当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

条件性位置偏爱实验系统

仪器信息网条件性位置偏爱实验系统专题为您提供2024年最新条件性位置偏爱实验系统价格报价、厂家品牌的相关信息, 包括条件性位置偏爱实验系统参数、型号等,不管是国产,还是进口品牌的条件性位置偏爱实验系统您都可以在这里找到。 除此之外,仪器信息网还免费为您整合条件性位置偏爱实验系统相关的耗材配件、试剂标物,还有条件性位置偏爱实验系统相关的最新资讯、资料,以及条件性位置偏爱实验系统相关的解决方案。

条件性位置偏爱实验系统相关的资讯

  • 国自然与CNS顶刊的偏爱— —“类器官”,再次登顶Nature Methods!
    类器官(Organoid)是十四五国家重点研发计划中6个重点专项之一,是国家科技部的重点关注项目。近年来相关的项目和文章也迅速升温,仅过去的2023年上半年,“Organoid”相关文章就有两千多篇,远超前几年同期水平,意味着该领域的研究热度持续上升。 国自然基金申报“内卷”趋势越来越显著,而类器官(Organoid)作为前沿热点技术之一,近年来备受申请人和评审专家们的关注。类器官相关的课题和项目在申请国自然上具有得天独厚的优势。尤其是2018年以来,类器官相关方向,连续几年被国自然申报指南列为推荐项目的研究方向。作为具有高适用度的体外模型之一,类器官从最初的体外模型补充参考的工具,逐渐开始“挑国自然大梁”。PubMed类器官相关文章数量趋势 近期,一篇以《人脑类器官中的谱系记录》(Lineage recording in human cerebral organoids)为题的类器官文献登上Nature Methods。该文献结合单细胞测序、空间转录组以及4D光片显微成像技术(长时间高分辨类器官光片显微镜),实现了人类大脑类器官的谱系记录。 近年来,人类诱导多能干细胞iPSCs衍生的类器官,为研究人体器官发育提供了模型。单细胞测序技术能够高度鉴定系统内细胞状态的描述,然而,目前还没有很好的方法直接测量细胞谱系关系。谱系偶联scRNA-seq允许在复杂组织和其他细胞分化场景中更好地注释细胞命运规范和轨迹推断。长时间高分辨类器官光片显微镜基于图像的方法,为捕捉全面的发育动态提供了一种可视化方法。因此,谱系偶联单细胞转录组学和长时间高分辨类器官光片显微镜为记录和理解iPSCs建立的类器官系统的谱系动力学提供了全面的解决方案。 长时间高分辨类器官光片显微镜-LS2是一款全新光片成像平台,可实现活细胞的长时间、高分辨、高通量、多样品同时成像,非常适合对直径达300 μm的光敏样品(如卵母细胞,胚胎和类器官)进行长期实时高时空分辨率和低光毒性的观察与成像。这一成熟的长时间实时类器官成像技术也为本实验提供了关键数据支撑。 作者建立了一个双通道细胞谱系记录系统(iTracer) 来了解脑类器官脑区域化过程中的谱系动力学。系统设置从最原始的iPSCs样本库中开始跟踪克隆,同时也允许使用诱导疤痕在不同的时间点进行谱系记录,以解决动力学与神经元命运之间建立关系尚不明确的问题。该系统既可以进行克隆分析,也可以探索细胞命运建立的时间动态,避免了多轮标记。在脑类器官发育的时间过程中进行的单细胞转录组分析证实,在单个类器官中形成了不同的脑区域,类器官中的脑区域特征与发育中的小鼠大脑空间原位地图集的对应区域非常相似。使用iTracer来探索在脑类器官模式和神经发生过程中与分子特征相结合的谱系,并表明该系统与空间转录组学兼容。 图1 iTracer Sleeping Beauty示意图并且揭示了人类大脑类器官细胞命运的克隆性 为了将分子状态、细胞谱系和位置信息联系起来,作者建立了“空间iTracer”,它使用空间转录组测序技术来测量基因表达和iTracer读取结果。数据表明,在脑类器官发育过程中,相关细胞倾向于聚集在类器官的同一区域,接收相似的图案信号,因此平均而言被限制在相同的大脑区域身份中。iTracer和空间iTracer共同揭示了脑类器官不同脑区细胞克隆的富集,这可以追溯到初始化EB 内的克隆。 图2 空间iTracer连接脑类器官的谱系、分子状态和位置信息 为了直接测量神经外胚层到神经上皮阶段发育中的类器官的谱系动力学和克隆的空间积累,作者使用4D光片显微成像技术(长时间高分辨类器官光片显微镜)建立了发育中的脑类器官的长期实时成像(图3a)。简单地说,作者生成了含有5% iPSCs的类器官,其细胞核被FUS-mEGFP荧光报告标记,将EB嵌入成像室的Matrigel中,并在神经诱导培养基中培养,类器官使用Viventis Microscopy开发的LS1 Live光片显微镜成像,使用X25物镜,每2 μm获得连续z步,共150步。采集帧率为30分钟,总共100小时(200帧)用于跟踪。并跟踪发育 65-100小时(图3b)。随着EB的生长和发育,观察到几个管腔的形成,每个管腔都可以在三维上跟踪(图3c)。 图3 脑类器官发育的长时间高分辨类器官光片显微镜4D成像 在整个记录时间内,作者使用Mastodon直接跟踪单个细胞核的谱系,这是一个允许在大型4D数据集中半自动跟踪和管理细胞核谱系的方案(图3d,e)。他可视化了源自原始细胞核的子细胞的空间分布,称之为谱系1 (L1),并生成了100小时增殖后的谱系树(图3f)。一个细胞周期的平均持续时间估计为17.3小时。作者观察到,在整个记录时间内,L1仍然局限于腔内的同一区域(图3d)。跟踪了另外三个核,其中两个核与L1 (L2-L3)在相同的管腔区域相邻,第三个核(L4)位于EB中一个截然相反的未来管腔区域(图3g)。作者量化了每个树之间的空间距离,并检查了类器官3D空间内所有子细胞的分布(图3g-i)。在65小时的过程中,初始化细胞核平均产生13个后代细胞核,它们都填充在扩大的类器官中,但在空间上仍然局限于亲本管腔,表现出有限的远离其谱系成员的迁移(图3g-i)。这些结果表明,克隆的早期空间排列随后的局部扩增导致脑区域的不同谱系组成,这证实了之前基于iTracer的类器官脑区域克隆性观察(图3j)。 脑类器官发育的长时间高分辨类器官光片成像视频(点击图片即可观看) 另外,作者还使用iTracer来确定细胞在脑类器官发育过程中何时限制了它们的命运。研究者使用谱系记录器的两个通道(在EB初始化和发育过程中诱导的疤痕中引入的条形码)以及单细胞转录组来构建命运映射的全类器官系统发育。使用iTracer以高分辨率评估不同脑类器官区域中祖细胞到神经元谱系的可变性。为了实现深层谱系采样,他们对200 μm iTracer类器官切片的两个微解剖外周区域进行了谱系偶联单细胞转录组学。 作者整合了静态序列标记和基于CRISPR 技术的动态序列标记,可用于标记起始时间点的不同干细胞,也包括基于 CRISPR 编辑系统的动态序列标记,结合带有可诱导 Cas9 蛋白基因的干细胞,即可在特定时间点产生额外的随机突变,从而得到第二层细胞谱系信息。通过使用4D光片显微成像技术(长时间高分辨类器官光片显微镜),对稀疏核标记的大脑类器官进行追踪观察。而在此基础上,通过在不同时间点引入动态序列标记,还可得到大脑类器官中不同细胞类型、特别是不同类型神经元的命运决定关键时间点,并对同一多能干细胞产生的不同后代神经元的分化情况进行比较。进而得出在分裂分化过程中,大脑类器官的细胞并未发生显著的细胞迁移,因而其后代细胞呈聚集分布,并在类似的微环境作用下,被诱导为同样类型的神经元。 未来,iTracer以及4D光片显微成像技术(长时间高分辨类器官光片显微镜)的联合应用将成为了解人类类器官系统发育障碍背后的突变影响的有力方法。参考文献:[1]. He et al., Lineage recording in human cerebral organoids. Nature Methods
  • 肺结核“偏爱”老年人,新冠疫情下更应重视老年人结核病防控工作!
    2021年1月初,我国多地出现多点零星散发病例甚至局部聚集性疫情。而春节假期临近,避免出现大规模的人口流动,1月20日国家颁布《关于做好人民群众就地过年服务保障工作的通知》,首次倡导“就地过年”,并对中高风险地区进行严格的防疫措施,交通、出行等方面也出台相应的管控政策。倡导就地过年,留在家里的空巢老人、留守儿童该怎么办?同时,1月初中国疾病预防控制中心周报文中提到2020年以来,国内外面临着新冠疫情的防控问题。我国积极采取封锁城市、居家隔离、保持社交距离等卫生干预措施,有效控制住了新冠疫情的蔓延。但同时专家也发现,受到新冠的影响,中国结核病检测至少下降了20%。根据预测,结核病的检测率降低,可能导致1.17万人的额外死亡,2020年结核病的死亡人数可能达到51,100(超过2011年的结核病死亡人数50,900人)[1]。随着我国居民生活水平的改善及保健水平的提高,居民的寿命在不断提高,老年人在社会中的比例也在不断增加。根据国家统计局公布的数据,截至2019年末,我国65周岁及以上人口1.76亿人,占总人口的12.6%。中国老龄化全国委员会预测,到2050年,老年人口将达到4.87亿的峰值,占总人口的35%。但是随着老年人机体免疫功能下降、慢性疾病增多,老年肺结核的发病率也不断增加[2],结核病发病年龄向老年推移是当今世界结核病的流行趋势[3],老年肺结核已经成为一个重要的公共卫生问题,老年人已成为结核病防控的重点人群。在此背景下,如何保证老年人群体的结核病发现和及时治疗,是我们不可忽视的重要问题。一、意见征求稿明确建议有条件的医疗机构进行免疫学检查2020年中国疾病预防控制中心、地级市疾病预防控制中心及中国防痨协会等相关单位起草《老年人肺结核筛查流程(意见征求稿)》,规定了老年人肺结核筛查的方法、流程和处置方法。使用免疫筛查(如IGRAs检测等方法)对重点人群进行结核感染筛查,并对筛查结果异常的对象给予明确的转诊检测方案,提供预防性治疗,将会是降低结核病发病率的一项重要战略。二、筛查流程图意见征求稿中,将筛查的流程分2类:第一类是:老年人体检中的肺结核筛查流程,先询问其是否有相关症状(咳嗽、咳痰、咯血等),发现肺结核可疑症状者,以及重点筛查对象,开展胸部影像学检查,对于胸部影像检查异常的疑似肺结核患者,将疑似肺结核患者转诊到辖区结核病定点医疗机构开展结核分枝杆菌病原学检查。第二类是:医疗机构就诊的老年人(如呼吸科及内科等)肺结核筛查流程,先询问其是否有相关症状(咳嗽、咳痰、咯血等),发现肺结核可疑症状者,以及重点筛查对象,开展胸部影像学检查,对于胸部影像检查异常的疑似肺结核患者,建议有条件的医疗机构进行免疫学检查(如TST、IGRAs试验、结核分枝杆菌抗体检测等),异常后再将疑似肺结核患者转诊到辖区结核病定点医疗机构开展结核分枝杆菌病原学检查。三、重点筛查对象1、有疑似症状者:咳嗽、咳痰;偶尔咳嗽、少痰,不发热,按支气管感染治疗效果差;乏力、饮食量减少、浑身没劲等。2、高危人群:患有糖尿病、风湿免疫、艾滋病及恶性肿瘤等疾病。3、正常人群体检建议一年一次。四、结核特异性细胞因子检测试剂盒可满足老年人肺结核筛查需求广州迪澳生物结核分枝杆菌特异性细胞因子(IFN-γ和IL-2)检测试剂盒是“十三五”国家科技重大专项传染病防治专项成果转化产品,由国家重大传染病专项首席科学家、第十四批国家重大人才工程入选者黄曦教授历经近十年的研究,筛选了多个结核相关的特异性细胞因子最终形成的成果,是目前国内首个获批的“双因子”联合检测试剂。本项目通过联合检测人外周静脉血(仅需4ml)中结核特异性的细胞因子IFN-γ和IL-2,来实现对活动性结核的发现和潜伏感染的排筛,由于其采样方便,结果准确,非常适合老年人的结核病筛查。产品临床价值:“双阳”结果能够警示活动性结核:帮助临床更好的发现疑似活动性结核病患者。及时发现老年人肺外结核病:老年人的淋巴结核、骨结核、泌尿系统结核等肺外结核病,起病隐匿,症状不典型,容易被忽视,双因子筛查能够及时发现肺外结核病。提高对老年人结核筛查的准确性:通过富集血液中的单核细胞,避免了老年人免疫力降低,血液中免疫细胞不足的漏检风险;同时“双因子”联合检测,使其特异性更高,能够极大的提高筛查的准确性,减少漏诊误诊情况的发生。及时指导老年人基础疾病预防性治疗方案:对于患有糖尿病、高血压以及其他免疫系统相关疾病的老年人,通过双因子筛查,能够及时发现结核潜伏感染,从而更好的指导疾病的预防性治疗方案。五、结 论在新冠疫情常态化防控期间,国家提出开展65岁以上老年人肺结核病筛查的意见,是一项利国利民的政策。一方面利于结核病的早发现、早治疗、早控制,降低其在人群中的传播蔓延;另一方面便于肺结核排阴之后及时开展其他肺部疾病的规范治疗,缓解患者痛苦,减轻社会负担。 迪澳生物推出的生物结核分枝杆菌特异性细胞因子(IFN-γ和IL-2)检测试剂,采集标本便捷安全、高灵敏度和高特异度,有利于老年人肺结核病筛查,为控制老年结核病提供更优的方案。参考文献[1] Xu Caihong, Li Tao, Hu Dongmei, Zhang Hui, Zhao Yanlin, Liu Jianjun,China CDC Weekly – vol.3 No.2 Jan.8, 2021 100032.[2]马若梅,张晓萍. 银川市 2004—2013 年老年活动性肺结核监测患病情况分析[J]. 宁夏医科大学学报,2015,37(2):189-191.[3]World Health Organization.Global tuberculosis control 2010 report:surveillance,planning.Geneva:World Health Organi- zation,2011.
  • ADCP 位置选择指南
    位置选择是常被忽视的导致误差或问题的来源之一利用声学多普勒流速剖面系统测量河流流速和流量时,或许可以在仪器操作、安装等方面准备得很全面,但如果选择的位置违背了 ADCP 河道测量的基本假设,将无法获得精确的数据。选择测量位置时,目标是测量出能代表河道的平均流速。理想情况下,应有一段适当长度的平直河道,以避免因河道弯曲、水中障碍物、流入量、流出量等引起的流动干扰。一般我们建议测量或安装位置应位于任何流动干扰源的上游和下游至少5-10个河道宽度处,这样可保持充分的线性距离,从而使任何湍流、涡流、上升流、回水效应等均能形成均匀而稳定的水流。河道的植物生长及水底地形会影响流动条件,同时在水面之下可能存在某些不可见的流动干扰源。下面列出了使用多波束声学多普勒流速系统时的相关考虑。01均匀条件多波束声学多普勒流速测量系统的一个基本假设是各波束的测量条件是相似的,因此通过各波束的流速均值将提供准确的平均流速。02空间平均使用诸如 RiverSurveyor S5/M9、SonTek-SL 和 SonTek-IQ 等多波束声学多普勒水流测量系统时,测试记录的速度是各个声学波束测量的速度的平均值,这些波束非常狭窄。所记录的流速近似于由 2、3 或 4 束波束测得的流速计算出的空间平均值,并且平均面积随距系统距离的增加而增加。SonTek 系统的离轴波束角为25度*,因此在距系统任何特定距离(即范围)处,光束之间的距离为(0.93 x 范围)。例如,使用2波束 SonTek-SL 系统时,在10m的范围内,波束之间的距离为9.3m。2 波束系统的空间平均处理示例。*注意:IQ 偏斜光束偏离轴 60 度SonTek-SL 系统在河道上的任何位置均可实现高精度的测量在测量河道中的不同条件时,如果一切均保持平静且无任何障碍物,则是非常理想的情况。但事实并非总是如此....03湍流/涡流当河道中存在明显的湍流或涡流时,各个波束可能会在截然不同的条件下进行测量(因此违背了均匀条件的假设),从而导致其平均流速明显不同于实际平均流速。例如,可能存在这样的情况:即较大的涡流造成波束沿相反方向测量流速,从而导致平均流速为零。在河道(尤其是天然河道)中,通常存在一定程度的湍流或涡流,但在适当的较长时间内对流速数据求平均值可以帮助改善测量结果。诸如“流速误差”和“相关性”之类的参数可指示测量的均质性。04电磁影响位置选择的另一个考虑因素是局部磁场,它会影响包括罗盘在内的系统,例如 RiverSurveyor S5/M9 系统。电磁干扰源可能包括钢桥、混凝土桥梁或结构中使用的钢筋以及电力线等。电磁干扰源可能包括钢桥、混凝土桥梁或结构中使用的钢筋以及电力线等。根据可用的测量位置,上述建议和考量可能并非始终可行。理想的位置是不存在的,但是在选择位置时请务必谨记基本假设。
  • Nature调查86%读者支持拜登,科研圈为何偏爱“驴”党?
