置偏好系统

p style="text-align: center "img title="u=1353522342,1941347771& fm=21& gp=0.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/db914207-3151-4de6-974a-2d0d0c1a4927.jpg"//pp　　苏黎世联邦理工学院(ETH Zurich)的研究人员开发了确保测序质量的有效方法，并在此基础上获得了全面且准确的抗体图谱。这项研究发表在最近的Science Advances杂志上。/pp　　为了跟踪免疫系统激活后的抗体生成情况，研究人员对携带抗体生产指令的mRNA进行了测序分析。“近年来测序技术取得了很大的进展，测序速度显著加快，测序成本大幅下降。然而目前的测序方法并不适合分析抗体RNA,”领导这项研究的Sai Reddy教授解释道。机体产生的抗体种类非常多，测序抗体RNA需要很高的灵敏性和准确性。/pp　　Reddy及其同事创建了一个使用基因条码的控制系统，对RNA测序进行补充和完善。这个系统与计算机分析结合起来，大大提升了RNA测序的精确性，消除了人为引入突变和RNA分子相对浓度的干扰。“通过这种方式我们能够去除超过98%的测序错误，”Reddy实验室的博士后Tarik Khan说。/pp　　研究人员将自己开发的体系命名为分子扩增指纹(MAF)。他们在PCR扩增之前给每个RNA分子随机打上独一无二的“条码”。他们还在扩增过程中添加另一种条码，以记录PCR扩增的偏好。计算机分析可以通过这些条码将原始抗体RNA与测序中发生突变的分子区分开，还能够确定抗体RNA原本所占的比例。/pp　　这项研究为人们展示的抗体测序方法，适合多种免疫学研究。Reddy正在与多家a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "制药/span/strong/a公司合作，把这一方法用于抗体药物和疫苗的开发。“我们的技术可以精确反映HIV感染者体内的免疫应答过程，”Reddy教授指出。“过去人们只能发现免疫应答中丰度较高的抗体，测序可以准确快速的鉴定那些罕见抗体。”a title="" style="color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href="http://www.instrument.com.cn/application/SampleFilter-S01-T000-1-1-1.html" target="_self"strongspan style="color: rgb(255, 0, 0) "蛋白质分析/span/strong/a需要抗体达到较高的浓度，无法检测疾病早期产生的少量抗体分子。这项研究中的测序方法有望帮助人们尽早诊断出癌症和自身免疫疾病。/p

本文依托我们近5年的实业经验，历经真实数据调研和积累，结合50多家终端医院实地深入访谈，视野立足国内外，分析格局，展望趋势。内容包含诊断试剂、仪器等，力求紧跟行业热点，总结投资逻辑，以产业的声音为一二级市场投资者抛引玉之砖。　　行业整合，优质国产品牌的春天来临：2015年中国体外诊断市场500亿(出厂)，整体增速17%，预计未来3-5年保持15-20%增速。市场份额分散，公司体量较小，站在长期投资角度，未来自身成长和整合的空间巨大，优秀国产公司增速将超越大盘。　　未来优秀国产体外诊断公司发展三大驱动力：1、CFDA加强监管，提高注册、准入、临床的门槛，国产品牌市场份额逐渐集中 2、分级诊疗使得病人分流至基层医疗机构，进口品牌无力过度下沉，利好与国产品牌 3、国家政策偏好于国产品牌，鼓励大型公立医院设备采购进行进口替代。　　体外诊断公司选择逻辑：　　1、选择比努力重要，细分市场决定了企业发展天花板。体外诊断细分市场众多，产品技术平台，生命周期阶段差异很大，建议关注临床生化、免疫、POCT等细分市场。　　2、没有耗材，就没有未来，耗材决定了企业的盈利能力。体外诊断，是“水”的行业，据统计试剂行业平均毛利率超过70%，试剂才是源源不断产生利润的源头。　　3、体外诊断，渠道为王，渠道决定了企业的产品能否有良性的销售。中国体外诊断80%是通过渠道进行分销，在中国体外诊断的主要客户90%为医疗机构的检验科，应用场景相对集中，渠道具有复用性，渠道网络构建完善的公司有很大优势。　　长期看好的细分市场：生化、发光、POCT　　1、临床生化：看似机会寥寥，实际暗育良机。临床生化200生产厂家，随着CFDA加强监管，优秀的国产品牌会加速整合市场份额，保持超越大盘的增速。相关上市公司：迈克生物、西陇科学。　　2、化学发光：国内厂家方兴未艾，前景可期。作为容量增速双高的细分市场，国产替代刚刚拉开帷幕。装机量是保证封闭系统增速的前提条件，明星套餐是进入终端的敲门砖和未来安身立命的根本。相关上市公司：迈克生物等。　　3、POCT：容量小而增速快，前景广阔，保持关注。POCT市场作为大型中心实验室检测的有效补充，其发展尚不成熟，行业无标准，持续关注细分领域龙头公司和未来技术发展方向。相关上市公司：万孚生物，乐普医疗等。　　风险提示：行业整合进度低于预期，行业短期估值过高。　　前言　　2015年5月17日，国务院办公厅发布了《关于城市公立医院综合改革试点的指导意见》，力争到2017年试点城市公立医院药占比(不含中药饮片)总体降到30%左右。在国家管控药占比的大前提下，检验科收入成为医院盈利的新锐力量，体外诊断行业被推上浪尖，成为一颗璀璨的新星。　　作为相对门槛较低，毛利又极高的体外诊断行业，吸引了众多创业者和转型企业，到目前有超过600家生产企业，行业亟待规范整合。纵观国际行业发展历史，行业市场份额由分散到集中，形成稳定竞争格局是必然趋势。与其他行业不同，医疗作为一个严肃的行业，产品的质量事关生命，产品性能和质量是长远投资的核心价值。　　当前站在产业研究的基础上，我们与市场观点的不同之处：　　补充了体外诊断行业市场容量数据。　　根据实地市场调研和数据积累，补充了Kalorama咨询公司发布的中国区域数据。中国体外诊断行业约有600家生产企业，2015年预计市场容量超500亿，海量的小厂家难以计算入内，因此判断中国实际的市场容量要更高，500亿已为保守测算。本文中体外诊断既包含试剂，也包含仪器，作为一个整体进行阐述。　　体外诊断行业增速的下行不代表优秀国产公司的增速持续放缓。　　自2014年中开始，CFDA陆续出台一系列政策加强行业监管，抬高准入门槛，我们认为行业震荡整合的元年已经拉开帷幕。在分级诊疗医改的大背景，严苛的监管要求和国家进口替代政策的大力推进，有效的整顿行业不规范小企业，抑制了进口品牌的强势垄断。宏观环境的改变犹如一缕春风，国产品牌的崛起指日可待。　　生化细分市场，国产品牌仍有良机。　　行业普遍认为生化领域已是红海，行业增速放缓。生化市场份额由于进入门槛低，利润高，吸引了很多小厂家，但随着行业整顿力度加剧，内部的整合和震荡会集中市场份额，有利于优秀国产品牌龙头跃出水面，虽然整体增速放缓，但是对于个体企业增速会有内生性增长。　　分子诊断，临床的应用低于市场预期。　　分子诊断常常被捆绑于精准诊疗，但是目前无论是产品性能、收费标准、政策支持、海量数据分析等都还无法支持真正意义的精准诊疗，仍然处于概念大于市场的阶段。能广泛应用与临床的产品需要具备如下特点：1.临床意义清晰 2.操作自动化，傻瓜化 3.成本可被接受。对于目前国内的公司，PCR试剂盒依然是分子诊断这块蛋糕最实际的应用产品，而大消费，大数据还有很长的路要走。既追前沿，又接地气，清醒分析在分子领域的各种新技术，才能准确判断该技术真正的临床价值。　　体外诊断(IVD)定义、分类及产业链　　1.体外诊断(IVD)的定义　　体外诊断是诊疗前提，医技发展重要指标。IVD是在人体之外对人体标本进行检测而获得的临床信息进而判断机体功能和疾病的产品和服务。体外诊断是指：在人体之外，对人体血液、体液、组织等样本进行检测，从而判断疾病或机体功能的诊断方法，国际上统称为IVD(in-Vitro Diagnostics)。体外诊断被誉为“医生的眼睛”，是现代检验医学的重要载体，提供了大部分临床诊断的决策信息，日益成为人类疾病预防、诊断、治疗的重要组成部分。　　2.体外诊断产品的分类　　体外诊断产品包括：诊断仪器、诊断试剂及相关的校准质控等周边耗材，尽管我国将体外诊断产品按照医疗器械进行行政管理，但由于诊断试剂占主导地位并且诊断产品与疾病治疗密切相关，通常将其归属“医药制造业”(《上市公司行业分类指引》C27(2012 年修订))。除以上分类，体外诊断还可根据应用场景不同分为实验室检测和床边检测(Point of Care Testing，POCT)。　　POCT是指在采样现场进行的，利用便携式分析仪器或配套试剂快速得到结果的一种方式。在院内指在患者旁边进行的临床(床边即时besides testing)，通常不一定是临床检验师来进行。在院外则是指在采样现场即刻进行分析，省去样本在实验室时的复杂处理程序，快速得到结果的一类新方法。POCT不是产品或项目的分类，而是检验的分类。　　3.体外诊断行业的产业链　　体外诊断产品主要由诊断设备，诊断试剂及相关的校准质控品组成。　　体外诊断试剂上游主要是提供相关化学和生物原材料，包括精细化学品、抗原、抗体、生物酶、高分子微粒材料等的供应商 体外诊断仪器上游主要是电子器件和磨具生产商等。　　国内厂家核心原材料几乎全部依靠进口，议价能力相对较低，国内已有厂家部分原材料可以自产，但是规模和质量暂时还无法与进口产品匹敌。　　渠道是体外诊断产品流通的主要方式。国内厂家生产的产品主要通过经销加直销的方式进行，其主要营收来源于渠道分销，对于部分优质大客户，则采用厂家直销。　　体外诊断产品客户主要包括各种医疗机构，第三方检测中心，国家公共卫生检测中心及个人。其中医疗机构占据90%的市场，包括各类医院、社区医疗服务中心、乡镇卫生院、体检中心等，医院是我国体外检测试剂主要需求市场。　　优秀国产公司三大驱动力：行业监管、分级诊疗、政策导向　　1.CFDA加强监管，提高准入门槛，国产品牌市场份额逐渐集中　　体外诊断行业管理部门及分类　　体外诊断属于医疗器械行业，行政主管部门为国家食品药品监督管理总局(CFDA)，主要履行有关医疗器械的产品标准、产品市场准入、生产企业资格、产品临床试验及产品注册等管理职能。　　卫计委临床检验中心也履行部分行业监督职责，包括：制定临床检验技术标准及管理规范 负责全国临床检验的质量管理、技术指导、临床检验仪器的质量评价、参考方法的建立、校准实验室的建立、临床检验专业人员的技术培训等。卫计委临床检验中心每年均组织临床检验室间质量评价工作，对各医疗机构检验科的检验结果进行监测和评价。　　医疗器械按照风险程度由低到高，管理类别依次分为第一类、第二类和第三类。体外诊断产品通常包括仪器、试剂和校准质控，仪器多为二类产品，体外诊断试剂根据不同项目的临床意义和使用场景，覆盖一类、二类、三类器械。　　体外诊断行业监管呈现收紧态势　　截至到2014年底，中国IVD生产厂家超过600家，销售规模超过1亿的不到30家，大部分厂家销售集中在1000-5000万的规模，其特点是同质化严重，产品质量体系不完善，价格战为最主要的竞争模式，对病人而言有很大的诊断隐患。国家监管部门自2014年中开始逐步加强对IVD行业的监管。陆续出台一系列相关政策和文件，从研发、生产、注册、临床、流通、销售等各个环节加强监控，整体的态度持收紧趋势，通过严苛的行业准入和运营要求，对IVD行业进行大范围的洗牌，以质量为核心的细分市场龙头厂家将受益于该政策的执行。　　2.分级诊疗促使病人分流至基层医疗机构，利好与国产品牌　　中国现状：50%的公立医院分流90%的病人，50%的民营医院占据10%的病人流量　　2014年中国共有医疗机构约26000家，其中约50%为公立医院，近5年来公立医院数量无明显变化，但私立医疗机构数量在逐年增加，到2014年基本与公立医院的数量相当，但中国90%的病人流量在公立医院，尤其是大型三级医院，贡献整个医疗收入的60%。私立医院大多以专科形式存在，其综合竞争力远不如大型二三级公立医院。　　2013年中国有1787家三级医院，与欧美发达区域不同，中国三级公立医院处于绝对垄断地位虽然只占整体医疗机构数量的7%，却贡献了超过50%的医疗收入。　　受惠于三级医院收入和门诊量的增加，进口品牌盘子虽大，却依然保持较高的业绩增速，　　国产品牌苦战与低端医院市场，市场份额不高，增速也无法超越进口品牌。　　未来趋势：分级诊疗的落地将20-30%的病人流量分至民营医院　　2015年9月，国务院办公厅印发《关于推进分级诊疗制度建设的指导意见》，部署加快推进分级诊疗制度建设，形成科学有序就医格局，提高人民健康水平，进一步保障和改善民生。　　分级诊疗制度建设，是合理配置医疗资源、促进基本医疗卫生服务均等化的重要举措，是深化医改、建立中国特色基本医疗卫生制度的重要内容。自2009年开始试点，各地相继开展分级诊疗探索工作，目前已有16个省份、173个地市、688个县启动了试点，2015年医疗改革又进一步强调了分级诊疗的改革决心。　　未来的就医模式将会根据疾病的严重程度进行分级，合理有效利用有限的医疗资源。三级医院主要提供急危重症和疑难复杂疾病的诊疗服务 城市二级医院主要接收三级医院转诊的急性病恢复期患者、术后恢复期患者及危重症稳定期患者。县级医院主要提供县域内常见病、多发病诊疗，急危重症患者抢救和疑难复杂疾病向上转诊服务。基层医疗卫生机构和康复医院、护理院等为诊断明确、病情稳定的慢性病患者、康复期患者、老年病患者、晚期肿瘤患者等提供治疗、康复、护理服务。　　随着媒体和信息的迅捷，私立医院负面消息时时刻刻暴露在公众视线中，大众信任的重建和意识更改需要时间，但是已经有越来越多的人可以接受到社区、计生站等基础医疗机构就医。随着分级诊疗的逐步落地，将逐渐把三级医院的流量分至基础医疗机构和私立医院，缓解大型公立医院的巨大压力，City Rearch 预计未来会有20-30%的病人在民营医院就诊。　　对于国产器械来说，医疗分级诊疗后，民营医院和基层医院将会是国产品牌的新的角斗场。由于民营医院和基层医院对价格敏感，成本控制严格，而进口品牌无论是巨额研发投入、高昂的人力成本，都给降价带来了极大的成本压力，进口品牌无力在民营和基层医疗机构与国产品牌竞争。　　3.国家政策偏好与国产品牌，鼓励大型公立医院优先采购国产设备　　自2014年国家出台了一系列民族品牌保护政策，要求大型公立医院优先采购国产设备。遴选出一批符合临床需要、产品质量优良、具有市场竞争力和发展潜力的国产医疗设备，形成优秀产品目录，逐步建立国产医疗设备应用科学评估体系。　　2015.05 第一批优秀国产医疗设备遴选：选择数字化X线机、彩色多普勒超声波诊断仪和全自动生化分析仪3种基本医疗设备为第一批遴选品目　　2016.01 第二批优秀国产医疗设备遴选：选择医用磁共振成像设备(MRI)、X射线计算机断层摄影设备(CT)、全自动血细胞分析仪、血液透析机、呼吸机、麻醉机和自动分药机等7种品目为第二批遴选品目。　　长久以来，国产品牌的主要战场在二级及以下医院，公立三级医院主要还是进口品牌，终端对价格的不敏感，使得部分已经达到临床要求，甚至性能超出进口品牌的优秀国产品牌始终无法抛去“国产的帽子”，没有在市场上公平竞争的机会。国家的政策保护，将有利于国产品牌的发展壮大，进一步奠定龙头企业的地位。　　尽管体外诊断市场已成为所谓的红海，但产业仍处于整合阶段，其规范性和监管力度有待完善，很多小企业会在竞争和监管压力中逐渐退出该领域。在高端市场，国产品牌逐渐拿到入场券，低端市场分级诊疗又为国产品牌助力，严苛的监管要求将大浪淘沙，对行业进行整顿重排，竞争环境更利于行业龙头，优秀品牌终将有机会洗尽铅华，浮出水面。（接下文）

