指纹熏显柜

近日，来自瑞士洛桑联邦理工学院医学图像处理实验室和神经假体研究中心的 Enrico Amico 教授及其团队，发表了一项新的研究，表明人类大脑同样具有独一无二的活动特征，即“大脑指纹”。同指纹识别一样，通过大脑“指纹”也能精准识别不同个体。　　同时，研究人员还证实，大脑独一无二的活动特征最先出现在眼球运动、视觉感知相关的感觉区域，随后出现在与复杂认知功能相关的额叶皮层区域。而阿尔兹海默病等神经退行性疾病患者随着疾病进展，大脑“指纹”特征似乎会逐渐消失。　　对此 Amico 教授表示，“我们的研究表明，只需要 1 分 41 秒就能获得人类大脑活动的“指纹”信息，这一信息最先出现在大脑视觉相关的感知区域，随着时间的推移，也会出现在复杂认知相关的额叶皮层区域。未来，我们或许可以通过大脑‘指纹’监测来筛查潜在神经退行性疾病患者、自闭症患者、中风患者、甚至成瘾的患者。”　　相关研究以“When makes you unique: Temporality of the human brain fingerprint ”为题发表在最新一期的 Science Advances 杂志上。　　每个人都有一个与众不同的大脑　　17 世纪中期，意大利著名组织学家兼医生马塞洛马尔皮吉(Marcello Malpighi)，首次观察到人体指尖上有明显的纹路和汗腺。这一观察结果为后续的指纹与个体识别技术奠定了基础。　　如今，我们已经知道，每个人都有独一无二的指纹，指纹信息已经成为了人类身份认证的重要依据，在人类生活中被广泛应用。例如手机指纹解锁、指纹门禁打卡、刑事案件侦破等等。显然，指纹识别技术的出现让我们的生活变得更加快捷、更方便。　　(来源：Pixabay)　　然而，经常看电影的小伙伴们可能会发现，指纹是可以被盗取的。因此，近年来，人们也研发出了一系列诸如视网膜识别、人脸识别等技术，用于指纹识别的补充。　　2015 年的时候，Finn 等人首次提出人类大脑存在特异性这一理念，并通过功能核磁共振成像技术(fMRI)证明，仅计算人类大脑功能连接，就能找到大脑“指纹”。　　简单地来说，fMRI 是通过测量神经细胞活动时所引起的血液氧气含量变化，来观察大脑不同区域的活动情况，可以像照相机一样记录大脑的活动状态。　　通过扫描出来的 fMRI 图像可以得到每个人的连接矩阵，由于不同的生活经历和后天环境，每个人大脑内部连接的方式都不一样，所以可以根据连接矩阵来判断是否为同一人。　　2016 年的时候，来自卡耐基梅隆大学的科学人员采用了五个数据库的数据，通过使用功能性核磁共振成像分析了 699 个人脑的连接图谱。　　(来源：scitechdaily)　　随后，该团队共开展了 17000 多次实验，最终证明，通过大脑功能核磁共振扫描，的确可以找到每个人独特的大脑“指纹”，并且再次扫描仍旧能够完美复现，确认身份。研究人员还发现，就连同卵双胞胎的大脑之间也存在这种区别。扫描结果显示，同卵双胞胎的大脑结构连接模式只有 12% 是相同的。　　对此，卡耐基梅隆大学的心理学助理教授提摩西威尔斯迪南(Timothy Verstynen)表示，“研究结果证实了神经科学领域的一项假设，即每个人大脑中的连接模式都是独一无二的。这说明你的生活经历可以在大脑的连接模式中有所体现。”　　大脑“指纹”获取仅需 1 分 40 秒　　近年来，随着大脑“指纹”的概念得到证实，从人类大脑功能连接数据中提取“指纹”已成为神经科学的一个前沿方向。　　此前的研究虽然通过对大脑神经功能连接数据进行分析，证实了大脑“指纹”的存在，且只需两次 fMRI 扫描就可以准确匹配受试者。但是，到目前为止，绝大多数科学家都是通过长时间的 MRI 扫描来获取大脑“指纹”。　　这些研究没有解释清楚，大脑指纹究竟是如何产生的?又是何时产生的?　　为了找到答案，Amico 教授带领的研究团队利用人脑连接的时间动力学，使用动态大脑功能连接技术，来探索大脑“指纹”产生的时间问题，即大脑指纹是何时产生的，在多长时间内产生，哪些大脑区域对此负责。　　研究结果显示，人类大脑最佳的指纹出现在测试开始的200秒左右。不过，最快仅需 1 分 40 秒，就能成功获取人类大脑的“指纹”，且大脑指纹最先出现在大脑中的感觉区域，也就是与眼球运动、视觉感知和视觉注意力相关的区域。随着时间的推移，与认知功能相关的额叶皮层区域也可以揭示人类大脑的独特信息。　　(图 | 大脑“指纹”(来源：Enrico Amico))　　此外，根据初步研究结果，某些神经退行性疾病，例如阿尔兹海默病等，随着疾病的进展，大脑的“指纹”特征会逐渐消失，通过大脑功能连接来识别个体身份会变的越来越困难。　　最后，通过元分析调查，研究人员证实，大脑指纹的产生与人类行为密切相关，不同行为会在不同的时间，激发不同大脑区域的“指纹”特征，二者之间存在复杂的梯度关系。也就是说，大脑“指纹”具有随时间波动的特征。　　对此，Amico 教授表示，“我们的研究证明，大脑‘指纹’特征具有明显的波动性，疾病等各种因素均会影响大脑‘指纹’的出现。据此我们可能通过大脑‘指纹’监测中枢神经系统疾病或其他诸如中风等可能影响中枢神经系统的疾病。”

作为我国神奇的“特产”——中药，尽管有着强大的药效，但是很多神奇之处依然无法用科学说清楚。江苏省中医药研究院的专家就采用中药药效跟踪的方法，运用现代中药化学与指纹图谱分析技术，对中药指纹图谱分析，以此来研究江苏省15种地道中药。“就像我们每个人都有不同的指纹一样，中药也有自己的‘指纹’，而这有望成为我们把中药‘说清楚’的第一步。”研究院钱士辉研究员告诉记者，通过近十年的研究，他们已经对15种江苏地道的中药材进行了“摸底”，并首次建立了江苏省地道中药资源标准物质库和化学信息指纹图谱库。该成果也获得了南京市科技进步一等奖。　　中药“指纹图谱”像心电图　　中药会有指纹吗?“中药的指纹和人的指纹其实长得并不一样。”钱士辉介绍说，中药指纹图谱是指某种(或某产地的)中药所共有的、具有特征性的某类化学成分的色谱。它可以较全面地反映中药所含化学成分的种类与数量以及相对含量的变化，进而反映中药的质量和中医用药所体现的整体疗效。换句话说，中药指纹图谱就是运用光谱、波谱、色谱、核磁共振、X射线等现代分析技术对中药化学信息以图形(图像)的方式进行表征并加以描述。说着，他还拿出一份中药的指纹图谱，记者发现指纹图谱更像是心电图，上面由一个个波峰组成。“出现峰的地方是说明这里检测到了中药材里的某一种成分，如果波峰高，就说明这种成分含量也高。”　　钱士辉指着实验台上装着五颜六色物质的药剂瓶说，“这些都是从不同中药中提取出来的各种成分，我们主要的工作就是要分析各种药材里分别有哪些成分，这些成分的含量分别有多少，然后制定一个数据库，这个数据就可以对以后鉴别这种中药是否符合标准做参考。”　　药材产地不同直接影响疗效　　这次研究的15种江苏地道中药，分别是：白菊花、野马追、连钱草、苏薄荷、宜兴百合、白首乌、夏枯草、茅苍术、蟾酥、女贞子、银杏、金荞麦、太子参、板蓝根和明党参。因为种植和地形的原因，江苏的中药材种植在全国来说并不占优势。就拿这15种药材说，南京地区这15种药材都比较少，无法满足市场需求，所以市面上基本没有南京产的药材卖。　　“值得注意的是，经过研究发现，这些药材中大多数必须是江苏产的才会有特殊的疗效。”钱士辉说，比如茅苍术，这种药材在江苏、安徽、湖北、河南等地都有，主要功能有燥湿健脾、祛风、散寒、明目。但是，茅苍术中最好的是生长在句容茅山地区的，那里的茅苍术中有些成分的含量要比其他地方的多很多，而且还含有一些其他地方所没有的成分。百合也是如此，平常我们吃的百合大多是如乒乓球大小的，但宜兴百合却要比其他地方的小很多，而且口感也不一样。“不同产地的药材，某种成分可相差200多倍。现在的药材市场流通频繁，所以在质量上很难保证，我们的这些研究也为了让中药质量可控，保证它的效果。”

面对南海海面大片的无主溢油，只要对照“指纹库”，就可轻松找出肇事者。记者在日前举行的“中国海监溢油检验鉴定执法业务运行系统标准化建设南海区示范点”验收会议(见上图)上了解到，我国华南地区第一个专业海洋溢油检验鉴定平台顺利通过验收。这一平台历经4年的努力，由中国海监南海区检验鉴定中心主持建设。该系统建成，可实现对海上溢油的快速排查，迅速锁定海上溢油的来源，从而让溢油肇事者无处藏身。　　原油“指纹鉴定”追查污染源　　“原油”也有指纹?!黄楚光主任告诉记者：原油是由上千种不同浓度的化合物组成，这些化合物通过不同的分析检测手段获得不同的信息，这些信息就是反映油品特征的油指纹。世界上不同产地的油品都有各自不同的“油指纹”。通过建立起涵盖不同原油的“油指纹”库，就可鉴别指纹特征不同的油样，从而实现对溢油的快速、大面积排查，迅速锁定可疑溢油源。　　黄楚光透露：“以往，海洋环境主管部门在海上溢油事故调查处理时，为查找溢油源，通常只能采取嫌疑当事人询问、船舶或油田管系现场勘查、风向和海流对溢油流向等可靠性不高、证据力度不够的方法做出推断。随着海洋溢油事件的逐年增多和溢油事件的复杂多样性、多变性的出现，传统的工作方法已远不能满足工作的需要。溢油鉴定技术的应用，有效弥补了传统调查手段的不足，保证了事故认定的准确性和科学性，为事故的进一步处理和索赔提供具有法律效力的技术依据。同时也是出现跨界污染情况时避免国际纠纷的重要手段。　　南海油“指纹库”，华南区最强实验室　　中国海监南海区检验鉴定中心是我国最早从事海洋溢油鉴别的机构之一，在上个世纪80年代起就在油品鉴别方面做了大量的工作。2006年，针对海上频发的无主漂油，大力开展了油指纹库建设和溢油检验鉴定技术研究工作。　　4年来，中国海监南海区检验鉴定中心已完成了南海区所辖海域29个石油平台的287个单井、7个浮式储油轮和1个终端的1035个原油样品的采集和建库工作，实现了南海区管辖范围内在开采石油平台92%以上油井的原油采样和建库。采用了三维荧光、气相色谱法和气相色谱质谱法等化学指纹分析方法，针对油品的正构烷烃、多环芳烃、生物标志化合物等定量特征信息，建立一套较完善的油指纹库建设体系和溢油鉴别技术。　　2010年，南海区检验鉴定中心开展并完成了“中国海监溢油检验鉴定执法业务化系统标准化南海示范区建设”。通过标准化示范区建设，中心已具备了稳定碳同位素质谱仪、气相色谱/质谱仪、电感耦合等离子质谱仪、气相色谱仪等油指纹分析用的最高端的分析技术手段，溢油检验鉴定硬件条件达到了系统领先的水平，并建立了一整套从采样、储存、分析、检测、排查鉴定、质量控制等标准化体系。此外，南海区检验鉴定中心还建成了目前国内最大的原油冷藏库，购置了目前油指纹分析用的最高端和最权威的仪器，成为华南区实力最强的溢油检验鉴定实验室，也是华南地区应对海洋溢油污染建立的第一个专业海洋溢油检验鉴定平台。　　油污“指纹”分析让肇事者无处藏　　2008年8月，广西涠洲岛海滩出现不明的溢油，南海区检验鉴定中心第一时间进行油污指纹分析，并从南海原油指纹数据库中迅速排除了多个可疑溢油源，缩短证据收集时间。　　2010年5月，发现香港南丫岛以南水域出现疑似油污带。南海区检验鉴定中心在第一时间立即开展溢油应急监测和油指纹分析，为应对可能的跨界污染争端掌握了第一手科学证据。　　截至目前，南海区检验鉴定中心已经利用该平台，完成了20多起溢油事件的检验鉴定和应急调查，成功地确定溢油来源，为海洋溢油执法提供了有力证据。　　据了解，此次建成的溢油检验鉴定标准化平台还会在未来进一步完善，力求成为溢油污染鉴定、溢油应急监测、污染损害评估以及为海洋管理提供鉴定依据的多功能、综合性海监检验鉴定实验室，向国际一流的溢油鉴定平台进军。　　海洋溢油污染，生态超级杀手 　　2010年4月20日发生在墨西哥湾的原油泄漏，造成的海洋生态灾难可能影响10年以上 时隔3个月，7月16日，大连新港发生输油管爆炸事故，部分原油泄漏入海，其生态影响持续的时间将在6年以上!据不完全统计，1976年到2006年间，我国沿海平均每4天发生一起溢油事故，其中溢油量在50吨以上的溢油事故60多起!　　中国海监南海区检验鉴定中心黄楚光主任表示：“海洋溢油被称为海洋生态环境的超级杀手，溢油污染严重的海域，生态环境几乎遭到毁灭性的损害，历经多年才能恢复，甚至不可能完全恢复。”随着我国经济的不断发展，各类油污染事件呈上升趋势，发生的频率与风险正日益加大。在中国近海，溢油是经常发生的重要环境灾害之一。　　我国南海溢油风险与日俱增，成为溢油事故多发海域!专家表示：我国进口的原油运输有50%以上需通过南海，同时，南海还有年采石油总量超过5000万吨的上千口采油井。一旦发生溢油事故，后果不堪设想。南海边界复杂，近年来在边界区域出现的无主溢油事件成为潜在的国际纠纷导火索，因此，准确判定无主溢油的肇事者，对于南海的溢油防治和执法维权工作意义重大。