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "当地时间11月4日,在2020年美国总统大选中,民主党总统候选人拜登已获得264张选举人票。如果能拿下内华达州(NV)的6张选举人票,拜登将以270张票问鼎新任美国总统。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 4px "在《自然》杂志对其科学家读者群体进行的一项调查中,86%的人表示会投票给拜登。11月5日,《自然》更新的一篇文章还细数特朗普执政4年给科学造成的种种伤害,并认为“需要几十年才能修复”。同时,《科学》、《柳叶刀》、《新英格兰医学杂志》等杂志也纷纷发文支持拜登当选美国总统。/pp style="text-align: center margin-top: 10px "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/2dc38a0e-26da-4216-a0c3-a00d0459878d.jpg" title="vote.png" alt="vote.png"//pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202011/uepic/60824d8f-9d82-4b07-898e-cef3629ec728.jpg" title="US educated.jpg" alt="US educated.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-bottom: 1px margin-top: 10px "靠上的图片显示得各个洲的选情统计,蓝色的是以拜登为首民主党,红色的是以特朗普为首的共和党;在靠下的这幅反映美国“教育水平”排名的地图。有意思的是,对比两张图片后发现,其填色似乎有相同的地方。那么,是否可以从侧面反映出了教育或认知水平与“驴象”两党支持情况呢?对此,笔者不敢妄加评论。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "而在此次选举中,拜登的承诺——“让科学发挥主导作用”使科学界对其逆转特朗普采取的“灾难性”举措产生了希望。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong“特朗普给美国科学界带来的一些伤害可能是永久性的”/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "执政4年,特朗普对美国科学界做了很多令人意外的事情,其中包括削弱环境保护和公共卫生法规以及对科学的尊重和重视。这加剧了已导致美国20多万人死亡的新冠大流行蔓延。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.新冠疫情危机:/strong截至本周三,美国新冠肺炎确诊病例达到940万,死亡人数超过23万,超过任何其他国家。br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.退出《巴黎气候协定》:/strong11月4日大选当日,美国正式宣布退出2015年巴黎气候协定。(详见资讯“a href="https://www.instrument.com.cn/news/20201104/563830.shtml" target="_blank"大选之际 美国正式退出《巴黎协定》!/a”)br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3.破坏科学研究的独立性:/strong政策专家认为,在很多机构中,特朗普政府通过压制或歪曲证据来支持政治决策,破坏了科学的完整性。如限制环境污染的政策,削减美国环境保护署的科学作用;美国疾控中心以及FDA俨然成为特朗普的政治工具。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong4.孤立主义政策:/strong特朗普的孤立主义政策削弱了美国在全球舞台上的地位。通过关闭美国的大门,美国对span style="color: rgb(227, 108, 9) "留学生/span和span style="color: rgb(227, 108, 9) "研究人员/span的吸引力正在下降。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong拜登将如何收拾“残局”?/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "相反的是,民主党候选人拜登则承诺尊重span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong研究/strong/span的价值,并誓言要努力恢复美国支离破碎的全球关系。这让科学界对其逆转特朗普采取的一些“灾难性”举措产生了希望。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "在《自然》针对约580名有投票资格的受访者进行的调查中,86%的科学家读者给拜登投票。span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong在科学家群体中,社会科学家对拜登的支持率最高,超过90%;而83%的物理和计算机科学家支持拜登。/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "如果拜登当选,将会如何影响美国科学?又将面临哪些阻碍?/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1.应对新冠大流行:/strong特朗普将疫情政治化,这将很难挽回。从长远来看,研究人员希望拜登政府更好地建立美国的公共卫生基础设施,以更好地应对未来危机。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "拜登承诺支持世卫组织,除了向世卫组织提供抗击冠状病毒、脊髓灰质炎和全球其他疾病迫切需要的资金,还将为加入国际COVAX(新冠肺炎疫苗实施计划)设施铺平道路。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong2.对抗气候变化:/strong拜登目前的竞选纲领是美国总统候选人在大选中提出的最激进的气候政策纲领:span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong呼吁美国到2035年生产100%的清洁电力,到2050年实现“净零排放”/strong/span。如果拜登赢得大选,面临的问题将是如何实现这一目标。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "拜登表示,将让美国重新加入巴黎气候协定,使其成为190多个国家的积极伙伴。他还将任命环境保护署的气候友好型领导者,恢复甚至加强过去4年在特朗普治下被撤销的气候和环境法规。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong3. 科学优先:/strong拜登最明显的研究兴趣是癌症科学,拜登作为副总统曾在2016年领导并启动了“癌症登月”政府计划。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "尽管拜登和搭档哈里斯普遍支持科学及其在制定公共政策中的作用,但他们都没有在科学问题上做过广泛的工作。纽约城市学院物理学家和科学政策专家Michael Lubell表示,如果拜登当选,他应该尽快选择一名科学顾问,开始制定和实施任何出现的研究优先事项。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong4. 加强国际研究合作:/strong对于特朗普的孤立主义立场对美国科学带来的伤害,科学家认为,拜登的外交政策和移民计划可能会修补一些破损的关系。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "拜登已承诺取消旅行禁令,并让获得博士学位的外国科学家和工程师更容易永久留在美国。span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong他还提议增加包括科学家在内的高技能工人的签证数量。/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "不过,就目前来说,拜登最终能否当选美国总统仍存悬念。即便当选,哪个政党控制参议院和众议院也将影响拜登推动新立法的努力,包括在科学界推行的政策。/p
  • 荧光分布成像系统(EEM View)观察荧光体树脂片
    目前,照明灯和液晶显示屏的背光源均采用白色LED灯。因此,为了进一步提升产品性能,Mini LED背光源和Micro LED显示屏的研发正在紧锣密鼓的进行中。荧光分布成像系统(EEM View)是能够同时获取样品图像和光谱信息的新附件。入射光通过照射积分球内壁,获得均匀光源,进而观察样品。利用F-7100标配的荧光检测器可以获得荧光光谱,结合积分球下方的CMOS相机装置拍摄图像,并利用AI光谱处理算法,可以同时得到反射和荧光图像。相信未来EEM View会在LED零配件内的荧光体光学特性评价中得到广泛的应用。1. 荧光体树脂片(50 mm×50 mm)的荧光特性此次实验测定了在面发光LED中使用的荧光体树脂片。对样品照射360~640nm的单色光,得到了样品特有的荧光特性。EEM View模式下,可同时获得不同光源条件的样品图像。通常,白色LED灯发光原理是采用蓝光LED发光二极管在455nm附近激发荧光体,产生580~650nm的黄色荧光,从而与LED发出的蓝光混合形成白光(图1)。由图2、图3可以看出,此次测定的样品荧光体树脂片,在455nm附近被蓝光LED灯激发,发出相当于625nm的黄色荧光。图1 白色LED发光原理 图2 三维荧光光谱图3 激发光谱和发射光谱2. 荧光体树脂片的分布均匀性确认 荧光成分图像 荧光成分图像 (分布不均匀区域) (分布均匀区域) 图4 树脂片的图像和光谱图4为树脂片的荧光成分图像,左边是荧光体分布不均匀区域的荧光图像和光谱,右边是荧光体分布均匀的荧光图像和光谱,从荧光图像中可以看出荧光体的分布情况。此外,通过不同位置计算出的荧光光谱,可以发现树脂片不同位置的荧光强度存在差异。对于荧光体分布不均匀的树脂片(左图),它的中心位置亮度偏高。而且从荧光光谱中可以看到,3个位置的荧光光谱峰值荧光强度最 大偏差15%。荧光分布成像系统是全球首创的新技术,它将有助于获得研发和应用领域的多方面信息表征,密切关注日立高新技术公司官网,更多应用持续更新中。
  • 华微发布海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统新品
    创新点:海风HW-SeaBreeze 芯片实验室。 可实现器官芯片、仿生环境建立、维持等操作。关键技术:(1)器官芯片 (液滴/液流 ,液/气/氧/温/光/电/时:多维精准控制);(2)柔性操控 (保持活性;液滴/液流,电场/气压/激光多场景控制);(3)精准控温 (恒温孵育:微流培养池/器官芯片 液滴数字PCR );(4)测控方式 (支持 拉曼/影像/阻抗等无标记筛选,荧光标记筛选)(5)耗材定制 (芯片内生物存活7日,按需定制, 价格远低进口) ■ 应用领域:器官芯片、药物开发、肿瘤细胞医疗、细胞培养、仿生微环境、文库、单细胞(菌)液滴包裹/操控/筛选、单亲克隆、滴内PCR、定向进化等。海风系列II型_芯片实验室_器官芯片控制系统
  • 空间中心发现明安图射电频谱日像仪图像位置校准新方法
    中国科学院国家空间中心明安图野外科学观测研究站研究员颜毅华带领的研究团队,探索出一种新的可用于明安图射电频谱日像(MUSER)图像位置校准的方法。近日,相关研究成果发表在Research in Astronomy and Astrophysics上。   MUSER采用综合孔径成像的方法,在厘米、分米段获得高时间、空间和频率分辨率的太阳射电图像,其建成被认为是现有射电日像仪设备的跨越式进步。作为先进的新一代太阳专用射电干涉设备,MUSER将扩展太阳射电探测能力,为耀斑和日冕物质抛射研究打开新的观测窗口。综合孔径成像技术广泛应用于天文射电望远镜成像,即将众多小口径望远镜系统综合在一起,等效成一个大口径射电望远镜观测效果,从而获取较高空间角分辨的图像。把射电阵列中任意两个望远镜的信号进行复相关运算得到可见度函数,其对应观测天区内亮度分布的傅里叶成分,综合这些观测结果,做傅里叶反变换可获得观测天区的射电图像。由于仪器误差以及信号传播效应的影响,校准特别是相位校准(即图像位置校准)在综合孔径成像技术中至关重要。   除了利用目前国际常见的射电日像仪位置校准方法,研究团队在数年来的MUSER太阳射电图像处理过程中,发展了新的综合孔径望远镜阵列相位定标校准方法,在定标点源偏离原点的一般情况下,第一次获得了该偏差对综合孔径成像结果影响的通用理论公式。该公式表明最终图像是原图像因定标源偏离而产生偏移后的图像与一个模糊调制函数卷积的结果。这个新引入的模糊调制函数具有模等于1、且在偏差等于0时退化为δ函数,也就可以得到正确图像的性质。因此,它不改变原图像的强度最大值和原图像信号的总能量。   基于这个新公式,科研人员可对MUSER观测图像进行校准从而得到准确的太阳射电图像。仿真实验和MUSER实测数据处理表明,这一新方法正确有效。研究通过位置校准后不同频率的MUSER图像和太阳动力学卫星(SDO)大气成像装置(AIA)在远紫外波段观测的太阳像以及野边山日像仪(NoRH)在17GHz的太阳像的位置对比,发现MUSER的射电源和紫外波段图像以及NoRH射电源位置基本一致,表明校准结果合理可信。   本研究优化了当前MUSER成像的校准方法,并丰富了综合孔径成像的一般理论。同时,该工作提出的新理论推进了射电综合孔径校准的研究进展:闭合自校准理论可以修正系统误差得到视场内正确图像,但不能解决绝对位置定标问题,需要已知外定标源来确定绝对位置。这一新公式使得综合孔径方法成为一个封闭的完备理论,即根据综合孔径理论本身就可以完成绝对定位。基于这一新方法,科研人员可以利用一个未知位置的校准点源来对射电望远镜的图像进行校准,并可以通过迭代计算出校准源的具体位置,从而获取真实的射电图像。
  • 如何理解老化测试标准要求条件的正负偏差
    在老化测试标准中通常明确规定的测试条件,并允许正负范围内的波动偏差,比如在ISO 4892-2测试标准中,包含了以下测试条件辐照度:0.51 ± 0.02 W/(m2 nm)黑标温度:65±3℃在大量的测试过程中,经常有客户错误的理解这些正负范围内的波动偏差,每年我们都会收到客户的咨询,他们认为这描述的是试验箱内的均匀性。然而,事实上并非如此。有时,ISO 17025审核员会犯这个错误,并在实验室审核期间测量试验箱内条件的均匀性。这些误解大部分情况下是因为未能阅读有关标准的全文所造成的。本文将介绍几个标准,并讨论这些设定条件正负偏差的真正含义。Q-SUN氙灯耐候老化试验箱运行波动不等于均匀性少部分人将这些公差解释为老化试验箱的均匀性要求。这意味着暴露在测量区域内的所有点都在公差范围内。事实上在所有的耐候和腐蚀测试标准中,这些公差都不是均匀性的表征。这些公差的真正含义是,辐照度、温度或湿度控制系统,必须能够在设定点内保持稳定的条件。ASTM 将其定义为“运行波动”。运行波动,n-在实验室加速老化箱中,在传感器均衡点的正偏差和负偏差。通常情况下,测试参数由一个安装在老化试验箱中的传感器进行测量和控制。这些公差主要描述的是在加速老化测试和盐雾腐蚀测试过程中,设定点上的稳定性。以上述ISO 4892-2为例。一旦实验条件达到稳定状态,温度在任意时间内都不应该超过68℃或者下降到62℃以下。因此这些标准偏差不代表均匀性的要求,更不是指用户可把温度设定在62℃-68℃范围内。ASTM,ISO和OEM标准中关于偏差的描述在描述运行波动的要求这一点上,有些标准比其他标准做得更好。在大多数情况下,美国材料试验协会标准的语言更清晰,更容易理解。这主要是因为ASTM有一个专门的耐候老化技术委员会仔细考虑这些问题。在大多数主要的ASTM耐候老化测试标准中都可以找到运行波动的介绍。例如,ASTM G154包含一个题为“暴露条件下的运行波动”的表格。做了如下描述“稳定性控制以校准传感器读数的最大允许偏差为指标。”ASTM G151包含一个类似的表格,并在附件A3中有几个段落讨论了运行波动。G151还表示,在喷水过程中,运行波动要求不适用。在盐雾腐蚀测试标准中,也有相似的情况。ASTM B117有以下描述“温度-盐雾试验箱中的暴露区域应该保持在35±2℃(95±3°F)”。每个设定点及偏差,表示试验箱中设定条件的稳定性控制,不代表整个盐雾试验箱中条件的一致性。ISO 老化测试标准在这个问题上没有一致的描述,因为每个老化测试标准都是由不同的委员会编写的,但他们使用了不同的术语来描述运行波动。ISO 4892-2在注释中规定了以下内容:“辐照度、黑标设定温度的正负偏差是在设定条件下,有关参数允许波动范围,而不是指在设定范围内的任意温度。”换言之,65±3°C并不意味着您可以把温度设定在62°C和68°C之间。不幸的是,ISO 9227中没有详细解释正负偏差的含义,这有可能在下一次标准修订中有所改变。然而,尽管表述方式不同,ISO 16701和类似的Ford & Volvo 循环盐雾腐蚀测试中描述了这个问题。以下是ISO 16701中描述的试验箱的温度和湿度性能要求:“在35℃条件中,湿度从50%上升到95%,相对湿度偏差最大允许±4%,对应温度偏差要求为±0.8℃。在7到8小时的稳定条件中,应采用±2%的相对湿度偏差精度。对应温度的偏差要求为±0.4℃”在上述描述中,“瞬时最大偏差”与“操作波动”是相同的概念,有一个附加的要求不包含在其他标准中,即“精度”这个术语的使用,这个概念类似于运行波动。它指的是随着时间的推移,盐雾试验箱能够将温度和相对湿度控制在所需点上。在上述描述中,“±2%表示的是精度”。例如,如果相对湿度控制要求为50%,则试验期间相对湿度必须控制在48%和52%之间。那关于均匀性呢?既然我们已经讨论了设定点范围内的运行波动的,那关于均匀性呢?需要注意的是,在标准世界中仍然存在一些均匀性性要求。但这些数字是针对老化试验箱的性能而指定的,而不是针对要使用的特定设定值。例如,ASTM G151规定了要求的辐照度均匀性,但与特定试验条件无关。因此,当客户询问统一性时,重要的是询问他们在哪里阅读要求。如果它与一个设定点相关,它可能是一个运行波动要求,而不是一致性要求!
  • 走近科研“利器”综合极端条件实验装置
    日出东方,当清晨第一缕阳光照入怀柔科学城的综合极端条件实验装置实验楼时,一位身着蓝色薄羽绒服的科研人员已在实验站开始忙碌。中国科学院物理研究所研究员、综合极端条件实验装置亚毫开实验站负责人刘广同正在观察各种装置设备的数据变化,并对仪器进行相应调试。在新春来临之际,记者走进怀柔科学城,一探科研人员与科研“利器”大科学装置的日夜“纠缠”。要发现更多的可能来自北京量子信息科学研究院的研究人员林飞走进实验楼内的亚毫开实验站,开始对科研样本进行输运性质表征的观测研究。此类样本的研究具有重要的科学意义。2013年薛其坤院士领衔的清华大学—物理所科研团队就曾经在类似样本中首次观测到了量子反常霍尔效应,被杨振宁先生称为诺贝尔奖级的成果。与此同时,在亚毫开实验站内,多项凝聚态物理方面的重要实验正在进行之中。“今天数据有什么异常吗?”刘广同上前询问。这就是刘广同及其团队的日常——不仅需要维护实验装置,负责指导来检测样本的科研人员如何使用装置,有时还按需帮其制订实验方案,甚至直接参与实验过程。实验站先后迎来清华大学、北京大学、上海交通大学等多所高校院所的科研人员,为他们在物理学、材料科学等多学科的实验研究创造条件。记者观察到,实验室核心区域地面上分布着6个深坑。据介绍,这是科研人员为了获取极低温而精心设计的,它的主要目的是给低温设备减振。极低温下,蕴藏着丰富的物理现象。在物理学领域,不少诺贝尔奖成果正是借助极端实验条件取得的。刘广同表示:“我们要创造条件,要发现更多的可能。我们自主研发的一系列实验设备,不仅可以人为达到极低温,还可以创造强磁场、超高压和超快光场等极端条件,旨在发现奇异物性。而且,它们还可以将不同的极端条件‘综合’起来,提供探索未知世界的新维度。”要不断突破上一次两条长长的银色管状仪器装置“躺”在低温强磁场电子波谱学实验站的实验台上,颇为引人注意。这就是刘广同和团队成员自主研发的极低温氦3制冷机。该设备是综合极端条件实验装置量子调控系统的核心低温设备之一。我国的此类设备在相当长一段时期内主要依赖进口。2021年开始,刘广同和团队成员从原材料的设计和采购开始,用特种薄壁不锈钢、高纯无氧铜等原材料加工成零件,再经120多道精密焊口焊接而成,最终打破了之前我国此类极低温科研仪器设备市场被国外垄断的局面,实现了“从无到有”。在刘广同看来,装置的研发,为物理、材料等学科提供了极端特殊的稀有实验条件,利用这样的条件开展科学研究能够极大地促进我国基础研究水平的提高。“时间是挤出来的”。刘广同几乎把全年的节假日都交付实验室,春节假期也不例外。他常说,“搞科研,尤其是基础研究,要有永不磨灭的好奇心、永不认输的韧劲和勇于探索的精神。所以,我从未觉得辛苦,反倒觉得很有乐趣。”“目前,实验站中的实验装置,在最低温度、最高压力等指标上,已处于世界先进水平。”刘广同说,“我们就是要创造更加极端的条件,不断突破上一次。”
