极性瞬时可逆转机

据3日发表在《自然材料》上的论文，以色列希伯来大学研究团队开发了一种由两个耦合的半导体纳米晶体组成的“人造分子”系统，该系统可以发出两种不同颜色的光，实现了快速和瞬时的颜色切换。这表明，在纳米尺度上如此快速和高效地切换颜色具有巨大的可能性。从照明灯、显示器到快速光纤通信网络，彩色光及其可调性是许多现代基本技术的基础。在将彩色发射半导体提升到纳米尺度时，量子限制效应开始发挥作用：改变纳米晶体的大小会改变发射光的颜色，由此可以获得覆盖整个可见光谱的明亮光源。由于纳米晶体独特的颜色可调性，以及科学家使用湿化学方法很容易制造和操作，它们已经被广泛应用于高质量的商业显示器，这赋予它们优异的颜色质量和显著的节能特性。然而，直到今天，实现每种特定的颜色仍需使用不同的纳米晶体，并且无法在不同的颜色之间进行动态切换。研究团队克服了这一限制，创造了一种具有两个发射中心的新型分子，在这种分子中，电场可以调节每个发射中心改变颜色，但不会损失亮度。人造分子可以使组成纳米晶体中的一个中心发射绿光，而另一个发射红光。这种新型的双色发光人造分子的发射对诱导电场的外部电压很敏感：一个极性的电场会诱导红色中心发光，而将电场切换到另一个极性时，颜色发射会瞬间切换为绿色，反之亦然。这种颜色转换现象是可逆和即时的，因为它不包括任何分子结构的运动。只需在设备上施加适当的电压，就能获得这两种颜色中的一种，或它们的任意组合。这一突破为开发探测和测量电场的敏感技术打开了大门，它可彻底改变先进的显示器并助力科学家创建可切换颜色的单光子源。

7月9日，第五届生物医学聚合物与高分子生物材料国际会议（ICBPPB2024）在上海圆满落幕。这是国际生物医学聚合物和聚合物生物材料学会首次在中国召开年会，多国学者和企业共襄盛举，共同交流生物材料领域的相关研究与合作。开谱仪器作为国产实验室冻干机制造及冻干工艺研发的新锐力量，应邀出席本次会议，并就冻干机瞬时结晶技术研究成果和技术突破进行了汇报分享。 一直以来，冷冻干燥作为生物医药、化学工程，食品等多个领域的关键技术之一，其成核温度的控制难题一直制约了产品质量的进一步提升。成核是一个随机发生的现象，样品通常在很宽的温度范围内成核，产生不同大小的冰晶，均匀性不好，进而导致得到的产品一致性较差，给实际大规模生产带来了很大的困难。 针对国内这一行业痛点，开谱团队经过长期深入研究与反复实验，成功研发出冻干机瞬时结晶技术，该技术通过抽真空使部分溶液蒸发，形成制冷效果，在剩余溶液里面形成形核，打破溶液过冷状态，使不同溶液在同一时间成核。从而改善产品均一性与外观，提高产品的稳定性。 在ICBPPB2024的会议上，开谱冻干专家罗春博士向与会专家学者详细介绍了这一研究成果。他表示：瞬时结晶技术在国内冻干机和冻干工艺的成功应用，不仅解决了传统冻干方法中成核温度不一致的问题，提升制备样品的均匀性，还提高了冻干效率，降低了能耗，也为生物制品、药品等领域的工业化大规模生产提供了更加可靠、高效的解决方案。 对于此次的技术突破，开谱仪器的创始人兼董事长陈昌杰先生表示：开谱仪器作为国产冻干领域的新锐力量，凭借团队深厚技术底蕴，专注研发，致力于将国产冻干机的性能推向新的高度。我们深知，高质量且高性价比的冻干设备是保障国内科学研究及产品生产质量的重要支撑。因此，我们将继续不断革新技术，勇于挑战传统，只为制造出真正实用的国产好冻干机，服务好科学研究。陈总、罗博与会议主席东华大学教授莫秀梅合影

热脱附解吸仪是分析空气中挥发性有机物的重要前处理设备，其中二级解吸时的解吸速度和效率直接决定仪器的性能。图1 AutoTD系列自动热脱附解吸仪我公司使用了“热气流瞬时解吸技术”，在传统加热丝加热的基础上，使用了高温热气流辅助加热，在二级解吸开始的瞬间，高温热气流打开，冷阱中填料的温度瞬间达到设定值，消除了热量传递带来的影响，冷阱升温速度趋近于无穷大，样品解吸速度快，峰形好，残留少。图2 “热气流瞬时解吸技术”示意图

4月10日，《自然-天文》发表了中国科学院国家天文台中法天文小卫星SVOM科研团队完成的一项重要研究成果。该团队利用位于国家天文台兴隆基地试运行中的地基广角相机阵（GWAC），成功探测到一例伽马射线暴（GRB 201223A）的瞬时光学辐射及其向极早期余辉的转变过程。　　伽马暴源于大质量恒星晚期坍缩或双中子星并合瞬间伴随着新生黑洞或磁陀星的极端相对论喷流，短时间内辐射出巨大能量，包括喷流内激波导致的暴发瞬时辐射和喷流撞击外部介质产生的余辉。典型的高能暴发仅持续豪秒到几十秒，但地面光学设备接收到高能卫星的伽马暴触发警报时，很难做到实时跟进，故目前只有几例瞬时光学辐射探测——对应高能暴发的持续时间较长（30秒），且观测数据中存在反向激波的污染成分，难以明确从瞬时光学辐射到余辉的转变。 　　SVOM首席科学家、国家天文台研究员魏建彦提议并带领研制的GWAC具有超大的观测视场和15秒的高时间采样分辨率，作为卫星项目的重要地基设备，探测深度达到星等16等，并计划对SVOM发现的伽马暴的瞬时光学辐射开展系统性研究。 　　伽马暴GRB 201223A同时被Swift卫星和Fermi卫星在伽马射线波段探测到，其时，试运行中的GWAC正对所在的上千平方度天区做实时监测，成功在光学波段完整记录下暴发的全过程（图1）。这是国际上首次将瞬时光学辐射的探测突破到暴发持续不到30秒的伽马暴，远短于之前的事例。GWAC的观测实际上在高能暴发之前便已开始，在探测极限内未发现任何前驱（precursor）信号，但在整个高能暴发阶段均探测到明显的光学辐射（图2），结合60cm望远镜的后随观测数据，清晰地记录了从瞬时光学辐射到余辉的完整的演变过程。 　　GRB 201223A是高能波段的中等亮度伽马暴，其瞬时光学辐射的观测亮度比从高能能谱外延到光学波段的值高4个数量级（图3）。该特性与超亮伽马暴GRB 080319B类似。更具意义的是，对多波段数据的联合分析表明，GRB 201223A前身星的暴前质量损失率远低于后者，可能是一颗不大于3.8倍太阳质量的沃尔夫-拉叶星，恒星演化模型所对应的主序阶段质量不大于20倍太阳质量。 　　由于伽马暴发生在时间和空间上的随机性，通过GWAC对SVOM卫星的实时监测天区开展高帧频观测，将为探索极端相对论喷流、暴周环境及前身星特性提供独特数据，并具有捕获中子星并合引力波事件电磁对应体的重要潜力。 　　上述工作由国家天文台、美国内华达大学拉斯维加斯分校、广西大学、南京大学、中国科技大学、法国原子能署、淮北师范大学、北京师范大学等合作完成。 图1.GWAC对GRB 201223A高能爆发前后的连续观测图像。时间分辨率是15秒。中间黄色箭头指向的是光学对应体。第一行第三列是覆盖高能警报触发时刻的图像。 图2.GRB 201223A光学、X射线、伽马射线暴联合观测光变曲线。横坐标是相对于警报触发的时间，单位是秒。纵坐标流量或者星等。红色点是GWAC和F60A的观测数据。在高能警报触发前，GWAC没有探测到任何暴前辐射成分，在爆发开始后，探测到一个明亮的光学辐射，并清晰解析出从瞬时辐射到余晖的相变过程。 图3.GRB201223A瞬时辐射能谱图。横坐标是观测频率，做坐标是流量。GWAC探测到瞬时辐射光学亮度远远高于高能最佳能谱的预期。

美国和德国科研团队在实验中首次拍摄了液态水中电子实时运动的“定格帧”。该研究提供了一个窗口，使科学家能在以前用X射线无法企及的时间尺度上了解液体中分子的电子结构，标志着实验物理学的重大进步。相关研究发表在《科学》上。这项研究是通过美国直线加速器相干光源（LCLS）的同步阿秒X射线脉冲对而实现的。此前，辐射化学家只能在皮秒（等于一百万阿秒）的时间尺度上解析电子运动。现在，在阿秒尺度上研究X射线击中目标的电子反应的能力使科研人员能够深入研究辐射引发的化学反应，比以前的方法快100万倍。研究中开发的技术，即液体中的全X射线阿秒瞬时吸收光谱，使他们能在原子核移动之前，在电子进入激发状态时“观察”由X射线激发的电子。这项研究建立在阿秒物理学这一新学科的基础上，揭示了物质受到X射线照射时的瞬时电子变化，不仅加深了科学家对辐射诱导化学的理解，还标志着阿秒科学新纪元的开始。

大家好，本周为大家介绍一篇发表在J. Am. Chem. Soc.上的文章，Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry，文章作者是英国埃克塞特大学的Jonathan J. Phillips。　　变构调节指在蛋白质的正构位点上的变化通过蛋白质内部传递，最终影响到变构位点的结构，从而调整白质功能。理解蛋白质功能转换背后的特定结构动态变化对于分子生物学和药物发现领域至关重要。尽管变构现象自从提出以来已有广泛的研究，但是关于信号如何在蛋白质内部长距离传递的具体机制仍然不甚清楚。很大程度上是由于缺乏能够在时间和空间上高分辨率测量这些信号的生物物理方法。糖原磷酸化酶(glycogen phosphorylase，GlyP)是研究变构调节常用的标准蛋白，GlyP与II型糖尿病和转移性癌症的治疗密切相关。GlyP作为一种典型的变构酶，其活性受磷酸化修饰、多种天然配体和药物的调控。本文旨在通过开发和应用非平衡毫秒级氢/氘交换质谱(neHDX-MS)技术，来精确定位GlyP在变构激活和抑制期间的动态结构变化。这项技术能够提供蛋白质在毫秒时间尺度上的局部结构动态信息，有助于揭示变构调节过程中的瞬态结构特征，从而为理解蛋白质的动态行为和设计变构调节剂提供重要的结构信息。　　作者首先确定了能够完全激活或抑制GlyP的条件。25 mM 的AMP能实现GlyPb的最大激活(图1A)。32 mM咖啡因足以完全抑制GlyPa(图1B)。并且观察到50ms内AMP和咖啡因能够达到最佳激活/抑制状态(图1C和1D)。　　图1.糖原磷酸化酶b的变构激活和糖原磷酸化酶a的抑制。　　随后作者通过neHDX-MS捕捉由AMP引起的GlyPb变构激活过程中的局部结构扰动。通过激活过渡态与未激活和激活状态之间的HDX差异，作者将这些肽段分成了七个类群。其中重点值得关注的类群是c、d(其他类群对应区域及趋势不在此详细介绍)，因为他们的HDX行为与未激活和激活时的稳定态都有明显差异，这些局部区域的结构变化是过渡态的独特体现(图2A)。其中，c类群主要涵盖了tower helix区(图2B)，说明该区域在从未激活到激活状态的过渡态中，表现出相较于前后二者皆较高的动态性。d类群涵盖活性位点，说明活性稳点结构在因结合发生了结构稳定化现象。为了从原子水平理解这些瞬态结构变化，研究人员使用了一种基于Energy Calculation and Dynamics(ENCAD)的方法，Climber，来模拟从非活性状态到活性状态转变过程中的过渡态内部作用变化。结果显示，tower helix在激活过程中经历了氢键先断裂后形成的变化，这与观察到的HDX增加相一致(图4A)。　　图2.GlyPB中表现不同结构动力学行为的类群。　　图3.局部区域HDX动力学。　　图4.GlyP在活性和非活性状态之间的结构插值。　　随后作者探讨了咖啡因如何通过变构抑制影响GlyPa的结构动态。同样作者也比较了抑制过渡态与未抑制和抑制状态之间的HDX差异，分成了七个类群。在这几组类群中，仅有m表现出较未抑制和抑制状态都较明显的氘代上升趋势(图2C、图3C&D)。m区域涵盖了tower helix区(图2D)，说明该区域在未抑制状态到完全抑制状态的过渡阶段内，发生了局部去结构化现象。此外，在280s loop和250′ loop区域也表现出类似的瞬时去稳定化现象。结合AMP激活实验中的现象表明，尽管咖啡因和AMP作用于GlyP的不同位点，但它们都可能通过类似的变构路径(即tower helix的去稳定化)来引起GlyP的变构调节，从而实现对该蛋白功能的调控。同样在Climber分析中，可以观察到对应区域发生了氢键重排，与neHDX-MS结果呼应(图4B)。　　本文讨论了GlyP的变构调节中间态涉及的局部结构动态变化，并通过毫秒级neHDX-MS揭示了这些变化。结果表明激活和抑制过渡态都涉及到tower helix的氢键断裂和局部结构重排，这是两个途径的共同特点。本研究的亮点在于开发了一种新的neHDX-MS方法，能够在毫秒时间尺度上观察蛋白质的变构结构动态。这种方法不仅对理解GlyP的变构机制具有重要意义，而且可以广泛应用于不同蛋白质的变构研究，为理解蛋白质的变构调节提供了新的视角和工具。　　撰稿：罗宇翔　　编辑：李惠琳　　文章引用：Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry　　参考文献　　Kish, M. Ivory, D. P. Phillips, J. J., Transient Structural Dynamics of Glycogen Phosphorylase from Nonequilibrium Hydrogen/Deuterium-Exchange Mass Spectrometry. J. Am. Chem. Soc. 2023, 146 (1), 298-307.

11月16日，慕尼黑上海分析生化展正式拉开帷幕，这是本年度全球规模最大的科学仪器展览会。就在6天前，举世瞩目的第三届进博会刚在上海闭幕；而4天前，总书记在浦东开发开放30周年庆祝大会上发表讲话，提出了“全力做强创新引擎，打造自主创新新高地”的期许。 原本规模最大的德国慕尼黑展，从春天延期到秋天，最终选择了取消线下展览。我们的仪器在那边仓库里放了大半年，目前还在回程的路上。至于在慕尼黑订的酒店，本想退掉，被告知正在进行破产清算。欧洲新一轮疫情卷土重来，情况比春天更加恶劣。至于美国那边就不多说了，地球人都看到了。 希望都好好的吧，至于选谁，这个不用纠结，选“大眼萌”M6啊。有颜能打绝对超值，超高压和高通量转子无缝切换，一台微波消解仪当两台用，内置方法库即调即用，还能显示每个消解罐的温度哦。2020年，是屹尧科技M系列微波消解仪正式发布的一年，如果不出意外，也会是国产微波消解仪市场份额超过外资品牌的一年。雄关漫道真如铁，只要用心去做上20年，逆转，这不就来了。 逆转，不只是品质，还有创新。如果你想挑战一下微波消解仪通量的极限，那么全球“最有分量”的微波消解机器人绝对不容错过。怎样才叫高效？24小时不间断处理500个样品！无人值守的意思就是，机器能做的就让机器去做吧。还在手动加酸？直接拿着处理好的样品去分析不香吗？本次展会，它才是屹尧科技展台真正的C位大咖！ 展会上，除了这两台被客户重重包围的新品，韩国农业部同款的EXTRA全自动固相萃取仪，专为处理大体积水样而生的CLEVER固相萃取仪，超高产率的S1亚沸酸纯化仪，同样赢得了众多观众的瞩目。 我们是不一样的屹尧科技，展位号E6 -6212，期待您的莅临！

