增强核磁共振

光谱电化学（SEC）测量在分析化学中起着至关重要的作用，利用透明或半透明电极对电化学过程进行光学分析。电化学读数提供了有关电极状态的信息，而透射光谱的变化有助于识别电化学反应的产物。 据麦姆斯咨询报道，近日，波兰华沙理工大学（Warsaw University of Technology）的研究人员开发了一种增强型光谱电化学装置，其中，基于双域（光学和电化学）光纤的传感器直接用作工作电极，同时像光谱电化学一样单独测量分析物的光学特性。该传感器采用反射（探针状）配置，其中只有短纤芯部分涂有氧化铟锡（ITO）并浸入分析物中。对ITO纳米涂层的性能进行了优化，以满足在期望的反射光谱范围内获得损失模式共振（LMR）的条件。基于LMR和分光光度计的测量在单独的光路中进行。这产生了一种具有电化学激活的两个垂直定向光谱通道的新形式。相关研究成果以“Enhanced spectroelectrochemistry with lossy-mode resonance optical fiber sensor”为题发表在Scientific Reports期刊上。 在这项工作中，ITO-LMR传感器是基于聚合物包层的石英（PCS，芯径 = 380 μm）多模光纤。由于传感器设计为反射（探针状）配置以有效地引导在光纤端面之一处反射的光，因此使用直流磁控溅射技术在其中一个光纤端面上沉积一层铝膜。必须注意的是，只有当LMR传感器用作工作电极时，传感器/电极的光学询问（通道2中的光学测量）才是可能的，而当使用铂网或ITO涂覆的载玻片时则不可能。增强型SEC装置（LMR传感器作为工作电极）的示意图 增强型SEC装置提供了三种类型的询问读数：电化学测量、与分析物体积相对应的光谱分析（类似于标准SEC）、反映传感器/电极表面状态的LMR光谱分析。在每个询问路径中，分别用铁氰化钾和亚甲基蓝两种氧化还原反应探针进行循环伏安法（CV）实验。随后，在传感器的计时电流（CA）测量期间进行同步测量，并检查读数之间的相互关系。（A）铁氰化钾和亚甲基蓝溶液中LMR传感器的CV扫描；（B）LMR光谱的演变，其中施加电压以诱导氧化还原探针的氧化和还原；（C）计时电流响应，显示LMR传感器在亚甲基蓝溶液中的可重复响应。LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果（铁氰化钾作为氧化还原探针）LMR传感器支持的增强型SEC配置中的多步电流法测量结果（亚甲基蓝作为氧化还原探针） 总而言之，研究人员开发了一种基于ITO的损失模式共振光纤传感器的增强型光谱电化学测量系统。由于ITO膜的优化厚度和光学性质，在光学域中观察到了LMR，而ITO的电学性质允许将传感器也用作电化学装置中的工作电极。通过检测两种氧化还原探针，即铁氰化钾和亚甲基蓝，证明了该方法。由于LMR强烈地依赖于外部介质的属性和传感器表面发生的变化，因此外加电压的变化会引起共振波长的移动以及特定波长的透射。此外，外加电压引起的变化具有高度可逆性。与标准工作电极相比，“针状”形式的传感器结构紧凑，因此在测量系统内传感器的放置方面提供了很大的灵活性，并能够减小分析样品的体积。此外，这种传感器的制造具有可扩展性，高度可重复性和低成本。利用ITO-LMR增强型光谱电化学装置，增加了关于工作电极表面状态、氧化还原反应本身的信息，并交叉验证了获得的结果，从而提高了分析的灵敏度。这种三通道系统将来可以应用于其他分析，也可以应用于需要使用便携式系统的传感应用。论文信息：https://www.nature.com/articles/s41598-023-42853-0延伸阅读：

一、背景介绍 固体NMR借助魔角旋转（Magic-angle spinning, MAS）技术削弱或消除偶极耦合等各向异性相互作用，实现了固体NMR谱的高分辨。但是，与偶极耦合相关的结构及动力学等信息也会在MAS下丢失。施加特定的射频脉冲照射，干扰MAS对偶极耦合的平均作用，主动地恢复偶极耦合，这一方法被称为偶极重耦。偶极重耦是固体NMR建立相关谱、测量距离和分析动力学的核心。偶极重耦方法的种类和形式多样。根据其有效的频率范围，偶极重耦方法可被大致分为宽带（Broadband）、频带选择（Band-selective）和频率选择（Frequency-selective）等三类（图1）。不同的重耦方法适用于不同研究目标，例如，对于13C标记的蛋白质，宽带方法可用于建立13C-13C全相关，频带选择方法用于建立脂肪碳的13C-13C相关，而频率选择方法则主要用于建立特定残基或基团的13C-13C相关。图1. 重耦方法按重耦效率与频率偏置（offset）的关联可分为宽带（Broadband）、频带选择（Band-selective）和频率选择（Frequency-selective）重耦。从左至右分别为SPC-521、PR5和SPR-51在10 kHz转速下的模拟图，红色表示重耦效率高。二、研究内容中科院精密测量科学与技术创新研究院的杨俊课题组发展了一类全新的具有频率选择性的同核偶极重耦方法SPR-Nn（Selective Phase-optimized Recoupling）（图2）。SPR方法在理论上可实现任意自旋间的选择性同核重耦，弥补了旋转共振（Rotational Resonance）只能实现化学位移差为m*νR（m为整数）的核自旋间的选择性重耦的缺陷。图2. SPR-Nn脉冲方法。在SPR-Nn中，n个转动周期包含了N个脉冲对，射频场强度ν1 = (P/π)*(N/n)*νR（νR为魔角旋转频率，τR为转动周期，N和n为正整数）。在SPR实验中，发射机中心放置在两个核的共振峰的中间即可实现重耦，建立两核的相关。相对于常用的方法（图3A），SPR仅通过改变13C发射机的中心频率，就可以非常简便地在13C全标记样品中有选择地建立13Cα-13Cβ相关、13Cβ-13Cγ相关或者13Cγ-13Cδ相关（图3B-D）。图3. U-15N, 13C标记formyl-Met-Leu-Phe三肽的2D 13C-13C相关谱，分别用DARR（A）和SPR-51（B-D）重耦方法获得。SPR-51的13C发射机中心频率分别设置在46.5（B）、28.9（C）和19.3（D）ppm。SPR主要用于选择性增强或过滤出感兴趣的核磁信号。在150 kHz超高转速下，SPR-54和SPR-56可用于选择性地增强全质子化样品中的1H-1H相关信号。相对于常用的RFDR宽带方法，SPR方法能够将特定的1H-1H相关信号增强2-6倍，有助于距离或结构分析（图4A）。在~ 10 kHz中低转速下，SPR-51与双量子滤波技术的结合可实现13C-13C相关谱的编辑，从复杂的膜蛋白中过滤出丙氨酸（Alanine）、丝氨酸（Serine）或苏氨酸（Threonine）的信号，从而简化谱图分析（图4B）。基于平均哈密顿的理论分析表明：SPR重耦的频率选择性主要来源于两个自旋的偶极双量子项和化学位移和项的作用。通过改变SPR中脉冲p的长度，作者实现了可控的频率选择性（即任意改变重耦的频率带宽），并完成了系统的理论描述及实验验证。图4. 基于SPR 1H-1H重耦（A）和13C-13C重耦（B）的脉冲序列及2D相关谱。SPR分别实现了对U-15N, 13C标记formyl-Met-Leu-Phe三肽中1HN-1HN相关的选择性增强（A），实现了对AqpZ膜蛋白中的丙氨酸（Alanine）、丝氨酸（Serine）或苏氨酸（Threonine）信号的选择性观测（B）。SPR是一个系统的研究。张正逢等首先建立了SPR方法，并展示了其在150 kHz超高转速下1H-1H相关实验中的良好效果，相关工作于2020年发表在Journal of Physical Chemistry Letters上，论文标题是“Selectively Enhanced 1H-1H Correlations in Proton-Detected Solid State NMR under Ultrafast MAS Conditions”。随后，张正逢和博士研究生肖航等完成了SPR在谱编辑中的应用，在理论上发现了脉冲p对SPR重耦的频率选择性的调控作用，相关工作于2021年分别发表在Journal of Biomolecular NMR和Journal of Chemical Physics上。杨俊研究员和张正逢副研究员是3项研究工作的通讯作者。这些研究得到了国家自然科学基金项目、国家重点研发计划项目和中国科学院的资助。三、相关文献1. Z.F. Zhang*, A. Oss, M.L. Org, A. Samoson, M.Y. Li, H. Tan, Y.C. Su, J. Yang*, Selectively Enhanced H-1-H-1 Correlations in Proton-Detected Solid-State NMR under Ultrafast MAS Conditions, J. Phys. Chem. Lett., 11 (2020) 8077-8083. (https://dx.doi.org/10.1021/acs.jpclett.0c02412)2. H. Xiao, Z.F. Zhang*, Y.X. Zhao, J. Yang*, Spectral editing of alanine, serine, and threonine in uniformly labeled proteins based on frequency-selective homonuclear recoupling in solid-state NMR, J. Biomol. NMR, 75 (2021) 193-202. (https://doi.org/10.1007/s10858-021-00367-9)3. H. Xiao, Z.F. Zhang*, J. Yang*, Theory of frequency-selective homonuclear dipolar recoupling in solid-state NMR, J. Chem. Phys., 155 (2021) 174105. (https://doi.org/10.1063/5.0065396)

转眼间，上海纽迈电子科技有限公司(以下简称：纽迈科技)已走过了8个年头。这些年来，纽迈科技始终专注于低场核磁共振技术及相关应用解决方案的研究、专心于低场核磁共振科学仪器国产化事业发展。纽迈科技自主研发的低场核磁共振仪器已获得多项专利，打破了国外技术的垄断，而且在国内处于领先水平。　　纽迈科技2009年销售额只有400多万，2012年有望实现销售额4000万，预计以后几年内每年都将以不低于50%的增长率成长。从创业之初的艰难，到目前在竞争激烈的市场站稳脚跟，作为国产低场核磁共振分析仪器著名品牌，纽迈科技已经能够和国际一流厂商同台竞舞、一争高下!　　近期，仪器信息网编辑采访了纽迈科技总经理杨培强先生，对纽迈科技的发展历程、快速发展因素、未来发展规划等进行了深入交流。上海纽迈电子科技有限公司总经理 杨培强先生回首纽迈科技创业之初　　“真正掌控纽迈科技是从2005年10月起”　　“只有一条路不可走，就是临床医用磁共振成像领域不能参与进去，其它所有应用领域都是纽迈科技需要涉足的”　　纽迈科技的技术源于华东师范大学积累了几十年开发出来的获得全国实验仪器一等奖的一套研究生教学实验用核磁共振仪器。2003年，由华东师范大学几位核磁共振专家教授联合纽迈科技现在的两位股东投资成立了上海纽迈电子科技有限公司。　　杨培强先生介绍到，“公司刚刚成立的时候，我作为五位创始人之一不拥有管理权限，只是作为一个技术专家参与投资。我真正掌控纽迈科技是从2005年10月起，也就是我的三位华东师范大学合作伙伴决定离开纽迈并把股权转让的那个时间。在企业没有任何产值、亏空上百万元的情况下，我受让了股权并掌控了企业管理权，当时内心很迷茫，因为研究生毕业以后我一直从事的是医用磁共振成像仪器的开发、应用研发和技术支持工作，先在复旦大学中山医院从事磁共振技术应用研究后在飞利浦医疗从事医用磁共振技术研发和支持工作，对科学分析仪器可是一窍不通，对于接下来纽迈科技如何走下去，真的是没有了方向。”　　“我一直是一个后知后觉的人，人不聪明但很努力，认识我的人都说我喜欢苦干，苦干了那么多年的磁共振，终于悟到了一些门道，作为非常了解医用磁共振成像仪的人，知道公司走医用磁共振之道前途肯定不行。原因很简单，整个中国有二十多家做医用磁共振成像仪的公司，并且都说是亏本的。更主要的原因是纽迈科技没有实力做医用磁共振成像仪。那么只有一条路不可走，就是除了医用磁共振成像仪器，其它所有的方向都是纽迈产品可以涉足的领域。当时，那些低场核磁的应用方向，尽管我一点也不熟悉，但所谓无知者无畏，我就一头扎进去了。”　　“中高端低场磁共振分析仪器成为纽迈科技发展战略的着力点”　　“当我进入这个方向的时候，我发现了更多的问题，因为我对这些行当，在当时的条件下了解的很少，当我发现在这个行当中有布鲁克、牛津、还有那么多国产低端的低场核磁共振仪器厂商，心都要凉了，差点要打退堂鼓了，关门是我当时一时的想法。尤其是这个行当的市场的开拓，那么的难，我一直在内心里问：用户在哪里？低端的有国产磁共振厂商把持着，中、高端的有进口仪器厂商把持者，要想超越这些竞争对手，必须要做好企业定位。”　　“当时想到的就是国产低场核磁共振分析仪器太差太落后，中高端市场完全被进口仪器厂商所占领，我决心从中高端市场着手，希望能够打开一条缺口，打入这个市场，因此做中高端低场磁共振科学仪器成为纽迈科技发展战略的着力点。从2006年1月开始，我一边招兵买马，研究核磁共振技术，另一方面，我努力了解市场，发现市场的需求。当第一个用户被发现的时候，我有了信心，我相信只要执着地坚持做专做精高校实验及科学研究用低场核磁共振仪器，纽迈科技一定可以生存并发展起来，也一定可以成为国产低场核磁共振仪器的领跑者。”　　“发誓要为国产低场核磁共振争口气”　　“与进口仪器竞争，让国产科学仪器不再被歧视、被用户冷落、被市场所抛弃。我的心中憋了一口气，发誓要为国产低场核磁共振争光争气。当然，当我做了一段时间以后，我发现自己深深地爱上了这个行业，因为我可以根据用户的需求，去组织技术力量开发出用户所需的满意的产品，我可以充分发挥自己十多年来所积累的所有知识和经验，为纽迈科技的成长费心费力但又乐在其中，完全地实现了自我，找到了内心世界中一直期待的那种成功的感觉，自动自发工作并全身心的投入到纽迈科技的生存发展的过程中，让我不知疲倦积极快乐。”历数纽迈科技快速发展“秘笈”　　“纽迈科技产品正走向高端，根据用户需求定制产品”　　“我们另外一个优势就是能够及时提供原厂级的现场快速维修”　　“最新研制的硬件技术与世界顶级同行厂商相比差距已经很小，但仍然需要不断改进和提升”　　“低场核磁共振技术，目前真正投入巨资来展开研发的，不是布鲁克，也不是牛津，而是纽迈科技。纽迈公司产品正在走向高端，在与强大有力的对手竞争的时候，主要依靠性价比来获取竞争优势，根据用户需求定制产品；我们另外的优势就是能够及时提供原厂级的现场快速维修，并人性化地提供用户应用培训服务，与进口仪器价格差异不大的同类型仪器，通过多提供用户一些分析测试应用功能，增强仪器的功能，由此提高性价比以获取竞争优势；目前纽迈低场磁共振的硬件技术条件与世界顶级同行相比差距已经很小，但仍然需要继续改进和提升，以实现产品质的飞跃。”最新研制的低场核磁共振成像分析仪NMI20　　外部环境——国家科技投入资金充裕　　内部因素——每年新产品开发资金占公司收入40%以上　　据了解，纽迈科技2011年实现了2000万产值的目标，用户满意度高达95%以上，多个新产品获得了用户的认同，纽迈科技品牌有了一定的影响力，市场占有率有了显著提升。初步统计结果表明，总共有12个国家重点实验室科研用低场核磁共振仪器选用了纽迈科技的产品，有上百所重点高校使用纽迈科技的产品，产品已经远销欧美市场，尤其是工业用磁共振获得了突破，石油领域的三大国企都是纽迈科技的用户。　　对于纽迈科技快速发展的“秘笈”，杨培强先生说到，“仔细分析纽迈科技所取得的成果，主要原因还是外部环境比较好，国家投入高校研究院所的资金比较充裕，使得低场磁共振仪器的市场活跃了起来，许多原来用不起磁共振仪器的单位，当买不起进口设备的时候，转而设法购置合适的国产仪器了。”　　“其次，纽迈不断研究新技术新产品，使得纽迈科技的产品可以不断地能够满足用户的新需求。所谓机会总是青睐有准备的人，我们纽迈科技每年投入到新产品新技术开发的资金是整个公司收入的40%以上，外加政府的资助和减税，让纽迈科技有资金从事市场所急需的产品开发之中，我们纽迈科技的新品总是能够赶上用户的需求。”分析低场核磁共振仪行业发展“瓶颈”　　低场核磁应用领域的一些用户对国产仪器有些成见，还有一些用户认为磁场越低产品技术含量就越低，对低场核磁解决实际问题的认识不够，很多应用人员不专业等都是本行业发展缓慢的因素……　　低场磁共振的技术与高场核磁一样晦涩难懂，要用好则更难，加上一些用户认为低场核磁是低技术，用途不广，并认为发展潜力不大，因此没有用心去学习钻研，都造成了低场核磁行业发展缓慢的瓶颈。　　杨培强先生认为低场核磁共振仪器行业发展难点较多：　　第一、研究对象非常繁多，以致适合于某一领域里面的一种技术无法在各个应用领域获得推广；　　第二、样品测试结果的重复性普遍被批评，因为一般用户不愿意配合公司进行操作人员的严格培训，这些测试数据的重复性问题，往往是不够专业的操作员所导致；　　第三、低场磁共振往往被人认为是低科技，不为科学界和应用领域的专家所认可，其实这是一种错误和不负责任的看法，比如测量多孔介质的孔渗饱，高场核磁是束手无策的；　　第四、低场磁共振在热点科学研究中用得不多，使得很多人不了解低场核磁的真正价值在哪里；　　第五、低场核磁仪器价格比较低，导致后续研究经费不足；　　第六、当前在食品及食品安全、农业及选种安全等，科学家正在想法使用低场磁共振解决一些热点问题，而监管部门由于专业所限制，往往忽视了这门技术的价值，所以政府部门都不给以强力支持。制定纽迈科技未来发展计划　　销售额——以后每年都要实现不低于50%的增长率　　业务重点——石油和生物医药，占公司产值70%以上　　重点关注——能源、生物医药、高分子、食品、农业　　新产品——工业在线核磁　　“2012年是纽迈科技发展的关键一年，我们计划今年产值达到4000万，当然这个目标有点高，但无论如何，不管前面的道路多艰难我们都需要努力去做去实现；以后每年都要实现不低于50%的增长率。从今年前几个月的销售情况看，最大的增长点在石油能源和生物医药领域，这两个方向都关系国计民生，可以预测只要技术过关并满足市场要求，未来的产值会越来越大，这两个方向市场销售可以占到公司产值的70%以上。”　　“我们最看好的市场有：油气能源领域、生物医药、高分子聚合物、食品及食品安全、农业及种子安全等。希望无论哪个方向，在未来的几年里都有突破。”　　“我们公司的产品硬件比较稳定可靠，测试的重复性稳定性精度等，都可以与进口仪器媲美，基于这个条件，我们公司与广大用户紧密合作，不断开展低场核磁共振在各行各业的应用研究和拓展。目前，公司产品在食品研究领域是独领风骚，品牌影响力超越了国外进口仪器，这是我感觉最最欣慰的，从此我可以说纽迈产品不落后进口设备。我总结了一下原因，发现还是我们的用户帮我们做了很多细致的应用研究，发表了许多文章，使得产品的影响力在该领域取得了决定性的提高。”　　“未雨绸缪是我的一贯作风，所以纽迈科技一定不会把所有的鸡蛋都放在某几个应用方向或低场核磁的，目前我们在工业在线核磁方面，已经取得了许多突破，与国家玉米改良中心联合研制的含油种子自动分拣系统是世界首创，相信未来几年，会成为纽迈公司新的增长点。至于高场核磁，作为打造低场核磁第一品牌的纽迈，如要涉足也会非常谨慎，就看国家或风险投资商是否愿意投入资金给我们，要是有这种可能性的话，纽迈会涉足高场核磁。”　　地沟油、毒胶囊……，低场核磁共振大有可为　　“用户帮我们做了很多细致的应用研究”　　“在食品安全领域，我们紧密关注市场热点，比如地沟油研究，我们的第一个用户上海理工大学医疗器械与食品学院，是他们提出了低场磁共振可以用于地沟油研究这个科学结论的，是他们帮助我们开展更深入的技术研发并加以市场拓展。”　　“最近爆发的工业明胶掺伪医用胶囊事件，我们及时提供了鉴别的解决方案，也是偶然因素起了关键作用，因为明胶是一种聚合物，明胶的质构强度等完全与胶质蛋白的交联强度关联在一起的，也与掺杂的铬、钙等离子的浓度关联起来的，只要从分子交联角度检测出明胶的交联密度，那么分辨工业明胶与实用明胶将是轻而易举的事情。我们采用了由上海市项目成果转化资助的核磁共振交联密度仪，初步测试结果表明，工业明胶与实用明胶是有显著差异的，这个测试结果与理论推断是一致的。这个方法比起传统的铬元素测试方法显著优异的地方就是，测试速度快，样品不需预处理，测试结果使得人们更加容易发现工业明胶，不管工业明胶含铬量是否符合国家标准。说白了，铬元素的超标与否不能完全判断出工业明胶与食用明胶的差异，也就是说符合铬含量标准的工业明胶还是会混入到食用胶囊中。而低场磁共振从分子聚合以及分子的运动性角度来评估工业明胶，结果必然会精确的多，只要这个方法为国家有关部门所采纳并作为检测标准，那么彻底快速精准检测工业明胶的时代就会来到，并由此推进纽迈科技为国家的食品安全做出更多应有的贡献。”　　采访编辑：刘丰秋　　附录1：上海纽迈电子科技有限公司总经理杨培强先生简介　　上海纽迈电子科技有限公司总经理，上海理工大学兼职教授，硕士，高级工程师。1990年9月入华东师范大学核磁共振教育部重点实验室攻读无线电物理研究生，1993至1997年7月，入现复旦大学附属中山医院专职核磁共振医学影像技术研究，兼任上海医科大学核磁共振技术教学工作；1997至2001年7月任飞利浦医疗部核磁共振高级工程师；2002年7月至今2009年7月任飞利浦医疗部大中华区核磁共振技术支持首席工程师，期间于2003年10月首次投资创业，与华东师范大学核磁共振知名专家团队联合创办上海纽迈电子科技有限公司，2009年4月创办苏州纽迈电子科技有限公司，二十多年的核磁共振专业技术。　　申请与核磁共振技术相关专利16项，获授权专利8项，发表专业学术论文20余篇；主持科技部、省、市等各级创新基金、科技支撑计划、国际科技合作等项目等多项，负责研制的多款核磁共振产品获中国仪器仪表学会科技成果奖、科学仪器应用成果奖、科学仪器创新奖、优秀新产品奖等。　　2009年4月起受聘于上海理工大学医高专、中国石油大学、江苏大学兼职教授，江苏大学、中国石油大学研究生联合培养纽迈基地负责人；2010年12月，获选姑苏创新创业领军人才称号；2011年12月，获上海领军人才称号。　　附录2：上海纽迈电子科技有限公司　　http://www.niumag.com/　　http://niumag.instrument.com.cn/