  • 95后女博士发明癌症检测仪:少量血液即可测癌症
    p style="text-align: center "img width="300" height="326" title="6f6539137717b90dac270a34ee873f87.jpg" style="width: 300px height: 326px " src="http://img1.17img.cn/17img/images/201712/noimg/1875e495-13d3-4966-9b42-7277e88d8edd.jpg" border="0" vspace="0" hspace="0"//pp  “双12”要来了,常宁会像许多女孩一样忙着整理购物车 她在手机里下载了许多歌,有一首《Look At Me Now》她百听不厌......眼前这位22岁的东南大学生物学女博士,看上去像位邻家女孩。/pp  她恬静的外表下却有颗强悍的“小宇宙”,这位“邻家女孩”刚率领MxHealth大学生创新团队,在第三届中国“互联网+”大学生创新创业大赛摘得“银奖”。他们获奖的成果是“肿瘤标志物自动化检测仪”。/pp  利用这台仪器,只需少量血液样本,便可检测12项肿瘤标志物,整个检测过程只需5到10分钟。/ppstrong  “人小心大”的“女汉子”/strong/pp  出生于山东省菏泽市,常宁是个地道的北方女孩。她从小胆子比一般女孩大,动手能力也很强,上学起便就对物理、化学、生物实验产生了浓厚的兴趣。/pp  常宁的父母也很特别。别人家女孩都是学琴棋书画,而他们对这个爱“捣鼓”的女儿则“听之任之”。正是这种开明的家庭环境促使她从小就养成了独立思考的习惯,也为她今后的科研之路奠定了基础。/pp  高考填报志愿时,亲朋好友建议她报考临床医学专业,将来可以做个受人尊敬的医生。但常宁最终因为对工程的喜好,选择了生物医学专业。“真的特别感谢父母,不管大事小事,他们都把最终决定权交给我。”她说。/pp  从参加课外研学项目,到去实验室参与科研,再到主动请缨担任MxHealth团队负责人,常宁都是自己拿主意。/pp  如今常宁回想起过往的一次次选择,她坦言从未后悔过。“相比当医生,我还是更喜欢现在的科研工作。”常宁笑称,在科研过程中遇到“拦路虎”时,导师一般只提供一个方向,点到为止,剩下的具体内容和实施过程需要她自己思考规划,“这种模式更符合我的个性”。/ppstrong  受蝴蝶翅膀启发/strong/pp  穿上白大褂、戴上手套,将处理好的血清注射到生物芯片中,通过流体控制和图像处理等模块对肿瘤标志物进行检测。短短几分钟后,数据和图像便出现在显示器上。/pp  眼前这个像打印机似的“箱子”就是他们的获奖设备。常宁告诉科技日报记者,只需约50微升样品就可一次性完成3到4种肿瘤标志物的检测。/pp  常宁说,这项科研成果的基础是利用蝴蝶翅膀折射出不同色彩的原理,而每一种颜色就代表一种肿瘤标志物。当血液流过时,血液中的肿瘤标志物就会被相应的抗体抓获。通过图像分析和数据处理,就能获取肿瘤标志物检测结果。/ppstrong  科研和创业是两码事/strong/pp  MxHealth团队获奖后,常宁成了各大媒体争相采访的对象,“‘95后’女博士”“滴血验癌”成了热搜词。“一个月我就收到了20多个投资合作意向。”常宁说。/pp  面对媒体的追捧,常宁显得十分淡定,仍自称“科研狗”。她说:“科研和创业是两码事。将科研成果转化为商业应用,需要考察很多问题,面临重重困难,光有一个只会做科研的脑瓜是不够的。你必须要有对行业的全面认识,包括对成立公司、运营和发展的全局把控。”/pp  10月30日,MxHealth团队带着他们的自动化检测仪项目入驻东南大学国家科技园,开启创业新征程。/pp  常宁告诉科技日报记者,学校安排了经管学院的教授对他们进行辅导,入驻后她会与团队成员一同编写商业企划书。/pp  但此时,常宁却萌生“退意”,想辞去团队负责人职务。/pp  “创业应该让更有才能的人去做。比起做团队负责人,我更偏爱科研一点。原本我只是埋头做科研,没想到有了这么大的影响力,这让我更有动力了。”常宁说。/pp  “目前,一次只能检测3到4种肿瘤标志物,仪器的稳定性和灵敏度还有待提升,它只能作为一种筛查方法,最终确诊还要依靠医院病理诊断结果。”常宁客观分析道,“目前全球癌症发病率高,而且发病呈现年轻化趋势。我们的项目为医院和医生提供了一种全新的筛查方法,我们对项目的前景充满信心。”/p
  • 强制性国标《饮料通则》正式实施 饮料产品 “改名”忙
    12月1日,酝酿已久的强制性国家标准《饮料通则》正式实施,新标准将市场上所销售的饮料划分为11大类,广受争议的功能饮料不在其列,但与之较为接近的一类是特殊用途饮料,即“通过调整饮料中营养素的成分和含量,或加入具有特定功能成分的适应某些特殊人群需要的饮料制品。”该饮料囊括运动饮料、营养素饮料和其他特殊用途饮料。其中营养素饮料是指“添加适量的食品营养强化剂,以补充某些人群特殊营养需要的饮料”。如此一来,市面上很多常见的、人气旺的功能饮料,都无一例外地面临集体改名问题。  相对于产品名称方面陆陆续续呈现的变化,消费者更关心的是,新标准实施之后,功能饮料将以什么样的形式、口味、价格全新亮相。记者近日在北京市场调查发现,虽然标准对“功能饮料”名称全面叫停,但市场上的产品包装还处于“改名”过渡期,进度明显不一。不过产品包装上的功能宣传丝毫没有缩水,凉茶产品继续突出清热去火,运动饮料强调补充电解质,抗疲劳饮料则注重提神醒脑……似乎每一款产品都能在其功能定位中迅速找出吸引消费者的卖点。  也许是定位明确,国内的功能饮料市场一直处于加速状态,不仅老品牌纷纷介入,新面孔也频频现身。近年来,营养素饮料、运动饮料等功能饮料都出现不少新品牌,单独品类集群已经基本形成 同时,消费者的认知度也显著增强,正在尝试接受功能饮料的各种新概念。  消费者齐先生偏爱运动饮料,觉得解渴又好喝,以前他习惯挑选一些熟悉的品牌和口味,后来开始突破以往,接触一些新品牌、新产品,“虽然产品在外观上有相似的感觉,但口味很多花样,常有惊喜的感觉。最重要的是,还可以在精神疲惫的时候补充能量。”齐先生认为,正宗的功能饮料不是在包装和名称上大做文章,而是真正含有各种人体所需的维生素和矿物质,可以补充人体所需的维生素、铁、锌、钙等各种营养元素。  和齐先生不同,邢女士很少选择功能饮料。“家里有小孩,不愿意让她过早地接触功能饮料,怕有不良影响,所以干脆不买。”邢女士的担心不无道理,据有关专家介绍,某些功能饮料中含有咖啡因等刺激中枢神经的成分,儿童应该慎饮,普通成年人也要在特定的环境下饮用才有益身体,比如在强烈运动、大量流汗后饮用,其中的电解质和维生素可以迅速补充人体机能。如果在没有运动的情况下饮用这类饮料,其中所含的钠元素会增加机体负担,导致心脏负荷加大、血压升高。  虽然褒贬不一,但在标准的新规下,功能饮料的定位不再是随心所欲,中国饮料工业协会秘书长赵亚利表示,特殊用途饮料基本上是以水为基础,添加氨基酸、牛磺酸、咖啡因、电解质、维生素、膳食纤维、植物提取液中的有效成分等调制而成。与饮料的其他产品比较,特殊用途饮料技术含量较高,特别是在对植物资源的利用上。与此同时,记者也注意到,市面上一些功能饮品在植物资源利用上别出心裁,在产品中加入人参、灵芝等特殊滋补成分,走高端的养生路线。  有关专家认为,不管是此前的功能饮料,还是今后的特殊用途饮料,其构成成分具有特殊性,每一种类别的功能饮料具体功效并不相同,主要特征是含有一些有益成分,可以快速对人体发挥功效。消费者对功能饮料的选择一般有3个标准:首先是口感,其次是功能,最后是没有副作用。功能饮料不像普通饮品随时随地都可以饮用,应该是特定的适宜人群或者是在特定条件下才可饮用,合格的功能饮料产品会标注饮用说明,消费者购买时一定要注意弄清楚自己是否适合。
  • 科学家为环境条件下的多维测量定制原子力显微镜
    原子力显微镜(AFM)是一种表面表征方法。AFM中的关键元件是一个锋利的探针尖端,连接在力传感换能器上。在测量产生的相互作用力的同时,尖端相对于样品进行扫描。作为样品位置函数的映射原则上允许对表面结构进行成像。此外,还可以获得许多其他相互作用,如局部化学力和静电力。此外,将不同刺激整合到AFM测量中的能力(例如,温度依赖性、紫外线照射等)使得能够研究不同的实验效果。按时间顺序,AFM操作可分为两种:静态(也称为接触)和动态模式。接触操作模式依赖于探针的直接偏转测量。通过了解力传感换能器(即悬臂)的弹簧常数,可以直接恢复力。因此,接触模式易于操作,结果直观。然而,局部程度是由尖端和样品之间建立的接触面积定义的,该接触面积可以多达数百纳米正方形。此外,还有机械不稳定性,其中吸引的尖端-样品相互作用克服了悬臂的刚度,也称为跳跃接触。引入了动态操作模式来解决接触模式的局限性。动态操作模式的基本思想依赖于对悬臂的谐波振荡的解调,以控制尖端-样本分离。调幅(AM)是最广泛使用的动态操作模式之一。AM基于振荡的解调以恒定的激励信号驱动悬臂时,激励信号和振荡信号之间的相位差、振幅和/或相位差。仅涉及一个控制回路来控制AM-AFM中恒定激励信号的尖端-样本分离。因此,AM-AFM的使用相对简单。尽管AM-AFM易于实现,但它在机械上受到限制,特别是在真空条件下。更具体地说,振荡幅度的稳定时间与悬臂的质量因子成比例。因此,由于在真空条件下缺乏粘性阻尼,AM调制的使用是不可行的。此外,超出现有AFM硬件能力的机械不稳定性和振幅变化阻碍了传统AM-AFM在真空条件下的使用。AM-AFM的替代品是调频原子力显微镜(FM-AFM),它基于尖端-样品相互作用下悬臂共振频率的解调。FM-AFM消除了AM-AFM的限制;然而,它需要一个相对复杂的控制架构,因为激励信号由于尖端-样本相互作用而变化。FM-AFM通常在真空条件下使用,因为信噪比随着高质量因子的提高而提高;然而,它也可以在环境下甚至在液体环境中使用。FM-AFM能够以高分辨率测量尖端-样本相互作用力,即作用力为皮牛顿,距离为皮米。此外,随着原子工程尖端的最新进展,有可能评估不同原子侧的直接化学表征。除了FM-AFM的精确力和距离控制外,FM-AFM还利用其时间分辨测量的潜力覆盖了AM-AFM,其中尖端-样本相互作用力是作为时间的函数测量的。然而,已经从理论上证明并通过实验验证了基于FM的测量的时间分辨率不受机械限制。在这里,科研人员展示了具有新的硬件和软件集成的商业原子力显微镜系统的定制。尽管最初的设置,VEECO的EnviroScope扫描探针显微镜(SPM)带有NanoScope®IIIa控制器,具有用户友好的功能(例如,易于访问样品和尖端以及样品和/或尖端的温度控制),但它只能进行接触模式和基于AM AFM的形貌测量,并具有原始的力谱能力。我们实现了一个锁相环、一个高压放大器和一个新的显微镜控制器,用于FM-AFM的自动测量。我们用环境条件下的实验来说明我们的定制。更具体地说,我们进行了FM-AFM形貌实验、接触电势差测量、基于FM AFM的力谱测量、时间分辨原子力显微镜测量和跨台阶边缘的二维力谱测量。尽管每个商业系统都有自己的特点(例如,驱动步进电机进行粗略处理,访问所有数据信号以及高压信号的能力,以及用于样本定位的摄像头连接),但许多(商业)系统也可以进行类似的升级/定制。因此,我们相信我们的方法将对其他扫描探针显微镜有用。
  • 听中美院士王晓东讲述“体制外”的科研
    以研究细胞凋亡著名的中国、美国科学院“双料”院士王晓东,似乎一直习惯将自己隐在媒体聚光灯之外。回国十三年来,作为生命科学领域科学家的他,让公众最 为“熟知”的形象应该是有着国家科技体制改革“试验田”之称的北京生命科学研究所(NIBS,下称“北生所”)创始人兼所长。这家后来被誉为中国最高效研 究所的特殊之处,在于打破了科研“铁饭碗”,采用全员聘用制,五年内不问成绩,充分给予研究人员科研自由和空间。低调王晓东的这点知名度,一定程度上还得 归功于北京大学终身讲席教授饶毅在2011年的一篇博文《一个成功的研究所为何被边缘化》引起的轩然大波。  另一次备受瞩目,是在2015年1月未来论坛创立大会上,出现了清华大学生命科学院院长施一公、王晓东和饶毅三位优秀华人生物学家首次同台作主题讲演的盛况。  今年2月,王晓东和前保诺公司(Bioduro)创始人欧雷强(John Oyler)共同创建的百济神州(北京)生物科技有限公司(下称“百济神州”)逆势登陆美国纳斯达克,成为2016年第一家赴美IPO的中国公司。  而这一次王晓东露面的直接原因,是他和饶毅正在为一个由民间多元化资本创立的科学奖项——未来科学大奖担任生物学家评委。  “我感觉这个事情确实是我们国家科学界的一件大事,如果做得好其实会产生很大的一个推动。”王晓东说,该奖项的评奖标准,是在大中华区内发生的对未来最有影响力的科学发现。    北京生命科学研究所所长王晓东  40岁的勇气  同样留美归来的施一公曾经形容王晓东“已经达到了从新中国走出去的华裔科学家能够在美国取得的最高地位”。  当时做出回国这个决定,对王晓东来说并不容易。  出国的时候王晓东没想到自己会在美国待那么久,从1985年赴美留学到成为得克萨斯州西南医学中心终身教授,在美国的20多年里,回国一直在王晓东的计划之中。和那些大多数在海外退休之后才回国的前辈相比,他做出这个决定的时候只有40岁。  创建北生所的初衷,是在6位新加坡华裔科学家的倡议下产生的,意在以新加坡分子与细胞生物学研究所(IMCB)为模板而建立中国IMCB。2003年,北生所以全球招聘的方式,从20多位应聘人选中选拔出美国得克萨斯大学西南医学中心教授王晓东、耶鲁大学终身教授邓兴旺担任共同所长。  当王晓东决定回国接受北生所聘书的时候,他听到最大的质疑声是:这个决定能不能再推后点,40岁的你正处在科研高峰期,而且你所在的美国实验室科研条件也无可挑剔,可不可以等到60岁再回来?  当53岁的王晓东回过头看10多年前做出的决定时,只庆幸40岁的自己的确有勇气。  学会“妥协”  即使是竭力推掉很多公开亮相机会,作为北生所所长的王晓东也常会感叹分身乏术。  对于不爱抛头露面的原因,王晓东此次面对《第一财经日报》时直言,是因为自己确实没有这方面兴趣,“你得总有一个平衡,到底是面向什么样的观众?如果总是面向大众,这一点其实我们真正做科学(的人)多少是有点‘不屑’的。”  王晓东所在的科学家圈子里,有一个玩笑说作为科学家每上一次报纸就会丢掉一个朋友 上一次电视就会丢掉所有朋友。依据是因为即使是科学家,面对媒体时说的话也不可能一直足够严谨,这些不够严谨的话通过媒体传播出去后,科学家同行们很容易给你打上“媚俗”的标签。  “看你这么说就觉得你‘媚俗’,你‘媚俗’就被人看不起,如果你还经常‘媚俗’,大家肯定就知道这个人已经从(科研)第一线下来了。”王晓东说。  为了保证把足够的时间和精力放在实验上,王晓东曾给自己立下规矩,每年出国参加学术会议不超过两次,每周工作不少于6天。但如今,想要坚持这个规矩变得越来越难。“我现在也很难保证能在实验室待足够的时间,虽然对我来讲在实验室的时间是最享受的。”  几年前的一个大年初一,王晓东的一个朋友打电话过来问他在哪儿度假。王晓东的确是在度假,只不过他对度假的定义是有机会留在实验室。  事实上,回国这么多年后,王晓东已经学会释怀,逐步接受了出席一些公开活动是科研所必须的存在,但很多时候他还是会因此多少有点负罪感。  2004年4月,王晓东以41岁的“低龄”当选为美国国家科学院院士,成为当时中国内地二十多万赴美留学生中进入美国科学界最高殿堂的第一人,也是其中最年轻的学者。如今,已经迈过50岁门槛的王晓东最大的感受是时间越来越宝贵,如果能够把时间放在实验室里也许是他对时间最好的利用。  但“偏爱”实验室的王晓东面对《第一财经日报》记者时也坦言,科学家到了一定年龄要学会放手,比如尝试把自己的工作重点放在培养下一代。  如今,王晓东对于自己的要求是努力地让自己脑子不要懒,有时候不见得非得要本人待在实验室里面,但脑子不能停止对实验的思考。  坚持“体制外”  北生所经常被外界描述成一个相当特立独行的存在。  北生所的英文名称——Nation Institute of Biological Sciences,Beijing(国家生命科学研究所,北京)——与其中文名字并不一致,这在一定程度上也暗示了它出身的复杂性。  曾经有媒体这样表述北生所的特殊性:在中国,几乎99.99%的科研机构都隶属于中科院、各大高校或科技部系统,目前独立于这个庞大体制的,只有一南一北两家机构:一是位于深圳的华大基因研究院,另一个就是北生所。  华大基因集团董事长汪建曾在接受采访时表示,对国家给北生所在人才考核和待遇方面开了“口子”羡慕不已。  王晓东并不否认北生所的特殊性,并且强调这种特殊性才是北生所的立足之本。“没有这个特殊性就没有办法在一个小环境里面去种一块试验田,如果完全跟大环境是通着的,大环境又有各种各样的问题,你的小环境就很难独立生存。”  和很多海归学者一样,刚回国那几年,王晓东花了很长时间去适应国内的科研体制。“国内的科学群体比较小,真正能够理解你、欣赏你的‘内行’并不多。”  相比海外比较成熟的评价系统,王晓东在初期需要反复地向“上级”科普他们到底在做什么,有多重要。“你要做真正有创造性的科学研究,它确实不是一个一帆风顺的过程,也不应该是一个政绩工程,作为一个先驱,你总是要经历所有的冷暖。”  有很多人给中国的科学研究尽快发展开了很多药方,而王晓东的药方就是要办独立的研究所。“因为我们中国没有足够数量的真正的好科学家,科学家不够,底子不行,开再多药方也不管用,即使有的药方能一时把某个学科的水平推上去,但也不可持续。我们需要在人才、资源和体制上发力,打造创新体系。”  从科研到高科技企业,王晓东的药方是科学要高于商业,需要培养各方面的专业人才。  但不可忽视的大背景是,现在中国的某些高科技领域极度缺乏合适的人才。因为很多领域以前没有做过,没有做过就不可能有现成合适的人才。  偏爱有野心的人  2012年,北生所年仅41岁的研究员李文辉在《eLife》杂志上发表了有关乙肝病毒受体的研究结果。这一发现,被国内同行认为是“真正在中国做出的生命科学重大突破”。  而李文辉自2007到北生所到2012年,在过去5年里只发过一篇小文章。一个科研机构竟然容许自己的工作人员在长达5年的时间里没有什么像样的“业绩”,这在国内科学界是难以想象的。  但这就是北生所打破科研“铁饭碗”,采用全员聘用制,五年内不问成绩,充分给予科研自由和空间的特殊性与成果。  经历十多年的特殊化发展之后,北生所交出的成绩单是:所内科研人员已在《科学》《自然》《细胞》等国际顶尖杂志上发表论文30余篇,质量为行业翘楚 2012年,全球著名研究机构美国霍华德休斯医学研究所,授予来自17个国家的28位科研人员“国际优秀青年科学家”称号,入选的7名中国人中,北生所独占4席。  由诺贝尔奖得主、美国科学院院士等组成的国际科学指导委员会曾如此评价北生所:“世界上还没有其他研究所能在如此短的时间里,在国际科研领域占据如此重要的地位。”  值得一提的是,北生所在挑选人才上,并不太看重过去有过怎么样的成绩,而是更关注引进人才计划做的项目其整体目标是否足够大胆。  “很多人考核关注提交的计划是不是足够严谨、是不是可行,我不关心可行性,我需要的是有野心的人。敢想敢干,这才是真正探索性的科研。你如果没有那样脑洞大开的能力,这些科研永远是低层次的。”按照王晓东的表述,他目前看过的所有计划,至今都没有能够完全按计划实现。因为一种真正看得很远的计划,很多细节是不可能在早期就能提前“填”进去的。  和很多科学家一样,王晓东喜欢未知带来的快感,直言“如果前方的路已能看得很清楚,那就没意思了”。  而这样一个发现性的科学成果,很多时候是可遇而不可求的,工作必须得做到,做不到就没有发现,但是谁也不知道工作做到什么时候才能获得真正有价值的发现。  王晓东并不回避这么多年来,天天要面对失败是件很恐怖的事情,但他给自己开出的药方是内心要足够强大,能够有坚定的方向,不能完全别人喜欢听什么就去说什么做什么。  科学与技术的界限  在美国待了20多年,又回国10多年,在中美两地科研环境差异上,王晓东最直观的感受是成熟度不同。  相比在二战后迅速发展的美国科学研究大环境,抛开经济水平差异和对于前沿科学的投入差别,王晓东不满意的是:中国是一个缺乏科学精神或者说科学传统的国家,没有真正的科学传统,所以很难把科学追求真理和经济、技术发展的关系搞得很清楚。  “真正在中国做科研,做真正原创性的科研,其实还是一个很新的事情。”按照王晓东的理解,科学和技术应该是两码事,科学最重要的功能是对人类未知的探索,而技术是怎么样把事情利用科学的原理做得更好,但中国至今还没有把科学和技术两个概念完全区分开。不过,利好因素是中国有很多聪明人,有足够的做科学的储备 此外,如今的中国正站在近现代史上最好的时间点,可以有更多的资金来投入科学研究。  “从生物学研究的角度来讲,现在的年轻人建立自己的独立实验室,留在中国还是留在美国,我觉得基本上差别不是很大了,这也是以前从来没有过的事情。”但王晓东还是坚持,必须搞清楚为什么要做科学,什么是好的科学,这个标准如果搞不清楚,也会把大家的路给带歪。
  • 考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析
