树木茎秆截流测量系统

俗话说“人吃五谷杂粮哪能不生病呢”，体检无疑是检测人体健康状况的最佳方式。人不舒服可以通过查CT、做B超等方式对身体状况进行检测，那树木健康状况出现问题要如何应对呢？传统树木健康检测方式主要是借助工具在树木上打洞，通过肉眼观察而确定树空程度，这种方式会使树木感染真菌、生长缓慢，导致检测结果不准确。因此，不破坏树木结构、精准勘察内部状况成为树木健康状况检测的必然需求。托普云农树木无损检测探伤仪致力于解决树木健康检测需求的痛点。设备采用应力波传播原理，可以便捷、无损的对树木内部结构可能产生腐朽、虫蛀等健康问题进行准确勘察界定，并实时输出“检查报告”。以96%的探测精度，为朝阳区筛查危树312株近期，长春市朝阳区园林管理中心针对辖区内树木展开健康诊断与风险预警工作，托普云农树木无损检测探伤仪作为特邀“体检设备”也参与其中，设备协助工作人员针对朝阳区园林管理中心辖管区域内树龄长、长势过熟，难以从树木外观鉴别损伤、腐朽等问题的树木，逐个进行安全隐患检测鉴定。托普云农树木无损检测探伤仪采用应力波检测原理，对辖区内的树木体检。树木内部结构健康，应力波传播速度就会在正常范围内；树干内部若存在虫蛀、腐坏等问题，存在问题部位的应力波传播速度就会变慢，细微的数据变化都可以被成像软件观测到，非常精准严密。最终，托普云农树木无损检测探伤仪以“96%的探测精度”累计筛查出朝阳区园林管理中心辖区街路312株危树。朝阳区园林管理中心辖区内的树木多，手动记录树木信息及相关数据费时费力、容易出现数据混乱、造成判断失误，树木无损检测探伤仪在检测时，工作人员可以在信息输入界面，录入所需树木相关的数据，不仅便捷易操作，而且可以减轻工作量、提升工作效率。内部结构严重腐坏的危树，会在恶劣天气的诱因下倒伏在街道上，造成交通拥堵影响交通安全，更甚者甚至会危及居民的生命财产安全。树木无损检测探伤仪在检测完成后，实时输出树木截面二维图和树木缺陷诊断结果，结果会以红色腐烂重度损害、黄色疏松轻度损害、绿色坚硬无损害3色直观呈现。基于“体检报告”结果，朝阳园林管理中心采取“能救则救，无救则伐”的原则，对12株存在重大安全隐患的危树上报市林业和园林局审批砍伐，现已得到审批砍伐批复。砍伐的杨树截面 砍伐的柳树截面托普云农树木无损检测探伤仪不仅协助朝阳区园林管理中心把风险化解在隐患形成之前，把隐患消除在事故之前，还为打造朝阳区的健康、安全、美丽的绿化环境贡献了力量。树木无损检测探伤仪有多少惊喜是我们不知道的？树木无损检测探伤仪是一款便携式木材断层成像设备，由检测仪（包括检测箱和工具箱）及木材缺陷成像软件组成，用于古树名木、行道树等活立木的内部缺陷检测和定位。具体的工作流程就是：在被测木材的横截面上安装检测传感器，最多可安装12个，安装完毕后用锤子依次击打各传感器，从而使检测仪获得各传感器之间的应力波传播数据，将数据传送给配套的木材缺陷成像软件，最终由成像软件根据获取的数据进行木材横截面缺陷分析成像。应力波传播原理也非常好理解，简而言之就是锤子击打传感器的声音在树干内部进行传播，树干内部的介质不同，声波传播的速度就不同。如果树干内部木质存在空腐，空腐部位应力波传播的速度减慢，微小的数据变化都可以在成像软件上显示出来，据此就可以判断树干内部的健康状况。另外，树木无损检测探伤仪的的测量参数非常精密：可测量树木纵向长度区间为100～3000mm、树木直径范围为100～2000mm、传感器可承受压力为500N，相当于一位成年女性的重量；测量误差≤1%、重复性误差≤0.5%，因此设备输出的数据都非常精准。木材缺陷成像软件在检测完成后即时生成检测报告，并保存树木内部缺陷面积的计算结果及缺陷面积占整个横截面积的百分比等所有测量数据，清晰直观、方便快捷。使用打印机可打印树木截面二维图和树木缺陷诊断结果，结果会以红、黄、绿3种颜色区别呈现，红色为木质腐烂重度损害、黄色为木质疏松轻度损害、绿色为木质坚硬无损害，根据显示的颜色可以针对树木的健康状况在砍伐、截断、打营养液等方式中做出选择。托普云农树木无损检测探伤仪通过检测树木的健康状况，对有安全隐患的园林树木、行道树木等给出专业严谨的诊疗方案。一方面，可以促进城市树木健康生长，打造服务于民的城市景观；另一方面，可以对有严重安全问题的树木及时进行防治，保护居民的生活安全。除此之外，树木无损检测仪还能够检测古树名木的健康状况帮助它们更好的生长，这对古树文物保护和延续文化发展有一定的积极推动作用。

树木年轮分析仪是一种用于研究树木生长情况的仪器，它通过分析树木的年轮来推断出树木的生长环境、生长速度以及生长状况等信息。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C545285.htm 树木年轮分析仪通常由光源、显微镜、相机和电脑等组成。在测量时，先将树木的横截面打磨平整，并放置在显微镜下的光源下，通过相机拍摄后输入电脑。电脑会自动识别和测量年轮的宽度和密度，并计算出树木的年龄。此外，树木年轮分析仪还可以根据需要自动生成报告，以便于科研人员对树木生长状况进行分析。 树木年轮分析仪的应用范围非常广泛，可以应用于森林生态、环境保护、农业科研等领域。在森林生态研究中，通过分析不同地区的树木年轮，可以了解不同地区的气候变化、土地利用变化等信息。 在环境保护方面，可以通过分析树木年轮来监测环境污染对树木生长的影响。在农业科研中，可以通过分析农作物秸秆的年轮，了解农作物的生长状况和产量等信息。

给树木做个&ldquo 心电图&rdquo 　　树木好不好 做个&ldquo 心电图&rdquo 就知道 浙农林大研发的仪器获全国一等奖 　　人的心脏有问题怎么办?我们可以通过做心电图检测，了解相关的情况，从而实施治疗。如果大树或者已经成为古建筑重要组成部分的木材里面，长了虫子、开裂或者其他缺陷，有没有简单办法检查呢? 　　为解决这一难题，浙江农林大学王丽霞等8位同学，在冯海林、李光辉等老师的指导下，历经多年成功开发出木材应力波断层成像仪，可以像给人做心电图一样，在不破坏木材的前提下了解木材内部状况。 　　近日，&ldquo 木材应力波断层成像仪&rdquo 在第十三届&ldquo 挑战杯&rdquo 交通银行全国大学生课外学术科技作品竞赛决赛中，荣获&ldquo 挑战杯&rdquo 二等奖和&ldquo 交叉创新奖&rdquo 一等奖。 　　不用砍树就知道树木好坏 　　一棵生长的大树，树干里有没有空，有经验的师傅用手敲敲听听声音，或许能够鉴别出来。但还是会存在失策的情况。就像林场砍树下来做材料，就时常碰到砍下来的树空洞无用，白砍了。 　　负责研发木材应力波断层成像仪的李光辉教授介绍说，该仪器主要利用脉冲锤撞击树木，使其内部产生应力波的传播，在此期间，与脉冲锤联结在一起的木材应力波断层成像仪中，会自动利用传感器输出信号，经过模拟电路处理后输出至数字处理电路，然后数字处理电路对前级输出的信号进行处理，得到应力波传播时间的波形图，并通过木材应力波断层成像仪的显示器显示。使用者可以通过测量应力波的传播时间和传播速度的变化，并计算木材弹性模量等参数，通过比正常的同类树种相关数据，来判断木材内部有无缺陷。 　　&ldquo 用我们的仪器，砍树前测一测就知道了。&rdquo 浙江农林大学信息工程学院学生王丽霞说，只需要在树上钉一些钉子支撑传感器，就可能通过敲击后产生的应力波，洞悉树木里的情况。&ldquo 根据传感器传回来的速度，电脑上能够显示图像。传回来的速度越慢，电脑上显示红色、黄色的可能性就越大，因为这两种颜色是代表树木都有问题，其中红色表示问题最严重，如果显示绿色就表明树木内部是好的。&rdquo 　　一代仪器曾在故宫使用过 　　&ldquo 我们的仪器，不仅可以用在还在生长的树木身上，还能够用在古建筑的木材检测中。两三年前的一代仪器，还在北京故宫检测过立柱，帮助管理单位发现问题，提前保养。&rdquo 说起自己参与研发的仪器，王丽霞一脸自豪。 　　这份自豪不是没有理由的。&ldquo 在此之前，木材研究领域虽然也有红外线检测法、超声波检测法、核磁共振检测法等，但是因为设备昂贵、复杂而难以推广，我们开发的产品最大特点是既不破坏材料的原有特性，又能在短时间内连续获得检测结果。此外，我们的仪器还有在传感器与被测木材之间不需任何的耦合剂 使用方便，不受木材尺寸和形状的影响 不对人体造成危害等优点，和国内外同类产品相比成本低得多。&rdquo 　　新一代的木材应力波断层成像仪，技术上面已经与国际接轨了，都是采用二维显像，能让人一眼看到木材内部的图像。但是，价格却是国外产品的零头。&ldquo 德国产的仪器售价20多万，匈牙利的仪器售价达到30万，我们的价格才3万左右，功效都差不多。&rdquo 现在，省林业厅已经使用浙农林大学研发的木材应力波断层成像仪。

树木仿佛是“向美而生”的。它们种类繁多，但不管什么种类，总是各具美感，就是它们的树皮，也是绚丽多彩，成为大自然一种美的富藏；树皮之于树木，如同衣服之于人类。树皮的内在之美为树木运送营养、传导呼吸、保护树干。树皮的外在之美装扮着树木，美化着大自然。树木的生长健不健康主要看的就是这朴实无华的树皮。 　　然而，关于树皮的健康，是需要一定的科学手段进行检测的，我们的林业工作者和树木保护志愿者们，经常会对树皮、树干进行病理检测，从而得到树木的健康情况及可能染上的常见病的防治；可是树皮是一种含有韧皮纤维，韧性大，不易被现有粉碎机粉碎的物质，如果能够拥有专业的样品前处理仪器，就能快速而又高效的得到所需成分和细胞谱图~ 　　上海净信多样品组织研磨仪Tissuelyser-24　　净信Tissuelyser-24多样品组织研磨仪适合对软性、硬性、脆性及纤维质样品进行研磨（干磨或湿磨）及混合处理，且研磨结果具有可重复性，可满足对细度要求极高的应用；除了经典的混合、研磨过程，净信Tissuelyser-24多样品组织研磨仪还能满足胶体研磨的技术要求，其能量输入可以满足机械法制备合金的要求　　研磨实例：　　1.准备好离心管，适配器于液氮中预冷冻几分钟；钢珠两颗；清洗并烘干好树皮样品　　2.将需要研磨的鲜活树皮样品置入离心管中，加入裂解液；以及研磨珠。　　3.再将适配器装入净信研磨仪中；　　4.设定好相关参数，启动仪器至研磨程序结束，可得到如图所示样品。　　研磨前后对比图：

2017年8月11日-13日，由中国林学会树木生理生化专业委员会主办，吉林省林业科学院、北华大学承办的“中国林学会树木生理生化专业委员会2017年学术年会暨树木逆境生理与生态修复研讨会”在吉林省长春市成功召开，泽泉科技作为本次会议的赞助单位之一，派遣专业的技术人员参加会议并展览。本次会议的主题是“树木逆境生理与生态修复”，会议议题涵盖“木本植物抗逆性（抗旱，抗盐，抗寒）的生理生化机制”“树木抗逆分子生物学”“逆境生理与生态修复”“树木生理生化与分子研究的新仪器、新方法与实验教学”等。学术年会充分展示了树木生理生化领域的最新科研成果，总结了近年来树木抗逆研究中的问题及经验。会议特邀多位专家报告，来自各地林业研究机构的学者就林木抗逆研究进行了精彩报告和热烈讨论。会议期间泽泉科技在现场设置了展台，向参会嘉宾展示了植物光合生理测量解决方案、植物培养系统解决方案、根系测量解决方案及植物培养解决方案，吸引了众多新老客户前来咨询交流。

科学家们希望未来用树木作为街灯照明 　　科学家们正在试图通过改造树木基因令其能够发出光亮，如果能够成功，这些树木就能作为不需要电源的自然街灯。 　　据国外媒体报道，一组研究人员希望借助基因的研究，将诸如萤火虫发出的生物荧光(Bioluminescence)移植到各种不同的生物中去，以使得这些生物能够产生光亮。生物发光植物将有助于作为传统街灯取代品，即便需要更多的光亮，也可以通过这些植物的生长而实现。 　　剑桥大学的科学家尝试将萤火虫基因与一种发光海洋细菌创造出一个“生物积木(Biobricks 也称生物砖块、生物零件)”来插入至目标的基因组，从而产生名为氧化荧光素(oxyluciferin)的物质，产生发光效果。届时，科学家们可以通过插入改良后的基因来控制诸如发光的颜色等特征。 　　“生物积木”的概念最早由美国麻省理工学院人工智能实验室汤姆奈特教授提出。据科学网(kexue.com)了解，所谓的“标准生物积木”，是一些简单拼装好了的，具有特定功能的DNA小片段——也可以看成具备某种性状的积木单元。 　　研究队伍成员之一的遗传学家西奥-桑德森(Theo Sanderson)表示，这是个绝妙的设想，目前并没有做出最终的“发光树”，但会做出一套“零件”，来让未来研究者更方便的进行研发。研究团队表示这个项目未来有着巨大的商业潜力，可以用于取代目前传统的街道照明系统，并且这种方式不需用电，非常环保。 　　之前有科学家们尝试过利用人类的废弃物来作为燃料，此外还有研究团队发现，利用金纳米粒子可以诱导植物叶子发光，使树叶发出红色的光芒。也许就在不远的将来，电影《阿凡达》中那些给人留下印象深刻的发光树木，即将在人们的生活中实现。

ASD | 利用高光谱反射率预测温带落叶阔叶树木的叶片性状：通用模型可适用于整个生长季节吗？追踪生长季和地理区域中叶片性状的变化是理解陆地生态系统功能的关键。野外光谱法是原位监测叶片功能性状的有力工具，在农业、林业和生态学中都有许多应用，例如，叶片光谱已用于表征许多叶片理化特性，预测倍体水平，估计叶龄，甚至可以预测入侵植物对凋落物分解的影响。但目前尚不清楚是否可以开发通用统计模型来根据光谱信息预测性状，或是否需要根据条件变化进行重新校准。特别是，生长季多个叶片性状同时变化，是否可以从高光谱数据成功预测这些时间变化是一个悬而未决的问题。基于此，为了填补研究空白，在本研究中，一组国际研究团队利用标准实验室方法（包括光捕获和生长：N（%），δ15N（‰），δ13C（‰），叶绿素，可溶性C（%）和叶片含水量（LWC）；防御和结构：每单位面积的叶片质量（LMA g m-2）、总C（%）、半纤维素（%）、纤维素（%）、木质素（%）、总酚类（mg g-1）和单宁（mg g-1）；岩石衍生营养素：P（%）、K（%）、Ca（%）、Mg（%）、Fe（μg g-1）、Mn（μg g-1）、Zn（μg g-1）和B（μg g-1））和叶片光谱（利用光谱范围为350-2500 nm的ASD FieldSpec 3进行测量，在350-1000 nm，采样间隔为1.4 nm，在1000-2500 nm，采样间隔为2 nm）追踪了整个生长季的变化，研究了温带落叶树木多种叶片性状和光谱特性之间的联系。旨在回答以下问题：（1）常见物种叶片的理化性状在生长季如何变化？（2）叶片反射率在生长季如何变化？（3）生长季叶片理化性状和光谱之间是否存在可预测的关系，从而使叶片光谱能够不受时间限制地远程追踪森林生态系统功能的变化？然后评估叶片光谱是否可以在季节效应的影响下稳定地捕获叶片性状，为通过机载和星载传感器的高光谱成像进行大尺度叶片性状调查奠定基础。【结果】理化性状和光谱在整个生长季变化很大，虽然6月和9月之间收获的成熟叶片变化较小。重要的是，叶片光谱可以准确预测大多数叶片性状的季节性变化，成熟叶片的预测精度通常较高。然而，对于一些性状，PLSR估算模型因物种而异，单一PLSR模型不能用于物种水平的准确预测。8个落叶树种叶片光谱及其变异性（平均反射率（a）和变异系数（b））的季节模式。2017 年 5 -10 月，不同季节对英国剑桥Madingley林地21种叶片性状全/特定光谱数据最佳PLSR性能的影响。2017 年 5-10 月，不同物种对英国剑桥Madingley林地21种叶片性状全/特定光谱数据最佳PLSR性能的影响。【结论】叶片光谱可成功预测整个生长季多种功能性叶片性状，为机载和星载成像光谱技术监测和绘制温带森林植物功能多样性奠定了一定基础。请点击下方链接，阅读原文：https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MjM5NjE1ODg2NA==&mid=2650309890&idx=1&sn=9bddcb74cbb31a26c18ad6aee87f4344&chksm=bee1a9fd899620ebd02f200799a9370626a1d8b6fee07375ad2580b562fa8ad686a495393775&token=1524960455&lang=zh_CN#rd

