远程粒子计

40多年来，TSI生产的 凝聚核粒子计数器（CPC） 为研究人员在纳米粒子计数领域提供了重要的支持。TSI第4代新型CPC整体改进了软件功能和性能，将继续成为气溶胶研究领域的基准。 TSI 新一代CPC 在可靠性和适用性上正建立起无与伦比的标准。现在，CPC数据可存储于CPC中，存储数据可随时本地访问，甚至远程访问。此外，新型CPC的所有型号和平台均使用相同的架构进行构建，操作直观，使用简单。 无论您需要校准和验证其它仪器，还是需要比较不同仪器间的性能，TSI生产的CPC都将是您参考计数器的最值得依赖的选择。长期环境监测用户可尽情享受新软件所带来的便利，新软件改善了筛选和输出大型数据集的方式。 新一代CPC能够减少停机时间和降低维修成本，不仅为您提高可靠的粒子数据，还能够优化您的研究。和研究行业的领导者携手合作，使用TSI新一代CPC，彻底变革您的粒子数据。 关于TSI公司TSI公司研究、确定和解决各种测量问题，为全球市场服务。作为精密仪器设计和生产的行业领导者，TSI与世界各地的科研机构和客户合作，确立与气溶胶科学、气流、健康和安全、室内空气质量、流体力学及生物危害检测有关的测量标准。TSI总部位于美国，在欧洲和亚洲设有代表处，在其服务的全球各个市场建立了机构。每天，我们专业的员工都在把科研成果转化成现实。

随着科技的发展，人们对环境的要求越来越高，尤其是对生产环境的要求。只有保证生产环境的安全洁净，才能生产出健康干净的产品。　　尘埃粒子计数器作为一种用于检测洁净环境中单位体积内尘埃粒子数目及其分布的仪器，由显微镜发展而来，经历了显微镜、沉降管、离心沉降仪、沉降仪、颗粒计数器、激光空气粒子计数器、凝结核粒子计数器、多通道多功能粒子计数器等过程，主要由光源，两组透镜，测量腔，光检测器和放大电路五大部分构成。用来测量空气中微粒数量和大小，这个结果可以为空气洁净度的评定依据，如今，该产品已被广泛应用于电子生产企业洁净室检测；过滤器现场检测、捡漏；可监测生物安全，HVAC系统，计算机室，饮料包装环境，药品、医疗器械生产环境，医院洁净手术室，汽车喷涂环境,微电子、生化制品、食品卫生、精细化工、精密机械等生产和科研部门，是暖通空调和制药企业及其监督管理部门贯彻GMP规范和电子生产企业仪器。 　　手持式尘埃粒子计数器是采用全半导体激光传感器的手持式激光尘埃粒子计数器，可与PC电脑数据采集系统连接可进行远程控制，可直接观测仪器的测试情况，测试数据可通过电脑进行分析处理并可以保存为Excel文件。技术指标均满足计量总局颁布的JJF 1190-2008检定规程的要求，整机功能采用美国微电脑控制处理技术及半导体激光传感器技术及气泵，具有功能多、测量精度高、速度快、便于携带和操作简单等特点。仪器一次采样可同时测得多种粒径的尘埃粒子数。

四方光电在线粒子计数器在洁净室的创新应用在医药、电子、食品、航空航天、生物工程、精密加工等领域，相关生产作业过程中环境空气需要满足较高洁净度的要求，并符合相关行业标准，例如制药行业需要符合GMP标准。客户一般采用粒子计数器来针对作业环境进行检测，在国内相关检测设备需要符合国家计量总局颁布的JJF1190-2008《尘埃粒子计数器校准规范》规程的技术要求。　　以往客户仅在项目验收时采用手持式粒子计数器针对作业厂区内相关区域进行洁净度检测，而工程验收合格投入使用后，则只会定期安排人工进行抽查巡检，这样的做法会带来一系列的问题。　　　　传统手持式粒子计数器存在的问题及风险 1、增加了企业的洁净成本。人工监测将给洁净厂房带来额外的人员和设备，增加了洁净负荷。有些企业为了能够确保洁净室作业环境持续可靠，会连续不间断高功率运行FFU风机，这样做不仅会加快滤网、风机等的寿命消耗，也带来了能源的浪费。　　　　2、 人工监测缺乏采样点和采样时间的固定性。在手工操作下，前后两次采样点的位置很难保证在同一点，采样的时间也不能保证在不同班次或日期的同一个相对或绝对时刻。因此，监测数据之间很难产生相对的联系，没有可比性，不利于判断系统运行的长期趋势。　　　3、定期检测无法覆盖所有污染超标风险。在生产过程中环境的情况往往是变化的，原材料的进出、人员的更换以及产品的变化都将对洁净室的洁净程度有所影响。往往在一个班次开始时环境是满足要求的，而在结束时发现粒子数超出了标准。由于人工监测无法提供连续监测数据，因此无法估计系统是在何时偏离了规定工况，更无法估计产品的质量情况。这就违背了保证洁净室空气质量，进而提高产品质量的初衷。　　　　粒子计数器升级在线监测的必要性 1、标准对在线监测的要求。新版GMP在硬件要求方面，提高了部分生产条件的标准，增加了在线监测的要求，特别对悬浮粒子，也就是生产环境中的悬浮微粒的静态、动态监测，对浮游菌、沉降菌(生产环境中的微生物)和表面微生物的监测都作出了详细的规定。　　2、实现智能自动控制，无需人工参与。在线粒子计数器，能够实时监测洁净室内悬浮颗粒的个数并及时报警；并具备能够与FFU风机等净化设备智能联动的功能，始终将环境内悬浮粒子个数维持在标准要求的较低范围内，这样做其能耗及设备损耗会控制在较低水平。　　3、覆盖整个生产过程，降低污染风险。7*24小时的连续不间断监测，最大程度保证产品在全流程生产工序中免受污染，提升产品质量。　　　　在线粒子计数器面临的挑战 1、连续不间断运行，对寿命的要求。传统手持式设备多采用气泵进行采样，而气泵的寿命一般仅有几千小时，而且成本较高，噪音较大。而且气泵在运行一段时间后会存在机械磨损，影响检测性能。　　2、连续不间断运行，对数据稳定性和可靠性的要求。粒子计数器在长期运行的过程中，会由于光源的老化及采样气泵的磨损，导致测量准确度发生漂移。由于手持式粒子计数器可以在每次使用前采用调零器进行校准，而在线粒子计数器由于安装位置的局限，无法实现频繁的调零动作，这需要在线粒子计数器满足免维护的要求。　　3、多点分布式安装，对设备系统及施工安装的要求。洁净室在线监测系统，是一套实时监测洁净区域洁净度的在线监控管理系统，对洁净室内的多个传感器进行管理。包括远程控制、数据储存、历史数据查询、数据分析和趋势图，当被监测区域一旦超出限定值系统将自动报警。　　　　四方光电粒子计数器：洁净室在线监测终极解决方案 四方光电基于10年光散射技术的研究与创新，推出了激光粒子计数传感器PM5000S与PM3003NS，以及在线粒子计数器OPC-6500F和OPC-6303P，可广泛应用于医药行业、电子行业、食品卫生行业、光电工程及航空航天等。　　1、使用寿命长，满足7*24小时连续监测。　　四方光电在线粒子计数器OPC-6500F采用大流量涡轮风扇采样，相对气泵采样有更好的寿命表现，能够满足10年连续工作需求。 2、恒流采样，确保长期数据稳定性。　　在线粒子计数器OPC-6303P内置超声波流量传感器，能够快速准确的监测采样流量，实时进行反馈调节，消除了气泵长时间运行后采样流量衰减的影响，保证在线粒子计数器在长期运行过程中的2.83L/min气泵恒流采样。　 3、数据精准，与Lighthouse设备线性相关性R2＞0.9。　　为了验证在线粒子计数器是否能够满足实际应用需求，四方光电将样品送到韩国第三方测试机构进行了PM5000S与Lighthouse手持式粒子计数器委托对比测试，测试数据表明，PM5000S与Lighthouse线性相关系数R2=0.91，r=0.95 4、符合JJF 1190-2008尘埃粒子计数器校准规范。　　四方光电粒子计数器检测性能符合国家计量总局颁布的JJF1190-2008《尘埃粒子计数器校准规范》规程的技术要求，同时我司也可以向企业用户提供核心粒子计数传感器及解决方案，协助客户通过整机的计量认证。　　　　洁净室在线监测的实施办法 四方光电在线粒子计数器，能实时监测尘埃粒子数及其他环境参数(根据客户需求灵活定制)，将受控环境中的多个测量区域进行分散式多点采样，集中式数据处理，能实现自动监测，并通过自主开发的上位机软件完成数据储存、分析、管理。　　1、系统布点的方法。　　在线粒子计数器的安装位置相对手持式粒子计数器的采样点更为灵活。首先需要确定关键区域，模拟实际生产过程（如药品灌装），在选定的关键区域内通过对各候选粒子采样点位的静态测量和动态测量结果，确定尘埃粒子计数器采样头的安装位置。　　2、多点在线监测组网。　　通过RS485通讯方式将洁净室内不同监测点的监测结果上传到中央处理单元，实时判断各点位的检测结果是否满足洁净室等级要求。并可在每个监测点设置屏幕，实时能够了解到各监测点的洁净度。RS485通讯采用两线制接线方式，其噪声抑制能力、数据传输速率、电缆可用长度及传输可靠性对比其他通讯方式，信号更加稳定可靠。　　3、系统实现远程监控。　　四方光电自主开发的监测系统软件，可实时监测和收集各点位的在线监测数据并及时进行分析处理，同时能够比对相关标准悬浮颗粒的限值，出现超出标准时及时报警。　　　　四方光电企业介绍 四方光电股份有限公司2003年成立于“武汉 中国光谷”，占地20000+平方米，是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器研发、生产和销售的高新技术企业。　　公司开发了基于非分光红外(NDIR)、光散射探测(LSD)、超声波(Ultrasonic)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、热导(TCD)、激光拉曼(LRD)等原理的气体传感技术平台，形成了气体传感器、气体分析仪器两大类产业生态、几十款不同产品，广泛应用于国内外的家电、汽车、医疗、环保、工业、能源计量等领域。　　四方光电是湖北省首批知识产权示范建设企业，建设有湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心、湖北省企业技术中心，承担了国家重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网发展专项等国家科技开发项目。截至2020年8月底，公司及子公司拥有101项境内外注册专利，其中国内99项，国外2项。发明专利共有33项（境内31项，境外2项）。公司及子公司四方仪器入选工信部2019年工业强基传感器“一条龙”应用计划示范企业。凭借长期的技术积淀、良好的产品性能及国际化视野，公司已取得多家国内外知名企业的认可，产品销往全国并出口到多个国家和地区。

