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舒拉明钠

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舒拉明钠相关的资讯

  • 合肥研究院阐明贵金属微纳结构的拉曼增强和光催化活性
    近期,中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所刘锦淮课题组的杨良保研究员等人在阐明单个的各向异性的金微米片上拉曼增强与光催化活性之间关系的研究上取得新进展。相关成果已发表在《欧洲化学》杂志上。该研究对于理解SERS活性纳米结构的增强机制和等离子体有关的催化效应具有重要的意义。  各向异性贵金属微纳结构因其独特的尺寸依赖效应和形状依赖效应,成为了越来越多的研究领域的热点,逐渐应用于光学、催化等领域。但是,在如何克服化学效应的贡献并获得分子层面信息的同时,阐明贵金属结构上的拉曼散射和光催化活性之间的关系,仍然是一个巨大挑战。  研究人员刘洪林博士等人通过简单的方法合成了纳米厚度的金微米三角片和六角片,并直观地展示了这些结构不同位置上拉曼信号和光催化活性之间关系。通过等离子体光催化敏感分子的结构的变化,利用其SERS信号峰相对强度的变化,成功刻画了金微米片角、边、面上不同位置的光催化活性的可视画面,排除了常规研究中浓度效应和分子覆盖度差异的问题。  研究结果表明,金微米片上特定位点分子吸附数目的增加,并不必然导致更高的光催化转化率,而是与其等离子体共振强度、电磁场强度密切相关,这与理论模拟的结果一致。相关研究策略排除或者弱化了等离子体局域热效应,也在一定程度了成功克服了浓度差异效应和化学贡献效应在贵金属等离子体光催化中的作用,清晰的刻画了等离子体共振强度相关的催化特性。  该研究工作得到了科技部重大科学研究计划纳米专项项目&ldquo 应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究(2011CB933700)&rdquo 以及国家重大科学仪器设备开发专项子任务&ldquo 动态表面增强拉曼光谱技术用于农药残留检测&rdquo 和&ldquo PERS仪器在环境污染物检测领域中的应用&rdquo (2011YQ0301241001 & 2011YQ0301241101)等项目的支持。   合肥研究院阐明各向异性贵金属微纳结构的拉曼增强和光催化活性之间的关系
  • 秒级识别纳克级致命毒品:管窥理学新品拉曼比色一体机
    p style="text-align: justify text-indent: 2em "2019年年末,理学发布了新品手持式拉曼比色一体机CQL +1064nm。近日该仪器通过中国区的独家总代理北京裕德成科贸有限公司,正式面向中国市场大范围销售。值得一提的是,该仪器也参加了第十五届“科学仪器优秀新品”评选活动。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "作为一款理学重磅推出的新产品,CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机可用于检测爆炸物、危险化学品、有毒有害工业物质、毒品易制毒等,在公安刑侦、技侦、禁毒,以及安全生产、消防救援应急管理等领域有广泛的应用。对芬太尼的现场快速检测是该仪器的典型应用之一。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong针砭芬太尼快检风险的理学新品药方/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "现如今芬太尼本身或作为海洛因、可卡因和甲基苯丙胺的稀释剂,在非法毒品交易中越来越流行。由于芬太尼有多种形式,如粉末、片剂、液体,且纯芬太尼的致死剂量约为一般成年人2mg,因此吞食或吸入可能有致命风险。面临这一风险的不仅是瘾君子,还有边境检查站、收发室和街道上的相关工作人员。正是由于接触芬太尼等毒品有高致命风险,因此必须采用适合现场使用的快速分析检测技术对其进行监测,对芬太尼的潜在使用提供即时测试结果。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "近年来,手持式拉曼光谱仪在相关毒品的现场检测中应用越来越普遍,该技术虽然可以提供一种穿透包装进行扫描检测的手段,降低了接触危险化学物质中的风险。但常规技术还是存在以下两大问题:/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "一、样品的荧光干扰,使拉曼光谱仪在测试部分样品时表现出很大的局限性;/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "二、拉曼光谱仪无法解决痕量样品的检测问题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "理学推出的CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机则具备分析大量和微量物质的能力,可穿透有色包装进行监测,即使是混合物,也能快速获得分析结果,成功地解决了现有的技术难题。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong1064nm拉曼技术——有效避免荧光干扰/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1064nm激光的采用,让理学新品手持式拉曼比色一体机能够有效避免荧光干扰,可透过包装测试或检测有色物质,测试结果清晰明了,适合现场使用,可用于复杂样品类型的芬太尼分析。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/7947ba79-664d-4850-9194-29f0e5ae91b4.jpg" title="秒级识别纳克级致命毒品:管窥理学新品拉曼比色一体机.jpg" alt="秒级识别纳克级致命毒品:管窥理学新品拉曼比色一体机.jpg"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C402988.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strong手持拉曼比色一体机CQL+/strongstrong/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong集成自动比色法——轻松识别痕量物质/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机还集成了自动比色法,可用于痕量物质分析,检测残留物或肉眼不可见的物质,得到可靠检测结果。另外仪器能够在现场快速检测、自动解释结果、生成检测报告。设备配套的检测卡,便于携带,操作简单,无需配制化学药品和试剂,现场快速获得结果,检出限可达纳克级;软件自动识别,并生成检测报告。/pp style="text-align:center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202007/uepic/969206bc-ec7d-461d-9be3-cb55d7c5a775.jpg" title="秒级识别纳克级致命毒品:管窥理学新品拉曼比色一体机2.jpg" alt="秒级识别纳克级致命毒品:管窥理学新品拉曼比色一体机2.jpg"/a href="https://www.instrument.com.cn/netshow/C402988.htm" target="_self" style="text-decoration: underline "strongspan style="text-indent: 0em "手持拉曼比色一体机CQL+/span/strongstrongspan style="text-indent: 0em "/span/strong/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "总之,通常情况下,大量的毒品会通过边境,少量甚至微量的毒品会流向街头。目前为止,很难有一个分析工具能够同时满足大量和微量的物质分析需求。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "CQL +1064nm手持式拉曼比色一体机则可以在数秒内提供包括毒品、易制毒和爆炸物的大量和痕量物质分析,是一款完全适用于现场的手持式拉曼设备。当透过包装或有色容器扫描样品时,CQL1064nm手持式拉曼分析仪又可以有效避免荧光效应,并能通过比色法快速检测功能,检测残留物或肉眼不可见的物质,得到可靠检测结果。/pp style="text-align: right text-indent: 2em "strong作者:杨文/strong/pp style="text-align: right text-indent: 2em "strong职位:北京裕德成科贸有限公司应用工程师/strong/p
  • 青岛能源所发明高通量高稳定性的拉曼流式细胞术pDEP-DLD-RFC
    单细胞拉曼光谱(SCRS)能非标记、非侵入性、无损、全景式地揭示细胞代谢状态,因此基于SCRS的活体单细胞流式检测(Raman Flow Cytometry,RFC),有着广阔应用前景。近日,青岛能源所单细胞中心和青岛星赛生物合作发明了基于介电诱导确定性侧向位移完成单细胞聚焦、捕获/释放的拉曼流式检测技术pDEP-DLD-RFC,并证明其针对人体细胞(肿瘤)、植物(微藻)、酵母和细菌等多种细胞类型的广谱适用性。基于此推出的FlowRACS 3.0仪器,为活体单细胞代谢表型组的高通量检测提供了全新工具。该工作近日发表于《先进科学》(Advanced Science)。活体单细胞代谢表型组的流式检测,在微生物资源挖掘、细胞工厂筛选、酶元件表征、生物过程监控、临床诊疗等方面,具有共性的支撑作用。与荧光流式和质谱流式等现有流式细胞检测手段相比,拉曼流式具有无需标记细胞、活体检测、信息量丰富等优势,因此是一种具有广阔应用前景的细胞分析手段。但是,高通量拉曼流式技术的应用受限:首先,如何提高样品的普适性,以适用于不同细胞类型与不同表型的检测;其次,如何提高检测的通量,以实现高度异质性细胞群体的深度检测;最后,如何提高运行的稳定性,以支撑高度可靠的仪器使用流程。针对上述问题,青岛能源所单细胞中心王喜先、任立辉、刁志钿、何曰辉等带领的研究小组发明了“介电诱导确定性侧向位移实现单细胞聚焦、捕获/释放的拉曼流式检测技术”(Positive Dielectrophoresis Induced Deterministic Lateral Displacement-based Raman Flow Cytometry,pDEP-DLD-RFC)。首先,通过宽流场高流量的进样策略,有效防止细胞沉降,从而实现了长时间稳定运行(>5小时);其次,通过介电诱导细胞确定性侧向位移,实现宽场中细胞高效聚焦地流经检测位点,从而保证了拉曼检测效率;最后,通过施加检测时间依赖的周期性介电场,实现了单细胞的快速捕获/释放,以满足各种不同代谢表型的普适性、高通量检测。基于上述关键技术突破,研究小组研制成功兼具广谱通用性、高通量、运行稳定性等性能的高通量拉曼流式检测系统,并开发了一系列应用:肿瘤细胞分类、微藻合成过程监控、产油酵母多表型监控、细菌药敏性检测。第一,植物生物制造过程的代谢监控。基于共振拉曼信号,实现了雨生红球藻中虾青素含量的实时监测,从而示范了单细胞精度的虾青素累积过程细胞工厂代谢状态的监控,并考察了“高光”和“缺氮”等条件对细胞虾青素累积速度及其同步性的影响。其虾青素含量检测速度达~2700 events/min,为目前最高的自发拉曼检测/分选通量。第二,酵母生物制造过程的代谢监控。基于非共振拉曼信号,示范了油脂酵母中细胞代谢活力、甘油三脂含量、油脂不饱和度等多个关键代谢表型的同步动态监控,进而通过拉曼组机器学习、拉曼组内关联分析(Intra-Ramanome Correlation Analysis,IRCA)等算法,实现了单细胞代谢状态(准确率>96%)的实时鉴定,以及细胞内代谢物相互转化网络的实时重建。第三,细菌药敏性的流式快检。基于单细胞中心前期提出的重水饲喂单细胞拉曼药敏原理,以大肠杆菌和多种常见抗生素为例,开发了流式药敏快检技术,并通过与拉曼药物应激条形码(Raman Barcode for Cellular Stress-response,RBCS)、IRCA、拉曼组机器学习等算法,证明该流式药敏快检技术还能实时地判断单菌体精度的药物应激状态、构建细胞内代谢物相互转化网络等,从而揭示细菌-药物互作机制。此外,流式检测大大提高了药敏检测中SCRS取样深度,对于识别群体中通常占比很低的耐药细胞,具有重要的意义。第四,肿瘤细胞类型的快速区分。基于SCRS中信息丰富的指纹区,以膀胱癌、肺癌、肾细胞癌、乳腺癌等细胞株为例,证明流式拉曼技术耦合拉曼组机器学习算法,能以平均95%的准确率,完成肿瘤细胞类型的快速判别。该方法对于肿瘤细胞质量检测等应用具有潜在的应用价值。与转录组、蛋白组和代谢物组相比,拉曼组能表征单细胞精度的底物代谢、产物合成、环境应激性、化合物相互转化等关键代谢表型,而具广谱适用、活体、无损、非标记、全景式表型、可分辨复杂功能、快速、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等优势,因此拉曼组是一种更接近于“功能”、更适合于临床、工业等场景的单细胞表型组。为了支撑人体、动植物和微生物拉曼组数据的自动化采集与分析,单细胞中心与星赛生物基于pDEP-DLD-RFC技术,推出了高通量流式拉曼分析/分选仪FlowRACS 3.0,将大大加速拉曼组平台的推广应用。该工作由单细胞中心马波研究员和徐健研究员主持,与青岛星赛生物合作完成,得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金委和山东省自然科学基金委的支持。