溢油事故：超级杀手　　“据不完全统计，1976～2006年，我国沿海平均每4天发生一起溢油事故，其中，溢油量在50吨以上的溢油事故60多起。”国家海洋局北海环境监测中心主任高振会告诉记者，“随着我国对外开放和海洋经济的迅速发展、海洋石油勘探开发规模不断加大、海上石油运输日益繁忙，加之我国未来对石油需求的不断增加、油运市场的不断壮大，我国海域可能是未来溢油事故的多发区和重灾区。海上溢油事故正逐渐成为十分敏感的问题。”　　海洋溢油被称为海洋生态环境的超级杀手，是我国近海经常发生的重要环境灾害之一。随着我国经济的不断发展，各类油污染事件呈上升趋势，发生的频率与风险正日益加大，这给我国海洋生态环境、生态资源及人民群众带来了重大损失。　　高振会举例说，2002年，一艘装载8万吨原油的马耳他籍“塔斯曼海”轮船在渤海湾发生撞船事故，大量原油泄漏，经过评估，这起事故给我国带来的环境经济损失达1亿多元。除此之外，各种地沟油、加油站漏油、发电厂及机修厂漏油也是油污染的主要来源，而它们直接危害到周围居民的健康。　　发展，迫在眉睫　　溢油源的确定和损失评估是溢油事故处理的重要依据，因此，发展溢油鉴别与损害评估技术越来越迫切。　　“海洋溢油具有突发性、偶然性和瞬时性，加之其在海洋环境中的复杂变化，使得其损害的对象也十分广泛。但目前我国缺乏专门的海洋溢油科研平台，部分基础研究成果零散分布，缺乏有效的海洋溢油快速鉴别与损害评估技术，给查找肇事者、有效保护我国海洋生态环境带来诸多困难。”高振会告诉记者，面对我国沿海经济的迅速发展，我们应该逐步开展以溢油监测与鉴别技术、溢油的生态环境影响评估、溢油现场处置与生态修复技术为重点的研究与应用示范工作，从而指导我国海洋溢油环境保护工作。　　针对溢油事故频发及其对海洋环境的巨大损害，目前国际上很多国家和地区都建立了相关的专业研究机构，如美国早在1978年就在海岸警备队成立了油品鉴别中心实验室 欧洲的比利时、丹麦、德国、挪威、葡萄牙和英国等6个国家的研究机构也于1983年在对油类分析研究的基础上，建立了欧洲海上溢油鉴定系统，后经过两次修订于1992年被《波恩协议》所接受，作为《波恩协议》内部溢油鉴别的推荐方法。这些机构在溢油方面开展的研究成果，不仅促进了海洋溢油相关技术的发展，并在海洋行政管理中发挥了重要作用。而我国在这方面却一直落后于这些发达国家。　　我国也应时代发展的需要，于2007年在国家海洋局北海分局建立了我国第一个溢油鉴别与损害评估技术重点实验室，促使海洋科学技术研究及成果转化与海洋行政管理的结合。　　油指纹鉴别技术是时代之需　　溢油鉴别与损害评估技术重点实验室通过溢油监测与鉴别技术、溢油的生态环境影响、溢油应急处置及生态修复等方向与多学科交叉研究，深入了解海洋溢油的特征和规律，准确查明各种溢油来源，对其造成的海洋生态环境损害作出客观评估，为修复受损的海洋生态环境、发展海洋突发事件研究的理论体系、发展相应的高新技术提供技术平台，为我国海洋减灾防灾和维护国家海洋权益提供科学依据。该实验室以溢油监测与鉴别技术、溢油的生态环境影响和溢油现场处置与生态修复技术为主要研究内容和方向。　　高振会向记者介绍，这些技术中油指纹鉴别技术至关重要。　　该技术最早始于20世纪60年代，美、日等国家在70年代相继推出标准方法，北欧标准也在80年代颁布。近些年来，随着技术的发展和研究的不断深入，各国都在不断完善自己的溢油鉴别体系，并建立起了自己的油指纹库，我国也正在着力建设自己的标准油指纹库。　　高振会解释说，所谓的油指纹鉴别就是基于油品指纹的差异性，通过对溢油和可疑溢油源油样的“油指纹”进行比对，从而实现溢油源的排查和确认。　　众所周之，原油是由上千种不同浓度的化合物组成，这些化合物通过不同的分析检测手段获得不同的信息，如利用色谱获取的组分信息、利用光谱获得的各种光谱特征，这些信息就是反映油品特征的油指纹。　　油指纹的差异性主要受到3个方面因素的影响：首先，原油的形成和聚集过程中的因素，包括原油生源岩本身的有机质特征、热环境以及原油在地层和油井内的运移 其次，原油通过不同的炼制过程获得的成品油，因为炼制过程不同，不同的需求，以及运输、储存等过程的不同，不同成品油的油指纹不同 最后，油品溢出到环境中后的风化和混合，不同的风化过程、不同的环境背景和环境中其他烃类污染源带来的混合，油指纹也会发生不同程度的变化。　　记者了解到，为提高溢油鉴定能力，为海洋行政执法管理提供科学依据，国家海洋局北海分局建立了气相色谱、气相色谱—质谱、红外光谱、荧光光谱及物理方法等一套国际先进的油指纹库建设体系和多手段逐级鉴定体，承担并完成了油指纹库建设体系及关键技术研究。　　关键之处显身手　　“在我国科技工作人员的努力下，在认真梳理、总结多年工作成果并广泛借鉴国内外先进经验的基础上，我国现已完成了国家标准《海面溢油鉴别系统规范》的制定。该标准是在行业标准部分内容的基础上，广泛吸收《欧洲溢油鉴别系统》(NT CHEM 001，1991)和美国ASTM相关标准中先进的油指纹鉴别技术，研究石油指纹的化学分析方法、溢油鉴定程序和判定方法，较之前行业标准已经有了质的飞跃，溢油鉴定流程方面实现了与国际接轨。”高振会高兴地对记者介绍。　　高振会进一步补充说，这些技术目前已经得到了很好的应用，积累了较丰富的实践经验。如长岛海域油污染事件鉴定、埕岛海域油污染鉴定、“塔斯曼海”轮溢油鉴定、威海“恒冠36”轮溢油事件鉴定、绥中36-1油田F31井溢油污染鉴定、黄骅滩涂溢油鉴定、黄岛溢油鉴定等几十起溢油事故鉴定中，这些技术都发挥了关键性作用。尤其是2006年“长岛海域油污染事件”中，北海分局北海监测中心基于油指纹鉴定技术，排除了多种溢油嫌疑，成功地确定溢油来源，为事件的处理提供了有力证据。

2008年，TA仪器正式全球同步推出ARES-G2高级流变拓展系统。它不是普通的流变仪，它是最纯粹的流变学测试系统：全球唯一实现非线性流变测量 全球唯一能做材料指纹鉴定的流变仪 全球唯一采用三段可调式传感器，实现更大的量程TA仪器资深应用科学家姚明龙博士亲临，为您剖析何为“指纹流变学”及其在聚合物研发中独特的应用。时间：2009年4月22日(星期三)9:30 – 15:00 地点：上海如家和美酒店 一楼会议室 (上海市张江高科园区蔡伦路782号)特邀主讲人：Dr. 姚明龙 (TA仪器 资深应用科学家) Dr. 李润明 (TA仪器 技术支持)日程： 9:00～9:30 签到 9:30～12:00 “指纹流变学”的意义及其应用I 12:00～13:00 午餐 13:00～15:00 “指纹流变学”的应用 II 15:00～15:30 问题解答 15:30 研讨会结束 会议提供免费工作午餐和资料。TA公司诚邀您参与此次活动，相信一定可以使您得到最为实用的收益！如贵公司有兴趣参加，请填妥以下回执，传真或E-MAIL至我司市场部专员王冬妮收，我们会尽快和您联系。 如有疑问，请随时与王冬妮小姐联系，谢谢！ 电话：800 820 3812 / 021-64956999 传真：021-64951999 E-Mail: vwang@tainstruments.com有关“TA世界学苑”系列活动的介绍，请登录www.tainstruments.com.cn获悉详情

p　　最近，来自萨里大学的研究人员与荷兰法医研究所、智能指纹研究机构共同合作，开发出一种检测手段，能够快速精准检测出各手指上残留的卡因及代谢物，同时识别出指纹主人的身份。如果这个测试在不久的将来被广泛应用于可卡因以及其他非法药物的检测，那么传统的尿液、血液或唾液药物检测将有可能遭到淘汰。/pp　　strong有效性达99%/strong/pp　　此项研究中，研究人员使用了一种名为纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)的技术进行代谢指纹分析，用以辨别受试者是否服用过可卡因等其他非法药物。这项突破性的研究日前发表在Clinical Chemistry期刊上。/pp　　研究人员选择了一批接受戒毒康复治疗的患者，从他们身上采集了指纹以及唾液，并设置非吸毒者作为对照组。试验中，气相色谱-质谱(GS-MS)技术用来检测病人唾液中是否含有可卡因和苯唑啉 相应地，解析电喷雾电离(DESI)和基质辅助激光解吸电离(MALDI)用来对患者进行代谢指纹分析，检测其中可卡因、苯甲酰爱康宁(BZE)和甲基爱康宁(EME)成分。/pp　　研究将两种检测结果进行对比，发现二者之间具有良好的相关性。研究作者之一Catia Costa博士透露其有效性能够达到99%。可卡因服用者代谢过程中会分泌出微量的BZE和EME，这些化合物会出现在他们的指纹残留物中，即便洗过手也能被检测到。/pp　　“纸喷雾质谱分析(paper spray mass spectrometry)正在法医学领域里流行起来，不仅因为它非凡的敏感度，而且建立这样的测试系统也很容易，也能节省实验时间。”他解释说。/pp　　美国国家统计局2015-2016年的数据显示，16 至59岁的美国成年人每12人中就有1人使用非法药物(总人数接近270万)。在同一时间段内，超过8500人因毒品和药物滥用所致的精神和行为紊乱而寻求医疗帮助。/pp　　在医疗和戒毒治疗之外，行政执法、法律案件处理等方面的日常工作也频繁需要进行药物滥用检测。就采集指纹而言，目前的做法只能说明某人是否有过毒品接触，但不能确认他是否服用过毒品。而采集人体体液(如尿液，唾液，血液)的药物检测，中间的不仅存在样本掺假和污染的风险，样本处理者本身还可能受到生物危害。/pp　　strong优势明显/strong/pp　　将代谢指纹分析与现有的药物测试方法相对比，前者的优势会更加明显。首席研究作者Melanie Bailey博士概括这种检测手段为“卫生、实时、无创，分分钟提供可靠性结果”，他说：“把这种检测手段引入市场将是我们工作中一个真正的突破。”Bailey博士坦言他们已经开始考虑如何把检测时长缩短，只需花费30秒就能从样本中获得受试者的身份以及药物使用情况。/pp　　代谢指纹检测快速、可靠且无创的优点使它有很大优势成为未来药物测试的“首选”。这种快速且无创的测试在意义和应用上都是相当广阔的。指纹检测可能会给行政执法、法律案件处理和戒毒治疗中的日常药物测试带来革命性改变，不必再由专门受训人员进行每日采血，尿检所涉及的隐私担忧也会就此消除。与体液检测相关的生物危害，连同样本存放和处置问题都迎刃而解，即便遇到不在场测试的情况也不成问题。/pp　　“这项令人兴奋的研究清晰指出指纹在简化药物筛查过程中所起的重要作用，肯定了指纹的诊断基质价值，对我们同步进行的便携式、即时性诊断的研发也是一种补充。”智能指纹(Intelligent Fingerprinting)的首席执行官Jerry Walker博士总结道。/p

日前，天津大学李振、谢育俊团队成功研发新型指纹显影剂，可实现高质量指纹图像显影，为身份认证、案件侦办带来新思路。相关成果发表于国际期刊《先进材料》。指纹识别技术目前已经广泛应用于刑事侦查、身份识别等领域。“指纹三级特征”是从指纹纹路进一步提取的微观细节特征，如指纹脊的宽度、形状、指纹脊上的汗腺分布以及间距等。在实际刑侦过程中，很多案发现场往往只留下很少的指纹，现有的指纹识别技术很难据此进行识别，而根据指纹三级特征却能进行身份认定。实现三级指纹特征的可靠检测离不开高质量指纹图像，因此，发展高性能指纹可视化技术对于刑侦等领域具有重要意义。天津大学李振、谢育俊团队研发了一种新型两亲性指纹显影剂。这种显影剂在空气中研磨可使其发光颜色产生变化，还可以自行恢复；该显影剂以水作为溶剂，不仅避免了对指纹精细结构的破坏，而且在各种基质均有良好的显影效果。特别值得一提的是，该显影剂不仅工作浓度低、显影时间短，而且其获得指纹显影图像的分辨率极高，对三级指纹细节尤其具有非常清晰的可视化效果。“该指纹显影剂能够实现目前三级指纹特征显影几乎最佳的效果。”据研究人员表示，“未来这项技术对身份识别与案件场景指纹证据收集具有重要意义。”