如何沉积纳米粒子——纳米粒子单层膜沉积实用指南 纳米颗粒的二维致密单层膜沉积是多种技术和科学研究的基础。例如，纳米粒子单层膜可以作为传感器上的功能层，也可以用来生产用于纳米球光刻的胶体掩模。但是，怎样才能高效、可靠地得到具有三维自由度的纳米颗粒溶液，并将这些颗粒限制在横跨大基底的(二维)单层中呢?传统的纳米颗粒沉积技术纳米颗粒沉积技术种类繁多。一些相对简单和快速的方法包括溶剂蒸发、浸渍镀膜和旋涂镀膜。然而，这些技术可能会浪费大量的纳米颗粒，并且无法有效控制纳米颗粒的密度和配位结构。溶剂蒸发溶剂蒸发容易产生所谓的咖啡渍圈环效应，这种效应是由马朗戈尼流动引起的。这将导致不均匀沉积，中心的纳米粒子沉积稀疏，而边缘则形成多层纳米粒子沉积。 浸渍镀膜另一方面，如果只是用纳米粒子覆盖基底，浸渍镀膜将是一种很好的技术。然而，使用这种方法沉积纳米颗粒单分子层是非常具有挑战性的。同时，浸渍镀膜需要大量的纳米颗粒，这在处理昂贵纳米颗粒材料时将成为一个大的限制因素。 旋涂镀膜旋涂镀膜也是一种很有吸引力的方法，因为它易于规模化放大，而且在半导体工业中是一种众所周知的技术。然而，使用这种方法，薄膜的质量和多个工艺参数紧密相关，如：自旋加速度、速度、纳米颗粒的大小、基材的润湿性和所用溶剂。这使得对薄膜属性的精确控制变得非常困难。而且，一般旋涂镀膜需要大量的纳米颗粒溶液。 气液界面的单层镀膜在这里，气液界面沉积纳米颗粒单层提供了一种高度可控的沉积方法，可以将其沉积在几乎任何基底上。纳米颗粒被限制在气液界面，界面面积逐渐减小，使得纳米颗粒更加紧密地聚集在一起，从而可以实现控制沉积密度的目的，因为单位区域面积沉积的纳米颗粒的数量很容易计算，这样对纳米颗粒的需求量就会大大降低。 单层薄膜形成后，可以通过简单的上下提拉基底即可将界面上的薄膜转移到基底上。 在线网络研讨会报名如果您对如何制备纳米颗粒单分子膜感兴趣，想获取更多这方面的知识，请报名参加由伦敦大学学院的Alaric Taylor博士举办的题为“纳米颗粒单分子层薄膜沉积实用指南”的网络研讨会。报告人Alaric Taylor简介：Alaric Taylor博士是伦敦大学学院工程和物理科学研究委员会（EPSRC）研究员，他在纳米光子材料的制造，尤其是通过在气-液界面开发胶体单层自组装方面有很高的造诣。 报告内容：? 详细讲解纳米颗粒沉积的具体操作? 指出需要注意的事情? 讲述纳米颗粒沉积的技巧 报告时间：2018年9月13日下午3:00（北京时间）报名联系：如需参会，请填好下列表格中的信息发送至，邮箱：lauren.li@biolinscientific.com；姓名单位邮箱电话特别提醒：因为可能会涉及电脑、系统、耳机等调试问题，建议大家提前5-10分钟进入链接。

科学家们在欧洲核子研究中心的大型强子对撞机（LHC）上发现了一种新粒子，其被称为“奇异的五夸克”。研究团队表示，发现这样的奇异粒子有助他们理解夸克是如何结合形成复合粒子的。相关论文刊发于17日出版的《物理评论快报》杂志。　　科学家们认为，夸克是不能再分割的基本粒子，目前已知的夸克包括上夸克、下夸克、粲夸克、奇异夸克、底夸克和顶夸克6种。夸克通常“三五成群”形成强子，比如重子（由3个夸克组成的质子和中子等）和介子。但更多夸克也能“成群结队”形成“四夸克态”和“五夸克态”。　　此前，物理学家也发现了几种“四夸克态”。2022年7月，LHC上底夸克探测器（LHCb）实验合作组宣称，发现了一种“五夸克态”。　　在最新研究中，科学家们通过以极高的能量让两束质子发生对撞，从而发现了这一新粒子，最新发现的五夸克粒子包含一个奇异夸克。　　团队成员之一、意大利米兰大学伊莉莎贝塔斯帕达罗诺雷拉指出，质子和中子等常见的强子通常由两到三个夸克组成，他们最新发现的“五夸克态”非常奇特。　　诺雷拉表示，科学家们发现了越来越多“四夸克态”和“五夸克态”，这些研究就像是粒子领域的“文艺复兴”，科学家们收集的证据越来越多，也越能研究更复杂的衰变，研究这些奇异的夸克态很重要，因为它们有助于揭示夸克在粒子内部的结合情况。

AEROTRAK 手持式激光粒子计数器　　型号9303 3通道基本型　　TSI AeroTrak 9303 手持式激光粒子计数器给客户提供一款操作更加灵活、价格更加富有吸引力的高性能手持粒子计数器方便进行粒子污染物控制。9303采用的高耐磨注塑设计更加方便手持。仪器可同时显示3个粒径尺寸。中间通道用户可以从0.5, 1.0, 2.0或2.5mm之中选择 。　　标准1年保修　　型号9306 6通道标准型　　9306提供6个粒径通道同时显示。3.7-inch彩色触摸屏和Mirosoft WindowsCE操作界面，使操作更方便，超大的10,000数据内存可通过USB接口或可通过USB接口或可选外置打印机直接输出，同时可连接温度/湿度探头(选件)，并包含内部报警功能。　　保修期延长为2年　　AEROTRAK 便携式激光粒子计数器　　型号9310/9510和型号9350/9550　　TSI AeroTrak 9310和9510便携式激光粒子计数器给客户提供更加操作灵活功能更加强大的大流量的便携式粒子计数器方便进行粒子污染物控制。它们既可作为单机工作也可以组建厂房的监测系统。该几款仪器采用一体轻型化设计使移动和操作更加容易。直读式按键使操作更加简单。10,000个数据内存可通过屏幕显示并可通过 USB和Ethernet进行下载。　　仪器可同时显示6个粒径尺寸。并支持声音报警功能。　　标准的2年保修外，TSI提供全套的技术服务和支持。　　AEROTRAK 典型应用：　　洁净厂房内的颗粒物测试 空气粒子研究 暴露性评估 室内空气质量评估。也应用于过滤器性能测试 洁净度评价及污染物迁徙研究等。

p　　韩国科学技术信息通信部发布消息称，韩国先进软性物质研究团组利用纳米粒子研制出表面活性剂。该研究结果刊登在国际学术杂志《自然》上。/pp　　表面活性剂是广泛用于肥皂、洗涤剂、洗发水等生活用品的化学物质。在一个分子中存在易粘附于水和易粘附于油两个部分，使用表面活性剂可将水、油分离，呈现水滴形态。因此，利用表面活性剂传送特定物质(药物等)可作为新一代医学材料，特别是作为调节液体水滴的技术可广泛应用于制药、疾病诊断、新药开发等领域。/pp　　现有调节液体水滴的技术多采用“分子表面活性剂”，是使表面活性剂包裹的液体水滴受到外部刺激的分子结构设计方式，但想实现两种以上刺激反应难度较大。此次研究组利用纳米粒子具有杀死细菌以及运送酵素等多种功能的特点，研制出可在多种刺激下控制液体水滴的“纳米粒子表面活性剂”，比现有分子表面活性剂具有更多样的功能。通过纳米表面活性剂可对电、光、磁场全部反应,磁场和光可以调节液体水滴的位置以及移动、旋转速度,并可以与电场结合。例如,使用操纵液体水滴移动或组合的工具可将活体细胞植入液体水滴里培养或将利用液体水滴还原细胞内的酵素反应等需要特殊环境的制药、生物医学领域。/ppbr//p

科学日报报道，近日美国加州大学圣塔芭芭拉分校的科学家们设计了一种具有一对独特且重要特性的纳米粒子。这种球形粒子的组成成分是银，它被包裹在一个涂满缩氨酸的壳内部，后者使得它能够攻击肿瘤细胞。此外，这个壳是蚀刻的，因此那些没有攻击到目标的纳米粒子会自行分解和消除。这项研究被发表在期刊《自然材料》(Nature Materials)上。两个单独的银纳米粒子(红色和绿色)选中前列腺癌细胞为目标　　纳米粒子的核心利用了一种名为电浆子光学(plasmonics)的现象。在电浆子光学里，纳米结构的金属，例如金和银，在被光线照射时会发生共振，且集中在靠近表面的地磁场。通过这种方式，荧光染料被增强，看起来比自然状态&mdash &mdash 也即没有金属存在时&mdash &mdash 要明亮10倍。但当核心被蚀刻时，这种增强效果会消失，粒子也就变得暗淡。　　加州大学圣塔芭芭拉分校鲁奥斯拉蒂研究实验室发明了一种简单的蚀刻技术，利用了生物相容的化学制品快速分解和移除活体细胞外部的银纳米粒子。这种方法只会留下完整的纳米粒子用于成像或者量化，从而揭示了那些细胞被定位攻击目标，以及每一个细胞被内在化了多少。　　&ldquo 这种分解是创造针对特定刺激物做出反应的药物的一个有趣概念。&rdquo 分子，细胞和发育生物学学院(MCDB)鲁奥斯拉蒂实验室的博士后研究员、斯坦福-桑福德伯纳姆医学研究所的盖里· 博朗(Gary Braun)这样说道。&ldquo 通过分解过剩的纳米粒子并通过肾进行清理，它能最小化偏离目标的毒性。&rdquo 　　这种移除无法渗透目标细胞的纳米粒子的方法非常独特。&ldquo 通过关注那些真正进入细胞的纳米粒子，我们能够理解哪些细胞是目标，并从更细节的角度研究组织传输通道。&rdquo 博朗说道。　　有些药物能够独自穿透细胞膜，但很多药物，尤其是RNA和DNA基因药物，是带电的分子，它们会被细胞膜所阻隔。这些药物必须通过内吞作用进入细胞，在这个过程中细胞会吞没并吸收分子。&ldquo 一般需要纳米粒子作为载体来保护药物并护送它进入细胞，&rdquo 博朗说道。&ldquo 而这正是我们所要测量的：通过内吞作用载体的内在化。&rdquo 　　由于纳米粒子有一个核心壳结构，研究人员可以实现不同的表面涂层并对比各自肿瘤目标选择和内在化的效率。通过使用不同的目标受体转换表面药剂从而实现不同疾病的目标选择&mdash &mdash 或者细菌的目标生物体。根据博朗表示，这一方法应该能够发展一种药物传输极大化的方法。　　&ldquo 这些新的纳米粒子拥有某些了不起的特性，在朝肿瘤传输目标药物相关的研究中它已经证明是一种非常有用的工具。&rdquo 加州大学圣塔芭芭拉分校纳米医学中心和MCDB学院特聘教授埃尔基· 鲁奥斯拉蒂(Erkki Ruoslahti)这样说道。&ldquo 它们在治疗感染方面也有潜在的应用。由可抵抗所有抗生素的细菌导致的危险感染越来越常见，现在急需解决这类问题的新方法。银常被用作抗细菌药剂，而我们的目标技术或可能将利用银纳米粒子治疗体内任何地方的感染变为现实。&rdquo (

