工业计算机

量子计算机前段时间着实在朋友圈火了一把，这主要得益于中国科学技术大学陆朝阳教授和潘建伟教授领导的科学团队研发出10个比特的超导量子计算机的重要成果。经过各大新闻的争相播报，它现在不仅是“人尽皆知”，更让我国在量子领域步入国际行列。那么，量子计算机究竟是什么样的呢？ 简单来说量子计算机是一个计算速度非常快的计算机，如果将现代的计算机比做自行车，那量子计算机就是飞机。但是对于它的长相，我们现在无法想象，就好比处在晶体管和电子管时代的人不能想象出超大规模集成电路的计算机长什么样。谁曾想过智能手机芯片已经“完爆”了占地上千平方米的初期计算机呢！ 话不多说，今天就带你看看现在的量子计算机长啥样。目前初阶段的量子计算机还真说不上高颜值，跟早期计算机一样，它的“身躯”遍布在实验室的各处。但是谈到关键部分，也就是量子计算机的“心脏”，那可就是“高大上”了。与现在计算机的cpu不同，量子计算机的核心部分是参与运算的量子比特，通常来说是相干光子或离子。产生这些相干光子或离子的方法通常有超导环和离子阱两种方法。其中超导环在多量子比特拓展方面还有一些困难，从而离子阱成为目前较为优势的手段。而无论是超导环还是离子阱，这些器件的稳定运行都需要端苛刻的外界条件，那就是超高真空和低温，也就是说他们要冻在抽真空的“冰箱”里...... advanced microfabricated ion traps. left: high-optical access (hoa) trap from sandia national laboratories (image courtesy of duke university). right: ball-grid array (bga) trap from gtri/honeywell (image courtesy of honeywell). 上图中的器件就是典型的芯片式离子阱，用于产生量子比特的原子就在该芯片的中心位置被激发并被电磁场和库伦相互作用所束缚。而下图是为芯片提供超高真空和超低温环境的montana超精细光学恒温器。该恒温器具有超低温（3k）、超高真空的特点，并且提供多路自由光学通道和光线通道以及多可达100根电学引线，是量子计算机的“心脏”所在。（做为离子阱的标准装置，图片来源于christopher monroe发表在《nature》旗下《量子信息》杂志上的综述文章）。说完“心脏”的外观，那这个心脏的能力如何呢？采用传统离子阱式的量子计算机方案能做到多少比特呢？预计是50个！不要小看这个数字哦，如果能够完全利用它们的相干性，那就是250个数据量，并且信息处理速度可以达到ghz。经过改进的新型离子阱预计可以达到1000个量子比特甚至更多，计算能力和信息量也会大大增加，这会给以后的计算机带来天翻地覆的变化。 compact cryogenic uhv enclosure for trapped ions. (a) on-package vacuum enclosure, sealed in a uhv environment, that contains the ion trap, getter pumps and the atomic source. (b) upon installation and cooling in a compact cryostat, the uhv environment is established. (c) the optical components can be arranged in a compact volume around the cryostat to support the ion trap operation. 后再次祝贺quantum design的用户陆朝阳教授和潘建伟教授在量子计算机领域取得的惊人成就，希望祖国科研再上新台阶。相关参考文献：co-designing a scalable quantum computer with trapped atomic ions. npj quantum information (2016) 2, 16034相关产品链接：美国montana无液氦超低振动低温光学恒温器 http://www.instrument.com.cn/netshow/c122418.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/c159541.htm低温纳米位移台-attocube http://www.instrument.com.cn/netshow/c80795.htm

为了提高电器设备和各行业产品能源利用效率，提升显著的经济和环境效益，澳大利亚颁发了温室和能源最低标准法规(简称GEMS)并于2012年10月1日起生效，新的GEMS法规涵盖了以往的主要政策工作，包括强制性的最低能效标准(简称MEPS)和能源星级标签要求(简称ERLs)，其主要目的是提高管制产品的能效，确保消费者能够做出选择，以提高能源、利用效率，降低能源消耗、能源成本和温室气体排放。GEMS法规规定凡是涵盖的产品，无论是在澳大利亚制造或出口至澳大利亚，在GEMS决定生效日期之后，必须满足决定的相关能效要求。　　2013年6月12日，澳大利亚发布了G/TBT/N/AUS/75号通报，GMES法规中关于计算机和显示器的决定草案。　　温室和能源最低标准(计算机)决定2013草案中规定了计算机产品的最低能效和产品性能要求，并给出了相关的测试方法，该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括台式计算机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)、小型服务器，不包括手持式计算设备(如PDA、掌上电脑或智能手机等)、游戏机、手持游戏设备、刀片式个人电脑、工作站、移动式工作站、不在小型服务器范围中的服务器设备、平板电脑(只支持触摸屏)、瘦客户机式计算机、高端的D类计算机。其中台式机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)须满足AS/NZS 5813.3: 2012中的年度典型能耗要求，小型服务器产品需要满足AS/NZS 5813.3: 2012中空闲状态和待机状态下的功耗要求。　　其依据的主要标准：　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签　　AS/NZS 5813.1: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第1部分：能效测试方法　　AS/NZS 5813.3: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第2部分：计算机最低能效要求　　AS/NZS 5814.1: 2012 信息技术设备-内部电源能效要求第1部分：能效测试方法　　温室和能源最低标准(计算机显示器)决定2013草案中规定了计算机显示器产品的最低能效和能效标签要求，并给出了相关的测试方法。该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括对角尺寸不大于60英寸的计算机显示器，不包括专门用来显示数字信号或数字图片的电子显示器、专门用于显示广告的电子显示器、高性能电子显示器、专用电子显示器以及类似组合产品、电视机用显示器等类似装置。根据其显示器尺寸和分辨率，显示器应满足按照公式计算出的相应能效要求，显示器还应按照星级指数计算公式标识出相应的星级标签。　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签　　AS/NZS 5815.1: 2012 信息技术设备-计算机显示器能效要求第1部分：能效测试方法

美国每日科学网站12月22日报道题：更强大的超级计算机?新装置或可传输光信息。　　研究人员们已经研制出一种新型光学装置，其体积极小，一个计算机芯片就足以安装数百万个这种装置。该装置可提高信息处理速度和能力，让超级计算机变得更快、更强大。　　这种“无源光学二极管”是由两个微小的硅质环状物制成的，环状物的直径仅有10微米，大约是人的一根头发直径的1/10。与其他光学二极管不同，这种“无源光学二极管”无需外部能源就能传播信号，还很容易被集成到计算机芯片上。　　珀杜大学电子和计算机工程学副教授齐明豪说，这种二极管可进行“非交互性传输”，即单向信号传输，由此可具备信息处理能力。　　齐明豪解释说：“这种单向传输是逻辑电路的最基本要素。因此，我们研制的这种二极管为实现光信息处理敞开了大门。”　　虽然光缆可用于跨洋和跨大洲传输海量数据，但其信息处理速度会变慢，传输数据也容易遭到网络攻击，因为光学信号须转换成电子信号才能在计算机上使用，反之亦然。　　研究人员说：“进行这种转换需要十分昂贵的设备。而你希望能做到的是，将这种光纤直接插入计算机而无需进行转换，那样的话，你就可以获得大量带宽，安全方面也会大有保障了。”　　研究人员樊丽(音)说：“这些二极管非常小，它们身上还有一些特性也很有吸引力。这些二极管或可成为未来光子信息处理芯片的零部件。”　　用这种新型光学二极管就无需进行光学-电子信号的转换了，因此有可能提高信息处理速度和安全度。这种装置现已接近投入商业生产。使用这种新型光学二极管将多个处理器连接起来，还有可能提高超级计算机的信息处理速度和能力。　　研究人员利奥瓦尔盖塞说：“当今导致超级计算机受限的一个主要因素就是，系统内各种独立的超级芯片进行信息传输的速度和带宽。我们研制的这种光学二极管或可成为光互联通信系统的一个组成部分，而该系统或许就可以解决这样的瓶颈问题了。”　　激光器以通信用波长发出的红外线通过光导纤维，并由被称为“波导管”的微结构进行控制。红外线会按顺序通过两个硅质环状物，并在微型环状物内进行“非线性相互作用”。根据先进入哪个环状物，光束要么向前通过，要么向后耗散，从而完成单向传输。环状物还可通过“微加热器”加热的方式进行调整。微加热器会改变传输波长，因此可对范围广泛的波段加以处理。

上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源：安德鲁阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源：托马斯哈滕/约翰斯霍普金斯大学细菌和超级计算机有什么区别？区别是细菌更“高级”，因为它有更多的回路和更强的处理能力。所有生命都在“计算”。从响应化学信号的单个细胞，到在特定环境中航行的复杂生物体，信息处理是生命系统的核心。经过数十年的尝试，科学家终于开始收集细胞、分子甚至整个生物体，来为人类自己的目的执行计算任务。从本质上讲，计算机也只是信息处理器，而且人们越来越认识到大自然拥有丰富的这种能力。最明显的例子是复杂生物体的神经系统，它能处理来自环境的大量数据并对各种复杂的行为“下指令”。但即使是最小的细胞，也充满了复杂的生物分子通路，这些通路响应输入信号，打开和关闭基因、产生化学物质或进行自我组织。最终，生命中所有令人难以置信的壮举，都依赖于DNA存储、复制和传递遗传指令的能力。如何构建一台生物计算机？生物系统有自身的独特优势：更紧凑、能源效率更高、可自我维持和自我修复，而且特别擅长处理来自自然界的信号。在过去的20年里，强大的细胞和分子工程工具让人们终于能在构建生物计算机领域迈出一步。美国麻省理工学院生物合成学家克里斯托弗沃伊特说，该方法的核心是“生物电路”，类似于计算机中的电子电路。这些电路涉及各种生物分子相互作用以获取输入，并对其进行处理以产生不同的输出，就像它们的硅对应物一样。通过编辑支撑这些过程的遗传指令，人们现在可以重新连接这些电路以执行自然界从未计划的功能。2019年，瑞士联邦理工学院利用CRISPR技术，构建了相当于计算机中央处理器（CPU）的生物等效物。这个CPU被插入一个细胞，在那里它调节不同基因的活动以响应专门设计的RNA序列，使细胞实现了类似于硅计算机中的逻辑门。印度萨哈核物理研究所在2021年更进一步，诱使一群大肠杆菌计算简单迷宫的解决方案。该电路分布在几个大肠杆菌菌株之间，每个菌株都被设计用来解决部分问题。通过共享信息，该电路成功地实现了如何在多个迷宫中导航。大多数生物系统并不同于经典计算机的二进制逻辑，它们也不会像计算机芯片那样一步步解决问题。它们充满了重复、奇怪的反馈循环和以不同速度并排运行的截然不同的过程。更怪异的是，生物的计算能力还能完全脱离其自然环境。瑞典隆德大学科学家正在试验一种完全不同的生物计算方法，使用由分子马达驱动的微小蛋白质丝围绕迷宫推进。迷宫的结构经过精心设计，而细丝能同时探索所有路线。这意味着解决更大的问题不需要更多的时间，只需要更多的细丝。重新设计生物系统会带来什么？但美国马萨诸塞州塔夫茨大学的迈克尔莱文认为，生命系统已经在生物学的各个层面展示了令人惊叹的计算壮举，人们应该将重点从尝试重新设计生物系统，转移到寻找与现有系统交互的方法。莱文实验室已经证明，他们可以操纵细胞之间的电通信，帮助它们决定如何以及在哪里生长。举个恐怖的例子，这可能让蝌蚪的内脏上长出眼睛，或让青蛙长出额外的腿。它并不等同于计算，但团队认为它代表了如何将自然界预先存在的电路折射为一个“新目标”。类似的方法可用来解决广泛的计算任务。此外，真菌计算的深奥领域也正在显示其应用潜力。英国布里斯托尔西英格兰大学研究显示，真菌在感知pH值、化学物质、光线、重力和机械应力等方面具有的能力令人印象深刻。它们似乎使用电活动的尖峰进行交流，这开辟了将它们与传统电子设备连接的前景。类器官智能有多智能？要探寻生物计算，离不开人们迄今已知的最强大计算设备：大脑。当前组织工程学的进步意味着，科学家们可从干细胞中培育出相当于微型大脑的复杂神经元簇，也就是“大脑类器官”。与此同时，能将信号传输到脑细胞并能解码它们的反应，意味着人们已经开始试验类器官的记忆和学习能力。今年早些时候，美国约翰斯霍普金斯大学团队概述了“类器官智能”这一新领域的愿景。目标与人工智能相反：他们不会让计算机更像大脑，而是试图让脑细胞更像计算机。初创公司Cortical已可训练在硅芯片上培养的人类脑细胞来玩电子乒乓游戏Pong。而在它们的新软件中，任何具有基本编码技能的人都能为“培养皿大脑”编程。不过，所有这些生物计算方法目前都远未成为主流。与设计和制造硅芯片的能力相比，人们操纵生物学的能力仍处于初级阶段。但生物计算的巨大潜力和投入生物技术的数十亿美元，将在未来几年为这个领域带来快速进步。

