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霍尔效应实验组合仪

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霍尔效应实验组合仪相关的资讯

  • 中国科学家首次发现量子反常霍尔效应 影响重大
    图一,量子反常霍尔效应的示意图,拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态,从而导致量子反常霍尔效应     图二,理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导     图三,在Cr掺杂的(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜中测量到的霍尔电阻  中新社北京3月15日电 (记者 马海燕)北京时间3月15日凌晨,《科学》杂志在线发文,宣布中国科学家领衔的团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应。这一发现或将对信息技术进步产生重大影响。  这一发现由清华大学教授、中国科学院院士薛其坤领衔,清华大学、中国科学院物理所和斯坦福大学的研究人员联合组成的团队历时4年完成。在美国物理学家霍尔1880年发现反常霍尔效应133年后,终于实现了反常霍尔效应的量子化,这一发现是相关领域的重大突破,也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。  由于人们有可能利用量子霍尔效应发展新一代低能耗晶体管和电子学器件,这将克服电脑的发热和能量耗散问题,从而有可能推动信息技术的进步。然而,普通量子霍尔效应的产生需要用到非常强的磁场,因此应用起来将非常昂贵和困难。但量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场,这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术革命进程。  美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。1980年,德国科学家冯克利青发现整数量子霍尔效应,1982年,美国科学家崔琦和施特默发现分数量子霍尔效应,这两项成果分别于1985年和1998年获得诺贝尔物理学奖。  相关链接  “量子反常霍尔效应”研究获突破  中国科学网  由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队,经过数年不懈探索和艰苦攻关,最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破,该物理效应从理论研究到实验观测的全过程,都是由我国科学家独立完成。  量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。它是一种典型的宏观量子效应,是微观电子世界的量子行为在宏观尺度上的一个完美体现。1980年,德国科学家冯克利青(Klaus von Klitzing)发现了“整数量子霍尔效应”,于1985年获得诺贝尔物理学奖。1982年,美籍华裔物理学家崔琦(Daniel CheeTsui)、美国物理学家施特默(Horst L. Stormer)等发现“分数量子霍尔效应”,不久由美国物理学家劳弗林(Rober B. Laughlin)给出理论解释,三人共同获得1998年诺贝尔物理学奖。在量子霍尔效应家族里,至此仍未被发现的效应是“量子反常霍尔效应”——不需要外加磁场的量子霍尔效应。  “量子反常霍尔效应”是多年来该领域的一个非常困难的重大挑战,它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质,是一种全新的量子效应 同时它的实现也更加困难,需要精准的材料设计、制备与调控。1988年,美国物理学家霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应,但是多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。2010年,中科院物理所方忠、戴希带领的团队与张首晟教授等合作,从理论与材料设计上取得了突破,他们提出Cr或Fe磁性离子掺杂的Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族拓扑绝缘体中存在着特殊的V.Vleck铁磁交换机制,能形成稳定的铁磁绝缘体,是实现量子反常霍尔效应的最佳体系[Science,329, 61(2010)]。他们的计算表明,这种磁性拓扑绝缘体多层膜在一定的厚度和磁交换强度下,即处在“量子反常霍尔效应”态。该理论与材料设计的突破引起了国际上的广泛兴趣,许多世界顶级实验室都争相投入到这场竞争中来,沿着这个思路寻找量子反常霍尔效应。  在磁性掺杂的拓扑绝缘体材料中实现“量子反常霍尔效应”,对材料生长和输运测量都提出了极高的要求:材料必须具有铁磁长程有序 铁磁交换作用必须足够强以引起能带反转,从而导致拓扑非平庸的带结构 同时体内的载流子浓度必须尽可能地低。最近,中科院物理所何珂、吕力、马旭村、王立莉、方忠、戴希等组成的团队和清华大学物理系薛其坤、张首晟、王亚愚、陈曦、贾金锋等组成的团队合作攻关,在这场国际竞争中显示了雄厚的实力。他们克服了薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关,一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控,利用分子束外延方法生长出了高质量的Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜,并在极低温输运测量装置上成功地观测到了“量子反常霍尔效应”。该结果于2013年3月14日在Science上在线发表,清华大学和中科院物理所为共同第一作者单位。  该成果的获得是我国科学家长期积累、协同创新、集体攻关的一个成功典范。前期,团队成员已在拓扑绝缘体研究中取得过一系列的进展,研究成果曾入选2010年中国科学十大进展和中国高校十大科技进展,团队成员还获得了2011年“求是杰出科学家奖”、“求是杰出科技成就集体奖”和“中国科学院杰出科技成就奖”,以及2012年“全球华人物理学会亚洲成就奖”、“陈嘉庚科学奖”等荣誉。该工作得到了中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会和教育部等部门的资助。(中科院物理研究所 作者:薛其坤等)
  • 我国科学家在反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4中发现π/2周期的平面霍尔效应
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心田明亮课题组利用磁输运方法,在本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4中发现体态轨道磁矩产生的四重对称性的平面霍尔效应。相关研究成果发表在Nano Letters上 。  当前,拓扑量子材料由于其独特的性能,在未来低功耗量子自旋器件中颇具应用价值,是相关领域的研究热点。在拓扑材料中,贝里曲率和轨道磁矩是两个基本的赝矢量,对材料物性产生重要影响。轨道磁矩在谷电子学和手性磁效应中具有重要作用,而相比贝里曲率研究,关于轨道磁矩相关新奇物性的研究较少。近年来,本征反铁磁拓扑绝缘体MnBi2Te4受到广泛关注。这个体系具有丰富的物性,如量子反常霍尔效应、拓扑轴子态等,并为探讨轨道磁矩和贝里曲率对量子输运现象的影响提供了良好的平台。  科研人员利用微纳加工技术,制备出基于MnBi2Te4纳米片的Hall-bar器件,通过平面霍尔效应的测量,探究了贝里曲率和轨道磁矩对输运现象的影响。实验发现,在低温下弱磁场(B 7T)下,平面霍尔效应表现出二重对称性且电阻各项异性大于零。分析显示,这种π周期的平面霍尔效应可归因于无能隙的拓扑表面态。而当体系进入极化铁磁态时(B 10T),平面霍尔效应的周期从π转变成π/2,同时幅值由正变为负。为了阐明π/2周期的物理机制,研究人员进行理论计算。计算结果表明,π/2周期的平面霍尔效应来源于体态Dirac电子的拓扑轨道磁矩,且理论结果与实验结果完全吻合。进一步实验发现,随着温度升高,由于体态和表面态的竞争,平面霍尔效应发生非平庸演化。该研究揭示了轨道磁矩诱导的新颖电磁效应,也为磁性拓扑材料在低功耗自旋电子学中的应用提供了指引。  研究工作得到国家自然科学基金、国家重点研发计划、强磁场安徽省实验室等的支持。  论文链接
  • QD中国样机实验室引进M91快速霍尔测量仪,极低迁移率材料测量速度提升100倍!
    近期,QD中国样机实验室全新引进Lake Shore公司推出的M91快速霍尔测试仪,该快速霍尔测量系统可以与完全无液氦综合物性测量系统-PPMSDynaCool&trade 无缝连接。全新的M91快速霍尔测量方案采用革新的一体式设计,相比传统的霍尔效应测量解决方案,显著提高了测量的灵敏度、测量速度以及使用便利性。M91将所有必要的测量信号源和锁相等信号处理功能集于一体,在测量低载流子迁移率样品时相比其他测量手段有显著优势。左):完全无液氦综合物性测量系统-PPMSDynaCool&trade ,右):M91快速霍尔测试仪QD中国样机实验室M91快速霍尔测试仪集成于完全无液氦综合物性测量系统 M91快速霍尔测试仪能够检测样品电极接触状况并确保测量始终处于最佳样品条件下进行。尤其在测量低载流子迁移率材料时,M91可以更快、更准确地完成相关测量。得益于仪器特有的FastHall技术,消除了在测量过程中翻转磁场的必要性,测量速度可达传统方法的100倍,几秒钟内即可精确测量流动性极低的材料,使得该选件在PPMS上的测量效率大幅提升, 即便是在范德堡测量法(vdP)几何接线的测量过程中,也可以更快地分析低载流子迁移率材料样品。M91快速霍尔测试仪可以直观判定样品接触电极质量FastHall可以覆盖更低的载流子迁移率测量范围 产品特点:✔ 采用FastHall技术,在测量过程中无需进行磁场翻转✔ 全自动检查样品引线接触质量,提供完整的霍尔分析✔ 计算范德堡接线样品以及Hall Bar样品相关参数✔ FastHall测量技术在采用范德堡接线时可将载流子迁移率测量极限缩小到0.001 cm2/(Vs)✔ 可在显示屏直观显示检测过程,并具有触摸操作功能实时执行相关测量指令标准电阻套件——M91可以通过DynaCool杜瓦LEMO接口连接进行测量PPMS与M91的集成示例 标准测量模式下 PPMS DynaCool 采用自带样品托进行测量PPMS样品托电极接线方案该联用方案支持范德堡vdPauw 4引线连接以及Hall Bar 6引线连接模式,样品引线通过样品托底部针脚与PPMS样品腔连接并通过杜瓦侧面Lemo接口连接到M91测量单元上。该方案可以快速适配PPMS DynaCool系统并具有标准电阻测量范围(最大10 MΩ),使用常见的PPMS电学测量样品托即可完成相关测试。左):M91通过多功能杆顶部的接口直接连接;右):M91高阻模式PPMS多功能样品杆左) 高精度电学输运样品杆样品台 右) 样品杆顶部接口左):样品板;右):样品板插座此外,针对有高阻小信号测量需求的客户,QD中国样机实验室也匹配了LakeShore提供的高阻测量方案。该方案通过专用的多功能样品杆将样品板电极引线通过同轴电缆从样品腔顶部引出,从而获得更好的信噪比和更大的电阻测量范围(最大200 GΩ)。M91组件自带的MeasureLINK软件与PPMS MultiVu深度集成,可以与MultiVu工作在同一台主机上亦或是同一局域网下的任意一台主机上对系统进行控制。2K温度下使用PPMS 0-9T扫场的砷化镓二维电子气薄膜,采用范德堡测量法横向及纵向电输运测量结果准确反应了材料的整数量子霍尔效应 传统的直流场霍尔效应测量适用于具有较高迁移率的简单材料,但伴随着载流子迁移率的降低,测量难度增加,精度降低。在光伏、热电和有机物等前景广阔的新型半导体材料中,测量难度就增加了不少。 交流锁相技术结合先进锁相放大器和更长测量窗口,可以提取更小的霍尔电压信号,目前常用于探索低迁移率材料。然而,延长测量间隔会增加热漂移效应带来的误差,并且需要更长的时间来获得结果,有时甚至需要数小时。FastHall 技术有效解决了这些问题,甚至可以在几秒钟内精确测量极低迁移率的材料,极大的拓宽了材料研究测试的范围。为了便于广大客户全面了解和亲身体验M91快速霍尔测试仪,QD中国样机实验室引进了该设备样机,现已安装于公司样机实验室并调试完毕。即日起,我们欢迎对该设备感兴趣的老师和同学来访,我们在QD中国样机实验室恭候大家的到来。相关产品1、M91快速霍尔测试仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C554347.htm2、完全无液氦综合物性测量系统-DynaCoolhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htm
  • 重磅推出丨霍尔斯HPB Mini平行生物反应器
    一款智能高效的实验室平行生物反应器霍尔斯(HOLVES)于今年9月初推出的最新系列平行生物反应器,本周正式进入定制阶段,作为一家创新的生命科学公司,研发和生产出多款实验室科研设备,霍尔斯(HOLVES)团队表示此次新品,将为您的科研工作带来跨越式的进步。用于微生物发酵的平行高通量研究HPB Mini系列产品是一款科研型实验室平行生物反应器,是实验室实现高通量筛选的一款科研利器。非常适合条件摸索和工艺优化,提高了生物培养实验的准备效率,配置更灵活、操作更容易,运行成本低。可以广泛运用于实验室细菌发酵、细胞培养和酶生化反应。产品优势:模块化BBM搭建设计:得益于新总线技术层面的应用,产品可实现积木模块化BBM搭建设计,主控制器可控制搭建的所有BBM模块,无需更换控制器和硬件。目前可以实现BBM模块:补料泵模块、自动进气模块、尾气模块等专业模块搭建,系统可根据需求定制独家方案。 自由扩充反应堆数量: 以2组为一个单位,最多可以扩充至64组,搭配霍尔斯(HOLVES)先进的平行控制软件,可多平台同时监控数据、操控设备。 智能自动化管理: 设备融合霍尔斯(HOLVES)多项独家专利技术,实际应用在功能管理系统中,包括H-Mix®搅拌系统、Feed-Sup®补料系统、Smart-SC®智能顺控、Meta-Tri®审计追踪等在内,让设备真正实现智能自动化管理。 值得信赖的品质: 秉承霍尔斯(HOLVES)一贯的验收把关,精选国内外知名品牌部件,只为用户打造合适的系列方案。如果您对HPB Mini平行生物反应器感兴趣,可以点击此处查看咨询,也可直接联系我们!
  • 霍尔德新品|真空密封性测试仪操作简便
    霍尔德上市新品啦!2023年12月28日上市了一款密封性测试仪【真空密封性测试仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】密封试验是检测产品泄漏状况的有效检测。在产品包装过程中,由于各种难以预测的因素,封合环节可能会出现疏漏,如漏封、压穿,甚至因材料本身存在的微小瑕疵,如裂缝、微孔,这些都可能形成内外互通的小孔。这样的情况,无疑会对包装内的产品造成潜在威胁,特别是对于食品、医药、日化等对密封性要求极高的产品,其质量的保障更依赖于密封性的完好。真空密封性测试仪专业适用于产品的密封试验,通过试验可以有效地比较和评价软包装件的密封工艺及密封性能,是食品、塑料软包装、湿巾、制药、日化等行业理想的检测仪器。 产品特征 1.具备保压试验模式与梯度试验模式,满足不同材料测试需求; 2.系统采用微电脑控制,抽压、保压、补压、计时、反吹、打印全自动化操作; 3.设备搭配7寸彩色触摸屏,实时显示压力波动曲线,自带微型打印机,支持数据预置、断电记忆,确保测试数据的准确性; 4.试验结果自动统计打印及存储; 5.具备三级权限管理功能,支持历史数据快速查看; 6.采用优质气动元件,性能经久耐用、稳定可靠技术参数 真 空 度 0~-90kPa 分辨率0.01KPA 保压时间0-999999S 精度 0.5级打印机热敏打印机(标配) 针式打印机(选配)真空室尺寸 Φ270mm×210 mm (H) (标配) Φ360mm×585 mm (H) (另购) Φ460mm×330 mm (H) (另购) 气源压力 0.7MPa (气源用户自备)或厂家配备空气压缩机(选配)气源接口 Φ6mm 聚氨酯管 电源 220 V/50Hz 外型尺寸 290mm(L)×380mm(B)×195mm(H) 主机净重 15kg
  • 精密光谱专家、诺贝尔物理学奖得主约翰霍尔受聘华东师大名誉教授
    10月28日,2005年诺贝尔物理学奖获得者约翰霍尔教授从华东师范大学校长俞立中手中接过了名誉教授的证书。  当天,约翰霍尔以“光学频率梳”为题,与华东师大师生分享了他有关科学需求、理念重塑、创新和机缘的故事,以及诸多富有价值、出人意料的实际应用。  “霍尔教授的名字如雷贯耳,今天能够亲眼目睹这位诺贝尔得主和专业大师的风采,我觉得非常幸运。”物理系2008级博士方易说,“而且更幸运的是,我们还近距离地与他进行了交流,例如我们在实验中遇到的瓶颈等,这种经历实在太让人难忘了。”  武愕副教授是华东师大精密光谱科学与技术国家重点实验室的一名青年教师,她去年在德国进行学术交流时,曾与霍尔教授有过近距离的接触。“他是我们这一领域领头羊式的人物。”武愕说,“这次他能够来到学校并受聘为名誉教授,无论对学校还是对我们实验室所有成员来说,都是一次学习交流的宝贵机会。我们与他交流实验室目前在做的项目,他还给我们提出了许多好的建议和想法,受益匪浅。”  讲座结束后,霍尔教授被同学们团团围住。同学们就如何开展交叉学科研究、如何有效进行学术研究、如何将个人兴趣与研究相结合以及霍尔教授获诺贝尔奖经过等问题,与霍尔教授进行了深入的交流。  约翰霍尔教授在精密光谱、光速测量方面的开创性研究成果以及“光学频率梳”的技术发明实现了简单直接的光学频率测量,并已在科学、气象学和诊断性药物领域得到了广泛应用,获得了2005年诺贝尔物理学奖。
  • 霍尔德新品:荧光光谱测金仪配备“一键测试”智能软件
    霍尔德上市新品啦!2024年01月19日上市了一款荧光光谱测金仪【荧光光谱测金仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】黄金质量的鉴别主要分为定性检验和定量检验。定性检验,是透过黄金的质地、硬度与质量的细微差异,用我们的肉眼去判断纯度。而定量检验,则通过精确测量黄金的物理特性,将纯度转化为数字,使我们对黄金纯度的理解更加深入、更加明确。光谱测金仪配备“一键测试”智能软件,能一键智能检测20种金属:金,银,铂,钯,铼,铱,钨,镉,铜,镍,锌,铑,钌,铁,钴,锇,铅,锡,铟,锰,是目前市场上最便宜的能检测“铼”元素的光谱仪,能同时显示贵金属百分比纯度、黄金K值。除了检测常见金银铂钯等贵金属外,还能识别“黄金掺铼”;仪器稳定性好、精度高,能区分99.99金和99.90金,适用于黄金回购、珠宝零售、典当质检、大专院校珠宝专业、珠宝教育培训等行业。技术参数分析范围:0.01%~99.99%; 测量精度:0.05%; 高压电源:0~50KV; 光管管流:0uA~1000uA; 摄像头:高清摄像头; 探测器:增强型正比计数管探测器; 多道分析器:多通道模拟; 样品腔尺寸:310*270*90(mm); 测试时间:5~60秒; 测量元素:可检测20种金属:金,银,铂,钯,铼,铱,钨,镉,铜,镍,锌,铑,钌,铁,钴,锇,铅,锡,铟,锰; 分析软件:定性定量分析软件; 环境温度:5℃~30℃; 相对湿度:15%~85%; 电源要求:AC220V士5V,附近无大功率电磁和振动干扰源; 外部尺寸:450*400*390(mm); 额定功率:120W; 重量:36Kg。
  • 霍尔德新一代双通道原子荧光光度计