指纹图谱作为中药复杂样品体系质量控制强有力的技术手段，能够较全面反映中药内在质量，已赢得国际上的广泛认可并得到迅速发展。2010版中国药典收载高效液相色谱特征图谱7项，指纹图谱13项，其中中成药6项，提取物14项，为中药产品质量的控制开辟了新途径，成为我国中药企业的一次重大突破。1、复方丹参滴丸【指纹图谱】色谱条件与系统适用性试验用Waters ACQUITY UPLC HSS T3（柱长为100mm，内径为2.1mm，1.8&mu m）色谱柱；以含0.02%磷酸的80%乙腈溶液为流动相A，以0.02%磷酸溶液为流动相B，按中国药典一部第907页条件进行梯度洗脱；流速为每分钟0.4ml；检测波长为280nm；柱温为40℃。理论板数按丹参素峰计算应不低于8000。2、三七三醇皂苷【指纹图谱】按中国药典一部第368页条件运行，共有5个色谱峰，其中2号峰为三七皂苷R1，3号峰为人参皂苷Rg1，4号峰为人参皂苷Re，作为参照峰。色谱柱： Waters SymmetryShield&trade RP18， 5&mu m ，250× 4.6mm。3、生脉注射液、参附注射液【指纹图谱】色谱条件与系统适用性试验固定相采用Waters SymmetryShield RP18色谱柱（4.6mm× 250mm；5.0&mu m）；柱温30℃，以乙腈为流动相A，以水为流动相B，梯度洗脱；检测波长为203nm。理论板数按人参皂苷Rb1峰计算应不低于1350000。测定法 分别精密吸取参照物溶液和本品各10&mu l，注入液相色谱仪，测定。在8～95分钟范围内，应呈现十七个与生脉注射液对照指纹图谱相对应的特征峰。按中药色谱指纹图谱相似度评价系统计算，以特征峰计算相似度，本品指纹图谱与生脉注射液对照指纹图谱比较，相似度应不得低于0.80。另对供试品色谱图中所有峰面积值高于人参皂苷Rb1峰面积值的百分之五的色谱峰进行积分，非特征峰面积之和不得高于总峰面积的50%。（见国家药典委员会关于生脉注射液、参附注射液质量标准有关内容的公示）中药指纹图谱研究的特点适合中药指纹图谱研究的Waters色谱柱推荐（1）适合中药指纹图谱研究的色谱柱推荐之T3XSelect&trade HSS T3，采用三官能团键合，低配基密度（~1.6 &mu mol/m2）C18 烷基链键合和专利的封端技术，是沃特世公司最先进的键合和封端技术的有力体现。&bull 在增强极性化合物保留能力的同时，维持了对中等和强疏水化合物的适度保留能力，又称&ldquo 平衡柱&rdquo ，能够对同时包含强极性和疏水性的复杂中药组分提供适中的保留。&bull LC-MS兼容&bull 耐受100%水相流动相&bull 分离重现性好对应的UPLC色谱柱为ACQUITY UPLC HSS T3，典型应用如国家药典委员会公示的护肝胶囊、护肝颗粒含量测定，用ACQUITY UPLC HSS T3（2.1× 100mm，1.7&mu m）分析，要求理论板数按五味子乙素峰计算不低于150000。（2）适合中药指纹图谱研究的色谱柱推荐之Shield RP18Shield RP18色谱柱基于沃特世专利的内嵌极性基团技术，能够&ldquo 屏蔽&rdquo （shield，英文有&ldquo 护罩&rdquo 、&ldquo 屏蔽&rdquo 的含义）硅胶表面的残留硅醇基，使其不能与碱性较大的化合物发生拖尾作用。Waters Shield技术在硅胶颗粒和BEH颗粒上均高度成功， SymmetryShield RP18色谱柱在pH2-8范围内提供独特选择性，峰形与分离度都显著改善，并且完美兼容高水相条件；而BEH Shield RP18更将此诸多优势拓展到pH2-11的宽范围，为方法开发提供了极大灵活性。Shield RP18对含有生物碱、极性组分等中药体系都是良好的选择，更有相对应的ACQUITY UPLC色谱柱为获得超高分辨率和实现快速分离提供保障。

指纹破案不准确　　近代以来，指纹是识别罪犯的一个重要依据，不过，由于比对标准仅仅是嫌疑人指纹与现场采集到的指纹的相似性，而现场采集的指纹往往多而杂乱或者不完整、不清晰，这就难免有误判了。　　1997年初，英国一名51岁的男子被杀死在家中，警察根据在死者家中发现的指纹找到了嫌疑人大卫阿斯伯里，他曾被受害者雇佣到家里做过一些杂活，警察还在阿斯伯里的家里发现了一个有受害者指纹的存钱罐。但奇怪的是，在受害者家里的门框上警察还发现了另一枚指纹，这枚指纹与警官雪莉麦基的很相似。雪莉麦基坚决否认自己曾到过受害者家中，她的警察同事也给她提供了一些不在场证明。但是为了证明指纹识别是准确的，阿斯伯里确实是犯人，雪莉被判定说了谎，她不仅被解雇了，还和阿斯伯里一同入狱了。几年后，案件重审，来自不同国家的171名指纹专家再次复审了指纹，他们得出的结论是雪莉的指纹与犯罪现场的指纹并不匹配，于是雪莉和证据并不充分的无辜的阿斯伯里最终得以获释。　　雪莉的冤案并不是独一无二的。2004年，西班牙马德里的地铁遭到爆炸袭击。警方在现场采集到一个不完整的指纹，两个月后，美国警察逮捕了“犯人”，他们宣称这个叫布兰登梅菲尔德的人的指纹与爆炸现场的指纹相吻合，尽管他有确切的不在场证明。又过了半个多月，西班牙警方逮捕了另一名犯罪嫌疑人，这名嫌疑人的指纹与现场指纹更吻合，无辜的梅菲尔德才被释放。　　虽然指纹确实很独特，但很显然，仅凭形状比对不能保证百分百的准确性。不过，现在科学家对指纹有了更新、更深的认识。　　原有物质跑不掉　　每个人指纹下方的皮肤藏着许多汗腺和毛孔，它们分泌出的氨基酸和脂肪酸会留在指纹的沟壑间，而不同性别和年龄的人分泌的氨基酸和脂肪酸的量是有差异的，随着时间的流逝，这些物质的含量也会发生变化，指纹告诉我们的秘密就藏在这些变化后。　　从指纹看性别现在已经非常容易了，科学家们发现，男性和女性指纹中的异亮氨酸、苯丙氨酸和棕榈油酸的含量存在明显差异。在多个实验样本中，男性的指纹中上述三种物质含量均比女性高，平均约高出10%～30%，结合三种物质含量来判断性别，准确率高达90%。年龄也与指纹的化学成分密切相关，儿童的指纹中含有较高浓度的挥发性未酯化脂肪酸（能直接供能的物质，如油酸、软脂酸等），而成人含有较高浓度的、挥发性较差的酯化脂肪酸（脂肪酸与醇的反应产物，参与构成其他物质，如卵磷脂、脑磷脂等）。科学家们已经算出了一个指纹中的化学成分随年龄变化的函数公式，将相应化合物的含量代入公式，就能算出指纹所有人的年龄。　　基质辅助激光解析电离质谱（MALDI-MSI）是目前最常用的确定指纹化学成分的方法，氨基酸和脂肪酸的含量都能用该方法测出来。美国爱荷华州立大学的化学家佩吉辛纳斯还能通过脂肪酸的剩余含量判断出指纹被留下的时间，最长可以追溯到15天前。当一枚指纹被留在空气中时，其中的不饱和脂肪酸会与空气中的臭氧反应发生降解。指纹留下时间不同，降解物质的种类和含量会发生变化，这样科学家就能够通过质谱仪分析降解物质的变化，来判断指纹的“离体时间”，也即刑事案件中的作案时间。　　外来物质全知道　　除了自身分泌的物质外，指纹还能“拦截”一些外来物质，比如日常接触的药物、酒精甚至是血液，而这些东西对案件的侦破至关重要。　　英国东英吉利大学的研究人员开发了一种检测人手指上的药物的方法，目前能检测四类药物：大麻、可卡因、冰毒和鸦片。人们将手指按压在药物筛选盒里的试纸上，如果被检测的四类药物存在，试纸上的荧光标记抗体会与药物结合，药物含量越多，结合抗体越多，荧光就越弱，如果四种药物都不存在，将获得最大荧光信号，最后通过测量荧光信号就能知道人们接触毒品的情况。该方法能够检测低至10-9克级的药物，只需要10分钟就能得到结果。　　而且，这个方法同样能应用于死者。研究人员从75名癌症致死的死者身上获取了指纹样本，检测到他们生前曾大量服用吗啡，这是癌痛的镇痛药物之一。因此，如果这个技术能用于刑侦，对判断死因和确认嫌疑人是否是瘾君子将有重要作用。自2012年起，英国谢菲尔德哈莱姆大学的生化学家西蒙娜弗朗西丝团队就与警方合作，研究指纹识别技术在刑侦活动中的应用，现在他们已经能用质谱法在指纹中鉴定出多种分子，比如毒品、血液、化妆品成分以及咖啡品种等，根据这些信息，警方能大大缩小嫌疑人的范围。　　研究人员是这样运用质谱仪来检测指纹中血液的存在的。血红蛋白是血液中负责氧运输的蛋白质，其中的一种化合物——血红素含有许多结合氧气所必需的铁元素。在质谱仪中，极微量的铁元素也能被识别出来，还能判断这些铁元素是否来自血液，来源是动物血液还是人类血液，甚至连几十年前采集的指纹中隐藏的血液也能被检测出来。有了这项技术，尘封几十年的案件将迎来新的突破。　　想象一下这幅画面：刑侦警察们坐在电脑前，屏幕上放映着一个嫌疑人的指纹，它属于美国某州某县的一个30岁的男子，他清晨爱喝蓝山咖啡，每天会抽两支万宝路香烟，日常使用古龙香水，根据指纹中的印刷墨水，可判断他在一家高科技公司工作… … 只需要几分钟，警察们就获得了这么多信息，犯人们还能藏多久？

p　　让手机屏任何位置都能识别身份/pp　　科技日报北京7月8日电 (记者张梦然)英国《自然· 通讯》杂志近日发表了一项材料科学新突破：韩国科学家团队用超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构，创造出新型透明电极，进而产生一种透明的指纹传感器。在智能手机屏幕上的演示表明，这种传感器可以让用户将手指放在屏幕的任何位置进行身份识别，而不需要使用指纹激活按钮。/pp　　指纹传感器是电子设备实现指纹自动采集的关键器件。其需要在一颗不足0.5平方厘米的晶片表面集成10000个以上的半导体传感单元，因此尽管指纹采集现在已很常见，但指纹传感器的制造仍属于一项综合性强、技术复杂度高、制造工艺难的高新技术。/pp　　消费电子市场一直大力追求透明的指纹传感器。不过，现阶段的技术受限于关键性的设计限制，比如需要开发出具有光传输和电子导电功能高的透明电极。而此次，科学家终于推出了制造智能手机的指纹传感器阵列，这些阵列可以同步检测触觉压力和手指皮肤温度。/pp　　韩国蔚山国立科技研究所科学家团队设计了一种新方法，来制造柔性透明的多功能传感器阵列。该设计的秘诀在于根据由超长银纳米纤维和纯银纳米线组成的随机混合网络纳米结构，创造出新型透明电极。/pp　　这种混合网络表现出较高的光传输力和低电阻，极耐机械弯折。将其融入指纹传感器阵列后，就得到一个高分辨率装置，能够准确可靠地检测触摸条件下指纹的脊谷区域。/pp　　研究团队将指纹传感器阵列、压敏晶体管和温度传感器集成至智能手机显示屏，借此展示了这项新技术在移动设备上的可应用性。这也意味着，这种传感器有望在未来取代指纹激活按钮。/pp　　总编辑圈点/pp　　手机迭代升级的速度太快，快到让人难以记起几年前的它，更难以想象几年后的它。如今我们对手机指纹解锁、指纹支付习以为常，简直都忘了曾经每天输入密码千百遍。这种“进化”还在继续：新上市的全面屏手机，正在用屏下指纹识别替代指纹识别键，只是指纹采集的位置依然固定。也许再过几年，随意触摸手机任何位置都能解锁。但愿那时，你还记得它曾经有个指纹识别键。/ppbr//p

癌症可以在我们体内的许多地方生长，并对我们的健康造成巨大威胁。但是，如果能在早期发现癌细胞的生长，那么成功治愈的机会将更大。有实现这一目标的方法吗？来自慕尼黑大学（LMU）激光物理部的宽带红外诊断(BIRD)研究团队揭示，红外光谱图谱可以用于拾取实体瘤在我们血流中留下的分子痕迹。检测早期和侵袭性较低的癌性病变对于有效的药物治疗选择至关重要。除了使体内肿瘤组织显影的射线照相工具，以及从内部器官中切下用于显微镜检查的组织活检之外，现代诊断方法通常专注于非侵入性的癌症检测：他们分析体液并试图捕获癌症引起的肉眼“看不见”的分子变化。事实上，肿瘤将许多异常的代谢产物和信号分子传播到周围环境中。同样，肿瘤也与邻近组织的正常细胞相互作用，随后与我们的免疫细胞和血管相互作用。这些相互作用实质上影响了许多分子的类型和数量，这些分子最终在我们的血流中循环，甚至在肿瘤仍然局限于一个器官而尚未转移的时候。然而，明确识别癌症分子（医学诊断和制药的圣杯）仍然是一个挑战。慕尼黑大学的attoworld研究团队做出了巨大努力，为复杂液体基质中分子的最可靠和最灵敏检测铺平了新的技术途径。在此背景下，BIRD研究团队刚刚在《eLife》上发表了一篇论文，题为“Infrared molecular fingerprinting of blood-based liquid biopsies for the detection of cancer”，他们将极小体积的血样流过比色皿，并通过其发出红外光，并根据溶解在样品中的数十万不同分子的同一性和数量，对来自血液样品的光波模式的复杂变化进行定量。通过使用机器学习算法来提取信息可以确定签名，该签名是个体血液样本的高度特征，因此该签名可以称为“分子指纹”。BIRD团队早期发表在《Nature Communications》上的研究，题为“Stability of person-specific blood-based infrared molecular fingerprints opens up prospects for health monitoring”表明，这种红外分子指纹在重复抽取个体血液时具有高度重现性。现在，通过红外分子指纹来追踪癌症等疾病的问题变得非常明显：必须转移到人群水平。因此，科学家们必须分析近两千名个体的这些指纹，才能提取出平均健康指纹和平均疾病指纹之间的差异。在现实生活中如何工作？与LMU诊所的医生合作下，BIRD团队建立了一个匹配的病例对照临床研究，并对独立诊断为肺癌、前列腺癌、乳腺癌或膀胱癌的患者样本进行了比较红外分子指纹图谱分析。事实上，血液的红外指纹图谱具有惊人的稳健性，能够正确检测癌症状态。令人兴奋的是，红外指纹不仅可用于检测癌症，还可用于区分不同的癌症类型，表明每种癌症都引发了特定的分子改变。这种方法有一天可以进入诊所吗？虽然远非一种患者可以在医疗诊所获益的方法，但已发表的研究证实了一种预期，即在未来，红外指纹图谱可能会成为有用的辅助癌症诊断，甚至用于使用当前癌症检测方法会被忽略的低级癌症的癌症筛查。红外指纹图谱可能很快会发展到另一个水平，特别是当attoworld研究中的超快光源和高精度电场计量学将发挥作用时。探索将会继续，道路十分光明。

