无序性

日前，Peptone公司宣布完成4000万美元的A轮融资。这项融资将用于支持Peptone以人工智能（AI）方式大规模解析那些悬而未解、复杂、极具挑战的内在无序蛋白（intrinsically disordered protein，IDP）结构。在人体内大约有一半的蛋白质，其序列中的一部分无法折叠成固定的结构，因此这部分结构无法通过已知的基因序列准确地预测出来。在这类蛋白质中，有许多在维持健康与疾病起源上扮演重要的角色。而缺少精确蛋白质结构信息的结果也导致了许多药物开发上的困难。自2018年创立以来，Peptone借助原子级的蛋白质分析技术，来准确地了解无序蛋白与蛋白质结构域在生理条件下的结构。这些信息能够有助于以更好的方式来预测靶向这类蛋白质的药物。Peptone的分析技术包含核磁共振（NMR）、氢氘交换质谱（HDX-MS）与机器学习（ML）、超级计算（supercomputing）等。其已经与诺华等大型药企合作建立开发管线，以改进那些靶向含部分无序结构的靶标蛋白质的药物。这项投资会使Peptone能够在瑞士建立顶尖的研究机构，协助将他们专有的原子级实验与超级计算科技进行结合。借此Peptone也将能够开启一系列针对炎症、癌症、糖尿病等疾病中独特靶标的开发管线。此项投资还会被运用在维护Peptone超级计算机运算的算法上。“无序蛋白存在于物理学转变成生物学的交界，”Peptone的共同创始人与首席执行官Kamil Tamiola博士说道，“借由使用严谨并由计算机所驱动的物理实验方式来分析蛋白质，我们能够超越传统药物发现方式，观察到那些像是AlphaFold所观察不到的蛋白质行为。这项投资会让我们能够更进一步地改善我们的平台，并支持我们对无序蛋白领域的研究。这些研究将会支持未来的药物开发。”

导读 电子烟自问世至今，关于其毒性及危害的说法与探讨一直层出不穷。作为一个新兴事物、传统烟草的替代品，电子烟到底是无毒无害的，还是暗藏危害？雾化电子烟的金属发热丝，会不会导致摄入过量重金属？不管是对于广大烟民还是监管当局，都在关注着电子烟安全性问题。今天，小编与大家一起探讨电子烟中重金属分析的话题。 无空穴不来风—重金属缘何而来？ 重金属元素如汞、铬、砷、钡、硒、锑、铅、镉等对人体具有严重的毒理效应，会抑制人体化学反应酶的活动，使细胞中毒，从而伤害人体的神经组织和具有解毒功能的器官，损害人体健康。那么，电子烟中的潜在重金属危害从何而来呢？研究人员分析指出：电子雾化液中的重金属元素在加热雾化的过程中，会有部分转移至雾化生成的气溶胶中；含有金属材质做成的雾化电子烟装置在发热的时候，可能会导致部分重金属释放出来。 无规矩不方圆—限量与方法皆在路上 随着电子烟行业在近年快速发展，监管当局已经意识到电子烟安全性的重要，虽然国内在电子烟临床研究方面仍处于相对空白的阶段，电子烟检测相关的国家标准尚未正式出台，但电子烟行业已经正在走向规范化、标准化、国际化的发展之路上。 中国电子商会团体标准9月28日发布实施《电子雾化液安全技术规范》，对重金属杂质的分析方法和限量要求如下：国家标准《电子烟 第3部分:释放物》报批稿中规定的电子烟释放物中重金属元素分析方法及限量要求如下：无利器不出击—智能化节能ICPMS开创者 重金属检测常用的方法主要有电感耦合等离子体质谱( ICP-MS)法、电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES/OES)法、原子吸收光谱法（AAS）等。正在制订的国家标准和团体标准选用了灵敏度最高、分析速度最快、可以实现多元素同时分析的ICP-MS方法。 那就让我们一起看看一款以超低成本运行的ICP-MS的应对方案吧！2017年 AnTop智能化节能ICPMS开创者奖的获得者—岛津公司ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱产品：通过快速匹配的高频发生器降低对氩气纯度要求、Mini炬管减少工作时氩气的流量消耗以及ECO模式待机时更低的功率和氩气损耗，综合可实现降低70%的使用成本。ICPMS-2030系列电感耦合等离子体质谱仪 无实践不真知—电子雾化液中重金属检测 样品处理：移取电子雾化液试样2.00mL于微波消解内罐中，加入5mL硝酸，加盖放置3h后，旋紧罐盖，置于微波消解仪中进行消解。消解结束冷却后打开罐盖，将消解罐放置控温电热板上，于100℃加热30min，超纯水定容至50mL，摇匀待测。 9种重金属元素检出限结果(mg/L) 对样品进行加标回收，加标回收率在90.6~108%之间，满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》附录F的要求。 无实践不真知—电子烟释放物中重金属检测样品处理：抽吸市售的两个电子烟样品，分别将抽吸100口的电子烟气溶胶捕集到串联的两个捕集阱内。抽吸完成后，取下捕集阱，将第一个捕集阱中的捕集液转移至25mL聚丙烯容量瓶中，使用少量捕集液冲洗捕集阱，洗液一并转移至容量瓶中，用捕集液定容至刻度，静置待用。捕集液为5% (V/V) HNO3和2mg/L 金溶液。第二个捕集阱中的捕集液按同法处理。模拟电子烟抽吸方式实物图 电子烟释放物元素检出限结果对样品进行加标回收，加标回收率在90~105%之间，满足GB/T 27404-2008《实验室质量控制规范食品理化检测》附录F的要求。 写在最后 从放任式生长到监管严格化、标准化、法制化的推进，电子烟行业正在从无序转变到规范。仪器分析技术手段正在推进着标准化进程，应对电子雾化液和电子烟释放物的重金属分析，让岛津的ICPMS-2030系列与您一起携手筑造安全与健康的守护墙吧！ 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