  • 强强联合:药明生物与丹纳赫生命科学签署战略合作备忘录
    p style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "2020年9月29日上午,药明生物与丹纳赫生命科学举行了以“span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong携手共建· 技术赋能/strong/span”为主题的战略合作备忘录签约仪式——基于双方在行业内的优势地位以及良好的合作意向,双方同意建立战略性伙伴关系,并就生物制药技术赋能平台的具体合作事宜达成共识,展开深度合作。/pp style="text-align: center line-height: 1.5em "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/1d736230-e56c-41d5-bdc1-1e475707852a.jpg" title="1.jpg" alt="1.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="text-align: justify text-indent: 2em "生物技术的进步为很多传统药物无法治疗的患者带来新的希望,国际制药巨头纷纷转向生物制药研发领域,为生物药的发展提供了绝好的机遇。药明生物作为全球领先的开放式、一体化生物制药能力和技术赋能平台,为全球生物制药公司和生物技术公司提供全方位的端到端研发服务,帮助客户实现从概念到商业化生产的全过程,加速全球生物药研发进程,降低研发成本,造福病患。span style="text-align: justify text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) "strong丹纳赫生命科学以成就生命无限潜能为愿景/strong/span,作为生命科学服务领域的世界领先者,致力于以优质的产品与服务帮助客户在日趋严格的法律法规要求之下,将生物药品的研发与制造成本大幅度降低、缩短上市时间,从而拯救患者的生命、提高患者的生活质量。作为生物制药领域的学术及产业领先者,丹纳赫生命科学与药明生物,可以在多学科、多应用方向的平台建设、人才培养、能力提升、成果转化、科研与学术交流、实验室优化与管理、GMP生产设施建设与运行等方面,展开更为紧密和深入的合作。通过战略合作,双方必将为推进中国甚至全球的生物药产业的发展发挥重大的作用。/span/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/2cfd2701-d95b-4feb-acb3-de4260aceca9.jpg" title="2.jpg" alt="2.jpg"//pp style="text-align: center line-height: 1.5em text-indent: 0em "签约仪式团队热烈座谈中/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "未来,药明生物将持续强化技术平台建设,赋能全球合作伙伴,致力于持续通过多元化的一体化技术赋能平台加快生物药发现、开发及生产进程,不断强化行业领导地位,提升市场份额,推动产业发展。丹纳赫生命科学将为药明生物提供生命科学研究、医药研发和GMP生产等相关需求提供先进检测仪器和技术储备,以及为创建高效、智能化实验室与高水平自动化GMP生产设施所需的产品与服务,以期共同推进中国甚至全球生物制药产业的发展。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "“我们很高兴与丹纳赫生命科学建立战略合作伙伴关系,期待双方携手共同提升生物药研发和生产效率,为改善患者用药的可及性做出积极贡献。”span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong药明生物首席执行官陈智胜博士/strong/span表示,“药明生物将持续强化技术平台建设,通过多元化的一体化技术平台加快生物药发现、开发及生产进程,赋能全球合作伙伴,造福广大病患。”/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong丹纳赫生命科学非常重视创新/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong丹纳赫生命科学中国区总裁李冰/strong/span表示:“在过往的几年里,很高兴地看到丹纳赫生命科学的产品、技术和应用,在药明生物的实验室和生产工厂里得到了广泛的采用,特别是PALL公司的生物药生产工艺用的直流过滤系统、超滤系统、一次性搅拌与储液硬件与耗材、完整性检测仪、验证服务,以及实验室消耗品等,今年内已经交付大量产品 Beckman Coulter Life Sciences公司的超高速及高速离心机、洁净空气/注射用水/样品颗粒/细胞活力分析及计数仪、流式细胞仪等,Molecular Devices公司单功能酶标仪、多功能酶标仪和洗板机产品,SCIEX公司的毛细管电泳系统等,Leica显微系统的激光共聚焦、荧光显微镜以及电镜样品制备系统等,Phenomenex的支持大分子研发生产的表征、质量和辅料检测的色谱消耗品等。双方在历史上也多次开展了技术交流与方法开发。span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong2017年,Pall与药明生物合作创建生物制药连续生产联合实验室,强强联合开发下一代生物制药工业化生产技术,大大降低新药生产成本。/strong/span这些都说明,丹纳赫生命科学和药明生物之间,已经远远超过了单纯的仪器销售和耗材买卖范畴,双方的市场、应用和技术专家们,已经开始为今后的深度合作,开了一个好头。我相信随着我们战略合作的不断深入,这些独具创新的产品和技术在药明生物也会发挥更大的作用,助力生物制药产业的健康发展。除此以外,更为重要的是,丹纳赫生命科学战略市场部正在进行平台多个公司产品的串联和应用组合,我们欣喜地发现,以贝克曼自动化工作站为中心,一系列的丹纳赫生命科学其他公司的产品已经做到,或者有望做到无缝连接与整合,这将极大地为我们的用户提供简便、自动、可靠的高通量应用工作流。此外,丹纳赫生命科学非常重视创新,我们的纳升级声波移液系统,在药筛领域,已经取得了很多突破性进展,我们也期待着这些最新的创新,能够在药明生物得到应用。”/pp style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/25bf1e14-8fba-4b9a-ad5d-73f1ae41a557.jpg" title="3.jpg" alt="3.jpg"//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="color: rgb(0, 0, 0) "strong“携手共建· 技术赋能”战略合作备忘录签约完成/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "立足现在,展望未来,以此战略合作关系的建立为新的起点,丹纳赫生命科学将和药明生物共同推进中国乃至全球的生物制药事业。丹纳赫生命科学与药明生物将精诚合作,达到共赢、共同发展的目标,丹纳赫承诺将以更好的产品,更优的服务,更快的速度服务于药明生物各个部门,共同打造一个世界级的生物制药中心,实现生物制药领域的技术赋能,共同开启生物制药领域的新篇章。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "strongspan style="font-size: 14px "关于药明生物/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 14px "药明生物(股票代码:2269.HK)作为一家香港上市公司,是全球领先的开放式、一体化生物制药能力和技术赋能平台。公司为全球生物制药公司和生物技术公司提供全方位的端到端研发服务,帮助任何人、任何公司发现、开发及生产生物药,实现从概念到商业化生产的全过程,加速全球生物药研发进程,降低研发成本,造福病患。截至2020年6月30日,在药明生物平台上研发的综合项目达286个,包括141个处于临床前研究阶段,125个在临床早期(I期,II期)阶段,19个在后期临床(III期)以及1个在商业化生产阶段。预计到2023年后,公司在中国、爱尔兰、美国、德国和新加坡规划的生物制药生产基地合计产能将超过28万升,这将有力确保公司通过健全强大的全球供应链网络为客户提供符合全球质量标准的生物药。如需更多信息,请浏览:www.wuxibiologics.com/span/ppbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "strongspan style="font-size: 14px "关于丹纳赫集团/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em line-height: 1.5em "span style="font-size: 14px "丹纳赫是生命科学服务领域的世界领导者,丹纳赫致力于以优质的产品与服务帮助客户加速生命科学领域的研究,解决在分析领域所遇到的问题和挑战,促进医疗诊断发展,提高实验室生产力。丹纳赫的企业使命是帮助实现人类的潜能,丹纳赫的产品旨在帮助全球人们生活得更健康、更安全、更舒心。丹纳赫生命科学中国区成立于2019年6月1日,旨在扎根中国市场,为中国的用户提供更好的产品和服务。丹纳赫生命科学中国区的愿景是“聚焦生命,聚力共赢”,以“共享全球科技,成就全民健康”为使命,着力于打造全方位的的精准医学和生物药整体化解决方案。目前平台企业包括颇尔(中国)有限公司、贝克曼库尔特商贸(中国)有限公司、上海爱博才思分析仪器贸易有限公司、天津博纳艾杰尔科技有限公司、美谷分子仪器(上海)有限公司、徕卡显微系统(上海)贸易有限公司、Integrated DNA Technologies Inc。/span/p
  • 【赛纳斯】“聪明药”真的能让人变聪明吗?小心,可能涉毒!
