微型流化床反应分析仪

仪器信息网讯 2010年4月10日下午，中国科学院对过程工程研究所自主研发的“微型流化床反应分析方法与分析仪(MFBRA)”组织了成果鉴定会。鉴定专家委员会由北京化工大学刘振宇教授、北京科技大学郭占成教授、北京市科学技术研究院张经华研究员、北京石油大学孙国刚教授等10名来自国内知名高校、研究机构的专家组成，鉴定会由中科院计划财务局成果专利处处长杨兴宪博士主持，仪器信息网作为特邀媒体参加了此次鉴定会。鉴定会现场　　鉴定程序包括项目负责人做研究技术报告、仪器演示、专家宣读测试报告、用户做使用报告、专家质疑、专家委员会讨论鉴定意见及宣读鉴定意见。与会专家认真听取了过程工程研究所许光文研究员所作的工作报告和技术报告，并严格审核了该项目的科技查新材料、用户使用报告及证明、商业化推广情况报告等材料，并对“微型流化床反应分析仪”整套仪器进行了现场考察。项目负责人许光文研究员做研究技术报告专家组现场考察　　经过鉴定委员会专家的质询与充分讨论，一致形成以下鉴定意见：　　1、研发单位提供的鉴定材料齐全，翔实可靠。　　2、该成果首次利用微型流化床作为反应器构建了气固反应分析方法与分析仪。同时，利用流化床反应器有效抑制扩散影响，实现了反应物快速加热 通过微型流化床反应器和集成脉冲微量反应物进样，实现了流化床中气固反应的等温微分化，研发了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白，所求算的气固反应动力学参数更加趋近本征反应特性。　　3、研制的微型流化床分析仪紧凑实用、操作性强，配置合理。测试表明：性能稳定、数据重复性好。　　4、该分析仪器弥补了以热重为代表的气固反应分析仪加热速率低、扩散影响大等不足，丰富了气固反应分析手段，可广泛应用于化工、冶金、能源、材料、环境、生物等领域。　　专家组还建议，该成果创新性强，研制的仪器属国内外首创，达到国际领先水平，应尽快加强该仪器的集成和产业化。　　微型流化床分析仪(MFBRA)是中国科学院过程工程研究所自主研制的新型气固反应测试与分析仪器。该仪器填补了气固反应等温微分测试方法与测试仪器的空白，具有快速升温、测试结果趋近反应本征、易于操作，重复性好等特点。在2010年“第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会”(CISILE 2010)上，微型流化床分析仪(MFBRA)荣获了自主创新金奖，并受到了业界的广泛关注与支持。微型流化床反应分析仪(MFBRA)荣获自主创新金奖　　先进能源关键技术与仪器装备亟需强化——访中科院过程工程研究所许光文研究员　　中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室

近日，过程工程所许光文研究员主持的中科院重大科研装备研制项目“微型流化床反应动力学分析仪研制”通过验收。　　化工、冶金、能源、材料、环境等领域涉及大量气固反应，通常通过热重分析仪测试其反应特性，推导反应动力学参数。但是，热重分析不能在线供给固体反应物，升温速度缓慢，受气体扩散影响严重。因此，许光文研究员于2006年提出利用微型流化床作为反应器的气固反应动力学测试思想，以克服上述热重分析方法的弊端，通过检测反应生成气的典型组成随反应时间的变化，测试任意温度下的气固反应速度，分析推导反应动力学。　　在中国科学院仪器研制专项资金的支持下，许光文研究员的课题组通过与国产热重分析仪专业企业——北京恒久科学仪器公司合作，经过两年多的努力工作，成功研制了微型流化床反应动力学分析仪(MFBK: Micro Fluidized Bed Kinetic analyzer)的样机(见图)，并实现与在线微型质谱检测仪的联用，经系统试验，获得了系列新型测试结果，展现出它的优点和应用潜力。　　MFBK适用于颗粒物料参与及颗粒催化剂催化的所有气固反应，包括化工(化学品分解、氧化、还原、加氢) 冶金(矿石还原、焙烧) 能源(煤/生物质热解、燃烧、气化、碳化) 材料(发射药/炸药分解、爆炸) 环境(固废热解/燃烧/气化、废气吸收/氧化/吸附)。它有效克服了热重分析的升温速度慢、扩散影响大等弊端，通过在线颗粒反应物供给，实现了任意温度下气固(颗粒)反应速度的测试，并提供了分析反应参数、揭示反应机理，特别是适合于快速颗粒反应测试的功能。　　MFBK作为一种新型固体(颗粒)反应测试仪器，具有快速升温、趋近颗粒反应本征、易于操作，结果准确，重复性好等优点。其良好的功能及其与质谱的匹配性，引起了美国AMETEK质谱分析仪制造公司的兴趣。双方为此签订了合作研发协议，研制偶联AMETEK在线质谱分析仪的集成化微型流化床反应分析仪器，北京科技大学于2009年4月订购了该仪器。

仪器信息网讯 2011年3月25日上午，由中科院计财局条件装备处组办、中科院过程工程研究所承办的“气固反应动力学分析方法与仪器研讨会”在中科院过程工程研究所举行。会议邀请了煤炭、生物质、矿产资源、环境、石由加工、航天材料、多晶硅等涉及气固反应的重要领域的近20名国内专家学者参加，科技部、科学院、北京市科委和过程所的相关领导出席并致词或介绍了有关政策。此次研讨会的目的在于回顾气固反应动力学分析方法与仪器的发展，把握不同领域的需求，分析尚存问题并探讨解决办法，以期形成自主新型的反应动力学分析方法与分析仪，推动学科发展和分析水平升级，填补方法与仪器的空白。研讨会现场中科院过程工程研究所所长张锁江研究员　　中科院过程工程研究所所长张锁江研究员在研讨会前的致词中对各位领导和专家的参会表示感谢和欢迎，并介绍了近年来中科院过程工程研究所在仪器研制、基本建设、人才引进等方面的工作进展。最后，张锁江研究员希望，在座的领导与专家能够对“微型流化床反应动力学分析仪”研制项目以及过程所其它方面的工作提出宝贵的意见。西安近代化学研究所胡荣祖教授报告题目：关于气固反应热分析动力学的几个问题　　研讨会首先由《热分析动力学》著者、原西北大学教授胡荣祖先生，《应用化工动力学》译者、原太原理工大学教授郭汉贤先生作了专题报告。胡荣祖教授介绍了气固反应动力学的反应机理、关键参数以及半导体脉冲补偿式量热测试单元的结构原理，最后，胡荣祖教授重点向大家展示了自己多年的研究成果，如经验级数自催化分解反应动力学参数计算系统、含能材料感度估算系统以及自加速分解温度-热点火速度-绝热至爆时间计算系统等。太原理工大学煤化工研究所原所长郭汉贤教授(由过程所余剑博士代讲)报告题目：非催化气固反应动力学分析方法概述　　郭汉贤教授的报告由中国科学院过程工程研究所的余剑博士代讲，报告对非催化气固反应化工动力学的研究进行了简要分析，指出：研究非催化气固反应动力学，需要有良好的反应设备和科学的数学模型，硬件、软件同时并举才能事半功倍。而动力学的研究具有层次性的特点，故热重装置和流化固定床反应装置缺一不可。中科院过程工程研究所许光文研究员报告题目：微型流化床反应分析方法、仪器及典型应用　　上午，中科院过程工程研究所的许光文研究员还系统汇报了其团队自主研发微型流化床反应分析方法与仪器的过程和已经实现的典型应用。在报告中他介绍到：气固反应分析动力学是化学、化工、能源、材料、环境等众多领域的研发工作的起点，但是，现有的气固反应分析动力学方法几乎均采用非等温加热方法，无法在线供给反应试料，存在着难以测定非稳定物质及快速反应的动力学、受传热及扩散的影响严重等缺点。他团队研发的微型流化床反应动力学分析方法以分析仪(MFBRA：Micro Fluidized Bed Analysis)可克服这些缺陷，提供有效的等温微分反应分析方法和测试工具。微型流化床反应动力学分析仪(MFBRA)　　MFBRA首次利用微型流化床作为反应器，构建了气固反应分析方法与分析仪。利用流化床反应器有效抑制了扩散影响，实现了对反应物快速的加热 通过集成微型流化床反应器和脉冲微量反应物进样，实现了流化床中气固反应的等温微分化，形成了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温条件下等温微分反应测试方法与仪器的空白，可望与热重分析仪器形成互补性科学工具，实现气固反应的等温微分、快速原位(升温)和低扩散影响等技术特点。　　经过三年多的应用实践，MFBRA分析方法与各部件结构均得到了很大程度的优化，颗粒反应物供给时间0.1s，测量重复性误差3.0%。通过应用于石墨燃烧过程中的等温微分反应特性的分析测试，成功证实了MFBRA的等温微分特性 运用MFBRA首次成功测试了Ca(OH)2捕集CO2的动力学特性，展示了仪器拥有的原位反应特性；该仪器对生物质及煤热解等快速复杂反应显示了很好的适应性，剔提供揭示反应机理的有效基础数据；比较热重测试的CO还原CuO反应特性，MFBRA对该反应显现了明显了低扩散影响。　　最后，许光文研究员提出了进一步研发基于微型流化床的气固反应分析方法与分析仪的计划：将通过集成质谱等分析仪和提高仪器自控及美观水平，希望MFBRA能成为国际先进水平的我国自主创新仪器，与程序升温脱附(TPD)设备、程序升温还原(TPR)设备、热重分析(TG)设备等并驾齐驱，成为国内外市场中的反应分析高端产品。北京市科委政策法规处李萍女士报告题目：北京市支持成果转化及产业化相关政策解读　　会议也邀请了北京市科委政策法规与体制改革处的李萍女士通过专题报告，系统介绍北京市对科技创新与科技成果产业化的支持政策，重点解读了北京市支持自主创新与成果转化的12个重点政策，并现场回答了与会者问题。　　基于上午的主题报告，研讨会的下午针对“气固反应动力学分析方法与仪器发展”、“自主分析方法与分析仪器及应用”、“不同行业领域对气固反应分析的需求特性”等主题，与会专家展开了积极的讨论与交流互动，各位专家结合自身的研究工作经历，提炼了各行业中在气固反应分析方面尚存的难题，希望的分析方法与测试工具，对中科院过程工程研究所研发的微型流化床等温微分反应分析方法与分析仪的功能扩展和解决尚存问题积极建言献策。　　通过总结与会专家的讨论意见，许光文研究员总结了进一步发展等温微分反应分析方法、解决各行业尚存问题或满足各行业特定需求的技术方向。在近四个小时的讨论中，现场气氛十分热烈。　　相关报道：　　微型流化床反应动力学分析仪研制成功　　“微型流化床反应分析方法与分析仪”鉴定会在京召开　　先进能源关键技术与仪器装备亟需强化——访中科院过程工程研究所许光文研究员

流化床颗粒制备反应器具有结构简单、传热传质速率高、能耗低和能够实现连续化生产的优点，提升了生产效率和产品质量，广泛应用于化工、医药以及农业领域中的催化剂、药品和化肥等颗粒的制备过程。由于流化床颗粒制备过程通常涉及气、液、固三相掺混，反应器内部的流动呈现出时空非稳态和多尺度效应。流化床颗粒制备过程的关键参数在线监测和过程诊断是国际多相流测量领域的热点与难点，而现有的在线监测技术多基于单一传感器，获取的信息有限，且受到运行条件的限制，难以用于解析流化床反应器内部复杂多相流动的特性以及为过程调控提供数据支持。 　　针对流化床颗粒制备过程在线测量面临的挑战，中国科学院工程热物理研究所开发了结合电容层析成像(Electrical Capacitance Tomography，ECT)、高速摄像(CCD)、声发射(AE)和压力传感器的非侵入式多模态融合测量技术，提出了多传感器数据融合分析方案(图1)。该团队开发了新型组合电极ECT传感器，实现了流化床反应器的高质量断面成像和内部参数分布信息的获取。进而，该研究将ECT断面图像信息、颗粒流高速摄像数字图像分析和压力信号时频域分析相结合，基于信息互补和相互验证，准确识别了正常喷动和加湿-干燥过程中的典型流态以及流态转变，揭示了不稳定喷动产生的原因(图2)。 　　为获取更多颗粒流动微观尺度信息，科研人员将ECT断面图像信息与高频声发射(AE)信号时频域、递归分析相结合，实现了流化床颗粒制备过程中颗粒团聚现象的识别以及颗粒流动性变化、失流演变过程的准确监测。该研究同时结合ECT和CCD图像信息和原始数据，基于pSNN神经网络，提出了颗粒湿度分级预测模型(图3)。与传统方法相比，颗粒湿度的预测精确度明显提升。该研究为流化床颗粒制备过程在线测量技术的工程应用奠定了重要基础。 　　相关研究成果发表在Chemical Engineering Science、Industrial & Engineering Chemistry Research上，并在首届多相传输及能源转化利用国际会议上作了报告。研究工作得到国家自然科学基金和中国科学院对外重点国际合作项目的支持。上述成果由工程热物理所、北京航空航天大学、清华大学深圳研究生院和英国曼彻斯特大学合作完成。

“热”诱发或驱动的化学反应是工业反应的主体，占工业企业二氧化碳排放量的90%，反应诱发和反应进程快，因此难以实施“快速热化学反应”的在线精准测试。如何对其进行科学测试与精准分析，一直是科学仪器研制和技术研究领域的热点和难点。记者从不久前召开的“快速热化学反应过程分析仪”项目研究进展与成果产业化推进会上获悉，经过研发团队的科技攻关，该项目已成功研制出我国首台“快速热化学反应过程分析仪”样机，并已与行业龙头企业展开合作，加快推进国产化进程。由于国内外长期缺乏快速热化学反应特性测试和反应动力学分析的有效方法和仪器，2022年，“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项设立了“快速热化学反应过程分析仪”项目，在辽宁省科技厅组织下，由沈阳化工大学牵头，联合中国科学院过程工程研究所等10家产学研相关机构，在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物的快速在线检测方法和仪器方面联合开展科学研究和仪器研制。该项目负责人、长期从事热化学反应测试与分析领域研究的沈阳化工大学校长许光文教授介绍，通过联合攻关，科研人员将研制出我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的热化学反应过程分析仪系统，用来分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性。2005年以来，许光文创建了利用微型流化连续平推流反应器，开展热化学反应测试与分析的方法并研制出系列仪器，取得较系统的基础研究和转化应用成果。这些成果成功应用于国内外100余家科研机构及相关企业，填补了我国热化反应分析领域自主成果的空白。据悉，该项目的研究，将进一步形成有效科学手段，深入研究和认识快速热化学反应规律，揭示反应产物生成过程特性，为碳达峰碳中和目标的实现提供有力的科学方法和手段。目前，沈阳化工大学、中国科学院过程工程研究所已与我国颗粒测试技术领域龙头企业达成合作，全面推进热化学反应分析仪的国产化和产业化进程，以促进研究成果的快速转化应用。

