室气体监测仪、广角极光成像仪、电离层光度计为全新研制、首次上星搭载，核心仪器中分辨率光谱成像仪进行了大幅升级改进，性能显著提升。中分辨率光谱成像仪可以每日无缝隙获取全球250米分辨率真彩色图像，实现云、气溶胶、水汽、陆地表面特性、海洋水色等大气、陆地、海洋参量的高精度定量反演，为我国生态治理与恢复、环境监测与保护提供科学支持，为全球生态环境、灾害监测和气候评估提供中国观测方案。红外大气垂直探测仪采用迈克尔逊干涉分光的方式实现大气红外高光谱探测，光谱覆盖1370个通道，谱分辨率最高达0.625cm-1，可以获取高频次区域晴空和云顶以上的大气三维结构。该仪器选择大气混合比稳定的二氧化碳红外吸收带，探测大气的温度廓线，选择水汽红外吸收带探测大气的湿度廓线。不同的二氧化碳吸收通道探测到的红外辐射主要来自于特定的高度层，对该高度的大气温度变化敏感，利用此原理可以获得大气的温度垂直分布信息。同样，不同的水汽吸收通道对不同高度层的大气湿度变化敏感，从而可以获得大气的湿度垂直分布信息。不同高度的大气对不同探测通道的红外辐射贡献存在差异，根据这些差异可以反演出大气温度、湿度的三维结构。近红外高光谱温室气体监测仪是一台可监测全球温室气体浓度的遥感仪器，它可以获取二氧化碳、甲烷、一氧化碳等主要温室气体的全球浓度分布和时间变化的信息，提高区域尺度上地表温室气体通量的定量估算，分析和监测全球碳源碳汇，为巴黎气候大会温室气体减排提供科学监测数据。图11 “风云三号”气象卫星携带的科学仪器　　据《每日邮报》北京时间2018年8月21日报道，在使用高科技卫星扫描后，科学家首次发现月球地表存在冰。科学家表示，他们在月球极地的永久阴影区域探测到了冰。他们使用的近红外光谱成像技术，可以分辨出不同类型的水，其中包括地表、吸收到土壤中或结合在矿物中的水。之前人类已经在月球土壤中发现水，但这被认为是人类首次在月球地表探测到水。地表水冰仅占到月球阴影覆盖区域的约3.5%。过去的方法无法区分水和羟基基团(—OH)，本研究利用近红外反射光谱方法，为月球存在H2O提供了无可辩驳的证据，这一方法还可以非常准确地区分不同类型的水。这些数据是由印度首个月球探测器月船一号(Chandrayaan-1)携带的月球矿物成像仪(Moon Mineralogy Mapper)获得的，月船一号发射时间是2008年。　　2019年1月3日上午10点26分，我国嫦娥四号月球探测器成功着陆在月球背面的冯卡门坑内。此后，玉兔二号巡视器驶抵月背表面，其上携带的近红外成像光谱仪成功获取了着陆区探测点的高质量光谱数据。在多台科学有效载荷中，近红外成像光谱仪是唯一服务于月球矿物组成探测与研究的科学仪器，该光谱仪采用AOTF分光技术，光谱范围为0.45～2.40μm，光谱分辨率为2~12nm，具备在轨定标及防尘功能，能适应-20～55℃工作以及-50～70℃存储的温度环境，重量小于6kg，是一台高性能、轻小型、高集成的仪器(见图12)。近红外成像光谱仪对月球车前方0.7m的月表进行精细光谱信息获取，可以看到0.1m分辨率的月表矿物特征，为月面巡视区矿物组成分析提供科学探测数据。2019年5月16日，中国科学院天文台宣布，李春来研究团队利用嫦娥四号探测数据，证明了月球背面南极-艾特肯盆地存在以橄榄石和低钙辉石为主的深部物质，由此，月幔化学成分的神秘面纱缓缓揭开帷幕。图13为该团队发表在Nuture上的月幔近红外光谱图及其解析结果。图12 嫦娥四号上的近红外成像光谱仪图13 发表在Nuture上的月幔近红外光谱图及其解析结果　　新华社北京2019年3月29日电，中国科学院国家天文台近日发布了郭守敬望远镜(LAMOST)7年来获取的1125万条光谱。这是世界上首个获取光谱数突破千万量级的光谱巡天项目。LAMOST是我国自主研制、世界上口径最大的光谱巡天望远镜。此次发布的高质量光谱数达到937万条，约为国际上其他巡天项目发布光谱数之和的2倍，另有一个636万组恒星光谱参数星表，是目前全世界最大的恒星参数星表。LAMOST结合红外、射电、X射线、伽马射线巡天的大量天体的光谱观测在在各类天体多波段交叉证认上做出重大贡献。在星系探索中，包含着极其丰富信息的光谱起了非常关键的作用。