    “学习真的好辛苦,考题都不会啊,我希望能发明一种药,吃了就可以变得聪明!”小时候,你是不是也经常会冒出这种想法?但当幻想照进现实中,这个潘多拉魔盒一打开,带给人们的只有痛苦和悔恨。所谓的“聪明药”-阿得拉(Adderall)、利他林(Ritalin)、阿莫达非尼(Amodafinil)它们都是一些中枢神经系统兴奋类精神药物,服用后短期内能让人注意力高度集中,保持清醒,在此期间对所学所看的东西印象深刻。不过它对正常人的智商和记忆力提升没有任何帮助,而且药的时效性有限,药效一过人就被打回原型,甚至状态更差,因此需要长期服用,很容易形成依赖性。在长期使用的情况下,轻则失眠、头痛头晕、厌食、恶心、干呕、心悸、心跳加快;重则出现抑郁、焦虑、幻觉、震颤、神经过敏,甚至产生自杀冲动。在中国,利他林(Ritalin)被卫生行政部门列入第 一 类精神药品名单,是严格的处方药,利他林(Ritalin)的作用机制与bingdu的主要成分苯丙胺(又名安非他命)类似,在大剂量服用时可能成瘾。阿得拉(Adderall)具有较高的成瘾性,且具有易制毒的特征,也属于一类管制精神类药物且尚未批准上市。为了谋取暴利,走私、贩卖常见一、二类精神药品的违法者,多通过互联网社区推销,利用二手平台进行支付,通过物流快递完成交易,形成一个完整“网上黑市”交易链条。“网上黑市”交易是禁毒相关执法部门的重点关注和稽查对象,二手交易平台也已和相关执法部门建立联动机制共同打击网络黑产。针对形式多变的走私、贩毒行为,除了加大关注力之外,采取高效的侦察手段也能取到很好的助力作用。执法过程采取一些简便有效的现场快检方法,有助于加快提升办案效率。赛纳斯自主研发了手持式785nm拉曼光谱仪(SHINS-P700T)和手持式1064nm拉曼光谱仪(SHINS-P1000),内置大量管控精神类药品和麻醉药品、dupin数据库,结合表面增强拉曼试剂可实现低浓度(0.01%)dupin的快速定性筛查,且超高检测灵敏度和精密智能分析算法可满足混合物dupin分析,解决强荧光干扰等问题。采用赛纳斯管控药品检测方法,整个检测过程操作简便,仅需处理一次样品,几分钟内即可完成管控药品的非靶向筛查鉴别,检测速度非常快。当检测到阳性物质时,仪器智能给出所属类别和危害性信息,帮助执法人员轻松判断是否存在涉毒行为,并提供拍照、身份证、指纹多种存证方式,及时记录涉案人员信息。赛纳斯手持式拉曼光谱仪是一种便携、准确性高的现场快检利器。 检测视频
  • 青岛能源所发明拉曼激活单细胞液滴分选技术
    p  单个细胞是地球上细胞生命体功能和进化的基本单元。单细胞精度的高通量功能分选是解析生命体系异质性机制、探索自然界微生物暗物质的重要工具。单细胞拉曼光谱(SCRS)能够在无标记、无损的前提下揭示细胞固有的化学组成,因此拉曼激活细胞分选技术(RACS)日益受到广泛关注。但是分选通量是当前限制其广泛应用的最重要的瓶颈之一。据此,青岛能源所单细胞中心马波研究员与徐健研究员带领的多学科交叉团队通过耦合SCRS和液滴微流控技术,发明了拉曼激活单细胞液滴分选技术(Raman-activated single-cell Droplet Sorting RADS),这是目前已公开报道的工作中分选通量最高的RACS系统。该工作于11月3号在线发表于Analytical Chemistry。/pp  单细胞中心前期发明了基于微流控芯片的流式RACS技术(Zhang, et al, Analytical Chemistry, 2015),通过集成基于介电的单细胞捕获释放和电磁阀吸吮技术,实现了高速流动状态下单细胞的捕获、拉曼采集、释放和分选,通量达~60 个细胞/分钟。为了进一步提高通量,研究人员提出,单细胞经液滴包裹后,通过耦合介电可实现超高通量分选。液滴包裹不仅可以保护细胞免受分选过程中的损伤,还能够与分选后细胞的培养、DNA、RNA、蛋白等的提取与分析等无缝衔接。因此,RADS技术有着广阔应用前景。/pp  然而,在RADS技术中存在诸多技术难题。首先,液滴表面凸/凹的形状会产生透镜效应,从而影响拉曼激光聚焦,降低空间分辨率,最终导致无法获取液滴中细胞的拉曼信号。其次,单细胞液滴包裹需要油相的引入,而油相具有强拉曼背景,会严重影响细胞拉曼信号的精确获取。第三,如何实现拉曼采集、分析、单细胞液滴包裹及分选的自动化集成未见先例。单细胞中心研究人员巧妙利用先获取单细胞拉曼信号,后进行单细胞液滴包裹的策略,有效解决了液滴对拉曼信号采集的影响 同时,在线集成液滴发生和分选同步进行,大大简化了系统操作步骤 最后,通过自主开发的软件,实现了拉曼采集、分析、单细胞液滴包裹及分选的高度自动化。该系统实现了高产虾青素之雨生红球藻的精确化(分选准确率高达98.3%)、高通量(260 细胞/分钟)筛选。研究人员还证明,分选后有92.7%的雨生红球藻细胞保持活性并可增殖,和未经分选的对照组相比没有显著性差异,说明RADS技术充分保护了细胞的活性。/pp  单细胞中心前期已证明,基于单细胞拉曼成像的拉曼组(Ramanome)技术能够非标记、非破坏性地识别与分析几近无限的细胞功能。与拉曼组技术相耦合的RADS将能够高通量分选广泛的细胞功能,从而允许下游特定功能单细胞的培养或组学分析。这一工作为研制高度通量化与集成化的单细胞拉曼分选与测序系统奠定了基础。/pp  论文共同一作是青岛能源所单细胞中心的王喜先与任立辉。本工作得到了中科院武汉水生所胡强研究员、北京大学王玮教授等的帮助,并得到了中科院仪器专项、国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省自然科学基金等的支持。/pp style="TEXT-ALIGN: center"img title="W020171108322918001267.jpg" style="HEIGHT: 279px WIDTH: 500px" border="0" hspace="0" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/noimg/dee566b0-1166-47be-9cbd-0a240348aece.jpg" width="500" height="279"//pp/pp /pp style="TEXT-ALIGN: center"图1 拉曼激活单细胞液滴分选(RADS)系统示意图/p
  • CHINA LAB 2018圆满结束
    2018年3月30日,为期三天的广州国际分析测试及实验室设备展览会暨技术研讨会(CHINA LAB 2018)随着广州保利世贸博览馆闭馆而落下帷幕。在这短短的三天时间里云集了全国几十所高校研究院的仪器分析界的专家学者做出精彩纷呈的学术报告,同期举办的仪器设备展览会也是吸引了逾400多家分析仪器及实验室设备企业参展,可以说是一次仪器分析界的盛会。在此次展会上,金索坤带着SK-乐析-LC液相色谱与原子荧光联用仪参展。液相色谱原子荧光联用仪(LC-AFS)也称为“原子荧光形态分析仪”已面世十余年,但只是在2016年新的食品标准出台后才开始为广大用户所了解。到目前为止,液相色谱与原子荧光联用仪已经应用在食品、污水以及土壤中砷、汞等重金属元素的形态分析。在短短两年多的时间里,液相色谱原子荧光联用仪快速发展,所以在很多实验室人员眼中,LC-AFS还是一种全新的检测方法。为了检测工作人员可以快速的适应新仪器的使用,金索坤公司推出一种新型液相色谱与原子荧光联用模式,即使用金索坤公司的原子荧光光谱仪与实验室现有任一品牌液相色谱仪联用,进行砷、汞元素的形态分析。这种对接方式使得检测人员可以快速熟悉操作,方便使用。推出这种联用模式是基于金索坤原子荧光光谱仪特有的连续流动进样系统以及全新的液相色谱与原子荧光对接单元。从液相色谱原子荧光联用仪工作原理示意图可以看出液相色谱原子荧光联用仪由液相泵模块、液相色谱与原子荧光对接单元、原子荧光模块以及色谱工作站模块组成。因为液相色谱仪的流动相是连续的,所以原子荧光光谱仪的进样方式也需要连续的才能与之对接。然而,市面上大部分型号的原子荧光光谱仪进样方式都是样品-载流-样品-载流交替进入的断续进样模式,为了实现仪器联用就必须转化原子荧光的进样方式。这就降低了仪器整机系统的匹配度,对测试结果造成影响。而金索坤公司生产原子荧光光谱仪采用的是连续流动进样,样品不经载流直接进样进行氢化反应,可有效与液相色谱无缝对接。金索坤公司推出的这种新型的液相色谱与原子荧光联用模式减少了用户对液相部分熟悉时间,方便用户快速投入到新的检测任务中。金索坤参展是集合了金索坤研发团队多年的研究成果。它有着一下特点:l 可与金索坤任意一款原子荧光光谱仪和任何一款高效液相泵进行无缝对接,组合成原子荧光形态分析仪。l 采用石英毛细管与PEEK管融合连接技术,消除死体积,减少峰展宽;可抗紫外,耐腐蚀,耐老化。l 具有消解功率及时间可调功能(专利),增强了消解能力。l 采用无光泄露冷却式技术,避免了紫外光对人体产生伤害,同时消除了因热量产生气阻带来的峰型展宽现象。新型的对接单元使得新型的液相色谱与原子荧光联用仪在砷、汞等重金属元素分析时的灵敏度和稳定性都大幅度提高。以标准溶液浓度0.1ng/ml,绝对进样量为0.02ng的样品检测为例,其谱图如下:SK-乐析-LC分析汞的形态谱图随着生活水平的不断提升,人们对食品以及环境的要求也是不断提高。这也就对于我国的检测能力提出了更高的要求。而检测能力的提升离不开检测仪器的帮助,在本次展会上亮相的各式检测仪器证明出我国检测水平不断的提高,北京金索坤技术开发有限公司作为原子荧光光谱仪的生产厂家会继续为原子荧光技术的发展探索乾坤,助力我国检测行业的发展。
  • 纳米技术携拉曼 非法添加“名侦探”——《食品安全导刊》访谈
    (原发布日期:2014/05/08) —— 访欧普图斯光纳科技刘春伟总经理 近期,《食品安全导刊》的记者对欧普图斯(苏州)光学纳米科技有限公司的刘春伟总经理进行了采访。采访过程中刘总语言生动形象,用放大镜、显微镜来解释纳米技术的特点,用声音的辨别解释复杂物质拉曼光谱特性,很多冷冰冰的科学原理有了鲜活的日常参照。采访过后,记者深有感触的认为“欧普图斯得到市场认可的原因是:科学溶于生活、科技植根民众、产品结合服务、研究结合需求”。 详细报道,请查看“食安中国网”的相关链接: http://www.cnfoodsafety.com/2014/05/51656.html
  • 青岛能源所发明拉曼激活单细胞液滴分选技术
    style type="text/css".TRS_Editor P{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor DIV{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TD{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor TH{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor SPAN{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor FONT{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor UL{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor LI{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }.TRS_Editor A{margin-top:0px margin-bottom:12px line-height:1.8 font-family:宋体 font-size:10.5pt }/stylep  单个细胞是地球上细胞生命体功能和进化的基本单元。单细胞精度的高通量功能分选是解析生命体系异质性机制、探索自然界微生物暗物质的重要工具。单细胞拉曼光谱(SCRS)能够在无标记、无损的前提下揭示细胞固有的化学组成,因此拉曼激活细胞分选技术(RACS)日益受到关注。但分选通量是当前限制其广泛应用的瓶颈。中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心研究员马波与徐健带领的多学科交叉团队,通过耦合SCRS和液滴微流控技术,发明了拉曼激活单细胞液滴分选技术(Raman-activated single-cell Droplet Sorting RADS),这是目前已公开报道的工作中分选通量最高的RACS系统。相关研究工作在线发表在emAnalytical Chemistry/em上。/pp  科研人员前期发明了基于微流控芯片的流式RACS技术,通过集成基于介电的单细胞捕获释放和电磁阀吸吮技术,实现了高速流动状态下单细胞的捕获、拉曼采集、释放和分选,通量达~60个细胞/分钟。为了进一步提高通量,研究人员提出,单细胞经液滴包裹后,通过耦合介电可实现超高通量分选。液滴包裹不仅可以保护细胞免受分选过程中的损伤,还可与分选后细胞的培养、DNA、RNA、蛋白等的提取与分析等无缝衔接。因此,RADS技术有着广阔应用前景。