昆虫行为的研究在昆虫研究领域中一直是一个重要的方向。无论是昆虫的气味选择实验、产卵偏好实验、寄主偏好实验、食物偏好实验、昆虫取食行为观测实验等相关实验，实验数据都是研究人员通过肉眼观察记录或者判断。这种方法有多个弊端：非常消耗人工，从而会增加时间和预算，同时也会使追踪评估的结果不够客观且不能量化分析。在这个背景下，昆虫追踪定位系统的出现为昆虫行为研究带来了巨大的帮助。一、显示运动轨迹，提高效率昆虫追踪定位系统是一款全新的科研工具，它集高清高帧频工业相机与昆虫行为分析软件于一身。该系统的多种运动参数自动记录功能，软件自动追踪目标昆虫的运动轨迹。昆虫追踪定位系统还拥有目标选择功能，实时观测时支持对实验昆虫进行选择性显示，重点观测分析目标昆虫，并生成随时间变化的X坐标和Y坐标，轻松获得目标昆虫的行为模式。大多数昆虫行为研究都集中在一般的运动行为上。使用昆虫追踪定位系统进行视频跟踪，可以轻松地分析出昆虫的爬行参数，如爬行距离、爬行时长、爬行速度、停留总时长、停留次数、穿越边界次数等，并将运动数据可视化。在研究蝶类求偶飞行、犀金龟为争取配偶而斗争、榄叶提取物对初龄菜青虫乌的拒食和引诱取食作用、花果发育过程中气味挥发物对传粉者行为的调节、光肩星天牛对沙枣和新疆杨的偏好性等昆虫课题时，我们需要观测昆虫的运动，并进一步分析其目的和行为模式。观测昆虫的行为实验时，基于高清高帧频工业相机的记录系统能够捕捉并分析昆虫行动轨迹的详细数据，包括爬行距离、爬行时长、爬行速度等参数。此外，昆虫行为分析软件将捕获的运动数据转化为直观的数据，使得数据可视化，帮助研究人员更轻松地分析数据，发现隐藏在大量数据中的运动规律和行为模式。通过精确捕捉昆虫行为的每一个细节，并清晰地展示目标昆虫的运动轨迹，昆虫追踪定位系统不仅显著提高了研究效率和精度，而且提供了前所未有的观察体验。其客观且可视化的数据，让科学家能够更直观地理解和分析昆虫行为，进一步推动了相关领域的发展。 二、产出量化数据，便于分析更进一步寻找昆虫运动的规律，往往需要工具辅助。研究昆虫行为需要昆虫追踪定位系统自动追踪和记录昆虫的行为，生成量化数据，从而避免了人工观察的弊端，提高了效率和准确性。由于系统能够自动记录数据，避免了人为干扰和主观判断的误差，使得研究结果更加可靠和可信，因此昆虫追踪定位系统还可以提高研究的客观性和可重复性。同时，由于系统可以生成大量的量化数据，研究人员可以进行更深入的数据分析和模型构建，进一步推动昆虫行为研究的发展。将为科研工作提供丰富的数据支持。这无疑将使昆虫行为的研究更加深入和精确。总的来说，昆虫追踪定位系统是昆虫研究领域不可或缺的研究工具。它将开启你的昆虫研究新篇章，让你对昆虫行为的理解更加深入。

导读西瓜 (Citrullus lanatus, 2n=22)是世界第三大水果，是世界各地种植的重要经济作物，也是一种受欢迎的新鲜水果，含有糖、番茄红素和瓜氨酸等有益人体健康的化合物。研究人员通过杂交开发了大量西瓜品种以满足消费者的偏好。但长期栽培和对果实品质性状的筛选，不同地理区域采集的栽培西瓜显示出较低的遗传多样性，因此需要更多的遗传种质资源用于可持续生产西瓜的创新品种。参考基因组对于性状和基因发现是必不可少的。西瓜基因组测序工作始于十几年前。除西瓜基因组初稿外，自2019年以来已经发布了三个高质量的西瓜参考基因组。然而，每个基因组仍然不完整，存在许多空白。高质量的参考基因组与从相同遗传库产生的突变体数据相结合，将有助于发现和分离遗传和育种所需的突变体。无缺口参考基因组是基因组组装的最终目标，为识别“暗物质”区域中的独特基因和结构变异带来了新的机会。北京大学高等农业科学研究所科研人员在Molecular Plant（最新JCR分区Q1，影响因子21.9496）上发表了题为《A telomere-to-telomere gap-free reference genome of watermelon and its mutation library provide important resources for gene discovery and breeding》的文章。研究者使用西瓜优良近交系G42组装了一个T2T（telomere-to-telomere）无缺口参考基因组，弥补了当前可用参考基因组中所有剩余的组装缺口。通过基因组信息比对识别了甜西瓜种质中一个包含ClTST2（液泡膜糖转运蛋白）基因的17.5 kb串联重复序列(sv04611)。该研究应用naica微滴芯片数字PCR系统对西瓜CITST2基因的拷贝数进行检测，证实了不同西瓜种质之间CITST2基因拷贝数存在差异，甜西瓜种质中CITST2基因的拷贝数增加可能是造成糖含量增加的原因。应用亮点：▶ 使用naica微滴芯片数字PCR系统对甜西瓜和不甜西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异进行准确定量。▶ 甜西瓜和不甜西瓜种质中CITST2基因分别为两个拷贝和单个拷贝。▶ CITST2基因的拷贝数变异可能会改变西瓜糖含量。G42基因组组装比其他参考基因组组装具有更高的完整性和准确性，为更准确地描述基因结构变异（SVs）提供了更多的数据支撑。数字PCR技术已被证明可以灵敏可靠地检测拷贝数变异的核酸绝对定量工具。该研究采用naica微滴芯片数字PCR系统精确定量不同西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异，验证了无缺口参考基因组识别SVs的准确性。研究成果：本研究成功组装出G42 西瓜的T2T无缺口参考参考基因组，包括所有22个端粒和11个着丝粒的信息。利用无缺口参考基因组数据，研究者识别了甜西瓜种质（97103和G42）sv04986结构中一个包含ClTST2基因的17.5 kb串联重复序列(sv04611)。这是不甜西瓜种质（PI 595203和PI 296341-FR）基因组中不存在的。ClTST2基因编码一种定位于液泡的糖转运蛋白，其表达与西瓜果肉中的糖积累呈正相关。▲图1. (A)sv04986 结构在甜西瓜（97103和 G42）和不甜西瓜（PI 595203和PI 296341-FR）种质中含有 ClTST2 基因。甜西瓜种质中存在一个17.5kb的串联重复序列sv04611，包含2bp的CA插入突变。红色箭头代表引物 ClTST2-R8/ClTST2-F3的位置。(B)使用ClTST2-R8/ ClTST2 -F3 引物扩增四个西瓜种质DNA 样本的结果。随后作者使用naica微滴芯片数字PCR系统对甜西瓜和非甜西瓜种质之间CITST2基因拷贝数的差异进行了准确定量。FAM通道仅能检测到存在CA插入突变的区域。HEX通道用于检测ClTST2基因。CY5通道检测的是西瓜中的单拷贝内参基因Actin。当CITST2基因为双拷贝时，FAM/HEX/CY5拷贝数比约为1:2:1。当CITST2基因为单拷贝时，FAM/HEX/CY5拷贝数比约为0:1:1。数据显示两个不甜西瓜的种质仅包含单拷贝CITST2基因，而甜西瓜种质在包含两个拷贝CITST2基因。▲表1.利用dPCR技术估算甜和不甜西瓜种质中CITST2基因拷贝数期刊介绍：Molecular Plant (《分子植物》)是由中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所（IPPE）与中国植物生理与植物分子生物学学会（CSPP）主办，中科院上海生命科学信息中心生命科学期刊社承办的学术期刊，创刊于2008年。2022最新JCR分区Q1，影响因子21.9496。

北京时间2月15日，高瓴旗下专注于二级市场投资的基金管理平台HHLR Advisors公布了2023年第四季度末的美股持仓情况。　　2023年四季度，高瓴增持拼多多、丹纳赫、京东等股票，在美股市场持仓总市值达到49.62亿美元(约357亿元人民币)，环比增长10.7%。拼多多、百济神州、贝壳、传奇生物、微软、赛富时、TAKE-TWO互动软件、亚马逊、丹纳赫、DoorDash成为HHLR Advisors前十大重仓股。　　作为华人资本圈的顶级投资机构，高瓴资本的持仓一直是华人美股投资界的风向标，本次披露的持仓依然以互联网与生物医药为主，通常情况下，投资人关注的焦点是高瓴资本在互联网领域，尤其是中概股方面的持仓情况，而忽略了高瓴资本是生物医药领域的资深玩家。高瓴本次大规模加仓的丹纳赫，既是生物医药领域的明星股，也是科学仪器产业链上的巨头。　　高瓴大举加仓丹纳赫　　高瓴资本于2023年第二季度建仓丹纳赫，期末持有股票8600股。第四季度，高瓴大举加仓37万丹纳赫股票，增持幅度高达450.99%，使得丹纳赫首次进入HHLR Advisors前十大重仓股。　　丹纳赫是全球知名的生命科学与医学诊断领域的创新者，通过一系列的并购，建立了广泛又高效的业务体系，主业历经了工业品制造、精密仪器、诊断与生命科学的多次转换，优势在于通过精益管理和卓越运营提升企业的可持续竞争力。　　近日丹纳赫最新公布财报数据，全年营收238.9亿美元，第四季度收入64.1亿美元，股价随利润披露情况出现波动，据此推测或是高瓴大举加仓的时机。　　给科学仪器行业的启示　　首先从科学仪器板块来看，2023年高瓴不仅在年末大幅增持了丹纳赫，也曾在年初建仓赛默飞但于年末清仓，显示出高瓴在当前环境下对龙头企业的偏好，业绩稳定的头部企业更容易成为资金的避风港。　　同时，从高瓴近年来连续投资国仪量子、精仪精测、青软青之、汉赞迪、新羿生物、赛分科技等仪器企业，以及2023年科学仪器行业融资规模创新高、色谱圈刮起“融资潮”等迹象来看，科学仪器这个曾经的冷门行业正在投资人眼中“发光”。　　当市梦率不再，当IPO明确支持六大行业中（新一代信息技术、高端装备、新材料、新能源、节能环保、生物医药）拥有核心技术、业绩良好的“硬科技”企业，科学仪器类似的项目才更符合投资人需要，虽然撑不起太高的估值，但主打一个踏实稳健，能带来稳定的回报。这也是为什么尽管投资大环境一直被唱衰，但科学仪器行业这边风景独好。未来两年，资本对于科学仪器行业的推动或将持续。　　其次从医药板块来看，这也是科学仪器的下游应用市场，高瓴资本在医药领域的配置从一季度主要建仓传统大型医药白马股，到二季度主要建仓ARGX、AXSM等潜力较大的成长股，再到三季度建仓了AMAM、PACB等规模更小、研发阶段更为早期的生物医药公司，最后到四季度几乎无差别的清仓医药股，仅仅增持了丹纳赫一家公司，高瓴资本在Biotech领域的风险偏好呈现先上升，后下降的趋势。　　有投资人士分析，前三个季度的风险偏好上升，一定程度这与美联储的加息进入尾声阶段有关，而四季度的大幅清仓，似乎是不看好生物医药行业在2024年的表现，或者是对投资行业方向的调整。