其中星系的光谱可以提供距离、构成、分布和运动等信息，而恒星的光谱则包含构成、光度、温度、化学组成、空间分布和演化历史等资讯(见图14)。从大量天体的光谱观测中还可以发现许多奇异的天体和天体现象。所有这些，将促进人类对宇宙演化规律、物质结构、相互作用等最基本物理规律的新认识。图14 光谱用于深空探测示意图　　2018年6月29日，国外媒体报道，哈勃望远镜的“接任者”詹姆斯?韦伯望远镜将推迟至最早2021年3月30日发射。韦伯望远镜由NASA和欧洲航天局以及加拿大航天局联合研发，它将是有史以来建造的最6 A Ebner，R Zimmerleiter，C Cobet，K Hingerl，M Brandstetter，J Kilgus. Sub-second quantum cascade laser based infrared spectroscopic ellipsometry. Optics Letters，2019，44(14)：3426～3429　　17 N Picque，T W Hansch. Frequency comb spectroscopy. Nature Photonics，2019，13(3)：146～157　　(本文是“2019中国仪器仪表学会学术年会”和“2019国际应用光学与光子学学术交流会”讲稿的文字整理)（褚小立）

新产品和新技术体现了相关行业的技术发展趋势，定期推出一定数量的新产品和新技术是一个仪器企业创新能力的具体表现。仪器信息网“半年新品盘点”旨在将最近半年内推出的新产品和新技术集中展示给广大用户，让大家对于感兴趣的领域有总体性了解，更多创新产品和更详细内容见新品栏目。 　　分子光谱仪包括紫外可见、分子荧光、拉曼光谱、红外光谱、光谱图像技术等，是实验室中常用的分析工具。随着硬件和软件技术的进步，分子光谱仪器技术也在不断的进步，目前已经成为解决各种分子分析技术难题的有效手段。其应用领域也在不断扩展，特别是在食品安全、药品检测和生命科学以及各种现场快速分析中发挥着日益重要的作用。 　　分子光谱仪器技术发展趋势主要是小型化并增加其稳定性，从实验室分析走向现场检测 研究分析方法，拓宽其应用领域，也是当前分子光谱重要的发展方向。除了技术的进步之外，操作的简单、便捷要求也带来了仪器的智能化发展，大的彩色触摸屏及平板电脑的加入也增加了用户的操作体验性。 　　2012年上半年的分子光谱新品已经有十几款，2012年下半年的新品也层出不穷，紫外可见分光光度计最多。其中，北京普析通用仪器有限责任公司T10双光束紫外可见分光光度计杂散光指标超过了千万分之四，居世界领先水平，打响了国产紫外的品质战。 　　另外，为了满足生物样品的测试需求，多款超微量紫外产品相继推出，该类产品具有用量少，操作简单，一般四五秒就能出结果等特点。各大仪器厂商也比较看重微量紫外的市场，之前有赛默飞的NanoDrop® Lite紫外分光光度计，广州德菲科学仪器有限公司的Implen超微量紫外可见分光光度计P-Class/P-330/P-360，北京思百可技术有限公司的晶芯NanoQ微型分光光度计，英国Biochrom公司(大昌华嘉代理)超微量-双光束紫外/可见分光光度计Libra-S60-Biodrop，上海元析仪器有限公司B-500超微量紫外可见分光光度计等。下半年英国柏点(BioDrop)推出柏精、柏触、柏偶等三款超微量蛋白核酸分析仪，韩国美卡希斯推出超微量分光光度计(Optizen)，美谱达推出NanoGenius超微量DNA分析仪，天美也推出了S系列小型紫外可见分光光度计。 　　拉曼光谱仪可以提供快速、简单、可重复的定性定量分析，在化学、物理学、生物学和医学等各个领域都有广泛的应用，并且和红外光谱互补提供更多的分子结构信息。必达泰克、海洋光学等相继推出了新型的拉曼光谱仪，在这些仪器中高灵敏度、高分辨率、更快的测量速度始终是仪器厂商追求的目标。当前，国家对拉曼光谱仪的研发支持力度较大，天津港东、卓立汉光也相继推出了拉曼光谱仪产品。 　　