/pp  然而,在RADS技术中存在诸多技术难题。首先,液滴表面凸/凹的形状会产生透镜效应,影响拉曼激光聚焦,降低空间分辨率,导致无法获取液滴中细胞的拉曼信号。其次,单细胞液滴包裹需要油相的引入,而油相具有强拉曼背景,会严重影响细胞拉曼信号的精确获取。第三,如何实现拉曼采集、分析、单细胞液滴包裹及分选的自动化集成未见先例。研究人员巧妙利用先获取单细胞拉曼信号,后进行单细胞液滴包裹的策略,有效解决了液滴对拉曼信号采集的影响;在线集成液滴发生和分选同步进行,简化了系统操作步骤;最后,通过自主开发的软件,实现了拉曼采集、分析、单细胞液滴包裹及分选的高度自动化。该系统实现了高产虾青素之雨生红球藻的精确化(分选准确率高达98.3%)、高通量(260细胞/分钟)筛选。研究表明,分选后有92.7%的雨生红球藻细胞保持活性并可增殖,和未经分选的对照组相比没有显著性差异,这说明RADS技术充分保护了细胞的活性。/pp  前期研究已证明,基于单细胞拉曼成像的拉曼组(Ramanome)技术能够非标记、非破坏性地识别与分析几近无限的细胞功能。与拉曼组技术相耦合的RADS将能够高通量分选广泛的细胞功能,从而允许下游特定功能单细胞的培养或组学分析。这一工作为研制高度通量化与集成化的单细胞拉曼分选与测序系统奠定了基础。/pp  研究工作得到了得到了中科院仪器专项、国家自然科学基金、中国博士后科学基金和山东省自然科学基金等的支持。 /ppbr//pp style="text-align:center "img alt="" oldsrc="W020171108379243922765.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201711/uepic/6707be3b-54a6-42a1-861d-30e8d5f0f10d.jpg" uploadpic="W020171108379243922765.jpg"//pp style="text-align: center "拉曼激活单细胞液滴分选(RADS)系统示意图/p
  • 【赛纳斯】厦大李剑锋课题组综述:原位拉曼光谱与X射线吸收光谱研究能源电化学反应与过程
    01前言近日,《催化学报》在线发表了厦门大学李剑锋教授团队在能源电化学原位表征领域的最新综述文章。该论文综述了原位拉曼光谱及X射线吸收光谱在能源转换电化学反应中的应用与进展。论文第 一作者为:陈亨权,论文共同通讯作者为:李剑锋教授和郑灵灵助理教授。02背景介绍电解水、氧气/二氧化碳的还原等重要能源电化学过程对于提高能源转换效率、减少环境污染、实现社会可持续发展具有重要意义。因此,近年来,开发针对这些过程的高效、稳定电催化剂引起了研究者的广泛关注。催化剂的设计与开发极其依赖于对反应机理、活性位点以及构效关系的深层次认识与理解。尽管传统的非原位表征技术以及理论计算在一定程度上加深了对这些反应的理解,但是其难以提供反应条件下的实时变化信息,这就促使了原位表征技术的发展。通过原位表征技术可以追踪催化剂表面的反应过程,捕获反应中间体,揭示反应活性位点的结构变化。目前常见的包括原位红外光谱、原位拉曼光谱以及基于同步辐射光源的原位X射线吸收光谱等。本文主要总结了原位拉曼光谱以及X射线吸收光谱在一些重要能源电化学反应中的应用,进一步讨论了其存在的不足,并对未来可能的发展进行了展望。03本文亮点1. 基于目前的研究现状,系统地总结了原位拉曼光谱与X射线吸收光谱的发展以及在原位表征能源电化学过程中的优势;2. 按照电催化反应进行分类,梳理了各类反应目前存在的难点,以及原位表征技术在解决这些难点上作出的贡献;3. 讨论了目前原位拉曼光谱与X射线吸收光谱技术存在的挑战,并对其未来发展进行了展望。04图文解析▲图文摘要拉曼光谱,尤其是表面增强拉曼光谱 (SERS),已被证明是一种强有力的表征技术,可以提供电催化反应中表面氧物种、羟基及金属氧键等重要关键中间物种的丰富信息。同时,基于同步加速器的X射线吸收光谱(XAS)是探测催化剂电子结构、价态和配位环境的有力工具,从而可提供催化剂的精细结构信息。基于此,本文主要综述了这两项技术在原位研究各类能源电化学反应中的应用。ORR中的应用:图1. ORR反应原位电化学拉曼光谱图 (a) Pt (111), (b) Pt (100), (c) Pt (110), (d) Pt (311), (e) Pt (211), 氧气饱和的0.1 M HClO4溶液。(f) 0.8 V (vs. RHE)时,不同单晶表面ORR的电化学拉曼光谱图比较。(文中出现的Figure 2)05全文小结1. 本文综述了原位拉曼光谱与X射线吸收光谱的发展,以及它们在原位研究能源电化学反应过程中的优势;2. 本文针对一系列重要的电催化反应,详细阐述了目前存在的研究难点,同时通过代表性的研究案例,揭示了原位拉曼光谱以及X射线吸收光谱在各电催化反应中的具体应用以及其解决的难题;3. 针对目前原位拉曼光谱和X射线吸收光谱存在的缺点与不足,进行了详细的讨论,并对其未来的发展方向以及关键性技术进行了展望。赛纳斯SHINS推出的全新科研型电化学拉曼系统“EC Raman光谱仪系统”。由恒电位仪、便携式拉曼光谱仪、显微成像系统组成。它具备超高的谱图分辨率,与大型台式拉曼系统相当。并且它的尺寸更小,方便携带。可在任何地方提供科研级的性能。强大的功能和独特的设计,为你的研究提供更多的可能性。智能的自研软件助您轻松应对各种测试,是您实验数据的强有力保障。全新EC-RAMAN电化学拉曼系统
  • 鉴知拉曼光谱系统获日内瓦国际发明展银奖
    近日,鉴知技术的小型化拉曼光谱系统斩获日内瓦国际发明展银奖。日内瓦国际发明展创办于上世纪的1973年,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府、世界知识产权组织共同举办,是全球举办历史最长的发明展之一。本次项目为一项创新性的小型化拉曼光谱系统,该系统结合自动校准技术和多种专利算法显著提高了识别准确性,并创新性的将显微成像技术集成到小型化系统内,实现微量复杂样品的现场快速、准确识别。本项目相关成果,获得北京市新产品新技术证书,且已有数千套应用于世界各地。该项目已申请国内外专利超过200项,相关专利技术获得专利奖和朱良漪创新成果奖。北京鉴知技术有限公司,简称“鉴知技术”,是一家以光谱检测技术为核心的专业公司,产品已广泛应用于缉私缉毒、食品安全、药品检测、液体安检等诸多领域,公司致力于为客户提供更先进的产品和更快捷的物质识别方案。
  • 鉴知拉曼光谱系统获日内瓦国际发明展银奖
    近日,鉴知技术的小型化拉曼光谱系统斩获日内瓦国际发明展银奖。日内瓦国际发明展创办于上世纪的1973年,由瑞士联邦政府、日内瓦州政府、日内瓦市政府、世界知识产权组织共同举办,是全球举办历史最长,规模最大的发明展之一。本次项目为一项创新性的小型化拉曼光谱系统,该系统结合自动校准技术和多种专利算法显著提高了识别准确性,并创新性的将显微成像技术集成到小型化系统内,实现微量复杂样品的现场快速、准确识别。本项目相关成果,获得北京市新产品新技术证书,且已有数千套应用于世界各地。该项目已申请国内外专利超过200项,相关专利技术获得专利优秀奖和朱良漪创新成果奖。关于鉴知北京鉴知技术有限公司,简称“鉴知技术”,是一家以光谱检测技术为核心的专业公司,产品已广泛应用于缉私缉毒、食品安全、药品检测、液体安检等诸多领域,公司致力于为客户提供更先进的产品和更快捷的物质识别方案。
  • 平行论坛合集丨labtech China Congress深度拆解可持续、智慧、安全实验室建设
    作为亚太实验室领域行业灯塔慕尼黑上海分析生化展(analytica China)在实验室规划、建设与管理方面的延伸,上海实验室规划建设与管理大会暨智慧实验室大会(labtech China Congress 2021)将于10月21-22日在上海浦东嘉里大酒店隆重开幕。大会四大平行论坛将围绕安全、智慧、可持续”三大核心词,与同济大学、国际实验室建设与测评、上海市质量和标准化研究院(SIS)、上海市临检中心、上海市浦东新区检验检测认证行业协会、上海市医学装备协会、北京戴纳实验科技有限公司分别从可持续实验室(1)——碳中和碳达峰目标下实验室运维与评价、实验室环境与安全、可持续实验室(2)—— 国际角度洞察可持续、实验室相关人员高级研修班——数字化与智能化,检验检测行业未来可期四大方向展开深入探讨,让从业者更关注实验室创新技术及行业趋势,掀起实验室规划建设与管理的新思潮。平行论坛一:可持续实验室(1)——碳中和碳达峰目标下实验室运维与评价“碳达峰、碳中和”是一场广泛而深刻的经济社会环境的重大变革。实现这一愿景,需要建立健全绿色低碳循环发展经济体系,促进经济社会发展全面绿色转型,实现可持续的发展体系,实验室建设亦是如此。本平行论坛主题设置旨在全面诠释2060碳中和下未来绿色实验室创新发展解读,从实验室运维与评价角度出发,深入“碳索”可持续实验室发展,达到降本增效与环保共赢。可持续实验室(1)平行论坛将聚焦实验室:低能效低碳能源管理与应用、近零碳/零能耗未来实验室展望、可持续实验室优秀人才培养与安全教育、新材料如何助力可持续实验室发展、绿色建筑重要评价体系LEED标准在实验室建设的重要角色等。平行论坛二:实验室环境与安全在全球新一轮科技革命与中国建设创新型国家的历史交汇期,实验室在科学前沿探索和解决社会重大需求方面发挥着愈显重要的作用,实验室环境与安全是实验室运行的基础条件,同时需要保障实验条件和人员健康。实验室是易燃易爆品、剧毒药品、放射性物品、生物危害等众多安全隐患扎堆的“聚集地”,也是科技成果的“孵化器”。我国的重大科技创新成果如纳米、新能源、生命科学等领域的成果均来源于实验室。不断发生的实验室事故暴露了实验室环境与安全方面的薄弱环节。本次平行论坛二环境与安全主题将致力于“既建之,则安之”,传递守护科研人员健康,人与实验室和谐发展的理念。实验室环境与安全平行论坛将聚焦实验室:化学品污染与职业健康、危险废物全生命周期管理、数据、设施与网络安全、规划、设计与建设。平行论坛三:可持续实验室(2)—— 国际角度洞察可持续labtech China Congress 2021对实验室可持续发展拆分为两个角度,平行论坛——可持续实验室(2)以国际角度洞察可持续为切入点,以“科研实验室”、“国际交流”、“绿色节能”、“抗疫”、“SmartLabs Toolkit”为关键词,旨在搭建实验室设计、建设、管理的信息交流共享平台,是具有高水平的实验室设计、建设论坛。论坛将邀请全球实验室领域专家,交流国际先进的设计、建设和管理理念,提高中国实验室设计与建设水平,促进国内科研、教育、环境监测、检测、医疗等实验环境的持续改善。平行论坛四:实验室相关人员高级研修班——数字化与智能化,检验检测行业未来可期实验室相关人员高级研修班——数字化与智能化,检验检测行业未来可期将以“政策与法规”、“标准解读与报告”、“实验室认可”、“智慧实验室的建设”、“智慧实验室的验收”为关键词,从国务院163号令的修订到检验检测机构政策法规的解读,从智慧实验室的建设、验收中重、难点的分析,到疫情常态下实验室认可中的远程评审,讲述了国家对检验检测机构的“放、管、服”政策下,检验检测机构将向有序、健康和可持续发展,检验检测机构未来可期。点击了解labtech China Congress 2021详情 • 如何报名方式1:点击链接 ,直接报名大会方式2:扫码即刻报名大会方式3:关注官方微信服务号“labtechChina” 报名大会• 大会门票 & 权益1、展区票:2021年免费参观(价值RMB 198元/人)1) 四大平行论坛 50+场前沿报告2) 20+场实验室精讲&培训3) 800+平米Live Lab&创新展区4) 自助茶歇*2场/天5) 会议资料礼包2、会议及展区通票:RMB 980元/人(截至10月15日享三人同行一人免单)免费申请会议及展区通票: 有实验室建设需求的专业观众,通过报名系统提交真实信息后,经主办方审核即可获取对应的免费名额。1) 两大主论坛 四大平行论坛 100+场前沿报告2) 20+场实验室精讲&培训3) 800+平米Live Lab&创新展区4) 自助茶歇*2场/天5) 会议资料礼包3、VIP通票:RMB 1980元/人 (截至10月15日享三人同行一人免单)免费申请VIP通票:有医疗/疾控/疫情等相关实验室建设需求的专业观众,可提交真实采购信息至Sydney.jin@mm-sh.com,经主办方审核即可获取对应的免费名额。1) 前排坐席预留2) 酒店豪华自助午餐*2天(RMB 888元)3) VIP精美礼包(RMB 398元)4) 两大主论坛 四大平行论坛 100+场前沿报告5) 20+场实验室精讲&培训6) 800+平米Live Lab & 创新展区7) 自助茶歇*2场/天8) 会议资料礼包如需了解“labtech China Congress”更多详情,请关注官方微信“labtechChina”。