美国TSI公司经过多年精心研制，推出当今性能最为优良的手持式激光粒子计数器，使这一类的仪器性能　俄功能有了一个巨大的突破。 AEROTRAK粒子计数器是TSI公司新开发的用于粒子计数测量的产品。它是全面的仪器，包括光度测量质量浓度，浓缩粒子计数，仪器表面浓度测量，TSI公司已准备了40年。典型应用于清洁房间检测，室内环境研究，人体暴露照射，室内空气质量，过滤测试，清除测试，品质确保和污染物研究。 AEROTRAK Model 8220粒子计数器是重2.2磅（1公斤）的手持式仪器，并可使用AC电源或锂离子电池。8220有一个0.1立方英尺/分（2.83行/毫米）的流速和6个可调整的范围。仪器可连接一个热敏打印机。大于100000个数据被储存并可通过TRAKPRO™ Data数据分析软件下载到PC机进行数据分析。 这个粒子计数器还可加载温度和湿度传感器，从而可以在一台仪器上同时获得多个参数

记者10日从南京师范大学获悉，在9日举行的第41届国际高能物理大会上，欧洲核子研究中心大型强子对撞机（LHC）的紧凑介子线圈（CMS）合作组报告，他们发现了一个可能由4个粲夸克组成的奇特粒子家族。　　“清华—南师”CMS组负责人、南京师范大学教授易凯代表CMS合作组介绍，这些粒子内部可能由4个同一种重味夸克组成，物理图像相对简单而利于理解。“这是中国实验团队首次在LHC上主导观测到可能的全粲四夸克粒子，也是中国首次在CMS实验上主导新粒子的发现。”易凯说。　　夸克是一种基本粒子，目前已知有上夸克、下夸克、奇夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克6种类型。“粒子一般由2—3个夸克组成，例如介子由一个夸克和一个反夸克组成，而重子由3个夸克或3个反夸克组成，它们被称为传统强子；但还有一类粒子可能由4个、5个夸克或者夸克胶子混合组成，因为比较罕见，所以也被称为奇特强子。”易凯表示。　　理论学家在数十年前已预测到传统的强子和奇特强子态的存在，然而直到最近20年，科学家才在实验上观察到较为明确的四夸克态或五夸克态奇特强子。　　“但此前还没有发现过全部由重味夸克组成的奇特强子家族，即粲夸克或底夸克组成的奇特粒子。”易凯说。　　基于2016—2018年CMS采集的所有“质子—质子”对撞数据进行分析，CMS合作组随后在两个粲夸克偶素的不变质量谱中观测到了一个新的粒子家族。“其中的每一个粒子可能由4个同味重夸克组成，该家族中的3个共振峰依据质量被暂时命名为X(6600)、X(6900)和X(7300)。X(6600)和X(7300)粒子均是在世界上首次被观测到。”易凯说。　　“这是首次在实验上观测到可能由纯重味夸克组成的奇特粒子家族。”易凯强调，“虽然近20年来，科学家们发现了几十个奇特强子，但这些奇特强子究竟是怎么形成的，还是未解之谜。而此次研究发现的奇特粒子家族，夸克的组成方式相对简单，我们就可以基于这种相对简单的组合方式，继而理解这些粒子的形成模式。”　　易凯表示，CMS探测器收集的数据量大，也有很好的质量分辨率，预计将会在这个方向作出更多的贡献。　　CMS合作组由50多个国家、约240个单位的4000多名成员组成，其中，中国组成员来自中国科学院高能物理研究所、北京大学、中国科学技术大学、北京航空航天大学、清华大学、南京师范大学等多个单位。近年来，中国CMS组在希格斯粒子性质测量和多玻色子研究等方面成绩突出。

12月1日，由中科院合肥物质科学研究院安徽光机所承担、北京大学等单位参加的国家863重大项目课题“大气细粒子和超细粒子的快速在线监测技术”在广东鹤山通过了863资源环境技术领域办公室组织的专家验收。　　验收会上，来自中科院生态环境研究中心、北京大学、北京市环境保护监测中心、广东省环境监测中心站、中科院大连化物所、上海大学和华东理工大学等单位的专家听取了课题组长刘建国研究员关于课题工作总结及技术研制报告，并在位于鹤山市桃源镇的珠江三角洲大气超级监测站进行了实地考察，查看了课题组研制的双波长三通道气溶胶探测拉曼激光雷达、细粒子谱分析仪、大气OC/EC测定仪、以及振荡天平颗粒物质量浓度监测仪(PM10/PM2.5)等系列大气细粒子监测设备的运行情况。　　验收专家组认为，“该课题在宽范围粒径谱的快速分析技术、稳定的场致电离电荷源技术、超高灵敏大气分子拉曼散射信号探测技术、以及OC/EC临界温度的精确选取等关键技术方面取得了突破，关键技术指标达到国外同类产品的先进水平。课题所取得的成果在珠江三角洲大气复合污染立体监测网络构建中发挥了重要作用，并参与了北京奥运会、上海世博会和广州亚运会的空气质量保障，具有显著的社会和环境效益”。　　该课题是863重大项目“重点城市群大气复合污染综合防治技术与集成示范”中第一个通过验收的课题，已通过领域办中期检查和专家评审得到滚动支持，滚动课题“重要大气复合污染物快速在线和时空分布监测技术系统开发”已于年初通过实施方案论证，目前处于实施阶段。

据英国《新科学家》杂志网站8月18日(北京时间)报道，俄罗斯国立核研究大学的亚历山大费德罗夫及其同事在即将发表于最新一期《物理评论快报》上的研究论文中说，根据他们的计算，一个强大的激光器可将制造出的首个正负电子对加速到很高的速度，从而让它们发光，这道光再与激光“合力”，产生更多的电子对。而这正是量子力学在20世纪30年代的一种预言。　　量子力学的不确定性原理意味着，宇宙空间并不是真的空无一物。相反，宇宙的随机波动使之变成了“一锅热腾腾的粒子汤”，电子以及其对应的反物质正电子就在其中。通常情况下，这些粒子一碰到其反物质，彼此都会瞬间湮灭于无形，我们根本来不及一睹其真容。不过，物理学家在20世纪30年代曾经预言，一个非常强大的电场可以让这些“幽灵粒子”显露形迹。由于这些粒子带有相反的电荷，电场可以将它们推往相反的方向，使它们分开而不至于同归于尽。　　而能够产生强大电场的激光器就是完成这项任务的理想“人选”。1997年,美国斯坦福直线加速器中心的物理学家们利用激光成功制造出了正负电子对，不过当时一次只能产生一个正负电子对。现在，科学家通过计算表明，下一代功能更强大的激光器可以通过启动连锁反应，捕捉到数以百万计的正负电子对。　　俄研究小组的计算表明，对于一台可将大约1026瓦的能量聚焦于一平方厘米范围的激光器而言，这样的连锁反应能够有效地将其激光转变成数百万个正负电子对。　　该研究论文的合作者、德国马普量子光学研究所的乔治科恩称，第一个拥有如此强大功能的激光器或许于2015年由欧洲超强激光设施项目建成，不过之后还需几年时间完成必要的升级才能达到每平方厘米聚焦1026瓦的能量。　　美国普林斯顿大学的柯克麦克唐纳表示，能够产生大量正电子的能力对于粒子加速器非常有用，比如提议新建的国际直线对撞器，其能够以极高的能量使电子和正电子一起粉碎，模拟宇宙诞生瞬间的高能量场景。　　目前用于大批量制造正电子的标准方法是将一块金属片上的高能电子束点火，以产生正负电子对。有专家认为，与之相比，超强激光器利用连锁反应来制造正电子的成本过于高昂。

据美国加州大学欧文分校官网20日报道称，该校物理学家主导的“前向搜索实验”（FASER）首次探测到粒子对撞机产生的中微子，此前该团队曾观察到6个中微子之间的相互作用，此次新发现有望加深科学家对中微子的理解，还有助揭示行进较长距离与地球发生碰撞的宇宙中微子，为管窥遥远宇宙打开一扇窗。中微子无处不在，非常神奇，被称为宇宙的“隐形人”，是宇宙中数量最丰富的粒子。1956年，科学家首次探测到反应堆发出的中微子，确认了其存在。中微子在恒星燃烧过程中也发挥着关键作用。FASER联合发言人、欧洲核子研究中心（CERN）粒子物理学家杰米博伊德解释道，中微子对建立粒子物理学标准模型非常重要，但科学家们此前从未探测到对撞机产生的中微子。FASER位于CERN内，旨在探测CERN著名的大型强子对撞机（LHC）产生的粒子。研究人员指出，他们从一个全新的来源，也就是粒子对撞机那里发现了中微子。目前物理学家研究的大多数中微子都是低能中微子，但FASER探测到的中微子是迄今实验室制造出的最高能量的中微子，与深空粒子在地球大气层中引发剧烈粒子簇射时发现的中微子相似。博伊德称，新发现的高能中微子能向人们揭示宇宙深空的奥秘，这是用其他方法无法获得的，LHC中发现的这些高能中微子对于理解粒子天体物理学中真正令人兴奋的观测结果至关重要。除探测中微子外，FASER的另一个主要目标是识别出构成暗物质的粒子。物理学家认为，暗物质构成了宇宙中的大部分物质，但从未被直接观测到。FASER尚未发现暗物质的“蛛丝马迹”，不过，随着LHC将在几个月后开始新一轮粒子对撞，科学家们期待看到一些令人兴奋的信号。