德国Diosna公司的一步制粒干燥机/实验室流化床MiniLab XP于2020年6月在中国医药研发中心顺利安装并通过验收，在一周的安装过程中，做了大量的应用实验，包含：湿法制粒后的样品干燥、一步喷雾造粒过程、Wurster底喷微丸包衣过程；分别对球形微丸和不规则微丸进行了多次包衣，样品表面的包衣层十分均匀，效果良好；同时对MiniLab XP的新颖控制功能进行了演示和验证：粘合剂喷雾压力和过滤袋反吹压力的数字显示和控制，MiniLab XP所有的实验参数和配方实现了PLC控制的全程数字化，便于用户轻松地完成重复性实验和一致性验证。德国Diosna公司是世界上No 1 混合湿法制粒机的发明者，也是世界上早期实现不同锅体可更换的设计者，拥有多项zhuanili技术，提供从实验室类型的小型研发设备，到大规模生产的整条制粒干燥生产线：湿法制粒+整粒+流化床+整粒+片剂包衣；实验室流化床MiniLab XP内置变频风机、内置六个过滤袋，进风流量、进风温度、样品温度、出风温度数字显示和控制，可编程全自动控制造粒过程，可以选择：1升、3升、5升、7升的罐体，最MAX样品处理量达到3.25公斤，同时适合实验室的少量样品和中试放大的研发实验。

中标中粮营养健康研究院两台流化床并顺利安装 嘉盛科技于2014年12月参加中粮营养研究院加工设备招标项目，在众多厂家中，作为德国Diosna实验室流化床在中国的总代理：嘉盛科技被评为中标人；两台流化床于2015年在北京昌平顺利安装，并对设备进行了调试和现场培训；德国Diosna产品以生产食品和制药设备：流化床和湿法制粒机而闻名世界，具有130多年的历史，其用户遍布世界各地。

“微型流化床等温微分流(气)固相反应分析仪研发与应用示范”年度研讨会召开　　仪器信息网讯 2013年1月6日，国家重大科学仪器设备开发专项“微型流化床等温微分流(气)固相反应分析仪研发与应用示范”年度研讨会在位于北京市大兴区的北京市市政管委培训中心召开。科学技术部科研条件与财务司科研条件处和中国科学院计划财务局条件装备处有关领导，由该专项项目的技术专家委员会主任、中国科学院过程工程研究所李洪钟院士，技术专家委员会副主任、清华大学热能工程系岳光溪院士，项目应用专家委员会主任、北京科技大学郭占成教授，及中国石油和化学工业联合会副秘书长胡迁林、中国仪器仪表行业协会副理事长朱明凯、东华理工大学陈焕文教授等构成的专家组专家，以及本项目的各任务负责人及研究骨干共40多人出席了本次会议。会议现场　　“微型流化床等温微分流(气)固相反应分析仪研发与应用示范”项目于2011年获得国家重大科学仪器设备开发专项立项，牵头单位为中科院过程工程研究所，参与单位包括华中科技大学、哈尔滨工业大学、中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、山东百川同创能源有限公司、北京中科洁创能源技术有限公司等单位。中科院过程工程研究所许光文研究员担任项目负责人。　　自2011年9月项目立项以来，为了组织推动项目的顺利实施，项目组先后组织召开了专项项目启动会、“‘一组两委’、监理、任务负责人全体会议”、半年进度研讨会等会议活动。此次年度研讨会，通过项目总体进展汇报、子项目工作进展汇报、专家讨论等，对项目已取得的成果及存在的问题进行了总结，并分析探讨了今后研发工作应注意的问题。项目技术专家委员会副主任、清华大学热能系岳光溪院士主持会议项目技术专家委员会主任、中国科学院过程工程研究所李洪钟院士出席会议项目应用专家委员会主任、北京科技大学郭占成教授出席会议　　会议中，中国科学院计划财务局科研条件处姚冠辉项目主管首先代表科学院感谢科技部对中科院所承担的各项国家重大科学仪器开发项目的支持。回顾了科学院对过程所研制基于微型流化床的流固相反应分析仪工作的关注，并祝贺项目承担单位经过多年持续努力所取得的可喜进展，对在科技部支持下深入研发和推广应用所研制的仪器及其应用方法给予了充分肯定。　　项目负责人许光文研究员代表项目组汇报了项目的年度总体进展情况和项目实施过程中还需要克服的技术问题。许光文研究员首先介绍了项目的基本情况：流(气)固相反应分析一直主要利用非等温方法与仪器，如热重分析仪，目前世界上尚没有商业化的等温微分流(气)固反应测试方法与分析仪。项目计划利用微型流化床反应器在实现快速升温、扩散抑制作用的同时确保反应微分化、建立等温微分流固相反应分析(MFBRA)方法的思想，通过集成脉冲进样与快速过程质谱在线监测、研制微型流化床等温微分流固相反应分析仪。项目的主要目标是研制反应分析一体化的商业型等温微分反应分析仪；拓展五项等温微分反应分析在重要领域的应用；形成微型流化床反应分析产品应用与测试服务能力。MFBR-S微型流化床反应分析仪　　据介绍，项目在2011-2012年，已经形成了与在线质谱分离的商品化微型流化床反应分析仪，并成功销往韩国SK集团、重庆大学、新疆大学等单位，配合上述仪器研发的设计、制作、组装的标准化技术体系也已初步建立。此外，项目组在过程研究所建成“流固相微反应技术研究中心”，与中科洁创能源技术有限公司建立了“流固相微反应分析工程中心”，并将微型流化床反应分析仪专利对中科洁创能源技术有限公司实施技术许可。同时，项目成功拓展了微型流化床反应对常压水蒸气反应的应用，开展了系列应用验证，并初步实现仪器化；在串级反应原位解耦方法、微型流化床反应在线颗粒采样、液体原料在线进样等方面取得了突破性进展，形成了创新的应用功能拓展仪器方案。快速质谱分析仪的研发也取得重要进展，同时还验证了微型流化床最小化气体返混的特点和接近气体平推流的条件。目前项目申请国际专利1项，发明专利5项，发表学术论文10篇；申请注册了MFBRA及ECI图形商标，正在准备进行ISO9000认证。　　对于项目接下来需要克服的主要技术难题，许光文研究员介绍说主要有在线气体快速检测、高浓度梯度变化气氛的质谱寿命、扩展功能反应器及反应实现方法、质谱与微型流化床反应一体化集成、微型流化床反应分析仪标定与使用规范化、本征动力学求算、高温反应器研制等。随后，由哈尔滨工业大学郭洋洲、华中科技大学张世红代表项目的子任务承担单位，汇报了其所承担的项目子任务的进展情况。　　哈尔滨工业大学承担了项目子任务“微型流化床气固多阶段解耦原位反应动力学分析仪”的研究工作，孙绍增教授为项目负责人。会议中郭洋洲表示，目前该子项目已经形成了仪器需要的技术方案；研制了完整的实验装置，并针对预热、操作条件等进行了实验、CFD模拟研究，以辅助反应系统的优化设计；项目重点对子任务反应器进行了多次优化改进，形成了系列兼容性较好的反应器；同时针对仪器研制，与项目工程中心的合作正在有序展开，单一来源的招标工作基本完成，现已进入实质加工、组装阶段；在配备快速质谱后，接下来的实验研究将快速有序展开。　　华中科技大学承担项目子任务“微型双床燃料分级热转化气固反应动力学分析仪”的研究，姚洪教授为项目负责人。会议中华中科技大学介绍说通过一年的工作，目前关键技术已经取得基本突破，下一步将通过数值模拟和实验进一步优化反应的结构参数，确定合适的操作参数；计划完成微型双床燃料分级反应台架的整体搭建及调试，并开发配套的伺服机构及控制软件，摸索操作规程，完成典型样品的测试；此外，还要建立仪器标定的标准步骤，摸索畸波校正的反算算法。　　基于项目及子任务的进展状况汇报，与会专家就流固相反应分析方法的发展，本项目的创新性、竞争力和潜在应用，需要突破的重要技术问题等展开了深入的讨论。与会专家在充分肯定本项目研究内容的自主创新性，和研发仪器对于以煤炭利用等为代表的重大流程工业技术的研发具有重要作用的基础上，明确强调：项目组在突破技术难题的同时，要强化仪器生产的工程能力建设、实现仪器制备与使用的规范化，并建议明确微型流化床反应分析的应用范围，提炼对于快速、慢速等特殊反应的测试所存在的挑战，创新解决方案。　　科技部条财司科研条件处处长孙增奇、副处长马晋并总结了研讨会，高度赞扬了过程所在该项目的仪器研制及推广应用方面所取得的进展，并希望过程所的项目能努力成为国家重大科学仪器专项项目产品化和推广应用的典范，还对项目的实施提出了“加强工程化和可靠生产工艺建立、明晰知识产权保护和规避、发挥‘两组一委’作用、紧密项目任务间配合、重视仪器经济性与功能的竞争优势”等重要建议和要求。　　最后，许光文研究员表示，各位专家和领导的建议对项目下一步工作的开展有着非常重要的意义，项目组在后续工作中将会结合各位专家及领导的意见，更好的推进项目实施。　　会议结束后，全体与会人员参观了依托过程所重大科学仪器专项项目而建立的“微型流化床反应分析工程中心”。工程中心位于北京市大兴县城内，主要承担微型流化床反应分析仪的组装和调试工作，以支撑项目所研制仪器的产业化生产能力的形成。微型流化床反应分析工程中心　　关于“微型流化床反应分析仪”　　“微型流化床反应分析仪”是由中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室许光文课题组自行研制的分析仪器。该仪器首次利用微型流化床作为反应器构建了气固反应分析方法与分析仪，实现了反应物快速加热和流化床中气固反应的等温微分化、有效抑制了扩散影响，形成了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白，致使所求算的气固反应动力学参数更加趋近本征反应特性。该方法与仪器弥补了以热重为代表的气固反应分析方法与分析仪加热速率低、扩散影响大等不足，丰富了气固反应分析手段，可广泛应用于化工、冶金、能源、材料、环境、生物等领域。该仪器于2010年获中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)一等奖及第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE2010)自主创新奖自主创新金奖。

近日，过程工程所许光文研究员主持的“微型流化床等温微分流(气)固相反应分析仪研发与应用示范”获得国家重大科学仪器设备开发专项的资助，资助总金额为4626万元。　　中科院过程工程研究所许光文研究员　　“微型流化床反应分析仪”是在2006年度中国科学院仪器装备专项及过程工程研究所仪器研制项目支持下，中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室许光文课题组自行研制的分析仪器。该仪器首次利用微型流化床作为反应器构建了气固反应分析方法与分析仪，实现了反应物快速加热和流化床中气固反应的等温微分化、有效抑制了扩散影响，形成了定点温度下的气固反应动力学参数的等温微分测试方法与仪器，填补了快速升温下等温微分反应测试仪器的空白，致使所求算的气固反应动力学参数更加趋近本征反应特性。该方法与仪器弥补了以程序升温为基础的传统气固反应分析方法与分析仪加热速率低、扩散影响大、难以对热不稳定物质进行定点温度测试等不足，丰富了气固反应分析手段，可广泛应用于化工、冶金、能源、材料、环境、生物等领域。2010年中国科学院组织的成果鉴定意见：该仪器创新性强，属国内外首创，达到国际领先水平。前期研发的与气体分析分离式微型流化床反应分析方法与仪器获得2010年度中国分析测试协会科学技术奖(CAIA奖)一等奖、第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE2010)自主创新奖金奖、相关基础研究论文在2010 Int. Symposium on Gasification and its Application获得优秀论文奖。微型流化床等温微分流(气)固相反应分析仪　　通过本次国家重大科学仪器设备开发专项项目的支持，将进一步研发建立集成气体分析和微型流化床反应系统的一体化等温微分反应分析仪和配套的等温微分反应动力学解析软件，同时通过与华中科技大学、哈尔滨工业大学、中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所、中国科学院山西煤炭化学研究所、山东百川同创能源有限公司、北京中科洁创能源技术有限公司等单位合作，开发微型流化床等温微分反应分析方法和仪器对气固反应分级与原位解耦、化学气相沉积、催化过程积碳、液体原料裂解、三相浆态等温反应、外场环境气固反应等具有重要科学意义和应用价值的流固相反应的应用方法和技术，形成等温微分微型流化床等温微分反应分析方法与仪器的系列功能化扩展。通过该国家重大科学仪器设备开发专项项目，还将建立该新型仪器的生产加工能力，构建研发成果的产业化基础，并建立多相反应分析测试中心，面向全国提供分析测试服务。在已有应用的基础上，通过国家重大科学仪器设备开发专项项目的系统工作，将在今后3年将形成20套左右等温微分微型流化床反应分析仪的应用推广。启动会议现场　　相关新闻：　　先进能源关键技术与仪器装备亟需强化——访中科院过程工程研究所许光文研究员 　　气固反应动力学分析方法与仪器研讨会召开 　　“微型流化床反应分析方法与分析仪”鉴定会在京召开 　　微型流化床反应动力学分析仪研制成功

为了进行在线分析技术的交流，梅特勒－托利多公司中国自动化化学部门将在辽宁省大连市(6月10日)和沈阳市(6月11日)举行实时在线反应分析技术交流会，届时ReactIRTM技术的资深应用专家、武汉大学化学与分子科学学院的张恒博士，美国梅特勒托利多公司高级技术应用顾问王建博士将与您分享科研工作中化学反应分析的宝贵经验；此外在线颗粒分析专家Gregor Hsiao博士等也将介绍先进的实时在线分析技术在结晶过程中的应用。诚邀高校、科研机构中从事有机化学、药物化学研究、以及企业中从事工艺研发的化学家和工程师参加。 会议内容包括： &bull ReactIRTM技术背景介绍 &bull 利用ReactIRTM技术进行反应机理、反应动力学研究 &bull 利用ReactIRTM技术优化控制工艺参数 &bull 利用ReactIRTM技术监控危险反应 &bull ReactIRTM技术在结晶工艺研发的应用 &bull 在线颗粒分析技术在结晶过程中的应用 &bull 反应安全与反应量热技术RC1e简介 &bull ReactIRTM仪器现场展示下载： 2008实时在线反应分析技术交流会邀请函 (pdf)