撰文：李俊博研究背景一般情况下利用拉曼光谱技术可以非常方便的鉴定物质成分，获得结构信息。但是，一些化学物质直接通过拉曼光谱无法检测出信号，需要通过拉曼增强技术，提高拉曼信号信噪比，从而检测出待检物质。表面增强共振拉曼（SERS）活性基底的快速发展促进了人们对SERS机理的探究，这使SERS的应用范围拓宽至更广的领域。大量的研究表明SERS的增强机理主要有两种：表面等离子体共振及电荷转移机理。对于过渡金属基底来说，其增强能力取决于自身的性质及材料的表面形态，电磁场与化学增强的共同作用使之产生增强的拉曼信号。然而，目前只有几种有机小分子在过渡金属上能够被选择性的增强，这限制了过渡金属的实际应用。基于以上背景，吉林大学超分子结构与材料国家重点实验室的赵冰教授等人制备了四种SERS活性基底（两种过渡金属和两种贵金属），并通过细胞色素c （Cyt c）在基底上SERS光谱的变化，讨论了Cyt c与这些活性基底间的电子转移路径与机理。本研究中， SERS光谱的采集采用了HORIBA LabRam系列拉曼光谱仪，所有的拉曼数据则通过LabSpec软件进行分析。下面让我们走进该项研究：﹀﹀﹀1为什么选择Cyt c 细胞色素c是一种水溶性的血红素蛋白质并常作为呼吸链中的电子载体。大部分Cyt c的SERS光谱的获得是通过电化学结合拉曼光谱的方法，从而研究氧化还原蛋白质在基础及应用科学领域的结构与反应动力学。基于Cyt c的电子转移的能力，Cyt c常用作新型的探针来探究SERS活性基底与吸附生物分子之间的电子转移。图1. 细胞色素c与SERS活性材料之间的电子转移示意图。2具体的研究过程作者通过紫外光谱表征发现过渡金属镍和钴纳米粒子可将氧化态的Cyt c还原，并且通过SERS光谱发现二者与还原剂连二硫酸钠的作用相同，二者作为良好的还原剂与Cyt c之间发生了电子转移，且通过谱峰的对比证实了在过渡金属的作用下，蛋白质仍保持着良好的二级结构。另一方面，对惰性金属Au和Ag纳米粒子也进行了相同的实验，通过紫外图的表征说明二者对氧化态和还原态的Cyt c均未产生价态上的影响，而SERS光谱则表明Ag纳米粒子能使还原态Cyt c氧化，并且谱峰相对强度的变化意味着Cyt c结构的改变。基于以上现象，作者对Cyt c与金属纳米粒子之间的电子转移机理进行了探究并给出合理解释。氧化态Cyt c与Ni NWs之间的转移方向是从Ni的费米能级至Cyt c的导带，此处由于Cyt c的电导性表现出半导体的行为，因此根据肖特基势垒和欧姆接触可知，金属镍的功函与Cyt c的电子亲和能值十分接近，促移则基于SERS的电子转移机理，实验所用的激发光能量恰能够激发Cyt c HOMO能级上的电子转移至Ag的费米能级。3研究的创新点本研究将氧化还原蛋白质的电子转移与SERS中的电荷转移机理相结合，为电荷转移理论提出了新的见解。并且，Cyt c与过渡金属之间直接的电子转移行为的发现将会拓宽过渡金属在氧化还原蛋白质光谱研究领域的应用。 此项研究工作得到了国家自然科学基金项目的资金支持。相关成果近期发表在杂志《Chemistry - A European Journal》上: Junbo Li, Weina Cheng, Xiaolei Wang, Haijing Zhang, Jin Jing, Wei Ji, Xiao Xia Han, Bing Zhao, “Electron Transfer of Cytochrome c on Surface-Enhanced Raman Scattering-Active Substrates: Material Dependence and Biocompatibility”. Chem. Eur. J. 2017, DOI: 10.1002/chem.201702307HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术，HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。

近日，来自安徽大学、安庆师范大学、复旦大学、皖西学院的联合研究团队发表了《参数调谐随机共振作为增强波长调制光谱学的工具，使用密集重叠斑点模式多程吸收池》论文。Recently, the joint research team from Anhui Key Laboratory of Mine Intelligent Equipment and Technology, School of Electronic Engineering and Intelligent Manufacturing, Department of Atmospheric and Oceanic Sciences, School of Electrical and Photoelectronic Engineering, West Anhui University published an academic papers Parameter-tuning stochastic resonance as a tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell.背景 激光吸收光谱技术已在许多应用中得到证明，如空气质量监测、工业过程控制和医学诊断。测量的精度对这些应用非常重要。尽管激光吸收光谱在敏感检测方面具有许多优点，但仍需要很长的光学路径长度和特殊的测量技术来检测极微量的物质，以实现高检测灵敏度。为了实现这些目的，通常采用具有长光学路径的多程吸收池来增强吸收信号。然而，在吸收信号中经常出现意想不到的干扰光束、热噪声、射频噪声、电噪声和白噪声，严重影响了检测的精度。当使用密集重叠斑点模式的多程吸收池时，这些问题在激光吸收光谱中很常见。因此，从强噪声背景中有效提取弱光电吸收信号具有重要意义。已提出了几种方法来消除噪声的负面影响。传统的弱周期信号处理方法主要包括时间平均法、滤波法和相关分析法。① 时间平均法可以获得信噪比（SNR）较高的信号，因此可以降低噪声的标准差并提高信号质量。然而，这种方法无法完全消除强噪声背景。② 基于硬件和软件的信号滤波广泛用于降噪，其特点是带宽较窄。在实际应用中，期望的信号和噪声通常具有连续的功率谱和宽带宽，但制造与信号带宽相匹配以去除噪声的滤波器相对较困难。如果滤波器的带宽非常小，噪声将大幅衰减。然而，这可能会破坏期望的信号。③ 相关检测方法是通过周期信号的自相关来去除噪声的。其本质是建立一个非常窄的带宽滤波器，以滤除与信号频率不同的噪声。与上述其他弱周期信号检测方法相比，参数调谐随机共振（SR）方法的优势显而易见。即使噪声和信号具有相同的频率，只要它们达到最佳的共振匹配，SR方法就可以将部分噪声能量转化为信号能量，以抑制噪声并增强信号。在这项工作中，我们将SR方法应用于波长调制光谱学（WMS），并使用密集重叠斑点模式的多程吸收池。首先，将进行数值计算以找到合适的参数并评估最佳SR系统的性能，然后通过实验验证SR方法可以有效增强WMS信号。IntroductionThe laser absorption spectroscopy technology has been demonstrated in many applications, such as air quality monitoring, industrial process control, and medical diagnostic. The precision of the measurement is important to those applications. Although laser absorption spectroscopy has many advantages in sensitive detection, it still needs a long optical path length and special measurement technology for detecting a very trace substance, with a high detection sensitivity . For those purposes, a multi-pass cell with a long optical path is usually applied to enhance the absorption signal. However, the unexpected interference fringe, thermal noise, shot noise, electrical noise and white noise, often occur in absorption signals and seriously spoil the detection precision. Those problems are common for laser absorption spectroscopy when using dense overlapped spot pattern multi-pass cell. Therefore, it is of great significance to effectively extract weak photoelectric absorption signals from a strong noise background.Several methods are proposed to eliminate the negative influence of the noise. The traditional weak periodic signal processing methods mainly include time average method, filtering method,and correlation analysis method. ①The signal with a high signal-to-noise ratio (SNR) can be obtained by time average method, so the standard deviation of noise can be reduced and the signal quality can be improved. Nevertheless, the strong noise background cannot be fully eliminated by this method.②The signal filters based on hardware and software are widely used for noise reduction, the characteristic of which is narrow bandwidth. In practical application, the desired signal and noise usually have a continuous power spectrum and wide bandwidth, but it is relatively difficult to manufacture a filter that matches the bandwidth of the signal to remove the noise. If the bandwidth of the filter is very small, the noise will be greatly attenuated. However, this may destroy the desired signal.③The correlation detection method is used to remove the noise by the autocorrelation of the periodic signal. Its essence is to establish a very narrow bandwidth filter to filter out the noise, the frequency of which is different from that of the signal. Compared with other weak periodic signal detection methods mentioned above, the advantage of the parameter-tuning stochastic resonance (SR) method is apparent. Even if the noise and signal have the same frequency, as long as they reach the optimal resonance matching, the SR method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and enhance the signal.In this work, the SR method is applied to the wavelength modulation spectroscopy (WMS) by using the dense overlapped spot pattern multi-pass cell. first, the numerical calculation will be implemented to find the suitable parameters and evaluate the performance of the optimal SR system, and then it is verified that the SR method can effectively enhance the WMS signal by the experiments.实验装置的示意图如图1所示。海尔欣光电科技有限公司为此研究提供了锁相放大器（Healthy Photon，HPLIA），用于解调来自光电探测器的吸收信号，解调频率为第二谐波信号2f的频率（其中f = 6千赫兹是正弦波的调制频率）。锁相放大器的时间常数设置为1毫秒。解调后的信号随后由一个数据采集卡数字化，并显示在计算机上。A schematic diagram of the experimental setup is shown in Fig. 1. HealthyPhoton Technology Co., Ltd. provides a lock-in amplifier (HPLIA), which is used for demodulation of absorption signal from the photodetector at the frequency of second harmonic signal 2f (where f =6 KHz is the modulation frequency of the sine wave). The time constant of the lock-in amplifier is set to 1 ms. The demodulated signal is subsequently digitalized by a DAQ card and displayed on a computer. Fig. 1. Schematic diagram of experimental device of measurement.Healthy Photon，lock-in amplifier HPLIAFig. 2. 2f SR signal and 2f time average signal.结论参数调谐随机共振（SR）方法可以将部分噪声能量转化为信号能量，以抑制噪声并放大信号，与传统的弱周期信号检测方法（例如，时间平均法、滤波法和相关分析法）相比。本研究进行了数值计算，以找到将SR方法应用于波长调制光谱学（WMS）的最佳共振参数。在随机共振状态下，2f信号的峰值（CH4浓度恒定在约20 ppm）有效放大到约0.0863 V，比4000次时间平均信号的峰值（约0.0231 V）高3.8倍。尽管标准差也从约0.0015 V（1σ）增加到约0.003 V（1σ），但信噪比相应提高了1.83倍（从约25.9提高到约15.8）。获得了SR 2f信号峰值与原始2f信号峰值的线性光谱响应。这表明在强噪声背景下，SR方法对增强光电信号是有效的。Conclusion The parameter-tuning stochastic resonance (SR) method can convert part of the noise energy into the signal energy to suppress the noise and amplify the signal, comparing with traditional weak periodic signal detection methods (e.g., time average method, filtering method, and correlation analysis method). In this work, the numerical calculation is conducted to find the optimal resonance parameters for applying the SR method to the wavelength modulation spectroscopy (WMS). Under the stochastic resonance state, the peak value of 2f signal (a constant concentration of CH4&sim 20 ppm) is effectively amplified to &sim 0.0863 V, which is 3.8 times as much as the peak value of 4000-time average signal (&sim 0.0231 V). Although the standard deviation also increases from &sim 0.0015 V(1σ) to &sim 0.003 V(1σ), the SNR can be improved by 1.83 times (from &sim 25.9 to &sim 15.8) correspondingly. A linear spectral response of SR 2f signal peak value to raw 2f signal peak value is obtained. It suggests that the SR method is effective for enhancing photoelectric signal under strong noise background.参考：Reference: Parameter-tuning stochastic resonance as a tool to enhance wavelength modulation spectroscopy using a dense overlapped spot pattern multi-pass cell, Optics Express 32010https://doi.org/10.1364/OE.465629

科学日报报道，地球磁场，作为人们熟悉的长距离方向指示器，常在从地理学到考古学的一系列应用中受到研究调查。现在，它提供了一种新技术的基础，后者或可以用于定义自然环境里流体混合物的化学组成成分。核磁共振检测化学组成成分所需的异常敏感性 美国能源部（DOE）劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员进行了一项概念验证的核磁共振（NMR）实验，也就是利用高度敏感的磁强计和可以与地球 磁场相比拟的磁场分析碳氢化合物和水的混合物。这项实验是在世界上最重要的核磁共振权威人士之一亚历山大· 派因斯（Alexander Pines）教授的核磁共振实验室内进行的。这项研究是美国加州大学伯克利分校的物理学家德米特里· 布德科尔（Dmitry Budker）教授与国家标准和技术研究所（NIST）的其它研究人员进行的长期合作的一部分。研究结果被发表在期刊《应用化学》并作为封面展示。研究联席作者有派因斯实验室的博士研究生保罗· 甘瑟尔（Paul Ganssle）。 &ldquo 这个基础研究项目旨在解答一个更宽泛的问题：我们是否能够在无需采样或者包封物体的前提下，远距离感知这个物体的内部化学和物理特性？&rdquo 美国 加州大学伯克利分校派因斯研究小组的首席调查员维克拉姆· 巴贾杰（Vikram Bajaj）这样说道。&ldquo 核磁共振的一个尤为美妙的方面在于它能够温柔地窥探完整物体内部，但从远距离窥探则相对比较困难。&rdquo 高场和低场核磁共振 核磁共振检测化学组成成分所需的异常敏感性，以及它在医疗应用方面所能提供的空间分辨率等都要求大型精确的超导磁体。这些磁铁非常昂贵且是不可 移动的。此外，研究样本必须放置在磁铁内部，使得整个样本能够暴露在均匀磁场内。这种完好发展的方法被称为高场核磁共振，而它的敏感性与磁场强度成正比。 然而，对于无法放置在磁铁内部的物体而言，对它进行化学特性描述则要求另一种不同的方法。在非原位核磁共振测量中，一个典型高场实验的几何原理 被翻转使用，探测器探测到样本表面，然后磁场被投射到这个物体上。这种情景的一个重大挑战在于在足够大的样本区域里产生均匀磁场：产生足够的磁场强度以进 行传统的高分辨率核磁共振测量是不可行的。 因此，放弃选择超导磁体，磁场核磁共振测量可以依赖地球的磁场，前提是有一个足够敏感的磁强计。&ldquo 地球磁场的一个优势在于它是均匀的，&rdquo 甘瑟尔解释道。&ldquo 而地球磁场被用于诱导检测的核磁共振成像（MRI，是NMR技术的一个同类）的问题在于你需要一个足够强且均匀的磁场，因此你需要将整个 物体包裹上超导线圈，这在某些应用领域，例如石油测井，是不可能实现的。&rdquo &ldquo 磁共振的敏感性取决于磁场，因为磁场会导致被检测到的旋转略微对齐。应用的场越强，信号越强，它的频率也越高，这些都有助于检测的敏感性。&rdquo 巴贾杰解释道。地球的磁场的确很弱，但光学磁强计可以作为没有任何永久磁铁的背景场里进行超低场核磁共振测量的探测器。这意味着非原位测量会仅因磁场强度 就丢弃化学敏感性，但这种方法也具有其它优势。 弛豫和扩散 在高场核磁共振里，样本的化学特性是从它们的共振光谱里确定的，但如果没有超高场或者极其长久的一致信号（这两种情况都需要永久磁铁），这也是不可能的。相比之下，低场核磁共振的弛豫和扩散测量对于确定散装材料特性来说绰绰有余。 &ldquo 低场（你可以使用永久磁铁或者地球磁场）的方法便是测量自旋弛豫，&rdquo 甘瑟尔解释道。弛豫是指极化的自旋回归均衡的速率，这是基于系统的化学和物理特性。此外，核磁共振实验会基于化合物的不同扩散系数而溶解它，而扩散系统取决于分子的大小和形状。 这种实验和传统实验的一个关键区别在于弛豫和扩散特性是通过光学探测的核磁共振来确定，而后者即使在较低磁场里也能敏感的操作。&ldquo 我们之前取得 的合作成果便是发展了检测核磁共振的磁强计，&rdquo 巴贾杰说道。&ldquo 这个实验代表了磁强计首次被用于对多成分混合物的弛豫和扩散测量。&rdquo 弛豫和/或扩散测量已经被广泛应用于石油工业的地下核磁共振测量，尽管传统的探测会使用永久的磁铁以增强本地磁场。早在20世纪50年代就曾有人试图用地球背景场进行石油测井，但探测性敏感度不足导致不得不引入磁铁，后者现在各种测井工具里普遍存在。 &ldquo 现在概念的新颖之处在于利用了磁强计，我们终于具备一定的科技以满足地球磁场有效探测所需的敏感性，这可能最终有助于实现远距离探测，&rdquo 研究合作作者斯考特· 塞尔泽尔（Scott Seltzer）解释道。 科学家们对这一设计在实验室内进行了测试，首先测量不同碳氢化合物和水的弛豫系数，然后测量均匀混合物的弛豫系数，以及利用磁强计和代表地球磁 场的外加磁场进行二维相关性实验。&ldquo 这一概念的证据或可以大量应用于石油工业，&rdquo 甘瑟尔说道。&ldquo 我们将碳氢化合物与水相混合，利用磁铁将它们先极化，然后外加一个类似地球磁场的磁场。随后我们利用磁强计进行测量，继而基于弛豫光谱我们 可以确定是否具备足够的敏感性以分离油和水的组成部分。&rdquo 这一技术可以帮助石油工业定义岩石里的流体，因为水和油的弛豫速率是不同的。其它应用领域还包括测量输油管里流过的水和油的容量，这主要是通过 测量随着时间的推移输油管里的化学组成成分来实现；以及检测食物的质量以及任何类型的聚合物固化过程，例如水泥固化和干燥。下一步则涉及理解地质构造的深 度，后者可以利用这种技术进行成像。&ldquo 我们的下一项研究将专门回答这个问题，&rdquo 巴贾杰说道。&ldquo 我们希望这种技术能够穿透1米甚至更多以了解地质构造并阐明内部的化学特性。&rdquo 最终探测器可以用于定义整个钻孔环境，而目前的设备只能够对几英尺深处进行成像。将地磁学和通用的感知技术相结合将提供更好的解决办法。这项研 究的其他合作作者还包括申铉栋(Hyun Doug Shin)、迈卡· 莱德贝特（Micah Ledbetter）、斯文亚· 克纳佩（Svenja Knappe）和约翰· 苛金（John Kitching）。这项研究得到了美国能源部科学办公室的支持。