    在背景与目标红外辐射量差距不大或背景较为复杂等情况下,传统红外成像技术对目标进行探测与识别的难度较大。而红外偏振探测在采集目标与背景辐射强度的基础上,还获取了多一维度的偏振信息,因此在探测隐藏、伪装和暗弱目标和复杂自然环境中人造目标的探测和识别等领域,有着传统红外探测不可比拟的优势。但同时,偏振装置的加入也增加了成像系统的复杂度与制作成本,且对于远距离成像,在红外成像系统前加入偏振装置对成像系统的探测距离有多大的影响,也有待进一步的研究论证。据麦姆斯咨询报道,近期,中国科学院上海技术物理研究所、中国科学院红外探测与成像技术重点实验室和中国科学院大学的科研团队在《红外与毫米波学报》期刊上发表了以“考虑探测器非理想性的红外偏振成像系统作用距离分析”为主题的文章。该文章第一作者为谭畅,主要从事红外偏振成像仿真方面的研究工作;通讯作者为王世勇研究员,主要从事红外光电系统技术、红外图像信号处理方面的研究工作。本文将从分析成像系统最远探测距离的角度出发,对成像系统的探测能力进行评估。综合考虑影响成像系统探测能力的各个因素,参考传统红外成像系统作用距离模型,基于系统的偏振探测能力,建立了红外偏振成像系统的作用距离模型,讨论了偏振装置非理想性对系统探测能力的影响,并设计实验验证了建立模型的可靠性。红外成像系统作用距离建模目前较为公认的对扩展源目标探测距离进行估算的方法是MRTD法。该方法规定,对于空间频率为f的目标,人眼通过红外成像系统能够观察到该目标需要满足两个条件:①目标经过大气衰减到达红外成像系统时,其与背景的实际表观温差应大于或等于该频率下的成像系统最小可分辨温差MRTD(f)。②目标对系统的张角θT应大于或等于相应观察要求所需要的最小视角。只需明确红外成像系统的各项基本参数与观测需求,我们就可以计算出系统的噪声等效温差与最小可分辨温差,进而求解出它的最远探测距离。红外偏振成像系统作用距离建模偏振成像根据成像设备的结构特性可分为分振幅探测、分时探测、分焦平面探测和分孔径探测。其中分时探测具有设计简单容易计算等优点,但只适用于静态场景;分振幅探测可同时探测不同偏振方向的辐射,但存在体积庞大、结构复杂,计算偏振信息对配准要求高等问题;分孔径探测也是同时探测的一种方式,且光学系统相对稳定,但会带来空间分辨率降低的问题;分焦平面偏振探测器具有体积小、结构紧凑、系统集成度高等优势,可同时获取到不同偏振方向的偏振图像,是目前偏振成像领域的研究热点,也是本文的主要研究对象。图1为分焦平面探测系统示意图。图1 分焦平面探测器系统示意图本文仿真的分焦平面偏振探测器,是在红外焦平面上集成了一组按一定规律排列的微偏振片,一个像元对应着一个微偏振片,其角度分别为 0°、45°、90°和135°,相邻的2×2个微像元组成一个超像元,可同时获取到四种不同的偏振态。图1为分焦平面探测系统结构示意图。传统方法认为在红外成像系统前加入偏振装置后,会对系统的噪声等效温差与调制传递函数MTF(f)产生影响,改变系统的最小可分辨温差,进而改变系统的最远探测距离。本文将从偏振装置的偏振探测能力出发,分析成像系统的最小可分辨偏振度差,建立红外偏振成像系统的探测距离模型。我们首先建立一个探测器偏振响应模型,该模型将探测器视为一个光子计数器,光子被转换为电子并在电容电路中累积,综合考虑探测器井的大小、偏振片消光比、信号电子与背景电子的比率以及入射辐射的偏振特性,通过应用误差传播方法对结果进行处理。从噪声等效偏振度(NeDoLP)的定义出发,NeDoLP是衡量偏振探测器探测能力的指标,即探测器对均匀极化场景成像时产生的标准差。对其进行数学建模,进而分析得到红外偏振成像系统的最远探测距离。图2 DoLP随光学厚度变化曲线对于探测器来说,积分时间越长,累积的电荷越多,探测器的信噪比(SNR)就越高,但这种增加是有限度的。随着积分时间的增加,光生载流子有更多的时间被收集,增加信号。然而,同时,暗电流及其相关噪声也会增加。对于给定的探测器,最佳积分时间是在最大化信噪比和最小化暗电流及噪声的不利影响之间取得平衡,为方便分析,我们假设探测器工作在“半井”状态下。通过以下步骤计算红外偏振成像系统最远作用距离:a. 根据已知的目标和背景偏振特性以及环境条件,计算在给定距离下,目标与背景之间的偏振度差在传输路径上的衰减。b. 结合系统的探测器性能参数,确定目标在给定距离下是否可被观察到。如果不能则减小设定的距离。目标被观察到需同时满足衰减后的偏振度差大于或等于系统对应于该频率的最小可分辨偏振度差MRPD,目标对系统的张角θT大于或等于相应观察要求所需要的最小视场角。c. 逐步增加距离,直到目标与背景之间的偏振度差不再满足观察要求。这个距离即为成像系统最远作用距离。τp (R)为大气对目标偏振度随探测距离的衰减函数,可根据不同的天气条件,根据已有的测量数据进行插值,计算出不同探测距离下大气对目标偏振度的衰减,图4. 5给出了根据文献中测量数据得到的偏振度随光学厚度增加衰减关系图。这里给出的横坐标是光学厚度,不同天气条件下,光学厚度对应的实际传播距离与介质的散射和吸收系数有关。综上,我们建立了传统红外成像系统和考虑了偏振片非理想性的红外偏振成像系统的作用距离模型,下面我们将对模型的可靠性进行验证,分析讨论探测器各参数对成像系统探测能力的影响。验证与讨论由噪声等效偏振度的定义可知,其数值越小,代表偏振探测器的性能越优秀。下面我们对影响红外偏振成像系统探测性能的各因素进行讨论,并设计实验验证本文建立模型的正确性。偏振片消光比消光比是衡量偏振片性能的重要参数,市售的大面积偏振片的消光比可以超过200甚至更多。对其他参数按经验进行赋值,从图3可以看到,对于给定设计参数的探测器,偏振片消光比超过20后,随着偏振片消光比的增加,探测器性能上的提升微乎其微。对于分焦平面探测器,为实现更高的消光比,不可避免地要牺牲探测器整体辐射通量。由于辐射通量降低而导致的信噪比损失可能远远超过消光比增加所获得的收益。这一结果同样可以对科研人员研制偏振片提供启发,对需要追求高消光比的偏振片来说,增大透光轴方向的最大透射率要比降低最小透射率更有益于成像系统的性能。图3 偏振片消光比与探测器噪声等效偏振度关系图探测器井容量红外探测器的井容量是指探测器像素在饱和之前能够累积的电荷数量的最大值。井容量是衡量红外探测器性能的一个关键参数,井容量通常以电子数(e-)表示。较大的井容量意味着探测器可以在饱和之前存储更多的电荷,从而能够在更大的亮度范围内准确检测信号。这对于在具有广泛亮度变化的场景中捕获清晰图像至关重要。从图4可以看出,增大探测器井的容量,同样能很好的提高成像系统的偏振探测能力。图4 探测器井容量与探测器噪声等效偏振度关系图然而,井容量的增加可能会导致像素尺寸增大或探测器面积减小,这可能对系统的整体性能产生负面影响。因此,在设计红外探测器时,需要权衡井容量、像素尺寸和其他性能参数,以实现最佳性能。目标偏振度虽然推导出的噪声等效偏振度公式包含目标偏振度这一参量,但目标的偏振度本身对探测器的噪声等效偏振度没有直接影响。NeDolp 是一个衡量探测器性能的参数,它主要受探测器内部噪声、电子学和其他系统组件的影响。然而,目标的偏振度会影响探测器接收到的信号强度,从而影响信噪比(SNR)。从图5也可以看出,探测器的NeDolp受目标的偏振度影响不大。图5 目标偏振度与探测器噪声等效偏振度关系图读取噪声与产生复合噪声比值读取噪声主要来自于探测器的读出电路、放大器和其他电子元件。它通常在整个光强范围内保持相对恒定。产生复合噪声是由光子的随机到达和电荷生成引起的,与光子数成正比。在低光强下,产生复合噪声通常较小;而在高光强下,它会逐渐变大。通过计算读取噪声和产生复合噪声的比值,可以确定系统的性能瓶颈。如果读取噪声远大于产生复合噪声,这意味着系统在低光强下受到读取噪声的限制。在这种情况下,优化读出电路和放大器等元件可能会带来性能提升。如果产生复合噪声远大于读取噪声,这意味着系统在高光强下受到产生复合噪声的限制。在这种情况下,提高信号处理和光子探测效率可能有助于改善性能。从图6可以看出,降低读取噪声与产生复合噪声比值可以有效提升系统偏振探测能力。图6 δ与探测器噪声等效偏振度关系图信号电子比例综合图4~6可以看出,提升β的数值可有效提高探测器的偏振探测能力,由β的定义可知,对于确定井容量的探测器,β的取值主要取决于探测器的各种噪声与积分时间,降低探测器的工作温度、优化探测器结构、减少表面和界面缺陷等途径都可以降低探测器的噪声,调节合适的积分时间也有助于探测系统的性能提升。实验验证根据噪声等效偏振度的定义,利用面源黑体与红外可控部分偏振透射式辐射源创建一组均匀极化场景。如下图7所示,黑体发出的红外辐射,经过两块硅片,发生四次折射,产生了偏振效应,通过调节硅片的角度,即可产生不同线偏振度的红外辐射。以5°为间隔,将面源黑体平面与硅片间的夹角调为10°~40°共七组。每组将面源黑体设置为40℃和70℃两个温度,用国产自主研制的红外分焦平面偏振探测器采取不少于128帧图像并取平均,然后将每组两个温度下相同角度获得的图像作差,以减少实验装置自发辐射和反射辐射对测量结果的干扰,差值图像就是透射部分的红外偏振辐射。对差值图像进行校正和去噪后,即可按公式计算出探测器对均匀极化场景产生的偏振度图像。计算出红外辐射的线偏振度,为减小测量误差,仅取图像中心区域的像元进行分析。该区域像元的标准差就是该成像系统的噪声等效偏振度(NeDoLP)。探测器具体参数如表1所示。图7 实验示意图表1 偏振探测器参数利用本文建立的探测器仿真模型计算出硅片的线偏振度仿真值,公式19计算出硅片线偏振度的理论值,与实验的测量值进行对比,图8展示了三组数据的变化曲线,从图中可以看出,三组数据存在一定偏差,这可能与硅片调节角度误差、面源黑体稳定性、干涉效应、硅片摆放是否平行等因素有关,但在误差允许的范围内,实验验证了偏振探测系统的性能,也证明了本文建立仿真模型的可靠性。NeDoLP测量结果如表2所示。图8 线偏振度理论值、测量值与本文模型仿真值曲线图表2 实验结果从上表可以看到NeDoLP的测量值与仿真值的差值基本能控制在5%以内,实验结果再次印证了本文设计的模型的可靠性。实例计算应用建立的模型对高2.3m,宽2.7m,温度47℃,发射率为1的目标的最远探测距离进行预测,目标差分温度6℃;背景温度27℃;发射率1;目标偏振度30%,背景偏振度1%,使用3.2节中样机的探测器参数,最后,采用文献中介绍的“等效衰减系数-距离”关系的快速逼近法对红外探测系统最远作用距离R进行求解,得到表3的结果。表3 红外成像系统的最远作用距离根据红外探测系统最远探测距离,利用本文第二节提出的方法,得到不同探测概率下红外偏振成像系统最远作用距离结果如表4所示。表4 红外偏振成像系统的最远作用距离所选例子为目标与背景偏振度差异大于其温差,所以在这种探测场景下红外偏振成像系统的探测能力要优于红外成像系统。探测器的参数不同,探测场景与目标的变化都会对模型的结果产生影响,但本文提供的成像系统作用距离模型可为实际探测中不同应用场景下的成像系统选择提供参考。结论针对不同的探测场景,红外成像系统与红外偏振成像系统在最远探测距离方面哪个更有优势并没有定论,探测目标的大小,背景与目标的温差与偏振度差,大气透过率,具体探测器的参数等因素都会对成像系统的最远探测距离产生影响。经实验验证,本文所建立的非理想红外偏振成像系统的响应模型是可靠的,可以用于估算成像系统的最远作用距离,针对不同的探测场景,读者可通过实验确定探测器的具体性能参数,利用仿真软件或实验测量的方式获取探测目标的温度与偏振信息,明确探测环境的具体大气参数,利用模型对红外成像系统与偏振成像系统的最远作用距离进行预估,选择更具优势的成像系统。这项研究获得上海市现场物证重点实验室基金(No. 2017xcwzk08)和上海技术物理研究所创新基金(No. CX-267)的资助和支持。论文链接:http://journal.sitp.ac.cn/hwyhmb/hwyhmbcn/article/abstract/2023041
  • 2100 | 不同土壤水分条件下土壤水与植物茎木质部水的同位素偏差研究
    【摘要】土壤含水量的时空异质性影响着土壤水和植物茎木质部水的同位素组成。然而,土壤水分条件对广泛报道的土壤水-植物茎木质部水同位素偏差的影响尚缺乏系统地评估。为此,本研究连续两年在两个土壤水分条件不同的样地测定了柠条茎木质部水和土壤水的δ2H和δ18O值(利用全自动真空冷凝抽提系统LI-2100,北京理加联合科技有限公司)提取土壤和植物茎木质部中的水分,然后进行同位素测量)。结果表明,在较湿润的样地1,茎木质部水与土壤水在两年中都表现出明显的同位素偏差(两者的重叠率20%),土壤水-茎木质部水lc-excess差值(Δlc-excess)平均值为10.7‰,茎水SW-excess的平均值为&minus 9.1‰。但在干旱年,茎木质部水与土壤束缚水高度匹配。在土壤含水量相对较低的样地2,茎木质部水与土壤水在湿润年发生同位素偏移,两者的重叠率为20%,Δlc-excess和SW-excess平均值分别为13.7‰和&minus 11.8‰。有趣的是,在干旱年份,茎木质部水与土壤水同位素的重叠率达到97%。样地2土壤含水量与Δlc-excess值呈正相关,与SW-excess值呈负相关。本研究表明土壤束缚水与柠条茎木质部水同位素之间较高的匹配度,支持了“两个水世界”假说。土壤水-植物茎木质部水同位素偏差极有可能与土壤含水量驱动的土壤水同位素异质性密切相关。该研究结果阐明了不同水分条件下植物茎木质部水和土壤水同位素信号的变化,有助于更好地理解植物在异质土壤中如何吸收水分。【研究区域】该试验是在中国黄土高原北部六道沟小流域 (38°46′-38°51′N,110°21′-110°23′E)进行。【研究方法】(1) 土壤束缚水同位素的计算本研究中,将张力计在&minus 60 kPa压力下收集到的水分视为土壤移动水,而压力值大于&minus 60 kPa时收集到的水分则视为土壤束缚水。在土壤水分特征曲线上,土壤水吸力为60 kPa时对应的土壤含水量被认为是土壤束缚水的最大含水量。土壤水的质量含水量可以通过野外试验测定。土壤水含水量与土壤束缚水最大含水量的差值为土壤移动水的含水量。最后,根据实测的土壤水与土壤移动水的同位素值,可以计算出土壤束缚水的同位素值。式中,δLMW 、δBW、δMW分别为土壤束缚水、土壤水和土壤移动水的同位素值,θLMW、θBW、θMW分别为土壤束缚水、土壤水和土壤移动水的土壤含水量。(2) lc-excess值的计算按照Landwehr and Coplen(2006)的方法,计算了土壤水和植物茎木质部水的lc-excess值,并利用两者的差值(Δlc-excess)评估同位素偏差。Δlc-excess值越大,表明植物茎木质部水与土壤水同位素偏差越大。式中,下标“s”代表样本,a和b分别是区域降水线LMWL的斜率和截距。(3) SW-excess 值的计算按照Barbeta et al.(2019)的方法,计算了柠条茎木质部水的SW-excess值,用以评估柠条茎木质部水与土壤水同位素之间的偏离程度。若SW-excess为负值,则在δ2H-δ18O双同位素图中茎木质部水位于土壤水的下方。SW-excess值越负,表明柠条茎木质部水与土壤水同位素偏差越大。式中,下标“s”代表柠条茎木质部样本,abw和bsw分别是2018-2019年每个月份土壤水线的斜率和截距。(4) 重叠面积法评估植物-土壤水同位素偏差利用R软件中的SIBER(Stable Isotope Bayesian Ellipses)模型计算了植物茎木质部水和土壤水的重叠面积,最后给出两者的重叠面积与茎木质部水面积的比值(%)。较高的比值意味着植物茎木质部水与土壤水同位素重合度高。【结果】图1 研究期间植物水和土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆(95% 置信区间)。图2 样地1-2土壤水-茎木质部水分lc-excess差值(Δlc-excess)及茎水SW-excess值。图3 不同吸力下土壤水分类型示意图及样地1-2水分特征曲线。图4 植物水和不同移动性的土壤水δ18O和δ2H值的标准椭圆(95% 置信区间)。图5 土壤含水量与(a)Δlc-excess和(b)SW-excess的关系。【结论】植物茎木质部水-土壤水同位素偏差是一个复杂的问题,涉及水分提取方法、植物生理和土壤水分动态等多个方面。前人的研究已经为植物茎水同位素异质性、水分提取方法和同位素分馏如何影响同位素偏差提供了令人信服的证据,但这些影响因素均不能为本研究结果提供合理的解释。本研究在两个土壤水分条件不同的采样点,连续两年对灌木种柠条茎木质部水和土壤水进行取样。结果发现湿润样地(样地1)在丰水年或干旱年以及干旱样地(样地2)在丰水年均发生了茎水-土壤水同位素偏差,而样地2在干旱年份,柠条茎木质部水与土壤水在δ2H-δ18O双同位素空间上高度重合。此外,样地1茎木质部水与土壤束缚水同位素趋于一致,进一步支持“两个水世界”假说。样地2土壤含水量与Δlc-excess呈正相关,与SW-excess呈负相关。这些研究结果表明,土壤水-植物茎木质部水同位素偏差极有可能与土壤含水量驱动的土壤水同位素异质性密切相关。该研究也提出了一些需要解决的问题。该试验是在自然条件下进行的,目前的数据限制了我们进一步明晰水分提取技术和植物茎水同位素异质性是否会对同位素偏差产生影响。尽管这些解释并不能完全适用于本研究,但仍然不能排除这些因素对本研究的潜在影响,有必要在未来研究中全面地加以考虑。无论如何,我们的研究有助于更深入地了解植物在不同水分条件下如何利用水分,并有助于预测它们对水文气候变化的响应。
  • 北京大学王兴军团队提出:全芯片化的微波光子频率测量系统
    移动通信、雷达、卫星遥感、电子对抗以及基础仪器科学等领域的进步,促使着微波系统向着高频、宽带、大动态范围、多功能的方向发展。面对这些新的发展需求,传统的微波技术在微波信号的产生、传输、处理、测量等各个方面均面临巨大挑战。微波光子学融合了微波技术和光电子技术,即利用光电子学的方法处理微波信号,可以突破传统射频电子器件的性能瓶颈,被认为是下一代各类微波系统应用的解决方案之一。传统微波光子系统一般使用分立的光电子器件与电学模块搭建链路,这使得微波光子系统样机或产品具有重量大、功耗高、稳定性差等不足。因此,实现微波光子系统的微型化、片上化和集成化,是推动微波光子技术真正落地与广泛应用的关键,也是近年来学术界和产业界关注的焦点。然而,目前已报道的研究工作仍未能实现微波光子系统的完全芯片化集成,需要借助分立的光电子器件(例如:激光器、调制器等)或电子器件(例如:电学放大器等)来构建完整的系统链路,这在成本、体积、能耗、噪声方面严重制约着微波光子技术的工程化与实用化。鉴于此,近日,北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室王兴军教授研究团队提出了融合硅基光电子芯片、磷化铟芯片和 CMOS 电芯片的多芯片平台混合集成方案,首次实现了微波光子系统光-电链路的完全集成化拉通。基于该技术方案,研究团队设计实现了一款全芯片化的微波光子频率测量系统,整体尺寸约为几十 mm²,功耗低至 0.88 W,可实现对 2-34 GHz 宽频段微波信号瞬时频率信息的快速、精准测量。该成果发表在 Laser & Photonics Reviews,题为“Fully on-chip microwave photonic instantaneous frequency measurement system”。北京大学博士研究生陶源盛与北京大学长三角光电科学研究院杨丰赫博士为论文的共同第一作者,王兴军教授为论文通讯作者。该团队设计的全芯片化微波光子频率测量系统原理如图1所示,他们在硅光芯片上有源集成了高速调制器(用于微波信号加载)、载波抑制微环、可调谐光学鉴频器和光电探测器等器件。基于磷化铟平台实现高性能的分布式反馈(DFB)激光器,并通过端对端对接耦合方式与硅光芯片实现互连。为在保证系统测量精度的条件下降低对后端采样与处理电路的要求,他们将硅光芯片的弱光电流输出通过金线键合的方式直接连接至 CMOS 跨阻放大芯片的输入。经跨阻放大后的电信号,仅需通过低速采样电路采集,通过离线处理即可还原出输入高频微波信号的瞬时频率信息。图1:全芯片化的微波光子频率测量系统。(a)系统三维示意图;(b)磷化铟激光器芯片与硅光芯片的光学显微图;(c)系统整体的集成封装实物图。图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 1面向电子对抗、雷达预警等实际应用场景,研究人员们在实验演示了该全芯片化微波光子频率测量系统对多种不同格式、微秒级快速变化的微波信号频率的实时鉴别。如图 2 所示,依次是对 X 波段(8-12 GHz)范围内的跳频信号(Frequency hopping, FH)、线性调频(Linear frequency modulation, LFM)和二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)三类信号的频率-时间测量结果,误差均方根仅 55-60 MHz,是迄今为止同类型集成微波光子系统所展示出的最佳性能。图2:复杂微波信号频率的动态测量结果。(a)跳频信号(Frequency hopping, FH)的频率测量;(b) 线性调频(Linear frequency modulation, LFM)的频率测量;(c)二次调频(Secondary frequency modulation, SFM)信号的频率测量图源:Laser Photonics Rev.2022, 2200158, Figure 4未来展望 本工作所提出的多平台光电混合集成工艺方案,除适用于微波测量应用,对于研究微波信号产生、信号处理、信号传输等其他各种类型微波光子系统的集成化、微型化也具有很高的参考价值,为推动微波光子技术的工程化应用提供了一种通用性的解决方案。
  • 9500欧元换一篇《自然》OA文章,值吗?