广播作为三大媒体之一曾一度辉煌，纵使在信息化高度发达的今天，日本广播产业也方兴未艾，听众群依旧庞大。谈到日本广播，NHK将无一例外被人提及，因为NHK是日本唯一的公共广播电视机构，其广播节目开播于1925年。旗下NHK世界台则是日本放送协会的英语电视频道，以播放新闻、纪录片和文化节目等形式向 介绍日本。 NHK -Science View J-Innovators Special 2015 鉴于“日本料理”刚被加入到联合国科教文组织的非物质文化遗产名录，此事件社会影响力大。近期NHK在Science View J-Innovators Special 2015中将依托该事件推出一期节目，即《2015食品科技的世界》。 目将热点聚焦日本料理以及带动日本食品工业发展的4项创新技术，其中一项创新技术是由日本INSENT公司研发的电子舌-味觉分析系统，该系统采用了同人舌头味觉细胞工作原理相类似的人工脂膜传感器技术，可以将看不见味道转化成可视化的数值数据，从而用来制造匹配每个国家的偏好食物。 日本INSENT公司总裁池崎秀和 电子舌-味觉分析系统是世界上唯一一款可以同人类味觉感官相匹配的仪器 ，适用于食品药品等产品质量控制、新品研发、投诉处理、产品打假等各种对味觉评估有要求的场合，是一款非常难得的有效工具！该系统也大大推动了日本食品领域的发展。 《2015食品科技的世界》节目将于3月28日日本时间09:10（国内时间08:10分）播放，之后以6小时为单位滚动播放4次，敬请大家关注。 另附：预告片网址：http://www3.nhk.or.jp/nhkworld/english/tv/scienceview/ 播 放 网 址：http://www3.nhk.or.jp/nhkworld/index.html

p　　近日，总部位于新加坡的Clearbridge生物医学公司和德国的徕卡生物系统公司(Leica Biosystems，LBS)已经合作共同营销对方的产品，以支持循环肿瘤细胞的研究。/pp　　这两家公司将共同营销Clearbridge的ClearCell CTC浓缩系统和LBS的Bond Rx染色平台，为CTC富集和免疫染色创建一个集成和自动化的工作流程。/pp　　Clearbridge的ClearCell系统从标准抽血中检索完全完整和可行的CTC。分选技术保持高细胞完整性和细胞表面抗原表达。然后研究人员可以通过LBS的Bond Rx平台在载玻片上进行自动CTC染色。该平台可自动染色免疫荧光，免疫组化和荧光原位杂交检测。/pp　　LBS全球高级染色副总裁Colin White在一份声明中表示：“CTC越来越受到转化医学，伴侣诊断和研究性研究的关注。 “创建自动化工作流程是广泛采用CTC作为样本类型的必要先决条件”。/pp　　这些公司表示，连接他们的技术将加速使用CTC的临床应用的发展。/pp　　Clearbridge公司首席执行官Michael Paumen补充说：“由于癌症患病率上升，对个性化医疗的偏好以及向非侵入性手术的转变等趋势，全球液体活检市场已经显着增长并将继续增长。/pp/p

纳米薄层解析的新锐器——光谱椭偏成像系统研制成功　　在中国科学院重大科研装备研制项目的资助下，力学所国家微重力实验室靳刚课题组成功研制出“光谱椭偏成像系统”及其实用化样机。　　该研究是利用高灵敏的光学椭偏测量术，同时结合光谱性能及数字成像技术，具有对复杂二维分布的纳米层构薄膜样品的快速光谱成像定量测量能力。在中科院专家组对仪器性能和各项技术指标进行现场测试的基础上，4月1日，验收专家组一致认为：系统为复杂横向结构的大面积多层纳米薄膜样品的快速表征和物性分析提供了有效手段，是一种纳米薄膜三维结构表征的新方法。　　光谱椭偏成像系统的特点在于：信息量大，可同时测量大面积样品上各微区的连续光谱椭偏参数，从而可以获得相关材料物理参数(如厚度、介电函数、表面微粗糙度、合成材料中的组分比例等)及其空间分布 空间分辨率高，对纳米薄膜的纵向分辨和重复性均达到0.1nm、横向分辨达到微米量级 检测速度快，单波长下获得图像视场内各微区(42万像素以上)的椭偏参量(ψ和Δ)的采样时间达到7秒，比机械扫描式光谱椭偏仪提高2-3个量级 结果直观，形成视场内对比测量，可准确定位和排除伪信号，这是单光束光谱椭偏仪所不具备的 并且系统自动化程度高，操作简便。　　该系统既可应用于单光束光谱椭偏仪所覆盖的领域，也可应用于单波长或分立波长的椭偏成像仪所涉及的领域，适合同时需要高空间分辨和光谱分辨测量的纳米薄膜器件测量的场合，这将为椭偏测量开拓新的应用方向。已成功应用于“863”项目“针对肿瘤标志谱无标记检测蛋白质微阵列生物传感器的研制”等研究工作中，并将在微/纳制造、生物膜构造、新型电子器件、生物芯片及高密度存储器件等领域中发挥重要作用。

据中国科学院力学研究所消息 在中国科学院重大科研装备研制项目的资助下，力学研究所国家微重力实验室靳刚课题组成功研制出“光谱椭偏成像系统”及其实用化样机。 该研究是利用高灵敏的光学椭偏测量术，同时结合光谱性能及数字成像技术，具有对复杂二维分布的纳米层构薄膜样品的快速光谱成像定量测量能力。在中科院专家组对仪器性能和各项技术指标进行现场测试的基础上，验收专家组一致认为：系统为复杂横向结构的大面积多层纳米薄膜样品的快速表征和物性分析提供了有效手段，是一种纳米薄膜三维结构表征的新方法。 光谱椭偏成像系统的特点在于：信息量大，可同时测量大面积样品上各微区的连续光谱椭偏参数，从而可以获得相关材料物理参数(如厚度、介电函数、表面微粗糙度、合成材料中的组分比例等)及其空间分布；空间分辨率高，对纳米薄膜的纵向分辨和重复性均达到0.1nm、横向分辨达到微米量级；检测速度快，单波长下获得图像视场内各微区(42万像素以上)的椭偏参量(ψ和Δ)的采样时间达到7秒，比机械扫描式光谱椭偏仪提高2~3个量级；结果直观，形成视场内对比测量，可准确定位和排除伪信号，这是单光束光谱椭偏仪所不具备的，并且系统自动化程度高，操作简便。 该系统既可应用于单光束光谱椭偏仪所覆盖的领域，也可应用于单波长或分立波长的椭偏成像仪所涉及的领域，适合同时需要高空间分辨和光谱分辨测量的纳米薄膜器件测量的场合，这将为椭偏测量开拓新的应用方向。目前已成功应用于“863”项目“针对肿瘤标志谱无标记检测蛋白质微阵列生物传感器的研制”等研究工作中，并将在微/纳制造、生物膜构造、新型电子器件、生物芯片及高密度存储器件等领域中发挥重要作用。

创新点：海风HW-SeaBreeze 芯片实验室。 可实现器官芯片、仿生环境建立、维持等操作。关键技术：（1）器官芯片 (液滴/液流 ,液/气/氧/温/光/电/时:多维精准控制)；（2）柔性操控 (保持活性；液滴/液流,电场/气压/激光多场景控制)；（3）精准控温 (恒温孵育:微流培养池/器官芯片 液滴数字PCR )；（4）测控方式 (支持 拉曼/影像/阻抗等无标记筛选,荧光标记筛选）（5）耗材定制 (芯片内生物存活7日，按需定制, 价格远低进口) ■ 应用领域：器官芯片、药物开发、肿瘤细胞医疗、细胞培养、仿生微环境、文库、单细胞(菌)液滴包裹/操控/筛选、单亲克隆、滴内PCR、定向进化等。海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统

有一句话说得好：“克服偏见是一种勇气，更能使你距离真理越来越近”，小编觉得非常有道理。两年前就一直联系的用户，终于克服“偏见”，接受小编的建议，将之前一直在用的金相砂纸更新换代成美国QMAXIS碳化硅金相砂纸，应用后发现，二者差别真大！怎么回事呢？用户是一位年轻的金相工程师，人特别好，工作认真，细致，一丝不苟，技术真不错。由于是电子产品生产企业，每天样品制备都一样，材料、数量和技术要求大体差不多，试样过程中研磨步骤一直采用金相砂纸，砂纸用量也特别大，是制样成本消耗的主要部分。随着研发部门的技术创新，需求也在发生着变化，现在的样品制备同过去不同了，材料的变化、技术要求的升级，按原有的样品制备质量和数量水平已经跟不上了。了解这个情况后，小编建议，在研磨阶段更换去除率高，更耐磨的进口金相砂纸，不仅可以加快制样速度，而且还能提高样品制备的质量。一开始她总觉得，使用进口金相砂纸太贵，担心磨不好，又增加了很多成本，不好交代......各种顾虑。哎，转变观念真不是件容易事，小编非常理解，但办法总是有的。小编和可脉检测的应用工程师沟通后，从QMAXIS金相砂纸中拿出P180，P320和P600粒度的，直径10in的金相砂纸送到用户实验室，让她先试用，看看效果，然后再定是否更换。试用过程中，记录了全部实验数据，经过多次反复试用，进行总结对比，结果如下：经过实验对比，用户被惊到了，原以为不会有太大差别，结果是制样速度可以提高至少一倍，而且样品表面质量也令人非常满意。 用户说：真没想到，一张QMAXIS的金相砂纸可以相当于我之前使用的3-5张，综合算下来直接成本差不多，可以接受。重要的是能提高工作效率和制样质量，再不会被研发工程师催得眼冒金星脑袋发热了。以后，凡是技术要求高的样品制备全部使用美国进口QMAXIS金相砂纸，心里有底！为用户创造一个克服固有“偏见”的条件，帮助她选择好的金相砂纸，就能助力她快速制样！经过这件事，小编对工作有了更深的体会，实际上，克服固有的知见更新观念是关键。有些事情看似非常困难，可能换个念头就柳暗花明了。看到文章的朋友，您认同吗？

轶诺INNOVATEST轶诺INNOVATEST着眼未来, 已成为硬度测试领域的创新者。我们已在机械领域、数字领域和光学领域取得突出成绩。无论您是需要评估用于商业运输、航空航天、桥梁建筑、牙科矫正的高级铁、铝、塑料部件，或需要保证测试步骤符合生产标准及内联测试，INNOVATEST轶诺提供的硬度测试解决方案为瞬息万变的世界产生的创新要求创造诸多可能。在INNOVATEST轶诺官网https://www.innovatest-shanghai.com，您可以方便快捷地选择适合您需求的硬度计配置， 八步即可完成：硬度计配置步骤配置 - 机器类型有布氏、洛氏、维氏、显微维氏、努氏、布洛维硬度计等可选。配置 - 工作台/测试台根据工件尺寸、形状和测试需要，有平试台、V型试台、圆形试台台、方形试台、点型试台、XY工作台（分为手动和自动）等可选。配置 - 光学系统配置与光学有关的系统，如各种放大倍率的物镜。配置 - 压头一般来说， 对于压入法测试金属材料的硬度， 是考核材料在一定条件下抵抗另一本身不发生残余变形物体（此处指压头）压入的能力。根据所选择的硬度计类型，选择相对应的球压头或者金刚石压头。配置 - 夹具/夹持钳硬度测试过程中， 压头轴线和工件被测面的垂直至关重要，对于不规则的工件，就需要配置合适的夹具/夹持钳来辅助。配置 - 软件IMPRESSIONS™ 软件的智能图表型用户界面（GUI）包含应用程序和易学易用的先进工作流控制系统，只需3秒即可完成一次简单的设置。IMPRESSIONS™ 的布局和功能不仅能与您特定的应用要求相匹配，还能满足操作人员的偏好和需求。配置 - 附加功能配置外罩、打印机、投影仪、包装、防震等最终配置配置完成，您可以点击“下载”或者申请报价。以维氏硬度计为例进行举例说明步骤一 配置 机器类型 步骤二 配置 工作台/测试台步骤三 配置 光学系统步骤四 配置压头步骤五 配置 夹具/夹持钳步骤六 配置 软件步骤七 配置 附加功能步骤八 最终配置综合以上八步走，恭喜您选到了心仪的硬度测试系统！当然，您也可以直接跳过以上八步，直接联系轶诺销售部。无论是常规产品，还是客制化需求，您都能在轶诺得到契合您需求的硬度测试方案。