核磁共振波谱法是药物分析领域广泛应用的一项重要的技术方法，是药物研发和质量控制的有力手段之一，在各国药典中均有收载。《中国药典》0441核磁共振波谱法在内容的全面性、先进性以及对实际应用的指导性方面，与发达国家药典仍存在一定差距，主要体现在仪器及测定方法的关键参数、定量核磁、二维核磁、固体核磁、方法确认和验证等方面。修订《中国药典》0441 核磁共振波谱法，将有利于提高方法的先进性及对实际应用的指导性，更好地满足我国药品研发、生产和监管的需求。0441 核磁共振波谱法的修订总体保持《中国药典》通则的体例格式，重点补充了仪器确证、方法确认与验证、二维核磁共振、固体核磁共振等内容，同时增强与《中国药典》现有指导原则的协调与一致性。主要修订一：补充二维核磁共振部分主要修订二：补充固体核磁共振

核磁共振（NMR）波谱仪作为一种重要的分析仪器，广泛应用于物理学、化学、生物、药学、医学、农业、环境、矿业、材料学等学科，越来越多的科研单位和企业装备了核磁共振波谱仪。Bruker公司一直站在核磁共振波谱技术的最前沿，秉承“持续创新”的理念，借助50 多年的丰富经验和对产品的热情与执着，将最新技术融入核磁共振波谱仪，近年来开发出了许多新产品和新功能，本文将Bruker核磁共振波谱仪最新技术进展进行简要介绍。 1.最新的磁体技术 现代核磁共振超导磁体需要液氮液氦提供的低温条件来维持磁体的超导状态，需要定时补加液氮和液氦，这无疑增加了仪器操作人员的工作负担，而且国际市场上液氦价格的波动和供应的不确定性也对超导磁体的维护产生了非常不利的影响。Bruker 最新推出的AscendTM Aeon系列磁体（见图1）则让仪器操作人员不再担忧液氮液氦的补加问题。 图1. Ascend Aeon系列磁体 Ascend Aeon系列磁体在磁体杜瓦上直接集成了制冷冷头，Bruker完美解决了靠近磁体的压缩机带来的振动和影响磁场等问题，它能将磁体内挥发出的氦气直接液化重新加注回磁体，完成氦气的循环。Bruker先进的磁体制造技术保证了Ascend Aeon系列磁体一如既往优秀的性能、极佳的磁场均匀度和最小的漏磁场，同时大大提高了Ascend Aeon系列磁体的易用性和安全性。 400MHz和500MHz的标准腔Ascend Aeon磁体无需再添加液氮，而液氦的维持时间提高到18个月，对于600MHz和700MHz的标准腔Ascend Aeon磁体，则可做到无需添加液氮并将液氦的维持时间大幅延长至8年。 Ascend Aeon系列目前提供从400MHz - 700MHz的54mm标准腔磁体，800MHz - 900MHz的54mm标准腔磁体和400MHz - 800MHz的89mm宽腔磁体则即将推向市场。 对于目前市场上常见的新一代AscendTM磁体，Bruker则提供了磁体液氮回收单元，可以将磁体挥发出的氮气收集、压缩液化后重新加注回磁体，避免了重复添加液氮的麻烦，极大地简化了磁体的维护工作，这使得核磁共振波谱仪变得更易用。 由于CryoProbes?超低温探头配备了压缩机平台，Bruker在超低温探头压缩机平台上实现了磁体液氮回收功能，这就是BSNL(Bruker Smart Nitrogen Liquefier)单元，如图3所示。 图3. BSNL单元 为了给没有配备超低温探头的仪器提供磁体液氮回收功能，Bruker最新推出了BNL(Bruker Nitrogen Liquefier)单元，如图4所示，这使得普通用户在没有超低温探头的情形下也能实现磁体液氮的回收，无需增加很大的成本即可极大简化磁体的维护工作。BNL适用于Ascend 400-700标准腔磁体。 图4. BNL单元 2. 革命性的CryoProbeTM Prodigy探头 Bruker的超低温CryoProbeTM探头由于其在提高灵敏度方面的卓越表现，在学术界和工业界都得到了广泛的应用。超低温探头把低温技术与先进的射频硬件设计和制造技术结合起来，用压缩低温氦气来冷却探头检测线圈和前放电子线圈到20K附近，最大程度降低了可检测到的电子热噪声，探头检测灵敏度提高4倍以上。目前Bruker新推出了一个革命性的低温探头方案：CryoProbeTM Prodigy探头。图5所示为安装有Prodigy探头和SampleXpress自动进样器的AVANCE III HD 400 MHz谱仪实例。 Prodigy探头几乎延续了传统氦气超低温探头的所有优点，但其购买费用和维护费用大为降低，安装、使用和维护也变得更加简单。Prodigy探头把低温氦气冷却换为液氮冷却，探头检测线圈和前放电子线圈的工作温度为80K附近，这样可以提高探头氢的灵敏度2倍左右，杂核灵敏度提高2 - 3倍。 图5. AVANCE III HD 400 MHz谱仪，安装有CryoProbeTM Prodigy探头和SampleXpress自动进样器。3. 先进的自动进样器 核磁共振波谱仪的探头一次只能容纳一个样品进行检测，当一个样品检测完成后就需要更换样品以进行下一次检测。样品的更换可由人工操作，也可由自动进样器按照预设的程序自动完成，因此自动进样器也被称为自动换样器（Auto Sample Changer）。 自动进样器已成为现代核磁共振波谱仪的一个重要部件，它不仅减轻了谱仪操作人员的体力劳动强度，也由于它能按照预设的程序自动完成大量样品的高通量实验而备受用户的青睐。 Bruker在自动进样器的研发方面有着悠久的历史。目前 Bruker提供了一系列满足不同需求的液体样品自动进样器，其中有SampleXpress Lite、SampleCase、SampleXpress、以及SampleJet，见表1。Bruker还提供一种专为高场仪器设计的液体样品换样辅助设备SampleMail。 表1. Bruker液体样品自动进样器的参数 SampleXpress Lite（见图6）提供16个带转子的样品位，取代了较老的24位NMR Case自动进样器，减少了活动机械部件，使用可靠性更高。其主要由一个可旋转的圆形样品架组成，置于磁体中心管之上。样品架可轻松取下以更方便地放置样品。 图6. SampleXpress Lite自动进样器 SampleCase（见图7）提供24个带转子的样品位。样品架为桌面高度，这使得对于高场谱仪的进样更为方便，无需再攀登梯子进样。Bruker还提供一种低温功能配置——Cooled SampleCase，通过与低温附件配合，可使样品架上的样品处于低温状态，如保存生物样品常用的6℃，特别适合生物样品的测试。 图7. SampleCase自动进样器 SampleXpress（见图8）提供60个带转子的样品位，取代了B-ACS自动进样器，减少了活动机械部件，使用可靠性更高。SampleXpress设计非常紧凑，极大提高了其与各类型磁体的适配度；配备了触摸屏式控制面板，控制更加方便；样品架可轻松取下，放置样品更加方便。 SampleXpress还可安装条码扫描设备，可实现更加复杂的程序化自动进样。样品架取下后可直接在中心管中插入固体转子导管或CryoFit，轻松支持固体探头和超低温探头-液相色谱-固相萃取-核磁联用的切换。 图8. SampleXpress自动进样器 SampleJet（见图9）是一种前所未有的方便快捷地实现高通量核磁实验的自动进样器。它有5个可放置96根核磁管的样品架，另可在外圈放置96根样品。机械手可自动完成将样品管插入转子并换样的动作。此外它还有若干带转子的样品位，总共可放置6x96个样品。SampleJet也可安装条码扫描设备，亦可实现低温功能，使样品架上的样品处于低温状态。 图9. SampleJet自动进样器 由于高场仪器的磁体都较高，人工进样时需要仪器操作人员爬上很高的梯子才能操作，SampleMail（见图10）就是一种专为高场仪器设计的液体样品换样辅助设备，它使用了SampleCase的样品传送系统，使操作人员在桌面高度就可以完成高场仪器的单次换样。 图10. SampleMail换样辅助设备 除此之外，Bruker还提供了固体样品自动进样器（7毫米20位样品，4毫米40位样品）。对半固体（HR-MAS）样品可以提供自动进样器SamplePro，可放置96个HR-MAS半固体样品转子，SamplePro还可以提供低温选件（48位样品），最低温度可到-16摄氏度，如图11所示。 图11. HR-MAS半固体样品转子自动进样器SamplePro 4. 样品变温单元 变温核磁共振实验在物质结构分析和化学反应跟踪等应用中有着重要的作用，因此，样品变温单元是现代核磁共振波谱仪中必不可少的一部分，例如Bruker最新型核磁共振波谱仪AVANCE III HD系列谱仪中集成了BSVT (Bruker Smart multichannel Temperature Control System)温控单元，其与Bruker BBFO SMART探头搭配，在不增加其他附件的情况下实现对样品温度从室温到150℃的变温控制，控温精度达+/-0.1℃。此外，Bruker还为控温提供了革命性的NMR ThermometerTM技术（选件），第一次使得在NMR实验过程中测量样品的准确温度成为了可能。 NMR Thermometer技术通过检测两种氘共振的化学位移差值来实现完全自动化温度控制，与传统的热电偶检测法相比，NMR Thermometer直接测量样品实际温度，不再依赖于热电偶，从而避免在去偶实验或控温气流变化时外部热电偶测温导致温度偏差（如图12所示）。 图12. NMR Thermometer技术的效果：上图为没有使用NMR Thermometer条件下测得的NMR谱图，化学位移偏移表现出很强的温度依赖性，下图为使用NMR Thermometer的条件下所得谱图，化学位移偏移得到了很好的补偿。 如果搭配Bruker提供的其他高温或低温附件，将可以实现更宽的样品温度控制范围。BSVTB 3500加热功率增强单元可以使得加热温度的上限提高到400℃，适用于10mm液体探头（该探头温度上限为200℃）、WVT固体探头及MASCAT固体探头的高温实验。 在低温方面，Bruker提供了更多样的选择，主要分为两大类：非液氮制冷单元和液氮制冷单元。非液氮制冷单元采用压缩机致冷剂方式制冷，可进行长时间工作，其中BCU I制冷单元可将5毫米液体样品温度冷却至0℃左右，而BCU II制冷单元可将5毫米液体样品温度冷却至-40℃左右。 液氮制冷单元则是通过液氮杜瓦中的液氮致冷，又可分为两种类型，其一是热交换式，来自压缩机的气体经过浸泡在液氮中的螺旋管而获得低温，进而冷却样品；其二是挥发式，它不需要气体供应，而是通过浸泡在液氮中的小型加热器的加热使液氮挥发为低温氮气来冷却样品。两类液氮制冷单元的分别搭配不同类型的探头。两类液氮制冷单元的气体传输管可采用不同材质制造，采用PUR材料气体传输管的液氮制冷单元可将样品温度冷却至-80℃左右，而采用不锈钢材料气体传输管的液氮制冷单元可将样品温度冷却至-120℃左右。 5. 液相色谱－核磁共振（LC-NMR）联用组件 将色谱分离技术与核磁共振技术以及其他技术进行在线的联用，使色谱分离与谱学结构确证成为一个连续的过程，这是对于复杂有机混合物成分分析的一种非常有效的方法。 Bruker是LC-NMR在线联用方法的先驱者，提供了完善的LC-NMR在线联用解决方案。作为液相色谱与核磁共振联用的最重要的部分，Bruker独家研发了多种适合两者的在线联用接口单元，并开发了集成式控制分析软件HyStar。 BSFU-HP(Bruker Stop-Flow Unit - High performance)接口单元提供了两种检测工作模式：连续流动模式（on-flow）和停流模式（stop-flow）。 BPSU-36/2接口单元不仅支持连续流动模式（on-flow）和停流模式（stop-flow）这两种检测工作模式，还配备了loop环，可实现色谱峰的捕捉、暂存和转移至核磁共振谱仪中检测等一系列在线联用功能。 LC-SPE-NMR单元（如图13所示）是Bruker公司联合Spark公司开发的一种独有的LC-NMR联用接口单元，一经问世便广受用户的欢迎。其核心部分是拥有192个柱子的SPE（固相萃取）系统，配合精密的流路设计和其他组成部分，LC-SPE-NMR单元可完成色谱峰的捕捉、进行多次富集、氘代试剂洗脱进入核磁共振谱仪中检测等一系列在线联用功能。 图13. LC-SPE-NMR单元 Bruker支持多种市面流行的液相色谱仪与核磁共振联用并实现对其完全控制；在核磁共振谱仪端，Bruker不仅提供传统的流动探头(Flow Probe)，还特别为CryoProbesTM超低温探头和CryoProbesTM Prodigy液氮低温探头提供了CryoFitTM插件（如图14所示）。CryoFitTM可以直接让CryoProbesTM超低温探头和CryoProbesTM Prodigy液氮低温探头转变为具有类似流动探头的功能，可与液相色谱联用。CryoFitTM插件安装时只需将其从磁体中心管上部插入5mm探头中即可，转变过程无需拆卸更换探头。 图14. CryoFitTM插件 除此之外，Bruker的LC-NMR联用组件还可以实现与质谱仪的进一步联用，即LC-NMR-MS联用。Bruker支持多种市面流行的质谱仪的联用。HyStar软件同样可完成对三个仪器的同时控制与结果分析。Hystar软件可在同一屏幕上同时显示色谱图、指定峰的核磁共振图及对应的质谱图，这些信息足够进行复杂混合物的分析和确定被分析物的结构。 6. Assure - Raw Material ScreeningTM解决方案 在制造原料药药品和化学产品时杂质和掺杂物可能会带来责任风险。目前对全球供应链的日益依赖的现状加大了对生产所用原料和最终产品进行质量控制检测的需求。有效地检测何处出现未知掺杂物需要使用化合物特异性和非靶向方法。为此，Bruker提供了一套完整、易用的全自动化解决方案：Assure - Raw Material ScreeningTM原料检验系统。使用Assure - Raw Material ScreeningTM（Assure-RMS）可以在在合成最终产品之前检测含杂质和不纯的样品，从而减少责任风险、降低生产成本、减少可能带来的生产延误。Assure-RMS方法适用于GLP（优良实验室规范）或非GLP环境，能提供样品分析过程和结果的可溯源记录，可应用于医药和化工生产以及分析参考标准。 Assure-RMS方法只需几毫克的原料用于分析，经一次性测量即可完成原料检验，几分钟内就能得到结果和报告（如图15、图16所示），它专为生产实验室技术人员设计，能自动校准仪器性能并对仪器进行相应的维护。 图15. Assure结果示例 图16. Assure报告示例 Assure-RMS的结果可选绝对摩尔数或绝对质量数以及相对百分含量，它提供一份质量检测通过/未通过的报告，并可根据现场具体要求灵活选择报告结果，另外还提供对已知杂质和掺杂物定性和定量的专家报告，并显示存在的任何未知成分。 Assure-RMS的客户还可通过Bruker获得额外的定制和GLP认证

pspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　在科学仪器行业，有这样一家公司，一直在低场核磁共振领域默默耕耘着、沉淀着、创新着，他们不仅向市场输出了大量新产品和新技术，而且为低场核磁市场的培育和发展做出了突出贡献。从最初的上海纽迈电子科技有限公司，到现如今的苏州纽迈分析仪器股份有限公司(简称：纽迈分析)，15年的时间，纽迈分析与低场核磁共振技术共同成长，真正做到了“共振”。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　且说近几年有目共睹的几个重大历程：2013年，承担了国家重大科学仪器专项“高性能核磁共振弛豫分析仪的开发和应用” 2016年2月，纽迈分析获批在新三板挂牌并公开转让 同年，纽迈分析还当选了2015科学仪器行业最具成长潜力企业 2017年，董事长杨培强入选科技部创新人才推进计划(科技创新创业人才)....../span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　那么，经过15年的发展，纽迈分析取得了哪些成果?目前的发展状况怎样?未来又有什么样的规划?为此,仪器信息网编辑特别采访了苏州纽迈分析仪器股份有限公司董事长杨培强。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="IMG_7733-1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201806/insimg/eef368eb-5bf5-44bb-818e-501ff14c6df5.jpg"//pp style="TEXT-ALIGN: center"strong苏州纽迈分析仪器股份有限公司董事长 杨培强/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="COLOR: #ff0000"strong重大仪器专项成果显著 工业核磁前景诱人/strong/span/pp　　纽迈分析于2013年承担了国家重大科学仪器专项“高性能核磁共振弛豫分析仪的开发和应用”，目前该项目已经接近尾声，预计今年10月份正式验收。现今该项目进展情况如何?对纽迈分析的发展又有哪些影响?/pp　　杨培强介绍道：“5年下来，整个项目紧紧围绕弱信号检测和快弛豫信号检测两个关键指标展开，在项目的推进过程中一边不断进行技术开发，一边努力推进成果转化，取得了非常好的成果，不仅在技术层面对纽迈分析有很大的帮助和支撑，同时也向市场输出了多款工业核磁新产品。”据悉，除了已经商业化的产品之外，前前后后还诞生了60多个“孤品”，这些都是纽迈分析承担项目的“结晶”。/pp　　固体脂肪分析仪、核磁共振纤维上油率分析仪、核磁共振纳米孔隙分析仪、核磁共振交联密度仪......当杨培强向笔者一一介绍这些产品的技术突破及应用案例时，如数家珍，言语间几多自豪。据悉，仅去年纽迈分析就向市场推出了30套核磁共振纤维上油率分析仪(这款产品恰好荣获了“2017科学仪器优秀新品”称号)，预计今年会翻番。杨培强说：“从间接检测到直接检测，纽迈分析为产品的推出前后花了10年的时间。因为简单、快速、不需要称量，该仪器的开发不仅扩大了低场核磁的应用市场，也解决了我们一直企求的工业仪器设备对分析仪器一致性的要求”。/pp　　工业核磁的推出，将纽迈分析的市场拓展到了工业、企业界，对此发展势头，杨培强十分看好。他介绍说，工业核磁市场比科研市场要大很多，纽迈分析要想发展，就必须向工业界挺进。其实，在创业之初，纽迈分析就已经确定要往工业核磁方向发展的目标，只不过历经十多年才渐渐落地开花。“以后纽迈分析的重心将兼顾科研仪器和工业仪器，未来几年重点拓展工业核磁领域，这是我们的战略布局。”/pp　　杨培强特别强调：“就像核磁技术在医学领域做影像诊断的应用一样，低场核磁共振技术在食品、农业、生命科学、生物医药、新材料、能源地矿等方面会有巨大的发展前景和空间。”同时，杨培强也提到，虽然未来应用非常广泛，但目前在我国很多地方还没用起来，相关标准方法的提升也是一个亟待解决的问题，这是市场推广的一个关键点，也是纽迈分析当前必须要做的事情。“只要我们愿意投入全身心的精力工作，保持创业时的精神面貌，低场核磁共振技术在各行各业的应用一定会得到蓬勃发展，也一定会有光辉灿烂的巨大市场被挖掘出来。”/pp　　除了输出工业核磁的产品之外，重大科学仪器专项也对纽迈分析的其他方面产生了积极的影响。杨培强介绍说：“一方面，该项目的实施对科研仪器的发展产生了不小的帮助和促进，比如，弱信号和快响应信号的研究对科研体系的机理研究非常有帮助 另一方面，项目实施的五年过程也帮助纽迈分析建设并完善了自己的人才队伍、研发体系、品控体系、成果转化体系等。”/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="COLOR: #ff0000"strong多方布局 只为同一个目标/strong/span/pp　　近年来，纽迈分析分别成立了泰纽测试、泰纽科教、纽钛测控等子公司，涉及了第三方检测、创新教育平台、核心零部件研发制造等领域。对此，杨培强介绍道，多方布局，均为同一个目标：纽迈分析更好的发展!/pp　　其中，泰纽测试定位为科学研究、应用研发、新的测试方法的形成到逐步转化为第三方标准方法的平台。“测试服务公司成立的更大意义是将纽迈分析或者客户开发的很多应用变成行业认可的标准方法。同时，我们也可以通过给业界提供一些测试服务来推动纽迈分析的仪器获得广泛认可和使用，这也是协同创新推动纽迈分析发展的一个举措。” 据悉，纽迈分析用于岩心7个参数的标准化测量方法已经通过CNAS认证。/pp　　对于泰纽科教，杨培强介绍说：“希望可以串成从K12+幼儿园+大学的探究创新智慧意识培养的平台。”鉴于企业招聘过程中发现的人才创新能力较弱的问题，泰纽科教着力于创新探究意识的培养。泰纽科教的愿景是希望借助低场核磁共振工具，做启迪探究创新智慧的第一品牌。据悉，泰纽科教目前正在思考探索一些较为理想的商业模式。/pp　　而纽钛测控是纽迈分析的参股公司，将来主要聚焦零部件的开发。“分析检测的结果要有一些机器人、机械手进行控制、分拣，为此需要开发一些自动控制系统，但这不是纽迈分析的主业，于是和几家有共同理念的伙伴一起投资建立纽钛测控，将来在零部件的开发方面会对纽迈分析形成强有力的互补效应。”/pp　　除了子公司和参股公司的建立之外，纽迈分析在博士后工作站方面的建设也赢得了社会的认可。在企业开设博士后工作站等工作并不多见，而且2017年，纽迈分析的博士后工作站升级为国家级。“博士后工作站的建设，体现了纽迈分析对人才队伍建设的重视，我们渴求人才，希望有更多的人才通过博士后工作站的工作最后留下来，这是我们培养后继人才队伍的‘抓手’。”杨培强介绍道，“因为我们是做科学仪器的，合作伙伴大多都是高校、科研院所，所以在招收博士后方面有相对的优势，而且很多博士后正是因为曾经用过我们的仪器才来到纽迈分析博士后工作站平台的。同时，博士后工作站的工作不仅对纽迈分析的新技术、新应用开发以及推广有极大推动作用，对博士后本人来说也是他们新事业的良好开端，这是我们博士后工作站的特色。”据悉，纽迈分析博士后工作站的两名博士后双双获得了江苏省的双创博士后人才称号。/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="COLOR: #ff0000"strong一生只做一件事 一做就做五十年/strong/span/pp　　在采访过程中，杨培强反复强调自信和坚持：“15年来，纽迈分析生存并且发展起来的最根本原因就是找到了一个细分应用领域，而且是有潜在发展空间的应用领域，然后投入人力、物力、财力，并持之以恒，不管遇到什么困难和挫折，都不改变这个方向。我们通过自身的努力，不断地与客户交流，为客户提供服务，为客户创造价值，全心全意为客户服务，让我们合作的客户更加满意。在这个过程中，纽迈分析的品牌逐步被客户认同，其代表的就是低场核磁共振的创新技术和创新产品，代表的就是创新创业的精神，代表的就是进取、奉献、诚信的风貌，也代表的是我们纽迈分析倡导的专、精、敏、恒的企业文化。”/pp　　对于公司目前的发展状况，杨培强谦虚地说，纽迈分析现在还是滚动投入阶段，刚刚达到营收平衡，未来还有很大的发展空间。采访过程中，杨培强多次提到，过去很多时候和客户及伙伴合作，出发点更多的是把事情做成，在一定程度上对效率重视不够，这既是纽迈分析能够发展壮大到现在的主因，也是发展不快的诱因。为了让公司更好地发展，现如今杨培强冠名总经理，行董事长职责，已经将经营管理授权给了专业人士来做。他强调：“在前期的积累基础上，纽迈分析到了加快经营速度的时候了。”/pp　　对于纽迈分析的未来，杨培强信心十足。他憧憬道：“到2025年，希望纽迈分析可以实现10亿级的规模，所以要求企业每年能以近50%的增长速度成长。如果按照规划发展的话，我们争取2019年可以启动IPO的工作，希望2020年能够实现真正的上市目标。不过，上市不是目的，是实现十年规划的手段和阶段性的步骤。”/pp　　“鉴于此，纽迈分析不仅聚焦在科学仪器领域，而且一定要开拓到工业核磁和生命科学应用领域。我们的口号是 ‘生态纽迈、数字纽迈、互联纽迈’，我们要往测试服务、科技教育、自动化领域开拓，这是我们实现目标的‘抓手’。”/pp　　再者，国际市场的布局也是纽迈分析未来发展的一个重要方面。“国际市场规模是国内的几倍，我们要把国内做得比较成功的案例拷贝到国际市场，尽早做好国际化的布局和国际市场的开拓。”据悉，目前纽迈分析已经成立了北美子公司，并在欧洲、中东等地区借助代理商进行相关布局。/pp　　虽然在发展过程中，难免几多遗憾，但杨培强始终信心满满，用他自己的话说:“一生只做一件事，一做就做五十年!我们在努力做一件对社会有价值的事情，所以这个事业肯定会有未来，这是我们纽迈分析将来立于不败之地的根本原因。”/ppstrongspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　后记：/span/strong/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　采访之前，笔者曾多次与杨培强有过联系，也曾多次碰面，技术出身的他给大家更多的是学者印象。而在此次采访中，杨培强向大家更多展示了创业者的执着和自信。虽然目前已经将纽迈分析的经营管理授权给他人，但是对泰纽测试、泰纽科教、纽钛测控这些公司的一些开创性工作，他依然事必躬亲。他说自己骨子里就喜欢开拓未知的事物，喜欢挑战从零到一的事情，对模式化的工作反而不是很喜欢。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"　　不管是纽迈分析的经营管理，还是子公司等的创立，杨培强在创业、创新的道路上始终执着前行，就像他自己说的，一生只做一件事，一做就做五十年。在这样理念的带领和感染下，相信纽迈分析做大做强的目标值得期待!/span/p

