军用密码设备检测

近日，在中国石油销售企业环境监测管理培训班上，中国石油东北销售公司油品监督检测中心质量综合管理岗高级工程师樊鸣为116名环境监测管理人员讲解加油站液阻检测、密闭性检测、气液比检测等操作要领，深入浅出的授课深受学员欢迎。　　18年来，樊鸣潜心于检测领域科技创新实践，在油品燃烧性能指标检测技术突破、产品标准制定等方面做出重要贡献 他还先后获得中国石油销售企业优秀科技创新项目一等奖、中国石油销售企业“科技创新带头人”等奖项。　　摸透设备的“脾气”　　樊鸣毕业于哈尔滨工业大学，1999年入职东北销售公司成为一名质量检验员。他每天与检验设备、化学试剂和各种样品打交道。　　“要想业务精，先得懂设备。检验员需要摸清每台设备的‘脾气’。”老技工付毅迅的谆谆教诲深深埋入樊鸣的心中，为他日后开展技术创新打下基础。　　油品监督检测中心实验室创建伊始，樊鸣就与仪器设备交上了“朋友”。为了彻底摸清它们的“脾气”，樊鸣找来专业书籍，对照设备说明书一页一页地“啃”、一项一项地测，直到弄懂弄通。他精心呵护设备的每一个部件、每一条线路，在他看来，同设备打交道，要以心换心。　　柴油十六烷值检测的冷却水采用市政供水系统，水温、水压、流速无法精准控制，导致设备喷嘴处温度波动较大，检验结果忽高忽低，造成大量燃料消耗。樊鸣发现后，运用因果链、最终理想解、资源分析等多种创新理论，围绕供水系统改造解题，全面测量冷却水压力、流量、热量传递效果，并对数据进行综合分析，最终利用常年闲置的原子吸收分光光度计冷却装置，建立起单进并联式独立循环供水系统，确保了试验全过程喷嘴温度稳定。　　挺进技术“无人区”　　辛烷值和十六烷值是衡量汽柴油燃烧性能的一项重要指标。长期以来，石油石化行业检测汽油辛烷值和柴油十六烷值采用国标检验方法，依赖进口设备。　　想要突破技术限制，就必须敢于挺进技术“无人区”。樊鸣利用工余时间查阅大量文献，向业内多位专家求教，对多种检验方法进行全面系统评价，并运用12种TRIZ工具，提出概念方案39个，最终发现了辛烷值和十六烷值与油品成分之间的关联性。　　樊鸣对正向反馈中电容形成的特征频率与标准曲线进行比较，建立起质量频率与贡献率模型，推算出汽油辛烷值和柴油十六烷值，最终找到了破解质量信息的密码。　　进口设备体型大、检验难度大。樊鸣在理论创新的基础上，自主研发电磁振荡仪，将性能分析转化为成分分析，建立新的检验方法，实现了设备的小型化。检测时间由3小时缩短至1分钟，检测成本由2000元降至2元，设备成本由750万元降至5万元，彻底解决了长期困扰辛烷值和十六烷值快速检测难的问题。经过评估分析，新的检验方法不受环境影响，可以在加油站和油库现场检测，没有“三废”产生。　　引领检测技术创新　　创新永不止步。2020年，樊鸣召集各单位质量检测人员成立中心科创小组，承担多项中国石油集团公司一线生产难题攻关、标准制修订、技能人才创新基金项目。他牵头完成集团公司《辛烷值和十六烷值的快速测定(电磁振荡法)》标准制订、集团公司技能人才创新基金项目，并积极投身于《汽油辛烷值机检定与校准》等5项发明专利编写，实现了从理化指标检验向成分分析的转变。　　2001年，乙醇汽油进入中国市场后，对醇类定量快速检测提出了更高要求。樊鸣带领技术人员收集整理出车用汽油、车用乙醇汽油、车用乙醇汽油调和组分油中醇类物质的1600个相关数据。通过长达3年的研究，他们发现，汽油中的甲醇和乙醇含量发生变化时，样品的电容会产生波动，技术人员由此可以确定样品中甲醇和乙醇的含量。2024年，汽油中醇类含量的快速测定电容法通过中国石油集团公司企业标准立项。　　“当前，检验技术更新和成（002001）果转化更加迅速，产业更新换代不断加快。作为基层质量管理人员，我们必须瞄准油品检验创新前沿和企业发展需要，持续突破关键核心技术，将创新成果应用到实际工作中。”樊鸣说。

2014年山东省鸡肉产量386.14万吨,居全国第一位，是山东省畜牧业中的支柱产业。但这两年，肉鸡产业遭受产能过剩、消费萎靡双重挤压，种禽企业、养殖场户、加工企业、产品市场等多个环节均陷入低迷，损失惨重。山东的肉鸭、蛋鸡产业占据全国第一、第二的位置，但也面临同样境遇。　　拯救三大产业，是解决产业背后的千万就业人口的饭碗问题，也是扶正畜牧业大省的支柱产业问题。2015年底，宋敏训主持的山东省农科院科技创新重点项目“家禽重大疾病防控关键技术研究”取得突破性进展，让全社会看到了科学家在破解家禽“生病密码”方面的努力和贡献：　　传统方法检测、确诊复杂的禽流感病症，需要有资质的实验室7—14天才能得出结果，团队的发明专利将检测时间缩短到2—3小时；现代养殖环境在变，“适者生存”的病毒越来越顽强，宋敏训团队通过病毒的全基因组序列测定分析，从“根”上找到了治“毒”的方法；一头连着专家、成果、市场，另一头连着千千万万养殖户、企业，宋敏训团队建立的“山东省家禽专业信息服务系统”笼络了与家禽业相关的重要人和事，打通了治家禽病、成果转化的“最后一公里”，实现了近100%的成果转化率。　　结合现代科技，快速确诊疑难杂症　　宋敏训研究团队针对家禽多种传染病，研制了鉴别禽流感病毒、新城疫野外感染病毒与弱毒疫苗株、马立克氏病毒、传染性贫血病毒、鸭新型呼肠孤病毒、1型和3型鸭肝炎病毒等十多种禽源病毒的核酸检测试剂，在短短数小时内就能对家禽传染病进行确诊，为控制家禽传染病的发生和传播赢得了时间。　　近几年，禽流感是一种人人谈之色变的传染病。这种病毒的复杂性在于病毒血清亚型很多，病毒极易发生变异，导致现有疫苗免疫抗体无法识别，病毒迅速繁殖开来。团队成员黄兵博士告诉记者,禽流感病毒概念中的H和N都是指病毒的糖蛋白（蛋白质），一种糖蛋白叫血凝素（HA），另一种叫神经氨酸酶（NA）这两种糖蛋白容易发生变异，因此，根据糖蛋白的抗原特性，目前HA有16个型别，NA有10个型别，H和N的排列组合可产生几百种亚型的禽流感病毒。在家禽中常见报道的多为H9和H5亚型禽流感。然而，当前家禽中出现的几种亚型病毒又可划分为多个簇群分支，因此它们的检测必需依赖于现代的科技手段。检测诊断时间越快，将越早“斩断”病毒传播的途径。将传统的检测时间从7—14天缩短为2—3小时，这是2015年，该所申请的三项国家发明专利的核心之一。　　破译病毒遗传密码，为疫病防控提供依据　　对肉鸭来说，长了“大舌头”可不是好事。舌头长，上下喙短，舌头“被迫”长长的露在外面，这是近年来发病率极高的一种流行疑难疾病，它的直接后果是因无法进食、饮水而死亡。　　“新的疫情发生，需要先确认其病原是由病毒还是细菌引起的；是普通病还是传染病；如果是传染病，就要找到传染源；如果发现新的病原，就需要找到快速、特异性的诊断方法和针对性的疫苗或药物进行有效防治”宋敏训说，但要找到这种“致命病症”的源头却并非易事。好在他们发现疫情后，短期内就捕捉到了“鸭细小病毒”这个罪魁祸首，并推荐了有效的预防和控制措施，及时避免了养殖户的重大损失。　　相关的研究成就还有很多，例如该研究团队在国内外首次完成了鸭肠炎病毒的全基因组序列测定，揭示了鸭肠炎病毒基因组结构符合α -疱疹病毒亚科水痘病毒属的特征；在山东省鸭群中首次分离到鸭甲肝病毒3新毒株，并完成其全基因组测序。这些研究成果为禽病的防控奠定了重要的生物信息基础。　　家禽信息互联互通，搭建家禽健康养殖的重要桥梁　　研究团队基于计算机技术、网络通讯技术和物联网技术，建立“山东省家禽产业专业信息服务系统”，研建了家禽公众信息的自动采集、审核与分类发布技术，市场行情、供求信息等注册用户在线发布技术，开发了技术咨询与服务系统、家禽生产信息异地远程监控系统、家禽生产智能决策系统以及我国家禽品种资源查询系统、山东省种禽企业信息检索系统及自助管理系统。这些系统均填补了国内外空白。系统上线没几年，便实现了数十万的点击量。它的价值在于连接专家、成果与养殖户、企业，把家禽业相关的专家和问题放到这一平台上“同心聚力”去解决生产中出现的问题。　　对公益性科研院所来说，科技成果“藏在深闺无人识”为人所诟病，但手握一大把专利成果的家禽所却实现了近100%的成果转化率。　　怎么打疫苗既省事又能产生足够的免疫抗体，这里面蕴含着大学问。这支团队一直重视研发“一针治多病”的疫苗，先后研制出“鸡新城疫、传染性支气管炎、减蛋综合征三联灭活疫苗”、“禽流感、鸡新城疫、传染性支气管炎、减蛋综合征四联灭活疫苗”，不但获得了国家新兽药证书，同时节省了人力、物力，避免了反复免疫对家禽造成的应激反应。　　拯救“水深火热”的家禽产业，科学家任重而道远。但对山东省农业科学院家禽研究所和宋敏训团队来说，他们在正确的道路上正稳扎稳打，这是最重要的。

新年伊始，广东省广州市20个新建成的声环境质量自动监测站正式投入使用。与常规的噪声监测不同，这些站点的设备首次配备了声源识别模块，能够自动识别出虫鸣鸟叫、人为活动等不同的声音“密码”。据介绍，广州也成为全国第一个实现功能区声环境质量监测站（点）声源识别溯源功能全覆盖的城市。自动识别虫鸣鸟叫、人为活动广州生态环境监测中心站专家告诉记者，新建成的20个功能区声环境质量自动监测站（点），配备了噪声监测、气象、视频、4a类站（点）的车流量监测等基础单元，同时增备了声源识别溯源系统。声源识别溯源系统基于深度学习的复杂环境自然声源智能识别技术，针对自然环境噪声特性，通过对信号的变换和处理，可以获取信号中的关键信息密码。“例如，工地的噪声，我们可以通过声源识别溯源系统判断是一个敲击声，还是施工机械产生的噪声，这样对于声音的溯源能起到数据的基础支持作用。”该专家介绍说。据悉，该声源识别溯源系统具有百万级的高质量典型噪声源数据库，基于深度学习神经网络模型和海量自然声数据进行模型训练，能实现多种不同类型的自然声信号辨识；自动识别出环境中的虫鸣鸟叫等自然声及人为活动声等六大类共15小类的特征声源，识别准确率达到 85%以上，使噪声监测从以往仅监测声压级这一单一评价量拓展到声源信息多维度综合评价，为噪声污染精准塑源、精准管控提供了全新的技术支撑。20个点位均位于噪声敏感建筑物集中区根据生态环境部印发的《关于加强噪声监测工作的意见》，广州作为全国第一批城市，率先在2023年底全面完成城市功能区声环境质量监测网络建设工作，并实现监测数据联网传输；率先建成城市功能区声环境质量声源识别自动监测网络，实现了声功能区声源识别和溯源功能，是全国第一个实现功能区声环境质量监测站（点）声源识别溯源功能全覆盖的城市。广州市生态环境局工作人员介绍说，广州严格按照国家相关标准要求，在全市范围内划定460个有效网格点位开展噪声普查监测，在此基础上选定40个备选点位进行24小时连续监测，持续开展监测数据代表性和站点建设可行性综合分析评估，经市、省及国家三级评审、审核，确定了20个功能区声环境质量监测站（点）。所选站（点）均位于噪声敏感建筑物集中区，周边200米范围内医院、学校、机关、科研单位、住宅等噪声敏感建筑物密集，经济、生活活动活跃，能真实反映广州市功能区声环境质量状况。广州市生态环境局相关负责人表示，广州将持续围绕新时期噪声污染防治工作新要求、新任务，以支撑管理、服务人民为导向，不断深化声环境质量监测，着力提升噪声监测自动化、信息化水平，深入支撑精准治污、科学治污、依法治污。通过加大噪声监测、治理知识的科普宣传力度，让人民群众走近噪声，了解噪声，提高城市噪声污染防治的全民参与程度，实现城市宁静环境的全民共享。

继上期的新闻稿，留给了大家一个悬念 -- 样品分散乳化时的悬空魔术。相信大家都会满怀期待，那么接下来，让我们好好观赏这个惊奇无比的分散乳化魔术吧！ 魔术工具：Miccra D-15分散乳化机,DS-30/PG SMIR分散刀头，其它附件（铁板，支架，夹头，样品瓶）魔术材料：黄豆，水魔术师：来自德国Miccra的技术应用专家Mr.Kumanova 魔术观赏:http://v.qq.com/page/v/0/a/v0195gev80a.html (由于视频过大，烦请点击链接观看，谢谢！) 技术讲解：德国Miccra 其下有不同型号的分散乳化机和分散刀头，每个型号都有不同的特点。视频里用的分散机D-15和刀头 DS-30/PG SMIR，都是来自德国Miccra的原装进口产品。这也是完成该魔术的关键工具。视频里，我们的魔术师将转速先将转速设为30000RPM以内，半分钟以内黄豆已经被破碎， 样品溶液整体呈乳白色；之后，魔术师将转速提高，接近最高速（33000RPM），见证奇迹的时刻发生了 – 样品溶液连同样品瓶慢慢脱离台面，在没有人手的扶持下，自动升起，悬空出现！样品溶液连同样品瓶的重量在1.5KG左右。[现场观看的所有观众都发出了唏嘘的赞叹声]。那么，问题来了，到底是什么神奇的力量可以让样品悬空呢？ 魔术密码： 分散乳化机D-15的功率是1520W， 转速范围在8800-33600rpm；在同等功率的情况下，德国MICCRA 的分散机的转速在全球范围内是最高的，而其它同类品牌的转速在25000RPM左右或以内；可以说，30000PRM以上的转速是本魔术的必要条件。 转子的高转速，让定转子之间产生超强剪切力， 在样品液面形成一个强大的涡流， 从而在样品内部短时形成一个真空与吸力；在大气压的作用下，样品瓶自动悬空。所以说，MICCRA与真空，就是本魔术的密码！ 关于语特 和 英国Bibby / 德国ART, MC.ART, CAT / 瑞士Gerber Instruments ( www.youtoolinstru.cn.)广州语特仪器科技有限公司专注于搅拌器/分散乳化机等实验室样品制备等通用仪器， 熔点仪/光度计/冰点仪等分析仪器，以及PCR等生命科学仪器。 作为英国比比（Bibby ）在中国南方的首代，广东，广西，四川，重庆，云南，海南，贵州和西藏是我司的服务范围。语特公司也是德国Miccra, MCART, 德国CAT，瑞士Gerber Instruments 在中国的首代。l 英国BIBBY 成立于上个世纪50年代，作为英国最大的实验室科学仪器生产商， 旗下有4个子品牌：Stuart，Techne，Jenway，Electrothermal. 专注于样品前处理等通用实验室仪器（如：熔点仪, 搅拌器, 混匀器，摇床, 培养箱，干浴器/氮吹仪，水浴，菌落计数器, 纯水蒸馏器），分子生物学研究设备(基因扩增仪PCR，荧光定量，杂交箱)；分光光度计/超微量紫外等分析仪器，及平行反应工作站相关产品。 l 德国ART 成立于上个世纪，是德国乃至全球最专业的分散乳化专家。顶级分散乳化产品从实验室仪器，中试产品到工业设备， 分散头种类组合高达上百种；应用领域覆盖了化工，化妆品，制药，食品，环保等各大领域。l 德国CAT 成立于上个世纪50年代，是德国样品制备仪器方面的专家之一, 以”品质稳定”而闻名。其顶置式搅拌器种类多样，从手持式，教学用，到科研通用型，高粘度型，是CAT的代表产品线。l 瑞士Gerber Instruments 有超过120的历史，是专注于乳食品行业的典型代表。其产品冰点仪, 乳脂离心机, 食品专用PH计, 流出式粘度计等, 风靡欧洲及其它大陆国家。 l 德国MC.ART ，号称实验室小型“机器人”的提供者。其典型代表产品有：全自动分散乳化系统，自动抓取机器人，自动加液机器人，自动封装机器人，自动过滤机器人等实验室自动控制智能设备，以及实验室自动化的定制 。

在张江高科技园区一个恒温实验室里，一台高通量基因测序仪正在运行。检测人员通过&ldquo 簇生成&rdquo 的过程，将血样中提取的基因片段&ldquo 种植&rdquo 到一个小玻璃片上，其中包含300亿个碱基对，人体的所有基因密码都刻在上面。这个玻璃片被放入仪器中，电脑就会自动对基因片段进行解读。&ldquo 这就是新一代的全基因组测序系统。&rdquo 项目总监许骋说。　　目前，国内一些医疗机构的基因检测多是针对常见突变片段的检测，而涵盖了所有基因片段的新一代全基因测序技术仅在少数高等院校用于科研，在临床应用的还很少。而许骋所在的机构，主要与各大医院合作，为肿瘤患者、高危人群进行基因检测的临床服务，另一方面也为医疗机构的科研项目提供基因检测技术支持。&ldquo 在积累的上千例科研样本中，送样的高危人群中，接近一半都发现了致病基因突变。&rdquo 　　&ldquo 因为癌细胞的碱基对变化不易察觉，所以要通过深度测序，使基因指数扩增，从而使我们可以检测到微量的基因突变。&rdquo 检测人员解释说。仪器连接的电脑上显示着这次运行的质量控制数据&mdash &mdash Q30是98%。　　&ldquo 机器运行一次的成本是2万美元，如果测序指控标准达不到80%，这些数据就会作废。&rdquo 检测人员说。　　&ldquo 运行一次计算出的数据量是非常庞大的，有600G，可以同时做20个人的全基因片段检测。&rdquo 如此庞大的数据最终通过光纤输入到底层的大型电脑服务器上。这个巨大的&ldquo 大脑&rdquo 有一堵墙那么高，每分每秒进行以&ldquo Tb&rdquo 、&ldquo Pb&rdquo 为单位的数据计算。　　实验室的一楼还有一个样本库，从患者体内抽取的外周血样本就存储在4℃冰箱里，长期存放的样本都储存在零下80℃的冰箱，此外还有零下196℃的液氮罐。去年，这里曾对两万多例样本进行基因检测。　　基因是生命的密码，遗传的信息在生命长河中代代相传。&ldquo 每个健康的人平均携带100余种有潜在致病危害的基因突变。新一代全基因组测序，是应用高通量测序技术对人体全部基因进行超过100次地毯式排查，发现隐秘的300万个基因差别，对上百万个分子进行同时检测，从而找到潜在的致病基因缺陷。&rdquo 许骋说。　　2008年，现代分子生物学之父James Watson历时4个月，进行了首个个人全基因组测序。研发中心副主任吴孟华说，全基因组测序检测，可以绘制个人全基因组图谱，将揭秘人体所携带的所有类型的基因变异，发现潜在的危险因素，包括家族遗传性疾病、心脑血管疾病、代谢性疾病等各类疾病的风险。　　&ldquo 乔布斯生前就曾花费30万美元在斯坦福大学医学院做了全基因组测序。&rdquo 曾在斯坦福大学医学院工作的许骋那时第一次接触了全基因组测序技术，许骋介绍，按照美国的标准流程，出具检测报告后，遗传咨询师将为检查者进行解读。&ldquo 美国有4000多个经过认证的遗传咨询师，目前中国只有几十位经过卫生部培训的遗传咨询师。&rdquo 　　每个人有30亿个基因编码，由A\T\G\C四个元素以不同方式进行排列组合。运用新一代测序技术，60多个致癌基因可以在一天内全部解读出来，30亿个基因编码将在11天内全部解读完。即使是这样的尖端基因测序技术，也不能保证100%没有遗漏。　　许骋说：&ldquo 新一代测序技术的不足是，在把DNA打断时，有些基因编码可能会丢失，因此我们设计前就知道哪些区域可能会遗漏，结果出来后再与标准样本进行比对，发现&lsquo 漏网之鱼&rsquo 就用第一代测序技术进行弥补。&rdquo