    霍尔德上市新品啦!2024年02月21日上市了一款双通道原子荧光光度计【双通道原子荧光光度计←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】双通道原子荧光光度计是一种高灵敏度、低检出限的痕量元素分析仪器。它利用原子荧光谱线作为检测手段,通过测量特定元素在激发光源照射下产生的荧光强度,实现对痕量元素的定量分析。双通道原子荧光光度计是新一代全自动原子荧光光度计。采用注射泵设计,具有高可靠性、高度智能化、高度自动化、免维护的人机交互设计,解决了传统原子荧光的痛点问题。本仪器用途广泛,应用领域包括:食品卫生、城市供排水、环保、农业、冶金、化妆品、医药、地质、商检等痕量及超痕量元素的检测。如:环境样品检测、化妆品中有害元素检验、食品卫生检验、地质、冶金样品检验、城市给排水检测、海洋环境及水产品检测、天然饮用矿泉水检测、教育与科研、临床医学样品检验、中成药品检验、农业环保及农产品检测等。 双通道原子荧光光度计优势特点: 1、测量方式:双通道两灯位,单元素测试、双元素同时测试可选,双元素同时测定,提高仪器分析速度。 2、检测项目:可测定样品中As、Sb、Bi、Hg、Se、Te、Sn、Ge、Pb、Zn、Cd、Au等十几种元素的痕量分析; 3、检测光源:采用集束式脉冲供电方式(方波减少干扰),特制高强度空芯阴极灯,仪器可以自动识别能量自动配比并可调; 4、光学系统:短焦距透镜聚光,无色散全密闭避光调光系统; 5、进样系统:全自动内置式双顺序注射泵进样系统,能够进行自动稀释,在线精确调节还原剂进样量; 6、原子化器:低温自动点燃氩-氢火焰,屏蔽式石英原子化器; 7、保护装置:开机自检,气路自动控制、自动保护、自动报警系统; 8、除蒸气装置:具备化学气相发生气液分离装置,自动去除水蒸气装置;9、捕集阱装置:具备氢化物发生原子荧光检测尾气中有害元素捕集阱装置,有效防止对环境造成的二次污染; 10、专用操作软件:适用于XP/win7/win8/win10的中文窗口操作软件 11、预留升级接口:与液相色谱等装置联用可做As、Se、Sb、Hg等元素形态分析及价态分析; 12、自动标准曲线:自动单点配标准曲线,曲线的线性系数0.999,在线更改进样量; 13、流量精准控制:模块化质量流量计设计,流量通过计算机控制,流量准确,气路安全; 14、采用进口核心部件:日本原装进口光电倍增管;德国费斯托进口的气路阀件系统;法国圣戈班进口的泵管;美国进口的蠕动泵。 15、可选配160位极坐标式自动进样器,实现全自动实验分析,提高检测效率。全自动原子荧光光度计技术参数: 型号 HD-AFS01 HD-AFS02 测量元素 As、Sb、Bi、Hg、Se、Te、Sn、Ge、Pb、Zn、Cd、Au等十几种 测量通道 双通道 进样系统 间歇泵 (结构简单,维护方便,成本低,准确性低于注射泵) 注射泵 (精度比间歇泵高一个数量级,测试精度更高,更稳定) 检出限 AS、Se、Pb、Bi、Sb、Te、Sn:<0.01μg/L Hg、Cd<0.001μg/L Ge<0.05μg/L Zn<1.0μg/L Au<3.0μg/L 测量精度 ≤0.8% ≤0.2% 线性范围 大于三个数量级 自动进样器 160位极坐标式自动进样器(选配)
  • 吉林大学采购159.401 万元扫描霍尔探针显微镜
    扫描霍尔探针显微镜项目(项目编号:JDCG2016-212) 组织评标工作已经结束,现将评标结果公示如下:  一、项目信息  项目编号:JDCG2016-212  项目名称:扫描霍尔探针显微镜  项目联系人:王晓平  联系方式:0431-85095975  二、采购人信息  采购人名称:吉林大学  采购人地址:吉林省长春市人民大街5988号即吉林大学东区继续教育学院楼517室  采购人联系方式:王晓平 0431-85095975  三、项目用途、简要技术要求及合同履行日期:  见招标文件  四、中标信息  招标公告日期:2016年06月08日  中标日期:2016年06月30日  总中标金额:159.401 万元(人民币)  中标供应商名称、联系地址及中标金额:  QUANTUM量子科学仪器贸易(北京)有限公司  159.401万元  评标委员会成员名单:  王玲、王智宏、李敏、马鸿佳、徐娓  中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求:  扫描霍尔探针显微镜  五、其它补充事宜  无
  • 安捷伦与 Insight Experience 荣获布兰登· 霍尔集团卓越奖铜奖
    p style="text-align: center "span style="color: rgb(31, 73, 125) "就其在最独特或最具创新性的领导力培养计划领域达到的卓越成就而获奖/span/pp  2018 年2月6日,北京——安捷伦科技公司(纽约证交所: A)与模拟式领导力培养计划的领先供应商 Insight Experience 在今日共同宣布,他们获得了备受瞩目的布兰登· 霍尔集团最独特或最具创新性领导力发展计划类的卓越奖铜奖。/pp  安捷伦与 Insight Experience 联合开发了新兴领导者计划 (ELP),旨在加快获选的安捷伦员工就任安捷伦高级领导职位的准备工作。 Insight Experience 采用独特的业务模拟工具快速启动了这项为期 8 个月的计划,计划中着重培养战略思维与团队建设技能。 在整个计划中,参与者们要参与一些战略业务项目,并将学到的技能在项目中付诸实践。 计划中包括评估、培训、社区活动,需要参与者的协作技能和主管部门的积极参与,可以使参与者和管理者拥有一段意义非凡的计划经历。/pp  安捷伦全球人力资源副总裁 Erica Wright 谈道:“安捷伦一直以来都很注重员工的发展, 我们为新兴领导者计划的实行感到自豪,也很荣幸这项计划能得到布兰登· 霍尔集团的青睐。 ELP 是一项真正独特的计划,能够为公司的新一代领导者提供前所未有的培训机会。”/pp  布兰登· 霍尔集团首席运营官兼奖项负责人 Rachel Cooke 表示:“卓越奖的获得象征着人力资源管理实践对业务或组织机构具有积极的影响力, 许多组织机构都拥有周密的人力资源管理 (HCM) 方案,但只有 HCM 实践真正使业务受益的组织机构才满足卓越奖的标准。 这就是卓越奖计划代表的意义所在,也是布兰登霍尔集团传播的理念所在。”/pp  布兰登?霍尔集团是一家人力资源管理 (HCM) 研究与咨询服务公司,专门提供学习与发展、人才管理、领导力培养、人才招聘和员工管理等关键绩效领域的见解。/pp  集团设立的奖项由独立的资深高级业内专家、布兰登· 霍尔集团分析师和执行主管构成的评审小组进行评选,依据的标准包括需求切合度、方案设计、功能性、创新性和可测总收益。 布兰登?霍尔集团将于 2018 年 1 月 31 日至 2 月 2 日在美国佛罗里达州棕榈滩花园的 PGA 国家度假村举办 HCM 卓越奖颁奖会,会上将为获奖者颁发奖项。/pp  关于安捷伦科技公司/pp  安捷伦科技公司(纽约证交所: A)是生命科学、诊断和应用化学市场领域的全球领导者,拥有 50多年的敏锐洞察与创新,我们的仪器、软件、服务、解决方案和专家能够为客户最具挑战性的难题提供更可靠的答案。在2017财年,安捷伦的营业收入为44.7亿美元,全球员工数为13500人。/pp  关于 Insight Experience/pp  Insight Experience 成立于 2001 年,旨在打造最前沿的领导力培训与模拟式学习体验模式。 公司的专家团队与其他公司开展密切合作,共同制定涵盖了商业洞察力、战略执行力、均衡领导力和新领导者培养等领域最新商业趋势的一体化方案。 Insight Experience 位于美国马萨诸塞州康科德市。/p
  • 客户案例丨霍尔德电子水质检测仪实操培训 为水质安全保驾护航
    为切实加强水质监测能力,提升公司职工的专业素质,进一步做好水质监测及预警工作,江西铜业技术研究院有限公司购置了霍尔德电子生产的台式水质检测仪器和智能消解仪,并邀请霍尔德电子技术人员为化验员开展了为期三天的水质检测业务培训,为进一步提高水质检测工作质量,增强水质监测中心化验员水质检测业务能力打下了基础。培训仪器培训内容1.仪器设备管理仪器的分析原理和工作原理、仪器组成部分和主要功能、仪器操作规程&校准规程、常见故障排查、仪器维护保养、常用备品备件&耗材清单等。2.仪器设备期间核查 仪器设备的期间核查、期间核查的实施步骤、期间核查的常用方法、期间核查的常用方法、期间核查的结果处理、实施期间核查注意要点等。培训会上,霍尔德电子技术人员先对设备的调试、使用、保养等方面进行了讲解教学,然后一对一指导参会人员操作使用水质检测设备,确保参训人员能够正确、熟练地操作仪器,保证检测结果的有效性和准确性。通过本次培训,使培训人员基本掌握了水质检测设备的操作使用、水质检测流程和有关水质检测工作要求,达到预期效果,取得积极成效。
  • 新品发布|便携式油液颗粒计数器简介【霍尔德】
    霍尔德上市新品啦!2024年01月04日上市了一款便携式油液颗粒计数器【便携式油液颗粒计数器←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】对润滑油颗粒度的评估,我们通常从两个方面展开:颗粒尺寸分布以及颗粒浓度。通过细致地检测和分析,我们可以深入了解润滑油的清洁度、颗粒污染程度,以及颗粒的细致尺寸和分布情况。通过这样的评估,我们可以精确判断润滑油的有效寿命,洞察设备的健康状况,从而制定出更合适的维护计划。这就好比为设备进行定期体检,提前预警可能存在的问题,预防潜在的故障。而定期监测和控制润滑油颗粒度,无疑是维护设备性能、延长设备寿命的重要手段。这就像是为设备提供了一份全面的保健方案,确保其始终处于最佳状态。便携式油液颗粒计数器是采用国际液压标准委员会指定的光阻(遮光)法计数原理,专门用于现场油液污染度等级快速检测装置。具有体积小、质量轻、检测速度快、精度高、重复性好等优点,可在高温高压等及其恶劣的条件下工作。内置微水传感器和温度传感器,在进行污染度检测的同时,可对水含量和油液温度一并检测。适用于发动机油、齿轮油、变压器油(即绝缘油)、液压油、润滑油、合成油等油液,可广泛应用于电力电厂、航空航天、石油化工、交通港口、钢铁冶金、汽车制造等领域。自动颗粒计数器主要特点:1.采用光阻(遮光)法原理,使用高精度激光传感器,体积小、精度高、性能稳定;2.适用于实验室或现场检测,也可选配减压装置用于在线高压测量,实时监测用油系统中的颗粒污染度;3.可外接压力舱形成正/负压,实现高粘度样品的检测和样品脱气;4.内置数据分析系统,能显示各通道粒径的真实数据并自动判定样品等级;5.管路采用316L及PTFE材料,满足各类有机溶剂及油品的检测;6.具有体积冲洗和时长冲洗模式,方便用户对设备的使用和维护;7.内置ISO4406、NAS1638、SAE4059、GJB420A、GJB420B、ГOCT17216、GB/T14039等颗粒污染度等级标准;8.内置校准功能,可按GB/T21540、ISO4402、GB/T18854等标准进行校准;9.内置数据分析系统,可根据标准自动判定样品等级,具有数据自动处理、打印功能;10.可设定任意报警级别,实现污染度或洁净度检测;11.内置微水传感器和温度传感器;12.中英文输入,一键切换,具有预设、输入、修改、存储功能,操作方便快捷;13.超大存储,可选择存储在仪器内部或外部存储设备中;14.嵌入式设计,高强度外壳,便于携带,适合各类工程机械技术指标:光 源:半导体激光器;检测速度:20-60mL/min;离线检测样品粘度:≤100cSt,粘度高时可选配压力舱;在线检测压力:0.1~0.6Mpa(选配减压装置最高压力可达42Mpa);粒径范围:1~500μm;接口:USB接口、电源接口;数据存储:提供1000组数据存储空间,并支持优盘存储;灵 敏 度:0.8μm或4μm(c);极限重合误差:40000粒/ml;计数体积:1~999ml;计数准确性:误差<±10%;防护等级:IP67;测试时间间隔:1秒~24小时;检测样品温度:0~80℃;水活性参考值:0~1aw(±0.05aw);水含量:0~360ppm(±10%);工作温度:-20~60℃;供 电: AC 220V±10%、50/60Hz;重量:2.5kg;体积:275×220×107mm
  • 半导体所观测到各向异性平面能斯特效应
    磁性材料是构成现代工业的重要基础性材料,在永磁电机、磁制冷、磁传感、信息存储、热电器件等领域扮演着重要角色。在自旋电子学前沿领域,利用磁性材料中的磁矩引入额外对称性破缺效应是一个研究热点。最近,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室的朱礼军团队在单晶CoFe (001)薄膜器件中观测到各向异性的平面能斯特效应(Planar Nernst Effect),其强度随 (001) 晶面的晶格方向强烈变化并呈现面内双轴各向异性(见图1)。当磁矩在外磁场驱动下在薄膜材料平面内旋转时,电流产生的温度梯度导致的平面能斯特电压表现为一个sin2φ依赖的二次谐波横向电压信号(φ为磁矩相对电流的夹角)。这种有趣的各向异性平面能斯特效应被认为主要起源于内禀的能带交叠效应,可能对谐波霍尔电压、自旋扭矩铁磁共振、自旋塞贝克等自旋电子学实验的分析产生重要影响(见图2),有望应用于能量收集电池和温度传感器等。然而,这种平面能斯特效应的各项异性并没有导致任何极化方向的非平衡自旋流(Spin Current)或自旋轨道矩(Spin-Orbit Torque)的产生。该工作以“Absence of Spin-Orbit Torque and Discovery of Anisotropic Planar Nernst Effect in CoFe Single Crystal”为题发表在期刊Advanced Science上 [链接:https://doi.org/10.1002/advs.202301409]。朱礼军研究员为通讯作者,博士后刘前标为第一作者,博士生林鑫作为合作者完成了有限元分析并参与了器件的加工测量。该工作的完成离不开中国科学院半导体研究所赵建华研究员(单晶CoFe样品生长)、周旭亮副研究员(光刻工艺)、北京师范大学熊昌民副教授(PPMS测试)、袁喆教授(能带理论讨论)的支持和帮助。相关工作得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委面上项目和中国科学院战略先导专项的资助。图1. (a)双十字霍尔器件中的平面能斯特效应;(b)CoFe (001)平面能斯特电压的各向异性。图2. 各向异性平面能斯特效应对(a)谐波霍尔电压、(b)自旋塞贝克、(c)自旋扭矩-铁磁共振等自旋电子实验的广泛影响及其在(d)热电器件方面的应用案例。
  • 中国物理学会2023年奖励公告
    2023年,经中国物理学会各项物理奖评选委员会评审,中国物理学会物理奖基金委员会审议,决定授予北京工业大学隋曼龄教授和北京计算科学研究中心薛鹏研究员2022-2023年度中国物理学会谢希德物理奖(女物理工作者);授予北京大学朱瑞研究员和厦门大学陈焕阳教授2022-2023年度中国物理学会萨本栋应用物理奖;授予北京大学刘雄军教授和中国科学院物理研究所陆凌研究员2022-2023年度周培源物理奖;授予复旦大学向红军教授和香港大学姚望教授2022-2023年度中国物理学会黄昆物理奖(固体物理和半导体物理);授予中国科学院合肥物质科学研究院万宝年研究员和中国科学技术大学郑坚教授2022-2023年度中国物理学会蔡诗东等离子体物理奖。中国物理学会2023年8月  附获奖者工作介绍:  中国物理学会谢希德物理奖(女物理工作者)  获奖者:隋曼龄  工作单位:北京工业大学  隋曼龄教授立足于原位电子显微学领域,自主发展原位实验技术,针对材料在力、热、光及水环境等使役条件下的微观结构演变与性能关系开展研究。利用原位电镜在发现金属玻璃具有微观尺度拉伸塑性及揭示金属材料塑性形变机制方面取得了有影响力的原创性成果。首创光/液相环境原位透射电镜表征技术,并在光催化产氢机理研究方面取得突破。发展对电子束辐照敏感材料的表征方法,在钙钛矿太阳能电池的性能优化和稳定性机理研究取得成果。  中国物理学会谢希德物理奖(女物理工作者)  获奖者:薛 鹏  工作单位:北京计算科学研究中心  薛鹏教授长期从事量子信息和量子光学的理论和实验研究,在量子行走的机理和模型及其在量子信息中的应用等方面取得有重要影响的原创性成果,包括:在理论上设计并首次实验实现宇称-时间对称的量子行走,观测到新型拓扑边界态和新的体边对应关系;克服以往量子行走方案中的不可控制性,创造空间域量子行走的最长演化记录;利用量子行走实验检验了非定域性和互文性的关联,揭示了量子纠缠是普适的量子资源,佐证了量子力学的完备性。  中国物理学会萨本栋应用物理奖  获奖者:朱 瑞  工作单位:北京大学  朱瑞研究员长期从事光电材料与器件物理研究,在钙钛矿太阳能电池器件制备、物理机制认知和应用拓展研究方面取得了多项重要成果:发展一系列创新调控方法,创造了反式结构钙钛矿太阳能电池光电转换效率的世界纪录;发展多种先进表征诊断技术,阐明钙钛矿太阳能电池器件中的物理规律和调控机制;率先提出钙钛矿太阳能电池技术在临近空间飞行器应用的创新思路,将电池带入距地35千米的临近空间开展应用探索,填补了我国在该方向上的空白。  中国物理学会萨本栋应用物理奖  获奖者:陈焕阳  工作单位:厦门大学  陈焕阳教授在变换光学及其应用物理方面取得了创新性成果。他和合作者设计实现了自聚焦透镜、多模交叉器件以及光学黑洞微腔等光学工程新应用;把变换光学推广到表面水波的调控,为潮汐能及海浪防护工程等提供新的设计思路;建立了变换声学的等效原理和理论架构,设计了三维声学隐身、声学幻象以及海豚仿生声场调控,产生新的学科交叉增长点。研究成果跨越微纳光学工程和大型海浪水利工程,并入选英国物理学会评选的2008年度国际物理学十大突破等。  周培源物理奖  获奖者:刘雄军  工作单位:北京大学  刘雄军教授从事超冷原子和凝聚态物理研究,在冷原子中首次提出自旋霍尔效应模型;与合作者首次人工合成超冷原子的二维狄拉克型和三维外尔型自旋轨道耦合,实现量子反常霍尔态和外尔半金属的基础模型;在量子模拟方面提出系统化的拓扑物态实现、调控和探测方案,广泛推动了实验研究;证明时间反演对称拓扑超导中的马约拉纳零模满足非阿贝尔统计,进而提出对称保护非阿贝尔统计的基本概念,并建立相关理论。  周培源物理奖  获奖者:陆 凌  工作单位:中国科学院物理研究所  陆凌研究员的研究方向为拓扑光子学,他与合作者在首篇领域综述文章中起名"拓扑光子学"被沿用至今;在光子晶体中实验发现了外尔点,是外尔准粒子在理论预言86年之后的首次实现;发明了拓扑腔面发射激光器,为拓扑物理的实际应用找到了突破口。  中国物理学会黄昆物理奖(固体物理和半导体物理)  获奖者:向红军  工作单位:复旦大学  向红军教授的主要研究方向为铁电性和多铁性的理论计算研究。在铁性机制研究方面,他与合作者提出了自旋序诱导铁电性的普适极化模型,给出了一大类多铁的一般物理图像;发现了二维铁电性反常增强的新机制和氧八面体转动增强铁电性的反常机制。在铁性材料计算方法和软件发展方面,他提出了计算磁相互作用及磁电耦合强度的四态法,发展了可同时处理多个自由度的一般性有效哈密顿量方法,自主开发了铁性材料性质分析和模拟软件包PASP。  中国物理学会黄昆物理奖(固体物理和半导体物理)  获奖者:姚 望  工作单位:香港大学  姚望教授近年来的研究聚焦于原子厚度二维材料及其转角堆叠结构中的量子自由度。他与合作者首先提出了谷光学选择定则、谷霍尔效应、谷磁矩等概念,为基于能谷自由度的光电信息处理奠定了理论基础,在二维过渡金属二硫化物中给出了具体预言,并同实验组合作首次实现了若干谷光电调控,引领了"谷光电子学"这一新兴领域的发展,首先提出了转角二维半导体中的莫尔激子概念。  中国物理学会蔡诗东等离子体物理奖  获奖者:万宝年  工作单位:中国科学院合肥物质科学研究院  万宝年研究员带领团队依托我国EAST超导托卡马克装置,在长脉冲高约束先进运行模式研究中取得一系列创新性成果。发现了改善高约束和维持稳态运行的新机理和新方法,尤其是解决了高约束模式下非感应电流驱动、缓解边界局域模且不降低约束性能等难题,实验获得了接近聚变堆物理条件的完全非感应高约束长脉冲等离子体,被国内外同行认为给国际热核聚变实验堆ITER稳态运行提供了可选的参考方案。  中国物理学会蔡诗东等离子体物理奖  获奖者:郑 坚  工作单位:中国科学技术大学  郑坚教授的研究方向是惯性约束激光聚变和高能量密度物理。他与合作者提出了等离子体的激光汤姆逊散射诊断理论,并成功应用于我国多个激光聚变实验装置;提出了相对论超热电子在穿过金属靶面时所产生的相干渡越辐射理论并应用于超热电子输运诊断实验;在激光与大尺度等离子体的相互作用不稳定发展的理论和实验诊断、激光等离子体中的能量输运以及X射线辐射能流诊断技术发展等方面取得有影响的研究成果。
  • 霍尔斯Feed-Sup®补料系统已上线!