p　　中国国家主席习近平访美是全世界认识中国科研贡献的绝佳时机，这将进一步促进中美在科研领域，尤其是粒子物理学研究的深入合作。/pp　　2012年，欧洲大型强子对撞机上发现了希格斯粒子，开启了高能物理研究的新纪元。它验证了40多年前粒子物理标准模型中关于希格斯玻色子的预言，希格斯玻色子是标准模型的关键。然而，这一发现依然留下许多悬而未决的问题。其中包括希格斯玻色子的质量和亚原子间相互作用力的统一，以及量子引力的相关问题，科学家们只有解决这些问题才能真正了解宇宙起源。/pp　　大型强子对撞机(LHC)由欧洲核子研究中心(CERN)建造并运行，它将对探索这些科学未解之谜提供一些重要的线索。但是，要想解决一些更深层次的问题仍需依赖更强大的科学装置。下一个科学发现会在哪里发生?美国、欧洲和日本是传统的粒子物理研究中心，那里的科学家们在此从事着激动人心的研究项目并提出新的研究计划。不过，如今，一位新人加入了竞技，它就是——中国。/pp　　1976年，邓小平推行改革开放，从此，中国步入了经济快速发展的轨道中。对此，大家并不陌生。但很多人也许并不知道，邓小平还极大地推动并支持中国粒子物理事业的发展，促使北京正负电子对撞机在1983年获批，并于1988年竣工投入运行。/pp　　在过去的将近三十年里，粒子物理研究在中国有条不紊地发展着。而在近几年，中国的粒子物理研究大踏步前进。2012年3月，大亚湾中微子实验首次测量到中微子振荡几率，引起了全球科学界的强烈反响和广泛关注。大亚湾中微子核反应堆实验地址位于中国南部，是中美合作的科研项目。/pp　　如今，在大亚湾实验项目的首席科学家王贻芳领导下，提出了雄心勃勃的中国下一步粒子物理研究的长远规划。规划中，包含了被称之为“超大型对撞机”的建设。这个加速器将于本世纪二十年代进行极高能量的正负电子对撞，从而能远比CERN的大型强子对撞机更细致地揭示希格斯粒子的性质。在本世纪三十年代，其目标是再次实现高能质子对撞，其能量远远高于LHC的最高能量，用以挑战人们现有的认知和探索未知。/pp　　中国会建设该项目吗?我们无从知晓。在不久的将来会有初步的重要决定。/pp　　这项为期三十年的项目预算为几十亿美元，但与此同时，收益也是巨大的。中国将可能因此项目一跃成为世界重要前沿基础学科的领头羊。更为实际的好处是，通过建造如此庞大的对撞机，中国将在尖端科技中取得长足进步和发展，从超导磁体到高速电子学读出的探测器，从而吸引世界顶尖级科学家和技术人员来到中国。/pp　　对美国来说，参与这一项目也是极为有益的。目前，美国高能物理项目的研究重心集中在探索难以捉摸的中微子的性质，并没有建造大型对撞机的计划。但是，许多美国的高能物理领域的实验物理学家们目前正在CERN工作。大量的美国加速器物理方面的优秀人才能够参与这一项目并从中受益。/pp　　中国超大型对撞机的建设吸引着美国和世界其他国家的科学家们通力合作，这又带来了另一个好处——增进理解，建立信任。中美之间寻找合作和协作之路至关重要，国际大型装置无疑是这类合作的绝佳之选。/pp　　CERN成立于1954年，吸引着全世界的科学家们到此工作。二战后，CERN在促进欧洲社会和谐发展方面发挥着重要作用。美国与前苏联的物理学家在科研领域的交流与联络缓和了两个超级大国之间的紧张关系。随着中国的崛起，中美在超大型对撞机上的科研合作也会发挥类似的作用，从而避免引起商业或者军事的摩擦。/pp　　我们希望看到中国能进一步推动该项目，同时，为了科学和全人类的共同利益，我们呼吁美国参与这一项目并做出贡献。/pp　　编者注 戴维· 格罗斯是美国加利福尼亚大学圣巴巴拉分校物理学教授、2004年诺贝尔物理学奖获得者。爱德华· 威滕是普林斯顿高等研究院教授、美国国家科学奖章获得者。本文译者为中国科学院高能物理研究所江亚欧。/p

项目编号：TDZC2022J0267项目名称：天津大学环境学院激光粒子动态分析仪、激光粒子处理器采购方式：竞争性磋商预算金额：146.5000000 万元（人民币）采购需求：激光粒子动态分析仪、激光粒子处理器：1套。本项目接受进口产品参与磋商，具体要求详见本项目用户需求书。本项目不接受联合体磋商并不得分包转包。合同履行期限：合同签订后180天内交货及完成安装调试并具备验收条件等。（特殊情况以合同为准）。本项目( 不接受 )联合体投标。

美国加州大学圣地亚哥分校的研究人员开发出一种微流体芯片，可利用无线电频率发射器(RFID)来为电泳实验供电。这是科学家首次开发出芯片远程供电实验室设备。　　电泳是利用电场来操纵带电粒子的一种技术。为了提高通量，科学家已经开发出一些微型芯片，不过这些芯片往往需要配以庞大笨重的电气设备。　　加州大学圣地亚哥分校的研究人员将芯片电路印刷在一块塑料板上，电路板的空腔中含有大量微孔，并充入带负电的纳米粒子。负电粒子最初呈随机运动状态，研究人员引入可识别RFID的电场，此时负电粒子被困在带正电荷的微孔中。利用RFID识别卡发送无线电频率脉冲后，将产生电流为芯片供电。　　该设备的特点是生产成本低，简单易用，如果将RFID发射器安装在显微镜上，可利用显微镜和摄像机来捕获粒子移动的图像。研究人员表示，该芯片对于习惯使用光学显微镜进行疾病诊断的病理学家和临床医生来说是一个福音，它可以简化复杂精密的电子设备的操作，进而提高医生的疾病诊断能力。相关论文发表于《芯片实验室》(Lab on a Chip)。