2016年，中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）院士包信和和研究员潘秀莲等提出的OXZEO催化技术发布于《科学》杂志。该项技术自提出以后就广受关注，并且入选了当年的“中国科学十大进展”。　　近日，基于OXZEO催化剂设计概念，大连化物所院士包信和、研究员侯广进等利用固体核磁共振技术，在金属氧化物分子筛（OXZEO）双功能催化剂催化合成气转化机理研究领域取得了新进展。相应研究成果于6月23日发表在《自然-催化》上。　　重要的催化过程与复杂的反应网络　　催化技术在资源利用、能源转化和环境保护等诸多领域发挥着关键作用，是人类现代社会发展速度与质量的重要保证。而石油资源是当代能源和材料的核心来源。近年来，随着石油资源的日益匮乏，寻找补充性乃至替代性技术路径，以此满足现代社会发展日益旺盛的能源和材料需求尤为重要。　　我国长期以来“富煤、缺油、少气”的资源结构，导致石油资源长期高度依赖进口。但是石油进口依赖国际环境，价格不可控，获取也容易受限。此外，人们对生态环境的保护意识也在不断增强，改良乃至废止高污染、高排放化工过程的呼声越来越高。但同时，生产效率又不能被牺牲，这使得催化研究领域面临很大的挑战。　　针对国家的需求和能源现状，包信和从20世纪90年代回国起就全身心投入到能源小分子催化转化的科学研究中，带领团队深入的开展基础研究，聚焦“纳米限域催化”领域，一干就是二十余年。2016年，包信和与潘秀莲等在煤基合成气转化制低碳烯烃的研究中,创建了OXZEO催化过程。随着研究的不断深入，OXZEO催化概念已拓展成为碳资源转化的重要平台。　　然而，OXZEO催化体系中涉及合成气经C1物种到多碳产物的转化过程，其反应网络非常复杂，包含催化剂表面众多的活化过程和复杂的多碳中间体，如何确定其活性组分和中间产物成为研究的难题，反应机理研究面临着挑战。　　独特的设计思路　　长期以来，基于在表界面催化及固体核磁共振谱学表征领域积累的丰富研究经验，包信和和侯广进等想到可以借助固体核磁共振方法对复杂多碳物种及其所处吸附相化学环境的原子超高分辨表征的优势，实现对OXZEO催化转化过程中催化剂表面活化多碳中间体的准确鉴别。　　“在中科院和大连化物所的大力支持下，为研究团队搭建了优异的仪器平台，特别是前些年中科院的修购计划支持了包括高场800MHz固体核磁共振谱仪等的仪器装备，为催化反应机理研究提供了重要的设备保障。”侯广进说。　　先进的表征技术和优秀的研究平台是团队在催化反应机理领域克难攻坚的利器。　　基于对OXZEO催化过程的大量反应实践，研究团队发现,以甲醇催化转化为代表的传统C1转化反应机理并不能准确解释OXZEO催化体系中观察到的很多实验现象。为了充分论证OXZEO催化体系中包含的特殊反应路径，基于ZnAlOx金属氧化物是典型的合成气转化制甲醇催化剂，而H-ZSM-5分子筛是经典的甲醇转化制烃催化剂。于是团队提出要建立一个ZnAlOx/H-ZSM-5模型催化体系，可以说，这是一种独特的设计思路。　　“如果我们可以在模型体系中观测到不同于甲醇直接转化过程报道过的中间体，并能够与OXZEO催化过程中观测到的独特反应现象相关联，”论文的第一作者纪毅说，“我们就可以说明OXZEO双功能催化概念是独特的，而我们观测到的关键中间体也对应了OXZEO催化中涉及的独特反应路径。”　　研究人员利用模型催化体系，借助准原位固体核磁共振-气相色谱联用的分析检测方法，观测了从初始碳-碳键生成到稳态转化过程中，包括表面多碳羧酸盐、多碳烷氧基、BAS吸附环戊烯酮、环戊烯基碳正离子在内多种中间体的动态演化过程。检测到了数量众多、种类丰富的含氧化合物中间体物种，揭示了合成气直接转化的OXZEO过程与传统甲醇转化的重要区别，有力的解释了OXZEO合成气转化过程中烯烃及芳烃产物独特的高选择性。　　接下来“向前也向后”　　在上述研究的基础上，团队进一步提出和论证了一氧化碳和氢气在分子筛中也参与了含氧化合物的生成，并初步建立了OXZEO催化转化过程中C1中间体到多碳产物的反应网络和反应机理。　　除了模型催化体系外，研究人员还在多种OXZEO催化剂上均观测到了关键中间体，验证了包括含氧化合物路径在内的反应机理的普适性。　　但是，团队的研究工作不止于此，后续的基础研究会“向前也向后”。　　“我们会进一步深入开展金属氧化物上C-O、H-H键活化以及C-H键形成的机理研究，进而拓展到其它碳资源转化领域如二氧化碳加氢等。”论文共同第一作者高攀告诉《中国科学报》。　　与此同时，大家心里都有一个“梦”，就是将催化机理研究与实际反应密切结合，尽早实现OXZEO过程的工业化。　　“基础研究需要一步一个脚印的积累，如果这些催化化学中基础科学问题的研究成果能够帮助应用研究学者建立一套完整的催化体系，设计出更高效的、理想化的催化剂，那我们的梦想就一定能实现。”侯广进提到。　　有了前进的方向，整个团队将卯足精神，向前冲锋。侯广进对组内人员也提出了希望：“每个人都要有自己的思考，带着研究性思想去做工作，及时沟通交流，团队合作，协力攻坚，相信我们一定会取得更多、更好的研究成果。”　　“作为包老师研究团队中的一个研究组，核磁共振是我们的特色也是优势，与其他几个研究组形成学科交叉、优势互补。最终目标，肯定是要从基础研究推向实际应用。”侯广进说。

中科院武汉物理与数学研究所波谱与原子分子物理国家重点实验室邓风研究组在快速定量13C魔角旋转固体核磁共振(13C MAS NMR)方法研究方面取得重要进展，相关结果发表在近期的《美国化学会志》(J. Am. Chem. Soc. 2010, 132: 5538-5539) 上。　　13C MAS NMR由于分辨率高而被广泛应用于多相催化反应机理、高分子和膜蛋白的结构与性能等方面的研究中。然而，13C MAS NMR也存在灵敏度低的致命缺点，一般需要通过信号累加的单脉冲(Single Pulse, SP)实验或极化转移的交叉极化实验(Cross polarization, CP)来提高其检测灵敏度。SP实验是获得定量13C NMR 信息最常用的方法，然而由于受到13C核自旋晶格弛豫时间(T1)的限制，定量SP 实验往往是比较耗时的，因为实验要求信号累加所需的循环延迟至少要大于T1的5 倍以上。　　邓风研究员和侯广进博士等人提出了一个全新的观点：在13C MAS NMR的定量测量实验中，循环延迟不再受自旋晶格弛豫T1的约束，不必满足5T1的限制，这将极大地缩短实验时间，有助于提高需要长时间信号累加体系的研究效率。他们分别发展了适合于固体NMR中CP和SP实验的定量测量方法，包括定量交叉极化(QUCP)技术和定量单脉冲(QUSP)技术。其核心是：在常规CP和SP实验中引入宽带同核重耦技术，非一致性增强和非一致性恢复的13C核自旋磁化强度将会在重新耦合的同核偶极-偶极相互作用的驱动下发生极化转移，在系统达到准平衡态时每个核自旋的磁化强度将会达到一致。理论分析和实验结果证实：针对任意设置的循环延迟，QUCP和QUSP实验技术均可以获得定量的13C NMR测量结果 循环延迟越短，实验效率越高，这将极大地节省实验时间。邓风研究组把该方法用于固体酸催化反应机理的研究，该方法还有望用于固态多肽和膜蛋白等生物大分子的结构和动力学研究。　　在前期工作中，该研究组针对环境友好固体酸催化剂的结构与性能这一科学问题，发展了用于研究不同酸中心协同作用的二维1H-1H双量子魔角旋转NMR方法(J. Am. Chem. Soc. 2007, 129: 11161-11171 J. Phys. Chem. C 2008, 112:14486)，建立了酸强度定量测量的NMR标尺(J. Phys. Chem. B, 2007, 111: 3085 2008, 112: 4496 J. Phys. Chem. A 2008, 112: 7337)。利用所建立的NMR方法并结合量化计算，他们揭示了一系列固体酸催化剂的结构与反应性能(J. Am. Chem. Soc. 2005, 127:18274-18280 J. Phys. Chem. B 2006, 110: 10662 J. Phys. Chem. C, 2008, 112: 15765)。该工作是基于前期工作的又一次重要突破。　　该项研究得到了国家自然科学基金重点项目(20933009)、国家自然科学基金委创新团队项目(20921004)以及国家科技部973项目(2009CB918600)的大力支持。

p style="text-align: justify "　　新南威尔士大学研究团队 3 月 11 日在《自然》发文，报告成功实现了核电共振，仅使用电场改变单个原子核的量子态。这一构想最初由诺奖得主尼古拉斯· 布隆伯根(Nicolaas Bloembergen)在 1961 年提出，但此前从未有人实现。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 317px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/4b750993-05f6-4d24-9512-c7009275d9d1.jpg" title="2020-0314-2befe86bj00q76e8a001cd200fn00b1g00fn00b1.jpg" alt="2020-0314-2befe86bj00q76e8a001cd200fn00b1g00fn00b1.jpg" width="450" height="317" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong莫莱罗教授、穆尔瑞克博士以及阿萨德博士。图片来源：UNSW/strong/pp style="text-align: justify "　　如果核电共振能够得到广泛应用，它或许将动摇磁共振在科研和应用中的“垄断”地位，甚至对量子计算机的研发产生重要作用。/pp style="text-align: justify "　　对于研究团队而言，这个成果完全是个意外惊喜。据悉，一次实验室事故差点烧毁了他们的仪器，却也让他们实现了诺奖得主尼古拉斯· 布隆伯根在 58 年前提出的一个设想：用电场操纵单个原子核。/pp style="text-align: justify "　　半个多世纪以来，整个核电共振领域几乎一直处于休眠状态，因为第一次尝试证明它太具挑战性了。研究人员最初打算对单个锑原子进行核磁共振，锑是一种具有很大核自旋的元素。研究的第一作者阿萨德博士介绍说，我们的最初目标是探索量子世界和经典世界之间的边界，这是由核自旋的混沌行为设定，这纯粹是一个好奇心驱动的项目，没有考虑到应用，然而开始实验后，研究人员就意识到有些不对劲。/pp style="text-align: justify "　　另一位主要作者文森特· 穆里克博士说：这种核的行为非常奇怪，拒绝在某些频率上做出反应，但在其他频率上表现出强烈的反应，这让我们困惑了一段时间，直到有了一个‘尤里卡时刻’，意识到我们做的是电共振，而不是磁共振。事情是这样的：研究人员制造了一个包含锑原子和特殊天线装置，优化后产生了一个高频磁场来控制原子核。实验要求这个磁场相当强，所以给天线施加了很大的功率，然后研究人员却把它炸毁了!/pp style="text-align: justify "　　通常情况下，对于磷这样较小的原子核，当炸毁天线时‘游戏结束了’，所以必须扔掉这个装置。但对于锑核，实验继续进行，事实证明：在损坏之后，天线产生了一个强大电场，而不是磁场，故而让研究人员‘重新发现’了‘核电共振’。在展示了用电场控制原子核的能力之后，研究人员使用复杂的计算机模型来了解电场究竟是如何影响原子核自旋的。这一研究证明了核电共振是一种真正的局部微观现象：电场扭曲了原子核周围的键，迫使它转向。/pp style="text-align: justify "　　用磁场和电场控制原子自旋，有怎样的差异?莫莱罗教授用桌球台进行比喻，他说：“磁共振就像举起整张桌子摇晃它，来控制某一个球。我们确实移动能那个球，但同时也会移动其他的球。而电共振是一个突破，这相当于给你一支台球杆，你能用它精确地把某个球打到期望的地方。”/pp style="text-align: justify "　　如今磁共振技术已经被广泛应用于医学、化学、采矿等领域，而论文作者们指出，如果要在纳米尺度上进行应用，电共振的优势远大于磁共振。磁场的产生通常依靠大型线圈和强大的电流，并且磁场很难被约束在小范围内 相比之下，一个小型电极的尖端就可能产生很强的电场，并且电场更容易被约束或屏蔽。/pp style="text-align: justify "　　研究作者们认为，如果将能够用电场控制的原子核用量子点连接起来，并实现规模化，或许有助于开发出基于原子核自旋和电子自旋的硅量子计算机，且不依靠共振磁场运行。/pp style="text-align: justify "　　“这一发现意味着我们找到了一种方法，能够利用单原子自旋制造不依靠共振磁场运行的量子计算机，”莫莱罗教授说，“我们还能利用原子核作为精度极高的传感器，用于探测电场和磁场，甚至回答量子科学中的基本问题。”/pp style="text-align: justify "　　相关论文：/pp style="text-align: justify "　　Asaad, S., Mourik, V., Joecker, B. et al. Coherent electrical control of a single high-spin nucleus in silicon. Nature579, 205–209 (2020). https://doi.org/10.1038/s41586-020-2057-7/ppbr//p

p　　美国能源部(DOE)伯克利劳伦斯国家实验室(Berkeley Lab)和加州大学(UC)伯克利分校的研究人员已经论证，金刚石可能是未来的核磁共振(NMR)和磁共振成像(MRI)技术的关键。/pp style="text-align: center "img title="kas.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201601/noimg/760533a0-5622-4746-9fa0-f2f7a09ace16.jpg"//pp　　Alex Pines的研究小组记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。/pp　　Alexander Pines是伯克利实验室材料科学部和伯克利大学Glenn T. Seaborg化学教授席位的高级学院教授，在其主导的一项研究中，研究人员记录了第一块室温下任意磁场和晶体取向下，金刚石中碳-13原子核的原位NMR超极化。超极化的碳-13自旋信号显示NMR/MRI信号敏感度得到了相对于传统的NMR/MRI磁体在室温下通常可能的信号敏感度超出多个数量级的增强。此外，这种超极化是使用微波实现的，而不是依靠精确的磁场来进行超极化转移。/pp　　Pines是发表在《Nature Communications》上一篇关于本研究的论文的通讯作者。该论文的标题是《金刚石中光泵浦氮空位中心的室温原位原子核自旋超极化》。Pines研究小组的一位成员JonathanKing是该文的第一作者。/pp　　作者报告，观察到了百分之六的体原子核自旋极化，这是一个比热平衡大170000倍左右的核磁共振信号增强。超极化自旋信号可以通过标准NMR探针进行原位检测，不需要来回移动样品或者精确的晶体取向。作者认为这种新的超极化技术应该可以使在室温条件下对固体和液体的核磁共振研究的灵敏度得到数量级上的增强。/pp　　“我们的研究结果代表了一个与Weizmann科学研究所的Lucio Frydman和其同事在其开创性实验中得到的结果相当的核磁共振信号增强，但是是在金刚石中通过微波诱导动态原子核超极化，不需要精确控制磁场和晶体取向，”Pines说：“室温超极化金刚石打开NMR/MRI极化从一个惰性、无毒、易分离的源转移到任意样本的可能性，这是当代NMR/MRI技术长期追求的一个目标。”/pp　　同时具有化学特异性和非破坏性的特点使NMR/MRI技术在包括化学、材料、生物和医学等的广泛领域内成为一种不可或缺的技术。然而，它的敏感度问题仍然是一个持久的挑战。NMR/MRI信号是基于电子和原子核的一种被称为“自旋”的本征量子特性。电子和原子核可以像一个旋转的小磁铁棒一样被分配一个“向上”或“向下”的方向状态。NMR/MRI信号取决于被往一个方向极化的核自旋的大多数——即极化程度越高，信号越强。Pines和他的研究小组成员经过几十年的努力，已经开发了大量的方法来超极化原子核的自旋。在过去的两年中他们一直专注于金刚石晶体和一种称为氮空位(NV)中心的杂质，在氮空位中心里光学和自旋自由被耦合在一起。/pp　　“当纯金刚石晶体的晶格中相邻的两个碳原子被从晶格中删除，留下两个空隙，其中一个被一个氮原子填充，另一个保持空缺的时候，就得到了一个氮空位(NV)中心，”Pines解释说。这使得在氮原子和空位之间出现非束缚的电子，产生独特和明确的电子自旋极化态。”/pp　　在之前的研究中，Pines和他的团队发现，低强度磁场可以用来将NV中心电子自旋极化传递到附近的碳-13原子核，从而产生超极化核。这个被称为动态核极化的自旋转移过程在以前就已经被用于增强核磁共振信号，但总是在高强度磁场和低温条件下进行。Pines和他的团队通过在金刚石旁边放置一个永久磁铁消除了这些要求。/pp　　“在我们的新研究中，我们利用微波而不是磁场来匹配电子和碳-13原子核之间的能量，从而消除了一些困难的对磁场强度和对准的限制，使得我们的技术更容易使用，”King说：“另外，在我们以前的研究中，我们通过光学测量间接推断核极化的存在，因为我们无法测试是样品整体极化还是只有非常接近NV中心的核被极化。通过完全消除对磁场的需要，我们现在能够用NMR直接测量大块样品。/pp　　在《Nature Communications》的文章里，Pines, King和其他共同作者说，可以有效地集成到现有的制造技术并创造高表面面积金刚石器件的超极化金刚石应该可以为极化转移提供一个通用的平台。/pp　　“我们希望利用现有的极化转移技术——如固体中的交叉极化和液体中的交叉弛豫，或NV中心外围核的直接动态核极化——来得到液体和固体的高度增强核磁共振,”King说，应该注意到，这种转移到固体表面和液体的极化转移之前已经被Pines的研究团队用激光极化Xe-129论证过。”我们基于光学极化NV中心的超极化技术更为强大和有效，应该适用于任意的目标分子，包括必须保持在接近室温条件下的生物系统。”br//p