    HOLVES一直致力于研发高精度的补料系统,提供多样化的补料方式。目前,全新的Feed-Sup已正式上线,相较于前两代系统,Feed-Sup在控制方式和补料功能上做出了重大改进和优化,更能有效和精准的实现生物发酵过程中的补料控制,成功做到产品的迭代发展,进一步满足了不同客户的补料要求。Feed-Sup补料控制方式的升级Feed 1th采用的是模拟量控制方式,Feed 2th采用的是脉冲控制方式,而Feed-Sup在前两者的基础上再次做出改进,采用了RS-485通讯方式,关于三种控制方式的对比,参见往期文章《步进电机驱动方式对蠕动泵精度的影响》。新入控制方式的引入更能有效的实现发酵过程中培养液或发酵基质的补充精度,确保发酵罐中营养物质的浓度、温度或氧气含量,以理想状态支持发酵。Feed-Sup补料功能的升级Feed 1th和Feed 2th补料功能基于传统补料过程中手动和按时补料模块的显示和运用,确保补料过程中pH和DO的关联控制,具体的补料功能如下图。(Feed 1th / 2th补料控制主界面)● 常规功能1)补料泵转速和流速的显示系统的主控画面图标和补料控制的主界面均可以实时显示补料泵的转速和泵出液的流速,通过观察即可了解补料泵的运行状态。2)补料的校准和补料管的切换输入设定量,并通过手动补料功能泵出设定量的液体,再将实际泵出的液体体积输入至实际量中,最后点击校准按钮即可实现补料泵的校准。选择补料泵上安装的硅胶管管号,再点击复位按钮切换至目标硅胶管的蠕动泵系数后即可实现16#、19#、25#三种管径的硅胶管切换,以满足不同的补料需求。 3)累计补料量的计算与清除功能系统的主控画面图标可以实时显示发酵过程中的累计补料量,而通过清除按钮还可实现累计补料量的清除,从而自定义累计补料量的记录起始点。● 手动补料设置手动补料时补料泵的转速,加入的料液体积,启动后系统可计算出定速定量后补料泵所需工作的时间,以及显示补料泵剩余的工作时间。● 按时补料输入所需的单位时间补料量、补料泵转速和补料泵工作时间,可得到补料泵的控制周期,进行按时定量补料。● 补料关联pH培养基的碳氮比、营养物质的种类、不同料液中微生物的代谢产物等都会对发酵液的pH造成影响,所以有些时候需要采用补料方式调节pH。在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联pH或补料反向关联pH的条件,如下图所示系统即可进行补料单向关联pH。● 补料关联DO同理,补料也会对发酵液的DO造成影响,影响程度的大小随补料情况、菌种状态等因素而定。在发酵过程中,输入所需的关联转速,以及补料正向关联DO或补料反向关联DO的条件,系统即可进行补料关联DO,进行多重调节DO,满足客户多样需求。(Feed 1th / 2th补料关联控制界面)以上为前期产品补料系统,Feed-Sup在保留1th和2th的基础上,还更新了方程补料和指数补料功能,一般情况下,高密度发酵是在营养物质限制的条件下进行的,通常是以碳源物质作为限制性营养物质,通过恒速补料、指数补料等补料方式,补加营养物质以实现高密度发酵培养。就大肠杆菌而言,指数补料策略不仅能够让细胞保持恒定的比生长速率生长,而且通过将比生长速率控制在乙酸积累的临界比生长速率下,还能抑制代谢副产物乙酸的积累,从而减小乙酸对发酵培养的副作用。基于以上需求,Feed-Sup补料功能设置如下图:(Feed-Sup给料控制界面)● 方程补料输入方程补料中的关键参数a和b的数值,以及方程补料所需运行的时间t,即可进行方程补料。● 指数补料输入指数补料中的关键参数F1(0)和μ的数值,以及指数补料所需运行的时间t,启动关联,即可进行指数补料。方程补料和指数补料主要参数的说明如下图:‍(Feed-Sup方程补料、指数补料说明)方程补料和指数补料系统的开发和投入使用使得HOLVES在现有产品的补料功能上得到更大升级,满足了客户在实际发酵使用过程中的精准控制及操作便利性,保持科研成果的科学严谨性,也是HOLVES一直致力于生物发酵领域精益求精的发展追求。HOLVES产品在持续更新迭代,以满足不同种类的客户需求,提供更好的产品体验和用户服务,新品持续研发中,敬请关注注:本篇文章内容为霍尔斯HOLVES版权所有,未经授权禁止转载及使用。
  • 诺贝尔奖量级的发现出在中国实验室
    薛其坤在新闻发布会上  尽管“贵”为清华大学物理系主任,在上周之前的清华校园,薛其坤还不是一个多么引人注意的角色。不止一个见过他的人表示,几乎听不懂这位中科院院士与别人随口说起的科研内容。  事实上,他即将开启一个全新的时代。4月9日,由这位教授领导,来自清华大学、中国科学院物理所与斯坦福大学的科学家们组成的团队宣布,他们从实验中观测到了量子反常霍尔效应。他们的论文,3月15日发表在国际权威学术杂志《科学》上。  对普通人而言,“量子反常霍尔效应”并不仅是一个让人云里雾里的科学名词,它还意味着某种科幻小说般的未来生活:若这项发现能投入应用,超级计算机将有可能成为iPad大小的掌上笔记本,智能手机内存也许会超过目前最先进产品的上千倍,除了超长待机时间,还将拥有当代人无法想象的快速。  这一发现甚至令年过九旬的诺贝尔奖获得者杨振宁都激动了:“这是从中国的实验室里头,第一次做出并发表诺贝尔奖级的物理学论文。”  “那一时刻,我们看到我们深刻的信念,在大自然里果然是被实现了”  普通人几乎没人知道什么叫“量子反常霍尔效应”,但1879年美国物理学家霍尔发现的“霍尔效应”,实际上已经被应用在普通人生活的方方面面:测量磁场,测量运动事故,也可以生产新的器件,比如汽车的里程表、速度表,以及点火系统。  这一次,薛其坤团队的最新发现,在科学家眼中,更是一个极为美妙的现象。  在摆满仪器设备的实验室,清华大学物理系教授王亚愚试图通过一种通俗易懂的方式向外界解释他们的研究。他手持的笔记本电脑屏幕上播放着动画:一个透明的长方体物件内,许多玫红色小颗粒正在横冲直撞。  “如果这是一个一般的金属材料或者半导体材料,那里面的电子运动是非常无序的。它们杂乱无章,互相碰撞。这就引起电子器件的速度降低,而且会使能耗增大。”  虽然肉眼看不到这些到处乱跑的电子,但谁都会在生活中感受到它们的存在,譬如,尽管有风扇“呼啦呼啦”地吹,工作多时的笔记本电脑却还是热得烫手,反应缓慢得像老牛爬坡。  但这些粒子却是可以被科学家们“管”起来,顺着一定规律在材料内老老实实排着队跑步的。  “如果我们在材料上加一个强磁场,非常强的磁场,电子运动就变得有规律了——它们在材料的两端,像高速公路上的汽车一样,这么反向运动,这时候,电子运动速度就变快了。”王亚愚教授解释说。  动画中,玫红色小颗粒乖乖地排在材料两边,一边的队伍向前跑,对面的队伍则向后跑,就像公路上遵守交通规则的往来车辆,在不同的车道里畅通无阻。  在上世纪80年代,这种量子霍尔效应被德国物理学家冯克利青在研究极低温度和强磁场中的半导体时偶然发现。这一成果让他获得了1985年的诺贝尔物理学奖。  只是,要让肉眼都看不到的电子像动画中那样规律地运动,需要极强的磁场:至少得是一个一人高,冰箱一般大小的设备。运作起来非常麻烦,而且极其昂贵。  显然,这不是一件能走出实验室的“降温提速设备”。  这也就是为什么薛其坤的团队在实验中观测到的量子反常霍尔效应是这么重要、又是这么优美了:在零磁场中,材料的反常霍尔电阻达到量子电阻的数值,并形成一个平台,也就是说,在微观世界中,那些原本乱冲乱撞的电子们正循着“高速公路”畅通有序地运动着。这一次,没有强大的磁场。  这一场面证实了科学界等待多年的预言。  “这是量子霍尔家族的最后一位成员,”一位美国科学家在《科学》杂志上撰文称,“不需要外磁场的量子霍尔态的实验观测,使人们终于能够完整地研究量子霍尔效应的三重奏了”。  在得知这一结果的时刻,薛其坤的合作者,曾经预言过自旋量子霍尔效应的斯坦福大学教授张首晟想起了老师杨振宁曾对他们说过的话:任何科学发现,都早已存在于自然界中。  “在发现的那一时刻,我们看到我们深刻的信念,在大自然里果然是被实现了,这种感受是科学家最最大的一种回报。”  那是2012年的10月12日,距离霍尔最初发现这种电磁效应已130年有余,距离薛其坤的团队开始实验,也已整整4年。  “吃饭,睡觉,做研究”  在同行中,已经有300多篇SCI论文发表的材料物理学家薛其坤以勤奋刻苦著称。他有一个“比‘院士’更响亮的名号”,叫“7-11”:早上7点进实验室工作,一直干到晚上11点。在进行实验的4年中,他的团队先后尝试了1000多个拓扑绝缘体样品。  磁性拓扑绝缘体,是实现量子反常霍尔效应的理想系统。要实现量子反常效应,对材料的要求非常高:这种材料必须具有拓扑特性,具有长程铁磁序,体内则必须是绝缘态。按科学家的解释,就好比要求一个人具有刘翔的速度、姚明的高度和郭晶晶的灵巧。  在薛其坤的指导下,研究者们用于实验的拓扑绝缘体样品是以“原子”为单位的:在100万个原子中,只能有一个杂质原子。这1000多个不到小拇指指甲盖大小的特殊实验材料,都需要在超真空环境中慢慢长出来。它们的厚度得是5纳米,高1纳米或是低1纳米都不行。  分散在世界各地的实验团队成员,每天都通过电话和邮件交流实验结果,隔两三周就充分讨论实验的所有细节。不过,在很长一段时间里,它们得不到任何有意义的结果。负责测量反常霍尔效应的王亚愚教授形容,那时他们都“不大好意思见薛老师”。  但团队领导者薛其坤耐得住性子。他是过过苦日子的人。小时候,母亲得到了一条珍贵的牛肉,舍不得吃,一定要等着出外上学的孩子回家,才把已经风干的牛肉慢慢在水里浸开,包了饺子吃。  很多年以后,这个从沂蒙山区走出来的农村孩子还记得,年少时第一次进县城,如何被那里的繁华震惊。他对家乡记者描述说,那心情就像临沂人的一句笑谈,“蒙阴就像是北京一样,是个大地方”。  当时这少年心中的“最高理想”,就是在那个蒙阴县城中“找个工作,娶个媳妇”。这理想人生至少实现了一半,薛其坤后来确实娶到了一个蒙阴媳妇。  另一半人生也许有些超出他最初预想的轨道:在日本和美国留学,35岁晋级教授,41岁成为中科院最年轻的院士之一。“我根本没想到自己会是个科学家……只想有事干,踏踏实实做点事。”  在证实“量子反常霍尔效应”的成果发布后,有网友在微博上对着“薛其坤”这名字大发感慨:当年这个人去他们学校讲座,没人听,他还被拉去充数——近几年,薛其坤曾在复旦大学、山东大学、湖南大学等多所高校,作过以“个人成长的体会”为内容的报告。  他人看来几乎是一帆风顺的履历,在当事人心中则另有滋味:大学毕业后一次次想考研,第一次考哈尔滨工业大学,高等数学只考了39分,落榜 两年后报中科院物理所,物理考了39分,又落榜。  第三年,他终于考上了中科院的物理所。但之后的几年里,这个大龄研究生“整天处在维修仪器的苦恼状态中”。当年,物理所的设备不灵光,常常做不了实验。就算一次次做实验,但得到的数据也总是对不上号。  直到全无日语基础的他被送往日本东北大学联合培养,生活才逐渐顺利了起来。正是在日本导师樱井利夫的要求下,他养成了“7-11”的工作习惯。随后他被樱井先生推荐至美国北卡罗来那州立大学D.E.Aspnes门下做博士后,这位老先生也极有个性,每次实验室外出聚餐,年过六旬的他总会骑着摩托车,带上一个学生,顺着高速公路一路风驰电掣而去。  如今,当薛其坤成为整个研究团队的中心人物后,他也极其擅长发现每一个人的优点,为整个团队鼓劲儿。  留学经历还磨砺了薛其坤“流利的山东口音英语”:“俺没啥子能耐,别人上台不敢讲,俺胆子大,敢讲!”  与薛其坤有接触的人众口一词地描述说,这位科学家风趣幽默,精力充沛。他喜欢踢足球,爱看武侠小说,早年生活中令人愉快的消遣是在楼道里打麻将。而他的研究生们则提到,这位导师每次出差后回北京的第一件事,就是去实验室看看有没有什么新发现,哪怕已经是晚上12点。  在就任清华教授之后的一次采访中,他对记者介绍说,自己的团队来自五湖四海,有着共同的志向。谁知对方问他:您的团队成员有什么共同爱好吗?  这位团队老大思索了片刻之后说:吃饭、睡觉、做研究。  上周,在“证实量子反常霍尔效应”的发布会上,杨振宁为这群中国学者的新发现补充说,有一点值得人们去思考:量子反常霍尔效应实验,全世界很多实验室都在钻研,为什么唯有清华大学与物理所的合作成功了?“我想这与中国整个科研体系的体制,跟中国传统的人文关系都有非常密切的直接关系。”  “这可能是我们两个人人生当中最最喜悦的那一天”  2012年10月12日晚上10点35分,薛其坤接到团队成员、博士生常翠祖的一条短信:“薛老师,量子化反常霍尔效应出来了,等待详细测量。”  实验测量到的数据是一条漂亮的曲线,与理想情况下量子反常霍尔效应的行为完美地吻合。  团队成员观测到的现象,是在接近绝对零度的极低温度下对拓扑绝缘体薄膜进行精密测量后获得的。也就是说,目前要谈论这种现象在生活中的实际应用,还为时过早。毕竟,室温要比实验温度高很多,《科学》杂志上一篇文章也指出,实验材料在其他方面还有不尽人意的地方。  但对为之付出多年努力的科学家们而言,这一结果已经足够令人惊喜。“这可能是我们两个人人生当中最最喜悦的那一天。”张首晟后来在发布会上说。在座的杨振宁听着这个学生的报告,也想起了1956年12月的某一天,吴健雄在电话中告诉他,她发现了宇称是不守恒的。  “我认为是从中国实验室里头一次,做出来了,并发表出来了诺贝尔奖级的物理学论文……这也是整个国家发展的大喜事。”他一遍遍地对着不同的媒体说。  这篇论文发表后,清华大学的一名学生想起来,在从前的一次“文化素质教育讲座”上,曾有学生对薛院士提问:“您是否有志为中国赢得诺贝尔奖?”  “没有想过。”静静地想了一会后,他给出了这样的回答。  “我认为一个不想得诺奖的科学家不是好科学家。”学生不依不饶。  但薛其坤就是没有这样的想法:“我在做科研时,没想过这个问题”。
  • 华人科学家张首晟获“欧洲物理奖”
    华沙时间9月1日,“欧洲物理奖”在波兰华沙颁奖,华人物理学家、斯坦福大学教授、清华大学高等研究院教授张首晟获此殊荣;由其团队提出的“量子自旋霍尔效应”或将带来芯片革命。  因在“量子自旋霍尔效应”理论预言和实验观测领域的开创性贡献,张首晟与4位欧美科学家共同荣获2010年“欧洲物理奖”,他也是获得该奖项的首位华人科学家。而在此前的2010年7月,张首晟还因在拓扑绝缘体研究方面的卓越贡献荣获德国“古登堡研究奖”。  “欧洲物理奖”是国际著名的物理学奖项,由欧洲物理学会颁发。  张首晟表示,作为一项国际级大奖,今年的“欧洲物理奖”授予5位研究“量子自旋霍尔效应”的科学家,表明这一领域已经引起国际主流科学界的高度重视,具有风向标意义。  上世纪60年代,英特尔公司创始人之一戈登摩尔提出:集成电路上可容纳的晶体管数目约每隔18个月便会增加一倍,而性能也将提升一倍。近半个世纪以来,这一定律见证了人类信息技术前进的步伐。但是,随着晶体管越小越密集,发热问题也就越突出,晶体管电路已逐渐接近性能极限。业界普遍认为,摩尔定律的有效期只能再延续10年左右。  张首晟领导的研究团队于2006年提出了“量子自旋霍尔效应”,将其基于芯片业未来提出的新构想——通过控制电子的自旋运动来降低能耗——在理论上完成了预言。2007年,这一理论预言被德国维尔茨堡大学实验小组通过实验证实。同年,张首晟领导的研究团队提出的“量子自旋霍尔效应”被《科学》杂志评为2007年“全球十大重要科学突破”之一。  张首晟形象地介绍,电子是电流的载体,它除了负有电荷以外还具有一种自旋性质,就如同地球绕着太阳转,而地球本身也在自转一样。  在运动过程中,电子从一端走到另一端,就如同要走过一个杂乱无章的迪斯科舞场,电子无规则地跳舞,不可避免地会发生碰撞,碰撞就会耗散热量。而“量子自旋霍尔效应”找到了一个新的规律,即电子自转方向与电流方向之间的规律。利用这个规律可以使电子以新的姿势非常有序地舞蹈,从而使能量耗散很低。张首晟说:“利用‘量子自旋霍尔效应’,有可能研制出新一代的电脑,延长摩尔定律的生命。”  在“量子自旋霍尔效应”下,芯片中的电子能够像高速公路上的汽车一样正反方向地分开运动,各行其道,互不干扰。这一理论预言近年来被越来越多的实验证实,科学家发现在很多不同的材料中都能实现“量子自旋霍尔效应”。2008年,张首晟与中国科学院物理所方忠研究小组合作发现了一种三维新材料。2009年底,张首晟与清华大学物理系薛其坤院士领导的研究小组开展理论与实验上的紧密合作,2009年底成功地制备出高质量的薄膜材料,其世界领先地位得到国际公认。  虽然“量子自旋霍尔效应”的研究成果离真正投入应用还有一定距离,但这种新奇的物理现象有可能给未来的信息革命带来重大影响,电脑甚至量子计算都将随之发生巨大改变。张首晟说:“科学界和工业界已达成共识,信息革命下一步的发展,一定要把‘信息高速公路’建到芯片的层次。这已经是全世界范围的一个大趋势。而‘量子自旋霍尔效应’的理论研究以及产业化开发,对科学界和信息产业界来说,都将是一次大洗牌的机会。”  张首晟认为,任何一个自主创新和重大突破,一定要抓住重新洗牌的时机。希望国家有计划地大力投入,作好战略布局,瞄准这一理论预言展开更广泛的探索,加快研究步伐,抢占自主创新制高点。他认为,中国应充分认识到,这一领域的突破所带来的历史机遇,对中国的基础研究和产业界的自主创新都将是十分难得的。  张首晟1980年从上海复旦大学赴德国留学,1983年获德国柏林自由大学硕士学位,同年赴美国纽约州立大学石溪分校,师从著名物理学家杨振宁教授攻读博士学位,1987年获物理学博士学位,1993年任斯坦福大学物理系教授。1992年获全球华人物理学会杰出青年科学家奖,1993年获IBM研究部杰出创新奖。1999年张首晟受聘为教育部“长江学者讲座教授”,任清华大学高等研究院教授。2009年入选国家“千人计划”。
  • 1882台2110万元 八一农大中西部项目实验楼开启仪器设备采购