1、前言逆转录是以RNA为模板合成DNA的过程，即RNA指导下的DNA合成。在逆转录过程中必不可少的逆转录酶，除了其依赖RNA的DNA聚合酶活性，还需要镁离子或锰离子等辅助因子，同时包括依赖于DNA的DNA聚合酶活性和RNase H活性，它可以降解DNA与RNA杂交链中的RNA链。与典型的DNA聚合酶不同，逆转录酶缺乏校对功能，在PCR实验中逆转录酶存在抑制Taq聚合酶活性的功能，进而导致不准确的测定结果。目前，最常用的逆转录酶类型有两种，一是来自禽类成髓细胞瘤病毒（AMV）的逆转录酶，二是来自莫洛尼小鼠白血病病毒（M-MLV）的逆转录酶。AMV逆转录酶相对于其他类型的逆转录酶，它更具有加工性，具有更高的最佳活性温度范围（42~48°C），更适合逆转录具有较强二级结构的RNA。然而，AMV逆转录酶具有相对较高的RNase H活性，这使其在合成长转录本方面的作用较小。相比之下，M-MLV 逆转录酶是由一个单一的亚基组成，具有较低的RNase H活性，由于这些特性，M-MLV RT经常被用于较长的转录本。M-MLV逆转录酶最适活性温度为37°C。许多M-MLV变体是可用的，包括RNase H点突变体，它们更耐热，更适合复杂困难的模板。2、工作流程和用途逆转录可用于生成适合各种下游应用的cDNA。▲ 图1 RNA工作流程在某些情况下，逆转录和实时荧光定量PCR在一个单一的反应混合液中反应时，称为一步法RT-qPCR。当逆转录和实时PCR在不同的反应混合液中发生时，被称为两步法RT-qPCR。▲ 图2 两步法RT-qPCR工作流程当需要大量cDNA通过PCR或qPCR研究多个转录本时，两步法是首选。在一步法RT-qPCR中，目标序列在同一反应孔或容器中进行逆转录和qPCR扩增。用随机引物或oligo（dT）引物代替目标特异性引物。一步法RT-qPCR相对于两步法RT-qPCR需要的样本更少。此外，任何技术重复之间的方差都可以用来评估这两个酶促步骤的联合可变性。一步法RT- qPCR经常被用于RNA的定量和质量控制。一步法可能的劣势在于引物设计更复杂，因为引物必须在逆转录和PCR温度下同时发挥作用。3、考量点理想情况下，每一个靶向转录的RNA或mRNA分子都将转化为一个cDNA分子，即所有的靶RNA都将以相同的效率转录。然而，RT效率的可变性，无论是由于RNA样本质量、引物设计、RT酶的选择，还是其他因素，都会影响所产生的代表RNA分子在样本中的分布程度的cDNA。RT效率的变化是在RT-qPCR反应总体结果质量中一个被严重低估的因素，其影响已延伸到大量已发表的基因表达研究。MIQE指南中概述的如样本、核酸提取和逆转录细节，均是为了可以获得有效的RT-qPCR结果。成功的逆转录考量参数有以下几点：RNA纯化和纯度：在选择RNA提取方法时，需要考虑许多参数，但理想情况下，RNA样本应该不受污染蛋白质，如核酸酶，这可能会干扰cDNA合成和下游应用。产量是一个主要的考虑因素，然而，有效地去除基因组DNA（gDNA）同样重要。即使是少量的gDNA污染也会导致qPCR结果的可变性，而大量的gDNA污染也会导致直接的定量错误。减少对gDNA污染一种方法是在RNA分离方法中加入一个DNase酶消化的步骤。此外，应使用无逆转录酶对照（无RT）来确定RNA样本中是否存在gDNA。RNA完整性：RNA样本的完整性对于许多下游应用都是至关重要的。完整的真核生物的RNA一个重要特征是同时存在28S和18S核糖体RNA（rRNA）（图3）。这些条带的存在和整体RNA质量可以通过琼脂糖凝胶电泳和其他方法来评估。理想情况下，在琼脂糖凝胶上显示时，28S带的亮度应该是18S带的两倍，尽管大致相等的亮度也可以表明RNA在大多数应用中具有足够高的质量。▲ 图3：RNA完整性电泳图，RNA降解导致拖带现象逆转录引物：cDNA合成通常涉及使用三种引物中的一种：Oligo（dT）引物、随机引物（Random primer）或基因特异性引物。随机引物是一种随机序列的短寡核苷酸，对于长（4kb）或缺乏poly (A)尾巴的转录本，如原核mRNA的情况，它们可以在转录本的多个点上启动逆转录，因此，它们对于长mRNA和具有重要二级结构的转录本很有用。通常使用随机六聚体引物，使用随机八或九聚体引物可以促进更长的cDNA合成，因为它们杂交的频率较低。基因特异性引物通常用于一步（偶联）RT-PCR。这些方法通过将所有逆转录酶活性引导到特定的信息，而不是转录整个RNA来提高敏感性。对于目标扩增子长度约为100bp或以下的RT-qPCR应用，使用更高浓度的随机引物可能是有利的。设计跨越内含子或内含子-外显子边界的引物可以确保cDNA是由剪接的mRNA序列合成的，而不是gDNA中的亲本基因序列合成。经过生物素修饰或在5‘端添加序列标签等修饰的引物可用于纯化和/或分析由特定义或反义模板链合成的cDNA。RNA的二级结构：RNA分子具有影响逆转录的二级结构，而高GC含量会降低逆转录效率。在逆转录或cDNA合成前高温变性处理，可能有利于困难模板的逆转录。RNA可以通过在65°C下变性5分钟来打开其二级结构。cDNA的qPCR定量：强烈建议在cDNA合成后进行RT酶的热失活处理。RT酶失活后，要么直接通过qPCR对cDNA进行目标特异性的定量分析，要么将灭活的反应液冷冻保存，直到需要时才使用。qPCR反应混合物通常可容纳cDNA样本体积的增加，最高可占总反应体积的20%。cDNA可以作为未稀释的逆转录反应产物直接添加到qPCR中，也可以稀释后进行qPCR反应。cDNA的定量是RT-qPCR工作流程成功的关键。一般来说，作为模板的cDNA的量不应超过投入100ng总RNA逆转录后所得的量。由高度丰富的转录本产生的cDNA可以在不到1pg的总RNA中检测到。4、总结逆转录是RT-qPCR和其他广泛应用的关键步骤，我们必须仔细考虑RNA模板质量和实验设计细节，并清楚了解RT效率和RT偏差程度等性能特征。MIQE指南提供了一个实验设计细节框架，遵循相应准则可以获得有效且准确的RT-qPCR结果。

今年前两个月，进出口形势发生逆转，进口增速达到15.19%，出口则呈现出疲软态势，增速只有7.51%。如果照此态势发展下去，今年的进出口逆差将继续扩大。 　　发生逆转的小行业包括进口占比较高的实验分析仪器、光学仪器、电子测量仪器以及试验机等。特别是实验分析仪器小行业，进口增速9.86%，比出口增速高3.04个百分点；光学仪器小行业，进口增速高达35.52%，比出口增速高19.8个百分点；电子测量仪器小行业，进口增速16.75%，比出口增速高4.82个百分点。 　　进口增速及进口金额较高的典型产品包括：电子显微镜进口约2.5亿美元，同比增长超过180%，从进口金额来看，荷兰最多，达6723万美元，然后依次是以色列、日本、捷克，价值均超4500万美元；超声波探伤仪进口2189万美元，同比增长92.44%，主要来源德国、加拿大、美国、以色列、日本等国家；液相色谱仪进口12622万美元，同比增长47.97%，从进口金额来看，近七成从德国、新加坡、日本进口；质谱联用仪进口12804万美元，同比增长39.20%，主要来源新加坡、爱尔兰、美国、德国、日本等国家。

四川大学傅强教授和吴凯副研究员报道了一种基于聚合物分子结构和填料表面设计的新型软物质热界面材料。研究团队通过力化学作用将液态金属(LM)包裹在球形氧化铝(Al2O3)表面形成核壳结构的填料，并将其嵌入具有动态粘附性的弹性体（PUPDM）中制备了三元复合材料。巧妙的PUPDM分子设计使得材料与各种热源/冷槽之间形成动态可逆的氢键相互作用，实现了零压状态下的低接触热阻和耐多次热循环的长期稳定性。而液态金属改性填料不仅可以作为导热桥梁，同时有利于聚合物链段在室温下的松弛，平衡了传统功能复合材料中导热性能与表面黏附可逆性的矛盾。这种在导热界面材料上构筑动态可逆键的概念在新型热管理材料和技术领域有广阔的应用前景。相关成果以“A Thermal Conductive Interface Material with Tremendous and Reversible Surface Adhesion Promises Durable Cross-Interface Heat Conduction”为题发表于《Materials Horizons》期刊（Mater. Horiz., 2022, DOI: 10.1039/D2MH00276K）。图1 具有可逆粘附能力的高导热/电绝缘/柔性软材料的分子设计和复合结构示意图随着现代电子设备朝着高度集成化和小型化发展，器件内部指数式增长的热严重影响到电子设备的工作性能、可靠性和使用寿命。因此，导热材料和先进的热管理技术引起广泛的关注。典型的热界面材料已经被大量应用去促进电子设备内部的界面热传导，并且评价其热管理效率的有两个重要的指标：材料本身的热导率和材料与接触基板的接触热阻。近年来，大量的研究人员致力于开发高导热的材料，然而随着电子设备尺寸的日益减小，解决接触热阻的问题变得同样重要。现有的一些降低接触热阻的方法有制备具备触变性和顺应性的材料或者施加外界应用压力。这些方法的目的都是增加接触界面的实际接触面积去实现更好的界面几何匹配。一些微纳尺度界面热传导的研究也表明界面相互作用有助于提高界面热导率，但在宏观热界面领域还缺乏系统的研究。更值得关注的是，由于热界面材料与接触基板的热膨胀系数不匹配，因此在经历长期热循环后，界面几何失配或者界面脱粘仍然会发生，阻碍着热管理的长期稳定性。图2 复合材料的导热和可逆粘附能力展示 为了解决上述问题，本工作采用的策略主要分为三个步骤：１）制备出具有可逆黏附能力的柔性弹性基体，提高热界面材料与基板的相互作用，并通过动态界面热管理实现跨界面热传导的长期稳定性。２）加工得到具有优异导热性能并且不影响柔性基体动态键的可逆性和活动性的导热填料。3）复合加工得到所需复合材料。基于独特结构的LM/Al2O3二元核壳填料结构设计, 结合具有动态可逆粘附弹性基体的合成，该工作中得到的复合材料完美地平衡了导热、柔性和粘附力的可逆性之间的矛盾。随着LM/Al2O3二元填料的加入，聚合物复合材料表现出出色的热导率（6.23 Wm-1K-1)，允许材料内部的各向同性的热传导。同时，受益于二元填料的独特结构，绝缘的LM/Al2O3能有效地隔绝液态金属之间的电渗透网络，保证了复合材料的电绝缘性。此外，由于合成的PUPDM基体展现出超高的适用于多种基板的可逆粘附力（4.48 MPa, Al板，80℃），以及LM在基体和刚性填料的界面处为聚合物分子链链段的运动提供更多的自由度，有利于动态氢键的可逆解离与缔合，因此所得到的PUPDM/LM/Al2O3复合材料同样表现出出色的可逆黏附力（1.50 MPa, Al板，80℃），可以承担起一个10.66 kg的水桶。图3 PUPDM/LM/Al2O3复合材料的界面热管理展示 复合材料与基板之间出色的氢键结合作用实现了零压状态下的低接触热阻（18.28 mm2K W-1）。此外，这种动态可逆的氢键作用保证接触界面拥有良好的长期稳定性，即使复合材料与铝板的热膨胀系数不匹配，但是经过7500次热循环，接触热阻仍然没有明显上升。这种在高导热热界面材料上构筑动态可逆的界面相互作用的概念在微电子冷却技术、热电装置、大功率可穿戴设备等先进电子设备中具有广阔的应用前景。

日前，国务院办公厅印发《生态环境监测网络建设方案》。计划到2020年，全国生态环境监测网络要基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖。但是，面对当前生态文明建设的新形势和新要求，还需以解决当前环境监测工作中的顽疾作为突破口，加快推进生态环境监测网络建设改革。　　　　环境监测工作40年现逆转 新格局诞生势在必然　　　　国务院办公厅日前印发《生态环境监测网络建设方案》（以下简称《方案》），对今后一个时期我国生态环境监测网络建设做出了全面规划和部署。《方案》提出，要形成全面设点、全国联网、自动预警、依法追责，形成政府主导、部门协同、社会参与、公众监督的生态环境监测新格局。　　　　经过近40年的发展，我国环境监测工作已经逐渐摆脱依靠“耳、鼻、口”，实现了从手工到自动，从粗放到精准，从分散封闭到集成联动，从现状监测到预测预警的转变。而随着生态环境监测网络建设的启动，环境监测工作中沉疴已久的顽疾也有望得到根治。　　　　环境监测工作40年实现逆转　　　　根据《方案》提出的主要目标：到2020年，全国生态环境监测网络要基本实现环境质量、重点污染源、生态状况监测全覆盖，各级各类监测数据系统互联共享，监测预报预警、信息化能力和保障水平明显提升，监测与监管协同联动，初步建成陆海统筹、天地一体、上下协同、信息共享的生态环境监测网络。简而言之，就是要“全面做到说清生态环境质量及变化趋势、说清污染排放状况、说清潜在的生态环境风险”。　　　　“当前，全国环保系统按照空气质量新标准建成了发展中国家最大的空气质量监测网，所有地级以上城市都按照新的空气质量标准开展了PM2.5在内的6项主要空气污染物监测，并实时发布监测信息。同时，水环境监测网络不断完善，县域生态环境质量监测、空气质量预报预警和颗粒物源解析等工作也取得了重大进展。尤其2012年环境一号C星成功发射，并与环境一号A/B星3星组网，形成了环境卫星‘2＋1’星座，实现了2~3天对全国覆盖一次的遥感监测能力，初步建成了天地一体化监测系统。”环保部相关负责人介绍，经过近40年的发展建设，我国环境监测工作已经改变了靠“眼睛看、鼻子闻、耳朵听”的落后面貌，建成了较为完善的生态环境监测网络并及时向人民群众发布各类监测信息。　　　　但是，面对当前生态文明建设的新形势和新要求，我国生态环境监测事业发展还存在网络范围和要素覆盖不全，建设规划、标准规范与信息发布不统一，信息化水平和共享程度不高，监测与监管结合不紧密，监测数据质量有待提高等突出问题，难以满足生态文明建设需要，影响了监测的科学性、权威性和政府的公信力。因此，加快推进生态环境监测网络建设改革，解决影响生态环境监测网络建设的突出问题迫在眉睫。　　　　环境监测顽疾成改革突破口　　　　由此可以判断，生态环境监测网络建设将以解决当前环境监测工作中的顽疾作为突破口。　　　　第一，针对当前我国生态环境监测存在部门间环境监测网络规划布局不统一，技术规范、评价方法不统一，数据缺乏可比性等问题，方案明确，要统一生态环境监测建设规划、标准规范。具体做法是由环保部门会同有关部门统一规划、整合优化环境质量监测点位，建设涵盖大气、水、土壤、噪声、辐射等要素，布局合理、功能完善的全国环境质量监测网络。同时，统一相关环境要素的布点、监测和评价技术标准规范，并根据工作需要及时进行修订完善，以增强各部门生态环境监测数据的可比性。　　　　第二，针对当前国务院有关部门之间、地方之间以及地方与中央之间监测数据集成联网与共享不足，环境监测信息发布渠道不统一等问题，方案提出加快生态环境监测信息传输网络与大数据平台建设，将国务院相关部门和各地的生态环境监测数据进行联网共享，大力加强数据资源的开发与应用。并依法建立统一的生态环境监测信息发布制度，实现生态环境监测数据统一发布。　　　　第三，针对当前监测与监管结合不紧密、对追究各级政府和企业相关生态环境保护责任支撑不足的问题，《方案》提出要充分利用生态环境监测结果考核问责政府环保责任落实情况，建立监测与执法相结合的快速响应体系，实现监测与监管有效联动。　　　　第四，针对当前各级政府、企业、社会的环境监测事权划分不够清晰，存在责任落实不到位、监测数据受行政干预的现象，方案主张明晰生态环境监测事权与责任。　　　　提出，各级环保部门主要承担生态环境质量监测、重点污染源监督监测、环境执法监测、环境应急与预报预警等职能。环保部适度上收生态环境质量监测事权，以准确掌握、客观评价全国生态环境质量总体状况。　　　　地方各级环保部门相应上收生态环境质量监测事权。　　　　值得注意的是，方案提出大力推动环境监测社会化服务，积极培育生态环境监测市场，明确提出开放服务性监测市场，并在基础公益性监测领域积极推进政府购买服务。同时，要求环保部制定相关政策和办法，有序推进环境监测服务社会化、制度化、规范化。　　　　第五，针对实际工作中，部分生态环境监测机构不能严格履职、监测质量不高以及责任追究不到位等突出问题，《方案》将加强对各类生态环境监测机构的监管。　　　　首先，各级相关部门所属生态环境监测机构、从事环境监测设备运营维护的机构、社会环境监测机构及其负责人对监测数据的真实性和准确性负责。其次，环保部要依法建立健全对不同类型生态环境监测机构及从事环境监测设备运营维护机构的监管制度，制定环境监测数据弄虚作假处理办法等规定。各级环保部门要加大监测质量核查巡查力度，加强对各类生态环境监测机构监测业务活动的监管，严肃查处故意违反环境监测技术规范，篡改、伪造监测数据的行为。(来源：中电新闻网)