在现代生物医学研究中，流式细胞术（Flow Cytometry）已经成为不可或缺的分析工具。它能够通过分析单细胞的多参数特性，揭示细胞间的复杂异质性。而在这一领域，流式细胞指纹（Flow Cytometry Fingerprint）作为一种前沿技术，正在为我们揭示细胞微观世界的更多奥秘。本期，我们跟随贝克曼库尔特一同探究流式细胞指纹，特别是在纳米流式领域，CytoFLEX nano凭借其独特的技术优势，正在引领这一领域的进展。 什么是流式细胞指纹？流式细胞指纹是指通过流式细胞术获得的细胞或颗粒的特定光学特征，这些特征包括散射光和荧光信号。每一种细胞或颗粒都有其独特的指纹图谱，这些图谱反映了它们的物理和生物化学特性。通过对这些指纹图谱的分析，研究人员能够识别并分类不同类型的细胞，甚至可以在同一细胞群体中发现不同的亚群。传统纳米流式在细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）领域的挑战尽管流式细胞术在细胞分析中取得了巨大进展，但在传统纳米流式领域仍面临一些独特的挑战。一个主要问题是缺乏免疫分型的共识，并且同时检测的荧光信号非常有限。目前，细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）亚群的研究还在起步阶段，并没有像免疫学中那样成熟。免疫细胞可以通过多色免疫分析，利用不同的CD分子的表达谱型（指纹）去定义其亚群，但在EV的研究中，类似的标记和分类标准尚未建立,并且相较于免疫细胞，EV有着更丰富的多样性，可供标记的潜在靶点也更多。 CytoFLEX nano的突破2024年3月份发布的CytoFLEX nano作为一款先进的纳米流式细胞仪（查看：3i流式新品|贝克曼库尔特发布CytoFLEX nano纳米流式分析仪），通过结合散射光和荧光信号的综合分析，显著提高了检测的准确性和灵敏度。CytoFLEX nano纳米流式分析仪品牌：贝克曼库尔特型号：CytoFLEX6荧光通道检测能力，实现精准指纹描述CytoFLEX nano能够同时检测6 个荧光通道，提供更加全面和详细的EV荧光指纹信息。5散射光通道检测能力，释放无限潜力CytoFLEX nano分析仪通过提供5个侧向散射通道扩展了您的研究可能性。通过分析不同散射的比率来研究新群体，而无需依赖染料进行鉴定或分离。这种创新方法不仅提高了实验的灵活性和精度，还为细胞外囊泡研究提供了新的可能性和洞察力。CytoFLEX nano分析仪无疑是未来EV多样性研究的重要工具。高灵敏度，确保捕捉每一个潜在的实验现象与信号在一个细胞外囊泡（EV）上，可能只有10个抗原的拷贝，而目前的流式细胞仪无法测量如此少量的抗原。CytoFLEX nano流式细胞仪的主要优势在于其改进的散射和荧光灵敏度，使得可以测量更小的颗粒并检测低密度的抗原。高阶算法应用：利用Cytobank解析EV“指纹”高阶算法的引入为细胞外囊泡（EV）研究带来了一定的变化。Cytobank平台提供了一系列强大的高阶数据分析工具，如ViSNE、FlowSOM、SPADE和CITRUS，这些工具能够高效解析流式细胞数据，揭示复杂的生物学特征。这些高阶算法在解析EV“指纹”中的应用，使得研究人员能够更精准地解析流式细胞数据，发现传统方法难以识别的细微差异。例如：癌症诊断：利用ViSNE分析癌症患者血液中的EV，发现特定的EV亚群与癌症类型和阶段相关联，为早期诊断和个性化治疗提供了新的生物标志物。心血管疾病研究：通过FlowSOM聚类分析心血管疾病患者的EV数据，识别出与疾病进展相关的特定EV亚群，为疾病机制研究提供了重要线索。免疫监测：利用SPADE分析免疫治疗前后患者的EV变化，揭示免疫反应的动态过程，为评估治疗效果提供了新的视角。差异分析：使用CITRUS对不同病理状态下的EV进行差异分析，发现与疾病相关的特定细胞亚群，帮助识别潜在的生物标志物。von Lersner, Ariana K., et al. "Multiparametric single-vesicle flow cytometry resolves extracellular vesicle heterogeneity and reveals selective regulation of biogenesis and cargo distribution." ACS nano 18.15 (2024):10464-10484.所见即所得，利用CytoFLEX SRT实现分选与分析的相互验证。CytoFLEX nano不仅让研究人员能够在EV分析阶段实现“所见”，更通过CytoFLEX SRT的精确分选功能，将这些识别出的EV亚群进行进一步的分选和深入分析，实现“所得”。这种协同工作流程，确保了数据的准确性和可靠性。CytoFLEX nano与CytoFLEX SRT的结合，为EV研究提供了一个强大的工具组合。前者通过高灵敏度的多通道检测，实现对细胞群体的初步识别；后者则通过精准的分选功能，对这些群体进行进一步的验证和分析。这一协同工作流程，使研究人员能够在分子水平上揭示EV的复杂特征和生物学功能，开拓新的研究领域和应用前景。通过这种多种方法的联动，科学家们能够更全面地理解EV的特性，从而在疾病诊断、治疗和预防中发挥更大的作用。CytoFLEX nano和CytoFLEX SRT的完美结合，真正实现了分选与分析的相互验证，尽可能捕捉到每一个潜在的EV亚群。John Tigges, DirectorFlow Cytometry Core Facility and Center for Extracellular Vesicle Detection, Beth lsrael Deaconess Medical Center“Having all these scatters at hand together with the greater sensitivity gives you the power to ask, what could I do now?lt opens up new research possibilities.“拥有这些散射通道以及更高的灵敏度，让你可以问自己，我现在还能做些什么?这开启了新的研究可能性。” 数据示例通过流式分选验证散射光流式细胞指纹的真实性在细胞外囊泡（EVs）的研究中，准确识别和表征其特性是至关重要的。使用CytoFLEX Nano流式细胞仪，我们能够通过高灵敏度的散射光检测捕捉到EVs的初步指纹信号。然而，为了验证这些散射光指纹的真实性，我们进一步利用CytoFLEX SRT进行精确分选。通过分选前后的对比分析，并使用标准微球验证散射光信号的差异，我们确保了这些指纹的准确性和可靠性。使用CytoFLEX SRT对在CytoFLEX Nano上观察到的不同散射差异信号进行分选，并通过回测确认这些差异的真实存在。同时，CytoFLEX SRT的精确分选功能也得到了验证。 结语CytoFLEX家族和Cytobank的结合，为细胞外囊泡（EVs）研究提供了一个强大且全面的分析工具组合。通过纳米流式细胞术，研究人员能够捕捉到EVs的复杂指纹信号，并通过精确分选技术，进一步验证和深入分析这些信号的真实性。这种多方法学联动，不仅提高了数据的准确性和可靠性，还揭示了EVs在不同生理和病理状态下的潜在作用。高灵敏度的散射光和荧光检测能力，加上Cytobank平台的高阶算法，使得研究人员能够更全面地理解EVs的特性，从而在疾病诊断、治疗和预防中发挥更大的作用。通过这些先进技术的应用，EVs研究已经进入了一个新的纪元，开创了更多的研究领域和应用前景。CytoFLEX nano和CytoFLEX SRT的完美结合，为现代生物医学研究带来了前所未有的便利和创新。未来，我们有理由相信，随着技术的不断进步和应用的不断深入，流式细胞术将继续在EVs研究中发挥关键作用，为生命科学的探索开辟更多可能性。贝克曼库尔特CytoFLEX SRT桌面型流式细胞分选仪品牌：贝克曼库尔特型号：CytoFLEX

据国外媒体报道，英国萨里大学的一个研究小组最近研发出一种新的无创可卡因药检方法，该方法能够通过指纹准确地检测出可卡因，有助于法务部门确定嫌犯是否吸毒。　　具体来说，这种检测方法会查找两种常见的可卡因代谢产物：benzoylecgonine和methylecgonine。这些物质能够通过叫做DESI的喷雾电离质谱技术在血液、汗液、尿液中被找到。因为汗液中的代谢比尿液或血液中更快(通常血液中需要一个星期)，所以执法者可以在一天之内判断嫌犯是否吸毒，过去则需要好几个晚上。该项目的负责人称，他们还能够分辨出嫌犯只是触碰过还是摄入过可卡因，因为汗液样本与指纹样本是相互关联的，没人能将它清除干净。　　这项研究还处于早期阶段，该团队仍需要收集更多的剂量和时间影响数据才能继续进行可靠性测试。尽管如此，他们仍然相信这项技术将在十年内应用于法务部门。

自上世纪80年代首次作为法医工具以来，DNA分析已成为刑事审判中证据分析的金标准。早期的法医科学家使用限制性片段长度多态性(RFLP)分析来比较犯罪嫌疑人的图谱。而最近，核酸纯化和扩增技术的改进让人们更容易从较少的样本材料中获得可靠的DNA图谱。新一代测序(NGS)技术正在鉴定出新的靶点，它们将产生更加特异的标记，并通过集中式数据库收集和共享这些数据。　　指纹识别　　由于简便，PCR非常适合法医分析，因为它带来了极致的检测灵敏度，并且能够快速生成基因型，让研究人员在几小时内确定或排除嫌疑人。然而，那些处理样本的人或犯罪现场中其他人的污染，可能使结果难以解释。DNA量有限，这也是个问题。　　澳大利亚弗林德斯大学的Jennifer Templeton和Adrian Linacre最近解决了这些问题1。在《BioTechniques》上发表的研究中，他们利用直接PCR来分析所采集指纹拭子的DNA。这回，他们分析的是短串联重复序列(STR)。&ldquo DNA总是潜伏在你看不见的地方，比如门把手、刀柄等。目前，即使你采用最好的方法来提取DNA，也会损失80%，这样你就没有足够的模板来做任何事情。唯一的方法是增加循环数，但许多实验室不喜欢这样做，&rdquo Linacre谈道。　　有些人也正通过增加循环数来扩增指纹DNA，不过这容易引入错误，造成靶点的错误检测以及杂合子中靶点的过度扩增。Templeton和Linacre决定对指纹拭子的DNA进行直接PCR，这些指纹来自34名志愿者的5个手指。他们发现，利用ProfilerPlus和NGM Select STR分型试剂盒，170个拭子中有71%能产生可解释的STR图谱。生物通 www.ebiotrade.com　　Linacre的这个想法来源自他们之前的工作，从人的头发中产生STR图谱。&ldquo 如果你能拿到头发顶端的2 mm，那么每根头发都能产生完整的图谱。这让我想到，我们也可以试试指纹，&rdquo 他说。　　Linacre的小组利用带正电荷的拭子来采集带负电荷的DNA。这种方法很有效，让研究人员并不需要提取DNA。他们只需要将拭子上的纤维放入PCR管中，并按照建议的PCR循环数来生成STR图谱。　　&ldquo 我们选择这样做，是因为法医实验室目前正使用商业化的试剂盒，这会比较容易实现，&rdquo Linacre谈道。&ldquo 同时，这也减少了污染的可能性，并大大降低了成本。&rdquo 　　简单又优雅　　虽然Templeton和Linacre的技术算不上新颖，但其他的分子法医专家也看到了这种方法的优势。例如，北德克萨斯大学健康科学中心的Bruce Budowle提到，&ldquo 之前人们利用直接PCR来扩增血斑，循环数通常比较少，因为血液DNA较多。[Linacre]也采用同样的原理。对于样本量少的材料，如指纹，一旦你放入体积很小的溶液中，它就会浓缩很多。&rdquo 浓缩的样本减少了错误。　　加拿大皇家骑警队的Ron Fourney形容Templeton和Linacre的工作是&ldquo 老树开新花。但他们并不害怕冒险，而是勇敢尝试一些不同的东西。他们用Triton-X 100处理拭子上的指纹。不过他们成功的真正秘诀在于技术发展得如此之快。十年前甚至五年前，他们可能根本不会有结果。他们的方法简单又优雅，因为他们不需要纯化，这样在分析过程中损失宝贵DNA或引入外源DNA的风险就降低。&rdquo 他补充说，&ldquo 我认为直接PCR将会是今后许多法医DNA分析过程所采用的方式。&rdquo 　　未来的潮流?　　PCR对NGS而言必不可少，因为大多数平台依赖扩增的步骤。随着NGS的应用更加广泛，它必将成为法医实验室的核心部分，而直接PCR也将是联系犯罪现场样本和嫌疑人DNA之间的纽带。　　Budowle认为，临床测序不可能跨越PCR，成为法医学工具。&ldquo NGS有优势，但周转起来比较慢。&rdquo 不过，NGS在鉴定标记上很有价值，这将改善PCR在个性化上的潜力。　　Fourney认为NGS和PCR是取代性的技术。&ldquo 这是第一次，快速的基因组分析趋向于一种自动化的易用技术，且成本相对低廉，&rdquo 他说。他预计，不久以后测序整个基因组将变得比测序线粒体DNA标记或传统的STR分析更轻松、更快速，也更便宜。　　&ldquo 法医学未来面临的挑战将与临床诊断相似：我们有这么多的数据，我们要如何解释和关注最重要的?此外，还有许多竞争性和同样重要的要求，如隐私和信息安全，&rdquo Fourney指出。