在最近上映的科幻电影《流浪地球2》中，有一被誉为“全场最有价值道具”的最高算力智能量子计算机MOSS贯穿全局，它可以满足数万座发动机协同运作，并支撑“数字生命”计划所需算力。事实上，量子计算机并非科幻。1月28日，记者从安徽省量子计算工程研究中心获悉，合肥本源量子已研发出多台中国量子计算机，并成功交付一台量子计算机给用户使用。该量子计算机的成功交付使我国成为世界上第三个具备量子计算机整机交付能力的国家。这是我国继实现“量子优越性”之后，又一次确立了在国际量子计算研究领域的领先地位。“全球有100多家量子计算公司投入了巨大的人力物力进行研制，加拿大的量子计算公司2011年出售了其第一个量子计算机，美国IBM公司在2019年将其商用量子计算机交付部署，中国公司本源量子的量子计算机在2021年就已交付用户。”安徽省量子计算工程研究中心主任张辉介绍，量子计算机已经成为各国竞争的焦点之一，越来越多的研究单位和大型公司企业的加入，将加速可实用化通用量子计算机研制的进程。据了解，本源量子是中国第一家量子计算公司，其在2020年已上线国内首台国产超导量子计算机本源悟源，并通过云平台面向全球用户提供量子计算服务；在2022年发布了国内首个量子计算机和超级计算机协同计算系统解决方案，该方案可以双向发挥量子计算机和超级计算机的优势。

2015年5月26日，CFDA正式发布了2010版GMP法规的新附录之一《计算机化系统》，引起了国内制药行业的广泛讨论和高度关注。其实许多制药企业对它的内容并不陌生，因为这则法规于2013年作为征求意见稿已经添加到新版GMP法规附录中。而现在，它将作为正式的法规于2015年12月1日起执行。这则法规附录将给国内制药企业带来什么新的挑战？从近两年来CFDA的一系列举措（频繁的飞行检查，2014年至今已取消近100家药企的GMP证书）来看，国内GMP的监管力度是显著增强的。所以届时如果企业不能满足《计算机化系统》法规的要求，将可能面临十分严重的后果。 CFDA为何要发布这则法规？ 国内外GMP法规有许多差异，而对计算机化系统的要求差异尤为明显。CFDA所执行的2010版GMP法规内容与国际上其他法规机构的cGMP法规是对等的，如FDA 21 CFR Part 211。但美国的制药企业除了执行 21 CFR Part 211以外，同时还要遵守21 CFR Part 11法规；欧盟国家的制药企业除了执行欧盟GMP以外，还要遵循Annex 11法规。FDA的21 CFR Part 11与欧盟的Annex 11的内容是类似的，都是针对于制药企业使用计算机化系统的法规要求。新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步，将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白，是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。 法规到底讲了些什么？ 《计算机化系统》法规附录究竟讲了哪些内容？其实，我们发现内容并不多，全文共24条要求、6页，共计2500字。我们尝试对这些法规条文作了初步的解读，把所理解的核心内容概括如下： 1.CFDA明确提出进行计算机化系统验证的要求 以往，法规对于仪器的确认是一直有要求的，但对计算机软件验证的要求不明确。因而，大部分的制药企业不对计算机系统进行验证，或仅进行最简单的确认。真正按照GAMP5指南基于风险评估进行完整验证的企业不多，仅某些企业有国外业务、需要通过FDA或欧盟审计时才会考虑。而这则法规发布以后，明确对所有的国内制药企业提出进行计算机化系统验证的要求，为计算机化系统验证提供了法规依据。这里尤其值得注意的是，法规附录里要求进行基于风险评估的计算机化系统验证，实际上就是指遵循GAMP5的验证方法学，即计算机化系统验证的形式应该是验证（Validation），通常所说的确认（Qualification，IQ/OQ/PQ）是不足够的。 2.数据合规性要求 法规明确了对数据输入的准确性和数据处理过程的正确性要求，以保证数据的合规性。概括来说，对计算机系统合规性的功能要求可以总结为：访问控制、权限分配、审计追踪和电子签名。 访问控制：只有经许可的人员才能进入和使用系统。 权限分配：应当对进入和使用系统制订授权、取消和授权变更的操作规程。 审计追踪：用于记录数据的输入和修改以及系统的使用和变更。 电子签名：明确了直接对电子数据进行电子签名是合规的，但电子签名需要符合相应法规。 其中，电子签名是“可以有”，而不是“必须”，这取决于企业对于主数据的定义是电子数据还是纸质数据。这与21 CFR Part 11和Annex 11是一致的。对于审计追踪记录的要求，是“根据风险评估的结果，考虑在计算机化系统中建立数据审计跟踪系统”，这可能是考虑到很多软件自身功能设计上无法实现的情况。然而，对于色谱数据系统这样的关键原始数据系统来说，审计追踪肯定是必然的要求。 3.电子数据安全性要求 电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作，确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性，即是对数据存储的介质（如硬盘、光盘、服务器等）进行保护，确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。 4.数据备份要求 关于电子数据的备份要求不算是新的法规要求，GMP法规也一直要求数据备份以保证原始数据的安全性。国内制药企业通常也都制定了数据备份策略，但我们发现通常只是一个月甚至半年才做一次数据备份，真正发生故障时原始数据还是会严重丢失。这样的数据备份归档，其形式意义大过于实际意义；而即使是这样的一个备份频率，企业都已经觉得数据备份的工作任务很重。其根本原因是缺乏良好的解决方案。《计算机化系统》单独列出这条要求，将提高制药企业对数据备份的重视，进而采纳更先进的解决方案。 那么这些新的要求将对国内制药企业带来什么影响？会为实验室工作带来哪些变化？ 预期影响一：单机版色谱软件被网络版软件取代的步伐将加快 目前，国内有些制药企业采用单机版色谱工作站来处理色谱数据，尤其是在规模较小的实验室（少于5套色谱系统），在仪器数量较少时，单机版软件初始成本较低，能满足实验室日常操作需求。当仪器数量超过5台以上，企业就需要考虑单机版和网络版软件的平均成本了。而《计算机化系统》附录对计算机化系统明确提出了验证的要求，如果按照这一要求来做，网络版软件在合规性和成本上的优势将越发显著。 1.成本有效降低 按照以往的认知，网络版软件价格是贵于单套单机版软件的，通常在实验室规模化了之后，企业才会考虑。而现在，《计算机化系统》附录明确要求对每套计算机化系统进行验证，这将大大增加单机版色谱系统的验证成本。比如，如果一家企业的实验室有10套色谱系统，就意味着需要做10次验证，每一台仪器都需要作为独立系统逐一进行计算机系统验证。而一套网络版软件可接入多套仪器，只在第一次部署的时候产生验证成本。未来再接入新仪器时，都只需对仪器硬件进行确认即可，无需再对软件进行全面的重新验证。这样下来，单机版和网络版的验证成本可能相差数十倍。 这种情况下，网络版软件无疑将成为制药企业满足验证要求的同时降低成本的有效途径。沃特世Empower 3网络版软件可控制包括安捷伦、PE、岛津、Thermo等在内的多家色谱系统，最大程度上将实验室的计算机化系统数量和类型减至最低，帮助制药企业摆脱单机版高昂的验证成本，一劳永逸地解决色谱系统的计算机化系统验证问题。 2.数据的合规性与安全性 《计算机化系统》附录明确表示电子数据是可以接受的。其实电子数据相比纸质数据，可以更完整地反应数据的状态，包括：报告、仪器方法、积分方法、样品序列、审计追踪报告等。当电子数据变得越来越重要，它的合规性和安全性需要得到足够的保障。 单机版软件都会面临一个物理安全性的问题，那就是数据都存储于本地电脑，而电脑处于实验室环境中，存在客观的物理损坏、易被获取等风险。普通的电脑硬盘也有一定的工作寿命，一旦硬盘损坏，数据将会丢失。而网络版软件采用服务器将原始数据存储于更为安全的IT机房，并采用服务器的硬件镜像技术，确保了数据的物理安全性。此外，通过服务器可以实现数据的自动备份，并且可以将备份周期从原来的一个月或半年提高到每天，显著提高了便利性和效率。 除了确保电子数据的物理安全性，数据的逻辑安全性也要得到保障。所谓的逻辑安全性，即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作，确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。Empower 3网络版软件基于Oracle数据库而开发，具有严谨详细的权限控制功能，通过权限控制使用户无法对仪器方法、积分方法和原始数据等进行篡改或删除，确保了数据的逻辑安全性。 图1. 通过Empower 3软件指导，管理员可确保该系统配置符合GxP和21 CFR Part 11的规定。 预期影响二：计算机化系统验证需求显著增长 计算机化系统验证比较耗时且操作复杂，需要多领域的专家花费大量时间去完成。沃特世从欧洲ISPE制药工程协会聘请了资深的验证咨询顾问（GAMP5指南的编辑之一），为国内企业提供全套专业的合规性和验证（Computer System Validation, CSV）服务，可协助广大用户顺利完成验证工作，使系统尽快投入运行，并满足法规要求。 非色谱类数据管理 前面提到Empower 3网络版软件可以解决色谱数据的安全性、合规性和备份问题。那么，对于非色谱类仪器，如何解决它们的数据管理问题？ 根据《计算机化系统》附录的要求，除了色谱类（LC和GC）数据，实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性，比如质谱、红外、核磁等仪器。对于这些无法通过Empower网络版软件控制的系统，沃特世提供另一种数据管理解决方案——NuGenesis SDMS科学数据管理系统，它可以自动采集、编目原始数据和报告数据，将来自任何仪器的原始数据归档至安全、可靠的Oracle数据库中，符合电子记录和电子签名的规定等，最终帮助企业满足法规要求。 1.数据备份、归档 CFDA的《计算机化系统》法规附录里强调了电子数据的备份和归档的重要性，不论是以电子数据作为主数据，还是纸质打印件作为主数据。而FDA也认为，完整、准确的数据副本非常重要，因为纸质打印件已不再适合代替电子数据。NuGenesis SDMS以Oracle作为底层数据库，可以自动、准确地采集原始数据和报告数据，并归档到数据库中；可对数据的变化进行追踪，并将每一次变化保存到数据库，保护其不被篡改。相比其他备份软件采用的固定备份周期，如：每天一次或每周一次，NuGenesis SDMS对数据进行实时备份，显著降低了故障发生时的数据丢失率。 2.审计追踪 通过“审计追踪”功能，可追踪对数据的访问的更改，是维护系统安全的关键。审计追踪不完整或缺失会影响数据的完整性，甚至影响产品质量。从过去的审查案例中可以看到，通过审计追踪可以有效发现是否有数据操纵行为发生。而当在审查过程中发现数据偏差时，审计追踪显得尤为重要。 NuGenesis科学数据管理系统（SDMS）审计追踪自动生成，能够为所有非色谱类系统提供： –采集所有历史信息（人员、时间、内容），包括任何数据的插入、对元数据的修改、记录副本及删除等动作。 –不允许更改数据本身 –追溯用户权限的修改 –识别无效或已修改的记录 –能够对所有原始数据和报告数据进行校验确认，保护系统内的数据免遭修改。 这些功能大大降低了信息丢失或修改的风险，保持记录的完整性。当面临审计要求、要提供客观证据时，可以从在线NuGenesis SDMS数据库中快速、方便地找到证明文档，而无需人工翻查纸质打印报告，显著提高了效率。 3.电子审批 《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名，这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名，直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来，制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。如果企业决定采用电子审批，那么同样的，Empower网络版软件可以快速、方便地解决色谱类仪器的电子签名；而对于实验室中的非色谱类仪器，同样可以交给NuGenesis SDMS去解决它们的电子审批过程。 虽然《计算机化系统》附录并没有明确电子签名的相应法规，但从NuGenesis SDMS在满足21 CFR Part 11对电子签名的要求中可以看出，它可以提供一系列功能，满足Part 11对电子签名的要求。 –签名的显示——NuGenesis SDMS中的电子签名可显示：1）签名者的完整印刷体姓名；2）执行签名的日期和时间；3）签名的含义（复核、审批、授权、职责）。在签署记录时，这些都是必需要素。此外，NuGenesis SDMS可防止电子签名被重新分配和使用，不允许在应用电子记录后删除该电子记录中的签名信息，确保了电子签名的唯一性。 –签名/记录链接——NuGenesis SDMS能够在电子签名和原始电子记录间建立无法破坏的链接，确保签名无法被删除、复制或转移。 以上仅列出了NuGenesis SDMS的几项关键功能，帮助制药企业轻松、可靠地管理非色谱类仪器数据，满足合规性要求。 如您对法规、软件、验证等有任何问题，欢迎发送邮件至yong_jin@waters.com，沃特世信息学专家将为您解答，感谢您的关注。