7月10日消息，据媒体报道，激光是通过放大光的特定波长，利用镭射触发装置对光子进行作用而形成的科技发明，激光在科技的各个领域都做出了重大的贡献。近期，耶鲁大学科学家发现一种特殊方式可以让激光实现&ldquo 逆转&rdquo ，将其他光束吸收，增强激光的能量。　　据报道，科学家找到了一种能够完美吸收部分特定波长光子的物质。这种物质能够分离光束，使各光束分别被反射或继续传输，进而进行两部分间完美地的互相干涉，从而能够很好地抵消特定波长的光束，余下的能量则可通过加热或用电子配对的方式来消耗掉。　　在实验的过程中，科学家证明了可以通过逆转过程来吸收激光的部分光束，甚至能成功地将光束整体的吸收。在吸收过程中，光线吸收造成了时空的扭曲，可发生时间的部分扭转。但当众多不同波长的光同时照射，逆转效果可能会不明显，只有照在该特定物质上时，激光才会被吸收。

据国外媒体报道，最近来自美国耶鲁大学的科研队伍发现了一种可以发生“逆转过程”的激光，该激光能够有效地吸收附近的光。　　据悉，激光是人类发明的最为有用的科学设备之一。它可以用于开发诸多研究领域。从医学到粒子物理学的很多发明，无一不受益于激光。它的工作原理是通过在激光设备尖端凹口内部的两面上来回反弹光子来放大光的某段波长。只有特定物质可以转化成激光。它们需要满足一个非常重要的条件，即在被进入的光子撞击时能够产生另一个光子，接着就会引发一系列各种各样的连锁反应，产生越来越多的光子，直到增长曲线变成指数式的。此前很长一段时间里，人们一直认为基本粒子的来回反弹对于激光设备的运作起到至关重要的作用，然而现在看来似乎并没有那么重要。科学们已经发现了自然地产生激光的材料，它们可以无外界介入前提下任意释放光子。　　由专家Yi Dong Chong领导的来自耶鲁大学(Yale University)物理学家研究队伍在不久前开始就“激光产生过程是否有朝不止一个方向逆转的机会”这个课题展开了研究工作。令他们惊奇的是，他们发现这个过程是可以完全逆转的。有一些材料能够完美无瑕地吸收特定波长的光子。研究队伍将这种新物质称为“凝聚完美吸收体(coherent perfect absorbers)”，并且将有关这种物质的详细资料写成报告刊登在arXiv网站上。　　在这些物质中，凝聚光线分离成可反射和透射的部分。当光完全介入的时候，特定波长的光就会被困在其中，而多余的能量就会以热或者电子—空穴对(electron—hole pairs)的形式释放出去。但是当很多波长光同时照射在这种物质上时，吸收效果就被抵消。以可见光为例，其包含的波长跨400到750毫微米不等，有许多波长。可见光照射在这种物质上吸收作用无法突显，然而如果将特定波长光照射在“凝聚完美吸收体”上，它特定波长光就会被吸收。

近日在北京发生因地铁自动扶梯出现逆转而导致的严重公共安全事故，这个隐患一直以来是质监部门迫切攻克的难题。珠海市质监局近日向记者透露，按现行的技术手段，扶梯逆转状况在日常检查中几乎是检测不到的。为此，珠海特检所申请国家级项目来研制专门的仪器，经过一年的时间，研发成功一种自动扶梯非操纵逆转保护功能检测仪，可用在日常维护时就发现逆转开关是否正常。这是全国在该领域内首次取得成果。下一步，珠海将致力于该仪器的完善和推广应用。　　珠海特检所科研小组日前在香洲长途客运站，应用自主研发的自动扶梯逆转保护功能测试仪，对扶梯进行检测，准确测出自动扶梯是否具备超速保护功能、欠速保护功能和逆转保护功能。质监局透露，这标志着长期以来困扰自动扶梯逆转保护功能检测难题得到解决。　　据悉，超度、欠速、逆转保护和附加制动器是自动扶梯的重要保护装置。一直以来，研发一种可靠、准确、通用的检测方法，来消除自动扶梯隐患是质监部门迫切攻克的难题。按现行的技术手段，扶梯逆转状况在日常检查中几乎是检测不到的。去年7月，珠海特检所申报的“基于变频技术的自动扶梯(人行道)超速、非操纵逆转保护功能检测仪的研发”科研项目，获国家质检总局批准立项，经过一年时间的努力，珠海特检所科研小组顺利研发出一套具有完全自主知识产权的检测仪，并顺利通过了实验。这种检测仪可用在日常维护时就发现逆转开关是否正常。

由仪器信息网和我要测网举办的“2022科学仪器行业十大杰出雇主”评选投票环节已进行为期9天的激烈角逐，截至2023年2月21日11时，已有2万余人参与投票，两大榜单排名骤变！历经周末两天，最新战报结果如下：德国耶拿分析仪器有限公司实现反超，暂列（国外榜单）第一！以百余票数差距微弱优势略胜行业龙头企业：赛默飞、安捷伦。同时国内榜单依旧竞争激烈，北京东西分析仪器有限公司仍以微弱票数优势，位列（国内榜单）第一！2022年科学仪器行业“十大杰出雇主”国外榜单TOP10（截至2023年2月21日11时）国外榜单前三：德国耶拿分析仪器有限公司、赛默飞世尔科技（中国）有限公司、安捷伦世尔科技（中国）有限公司。尤其需要注意的是，上周位于第六名的安捷伦，历经周末弯道超车，瞬间跻身（国外榜单）第二名。而德国耶拿又从第三名，以微弱优势反转，暂时领跑（国外榜单）第一。赛默飞、安捷伦紧随其后，票数十分接近，最终谁能稳居第一，让我们拭目以待！暂列第四至第六名的珀金埃尔默、安东帕以及瑞士万通，已被（国外榜单）前三拉开票数差距，目前领跑第二梯队。三者票数相差百余票，排名随时可能发生变化。其中珀金埃尔默暂居2022年（国外榜单）第四名（其在2021年国外榜单战绩优异，位列第二名），令人期待最后一刻的再次逆转！ 另外大昌华嘉、优莱博、梅特勒、沃特世目前暂居第七至第十名，互相之间竞争非常激烈，票数差距较小。其中大昌华嘉和优莱博较之上周战绩，排名稳定上升中。反之梅特勒、沃特世排名暂时靠后，稍显劣势。根据以上战况，国外TOP 10榜单排名随时变化，是满足现状稳住排名，还是雄心壮志冲击榜首，静待最终结果吧！2022年科学仪器行业“十大杰出雇主”国内榜单TOP10（截至2023年2月21日11时）国内榜单前三：北京东西分析仪器有限公司、安徽皖仪科技股份有限公司、力康集团力新仪器（上海）有限公司。其中东西分析以微弱优势暂列（国内榜单）第一，上周暂列第四名的安徽皖仪近期持续发力，强势跻身榜单前三，位居第二名。而暂列第四至第六名的天美、福立分析及上海屹尧，票数相近，后续仍需再接再厉，有机会入围榜单前三。其中位居第七名的上海伍丰（在2021年国内榜单高居第二名）反超排名第八的上海博迅，以绝对优势拉开票数差距。成都珂睿排名逆袭至榜单第九名，常州磐诺暂列第十名，国内榜单依然竞争激烈，最终排名敬请期待！获得2021年十大杰出雇主的莱伯泰科、普析通用、海能、欧波同、日立（北京）目前票数依然不佳，小编猜测有可能蓄势待发，让我们拭目以待！倒计时7天，希望各个参选企业能够稳定发挥。在投票未结束之前，一切反转皆有可能！快快为你心中喜欢的雇主投票吧！投票持续进行中，快来为你喜欢的公司助力吧投票通道如下↓↓↓↓ 2022年杰出雇主评选活动，PC端投票链接：https://m.instrument.com.cn/votejob/Vote/besthirerVote2022pc2022年杰出雇主评选活动，wap端投票链接：https://m.instrument.com.cn/votejob/Vote/besthirerVote20222022年杰出雇主评选活动，仪器信息网APP端投票链接：投票规则1、投票通道：用户可通过电脑、手机浏览器、仪器信息网APP等3大通道的活动页面分别进行投票； 2、投票方式：（1）通过电脑、手机浏览器2个通道的活动页面，每个用户每天最多可投20票，只能为单个雇主每天投递1票； （2）通过仪器信息网APP通道的活动页面，每个用户每天最多可投30票，只能为单个雇主每天投递3票；3、投票福利：投票完成后可参与“用户调研”抽奖活动，抢苹果手机（IPhone 14 Pro Max）、苹果耳机（AirPods Pro- 第二代）、海马体形象照、百元京东卡等大奖~百分百中奖，每位用户仅有一次抽奖机会，千万不要错过哦！*注：为保证投票活动的公平公正，严禁任何形式的刷票行为，后台实时监测投票数据，一经发现取消参评资格，最终解释权归仪器信息网人才频道所有！本次活动的最终解释权归仪器信息网人才频道所有，如您对本次活动由任何疑问或建议，均可通过以下方式反馈至人才频道：咨询电话：010-51654077-8363 或18001351263（微信同号）邮箱：zoucc@instrument.com.cn 扫码关注【仪职派】，获取最新进展

3月16日，厦门大学医学院神经科学研究所张杰教授、冷历歌副教授团队在PLOS Biology发表题为“Hypothalamic Menin regulates systemic aging and cognitive decline”的研究论文。该研究表明，下丘脑中一种叫Menin的蛋白质的下降可能是衰老的一个关键驱动因素，而通过食物简单地补充一种氨基酸就可能逆转衰老带来的一些生理变化。 Menin是一种重要的蛋白质，它由Men1基因编码，在人类体内广泛表达。Menin的功能十分复杂，已有的一些研究表明，Menin可以与DNA结合，并与许多转录因子相互作用，调节基因表达。此外，Menin还可以参与蛋白质泛素化、修饰、细胞周期等多种生物学过程。在肿瘤发生中，Menin被认为是一个关键的肿瘤抑制因子，可以调控多种肿瘤相关基因的表达。 下丘脑被认为是生理衰老的一个重要调节器，通过随着时间的推移增加神经炎症信号的过程来发挥作用，而炎症会促进大脑和外围的多种与年龄有关的过程。 在最新的这项研究中，张杰、冷历歌团队表明，Menin，是下丘脑神经炎症的一个关键抑制剂，这引发了他们对Menin在衰老中的作用的探究。 在下丘脑中，他们观察到Menin的水平随着年龄的增长而下降，星形胶质细胞或小胶质细胞则不会。为了探究Menin水平下降带来的后果，研究人员开发了可以阻断 Menin 活性的条件性基因敲除小鼠。结果发现，在年轻小鼠身上，Menin的减少导致下丘脑神经炎症增加、出现包括骨密度降低、皮肤厚度降低、认知下降等衰老相关表型，寿命一定程度缩短。 Menin减少带来的另一个变化是氨基酸D-丝氨酸的降低。D-丝氨酸是一种神经递质，对神经元突触可塑性和学习记忆等认知功能至关重要。D-丝氨酸广泛存在于大豆、鸡蛋、鱼和坚果等食物中。研究人员指出，Menin水平的降低调节了一种与D-丝氨酸合成相关酶的活性，因而影响了D-丝氨酸的水平。 Menin水平的降低推动了衰老进程 那么，阻止与年龄相关的Menin丢失，是否可以可以逆转生理衰老的症状呢？ 为此，研究人员将Men1基因植入老年（20个月大的）小鼠的下丘脑来进行验证。结果表明，30天后，小鼠的皮肤厚度和骨量有所改善，学习、认知和平衡能力也有所提升，这与海马体中D-丝氨酸的增加有关，海马体是非常重要的一个大脑中枢区域，参与学习和记忆等过程。 更为惊奇的是，通过三周的D-丝氨酸膳食补充，可以在认知方面获得类似的好处，但对于外周衰老的症状并无显著改善。 冷历歌在一份新闻稿中表示：“我们推测，下丘脑Menin表达的下降可能是衰老的一个驱动因素。Menin可能作为关键蛋白连接着衰老的遗传、炎症和代谢等因素。用D-丝氨酸治疗于认知衰退富有极大的前景。” 不过，研究人员还指出，关于Menin在衰老中的作用还有很多需要了解的地方，包括导致其下降的上游机制。需要进一步的研究来评估利用这个新发现的通路的潜力，以及减缓表型衰老的程度和持续的时间。还有待确定的是，补充D-丝氨酸是否会引起其他不可预料的变化。 文章链接：https://journals.plos.org/plosbiology/issue

厦门大学化学化工学院廖洪钢教授团队在钠离子电池负极反应可逆性原位透射电镜研究中取得新进展。相关研究成果以“Unveiling Atom Migration Abilities Affected Anode Performance of Sodium-Ion Batteries”为题发表于Angewandte Chemie International Edition（DOI: 10.1002/anie.202303343）。钠离子电池由于资源丰富且成本较低，被认为是商用锂离子电池的一种理想替代品。对于钠离子电池的负极材料，在初始放电/充电过程中往往存在较大的容量损失，导致初始库仑效率（ICE）较低。过去人们普遍认为Na+在嵌入/脱出过程中的缓慢迁移和初始循环过程中的不可逆相变限制了反应的可逆性。为了增强Na+的迁移动力学，人们在纳米结构设计、碳包覆、元素掺杂和电解液优化等方面做了大量的工作。这些方法确实在一定程度上提高了负极的性能，然而，材料本身各元素原子迁移能力的差异及其所致放电产物的元素分布等与电池性能的关系通常被忽视。有鉴于此，研究团队以过渡金属化合物NiCoP@C为研究对象，采用原位透射电镜（in situ TEM）、XANES和原位XRD等表征手段，揭示了影响过渡金属化合物负极的ICE和循环性能的本质原因是化合物中不同原子迁移能力的差异和放电产物的空间分布。DFT理论计算结果说明材料组分不同原子迁移能力的差异的本质原因以及无序碳对活性材料的稳定效应。发现无序碳对活性组分的锚定效果远大于对Na+的作用。这一机理的发现为进一步通过调控NiCoP@C电极中的无序碳实现对电池初始库伦效率以及循环性能的改善提供了指导。这一概念为理解构效关系和性能改进策略背后的本质原因提供了新的见解。厦门大学化学化工学院廖洪钢教授与乔羽教授为该论文的共同通讯作者，博士研究生郑琦正和周诗远为共同第一作者。厦门大学化学化工学院孙世刚教授、黄令教授对研究工作给予了重要支持和指导。该工作得到了国家自然科学基金项目（U22A20396、22288102、32101217、22021001、21991151、21991150、91934303）、中央高校基本科研专项资金（20720220009）等资助。

p　　武汉大学新闻网消息，近期，武汉大学物理科学与技术学院王建波教授课题组在氧化锌纳米线可逆结构相变研究中取得重要突破，实现了相变前后原子尺度结构变化的原位测定和基于第一性原理计算的机理理解。br//pp style="text-indent: 2em "11月19日，物理学顶级期刊Physical Review Letters(《物理评论快报》)在线发表了论文“Surface- and strain-mediated reversible phase transformation in quantum-confined ZnO nanowires”(《量子限域氧化锌纳米线中基于表面和应力效应的可逆相变》)。武汉大学物理科学技术学院、电子显微镜中心和高等研究院为第一署名单位及唯一通讯作者单位，物理科学与技术学院博士生赵培丽和高等研究院博士生管晓溪为论文共同第一作者，王建波教授、郑赫副教授为通讯作者。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 192px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/b6141e00-65f5-42f7-bccb-55a424c73a8f.jpg" title="0.jpg" alt="0.jpg" width="600" height="192" border="0" vspace="0"//pp　　氧化锌(ZnO)作为一种宽禁带半导体材料，由于其多态性和可调的电子光学性质，在量子点发光、自旋功能器件等核心技术领域具有广泛应用。但是当ZnO尺寸接近其激子玻尔半径(~2纳米)时，由于量子限域效应导致其晶体结构及光电性能的变化，可能引起器件失效。然而，相关理论计算和实验研究方面的机理研究一直存在较大分歧：尽管大量理论计算预测低维ZnO具有比纤锌矿(WZ)结构更稳定的类石墨结构(h-MgO)或体心四方结构(BCT)，但由于技术条件限制，实验上一直未予验证，同时其相变机理也还未完全厘清。/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/201911/uepic/7a5b7c13-f97a-4232-82d7-c501fe48b90c.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: center "span style="color: rgb(0, 176, 240) "ZnO纳米线中可逆结构相变过程的实验测定(a-f)和第一性原理计算(g)/spanbr//pp　　在前期相关工作的基础上(Nano Lett. 18: 4095 (2018) Phys. Rev. Mater. 2: 060402(R) (2018) ACS Appl. Energy Mater. 2: 7709 (2019) Microscopy 10.1093/jmicro/dfz038 (2019)(特邀综述))，王建波课题组通过原子尺度原位技术首次观察到低维 ZnO纳米线(宽度约为2纳米)在拉伸应力作用下从WZ到BCT再到h-MgO结构的原子尺度相变过程(如下图)。在应力撤去时，该相变过程是可逆的。进一步基于第一性原理计算，揭示了尺寸、表面及应力对低维ZnO结构稳定性的影响机理。研究结果为理解量子限域的低维ZnO中不同晶体结构的稳定性及其相变机理提供重要的实验依据和计算分析，可为实现相关体系的结构-性能调控提供参考。/pp　　该研究受到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金及江苏省自然科学基金的项目资助。/pp style="text-indent: 2em "strong原文链接：/strong/pp style="text-indent: 2em "a href="https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.216101" target="_blank" style="color: rgb(0, 176, 240) text-decoration: underline "span style="color: rgb(0, 176, 240) "https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.123.216101/span/a/pp style="text-align: right "内容参考自：武汉大学新闻网/p