由沈阳化工大学等10家单位组成的国家重点研发计划“快速热化学反应过程分析仪”项目组今天召开研究进展与成果产业化推进会。该项目2022年立项，经过项目团队一年多的科技攻关，现已形成“快速热化学反应过程分析仪”样机产品，并开始加快推进成果产业化。据该项目负责人沈阳化工大学教授许光文介绍，过程分析是科学仪器发展的热点和前沿方向，受仪器原理和结构限制，国内外仍缺乏对高温快速反应过程特性的有效监测手段和分析仪器，难以对气相产物全组分信息在线精准采集。2022年，在辽宁省科技厅组织下，由沈阳化工大学牵头，联合中国科学院过程工程研究所、杭州谱育科技发展有限公司等10家在热化学快速反应转化器和小分子、大分子、杂原子等气体产物在线检测仪两方面的产、学、研、用突出单位成功申报国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”专项立项“快速热化学反应过程分析仪”项目。据悉，该项目主要研制我国首套完全国产化、潜在领先国际同类仪器的快速热化学反应过程分析仪系统，分析产物生成反应动力学、测试全产物质量动态演变特性，提出分别利用快速过程质谱、高分辨率质谱和TDLAS激光光谱仪相结合的综合测试和表征技术方法，测试“小分子永久性气体生成曲线”定量动力学、获取“中等质量数以上产物全质量谱图”研究产物生成特性及其随反应时间的变化、并解决“含N、S等杂原子化合物实时释放”的测试难题，成果可形成有效手段，揭示快速反应气相产物生成过程特性，以全面研究认识反应。据了解，该项目创新之处在于，在“微型平推流”中以高温颗粒加热方式于高压下快速诱发在线伺样的物料发生化学反应、通过微型平推流高保真导出产物信息、全产物在线快速检测产物生成动态特性、解析反应动力学和反应机理，将针对典型物质的快速热化学反应过程特性试验并验证分析仪及系统的应用性能，建设分析仪产品的生产线、构建产业化平台，通过应用推广，推动我国快速反应分析仪及其应用技术的持续发展和核心竞争力。

相关新闻：三院士获首届“创新方法成就奖” 2011创新方法高层论坛隆重开幕　　仪器信息网讯 2011年12月20-21日，2011创新方法高层论坛在北京召开。该论坛特设“科学工具创新分论坛”。该分论坛由创新方法研究会主办，北京市科学技术研究院、北京市理化分析测试中心协办，吸引了60余名仪器相关行业从业者参加。仪器信息网作为特邀媒体亦参加了本次活动。论坛现场创新方法研究会科学工具专业委员会副秘书长、北京市科学技术研究院科研开发处处长张经华先生主持会议　　本次论坛由创新方法研究会科学工具专业委员会副秘书长、北京市科学技术研究院科研开发处处长张经华先生主持，清华大学化学系分析中心主任张新荣教授、中国科学院过程工程研究所许光文研究员、中国农业科学院农产品标准与检测技术研究所王静研究员、北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司总工程师章诒学女士、中国人民解放军军事医学科学院实验仪器厂高级工程师范晓逶先生、四川大学分析仪器研究中心段忆翔教授分别作了报告。清华大学化学系分析中心 张新荣教授报告题目：分析方法创新与分析仪器发展　　张新荣教授通过分析PTR四极质谱仪、电喷雾离子源(ESI)、基质辅助激光解析附离子源、DART 离子源等质谱仪器部件的研发案例，得出“分析方法创新是分析仪器创新的重要源泉”的结论。　　他认为：我国分析仪器落后的原因并不是精密加工技术落后制约的，缺少创新思想是我国分析仪器真正落后的原因 分析仪器创新都是由需求产生、由方法创新起步，产学研共同协作完成的。国内目前缺少一个把分析方法转化为样机的研发平台。由于中国的仪器公司目前不具备建立大而强的研发队伍的实力，政府应该承担起组织和支撑这类研发团队的义务。并倡议改变单纯依靠项目资助的现状，在全国设立若干产学研结合的仪器研发中心，政府给与持续的财政支持，企业牵头但考核的并行标准是技术创新与转化。中国科学院过程工程研究所 许光文研究员报告题目：流固相反应分析方法创新与仪器化研究　　许光文研究员非常赞同张新荣教授的观点，他以自己的研究项目为实例介绍了在工作中如何进行方法创新。　　热重分析作为流固相反应测试方法的主要分析方法之一，存在不能测试热不稳定易分解物质、测试结果偏离反应本征、工业放大偏离最优化等问题。许光文研究员创新性地将微型流化床反应器引入流固相反应分析,并研制了微型流化床反应分析仪(MFBRA)，建立了完整的分析方法，与热重分析形成互补的科学工具，具有等温、微分、快速原位(升温)、低扩散影响等技术特点。　　下一步，许光文研究员还将对MFBRA进行更深入的研究，针对非等温方法尚难分析测试的重要流固相反应扩展应用功能，并对分析方法进行集成，建立相关方法的数据库。中国农业科学院农产品标准与检测技术研究所 王静研究员报告题目：国产科学工具在农产品质量安全领域中的应用　　王静研究员介绍到：近年来农产品质量安全问题关注度日渐提高，中国也加大了农产品质量安全检测体系的建设 目前，我国共有3913家食品类检测实验室通过了实验室资质认定，“全国农产品质量安全检验检测体系”总投资59.06亿元，“食品药品监督管理系统基础设施项目”投资88亿元，建成的实验室可检测各类食品中的农兽药残留、添加剂、重金属含量等上千个指标。“十二五”还将投入190亿元用于提升食品质量安全检(监)测能力建设，将建立1824个县级检验检测机构。　　王静研究员还分析了用于检测农产品农兽药残留、毒素、违禁添加物、有毒有害元素、致病菌、转基因产品、农产品品质等项目的国产仪器的发展情况，并强调要发展农产品安全快速检测技与实验室样品前处理仪器。北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司 章诒学总工程师报告题目：实现原子吸收光谱仪便携化的几点体会　　章诒学总工程师在报告中介绍了北分瑞利与四川大学化学学院合作，共同成功研发便携式原子吸收光谱仪的案例，分享了在这个过程中将前沿的科学仪器创新思维转化为创新型产品的经验与体会。　　(1)产学研用合作是实现仪器创新的源泉。企业应主动联合研究机构和高校，进行科研成果的产品转化。对于研究机构或高校取得的科研成果，一定要有清醒的认识并进行全面调查研究后再做成果转化的决策。(2)新研究平台是实现仪器创新的基础。研究机构、高校和企业在仪器创新中各自的缺陷，应在三者之间搭建创新研究平台，相互取长补短，共同进行科学仪器的创新研究。(3)做好市场推广开发是创新仪器立足之本。中国人民解放军军事医学科学院实验仪器厂 范晓逶高工报告题目：医学实验设备全程质量控制　　范晓逶高工在报告中介绍了其所在单位研发的医学科研设备全程质量控制系统。实验室科研设备的管理存在设备经费的高投入与设备使用的低利用率之间的矛盾，这个矛盾在医学科研实验室中更加突出。医学科研设备的全程质量控制体系是一种系统型、集约型、主动型的保障管理模式。　　通过安装医学科研设备全程质量控制信息管理系统，对采购、验收、使用、计量、维护等环节进行控制与管理，建立统一、便捷、高效的仪器质控管理平台，可以促进仪器设备资源共享，延长设备使用寿命，节约管理成本，保障科研实验数据的准确性和有效性。四川大学分析仪器研究中心 段忆翔教授报告题目：奇妙的等离子体　　段忆翔教授在报告中介绍了等离子体的各种用途，以及他利用等离子体研制的各类仪器与装置，以及这些研发成果的应用情况。　　等离子体是除气态、固态、液态外的物质存在的第四态，其在分析化学、表面处理和修饰、环境监测、汽车工业等领域应用广泛。围绕等离子体技术，段忆翔教授带领团队研发了便携式空气微粒及溶液检测器、TOFMS级联离子源、激光腔衰荡光谱、微等离子体手持式检测器等装置。

2010年4月8日晚，第八届中国国际科学仪器及实验室装备展览会自主创新奖颁奖仪式及答谢晚宴在北京隆重举行。中国科学院院士张玉奎先生、中国机械工业联合会执行副会长薛一平先生、中国分析测试协会副理事长王顺昌先生、长三角科学仪器产业技术创新战略联盟理事长闫成德先生、北京理化分析测试技术学会理事长刘清珺先生、北京京仪集团有限责任公司董事长王岩先生、中国仪器仪表行业协会副理事长兼秘书长李跃光先生、中国仪器仪表行业协会副理事长朱明凯先生、中国仪器仪表行业协会副理事长闫增序先生、中国仪器仪表行业协会特别顾问臧公玉先生、北京朗普展览有限公司总经理曹林炳先生以及参展单位相关负责人近千人出席。 中国仪器仪表行业协会展览交流部欧阳良主任主持晚宴，副理事长兼秘书长李跃光致辞，副理事长朱明凯对自主创新奖评审过程进行了说明，并宣布了获得金奖、银奖以及金奖提名的项目及承担单位。CISILE 2010自主创新奖金奖获奖厂商合影 CISILE 2010自主创新奖银奖获奖厂商合影 金奖：8项上海约顿机房设备有限公司、广州约顿电子科技有限公司JOV系列恒温恒湿实验室专用高精密空调机上海通微分析技术有限公司UM3000蒸发光散射检测器北京纳克分析仪器有限公司Labspark750火花光谱仪上海精密科学仪器有限公司DWS-296氨（氮）测定仪中国科学院过程工程研究所MFBRA微型流化床反应分析仪北京瑞利分析仪器有限公司UV-2200双光束紫外/可见分光光度计济南试金集团有限公司SXW-300钢绞线松弛试验机银奖：9项重庆四达试验设备有限公司SDJ702G高低温交变湿热试验箱江苏天瑞仪器股份有限公司THICK800ＡX荧光光谱仪北京科创海光仪器有限公司AFS--9700全自动注射式氢化物发生原子荧光光度计北京君意东方电泳设备有限公司JY-TD331变性梯度电泳系统上海精密科学仪器有限公司GC126气相色谱仪LYS16A烘干法水分测定仪北京瑞利分析仪器有限公司MSP--8600微波消解萃取仪深圳市朗石生物仪器有限公司LumiFox2000手持式水质毒性分析仪湖南赫西仪器装备有限公司3H30RI智能高速冷冻离心机金奖提名：2项北京时代之峰科技有限公司TRL400激光粗糙度仪湘潭市仪器仪表成套制造有限公司MZ–1A非线性化学指纹图谱智能分析仪

仪器信息网讯 2014年5月21日，第十二届中国国际科学仪器及实验室装备展览会(CISILE 2014)答谢晚宴暨自主创新奖颁奖仪式在北京世纪金源大饭店隆重举行，千余位来自各级政府部门、科研院所、大专院校、社会团体的领导专家，以及参展厂商、媒体记者出席了此次晚宴。晚宴现场中国仪器仪表行业协会专职副理事长李跃光致辞　　中国仪器仪表行业协会专职副理事长李跃光首先代表CISILE 2014主办方中国仪器仪表行业协会、承办方北京朗普展览有限公司向参加本次展会的参展企业代表和多年来热情支持CISILE展会的各位嘉宾朋友表示热烈的欢迎和诚挚的谢意。　　在致辞中，李跃光提到最近商务部确定了115项展会作为商务部引导支持的展会，中国国际科学仪器及实验室装备展览会就是其中之一。李跃光表示有了这个政策的引导和支持，中小企业作为展会的重点补助对象，今后的发展会更好。中国仪器仪表行业协会特别顾问朱明凯作CISILE 2014自主创新奖评审说明并公布获奖名单　　中国仪器仪表行业协会特别顾问朱明凯说，中国国际科学仪器及实验室装备展览会从第四届开始设立了自主创新奖，至今已进行了9次评选活动。申请本届自主创新奖的共有18家单位，共申请了23台产品。专家评审小组由仪器仪表行业专家、大学教授、重点科研院所的科研人员工组成。按规定程序和奖项评审的规定标准经过预审、集中评审和现场评审，由主审、副审及全体评审专家的打分、无记名投票，共评选出自主创新金奖6项，自主创新银奖4项。　　朱明凯介绍说，这些获奖产品创新点明显、技术水平高，申请获得了各种专利和软件著作版权，达到或接近国际同类产品的先进水平，处于国内领先地位。CISILE 2014自主创新金奖获奖企业代表与颁奖嘉宾合影留念　　6项自主创新金奖获奖名单　　北京华夏科创仪器技术有限公司 GT200阿达玛变换多参数测定仪　　湖南赫西仪器装备有限公司 RH2010SF-1水分测定仪　　中国科学院过程工程研究所 MFBRA-M质谱集成微型流化床反应分析仪　　聚光科技(杭州)股份有限公司 Mars-550过程气体质谱分析仪　　聚光科技(杭州)股份有限公司 ICP-5000电感耦合等离子体发射光谱仪　　聚光科技(杭州)股份有限公司 M5000直读光谱仪CISILE 2014自主创新银奖获奖企业代表与颁奖嘉宾合影留念　　4项自主创新银奖获奖名单　　钢研纳克检测技术有限公司 NX-100F食品重金属检测仪　　北京盈安美诚科学仪器有限公司 TE0917全自动变频技术1700℃陶瓷纤维马弗炉　　济南海能仪器股份有限公司 K1100F全自动凯氏定氮仪　　北京创新通恒科技有限公司 便携式智能高效液相色谱仪