仪器信息网对公开发布的各类分子光谱产品进行了整理汇总，详细情况如下： 　　紫外可见分光光度计 普析T10双光束紫外可见分光光度计 　　该款仪器在220nm杂散光达到千万分之四，满足高吸光度样品的测试需求；双单色器光栅同步驱动正弦机构的设计，全波段的波长准确度±0.2nm、波长的重复性≤0.1nm；仪器样品池光斑大小连续可变，光谱带宽为0.1nm～5.0nm连续可调，可满足不同用户的使用需求；光学系统具备氮气吹扫功能，扩展波长范围至180nm；仪器设有开放式仪器应用平台，UVWIN紫外软件工作站功能强、界面友好，并且使用Wi-Fi可实现远程控制。 北京普源精电科技有限公司 Ultra-3000(Ultra3300，3400，3660)系列紫外-可见分光光度计 　　该系列产品在上海慕尼黑生化展上展出，属于中端产品，比较轻，携带方便。Ultra3000系列紫外-可见分光光度计具有超低杂散光≤0.03%T；光学分辨率高达0.5nm，带宽4档可调；内置多种测量方法(生物)；7英寸TFT彩屏WVGA(800×480)，防水键盘设计，支持数字、中文、英文输入，并且支持U盘存储和打印，以及UltraUV工作站。 韩国美卡希斯智能双光束紫外可见分光光度计(Optizen Alpha)(上海谱元仪器有限公司代理) 上市时间：2012年10月 　　这是一款超智能的光度计，支持多语种界面, 并且可以实现标准普通话语音向导；支持Wi-Fi/蓝牙数据存取，Email现场数据传输 支持Google云打印；方便数据格式转换(PDF，Excel等)；可方便外接鼠标和键盘；方便通过USB口U盘存取备份数据，可驱USB打印机(支持PCL模式)。 韩国美卡希斯最新超微量分光光度计(Optizen)(上海谱元仪器有限公司代理) 上市时间：2012年10月 　　该仪器为两用型光度计，既可超微量测试，也可实现通用光度计所有功能。仪器标配超微量测试单元实现超微量解决方案，最小测试容量低至0.5uL 八联样品架可实现通用光度计的所有功能 7英寸大屏彩色触摸屏，嵌入式工控计算机，正版windows Ce操作系统带2G标准内存，可扩展至8G，4个USB口和3个 232口。 超微量蛋白核酸分析仪-柏精(Ultra low volume spectrometer) 上市时间：2012年10月 　　2012年10月，英国柏点(BioDrop)公司在上海发布了三款超微量蛋白核酸分析仪：柏精、柏触、柏偶。该系列产品光程准确度高，没有移动的部件，内置采样点光程固定在0.5mm±5µ m 操作快速，开机仅点击4次屏幕，4秒内完成DNA样品的检测；单机版机器配有大型、高分辨、电容彩色触摸屏，而且USB端口易于电脑连接和数据输出。 　　柏精拥有一个独特的内置超微量采样点，而且该采样点使用简单，仅需0.5µ L以上的样品至采样点中间，然后开始测量；柏触特别为革新的柏池度身设计，并提供一个磁性加样平台，加样轻松。而且内置广泛的生命科学测量方法；柏偶有两种测量模式：一个独特的超微量测量专用的采样点和一个10mm比色皿槽用于传统的光谱分析活拓展的柏池125超微量分析。 天美S系列紫外可见分光光度计 　　S系列紫外可见分光光度计是上海天美科学仪器有限公司推出的最新的小型分光光度计产品，配备彩色触摸屏和直观的菜单导航系统，方便客户使用，具有体积小、波长精度高，单色性好，杂散光低等优点，杂散光≤0.5%。 MAPADA NanoGenius超微量DNA分析仪 　　0.2µ L样品量，独特设计的样品架，可以测试少量DNA，蛋白质；测量快速，一个步骤，一次动作 允许测量光谱范围190-1100nm；整个测量过程无光损失，保证结果准确性 便于清洁，无需特殊材料擦拭，只需玻璃擦布或棉棒进行简单清洁；此外，还可拓展完成定量测试、波长扫描，动力学，多波长等功能。 　　此外，日立在上海慕尼黑期间还展出了双光束分光光度计UH5300，用先进的无线平板终端iPad操作仪器；光源品质保证期长达7年，采用最高水平上午氙灯实现卓越的基本性能 标配自动6池塔轮，根据样品仓开、关状态启动智能化测试功能，缩短测试时间；此外，用户购买UH5300之后，可像购买电脑一样自行安装。 　　荧光分光光度计(分子荧光) HORIBA高精度荧光寿命测试系统DeltaPro 　　该款仪器采用模块化设计，具有超宽荧光寿命测试范围(25ps-1s)，可以满足荧光、磷光寿命测定要求 配备多种脉冲半导体光源，包括DeltaDiode、NanoLED和SpectraLED，用户可以根据自己的需求选择不同的光源；其中，最新设计DeltaHub计时模块，死时间极短(10ns)，无需再校准 另外，大样品仓设计可加载搅拌和控温装置 皮秒检测模块标准配置为250-850nm，可升级至1700nm。 　　