今麦郎酸价超标事件惊现大逆转。昨天，最早做出“今麦郎方便面酸价超标”结论的三门峡疾病预防控制中心发布声明，称自身“检测资质认证不全”，此前出具的检测报告无效并收回。今麦郎公司表示，此次风波给公司造成了巨大损失，公司会向相关部门反映此事并要求得到合理解决。　　本报记者胡笑红图/本报资料图片　　■事件进展　　出具报告单位资质不全　　昨天，今麦郎公司给记者转发了三门峡疾控中心当天发布的声明。声明称：“我中心受三门峡市工商局委托送检的由山西运城今麦郎食品有限公司生产的今麦郎今野拉面香辣牛肉面、今野拉面(老坛酸菜牛肉面)、一元王香辣牛肉面三批次产品的检测报告，因我中心方便面酸价指标检测资质认证不全，以上三份检测报告收回，声明无效。并向因此而受到严重影响的今麦郎食品有限公司表示道歉。”　　此前，河南省工商局通过官网公布了三门峡疾控中心出具的检验报告，称今麦郎多批次产品被检测出酸价超标。不过，今麦郎7月23日公告称，公司委托国家粮油质量监督检验中心进行的检测显示，被指酸价超标的产品合格。　　■再生疑窦　　为何只收回今麦郎报告　　记者昨天注意到，三门峡疾控中心此前出具的那份报告已从河南省工商局官网上消失。记者查阅之前保存过的报告发现，在“不合格产品”名单中，除了今麦郎的三款产品酸价超标之外，中国闽中有机食品(新加坡)有限公司一个批次的闽中红烧牛肉面也是酸价超标。按理说，既然三门峡疾控中心承认自己“方便面酸价指标检测资质认证不全”，就应该收回包括闽中红烧牛肉面检测报告在内的四份检测报告，为何单单收回今麦郎的三份检测报告，而不收回对闽中红烧牛肉面的检测报告?明知自己资质不全，为何当初敢于受托检测并出具报告?　　记者昨天致电三门峡疾控中心负责人，但对方电话一直无人接听。　　今麦郎为损失寻求说法　　今麦郎总裁助理侯兴福昨天告诉记者，公司在此次风波中损失巨大,目前还没有起诉工商部门的打算，但会依照相关程序向有关部门反映此事并要求得到合理解决，之前下架的产品也将恢复上架。　　“企业的产品质量需要有关政府职能部门乃至全社会的监督，而相关政府部门的监管也要有理有据、规范操作。这一过程，任重而道远。”今麦郎公司在昨天发给记者的一份文字说明中如是表示。　　三门峡工商局回避采访　　实际上，今麦郎公司此前就对三门峡疾控中心是否有检测方便面产品的资质提出过质疑。在今麦郎公司7月23日发布了与三门峡疾控中心截然相反的检测报告之后，本报记者便向三门峡工商局宣教科寻求该局的说法。当时，该科室接听电话的工作人员称：“我们是依法组织开展的流通环节抽样检测，没有资质我们怎么会随便送检呢?这是最起码的工作程序。”　　如今，三门峡疾控中心收回了检测报告，三门峡工商局又会对此做何解释?记者昨天再次致电三门峡工商局宣教科，但电话每次接通后都无人应答，随后转为接收传真的信号。三门峡工商局一位雷姓副局长也一直不接听记者的电话。　　专家建议慎重对待检测　　就此次今麦郎酸价超标事件，知名食品安全专家董金狮昨天对食品检测工作提出如下建议：　　一是检测机构要真正成为第三方机构，不隶属于某个部门或者企业，这样才能做到独立公正 二是政府部门要规范发布程序，及时与受检企业沟通，查找问题 三是企业应该更快地行动，申请复检或及时对产品进行处理 最后，媒体及其他社会部门也应更加谨慎、公正地对待此类问题。　　“发布产品检测结果对企业、市场、消费者的影响很大，所以相关部门对产品检测结果的发布一定要慎重。”董金狮称。

2021年3月9日上午11点左右，河北省石家庄市长安区高层建筑众鑫大厦发生火灾。由于保温层材质的特殊性，火势迅速蔓延，还伴有浓浓黑烟，据现场群众反映，大火燃烧时还伴有爆炸声。每次发生火情，最辛苦以及最危险的莫过于消防员们了。由于众鑫大厦有百米之高，灭火难度可想而知，在大火烧起的时间，消防官兵便赶往现场紧急救援，另有两组消防官兵进入楼内处置火情，现场已经架起消防云梯，救援工作也在紧张有序的进行着。科学的进步，在保障消防员安全工作方面设计了多款产品，今天小菲就跟大家介绍下，FLIR专为消防员设计的红外热像仪——FLIR K系列红外热像仪。防爆耐高温——FLIR K65FLIR K65是一款功能丰富的高级红外热像仪，是有严格NFPA合规要求用户的理想选择。FLIR K65配有全密封式连接器和安全电池，旨在完全符合涵盖热像仪易用性、图像质量和耐久性的NFPA 1801-2018消防标准，并且本产品为本安型防爆产品。指挥员的另一双“眼睛”——FLIR K1FLIR K1是一款坚固耐用的口袋热像仪，可作为火灾现场一双额外的眼睛，使消防指挥员、官员和检查员能够在完全黑暗的条件下，透过烟雾快速完成360°全方位评估。FLIR K1采用明亮的一体式手电照亮现场，帮助用户更有效地指挥和管理消防队员。它还能显示160×120像素的红外图像，帮助用户增加肉眼无法实现的态势感知能力。消防员人手必备——FLIR K2FLIR致力于让高品质红外热像仪成为消防队中每一位消防人员的标配问题解决工具。FLIR K2虽价格经济实惠，但是却性能可靠、坚固耐用，使梦想终成现实。FLIR K2拥有诸多特性，例如采用多波段动态成像（MSX）技术，配备易于使用的按钮，能在高达500℃温度下正常运行——性价比超高，有助于挽救生命、保护财产和确保消防员安全。除上述特征鲜明的三款红外热像仪外，FLIR消防用红外热像仪还包括配备明亮液晶显示屏，能显示清晰热图像画面的FLIR K55；能在黑暗、烟雾滚滚的环境中为消防员提供清晰视图的FLIR K45；具有更优视角与定位，使消防员能获得更出色环境感知力的FLIRK53；价格经济实惠、易于使用但却具有出色清晰度和可靠性能的FLIR K33。消防工具需要满足苛刻的工作环境，FLIR K系列红外热像仪专为消防员在工作中遇到的极端高温和浓烟环境设计，在明亮的LCD上显示更清晰热图像，能够轻松地穿过火灾并且做出决策。

p style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "近期，湖北省武汉市爆发的新型冠状病毒（2019-nCoV）感染肺炎疫情牵动着每一个中国人的心。目前，确诊感染者数量急速上升，疫情正在向全国各省市迅速蔓延。无数医务人员奔赴前线与病毒作战，但他们并非孤军奋战！作为抗击疫情的幕后支持者，大量科学仪器厂商义无反顾投身疫情防控工作中，加紧研发疫情解决方案，全力支援疫情防控工作。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "永诺生物，这家以数字PCR技术为核心的分子诊断公司，于2020年1月21日开发出基于数字PCR系统的检测试剂盒。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong仪器信息网：针对此次新型冠状病毒（2019-nCoV）感染肺炎疫情，贵单位推出了什么样的检测仪器、试剂和解决方案？有何特点？/strong/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong永诺生物/strong：自2019年12月本次2019-nCoV新型冠状病毒肺炎爆发以来，永诺生物医疗团队于2020年1月21日率先开发出基于数字PCR系统的检测试剂盒（见图1）。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 429px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/ef5e894e-9790-4a50-a41b-7d0225482698.jpg" title="图1.永诺生物新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）.png" alt="图1.永诺生物新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）.png" width="600" height="429" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 429px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/b173fffc-a36b-4578-81eb-2617ffe11d49.jpg" title="图1.永诺生物新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）2.png" alt="图1.永诺生物新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）2.png" width="600" height="429" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 2em "图1.永诺生物新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "该试剂盒依托于永诺生物MicroDrop-100数字PCR平台（见图2）进行研发。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 386px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/d4224bff-5d1d-4903-aacb-1e5155a60041.jpg" title="2 图2.永诺生物MicroDrop-100微滴式数字PCR系统.png" alt="2 图2.永诺生物MicroDrop-100微滴式数字PCR系统.png" width="600" height="386" border="0" vspace="0"//pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em text-align: center "图2.永诺生物MicroDrop-100微滴式数字PCR系统/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "该试剂盒采用一步法逆转录数字PCR技术，参考2020年1月13日世界卫生组织推荐的检测方法并结合2019-nCoV序列进行引物探针设计，将RNA逆转录及数字PCR扩增整合到一个反应体系，单管双检同时测定2019-nCoV ORF1ab基因及N基因，消除由于病毒变异带来的漏检风险，同时引入了人内源性管家基因RPP30对检测全流程进行监控，确保检测结果的真实可靠。该试剂盒检测阳性企业参考品及阴性企业参考品结果如下（见图3）。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 321px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/9a6cd5b1-d57e-417c-bf1b-ef2499f68dc4.jpg" title="3 图3 .新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒.png" alt="3 图3 .新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒.png" width="600" height="321" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 320px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202001/uepic/411df5ce-dc03-468d-b158-6cca29a8c0da.jpg" title="3 图3 .新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒2.png" alt="3 图3 .新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒2.png" width="600" height="320" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 2em "图3 .新型冠状病毒（2019-nCoV）核酸检测试剂盒（数字PCR法）检测阳性企业参考品及阴性企业参考品/span/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "与目前基于荧光定量PCR平台的新型冠状病毒检测试剂盒相比，该试剂盒采用了数字PCR平台进行研发。数字PCR技术拥有更高的灵敏度，对痰液中的核酸抑制物有更高的耐受性，因此，对于采用荧光定量PCR筛查Ct值位于37~40的疑似患者，可以采用数字PCR平台进一步复核以辅助诊断。此外，在缺乏新型冠状病毒标准物质的情况下，该试剂盒可以对病毒的拷贝数进行定量，辅助医生进行病程管理。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网：目前，贵单位开展了哪些具体工作？给疫情防控带来了哪些具体帮助？/span/strong/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong永诺生物/strong：自2019年12月2019-nCoV新型冠状病毒肺炎发生以来，确诊病例及疑似病例呈现爆发性增长，大大超出了人们的预期。基于核酸的检测手段成为确诊方法，由于荧光定量PCR仪的保有量高，操作简便，是本次抗击新型肺炎的主要检测平台。但随着确诊病例的快速增加，患者的有效诊疗、疗效评估、治愈判定，成为新的挑战，数字PCR具备高灵敏度/抗干扰/绝对定量能力，是对荧光定量PCR平台的重要补充。基于此，永诺生物医疗团队紧急组织研发人员开发出基于数字PCR系统的检测试剂盒。目前，我们正在与新型肺炎定点医院及疾病预防控制中心沟通，以无偿形式提供给临床一线使用，为新型肺炎的诊断及治疗贡献力量。/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strongspan style="color: rgb(0, 112, 192) "仪器信息网：针对疫情防控，后续还将有哪些工作计划？/span/strong/pp style="text-indent: 2em margin-top: 10px margin-bottom: 10px line-height: 1.5em "strong永诺生物/strong：我们将持续关注新型冠状病毒肺炎疫情进展，针对可能出现的病毒变异即时开发适用的试剂盒。此外，基于数字PCR的技术特点，特别是对新型冠状病毒的定量能力，我们将积极参与到新型肺炎的救治及科学研究，为新型肺炎患者的病程管控及肺炎发病机制的研究做出贡献。/p

前言今年3月，山东省泰安市东平县环境空气质量综合指数同比改善22.92%，空气质量和改善率跃升为全市第一。中国环境报头版对东平县显著提升空气质量进行了重点报道，解开了东平空气质量“大逆转”之谜。在山东省派泰安市省生态环境厅工作组的多方协调下，杭州谱育科技发展有限公司和华鲁集团山东省环科院技术团队齐聚东平，把脉问诊查究症结，助力工作组全面开展分析大气污染成因。为协助东平县全面了解区域空气质量和VOCs、颗粒物等分布情况，谱育科技全指标+VOCs走航车对东平县内的重点工业企业、主要交通道路开展VOCs、颗粒物等全指标进行了走航监测。谱育科技全指标+VOCs走航车集成了光化学法高灵敏度分析仪，对区域内空气六参数、无机异味因子、颗粒物等全参数快速检测，掌握区域空气污染物时空变化规律，评估预测区域环境空气质量。真、准、全、快 谱育科技全指标+VOCs走航车同时配备了VOCs走航监测系统，采用双通道质谱分析技术，一方面可以通过直接进样质谱（秒级响应）通道对污染区域进行快速筛查。另一方面通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）分析通道对各类VOCs（包括烷烃类，烯烃类，苯系物，卤代烃类，酮类物质、酯类物质，醇类物质，醚类物质等）进行准确定性和定量分析，明确污染物的组分和浓度情况，符合“真、准、全、快”的监测要求，了解区域污染物分布情况，快速精准溯源。此外，谱育科技全指标走航车还可应用于常规例行走航、督查性巡查走航、联合执法走航等七大模式。目前，已广泛服务于长三角、珠三角、京津冀、成渝地区、中部、西部地区等全国范围内近百个城市，助力区域污染防控精细化管理，提升环境空气质量。走航监测七大应用模式

