大体昆虫嗅觉仪

嗅觉不仅仅是为了令你察觉摆在面前的食物的好恶，同样，味觉也不仅是为了满足口腹之欲，在科研人员看来，这两样生物界赖以生存的感官功能，还有对敌友、异性、健康、风味等多种信息的的识别功能。这个严肃的科学问题在11月15日～17日召开的北京国际味觉和嗅觉学术研讨会上被推向了一个高峰。　　来自全球的150多位科学家在此发言并讨论在味觉、嗅觉，及感官刺激方面的最新进展。据悉，此次安排的演讲主题侧重于讨论临床研究及这些古老的感觉器官与人类健康和疾病的关系。另外，会议还在气候变化的大背景下，将讨论的热点集中于外激素通讯这一研究领域，例如昆虫外激素，这正是一个与减少农业害虫及保护粮食供应相关的全球性重要课题。　　此次会议也是首次在中国召开的围绕嗅觉与味觉的国际会议。正如应邀作报告的美国科学促进会执行总裁、Science杂志执行发行人Alan Leshner所言：“科学发展需要全球共同的进取心，我们需要越来越多的国际合作和研究团队共同攻克科学问题。”该次会议就是由中国科学院、北京生命科学研究所等与美国Monell化学感觉研究中心联合发起并承办。中国科学院北京生命研究院院长康乐和美国Monell化学感觉研究中心主任Gary Beauchamp任大会联合主席。Gary Beauchamp指出：“这次会议的中心意图是要建立在味觉和嗅觉研究方面的合作来共同探讨一些全球关心的课题，包括人类健康、疾病、农业和环境保护。”　　Monell化学感官中心是一个独立的非营利性基础科学研究所，致力于认识味觉和嗅觉机理及功能对人类健康的影响。

前不久，美国奋进号航天飞机为国际空间站送去一个电子鼻。它可以“嗅”出空间站内空气中的危险物质，保护宇航员的健康和安全。2008年12月9日，国际空间站宇航员把这个鞋盒大小的电子鼻安装到乘员舱内，开始为期6个月的试运行。如果证明确实有效，电子鼻今后还将应用于宇航员重返月球等其他载人空间探索项目。　　不仅在航空领域，电子鼻从20多年前诞生至今，以其快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域得到应用。记者就此采访了《基于嗅觉模型的电子鼻仿生信息处理技术研究进展》(《科学通报》2008年第22期)一文的第一作者、浙江大学工业控制技术国家重点实验室教授李光。　　源于生物嗅觉　　电子鼻研制的灵感来源于生物嗅觉，是对其结构和功能的模仿。“生物体经过千万年演化后，形成了极其精巧的结构和完美的功能，比如其快速、高效、经济和可靠等性能是目前多数人工机器无法达到的。”李光说：“工程界应该自觉地学习生物体，从大自然中寻求新思路、新原理和新理论。”　　电子鼻最早可以追溯到1962年Seiyama发现了二氧化锡的气敏特性，但直到1982年Persaud等人在Nature杂志上第一次提出以阵列思想来识别几种简单气体，标志电子鼻的诞生。　　20多年来，电子鼻从理论到技术都有了很大发展。李光介绍，在气敏传感器方面，科研人员研制出了不同传感原理和制作工艺的气敏传感器，如现在常用的有金属氧化物半导、石英晶体微天平、导电聚合物、声表面波等，极大地丰富了气味信息的获取途径。作为电子鼻智能化单元的模式识别算法，也引入了各种各样的方法，包括常见的主成分分析和各种人工神经网络与专家系统。　　李光说：“最近几年，在传感器领域的国际最著名期刊之一Sensors and Actuators上，关于电子鼻及相关技术的报道也急剧增多，由此也可以看到学术界对该领域的研究越来越重视。”　　人工嗅觉系统　　电子鼻不仅仅是一种传感器。李光解释说，“电子鼻”这个术语存在两面性，一方面有自明性，顾名思义，而另一方面也往往容易产生误解，缩小了它的结构范围。“确切地说，电子鼻是人工嗅觉感受器(传感器阵列)加人工脑(信息处理算法)，前者负责‘嗅’，后者负责‘识别’，所以称之为人工嗅觉系统更贴切。”　　一个人工嗅觉系统通常由3个部分组成：气敏传感器阵列、信息采集电路和模式识别算法。挥发性气味与多个气敏传感器反应，将样品的化学信号转换成电信号,然后经过一系列信号调理、基线校准等预处理过程，获取该样品所对应的综合“指纹”信息，再从中提取合适的特征输入到特定的模式识别算法，最终完成对样品的定性或定量辨识。　　与人类的嗅觉系统相比，电子鼻气室内的气敏传感器阵列相当于鼻腔上的嗅上皮，具有交叉敏感的化学传感器则相当于对多种气味分子敏感的嗅神经元，其作用都是将气味的化学信息转换为电信息 预处理的功能类似于嗅球内信号的整合与增强 模式识别原理，特别是人工神经网络方法，则在一定程度上模拟了大脑皮层信息编码、处理和存储等过程。　　“电子鼻的灵敏度一方面取决于所用气敏传感器的灵敏度，比如说用日本Figaro公司的TGS气敏传感器一般达到几十甚至上千ppm(百万分之一)级别，而用一些SAW型传感器则可以达到ppb(十亿分之一)级别。”李光说：“此外，电子鼻本身一些算法可以提高检测的灵敏度，例如Pearce等人提出的嗅神经元——丝球体汇聚模型，采用嗅觉系统的实际功能削弱信号中的无关噪声，提高检测灵敏度。”　　目前，电子鼻研制的两个关键技术仍须进一步深入研究。李光指出，一方面要开发性能优良的气敏传感器构建阵列，另一方面还需要强大的信息处理算法来处理这些信息。李光说：“传感器在灵敏度、寿命、功耗、使用方便性等方面各有优劣，在这些方面有大量的科研工作者在努力。而在信息处理算法上，尽管提出的方法很多，但各自局限性很大，且一般只能针对特定的识别任务，根本无法和人类大脑比拟。”　　应用前景诱人　　电子鼻具有快速、简单、客观和廉价的特点，在食品加工、环境监测、公共安全和医学诊断等诸多领域都有很大的潜在应用前景。　　某些疾病比如糖尿病、肺癌、消化道疾病等，因引起病人体内生物化学变化而产生独特气味，此外一些引起疾病的细菌本身就有独特气味，使得健康人和患者的气味存在微妙的不同，但是这些气味对普通人来说是很难觉察的。　　“用电子鼻可以做到。”最近，Mohamed等人应用电子鼻分析尿液气味，经过数据评估来预测2型糖尿病，其正确率高达96%。美国食品及药物管理局(FDA)已经审批通过一种检测尿路感染的电子鼻，而其他一些医用电子鼻也在等待获批。　　目前国外已经有数十家公司对电子鼻进行了商业化开发，例如Alpha MOS公司的FOX系列、Technobiochip公司的LibraNose、Electronic Sensor Technology公司的zNose和AIRSENSE Analytics公司的PEN系列等。　　国内有一些公司在代理电子鼻产品，销售对象一般是大学、研究机构，供其用于应用型研究或对电子鼻产品所带的模式识别算法进行二次开发。但据李光所知，在工农业生产或者医疗诊断的实际场合，还没有真正应用起来。　　李光说，一方面由于这些国外电子鼻产品的价格非常高，并没有达到电子鼻廉价的优点 另一方面，电子鼻产品的性能还没有达到实际应用的水平，电子鼻产品的市场还没有培育起来。比如说医疗诊断，一种诊断手段要得到一线临床医生的认可需要很长时间，不仅包括产品自身的可靠性，还包括一些必要的准入程序。　　尽管如此，李光相信，随着学术界和科技界的共同努力，电子鼻作为一种辅助诊断工具，在不久的将来就可以在医院见到 同时，在广受重视的食品安全方面，电子鼻应该能发挥它的功用。“电子鼻的前景还是很诱人的。”李光说。　　李光的实验室在电子鼻方面正在进行两项研究。一是气敏传感器的研究，由于金属氧化物气敏传感器功耗大，无法做到便携式、手持式产品的低功耗要求，他们的工作现在主要把重点放在石英晶体微天平QCM型传感器上，用功能材料学的方法制备纳米敏感膜，进行气敏研究。二是在模式识别算法上作一些改进，与美国加州大学伯克利分校的Freeman教授合作多年，开展嗅觉神经网络的仿生应用研究。　　另外，李光介绍，他们实验室刚申请到一个国家自然科学基金项目，准备用昆虫触角的传感功能来弥补现有气敏传感器的不足。“这个想法在国际上非常新颖，但也面临很多挑战。但是我，包括我的研究生对这方面都兴趣盎然，很乐意作一些被别人看来比较‘另类’的研究。”

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。

嗅觉新品招募试用后大家踊跃参与来看看第一批体验官怎么说吧~01东北大学客户嗅觉行为训练系统做的真的挺不错的，系统运行流畅，性能稳定。我们很看重产品功能和售后，这套系统内置protocol参考价值很大，软件操作也十分便捷，切实考虑到了一线实验人员的需求，产品技术人员也可以及时高效解决实验中遇到的问题，祝瑞沃德越来越好！02清华大学客户很满意瑞沃德嗅觉行为训练系统集成化的气路和控制单元，设备体量较小，总体让我们眼前一亮。配备的行为学相机保护罩很好的保护了镜头，系统内置的DPA任务运行效果很好，小鼠行为参数的记录非常全面，数据结构易于处理，时间精度高。我们期待瑞沃德嗅觉行为训练系统后续开发出更多模块，功能更强大。03郑州大学客户对于我们的嗅觉行为训练来说，瑞沃德嗅觉行为训练系统有配隔音箱这点很好，外界人员的走动不会影响小鼠训练。系统运行稳定，软件写入的实验模式很全面，像前期舔水训练的步骤和Go/No-go训练范式定义起来都很方便。双侧水嘴这样的设定也让实验人员有了更多的实验设计空间，每次给水量和给水总量明确显示，对每个Trial都能有大致了解。另外瑞沃德仪器后期跟进超级nice，沟通顺畅，每次都能完美解决我们的疑惑，让我们体会到了产品最好的性能，很不错！04中国科学院昆明动物所客户瑞沃德这个嗅觉行为训练系统很好，它的软件可以自定义实验范式这点很重要，很契合我们的实验需求，因为我们的研究需要设计复杂的气味刺激实验范式，区别于Go/No go，用到了多种实验气味，这些在这套系统上得到了完美解决。它的数据存储也很方便，利于数据抓取和后续数据分析。05中国医科大学客户瑞沃德嗅觉行为训练系统能稳定传输气味，而且软件运行界面实时显示气流量，提供了稳定的气味刺激条件，这对我们实验的开展帮助很大。系统软硬件连接流畅，软件操作很方便。在长期的合作中，瑞沃德产品质量过关，服务态度也很好。收到大家的积极评价，我们备受鼓励，现正式发布瑞沃德嗅觉新品，助您开展基于气味刺激的小动物学习记忆训练，全面提高科研工作效率。瑞沃德OM系列-嗅觉行为训练系统嗅觉行为训练系统（常规款）嗅觉行为训练系统（电生理兼容款）RWD嗅觉行为训练系统将气味刺激与饮水奖励进行关联，专有软件内置经典认知训练范式，帮助实验人员快速开展小鼠嗅觉行为训练实验，助力开展嗅觉功能、学习认知、神经系统疾病等机制的研究。01硬件优势高效：一体化、高通量的自动化训练系统精准：高灵敏度响应、多方位监控的训练系统全面：多气瓶配置、实验拓展性更强的训练系统02软件优势简明：用户界面中英双语、简洁清晰灵活：程序可选单双侧奖励、自定义Session/Trial参数强大：内嵌多种实验模式、TTL信号端口拓展实验场景高效：多通道运行，实时显示程序状态并统计结果参数嗅觉新品订货信息▼想get新品体验官的同款嗅觉产品吗？想获取更多小鼠嗅觉行为训练实验的干货吗？欢迎扫码咨询我们的技术专家会尽快与您取得联系▼

夏季，是各种昆虫最活跃的季节。大家是不是有这样的尴尬，有的没看见过的昆虫，不知道名字，有的昆虫甚至傻傻分不清楚而叫错。 一款拍照识别APP，遇见昆虫必备神器。而这样一款APP，只要你拿出手机扫一扫拍照，就可以给你带来昆虫小百科，让你随时随地长知识。 这是一款由托普云农研发的昆虫识别APP，叫做『见虫』，最大的功能就是识别昆虫。 拍上一张照片，应用就会为你自动识别匹配最相似的昆虫类型。你可以通过点击昆虫图片查看更多信息，包括昆虫的名称、形态特征、地理分布、生活习性、防治要素等，识别准确率高达98%。如何找到见虫APP？ 如果你还没有找到下载的入口，可以在微信关注“农业物联网”公众号，点击底部导航栏“见虫APP”，就能愉快下载软件了。后续也会上架各大手机应用商店和软件平台，免费下载使用。如何使用见虫APP？ ●成功下载安装启动后，进入首页地图，自动定位到当前位置 ●点击底部相机图标，将要识别的昆虫放在方形框内，扫一扫，确认拍照 ●耐心等待2秒，即可识别出昆虫的名称和种类，然后了解相关信息 ●最后还可以将你的识别结果分享到你的微信、QQ，与你的朋友分享 非常便捷简单的APP，昆虫识别错不了。见虫APP不仅按时间顺序自动保存识别历史记录，历史记录的图片上有眼睛图标表示此条识别记录已发布到地图，同时还具有收藏和搜索功能，点击收藏图标即可收藏该照片及时别结果，支持收藏搜索到或在首页看到的的昆虫详情。