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当树木被制成待用的板材，种类和产地就容易成为“达芬奇密码”。　　木材识别是木材解剖学和木材科学的重要研究内容之一，主要用在植物分类、珍稀树种保护、合理使用木材、寻找代用材、保护生态环境等方面。作为副产品，木材识别技术的发展也为维护消费者利益，解开家具行业的“达芬奇密码”提供了科学依据。　　市场需要破解方法　　上海达芬奇家居股份有限公司宣称，在其动辄百万元的家具上，使用了一种叫白杨荆棘根的名贵木材，这种木材只在意大利一个偏僻小镇才有。而据央视《每周质量报告》的调查，这所谓的“名贵木材”只不过是一种高分子的树脂材料、大芯板和密度板。　　随着名贵木材资源的越来越紧缺，家具市场上以次充好，用其他材料冒充木材的情况也日渐增多。据家具销售商介绍，目前市场上就有用橡木、水曲柳等纹理接近黑胡桃木的木材，通过染色等手法欺骗消费者，甚至有用纸制材料冒充柚木的情况出现。　　如果有一种技术手段，可以简单准确地鉴别木材的种类、产地等情况，相信市场上的“达芬奇密码”就会越来越少，家具行业也会越来越规范。　　在国家自然科学基金的资助下，中国林业科学研究院研究员程放、杨忠等人利于微观图像特征、红外光谱等技术对木材进行识别研究。尽管研究者的初衷并非家具鉴定，但木材识别技术的发展，必将为消费者提供一种辨伪识假的工具。　　为区分树种提供一种方法　　“我们的主要目的是为专家进行树种区分提供一种方法或途径，像辨别达芬奇家具用料、产地之类的问题，目前还做不到。”程放说，“我们作一些微观的木材特征识别研究，有很大局限性。木材是一种生物材料，个体内部结构特征受生长环境、生长位置(阳面或阴面)、气候带，甚至某次灾害天气等影响很大。想做成市场化的检测产品，还有一定难度。”　　和文物鉴定有“眼学”与科学仪器分析鉴定相似，木材识别也可分为宏观识别、微观识别和辅助识别。宏观识别是指在肉眼下或借助放大镜，依据所观察到的木材宏观构造特征来识别，一般只能识别出木材大的类别。微观识别是指在显微镜下观察木材细胞组织的微观特征，据此来鉴定木材。由于木材是由许多细胞组成的，微观特征识别更有参考价值。　　2002年，在国家自然科学基金的支持下，程放开始对木材特征图像进行识别研究。他们利用木材图像的颜色、灰度、纹理等内容实现树种的相似性匹配检索，提取色调、饱和度、亮度、对比度、二阶角矩、方差和、长行程加重因子、分形维数、小波水平能量比重等特征参数，依据最大相似性数学原理进行识别研究。　　“从原理上说，不同种类的木材在显微镜下的微观特征是不同的，我们所做的就是将木材在显微镜下的特征建立一个数据库，用显微镜加摄像头的方式，对要判别的木材和数据库进行比对，如果相似度达到某一范围就认为是同一类。” 程放说。　　在国家自然科学基金的资助下，该课题收集整理了562 种阔叶树材横切面的显微特征数字化图像资料。在管孔分布类型的识别研究中，研究者通过试验，使用了一种新的将灰度数学形态学与最大类间方差法相结合的图像分割算法，对识别图像进行多分辨率下的预处理，得到了很好的“粗视”滤波效果。　　通过试验设计不同的计算机识别流程，研究人员针对识别目标的特点，经过选取、组合特定的结构元素和形态学运算，以及二值图像的骨架化处理，达到了计算机识别阔叶树材横切面上管孔的三种不同类型以及管孔分布呈现的方向性、火焰形状和树枝交叉形状的研究目标。表明了数学形态学在木材特征图像的分析、识别研究中具有良好的操作灵活性和针对性。为木材特征图像检索技术积累了基础数据。　　距应用还有一小步　　2009年，中国林业科学研究院木材工业研究所副研究员杨忠申请的国家自然科学基金项目“基于近红外光谱技术的木材识别研究”获准立项。杨忠开始用另一种方法进行木材识别探索。　　“木材树种识别的方法很多，有微观图像法、遗传法(DNA标记)、化学法(稳定同位素)和近红外光谱(NIR)技术等。近红外光谱分析技术，是近年来分析化学领域迅猛发展的高新分析技术，在食品、药品、农业等领域已广泛使用。”杨忠说。　　近红外光谱分析技术也需要对木材进行光谱分析，并和数据库中的树种信息进行比对。2003年，日本专家利用近红外光谱分析技术识别了8种木材。经过几年努力，中国林科院木材工业研究所也建立了20余种木材的近红外光谱数据库，并申请了红木的近红外光谱识别方法的发明专利。　　“红外光谱的方法有它的优点，但也有局限性，对某些树种区分效果不好。”杨忠说，“该技术还需更多的木材标本光谱数据，建立更有代表性的数学模型。这又涉及化学计量学等领域，我们正在选些树种作验证，但还无法识别到种和产地。这项技术将来有进行市场化的前景，但目前还只是基础研究，我们也是作些初步的探索。”　　“我们当时挑选了构造特点较突出的几类阔叶材管孔类进行研究。但真正能识别的只是其中的几类。该项目结题后我没再进行这方面的研究。据我所知，国家自然科学基金后来又资助了几个这方面的项目，也都做得不错，但目前计算机自动识别木材还只能区分到类或属。”程放说。

最近，一档让国宝活起来的原创节目，火炸了！尤其是第二期《越王勾践剑》 眼尖的小伙伴已经看出很多科学仪器的身影艺术品和珍贵文物的鉴定与修复是一项非常具有挑战的工作，使用无损检测的科技手段也一直是文物保护工作者不断寻觅和探索的方向。这一点一滴的探索过程，科学仪器的身影无刻不在。节目中介绍，1977年，开启越王勾践剑的首次研究第一次尝试利用科学仪器进行无损检测据资料显示，故宫也是从2005年才开始引进无损检测技术。用于无损检测的仪器十分昂贵，国内只有少数几家大型博物馆才买得起。除了“买得起”，“用得来”其实也是一道门槛。国内许多科研院所和高等院校都在使用这种仪器，设备本身自动化程度较高，经过正规培训后，对操作人员并无极特殊要求。今天，我们用更先进的科学仪器与科技手段，去解读未知密码开启了——越王勾践剑的第二次科学研究旅程在此次无损研究中，湖北省博物馆文保中心副主任江旭东使用了赛默飞 niton xl3t 手持式xrf分析仪等高科技仪器揭开了越王勾践剑制作工艺的神秘面纱。赛默飞世尔尼通 xl3t 手持xrf分析仪 “它可以更方便的完成对铝，钛等重金属元素，以及青铜合金的筛选。对于不稳定以及微量元素也同样可以达到卓越的检测效果”科学仪器视角下的——千年不朽经历千年不朽的问题上，以前的学者认为，因为剑本身经过硫化处理，而硫化处理可以防止剑身被腐蚀，而此次的节目上，推翻了这个说法。（上1为勾践剑，未经或硫化处理，下2为经过硫化处理的剑身）据推测，不朽应该为三个原因：首先，越王勾践剑不含铅，选材好 其次，墓葬的环境好 最后，出土时带着剑鞘，有双层保护。对于越王勾践剑，我们已揭开了其冰山一角，但还有更多的历史文化遗产，等着我们去还原其背后的真相。中国是文物大国，但却并非文物保护强国。一直以来，国内物质文化遗产科学研究和保护的总体形势极为严峻，如何利用科学技术更好的为文化遗产保护服务?应建立物质文物保护的科技支撑体系，顺应我国物质文化遗产领域对文物保护和科学研究仪器装备的具体需求，对加强国内物质文化遗产领域的信息交流有着重大意义。在未来的漫长岁月中， 朗铎科技将会和现在一样，继续为每一位文物工作者提供帮助，用科学的力量解读文物的密码。最后，做个泪点结束语——越地长歌不散，我翘首以盼重逢!

人们常常会因为一种味道，而喜欢上某种东西。香水也不例外。一缕清香，惹人驻足；与你“气味相投”的香气因子会将你唤醒，使你为它的香味着迷、驻足。香水散发的香气能让人心旷神怡、精神愉悦，亦能在炎炎夏日起到掩盖“体味”的作用，给人干净、清爽的感觉。那么，你知道香水的香味是从哪里来的吗？香水的香味来源于其重要的构成组分香精的挥发，而要解开香味的秘密就必须知晓香精的物质组成及比例。但组成香精的物质种类繁多，甚至多达上千种，且浓度范围宽，化学性质、组成结构也各不相同；某些组分在分析过程中又存在相互干扰的情况，使分析工作面临巨大挑战！传统分析技术多次分析费时费力难觅心中所想传统分析检测技术大多采用气相色谱质谱联用仪配备电子鼻或嗅闻仪的方式来分析目标香气的成分。传统技术在分析不同性质的组分时需要配置不同极性的柱系统，即分析强极性和弱极性的化合物时需要用极性柱系统和弱极性柱系统逐一分析样品。导致单个样品的分析时间过长，另外一维色谱峰容量小、分离度较低、对于理化性质相近的化合物共流出严重等局限性也限制了传统技术对复杂香精样品的分析能力。禾信解决方案一次分析快速精准捕获倾心所思全二维气相色谱-飞行时间质谱联用仪（GGT 0620）采用最新型固态热调制器将两根不同极性的色谱柱以串联方式连接，可实现样品中全组分的近正交分离，极大的提高了色谱系统的分离能力，峰容量的提升达10倍以上。搭配高性能飞行时间质谱检测器，使整套系统具备高采集速率、高灵敏度、高质量精度等优异性能。GGT 0620搭载全二维数据处理工作站（Canvas），可对被测物质进行自动峰积分，一键完成定性。结合Mass Data Trace软件的自动分类及差异比对、多模型溯源算法等功能，可以快速准确地获得混合香精中单体香精的占比。分析效果与效率显著优于常规分析方法，正在成为香精组分检测、工艺优化、真假鉴别等方面的全新质谱检测技术。案例分析案例1：某香精的成分分析将液体香精样品经乙醇溶剂稀释10倍后，利用禾信GGT 0620进行分析。谱图如下：某香精样品全二维TIC局部图样品经过分析共得到化合物909种，其中醇类、含氧化合物、烯烃、酯类、酮类总占比达79%；此外，还检测出微量的芳烃、酚类、酸酐类、呋喃酮类等化合物。结合分析结果，初步得出该样品由天然精油与合成香料按一定比例配制而成。样品结果分析及分类结果如下：上下滑动查看更多案例2：某洗发水样品成分分析取2.0g样品到20mL顶空瓶中，经SPME Arrow萃取后利用禾信GGT 0620进样分析。结果谱图如下：某洗发水样品全二维TIC局部图通过样品分析获得化合物270种，其中醇类、烯烃、酯类、酮类、含氧化合物、醛类等占比达83.6%。此外还有微量的胺类及吡啶类、呋喃类、酸类等让人感受不愉悦的气味组分。通过分析产品各批次主香剂的含量及杂质的含量，可作为产品质量控制及提升的重要技术依据。样品结果分析及分类结果如下：上下滑动查看更多案例3：混合香精样品的成分溯源利用GGT 0620对精油、酊剂进行全成分分析，得到其指纹谱图，并通过禾信Mass Data Trace软件多模型溯源算法建立相应的指纹谱库。最后将混合香精分析结果导入溯源系统内与指纹谱库比对，分析混合香精中各精油/酊剂的成分占比。某香精样品配方成分溯源结果通过分析结果可知，由禾信GGT 0620进行全成分分析并结合指纹谱库的溯源算法，能快速、准确地获得混合香精中各主成分的占比，获得更为精准的分析结果。香水已然贯穿人们生活中的各个方面，是人们日常或出席各种重要场合的必备化妆品之一。香水的香味类型随着市场的需求一直层出不穷，而香味则是每款香水的独特“标识”，亦是人们选购时考虑的重要因素。禾信仪器GGT 0620可提供高效精准的香精分析解决方案，满足企业及实验室对香气分析的需求，助力解读香气密码！

p　　中科院上海药物研究所徐华强研究员领衔的国际交叉团队经过联合攻关，成功解析了磷酸化视紫红质(Rhodopsin)与阻遏蛋白(Arrestin)复合物的晶体结构，并破解了负责关闭GPCR传导信号的磷酸化密码。7月27日，相关研究成果以封面文章发表于《细胞》杂志。/pp　　生命的功能是依靠信号传导密码来体现或来执行的。G蛋白偶联受体(GPCR)是人体内最大的细胞膜表面受体家族，通过G蛋白和阻遏蛋白这两条主要信号通路，承担着细胞信号转导的“信号兵”的职责。当受到外界信号刺激，GPCR激活G蛋白发出“开放”信号。而“关闭”信号的则来自于磷酸化密码——GPCR尾部一旦被磷酸化，随即将激活阻遏蛋白并与之形成紧密结合为复合物，从而关闭传导信号。因此鉴定与解释GPCR磷酸化密码是当今细胞信号传导领域的重要科学问题。/pp　　据悉，徐华强领衔的交叉团队在2015年成功解析GPCR与阻遏蛋白复合物的完整复合体结构的基础上，对于该结构的尾部高分辨率结构与磷酸化机制展开攻关。/pp　　“我们利用世界上最强X射线激光，看清楚了复合晶体的尾部结构信息，并从中解析了其尾部磷酸化招募并与阻遏蛋白结合的过程。”徐华强将研究过程比喻为生命密码的层层解密，“为了验证磷酸化密码的普适性，我们试验了96%的GPCR蛋白，发现70%-80%GPCR的“关闭”信号都由磷酸化密码控制。”最后通过一系列验证生物学功能验证，GPCR招募阻遏蛋白的磷酸化密码就此破解——GPCR通过其尾部氨基酸的磷酸化招募并与阻遏蛋白结合，同时发现该密码对整个GPCR蛋白组具有普遍性。/pp　　据了解，结构生物学的重大突破往往与同步辐射光源+X射线自由电子激光的组合密切相关。目前全球已有6个这样的组合，分别位于德国、美国、日本、韩国、瑞士和意大利。 “我们非常期待我国自有的重大科技基础设施，如正在建设与推进中的软X射线与硬X射线自由电子激光装置。”徐华强表示，“这些大科学平台能够为科学家提供更先进、丰富的综合实验手段。”/pp　　据介绍，这项研究获得国家“重大新药创制”重大专项、973、先导专项以及国际项目等基金的资助。合作研究机构包括加拿大多伦多大学、斯克利普斯研究所、德国Desy自由电子激光科学中心、德国汉堡超快成像中心、加州大学洛杉矶分校、南加州大学、上海科技大学和范德堡大学等。/p

多年来，清华大学电子工程系黄翊东教授团队崔开宇副教授等致力于光谱成像芯片的研发，研制出国际首款实时超光谱成像芯片。无须大型实验设备、不用专业人员取样检测… … 这款体积小、高性能的芯片仅通过类似拍照的方式，即可拥有孙悟空般“火眼金睛”的能力，实时解锁物质密码。国际首款实时超光谱成像芯片潜心攻关——探寻物质的指纹有了光，人类眼中才有了万紫千红。千百年来，开普勒、笛卡尔、牛顿等著名科学家前赴后继，投身到光的探索中。“围绕‘光芯片’这件事，我们做了18年。”黄翊东团队站在前人的肩上，持续研究新型的光芯片。自2003年回到母校清华大学任教以来，黄翊东带领团队致力于微纳光电子领域的研究，取得了一系列丰硕的研究成果。国际首款实时超光谱成像芯片就是其重要成果之一。崔开宇从2005年攻读博士期间，就在导师黄翊东的指导下开展光子晶体的研究，大家平时看到蝴蝶翅膀之所以色彩斑斓，正是因为上面的“光子晶体”结构，而这也正是光谱成像芯片的关键研究基础。黄翊东带领团队开展微纳结构器件的实验测试简单来讲，光可以理解为一种电磁辐射，根据辐射频率的不同，分为无线电波、微波、红外光、可见光等，人类的眼睛可以感知红绿蓝三原色，通过大脑将三原色自动混合感知成其他颜色，但无法分辨光场的真正频率。“不同物质对不同频率的光吸收不同，反映出不同的光谱。我们眼睛看到的颜色其实是物质光谱的降维信息，仅凭人眼判断事物的信息量非常有限，而光谱成像可以带来超越人眼分辨能力的机器视觉。”崔开宇说。以机器视觉来扩展人眼视觉，让普通人拥有“火眼金睛”的能力，这或许是国际首款实时超光谱成像芯片研发的灵感来源。正如电子系2018级博士生杨家伟提到的，光谱检测可以理解为，把眼睛看到的颜色所包含的光场频率呈现了出来，进而可以通过算法分析出对应物质的详细信息。“不同的物质具有不同的特征光谱，所以说光谱是物质的指纹，可以反映物质的信息，光谱作为物质感知的重要维度意义重大。”然而，在实际应用中这个重要的维度并没有释放出它的巨大潜力。已有的大型单点扫描式光谱成像仪尽管发挥了一定的作用，但局限性非常突出：除了个头大、价格高外，只能单点扫描，不能获得同一时刻空间各点的光谱信息，无法跟踪移动的物体。如何实现实时光谱成像的创新突破，成为摆在黄翊东团队师生面前的考题。创新突破——研发国际首款“火眼金睛”这道考题看起来简单，解起来难。崔开宇表示，这种光电子芯片在物理效应、制备工艺、算法配合上都需要创新突破，技术壁垒非常高。在黄翊东看来，中国和其他国家在微纳光电子领域的研究可谓是齐头并进，在技术水平上有着数十年的积累。清华人以服务国家为己任，不但不能被“卡住脖子”，而且要通过创新走在前沿，在全球范围内创造不会被卡脖子的引领技术。志不求易者成，事不避难者进。抱着这样的信心和决心，黄翊东带领团队迎难而上。在团队成员崔开宇的指导下，蔡旭升、熊健、杨家伟、徐晟等一批同学一头扎进去，在团队积累的光子晶体等技术经验基础上，克服了制备工艺、算法配合等难题，完成了实时超光谱成像芯片的初步研发。蔡旭升对光谱相机进行实验测试团队成员通过硅基超表面实现对入射光的频谱域调制，利用CMOS图像传感器完成频谱域到电域的投影测量，再采用压缩感知算法进行光谱重建，并进一步通过超表面的大规模阵列集成实现实时光谱成像。期刊《科学》（Science）综述论文“光谱仪的小型化”（“Miniaturization of Optical Spectrometers”）将这一超光谱成像芯片技术列为该领域最新的研究成果。团队进一步提出了一种自由形状超原子（Freeform shaped meta-atoms）的超表面设计方法，将微纳光电子与光谱技术深度交叉融合。成果连续在光子领域著名期刊《光学》（Optica）和《激光与光子学评论》（ Laser & Photonics Reviews ）上发表文章。基于自由形状超原子超表面的光谱成像芯片（图片来源：Laser & Photonics Reviews. https://doi. org/10.1002/lpor.202100663）相比过去的光谱成像设备，国际首款实时超光谱成像芯片有显著优势：体积小、性能高、可实时光谱成像。光谱成像芯片在0.5平方厘米面积上集成了超过15万个微型光谱仪，单点微型光谱仪从笔记本大小缩小到百微米以内，光谱分辨率高达0.5nm，并且一次拍照便可获得图像上15万像素的光谱；从原来只能单点扫描到实时拍摄，解决了原来不能获取目标动态光谱的难题，通过视频拍摄的实时光谱画面，分析得出背后的物质信息。研以致用——让普通人零距离“看见光谱”习近平总书记对科学家和广大科技工作者提出明确要求，要坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军。不管是科技强国还是立德树人，黄翊东和崔开宇都认为让科技研发成果从实验室走向实际应用是非常重要的。实时超光谱成像芯片走向应用最重要的意义是提供了信息获取“全新的维度”，看透物质的“火眼金睛”，在工业自动化、智慧医疗、机器视觉、消费电子等诸多领域都有广阔应用场景。抱着“让光谱感知无处不在”的愿景，团队致力于“让光谱把它的威力真正发挥出来”，先后孵化了北京与光科技有限公司等创新企业，进行“实时超光谱成像技术+X”的探索。与光科技快照式超光谱相机及保真的RGB实时成像以实时超光谱成像技术加炼钢为例，以前在转炉中完成炼钢时，主要是凭借工人的经验和一次性的测温设备，对于上千度的炉温，这两种方式危险性和误差都很大。而采用实时超光谱成像的技术，只需要在距离转炉约20米处拍一张照片，就可以得到一个相对准确的炉内温度，安全性更强，误差更小。实时超光谱相机用于炼钢终点控制实现实时温度检测面向人民生命健康，是崔开宇和同学们非常期待的努力方向。研究团队与清华大学生物医学工程系洪波教授团队合作，基于该实时超光谱成像芯片首次测量了活体大鼠脑部血红蛋白及其衍生物的特征光谱的动态变化，获取了大鼠脑部不同位置的动态光谱变化情况，结合血红蛋白的特征吸收峰，分析获取对应血管区和非血管区血红蛋白含量的变化情况，并可利用神经血氧耦合的机制得出脑部神经元的活跃状态。国际首款实时超光谱成像芯片及大鼠脑部不同位置的动态光谱变化（图片来源：Optica. https://doi.org/10.1364/OPTICA.440013）崔开宇还带领同学们进行了诸多探索。她举例说，一旦把实时超光谱成像技术引入到病理诊断分析，将会给病理诊断开拓一个全新的维度：一方面可以提高原有疾病诊断的覆盖度和准确度，另一方面也可以在细胞没有发生明显形态变化时通过物质分析做一些疾病的早期诊断。更为重要的是，光谱成像方案不需要进行染色制片后在显微镜下观察，未来在手术中就可以实时进行病理诊断。此外，作为一种非接触、非破坏式的检测，实时超光谱成像技术有可能为无创的血糖检测提供新的契机。未来，糖尿病人可能不需要通过扎手指或抽血的方式，仅通过拍照和穿戴等方式就可以实时进行血糖监测。从科学研究、技术研发、工程化研究到产业化落地应用，黄翊东的感受是“每一步都很不容易”，可谓砥砺前行，但学生在这种全链条、贯通式的培养中收获颇丰。作为指导老师，崔开宇希望为学生找到一个好的发力方向“让同学们参与并做一些能改变别人生活、提高人民幸福感的事情，大家会非常有激情和内驱力”，从而调动学生的积极性并且“乐在其中甘如饴，进而一步一步地去想办法解决真问题”。“非常感谢老师给予我们放开思路的勇气、不断试错的鼓励、研究真问题的指引和细致入微的共情。”电子系2020级博士生徐晟感慨道。如今，徐晟从课题组已有的研究更进一步，致力于构建一种新型光谱感知器件和算法体系，能更快捷高效地“解码”物质的信息。在未来，可能仅需拍一张照片，就可以进行血糖监测、确定癌细胞的切除位置、了解皮肤状态、检测水质、了解病虫害信息… … 大家都可以零距离“感受光谱”，随时随地享受光谱拍照的“火眼金睛”为生产生活带来的便利。