2020年5月，我公司为上海果蔬种植基地（上海清澄果蔬专业合作社）提供植物茎流仪、果实生长变化仪、茎秆生长变化计等数据采集系统。 上海清澄果蔬专业合作社占地面积480亩，先后被评为中国农业部和财政部现代农业产业技术示范基地、市农业技术推广服务中心先进科技示范户、2017年上海农业科学院梨树试验示范基地等多项荣誉。合作社坚持农旅结合，打造特色农业生态合作社，并利用网络平台开设微店，生产的各种特色果品深受市民喜爱。 PEM1000X植物生理生态监测系统是北京博伦经纬公司推出的一款新型的植物生理生态监测系统，分别有监测部分、采集部分、传输部分组成，监测部分包括：各种传感器和供电部分；采购部分包括：数据记录仪、数据存储部分和支架配件部分；传输部分包括：有线传输和无线传输。此系统包括：茎秆生长变化、果实生长变化、茎流等指标，可根据客户的需要酌情添加或减少传感器，可以长期地监测植物的生理变化和影响植物生长变化的监测系统。HPV茎流量传感器是一款校准型、低成本的热脉冲液流传感器，输出校准液流量、热速、茎水含量、茎温等数据，功耗低，内置加热控制，同时改善了传统的加热方式，其原理采用热脉冲速率法（HPV），测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)或-100~+2000cm3/cm2/hr (茎流通量密度)，可广泛用于于茎流量监测、植物茎流蒸发计算、植物茎流蒸腾量、植物灌溉等植物茎流是树木内部的“水”运动，而蒸腾是从叶片通过光合作用蒸发流出的水分。树液流量和蒸腾量之间有很强的关联性，通常理解是同一回事。但是，严格地说，它们是不同的，这体现在它们是如何被测量的。SAP流量以L/hr（或每天、每周等）为单位进行测量。蒸腾量以每小时、每天、每星期等毫米（mm）为单位测量。 蒸散量=蒸腾量+蒸发量 蒸腾量以毫米为测量单位，可与降雨量以毫米计作比较。随着时间的推移，降雨量（水输入）应与蒸腾量（输出）相匹配。如果蒸腾作用更高，通常是树木作物的蒸腾作用，那么这种差异必须通过灌溉来弥补。 蒸发量（evaporation），蒸发量是指在一定时段内，由土壤或水中的水分经蒸发而散布到空中的量。1mm(降雨量)=1㎡地面1kg水1mm(蒸腾量)=1㎡叶面积的1升树液流量（水） 例如：在果园和葡萄园等有管理的树木作物系统中，蒸发量与蒸腾量相比非常小。因此，为了简化测量，通常忽略蒸发量，将蒸腾量取为平均蒸散量（ETo）。 技术指标测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)分辨率：0.001cm/hr准确度：±0.1cm/hr探针尺寸：φ1.3mm*L30mm温度位置：外10mm，内20mm针距：6mm探针材质：316不锈钢温度范围：-30~+70℃响应时间：200ms加热电阻：39Ω，400J/m电源：12V DC电流：空闲5mA, 测量270mA线缆：5m，Max 60mDE-1T 树木生长变化传感器茎秆直径范围：60mm茎秆变化测量范围：0~10mm分辨率：0.005mm温度响应： 0.02% /℃工作环境：0~50℃预热时间：5s电源：10~30V DC功耗：1.5W防护等级：IP64尺寸：90 W × 60 H × 23 Dmm测量杆尺寸：160 L × 4Φ螺纹管口尺寸：10 L × 5Φ标准线缆：4m长，可选择10mFI-LT果实生长传感器是一个系列位移传感器，主要用于记录完全圆形的果实的生长尺寸和生长速度，在7 -160毫米范围内，通过三个直径变化测量。移动臂原始设计为平行四边形，提供牢固的笔直的传感器位置，用于果实研究。FI型传感器由一个安装在特殊夹子上的LVDT变送器，以及一个DC电源信号调节器组成。测量范围：30~160mm分辨率：0.065mm准确度：±0.3mm温度响应： 0.02% /℃工作环境：0~50℃预热时间：5s电源：10~30V DC功耗：1.5W防护等级：IP64标准线缆：4m长，可选择10m

据人类目前所知，昆虫的种类有100多万种，是地球上数量最多的动物群体。在《昆虫记》中，法布尔将昆虫世界化作供人类获得知识、趣味、美感和思想的美文，以文艺趣味的笔触记录了100多种昆虫的本能与习性，展现了一部“昆虫的史诗”。但种类繁多、形态各异的昆虫，除了法布尔笔下的灵性和趣味，还有不可忽视的侵害和威胁。1998年，我国在山西省首次发现红脂大小蠹，当地林木大面积受到侵害，生态环境和经济发展也严重受损。随着红脂大小蠹的扩散蔓延，我国科研人员对森林受到的侵害愈加重视，并通过相关研究，提供了对其进行监测的方向。利用机载高光谱成像进行树木水平红脂大小蠹侵染的早期监测森林在陆地生态系统中发挥着必不可少的作用，提供着水资源保存、侵蚀控制、缓和气候变化和碳固存等各种生态服务。同时也面临着生物和非生物因素的胁迫。入侵害虫红脂大小蠹（RTB）在中国东北部蔓延，造成严重的经济和生态损失。早期识别和侵染树木的处理对于避免其蔓延和侵染爆发至关重要。高空间分辨率的高光谱数据具有监测单木尺度树皮甲虫早期侵染的潜力，但尚未进行相关研究。基于此，为填补研究空白， 来自北京林业大学的研究者们利用DJI Matrice 600 UAV+Resonon Pika L高光谱相机在中国辽宁省进行了相关研究。首先调查了RTB侵染油松后光谱特征的变化。其次，利用RF分类器比较不同光谱特征区分RTB阶段的性能。最后，探索了深度学习算法（CNN）在小HIS数据集中分类树皮甲虫干扰是否优于机器学习算法（RF）。研究区。（a）RTB分布及辽宁省位置；（b）研究样地位置；（c）机载高光谱图像。【结果】冠层平均光谱反射率及一阶和二阶导数。三种健康分类的光谱植被指数。RF和CNN分类模型的总体性能和混淆矩阵。（a）反射率值作为输入变量的RF_R:RF模型；（b）导数作为输入变量的RF_D:RF模型；（c）SVI作为输入变量的RF_S:RF模型；（d）CNN模型。【结论】本文研究了机载高空间分辨率的高光谱图像检测RTB侵染松树的潜力。作者比较了不同光谱特征和模型将松树分为三个健康状态：健康、侵染（绿或黄色阶段）和死亡（红或灰色阶段）树木的性能。主要结论如下：（1） RTB侵染后，松树冠层光谱显著变化。与健康树木相比，死亡树木的光谱曲线在可见和近红外区域显著变化，而侵染树木仅在可见光区域显著变化。死亡树木的16个SVI显著不同，而侵染树木的11个显著不同。（2） 将反射率、一阶和二阶导数、以及SVI输入到随机森林分类器中，以SVI作为变量的模型性能优于其他两个模型。（3） CNN模型在树皮甲虫干扰分类中表现最好。对于早期侵染树木，总体精度为83.33%，召回率为72.5%。本研究证明了机载高光谱成像可用于单木尺度RTB侵染监测。本研究使用的SVI和分类模型可为树皮甲虫侵害的早期监测提供参考。CNN适于树皮甲虫侵染树木的监测。未来研究可能结合分割和分类目标开发一个基于CNN模型自动识别单木早期侵染阶段

概述哺乳动物细胞培养对于生物技术行业的蛋白质生产具有重要意义[1]。制药行业中约70%的重组蛋白是使用中国仓鼠卵巢细胞（CHO）生产的。在灌流培养中，营养物质持续供应并去除副产物[2]。与批培养和流加补料技术相比，灌流为细胞提供了有利的环境和较短的产品停留时间。这对于不稳定产品的质量尤为重要。灌流模式的另一个优点是它允许使用较小的生物反应器并减少在位清洗操作[3]。灌流需要一种装置将细胞保留在培养基中。灌流中使用的大多数哺乳动物细胞保留系统都基于细胞尺寸差异，例如使用滤器。然而，由于滤器不可避免的污染，传统的过滤膜无法实现真正的稳态灌流培养。此外，频繁更换过滤器会增加成本和污染风险[4]。声学分离器是一种替代的细胞截留系统，利用超声波驻波场中产生的力将细胞与清液分离。细胞被困在驻波的压力平面中，并收集为松散的聚集体。这些细胞聚集体通过重力沉降返回生物反应器[4]。 在本研究中，使用了一种针对高密度细胞培养物灌流的Applikon Biosep 10 L声学细胞分离器的高级版本。生物反应器中，细胞密度在11~144*106 cells/mL之间的CHO细胞评估其性能。材料和方法01细胞声学截留装置 – BioSep BioSep 系统由声学腔室和控制器组成。 控制器功能是自动产生声学腔室内的声场。 来自生物反应器的细胞悬液被泵输入到安装在生物反应器头板上的声学腔室中。 驻波迫使悬浮细胞进入平面，在那里它们形成松散的聚集体（图 1）。 清液向上通过声场而收获，而浓缩的细胞则返回到生物反应器。 随着细胞浓度和灌流速率的增加，声学腔室的功率输入被调整到更高水平，以保持高分离效率[5]。 运行时间对应于细胞与清液分离的时间段。在运行时间结束时，声场暂时关闭，收获暂停，同时腔室中的细胞返回生物反应器。 在这项研究中，功率水平和运行时间发生了变化，以获得最佳设置，使高密度CHO 细胞培养超过 125* 106 cells/mL。02实验装置 为了评估在一系列高细胞浓度下的分离性能，将CHO 细胞在摇瓶中培养，浓缩、然后悬浮在使用my-Control 操作系统的Applikon 250 mL MiniBio 生物反应器中。 BioSep 10 L的功率水平为2~7W。 实验设置如图2所示。2丨A） 实验装置包括：进料罐、废液罐、收获泵、进料泵、声学室、MiniBio 250 mL、my-ControlB）典型的实验装置[5]3 | 分析方法&bull BioSep 的分离效率根据公式 1 计算:SE (%) = 1 - HX / BX *100 [1] 其中HX对应于收获管路的活细胞浓度，BX对应于生物反应器中的活细胞浓度[4]。为确保稳定和可重复的声学条件，在从收获管路和生物反应器取样之前，超声波功率输入、收获速率和运行/反冲洗定时器设置至少恒定 30 分钟。根据所选运行周期的持续时间，在时间点采集收获样本，以获得一致且可比较的数据(表1）。结果和讨论1| 循环流速 在高细胞密度的灌流培养过程中，需要高循环速率，这会导致声学室内的湍流增加。 这种湍流诱导会影响声学诱导的细胞聚集[6]。 在目前的研究中观察到新的BioSep版本允许声学诱导的细胞聚集体不受干扰地沉降，最大流入速率高达7 mL/min（~10 L/天），允许保留超过100*106cells/mL的生物反应器浓度。2| 分离性能 从收获管路和生物反应器中采集的70对样品中测定分离效率。 CHO细胞总浓度范围为11~144*106 cells/mL。 研究了1~15L/天的不同净收获率、2~7 W的功率水平和2至10分钟的运行时间（未显示值），结果总结在图3中。 从图3中可以看出，当CHO细胞总浓度为100*106cells/mL时，可以实现高达3L/天的净收获率，同时保持98%的典型活细胞分离效率。超过4L/天的净收获率会影响最高密度下的效率，但分离仍保留了90%以上的细胞。 在总浓度为125*106 cells/mL时，以2L/天的净收获率运行，细胞分离效率达到98%。 在细胞浓度增加或收获率高的情况下，使用高功率水平和更短的运行周期是必要的[5]。 优化功率（w）和运行时间（min）的配对，以实现高密度细胞。这些值的组合使得最高的分离效率是：2 w - 10 min 3 W - 5 min 5 W - 3 min 7 W - 2 min。这些结果是意料之中的，因为更高的功率水平允许在高浓度或高流量条件下增加细胞的保留，而更短的运行时间避免了细胞聚集体在声室中过度积聚，然后才有机会沉降回到生物反应器。Figure 3 分离效率以黑色方块表示，作为记录的流入管线的净收获率和CHO细胞总浓度的函数。功率水平矩阵表示在该特定净收获率下应用的最大HF功率。黄色虚线表示循环速率20L/天和10L/天之间的边界。实验结论目前的研究证明了Biosep作为CHO细胞浓度高达125*106cells/mL的细胞保留系统，增强了细胞的沉降效率。在该细胞浓度下，以2 L/天的净收获率下运行，分离效率高达98%。参考文献[1]S. M. Woodside, B. D. Bowen, and J. M. Piret, “Mammalian cell retention devices for stirred perfusion bioreactors,” Cytotechnology, vol. 28, pp. 163–175, 1998.[2]T. Kwon, N. Madziva, J. D. Oliveira, S. K. Chandramohan, L. Yin, H. Prentice, J. Han, ‘Long-term steady state perfusion culture of mammalian cells using a robust microfluidic cell retention device”. 19th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences, 2015.[3]M. F. Clincke, C. lleryd, Y. Zhang, E. Lindskog, K. Walsh, and V. Chotteau, “Very high density of CHO cells in perfusion by ATF or TFF in WAVE bioreactor. Part I: Effect of the cell density on the process,” Biotechnol. Prog., 2013.[4]V. M. Gorenflo, J. B. Ritter, D. S. Aeschliman, H. Drouin, B. D. Bowen, and J. M. Piret, “Characterization and optimization of acoustic filter performance by experimental design methodology,” Biotechnol. Bioeng., 2005.[5]Biosep manual 10 and 50 L per day, Applikon Biotechnology.[6]I. Z. Shirgaonkar, S. Lanthier & A. Kamen, Acoustic cell filter: A proven cell retention technology for perfusion of animal cell cultures. Biotechnology Advances, 22(6), 433–444, 2004.