尊敬的企业科研人员、管理者： 为了帮助企业解决在执行计算机化系统验证中存在较多的困惑，指导企业自主找出数据完整性方面的缺陷，建立数据完整性质量体系，由北京创腾科技有限公司主办为期一天的“计算机化系统验证培训”将于2016年5月21日（周六）在北京凤凰会议中心（国家蛋白质科学研究中心）举办。我们诚挚地邀请您参加本次培训。 随着CFDA颁布并执行2010版GMP法规的新附录《计算机化系统》，随着国内GMP的监力度显著增强，越来越多的企业意识到能不能满足《计算机化系统》法规的要求将起着至关重要的作用。本届培训将围绕此命题，对计算机化系统法规进行深入的解读，理解法规对计算机化系统合规的要求及其重要性，对计算机化系统验证内容及流程进行详细阐述，并帮助企业识别生命科学行业。法规具体适用的计算机化系统验证法规以及实战解释相关规例和成功验证系统的指南。 我们邀请到具有计算机系统验证资质的资深培训师Shannon女士为嘉宾进行深入系统的培训，以下是培训详情，请您仔细阅读，我们诚邀您的参与！一、培训时间和地点:培训时间：2016年5月21日（周六）8:30-17:00培训地点：北京凤凰会议中心 小会议室北京市昌平区北清路中关村生命科学园（国家蛋白质科学研究中心）二、参加对象:企业管理人员和技术人员，包括质量保证部门、质量控制部门、IT部门、验证实施部门、技术支持部门等需要掌握CSV基础知识的管理人员、以及计算机系统的供应商等。三、培训专家介绍：Shannon Wang个人简介： 具有超过 15 年的经验，为政府机构、 电信、 建筑、 电子商务以及医疗行业提供有效应对技术挑战的解决方案。非常熟悉医药行业，按照监管要求及GAMP5指南提供完整的计算机化的系统实施和验证解决方案。 项目包括，ERP验证、 MES实施和验证、BMS/EMS 系统验证、 LIMS 系统实施和验证、WMS系统验证等。具有国际制药工程协会(ISPE) 中国培训委员会成员及ISPE中国GAMP培训师，以及中国食品药品查验审核中心（CFDI）计算机化系统验证培训师资质。为中国本地制药公司提供计算机化系统验证培训。四、培训详细议程：点击查看五、培训费用：培训费用：RMB 1000元/人 （包括：专家费、资料、中餐、证书，住宿和交通费自理）优惠费用及条件： RMB 800元/人，只限于参加“第三届数字化实验室建设与应用研讨会“的代表。收费方式：A、银行汇款信息（请在汇款时务必注明用途“培训费+姓名“） 　 户 名：北京创腾科技有限公司上海分公司 开户行：招商银行上海晨晖支行 账 户：121919707510501B、现金支付：会议现场注册，支持刷卡支付方式。六、报名方式：请您填写报名回执，并将回执以邮件、传真或邮寄方式于5月15日前提交会务组（报名信箱：huiyi@neotrident.com），以便我们在培训举办前，为您安排好相关培训事宜。收到您的报名回执后，会务组将用邮件方式与您确认。七、住宿与交通：梧桐苑商务酒店会议价格：RMB 328/晚 （含早，标准间）宾馆地址：北京市昌平区北清路中关村生命科学园内宾馆电话：010-61777200海诺康会馆会议价格：RMB 298 /晚（含早，标准间）宾馆地址：北京市昌平区生命科学园路 16 号（中关村生命科学园内）宾馆电话：010-80728999转8178会议地址：凤凰会议中心小会议室（北京昌平区中关村生命科学园入口东侧大楼）八、培训联系：北京创腾科技有限公司电话： 021- 51821768转233（陈女士） 13916858963 021-51821768转219 (崔小姐) 010-82676188转213（杨小姐）传真： 021- 51821758邮箱：huiyi@neotrident.com网站：www.neotrident.com

量子计算机从实验室走向产业化应用的步伐正在加快。北京玻色量子科技有限公司日前发布了自研100量子比特相干光量子计算机——“天工量子大脑”，该成果目前已在通信、金融、生物医药、交通等产业领域进行了真机应用测试。量子计算，是一种遵循量子力学规律调控量子信息单元进行计算的新型计算模式。随着电子计算机赖以提升算力的摩尔定律逐渐走到尽头，人们对新一代计算工具无比渴求，量子计算机正是备受关注的新一代计算工具的代表。量子比特是量子计算机的基本信息单元，当前，在实验室里制备单个或少量的量子比特对量子物理学家来说已经不再是难题，如何制备出成百上千的量子比特并使其在系统中稳定运行，成为量子计算技术从实验室走向产业应用的最大挑战。据悉，“天工量子大脑”具有100个计算量子比特，可以解决最高超过100个变量的数学问题，已达国际领先水平。此外，它还实现了上百规模光量子之间的“全连接”控制，具备完整的可编程能力，也就是对应不同的应用场景和不同算法时硬件无需修改，完全通过软件配置就能实现可扩展、可编程，充分利用光量子计算优势，极大降低了实际问题的建模复杂度。公司首席技术官魏海介绍，当光穿过非线性材料时，其光子的波长和相位都会发生变化，在精准控制其能量和相位的过程中，在相空间会出现量子叠加态效应，这也是“天工量子大脑”实现加速计算的根本原因，玻色量子技术团队利用该效应，完成了100光量子比特的并行加速计算。为了满足光量子存储运算的极高精度需求，实现超过100个量子比特的存储，技术团队自主研发了一款光量子计算专用光纤恒温控制设备——“量晷”，该设备能将光纤的温度变化稳定在千分之一摄氏度量级，即能够做到0.001摄氏度的温度稳定维持，有效避免环境温度波动带来的光纤内存长度误差。为了导入计算问题的参数矩阵，玻色量子自研了光量子测控一体机——“量枢”，集光量子测量反馈、系统状态检测、计算流程控制等功能于一体，同时控制、读取和执行快速反馈来操控100个计算量子比特。量子计算应用在产业的实际场景中，究竟有何优势？平安银行LAMBDA创新实验室负责人崔孝林介绍，其在“天工量子大脑”上实现了对德国信用数据集特征筛选计算的加速，在不到一毫秒的时间内完成了相关问题的求解。这一计算速度与传统的经典计算机最优算法相比，至少实现了100倍加速。北京航空航天大学教授、数据智能与智慧管理工信部重点实验室主任吴俊杰也举例说道，在复杂环境下的动态决策问题困扰了其很久，量子计算为其提供了新的解决思路和技术路径。北京量子信息科学研究院科研副院长、清华大学物理系教授龙桂鲁说，在量子计算机的多种技术路径里，“天工量子大脑”所属的相干伊辛机是最经济实用的，也是当前具产业化应用条件的方向之一。据悉，玻色量子2020年11月成立于北京朝阳区，其团队来自斯坦福、清华、中科院等顶尖院所，目前其成果已率先在金融、通讯、生物医药、交通等领域进行了应用探索，推动光量子计算领域实用化与产业化。3个月前，因“天工量子大脑”在通信、金融等领域的巨大潜力，玻色量子团队获得了中国移动的产业投资，这也是量子计算行业里首例来自产业领域的战略投资。

英国《自然》杂志19日连发三篇论文，来自三个团队的科学家们在开发容错量子计算机方面取得重要突破。他们验证了硅双量子位门保真度，超越了容错计算机的阈值（99%）。研究结果证实，硅材料中强大、可靠的量子计算正在成为现实。研究还表明，硅量子计算机与超导和离子阱一样，是实现大规模量子计算机研发的有前途的候选者。　　澳大利亚新南威尔士大学研究团队在磷供体形成的两个核自旋之间创建了双量子位通用量子逻辑运算，通过行业标准的离子注入方法将其引入硅中。他们使用一种被称为“量子门集层析成像（GST）”的方法，对其量子处理器的性能进行了验证，实现了高达99.95%的单量子位保真度和99.37%的双量子位保真度。此外，根据研究结果，电子自旋本身就是一个量子位，可和两个原子核纠缠在一起，形成一个三量子位的量子纠缠态，这一保真度达到了92.5%。这为大型硅基量子处理器在现实世界中的制造和应用铺平了道路。　　荷兰代尔夫特理工大学研究团队使用由硅和硅锗合金堆栈形成的材料创造了一个双量子位系统，其中量子信息被编码在限制于量子点的电子自旋中，最终实现99.87%的单量子位保真度和99.65%的双量子位保真度。　　日本理化学研究所的研究团队采取了类似的路线，使用代尔夫特团队生产的相同材料堆栈，创建了双电子量子位，实现了99.8%的单量子位保真度和99.5%的双量子位保真度。研究结果首次使自旋量子位在通用量子控制性能方面与超导电路和离子陷阱相抗衡。　　来自荷兰和日本的研究团队在合作实验过程中发现，一种名为拉比频率的属性是量子计算机系统性能的关键。他们还发现了一个频率范围，其中单量子位门保真度为99.8%，双量子位门保真度为99.5%，达到了所需的阈值。　　研究人员证明了他们可实现通用运算，这意味着构成量子运算的所有基本运算，包括单量子位运算和双量子位运算，都可在高于纠错阈值的门保真度下执行。　　为了测试新系统的性能，研究人员还采用了双量子位的Deutsch-Jozsa算法和Grover搜索算法。这两种算法都能以96%—97%的高保真度输出正确的结果，表明硅量子计算机可进行高精度的量子计算。