    日前,黑龙江八一农垦大学中西部项目实验楼仪器设备采购招标公告发布。本项目预算2110.23万元,采购1882台/套仪器设备。  项目编号:DZC20200042  项目名称:黑龙江八一农垦大学中西部项目实验楼仪器设备采购  本项目共分13个标段,第一标段预算:1,162,740.00元,控制价:1,100,000.00元 第二标段预算:1,190,500.00元,控制价:1,130,000.00元 第三标段预算:1,295,100.00元,控制价:1,230,000.00元 第四标段预算:1,200,000.00元,控制价:1,140,000.00元 第五标段预算:1,060,900.00元,控制价:1,010,000.00元 第六标段预算:1,191,860.00元,控制价:1,130,000.00元 第七标段预算:2,644,605.00元,控制价:2,510,000.00元 第八标段预算:3,300,000.00元,控制价:3,140,000.00元 第九标段预算:800,000.00元,控制价:760,000.00元 第十标段预算:1,265,000.00元,控制价:1,200,000.00 第十一标段预算:1,691,600.00元,控制价:1,610,000.00元 第十二标段预算:2,700,000.00元,控制价:2,570,000.00元 第十三标段预算:1,600,000.00元,控制价:1,520,000.00元   各标段价格明细表  一标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)1-1水浴锅8台32001-2立式压力蒸汽灭菌器2台180001-3数显接种器械灭菌器4台10001-4真空抽滤机12台79001-5植物气孔计2台450001-6液氮罐11台89001-7可见分光光度计4台30001-8紫外分光光度计2台140001-9电导率仪12台80001-10真空干燥器1台15001-11植物呼吸测定仪1台200001-12活体叶面积测量仪1台120001-13便携式叶绿素测量仪1台40001-14磁力加热搅拌器4台10001-15通风橱1台100001-16高速植物粉碎机2台171001-17真空抽滤机21台80001-18自动阿贝折射仪2台360001-19匀浆机2台90001-20智能型自动提取索氏提取器2台180001-21生物安全柜(100%外排)1台496601-22冰箱4台35001-23冰柜2台40001-24金属浴12台100001-25制冰机11台170001-26凝胶成像系统11台560001-27数显恒温水浴锅4台22001-28体视荧光显微镜1台1320001-29小型垂直电泳槽2台32001-30多用途水平电泳槽2台25001-31基础电泳仪3台35001-324度展示柜2台60001-33电热恒温水槽3台17001-34凝胶成像系统21台560001-35液氮罐21台80001-36食品微生物检验均质器2台120001-37兔架台8台7501-38挂壁式臭氧消毒机1台16001-39小鼠保定器8台1801-40厌氧培养罐2台20001-41电动组织研磨器3台20001-42恒温金属浴2台100001-43漩涡振荡器12台10001-44电热恒温水浴锅12台15001-45电磁炉12台3001-46金属浴23台100001-47紫外可见分光光度计3台150001-48磁力搅拌器3台20001-49水平电泳槽8台18001-50垂直电泳槽4台50001-51三恒通用多用途电泳仪2台50001-52制冰机21台100001-53旋转蒸发仪2台72001-54真空循环水泵1台18001-55电导率仪28台48001-56座式微量滴定管12台1701-57醋酸纤维膜电泳槽6台1600合计  二标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)2-1自动灭菌5L发酵罐1台1100002-2自动灭菌50L发酵罐1台1400002-3自动灭菌500L发酵罐1台3000002-450L补料罐1台700002-5蒸汽发生器1台240002-6空气压缩机1台150002-7空气储罐1台30002-8冷干机1台90002-920L厌氧发酵罐1台384002-10上位机控制系统1台60002-11膜过滤设备1台1350002-12喷雾干燥机1台1100002-13管式分离机1台650002-14纤维测定仪1台750002-15均质机1台861002-16电脑1台4000合计  三标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)3-1双人双面超净工作台4台120003-2双人单面垂直风超净工作台4台145003-3双人双面超净工作台2台120003-4双人双面垂直风超净工作台3台140003-5电子天平18台50003-6电子天平(千分之一)16台50003-7宠物电子秤2台40003-8电子天平(千分之一)24台50003-9电子天平212台21003-10离心机12台140003-11小型台式常温高速离心机10台70003-12台式常温高速离心机2台80003-13台式大容量高速低温离心机1台380003-14离心机210台1500013-5小型台式常温高速离心机(24*1.5ml)9台70003-16迷你离心机6台12003-17单道可调移液器194台2503-18单道可调移液器230台2503-19移液器11台11003-20单道可调移液器320台7603-21移液器234台11003-22超声波清洗机2台15003-23超声波细胞粉碎机1台150003-24超声波细胞破碎仪11台200003-25超声波细胞破碎仪21台180003-26植物光照培养箱4台340003-27立式全温振荡培养箱2台290003-28恒温培养箱2台86003-29电热恒温鼓风干燥箱12台60003-30立式双层大容量振荡培养箱2台430003-31台式培养箱4台50003-32光照培养箱4台250003-33霉菌培养箱2台100003-34电热恒温鼓风干燥箱21台58003-35鼠恒温实验台8台4000合计  四标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)4-1集成化信号采集与处理系统10套120000合计  五标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)5-1酸度计1(接受进口)2台30005-2全波长酶标仪(接受进口)1台1335005-3台式高速冷冻离心机(接受进口)2台500005-4负86度超低温冰箱(接受进口)1台800005-5气体分析仪(接受进口)1台550005-6厌氧气体分析仪(接受进口)1台666005-7实验室超纯水系统(接受进口)1台600005-8酸度计2(接受进口)3台40005-9微量移液器(接受进口,2、10、20、50、100、200、1000ul)30套80005-10常温高速离心机(接受进口)6台250005-11台式高速冷冻离心机(接受进口)2台500005-1210mL电动大容量移液器(接受进口)17台3400合计67  六标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)6-1PCR仪1(接受进口)4台600006-2生物显微镜(接受进口)2台160006-3笔式PH计(接受进口)8台30006-4梯度PCR仪(接受进口)1台540006-5水平电泳槽(接受进口)2台110006-6电泳仪(接受进口)2台110006-7多功能生物显微系统(接受进口)1台1778606-8超微量核酸蛋白浓度测定仪(接受进口)1台900006-9低温大容量离心机(接受进口)2台1500006-10PCR仪2(接受进口)4台500006-11万分之一天平(接受进口)2台15000合计  七标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)7-1电脑(体视荧光显微镜、凝胶成像系统、多功能生物显微系统用)4套38337-2多媒体讲台系统2套125007-3幕布4个11007-4投影仪14台80007-5投影仪22台90007-6台式电脑122台75937-7电脑桌椅122套10007-8交换机3台84607-9绘图仪2台280007-10A3黑白激光打印机1台70007-11A4黑白激光打印机2台15007-12A3彩色激光打印机1台145007-13A4彩色激光打印机1台60007-14投影幕12个7007-15计算机80台48337-16投影机1台189007-17投影幕21个18007-18课堂管理系统80套3307-19服务器1台618507-20全频音箱4台12507-21功放1台32007-22反馈抑制器1台18907-23调音台1台23807-24无线麦克风1台16807-25多媒体讲台1套55007-26控制台主机1台62337-27台式机175台48337-28电脑(全波长酶标仪)1台63337-29电脑(多媒体讲台系统)2台7333  八标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)8-1数控车床11套2800008-2数控车床23套1500008-3精密激光金属切割机1套4800008-4激光雕刻切割机1套900008-5数控线切割机床1套2550008-6倾斜式熔铝炉1套250008-7立式加工中心11套4000008-8立式加工中心24套330000合计  九标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)9-1电位差计7台16009-2模拟静电场描绘仪1台36009-3数字函数信号发生器1台30009-4圆盘旋光仪7台34009-5电表改装与标准实验仪7台25009-6杨氏模量测定仪1台26009-7霍尔效应实验组合仪7台45009-8阿贝折射仪6台31009-9液体表面张力系数测定仪7台44009-10分光仪7台50009-11智能转动惯量实验仪7台58009-12迈克尔逊干涉仪7台66009-13多束光纤激光源2台50009-14A类超声实验仪10台120009-15热效应实验仪1台70009-16RLC电路特性实验仪5台45009-17磁场描绘实验仪(亥姆霍兹线圈磁场)1台40009-18动态磁滞回线实验仪1台60009-19热机效率综合实验仪5台126009-20毕-萨实验仪5台180009-21DIY几何光学综合实验仪5台50009-22透镜焦距测定仪1台60009-23传感器特性综合实验仪5台60009-24固体介质折射率测定仪1台93009-25线膨胀系数测试实验仪1台68009-26液晶电光效应实验仪5台100009-27数字示波器2台45009-28亥姆霍兹线圈磁场实验仪10台52009-29DIY电桥与应用设计实验箱5台5000合计  十标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)10-1紫外分光光度计4台5450010-2可见分光光度计12台550010-3分析天平15台600010-4半微量分析天平2台3300010-5循环水真空泵30台220010-6超声清洗器4台300010-7紫外分光光度计T6软件2台900010-8台式高速离心机1台1400010-9超声清洗机4台800010-10微型电子计算机(配紫外)4台350010-11激光打印机(配紫外)4台100010-12电化学发光分析系统(带电脑、无线激光打印机)1台9990010-13自动滴定仪1台4926010-14恒电位仪2台1780010-15全自动微机差热天平(带电脑、无线激光打印机)1台15380010-16饱和蒸气压实验装置4台1048010-17电泳实验装置4台360010-18乙酸乙酯皂化反应测定装置4台920010-19中和热(溶解热)实验装置4台740010-20电渗实验装置4台416010-21介电常数实验装置2台430010-22表面张力实验装置1台1078010-23氨基甲酸铵分解玻璃仪器5台50010-24旋转蒸发仪2台550010-25四探针测试仪(带电脑)1台2650010-26比表面积分析仪(带电脑、无线激光打印机)1台10290010-27电脑(配电化学发光分析系统、全自动微机差热天平、比表面积仪)3台550010-28无线激光打印机(配电化学发光分析系统、全自动微机差热天平、比表面积仪)3台160010-29电脑(配四探针测试仪)1台3500合计  十一标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)11-1台式机200台483311-2服务器11台4220011-3千兆企业级路由器4台220011-4交换机5台80011-5服务器22台4500011-6多媒体教学广播系统1套580000合计  十二标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)12-1超高效液相色谱仪(接受进口)1套74500012-2离子色谱仪(接受进口)1套64500012-3电子计算机2台400012-4打印机2台100012-5近红外光谱仪(接受进口)1套43500012-6全自动凯氏定氮仪(接受进口)1套38000012-7全自动平行浓缩仪1套12000012-8全自动固相萃取仪1套35500012-9电子计算机(全自动固相萃取仪和近红外光谱仪用)2台5000合计  十三标段申请购买物资设备一览表序号品名数量单位单价(元)13-1双人超净工作台4台1500013-2微型离心机4台160013-3电热鼓风干燥箱4台700013-4双开门冰箱2台750013-5恒温生化培养箱3台700013-6程控全温立式震荡培养箱2台1600013-7磁力搅拌器2台700013-8双列四孔数显恒温水浴4台200013-9循环水式真空泵2台200013-10人工气候培养箱4台1600013-11百分之一电子天平2台300013-12万分之一电子天平2台900013-13研究用多功能显微镜(接受进口)1台2600013-14实体显微镜1台800013-15混合型碾磨仪(接受进口)1台15000013-16超微量核酸蛋白检测仪(接受进口)1台16000013-17土壤pH计1台430013-18超声波清洗机2台300013-19紫外可见分光光度计4台2000013-20高速冷冻离心机1台2700013-21电导率仪1台330013-22电泳仪(套装)1台2000013-23恒温水浴振荡器1台800013-24酸度计1台1900013-25脱色摇床1台3100013-26微量液体转移器1(接受进口)2台300013-27微量液体转移器2(接受进口)2台300013-28微量液体转移器3(接受进口)2台300013-29微量液体转移器4(接受进口)2台300013-30微量液体转移器5(接受进口)2台300013-31微量液体转移器6(接受进口)1台700013-32微量液体转移器7(接受进口)1台700013-33真空干燥箱2台600013-34超低温冰柜2台600013-35示差折光检测器(接受进口)1台8800013-36阿贝折射仪2台200013-37冷冻干燥机1台3500013-38不间断电源1台5100013-39快速水分测定仪1台900013-40纯水机1台3800013-41超低温冰箱(接受进口)1台5600013-42凝胶成像系统(接受进口)1台7000013-43DNA扩增仪(接受进口)1台6300013-44组织研磨机(接受进口)1台7000013-45自动纤维分析仪(接受进口)1台15500013-46高速离心机1台3100013-47电泳槽1(接受进口)1台1000013-48电泳槽2(接受进口)1台1000013-49电泳仪1(接受进口)1台900013-50电泳仪2(接受进口)1台900013-51电脑(凝胶成像系统配套)1台5000合计
  • 可检测基因编辑脱靶效应,此技术有望完善基因编辑治疗
    p style="text-align: center " img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/22506cf5-5909-4022-83a3-3fd7e13aec9a.jpg" title="00.jpg" alt="00.jpg" style="text-align: center "//pp style="text-align: center "研究人员在观察胚胎培养情况。中科院神经科学研究所供图br//pp  “渐冻人”(运动神经元症)、“玻璃娃娃”(成骨不全症 )、“月亮孩子”(白化病)、地中海贫血……各种各样的罕见病一直因发病率低而缺乏有效的治疗方案,给患者和家庭带来无限的痛苦。/pp  据统计,全球有7000多种罕见病,其中80%的罕见病是单基因遗传病。近年来,随着基因编辑技术的逐渐成熟,基因治疗被人们寄予厚望。/pp  然而,基因治疗的风险不可低估,其中“脱靶效应”是基因编辑技术最大的风险来源。/pp  近日,中科院神经科学研究所、脑科学与智能技术卓越创新中心杨辉研究组与中科院马普计算生物学研究所、中国农科院深圳农业基因组研究所及美国斯坦福大学团队合作,开发出一种名为GOTI的全新的检测基因编辑工具脱靶技术。该技术可精准客观地评估基因编辑工具的脱靶率。该研究于3月1日在线发表于《科学》。/pp strong 难题:/strong/ppstrong  如何有效检测基因编辑工具的安全性/strong/pp  CRISPR/Cas9是广受关注的新一代基因编辑工具。学术界普遍认为,基于CRISPR/Cas9及其衍生工具的临床技术将为人类的健康作出巨大贡献。然而,基因编辑工具“脱靶”风险也一直备受关注。若将其应用于临床,“脱靶效应”可能会引起包括癌症在内的很多种副作用。/pp  中科院神经科学研究所研究员杨辉在接受《中国科学报》采访时表示,临床技术对于潜在风险和副作用的容忍度极低,因此一种能突破之前限制的脱靶检测技术,将成为CRISPR/Cas9及其衍生工具能否最终走上临床的关键。/pp  “其实,过去人们推出过多种检测脱靶的方案,但这些方法都存在局限性。传统上,对脱靶的检测依赖于算法预测,靠不靠谱无人得知 或依赖于体外扩增,但这个会引入大量的噪音,会导致检测的精确度大打折扣。”杨辉说。/pp  由于不能高灵敏度地检测到脱靶突变,尤其是单核苷酸突变,因此关于CRISPR/Cas9及其衍生工具的真实脱靶率一直存在争议。/pp  然而,任何科学技术归根结底都需要服务于全人类,尤其像基因编辑这样的神奇技术。想要有效地操纵这把“上帝的手术刀”,还得给它做个全方面的体检。/pp  strong突破:/strong/ppstrong  GOTI技术精准捕捉“脱靶”逃兵/strong/pp  要提升检测脱靶效应的精度,就必须彻底颠覆原有的脱靶检测手段。/pp  为实现这一目标,实验人员建立了一种名叫GOTI的脱靶检测技术。“我们在小鼠受精卵分裂到二细胞期时,编辑一个卵裂球,并使用红色荧光蛋白标记。小鼠胚胎发育到14.5天时,将整个小鼠胚胎消化成为单细胞,利用流式细胞分选技术并基于红色荧光蛋白,分选出基因编辑细胞和没有基因编辑的细胞,然后通过全基因组测序比较两组差异。这样就避免了单细胞体外扩增带来的噪音问题。”中国农科院深圳农业基因组研究所研究员左二伟告诉《中国科学报》。/pp  同时,由于实验组和对照组来自同一枚受精卵,理论上基因背景完全一致,因此直接比对两组细胞的基因组,其中的差异基本就可以认为是基因编辑工具造成的。这样便能发现此前脱靶检测手段无法发现的完全随机的脱靶位点。/pp  随后,该团队将成功建立的GOTI投入基因编辑技术脱靶检测。/pp  实验人员先是检测了最经典的CRISPR/Cas9系统。结果发现,设计良好的CRISPR/Cas9并没有明显的脱靶效应。但是,同样被寄予厚望的CRISPR/Cas9衍生技术BE3则存在非常严重的脱靶,而且这些脱靶大多出现在传统脱靶预测认为不太可能出现脱靶的位点。/pp  杨辉建议,人们应冷静地分析一些新兴技术的安全性。这些脱靶位点有部分出现在抑癌基因上,因此经典版本的BE3有着很大的隐患,目前不适合作为临床技术。/pp  strong未来:/strong/ppstrong  完善基因编辑治疗手段、建立行业标准/strong/pp  杨辉告诉记者,团队接下来将进一步检测BE3除导致异常基因突变外还可能存在的其他问题,并在此基础上,设法改进这个系统,从而建立一种不会脱靶,也没有其他风险的单碱基突变技术。/pp  中科院马普计算生物学研究所研究员李亦学表示,最新工作建立了一种在精度、广度和准确性上远超之前的基因编辑脱靶检测技术,显著提高了基因编辑技术的脱靶检测敏感性,有望借此开发出精度更高、安全性更好的新一代基因编辑工具。/pp  “我们希望未来可基于这项新技术,制定一些行业标准。凡是进入临床的基因编辑技术,必须经过这套系统的检验才能证明其安全性,以便让这个领域有序、健康地发展下去。”他说。/pp  中科院院士、中科院神经科学研究所所长蒲慕明认为,该技术针对基因编辑的安全性问题,“有了它,便可以更加客观、可靠地评估基因编辑工具的脱靶率”。/pp  针对该技术在单碱基编辑工具BE3中发现的重大“安全隐患”,蒲慕明表示:“这能让我们重新审视基因编辑技术的安全性,但不是说这项技术不能再开展基因治疗了。正是因为已经建立新的检测技术,我们才知道如何去修正、改善BE3,从而开发安全性更高的新一代基因编辑工具,造福患者。”/p
  • 磁光克尔效应系统再发Nature:全反铁磁隧道结新突破!