研究员向记者展示用3D打印模型。左为朱平，手持染色质二级结构左手双螺旋模型 右为李国红，手持DNA右手双螺旋结构模型。对生命本质的研究一直是最为重要的基础前沿课题。　　谁在谱写生命的旋律?是&ldquo 种豆得豆，种瓜得瓜&rdquo 的遗传决定本质，还是&ldquo 龙生九子，各不相同&rdquo 的环境改变人生?简单来说，作为遗传信息物质载体的DNA(脱氧核糖核酸)是前者，而身为表观遗传物质基础的染色质是后者。　　61年前，沃森和克里克提出的DNA双螺旋结构使生命科学进入分子生物学时代，成为20世纪最伟大的科学发现之一。今天，中国科学院生物物理所科学家发现的染色质双螺旋结构揭开了染色质的高级结构变化这一科学界&ldquo 黑箱&rdquo ，对于破译&ldquo 生命信息&rdquo 建立和调控的表观遗传学&ldquo 密码&rdquo 来说，是一个重大突破。　　① 生命之绳如何缠绕　　DNA是一条生命的长绳。　　每个人类细胞的细胞核中都有一条DNA，每条DNA上都含有人类基因组的30亿个碱基对。一条DNA&ldquo 绳子&rdquo 展开可达2米，却要安放在直径只有几个微米(一米等于一百万微米)的细胞核里，就不得不以某种方式绕成&ldquo 线团&rdquo 。　　DNA的&ldquo 长绳&rdquo ，插上组蛋白、非组蛋白和少量RNA等&ldquo 铆钉&rdquo ，绕合成的复合物&ldquo 线团&rdquo ，就是染色质(脱氧核糖核酸核蛋白)。染色质概念早在1879年就被提出，但直到近百年后的1974年，科学家才利用生物化学和电镜成像技术，发现染色质的一级结构，即由DNA串联的11纳米核小体串珠结构。　　核小体是染色质结构的基本单元，它如何构成二级结构&mdash &mdash 30纳米的染色质纤维?　　30多年来，世界各国的科学家们都在探寻这个谜题，他们没能直接观测到，便利用间接证据推测，二级结构可能是6个核小体组成一圈形成中空结构的管状螺旋体。　　中国科学家的发现推翻了这一经典猜测。　　李国红研究组负责提供染色质样品。为了适合高分辨率研究，他们必须提供高度均一的30nm染色质样品。　　&ldquo 我们使用大肠杆菌表达的染色质组分，在体外组装。细胞体内的天然染色质品种太多，体外组装是为了获得大量的单一品种染色质。&rdquo 李国红说，这就好比同一群人，穿花花绿绿便装和穿上统一军服相比，显然后者更整齐更便于观察。　　研究组在染色质体外重建和结构分析平台上，制备出三种后来获得成功观测结果的染色质纤维。其中一种含24个核小体，两种含12个核小体。&ldquo 制备方法并不难，做成功却很难。比如24个核小体组成的染色质，就必须正好24个，少了多了都不行，缺一个就散了，多了又会纠结到一起。&rdquo 　　样品被送到朱平研究组，用冷冻电镜来观察。　　生命在于运动，解析生命密码时，运动也会让人头痛。　　&ldquo 染色质结构是高度动态的，运动的染色质无法进行高分辨率结构解析，因此必须瞬间冷冻固定下来，再用电镜进行观测。&rdquo 冷冻电镜解析高手朱平说。　　他们把含染色质的溶液样品滴在直径仅3毫米的细圆铜网上，再用滤纸吸取，直到铜网上仅剩一层极薄的溶液，然后让铜网自由落体到零下149度左右的液氮包裹的冷却剂中，瞬间冷冻，降温速度可达每秒几万度。　　之后，研究组再利用拍多个角度二维照片然后合成三维模型的冷冻电镜单颗粒三维重构方法，获得了由12个和24个核小体组成的30nm染色质纤维的高分辨率三维重构结果。　　两个研究组紧密合作，在世界上首次解析出染色质的清晰高级结构图：30nm染色质纤维以4个核小体为结构单元相互扭曲形成 结构单元的形成和单元之间的扭转由不同方式的作用力介导 四聚核小体结构单元之间的空隙可能是组蛋白修饰、染色质重塑等重要表观遗传现象发生的调控控制区域。　　同时，他们发现连接组蛋白H1在单个核小体内部及核小体单元之间的不对称分布及相互作用促成30nm高级结构的形成，首次明确了连接组蛋白H1在30nm染色质纤维形成过程中的重要作用。　　长期从事X射线晶体学研究的结构生物学家许瑞明研究员的研究组也参与了此项研究。他们进一步发现，染色质纤维的各个四聚核小体单元之间，通过相互扭曲折叠成一个左手双螺旋高级结构，与DNA的右手双螺旋结构类似。&ldquo 我们发现，染色质纤维不是此前大家猜想的每6个核小体一组，而是每4个一组 不是管状螺旋体，而是左手双螺旋。这改写了现代生物学教科书。&rdquo 　　② 淮南为橘 淮北为枳　　在生命体中，染色质的结构起什么作用?　　&ldquo 双螺旋是一种很稳定的结构。线的不同绕法决定了线团的不同功能。&rdquo 许瑞明说，&ldquo 搓绳子要搓得紧致有序，这样可以防止DNA损伤，让基因保持沉默稳定 同时也不能搓死，要留有空隙，这样在有需要时可迅速找到并读取遗传信息，也就是激活基因。&rdquo 　　启动于上世纪90年代、于本世纪初基本完成的人类基因组计划是一项规模宏大，跨国跨学科的科学探索工程。为了揭开组成人体的4万个基因的30亿个碱基对的秘密，美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与绘制了人类基因组图谱。　　如今，&ldquo 生命蓝图&rdquo 的绘制已初现端倪，我们进入后基因组时代。基因组是怎么折叠的?这是人类基因组计划后，科学家关注的一个重要科学问题。　　生物体如何实现自身这一最为复杂、精密的&ldquo 机器&rdquo 的正常运转?由于&ldquo 生命机器&rdquo 的运转依靠细胞内成千上万的超大分子复合体来执行，所以解析超大分子复合体就成为破解生命奥秘的关键。　　染色质结构的破译，正是其中最基本的一步。　　相同的基因，可以有不同的表现。　　组成一个人的细胞，有50万亿个，200多种，它们的DNA完全一样，为什么会呈现出不同的形态和功能?　　《晏子春秋》也曾记载：&ldquo 橘生淮南则为橘，生于淮北则为枳，叶徒相似，其实味不同。所以然者何?水土异也。&rdquo 　　2009年，西班牙和美国的科学家在全基因组水平分析了一对同卵双胞胎的基因组：他们一方正常，一方患有红斑狼疮。　　上述三例，均为表观遗传调控造成的差异&mdash &mdash DNA序列不发生变化，但基因表达却发生了可遗传的改变。DNA无法改变，表观遗传可以逆转。　　如果说DNA片段上体现出的基因信息是文字，那么表观遗传就是如何调取不同文字组成一篇文章。DNA决定了这是中文、英文还是法文，表观遗传决定了这是散文、诗歌还是小说。就像你写一篇文章不会用到字典中所有的字一样，在表观遗传机制中，基因也会出现&ldquo 沉默的大多数&rdquo 现象。　　生命体通过调控细胞核内染色质结构特别是30nm染色质高级结构的动态变化来有选择性地进行基因的激活和沉默，从而控制细胞自我维持或定向分化，决定细胞的组织特异性和细胞命运，进而形成复杂的组织、器官和个体。　　我国科学家们发现的正是30nm染色质高级结构的基本形状。　　&ldquo 该发现对于理解生命个体的发育、衰老和重大疾病的发生发展都具有重要意义。&rdquo 研究员李国红说，&ldquo 比如，现在研究发现人类肿瘤大概只有30%-40%是由于基因突变导致的，而表观调控的异常是其他很多肿瘤的诱发因素。科学最终要为人类服务，未来我们会针对染色质开发新的生物医药类产品。&rdquo 　　③ 一流成果四大要素　　对于染色质的高级结构组装的分析、及表观遗传调控机制的研究来说，这是一个重要的突破性进展。研究人员破解了30nm染色质纤维高分辨率结构精细模型建立这一重大科学难题，并对染色质结构调控的可能机理提供了可靠的结构基础。　　在激烈的科研竞赛中，这一国际领先的成果是如何取得的?　　中国科学院生物物理所所长徐涛认为：&ldquo 国际一流成果的产生，必须要有四个基本的要素，即要有国际一流的科学问题，国际一流的研究队伍，国际一流的科研平台和国际一流的体制机制。&rdquo 　　&ldquo 在中科院&lsquo 一三五&rsquo 规划的指引下，我们凝练了国际一流的科学问题。&rdquo 徐涛表示，规划要求每个研究所凝练三个左右重大突破的方向，30 nm染色质高级结构即为该所三大突破方向之一。　　围绕重大突破方向，分工明确、结构合理的科研团队组建起来了，并体现出极强竞争力。朱平长期从事冷冻电镜高分辨率三维结构研究，李国红长期从事30nm染色质及表观遗传调控研究，许瑞明长期从事X射线晶体学研究。三位专家带领各自的科研组紧密合作，漂亮地完成了任务。&ldquo 国外的同类课题研究，往往是一个课题组做到底，进度就不如我们各有专长、再打好配合快。&rdquo 　　没有金刚钻，不揽瓷器活。国际一流科研平台的建立，也为出成果奠定了良好基础。&ldquo 2010年我们建设了国际水平的冷冻电镜平台，当时投资4000多万，还组织了专业队伍来支撑其运转。&rdquo 徐涛说，通过承担中科院蛋白质科学平台和国家重大科学基础设施&ldquo 蛋白质科学设施(北京)&rdquo 的建设任务，所里已建成FRE高强度X-射线衍射晶体结构数据收集系统、300千伏低温透射电子显微镜、超分辨成像显微镜、质谱分析仪等大型仪器设备，具备了攻关超大分子复合体这一世界难题的条件和能力。　　他们也在探索国际一流科研机构的体制机制。除了探索多个研究组团队攻关的体制机制外，还发挥学术委员会的治所作用，汇聚各种资源，加大对科学家的稳定支持力度。&ldquo 要使得科学家能有更多时间在科研第一线，而不是奔走于四处竞争经费的路上。&rdquo 　　研究团队的下一步计划是什么?　　&ldquo 二级结构的基本框架已确立，已经可以解释很多原来不清楚的问题。下一步，我们将研究二级结构中染色质的很多变化，比如各种变体、修饰如何调控染色质结构 染色体中的中心粒、端粒这些特殊部位的染色质结构是怎么样的 现在观测的是细胞体外染色质样品，下一步还要看体内到底怎么回事 还可以进一步研究染色质的三级结构和四级结构。&rdquo 朱平说。　　染色质中包含着巨大的信息量，对生命密码的探寻，将加深我们对生命本质的理解，从知其然走向知其所以然。

著名物理学家Richard Feynman有一句名言：“我不能创造的东西，我就不了解。”这句话不仅为Feynman的理论物理学方法提供了参考，也很好地描述了合成生物学家的动机，因为后者有兴趣从头开始构建基因组。通过设计和构建合成基因组，他们希望能更好地理解生命的密码。合成生物学一直是围绕着将DNA序列作为具有可复制功能的“部件（parts）”这一概念来组装的。如今，在一项新的研究中，通过成功的合作和对前沿工具的使用，欧洲分子生物学实验室（EMBL）的Lars M. Steinmetz团队对基因表达的变化有了重要的认识，这种变化是由这些DNA部件在基因组中的位置或背景造成的。相关研究结果发表在2022年3月4日的Science期刊上，论文标题为“Transcriptional neighborhoods regulate transcript isoform lengths and expression levels”。（doi:10.1126/science.abg0162）通过低温电镜观察到两个转录因子(黄色和红色)与包裹在核小体中的DNA结合。图片来自Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research。论文共同第一作者、Steinmetz团队博士后研究员Amanda Hughes在解释激励这项研究的基本问题时说道，“在合成生物学中，你倾向于将事物分解成模块化的、‘即插即用’的部件。这些部件是启动子、编码区和终止子。我们想测试这些部件是否真地是‘即插即用’，在任何情况下都以同样的方式运作，或者它们的位置是否会影响其功能。我们想更好地了解基因的线性分布如何影响其功能，并确定可用于构建基因组的一般设计原则。”这篇论文显示背景---特别是转录背景（transcriptional context）---改变了基因的RNA输出。通过使用长读直接RNA测序，他们能够观察到从合成酵母 基因组中发生随机重排的DNA序列表达的全长RNA分子的起点、终点和数量的变化。基因的重新定位会影响其RNA输出的长度和丰度；然而，这些变化并不总是由新的相邻DNA序列来解释。似乎是发生在基因周围的转录，而不是它的序列本身，改变了它编码的RNA输出。

p　　近日，中国中医科学院a href="http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target="_self" title=""span style="text-decoration: underline color: rgb(255, 0, 0) "strong中药/strong/span/a研究所陈士林团队和中国科学院植物研究所漆小泉团队联合中国医学科学院药用植物研究所、澳大利亚昆士兰大学、美国田纳西州大学健康科学中心、美国爱荷华州立大学、澳门大学、英国桑格研究院和广药集团等单位，在著名植物学杂志《Molecular Plant》发表丹参全基因组，标志着作为常用中药丹参的遗传密码被破译，为揭示丹参主要药理活性成分丹参酮和丹参酚酸生物合成及其调控的分子机制，促进丹参优良品种选育提供了重要的遗传背景基础。/pp　　丹参全基因组解析项目的完成极大促进了丹参生物学研究，已支撑一批高水平研究成果相继完成或发表。陈士林团队与广药集团等企业形成产学研互动，为丹参栽培和质量控制提供理论基础，为创新性药物生产提供新的手段。以上系列工作确立了以基因组为突破口的药用模式植物研究与应用新思路，继灵芝基因组之后再次引发本草基因组效应，创建了以药用模式生物为平台的中药研究新理念。/pp　　丹参基因组的成功完成，证实混合拼接技术能显著改善拼接效果，可有效促进次生代谢产物合成相关基因簇的鉴定，证明多种测序平台组合应用具有良好的应用前景。/pp　　该文通讯作者是陈士林和漆小泉研究员。陈士林现任中国中医科学院中药研究所所长、世界卫生组织传统医学合作中心主任、教育部长江学者和创新团队发展计划“中药资源学”负责人，首次提出本草基因组的学术方向并开展了大量相关研究工作。漆小泉为中国科学院“百人计划”入选者。/ppbr//p

在全球碳中和的大背景下，各行各业正积极采取行动以推进能源结构的优化与转型。这也给能源产业链的企业带来了诸多发展机会。具有70年发展历史的HORIBA，是全球领先的测量和分析技术公司，它抓住这场发展机遇，通过前瞻布局、发扬优势，短短几年就迅速实现了新能源业务从“0”到“1”的突破，并开启了快速增长的势头。近日，仪器信息网一行借助 “HORIBA开放日——能源与环境主题研讨会”的契机，走进位于上海嘉定的HORIBA 厚立方（C-CUBE）大楼，探寻其新能源业务发展的“成功密码”。 新能源业务拓展“三部曲”：战略收购、跨团队协作和业务创新 1）战略收购交通运输是能源结构转型与优化的一个重要行业。早在2018年，HORIBA即完成对德国知名燃料电池企业FuelCon的收购，将业务范围从传统燃油汽车领域，扩展至新能源汽车市场，可为新能源用户提供全流程分析和测量设备以及方案。正是这一前瞻性的战略收购，使得HORIBA成为目前市场上唯一一家这样的供应商，其方案可以覆盖新一代电池和燃料电池及氢能从材料到系统的开发和测试，涵盖从原材料到零部件，再到子系统和整机，以及资源回收再利用等环节，如燃料电池电堆测试台及整车测试和开发方案、锂电池和燃料电池核心关键材料的表征方案等。2）跨团队协作，集合优势力量针对新能源领域，HORIBA组建了一支专项团队，成员来自集团内部不同国家及不同事业部门。通过特有的“矩阵式” 管理方式，在做到全球维度快速了解客户需求的同时，最大化集合并发挥集团内部各部门的核心技术和竞争优势，如汽车测试事业部的系统集成与测试、过程与环境事业部的气体分析、科学仪器事业部的材料表征分析技术。相关科研应用、软件开发、生产制造等技术都可以围绕客户需求进行“集中”。3）业务创新此外，HORIBA还推出了新的业务模式，即在提供分析测量设备的基础上推出测试服务。这项业务始于英国用户与HORIBA合作建立的燃料电池实验室，并成功推向全球多个主要能源市场。目前，位于HORIBA厚立方大楼的汽车工程技术中心就设有多个实验室，配备不同规格、各种型号的高端设备，其专业技术团队可为客户提供多种测试服务，满足多样化的需求。这种方式可以大幅降低客户的研发成本，使其更能专注自己的产品改进，快速应对迅速变化的新能源市场。厚立方汽车工程技术中心一隅：在这里，客户既可以选择送样测试，也可以在保密区自主进行一些尖端的研发试验。 业务布局的“底气”：贴近用户、贴近需求、走在前端 2015年，收购英国MIRA是HORIBA走近用户的一个重要里程碑。MIRA有着超过75年的行业经验，在英国拥有综合性的试验场地（包含智能驾驶场地）和整车开发所需要的全面的测试设施，能够为汽车行业提供前沿的车辆研发、测试及咨询服务。MIRA始终在一线攻克客户研发过程中的痛点，参与起草和编写了多项重要的行业法规和标准，并且与高校、政府、研究机构等保持长期的合作，进行了大量前瞻性的研发项目，旨在探索汽车行业未来5年甚至10年的客户需求。MIRA的加入，让HORIBA能够第一时间了解客户的需求，并可以更前瞻性的眼光看待汽车行业的发展，从而战略性地推动业务。 “因地制宜”：大力推进本地化 斥巨资建成厚立方，开启本地化进程George Gillespie博士表示，HORIBA 投资5亿元在中国建成的厚立方，是仅次于日本总部的第二大楼，足以看出HORIBA推进业务本地化的决心。鲍杰先生讲到，现在包括能源在内的很多行业都对产品交付速度有很高的要求。同时，由于各地区应用场景及政策法规等存在差异，技术的本地化适配也面临着更多的挑战。厚立方的建成也正是为了更快、更优质地服务中国用户。厚立方大楼目前，厚立方可生产燃料电池的质子交换膜（PEM）单体试验台。 该PEM燃料电池测试台，配置了用于电动车的电机动力总成系统试验台。本地化之后，产品交货期缩短了1/3以上。HORIBA DC10-LT PEMFC单体测试台是专门应用于燃料电池单体，MEA等其他零部件开发和测试过程中的理想平台，一体化设计便捷实用，测试结果高度可信、试验操作安全可靠。适配需求，提供一站式解决方案现阶段，全球都在大力发展氢新能源，但各个国家的发展情况也不尽相同。例如，欧洲的氢能产业已经有了清晰的发展脉络，而中国还在起步阶段。Joel先生讲到，中国的燃料电池行业和锂电池行业发展相似，都是先做系统集成，再做材料研发。随着政策的明朗及技术的进一步突破，中国的燃料电池市场会如锂电池一样充满着机遇，特别是新能源领域的材料研发等也将迎来新的契机。熊洪武先生就此补充道，目前HORIBA 厚立方除了汽车工程中心之外，还设立了前沿应用开发中心。通过该中心，HORIBA将与能源领域的科研和工业客户开展深度合作。目前，该中心拥有资深的应用团队并配备了多种先进分析仪器，包括气体分析、材料结构表征，颗粒分析，表面分析及元素分析等相关设备，可为锂电池等二次电池、氢能及燃料电池客户提供完整方案，包括从底层材料研发到材料劣化失效分析。此外，前沿应用开发中心与汽车工程中心的紧密衔接，使客户在厚立方即可一站式解决问题——既可以找到电池系统级的测量方案，也可以拆解电池，得到底层材料的分析结果，以及结果映射到系统性能上的相关数据或报告。前沿应用开发中心的多种能源领域相关分析仪器：拉曼光谱仪、粒度仪、X射线荧光/微区X射线荧光、碳硫/氧氮氢分析仪、辉光放电光谱仪以及多组分气体分析仪等。 除此之外，Joel先生说到，相对于德国用户对技术的高要求，中国用户对交货期限和设备操作的要求较高。在中国，产品交付以后，用户往往需要厂家不断提供指导和培训。因此，HORIBA为中国市场组建了强大的售后服务团队，并在厚立方成立了先进服务中心，为用户提供专业培训以及仪器本地化校准、升级、维护等服务，确保达到全球统一的技术水平和快速响应速度。厚立方先进服务中心 后记 采访结束后，仪器信息网一行参观了厚立方，实地了解了各种高端设备和多项创新技术，切身感受到了HORIBA追求技术创新的工匠精神及追求客户认同的服务理念。深耕测量和分析技术，持续创新拓展，协同聚力为客户创造价值，这是HORIBA长期稳健发展的重要因素，也是HORIBA能源业务成功拓展的重要基础。HORIBA高层接受仪器信息网的采访从左至右：仪器信息网营销服务中心材料物性部门主管韩永风女士、HORIBA策略市场推广经理邹世红女士、HORIBA中国汽车事业部总经理鲍杰先生、HORIBA集团全球能源与环境业务执行总裁George Gillespie博士、中国区氢能业务开拓经理 Joel Danzer先生,、仪器信息网新媒体部经理孙晨女士、仪器信息网材料物性编辑高灵娟女士