艾力特国际贸易有限公司2010年12月正式成为美国refine technology 公司在中国区的总代理。 Refine technology 公司是一家致力于研究细胞截留设备，通过独一无二的refine ATM system 能够使细胞密度或产物得到极大幅度的提高。官方数据表明，至少能够帮助客户提高10倍以上。 Refine system能够帮助您： 改进您的工艺 显著提高细胞密度 提高细胞及产物产量 独一无二的系统 ATF系统的独特之处在于它的运作流程，系统的核心部分是以可控制流量的经过滤后的空气为驱动力的隔膜泵。空气流交替进出隔膜泵底部使得培养基可以在生物反应器和ATF系统间进行循环。每经历一次10-15秒的循环都会使得滤器得到反冲，这样的反冲效应在即使细胞密度达到108个/ml级时也能阻止滤器阻塞，这也是ATF系统独特的防滤器阻塞技术。 目前证实可被应用的领域： 浓缩补料批次培养（Concentrated Fed-Batch,CFB)； 高产率细胞连续培养； 病毒生产和过滤 XD&trade 工艺； 快速移除和更换培养基； 纯化和收获； 浓缩细胞和产品； 高密度细胞库以及快速开始生产； 高密度种子转移以及减少种子驯化步骤； 微载体工艺培养细胞时冲洗、灌流、渗滤、培养； 基交换以及细胞分离。 【关于艾力特】 致力于为中国实验室用户提供先进的实验室仪器、技术和实验室理念。通过多年的发展，我们正将涉及生命科学、生物安全、制药、精细化工、食品等领域的先进的实验室仪器和设备源源不断的引入中国，为快速发展的中国贡献我们的力量。　　 我们承诺为我们的用户提供最优质的产品和最专业的服务。由我们的技术应用专家，销售专家和售后服务人员组成的团队，将为我们客户提供优质和专业的售前技术咨询、方案设计和售后服务。 艾力特国际贸易有限公司办事处联系方式： 全国客户服务热线：400 820 2912 上海办事处：上海市长宁区中山西路800弄55号9楼C座 电话：021-62297958 62299622 62290336 传真：021-62299650 北京办事处：北京市海淀区上地十街1号院2号楼2107室　 电话：010-59732137 59732138 传真：010-59732139 广州办事处：广州市天河区马赛国际公寓C栋2213A室 电话：020-62819702 传真：020-62819932 公司网址：www.alit.com.cn

NASA碳监测系统BlueFlux行动——Picarro助力红树林蓝碳通量的多尺度观测江苏海兰达尔 2023-06-09 12:24 发表于江苏原文链接：https://doi.org/10.1101/2022.09.27.50975301蓝碳和红树林蓝碳是气候缓解战略的关键组成部分，该战略旨在通过沿海和开放海洋碳封存以降低大气二氧化碳浓度。在全球范围内，蓝碳有助于《巴黎协定》目标的达成，将全球平均气温上升幅度控制在远低于2℃以内，并实现温室气体净零排放。从蓝碳的角度来看，红树林生态系统非常有意义，因为它们是地球上最具生产力的生态系统之一，净初级生产力（NPP）在1000~2000gCm-2yr-1。虽然它们只占地球陆地面积的一小部分，但为全球NPP贡献了约210TgCyr-1。这些碳中的大部分储存在生物中或封存在土壤沉积物中，根据最近的激光雷达和雷达测量估计，红树林的总碳储量约为5.03PgC。这些碳储量只集中在几个关键的生物地理区域，例如，有10个国家占总碳储量的70%以上，这就意味着在国家范围内，红树林碳管理可以在国家层面制定的缓解气候变化策略上发挥重要作用。02BlueFlux行动2020年，美国航空航天局碳监测系统（NASA CMS）为建立BlueFlux行动提供了支持，目的是开发原型CO2和CH4产品以了解红树林的修复和保护情况。BlueFlux野外观测行动旨在提供横跨佛罗里达南部和加勒比地区的CO2和CH4通量的综合测量，重点是红树林系统，它们的季节性动态，以及邻近的生态系统，比如广阔的锯草沼泽以及其中的树木“岛屿”。这些通量测量覆盖了从“健康”的红树林到近期受到干扰和濒死的红树林“鬼森林”，来帮助了解在损失和恢复过程中碳通量的任何方向性变化。BlueFlux将有助于量化蓝碳如何减缓气候变化，并帮助减少红树林碳循环时空成分的不确定性。BlueFlux行动的目标示意图现场地面和飞机测量的目标区域在美国境内，在佛罗里达南部的核心地区，对碳储量和通量进行测量，以了解物种、干扰、水文和气候梯度如何解释通量变化。该行动计划在2022~2024年间进行6次现场观测，测量手段包括：1）对生态系统结构、物种以及腔室通量的地面测量，2）高塔通量测量，3）飞机测量，4）卫星遥感。墨西哥湾研究区域03地面测量：土壤和植被通量的腔室测量2022年3月，BlueFlux的第一次现场行动在大沼泽地国家公园进行，分别对两个高度退化和两个完整/再生的森林场地的树木，根系和土壤CO2和CH4通量进行了测量。根据植物的形态以及土壤沉积物成分的不同使用了不同的气室，CO2和CH4浓度的测量使用Picarro G4301 GasScouter 移动气体分析仪，测量频率为1Hz。静态气室法测量生态系统成分通量的示意图以及相应气室设计的照片04地面测量：水化学为了捕捉佛罗里达大沼泽地红树林水域的水-空气温室气体交换及其变化，于2022年3月进行了一项为期3天的空间调查，方法为驾驶一艘游艇从库特湾出发，沿乔河到鲨鱼河再到塔彭湾，然后返回，同时测量pH值，水温，盐度，CO2、CH4和N2O浓度以及CO2和CH4稳定同位素。地表水样从约0.5米深处连续泵送到由“淋浴头”平衡器组成的船载装置，该平衡器通过闭合空气回路连接到两台气体分析仪，Picarro G2201-i和Picarro G2308。使用校准的多参数探测器每分钟测量一次地表水电导率（EC）、溶解氧（DO）、温度、pH和有色可溶性有机物（CDOM）。同时定期收集过滤的无菌离散样品，并在耶鲁大学实验室内用于分光光度计pH、溶解无机碳（DIC）和总碱度（Talk）的测量。05机载涡流协方差通量测量：CARAFE机载涡流协方差（AEC）是一种公认的用于量化痕量气体和能量的地表-大气交换的技术。当与小波变换相结合时，AEC可以表征模型相关尺度（1-100km）下通量的空间梯度，是对地面观测数据很好的一种补充。Blueflux AEC观测采用了动态航空公司驾驶的配备气象和微量气体传感器的Beechcraft King Air A90飞机，并进行了CArbon大气通量实验（CARAFE）。由Aventech公司的AIMMS-20测量系统提供10 Hz的3D风速、空气温度、飞机位置和飞机方位（俯仰/翻转/偏航）观测。该系统包括一个用于气象测量的探测器（安装在左翼下方），该探测器与高分辨率差分GPS和惯性导航系统相结合。环境空气通过安装在右翼下方的进气口进行采样，并通过（机翼中的）聚四氟乙烯管传输到机舱中的两台气体分析仪。其中Picarro G2401-m机载专用气体浓度分析仪提供0.5Hz的CO2、CH4、H2O和CO测量值，而Picarro G2311-f双模式高精度气体分析仪提供10Hz的CO2和CH4测量值。G2401-m包含用于机载操作的专用压力控制系统，因此可对气体摩尔分数进行精准测量，而G2311-f可提供AEC所需的快速时间响应。CO2和CH4的干空气摩尔分数在实验室中使用NOAA WMO的压缩标准气体进行两点校准。下图为2022年4月进行的航测飞行轨迹，这些飞行测量重点关注佛罗里达南部和东部的沿海红树林植被，同时也包括一些内陆森林和湿地。每次飞行时间在2.5~4.5小时，典型的海拔高度为地平面以上100m，偶尔会进入到混合层（200-800m）,以确定垂直通量散度和修正。在100米的高度，预计通量足迹大约为5000米宽，对于5~10m s-1的典型表面风速，50%的通量在1000米内，90%在5000米内。CO2的通量范围在0~-40μmol m-2 s-1，CH4的通量范围在0~200μmol m-2 s-1。总的来说，在4月的野外航测中，锯草的甲烷通量似乎更高，红树林的二氧化碳吸收量更大，接下来的飞行测量将继续探索季节和年际变化。BlueFlux AEC航测的飞行路线06预期结果目前“蓝碳”评估的不足之一是，人们考虑了碳存储量，但往往忽略了非二氧化碳温室气体的排放，这可能会极大地影响（积极或消极）这些生态系统的总体净辐射强迫效应。红树林是潮间带生态系统，虽然这些生态系统是净自养的，但小海湾和沉积物通常是大气中CO2和CH4的来源，也可以作为N2O的源或汇。沿着潮汐高度梯度（从小海湾到森林盆地），红树林覆盖率、物种多样性和沉积物结构会发生显著变化，导致温室气体通量的空间变异性很大。红树林温室气体通量的站点间变化会进一步受到各种其他因素的驱动，包括区域气候、水文、地貌、物理化学、生物，生物地球化学和人为因素等。BlueFlux行动旨在收集红树林结构和温室气体通量多尺度测量的详细信息，利用激光雷达或雷达等手段，掌握森林结构和地形信息，捕捉土壤、水文和扰动梯度。网格化碳通量产品将为评估过去二十年温室气体通量的趋势及其空间模式提供基础，以应对不断变化的气候以及极端气候的出现。编辑人：陆文涛审核人：史恒霖

在美国密苏里州罗拉市舒曼公园测验树木。　　 在舒曼公园，密苏里科技大学研究生麦特利姆尔从树木中提取样品。 　　人说“一木知春”。美国密苏里科技大学的学者们，却从一小片木头中就能知道土壤和地下水的污染程度和成分，研究出了不需要钻井翻土，仅仅利用树木，便可分析土壤及地下水污染的方法。这个方法叫作“植物辩证”，可以大大减少调查时间及花费，还不破坏土壤环境。密苏里科技大学土木环境系的宙波肯教授和他的同事们，已在5个国家和美国8个州的30个污染点，对这个方法做了测试，效果令人惊喜。 　　据美国新闻智慧网4月15日报道，密苏里科技大学的波肯教授介绍说，树木是天然的太阳能泵，当水分从叶片散失时，会产生拉力，使植物体内水分上升，根部便能够从土壤中吸水，并把地下水及其中的化学物质抽取到地面。这个现象被称为“蒸散作用”(evaportranspiration)。在过去的测试中，波肯教授及学生从树干中提取少量样品，带回实验室进行化验。如今，他们开始使用特制的、低损伤的薄片从树干中取样，即固相微萃取纤维(简称SPME)技术，来检测树干中的化学成分。 　　波肯教授说，这种从树干中取样化验的方法已经存在一段时间了，但他们研发出的新方案，使这项技术的几个层面都得到了改进。仅仅利用几棵树，工程师们便可迅速判断地下污染情况。而对树木的损伤，仅仅是取出了1英寸长、铅笔粗细的一小段木质。每个固相萃取装置都比铅笔芯还要细，可带回密苏里科技大学的环境研究中心萃取和分析污染物。最近，波肯教授和他的同事们又开始使用移动分析仪器，即气相色谱-质谱分析仪，现场分析树木。 　　相对于这种新技术，传统方法费时费力，还会对环境造成大的损伤。波肯教授说，传统的地下水采样需要动用重型机械，在地上挖“取样井”，再从中提取地下水样品。举例来说，密苏里州的塞达利亚市为了检测废弃铁路附近的三氯乙烯及全氯乙烯的污染情况，历经12年，打了40口“取样井”。而波肯教授和一群学生仅仅用了一天时间，采集了114棵树的样本，便对污染范围及位置作出了更为精准的判定。 　　密苏里科技大学环境系研究生麦特利姆尔介绍说，树木最适宜用来测量三氯乙烯及全氯乙烯这样的溶剂，因为这样的溶剂由小分子构成，疏水，且易挥发。这样的特征令三氯乙烯及全氯乙烯容易被树木吸收。麦特已获得美国国家科学基金会奖学金，并将从今年秋季开始在密苏里科技大学攻读博士学位。 　　几年前，在密苏里州罗拉市的舒曼公园附近，有一家名为“繁忙蜜蜂”的洗衣店。几年前，这家洗衣店曾提供干洗服务，现在这项服务已中断。因为波肯教授的学生们利用罗拉公园内的树木，检测过该洗衣店对地下水的污染情况。结论是，洗衣店排出的污水已经渗入地下水，虽然还没达到危害人类健康的水平。现在，波肯教授及其学生正与当地的咨询公司“三角工程”合作，在罗拉公园内种植更多的树木，来把地下水中的污染物抽出来。波肯教授介绍，这种方法被称为“植物弥补”(phytoremediation)，可帮助加速抽取地下水中的污染物，减少对附近福瑞斯克湖的污染。这些污染物一部分可被植物分解，一部分可挥发到大气中，在阳光的催化下迅速与氧气发生反应，然后消失。 　　最近，波肯教授同另外两名教授——该校化学系校长授课教授马银法博士和化学系助理研究教授史宏兰博士，共同获得了美国军队的伦纳德伍德机构的研究经费，用来开发这种“植物辩证”方法的新领域。利用这笔新经费，研究者们将调整原有用来测量氯化溶剂的方法，用来测量少量的爆炸性物质。现有的装置可在树木体内检测气体分子，但波肯说，爆炸物是一种不同的污染物，需要检测液体。能够收集这种污染物样品的装置，将帮助军队清理军营里泄漏的爆炸物。 　　波肯也计划改变现有方法来检测杀虫剂和除草剂。他说：“21年前，我从观察阿特拉津(一种常用除草剂)开始了我的事业，现在应该是实现初衷的时候了。”波肯已申请并获得了他的植物采样方法的专利，并将该项技术的使用权授给了“福斯基础设施及环境”(FothInfrastructureandEnvironment)，一家美国中西部工程公司。这家公司与密苏里科技大学合作，推广并使用波肯的技术。

12月26-28日，中国风景园林学会第十一届会员日活动在合肥成功举办，点将科技应邀参加。本次活动由安徽省风景园林行业协会和安徽省风景园林学会承办。 本次活动的主题是“以古鉴今 传承发展”。活动邀请了北京山水心源景观设计院首席设计师、副院长夏成刚，北京林业大学园林学院林箐，中国城市建设研究院总工程师李金路、安徽省风景园林学会党委书记（原合肥市园林局局长）尤传楷等等国内专家及多位获得中国风景园林学会科学技术奖科技进步奖获奖项目分享嘉宾作大会报告交流。 会议期间，点将科技作为专业致力于生态科研与树木保护的仪器和综合解决方案的供应与服务商，携手澳大利亚ICT、德国Ecomatik、Argus、美国DAVIS、美国Spectrum等公司并向与会学者展示了多款国际先进的植物、树木检测仪器，如ICT公司的SFM1型的植物茎流仪、PSY1 原位茎干水势测量仪、Ecomatik的DD－S树木茎秆直径传感器、TREERADAR的TRU树木雷达检测系统、Argus的PICUS树木断层检测仪等，点将团队为专家学者现场进行了答疑解惑，并就对方所研究方向和使用不同测量仪器进行了详细方案的探讨与交流。 点将科技作为中国风景园林学会会员之一，一直以来致力为中国风景园林建设尽一份自己的努力。多年来我们代理了全球100多个生产厂商2000多种引领着生态科学前沿的仪器设备，涉及到土壤、植物、动物、气象、水文等多个领域，为中国风景园林事业和生态行业研究提供了大力的支持，特别是古树名木保护方面，我们有着专业的团队和全套的古树空洞、根系、生长状况等检测设备，让那些树种稀有、名贵或具有历史价值、纪念意义的树木得到了更好的保护。 最后点将科技祝贺中国风景园林学会合肥活动日取得圆满成功，我们也将在科研仪器专业代理商道路上秉承“心系点滴，致力将来”的理念砥砺前行。 部分来源：中国风景园林学会