据英国《新科学家》周刊网站近日报道，随着纳米技术、生物技术以及无线通讯技术等领域的迅猛发展和交叉融合，现在，科学家们已经能够使用无线电信号来对细胞、药品甚至动物等进行控制了。尽管远程无线控制医学这一前沿领域可能面临着安全性等问题，但是，其发展潜力和蕴藏的好处都让人不容小觑。　　无线生物工程学方兴未艾　　美国纽约州立大学水牛城分校的阿诺德普拉勒制造出的线虫看起来与其他蠕虫毫无二致，体长约为1毫米。接着，当普拉勒打开一个磁场，这些滑溜的、不断蠕动的蠕虫会停止动作，随后，在犹豫了片刻之后，接着开始向后退。然后，普拉勒将磁场关闭，再打开，一遍又一遍地重复这个动作，蠕虫会随着他的拍子跳舞，协调一致地前后移动。　　这些都是可以进行远程控制的蠕虫。此前，普拉勒和同事已经将纳米大小的接收器植入线虫头部的神经细胞中。无论何时，只要该接收器探测到高频磁场，神经细胞就会通电，蠕虫也因此会转动。　　普拉勒的远程控制蠕虫仅仅只是个开始。目前，生物学家们正在研究对其他宿主进行控制 也在研究将接收器植入离子通道、DNA片段和抗体中。他们的目标是使用比无线电更小的电波来控制活体细胞。　　这个方兴未艾的无线电远程医学技术融合了纳米技术、生物技术和无线电物理学技术，该领域目前正在为研究人员提供一个强大的研究工具，而且也在创造一类新科学：科学家们将其称为无线生物工程学或者电磁药理学。不管叫什么名字，该领域目前正吸引着很多科学家为之而倾倒，而且，其应用潜力也非常大。　　美国西北大学的物理学家贝纳尔多巴尔别利尼-阿米德去年帮助美国国家科学基金会组织了一场与这个课题有关的研讨会。巴尔别利尼-阿米德指出，一个新的医学领域正慢慢向我们走来。很多疗法，包括基于免疫系统、基因甚至干细胞的疗法都有潜力被远程控制。　　与传统药物需要经过几小时才会起作用而且会一直停留在身体里不同，使用无线方法激活的药物几乎能立刻起作用或者随时关闭。美国洛克菲勒大学的萨拉史坦利表示：“使用无线电场能诱导细胞提供具有治疗效果的蛋白质，而采用其他方法做到这一点的成本很高。”　　他所在的研究团队也已经找到了使用无线电波来控制胰岛素的生产和释放的方法。我们甚至能够大胆设想：下一代用智能手机应用程序激活并起作用的药物距离我们并不遥远了。巴尔别利尼-阿米德说：“纳米无线系统在医学治疗领域拥有巨大的应用潜力。”　　电磁场能“遥控”体内细胞　　在很多疗法中，科学家们和医生都会使用强大的磁场来作为治疗手段。例如，名叫经颅磁刺激(TMS)的技术通过诱导大脑内的电流来工作，鉴于其具有一定的疗效，使用该技术治疗抑郁症在美国已经获批。　　但是，TMS并非一种十分精确的方法，而且，目前，很多科学家正在研发其他专门使用磁场进行疾病治疗的方式。2005年，加拿大蒙特利尔综合理工大学纳米机器人实验室的西尔万马特尔就想出了一个点子：使用磁感应细菌来制造“迷你型”的药物递送系统。　　马特尔的具体想法是，使用一种名为MC-1的菌株作为小拖船。MC-1会沿着地球磁场的磁力线游动——它们使用嵌入身体内名为磁小体的结构中的氧化铁粒子链来感应地球的磁场。马特尔解释道：“每个磁小体就像一根指南针或者一个纳米导航系统。”　　2007年，马特尔的团队将细菌同大小为其数倍的塑料小珠连接在一起，并且使用由一台MRI扫描仪产生的、由计算机控制的磁场证明，细菌会遵循精确的路线行进，并且，将它们身上负载的东西铺展在特定的目标上。随后，该研究团队用像细胞一样的胶囊(脂质体)替换下这种塑料小珠子，接着，再让脂质体胶囊负载抗癌药物，该计算机控制的磁场能引导该脂质体胶囊通过血管到达肿瘤所在地。　　科学家们已经使用这种方法，引导了很多同纳米尺度的磁体依附在一起的抗癌药物阿霉素通过一只实验老鼠的肝脏的动脉到达肿瘤。科学家们认为，最新方法可以让健康的细胞尽量少暴露在强大的药物下，因此，在治疗时副作用应该可以达到最低。马特尔团队目前正在研究如何使用这一方法治疗直肠癌。　　科学家们表示，这一方法真的好处多多，电磁场或许可以通过操控身体内细胞的生物化学特性，从而直接干预身体内的这些内部细胞。这样的无线控制方法提供的精确度很少有药物能够做到。　　2002年，美国麻省理工学院的约瑟夫雅各布森领导的科研团队证明了这一点。在研究中，他们认识到，金属纳米粒子能够像天线一样并从以无线电频率振动的磁场那儿吸收能量。这些能量可以被转化为热，而且，雅各布森还认为，这或许对触发细胞内部的生物化学变化非常有用。　　随后，他和同事决定用DNA来测试这一想法。他们制造出了DNA片段，其中的碱基对相互依附在一起形成一个像束发夹一样的圆环。接下来，他们让一个个金纳米粒子依附到每个DNA片段上。当他们打开一个高频磁场时，来自于纳米粒子的热量会破坏这些碱基对之间的链接，而且，这个束发夹一样的圆环也会弹开。随后，他们将磁场关闭，分子冷却下来，链接也重新形成。这个循环能够一遍一遍地重复进行，而且，雅各布森也表示，它或许会成为一个有用的工具，可以用它来控制基因的功能。　　普拉勒则认为，这种方法还有其他用途：打开和关闭细胞壁上的小孔。这些以蛋白质为基础的小孔调节着离子进出细胞的通道，如果能对这一关键的过程进行很好的控制，会有非常大的用处。　　作为美国加州大学伯克利分校的博士后研究员，普拉勒已经研究了一个名为TRPV1的离子通道，疼痛感应神经元中经常会发现这个离子通道。在身体体温为正常的37摄氏度时，这个离子通道是关闭着的，但是，如果温度上升到43摄氏度，TRPV1会打开，而且，钙离子会通过该通道，触发一个会制造出热感的神经脉冲。具体到人体上，辣椒等产生的灼热感也同TRPV1通道脱不了干系。　　刚开始，普拉勒考虑使用一个红外激光器来打开该通道，但随后，他无意中看到了雅各布森的研究。他说：“我开始思考另外一个方法，那就是我们能够使用温度来直接刺激TRPV1。”计算结果显示，单个纳米粒子无法聚集到足以打开离子通道那么多的能量。但是，他推断，固定到嵌入有TRPV1的细胞膜上的一小撮纳米粒子提供的热量足以将小孔加热到43摄氏度。　　为了测试这一想法，普拉勒和同事修改了位于细胞膜内的TRPV1附近的一个蛋白质，使得该蛋白质同几个由铁锰制成的磁纳米粒子依附在一起。随后，事情果然按照普拉勒他们所想象的那样进行：他们打开一个强大的40兆赫兹的磁场，在短短的10秒钟内，通道的温度上升了6摄氏度，并且，细胞壁上的小孔张开了。　　普拉勒的团队使用秀丽隐杆线虫(现代发育生物学、遗传学和基因组学研究重要的模式材料)进行了同样的测试。他们将他们制造出的TRVP1天线系统添加到线虫对热敏感的“鼻子”内，果然不出所料，当鼻子内经过修改的神经细胞探测到磁场时，线虫避开了对它们来说像热源一样的事物。　　科学家们几个月前才开始关注这个开关并研究这个开关的应用前景(《科学》杂志第336期第604页)。由美国洛克菲勒大学的杰弗瑞弗里德曼领导的科研团队制造出了经过遗传修改的细胞，在这些细胞中，由TRVP1通道释放出的钙离子触发了胰岛素的产生。接着，科学家们直接将铁纳米粒子添加到TRVP1通道内，并将细胞直接注射进入实验老鼠体内。当他们开启一个以无线电频率震动的磁场时，实验老鼠的血糖浓度下降，这意味着胰岛素已经生成并开始在老鼠体内“发威”。　　弗里德曼的团队甚至想出了方法让细胞制造出自己的铁纳米粒子，他们的方法就是赋予细胞合成铁蛋白(铁蛋白是一种将铁原子收集成簇的蛋白质)所必需的遗传机制。科学家们表示，他们也可以对这一方法稍作改变，使用其来远程触发诸如依靠钙离子的肌肉收缩等过程。它甚至可以用来处理大脑内的肿瘤，这里的肿瘤很难对付，因为血脑屏障让血液中的大分子无法进入大脑中。　　史坦利表示，他们可以通过修改病人自己的干细胞，制造出一种对无线电信号做出反应的重组抗体，而且，他们也可以将其植入中央神经系统中以递送治疗抗体。普拉勒表示：“很多无线控制方法都有望通过这种方法或者其他方法来实现，这很酷。”　　如果这类远程加热方法能起作用，那么，这种方法也不必破坏铁通道中的蛋白质或者伤害附近的分子。普拉勒认为，其中一个原因在于它使加热过程变得更有效。如果他能够在接下来的研究中，找到方法减少提高离子通道的温度所耗费的时间，那么，让附近的分子受到影响的热能也会相应减少。为此，他正在设计更好的纳米大小的热吸收器。　　无线拉伸细胞可诱使肿瘤细胞凋亡　　科学家们发现，除了可以使用热来对细胞进行远程控制之外，还有其他方法也能对细胞进行远程控制。美国哈佛医学院的唐因格伯进行的研究表明，细胞会通过使用自己身体的扭转来相互交流。他的团队发现，他们可以仅仅通过采用特别的方式来拉伸细胞，从而改变细胞内的基因活动的模式甚至触发细胞自杀——也就是所谓的细胞凋亡。　　因格伯的研究团队采用的方法是，将具有磁性的纳米小珠依附到整联蛋白上，整联蛋白是一种出现在细胞的外膜内的蛋白质，其会将纳米小珠锚定到细胞的外基质上。打开一个磁场会对塑料小珠施加一种力，这个力会拖动整联蛋白并将细胞拉变形。　　2007年，因格伯就已经证明，他能够将细胞拖成扁平的形状，而且，当磁场关闭时，细胞会死亡。他表示：“这表明，我们可以通过磁场的关闭这种方式来控制细胞的命运。”而且，他和他的团队也已经发现，让一个干细胞变形可以决定它会发育成为哪类身体组织。因格伯解释道：“力学在发育过程中和基因一样重要。”　　使用磁场拖拉细胞也能影响我们的免疫系统。在另外一套实验中，因格伯团队让磁性纳米粒子依附到肥大细胞表面的抗体受体上，这种抗体受体会对特定抗原产生过敏免疫反应。在一个磁场中，纳米粒子形成一簇，将这些抗体受体聚拢到一起，其采用的方式与抗原依附于其上一样。在一般情况下，这个聚簇行为会触发一系列的生物化学事件，导致组织胺释放出来——这是一种免疫反应。结果表明，磁场是这一切事件背后的幕后推手。因格伯说：“磁场在这方面表现得非常好。”　　因格伯表示，这样通过无线触发方法释放出的组织胺可以更好地控制炎症。组织胺影响血管扩张、肌肉收缩以及肠道内的胃酸分泌。它也能像神经传递素一样影响人的清醒和睡眠状态。而且，这种聚簇效应也能同细胞表面的其他分子结合在一起以制造抗癌药物，例如，制造能触发肿瘤细胞死亡的抗癌药物。　　目前，普拉勒打算厘清一个问题，那就是，这种远程加热技术是否能通过激活动物嗅球内特定的神经元(嗅球是大脑内与处理气味有关的组织)来刺激老鼠的触觉。实际上，也就是通过这种方法，让老鼠“闻到”并不存在的物质。去年，他的团队接受了美国国立卫生研究院(NIH)提供的130万美元的资助来研发这项技术。他说：“嗅觉提供了一个大的实验场地，因为嗅球能够从外面送达，因此，递送纳米粒子相对来说也比较容易。”　　细胞自身或许就拥有无线机制　　要想对细胞进行无线控制，小磁铁可能并非最好的接收器。据《科学美国人》杂志报道，早在2007年，美国加州大学伯克利分校的物理学家亚历克斯策特尔就已经证明，纳米管完全可以作为无线电接收机来使用：可以被当做一个配备了放大器和谐调器的天线来使用。　　为了制造出一个能对无线电波做出反应的纳米管，策特尔团队在该碳纳米管的尖端施加了一个电荷。当出现无线电波时，电荷会在管内制造出振动，这种振动能被转化回来成为一个震动的电磁信号。通过改变碳纳米管的长度可以改变其共振频率——策特尔发现，采用这种办法能让纳米管与特定的无线电频率保持一致。策特尔甚至也证明，他的碳纳米管无线电接收机能够通过播送与披头士乐队齐名的沙滩小子乐队的歌曲《Good Vibrations》来重复产生传送信号。在纳米管接收器的音频输出那儿，很容易看到这种谐调。　　策特尔宣称，纳米收音机可以被“轻松嵌入一个活细胞中，届时，科学家们可以制造出一个与大脑或肌肉功能接口的装置，用无线电控制在血管中游动的器件也将不再只是梦想”。　　然而，甚至纳米无线电接收机可能也并不是必须要有的。科学家们表示，细胞或许拥有自己的无线机制。2009年，法国免疫学家、2008年诺贝尔生理学或医学奖获得者之一吕克蒙塔尼断言，DNA分子可以使用无线电波来传送信息，他之所以做出这一判断是因为，他找到了从富含细菌的水中传来的无线电信号，而且，即使当细胞被杀死时，只要他们的DNA完好无损，信号就会保持。　　不过，很少有科学家接受这个观点。但是，去年，美国西北大学的物理学家阿兰维多姆计算出，这样的信号可能源于细菌染色体内的DNA环周围的电子，此前，科学家们就认为，循环的电荷能产生电磁波。维多姆指出，人们很早就知道，有些古老的细菌能够通过导电的纳米线将其同电网相连。维多姆预测道：“那么，或许会有很多现代细菌会使用无线电来做事。”　　安全问题首当其冲　　然而，尽管一切看上去都很美好，这项技术的应用潜力似乎也非常大，但是，我们仍然不能忽视可能会存在的问题。其中一个关键的挑战是，如何将所有这些功能(包括感应无线信号并将其变成有用的反应)整合为一个安全的集成系统。很多科学家们也认为，手机等发射出的电磁信号对细胞具有危险的影响，其会改变基因表达甚至诱发癌症。因此，迄今为止，无线生物工程学这一理念还存在诸多争议。　　安全问题则紧随其后。今年2月，西雅图信息安全测试公司McAfee的主管巴纳比杰克表示，他找到了一种方法，可以用无线信号探测糖尿病患者所携带的胰岛素泵，同时控制这些胰岛素泵。他随后进行的初步研究也证明，依靠无线连接的胰岛素递送系统、起搏器、除纤颤器有可能受到黑客的攻击或者被修改。有鉴于此，美国政府问责局目前正着手进行调查，以弄清楚是否应该为医疗设备工业制定更加严苛的安全规则，研究报告预计今年出炉。　　显然，不管是无意的还是有意为之的，任何这样的干扰和破坏都会带来令人担忧的问题。巴尔别利尼-阿米德表示：“我们应该关注纳米世界内计算机和通讯领域的安全问题。未来的医用无线纳米设备必须包含更加严谨的安全机制。”　　科学家们也表示，尽管面临着一定的风险，但是，我们应该花大力气来解决目前面临的挑战。这是值得的，因为，无线生物工程学具有非常巨大的应用潜能。

近日，卡尔帕斯（塑料黑点缺陷扫描仪厂家）总部传来消息，用于检测塑料树脂黑点和PVC黑点杂质的产品在一台机上自由切换的技术完美解决。 塑料树脂粒子表面外观上会出现黑点、黑斑点，甚至整颗都是色粒，将粒子快速挑选出来并进行分析是几乎每个工厂质检部门都希望的事情，用人眼按照现行国标1公斤的方法，量太大，重复性差，颗粒外观仪器法国家标准在2016韵鼎公司承办至今仍在推荐，黑点缺陷扫描仪检测技术也越来越好，快速、重复性高。 PVC粉末中也经常存在黑点或杂质，很多生产厂在经过对比后，选择卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪的产品。 有些客户两种产品都有，虽然原来的技术也是一台主机就可以测量塑料粒子和PVC粉末的黑点外观，但需要更换备件，现在两者的一体化设计让这类客户非常方便测试。 到目前为止，卡尔帕斯黑点缺陷扫描仪产品多模块化的设计可以自由组合完成客户任意对颗粒或粉末样品中黑点、黑斑点、色粒、纤维、拖尾、连粒及塑料膜上鱼眼的快速测量、评估。

国际标准 安装实例 认证典范 完美方案 欧洲和北美的医药和生物企业在线尘埃粒子和浮游菌监控系统解析稳定的软件系统对于数据的收集的重要性GAMP 5 认证文件的特点 本次研讨会根据中国新版(2010年修订) GMP的实施细则，重点阐述在线尘埃粒子和浮游菌监控系统的实际安装准则，旨在协助中国的医药和生物企业通过中国新版GMP，EUGMP和FDA的认证。 演讲专家介绍 Tim Russell先生在生命科学领域25年的工作生涯中，共设计，安装，认证和维护了近100套在线尘埃粒子监控系统，其中包括大量无菌生产线粒子监控系统。所有这些系统均通过了美国FDA，cGMP和EUGMP的验证。 Russell先生曾参与编写了EUGMP标准。Russell先生曾成功主持了多次生命科学软件的审查。 Russell先生多次受邀在ISPE，BSI，UK PHSS上演讲EUGMP之粒子及环境监控系统议题题。 日程安排8:30-9:00 前台签到9:00-10:30 专家演讲10:30-10:45 茶歇10:45-12:00 专家演讲12:00-13:30 中餐13:30- 14:30 互动14:30- 14:45 茶歇14:45-16:30 专家演讲 时间与地点时间：2011年6月15日（周三）地点：重庆欧瑞锦江大酒店 重庆市渝北区西湖路6号我们诚挚地邀请您拨冗莅临美国TSI公司和金牌分销商北京耀泰科技有限公司联合举办