对检测样本进行提取、建库、扩张、测序后，一份带有身份条码的标本检验结果就被自动生成出来……6月27日，在位于贵阳高新区的贵州科学城内，贵州华大基因科技有限公司技术人员，借助医学检验实验室自动化流水线，使用企业自主研发的信息化管理系统、自动化提取建库仪以及生信分析一体机等，对检测样本的基因信息进行检测。　　技术人员正在进行检测“自动化提取建库仪器的使用能够实现大样本量快速检测，在一定程度节约样本检测的时间成本和人工成本。”贵州华大基因科技有限公司总经理助力李晓琨表示，实验室通过自动化、信息化、智能化的高通量分子检测，节约样本检测的时间成本和人工成本。　　每个实验室配置2至3名技术人员，即可完成日均上万份的样本检测，设备自动化程度已经达到90%。　　技术人员正在进行检测“基因支持着生命的基本构造和性能，储存着生命的孕育、生长、凋亡等过程全部信息，生物体的一切生命现象都与基因有关，它也是决定生命健康的内在因素。”李晓琨介绍，基因检测是一项具有重要意义的技术，它为疾病的诊断、治疗和预防提供了新的思路和方法，有助于提高人类的健康水平。　　位于贵阳高新区贵州科学城内的贵州华大基因科技有限公司为落实科学研究、医学服务、科技服务等各项产业职能，2018年4月，华大基因落户贵州科学城智谷，通过基因检测、质谱检测、生物信息分析等大数据技术手段，为科研机构、企事业单位、医疗机构、社会卫生组织等提供研究服务和精准医学检测综合解决方案。　　贵州华大基因科技有限公司办公场景通过华大基因自主规划、设计、建设，2019年贵阳华大实验室竣工，2020年正式投入使用。围绕生育健康、肿瘤筛查、感染防控以及慢病管理四大方向，公司不断攻克技术壁垒，研究领域涉及地中海贫血基因检测、无创产前筛查、新生儿遗传性耳聋基因检测、结直肠癌的癌前病变检测等。　　贵州华大基因科技有限公司的实验室落户贵州以来，华大基因在贵阳、遵义、毕节、黔西南、黔东南等地，开展民生、科研、临床检测、人才培养等项目，助力当地科学创新，减少出生缺陷，加强肿瘤防控，抑制重大疾病对人类的危害，实现精准治愈感染，助力精准医学、精准扶贫、全民健康。　　用于保存基因检测样品的冷库同时，贵州华大基因积极服务贵州科学研究，发表SCI期刊2篇，协同发表nature子刊1篇，在投Cell主刊1篇，获批国家自然科学基金项目1项，贵州省教育部重点实验室开放课题1项，结项贵州省科技厅攻关项目1项，正在开展研究项目8项。　　华大基因的专利墙“以基因科技为代表的生命科学，作为战略性新兴产业，是新质生产力的一支重要力量，通过持续的生物技术突破和产业化应用，能够不断创造新价值，服务人民生命健康。”贵州华大基因科技有限公司总经理黄海龙说。贵州华大基因科技有限公司内用科普的基因博物馆“新质生产力强调创新性和突破性，需要大量的研发投入和技术创新，助力开发出更符合群众需求和产业发展的检测产品。”黄海龙表示，通过科技创新与产业创新的深度融合，华大基因致力于将创新成果快速转化为实际应用，助力推动生命科学领域的高质量发展。　位于贵阳高新区贵州科学城内的贵州华大基因科技有限公司今年华大基因开展“全人群、全生命周期、全方位”的疾病防控、健康管理的技术体系研究，通过血液、尿液、粪便等传统样本进行高效、低成本的多组学检测，利用可穿戴设备实时追踪等方式，最终将数据汇入大数据和智能模型，评估受试者的疾病风险和整体健康状态指标，能够从传染病防控到慢性病管理，实现疾病的“早筛、早诊、早治”精准防控和有效干预。　　据介绍，未来，华大基因将继续以技术突破和产品创新赋能新质生产力，更多地借助自主平台，在技术领先和模式创新等多个领域发力，为贵州乃至全国提供全面、精准、高效的健康管理解决方案，助力实现科技创新与产业创新协同发展。

因对电化学基础研究的突出贡献，他当选中国科学院院士。心怀科技报国初心，近年来，他带领团队立足学科基础研究，持续在新能源领域斩获面向产业的突破性成果，推动实验室成果与生产转化的连接。　　中国科学院院士、厦门大学教授孙世刚和他的团队一道，在服务区域发展和国家战略中，践行高校科研人的责任与使命。　　“滋… … ”显微镜旋转发出的响声又在召唤。　　透过镜片，再一次，孙世刚来到微观世界，探索能源转换密码。　　观测锂离子传输速度，记录晶体结构演化，复杂多变的微观世界，是孙世刚的“战场”。　　每一块电池中，固体电极与液体电解质碰撞交界，产生出奇妙的能量变化，这被称为“界面”。　　在“界面”不到20纳米的厚度里，藏着有关电池效率和寿命的奥秘。　　过去数十年，长期从事电化学、能源电化学研究的孙世刚及其团队，在这一领域持续攻关，并将科学研究与企业需求相结合，为地方产业发展提供强劲的科研支撑，助力产业发展。孙世刚教授在实验室进行质子交换膜燃料电池工况测试指导。潘万华/摄　　源于初心，怀着科技报国的深厚情怀　　“我心中有一种使命，就是推动国家的生产力发展，推动国家科技和产业崛起”　　与化学结缘，要追溯到40多年前。　　1977年，作为高考恢复后的第一届考生，孙世刚考上厦门大学化学系，并于1982年第一批公派留学前往法国攻读博士学位。　　1986年9月，孙世刚获得巴黎居里大学授予的法国国家博士学位，并留在法国科研中心界面电化学研究所继续博士后研究。　　“一到国外，我就意识到我们国家当时确实落后了很多年，那时我就下定决心，学好后要为国家做事情。”孙世刚说。面对选择，他毅然于1987年回到厦门大学。　　“我心中有一种使命，就是推动国家的生产力发展，推动国家科技和产业崛起。”孙世刚说，“当时的想法很朴素，赶快回国，把所学的知识教给学生，差距不能再拉大了。”　　心有所指，行有所向。回国后，孙世刚专注电化学和表界面研究，取得了一系列突破性成果。他先后主持完成国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家“973计划”项目等重要科研项目，是国家自然科学基金委“界面电化学”创新研究群体学术带头人。　　2015年，因在电化学领域的杰出贡献，孙世刚当选中国科学院院士。　　“科研就是一种攻坚，它需要勇气和坚韧。”面对当时国内科研条件与国外的差距，孙世刚迎难而上。设备陈旧落后，他想办法克服；科研经费欠缺，他能省则省。“为自己的祖国搞科研，再苦再累也值得！”他说。　　十多年前的一件往事，足以映射初心。2007年，孙世刚团队在纳米催化剂合成研究中取得重大突破，首次制备出高活性的二十四面体铂纳米晶催化剂。　　被广泛用于燃料电池、石油化工、汽车尾气净化等领域的铂催化剂，因铂金属资源有限,价格昂贵。提高铂纳米材料的催化活性、稳定性，一直是企业亟需。　　孙世刚团队的成果吸引了跨国企业的注意。　　“当时韩国企业派代表跨洋飞到厦门来找我，希望能够在技术上进行合作。”孙世刚表示，“但是这样的技术，我肯定要留在国内！”　　虽然拒绝了合作请求，但大型跨国企业对核心技术的渴求和战略眼光，让孙世刚感慨：我们什么时候也能有这样的企业？　　基础研究是科技创新的源头。把基础研究做扎实了，在国家快速发展中，研究成果必能对接到产业应用的方向。　　近年来，随着中国新能源产业崛起，企业迅速成长。宁德时代、厦门钨业等越来越多的行业龙头找上门来，寻求科研支持和合作。　　孙世刚当年的感慨，如今变成了满怀的信心。他主动肩负起责任，把自己的科学追求融入产业发展需求，带领团队开始与企业进行产学研合作。　　始于2011年1月的“界面电化学”创新群体项目，历时9年，在孙世刚的带领下，项目连续三次获得国家自然科学基金委员会的持续资助。从基础研究到实际应用，这个项目，成为孙世刚探索成果转化的舞台。　　“前两期研究内容主要是界面电化学的基础科学问题，到了第三期以后，我们转变重点，把目标放在解决产业界重要的应用问题，以及对国家战略需求作出贡献上。”孙世刚带领团队，将研究方向聚焦到新能源领域。孙世刚教授在实验室，指导研究生进行锂离子电池在线电化学质谱测试。施晨静/摄　　精于转化，打造面向产业的科研力量　　“我们的研发成果能够帮助企业创新，企业能力提升后产生的需求，也在帮助我们调整科研方向”　　新能源产业，是福建重点布局的战略性新兴产业。　　“十四五”时期，福建计划打造两个以上产值超千亿元的新能源产业集群。厦门作为新崛起的电动之城，此前已将中航锂电、海辰新能源、厦钨新能源等新能源龙头企业揽入怀中。2021年底，宁德时代投资70亿元，厦门时代锂离子电池生产基地项目(一期)开工建设。　　这样的土壤，让孙世刚团队的科学研究成果有了更广阔的用武之地。　　厦门厦钨新能源材料股份有限公司，是厦门本土第一家新能源电池材料上市公司。其母公司厦门钨业从2002年起，陆续建立能源新材料产业生产线，重金投入于先进电池材料的研发，并于2016年分拆出独立的新能源子公司——厦钨新能源。　　“研发新产品，一旦我们在技术开发中遇到了难以解决的理论问题，就需要依托高校进行联合攻关。”厦门钨业股份有限公司技术中心硬质材料研究所所长刘超表示。　　其实早在2012年，孙世刚团队就开始了与厦门钨业的技术合作，签订“新能源材料合作研究计划”，致力于提升锂电池正极材料性能。　　锂电池正极材料，是直接影响锂离子电池的性能、决定电池成本的关键因素。　　为了让手机待机时间更长，业内普遍做法是提高充电电压，以提高手机电池中钴酸锂材料的能量密度。但充电电压过高，会导致材料和界面不稳定，电池安全性能、循环性能下降。　　孙世刚团队成员李君涛教授介绍：“我们研究的技术，在钴酸锂材料表面形成包覆层，就相当于给它们穿了件‘防电衣’，使电池在高电压下也能正常充放电。”　　对此，厦钨新能源首席工程师魏国祯深有体会：“孙老师团队在这一领域的基础研究前沿并且深入运用他们的方法，加深了我们对电池材料界面的认识和理解，大大缩短了我们解决技术难题的时间。”　　2018年，厦门钨业获批国家发改委“高端储能材料国家地方联合工程研究中心”。孙世刚受聘担任中心技术指导委员会主任。孙世刚认为：“我们的研发成果能够帮助企业创新，企业能力提升后产生的需求，也在帮助我们调整科研方向。”　　科研成果与产业需求有效结合，双方的合作走向深入。如今，厦钨将能源新材料发展为三大主营业务之一，成为锂电正极材料领域的一流供应商。　　宁德时代，则是孙世刚团队进行成果转化的另一个舞台。　　作为电动车的心脏，动力电池占据整车成本的近40%。曾经，关键锂电技术和材料都掌握在日韩手中，突破不了电池技术，就难以在新能源汽车领域开拓新局面。　　2014年，宁德时代与孙世刚团队相遇。孙世刚团队自主研发的原位表征技术，助力宁德时代实现产品的变革性提升。　　孙世刚教授团队成员介绍：“这项技术可以让研发人员‘在线’观察锂电池材料变化，充放电同时进行分析。可以实时检测到哪种状态产生了气体，准确把握故障原因，并快速改进。”　　自2014年起，孙世刚担任宁德时代首届专家技术委员会委员；2016年，宁德时代建立了院士专家工作站；2017年，宁德时代企业博士后流动站成立，黄令教授作为合作导师，共同培养企业博士后至今。　　“宁德时代实现愿景离不开创新，高校是在创新路上最重要的合作伙伴，厦门大学更是新能源产业科研领域的佼佼者。”宁德时代董事长曾毓群表示，高校的教研优势、人才优势，将为新能源产业集群持续提供创新动能。　　谋于未来，聚焦科技竞争和发展制高点　　“我们搞科学研究，就是要结合国家和社会需要解决的问题，用心做，不断探索”　　面对蓬勃发展的新能源产业，电化学在燃料电池、电动汽车等领域正大有可为。而此时，孙世刚团队已将研究方向投向了更远的未来，以抢占科技竞争和发展制高点。　　孙世刚说：“我们搞科学研究，就是要结合国家和社会需要解决的问题，用心做，不断探索。”　　氢能具有来源广、燃烧值高、零碳排等优势，作为具有发展潜力的清洁能源，全球已有多个国家和地区发布了氢能源发展规划或路线图。当前我国氢能产业也处在快速发展阶段。　　“氢的大规模运用是一个重要的发展方向。”孙世刚表示，“氢燃料电池商业化一直受阻于昂贵的铂基催化剂。怎样把催化剂效率提上去，同时把成本降下来，是我们未来研究重点。”　　在厦门大学，以孙世刚团队为代表，氢能已开始了技术攻关和产学研结合。在氢能与燃料电池技术方面，嘉庚创新实验室已建立新型协同攻关机制，联合厦门金龙、宁德时代、厦门钨业等开展产业攻关。　　参与嘉庚创新实验室氢能产学研攻关的周志有教授，是孙世刚团队成员。他介绍：“用铂金属做氢燃料电池催化剂材料，成本很高。现在，我们正以厦门钨业的钨、钼材料为基体，研制氢燃料电池用催化剂材料。”　　这些研究，为未来燃料电池新型催化剂的研制提供了新思路。　　与厦钨新能源的合作，同样正迈向更广泛的空间。锂硫电池，比钴酸锂电池具有更高能量。为在激烈的电池材料竞争中保持先机，厦钨新能源与孙世刚团队，正共同开展锂硫电池方面的研发。　　如今，孙世刚团队不断突破研究边界，正为抢占新能源科研制高点助力。团队成员廖洪钢教授毅然从国外归来，加入孙世刚团队。“这里不仅有我需要的实验室设备，更有我向往的团队科研氛围。”廖洪钢说。　　经过潜心攻关，廖洪钢通过MEMS加工技术在电子显微镜中成功构筑了一个纳米实验室。“借助这一技术，我们可以动态实时观察物质结构，全程高清拍摄每个原子的变化和运动轨迹。”廖洪钢表示，这项技术，可广泛应用于基础研究及产业升级等领域。　　2019年，廖洪钢成立了厦门超新芯科技有限公司，获评国家级高新技术企业，目前已完成千万级天使轮融资，成为成功切入全球电镜产业链的中国科技企业代表。　　对未来的科学研究与成果转化，孙世刚院士充满信心：“按照现有的研究基础，我们期望未来在基于非贵金属催化剂的燃料电池、超高比能量密度和比功率密度储能体系以及解决一些国家重大需求方面，取得新的突破。”