光纤光谱仪 海洋光学QE65Pro 　　新一代科研级光谱仪，具有高灵敏度和低杂散光(0.08%在600nm处 0.4%在435nm处)。QE65Pro的核心是Hamamatsu FFI-CCD探测器，具有高量子效率(90%)和低etalon效应。由于提供了多种光栅和光具座组件，QE65Pro通过配置可用于一些列的应用。该款仪器是QE65000的改良版，具有热稳定性设计吗，光谱仪波长稳定性进一步提升，触发功能可实现光谱仪和其他设备之间的精确计时和同步，并具有可更换狭缝设计，增加了使用便捷性。 必达泰克Exemplar® Plus(BTC655) 　　2012年5月份，必达泰克推出了“智能”微型光谱仪Exemplar™ 。10月份，又推出了一款高性能的智能光谱仪Exemplar Plus，该款仪器采用Unfolded Czerny-Turner光路设计，长焦距工作距离，并集成了高灵敏度的TE致冷薄型背照式CCD探测器(BT)，提高了量子效率，增大了动态范围，使其在整个190-1100nm的光谱范围内均可提供卓越的数据质量。而且仪器内置快门，允许在光照条件下进行暗噪声扫描，具有优异性能和优良的信噪，光谱分辨率最低可至0.1 nm。 　　激光拉曼光谱(RAMAN) 必达泰克i-Raman® Plus(BWS465) 上市时间：2012年10月 　　该款仪器板载数据处理系统，可在系统内部进行数据智能处理；致冷温度更低，灵敏度更高，适用于微弱拉曼信号的检测；采用高性能拉曼专业滤光片，最低检测波数可达65cm-1；配备有先进的化学计量学软件BWIQ，是定性定量分析的最佳方案。 　　此外，必达泰克于上半年3月份还推出了具有防水功能的手持式拉曼光谱仪NanoRom。此防水功能使得客户在进行仪器消毒和清洗的过程中非常方便，不用担心损坏仪器。 海洋光学新一代拉曼系统——ACCUMAN 　　自称是目前市场上性能最好的便携式现场检测的拉曼小巨人，其核心光谱仪QE65000曾被美国国家航空航天局用于确定月球中水的存在。同时，ACCUMAN也是唯一一款采用制冷背照式面阵CCD的便携式拉曼系统，能够加强原本微弱的拉曼信号，降低噪声，将检测速度提高到15秒以内。检测结果可以和大型拉曼仪器媲美，即使是非常相似的化学物质，包括相似的水合物和同分异构体也能被区分出来。 海洋光学Apex785拉曼光谱仪 　　Apex是一款小型模块化光谱仪，拥有极高的分辨率和出色的灵敏度。该仪器采用独一无二的光学设计和虚拟高通量狭缝技术(HTVS)，解决了灵敏度和分辨率之间的冲突问题。Apex较高的分辨率能够更好地分辨拉曼光谱，解析精细光谱结构。其高灵敏度可实现更短的积分时间、更快的测量速度和更低的激光激发功率，以使样本降解程度降至最低。 　　高光谱成像仪 高光谱成像仪(Hyperspectral Imaging Camera) 上市时间：2012年9月 　　该款仪器采用专利的二维色散元件、同步高光谱成像(SHI)技术，一次拍摄采集所有的光谱和图像信息；可在3ms内同时采集样品各点的光谱和图像信息的高光谱成像仪；与传统的高光谱成像仪不同，它无需做扫描和切换滤光片，对动态和静态事件都适用；手持式、无任何运动组件的稳定可靠设计非常适合在野外和工业质量控制环境使用；并且配备有功能强大的VerdeTM专用软件。 　　2012年上半年仪器新品盘点：分子光谱 　　了解更多质谱产品请访问仪器信息网光谱专场 　　了解更多新品请访问仪器信息网新品栏目 　　关于申报新品 　　凡是“网上仪器展厂商”都可以随时免费申报最新上市的仪器，所有经审批通过的新品将在仪器信息网“新品栏目”、“网上仪器展”、“仪器信息网首页”等进行多方位展示 越早申报的新品，将获得更多的展示机会。