12月8日，陈志列代表研祥集团与中科院计算技术研究所签署了龙芯嵌入式技术应用战略合作协议，研祥生产的特种计算机将采用龙芯CPU。　　 　　研祥集团是中国同行业中唯一的上市公司，是中国特种计算机行业的龙头企业。从芯片到板卡、模块、整机以及嵌入式系统，研祥已经全面融合了中国自主研发的所有尖端科技，具有国际水平。据了解，研祥已推出多款全球首创的基于龙芯CPU技术的嵌入式产品，如龙芯2E宽温抗震防水车载计算机、龙芯2E4网口网络应用主板等高功效、低能耗的新品。　　龙芯CPU是由中科院计算所自主研制的我国首枚通用处理器芯片。计算所所长李国杰院士表示，计算所科研工作的重点不仅是提高攻克核心技术的能力，还要加强产业化进程，与研祥的战略合作将加强龙芯在嵌入式行业的应用。

这家新创公司计划利用资金吸引更多人才,并扩展到3D扫描和工业自动化等多个新产业。Ubicept起源于MIT和威斯康星大学麦迪逊分校的实验室,正在重新定义计算机视觉领域的界限。传统的计算机视觉依赖过时的“静态帧"方法,而Ubicept跳过此旧逻辑,直接利用SPAD单光子传感器将摄像传感器上接收到的单个光子转换为可靠的计算机视觉输出。由此产生的感知系统可以在严苛光照条件下运行,捕捉高速运动的清晰图像,甚至可以“看"到转角后面的景象。Ubicept的目标售价与传统摄像头系统相似。公司联合创始人兼CEO Sebastian Bauer表示:“我们对这一重大里程碑感到兴奋。这笔资金将支持我们加速努力,改变计算机‘看’和理解世界的方式,特别是在有挑战的环境中。" Ubiquity Ventures的Sunil Nagaraj补充道:“Ubicept是一家采用‘计数单个光子’方法进行计算机视觉的公司。我看到当前对此新一代感知技术及其解锁的使用案例有巨大需求。" Nagaraj先生也加入了Ubicept的董事会。E14 Fund的执行合伙人Habib Haddad增加道:“单光子传感器在过去几年中的发展显著加快,智能手机制造商也将其添加到设备中用于深度感测。Ubicept为此类传感器添加的处理将使其广泛用于通用成像和各种计算机视觉应用。其输出质量远胜于传统传感器。"这笔新资金将用于扩充Ubicept团队,获取更多知识产权,并将产品带给更多跨行业客户。这笔投资将增强Ubicept在单光子计算机视觉领域的地位。Ubicept是一家计算机视觉创业公司,源于MIT和UW-麦迪逊的实验室。该公司正在开发先进的计算机视觉和图像处理算法,使用对单光子敏感的图像传感器,可以在严苛光照条件下工作,迅速捕捉运动,甚至可以看到转角后的景象。Ubiquity Ventures是一家早期阶段的机构风险资本公司,投资于“屏幕外软件"创业公司,管理的资产超过1.5亿美元。Ubiquity的投资组合包括利用智能硬件或机器学习解决商业难题的B2B技术公司,这些问题超出了电脑和智能手机的范畴。通过将现实世界的物理问题转化为软件领域,Ubiquity的创业公司可进入巨大的绿地市场,并提供更有效的解决方案。

2015年5月26日，CFDA正式发布了2010版GMP法规的新附录之一《计算机化系统》，引起了国内制药行业的广泛讨论和高度关注。其实许多制药企业对它的内容并不陌生，因为这则法规于2013年作为征求意见稿已经添加到新版GMP法规附录中。而现在，它将作为正式的法规于2015年12月1日起执行。这则法规附录将给国内制药企业带来什么新的挑战？从近两年来CFDA的一系列举措（频繁的飞行检查，2014年至今已取消近100家药企的GMP证书）来看，国内GMP的监管力度是显著增强的。所以届时如果企业不能满足《计算机化系统》法规的要求，将可能面临十分严重的后果。 CFDA为何要发布这则法规？国内外GMP法规有许多差异，而对计算机化系统的要求差异尤为明显。CFDA所执行的2010版GMP法规内容与国际上其他法规机构的cGMP法规是对等的，如FDA 21 CFR Part 211。但美国的制药企业除了执行 21 CFR Part 211以外，同时还要遵守21 CFR Part 11法规；欧盟国家的制药企业除了执行欧盟GMP以外，还要遵循Annex 11法规。FDA的21 CFR Part 11与欧盟的Annex 11的内容是类似的，都是针对于制药企业使用计算机化系统的法规要求。新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步，将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白，是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。 法规到底讲了些什么？ 《计算机化系统》法规附录究竟讲了哪些内容？其实，我们发现内容并不多，全文共24条要求、6页，共计2500字。我们尝试对这些法规条文作了初步的解读，把所理解的核心内容概括如下： 1. CFDA明确提出进行计算机化系统验证的要求 以往，法规对于仪器的确认是一直有要求的，但对计算机软件验证的要求不明确。因而，大部分的制药企业不对计算机系统进行验证，或仅进行最简单的确认。真正按照GAMP5指南基于风险评估进行完整验证的企业不多，仅某些企业有国外业务、需要通过FDA或欧盟审计时才会考虑。而这则法规发布以后，明确对所有的国内制药企业提出进行计算机化系统验证的要求，为计算机化系统验证提供了法规依据。这里尤其值得注意的是，法规附录里要求进行基于风险评估的计算机化系统验证，实际上就是指遵循GAMP5的验证方法学，即计算机化系统验证的形式应该是验证（Validation），通常所说的确认（Qualification，IQ/OQ/PQ）是不足够的。 2. 数据合规性要求 法规明确了对数据输入的准确性和数据处理过程的正确性要求，以保证数据的合规性。概括来说，对计算机系统合规性的功能要求可以总结为：访问控制、权限分配、审计追踪和电子签名。 访问控制：只有经许可的人员才能进入和使用系统。 权限分配：应当对进入和使用系统制订授权、取消和授权变更的操作规程。 审计追踪：用于记录数据的输入和修改以及系统的使用和变更。 电子签名：明确了直接对电子数据进行电子签名是合规的，但电子签名需要符合相应法规。 其中，电子签名是“可以有”，而不是“必须”，这取决于企业对于主数据的定义是电子数据还是纸质数据。这与21 CFR Part 11和Annex 11是一致的。对于审计追踪记录的要求，是“根据风险评估的结果，考虑在计算机化系统中建立数据审计跟踪系统”，这可能是考虑到很多软件自身功能设计上无法实现的情况。然而，对于色谱数据系统这样的关键原始数据系统来说，审计追踪肯定是必然的要求。 3. 电子数据安全性要求 电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作，确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性，即是对数据存储的介质（如硬盘、光盘、服务器等）进行保护，确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。 4. 数据备份要求 关于电子数据的备份要求不算是新的法规要求，GMP法规也一直要求数据备份以保证原始数据的安全性。国内制药企业通常也都制定了数据备份策略，但我们发现通常只是一个月甚至半年才做一次数据备份，真正发生故障时原始数据还是会严重丢失。这样的数据备份归档，其形式意义大过于实际意义；而即使是这样的一个备份频率，企业都已经觉得数据备份的工作任务很重。其根本原因是缺乏良好的解决方案。《计算机化系统》单独列出这条要求，将提高制药企业对数据备份的重视，进而采纳更先进的解决方案。 在下一期《计算机化系统》法规解读中，我们将继续逐项解析该则法规对制药企业带来的影响，工作站是否能应对新的法规要求？如何管理您实验室的非色谱类数据？等等。敬请关注。

量子计算机与体育界的状元秀有什么共同点？两者都吸引了众多星探的关注。近日发表在《自然物理学》上的镜像电路方法，比传统测试更快、更准确，将帮助科学家开发出最有可能导致世界上第一台实用量子计算机的技术，大大加速医学、化学、物理学、农业和国家安全研究。量子计算机是可比超级计算机更快地执行某些任务的实验机器，就像年轻的运动员一样，不断受到评估，因为它们有朝一日有可能成为改变游戏规则的技术。现在，“科学家星探”有了他们的第一个工具，来对一项前瞻性技术执行现实任务的能力进行排名，揭示其真正的潜力和局限性。美国桑迪亚国家实验室设计的一种新型基准测试，可预测量子处理器无误运行特定程序的可能性。此前，量子计算界的标准做法是仅使用随机、无序的程序来衡量性能。但新研究表明，传统的基准测试低估了许多量子计算错误。这可能会导致人们对量子机器的强大或有用程度产生不切实际的期望。该论文称，镜像电路提供了一种更准确的测试方法。镜像电路是一种计算机程序，它执行一系列计算，然后将其反转。新的测试方法还可以节省时间，这将有助于研究人员评估日益复杂的机器。大多数基准测试通过在量子机器和传统计算机上运行相同的指令集来检查错误。如果没有错误，结果应该匹配。由于量子计算机执行某些计算的速度比传统计算机快得多，因此研究人员可能会花很长时间等待传统计算机完成。然而，对于镜像电路，输出应始终与输入或一些有意的修正相同。因此，科学家无需等待，而是可以立即检查量子计算机的结果。桑迪亚量子性能实验室计算机科学家蒂莫西普罗科特团队发现，随机测试忽略或低估了错误的复合影响。当错误加剧时，它会随着程序的运行而变得更糟，就像一个走错路线的运动员，随着比赛的进行，离他应该去的地方越来越远。通过模拟功能程序，研究人员发现最终结果往往比随机测试显示的差异更大。普罗科特说：“我们的基准测试表明，当前量子计算机的性能在结构化程序上的可变性比之前已知的要大得多。”镜像电路方法还让科学家们更深入地了解如何改进当前的量子计算机。普罗科特说：“通过将我们的方法应用于当前的量子计算机，我们能够了解很多关于这些特定设备所遭受错误的信息——因为不同类型的错误对不同程序的影响程度不同。这是第一次在多量子位处理器中观察到这些效应。我们的方法是第一个大规模探索这些误差效应的工具。”

12月9日，计算机体系结构国家重点实验室(筹)在中科院计算技术研究所揭牌。这是我国在计算机体系结构方面唯一的一个国家重点实验室。　　目前我国共有国家重点实验室382个，包括在高校和研究院所建设的国家重点实验室261个、试点国家实验室6个。而新揭牌的计算机体系结构国家重点实验室依托中科院计算所，主要从事计算机体系结构和系统设计方法领域的应用基础研究。据该实验室主任、中科院计算所所长孙凝晖介绍，实验室主要设立了高端计算机体系结构和设计方法、微体系结构、编译和编程、VLSI与容错计算、非传统计算机体系结构5个研究方向，发展目标是建立具有国际水平的计算机体系结构研究实验平台，为全国计算机体系结构研究提供基础支持。　　当天，该实验室还举行了开放日活动，向社会各界展示实验室的最新研究成果。这些成果大部分都发表在国际顶级学术期刊和会议上，提高了中科院计算所在体系结构研究领域的知名度和影响力。