生物制药如治疗性蛋白质、疫苗、基因与细胞治疗是一个不断快速增长药物领域。生物制药原料药和药品中蛋白质聚集体和不溶性颗粒是需要充分评估和控制的杂质，因为它们有可能引发免疫原性反应，影响产品的安全性和有效性。中美药典中现行的颗粒定义是10-100 nm为蛋白寡聚体，0.1-1 μm为亚微米颗粒/纳米聚集体，1-100 μm是亚可见颗粒/微米聚集体，∽100 μm是可见颗粒。目前基因治疗产品亚可见颗粒分析方法可参考USP787、788和789对治疗性蛋白质注射液和眼科溶液中亚可见颗粒的规定。对于含量超过100mL容器中的治疗性蛋白质注射剂，总颗粒数≥10 μm的颗粒≤6000，对于≥25 μm颗粒≤600。 不同于治疗性蛋白质产品，基因治疗产品大多采用病毒作为载体包括腺病毒（AdV）、腺相关病毒（AAV）或慢病毒（LV）、溶瘤病毒等，所以细胞、病毒和脂质纳米颗粒等递送载体本身就是颗粒，可通过大小、形态、含量和浓度的分析技术来表征。这些基于病毒载体的基因治疗产品剂型主要是注射剂，相关质量标准可参考生物大分子药物不溶性颗粒技术要求。但由于病毒颗粒异质性和复杂性，以及对最终产品的有效性和安全性可能影响，如降低病毒的转导效率和诱发免疫原性反应等，所以需要多种不同技术和方法联合使用，实现更全面更准确的基因治疗产品颗粒表征。以rAAV载体的基因治疗产品为例，病毒颗粒本身是无包膜的，二十面体结构，直径约为25nm，可形成各种不同大小的变体和聚合形态。AAV大小变异体和聚集体可增加临床实验的免疫原性，较大的AAV聚集体在转导细胞效力方面可能降低，进而改变产品疗效。目前有多种技术来表征相关产品溶液中颗粒大小，从纳米级到肉眼可见级别，对于不同粒径大小的颗粒可采用不同技术进行分析表征。对于纳米级别颗粒，可采用动态或静态光散射（Dynamic or Static Light Scattering）、SEC-HPLC、电镜（EM）、原子力显微镜 (AFM)、分析型超速离心机（AUC）、纳米颗粒跟踪分析技术（NTA，Nanosight）和非对称流场流动分级（A4F）等；对于微米级别颗粒，可采用光阻法（LO）、微流成像颗粒分析技术（MFI）、库尔特颗粒计数（Coulter counter）等。可见颗粒可采用拉曼/红外显微镜、荧光显微镜或目测法等。可用于AAV颗粒分析的代表性方法参考下图。颗粒分类中亚可见颗粒是一种聚集形式，经历了相分离并变得不溶。多个国家药典规定注射剂亚可见颗粒物检测采用光阻法（LO）和显微计数法。其中光阻法只能计数颗粒大小和数目，不能看到颗粒形态。美国药典1787推荐了微流成像颗粒分析技术作为大小和形态表征重要的方法。同时推荐在保质期内应该评估产品中2-10 μm亚可见颗粒的范围和水平，10 μm以下颗粒总数分成两组≥2-5μm和≥5-10μm来统计。2021年中国食品药品检定研究院发表文章，详细比较了微流成像颗粒分析方法和光阻法对17种单克隆抗体的亚可见微粒分析结果，显示了微流成像颗粒分析技术在准确性方面具有优势，未来可能用于放行质量控制和稳定性研究。代表性亚可见颗粒分析方法介绍微流成像颗粒分析方法（MFI）：技术原理是待测样本在流经样本检测池过程中，在固定的检测窗口处，采用高频成像检测器动态连续检测样本中颗粒物，获取一系列的数据照片，最终通过软件对所获取的颗粒物照片进行分类和计数分析。核心技术是通过精确地控制样本检测池中的流速，配合静态的图像捕获，使相邻两次成像检测液柱无重叠，从而避免对样本颗粒的重复计数，同时需要保证85%以上样本实现了颗粒成像检测，配合全景深立体成像，保证所有检测到的颗粒都在景深范围内，实现对颗粒大小检测准确性。该方法提供了样本中颗粒真实图像的原位条件，对捕获的数字图像进行分析，实现了颗粒的可视化、计数、大小调整和表征。还可根据颗粒图像、对比度和形状，可能指示颗粒的来源和类型如蛋白聚集、硅油、气泡和纤维等。与图像数据库联合使用，可识别一些颗粒，有助于了解污染源和产品性质。与光阻法和显微计数法相比，缩短了分析时间，具有更高重复性和分辨率。满足2-10 μm范围内亚可见颗粒分析需求。光阻法（LO）介绍：被检测的液体通过专门设计的流通室，与液体流向垂直的入射光束由于被液体中的粒子阻挡而减弱，从而使传感器输出的信号变化，这种信号变化与粒子通过光束时的截面积尺寸成正比。这种比例关系可以反映粒子的大小。每一个粒子通过光束时引起一个电压脉冲信号，脉冲信号的多少反映了粒子的数量。光阻法检测颗粒范围为1∽300 μm（USP 40）。以光阻法为原理设计的微粒检测仪主要包括取样器、传感器和计算机控制的检测和数据处理系统。不同设备测量粒径范围涵盖了2∽100μm，检测粒径浓度为0∽10000个/ml，取样体积为0.2∽100 mL。符合药典对大小容量注射液和粉针剂不溶性微粒检测需求。其主要优势是可直接观察溶液中颗粒，具有大量历史数据的药典推荐方法。操作简单可进行中高通量检测。劣势是对比度低，可能会低估制剂配方中形成的不可见蛋白质颗粒，对气泡敏感，某些脱气技术会改变样本性质，更重要的只适合表征颗粒大小和分布，不能通过形态来分析颗粒。电感应区检测方法：基于库尔特原理检测颗粒，可检测0.4∽1600μm范围内的颗粒（不同商业化库尔特颗粒计数及粒度分析仪有变化）。稀释悬浮在电解液中的样本颗粒通过小孔管时，取代相同体积的电解液，在恒电流设计的电路中导致小孔管内外两电极间电阻发生瞬时变化，从而中断电场，产生电位脉冲。脉冲信号的大小和次数与颗粒的大小和数目成正比。 信号响应不受颗粒类型的影响（如颜色、硬度、不透明度和折射率变化）。本技术优势不受溶液光学特性的影响，可实现单孔中高通量样本检测。劣势是需要大样本体积，需要较低颗粒浓度，有时样品必须在电解质溶液中稀释获得足够电导率，可能会改变样品性质。同样也不能提供形态学参数。显微计数法：采用光学显微镜（LM）检测和分析颗粒，光在样品上透射或反射后通过一系列透镜，直接采用目镜观测，或数码相机采集信号成像。图像分析可使用软件系统，按照一定参数对颗粒群体进行分析。优势是可直接观察溶液中颗粒，可视化计数颗粒大小和数目，并鉴别颗粒形态。可与红外或拉曼计数整合来鉴定颗粒化学组成。但劣势是人工分析费时费力和通量低，难以看到低光学对比度颗粒，自动化程度低。颗粒鉴定表征可采用傅里叶红外光谱（FTIR）显微镜、显微拉曼光谱和扫描电镜-能谱分析（SEM-EDS）等技术，本文不做深入论述。基因治疗产品亚可见颗粒分析案例鉴于不溶性微粒研究在生物制品中重要性，有必要深入研究病毒为载体基因治疗产品中病毒颗粒聚集体和不溶性颗粒形成原因，并找到相应的解决方案来提高基因治疗产品的研发和质量控制水平。以下案例简要说明基因治疗产品亚可见微粒分析方案。AAV生产超滤工艺中颗粒监控AAV生产过程中超滤环节将AAV浓缩并置于最终制剂配方缓冲液中，作为生产工艺中关键步骤，需要深入研究和加深对AAV载体超滤的理解。美国Voyager Therapeutics公司研究超滤膜截留分子量和操作条件对复合再生纤维素（CRC）超滤膜的通量和传输的影响，采用AAV2和AAV9两个血清型病毒载体，以及对AAV超滤行为的定量理解，并指导工艺开发。利用微流成像颗粒分析方法（MFI）研究病毒浓缩超滤工艺开发过程中产生的亚可见颗粒，当通过CRC超滤膜时，膜截留分子量和操作条件对通量影响。下图结果展示1到10μm之间颗粒采用MFI检测时存在明显差异。两个批次A和B实验，对于特定的膜批次，当处理时间较长时，亚可见微粒浓度较高。与较低TMP 6.5 psig相比，当采用更高TMP（20 psig）进行超滤时，亚可见微粒浓度降低。这归因于较低TMP下超滤时，泵通过管道和通道次数增加导致。本研究可指导超滤工艺的条件设置。MFI系统具备自动进样系统，可一次自动检测多达90个样本，非常适合AAV生产过程中工艺优化。不同渗透率RC2A膜超滤的AAV2样本的不同大小颗粒评价，上图批号Lot A样本，下图Lot B样本AAV基因治疗产品稳定性研究制剂配方中AAV长期稳定性和密封容器封闭的完整性是冷冻产品两个关键方面。为了最大限度地减少化学和物理降解，也为了长期存储和运输，AAV原料药和产品制剂通常冷冻在≤-60 °C下，有时允许产品制剂短期存储在医院的2-8°C冰箱中。在制造、贴标签和临床使用过程中会在室温和冷藏条件下发生冻融循环。除了长期稳定性外，在外暴露期间AAV的稳定性也很重要。不同AAV血清型和制剂配方差异导致这期间的稳定性也会有所不同，所以在制剂配方早期开发过程中获得数据来确认AAV在制造、贴标签和临床使用期间将保持稳定是有意义的。为了研究温度、存储时间和冻融率对AAV8和AAV9稳定性的影响，美国REGENXBIO公司研究低浓度和高浓度AAV8和AAV9病毒在五个冻融循环中，预期存储以外时间的稳定性，考察病毒关键质量属性变化情况。下图是采用数字PCR检测病毒载体基因组浓度（GC/mL），结果显示病毒效力和浓度在方法误差范围内保持稳定。采用光阻法检测亚可见微粒（Particles/mL ≥10 μm）。左边第1列是配方F1中AAV8，第2列是配方F3中AAV8。每个小图中左边一对柱状图是低浓度结果和右边一对柱状图是高浓度结果。对照组标记为Cont.和累积预期存储时间外暴露样本标记为TOIS。实验结果显示TOIS后颗粒数非常低，≥2 μm的颗粒≤78个/mL，≥10μm的颗粒≤10个/mL，≥25μm的颗粒≤2个/mL，和≥50μm的颗粒0个/mL。在本研究设定实验条件下，结果表明AAV8和AAV9产品质量属性保持在可接受范围内，稳定性适合用于生产和临床使用。作者认为光阻法有局限，可能低估了半透明的蛋白质颗粒和病毒聚集体颗粒，后续研究需要采用微流成像技术对亚可见颗粒进行表征和稳定性研究。同样研究冻融条件对病毒载体稳定性影响，美国堪萨斯大学疫苗分析和制剂中心科学家（Vineet Gupta，2022，Journal of Virological Methods）研究了淋巴细胞性脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）载体稳定性，使用TEM、NTA和MFI三种互补的病毒颗粒表征技术研究病毒载体在冻融应激下稳定性。4种不同制剂配方（Form 1-4）在0、3和6个冻融循环条件下亚可见颗粒变化，研究冻融对病毒载体稳定性影响。参考下图，结果证明了通过MFI可检测到样本中存在大量的亚可见微粒。揭示某些制剂（制剂F1和F3）病毒载体亚可见颗粒浓度与病毒载体滴度损失之间存在负相关，制剂配方2和4没有变化。与上述研究类似，Kumru等2015年观察到在冻融循环时，特定配方中溶瘤单纯疱疹病毒1的体外效力值和亚可见颗粒浓度之间呈现负相关。基于多项研究，不同制剂配方中观察到结果可能有所不同，所以在评估病毒感染能力和稳定性时，需要同步进行亚可见颗粒研究。综上所述，基因治疗产品在研发、生产、存储等多个工艺过程中需要持续监测样本中颗粒情况，从早期到晚期开发阶段都需要监测颗粒的动态变化过程，探索研究病毒聚集体和颗粒产生的原因。可采用多种不同分析检测技术联合使用，针对纳米级和微粒级颗粒进行全范围覆盖。特别是参考中美药典对不溶性颗粒检测规定，借鉴生物大分子蛋白质药物颗粒分析经验，不同方法优势互补，采用光阻法、显微计数法和微流成像颗粒分析方法（MFI）对亚可见微粒进行深入研究，分析基因治疗原料药和药品中颗粒形成原因，可用于优化病毒载体生产和纯化工艺、筛选合适制剂配方和存储条件，提高产品质量稳定性和安全性，保证产品疗效。索取资料请扫上方二维码参考文献：Alexandra Roesch, Sarah Zolls, et al. Particles in Biopharmaceutical Formulations, Part 2: An Update on Analytical Techniques and Applications for Therapeutic Proteins, Viruses, Vaccines and Cells. Journal of Pharmaceutical Sciences(2021) 1−18于雷，裴德宁等. 基因治疗产品中病毒颗粒的微粒特性研究. 药物分析杂志 Chin J Pharm Anal 2020,40(1)Andrew D.Tustian, Hanne Bak. Assessment of quality attribute

2023 年 10 月，陈士林团队在《自然-通讯》(Nature Communications) 发表“Characterization of the horse chestnut genome reveals the evolution of aescin and aesculin biosynthesis”的文章，作者采用多组学研究策略和质谱技术揭示了天然药物七叶皂苷和七叶素特异性合成的分子机制，并在大肠杆菌中实现了七叶素的绿色生物合成。研究背景现代植物化学和药理学的研究证明，草药中特异性积累的有效成分是其发挥药效的物质基础，七叶树属植物是一种温带北半球的多年生树木，该属植物由于分别含有药用活性成分七叶皂苷和七叶素被广泛应用于临床。七叶皂苷（玉蕊醇型三萜皂苷）制剂已经在临床中以口服、静脉注射和局部涂抹的方式广泛使用，用于治疗慢性静脉功能不全、水肿和痔疮等疾病。七叶素（香豆素类成分），也被称为 6,7- 二羟基香豆素 -6-O- 葡萄糖苷，与地高辛一起被广泛用作常见的眼药水七叶洋地黄双苷滴眼液的原料，以缓解眼疲劳、眼痛和干眼等症状。然而，目前对于这两种有效成分的合成、调控和转运机制的分子遗传学研究还相对薄弱。研究结果此次发表的研究通过空间代谢组揭示七叶皂苷在七叶树属植物娑罗子的子叶中特异性积累，解析了中华七叶树高质量基因组，并通过代谢组学、转录组学以及合成生物学技术等方法，成功解析七叶皂苷生物合成途径中关键的环化、氧化、酰基化和葡萄糖醛酸化等催化步骤。同时，课题组通过全被子植物基因组层面共线性研究发现该类三萜代谢基因簇的招募和进化模式，更好地理解了玉蕊醇型三萜类化合物在无患子目植物中的形成机制。针对七叶素的合成途径，研究团队根据关键基因在基因组中存在的拷贝数目及表达模式，筛选和验证了合成过程中关键基因的功能，在大肠杆菌中重建了七叶素的生物合成途径并完成了七叶素的绿色合成。研究结论本文以具有重要药用价值的七叶树为研究对象，综合运用基因组、转录组、代谢组、空间代谢组以及合成生物学等多种技术手段，揭示了七叶树中高价值代谢物七叶皂苷和七叶素的生物合成及进化过程。其意义在于，一方面为推动这些活性化合物的生物合成研究进展以促进其生产应用提供了良好的基础，另一方面为其他药用树木代谢物相关研究提供了良好的研究范式。专家团队此次发表的论文的共同第一作者为中国中医科学院中药研究所孙伟、尹青岗、万会花、高冉冉，共同通讯作者是中国中医科学院/成都中医药大学陈士林、北京化工大学孙新晓、东北林业大学徐志超。本草基因组学团队负责人陈士林院士 2022 年组织发布了千种本草基因组研究计划，在《创新》（The Innovation）、《自然-植物》（Nature Plants）、《分子植物》（Molecular Plant）、《自然-通讯》(Nature Communications) 等国际著名刊物发表了一系列的草药基因组学研究成果，极大地推动了学术界从分子遗传学层面理解中草药中有效成分的合成、转运、积累和调控，助力天然产物药物的绿色生物合成以及高含量药效成分品种的精准选育。参考文献：[1] Sun W, Yin Q, Wan H, et al. Characterization of the horse chestnut genome reveals the evolution of aescin and aesculin biosynthesis[J]. Nature communications, 2023, 14(1): 6470.