进入21世纪，能源安全已成为制约各国经济发展的主要因素。虽然日前召开的哥哈会议最后仅达成不具备法律约束力的协议，但是低碳经济仍是大势所趋。在节能减排的大背景下，开发煤炭的清洁高效利用技术是当前我国发展低碳经济的紧迫任务。2010年我国新能源振兴规划即将重磅出台，预计未来10年，我国在新能源领域的总投资将超过3万亿元，清洁能源和节能产业将大有可为。　　由许光文研究员领衔的中科院过程工程研究所先进能源技术课题组，以清洁煤技术为主要研究对象，致力于技术创新，注重科技成果产业化，与众多企业合作紧密，如：与中石油合作开发重质油的综合加工新技术，与泸州老窖等企业合作研发利用白酒糟生产能源、燃气及材料的成套技术工艺，与大型焦化企业合作研发工业煤气生产的新型气化技术等。此外，该课题组还研制了代表国际首创的“微型流化床反应分析仪”(与北京恒久科学仪器厂合作研制)、填补国内空白的“加压热重分析仪”、“燃料解耦热转化研究装置”等能源装备与测试仪器。　　另外，许光文研究员还担任上海碧科清洁能源技术有限公司的技术总监，主要负责评价筛选清洁能源技术，指导公司的技术方向，发展技术合作伙伴。该公司是由中科院与BP公司于2009年2月共同投资建立，一期投入1.62亿，五年内将投入4.62亿 主要从事煤的高效转化技术的研发与商业化，促进国产技术的产业化，并积极抢滩国际市场。　　中科院过程工程研究所许光文研究员　　近日，仪器信息网采访了中科院过程工程研究所先进能源课题组组长许光文研究员，就目前我国清洁煤技术、新型分析仪器研制及科研成果产业化等问题与许光文研究员做了深入探讨。清洁煤技术是当前重点发展对象 关键技术与装备亟需强化　　访谈伊始，许光文研究员就开门见山说到：“我国富煤，但石油、天然气资源不足；并且我国能源消耗总量大，单位GDP(国民生产总值)的能耗是发达国家的数倍；随着经济的高速增长，我国的能源需求将进一步扩大，因此发展高效清洁煤技术是当前能源技术的研发重点。另外，节能也就意味着减排，节能的同时也在环保，因此发展节能技术也是用好煤的重要方面。目前，我国大型能源装备主要从国外引进，关键能源装备的自主研发能力亟需强化。”　　当前我国正积极地从多种途径加快开发可再生能源，作为我国能源的一个重要补充。“现在，世界各国都在积极开发太阳能，但短期内用太阳能彻底替代现有主要能源还不太现实。对于我国，煤炭在未来很长一段时间内仍将是核心能源，可再生资源等其他能源是补充。”　　许光文研究员还谈到：“目前国内从事煤炭利用技术研发的人很多，但高效率、低成本、清洁生产工业燃气或工业煤气的技术却未受到足够重视。过程工程研究所的先进能源技术课题组主要研究项目之一就是研发利用低阶燃料生产工业煤气的气化技术，其应用涉及钢铁、冶金、陶瓷、建材等重要工业行业，可替代天然气或燃料油，有效降低这些工业过程的燃料成本，缓解我国油气资源不足问题。”　　哥本哈根会议几乎无功而终，在量化责任和资金落实两大关键问题上未能形成共识。对此，许光文研究员表示，“我国不会因为二氧化碳问题就少用煤炭，少用能源。但是，在保持经济发展的前提下，国内企业应该采用先进能源技术，提高能效，减少排放，包括CO2排放，使工艺流程、设备装置更清洁，为健康的地球环境做出应有的贡献。另外，作为国家的技术储备，科研院校可设置二氧化碳减排的相关课题任务。”在能源工艺实践中进行仪器创新 填补国内空白　　许光文研究员领导的先进能源课题组成立3年来，承担了国内外多项重要科研任务，主要研发先进能源转化技术和能源转化过程的环境保护技术。课题组以煤炭、生物质、重质油作为研究的燃料对象，基于“解耦”的科学方法，研究高效、高价值、低污染利用这些燃料的解耦热转化技术，同时研发转化过程的污染物控制技术、燃料预处理技术和合成气利用的重点技术。　　“具体研究包括：煤解耦气化技术生产工业煤气，高水分工业生物质废物解耦燃烧及炭化活化生产功能性材料技术，低阶煤提质技术，煤炭/生物质分级与预热调试技术，烟气脱硝催化剂，新型合成气甲烷化技术等。其中，生产工业煤气气化技术、工业生物质废物炭化活化技术、以及煤的预处理技术正在进行中试，并计划了应用示范；课题组成功研发了同时抗SOx、水蒸汽中毒的宽活性温度范围脱硝催化剂，正组织长时间催化剂寿命中试。”　　许光文研究员继续谈到：“从事能源技术研发需要用到许多分析测试仪器，国内在这方面的研究工作一直在进行，但关键技术和装备能力还未得到突破，因此通常只能高价购买进口仪器，但是很多高价购置的国外仪器与装置的利用率不高，难以得到有效的维护，造成严重的资源浪费。”　　结合多年的国外科研经历，许光文研究员回国后带领其课题组团队研制了一些高性能的新型仪器，以解决研究过程的科学与技术难题，同时也填补了我国在相关行业的仪器空白。　　许光文研究员团队研发的微型流化床反应分析仪　　上图为许光文研究员团队研制的微型流化床反应分析仪(MFBRA: Micro Fluidized Bed Reaction Analyzer)，目前国内外还没有同类仪器的研发报道，该仪器将形成与商业吸附分析仪、热重分析仪并列的新型仪器，应用市场前景广阔。科研成果产业化的经验探讨　　在谈到科研成果产业化时，许光文研究员谈到：　　(1)“企业希望投入钱很快就能见到科技成果，这与技术研发本身有差距”　　“技术创新的价值链应该由以下几部分构成：学校和科研院所以市场需求为导向，开发新技术 通常完成小试后再进一步与企业合作，以企业为主体开展中试、示范，最后形成可商业化技术，推广应用。因此，希望科技投入马上就见效的观点是不现实的。一般来说，科技投入的收获速度慢，很多企业对科技创新的这种价值链缺乏理解，都希望投入钱很快就能见到科技成果，这是很难甚至不可能的，特别对于关键技术和成套技术。高价值的创新技术与成套工艺、大型装备等成果的获得需要长期投入。”　　(2)“凭空想象，是想不出来创新的，要在实践中创新，创新是个日积月累的过程”　　“创新不等于‘新概念’，不付诸实践，‘新概念’就没有任何价值。创新不是空想的结果，而是实践的成果和发展。例如日本研究人员发明纳米碳管，并不是一开始就知道有纳米碳管，而是在开展其他研究时发现纳米碳管这种结构的。另外，科学研究不是知识的简单堆积，需要善于总结和提升，通过这个过程去提炼问题的科学价值和科学新发现。凭空想象，不能有创造创新，要在实践中创造创新，这是日积月累的过程。”　　(3)“研究工作与生存关联，难以创新”　　“现在的房价、物价非常高，研究人员的薪酬又与科研项目直接相关，多数情况下收入不高。这种科研人员背负着生存重担做研究的体制不利于创新。最好不要给科研人员过多的外来压力和外来干扰，压力可以有，但不要太大。”　　“我国为研究人员设立了各种荣誉、等级，一方面激励了研究人员，但一方面也可能使研究人员急功近利，难以潜心开展研究。为促进创新，政府和社会可以尝试改变一些政策和措施，一方面使研究尽量与研究人员的基本生存条件不直接相关，另一方面营造一个更平静、非激烈竞争荣誉和资源的环境，使研究人员能专心、静心搞研究，享受科研，这将一定会促进发现创新、创造创新。”　　(4)“技术合作固然重要，诚信更重要”　　“科研院所与企业的合作基于用科研院所的研究成果为企业解决问题，创造效益。在中国，目前解决问题型的科研合作不少，但更多是投资者希望形成新的技术、创造新的商机。这两种情形的合作的产出和期待是完全不同的。对于后一种，个人建议不要一开始就让企业投入大笔资金，因为企业希望很快有产出，但技术的创新和商业化需要过程，双方在认识上存在一定差距，应该多沟通，缩短认识差距，充分认识到技术合作需要投入，同时也需要时间，研究人员需要以自己的研发能力、敬业精神、责任心等，与合作的企业建立诚信关系，使其承认研究人员的价值，参与技术创新过程，从近期、长期考虑双赢。”　　(5)“仪器装备国产化需要国家支持，企业自强，国人自信”　　“仪器装备的研发与生产能力是我国科技的脆弱环节之一，需要强化并亟待改变当前现状。从国家层面上，要支持国产仪器与装备的研发，鼓励更多的自主创新；国产化需要财力、人力以及政策的支持才能搞研发创新，国产装备与仪器的质量才能提升 从研发单位及生产企业层面，一定将工作做扎实、做到位、追求国际标准质量，新产品一定要经过多方验证、试用，再推向市场，推出让客户信得过的产品，才能稳步进入市场；从用户角度，国内客户需要更新观念，相信国产仪器，支持国产仪器的应用。”采访手记　　有关数据显示，目前我国科技成果转化率平均仅为20%，实现产业化不足5%，专利技术交易率只有5%，远低于发达国家转化水平。科研成果的产业化转化缘何艰难?对此，笔者有以下几点看法，旨在抛砖引玉，期待能引起读者的思考及讨论，为我国推动科技成果的产业化发展增砖添瓦。　　(1)我国部分科研院校存在不同程度地“重研发、轻成果产业化”的现象。科研院校偏重于上课题、担项目，科研人员重视发表SCI论文、评职称，甚至部分科研经费完全被“自娱自乐”，最终导致课题项目与国家发展需求脱节，应用价值大打折扣。　　(2)除了科研成果先天不足之外，生产企业接受能力不足或不愿接手，亦是导致科研成果被束之高阁的重要原因之一。比如，一些重大科研项目开发周期长、投入大、见效慢。部分企业因短期内看不到成果就停止投入，导致部分课题中途夭折 还有部分企业因担心科研院所将成果专利变相卖给其他企业，而不敢投入，以免蒙受到不必要的经济损失。　　(3)多年来我国一直在倡导“官产学研用”合作模式，但因科研体制不完善，缺乏具体措施，难以落到实处。不过，我国官方六部门已联手启动实施国家技术创新工程，建立了以企业为主体的技术创新体制，这将促进“官产学研用”各方建立持续稳定的合作关系，大幅度提高科技成果的转化率。　　正如许光文研究员所言：“我国不缺少‘点子’，但关键是如何把‘点子’做踏实、做彻底。政府要深化体制改革，鼓励自主创新，加大科技投入 科研院校所应以市场和应用为主导，积极与企业合作，建立长期合作关系 科研人员不仅要懂原理，还要懂应用，对交叉行业也要有所了解，争取将‘点子’做成适用范围较广的产品。”　　采访编辑：刘玉兰附录：许光文研究员简介　　许光文，中科院过程工程研究所研究员，博士生导师，CAS-BP合资公司-上海碧科清洁能源技术有限公司技术总监，中国(北京)石油大学客座教授，日本株式会社IHI客座主任研究员。　　1967年4月生。1991年毕业于清华大学化学工程系，同时获得工学与经济学双学士学位，1996年毕业于中科院过程工程研究所，获工学博士学位。1996年6月至2006年9月工作于日本与德国，曾依次在日本Gunma University从事博士后研究，任日本New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO)产业技术研究员，在德国Technical University Hamburg-Harburg进行洪堡学者研究，在日本石川岛播磨重工业株式会社(IHI)基础技术研究所任代理课长研究员，2006年通过”百人计划”回国工作，自2009年兼任中科院与BP合资公司：上海碧科清洁能源有限公司技术总监。　　在国际主流期刊发表论文60多篇，被他人引用200多次，申请国际专利三项，日本专利14项，国内发明专利10多项，获2001中科院科技发明一等奖，2003全国优秀发明专利奖等。　　目前带领40多人的研究团队，研究先进能源技术工艺、反应器、催化剂、分析测试方法和相关的流动传递基础，具体包括：(1)煤的高值化综合加工，涉及煤热解气化、低阶煤提质加工、低污染高效率工业锅炉、煤预热调试等；(2)生物质能技术，涉及高水分生物质解耦燃烧、生物质燃气制备、工业生物质废弃物基炭材料；(3)应用催化，研究开发合成气制备SNG新工艺，烟气脱硝SCR，以及催化反应器和催化转化工艺；(4)新型分析仪器，研究开发具有自主知识产权，服务于能源转换研发工作的新型反应测试与分析仪器。

由泰达服务外包园孵化的天津微纳芯科技有限公司自主研制的全自动生化分析仪日前投向市场，其核心技术已申请国际、国内共七项专利，并已获批四项，其面市不仅填补了国内市场国产微型生化分析仪的空白，还使原先需要抽3试管血、等候几小时的检验过程简化为只需0.1毫升(约几滴指血)的血样，就能够在13分钟内完成单样本多项目的检测。　　据了解，该公司起初只是一个10人左右的团队，却个个都是医疗器械研发方面的高端人才，经过三年的自主研发，他们设计出一款微型全自动生化分析仪。这款分析仪比台式电脑的主机还要略小，只要将约0.1毫升的血样加入到一次性使用的盘片中，放入分析仪，就能够在13分钟内全自动完成包括肝功能、肾功能、电解质、葡萄糖等多达13项的生化指标检测，可以有效避免患者就医时抽血量较多、等候时间长的问题。同时，这款生化分析仪&ldquo 一键&rdquo 式操作模式可以让非专业医务人员也能轻松使用。&ldquo 这款分析仪很便携，操作简便，就是家庭使用都没有问题!&rdquo 工作人员介绍说。　　据介绍，在国内市场上现有的大多是国外进口的大型生化分析设备，价格在上百万元。中小型医院及社区医院既缺少足够的购买资金，也缺少相关的专业检测人员，这一微型生化分析仪的价格只是大型设备的十分之一，操作简易，可以很好地解决这一问题，为基层医疗提供服务。目前该生化分析仪已申请七项国际、国内专利，并已有200余台投向市场，收到了很好的市场反响。