2012年12月21日，全球科学服务领域的领导者——赛默飞世尔科技公司宣布，其已经完成了对全球首款微型核磁共振波谱仪（NMR）制造者——picoSpin公司的收购交易。picoSpin-45 NMR　　2010年11月，picoSpin公司宣布推出全球首款微型核磁共振波谱仪——picoSpin-45 NMR。与以往的核磁共振波谱仪相比，picoSpin-45 NMR装置只有鞋盒大小，体积缩小了100倍左右，消除了核磁共振波谱仪成本和规模的障碍，极大地扩大了核磁共振波谱仪的应用范围。此外，该产品的建议零售价20,000美元，价格仅是传统核磁共振波谱仪成本的一小部分，便宜了近90%。据悉如此“物美价廉”的picoSpin-45 NMR已获得了2012年的R&D 100大奖。picoSpin-45 NMR是一个强大的化学分析工具，分辨率可达100ppb，可以应用在食品制造、医药、石油化工、法医、生物燃料、化妆品及化学教育等行业，主要用于分析液体样品。　　该交易增强了赛默飞世尔光谱解决方案的产品组合，从互补型的傅里叶变换光谱仪(FT-IR)和紫外可见吸收光谱仪(UV-Vis)，扩展至全范围的气体、液体、同位素比率和电感耦合等离子体质谱仪。同时，此次收购也使赛默飞世尔提供给本科生和研究生的化学实验室，以及做行业分析的质量保证和质量控制实验室的一系列分析工具得以扩展。　　赛默飞世尔科技公司分子光谱学部门副总裁兼总经理John Sos表示：“在我们现有的光谱能力上，picoSpin公司独特的产品加入将使我们能够提供更广泛的一套化学分析，为那些受NMR实用性限制的客户创造价值。”　　据了解，picoSpin将被整合到赛默飞世尔科技公司分析技术部门中的化学分析业务。同时，赛默飞世尔科技并不期望这次交易能够对2012年的财务业绩产生重大影响。（编译：刘玉兰）

先进的模块化设计使X-Pulse成为可完全升级的宽带台式核磁共振系统，以满足研究、开发、质量控制和教学中的化学分析需求。2022年4月25日，英国牛津仪器推出全新的X-Pulse台式宽带核磁共振波谱仪与X-Auto全自动样品进样器。X-Pulse的新增功能显著提高了仪器的易用性、进样效率和远程工作能力，同时进一步降低了运行成本。仪器已实现利用新的外部信号频率锁场技术消除对氘代试剂的需求、增加了原子核间的自动软件切换、提高了灵敏度并新增了无需值守的自动进样器等多种功能。连续的流动监测和先进的样品温度控制与真正的宽带多核相结合，以满足从电池到制药等行业的多种化学分析需求。独特的模块化结构使新款X-Pulse可完全灵活配置，是符合核心科学、先进分析研究、质量控制及优化和教学的高性价比投资。新款X-Auto自动进样器允许预装多达25个样品，配合SpinFlow 3.1软件中的新功能，确保用户仅需简单点击即可为每个样品添加单独实验或长队列实验。通过对实验队列的重新排序，您可以优先运行所有样品中的短时间实验，以快速确定继续运行长时间实验的价值，实现效率增大。此外通过远程连接仪器，您可以更改所有预加载的样品，并根据分析需求添加或定制新的实验，这样可以提高远程工作效率并缩短仪器值守时间。原子核间的自动软件切换特别有利于需要使用多种核磁共振活性核的应用，包括电池、聚合物和精细化工等领域。诺丁汉特伦特大学健康中心的Philippe Wilson教授说:“台式核磁共振是我们护理疾病研究的核心部分。配备X-Auto的新款X-Pulse将大大加快我们的项目。由于无需更多的样品准备，即使最重要的原子核间切换也能自动实现，我们的博士后可以在无人值当的情况下运行一天的样品。归根结底，更快的文章发表和更全面的数据对于我们的工业合作者及我们整个团队都将是至关重要的。”牛津仪器材料分析集团董事总经理Ian Wilcock博士补充道：“新款X-Pulse和X-Auto自动进样器增强了新的远程和混合工作模式，这将使我们的客户在其研究和过程控制的进样量和效率方面得到进一步的提升。我很兴奋我们的团队设计了如此全面配置和模块化的台式核磁共振系统，以满足我们客户越来越广泛的需求。”

2013年2月19日，中国上海 &mdash &mdash 全球科学服务领域的领¬ 导者赛默飞世尔科技（以下简称&ldquo 赛默飞&rdquo ）近日宣布，公司已完成对全球首款微型核磁共振波谱仪（NMR）制造商&mdash &mdash picoSpin公司的收购交易。picoSpin公司因在 2010 年推出全球首款微型核磁共振波谱仪&mdash &mdash picoSpin-45而闻名业界。这款产品为业界提供了整体只有鞋盒大小但功能非常完备且成本更易于接受的创新型核磁共振波谱仪产品。该产品不但消除了成本、空间和维护方面的诸多限制，而且与实用性较差的传统核磁共振波谱仪相比，更适用于学术、工业和研究应用等领域。凭借较同类产品相比70 倍尺寸缩减的创新型设计，该款核磁共振波谱仪还获得了由R&D Magazine 颁发的2012 R&D 100大奖。赛默飞分子光谱副总裁兼总经理John Sos表示：&ldquo 在现有光谱产品基础之上，picoSpin的加盟，使我们获得更多独特产品，能够提供更全面的成套化学分析产品和服务。未来，赛默飞将致力于把创新型核磁共振波谱仪带入新的市场，为曾受实用性限制的客户创造价值！&rdquo 对picoSpin的收购将显著增加赛默飞的光谱解决方案产品组合，使之突破原有的互补型傅里叶变换光谱仪（FT-IR）和紫外可见吸收光谱仪（UV-Vis），拓展至全系列的气体、液体、同位素比和电感耦合等离子体质谱仪。此外，赛默飞一直在为本科生和研究生化学实验室，以及行业内质量保证和质量控制实验室提供系列分析工具，而此次收购将使赛默飞在这一方面的能力得到进一步增强。picoSpin全球首款微型核磁共振波谱仪&mdash &mdash picoSpin-45关于赛默飞世尔科技赛默飞世尔科技（纽约证交所代码： TMO）是科学服务领域的世界领导者。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。公司年销售额120亿美元，员工约39,000人。主要客户类型包括：医药和生物技术公司、医院和临床诊断实验室、大学、科研院所和政府机构，以及环境与过程控制行业。借助于Thermo Scientific、Fisher Scientific和Unity&trade Lab Services三个首要品牌，我们将创新技术、便捷采购方案和实验室运营管理的整体解决方案相结合，为客户、股东和员工创造价值。我们的产品和服务帮助客户解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战，促进医疗诊断发展、提高实验室生产力。欲了解更多信息，请浏览公司网站：www.thermofisher.com关于赛默飞中国赛默飞世尔科技进入中国发展已有30多年，在中国的总部设于上海，并在北京、广州、香港、台湾、成都、沈阳、西安、南京、武汉等地设立了分公司，员工人数超过2300名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等，提供实验室综合解决方案，为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求，现有5家工厂分别在上海、北京和苏州运营。我们在北京和上海共设立了5个应用开发中心，将世界级的前沿技术和产品带给国内客户，并提供应用开发与培训等多项服务；位于上海的中国技术中心结合国内市场的需求和国外先进技术，研发适合中国的技术和产品；我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的维修服务中心，在全国有超过400名经过培训认证的、具有专业资格的工程师提供售后服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息，请登录www.thermofisher.cn

电子顺磁共振 (Electron Paramagnetic Resonance，EPR) 波谱技术是一种研究含有未成对电子物质的结构，动力学以及空间分布的谱学方法，能够提供原位和无损的电子自旋、轨道和原子核等微观尺度的信息，在物理、化学、生物、地质、考古、材料科学、医药科学和工业等重要领域具有广泛的应用。长期以来，我国的高端波谱仪器一直被国外企业垄断，波谱仪器大量依赖进口。但近年来，国产波谱仪器发展迅猛，一批优秀的国内波谱仪器企业逐步发展起来，国产波谱仪器也逐渐在市场中有了“一席之地”。国仪量子(合肥)技术有限公司（以下简称“国仪量子”）就是其中具有代表性的企业之一。国仪量子创立于2016年，源于中国科学技术大学中国科学院微观磁共振重点实验室，该实验室在高端科学仪器、关键核心器件的研制领域深耕十余年，多项技术、研究成果突破国际封锁和禁运。2018年10月，国仪量子发布国内首台脉冲式电子顺磁共振波谱仪EPR100，填补了国内空白；2020年10月，国仪量子又发布了X波段电子顺磁共振波谱仪EPR200-Plus、台式电子顺磁共振波谱仪EPR200M、W波段电子顺磁共振波谱仪EPR-W900，三款产品均为中国首台商用，成为国内电子顺磁共振领域的又一重大突破。近日，2021年度北京波谱年会在北京召开，国仪量子携EPR200-Plus、EPR200M、EPR100和ODMR（量子钻石单自旋谱仪）等产品设备及相关解决方案在年会中亮相，该公司磁共振事业部总经理许克标博士带来了主题为《国仪量子顺磁共振波谱仪最新进展》的报告，国仪量子CEO贺羽参加了“波谱当自强—嘉宾面对面”研讨会环节，为到场观众展示了国产电子顺磁产品的发展。借此机会，仪器信息网特别采访到国仪量子营销中心副总经理付永强，请他为我们谈谈国产顺磁产品的技术进展、市场情况以及应该如何解决国产仪器的“卡脖子”问题，并分享国仪量子研发电子顺磁相关仪器背后的故事。以下为详细视频：在采访中，付永强表示，电子顺磁仪器的技术发展主要集中在三个方向：其一是更高灵敏度和更高的信噪比；其二是更高的波段，可以找到更敏锐的信号；其三是仪器自动化，降低使用门槛，让顺磁技术可以在更多的领域应用。同时，付永强也提到，电子顺磁共振波谱仪在国内的市场的增量虽然没有核磁共振波谱仪大，仅占核磁共振波谱仪每年增量的1/10至1/8，但电子顺磁共振波谱仪具有独特的技术优势，随着近些年纳米技术、生物单分子技术的发展，顺磁仪器将迎来新的机遇。

01导读拉曼光谱和红外光谱是 最 重 要 的分析化学方法之一，可提供待测体系的化学键等关键结构信息。然而，它们应用于材料和生物体系的表面化学分析时，常面临着灵敏度偏低的瓶颈。四十余年来，人们持续致力于突破该瓶颈，推动相关技术的应用和产业化。近日，厦门大学田中群教授课题组回顾了拉曼和红外光谱技术的发展历程，系统性论述了表面增强拉曼散射光谱和表面增强红外吸收光谱的三种物理机制：等离激元效应、避雷针效应和耦合效应。从拉曼和红外光谱的基本原理和实际案例出发，提出了进一步提高拉曼和红外光谱的表面检测灵敏度的策略，即宏观光学系统与微纳光学衬底之间多尺度耦合，最 后讨论了将宏观光学-微纳衬底间的高效耦合拓展到亚纳米分子尺度的可能性，展望了更多种形式的多尺度光耦合策略。图1 SERS和SEIRA光谱灵敏度提高的策略与实践：从微纳结构衬底设计到光学设计。02研究背景拉曼光谱和红外光谱技术的里程碑式进展如图2所示，时间轴上、下分别为拉曼光谱和红外光谱技术。从发展历程可见：（1）1800-1974年主要集中在基本测试仪器和方法，从无到有地建立拉曼和红外及其衍生光谱技术；（2）1974-2010年则在已有测量仪器基础上，从无到有建立起表面增强拉曼和表面增强红外光谱方法；（3）1997年至今的表面增强拉曼和表面增强红外光谱逐渐提升为单分子水平。由此可见拉曼和红外光谱技术的灵敏度在不断提升，而其蕴含的发展驱动力是由痕量甚至是单分子水平待测样品的实际需求所诱发的。如何提升拉曼和红外光谱的检测灵敏度，是具有 重 大 挑战性的科学问题和技术难题。图2 拉曼光谱、红外光谱、及其衍生技术的的里程碑式进展节点，时间轴上、下部分别为拉曼和红外光谱技术。2.1 SERS和SEIRA的增强机理表面增强拉曼光谱（SERS）和表面增强红外吸收光谱（SEIRA）主要基于电磁场增强机制。SERS和SEIRA电磁场理论的核心在于借助光和金、银等纳米结构的相互作用，增强纳米结构表面狭小区域内的光电场（也称近场）。该狭小区域也称为“热点”。处于热点中的待测分子的光散射和光吸收截面都被增强，如图3所示。图3 SERS和SEIRA的电磁场增强原理。a是分子的Raman散射及拉曼光谱。b是吸附于金属纳米球表面分子的SERS的两步增强机理。c是SERS光谱的数据处理。d是分子的红外吸收及红外光谱。e是吸附于金属纳米棒表面分子的SEIRA的一步增强机理。f是SEIRA谱的数据处理。热点内的局域电场的强度与分子的光吸收/散射效率直接相关。提高SERS和SEIRA增强衬底表面热点内局域电场强度是SERS和SEIRA技术发展的关键难题。SERS和SEIRA增强衬底可划分为非耦合型增强衬底和耦合型增强衬底两大类。非耦合型增强衬底，如单个纳米粒子、金属膜以及非金属表面的金属探针等，通常只支持局域表面等离激元、传播表面等离激元和避雷针效应中的一种机制。非耦合增强衬底的局域场增强因子较小，通常小于5个数量级，是研究局域场耦合的模型结构。耦合型增强衬底，特别是具有纳米间隙或者纳米尖端结构的增强衬底，分子拉曼散射和红外吸收信号会得到显著增强，检测灵敏度可达单分子水平。典型的耦合型增强衬底结构有纳米颗粒-纳米颗粒二聚体（dimer）、寡聚体结构（oligomer）、阵列结构（array）、蝴蝶结（bow-tie）结构，和金（或银）扫描探针-金（或银）衬底耦合结构等，如图4所示。图4 SERS和SEIRA典型结构。a-f为SERS衬底结构，g-i为SEIRA衬底结构。其中a和g为局域表面等离激元纳米结构，c和i为传播型表面等离激元纳米结构，e为支持避雷针效应的针尖纳米结构。b、d、f、h和i为不同形式的等离激元耦合纳米结构衬底。除了提高衬底的局域电场强度，SERS衬底在应用中还存在衬底普适性低和信号重现性不足的难题。壳层隔绝纳米颗粒增强拉曼光谱（SHINERS）是克服这一难题的强有力的创新方法，在材料表面化学分析中已发挥出独特的技术优势和巨大的实际应用效能。SHINERS技术的关键是制备超薄介质壳层包覆的金（或银）核的核壳结构纳米颗粒，其中壳层材质如SiO2、Al2O3等具有绝缘性和化学惰性，既避免了分子吸附于金（或银）核表面产生干扰信号，又减小了纳米颗粒和待测衬底发生烧融的概率，提升了体系稳定性。借助SHINERS中金（或银）核与待测金属材料衬底的耦合作用，金属衬底上吸附分子的拉曼信号得到显著放大，例如，实现了对不同晶面Au、Pt等金属单晶上痕量电催化中间产物的识别，为揭示相关电催化反应的路径和机制提供了关键证据（图5）。图5 用于表面分析的SHINERS技术。a 衬底表面的SHINERS粒子示意图。b 吸附在Au(111)、Au(100)和Au(110)表面的吡啶分子的SHINERS光谱。c SHINERS实验示意图。电磁场强度由颜色代表，红色（强）和蓝色（弱）。d SHINERS粒子的TEM成像和Pt衬底表面的3D-FDTD模拟。e 在氧气饱和的0.1 M HClO4中的ORR过程三个旋转环盘Pt单晶电极上的极化曲线。转速为1600转/分，扫描速率50 mV/s。坐标轴j和E分别代表电流密度和电极势。f 变电位条件下Pt(111)电极表面的ORR测试的EC-SHINERS光谱。类似壳层隔绝技术的核-壳结构构筑策略也适用于SEIRA技术。由金壳层和介质内核构筑的阵列SEIRA增强衬底不仅在近红外区有等离激元响应，在中红外区也显示出宽光谱共振响应。如图6所示，位于近红外区域的等离激元响应源自于单个纳米壳结构的多极等离激元共振，而位于中红外区域的宽谱响应带则源自多粒子结构的偶极共振耦合。耦合纳米结构是提高SERS和SEIRA衬底表面增强性能的有效方式，通过耦合效应可将衬底拓展为SERS和SEIRA同时响应的衬底。图6 多个纳米粒子耦合同时用于SERS和SEIRA虽然基于上述耦合纳米结构的SERS和SEIRA增强衬底可有效提高拉曼和红外光谱的检测灵敏度，要实现超高灵敏的SERS和SEIRA测量尚有一定难度。成功的研究报道往往集中于拉曼散射或红外吸收截面较大的少数分子体系，其增强衬底结构在实际应用中尚面临一些困难。特别是如何使应用面最广的SERS或SEIRA衬底，如单个SHINERS粒子、TERS探针、单根SEIRA棒和nanoIR探针，也具备超高检测灵敏度，即使面对散射或吸收截面较小的分子仍可获得有效的检测信号。这一问题仍充满挑战。因此，进一步针对特定的微纳衬底而优化设计的宏观光学系统的研究成为迈上更高灵敏度这一新台阶的关键。2.2 基于维纳结构衬底的宏观光学设计SERS信号与多重因素有关，其强度具体可用下式表示：我们可以参考SERS的强度公式将SEIRA的强度表示如下：GSERS和GSEIRA分别表示衬底通过等离激元和避雷针效应造成的局域场增强。上述公式清楚表明，SERS和SEIRA的强度不仅与微纳衬底的增强因子有关，也与仪器的参数，如光耦合效率Ω、检测器效率Q、色散系统的通量Tm和光学系统的透过率T0直接相关。虽然在Raman和IR发展的历程中，针对光学系统的研究从未停止，但聚焦在光学系统和微纳衬底之间的耦合效率的研究还很少。耦合效率Ω可进一步展开为其中Ωe表示激发光的空间角集中程度、Sexci表示微纳衬底的定向激发性质、Me-e则表示激发光和衬底之间的匹配程度。Ωc表示收集系统的定向收集能力、Sscat表示微纳衬底的定向辐射属性、Mc-s则表示Ωc和Sscat之间的匹配程度。上述三个公式清晰地描述了宏观光学系统和微纳衬底之间匹配程度对获得超灵敏SERS和SEIRA光谱的重要意义。图7为SERS和SEIRA中传统的耦合光学设计，和考虑衬底与光学系统匹配后的耦合光学设计。与传统方式相比，后者可在微纳衬底表面激发出更强的热点，获得更灵敏的SERS和SEIRA检测效果。图7 SERS和SEIRA中的光学设计。a 传统的激发和收集光锥。b 抛物面反射式聚焦镜。c 折射式物镜。d 反射式物镜。e SERS和SEIRA中精细设计的激发和收集空心光锥。f 基于棱镜和波导结构的激发光学。g 基于棱镜的折射式空心光锥透镜。h 基于棱镜的反射式空心光锥物镜。角度激发。通过ATR棱镜定向激发SERS和SEIRA衬底获得更高检测灵敏度是最常见的设计宏观光学增强微纳光学衬底的例子。如图8中所示，在二氧化硅半球柱面镜上蒸镀一层Ag膜，扫描激发光角度，在很窄的角度范围内可观察到表面等离激元效应。在该角度下收集纳米粒子构成的SERS衬底的拉曼散射信号，其光谱增强性能与金属膜表面相比可提高2-3个数量级。而在SEIRA中， ZnSe半球柱面镜表面的金岛状膜衬底的SEIRA增强性能也强烈依赖激发光的入射角度。70°下激发获得的SEIRA强度比20°时高6倍。更多的基于波导结构激发SERS和SEIRA的研究也证明了将激发光能量集中在某一窄角度范围内，可进一步提高衬底的SERS和SEIRA性能。图8 基于ATR棱镜结构定向激发SERS和SEIRA。a-c 在SERS中通过半球柱面镜激发金属膜表面SPR，进而激发单粒子SERS。d-f 在SEIRA中通过半球柱面镜激发金岛膜SEIRA。定向辐射收集。定向辐射收集主要体现在SERS衬底表面。SERS衬底作为天线，它接收远场光并在近场区域产生电磁场“热点”，从而激发“热点”内的分子。分子辐射的拉曼信号再次激发SERS衬底并辐射至远场。研究表明远场辐射的SERS信号表现出强烈的定向辐射属性。如图9所示，二聚体和三聚体的SERS远场辐射信号集中在很窄的空间角度范围内，而该空间角度甚至超过了显微物镜的收集角度范围，导致大量信号无法被测量。该实验结果证明宏观光学系统设计在提高SERS信号收集效率方面是非常必要的。图9 二聚体和三聚体表面SERS信号的远场辐射特征兼顾角度激发和定向辐射收集的光学设计。角度激发可提高SERS与SEIRA的激发效率，定向辐射收集可提高SERS的收集效率。2017年报道的一种消色差的固体浸没透镜结构做到了两者兼顾。如图10所示，通过该物镜结构，激发光能量可集中在很窄的角度范围内，有效提高激发光与SPR效应之间的能量耦合效率，因此在SPR角度附近SERS信号才最强。同时该物镜的数值孔径高达1.65，可有效收集远场辐射的SERS信号。该物镜不仅支持Kretschmann结构，也支持Otto结构，数值分析结果表明在不同衬底材料表面散射的SERS信号均具有定向辐射特征，与一般的线性偏振相比，热点的局域场增强更高。图10 基于消色差固体浸没透镜光学设计兼顾角度激发和定向辐射。a-d KR-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。e-j Otto-SPR-SERS结构光学设计及其角度激发和定向辐射性能的表征。光纤高效激发和收集耦合TERS。另一种兼顾激发和收集效率的设计是光纤耦合结构的TERS装置。在该装置结构中，银纳米线TERS探针组装在锥状光纤表面。线偏振激发光在光纤中传播的波导模式会在不同的空间位置与银纳米线探针的两个SPP模式TM0和HE1耦合。通过光纤角度和长度的优化设计，提高远场光与TM0模式的能量耦合效率，优化后的远、近场的耦合效率可达70%。考虑到TERS的两步耦合过程，总体的远、近场光耦合效率可达50%，即使在最简单的TERS装置上也可实现碳纳米管表面1 nm空间分辨率的化学光谱采集。图11 a 波导模式LP01和银纳米线探针的TM0和HE1模式之间的耦合示意图。b 通过TM0模式的近场和远场耦合。c TERS探针和光纤的SEM图。d 碳纳米管样品的形貌。e 沿着d中白色虚线的TERS强度分布。f d中虚线上A、B和C位置处的TERS光谱。光学设计拓展nanoIR和TERS的适用环境。近几年先后报道的液体环境纳米红外光谱技术均通过底部ATR光学结构激发实现。电化学TERS技术的一大难题是TERS的激发和收集光路路径上光传播介质发生了变化，造成常规TERS测量技术的不直接适用。如何在有限的空间内实现TERS光路与电化学池的有效光学耦合是一个关键的技术问题。如图12所示，在该设计中，电化学池被改造成由透明窗片、倾斜样品区以及电化学功能模块构成的结构。这一结构有效抑制了光路畸变对TERS测量的影响，由此成功获得了电化学反应前后的少量反应物和产物的TERS光谱。图12 电化学TERS技术。a 在电化学池中增加光学窗片，并减小与激发和收集物镜的距离实现的电化学TERS装置结构。b-c 溶液中TERS探针的局域电场分布。d 电化学反应过程中不同位置的TERS光谱。e 反应物和产物的空间分布。f 不同样品偏压下的产物。03总结与展望SERS和SEIRA分别显著提升了拉曼光谱和红外光谱的检测灵敏度，近二十年来，随着微纳光学技术的逐步发展，高性能的增强衬底不断问世。尽管目前对宏观光学系统与微纳衬底之间多尺度耦合效率的研究还较少，在可预见的将来，该问题终将被解决，这将使得应用面最广的球形纳米颗粒的光谱增强性能也有机会进一步实现数量级的提升。除了兼顾宏观和微纳光学的耦合设计，近年来基于原子尺度的避雷针效应与等离激元结合也实现了一系列的突破，如利用TERS技术实现了单分子、甚至单个化学键的成像。然而，可检测的分子体系仍限制于少量的分子种类。这就要求在提高宏观光学到微纳光学的耦合效率的同时，也要提高从微纳光学到原子尺度光学的能量耦合效率。这一问题的解决将不仅对TERS，对Nano IR的发展也不至关重要。在实际应用中，SERS和SEIRA的环境普适性也是一个重要的指标。特别是在TERS和NanoIR技术中，发展适配如能源化学中的多相界面体系或生命科学中的液相环境体系等具体应用场景的光学结构设计将具有重大应用意义。文章信息：该研究成果以"Advances of surface-enhanced Raman and IR spectroscopies: from nano/micro-structures to macro-optical design"为题在线发表在Light: Science & Applications。本文 第 一 作者为厦门大学的王海龙博士，共同通讯作者为田中群教授和王海龙博士。合作者包括尤恩铭博士、丁松园教授和印度SRM University- AP的Rajapandiyan Panneerselvam博士。