安捷伦新一代UHPLC系统为实验室效率树立新标杆 2014年9月23日，上海&mdash &mdash 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）今日正式推出1290 infinity II液相色谱系统，它是强大的1200 Infinity液相色谱产品系列的最新旗舰级分析仪。新系统具备卓越的分析质量、易用性以及与任何实验室无缝集成的能力，可帮助操作者、科学家和实验室管理人员达到全新水平的实验室效率。 安捷伦科技副总裁兼液相分离事业部总经理Stefan Schuette表示：&ldquo 我们与广大客户保持密切合作，目标就是为了识别最棘手的液相色谱工作流程难题和瓶颈。我们很高兴能与追求常规分析效率最大化的客户分享这款新一代超高性能解决方案。&rdquo 安捷伦嘉宾为Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统揭幕 从左至右依次为：安捷伦科技液相分离事业部全球业务发展总监Helmut Schulenberg-Shell博士，安捷伦科技副总裁兼液相分离事业部总经理Stefan Schuette，安捷伦科技生命科学事业部大中华区总经理顾宪进，安捷伦科技副总裁兼化学分析事业部大中华区总经理丁再福博士（Dr. Teng Chai Hock），安捷伦科技液相分离事业部全球市场高级总监Michael Frank，安捷伦科技中国区化学分析事业部业务总经理许宏琪 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统代表了新一代UHPLC的品质，具有安捷伦始终如一的可靠性与稳定性，其独特的性能可在三个重要方面显著提高实验室效率： 分析效率 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统可协助科学家获取质量卓越的分析数据、实现出色的色谱分离度/精度和进行宽动态范围的检测。其交叉污染极小，即使最苛刻的分析也能得到精确、权威的数据。 仪器效率 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统不但使用极其简单，而且能够为操作者提供全新水平的仪器能力。Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统具备的极大灵活性使其能够适应多变的分离条件及缩短周转时间。最大化的台面空间样品容量和最快的进样周期实现了业界领先的实验室通量。 实验室效率 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统可与任何现有实验室无缝集成。其可实现任何传统设备的平稳方法转换&mdash &mdash 这对于寻求低成本、高投资回报的实验室与部门管理者来说是迫切需求的。 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统是强大的1200 Infinity液相色谱产品系列的最新旗舰级分析仪，代表了安捷伦新一代UHPLC的品质 Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统采用了八种新模块和多种功能强大的Agilent A-line附件，可进一步优化色谱效率和实验室工作流程。此外，利用OpenLAB色谱数据系统还能轻松进行仪器控制、实现完全可追溯的数据管理、方便地生成实验结果及综合报告。 了解Agilent 1290 Infinity II液相色谱系统的更多信息，请访问 http://EfficientUHPLC.agilent.com。您也可在微博上使用#新一代UHPLC#和#NextUHPLC#标签，并@安捷伦科技化学分析或@安捷伦科技生命科学，参与安捷伦相关互动话题。 关于安捷伦科技 安捷伦科技公司（纽约证交所：A）是全球领先的测试测量公司，同时也是化学分析、生命科学、诊断、电子和通信领域的技术领导者。公司拥有20,600名员工，遍及全球100多个国家，为客户提供卓越服务。在2013财年，安捷伦的净收入达到68亿美元。了解关于安捷伦的详细信息，请访问www.agilent.com.cn。 安捷伦于2013年9月19日正式宣布拆分为两家上市公司，并通过免税剥离方式拆分出电子测量公司。新的电子测量公司名称为Keysight Technologies（是德科技）。2014 年 8 月 1 日，是德科技作为安捷伦的全资子公司开始运营。预计整个拆分将于2014年11月初完成。 前瞻性陈述 此新闻内容包括1934年《证券交易法》中规定的前瞻性陈述，并受由此创建的安全港规则约束。此处的前瞻性陈述包括但不限于：安捷伦的电子测量业务分离的相关信息、未来收入、利润和盈利能力，未来对公司产品和服务的需求，以及客户预期。这些前瞻性陈述包括可能导致安捷伦的业绩与管理层当前预期产生巨大差异的风险和不确定因素。这些风险和不确定因素包括但不限于：客户业务实力不可预见的变化；对当前以及新产品、技术和服务的需求不可预见的变化；客户的购买决策和时机，以及我们不能实现由于整合和重组活动所带来的预期节省的风险。 此外，安捷伦面临的其他风险包括安捷伦向证监会提交的文件中详细说明的风险，包括我们最近提交的Form 10-K和Form 10-Q。前瞻性陈述是以对安捷伦管理层的信念和假设以及现有的信息为基础。安捷伦概不承担向公众更新或修改前瞻性陈述的义务。 编者注：更多有关安捷伦科技公司的技术、企业社会责任和行政新闻，请访问安捷伦新闻网站：www.agilent.com.cn/go/news。

据科技部网站消息，近日，科技部、财政部对《科学事业单位财务制度》进行了修订，新规于今年1月1日执行。新规加强了科研项目经费支出管理，明确规定科研项目资金，应当按照国家有关规定或者合同要求进行管理，不得截留、挤占、挪用和违反规定转拨资金，不得虚列支出，不得以任何形式谋取私利。 　　新规要求，建立健全科学事业单位财务监督制度。规定了内部和外部监督制度，要求单位应当建立健全内部控制制度、经济责任制度、财务信息披露制度等监督制度，并依法接受财务主管部门和财政、审计部门的监督。 　　新规进一步规范单位预算编制，要求单位所有的收入和支出全部纳入单位预算，完善了预算编制程序 加强预算执行管理，严格预算执行制度，尽量减少预算执行过程中的调整 增加决算管理内容，强化决算管理，体现预决算管理的完整性。 　　新规规范和加强了收入支出管理。实行了“大收大支”管理，进一步健全了科学事业单位收支管理制度。修改完善财政补助收入和事业支出的定义，在事业收入中新增教学活动收入，在支出管理中增加了部门预算、国库集中支付、政府采购、票据管理等制度改革和管理有关要求。

外泌体最早发现于体外培养的绵羊红细胞上清液中，是细胞主动分泌的大小较为均一，直径为40~100纳米，密度1.10~1.18 g/ml的囊泡样小体。 　　细胞外泌体携带多种蛋白质、mRNA、miRNA，参与细胞通讯、细胞迁移、血管新生和肿瘤细胞生长等过程并且有可能成为药物的天然载体，应用于临床治疗。然而，测量技术手段的局限限制了外泌体在这些领域的研究进展。所以，在这篇文章中，总结了外泌体的纯化方法，比较了现存各种外泌体测量技术，重点介绍了一种新的测量技术，纳米微粒追踪分析术，在外泌体尺寸和表征研究中的应用。 　　1. 外泌体提取及方法学评价 　　到目前为止，仍没有一种方法能同时保证外泌体的含量、纯度、生物活性。 　　1.1 离心法 　　这是目前外泌体提取最常用的方法。简单来说，收集细胞培养液以后依次在300 g、2 000 g、10 000 g离心去除细胞碎片和大分子蛋白质，最后100 000 g离心得到外泌体。此种方法得到的外泌体量多，但是纯度不足，电镜鉴定时发现外泌体聚集成块，由于微泡和外泌体没有非常统一的鉴定标准，也有一些研究认为此种方法得到的是微泡不是外泌体。 　　1.2 过滤离心 　　过滤离心是利用不同截留相对分子质量(MWCO)的超滤膜离心分离外泌体。截留相对分子质量是指能自由通过某种有孔材料的分子中最大分子的相对分子质量。外泌体是一个囊状小体，相对分子质量大于一般蛋白质，因此选择不同大小的MWCO膜可使外泌体与其他大分子物质分离。这种操作简单、省时，不影响外泌体的生物活性，但同样存在纯度不足的问题。 　　1.3 密度梯度离心法 　　密度梯度离心是将样本和梯度材料一起超速离心，样品中的不同组分沉降到各自的等密度区，分为连续和不连续梯度离心法。用于密度梯度离心法的介质要求对细胞无毒，在高浓度时粘度不高且易将pH调至中性。实验中常用蔗糖密度梯度离心法，在离心法的基础上，预先将两种浓度蔗糖溶液(如2.5 M 和0.25 M)配成连续梯度体系置于超速离心管中，样本铺在蔗糖溶液上，100 000 g离心16 h，外泌体会沉降到等密度区(1.10~1.18 g/ml)。用此种方法分离到的外泌体纯度高，但是前期准备工作繁杂，耗时，量少。 　　1.4 免疫磁珠法 　　免疫磁珠是包被有单克隆抗体的球型磁性微粒，可特异性地与靶物质结合。同样，在离心法的基础上，预先使磁珠包被针对外泌体相关抗原的抗体(如CD9、CD63、Alix)与外泌体共同孵育，蒸馏水冲洗后，重悬于PBS缓冲液中。这种方法可以保证外泌体形态的完整，特异性高、操作简单、不需要昂贵的仪器设备, 但是非中性pH和非生理性盐浓度会影响外泌体生物活性，不便进行下一步的实验。 　　1.5 色谱法 　　色谱法是利用根据凝胶孔隙的孔径大小与样品分子尺寸的相对关系而对溶质进行分离的分析方法。样品中大分子不能进入凝胶孔，只能沿多孔凝胶粒子之间的空隙通过色谱柱，首先被流动相洗脱出来 小分子可进入凝胶中绝大部分孔洞，在柱中受到更强地滞留，更慢地被洗脱出。分离到的外泌体在电镜下大小均一，但是需要特殊的设备，应用不广泛。 　　2. 外泌体测量各种方法的比较 　　2.1 电子显微镜 　　扫描电子显微镜(SEM)的工作原理是以能量为1-30KV间的电子束，以光栅状扫描方式照射到被分析试样的表面上，利用入射电子和试样表面物质相互作用所产生的二次电子和背散射电子成象，获得试样表面微观组织结构和形貌信息。高的分辨率。由于超高真空技术的发展，场发射电子枪的应用得到普及，现代先进的扫描电镜的分辨率已经达到1纳米左右，足够用来进行外泌体尺寸的测量。鉴于SEM的工作特点，在外泌体研究中，能够直接观察到样品中外泌体的形态。并且SEM具有很高的分辨率，能够鉴别不同大小不一的外泌体。但SEM对样品的预处理和制备上面要求较高，样品的准备阶段比较复杂，不适合对外泌体进行大量快速的测量。而且由于外泌体经过了预处理和制备过程，无法准确的进行外泌体浓度的测量。 　　2.2 动态光散射技术 　　动态光散射是收集溶液中做布朗运动的颗粒散射光强度起伏的变化，通过相关器将光强的波动转化为相关曲线，从而得到光强波动的速度，计算出粒子的扩散速度信息和粒子的粒径。小颗粒样品的布朗运动速度快，光强波动较快，相关曲线衰减较快，大颗粒反之(图1)。 　　 图1 大颗粒和小颗粒光强波动及相关曲线 　　在外泌体研究中，动态光散射测量敏感度较高，测量下限为10纳米。相对于SEM技术来说，样品制备简单，只需要简单的过滤，测量速度较快。但是动态光散射技术由于是测量光强的波动数据，所以大颗粒的光强波动信号会掩盖较小颗粒的光强波动信号，所以动态光散射不适合大小不一的复杂外泌体样本的测量，只适合通过色谱法制备的大小均一的外泌体的尺寸测量，并且无法测量样品中外泌体的浓度。 　　2.3 纳米微粒追踪分析术 　　纳米微粒追踪分析术(以下简称NTA)是一种比较新颖的研究纳米颗粒的方法，它可以直接和实时的观测纳米颗粒。NTA通过光学显微镜收集纳米颗粒的散射光信号，拍摄一段纳米颗粒在溶液中做布朗运动的影像，对每个颗粒的布朗运动进行追踪和分析，从而计算出纳米颗粒的流体力学半径和浓度。 　　NTA系统的工作原理是将一束能量集中的激光穿过玻璃棱镜对样品(悬浮颗粒的溶液)进行照射(光路图见图2)。 图2 NTA激光光路图 　　 　　激光光束从较小角度入射进入样品溶液，照亮溶液中的颗粒。配备相机的光学显微镜，被放置在特定的位置上，收集视野中被照亮的纳米颗粒发射出的光散射信号。 样品池有大约500微米的深度，采样点激光照亮宽度为20微米，这个数值和光学显微镜的聚焦的视野深度相匹配。相机会进行60秒的影像拍摄，每秒30个采样画面。颗粒的运动过程被NTA软件进行分析。NTA软件在每幅被记录的画面中鉴别和追踪做布朗运动的纳米颗粒。 　　根据颗粒的运动速度，通过二维 Stokes-Einstein方程计算颗粒流体力学半径 　　在方程中2是均方位移，KB是Boltzmann常数 T是溶液的温度，单位是Kelvin；ts是采样时间，例如，1/30 fpsec = 33 msec；&eta 是溶液粘度；dh是流体力学直径。 NTA检测颗粒大小的范围和颗粒本身的折光指数相关。测量的下限取决于被研究颗粒和背景之间信噪比，也就是颗粒的散射光强度和背景的光强差距。颗粒的散射光强度根据Rayleigh散射方程，受到以下因素的影响 　　其中，d是颗粒的直径，&lambda 是入射光的波长，n是颗粒和溶液的折光系数比。通常来说，生物样品，如外泌体等，折光系数较低，所以测量下限为30-40纳米。 　　由于NTA技术是直接追踪样品中每一个纳米颗粒，决定了NTA对复杂的样品具有极高的分辨率，为了证明NTA对于复杂样品的分辨能力，我们将100纳米和300纳米两种不同大小的聚苯乙烯颗粒按照5:1的数量混合，使用NTA进行测量(图3A)。尽管其分布图形有一定的重叠，但两种不同大小的纳米颗粒的峰清楚的区分开来。这种对复杂样品的分辨能力对于外泌体这样的研究对象来说是非常重要的。 　　NTA也能对样品浓度进行直接测量。对一系列浓度为1× 108-8× 108的100纳米单分散样品进行测量，可以看到NTA测量浓度结果和实际浓度存在着很好的线性相关(图3B)。对于多分散体系，测量结果的准确取决于仪器参数的设定(照相机快门速度和光圈)，恰当的参数设定可以保证不同大小颗粒都被NTA软件追踪和计算。 图3 A. 100纳米和300纳米混合样品NTA测量 B. NTA测量浓度和样品实际浓度线性相关 　　NTA还具有分析荧光样品的能力，NTA有四种不同波长405纳米, 488纳米, 532纳米和635纳米的激光器可以选择，在搭配相应的滤光片，从而实现对荧光样品的测量。将100纳米的荧光标记的颗粒和200纳米的非荧光颗粒用同一溶剂做成混合样品，使用NTA进行测量(图4)，图4中，蓝色的线显示为NTA的光散射模式，可以看到尽管100纳米和200nm纳米颗粒的分布图有重叠，但还是清楚的区分了100纳米和200纳米的峰值。然后使用荧光滤光片进行分析，只观测到100纳米的荧光标记的纳米颗粒(红线) 图4 NTA荧光样品测量 　　由于外泌体表面有标志物CD9，CD63等跨膜分子的存在，在复杂的背景环境下(如血清中)，可以用荧光抗体标记外泌体，在用NTA的荧光测量功能实现在复杂背景下对外泌体的测量。NTA相比较于流式细胞仪的荧光功能，分辨率较高，测量荧光颗粒的下限可以达到30-40纳米，而流式细胞仪的测量下限为400纳米，即使对于最新一代的数码流式细胞仪，其测量下限已经达到100纳米，但由于它仍然建立在监测光信号的基础上，所以测量和准确性和分辨率仍然不可靠。所以在外泌体荧光功能测量上，NTA具有独特的优势。 　　3. 总结 　　外泌体作为生物标志物的研究目前处于起步阶段，但临床应用已显示出良好的前景。 在临床诊断中，简单快速的在复杂的生物背景下(如血浆，尿液)测量外泌体浓度，大小和表征数据是必备的要求。目前存在的方法都无法完美的解决这一问题。NTA作为一个相对新的测量技术，具有实时观测，较高的分辨率，准确的浓度测量和荧光测量功能，提供了对外泌体大小和浓度研究的新的思路。 　　(作者：张帅，英国马尔文仪器公司生物科学专家，负责生命科学相关产品的推广与技术支持。) 　　注：文中观点不代表本网立场，仅供读者参考。