p　　近日，浙江大学方群教授研究组研制出一台可完全手持并独立工作的高速毛细管电泳分析仪，这是迄今为止国际上尺寸最小的基于激光诱导荧光检测的高速毛细管电泳分析仪，该成果以“A Low-Cost Palmtop High-Speed Capillary Electrophoresis Bioanalyzer with Laser Induced Fluorescence Detection”为题发表在学术期刊“SCIENTIFIC REPORTS”上，并得到separationNOW.com网站的亮点报道。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e0f43721-a7ac-462c-94aa-a0fb41e09f23.jpg" title="1_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong掌上高速毛细管电泳生化分析仪外观/strong/pp　　高速毛细管电泳(High-speed capillary electrophoresis, HSCE)技术自1991年被提出以来，因其快速、高效又耗样量少的特点，在分析化学领域得到快速发展。近年，即时检测(Point-of-Care Testing, POCT)、环境监测、现场勘查和空间探测等领域的发展对分析仪器的微型化和自动化水平提出了更高的要求，借助于微流控技术的发展、电子元件的集成，小型化也成为HSCE系统的一个重要发展方向。/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong麻雀虽小五脏全，极简策略显神通/strong/span/pp　　这款掌上HSCE分析仪整体尺寸仅为90 mm× 75 mm× 77 mm(长× 宽× 高)，重300 g，成本只有约3500元。体积虽小，但内部却集成了缺口管阵列自发进样模块、毛细管电泳模块、正交型激光诱导荧光检测模块、高电压模块及电子电路控制模块这五大部分。在该仪器研制过程中，采用了“极简微型化”的策略，即基于对仪器分析原理的本质化理解和前期基础研究的成果对仪器进行最大程度的简约化系统设计，保留核心功能，删减暂不必要的次要功能，同时充分借用其他学科领域内低成本的商品化元器件构建仪器系统，达到简化系统结构、缩小仪器体积、大幅降低仪器成本的目的，同时在分析性能上仍可达到与常规分析系统相当的水平。/pp　　该研究组之前发展的具有自主知识产权的缺口管阵列自动进样技术、皮升级平移自发进样技术、斜45° 检测正交型激光诱导荧光检测技术等，为微型化HSCE分析仪的研制提供了坚实的基础。而极简微型化策略和低成本元器件的采用，以及对仪器电子电路的最大程度的集成与优化共同促进了这款微型化仪器的出台。利用在淘宝网上购买的数码相机自动对焦模块中使用的微型平移台，以及200 μL离心管，即可构建一个自动化的缺口管阵列自动进样系统，体积仅为传统平移台系统的百分之一，其移动距离可达到17 mm，定位精度达到10 μm，而其成本仅为20元。/pp　　在激光诱导荧光检测模块研制过程中，虽然遵从极简微型化策略而使用了小体积的405 nm激光二极管光源、光电二极管检测器和聚焦透镜，但通过采用独特的斜45° 正交型光路以及对系统的深入优化和挖掘潜力，仍能保留较高的仪器检测性能，在S/N=3的条件下，对荧光素纳的检出限达到1.02× 10-9 M，足以与部分使用光电倍增管的常规激光诱导荧光检测器相媲美。此外，通过采用自主设计和加工的整体型光路框架可将激光光源、激光聚焦透镜、毛细管支架与对准装置、荧光收集透镜、荧光滤光片、光电检测器等元件集成于一体，使得整个检测模块的体积仅为44 mm× 42 mm× 40 mm。/pp　　在毛细管电泳分离部分，利用缺口管进样系统和平移自发进样方法可实现90 pL的微体积进样，即不需采用昂贵和加工复杂的电泳芯片，只采用普通的短毛细管即可完成高速毛细管电泳分离操作。同时，利用微型化的高电压模块(22 mm× 22 mm× 22 mm)，可提供0 至 - 6000 V 的电泳电压。/pp　　熟悉分析仪器研制的人都知道，要实现分析仪器的微型化，仪器的电子控制系统是关键难点之一，电子控制系统需要实现荧光信号的实时采集和处理、图谱的实时显示及数据的保存。更为重要的是，要实现真正的掌上型应用，整个系统需要由小体积的电池供电，而分析仪中的激光二极管、微型平移台和电泳高压模块对电池来说均是耗电的大户。因此，系统除了选用超低功耗嵌入式微控制器实现了控制系统的集成化外，在降低功耗方面还做了很多努力，最终成功实现了仪器的电池供电，单块容量为1150 mA的锂电池可提供10小时以上的连续工作时间。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e0cc5945-dcd7-4c82-9acb-302624aceeb3.jpg" title="2_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong掌上高速毛细管电泳生化分析仪内部结构照片/strong/pp　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong分离模式多样化，仪器应用尤可期/strong/span/pp　　该掌上HSCE分析仪以3.8 cm的毛细管作为分离通道，仅用7秒的时间即可完成3种氨基酸的电泳分离，在如此短的时间内不会形成明显的焦耳热效应，电泳分离可获得约1 μm 塔板高度的高分离效率。这台掌上HSCE不仅适用于氨基酸的毛细管区带电泳分离，也实现了手性氨基酸(D、L-亮氨酸和D、L-天冬氨酸)的胶束电动毛细管色谱快速分离，还实现了5 个DNA片段、3个蛋白质的毛细管凝胶电泳分离。该仪器还被应用于KRAS原癌基因诊断中的PCR产物和酶切产物实际样品的分析。电泳分离图谱直接显示在仪器外壳上的液晶显示屏上，并同步保存在MicroSD数据存储卡上，也可以通过蓝牙模块无线发送到手机或者平板电脑上进行实时监测。/pp style="text-align: center"img src="https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d29702a5-d745-4964-87df-547353e8c955.jpg" title="3_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong掌上高速毛细管电泳分析仪在线分离结果照片/strong/pp　　纵观当下的需求和这款掌上HSCE分析仪的性能特点，该仪器作为一个起点，将有助于开拓HSCE更多新的应用领域：几分钟的DNA片段分离有望取代繁琐耗时的平板凝胶电泳，在广大生化实验室中得到普及 用价廉易得的低成本毛细管取代电泳芯片，自动化的操作和四按键的便捷控制成为走进家庭的敲门砖，进而实现个体化健康管理和疾病预防 电池供电超长待机，这是一款行走的HSCE，借此进行床旁检测、传染病监控等指日可待。/pp　　该论文的第一作者为浙江大学化学系微分析系统研究所潘建章副研究员、方盼博士和方晓霞博士，通讯作者为浙江大学化学系微分析系统研究所方群教授。特别感谢国家自然科学基金(21435004，21227007和21027008等)对该项工作的支持!/pp　　SCIENTIFIC REPORTS文章链接：/pp　　https://www.nature.com/articles/s41598-018-20058-0/pp　　separationNOW.com报道链接：http://www.separationsnow.com/details/ezine/161ada26e8d/Cheap-analysis-in-the-palm-of-your-hand-A-miniature-CE-device-made-with-off-the-.html/p

2011年3月11日 全球科学服务领域的领导者赛默飞世尔科技公司 (NYSE: TMO)，发布了一款新型C2V-200微型气相色谱分析仪，用于快速分析天然气组成。　　C2V-200 微气相色谱分析仪可用于实验室和在线分析，能够减少分析成本。分析器中独特紧凑的分离设计和集成芯片技术使它更易于产生较大的控制力和生产效率。赛默飞世尔科技将在3月13日-18日亚特兰大举办的Pittcon 2011展览会 3725号展台展示其新型 C2V-200 微型气相色谱分析仪。　　C2V-200 微气相色谱分析仪　　自然资源短缺要求我们创造更高更快，更可靠的分析仪。C2V-200 微型气相色谱通过精确分析天然气的热值提高生产力，能够在几秒钟内得到精确的结果。依据赛默飞世尔科技微型气相技术，C2V-200 的核心技术是拥有一个只有信用卡大小的独特的分离柱，它包括一个注射系统，柱子和能够高效分析气体的检测器，能够提少维修费用和用气量。可交换柱盒提高了安装时的灵活配置和易用性。　　C2V-200增强型的控温装置使得微型气相柱的增温速率为240℃/min，以适用于更广泛的化合物分析。集成流路选择器的自动校准功能，提供了在线的、精准的分析数据。C2V-200微型气相色谱仪采用专用仪器控制和数据处理软件，在仪器运行中能够快速得到分析数据。报告结果完全遵循ISO、ASTM以及GPA标准。

昨日，中国工程院院士、中华医学会会长钟南山教授正式受聘为深圳大学医学院名誉院长，同时呼吸疾病国家重点实验室深圳大学变态反应分室正式揭牌成立。 　　花10年培养医学精英　　昨日，深圳大学校长章必功为钟南山院士颁发了聘书。据介绍，深圳大学医学院将于今年9月正式成立，招收首批30名临床医学专业学生。该学院于2006年启动筹建，并于去年7月、12月分别通过广东省和国家教育部、卫生部组织的专家评审。　　据介绍，对于招收的首批医学院学生，深圳大学将以全额奖学金的方式对优秀学生予以资助。5年后，将选择优秀学生进入医学院临床医学专业继续学习5年。据介绍，这是借鉴了哈佛医学院十年制精英式医学高端人才培养模式。深大医学院将把在校生送到国外合作院校学习半年至一年时间。　　重点实验室落户深圳　　为进一步推进医学院建设，深圳大学聘请中国工程院院士、中华医学会会长钟南山出任医学院名誉院长。　　昨日，“呼吸疾病国家重点实验室深圳大学变态反应分室”也正式揭牌成立。　　据介绍，位于广州的呼吸疾病国家重点实验室是国内最早成立的呼吸疾病研究机构之一。深圳大学过敏反应的基础与应用研究是该实验室研究方向之一。　　据介绍，过敏性疾病被世界卫生组织认为是当今世界性的重大卫生学问题，世界各国变态反应疾病的总发病率约为10%~30%，是临床上的常见病、多发病。　　深圳大学相关负责人表示，在深圳成立该变态反应分室将有利于深圳大学加强该领域研究，提升科研水平。　　钟南山昨日在授牌仪式上说，深圳大学医学院是深圳第一家医学院，他希望深圳大学医学院办成一所有特色的医学院。他说，希望深圳大学医学院发挥生物工程特色，培养高水平全科医生；同时希望深圳大学医学院能够产学研结合，这将决定医学院的发展方向。

GaOA微型大气重金属在线分析仪是苏州浪声科学仪器有限公司融合X荧光无损检测技术、空气颗粒物自动富集技术，自主研发的微型化监测仪器，具有体积小巧，检出限低，出数准确，时间分辨率高等特点，可实现空气颗粒物中铅、镉、铬、砷等重金属的连续监测，适合网格化、密集化布点，被广泛应用于城市大气环境监测、工厂厂区无组织排放、交通尾气排放污染气体监测、应急监测等领域。产品原理用X射线轰击样品，样品受激发后产生X射线荧光，X射线通常把元素原子层K层和L层的内层电子打出原子，产生的空穴被高能量的外层电子填补，补充到低能量轨道上的高能量电子把多余的能量以X射线荧光辐射出来，这些辐射出来的谱线中含有各种元素的特征，像指纹一样，并且独立于原子的化学价态。辐射的强度与样品中该元素的浓度成正比。应用范围：辐射监测站的核辐射在线监测固废或垃圾焚烧后在线重金属检测汽车尾气中重金属快速检测环境评价、许可污染源定位、溯源污染预测预警其他现场实验检测执法紧急突发事件监测相关标准：《重金属污染综合防治“十二五”规划》《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）《固定汚染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》（GB/T16157-1996）《固定源废气监测技术规范》（HJ/T397-2007）《大气污染物无组织排放监测技术导则》（HJ/T55-2000）《环境空气采样器技术要求及监测方法》（HJ/T375-2007）《环境空气质量自动监测技术规范》（HJ/T193-2005）《污染源在线自动监控（监测）系统数据传输标准》（HJ/T212-2005）《关于加强“十三五”环保规划编制工作的通知》（环发〔2014〕191号）《大气污染防治行动计划》（国发〔2013〕37号）《环境空气质量标准》(GB3095-2012)《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(国函〔2012〕146号)《国务院办公厅关于加强环境监管执法的通知》（国办发〔2014〕56号）《国家重点监控企业自行监测及信息公开方法（试行）》（环发〔2013〕81号）《大气颗粒物来源解析技术指南（试行）》(环发[2013]92号)《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）《关于加强重金属污染防治工作的指导意见》创新点：GaOA系统采用5G物联网环境监测和云数据分析技术，通过组合建设网格化、密集化监测设备系统，形成大范围、高时空分辨率的环境监控网络，并实时监控空气质量指标，进一步提高环境监测质量控制水平。浪声 微型大气重金属在线分析仪 GaOA

近日，由中国科学院大连化学物理研究所关亚风研究员编著的中文专著——《微型分离分析仪器与技术》由科学出版社出版发行。　　微型分离分析仪器具有体积小、便携化、低功耗等优点，适用于在线、快速、野外分析，在环境、生物、公共安全、航天和深海探测等领域具有广泛的应用前景。我所微型分析仪器研究组(105组)关亚风、耿旭辉研究员团队一直专注于微型分离分析仪器的研究，取得了系列重要进展。《微型分离分析仪器与技术》一书阐述了微型分离分析的两种主要类型，即微型气相色谱、微型液相色谱和微型样品前处理技术，还介绍了微型分析仪器研究组在微型分离柱、微型色谱检测器和微型样品前处理方面的研究成果。本书可作为高等院校和科研院所分析化学领域的教师、科研人员、研究生的教学参考书，也可供分析化学领域的仪器工程师和科技工作者参考。　　相关研究得到科技部、国家自然科学基金委、中科院等项目的支持。

p style="text-indent: 2em "微生物所strong微生物资源前期开发国家重点实验室/strong杜文斌研究组和黄力研究组共同开发了一种新型的strong微流控界面纳升注射技术/strong(Interfacial Nanoinjection, INJ)，该技术可以将传统的生化反应体系微缩在一个纳升体积的油包水微液滴体系中完成。/pp　　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "界面纳升注射(INJ)具有诸多显著优势/span/strong/pp　　针对这一技术创新，团队申请了多项中国发明专利和美国专利，并研制了基于INJ技术的小型桌面系统。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/fe470173-c411-4a4f-857f-952adad6e8d5.jpg" title="界面纳升注射(INJ)系统.jpg" alt="界面纳升注射(INJ)系统.jpg"//pp style="text-align: center "界面纳升注射(INJ)系统/pp　　该系统和国外同类产品如美国Labcyte公司的Echo超声纳升移液系统、以及美国TTP Labtech公司的mosquito HTS微量筛选系统相比，strong在仪器成本、耗材成本、最小液滴体积、流式细胞仪兼容性、操作的灵活性、以及污染控制等方面，均具有显著优势，/strong适用于各类单细胞微体积反应分析，也可应用于其他微体积反应分析，在微生物培养筛选、合成生物学、药物筛选、蛋白结晶条件筛选等方面均具有应用潜力。/pp　　在性能方面，INJ系统通过高精密度的微体积控制实现不同试剂组分的纳升体积分步添加，兼容96和384孔板，可以在预先填装矿物油的孔板上，按照程序设定加入纳升样品或试剂液滴，用于实现高通量筛选。利用低成本探针可以精确加注的最小体积达到1 nL，当加样体积为5 nL时，体积标准偏差小于11 %。加注的液滴通过离心可以沉降到孔板底部并融合，液滴的融合效率最高，达到99%以上。利用多次加注样品、试剂的方法，可以实现多步反应和浓度梯度配置。系统加注的体积精确性、线性和重现性良好。/pp　strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "　FACS-INJ单细胞分析流程和应用/span/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 281px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201910/uepic/7cc806a5-55aa-475f-a110-69b3c5038b70.jpg" title="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" alt="杜文斌-流式细胞分选+界面纳升注射技术图示.jpg" width="600" height="281" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-align: center "FACS-INJ单细胞分选分析流程/span/pp　　strong单细胞分析是一项变革性技术/strong，在单细胞基因组异质性研究及复杂微生物群落中稀有微生物种群多样性研究等领域应用广泛。然而，如何进一步降低单细胞分析的成本，提高可靠性和效率，仍然面临重大挑战。流式细胞荧光激活细胞分选(FACS)是目前最高效的单细胞分选技术，可实现病毒、细菌、真菌和动物细胞的多参数检测和分选 利用荧光标记，可对不同类型的细胞进行有效的区分，分选成功率高。研究团队将INJ与FACS平台相结合，建立了FACS-INJ单细胞分选分析流程，应用覆盖了单细胞表型分析、基因型分析、基因表达分析以及全基因组扩增测序。/pp　　研究团队首先利用FACS-INJ系统实现了strong病原菌微生物单细胞耐药基因的PCR筛查和单细胞药敏表型筛查/strong。经优化，多孔板可预先装载纳升体积的PCR引物或不同浓度的抗生素液滴。PCR筛查体积缩小到500 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/40，耐药检测的体积控制在200 nL，试剂消耗和成本和常规体系相比降低至原先的1/1000，时间从 12小时缩短至5小时，这对于大幅降低临床病原检测的成本，实现脑脊液、房水等难获取微量样品的耐药基因和表型筛查具有重要意义。/pp　　其次，FACS-INJ系统还可用于strong动物细胞的单细胞基因表达分析/strong。以小鼠巨噬细胞RAW264.7在细菌胞外多糖处理前后的炎症反应为例，通过荧光激活流单细胞式分选处理前后的小鼠巨噬细胞，基于一步法反转录实时荧光PCR扩增，在单细胞水平解析了次黄嘌呤鸟嘌呤转磷酸核糖基酶(HPRT)基因(看家基因)和白介素1β(IL-1β)基因(炎症反应)表达水平的变化。/pp　　最后，团队与北京大学黄岩谊课题组合作，建立了strong基于FACS-INJ的微生物全基因组扩增测序流程/strong，以获得未培养微生物的全基因组信息。流程包括流式分选微生物单细胞、单细胞裂解、酸碱中和、MDA扩增和建库测序。以热泉来源的古菌硫化叶菌(Sulfolobus sp. A20)菌株为模型，将单细胞扩增的体积优化至360nL，硫化叶菌全基因组覆盖度达到80%以上。在纳升级微液滴中实现西南印度洋未培养单细胞微生物全基因组DNA的MDA扩增与测序，拼接后获得15个单细胞基因组，大小在0.1~3.7Mb大小。该方法获得的微生物基因组污染度较传统的MDA扩增方法显著降低( 5%)，显著提高了微生物单细胞基因组数据质量。平台也适用于肿瘤、胚胎等动物细胞的全基因组扩增测序，对肿瘤细胞的单细胞测序的覆盖度达到60-80%。/pp　　上述研究工作近期作为特邀论文在线发表在Small上。微生物研究所助理研究员贠娟莉博士、郑小伟博士、徐鹏博士为论文共同第一作者，杜文斌研究员、黄力研究员和北京大学黄岩谊教授为论文共同通讯作者。该研究该研究得到了中国大洋协会大洋十三五重点项目、中科院战略性先导科技专项(B类)，中国科学院重点部署项目、中国科学院前沿科学重点研究项目、国家自然科学基金面上项目和优青项目等支持。/pp　　论文出处：/pp　　Yun, J.L.sup#/sup Zheng, X.W.sup#/sup Xu. P.sup#/sup Zheng, X. Xu, J.Y. Cao, C. Fu, Y.S. Xu, B.X. Dai, X. Wang, Y. Liu, H.T. Yi, Q.L. Zhu, Y.X. Wang, J. Wang, L. Dong, Z.Y. Huang, L.* Huang, Y.Y.* Du, W.B.* Interfacial Nanoinjection-based Nanoliter Single-cell Analysis, Small, 2019, doi:10.1002/smll.201903739./pp　　a href="https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/smll.201903739" target="_self" style="text-decoration: underline font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai color: rgb(255, 0, 0) "查看原文戳这里/span/strong/a/pp　　strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "杜文斌/span/strongspan style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "，男，中科院微生物研究所研究员。2007年于浙江大学化学系，获博士学位。2007-2011年于美国芝加哥大学化学系从事博士后研究工作。2013年11月加入中科院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室。主要从事微流控芯片技术及新型分析微生物技术与应用研究。已发表论文60余篇，申请中国和美国专利30余项，授权20多项。主持国家优秀青年科学基金项目，国家重点研发计划 “数字诊疗装备研发”项目，中国科学院前沿科学重点研究项目等。/span/p