    p style="text-indent: 2em "从2021年起,德国的科学家可以花费9500欧元在《自然》系列期刊上发一篇开放存取(OA)文章!/pp style="text-indent: 2em "开放存取是一种基于知识共享的学术出版模式,将后端订阅付费转移到前端作者付费,在遵循创作共享授权协议条件下向全社会开放免费阅读。/pp style="text-indent: 2em "不久之前,马普数字图书馆(MPDL)终于打开了传统顶级期刊向OA转变的突破口。它和施普林格· 自然(Springer Nature)集团达成了顶级学术期刊《自然》及自然品牌期刊有史以来第一个转换型协议。/pp style="text-indent: 2em "在该协议下,相关机构的科研人员可以在《自然》及其系列品牌期刊上发表OA文章,并且获得对完整的《自然》系列期刊的阅读权限。而每篇文章的阅读与出版费也创下了历史新高,接近人民币7万5千元。/pp style="text-indent: 2em "尽管很多出版机构都认为开放存取是未来数字时代学术交流的一大趋向,但学界对此的争论也始终没有停止过。/pp style="text-indent: 2em "《自然》突破“付费墙”/pp style="text-indent: 2em "其实,早在今年年初,德国马普学会代表的Projekt DEAL就和施普林格· 自然签署了迄今为止世界上最大金额的开放获取协议。/pp style="text-indent: 2em "通过该协议,隶属于Projekt DEAL的700多家德国学术和研究机构的作者将能够在施普林格· 自然的混合期刊和完全OA期刊中发表开放获取论文,相关的费用由其机构集中管理。/pp style="text-indent: 2em "根据协议,成员机构的作者可在1900种期刊中发表开放获取文章,并获得这些期刊的永久访问权限。每篇文章的阅读& 与出版费为2750欧元,由中央订阅基金支付。/pp style="text-indent: 2em "马普数字图书馆(MPDL)此次的协议只是在Projekt DEAL与施普林格· 自然签订的全国性协议基础上的补充协议。/pp style="text-indent: 2em "“德国在开放获取运动中一直走在全球前列,这次与施普林格· 自然达成的全国性协议,是德国从国家层面上对施普林格· 自然期刊的阅读和出版进行统筹管理,从而提高科研经费投入效益的做法。”文献情报研究人员赫烜(化名)告诉《中国科学报》,“Projekt DEAL从2017年开始与施普林格· 自然集团展开谈判,协议达成属于情理之中,但德国的转换推进速度之快,还是有些出人意料。”/pp style="text-indent: 2em "农业农村部规划设计研究院研究员、原创OA期刊《国际农业与生物工程科技信息中心学报》(IJABE)主任编王应宽表示,一直以来,《自然》作为期刊界的百年大品牌,在面对开放存取时,首先考虑的是要保证其学术水平、质量、品牌以及原有的经营策略。可是,部分OA期刊在诞生之初,被一些不良出版商用来作为赚钱的工具,收取高额论文处理费(APC)而忽略视质量控制,在学术界造成了很大的负面影响,这和顶级学术期刊的发展理念是不吻合的,因此,它他们大多对此采取比较谨慎的态度。/pp style="text-indent: 2em "不过,随着OA模式的逐渐发展壮大,越来越多的作者开始认可和支持具备可靠质量控制和合理费用的OA期刊,也有越来越多的机构鼓励和资助开放存取期刊发展。赫烜认为,《自然》加入此次转换协议,也是基于OA发展环境的不断成熟。/pp style="text-indent: 2em "“OA最直接改变的是,原来只有付费才能阅读下载的论文,实现OA后所有读者都能免费获取使用,论文的下载量和引用次数相对于之前被锁在‘付费墙’后获得更大提升。”赫烜提到,根据施普林格· 自然集团对OA论文学术影响力的数据统计,OA论文相对于非OA论文,其下载量可以翻4倍,引用率翻1.6倍,社交媒体引评量翻2.4倍。/pp style="text-indent: 2em "对此,王应宽深有体会。2008年,他创办了开放存取期刊《国际农业与生物工程学报》 IJABE ,是我国第一本被SCI收录的农业工程类期刊。IJABE 从创刊到被 SCI 收录只用了 5 年时间,同时,它还进入了30多个国际知名的检索系统。“开放存取的方式,使得当期在线发表的论文可以通过各种途径进行广泛传播,让更多人了解,通过阅读、下载、引用,快速增加期刊的显示度和影响力。”王应宽坦言,如果没有采取OA模式,杂志期刊要想取得相同的影响力恐怕需要增加一倍或更长的时间。/pp style="text-indent: 2em "抵制价格垄断需要机构力量/pp style="text-indent: 2em "期刊订阅价格大幅上涨和出版商“捆绑交易”,一直是大学、图书馆机构推动开放存取的重要原因之一。特别是新冠肺炎的全球大流行正在以前所未有的方式增加机构成本和削减预算。前不久,英国有关部门就发出警告,如果出版商不对当前的财务压力作出反应,大学将终止与其进行交易。/pp style="text-indent: 2em "然而,开放存取也不是简单的出版模式的转变,它的本质还是出版过程中的利益平衡。所以,这些机构在与出版商进行开放存取出版协议的谈判中,阅读& 与出版费仍是关键,双方常常因“钱”无法达成一致而陷入僵局。/pp style="text-indent: 2em "此次《自然》对每篇OA论文定价9500欧元,遭到了不少科研人员的质疑,毕竟,它比现有OA期刊最高等级的论文处理费5000美元,高出了一倍不止。而且,外界并不知道,这个价格究竟是如何制定的?。事实上,由于OA还没有完全建立起价格透明机制,论文出版费用的公平性和合理性始终存疑。/pp style="text-indent: 2em "在赫烜看来,出版商面对相对而言较新的OA出版模式,其定价机制一般基于组织同行评议、文字编辑、版面设计、工具研发、作者服务和宣传推广等企业运营成本。如果单就9500欧元的价格来看,肯定是高。但能否与其所带来的科学价值和社会价值相匹配,MPDL的专业团队应该是经过充分考量的。/pp style="text-indent: 2em "王应宽则解释,被拒稿的文章是不收取任何费用的,所以收取的发表费必须能够支付被接收论文的发表费用和被拒稿的论文的审稿费用,拒稿率越高的杂志,每篇被接收的文章的成本费就越高。/pp style="text-indent: 2em "“不过,《自然》的这个定价确实超过了许多科研人员的心理预期。出版商也不应该完全追逐利益的最大化,而把所有负担转嫁给科学界。如果马普学会的科研经费是有限的,被出版商占用拿走太多,相对给科学家的科研经费就会减少,从而影响高水平科技成果的产出。所以,定价问题值得再探讨。”/pp style="text-indent: 2em "无论是OA还是订阅模式,机构都反对出版商对出版物的高价和权利垄断。/pp style="text-indent: 2em "去年,欧洲研究图书馆协会旗下学术期刊LIBER Quarterly发表的一项研究显示,目前商业出版商的论文处理费增长率远高于通货膨胀率,从而对研究人员、机构和资助者造成了损害。很重要的原因是,作者偏爱费用更高的期刊,期刊高价格与高声望有关,而作者本身对价格并不敏感,所以,出版商可以在不影响市场份额的情况下依据期刊的经济价值来抬高价格。/pp style="text-indent: 2em "对此,赫烜认为,应该借助机构整体的力量,介入OA论文出版的支付流程。因为机构相对于作者个人而言,对出版费用和协议达成有更丰富的经验和谈判优势,有利于控制甚至降低出版成本。“现在各国正在实践的开放出版转换就是在以机构的力量介入,通过机构向出版社支付阅读& 出版费代替作者个人支付论文处理费,能够有效发挥机构的控价作用。”/pp style="text-indent: 2em "王应宽还提供了另一种思路。他认为,有很多学会、协会主办的期刊,一般来说都是非盈营利性机构的,这些高水平的期刊完全可以通过开放存取来让大众获取知识,加强学术交流,提升影响力和公信力。如果全社会都来支持的非盈营利机构的开放存取期刊,鼓励更多科研人员把论文发表在这些期刊上,那就会对商业期刊形成价格竞争压力和挑战,可能会有利于改善开放存取期刊发展的学术和市场生态环境。/pp style="text-indent: 2em "论文大国需要严控支付成本/pp style="text-indent: 2em "OA模式还有一个潜在的问题是,论文出产高的科研机构甚至是国家要承担更高大的经济负担,而那些将来可以免费使用论文但不产出大量论文的机构和国家则有利于成本节约,这也是一种不平等。/pp style="text-indent: 2em "赫烜解释,这种状况通常被叫做“搭便车”,它确实是实现全面OA所面临的一个问题。随着OA转换的推进,OA论文的数量不断增加,一些发文需求小的国家或机构可能会停止订购。“这一方面需要国际联盟组织加大对这些国家的鼓励和支持,同时还需要发文大国积极承担相应的大国责任。并且发文大国也应当利用发文优势控制自身的发文成本,争取在原有成本范围内实现OA转换。”/pp style="text-indent: 2em "王应宽则认为,OA论文越多,付费越多,但读者也会越多,支持和使用这些成果的人更多。对于研究机构来说,它的成果转化、效益也更多。所以,对于发文量大的机构而言,并不吃亏。“有些机构、国家本身论文产出少,按照开放获取的模式,他们有机会学习更前沿的科学技术,有利于学习借鉴,加快发展从而受益。如果按传统的订阅方式,他们可能买不起,看不到这些文献。”/pp style="text-indent: 2em "不过,赫烜指出,面对按发文数量定价的开放出版模式,中国作为发文大国,确实需要重新测算支出成本和考量效益价值。/pp style="text-indent: 2em "事实上,今年2月,科技部发布的《关于破除科技评价中“唯论文”不良导向的若干措施(试行)》中,就特别提到了要加强论文发表支出管理。建立与破除“唯论文”导向相适应的资金管理措施,从严控制论文资助范围、从紧管理论文发表支出。/pp style="text-indent: 2em "比如,该措施明确了除国家科技计划项目产生的论文代表作和“三类高质量论文”外,其它论文发表支出均不允许列支;对于发表在“黑名单”和预警名单学术期刊上的论文,不允许列支;单位学术委员会要对单篇发表支出超过2万元的论文发表必要性进行审核,等等。/pp style="text-indent: 2em "OA道德必要性仍存疑/pp style="text-indent: 2em "尽管很多出版机构都认为开放存取是未来数字时代学术交流的一大趋向,但学界对此的争论也始终没有停止过。质疑者指出,从公共财政支出的角度核算,将原来用来订阅数据库和期刊的钱,转移到了作者的论文处理费收取上,这种开支整体上究竟是降低了还是增加了,目前还没有一个权威的数据统计结论,而回答这个问题至关重要。/pp style="text-indent: 2em "另一个争论不休的问题是,开放存取期刊通常都比传统期刊发文量大,上海交通大学科学史与科学文化研究院教授江晓原认为,这是OA模式的一个底层逻辑——除了少数优质OA期刊,大部分OA期刊是以量来支撑其运营的。如果未来有更多传统期刊转向OA,论文发表的总数还会大大增加。/pp style="text-indent: 2em "“问题在于,学术圈真的有能力产出那么多高质量的论文吗?且不说那些掠夺性期刊,一般期刊的论文发表数量大幅增加,意味着选择标准一定有所放松。鼓励科研人员发表这样的论文,对学术生态有什么帮助?这样的论文又有多大的免费共享价值?”/pp style="text-indent: 2em "江晓原坚持一个观点,“在当今的学术界,学术论文是过剩的,真正有价值的论文成果其实是非常有限的”。/pp style="text-indent: 2em "他提出,在以知识共享为特征的开放科学的实践中,是否意味着一定要向全社会免费开放学术论文,是一个值得思辨的问题。“科研人员发表了大量文章,希望以最快的速度、以最广的范围来传播学术成果,这只是供给方的意愿。没有人考虑,全社会对这些论文的需求到底有多少?”/pp style="text-indent: 2em "在江晓原看来,学术论文本质上并不是大众传播领域的公共资源,只有一定范围的人群才能真正挖掘它的价值。当它们面向广大公众时,是需要借助中间机构进行知识转换的。“所以,要求所有论文完全免费开放是没有必要的,反而会造成资源浪费。”/ppbr//p
  • 中国标准化研究院食品感官分析实验室主任赵镭
    简介  赵镭,1990年6月毕业于四川大学化学系,获理学学士学位 1990年至1993年,在西北农林科技大学生命科学学院执教 1995年至2001年,在北京三鸣生物工程有限公司从事保健食品、药品研发工作 1997年9月至2000年12月及2001年9月至2004年6月,在中国农业大学食品科学与营养工程学院农产品加工及贮藏工程专业学习,获工学硕士和博士学位 2004年9月至2006年8月从事中国农业大学、浙江雨田集团联合培养博士后研究工作。2006年8月入职中国标准化研究院食品与农业标准化研究所,先后担任了食品与农业标准化研究所副所长、食品感官分析实验室主任等职务,现任食品感官分析研究领域负责人,主要负责开展感官分析技术与标准化科研,以及食品感官分析领域和食品感官分析实验室建设工作。   作为国内较早从事食品感官分析领域工作的科研工作者,赵镭博士是为何选择这样一个独特的分析测试领域?而哪项工作是她认为最值得纪念的?对于广大女性分析测试同行,赵镭博士又有怎样的寄语。在2013年度“三.八”国际妇女节来临之际,仪器信息网特采访了赵镭博士。  对于选择感官分析这一独特领域,赵镭博士说,“分析测试是一个内涵非常丰富的技术领域,同时也是揭示产品质量的重要技术手段。对于食品产品而言,健康、美味是消费者关注的核心品质。健康包括安全性和营养性,已有相对比较成熟的分析测试手段,可通过对营养成分含量、形态、吸收率的测定,重金属、农药兽药残留、菌落总数、致病菌等的检测来反应食品的安全和营养状况。但对于美味,却存在着一个不得不面对的挑战。相比于仪器分析、化学分析测试领域,以人为仪器,对色、香、味、形、好吃不好吃等这些消费者感知的食品质量进行测定的感官分析领域,相对比较薄弱。国内缺乏系统的科学研究和技术开发。这在一定程度上,制约了我国食品行业以市场为导向、以消费者接收与偏爱为目标的产品研发、品牌特色质量控制、感官风味营销的水平,影响了我国食品产品的市场竞争力和质量形象。因此,我想投身于这一领域,尽一点绵薄之力,推动这一不可或缺的分析测试领域在我国的研究与应用。”  谈及最值得纪念的工作,赵镭博士说,“我们创建了国内唯一CNAS认可,以感官分析为核心的专业化规范化实验室,授权对外开展食品风味、质地评价、消费偏爱测试等感官分析检测服务。为此,我很自豪。”  最后,赵镭博士还为广大女性分析测试同行送上了自己的寄语:“分析测试是一项服务性工作,通过我们的工作,能为他人提供数据服务,提供公正、权威的科学数据,揭示现象、阐明事实应是十分光荣和自豪的事业。坚定你所选,热爱你所干,用专业、专注成就事业,用智慧、爱心装点美丽,享受工作、享受生活!”  科研成绩:  独立或合作主持了 “食品感官分析技术及重要标准研制”(国家科技支撑计划课题任务)、“食品表征属性与品质识别新技术及设备研究”(国家高技术研究发展计划(863计划)课题)、“花椒麻味感觉强度(麻度)的化学基础研究”(国家自然科学基金面上项目)和“食品感官质量的描述分析与通用控制规范研究”(国家质检公益性行业科研专项)等多项重要的国家科技计划项目和省部级研究课题。以感官分析技术为核心,产出了一系列重要的学术成果,如编著出版了专业著作《感官分析应用技术指南》,以第一发明人申请了“一种食品感官质量评价方法及系统”,获得了“轻松感官分析系统”和“果汁品质特征基础数据库系统V1.0”软件著作权,起草了我国大部分的感官分析国家标准,如GB/T22366-2008《感官分析 方法学 采用三点选配法(3AFC)测定气味、风味和滋味识别阈值通用指南》、GB/T 13868-2009《感官分析 建立感官分析实验室的一般原则》GB/T 25006-2010《感官分析 包装材料引起食品风味改变的评价方法》,在Journal of Agricultural and Food Chemistry、 Journal of Food Science、European Food Research and Technology等发表了SCI或EI文章15篇,在中国食品学报、食品科学等一级学报及中文核心期刊上发表文章四十余篇。获得了中国商业联合会科学技术一等奖(2011年度,排名第一)、二等奖(2012年度,排名第一)各一次,中国食品科学技术学会科技创新奖-技术进步一等奖(2012年度,排名第三),中国食品科学技术学会科技创新奖-优秀论文二等奖两次(2004年度一次,排名第一 2007年度一次,排名第二),中国标准化研究院“关键技术标准推进工程”专项先进个人二等奖,中国标准化研究院国际标准化活动先进个人(2007年度),中国标准化研究院创新人物(2011年度)等多项科研和个人奖励。 专访:食品感官分析:传统技术焕发新的光芒——访中国标准化研究院食品感官分析实验室赵镭博士
  • 太酷了!这台全新多功能材料微区原位表征系统,可实现同位置,同界面的SEM和AFM综合测量
