颗粒样品

嫦娥五号月壤样品虽然微小，但每个小颗粒从一定程度上相当于一个独立的小岩块，其矿物组成、表面形貌、内部结构和化学成分均蕴含丰富的“月球演化和太空风化”等信息。将月壤颗粒分门别类并挑选出来，可用于有目的地开展其它科学研究。与电子束和离子束等微束分析方法相比，μXRF依托X-射线分析技术，穿透性强，化学灵敏度高，且不需要对样品及其表面进行复杂的预处理，因而能在微米尺度下，快速获得月壤颗粒的化学元素组成及各种元素的分布特征，用于挑选各种类型的目标颗粒。无论是机械抛光与SEM结合，还是XRM与FIB-SEM联合，均能将目标矿物暴露到一个平整的截面，既适用于SIMS（微米分辨率的元素和同位素）分析，也同样适用于不同尺度和不同类型的微区分析，如显微拉曼（Raman，微米分辨率的化合物和矿物相鉴定）、SEM（纳米分辨率的形貌、结构和成分分析）、电子探针（EPMA，纳米分辨率的主、微量元素定量分析）、纳米二次离子质谱（NanoSIMS，亚微米到纳米分辨率的元素和同位素分析），还能直接用于FIB-SEM的精准微切割，制备微纳尺寸的“薄片”或“针尖”样品，用于更为精细的同步辐射扫描透射X-射线显微镜（STXM，纳米分辨率的化学成分、元素价态和磁学分析）、透射电镜（TEM，亚纳米到原子分辨率的形貌、结构、成分、矿物相和微磁学分析）和原子探针（APT，原子分辨率的元素和同位素分析）研究。 基于样品挑选和后续分析的共性，中国科学院地质与地球物理研究所等提出针对嫦娥五号月壤以及未来行星返回样品的单颗粒综合分析的“六步走”工作流程图：步骤1：单颗粒样品显微操作，制备成样品阵列，利用μXRF技术快速扫描分析挑选目标颗粒，并按照后续分析测试需要制备成不同类型单颗粒样品（如树脂包埋、机械抛光或表面导电处理）。步骤2：目标颗粒样品的3D-XRM/FIB-SEM联合分析，在微纳米尺度上获得样品三维形貌、结构和成分信息。步骤3：目标颗粒样品的SEM综合分析，在微纳尺度上获得样品的表面形貌、结构和化学成分信息。步骤4：目标颗粒截面样品的综合微区分析（如SEM、Raman、EPMA、SIMS、NanoSIMS），在微纳尺度上获得样品截面的形貌、结构、矿物相、化学成分（包括主量、微量元素及其同位素）等信息。步骤5：利用先进的FIB-SEM技术，对目标颗粒样品中感兴趣的微区域进行三维重构分析，以及对其进行精准微切割，制备微纳尺寸的“薄片”或“针尖”样品。步骤6：综合利用同步辐射STXM、先进的TEM和APT技术，在纳米到原子水平，对“薄片”或“针尖”样品开展形貌、结构、矿物相、化学成分、元素价态、元素同位素和微磁学等综合分析。 需要指出的是，该研究提出的“六步走”工作流程，并不能涵盖嫦娥五号和未来行星返回样品所需的所有技术，也并不是一成不变和标准程式化的，在实际工作中需要根据样品特性或具体科学目标进行调配和改进。例如，可将步骤1、步骤2/步骤4结合，快速寻找富锆颗粒并精准定位含锆矿物，开展样品的微区同位素年代学和地球化学等研究工作。将步骤1、步骤3、步骤5和步骤6结合，选定特定类型单颗粒样品，开展太空风化、行星矿物学和微磁学等研究工作。此外，该研究提出的“六步走”工作流程按照“先无损，后微损”“先单颗粒，后微纳米尺度，最后原子水平”“先侧重表面，后开展内部结构”的分析思路，将现有的多种显微学和显微谱学技术，在分析的时间节点上进行了排列组合，可对同一个样品获得不同尺度下多种信息，因而也同样适用于各种地球珍贵样品（如来自地球早期、深部或深海等来之不易、不可重现的微小样品）的综合研究。 相关成果发表在Geoscience Frontier上。研究得到科技部重点研发计划、中科院前沿科学重点研究项目、地质地球所重点部署项目和国家自然科学基金资助。