  • 弗拉特利定律:Illumina如何缔造基因革命
    蕾妮· 瓦林特(Renee Valint)的女儿谢尔碧(Shelby)在2000年出生时,看起来虚弱无力,就如同一只耷拉着的布娃娃。谢尔碧学着走路和说话,但学得非常慢,错过了儿童发展的重要阶段。到4岁时,她还只能坐在轮椅上。到五年级时,她开始要用电子语音设备与人交流。绝望无助的蕾妮把女儿从菲尼克斯带到明尼苏达州罗切斯特的梅奥诊所(Mayo Clinic),进行最后一周的检查,并与美国最好的一些医生讨论病情。  &ldquo 他们都把手一摊,说:&lsquo 我们不知道她出了什么问题。&rsquo &rdquo 蕾妮说道,&ldquo 那时,她已经动都动不了了。我给她洗澡,给她喂饭。她甚至无法咀嚼吞咽。我不得不给她喂流质食物,这样她才能够吞下去,不会被噎着。这就像是一场噩梦。真是噩梦。我们没有其他地方可去了。&rdquo   但后来,菲尼克斯转基因组学研究所(Translational Genomics Research Institute)的医生们利用一项新技术&mdash &mdash DNA测序&mdash &mdash 来检查谢尔碧的基因。根据检查结果和其他发现,他们猜测用于帕金森综合症患者的补充多巴胺类药物可能会对她有效果。三个月后,谢尔碧从轮椅上站了起来。第二天,她步行上学,此后再也没有用过轮椅。现在,她喜欢上了跳舞。  像这样的故事正在创造DNA测序仪器市场的爆炸式增长。大型癌症中心把这类设备当作为那些没有其他希望的患者选择治疗药物的标准途径。如今,只需要一小瓶母亲的血液,DNA测序设备就能筛查胎儿的唐氏综合症等疾病和其他健康状况。它们正在取代更加昂贵的老式基因检测方法。  变化正以极快的速度到来。有多快?具有传奇色彩的英特尔(Intel)联合创始人兼董事长戈登· 摩尔(Gordon Moore)在1965年担任研究员时提出了一个愿景,结果推动了上世纪80和90年代的PC革命。摩尔认为,集成电路板上的晶体管数量将每两年翻一番。这不是科学定律,而是意愿&mdash &mdash 它是工程师们奋斗的目标。  但在过去的13年里,DNA测序费用的下降速度是摩尔定律的1,000倍,从每个人类基因组1亿美元降到了仅需1,000美元。  Illumina CEO 杰伊· 弗拉特利  只有一件事情比测序革命的发展速度更加令人惊讶,那就是这场革命的受益者是一家公司&mdash &mdash 位于圣迭戈的Illumina。这场大发展的大部分功劳可以归功于一位企业家,他就是该公司首席执行官杰伊· 弗拉特利(Jay Flatley)。Illumina在八年前成为占据主导地位的DNA测序设备制造商,尽管遭遇了几个资金雄厚的竞争对手发起的挑战,但该公司仍然保持了80%的市场份额。  自从2008年以来,Illumina的销售额和利润双双增长了147%,分别达到了14.2亿和1.25亿美元,股价上涨了617%,市值为230亿美元。  &ldquo 我们有专人对市场规模进行预测。&rdquo 61岁的弗拉特利说,&ldquo 到目前为止,我们做到的所有事情都表明,在我们5或10年的投资期内,如果我们依然是测序市场上的领头羊,那么我们的投资回报将比其他任何公司都要高得多。&rdquo   麦格理证券(Macquarie Securities)预测,DNA测序市场的规模将扩大10倍,达到230亿美元。Illumina正在大规模招兵买马并扩大生产,以使其能够每年生产出价值50亿到100亿美元的DNA测序设备。  &ldquo 一家公司拥有80%到90%的市场份额,而且正在以无人可及的速度推动技术的发展。这种事情非常罕见。&rdquo ARK投资管理公司(ARK Investment Management)首席投资官凯瑟· 伍德(Cathie Wood)说,&ldquo 这只股票还处于萌芽阶段。我知道这听起来有点疯狂,因为该公司市值已经超过200亿美元,但事实确实是这样。&rdquo   Illumina的故事并非源于改良的创意或者独创性的发现,而是坚持不懈、近乎完美的执行。这种执行完全可以追溯到首席执行官弗拉特利设定的调子。他是斯坦福大学培养出来的工业工程师。&ldquo 我不是科学家。&rdquo 弗拉特利说,&ldquo 坦白讲,我加入Illumina不是为了让我们作出科学突破,而是为了让我们打造出优秀的产品并尽快推向市场。&rdquo   弗拉特利这个人和蔼亲切,但少点情趣。他坐在隔间里,因为他不喜欢办公室。他穿着蓝色衬衫,领口敞着。他没有把改变世界这种激动人心的话挂在嘴边。就连他进行首次测序时的基因组也显得如此乏味无趣。最有意思的地方在于,他带有一个家族性寒冷型自身炎症综合征(Familial Cold Autoinflammatory Syndrome)的致病基因,在他身上表现出了这样的症状:他小时候会因为天气寒冷而长皮疹。但由于对执行的专注,他或许是生命科学行业甚至所有行业里最高效的首席执行官之一。  Illumina成立于1998年,当时的公司没有任何产品,就连原型都没有。公司创始人把弗拉特利招致麾下,因为他成功地以3亿美元的价格将他的上一家公司分子动力(Molecular Dynamics)出售。  那时,Illumina不是为人体DNA的每个碱基测序&mdash &mdash 那时每个人的费用高达3.6亿美元&mdash &mdash 而是迅速地对个别基因生成快照。另一家公司昂飞(Affymetrix)利用其DNA微阵列将那个市场占为己有。DNA微阵列又称基因芯片,是带有特定基因配型的微小玻片。这项技术利用了以下事实:DNA的四个碱基&mdash &mdash A(腺嘌呤),G(胞嘧啶),T(鸟嘌呤),C(胸腺嘧啶)&mdash &mdash 以特定方式配对(A和T配对,G和C配对),形成两条反向链。比方说,如果血液中有一条反向序列,它就会粘贴在像Velcro这样的基因芯片上。但Illumina有一个更好的办法:把DNA置于珠子而不是平面拨片之上。珠子的表面面积更大,拥有更好的信噪比,该公司希望藉此获得更加准确的结果。  在基因概念股大热期间,弗拉特利募集了1亿美元。他确保Illumina在其合作伙伴爱普拜斯应用生物系统公司(Applied Biosystems)&ldquo 打瞌睡&rdquo 时拥有后备计划。爱普拜斯是当时处于领先地位的DNA测序设备制造商。弗拉特利还与员工保持私人接触,坚持给每位员工写生日贺卡,直到Illumina在2006年招入第500位员工为止。  他还下大力气确保他招募到合适的人与他共事。他甚至炒掉了联合创始人、首席科学官安东尼· 恰尼克(Anthony Czarnik)。恰尼克说,弗拉特利之所以解雇他,是因为他患有临床抑郁症 他在2002年起诉公司,并赢得了720万美元的赔偿判决(占到当时Illumina年度净亏损的20%)。弗拉特利说,这是他职业生涯的最低谷。  在围绕着人类基因组计划的泡沫破裂后,投资者对基因概念股失去了信心。2003年,经复权调整,曾经高达22美元的Illumina股价跌至1美元以下。但那时,Illumina改进了其设备的化学和光学性能,使其基因芯片的准确性超过了昂飞公司。2006年,Illumina的销售额为1.84亿美元,而昂飞公司为3.55亿美元。第二年,Illumina成为最大的基因芯片制造商。如今,该公司的基因芯片被所有人加以使用,包括养牛的牧场主(处于繁殖目的)和加州山景城的基因检测公司23andMe。昂飞公司则面临亏损,市值仅为6.5亿美元。  但弗拉特利这时候已经对基因芯片的未来产生了质疑。基因芯片始终只是快照,只能用来寻找一个基因的一个特定序列。要是为一个基因甚至一个人的所有碱基进行测序的费用即将降低,这该怎么办呢?康涅狄格州布兰福德的454生命科学公司(454 Life Sciences)已经研发出了一种DNA测序仪,有望以25万美元而不是1亿美元的价格为个人全基因组进行测序。弗拉特利对董事们说,Illumina可以躺在功劳簿上数钱,但衰落终会来临。  他的解决办法是大规模的收购。2007年初,弗拉特利拿出价值6亿美元的股票&mdash &mdash 三倍于Illumina的年销售额&mdash &mdash 收购了Solexa公司。后者拥有一种实验性DNA测序仪,可以将DNA打断成微小的碎片并重组,然后用计算机进行破译。这笔交易是一次突破。到2008年,集成了这种新技术的Illumina设备能够以仅仅10万美元的价格为个人全基因组进行测序。  与此同时,很多资金雄厚的竞争对手,包括销售额达到40亿美元的生命技术公司(Life Technologies)和从私人投资者及公开市场筹集到5.7亿美元的初创企业太平洋生物科学公司(Pacific Biosciences),都试图赶上Illumina,但均以失败告终,甚至连其衣角都没有碰到。生命技术公司的原创技术曾在一段时间内很有竞争力,但未能与时俱进。太平洋生物科学公司点燃了利用激光来进行DNA测序的希望,但这项技术的错误率太高,无法与Illumina的效率相比。  &ldquo 那时,没有任何人能够威胁到他们的领先地位。&rdquo 马萨诸塞州总医院(Massachusetts General Hospital)的遗传学家丹尼尔· 麦克阿瑟(Daniel MacArthur)说,&ldquo 在我所处的领域里,几乎所有变革性的进步都来自于使用Illumina的技术。该公司取得了令人惊人的成就。&rdquo   Illumina的进步是如此之快,以至于常常令对手们猝不及防。弗拉特利回忆起了2010年与454生命科学公司创始人乔纳森· 罗森伯格(Jonathan Rothberg)会面的情景。当时,罗森伯格向他展示了一种基于半导体技术的桌面DNA测序设备,不仅体积更小,而且价格仅为5万美元,只相当于Illumina设备单价的十分之一。(罗森伯格是2011年《福布斯》杂志的封面人物。)弗拉特利问他,谁是他的竞争对手。&ldquo 我们没有竞争对手。&rdquo 罗森伯格对他说,&ldquo 这款产品将使世界意识到这种架构是真的。&rdquo   这听起来很棒,但就在罗森伯格于2010年推出该产品几周后,Illumina便发布了具有价格竞争力的仪器。弗拉特利的团队从2008年开始就一直在研发这款设备,虽然生命技术公司以7.25亿美元的价格收购了罗森伯格的初创公司,但仍然无法跟上Illumina的前进步伐。&ldquo 执行比什么都重要。&rdquo DNA测序关键技术的发明者、现任Illumina首席技术官的莫斯塔法· 罗纳吉(Mostafa Ronaghi)说。  瑞士制药巨头罗氏(Roche)发现Illumina不可战胜,因为罗氏自己的DNA测序业务也沦为可有可无的角色。2011年12月,该公司总裁弗朗茨· 胡默(Franz Humer)与弗拉特利会面,明确无误地告诉后者,他将收购Illumina。他说,他更倾向于友好收购。  弗拉特利大吃一惊。最终,他和董事会认为罗氏的57亿美元报价过低。在Illumina首席财务官马克· 斯塔普利(Marc Stapley)上任的第一天,罗氏便展开了敌意收购。&ldquo 我看到那个十年来带领公司不断发展的人坚定不移地说,&lsquo 我们会做那些最有利于股东的事?&rsquo &rdquo 斯塔普利说。  Illumina的银行家们告诉弗拉特利,被罗氏收购只是时间问题:近期收购生物科技领头羊基因泰克(Genentech)的交易证明罗氏从不退缩。但弗拉特利得到了股东们的支持。Illumina第三大股东摩根士丹利(Morgan Stanley)的杰森· 扬(Jason Young)说,他不会出售,无论价格多少。机构股东服务公司(Institutional Shareholder Services)也支持Illumina。最终,罗氏不得不放弃。&ldquo 感谢上帝,我们拥有了不起的支持者,&rdquo 弗拉特利说,&ldquo 在某些方面来说,这是件好事。尽管他们很有钱,但手没有那么长,所以他们早早地放弃了。&rdquo Illumina现在的市值是罗氏所报价格的四倍。  罗氏退缩了,而弗拉特利则向新市场挺进。科学家们发现,通过计算孕妇血液中的DNA标记数量,可以诊断出胎儿异常情况,包括唐氏综合症。2013年1月,Illumina收购了Verinata Health公司。Illumina认为,Verinata Health拥有该领域最宝贵的知识产权。