国际标准 安装实例 认证典范 完美方案 欧洲和北美的医药和生物企业在线尘埃粒子和浮游菌监控系统解析稳定的软件系统对于数据的收集的重要性GAMP 5 认证文件的特点 本次研讨会根据中国新版(2010年修订) GMP的实施细则，重点阐述在线尘埃粒子和浮游菌监控系统的实际安装准则，旨在协助中国的医药和生物企业通过中国新版GMP，EUGMP和FDA的认证。 演讲专家介绍 Tim Russell先生在生命科学领域25年的工作生涯中，共设计，安装，认证和维护了近100套在线尘埃粒子监控系统，其中包括大量无菌生产线粒子监控系统。所有这些系统均通过了美国FDA，cGMP和EUGMP的验证。 Russell先生曾参与编写了EUGMP标准。Russell先生曾成功主持了多次生命科学软件的审查。 Russell先生多次受邀在ISPE，BSI，UK PHSS上演讲EUGMP之粒子及环境监控系统议题题。 日程安排8:30-9:00 前台签到9:00-10:30 专家演讲10:30-10:45 茶歇10:45-12:00 专家演讲12:00-13:30 中餐13:30- 14:30 互动14:30- 14:45 茶歇14:45-16:30 专家演讲 时间与地点时间：2011年6月17日（周五）地点：深圳明华国际会议中心（蛇口） (深圳市南山区蛇口龟山路8号)我们诚挚地邀请您拨冗莅临美国TSI公司和金牌分销商北京耀泰科技有限公司联合举办

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来宾在瑞士日内瓦参观欧洲核子研究中心多媒体中心。欧洲核子研究中心位于瑞士日内瓦附近，跨瑞士和法国边境，是全球重要的粒子研究机构，重点模拟研究宇宙大爆炸之后的最初状态。　　新华网日内瓦2月21日电(记者刘洋　杨京德)从瑞士日内瓦驱车进入法国，沿途宁静的田园风光令人沉醉。这是一片位于阿尔卑斯山与汝拉山雪峰间的平原，镶嵌着一座座牧场、葡萄园、古朴村镇，而就在平原地表之下100多米深处，无数粒子或许正围绕着一个周长27公里的巨大环形设备，以接近光速运行，并剧烈碰撞。　　这不是科幻小说的虚构，而是欧洲核子研究中心最重要的设备——大型强子对撞机运转的情景。经过近两个月的技术维护后，按计划，对撞机21日再次开始运行。记者有幸在此之前，由研究中心的中方研究员、粒子物理学家任忠良博士带领，进入研究中心并探访这神秘的地下“粒子物理王国”。　　科研“地球村”　　欧洲核子研究中心建于1954年，是二战后欧洲合作的产物，但今天的研究中心早已不再局限于欧洲，而更像一个“地球村”，会聚了来自世界上80多个国家和地区、580余所大学与科研机构的近8000名科研人员，其中包括来自中国科学院高能物理研究所和山东大学等中国科研院所的近百名师生。　　漫步在研究中心园区里，可以看到宽阔的草坪上和露天咖啡座上，不同肤色、不同装束的学者三五成群地坐在一起，操各种口音的英语或法语讨论问题。　　除进行前沿物理试验外，研究中心还承担了为世界各国大学培养物理学人才的任务，许多物理学家的硕士或博士论文都在这里完成。　　研究中心洋溢着尊重科学的气氛，就连园区的各条道路都以在科学领域有重大贡献的人士名字命名。从第一个设想物质是由原子组成的古希腊哲学家德谟克利特，到发现镭和钋等放射性元素的居里夫人，他们对人类认知的贡献，以这样的方式被铭记。　　地下“粒子物理王国”　　大型强子对撞机位于日内瓦附近、瑞士和法国交界地区地下的环形隧道内。为探测质子撞击试验产生的结果，研究中心在大型强子对撞机上安装了4个探测器同时进行试验，其中最大的就是位于瑞士一侧的超环面仪器。　　经过两道严格安检后，记者跟随任忠良博士深入地下100多米的超环面仪器试验现场。站在坑道内高耸的钢结构探测器旁，如同站在希腊神话里的擎天巨神脚下，深感一己之渺小。　　这个圆柱形庞然大物高25米，长45米，重7000吨，相当于埃菲尔铁塔或100架波音747客机的重量。任忠良博士说，超环面仪器就像一架高精度巨型数字照相机。对撞机发射的粒子束经过这个探测器时发生碰撞，产生的粒子沿着碰撞半径方向向外发散，这些肉眼难以察觉的物理现象都会在这一高性能探测器上留下影像。超环面仪器抓取碰撞影像的速度可达每秒4000万次，从而在粒子级别上记录任何细微的变化。　　为处理由此产生的海量数据，3000台计算机会同时运转，从大量无效碰撞数据中选取符合研究需要的少数粒子高能对头碰撞记录并加以分析。即便如此，筛选出的有用数据量仍大得惊人。这一探测器运行一年产生的数据如用DVD光盘刻录，所有光盘铺排起来将长达7公里。　　人造宇宙大爆炸　　为从微观世界揭开宇宙起源的奥秘，研究宇宙产生初期的环境，物理学家设计了通过粒子对撞，模拟宇宙大爆炸的试验，大型强子对撞机就是进行这一模拟过程的“利器”。　　可想而知，实现高能粒子对撞并非易事。据任忠良博士介绍，大型强子对撞机使用了超低温、超导等超越人类现有工业水平的尖端技术。　　为产生偏转粒子所需要的强磁场，对撞机采用液态氦将管道温度降至零下271摄氏度的超低温，用低温超导技术产生零电阻以保障磁场强度。此外，为维持低温，减少管道内外热量交换，还使用了真空技术，对撞机周长27公里的环形管道内的真空空间相当于巴黎圣母院的大小。　　低温还带来金属等材料热胀冷缩的问题，这就要求在管道连接处使用可滑动的接点，但可滑动连接点同时也带来另一个问题：上万个连接点中，任何一个点如因接触不良出现微小电阻，强大的电流通过时就会瞬时释放大量热能，毁掉超导状态。热量还会气化冷却管道用的液态氦，导致大爆炸。　　2008年，对撞机调试过程中就发生了一次类似事故，使整个试验的进度延后一年。研究中心花了整整一年，投入超过5000万瑞士法郎(约合5300万美元)才将设备修复。　　寻找“上帝粒子”　　大型强子对撞机目前的主要工作就是寻找希格斯玻色子。它是由英国人彼得希格斯等物理学家在上世纪60年代提出的一种基本粒子，被认为是物质的质量之源，因此被称为“上帝粒子”。　　这种粒子就像神话中的独角兽一样难觅影踪。在粒子物理学的标准模型中，总共预言了62种基本粒子，其中的61种都已被验证，唯独希格斯玻色子始终游离在物理学家的视野之外。找到这种粒子，就找到建筑粒子物理学经典理论大厦的最后一块基石，如证明它不存在，整座大厦就要被推倒重建。　　此前，许多顶级物理研究机构曾试图通过对撞试验寻找希格斯玻色子，但都没有成功。如今，有了世界上能量级别最高的大型强子对撞机，欧洲核子研究中心的科学家对捕获这头“独角兽”充满信心。　　研究中心主任、德国粒子物理学家罗尔夫霍伊尔说，对撞机在过去一年表现非常出色，因此大家普遍对试验充满信心。霍伊尔风趣地化用莎士比亚的名言说，希格斯玻色子存在还是不存在，这是一个问题，而这个问题的答案很可能在未来两年内揭晓。

p style="text-indent: 2em "根据英国《自然》杂志旗下《科学报告》近日发表的一项纳米科学研究，除了人体外，用于递送药物的医用纳米粒子也可以帮助治疗农作物的营养缺乏症，其将在农业生产领域帮助大幅提高作物产量。/pp style="text-indent: 2em "在过去几十年中，脂质体作为一种先进的纳米药物传递系统，其优势已经被越来越多的人所承认。实际上，脂质体是指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊体，这种纳米粒子可以穿过生物屏障，将填充在其内部的药物或其他物质递送至目标组织。它们已被证明可以有效地递送用来治疗癌症等疾病的药物。/pp style="text-indent: 2em "由于这种纳米粒子的生物相容性良好，甚至可以被正常代谢，因此其作为载体的开发潜力巨大。此次，以色列理工学院研究人员艾维· 施罗德及其同事，测试了纳米粒子向幼苗和完全长成的樱桃番茄植株递送营养素的能力。研究团队分别采用两种方式对缺镁和缺铁的植株进行处理，一种是载有镁铁元素的纳米粒子，一种是不包含在纳米粒子内的工业镁和工业铁。/pp style="text-indent: 2em "实验表明，经纳米粒子处理的植株克服了无法通过标准农业营养素治疗的急性营养缺乏症；施用14天后，经纳米粒子处理的营养缺乏植株恢复了健康，而用标准农业营养素处理的植株则没有。/pp style="text-indent: 2em "研究人员表示，纳米粒子会遍布植株的叶子和根部，之后被植株细胞摄取，并在那里释放出营养物质。该研究结果表明，纳米粒子不但改变了许多疾病诊断、治疗和预防方法，将纳米技术应用于农业生产，同样有望提高作物产量。/pp style="text-indent: 2em "编辑圈点/pp style="text-indent: 2em "据估计，到2050年全球人口将达到98亿。人口在增长，耕地在减少，未来的地球如何养活如此多的人口令人担忧。对越来越多的人而言，饥饿的阴影正在远去，但它也很可能卷土重来。科学家们提出了多种多样的应对方案，比如学会食用蛋白含量丰富的昆虫或者在实验室培养人造肉。不过，这样的食物恐怕会让不少人反胃。依靠科技手段提高农作物产量，大概是最靠谱也最容易被接受的途径。/p

尘埃粒子计数器在电子行业中的应用广泛，尤其在半导体工厂和精密机械生产加工领域。以下是具体应用的详细介绍：了解更多尘埃粒子计数器产品详情→https://www.instrument.com.cn/show/C560877.html半导体工厂1. 晶圆制造洁净室环境监测：在晶圆制造过程中，极微小的尘埃粒子可能会导致电路短路或缺陷。尘埃粒子计数器用于实时监测洁净室内的空气质量，确保粒子浓度维持在极低水平。过程控制：在光刻、蚀刻和化学机械抛光等关键工艺中，空气中的颗粒物需要严格控制。尘埃粒子计数器用于监测这些工艺中的洁净度，确保产品质量。2. 封装测试测试环境洁净度：在半导体封装测试阶段，尘埃粒子计数器用于监控测试环境的洁净度，防止颗粒物对封装过程产生影响。设备维护：定期使用尘埃粒子计数器检查封装测试设备的内部洁净度，以预防设备故障和产品污染。精密机械生产加工1. 高精度机械零件制造制造环境监测：高精度机械零件的生产要求在洁净环境中进行。尘埃粒子计数器用于监控生产车间的空气质量，确保环境洁净度达到要求。加工过程监控：在车削、铣削和磨削等加工过程中，空气中的颗粒物可能会影响加工精度。通过使用尘埃粒子计数器，可以实时监测空气中的颗粒物浓度，保证加工过程的精度。2. 光学元件制造洁净室监测：光学元件（如镜头、棱镜）的制造过程中，对空气中的颗粒物有严格要求。尘埃粒子计数器用于监测洁净室的空气质量，确保光学元件在无尘环境下生产。质量控制：在光学元件的质量检测和组装过程中，使用尘埃粒子计数器监控环境洁净度，以避免颗粒物对产品表面造成污染。尘埃粒子计数器在电子行业中的广泛应用显著提升了生产环境的洁净度，确保了产品质量和生产效率。随着技术进步，尘埃粒子计数器将继续保障电子行业的高标准洁净生产。