糖是一类具有重要生物学功能的大分子，具有高度复杂的化学结构。目前，糖的结构解析依赖于传统的色谱法、质谱法和核磁法等结构表征手段。虽然这些方法相对成熟，但存在检测步骤复杂、无法实时动态检测等局限性，无法满足糖基础和应用科研需求。与另一类生物大分子核酸已实现高通量测序相比，糖的结构解析技术滞后。生物纳米孔作为高度敏感的传感器，应用于核酸分子以及多肽测序，而在糖测序方向是否可行尚未被证实。　　近期，中国科学院上海药物研究所研究员高召兵/副研究员夏冰清（纳米孔方向）、研究员文留青（糖化学方向）与研究员程曦（计算生物学方向）等，设计并构建了一种工程改造的生物纳米孔，识别和捕捉到糖分子官能团乙酰氨基和羧基的特征电信号，描绘了含有这两种官能团不同聚合度糖的电信号指纹图谱，并运用于混合体系中不同糖分子的结构鉴定。该工作为以生物纳米孔为基础的糖测序技术打开一扇门。相关研究成果以Mapping the Acetylamino and Carboxyl Groups on Glycans by Engineered α-Hemolysin Nanopores为题，在线发表在《美国化学会志》（JACS）上，并被选为封面文章。　　科研团队将纳米孔α-溶血素（α-HL）的敏感位点113位的甲硫氨酸（M）作了基因工程改造，通过对极性、体积、电荷等氨基酸筛选，获得敏感性、特异性最佳的工程纳米孔M113R。该研究利用该纳米孔清晰地表征了单糖分子中乙酰氨基和羧基两种糖官能团的电流信号，并建立了两种糖官能团结构与电信号对应的指纹图谱。该团队利用分子动力学模拟和基因突变进一步剖析了糖分子进入该纳米孔中的动态过程，明确了纳米孔M113R识别两种官能团的分子机制。基于此，该研究利用两种官能团的特征电信号绘制了含有乙酰氨基和羧基寡糖的指纹图谱。该工作采用指纹图谱在糖混合体系中识别了含有两种基团的单糖、二糖和三糖。这一技术采用工程改造的纳米孔，无需对糖进行额外化学修饰或桥接。这一概念验证研究为高效建立糖分子指纹图谱库奠定了重要基础。　　糖类化学信息的高效表征是糖结构解析中的关键挑战。与其他根据化学位移或峰强度信息的技术不同，该研究依据特征电信号分析糖分子结构信息，获得糖分子中特定官能团的特征信号，将分子结构信息与传感事件产生的特征电信号直接联系。研究发现，特征电信号能表征单糖分子的特殊结构，并可同时精确解读寡糖链的聚合度的大小，从多个维度反映糖分子结构的多方面特征。该工作获得的糖电信号指纹图谱是基于纳米孔糖结构鉴定分析的重要一步。同时，该研究提出了基于纳米孔糖测序的可能路线。随着对糖分子更多官能团和其他特定结构的鉴定，该团队逐步完善糖分子指纹图谱的全方位绘制，建立了基于电信号的糖指纹图谱库，有望实现不同于现有技术路线的高效糖结构表征——纳米孔糖测序。

11月16日上午，海洋药用生物HPLC化学指纹图谱研究阶段性评估专家组对中国海洋大学医药学院和国家海洋局第一研究所共同承担的国家海洋局“908”专项“海洋药用生物资源评价和《中华海洋本草》编纂(908-02-05-04)”任务之一——海洋药用生物HPLC化学指纹图谱的研究进行了阶段性评估。专家认为，该课题首次进行海洋药用生物HPLC化学指纹图谱研究，具有代表性和典型性，对药材的真伪鉴别和质量控制具有重要的借鉴价值，一致同意通过评估。中国工程院院士、中国海洋大学医药学院院长管华诗出席评估会，并与专家组成员进行了座谈。　　专家组听取了课题组的工作汇报，审查了研究报告和资料，经过认真讨论，评估专家一致认为，课题的整体研究工作系统性强，技术路线科学合理，方法可行，所得到的研究结果对于海洋药用生物的鉴定、质量评价和开发利用具有重要意义，已完成的研究内容(12个品种)已达到指纹图谱的技术要求，可收入编纂进《中华海洋本草》的书中，建议该课题按计划进行。　　针对下一步工作的开展，专家组给出了如下建议：一是，根据各海洋药用生物的化学成分，进一步完善指纹图谱的色谱条件，体现指纹图谱的多息性和特征性。二是，增加HPLC-DAD和MS的分析内容，增强指纹图谱的定性特征，进行多家相互复核，确保指纹图谱分析方法的可重现性。三是，加强指纹图谱的数据分析，发挥指纹图谱研究数据在多方面的作用。　　中国海洋大学科技处、医药学院有关负责人及医药学院部分教师和学生参加了会议。

“这是一篇花了很多银子的钢化膜防指纹测评全文阅读需要5分钟。”现在手机钢化膜的功能越来越丰富了，逼格很高，防指纹，防蓝光、防窥屏，甚至还能防辐射。某宝随便找个钢化膜，也得是功能强大科技含量丰富̷̷似乎没点高科技就没法混了。哪怕是9.9包邮还送俩的，也都拥有先进的真空电镀防指纹等技术，且普遍都会把集成疏水疏油层作为钢化膜的宣传卖点。那么问题来了：这种带有疏水疏油层的手机钢化膜，真的有用吗？不同商家钢化膜的疏水疏油效果有多大差别呢？我们平常所说的疏油层、疏水层，指的都是Anti Finger Print（AF，防指纹涂层），它是一种含氟涂料（多为全氟聚醚），其方法是在钢化玻璃膜表面加上一层防指纹涂层，保证钢化膜表面有污渍的情况下可以很容易清除。防指纹处理工艺，也有高低之分。低级：手涂防指纹涂层，就是人手一把刷子，把防指纹油直接人工涂抹在玻璃膜表面，缺点是防指纹效果不均匀且容易消退。中级：机涂/等离子喷涂。一般有点规模有点良心的厂家选用的都是这种。这种工艺效果比手涂好一些，缺点是持久性差一些。顶级：电镀防指。经过电镀防指纹油工艺的钢化玻璃膜效果触感比普通钢化膜还要顺滑。而除了在钢化膜表面加上防指纹涂层之外，号称电竞专用的磨砂钢化膜，则会进一步通过喷砂或者蚀刻磨砂方法，增加钢化膜表面的粗糙度，来增强抗指纹，疏水疏油的效果。如何知道钢化膜的疏水疏油，防指纹的效果呢？网络上的测评方法五花八门，层出不穷，最为常用的还是：01油性笔用油性笔在钢化膜上写字，防指纹效果比较好的，很难写出完整的字。02滴水或者滴水，如果水滴凝聚成圆形液滴，就说明有疏油层。03测试滑落夹角（图片来源知乎用户：不纠结）还可以通过测试滑落的夹角来判定膜的顺滑度等。上面几种方法比较容易受到人为因素的影响，目前最为专业的测试钢化膜表面防指纹效果的方法，还是采用接触角分析仪。水或者油滴在钢化膜表面，形成接触角，接触角越大，说明钢化膜的防指纹效果越好。根据Q/Ali 00006-2017 《手机保护膜技术规范》的商业性产品标准，选择钢化膜表面5个不同位置点进行测试，水接触角需要≥110°。此次购买了淘宝上销量比较靠前的手机钢化膜，包括高清抗指纹膜以及磨砂膜，通过KRüSS DSA25接触角分析仪进行测试，来辨别钢化膜的防指纹效果。一、水接触角接触角越大，说明钢化膜越疏水，防指纹效果越好。二、滚动角滚动角，简单来说就是在钢化膜表面滴一定体积的水，测试水在屏幕上滑落的角度。滚动角越小，防指纹效果越好，膜的顺滑度也相对比较好。本次测试，水的体积是6微升，倾斜速度为30°/min。三、表面能当我们手指与手机接触的时候，少量的乳酸和脂肪酸等会残留在手机膜上，而且与手指日常接触的一些油性液体（如护肤品、食用油和皮肤分泌油）也会产生残留。因此，仅通过测试水的接触角和滚动角，只单一评价了钢化膜的疏水效果，这并不能准确反映手机膜的防指纹能力。液体在固体表面的润湿性一般用接触角表征，并与固体表面能有关，固体表面能越低，液体一般越难润湿这种固体。从防指纹性能与固体表面能的关系出发，评价样品的疏水性、被液体润湿性的防指纹效果。手机钢化膜的表面能越小，防水和防油脂等的效果越好。总结1、相同品牌，电镀加倍抗指纹，磨砂款和抗蓝光款等防指纹效果差异都不大。大部分品牌中，滚动角测试结果中，高清抗指纹的效果反而优于磨砂款。为了增加爽滑度和抗指纹效果，特意做的磨砂款，防指纹效果也并不突出，反而会影响屏幕的清晰度。2、不同品牌之间，个别厂家的钢化膜防指纹效果比较差，且防指纹涂层不均匀。尤其是9.9元包邮，买一送二的钢化膜。而大部分旗舰店的钢化膜，防指纹效果上差异不大。因此一张好的防指纹钢化膜的自我修养：水接触角大滚动角小表面能低

在全球恐怖主义不断威胁下的今天，有效的易爆炸物检测已经成为众多重要区域需要进行的关键程序之一，包括机场，边境检查站，以及高安全建筑的入口等。指纹作为人类留下痕迹的一种“照片”——手指的摩擦脊皮肤的图案，自19世纪以来已经成为犯罪现场鉴定当事人身份的一种常规手段。另外，许多被人接触过的东西都会残留在指纹的自然分泌物和污染物的复杂混合物中，如每天服用的药片，咖啡，或刑侦领域常见的毒品和易爆炸物等。传统的可视化指纹检测手段，如扑粉，茚三酮熏蒸，真空金属沉积等，尽管可以重建指纹图案，但其同时可能对一些指纹脊状突起中含有的化学物质造成破坏。近年来，许多技术被用于指纹中痕量外源物质的分析鉴定，如解吸电喷雾电离质谱(DESI-MS)，液相色谱-质谱(LC-MS)，但通常需要额外的溶剂喷雾处理，且空间分辨率不足（~150 μm），或者分析过程会对指纹造成破坏。傅里叶变换红外(FTIR)光谱显微镜，可以探测样品中分子间化学键的固有分子振动，并提供丰富的化学信息, 已成为一种快速、无需标记、无损的样品表征方法，被广泛应用于包括刑侦在内的众多领域。FTIR透射模式测试通常选用红外光透明的材料，而反射模式则选用硅片，聚酯薄膜或铝覆盖的玻璃基底，但两者在指纹分析上多局限于收集在选定波数下指纹中组分物质的二维分布信息。另外对于那些沉积在既不透明也不反射红外的基底上的样品，衰减全反射法（Attenuated total reflectance，ATR）似乎成为的选择，但ATR通常不是法医鉴定的一种理想方法，因为ATR要求被分析的样品和ATR晶体紧密接触，往往会导致样品变形甚至后破坏剩余的证据。 图1. 光热红外光谱显微技术用于检测指纹中的易爆炸物基于以上考虑，新加坡国立大学同步辐射光源线站的科学家们和新加坡刑事调查局刑侦部门共同合作开发出了一种新的红外检测手段（图1），即使用基于新型光热红外（Optical- Photothermal InfraRed，O-PTIR）技术的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage来分析指纹中含有的痕量易爆炸物微粒，该技术带来了一系列的优势，如亚微米的红外光谱和成像分辨率，易操作的远场、非接触显微镜工作模式和明显高于FTIR光谱显微镜的灵敏度。在实验过程中，四种代表性易爆材料，包括PETN(季戊四醇四硝酸酯)、RDX（黑索今炸药）、C-4 (塑料炸药，黑索今炸药和塑化剂，粘结剂的混合物)和TNT（2,4,6-三硝基苯），可直接被分散在指纹内（“直接”指纹）或沉积在基底物质上 (间接”指纹)进行检测，无需任何复杂的样品制备过程。而传统红外样品制备时通常会使用KBr，混合后在一定压力下进行薄片的压制。从光学显微照片2a中可以看出，薄片中KBr颗粒与RDX的混合是不均匀的，肉眼无法准确识别出目标物质RDX。为了定位混在KBr颗粒之间的易爆物，作者采集了单一波长1269 cm-1下的O-PTIR图像, 对应于RDX分子的C-N拉伸振动的显著红外吸收线(红色)，清晰显示了RDX分子在混合物中的分布情况。另外，类似于FTIR光谱技术，光热红外技术可以提供样品红外吸收带相对于波数[cm-1]的谱图函数信息。如图2c所示, 作者采集了C-4, RDX，PETN和TNT四种物质的O-PTIR图像和FTIR光谱，通过对比可知所有分析的光谱都包含易爆物自身的特征红外吸收峰，可以视为他们的“签名”。值得注意的是，尽管基于O-PTIR的非接触亚微米分辨红外拉曼同步测量系统mIRage使用非接触(远场)，反射模式，其光谱质量仍然非常接近于透射测量模式下的FTIR吸收光谱，且红外吸收带强度和浓度之间遵照比尔定律成线性关系。图2. (a) Cassegrain显微物镜记录的混有RDX的KBr薄片的10倍放大光学图像，(b) O-PTIR激光反射(绿色)和在1269 cm-1波长下采集的单波数O-PTIR图像(红色)叠加后的照片, (c) 含有四种高爆炸物的参照物的FTIR（黑色）和O-PTIR（红色）谱图对比，（C-4, RDX, PETN 和 TNT）。单波数图像，又称为离散频率图像，已被广泛用于高倍率下样品感兴趣区域的定位。图3a展示了作者收集到的被PETN污染的指纹光学图像，该指纹沉积在桌面上，是通过使用粉末(Hi-Fi Silk Gray)显影， 胶带(Spex C-lifts)分离后获取到的。在该例子中，单波数的图像为1000×200点组成的矩阵(500×300 μm2),每一个单点都对应于该位置O-PTIR振幅的值(即与特定波数下（1003 cm-1和1473 cm-1，该点处材料的红外吸收和数量成正比)，换句话说，这些图像是所选波数下红外吸收强度的二维分布(吸收)图。图3. (a) 被易爆物PETN污染的指纹的光学照片，（b）指纹中五个不同位置收集的O-PTIR光谱与PETN的标准参考红外谱图的对比；(c, d)在同样的500 * 300平方英寸的面积下采集的单波数下O-PTIR图像，每像素约1毫秒，(c) 1003 cm-1和 (d) 1473 cm –1。综上所述，作者认为O-PTIR技术是一种分析具有挑战性样品的理想手段，如隐藏的指纹，提供隐藏在大量外源物质中的微小(亚微米)粒子的化学信息（如易爆物）且不需要复杂的样品制备过程。这些信息可以通过单波数红外成像和亚微米空间分辨率的红外光谱获得，后者使用目前的FTIR光谱显微镜是无法做到的（分辨率受限于红外波长，约10-20 μm）。另外，该分析手段非常简单快捷，无破坏性，且不需要基于接触的方法（例如ATR光谱技术），使得样品的完整性被完全的保持。特别指出的是，该技术的非破坏性非常重要，尤其是在法医领域，因为它可以允许同时使用其他技术对相同样本进行互补和比对分析，并作为法律证据。此外，随着技术的发展，O-PTIR现在可以与拉曼显微镜相结合，以提供真正的亚微米同步的红外拉曼测试，使得在一个仪器上通过一次测量即可进行互补和验证分析。 技术支持：Quantum Design中国结合红外光谱的应用和科技的需求，专注先进红外光谱技术的引进, 近期QD中国引进了美国PSC公司的非接触亚微米分辨红外&拉曼同步测量系统mIRage（图4）。它是全球科技创新R&D100大奖的获奖者，基于O-PTIR技术，克服了传统红外光谱仪空间分辨率受限于红外光波长的问题，将分辨率从原来的10-20微米提升到了0.5微米，并且可以实现同时、同样品区域、相同分辨率的红外光谱和拉曼光谱测试，测量过程更简单、便捷。目前该样机安装于Quantum Design中国北京实验室，更多的应用仍在不断开发和探索中，我们期待与您早日合作，共同进步！图4. Quantum Design中国北京mIRage样机实验室及仪器工程师合影 参考文献：[1] Agnieszka Banas et. al, Detection of High-Explosive Materials within Fingerprints by Means of Optical-Photothermal Infrared Spectromicroscopy. Anal. Chem. 2020, 92, 14, 9649–9657.产品信息：非接触式亚微米分辨红外拉曼同步测量系统：https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C363244.htm