仪器信息网讯 近两年，随着政策牵引、国产采购倾斜，国产仪器迎来政策东风，发展正当其时。然而，如何进一步提升产品和品牌的认知认可，依然是摆在国产仪器企业面前的关键问题。俗语说 “金杯银杯不如用户的口碑，金奖银奖不如用户的夸奖。” 对于企业来说，用户的认可无疑是对其最好褒奖和背书，直观体现了企业过硬的产品品质及优质的品牌形象。但是，当前各种“用户说好才是真的好”的具体做法上，还存在很大不足，在实现数据结构化、平台化、评价系统性、完整性等诸多方面失之粗疏！基于此，仪器信息网于2022年6月24日下午成功举办了仪咖说，一起来聊聊——什么叫“用户说好才是真的好”？本次“仪咖说”特别邀请到中国检验检疫科学研究院首席专家邹明强、北京市疾病预防控制中心中心实验室副主任刘丽萍、清华大学精密仪器系副研究员杨怀栋和大连依利特分析仪器有限公司总经理李彤四位实验室用户以及国产仪器企业的嘉宾。 一、什么叫“用户说好才是真的好”？邹明强不同用户存在个体差异，比如工作场景、采购预算等客观因素不同；即使这些因素相同，个人偏好等也会引起用户评价“好”的标准不一样，这是个比较复杂的问题。。。。。。刘丽萍“满足用户需求”是一个必要门槛，但不是单一标准。用户会根据自身情况做出不同的选择，“用户说好”是根据用户本身的工作特点、针对不同样品、不同基质而去考虑。另外，检测实验室和科研实验室关注点也不同。。。。。。杨怀栋让用户满意不是容易的事，比仪器具备某些功能要求更高。当用户使用仪器的时候，就衍生出新的内容。仪器研发人员与用户对仪器本身的看法不同，所以“用户说好才是真的好”是一个更高的标准，对仪器的研发和推广提出了更高更细分的要求。。。。。。二、作为用户，在日常工作中是否向朋友或者同行推荐过仪器？您会从哪些方面出发给出去给出推荐建议？邹明强会先了解对方的工作需求，然后再看实际预算情况。如果对方预算充足，会推荐一些性能功能优越的仪器，不排除进口仪器；若预算有限，还是重在性价比；若是相同的性价比，会尽量去推荐国产仪器。刘丽萍首先考虑性价比，然后考虑仪器与单位性质的匹配性，以及仪器的售后和应用支持。另外，也非常关注仪器的精准性和耐用性。希望推荐的仪器皮实耐用、测试精准，满足工作需求。详细报告，敬请点击下方视频查看：三、用户可以从哪些维度评价仪器，在这个维度上有该如何评价？邹明强首先是用户体验的维度，包括仪器一系列的工业设计，如外观设计、技术指标、功能性能等；另外还包括使用维护方面的，如故障率、维护保养便利性、售后服务等；此外还有一些其他考察仪器质量、用户体验方面的因素。。。。。。刘丽萍首先要满足你的实验室的需求，不同实验室评价仪器设备维度是不同的。另外要考虑仪器设备的性能、故障率、使用便捷性。。。。。。价格非常重要的，还有售后服务，应用支持，当然了也会考虑到美观的。。。。。。李彤用户肯定首先考虑性能指标，另外还有仪器便捷性、可靠性、外观设计。。。。。。现在常说的工业设计肯定是不可或缺的，国产仪器的厂家还会继续的沿着这条路走下去的。杨怀栋从仪器研发学科的角度来说，第一方面在性能上能满足测量需求。如果能够抓住行业的痛点，解决用户现在急需测量而又测不了的难题，那么这台仪器，仅凭性能就可能获得好评。第二方面，如果性能已经满足了，性价比会成为用户判断仪器的主要因素。在性价比这个问题上解决到一定程度的时候，维护周期就成了个关键。另外，能够准备好升级换代，是另外一个高标准的要求。。。。。。详细报告，敬请点击下方视频查看：四、目前国产仪器整体的哪些方面有哪些做得好的，哪些方面有不足可以改进的地方。邹明强国产的仪器性价比较好，部分仪器在应用便捷性方面做的也很好。但还有很多需要改进的地方，比如可靠性、长期稳定性以及软件等，与进口产品还有些差距。。。。。。刘丽萍国产仪器的优势是响应快、维修方便、软件可以实现个性化的服务。。。。。。需改进的地方有自动化、稳定性、外观等。。。。。。另外，希望国产仪器厂商能提高维修应用工程师的待遇和认同感，从而使国产仪器得到更好的发展，并为广大用户提供更好的服务。。。。。。杨怀栋国产仪器是大家看着一步一步成长起来的，现在跟国外的差距越来越小，厂商都愿意把自己的仪器搞好，用户其实也有需求和意愿用国产仪器。目前国产仪器做的比较好的包括国产仪器功能较全、性能在逐渐提升、售后支持也有优势。。。。。。但是目前离高端仪器还有一定差距，首先应该把仪器设计好；其次做好数据的解读和挖掘；另外，在售后工程师的培养，要舍得花力气培养人、留住人、用好人。。。。。。李彤这些年，国产仪器确确实实在前进，与国外仪器有差距，但是差距在缩小，这是不争的事实。我们在这条路上会继续前行，希望能够尽快地赶上去。。。。。。详细报告，敬请点击下方视频查看：五、结合我们实际的工作出发，结合当前国家给予的各种各样的政策，那么我们有哪些地方可以一起来帮助国产仪器快速发展？邹明强一方面我觉得是从仪器的评价技术研究角度和标准化的研制这个方面，目前这些方面的规范、评价方法不是很完善。我们可以通过科研项目等做一些客观的仪器评价和测试。另外，可通过一些客观的数据让更多用户知道国产仪器的客观状态，通过政府、行业用户等做背书。其次，通过评价机构，利用行业资源，做一些更有力的推广，把优质的国产仪器选出来并推广出去，改变社会认知，极力推动国产仪器发展。。。。。。刘丽萍对用户来说，要立足本职工作，为国产仪器的推广和应用做一些实实在在的工作。比如做国家标准方法的时候，可以考虑国产仪器的应用。另外，希望用户和厂商都提供更多的机会进行国产仪器的试用，通过与进口产品的性能比对，为国产仪器企业提供帮助。同时，我们也愿意作为国产仪器验证基地，通过实际工作中的应用进行验证，为国产仪器提出更多的改进和完善建议。我们希望国产厂商能收集这些用户意见，不断改进，通过了解用户需求、借鉴知名品牌的优势，不断完善和提高打造自己的特色产品。。。。。。杨怀栋从科技工作者的角度来说，现在我们面临一个很好的时机。我觉得可以几个方面一起发力。仪器厂商需对用户需求进行分析，这些需求中有些是要用更高的技术眼光、更长远的技术眼光去分析挖掘，这需要用户和仪器厂商共同来分析；其次，用户和厂商一起来研发攻关这些关键技术，包括硬件、软件、应用等。另外，需要逐渐改变用户习惯。。。。。。仪器信息网“国产好仪器”用户调研正在如火如荼的进行中，如果您使用过国产仪器，请来参加我们的有奖调研，您的参与将为更多用户选型提供有力支撑，让我们携起手来共同推动国产科学仪器发展！扫描下方二维码，参与我们的有奖调研吧！

随着国家政策支持和市场需求等多重因素推动下，近年来中国科学仪器行业呈现高速发展态势。与此同时，中国科学仪器行业受到了多方资本的关注和青睐。眼下，中国科学仪器市场还在不断孵化着潜力项目和创新成果。2024年4月19日下午‍，方正和生投资、招商银行、中泰证券和国控租赁等多家知名投资机构、银行、证券负责人将齐聚第十七届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2024)科学仪器投融资论坛，现诚邀优质科学仪器厂商或成果持有人现场路演。路演企业征集：　　(一)路演企业要求　　1. 公司掌握相关核心技术　　2. 近1年内，有融资方面需求　　(二)路演项目PPT，建议包含以下内容　　1. 公司(项目)基本情况　　2. 股东(发起人)结构　　3. 近三年(如有)经营情况、财务情况　　4. 主要核心产品(服务)及新产品(服务)介绍　　5. 目前的行业状况、竞争及预测　　6. 技术来源和商业模式　　7. 核心管理团队介绍　　8. 未来3-5年的经营计划及营收预测　　9. 融资计划及用途等　　(三)报告时长：10分钟/个　　(四)申报截至时间：2024年4月3日(五)申报方式：将公司介绍、路演BP、联系人信息(姓名、职务和手机号)等材料发送邮箱： zhaoyw@instrument.com.cn ，收到报名信息后，工作人员会在3个工作日内和您联系，通过组委会审核的公司将获得ACCSI2024现场路演机会。(六)联系方式：赵先生 13331136682（同微信号）ACCSI2024科学仪器投融资论坛将汇聚投资机构、银行、券商负责人，科学仪器企业负责人、科研成果所有人，政府、协会领导等多方人士。参会对象将收获零距离接触众多知名投资机构，深入了解投资方选择偏好，获取融资的机会，同时也将了解到众多仪器行业高端企业、优秀路演项目，能够精准挖掘企业价值与投资机会。现诚邀对科学仪器投融资感兴趣的机构、企业、团队、用户等报名参会。点击立即报名》》》为促进中国科学仪器行业健康快速发展，搭建科学仪器行业“政、产、学、研、用、资、媒”等各方有效交流平台，“第十七届中国科学仪器发展年会（ACCSI2024）”将于2024年4月17-19日在苏州狮山国际会议中心召开。ACCSI2024 以“融合创新，质领未来”为主题，力争对往年中国科学仪器产业最新进展进行较为全面的总结，在最短的时间内把最新的产业发展政策、最前沿的行业市场信息、最新的技术发展趋势、最新的科学仪器研发成果等，以多种形式呈现给各位参会代表。联系方式报告及参会报名：17600646530 黄女士赞助及媒体合作：13552834693 魏先生微信添加:accsi2006或发邮件至accsi@instrument.com.cn（注明单位、姓名、手机）咨询报名ACCSI2024官网：https://accsi.instrument.com.cn (点击查看)

电阻标准是电学计量的基石之一。为了适应国际单位制量子化变革和量值传递扁平化趋势，推动我国构建电子信息产业先进测量体系，补充国家量子化标准，开展电学计量体系中电阻的轻量级量子化复现与溯源关键技术研究至关重要。与传统砷化镓基二维电子气（2DEG）相比，石墨烯中的2DEG在相同磁场下量子霍尔效应低指数朗道能级间隔更宽，以其制作的量子霍尔电阻可以在更小磁场、更高温度和更大电流下工作，易于计量装备小型化。此外，量子电阻标准的性能通常与石墨烯的材料质量、衬底种类和掺杂工艺相关。如何通过克服绝缘衬底表面石墨烯成核密度与生长调控的瓶颈，获得高质量石墨烯单晶，并以此为基础，优化器件结构和工艺，开发出工作稳定且具有高比对精度的量子电阻标准芯片至关重要。近日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所报道了采用在绝缘衬底表面气相催化辅助生长石墨烯，成功制备高计量准确度的量子霍尔电阻标准芯片的研究工作。相关研究成果以“Gaseous Catalyst Assisted Growth of Graphene on Silicon Carbide for Quantum Hall Resistance Standard Device）”为题，发表于期刊《Advanced Materials Technologies》上。研究人员首先采用氢气退火处理得到具有表面台阶高度约为0.5nm的碳化硅衬底，然后以硅烷为气体催化剂，乙炔作为碳源，在1300°C条件下，生长出高质量单层石墨烯。该温度条件下衬底表面台阶依然可以保持在0.5nm以下。采用这种方法制备的石墨烯可以制成量子电阻标准器件，研究团队直接将该量子电阻标准器件集成于桌面式量子电阻标准器，在温度为4.5K、磁场大于4.5T时，量子电阻标准比对准确度达到 1.15×10-8，长期复现性达到3.6×10-9。该工作提出了适用于电学计量的石墨烯基工程化、实用化的轻量级量子电阻标准实现方案，通过基于其量值的传递方法，可以满足不同应用场景下的电阻量值准确溯源的需求，补充国家计量基准向各个行业计量系统的量传链路。中科院上海微系统与信息技术研究所是该研究工作第一完成单位，陈令修、王慧山和孔自强为共同第一作者，通讯作者为上海微系统所的王浩敏研究员和中国计量科学研究院的鲁云峰研究员。该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金项目、中科院先导B类计划和上海市科委基金的资助。论文链接：https://doi.org/10.1002/admt.202201127

5月8日，中国科学院上海微系统与信息技术研究所研究员欧欣团队在钽酸锂异质集成晶圆及高性能光子芯片制备领域取得突破性进展。相关研究成果以《可批量制造的钽酸锂集成光子芯片》（Lithium tantalate photonic integrated circuits for volume manufacturing）为题，发表在《自然》（Nature）上。随着全球集成电路产业发展进入“后摩尔时代”，集成电路芯片性能提升的难度和成本越来越高，人们迫切寻找新的技术方案。以硅光技术和薄膜铌酸锂光子技术为代表的集成光电技术可以应对这一问题。其中，铌酸锂有“光学硅”之称，近年来备受关注。与铌酸锂类似，欧欣团队与合作者证明单晶钽酸锂薄膜同样具有优异的电光转换特性，在双折射、透明窗口范围、抗光折变、频率梳产生等方面比铌酸锂更具优势。此外，硅基钽酸锂异质晶圆的制备工艺与绝缘体上的硅更接近，因此钽酸锂薄膜可实现低成本和规模化制造，具有应用价值。欧欣团队采用基于“万能离子刀”的异质集成技术，通过氢离子注入结合晶圆键合的方法，制备了高质量硅基钽酸锂单晶薄膜异质晶圆。进一步，合作团队开发了超低损耗钽酸锂光子器件微纳加工方法，使对应器件的光学损耗降低至5.6 dB m-1，这低于其他团队报道的晶圆级铌酸锂波导的最低损耗值。该研究结合晶圆级流片工艺，探讨了钽酸锂材料内低双折射对于模式交叉的有效抑制，并验证了可以应用于整个通信波段的钽酸锂光子微腔谐振器。钽酸锂光子芯片展现出与铌酸锂薄膜相当的电光调制效率；同时，基于钽酸锂光子芯片，该研究首次在X切型电光平台中产生了孤子光学频率梳，结合电光可调谐性质，有望在激光雷达和精密测量等方面实现应用。当前，该研究已攻关8英寸晶圆制备技术，为更大规模的国产光电集成芯片和移动终端射频滤波器芯片的发展奠定了材料基础。欧欣介绍：“相较于薄膜铌酸锂，薄膜钽酸锂更易制备，且制备效率更高。同时，钽酸锂薄膜具有更宽的透明窗口、强电光调制、弱双折射、更强的抗光折变特性，这种先天的材料优势扩展了钽酸锂平台的光学设计自由度。”上述成果的第一完成单位为上海微系统所。该工作由上海微系统所和瑞士洛桑联邦理工学院合作完成。（论文链接 ）钽酸锂异质集成晶圆制备及高性能光子芯片示意图（a）硅基钽酸锂异质晶圆（b）薄膜钽酸锂光学波导制备工艺及波导的扫描透镜显微镜（a）钽酸锂弯曲波导、（b）铌酸锂弯曲波导的色散曲线设计（实线）与实际色散曲线（散点），可观察到铌酸锂波导色散曲线中明显的模式交叉效应（a）薄膜钽酸锂电光调制器；（b）首次实现X切型钽酸锂上的克尔孤子光频梳8英寸硅基薄膜钽酸锂晶圆制备