    材料的性能在芯片制造,新能源,医疗,机械,机电等诸多领域起着举足轻重的作用。随着科学技术的进步,人们发现材料学的宏观性能往往取决于材料微区的性能累积。因此,材料科学等研究领域的学者将研究重心放在了材料的微区组织和相关性能上。当研究的对象尺寸从宏观的厘米和毫米小到微米和纳米时,相关组织和性能的研究就需要特别注意不同区域组织和性能的对应关系。为了表征这种对应关系,通常需要在不同的设备间进行切换,很难实现在纳米级精准度的前提下对某一微区进行表征,各种表征和性能的测量也很难锁定需要的微区域,所获得的研究结果关联性较弱。为了解决这一问题,Quantum Design公司推出了多功能材料微区原位表征系统-FusionScope。该系统可以对材料纳米级微区域进行原位二维和三维的形貌、成分分析、力学性能、电学性能,磁学性能表征。同时,FusionScope还可以搭配加热/制冷样品台以及可倾转到80°的大倾角样品台来满足客户的不同需求,可广泛满足材料科学,纳米结构,半导体或太阳能电池、生命科学等领域的应用。设备操作软件简单易用,并且为刚接触和有经验的使用者分别提供了不同使用模式。设备后期维护简单,所占空间小,方便使用。图1. Quantum Design材料微区性能综合表征系统-FusionScope材料微区性能综合表征系统主要优势:简单易用Quantum Design自主研发的AFM和SEM成熟集成方案,自动化程度高,软件/硬件操作简单易用;不仅能满足有经验的使用者,也能让初学者快速上手;原位共享坐标测量多种AFM功能与SEM原位联用,发挥出两种常用显微镜的技术优势,实现同一时间、同一样品区域和相同条件下的原位共享坐标测量,避免样品转移过程中的污染风险,特别适合环境敏感样品;齐全的测量功能多通道样品特性成像,并无缝关联到三维形貌图像中。AFM可测量的功能包括有:三维/二维表面形貌成像,力学/机械性能测量、电学测量、磁学测量;SEM配备EDS功能;原位旋转测量利用SEM进行实时、快速、精准导航AFM针尖,从而实现AFM对感兴趣区域的精准定位与测量。无需转移样品,原位进行80° AFM与样品台同时旋转;更换样品FusionScope更换样品仅需几分钟,简单快速。FusionScope功能展示电子成像:图2. FusionScope和Hitachi Flex电子成像对比。左侧图为FusionScope获得结果,右图为Hitachi Flex扫描电镜结果不锈钢样品微区电子成像-三维成像-磁学综合表征:图3. FusionScope对不锈钢样品的微区进行电子成像,三维成像和磁学性能综合表征BaTiO3样品微区电子成像-三维成像-电学综合表征:图4. FusionScope对BaTiO3样品进行电子成像,三维形貌和电学性能的综合表征BaTiO3样品的EFM、AFM、SEM扫描视频微观力学性能表征:图5. 利用FusionScope的FIRE模式(Finite Impulse Response Excitation)对不同弹性模量的聚合物进行综合表征大尺寸样品形貌综合表征:图6. FusionScope对刀片样品进行电子成像和三维成像综合表征FusionScope对刀片尖锐部分扫描视频相关产品1、多功能材料微区原位表征系统-FusionScope
  • 丹纳赫业务系统(DBS)成功应用于公司收购整合
    p  在近日举办的第34届JP摩根健康大会(JP Morgan Health Conference)上,丹纳赫首席执行官Thomas Joyce表示,在整个12月多个业务持续疲软,公司经历了一个“持平”的季度。Joyce说,一些新兴市场出现了很多持续性挑战,总体上说,丹纳赫的利润和运营业绩表现良好,EPS与期望值一致。/pp  丹纳赫在2015年12月拆分成立了新的、多元化工业成长型企业Fortive,Joyce向投资者介绍了拆分后他对公司的期望。在2016年完成拆分后丹纳赫预计其营收165亿美元,60%或更多的增长。事实上,Joyce说,经常性收入是丹纳赫的“决定性特征”。他补充说,许多丹纳赫业务仍处于初期阶段,所以他认为公司在2016年有显著的投资机会,而且丹纳赫对于并购有“偏爱”。/pp  首席执行官花了一些时间介绍了公司收购Sciex之后的发展,以及对收购Pall的预期。丹纳赫收购SCIEX时,它是以一个次优的、实质上的合资企业的结构在运行,这对公司是一个挑战。但是当该运营结构替换成Joyce称为丹纳赫业务系统(DBS)的、以客户为中心的模式时,Sciex公司的核心业务增长比例从五年前的低个位数发展到今天的中高单数字。/pp  丹纳赫对Beckman Coulter业务所做的是DBS的另外一个例子,他说,这两个收购的经历已经让丹纳赫对于如何继续其最新Pall收购业务形成了思路。/pp  Pall拥有近30亿美元的收入,生命科学业务和工业业务几乎各占一半,不过生命科学业务具有较高的增长机会,Joyce说。/pp  以过滤、分离、纯化技术和设备知名的Pall公司在生物制药领域具有巨大的机会,Joyce将该机会称为“critical component in the growth of Pall today”,由于药品制造正从化学生产小分子向生物制剂转移,需要大量的过滤设备。此外,他还补充说,该业务有80%的经常性收入,而且一次性使用技术已经占到了业务增长的20%。/pp  Pall的团队也接受了DBS,使得Joyce对公司的未来发展非常“乐观”。/pp style="text-align: right "编译:刘丰秋/p
  • 刚果(金)暴发未知疾病已致14死,新冠、埃博拉疫情未缓疾病又至
    日前,有消息爆料称,刚果(金)暴发未知疾病,已有14人死亡。3月2日,刚果民主共和国西部宽果省议员要求,国民议会议长针对该地区暴发的未知疾病采取紧急措施。刚果(金)议员帕西扎班巴称:“宽果省议员小组与议长克里斯托夫姆博索举行了会面,以讨论卡松戈-隆达地区所发之事。未知疾病正在夺取我们同胞的生命,已经有14人病逝。病因至今为止。”刚果(金)宽果省省长让-玛丽普吉普吉表示,未知疾病首例病例是一个月前发现的。到目前为止,病逝的都是60至80岁老年人。早在2020年 6月1日,刚果(金)卫生部长隆贡多对外透露称,除了新冠外又一致命病毒埃博拉来袭。目前已经在刚果(金)西北部爆发,随即世卫组织发声,表示将努力支持刚果(金)抗击埃博拉疫情。埃博拉病毒从发现到现在,已经过去几十年时间,但医学家们仍然没有发现埃博拉病毒的真实“身份”,没有人知道埃博拉病毒在每次大爆发后潜伏在何处,也没有人知道每一次埃博拉疫情大规模爆发时,埃博拉病毒是如何传播,这是有史以来最可怕的病毒之一。与此同时,刚果(金)还爆发了全世界最严重的麻疹疫情。可以说,现在的刚果(金)除了未知疾病,正面临3大公共卫生危机,即新冠肺炎、麻疹与埃博拉病毒,这将会给刚果(金)的医疗卫生系统造成巨大负担。世卫组织与联合国先后发出警告,非洲的新冠疫情形势不容乐观,如若不采取积极措施应对,将会出现大规模爆发的可能。相关研究预测,一旦失控,将会有超过2亿非洲人感染新冠病毒,一年内非洲将会有15万人死于新冠疫情。
  • 水力发电系统如何保障居民用电稳定?这三个位置是关键
    水力发电作为可再生的清洁能源,其本质是将水能转化为电能的过程,利用水位高低落差产生具有冲击力的水流,在水流的冲击作用下带动装置中的水轮机旋转,再由发电机转化为电能。此时发出的电力由于电压较低,无法输送给距离较远的用户,因此就需要变压器将电压增高,最后将适合家庭应用的电压输送到各个家庭。水力发电产生的电能要及时输送到千家万户为保证整个电气系统的正常运营定时巡检必不可少选择一款省时省力省心的检测工具尤为重要今天小菲就来给大家推荐几款在电气系统的重要位置检测时比较适合的FLIR产品1预防性检测变压器,避免停机风险电力变压器主要用于输配电线路,改变交流电压大小以适应不同用户的需要。它是电力系统中非常重要的一环,其中主变高压套管是变压器中重要且容易出问题的部件。如何才能快速扫描检测繁多的变压器套管,FLIR T800系列热像仪是个不错的选择!拥有它,检测人员可在设备运行的过程中检测,及时发现潜在隐患,避免突然停机。FLIR T860拍摄到变压器套管将军帽发热异常FLIR T860拥有卓越的测量精度,其热灵敏度为30℃时<40 mK(24°镜头),搭配640×480像素的红外分辨率,能生成清晰的热图像。其还可搭载FLIR FlexView双视场镜头,无需更换镜头就可以瞬间从广域视场切换到长焦视场,在远距离和近距离检测中都能获得优质的热图像,检测人员可站在安全距离范围内放心检测!2看见高压局放的声音,保障输电稳定高压电气设备的局部放电对绝缘设备的破坏要经过长期、缓慢的发展过程才能显现。通常情况下局部放电是不会立刻造成绝缘体穿透性击穿,但是却有可能使机电介质的局部发生损坏。如果局部放电存在的时间过长,在特定的情况下会导致绝缘装置的电气强度下降,对于高压电气设备来讲是一种隐患。为了保障输电过程稳定,电力巡检员们需要定期对高压设备进行检查,FLIR Si124系列声像仪是个不错的巡检助手!Si124内置124个麦克风,其接收频率范围在2kHz至65kHz(范围可调整),涵盖了较宽范围的可听声和超声波,这样工作人员可以轻松过滤掉工作环境中的背景噪声,大面积扫描检测到更远距离的高压电力电气设备的常见故障,比如表面放电、浮动放电和空气中放电,让用户能够准确地查明声音来源,区分问题,定位故障!2巡查变电站设备,保证用电安全变电站是电力系统中变换电压、接受和分配电能、控制电力的流向和调整电压的电力设施。为了把水能转换的电能输送到较远的地方,必须把电压升高,变为高压电,到用户附近再按需要把电压降低,这种升降电压的工作靠变电站来完成。作为用电过程中关键的一环,变电站的巡检尤为重要,任何一个环节的差错,都可能导致产生的电能浪费,严重的还会引发爆炸事故。为了保证用电安全,变电站的日常巡检必不可少!FLIR Exx系列高级红外热像仪(除E54外),配备了UltraMax 高清图像增强技术,集成一键式电平/跨度区域调节功能,让热图像拥有更高的对比度,用户可以查看更多图像细节,因此能够帮助您发现异常热点,排查电气系统故障,在造成严重损坏前预防问题。其还能够搭配使用FlexView双视场镜头,让用户实现了瞬间从广域视场切换到长焦视场而无需更换镜头,不仅大大简化了工作流程,还能保障工作人员的安全,一举多得!双视场镜头一秒切换,快速检测目前我国已形成十三大水电基地未来常规水电开发重点在云南、四川、西藏等西南地区主要集中在金沙江、雅砻江、大渡河、澜沧江、雅鲁藏布江等水电基地为了保证水力发电产生的电能不浪费变电、输电和用电的过程要减少故障
  • 艾玮得:AI助力高内涵成像系统,开启类器官研究新纪元
    高内涵细胞成像分析系统是一种利用高倍镜成像技术对细胞进行图像采集和分析的仪器设备。得益于显微成像、自动化和计算机等技术的迅猛发展,使其能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析,实时提供海量多维生物学信息,广泛应用于生物医学、药物筛选等领域。为帮助大家及时了解高内涵成像分析前沿技术、创新产品与解决方案,仪器信息网特别组织策划《窥微探秘,高内涵细胞成像前沿技术与进展》专题(点击查看),本期,特别邀请到江苏艾玮得生物科技有限公司谈一谈艾玮得高内涵成像分析系统发展历程、创新技术以及对未来市场的看法。仪器信息网:请介绍一下高内涵成像技术的发展历史。艾玮得:上世纪90年代,随着光学技术和高分辨率显微镜的出现,科学家们开始意识到利用高倍镜成像技术对细胞进行观察和分析的潜力。而高内涵细胞成像分析系统的诞生正是基于传统显微镜的改进与创新,通过将高倍数物镜和高灵敏度的图像采集设备与显微镜相结合,实现了对细胞进行高分辨率成像的技术突破。然而,尽管早期高内涵细胞成像分析系统具备高分辨率成像能力,但由于需要手动操作,图像采集效率低下。随着计算机技术和自动化控制技术不断创新与突破,高内涵细胞成像分析系统得到了快速发展。通过引入自动化控制系统和图像处理算法,高内涵系统具有了自动对焦、快速采集、图像处理和数据分析等功能。同时,硬件设备的升级和优化也大幅提升了成像质量和分辨率。近年来,随着高通量筛选技术和单细胞测序技术的兴起,高内涵细胞成像分析系统变得尤为重要。不仅能够对大量细胞进行高分辨率成像和数据分析,显著提高了研究效率和数据准确性,同时,随着细胞生物学和药物研发等领域的发展,高内涵细胞成像分析系统也在不断创新和改进,为科学研究和药物开发提供更全面的支持。仪器信息网:请介绍当前全球及中国高内涵细胞成像分析系统市场规模及现状。艾玮得:据调查报告显示,当前全球高内涵的整体市场规模在15亿美元左右。随着生物技术和制药研发的不断发展,对高内涵的需求也会与日俱增,这也是为何高内涵产品的年复合增长率(CAGR)能够稳定保持在8~10%的快速增长状态,预计亚太地区市场将在预测期内实现最高增长。根据仪器信息网报道,从全国招标数据来看,主要玩家以进口品牌为主,包括Molecular Devices(美谷分子,美国)、Revvity(瑞孚迪,前身是PE,美国)、Thermo Fisher Scientific(赛默飞,美国)、Agilent(安捷伦,美国)、YOKOGAWA(横河电机,日本)等,国产品牌所占空间较小。另外,市场细分之下,超半数集中在医院、高校和科研院所。艾玮得自23年异军突起,已经在上述市场中有所建树,未来随着工业市场的复苏和蓬勃发展,艾玮得高内涵产品的市场占有率将进一步提升。仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统的发展历程是怎样的? 艾玮得:江苏艾玮得生物科技有限公司(AVATARGET)成立于2021年,是一家专注于人体器官芯片及生命科学设备研发与生产的创新科技公司。艾玮得核心技术转化于东南大学器官芯片科研团队,技术成果已成功应用在新药研发、精准医疗、疾病建模、美妆安全性评价等科研场景中。通过产学研转化与自主研发,艾玮得已布局专利近百件,其中发明专利申请占比50%,专利分布涵盖器官芯片、生物模型及材料、仪器设备及软件等核心产品。2023年7月,艾玮得正式推出了AvatarInsight高内涵智能成像分析仪重磅新品,将AI技术融入底层架构设计中,深度学习的图像分析结合高内涵筛选(HCS)的一体化成像分析工作流程,强大的人工智能训练单元帮助科研人员解放双手,更加专注于科研过程。另外,AvatarInsight高内涵智能成像分析仪除独立使用外,还可以与细胞成像环境控制系统、器官芯片摇摆灌注仪、器官芯片灌流控制系统、微型类器官培养自动化液体处理工作站等艾玮得智能设备结合,为科研人员提供生命科学内的多场景一站式解决方案。仪器信息网:目前贵司主推的高内涵细胞成像分析系统产品有哪些?并谈谈该产品的核心竞争力(包括成像、数据处理、算法分析和自动化等方面)。艾玮得:艾玮得AvatarInsight高内涵智能成像分析仪以AI智能分析为核心,集结光学显微成像、智能传感器、可视化呈现等关键技术,实现了精湛成像、多层扫描、智能训练等多项功能,满足用户对科研力、稳定性、智能一体化的多样化需求,为新药研发、生命科学等研究构建了一个“无限”3D智能成像分析平台。AvatarInsight高内涵智能成像分析仪AvatarInsight高内涵智能成像分析仪具有多项亮眼功能。首先,可以精准识别待检测样本孔位并高速自动定位对焦,对96孔整板精细对焦成像仅在5分钟内即可完成。其次,孔板导航功能可以自动记录孔板的孔位具体位置,实现实时或定时在同一位置的连续成像,实现对同一视野的定时追踪。同时,AvatarInsight具备超高清成像和全景拼接能力,自动切换Koehler照明不同模式,生成对应光学图像,可同时进行明场、相差、荧光高分辨率观察,并始终保持成像画质的高精确度。此外,艾玮得多年深耕AI领域在高内涵产品的应用,强大的软件功能、AI算法与数据管理等模块可针对类器官、肿瘤球、心肌球、皮肤等不同项目样本类型进行AI识别,自动分析识别出的半径、周长、面积等定量数据并出具报告。仪器信息网:贵司高内涵细胞成像分析系统主要应用哪些领域的哪些实验环节?有哪些代表性用户单位?艾玮得:凭借软件设计和硬件研发的强强结合,艾玮得高内涵产品适用多种应用场景,包括但不限于类器官的培养与药敏检测、药物敏感型评价、大规模药物筛选、安全性评价、血管生成、皮肤模型构建等,囊括了细胞、组织、类器官、器官芯片等多种样本的高质量成像及数据分析。目前,艾玮得高内涵产品凭借过硬的产品实力和高质量服务与诸多客户建立了战略合作,并赢得了一大批用户的认可和赞誉。目前代表性用户包括但不限于北京协和医院、江苏省疾病预防控制中心、江苏省人民医院、复旦肿瘤医院等大型医院和疾控中心,以及东南大学、中国科学院、中国药科大学、天津大学等高校院所,还有赛诺菲、药明康德等知名生物制药企业。仪器信息网:未来高内涵细胞成像分析系统技术发展趋势如何?最看好哪些应用细分?艾玮得: 目前一线科研工作者在使用不同品牌的高内涵细胞成像分析系统时,需要投入大量精力和时间学习并精通仪器操作,为了获得高质量的图像数据,必须针对不同样本的目标位置、成像信噪比和荧光强度等一系列参数进行调整优化,这往往涉及复杂多维度考量。即便如此,得到理想图像数据的过程仍充满挑战。AI智能图像分析的出现使得高内涵更具智能化,基于AI自动分析海量图像,不仅能够获得精准的定量数据,而且有效消除人为误差,从而极大提升工作效率,这必将是高内涵日后的发展方向,同时也是艾玮得一直以来的战略目标。就如今的细分领域而言,随着类器官技术的不断发展,类器官可逐步替代部分传统体外、体内药物评价模型成为药筛新宠,有望成为临床疾病模型构建、新药研发、大规模药筛的新窗口,准确地反应药效在评价体系中的真实数据,极大地提升新药研发效率。目前只有高内涵可以胜任这一艰巨任务,所以高内涵在类器官领域的作用无可估量。欢迎投稿!投稿文章将在《高内涵成像技术》专题展示并在仪器信息网相关渠道推广。投稿邮箱:zhaoyw@instrument.com.cn,关于征稿内容要求也可邮件咨询或电话联系:13331136682(同微信)。
  • 微型芯片实验室可用于癌症的早期检测
    日前,来自光子科学研究所(简称ICFO)的科学家们开发出一种全新的芯片实验室,能够在一滴血液中检测出癌症的蛋白质标记物,可以用于癌症的早期检测。此种装置拥有检测低浓度标记物的能力,并且具备可靠、廉价以及便携等特点,为世界偏远地区的部署提供了可能。  众所周知,早期发现是成功治疗癌症的关键,然而不幸的是,很多癌症病例都是在晚期才被检查出来的,病毒早已扩散至全身细胞。这主要是因为大部分医疗设备只有在肿瘤生长到一定程度时才能够检测出来。  为了改变这一现状,Romain Quidant教授带领他的团队研发出一种小巧便携的新型设备,利用流体微通道,可以在一滴血液中检测出浓度极低的肿瘤标志物。  血液进入装置后会分配至微通道网格中,每个通道都包含有金纳米颗粒和特定的抗体受体。如果癌症标记物蛋白存在于血液中的话,它会自动粘附至纳米颗粒。据研究人员介绍,装置将对所有通道中血液内的标记物数量进行监测,为患者的病情提供精准的风险评估。  Romain Quidant教授表示,该装置不仅能够检测出极低浓度的蛋白标志物,而且可以在短短的几分钟内完成,具有超高的灵敏度。