p style="text-align: justify "　　磁共振指的是自旋磁共振(spin magnetic resonance)现象，包含核磁共振(nuclear magnetic resonance, NMR)、电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance, EPR)或称电子自旋共振(electron spin resonance, ESR)。人们日常生活中常说的磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)，是基于核磁共振现象的一类用于医学检查的成像设备。/pp style="text-align: justify "　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong那么，你真正了解核磁共振(NMR)、磁共振成像(MRI) 及电子顺磁共振(EPR/ESR)吗?/strong/span/pp style="text-align: justify "　　strong核磁共振波谱(NMR)/strong/pp style="text-align: justify "　　核磁共振波谱法(Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, NMR )研究的是原子核对射频辐射(Radio-frequency Radiation)的吸收。1945 年布洛赫(Bloch )和伯塞尔 (Purcell) 证实了原子核自旋的确实存在, 他们为此共同获得了1952 年诺贝尔物理奖。1991年诺贝尔化学奖授予了R.R.Ernst教授，以表彰他对二维核磁共振理论及傅里叶变换核磁共振的贡献。这两次诺贝尔奖的授予，充分说明了核磁共振的重要性。/pp style="text-align: justify "　　自1953年出现第一台核磁共振商品仪器以来，核磁共振在仪器、实验方法、理论和应用等方面有着飞跃的进步。目前，NMR不仅是对各种有机和无机物的成分、结构进行定性分析的最强有力的工具之一，有时亦可进行定量分析，其所应用的学科已经从化学、物理扩展到了生物、医学等多个学科。/pp style="text-align: justify "　　strong磁共振成像(MRI)/strong/pp style="text-align: justify "　　核磁共振是一种物理现象，作为一种分析手段广泛应用于物理、化学生物等领域，到1973年才将它用于医学临床检测。/pp style="text-align: justify "　　MRI也就是磁共振成像，英文全称是：Magnetic Resonance Imaging。经常为人们所利用的原子核有： sup1/supH、sup11/supB、sup13/supC、sup17/supO、sup19/supF、sup31/supP。在这项技术诞生之初曾被称为核磁共振成像，到了20世纪80年代初，作为医学新技术的NMR成像(NMR Imaging)一词越来越为公众所熟悉。随着大磁体的安装，有人开始担心字母“N”可能会对磁共振成像的发展产生负面影响。另外，“nuclear”一词还容易使医院工作人员对磁共振室产生另一个核医学科的联想。因此，为了突出这一检查技术不产生电离辐射的优点，同时与使用放射性元素的核医学相区别，放射学家和设备制造商均同意把“核磁共振成像术”简称为“磁共振成像(MRI)”。/pp style="text-align: justify "　　strong电子顺磁共振(EPR/ESR)/strong/pp style="text-align: justify "　　电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance 简称EPR)，或称电子自旋共振 (Electron Spin Resonance 简称ESR)，是研究电子自旋能级跃迁的一门学科，是直接检测和研究含有未成对电子的顺磁性物质的现代分析方法。/pp style="text-align: justify "　　自1945年物理学家Zavoisky首次提出了检测EPR信号的实验方法至今，电子顺磁共振技术的理论、实验技术和仪器结构性能等诸多方面都有了很大的发展，特别是20世纪70年代随着计算机和固体器件等电子技术的发展及其推广应用，使EPR实验技术有了许多重大的突破。随着现代科学技术的发展，EPR已经在物理学、化学、材料学、地矿学和年代学等许多领域获得了越来越广泛的应用。/pp style="text-align: justify "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 131px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/675b0ee9-ba73-4bfb-892b-46b308191a24.jpg" title="ba611d21-07b1-47c9-bba0-c6989443be32.jpg!w1920x420.jpg" alt="ba611d21-07b1-47c9-bba0-c6989443be32.jpg!w1920x420.jpg" width="600" height="131" border="0" vspace="0"//a/pp style="text-align: justify "　　自20世纪40年代以来，磁共振技术的持续发展对生命科学、医药、材料等多学科的发展起到了巨大的推动作用。而相关学科的快速发展，对磁共振技术也提出了更高的要求。在多方需求的碰撞下，核磁共振(NMR)、电子顺磁共振(EPR/ESR)、磁共振成像(MRI)等不同分支的磁共振技术也逐渐“百花齐放” DNP、超高转速固体核磁、液相色谱核磁联用等各种新的技术和应用层出不穷，为磁共振的发展提供了强劲的动力，其应用范围跨越了物理、化学、材料、生物等多个学科。/pp style="text-align: justify "　　为了促进和加强国内外磁共振工作者的学术交流与合作，仪器信息网、北京波谱学会、《波谱学杂志》将于2020年6月9-10日联合举办“第四届磁共振网络会议”(iConference on Magnetic Resonance，简称iCMR 2020)”。本次会议开设了磁共振(MR)新技术及其应用、核磁共振(NMR)技术及其应用、顺磁共振(EPR/ESR)技术及其应用、磁共振成像(MRI)技术及其应用四个专题，更大范围涵盖了波谱相关技术及应用，共计安排了11位专家报告，并吸引了布鲁克、日本电子、国仪量子、纽迈分析、青檬艾柯等国内外的知名企业参与。/pp style="text-align: justify "　　而且，特别值得一提的是，本次会议邀请到了清华大学宁永成教授分享其八本书的故事。非物理专业出身，如何深入理解和应用磁共振波谱?届时，宁永成教授和杨海军高工的专家对话环节或将让您醍醐灌顶。span style="color: rgb(255, 0, 0) "stronga href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"立即报名》》》/a/strong/span/pp style="text-align: center "strong报告日程/strong/pp style="text-align: center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"strong磁共振(MR)新技术及其应用(6月9日)/strong/a/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"— 我要报名 —/a/span/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="14%"p style="text-align:center "09:20-09:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6597" target="_blank"开幕致辞—非物理专业出身，如何深入理解和应用磁共振波谱？/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6597" target="_blank"杨海军(清华大学)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "09:30-10:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6572" target="_blank"多核人体磁共振成像（MRI）新仪器及应用/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6572" target="_blank"周欣(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "10:00-10:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6568" target="_blank"基于量子技术的单分子磁共振谱学和成像/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6568" target="_blank"石发展(中国科学技术大学)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "10:30-11:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6791" target="_blank"布鲁克固体核磁新技术简介/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6791" target="_blank"王秀梅(布鲁克(北京)科技有限公司)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "11:00-11:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6570" target="_blank"“非常见”原子核的固体核磁共振研究/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6570" target="_blank"徐骏(南开大学)/a/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "br//pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"核磁共振(NMR)技术及其应用(6月9日)/a/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"— 我要报名 —/a/span/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="14%"p style="text-align:center "14:00-14:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6563" target="_blank"基于磁共振技术的蛋白质动态调控机制研究/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6563" target="_blank"姜凌(中国科学院精密测量科学与技术创新研究院)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "14:30-15:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6581" target="_blank"日本电子特有核磁技术简介/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6581" target="_blank"叶跃奇(JEOL（Beijing）)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "15:00-15:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6569" target="_blank"核磁共振仿真波谱仪开发与教育应用/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6569" target="_blank"汪红志(华东师范大学上海市磁共振重点实验室)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "15:30-16:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6790" target="_blank"Bruker液体核磁新进展/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6790" target="_blank"徐雯欣(布鲁克(北京)科技有限公司)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "16:00-16:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6565" target="_blank"基于密度泛函理论的高精度有机分子化学位移计算在线系统构建及其在有机分子核磁谱图指认及结构确证中的应用/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6565" target="_blank"李骞(中国科学院化学研究所)/a/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "br//pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"顺磁共振(EPR/ESR)技术及其应用(6月10日)/a/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"— 我要报名 —/a/span/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="14%"p09:00-09:30/p/tdtd width="48%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6566" target="_blank"若干血红素衍生物的电子自旋顺磁共振研究/a/p/tdtd width="37%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6566" target="_blank"李剑峰(中国科学院大学)/a/p/td/trtrtd width="14%"p09:30-10:00/p/tdtd width="48%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6567" target="_blank"电子顺磁共振在研究青蒿素激活机制中的应用/a/p/tdtd width="37%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6567" target="_blank"刘国全(北京大学药学院)/a/p/td/trtrtd width="14%"p10:00-10:30/p/tdtd width="48%"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6571" target="_blank"光合作用水裂解催化中心的仿生模拟/a/p/tdtd width="37%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6571" target="_blank"张纯喜(中国科学院化学研究所)/a/p/td/trtrtd width="14%"p10:30-11:00/p/tdtd width="48%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6579" target="_blank"顺磁共振仪器——从系综到单自旋/a/p/tdtd width="37%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6579" target="_blank"许克标(国仪量子（合肥）技术有限公司)/a/p/td/trtrtd width="14%"p11:00-11:30/p/tdtd width="48%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6564" target="_blank"利用电子顺磁共振（EPR）指导有机合成/a/p/tdtd width="37%" align="center" valign="middle"pa href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6564" target="_blank"蒋敏(杭州师范大学)/a/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "br//pp style="text-align: center "stronga href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"磁共振成像(MRI)技术及其应用(6月10日)/a/strong/pp style="text-align: center "span style="color: rgb(227, 108, 9) "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/6832/" target="_blank"— 我要报名 —/a/span/ptable border="1" cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" align="center"tbodytr class="firstRow"td width="14%"p style="text-align:center "14:00-14:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6562" target="_blank"心脏磁共振成像中的黑血技术/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6562" target="_blank"丁海艳(清华大学)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "14:30-15:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6773" target="_blank"低场核磁成像在临床前科研中应用/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6773" target="_blank"丁皓(苏州纽迈分析仪器股份有限公司)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "15:00-15:30/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6792" target="_blank"智能集成化磁共振成像系列仪器及应用/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6792" target="_blank"刘化冰(北京青檬艾柯科技有限公司)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "15:30-15:40/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "现场讨论环节/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "杨海军主持/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "15:40-16:10/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6613" target="_blank"我的八本书/a/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "a href="https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/News/expert?id=6613" target="_blank"宁永成(清华大学)/a/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "16:10-16:40/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "专家对话/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "杨海军@宁永成/p/td/trtrtd width="14%"p style="text-align:center "16:40-17:00/p/tdtd width="48%"p style="text-align:center "现场答疑/p/tdtd width="37%"p style="text-align:center "全体参会人员/p/td/tr/tbody/tablep　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong　特别惊喜：/strong/span为了提高磁共振工作者工作和学习的热情，鼓励大家积极参与会议交流环节，本次会议还特别安排了抽奖环节，将从积极提问的参会者中抽取幸运者，送出主办方精心准备的礼品(小度智能音箱、京东卡)!/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/aff21f8a-cd43-40a2-bb8d-8fa2d2012782.jpg" title="二维码图片_6月3日17时44分31秒.png" alt="二维码图片_6月3日17时44分31秒.png"//pp style="text-align: center "strong扫码报名，免费参会/strong/p

布鲁克 2018 核磁共振 NMR 培训计划详情请前往以下网址下载http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100343/down_880258.htm布鲁克 2018 核磁共振 NMR 培训计划布鲁克 2018 核磁共振 NMR 培训计划核磁共振 NMR Avance 1D/2D （Avance 谱仪操作培训）核磁共振 NMR Advanced NMR Methods（高级 NMR 方法培训）核磁共振 NMR Avance Service and Maintenance（Avance 谱仪维护）核磁共振 NMR Avance Solid State NMR Methods（Avance 固体核磁操作培训）