朱良漪，原机械部国家仪表总局副局长、中国仪器仪表学会分析仪器分会名誉理事长，是仪器仪表和自动化控制领域最早的开拓者，影响中国仪器仪表和自动化控制行业发展的奠基人。为纪念朱良漪先生矢志不渝推动我国分析仪器事业发展的精神，以及激发企业及广大科技工作者积极投身于分析仪器的创新工作中，由中国仪器仪表学会设置、中国仪器仪表学会分析仪器分会承办执行“朱良漪分析仪器创新奖”，共分为“创新成果奖”和“青年创新奖”两个奖项。　　“朱良漪分析仪器创新奖”的设立不只是对朱老的怀念与敬意，更是对分析仪器创新精神的坚守与传承。自2017年举办至今，“朱良漪分析仪器创新奖”已成功颁发四届，先后有12项分析仪器创新成果、14位青年创新科学家获奖。　　2021年度朱良漪分析仪器创新奖已经完成评审，最终获奖结果即将揭晓公布。在此之前，中国仪器仪表学会分析仪器分会与仪器信息网将联合走访“朱良漪分析仪器创新奖”往届获得者，倾听了解他们在获奖之后的新成就与新感受。本次对话的是中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组组长耿旭辉研究员。中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组全家福　　科研院所走出的“黄曲霉毒素”克星　　黄曲霉毒素是一种毒性极强的剧毒物质，黄曲霉毒素B1的毒性是砒霜的68倍，是导致肝癌的罪魁祸首之一。为实现黄曲霉毒素的精准检测，中科院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组(105组)研发了首套符合国标方法的黄曲霉毒素荧光检测器，采用小功率LED光源，替代常用的脉冲氙灯光源 采用自主研制的微光探测器(光电放大器)，替代进口光电倍增管(PMT) 采用自主研发的小体积、长寿命的光衍生化器，实现了进口替代。　　2018年，该成果荣获“朱良漪分析仪器创新奖”之“创新成果奖”。评审组认为：系列黄曲霉毒素荧光检测器在照明光源、光学测量、检测部件方面开展了创新性的工作。检测灵敏度优于国外同类产品 以小功率LED替代脉冲氙灯做光源，大大提高了光源寿命 在食品安全领域有替代现有产品的趋势 创新性强、市场潜力大。值得一提的是，该仪器和所用的关键部件，如流通池荧光检测器、以及所用的微光探测器等均入选了2019年和2020年“中国科学院自主研制科学仪器产品名录”。　　创新脚步不停，成果接二连三　　获奖之后，团队并没有停下研发的脚步。据介绍，微光探测器关键部件已在激光诱导荧光检测器、深海原位荧光传感器、新冠病毒等温扩增检测仪等仪器上应用，成功替代了进口PMT和雪崩二极管(APD)，得到了和PMT相当的检测灵敏度，并通过了成果鉴定。中国仪器仪表学会组织专家鉴定认为，该微光探测器的综合性能达到国际先进、动态范围和长期稳定性能达到国际领先水平。　　在获奖仪器基础上，团队通过进一步创新和努力，又研发出新型“超高灵敏度黄曲霉毒素荧光检测器”。该检测器与HPLC联用，不加额外的衍生化器，对黄曲霉毒素G2、G1、B2、B1的检测限分别达到1.2、3.4、1.0和2.4 pg/mL，与国际上最顶尖的Shimadzu UHPLC RF-20Axs(UHPLC用)和Waters Acquity UPLC FLR(UPLC用)灵敏度水平相当。对于该新型检测器，团队后续也会推进相关产品开发。　　“十四五”瞄准“卡脖子”关键技术　　“微型分析仪器研究组长期从事微型气相色谱仪和荧光检测器研究。“十四五”开局，国家更加强调科研工作要解决国家战略需求和“卡脖子”关键核心技术。这给团队带来的机遇是国家和各部委部署相关仪器领域的项目投入可能会有所增加，但竞争会更加激烈，而团队的挑战在于如何真正解决“卡脖子”关键技术，把核心技术做好、做强，并做到好用。只有长期稳定可靠的技术，才能转化为产品，真正做到国产替代进口。　　朱老先生曾对我国仪器仪表事业提出了许多具体的要求，包括科学仪器要“做精做细做专”、要“在产品的工艺流程和关键性指标上精益求精”、要“站在用户角度研发仪器”等。“十四五”期间，团队将继续面向国家重大需求，在深海探测特种分析仪器和传感器研究方面，突破“卡脖子”核心关键技术，结合自身特点，开发出具有自主知识产权的相关仪器和关键部件，使性能指标和可靠性达到国际先进、部分达到国际领先水平。从设计阶段开始，团队就会非常关注仪器/部件在真实使用环境下的长期稳定性和可靠性，并会在多家用户单位开展长期应用示范，用户说好才是真的好。另外，团队也将积极与整机研发企业合作，共同推进仪器/部件的工程化和产业化开发，继续产出新的成果。　　当前，“朱良漪创新奖”已经越来越被同行认可，成为仪器仪表领域的重要奖项，团队希望分会未来继续推进这一奖项，把真正优秀的仪器和部件研究成果、以及在分析仪器领域有突出贡献的青年人才遴选出来。另外，团队也希望分会能发布相关领域国家和行业发展的需求，组织专家在国家层面上献言献策，推进仪器行业关键核心技术发展。

质谱分析仪是分析反应过程逸出气体测量最常用的设备，应用领域覆盖能源、化工、材料、医药等，十分广泛。质谱分析仪需要在高真空环境下工作，才能保证测量的安全和准确。真实反应过程中，产物复杂多变，尤其是含有腐蚀性气氛和大量粒径从零到几百微米不等的细微颗粒物，这些颗粒物一旦跟随采样气体进入质谱分析仪内部，将对仪器安全准确测量造成威胁，采用常规的过滤方法难以完全清除腐蚀环境下的细微颗粒物。此外，由于常规的过滤方法在常温下完成，而待采样测量的气体一般为高温状态，往往含有大量易凝结气体，这些易凝结的成分在常温过滤下冷凝，导致实际采集的气体样品成分与真实情况相比出现较大偏差，进而影响了测量的准确性。图1：适用于复杂环境的采样系统设计图　　在中科院仪器功能开发“适用于含有灰尘、腐蚀性气体环境的质谱采样装置研制”项目的支持下，研究所循环流化床实验室研究团队针对以上所说的复杂反应环境，设计了可适用于各类复杂环境的梯级过滤模块和同温原位采样系统。不同于常规的质谱过滤装置，梯级过滤模块设计了四级过滤层，实现了5μm以上颗粒物的有效过滤。同时，首次在采样系统中设计了气动旋流分离结构，通过在采样系统内部形成气动旋流，可有效分离未经四级滤层过滤完全的小颗粒灰尘，进一步降低进入待测气体的细微颗粒物含量。为避免采样气体凝结，研究人员对采样接口的采样点微孔大小进行了充分的研究和设计，同时设计实现高负压真空环境，保证采样气体可以维持同温原位的状态被迅速送入质谱分析仪。　　图2：本项目开发的采样接口　　研究团队还针对复杂的测量环境，设计了应急处置功能，例如，在除尘系统中设计高压比正反吹装置，在出现因大颗粒堵塞等紧急情况时，可以开启反吹快速排空。　　实际应用证明，本项目开发的原位采样系统可适用于各类复杂环境，在含腐蚀性气体、5μm灰尘以及600℃的环境中采样结果显示，采样气体产物不发生变质，并可连续稳定准确采样72小时，有效保证了质谱分析仪在腐蚀性和高灰尘的复杂环境中不受杂质干扰，准确测量微量逸出气体组分。　　相关研究成果已申请专利1项。图3：本项目开发的适用于复杂环境的原位采样系统

由中科院长春应化所完成的中科院科研装备研制项目“毛细管电泳电化学微型综合分析仪”，12月25日在长春通过了以张玉奎院士为首的专家组验收。专家组认为，该仪器性能良好、灵敏度高、稳定性强、国内外目前尚无该种仪器。　　毛细管电泳技术和微流控芯片分析方法由于其分别具有分离效率高、生物兼容性好、利于微型化、集成化等特点而被广泛应用于分析科学领域，日益引起国内外的广泛关注。而将二者有机结合，优势互补，搭建一个便捷式经济型多功能生物分析平台??毛细管电泳电化学发光微型综合分析仪，进一步拓展其分析对象和应用范围，更是国际电分析化学领域竞相研发的重要前沿方向。　　中科院长春应化所汪尔康院士和徐国宝研究员等聚焦这一重要的国际前沿发展方向，在中国科学院科研装备专项的支持下，于2007年2月开始了“毛细管电泳电化学发光微型综合分析仪”的研发。研发中，他们注重发挥在毛细管电泳检测技术和微流控芯片分析方法中的积累和优势，创新性地将电化学发光、电化学等检测技术与毛细管电泳、微流控芯片等分析工具有机结合在一起。在此基础上，由西安瑞迈分析仪器公司配合，进一步微型化、集成化，研发出具有我国自主知识产权的毛细管电泳电化学发光微型综合分析仪样机，属国际首创。　　与此同时，他们还结合该分析仪器的研发，研制出5种具有生物应用前景的电化学发光探针，并应用于生物分子检测分析 建立了一系列固定电化学发光探针的新方法，并发展出相关电化学发光固体检测器。这些创新成果，为研制的样机在科学研究及临床中推广应用奠定了重要的基础。　　该仪器是由多通道数据采集分析仪、多功能化学发光监测仪、数控电化学分析恒电位仪、数控毛细管/芯片电泳高压电源等控件所组成的专用系统 系统成功构建了基于WINDOWS操作系统的多窗口、多界面分析化学数据采集与处理平台，实现了多种控制部件的系统连接与控制 在硬件设计中，系统采用了分布式微处理器结构，集成了多个通用或专用处理器管理各控制部件，使系统具有了很高的灵活性和可靠性 由于采用了较为合理的总线连接方式和订制了完善的通讯协议，整个系统具有硬件简单，扩展方便，功能齐全和便于组合等优点。系统中的所有部件既可组合使用，也可单独作为具备相应功能的单项仪器使用。在软件设计中，充分考虑了多参数分析的特点，设计了完善的同步测试功能 针对化学动力过程测试的特点，系统还开展了具有独特功能的以谱图加亮区为主的谱图处理及动态背景扣除等功能 特别设计的样品测试界面，则可使批量样品测试变得简单容易。　　该仪器的研发成功，丰富了基础科学的研究手段，为蛋白质、DNA、细胞、免疫等前沿领域的科学研究提供了一个新的多功能分析平台，也为一些重大疾病的早期诊断和医治提供了有力的支撑，是我国电分析化学领域取得的又一重要的创新性成果。