虽然新冠介导的嗅觉丧失的破坏性影响众所周知，但其背后的生物学机制仍然是一个谜。4月18日发表在《美国医学会神经病学杂志》上的一项研究表明，当身体的免疫系统对新冠病毒感染作出反应时，嗅觉丧失很可能是发生炎症的附带后果，而不是病毒的直接作用。 作者表示：“作为一名神经病理学家，我想知道为什么丧失嗅觉是新冠而不是其他呼吸道疾病的一个常见症状。因此，我们决定对嗅觉机制进行深入研究，看看当新冠病毒侵入人体时，在细胞水平上实际发生了什么事。”为了进行研究，研究人员从23名新冠病亡者和一个对照组患者的大脑底部嗅球（传递携带气味信息的神经脉冲的部位）中收集了组织。对照组由14名死于其他原因的人所组成，他们在死亡时体内并没有被检测到新冠病毒。研究人员对所有收集的组织进行了任何可检测到的新冠病毒颗粒的评估，并使用光学和电子显微镜检查其中的细胞、血管和神经元（神经细胞）的结构和特征，以及存在的轴突（传递电脉冲的神经元部分）的数量。从3名患者的临床记录和其余患者的家庭访谈中获得了有关嗅觉和味觉的信息。23名新冠患者中有3名被确定失去了嗅觉，4名嗅觉能力下降以及2名同时失去嗅觉和味觉。对照组的14名患者中没有人被确定为失去嗅觉或味觉。研究人员想从两组的研究中了解三件事：嗅觉系统中神经元的退化（损伤）水平、嗅觉轴突丢失的数量以及微血管病变（小血管疾病）的严重程度。研究人员将没有感染新冠病毒的患者的组织与感染新冠病毒的患者（尤其是那些嗅觉减弱或完全丧失嗅觉的患者）的组织进行比较后发现，新冠患者的血管损伤程度更严重，并且嗅球中的轴突量要少得多。该研究的另一个主要发现是，尽管神经和血管受损，在大多数新冠患者的嗅球中并未检测到新冠病毒颗粒。作者解释道，依赖于常规病理检查的先前研究推测，嗅觉神经元和嗅球的病毒感染可能在与新冠相关的嗅觉丧失中起作用。然而新研究表明，嗅觉上皮细胞的新冠病毒感染会导致炎症，进而损害神经元，减少可用于向大脑发送信号的轴突数量，并导致嗅球功能失调。图源：Cheng-Ying Ho, 美国约翰斯霍普金斯医疗集团图形显示了新冠病毒在鼻腔内的感染如何导致炎症，进而损害神经细胞，减少可用于向嗅球（帮助大脑处理信号）发送气味信号的轴突（脉冲传输器）的数量。而这往往导致新冠患者的嗅觉减弱或完全丧失。

英国的生物家认为，可以用蛾、毛虫和果蝇等昆虫替代老鼠，进行药物试验。　　科学家已经发现，哺乳动物与昆虫的一些主要细胞在感染病原体之后，产生类似的抗病化学反应。最新发现意味着，以前用老鼠来进行的药物试验，有80%可以用昆虫替代，可望替药厂省下大量的时间和金钱。　　爱尔兰国立大学的生物学家卡瓦纳，在爱丁堡举行的微生物医学年会上发表了研究成果。他说：“现在通常的做法是，在新药研究过程中，初步试验用幼虫，最后的验证试验用老鼠。”　　他还说：“这种方法比较快，因为用昆虫做试验48小时就能出结果，但是用老鼠常常需要4至6个星期，而且昆虫要便宜得多。”　　卡瓦纳和同事发现，构成人体免疫系统的嗜中性粒细胞以及血细胞，在昆虫体内也起到类似的作用，受到细菌感染后也会出现同样的反应。　　昆虫和哺乳动物的细胞都会产生结构类似的化学物质，这种化学物会移动到细胞表面杀死入侵者。他们发现，免疫细胞会把细菌包围住，然后释放出酶分解它们。

众所周知，犬类的嗅觉十分灵敏，它们的鼻子有2亿种气味受体，这使得它们能够检测到人们无法检测到的微量气味。如今，嗅探犬已经是一种人们再熟悉不过的犬类职业，它们会在机场等危险场所检测枪支、爆炸物和毒品，同时，科学家们也会训练它们通过嗅觉去检测一些疾病。　　近年来，新发现表明犬类能够准确检测癫痫发作以及乳房和肺部的恶性肿瘤，而最近，有国际研究团队进一步证明，犬类能够闻到由前列腺肿瘤释放到尿液中的挥发性有机化合物 (volatile organic compounds，VOC) 的气味，甚至比用于检测气味和味道的人工传感设备电子鼻更加精确，这一研究再次验证了犬类在检测人类疾病方面的可行性，同时也为电子鼻这项模仿狗狗嗅觉的产品打开了医疗领域的发展空间。　　该研究以“MP30-17 A Double Blind,Prospective Study For Prostate Cancer Diagnosis in Urine Sample: Accuracy ofThe Electronic Nose Compared To Highly Trained Dogs”为题发布在《AUA Journals》。　　此次的研究是一项双盲前瞻性队列研究，研究人员以2只训练有素的曾进行过爆炸检测的德国牧羊犬为研究对象，调查了它们在识别尿液样本中前列腺癌特异性VOC的准确度。同时，该研究由 126 名参与者组成，他们被分为两组：前列腺癌组(n=66)和对照组(n=60)。前列腺癌组专全部为患有前列腺癌的男性，范围覆盖疾病早期到晚期，对照组包括男性和女性，其中一些人患有癌症，一些人没有，而且对照组中没有人患有前列腺癌。每个患者会准备两个尿液样本，第一批样本被用于2只德国牧羊犬的识别，第二批样本被用于电子鼻的检测分析。　　试验结果显示，这两只德国牧羊犬能够以近 98% 的准确率检测到研究对象尿液中的 VOC，每只狗的敏感性和特异性分别接近99%和98% 而相比之下，电子鼻能够以84%的准确率检测前列腺癌，敏感性和特异性分别为 85% 和 82%。此外，当只考虑检测年龄在45岁的男性群体时，两只德牧能够以近 99%的准确度检测前列腺癌，而电子鼻的准确度为 82%。犬类识别疾病的能力更胜一筹，但是电子鼻的数据也让人看到了技术更迭后的发展潜力。　　该研究证明，犬类在疾病领域的诊断性能是值得信赖的，但是，因为其成本过高等问题，通过仿生学研发的电子鼻或许会因其易于重复、低成本、高度准确的特性，而被广泛应用于临床实践。　　美国泌尿外科协会发言人Stacy Loeb博士表示：“我们都知道嗅觉对犬类来说是一种超能力，在一个充满科技的世界里，它们似乎比我们最先进的技术更能自然地筛查前列腺癌，也希望科学技术可以从它们身上学到更多，在不久的将来实现赶超。”

近日，以中国科学院上海微系统与信息技术研究所为牵头单位的国家重点研发计划“智能传感器”重点专项“高精准分子识别有机半导体光电双模智能嗅觉传感器”项目启动暨实施方案论证会在上海召开。科技部高技术研究发展中心领导、中科院重任局领导、项目咨询专家组、项目和课题单位管理部门、项目核心成员等30余人参加了本次会议。项目咨询专家组由中科院化学研究所刘云圻院士、华东理工大学田禾院士、吉林大学卢革宇教授、海关学院谢秋慧教授、中科院上海技术物理研究所胡伟达研究员、复旦大学邓勇辉教授、华中科技大学刘欢教授、北京信息科技大学尤睿教授、华中科技大学段国韬教授组成。 　　会上谢晓明所长代表项目牵头单位对与会领导及专家表示热烈欢迎，希望各位专家对项目实施方案提出可行的宝贵意见与建议，并表示将为项目实施提供全方位的支持和保障，以确保项目顺利推进并取得创新成果。项目负责人兼课题三负责人付艳艳研究员、课题一负责人马骧教授、课题二负责人黄佳教授，分别就项目和具体课题的研究内容、技术实施方案、预期成果及推进计划等内容进行了详细汇报。 　　项目专家组充分肯定了本项目的总体实施方案，并着重指出在未来研究过程中，项目团队各课题承担方应紧密合作，强化协同机制，确保项目各关键节点把控及整体研究目标顺利实现。此外，专家组聚焦课题研究方向、技术创新点及项目实施可能面临的挑战和问题等方面，共同提出了针对性指导意见。经专家质询答疑、技术指导和综合评议，项目实施方案顺利通过专家论证。

识别病虫害，只需掏出手机，打开一个APP，对着昆虫“扫一扫”，马上就能跳出准确结果......这几天，由托普云农开发的『见虫』APP，在田间地头受到了种植户们的追捧，“有个这个东西，以后防治病虫害就方便多了。” 传统的昆虫分类与识别是依靠少数昆虫研究者、植保科技工作人员通过手工检查，肉眼观察来完成，识别效率较低，识别率不稳定。同时，由于植保科技人员有限，而且有些区域位置偏远、交通不便，许多病虫害无法及时现场识别，只好根据种植户的描述来识别，而许多种植户专业知识有限，无法提供准确描述，常导致误判。 随着科技飞速发展，清晰、快速地获取昆虫图像变为了现实，基于图像的昆虫识别技术，实现了昆虫的分类和识别。 于是，托普云农开发了这款昆虫识别APP。 据介绍，其原理为：利用细粒度图像识别算法和大数据中心将拍摄的虫子图片进行图像识别，在确定虫子种类后给出其相关资料包括虫子的名称、形态特征、地理分布、生活习性、防治要素等。用户还可确认识别结果并晒到地图，当数量到达一定规模后即可看出虫害的区域分布情况，帮助农户提前开展预防措施，将农业生产过程中的昆虫识别应用场景智能化，网络化。 获取成本低，操作傻瓜化，界面简洁，识别精准，使用时只需进入该APP，将摄像头对准病虫害，就像是拍照一样，点击识别按钮，即可显示具体信息。 为了考察见虫APP的实用功能，研发团队走进田间地头，在各大种植户的果园、茶园、蔬菜大棚等种植基地里，识别出了多种昆虫类别，识别出的昆虫图像下方，附有该昆虫的基本资料，包括虫子的名称、形态特征、地理分布、生活习性、防治要素等信息。 由于见虫APP的主要定位是面向有“互联网+”意识，有智慧生产、种植要求的新型农民，以植物保护方向进行昆虫鉴别，目前仅能识别稻田、茶园和果园类的昆虫。托普云农表示后期会逐渐增加可识别的种类和数目，有志做成识别全世界昆虫的APP，也有助于制作昆虫志，进行地区生物多样性和环境气候研究，让见虫APP具有更加深远的市场价值和意义。

疫苗开发已经成为显著的新闻热点话题。引起了公众对鲜为人知的昆虫生物技术领域的关注。现在让我们了解一下OHAUS实验室产品在其领域的作用。在过去的两年里，疫苗开发一直占据着新闻的热点，因此，一向鲜为人知的昆虫生物技术领域随之得到了显著的关注。之所以能够成为热点，是因为与哺乳动物细胞相比，昆虫细胞系具有以下几个生产优势成本更低（无需二氧化碳孵化器）由于可在较低温度下孵化，能量需求较低生物安全性要求更低易于按比例扩大凭借这些优势，昆虫学在现代医学，特别是疫苗开发中发挥了巨大的作用。昆虫生物技术可用于农业、医学和工业生物技术等多个行业，最常见于生产工业酶和微生物杀虫剂。由于昆虫种类如此之多，这个领域充满了科学发现的机会。根据史密森学会的说法，“世界上大概生活着90万种昆虫，这大约占世界物种的80%。”据美国国家生物技术信息中心(NCBI)介绍，昆虫生物技术的策略包括昆虫基因组的测序和注释以及利用比较基因组学进行分析。这使得昆虫学研究成为了一块肥沃的土壤，不仅仅旨在生产杀虫剂。现代医学十分关注这一领域，特别是在新冠大流行期间，对疫苗开发的关注如此之高。NCBI报告称“已证明昆虫可产生一系列抗菌的代谢物，有可能成为今后药物开发的模板。”许多种类的昆虫能够产生抗菌肽，其效力足以杀死危险的微生物，并使哺乳动物抵御可能的疾病。这些抗菌肽在结构上与植物和动物产生的抗菌肽相似，因此，医学界在许多新药的开发中转向了昆虫学。正如NCBI所解释的，我们可使用分子和生化技术利用昆虫的天然产物【蜂蜜、毒液、蚕丝、多肽、分泌物等】，并且通过生物工程学方法将其制成现代药物。OHAUS为此提供必要的实验室设备昆虫学和昆虫生物技术需要精密的实验室仪器，这正是OHAUS可以提供的产品。在昆虫学实验室中，我们的常见产品包括孵化大负载圆周摇床和多功能低速离心机。Frontier™ 5000系列多功能离心机可用于所有的细胞培养工作。Frontier Multi和Multi-Pro离心机是性能稳定的多功能通用离心机，支持低速运行，适用于昆虫学研究。其产品组合配合各种转子及附件，可以支持不同的应用场景。Frontier™ 5000多功能通用离心机具有功能强大、兼容性强、可靠耐用、性能稳定，易于操作的特点，是昆虫学研究很好的产品选择。Frontier™ 5000多功能离心机可选配多种转子，其处理量从单管0.2mL至750mL，可选择适配圆底和锥形底试管和诸如96孔板、深孔板、8联排PCR管等。如选用Frontier™ 5916时，我们最多可以容纳28个50mL试管或68个15mL试管。Frontier™ 5000多功能离心机具有直观的界面和背光LCD显示屏，设置和操作简单。其结构紧凑，节省了实验室内宝贵的工作台空间，无刷直流电机可以大大地降低运行的噪音并减少由于电机运行造成的散热，具有更高的样品负载能力和更快的升降速选择。 Frontier™ 5706结构紧凑，其速度范围为200至6000rpm，速度增量为50rpm，最大容量（转子）为6x50mL试管，最大相对离心力(xg)为4427g。运行时间能力范围为10秒至100小时。通过了CE和FCC安全认证，具有多重安全设计，有坚固的外壳、带有机械锁定的顶盖板以及不平衡传感检测系统。当样品放置不均匀时，或受到意外冲击时，可以及时停止离心机的运行。其附件包括角转子和水平转子，并配备各类适配器及管架，以便支持不同类型的试管，能够具有广泛的兼容性，迎合大部分的实验应用。为支持样品的培育和孵化，OHAUS提供了大负载圆周培养摇床。提供两种型号——包括恒温培养摇床和冷冻培养摇床，它们均具有优异的温度一致性。其设计精巧，并大大的节省了实验空间，适用于各类实验室。为了重现最佳的昆虫细胞培养条件，需要使用非二氧化碳培养箱，我们推荐OHAUS ISHD23CDG恒温培养摇床。因为昆虫细胞培养通常在悬浮液中进行，所以为了促进氧气交换，必须摇动烧瓶。因此，理想的培养箱需要有内置的振荡平台。要想重建这些最佳条件，就必须拥有一个能精确冷却并能振荡的非二氧化碳培养箱。因此，Ohaus恒温培养摇床是不二之选。 与二氧化碳培养箱相比，使用非二氧化碳培养箱有几个优点——购买所需的前期成本较低，维护成本也较低，且使用寿命更长。此外，当处理昆虫细胞时，维持稳定的恒温对于细胞的最佳生长至关重要。理想温度范围为24-28℃，取决于所用的细胞系。在某些情况下，理想的温度范围低于室温，因此理想的培养箱需要具有冷却功能。 OHAUS的所有仪器都以优异的精准度著称，摇床也不例外。独有的Accu-Drive振荡系统可确保速度、准确度及结果可重复性。三偏心轴平衡驱动可在整个速度范围内提供一致的震荡运动。另一个独特的特点是，Opti-Flow有强制通气系统，它利用双感应或单个大风扇使样本周围的空气转向，而不是直接吹在样本上。这创造了环形空气流，确保了均匀性。ISHD23HDG和ISHD23CDG培养摇床的样品仓足够大，可容纳2个6升的锥形烧瓶（配有可选的夹子和平台）。新闻热点 查阅所有新闻 Expositions (1) New Products (1) 产品应用 (95) 客户案例 (16) 新品上市 (19) 新闻中心 (30) 有奖活动 (11) 称重，工业，质量控制 (1) 行业领袖 (1)