热电材料是能够实现热能和电能直接相互转化的新型能源材料，在低品位废热发电、固态制冷、深空探测、局域空间精准温控等领域有重要应用。较低的转换效率是制约热电材料应用的瓶颈，Bi2Te3基化合物是目前唯一规模化应用的近室温热电材料，热电发电转换效率仅有~7% 。Mg基热电材料Mg3Bi2-xSbx具有低成本和在室温工作区的高热电性能，有望取代Bi2Te3基化合物成为下一代室温商用化材料。确定Mg基热电材料的微结构是认识和提升热电性能的前提。然而，Mg3Bi2-xSbx（02）的微结构确认面临着Sb/Bi位点占据无序性、体系尺寸变化和体系计量比变化等多重维度的挑战。 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室微结构计算力学课题组和山西煤炭化学研究所/中科合成油联合团队，进一步改进了先前工作发展的化学无序材料的微结构预测方法——“辣搜方法”，增加了模型预训练和随机采样功能。模型预训练基于先前已有小样本小体系数据预训练机器学习势模型，提高了数据利用率和模型精度；在原来的枚举采样基础上增加了随机采样（随机采样可使得“辣搜”方法的预测能力由有限体系扩展到准无限体系）。研究利用改进的“辣搜”方法，探索了Mg3Bi2-xSbx（02）的原子晶胞结构，考察了在晶胞内原子数目N=10、40和90三种不同尺寸的情况。计算结果显示，三种不同尺寸下的结构均具有负的形成能，表明它们在理论上有可能稳定存在。尽管形成能相似，但键序参数分析表明这些相的晶体结构非常不同。体系的尺寸在确定预测晶体结构的有序度方面具有重要作用。随着体系尺寸的增加，预测结构的无序度也会增加。在较小的系统中，例如10和40原子系统，Sb倾向于局域在有限数量的位点上，由于占据的位点数量有限，致使结构更加规则。然而，在较大的系统（如90原子系统）中，径向分布函数表明Sb在预测结构中的分布更加多样化，且分布在整个结构空间的概率更高。该工作在理论上为后续研究Mg3Bi2-xSbx（02）热电性质奠定了重要的结构基础，并为预测准无限体系的其他化学无序材料的微结构铺平了道路。 相关研究成果以Active-learning search for unitcell structures: A case study on Mg3Bi2-xSbx为题，发表在《计算材料学》（Computational Materials Science）上。研究工作得到国家重点研发计划和力学所力英计划等的支持。 图1. （a）用于有限尺寸化学无序材料结构预测的流程图，（b）用于准无限尺寸化学无序材料结构预测的流程图图2. （a） “辣搜”方法在Mg3Bi2-xSbx（x=0.5，N=90）体系搜索过程中总能量随搜索代数的演化；（b） 三种不同尺寸（N = 10、40和90）的搜索过程中第一性原理计算所需的时间；（c） 三种不同尺寸（N = 10、40和90）下Mg3Bi2-xSbx（02）的形成能曲线；（d）三种不同尺寸（N = 10、40 和 90）下Mg3Bi2-xSbx（02）的无序参数曲线。图3. （a）三种不同尺寸（N=10、40和90）在 x=0.5、1.0和1.5下预测的晶体结构；（b）在x=0.5时三种不同尺寸（N=10、40和90）预测的晶体结构q4和q6分布；（c）在x=1.0时三种不同尺寸（N=10、40和90）预测的晶体结构q4和q6分布；（d）x=1.5时三种不同尺寸（N=10、40和90）预测的晶体结构q4和q6分布。图4. Mg3Bi2-xSbx（x=0.5）中Mg-Sb和Sb-Sb的径向分布函数（RDF）