p　　日前，中国环境监测总站发布国家大气颗粒物组分-光化学监测网建设项目招标公告，本次招标共计4包，预算950万元。/pp　　项目名称：中国环境监测总站国家大气颗粒物组分-光化学监测网建设项目/pp　　招标人名称：中国环境监测总站/pp　　投标截止时间：2017年09月25日 09:30/pp　　开标时间：2017年09月25日 09:30/ppstrong　　包1：国家大气颗粒物组分及光化学监测数据集成和综合分析服务(含平台)(一期))/strong/pp　　招标编号/包号：0747-1761SITCA132/1/pp　　包件预算：310万元/pp　strong　包2：大气颗粒物PM2.5样品测试服务(一)-称重服务/strong/pp　　招标编号/包号：0747-1761SITCA132/2/pp　　包件预算：90万元/ppstrong　　包3：大气颗粒物PM2.5样品测试服务(二)-20个点位组分测试服务/strong/pp　　招标编号/包号：0747-1761SITCA132/3/pp　　包件预算：290万元/ppstrong　　包4：大气颗粒物PM2.5样品测试服务(三)-18个点位组分测试服务/strong/pp　　招标编号/包号：0747-1761SITCA132/4/pp　　包件预算：260万元/p

为了促进实验室降本增效，智能实验室应运而生；通过引入物联网、大数据、云计算等技术，实现实验室的自动化管理、智能化分析和精细化控制。PerkinElmer早在五年前就开始探索智能实验室的建设，并参与了武汉疾控中心、百迈客等机构的智能化实验室项目。目前，PerkinElmer全球首个针对污水样品检测的智能实验室项目，经过近一年的精心打磨，预计在近期交付使用。仪器信息网采访了PerkinElmer（延伸阅读：珀金埃尔默收购上海光谱 扩大中国本土研发生产能力）创新应用智能实验室及产品细分市场（上海光谱）的负责人刘秋丽博士。PerkinElmer刘秋丽博士智能实验室应运而生，资本青睐或将迎来高速发展经过多年的发展，分析仪器产品的更新迭代逐渐趋向智能化。刘秋丽博士表示：“在涉足分析仪器领域的7年里，我深切感受到分析仪器智能化的发展趋势以及客户对仪器智能化需求的提升。”随着科技的进步，智能化不仅局限于分析仪器，还进一步延伸至实验流程的自动化、操作的简便化以及数据分析的智能化等多个维度，逐渐催生出“智能实验室”的概念。智能实验室的转型为实验室工作带来了众多优势。首先，它能显著提升实验室的工作效率，同时降低人工操作可能产生的误差；其次，智能实验室能有效避免严苛实验环境对操作人员造成的潜在健康风险；更为重要的是，它减轻了科研人员的工作负担，使他们能够更专注于创新和高价值的研究工作。此外，智能实验室在运营管理方面也展现出显著优势。在面对如催化反应等高温、高压或高氢气的实验条件时，自动化操作能有效预防潜在的实验室安全事故。同时，通过智能化管理平台与自动化硬件设备的完美融合，能够实现危险化学品的全面管理和取用跟踪，从而减少化学试剂的浪费和误用现象。目前智能实验室整体处于发展早期，还拥有充足的发挥空间。在疫情的催化作用下，智能实验室获得一级资本市场的高度关注；后疫情时代，或将迎来快速发展。“瓜熟蒂落“终有时，又一智能实验室项目即将交付PerkinElmer早在五年前就开始探索智能实验室的建设，并参与了武汉疾控中心、百迈客等多个智能化自动化实验室项目，积累了丰富的经验。凭借80余年的分析行业经验，PerkinElmer对实验流程有着深刻全面的理解，能够为客户提供建设性的改进建议，协助他们分阶段、有策略地构建智能实验室，有效规避潜在问题，还能够根据客户需求，提供从项目评估、方案设计到设备选型等全方位服务。基于这些成功案例，PerkinElmer逐步扩大了智能实验室的推广范围，如为水质检测实验室、高分子研发实验室等提供智能化解决方案。目前，刘秋丽博士正负责一个针对污水样品检测的智能实验室项目。该项目利用AI人工智能技术、大数据分析以及深度学习技术，对实验室积累的数据进行二次开发利用，挖掘数据的关联性与新生变量，为科研工作提供科学、严谨的建议。此外，该项目还能实现风险预测、抢先管理的目标，形成预测、识别、防范的闭环，并逐步搭建具有行业专属特点的数据库。水质智能实验室布局（示意）该项目正在稳步推进中，预计于2024年第一季度完成交付。刘秋丽博士表示：“这将成为全国乃至全球首个针对污水样品的智能实验室。暂时留个悬念，期待‘瓜熟蒂落‘的时刻与大家分享更多细节。”对于未来在智能实验室方面的战略，刘秋丽博士表示将重点关注水质检测领域，推动该领域的智能化升级。