紫外是指在电磁频谱中10～400nm波长范围的一段，其波长在电磁频谱中位于可见光谱紫光区的外侧，是在1802年由德国物理学家里特发现。由于只有波长大于200nm的紫外辐射才能在空气中传播，所以通常讨论的紫外辐射效应及其应用均在200～400nm范围内(大气层中的“紫外窗口”)。　　军用紫外探测技术是利用近地大气中的“日盲区”(波长小于300nm的紫外辐射由于同温层臭氧吸收，基本上达不到地球近地表面，造成太阳光中的紫外辐射在近地表面形成盲区)和大气层中的“紫外窗口”来实现的。　　图1 紫外是波长比可见光短，但比X射线长的电磁辐射，波长范围在10纳米至400纳米，能量从3电子伏特至124电子伏特之间。它的名称是因为在光谱中电磁波频率比肉眼可见的紫色还要高而得名，又俗称紫外光。　　早在20世纪60年代，美国空军就开始了利用紫外波段探测洲际导弹发射的研究工作(导弹发动机的尾焰会产生紫外光子)。理论上，只要能够对导弹发动机的羽烟紫外辐射进行精确测量，就能够有效发现是否有导弹发射。但是，由于科研人员发现难于确定这些紫外辐射信号强度是否强于自然辐射，再加上紫外辐射特有的“非热态”，导致无法建立相关的信号模型和算法理论，紫外探测难以付诸实施，研究工作只能转向易于建立信号模型的发动机羽烟红外特征探测。　　一直到20世纪80年代，在美国的“导弹防御计划”下，研究人员再次考虑利用紫外辐射来探测导弹发射的可行性。也是在这一时段，相关的基础研究也取得了进展，特别是利用地球观测卫星获取了自然背景辐射的精确数据，高灵敏度的紫外阴极、电荷耦合器件(CCD)和高增益微通道板的研究也获得了突破，这使得军用紫外探测技术成为了可能。　　因此，进入20世纪90年代之后，军用紫外探测技术进入实质性研究和应用开发阶段，被誉为21世纪最具影响力的军用技术之一的紫外告警技术异军突起，并且已经逐步成为一种标准配置而越来越多的出现在各类高价值武器平台(也包括部分大型民用客机)上。　　目前，军用紫外探测技术主要在战术导弹告警、天基紫外预警和紫外超高谱侦察等几个方面展开：战术导弹告警，航空兵在空中格斗、低空突防、近距支援、对地攻击和起飞着陆等阶段，很容易受到红外制导空空导弹和便携式防空导弹的攻击，由于缺乏有效的红外制导导弹逼近告警，75%的战损都是因为飞行员在没有发觉处于导弹威胁之中而被击落的。　　作为对抗红外制导导弹中最为关键的导弹逼近告警(MAWS)就需要能够在大范围空域内能够连续地快速告警，并且虚警率极低。而紫外探测技术就能胜任这样的应用，通过被动接收导弹发动机工作时产生的紫外辐射，就可以对导弹的发射或者逼近进行实时告警以及精确定向，及时提醒飞行员采取机动规避和对抗措施。此外，由于紫外告警设备结构简单、不需要制冷、不需要扫描、重量轻、体积小和勤务性能好，所以现在不但可以装在各种战斗机、攻击机、武装直升机和大型民航客机上，地面部队的主战坦克和步兵战车也都开始配备。　　图2 20世纪80年代，在美国的“导弹防御计划”下，研究人员再次考虑利用紫外辐射来探测导弹发射的可行性。　　天基紫外预警，弹道导弹对国家安全的威胁是严重的，因此需要对其采取积极的防御手段，特别是对其进行有效的早期预警。天基紫外预警就是利用搭载在地球同步轨道预警卫星上的紫外探测系统，在弹道导弹的助推段就及时发现导弹发动机羽烟的紫外辐射，对敌方来袭弹道导弹进行可靠的早期预警和跟踪。美国的导弹防御研究人员也表示，相比传统的天基红外探测，星载紫外探测器不需要制冷、体积也更小、耗电量低、成本更低，更适合在条件受限的太空环境下应用。　　紫外超广谱侦察，是一种基于方位和光谱的三维信息探测技术，可在紫外波段内以高光谱分辨率(小于10nm)对目标进行监视探测，获取目标的细微特征，获得常规侦察手段难以得到的目标信息，是现代光电侦察技术经历了单波长、多波段之后的一个新飞跃。　　目前，美国陆军研究实验室基于声光可调谐滤波器设计的AOTF超光谱成像侦察仪已经可以覆盖了紫外波段，并且在反伪装侦察、生物战剂告警(生物战剂的主要生物色基—芳香烃氨基酸能够强烈吸收紫外辐射，产生很明显的荧光谱)等方面展示出了巨大优势。

p　　作为一名生长在齐鲁大地、深受儒家文化熏陶的青年学者，即便在海外求学多年，孙士生始终心系国家、情牵母校。伴随着时代的召唤，入选国家“千人计划”青年项目的孙士生毅然回到母校西北大学，希冀将他在美国掌握与研发的先进技术应用到西北这片广袤的大地上，以期为母校、为西北地区乃至为整个中国的科研水平真正实现与世界一流接轨尽一份力。br//pp　　“在我看来，在西部地区开展工作有一定的好处及空间，这里受到的外界诱惑和干扰应该会相对少一些，这份安静其实对于基础科学研究颇有助益。”对于未来，“我将继续在自己擅长的方向——糖蛋白质组学和生物标志物发现研究领域开展前沿研究”，为破译人类癌症的密码贡献力量。在接受《中国科学报》记者采访时，孙士生这样表示到。/pp　　和糖蛋白的缘分/pp　　2005年本科毕业后，孙士生进入西北大学攻读研究生，并在那里获得了硕士和博士学位。/pp　　“还在读大学的时候，我就对糖蛋白比较感兴趣。这个领域研究的人还比较少，但其实相当重要。当时教科书上关于糖蛋白的介绍还非常有限，从那时起我就开始注意搜集这方面的资料，没想到有一天还真的从事了这方面的研究。”孙士生回忆说。/pp　　糖蛋白是被聚糖共价修饰的一类蛋白质，糖蛋白上的寡糖链与肽链中的特定氨基酸残基侧链以糖苷键共价连接.糖蛋白普遍存在于动物、植物，真核微生物和各种病毒表面，种类繁多，功能广泛。其中N-连接的糖链合成起始于内质网，完成于高尔基体。其整个合成和分解过程受到各种酶类的特异催化和精确调控。其主要生物学功能为细胞或分子的生物识别，如人类ABO血型和精卵结合过程 另外，受体蛋白、肿瘤细胞表面抗原等亦均属糖蛋白。/pp　　近年来，科学界逐渐认识到，糖蛋白与很多疾病如感染、肿瘤、心血管病、肝病、肾病、糖尿病以及某些遗传性疾病等的发生、发展有关。再者，细胞表面的糖蛋白及糖脂可“脱落”到周围环境或进入血循环，它们可以作为相关组织或细胞异常的标志为临床诊断提供信息 患某些疾病时体液中的糖蛋白亦常有特异性或强或弱的改变,这些糖蛋白的发现和应用将有助于疾病诊断或预后的判断。/pp　　读研伊始，孙士生从事的是生物芯片方面的研究，“后来因为参与一个糖芯片检测流感病毒宿主范围的项目，我有幸进入了糖蛋白的研究领域，或许这就是缘分吧”，孙士生说。/pp　　2011年，从西北大学毕业后，孙士生选择前往美国约翰· 霍普金斯大学Dr. Hui Zhang实验室做博士后，继续从事糖蛋白质组的方法学和生物标志物发现研究。/pp　　Dr. Zhang建立了经典分析糖蛋白方法，这在世界上属于蛋白质组学领域的权威。他所领导的实验室，有着很多国际前沿的技术和研究。有幸在这样的实验室工作，孙士生深觉受益匪浅。/pp　　“在国外，感触比较深的一点是，国外做科研，比较强调原创性。在美国，张老师会说，这个领域已经有人在做，而且做得不错，我们应该选择一些新的领域去探索。很多学者认为别人没做过的研究会更困难，其实不然，正是因为没人做过，发挥的空间才会更大”。/pp　　糖蛋白组学意义重大/pp　　在美多年，孙士生所做的诸多研究也产生了不小的国际影响力。/pp　　孙士生介绍说，随着蛋白质组学研究的日益成熟和规模化，蛋白翻译后修饰谱成为了新的研究焦点。蛋白糖基化修饰作为最重要、最普遍的蛋白质翻译后修饰之一，主要参与细胞间识别、调控、信号传导、免疫应答、细胞转化和疾病的发生发展。而系统高通量的糖蛋白质组研究方法是蛋白糖基化分析的基础。在美期间，他在Dr. Zhang建立的经典分析糖蛋白方法基础上，通过改变分析策略，创建了一种全面系统分析N-糖蛋白质组的新方法。该方法可广泛应用于肿瘤标记物筛查，蛋白抗体、病毒以及其他各种生物样品中的蛋白糖基化分析。同时，孙士生还建立了一些其他基于质谱分析的糖蛋白质组学新方法。/pp　　在蛋白质组/糖蛋白质组学在疾病生物标记物和致病机理研究中的应用方面，孙士生也取得了一定的进展。他与合作者将蛋白质组/糖蛋白质组相关方法学成功应用于各种临床样本分析中。其应用范围包括：人流感病毒、艾滋病病毒(HIV)及其感染的细胞和宿主，不同年龄和性别的人唾液，肝癌细胞系和HCC病人血清，前列腺癌细胞系、组织和血清，卵巢癌细胞系和组织、肺癌细胞系模型和肾衰竭动物模型。/pp　　“其中值得一提的是，我在博士后期间作为样本制备主要负责人之一参与了美国临床蛋白质组肿瘤分析(CPTAC)项目。我所在的实验室是全美参与此项目的五个核心实验室之一。在此项目中,我一直负责实验室内样品分析方法的建立，标准流程的制定，样品制备，质量监控和问题解决。目前已顺利完成本轮所有临床样本的蛋白质组和糖蛋白质组图谱的解析,其中蛋白质组的研究成果已在Cell杂志发表”，孙士生说。/pp　　回国的“青年千人”/pp　　梁园虽好，终非故土。在美国学习和工作多年后，孙士生最终选择回到西北大学，并在2017年顺利获得了中组部 “千人计划”青年项目的资助。/pp　　“我选择回西北大学，很大程度上是出于对母校的热爱。这儿有我老师、同学和朋友的帮助和支持。有着悠久历史的西北大学近年来综合实力也在蒸蒸日上”，孙士生指出，西北大学学术氛围相对自由，对青年学者没有设置太多限制，“选择西北大学，也有这方面的考量。”/pp　　回到母校后，孙士生希望能将本人所学，特别是他在糖蛋白质组学及新的肿瘤标志物发现等领域所积累的研究经验及学术成果服务于祖国，同时将母校建设的更好。/pp　　展望未来，孙士生表示，他将继续致力于糖蛋白质组学新技术的开发并将其应用于新的生物标志物发现、致病机制研究和蛋白糖基化调控机制研究中。他已针对这些设想制定了详细的工作计划。/pp　　孙士生表示，蛋白质组研究技术在癌症、早老性痴呆等人类重大疾病的临床诊断和治疗方面具有诱人的应用前景。糖类作为重要的生物大分子之一，参与各种重要的生物学过程。然而系统糖生物学研究包括系统的糖链解析、高通量的糖蛋白和糖脂分析等才刚刚起步：“在中国从事这方面的研究，必然会大有可为。”/ppbr//p

点击此处可了解更多产品详情→辣椒素检测仪 辣椒素检测仪是一种用于检测辣椒中辣椒素含量的仪器。辣椒素是辣椒中的主要辣味物质，它的含量与辣椒的辣度呈正相关关系。辣椒素检测仪可以帮助进行辣椒辣度的准确、快速测量，对于辣椒产品的质量控制和市场评估具有重要意义。 辣椒素检测仪的主要帮助如下： 1.质量控制：辣椒产品的辣度是消费者购买时的重要指标之一。通过使用辣椒素检测仪，生产企业可以对辣椒产品的辣度进行准确测量和控制，确保产品质量的一致性和稳定性。 2.品质评估：辣椒素检测仪可以对不同辣椒品种和产地的辣度进行比较和评估。这对于辣椒生产企业来说，可以选择适合自己产品的辣椒品种，提供更具竞争力的产品。 3.欺诈检测：一些不法商家可能会在辣椒产品中添加其他物质来增加辣度，以欺骗消费者。辣椒素检测仪可以帮助监管部门和消费者检测和识别这些欺诈行为，保护消费者权益。 4.研究和开发：辣椒素检测仪可以为相关研究提供准确的辣度数据，帮助科研人员深入了解辣椒品种的辣度特性，以及辣椒素在人体中的作用和效应。 总之，辣椒素检测仪对于辣椒辣度的检测具有重要的帮助，可以用于辣椒产品的质量控制、品质评估、欺诈检测和研究开发等方面，为辣椒行业的发展和消费者的选择提供支持。

同样是RNA病毒，为什么学者们能很快研发针对COVID-19的疫苗，而艾滋病疫苗却迟迟没有面世？白血病之前是一种绝症，为什么像现在可以被治愈了？您知道吗，这些重大医学问题或进展，都与“糖医学”这个概念息息相关。一个由澳大利亚伊迪斯科文大学（Edith Cowan University）领导的跨国研究团队揭示了糖医学领域的最新研究进展。澳大利亚埃迪斯科文大学副校长、英国皇家内科医生协会公共卫生学院院士（FFPH）王嵬教授领导的这项研究显示，生命需要的不仅仅是核酸和蛋白质，糖分子可能是超越分子生物学中心法则（central dogma of molecular biology）的另一种生命密码。澳大利亚埃迪斯科文大学副校长、英国皇家内科医生协会公共卫生学院院士（FFPH）王嵬教授王嵬教授认为，生命有四个重要的大分子：遗传物质（DNA和RNA）、蛋白质、糖类和脂质。前二者更被公众熟知，遗传物质——核酸像复印机一样，原封不动地把信息转移到蛋白质并用蛋白质表现出来，就是人们所称“转录”及“翻译”过程。“转录及翻译执行了我们生命的过程中最基本的定律，这就叫做中心法则。”他说。王嵬教授介绍，中心法则是遗传学的一个伟大法律，相关研究曾数次获得诺贝尔奖。“但是，在这个过程中，后两种关键成分——糖和脂却在生物学的中心法则中缺失了。”“我们提出糖可以作为第三个生命密码，这就是我们说的旁中心法则。”医学科学的新维度作为一个新的学科，糖医学的研究是为了更好地针对疾病作出诊断，并基于糖医学的方式开发潜在药物、根据个体的“糖档案”选择处方和剂量，对患者进行药物预防、干预和治疗。王嵬教授表示，糖除了作为能量来源、细胞的重要组成成分之外，还有非常广泛的生理学意义。因此，糖医学在健康、亚健康和疾病诊治领域发挥关键作用。“比如糖尿病，患者的胰岛素不能充分利用这些生命分子，所以糖代谢异常。”“为什么遗传基因这方面已经谈了这么多，为什么我们目前还不能治愈糖尿病呢？”他说，“我们把基因、把常说的蛋白，从生命水平去干预不就可以了吗？现在，我们通过对于基因组和蛋白组的理解，人们束手无策。”而旁中心法则和糖医学可能为这一疗法的治愈提供新曙光。与此同时，糖医学还可以应用到人们关注的其他方面。为什么在疫情中，科学家们很快就推出了针对COVID-19的疫苗；而艾滋作为一种古老的、影响人类健康的病毒，却迟迟没有治愈方法？王嵬教授解释称，这就涉及到糖医学的具体应用。举一个简单的比喻，艾滋病毒的遗传物质像穿了棉袄一样，盖着一层很厚的糖基；而现在的新冠病毒，就像穿了一件糖基的背心。“病毒就是这样，有些‘穿得厚’，有些‘穿得少’，”他说，“我们马上就识别COVID-19它‘穿得少’，所以我们马上就有了疫苗的研发，目前甚至到了药物、单抗的研究。”再例如白血病，研究人员可以“利用糖的生物工程对单抗的修饰，把针对白血病的单抗的效率提高十倍、百倍。”因此，白血病再也不是人们印象中的“不治之症”了。下一步研究方向旁中心法则是研究团队提出的崭新的理论，王嵬教授表示，这一假说已经有部分实验依据作为支撑。“比如在中心法则中，在反转录之外，之前从来没有实验证实过核酸能被糖修饰，因为糖是‘下游’的。而现在，已经有试验可以证实这一点，证实小的RNA（Small RNA）能被糖修饰，而且是在细胞膜表面。”由于涉及多种酶，这个概念和过程可能看起来繁琐而复杂。但是这是一个高度有序的过程，每种酶都由糖基因编码。因此，糖基因的中断或任何相关酶的缺乏，都可能导致先天性的糖基化障碍疾病。除此之外，旁中心法则还关注环境、行为及其对糖基因的互相影响和作用。“我们体内的糖是一个动态的生化指标，反应了生命活动的真正状态，也回答了糖为什么这么重要这个问题。”“现在有的只是这些实验，大家们有一个理论框架把它们聚合在一起。我们提出这个法则，糖只是一个重要的方面之一。”他说，“现在我们现在要进一步验证这一理论框架，就像有了骨头，我们要把肉填上去。”

科技创新是国家发展的核心动力，是综合国力竞争的重要支撑点。作为仪器仪表行业的重要分支之一，实验分析仪器的制造需要复杂而精密的技术，是衡量一个国家高端制造能力的重要指标之一。作为分析仪器中比较“热”的仪器——质谱，因其具有更高分辨、更高灵敏度、更高通量和更高准确度的特性，已在食品安全、环境、制药、生命科学、医疗等领域得到广泛应用。　　据调研机构预测，2021年中国质谱仪市场规模约为142.2亿元，全球质谱仪行业在2021-2026年将维持7.7%复合增速增长，而国内质谱仪市场规模有望获得更高增速。　　质谱仪技术壁垒高，属于高端实验分析仪器，虽然目前进口依赖度较高，但随着“十四五”规划牵引、地方政策支持、国产采购倾斜等一系列政策东风频吹，“质谱”成为了科学仪器制造的关键词之一。加之近年来科技部持续加大研发支持力度，针对高分辨和串联质谱等国产空白领域，不断加大投资，推动向高端化发展，可以说未来国产质谱有很大的发展空间。　　在此背景下，仪器信息网特别策划“仪企档案质谱企业走访实录”活动，我们与行业专家携手实地走访质谱企业，增进交流、了解行业当前最新发展动向，并借助信息化助力企业发展。在我们走访的质谱企业中，既有“行业主力军”、“后起之秀”、也有广受业内关注的“黑马企业”，关于活动的内容报道，请关注仪企档案质谱企业走访实录话题，我们将陆续以文字及视频语言详叙高端科学仪器的制造密码。　　活动快闪视频