  • 文献速递丨naica® 微滴芯片数字PCR系统精准定量-艾滋治愈曙光“HIV潜伏病毒
    自从引入联合抗逆转录病毒疗法 (ART) 以来,HIV-1感染已从一种致命疾病转变为一种可控制的慢性疾病。然而,虽然ART可有效抑制个体的病毒复制,但它并不能治愈HIV-1感染。这是由于患者体内存在一个潜伏病毒库(latent resservoir),其中包含一小部分具有复制能力的完整原病毒(约占1-5%),在ART停止后为病毒复制提供“燃料”。因此,科学家若想通过消除该病毒库达到HIV-1治愈的目的,就不得不对这些完整原病毒进行准确评估。但是,接受ART治疗的患者可能具有载量非常小的完整潜伏病毒库,在有限的血液采样中进行检测,可能会遗漏这些潜在储库。▲图源:网络(侵删)在过去的几年里,已经出现了几种基于PCR与二代测序 (NGS) 相结合来检测病毒库的方法。比如基于双重dPCR方法来量化HIV-1患者的完整原病毒,即IPDA(intact proviral DNA assay)方法,该方法通过双重实验检测HIV-1基因组中的PSI和ENV两个靶点。另一种常见方法是Q4PCR,其在HIV-1全长测序方案中引入了四重qPCR,在全长测序之前评估HIV-1基因组的完整性。尽管这些方法提高了检测灵敏度并且可以提供全长的 HIV-1序列,但其成本效益不高,需要多步人工操作且耗时较长。比利时根特大学、根特大学数字PCR联盟、艾滋病毒治疗研究中心等科学家近日在知名期刊《Methods》上发表了一篇HIV-1病毒库研究相关文献,文章对IPDA方法和Q4PCR方法进行集成,并在naica微滴芯片数字PCR系统进行验证,该方法增加了IPDA 方法检测HIV-1的靶点数量,提高了检测灵敏度,实现对潜伏病毒库的精准定量。研究方法:结合IPDA和Q4PCR方法,设计基于naica微滴芯片数字PCR系统的三重数字PCR实验。☑ PSI靶点-FAM蓝色探针标记☑ ENV靶点-HEX绿色探针标记☑ GAG靶点 & POL靶点-Cy5红色探针标记▲ 靶点对应的基因组位置图研究结果:☑ 使用J-Lat 8.4细胞系(每个细胞含有1拷贝的HIV-1基因组)进行单重实验,并测定naica微滴芯片数字PCR系统三重试验的性能,结果显示定量结果和理论值一致,重复性好;各靶标阴阳性微滴区分良好。▲ 对阳性对照J-Lat 8.4细胞的拷贝数进行量化-设定PSI、ENV、GAG/POL单重检测及IPDA和三重等多重实验,并对DNA剪切情况进行校正(DSI)☑ 使用naica微滴芯片数字PCR系统直接定量来自HIV-1患者的五个PBMC样本,这些样本病毒载量较低,且均经过ART治疗,检测结果显示5个患者均检出了HIV-1。此外,发现一个比较有趣的现象,在患者SLR_26样本中几乎没有检测到ENV且PSI也只有非常低的信号,该结果表明PSI和ENV序列中可能存在缺失或突变,如果只检测这两个靶点的话,该病人可能被判读为HIV-1阴性。幸运的是,使用naica微滴芯片数字PCR系统设计的三重实验,GAG或POL基因正常检出,表明该样本含有HIV-1。▲ 使用naica微滴芯片数字PCR系统对5个HIV-1病人的PBMC(每百万个)进行定量文章结论:通过naica微滴芯片数字PCR系统对HIV-1患者潜伏病毒库进行了量化,相较于传统方法增加了亚基因组区域的检测数量,提高了对潜伏病毒库的检测的灵敏度,降低结果误判的可能性,且该方法甚至可以在未来开发的5色或6色的数字PCR系统中进一步放大。原文链接如下:https://doi.org/10.1016/j.ymeth.2021.05.006单位简介:根特大学(Ghent University),简称UGent,由荷兰国王威廉一世于1817年创办,迄今已有200多年历史,是比利时学术排名第一的世界顶尖研究型大学,一直以其极高的学术水平享誉全球,2020年世界大学学术排名中位列第66名,根特大学校友中诞生了4位诺贝尔奖得主。随着数字PCR技术的发展,根特大学已成立数字PCR联盟,该联盟致力于开发数字PCR检测和数据分析工具,同时该平台还会不定期举办数字PCR培训课程,帮助广大学子及专业人士更好的了解和应用数字PCR技术。naica微滴芯片数字PCR系统法国Stilla Technologies公司的naica微滴芯片数字PCR系统在进行核酸检测时具有独特的优势。该系统利用cutting-edge微流体创新型芯片—Sapphire芯片(或高通量Opal芯片)作为数字PCR过程的耗材。样品通过毛细通道网格以30,000个微滴的形式进入2D芯片中。3色荧光检测仪器,整个流程只需要2.5小时,并可进行数据的质控和结果追溯分析,获得的数据真实可靠。
  • 山西中医药大学110.50万元采购动物麻醉机
    详细信息 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目的采购公告 山西省-太原市-小店区 状态:公告 更新时间: 2023-07-23 招标文件: 附件1 项目概况 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目的潜在供应商应在山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)上获取谈判文件,并于2023年07月28日15时00分(北京时间)前提交响应文件。 一、项目基本情况1.项目编号:1499002023ATP01561(ZTZX政采[2023]025号)2.项目名称:山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目3.采购方式:竞争性谈判4.预算金额:1105000元5.最高限价:1105000元6.采购需求:本谈判项目共1包,参与谈判的供应商提交的响应文件必须实质上响应本谈判文件的要求。采购清单如下: 序号 设备名称 采购数量 计量单位 备注 1 大(小)鼠操作行为及条件性位置偏爱实验系统 套 1 核心产品 2 三色多通道光纤记录系统 套 1 3 移动式小动物麻醉机 套 2 (1)上述采购内容中未特别标注为“进口产品”字样的,均必须采购国产产品。所采购的货物必须符合国家的强制性标准。(2)采购范围包括:货物的供应、运输、安装、调试、培训、售后服务、质保服务等,具体以采购需求为准。7.合同履行期限:自合同签订之日起至质保期结束。其中设备自合同签订之日起30日内交付到指定地点并安装调试完毕。8.本项目不接受联合体。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目专门面向中小企业;3.本项目的特定资格要求:无。三、获取谈判文件1.时间:2023年07月24日00时00分00秒至2023年07月26日23时59分59秒,(北京时间)2.地点:山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)线上获取。3.方式:只允许在线获取凡有意参加谈判的供应商,请按照以下步骤免费获取谈判文件:(1)在中国政府采购网山西分网完成注册,已完成注册的请跳过此步骤;(2)请于谈判文件获取截止时间前(北京时间,下同),进入山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)使用企业数字证书(CA)在网上获取谈判文件。4.售价:0元四、响应文件提交1.截止时间:2023年07月28日15:00(北京时间)2.电子响应文件递交及格式要求:响应文件递交截止时间前在政采云平台投标客户端(http://www.ccgp-shanxi.gov.cn/sxCategory15/sxCategory202/sxCategory20201/327.html)完成递交(上传),递交截止时间前未完成响应文件上传的,视为撤回响应文件,供应商自行承担责任。五、开启1.时间:2023年07月28日15:00(北京时间)2.地点:政采云平台线上开启。开启后,供应商在规定时间内进行响应文件解密,解密截止时间未进行解密的,视为未递交响应文件。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜针对本项目的质疑需一次性提出,多次提出将不予受理。八、凡对本次采购提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息采购人:山西中医药大学地址:晋中市榆次区高校园区大学街121号联系人:张老师电话:0351-31798722.采购代理机构信息名称:山西中天正信工程项目管理有限公司地址:太原市小店区体育西路309号园梅源商务中心1102室联系人:齐志 郭明敏 孙进 郭泽民联系电话:0351-8065885电子邮件:sxsfqztzx@163.com附件信息: 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目-竞争性谈判文件(终稿).doc397.8K × 扫码打开掌上仪信通App 查看联系方式 基本信息 关键内容:动物麻醉机 开标时间:2023-07-24 00:00 预算金额:110.50万元 采购单位:山西中医药大学 采购联系人:点击查看 采购联系方式:点击查看 招标代理机构:山西中天正信工程项目管理有限公司 代理联系人:点击查看 代理联系方式:点击查看 详细信息 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目的采购公告 山西省-太原市-小店区 状态:公告 更新时间: 2023-07-23 招标文件: 附件1 项目概况 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目的潜在供应商应在山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)上获取谈判文件,并于2023年07月28日15时00分(北京时间)前提交响应文件。 一、项目基本情况1.项目编号:1499002023ATP01561(ZTZX政采[2023]025号)2.项目名称:山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目3.采购方式:竞争性谈判4.预算金额:1105000元5.最高限价:1105000元6.采购需求:本谈判项目共1包,参与谈判的供应商提交的响应文件必须实质上响应本谈判文件的要求。采购清单如下: 序号 设备名称 采购数量 计量单位 备注 1 大(小)鼠操作行为及条件性位置偏爱实验系统 套 1 核心产品 2 三色多通道光纤记录系统 套 1 3 移动式小动物麻醉机 套 2 (1)上述采购内容中未特别标注为“进口产品”字样的,均必须采购国产产品。所采购的货物必须符合国家的强制性标准。(2)采购范围包括:货物的供应、运输、安装、调试、培训、售后服务、质保服务等,具体以采购需求为准。7.合同履行期限:自合同签订之日起至质保期结束。其中设备自合同签订之日起30日内交付到指定地点并安装调试完毕。8.本项目不接受联合体。二、申请人的资格要求:1.满足《中华人民共和国政府采购法》第二十二条规定;2.落实政府采购政策需满足的资格要求:本项目专门面向中小企业;3.本项目的特定资格要求:无。三、获取谈判文件1.时间:2023年07月24日00时00分00秒至2023年07月26日23时59分59秒,(北京时间)2.地点:山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)线上获取。3.方式:只允许在线获取凡有意参加谈判的供应商,请按照以下步骤免费获取谈判文件:(1)在中国政府采购网山西分网完成注册,已完成注册的请跳过此步骤;(2)请于谈判文件获取截止时间前(北京时间,下同),进入山西政府采购平台(https://login.sxzfcg.zcygov.cn/user-login/#/login)使用企业数字证书(CA)在网上获取谈判文件。4.售价:0元四、响应文件提交1.截止时间:2023年07月28日15:00(北京时间)2.电子响应文件递交及格式要求:响应文件递交截止时间前在政采云平台投标客户端(http://www.ccgp-shanxi.gov.cn/sxCategory15/sxCategory202/sxCategory20201/327.html)完成递交(上传),递交截止时间前未完成响应文件上传的,视为撤回响应文件,供应商自行承担责任。五、开启1.时间:2023年07月28日15:00(北京时间)2.地点:政采云平台线上开启。开启后,供应商在规定时间内进行响应文件解密,解密截止时间未进行解密的,视为未递交响应文件。六、公告期限自本公告发布之日起3个工作日。七、其他补充事宜针对本项目的质疑需一次性提出,多次提出将不予受理。八、凡对本次采购提出询问,请按以下方式联系。1.采购人信息采购人:山西中医药大学地址:晋中市榆次区高校园区大学街121号联系人:张老师电话:0351-31798722.采购代理机构信息名称:山西中天正信工程项目管理有限公司地址:太原市小店区体育西路309号园梅源商务中心1102室联系人:齐志 郭明敏 孙进 郭泽民联系电话:0351-8065885电子邮件:sxsfqztzx@163.com附件信息: 山西中医药大学小动物情绪行为研究室科研仪器采购项目-竞争性谈判文件(终稿).doc397.8K
  • 冷冻电镜成果揭示抗偏头痛药物选择性作用机制
    偏头痛是一种影响极为广泛的神经系统疾病,在全球范围内波及超过10亿人口,造成了巨大的社会经济负担。据统计,欧洲每年因偏头痛造成超过270亿欧元的经济损失,在中国约每11个成人中就有1人遭受偏头痛的困扰。此外,偏头痛还会伴随包括抑郁症、焦虑症、癫痫、肥胖和其它慢性疼痛等一系列病症,给患者及其家庭带来沉重负担。   5-羟色胺(5-HT)家族受体是偏头痛、抑郁症、精神分裂症等中枢神经疾病的重要靶点。其中,5-HT1B、5-HT1D和5-HT1F三种亚型与偏头痛的治疗密切相关。多年以来,靶向5-HT1B/1D的激动剂曲普坦类药物被广泛用于偏头痛的治疗。然而,该类药物的血管收缩特性给患有冠心病、脑血管疾病或高血压病史的患者带来了一定的治疗风险。2019年,美国FDA批准了一种高选择性靶向5-HT1F的新型急性偏头痛治疗药物——拉米替坦(Lasmiditan)。拉米替坦能有效地避免曲普坦类药物在心血管方面的副作用,然而其选择性靶向5-HT1F受体的机理尚不明确。5-HT1F作为极具前景的抗偏头痛靶点,对其结构、功能以及选择性药物的作用机制的研究具有重要意义。   近日,中国科学院上海药物研究所徐华强课题组利用冷冻电镜技术,首次解析了5-HT1F受体结合G蛋白以及抗偏头痛药物拉米替坦的复合物结构,揭示了拉米替坦选择性结合5-HT1F受体的结构基础。   冷冻电镜技术,也叫冷冻电子显微镜技术,是在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术,即把样品冻起来并保持低温放进显微镜里面,用高度相干的电子作为光源从上面照下来,透过样品和附近的冰层,受到散射。研究人员再利用探测器和透镜系统把散射信号成像记录下来,最后进行信号处理,得到样品的结构。   冷冻电镜技术作为一种重要的结构生物学研究方法,它与X射线晶体学、核磁共振一起构成了高分辨率结构生物学研究的基础。这项技术获得了2017年的诺贝尔化学奖。获奖理由是“开发出冷冻电子显微镜技术(也称为低温电子显微镜技术)用于确定溶液中的生物分子的高分辨率结构”,简化了生物细胞的成像过程,提高了成像质量。   徐华强课题组的成果以“Structural basis for recognition of anti-migraine drug lasmiditan by the serotonin receptor 5-HT1F–G protein complex”为题,于2021年7月8日在《细胞研究》(Cell Research)上在线发表。 5-HT1F属于5-HT1亚家族成员,但在同源性和配体激活效应上与该亚家族的其它亚型差别相对较大,这也使得5-HT1F成为具有潜力的选择性抗偏头痛靶点。研究团队经过纯化、冷冻制样和数据处理等条件摸索,突破了5-HT1F受体-G蛋白复合物表达量低、复合物组装不稳定的技术瓶颈,最终获得高质量的复合物结构。5-HT1F受体的胞外区附近结构相对其他5-HT亚型受体具有显著的构象变化,这也是药物拉米替坦能够高选择性结合5-HT1F受体的结构基础。a-b. 5-HT1F-Gi-拉米替坦复合物的电镜密度图(a)和原子模型(b); c. 拉米替坦的结合口袋示意图; d. 拉米替坦与5-HT1F受体的相互作用模式图; e. G蛋白招募实验显示拉米替坦对5-HT1F受体具有高度选择性。 徐华强课题组长期致力于在5-羟色胺家族受体的结构与功能研究,并取得了一系列系统性的重要成果。该研究团队于2013年在Science上发表首个5-HT1B受体的晶体结构1;于2018年在Cell Discovery上发表了首个拮抗状态的5-HT1B受体结构2;于2021年3月在Nature上发表3个不同亚型的5-HT受体与G蛋白复合物的冷冻电镜结构,并首次揭示了5-HT受体的脂质调控、组成型激活以及与抗精神分裂症、抗抑郁药物阿立哌唑的作用机制3。该团队在5-HT1F受体和抗偏头痛药物的作用机制上取得的成果,进一步实现了5-HT受体系统研究领域的重要突破。   上海药物所和上海科技大学联合培养博士生黄思婕、上海药物所博士生徐沛雨和研究助理谭阳霞为文章的共同第一作者;上海药物所徐华强研究员和蒋轶研究员为文章的共同通讯作者。该研究获得了国家重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项、上海市市级科技重大专项、国家自然科学基金和国家科技重大专项的资助。
  • 全球七大新材料强国,中国位置几何?