p style="text-align: center "strong关于发布国家环境保护标准《恶臭嗅觉实验室建设技术规范》的公告/strong/pp　　为贯彻落实《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》，防治恶臭污染，规范恶臭嗅觉实验室建设，现批准《恶臭嗅觉实验室建设技术规范》为国家环境保护标准，并予发布。/pp　　标准名称、编号如下：　　/pp style="line-height: 16px "　　img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif"/a href="http://img1.17img.cn/17img/files/201711/ueattachment/f2755372-0dbf-40cb-adfe-7c6c84e55484.pdf"《恶臭嗅觉实验室建设技术规范》(HJ865—2017).pdf/a/pp　　以上标准自发布之日起实施，由中国环境出版社出版，标准内容可在环境保护部网站(kjs.mep.gov.cn/hjbhbz/)查询。/pp　　特此公告。/pp　　环境保护部/pp　　2017年11月10日/pp　　抄送：各省、自治区、直辖市环境保护厅(局)，新疆生产建设兵团环境保护局，环境保护部环境标准研究所,天津市环境保护科学研究院。/pp style="text-align: right "　　环境保护部办公厅2017年11月13日印发/ppbr//p

据物理学家组织网11月20日报道，美国加州大学圣巴巴拉分校(UCSB)研究人员研制的一种便携、准确、高灵敏设备，可嗅探出从炸药和其他物质发出的蒸汽。　　研究人员使用微流体纳米技术设计的该探测器，能模拟隐藏在犬类嗅觉受体后的生物机制。该设备既对追踪特定蒸汽分子高度灵敏，又能明确将某一特定物质与相似分子区别开来。　　研究人员表示，狗仍然是利用气味检测爆炸物的黄金标准。但就像人一样，狗也有状况好或坏的一天，也有疲累或烦躁的时候。新研制的设备有着与狗鼻相同或更高的灵敏度，反馈回计算机的数据可显示其检测到了何种类型的分子。　　此项技术的关键在于融合了机械工程学和化学的原理。发表在本月《分析化学》上的该研究成果表明，该设备可检测一种化学名为2,4-二硝基甲苯的空气分子，这是TNT炸药散发出蒸汽的主要成分。人鼻无法探测到微量的这种物质，一直以来主要依靠嗅探犬跟踪此类分子。该技术的灵感就来自于生物学设计乃至犬类嗅觉黏液层的微尺度。　　该设备能实时检测和识别浓度在1ppb(十亿分之一)或以下的某类分子，其特异性和灵敏度是无与伦比的。包装在一个指纹大小硅微芯片中的该设备，其底层技术结合了自由表面微流体学和表面增强拉曼光谱学，用以增强捕获和识别分子的能力。　　一个微尺度流体通道最多能吸收和汇聚6个数量级的分子。蒸汽分子一旦被吸收进微通道，在激光激励下就与能放大其光谱特征的纳米粒子相互作用，装有光谱特征数据库的计算机就能识别捕获到的分子类型。研究人员表示，该项技术也能扩展到某些疾病的诊断或毒品检测等。

中科院昆虫进化与发育生物学重点实验室日前在上海生命科学研究院植物生理生态研究所正式成立。中国科学院院士陈晓亚、尹文英，美国科学院院士Alexander Raikhel等出席。中科院北京生命科学研究院院长康乐研究员担任该重点实验室学术委员会主任。　　“作为一个研究昆虫进化与发育的科研机构，重点实验室应做出自己的特色。”实验室主任黄勇平研究员介绍说，中科院昆虫进化与发育生物学重点实验室根据研究所发展战略、现有研究基础以及学科发展需求，目前已确定了三个主要研究方向：第一，低等昆虫分类鉴定与起源进化研究 第二，以“组学”为基础的昆虫发育变态研究 第三，植物—昆虫—微生物相互关系研究。重点实验室将在理论上以昆虫发育和进化为重要课题开展基础研究。同时，也将利用基础研究的成果，发展新型的害虫防治和益虫利用方法。

北京时间11月11日消息，据国外媒体报道，英国作家、动物学家汤姆杰克逊在他的新书《微小怪物》(Micro Monsters)中公布了一组显微照片，集中展现了电子显微镜下的奇妙世界。　　它们或许看上去就像是某部恐怖电影中的可怕怪物，但这些微小的生物就藏在我们家里、衣服上，甚至是身体上。汤姆杰克逊的新书《微小怪物》收录了80种世界上最恐怖的昆虫和其他微小动物的三维照片。他用时三个月整理令读者感兴趣的照片，为写这本书准备素材。　 　　彩色扫描电子显微照片，展现了家居尘垢皮屑中的一只尘螨。　　一只正在产卵的绿丽蝇。　　一只褐色蚂蚁正在咬一片草叶。　 　　一条蛆的头部。　　 　　树叶上的一只蠼螋。 　　一只欧洲大黄蜂。　　一只盲蜘蛛。　 　　两只水熊虫。　　利用当今最先进的技术，科学家给这些小小的生物镀上一层金，用液氮进行冷冻。接着，通过扫描电子显微镜向拍摄主体发射电子束，使这些结果中展现令人不可思议的细节。在这些照片中，无脊椎动物甚至看上去就像拥有表情一样，比如微笑着的沙蚕，头部的触须好像脸上长出的尖刺，花园中常见的面容乖巧的瓢虫，看上去正在残忍地将植物根茎中的蚜虫撕成碎片。　　一只土鳖虫。 　　一只谷象鼻虫。　　一只厩螯蝇。 　　一只果蝇。　　其他值得注意的照片还包括卷曲的彩色沙虫，准备觅食的钩虫露出的光秃秃的尖牙，虱子悉心照料人发丝上的卵，以及果蝇的特写镜头。汤姆今年38岁，来自布里斯托尔。他说：“我希望将所有最可怕、最凶残的微小生物照片都收录在新书中。这本书展现了存在于孩子身边、家中、公园中和院子里的一切东西。其中，既有像蠕虫和蜘蛛这样我们熟悉的东西，也有像寄生虫和尘螨这样我们不太熟悉的东西。关键在于，它们都与这些奇特的照片有关，让我们能以全新的视角看待它们。”　　两只兽疥螨，一大一小。 　　一只人头虱和一枚卵。 　　一只可传播黄热病的蚊子。 　　一只白蚁。 　　一只舌蝇。　　杰克逊编著过80多部适于成年人和儿童阅读的书籍，而新书《微小怪物》则让他有机会去展示发生在我们身边的事情，而这些事情是我们肉眼所无法看到的。他说：“当前最先进的科学都发生在这一层面，但这类工作常常因更大的项目而变得黯然失色。一旦你近距离观察，你可以看到正在发生的故事。”　　据悉，扫描电子显微镜被用于向拍摄主体(这次是昆虫和其他微小生物)发射电子束。电子相比光波波长更短，所以，使用电子显微镜可以捕捉到更小的物体。杰克逊说：“这项技术的不同之处在于，我们是以三维形式进行扫描，可以令它们看上去栩栩如生。我们给它们镀上了一层金，并用液氮进行冷冻以记录这些照片。”　　一只正在吃树叶的蚜虫。 　　一只蓝丽蝇。　　一只黄粪蝇　　一只长角甲虫。　 　　一只食蚜蝇　　“最令我满意的照片是昆虫们的近照，清晰地展现了它们的眼睛、下颚甚至是头部的毛发。我曾将这本书拿给我儿子尼德看，他晚上确实没有做噩梦，相反，他还十分喜欢。尼德尤其喜欢令人厌恶的蠕虫。写完一本书，看到辛勤付出有所回报，始终有一种让人轻松的感觉。”《微小怪物》不久将由Amber Book出版社在英国发行。

项目编号：HHZB-K2022-0081项目名称：资源昆虫研究所科研仪器设备购置项目-仪器设备采购预算金额：347.0000000 万元（人民币）采购需求：序号设备名称单位数量是否进口1全站仪套1是2土壤团聚体分析仪套1否3便携式土壤呼吸测量系统套1是4光化学反应系统套1否5粒度及Zeta电位分析仪套1是6灭菌锅台1是7单细胞测序平台套1是8超纯水系统套1否920L微生物不锈钢发酵罐套1否10微波萃取系统（无溶剂）套1是11高效液相色谱仪套1是12显微镜套1是13冰冻切片机台1是14多功能冷冻离心机台1是15生信服务器集群套1否16NAS存储服务器套1否注：具体参数等详见采购文件第五章采购需求及技术要求。合同履行期限：/本项目( 不接受 )联合体投标。

3月开学季来临，易科泰携手农科院蜜蜂所为科研实验提供助力，昆虫动物呼吸代谢能量测量系统包括双通道氧气分析仪，高精度二氧化碳分析仪、双通道SS4稳定气流控制单元、RM-8气流切换单元，高精度昆虫呼吸室。可测量单只昆虫的呼吸能量代谢情况、多只昆虫的呼吸能量代谢情况以及不同环境（不同气体浓度比例条件下）的昆虫呼吸代谢情况。其适用的昆虫，小到蚜虫，蚊子，大至蜜蜂、蛾类；尤其适用于果蝇等模式动物。该套系统能够精准有效的反映昆虫的能量代谢、新陈代谢等情况。 昆虫动物呼吸代谢能量测量系统 位于北京植物园内的农科院蜜蜂研究所 位于高精度昆虫呼吸室内的蜜蜂昆虫呼吸代谢能量测量系统广泛应用于动物生理生态学、遗传学、生物医学、媒介生物学等学科，可准确的测量动物的CO2呼出量和耗氧量，并可计算呼吸熵、能量消耗等。同时可选配昆虫活动强度监测、红外热成像等系统对昆虫的能量消耗进行全方位的监控检测。以研究昆虫等动物的生理生态、昆虫活动与温度的关系、昆虫活动与呼吸代谢的关系、昆虫健康状况及生理状态、杀虫剂对昆虫的影响及最小致死量、临界热极值CTmax(critical thermal maximum)、不连续气体交换DGC(discontinuous gas exchange cycle)等。另外，由于昆虫的野生型较多，易科泰根据科研需求推出了便携式昆虫呼吸代谢测量系统。该系统将氧气分析仪、二氧化碳分析仪以及气体抽样单元等高度集成于一个手提箱内，可在野外任何地方对当地的昆虫的呼吸代谢情况进行测量，尽最大可能保证了昆虫的原位野生状态，对于昆虫的生态学研究提供了强有力的工具。北京易科泰生态技术公司近20年来致力于生物呼吸与能量代谢技术的推广和技术服务，为您提供全面生物呼吸与能量代谢测量方案：高通量昆虫呼吸与能量代谢测量技术方案（CO2与O2测量）SSI实验动物能量代谢测量系统与热成像仪联用方案便携式动物呼吸代谢测量系统与热成像仪联用方案人体能量代谢与活动强度研究测量方案