    巨磁阻效应自发现以来就被广泛应用于MRAM、磁传感器等自旋电子器件中。目前,基于巨磁阻效应的自旋电子器件主要是铁磁体磁隧道结,其研究和发展受限于铁磁体的使用。因此,为进一步提升自旋电子器件的磁阻比等性能,探究其他磁体开发的高效自旋电子器件的研究非常有必要。近期,东京大学的Satoru Nakatsuji团队对手性反铁磁体Mn3Sn组成的磁隧道结进行了深入探究。作者首先对Mn3Sn手性反铁磁态中自旋正极化、负极化和磁八极的投影态密度进行了表征,发现八极矩的大多数和少数能带之间存在明显的能量漂移,与铁磁性铁中自旋矩的大多数和少数能带的漂移非常相似,并根据第一性原理进行了模拟验证,结果表明Mn3Sn在基于隧穿磁阻(TMR)的器件(如MRAM)中具有巨大的应用潜力。此外,为了更好的观测其TMR效应,作者制备了基于Mn3Sn的磁性隧道结( MTJ ),测得室温下的隧穿磁阻(TMR)比率约为2%,出现在手性反铁磁状态下簇磁八极的平行和反平行构型之间。该成果以《Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction》为题发表在Nature上。图1 带簇磁八极的反铁磁隧道结(a)铁磁(FM)隧道结示意图(b)反铁磁(AFM)隧道结示意图(c)(d)铁磁隧道结和反铁磁隧道结的投影态密度图(pDOS) 本文中,作者使用了英国Durham公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3,通过系统自带的磁滞回线测量功能,对反铁磁隧道结顶部和底部Mn3Sn电极的矫顽力进行了测量。图2 室温基于手性Mn3Sn反铁磁体的磁隧道结表征图 (a)高分辨率TEM表征图(b)磁光克尔测量示意图(c)顶部和底部Mn3Sn反铁磁体的磁滞回线图 英国Durham公司是依托于英国Durham大学的高科技企业。与Durham大学强大的磁光学研究相对应,Durham公司的Russell Cowburn教授(英国剑桥大学卡文迪许实验室主任,英国科学院院士)设计并研发了灵敏度能到10-12 emu兼具Kerr显微镜与回线测量功能的高精度磁光克尔效应系统——NanoMOKE3。相比于历代MOKE系统,NanoMOKE3系统将磁光克尔的光路部分集成在光学盒中,避免了实验人员测试前搭建光路的工作,大大减少了实验人员操作量。另外,光学盒中的光路经过特殊设计,可以同时实现极向克尔和纵向克尔的测量,无需调整光路,只需更换镜片即可完成极向克尔和纵向克尔的切换。左)NanoMOKE3磁光克尔效应系统;右)NanoMOKE3光学集成盒因其高集成度的系统设计和开放式的样品环境,NanoMOKE3具备丰富的拓展性。实验人员可以以NanoMOKE3系统为基础,与其他实验设备组合搭建,进行其他领域方面的测量。一、低温磁光克尔系统NanoMOKE3系统允许用户在样品台部分搭建低温恒温器,实现低温磁光克尔的测量。例如,下图所示为NanoMOKE3与美国Montana Instrument无液氦低温恒温器进行了组合使用,从而实现了10K以下的磁光克尔测量。NanoMOKE3的低温磁光克尔测量性能在国内外领域内具有极高的水平。此低温MOKE方案已在南方科技大学安装使用。NanoMOKE3 磁光克尔系统与 Montana Instrument无液氦低温恒温器组合使用示意图二、晶圆扫描探测系统如今,越来越多的晶圆检测设备采用非接触式的光学测量,取代了传统的接触式晶圆测试方法。其中,以磁光克尔效应原理进行晶圆检测的方法就因其操作简单、检测速度快而被广泛使用。Durham公司在现有磁光克尔系统基础上改造升级,推出了超高灵敏度的晶圆扫描探测系统(wafer mapper),专门用于测量整个晶圆表面的磁滞回线和磁畴图像。系统中集成的磁光克尔能对整个晶圆样品区域(可按X和Y轴自由移动)进行磁滞回线扫描和区域Mapping的测量,最终绘制得到晶圆样品整体区域的磁性分布图,从而完成晶圆样品的检测。该款晶圆级磁光克尔测绘仪选用NanoMOKE3特创的光学盒,继承了其测量速度快,操作简单的优点。整个测量过程可以通过系统自带的LX PRO3软件完成,无需进行繁琐的实验预设值,大大增加了实验效率。晶圆扫描探测系统装配图 Durham公司特创的NanoMOKE3磁光克尔光学集成盒是Cowburn教授从事MOKE系统研发和深耕多年的结晶。不但减轻了实验人员的操作繁琐度,更重要的是以磁光克尔效应为基础,为更丰富领域的测量提供了可能,有望助力各个领域科研人员实现更高水平的突破!参考文献:[1]. Chen, X., Higo, T., Tanaka, K.et al. Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction. Nature 613, 490–495 (2023).
  • 半导体所非共线反铁磁自旋调控研究获进展
    传统的自旋信息器件主要基于对铁磁材料中磁矩的精确操控与探测,但由于杂散场、较小的磁各向异性场等本征缺陷,使得铁磁自旋信息器件面临挑战。具有零净磁矩的反铁磁材料拥有超快的自旋动力学特征、极小的杂散场和较强的抗外场干扰能力,在超高密度信息存储和超高速度信息处理方面颇具应用潜力,被认为是下一代自旋信息器件重要的候选载体材料。   拓扑反铁磁材料(如典型代表Mn3Sn)集合了常规反铁磁体中零杂散场和超快自旋动力学特征以及拓扑材料中非平庸拓扑能带诱导的大磁输运特性等优势,为反铁磁自旋信息器件的实际应用提供了可行的解决方案。其中,如何利用全电学方法有效操控、探测反铁磁的磁化状态以及设计并制备基于反铁磁材料的新型拓扑自旋结构,是其在信息存储或自旋逻辑器件应用中亟待解决的关键问题。   近日,中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室王开友课题组与南方科技大学教授卢海舟合作,在无重金属电流注入的条件下,利用Mn3Sn自身非平衡局域自旋积累实现了非共线反铁磁外尔半金属的无外场磁化翻转,并进一步实现了全电控反铁磁多态翻转(图1)。   研究通过与铁磁/重金属异质结、共线反铁磁/重金属异质结的无外场翻转中读写效率比较发现,Mn3Sn具有更高的读写效率(反常霍尔电阻率/临界翻转电流密度),这证明Mn3Sn是一种高效且稳定性高的反铁磁材料(图2)。与Mn3Sn异质结薄膜相比较,理论和实验表明纯Mn3Sn具有最大的对称性破缺,验证了Mn3Sn全电控磁化翻转的物理来源。   该工作解决了具有大读出信号的反铁磁材料难以利用全电学方法调控的难题,为设计和研制全电控反铁磁新功能器件和芯片的发展提供了可行方案。相关成果以All-electrical switching of a topological non-collinear antiferromagnet at room temperature为题,发表在《国家科学评论》(National Science Review,DOI:10.1093/nsr/nwac154)上。   为进一步探索基于非共线反铁磁Mn3Sn薄膜的新型拓扑自旋织构,王开友课题组与半导体所超晶格室常凯院士课题组、中国科学院合肥强磁场科学中心教授陆轻铀课题组合作,在Mn3Sn/Pt异质结构中,通过调节界面Dzyaloshinskii-Moriya相互作用的大小,首次在室温下实现了Mn3Sn自旋织构从共面倒三角型到Bloch型斯格明子(skyrmions)的演化。   此外,在Mn3Sn/Pt系统中,该团队发现了温度诱导的斯格明子-反铁磁类半子(meron-like)自旋织构的非常规转变(转变温度大约220 K)(图3)。理论计算表明,这种拓扑自旋织构的转变与Mn3Sn晶胞内笼目(kagome)亚结构之间反铁磁交换相互作用的温度依赖性有关。   该工作不仅证明了非共线反铁磁异质结系统中丰富多样的拓扑自旋织构,而且为利用应变或插层等手段调节层间相互作用来构筑新型拓扑自旋织构提供了可行方案。相关成果以Topological spin textures in a non-collinear antiferromagnet system为题,发表在《先进材料》(Advanced Materials,DOI:10.1002/adma.202211634)上。   研究工作得到国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、国家自然科学基金和北京市自然科学基金重点研究专题项目等的支持。图1.Mn3Sn展现出巨大的反常霍尔效应,基于非平衡自旋流积累实现了纯Mn3Sn磁化翻转,在此基础上演示了二态翻转和多态翻转。图2.非共线反铁磁Mn3Sn无外场翻转读写效率与其他有序磁性材料/重金属异质结无外场翻转的比较。结果表明纯Mn3Sn全电控磁化翻转的效率更高。图3.设计制备的非共线反铁磁/重金属(Mn3Sn/Pt)异质结中,利用界面DMI效应诱导出室温斯格明子以及220 K附近发现的斯格明子-反铁磁类半子的转变。
  • 有了“金刚钻”,不惧“瓷器活儿” —访珀金埃尔默中国实验室搬迁项目负责人左欢
    无论是从楼上搬到楼下,还是从一个大陆搬到另一个大陆,实验室搬迁都是一项复杂的工程。因为每次不只是“搬”这个动作那么简单,细想想那些贵重、精密、易损害的仪器;处于冷冻或其他严格封存条件下的实验室样品;各种复杂的管路、连线… … 无不决定了实验室搬迁是个对技术、细节要求极高的“瓷器活儿”。“实验室搬迁的顺利与否,不仅会影响到实验室的科研进程,而且会影响到所在单位的业务进展。因此,不管是学术还是商业实验室,无论是质量控制还是研发实验室,不论实验室里的设备是20台还是2000台,都需要最大程度地缩短实验室中断运行的时间,尽快完成实验室搬迁并使其恢复运行。”珀金埃尔默中国实验室搬迁项目负责人左欢说道。实验室搬迁“三步走”实验室搬迁可以大体分为三个阶段:搬迁前初准备、终准备、搬迁以及仪器搬迁后的校准、调试和设置。初始规划阶段对于实验室搬迁至关重要。 “理想情况下,一旦确定需要新的实验室空间,就应该着手实验室规划,” 左欢介绍说。这个过程包括制定预算和时间表,制定仪器停用和重新投入运行的协议,通知关键的利益相关方,以及众多的后勤准备联系,例如运输。实验室中断和设备停机的代价是非常昂贵的,因此很多实验室都希望在不完全停止运营的情况下完成搬迁。“这可以实现,”左欢说,“但需要制定大量且细致的计划。在不同的阶段进行分段搬迁或在非运行时间进行搬迁可以最大程度减少实验室运营中断。”一旦搬迁计划开始实施,各阶段计划中的每一步流程都必须被严格管理。拥有丰富经验的搬迁服务提供商不仅可以在规划阶段提供帮助,还可以在搬迁期间管理物流。可别小看物流环节,仪器设备必须妥善地进行停机、包装和安全运输,这样才能确保其完成运输后仍处于良好的工作状态,因此服务团队需要有包装所有类型仪器所需的材料和专业知识,并安排适当的运输。任何对细节的忽视,都可能对搬迁的过程产生阻碍。“一些看似简单的细节,比如仪器运输是走货梯还是客梯,都要认真考虑,以便在搬迁中安全地处理仪器。”一旦设备、消耗品和样品移至新的实验室,搬迁后阶段就开始了。“你需要管理仪器的重新调试、验证、确保让仪器和软件正常运行,以便科学家能够尽快开展研究工作。”除此之外,这阶段工作还可能涉及一些基础设施的处理,例如IT连接,温、湿度控制以及水、气体连接。这些服务对于实验室恢复正常运营而言同样必不可少。“实验室搬迁是一个庞大而复杂的项目,需要大量的规划,以及高效的管理者和支持团队。唯有通过整个团队的密切合作,才能确保各阶段的平稳过渡,并最大限度地减少工作流程的中断。”左欢说。率先推出实验室一站式服务理念珀金埃尔默早在20多年前便前瞻性地推出了OneSource即一站式服务理念,为实验室提供包括多品牌仪器维修保养、分析方法咨询服务、设备采购及报废、实验室整体搬迁、实验室IT服务、实验室智能解决方案、验证服务等全面解决方案。“举个例子,当客户有成百上千台仪器的时候,如果每一台仪器都去找原厂做维修,那样会很耗时耗力,我们所提供的一站式服务可以帮助客户解决仪器周边相关联的所有服务,为客户解决问题,简化维护工作,从而让科学家们有更多时间专注于他们的核心科学研究工作。”左欢说道,“让仪器始终保持最佳运行状态是我们的承诺。”了解更多珀金埃尔默OneSource实验室搬迁服务,请点击:https://account.custouch.com/perkinelmer/ppc/lab/客户服务热线:800 820 5046 400 820 5046珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞察。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于180多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn
  • 研究者设计梯度表面能调控的复合型转移媒介
    石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优,在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前,发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注,其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而,传统的高分子辅助转移技术通常会在二维材料表面引入破损、皱褶、污染及掺杂,严重影响了二维材料的光电性质和器件性能。因此,实现晶圆级二维材料的无损、平整、洁净、少掺杂转移是二维材料面向集成光电子器件应用亟待解决的关键问题。针对这一难题,国防科技大学前沿交叉学科学院副研究员朱梦剑-教授秦石乔课题组与北京大学化学与分子工程学院教授彭海琳课题组合作,设计了一种梯度表面能调控(gradient surface energy modulation)的复合型转移媒介,可控制调节转移过程中的表界面能,保证了晶圆级超平整石墨烯向目标衬底(硅片、蓝宝石等)的干法贴合与无损释放,得到了晶圆级无损、洁净、少掺杂均匀的超平整石墨烯薄膜,展示了均匀的高迁移率器件输运性质,观测到室温量子霍尔效应及分数量子霍尔效应,并构筑了4英寸晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件,在近红外波段表现出显著的辐射热效应。该转移方法具有普适性,也适用于其它晶圆级二维材料(如氮化硼)的转移。9月15日,上述成果在线发表于《自然—通讯》(Nature Communications)上,共同通讯作者为朱梦剑、秦石乔和彭海琳,共同第一作者包括北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生高欣、国防科技大学前沿交叉学科学院罗芳讲师等,其他主要合作者还包括中国科学院院士、北京大学化学学院教授刘忠范,北京大学材料学院研究员林立,北京石墨烯研究院研究员尹建波和孙禄钊,长春工业大学教授高光辉等。该文章提出,二维薄膜材料从一表面到另一表面的转移行为主要由不同表界面间的能量差异决定。