美国明尼苏达大学双城分校科学家开发出一种新型超导二极管，该器件更节能，可一次处理多个电信号，还包含一系列控制能量流动的门，而此前的超导二极管不具备这一功能。新型超导二极管有助扩大量子计算机的规模，提高人工智能（AI）系统的性能。相关论文发表于最新一期《自然通讯》杂志。新型超导二极管。图片来源：明尼苏达大学双城分校论文资深作者、物理与天文学院副教授弗拉德普瑞比格指出，科学家希望使计算机变得更强大，但目前的材料和制造方法很快会出现一些硬件上的瓶颈，因此需要新方法来开发计算机，目前提高计算能力的最大挑战之一是其耗能太高。二极管通常由半导体制成，但科学家一直希望用超导体制造二极管，因为超导体能在不损失能量的情况下工作。在最新研究中，普瑞比格团队使用3个约瑟夫逊结制造出了新超导二极管。这些约瑟夫逊结通过将非超导材料夹在超导体之间制成，随后他们让超导体与半导体层相连，这一独特设计使他们能用电压控制设备的行为。结果显示，该设备能够处理多个信号输入，而典型的二极管只能处理一个输入和一个输出。这一功能可应用于神经形态计算，这种计算通过模仿神经元在大脑中的功能来提高AI系统的性能。研究团队表示，该设备接近有史以来最高能效，而且他们首次证明了可添加门并施加电场来获得这些特性。新设计不仅所用材料更适合工业生产制造，还提供了新功能，原则上适用于任何类型的超导体，并有助于促进量子计算机的开发。

21世纪已是信息化时代，传统的办公方法已满足不了现今快节奏的办公方式，这就要求企业需要给自己量身制作一套适合自己的信息化系统。但是企业的信息化建设不仅仅是设备机器上的更新换代，更重要的是应该以使用计算机的人为中心，提升员工的计算机应用水平才是重点。 5月31日，应部分公司员工要求，由电子商务部技术人员主讲了一堂计算机基础知识普及课，主要包括OFFICE办公软件的用法讲解，以及提到了日常常见问题的处理办法，另综合阐述了计算机的组成结构和计算机网络的概念。 此类课程以后还会继续培训下去，这样使得我公司员工对计算机的认识上升一个台阶，更重要的是使他们更易于接受网络技术人员提出的新的系统和新的办公方式（OA,,VPN等）。企业不断完善自己的信息化系统，我们的员工也要不断完善自己的计算机知识。二者相辅相成才能造就企业的蓬勃发展和高效率应变能力。

p　　2015年5月26日，CFDA曾发布“《药品生产质量管理规范(2010年修订)》计算机化系统和确认与验证两个附录的公告(2015年第54号)”,其两个附录分别为“计算机化系统”和“确认与验证”。公告自2015年12月1日起实施。/pp　　简单来说，法规要求制药企业所有用于放行产品、产生数据的仪器，都必须具备“审计追踪”功能，以保证a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self"span style="color: rgb(255, 0, 0) "strong数据完整性/strong/span/a 必须对系统访问及操作进行记录，以显示“何时由谁因何原因做出了什么动作”。/pp　　新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步，将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白，是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。/pp　　从制药企业自身来说，历经2015年全年CFDA频繁的飞行检查，不断有企业GMP证书被取消，国内GMP的监管力度显著提高，无论从保证产品质量，还是从应对检查的角度来讲，企业都必须符合《计算机化系统》法规的要求。/pp　　法规还提出对电子数据安全性的要求。电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作，确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性，即是对数据存储的介质(如硬盘、光盘、服务器等)进行保护，确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。/pp　　另外，还单独列出了“数据备份要求”，这将提高制药企业对数据备份的重视，不论是以电子数据作为主数据，还是纸质打印件作为主数据。/pp　　通过“审计追踪”功能，可追踪对数据的访问的更改，是维护系统安全的关键。/pp　　《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名，这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名，直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来，制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。/pp　　根据《计算机化系统》附录的要求，除了色谱类(LC和GC)数据，实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性，比如质谱、红外、核磁等仪器，至少要保证试验时间无法修改。/pp　　如今，距公告开始实施已近两个月，虽然因经济原因部分企业可以延期施行，但这已经是大势所趋，未来所有企业都必须符合新版GMP要求才可进行生产。目前进口仪器的相关计算机化系统功能都比较完备，但价格不菲。举例来说，十万分之一的分析天平，其微电脑控制面板可确保操作能够被记录，但价格均在十万元人民币以上，对于药厂来说，一台分析天平显然不可能满足日常生产检验的需求，可想而知，符合新法规的药物分析仪器如果都采用进口仪器，花费必然可观 国产仪器虽然物美价廉，但是在计算机化系统上，却仍为短板，为符合GMP计算机化系统要求，国产仪器厂商将面临严峻挑战。/ppbr//p

12月26日，中国科技大学召开的成果发布会上透露，我国产KD-50-I-E增强型万亿次国产高性能计算机已成功应用于城市交通控制与管理、防灾减灾，并将于明年在合肥、杭州以及淮河流域等更大范围推广应用，这是中科大“985工程”二期建设取得的丰硕成果之一，它标志着我国产高性能计算机向产业化迈进了一步。　　去年12月底，我国首台采用国产高性能通用处理器芯片“龙芯2F”和其他国产器件、设备和技术的万亿次高性能计算机“KD-50-I”在中科大研制成功，功能定位于大规模科学计算。为了让该项成果直接服务于国民经济建设，在中科大 “985工程”二期建设和安徽省科技厅的支持下，陈国良院士领导的科研团队大胆改进计算节点设计，提高系统主频，采用纠错能力更强的存储芯片、速度更快的交换芯片、合理的结构布局和新的生产工艺，使整机性能得到大幅度的提升，运行更加稳定可靠。今年11月，他们研制出了两台面向行业应用的增强型高性能计算机KD-50-I-E，除具有高性能、高稳定特点外，通过配置数据服务节点和其他应用部件，可灵活地构建出适应不同行业应用需求的万亿次高性能计算机系统。

量旋快讯NEWS2021年7月15日SpinQ7月15日，炎炎夏日中，深圳量旋科技有限公司（以下简称“量旋科技”）携最新一代桌面型核磁共振量子计算机“双子座”，走进兰州交通大学的课堂，为兰交大的师生们带来一场别开生面的量子计算主题报告。客户经理代表方坤做主题汇报据了解，活动现场，来自量旋科技的客户经理代表方坤，以“遇事不决，量子力学”为题，与兰交大的师生们进行了一场生动精彩的量子科技头脑风暴，并绘声地讲解和介绍了”双子座“桌面型量子计算机。双子座是一款真是的量子计算机，配备了易用的图形界面，内置量子模拟器模块及多种核心量子算法模块，同时还具有布洛赫球演示、用户自定义量子线路等多项功能，为量子计算教学提供了一套整体解决方案。“双子座”桌面型量子计算机热闹的汇报现场，吸引了来自兰州交通大学国家级计算机实验教学示范中心的老师们以及其他众多对量子世界感兴趣的师生们。师生们纷纷表示，量子计算作为推动新一轮科技发展的变革型力量，对学校培养创新性人才具有重要引领作用，同时，兰交大的同学们也纷纷呼吁，希望以“双子座”为核心的量子计算教学中心能尽快落地兰交大，以便大家真实的走进量子科技的场景中，切实感受量子计算的魅力。这次汇报在兰交大师生们连绵不断的掌声中落幕，这次难得的汇报分享，也给量旋科技带来了对未来的寄希，量旋科技将加快建设量子计算教育教学平台，发挥自身成熟产业模式与科研资源优势，不断推动和完善国内量子计算教育生态的体系建设，为进一步培养国内高校量子科技人才做贡献。