昆虫是地球上数量最多的动物群体，它们种类繁多，形态各异，与人类的关系非常密切，既为人类生活提供了重要资源，同时又对人类健康和农业生产造成重大影响。2024年4月24日-27日，由中国昆虫学会昆虫发育与遗传专业委员会、西南大学共同主办的“含弘昆虫学论坛”暨“第八届昆虫发育与遗传前沿论坛”在重庆市北碚区举行。来自国内相关领域的高校、科研院所百余名专家齐聚一堂，围绕昆虫的发育与遗传方面，进行了数十场气愤热烈、视角新颖的专题报告。本届论坛得到了理真科技、夏耘科技、拜谱生物等多家企业的赞助支持，并设展会进行了产品展示与交流。展会现场，奥思德超纯水机吸引了多位专家和研究生驻足参观，分别对超纯水机的价格和性能进行咨询，奥思德工作人员认真地介绍了超纯水机的技术参数和实验应用，通过零距离的交谈和体验，专家们更加深入的了解了奥思德超纯水机的产品优势，并当即产生购买意愿。此前，奥思德超纯水机在西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室，西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心已有多台应用实例，用户使用后对设备运行、产水水质和使用效果都非常满意。家蚕基因组生物学国家重点实验室奥思德超纯水机应用于家蚕基因组生物学国家重点实验室今后，奥思德公司还将严格按照用户至上的原则，不断进行技术创新、提升超纯水机的产品品质和功能，助力生物学等科研领域，真正做到一站式解决实验室用水，让科研再无水质之忧！

据纳米科学领域的很多专家介绍，微型传感器可监测空气质量。超薄高韧性的电子器件可附着在植物、昆虫、纸张甚至我们的指甲上，从而成为传感器。这些传感器可检测经空气传播的毒素和污染物质。　　研究和进展　　韩国蔚山科学技术大学的研究人员正在研究如何生产某类微型电子传感器。这些传感器可以批量生产，并且可用于测量关于空气质量、温湿度的详细数据。将这些环境数据和其它可利用的信息进行同步，我们可能得出环境质量和某些疾病之间的联系。　　国外某网站报道说：&ldquo 这个新方法利用具有独特几何形状的碳原子合成完全阵列分布的电子元器件，尤其是碳纳米管晶体管、碳纳米管传感器和石墨电极。&rdquo 　　应用　　与邮票相似，先将其弄湿即可将这些微型传感器附着在多种表面上。目前，研究者已成功将这些传感器附着于鹿角虫、报纸、指甲、竹子和很多其它材料上。这些传感器以集成天线为特色，已被用于二甲基汞蒸汽的检测。　　可穿戴技术及使用　　越来越多地，可穿戴技术被认为是很多问题的可行解决方案。比如，空气净化耳机可过滤和监测人体周围的空气，不久这款产品将在中国和远东地区正式面市。最近，英格兰研究者正在爱丁堡使用装有可穿戴设备的背包来测量空气污染，同时也测试此款产品的效果。　　重要的是，这些设备可监测和收集数据，从而绘制一幅详细的&ldquo 污染图&rdquo 。将来我们可能通过智能手机来看到这些数据，从而避开重污染的地区，或者是选择戴口罩或空气过滤器。除此之外，决策者可根据这些数据来决定是否执行减缓重污染地区拥堵的措施，如执行新的交通法规或者鼓励使用公共交通。　　空气污染及其影响　　虽然空气污染是一个相对较新的问题，但其影响确是真实存在的。因此，我们对空气污染了解的越多，越有利于我们来消除其影响。可穿戴污染传感器可方便的融入我们的日常生活，为我们提供重要的信息来保护我们的健康。除此之外，了解我们的行为对环境的影响也有利于我们改变自己的行为。　　如果所有人都能看到并理解环境信息，环境问题就会得到更广泛的讨论，也会受到决策者更多的重视。因此微型传感器可能在未来几年对我们的生活带来重大改变。

据科学家考证，早在1亿多年前，昆虫已经开始使用“化学武器”。一些被捕的昆虫在遇到危险时，会分泌出恶臭或者有毒的化学防御液体，从而保护它们面授捕食者侵害，从而达到化学防御的目的。在众多使用化学武器的行家中，不得不说蠼螋，俗称耳夹子虫。成年蠼螋具有特征性的钳子，可提供针对捕食者的一线机械保护（Eisner，1960）。持续性干扰导致成年耳罩从位于第三和/或第四腹段的成对囊样腺体中释放出恶臭分泌物 [1]。蠼螋被蚂蚁攻击时，会利用钳子状的尾蚴和/或腹部腺体分泌的恶臭分泌物来保护自己。另外特别有趣的是，科学家们还发现，耳蝠的分泌物不仅用于阻止捕食者，还用于对抗环境中的病原体和寄生虫。研究者使用Needle Trap捕集法和气相色谱-质谱联用技术对这些防御的分泌物进行分析，发现幼虫分泌物中存在2-甲基-1,4-苯醌、2-乙基-1,4-苯醌、正十三烷和正十五烷。[2]图1 蠼螋，又名耳夹子虫形态实验☝富集方法：使用Needle trap（NTD）动态针捕集装置，配有Tenax TA（80/100目）吸附剂（PAS Technology Deutschland GmbH，马格达拉，德国）。在昆虫上方1厘米处取样，采样时间：15min，采样流速：6ml/min。☝解析：被捕获在Needle trap装置上的挥发物可直接在GC-MS中热解吸。结果各组分的相对丰度幼虫分泌量及数量见表1，摘要载于补充表S1。一个个体的幼虫其腺体平均贮存2.475±2.163 μg的分泌物，其中两种苯醌类占的65%分泌总量。并采用外标法，建立了校准曲线，用正己烷稀释MBQ为2–200 ng/μl，通过液体进样用GC–MS测量。下表为在幼虫分泌物的相对丰度：2-甲基-1,4-苯醌(MBQ)， 2-乙基-1,4-苯醌(EBQ)，正十三烷(C13)，正十五烷(C15)。表1.幼虫分泌物的相对丰度 图2.分泌物MBQ,EBQ,C13,C15图谱讨论NeedleTrap（NT）动态针捕集技术，为气态基质中的痕量分析提供了一种全新的、强有力的样品制备方式。可以用于活体的原位采样，采样后便于保存和运输。NT可以通过增加吸附剂的量以及复合不同种类的吸附剂在增加吸附能力，有利于痕量级别的气体分析，其灵敏度高，检出限低。能够满足在香精香料，烟草，中草药研究，植物保护，环境污染等行业中的大多数挥发性化合物的应用需求。图3.Needle Trap动态针捕集与Sampling Case采样器联用参考文献：【1】T. Gasch et al. / Journal of Insect Physiology 59 (2013) 1186–1193【2】Journal of Insect Physiology 67 (2014) 1–8

由宣伟（上海）涂料有限公司、广东华润涂料有限公司、中国建筑装饰装修材料协会等23家单位负责编制的中国建筑装饰装修材料协会团体标准《木器涂料及其涂饰制品气味评价》（T/CADBM 59-2022），已于2022年4月20日正式发布，于2022年7月20日开始实施。对本标准的解读，完整视频请点击以下链接直播回放 | 独家解读木器涂料行业首个气味评价标准 (qq.com)此次标准解读由中国建筑装饰装修材料协会贤冬先生和宣伟华润OEC气味评价中心颜显龙经理共同完成。直播现场颜显龙经理用浅显易懂的方式介绍标准中0-5级感官评价标准和操作方法的专业性，并通过消费者测评的方式验证了气味等级评价标准的实用价值。解读中多次提到，针对家居气味问题，最重要的是先找准影响气味的关键点。结合专业的气味分析设备GC-O-MS找到气味关键组分，从而有针对性的进行原材料和工艺的优化，减少盲目开发带来的资金、人力和时间成本。颜经理以宣伟华润今年推出的3D净味Max PU产品的开发为例，演示了涂料和原材料企业如何通过《木器涂料及其涂饰制品气味评价》团体标准，来指引企业高效高质的净味产品研发和升级。作为家居企业，此项标准也为经常遇到的气味投诉问题提供了专业的分析和解决方案。颜经理在直播中介绍，家居企业可以将有需要检测的产品送到OEC气味评价中心进行取样检测，通过标准中讲到的制样、检测、分析，最终出具详细的气味分析报告，准确的找到问题点，从而有的放矢的解决气味问题。本文部分主要内容转载于华润家具漆公众号直播回放 | 独家解读木器涂料行业首个气味评价标准 (qq.com)气相色谱-闻嗅技术介绍气相色谱-嗅闻技术GC-O所使用的嗅觉检测口ODP热脱附设备介绍最新热脱附仪TD3.5+GERSTEL热脱附进样的多样性：可以对多种样品进行分析，包括固态样品、吸附剂、用于SBSE的搅拌棒Twister、液态（微型瓶）、薄膜固相微萃取 TF-SPME、以及同时热脱附TF-SPME和SBSEGERSTEL “VOCs+气味溯源”整体解决方案：多种VOC萃取技术（TD/HS/DHS/SPME/SBSE）+气相色谱-嗅闻-质谱联用技术（GC-O-MS）

项目编号：HXJC2022HG/035项目名称：中国农业科学院植物保护研究所山东长岛迁飞昆虫科学观测实验站仪器设备购置项目预算金额：259.0000000 万元（人民币）采购需求：本次招标共分3包，各包拟择优选择1家合格的供应商为采购人提供仪器设备的供货服务。具体采购内容如下：序号仪器名称数量（台/套）可采购进口产品（是/否）须提供授权函（是/否）核心产品（是/否）预算控制价（万元）第一包1双目连续变倍体视镜1是是否1372风洞1否否否3昆虫超高速摄像系统1是是是4昆虫飞行信息系统1否否否5全自动样品快速研磨仪1否否否6凝胶成像系统1否否否7超纯水系统1否否否8低温离心机1否否否9微量紫外可见光分光光度计1是是否10-80度冷冻柜1否否否11酶标仪1是是是12恒温恒湿箱1否否否第二包1扫描昆虫雷达1否否是106第三包1试验台1否否是16 具体内容及要求详见招标文件第三部分“采购内容及要求”。符合条件的供应商可以投1包或多包并分包编制投标文件。最高投标限价：第一包：人民币137万元；第二包：人民币106万元； 第三包：人民币16万元；合同履行期限：详见招标文件。本项目( 不接受 )联合体投标。