p 此前一直被国外产品所垄断的蛋白指纹图谱检测试剂盒，日前由浙江湖州赛尔迪生物医药科技有限公司自主创新研制成功并投放市场。/pp 据介绍，与该试剂盒配套使用的蛋白指纹图谱仪可广泛用于医学、食品、环境、药物开发和国家安全等分析测试领域，但却长期依赖进口，目前其国产化工作正在积极研制中，预计价格只有国外同类产品的1/3。/pp 蛋白指纹图谱技术有多神奇？采访中，湖州赛尔迪生物医药科技有限公司董事长许洋博士告诉记者，随着人类基因组测序的完成，人类拥有了解码生命本质的钥匙。但人类基因只有3万个左右，大大少于预期数量，这与人类千变万化的个体差异及疾病表现不相匹配。实际上，生命的万千景象是通过基因的产物蛋白质表现出来的，人类的蛋白质数量约有10万多个。因此，充分挖掘和利用蛋白质中极其丰富的信息对于理解人体的生理病理活动、检测疾病的发生发展具有重大意义。/pp 据美国权威杂志《肿瘤研究》报道，蛋白指纹图谱技术可以测出前列腺癌形成5年前的蛋白指纹。因为肿瘤标志物较敏感，当肿瘤细胞数达到数千万个时，就可从血清、尿液中检测到蛋白质、酶或癌基因等生化变化。/pp 蛋白指纹究竟是什么概念？许洋博士解释说，就像每个人的指纹不同于他人一样，每种疾病的特定蛋白质表达物也不一样，称之为指纹图谱是种形象比喻。蛋白指纹图谱技术是由蛋白质芯片及分析仪器-表面加强激光解析电离(编者注：原文如此，通常称为“基质辅助激光解析”）飞行时间质谱两部分组成，可以将病人血清中蛋白质成分的变化记录下来，绘制成蛋白指纹质谱图，并显示样品中各种蛋白的分子量、含量等信息。将这张图谱与正常人、某种疾病病人的谱图，或基因库中的谱图进行对照，就能最终发现和捕获新的特异性相关蛋白及其特征，整个测定一般几十分钟就全部完成。/pp 人在一生中的蛋白指纹图谱处于动态的不断变化过程，通过这项技术，将来人们有可能拥有自己的生命光盘，记录下个人有生以来不同阶段的蛋白指纹图谱，从分子水平了解并观察自己的生理变化，或作为治疗前后的比对参照。该技术目前在国内各大医院主要用于肿瘤的辅助诊断、动态观察和疗效评估。五百元一次的检测颇受市场追捧。/p

“一斗穷、二斗富，三斗四斗卖豆腐… … ”俗语中，指纹上的“斗”（圆圈形纹路）和“簸箕”（非圆条纹）隐藏着智慧和富贵的密码，甚至决定着一个人的穷达。复旦大学与中国科学院上海营养与健康研究所等科研团队的一项新研究表明，指纹虽无关“穷达”，但或许隐含着健康信号，皮肤纹路受关键肢体发育基因影响，与生长发育及疾病有关。1月7日，相关研究在2022年第一期《细胞》上发表，有助于更好地解密人类基因和表型特征之间的联系。奇妙的手指“图案”指纹是存在于手指皮肤上的凹凸纹路，因为司空见惯，其背后的基因密码并未得到重视。“一开始，着手开展这项工作纯粹是出于好奇。”论文共同通讯作者、中国科学院上海营养与健康研究所研究员汪思佳告诉《中国科学报》，“但我们后来发现，指纹模式与肢体生长基因有关，而肢体生长对胎儿发育至关重要。”随着研究的深入，科学家发现待解的谜题越来越多：人类的指纹花纹是如何形成的？何种基因在其中发挥了主导作用？指纹这类表型的形成是否存在某种生物学机制？ 为解开这些谜团，汪思佳团队和爱丁堡大学Denis Headon教授团队、复旦大学金力院士团队联合国内外十余家科研机构，对此展开深入研究，通过对较大样本人群进行分析，精确量化了多种族群体的指纹花纹。他们分析了几百万遗传位点和指纹花纹之间的关系后发现，人类肢体发育相关基因在指纹花纹表型的形成中发挥了关键作用。“指纹的形状——无论是斗还是簸箕，均受到负责肢体发育的基因的影响。”汪思佳说，“这是多种表型相互关联并受相同基因影响的典型案例。” 指纹图案通常被分为3种类型：弓型、环型和螺旋型。胎儿形成3个月后，这些“沟”和“脊”开始在手指和脚趾上形成。科学家怀疑，指纹的进化可能有助于抓取物体和感知其纹理，但这些图案究竟是如何形成的却不得而知。基因“掌控”指纹为弄清指纹花纹表型与哪些基因相关，其背后有着怎样的遗传学机制，研究人员从位点与指纹花纹表型相关的遗传变异入手，面向23000多例个体进行全基因组关联扫描与多群体荟萃分析，从中识别出43个与人类指纹花纹相关的遗传基因座。“我们观察到，这些基因显著富集在肢体发育与形成的相关通路，而非皮肤发育相关通路。”汪思佳说。这一发现令团队欣喜不已。为验证这些发现，研究人员基于小鼠动物模型和人胚胎组织的实验观察，发现人类胎儿组织从肢体发育到皮纹形成的系列过程中，支持EVI1基因发挥塑造四肢和手指作用的正是表达于肢体发育期的间充质细胞，而非皮肤发育期的上皮细胞。这进一步与研究结论相印合：指纹相关基因恰通过调控肢体发育来影响指纹花纹的形成。通过多表型关联分析，研究人员发现指纹花纹与手指长度比例间紧密相关，二者共有相同遗传基础。如小指相对越长，掌长相对越短，双手斗形花纹越多；而食指远端指节（指纹形成处）相对越长，斗形花纹则越少。新范式带来“导航图”“我们不知道基因是如何形成指纹图案的，但它可以由胚胎组织掌垫上的生长力量来决定，掌垫在不同指纹模式的形成中起着重要作用。”论文第一作者之一，复旦大学人类表型组研究院、生命科学学院博士后李金喜说，“随着胎儿手部的生长，手掌和手指会伸展拉长。例如，这些力可以把一个螺旋纹路变成一个环。”“值得注意的是，以前的研究已经表明，EVI1与白血病患病风险有关。”汪思佳举例说，“科学界已经发现不同的皮纹表型与许多先天遗传性疾病之间的关联。比如，唐氏综合征患者可能会有断掌、足拇趾弓状球纹等特征。”汪思佳认为，该研究为肤纹与人体其他表型与疾病的关联研究提供了重要理论基础，有望打通宏观与微观表型的联系与作用机制，使“看手相识疾病”成为可能。目前，汪思佳团队正和复旦大学附属儿科医院等医疗机构合作，希望将相关研究成果尽早运用在新生儿先天性疾病的早期筛查中，实现早诊断、早治疗。“这是人类表型组研究的经典案例，很好地体现了人类表型组学作为一种新范式，具有创新策源的重大科学意义。”论文共同通讯作者，中国科学院院士、复旦大学教授金力对《中国科学报》说。目前，来自不同机构的中国科学家团队经过通力合作，基于复旦大学在上海开展的800余人、每人测量近3万个表型的队列研究，已经初步绘制出全球首张“人类表型组导航图”，发现了150余万个强关联，其中跨领域强关联占39%，大部分是科学界首次发现。“这张‘导航图’为科学界带来了海量的‘问号’，等待科学家进一步研究、破解。”金力说，“这也是我们下一步的工作重点之一。” 相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.008

由中科院长春应化所、吉林大学、中国农科院特产所共同承担的吉林省科技发展计划项目“龙胆草等长白山道地中药材多维指纹图谱研究”近日通过吉林省科技厅组织的专家组鉴定。专家认为，该项目为中药的质量控制提供了新的技术和方法，其实验手段和技术达国际先进水平。　　中药指纹图谱是一种能够全面反映中药材及其制剂中所含化学成分种类与数量，进而对中药材及药品质量进行整体描述和评价的技术手段。　　中药及其制剂均为多组分复杂体系。目前，我国在中药材及其饮片指纹图谱研究中主要采用的是色谱指纹图谱技术。该技术虽然具有通用性较强、灵敏度较高等优点，但同时存在着建立方法繁琐、分析时间较长、特征性及抗干扰能力较差等缺点。　　中科院长春应化所、吉林大学和中国农科院特产所的科研人员，从开拓中药指纹图谱新技术、新方法，为中药质量控制提供有力技术支撑的目标出发，在吉林省科技厅的大力支持下，以我国“天然药库”长白山道地中药材为载体，于2006年年开始了龙胆草、五味子、淫羊藿、黄芪和甘草5种中药材的多维指纹图谱的研究，取得了系列具有我国自主知识产权，国内领先、国际先进的创新成果。　　针对中药质量控制中对整体性、特征性、系统性的需求，建立了龙胆等中药材多指标成分分析的液相色谱质量控制方法及主要成分结构确认的质谱分析方法 建立了龙胆等5种中药材及其饮片的质谱特征指纹图谱分析方法和质谱特征指纹相似度的分析系统，以及用于药材产地区分、品种鉴定、采收期识别、生长年限区分等质谱指纹图谱化学模式识别方法 建立了龙胆等5种中药材的近红外指纹图谱和应用光谱计量学方法构造快速分析道地药的方法，以及用于中药材产地、生长年限等区分的近红外指纹图谱化学模式识别方法。　　科学实验和实际应用证明，该所所开拓的质谱、近红外光谱中药材指纹图谱新技术，与传统的色谱指纹图谱技术相比，具有建立方法简捷、特征性强、灵敏度高、分析时间短等优点。　　专家组认为，该新技术、新方法的建立，不仅能快速对中药材的品种进行整理、进行真伪识别，还可以通过结果的聚类、系统分析，获得带有规律性的启迪，从而进一步寻求植物科属、化学成分和疗效间的相关点，结合相关的活性、毒性指标，实现利用质谱及红外指纹图谱技术，对中药种植、加工及新药研发过程的质量评价及控制，对于提高中药质量，推进中药现代化具有重要的意义。