微型分析仪器研究组（105组）博士后招聘启事一、研究组简介中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组（105组）主要从事微型色谱仪器、光学检测器的研制与开发，以及复杂样品的前处理技术和分离联用技术的研究。实验室拥有多种先进的仪器设备，为课题组的科学研究提供了良好的技术保障。在国家科技部、国家自然科学基金委、中国科学院和辽宁省科委的支持下，我组一直承担着国家和地方重大项目中的应用基础理论和应用技术的研究。先后研制出有自主知识产权的高纯氩气、高纯氧气等高纯气体分析仪；自主知识产权的微型特种气相色谱仪（已随天和核心舱和问天实验舱发射升空，至今稳定运行）；自主知识产权的微光探测器（已出口美国，替代光电倍增管）和高灵敏荧光检测器；样品前处理材料及装置等，多项产品已经实现产业化。目前，我组申报的“辽宁省深海组分探测技术重点实验室”和“大连市深海探测仪器技术创新中心”获批挂牌，面向国家海洋战略重大需求，开展深海原位探测仪器研制开发工作，已研制出我国首套4500 m级深海原位气相色谱仪和系列深海原位荧光传感器并海试成功。研究组主页：www.105.dicp.ac.cn二、招聘岗位及人数招聘岗位：博士后招聘人数：3人三、研究方向及招聘条件研究方向：色谱仪器关键部件研制、特种环境气体传感器、样品前处理技术和装置招聘条件：化学、环境、仪器仪表、化工、材料、物理等专业。四、待遇保障1、研究所为在站博士后（统招统分）缴纳社会保险（五险），建立住房公积金。2、博士后薪资：年收入（非在职中国籍）28万起（包括五险一金、生活补助和地方补助，生活补助和地方补助发放期2年，全口径人员成本）；在站博士后平均年收入（税前）33.4万左右。※年收入中包括五险一金、地方补助等，地方支持政策以最新文件为准。3、优秀博士后支持计划：每年组织2-3次遴选，资助等次：10万/年、20万/年、30万/年（资助期2年）4、外部支持：（1）出站博士后留辽工作奖励：30万（博士毕业学校全球排名前200）；（2）国家博新计划：20万/年（国内博士）；（3）国际博士后交流计划引进项目：20万/年（外籍、海外博士）；（4）中科院PIFI项目（外籍博士）：25万/年。（5）博士后同事业编制职工同等享受子女入托待遇，子女可进入中国科学院幼儿园，出站入职后子女可进入大连理工大学附属小学（综合排名全市前十）和大连理工大学附属中学（综合排名全市前十）就读。（6）设施完备的博士后公寓，可以拎包入住。星海园区和能源学院园区（提供免费班车，单程40-50分钟）设有博士后公寓（房间户型以入住时实际情况为准）。（7）同事业编制职工同等享受用餐补助和免费健康体检。※地方支持政策以最新文件为准五、未来发展中科院大连化物所出站博士后可以优先留所工作，并为其提供具有竞争力的薪酬待遇和发展空间：博士后即为特别研究助理，出站后留所工作不受招聘竞争性比例限制，通过考核后择优入事业编制。1、中科院大连化物所出站博士后留所工作，具有事业编制身份，缴纳五险二金【职业年金、公积金】。2、符合申领条件者，研究所给予20万元购房补贴；对于具有国内外知名大学授予的理工科博士学位或博士后出站人员，经大连市人才认定，给予30万元安家费。3、中科院大连化物所出站博士后留所工作（博士毕业学校全球排名TOP200），可享受辽宁省优秀博士后来辽工作奖励30万。4、中科院大连化物所博士后出站时，可申请“大连化物所优秀青年博士人才计划”，择优评选，可直接聘为副研究员，研究所给予100万元科研启动经费，并提供50万元个人租（购）房补贴。5、中科院大连化物所博士后出站时，可申请“中科院大连化物所国际英才计划”，择优评选，由研究所提供资助，公派前往国际知名大学、科研机构学习交流。资助金额20万—40万/年，资助期1—3年。※地方支持政策以最新文件为准六、研究组组长简介耿旭辉，中科院大连化学物理研究所研究员、微型分析仪器研究组组长，辽宁省深海组分探测技术重点实验室主任。长期从事高灵敏小型荧光检测器及应用研究，在Analytical Chemistry等期刊上发表论文25篇，授权发明专利35项。主持国家重点研发计划课题、国家重大科学仪器设备开发专项课题、中科院科研仪器设备研制项目。带领团队，研制出系列我国首套4500 m级深海原位荧光传感器，在印度洋和南海海试成功，灵敏度比国外同类产品高数倍；研制出我国首套黄曲霉毒素荧光检测器，灵敏度比国外同类产品高数倍；研制出高灵敏小型荧光检测模块，在非洲猪瘟检测和新冠病毒抗体检测中应用。系列荧光检测装备经成果鉴定为国际领先水平。入选国家万人计划青年拔尖人才、中国科协青年人才托举工程、中科院特聘核心研究岗位、辽宁省“兴辽英才计划”青年拔尖人才；获中国仪器仪表学会青年科技人才奖、天津市科技进步一等奖、大连市技术发明一等奖；任中国仪器仪表学会青工委副主任委员、分析仪器分会副秘书长、中科院青年创新促进会工程与装备分会秘书长；The innovation和Journal of Analysis and Testing青年编委。七、招聘方式有意向的申请人请将申请材料（个人简历，代表性论文）发送至耿旭辉老师。联系人：耿老师联系方式：0411-84379590，15042442584，xhgeng@dicp.ac.cn通讯地址：中国辽宁省大连市沙河口区中山路457号大连化物所生物楼

据调研机构数据，2021年全球热分析仪器市场规模为4.8343亿美元，且市场规模在2021-2028年间以4.6%的年复合增长率增长，全球热分析仪器市场规模预计将于2028年达到约6.6434亿美元。近年来，各大热分析厂商纷纷在新品研发上加大了投入，仅2021年就上市了3台进口新品和11台国产新品，其中包括进口热分析仪厂商日本日立分析和法国凯璞科技-塞塔拉姆；国产厂商则包括天美、绵阳菲纳理、上海众路、南京汇诚、上海和晟、杭州仰仪、厦门海恩迈。纵观国内热分析新品上市情况，近两年，国产热分析仪新品上市数量出现明显多于进口产品的趋势。2022年全球热分析仪器市场规模约为5.0567亿美元，2022年上半年国内仅上市1款新品（据不完全统计），上市热分析新品为北京恒久的差示扫描量热仪HSC-4。2021年热分析上市新品回顾厂商名称2021年上市新品（点击查看详情）日立分析日立分析差示扫描量热仪DSC600&DSC200（上市时间：2021年1月）法国凯璞科技-塞塔拉姆法国塞塔拉姆 热重分析仪Setline TGA（上市时间：2021年10月）天美（原精科/上平）天美（原精科/上平）智能差示扫描量热仪 DSC30（上市时间：2021年7月）绵阳菲纳理绵阳菲纳理Calvet式3D微量热仪 UT310上海众路上海众路差示扫描量热仪（10.1寸工控机操作）DSC-500DS（上市时间：2021年6月）上海众路热重分析仪TGA1150A/1450A（上市时间：2021年5月）南京汇诚南京汇诚导热系数测试仪（高导专用）HCDR-SP（上市时间：2021年11月）上海和晟上海和晟热重分析仪HS-TGA-101（上市时间：2021年5月）上海和晟差示扫描量热仪HS-DSC-101（2021年4月）上海和晟差示扫描量热仪（半导体制冷）HS-DSC-101A（上市时间：2021年4月）杭州仰仪杭州仰仪电池等温量热BIC-400A（上市时间：2021年6月）厦门海恩迈厦门海恩迈芯片式热重分析仪以上热分析新品介绍可参见：《2021年热分析厂商仪器新品盘点：3台进口，11台国产》北京恒久2022年上市新品介绍： 北京恒久差示扫描量热仪HSC-4（上市时间：2022年1月）北京恒久实验设备有限公司始建于2000年，是一家以生产销售热分析仪器（差热分析仪、综合热分析仪、同步热分析仪、微机差热天平、微机差热仪、热重分析仪、微机热天平、差示扫描量热仪、氧化诱导期分析仪、微机卧式膨胀分析仪、高温高压热天平、大剂量热天平）（物化类仪器、催化剂评价装置、固定床评价装置）为主导，定制各种高压耐腐蚀类化工设备、流化床设备、实验室物化设备为一体的综合性高科技生产厂家。仪器新品创新点：外接光固化控制系统，可实现对单体、多体溶液在一定强度光线照射下快速完成固化的曲线测量。光源使用温度范围-100°C-200°C ，光源波长范围（315-500 nm），可以方便地通过控制软件进行设置触发。仪器新品介绍：1.热流式差示扫描量热仪重复性好、准确度高 ，特别适合于比热的精确测量。2.自主研发的气相色谱、质谱连接头、恒温带、恒温控制器，可充分保证焦油及各种反应气体的二次检测。3.完善的两路气氛控制系统，采用质量流量控制器；测量过程中，可以选择二路进气方式，软件设置自动切换。4.仪器配有标准物质，用户可自行进行各温度段的校正，减少仪器的误差。全程自动绘图，软件可实现各种数据处理，如热焓的计算、玻璃化转变温度、氧化诱导期、物质的熔点及结晶等等。5.大屏幕液晶显示，实时显示仪器的状态和数据，两套测温电偶，一套显示工作时样品温度，另一套电偶实时显示炉温。热分析仪器主要厂商简介：差示扫描量热仪(DSC/DTA)：塞塔拉姆、北京恒久、众路、汇诚仪器、梅特勒托利多、大展、和晟、耐驰、TA 仪器、日立、林赛斯、珀金埃尔默、贝讴仪器、马尔文帕纳科、京仪高科、久滨仪器、理学、岛津、佳航仪器、依阳、柯锐欧、盈诺、天美、正瑞泰邦、德国林赛斯。热重分析仪/热天平（TGA）：耐驰、塞塔拉姆、北京恒久、梅特勒托利多、德国林赛斯、众路、大展、京仪高科、汇诚仪器、TA 仪器、和晟、盈诺、珀金埃尔默、久滨仪器、力可、迈可威、佳航仪器、埃尔特、天美。同步热分析仪（STA）：耐驰、日立分析仪器、塞塔拉姆、理学、众路、汇诚仪器、日立、京仪高科、和晟、珀金埃尔默、德国林赛斯、新科、久滨仪器、梅特勒托利多、TA 仪器、北京恒久、佳航仪器、盈诺、大展、贝讴仪器动态热机械分析仪（DMA/TMA/DMTA）：耐驰、IMCE、日立、梅特勒托利多、麦特韦伯、TA 仪器、塞塔拉姆、珀金埃尔默、岛津、日立分析仪器、安东帕、林赛斯、德国林赛斯热膨胀仪：TA 仪器、德国林赛斯、柯锐欧、耐驰、依阳、京仪高科、Orton、北京恒久、林赛斯热分析联用仪：珀金埃尔默、耐驰、理学、北京恒久导热仪、热导仪：TA 仪器、耐驰、夏溪电子、林赛斯、Hot Disk、依阳、德国林赛斯、汇诚仪器、和晟、柯锐欧、大展、众路、京都电子、SEO、蓝姆达熔点仪：仪电物光、卓光、佳航仪器、海能、盈诺、本昂仪器、步琦、Standford、梅特勒托利多、天光、楚柏、SRS、Stuart、精拓仪器量热仪：菲纳理、赫伊尔、仰仪科技、三德、金铠仪器、马尔文帕纳科、耐驰、PARR、梅特勒托利多、民生星、DDS、塞塔拉姆

发现地底生命的关键——矿物在发现生命的轨迹【上篇】——化石中的碳元素分析（点击链接查看文章）中，我们了解了古生物化石中的碳元素对探究生命存在的重要作用。除了碳元素外，是否还有其他办法探索远古生命的存在呢？其实地质学体系中的矿物也是发现生命的关键，科学家把通过研究矿物中发生过的化学反应，以寻找地底微小生命存在的痕迹。埃里克埃里森是科罗拉多大学波尔得分校--显微拉曼光谱实验室的管理员和应用，他的重要工作之一，就是利用拉曼光谱来分析从地底深处采集的岩石样本，研究其中的矿物成分、结构和相互关系，从而了解那些人类足迹难以到达的地底，生命是如何演化发展的。埃里克埃里森（Eric Ellison）科罗拉多大学波尔得分校探寻地底生命的生存环境铁遇水生锈的化学反应再普通不过了，然而在矿物中，这样的化学反应就有可能为地底生命创造适合的生存环境。埃里森就是通过这些反应来探寻地底生命的存在痕迹，他主要研究的是橄榄岩中的矿物。橄榄岩是一种存在于地幔中的岩石，在地球深处高温、高压和缺氧的环境下形成，这与地表多水且低温的环境相去甚远。当这些岩石通过地质活动移动到地球表面时，会与环境发生反应，这个过程称为“蛇纹石化作用”。“这些岩石的化学反应就像生锈”埃里森形象地表示。“橄榄岩中的矿物富含铁，与水发生化学反应后导致铁被氧化，水则被分解并释放出氢气。对于寄生在岩石中的细菌以及古生菌类单细胞微生物来说，氢气就是它们的能量来源，它们能够将氢与二氧化碳结合起来, 终转化为自身所需要的能量。通俗的来说，这些细菌及单细胞生物是以气体为食。当我们发现岩石的矿物中发生过这些化学反应，就意味着微生物很有可能存在过。地底矿物-水晶（图片来源：Pixabay）研究矿物成分的绝佳工具——拉曼光谱既然知道了矿物中的反应是探寻生命存在痕迹的重要方式，那么，如何判断这些化学反应是否发生过呢？“拉曼光谱能够告诉我们矿物中的化学成分和结构变化，并了解它们之间的相互关系，从而判断岩石中发生的化学反应，以及这一反应环境是否适合微生物的生存。”埃里森如是表示。埃里森将岩石切割成透明薄片放置在显微镜下，然后使用HORIBA LabRAM HR Evolution 显微共焦拉曼光谱仪，对其进行成像分析。LabRAM HR Evolution的焦长为800mm，在单级拉曼光谱仪中具有高的光谱分辨率，能够在亚微米尺度对矿物进行表征，获得高质量的拉曼光谱成像图和精细的峰位信息，同时还可对矿物进行2D和3D共焦成像。由此，研究人员能够在微观尺度了解矿物是否曾经被“消耗”过。注：如需了解该研究中HORIBA LabRAM HR Evolution光谱仪的详细介绍及使用问题，欢迎点击左下角“阅读原文”留言，我们的技术专家会尽快联系您进行答疑解惑。“拉曼是一种强有力的分析技术，它对晶体结构非常敏感，可以展示出矿物结构。科学家们就是通过这些来判断相关的化学反应是否发生过，从而破译深层地下找到的岩石如何为微生物生命创造栖息地。”下图就是利用拉曼光谱确定的透明岩石薄片中各种矿物的分布情况，这片已经部分蛇纹石化的岩石来自阿曼的萨梅尔蛇绿岩。拉曼光谱分析岩石薄片中各种矿物得到的高质量拉曼光谱图除此之外，拉曼光谱还能帮我们识别隐藏的稀少且细小的矿物。揭示能量流动的秘密——行星的生命痕迹生命的探寻总是一步一步，循序渐进。远古生态系统是否存在过？是否普遍的存在？其中有多少可供生命利用的能量？拉曼光谱正在为我们一步步揭开谜底。除了研究地底深处的岩石，科学家们还可以通过这种方式揭秘其他星球上是否存在类似的岩石宿主环境。除了橄榄岩等矿物的研究，埃里森就开展了名为 "推动生命的岩石（Rock Powered Life）"项目，致力于揭示从岩石圈（地壳和地幔）到生物圈的能量流动机制。该项目由NASA的天体生物学研究所支持，目的是为了进一步寻找其他行星上可能存在的生命痕迹。科罗拉多大学波尔得分校显微拉曼光谱实验室中使用的HORIBA LabRAM HR Evolution拉曼光谱仪生命轨迹探寻的方式并不局限，从之前介绍过的南冰下湖沉积物研究（点击链接查看文章），到上篇中化石的研究（点击链接查看文章），科学家们通过研究那些经过几百年甚至上千年的演变而形成的生命载体——岩石，来寻找生命遗迹。在如今气候日益恶化的环境下，这一探索也许能为我们探寻人类发展的进程给出可供参考的案例。至于如何为人类发展给到可供参考的信息，欢迎在往期文章中寻找答案。今日话题矿物研究无论是在生命科学还是考古、地质，抑或是珠宝行业等等，都是重要研究课题，你在科研中又研究过哪些新奇有趣的矿物呢？留言分享给大家吧，我们会在下一篇前沿应用中将您的研究分享给大家，点赞人数多的还可获得星巴克咖啡券一份噢~ 点击查看更多往期精彩文章发现生命的轨迹——化石中的碳元素分析 | 前沿应用严峻环境下的自救——探寻端气候下的生命存续 | 前沿应用【上篇】牛津大学开创单细胞水平微生物代谢研究新方法|海外用户简讯复旦巧用增强拉曼“识”雾霾 | 前沿用户报道瞪你一眼，就能“看透”你 | 用户动态青岛能源所实现毫秒级单细胞拉曼分选，"后液滴"设计功不可没|前沿用户报道表面增强共振拉曼光谱探究细胞色素c在活性界面上的电子转移新型荧光探针——细胞膜脂变化无所遁形! HORIBA科学仪器事业部HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案，如：光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术，旗下Jobin Yvon光谱技术品牌创立于1819年，距今已有200年历史。如今，HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选，之后我们也将持续专注科研领域，致力于为全球用户提供更好的服务。点击下方“阅读原文”，了解HORIBA Scientific更多信息。