嗅觉是人体最早形成的感官之一，其重要性或许因为它在我们的生活中过于平常而被忽视。嗅觉不是仅仅在享用美食、感受环境危险时起作用，它与记忆、情感也有着密切关系。那么，我们为什么能闻到气味？这是一个很基础，但又极为复杂的问题。对嗅觉受体的探索，是寻找答案的关键。在多样化的物质世界中，有一种世界，我们看不见摸不着，却能真真切切地感受到。它或是来自雨后泥土和青草的芬芳，或是来自餐桌上美食飘香的诱惑，它甚至存在于记忆中，连起情感的细流，这便是“气味的世界”。气味有数以百万计的不同种类，每种气味都由数百个化学分子组成，其性质各不相同。我们为什么能感受并辨别如此复杂多样的气味？长期以来，这是生物学上较少探索但极为重要的科学问题之一。图1. 常见的蔬果（草莓、番茄和蓝莓）散发的气味中所包含的气味分子。每个圆圈和正方形均代表一种气味分子。| 图源：salk.edu事实上，“感受”和“辨别”是两个不同的生物学问题：一是我们的嗅觉系统如何感知复杂多样的气味分子；二是我们的神经系统如何解码气味信号以形成不同的嗅觉感知。本文主要关注于第一个问题，跟大家分享几十年来嗅觉受体结构研究的探索历程。探寻嗅觉受体嗅觉是人体最早形成的感官之一，这是一种非常复杂的感官反应。通过数以百万计的嗅觉神经，我们能够感知和区分各种具有不同结构特性的小分子化合物，即气味分子，即使浓度非常低（微摩尔甚至纳摩尔浓度范围）。 人体鼻腔黏膜中覆盖着被称为嗅觉上皮的组织，其中生长着大量嗅觉感觉神经元并相互连接。嗅觉感觉神经细胞通过纤毛延伸到鼻腔内的粘液层。我们闻到某种气味的过程如下（图1）：气味分子进入鼻腔黏膜，被嗅觉感觉神经元的初级纤毛感知从而激活嗅觉神经细胞，并产生化学信号；这些化学信号触发神经细胞产生电信号，然后通过嗅觉神经传递至味嗅球，再传递至嗅皮层（大脑负责嗅觉处理的皮层区域）。在嗅皮层中，大脑对传入的嗅觉信息进行分析和识别。最终，嗅觉神经信号的处理形成了描述各种气味的语义表征，例如咖啡味、玫瑰味、芒果味，等等。图2. 人体嗅觉系统的示意图。从气味感受、信号传递到最终信息处理。| 图源：nobelprize.org长期以来，嗅觉研究领域的一个关键问题是，细胞如何感受复杂多样的气味分子。一种合理的假设是，嗅觉感觉神经细胞上存在一种特殊的蛋白质，被称为“嗅觉（气味）受体”（Ordorant Receptor，OR），用于探测气味分子。一直以来，科学家都在力求找到这些特殊的嗅觉受体蛋白。20世纪80年代中期，不同研究组进行的一系列生理生化实验表明，气味激活嗅觉感觉神经元是由G蛋白依赖性通路介导的。G蛋白是细胞内非常重要的一类信号传导分子，它通过与G蛋白耦联受体（GPCR）协同工作，将激素、神经递质等各种信号因子产生的信号传递至细胞内，并进一步调节酶、离子通道、转运蛋白以及其他各种蛋白的功能。在嗅觉神经元内，G蛋白介导腺苷酸环化酶的激活，细胞内环磷酸腺苷（cAMP）浓度的增加，cAMP门控离子通道的激活和神经元去极化。同一时期，一些嗅觉特异基因相继被克隆，其中就包括编码 G蛋白和 cAMP 门控离子通道的基因，进一步证实了 G蛋白信号通路在气味信号转导中的重要作用，这些研究强烈暗示嗅觉受体很可能是G 蛋白耦联受体（GPCR）。1991年，Linda Buck 和 Richard Axel 在Science杂志上发表了一项开创性的研究工作——首次从大鼠中克隆并鉴别了嗅觉受体GPCR基因家族。通过进一步的分析，他们还证明这些受体只在大鼠嗅觉上皮细胞中表达，而不在其他八个组织（包括大脑、视网膜和肝脏等）中表达。此外，为了估计嗅觉基因家族的大小，它们还进一步使用DNA的混合物作为探针，筛选大鼠基因组文库。当时的筛选结果显示，大鼠单倍体基因组包含至少 500-1000 个嗅觉受体基因。Buck 和Axel随后独立地展开工作，进一步在人类嗅觉组织中发现了嗅觉受体GPCR基因的存在，并确认它们在人类嗅觉系统中的重要作用。这些开拓性的工作，为我们理解和研究神秘的嗅觉感知奠定了重要基础，由此两人获得了2004年度诺贝尔生理学或医学奖。图3. 2004 年诺贝尔生理学或医学奖共同授予Richard Axel（左）和Linda B. Buck（右），以表彰他们“发现气味受体和嗅觉系统结构”。| 图源：nobelprize.org2004年以后，人类基因组计划的完成使得鉴定和分类人类嗅觉受体基因成为可能，进一步推动了嗅觉受体研究的发展。现在，我们知道嗅觉受体主要是具有七次跨膜结构的G蛋白耦联受体（GPCR）。GPCR在人体里面有超过800个家族成员，是真核生物中最大的细胞表面受体家族，它们参与了人体几乎所有生命活动的调控。正因如此，GPCR成为了科学研究的“明星分子”和药物研发的重要靶标。在美国食品药品监督管理局（FDA）批准的所有药物中，约三分之一通过靶向调控不同GPCR的活性来发挥作用。而在人体所有的GPCR中，约有400个成员被归类为嗅觉受体，占据了GPCR成员的一半，是其中最庞大的蛋白家族。嗅觉受体结构解析的困境自1991年首次发现嗅觉受体以来，结构生物学家一直致力于解析嗅觉受体的结构，以阐明其识别气味分子的机制。然而，近30年以来，嗅觉受体结构的解析工作进展并不顺利，面临诸多挑战。首先，大部分人类嗅觉受体主要在鼻腔神经细胞中表达，且表达水平较低。因此，直接在人源的组织样本中很难获得足够量的蛋白（通常是毫克量级）用于结构解析工作。而异源表达（在动物细胞或细菌中表达）的效果也不理想， 不仅表达水平非常低，还会由于错误折叠导致不具备生物活性。第二，为了解析GPCR的蛋白结构，我们需要结合一些特定的高亲和性的配体分子，也就是合适的气味分子。然而，由于气味分子巨大的化学多样性，以及嗅觉受体的成员众多，目前尚缺乏一种高效的方法来确定一个给定的嗅觉受体与哪些气味分子相互作用。现在学术界逐渐认识到，每个嗅觉受体可以与所有潜在气味分子的一个子集相互作用，一种气味分子可以激活多个嗅觉受体，不同受体对不同气味分子具有不同的亲和力。这种相互作用的复杂性导致大量的嗅觉受体并未找到合适的气味分子配体，这些受体被成为“孤儿受体”（ orphan receptors ）。目前很多“脱孤”的研究工作正在进行，开发有效的筛选方法，为孤儿受体寻找合适的配体。此外，由于大多数挥发性气味分子是疏水性分子，溶解度很低，这大大增加了气味分子配体的制备难度。第三，作为细胞膜上进行信号感受和传导的重要分子，GPCR是高度动态的蛋白分子，它在非激活、半激活、激活以及和不同调控分子耦联等各种构象中不断变化。因此，和其他大多数GPCR类似，嗅觉受体纯化的一个难点在于稳定受体蛋白处于特定的构象，而这对于蛋白晶体的形成非常重要。近年来，多个研究组相继开发了很多的方法去稳定GPCR的不同构象，包括但不限于通过稳定性突变法获得稳定性高的受体突变体用于蛋白结晶；通过结合“迷你G蛋白（miniGs）”来稳定与G蛋白耦联的GPCR完全活性状态下的结构；结合高亲和性小分子配体（包括激动剂、拮抗剂、反向激动剂等）；开发新型纳米抗体（Nanobody）来稳定GPCR不同复合物构象等。对于一个特定的GPCR而言，需要尝试很多不同的方法去稳定特定的构象，这是一个非常耗时费力的过程。曙光初现：从昆虫到人如今，结构生物学已经从晶体衍射跨入冷冻电镜的时代。在一个完整的单颗粒冷冻电镜技术中，纯化过的蛋白被瞬间冻结在一层薄薄的非结晶玻璃体冰中，再经由透射电镜成像，记录下几十万到几百万个蛋白颗粒数据——用于三维重构和精确建模（图4）。与传统的晶体学手段相比，单颗粒冷冻电镜技术（Cryo-EM）在解析生物大分子高分辨率结构方面具有明显优势，例如无须获得晶体、所需样品量小和样品制备方式多样等，且已被广泛应用于解析GPCR与下游蛋白的复合物结构，这为嗅觉受体结构的解析带来了曙光。图4. 单颗粒冷冻电镜（Single Particle Cryo-EM）基本工作流程：将纯化的蛋白样品置于网格，然后用液体乙烷玻璃化， 嵌入薄冰中的蛋白颗粒将具有各种随机方向，通过透射电子显微镜（TEM）成像，然后通过一系列图像处理进行三维重构，最终得到高分辨率的蛋白冷冻电镜结构。图源：pdf.medrang.co.kr2018年，美国洛克菲勒大学Ruta实验室的研究人员以近3.5Å的分辨率解析了一种寄生黄蜂的气味辅助受体Orco 的单颗粒冷冻电镜结构。与哺乳动物不同，昆虫气味受体不是GPCR，而是门控离子通道，是由气味受体OR和高度保守的辅助受体Orco组成的异多聚体离子通道。这个离子通道如同一个带电粒子流过的孔，只有当受体遇到它的目标气味分子时才会打开，从而激活嗅觉感觉细胞。长期以来，科学界对于Orco 是否可以作为独立的嗅觉受体发挥功能存在争议，并没有形成统一的昆虫气味感受和信号传导模型。这项工作首次展示了昆虫气味辅助受体Orco同源四聚体的精细结构，为确定 “昆虫嗅觉辅助受体Orco可以形成一类新型异聚配体门控离子通道”提供了结论性的证据，得到结构解析并确认了其功能，为理解昆虫周围嗅觉机制提供了重要的新见解。2021年，同样来自Ruta实验室的另一项研究工作解析了一种地栖昆虫跳鬃毛尾的嗅觉受体OR5的冷冻电镜结构（图5）。通过比较OR5结合三种不同气味分子的结构，研究者发现气味分子结合主要依赖于疏水相互作用，缺乏其他经常介导配体识别的分子间作用力（如氢键）所固有的严格的几何约束。疏水相互作用是一种稳定蛋白质三维结构的作用力，通常发生在两个或多个非极性氨基酸残基中。当它们处于极性环境（最常见的是水）中时，对水的“厌恶”导致它们以某种方式相互靠近，以便尽可能少地与极性环境相互作用。这种非特异的弱相互作用为解释“一种嗅觉受体为何可以识别不同的气味物质”提供了一种新的机制，有别于其他许多受体配体相互作用的经典“锁与钥匙”模型。但OR5受体的非特异性并不意味着它没有偏好性，尽管它可以结合许多不同的气味分子，但也对很多其他的气味分子并不敏感。此外，如果对一些结合口袋中的氨基酸进行简单突变，即重新改变受体，受体则可以结合原本不喜欢的分子。这个发现也有助于解释昆虫为何能够在进化过程中通过突变进化出数百万种气味受体，以适应它们遇到的各种生活环境，形成独有的生活方式。图5. 地栖昆虫跳鬃毛尾的嗅觉受体OR5的冷冻电镜结构。当气味分子与嗅觉受体结合时，嗅觉受体的通道孔(蓝色)会扩张(粉红色)。图源：rockefeller.edu以上这些关于昆虫嗅觉受体的结构生物学研究为我们理解气味识别机制带来了很多新的认识，但人和昆虫毕竟是不同的，我们迫切需要人源嗅觉受体的高分辨率结构以揭开人体嗅觉感受的“面纱”。直至2023年3月，Nature杂志发表的一篇文章首次为我们揭示人体嗅觉受体结构的奥秘。在这项工作中，研究者选择了被称为OR5E2的嗅觉受体。他们之所以选择这种受体，是因为它不仅在嗅觉神经细胞中表达，也在其他非嗅觉器官如前列腺中表达，这表明其更易于在异源系统中表达。也就是说，更易获得足够的蛋白。这种受体的匹配分子也很容易获得。前期研究已经表明这个受体可以结合并响应水溶性的短链脂肪酸（short chain fatty acids， SCFAs）气味分子——丙酸。短链脂肪酸是肠道菌群产生的一类信号分子，容易挥发，有特殊的刺激性气味，并在许多疾病的发生、发展中起重要作用。此外，OR5E2在进化过程中较为保守，可能是因为它们识别了对许多物种的动物生存至关重要的气味，研究者推断这种嗅觉受体可能在进化上更多地受到稳定性的约束。简而言之，通过这些策略，研究者巧妙地规避了大多数嗅觉受体低表达水平，大多数挥发性气味剂的低溶解度和纯化嗅觉受体高度不稳定性的挑战。通过融合表达迷你G蛋白，以及结合Gβ1γ2 蛋白和纳米抗体Nb35等策略，研究者稳定了OR5E2和丙酸结合的一种激活状态，并利用冷冻电镜解析了其三维高分辨率结构（图6）。图6. 人类气味受体 OR51E2（绿色）的 3D 结构。紫色、红色和蓝色螺旋和缠结是与受体耦联的 G 蛋白亚基，橙色是用来稳定结构的纳米抗体。图源：Kristina Armitage/Quanta Magazine Sources: NIH/NIDCD ArtBalitskiy/iStock Alhontess/iStock在这个结构中，OR51E2受体将气味分子丙酸锁在一个很小的闭合结合口袋中。在这个小口袋中，丙酸通过两种类型的相互作用与 OR51E2结合：极性相互作用（氢键和离子键），以及非特异性的疏水相互作用。因此，OR51E2 结合气味分子的方式不同于昆虫气味门控离子通道，似乎选择性更强。许多嗅觉受体能够对各种化学性质不同的气味剂做出反应，而OR51E2似乎只与短链的脂肪酸结合。那么是什么因素决定了这种选择性呢？对此结构的进一步分析表明， OR51E2对短链脂肪酸的选择性源于封闭结合口袋的体积（31Å ），它可以容纳短链脂肪酸，例如乙酸和丙酸，但是会阻止更长的脂肪酸链结合。因此，研究人员认为结合口袋的体积是气味分子的重要选择性因素。作为第一个发表的人源嗅觉受体和气味分子配体结合的激活态结构，这是一个令人欣喜的研究成果，它让我们第一次直观地看到气味分子是如何与嗅觉受体结合的，尽管它在诸多方面并不完美，比如受体和G蛋白的耦联。配体与GPCR的结合通常会引起构象变化，从而使G蛋白耦联，进一步将信号传递给G蛋白。在生理条件下，哺乳动物嗅觉受体可以与两个高度同源的G蛋白Gαolf和Gαs结合。而在这个结构中，研究者并没有耦联Gαolf或Gαs，而是采用融合表达miniGαs，以及结合Gβ1γ2 和纳米抗体Nb35稳定了受体和G蛋白异三聚体的结构。尽管发现了一些嗅觉受体和G蛋白的相互作用，但这并不足以解释和体内真正的G蛋白Gαolf和Gαs的相互作用机制。2023年5月24日，山东大学基础医学院孙金鹏实验室在Nature杂志在线发表了一项工作，系统解析了小鼠痕量胺嗅觉受体TAAR9（mTAAR9）识别4种内源性胺类配体（苯乙胺，二甲基环己胺，尸胺，亚精胺）并与下游Gαs及Gαolf蛋白耦联的结构。痕量胺相关受体（trace amine-associated receptor， TAAR）是脊椎动物中进化保守的一类G蛋白偶联受体，可以感受纳摩尔浓度的痕量胺（trace amine）。痕量胺是由氨基酸脱羧形成的，对于在动物来说，它可作为感受一系列刺激的气味分子，如判断捕食者或猎物的存在、交配伴侣的接近和食物的变质，并根据气味引起种内或种间吸引或厌恶的反应。近年来，越来越多的研究表明人体内痕量胺与多种精神紊乱相关，TAAR也因此成为精神分裂症、抑郁症和药物成瘾等精神疾病潜在的治疗新靶点。图7. 不同配体结合的小鼠嗅觉受体mTAAR9与Gas及Gaolf蛋白三聚体复合物的结构。| 图源：Nature在这项研究中，研究人员发现嗅觉受体TAAR在N端和第二个胞外段之间形成了一对二硫键，这在其他已知结构的GPCR受体中从未发现过，而且这对二硫键对于mTAAR9识别配体及稳定受体激活态的胞外构象至关重要。单个TAAR嗅觉受体可以识别多种胺类气味分子，而同一种胺类气味分子也可以被多个嗅觉受体识别，这种相互作用的复杂特性是嗅觉感受胺类分子的重要基础。这项研究发现了mTAAR9识别胺类气味分子的通用结构基序以及识别不同胺气味分子的组合结构基序，为胺类气味分子识别提供了新的见解。值得注意的是，研究者还解析了mTAAR9受体与两种下游G蛋白Gαs和Gαolf耦联的分子结构。作为第一个实验确定的嗅觉受体和Gαolf的复合物结构，这为下游G蛋白耦联后哺乳动物嗅觉受体完全激活提供了重要的认识。未来的挑战在冷冻电镜的加持下，嗅觉受体结构解析工作已经初见端倪，更大的挑战也随之而来。以上结构揭示的只是一种激活态构象，但在生理状态下，嗅觉受体是高度动态的。随着人工智能在蛋白结构预测领域的高度发展，研究者也试图通过计算机模拟展示受体的动态变化以完善理论模型，但这并不能完全等同于真实生理状态下的结构变化。我们需要解析更多嗅觉受体不同时间动态下的结构，以及开发高分辨率的受体蛋白动态监测方法，来帮助我们打开完整的嗅觉感受的生物“黑匣子”。近年来，随着测序技术的不断发展，在更多的非嗅觉组织中也发现了嗅觉受体的表达，包括心脏、呼吸道、肾脏、肝脏、肺、皮肤、大脑等部位。这些嗅觉受体在非嗅觉组织中的表达既有普遍性，又有特异性。有研究表明鼻腔外表达的嗅觉受体在特定的组织中具有特定的生物学功能。一些研究发现，嗅觉受体的功能异常与神经系统疾病和肿瘤等疾病的发生和发展有关。解析这些受体在非嗅觉组织中的生理结构，为嗅觉受体结构研究提供了新的方向和挑战，这些嗅觉受体将来也有望成为重要的药物靶标。回到本文最开始的那个问题：我们的嗅觉系统为什么能感受并辨别如此复杂多样的气味？在科学上，目前我们还是不能完整回答这个问题，并且当我们对嗅觉受体结构的研究更多、理解更深的时候，这个问题似乎变得更为复杂了。嗅觉受体如何选择性地对空气中的气味分子做出反应，只是更大的气味难题的一部分，研究人员仍然面临更为复杂的挑战：了解大脑如何将受体传导的电化学信号转化为气味的感知。理解嗅觉感知的奥秘，我们还有很长的路要走。