科学研究可以带领人类探索更多未知的领域，而完成一项研究离不开科研仪器的“加持”，高效精准的仪器设备将为研究人员的探索之路助一臂之力。 自2021年《政府采购进口产品审核指导标准》发布以来，国家支持重大科研设施和仪器设备国产化的力度不断提升，各省市也相继发布支持政策，在保障科研需求的前提下，优先购置国产仪器。 但购置仪器不是一件小事，哪款设备能满足需求？哪款设备性价比高？采购前的持续观望、谨慎研究，只为找到能够更好满足科研需求的设备。 如何更深入地了解一款仪器设备？当然是“用起来”。 为提升用户对国产仪器品牌的了解，解决大家的“采购”之忧，普瑞亿科将招募“产品试用官”，开展一系列国产仪器免费试用活动，让有科研需求或购买意向的用户朋友们亲身体验到国产设备的优势，同时试用官真实的试用报告，也可以给予正在观望的用户非常有价值的参考建议，诚挚邀请大家参与活动，成为我们的“产品试用官”。 本期我们将招募“Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统”产品试用官，为了让用户亲身感受到产品强大的性能和配置，普瑞亿科将开放3台Plover设备，面向有研究、测试需求的用户，推出15天免费试用活动，无需观望等待，试用后觉得合适您再购买。Plover 便携式土壤水分、温度和电导率测量系统 Plover便携式土壤水分、温度和电导率测量系统是基于“真时域反射”（TureTDR）技术的土壤三参数测量系统。该系统通过激发并测量高频（~1.5GHz）电磁波的运移时间进行土壤水分和电导率的测量，同时输出土壤温度。其它测量技术因采用低频测量信号，测量过程中存在严重的水和离子极化现象，因而对盐度异常敏感；而基于TureTDR技术的Plover土壤三参数测量系统更大限度克服了上述问题，对土壤中的含盐量及各种土壤类型不敏感，可更大限度提高土壤水分和电导率测量的准确性，并进一步拓展该系统的使用场景。 Plover可以实现便携式测量，通过安卓APP手机或平板进行操作并实时记录。该便携式土壤三参数测量系统能为农业、林业、草业、生态等科研和生产场景的土壤含水量便携测量提供稳定可靠数据。15天免费试用即日起至12月31日 可拨打电话详细咨询 试用结束后，可联系工作人员归还产品，也可成为我们的“产品推荐官”，推荐下一位新用户参与试用活动（将新用户联系方式提供给工作人员即可）。1、当新用户正式开始试用产品，即推荐成功，我们将给予“推荐官”200元现金奖励；2、如果新用户试用后决定购买产品，“推荐官”将再获得1500元现金奖励。 活动结束后，我们将在普瑞亿科公众号以推送的形式展示所有试用用户的使用体验，并发起投票活动，票数前三位用户将分别获得600元、400元、200元现金奖励。*该活动最终解释权归北京普瑞亿科科技有限公司所有

近日，国家标准计划《纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数》进入公开征求意见阶段，反馈日期截止到2023年12月5日，如有任何建议或意见，请有关单位和专家填写征求意见表（详见附件）并反馈至邮箱：shaoyue @graphene-center.org 。本文件由TC279（全国纳米技术标准化技术委员会）归口，主管部门为中国科学院，起草单位为中国科学院半导体研究所、河北大学和泰州巨纳新能源有限公司。本文件规定了使用拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数的方法。本文件适用于利用机械剥离法制备的、横向尺寸不小于 2 µm的 2H堆垛的二硫化钼薄片的层数测量。化学气相沉积法制备的 2H堆垛的二硫化钼薄片可参照本方法执行。二硫化钼薄片具有优异的电学、光学、力学、热学等性能，在学术届和工业届都引起了广泛的关注，已成为新一代高性能纳米光电子器件国际前沿研究的核心材料之一。二硫化钼薄片作为二维层状材料的代表，其层数或者厚度显著影响其光学和电学等性能。例如，单层二硫化钼薄片为直接带隙半导体，多层二硫化钼薄片为间接带隙半导体，且带隙随层数增加而逐渐降低，但场效应迁移率和电流密度会随之提高，进而通过调控二硫化钼薄片的层数实现与其相关的光电探测器、光电二极管、太阳能电池和电致发光器件的可控性能。所以，快速准确地表征二硫化钼薄片的层数对于其生产制备和相关产品开发具有重要的指导意义，也是深入研究二硫化钼薄片的物理和化学性质的基础和其开发应用的核心。拉曼光谱作为一种快速、无损和高灵敏度的光谱表征方法，已被广泛地应用于二硫化钼薄片的层数测量。比如，单层和多层二硫化钼薄片的拉曼光谱中，高频拉曼振动模——E12g 和A1g的峰位差值随二硫化钼薄片的层数而递增，两层及以上的二硫化钼薄片中低频拉曼振动模——呼吸（LB）模和剪切（S）模的峰位与二硫化钼薄片的层数具有确定的对应关系。同时，对于制备在氧化硅衬底上的二硫化钼薄片，二硫化钼下方硅衬底的拉曼峰的强度也与其上二硫化钼薄片的层数呈现单调变化的关系。因此，利用上述拉曼光谱参数特征，就可以准确地测量二硫化钼薄片的层数。由于不同方法制备的二硫化钼薄片在结晶性和微观结构上存在较大差异，现有任何一种表征方法均不是具有确定意义的通用手段。在实际应用中需要根据二硫化钼薄片的结晶性和微观结构特点来选择一种或多种合适的表征方法对其层数进行综合分析。附件：纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数（征求意见稿） -- 征求意见表.doc纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数（征求意见稿）.pdf

森林火灾是一种危害大的自然灾害，是森林扰动的主要类型之一，直接影响森林生态系统结构、碳循环甚至全球气候的变化。近年来，航空平台和传感器的技术进步有效地提升了机载遥感系统探测和监测森林火灾的能力，推动了机载遥感在森林可燃物调查及载量评估、火险测报预测、火场态势及火情监测、灾害损失评估以及火烧迹地生态修复治理等方面的应用。本文将主要介绍中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统CAF-LiTCHy （即芬兰SPECIM AisaFENIX1K机载光学全谱段遥感系统）和如何利用系统所采集的多源遥感数据即正射影像、冠层高度模型、高光谱影像、热红外影像，分析其在森林火灾监测评价中的潜力，并以四川省西昌市“3.30 森林火灾”作为该系统火后灾情遥感调查和灾情评估应用示例，表明该系统可有效分析森林火灾的灾情信息、火场及火环境参数，可为预防、预报预警、扑救指挥、灾害评估和生态修复提供支持。中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统CAF-LiTCHy （即芬兰SPECIM AisaFENIX1K机载光学全谱段遥感系统），是由芬兰SPECIM公司针对中国林业科学院光学全谱段地空综合森林观测系统及动态数据驱动森林火场全息模拟科研平台定制产品，共包含5个传感器：AisaFENIX1K全光谱高光谱相机、激光雷达、中波热像仪、长波热像仪以及高精度惯导系统，如图1所示。这套系统也是上套可同时采集380-2500 nm高光谱以及中长波热红外数据的航空机载系统，将获取用于林火监测预警、森林参数估测的温度场影像和高光谱影像以及相匹配的数字地面模型，为我国森林防火预警做出重要贡献。图1 CAF-LiTCHy即芬兰SPECIM AisaFENIX1K机载遥感观测系统此次研究的数据采集主要是针对2020-03-30发生森林火灾的泸山风景区，在明火全部扑灭后，完成航飞采集任务。该地区的乔林木主要以云南松为主，零星分布少量赤桉、杨树和栎树，林下有马桑、杜鹃、坡柳等灌木，以及黄茅、草、 莎草、 紫 茎 泽 兰等地被物。在春末干燥高温环境下，易于发生森林火灾，数据如图2所示。（a）CCD 影像（b）高光谱假彩色图像图2 西昌森林过火区机载高光谱数据结合高空间分辨率的机载 CCD 影像以及相关研究 （Lentile 等，2006； Veraverbeke 等， 2012；Meng 等，2017），将本次西昌森林火灾的林火烈度分为未过火、轻度过火、中度过火以及重度过火等4个等。对于单株林木的林火烈度判读标准如下：（1） 未过火：冠层为绿色且保持原本形状，枝叶结构未见火烧痕迹；（2） 轻度过火：树冠未全部被烧，绿色冠层占比 70% 及以上；（3） 中度过火：树冠的枝叶多数被烧黄或烧毁，绿色冠层占比 25%—70%；（4） 重度过火：树冠全部被烧，裸露出烧焦的黑色树干，绿色冠层占比 25% 及以下。图3（a）、（b）分别展示了不同林火烈度的高分辨率机载CCD影像和高光谱影像，不同林火烈度的区域在真彩色和假彩色显示影像中均可明显区分，尤其在中度和重度过火区。（a） 不同烈火程度的CCD影像（b） 不同林火烈度的高光谱影像（R = 887.07 nm，G = 668.89 nm，B = 580.26 nm）图3 不同烈火程度的CCD影像和高光谱影像图4展示了机载高光谱影像中火烧迹地、正常冠层、中度过火冠层、水体、裸土、柏油路的光谱曲线特征的光谱特征的变化，以此作为高光谱数据用于过火区森林冠层评估的理论依据，从该图中可以明显地观察到，相较于未过火的正常冠层，中度过火冠层由于叶片由绿变焦黄、叶绿素丧失，导致蓝、红光的吸收作用减弱，同时由于火烧导致叶片细胞结构发生变化，其叶片在800 nm—1100 nm 的反射峰明显削弱，另外叶片含水量的降低导致其在 1450 nm、1950 nm 的吸收率降低，反射率升高。此外，重度过火区的树木已成碳灰状，使得该火烧灰烬区域在 400 nm—2500 nm区间内的反射率在 0.1 附近。由此可见，过火区不同典型地物的光谱曲线反映了本次采集和处理后的机载高光谱数据具备有效刻画地物光谱特性的能力，对确定过火区的林木冠层受害程度以及估测森林火灾受害面积具有重要的理论依据。图4机载高光谱数据典型地物光谱曲线其次高光谱影像以及其波段衍生的指数可以在空间上更有效地反映林火烈度，结合Haboudane 等（2008）和Huesca 等（2013）的研究结果，利用高光谱数据的优窄波段信息分别计算了修正型土壤调节植被指数 （MSAVI）]和归一化燃烧率指数 （NBR），本文选取机载高光谱影像的673.34 nm（红 光 波 段）、804.22 nm（近红外波段）以及2132.65 nm （短波红外波段）的反射率来计算MSAVI与NBR，如图5所示。在未过火区，MSAVI和NBR 均较高；在重度过火区，MSAVI 和 NBR 均较低。同时，结合CCD影像的林火烈度标准的目视判读结果，利用阈值划分法对 NBR 进行林火烈度划分。图 5（d）展示了该区域林火烈度的空间分布，其中房屋、道路和裸地等非植被区也被归类为重度过火区域，在进一步的分析中可以结合分类结果或光谱特征进行剔除。由上述结果可见，利用高光谱数据及其衍生产品能在一定程度上反映此次森林火灾的受害程度，生成的林火烈度图在空间上与林内实际过火状况表现出很好的一致性。（a）机载高光谱影像 （b）修正型土壤调节植被指数 （c）归一化燃烧率指数 （d）林火烈度中国林业科学研究院机载光学全谱段遥感系统 CAF-LiTCHy集成了激光雷达扫描仪、热红外相机、CCD 相机、高光谱传感器等 4 种对地观测传感器，可同时获取观测区域内地物的垂直和水平结构、光谱以及温度等信息，其中，CCD 相机和高光谱相机具备对地物类型、植被状态 （树木冠幅、植被长势、水分含量、叶面积指数等）、火灾损失程度等灾情信息观测能力，其影像可用于地物类型识别、植被参数提取、火烧迹地识别、以及灾情评估等，从而为火行为预报模型提供的可燃物及环境参数。 参考文献：[1]. 庞勇，荚文，覃先林，斯林，梁晓军，林鑫，李增元 .2020. 机载光学全谱段遥感林火监测 . 遥感学报，24（10）：1280-1292[2]. Pang Y，Jia W，Qin X L，Si L，Liang X J，Lin X and Li Z Y. 2020. Forest fire monitoring using airborne optical fullspectrum remote sensing data. Journal of Remote Sensing（Chinese），24（10）：1280-1292［DOI：10.11834/jrs.20200290］ 公司背景：芬兰SPECIM公司是上早制作商用高光谱相机的厂商，从1995年至今已有二十余年的生产历史，累计有5000余套设备应用于全球各个领域，其产品拥有优异的数据质量。AISA 航空高光谱相机系列是针对航空和国防应用开发的专业解决方案，涵盖VNIR (380-1000 nm), SWIR (1000-2500 nm) 和用于热成像的LWIR (7.6-12.4um) 光谱范围。产品包括：AisaKESTREL系列—高端无人机载高光谱相机、AisaIBIS—超光谱植物荧光探测高光谱相机、AisaFENIX系列—全光谱（400-2500nm）采集高光谱相机、AisaOWL—热红外（7.5-12.5um）高光谱相机。其高光谱传感器无与伦比的性能，使ASIA系统成为在航空高光谱领域的佼佼者，已有近100套系统在全球范围内使用。Quantum量子科学仪器贸易（北京）有限公司作为芬兰SPECIM公司的中国区的官方代理，将竭诚为新老客户服务。

近日，中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室研究员倪文俭带领的森林遥感团队，在利用超高分辨率光学遥感立体观测数据提取森林三维结构研究方面取得重要进展。现有研究认为，光学多角度立体观测数据在林区不具备穿透能力，故在缺乏林下地形数据时，无法独立进行森林垂直结构参数的直接测量，特别是在浓密山地林区。本研究发现：分辨率优于0.2 米的光学立体观测数据能够对单株树木的冠顶结构进行精细刻画；受树木异速生长方程启发，创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR)，打破了传统的认知局限，实现了仅利用光学立体观测数据对森林垂直结构的直接测量。相关研究成果发表在Remote Sensing of Environment上。 　　森林作为重要的陆地生态系统碳库之一，准确估算其碳储量是遥感研究的主要方向，可服务于我国的“双碳”战略和地球系统碳循环过程研究。过去，国内外开展了基于遥感影像光谱或微波散射强度等“二维”特征的森林碳储量估算原理与方法研究，而“地形影响”“遥感信号饱和”仍是难以逾越的两大科学难题。因此，国际学界逐渐转向以卫星测距技术为基础的“三维”遥感，包括以激光测距为基础的激光雷达遥感、以微波测距为基础的合成孔径雷达干涉以及以视觉测距为基础的光学多角度立体观测。美国科学家致力于发展具备冠层穿透能力的星载激光雷达，包括早期搭载在航天飞机上的激光高度计SLA01和SLA02、2003年至2009年运行的ICESat/GLAS卫星、2018年发射的ICESat-2卫星以及2019年放置在国际空间站上的GEDI。欧洲科研人员则积极发展穿透能力较强的L波段Tandem-L和P波段BIOMASS合成孔径雷达干涉卫星，并计划2024年发射。相较于激光雷达和合成孔径雷达干涉，光学多角度立体遥感具有图像直观形象的显著优势但受穿透能力的限制，目前主要用于地表高程的测量，且需要依靠其他数据源提供的林下地形才能对森林垂直结构进行测量，应用价值和场景受限。 　　近年来，中国在光学多角度立体遥感方面快速发展，先后发射了资源三号、高分七号、天绘系列以及其他商业遥感卫星，同时影像空间分辨率逐步提高。能否利用不断提高的空间分辨率来突破其穿透能力弱的限制，进而最大程度地发挥超高分辨率光学多角度立体遥感数据的应用价值，既是国际前沿科学问题又是中国遥感科研人员亟需回答的问题。 　　森林遥感团队意识到超高分辨率光学多角度立体观测遥感数据的独特价值，自2014年对无人机立体观测数据在森林结构参数测量中的应用进行了持续研究，并于2018年开展了大兴安岭林区大范围无人机采样观测实验，揭示了观测角度与影像分辨率的耦合规律，证实了森林高度信息对叶面积指数估算的补充作用，研发了针对落叶林区森林高度提取的有叶季和无叶季影像协同解决方案，突破了光谱与三维几何特征协同的散发枯立木识别技术、单木识别与分割技术、以背景识别为基础的高精度森林覆盖度提取技术。在上述数据与技术积累的基础上，该团队创建了“生长关系约束的林下地形逼近算法”(AGAR)，实现了复杂地形条件下森林高度的直接提取。该成果证实了无需额外林下地形数据的支持，AGAR算法仅利用超高分辨率光学多角度立体观测数据即可实现森林高度提取。 　　尽管AGAR算法使用无人机获取的立体观测影像开展研究，且算法的具体技术细节需要进一步测试完善，但随着0.1米卫星光学遥感数据时代的到来，该方法将开启超高分辨光学立体遥感影像森林三维遥感新时代。图1.生长关系约束的林下地形逼近算法(AGAR)的核心思路图2.典型地形条件下森林高度提取的效果。(a)-(c)为光学多角度立体观测数据获取的数字表面模型(DSM)；(d)-(f)为光学多角度立体观测数据通过林窗插值提取的森林高度，由于浓密林区林窗较少，导致树高被严重低估或者地形特征去除不彻底；(g)-(i)为利用AGAR提取的森林高度。(a)区域覆盖山脊，(b)区域覆盖山谷；(c)区域覆盖从山脚到山顶的斜坡。