上期讲到分批补料微型生物反应器设计的内部补料策略（点击此处查看），本期将讲述外部补料策略及结论。外部分批补料策略在外部分批补料系统中，基质从外部储器补料。该策略的主要优点是增加了灵活性和过程控制能力。然而，由于补料需要额外的基础设施，外部分批补料系统固有地更复杂且操作成本更高。3.1自动化液体处理系统使用液体处理工作站可以实现高通量采样以及向 MTP 或平行 MBR 中添加液体。例如，RoboLector®包括集成的 BioLector®（mp2-Labs，德国）MBR 筛选平台。自动取样编程为每 24 小时一次。补料和取样均在不中断摇动的情况下实现，从而最大限度地减少对氧气传输的干扰并防止细胞沉降，从而允许获得代表性的样品。与脉冲补料策略相关的关键挑战是缺乏连续的补料供应，这导致细胞代谢中的振荡并限制与工业规模发酵的可比性，在工业规模发酵中，指数补料策略更常用。Jansen 等人于 2019 年开发了一种自动反馈调节的基于酶的分批补料系统(FeedER)。可以通过控制添加来实现定义的指数生长速率。Ambr®平台通过添加泵送液体管线，可以向每个单独的反应器中连续添加液体。克服了间歇补料的局限性，有利于实施连续补料方案和更严格的 pH 控制。Bioreactor48 平台（2mag，德国）与Freedom EVO(TECAN，瑞士) LHS 相结合，以实现分批补料和过程控制。Bioreactor通过 LHS 向含有 β-呋喃果糖苷酶的培养物间歇投加蔗糖，使可代谢的果糖和葡萄糖得以连续释放。对间歇葡萄糖和酶促摄食策略的比较表明，生物量累积非常相似，但是，连续(酶促)摄食增强了 GFP 荧光。DO 振荡在间歇补料培养物中显著更大。3.2 用于分批补料微生物反应器系统的微流体和微型阀技术与自动 LHS相关的一个关键挑战是补料的间歇性。近来，微流体技术已经被实施，其目的在于开发更精确的工业过程的按比例缩小模型。微流控生物反应器系统涉及对小体积流体的受控操作。在 Mardanpour 和 Yaghmae 研究中，使用大肠杆菌作为生物催化剂，在微流控微生物燃料电池(MFC)中以分批补料模式从葡萄糖和尿素产生生物电。为了构建微流控 MFC，使用具有单个微通道的聚甲基丙烯酸甲酯板作为主体，使用镍基阳极和负载铂的碳覆盖阴极作为主体顶部和底部的电极，通过这种方式，亲水性镍表面吸收阳极电解液并促进细胞附着，从而促进生物膜的生长。为了确定最适合再现大型生物反应器波动条件的微流体系统，Ho 等人比较了三种广泛使用的微流体设计。该研究表明，微流体系统的设备设计在定量和灵敏地再现典型工业规模生物反应器中的不均匀性方面起着关 键作用，可能会影响分批补料系统的工艺产率。微流控FlowerPlate 技术最近被用于优化谷氨酸棒杆菌的绿色荧光蛋白(GFP) 生产。Morschett 等人开发了一种高通量、并行化的 pH 控制分批补料培养工作流程，可在线监测微孔板中的生物量、pH 值、DO 和荧光。每排的两个容器中分别加入葡萄糖-尿素补料溶液和 3M 磷酸(单侧 pH 控制)。将具有不同补料策略(脉冲、恒定、指数)的分批补料工艺与标准分批工艺进行了比较。商业微基质(Applikon Biotechnology，荷兰)平台是一种接近连续补料的替代方法，这种方法便于通过微型阀对每种单独的 μBR 进行独立的液体添加。该最先进系统基于标准 24 孔深孔板，工作体积为 2–7mL，具有集成的荧光团 pH 和溶解氧传感器，以及每个单独孔的独立气体和液体添加量。3.3 外部补料策略总结具有自动外部补料和严格控制工艺参数的新型 MBR 技术的最新进展，使得能够更接近地模拟工业规模的生物过程。通过自动化，实验的吞吐量和精确度得到了显著的提高。机器人 LHS 已证明了在微尺度下有效高通量分批补料培养的潜力。它们可以与现有硬件相结合，并易于编程，以实现广泛的实验应用。通过安装液体处理机器人和分析设备，对 Bioreactor 培养平台进行了改造，实现了全自动受控分批补料培养，并具有自动取样和在线样本分析功能。Mühlmann 等人的一项研究也证明了 RoboLector®平台的适应性，为了实现自动补料培养基制备和细胞培养，安装了额外的冷却器、加热器摇动器和真空站。移液操作可以预先编程以执行定义的补料配置文件并以高精度重复多次。LHS 补料的另一个限制是它的间歇性。微流体设备提供连续的补料供应，以更接近地代表工业规模条件。可以使用微流体装置分配小体积，使得它们对单个细胞的研究特别有吸引力。由于对分离细胞的研究允许将细胞内效应与细胞间或群体效应区分开来，因此这可能有利于菌株的发育。具有外部补料和无创在线监测的自动化并行MBR 平台允许在相对短的时间内生成大量高质量数据集。然而，由于高设备成本和广泛的编程要求，投资比更简单的内部系统要大得多。结论在过去的十年中，微量高通量分批补料培养技术取得了长足的进步。已经开发了各种复杂性和硬件要求不同的补料机制，使得流式分批培养越来越容易获得。由于与传统的分批培养系统相比，分批补料系统可以更接近地模拟工业规模条件，因此它们可以最大限度地降低与生物工艺规模相关的风险。尽管成本相对较低且易于实施，在整个培养过程中不可能进行精确的补料速率控制，并且补料通常仅限于单一基质。通过引入外部硬件，可以实现更复杂的补料分布和过程参数(如 pH)控制。自动液体处理机器人可被编程为响应于过程参数与指定设定点的偏差或根据预定义的补料曲线执行液体添加。最近，自动化液体处理机器人的可负担性有了显著提高，然而，为确保其广泛应用，有必要开发标准化操作程序和直观的软件，以便于其简单操作。尽管它们的高精度和灵活性很有优势，因为补料是通过间歇推注进行的，但无法实现工业相关的连续补料曲线。然而，这可以很容易地通过耦合 LHS 和酶控制的补料策略来解决。微流体技术也被开发出来，以便于非常小体积的连续精确补料。通过将自动化的高通量分批补料培养平台与实验的战略设计和基于模型的 优化策略相结合，可以显著增强对过程的理解，同时最大限度地减少实验负担。结合实时数据来重新确定最佳补料添加和工艺控制策略显示出增强生物工艺开 发的巨大潜力。然而，关键工艺参数的在线和在线分析技术应得到改进，以充分发挥基于模型的优化，在大多数情况下，对优化至关重要的底物利用率和产物形成等参数仅限于离线分析。对传统技术（如色谱）的快速在线替代品的开发将特别有利于重新设计实验策略。尽管该综述中讨论的技术显示出高效和低风险生物工艺开发的巨大潜力，但目前自动化培养平台的高成本和复杂性限制了它们的广泛应用。此外，这些技术和方法的标准化对于学术界和工业界的共同使用和接受至关重要，未来的工作还应侧重于开发 FOSS 和 FOSH 以提高可访问性。曼森平行生物反应器分批补料应用曼森采用Watson-malow 400A高精度泵头，16 路补料，平均每个罐有四路补料，蠕动泵流量可设定，连续可调；每个蠕动泵的功能可单独分配，可以作为酸泵、碱泵、补料泵、消泡泵、液位控制泵。信息来源：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0734975021001944?ref=pdf_download&fr=RR-2&rr=747c4db53ee4ddb1文章来源：本文由中科院上海生命科学信息中心与曼森生物合作供稿排版校对：刘娟娟编辑内容审核：郝玉有博士

p style="text-indent: 2em "strong style="text-indent: 2em "仪器信息网讯/strongspan style="text-indent: 2em " 近日，医学行业，“过敏”子行业优秀级期刊《ALLERGY》刊登了一篇关于利用电镜技术揭示过敏反应分子触发机理的成果：“Structure of intact IgE and the mechanism of ligelizumab revealed by electron microscopy”。/span/pp style="text-indent: 2em "来自丹麦和德国的国际研究小组通过电镜技术已经能够描述IgE型抗体的整体结构，IgE是过敏性疾病的关键分子。span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong这是一项科学突破，为深入了解过敏反应的基本机制提供了重要的见解，并可能为更有效的过敏药开发铺平道路。/strong/span/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 187px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/77fd0ebe-85f1-41b3-ac85-e925eebbaf94.jpg" title="0.png" alt="0.png" width="600" height="187" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "抗体是人体免疫系统中最基本和最通用的分子。存在于人类体内的不同类型的抗体具有共同的特征，包括与潜在的有害抗原结合，以及诱导免疫系统作出正确应答的能力。免疫生物学的公认原则之一，便是抗体具有灵活性、柔韧性，以使其功效最大化。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 156px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/21f8023c-2eb6-4c90-ae02-9839e6c6dd76.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg" width="600" height="156" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 176, 240) "第一个三维结构的IgE抗体触发过敏反应。左边是用电子显微镜得到的实验数据，结合这些数据可以得到IgE自身的三维结构。右边是实验数据和连接到药物候选Ligelizumab片段上的IgE的三维结构。/spanspan style="color: rgb(127, 127, 127) "（资料来源:Rasmus K Jensen）/span/pp style="text-indent: 2em "来自丹麦奥尔胡斯和德国马尔堡的研究团队使用电子显微镜和小角x射线散射进行分析。奥尔胡斯大学的科学家Michaela Miehe和Postdoc Rasmus K Jensen在过去两年中密切合作，取得了这些成果。基于这项工作，研究小组现在可以描述IgE的三维结构。他们得到的结果让相关的科学家感到非常惊讶。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 653px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/e7b2f81c-4751-475b-b305-5011788d31ea.jpg" title="2.png" alt="2.png" width="450" height="653" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 0em color: rgb(0, 176, 240) "完整IgE HMM5的结构图/span/pp style="text-align: center "span style="text-indent: 0em color: rgb(127, 127, 127) "（红色和灰色代表利用电子显微镜和小角x射线散射的解析结果）/spanbr//pp style="text-indent: 2em "“这是第一次，我们可以证明IgE抗体是独特的，违反了抗体灵活性/韧性的教条。我在电子显微镜方面的工作直接证明了IgE是一种高度刚性的分子，具有明确的过敏原结合分子结构，这与我们所知道的其他抗体同型的行为是不同的。”博士后Rasmus K Jensen解释道。/pp style="text-indent: 2em "研究人员还分析了目前在临床试验中测试的治疗性抗体对IgE分子结构和功能的影响。这种治疗性抗体与IgE属于不同的类型，可以与IgE结合，防止过敏反应。/pp style="text-indent: 2em "“我们的新结果描述了IgE被这种抗IgE抗体中和后的结构变化。这也让我们更好地理解IgE是如何识别过敏原的，以及如何识别我们体内免疫细胞表面的两个IgE受体。”副教授Edzard Spillner解释道。/pp style="text-indent: 2em "strong抗体的功能已修改/strong/pp style="text-indent: 2em "一般来说，过敏者接触外部过敏原时会产生大量针对外部过敏原的IgE分子。这些IgE抗体在血液中循环，并被加载到免疫系统的效应细胞上。一旦接触到过敏原，这些装备有IgE的武装细胞就会被触发，释放大量的介质和组胺，从而在体内引起即时的过敏反应。/pp style="text-indent: 2em "“我们现在意识到，与其他研究人员几十年来一起研究IgE片段所得到的图像相比，我们通过完整IgE所得到的新结果是不同的。最令人满意的是，我们可以看到抗IgE抗体如何改变IgE结构，包括抗原结合臂，”Gregers Rom Andersen教授解释说。/pp style="text-indent: 2em "研究人员在实验室用不同的重组IgE分子进行了实验。这些IgE分子特别识别一种屋尘螨过敏原和过敏原上发现的糖基。然而，该方法可以转移到几乎所有类型的IgE分子上。/pp style="text-indent: 2em "strong希望有更好的过敏药/strong/pp style="text-indent: 2em "过敏性疾病影响着全世界超过10亿人的生活，预计到2050年，其患病率将达到40亿。随着环境和生活方式的改变，过敏性疾病的患病率和社会经济影响在城市化地区和全球化世界中尤其显著。除了个别病人的痛苦外，过敏性疾病还为卫生保健系统带来很高的成本。目前的治疗不能控制所有类型的过敏，但研究人员现在希望他们的科学结果将为开发新的过敏药物铺平道路。/pp style="text-indent: 2em "“我们现在对IgE分子有了更深入的了解，我们想要控制IgE分子，以及它在治疗过敏药物中的作用。这也使我们能够设想未来开发药物的新策略，”Edzard Spillner说。/pp style="text-indent: 2em "虽然获得的知识最终使个别患者受益，但该团队正在进行的研究还将进一步拓宽领域。/pp style="text-indent: 2em "“IgE的非凡特征使其成为与过敏性免疫反应内外的分子结合进行更详细研究的绝佳对象。”Gregers Rom Andersen说。/pp style="text-indent: 2em "strong论文链接：/strongRasmus K Jensen et al, Structure of intact IgE and the mechanism of ligelizumab revealed by electron microscopy, iAllergy/i (2020).a data-doi="1" href="http://dx.doi.org/10.1111/all.14222" target="_blank" style="box-sizing: border-box font-family: Roboto, sans-serif font-size: 15px white-space: normal color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "DOI: 10.1111/all.14222/span/a/p