目前，照明灯和液晶显示屏的背光源均采用白色LED灯。因此，为了进一步提升产品性能，Mini LED背光源和Micro LED显示屏的研发正在紧锣密鼓的进行中。荧光分布成像系统（EEM View）是能够同时获取样品图像和光谱信息的新附件。入射光通过照射积分球内壁，获得均匀光源，进而观察样品。利用F-7100标配的荧光检测器可以获得荧光光谱，结合积分球下方的CMOS相机装置拍摄图像，并利用AI光谱处理算法，可以同时得到反射和荧光图像。相信未来EEM View会在LED零配件内的荧光体光学特性评价中得到广泛的应用。1. 荧光体树脂片（50 mm×50 mm）的荧光特性此次实验测定了在面发光LED中使用的荧光体树脂片。对样品照射360～640nm的单色光，得到了样品特有的荧光特性。EEM View模式下，可同时获得不同光源条件的样品图像。通常，白色LED灯发光原理是采用蓝光LED发光二极管在455nm附近激发荧光体，产生580～650nm的黄色荧光，从而与LED发出的蓝光混合形成白光（图1）。由图2、图3可以看出，此次测定的样品荧光体树脂片，在455nm附近被蓝光LED灯激发，发出相当于625nm的黄色荧光。图1 白色LED发光原理 图2 三维荧光光谱图3 激发光谱和发射光谱2. 荧光体树脂片的分布均匀性确认 荧光成分图像 荧光成分图像 （分布不均匀区域） （分布均匀区域） 图4 树脂片的图像和光谱图4为树脂片的荧光成分图像，左边是荧光体分布不均匀区域的荧光图像和光谱，右边是荧光体分布均匀的荧光图像和光谱，从荧光图像中可以看出荧光体的分布情况。此外，通过不同位置计算出的荧光光谱，可以发现树脂片不同位置的荧光强度存在差异。对于荧光体分布不均匀的树脂片（左图），它的中心位置亮度偏高。而且从荧光光谱中可以看到，3个位置的荧光光谱峰值荧光强度最 大偏差15％。荧光分布成像系统是全球首创的新技术，它将有助于获得研发和应用领域的多方面信息表征，密切关注日立高新技术公司官网，更多应用持续更新中。

瑞士与意大利科学家开发了一种基于集成光子学的量子密钥分发（QKD）系统，能以前所未有的速度传输安全密钥。在新QKD系统中，除激光器和探测器外，所有组件都集成到芯片上，这具有紧凑、低成本和易于大规模生产等诸多优点。该原理验证实验代表了向实际应用这种高度安全的通信方法迈出了重要一步。该成果发表在最新一期《光学研究》期刊上。QKD技术的一个关键目标是能将其简单地集成到现实世界的通信网络中。实现这一目标的一个重要且必要的步骤是使用集成光子学，它允许使用与制造硅计算机芯片相同的半导体技术来制造光学系统。新研发的QKD系统使用发射器发送编码光子，并使用接收器检测它们。瑞士日内瓦大学团队开发了一种将光子集成电路与外部二极管激光器结合在一起的硅光子发射器。QKD接收器由二氧化硅制成，由光子集成电路和两个外部单光子探测器组成。意大利米兰的CNR光子学和纳米技术研究所团队则使用飞秒激光微机械加工来制造接收器。对于发射器，使用带有光子和电子集成电路的外部激光器可以高达2.5吉赫兹的创纪录速度准确地产生和编码光子；对于接收器，低损耗和偏振无关的光子集成电路和一组外部检测器允许对传输的光子进行被动和简单的检测。用标准单模光纤连接这两个组件可高速生成密钥。研究人员使用150公里长的单模光纤和单光子雪崩光电二极管在不同的模拟光纤距离上进行了密钥交换。他们还使用单光子超导纳米线探测器进行了实验，使量子误码率低至0.8%。

陈良怡团队合作揭示小鼠偏好“喜新厌旧”的神经元集合和孤独症小鼠的缺陷社交行为是个人和人类社会生存和发展的基础。有关大脑通过何种方式编码社交行为信息这一科学问题，目前尚无确切答案。此外，孤独症、抑郁症、精神分裂症、社交恐惧症或创伤后应激障碍（PTSD）等患者，均存在显著社交识别或互动障碍，给家庭、社会和国家带来诸多问题和负担，当前仍缺乏行之有效的干预手段或治疗方法，原因之一在于对大脑处理和编码社交行为信息的神经机制知之甚少。既往研究表明，大脑内侧前额叶皮层（mPFC）在社交探索、社交恐惧和社会竞争等方面均发挥重要调控功能[1-4]。当小鼠进行社交探索行为时，mPFC脑区前边缘皮质（PrL）内部分兴奋性锥体神经元活动会显著增强[5, 6]，mPFC神经元集群在处理不同社交对象信息时，其活动表现出较强的异质性[7, 8]，而且mPFC脑区内抑制性GABA能中间神经元也同社交行为密切相关[1, 4, 9]，然而，由于缺乏在体单细胞分辨率水平、实时动态可视化的神经编码研究方法，这些不同亚型神经元集群是如何编码特定社交对象信息的尚不明了。北京大学未来技术学院分子医学研究所、IDG麦戈文脑科学研究所、北大-清华生命科学联合中心、生物膜国家重点实验室陈良怡实验室，联合军事医学研究院吴海涛实验室以及北京大学工学院张珏实验室，在Science Advances杂志发表了题为“Encoding of social novelty by sparse GABAergic neural ensembles in the prelimbic cortex”的研究论文，解析了孤独症小鼠“喜新不厌旧”社交缺陷下的神经编码机制。在陈良怡实验室和程和平院士团队联合开发两代高时空分辨率的微型化双光子显微成像系统基础上[10, 11]，通过建立改进型小鼠两箱社交行为学研究范式，利用MeCP2转基因孤独症小鼠模型和细胞亚型特异性Cre小鼠，借助微型化双光子显微镜钙成像技术，结合基于Tet-off系统的细胞特异性化学遗传学操控技术、CRISPR-Cas9介导的基因编辑和功能挽救等前沿技术，系统探讨了正常和孤独症小鼠模型不同社交行为过程中，PrL脑区内不同亚型神经元集群编码特定社交信息的模式差异。首先，借助微型化双光子钙成像技术，研究人员发现在小鼠自由社交活动过程中，PrL脑区内抑制性中间神经元较之于兴奋性锥体神经元具有更强的相关性。数学分析揭示其中存在稀疏分布的“社交特异”神经元，与之前研究的“社交相关”神经元不同，它们特异性地参与了同“陌生”或“熟悉”老鼠的社交行为。通过化学遗传学技术，特异性抑制社交行为过程中被激活的这些抑制性中间神经元亚群，能够显著破坏小鼠社交偏好及社交新颖性行为。提示PrL脑区内这群稀疏分布的中间神经元集群在调控小鼠社交偏好性以及“喜新厌旧”行为模式中，扮演着极为关键的角色。进一步，研究人员在进行小鼠两箱社交行为学观察时发现，MeCP2转基因孤独症小鼠社交偏好性并无显著缺陷，但会丧失典型的“喜新厌旧”样社交新颖性行为。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术，在MeCP2转基因孤独症小鼠PrL脑区中间神经元内特异性剔除外源性MeCP2转基因后，可显著挽救孤独症小鼠“喜新厌旧”样社交缺陷表型。表明PrL脑区抑制性中间神经元内过表达MeCP2转基因可能是诱发孤独症小鼠产生社交新颖性行为缺陷的罪魁祸首。最后，通过系统分析野生型和MeCP2转基因孤独症小鼠模型PrL皮层内编码“陌生”和“熟悉”社交对象信息、且稀疏分布的抑制性中间神经元钙信号动力学特征，研究人员发现，当野生型小鼠分别与“陌生”或“熟悉“小鼠发生社交时，其PrL皮层中编码相关社交对象特异性神经元的发放概率、钙信号变化幅度以及达峰时间均存在显著差别。这两群细胞通过“跷跷板”式的协同增强效应，帮助小鼠确定面对不同类型对象采取不同的社交策略。而孤独症小鼠PrL脑区内相关神经元集群均明显异常，总体表现为“陌生”或“熟悉”社交对象引起社交特异神经元间反应差异消失，从而无法区分“陌生”和“熟悉”不同社交对象之间的差别，最终导致社交新颖性行为缺陷。综上，该研究工作发现在小鼠前额叶皮层内存在一群稀疏分布的中间神经元集群，分别负责编码社交行为中的“熟悉”和“陌生”社交对象信息，这些稀疏分布的神经集群在调控小鼠社交行为，尤其是社交新颖性行为中发挥着重要作用，揭示了个体在面对不同类型对象进行社交行为时的神经编码机制。该研究为深入理解孤独症等神经精神疾病患者社交行为缺陷的神经机制，探索精准靶向诊疗新策略提供了新的证据和线索。PI简历陈良怡北京大学未来技术学院学院教授北大-清华生命科学联合中心PI邮箱：lychen@pku.edu.cn实验室主页：http://www.cls.edu.cn/PrincipalInvestigator/pi/index5489.shtml研究领域：我们发展自驱动的活细胞智能超分辨率成像技术，并应用这些技术来研究生物医学重要问题。目前一方面的工作主要集中在引入物理光学中新成像原理、数学和信息学科中的图像重建新方法等，致力于发展可以在活细胞中实现两种以上模态光学信号探测的三维超分辨率成像的通用工具，实现同一活细胞样本上长时间、超分辨率、三维成像特定生物分子（荧光）和主要细胞器（无标记）。建立基于深度学习等手段Petabyte级的图像数据的高速处理以及分割手段，自动化、定量化描述活细胞内不同蛋白等分子以及细胞器的形状、位置以及相互作用等参数，找到新的细胞器并定义它们生化特性，最终目标是建立单细胞细胞器互作组学以及活细胞超分辨率病理学的概念，利用成像来揭示细胞内的异质性动态变化以及如代谢类疾病的发生发展机制。另一方面，我们也应用发展的高时空分辨率生物医学成像的可视化手段，系统研究血糖调控紊乱激素分泌在活体组织、细胞水平以及分子代谢水平的关系。参考文献：1.Xu, H., et al., A Disinhibitory Microcircuit Mediates Conditioned Social Fear in the Prefrontal Cortex. Neuron, 2019. 102(3): p. 668-682 e5.2.Kingsbury, L., et al., Cortical Representations of Conspecific Sex Shape Social Behavior. Neuron, 2020.3.Báez-Mendoza, R., et al., Social agent identity cells in the prefrontal cortex of interacting groups of primates. Science, 2021. 374(6566): p. eabb4149.4.Zhang, C., et al., Dynamics of a disinhibitory prefrontal microcircuit in controlling social competition. Neuron, 2021.5.Murugan, M., et al., Combined Social and Spatial Coding in a Descending Projection from the Prefrontal Cortex. Cell, 2017. 171(7): p. 1663-1677 e16.6.Liang, B., et al., Distinct and Dynamic ON and OFF Neural Ensembles in the Prefrontal Cortex Code Social Exploration. Neuron, 2018. 100(3): p. 700-714 e9.7.Pinto, L. and Y. Dan, Cell-Type-Specific Activity in Prefrontal Cortex during Goal-Directed Behavior. Neuron, 2015. 87(2): p. 437-50.8.Rigotti, M., et al., The importance of mixed selectivity in complex cognitive tasks. Nature, 2013. 497(7451): p. 585-90.9.Cao, W., et al., Gamma Oscillation Dysfunction in mPFC Leads to Social Deficits in Neuroligin 3 R451C Knockin Mice. Neuron, 2018. 97(6): p. 1253-1260.e7.10.Zong, W., et al., Miniature two-photon microscopy for enlarged field-of-view, multi-plane and long-term brain imaging. Nat Methods, 2021. 18(1): p. 46-49.11.Zong, W., et al., Fast high-resolution miniature two-photon microscopy for brain imaging in freely behaving mice. Nat Methods, 2017. 14(7): p. 713-719.