臭味往往来自挥发性成分，粪臭素便是典型的一种。当稀释到极低的浓度时，它会变成淡淡的茉莉花香，不但能配制香水，还可用作食物香精。华质君不禁发出灵魂拷问：难道香的极致为… … 臭？！在食品化学中“风味”一词，涵盖了所有。感官评价（茶叶分级、香水还原、酒酿勾兑）常仰赖世传专家完成，主观因素高企，客观指标短缺。常规气味表征法大多依赖标准品建模，常仅限于少数已知小分子，对整体风味的表征描述功用有限。10种威士忌经不同前处理流程的pca主成分分析图；人为前处理越多，威士忌差异越小。前处理因其不（广）为人知的某些选择性，部分化学信息丢失。在线软电离质谱鼻，sicrit-ms，无需前处理，以样品原形嗅闻，最大限度保留原始化学信息。此方案可兼容呼吸袋、抽烟机、高通量液体自动进样器、热脱附装置、气相色谱、裂解色谱、和呼吸管，具极强的广谱电离能力，从非极性到极性（从如pahs多环芳烃或烷烃，到酸类）。在线软电离质谱鼻，sicrit-ms直接嗅闻演示01香气1秒鉴定待测样品（咖啡豆、红酒、香水等）直接置放在质谱鼻前端，秒间获得上千种香味物质信息（表1.咖啡豆香气物质鉴定）咖啡香气组成复杂，业已证明超千种化学成分与咖啡风味相关，这些成分包括羰基、硫脂环族、芳环和杂环化合物。软电离质谱鼻sicrit-ms可直接在线监测各种挥发性有机物，超敏分析香型、烘焙实时监测、产品兑制、产地溯源、储运包材选择等。下一波热门应用领域将为烟酒糖茶、葱姜蒜酱、撸串涮肉、酸甜苦辣、名优特产和舌尖上的烹饪，以及肠道菌群、口香（臭）与健康疾病诊疗大数据流调。02闻气辩真伪/名优地产鉴定在线软电离质谱鼻sicrit-ms分析气体性能优异，无歧视、快速广谱、软电离。无需任何前处理，直接嗅闻快速辨别两种奶酪，构建香气模型。农科院近期发表了基于sicrit-hrms高分辨质谱鼻果汁分析报告，快速累积大数据，实时助力和聚焦生产工艺和农产品质。绿线为非加热橙汁模型，红点为巴氏灭菌橙汁。03发酵、烘焙及炮制程的连续无间歇监控在线软电离质谱鼻sicrit-ms无需流动相或载气，全天候连续自动化嗅闻或采样，数据采集时间短速度快（秒级），不再担心样品发酵或分解、或常规色质联用因断续采样（十几或几十分钟以上）频次不够而错失关键数据的问题。通过连续监测特征气味分子与温度、时间、搅拌等因素的关系，能掌握定向发酵的秘密。比如坚果香分子在100℃条件下烘焙2小时后的浓度最高，依此调控烘焙条件，将咖啡豆烘焙出绵厚的坚果香味。香味物质与生产条件（温度、时间、搅拌等）关联性，定向制取香型风味。类似研究：中药炮制、白酒发酵、生物合成、反应监测等04呼气医学诊断/口腔气味分型在线软电离质谱鼻sicrit-ms呼气监测呼气分析关注挥发性有机（voc）标志物的识别和量化，用于无创性医学诊断、疾病标志物和药物代谢研究，应用于哮喘、慢肺阻（copd）、肺癌等疾病诊疗。病患口气味道特殊，如糖尿病患者的呼气似有烂苹果的味道；非呼吸道或消化道疾病患者与健康人的呼气有明显差异。chemicalreview杂志最近的述评认为，在线软电离质谱鼻sicrit-ms作为呼气分析的新型高科技装备，聚焦呼气疾病筛查，将成主流。（zenobi,etal.chem.rev.2020）一些药物尤其是麻醉剂代谢物也可在呼吸气中监测到，且与血药浓度存有一定相关性。呼气中voc的检测不仅限于医学诊断，还可以辅助食品关键信息获取。食物加工的最后一步发生在我们的口腔中。口腔湿润的微生物环境很难在体外模拟，因此，“余味”、“回甘”仍是秘密。通过呼气的连续监测，我们就可边咀嚼火腿、面包口香糖，边在线软电离“口气”次生分子，原位分析实时监控口腔发酵和生物合成反应。原位高分辨质谱鼻sicrit-hrms对呼气进行实时监测：宽极性覆盖软电离分子离子无加合物在线高敏达ppt级高分辨率高质量准度即插即用，分秒启停在线软电离质谱鼻sicrit-ms谱图中丙酮、尿素、吡啶、氨基酸等潜在标志物上图显示一次呼气的指纹谱，重现性优异。丙酮是呼气中被引用最多的生物标志物之一，它是引起口臭的常见分子，也是糖尿病酮症酸中毒的主要指标。另一些极具代表性的醛类及氨基酸，与多种疾病代谢诊断正相关。质谱鼻为非侵入性技术，对疾病生物标志物发现和验证潜力巨大。相关研究：口腔气味、疾病筛查、药物代谢、临床监测05战场“军犬鼻”化学战剂（cwa）的非法使用威胁巨大，如在叙利亚冲突中化学武器的使用造成了巨大的生命伤亡。各级实验室有必要通过质谱鼻（织谱鼻® ）组建累积大数据模型以应对未来日趋严峻的化学和生化威胁。在线软电离质谱鼻sicrit-ms在1s内直接检测化武气体分子，高敏全天候应对威胁。更灵敏（检出限低至ng/m3）二级谱或高分辨高质量准度软电离、无加合、易识别绿色无耗、无须溶剂载气广谱全极性范围无歧视监控爆炸物探测在国土安全和反恐防护至关重要。常见的炸药分子或低温和环氧炸药等难检炸药分子都能被sicrit-ms质谱鼻离子化。该技术将广泛用于机场、车站、场馆、集会等安检。06大气污染实时（走航）监测大气污染颗粒物来源广泛，成分复杂，所形成的气溶胶中含许多有害物质，能黏附病原微生物传播疾病。过往，适于在线表征气溶胶的质谱仪繁杂笨拙成本高企。德国慕尼黑工业大学christophhaisch教授提出一种新型、简单且成本低廉的气溶胶分析系统helios/sicrit-ms法，用于在线高敏表征颗粒挥发物及其化学组成。helios/sicrit-ms系统经济、高效、高敏、准确，可用于实时在线监测汽车及摩托车尾气中的烷烃、烯烃、苯等有害产物，对车企和环保部门进行空气质量监测具高度实用价值。07高配版“软气质”联用传统气质gc-ms为电子轰击ei源，分子离子的碎裂过度，且易发生非特异性裂解，既看不到分子离子，定性困难，定量灵敏度也低。偶联气相的软电离质谱鼻，gc-sicrit-ms，分子离子完整保存，定量定性的灵敏度更高、准确度更优。如对几种对称性分子农药（液质和气质难以电离）和滥用药物分析检测限（lod）低至10pg/ml（10ppt）。几种对称分子农残（传统液质和气质难以电离）定量标准曲线和线性范围30-30,000pg/ml(ppt)，r2≥0.99，rsd%≤5%。文章来源：华质泰科生物技术微信公众号

p　　感受器是昆虫体壁特化的一部分表皮，是对周围环境和内部各种刺激产生反应的重要结构，它们和神经系统一起控制和调节昆虫的行为，是昆虫机体感知内外环境，进行化学通讯的信息接收装置。发表在2015年第5期《中国烟草学报》的论文“烟蚜茧蜂感器的扫描电镜观察”，研究了烟蚜茧蜂感器的种类、分布等特点，为揭示其寄生时的功能提供了理论依据。/pp　　有研究证实，不同类型感觉器的功能有差异。一般认为，毛形感觉器具有感受外界气味物质、性信息素和聚集信息素的功能 Bö hm氏鬃毛通常为机械感觉器，遇到机械刺激时具有产生缓冲重力，控制触角下降速度的作用 板形感觉器具有嗅觉的功能，寄生蜂通过味觉和嗅觉感觉器来完成寄主定位、寄主识别及产卵位置的选择。/pp　　该文运用a href="http://www.instrument.com.cn/zc/53.html" target="_blank" title="" style="color: rgb(0, 112, 192) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 112, 192) "扫描电镜/span/a技术，对烟蚜茧蜂的触角、复眼、口器、足上的重要感器形态与超微结构进行系统研究发现，烟蚜茧蜂主要有6种类型的感器：板形感器、刺形感器、毛形感器、锥形感器、Bö hm氏鬃毛和膜状中垫 雌、雄蜂的感器差异不明显 触角鞭节上感器种类和数量最多，毛形感器数量最多且分布最广，Bö hm氏鬃毛只分布在触角基节窝和足基节端部。/ppbr//p

眼下正值茶叶销售的旺季，有经验的茶人往往瞧一瞧、闻一闻、品一品，便可大致知道茶叶品质。不过，要实时精准“品出”茶叶品质，最有经验的茶人也未必有十足把握。近年来，我国茶叶市场交易额逐年增长，不过，谎报茶叶品种、虚假标注产地等乱象在茶叶市场仍时有发生。浙江农林大学数学与计算机学院的学生团队曾通过3078份有效问卷调研发现：不论是茶叶生产者还是茶叶消费者，都希望能有高效精准的茶叶检测技术，有效解决茶叶以次充好的问题。“目前茶叶检测大多采用化学分析的方法，耗时耗力。化学检测有碾碎、滴定、萃取等步骤，操作复杂且有损样本，这些都大大增加了企业的成本，难以在市场中推广。”2022年年底，浙江农林大学数学与计算机学院大二学生李馨怡开始思考，能否结合机器学习算法和云数据库技术，研发一套茶叶产地、品质快速无损检测系统？说干就干，李馨怡牵头组织了由物联网、茶学、计算机、大数据等不同专业同学组成的云鼻智鉴科技团队，针对这一问题开展深入研究。他们还联系了学校食品安全与人工智能领域的专家惠国华教授，邀请他担任指导老师。在研发过程中，李馨怡带领团队先后测定西湖龙井、祁门红茶在内的12种市面热门茶叶，获得约1500000条实验数据，发现将非线性的电子鼻技术和气相色谱柱富集技术相结合，可以使采集的茶叶气体数据更加丰富。在一年多的科研攻关后，云鼻智鉴科技团队不久前成功推出“云鼻智鉴”茶叶品质快速检测系统。该技术提出了一种实现茶叶产地品质高效无损检测的技术，融合了电子鼻设备、数据可视化界面和数据分析软件，实现了快速、简便、无损的茶叶检测方式，为维护消费者权益及解决茶叶市场商家以假乱真、以次充好等问题提供了可靠方案。李馨怡告诉科技日报记者，研究过程中，她还和团队成员发表了多篇SCI论文，获得了《基于电子鼻数据的茶叶品质分析软件V1.0》等7项软件著作。这一“电子鼻”系统准确率高达99%以上。据了解，团队研发的茶叶产地品质快速检测系统，结合了新型气体传感器、机器学习算法、气相色谱柱等多项技术。在检测过程中，电子鼻系统可以快速捕捉茶叶样本里氢气、乙醇等八类微量气体的浓度变化，并通过机器学习算法将检测数据与云数据库训练模型进行对比分析，从而判断茶叶样本的产地和品质信息。该系统可在两分钟之内得出分析结果，极大提高了检测效率，降低检测成本。为了增强系统的信息交互能力，李馨怡团队还研发了信息可视化大屏。使用者可以动态查询信息系统中的实时数据变化和设备运行状况。该系统受到多家茶叶加工工厂的青睐。目前，相关技术已经在杭州凤禾植物科技有限公司、杭州柔润茶叶有限公司等多个茶叶企业中投入使用，团队也与等数家企业建立了商业合作。