p style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "仪器信息网讯/span/strongspan style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun " 颜色、气味是传统中药材质量评价的重要指标，其与药材活性成分含量息息相关。而中药指纹图谱和中药特征图谱均可表征中药内在质量的整体变化，通常采用色谱、光谱和其他分析方法建立。中药指纹图谱不但可以控制原料、中间体、成品的一致性，还用于控制工艺，减少批间差异，并且可用于中药质量标准的补充和提高。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "采用气相—离子迁移谱技术，无需样品前处理，即可大限度的保留中药的“气味”，并通过气味产生的图谱即可看到物质含量的多少，从而进行药材药性的辨识。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "气相—离子迁移谱技术在中药材分析中的应用主要有不同发育药材的快速判断、中药配方颗粒质量控制、品种鉴别、贮藏期的判断、炮制工艺的优化等。/span/pp style="line-height: 1.75em text-indent: 2em text-align: justify "span style="font-size: 16px font-family: 宋体, SimSun "海能的气相—离子迁移谱在风味分析中的优势主要有以下几点：无需富集浓缩，检出限达ppb级别；快速捕捉检测样品最真实的风味（5-15min）；二次分离得三维数据，风味直观可视化；数据处理省时省力，一天便可得报告；检测结果稳定可靠。/span/pscript src="https://p.bokecc.com/player?vid=7353B8F1858C8F909C33DC5901307461&siteid=D9180EE599D5BD46&autoStart=false&width=600&height=350&playerid=621F7722C6B7BD4E&playertype=1" type="text/javascript"/scriptpbr//p

p　　将来的一天，只要拿着手机轻轻一扫，就能知道想买的苹果是酸还是甜，喝的牛奶安不安全，食用的油是不是地沟油 戴上智能手表就能检测皮肤血氧含量，也可以检测是否罹患皮肤癌等疾病……/pp　　这不是天方夜谭，只需一个小小的量子点光谱仪就可轻松搞定。而研发这一“神器”的，正是清华大学电子工程系副教授、博士生导师鲍捷。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/84a940c7-58e5-4b82-bde9-03ad1332280f.jpg" title="untitled_副本.jpg"//pp style="text-align: center "清华大学博士生导师鲍捷/pp　　2013年底从美国麻省理工学院(MIT)学成归国的鲍捷，是学生眼中“最帅的导师”。作为“青年千人计划”学者，鲍捷以学报国，在光谱仪研发领域采撷了最亮的那颗星，成功研发量子点光谱仪，宣告全民光谱照相时代的到来。/pp　　strong量子点光谱仪“惊艳”世界/strong/pp　　2015年7月，一篇名为《基于胶体量子点纳米材料的光谱仪》的论文在《自然》杂志上发表，学界因之轰动。“这是人们第一次在光谱仪中使用量子点”“科学领域上最重要的科研工具之一现在适合于你的手机”……国外媒体的纷纷点赞，显示出量子点光谱仪的非同寻常。/pp　　论文的第一作者正是鲍捷。同期《自然》杂志还刊登了美国西北太平洋国家实验室科学家的专题评论文章，文章说“这种优雅地将纳米技术与数码相机影像传感器集成的方法克服了多种现有技术所面临的困难”“将来，我们可能会看到微小的、高分辨率的量子点光谱仪在太空任务或家居智能传感器和物联网中被应用”……/pp　　量子点光谱仪的横空出世，是量子点和光谱仪的首次成功结合，开辟了人类使用纳米材料的新方向，具有里程碑意义。/pp　　光谱是物质的一种“指纹”，是其与生俱来的“身份证”，而作为分辨光波的神奇“眼睛”，光谱仪能准确测量物质“指纹”，从而“一眼洞穿”其化学成分和相对含量。然而，传统光谱仪受光栅分光的物理原理限制，在实际中难以做到小于一本字典的大小，且造价昂贵，高达数万美元。因此，传统光谱仪一直是实验室的“专宠”，难以进入寻常百姓家。/pp　　想要改变，就必须突破。鲍捷上下求索，终于找到纳米材料领域的“新贵”——量子点。量子点具有吸光特性，将其缩小至人头发丝万分之一尺度时，量子点的颜色就会随尺寸改变而改变。“量子点是能在非常宽的颜色范围内连续地获得不同颜色的材料，基于这一独特性，它是用来辨别物质颜色或光谱的绝佳材选。”鲍捷说。/pp　　量子点光谱仪利用不同量子点材料的光学性质，取代了光栅的光学过滤作用，具有新型传感器小、巧、轻的特点。甫一问世，量子点光谱仪就“优雅地”惊艳了世界，其广阔的应用前景也让人充满期待。/pp　strong　瞄准交叉领域闯新路/strong/pp　　成功，从来不是偶然的。跨学科的专业背景和长时间的观察思考，让鲍捷有了“后发优势”，他打破常规思维，以超然的研究视角，蹚出了一条新路。/pp　　本科就读于清华大学化学系，博士阶段深造于美国布朗大学，5年内学过材料、光谱等4个专业，博士后则在MIT从事飞秒激光研究，短短10余年间鲍捷在化学、生物、物理等多个学科方向游刃有余，学术视野空前开阔，最终“脑洞大开”，将量子点和光谱仪两种本来“八竿子打不着”的东西巧妙地结合在了一起。“我们站在巨人肩膀上做科研，虽然巨人难以超越，但巨人和巨人间有可供探索的广阔空间，交叉学科就是搭在巨人间的桥梁。”鲍捷说。/pp　　发现真问题，才有新突破。在美国求学时，细心的鲍捷发现很多人爱晒太阳，但紫外线太强可能诱发皮肤癌，这让不少人饱受折磨。“要是有一个能测量不同波长紫外线含量和强度的小型光谱仪就好了。”鲍捷暗自琢磨。/pp　　就这样，制作小型光谱仪的想法在鲍捷心里扎下了根，他推开一扇门，洞见了一个更辽阔的世界。/pp　　苦心人，天不负。量子点光谱仪终于从理念变成现实。/pp　　strong怀揣一颗报国之心/strong/pp　　海外负笈，以学报国，这在鲍捷看来是水到渠成的事。/pp　　“他身上有老一辈科学家的影子，怀着一颗朴素的爱国心。”课题组科研助理张大伟和鲍捷接触很多，这份情怀让他感同身受。早在回国前，鲍捷就在量子点光谱仪的研发上获得突破。“凭借这一颠覆性技术，他想要留在美国任教绝非难事。”张大伟说。/pp　　然而，鲍捷却并没想要留下来。当清华大学前校长2013年在美国问他是否愿意回国工作时，鲍捷没有丝毫犹豫，满口答应。/pp　　回到母校工作，实现了鲍捷的夙愿。归国之初，实验室只是几间空荡荡的小屋，一件像样的设备都没有，鲍捷一一购置，慢慢搭建起了完备的实验研究平台。在这里，他一次次地试验，成功研制出了量子点光谱仪，开了量子点和光谱仪巧妙结合的先河。现在，他又瞄准前沿领域，朝智能制造、智能传感、智能分析等领域迈进，准备攀登新的高峰。/pp　　“不要把自己局限在一个领域，做研究眼界一定要宽。”这是鲍捷常对学生说的一句话。他鼓励学生广泛涉猎，并注重培养他们的自主科研能力。/pp　　鲍捷对学生严格，“在算法精度上，别人能做到的，你们也要做到” 但他也很宽和，“我们实验室从不打卡，鲍老师不会强迫我们，如果状态不好，出去玩一天他也不介意。”博士研究生李思敏说。/pp　　实验室的一面墙上，贴着鲍捷跟学生们的不少合影。照片上，他总是站在最外侧，也像个学生一样，笑得灿烂。/p

随着科技的发展，越来越多的生物学技术被应用于我们的日常领域。如手机的指纹解锁或指纹识别，马云在汉诺威CeBIT展会上演示的蚂蚁金服Smile to Pay扫脸技术，以及日前雅虎研究实验室公布的&ldquo Bodyprint&rdquo 的技术。如今，生物学技术被再次应用到科技领域。近日，英国苏黎世大学最新研究成果表明，一种全新的非侵入式检测方式：指纹识别检测技术可探查体内是否含有可卡因。新非侵入式检测方式 指纹识别能检测可卡因　　可卡因在人体代谢后有两种常见产物benzoylecgonine(苯甲酰)和methylecgonine(甲基爱康宁)，可在血液、尿液和汗液中，可通过电喷雾解吸电离(DESI)技术检测到。　　由于代谢产物在汗液中的挥发速度要快于血液和尿液，因此将来有一天，我们可以通过法律手段检测到被检测人是当天摄入可卡因，还是几天前摄入可卡因。　　Melanie Bailey该项目的研发主管说：&ldquo 我们可以区分开被检测人是接触过还是摄入过可卡因。因为可卡因的代谢产物，短时间内是不可能从身体中消除的，将来可以利用指纹和汗液来检测。&rdquo 　　该研究尚处于开始阶段，整个项目组正在搜集相关数据，以便将来可以展开有效测试。该项目成员对这项技术的成功非常有信心，预计此项技术将在20年内被获批使用。

目前中药注射剂乃至整个中药产业都面临严重的“信任危机”。如何在国家不断加大药品监督力度的情况下保证中药注射剂的安全性，就成为了解决此次信任危机的重中之重。　　由于中药成分相对复杂，需要对每味中药和每种成分逐一鉴定，才能够严保质量关。但就现有的技术而言，只有指纹图谱技术能够在检测中尽可能多地反映产品全貌，因此，指纹图谱技术就成为了监督中药产品质量的关键。　　具有先进分析技术的指纹图谱特别是数字化色谱指纹图谱的出现为中药产品质量的控制开辟了新途径。为促使此项技术能早日正式投入使用，企业的质检中心从2004年起就用指纹图谱全程控制注射用双黄连(冻干)的质量。无论是对注射用双黄连(冻干)的原料金银花、黄芩、连翘及提取物 还是对注射用双黄连(冻干)配剂药液及该制剂成品都进行了严格的监控。技术应用至今，注射用双黄连(冻干)成品的指纹图谱均达到国家标准。　　2009年7月1日，注射用双黄连(冻干)将进入2005年中华人民共和国药典增补本，这不仅是我国唯一一个，同时也是首个采用指纹图谱控制产品质量的中药注射剂。中华人民共和国药典是药品的最高法典，代表着国家对药品的最高标准，只有安全性好、用药广泛、质量标准高的药物才能进入此药典。此举无疑是继注射用双黄连(冻干)第一个进入2000版药典的中药粉剂后，中药企业的又一次重大突破。届时中药企业会正式将指纹图谱技术应用于生产过程的各个环节，从而严格有效地控制注射用双黄连(冻干)的质量，以此保证产品质量的均一和稳定，并保证产品的有效性和安全性。　　指纹图谱标准的应用，不仅能确保对中药产品的质量控制，更能提高中药产品的市场竞争力，同时对中药注射剂质量与安全再评价的顺利通过，以及整个中药行业产品质量标准的提高都将奠定良好的技术基础。

最近正是蜂产品的收购淡季，但是浙江蜂之语公司已经为即将到来的春节旺季紧张地准备开了。“蜂胶市场干净了很多，这在我们的检测数据上可以看出来。”蜂之语相关负责人说。　　前不久，央视报道了一些不法厂家用树胶冒充天然蜂胶上市的新闻，引起了广泛的关注。假冒蜂胶在检测的时候能够蒙混过关、拿到检测合格报告的现象，也引起了监管部门和业界的重视。近日，央视新闻频道以浙江蜂之语蜂产品实验室为例，报道了国内一些先进的实验室辨别蜂胶造假的方法。　　日前，从位于桐庐的浙江蜂之语公司总部了解到，用杨树胶冒充的蜂胶，在检测时能蒙混过关，主要是由于天然蜂胶是树胶和蜜蜂分泌物的混合物，也有树胶成分，因此很多人难辨真伪。多年从事真假蜂胶鉴别研究的周萍主任说，杨树胶之所以能检测合格，主要是由于国家标准中只要求检测蜂胶中的总黄酮含量，而总黄酮含量在造假者那里可以通过添加芦丁和槲皮素等黄酮类物质蒙混过关。　　作为一家获得国家相关部门认可的企业实验室，浙江蜂之语蜂产品实验室是如何辨别蜂胶造假的呢?“通过指纹图谱鉴别法，假冒的杨树胶立即现形。” 周萍说，浙江蜂之语蜂产品实验室通过将原料蜂胶制成分析液，再通过气相和液相质谱仪分析后，可以发现一些蜂胶和树胶的不同特质。采用HPLC指纹技术将真蜂胶通过各项数值表现成一张图谱，如果与这张图谱不吻合，便是假冒蜂胶，原理类似于人类指纹。这项技术获得了国家专利，还获得了杭州市科技进步三等奖。　　蜂之语目前是全国最大的蜂王浆加工、出口基地之一，全国蜂产品行业龙头企业。蜂之语检测中心试验面积达1500平方米，配有LC/MS/MS液质联用仪、高效液相色谱仪、气相色谱仪、酶联免疫分析仪、紫外可见分光光度计、原子吸收分光光度计等检测设备。这个检测中心先后投入了1000多万元资金。“1995年，我们建这个检测中心的时候，业界几乎所有企业都还在用人工品尝的方式来测定蜂王浆质量。” 周萍说。

西澳大学两位法医科学家AlexMartin与JohnWatling发明了一种新式化学方法，来证实葡萄酒的起源。　　这两位科学家运用质谱仪，测定澳大利亚周边地区400多款葡萄酒的化学“指纹”。　　所谓的“化学指纹”是由60多种微量元素浓缩而成，主要根据所在产区土壤成份以及葡萄品种判定。在酿酒、运输、储藏过程中，这种“指纹”几乎不会发生变化。　　产自同一产区的同品种葡萄酒会有相似的化学“指纹”，与其它产区的同种葡萄酒“指纹”截然不同。目前，科学家正在建立世界各地葡萄酒的相关数据库，一旦建成，就可能通过对比数据库中的“指纹”信息，辨别一些不知名葡萄酒的产地。