衬底的表面能越大,对二维薄膜有更好的浸润性及更强的附着能,更适合作为薄膜转移时的“接受体”;反之,衬底的表面能越小,其更适合作为薄膜转移时的“释放体”。因此,作者设计制备了表面能梯度分布的转移媒介,其中冰片小分子层吸附在石墨烯表面,有效降低了石墨烯的表面能,保证石墨烯向目标衬底贴合过程中,衬底的表面能远大于石墨烯的表面能,进而实现良好的干法贴合;另一方面,转移媒介上层的PDMS高分子膜具备最小的表面能,能够实现石墨烯的无损释放。该转移方法还具有其他特点,比如,PDMS作为支撑层可以实现石墨烯向目标衬底的干法贴合,减少界面水氧掺杂;容易挥发的冰片作为小分子缓冲层能有效避免上层PMMA高分子膜对石墨烯的直接接触和残留物污染,得到洁净的石墨烯表面;高分子PMMA层的刚性使得石墨烯转移后依旧保持超平整的特性。晶圆级二维材料的梯度表面能调控转移方法。受访者 供图基于梯度表面能调控转移的石墨烯薄膜具备无损、洁净、少掺杂、超平整等特性,展现出非常优异的物理化学性质。转移后4英寸石墨烯晶圆的完整度高达99.8%,电学均匀性较好,4英寸范围内面电阻的标准偏差仅为6%(655 ± 39 &Omega /sq)。转移到SiO2/Si衬底上石墨烯的室温载流子迁移率能够达到10000 cm2/Vs,并且能够观测到室温量子霍尔效应以及分数量子霍尔效应(经氮化硼封装,1.7 K)。基于SiO2/Si衬底上4英寸石墨烯晶圆,成功构筑了热电子发光阵列器件,在较低的电功率密度下(P = 7.7 kW/cm2)能够达到较高的石墨烯晶格温度(750 K),并在近红外波段表现出显著的辐射热效应。此外,梯度表面能调控转移方法可作为晶圆级二维材料(石墨烯、氮化硼、二硫化钼等)向工业晶圆转移的通用方法,有望为高性能光电子器件的集成奠定技术基础。该论文审稿人表示:“研究成果提供了一种用于大规模生长和转移晶圆级石墨烯薄膜,制备了高载流子迁移率石墨烯微纳电子器件的先进技术,对石墨烯以及二维材料的学术界和产业界非常重要和及时,这是将石墨烯从实验室推向工业应用所必需的关键环节。”该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京分子科学国家研究中心、腾讯基金会、湖南优青、湖湘青年英才等项目资助,并得到了北京大学化学与分子工程学院分子材料与纳米加工实验室(MMNL)仪器平台和国防科技大学高层次创新人才工程的支持。
  • 中国诺贝尔奖!首届未来科学大奖揭晓
    今天(9月19日),备受社会关注的首届“未来科学大奖”在北京举行了新闻发布会,揭晓了首届获得现设“生命科学奖”和“物质科学奖”两个年度奖项的科学家名单。生命科学大奖由香港中文大学卢煜明教授获得,物质科学奖由清华大学薛其坤教授获得,获奖者将获得单项100万美元的奖金。或成为“中国诺贝尔奖”  未来科学大奖于2016年1月17日在北京正式成立,共设立“生命科学大奖”和“物质科学大奖”两个奖项,奖金各为100万美元。以表彰在这些领域对人类作出重大贡献的科学家,要求其获奖工作主要在中国大陆或港澳台地区完成,但不限国籍。获奖者可以是个人或者团队,原则上每个奖项不超过5名获奖者。  未来科学大奖设立的消息引发全社会的广泛关注,被期冀成为“中国的诺贝尔奖”。诺贝尔奖获得者、著名物理学家杨振宁先生也指出,“未来科学大奖是第一个延生于中国民间公益组织,由企业家群体发起成立的奖项,填补了中国民间权威科技奖项的空白 瑞典有诺贝尔奖,香港有邵逸夫奖,而未来科学大奖作为后起之秀将产生更加深远的影响。”后续将增加数学、计算机等奖项  未来科学大奖首期募集100%由中国人出资,生命科学捐赠人包括丁健、李彦宏、沈南鹏、和张磊。物质科学捐赠人有邓锋、吴鹰、徐小平,和吴亚军。未来论坛创始理事兼秘书长武红则透露,根据目前的奖金捐赠情况,第二届未来科学大奖已确定新增数学与计算机科学奖项,未来还将陆续扩大奖项范围,增加应用技术等奖项。  未来科学大奖科学委员会主要为大奖评选提供科学专业和学术支撑,由9人组成。第一任委员会包括两位数学家(夏志宏、田刚)、两位物理学家(丁洪、文小刚)、两位化学家(何川、谢小亮)、两位生物学家(饶毅、王晓东)和一位计算机学家(李凯)。2016年生命科学大奖获奖人:卢煜明  卢煜明(LO Yuk Ming Dennis),分子生物学临床应用专家,尤其致力于研究人体内血浆的DNA和RNA。现为香港中文大学李嘉诚健康科学研究所所长、李嘉诚医学讲座教授兼化学病理学讲座教授。  “生命科学奖”获奖者卢煜明基于孕妇外周血中存在胎儿DNA的发现,在无创产前胎儿基因检查方面做出了开拓性贡献。卢教授在1997年和1998年的工作中发现,母体血液中存在着胎儿的游离DNA。基于这些早期发现,卢教授展开了一系列前沿工作来研究这些胎儿游离DNA的特性,证明了使用胎儿游离DNA来诊断遗传性疾病的可行性和实际性,最终开创了利用第二代基因测序来检测唐氏综合症的新途径,并在90多个国家得到了应用。  获奖评语:  奖励他基于孕妇外周血中存在胎儿DNA的发现在无创产前胎儿基因检查方面做出的开拓性贡献。  主要贡献:  “生命科学奖”获奖者卢煜明基于孕妇外周血中存在胎儿DNA的发现,在无创产前胎儿基因检查方面做出了开拓性贡献。卢教授在1997年和1998年的工作中发现,母体血液中存在着胎儿的游离DNA。基于这些早期发现,卢教授展开了一系列前沿工作来研究这些胎儿游离DNA的特性,证明了使用胎儿游离DNA来诊断遗传性疾病的可行性和实际性,最终开创了利用第二代基因测序来检测唐氏综合症的新途径,并在90多个国家得到了应用。仅在中国,每年就有超过一百万孕妇接受这项测试。这种革命性的方法为全球无数孕妇提供了无创产前诊断。  孕妇产前诊断能避免胎儿遗传病的发生。例如,唐氏综合症,即21三体综合症是一种常见的遗传性疾病,病因在于胚胎染色体异常(多了一条21号染色体),导致体格发育迟缓及智力缺陷。孕妇产前检查可以诊断及避免唐氏综合征。然而,唐氏综合征及类似遗传性疾病的常规产前检查均需实施羊水穿刺后进行DNA分析,这种创伤性的检测会增加终止妊娠的风险.科学家们一直在致力于研发非侵入性产前诊断技术检测胎儿遗传异常。虽然胎儿有核细胞能够进入母亲的血液,但这些细胞数量稀少。卢教授在1997年和1998年的工作中发现母体血液中存在着胎儿的游离DNA 。基于这些早期发现,卢教授展开了一系列前沿工作来研究这些胎儿游离DNA的特性,证明了使用胎儿游离DNA来诊断遗传性疾病的可行性和实际性 ,卢教授的工作最终使得利用第二代基因测序来定量测量胎儿DNA的方法用于唐氏综合症检测。这种无创产前检测已用于90多个国家。仅在中国,每年就有超过一百万孕妇接受这项测试。这个革命性的方法为全球无数的孕妇提供了无创产前诊断。2016年物质科学大奖获奖人:薛其坤  薛其坤,1963年出生于山东临沂市。材料物理专家,中国科学院院士,清华大学副校长。2012年提出界面高温超导,2013年发现量子反常霍尔效应,开辟全新领域。曾入选万人计划首期杰出人才,2014年求是杰出科学家奖,和何梁何利科学与技术成就奖。发表SCI论文300余篇(包括3篇science、3篇nature physics、30篇Phys. Rev. Lett.、1篇PNAS、40余篇Phys. Rev. A/B、40余篇Appl. Phys. Lett.和4篇英文特邀综述文章或书章节),文章被引用3900多次(两篇代表性文章PRL94和PRL95分别被引用215次和126次)。  获奖评语:  奖励他在利用分子束外延技术发现量子反常霍尔效应和单层铁硒超导等新奇量子效应方面做出的开拓性工作。  主要贡献:  薛其坤利用分子束外延技术,在对奇特量子现象的研究中取得了突破性的发现。分子束外延生长是一种先进的薄膜生长方法,能在材料衬底上一层一层地生长单晶薄膜。他和合作者制备了多种高质量的单晶薄膜材料,这使他们首次发现量子反常霍尔效应和在钛酸锶衬底上的单层铁硒高温超导现象。这两个发现被许多研究小组重复出来,并在全世界范围内激发出更多的相关研究活动,有望进一步提升量子反常霍尔效应和界面超导的临界温度,从而具有更大的实用价值。  在一个通常的导电材料中,电流是线性正比于外加的电压,电压和电流的比值则是这个材料的电阻,这就是人们熟知的欧姆定律。欧姆定律同时也意味着电流的传输会产生热,产生的热量正比于电阻以及电流的平方。这正是人们为什么可以利用电流来产生有用的热,但这也是为什么电流会浪费无用的热甚至会产生有害的热,目前整个微电子产业都面临着发热的瓶颈问题。但是,在以下两个奇异的量子现象中 - 超导和量子霍尔效应,发热问题可以被完全避免,也就是说欧姆定律可以被完全违反。正是由于它们可能对人类社会带来巨大的应用前景,对这两种量子现象的研究成为过去几十年内凝聚态物理的热点研究领域。同时,这些研究经常是以跳跃的方式,极大丰富了人类的知识库,并不时地突破凝聚态物理的范畴。超导领域中获得的五项诺贝尔奖和量子霍尔效应领域中获得的两项诺贝尔奖就是很好的证明。  清华大学的薛其坤利用分子束外延技术,在对这两种量子现象的研究中取得了突破性的发现。分子束外延生长是一种先进的薄膜生长方法,能在材料衬底上一层一层地生长单晶薄膜。他和合作者制备了多种高质量的单晶薄膜材料,这使他们首次发现量子反常霍尔效应和在钛酸锶衬底上的单层铁硒高温超导现象。  量子霍尔效应是指强磁场下二维电子材料中出现的横向电导(电阻的倒数)量子化现象。它的另一个重要特征是纵向电阻消失:电子可以在材料的边缘上不发热地传导。量子反常霍尔效应是指由磁性极化电子代替外加磁场所产生的量子化的霍尔效应。由于磁性极化电子模拟出的外加磁场比现有实验室可达到的最强外加磁场高一百倍,量子反常霍尔效应被认为是未来室温量子器件的一种可能实现方法。虽然理论上人们认为这种效应完全可以存在,但真正实现量子反常霍尔效应在材料制备和原位测量上存在着巨大的挑战。2012年12月薛其坤领导的小组首次报道,利用分子束外延方法生长出铬掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体的薄膜,并用该薄膜制备场效应器件,在极低温和零磁场条件下观察到霍尔电阻达到了量子化的数值即h/e2 约25.8千欧姆,标志着实验上首次实现量子反常霍尔效应。  超导现象是一种宏观量子现象,指的是当温度低于一个特定的临界温度(Tc)时,一些材料中出现的完全零电阻和理想抗磁的现象, 超导现象于1911年在水银中首次发现(Tc ~ 4K or -269摄氏度, 是非常低的温度)。1986年人们在一些铜氧化合物材料中发现了高很多的Tc(77 K,或高于液氮温度),2008年又在一些铁砷或铁硒材料发现了较高的的Tc(40 K)。2012年2月薛其坤领导的小组首次报道,利用分子束外延方法,在导电钛酸锶衬底上生长出的单层铁硒具有大幅提高的Tc(40 K,甚至可能超过77K),相比之下块材的铁硒Tc只有约10 K。这个发现完全出乎意料,因为很薄的薄膜材料一般会压制Tc,因此这个发现开辟了一种界面增强超导的新途径。  薛其坤做出的这两个发现被许多研究小组重复出来,并在全世界范围内激发出更多的相关研究活动,有望进一步提升量子反常霍尔效应和界面超导的临界温度,从而具有更大的实用价值。
  • 23位获奖人受资助 | 首批新基石研究员名单揭晓
    23位“科学探索奖”获奖人位列其中,数学与物质科学领域11人,生物与医学科学领域12人。数学与物质科学领域Mathematics & Physical Sciences何旭华香港中文大学2020年数学物理学领域获奖人李理论是现代数学的基石之一。何旭华将基于对组合、代数、几何上对称性的独特理解,探索李理论核心问题p进群的结构和表示论以及全正性理论,力图对表示论、算术几何及数论的研究产生重大推进作用。刘 钢华东师范大学2020年数学物理学领域获奖人复几何是数学的核心研究方向之一,与多个数学分支紧密相连。刘钢将关注复几何中曲率、拓扑、复结构、代数结构等之间的相互关系,争取在单值化猜想深入与延伸、凯勒流形极限正则性研究、几何相关的全纯函数研究等方面获得全新突破。刘若川北京大学2019年数学物理学领域获奖人算术几何和代数数论是纯数学的核心分支,非交换p进霍奇理论、p进自守形式与拓扑循环同调是其重要研究方向。刘若川将继续聚焦于这三个具有深刻联系的方向,凝练出前瞻性问题,在算术几何等方面建立新的数学理论,对相关领域形成系统性贡献。沈维孝复旦大学2021年数学物理学领域获奖人动力系统的低维映射综合体现了混沌现象的深度和复杂性。沈维孝计划从非自制一维映射的迭代等视点出发研究二维斜积映射的迭代,拟对圆周扩张映射驱动的斜积系统族研究Cr拓扑下的帕里斯猜想,并对多项式斜积系统研究游荡域的非存在性。刘继峰中国科学院国家天文台2019年天文和地学领域获奖人黑洞等致密天体是如何形成与演化的?刘继峰将发展先进的测量手段与观测网络来回答这个问题,进而探究强引力场下的时空性质与超核密度下的物态方程等基本物理规律。陆朝阳中国科学技术大学2019年前沿交叉领域获奖人单光子之间自然相互作用极弱,目前主要依赖于线性光学量子操纵。陆朝阳将探索强相互作用光子和光镊原子大规模量子调控技术,实验解答爱因斯坦和玻尔关于量子力学不确定性的争论,致力于实现构建非线性光学量子计算的途径。王亚愚清华大学2019年数学物理学领域获奖人铜氧化物高温超导的微观机理是长期悬而未决的核心物理问题之一。王亚愚将采用多种原子尺度的实验手段,探测铜氧化物的微观电子结构,并从掺杂莫特绝缘体的角度揭示高温超导之谜。张远波复旦大学2020年数学物理学领域获奖人霍尔效应的精确量子化揭示了量子系统优美而深刻的拓扑结构。张远波将致力于突破二维材料研究瓶颈,实现分数量子反常霍尔效应,探寻长程关联量子多体基态中的新物理。陈 鹏北京大学2019年化学新材料领域获奖人肿瘤免疫识别有没有 “分子规律”?陈鹏将发展基于“活细胞连接测序”的免疫解码技术,破解T细胞受体与抗原肽“识别密码”,实现癌症疫苗的精准设计。马 丁北京大学2019年化学新材料领域获奖人面向资源优化利用和可持续发展,马丁将聚焦发展“碳-氢循环”的催化新体系,探索碳资源与氢气转化制备高附加值化学品的新途径。游书力中国科学院上海有机化学研究所2019年化学新材料领域获奖人突破芳香化合物的传统取代反应局限,游书力将发展苯衍生物去芳构化反应,创新催化转化模式,为重要有机功能分子合成提供变革性途径。生物与医学科学领域Biological & Biomedical Sciences陈玲玲中国科学院分子细胞科学卓越创新中心2020年生命科学领域获奖人哺乳动物中非编码核糖核酸如何参与生命过程的调控?陈玲玲将开展实时动态和原位在体的超高分辨核糖核酸分子追踪,揭示核糖核酸在生命过程中的分子和功能特征以及作用模式,拓展核酸研究新领域并为相关疾病提供新的诊疗依据。黄志伟哈尔滨工业大学2020年生命科学领域获奖人免疫细胞如何识别抗原和激活免疫信号通路?黄志伟将解析抗原介导的免疫细胞受体(TCR、BCR)信号转导及其调控机制,揭示适应性免疫反应的基本科学规律,并为免疫疗法提供新理论和新技术。李 栋中国科学院生物物理研究所2019年前沿交叉领域获奖人如何在高时空精度下解析细胞精细结构和完整揭示亚细胞结构动态变化是细胞功能研究的主要瓶颈。李栋将致力于显微成像技术的革新,突破超分辨率活体显微成像获取生物学信息的尺度和维度,探索基于新物理效应的显微成像技术方法。