12月13日，国网青海电力运维检修人员正在研究编制的“无人机+光谱图像分析”绝缘子污秽检测系统的技术导则，为新型绝缘子污秽检测系统后续在全国范围输电线路推广应用打下坚实基础。“无人机+光谱图像分析”绝缘子污秽检测系统是国内首套以机载多光谱成像技术为依托研发的绝缘子污秽等级检测分析系统。该系统将无人机不受地域限制的特点和高光谱图像技术置信度高、可视化的优势有机融合，应用图像处理、特征提取等技术，有效降低环境光线、采集角度等因素干扰，实现绝缘子污秽快速、无损、非接触式检测。员工应用“无人机+光谱图像分析”检测系统开展绝缘子污秽检测工作。苟斌 摄据悉，该成果是国网青海双创示范中心成立后的第二批双创项目孵化成果，也是国家电网公司第一期双创孵化培育资金支持的重点项目，于2022年7月通过验收。绝缘子污秽是影响输电线路稳定运行的重要原因之一，运维检修人员必须定期开展绝缘子污秽检测并根据其污秽程度对绝缘子进行清洗或更换，以保证其绝缘性能。“开展绝缘子污秽检测，通常采用人工爬塔的方式取样，然后将样品送至实验室进行检测，平均一基铁塔的登塔取样及检验用时5小时，不仅耗时长、效率低，而且具有一定的地域局限性。”国网青海超高压公司智能运检管控中心副主任赵云龙介绍。运用“无人机+光谱图像分析”检测系统后，作业人员只需在地面控制无人机飞行至规定位置，对绝缘子进行多角度、全方位拍摄，再利用软件完成污秽等级分析即可。一基铁塔的飞行拍摄及软件分析时间，可以控制在25分钟以内，有效提高了检测效率和安全性。为验证系统应用效果，今年7～8月，项目组选取330千伏唐玛线等16条位于青海省内各州县不同环境、气候的300余基杆塔线路上不同材质、不同颜色的绝缘子进行实地测试。通过对传统人工取样送检分析结果和“无人机+光谱图像分析”检测结果的对比分析，发现应用该系统检测的绝缘子污秽等级准确率在90%以上。目前，该系统已通过验收和现场试运行验证，将率先在青海省内输电线路进行试点应用。

仪器信息网讯 2013年10月31日&mdash 11月2日，&ldquo 第二十届全国光谱仪器与分析监测学术研讨会&rdquo 在镇江召开。本次研讨会由中国仪器仪表学会分析仪器分会主办，光谱仪器专业委员会、上海仪电分析仪器有限公司、江苏大学承办。来自全国高等院校、科研机构及仪器厂商的60余位专家、代表参加了此次会议。 　　会上，江苏大学食品与生物工程学院陈斌作题为&ldquo 分子光谱分析技术在食品品质检测中的应用&rdquo 的报告。在报告中，陈斌指出，分子光谱分析的发展趋势主要有以下几个方向： 　　1、几种光谱联用 　　2、中红外定量分析方法的研究 　　定量方法的研究改变了红外只能做定性分析的片面的理念，如：光谱重构、适当添加内标物、半峰面积法等。 　　3、新的检测方法与附件的开发 　　ATR在红外中的应用大大方便了检测过程，变温附件可以检测动态光谱，流动池的采用实现在线等。 　　4、荧光光谱分析重新启动 　　无机化合物中，能直接产生荧光并应用于测定的为数不多，但与有机化合物生成发荧光的有机配合物后，进行荧光分析的元素达70多种，其中较常采用荧光法测定的元素有：Be、Al、B、Ga、Se、Mg、Zn、Cd及某些稀土元素。在有机化合物分析中，脂肪族有机化合物的分子结构较为简单，本身能发荧光的很少，一般需要与某些试剂反应后才能进行荧光分析；芳香族化合物因具有共轭的不饱和体系，多数能发荧光，可直接用荧光法测定；对于具有致癌活性的多环芳烃&mdash &mdash 荧光分析法是最主要的测定方法。 　　同步荧光、三维荧光、偏振荧光等技术走向实用化，国产仪器也突破国外的垄断。 　　5、多光谱、高光谱、超光谱技术 　　光谱从一维走向二维(图像)会大大增加光谱分析的应用领域，是一个必然的发展方向，现只能说是刚刚起步，可做的事非常多，主要问题是两种信息的提取和融合技术有待开垦。包括：可见(荧光)、近红外、中红外、拉曼等都存在同样的问题。 　　6、各种光谱增强技术 　　最常见的表面增强拉曼光谱、共聚焦技术等。 　　7、显微光谱成像技术 　　各种分子光谱几乎都已经有了显微成像的能力，但能实用化的方法和软件还有待发展。 　　8、物理与化学两种方法的联合 　　如：采用外界物理方法的干扰(二维相关分析技术)。动态光谱的时序分析(如变温、变压等)。 　　而对于分子光谱信息提取方法，陈斌指出： 　　1、不要追求&ldquo 先进&rdquo 而采用&ldquo 先进&rdquo 的算法 　　2、预处理方法比建模算法更重要 　　3、要根据各自的光谱信息特点选择算法 　　4、要学会误差分析、分解和控制 　　5、实事求是，尊重原始数据 　　6、在方法、精度、速度、成本诸多方面学会平衡，适可而止 摘录：刘丰秋