结直肠癌是最多发的癌症之一，病死率高居全球第二。目前，利用患者肿瘤组织构建的类器官模型已成为研究肿瘤发生分子机制的常用研究手段。多种肿瘤类器官已被成功构建，包括结直肠癌、乳腺癌、膀胱癌、前列腺癌、胃癌等。然而，这些研究大部分仅在大量细胞系综平均的水平评估了患者组织衍生的类器官的各种分子特征，如基因突变、基因组拷贝数变异以及基因表达等变化，并未在单细胞水平进行评估，从而无法系统地评估构建的类器官个体内部的肿瘤细胞异质性情况，特别是由于构建类器官的成功率常常不是很高，同时得到同一个患者的体内肿瘤单细胞组学数据以及在体外建成类器官后的配对单细胞组学数据非常困难。为了系统地评估结直肠癌类器官培养系统，解析类器官与对应的体内肿瘤上皮细胞之间的异同以及不同培养体系对类器官基因表达特征的影响，北京大学生物医学前沿创新中心（BIOPIC）汤富酬教授团队与北京大学第三医院普通外科付卫教授团队合作，对来自6名结直肠癌患者的体内肿瘤组织和癌旁正常组织，以及对它们进行体外培养建立的相应的类器官进行了高精度单细胞转录组测序，并结合全基因组甲基化测序、全基因组测序、全外显子组测序以及靶位点Sanger测序等，对两种常见结直肠类器官培养体系从转录组、基因组和DNA甲基化组三个层面进行了系统的比较和评估（图1）。该研究成果于2022年4月28日以“Systematic evaluation of colorectal cancer organoid system by single-cell RNA-Seq analysis”为题在线发表在 Genome Biology 上。图1 实验设计方案示意图该研究有以下3个主要发现：1、肿瘤组织来源的类器官能准确反映对应体内肿瘤上皮细胞（癌细胞）在基因表达、基因突变以及DNA甲基化等方面的关键特征。通过探索体内肿瘤特异性基因表达模式，该研究发现肿瘤来源的类器官高表达体内肿瘤上皮细胞（癌细胞）特异性表达的基因。并且，肿瘤组织来源的类器官也维持了体内肿瘤上皮细胞特异性的基因调控网络特征。另外，通过对全基因组（WGS）、全外显子组（WES）以及DNA甲基化组（PBAT）数据进行分析，该研究发现肿瘤类器官能非常好地维持体内肿瘤上皮细胞（癌细胞）在基因突变和DNA甲基化等方面的关键特征（图2）。这表明现有培养体系中的结直肠癌肿瘤类器官非常好地维持了对应患者体内癌细胞的关键生物学特征，因而使用肿瘤类器官筛选的癌症治疗候选药物应该对对应患者体内的癌细胞也会有类似的杀伤效果。现有的肿瘤类器官是肿瘤杀伤药物筛选的优秀平台。图2 体内外肿瘤细胞和正常肠上皮细胞的基因组拷贝数变异、DNA甲基化以及基因突变的比较2、癌旁正常组织来源的类器官在转录组水平上表现出部分肿瘤样特征，但保持正常的基因组和全局DNA甲基化组特征。首先该研究鉴定了体内肿瘤上皮细胞和癌旁正常肠上皮细胞的差异表达基因，并研究了这些差异基因在体外肿瘤类器官和正常肠上皮类器官的表达情况。结果显示，体外正常肠上皮类器官和肿瘤类器官均高表达体内肿瘤上皮细胞特异性表达的基因。为了进一步验证此结果，该研究对体内组织和体外类器官进行了肿瘤特异性表达基因CEACAM6的免疫荧光染色。与单细胞转录组数据一致，CEACAM6仅在体内肿瘤上皮细胞中高表达，而在体内癌旁正常肠上皮细胞中则不表达。然而，体外培养的肿瘤类器官和正常肠上皮类器官均高表达CEACAM6蛋白，此结果与单细胞转录组测序结果一致（图3）。该研究的癌旁正常组织都取自距离肿瘤组织边缘至少10厘米以外的区域，其正常组织内部混杂大量肿瘤细胞的可能性非常低，但为了进一步排除正常组织类器官有可能是混杂在癌旁正常组织中的肿瘤细胞体外扩增而导致这一现象，该研究进一步探究了体外肿瘤类器官和正常肠上皮类器官的基因突变和基因组拷贝数变异情况。结果显示只有肿瘤类器官呈现与对应患者体内肿瘤细胞相似的基因组拷贝数变异和基因突变，而正常肠上皮类器官的基因组与体内正常肠上皮细胞一致，没有肿瘤细胞特异性的基因突变和基因组拷贝数变异，从而排除了正常组织类器官起源于癌旁正常组织中混杂部分肿瘤上皮细胞的可能性。这些数据显示，在转录组和蛋白水平上，肿瘤上皮类器官和正常肠上皮类器官都表现出肿瘤样特征。这表明现有的培养体系使得正常肠上皮类器官也具有部分肿瘤细胞特征，因而用同一个患者得到的肿瘤类器官和癌旁正常肠上皮类器官进行配对药物筛选以筛选出特异性对肿瘤细胞有选择性杀伤效果（杀伤肿瘤类器官，但是不杀伤正常肠上皮类器官）的候选药物目前是无法实现的。图3 CEACAM6免疫染色荧光结果3、条件培养基在肿瘤类器官的长期培养方面优于化学成分确定培养基（分子培养基）。首先，该研究通过MKI67的表达情况对不同培养基中的细胞增殖情况进行了评估（图4）。在化学成分确定培养基（分子培养基）中，正常组织来源的类器官相比肿瘤来源的类器官具有更快的细胞增殖速度。而在条件培养基中，正常组织来源的类器官和肿瘤来源的类器官的细胞增殖速度相当。这说明化学成分确定培养基（分子培养基）更有利于正常肠上皮细胞的生长，而条件培养基对正常肠上皮细胞和肿瘤上皮细胞（癌细胞）的生长没有明显偏好性。而这一特点通过线粒体突变在不同培养基中培养的癌细胞的谱系追踪得到了进一步验证。图4 体内组织以及体外两种培养基中的类器官细胞表达MKI67的比例此外，该研究结果表明，条件培养基比化学成分确定培养基（分子培养基）更能真实地反映对应体内肿瘤上皮细胞（癌细胞）与正常肠上皮细胞的差异。与体内相应的癌细胞相似，在条件培养基中培养的肿瘤类器官呈现肠上皮干祖细胞标志基因OLFM4高表达和肠上皮分化成熟标志基因CA2低表达的特征，正常组织类器官呈现相反的OLFM4低表达和CA2高表达的模式（图5）。然而，在化学成分确定培养基（分子培养基）中，无论是正常组织类器官还是肿瘤类器官都具有相似的OLFM4高表达和CA2低表达的模式，无法准确模拟对应体内不同类型上皮细胞基因表达的不同特征。这表明现有的两种培养体系对维持对应体内肿瘤细胞关键生物学特征都有效，但是条件培养基要优于化学成分确定培养基（分子培养基），因而条件培养基是基于类器官的肿瘤发生分子机制研究和药物筛选的首选培养体系。图5 不同条件下的肿瘤细胞和正常上皮细胞的CA2和OLFM4的表达综上所述，该项研究对结直肠癌体内肿瘤组织、体内癌旁正常组织，以及配对的在两种不同培养体系中建立的肿瘤类器官、癌旁正常组织类器官进行了高精度单细胞转录组分析，并结合全基因组测序、全外显子组测序、DNA甲基化组测序以及靶位点Sanger测序的结果，系统地评估了类器官模型在研究结直肠癌肿瘤发生分子机制上的可靠性和局限性。该研究发现，现有的培养体系中的肿瘤类器官非常好地维持了对应结直肠癌患者体内癌细胞的关键生物学特征，现有的肿瘤类器官是肿瘤发生分子机制研究以及肿瘤杀伤药物筛选的优越平台。现有的培养体系使得正常肠上皮类器官也具有部分肿瘤细胞特征，因而无法用同一个患者得到的肿瘤类器官和正常肠上皮类器官进行配对筛选，以便得到对肿瘤细胞有选择性杀伤效果的候选药物。现有的两种培养体系对维持结直肠癌肿瘤细胞关键生物学特征都有效，但是条件培养基要优于化学成分确定培养基（分子培养基），因而条件培养基是结直肠癌肿瘤发生分子机制研究和药物筛选的首选培养体系。

2021 年 9 月 8 日，加利福尼亚州圣克拉拉——应用材料公司今日宣布推出多项全新产品以帮助世界领先的碳化硅 (以下简称SiC) 芯片制造商从150毫米晶圆量产转向200毫米晶圆量产，使每个晶圆的芯片数产出近乎翻倍，可满足全球对于卓越的电动车动力系统日益增长的需求。SiC 电力半导体能够将电池电量高效转化为扭力，从而提升车辆性能并增大里程范围，因此需求旺盛。SiC 的固有特性使其比硅更坚硬，但也存在自然缺陷，可能导致电性能、电源效率、可靠性和良率的降低。因此需要通过先进的材料工程来对未经加工的晶圆进行优化方可量产，并在保证尽可能减少晶格破坏的前提下构建电路。应用材料公司集团副总裁、 ICAPS事业部总经理 Sundar Ramamurthy表示：“为了助力计算机革新，芯片制造商转而将希望寄托于不断扩大晶圆尺寸，通过显著增加芯片产出来满足增长迅速的全球需求。现如今，又一波革新初露端倪，这些革新将受益于应用材料公司在工业规模下材料工程领域的专业知识。”Cree公司总裁兼 CEO Gregg Lowe表示：“交通运输业的电气化势头迅猛，借助 Wolfspeed 技术，我们将能够藉此拐点领导全球加速从硅向碳化硅转型。通过在更大的 200毫米晶圆上交付最高性能的碳化硅电源器件，我们得以提升终端客户价值，满足日趋增长的需求。”Lowe 还说道：“应用材料公司的支持将有助于加速我们在奥尔巴尼的 200毫米工艺制程的技术验证，我们的莫霍克谷晶圆厂的多项设备安装也在紧锣密鼓进行中，两者助力之下，转型进展迅速。不仅如此，应用材料公司的 ICAPS 团队眼下正在开发热注入等多项新技术，拓宽并深化了我们之间的技术协作，使我们的电力技术路线图得以快速发展。”全新 200毫米 SiC CMP 系统SiC 晶圆表面质量对于 SiC 器件制造至关重要，因为晶圆表面的任何缺陷都将传递至后续各层次。为了量产具有最高质量表面的均匀晶圆，应用材料公司开发了 Mirra Durum™ CMP* 系统，此系统将抛光、材料去除测量、清洗和干燥整合到同一个系统内。这一新系统生产的成品晶圆表面粗糙度仅为机械减薄SiC 晶圆的五十分之一，是批式 CMP工艺系统的粗糙度的三分之一。为助力行业向200毫米大尺寸晶圆转型，应用材料公司发布了全新的Mirra Durum™ CMP系统，它集成抛光、材料去除测量、清洗和干燥于一身，可量产具有极高质量表面的均匀晶圆 热注入提升 SiC 芯片性能和电源效率在 SiC 芯片制造期间，离子注入在材料内加入掺杂剂，以帮助支持并引导大电流电路内的电流流动。由于 SiC 材料的密度和硬度，要进行掺杂剂的注入、精确布局和活化的难度非常之大，同时还要最大程度降低对晶格的破坏，避免性能和电源效率的降低。应用材料公司通过其全新的 VIISta 900 3D 热离子注入系统为150毫米和200毫米 SiC 晶圆破解了这一难题。这项热注入技术在注入离子的同时，能够将对晶格结构的破坏降到最低，产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一。应用材料公司全新VIISta 900 3D热离子注入系统可向200毫米和150毫米碳化硅晶圆注入和扩散离子，产生的电阻率仅为室温下注入的四十分之一

植物次生代谢产物（Plant secondary metabolites，PSMs）在植食性哺乳动物的觅食生态中起到重要作用。黄酮类化合物是一类重要的PSMs，在植物中广泛存在；具有显著的促进健康的作用，包括抗菌、抗病毒、增强免疫，以及心血管保护等功能。目前，对食源性黄酮类天然复合成分的整体代谢规律及其与动物肠道微生物的双向作用，尚缺乏清晰的认识；关于黄酮类化合物的生态学功能研究相对较少，特别是其对濒危野生动物的生理影响及动物对食物中黄酮类化合物的适应性演化机制鲜有研究。　　大熊猫属于食肉目动物，具有食肉目动物的消化生理特征，但其食性特化为专性食竹。竹中具有丰富的黄酮类化合物。因此，大熊猫-竹子为研究食源性黄酮类化合物在植食性动物与植物之间的生态学功能提供了理想模型。　　9月22日，中国科学院院士、中科院动物研究所研究员魏辅文团队联合成都大熊猫繁育研究基地，在Microbiome上发表了题为Multi-omics reveals the positive leverage of plant secondary metabolites on the gut microbiota in a non-model mammal的研究论文。该研究运用代谢组学、宏基因组学和体外培养等方法，在完整的年周期内同步采集野外大熊猫的可获得样本（食物和粪便）；采集成都大熊猫繁育研究基地中圈养大熊猫的食物、粪便和血浆，剖析了大熊猫对黄酮类化合物的吸收代谢、利用偏好和生物转化，以及黄酮类化合物对大熊猫肠道微生物组成和功能的影响。主要研究结果如下：　　大熊猫对黄酮类化合物的利用规律：利用代谢组学方法，在竹子中鉴定了97个黄酮类单体化合物；与竹笋相比，竹叶中含有更多种类和更高丰度的黄酮类化合物。因此，随着食笋和食叶的季节性转化，黄酮类物质的摄入存在显著的季节性差异。血浆靶向代谢组学检测发现，直接以原型化合物的形式进入血液的化合物仅有12种。食物与粪便代谢组的比较分析发现，大熊猫对食物源黄酮类化合物的利用在亚类和单体水平上均有不同的偏好性，对食物源中的38种单体具有较高的利用率，且粪便中有新的黄酮类单体化合物生成。　　大熊猫肠道微生物适应性响应机制：粪便代谢组和宏基因组关联分析显示，PSMs-黄酮类化合物与肠道微生物的季节性具有显著的相关性。体外培养实验证明，黄酮类物质的季节性的差异摄入驱动了大熊猫肠道微生物的季节性变化，如野外大熊猫肠道微生物关键物种的变化（狭义梭菌属1，Clostridium sensu stricto 1），特别是对有益菌的生长促进作用，如益生菌丁酸梭菌（Clostridium butyricum）。食物中黄酮类摄入越高，大熊猫肠道微生物的多样性越低，微生物毒力因子的丰度也更低。宏基因组功能分析揭示了70%黄酮类化合物的吸收转化由肠道微生物参与完成，且肠道微生物也促进大熊猫对黄酮类物质的转化和利用偏好。　　以上结果证明，在长期演化过程中，大熊猫季节性食物转化行为是大熊猫对竹中有益元素最大化利用的适应。其中，黄酮类化合物对维持大熊猫肠道微生态的动态平衡发挥重要作用。该研究拓展了关于大熊猫营养生态学的认识：有益的PSMs可以通过调控肠道微生物，正反馈调节宿主生理，从而影响大熊猫的觅食策略。此外，该研究也为圈养大熊猫管理提供了重要参考，即食物源黄酮类化合物是大熊猫重要的天然益生元，对大熊猫的临床健康管理，特别是肠道疾病的治疗具有广阔的应用前景。　　该研究首次以非模式野生动物为模型，探索食源性黄酮类化合物的吸收代谢规律及其与肠道微生物的互作模式。从动物生态学的视角，应用多组学方法探讨有益的PSMs对植食性哺乳动物的生理作用。黄酮类化合物与肠道微生物的双向作用为探究动物-肠道微生物共演化提供了新思路。研究得到中科院战略性先导科技专项（B类）、国家自然科学基金的资助。