日 期: 2012年 3月 9日 　　招标编号: OITC-G12031045 　　1、 东方国际招标有限责任公司受 中国科学院沈阳应用生态研究所(招标人)的委托，就 2012年修购专项仪器采购项目(以下简称项目)所需的货物和服务，以公开招标的方式进行采购。 　　2、 现邀请合格的投标人就下列货物及有关服务提交密封投标。有兴趣的投标人可从招标代理所在地址得到进一步信息和查看招标文件。 　　3、 本次招标货物分为 11 个包，每个投标人可对其中一个包或多个包进行投标，投标人须以包为单位对包中全部内容进行投标，不得拆分，评标、授标以包为单位。 包号 设备 序号 设备名称 数量 简要要求 1 1 碳同位素分析仪 1套 营养元素的生物地球化学效应分析平台建设项目， 具体技术指标见本标书技术部分。 2 2 热裂解气相色谱-质谱联用仪 1套 3 高效液相色谱仪 1套 3 4 大流量氮气发生器 1套 4 1 模拟降雨系统 1套 森林水文模拟装置与观测平台建设项目， 具体技术指标见本标书技术部分。 3 土壤非饱和导水率测定仪 1套 5 2 土壤水分特征曲线测量仪 1套 6 树木液流观测系统 1套 6 4 林冠降雨截留观测系统 1套 5 森林微气象梯度站 1套 7 涡动相关水汽通量观测系统套 2套 7 8 森林根系探测雷达 1套 8 1 全自动发酵系统一套 1套 微生物发酵及过滤系统平台建设项目， 具体技术指标见本标书技术部分。 9 2 脉动真空灭菌器 1套 10 3 陶瓷膜过滤系统 1套 11 4 真空冷冻干燥机 1套 　　4、 投标人资格条件： 　　1) 具有独立承担民事责任能力，遵守国家法律法规，具有良好信誉，具有履行合同能力和良好的履行合同的记录，具有良好资金、财务状况的法人实体。 　　2) 本项目不接受联合体投标。 　　3) 按本投标邀请的规定获取招标文件。 　　5、 有兴趣的投标人可从 2012 年 3 月 9 日至 2012 年 3 月 29日每天上午9:00至下午17:00(北京时间)在东方国际招标有限责任公司(地址：北京市海淀区阜成路67号 银都大厦15层)1507室查阅或购买招标文件(请乘大厅中间的电梯)，本招标文件售价为300元/包，如需邮寄另加100元的邮资费用，邮寄过程中产生的任何问题由购买标书人自己负责，招标代理机构不负责任。售后不退。 　　6、 所有投标文件应于 2012 年 3 月 30 日上午9:30(北京时间)之前递交至东方国际招标有限责任公司 1513 会议室，并须附有不低于投标金额1%的投标保证金，以招标机构为承受人。 　　7、 兹定于2012 年 3 月 30 日上午9:30在东方国际招标有限责任公司 1513 会议室公开开标。届时请投标人派代表出席开标仪式。 　　8、 本项目允许采购进口产品。 　　招标机构名称：东方国际招标有限责任公司 　　地　　址：北京市海淀区阜成路67号 银都大厦15层 邮　　编：100142 　　电　　话：68729912 / 68725599-8440　 传　　真：68458922 　　电子信箱：wangjun@osic.com.cn 　　联 系 人：王军、于峰 　　开户名(全称)：东方国际招标有限责任公司 　　开户银行：招行西三环支行 帐号：862081657710001 　　特别说明：以电汇方式购买招标文件、递交投标保证金、支付中标服务费须在电汇凭据附言栏中写明招标编号及用途。

一、项目基本情况项目编号：HYHAQD2023-0188项目名称：X射线多晶粉末衍射仪、多波束测量系统、全站仪等设备采购项目预算金额：900.0000000 万元（人民币）最高限价（如有）：900.0000000 万元（人民币）采购需求：简要技术需求详见招标公告附件。预算金额及最高限价：第一包：402.04万元，第二包：75.00万元，第三包：59.00万元，第四包：135.96万元，第五包：138.00万元，第六包90.00万元。合同履行期限：合同签订后开始履行，至项目完成（质保期满）为止。项目编号：SDSHZB2023-114项目名称：中国海洋大学超净工作台、冷冻研磨机、高速冷冻离心机等设备采购项目采购方式：竞争性磋商预算金额：102.0000000 万元（人民币）采购需求：超净工作台、冷冻研磨机、高速冷冻离心机等设备采购（接受进口产品），预算金额：102万元，其他内容详见附件本项目( 不接受 )联合体投标。二、获取招标文件时间：2023年05月09日 至 2023年05月15日，每天上午8:30至12:00，下午12:00至16:30。（北京时间，法定节假日除外）地点：邮箱（panghaosheng@sdhyha.com）方式：本项目采用网上获取方式（扫码填报信息+邮箱发送资料）： （1）扫码填报信息：投标人扫描附件内二维码，选取所要参与的项目点击“我要缴费”，根据提示完善投标人信息后保存提交（经办人选择逄昊晟）。 （2）投标人电汇标书费。 （3）投标人将法人授权委托书原件和被授权人身份证原件的扫描件、标书费汇款凭证的扫描件发至邮箱（panghaosheng@sdhyha.com）。售价：￥300.0 元，本公告包含的招标文件售价总和三、对本次招标提出询问，请按以下方式联系。1.采购人信息名 称：中国海洋大学　　　　　地址：山东省青岛市崂山区松岭路238号　　　　　　　　联系方式：崔老师 0532-66781979　　　　　　2.采购代理机构信息名 称：海逸恒安项目管理有限公司　　　　　　　　　　　　地　址：山东省青岛市崂山区香岭路1号北大资源博雅3号楼22层2203室　　　　　　　　　　　　联系方式：逄昊晟 0532-85761207　　　　　　　　　　　　3.项目联系方式项目联系人：逄昊晟电　话：　　0532-85761207X射线多晶粉末衍射仪、多波束测量系统、全站仪等设备采购项目采购内容及项目要求.docx114-技术要求.pdf

HPV 茎流量传感器/Sap Flow SensorHPV茎流量传感器是一款校准型、低成本的热脉冲液流传感器，输出校准液流量、热速、茎水含量、茎温等数据，功耗低，内置加热控制，同时改善了传统的加热方式，其原理采用双方法（DMA）热脉冲法，测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)或-100~+2000cm3/cm2/hr (茎流通量密度)，可广泛用于于茎流量监测、植物茎流蒸发计算、植物茎流蒸腾量、植物灌溉等植物茎流是树木内部的“水”运动，而蒸腾是从叶片通过光合作用蒸发流出的水分。树液流量和蒸腾量之间有很强的关联性，通常理解是同一回事。但是，严格地说，它们是不同的，这体现在它们是如何被测量的。SAP流量以L/hr（或每天、每周等）为单位进行测量。蒸腾量以每小时、每天、每星期等毫米（mm）为单位测量。 蒸散量=蒸腾量+蒸发量 蒸腾量以毫米为测量单位，可与降雨量以毫米计作比较。随着时间的推移，降雨量（水输入）应与蒸腾量（输出）相匹配。如果蒸腾作用更高，通常是树木作物的蒸腾作用，那么这种差异必须通过灌溉来弥补。 蒸发量（evaporation），蒸发量是指在一定时段内，由土壤或水中的水分经蒸发而散布到空中的量。1mm(降雨量)=1㎡地面1kg水1mm(蒸腾量)=1㎡叶面积的1升树液流量（水） 例如：在果园和葡萄园等有管理的树木作物系统中，蒸发量与蒸腾量相比非常小。因此，为了简化测量，通常忽略蒸发量，将蒸腾量取为平均蒸散量（ETo）。 技术指标测量范围：-200~+1000cm/hr(热流速度)分辨率：0.001cm/hr准确度：±0.1cm/hr探针尺寸：φ1.3mm*L30mm温度位置：外10mm，内20mm针距：6mm探针材质：316不锈钢温度范围：-30~+70℃响应时间：200ms加热电阻：39Ω，400J/m电源：12V DC电流：空闲5mA, 测量茎流量传感器参考文献：1. Kim, H.K. Park, J. Hwang, I. Investigating water transport through the xylem network in vascular plants.J. Exp. Bot. 2014, 65, 1895–1904. [CrossRef] [PubMed]2. Steppe, K. Vandegehuchte, M.W. Tognetti, R. Mencuccini, M. Sap flow as a key trait in the understanding of plant hydraulic functioning. Tree Physiol. 2015, 35, 341–345. [CrossRef] [PubMed]3. Vandegehuchte, M.W. Steppe, K. Sap-flux density measurement methods: Working principles andapplicability. Funct. Plant Biol. 2013, 40, 213–223. [CrossRef]4. Marshall, D.C. Measurement of sap flow in conifers by heat transport. Plant Physiol. 1958 , 33, 385–396.[CrossRef] [PubMed]5. Cohen, Y. Fuchs, M. Green, G.C. Improvement of the heat pulse method for determining sap flow in trees. Plant Cell Environ. 1981, 4, 391–397.[CrossRef]6. Green, S.R. Clothier, B. Jardine, B. Theory and practical application of heat pulse to measure sap flow.Agron. J. 2003, 95, 1371–1379. [CrossRef]7. Burgess, S.S.O. Adams, M.A. Turner, N.C. Beverly, C.R. Ong, C.K. Khan, A.A.H. Bleby, T.M. An improved heat-pulse method to measure low and reverse rates of sap flow in woody plants. Tree Physiol. 2001 , 21, 589–598. [CrossRef]8. Forster, M.A. How reliable are heat pulse velocity methods for estimating tree transpiration? Forests 2017 , 8, 350. [CrossRef]9. Bleby, T.M. McElrone, A.J. Burgess, S.S.O. Limitations of the HRM: Great at low flow rates, but no yet up to speed? In Proceedings of the 7th International Workshop on Sap Flow: Book of Abstracts, Seville, Spain, 22–24 October 2008.10. Pearsall, K.R. Williams, L.E. Castorani, S. Bleby, T.M. McElrone, A.J. Evaluating the potential of a novel dual heat-pulse sensor to measure volumetric water use in grapevines under a range of flow conditions. Funct. Plant Biol. 2014, 41, 874–883. [CrossRef]11. Clearwater, M.J. Luo, Z. Mazzeo, M. Dichio, B. An external heat pulse method for measurement of sap flow through fruit pedicels, leaf petioles and other small-diameter stems. Plant Cell Environ. 2009 , 32, 1652–1663.[CrossRef]12. Green, S.R. Romero, R. Can we improve heat-pulse to measure low and reverse flows? Acta Hortic. 2012 , 951, 19–29. [CrossRef]13. Green, S. Clothier, B. Perie, E. A re-analysis of heat pulse theory across a wide range of sap flows. Acta Hortic. 2009, 846, 95–104. [CrossRef]14. Ferreira, M.I. Green, S. Concei??o, N. Fernández, J. Assessing hydraulic redistribution with thecompensated average gradient heat-pulse method on rain-fed olive trees. Plant Soil 2018 , 425, 21–41.[CrossRef]15. Romero, R. Muriel, J.L. Garcia, I. Green, S.R. Clothier, B.E. Improving heat-pulse methods to extend the measurement range including reverse flows. Acta Hortic. 2012, 951, 31–38. [CrossRef]16. Testi, L. Villalobos, F. New approach for measuring low sap velocities in trees. Agric. Meteorol. 2009 , 149, 730–734. [CrossRef]17. Vandegehuchte, M.W. Steppe, K. Sapflow+: A four-needle heat-pulse sap flow sensor enabling nonempirical sap flux density and water content measurements. New Phytol. 2012, 196, 306–317. [CrossRef] [PubMed]18. Kluitenberg, G.J. Ham, J.M. Improved theory for calculating sap flow with the heat pulse method.Agric. For. Meteorol. 2004, 126, 169–173. [CrossRef]19. Vandegehuchte, M.W. Steppe, K. Improving sap-flux density measurements by correctly determiningthermal diffusivity, differentiating between bound and unbound water. Tree Physiol. 2012 , 32, 930–942.[CrossRef]20. Looker, N. Martin, J. Jencso, K. Hu, J. Contribution of sapwood traits to uncertainty in conifer sap flow as estimated with the heat-ratio method. Agric. For. Meteorol. 2016, 223, 60–71. [CrossRef]21. Edwards, W.R.N. Warwick, N.W.M. Transpiration from a kiwifruit vine as estimated by the heat pulsetechnique and the Penman-Monteith equation. N. Z. J. Agric. Res. 1984, 27, 537–543. [CrossRef]22. Becker, P. Edwards, W.R.N. Corrected heat capacity of wood for sap flow calculations. Tree Physiol 1999 , 19, 767–768. [CrossRef]23. Hogg, E.H. Black, T.A. den Hartog, G. Neumann, H.H. Zimmermann, R. Hurdle, P.A. Blanken, P.D. Nesic, Z. Yang, P.C. Staebler, R.M. et al. A comparison of sap flow and eddy fluxes of water vapor from aboreal deciduous forest. J. Geophys. Res. 1997, 102, 28929–28937. [CrossRef]24. Barkas, W.W. Fibre saturation point of wood. Nature 1935, 135, 545. [CrossRef]25. Kollmann, F.F.P. Cote, W.A., Jr. Principles of Wood Science and Technology: Solid Wood Springer: Berlin Heidelberg, Germany, 1968.26. Swanson, R.H. Whitfield, D.W.A. A numerical analysis of heat pulse velocity and theory. J. Exp. Bot. 1981 ,32, 221–239. [CrossRef]27. Barrett, D.J. Hatton, T.J. Ash, J.E. Ball, M.C. Evaluation of the heat pulse velocity technique for measurement of sap flow in rainforest and eucalypt forest species of south-eastern Australia. Plant Cell Environ. 1995 , 18, 463–469. [CrossRef]28. Biosecurity Queensland. Environmental Weeds of Australia for Biosecurity Queensland Edition Queensland Government: Brisbane, Australia, 2016.29. Steppe,K. de Pauw, D.J.W. Doody, T.M. Teskey, R.O. A comparison of sap flux density using thermaldissipation, heat pulse velocity and heat field deformation methods. Agric. For. Meteorol. 2010 , 150, 1046–1056. [CrossRef]30. López-Bernal, A. Testi, L. Villalobos, F.J. A single-probe heat pulse method for estimating sap velocity in trees. New Phytol. 2017, 216, 321–329. [CrossRef] [PubMed]31. Forster, M.A. How significant is nocturnal sap flow? Tree Physiol. 2014, 34, 757–765. [CrossRef] [PubMed]32. Cohen, Y. Fuchs, M. Falkenflug, V. Moreshet, S. Calibrated heat pulse method for determining water uptake in cotton. Agron. J. 1988, 80, 398–402. [CrossRef]33. Cohen, Y. Takeuchi, S. Nozaka, J. Yano, T. Accuracy of sap flow measurement using heat balance and heat pulse methods. Agron. J. 1993, 85, 1080–1086. [CrossRef]34. Lassoie, J.P. Scott, D.R.M. Fritschen, L.J. Transpiration studies in Douglas-fir using the heat pulse technique. For. Sci. 1977, 23, 377–390.35. Wang, S. Fan, J. Wang, Q. Determining evapotranspiration of a Chinese Willow stand with three-needleheat-pulse probes. Soil Sci. Soc. Am. J. 2015, 79, 1545–1555. [CrossRef]36. Bleby, T.M. Burgess, S.S.O. Adams, M.A. A validation, comparison and error analysis of two heat-pulse methods for measuring sap flow in Eucalyptus marginata saplings. Funct. Plant Biol. 2004 , 31, 645–658.[CrossRef]37. Madurapperuma, W.S. Bleby, T.M. Burgess, S.S.O. Evaluation of sap flow methods to determine water use by cultivated palms. Environ. Exp. Bot. 2009, 66, 372–380. [CrossRef]38. Green, S.R. Measurement and modelling the transpiration of fruit trees and grapevines for irrigationscheduling. Acta Hortic. 2008, 792, 321–332. [CrossRef]39. Intrigliolo, D.S. Lakso, A.N. Piccioni, R.M. Grapevine cv. ‘Riesling’ water use in the northeastern UnitedStates. Irrig.Sci. 2009, 27, 253–262. [CrossRef]40. Eliades, M. Bruggeman, A. Djuma, H. Lubczynski, M. Tree water dynamics in a semi-arid, Pinus brutiaforest. Water 2018, 10, 1039. [CrossRef]