p style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: 黑体, SimHei COLOR: #0070c0"2017年《质谱学报》第1期“质谱技术在中草药研究中的应用”专辑/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　span style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"以下内容原创作者为《质谱学报》主编刘淑莹老师，如需全文（附英文摘要和参考文献）请联系《质谱学报》编辑部或仪器信息网编辑部/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong序 /strong传统中医药学是中华民族的宝贵财富和智慧的结晶，是民族赖以生存繁衍的重要保障。随着现代科学的迅猛发展，对于传统中药的物质基础和作用机理研究不断深入。从这个意义上讲，中医药学这个特有的传统医药体系，是我国最有希望的主导原始创新取得突破的，对世界科技和医学发展产生重大影响的学科。2015年屠呦呦教授获得诺贝尔生理医学奖的事实证明了这一点。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　20世纪70年代，中国科学家组织团队对于世界上危害最大的疾病之一——疟疾进行攻关研究，屠呦呦最初由中医药书籍“肘后备急方”中记载的“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁，尽服之”得到灵感。中国科学家从黄花青蒿中得到提取物青蒿素，经过艰苦的，广泛的临床试验，证明是疗效确切的。已故的梁晓天院士等根据质谱和核磁共振谱数据，正确地推断了青蒿素的过氧桥结构，从化学结构上预示了分子的构效关系。中医药的现代化的确需要传统中医药理论经验与现代科学技术相结合，青蒿素就是一个成功的案例。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　/spanimg title="qinghaosu_副本.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201701/insimg/ed94ff5b-c03c-47ee-8a45-9458b7a1207c.jpg"//ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman" 　　自从软电离质谱技术诞生以来，质谱技术的应用范围得以大大地扩展。很多质谱学家的兴奋点也由传统的物理、化学等学科移动到生命科学相关的领域。在现代分析技术中，质谱以其快速、高灵敏度、特异性和多信息以及能够有效地与色谱分离手段联用等特点备受科学家们重视。当今质谱技术日新月异的发展，喜看各个中医药大学都添置了质谱仪器，中医药界学者逐渐接受和掌握质谱技术并灵活应用到这些组分极其复杂的药材、炮制品、代谢产物的化学成分分析以及中医药科学研究中。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"span style="FONT-FAMILY: times new roman"　　/spanspan style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #0070c0"strong敞开式离子化质谱技术在中草药研究中的应用/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　span style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060"作者：黄 鑫，刘文龙，张 勇，刘淑莹/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman COLOR: #002060"　　span style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060"摘要：敞开式离子化质谱(ambient ionization mass spectrometry，AIMS)是近年来兴起的一种无需(或稍许)样品前处理步骤，在敞开的大气环境下实现离子化的质谱分析技术。近年来，各种AIMS技术的研制与应用成为质谱领域备受关注的焦点之一。本工作综述了AIMS技术在中草药研究中的应用，对典型的分析策略进行了讨论，阐述了AIMS技术的基本原理、特点和分类，并展望了该技术在中医药研究领域未来发展的趋势和可能的影响。/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　敞开式离子化质谱(ambient ionization mass spectrometry，AIMS)是一种能在敞开的常压环境下直接对样品或样品表面物质进行分析的新型质谱技术，此技术无需(或者只需简单的)样品前处理，便可实现对样品的分析，具有实时、原位、高通量、简便快速、环保、可以与各种质谱仪器联用等一系列优点，同时兼具传统质谱的高分析速度、高灵敏度等特点。2004年Cooks课题组在电喷雾电离基础上首次提出解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization，DESI)技术。2005年Cody等在大气压化学电离基础上研制出实时直接检测的DART(Direct analysis in real time)技术 几乎同时，谢建台等也研制出类似的电喷雾辅助激光解吸电离质谱技术。继而，AIMS的研发引起了广泛关注，各类新技术不断涌现，目前AIMS技术的种类已有40余种。为促进AIMS技术的创新和发展，由中国质谱学会和华质泰科生物技术(北京)有限公司共同主办的AIMS国际学术年会从2013年至今已经成功举办4次，引领着AIMS技术迅速向各个行业逐层渗透，深深地影响着下一代分析检测技术的开发和利用。与经典的电喷雾、大气压化学电离和大气压光电离等电离方式相比，AIMS具有溶剂消耗少、更强的耐盐和抗基质干扰能力，同时，AIMS的敞开结构和模块化设计使其可以方便的与各种质谱连接，从而大大降低了仪器购置成本。这一技术在医学、药学、食品安全、环境污染物监控、爆炸物检测、生物分子及代谢物表征、分子成像等诸多领域已展现出广泛的应用前景。因此，AIMS的基础和应用研究备受质谱学家的关注，基础研究主要围绕构建开发新型的AIMS离子源，探究研究相应的离子化机理 应用研究主要是对各种实际样品进行定性和定量分析。本工作着重综述AIMS在中草药研究中的应用，通过对典型的分析策略进行讨论，阐述AIMS技术的基本原理、特点和分类，并展望该技术在中医药研究领域未来发展的可能趋势和影响。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　span style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman"strong　1 敞开式离子化质谱技术的基本原理、特点和分类/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　AIMS集成了样品原位解吸附、待测物实时离子化和离子传输至质量分析器三个核心步骤。下面，以DART为例，介绍离子化的基本原理：利用He或者N2作为工作气通过放电室，放电室内部的阴极和阳极之间施加一个高达几千伏的电压导致高压辉光放电，使工作气电离成为含激发态气体原子或分子、离子、电子的等离子体气流。等离子体气流流经圆盘电极，选择性地移除某些离子后被加热，加热等离子体气流从DART口喷出至样品表面，完成热辅助的解吸附和离子化过程。离子化机理一般认为包括周围气体被激发态工作气体的彭宁(Penning)电离、进而发生的质子转移以及其他类型气相离子分子反应等过程。AIMS技术不仅可在常压下对待测样品离子化，而且离子源的敞开结构易于实现物体表面的直接离子化及质谱分析。这类离子源操作简便、快捷，无需复杂的样品前处理。AIMS技术的另一重要特征是快速及高通量，通常每个样品的分析时间不超过5s，充分展现了质谱快速分析的优势，为高通量分析提供了一种新的有效途径。因此，常压敞开式离子源开辟了质谱技术在无需样品前处理的直接、快速分析，表面与原位分析等领域的广阔应用领域。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　AIMS离子源按照其离子化过程和机理可以分为三大类：1)直接电离离子源。样品直接进入高电场被电离，如，在ESI源基础上发展起来的众多离子源，包括直接电喷雾探针(Direct electrospray probe ionization，DEPI)、探针电喷雾电离(Probe electrospray ionization，PESI)、纸喷雾电离(Paper spray ionization，PSI)、场致液滴电离(Field induced droplet ionization，FIDI)和超声波电离(Ultra-sound ionization，USI)等 2)直接解吸电离离子源，同时起到对样品解吸和电离的作用。包括解吸电喷雾电离(Desorption electrospray ionization，DESI)、电场辅助解吸电喷雾电离(Electrode-assisted desorption electrospray ionization，EADESI)、简易敞开式声波喷雾电离(Easy ambient sonic spray ionization，EASI)、解吸大气压化学电离(Desorption atmospheric pressure chemical ionization，DAPCI)、介质阻挡放电电离(Dielectric barrier discharge ionization，DBDI)、等离子体辅助解吸电离(Plasma-assisted desorption ionization,PADI)、大气压辉光放电电离(Atmospheric glow discharge ionization,APGDI)、解吸电晕束电离(Desorption corona beam ionization,DCBI)、激光喷雾电离(Laser spray ionization,LSI)等 3)解吸后电离离子源。这是一种两步机理离子源,第1步先对被分析物进行解吸附,第2步实现被分析物的电离过程,包括气相色谱-电喷雾质谱(Gas chromatography electrospray ionization,GC-ESI)、二次电喷雾电离(Secondary electrospray ionization,SESI)、熔融液滴电喷雾电离(Fused droplet electrospray ionization,FD-ESI)、萃取电喷雾电离(Extractive electrospray ionization,EESI)、液体表面彭宁电离质谱(Liquidsurface Penning ionization,LPI)、大气压彭宁电离(Atmospheric pressure Penning ionization,APPeI)、电喷雾激光解吸电离(Electrospray laser desorption ionization,ELDI)、基质辅助激光解吸电喷雾电离(Matrix-assisted laser desorption electrospray ionization,MALDESI)、激光消融电喷雾电离(Laser ablation electrospray ionization,LAESI)、红外激光辅助解吸电喷雾电离(Infrared laser-assisted desorption electrospray ionization,IR-LADESI)、激光电喷雾电离(Laser electrospray ionization,LESI)、激光解吸喷雾后离子化(Laser desorption spray post-ionization,LDSPI)、激光诱导声波解吸电喷雾电离(Laser-induced acoustic desorption electrospray ionization,LIAD-ESI)、激光解吸-大气压化学电离(Laser desorption-atmospheric pressure chemical ionization,LD-APCI)、激光二极管热解吸电离(Laser diode thermal desorption,LDTD)、电喷雾辅助热解吸电离(Electrospray-assisted pyrolysis ionization,ESA-Py)、大气压热解吸-电喷雾电离(Atmospheric pressure thermal desorption-electrospray ionization,AP-TD/ESI)、基于热解吸敞开式电离(Thermal desorption-based ambient ionization,TDAI)、大气压固态分析探针(Atmosphericpressure solids analysis probe,ASAP)、实时直接分析(Direct analysis in real time,DART)、解吸大气压光致电离(Desorption atmospheric pressure photoionization,DAPPI)等。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　span style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman"strong2 敞开式离子化质谱技术在中草药研究中的应用/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　建立一种新的方法,能够对中草药中的药效成分和杂质进行分析,这对于中草药的质量评价和质量控制有重要意义。敞开式离子化质谱技术的发展为中草药分析提供了一种快速、直接的手段。本文综述了不同类型敞开式离子化质谱在中草药分析中的应用,并对典型分析案例加以讨论,总结的应用详情列于表1。/span/pp style="TEXT-ALIGN: center"strongspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"表1 敞开式离子化质谱在中草药研究中的应用/span/strong/pp style="TEXT-ALIGN: center"table cellspacing="0" cellpadding="0" width="600" border="1"tbodytr class="firstRow"td width="255" colspan="2"p style="TEXT-ALIGN: center"strong敞开式离子化质谱技术/strongstrong /strong/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"strong中草药/strongstrong /strong/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"strong分析物/strongstrong /strong/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"strong文献/strongstrong /strong/p/td/trtrtd rowspan="25" width="99"p style="TEXT-ALIGN: center"直接电离/p/tdtd rowspan="3" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄连/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"小檗碱、黄连碱、巴马汀/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"10/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"何首乌/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"2,3,5,4’-四羟基芪-2-O-葡萄糖甙-3”-O-没食子酸酯/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"10/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"南、北五味子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"五味子醇甲、五味子醇乙/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"10/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Tissue spray/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"西洋参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷、氨基酸、二糖/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"11/p/td/trtrtd rowspan="4" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Leaf spray/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"生姜/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"姜辣素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"12/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"银杏籽/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"银杏毒素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"12/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"圣罗勒/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"乌索酸、齐墩果酸及其氧化产物/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"13/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"甜叶菊叶/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"甜菊糖苷类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"14/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Direct plant spray/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"八角茴香/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"莽草毒素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"15/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Field-induced DI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"长春花/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"长春碱、脱水长春碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"16/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"iEESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"银杏叶/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"银杏毒素、精氨酸、脯氨酸、蔗糖/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"17/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Wooden-tip/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"贝母/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"贝母素、精氨酸、蔗糖/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"18/p/td/trtrtd rowspan="4" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Field-induced wooden-tip/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄连/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"小檗碱、黄连碱、巴马汀、苹果酸、柠檬酸/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"19/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"甘草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"甘草酸、甘草素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"19/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩素、黄芩苷、汉黄芩素、汉黄芩苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"19/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"苦参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"苦参素、苦参碱、苦参酮/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"19/p/td/trtrtd rowspan="2" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Al-foil ESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"西洋参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"20/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"附子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"苯甲酰乌头原碱、次乌头碱、苯甲酰新乌头原碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"20/p/td/trtrtd rowspan="7" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Pipette-tip ESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄连/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"小檗碱、黄连碱、巴马汀/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"牛蒡子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"牛蒡苷及其苷元、二糖/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"莲子心/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"莲心碱、甲基莲心碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"人参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"西洋参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"三七/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"北五味子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"五味子甲素、乙素、五味子酯甲、酯乙/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"21/p/td/trtrtd rowspan="21" width="99"p style="TEXT-ALIGN: center"直接解吸电离/p/tdtd rowspan="13" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"颠茄/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"莨菪碱、东莨菪碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"22/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"毒参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"毒芹碱类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"22/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"曼陀罗/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"16种托品烷类生物碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"22/p/td/trtrtd width="83"/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"阿托品/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"23/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"甜叶菊/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"甜菊糖苷类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"24/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"鼠尾草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"克罗烷型二萜类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"25/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"青脆枝/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"喜树碱类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"26/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"吴茱萸/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"吴茱萸碱、吴茱萸次碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"27/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"贯叶连翘/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"金丝桃苷类、糖类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"23/p/td/trtrtd width="83"/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"金丝桃苷类、长链脂肪酸类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"28/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"大麦/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"羟氰苷类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"29/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"白毛茛/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"小檗碱类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"30/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"枳壳/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"橙皮甙、柚皮甙、苦橙甙等黄酮类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"31/p/td/trtrtd rowspan="2" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DAPCI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"南、北五味子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"萜品烯类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"32/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"人参、红参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"33/p/td/trtrtd rowspan="6" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DCBI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄连/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"黄连素、黄连碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄藤/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"黄藤素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"鱼腥草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"别隐品碱、白屈菜红碱、原阿片碱、血根碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄柏/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"药根碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"粉防己/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"轮环藤酚碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"两面针/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"两面针碱、白屈菜赤碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"34/p/td/trtrtd rowspan="34" width="99"p style="TEXT-ALIGN: center"解吸后电离/p/tdtd rowspan="27" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DART/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"颠茄果/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"阿托品、莨菪碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"35/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"蒌叶/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"蒌叶酚/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"36/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"芫荽/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"大麻素类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"37/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"绿薄荷/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"大麻素类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"37/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"罗勒/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"大麻素类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"37/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"乌头属药材/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"乌头碱类生物碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"38/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"曼陀罗籽/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"托品碱、莨菪碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"39/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"萝芙木/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"单萜吲哚类生物碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"40/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"姜黄/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"姜黄素类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"41/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"荜澄茄果/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"荜澄茄油烯/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"42/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"极细当归/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"藁苯内酯/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"43/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"朝鲜当归/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"日本前胡素、日本前胡醇/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"43,44,51/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"白芷/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"白当归脑/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"43/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"川芎/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"川芎内酯/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"43/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"槟榔子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"槟榔碱、槟榔次碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"延胡索/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"延胡索碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"贝母/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"贝母素、去氢贝母碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"钩藤/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"钩藤碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩素、黄芩苷、汉黄芩素、汉黄芩苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"人参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"45/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"丁公藤/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"东莨菪内酯/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"46/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"制川乌/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"单酯和双酯型二萜类乌头碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"47/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"八角茴香/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"莽草毒素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"48/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"桑叶/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"脱氧野尻霉素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"49/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"厚叶岩白菜/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"熊果素、岩白菜素、鞣花酸、没食子酸/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"50/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"吴茱萸/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"吴茱萸碱、吴茱萸次碱/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"51/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"北五味子/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"五味子素、戈米辛/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"51,52/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"Nano-EESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"人参/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"人参皂苷/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"53/p/td/trtrtd rowspan="2" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"LAESI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"孔雀草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"花青素、山奈酚等黄酮类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"54/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"鼠尾草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"萜类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"55/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"DAPPI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"鼠尾草叶/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"鼠尾草酸及其衍生物/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"56/p/td/trtrtd rowspan="2" width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"LAAPPI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"鼠尾草/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"萜类/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"55/p/td/trtrtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"枳壳/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"川皮苷、黄酮醇类、沉香醇/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"57/p/td/trtrtd width="156"p style="TEXT-ALIGN: center"PALDI/p/tdtd width="83"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩/p/tdtd width="272"p style="TEXT-ALIGN: center"黄芩素、汉黄芩素/p/tdtd width="58"p style="TEXT-ALIGN: center"58/p/td/tr/tbody/tablespan style="FONT-FAMILY: times new roman" /span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong2.1 直接电离离子源/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　直接电离离子源是基于电喷雾原理的直接电离敞开式离子化质谱技术,将样品组织中分析物直接电离进行质谱分析。这项技术快速、直接、实时、原位,无需样品前处理,适用于中药材直接分析。主要应用技术包括：直接电离(Direct ionization)、组织喷雾电离(Tissue spray)、叶片喷雾(Leaf spray)、直接植物喷雾(Direct plant spray)场致直接电离(Field-induced DI)、内部萃取电喷雾电离(Internal extractive electrospray ionization mass spectrometry,iEESI)等。虽然这些技术的名称不同,但它们的原理和分析策略是相似的,即,将样品本身作为固体基质,应用溶剂和高电压使分析物溶解或萃取到溶剂中,液相分析物分子在高电场作用下直接电离、喷雾、产生带电液滴和离子进行质谱分析。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　姚钟平课题组在固体基质下的电喷雾离子化机理与应用方面做了大量的研究工作。固体基质电喷雾电离是将中草药的粉末、混悬液、提取液附着于固体基质上用于直接电离分析,可用的固体基质包括：纯金属探针、纸三角、木片、铝箔、移液器头等。因铝箔具有惰性、不渗透性、相对刚性等特点,可以折叠承载溶剂,对粉末样品有目的性的提取,在敞开式的环境下进行电喷雾质谱分析。铝箔电喷雾质谱已经成功应用于西洋参和附子等中药粉末样品中主要成分的测定。移液器头模式的分析是将移液器头与质谱进样器和进样泵连接,在线提取进样器头中的中药粉末,加以高电压使带电有机溶剂通过中药粉末将分析物提取出来后电离,经由质谱分析。这种移液器头模式的分析已成功应用于人参、西洋参和三七中皂苷类成分、南、北五味子中木脂素类成分和多种药材中生物碱类成分的测定。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong2.2 直接解吸电离离子源/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　自DESI问世以来，其在中草药分析中的应用已被陆续报道。采用的主要方式包括：分析物的表面解吸电离、反应直接解吸电离、分析物的表面成像、薄层色谱与直接解吸电离质谱联用等，其中应用最广泛的是分析物的表面解吸电离，无需中药材样品的前处理，可直接分析。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　DAPCI是应用大气压电晕放电从化学试剂中产生电子、质子、亚稳态原子、水合氢离子和质子化溶剂离子，去解吸电离样品表面的分析物，进行质谱分析，主要用于分析低分子质量的挥发性或半挥发性化合物。已报道的研究有南、北五味子中萜品烯类成分和人参、红参中皂苷类成分的分析。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　DCBI是将高直流电压加在尖针上引发氦原子电晕放电，在电晕针附近产生激发态离子，与分析物在样品表面发生反应，产生单电荷分析物离子，进行质谱分析。应用DCBI分析中草药中低极性成分是极具挑战性的。为了解决这一难点，文献报道了一种设计方案，将反应试剂(饱和氢氧化钠与甲醇溶液，3:7，V/V)加入样品中以提高DCBI的电离效率，并将该方法成功应用于6种中药材中生物碱的测定，并将其与TLC联用测定生物碱的含量。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong2.3 解吸后电离离子源/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　DART-MS是在中草药分析中应用较为广泛的一种敞开式离子化质谱技术，其离子源目前已有商品化的产品。DART-MS的主要分析策略包括：分析物的表面解吸电离，将样品置于DART源与质谱进口 粉末样品的分析，将填充样品的玻璃毛细管(棒)置于DART源加热的气体束中电离 液态样品分析，将样品滴在熔点管(浸管)、金属筛网(不锈钢金属网格)上面，置于DART源与质谱进口之间 TLC与DART-MS联用分析，是将化合物在薄层板上分离后，将薄层板置于DART源与质谱进口之间，分析物经加热气体的热解吸附，通过离子-分子反应使分析物电离再引入质谱进行分析。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　EESI和nano-EESI是基于电喷雾电离的敞开式离子化质谱技术，发明最初主要被应用于液态和气态样品分析，被分析物从溶液相或气相样品中被萃取出来，经由电喷雾电离产生离子进行质谱分析。陈焕文课题组将Nano-EESI-MS技术成功应用于人参中人参皂苷的测定。将激光解吸或消融与电喷雾结合的敞开式离子化技术(LAESI)适用于固体样品分析，在中草药分析中的应用主要有：孔雀草根、茎、叶中的成分分析和鼠尾草叶中萜类成分的测定。将敞开式离子化技术与光致电离原理相结合，应用于中草药研究中，主要有两种方式：解吸大气压化学电离(DAPPI)和激光消融大气压光致电离(LAAPPI)。这两种方式可以使样品表面非极性和中性分析物有效电离进行质谱分析，另外，这两种方式还具有表面成像功能，例如，DAPPI-MS和LAAPPI-MS技术在鼠尾草叶成分表面成像研究中的应用，以及枳壳叶中主要药效成分的DAPPI-MS分析等。等离子体辅助激光解吸质谱(PALDI-MS)已被成功用来研究黄芩中黄芩素和汉黄芩素成像，结果显示，此成分集中分布于根的表皮维管束边缘。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong2.4 在中草药质量评价和质量控制中的应用/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　随着敞开式离子化质谱技术的不断发展，其在中草药质量快速评价和控制中的应用日益广泛。敞开式离子化质谱指纹分析方法能够给出中草药成分的整体化学轮廓，可用于评价中草药质量的稳定性、追溯基源、鉴别真伪。应用敞开式离子化质谱方法评价和控制中草药质量，首先要选择一种适合的敞开式离子化技术，建立指纹图谱分析方法，进而对样品进行分析，将获得的数据采用多变量统计分析方法处理，例如主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)、聚类分析(HCA)等。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　目前，应用DART-MS技术结合多种统计分析方法，成功区分了蒌叶的不同栽培品种 区分了曼陀罗、萝芙木、荜澄茄以及伞形科中药的不同品种，并鉴定了其中标志性化学成分 区分了不同来源的当归 鉴定了川乌中标志性化学成分，并区分了其炮制程度的不同。将DAPCI-MS技术结合PCA分析应用于南、北五味子研究，成功区分了不同栽培品种和野生品种，并区分了不同炮制品种。应用Wooden-tipESI-MS结合PCA和PLS-DA技术，鉴定了川贝母粉末的品种，并区分了其中掺伪品。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　strong2.5 本实验室的研究工作/strong/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中药成分的确认和定量分析是近年来AIMS的重要发展方向之一，本实验室选用商品化的DART为离子源，开发的方法具有较强的可重复性和实际应用价值。研究内容主要包括5个方面。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　1)中药的快速分析：研究了8种中药的化学成分，实现了生物碱类、黄酮类和部分人参皂苷的快速、直接分析 并对DART的电离机制进行了较深入的讨论 /span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　2)中药成分的DART定量分析：针对中药延胡索的功效成分延胡索甲素和乙素进行DART定量分析，利用甲基化衍生和氘代内标实现了人参皂苷的DART定量分析 /span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　3)对DART技术不易电离成分的分析：本实验室首次采用瞬时衍生化试剂四甲基氢氧化铵对皂苷和寡糖类成分进行DART源内的瞬时甲基化，通过甲基化衍生增加皂苷成分的挥发性，生成铵加合物离子，实现了多羟基化合物(如人参皂苷和寡糖)的DART分析检测。其中，四甲基氢氧化铵不仅发挥了衍生化的作用，同时还作为辅助电离试剂增强了皂苷成分在DART中的灵敏度[62]。因为该反应属于自由基反应，反应控制难度较大，重复性还有待提高 /span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　4)DART用于农药残留的检测：针对100余种农残成分开展了DART快速检测研究，发现多种农药成分在DART电离过程中不仅有加合离子(离子-分子反应产物)，还产生碎片(过剩能量产生)，此外，实验发现有机磷农药会发生氧硫交换的氧化反应，并对其反应机制进行了深入探讨 /span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　5)开展DART电离机理研究：研究发现，不同的工作气体(氦气、氩气、氮气等)因其不同的电离能和氮气的振动自由度影响，使得其在电离过程中展现出不同的特性，虽然氦气因具有更高的电离能应用范围更广，但是在某些场合下使用电离能较低的氩气和氮气(较氦气价格低廉)产生的待测化合物碎片较少，再适当引入辅助(make up)试剂可有效地提高待测物的灵敏度。经过研究发现，具有较低电离能的氟苯和丙酮等作为辅助试剂能明显的提高待测物的分析灵敏度。/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　span style="FONT-SIZE: 20px FONT-FAMILY: times new roman"　strong3 总结与展望/strong/span/span/ppspan style="FONT-FAMILY: times new roman"　　中药品质的安全有效主要取决于其中所含的药效成分和杂质，这就要求应用快速、可靠的分析方法来评价和控制中药材的质量。目前，多种敞开式离子化质谱技术已成功应用于多种中药中多种类型化学成分的检测，并可对多种中药的品质进行综合评价和质量控制。一般来讲，对于挥发性较好或质子亲合能较高的成分，如生物碱，黄酮类等成分，电离可以直接发生在植物组织表面附近而不需借助溶剂和其他基质。为了得到好的分析结果，对于皂苷类等组分需溶剂辅助，对于糖类组分的分析甚至需要简单的衍生化。敞开离子化源，其原理之一是被分析物周围的气相离子-分子反应，这些反应很难达到经典的密闭CI源平衡条件，因此，在实验条件控制，数据的重复性方面还存在一些困难，尚需技术本身不断完善。另外，对分析物的准确定量方法也有待开发及改进。以上这些问题需要分析化学家和质谱学家的持续关注和潜心研究，相信在不远的将来，敞开式离子化技术与小型质谱仪器结合的分析方法能应用于中药生产的田间地头、成品药生产线、中医诊断的辅助等更多的中医药领域，为推动传统中医药的现代发展发挥更大的作用。/span/pp　strong　/strongspan style="FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai COLOR: #002060"strong《质谱学报》致谢/strong: 此次《质谱学报》组织“质谱技术在中医药研究中的应用”专辑是逢时的，受到中医药界广大质谱工作者的热烈响应。不仅吸引了大陆的同仁，而且两岸三地的质谱工作者，如台湾的李茂荣教授、香港的蔡宗苇教授和澳门的赵静教授等都积极投稿。此专辑包括中药和其他民族药，如藏药、维药等的相关研究，从研究内容上讲，有植物药也有动物药，包括了药材、炮制品和复方药的成分分析和代谢研究。由于本刊篇幅有限，在大量来稿中只能选用19篇，对于其他审稿已通过的文章，将在以后几期中陆续刊登。另外，感谢中国科学院上海有机化学研究所的郭寅龙研究员为本专辑的出版提供指导和帮助 感谢北京大学的白玉老师、北京中医药大学的刘永刚老师、长春中医药大学的杨洪梅老师和南京中医药大学的刘训红老师在组稿过程中的贡献 感谢长春中医药大学药学院为本专辑提供部分药材图片。对于本刊编辑中存在的错误和其他问题，欢迎读者提出宝贵的意见。/span/ppspan style="COLOR: #002060" 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俄罗斯 Russia研发第四款通用新冠疫苗 推进新冠药物临床试验俄罗斯研发出一种近乎通用的新冠疫苗Convasel，这是自新冠疫情以来俄研发的第四款疫苗。该疫苗是基于新冠病毒核衣壳蛋白（N蛋白）的重组亚单位疫苗，用于肌肉注射，由俄联邦生物医学署下属的彼得堡疫苗与血清研究所研制。该疫苗可启动不同的免疫防御机制，阻止新冠感染的发展，无论病毒表面蛋白如何突变，该疫苗总是具有很高的免疫原性和保护性，几乎是一种通用疫苗，可用于18—60岁的成年人。2022年9月，该疫苗已经开始用于全俄接种。图片来源：视觉中国2022年4月，由俄加马列亚流行病与微生物学国家研究中心研发的基于单克隆抗体的抗新冠病毒（包括抗奥密克戎的其他变异毒株）药物开始临床试验，该药物此前在临床试验前的动物身上的研究表明可提供100%的保护。二期临床试验结束后将在俄卫生部申请药物注册。俄新冠疫苗“卫星-V”被证明对HIV阳性人群有效，成为全球首款对接受抗逆转录病毒治疗的艾滋病病毒（HIV）阳性人群有效的新冠疫苗。俄科学院托木斯克国家研究医学中心药理学和再生医学研究所发现，氙气吸入可有效治疗新冠感染呼吸衰竭。日本 Japan首次对昆虫进行基因编辑 获得RNA分子进化经验证据在生物技术领域，日本京都大学研究人员开发出一种CRISPR-Cas9基因编辑方法，可对蟑螂进行基因编辑。山梨大学科学家开发了一种冻干体细胞的方法，可兼容整只动物的克隆。这一成果是遗传物质存储研究方面取得的新进展。东京理科大学开发了一种新改进的单细胞RNA测序（scRNA-seq）技术，结合了遗传检测灵敏度、反应效率的稳健性和细胞组成的准确性等优点，使研究人员能够捕获重要的细胞信息。日本研究人员还开发出一种基于抗体的新方法，用于快速可靠地检测新冠病毒，且不需要血液样本。三重大学、东京大学及理化学研究所等组成的研究团队，成功开发出了对新冠病毒具有高防护效果的鼻喷疫苗。在生物化学及分子生物学领域，东京大学研究人员首次根据达尔文进化论创造出一种可复制、具有多样化和发展复杂性的RNA分子，这提供了首个经验证据，证明简单的生物分子可导致复杂且逼真系统的出现。该校团队还提出了一种塑造着丝粒分布的两步调节机制。研究表明，细胞核中的着丝粒结构在维持基因组完整性方面发挥着作用。东京大学、日本高能加速器研究机构（KEK）、中国武汉大学与德国波恩大学合作，首次见证了在真菌中不使用角鲨烯就形成三萜类化合物，发现在活有机体中实现由简单化合物到复杂化合物的生物合成，或为制药科学开辟新途径。在细胞生物学领域，日本理化学研究所综合医学科学中心科学家主导的国际合作研究发现，在人类每个细胞的基因组中，重复数百万次的特定基因组序列重组普遍存在于正常细胞和疾病状态的细胞中。确定这种曾被认为是“垃圾”的DNA序列的重组机制，对于了解人体细胞如何发育以及是什么导致它们“生病”至关重要。神户大学和广岛大学的科学家成功开发出一种生物标记物——药物代谢酶细胞色素P450，只需30毫升血清样本，就能快速、廉价地诊断是否患帕金森病，有助厘清导致该疾病的分子机制并催生帕金森病新疗法。英国 The UK致力研究“多功能”疫苗 开发光免疫疗法清除癌细胞剑桥大学科学家发现，以前感染普通冠状病毒不太可能对抗或加重新冠病毒感染。卡迪夫大学科学家首次详细说明了新冠病毒脂质包膜的分子组成，并指出它可能成为抗病毒药物的重要新靶点。谢菲尔德大学和美国斯坦福大学研究人员使用机器学习，确定了1000多个与新冠危重症状发展相关的基因，还识别出这些基因在其中起作用的特定类型的细胞。在疫苗研发领域，牛津大学研究人员开发出一种“多功能”的“马赛克-8”疫苗，可保护人们免受新冠病毒未来变种、严重急性呼吸综合征（SARS）、中东呼吸综合征（MERS）等冠状病毒新毒株的影响。“马赛克-8”疫苗。图片来源：加州理工学院、Wellcome Leap等网站在癌症研究领域，包括英国科学家在内的一个科研团队开发了一种光免疫疗法，可“点亮”并清除癌细胞。伦敦癌症研究院科学家发现，一种经过基因改造的疱疹病毒可“变身”癌症克星，而GREM1蛋白是调节胰腺癌细胞类型的关键。爱丁堡大学和格拉斯哥大学则借助基因数据和机器学习算法，预测人们未来罹患白血病的风险。伦敦大学学院开展的全球首例新型CRISPR疗法效果显著，实验性碱基编辑技术“治愈”了一名白血病女童。在人脑研究领域，剑桥大学等机构的科学家描述了覆盖人类整个生命周期的大脑发育标准参考图，未来可用于全年龄段的脑健康数字化评估和疾病诊断。弗朗西斯克里克研究所的科学家则开发了一种成像技术，可在亚细胞水平捕获脑组织结构和功能的信息，有助科学家构建出大脑中神经网络的完整图景。剑桥医学研究理事会科学家发现，人脑深层区域经常超过40℃，特别是白天时女性的大脑，这些发现可提高对脑损伤的认识、预后和治疗。在长寿研究领域，爱丁堡大学科学家发现了两种可影响人类寿命和健康的血液蛋白——载脂蛋白a（LPA）和血管细胞黏附分子1（VCAM1）。巴布拉汉研究所科学家开发出一种名为“成熟期瞬时重编程”的新方法，可逆转“衰老时钟”，让皮肤细胞“返老还童”30年。牛津大学研究发现，在荷兰发现的一种新艾滋病病毒（HIV）毒株——HIV-1亚型病毒（VB），与HIV-1原始毒株相比，其毒力更强，能使感染者以两倍的速度发展成艾滋病。此外，牛津大学科学家首次在实验室制造出由生物相容性材料制成的人工神经细胞，将来有望用于合成组织，以修复心脏或眼睛等器官。桑格研究所、瑞士苏黎世大学科学家及其合作者绘制了第一张组成人类免疫系统的连接网络的完整图谱，展示了人体内免疫细胞是如何连接和交流的。巴西 Brazil实施“巴西生物技术计划” 刺激多领域研发与创新2022年，巴西科技与创新部推进实施“巴西生物技术计划”，旨在促进本国在生物技术领域的进步，刺激新技术转让，同时推动该领域的国家研究、发展和创新政策。该计划通过动员、协调和资助行动，促进公共和私营部门在知识和技术的联合开发与转让方面开展合作，以期创造财富、提高就业和促进国家经济增长。主要目标是：使公共和私营部门及科学界普遍获得先进的生物技术基础设施；促进增强人力资源能力，改善巴西生物技术现状，克服限制该领域充分发展的瓶颈问题。具体内容包括：推动生物技术领域的研发和创新项目以及产品、工艺和服务的开发；充分发挥每个生物群落（包括亚马孙、卡廷加、塞拉多、大西洋雨林、潘塔纳尔、潘帕）、沿海和海洋地区的区域机会和潜力，促进生物技术的科学发展和产业发展；促进和保持专门的人力资源培训进程；加强和构建生物技术研究网络；加强创新环境建设；在巴西全境部署推广调度平台和生物资源中心；加强生物技术国际合作。法国 France新冠疫苗加强针获批 复活最古老史前病毒2022年11月，法国制药巨头赛诺菲与葛兰素史克联合研发的新冠疫苗加强针VidPrevtyn Beta被欧盟批准，可用于已经通过其他获批疫苗进行基础接种的人群。欧洲药品管理局（EMA）在其声明中表示，根据对参与者血液分析的研究得出结论是，在恢复对新冠病毒的防护方面，加强针至少与辉瑞的第一代疫苗一样有效。赛诺菲在2021年9月宣布放弃mRNA候选新冠疫苗研发，转而与葛兰素史克合作研发重组蛋白新冠疫苗（含佐剂），赛诺菲负责开发疫苗，葛兰素史克负责提供一种可提高其功效的佐剂。赛诺菲2022年6月表示，其加强针将可能防止多个变种，包括奥密克戎的不同变种。11月，法国科学家复活了在西伯利亚永久冻土中冷冻了数万年的7种病毒，其中最年轻的病毒已经被冷冻27000年，最古老的病毒被冷冻约48500年，是迄今复活的最古老病毒。德国 Germany疫苗红利激励生物医药发展 高精成像用于癌症手术2022年，欧洲药品管理局（EMA）先后批准了德国生物新技术/辉瑞和莫德纳公司针对奥米克戎变种BA.1、BA.4和BA.5的改良疫苗。新冠病毒研究方面，汉堡大学发布了高度精准的新冠病毒模型，约25个刺突漂浮在病毒包膜中。萨尔大学研究发现，针对抑制炎症分子而形成的特殊自身抗体是新冠mRNA疫苗诱发心肌炎的原因。乌尔姆大学通过化学方法优化聚苯乙烯磺酸聚合物，有望开发预防新冠病毒感染的广谱药物。癌症研究方面，德累斯顿大学开发出用于癌症手术的高精度成像方法，借助短波红外光、荧光染料和先进的相机，未来有可能在手术期间识别肿瘤边缘的单个癌细胞。德国癌症研究中心发现，线粒体RNA中的某些化学标记会增加线粒体中的蛋白质合成，从而促进癌细胞的侵袭性扩散；一种癌细胞信使导致了手术切除原始癌症病灶后会出现危及生命的转移；蛋白质GFAP有可能作为阿尔茨海默症的一种潜在的早期生物标志物。脑研究方面，欧洲人脑计划团队开发的多层次于利希人脑图谱可将大脑网络与其基础解剖结构相关联，帮助研究精神疾病和衰老障碍。图宾根大学和波恩大学研究发现，大脑中的神经元会在某些数学运算中受到特别激发，一些神经元仅在加法期间活跃，而其他神经元在减法期间活跃。马克斯普朗克研究所发现，从视网膜深入到大脑的特殊神经通路使斑马鱼能够识别和接近同伴鱼；人类抑制性中间神经元网络比此前已知的要多；果蝇神经细胞的生物物理基础，为单个神经细胞的计算能力提供了新见解。欧洲人脑计划团队开发多层次于利希人脑图谱。图片来源：《科学》以色列 Israel新冠药物效果积极 四针疫苗获证安全2022年，尽管以色列对新冠疫情采取了较为开放的态度，但作为生物医学技术强国，以色列仍然在新冠药物、检测和疗法研究上取得较多成果。3月，以色列Ziv医疗中心开始向所有新冠中度和重症患者提供Amorphical公司研制的本土新冠药物AMOR-18，其在临床试验中展示出了明确且积极的效果。5月，以色列Virusight诊疗公司宣布，其基于人工智能和光谱检测技术的新冠检测设备可在20秒内检测出唾液样本中的新冠抗原和病毒颗粒。在意大利针对550样本的检测实验显示，其总体灵敏度高达92.7%。7月，特拉维夫大学发表论文称，使用先进的高压氧疗法可有效改善长期新冠症状，特别是无法集中注意力、脑雾、健忘等认知问题。11月，特拉维夫大学和健康服务组织“马卡比”的研究团队发表论文称，通过跟踪近1.8万名第四针新冠疫苗接种者的健康情况，结果显示接种第四针疫苗与25种不良反应没有关联，接种第四针疫苗后的反应与第三针疫苗相比没有显著差异。美国 The US加强新冠相关研究 生物医学技术进展不小在新冠病毒研究方面，美国研究人员发现新冠药物研发新靶点Nsp13蛋白。另有团队发现ACE2受体蛋白“纳米气泡”可防治新冠。得克萨斯大学西南医学中心团队确定新冠病毒构建RNA“帽子结构”的机制，这对病毒的成功复制至关重要。在新冠感染诊断方面，约翰斯霍普金斯大学开发出一种新冠病毒传感器，可同时提高检测准确性和速度；研究人员还发现，花椰菜和其他十字花科植物有望成为对付新冠病毒的有效武器；美科学家还发现，新冠嗅觉丧失症由炎症而非病毒本身所致；研究人员还利用CRISPR技术，成功预防并治疗了实验鼠的新冠感染，这是首次借助该技术来治疗新冠感染。在艾滋病研究方面，科学家通过一种脐带血移植的突破性疗法治愈了一名艾滋病病毒（HIV）女性感染者。威斯塔研究所研究人员首次证明，一种独特的类天然三聚体能在小鼠体内形成Tier-2中和抗体，为开发艾滋病疫苗带来了希望。2022年7月，全球出现第四位被宣布“治愈”的艾滋病患者。在癌症研究方面，莱斯大学科学家使用针头大小的可植入“药物工厂”持续提供高剂量白细胞介素-2，在6天内根除了小鼠体内的晚期卵巢癌和结直肠癌。科学家还开发出一种可根据CT扫描图像预测癌症的AI工具，能提前几年预测哪些人会罹患胰腺癌，准确率约为86%。纽约纪念斯隆凯特琳癌症中心进行的一项小型临床试验发现，14名接受实验性免疫治疗的直肠癌患者全部康复，这是癌症治疗史上首次取得这样的成果。在再生医学领域，哈佛大学与埃默里大学研究人员利用人类干细胞来源的心肌细胞制造出一种完全自主的“人造鱼”。阿拉巴马大学伯明翰分校医学院研究人员成功将转基因猪的两个肾脏移植到了脑死亡的人体内，这意味着有望增加可移植器官的数量。一名来自墨西哥的20岁女性成为世界第一个通过3D打印技术成功进行耳朵移植的人，标志着再生医学领域的重大进展。自主游泳的人造鱼示意图。图片来源：哈佛大学与埃默里大学研究团队此外，美国科学家首次在不使用精子或卵子的情况下创造了合成小鼠胚胎，使其在子宫外生长。这些胚胎在一个特别设计的生物反应器中发育，完全来自培养皿中培养的干细胞。这项实验标志着人类首次在子宫外培育出完全合成的小鼠胚胎。