分析师们说,虽然产前血液测试的销售额已经达到3亿美元左右,但在全球范围内有望达到30亿美元。  一年后,Illumina实现了期待已久的里程碑:该公司推出了X10,这款产品能够为个人全基因组进行高精度测序,费用仅为1,000美元,其中包括折旧费。这又是通过在化学成分方面来之不易的渐进式改进实现的。一点点的进步累积起来就是一大步。该产品的价格为100万美元,每次必须购买10台或以上,但这也意味着科学家们可以不再局限于仅仅研究几千名患者的基因组。&ldquo 这些工具使我们可以为一万、两万乃至三万人测序。&rdquo 哈佛-麻省理工博德研究所所长埃里克· 兰德尔(Eric Lander)说。该研究所购买了14台。在一家名叫人类寿命(Human Longevity)的新公司里,克雷格· 文特尔(Craig Venter)购买了20台X10,用来探索衰老的奥秘。亿万富豪陈颂雄(Patrick Soon-Shiong)和在西海岸拥有34家连锁医院的普罗维登斯医疗系统公司(Providence Health System)购买了10台,用于分析他们每年新收治的2.2万名癌症患者的基因。  麦利亚德基因公司(Myriad Genetics)和基因组医疗公司(Genomic Health)等老一辈基因检测公司转而使用Illumina的设备。新来者则希望颠覆这些市场。基因组医疗公司创始人兰迪· 斯科特(Randy Scott)创建的Invitae公司将向患者提供3,000种基因检测中的任何一种(或者所有),统一收费1,500美元。位于旧金山的Counsyl公司正利用X10来提供遗传性癌症基因和潜在疾病的检测。  最大的商机在于癌症检测,这可能成为110亿美元的全球市场。以60岁的希瑟· 弗尔维尔(Heather Follweiler)为例。她在越南和柬埔寨度假期间开始头痛,然后在移动左边身体时出现困难,回家后病情复发。凌晨两点的紧急CAT扫描发现她的脑里有一颗肿瘤,是从其他地方转移而来。医生们摘除了这颗肿瘤。  但后来,弗尔维尔这位退休的金融服务专业人士发现,在她的肠道里又有一颗肿瘤。医生们给她做了手术,但发现肿瘤太大,无法摘除,只能打发她回家。&ldquo 那时我基本上已经放弃了。&rdquo 她说。但她的一位医生把肿瘤样本送到了基础医学公司(Foundation Medicine)。这家得到了比尔· 盖茨(Bill Gates)和谷歌风投(Google Ventures)支持的初创企业,利用Illumina的测序设备来确定236个基因的突变位置,这可以为直接的药物治疗提供帮助。经过检测后,医生让她服用辉瑞(Pfizer)的抗癌药物Xalkori,此后她的的肠道肿瘤不见了,这种状态已经保持了一年多。&ldquo 我觉得自己的身体与两年半前没有什么不同了。&rdquo 她说道。  癌症关系重大,以至于弗拉特利花费数月时间说服美国国家癌症研究所前所长理查德· 克劳斯纳(Richard Klausner)担任Illumina的首席医疗官。在一次聚餐时,克劳斯纳为Illumina的未来勾勒了一幅蓝图。他以为自己只是在提供建议。但最后弗拉特利对他说:&ldquo 这正是我们的目标,可是我无法带领公司实现这个目标,但你可以。&rdquo   克劳斯纳说,下一个重大的机遇将是识别肿瘤细胞或者少量血液里的DNA,这样就能通过血液测试而非CAT扫描对癌症患者病情进行监测(Illumina的客户Sequenta就在对某些血癌做这样的事情)。以后有可能利用血液测试来筛查癌症,从而可以及早发现这种疾病。同时,克劳斯纳正在找机会与医疗保险商合作,以证明与大多数的医疗技术不同,改善的DNA测序诊断率实际上能够减少而不是增加医疗费用。病症的诊断方法常常会沦为大宗商品,但克劳斯纳相信DNA测序不会。  如今,Illumina的竞争对手变得更多了:曾经的合作伙伴、位于英国牛津的牛津纳米孔公司(Oxford Nanopore)一直在宣传如同优盘般大小的测序仪 罗氏以3.5亿美元的价格收购了山景城的另一家初创公司吉尼亚科技(Genia Technologies)。但弗拉特利相信,Illumina的业务(不仅包括设备,还包括处理基因数据的软件)将使该公司难以被击败。  很难不同意他的看法。个人DNA测序的费用如今还不到14年前弗拉特利开始执掌Illumina时的十万分之一。Illumina希望进一步降低费用。首席技术官罗纳吉说,到目前为止,每当测序费用下降五到十倍,市场就会被颠覆一次。他预计,DNA测序设备的价格可能降至1万美元(目前Illumina的中端设备售价为25万美元),这将带来全新的市场和疗法。弗拉特利说:&ldquo 就DNA测序技术在今后三至五年的走向而言,我们的路线图相当激动人心。&rdquo
  • 中国科学院徐明:基于光谱和质谱成像的纳米单颗粒原位分析研究
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。徐明 研究员中科院生态环境研究中心人物简介:徐明,中国科学院生态环境研究中心,研究员,博士生导师。主要从事重金属(离子态、颗粒态)的健康效应、分子靶点及分析方法研究。获国家基金委优秀青年科学基金、入选中国科学院青年创新促进会。主持并参与国家自然科学基金、科技部973、科技部重点研发计划、中国科学院战略性先导科技专项B等9项。发表论文72篇,申请和授权国家发明专利3项。本次会议中,中科院生态环境研究中心徐明研究员分享了《贵金属纳米颗粒的体内示踪与原位成像谱学方法研究进展》(点击回看》》》)引发行业关注。会后,我们也再次邀请徐明研究员分享其团队在纳米颗粒原位分析的系列研究成果。1、成果简介纳米材料已被广泛应用于工业、农业、食品、医药等领域。例如,银纳米颗粒作为抗菌剂被用于病原微生物的消杀,金纳米颗粒因其优良的光学性能和生物相容性被用于疾病诊断与治疗等等。一旦进入生物体内,纳米颗粒会经历复杂的转化过程,包括溶解、聚集、解聚等。纳米颗粒的体内转化会改变其物理化学特性,进而对纳米颗粒的功能产生影响。然而,目前针对纳米颗粒体内转化、分布的原位分析表征极具挑战。通常使用电子显微镜对组织或细胞内的纳米颗粒进行检测,该种方式成本高,操作难,不易于推广。其它成像技术,如质谱、红外光谱、拉曼光谱、荧光光谱等,成像分辨率难以达到纳米级别,无法实现单颗粒分析。针对上述难题,为实现生物组织和细胞中纳米颗粒转化与分布的精确分析,徐明研究员研究团队近期开展了基于光谱成像和质谱成像的纳米单颗粒原位分析研究。成果一:细胞内金纳米颗粒聚集行为的单颗粒成像分析为观测金纳米颗粒(AuNPs)的细胞内聚集行为,我们基于高光谱暗场显微镜(EHDFM)开发了一种单颗粒成像分析新方法。利用局域表面等离子共振现象(LSPR)产生的散射光谱信号,可对AuNPs的聚集程度进行定性和定量分析,实现生物介质中和细胞内AuNPs的原位单颗粒分析(图一)。该方法具有很好的特异性与灵敏度,相关研究成果近期已发表于Journal of Physical Chemistry B(https://doi.org/10.1021/acs.jpcb.2c08289)。图一成果二:利用间充质干细胞进行肿瘤靶向递送金纳米颗粒的原位成像分析为观测金纳米颗粒(AuNPs)的体内行为与分布特征,其团队整合了激光溅射电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS)和高光谱暗场显微镜(EHDFM)技术,可实现生物组织中AuNPs的定性与定量成像分析(图二)。针对纳米颗粒肿瘤靶向效率低的问题,我们比较了间充质干细胞(MSC)介导的AuNPs肿瘤靶向与增强渗透滞留效应(EPR)间的递送效率差异,证实MSC介导的肿瘤靶向递送效率比EPR效应提高了2.4~9.3倍,可将更多AuNPs递送至肿瘤坏死核心。相关研究成果近期已发表于ACS Nano(https://doi.org/10.1021/acsnano.2c07295)。图二成果三:新型核壳结构纳米探针成像分析银纳米颗粒的胃肠道转化为观测纳米颗粒的体内转化过程,我们开发了一种以星形金纳米颗粒为内核,外层包覆银壳的球形核壳结构纳米探针(Au@AgNPs)。在体内,一旦该探针的银壳发生溶解等转化,就伴随着元素和光谱信号的变化,进而可通过LA-ICP-MS和EHDFM进行成像分析(图三)。利用该纳米探针,其团队成功示踪了颗粒银在小鼠胃肠道中的转化与吸收过程,揭示了颗粒银和离子银的体内行为与分布特征的差异。相关研究成果近期已发表于Advanced Functional Materials(https://doi.org/10.1002/adfm.202302366)。图三2、产业化意向上述相关的成果正在申请国家专利,后续将发展更多面向应用的技术方法和成像探针,欢迎相关的科研与产业合作。3、课题组未来研究计划后续研究中,徐明研究员研究团队将重点开发针对生物分子和纳米材料的质谱、光谱成像技术。
  • 北京大学张树霖教授:情系拉曼光谱学
    张树霖,北京大学教授。1978 年起利用自行组建的激光拉曼光谱仪开始了拉曼光谱学研究 1985 年之后在纳米结构拉曼光谱学方面作出了基本性的、世界范围公认的研究工作,发表论文210篇 自1998 年起的历届国际拉曼光谱学大会均受邀为大会或分会邀请报告人 2000 年成功组织了由北京大学申办的第17 届国际拉曼光谱学大会 2004 年其领衔的“若干低维材料的拉曼光谱学研究”获国家自然科学二等奖 在自制成当时世界上最小的商品激光拉曼光谱仪基础上,率先开设了近代物理实验课《振动拉曼光谱》 2009 年起,先后在中国科学院和北京大学研究生院开设《拉曼光谱学基础》课程。此外,还出版了中文学术专著《近场光学显微镜及其应用》和《拉曼光谱学与低维纳米半导体》,以及世界上第一本综合性的纳米结构拉曼光谱学专著Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures(Wiley & Sons,2012)。张树霖教授曾担任长达10 年的中国物理学会光散射委员会的负责人,1994年当选为国际拉曼光谱学大会国际执行委员会委员,2000年成为终身委员。  相关新闻:北京大学张树霖教授荣获国际拉曼光谱大会(ICORS2016)拉曼光谱终身成就奖进入拉曼光谱学研究领域  20 世纪60 年代初,国家制定了包括导弹和原子弹在内的32 个项目的12 年科学技术发展规划,其中第32 号项目是专门为基础研究设立的,名称为“固体能谱”,学术上由黄昆先生负责(图1)。黄先生建议固体能谱项目应开展拉曼光谱研究,北京大学的拉曼光谱学研究由此提上了日程。 图1 1998 年我到黄昆先生家拜访时的合影  拉曼光谱的实验研究必须有拉曼光谱仪,当时指定由我负责向国外订货。这意味着我未来的研究工作将涉及光谱实验。我是理论专业毕业的,对光学专业的实验一无所知,便利用业余时间完成了大学光学专业的全部专门化实验。这为我日后从事激光器和拉曼光谱的相关研究打下了良好的实验基础。  预订的拉曼谱仪到货时已是“文化大革命”时期,拉曼光谱学研究已不能进行,拉曼光谱仪只能“沉睡”在仓库里。直到1978 年固体能谱项目得到恢复,拉曼光谱学研究才重新提上日程。  在我们恢复拉曼光谱学研究时,虽然中央部委、中国科学院和中国石油研究院由国家拨款或自己有条件购买了激光拉曼光谱仪,但当时的北大缺钱少粮。面对这个困难,我们把“文革”时放在仓库里的汞灯作光源的棱镜光谱仪拿出来,利用我们自制的氦—氖激光器作激发光源,加上此前掌握的激光应用技术,自组建成了国内第一台非商品激光拉曼光谱仪,开始拉曼光谱学的研究。  恢复拉曼光谱学研究的第一个成果是在自建激光拉曼光谱仪过程中产生了我国首批专利之一的“拉曼光谱样品架”(专利号850200108.8),并在此基础上,研制和生产了世界上第一台小型商品激光拉曼光谱仪“RBD-II 型激光拉曼分计”。该仪器在1986 年获得了国家教委颁发的第一批全国高教物理教学仪器优秀研究成果评比一等奖,也为我国在大学普遍开设现代物理实验课《拉曼光谱》奠定了设备基础。  1984 年我们利用世界银行贷款购买了美国产的Spex-1403 三光栅激光拉曼光谱仪。虽然当时该仪器是国际最先进的,可是对我们的研究并不完全适用,随着技术的发展,有的部件也随之落后。为此,从仪器一到手我就开始并不断进行改造升级工作。至今除了双单色仪和光电倍增管外,其他部件如激光源、宏观和显微外光路、光电接收器、光谱扫描和数据信息控制系统已全部进行了升级改造。上述升级改造使我们谱仪的技术水平在世界上首屈一指。例如,关于拉曼光谱仪的关键技术指标“低波数杂散光抑制水平”,在即使不外加任何光学滤波器的情况下,可以一次性测出低达3 cm-1并高至130 cm-1的低波数宽范围的拉曼光谱。