行业背景：地球上生长着大量的植物，它们对人类的生存有着至关重要的影响。植物不仅是大自然的净化器，可以调节空气碳氧平衡；而且也能够吸收有毒气体、保护人类的生命。尤为重要的是，植物为我们提供丰富的食物，我国地少人多，农作物病虫害种类繁多、影响大并且时常暴发成灾，已是主要的农业灾害之一。因此，对农作物保护和病虫害防治的研究其意义非常重大，如昆虫功能基因研究、棉花害虫生物学与控制技术等。客户介绍：客户来自一家具有悠久历史的国家级科研机构，主要从事基因功能与基因安全的研究。他们在植物疾害、农业昆虫、分子植物病等领域取得了丰硕的研究成果，多次获得国家科技进步奖，发表科技论文1000多篇，其中300多论文被SCI/EI收录，同时拥有多项发明专利和实用新型专利。产品应用：客户需求：客户在研究昆虫功能基因的嗅觉编码分子机理时，需要分离获得昆虫组织和植物叶片。其中高速离心机是进行细胞分离的核心实验设备，达不到预设的转速会影响样品的分离效果，同时离心机制冷达不到相应的温度也会使组织中的蛋白质以及其他分子降解。产品推荐：针对客户的转速和温度的要求，奥豪斯销售工程师向客户推荐了FC5515R高速冷冻型离心机。推荐原因：该款离心机的最高转速15,200转，温度范围-20℃至40℃，因此完全可满足客户的实验需求。同时，FC5515R离心机具备三级安全控制：防爆电子马达锁、自适应不平衡监控系统和超速检测。除此之外，该离心机可快速从15,200转降至静止（仅需16s），而且采用的无碳刷感应马达可有效降低不平衡致机轴变形的几率。该款离心机的另一特点即是超静音----最高转速噪音低于57dB。 （客户使用场景照片） （客户沟通交流）客户评价：客户对FC5515R高速冷冻离心机比较满意，整体运行效果优良，转速稳定且噪音很小，同时操作简单、便捷。尤为重要的是，离心机可适配多种转子，非螺纹创新型转子，不仅安装方便，而且有效降低了转子抛飞的概率，具有极高的安全性。

广东省科学院动物研究所资源昆虫与生物工程中心联合黑龙江八一农垦大学和花都区农技推广中心研创出一种新的草地贪夜蛾取食驱避剂。相关研究在线发表于Pesticide Biochemistry and Physiology。硕士研究生孔祥鑫和唐睿博士为该论文共同第一作者，曹莉研究员和金永玲副教授为共同通讯作者。草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda原产于北美，其凭借长距离迁飞优势和超350种取食寄主范围，近年来成为全球关注的重要跨境经济害虫，2019年进入我国以来，目前呈大面积分布态势，严重威胁以玉米为主的粮食和蔬菜生产。昆虫病原线虫EPN是针对该虫较好的化学农药替代绿色方法，其核心杀虫功能与共生细菌有关，但背后的化学和分子机制至今仍不清楚。在该项工作中，研究人员首先利用取食驱避实验和气象色谱-质谱小分子代谢分析，鉴定了EPN共生菌All、X-7和SN三个关键品系中657个挥发性气味物质；进一步通过神经电生理和行为生测实验，锁定了30种潜在的对草地贪夜蛾幼虫具生物活性物质，最后发现化合物2-己炔酸在共生菌通过嗅觉感受抑制幼虫取食活动中表现出主导作用；利用2-己炔酸和EPN制剂在玉米田间结合施放，显著提高了保苗效果，证实该驱避剂具备极佳的应用潜力。该研究从化学通讯角度首次阐述了线虫共生菌对夜蛾科害虫的取食行为调节机制，对后续研发草地贪夜蛾绿色防治方法具有指导意义。上述研究得到广东省重点领域研究发展计划、广东省科技计划、广东省科技发展专项的资助。相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.pestbp.2022.105286

兰州金立招标代理有限公司受甘肃省农业科学院的委托，对农业科研仪器设备购置项目以公开招标方式进行采购。欢迎符合资格条件的供应商前来参加。　　一、招标编号: LZJL-1216-NKY　　二、招标内容序号品目数量1昆虫六臂嗅觉仪12真空泵13梨形磨口玻璃瓶184干燥塔65流量计66硅胶管67活性炭18四通道昆虫刺探电位测量系统19汽油动力吸气昆虫采样器110自动微量点滴仪 微量施药器111固相微萃取装置112实验室高剪切分散乳化机113真空干燥箱114小型台式离心机115测序电泳槽116垂直电泳槽117玻璃钢通风橱118孢子捕捉仪319孢子捕捉仪（器）120台式恒温振荡器121智能霉菌培养箱122作物种子干燥箱423鼓风干燥箱124高精度水分测定仪125样品清选机 26数粒仪127种子发芽箱128种子净度工作台229标签打印机130真空台式封口机131台式叶面积仪132植物压力势测定仪 33植物冠层分析仪134叶绿素测定仪135大豆小区脱粒机236大豆单株脱粒机237大豆单株脱粒机238台式电脑139笔记本电脑140数码摄像机141数码照相机2422扫描仪143货运三轮摩托车144种子老化箱145移动复式清选机146移动揉搓式玉米脱粒机147火焰光度计148荧光分光光度计149电子天平（百分之一）150研磨缸151移液器152数字通用可调型瓶口分配器153电子天平(千分之一)154电热消解仪155防酸碱电热板156离心机257电子天平（万分之一）158电热恒温鼓风干燥箱259电热恒温水浴锅260电热恒温鼓风干燥箱161超声波清洗器162不锈钢电热蒸馏水器163显微分析系统164医用洁净工作台（双人单面）165微型台式无油真空泵166立式压力蒸汽灭菌锅(自动控水型)167医用洁净工作台（单人）168全温度恒温培养振荡器269小容量全温度恒温培养振荡器170冷柜271生化培养箱272电热恒温培养箱273冰箱174移液器175液氮罐176加热磁力搅拌器177双垂直电泳仪(槽)178酸度计179冷冻离心机180台式高性能低速离心机181照相机182电脑383摄像机184复印机185超速冷冻离心机186高速冷冻离心机187菌落计数仪188高压灭菌锅189梯度PCR仪290凝胶成像系统191光照培养箱2　　三、投标供应商资格要求：　　(1)要求具有独立的企业法人资格，注册资金≥500万元　　(2)生产厂家针对本项目的授权(原件)　　(3)投标人对本项目不得转包，本次招标不接受投标人以联合体形式投标　　(4)拥有进出口贸易资质和具有专业设备知识的工程技术人员。　　(5)具有履行合同所需的技术、财务、销售和服务等能力　　注：投标人在购买标书时，请携带企业法人营业执照、组织机构代码证、税务登记证、法人授权函等相关资质证明的原件及复印件(复印件须加盖公章)　　四、招标文件发售地点：兰州市广场南路51号统办1号楼1023室，招标文件每本售价200元(电子版文件需另付50元)，标书售后不退。　　五、招标文件购买时间：从即日起至2012年7月6日　　六、投标文件递交时间： 2012年7月20日9:00(北京时间)前，　　开标时间：2012年7月20日9:00时　　开标地点：兰州市广场南路51号统办1号楼10楼会议室开标，对迟于开标时间递交的投标书将不予接受。　　七、联系人姓名、电话及地址：　　详细地址： 兰州市广场南路51号统办1号楼1023室　　联 系 人： 张阿津 徐丽梅　邮政编码：730000　　电 话： (0931)8879571 18993163660 13809311099　　邮 箱：LZJL116@163.COM兰州金立招标代理有限公司二〇一二年六月二十九日