近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室任泽峰研究员和中国工程物理研究院赵一英研究员等合作，在揭示准二维钙钛矿载流子本征动力学方面取得新进展。飞秒，是一种时间单位，等于10-15秒。飞秒激光是一种特殊类型的激光，其脉冲（像脉搏似的短暂起伏）持续时间非常短，达到了飞秒级别。我们知道，能量除以时间得到的是功率，所以即使一个很小的能量，除以一个极短的时间，也会得到一个非常巨大的瞬时功率。如果把这样具有巨大瞬时功率的光聚焦到小尺寸的材料上，材料就可以被精细的切割或加工，因此，飞秒激光可用于微型器件制造、纳米材料加工等方面；在医学领域，飞秒激光可以用于眼科手术，切割角膜组织。另外，科学家们还利用飞秒激光脉冲时间短、瞬时功率大等特点，研究物质在飞秒时间尺度上的动态过程，如同给照相机安装了一个超快的“拍照快门”，可以给分子、材料的变化过程 “拍电影”。总之，飞秒激光技术非常重要，具有广泛的应用前景。飞秒瞬态吸收光谱（Transient Absorption Spectroscopy，TAS）是一种常用的主要研究半导体载流子动力学的手段。受限于常规的探测灵敏度，TAS一般只能探测较高载流子浓度下的动力学过程（文献中往往大于1017 cm-3）。然而，太阳能电池工作环境中的载流子浓度远低于该浓度（通常低于1015 cm-3）。因此，常规瞬态吸收光谱测得的动力学规律和真实情况下的载流子动力学规律可能相差甚远。任泽峰团队前期发展了高灵敏度瞬态吸收光谱仪，灵敏度ΔOD达到10-7量级，比常规的TAS提高2个数量级。前期，团队利用该装置实现了3D钙钛矿本征载流子动力学的研究，该工作以(BA)2(MA)n−1PbnI3n+准二维钙钛矿薄膜为模型，阐述了准2D钙钛矿中本征载流子动力学过程。二维钙钛矿由于其独特的稳定性和出色的光电性能而受到广泛关注。然而，围绕准二维钙钛矿中不同二维相之间的空间相分布和能带排列的争论给理解载流子动力学带来了复杂性，也阻碍了材料和器件的发展。本工作中，研究团队发现了2D和3D相之间载流子浓度依赖的电子和空穴转移动力学。在线性响应范围内的低载流子密度下，团队测量到了电子和空穴传输的三个超快过程，从数百fs到数ps、数十到数百ps、数百ps到数ns，可以归属于2D和3D相之间的横向外延（结构I）、部分外延（结构II）和无序界面异质结构（结构III）。此外，进一步通过考虑相分布、能带排列和载流子动力学，团队提出了旨在增强载流子传输的材料合成策略：（1）提高结构I和II的比例可以显著提高电子/空穴的转移速率；（2）增大3D相的晶粒尺寸可以提高准2D钙钛矿薄膜中电子转移速率；（3）增加2D相晶粒尺寸可以改善空穴从3D相到2D相的转移。该工作不仅为准2D钙钛矿的精确本征光物理学提供了深入的见解，而且也有望促进这些材料的实际应用的研发。相关成果以“Unveiling the Intrinsic Photophysics in Quasi-2D Perovskites”为题，于近日发表在《美国化学会杂志》（Journal of the American Chemical Society）上。任泽峰，博士，研究员，博士生导师。2004年中国科学技术大学化学物理系毕业后，来所分子反应动力学国家重点实验室学习，师从杨学明院士。2009年博士毕业后，到德国马普学会Fritz Haber研究所做博士后，洪堡学者。2011年底被聘为北京大学量子材料科学中心研究员，博士生导师。2016年9月回到所里工作，任化学动力学研究中心B类组群1114组组长，研究员，分子反应动力学国家重点实验室副主任。研究方向：（1）利用表界面非线性光谱，研究工作条件下粉末催化剂表面反应分子的振动光谱，能源材料表界面的电子光谱；（2）发展超高灵敏超快光谱，包括瞬态吸收光谱，时间分辨受激拉曼光谱，时间分辨表面和频光谱，研究光催化、热催化的动力学过程和能源材料载流子动力学；（3）发展超快时间分辨光发射电子显微镜，时空分辨研究半导体、光催化等体系中的光生载流子动力学；（4）发展超快激光技术，研制全国产化超快激光。