p　　日前，工业和信息化部办公厅、国防科工局综合司两部门印发《军用技术转民用推广目录(2018年度)》。/pp　　据悉，为贯彻落实《国务院办公厅关于推动国防科技工业军民融合深度发展的意见》，工业和信息化部、国防科工局围绕先进材料、智能制造、高端装备、新一代信息技术、新能源与环保、应急救援及公共安全等6个技术领域，征集遴选出150项“军转民”技术成果，汇编形成《军用技术转民用推广目录(2018年度)》(以下简称《目录》)。通知中还提到，《目录》中符合国防科技工业军工高技术产业化投资补助方向的项目，可按渠道申报。/pp　　值得注意的是，主动式太赫兹人体安检仪、高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪、全光纤超连续谱激光器技术、小型化质谱分析仪等多个仪器类项目名列其中。《目录》中详细介绍了每个项目的技术指标、技术特点、先进程度、技术状态、适用范围、获奖情况、合作方式及预期效益等。/pp　　部分项目详细情况如下：/ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "主动式太赫兹人体安检仪/span/strong/pp　　【技术领域】应急救援与公共安全/pp　　【技术开发单位】中国航天科技集团公司航天长征火箭技术有限公司/pp　　【技术概述】近年来，国际局势动荡，国内外恐怖主义事件频发，机场、火车站、地铁、重要会议、路卡、特殊场地等对人体安检需求迫切。/pp　　常见的人体安检手段主要包括：手检、金属探测器、金属探测门、爆炸物痕量检测设备。常规的手检费时费力，因疲劳等人为因素导致的漏检事件常有发生 常规的手持金属探测器和金属探测门仅能判别人体是否携带金属物件，虚警率极高且无法检测出人体携带的非金属物品 爆炸物痕量检测设备则无法检测出诸如刀具等违禁物品，一般用于辅助性检测。/pp　　X光机安检仪具有图像分辨率高，透视效果好的优势。但X光子能量强，照射人体后其电离辐射对人体生物组织有伤害，成都双流机场发生“弱光子安检仪”事件之后，国家已明令禁止X光机用于人体安检。/pp　　主动式太赫兹人体安检仪通过发射微弱的太赫兹波照射人体，并接收反射的回波，经处理后得到人体的三维太赫兹图像，然后采用人工智能算法，自动检测和识别人体携带的可疑物品。主动式太赫兹人体安检仪，不仅安全可靠，还能够检测出汽油、金属和非金属刀具、爆炸物、毒品等危险物和违禁物品，并通过目标检测与识别自动报警，可以满足常规安检对随身携带的冷兵器、汽油、爆炸物等检测需求，是现阶段人体安检的最佳解决方案。/pp　　【技术指标】典型图像分辨率：5mm 成像能力：3D图像 漏检率：低 使用环境：适应室内外高低温、复杂电磁环境。/pp　　【技术特点】安全可靠，发射功率远小于手机辐射功率，对人体无伤害 高分辨能力，三维自适应聚焦成像，具有毫米量级的空间分辨率 检测种类齐全，除金属器件外，还可以检测出诸如液体、炸药、粉剂等非金属携带物 保护隐私，拥有先进的隐私保护算法，仅显示人体的轮廓和携带危险物图像，绝对保护大众隐私。/pp　　【先进程度】国际先进/pp　　【技术状态】小批量生产、工程应用阶段/pp　　【适用范围】主动式太赫兹人体安检仪具有安全可靠、高分辨能力、检测种类齐全、保护隐私、通过时间短等优点，适合布置在机场、高铁、广场、地铁、海关口岸、监狱、大型会议、重要关卡等重要场所入口。/pp　　【获奖情况】2018年中国航天科技集团有限公司第一届创新创意大赛优胜奖。/pp　　【专利状态】完全自主知识产权，共申请专利13项，已授权6项。/pp　　【合作方式】合作开发，寻求投资扩大产能，预计需投入的资金1200万元，吸纳投融资的回收周期：1～3年，和预期回报率：20%。/pp　　【预期效益】主动式太赫兹人体安检仪不仅安全可靠，还能够检测出汽油、金属和非金属刀具、爆炸物、毒品等危险物和违禁物品，是现阶段人体安检的最佳解决方案。当前目标市场为反恐一线地区及中心节点城市，市场预估在数百亿元 后续目标市场是覆盖国内主要地区和城市，市场规模可达千亿元量级。/pp　　【联系方式】刘昊010-68382597/13717760582/ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪/span/strong/pp　　【技术开发单位】北京理工大学/pp　　【技术概述】经过近4年技术攻关，研发了一系列具有自主知识产权的软硬件技术与装备。研制的探测仪整机具有重量轻、便携性好等优点，能够快速完成爆炸物、胶体物质、毒品、有毒气体和粉末的探测，可广泛用于地铁、机场、国家机关等重要场所和重大活动的安检。/pp　　【技术特点】光谱探测，拉曼光学系统，安全检查/pp　　【先进程度】国内领先/pp　　【技术状态】批量生产、成熟应用阶段/pp　　【适用范围】适用于各类重大活动、地铁的安保任务/pp　　【获奖情况】2014年获得北京市教委中央在京高校重大科研成果转化项目的支持/pp　　【合作方式】合作开发/pp　　通过与北京华泰诺安探测技术有限公司合作，推进产业化进程，已经建立了一套年产2000台的生产装配线，应用前景广阔。/pp　　【预期效益】/pp　　先后向公安、海关一线提供拉曼光谱探测仪1600余台。该项目成果已在北京地铁4号线安检中得到应用，并完成了十九大、“一带一路”峰会、厦门金砖国家会议等重大活动的安保任务，产生了较大的社会效益和经济效益。/pp　　【联系方式】张昊010-68912328/13488845687/ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "全光纤超连续谱激光器技术/span/strong/pp　　【技术开发单位】中国科学院上海光学精密机械研究所/pp　　【技术概述】采用短脉冲或超短脉冲激光器产生高峰值功率的脉冲，耦合进入高非线性的光子晶体光纤，脉冲在高非线性光纤中传输时，由于各种非线性光学效应，光谱从单一波长展宽至一到几个倍频程的光谱宽度。/pp　　【主要技术指标】数十KHz到数十兆赫兹重频，从数十纳焦到数百微焦量级的脉冲能量，从数十皮秒到数十纳秒的脉宽，功率从数百毫瓦到二十瓦，光谱范围400-2400nm，单模输出。/pp　　【先进程度】国际先进/pp　　【技术状态】样品、实验室阶段/pp　　【适用范围】生物医学(生物组织标记，超高分辨成像，光学相干层析、内窥照明等)、光学频率精确测量(光学频率梳)、主动式超(高)光谱成像、光电对抗等。/pp　　【获奖情况】无。/pp　　【专利状态】发明专利3项。/pp　　【合作方式】技术转让/pp　　【预期效益】目前国内外各有一家公司从事相关产品的研制(国内安扬公司，国外NKT公司)。本项目既可提供与上述两家公司类似的技术，也可提供性能上与上述两家公司有很大不同的技术。该激光器按每台40万售价，一年100台左右的销售量，两年可实现8千万元销售收入，可以收回投资。/pp　　【联系方式】廖梅松 18917940116/ppstrong　　span style="color: rgb(255, 0, 0) "小型化质谱分析仪/span/strong/pp　　【技术开发单位】北京理工大学/pp　　【技术概述】质谱分析仪可以实现对未知样品化学组成成分的高灵敏度检测。目前商业化的仪器被广泛应用于制药产业，石油、化工产业，生物、化学等科研领域。但是目前的商业质谱仪器体积、功耗庞大(吨、千瓦、百万人民币级)，极大局限了其使用范围。本产品在国际上第一次实现连续大气压接口、小型化质谱仪。该仪器可以实现对气体、液体、固体样品的高灵敏度分析与检测，可实现车载或单人手提式设计。/pp　　【主要技术指标】分析速度快(0.2秒每个样品)，分析灵敏度高(～1 ug/mL)，分析物种类与范围广(分子质量范围在200-3000 Da的有机物、生物分子等，覆盖了从挥发性小分子到蛋白质的范围)，高稳定性(相对标准偏差RSD 7%)，便携，低成本等特点。/pp　　【先进程度】国际先进/pp　　【技术状态】试生产、应用开发阶段/pp　　【适用范围】毒品、爆炸物检测/环境污染监测/食品安全/医疗检测/pp　　【获奖情况】无。/pp　　【专利状态】授权专利1项。/pp　　【合作方式】许可使用 合作开发/pp　　【预期效益】目前美国、德国已经将小型化质谱仪用于战场、疾控、地铁站等场合。本项目开发的产品性能优于国际同类小型化质谱仪产品，预期前景良好。/pp　　【联系方式】张昊 68912328/13488845687/pp　　更多详情请查看附件strong：img src="/admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_doc.gif" style="vertical-align: middle margin-right: 2px "//stronga href="https://img1.17img.cn/17img/files/201812/attachment/ef543595-ee6d-4f04-9a1c-3a27e39bebb1.docx" title="军用技术转民用推广目录（2018年度）.docx" style="font-size: 12px color: rgb(0, 102, 204) "strong军用技术转民用推广目录（2018年度）.docx/strong/a/ppstrong　　目录/strong/pp　　一、 重点推荐项目/pp　　1. 车辆底盘全液压制动技术/pp　　2. 应急机械化桥系列产品/pp　　3. 面齿轮传动成套技术及关键装备/pp　　4. 第三代半导体碳化硅新型功能材料及功率器件/pp　　5. 新型轻量化高强度铸造铝合金材料/pp　　6. 高精度硅谐振压力传感器/pp　　7. QD128燃气轮机/pp　　8. 高品质大尺寸碳化硅(SiC)单晶衬底材料/pp　　9. 主动式太赫兹人体安检仪/pp　　10. 艾保板---纳米孔二氧化硅气凝胶岩棉复合保温板/pp　　二、 推荐项目/pp　　(一) 先进材料领域/pp　　11. 低摩擦碳基薄膜技术与电离分离PVD镀膜设备一体化/pp　　12. 500吨级芳纶Ⅲ产业化技术/pp　　13. 6英寸高纯半绝缘SiC衬底/pp　　14. 铜钢复合材料制造技术/pp　　15. 固体润滑涂层/pp　　16. 电弧法碳纳米角/pp　　17. 功能型建筑涂料在美丽乡村绿色农房中的示范与推广/pp　　18. 人工合成云母超大晶体/pp　　(二) 智能制造领域/pp　　19. 面向智能制造的三维在位精密测量技术及装置/pp　　20. 激光雷达用硅APD探测器/pp　　21. 高转速精密微小型数控车铣复合加工中心/pp　　22. 超大型结构超低频姿态监测系统/pp　　23. 微电子共烧陶瓷基板智能制造生产线/pp　　(三) 高端装备领域/pp　　24. 高端轴承技术及产品/pp　　25. 数控深孔拉削技术及装备/pp　　26. 小型化航空物探综合测量系统/pp　　27. 电动伺服缸技术/pp　　28. 基于COTS的卫星高速数传接收技术/pp　　29. 发动机点火系统技术/pp　　30. 超薄锂电铜箔成套装备/pp　　31. 调频激光雷达扫描仪/pp　　(四) 新一代信息技术领域/pp　　32. 56Gbps高速连接器/pp　　33. 第二代砷化镓微波毫米波军民两用芯片制造技术/pp　　34. 嵌入式龙芯计算机/pp　　35. 多核32位空间应用片上系统/SoC2012/pp　　36. 表面贴装式恒温继电器/pp　　37. 电场探测先进传感器技术/pp　　38. 5G通信基站传输用高速光收发芯片/pp　　39. 18位2/5MSps高精度模数转换器/pp　　(五) 新能源与环保领域/pp　　40. 生物浸提-化学共沉淀串联工艺从废旧锌锰电池制备锌/pp　　41. 小型城镇生活污水生态处理技术/pp　　42. 大马力涡轮增压技术/pp　　43. 强声强光驱离系统/pp　　44. 煤粉浓度测量系统/pp　　(六) 应急救援及公共安全领域/pp　　45. 高灵敏度手持式拉曼光谱探测仪/pp　　46. 天地协同无线电信号定位技术/pp　　47. 天幕直击雷保护装置/pp　　48. ZYBH型矿用巷道抑爆装置/pp　　49. 大视场复眼成像仪/pp　　50. “天地一体”精准搜救系统/pp　　三、 推广项目/pp　　(一)先进材料/pp　　51. 溶剂型清洗剂/pp　　52. 石墨烯新材料/pp　　53. 化学沉淀PbS光电薄膜制备技术/pp　　54. 高温碳基复合材料研发制备技术/碳陶高铁刹车盘/pp　　55. 舰船XX燃机动力涡轮导向叶片/pp　　56. SC007X型55V P沟VDMOS芯片/pp　　57. 多组分掺铈石榴石结构(Ce：GAGG)闪烁晶体及组件/pp　　58. 基于TNT硝化技术的甲苯二异氰酸酯(TDI)系列产品/pp　　59. 重离子微孔膜/pp　　60. 一种耐沸腾硝酸腐蚀的钛合金/pp　　61. 高性能聚酰亚胺材料及器件/pp　　62. 高性能PVC防石击涂料/pp　　63. 石墨烯重防腐涂料体系/pp　　64. 片式电容器MLCC/pp　　65. 高精度液压伺服控制系统专用润滑油/pp　　66. 高透光聚乙烯醇缩丁醛(PVB)薄膜材料/pp　　(二)智能制造领域/pp　　67. 智能喷涂特种工艺机器人系统/pp　　68. 熔模精密铸造技术/pp　　69. 双目立体视觉系统/pp　　70. 工业机器人/pp　　71. 双联涡轮导向叶片多轴联动自动涂覆热障涂层技术/pp　　72. 航空航天薄壁件液力精准成形技术及装备/pp　　(三)高端装备领域/pp　　73. 风电偏航、变桨驱动装置/pp　　74. HM-J-16-I型医用电子直线加速器/pp　　75. 旋转斜盘式变量柱塞泵/pp　　76. 高精度、高动态三维运动模拟技术/pp　　77. 综合监视系统/pp　　78. 高铁动车组用流体控制系统装置/pp　　79. 动态压力校准装置/pp　　80. 大气激光通信智能终端系统/pp　　81. 单兵夜视眼镜/pp　　82. 大功率低压伺服电机/pp　　83. 高精度惯导/pp　　84. 超短波空间谱估计侦察测向系统/pp　　85. TJZ-3光纤陀螺井迹多参数测量装置/pp　　86. 特种车辆快速调平控制技术/pp　　87. 光纤陀螺/pp　　88. 太阳电池阵模拟器/pp　　89. 多普勒雷达/pp　　90. 全光纤超连续谱激光器技术/pp　　91. 深海管道内外联合检测系统/pp　　92. 一体化气调保鲜装置/pp　　93. 液冷冷板/pp　　94. 桥梁无障碍GZBS滚轴板式伸缩装置/pp　　95. 自适应可收放抗干扰系留系统/pp　　96. 装甲车辆应急启动电源/pp　　97. 电子产品可靠性综合仿真分析与设计优化平台/pp　　(四)新一代信息技术/pp　　98. 空天大数据承载与智能服务平台-GEOVIS 5/pp　　99. Web大数据搜索与挖掘云服务系统/pp　　100. 32位空间应用片上系统/SoC2008/pp　　101. 基于模型的产品设计规范及建模指南/pp　　102. 卫星移动通信基带芯片/pp　　103. 铌酸锂强度调制器/pp　　104. 微型无人机监测对抗系统/pp　　105. AVIDM企业级协同产品研制管理平台/pp　　106. AVPLAN企业级项目管理系统/pp　　107. 高速公路恶劣天气监测预报预警及道路安全管理系统/pp　　108. 大容量信息传输平行高速数据线缆/pp　　109. 高精度北斗地质灾害监测预警系统/pp　　110. 新一代智能通讯用微型高性能毫米波连接器及组件/pp　　(五)新能源与环保/pp　　111. 全电驱动多轮同步差速控制器/pp　　112. 系列电动高压空压机/pp　　113. 气体轴承斯特林制冷机技术/pp　　114. 6592A便携式高精度光伏电池伏安特性测试仪/pp　　115. 烟气“脱白”协同超超低排放技术/pp　　116. 锌空气燃料电池/pp　　117. 铝及其合金化铣稳定控制技术/pp　　118. 5吨电动防爆无轨胶轮材料运输车/pp　　119. “绿草地”牌大功率便携式启动电源/pp　　120. 工业危险废物综合利用与治理技术/pp　　(六)应急救援及公共安全/pp　　121. 小型化质谱分析仪/pp　　122. 北斗海上救生终端/pp　　123. 智能视频监控/pp　　124. 机场道面外来物(FOD)探测系统/pp　　125. 桥梁净空高度监测系统/pp　　126. 北斗应急搜救技术/设备/pp　　127. 跑道安全监控系统/pp　　128. 化工事故安全检测救援车/pp　　129. 机械化路面/pp　　130. 自动破窗装置/pp　　131. 安全监测与预警云服务平台/pp　　132. GStar FDMA、TDMA宽带卫星通信系统/pp　　133. 边海防视频监控系统/pp　　134. 雷达生命探测仪/pp　　135. 城市要地近距净空防御体系/pp　　136. 高层建筑智能灭火无人机/pp　　137. 无人机载灭火系统/pp　　138. 车辆放射性物质检查系统/pp　　139. 石墨型碱金属火灾灭火器/pp　　140. 声表面波气相色谱仪/pp　　141. 基于迫弹总体技术的发射或无人机发射灭火弹/pp　　142. 超强视频安全技术/pp　　143. 超强网络适应技术/pp　　144. 动中通卫星通信系统/pp　　145. 预案推演、演练评估、辅助决策及情景规划系统/pp　　146. 声波炮(db2700)/pp　　147. 核与辐射应急航空监测技术/pp　　148. 全地形运输系列车/pp　　149. 机械弹性防爆车轮/pp　　150. 临近空间应急通信与灾害预警系统/ppbr//p

安捷伦首届细胞分析创新峰会圆满落幕，尽情展现细胞分析技术的尖端应用 序曲 奇妙的细胞地球上第一个有生命的细胞诞生距今已有三十八亿年[1]，然而直到三百五十多年前[2]，科学家通过特殊的显像工具方才一睹它的真容。有赖于不断革新演进的细胞分析技术，如今，研究人员能够深度解析细胞结构、代谢、微环境以及细胞生命周期活动中的动态变化，为以细胞模型为基础的多学科应用及产学研转化提供强力的技术支撑。在全球领先的细胞分析技术阵营，安捷伦已成为极具影响力的企业。五月下旬，安捷伦在沪隆重举办了首届细胞分析创新峰会，并为享誉全球科研学术界的安捷伦 BioTek Cytation 产品家族面世十周年举办了庆典。与会嘉宾与安捷伦高层共同见证安捷伦 BioTek Cytation 产品家族面世十周年(左起：安捷伦细胞分析事业部大中华区总经理罗绍光，安捷伦大中华区行业拓展与应用创新团队经理安蓉，安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺，安捷伦大中华区高级市场总监郑欣，安捷伦大中华区销售拓展团队总经理朱颖新)300 多位来自多领域的专家、学者及科研人员到会，与安捷伦高层以及技术工程师共同探讨了先进的细胞成像与分析技术在多学科中的深度应用。峰会聚集并展现细胞分析与研究领域前沿的理论与发现，各种思维与智慧的碰撞与交织，合奏出一曲细胞礼赞的乐章。第一章 问世十年，Cytation 助力生命科学研究持续开拓胞罗万像，聚力新生。安捷伦首届细胞分析创新峰会以此为主题，直观反映出细胞分析应用的丰富多样，也体现出细胞分析研究的目标——解读生命，改善生命。多位学界专家汇聚于此次峰会，期待深入交流安捷伦细胞分析技术在不同科研领域展现出的能力和价值，为各自今后的科研工作提供参考借鉴。问世至今正好十年，安捷伦BioTek Cytation毫无疑问成为本届峰会的主角。十年前，安捷伦BioTek推出了BioTek Cytation 3细胞成像微孔板检测系统，以及增强显微镜的概念，由此创造出一款自动化解决方案，帮助研究人员完成从图像采集到获取可发表数据的全过程。Cytation 3借助其丰富的功能与极具竞争力的价格，推动了自动化成像的广泛应用。为中小型实验室开启了自动化成像的大门。安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺致开幕词安捷伦副总裁兼大中华区业务总经理杨挺在致辞中表示，十年来，Cytation 已经进驻全国近1000家实验室，让用户在自己的实验室全面掌控活细胞分析流程的应用，助力他们在细胞与生命研究领域里持续开拓。尤其是过去三年，人类与病毒和疾病抗争的这段经历，促进了生命科学领域新型研究工具的开发和利用。在这一特殊时期，以安捷伦Cytation 为代表的，基于活细胞、多参数、实时、高通量的多功能细胞成像与检测技术，为身处一线的科学工作者提供了有力的技术支撑。 第二章 细胞科研的夜空，群星闪耀安捷伦邀请了不同学科、以及跨学科的杰出代表，通过学术报告分享并探讨了他们的科研进展。在峰会上分享学术报告的专家(上排左起：郑明彬教授，刘嘉莉副教授，罗克博士 下排左起：印彤研究员，江宽副研究员，刘回民副教授）深圳市第三人民医院郑明彬教授分享了“微纳仿生药物可视化诊疗“进展。他使用 Cytation 在 3D 细胞球进行微纳仿生药物的靶向富集验证，并就微纳技术在疾病精确诊断和精准治疗方向提出了前瞻性见解。 中国药科大学刘嘉莉副教授介绍了“基于类器官的靶组织药动-药效时空异质性研究”及其拓展应用。她使用安捷伦 Lionheart 自动细胞成像仪进行 3D 细胞瘤球培养与检测，并基于 3D 细胞模型建立了空间异质性单细胞 PK/PD 评价新方法，希望通过外源性的药物代谢动力学和内源性的代谢进行cross talk去找到相关的内源性代谢的靶标和干预的策略。 伯桢生物（bioGenous）CTO 罗克博士（Dr. Emmanuel Enoch K. Dzakah）做了题为“Bioimaging in Organoid Technology: Application and Perspectives”的专题报告。类器官是近十年来干细胞研究最令人振奋的进展之一，伯桢生物在类器官技术开发与医药研发应用领域进行了非常深入的探索。罗克博士特别提到，类器官模型的高通量成像采集和分析对于类器官形态特征评价、药物高通量筛选和药效评估至关重要。此外，Cytation可以用于记录和分析类器官和其他细胞如免疫细胞的相互作用过程，因此在肿瘤免疫调节类抗体药物、免疫细胞疗法的药效评估上展现出巨大潜力。 上海交通大学医学院附属瑞金医院研究员印彤博士介绍了“国家转化医学中心（上海）质谱平台助力精准医学研究”进展。基于安捷伦Seahorse的细胞能量代谢分析是质谱平台新开展的业务，Cytation 作为细胞能量分析系统的联用设备，可以轻松实现活细胞能量代谢数据归一化，获得更准确的有生物学意义的细胞能量代谢数据。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院江宽副研究员介绍了“流式细胞仪助力脂质纳米药物体内过程研究”进展，借助基于流式细胞术的机体细胞分离与鉴定技术，阐明脂质纳米药物体内与细胞互作及细胞间转运过程，进而明晰机体对脂质纳米药物调控机制，将极大助力脂质纳米药物的临床转化。吉林农业大学刘回民副教授安捷伦BioTek 自动化成像产品不仅被细胞分析、基础医学、药物开发等领域的研究人员广泛使用，而且也在农业研究、植物发育和食品科学中也有诸多应用。刘回民副教授介绍了Cytation 5 细胞成像多功能微孔板检测仪以及Seahorse细胞能量代谢分析系统如何帮助他实现“玉米黄素促进白色脂肪细胞棕色化的分子机制研究”。研究了植物来源的天然化合物在代谢性疾病（肥胖，糖尿病，非酒精性肝炎）中的作用机制。在这些现场学术报告以外，安捷伦细胞分析的应用专家团队也着力向各方嘉宾介绍了Cytation多功能细胞成像与分析技术、流式细胞术、RTCA 非标记细胞分析以及Seahorse 细胞能量代谢分析技术的前沿应用进展，并陪同现场的参会嘉宾一起参观了演示仪器，解答用户关心的实验和使用问题。 第三章 聆听客户需求，优化产品功能报告嘉宾在峰会期间也对 Cytation 和其他细胞分析技术给予肯定的评价，以及激动人心的期待。深圳市第三人民医院郑明彬教授讲到，Cytation在他的实验室里利用率非常高，并且他对其软件功能十分赞赏。郑教授的科研课题需要使用Cytation进行纳米机器人相关的监测，观察病毒是怎么被吞噬和吐出，因此要求设备具有极高的镜头捕捉效率。郑教授期待未来的Cytation着力打造出更先进、更专业的硬件，能够不仅用于细胞科研，而且能够拓展到合成生物学和细菌、甚至更小的物质研究领域。中国药科大学刘嘉莉副教授的实验室需要研究样本的时空表达差异，因此需要对不同样本的空间整体进行成像。实验室正在使用Lionheart成像产品以及Synergy H1酶标仪。她期待能够实现通过不同的license安装在不同电脑上，实现一台电脑成像，另一台电脑分析结果，以此节省时间提升实验效率。她也了解到最新的Cytation C10内嵌了共聚焦的功能，十分期待能够尝试使用。伯桢生物（bioGenous）CTO 罗克博士十分喜欢他正在使用的Cytation C10，因为它既可以实现共聚焦成像，又可以承担酶标仪的工作，并且还能检测活细胞成像。这样的设计能够帮他在同一时间完成多个实验项目，比如可以一边培养细胞，一边进行检测，这项功能对于细胞治疗这类大部分需要实时拍摄的课题非常适用。他十分期待Cytation C10能够和AI结合，自动帮助研究人员承担部分研究任务。上海交通大学医学院附属瑞金医院的研究员印彤博士认为，除了细胞活力和增殖等基础检测功能非常完备外，Cytation在代谢组学功能研究，即活细胞能量代谢中也可大显身手。此外，在更加前沿的空间代谢组研究中，从Cytation获得的样本图像可与质谱数据整合，获得空间代谢组信息，非常有利于将研究推向深入。印彤博士期待Cytation在帮助研究者应对课题挑战的同时，也能够为中国生命科学的发展带来更多助力。复旦大学附属眼耳鼻喉科医院江宽副研究员使用安捷伦流式细胞仪来检测药物对细胞的影响、细胞如何代谢这些药物，以及两者之间的相互作用。他对安捷伦流式细胞仪的模块化功能和整体应用的简约性十分认可。吉林农业大学刘回民副教授对Cytation系列软件的易用性、尤其对Cytation C10的成像能力十分赞赏。他认为，在传统观念里，涉及食品与农业的应用方向对细胞研究技术没有很高的需求，但是他的研究课题——食源性的天然化合物/功能活性物质，已经开始涉及医学类的需求。他期待Cytation C10不断改进成像功能，能够提供视野更大、分辨率更高的图像。 尾声 细胞分析未来可期，安捷伦推出强力技术组合安捷伦大中华区细胞分析事业部总经理罗绍光介绍部门发展历程和业务战略安捷伦大中华区细胞分析事业部总经理罗绍光在峰会上历数安捷伦细胞分析部门发展历程。自2015年收购 Seahorse Bioscience 公司，将活细胞代谢分析纳入公司重点发力的生命科学技术开始，安捷伦正式踏入了细胞分析领域。此后，安捷伦又于2018年与2019年接连并购了艾森生物（ACEA）和微孔板检测领导企业 BioTek ，正式成立细胞分析部门。借助这些举措，安捷伦开始在生命科学、癌症研究、生物制药、免疫与细胞治疗等前沿科技领域，借助多方位细胞分析技术，为用户提供更有深度、更加完善的解决方案。如今，安捷伦细胞分析事业部拥有极具优势的技术组合：流式细胞分析、微孔板检测、自动化成像以及细胞代谢分析，致力于在生命科学与临床研究以及生物医药产品的开发、生产和质控整个生命周期中，为用户提供简单、精准、可靠的检测方案。通过活细胞动态和表型的实时测量，帮助研究人员充满信心地探索细胞奥秘，揭示独特的细胞生物学机理，发现创新药物靶点，推进临床前毒理学研究，并引领新一代免疫疗法开发。细胞潜力，始于分析。安捷伦首届细胞分析高峰论坛在前沿思维的激荡中告一段落，也为安捷伦细胞分析技术和团队吹响继续前行的号角。在细胞科研的夜空，安捷伦期待能够衬托出更多星星的闪耀光芒。参考文献[1] It appears that life first emerged at least 3.8 billion years ago, approximately 750 million years after Earth was formed. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK9841/[2] 人类第一次发现细胞是在哪一年 https://zhidao.baidu.com/question/501601301800761404.html