由中国科学院、中国工程院主办，中国科学院学部工作局、中国工程院办公厅、中国科学报社、山东省科学技术厅、烟台市人民政府承办的中国科学院院士和中国工程院院士投票评选的2023年中国十大科技进展新闻、世界十大科技进展新闻于2024年1月11日在山东烟台揭晓。中国科学院副院长、党组成员常进，中国工程院副院长、党组成员钟志华，山东省委常委、烟台市委书记江成，山东省副省长、省政府秘书长宋军继出席会议并致辞。常进、钟志华分别揭晓了2023年中国十大科技进展新闻和2023年世界十大科技进展新闻，并与江成、宋军继一同为2023年中国十大科技进展新闻入选团队颁发纪念证书及纪念牌。中国科学院原党组副书记、中国科学技术大学原党委书记郭传杰，中国科学院原副院长、中国科学院院士詹文龙，以及来自中国科学院和中国工程院的多名院士一同出席发布会。此项年度评选活动至今已举办了30次。评选结果经新闻媒体广泛报道后，在社会上产生了强烈反响，使公众进一步了解国内外科技发展的动态，对普及科学前沿知识起到了积极作用。2023年中国十大科技进展新闻01全球首座第四代核电站商运投产我国具有完全自主知识产权的国家科技重大专项——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程12月6日商运投产，成为世界首个实现模块化第四代核电技术商业化运行的核电站，标志着我国在高温气冷堆核电技术领域实现了全球领先，对推动我国实现高水平科技自立自强、建设能源强国具有重要意义。高温气冷堆是国际公认的第四代核电技术先进堆型，是世界核电未来发展的重要方向。在丧失所有冷却能力的情况下，不采取任何干预措施，反应堆都能保持安全状态，不会出现堆芯熔毁和放射性物质外泄。该示范工程是世界首座球床模块式高温气冷堆项目，位于山东省荣成市，由中国华能牵头，联合清华大学、中核集团共同建设，2006年被列入国家科技重大专项，2012年开工建设。中国华能集中产业链上下游优势资源，联合开展关键技术攻关和核心设备研制，研制出2200多套世界首台（套）设备，设备国产化率达93.4%。02神舟十六号返回 空间站应用与发展阶段首次载人飞行任务圆满完成北京时间10月31日8时11分，神舟十六号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆，现场医监医保人员确认航天员景海鹏、朱杨柱、桂海潮身体健康状况良好，神舟十六号载人飞行任务取得圆满成功。神舟十六号载人飞船于2023年5月30日从酒泉卫星发射中心发射升空，随后与天和核心舱对接形成组合体。作为首批执行空间站应用与发展阶段载人飞行任务的航天员乘组，3名航天员在轨驻留154天，其间进行了1次出舱活动和中国空间站第四次太空授课活动，配合完成空间站多次货物出舱任务，为空间站任务常态化实施奠定了基础。此次任务是我国载人航天工程进入空间站应用与发展阶段的首次载人飞行任务，在航天员乘组和地面科研人员密切配合下，开展了人因工程、航天医学、生命生态、生物技术、材料科学、流体物理、航天技术等多项空间科学实（试）验，在空间生命科学与人体研究、微重力物理和空间新技术等领域取得重要进展，迈出了载人航天工程从建设向应用、从投入向产出转变的重要一步。03超越硅基极限的二维晶体管问世芯片是信息世界的基础核心，传统晶体管因接近物理极限而制约了芯片的进一步发展。原子级厚度的二维半导体理论上在未来节点更具潜力，但受限于其技术瓶颈，至今所有二维晶体管均不能媲美业界硅基器件。北京大学彭练矛院士、邱晨光研究员团队构筑了10 纳米超短沟道弹道二维硒化铟晶体管。创造性地提出“稀土钇元素掺杂诱导二维相变理论”，并发明了“原子级可控精准掺杂技术”，从而成功克服了二维领域金属和半导体接触的国际难题，首次使得二维晶体管实际性能超过业界硅基10纳米节点Fin晶体管和国际半导体路线图预测的硅极限，并且将二维晶体管的工作电压降到0.5V，室温弹道率提升至所有晶体管最高纪录的 83%，研制出国际上迄今速度最快、能耗最低的二维晶体管。相关成果3月22日发表于《自然》。04我国科学家发现耐碱基因可使作物增产我国盐碱地面积达1亿公顷，占世界盐碱地总面积的近十分之一，全球气候变化、淡水缺乏及化肥大量使用，使可耕土地盐渍化速度加快。为了更好地利用盐碱地资源，中国科学院遗传与发育生物学研究所谢旗研究员科研团队与国内多家科研机构和院校合作，经过多年研究发现主效耐碱基因AT1，可以显著提高高粱、水稻、小麦、玉米、谷子等作物在盐碱地上的产量，且在改良盐碱地的综合利用中具有重大应用前景，有望为我国粮食安全发挥重要支撑作用。该成果3月24日发表于《科学》。05天问一号研究成果揭示火星气候转变在太阳系的行星中，火星与地球最为相似，火星的现状和演化历程，被认为可能代表着“地球的未来”，针对火星气候演化的探测研究长期以来备受关注。风沙作用塑造了火星表面广泛分布的风沙地貌、沉积，记录了火星演化晚期和近代气候环境特征和气候变化过程。但由于缺乏就位、近距离详细系统的科学观测，我们对火星风沙活动过程和记录的古气候知之甚少。针对这一科学问题，中国科学院国家天文台李春来团队，联合中国科学院地质与地球物理所郭正堂团队、中国科学院青藏高原所、美国布朗大学和天问一号任务工程团队，瞄准火星乌托邦平原南部丰富的风沙地貌，利用环绕器高分辨率相机、火星车导航地形相机、多光谱相机、表面成分分析仪、气象测量仪等开展了高分辨率遥感和近距离就位的联合探测，提取了沙丘形态、表面结构、物质成分等信息，分析了其指示风向和发育年龄，发现了着陆区风场发生显著变化的层序证据，并与火星中高纬度分布的冰尘覆盖层记录有很好的一致性，揭示了祝融号着陆区可能经历了以风向变化为标志的两个主要气候阶段，风向从东北到西北发生了近70度的变化，风沙堆积从新月形亮沙丘转变为纵向暗沙垄。这一气候的转变，发生在距今约40万年前的火星末次冰期结束时，可能是由于自转轴倾角的变化，火星从中低纬度到极地地区，发生了一次“冰期-间冰期”的全球性气候转变。该项研究有助于增进我们对火星古气候历史的理解，为火星古气候研究提供了新的视角，也为地球未来的气候演化方向提供了借鉴。相关研究成果7月7日发表于《自然》。06我国首个万米深地科探井开钻5月30日上午，中国石油塔里木油田公司深地塔科1井开钻入地。深地塔科1井开钻，旨在探索万米级特深层地质、工程科学理论，标志着我国向地球深部探测技术系列取得新的重大突破，钻探能力开启“万米时代”。深地塔科1井位于新疆阿克苏地区沙雅县境内，紧邻埋深达8000米的富满10亿吨级超深油气区。这口井设计井深1.11万米，设计钻完井周期457天，将创造全球万米深井钻探用时最快纪录。该井采用的是我国自主研制的全球首台1.2万米特深井自动化钻机。与普通钻机相比，这台钻机的载重提升能力由三四百吨提高到最大900吨，相当于能同时吊起150头6吨重的成年大象。为保障万米级特深井“打成、打快、打好”，中国石油攻关研发智能控制一体化平台、钻井自主决策工控系统、超高重载井架底座等一批关键核心技术装备，自主研制国际领先的智能钻机，成功产出1.2万米特深井自动化钻机，为万米深地工程科学探索研究提供装备和技术保障。07液氮温区镍氧化物超导体首次发现7月12日，《自然》杂志刊登了中山大学王猛教授团队与清华大学、华南理工大学等单位合作的成果：首次发现在14 GPa压力下达到液氮温区的镍氧化物超导体。这是由我国科学家率先独立发现的全新高温超导体系，是人类目前发现的第二种液氮温区非常规超导材料，是基础研究领域的重要突破。这一研究成果将有望推动破解高温超导机理，使设计和预测高温超导材料成为可能，使超导在信息技术、工业加工、电力、生物医学和交通运输等领域实现更广泛的应用。08FAST探测到纳赫兹引力波存在证据由中国科学院国家天文台等单位科研人员组成的中国脉冲星测时阵列研究团队，利用中国天眼FAST，探测到纳赫兹引力波存在的关键性证据，表明我国纳赫兹引力波研究与国际同步达到领先水平。相关研究成果于北京时间6月29日在我国天文学术期刊《天文与天体物理研究》在线发表。12月14日，相关成果入选《科学》杂志2023年度十大科学突破。当前，纳赫兹引力波研究已经成为物理和天文领域国际竞赛的焦点之一。然而，纳赫兹引力波频率极低、周期长达数年，其波长可达数光年，对它的探测极具挑战性。利用大型射电望远镜对一批自转极其规律的毫秒脉冲星进行长期测时观测，是目前已知唯一的纳赫兹引力波探测手段。值得一提的是，欧洲脉冲星测时阵列—印度脉冲星测时阵列、北美纳赫兹引力波天文台和澳大利亚帕克斯脉冲星测时阵列等脉冲星测时阵列合作组也在同一时间宣布了相似的结果。据中国科学院国家天文台研究员、北京大学研究员李柯伽介绍，国际上4个团队分别独立获得纳赫兹引力波存在的关键证据，这使得研究结果可以相互印证，进一步提高了这一成果的准确性。09世界首个全链路全系统空间太阳能电站地面验证系统落成启用空间太阳能电站（SSPS）是解决能源危机、实现可持续发展的终极答案之一。工程院旗舰刊物《Engineering》于2023年11月30日系统报道了西安电子科技大学段宝岩院士团队完成的逐日工程——世界首个全链路、全系统SSPS地面验证系统，阐述了欧米伽SSPS创新设计方案、理论创新、技术突破、工程实现及实验结果。远距离高功率微波无线传能效率（距离55m，发射2081瓦，波束收集效率87.3%，DC-DC传输效率15.05%）与功质比等主要技术指标世界领先。逐日工程突破的远距离高功率微波无线传能技术，应用前景广阔。在太空，可助力构建空间能源网、空间充电桩，破解空间算力、星上信息处理、空间攻防及超远程探测的供电难题。在陆海空，可为空中飞艇、无人机群、海上移动平台、灾害及边远区域无线供电。10科学家阐明嗅觉感知分子机制大多数动物（包括人类）均拥有一套主嗅觉系统来识别挥发性的气味分子。大量的嗅觉受体通过“组合编码”的气味识别方式，帮助动物识别数以万亿计的气味分子。嗅觉受体可以分为三个家族，第I类是气味受体（OR）家族，第II类是痕量胺相关受体（TAAR）家族，OR和TAAR都属于A类G蛋白偶联受体（GPCR）家族，第III类是非GPCR嗅觉受体。山东大学孙金鹏教授团队和上海交通大学医学院李乾研究员团队合作，应用冷冻电镜技术解析了TAAR家族成员之一的小鼠TAAR9（mTAAR9）受体在4种不同配体结合条件下与Gs/Golf（嗅觉特异性Gα）蛋白三聚体复合物的结构，进一步结合药理学分析揭示了mTAAR9感知配体后被激活的分子机制。同时，该研究也提出了嗅觉受体“组合编码”识别配体的结构机制，阐明了II类嗅觉受体独特的激活方式。该研究阐释了II类特异嗅觉受体感知气味的分子机制，为嗅觉受体家族识别配体奠定了理论基础，对开发靶向嗅觉受体的新药也有重要意义。相关研究成果5月24日发表于《自然》。2023年世界十大科技进展新闻01科学家绘制迄今最全人脑细胞图谱10月13日，刊发在美国《科学》《科学进展》和《科学-转化医学》杂志上的21篇论文公布并阐释了迄今最全的人类大脑细胞图谱。多国科学家参与的这一系列研究揭示了3000多种脑细胞类型的特征，将有助于深入理解人类大脑的独特之处并推进脑部疾病和认知能力等研究。据悉，上述研究是美国国立卫生研究院“推进创新神经技术脑研究计划——细胞普查网络”的一部分，该计划于2017年启动，此次发表的论文是数百名科学家利用最先进的分子生物学技术进行的一系列合作研究的成果。科学家表示，这项研究为人们理解人类大脑的结构和功能提供了宝贵信息，将有助于进一步的研究和临床应用。它代表了科学界在解开大脑奥秘方面的重大突破，为未来的神经科学研究开辟了新方向。02人工智能首次成功从零生成原始蛋白质1月26日，美国Salesforce Research、Profluent Bio等机构在《自然-生物技术》上发表了一项研究成果，该研究创建了一个能够从头开始生成人造酶的人工智能（AI）系统。在实验室测试中，尽管人工生成的氨基酸序列与任何已知的天然蛋白质存在显著差异，但其中一些酶与自然界中发现的酶一样有效。该实验表明，虽然自然语言处理是为读写语言文本开发的，但至少可以学习一些生物学的基本原理。Salesforce Research公司开发了名为ProGen的人工智能程序，使用下一代标记预测将氨基酸序列组装成人造蛋白质。科学家表示，这项新技术可能比获得诺贝尔奖的“蛋白质设计技术——定向进化”更为强大，它将加速新蛋白质的开发，为已有50年历史的蛋白质工程领域注入活力。这些新蛋白质几乎可以用于从疾病治疗到降解塑料的任何领域。03全球最大实验性核聚变反应堆开始运行12月1日，欧洲聚变能组织(F4E)发布消息称，欧洲和日本共同建造和运营的核聚变反应堆JT-60SA正式投入运行。该反应堆为托卡马克装置，始于2007年，于2020年完成组装，并于今年10月23日点火成功。该装置位于日本量子科学技术研究开发机构（QST）那珂研究所，被视为世界上最先进的托卡马克，其启动运行是核聚变历史上的一个里程碑。JT-60SA计划是国际热核聚变实验反应堆计划（ITER，又称“人造太阳”计划）的先行项目。JT-60SA反应堆的目标是研究聚变作为一种安全、大规模和无碳的净能源的可行性，使它所产生的能量比消耗的能量更多。这两个项目的最终目标都是使内部的氢核融合成氦，以光和热的形式释放能量，模拟太阳内部发生的过程。据悉，核聚变可以通过不同的方式进行，其过程都比核裂变清洁度更高，不会产生放射性废物。如果实现经济的聚变反应，将大大减少甚至完全消除人类对化石燃料的依赖。04OpenAI正式发布GPT-43月15日，OpenAI发布了多模态预训练大模型GPT-4，这是其大型语言模型的最新版本。与此前的版本相比，GPT-4具备强大的识图能力，文字输入限制也提升至2.5万字；GPT-4的回答准确性也显著提升，还能够生成歌词、创意文本从而实现风格变化。同时，GPT-4在各类专业测试及学术基准上也表现优良。OpenAI称，该公司花费6个月的时间，利用对抗性测试程序和ChatGPT的经验教训迭代调整GPT-4，从而在真实性、可操纵性和拒绝超出设定范围方面取得了有史以来最好的结果。GPT-4的发布是人工智能应用的一个里程碑事件，人工智能可实现的功能越来越丰富，未来或将成为人类得心应手的工具。05卫星首次成功向地球传送太阳能 证明天基能源可信性6月1日，美国加州理工学院宣布，1月发射的一颗卫星已将微波束的能量导向太空中的目标，甚至还将一部分能量发送到地球的探测器上。该项目联合主任、加州理工学院电气工程师Ali Hajimiri指出：“这次的实验是一次概念验证，它表明了整个系统能够做什么。”该任务旨在更进一步开发轻便、廉价和灵活的部件。微波发射器是一个由32个平面天线组成的阵列，排列在比餐盘稍大的表面上。通过改变发送到不同天线的信号的时间，研究人员可以控制阵列的波束。他们把它对准一对微波接收器，然后随意将光束从一个接收器切换到另一个接收器，并点亮每个接收器上的LED。作为一种清洁、可再生的能源技术，天基太阳能利用技术被认为是实现零碳排放的可靠途径。06人类眼球首次移植成功美国纽约大学兰贡医疗中心的外科团队11月9日宣布，他们成功完成了世界上首次眼球移植手术。该手术由爱德华多罗德里格斯带领的团队完成，为遭受严重眼部损伤的阿伦詹姆斯恢复了部分视力。据悉，移植手术于今年5月进行，用时约21小时。手术过程中，外科团队从眼球供者的骨髓中提取成体干细胞，并在移植过程中将其注射到受者的视神经中，以期能取代受损的细胞并保护视神经。该团队表示，在手术后的六个月里，移植的眼球显示出明显的健康迹象，如血管功能良好等。尽管这只移植的眼球尚未恢复视力，但该团队认为，这一突破性成果将有助于相关医学领域的发展。目前该团队正在跟进监测，并期待找到这只眼球恢复视力的所有可能。07迄今最小粒子加速器问世10月18日，德国埃尔朗根-纽伦堡大学的研究团队成功制造出了世界上最小的粒子加速器，其长度仅为0.2毫米，可以装在笔尖上。相关研究成果已发表在《自然》杂志上。这一设备是第一个能够快速且聚焦良好的产生电子束的微型加速器，可将电子加速到每秒10万公里。该加速器采用了光波来加速粒子，通过数千根2微米高的硅柱排列成两条平行线，形成了一个狭窄的电子束。当他们制造出一个0.5毫米长的版本时，发现可以以更快速度加速电子，使电子携带的能量增加43%。这种新技术有望应用于医学领域，为医生提供新的治疗工具或为生物实验室提供小型消毒工具。这一创新为医学领域提供了新的可能性，未来我们可以期待更多关于小型粒子加速器的研究和应用。08科学家首次实现单原子X射线探测来自美国俄亥俄大学、阿贡国家实验室、伊利诺伊大学芝加哥分校等机构的科学家，首次拍摄到了单原子X射线信号，相关研究5月31日刊登于《自然》。在最新研究中，阿贡国家实验室的韦哈拉等人将一个铁原子和一个铽原子插入各自的分子宿主内。为检测单个原子发出的X射线信号，他们在X射线探测器内加入了一个由位于样品附近的尖锐金属尖端制成的专用探测器来收集X射线激发的电子。当X射线照射到原子上时，核心能级的电子被激发，并通过重叠的原子/分子轨道隧穿到探测器尖端，获得的光谱能揭示原子的相关信息。研究团队强调，这项突破将为X射线和纳米科学领域开辟新天地。使用X射线检测和表征单个原子可能会催生量子信息、环境和医学研究微量元素检测等领域的新技术。这一成就也为研发先进的材料科学仪器开辟了道路。09全球首张昆虫大脑“地图”绘制完成来自英国剑桥大学、美国约翰斯霍普金斯大学等多家顶尖机构的研究人员，首次完整地对“果蝇幼虫”的大脑连接组进行重建，绘制出第一张完整的昆虫大脑图谱，包括所有神经元和突触。这是了解大脑如何处理感官信息流并将其转化为行动的里程碑式成就。3月10日，《科学》杂志发表了这项研究成果。研究团队使用高分辨率电子显微镜扫描了果蝇幼虫的数千张大脑切片，在计算机分析的辅助下，最终生成的图谱包含3016个神经元和54.8万个突触。他们还开发了计算工具，以识别昆虫大脑中可能的信息流路径和不同类型的电路图案。这是有史以来第一张昆虫大脑“地图”，也是神经科学领域的一项里程碑式成就，使科学家更接近对思维机制的真正理解，为未来的大脑研究提供支持，并且还可能激发新的机器学习架构。10人类泛基因组首张草图发布5月10日，《自然》杂志发表了人类泛基因组参考的“初稿”，在3篇论文的合集中，人类泛基因组参考联盟（Human Pangenome Reference Consortium）发布了首张人类泛基因组参考草图，以及两个以这一参考图为基础的新遗传学研究发现。2003年，科学家们宣布，人类基因组序列图谱绘制成功。2022年，首个完整人类基因组序列发布，填补了人类基因组计划留下的空白。与前述两次基因主要来源于一个人不同，“泛基因组”草图是包括非洲、亚洲、美洲和欧洲的全球多地47人的脱氧核糖核酸（DNA）合集，地域和种族构成更多元化。研究人员指出，与使用原始的线性参考基因组相比，“泛基因组”使他们能够识别出更多的基因结构变异，比如基因复制或缺失等较大的基因组变动。研究人员计划不断完善人类基因组图谱，旨在到2024年年中对350人进行测序。