于中国科学院西安光学精密机械研究所的瞬态光学与光子技术国家重点实验室，4月23日在国家重点实验室网站发布了2009年度开放基金课题申请指南。 该开放基金每年设立8-10项开放课题，每项资助经费5-10万元人民币，资助期限一般为2年。 2009年度开放基金申请基本要求： 重点资助助理研究员、讲师、硕士及其以上有独立开展研究课题能力的国内、外科技工作者；资助金额一次核准，分年度下达，资金仅限于在本实验室使用，资助金额的使用与管理按财务制度和实验室的管理条例执行；课题负责人在研究期间，须来实验室累计做三个月以上的客座；课题负责人在研究期间，每年需提交“开放基金年度进展报告”；2009年度开放课题基金申请受理截至日期为2009年8月31日，研究期限为两年，起止时间为2009年10月1日至2011年9月31日。 基金资助方式分以下三类： 研究课题经费全部由实验室开放基金资助；研究课题经费部分由实验室开放基金资助；申请者利用实验室设备及条件，自带课题及经费来实验室开展研究工作。 2009年度开放基金课题重点支持研究内容： 1.光子学前沿理论研究微纳光纤非线性现象及其器件研究光学捕获与特殊光束理论研究 2.超快光子技术超短超强光纤激光产生、放大、压缩与合成技术研究高功率全光纤激光器关键器件研究高信噪比超宽带超快激光技术飞秒激光微加工技术超快生物光子成像和微操纵技术 3.极端物理条件多维信息获取技术超高时间分辨率分幅/扫描成像理论与技术极弱/瞬时目标探测与成像技术超快光电成像器件 4.信息光子技术光子网络系统与信息交换超高速/超大容量光通信 5.光功能材料与集成光子器件新型高能激光技术及其材料新型高速光通讯有源/无源器件微结构/大模场光纤材料及制备 6.光子工程技术超大功率/超高亮度半导体激光器三维激光成像与主动探测新型光谱/成像技术及应用高速光电信息获取与新型光学成像方法 详情请见：瞬态光学与光子技术国家重点实验室2009年度开放基金课题申请指南

近期，南京大学陆轻铱教授&高峰教授课题组与中国科学院合肥物质院强磁场中心、中国科大合作，依托稳态强磁场实验装置(SHMFF)，发现一种晶体结构中微妙的竞争和协作关系，在螺旋和解旋产物晶体结构之间建立了微妙的能量平衡，首次实现了纳米线与纳米螺旋之间的多重可逆变化(图1)。研究成果在线发表在Nature Communications上。 　　纳米螺旋的可逆变化是自然界、生命过程中最精致和最重要的现象之一。然而，纳米材料扭转形成螺旋晶体通常比较困难。目前已报道的纳米螺旋生成的驱动力通常是不可逆的，其反向过程(解旋)难以实现，纳米螺旋经解旋后再重新螺旋则更加困难。因此，化学反应的两个稳定晶态产物之间的多重可逆扭转变化是超低概率事件，需要在它们之间建立非常微妙的能量平衡。长期以来，这种纳米螺旋的可逆变化一直被认为难以获得。本项研究中，电子顺磁共振(ESR,包括高场ESR)(图2)证明纳米螺旋中Co(II)配位环境的变化以及对称性的降低。固体核磁共振谱和太赫兹谱表明π-π相互作用是螺旋生长中的关键作用力。研究人员结合理论计算和各种验证实验，推测出螺旋机制来源于缩合反应和π-π堆积过程之间的竞争作用(图3)，这种独特的竞争生长机制以及生长方式的微观可调性，是构建细致可调的能量平衡体系、实现螺旋可逆变化的关键。针对性地设计改变分子间作用力，精细调控不同方向生长速度，使整体结构保持不变，能量平衡方向定向改变，成功实现了纳米结构的螺旋、解旋和再螺旋。 　　本研究提出了一种晶体可逆变化设计的新概念，这种基于调控分子间相互作用促成晶体多重可逆转化的精细调变技术，为晶体学带来一个全新视角，丰富了晶体学理论，使多重复杂可逆过程的实现成为可能。 　　南京大学博士研究生杜薇为文章的第一作者，南京大学陆轻铱教授和高峰教授、中国科学院强磁场中心陆轻铀研究员和王俊峰研究员、中国科大江俊教授为共同通讯作者，该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等的经费资助。