美国俄勒冈州立大学和贝勒大学科学家在降低数据中心和超级计算机使用的光子芯片能耗方面取得了突破：他们开发出一种新型设备，控制光子芯片温度变化所需的能量仅为目前能耗的百万分之一，有望成为未来数据中心和超级计算机高速通信的骨干。相关论文刊登于最新一期《科学报告》杂志。　　数据中心能存储、处理和传播数据和应用程序。美国能源部的数据显示，同等面积数据中心的能耗是普通办公楼的50倍，数据中心总用电量约占美国用电总量的2%。而且，随着数据量的飙升，数据中心的数量也与日俱增。　　光子芯片内的电路使用光子而非像传统计算机芯片那样使用电子。光子以光速移动，能实现极快速、高效的数据传输，但需要大量能量来保持其温度稳定和高性能。目前光子学行业完全依赖“热加热器”来微调高速电光设备的工作波长并优化其性能，每台此类热加热器消耗几毫瓦的电力。　　研究团队指出，一个典型的LED灯泡的功率为6到10瓦，几毫瓦听起来可能不算多，但数百万台设备加起来，电量非常惊人。而且，随着系统的规模不断扩大，耗电量也会越来越多。　　鉴于此，俄勒冈州立大学工程学院约翰康利团队研制出了一款新型设备，可通过门极电压控制光子芯片的温度变化，这意味着几乎可不使用电流，将控制光子芯片温度变化所需的能量降低为原来的百万分之一。　　康利强调称，这种芯片“将构成未来数据中心和超级计算机的高速通信骨干”。这一方法将使数据中心在使用更少能源的同时变得更快、更强大，人们也能以更低能耗访问由机器学习驱动的更强大的应用程序，如ChatGPT等。

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作为一名教育工作者，全国政协委员、江苏省锡山高级中学校长唐江澎，凭借在全国两会委员通道中的精彩发言成功出圈，被媒体誉为“网红校长”。在今年的全国两会中，唐江澎校长获颁“2021年度全国政协委员优秀履职奖”，提出的“高中—高校”贯通人才培养再一次引发广泛关注。“网红校长”建议：贯通“高中-高校”人才培养模式在国民教育体系中，高中教育处于十分重要的位置，对上支撑大学人才培养，对下引领义务教育发展。但目前高中和高校在人才培养上存在脱节的问题，很多高中教学仍停留在应试教育的阶段，重刷题，轻视对发现问题、解决问题的能力培养。江苏省锡山高级中学校长唐江澎（图片来源：央视网）近年来，高校新工科建设成为热门话题，但基础教育领域的工程教育还未得到应有的重视，缺少顶层设计和课程体系安排。唐江澎校长认为，目前的课程体系导致普高学生动手实践能力普遍较弱，在发展倾向上更偏好选择机关文案、金融经济、室内研究类工作，工程类专业不受学生青睐。为此，唐江澎校长建议，探索建立高中工程教育课程的基本体系，研制出科学的课程标准，开发配套教材，形成可示范可推广的课程资源包。推动工程教育课程实验，研制工程教育学习环境建设标准。并且高校也应前置到基础教育中来，把“兜售式”的招生变成“孵化式”的培养。国仪量子助力江苏省锡山高级中学培养创新拔尖人才在唐江澎校长任职的江苏省锡山高级中学，“高中—高校”人才贯通培养的尝试正在进行。2020年12月，江苏省锡山高级中学“量子计算理论与实验”正式开课，这是量子计算首次进入中国中小学课堂，为培养量子信息人才起到积极示范作用。该实验课程由国仪量子基于金刚石量子计算教学机的中小学量子计算实验课程进行研发，并与学校合作，共同开展教育研究。江苏省锡山高级中学“量子计算理论与实验”课堂在“量子计算原理与实验”的课堂里，学生们与老师一同动手做实验，产生了对量子世界的浓厚兴趣，也树立了为建设科技强国贡献力量的担当精神。2021年，江苏省锡山高级中学又与国仪量子共建了“微观探究创新实验室”。基于国仪量子自主研发的扫描电子显微镜等高端科研级仪器设备，学生们将进行探究性和研究性学习，在此过程中培养学生们的好奇心、创造性思维与创新能力。“高中是认识自我、定义自我的关键时期，这样的课程体系，能帮助学生提前接触到大学的课程学习，从中找到自己的兴趣和特长，促进学生实现由‘因分而学’向‘因爱而学’的动机转变，为拔尖创新人才的培养打下基础。”唐江澎说。国仪量子科技创新实验室解决方案唐江澎校长认为，对量子科技人才的培养不仅是高校、研究所的责任，基础教育领域也需要更新教学理念，加强科学素养的培养。这与国仪量子推进国内量子科技教育的理念一致。目前，国仪量子专为中小学开发了科技创新实验室解决方案，包括微观探究创新实验室和量子科技创新实验室。国仪量子科技创新实验室解决方案量子科技创新实验室以建立和开设量子科技相关课程为核心，以量子前沿科技实验仪器为主要载体，面向中学生传授量子力学基础知识，体验、感知、探究量子技术在通信、计算和精密测量三个主要领域的应用为目标，激发学生好奇心和想象力，增强对物理和量子科技的兴趣，进而培养学生的创新意识和创新能力，力争培育一批具备科学家潜质的青少年群体，为加快建设科技强国夯实人才基础，助力量子科技后备人才培育。微观探究创新实验室以扫描电子显微镜等高端科研级仪器设备为主要载体，以建立和开设创新课题为核心，通过项目式教学，实现物理、化学、生物等多学科融合。该实验室建设模式有助于发挥学生的主观能动性，帮助学生建立起一种崭新的学习观念；对培养学生实验技能、实践能力和创新意识，增强其综合素质具有很大的理论指导和实践借鉴意义，同时也为中学优秀科学人才的选拔和培养提供了良好的平台。参考资料：https://mp.weixin.qq.com/s/4qiovmWxBfaq3-cAKwp7fQhttps://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_16999061

p　　贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司报告，由于该公司代理的全自动推片染片系统有部分接头上能发现有染液试剂(甲醛、乙醇或缓冲液)液滴缓慢滴漏到试剂溢出盘上，生产商Beckman Coulter,Inc.对其生产的全自动推片染片系统(备案号：国械备20160725号)主动召回。召回级别为三级。涉及产品的型号、规格及批次等详细信息见《医疗器械召回事件报告表》。/pp　　附件：医疗器械召回事件报告表/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/e80d28e8-1687-45d3-8343-58247d97395e.jpg" title="2017-07-23_224951.jpg"//p

上世纪八十年代Cetus Corporation公司的化学家Kary Mullis发明了PCR，如今DNA扩增俨然已经成为了生物学研究的基础。今年正值PCR技术诞生三十周年，让我们看看如今的PCR是个什么模样。　　三十年来，人们为了解决研究中出现的新问题新需求，不断对这一经典技术进行改进，催生出了越来越多的新研究工具。如今PCR技术早已走出实验室，在遗传学鉴定和疾病诊断中发挥着巨大的作用，在越来越广阔的领域里焕发着新的活力。　　高保真酶　　PCR技术长盛不衰的秘诀之一就是，以模板为基础合成新链的DNA聚合酶一直在不断地发展。“自PCR技术诞生以来，PCR的进步很大程度上依赖于酶学的发展，”Thermo Scientific的产品经理Edita Smergeliene说。现在我们已经难以想象，没有自动化PCR仪也没有热稳定聚合酶的原始PCR实验。当年的研究人员得亲手控制样品温度，将新鲜的DNA聚合酶添加到每个循环中。从源自E. coli的原始DNA聚合酶，到更耐热但易出错的Taq酶(源于Thermus aquaticus)，再到不易出错的校读型DNA聚合酶，人们在不断改造着PCR酶以满足日益增长的特殊需求。　　如今“高保真”DNA聚合酶设计得更为精益求精。例如Thermo Scientific公司的Phusion高保真DNA聚合酶，将具有校读功能的古细菌酶与耐热的DNA结合蛋白融合在一起。“这种结合蛋白能增强聚合酶与双链DNA的亲和力，”Smergeliene说。“Phusion的强劲性能及其高超的持续合成能力，使其特别耐受PCR抑制剂，可以在标准聚合酶无能为力时大显身手。”EMD Millipore公司的KOD高保真DNA聚合酶特别适用于PCR的新应用领域，例如二代测序(NGS)和生物学合成等。“我们的PureGenome™ 二代测序试剂盒就采用了KOD 高保真DNA聚合酶，能够有效降低NGS文库制备中的偏好。对于以PCR为基础的高通量测序来说，偏好性是一个很普遍的问题，”EMD Millipore公司的基因组产品经理Ayaz Majid说。　　NEB公司去年刚推出的新产品Q5超保真DNA聚合酶，融合了Sso7d DNA结合域。该产品将延伸时间缩短到了10秒/ kb，而且其保真度比Taq酶高100倍。此外，Bio-Rad公司的高保真PCR试剂也采用了DNA结合蛋白Sso7d。他们将其与有校读活性的聚合酶融合，这种iProof DNA聚合酶能够对困难的长目标实现快速扩增，还能耐受一些样本中的PCR抑制剂。　　在如今多样化的PCR应用中，早已无法一“酶”走遍天下。Kapa Biosystems公司开始采用高通量的定向方法，来为特殊PCR应用设计专门的DNA聚合酶，例如NGS。“我们在大量特殊蛋白中进行筛选，寻找能大大增强酶功能的突变体，”Kapa Biosystems的技术指导John Foskett说，他专门为NGS文库扩增设计了高保真的KAPA HiFi DNA聚合酶。“这一产品几经优化，能够有效降低PCR带来的偏好并且提高产量，从而得到更为一致的测序覆盖度，增加文库的复杂程度。”　　百里挑一　　在PCR诞生初期，可供选择的聚合酶非常有限。不过时至今日，在进行PCR实验之前，五花八门的酶就足以闪花我们的双眼。没的选让人无奈，选择太多又令人头疼，这该如何是好?　　大多数专家在选择PCR试剂时，主要考虑的是自己的实验应用和样品的内在性质。如果关键在于扩增产物的测序精确性，那么就应选择高保真酶。同样，也有相应产品适用于扩增特别长的DNA目标。“DNA重复序列会给PCR扩增带来难度，例如TA重复。复杂的二级结构也会给扩增带来麻烦，例如复含GC的重复序列，”Majid说。“这时你就需要性能强劲的酶和适宜的缓冲条件，来克服挑战性的模板。”在这种情况下，NEB的Q5超保真DNA聚合酶和EMD-Millipore的KOD Xtreme™ DNA聚合酶都是不错的选择。　　如果需要特别防范意外突变，那么最好使用带有校读能力的酶。若是想要得到高产量的DNA用于芯片检测或NGS，就需要持续合成能力强延伸速度快的酶，例如EMD Millipore家的高保真KOD DNA聚合酶，或者Thermo家的Phusion高保真DNA聚合酶。此外，热启动的DNA聚合酶能够显著提升PCR反应的特异性，并且适用于自动化系统。　　常规DNA聚合酶和高保真DNA聚合酶该如何取舍，往往令人感到困惑。一般来说，对于那些只需快速核对序列的常规PCR，或者对某个克隆步骤的鉴定，是不需要高保真酶的，缺乏3-5'外切酶活性的常规酶就足够了。不过，特异性和敏感度较高的酶更有利于对低量DNA进行扩增。　　市面上DNA聚合酶种类繁多，看得久了难免无所适从。Kapa Biosystem公司的John Foskett一针见血地指出，我们实际上面临的选择只有两种。“尽管市面上的PCR试剂琳琅满目，不过从根本上来说就是两类：tag或校读型酶，tag及校读型酶，”他说。“PCR试剂间任何性能上的差异，主要是来自于缓冲液或酶浓度的改变，在蛋白质水平上并没有根本性的差异。”　　PCR之变　　数字PCR是本领域最激动人心的创新之一，这一技术能够对样品中的DNA分子数进行绝对定量。目前可以进行数字PCR的平台包括：Life Technologies公司的QuantStudio™ 3D数字PCR系统，Bio-Rad公司的QX100微滴式数字PCR(ddPCR)系统，Fluidigm公司的qdPCR 37K™ IFC系统，以及RainDance Technologies的RainDrop数字PCR系统。绝大多数数字PCR系统的工作原理是，将DNA样品分成大量微小液滴，每个液滴中只含有不超过一个DNA分子，然后再进行计数。据Bio-Rad公司的ddPCR商品化市场经理James Lee介绍，“数字PCR大大提高了灵敏度和精确性，因此ddPCR特别适用于绝对定量、检测拷贝数变异和罕见事件。”Life Technologies的基因分析高级市场开发经理Angelique Habis称，数字PCR具有广阔的应用前景，例如检测癌症样本中的罕见靶标，检测病原体，病毒载量的绝对定量，NGS文库的质控等等。　　直接PCR是PCR领域的又一大创新，该技术无需通常的DNA纯化步骤，可以直接在收集到的样品上进行PCR(如组织和血液)。这要归功于化学领域的突破，“为了能够在这样的条件下进行扩增，聚合酶必须对样品中的PCR抑制剂有相当强的抵抗力，这样的抑制剂包括血液成分等，”Smergeliene说。“持续合成能力强的DNA聚合酶(如Phusion或Phire酶)就具有这样的额外特性，这也是Thermo Scientific直接PCR试剂盒的核心。”此外，EMD Millipore的KOD Xtreme聚合酶也是为检测原始样品而设计的。　　PCR仪之变：随着技术的进步，人们也在不断改进PCR仪的性能。例如，减少PCR所需的样品体积，以便节省宝贵的罕见材料，降低试剂成本，并且减少废弃物对环境的影响。此外，PCR仪的设计重点还在于提高反应效率，同时节省实验室空间。举例来说，Thermo Scientific公司Piko PCR仪的反应体积可以低至5 µ L，该公司还提供超薄的微孔板和小管以便达到更好的热传递效果，降低能源的消耗。“该仪器小巧轻便而且噪音低，能帮助用户大大节省时间、试剂、空间和能源，”Thermo Fisher Scientific的产品经理Kari Kataja说。有的PCR仪厂家继续在提高PCR的精确度和可重复性上下功夫，例如Eppendorf。“我们的热模块温度精确性高，均一性好，而且能减少样品的蒸发，”Eppendorf产品经理Kay Koerner说。　　三十年前的人们一定无法想象PCR技术今天的模样，而三十年后的今天PCR技术仍在不断的发展。“三十年前，没人料到DNA复制这样一个简单的概念，会对生物学和人类健康带来如此大的转变，”Foskett说。“现在，高灵敏度低偏好性的全基因组扩增方法，使单细胞基因组分析得以实现，而这将大大推动胚胎植入前遗传学筛查等领域的发展。”人们常说“三十而立”，PCR也在其三十岁生日之际进入了全盛期，开始向人们展示它的真正力量。