12月13日上午，我国综合性太阳探测卫星“夸父一号”卫星发布首批科学图像。　　“夸父一号”自2022年10月9日成功发射以来，三台有效载荷已在轨运行两个月。此次公布的首批图像正是两个月间获取的若干对太阳的科学观测图像。　　两个月来，“夸父一号”已经实现多项国内外首次，在轨验证了“夸父一号”三台有效载荷的观测能力和先进性。　　在轨两月工作状态正常　　“夸父一号”全称为“先进天基太阳天文台”（ASO-S），是中国科学院空间科学二期先导专项研制发射的又一颗空间科学卫星，共有三台有效载荷，分别是全日面矢量磁像仪（FMG）、太阳硬X射线成像仪（HXI）、莱曼阿尔法太阳望远镜（LST）。　　“夸父一号”卫星系统总师、中科院微小卫星创新研究院诸成介绍，截至目前，除莱曼阿尔法太阳望远镜的子载荷莱曼阿尔法日冕仪（SCI）还未开机，其他设备均开机工作，工作状态正常。　　此外，诸成表示，卫星平台和各载荷功能性能满足设计要求，建立了高精度稳定姿态指向、稳定工作温度环境、可靠星地测控和数据传输链路，并获取稳定能源，有力保障了卫星在轨开展工作。　　在轨测试期间观测已实现多项首次　　“在轨两个月期间，‘夸父一号’按照既定计划，开展了大量对太阳的在轨测试和观测，实现了多项国内外首次。”甘为群说。　　全日面矢量磁像仪实现了我国首次在空间开展太阳磁场观测，已获得的太阳局部纵向磁图的质量达到国际先进水平，为聚焦“一磁两暴”科学目标，实现高时间分辨、高精度的太阳磁场观测奠定了良好的基础。　　FMG在轨观测的局部单色像和磁图（右边）与怀柔地面全日面磁场望远镜对同一时间同一日面区域观测的结果（左边）对比。　　FMG观测到的2022年11月6日00:50:15UT局部纵向磁图（右边）与同一时间美国太阳动力学天文台(SDO)的日震磁像仪(HMI)观测结果（左边）的对比。　　“结果显示，FMG的观测效果远远好于地面望远镜；在反映局部纵向磁场细节上，FMG与国际上最先进的HMI/SDO几乎完全一致。”甘为群说。　　太阳硬X射线成像仪实现了我国首次太阳硬X射线成像，提供了地球视角目前唯一的太阳硬X射线图像，图像总体质量达到国际一流水平，为实现对太阳耀斑展开非热辐射空间分布、时间结构、能谱特征观测奠定了坚实的基础。　　HXI在2022年11月11日“双11”观测到的一个C级耀斑硬X射线成像与太阳动力学天文台(SDO)的大气成像仪(AIA)紫外1700图像的比较。　　HXI在11月11日观测到的“双11”系列耀斑的光变、硬X射线成像及与AIA/SDO的极紫外/紫外图像的合成图。　　“从图中可以清楚看到，硬X射线源的位置与紫外亮结构的位置在高空间分辨率下完美重合，特别值得注意的是，HXI具有对复杂源的成像能力，成像的可靠性得到了充分确认。”甘为群说。　　莱曼阿尔法太阳望远镜共有三个子载荷，其中，太阳日面成像仪（SDI）国际首次在卫星平台上获得了莱曼阿尔法波段全日面像，对日珥的演化图像清晰完整；另一个子载荷——太阳白光望远镜（WST）观测到太阳边缘上2个罕见的“白光耀斑”，莱曼阿尔法波段的观测能力得到了验证。　　SDI/LST在2022年11月25日观测到的爆发日珥。　　WST/LST在11月7日观测到1个白光耀斑，右边红色等值线为连续谱增强位置相对黑子的位置。　　“这些结果表明LST上已开机的两个载荷已经具备了科学观测的能力，所得结果为随后详细研究日珥莱曼阿尔法波段演化及多波段诊断白光耀斑特征提供了宝贵的资料。”甘为群说。　　他表示，随着子载荷莱曼阿尔法太阳日冕仪开机对日冕物质抛射开展观测，莱曼阿尔法太阳望远镜将在日冕物质抛射的日面形成和近日冕传播观测方面发挥不可替代的作用。　　将实时共享观测数据　　按计划“夸父一号”在轨测试共需4-6个月时间。甘为群介绍，“夸父一号”将继续按照既定计划开展并完成在轨测试，早日转入在轨科学运行阶段。　　“在进入科学运行阶段后，‘夸父一号’的数据连同数据分析软件，将尽快对国内外同行实时开放。希望国内外同行能用这些数据实现共同的科学目标。”