X射线三维成像可以实现物体内部的无损检测。但是对于大尺寸的板状样品的三维成像一直是业界的难题，层析成像技术是目前解决这一难题的最佳方法。一、 什么是层析成像？目前比较被大众熟知的Computed Tomography（CT）通常被翻译为计算机断层成像。最早的实验室CT扫描机由英国Godfrey Hounsfield于1967年建成，第一台可供临床应用的CT设备于1971年安装在医院。CT自发明以来，经历了多代发展，这里就不再赘述。简单理解，CT就是求解一个线性方程组，最终得到的结果就是CT图像。CT扫描就是构造方程组的过程，每一条被探测器接收的射线就代表了一个方程。对二维断层成像而言，要想得到好的求解结果，需要平面内任意方向的射线。这也是要求射线源-探测器组合相对于成像目标旋转360度的原因（出于严谨考虑，这里声明不考虑短扫描等情形）。层析成像技术，早在1921年就已经出现。这个时期的层析成像可以称之为传统层析成像。由于信息交流的不便，多个国家的研究者分别独立提出了层析成像的方法，并且给予了不同的命名。目前流传下来比较被大家接受的是Tomosynthesis和Laminography。现在用于乳腺癌筛查的钼靶成像（只是用了钼靶射线源而已），严格讲应该叫作数字乳腺层析成像（Digital Breast Tomosynthesis，简称为DBT）。而工业上比较习惯于用Laminography，我们延续了这种用法。在进行中文翻译的时候为了跟计算机断层成像区分，我们将Tomosynthesis和Laminography都翻译为层析成像。CL全称即Computed Laminography。二、 传统层析成像 CL与CT到底有什么区别？在前面我们已经提到CT成像一般需要射线绕物体一周。而在有些时候这是无法实现的。比如，现场条件受限或者物体在某些角度太长，射线无法穿透。比如大尺寸的板状物体。对于下图接近一米长的PCB，如果采用显微CT扫描，只能采用先切割的破坏性方法。如果非得用一个简单粗暴的标准区分CT和CL：画一个过物体的平面，如果射线源和探测器的运动轨迹不跨越这个平面，就可以认为这是CL。可以通过下图了解传统层析成像的原理。通过采集不同角度的投影数据（那时还只有胶片），将胶片简单叠加在一起，其中一层的数据会被增强（这一层称为焦平面）。下图中Plane 2的数据（以圆形代表其细节）就被增强了。传统层析成像，每次只能增强一个焦平面内的结构，而其它层的图像仍然是模糊的。三、 现代层析成像我们所说的层析成像一般都是指现代层析成像。这里的现代是相对于上面的传统而言的。现代层析成像是指采用了数字探测器和图像重建算法的层析成像。其成像结果中每一层都得到增强。虽然与CT相比，由于其数据缺失，会造成层间混叠（后面我们会着重介绍）。但在很多应用场景，这是能得到的最好的结果。下图是几种常见的层析成像结构。如果将有限角CT也称作CL的话，可以认为是第5种结构。这里我们对各种成像结构的成像能力进行简单的分析。（I）结构简单，但数据缺失过于严重（扫描的角度等于射线的张角）；（II）仅能扫描中心区域；（III）(IV)相似，可以扫描任意区域，但在探测器的运动细节上有差异。其机械实现和数据处理上的差异过于专业，我们在这里就不再展开讨论。四、 层间混叠这是CL避免不了的问题。首先通过下图来了解一下层间混叠是什么样子。其表现就是横向的边缘被弱化了。为什么会出现这个问题呢？这得从傅里叶中心切片定理讲起，还是算了吧，简单点理解就是缺少了横向穿过物体的射线。为什么会缺少？因为这个方向射线穿不透啊，回忆一下前面一米长的PCB。如果你对上面的图像不满意，不如换个方向看看。是不是感觉好了很多。有没有办法彻底解决这个问题？针对特定的扫描对象，使用复杂的模型，效果会有所提高，但离实用还有很长的距离。 五、 CL的优点 谈完缺点再来聊聊优点。首先，就像前面提到的，这是现有条件下能得到的最好的结果。CL可以对大尺寸的板状物体得到非常高的分辨率。目前，射线源的焦点尺寸可以小到几百纳米。要想实现高分辨成像，需要射线源尽可能靠近物体，而CL这种扫描方式可以很容易的实现这一点。采用光学放大透镜的探测器的显微CT，样品可以不靠近射线源，但是由于射线的利用率底，扫描的时间会很长，难以满足快速检测的需求，且同样无法解决射线在有些角度下无法穿透的问题。下面再来聊聊CL另外一个优点。CT和CL图像最终表示的是物质对射线的线衰减系数（与射线能量、物质原子序数、物质密度等有关系）。一般趋势，线衰减系数随射线能量的增加而减小，简单点理解就是能量越高的射线越不容易被物质吸收。不同材料衰减系数的差异也随射线能量的增加而减小。由于CL始终沿着容易穿透的方向照射物体，可以使用较低能量的射线，因此能够获得较高的密度分辨能力。六、 国内CL研究进展与国外相比，国内对于CL技术的研究起步较晚。北京航空航天大学、中国科学院高能物理研究所等单位是国内最早开展CL成像研究的机构。在科技部重大科学仪器设备开发项目支持下，2015年，由中国科学院高能物理研究所和古脊椎动物与古人类研究所共同成功研发专用于“板状化石”的显微CL仪器，并在2016年中安装到中科院脊椎动物演化与人类起源重点实验室高精度CT中心，该仪器同时服务其他科研院所，中国科学院南京地质古生物研究所、中国地质科学院地质研究所、北京自然博物馆、安徽博物院、广西自然博物馆、北京大学，云南大学、西北大学、首都师范大学等，累计检测化石750余件。为板状化石的三维无损检测提供了全新工具，起到了不可替代的作用。该仪器的实验结果，助力研究人员在《Nature》、《Science》等期刊上发表论文20余篇，其中五项成果分别入选并领衔2018年、2019年、2020年和2021年中国古生物学十大进展。专用于“板状化石”的显微CL设备及其应用集成电路和电力电子领域也存在大量的板状产品。随着封装集成度和密度不断提高，对其内部结构缺陷检测要求空间分辨率达到微米甚至亚微米级。2019年，在科技部重大科学仪器设备开发项目支持下，中国科学院高能物理研究所针对电子器件封装检测需求，研制了具有亚微米级缺陷检测能力的X射线三维分层成像仪，关键指标达到国际先进水平。为了更好的进行X射线精密检测设备的推广，中国科学院高能物理研究所在2021年成立了锐影检测科技（济南）有限公司。X射线三维分层成像仪及其应用2021年，锐影检测科技（济南）有限公司成功研发了用于绝缘栅双极型晶体管（IGBT）焊接缺陷检测的专用CL设备。彻底解决了超声法和X射线DR成像无法检测带散热柱的IGBT模块的问题。设备实现了大视野快速成像，可以自动定位DBC焊接区域，自动进行气孔缺陷的识别，计算气孔率、最大气孔率、最大气孔尺寸，适用于在线检测。技术指标达到国际领先水平。IGBT焊接缺陷检测专用CLCL与DR方法对于IGBT基板焊料层气孔检测效果的比较总结随着科研及制造业的升级，对CL检测设备的精度、检测速度和智能化水平提出了更高的要求。新型CL设备的研发将是科研机构及X射线无损检测公司面临的挑战和历史机遇。 参考文献：【1】 Jiang Hsieh, Computed Tomography Principles, Design, Artifacts, and Recent Advances 3rd edition, SPIE PRESS.【2】 Buzug, Thorsten M. Computed tomography: from photon statistics to modern cone-beam CT. Springer, 2008.【3】 Zenghui Wei, Lulu Yuan, Baodong Liu, Cunfeng Wei, Cuili Sun, Pengfei Yin, and Long Wei, A micro-CL system and its applications. Review of Scientific Instruments, 88, 115107, 2017.【4】 Zuber M, Laaß M, Hamann E, Kretschmer S, Hauschke N, van de Kamp T, Baumbach T, Koenig T. Augmented laminography, a correlative 3D imaging method for revealing the inner structure of compressed fossils. Sci Rep. 2017 Jan 27 7:41413. doi: 10.1038/srep41413. PMID: 28128302 PMCID: PMC5269749.【5】 https://mp.weixin.qq.com/s/_SyUUlHpJNXrLxHFKYwydw本文作者：锐影检测科技（济南）有限公司

上一期中，我们预期了GMP法规新附录《计算机化系统》将为制药企业带来的影响，提到Empower 3网络版软件可以解决色谱数据的安全性、合规性和备份问题。那么，对于非色谱类仪器，如何解决它们的数据管理问题？本期我们将进行详细的讨论。 根据《计算机化系统》附录的要求，除了色谱类（LC和GC）数据，实验室也要确保非色谱类数据的安全性和合规性，比如质谱、红外、核磁等仪器。对于这些无法通过Empower网络版软件控制的系统，沃特世提供另一种数据管理解决方案——NuGenesis SDMS科学数据管理系统，它可以自动采集、编目原始数据和报告数据，将来自任何仪器的原始数据归档至安全、可靠的Oracle数据库中，符合电子记录和电子签名的规定等，最终帮助企业满足法规要求。 数据备份、归档 CFDA的《计算机化系统》法规附录里强调了电子数据的备份和归档的重要性，不论是以电子数据作为主数据，还是纸质打印件作为主数据。而FDA也认为，完整、准确的数据副本非常重要，因为纸质打印件已不再适合代替电子数据。NuGenesis SDMS以Oracle作为底层数据库，可以自动、准确地采集原始数据和报告数据，并归档到数据库中；可对数据的变化进行追踪，并将每一次变化保存到数据库，保护其不被篡改。相比其他备份软件采用的固定备份周期，如：每天一次或每周一次，NuGenesis SDMS对数据进行实时备份，显著降低了故障发生时的数据丢失率。 审计追踪 通过“审计追踪”功能，可追踪对数据的访问的更改，是维护系统安全的关键。审计追踪不完整或缺失会影响数据的完整性，甚至影响产品质量。从过去的审查案例中可以看到，通过审计追踪可以有效发现是否有数据操纵行为发生。而当在审查过程中发现数据偏差时，审计追踪显得尤为重要。 NuGenesis科学数据管理系统（SDMS）审计追踪自动生成，能够为所有非色谱类系统提供： 1. 采集所有历史信息（人员、时间、内容），包括任何数据的插入、对元数据的修改、记录副本及删除等动作。 2. 不允许更改数据本身。 3. 追溯用户权限的修改。 4. 识别无效或已修改的记录。 5. 能够对所有原始数据和报告数据进行校验确认，保护系统内的数据免遭修改。这些功能大大降低了信息丢失或修改的风险，保持记录的完整性。当面临审计要求、要提供客观证据时，可以从在线NuGenesis SDMS数据库中快速、方便地找到证明文档，而无需人工翻查纸质打印报告，显著提高了效率。 电子审批 《计算机化系统》附录明确认可电子数据和电子签名，这意味着原始数据可以不用像以往那样打印出来再签名，直接对电子数据进行签名是合规的。在不久的将来，制药企业或将由传统的纯纸质记录逐渐转向更为灵活的电子数据和信息环境。如果企业决定采用电子审批，那么同样的，Empower网络版软件可以快速、方便地解决色谱类仪器的电子签名；而对于实验室中的非色谱类仪器，同样可以交给NuGenesis SDMS去解决它们的电子审批过程。 虽然《计算机化系统》附录并没有明确电子签名的相应法规，但从NuGenesis SDMS在满足21 CFR Part 11对电子签名的要求中可以看出，它可以提供一系列功能，满足Part 11对电子签名的要求。 1. 签名的显示——NuGenesis SDMS中的电子签名可显示：1）签名者的完整印刷体姓名；2）执行签名的日期和时间；3）签名的含义（复核、审批、授权、职责）。在签署记录时，这些都是必需要素。此外，NuGenesis SDMS可防止电子签名被重新分配和使用，不允许在应用电子记录后删除该电子记录中的签名信息，确保了电子签名的唯一性。 2. 签名/记录链接——NuGenesis SDMS能够在电子签名和原始电子记录间建立无法破坏的链接，确保签名无法被删除、复制或转移。 以上仅列出了NuGenesis SDMS的几项关键功能，帮助制药企业轻松、可靠地管理非色谱类仪器数据，满足合规性要求。 如您对法规、软件等有任何问题，欢迎继续通过微信向我们留言或发送邮件至yong_jin@waters.com，我们将在下期文章中收集读者最关心的问题，给予详细的解答，敬请关注。

创建用于精准医疗的纳米级计算机，长期以来一直是许多科学家和医疗机构的梦想。现在，美国宾夕法尼亚州立大学研究人员首次研制出一种纳米“计算机”，可控制参与细胞运动和癌症转移的特定蛋白质的功能。这项发表在16日《自然通讯》上的研究，为构建用于癌症和其他疾病的复杂设备铺平了道路。　　宾夕法尼亚州立大学医学院尼古莱多霍利安教授及其同事创造了一个类似晶体管的“逻辑门”，可执行计算操作，由多个输入控制一个输出。　　多霍利安称，这个逻辑门是一个重要的里程碑，因为它展示了在蛋白质中嵌入条件去操作并控制其功能的能力。这将给更深入地了解人类生物学和疾病，以及精准疗法的开发带来可能性。　　逻辑门包括两个传感器域，旨在响应两个输入——光和药物雷帕霉素。研究团队瞄准了蛋白质焦点黏附激酶（FAK），因为它涉及细胞黏附和运动，这是转移性癌症发展的初始步骤。　　研究人员首先在编码FAK基因中引入一个名为uniRapr的雷帕霉素敏感域，该域之前由实验室设计和研究过。然后，研究人员引入对光敏感的域LOV2。对两个域进行优化后，研究人员将它们组合成一个最终的逻辑门设计。　　研究团队将修改后的基因插入HeLa癌细胞，并使用共聚焦显微镜在体外观察细胞。他们分别研究了每个输入对细胞行为的影响，以及组合输入的综合影响。　　研究发现，他们不仅可以使用光和雷帕霉素快速激活FAK，而且这种激活导致细胞内部发生变化，从而增强了它们的黏附能力，最终降低了运动性。　　研究人员称，这是第一次证明可在活细胞内构建一种可控制细胞行为的功能性纳米“计算机”。