李毓龙北京大学2019年生命科学领域获奖人神经递质探针结合光学成像已经成为神经科学研究中强有力的工具。李毓龙将突破神经递质检测的瓶颈,实现从 “看得见”到 “看得准”-“看得深”-“一起看”的飞跃,为复杂神经环路的精确解析和神经疾病的诊疗提供强有力的工具。刘 颖北京大学2019年生命科学领域获奖人衰老是一个不可逆的过程,衰老与细胞应激如何相互影响?刘颖将探索衰老和细胞应激的关系和调控机理,以期深入理解衰老过程中细胞应激能力减退的原因,并探索调控细胞应激是否能够延缓衰老。鲁伯埙复旦大学2020年生命科学领域获奖人细胞死亡是不可逆转的吗?鲁伯埙将研究神经细胞进入死亡程序后能否“复活”,即逃逸死亡程序并重获生命功能,并在此基础上探索其分子机制,为干预神经死亡相关疾病和阐明生死分界的本质提供线索。王二涛中国科学院分子植物科学卓越创新中心2020年生命科学领域获奖人如何高效利用植物共生菌固氮、降低过度使用化肥对生态环境的危害?王二涛将研究根瘤共生固氮及丛枝菌根共生形成与演化的机理,揭示植物识别“敌友”微生物的分子机制,探索禾本科植物共生固氮,为可持续农业发展提供新理论。颉 伟清华大学2019年生命科学领域获奖人精卵结合后生命时钟如何精准启动?颉伟将解析生命基因程序第一次启动的分子机器,探索逆转细胞生命时钟的可能,为衰老和疾病机制的理解及干预提供新途径。徐彦辉复旦大学2021年生命科学领域获奖人转录是生命活动中基因表达调控最关键的步骤。徐彦辉将通过建立体外重构转录系统,利用生物化学和结构生物学方法,研究转录起始过程的分子机制,解决分子生物学领域的核心科学问题。曾 艺中国科学院分子细胞科学卓越创新中心2021年生命科学领域获奖人如何获得可移植的功能性胰岛细胞,一直是糖尿病治疗领域的巨大挑战。曾艺将探索胰岛干细胞的分子机制,为促进胰岛原位再生、预防和治疗糖尿病提供新手段。周 斌中国科学院分子细胞科学卓越创新中心2020年前沿交叉领域获奖人细胞间相互作用如何影响器官发育和组织再生?周斌将建立研究体内细胞间相互作用的遗传学分析技术,探索原位干细胞与微环境细胞相互作用的规律及调控机制,为器官修复再生和干细胞体外扩增提供重要的理论基础和新方法。朱 听西湖大学2020年生命科学领域获奖人地球上已知生命的核酸和蛋白质都只采用了两种具有镜像关系的手性构型中的一种。朱听致力于从中心法则出发构建与天然生物分子手性相反的“镜像生物学系统”。该系统有望成为一种全新生命形态的进化起点,并带来一系列天然系统难以实现的应用与发现。
  • 北大彭海琳团队:通过梯度表面能调制集成晶圆级超平面石墨烯
    石墨烯等二维材料的载流子迁移率高、光-物质相互作用强、物性调控能力优,在高带宽光电子器件领域具有重要的科学价值和广阔的应用前景。当前,发展与主流半导体硅工艺兼容的二维材料集成技术受到业内广泛关注,其中首要的挑战是将二维材料从其生长基底高效转移到目标晶圆衬底上。然而,传统的高分子辅助转移技术通常会在二维材料表面引入破损、皱褶、污染及掺杂,严重影响了二维材料的光电性质和器件性能。因此,实现晶圆级二维材料的无损、平整、洁净、少掺杂转移是二维材料面向集成光电子器件应用亟待解决的关键问题。  针对这一难题,北京大学化学与分子工程学院彭海琳课题组与国防科技大学秦石乔、朱梦剑课题组合作,设计了一种梯度表面能调控(gradient surface energy modulation)的复合型转移媒介,可控调节转移过程中的表界面能,保证了晶圆级超平整石墨烯向目标衬底(SiO2/Si、蓝宝石)的干法贴合与无损释放,得到了晶圆级无损、洁净、少掺杂均匀的超平整石墨烯薄膜,展示了均匀的高迁移率器件输运性质,观测到室温量子霍尔效应及分数量子霍尔效应,并构筑了4英寸晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件,在近红外波段表现出显著的辐射热效应。该转移方法具有普适性,也适用于其它晶圆级二维材料(如氮化硼)的转移。研究成果以“Integrated wafer-scale ultra-flat graphene by gradient surface energy modulation”为题,于9月15日在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications 2022, 13, 5410)。  文章指出,二维薄膜材料从一表面到另一表面的转移行为主要由不同表界面间的能量差异决定。衬底的表面能越大,对二维薄膜有更好的浸润性及更强的附着能,更适合作为薄膜转移时的“接受体”;反之,衬底的表面能越小,其更适合作为薄膜转移时的“释放体”。因此,作者设计制备了表面能梯度分布的转移媒介【如图1,聚二甲基硅氧烷(PDMS)/PMMA/冰片】,其中冰片小分子层吸附在石墨烯表面,有效降低了石墨烯的表面能,保证石墨烯向目标衬底贴合过程中,衬底的表面能远大于石墨烯的表面能,进而实现良好的干法贴合;另一方面,转移媒介上层的PDMS高分子膜具备最小的表面能,能够实现石墨烯的无损释放。此外,该转移方法还有以下特点:PDMS作为支撑层可以实现石墨烯向目标衬底的干法贴合,减少界面水氧掺杂;容易挥发的冰片作为小分子缓冲层能有效避免上层PMMA高分子膜对石墨烯的直接接触和残留物污染,得到洁净的石墨烯表面;高分子PMMA层的刚性使得石墨烯转移后依旧保持超平整的特性。图1 晶圆级二维材料的梯度表面能调控转移方法  基于梯度表面能调控转移的石墨烯薄膜具备无损、洁净、少掺杂、超平整等特性,展现出非常优异的物理化学性质(如图2)。转移后4英寸石墨烯晶圆的完整度高达99.8%,电学均匀性较好,4英寸范围内面电阻的标准偏差仅为6%(655 ± 39 Ω/sq)。转移到SiO2/Si衬底上石墨烯的室温载流子迁移率能够达到10000 cm2/Vs,并且能够观测到室温量子霍尔效应以及分数量子霍尔效应(经氮化硼封装,1.7K)。基于SiO2/Si衬底上4英寸石墨烯晶圆,成功构筑了热电子发光阵列器件,在较低的电功率密度下(P = 7.7 kW/cm2)能够达到较高的石墨烯晶格温度(750K),并在近红外波段表现出显著的辐射热效应(如图3)。  图2 梯度表面能调控转移的石墨烯晶圆。(a)无损转移到SiO2/Si衬底上高完整度4英寸石墨烯晶圆;(b)超平整石墨烯与粗糙石墨烯褶皱数目的对比(5×5 μm2范围内)及典型的原子力显微镜图片对比(内嵌图);(c)转移后4英寸石墨烯晶圆的面电阻;(d)梯度表面能调控与传统湿法转移的石墨烯的电学转移曲线对比;(e)转移到SiO2/Si上的石墨烯在不同温度下的霍尔曲线及室温量子霍尔效应;(f)转移后石墨烯(氮化硼封装,1.7 K)的朗道扇形图,表现出分数量子霍尔效应。  图3 晶圆级石墨烯热电子发光阵列器件。(a)石墨烯热电子发光示意图;(b)基于4英寸晶圆石墨烯的热电子发光阵列;(c)石墨烯热电子发光阵列的光学显微镜照片;(d)器件在电功率密度为3.0 kW/cm2时的红外照片;(e)器件在不同电功率密度下的辐射光谱;(f)石墨烯晶格温度随电功率密度的变化。  此外,梯度表面能调控转移方法可作为晶圆级二维材料(石墨烯、氮化硼、二硫化钼等)向工业晶圆转移的通用方法,有望为高性能光电子器件的集成奠定技术基础。  该论文的共同通讯作者为北京大学彭海琳教授和国防科技大学秦石乔教授、朱梦剑副研究员。共同第一作者是北京大学前沿交叉学科研究院博士研究生高欣、北京大学化学学院博士毕业生郑黎明、国防科技大学前沿交叉学科学院罗芳博士、北京大学化学学院博雅博士后钱君。其他主要合作者还包括北京大学化学学院刘忠范教授、北京大学材料学院林立特聘研究员、北京石墨烯研究院尹建波研究员和孙禄钊研究员、及长春工业大学高光辉教授等。  该研究工作得到了国家自然科学基金委、科技部、北京分子科学国家研究中心、腾讯基金会等项目资助,并得到了北京大学化学与分子工程学院分子材料与纳米加工实验室(MMNL)仪器平台的支持。  原文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-022-33135-w
  • 2013中国十大科技进展 世界最高分辨率单分子拉曼成像入选
    三中全会部署深化科技体制改革  11月9日至12日,党的十八届三中全会召开,会议把深化科技体制改革作为全面深化改革的重要内容进行系统部署。会议通过的《中共中央关于全面深化改革若干重大问题的决定》明确提出深化科技体制改革、加强知识产权运用和保护、整合科技规划和资源、改革院士遴选和管理体制等。  三中全会关于科技体制改革的部署,既体现了与以往改革思路的继承发展,对实践中先行先试的经验予以肯定,又结合经济领域改革的大方向,突出了今后一个时期改革的重点领域和环节,为实施创新驱动发展战略、建设创新型国家提供了重要的制度设计。  &ldquo 嫦娥三号&rdquo 实现月面软着陆  12月14日21时11分,&ldquo 嫦娥三号&rdquo 在月球正面的虹湾以东地区实现软着陆。这将开创人类月球探测史的多项&ldquo 首次&rdquo 。月面软着陆就位探测与月球车巡视勘察二者同时进行并有机结合,将获得比以前更有意义的探测成果 在国际上首次利用测月雷达实测月壤厚度和月壳岩石结构 首次在软着陆地点利用数据转发器精确测定地月间距离,进行月球动力学研究 首次开展日地空间和太阳系外天体的月基甚低频射电干涉观测,进行太阳射电爆发与空间粒子流、光千米波辐射&hellip &hellip   运-20大型运输机首飞成功  1月26日,我国自主发展的运-20大型运输机首次试飞取得圆满成功。运-20是中国研制的最大的飞机,其成功标志着中国跻身世界大飞机国家。  该型飞机是我国依靠自己的力量研制的一种大型、多用途运输机,可在复杂气象条件下执行各种物资和人员的长距离航空运输任务。运-20大型运输机的首飞成功,对于推进我国经济和国防现代化建设,应对抢险救灾、人道主义援助等紧急情况,具有重要意义。该型飞机首飞后将按计划继续开展相关试验和试飞工作。  &ldquo 天河&rdquo 超级计算机再夺冠  6月中旬,在德国莱比锡&ldquo 2013国际超级计算大会&rdquo 上,中国天河二号超级计算机跃居第41届世界超级计算机500强排名榜首。其峰值计算速度达每秒5.49亿亿次、持续计算速度达每秒3.39亿亿次。这是继2010年天河一号首次夺冠之后,中国超级计算机再次夺冠。  天河二号超级计算机系统内存总容量1400万亿字节,存储总容量12400万亿字节,最大运行功耗17.8兆瓦。据天河二号工程副总指挥李楠研究员介绍,天河二号运算1小时,相当于13亿人同时用计算器计算1000年,其存储总容量相当于存储每册10万字的图书600亿册。较之上届&ldquo 状元&rdquo 美国&ldquo 泰坦&rdquo 超级计算机,天河二号计算速度是它的2倍,计算密度是它的2.5倍,能效比相当。  神十进行载人航天应用性飞行  6月26日,神舟十号载人飞船返回舱在预定区域安全着陆,航天员健康出舱,天宫一号与神舟十号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十号开创中国载人航天应用性飞行的先河。  此次任务的主要目的有4个:  一是发射神舟十号飞船,为天宫一号目标飞行器在轨运营提供人员和物资天地往返运输服务,进一步考核交会对接技术和载人天地往返运输系统的性能   二是进一步考核组合体对航天员生活、工作和健康的保障能力,以及航天员执行飞行任务的能力   三是进行航天员空间环境适应性和空间操作工效研究,开展空间科学实验和航天器在轨维修等试验,首次开展我国航天员太空授课活动   四是进一步考核工程各系统执行飞行任务的功能、性能和系统间协调性。  首次测到量子反常霍尔效应  由清华大学薛其坤院士领衔的团队从实验中首次观测到量子反常霍尔效应,这是物理学领域基础研究的一项重要科学发现。该成果于北京时间3月15日在《科学》杂志在线发表。  美国科学家霍尔曾发现霍尔效应和反常霍尔效应。在一个通有电流的导体中,如果施加一个垂直于电流方向的磁场,电子的运动轨迹将产生偏转,从而在垂直于电流和磁场方向的导体两端产生电压,这个电磁输运现象就是著名的霍尔效应。而在磁性材料中不加外磁场也可以观测到霍尔效应,这种零磁场中的霍尔效应就是反常霍尔效应。其美妙之处是不需要任何外加磁场,这将推动新一代的低能耗晶体管和电子学器件的发展,可能加速推进信息技术进步的进程。  体细胞重编程技术重大突破  8月,北京大学研究团队,成功将体细胞制成多潜能性干细胞。此前,通过借助卵母细胞进行细胞核移植或使用导入外源基因的方法,哺乳动物体细胞被证明可以进行&ldquo 重编程&rdquo 获得&ldquo 多潜能性&rdquo 。邓宏魁团队的方法则更简单和安全。  该成果将为未来细胞治疗及器官移植提供理想的细胞来源,极大推动人类&ldquo 克隆&rdquo 组织和器官治疗疾病的医学研究。这一重大发现有助于人们更好地理解细胞命运决定和细胞命运转变的机制,使人类未来有可能通过使用小分子化合物的方法,直接在体内改变细胞命运。  制出人感染H7N9禽流感病毒疫苗株  10月26日,我国科学家宣布成功研发出人感染H7N9禽流感病毒疫苗株,改变了我国流感疫苗株需由外国提供的历史,为及时应对新型流感疫情提供了有力的技术支撑。  目前,该病毒疫苗种子株已通过中国医学科学院医学实验动物研究所新药安全评价研究中心的安全性雪貂评价实验。检测结果显示,该病毒疫苗株各项基数指标均符合流感病毒疫苗株的要求。  该成果的领衔者、中国工程院院士李兰娟介绍,课题组于4月3日收到H7N9病例咽拭子样本,并成功分离获得一株H7N9禽流感病毒。随后,联合课题组采用国际通行的流感疫苗种子株制备方法,通过反向遗传技术,以PR8质粒为病毒骨架,与自行分离的病毒株进行基因重排,并成功研制出H7N9流感疫苗种子株。  实现世界最高分辨率单分子拉曼成像  6月,中国科学家在国际上首次实现亚纳米分辨的单分子光学拉曼成像,将具有化学识别能力的空间成像分辨率提高到前所未有的0.5纳米。国际权威学术期刊《自然》杂志于6月6日在线发表了这项成果。  光的频率在散射后会发生变化,而频率的变化情况取决于散射物质的特性,这是物理学上获得诺贝尔奖的著名的&ldquo 拉曼散射&rdquo 。&ldquo 拉曼散射光中包含了丰富的分子振动结构的信息,不同分子的拉曼光谱的谱形特征各不相同,因此,正如通过人的指纹可以识别人的身份一样,拉曼光谱的谱形也就成为科技工作者识别不同分子的&lsquo 指纹&rsquo 光谱。&rdquo 这项研究对了解微观世界,特别是微观催化反应机制、分子纳米器件的微观构造和包括DNA测序在内的高分辨生物分子成像,具有极其重要的科学意义和实用价值。  4G牌照发放助力信息消费升级  12月, 工信部向中国移动、中国电信和中国联通颁发了4G牌照。此举预示我国进入到一个全新的通信时代,将对包括用户网速、语音通话、移动互联网、电子商务、智慧城市等带来深远影响。据预计,到2014年,4G手机在国内市场的销量会接近1亿部,并拉动15%的消费需求。  工信部向三大电信运营商颁发了LTE/第四代数字蜂窝移动通信业务(TD-LTE)经营许可。此次4G牌照的发放打破了电信和联通对于固网牌照的垄断,实现了三大运营商固网+移动的格局。
  • 牛津仪器上海低温强磁实验室用户再发Nature!