在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下，传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上，还获取了多一维度的偏振信息，因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域，有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时，偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本，且对于远距离成像，在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响，也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道，近期，中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅，主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作；通讯作者为王世勇研究员，主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发，对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素，参考传统红外成像系统作用距离模型，基于系统的偏振探测能力，建立了红外偏振成像系统的作用距离模型，讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响，并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定，对于空间频率为f的目标，人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件：①目标经过大气衰减到达红外成像系统时，其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD（f）。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求，我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差，进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点，但只适用于静态场景；分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射，但存在体积庞大、结构复杂，计算偏振信息对配准要求高等问题；分孔径探测也是同时探测的一种方式，且光学系统相对稳定，但会带来空间分辨率降低的问题；分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势，可同时获取到不同偏振方向的偏振图像，是目前偏振成像领域的研究热点，也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器，是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片，一个像元对应着一个微偏振片，其角度分别为 0°、45°、90°和135°，相邻的2×2个微像元组成一个超像元，可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后，会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF（f）产生影响，改变系统的最小可分辨温差，进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发，分析成像系统的最小可分辨偏振度差，建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型，该模型将探测器视为一个光子计数器，光子被转换为电子并在电容电路中累积，综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性，通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度（NeDoLP）的定义出发，NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标，即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模，进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说，积分时间越长，累积的电荷越多，探测器的信噪比（SNR）就越高，但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加，光生载流子有更多的时间被收集，增加信号。然而，同时，暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器，最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡，为方便分析，我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离：a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件，计算在给定距离下，目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数，确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD，目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离，直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数，可根据不同的天气条件，根据已有的测量数据进行插值，计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减，图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度，不同天气条件下，光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上，我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型，下面我们将对模型的可靠性进行验证，分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知，其数值越小，代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论，并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数，市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值，从图3可以看到，对于给定设计参数的探测器，偏振片消光比超过20后，随着偏振片消光比的增加，探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器，为实现更高的消光比，不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发，对需要追求高消光比的偏振片来说，增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数，井容量通常以电子数（e-）表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷，从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出，增大探测器井的容量，同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而，井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小，这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此，在设计红外探测器时，需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数，以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量，但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数，它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而，目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度，从而影响信噪比（SNR）。从图5也可以看出，探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的，与光子数成正比。在低光强下，产生复合噪声通常较小；而在高光强下，它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值，可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声，这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下，优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声，这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下，提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出，降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出，提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力，由β的定义可知，对于确定井容量的探测器，β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间，降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声，调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义，利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示，黑体发出的红外辐射，经过两块硅片，发生四次折射，产生了偏振效应，通过调节硅片的角度，即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔，将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度，用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均，然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差，以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰，差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后，即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度，为减小测量误差，仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度（NeDoLP）。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值，公式19计算出硅片线偏振度的理论值，与实验的测量值进行对比，图8展示了三组数据的变化曲线，从图中可以看出，三组数据存在一定偏差，这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关，但在误差允许的范围内，实验验证了偏振探测系统的性能，也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内，实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m，宽2.7m，温度47℃，发射率为1的目标的最远探测距离进行预测，目标差分温度6℃；背景温度27℃；发射率1；目标偏振度30%，背景偏振度1%，使用3.2节中样机的探测器参数，最后，采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解，得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离，利用本文第二节提出的方法，得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差，所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同，探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响，但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景，红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论，探测目标的大小，背景与目标的温差与偏振度差，大气透过率，具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证，本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的，可以用于估算成像系统的最远作用距离，针对不同的探测场景，读者可通过实验确定探测器的具体性能参数，利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息，明确探测环境的具体大气参数，利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估，选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金（No. 2017xcwzk08）和上海技术物理研究所创新基金（No. CX-267）的资助和支持。论文链接：http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041

11月2日，FEI宣布推出新型HeliosTM G4双束系统，该系统可以为先进半导体制造和失效分析应用，高通量制备超薄TEM分析用薄片。　　新型双束系统包括FX和HX两种型号，在仪器的技术水平和使用易用性方面都有重大的飞跃。　　新Phoenix聚焦离子束能够进行高精度的精细切割，使得超薄(小于10nm)TEM薄片试样的制备更加简单。　　现在只需几分钟时间就可以获得图像，而不需要像以前一样花费几个小时甚至数天的时间在一台独立的S/TEM系统上获得图像。HX型号是专门用于高通量TEM薄片试样制备。它有一个自动QuickFlip样品杆，可以帮助减少样品制备时间。　　FEI半导体业务副总裁兼总经理Rob Krueger 表示：“FEI是市场上第一个推出7nm厚TEM薄片试样制备解决方案的公司，能够满足正在研发新一代设备的用户需求。”　　“此外，双束系统能够提供小于3埃的图像分辨率，这使得失效分析实验室能够大幅缩减数据采集的时间，而不会降低图像质量。另外，将高分辨率成像和样品制备集中到一台仪器上，有效的节省了实验室空间。”　　失效分析对于芯片制造变得越来越重要。因此，相比于整体的半导体设备市场，失效分析设备市场需求增长十分强劲，这个市场有超过30家供应商。然而，最近VLSI发布的一份研究报告显示FEI依然是这个市场的领先供应商。

为广泛征求用户的意见和需求，了解中国科学仪器的市场情况和应用情况，仪器信息网自2008年6月1日开始，对不同行业有代表性的“100家实验室”进行走访参观。近日，仪器信息网工作人员参观访问了本次活动的第三十六站：浙江工商大学食品感官科学实验室。　　浙江工商大学食品感官科学实验室是目前国内唯一的食品感官科学实验室，主要研究方向包括食品感官实验心理学、智能感官研究、分子识别与化学仿生、味觉分子细胞生物学。是由浙江工商大学食品学院副院长邓少平教授领导的一支多学科交叉科研团队，专业背景涵盖食品、化学、生物学、机械、电子和计算机等。　　浙江工商大学食品感官科学实验室邓少平教授、田师一博士热情接待了仪器信息网到访人员，并介绍了实验室目前的科研情况以及科研仪器使用情况。　　食品感官科学研究　　该实验室在食品感官科学方面的研究处于国内领先地位，近年来承担了一系列的科研项目，并取得了丰硕的成果，如智能感官仿生系统(智舌和智鼻)研究、人工甜味受体的甜味识别热力学研究、味蕾细胞甜味识别的热动力学研究等。　　甜味偏好可塑性现象　　人类为什么对不同味道具有倾向性喜好?比如我国许多地方的人喜欢吃甜食，这是一种饮食习惯，还是基因遗传，对于甜味的偏好到底有没有可塑性呢?　　实验室从行为学、心理学、组织学、细胞学等多个层面进行了系统研究，揭示了外周味觉感受器-味蕾细胞及其信号转导关键蛋白分子可塑性变化与甜味偏好行为可塑性之间的关系。实验室之前所做的工作中用一种没有能量的甜味剂去刺激小老鼠，在小老鼠的羊水中发现了甜味剂，并且实验发现下一代的小老鼠更加喜好喝含有该甜味剂的水。　　味蕾细胞甜味识别的热动力学　　邓少平教授介绍说实验室研究了味蕾细胞甜味识别的热动力学，该研究以甜味感作为研究的切入点，以等温滴定微量热仪作为技术手段，依托味觉受体及其信号转导研究成果，通过不同甜味剂溶液滴定刺激味细胞，实时、连续记录热力学与动力学信息，获得甜味剂与受体相互作用总体的能量变化特征。并通过解析能量变化特征，深入揭示外周味觉识别的热动力学规律，进而揭示甜味感觉的动力学过程，为系统的味觉感觉动力学研究提供理论与技术支撑。图1. 味蕾细胞分离过程　　味觉细胞传感器构建　　研究中通过提取小老鼠的舌面上皮细胞，在丝网印刷碳电极上贴壁培养作为一级敏感元件，形成一体化味觉传感器，以高精度信号采集和放大仪器记录味觉刺激响应信号，采用非线性双稳态随机共振信号处理技术提取味觉检测特征信息，达到了味觉类型和味觉强度的辨识，为一种新型仿生舌的实现开辟了一条新途径，可以用来判断真正的甜味、酸味、苦味。目前，味细胞传感器开发还处于研究阶段，以后可以考虑产业化，而且这类传感器的市场比较大，添加剂公司、食品公司等都可能需要用到。现在对于味道的品评还没有特别好的评价手段，这类以传感器为“神经”传导的活味觉细胞的仿生舌至少可以作为一种辅助手段。图2. 丝网印刷碳电极　　由于味觉分子细胞生物学研究的对象大多数是细胞或者分子，实验里配置了不同放大倍率、不同作用的显微镜，如共焦显微镜，用于观察微米级对象 体视镜，虽然放大倍数可能要比共焦显微镜低一到两个数量级，但是它可以提供立体感较强的显微效果，而且物镜离载物台较远，可以观察较大的物体 还有原子力显微镜，用于观察纳米级对象。图3. Leica SP2激光共焦扫描显微镜图4. Leica MZ16A体视镜 图5. Agilent PicoLE 原子力显微镜图6. Niko EclipseTi-s荧光倒置显微镜　　 人工甜味受体构建与甜味识别热力学　　“设计合成一种称为人工味觉受体的化学分子，在化学意义上仿生人类味感是化学仿生研究的目标”，邓少平教授介绍，“目前实验室里研究以多羟基富勒醇为基础，构建各类无机人工仿生受体代替生物蛋白质。实验室研究了C60(OH)18与十种甜味剂的相互作用，从反应的热力学参数可以看出，天然甜味剂与富勒醇的结合中，氢键起着非常重要的作用；而对于人工甜味剂与富勒醇的结合过程中，熵对自由能的贡献更大。这与溶液中的水分子对甜味识别的参与有关。”这方面研究主要使用的仪器是热分析仪器。图7.MicroCalorimeter VP-DSC差示量热扫描仪图8. MicroCalorimeter VP-ITC等温滴定量热仪　　基于分子识别原理的快速检测技术　　“如何根据物理化学或生物的原理，迅速地找到或设计出一个与待测分子具有特异分子识别的检测分子，这也是一个在不同领域(医学检验、环境监测等)都亟待解决的理论和技术难题”，田师一博士表示：“这一研究方向旨在根据食品安全问题中待测分子的结构，设计合成与之具有强烈相互作用的识别分子，并以分子动力学理论计算和微量热实验筛选识别分子的结构，最终构建基于分子识别原理的快速检测技术平台。目前实验室已经研究出了能够猝灭三聚氰胺荧光的识别分子。在不同浓度下，识别分子对三聚氰胺分子采用静态和动态不同的猝灭方式。目前，基于这种荧光猝灭原理的传感器正在研究中。”　　国内第一套电子舌产业化　　“创造出一种同人的舌头和鼻子一样灵敏的智能化学感觉系统是实验室几代研究人员不断努力的方向”，邓少平教授介绍说，“现在，实验室团队积数十年的研究经验，在实验室原创的组合脉冲驰豫谱理论和技术基础上，已经自主研发出了国内第一套、世界第三套商品化电子舌系统，并且已经产业化，在国内外同行中具有较大的影响力。目前，电子鼻系统现在也将要实现产业化。”图9. 电子舌商品化样机图10. 电子鼻商品化样机　　邓少平教授介绍电子舌具有快速、稳定、灵活、自主等特性。样品不需要前处理，三分钟就可以得到测量结果；传感器寿命长；可以根据用户的需求，自定义机型；另外拥有完全自主的知识产权，性价比高，使用维护方便。目前，电子舌主要应用于食品、饮料、香水、化学品、环境、农业等领域，可以进行产品质量稳定性评价、品牌区分、微生物快速检测、食品感官属性相关性、配方开发和调整、在线品质监控等。图11. 应用于康师傅研发中心的电子舌样机　　国家精品课程——《食品感官科学》　　《食品感官科学》是实验室负责的国家精品课程，主要培养四个方面的人才。工艺工程师、产品设计师、质量品控与市场营销师、品评员。邓少平教授介绍说对于感官品评人才的选拔一方面对个人感觉敏感性有一定的要求，但是还需要有对整个品评过程做合理设计、组织和统计分析的能力，这也是人才培养的一个重要方向。另外感官品评员一般都需要学习食品感官实验心理学，因为在品评过程中需要屏蔽自己的个人偏好。图12. 食品感官科学课程　　实验室将科学研究、科研成果的产业化以及人才培养紧密结合了起来。科研成果的产业化为进一步的科学研究提供了更大的动力，也为提高相关企业的创新能力提供了一条捷径 而具有针对性的人才培养为科学研究以及社会相关领域的需求储备了人才。　　附录1：浙江工商大学食品感官科学实验室　　http://www.sensory.cn/　　附录2：食品感官科学理论与技术专家邓少平教授简介　　邓少平(1956-)，教授，博士生导师。毕业于南京大学生物化学专业,曾任总工程师、厂长、南昌大学食品学院副院长，现任浙江工商大学食品与生物工程学院副院长。兼任中国食品工业协会白酒专业分会技术顾问、食品物流专业委员会专家、浙江省食品科学技术学会副理事长。先后主持承担四项国家自然科学基金项目和多项省科技项目。主要研究方向为食品感官科学理论与技术。　　近年来，建立了国内唯一的食品感官科学实验室，形成了学科匹配完整的研究梯队、关键实验技术平台的系统积累和具有特色优势稳定的研究方向，长远目标是发展具有中国特色的食品感官科学理论和技术体系。