2008年12月23日，梅特勒托利多(中国)在南京大学成功举办了&ldquo 热分析技术交流会&rdquo ，来自南京高校、研究所和各公司的近90位专家和来宾参加了交流会。除了一般热分析技术外，与会者就温度调制DSC技术及其应用进行了深入的交流讨论。南京大学化学化工学院高分子系胡文兵教授作了主题报告《温度调制DSC的非Fourier数据处理方法》。报告首先讨论了标准DSC的稳态热流条件，热流速率对温度变化速率线性响应的问题。接着讨论了正弦温度调制DSC，由于对调制热流所进行的Fourier数学处理是关于离散Fourier转换的第一谐波的分析，所以会将高频信号的贡献过滤掉。然后，介绍了他在美国作访问学者期间的工作：锯齿形温度调制DSC的非Fourier数据处理方法。对于在满足线性和稳态条件下的加热段和冷却段的不可逆热流引入了一个描述它们热容不平衡的新物理量Cp,imbalance：以PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)为例，锯齿形温度调制DSC的非Fourier数据处理方法的实验结果表明，熔融曲线部分不存在任何再结晶的信号！从而纠正了正弦调制DSC对熔融温区可逆热容的过度扣除而产生的不正确测试结果。(参看下图)最后，胡文兵教授总结了锯齿形温度调制DSC的非Fourier数据处理方法的优点：不需要硬件驱动正弦波温度调制；标准DSC数据处理简单明白；反映快速热转变更加直观；避免了Fourier处理的信号过滤和变形；有效避免相滞后(phase lag)；等等。 梅特勒托利多(中国)热分析仪器部经理陆立明先生也在此次会议上作了《随机温度调制DSC技术TOPEM的应用》的报告，从热力学分析的角度，介绍和讨论了TOPEM实验的线性行为测试和稳态测试(一致性检查)，用TOPEM测试研究聚苯乙烯的玻璃化转变的频率依赖性、环氧树脂等温固化的瞬时玻璃化转变(Vitrification)、硝酸钠的固-固转变、PET的可逆熔融和不可逆熔融等。 对于PET的熔融，随机温度调制DSC技术TOPEM和锯齿形温度调制DSC的非Fourier数据处理方法得到的结果完全一致。 胡文兵教授及陆立明经理的报告引起了与会者的很大兴趣。专家表示对温度调制DSC的深入讨论将有助于同行们和其他热分析应用者充分了解和准确把握这方面的技术，正确应用热分析。 需进一步了解胡文兵教授介绍的《温度调制DSC的非Fourier数据处理方法》，请查阅 W. Hu and B. Wunderlich, J. Thermal Anal. & Calorimetry, 66 (2001) 677。

澳大利亚国家表型组学中心定量核磁共振和质谱分析平台，对急性新冠肺炎后期综合征（PACS）进行风险评估和纵向监测 澳大利亚珀斯，2021年5月20日报道。一项关于新冠肺炎表型和后续表型转换的临床研究合作发现，在急性新冠肺炎阶段三个月后，患者血液样本中的分子特征出现了短暂和持续的系统性变化。通过结合核磁共振（NMR）波谱和质谱（MS检测平台，对上述生化异常进行了非标记的定量检测，发现其与持续的新冠肺炎长期症状（Long COVID）有关。长期症状在急性感染后持续存在，即使是在感染6个月以后，也可能影响超过一半的新冠肺炎康复患者。默多克大学的澳大利亚国家表型组学中心（ANPC）与其他学术医疗中心合作，以布鲁克（Nasdaq: BRKR）为主要技术合作伙伴，近期宣布并发表了一系列关于患者血浆中急性疾病和急性新冠肺炎后期综合征的分子表型组学研究的开创性论文（原文链接）。 定量核磁共振和质谱检测的综合平台（仅供研究使用），揭示了急性新冠肺炎引起的代谢异常、代谢标志物与细胞因子的相互作用，以及脂蛋白与炎症标志物的相互作用。该平台能够创建表型转换标志物的多检测方法，这些标志物在疾病发展过程中发生显著变化。该分子表型组学检测方法可以衡量患者康复的程度，或新出现的慢性PACS风险，例如新发糖尿病或新发动脉粥样硬化，以及其它持续或重新出现的症状，包括慢性疲劳、"脑雾（brain fog）"和许多其它已被报道的新冠肺炎长期症状。对新冠肺炎非住院和轻症患者进行的急性期后随访研究表明，大多数的受访患者在三个月后并没有恢复到正常的健康或正常的生化状态。 PACS，也被称为“新冠肺炎长期症状（Long COVID）“持续存在，其特点是急性感染后出现持续的症状和功能性健康障碍。超过57%的受访患者在急性期后六个月内出现一种或多种症状，而基于核磁共振和质谱的表型转换检测方法揭示其中许多患者存在代谢异常。默多克大学健康未来研究所副校长兼ANPC主任，Jeremy Nicholson 教授解释说：“对血浆进行先进的核磁共振和质谱筛查为复杂的新冠肺炎系统模式提供了补充见解。在随访的病人中，我们发现他们有多种部分恢复表型，还有多种、不同的生化异常。我们还注意到，大多数随访的新冠肺炎患者无论是否仍有症状，都存在代谢异常，但有症状的患者在统计上更有可能出现生化异常”。 他继续说道：”这是一种极其危险的疾病，它不仅夺去了许多生命，而且正如我们所发现的那样，即使对于症状相对较轻的初始病例，新冠肺炎可能在未来很长一段时间内对部分病人产生严重的健康后果。“大多数患者在急性期后的三个月都有各种血液代谢异常，在六个月时有症状的和无症状的代谢情况仍有不同。研究人员发现，新冠肺炎患者血液中的血浆脂蛋白在感染期间发生了变化，更接近于通常在糖尿病和动脉硬化患者中发现的模式。一些异常情况在随访的病人中有所减少，并且是可逆的，而与肝脏、能量代谢和神经病变有关的标志物往往不能完全逆转。配备有布鲁克 Avance™ IVDr 核磁共振代谢分析系统的 ANPC 核磁共振实验室 最新的研究与ANPC早期研究结果一致，显示出新冠肺炎是一种具有多器官影响的系统性疾病。基于血浆的脂蛋白和代谢图谱上的表型转换而建立的分子表型生物标志物，可以对疾病的进展、严重程度和治疗进行评估。这突出了对康复患者进行PACS影响和长期健康风险的纵向研究的重要性。 ANPC设计了一种新型的弛豫和扩散编辑核磁共振方法，完善了信号的选择性，并因此发现了来自超分子团块的新型磷脂信号。Nicholson 教授补充道："这是对复杂的血浆谱图进行动力学编辑，以提高诊断程序选择性的首个例子，并为其它核磁共振方法以分子的动力学和浓度为基础开发诊断程序打开了大门。”布鲁克应用、工业和临床部门的首席技术官 Manfred Spraul 博士评论道：”这些发现凸显了核磁共振和质谱分析的综合平台在PACS风险筛选方面的潜力。我们的研究方法对于个性化分子表型的表征是强健且可转移的，因而为理解新冠肺炎的长期影响提供了更好的途径。这些分子表型的见解有望支持更好的新冠肺炎急性期后的患者管理，以加快患者的康复速度，并减少医疗成本。”新冠肺炎表型转换和表型恢复的特征是由核磁共振和质谱联合分析的，它们为为心脏病、代谢性疾病、糖尿病、肾病、肝功能、神经系统影响和炎症的潜在生物标志物提供了补充见解。布鲁克正在欧洲开展对这套集成的核磁共振+质谱临床研究测定方法的验证，旨在开发PACS个性化风险筛查和纵向患者监测的临床诊断方法。ANPC 的 impact II QTOF-MS 实验室 位于西班牙 Bilbao的 CIC bioGUNE 首席研究员 Óscar Millet 博士评论道：”作为欧洲精准医疗的主要临床研究实验室之一，我们认为，借助于高性能核磁共振和质谱技术的PACS研究具有巨大潜力。我们是ANPC领导的国际新冠肺炎研究网络的活跃成员。使用ANPC和布鲁克开发的标准化操作程序和统一的研究方法，我们能够对西班牙患者队列进行PACS研究，并在分析和生物学水平上与ANPC的数据进行交叉验证。“ 这些研究使用集成在ANPC二级生物安全实验室的 Avance™ IVDr 核磁共振代谢分析系统，以及布鲁克和 CIC bioGUNE 体外诊断核磁共振研究（IVDr）技术方法进行。ANPC 还为其分子表征实验室配备了最先进的质谱仪，包括布鲁克Impact II和TimsTOF™ Pro QTOF-MS，以及一个solariX™ MRMS系统。 关于澳大利亚国家表型组学中心（ANPC）由默多克大学领导的澳大利亚国家表型组学中心（ANPC）将不仅在澳大利亚，而且在全球改变人们的寿命和生活质量。ANPC的工作几乎支持所有的生物科学领域。它跨越了传统的研究领域并培养了一种新的、更具协作性的科学研究方法。长远来看，ANPC希望搭建人类疾病研究的“全球地图集”，从而洞察将惠及全球每一个人的未来健康风险。作为南半球唯一的此类研究机构，ANPC汇集了5所西澳大利亚高校和前沿的健康医学研究机构。它还与国际表型组学中心网络相连接，在农业和环境科学也有着广泛应用。ANPC将珀斯和西澳大利亚定位为精密医学领域的国际领导者，并在疾病预测、诊断和治疗上实现重大飞跃。它也是默多克大学健康未来研究所的一部分。 关于 CIC bioGUNE位于西班牙Bizkaia科技园的bioGUNE研究中心是一家生物医学研究机构，专注于发展尖端结构、分子和细胞生物学相关研究，特别是疾病的分子基础研究，以用于开发新的诊断方法和先进疗法。CIC bioGUNE被认定为"Severo Ochoa卓越中心"，这是西班牙对卓越中心的最高认可。CIC bioGUNE配备了最先进的代谢组学分析设备，包括两台布鲁克IVDr NMR波谱仪和一台Impact II质谱仪。CIC bioGUNE正在主导一个宏大的精准医疗项目（Akribea），以开发改进的个性化诊断方法。Akribea项目将在几年内针对巴斯克地区的部分人口（10.000名受试者）建立一个样本/数据库、附属的生物样本库以及数据挖掘能力。 关于布鲁克（Nasdaq: BRKR）布鲁克致力于支持科学家取得突破性的科学发现并开发新的应用以提升人类的生活质量。布鲁克的高性能科技仪器以及高价值分析和诊断解决方案，让科学家能够在分子、细胞和微观层面上探索生命和材料的奥秘。通过和用户的紧密合作，布鲁克致力于科技创新、提升生产力并实现用户的成功。我们的业务领域包括生命科学分子研究、应用和药物应用、显微镜和纳米分析、工业应用、细胞生物学、临床前成像、临床表型组学、蛋白质组学研究以及临床微生物学等。 参考文献1. Kimhofer T, Lodge S, Whiley L et al. Integrative Modeling of Quantitative Plasma Lipoprotein, Metabolic, and Amino Acid Data Reveals a Multiorgan Pathological Signature of SARS-CoV‑2 Infection, J Proteome Res 2020 Nov 6 19(11):4442-44542. Lodge S, Nitschke P, Kimhofer T, et al. NMR Spectroscopic Windows on the Systemic Effects of SARS-CoV-2 Infection on Plasma Lipoproteins and Metabolites in Relation to Circulating Cytokines. Journal of Proteome Research, 2020. 20 1382-1396. https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.0c008763. Lodge S, Nitschke P, Kimhofer T, et al. Diffusion- and Relaxation-Edited Proton NMR Spectroscopy of 2 Plasma Reveals a High-Fidelity Supramolecular Biomarker Signature 3 of SARS-CoV‐2 Infection Analytical Chemistry, 2021. https://dx.doi.org/10.1021/acs.analchem.0c049524. Nathan G. Lawler et al. Systemic Perturbations in Amine and Kynurenine Metabolism Associated with Acute SARS-CoV-2 Infection and Inflammatory Cytokine Responses, Journal of Proteome Research (March 16, 2021). DOI: 10.1021/acs.jproteome.1c000525. Elaine Holmes, Julien Wist, et al. Incomplete Systemic Recovery and Metabolic Phenoreversion in Post-Acute-Phase Nonhospitalized COVID-19 Patients: Implications for Assessment of Post-Acute COVID-19 Syndrome, Journal of Proteome Research (May 19, 2021). https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jproteome.1c00224本研究由Spinnaker健康研究基金会、McCusker基金会和西澳大利亚州政府赞助。

炎症与肿瘤之间的联系在很早之前就已经被建立起来，大量的研究证据显示，炎性环境会促进肿瘤的发生发展【1】，但是这背后的分子机制却一直没有被完全阐释清楚。其中，胰腺导管癌 (PDAC) 就是炎症和原癌基因协同作用的一个经典范例：多项研究结论表明，在携带KRAS突变的胰腺组织中诱导炎症不仅反应会加速肿瘤的进展，胰腺的炎症反应还会诱发腺泡导管化生 (as acinar-to-ductal metaplasia, ADM) 和胰腺上皮内瘤变 (pancreatic intraepithelial neoplasia, PanIN) 等肿瘤早期病变，而这些早期病变则会慢慢进展成恶性肿瘤。尽管，最近的一些研究证据显示炎症介导的染色质重塑可能会在这一过程中扮演关键角色【2】，但是这其中的具体分子机制却并未研究透彻。近日，来自德克萨斯大学安德森癌症中心的Andrea Viale研究团队在Science上发表了题为Epithelial memory of inflammation limits tissue damage while promoting pancreatic tumorigenesis的研究文章，揭示了炎症反应和原癌基因KRAS突变通过对胰腺上皮细胞进行表观重塑进而导致PDAC发生的具体分子机制。为了探究炎症对于胰腺上皮细胞转化的影响，作者在PDAC小鼠 (用四环素诱导KRASG12D胰腺特异性表达) 模型中用CAE (一种肠促胰酶肽类似物) 来诱导胰腺的组织损伤和瞬时的炎症反应（图1A），他们发现CAE处理小鼠体内的肿瘤负荷显著增加且生存期大幅降低（图1C）。更加有意思的是，他们发现即使是在CAE处理的3个月后 (CAE诱导的组织损伤约在28天左右恢复正常) 再去诱导KRASG12D的表达也依然观察到了类似的实验现象。这说明即使是瞬时的炎症反应也具有一个长期的效应，并会与原癌基因KRAS协同促进正常上皮细胞向肿瘤的转变。进一步，体外的3D细胞培养实验则证实炎症反应与原癌信号驱动的上皮细胞转变是以一种细胞自主的方式进行，并非由于微环境的改变所致。为了弄清楚炎症的长期效应是如何驱动肿瘤的进展，作者将经CAE处理不同时间(Day 1, 7, 28)的小鼠胰腺组织进行了单细胞测序分析，他们发现腺泡细胞在炎症发生后会很快(Day 1)产生转录组学变化，例如腺泡消化酶表达下降和导管标记物表达升高，而这些改变与ADM的分子表型是一致的。除了这些瞬时的改变，CAE处理7天和28天的小鼠的肺泡细胞的增殖分化、胰腺胚胎发育与肿瘤发生等通路会显著激活。这说明正常的胰腺上皮细胞从瞬时的炎症反应中恢复后，它们会通过转录和表观遗传重编程来获得持续适应性反应，并且作者还证明这些发生表观重塑的胰腺上皮细胞来源于DCLK1阳性的祖细胞。为了更好地在分子层面理解炎症是如何驱动KRAS突变介导的上皮细胞癌变，作者将研究的目光聚焦在了EGR1——一个调控组织再生的转录因子，因为作者注意到EGR1在所有的组学分析中是参与细胞重编程的最显著的转录因子之一。通过构建Egr1-/- PDAC小鼠模型，作者证明EGR1在胰腺肿瘤发生和炎症诱导的上皮细胞重编程中起着关键作用。那么究竟是哪一种免疫细胞和炎症因子参与了上皮细胞的重编程？通过体外和体内的实验，作者发现IL-6是其中起主要作用的细胞因子，而巨噬细胞则是IL-6主要来源。由于上皮细胞对炎症的记忆功能的“初衷”是去提升器官对于损伤的适应能力，那么这一过程又是如何导致了肿瘤的发生呢？为了探讨炎症驱动的上皮细胞重编程与肿瘤发生的内在逻辑关系，作者对CAE-损伤恢复的PDAC小鼠进行了再次CAE处理，作者发现ADM的发生的确会促进机体对于炎症损伤的抵御能力。因此，作者推测基于正向的进化压力，由KRAS等原癌基因突变所致MAPK信号通路激活对于机体抵御二次损伤可能是有益的，小鼠实验也的确证实了这一猜想，然而，这一过程同样会使得ADM变得不可逆，进而导致肿瘤的发生。值得一提的是，同期Science杂志还发表了另外一篇研究文章从另一个不同的角度来揭示炎症与肿瘤发生发展的关系【3】。基于此，Science杂志社邀请了来自约翰霍普金斯大学肿瘤科的Won Jin Ho和Laura D. Wood教授发表了题为Opposing roles of the immune system in tumors的评述文章。在评述中，两位教授认为这两篇同期发表的文章为我们理解免疫系统如何驱动肿瘤发生的分子改变提供了深远的概念创新(“provide far-reaching conceptual innovations in our understanding of how the immune system drives molecular alterations in tumor cells”)，同时他们也指出本篇研究的局限性：该研究所用到的基因操作和处理时间只有在小鼠模型中才可能实现，因此这些发现与人类胰腺肿瘤发生的相关性仍需要进一步的实验验证。原文链接：http://doi.org/10.1126/science.abc3734