通过研发人员的持续努力，PerkinElmer已经在水质检测的多个关键项目如COD、总磷、总氮等实现了自动化和智能化，未来计划继续扩展更多检测项目, 如微生物检测，核酸检测等。PerkinElmer的智能化实验室方案不仅注重技术可行性，更强调实际应用效果。我们拥有强大的软件开发能力，可以与现有或新建的LIMS系统无缝集成，实现模块化、高性价比的定制化服务。刘秋丽博士表示”PerkinElmer期待与更多水质检测实验室合作，共同探索智能实验室的无限可能。”细化智能化模块组 “颗粒度“，挑战“非标”难题智能实验室作为实验室领域的新兴趋势，在国内尚处于初级发展阶段。随着市场需求的不断释放和技术的持续突破，智能实验室赛道正逐渐升温。刘秋丽提到：“在与客户沟通中，我们深刻感受到各行业顶尖实验室对智能实验室建设的热切期望。”对于全新的智能实验室建设需求，从无到有的过程相对简单。正如刘秋丽博士所言：“我们希望客户给我们一张白纸，这样我们就可以在上面尽情发挥，创造出无限可能。”然而，将传统的理化实验室，特别是第三方检测实验室升级为智能实验室，则面临更多挑战。不同实验室之间的自动化和智能化水平存在显著差异，对智能化的需求也各不相同。这使得依靠单一设备或技术实现全面自动化变得困难重重。鉴于各检测项目的实验步骤差异性较大，非标准的定制化服务，自动化操作模块众多，且操作精度要求广泛。设计者需要具备高度的归纳能力，打造最小操作颗粒度的智能化模块组，并建立尽可能通用的标准化体系，同时通过快速集成灵活模块，缩短实验室建设周期，从而高质量地满足需求，构建其核心竞争力。后记：2017年，刘秋丽博士毕业后加入了PerkinElmer, 先后负责全球原子吸收应用开发、中国石化行业细分市场等工作，目前负责上海光谱（SSI）产品细分市场及创新应用。在南卡罗莱纳大学攻读博士学位期间，她曾参与美国农业部生物质催化转化等多个项目，使用PerkinElmer的光谱仪器发表多篇论文，其中一篇成功发表在Science中，提出合成双金属催化剂的新思路，对提高催化反应的活性、选择性具有重大意义。刘秋丽博士表示PerkinElmer仪器稳定的性能和优质的售后服务令人印象深刻，是她科研工作顺利完成的重要保障。“PerkinElmer致力于为创建更健康的世界而持续创新”的理念也与她产生了强烈的共鸣。在加入公司近七年的时间里，她更加深刻的理解PerkinElmer “For the Better, 在中国为中国”的理念，也坚定了她从事分析仪器行业的信心。除了智能实验室之外，刘秋丽博士还负责上海光谱产品细分市场的工作。上海光谱是久负盛名的国产分析仪器公司，其产品包括原子吸收光谱仪，紫外可见分光光度计以及样品前处理设备。SSI加入之后，增强了PerkinElmer为国内客户提供更为广泛的高质量分析测试服务的能力。SP-3880系列原子吸收光谱仪SP-3880系列原子吸收光谱仪凝聚多项创新技术，是国内国际领先技术的塞满原子吸收光谱仪。除了提供全波长范围内的塞曼背景校正技术外，其还能提供自吸、氘灯背景校正技术。因此，SP3800系列能够从容面对复杂基体样品中痕量元素分析，比如土壤三普中关注的大部分金属元素；此外，3880系列通过光控、时控等多种方式进行原子化升温，具备分析高温元素的能力，比如土壤中的Be，以及GB5749生活饮用水卫生标准中的Al, Ba, Be等。全自动高效快速溶剂萃取仪N600QSESSI在2023年第12届全国环境化学大会上刚刚发布了最新款的全自动高效快速溶剂萃取仪N600QSE。与传统萃取仪不同之处是，N600QSE具备了智能化的特征，比如收集瓶架可以做到智能识别，自动升降，便于整体转移；仪器能够在使用过程中对故障进行智能诊断，异常情况主动报警提醒。SP-723智能型紫外可见分光光度计在刚刚过去的2023年年底，SSI作为仪器供应商参与了‘中银杯’安徽省职业院校技能大赛，SP-723智能型紫外可见分光光度计在‘环境检测与监测’赛项中大放异彩，其易用性、准确性、稳定性为本次大赛保驾护航，得到了组委会和广大参赛人员的一致认可。收购上海光谱（SSI）是PerkinElmer实施本土化战略的重要一步。未来，PerkinElmer将持续加强本土化程度，为国内用户提供更全面、更优质的产品与服务。