2023年11月2日-3日，仪器信息网、北京波谱学会、《波谱学杂志》联合举办了“第七届磁共振网络会议”（简称iCMR 2023）”。会议设置了磁共振（MR）新技术及应用、核磁共振（NMR）技术及应用、顺磁及低场核磁共振技术及应用、国产磁共振技术及应用进展等四大专场，共有30位领域内相关专家在会议中展开了积极地交流讨论。本次会议直播间互动十分热烈，吸引了700余人报名参与！（点击查看会议报告回放）点击查看会议内容在会议报告正式开始前，清华大学化学系高级工程师杨海军为会议致辞。磁共振仪器作为一种高端的大型仪器，国产化是比较困难的一件事情，国内相关专家及仪器厂商都一直致力于相关仪器的设计研发。他分享道，对于高场核磁谱仪，从1956年日本电子到1960年德国布鲁克，相继研发出了高场核磁设备，国产仪器中科牛津高场核磁在2013年研发成功，目前装机量累计超150台，打破了国外技术及市场垄断；对于低场核磁，纽迈中国装机量累计超1000台，市场占有率75%以上，涵盖了大部分的学校以及许多的海外市场；对于顺磁谱仪，国产顺磁谱仪全球出货量超100台，以国仪量子为代表，从19年销售量开始逐渐攀升，2022年国内成交数量占比达50%等。整体来看，在发展过程中，国产核磁一直在不断的向前开拓中。磁共振（MR）新技术及应用专场 嘉宾会议期间，“磁共振（MR）新技术及应用”专场中，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院研究员刘朝阳介绍了磁共振控制系统、探头等相关的仪器技术、方法与应用研究工作，包括磁共振波谱、动态核极化增强（DNP）系统等仪器关键部件与整机系统研制与应用；中国科学院大连化学物理研究所研究员侯广进简要介绍了常用的固体核磁共振谱学技术、魔角旋转条件下的重耦方法，以及结合实际复杂分子体系举例说明其在结构表征、动力学分析研究中的应用；布鲁克（北京）科技有限公司核磁应用专家姜松子介绍了布鲁克液体核磁共振在磁体和探头等硬件方面的最新进展；华东师范大学研究员姚叶锋分享的是代谢组学的分子靶向技术研究；厦门大学教授林雁勤重点介绍了其课题组提出的多种基于深度学习的NMR谱图处理方法及在非均匀采样重建、去噪、化学位移提取等任务中的应用。核磁共振（NMR）技术及应用专场 嘉宾“核磁共振（NMR）技术及应用”专场中，太原理工大学研究员王英雄以5-氟尿嘧啶（5-FU）、6-巯基嘌呤（6-MP）、生物素（VB7）等客体小分子为例，展示NMR方法对观察基于PAMAM树状大分子的主客体相互作用体系的独到之处；上海交通大学转化医学研究院教授孔学谦总结了核磁共振原理教学的点滴经验并著书一本，为本领域的师生提供参考；牛津仪器应用科学家文祎分享了牛津仪器台式核磁技术及应用；中国医学科学院药物研究所副研究员王亚男介绍了目前比较新颖的HPLC-SPE-NMR/MS的联用技术及应用；捷欧路（北京）科贸有限公司应用工程师陈春燕介绍了日本电子核磁共振技术的最新进展，包括ECZL系列谱仪的多频驱动系统及用于提高信噪比的PCW测试技术、双通道三共振探头等；上海科技大学物质科学与技术学院研究员刘海铭介绍了极高分辨率的固体核磁共振方法，深入研究了MOF中连接体苯环翻转动力学，并揭示了晶格中不等价连接体以及不对称苯环的动态交换特征；深圳北理莫斯科大学副教授史祥燕针对生物上面的固体核磁进行了自己的研究介绍。顺磁及低场核磁共振技术及应用专场 嘉宾“顺磁及低场核磁共振技术及应用”专场中，中国科学院大学教授李剑峰对近年以血红素衍生物为研究对象的电子顺磁共振波谱进行了回顾，总结与探讨，对当前的一氧化氮、卡宾等轴向配体等研究重点与进展进行了实例分析；南开大学特聘研究员杨茵从生物大分子角度对顺磁共振分享了其课题组对此的一些研究和讨论；布鲁克（北京）科技有限公司顺磁应用工程师方勇列举了一些与新能源相关的研究实例，概述了磁共振技术在电池领域的应用；国仪量子（合肥）技术有限公司EPR应用工程师范莹莹着重介绍了其公司自主研发的6k超低温系统；青岛腾龙微波科技有限公司技术支持工程师杜婧雯介绍了Spinsolve台式核磁共振波谱仪在技术方面的新进展和实际案例；常州大学讲师刘健鹏从未冻水含量、冻土孔径分布、冻土中水分子流动性等方面，介绍NMR在探究冻土土水作用机理的应用。国产磁共振技术及应用进展专场 嘉宾“国产磁共振技术及应用进展”专场中，中国科学院精密测量科学与技术创新研究院青年副研究员陈俊飞主要分享了低场DNP的原理、仪器的设计方案、团队的研制进展及应用情况，展现低场DNP仪器的应用潜力，探讨其未来的发展规划与应用设想；清华大学助理工程师陈阳介绍了国产化仪器关键耗材转子的实际应用需求等。此专场中，“磁共振仪器国产化讨论”环节十分火热，吸引了众多人员的参与互动。教育部科研发展中心副处长王钦丽、国仪量子技术总监石致富、军事科学院军事医学研究院教授颜贤忠作为此环节嘉宾分别从不同的角度出发探讨了如何助力高端科研仪器研发等。讨论环节中，杨海军向我们介绍了磁共振仪器的国产化现状，并发表了他的一些看法。他认为，这两年磁共振领域发生了一些可喜的变化，之前医学的磁共振成像基本上被西门子、飞利浦等国际大公司所垄断，价格十分昂贵，目前，核磁共振成像价格降低，给人民看病带来了很大的福音，据不完全统计，医院里面的核磁共振成像仪器现已有6万台之多，每年有数百台的增量。然而，这6万台设备中，80-90%为进口仪器，除此之外，目前，整个波谱领域，全国高场核磁的数量大概在3000~4000台，顺磁的数量只有300~400台，低场核磁处于发展阶段中，应用都不是很多。对于国内高校及相关重点实验室，相较于其它分析仪器，波谱的应用同样很少，且几乎没有出现国产核磁仪器的“身影”。杨海军分析道，出现这种现状的一个最主要的原因就是目前国产仪器的一些性能指标，例如稳定性、灵敏度、分辨率等做的没有进口好，进口仪器通过40~50年的原始积累，技术相对已经成熟稳定，国产仪器的积累时间比较少，必然会存在一些问题。第二个原因是现在大学里引进的人才，大都是海归人员，他们经常使用的是国外仪器，回国后会按自己的使用习惯来采购进口仪器。这些原因导致了国家重点实验室等很少有国产仪器的使用。王钦丽在会议中表示，通过这次讨论她了解到高校国产仪器的使用状况，也反映出在仪器管理层面上，是需要出台一些相对有引导性的，或者是有一些强制性的政策来引导高校助推国产化仪器的发展。在人才培养方面，当前高校培养的学生在就业之后不能马上胜任工作，还需要很长时间的培训。她认为，学校的人才培养模式需要进行完善，例如学校在培养学生的过程中，可以增加与企业的合作，给学生提供更多的实践机会，从实际问题的需求进行针对性的基础性研究，可能会有更好的促进作用。石致富提出国产核磁仪器的发展需要更多综合性人才，比如电子学、微波、磁体软件等领域人才，这需要我们去及早关注到学生的兴趣点，把这些人才发掘出来。年轻人是我们发展的动力，也是我们能够把仪器做得更好、未来拥有更多希望的源泉。颜贤忠分析道：“产品要过硬，才能谈国家的支持和大环境对我们的关注，不能光靠消耗大家的热情和情怀，必须要靠我们自己的提升，能够做出过硬的产品，逐步从低端到高端，不断进行完善，我认为只有这样，一些行业的国产之路才能够真正健康可持续的发展下去。”附：会议相关资讯汇总如下1、全日程公布|“第七届磁共振网络会议”（iCMR 2023）本周四开播2、“卡脖子技术”是否突破？磁共振仪器国产化之路如何走？3、视频回放上线|“第七届磁共振网络会议”圆满落幕！

5月13日，记者从上海交通大学合肥肿瘤早筛创新技术研究院（以下简称“合肥肿瘤早筛研究院）获悉，肿瘤早筛技术迎来新突破。今年4月，该院研究团队关于“数字胶体增强拉曼光谱定量技术”的研究成果在国际顶尖期刊《Nature》上发布，将应用于肿瘤早筛，有望在合肥率先实现产业化。　　肿瘤早筛技术能够提前1-2年检测到人体内的早期恶性肿瘤细胞。细胞由分子组成，拉曼光谱就像是每个分子的指纹，都是独一无二的，这为科学家们利用拉曼光谱实现肿瘤早筛提供了思路。　　经过20余年的攻关，上海交通大学教授、合肥肿瘤早筛研究院副院长叶坚，带领团队成功开发出了数字胶体增强拉曼光谱技术（以下简称“dCERS”）。这项技术不仅在国际上首次突破增强拉曼可重复定量检测，彻底改变了小分子分析方法，同时具备可大规模生产和制备的能力，具备检测方法便捷、成本低、易校准等优点。　　叶坚解释：“通俗理解，dCERS就像是精度极高的‘透视眼’，能够看到人体内的早期肿瘤细胞。”他介绍，dCERS技术通过血清就能诊断出患者的肿瘤细胞，可以有效减少误诊，提高手术切除率、延长患者生存时间。从实验数据来看，dCERS筛选的差异代谢物对前列腺癌与正常组织的区分准确率已达到100%。　　其实，筛查早期肿瘤的技术早已存在，现在多使用质谱或核磁共振技术，但因检测手段单一、成本较高，一直无法实现真正意义上的普适化使用。叶坚告诉记者，相较于传统的质谱、核磁共振等技术，拉曼光谱技术在肿瘤早筛中可操作性更强、成本更加低，且因为仪器很小，应用场景不受局限。　　合肥肿瘤早筛研究院是上海与合肥共建的新型研发机构，现已全面部署肿瘤创新标志物发现、肿瘤早筛创新方法学研究、肿瘤早筛临床医学与真实世界队列研究。dCERS的成功开发，将进一步推动肿瘤早筛的普适化。据介绍，该研究院计划在2027-2028年建成癌症早筛中心，形成肿瘤早筛试剂、设备研发、生产营销的成熟产业。　　“我们计划将dCERS率先在合肥进行成果转化。dCERS实现产业化后，老百姓花费百元左右就能接受肿瘤早筛医疗服务。”合肥肿瘤早筛研究院副院长徐宏表示，研究院去年已在合肥包河区开展了2万人结直肠癌早筛社区队列，目前正在庐阳区、蜀山区、瑶海区开诊总计5万人以上规模的社区队列研究，助力提升肿瘤筛查在基层的普及率。

林崇熙，北京大学化学院副教授，著名的核磁共振波谱(NMR)技术专家。　　林崇熙来自台湾省高雄，是家中唯一的男孩，家里有一片祖业需要其继承，大家都认为他一定会回台湾工作。但是，从1996年到现在，林崇熙在北京大学工作已经18年了，并且，计划继续工作、生活下去。北京大学化学院教授 林崇熙　　&ldquo 父亲在中国待过十几年，当年是以成绩第一名保送到吉林长春的建国大学读书。从小父亲就经常跟我们小孩提到在大陆的各种生活情形，鼓励我去大陆看看。因此，我早就有来大陆看看的夙愿。&rdquo 林崇熙说到，&ldquo 1996年时有机会来北大做博士后研究，原来我只想感受一下北京与北大的气氛然后就离开。没想到的是，我在这里解决了很多人生大事，恋爱、结婚、生子&hellip &hellip ，也就这样一年一年留了下来。&rdquo 　　谈到与NMR结缘，林崇熙说到，&ldquo 我是第一志愿考进台湾大学化学系的，对有机化学特别感兴趣，而使用NMR进行化合物结构鉴定是常规工作。来到北大化学院后，院里看我很懂NMR, 就鼓励我负责NMR的管理。我也当仁不让，在博士后期间就兼职负责起北大化学院新购入NMR谱仪的工作。&rdquo 　　除了最初的一台200 MHz(Varian)，化学院之后又陆续采购了一些NMR，其中也包括 Bruker与Jeol公司的仪器。&ldquo 对于这些不同公司、不同型号的NMR，其不同的操作方法与应用，我很有兴趣去了解、熟悉。我们课题组的老师和学生们一起开发这些仪器的新功能，得到成果后再培训给其他课题组的学生们使用。学校也建议我开设一门研究生课程&lsquo 核磁共振在化学中的应用&rsquo ，教学相长，让我对于NMR有了更深一层的认识。多年下来，对NMR越来越喜爱，慢慢的工作重点也由有机化学转向了NMR&rdquo 。开风气之先，积极倡导NMR开放给学生操作　　从上研究生开始接触NMR，到现在30多年的时间过去了，对于自己为NMR发展所做的贡献，林崇熙津津乐道的是&mdash &mdash 开风气之先，在中国积极倡导NMR开放给学生操作。　　&ldquo 这种新政策的阻力非常大，多数领导们怕损坏了如此贵重的仪器。在我的坚持与劝导下，才试验性、循序渐进的实施了这个开放方案，我们首先培训几位老师，之后逐渐扩大到博士生、硕士生，乃至本科生。并且，十多年间，许多国内学校陆续来观摩请教仿效开放。&rdquo 　　&ldquo 核磁共振谱仪开放给学生操作在美国与台湾是很平凡普遍的现象. 可以说，我是把国外的科研经验坚持在国内推广成行. 这个作法在某种程度也为这几年国内化学界科研进展的效率做了一定的贡献，&rdquo 林崇熙说道，&ldquo 北大化学学院本科生接受培训、能够上机操作，充分熟悉了NMR的各种检测方法，高效应用该技术，他们出国留学时表现良好，获得了国外许多化学系老师的欣赏，也算是为国争光了。&rdquo 　　林崇熙还参与创办了氘代试剂研发与生产公司，使氘代试剂昂贵的价格平民化。&ldquo 目前我们是国内惟一生产氘代试剂的公司，十年来使得进口氘代试剂的价格大幅度降低，算是为国内NMR或化学界在经费节省以及科研效率方面做出的另一个具体贡献吧。&rdquo &ldquo 超导磁体将场强增到200 MHz以上，是NMR发展过程中的重大革命&rdquo 　　NMR的发展历程，可以追溯到 1920 年代发现电子以及质子磁矩、1953年美国 Varian公司生产出第一台商用NMR-- Varian-30 MHz。这几十年来，200 MHz以上超导NMR只有Varian(现在的Agilent)、Bruker、Jeol这三家公司在生产与销售。磁体的发展历程经历了早期永久磁体(小于60 MHz)，到电磁体 (60、80、120MHz)，再到超导磁体(200-600、700、800、850、900、950、1000&hellip &hellip MHz)。　　&ldquo 600 MHz之后，磁场强度的增加速度就慢了下来。2009年Bruker公司在巴黎推出了1000 MHz NMR之后，迄今没有更高磁体推出的报道。超导磁体使用超导材料，将磁场增强到200 MHz以上，算是NMR发展过程中的一个崭新的科技革命，&rdquo 林崇熙认为，&ldquo 200-600 MHz磁体的发展顺利而迅速。其中，400 MHz NMR可以完全满足化学方面的各种检测与研究工作 600 MHz NMR基本上可以满足蛋白质大分子的检测。&rdquo 　　据林崇熙介绍，探头技术这几年有明显的改进、增强，让NMR多彩多姿的检测技术成为现实。另外，目前探头的调谐许多都已经自动化，可以轻易的用来检测各种核素。相关软件的开发成就也是有目共睹的，数十种知名的检测技术都成为事实。另外，谱图处理的软件也是推陈出新，除了谱仪自身的操作软件外，出现了许多商用软件，让谱图解析更为方便。NMR的联网、进样等系统，也都有明显的改良。&ldquo 许多精彩奇妙的应用功能，会逐渐成为NMR未来热点&rdquo 　　NMR 在判断化合物的分子结构上是极强而有用的工具，是有机四大谱(紫外光谱、红外光谱、质谱、NMR)中最有力、能给出最丰富信息的仪器，可以解决其他仪器无法辨别的同分异构物结构等难题。　　然而，NMR鉴定化合物的结构只是它应用功能之一，只占1/10左右。除了有机化学专业外，在无机化学、分析化学、物理化学等各个领域，NMR都有许多更为精彩的应用。　　如，在探讨反应机理方面，可使用到NMR的高温动力学或低温中间体捕获检测技术；在立体构型化合物方面，NMR可以检测手性化合物；络合物方面，NMR可以快速判断是否和某金属离子络合、判定络合位点以及配位数；在物理化学方面的应用更多，NMR可以研究分子间的作用力，包括氢键的形成与位点；还有很奇特的弛豫 T1与 T2 的检测以及应用；另外，在混合物指纹谱的检测应用方面，NMR存在强大的信息预测功能，将是未来应用的热点。　　&ldquo 当前国内NMR应用研究的风气还不是很兴盛，主要是因为NMR价格昂贵，懂得灵活应用的课题组或人员有限，缺乏交流风气与氛围，&rdquo 林崇熙说，&ldquo 国内目前大约有1300台左右NMR，近年来每年约增加100 台，增长的速度平稳快速。展望未来，中国二十年内将有可能拥有3000&ndash 5000台NMR。随着NMR数量的逐渐增加，许多科研工作都会有一番新气象。&rdquo &ldquo 中国国产仪器公司已经成功改造了20多台NMR&rdquo 　　2006年，由中科院武汉物理与数学研究所主导，联合厦门大学与华东师范大学共同承担了科技部&ldquo 300MHz~500MHz核磁共振波谱仪的研制&rdquo 课题。2010年5月完成首期2台500MHz核磁共振谱仪的研发生产(拨款2000万元)。　　2011年10月，第二期也已经开展，科技部继续拨款2200万元，计划进行5台500 MHz与1台600 MHz NMR的研发，并且计划升级改造20台200-500 MHz NMR。　　&ldquo 该项目进展顺利，一些相关技术逐渐成熟。遗憾的是目前关键的磁体与探头仍然仰赖进口，国家正在鼓励中科院电工所以及大连金山核磁共振公司进行自主研发、生产，&rdquo 林崇熙介绍到，&ldquo 中国在2012年左右开始进行国产NMR的生产、销售，主要在保有旧谱仪的磁体与探头情况之下，进行&lsquo 升级改造&rsquo ，目前已经成功改造了20多台NMR。国产NMR现在进入市场，正逢其时，算是赶上了历史脚步。&rdquo 　　采访最后，林崇熙信心满满地说到，&ldquo 我对 NMR 的未来前景非常看好，NMR目前虽然不如色谱、光谱、质谱&lsquo 热&rsquo ，但是未来绝对是关注的焦点。&rdquo 　　采访编辑：刘丰秋

仪器信息网讯 为进一步促进我国低场核磁共振技术研究工作的开展和学术交流，并推进低场核磁共振技术在各领域中的应用，2013年10月12日，由上海理工大学主办、纽迈电子科技有限公司协办的&ldquo 第五届全国低场核磁共振技术及应用研讨会&rdquo 在上海理工大学召开，150余名来自不同专业领域的专家和学者出席了会议，仪器信息网应邀参加了此次会议。本次大会主席上海理工大学医疗器械与食品学院院长刘宝林教授主持了会议，上海理工大学副校长刘平发表了演讲，王欣博士代表庄松林院士宣读了贺词。会议现场上海理工大学教授医疗器械研究所所长聂生东教授　　代表本次会议主办方，上海理工大学的聂生东教授围绕磁共振技术中的二维谱做了主题报告，聂生东教授谈到：&ldquo 二维谱的出现是核磁共振(NMR)检测技术的一次飞跃，从二维谱中可以快速、精确地对不同组分进行区分，因而在测录井和常规实验中被广泛采用。&rdquo 聂生东教授从实验采集数据中反演出二维谱的过程，比一维反演需要解决更多、更复杂的问题. 聂生东教授带领的团队通过研究罚函数正则化和子空间正则化两大类方法，分析了不同二维反演算法的优点和不足. 根据对近年来国内外相关文献的深入分析可知，虽说目前已有的二维反演算法都存在一定的局限性，但其仍然具有很大的发展空间。中国石油大学地球物理与信息工程学院院长肖立志　　作为我国核磁共振测井的开创者之一，肖立志围绕核磁仪器的发展历程做了报告，肖立志教授表示：&ldquo 目前，全球核磁共振仪器及耗材市场规模上百亿美金，其中占份额比较高的产品有液体高分辨核磁波谱仪、固体核磁波谱仪、医用核磁成像仪，而多孔介质核磁分析仪、井下油气核磁探测仪、地表资源核磁探测仪等低场核磁共振仪器近几年则异军突起。&rdquo 　　&ldquo 因高场核磁共振仪器因体积大、价格昂贵，低场化、小磁铁、便携式、低成本、个性化和掌上化成为了核磁共振技术的发展趋势。低场核磁共振仪器的第一应用是医学诊断，第二是化学研究，第三则是方兴未艾的&lsquo 多孔介质&rsquo 领域。如果说高场核磁共振仪器是医学诊断、化学研究的实验室里的&lsquo 阳春白雪&rsquo ，那么低场核磁共振仪器将成为每个实验室里的&lsquo 下里巴人&rsquo 。&rdquo 　　最后，肖立志指出：&ldquo 技术知识的普及、价格和速度的限制、解决方案的精细化要求、行业样品的多样性和丰富性是当前核磁共振仪器面临的挑战。&rdquo 上海交通大学纳米生物医学研究中心主任古宏晨　　上海交通大学的古宏晨教授做了关于磁共振在生命科学领域应用的主题报告，古宏晨教授介绍说：&ldquo 磁共振成像成果(MRI)是八十年代发展起来的一项先进医学成像诊断成果，其性能比已有的其他成像诊断成果如X射线CT优越，主要用于软组织的检测与早期诊断，可以提高疾病早期诊断准确度。&rdquo 　　&ldquo 我目前的研究方向主要是磁共振成像造影剂。它是用来缩短成像时间，提高成像对比度和清晰度的一种磁性纳米材料。由于磁性纳米材料具有粒径小和强的可操纵性而被成功地应用于疾病的诊断与治疗以及生物物质的分离等方面，尤其是其作为造影剂在磁共振成像方面具有非常好的应用前景。&rdquo 海外华人磁共振协会主席、哈佛大学教授宋一桥　　宋一桥主要介绍了核磁共振的基本原理以及核磁共振技术在多孔介质中测量流体信息的物理机制。之后，宋一桥针对生物医学、石油工业以及食品工业等不同研究领域中常见的多孔介质，如红细胞、骨骼组织、储层岩石及奶酪等特定对象，如何利用核磁共振技术有效地测量出人们所关心的物理信息，利用大量的实验谱图进行了详细的阐述，并说到：&ldquo 核磁共振技术在测量奶酪等多孔介质的流体信息有着自身的独到之处。&rdquo 分会场掠影　　本次会议除了主会场主题报告外，还设置了食品农业、生命科学、地球物理与多孔介质、橡胶/材料/高分子4个分会场，来自不同专业领域的与会专家围绕着当前低场核磁共振技术发展中的一些关键问题，如短弛豫时间、微弱信号测量、分子扩散运动研究、提供成像分辨率等进行了广泛和深入的交流，并针对当前国内低场核磁共振技术应用及国产低场核磁共振仪器的发展提出建议。上海纽迈电子科技有限公司总经理杨培强　　作为此次会议的协作方负责人，杨培强表示：&ldquo 纽迈科技自第一届全国低场核磁共振技术及应用研讨会起坚持与主办方展开紧密合作，到现在已经连续合作了5届。现在这个会议的规模越来越大，从最初的50人发展到了现在的150余人，吸引了越来越多从事低场核磁共振技术开发与应用研究的国内外专家学者。随着核磁共振用户数量的扩大，我们应该吸引更多的低场核磁厂家一起推动技术的推广与应用，厂家、高校、研究院所、学会、政府等通过合作共同参与到推广应用中，使核磁共振技术能够广泛地为用户和社会创造应用和研究价值才更有意义，为此中国仪器仪表学会分析仪器分会同意成立核磁共振分析仪器专业委员会，今后将由专委会担当起主办方的职责。&rdquo 　　&ldquo 目前低场核磁共振技术的发展趋势主要有三点，一是能够测量更微弱的信号；二是对核磁信号有更快捷的有效响应速度；三是能够获得更多的有用信息。低场核磁共振仪器则主要表现在由实验室科研用发展为现场便携式、工业在线式等。作为一家专注于低场核磁共振技术及仪器开发的公司，我们希望在低场核磁共振仪器&lsquo 快弛豫、弱信号&rsquo 方面，开拓出更多的应用领域，为国内外用户创造更多的应用价值。&rdquo 合影留念