此外,研制的谱仪扫描和数据信息处理系统还制成商品“BD-POX扫描控制系统”,帮助了国内相应的光谱仪器可以恢复工作。专注纳米结构的拉曼光谱学研究  1985 年,北大利用世界银行贷款委派我赴美国作访问学者。为此,我去征求黄昆先生的意见,并请他写推荐信。他说,你应该争取去做超晶格的拉曼光谱研究,并说University of Illinois at Urbana-Champaign(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)是一所很好的大学,为我向做超晶格拉曼光谱的Klein 教授写了推荐信。于是,从1985 年起,根据黄先生的建议,后来又在他的直接指导和其夫人李爱扶先生英语写作的帮助下,开始了我长达数十年的纳米结构拉曼光谱学研究。  2.1 本征拉曼谱  用拉曼光谱进行科学研究或技术表征,必须首先有测量对象的本征即指纹拉曼谱。因此,对于新出现的纳米结构,确认它的本征拉曼谱就成为首要和基础性的工作。半导体超晶格和多孔硅分别是最早人造和最早广泛研究的纳米结构。我们团队在确认它们的本征拉曼谱方面作出了国际公认的重要贡献。  半导体超晶格在理论上预期有折叠声学、阱层限制光学和声学、宏观界面、垒层限制光学和微观界面等5 类声子。其中,后2 类在理论预期后5 年以上都没有观察到,最后均由我们首先鉴认。其中,报道观测到微观界面声子特征拉曼谱结果的论文在当年即被第21 届国际半导体物理会议(ICPS)接受并授予“青年优秀论文奖(Young Author Best Paper)” 这使中国学者在有60 多年历史的国际半导体物理会议上有了得此大奖的纪录。  对于多孔硅,最早发表了如图2(a)和(b)所示的均由双峰构成的本征拉曼谱。图2(a)的作者认为两个峰分别是晶体和非晶硅的峰 图2(b)的作者认为双峰是由于小尺寸效应,在体硅中纵光学声子(LO)和横光学声子(TO)兼并峰的分裂结果。图2 早期发表的两个多孔硅本征拉曼谱(a)和(b)  但是,我们认为多孔硅是腐蚀遗留的硅晶体,不可能出现非晶硅组分的谱,而根据微晶理论,小尺寸效应导致的两个峰的峰形也不可能是如图所示那样的对称峰。由于多孔硅是如图3(a)所示的由毫米厚的Si 衬底和微米厚的多孔硅膜构成,我们判断图2 的作者出现了把源自多孔硅膜和Si 衬底两类物质的谱看成单一多孔硅物质谱的错误。  基于上述分析,我们参照图3(a)所示的不同波长光波在多孔硅中穿透深度不同的性质,以不同波长的激光照射多孔硅,得到了图3(b)的光谱。其中由最长波长756.1 nm 和最短波长457.9 nm 激发的谱分别是对称和不对称的单峰。756.1 nm 激光激发谱的峰值正好是体硅的拉曼峰值,而由457.9 nm 激发的实验谱和微晶理论计算的理论谱两者能很好重合(图3(c)),说明它们分别是来自Si 衬底和多孔硅膜的拉曼谱。而由中间波长514.5 nm 和488.0 nm 激光激发的双峰谱是来自Si 衬底和多孔硅膜的合成峰。于是,我们用实验完全证明了之前的判断。发表该结果的论文已被引用了61次。图3 (a)多孔硅结构的电镜图和不同波长光波在多孔硅中穿透深度的示意图 (b)不同波长激发的拉曼光谱图 (c)实验(实线)和理论(虚线)拉曼谱的比较图  其他一些有最早出现的不同类型的纳米结构,如硅纳米线、SiC纳米棒和ZnO纳米管均由我们团队首先报道。相应的论文被分别引用306、97和613次。  此外, 第一个高温超导体YBa2CuxO7-x的完整的本征拉曼谱也是由我们首先确认的。因而,我们研究组便被国际知名拉曼光谱学权威D.A.Long 教授称为“世界超导体拉曼光谱的‘Leading group’之一”。  2.2 反常拉曼谱  拉曼散射基本特性及其光谱特征是相关物理学基本原理或研究对象特性的反映。拉曼散射有两个基本特性:一个是反映能量守恒定律的拉曼散射的频率与入射光的频率无关 第二,反映时间反演对称性原理的斯托克斯频率ω S和反斯托克斯拉曼频率的绝对值相等。即  Δ =|ω S|-|ω AS|≡ 0 .  拉曼散射的光谱特征与常规光谱一样,由频率、强度、线宽、线型和偏振等参数表达。但是,我们在纳米结构的拉曼光谱实验中观测到了拉曼散射基本特性及其光谱特征反常的现象。由于观测到的反常现象涉及物理学基础性的大问题,在研究中必须首先保证实验结果绝对可靠。然后,再对反常现象进行分析,揭示出反常现象的根源和本质。  2.2.1 碳纳米管Δ ≠ 0 的现象  1996 年我们首先在多壁碳纳米管中观察到了Δ ≠ 0 的现象。之后立即把实验光谱经谱仪色散响应曲线校正和Ne 灯谱线定标,发现上述Δ ≠ 0 的实验结果是可信的。接着,又测量了多波长激发单壁碳纳米管的拉曼光谱,也得到Δ ≠ 0 的结果。表明碳纳米管存在Δ ≠ 0的现象。  后来,团队又在同一光谱实验条件下,发现碳纳米管(图4(a))和活性碳(图4(b))分别存在Δ ≠ 0 和Δ =0 的现象。活性碳和碳纳米管都是由石墨构成的,差别只在碳纳米管的石墨是管状的。因此,自然会想到Δ ≠ 0 是源于碳纳米管的石墨管状结构,若是如此,则Δ ≠ 0 的大小与碳纳米管直径大小必成比例。图4(c)所示的实测碳纳米管Δ 值与其平均直径 的关系证明了此预期。图4 同一实验条件下,实测碳纳米管(a)和活性碳(b)的斯托克斯和反斯托克斯拉曼光谱以及碳纳米管平均直径与Δ 值的关系(c)  管状石墨相对于平面状石墨可以看成是一种缺陷结构,因此,Δ ≠ 0的出现可能反映了碳纳米管是类缺陷结构。为证明碳纳米管是类缺陷结构,考虑到缺陷可以引起双共振拉曼散射(DRRS),因此,如果碳纳米管是类缺陷结构,它的拉曼谱必须能出现双共振拉曼散射。我们用理论计算证明了碳纳米管确实具备出现“双共振”的条件,而相应计算出三个不同碳纳米管的ω S、ω AS和Δ 的值,与对应的实验值也十分一致。表明碳纳米管的拉曼谱确实是缺陷结构的拉曼谱。  最后,我们在同样条件下测量了晶体质量高的定向热解石墨(HOPG)以及经金离子轰击形成有缺陷的HOPGAu 的拉曼光谱,出现了Δ HOPG=0 和Δ HOPGAu=-7.7 的结果,证明有缺陷的石墨确实会出现Δ ≠ 0。  至此,我们已有充足的理由认为碳纳米管中出现Δ ≠ 0 的根源和本质是因为碳米管是类缺陷结构,而不是时间反演不变原理不成立。  2.2.2 纳米结构拉曼光谱特征的反常现象  我们还发现了纳米结构拉曼光谱特征的许多反常现象。例如:  (1)双声子拉曼频率观测值小于色散曲线的预期值  20 世纪90 年代,我们团队和牛津大学教授均观察到了多孔硅双声子拉曼频率小于硅色散曲线的理论预期值和体硅的实验双声子拉曼频率的现象(图5),但是对此现象都无法进行解释。当我去请教黄昆先生时,他没加思考地就说“纳米结构动量不守恒,就没有色散了!” 也就是说,纳米结构已不存在色散曲线,以声子色散曲线讨论纳米结构中的问题根本上就是错误的。黄先生短短一句活,不仅解决了我当时的困惑,更为日后纳米结构拉曼光谱学研究提供了基础和根本性指导思想。  图5 (a)体硅和多孔硅的实验拉曼谱 (b)多孔硅双声子实验和理论拉曼频率值的比较  (2)微观界面多声子拉曼光谱特征与阶数关系反常  我们还发现了如图6 所示的(CdSe)4/(ZnTe)4超晶格纵光学(LO)和微观界面(MIF)模多声子拉曼谱的光谱特征截然不同的现象。  图6 (CdSe)4/(ZnTe)4超晶格纵光学(LO)和微观界面(LMIF)多声子拉曼谱k 级多声子拉曼频率ω k(a)、线宽Δ ω k(b)和强度Ik(c)随多声子级k的变化关系  在研究该问题时,我们发现观测到的上述规律与SrI 色心(缺陷)模的相应规律十分一致。显然,它反映微观界面本质上是一种类缺陷。于是提出了超晶格的微观界面是类缺陷结构的看法。当时对这样一个新奇和极其重要的观点拿不准,去请教黄昆先生。他完全赞同我们的观点,还例外地同意把他的名字作为被致谢者写入论文以示支持。表1 拉曼光谱特征的反常现象及其本质  表1 以发现时间先后归纳了我们观测到的所有拉曼光谱特征的反常现象及其根源和本质。从中可发现观测到的反常现象均揭示了新的物理性质和规律。所以,从某种意义上说,发现反常现象才是研究工作最希望的。开拓拉曼光谱的新技术应用  由于在纳米结结构拉曼光谱学研究中所取得的学术成就,我们团队在已广泛展开的拉曼光谱技术应用方面也有一些突出贡献。  首先,利用拉曼谱获得了常规方法很难测出的性能参数。例如:  (1)测量出用常规方法无法测量的超晶格的声速和光弹常数。  (2)用拉曼显微成像技术测绘出用传统方法无法做到的半导体Si 集成电路中微米尺度的CoSi 电极的两维应力分布图。  其次,我们还建议了拉曼光谱技术应用的新模式。例如:  (1)建议用G和D模声子的拉曼光谱强度比鉴认碳纳米管的质量。  由于此方法只需微克量级样品、无须制样且可以快速(十几分钟)出结果,克服了用电子显微镜观察和测量时,样品用量大,耗时又不经济的缺点。当时即被碳纳米管制备者引用。  (2)提出用拉曼谱测量碳纳米管的原位实时温度。  在首先发现碳纳米管有显著的温度效应后,提出可以用拉曼谱测量碳纳米管原位实时温度的建议,并提供了用于测温的“碳纳米管拉曼频移温度系数”。论文已被引用155次,表明该建议已成为国际上用拉曼谱测碳纳米管温度的标准方法。  (3)用纳米结构的拉曼光谱导出了体声子色散曲线。  基于动量守恒,在非弹性散射中,入射动量ki、出射动量ks 和声子动量q有如下关系:  q=ki-ks .  声子的色散曲线即频率ω 与动量q 的关系ω (q)可以用非弹性散射实验获得。但是,由于光散射中ki ?ks,声子动量q 只能是零,因此,历来只能用非弹性的X射线或中子散射实验得到。  但是在纳米结构中,动量守恒不再成立,声子动量可以是不为零的变量,因此,用光的拉曼散射测量声子色散曲线成为可能。特别是,由于X射线、中子和拉曼散射的测量精度分别是1 cm-1,1.6—2.4 cm-1和0.8 cm-1,用拉曼散射可以测量出高精度的声子的色散曲线。我们通过分别测量尺寸偏差小于10% 的581.6 nm、90 nm、35 nm、6.61 nm、6.30 nm、5.55 nm和3.95 nm以及尺寸分布在3—120 nm 的纳米金刚石的拉曼谱和共振拉曼谱得到了图7(a)所示的金刚石声子色散曲线。图7(b)是精度最高的中子散射得到的金刚石色散曲线,它第一次展示了色散曲线存在的“ 向上弯曲(Overbending)”行为,揭示了金刚石碳原子间的相互作用的新性质。由于拉曼谱测量的更高精度,由拉曼散射得到的金刚石声子色散曲线中,除依然出现“向上弯曲”行为外,还新发现了“ 向下弯曲(Downbending)”行为,为深入了解金刚石碳原子间的相互作用提供了新的启示。图7 拉曼散射(a)和中子散射(b)测到的金刚石的声子色散曲线  此外,我们基于拉曼光谱研究的成果还建议了一些新的技术手段。例如,(1)建议采用退火工艺改善量子阱和超晶格异质结界面质量的工艺。此方法当年就被制造超晶格者引用,论文被引用了103次。(2) 建议用强激光辐照简单快速纯化碳纳米管的方法。发表建议的论文已被引用46 次。成果源自合作与坚持  在纳米结构的拉曼光谱学研究工作中,实验样品很关键。在我认为“人各有所长”和研究工作必须“倡导合作”的思想指导下,对即使自己可以制备的例如多孔硅和碳纳米管样品,也会请北京大学化学系的蔡生民、顾镇南、施祖进、李经建等教授制备提供,其他如超晶格、极性半导体纳米结构以及金刚石等样品也都分别请中国科学院上海技术物理研究所袁诗鑫教授、复旦大学王迅教授和浙江大学蒋建中教授以及中山大学陈建教授分别提供。他们提供的高质量样品,帮助我做出所期望的研究结果。  北京大学有优越的从事科学研究的条件。首先是北大优越的人文环境。我每去学校行政部门办事,常听到这句很温暖的话:“我们是为教授们服务的!”其次北大有非常高水平的学生。有一次我把一个解释与黄昆理论有关实验的理论计算结果送请黄昆先生审查,当黄先生知道计算是大学生做的时候,表现出我从来没有见过的非常惊讶的神情,仿佛在说,大学生竟能做出这么高水平的工作!  我做过的研究课题一般都要花费2—3 年以上时间才能完成。例如,碳纳米管Δ ≠ 0 现象是1996 年发现的,6年后的2002年在Phys. Rev. B发表了论文才算结题。所以,基础科学研究特别需要坚持精神。在我的科研过程中,曾不断面临选择。有动员我改作行政工作的,有地方大员抛出的从政橄榄枝,有以优越条件吸引我“下海弄潮”的?? 面对这些诱惑,我从未动摇过,始终坚守在科研一线,借助北大的环境和条件,在许多老师的帮助和合作,以及学生们的努力工作下,我的拉曼光谱学研究工作在2004 年获得了国家自然科学二等奖。之后又在研究工作积累的基础上,写出了中文和英文专著:《拉曼光谱学与低维纳米半导体》和Raman Spectroscopy and its Application in nanostructures(图8)图8 专著的中、英文封面  我近40 年的拉曼光谱学研究工作已为2016 年国际拉曼光谱学大会颁发的“拉曼终身成就奖”所肯定(图9)。而我的研究工作,也在拉曼终身成就奖的提名人之一国际著名的拉曼光谱学专家Kiefer 教授为我的提名推荐信中作了精简的概括——“自1985 年以来,张树霖在纳米结构的拉曼光谱研究做出了根本性和世界范围公认的研究工作。他已发表论文210 余篇,出版了两本此领域的中国书籍,以及第一本全面综述《拉曼光谱学及其在纳米结构中的应用》的著作”。图9 荣获国家自然科学二等奖和国际拉曼光谱学大会的拉曼终身成就奖留影  本文选自《物理》2017年第2期