凤凰中心 中国科学院院士贺福初有一个比喻：基因组和蛋白质组的关系就像词典与文章、元素表与化工厂。基因组学中微小的差异，在蛋白质组学中可以被千倍甚至近万倍地放大。因此，要真正阐释生命，必须从蛋白质组中寻找答案。 北京市昌平区中关村生命科学园的主入口处，一栋由南北双楼组成的银白色建筑呈一字型展开。这里是国家蛋白质科学中心—北京（凤凰中心）的总部大楼，也是“中国人类蛋白质组计划”（以下简称CNHPP）的主要研究基地，从2014年6月至今，有关人类蛋白质组的庞大数据在这栋建筑中陆续被测量和解读。 偶尔从门口经过的人也许无法想象，这些数据有一天会完全改变眼前的生活。基于人类基因组这部“天书”而发展起来的精准医疗，将因为人类蛋白质组信息的清晰而变得更加精细和普适。 不久前，凤凰中心主任、北京蛋白质组研究中心主任、蛋白质组学国家重点实验室副主任秦钧在第一届生命组学与精准医学大会上对CNHPP作了介绍，《中国科学报》记者就该计划对其进行了专访。 只有蛋白质组才能从根本上阐释生命 《中国科学报》：人类基因组计划完成了对人类23对染色体上全部DNA携带的遗传信息的总和——30亿个碱基对的测序工作，人体“天书”已完整地呈现在了人类面前。现在对人类蛋白质组展开研究，其意义是什么？ 秦钧：科学界曾经认为，只要绘制出人类基因组序列图，就能了解疾病的根源，但事实并非如此。 基因是人类遗传信息的载体，是生命奥秘最原始、最根本的物质基础。蛋白质是基因表达的产物，是构成有机体的主要成分，是所有生命活动的载体和功能执行者，是细胞执行生长、发育、衰老和死亡等各种生命活动的基本单位。蛋白质与基因密切相关，但是在此基础上又产生很多变化，造就了生物体不同的形态、形状，或者执行不同的功能。 一个有机体只有一个基因组，但是同一个有机体的不同细胞中的蛋白质的组成和数量却随细胞种类和功能状态的不同各有差异。比如，人体不同组织器官的基因组是一样的，但是各个组织器官的蛋白质组不完全一样。人和鼠的基因组的差别仅为1%，但是其形态、性状差别非常大，这就是蛋白质组不一样的体现。 中国科学院院士贺福初有一个比喻：基因组和蛋白质组的关系就像词典与文章、元素表与化工厂。确实如此，基因组学中微小的差异，在蛋白质组学中可以被千倍甚至近万倍地放大。因此，要真正阐释生命，必须从蛋白质组中寻找答案。 《中国科学报》：在CNHPP开展之前，中国科学家已经主导执行过“人类肝脏蛋白质组计划”（HLPP）。和HLPP相比，CNHPP对研究方法和技术提出哪些新的要求？ 秦钧：与前期的HLPP相比，无论从研究思路、技术方法，还是平台和团队，CNHPP都有较大的改进和完善，研究范围也显著扩大。特别是对数据质量、数据产出的速度等要求也越来越高。比如，蛋白质组的分析速度、精度以及在定量、可视化等方面要求不断提升。在CNHPP中，我们将对象扩展到心脏、肝脏、胃、肺脏、肾脏等人体器官，获得的实验数据不仅可以在器官内比较，更可以在器官间分析，获得全面的认识。 样本检测效率可提升6倍 《中国科学报》：为了绘制人类蛋白质组的精细图谱，CNHPP都将展开哪些研究？秦钧：主要开展的研究包括：建立样本采集方法标准、样本预处理和生物质谱分析策略；进行含有定量信息的正常组织和疾病、疾病旁组织蛋白质表达谱、磷酸化谱、转录因子谱构建；建立临床蛋白质组大数据平台；通过数据分析、知识挖掘，发现若干疾病人群特征性信号通路变化的线索以及它们和病人手术后存活的关系。 这其中包含了很多难题。首先需要攻克的是蛋白质分离鉴定的速度、样本通量，除此之外，还有微量或痕量蛋白质的分析、蛋白质组大数据构建和多维度组学对接、蛋白质组数据的深入分析和知识挖掘的方法策略等。 《中国科学报》：CNHPP从2014年6月启动，迄今取得了哪些进展？ 秦钧：主要包括五个方面的进展。 首先，建立了样本采集方法标准，并推广至全体项目团队，各临床团队已完成100组以上的样本，包括正常组织、疾病组织、疾病旁组织的收集。第二，建立了样本预处理和生物质谱分析策略，包括表达谱、磷酸化谱、转录因子谱方法标准。第三，建立了一种新蛋白质组分析策略，可在接近和达到样本蛋白表达数量的水平上，将检测时间缩短至传统蛋白质组技术的1/7左右。该分析策略已作为本项目的技术规范应用在所有样本的检测分析中。第四，通过测定和分析个体的蛋白质组数据，进行含有定量信息的正常组织和疾病、疾病旁组织蛋白质表达谱、磷酸化谱、转录因子谱构建。最后，通过初步数据分析，发现若干疾病人群特征性信号通路变化的线索。 蛋白质是最终解决精准医学问题的出路 《中国科学报》：你刚才提到了对蛋白质组数据的分析，其实将所得到的海量数据转换成有意义的海量信息才是研究的主要目的，现有的信息分析技术能够达到这一目标吗？ 秦钧：我们通过联合相关生物学家、临床学家以及生物分析学家分析海量实验数据，一是通过各种生物信息学分析方法，努力从数据中挖掘有用的信息；二是依靠生物学家、临床学家，从生物学问题，临床问题、临床需求等方面研读数据。 现有的生物信息技术还不能完全按照我们的要求和期望分析蛋白组学数据。从规模和深度来看，CNHPP产生的数据对当前生物信息学是个挑战。因此，我们还在不断开发和整合新的生物信息技术，希望构建一个整合、快速、功能强大、完善的生物信息分析平台，以满足不断产生的海量数据的分析，这其实也是CNHPP的一个主要发展方向。 《中国科学报》：CNHPP的科学价值如何切实造福人类？ 秦钧：从现阶段看，至少在以下几个方面可造福人类。 一是通过对重大疾病发生发展过程中的重要调控通路和重要调控蛋白质进行研究，揭示重大疾病的发生发展机制，同时获得一批重要疾病诊断标志物、药物靶标，从而提高重大疾病的防诊治水平。比如，通过筛选更多更具有诊断和判别意义的生物标志物，提高重大疾病的早期诊断能力或者为疾病早期预警、健康体检监测等提供重要依据，通过对疾病发生发展密切相关的蛋白质及其信号通路等的研究，为精准医疗提供判别依据和相应的手段。二是可以通过新的诊断试剂、创新药物以及相关科学仪器、诊疗设备等多种产品的市场化推动生物医药经济的发展。 《中国科学报》：CNHPP如何促进精准医疗的发展？ 秦钧：我要特别强调CNHPP对目前正在筹划、即将启动的中国精准医疗计划的启示。美国的精准医疗计划没有包含蛋白组学的内容，是个很大的缺陷。中国的精准医疗计划在蛋白组学上有考虑和布局，是一个显著的进步。 蛋白质最终会是精准医学的出路。现在蛋白组学刚刚起步，相当于基因组学10~15年前的水平，但其发展势头已展现出蓬勃生机。中国的蛋白组学起步早，进步快，在世界的蛋白质组学领域占有一席阵地。最近建成、投入试运行的国家蛋白质组学大科学设施——凤凰中心已在CNHPP的实施中发挥了作用。其强大的蛋白质组解析能力，正在发展的蛋白质组生物信息学技术和方法，统一的样本准备流程，均一的质量控制方法和与临床医生的紧密合作、无缝连接，已对CNHPP高质量数据的产出和分析提供了坚实的基础和保障。

5月13日，A股基因测序概念集体大涨，千山药机涨停，达安基因涨逾7%，其它概念股也均有不同程度涨幅。　　消息面上，5月12日，全球最大的基因测序检测设备供应商Illumina的CEO Jay Flatley来到中国，并表示看好中国基因测序市场发展。另外，近期中国拥有自主知识产权基因测序仪研发成功的消息备受关注，与国外第二代高通量测序系统相比，成功解决了&ldquo 读长较短&rdquo 这一关键技术难题，也为资本市场打开了广阔的想象空间。　　基因测序属于体外诊断行业，是指分析 DNA 的碱基序列分子，用于预测患某种病的风险，从而提前采取措施，被广泛应用于个性化医疗、肿瘤和遗传病、微生物、农业、器官移植、法医鉴定等领域，是目前评估已知遗传疾病最好的技术，也将是全球体外诊断技术的重要发展方向。随着基因测序技术的发展和成熟，测序成本快速降低，市场预计基因测序会有越来越多的临床应用，随之带来相关产业的高速增长。　　全球基因测序行业情况　　当前，国际市场上基因测序行业主要有Illumina、罗氏、LifeTech(被赛默飞收购)三大公司。其中，Illumina占据全球绝大部分市场份额，产品也最具竞争优势，产品性价比最高。罗氏则在读长方面占有优势。LifeTech测序平台已经通过与中国公司合作，向食药总局申请了注册。此外，中国另一家最大的测序服务提供商之一华大基因在2013年收购了美国测序仪公司Complete Genomics，并将其测序仪更名为BGISEQ，向食药总局申请注册。　　1975 年至今，基因测序技术经历了三代，分别是第一代桑格法、高通量新一代测序法和单分子测序法，其中第二代高通量基因测序日趋成熟，在全球有广泛应用，特别是Illumina公司将测序成本已降至1000 美元，将刺激市场需求爆发式增长，未来医用乃至家用是重要方向。另外，在新一代测序技术迅猛发展的同时，第三代测序技术也在实验室研制中。　　基因测序技术除了应用于医学、生物学、古基因学、地质学、环境科学等科研领域，而且广泛应用于与DNA 相关的领域，如商品检疫、法医鉴定、新药开发、生物农业乃至能源、环境、食品、健康、IT 等领域。从市场空间来看，仅肿瘤治疗这一目标市场就高达110 亿美元，而主要目标市场至少在230 亿美元以上。　　近几年来，随着基因测序技术的进步，基因测序行业进入高速发展时期。根据研究机构BCC 今年2 月的测算，全球的基因测序产品2012 年达到35 亿美元，2013 年估计为45 亿美元，2018 年预计达到117 亿美元，复合增速高达21.2%，远超过体外诊断市场5.1%的增速。　　我国基因测序产业状况　　在国内，基因测序也早已出现，中国1999 年参与人类基因组测序项目，并培育出华大基因这种全球知名的基因测序公司。但是，中国基因测序领域前期发展较慢，尚处于临床试点阶段，仍是处女地，未来有广阔的发展空间。　　制度成为国内基因测序技术发展的最大不确定性。据了解，基因测序技术在中国尚未取得临床体外诊断应用许可，目前处于试点期。今年2月，国家叫停了基因测序的临床应用 不过，3 月份，卫计委再次下发通知，开启基因检测服务试点机构申报工作，符合申报要求的医疗机构和独立实验室可以继续进行高通量测序服务。随着该领域审批政策的放开，基因测序行业有望迎来一个加速发展的阶段。　　事实上，我国基因测序仪器市场长期以来都被外资垄断，Illumina在中国市场处于主导地位。据不完全统计，中国现在有上百家企业提供基因测序服务，但是第二代基因测序仪几乎全部依赖进口。处于产业链下游的中国企业也试图获得设计制造测序仪的能力，改变受制于人的市场格局，2013年中国对于测序仪及试剂的投入总额超过20亿元。　　当前正在向食药总局申请注册的&ldquo 国产&rdquo 测序仪包括：华大基因的BGISEQ1000(基于CG的测序平台)和BGISEQ100(基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台)、中山大学达安基因股份有限公司的DA8600(同样基于Life Technologies公司的Ion Proton测序平台)。　　虽然中国基因测序行业发展迅速，但在短期内仍受制于多种不确定的因素制约，市场发展起伏较大，行业进入量产尚需时日。　　基因测序的A股机会　　据了解，基因测序及应用是新兴生物技术产业中增长最为迅猛的行业。这种通过从人类血液或唾液的分析来测定其基因序列，从而预测疾病风险的技术不但开启了一个全新的健康服务市场，相关仪器设备、诊断试剂及相关软件的需求将与日俱增。　　A股基因测序概念标的有：千山药机(基因芯片)、迪安诊断(第三方诊断)、达安基因(体外诊断)等。

单细胞测序的方法对于不同的生物体、不同组织以及不同细胞种类达到了更为深入的探究。这些工具集中于对单细胞的基因组【1】、表观遗传组【2】以及转录组进行分析【3】。但是现今想要在单个细胞中进行翻译过程的测量并非易事。 2021年9月8日，荷兰皇家艺术和科学学院与乌得勒支大学医学中心Oncode研究所Alexander van Oudenaarden研究组以及Michael VanInsberghe（第一作者）在Nature期刊上发表Single-cell Ribo-seq reveals cell cycle-dependent translational pausing，构建了能够达到单密码子精度的翻译测量测序技术scRibo-seq，并且通过该技术对细胞周期依赖的翻译暂停特点进行了揭示。 近年来，关于单细胞水平、翻译过程的检测的技术有一定的进展，比如在单细胞分辨率上进行的质谱分析技术SCoPE-MS【4】。SCoPE-MS技术可以对小鼠胚胎干细胞分化过程中的一千多种蛋白进行量化。但是，分辨率还不够。由此，scRibo-seq技术应运而生。 scRibo-seq技术是将核酸酶足迹与小RNA文库构建、尺寸富集技术结合起来，以测量单细胞中的翻译动态变化过程（图1）。单个活细胞被分选到含有放线菌酮（Cycloheximide）的裂解缓冲液中，以稳定和停止转录本上的核糖体，随后暴露的RNA被微球菌核酸酶MNase消化，由此产生核糖体保护足迹（Ribosome-protected footprints，RPFs）。这些足迹通过连接包含独特分子标识符（Unique molecular identifier，UMI）和引物位点的适配子，转化为测序库，用于后续的cDNA合成和PCR扩增。最后，对PCR翻译过产物进行尺寸富集，选择符合典型核糖体保护足迹的产物进行测序。 为了验证该方法的有效性，作者们首先对HEK293T细胞以及hTERT RPE-1中scRibo-seq技术的应用效果进行检测。结果证明该方法能够有效的显示蛋白编码转录本的5’UTR、CDS以及3’UTR区域的核糖体分布。先前的研究表明在培养基移除后细胞中的核糖体会在某些关键的密码子上停顿，这一停顿是受到密码子类型影响的【5,6】。为了进一步验证scRibo-seq测量翻译动力学的能力，作者们从HEK 293T培养基中去除精氨酸和亮氨酸的不同时间点后再进行细胞分选和检测，发现核糖体的停顿的确是不同处理依赖性的暂停。比如，精氨酸的缺失会造成CGC以及CGU密码子上足迹的频率升高，而去除培养基中的亮氨酸则不会有此现象。而UAA密码子上核糖体占位的增加则只在亮氨酸饥饿的情况下出现。因此，该结果证明了scRibo-seq技术的准确性和有效性。 随后，作者们想知道细胞周期的状态是否会对细胞响应氨基酸限制具有影响，所以作者们将scRibo-seq技术与FUCCI（Fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicators）技术进行联用，对不同细胞周期的细胞进行分选和收集。作者们发现核糖体的活性位点的确受到细胞周期的显著影响。 在体外培养的细胞中证明了scRibo-seq的作用之后，作者们希望对原代小鼠内分泌细胞（Enteroendocrine cells）中的应用进行检测。EECs细胞群在胃肠道细胞中所占的比例极低，数量少于细胞总量的1%，会在营养刺激下产生和分泌不同的激素【7】。通过scRibo-seq检测，作者们根据已经建立的激素细胞标记物基因的翻译特征鉴定发现了8个细胞类型，并对EECs细胞中的密码子特异性核糖体停顿进行了鉴定。因此，该结果说明scRibo-seq可以直接应用于原代细胞样品，并对稀有细胞群的翻译动力学过程进行测量。 总的来说，该工作建立了用于检测单密码子精度的翻译过程的高通量测序方法scRibo-seq，填补了目前单细胞基因组学方法的关键空白。另外，由于scRibo-seq技术不依赖于标记物以及转基因体系，可以直接对核糖体谱进行分析，其灵敏度和分辨率相较于先前的方法都更胜一筹。未来，该技术将会得到进一步广泛的应用，可以用于揭开高度动态系统中罕见细胞群的转录特征。 原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-03887-4【参考文献】1. Navin, N. et al. Tumour evolution inferred by single-cell sequencing. Nature 472, 90-94, doi:10.1038/nature09807 (2011).2. Smallwood, S. A. et al. Single-cell genome-wide bisulfite sequencing for assessing epigenetic heterogeneity. Nature methods 11, 817-820, doi:10.1038/nmeth.3035 (2014).3. Tang, F. et al. mRNA-Seq whole-transcriptome analysis of a single cell. Nature methods 6, 377-382, doi:10.1038/nmeth.1315 (2009).4. Budnik, B., Levy, E., Harmange, G. & Slavov, N. SCoPE-MS: mass spectrometry of single mammalian cells quantifies proteome heterogeneity during cell differentiation. Genome biology 19, 161, doi:10.1186/s13059-018-1547-5 (2018).5. Darnell, A. M., Subramaniam, A. R. & O' Shea, E. K. Translational Control through Differential Ribosome Pausing during Amino Acid Limitation in Mammalian Cells. Molecular cell 71, 229-243.e211, doi:10.1016/j.molcel.2018.06.041 (2018).6. Subramaniam, A. R., Pan, T. & Cluzel, P. Environmental perturbations lift the degeneracy of the genetic code to regulate protein levels in bacteria. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110, 2419-2424, doi:10.1073/pnas.1211077110 (2013).7. Gribble, F. M. & Reimann, F. Enteroendocrine Cells: Chemosensors in the Intestinal Epithelium. Annual review of physiology 78, 277-299, doi:10.1146/annurev-physiol-021115-105439 (2016).