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

导读 细胞中的氧化还原平衡，是指氧化性物种和还原性物种之间的动态平衡，在大多数生理过程中发挥着至关重要的作用，尤其是细胞凋亡(名词解释)过程。通过提高肿瘤微环境 (名词解释)中活性氧（ROS）的浓度，打破氧化还原稳态，是介导癌细胞死亡，进而达到肿瘤治疗目的的有效手段。目前，基于纳米酶(名词解释)催化的一些新型化学动力治疗、光动力治疗方法被用于肿瘤治疗领域，旨在达到肿瘤细胞中原位催化产生ROS的效果。但是，大多数对于上述治疗的机理研究仍然只停留于纳米酶级联催化反应的结果，无法做到对整个治疗过程的监测。表面增强拉曼光谱（SERS）(名词解释)作为一种快速、无损的测试技术，其灵敏度甚至可以达到单分子级，在监测细胞内相关生化反应方面具有巨大潜力。将SERS技术应用于上述肿瘤的光动力治疗过程的监测，不仅能帮助进一步理解纳米酶催化过程的具体机制，更能得到肿瘤微环境中氧化还原状态的具体信息。研究亮点 近日，吉林大学宋薇教授、刘卓副教授和赵冰教授团队将一种金/碳量子点(Au@CDs)复合材料级联纳米酶用于对肿瘤细胞的光动力治疗，并且采用SERS技术监测了整个光动力治疗过程中肿瘤微环境内氧化还原平衡的打破与再修复过程。该成果以“SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@carbon dots for tumor catalytic therapy”为题发表在Light: Science & Applications，吉林大学博士研究生李林甲为第一作者，宋薇教授、刘卓副教授和赵冰教授为论文共同通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金，吉林省教育厅科技研究计划等项目的支持。研究人员首先以CDs作为模板剂和封端剂设计构筑了一种具有级联模拟酶活性的核壳结构Au@CDs材料，相比于单独的金纳米粒子，CDs外壳避免了Au核的聚集，并提供了致密且均匀的SERS热点。在808 nm近红外光激发下，Au@CDs表现出近红外光致增强的类过氧化物（POD）酶和近红外光诱导的类谷胱甘肽氧化酶（GSHOx）活性：即在近红外光照射下，表面等离子体共振（SPR）激发的大量热载流子可以有效地参与反应，金纳米粒子典型的等离子体光热效应可以增强POD活性；另外Au@CDs介导谷胱甘肽（GSH）参与反应，加速ROS的生成，呈现出光热增强的光动力治疗效果。这种级联纳米酶催化过程将迅速打破肿瘤细胞内的氧化还原稳态，产生大量ROS，最终导致癌细胞凋亡。图1 Au@CDs的级联纳米酶催化机制及其光热增强的光动力治疗肿瘤过程。为了监控这一催化过程，研究人员利用SERS技术，通过对四甲基联苯胺（TMB）底物分子的氧化产物的识别，实现了对光动力治疗肿瘤过程中，肿瘤微环境内活性氧动态变化过程的监控。即在近红外激光的辐照下，肿瘤细胞内活性氧水平会随着Au@CDs催化反应的开始而迅速上升，在很短的时间内（3min）即达到拉曼信号的峰值，实现氧化应激损伤效果；而激光辐照结束后，肿瘤微环境则会在一个相对较长的时间（33 min）进行自修复，即过表达的GSH等还原性物质消耗过量ROS的抗氧化过程，最终肿瘤微环境回到氧化还原平衡态。图2 （a-c）光动力治疗肿瘤过程中拉曼信号的变化及（d-e）对应的肿瘤微环境内氧化还原平衡的打破和再修复过程。总结与展望 Au@CDs级联纳米酶与传统的纳米药物和免疫治疗剂相比，具有通过级联反应中的光热性质促进光动力治疗效果的优点，能快速提高肿瘤内ROS的浓度，打破氧化还原稳态，进而达到肿瘤治疗目的，由于过表达的GSH等还原性物质消耗过量ROS，抑制了ROS向细胞外扩散。通过SERS策略，获得了光动力治疗过程中完整的氧化应激过程，对基于肿瘤微环境氧化应激损伤的光疗机制进行了深入的研究，为肿瘤光动力治疗的实时监测提供了最有价值的机制和数据支持。论文信息 Li, L., Yang, J., Wei, J. et al. SERS monitoring of photoinduced-enhanced oxidative stress amplifier on Au@carbon dots for tumor catalytic therapy. Light Sci Appl 11, 286 (2022).https://doi.org/10.1038/s41377-022-00968-5

2014年11月6日，在布鲁克第三季度财报电话会议上，布鲁克董事长、CEO兼总裁Frank H. Laukien表示布鲁克核磁共振业务（NMR）第三季度收入比去年同期有所下降。事实上，2014年上半年，布鲁克核磁共振业务就面临着市场需求疲软的情况。尽管，公司期望第三季度NMR业务收入能够有所回升，但最终还是未能如愿。　　据介绍，在2014年的前9个月里，布鲁克核磁共振波谱部门包括大核磁业务以高个位数下降。预计磁共振业务2014年全年的收入与去年同期相比，将可能以低个位数降低。　　对此，Frank H. Laukien强调说：&ldquo 布鲁克NMR订单的减少并不是因为在市场竞争中失败了，而是因为在经历了2012年和2013年的强劲增长之后，2014年的NMR市场需求量放缓。&rdquo 　　核磁业务收入的降低，使得布鲁克拜厄斯宾集团的整体收入也受到了影响。虽然，临床影像部门订单量有很大的增长，并预计2014年全年将实现双位数增长。但这部分业务的收入仅占拜厄斯宾集团总收入的20%，所以即使如此，也难抵弥补NMR业务量减少带来的影响。　　Frank H. Laukien表示：&ldquo 2014年，学术研究领域的用户对于NMR的需求比前两年有所降低。从地域来看，NMR在欧洲和北美的需求依然在增长，但是在亚太区NMR的需求有着显著的下降。其中最明显的是日本，因为在2013年，日本政府有一项特别补充预算，但是2014年没有这项预算。&rdquo 　　&ldquo 在中国，与去年同期相比，我们的核磁业务也在以双位数下降。这主要是由于2013年上海、北京等地的大型核磁共振结构生物学中心采购了NMR，然而今年，中国的NMR需求趋于平稳。NMR市场有它自己的变化曲线，有两三年增长很好，有一两年保持平稳或降低一些，这就是我们目前所处的状况，但这种情况和中国的整体市场或宏观经济趋势并没有紧密的关系。&rdquo Frank H. Laukien介绍说。　　就在上个月，安捷伦宣布公司将关闭旗下核磁共振(NMR)业务。这个消息对于布鲁克来说，是否意味着转机呢?Frank H. Laukien表示：&ldquo 这对于布鲁克2014年第四季度的NMR业务收入不会有任何影响，对于2015年年初的业务影响也不是很大。我们期望由于安捷伦的退出，布鲁克的核磁业务收入能在2015年年中及以后有所增长，但是影响的程度现在还不能确定。&rdquo 　　针对这种市场变化，拜厄斯宾集团已经在积极采取行动调整其组织和成本结构。拜厄斯宾集团总裁Thomas Bachmann已将拜厄斯宾分为了两个新的部门。　　其中一个部门叫做应用、工业和临床部(AIC)，部门负责人为Dr. Iris Mangelschots，他曾在丹纳赫集团担任高级经理。Frank H. Laukien表示：&ldquo 我们期望NMR应用市场，尤其是在制药、食品和饮料控制领域，以及在临床代谢组学研究、体外诊断领域。&rdquo 　　由于拜厄斯宾集团的服务和售后业务有着很大的增长机遇，这部分业务最近被整合成为了另一个部门&mdash &mdash 服务和生命周期支持部门(SLS)，该部门的负责人曾在瑞士帝肯公司任职。　　&ldquo 同时，Thomas Bachmann正在计划到2015年初精简拜厄斯宾核磁共振部门的成本架构。精简方案的成本和收益还没有最终确定，但我们期望相关行动能够在2015年上半年分阶段引入，并能在第三季度充分发挥作用。&rdquo Frank H. Laukien说道。　　&ldquo 另外，拜厄斯宾集团正在启动一项降低成本计划，以期我们的成本能够更好的契合核磁业务的收入水平。我们相信降低拜厄斯宾集团的成本，将使我们在NMR市场复苏后更好的获取收益。&rdquo 　　最后，在被投资银行分析师问及对于核磁共振市场长期增长的看法时，Frank H. Laukien表示：&ldquo 在前几年，我们核磁业务呈现了高个位数增长。至于未来几年核磁业务的增长率，我预计在低个位数或中个位数。&rdquo （编译：秦丽娟）

纽迈科技坚持不懈做好国产核磁共振品牌　　　　　　　　　　　----记2015年4月10-12日南京国际教育装备与实验技术展览会　　2015年4月10-12日，纽迈科技应邀参加第十二届南京国际教育装备及科教技术展览会。此展会是以“创建平台，创造价值”为宗旨，向观众展示各类现代科教技术装备、科学分析及实验室仪器、设备与材料、信息技术与设备等。为科研院所、高校、大中型实验室建设提供仪器设备咨询、交流、采购的平台，使参展者能及时了解当前科学仪器设备产品的技术水平和发展趋势，更好地为大中型实验室、科研机构及各种产业园区、学校教学等部门科研服务。 　　　纽迈科技携带新技术—清醒小动物体成份分析技术亮相本次展会。纽迈科技于2015年正式推出核磁共振清醒小动物体成分分仪，该技术基于核磁共振原理，将不同弛豫快慢的体成分信号进行技术区分，从而实现对活体动物进行快速的身体成分（脂肪量、筋肉组织含量、自由水量以及全身水量）定量测量，可在动物清醒状态下快速测试。与其他方法比较，核磁共振体成分分析法测量速度快（仅需0.5-3.0min），不需要对实验动物进行麻醉或处死，测试过程对动物无任何伤害，可对同一动物进行持续性跟踪测试，为科学研究提供有力的分析数据。该方法已广泛用于肥胖、糖尿病、新陈代谢、营养学、肥胖机理、药物研发等相关领域。　　 展会上，不少观众对磁共振技术在实验室中的应用感到新奇，在多数观众的认知中，“核磁共振”是仅仅存在于医院中的，用于人体病变部位观察的器械，并且价格昂贵。针对这种现状，纽迈科技工作人员耐心为观众讲解低场核磁共振技术的应用领域及优势。　　低场核磁共振设备与高场核磁共振设备及医学核磁共振设备相比，优势如下：设备操作简单、检测或成像速度快、对样品无损、设备占地面积小、维护费用低等。纽迈科技推出的场核磁共振产品已成功应用于农业食品、能源勘探、高分子材料、纺织工业、生命科学等行业领域。　　短短3天的会议很快结束了，感谢新老客户的支持，正因为有你们的信任，纽迈才得以快速前行，不忘初心，放得始终，纽迈会一直与您同行̷̷下个路口，成都站，期待相见吧！联系人：强工　|　联系电话:15618037925　|　邮箱：w_qiang@niumag.com

2013年10月12日，“第五届全国低场核磁共振技术及应用研讨会”在上海召开期间，第一届中国仪器仪表学会分析仪器分会核磁共振仪器专业委员会宣告成立! 核磁共振检测技术作为一种无创非侵入性检测技术具有迅速、准确、可重复等优点而得以迅速发展和广泛应用，已经从物理学渗透到化学、生物、地质、医疗以及材料等学科，在科研和生产中发挥了巨大作用。 核磁共振仪器不同于高场波谱核磁共振仪器和医用核磁共振成像仪，其主要利用水，油，聚合物的弛豫特性，实现对水分相态，含油率及孔隙度等物性参数的分析，在食品，农业，能源，生物医药等利用有着广泛的应用前景。然而，核磁共振分析仪目前国内的现状是：相关仪器科研开发生产仍处于起步阶段，有很大的提升空间，技术力量相对比较薄弱，信息分享不够及时充分，市场推广力度不够，应用比较分散，规模有限。亟待一个较有力的行业协会组织协调产学研机构的有机结合与互利共进，保障和促进行业有序，和谐良性竞争与健康发展，加快提高我国核磁共振分析仪器的研制开发、生产、应用以及产业链的整体技术水平。因此产生了筹备中国仪器仪表学会分析仪器分会核磁共振仪器专业委员会的想法。　　纽迈科技电子有限公司作为专业研发与生产核磁共振分析仪器的厂家，对核磁共振仪器专业委员会的成立起到了积极地推动作用，在筹备过程中付出了大量的精力。中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长刘长宽宣读批复 中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长刘长宽宣读了关于组建“核磁共振分析仪器专业委员会”的批复，第一届专业委员会由24人组成，中国石油大学肖立志教授担任主任委员，上海理工大学聂生东教授担任副主任委员，纽迈电子科技有限公司张英力高级工程师担任秘书长，挂靠单位为纽迈电子科技有限公司。同时希望专业委员会广泛团结本专业国内外广大专家、学者和工程技术人员，积极开展有益于本专业发展、进步的各种学术、技术活动，为推动核磁共振技术的快速发展做出应有的贡献。 纽迈电子科技有限公司积极推动专委会的成立 (图为公司总经理杨培强) 　　附：“中国仪器仪表学会分析仪器分会核磁共振仪器专业委员会”第一届委员会组成人员名单　　学术顾问：叶朝辉 中国中国科学院武汉物理与数学所　　主任委员：肖立志 中国石油大学(北京)　　副主任委员: 聂生东 上海理工大学　　委 员：(按姓氏拼音排序)　　陈绍江 中国农业大学　　陈 忠 厦门大学　　范宜仁 中国石油大学(华东)　　冀克俭 兵器集团53所　　江 雷 中国科学院化学研究所　　蒋 瑜 华东师范大学　　雷 浩 中国科学院武汉物理与数学所　　李建奇 上海卡勒福磁共振技术有限公司　　刘登勇 渤海大学　　罗会俊 深圳市贝斯达医疗器械有限公司　　聂生东 上海理工大学　　宋公仆 中海油田服务有限公司　　谭明乾 中科院大连化物所　　汪红志 上海医疗器械高等专科学校　　王志战 中国石化石油工程技术研究院　　夏 斌 北京大学　　夏 灵 浙江大学　　肖立志 中国石油大学(北京)　　胥蕊娜 清华大学　　杨 光 华东师范大学　　杨培强 纽迈电子科技有限公司　　姚 武 同济大学　　张英力 纽迈电子科技有限公司　　秘书长: 张英力　　挂靠单位：纽迈电子科技有限公司

核磁共振标记这个区域。 谭力海的小组发现，与对照组相比阅读障碍的儿童大脑特定的区域活性较低，这个区域对中国人的读写来说非常重要。　　北京师范大学的神经学家臧玉峰和他的同事们开始招募儿童志愿者，进行多动综合症的研究。他们计划利用功能性磁共振成像(fMRI)探测健康儿童和患病儿童之间大脑活动的差异。为了征集测试者，大学生们在一所小学前发放传单。然而，他们最后只能空手而归：家长担心核磁共振扫描可能会伤害到自己的孩子。对此，臧玉峰表示，“脑功能性磁共振实验实在是太难进行了。”　　尽管在中国核磁共振已经作为一种诊断工具被广泛接受，但家长们仍不愿意自己的孩子暴露在强磁场中。这方面的忧虑并不是唯一的障碍。“公众对医生的不信任与日俱增，所以MRI 研究真是越来越难做了，”北京大学第一医院的放射科医生谢晟表示。她认为原因包括病人的维权意识和媒体对治疗方法的争论。招募健康儿童的艰难已经迫使MRI研究真是越来越难做了，不得不通过罹患其它病症的儿童进行研究测试，当然这种方式可能会事与愿违。　　“经过三十余年的使用，核磁共振被公认较X射线和正电子发射断层扫描更为安全的检测方法”，美国国家药物滥用研究所(位于美国马里兰州巴尔的摩市)的核磁共振物物理学部主任、物理学家杨一鸿表示。检测的主要危险是针对那些身体里有起搏器或在其他金属物质的人。“到目前为止数百万人已经进行过核磁共振检查，因而现在看来不太可能会有副作用，”马克斯普朗克(Max Planck)人类脑与认知科学研究所(位于德国莱比锡市)认知神经科主任阿诺威尔林格(Arno Villringer)表示。　　这种解释对中国的病人收效甚微——甚至是一些科学家。“我不敢让我自己的孩子接受核磁共振测试，”北京大学第三医院的放射科医生韩鸿宾表示。“没有人担保绝对没有任何潜在的危险，尤其是在进行非常规磁共振扫描中会迅速提升磁场强度或使用极高场强时，”他说。　　面对诸如此类的问题，一些研究人员尝试走某种捷径。比如，谢晟最近向《癫痫研究》(Epilepsy Research)提交了一篇关于6岁以下癫痫患儿的研究报告。不过，上个月这个期刊拒绝发表她的文章，理由是她的对比对象并非完全健康。谢晟也承认：被她列为对比对象的大多数孩子因为其它病症才做核磁共振检查。“招募真正健康的儿童参加核磁共振测试太困难了，”谢晟表示。　　一些同行对此表示同情，并建议有时候适当地准许规范研究实践的例外情况。臧玉峰认为，在谢晟的例子里，那些没有患有癫痫之类神经系统疾病但是可能患有其它病症的孩子，是可以作为对照组的。但是，北京师范大学磁共振物理学家黄瑞旺却不这么想，他认为不录用谢晟的文章是正确的。　　在美国招募志愿者进行地要更加顺利。“经过对功能性核磁共振的详细解释，很多家长同意让孩子参加测试，” 俄勒冈卫生科技大学(美国波特兰市)的神经学家达米安费尔(Damien Fair)表示。即使在中国，一些团体也取得了进一步的成功。香港大学脑与认知科学国家重点实验室副主任谭力海表示，他从未在科研项目招募志愿者中遇到麻烦，他的团队通过研究已经能够辨别出决定中国儿童阅读和读写障碍的大脑区域。　　谭力海的成功令臧玉峰感到振奋，臧玉峰相信他的小组一定能够克服困难。他们将在这周结束的农历新年之后继续招募活动——臧玉峰表示这一次将竭力向父母们解释他们的研究目的。(原文标题为——中国:对核磁共振对健康的担忧阻碍脑研究)