    首次在石墨烯中观测到陈氏绝缘体行为近日,加州大学伯克利分校陈国瑞博士、王枫教授与复旦大学张远波教授及斯坦福大学David Goldhaber-Gordon教授合作在Nature上发表题为“Tunable correlated Chern insulator and ferromagnetism in a moiré superlattice”的研究论文【1】。据陈国瑞博士介绍:“我们的发现表明,石墨烯是物理研究的理想平台,从单粒子物理到强关联物理,从超导到现在的拓扑物理在二维材料中的量子效应。令人兴奋的是,我们现在可以在一个只有百万分之一毫米厚的微小器件中探索新的物理现象。迄今为止,在同一个器件中能通过调控分别出现超导、绝缘和磁性的材料体系非常罕见。大多数人认为石墨烯很难产生磁性,因为碳材料通常不具有磁性,而这项研究成果的亮点之一就是第一次将这三种性质结合在一个器件中。如今电子产品中使用的磁性材料是由铁磁性金属制成的,如铁或钴合金。然而,组成石墨烯的不是磁性金属元素,而是碳,所以在石墨烯里面产生磁性很难。这次陈国瑞博士等人想出了一个创造性的解决办法:当夹在二维氮化硼之间时,石墨烯(三层石墨烯)就会形成一个称为Moiré超晶格的结构(图一)。这时通过在石墨烯器件的栅极上施加电压,垂直方向的电场会促使器件中的电子沿着同一方向旋转,将石墨烯器件变为了一个铁磁系统。图一左图:ABC三层石墨烯Moire超晶格样品及器件结构。右图:在极低温下T=0.06K,观测到v=2量子化平台。与此伴随的是另一重要的新特性:石墨烯系统的内部不仅变得有磁性,而且还变得绝缘,同时它的边缘变成了一个零电阻的电流通道。研究人员说,这是一种被称为陈氏绝缘体(Chern insulator)的罕见绝缘体。量子计算近些年十分热门,其数据便是存储在量子比特中,一个量子位可以表示一个1,一个0,或者它同时是一个1和一个0的状态。陈氏绝缘体的研究一直是拓扑量子计算领域的研究热点,同时也为量子计算中操纵信息提供了潜在的新方法。更令人惊讶的是,麻省理工学院的合作者Zhang Ya-Hui的计算结果显示,由于三层石墨烯中电子与电子之间的强相互作用,石墨烯器件的导电边缘态不仅仅只有一个,而且有两个,这是人们首次实验观测到“高阶陈氏绝缘体”(图二)。图二:石墨烯的磁性和C=2 反常量子霍尔效应陈国瑞博士希望可以用他们的石墨烯器件进行更多的实验研究,以便更好地了解陈氏绝缘体/磁性是如何产生的,以及其异常特性背后的机理【2】。先前的研究在石墨烯中调控出了超导态和Mott绝缘态【3】【4】,其中有一部分三层石墨烯的Mott绝缘态和超导态工作也是陈国瑞博士完成的【5】【6】。陈国瑞博士是牛津仪器上海低温强磁实验室的用户。他向我们讲述了该研究背后的故事。2019年春节前,为了研究三层石墨烯Moire超晶格样品的反常量子霍尔效应,需要首先研究其在低温强磁场中的性质。作为牛津仪器资深用户,陈博士首先联系了牛津仪器上海低温强磁实验室,提出希望利用牛津仪器TeslatronPT无液氦超导磁体系统进行初步测量。经过多日连续测试,终于得到了初步实验结果。如下是采得的数据,在1.5K温度下,2T磁场的时候已经初步看到v=2量子化平台出现(图三),预示着很可能有新的结果,于是陈博士立刻联系了国外的合作者进行了更低温度的测量,最终得到了令人满意的结果。图三:T=1.5K时看到半整数量子化平台迹象牛津仪器很高兴能为该研究提供支持。来自伯克利实验室、加州大学伯克利分校、斯坦福大学、SLAC国家加速器实验室、麻省理工学院、上海交通大学、人工微结构协同创新中心、复旦大学、日本国家材料科学研究所的研究人员参加了这项工作。图四:陈国瑞博士(左三)等用户和 牛津仪器工作人员合影参考文献/链接:1. Nature 579, 56–61 (2020)2. https://newscenter.lbl.gov/2020/03/04/2d-material-gets-a-new-gig/3. Nature 556, 80–84(2018)4. Nature 556, 43–50(2018)5. Nature Physics 15, 237–241 (2019)6. Nature 572, 215–219 (2019)
  • 新品发布|低本底多道γ能谱仪的技术原理和参数_霍尔德
    【低本底多道γ能谱仪←点击此处可直接转到产品界面,咨询更方便】低本底多道γ能谱仪原理:采用低本底铅室及低钾NaI(Tl)探头实现对待检测样品的放射性测量,基于高性能数字化能谱仪实现对NaI(Tl)探头的高精度伽马能谱测量,通过上位机能谱测量与分析软件实现对能谱的采集、存储、处理与解谱分析,最终实现对检测样品中放射性核素的识别与放射性比活度的测量。低本底多道γ能谱仪应用领域:医院放射性核素γ能谱测量分析;建材、土壤、生物、地质样品等γ能谱测量分析;建筑材料的快速无损检测;铀矿地质样品镭(铀)、钍、钾含量分析;可按用户要求配备铀、铯、钴、碘等人工核素分析软件。低本底多道γ能谱仪功能特点:1、具备实时快速低能γ射线稳谱技术的低本底数字化能谱仪,可保证开机快速测量以及长期稳定性;传统低本底数字化能谱仪需要人工反复调整谱仪参数才能够工作,且无法长时间稳定工作;2、自带数字化稳谱功能,可选择本底镅源γ射线稳谱、天然特征峰稳谱等数字化稳谱方式;3、支持粒子图谱、能谱曲线、梯形成形信号与原始脉冲信号显示;4、数字化能谱仪具备LIST-MODE模式,可实现粒子事件信息(时间、位置、幅度等)的实时采集,各通道数字化谱仪具备时钟同步功能,同步精度不低于15ns;粒子事件信息可传输到计算机上成谱,从而满足快速移动测量的要求;5、双谱测量:支持能谱与时间谱测量;6、高分辨率:采用16位80MSPS高速高精度模数转换器;7、高数字成形频率:数字成形频率高达80MHz。低本底多道γ能谱仪技术参数:探测器:Φ50×50mmNaI(Tl)晶体;总道数:512、1024、2048、4096、8192、16384道任选,标准道数:2048道;能量分辨率:7.5%(137Cs);仪器本底:≤4.5cps(50kev~3Mev);微分非线性:0.05%;积分非线性:0.10%;稳定性:相对误差≤1.0%(24h);脉冲对分辨率:450ns;仪器检出限:226Ra:8.0Bg/kg;232Th:6.0Bg/kg;40K:20.0Bg/kg;最高数据通过率:≥500kcps(1us成形时间);测量不确定度(样品放射性活度37Bq/kg):10%;电源:220V(±10%)50Hz;温度范围:+5℃~+40℃;相对湿度:≤90%
  • 刚公布的中国科学十大进展,七项仪器检测技术站了“C位”
    p style="text-indent: 2em "span style="text-indent: 2em "2月27日,科技部高技术研究发展中心(基础研究管理中心)发布2019年度中国科学十大进展。探测到月幔物质出露的初步证据、揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制、首次观测到三维量子霍尔效应等10项重大科学进展,从30个候选项目中脱颖而出。/span/pp style="text-indent: 2em "十大进展中,科学仪器检测技术身影频现,其中的七项进展,科学仪器检测技术已经默默站了“c位”,下面我们就一起走进这些仪器技术:/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展一:探测到月幔物质出露的初步证据/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong玉兔2号上配置的可见光和近红外光谱仪(简称VNIS)/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 253px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/e5193f09-a9bf-423c-aee6-6e5d805a7f7c.jpg" title="1.png" alt="1.png" width="450" height="253" border="0" vspace="0"//pp/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "嫦娥四号降落位置以及VNIS探测/span/pp style="text-indent: 0em text-align: center "span style="color: rgb(127, 127, 127) "(来源https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0)/span/pp style="text-indent: 2em "月壳和月幔都是在月球演化的最初阶段形成的,撞击增生过程产生的能量造就了熔融的岩浆洋,较轻的富钙的斜长石组分上浮形成月壳,而诸如橄榄石、低钙辉石等较重的铁镁质矿物结晶下沉形成月幔。然而,从阿波罗(Apollo)和月神(Luna)探测任务返回的月球样品中没有发现与月幔准确物质组成有关的直接证据,关于月幔物质组成的推论至今没有被很好地证实。直径非常大的撞击坑有可能穿透月壳,使月幔物质被挖掘出来并可能被探测及取样。位于月球背面的南极-艾特肯盆地(SPA)直径约为2500公里,是月球表面最古老、最大的撞击构造,最有可能撞穿月壳。然而,从现有月球轨道器获得的遥感数据表明,虽然SPA区域的铁镁质矿物含量偏高,但并没有橄榄石广泛出露的证据。这些物质是否可能来源于月幔还存在争议。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/f7a3d122-2dad-40a1-b442-cc0a43129da8.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="450" height="321" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em "嫦娥四号VNIS仪器探测结果/span/pp style="text-align: left text-indent: 2em "span style="color: rgb(127, 127, 127) "(来源https://www.nature.com/articles/s41586-019-1189-0):在两个探测点获得了质量良好的光谱数据,而这些光谱数据可以用于分析月壤成分。分析发现,嫦娥四号着陆区的月壤成分明显不同于嫦娥三号着陆区的月海玄武岩,其中含有低钙辉石,并可能有大量橄榄石存在,这就与科学家以往对于月幔成分的分析符合的非常好。/span/pp style="text-indent: 2em "中国的嫦娥四号探测器最近成功着陆在月球背面SPA区域的冯· 卡门撞击坑内,并利用搭载的月球车——玉兔2号开展了巡视探测。中国科学院国家天文台李春来研究组与合作者,报告了玉兔2号上配置的可见光和近红外光谱仪(VNIS)的初步光谱探测结果,分析发现了低钙(斜方)辉石和橄榄石的存在,这种矿物组合很可能代表了源于月幔的深部物质。进一步的地质背景分析表明,这些物质是由附近直径72公里的芬森撞击坑挖掘出来、并抛射到了嫦娥四号着陆地点的月幔物质。这一工作的意义在于揭示了月幔的物质组成, 为月球早期岩浆洋研究提供了新的约束条件,加深了对月球内部形成及演化的认识。“玉兔2号”将继续探索冯· 卡门撞击坑底部的这些物质,以了解它们的地质背景、起源和组成,为未来开展月球样品采样返回任务提供依据。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展三:提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong质谱技术鉴定到cGAS的关键调控因子——G3BP1/strong/pp style="text-indent: 2em "病毒的种类成千上万,其感染特点和致病方式也是千变万化,但是万变不离其宗的是,当病毒入侵时,其自身的遗传物质会不可避免地被带入到宿主细胞中。机体针对这些外源遗传物质(如DNA等)迅速做出反应,甚至不惜以伤及自身为代价,这是病毒感染导致致死性炎症的主要原因。关于外源DNA诱发免疫反应的认识可以追溯到上百年之前,然而其背后的机理并不清楚。2013年,这一领域国际上取得了重要突破,科学家鉴定发现蛋白质cGAS(环鸟苷酸-腺苷酸合成酶)是胞内DNA病毒感受器。随着cGAS被揭示,科学家发现在检测病毒入侵以外,cGAS的异常激活也直接导致一类自身免疫疾病。因此,寻找有效控制cGAS活性的手段并探究其调控机理,对抵抗病毒感染及自身免疫疾病的治疗都至关重要。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/44c32549-3ea3-4f04-977b-ea3294f093eb.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="text-indent: 2em color: rgb(0, 176, 240) "cGAS结构及其3个关键乙酰化位点/span/pp style="text-indent: 2em "军事医学研究院(国家生物医学分析中心)张学敏和李涛研究组与合作者发现,乙酰化修饰是控制cGAS活性的关键分子事件,并揭示了其背后的调控规律。研究人员鉴定了cGAS的3个关键乙酰化位点(K384、K394和K414),发现其中任何一个位点发生乙酰化修饰,都可以致使cGAS失去活性。进而,研究者发现乙酰水杨酸(阿司匹林)可以强制cGAS在上述关键位点上发生乙酰化从而抑制其活性。此外,对cGAS调控机制的进一步探究发现,cGAS在胞内是以复合物形式存在并发挥功能的。研究人员利用蛋白质质谱技术鉴定到了cGAS的关键调控因子——G3BP1。机制研究揭示G3BP1与cGAS结合,通过帮助cGAS形成多聚物确保其能更高效地识别DNA。在缺失G3BP1的情况下,细胞中cGAS的活性明显降低。重要的是,绿茶茶多酚的主要成分、天然小分子化合物EGCG是G3BP1的抑制剂。研究人员发现EGCG能够通过干扰G3BP1与cGAS的相互作用,抑制cGAS激活。上述研究不但揭示了机体抗病毒感染的关键调控机制,还发现了有效的cGAS抑制剂,为AGS(艾卡迪综合征)等自身免疫疾病提供了潜在治疗策略。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展四:破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong冷冻电镜技术解析硅藻光系统复合体3埃分辨率结构/strong/pp style="text-indent: 2em "中国科学院植物研究所沈建仁、匡廷云研究组报道了海洋硅藻——三角褐指藻FCP的高分辨率晶体结构,揭示了蛋白支架内的7个叶绿素a、2个叶绿素c、7个岩藻黄素以及可能的1个硅甲藻黄素的详细结合位点,从而揭示了叶绿素a和c之间的高效能量传递途径。该结构还显示了岩藻黄素与叶绿素之间的紧密相互作用,使能量通过岩藻黄素高效地传递和淬灭。该研究团队进一步与清华大学生命科学学院隋森芳研究组合作,解析了硅藻的光系统II(PSII)与FCPII超级复合体的分辨率为3.0埃的冷冻电镜结构。该超级复合体由两个PSII-FCPII单体组成,每个单体包含了1个具有24个亚基的PSII核心复合体和11个外周FCPII天线亚基,其中的FCPII天线以2个FCPII四聚体和3个FCPII单体存在。整个PSII-FCPII二聚体包含230个叶绿素a分子、58个叶绿素c分子、146个类胡萝卜素分子以及锰簇复合物、电子传递体和大量脂分子等。该结构揭示了硅藻PSII核心中特有亚基的特点及其与高等植物PSII-LHCII复合体明显不同的天线亚基排列方式,以及硅藻巨大的色素分布网络,为阐明硅藻高效的蓝绿光捕获、能量转移和耗散机制提供了坚实的结构基础。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/494e40f3-2fb2-477a-9a38-942e1dc0942b.jpg" title="4.jpg" alt="4.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "硅藻捕光天线复合体晶体结构/span/pp style="text-indent: 2em "为了更进一步理解水下光合作用,研究人员还基于冷冻电镜技术解析了广泛存在的与高等植物具有相似光合作用的水生生物——绿藻(假根羽藻)光系统I(PSI)-捕光复合体I(LHCI)超级复合体的结构,分辨率达到3.49埃。该结构揭示了包含有原核生物和真核生物亚基特性的13个PSI核心亚基,以及10个LHCI天线亚基的结构(其中8个形成一个双半环结构,其余2个形成一个额外的LHCI二聚体)。并与浙江大学医学院张兴研究组合作,解析了绿藻——莱茵衣藻完整的C2S2M2N2型PSII–LHCII超级复合体的冷冻电镜结构,分辨率为3.37埃。该结构显示,绿藻C2S2M2N2超级复合体是一个二聚体,每个单体由位于中央的PSII核心复合体和环绕该核心的3个LHCII三聚体、1个CP26和1个CP29外围天线亚基所构成。该工作还揭示了多个与高等植物不同的绿藻PSII核心和捕光天线LHCII的结构特征。以上研究为揭示绿藻中光能的高效吸收、传递和猝灭机制提供了坚实的结构基础,并为揭示PSI–LHCI和PSII-LHCII超分子复合体在进化过程中发生的变化提供了重要线索。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/248e5780-d6a7-4b6d-ab25-d4795f3b6c79.jpg" title="5.jpg" alt="5.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em "绿藻的光系统II和捕光天线超级复合体的结构/span/pp style="text-indent: 2em "上述研究进展率先破解了硅藻、绿藻光合膜蛋白超分子结构和功能之谜,不仅对揭示自然界光合作用的光能高效转化机理具有重要意义,也为人工模拟光合作用、指导设计新型作物、打造智能化植物工厂提供了新思路和新策略。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展七:青藏高原发现丹尼索瓦人/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong古蛋白质分析法、铀系法测年等揭秘历史/strong/pp style="text-indent: 2em "丹尼索瓦人是一支已经消失的神秘古人类,过去对他们的了解主要基于仅出土于西伯利亚丹尼索瓦洞的少量化石碎片以及保存在其中的高质量的古基因信息。遗传学研究显示,丹尼索瓦人对一些现代低海拔东亚人群和高海拔现代藏族人群有基因贡献,对现代藏族人群的高海拔环境适应有重要意义。由于缺乏化石形态学信息,科学家很难评估丹尼索瓦人与分散在亚洲和其他地区的丰富的古人类化石之间的联系,也很难准确理解丹尼索瓦人与现代亚洲人群的关系。此外,现代藏族等青藏高原人群特有的高海拔环境适应基因来源,特别是其是否继承自丹尼索瓦人等,是非常重要而亟待解决的科学问题。/pp style="text-indent: 2em "中国科学院青藏高原研究所陈发虎研究组、兰州大学张东菊研究组联合德国马普学会进化人类学研究所Jean-Jacques Hublin研究组等合作者,报道了一个利用古蛋白质分析方法鉴定为丹尼索瓦人的下颌骨,该下颌骨来自于中国甘肃省夏河县的白石崖溶洞。研究人员通过对化石上附着的碳酸盐结核进行铀系法测年,确定下颌骨至少有16万年的历史。该化石标本是丹尼索瓦洞以外发现的首件丹尼索瓦人化石证据,对标本的全面分析也为丹尼索瓦人研究提供了丰富的体质形态学信息,包括下颌和牙齿形态等信息。该项研究表明,早在现代智人到来之前,丹尼索瓦人在中更新世晚期就已经生活在青藏高原高海拔地区,并成功地适应了高寒缺氧环境。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展八:实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong“墨子号”量子科学实验卫星,对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况进行测试/strong/pp style="text-indent: 2em "量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。然而,任何试图将量子力学和广义相对论进行融合的理论工作都遇到极大困难。目前关于如何融合量子力学和引力理论的讨论,模型众多,但都普遍缺乏实验检验。/pp style="text-indent: 2em "中国科学技术大学潘建伟及其同事彭承志、范靖云等与合作者,利用“墨子号”量子科学实验卫星,在国际上率先在太空中开展了引力诱导量子纠缠退相干的实验检验,对穿越地球引力场的量子纠缠光子退相干情况进行测试。根据“事件形式”理论模型预言,纠缠光子对在地球引力场中的传播,其关联性会概率性地损失;而依据现有的量子力学理论,所有纠缠光子对将保持纠缠特性。最终,卫星实验检验结果并不支持“事件形式”理论模型的预测,而与标准量子理论一致。这是国际上首次利用量子卫星在地球引力场中对尝试融合量子力学与广义相对论的理论进行实验检验,将极大地推动相关物理学基础理论和实验研究。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/98ad3a75-0c4d-4566-bc07-effa665b2ff1.jpg" title="6.jpg" alt="6.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-indent: 0em "实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展九:揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong冷冻电镜解析非洲猪瘟病毒衣壳的三维结构/strong/pp style="text-indent: 2em "非洲猪瘟病毒(ASFV)是一个巨大而复杂的DNA病毒,能够引发家猪、野猪患急性、热性、高度传染性疾病,发病率和死亡率可高达100%,对生猪养殖产业链造成巨大经济损失,目前尚未有可用的疫苗。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/bfeb80c7-f0ef-413a-bb51-26c0dcfafdfe.jpg" title="7.jpg" alt="7.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) text-align: center text-indent: 0em "非洲猪瘟病毒衣壳蛋白结构及其组装/span/pp style="text-indent: 2em "中国科学院生物物理研究所饶子和王祥喜团队和中国农业科学院哈尔滨兽医研究所步志高团队联合上海科技大学等单位,在上海科技大学冷冻电镜中心连续收集了高质量数据,采用一种优化的图像重构策略,解析了非洲猪瘟病毒衣壳的三维结构,其分辨率达到4.1埃。该衣壳颗粒体型巨大且结构复杂,由17,280个蛋白亚基组成,其中包括1种主要(p72)和4种次级衣壳蛋白(M1249L、p17、p49和H240R),它们组装成五重对称体和三重对称体的复合结构。主要衣壳蛋白p72原子分辨率结构展示出非洲猪瘟病毒潜在的构象型抗原表位,与其他的核胞质大DNA病毒(NCLDV)显著不同。次级衣壳蛋白在衣壳内表面形成了一个复杂的蛋白相互作用网络,通过调控相邻的病毒壳微体之间的作用力介导衣壳的组装并稳定了衣壳的结构。作为核心的组织者,100纳米长的M1249L蛋白沿着三重对称体的每个边缘桥接了两个相邻的五重对称体,与其他衣壳蛋白形成了延伸的分子间网络,驱动了衣壳框架的形成。这些结构细节揭示了衣壳稳定性和组装的分子基础,对非洲猪瘟疫苗的研发具有十分重要的理论指导意义。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong▋进展十:首次观测到三维量子霍尔效应/strong/span/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器技术:/strong/spanstrong低温、极低温和强磁场系统设备为观测霍尔效应提供必备环境/strong/pp style="text-indent: 2em "在二维电子体系中发现量子霍尔效应使得拓扑学在凝聚态物理学中发挥了核心作用。30多年前,Bertrand Halperin等人从理论上预言可能在三维电子气体系中产生量子霍尔效应,但迄今为止,还没有从实验上观测到“三维量子霍尔效应”。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/c069e222-b7ce-479f-8144-18e629922ef6.jpg" title="8.jpg" alt="8.jpg"//pp/pp style="text-align: center text-indent: 0em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "三维量子霍尔效应span style="text-indent: 2em " /span/span/pp style="text-indent: 2em "南方科技大学物理学系张立源研究组、中国科学技术大学物理学系乔振华研究组及新加坡科技设计大学杨声远等合作,在块体碲化锆(ZrTe5)晶体中首次实验实现了“三维量子霍尔效应”。研究人员对碲化锆体单晶进行了磁场下的低温电子输运测量,在一个相对低的磁场下达到了极端量子极限状态(只有最低朗道能级被占据的)。在该状态下,研究人员观测到了一个接近于零的无耗散纵向电阻,并沿着磁场方向形成了一个正比于半个费米波长的很好的霍尔电阻平台,这些是三维霍尔效应出现的确凿标志。理论分析还表明,该效应源于在极端量子极限下电子关联增强产生的电荷密度波驱动的费米面失稳。通过进一步提高磁场强度,纵向电阻和霍尔电阻都极具增加,呈现出金属-绝缘体相变。该研究进展提供了三维量子霍尔效应的实验证据,并提供了一个进一步探索三维电子体系中奇异量子相及其相变的很有前景的平台。/pp style="text-indent: 2em "strong附: “2019年度中国科学十大进展”名单/strong/pp style="text-indent: 2em "1.探测到月幔物质出露的初步证据/pp style="text-indent: 2em "2.构架出面向人工通用智能的异构芯片/pp style="text-indent: 2em "3.提出基于DNA检测酶调控的自身免疫疾病治疗方案/pp style="text-indent: 2em "4.破解藻类水下光合作用的蛋白结构和功能/pp style="text-indent: 2em "5.基于材料基因工程研制出高温块体金属玻璃/pp style="text-indent: 2em "6.阐明铕离子对提升钙钛矿太阳能电池寿命的机理/pp style="text-indent: 2em "7.青藏高原发现丹尼索瓦人/pp style="text-indent: 2em "8.实现对引力诱导量子退相干模型的卫星检验/pp style="text-indent: 2em "9.揭示非洲猪瘟病毒结构及其组装机制/pp style="text-indent: 2em "10.首次观测到三维量子霍尔效应/pp style="text-indent: 2em " /ppbr//p
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