仪器信息网讯 2021年5月15-16日，中国计量测试学会多相流测试专业委员会第十二届年会暨中国多相流测试学术会议在吉林成功召开。会议由中国计量测试学会多相流测试专业委员会主办，东北电力大学能源与动力工程学院、吉林省电机工程学会共同承办。15日下午，5个不同主题的分会场同期举办，会期1天，吸引了相关领域与会者的热烈关注。颗粒和液滴测量技术分会场共设置4个特邀报告和26个主题报告，精彩纷呈；由8位分会场主席相继主持。以下为部分精彩报告摘要。颗粒和液滴测量技术分会场天津大学教授 谭超报告题目：《超声/电学双模态层析成像系统》多相流广泛存在于自然界和工业生产中，是一种复杂和时变的流体结构，被测参数多，测量人员难以在非扰动的条件下准确、可靠地获取关键过程参数，实现流动过程的可视化动态监测。其中，流态分布的多变性、流态转变的瞬态性以及流场与测量场的耦合性是制约多相流参数检测技术发展的瓶颈问题。报告详细介绍了谭超及其研究团队在过程层析成像方面的研究进展；团队采用模块化设计，通过电阻层析成像、电容层析成像、超声层析成像多模态组合方式，可获得多相流电导率、介电常数、声阻抗、传播时间、多普勒频移等更丰富的信息。中国科学院上海高等研究院副研究员 赵陆海波报告题目：《气液鼓泡体系多尺度气泡可视化实验及模拟研究》气液鼓泡体系反应器因其结构简单、传质传热性能好等优点被广泛应用于能源和环境等领域，如费托合成、加氢反应、羰基化反应、CO2吸收转化、废水处理等过程，核心是对于气泡流动过程多尺度现象认识及流控、传质和反应过程强化的应用。赵陆海波与研究团队采用光场成像等可视化测量方法研究多尺度气泡尺寸时空分布，并结合群平衡模型(Population Balance Model—PBM)建立可预测多尺度气泡鼓泡过程预测的CFD模型，通过电阻层析成像（Electrical Resistance Tomography—ERT）验证了模型的准确性，初步建立了可应用于多相反应过程强化研究的可视化测量及数值模拟方法。中国矿业大学副教授 董良报告题目：《数字孪生智能选矿中的多相流测试技术》全球步入以智能制造为主导的时代，选矿技术也应顺应国家战略规划需求，向智能化方向发展。数字孪生以数字化方式创建物理实体的虚拟模型，通过虚实交互反馈、数据融合分析、决策迭代优化等手段，可为选矿过程提供更加实时、高效、智能的运行或操作服务。报告重点阐述了智能选矿过程涉及的重介质分选过程智能化、浮选过程智能化、粗煤泥分选智能化等关键技术，并对颗粒粒度、密度、浓度等在线测试技术提出数字孪生智能选矿中的多相流智能感知需求，为智能选矿提供技术指导。上海理工大学副教授 于海涛报告题目：《基于高斯光束入射下彩虹散射的液滴测量研究 》雾化广泛应用在燃烧、医药、农业、消防、日常生活等领域，在雾化燃烧、雾化干燥、雾化冷却等众多过程中，测量液滴粒径大小及分布、速度、温度、蒸发速率等参数，对雾化过程中气液流动、传热机理的研究极为重要。在众多液滴测量技术中，彩虹测量技术是液滴测量的重要方法之一，可以实现液滴粒径、折射率和温度的同步测量。于海涛及其研究团队专注于高斯光束入射下彩虹散射的液滴测量研究，报告基于德拜级数展开理论和广义洛伦兹-米理论研究液滴的彩虹散射特性，并根据彩虹散射计算液滴的折射率和粒径。现场精彩一览伴随着分论坛的结束，大会圆满闭幕。第13届中国多相流测试学术会议将由中国计量大学承办，2022年杭州再会！

Quantum Design 综合物性测量系统PPMS和磁学测量系统MPMS在物性测量领域深耕多年，测量数据的准确性和可靠性获得了国际学术圈的公认，并广泛应用于实验室。低温系列测量选件的开发更将物性测量拓展到mK温区，配合超导磁体强磁场环境以及磁、电、热等多种全自动化高精度测量选件，深受新型量子材料等基础研究领域的青睐，目前国内已购置QD设备的高校和研究机构多达上百家，相关课题组也广泛活跃在研究前沿。 集合了低温与强磁场这两个端条件的PPMS和MPMS与物理所怀柔研究部拟建立的综合端条件实验平台十分契合，近日一套湿式PPMS和一套MPMS3均已在怀柔顺利完成安装调试，为怀柔园科学城综合端条件实验装置的完善添砖加瓦。低温强磁场综合物性测量系统PPMS (16T) 日前，配有稀释制冷机DR插杆的湿式16T综合物性测量系统PPMS落户中国科学院物理研究所怀柔园区综合端条件实验室，并顺利完成16T满场加载和50mK低温降温调试测试。 综合端实验条件如超高压、低温、强磁场、超快光场等的实现一般依赖于大型科学装置，存在占地面积广、建设成本高昂、用户使用机时有限等限制。配有稀释制冷机的综合物性测量系统PPMS将低温和强磁场这两个端条件相结合，超导磁体产生的稳态强磁场配合样品腔中的稀释制冷机插杆，可以在1英寸内径的样品腔中实现16T高场和50mK的低温环境，并能够在此端环境下开展电学、磁学、热学的相关测量。这将大的促进实验室基础的新物态、新现象、新规律的发现，助力例如重费米子、自旋液体、非常规超导、拓扑物性等众多前沿物质科学领域研究。怀柔端实验室16T PPMS系统装机照片，图中左二为苏少奎老师 设备关键组件安装调试完成。稀释制冷机DR插杆降温测试数据，内含局部数据放大图16T磁场加载测试数据低温磁性测量系统MPMS3 此外，配有iHelium3 He3制冷机插杆的磁性测量系统MPMS3也于近日落户中国科学院物理研究所怀柔园区综合端条件实验室，并顺利完成主机和0.5K低温He3插杆调试，成功通过验收。 基于SQUID测量技术研发的MPMS3磁学测量系统因其磁性测量的高灵敏度备受科研工作者的欢迎，磁性测量的灵敏度高达10-8emu。近些年，由于超导领域以及低维磁性材料的蓬勃发展，低温高灵敏度的 磁性测量需求也越来越迫切，Quantum Design公司在低温磁性测量领域不断尝试，终于开发并完善了MPMS系统使用的 He3 制冷机插杆，在不对原有系统进行改造的情况下，将 MPMS的低测量温度由原来的 1.9 K 拓展至 0.5 K 。不仅如此，He3制冷机插杆与主机MPMS3系统的安装或拆卸操作简单，整个切换过程只需要 15 分钟。 简便灵活的低温磁性测量助力科研工作者对超导材料的抗磁特性、临界电流、中间态能隙以及自旋玻璃材料量子阻挫特性等进行深入细致的研究。此套MPMS3的搭建为综合端条件实验平台的完善布局提供了低温磁学测量路径。怀柔端实验室MPMS3系统装机照片，配有He3插杆，图中左二为苏少奎老师 设备安装调试验收完成。iHelium3 He3制冷机插杆降温测试数据，内含局部数据放大图

“又是一年芳草绿，依然十里杏花香。”春天是万物复苏的季节，春天是洋溢着生机的季节，春天是充满着希望的季节。 3月14日上午，康姆德润达公司在无锡惠山区参加了由《梁溪之声》主办的植树活动，此次活动的主旨是“贡献力量，奉献绿色，互帮互助”。在活动现场，康姆德润达员工身体力行，种下一颗颗树苗，为我们的绿色家园贡献了一份应尽的力量。活动会后全体的志愿者们拿出家中闲置的小物品进行了交换，大家各取所需，让闲置的物品充分的利用起来，让“低碳环保，节能减排”离我们更加贴近。 (植树活动宣传标语) （植树现场） 植树造林不仅可以绿化和美化家园，同时还可以起到扩大山林资源、防止水土流失、保护农田、调节气候、促进经济发展等作用，是一项利于当代、造福子孙的宏伟工程。为了保护林业资源，美化环境，保持生态平衡，世界上很多国家都根据本国实际情况设立了植树节。1979年2月23日，我国第五届全国人大常务委员会第六次会议决定，以3月12日为中国的植树节，以鼓励全国各族人民植树造林，绿化祖国，改善环境，造福子孙后代，为我们居住的环境贡献一份力量。全球植树趣闻 在南斯拉夫，几百年前就制定了一项法律，规定每对新婚夫妇，必须先种植油橄榄树70株。 在日本有一项特殊的规定，凡是私人增添一辆汽车，必须植一棵树。这是因为，每辆汽车每年要排出大量有毒的碳氢化合物，还要发出噪音，而树木则是天然的“消毒员”和“除音器”，所以必须种树。鹿儿岛等一些地区也有新婚夫妇要植树的规定，树旁立碑写明姓名和婚期，植后50年方能砍伐，届时植树夫妇可举行结婚50周年庆祝活动。 印度尼西亚爪哇岛法令条文规定，第一次结婚要种树2棵，离婚的要种5棵；第二次结婚必须种树3棵，否则不予登记。 家庭树，波兰的一些地方规定：凡是生了小孩子的家庭均要植树3株，称之为“家庭树”。 求爱树，在德国的波恩市，每年的植树季节，小伙子要送给姑娘一棵精心挑选的白桦树苗，亲手把它栽好，以表达爱慕之情，人们称之为“求爱树”。

在不久前举行的第十四届中国国际航空航天博览会上，在太空中进行在轨测试的陆地生态系统碳监测卫星（以下简称“碳星”），以模型形式与公众见面。由中国航天科技集团五院（以下简称五院）遥感卫星总体部抓总研制的“碳星”，是世界首颗森林碳汇主被动联合观测遥感卫星，它将使我国碳汇监测进入天基遥感时代。“党的二十大报告提出，到2035年广泛形成绿色生产生活方式，碳排放达峰后稳中有降，生态环境根本好转，美丽中国目标基本实现。”五院遥感卫星总体部卫星总设计师曹海翊对科技日报记者说，“我们的‘碳星’，就是森林碳汇监测的一把好手，通过监测森林的固碳能力，来监测我国‘碳达峰、碳中和’目标的完成情况，服务美丽中国目标的实现。”为了将碳汇监测系统搬上太空，五院研制团队历经10年攻关，实现多项创新。紧扣时代脉搏造“碳星”2012年11月，党的十八大报告提出“努力建设美丽中国”。曹海翊陷入了思考：“如果我们能研制一颗观测绿水青山的卫星，那也是为建设美丽中国作贡献了。”正巧那一年五院拿到“星载激光雷达总体技术”课题。激光雷达是卫星用来测量与地面物体距离的重要手段之一，项目团队决定攻克激光雷达测量森林高度难题，为中国研制首颗林业遥感卫星。为了做足功课，曹海翊带着项目团队赴国家林业和草原局、中国林业科学院、东北林业大学等单位学习研究林业知识。一番“求学”下来，她发现，林业遥感的需求不仅仅是给大树量身高那么简单。当时，碳汇概念已经流行，这是衡量森林固碳能力的重要指标。我国碳汇监测需要森林调查员跋山涉水，深入山林中实地进行树高和树木胸径测量，耗时耗力不说，还受到各种环境限制。曹海翊认为，可以用天基遥感手段解决这个问题。经过近两年深入研究，研制团队提出“激光器+相机”的主被动联合观测方案雏形，计划将光学遥感卫星的影像特长与激光雷达测高技术相结合，帮助我国林业部门实现碳汇监测跨越升级。2015年，“美丽中国建设”被纳入我国“十三五”规划。同年，“碳星”正式启动研制。“这颗卫星的研制是紧扣着时代脉搏跳动的。”五院遥感卫星总体部卫星总指挥王祥说。用匠心打造精品对星载激光雷达，研制团队有一定技术经验。在曹海翊作为总设计师、当时正在研制的资源三号02星和高分七号卫星上，均搭载了激光测高仪载荷。但“碳星”多波束激光雷达的配置指标面临着更高要求。五院“碳星”总体主任设计师黄缙举例说：“激光脉冲的发射频次，在其他卫星上是每秒钟打几个点。而森林树高参差不齐，测点密度越高，测量数据就越全面精确。”研制团队通过计算不同测点密度下的数据反演精度，经过近半年仿真分析，确定了5波束40赫兹重频的激光雷达方案。也就是说，“碳星”的激光雷达载荷共有5个测距激光器，每个激光器的发射频次达每秒40次，共具备每秒发射测量激光200次的能力。“这相当于把我国星载激光雷达的指标提升了一代。”黄缙说。如何让相机在碳汇监测中最大化发挥作用，也是新问题。“如果用传统卫星遥感方式去俯视，只能看到一棵树的面积。而如果沿着卫星运行轨迹从不同角度观测，则可以看出这棵树的体积、冠幅的几何形态，并探测它的反射特性，推算其茂密程度。”曹海翊说。因此，研制团队将相机方案定为“多角度、多光谱”遥感相机，并通过近一年的成像仿真实验，确定了0°、±19°、±41°共5个角度，能够使大气对于观测图像质量的影响最小化，同时满足现阶段林业遥感观测需求。此后，研制团队又从总体设计上提出新增超光谱探测仪和多角度偏振成像仪，用于探测叶绿素荧光和大气气溶胶。曹海翊介绍说，“碳星”集多种载荷于一身，在同一时刻、同一位置开展观测，数据相互的耦合度更好，观测结果更真实准确，这样的效果是多颗单一载荷卫星难以比拟的。从“纸上开花”到“落地生根”2017年，“碳星”的研制终于从“纸上开花”到“落地生根”——卫星正式批复立项。进入工程化研制阶段的“碳星”，面临的首要问题却是“减肥”。4种载荷虽然让它拥有强大的功能，但也使它“超重”了100公斤，超出了火箭运载能力。卫星上每个零件都有用，怎么减？研制团队用了“狠招”。黄缙说，当时大家把载荷全部拆散，变成零部件逐一称重，列出长长的清单，然后跟同类零件对比，看更换零件或采用轻量化材料能减轻多少。在结构方面，研制团队对卫星布局进行了调整优化，一些附属结构能共用就共用、能省掉就省掉。终于，他们在确保应用效果的前提下，帮助“碳星”顺利通过“体重关”，甚至在发射时，火箭还能顺便搭载2颗小卫星。复杂的载荷也给卫星热控设计带来了麻烦。“碳星”的多波束激光雷达是目前功耗最大的星载激光器组合体，最大功率达1600多瓦，但需要维持在20℃左右的工作环境，常规散热方式无法满足。同时，“碳星”围绕地球南北两极运行，约90分钟飞一圈，其中有60分钟在“阳照区”、30分钟在“阴影区”，这使其表面在一个半小时内最大温差达到±90℃。而在它内部，载荷要发挥最佳性能，温度变化需控制在0.5℃以内。既要给“碳星”“穿棉袄”，又要为它“装空调”，研制团队为此煞费苦心。通过一系列创新设计，他们终于攻克了这些难题。如果说，此前我国遥感卫星是“看”地面、描述地面，“碳星”则实现了更深刻地描述物体物理属性。“这是遥感卫星从几何特性定量化探测向辐射特性定量化探测的跨越。”谈起“碳星”的意义，曹海翊自豪地说，“它不仅能服务于美丽中国建设，还将为我国在‘双碳’战略中获得更多话语权提供支撑！”