一些极端精密、昂贵、罕见的仪器昨天在媒体面前亮相，以便于公众在世界环境日到来前，了解上海在环保监测方面拥有的能力。其中包括一台能称出指纹重量的天平&mdash &mdash 全国只有两台，每台价格超过200万元。　　为了保证这台天平正常工作，上海空气质量预报的大本营&mdash &mdash 市环境监测中心特意在地下为它打造了一间恒温、恒湿、宁静无振动实验室，虽然只有十多平方米，但装修成本也高达200万元。门口大屏幕上显示的温湿度指数表明了这台仪器的娇贵之处&mdash &mdash 19.9℃，49.9%，都精确到小数点后1位。　　这台天平看起来就像普通电子秤，被放置在一个单独隔间的玻璃柜中，只有操作员能进入这个隔间。它的本职工作是称出研究者通过一种特殊滤膜从空气中拦截的PM2.5等微粒。真正操作天平的不是人，而是一只机械臂，它根据程序从架子上取下样品放入天平，每个样品称三次，取平均值。之所以要用机械臂，是因为人的因素会极大地影响其精度。实验室负责人告诉记者，按下一个指纹，你就会失去极其微量的皮脂，大约是10微克，是该天平最小感应重量&mdash &mdash 一千万分之一克的100倍。　　这台天平并非环境监测中心拥有的最昂贵仪器。在大楼里一间不起眼的实验室，桌上摆着一台看似打印机的设备。记者被告知，它的名称是&ldquo 飞行质谱仪&rdquo ，价格超过400万元，用途是分析出空气中所含物质的化学成分。　　在市环境监测中心，记者还看到了其他一些罕见的仪器&mdash &mdash 在实验室走廊的架子上，摆着几十个水壶状的金属罐，用来盛放全市的空气样品，每个价值6000元。取样前，它们被抽成真空，然后在取样点打开阀门，让空气进入。回到实验室，罐中的空气在被冷却成液体后，注入分析仪器，完成成分解析。　　市环境监测中心主任魏化军告诉记者，&ldquo 十二五&rdquo 期间，该中心能力建设专项投入总额超过1亿元，现在已能监测空气、水、土壤、噪声等九大类物质的600多个参数，达到国际先进水平。每年，该中心为全市提供上千万条各类监测数据，为政府全面掌握环境质量状况和变化趋势、开展环保治理提供了可靠依据。

p　　span style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "在环保领域，“源解析”是一项耳熟能详的技术。“北京PM2.5源解析报告引发质疑 中科院：4%只是直接排放”、“北京发布PM2.5源解析结果 本地污染占七成”、“中国9大城市完成大气源解析 北广深首要污染源机动车”，一项项研究成果在各大媒体和朋友圈传播，管理者和公众都理所当然的认为：了解一个城市或地区的雾霾来源并不是难事。那么，水污染领域呢?我国水污染状况同样不容乐观，是否有技术手段可以实现污染排放源的溯源，以支持水环境质量的管理呢?/span/ppspan style="font-family: 楷体,楷体_GB2312,SimKai "　　清华大学环境学院吴静副研究员的团队历时13年通过对不同来源水样的水质荧光指纹进行分析和判别，建立了不同来源污水的水质荧光指纹数据库，通过对水体水质指纹的比对，从而判断水体受到了何种污水的污染。其实荧光光谱技术并不是一个新技术，国内外有很多团队将其用在水质分析中，但大多是对天然有机物和溶剂性有机物进行定性和定量分析。/span/pp　　那么，吴静老师是如何想到将荧光光谱技术应用于水质污染溯源的呢?水质荧光指纹识别技术在水污染溯源方面的实际应用效果如何呢?此应用又给客户的环境管理带来了哪些好处呢?近日，仪器信息网编辑针对相关问题采访了吴静老师。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/06528a61-affb-450f-b0d7-ada74ff62bfe.jpg" title="吴静_副本.jpg"//pp style="text-align: center "strong清华大学环境学院 吴静副研究员/strong/pp　　strong国外学习经历+松花江事件 催生水质预警溯源技术/strong/pp　　“2003年的时候，学校给了我一个去法国科学研究中心做博士后的机会，我就去了。过去之后才知道，合作导师的课题是与监测相关的，是用荧光光谱技术分析污水厂进水水质变化。那段时间，我脑子里存了很多污水的光谱。回国后不久，松花江事件爆发，我就想是否可以用这个技术来对水体污染进行排放源的溯源，以便快速锁定污染源。当时国内外快速的水污染溯源的技术基本空白。”吴静老师如此描述了自己与污染源溯源点子的“初遇”。/pp　　水质荧光光谱的检测技术已经很成熟，国内外有不少厂商可以生产相关的仪器。吴静老师利用荧光光谱仪作为信号采集单元，开展了创造性工作。信号采集之后，吴静老师的主要工作包括：“一是信号的提取与解析，这是核心部分。我们将解析的过程转换成算法。二开发关键硬件部件，并完成硬件集成，形成一套可定时自动完成进样、预处理、测量、分析、给出结果的新型在线水质分析仪，我们叫它水质预警溯源仪。此款仪器就只有三个主要功能：预警、污染源溯源和污染留证。”/pp　　与一般利用荧光光谱方法测定水质的仪器不同，水质预警溯源仪测定的不是某种污染物的浓度，而是水体水质是否有异常，并自动判断水体中最可能混入了哪种污水。目前，此台仪器可识别包括生活污水、印染废水、电子废水、石化废水、焦化废水、造纸废水和金属制造废水等10余种废水。/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201612/insimg/41deb2a2-0c0e-4731-b516-b10220a19362.jpg" title="20160307_074233_副本.jpg"/br//pp style="text-align: center "strong吴静与污染预警溯源仪合影/strong/pp　　strong实际应用 发挥环境监管作用/strong/pp　　吴静老师从2004年有了这个想法，在2009年推出了第一台样机，2015年全面实现了仪器的产业化生产。目前此款仪器已经在多个地区得到了实际应用。/pp　　“我们有一台设备安装在一个超大型水源地。有一天指纹突然出现了异常，仪器报警可能是电镀废水，环保部门就打电话问上游的工业园区是否有电镀厂。由于工业园区只有一家电镀厂，所以就要求企业停产整改了。企业停产后，信号就消失了。过了两天，又有同样的信号出现，原来是电镀厂恢复生产了。环保部门再次要求对方整改，这次连雨水管也接到污水处理厂，之后信号就再没出现过。”这次经历表明，仪器可以快速发现企业的偷排行为。/pp　　那么对于相同的行业废水，是否能够识别呢?吴静老师为笔者介绍了最近的一个项目：“我们最近正在给南方某工业园区安装我们的水质预警溯源仪。这个园区一共有22家企业，全部是电镀厂，园区排放口的重金属污染物浓度总超标，又找不到排放企业，环保部门对此很头疼。接触之初，当地环保局也怀疑我们是否能识别出如此相近的废水，为此先是实地考察了我们用户的使用情况，然后组织了包括外请专家在内的11名专业人士的团队、带了四个工厂的水样来我们学校亲自做了盲样测试，测试结果良好才最终决定采用我们的仪器。现在项目已经接近实施的尾声了。”/pp　　strong若干“关键点”/strong/pp　　对于此仪器的设计思路，吴静老师这么为笔者做了形容：“这个技术就跟警察抓小偷时的指纹比对思路一样，我们的设备就是在水污染犯罪现场扫描嫌疑指纹，如果能与指纹库对比上，那么就可能找到污染源。”但是污水水质与人体指纹毕竟还是有一些不同的地方，环境管理与警察破案的思路虽然在大方向上有一致的地方，但在实际操作层面是否有自己的特点呢?针对笔者在这方面的一些疑问，吴静老师耐心细致地一一作答。/pp　　水质荧光指纹识别技术检测的是有机物，那么这个技术是如何识别以重金属为主的电镀废水的呢?“虽然电镀废水以重金属元素为主，但是由于其生产过程中添加了少量有机物，且不同工厂的原料来源、管理水平、工艺水平等存在差异，加上水质荧光指纹检出限很低，因此可以识别不同工厂排放的电镀废水。”/pp　　污水进入水体之后会被稀释，随着从上游到下游的流动，水质会发生变化，这会给识别工作带来哪些困难呢?“首先，荧光信号的灵敏度很高，微克/升量级的污染物就能被检出，所以稀释后污染还是能检出。其次，很多荧光化合物本身稳定性好。以印染废水为例，印染废水需要经过水解、厌氧处理、好氧处理，然后混入生活污水后再次经过水解、厌氧处理、好氧处理、高级氧化后排放，其中的化学耗氧量(COD)降解90%以上，但是荧光信号的降解才30%，这表明很多荧光化合物是难降解的，作为指示物比较合适。污染排入水体后，肯定没有在污水厂变化快，所以容易被发现。”/pp　　即使能够比较精准的实现污染源的定位，但是目前水质荧光指纹的数据是无法用来作为环境执法依据的，对于这些问题，该如何解决呢?“目前环境执法主要还是依赖实验室数据做支撑。我们最大的用途是快速提供用户能开展业务的指向性信息，快速提供排查方向，缩小排查范围，显著提高效率。我们在开放的预警溯源系统中，实现了预警信息实时传送给执法人员。我们还采用自动留样器，开发了移动式溯源仪。前者可自动保存污染水样，后者在仪器预警后，可以即赶到现场用水质指纹来排查污染排放源。溯源是个复杂的事情，也是要靠专业的手段来实现的。”/pp　　strong展望未来 希望发挥更大作用/strong/pp　　虽然在采访过程中，笔者和吴静老师大多时候聊到的是此台仪器在管理企业偷排方面的作用，其实结合不同的监管手段，此台仪器还可以实现多尺度污染溯源：一是大流域尺度。在大流域范围内，可以利用此技术识别流域的重点污染段以及污染类型，比如每一段的主要污染源是生活污水、工业污水还是面源污染?这点和当前的河长制考核非常契合。如果能够提供污染来源信息，这无疑提供了更丰富的考核依据。二是城市尺度。在城市范围内，可以判断污染来自哪个区域和哪个单位，是从哪个途径进入水体的，面源贡献有多大等等，给管理者提供污染治理的关键信息。三是工业园区。此系统既可以帮助管理者迅速定位偷排单位，也可以对园区污水厂运行提供水质预警服务。/pp　　“我们与别人最大的不同是我们的工作思路不一样，我们提供的不是污染物的浓度数据，而是可以和环保业务直接挂钩、支撑环保业务开展的一些信息。对于仪器硬件研发，我们肯定比不了电机系、电子系或者精仪系的老师，但是我们的优势在于更懂环境业务、更懂环境需求，从而开发的仪器也能更好的满足环境业务的需要。”吴静老师说。/pp style="text-align: right "strong（采访编辑：李学雷）/strongbr//pp　　strong后记：/strong/pp　　从2003年到2016年，吴静老师和她的合作伙伴所研发的这款产品实现了从零到一、一到十的跨越，此台仪器也获得了一些认可，如2014年获得第十六届中国国际工业博览会高校展区优秀展品奖二等奖、2016年获得第九届国际发明展览会银奖。2015年，“水十条”正式发布，对河流和断面规定了明确的考核要求。近日，国务院办公厅正式发文推广“河长制”。水质环境质量管理被提到了越来越重要的位置，而水污染溯源对水环境质量管理是一大助力，我们期待吴静老师的团队以及所研发的产品在未来环境管理中能提供更多的技术支撑。/p

近年来，随着公路工程的迅速发展，沥青供应市场也愈发的混杂，需要对沥青质量沥青进行进一步地质量控制。传统试验依赖试验人员的专业水平和仪器设备的准确性，耗时较长，稳定性较差。如今，道路工作者发现无论是基质沥青还是SBS改性沥青三大指标都满足规范要求，但是越来越接近规范控制下限，沥青在日后的抗老化性能中表现较差，短时间内即出现老化、开裂、坑槽、车辙等病害，严重影响了行车的安全性和舒适性。如何辨别真假沥青？现在通过沥青指纹识别技术一测即可获得结果。由浙江道路养护工程技术研究中心引进能谱科技沥青指纹识别技术，通过该技术对工程项目进场沥青进行检测，能够可靠的鉴别基质沥青的品质，确保了进场沥青的质量。近日，工程技术研究中心技术人员赴在建项目利用该技术对2019年进厂沥青逐车进行了检测，检测结果全部匹配。　　能谱科技HWLQ-1红外光谱沥青分析系统是利用iCAN 9傅里叶变换红外光谱仪（iCAN 8 Plus便携式红外光谱仪）采集沥青的红外谱图，以确定沥青样品的分子结构和特定化学结构的精确含量，并与数据库中的沥青标准样品红外谱图进行比对，从而实现沥青品牌的快速识别，杜绝沥青混兑、掺假或以次充好。通过供货样品与施工现场使用沥青的两种指纹图表信息认真对比，即可得知样品与现场使用的沥青指纹信息是否吻合。同时，该技术相比传统的试验检测手段具有识别精度高，人为干扰小等优点，且整个检测过程仅需5分钟，大幅度提高了试验检测效率，市场前景十分广阔。　　浙江道路养护工程技术研究中心下一步将对该技术进行吸收转化、二次创新，并逐步在浙江省内进行推广应用，旨在进一步加强沥青质量控制，提高路面工程质量提供有力的技术支撑。 天津能谱科技服务于国内广大科研院所和工业客户，对先进的行业应用和市场需求有丰富的认识和理解，所以，我们提供给客户的，不仅仅是一台傅立叶红外光谱仪，更是一套完整的解决方案：从样品预处理到采样方案，从现场设计到后期的项目实施，我们都可以为客户提供个性化解决方案和完整的项目体验。　　天津能谱科技研发及销售团队成员有丰富的业内经验和专业的技术背景，对市场的需求有长期而准确的理解，大家有着一致的理念和目标，配合默契，服务高效。