甘为群说。　　他表示，目前，“夸父一号”数据中心正在建设过程中，最晚会在卫星发射半年后对外开放。按照科学卫星的国际惯例，“夸父一号”科学观测运行团队将在数据中心开放之前，在国际范围组织召开数据使用培训会，向国际同行解释卫星的工作原理与数据构成等情况。　　中科院空间科学二期先导专项负责人、中科院国家空间科学中心主任王赤表示，目前，我国太阳物理学界与相关工程部门正在开展未来太阳空间物理的发展规划论证，拟分步实施太阳极轨探测，太阳黄道面探测（环日，L5／L4），太阳抵近探测“三步走”计划，将从不同视角和距离观测太阳，以解决诸如太阳磁场产生和演化及其与太阳活动的关系、太阳爆发的物理机制及其对空间天气的影响这类重大科学和应用问题。　　“夸父一号”卫星的科学目标瞄准“一磁两暴”，即同时观测太阳磁场和太阳上两类最剧烈的爆发现象——耀斑和日冕物质抛射，研究它们的形成、演化、相互作用和彼此关联，同时为空间天气预报提供支持。　　甘为群表示，“夸父一号”将充分发挥三台有效载荷组合观测的特色，加强国内外合作和数据开放共享工作，早日实现 “一磁两暴”科学目标，为太阳活动第25周峰年观测和研究做出有显示度的中国贡献。

日前，由哈尔滨医科大学牵头的国家自然科学基金重大科研仪器项目《多核素同步一体化肿瘤分子成像仪器研制》正式获得批准，哈医大四院院长申宝忠教授担任首席科学家。　　据悉，《多核素同步一体化肿瘤分子成像仪器研制》项目是国家自然科学基金委迄今为止资助额度最大的项目(8500万元)。该项目首次由医生担任首席科学家组织实施：哈尔滨医科大学领衔，北京大学、上海交通大学、中科院武汉物数所、中科院深圳先进院、山东省医学科学院、华中科技大学等国内7所科研院所共同合作，联合攻关，解决肿瘤早期诊疗中的关键技术问题。　　据介绍，分子事件是肿瘤发生发展的驱动者和调控者，其作用的分子机制不清是目前肿瘤研究的瓶颈问题，从而导致诊疗效果不佳。因此，如何在活体上揭示分子事件已成为重大科学命题，也是下一代影像设备发展的方向。该仪器基于磁共振原理，在世界上首次提出在活体上实现多核同步一体化磁共振成像，通过研发全新的多核素同步一体化核素激发、采集、控制和成像等关键技术部件及系统，得到多核素在肿瘤内的图像，图像揭示肿瘤的关键分子靶点、能量代谢、离子动态平衡以及生长微环境等信息。

据美国物理学家组织网1月3日报道，由于排列在矩阵上的大像素不支持较高的读出速度，因此传统的“互补金属氧化物半导体”(CMOS)影像传感器不适合荧光灯等低光亮度应用。德国弗劳恩霍夫研究所研制出的一种新型光电组件能加速这一读出过程，催生出更佳的图像质量。目前该技术已申请了专利，有望于明年正式投入生产。 　　CMOS影像传感器早已成了数码摄影的主要解决方案。它们比现存的其他品种传感器更加经济，在能量消耗和处理方面也很出色。因此，手机和数码相机制造商几乎无一例外地将CMOS芯片应用在自家的产品之中。这不仅降低了数码产品对电池的需求，也使生产出更多越来越小的相机成为可能。 　　然而这些光学半导体芯片已经达到了自己的极限，当消费类电子产品体积越来越小时，像素的大小也随之递减至1微米左右。但特定的应用需要超过10微米的更大像素，尤其是在X射线摄影或天文学研究等光线十分有限的领域，而较大的像素可以补偿光线的缺失。针状光电二极管(PPD)可被用于将光信号转化为电脉冲，这种光电组件对于图像处理十分关键，也可以作为CMOS芯片的组成部分。“然而当像素超过一定的尺寸，PPD就会产生速度问题。低亮度的应用需要更高的图像率，但使用PPD的读出速度明显偏低。”弗劳恩霍夫研究所微电子电路和IMS系统部门的负责人维尔纳布洛克赫德解释说。 　　研究人员现在提出了有关这一问题的解决方案，他们研发出了名为“横向漂移场光电探测器”(LDPD)的新型光电组件。在这个组件中，高速移动的入射光能在读出点产生电荷载子，借助PPD则可将电子扩散至出口。这一过程相对缓慢，但它却足以满足多种应用。 　　为了生产出新的组件，研究人员基于0.35微米的标准改进了当前使用的CMOS芯片的制造过程。布洛克赫德表示，附加的LDPD组件不会损害其他组件的特性，利用模拟计算，专家会对其进行管理以满足这些需求。目前，新型高速CMOS图像传感器的原型已经成形，有望于明年得到批准开始大批生产。