2023年12月8日，由上海莱奥德创生物科技有限公司举办的冻干技术理论及实操技术分享会上海场完美收官。 莱奥德创冻干技术理论及实操技术分享会合照得益于6月冻干技术实操研讨班收获的一致好评，莱奥德创冻干工场开幕式一经结束，就有30多位来自全国冻干一线的科研人员闻讯赶来，与资深制剂专家 刘恒利老师 及莱奥德创 资深应用工程师 韩晓芳 交流冻干工艺优化新思路与国际前沿冻干技术，并在上海冻干服务实验室体验上机实操。上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖 在开场致辞中表示：“我们非常荣幸借助这样一个冻干平台，让我们能将专业老师与业内精英汇聚于此。今天我们将和各位同仁们一起探讨冻干制剂以及工艺研究的最新进展和如何去采用一些先进的PAT工具去复合QbD空间设计的要求。” 上海莱奥德创生物科技有限公司 总经理 魏晓颖下面就和莱奥德创一起走进现场吧↓↓↓1、技术分享会现场本次分享会虽然依旧采用“实训+实操”、“提问+研讨”的方式，但在知识点结构与内容丰富度上做出了突破。● 冻干理论学习 ●首日冻干理论课程是一些常规冻干主题包含：● 冻干基础：冻干设备的结构和功能、冻干概念及冻干过程；● 配方基础：辅料筛选和配方开发； 为满足不同冻干学习水平的学员需求，两位讲师系统总结了冷冻干燥基础概念与理论的同时，也结合全球最新冻干技术与多年冻干研发经验，进行了拓展分享。 围绕实验室冻干设备，讲师还重点讲授了智能化冻干工艺开发系统的操作技巧，让学员们能够在实操课中能够更快上手。 课余，学员们可以选择独自消化知识点，也可针对课上疑难点交流探讨或咨询讲师，增进对冻干技术的理解。次日的进阶冻干课程则包含了以下主题：● 冻干产品前后性能测试分析：关键参数检测原理及方法；● 冻干过程中的PAT技术：工具汇总及优缺点介绍；● 基于QbD理念的冻干工艺空间设计及放大化； 莱奥德创 资深应用工程师 韩晓芳 与学员们共同探讨了目前业内较为关注的PAT技术与QbD理念，从工艺原理、配方筛选、工艺参数优化、过程监测与控制、工艺放大与技术转移等多个方面进行了深度剖析。莱奥德创还为学员提供了全方位的学习支持，将PAT工具汇总及相关要点整理成线上学习资料以供参考和查找。● 冻干实操巩固 ●首日下午的上机操作时间包含了以下环节：● LyoStar4.0冻干设备结构及功能介绍；● 用实际样品设定具体的程序，运行ControLyo成核控制技术，观察瞬间成核的过程；● Smart智能冻干工艺开发数据输入及如何运行，控制软件界面功能介绍，历史数据调取及报告解读；● 问题答疑。 经理论铺垫后，莱奥德创工程师带领学员们亲身体验智能化冻干工艺开发系统设置，模拟实际开发环境，解读报告数据。 通过实践与理论相互印证，学员们挖掘要点、深度思考，结合莱奥德创讲师建议，进一步优化冻干工艺设计方案。所有学员在以优异表现完成全部课程学习后，还被授予了由莱奥德创颁发的冻干证书和礼品。 2、总结此次技术分享会，莱奥德创基于首次研讨课的追踪反馈，多方位优化课程设计，增设更具针对性、实用性的学习内容；根据行业发展趋势，更新硬件设施，保障学员们能够在实操过程中接触到前沿设备与技术。下一期莱奥德创冻干技术与实操技术分享会又会带来怎样的惊喜体验？欢迎扫码预报名下期活动，我们将在活动开启的第一时间通知您！扫码预报名下期冻干技术分享会活动 3、冻干设备推荐智能化、高精度的冻干设备在提升产品质量、提高生产效率等方面有着积极作用。以下是两位导师强力推荐的几款高端冻干设备：ATS SP Hull LyoStar 4.0 冻干机Biopharma Technology LyoStat5冻干显微镜Biopharma Micropress冻干饼强度测试仪Biopharma Lyotherm3 冷冻状态分析仪如果您对上述产品或分享会活动感兴趣，欢迎随时联系德祥科技/莱奥德创，可拨打热线400-006-9696。关于莱奥德创冻干工场上海莱奥德创生物科技有限公司专注于提供先进的冻干设备应用和制剂开发相关服务，依托于合作伙伴加拿大ATS集团SP品牌和英国Biopharma Group等的紧密合作，致力于促进中国生物医药技术创新升级，助力中国大健康行业的持续发展。莱奥德创在上海及广州设有实验室，拥有专业的技术团队及国内外专家支持体系。莱奥德创面向生物制药、食品科学等各个领域行业客户，提供冻干研发、放大、委托生产及培训等服务。前期研发● 产品配方特征研究:共晶点温度(Te)、塌陷温度(Tc)、玻璃态转化温度(Tg'、Tg)测定等；● 实验室工艺开发：冻干工艺开发:冻干制剂配方开发，工艺确定，申报材料撰写；● 冻干工艺优化：利用中试冻干机上独家PAT工具优化及缩短工艺；● 冻干产品质量指标测试：水分含量，冻干饼韧度分析；● 咨询服务：如产品外观问题、产品质量问题、其他troubleshooting等；工艺放大/技术转移● 冻干工艺转移/放大: 远程技术指导+现场服务；● 小批量冻干生产(NON-GMP)，临床一期生产（GMP）；其他业务● 企业小团队线上线下培训服务：冻干原理，工艺开发，设备使用维护等；● 冻干设备租赁服务。莱奥德创冻干工场中国(上海)自由贸易试验区富特南路215号自贸壹号生命科技产业园4号楼1单元1层1002室德祥科技德祥科技有限公司成立于1992年，总部位于中国香港特别行政区，分别在越南、广州、上海、北京设立分公司。主要服务于大中华区和亚太地区——在亚太地区有27个办事处和销售网点，5个维修中心和2个样机实验室。30多年来，德祥一直深耕于科学仪器行业，主营产品有实验室分析仪器、工业检测仪器及过程控制设备，致力于为新老客户提供更完善的解决方案。公司业务包含仪器代理，维修售后，实验室咨询与规划，CRO冻干工艺开发服务以及自主产品研发、生产、销售、售后。与高校、科研院所、政府机构、检验机构及知名企业保持密切合作，服务客户覆盖制药、医疗、商业实验室、工业、环保、石化、食品饮料和电子等各个行业及领域。2009至2021年间，德祥先后荣获了“最具影响力经销商”、“年度最佳代理商“、”年度最高销售奖“等殊荣。我们始终秉承诚信经营的理念，致力于成为优秀的科学仪器供应商，为此我们从未停止前进的脚步。我们始终相信，每一天都在使这个世界变得更美好

外泌体和其他细胞外囊泡 (sEVs) 提供了一种特殊的细胞间交流方式。miRNA是高度保守的非编码小分子RNA。有的miRNA滞留细胞内，通过沉默目的mRNA来参与细胞自身重要生理功能的调控，而有的 miRNA能被分泌出去 ，包裹进具有脂质双层膜结构的外泌体里，被其他细胞吸收，从而介导不同细胞和组织间的信号交流和协调【1-3】。一直以来，外泌体/细胞外囊泡及其分泌的miRNA均被作为多种重要疾病的明星分子得到关注，这是因为它们不仅在疾病诊断和检测中具有重要意义，还可被外源性加工以治疗疾病 (图1)。图1. 细胞外miRNA的疾病治疗前景(摘自C. Ronald Kahn院士组2019年在Cell Metabolism的综述) 【1】尽管外泌体和miRNA的研究如火如荼，我们对决定miRNA是被释放到外泌体还是滞留细胞内的分子机制知之甚少，极大地阻碍了我们对miRNA的生物学功能的研究及疾病治疗的应用。2021年12月22日，来自美国哈佛大学医学院C. Ronald Kahn院士组 (美国国家科学院及美国医学科学院) 的研究人员在Nature杂志在线发表了题为MicroRNA sequence codes for small extracellular vesicle release and cellular retention 的研究论文，在此前同一课题组发表的另一篇研究miRNA在组织脏器间介导信号交流的Nature文章【2】的基础上，通过比较分析5种不同组织来源细胞系的细胞培养基，发现了决定miRNA被分泌到外泌体中或滞留胞内的特定序列，揭示了循环外泌体miRNA导向特定组织器官的重要机制。这一发现有助于我们更好地提高RNA治疗的精准性。为研究决定miRNA在细胞滞留 (cellular retention) 或从外泌体分泌的分子机制，研究人员从代表5种重要组织器官的小鼠细胞系中分离外泌体。这些细胞系包括3T3-L1细胞 (白色脂肪细胞)、棕色脂肪细胞、C2C12细胞 (骨骼肌细胞)、SVEC细胞 (内皮细胞) 及AML12细胞 (肝脏细胞)。通过提取外泌体中及相应细胞内的miRNA并进行下游检测，研究人员确定了不同类型细胞的miRNA特征，并发现外泌体来源的miRNA和各自细胞来源的miRNA具有显著不同的特征，约三分之一外泌体来源的miRNA具有细胞类型特异性的富集特征，可用于预测其器官组织来源。图2. 使用5种细胞系研究sEVs或细胞来源的miRNA特征通过比较细胞和外泌体内miRNA相对丰度，研究人员确定了miRNA在外泌体和细胞内的差异程度——部分miRNA表现出外泌体富集，而有些miRNA则表现出细胞内富集，即细胞滞留(retention)。进一步分类发现，43个miRNA主要存在于所有细胞类型的细胞内，而13个miRNA则存在于所有细胞类型的外泌体内，这一有趣发现提示，可能存在一种决定miRNA是细胞内滞留还是被分泌入外泌体的适用于所有细胞类型的通用机制。为揭示miRNA富集及分泌的机制，研究人员对表现出仅外泌体富集或仅细胞富集的miRNA进行了序列和结构分析，发现表现出外泌体高富集的miRNA序列具有更高的G+C含量及Gibbs自由能。随后对各个细胞类型深入序列分析，研究人员鉴定出了与外泌体富集显著程度相关的EXOmotifs (各细胞类型具有1-4种该序列，表现出更高的G+C含量)，同时也鉴定出与细胞富集显著相关的CELLmotifs (各个细胞类型具有2-5种该序列，G+C含量较低)。部分序列反复出现在外泌体富集或细胞内富集的miRNA中(无论细胞种类)，该序列具有四核苷酸特征，被研究人员命名为核心EXOmotifs或核心CELLmotifs。这些体外系统鉴定出的miRNA分类特征同样也可以在原代细胞系中得到重复。接下来，为研究调控外泌体分类的序列是否具有改变细胞和外泌体之间miRNA分布的充分性，研究人员引入或移除特定序列以进行突变研究 (图3)。将属于CELLmotifs的AGAAC引入只在外泌体富集的miR-431-5p后能引起该miR 在外泌体中的富集度降低约35%。对本身拥有AGAAC序列的miR-140-3p而言，在该Cellmotif被突变后，其外泌体的转运程度倍增。更显著的是，将miR-677-5p中存在的两个核心CELLmotifs同时突变，能引起该miR在外泌体中的富集程度增加14倍左右。同样类似的结果也可以在核心EXOmotifs突变中得到验证。这些实验结果在其他细胞系中也得到了验证。因此，研究人员鉴定出的这些核心EXOmotifs或核心CELLmotifs能参与miRNA保留或分泌，对其进行引入或移除操控能改变miRNA的分布。图3. 研究人员使用突变实验研究序列功能基于这一现象，研究人员做出假设，认为 EXOmotifs或CELLmotifs可能与特定miRNA结合蛋白相互作用。因此，研究人员开展可基于生物素的pulldown实验 (图4)，将与miRNAs结合的蛋白进行LC-MS/MS蛋白组分析，鉴定出了67个差异表达蛋白。使用siRNA对其中两个蛋白Alyref和Fus进行敲减后，外泌体中含CGGGAG 的miRNA显著减少。因此认为，Alyref和Fus是参与了miRNA序列识别和外泌体转运的两个重要蛋白。研究人员随后也使用了Transwell系统引入特定EXOmotifs至miRNAs以提高其进入外泌体的几率，也验证了分泌后的miRNA能抑制受体细胞的靶基因。图4. 使用pulldown实验验证与特定EXOmotif或CELLmotif相互作用的miRNA结合蛋白本文通过对5种代谢关键的细胞系进行miRNA测序，发现了不同细胞系的外泌体能释放与原细胞系内存在的miRNA显著不同的miRNAs。测序分析发现miRN在外泌体的富集与EXOmotifs (外泌体分泌序列) 和CELLmotifs(细胞保留序列)的存在密切相关。这一发现提示机体存在控制miRNA外泌体富集、分泌和细胞滞留的复杂整合机制 (图5)。对这一机制的深入理解不仅能帮助我们提高调控靶基因表达的miRNA递送效率，还能更好地帮助我们利用将循环miRNA导入至特定组织脏器以治疗重大疾病。因此，本研究提供的调控miRNA在细胞内保留或分泌的机制具有重要的疾病治疗意义。图5. EXOmotifs和CELLmotifs介导的细胞类型特异性的miRNA在外泌体/sEV分泌和细胞保留的机制。哈佛大学医学院Joslin糖尿病中心的Ruben Garcia-Martin博士为本文第一作者，C. Ronald Kahn院士为本文通讯作者。C. Ronald Kahn教授为美国科学院、美国医学科学院、美国科学艺术学院院士，为糖尿病及胰岛素抵抗研究的世界领军人物，培养了100多位遍布世界各地的糖尿病、代谢疾病研究的科学家，其中重要弟子包括哈佛医学院前院长Jeffrey Flier在内的十余位哈佛教授以及担任多个重要研究机构的领军人物，如Eric Verdin (UCSF大学Buck研究所主席、CEO)、Jens Bruning (德国马普代谢研究所所长)等。C. Ronald Kahn教授曾荣获70余个重要国际学术奖项，包括素有“诺奖风向标”之称的沃尔夫医学奖、首届亥姆霍兹糖尿病终身成就奖、美国医师协会George M. Kober奖章，以及美国糖尿病学会(ADA)、美国英国内分泌协会、英国内分泌协会、欧洲糖尿病研究协会、美国临床内分泌医师协会等组织颁发的最高奖等。此外，还C. Ronald Kahn教授领导多个重要学术组织，曾担任美国临床研究学会主席、美国糖尿病学会President-Elect、美国科学院生物医学部门主席、美国国会任命的糖尿病研究工作小组主席、NIDDK战略规划工作组主席等。C. Ronald Kahn教授论文引用达16.5万次，H-index为210，连续多年入选科睿唯安的“高被引科学家”榜。课题组长期致力于多个重要组织脏器的胰岛素信号通路研究，如肝脏、肌肉、脂肪、大脑等，近年来尤其感兴趣利用iPSC研究代谢型疾病中的胰岛素抵抗以及应用miRNA研究不同重要组织间的信号交流，C. Ronald Kahn教授组现有1-2名博士后职位空缺，欢迎有iPSC及miRNA(以及神经代谢)研究背景的研究人员申请。原文链接：https://doi.org/10.1038/s41586-021-04234-3

利用合成生物学开发的细胞治疗系统具有广阔的疾病治疗前景。其原理是在细胞中装配药物蛋白表达调控开关，在外源刺激信号作用下，细胞调控并释放药物蛋白。将细胞治疗系统应用于糖尿病，可以口服小分子作为外源刺激信号调控胰岛素表达，避免胰岛素注射带来的痛苦。目前，大多数药物蛋白调控开关都是基于转录水平调控设计的，外源刺激信号首先需要刺激转录因子，将药物蛋白基因转录并加工为mRNA，然后翻译出药物蛋白。这种调控过程相对复杂，蛋白表达时间较为缓慢，限制了细胞治疗系统在糖尿病等疾病中的应用。因此，开发快速的蛋白表达调控系统是合成生物学中的研究热点。2021年11月15日，北京大学刘涛团队与华东师范大学叶海峰团队在Nature Chemical Biology杂志发表了题为Genetic code expanded cell-based therapy for treating diabetes in mice的研究论文。文章利用基因密码子扩展技术开发了非天然氨基酸调控的胰岛素细胞治疗系统（Noncanonical Amino acids (ncAAs)-triggered Therapeutic Switch, NATS），证明了该系统能够在翻译水平快速调控蛋白质表达（图1）。该研究补充了合成生物学中的蛋白调控开关工具库，也为基因密码子扩展技术的应用创新提供了新的思路。图1 NAST系统在翻译水平快速调控蛋白表达基因密码子扩展技术通过进化能够识别ncAA的氨酰tRNA合成酶和tRNA分子对，在翻译含有异位琥珀密码子的mRNA过程中将ncAA插入蛋白质。基因密码子扩展技术的最重要应用是蛋白质的定点修饰，刘涛团队则关注该技术的蛋白质翻译机制，建立了在蛋白质翻译水平调控的药物蛋白调控系统。研究人员将含有异位琥珀密码子的药物蛋白基因以及氨酰tRNA合成酶和tRNA分子对插入哺乳动物细胞基因组，构建了NATS系统细胞系（图2a）。在普通培养基中，NATS细胞的核糖体翻译到异位琥珀密码子时由于缺乏ncAA而导致翻译终止。而在含有ncAA的培养基中，NATS细胞可以利用ncAA翻译药物蛋白（图2b）。图2 NATS系统的开关调控方式NATS系统激活的蛋白表达对ncAA有明显的浓度依赖和可逆调控。ncAA与细胞只需要接触1分钟就足以激活NATS系统：这是经典的转录水平调控系统所无法达到的。为了在动物体内能够实现口服ncAA调控目的蛋白表达，研究人员首先做了ncAA药物代谢动力学实验，并证明ncAA可以口服被小鼠吸收。人细胞体外改造后移植到小鼠体内需要克服免疫排斥反应，为此研究人员选用两种用于临床研究的细胞包埋方法，将NATS细胞包裹选择性透过膜后进行细胞移植。选择性透过膜只允许蛋白质等生物大分子以及小分子自由通过，而将小鼠免疫细胞隔离在外，使得NATS细胞可以在小鼠体内存活并分泌目的蛋白进入血液。糖尿病患者的血糖会随着进食情况而波动，准确和及时的血糖控制可以大幅度降低糖尿病并发症的发病概率。转录水平调控的胰岛素表达系统至少需要4小时才能降低小鼠血糖，这很难满足对于快速血糖控制的要求。为研究翻译水平调控系统的降血糖速度，研究人员对移植了NATS细胞的糖尿病小鼠进行单一剂次ncAA灌胃，结果显示小鼠口服ncAA后90分钟，就可以检测到血清胰岛素水平升高和血糖值明显降低，证明了翻译水平调控蛋白表达的速度优势。糖尿病是需要终身服药的慢性疾病，为证明NATS细胞的长期治疗效果，研究人员连续一个月监控糖尿病小鼠的胰岛素和血糖水平，发现NATS细胞可以持续控制小鼠血糖。同时，研究人员将ncAA加入小鼠饲料制成“ncAA饼干“，可以通过小鼠直接进食来控制血糖，提高了给药的便利程度。而且长期毒性实验中并没有发现ncAA对小鼠造成异常。该文章开发的NATS系统跨越了传统的转录水平调控，直接在翻译阶段控制蛋白表达，提高了蛋白质调控速度，扩展了合成生物学用于细胞治疗的调控工具，为糖尿病等需要即时干预的疾病提供了新的治疗策略。文章首次将基因密码子扩展技术应用于细胞治疗，期待未来科学家能够进一步开发基因密码子扩展技术在疾病治疗方面的应用。文章的第一作者是北京大学博士生陈超和黄雨佳，华东师范大学博士生余贵玲。通讯作者为北京大学药学院的刘涛研究员和华东师范大学生命科学学院叶海峰教授。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41589-021-00899-z