Percival: 计算机程序化使研究气候变化更加简单 2008.9.29 (Perry, IA,USA) 位于美国明尼苏达州农业调查服务站（ARS）和其他同做着共同发明了一个计算机程序，这一程序能够通过计算机远程登陆联系各地区的植物培养箱，从而自动模拟或者再造远距离之外的生长环境。 这一叫作WeatherEzeTM的程序，包括一个在线的全球地图，它是由土壤科学家Kurt Spokas和农艺学家Frank Forcella以及Percival（位于美国Perry, Iowa.）公司共同合作研发的。Kurt Spokas是农业调查服务站土壤和水管理部门成员，而Frank Forcella是农业调查服务站的北部研究中心土壤保持实验室的成员。 ARS通过培养箱设置不同的实验目的进行植物研究，包括模拟全球环境的变化。像这样的研究中心，ARS不仅在明尼苏达州有，在其他的州，如弗罗里达、马里兰、北卡罗来纳和俄亥俄州都有。 这一还未商业化的程序，已经在Percival的植物培养箱和生化培养箱中使用，只要和装有微软Windows TM.操作系统的电脑连接就可以使用。 WeatherEzeTM程序通过METAR气象资料每小时使培养箱与世界各地的机场气象站实现连接。ARS的科学家将计算机统计模型应用于收集到的天气、经度、纬度数据用来估计天气随着阳光辐射剂量和质量的不同而发生的变化，从而自动的重现这一天气状况。 如果没有WeatherEzeTM程序，当气候发生变化，研究人员如果还想模拟世界不同地区每日的天气状况，就不得不手动调节箱体的参数，使其与不同地区的天气预报一致，然而他们是没有时间去估计任何来自其他地区的没有明显变化的数据的，如每日阳光的辐射剂量的变化。就在这时WeatherEzeTM程序诞生了。 在全球变暖的研究中，WeatherEzeTM程序应用过去30年的数据，可以模拟和连续控制过去某一气候情景。它还可以控制CO2的浓度（在植物培养箱中提供），模拟全球任何一点的气候状况。 ARS和percival公司在产品的研究和开发中达成了一致合作的意见。 ARS是美国农业部的一个科学研究中心。 美国Percival培养箱全国独家代理商 ---北京五洲东方科技发展有限公司

细胞内有数以亿计的碱基、表达程序以及运行策略，而且各不相同。单细胞测序技术可解读单个细胞里的这些信息，但人工干预多、过度依赖人为选定的标记基因使得单细胞测序技术对细胞的注释稳定性较低。可以理解为，同一类细胞用不同的模型解析，结果不同，对一些特殊细胞“公说公有理婆说婆有理”的分析结果往往难以得到广泛认可。解决上述问题的关键是减少人工干预。9月27日，《自然》子刊《自然机器智能》刊载了我国团队首创的单细胞转录组细胞类型注释算法。该算法可以将细胞中的信息转变为计算机能够理解和学习的“语言”，让计算机和细胞直接“对话”，减少人为因素影响。细分细胞亚型，准确度提升7%据算法研发团队腾讯人工智能实验室方面介绍，新算法，即scBERT模型，对最难分类的外周血单核细胞进行了分类，结果显示人工智能能够做到精准标注、注释极其难区分的两类细胞，例如能够准确区分CD8+细胞毒性T细胞和CD8/CD45RA+T细胞。研发团队成员告诉科技日报记者，“在极具挑战的外周血细胞亚型细分任务上，新算法相较现有最优方法的70%准确度再提升了7%。”此外，团队还在已有的单细胞数据集中，将新算法的性能与其他算法进行了对比，这些数据集涵盖17个主要器官或组织、包含50多个细胞类型、超过50万个细胞。论文中显示，对于每个数据集，团队均采用了五倍交叉验证策略，以避免随机结果对结论的影响。结果显示，新算法对大多数数据集的分析结果在精确度和综合得分方面均表现优异。研发人员表示，针对不同的单细胞分析任务和数据集解析任务，都会有不同的算法成为最佳算法，也就是说有的算法擅长某几类任务，有的算法擅长另几类任务，无法通用，而基于scBERT模型的新算法则表现了很强的通用性，在全部的数据集解析任务中均被列为最佳算法。跨界使用“工具”，让机器读懂细胞语言那么，新算法为什么能让机器通过学习读懂细胞中的复制、翻译、转录的语言呢？相关研发人员解释，“我们首次将‘transformer’运用到单细胞转录组测序数据分析领域。 transformer这种架构从发明以来一直被用在自然语言处理领域，用于进行诸如机器翻译类的工作，成为比较通用的一个框架组件，但我们将它运用到了细胞注释领域。”得益于对计算机处理人类语言和单细胞信息之间的共性理解，团队将已经成熟的人工智能架构进行创新性地“跨界”使用，大大提升了细粒度单细胞分子图谱的构建效率。“跨界工具”让新模型赋予计算机读懂细胞活动的基础，但要想读得准、读得透、读得精，还需要基于大规模的语言预训练。论文显示，为了解决来自不同项目、测序平台的数据难以互通有无的难题，“scBERT” 模型在预训练数据上没有做任何的降维或筛选处理，最大程度上保留数据本身的特性和信息，并学习了包含不同实验来源、批次和组织类型的单细胞数据，以保证模型理解“通用”的知识，不仅捕获单个基因的表达信息还理解基因间的协作。据介绍，该技术可以给生物体中每个细胞都印上专属“身份证”，“单细胞身份证”的应用不仅可以助力疾病致病机制分析、药物靶点发现等基础研究，也可以在临床上高精度地“刻画”肿瘤微环境，推动精准治疗的进一步完善。

4月26日，日本Adamant并木精密宝石会社与滋贺大学联合宣布，已经于4月19日成功实现量产化钻石晶圆，今后专用于量子计算机的存储介质。据了解，该单个55mm晶圆就可以存储相当于10亿张蓝光碟容量，预定2023年投产。这种钻石晶圆的材料为氮元素浓度控制在了3ppb（10亿分之3）以下的超高纯度钻石，这样才能保证晶圆内部不会出现太多因为氮元素生成的空洞，从而达到如此惊人的存储密度。晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，其原始材料是硅。高纯度的多晶硅溶解后掺入硅晶体晶种，然后慢慢拉出，形成圆柱形的单晶硅。硅晶棒在经过研磨，抛光，切片后，形成硅晶圆片，也就是晶圆。基于钻石的半导体能够提高功率密度，并制造出更快、更轻、更简单的设备。它们比硅更环保，可提高设备内的热性能。

p style="text-align: left "span style="font-size: 14px "strong 中国上海 - 2015年8月19日 – /strong沃特世公司（Waters）近日开展了一系列活动为中国制药行业全面解读国家食品药品监督管理局（CFDA）发布的《药品生产质量管理规范（2010年修订）》（GMP法规）计算机化系统附录（以下简称“《计算机化系统》”），帮助制药企业应对全新附录所带来的严峻挑战。/span/ppspan style="font-size: 14px "/span/ppspan style="font-size: 14px " GMP法规新附录《计算机化系统》将于2015年12月1日起执行，新附录对制药企业计算机化系统的验证、数据合规性、数据安全性、数据备份等提出了明确要求。在开放化的市场竞争和国际化法规监管的双重压力下，如何在提高质量的前提下兼顾效率是国内制药面临的共同挑战。/span/ppspan style="font-size: 14px " 目前制药企业中，有些规模较小的实验室还采用单机版色谱工作站来处理色谱数据。根据新的《计算机化系统》附录明确要求，每套计算机化系统必须进行验证，对于规模化的实验室来说，如果每一台仪器都作为独立系统逐一进行验证，则费用会大幅增加。而当实验室仪器数量达到5台以上，就需要考虑比较单机版与网络版软件的平均成本。相较之下，网络版软件只在首次部署的时候产生验证成本，无疑将成为制药企业在满足验证要求的同时降低成本的有效途径。使用网络版软件，未来再接入新仪器时，都只需对仪器硬件进行确认即可，无需再对软件进行全面的重新验证。如此，单机版与网络版软件的平均验证成本可能相差数十倍。/span/ppspan style="font-size: 14px " 沃特世的色谱数据软件Empower网络版具有强大的功能，能够有效提高实验检测效率，并允许用户通过移动设备随时随地监控色谱系统。而针对非色谱类仪器，沃特世则提供另一种数据管理解决方案NuGenesis SDMS科学数据管理系统，它可以自动采集、编目原始数据和报告数据，将仪器的原始数据归档至安全、可靠的Oracle数据库中，符合电子记录和电子签名的规定等，最终帮助企业满足法规要求。/span/pp style="text-align: center "img style="width: 500px height: 260px " title="Logo.png" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/uepic/2f67c9eb-a2b9-4714-8fc6-3d0294758722.jpg" width="500" height="260"//pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "em网络版色谱数据软件Empower、实验室管理系统NuGenesis/em/span /ppspan style="font-size: 14px "/span/ppspan style="font-size: 14px " 计算机化系统验证比较耗时且操作复杂，需要多领域的专家花费大量时间去完成。沃特世从欧洲ISPE制药工程协会聘请了资深的验证咨询顾问Charlie Wakeham女士（GAMP5指南的编辑之一），为国内制药企业提供全套专业的合规性和验证服务，并协助广大用户顺利完成验证工作，使系统尽快投入运行，并满足法规要求。/span/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "emimg style="width: 500px height: 331px " title="099.JPG" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/uepic/3698ecd4-624d-43f7-b90a-bd898f8cf6ee.jpg" width="500" height="331"//em/span/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "emCharlie Wakeham女士进行现场培训/em/span /ppspan style="font-size: 14px " 在沃特世近期举办的北京及成都培训会上，Charlie Wakeham女士与沃特世公司的法规及产品专家介绍了大家特别关注的美国21 CFR Part 11法案、欧盟的Annex 11法案以及ISO 17025标准的共同点和不同点。同时，Charlie Wakeham女士还就计算机系统验证的准备工作及如何获取所需的信息作讲解。此外，沃特世中国信息学产品市场经理金勇先生为与会者全面解读了《计算机化系统》的重要内容，并介绍了沃特世公司的相关解决方案，包括网络版色谱数据软件Empower?、实验室管理系统NuGenesis?以及专业验证CSV（Computerized System Validation, CSV）服务。近两百位来自跨国公司、研究院所和国内知名企业的质量主管、研发负责人和合规主管参加了北京及成都举办的培训。/span/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "emimg style="width: 500px height: 331px " title="132.JPG" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201508/uepic/5855366b-ce61-4a1d-b1f5-a0cd92739458.jpg" width="500" height="331"//em/span/pp style="text-align: center "span style="font-size: 14px "em沃特世培训会现场/em/span /ppspan style="font-size: 14px " 沃特世中国信息学产品市场经理金勇表示：“沃特世公司此次为广大中国制药企业全面解读全新法规附录，正是希望能够利用沃特世业界领先的实验室信息学解决方案，帮助中国制药企业有效降低成本，满足更严格的数据合规性与安全性要求。”/span/ppspan style="font-size: 14px " 沃特世公司近期还将在全国其他多个城市举办该活动，注册报名可以联系沃特世当地销售和市场人员。有关系统验证的技术细节，请关注Waters官方微信，或发邮件咨询 yong_jin@waters.com ./span/ppspan style="font-size: 14px " /spanspan style="font-size: 14px " /spanspan style="font-size: 14px " /span/ppspan style="font-size: 14px "strong 关于沃特世公司(a href="http://www.waters.com"www.waters.com/a)/strong/span/ppspan style="font-size: 14px " 50多年来，沃特世公司通过提供实用、可持续的创新，使全球范围内的医疗服务、环境管理、食品安全、水质监测、消费品和高附加值化学品领域有了显著进步，从而为实验室相关机构创造了业务优势。/span/ppspan style="font-size: 14px " 作为一系列分离科学、实验室信息管理、质谱分析和热分析技术的开创者，沃特世技术的重大突破和实验室解决方案为客户的成功创造了持久的平台。/span/ppspan style="font-size: 14px " 2014年沃特世公司拥有19.9亿美元的收入，它将继续带领全世界的客户探索科学并取得卓越成就。/spanspan style="font-size: 14px " /span/ppspan style="font-size: 14px "strong 关于沃特世中国/strong/span/ppspan style="font-size: 14px " 沃特世公司创始于1958年，是全球分析实验室解决方案的行业领导者。沃特世为科学家提供一系列分析系统解决方案、软件和服务，包括液相色谱、质谱和化学品。自上世纪80年代进入中国以来，沃特世目前在内地及香港设有五个运营中心拥有四百多名员工，在上海、北京、广州、成都设立实验中心和培训中心。/span/ppspan style="font-size: 14px " 在中国，沃特世的业务范围涉及生物制药、健康科学、食品健康、环境保护和化学等多个领域，为小分子化学和中药研究、生物制药理化分析、农兽药筛查、代谢产物鉴定、组学平台、临床检测、乳制品检测等提供多种解决方案，服务工业生产的关键环节。/span/ppspan style="font-size: 14px " 自2003年成立沃特世科技（上海）有限公司以来，今天的中国已经成为沃特世全球仅次于美国的第二大市场。沃特世中国始终坚持提高本地技术能力、培育本地技术人才，推动制药、食品安全、健康科学、环境保护等相关行业标准和法规的建立和完善，力求满足人们日益增长的健康需求，创造更美好的生活。/spanbr//p