近期，哈希公司推出了一款新型在线、连续、免维护的粒子计数器。哈希ROC粒子计数器在石油分析中可提供实时的污染及条件信息以便进行更快的决策。该仪器适用于恶劣的环境，它可以分析多种类型的石油产品，并在高压和高温环境应用当中有特别的优势。哈希ROC粒子计数器　　ROC粒子计数器设计采用了大流量路径最大限度地减少了在运行过程中的堵塞障碍，同时提供本地ISO代码显示每个液体粒子的计数通道和状态信息。并配备了一个长寿命的激光二极管，适用于24小时不间断的在线操作。附带的软件允许用户配置一台电脑，以适应特定的应用。　　ROC粒子计数器适用于多种工业及移动应用，包括压力机和液压机、流体填充站、液压动力单元、回收站和零件测试站等。

相干拉曼散射是一种重要的非线性光谱技术，已被广泛用于物质检测、燃烧诊断、生物显微等领域。传统的相干拉曼光谱技术，通常需要多束激光实现分子振转相干性的激发与探测，并对多光束间的时空控制提出了很高的要求。因此，发展单光束相干拉曼散射技术是极具吸引力的研究方向，加州大学伯克利分校、德州农工大学、以色列魏茨曼科学研究所等科研机构都开展了相关研究。然而，以往方法通常需要使用空间光调制器对飞秒激光进行时间、频谱、偏振整形，不能用于大能量飞秒激光，而且拉曼激发光和探测光波长相近，导致拉曼信号的信噪比较低，难以进行痕量分子的灵敏检测。针对上述问题，中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室研究团队基于空气激光的独特时频性质和远程产生能力，提出了一种新型单光束相干拉曼散射技术，实现了空气中温室气体SF6的定量测量，检测灵敏度达到千分之四的水平 [Opt. Lett. 47, 481 (2022)]。随后，该团队将基于空气激光的相干拉曼散射技术与种子放大技术、偏振滤波技术相结合，实现了浓度低至万分之三的温室气体检测，并展示了该技术在多组分同时测量、12CO2与13CO2精准分辨方面的独特优势，开拓了空气激光在远程探测领域的初步应用 [Ultrafast Science 2022, 9761458 (2022), 入选期刊封面论文和2021-2022年度10篇高影响力论文]。最近，该研究团队进一步发展了电子共振增强的单光束相干拉曼散射技术，利用一束飞秒激光同时构建了拉曼共振和电子共振双共振条件，通过电子共振将拉曼信号提高了1-2个数量级。单光束电子共振增强相干拉曼散射不仅要求利用一束激光同时完成分子的相干振动的激发与探测过程，而且还要求激发光或探测光与待测物质的电子态跃迁共振，因此一直以来未见报道。该团队利用空气激光巧妙地解决了这一难题，发展的新技术不仅发挥了空气激光频谱窄、与泵浦光束天然重合的优势，而且空气激光频率与CO2+跃迁的完美匹配为拉曼散射创造了电子共振条件，为大幅提升拉曼散射效率提供了简单有效的方法。相关成果发表在近期的Laser Photonics Reviews上。基于空气激光的相干拉曼光谱技术体现了空气激光在时间、空间、频率三大维度上的独特优势，并结合了飞秒激光多组分激发和空气激光高光谱分辨的双重优势，具备多组分同时检测和同位素分子甄别的独特能力，为复杂大气分子灵敏探测提供了全新技术方案。此外，该技术以天然产生的空气激光为探测光，将传统多光束相干拉曼散射简化为单光束，光路简单，无需多光束多色场时空精密控制，适用于高温高压湍流环境和复杂大气环境的远程探测，是一种简单实用的共性光谱技术。相关工作得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目、中科院基础研究领域青年团队计划、上海市优秀学术带头人等项目的支持。图1 单光束电子共振增强相干拉曼散射的基本原理图2 不同浓度CO2气体中测得的拉曼光谱，阴影区为电子共振增强的相干拉曼信号

研究人员发现新型光伏纳米粒子可以发射相同的光子流。图片来源：美国《每日科学》网站据最新一期《自然光子学》杂志报道，美国麻省理工学院研究人员证明，新型光伏纳米粒子可发出单一的、相同的光子流，这可能为研发新的量子计算技术和量子隐形传态设备铺平道路。量子计算的大多数路线使用超冷原子或单个电子的自旋作为量子比特，以构成此类设备的基础。大约20年前，一些研究人员提出使用光作为基本量子比特单位的想法。这样做的好处在于无需再使用控制量子比特的昂贵而复杂的设备，只需要普通的镜子和光学探测器。研究人员表示，有了这些类似量子比特的光子，就可用家用线性光学系统建造一台量子计算机。因此，这些光子的准备是关键，他们最终选择了铅－盐类钙钛矿纳米颗粒。纳米颗粒形式的卤化铅钙钛矿有着极快的低温辐射速率，光发射得越快，输出就越有可能具有定义明确的波函数，因此，快速的辐射速率使卤化铅钙钛矿纳米颗粒能够发射量子光。为了测试它们产生的光子是否真的具有这种特性，研究人员采用了标准测试，即检测两个光子之间的洪－欧－曼德尔干涉。在没有任何辐射增强或光子结构的情况下，结果显示出高达0.56±0.12的校正可见度。这些结果证明了钙钛矿纳米晶体作为不可区分的单光子的可扩展胶体源的独特潜力。

p　　为了解尘埃粒子计数器(悬浮粒子测定仪)的使用情况，仪器信息网特组织了“尘埃粒子计数器(悬浮粒子测定仪)有奖调研”，以便给更多的尘埃粒子计数器用户在使用和选购仪器过程中做出指导。/pp　　目前，在各位网友的支持下，尘埃粒子计数器调研已经结束，电话调研的最终奖励已经发放，请各位网友注意查收！/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/be0082b7-d11d-4d1a-8c7d-757ff476113a.jpg" title="QQ截图20171214180839.jpg"//p

最近几年，随着基于贵金属(如Pt、Pd、Au等)的纳米催化剂被深入研究，人们开始把注意力转移到非贵金属催化剂(Fe、Co、Ni、Cu等)的可控合成和催化性质研究上。如果能够开发出替代贵金属的非贵金属催化剂，无论是从基础研究还是工业应用上来说都是非常有价值的。不过，从物理和化学性质来说，贵金属和非贵金属的区别还是非常大的。　　考虑到金属催化材料一般是用来催化氧化还原反应，因此我们这里做一些简单的对比。对于贵金属来说，它们的纳米粒子一般来说性质比较稳定，经过还原后不太容易被氧化。即使在催化反应过程中，虽然位于表面的原子会发生价态的变化，但是对于纳米粒子的整体来说，这种价态的变化并不是那么的显著。相比之下，非贵金属的性质就更加难以控制和琢磨。对于Fe和Co来说，被还原后的金属纳米粒子非常不稳定，一旦接触空气就会被氧化。如果没有一些保护的配体或者载体，那么完全变成氧化物可能就是几秒钟的事。相对来说，Ni和Cu的金属态纳米粒子相对来说稳定一些。但是如果尺寸比较小(小于5 nm)，也非常容易被空气氧化。在绝大部分加氢反应中，非贵金属的催化剂都需要经过一个预先的还原过程来进行活化。而我们在对催化剂进行表征的过程中，很多时候催化剂已经接触了空气，和实际反应条件下的样品有区别了。这种差异在非贵金属催化剂上体现的特别明显。图1. 通过Kirkendall效应，实心的Co纳米粒子被氧化形成空心的CoO结构。图片来源：Science　　在氧化和还原的过程中，不仅仅是发生化学价态的变化，很多时候还会伴随着纳米粒子形貌的变化。十多年前，材料科学家们在制备Fe、Co纳米粒子的时候就发现这些实心的纳米粒子暴露空气后会逐渐被氧化，然后形成空心结构的CoO(Science, 2004, 304, 711)。这种现象可以用Kirkendall效应来解释。同时这也说明在化学态变化的同时，物质也在纳米尺度发生迁移。上述现象目前在非贵金属体系中比较普遍 而在贵金属体系则比较少见。考虑到在催化反应中，不光是催化剂的表面性质对反应性能影响很大，催化剂活性组分的几何结构也有至关重要的影响。因此，对于在氧化-还原过程中形貌会有显著变化的非贵金属催化剂，借助一些原位表征手段研究纳米粒子在氧化-还原过程中的结构演变就是很有意义的课题。　　在2012年，来自美国Brookhaven国家实验室和Lawrence-Berkeley国家实验室的电镜科学家就借助环境透射电镜研究了CoOx纳米粒子被H2还原到金属Co纳米粒子的过程(ACS Nano, 2012, 6, 4241)。如图2所示，小颗粒的CoOx粒子在逐步还原的过程中会发生团聚，然后得到大颗粒的金属Co纳米粒子。图2. 通过原位电镜来观察CoOx还原到金属Co的过程。图片来源：ACS Nano　　对于单组份的Co纳米粒子，情况可能还相对简单一些。对于双金属甚至更多组分的非贵金属纳米粒子，在氧化-还原条件下他们的结构演变就会变得更加复杂和有趣。最近，在2012年工作基础上，美国Brookhaven国家实验室的Huolin L. Xin博士和天津大学的杜希文教授等科学家用原位透射电镜研究了CoNi双金属纳米粒子在氧化的过程中形貌的变化(Nat. Commun., 2016, 7, 13335)。图3. CoNi合金纳米粒子逐渐被氧化为多孔的CoOx-NiOx结构。图片来源：Nat. Commun.　　首先，作者考察了单个的CoNi合金纳米粒子在400 ℃下被氧化的过程。如图3a所示，实心的具有规则几何外形的纳米粒子是初始的材料。经过61秒后，在这个纳米粒子的棱角处可以观察到形貌的变化。随着时间的延长，可以明显的观察到表面形成了一层衬度较低一些的氧化层。经过了大概十分钟后，整个纳米粒子的形貌已经发生了显著的变化，说明Co和Ni在氧化的过程中不是静止的，而是在运动。再经过一段时间，实心的纳米粒子就会呈现一种核壳结构出现了氧化层和金属内核之间的明显界限。如果延长粒子在氧气气氛中的时间，金属态的内核会进一步的被氧化，直到变成一个具有多孔性质的氧化物结构(如图3b和图3c所示)。为了考察在氧化过程中Co和Ni两种元素的分布情况，作者对中间形成的结构进行了EELS elemental mapping。如图3所示，本来是充分混合的CoNi合金粒子经过氧化后，发生了部分的分离。在氧化后的粒子上，可以看到在表面形成了一个富含Co的薄层。在原文中，作者对这个氧化过程进行了三维的元素分析，确认了Co和Ni发生了空间上的部分分离。　　为了解释在原位电镜实验中观察到的现象，作者对这个氧化过程进行了理论上的计算和分析。通过经典的固体物理和物理化学的理论，作者比较了Co和Ni的氧化趋势的强弱，发现Co更容易被氧化。同时，作者还考察了Co和Ni在氧化过程中的速率，发现Co具有更前的结合O的能力，也更容易在氧化的过程中发生迁移。这样结合起来就解释了在原位电镜实验中观察到了Co和Ni发生部分的分离的现象。　　总的来说，这项工作发现了非贵金属纳米粒子中一些有趣的现象。而这些现象其实和催化过程都是有紧密的关系，可以帮助我们更好的理解非贵金属催化剂在氧化-还原条件下的一些行为。