透过图像看本质，蔡司 arivis图像分析解决方案来了！“顶刊里那些三维动画好炫酷，是怎么做出来的？”“我用光片显微镜拍的透明化脑组织图像接近1TB，我的电脑带不动，怎么办？”“我想看到两个结构在三维空间是不是共定位，要怎么做呢？”“电镜图像都是黑白的，我要想提取其中的线粒体结构，要怎样处理？”随着成像技术的不断发展，蔡司君收到关于显微镜图像处理和图像分析的咨询越来越多。仅仅 “看见”细胞结构已经不能满足今天的科研工作者的需求，我们要“看得更清，看得更全，看得更快”，我们更要“透过图像看到本质”，挖掘图像背后的科学数据和结果。作为一家有177年历史的光学公司，蔡司不仅提供从光镜到X射线显微镜到电镜的全流程显微成像设备解决方案，也关注显微图像的图像处理和图像分析。今年，提供显微图像分析解决方案的arivis AG以蔡司子公司Carl Zeiss Microscopy Software Center Rostock GmbH的形象全新亮相，正式加入蔡司大家庭，为科学家提供高效智能的图像分析解决方案。什么是arivis？arivis是专业的显微图像分析方案，既有单机版的软件，也可提供基于服务器的图像共享和批量分析的解决方案，广泛支持市面常见的图像格式，可以实现高质量的图像渲染和智能高效的图像分析。1. TB级大型显微图像数据的渲染和分析：arivis特有的ImageCoreTM图像操作技术，几乎不受电脑硬件条件限制，普通的笔记本电脑也能处理上百GB甚至TB级的大数据。CUBIC透明化的小鼠大脑，整个数据有超过1，300，000张图像，总数据量超过14TB，利用64 GB RAM, 2x hexacore, 3x8 TB HD的电脑完成全脑三维重构。数据来自：Susaki EA, et al, Cell Chem Biol, 20162. AI智能图像分析：arivis利用机器学习和深度学习，只需在图像上涂涂画画，标注所需分割的图像信号，即可实现图像分割，电镜图像也能轻松识别。体电镜拍摄HeLa细胞亚细胞结构，利用深度学习训练模型进行图像分割，对线粒体等亚细胞结构进行提取和分析。3. 高效的图像分析流程：arivis广泛支持市面常见显微成像设备图像格式，高效灵活的图像分析流程可针对您的图像优化分析方案。arivis针对细胞轨迹及命运追踪，神经元追踪等分析，提供专业的图像分析模块，高效获得图像分析数据小鼠大脑神经元结构，通过arivis Pro软件追踪神经元轴突及树突形态4. 广泛的应用潜力：可扩展python脚本，实现个性化图像分析。支持VR可视化交互，走进样品内部探索更深层次的信息。对于大型平台的海量数据管理需求，可提供服务器解决方案。细胞核中染色质的三维空间分布，通过python脚本引入同心圆参考系，帮助定位染色体空间分布。数据来自：Daria Amiad-Pavlov, et al，Science Advances. 2021.心动不如行动，想要体验蔡司arivis软件的强大功能吗？长按下方二维码，申请30天免费试用版。数据文献来源Susaki EA, Ueda HR Whole-body and Whole-Organ Clearing and Imaging Techniques with Single-Cell Resolution: Toward Organism-Level Systems Biology in Mammals Cell Chem Biol, 2016Daria Amiad-Pavlov, Dana Lorber, Gaurav Bajpai, Adriana Reuveny, Francesco Roncato, Ronen Alon, Samuel Safran and Talila Volk. Live imaging of chromatin distribution reveals novel principles of nuclear architecture and chromatin compartmentalization. Science Advances 02 Jun 2021: Vol. 7, no. 23, eabf6251.