国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇量子物理学论文，首次报道了利用一台量子处理器对全息虫洞进行量子“模拟”。这一演示使用的是谷歌(Google)的悬铃木(Sycamore)处理器，标志着距离在实验室研究量子引力的可能性又进了一步。该论文介绍，广义相对论描述的是高能或高物质密度的物理世界，比如天体物理对象。量子力学描述的则是原子和亚原子水平上的物质。量子引力是一种假设的物理理论，描述的是与这两类情况都相关的对象，比如黑洞的内部。不过，量子力学与广义相对论在根本上是不相容的，因此对于量子引力的理论目前尚未达成共识。而全息原理是连接不同理论的一种方式，或有助于调和量子力学和广义相对论，它利用一个受限的物理系统将相对论解释为量子物理学的扩展。本次研究中，根据全息原理，论文通讯作者、美国加州理工学院玛丽亚斯皮罗普鲁(Maria Spiropulu)和同事与合作者设计了一个简单系统，用来模拟一个全息虫洞，其经过适当设计的量子系统的性质符合引力系统所该有的性质。该量子模拟利用一台量子计算机进行，有一个9量子比特的电路。量子比特在这台处理器上传输时的动力学特征与量子比特穿过可穿越虫洞时所该有的动力学特征相同。

来自中国科学院网站的消息：近日，国家重大科技基础设施子午工程专用高性能计算平台——12万亿次刀片式超级计算机建成。子午工程专用高性能计算平台是子午工程研究与预报系统的核心硬件设备，为子午工程的运行计划的制定、子午工程物理与应用预报模式的大规模计算以及空间环境数据的三维可视化提供支撑。 　　子午工程专用高性能计算平台的刀片式超级计算单元由1024颗INTEL Xeon E5450(主频3.0GHz、内存16GB)CPU构成，计算刀片之间的通信通过目前最先进的全线速、无堆叠20Gb Infiniband高速互连网络完成，支持并行软件和并行运算及开发环境(GNU和Intel C/C++ 、Intel fortran、MPI)，其计算峰值为12.28万亿次、Linpack性能为10.33万亿次 专用高性能计算平台的存储单元为全光纤SAN架构，I/O结点配备了4路4核Intel Xeon E7440处理器，采用并行文件系统，支持基于阵列的快照和克隆及异地远程同步和异步镜像复制等 专用高性能计算平台的虚拟现实可视化及数字视频会议单元采用SGI32核CPU、NVIDIA Quadro FX 4600专业图形生成器，两台高清分辨率三片多晶硅LCD的BARCO iCon H600投影机以实现背投、被动全三维立体可视化表达。　　专用高性能计算平台经过半年的试运行，已有效集成子午工程L1-磁层-电离层因果链物理模式、数值磁层库软件及地磁暴预报模式、电离层预报模式、多站点中层大气气候模式等五个空间天气物理与应用预报模式，使得240*160*160网格规模下的地球磁层准稳态解的模拟计算时间由过去的三个月缩短为三天，模式计算数据与空间环境监测数据的展示实现了由二维平面向三维立体的本质转变，极大提升了系统开展子午链模式与基于子午链的空间天气预报方法的综合研究能力，在两种主要的行星际扰动(动压脉冲、激波)与地球磁层相互作用、太阳高能粒子传播与加热机制及磁层电流体系研究方面取得了一些非常重要的阶段性成果，特别是发现在IMF南向时，弓激波和磁层顶均对越尾电流供电的创新结果引起了国际同行的高度关注。这样一个资源共享、信息交互的协同工作平台的建成有助于进一步充分利用子午工程空间环境监测系统的观测能力和产出，开展和组织灾害性空间天气事件的连锁过程、时变模式及空间天气变化规律的系统研究，直接服务于子午工程整体建设目标的实现。　　专用高性能计算平台已通过中科院空间科学与应用研究中心组织的测试与验收。

随着新版GMP新增附录&ldquo 计算机化系统&rdquo 征求意见的发布，国内计算机化系统（LIMS、CDS、ELN等）验证实施细则即将出台。究竟如何科学、高效地进行计算机化系统验证实施？如何应对国内、国际制药监管方的检查？是众多应用计算机化系统的企业亟待解决的课题。 在应对制药行业GMP法规与计算机化系统验证方面具有丰富经验与强大实施力的岛津公司，多年以来积极支持用户在GMP法规合规性上的产品应用。日前，岛津公司联手仪器信息网，分别在北京、杭州与制药行业的用户就如何应对制药行业GMP法规与计算机化系统验证展开了深入交流，促进了制药用户应对新版GMP计算机化系统验证能力的大幅提升。 交流会会场内座无虚席 为使交流效果最大化，本次会议特邀业内国内外知名的GMP法规与计算机化系统验证专家亲临会场。特邀专家包括浙江省食品药品检验研究院李会林老师、秘珀软件咨询有限公司验证总监刘浩女士、日本C-CAST咨询有限公司执行董事荻原健一先生。专家们围绕着如何按新版GMP要求科学管理实验室仪器、设备，GMP计算机化系统验证研究与现状分析，以及如何在GAMP5指导下实施计算机化系统验证等用户最为关心的课题，以众多案例与模板与参会用户展开了卓有成效的交流。与会用户利用这一绝佳的交流平台频频与专家们热烈互动，尽可能地提高自身应对相关法规的能力。浙江省食品药品检验研究院李会林老师在讲课 日本C-CAST公司荻原健一先生对计算机化系统验证知识进行介绍 秘珀软件公司刘浩经理在对GMP法规计算机化系统验证进行解析 为使与会用户有更为实际的体验，岛津公司市场部的候艳红、洪艳女士，网络事业推进部的吴豪杰先生，结合TOC在清洁有效性验证方面的应用，以及提高岛津LabSolutions CS特点的介绍，令与会用户对相关法规应对有了更深一步的理解。 通过长期为用户应对GMP法规提供全面可靠的支持，岛津公司日益成为制药行业用户在应对国内外GMP法规方面的强大后盾。关于岛津 岛津企业管理（中国）有限公司是（株）岛津制作所为扩大中国事业的规模，于1999年100%出资，在中国设立的现地法人公司。 目前，岛津企业管理（中国）有限公司在中国全境拥有13个分公司，事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心；覆盖全国30个省的销售代理商网络；60多个技术服务站，构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地，已构筑起了不仅面向中国客户，同时也面向全世界的产品生产、供应体系，并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标，岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。

p style="text-align: justify " “千里眼”监测空气，大数据识别黑臭水体，超级计算机分析污染源??目前，越来越多的炫酷“黑科技”正加入到环保力量中来，发挥着它们的独特作用。/pp style="text-align: justify "strong“千里眼”助力“蓝天保卫战”/strong/pp style="text-align: justify " 生态环境部日前启动“千里眼计划”，计划对京津冀及周边地区“2+26”城市全行政区域按照3千米× 3千米划分网格，利用卫星遥感技术，筛选出PM2.5年均浓度较高的3600个网格作为热点网格进行重点监管，以及时发现、精准解决大气问题。/pp style="text-align: justify "该计划利用卫星遥感技术，结合气象数据、空气质量监测数据，计算出每个网格上一年度的PM2.5平均浓度，剔除气象传输、降水过程、地形阻挡等因素影响，得到其在静稳天气条件下的排放水平，从而完成筛选。/pp style="text-align: justify " 作为热点网格监管试点城市，河北省沧州市自2017年以来共设置126个热点网格，全面排查出热点网格内涉气污染源企业6325家、锅炉4143台，发现各类环境问题7760个。采取相关措施后，沧州市PM2.5平均浓度显著下降。/pp style="text-align: justify " 据介绍，生态环境部将对1年内连续3次被预警或累计6次被预警的热点网格，采取公开通报、派驻工作组、公开约谈当地政府负责人等方式，督促地方改善环境。/pp style="text-align: justify "strong超级计算机精准分析大气污染源/strong/pp style="text-align: justify " 在湖南长沙，国家超算长沙中心日前打造完成空气质量的监测和分析平台。这一超级计算机可以通过计算，实现空气质量和空气污染的精细化分析。/pp style="text-align: justify " 具体而言，这一平台能够推演出大气污染物排放、运动、演化和沉降过程，对包括二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳等在内的空气浓度进行实时分析，定量追踪大气污染源，智能评估相应控制措施的效果。/pp style="text-align: justify " 据介绍，这个平台不到8小时就能算出城市未来5天的空气质量，可判断未来3到5天影响城市空气的污染源，分析出污染源是来自哪些地区、哪些行业，从而为大气污染防治提供详尽的大数据支撑。/pp style="text-align: justify "strong“萌萌哒”机器人监测火情/strong/pp style="text-align: justify " 在北京市丰台区云岗森林公园，日前迎来一位“萌萌哒”机器人，每天在园子里转来转去。据介绍，这是中国航天科工三院自主研发的室外巡逻机器人，其职责是协助公园安防人员实时动态监测园区治安和火险情况。/pp style="text-align: justify " “充电一次，工作8小时。”据介绍，这款机器人可以实现高精度定位和自主巡逻，具备危险信息的实时传输和火情报警功能。同时它可实现记忆巡航和智能避障，满足公园固定路线巡逻和智能躲避行人的需求，连陡坡也可“行走”。/pp style="text-align: justify " 此外，机器人还配备可见光摄像头和红外夜视摄像头，能24小时昼夜巡逻，通过红外设备感知高温源，及时发现火情。公园安防人员在办公室的显示器上可以实时查看机器人回传的影像，还能对机器人进行远程控制。/pp style="text-align: justify "strong遥感技术监测城市水体/strong/pp style="text-align: justify " 黑臭水体排查识别、监测评估、长效管理??当前，中国航天科工三院304所融合卫星遥感、地理信息、大数据等技术打造“城建大数据平台”，实现将航天技术运用服务于城市环境建设。/pp style="text-align: justify " 据介绍，这一平台利用遥感技术建立黑臭水体判别模型，根据水质光谱典型特征比对形成水质指标信息，获得黑臭水体的空间分布，充分发挥遥感技术监测范围广、更新周期短、获取信息快等优势。/pp style="text-align: justify " 同时，基于数据融合、数据挖掘与可视化等手段，建立黑臭水体、污水处理厂、气象数据“综合展现一张图”，将影响黑臭水体产生、治理的各类要素综合展现，实现对城市水质、水量、污染源排放、环境因素的动态监测。/pp style="text-align: justify " 据介绍，未来航天科工三院304所还将持续推动城建大数据平台在黑臭水体治理、城市排水防涝、污水污泥处理等城市水环境治理领域的应用，为“水更清、城更美”贡献科技力量。/ppbr//p