p　　污染城市大气中的纳米微细粒子是怎样从不可胜数的空气分子形成的?最近，这件听起来无异于大海捞针的事情被复旦大学环境科学与工程系教授王琳和他的科研团队做成了。四年筹备，三年半实验与数据分析，两年持续观测，他们首次发现并证实了我国典型城市上海大气中的硫酸-二甲胺-水三元成核现象，揭示了我国典型城市上海大气污染纳米微细粒子形成，也就是所谓大气新粒子形成的化学机制，为我国大气颗粒物污染防治政策的制定提供了新的科学证据。/pp　　在此之前，污染城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜。对于他们的发现，王琳给出了一个比喻：“这相当于我们从133倍于地球人口数的气体分子中找出了最关键的那2个，一个是硫酸分子，另一个是二甲胺分子，他们碰到一起，就可能发生大气新粒子形成事件了。”7月20日，研究结果以《中国典型超大城市的硫酸-二甲胺大气新粒子形成事件》(“Atmospheric New Particle Formation from Sulfuric Acid and Amines in a Chinese Megacity”)为题发表于国际顶级学术期刊《科学》(Science)。复旦大学环境科学与工程系博士生姚磊、芬兰赫尔辛基大学博士生奥尔加· 加尔马什(Olga Garmash)为共同第一作者，王琳为通讯作者。/pp　　攻坚克难：挑战大气新粒子形成事件的“世界未解之谜”/pp　　大气PM2.5污染是关系国计民生的重要议题。在大众观念中，工厂和汽车的尾气排放是造成PM2.5颗粒物污染的主要原因之一，“这是由人类活动或者自然活动所带来的大气颗粒物直接排放，我们的‘术语’称之为‘一次排放’。”王琳介绍说，除了“一次排放”，在空气当中，时常发生着的，还有颗粒物的“二次形成”。/pp　　相较于“一次排放”，“二次形成”过程较为复杂。其形成过程大致分为两种：第一种过程指空气中的挥发性气体可通过化学反应生成饱和蒸气压较低的反应产物，这类物种会凝降在已有颗粒物的表面上，增加颗粒物的质量浓度 而另一种过程则会大幅增加颗粒物的数量浓度，大气中部分气体分子随机碰撞，通过分子间作用力或化学键而生成分子团簇，分子团簇的进一步生长则形成了纳米微细粒子，也就是大气新粒子，期间发生从气体到凝聚态的相变 这些纳米微细粒子的继续生长，则可以造成大气PM2.5污染。“‘二次形成’让大气中的颗粒物变得更‘重’、更‘多’，我们课题组目前主要关注变‘多’的过程，研究城市空气中的大气新粒子是怎么形成的。”王琳说。/pp　　近年来，相对洁净大气中的大气新粒子形成事件的大气化学机制被逐渐建立。然而，城市大气因其成分的复杂性和多样性，其中的大气新粒子形成事件的特征与洁净大气中的该类事件有着显著区别。在大气新粒子的形成过程中，从小于1纳米的气态前体物分子到1-2纳米左右的分子团簇再到几个纳米的纳米微细粒子，质量和粒径都十分微小，其大气混合比更是在兆分之一以下，这给科研人员开展原位、实时的测量提出了极大的实验挑战。/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/d331b5ae-e3db-4a6d-a4d9-06b481330ee8.jpg" title="图1.webp.jpg"//pp style="text-align: center "　　图1.应用硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术所识别的大气痕量物种的质量亏损图。/pp　　“通过测量3纳米以下颗粒物的浓度来判断大气新粒子形成事件是否发生已经很难了，还要想办法把与这一过程相关的气态前体物和分子团簇的化学组分测出来，再识别其中哪些分子和分子团簇对这一事件有着比较直接相关的贡献。”从测量到识别再到形成机制的推导，每一个步骤的推进都是一次“难上加难”的“拓荒”，因此城市大气中的大气新粒子形成事件的化学与物理机制一直是一个未解之谜，是大气化学研究领域的难点之一。/pp　　利用国际上最新发展的纳米颗粒物粒径放大技术，从2014年3月到2016年2月，王琳团队针对这一难题在上海开展了长达两年的连续大气观测。“我们就在复旦大学邯郸校区第四教学楼的楼顶做(实验)，那里有一个环境系的大气超级观测站。”但这一技术还远远未发展到高度自动化的“黑箱”阶段，只有使用者对仪器有深入了解并积累了丰富的使用经验，才能在一定程度上保障测量数据的准确性和真实性。/pp　　进行大气外场观测、成功捕获信息是研究“攻坚克难”的关键性“播种”环节，要想让种子“生根”“发芽”到最终“结果”，还需要持续不断的“浇灌”。/pp　　“我们做了两年观测，其中在2015-2016年冬季还使用了包括飞行时间质谱在内的更多仪器设备，进行了加强观测，积累下来的数据少说也有几百个G了。”王琳说，数据分析、现象识别和信息甄别也是一项大工程。从2016年3月到2017年7月，他们和来自芬兰赫尔辛基大学的合作者一起，花了一年半的时间，才完成了对收集来的海量数据的系统整理和深入分析。/pp　　功夫不负有心人，三年半的时间，王琳团队终于收获累累硕果：他们测得了上海城市大气中1-700 纳米区间大气颗粒物的粒径分布浓度，获得了大气新粒子的形成速率和成长速率 并应用大气常压界面-飞行时间质谱和硝酸根试剂离子化学电离-飞行时间质谱技术，测量了大气新粒子形成事件期间大气中性和带电分子团簇的化学组分。/pp　　研究结果表明在我国典型城市上海大气新粒子的形成过程中，一个气体硫酸分子和一个二甲胺分子随机碰撞，通过氢键形成稳定的分子簇，分子簇通过与其他硫酸分子、二甲胺分子或其他硫酸-二甲胺团簇的碰撞继续生长 一定尺寸以后，其他物种(例如极低挥发性有机化合物)开始加入这个过程，并最终形成大气新粒子。/pp　　研究中还观测到了世界各地大气外场观测中最高的硫酸二聚体质谱信号，并识别了多个关键硫酸-二甲胺分子团簇，所得的上海大气中新粒子形成速率与实验室中硫酸-二甲胺-水三元成核模拟实验所得的新粒子形成速率具有一致性。这是首次在外场观测中发现并证实硫酸-二甲胺-水三元成核机制可以用于解释我国典型城市大气中的大气新粒子形成事件。/pp style="text-align: center "　　img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/fb72a874-82a6-4501-aedb-5e1a5ec581db.jpg" title="图2.webp.jpg"//pp style="text-align: center "　　图2. 外场观测所测得的大气新粒子形成速率与实验室模拟的对比。/pp　　七年磨剑：坚守孕育大气污染防治的新希望/pp　　据介绍，这一研究由复旦大学环境科学与工程系上海市大气颗粒物污染防治重点实验室、复旦大学大气科学研究院教授王琳团队与芬兰赫尔辛基大学教授马库· 库马拉(Markku Kulmala)团队、南京信息工程大学、上海市环境监测中心、上海市气象局、上海市环境科学研究院、美国飞行器公司(Aerodyne)合作完成。研究成果有望解释高污染城市大气中的大气新粒子形成事件，从而为我国的大气颗粒物污染尤其是大气颗粒物的二次形成提供潜在的防治措施，也有助于更好地理解我国的雾霾污染和更大尺度上的全球气候变化。/pp　　“对我们的研究来说，环境相关性是至关重要的，自然环境中不可控的因素太多了，往往需要很长时间只能做一件事情。”从2014年3月项目正式启动，到2017年7月成果初显，王琳和他的团队一个项目做了三年半，实际上，这个项目花的时间远不止这么多。/pp　　“我在美国做博士后的时候已经开始开展相关的课题了，那时候也预感到仪器设备的发展可能在近期会有一次突破，所以一直在等待机会。”2011年1月，王琳作为第一批“青年千人”扎根复旦，但在回复旦以前，他就开始为了这个项目四处忙碌。联系厂家、购置仪器、熟悉仪器的性能、熟练相关操作等准备工作并不简单，王琳说，相较于直接花在做实验上的时间，前期准备时间更长。/pp　　在复旦的前七年时间里，王琳把一大半的精力都投在了这个项目上，但前几年的研究几乎看不到任何回报，很少有直接可见的文章产出。“我心里着急的很，但幸好复旦的科研环境还是比较宽松的，系里的前辈也都很支持我做这件事情，没有人掰着手指头数我发了几篇文章，催着我一定要出成果。”王琳很感激这种理解和支持：国家青年千人计划的启动资金资助、国家自然科学基金委的连续滚动支持、上海市各方同仁的通力合作、依托复旦大学而建的上海市大气颗粒物污染防治重点实验室五十多位同事共同打造的研究平台，让他做成了这件“拖得很久”又“很难做”的事情。/pp　　“我们做环境研究的，讲究做出来的科研成果在真实环境中有应用，是在真正的环境中发生的过程，而不是一个只会在实验室中发生的科学实验。”这也是王琳及其团队坚持在成分复杂多样的城市大气中开展此项研究的原因。“我们的研究成果和每个人的日常生活息息相关。”/pp　　王琳认为，在中国典型的城市环境中，除了加强对污染物一次排放的监测和管理，对污染物的二次形成也应予以同样程度的关注和重视。得益于此项研究中提出的化学机制，参与大气新粒子形成过程中的关键化学物种将得到更有针对性的控制，从而有望有效地降低空气中颗粒物的数量浓度，减轻我国的大气颗粒物污染。另外，从更大的维度来看，将这一机制运用于全球气候模式中，能够更好地模拟全球大气颗粒物乃至云凝结核的数目，更好地理解整个地球的气候变化趋势。/pp　　谈及项目之后的发展，王琳说：“我们的研究还有很多值得进一步探索的地方，这个项目之后还会继续。”他希望，在现有的硫酸-二甲胺-水三元成核化学机制框架下，能进一步明确我国城市大气新粒子形成事件中的前体物主控因素，理解城市大气新粒子形成事件与雾霾形成的关系，从而助力国家推出更有针对性的污染防控措施。/p