    新材料是人类赖以生存的物质基础,每种新材料的出现及应用都将伴随着现代科学技术的巨大飞跃。从现代科学技术史中不难看出,每一项重大科技的突破在很大程度上都依赖于相应的新材料的发展。因此,新材料是现代科技发展之本,美国将新材料称之为“科技发展的骨肉”。新材料技术被称为“发明之母”和“产业粮食”。中国在半导体照明、稀土永磁材料、人工晶体材料,韩国在显示材料、存储材料,俄罗斯在航空航天材料等方面具有比较优势。新材料产业的创新主体是美国、日本和欧洲等发达国家和地区,其拥有绝大部分大型跨国公司,在经济实力、核心技术、研发能力、市场占有率等多方面占据绝对优势。美国属于全面领跑的国家,日本的优势在纳米材料、电子信息材料等领域,欧洲在结构材料、光学与光电材料等方面有明显优势。中国、韩国、俄罗斯紧随其后,目前属于全球第二梯队。从新材料市场来看,北美和欧洲拥有目前全球最大的新材料市场,且市场已经比较成熟,而在亚太地区,新材料市场正处在快速发展的阶段。从宏观层面看,全球新材料市场的重心正逐步向亚洲地区转移。以下为全球七大顶尖新材料强国的概况:NO.1美国美国是全球新材料领域的重要领导者。北京大学数字中国研究院副院长曾经认为:美国在新能源、新材料和生命工程方面的技术水平远远领先于世界其他国家。值得一提的是,美国曾经把新材料列为影响经济繁荣和国家安全的六大类关键技术之首。在确定的22项关键技术中,材料占了5项(即材料的合成和加工、电子和光电子材料、陶瓷、复合材料、高性能金属和合金)。美国的新材料发展特色是以国防部和航空航天局的大型研究与发展计划为龙头,主要以国防采购合同形式来推动和确保高校、科研机构和企业的新材料研究与发展工作。早在2011年,美国总统奥巴马宣布了一项超过5亿美元的“推进制造业伙伴关系”计划,通过政府、高校及企业的合作来强化美国制造业,投资逾1亿美元的“材料基因组计划”(Materials Genome Initiative)是其组成部分之一。“材料基因组计划”拟通过新材料研制周期内各个阶段的团队相互协作,加强“产学研用”,注重实验技术、计算技术和数据库之间的协作和共享,目标是把新材料研发周期减半,成本降低到现有的几分之一,以期加速美国在清洁能源、国家安全、人类健康与福祉以及下一代劳动力培养等方面的进步,提高美国在新材料领域的国际竞争力。美国重点把生物材料、信息材料、纳米材料、极端环境材料及材料计算科学列为主要前沿研究领域,支持生命科学、信息技术、环境科学和纳米技术等发展,尤其满足国防、能源、电子信息等重要部门和领域的需求。由此,美国制订了一系列与新材料相关的战略性计划,主要包括:“21世纪国家纳米纲要” “ 国家纳米技术计划(NNI)” “未来工业材料计划” “光电子计划” “ 光伏计划” “下一代照明光源计划”“先进汽车材料计划” "化石能源材料计划" “建筑材料计划” “NSF先进材料与工艺过程计划” “材料基因组计划”等。美国在新材料科技发展方面取得很大进展。比如在战略性新材料计划之下,早在2011年1月份,美国科学家开发出一种由超介质材料制造的声呐探测不到的“隐声衣”;3月份,高效存储氢的纳米复合材料问世;6月份,“诱导”聚合物拟肽链自我组装成纳米绳子,自组装纳米绳性能不逊于自然材料;9月份,以镱为基础材料研制出奇特的新型超导体,在自然状态就能达到“量子临界点” ;11月份,研发的超黑材料能吸收几乎所有照射在其上的光,吸收率超过99%;同月,新研发的世界上最轻的材料,其能量吸收性能与人造橡胶相仿,却比聚苯乙烯泡沫塑料还要轻100倍。美国拥有全球众多顶尖的新材料巨头:比如埃克森美孚(ExxonMobil)、、陶氏化学(DowChemical)、杜邦公司(DuPont)、3M公司(3M)、美铝公司(Alcoa)、美国钢铁公司(UnitedStates Steel)、PPG 工业公司(PPG Industries)、空气化工产品公司(AirProducts & Chemicals)、伊士曼化学公司(Eastman Chemical)、康宁公司(Corning)等公司。美国还拥有世界顶尖的新材料高等学府:比如著名的西北大学、麻省理工大学(材料科学与工程学院的课程排名第一)、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(由最早成立于1867年的陶瓷、冶金、矿业等系合并而来;专业分为生物材料、电子材料等6个方向 全美材料专业排名常年前三。)、加利福尼亚大学伯克利分校(世界上最负盛名且是最顶尖的公立大)、斯坦福大学(世界上最杰出的大学之一)、加州大学圣塔芭芭拉分校(美国顶尖的以研究科学为主,且学术声望非常高的研究性公立大学)等。美国拥有一大批全球顶尖的研究所及领先的实验室:比如橡树岭国家实验室、阿贡国家实验室、埃姆斯实验室等17个科研实力全球名列前茅的国家实验室;杜邦、波音、IBM等13个顶尖科技研发公司实验室;以及麻省理工大学、哈佛大学等180所高校。NO.2日本日本是新材料生产技术最先进的国家,日本政府十分重视新材料技术的发展,把开发新材料列为国家高新技术的第二大目标,因此,日本材料企业在全球新材料产业界形成“一枝独秀”领先局面。日本机械制造工业长期保持全球先进水平与其发达的材料产业密不可分。比如日本的新材料产业凭借其超前的研发优势、先进的研发成果、实用化开发力度,在环境及新能源材料世界市场占据绝对的领先地位。日本拥有世界领先的新材料巨头:比如享誉世界的京瓷株式会社;三井化学株式会社(Mitsui Chemicals)等。日本同时还拥有享誉世界的顶尖大学:比如著名的东京大学。东京大学曾经培养了16名总理大臣、21名(日本)国会议长,13名富比世500大企业首席执行官。11名诺贝尔奖得主、6名沃尔夫奖得主、1名菲尔兹奖、3名罗伯柯霍奖、4四名盖尔德纳国际奖及四名普立兹克建筑奖得主。还有日本名古屋大学 。它是日本顶尖、世界一流的著名研究型国立综合大学,是日本中部地区最高学府。名古屋大学曾经培养出6名诺贝尔奖得主、1名菲尔兹奖得主。在新材料领域,日本远远领先于其他国家。如制造洲际弹道导弹喷管和壳体以及飞机骨架使用的高强度碳纤维材料,全球最高性能主动相控阵军用雷达使用的宽禁带半导体收发组件材料,制造新式涡轮发动机涡轮叶片使用的高性能单晶叶片,在这三种高精尖材料领域,日本遥遥领先,其他国家只能望其项背。此外,日本的碳纤维材料也处于全球领先地位。在全球碳纤维生产制造厂家中,日本拥有东丽、东邦和三菱等三家顶尖公司,它们都代表了世界最顶级技术水平。据悉,在碳纤维有机复合材料领域,前苏联国家石墨结构材料研究所、前苏联聚合物纤维研究所,全俄航空材料研究院,能够生产出拉伸强度2500—3000MPa、拉伸模量250GPa的高强度碳纤维,以及模量400—600GPa的高模量碳纤维。尤其是后期又研发出4000—5000MPa的中模量碳纤维。尽管如此,俄罗斯的碳纤维产品在性能及水平上依然没有超过日本的技术水平。NO.3德国德国新材料产业受到全世界的公认好评。2012年6月,德国启动实施了《纳米材料安全性》长期研究项目,以了解各类纳米材料可能对周边环境产生的影响,通过定量化方法对纳米材料进行安全性风险评估。2012年11月,德国启动“原材料经济战略”科研项目,目的是开发能够高效利用并回收原材料的特殊工艺,加强稀土、铟、镓、铂族金属等的回收利用。德国为鼓励各种社会力量参与新材料研发,先后颁布实行了“材料研究MatFo”(1984-1993年)、“材料技术MaTech”(截至2003年)和“为工业和社会而进行材料创新WING”(始于2004年)3个规划。“WING规划”强调,密切关注材料的可制造性,致力于协调各部门间的高水平材料研究。值得一提的是,2013年4月,德国颁布了《关于实施工业4.0战略的建议》白皮书。之后德国将“工业4.0”项目纳入了《高技术战略2020》的10个未来项目中,以推动智能制造、互联网、新能源、新材料、现代生物为特征的新工业革命。德国企业界普遍认为,确保和扩大在材料研发方面的领先地位是其在国际竞争中取得成功的关键。2016年3月,德国发布的《数字战略2025》(Digital Strategy 2025)确定,实现数字化转型的步骤及具体实施措施,其中重点支柱项目包括工业3D打印等。NO.4英国英国是全球传统的新材料强国之一。英国亨利罗伊斯研究所(Henry Royce Institute)由九个先进材料研究机构组成,并与剑桥大学物理研究所和制造业研究所一起确定了五个绿色技术“路线图”,描述了关键材料领域如何减少温室气体排放。具体包括:光伏系统的材料,它将增加太阳能电池板产生的电量。用于产生氢气和化学原料的低碳方法的材料。热电能量转换材料,主要用于加热,制冷和空调系统。热量转换材料,可消除在加热和制冷系统中碳的使用。低损耗电子设备的材料,可使电子设备和计算更节能。研究人员还提出了一系列建议,包括呼吁增加对材料研究和测试设施的投资,制定新法律以确保采用新的绿色技术,以及将可持续发展作为任何新的先进材料的核心。NO.5中国中国是全球首屈一指的新材料产业大国,产业规模大约2万亿元。中国在金属材料、纺织材料、化工材料等传统领域基础较好,稀土功能材料、先进储能材料、光伏材料、有机硅、超硬材料、特种不锈钢、玻璃纤维及其复合材料等产能居世界前列。经过几十年奋斗,中国新材料产业从无到有,不断发展壮大,在体系建设、产业规模、技术进步等方面取得明显成就,为国民经济和国防建设做出了重大贡献,具备了良好发展基础,预计到2025年中国新材料产值有望突破10万亿元。中国在部分先进基础材料、关键战略材料、前沿新材料等领域,已经实现了与国际先进水平“并跑”甚至“领跑”。比如在关键战略材料方面,中芯国际在前七大耗材中实现六类材料的国产采购;南山集团的铝合金厚板通过波音公司认证并签订供货合同;中船重工兆瓦级稀土永磁电机体积比传统电机减少50%、重量减轻40%;液态金属在3D打印、柔性智能机器、血管机器人等领域实现初步应用等。中国的石墨烯技术处于世界领先水平。2017世界石墨烯创新大会在中国常州举行,这标志中国石墨烯技术已经开始走在世界前列。值得一提的是,石墨烯材料最早是由英国科学家发现,石墨烯是已知世界上最薄、最硬的材料,被誉为“黑金”“新材料之王”。据悉,石墨烯的厚度可达头发丝的20万分之一,强度是钢的200倍。科学家预言,石墨烯将会是21世纪最重要的新材料,市场应用前景不可估量。石墨烯技术已被世界许多国家列为优先发展的材料技术,虽然中国接触石墨烯技术只有短短几年时间,但发展势头很猛,且中国拥有巨大的潜在市场。中国的人工晶体材料经过多年的发展,偏硼酸钡和三硼酸锂等紫外非线性光学晶体研究居国际领先水平并实现产业化;激光晶体、太阳能电池关键技术指标达到国际先进水平,光伏发电成本降到1元/kWh以下。中国拥有全球最完备的液体金属全产业链,从原材料到制成,从专利到工艺,我国可大规模生产锆基非晶合金,尤其在块状成型工艺技术里,我国已掌握液态金属核心技术。值得一提的是,中国的材料配方、设备制造和成型工艺等三大核心技术,都拥有自主的知识产权,也是全球唯一一家能对外公布具备大形块状非晶金属成型能力的国家。NO.6俄罗斯俄罗斯是传统的制造业强国,尤其在新材料等新兴产业科技创新方面具有独特优势。值得一提的是,俄罗斯在航天航空、能源材料、化工新材料等领域处于全球领先地位。据了解,俄罗斯国家科学技术大学的材料科学家曾经研制出一种氰化铪陶瓷,理论上能承受4200摄氏度高温。在此之前,世界上公认的最耐高温、最难熔化的人造物质是钽铪碳化物。另外,俄罗斯采用SHS法(自蔓燃技术)合成的化合物已多达700种,位居世界领先地位。俄罗斯研发新材料的战略目标是:一方面,力求继续保持某些材料领域在世界上的领先地位,如航空航天、能源工业、化工、金属材料、超导材料、聚合材料等;另一方面,大力发展对促进国民经济发展和提高国防实力有影响的领域,如电子信息工业、通讯设施、计算机产业等。俄罗斯始终把新材料相关技术产业作为国家战略和国家经济的主导产业。比如,在2012年4月俄罗斯发布的《2030年前材料与技术发展战略》中将18个重点材料战略列为发展方向,其中包括智能材料、金属间化合物、纳米材料及涂层、单晶耐热超级合金、含铌复合材料等,同时俄罗斯还制定了新材料产业主要应用领域的发展战略。另外,俄罗斯科学院于2015年发布的《至2030年科技发展预测》中将7项技术列为科技优先发展方向,即信息通信技术、生物技术、医疗与保障、新材料与纳米技术、自然资源合理利用、交通运输与航天系统、能效与节能等。NO.7韩国韩国是新材料世界级强国之一。2020年10月,三星先进技术研究院Eunjoo Jang团队曾经报道了一种量产率为100%的无镉蓝光ZnTeSe / ZnSe / ZnS量子点的合成。所得的器件显示出高达20.2%的EQE,亮度为88900 cd m-2,在100 cd m-2时T50 = 15850 h,这是迄今为止全球蓝光QD-LED报道的最高值。韩国早在2001年就成为世界上第5个材料出口国,并且推出“Fast-Follower”战略,希望跻身四强。韩国企业在“Fast-Follower”战略推动下,逐渐赶超了原材料行业发达国家的企业。韩国在2001年成为世界上第5个材料出口国/地区,当年材料行业占韩国出口总额的45%以上,到了2015年达到68%。韩国一直处于新材料研发的核心阵营。如在韩国,石墨烯广泛应用于太阳能电池、半导体、透明面板、发光材料等不同领域。尽管石墨烯是国外科学家首先发明的,但韩国在石墨烯产业研发创新上是“最早的行动者”之一。2016年,韩国已成为拥有石墨烯专利最多的国家:韩国三星拥有225项专利,LG拥有180项专利,成均馆大学拥有147项专利,韩国科学技术院(KAIST)拥有129项专利,首尔国立大学拥有78项专利。值得一提的是,韩国政府在2013年发布的《第三次科学技术基本计划》中提出,将在5个领域推进120项国家战略技术的开发,其中30项为重点技术,包括先进技术材料、知识信息安全技术、大数据应用技术等内容。
  • 实验系统误差消除术
    误差是测量测得的量值减去参考量值。测得的量值简称测得值,代表测量结果的量值。所谓参考量值,一般由量的真值或约定量值来表示。实验误差不可避免如何减小误差是每个实验员要考虑的问题。产生系统误差的原因系统误差是由固定不变或因素或按确定规律变化的因素所造成,主要包括以下几个方面的因素:1、仪器和装置方面的因素因使用的仪器本身不够精密所造成的测定结果与被测量真值之间的偏差,如使用未经检定或校准的仪器设备、计量器具等都会造成仪器误差。或因检测仪器和装置结构设计原理上的缺点,如齿轮杠杆测微仪直线位移和转角不成比例而产生的误差;由仪器零件制造和安装不正确,如标尺的刻度偏差、刻度盘和指针的安装偏心、天平的臂长不等所产生的误差。2、环境因素待测量值在实际环境温度和标准环境温度下测量所产生的偏差、在测量过程中待测量随温度、湿度和大气压按一定规律变化的产生的偏差。3、测定方法方面的因素是由测定方法本身造成的误差,或由于测试方法本身不完善、使用近似的测定方法或经验公式引起的误差。例如,在重量分析中,由于沉淀的溶解,共沉淀现象,灼烧时沉淀分解或挥发等原因都会引起测定的系统误差。4、人员因素由于操作人员的生理缺陷、主观偏见、不良习惯等到个人特点或不规范操作,如在刻度上估计读数时,习惯上偏于某一方向、读滴定管数值时偏高或偏低,滴定终点颜色辨别偏深或偏浅而产生的误差。由于人员因素而产生的误差一般称为操作误差。5、使用试剂方面的因素由于检验中所用蒸馏水含有杂质或所使用的试剂不纯所引起的测定结果与实际结果之间的偏差。系统误差的减小和消除方法1、从产生误差的根源上消除系统误差在测定之前,要求检测人员在检测过程中可能产生的系统误差进行认真的分析,必须尽可能预见一切可能产生系统误差的来源,并设法消除或尽量减弱其影响。例如,测量前对仪器本身性能进行检查,使仪器的环境条件和安装位置符合检验技术要求的规定;对仪器在使用前进行正确的调整;严格检查和分析测量方法是否正确等来消除仪器、检测方法、环境等因素而产生的系统误差;为防止因仪器长期使用而使其精度降低,及时送计量部门进行周期检定。2、用校正方法来消除系统误差这种方法是对取测量用的滴定管、移液管、容量瓶等计量器具,在测量前进行修正,做出校正曲线或误差表,测量后对实际测量值进行修正,从而避免或消除因此而产生的系统误差。3、用空白实验来消除系统误差空白试验是指在不加试样的情况下,按分析检验方法标准或规程在同样的操作条件下进行的测定。空白试验所得结果的数值为空白值。然后再对加入被测试样按分析检验方法标准或规程在同样的操作条件下进行测定得出试样的测定值,最后从试样的测定值中扣除空白值,就得到比较准确的分析结果,这样可以消除因蒸馏水含有杂质或所使用的试剂不纯所产生的系统误差。4、采用对照试验消除系统误差对照试验就是用同样的分析方法在同样的条件下,用标样代替试样进行的平行测定。通过对照试验可以校正测试结果,消除系统误差。
  • 全面推进供热计量 计量装置必须无条件安装
    &ldquo 供热改革与建筑节能工作经验交流与研讨会&rdquo 在河北承德召开。从会上获悉,经过十多年的探索和努力,我国的供热计量改革和建筑节能工作已经取得重大进展,目前已进入寻求新突破、再上新台阶的关键阶段。  成效显著&ldquo 动真格&rdquo 、不放&ldquo 空枪&rdquo   据悉,目前我国能源和大气污染形势依然十分严峻。2013年,国务院下发《关于印发大气污染防治行动计划的通知》,目标是到2017年,全国地级及以上城市可吸入颗粒物浓度比2012年下降10%以上,优良天数逐年提高。要求到2017年,除必要保留的以外,地级及以上城市建成区基本淘汰每小时10蒸吨及以下的燃煤锅炉,禁止新建每小时20蒸吨以下的燃煤锅炉 其他地区原则上不再新建每小时10蒸吨以下的燃煤锅炉。  据世界银行中国供热改革与建筑节能项目办执行主任辛坦介绍,目前供热改革与建筑节能工作已取得巨大成效:一是供热计量收费面积已初具规模。到2012年底,采暖区15个省、直辖市、自治区的供热计量收费面积为8.05亿平方米。二是采暖区116个地级以上城市已颁布计量热价和收费办法,占93%。三是相关法律法规基本齐备,包括十几个法规和政策,如《节能法》、《民用建筑节能条例》等。有关的技术标准和政策也基本出齐。四是天津、河北、山东、吉林、山西、北京6个省市,当地政府将热计量改革列为每年的节能减排重点工作。五是地方政府供热计量改革开始&ldquo 动真格&rdquo 、不放&ldquo 空枪&rdquo 。如天津市把热计量与新增供热面积挂钩,河北省政府与各市政府签责任状,新建和既改建筑热计量不欠账,济南、青岛、北京、太原将供热亏损财政补贴与供热计量挂钩。  在本次研讨会上,承德热力集团有限责任公司董事长辛奇云介绍了该企业在供热改革方面的成功经验。2007年,该集团发起组建普瑞能源管理公司,以合同能源管理模式,为公建热用户做能源审计,提出改造技术方案,安装热计量仪表和自动控制系统,以市场化运作模式重点为公建用户提供节能服务。到目前为止,以合同能源管理方式实现计量收费的公建单位达到21个,实现计量收费面积近40万平方米,节能率达到30%40%,有力地提高了公建用户参与供热计量的积极性。  面临症结制约需探索多种方式  目前我国北方采暖区新建建筑供热计量装置安装比例达到70%以上,大部分都安装了计量装置,但同步实现计量收费却很不理想。因此,目前的工作核心和重点就是全面推进供热计量收费。只有真正实施计量收费,不装表、装假表、假收费等问题才能得到解决。应该说,供热改革虽曙光初现,却依然任重道远。  住房和城乡建设部供热办研究员戚仁广在研讨会上就我国供热计量改革的体制机制问题做了专题发言。他认为,目前我国供热计量改革之所以还存在诸多问题,主要是由于管理体制不畅、机制不健全、技术支撑体系不足三大症结。  &ldquo 目前我国在大气污染方面的严峻形势,尤其是碳排放等方面与先进国家有巨大差距,建筑节能重要而紧迫。&rdquo 住房城乡建设部建筑节能科技司副司长韩爱兴表示。  如何使供热计量改革稳步推进?住房和城乡建设部城建司刘贺明副司长曾提出,要强制全面推进计量收费。对已经安装了计量装置的新建建筑和既有建筑,供热企业必须无条件地实施计量收费。供热计量收费已经纳入大气污染防治评估考核办法中。各地也将把供热计量收费工作纳入到大气污染防治目标责任中,严格考核。对于那些拒不计量收费的供热企业,要依法给予处罚。加大监管力度。新建建筑和既有建筑节能改造必须同步安装计量装置,同步实现计量收费。否则,不得予以验收备案、不得销售和使用。严格落实供热企业主体责任。赋予供热企业供热计量和温控装置选购权、安装权。对符合供热计量条件的建筑,供热企业必须无条件地实行按实际用热量收费,并负责供热计量装置的日常维护和更换。实施集中供热老旧管网改造。发挥市场决定性作用。取消各种人为的地方性、事前强制性准入,放开市场,由供热企业直接面对供热计量生产商进行招投标,所有合格表生产商都可以参与竞标。充分利用国家对合同能源管理的优惠政策,在供热计量改造和收费项目中,积极引入合同能源管理模式。充分发动用户参与计量收费。督促各地在当地媒体和小区内公示本年度计量收费小区名称、计量热价、监督电话、合同。供热企业要及时通知用户耗热量和热费,来刺激用户行为节能的积极性。  戚仁广提出:&ldquo 要加强法规体系建设、完善价格形成机制、落实供热企业主体责任、建立市场机制完善政府监管体系、完善技术支撑体系建设。&rdquo 韩爱兴认为,积极参与建筑节能改革,并不会加重企业负担,反而可以扩大企业市场份额,提升企业的赢利能力,对塑造所在城市的形象也大有裨益。企业还可以利用建筑节能这个平台,整合各种资源,争取更多政策支持和资金支持。  韩爱兴表示,我国的供热体制改革自提出以来从未停止过脚步。建筑节能工作是大势所趋,开弓没有回头箭,供热计量收费改革和建筑节能工作必须坚定不移向前走,凝聚正能量,团结一心、众志成城,把工作做扎实、做到位。
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制