  • 《纳米技术 拉曼光谱法测量二硫化钼薄片的层数》公开征求意见
    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
  • 美国科学院院士谈科学论文署名:让实至者名归
    p  随着文献计量学方面的统计数据,如引文数量、H指数等日益受到关注,关于文章作者数量及署名顺序的争论亦趋攀升。人们高度期望文章的署名能合理和公平地反映作者的贡献,但这却并非易事,特别是学科不同时,情形会大相径庭。事实上,对于作者的评判标准,似乎值得进一步讨论。常有人对研究本身只作了一些外围的贡献,但是对于文章架构的搭建和语句的描述起到了至关重要的作用,那么他们能作为“作者”吗?在极端情况下, 所有对文章有贡献的参与者如果都能算成作者的话,那么作者名单就会变得非常冗长,可能里面会有诸如牛顿、爱因斯坦、高斯、欧拉等科学巨匠的名字。这样的做法显然是荒唐的。那么我们到底应该如何界定“作者”呢?/pp  “作者”不仅仅是一个用来识别工作与否的标签。整个科学事业的诚信正处于岌岌可危的境地,因为公众对科学及其从业者的崇拜之情是建立在科学刊物的出版过程是可靠的并且值得信任的基础上的。任何有助于增强公众对科学刊物更有信心的行为都值得鼓励。科学的繁荣并不仅限于在实验室里作研究,还必须得到公众的支持,这绝不是微不足道的小事。/pp  “作者”应该如何定义?关于这点,国际医学杂志编辑委员会(ICMJE)提供了一些很有帮助的指导建议。这些建议的基本主旨是:“作者”必须至少负责其中一个组成部分的工作,并且能够确认其他每个组成部分的负责人,同时能够确保合作者的能力和诚信。ICMJE提出,如果同时满足以下四个条件,可以确定为“作者”地位:/pp  一、对研究工作的概念和设计有实质性贡献,或者在采集、分析、解释数据方面作出重要贡献 二、起草或修改其中重要的知识内容 三、最终版本的确定 四、对研究工作提出的任何准确性和诚信方面的问题,确保通过这些人能够恰如其分地进行调查并给予解决。/pp  那些有所贡献,但是没有满足上述四个标准的参与者们,其成果或贡献应列于引用文献注释,或文章的致谢词中。对于作者们而言,最好的方法是在将参与者们的姓名列入致谢词前,先取得那些在世参与者的许可。或是发布一份免责声明,指出虽然参与者们的姓名出现在致谢词中,但并不代表他们支持该项研究的结果或结论。/pp  值得注意的是,有不少论文由于错误而被撤回,但是很多作者却声称对其他某位合作者的错误概不负责。如果遵循国际医学期刊编辑委员会所推荐的方法,类似这种除了一个作者,其他均可以免责的辩护举措将会大大减少。/pp  也许有人会问,正确解决著作权方面的问题有那么重要吗?如果一些值得肯定的贡献被忽略了,那么做出这些贡献的人显然会受到伤害。在学术领域,一个人的声誉就像硬通货一样,很大程度上取决于他发表的文章的记录。但它伤害到很多作者了吗?作者资格是基于什么?是基金的申请?是研究小组的管理?还是能够提供政策方面的支持?抑或是写作方面的帮助?这些活动本身并不符合前文ICMJE提到的4种评判标准,进而会产生令人不安的道德方面的问题。一篇文章的作者署名太多,会减少那些原本应该得到更多认可的关键研究人员的声誉。此外,不恰当地给无关人员署名会使这些人背负无法承担的义务,因为他们根本无法对研究中的成果作出解释或者辩护。署名权能够带来荣誉,但是随之而来的还有更多的责任和义务。/pp  另外一个令人困惑的问题是关于作者的署名顺序。有人会说这是一个团队共同努力的结果,因此顺序并不重要,只要按照字母顺序把作者列出就可以了。还有人说,真正重要的是第一作者,以及在较小的程度上而言,还有通讯作者。这种说法严重阻碍了合作。一些人尝试通过在注脚中标注某几位作者做出了平等的贡献来解决这种两难的困境,但是关于如何定义“平等”,往往会引起更多的争议。在此情形下,我们如何对其他作者所作的努力进行评判?他们都做了什么?他们为什么会在那儿?我们应该期望谁为原稿的哪一方面内容特别负责?/pp  我建议,所有的期刊都可以考虑采用美国国家科学院PNAS杂志所采取的方法。PNAS会刊发一个简短的说明用以描述每位作者所承担的角色。我认为这种方法有很多优点,既能够给予那些作出真正贡献的人以应得的认可和荣誉,又能够纠正只有第一作者和通讯作者才值得被肯定的错误观点。随着需要多位不同学科作者通力合作才能发表的文章日益增多,为了让读者清楚地明白每位作者都做了什么,这种方法是大有裨益的。同时,这将有益于促进跨学科之间的合作,减少那些关于第一作者归属权的令人头疼的争吵,并给那些对某方面研究感兴趣的读者以清晰的提示,清晰哪方面问题应该联系谁。这样一种鼓励合作者们能够分辨自己各自贡献的政策能够提高文章的可靠性,帮助其他人更好地评价各部分工作。对于很多终身职位的授予,升职或是聘用决定,了解某个研究人员对学术文章发表所作出的真正贡献是至关重要的。/pp  (作者系斯坦福大学化学系教授、美国科学院院士、中科院外籍院士 翻译:韦佳 审校:郑永和)/p
  • 科学家发明高通量RNA结构测定方法
    12月份出版的《自然—方法学》刊登了一篇文章,描述了一种高通量RNA结构测定方法——“片段化测序”法(Fragmentation sequencing ,FragSeq)。相关研究由美国加州大学圣克鲁兹分校霍华德休斯医学研究院教授索菲萨拉马(Sofie Salama)所领导的课题组完成。  RNA对基因表达和基因组稳定性的调控作用成为近来研究的热点,而弄清RNA二级结构是理解RNA功能的第一个必要步骤。测定非编码RNA结构的经典方法是化学法和酶法,但是它们一次只能测定一个RNA分子,这种方法不仅费力而且对技术要求高。FragSeq法却可以在整个转录组水平同时对大量RNA进行结构测定。  该研究利用核酸酶P1将小鼠RNA进行片段化,得到20–100-nt 大小片段 之后在片段的5"-PO4和3"-OH端分别加上接头,通过逆转录和PCR扩增之后,构建FragSeq文库并对其进行深测序。为了保证文库片段均是由核酸酶P1剪切产生,萨拉马等设置了两个对照组:一组RNA不使用核酸酶P1处理来估算由内源降解产生5"-PO4基团的片段数,另一组则多加了T4连接酶处理RNA,以此来计算不产生5"-PO4基团的片段数。通过凝胶电泳分离出目标片段。最后萨拉马等利用一种软件,可以将大量测序结果格式化,使其能够被一种RNA预测软件读取,进而预测出RNA二级结构。
  • 研究表明新冠病毒很可能直接对心脏DNA产生影响
    澳大利亚昆士兰大学日前发布消息说,一项新研究揭示了新冠病毒如何对心脏产生影响,以及其与流感病毒对心脏影响的差异,这为治疗新冠病毒感染所引起的心脏损伤提供了思路。  这项由昆士兰大学领衔的研究已发表在《免疫学》月刊上。研究报告作者之一、昆士兰大学的库拉辛哈博士说:“与2009年流感大流行相比,新冠导致了更严重和长期的心血管疾病,但在分子层面上,是什么因素导致了这样的现象尚不清楚。”  据介绍,新研究使用了从7名新冠患者、2名流感患者和6名对照组患者遗体上采集的心脏组织样本进行分析。  结果显示,研究人员在流感患者的心脏样本上发现了较强的炎症,而在新冠患者的心脏样本中则发现了与脱氧核糖核酸(DNA)损伤和修复相关的组织变化。研究人员表示,新冠病毒很可能是直接对心脏的DNA产生影响,而不仅仅是通过引发炎症带来连锁反应。  库拉辛哈说,DNA损伤和修复机制会造成基因组的不稳定,并且与糖尿病、癌症、动脉粥样硬化和神经退行性疾病等慢性疾病有关。  昆士兰大学教授约翰弗雷泽说,这项研究表明新冠病毒和流感病毒对心脏组织会带来不同的影响,这提供了更多证据证明新冠病毒并非“与流感病毒相似”。未来团队希望通过更大规模的队列研究来开展深入调查。
  • 南京大学最新Nature中的变温拉曼测量
    大地繁花已似锦,白衣战士正凯旋,再来话科研—南京大学新Nature中的变温拉曼测量经过人民的不懈努力我国的疫情阻击战已经取得重大胜利,祖国大地已繁花似锦,我们可敬的白衣战士正凯旋而归。2020年的春天少了应有的热闹与繁华,多了些宁静的处与思考,而思想的火花经过时间的沉淀能够酿造出科研的精华。希望我们重新回归科研岗位的时候能够创造出更多出色的科研成果。其实在疫情期间我国的科研工作者依然做出了很多的工作,仅Quantum Design China的用户就在Science和Nature上发表了多篇重要的科研成果。今天我们要介绍的是南京大学高力波教授、奚啸翔教授等多个课题组合作在Nature上发表的新科研成果,采用质子辅助的CVD方法生长制备出了无褶皱的超平石墨烯。该方法成功解决了传统CVD制备石墨烯过程中由于石墨烯与基质材料强耦合作用而形成的褶皱,这为石墨烯在二维电子器件等领域的应用扫除了一大障碍。文章表明,在质子辅助的CVD制备方法中,质子能够渗透石墨烯,对石墨烯和衬底之间的范德瓦尔斯相互作用进行去耦合,使褶皱完全消失。该方法还可以对传统CVD制备过程中产生的褶皱进行很大程度的去除。此外,通过新方法制备的超平石墨烯材料,不仅具有优异的清洁能力,还在测量中展示了室温量子霍尔效应。研究认为,质子辅助的CVD方法不仅能制备出高质量的石墨烯,并且对制备其他种类的纳米材料具有普适性,为制备高质量的二维材料提供了一种新途径。值得一提的是,文章中对样品进行了高质量的变温Raman测量,清晰的展示了不同制备与处理条件的石墨烯G峰和2D峰随温度变化的峰位移动。揭示了石墨烯与衬底之间相互作用的强弱以及石墨烯受到的应力大小。原文图4节选,不同制备与处理条件的石墨烯变温拉曼光谱中G峰与2D峰位置随温度的变化曲线补充材料图8节选,不同条件生长的石墨烯与通过转移方法在Cu和SiO2衬底上的石墨烯变温拉曼图谱文章中高质量的变温拉曼测量是南京大学物理学院奚啸翔教授通过Montana Instruments公司生产的Cryostation系列高性能恒温器与普林斯顿光谱仪联合测量完成的。高质量的数据表明了基于Cryostation系列恒温器的变温拉曼具有非常优异且稳定的性能。了解文章全部精彩内容请浏览原文https://www.nature.com/articles/s41586-019-1870-3目前由Montana Instruments公司与Princeton Instruments联合开发的超精细变温显微拉曼系统——microReveal RAMAN已经正式向全球销售。该集成式系统实现了变温拉曼的优化测量,省去了自己搭建变温拉曼的繁琐过程。该系统根据不同的应用可以实现4K-350K(500K可选)大温区范围内的拉曼光谱与成像、荧光光谱与成像、吸收光谱、电学测量和光电输运测量等多种功能。 拓展阅读:microReveal RAMAN在二维材料方面的应用--之石墨烯 背景简介从某种意义上说,石墨烯是的二维积木,所有sp2杂化碳的同素异形体均可以由石墨烯来构成,例如可以将石墨烯裹成零维的富勒烯、卷成一维的纳米管、堆砌成三维的石墨。石墨烯中载流子的高迁移率与近弹道输运性质使其在高频纳米电子器件方面有广阔的应用前景[1–10]。此外,他的光学和机械性能非常适合应用于薄膜晶体管、透明导电复合材料和电、柔性光电子材料等。显微拉曼系统是对石墨烯材料进行的非破坏性表征手段中效果较好的一种。例如通过G带和2D带的特征可以用来确定石墨烯的确切层数,而D和D’带可以用来评估石墨烯的缺陷。因此Raman是对石墨烯进行优化和应用不可或缺的测量设备。与其他二维材料相比,所有碳基材料的拉曼光谱数据中都蕴含了丰富有趣的信息。在室温研究中温度的波动与晶格的震动会引起局部性质的平均以及谱线的展宽,这限制了对光谱中有用信息的获取与分析。这种情况下只有材料中存在很强的扰动或化学组分的变化才能在展宽的谱线上表现出来。相比之下,在低温下谱线非常锐利,微小的峰位移动与形状变化都很容易观察到,可以对诸如多层重叠、副产物、不规则行为、损坏、官能团信息、化学修饰等等进行准确观测[12-14]。变温拉曼是分析石墨烯的理想方法,因为它可以对样品特性进行的表征并且还可以对其温度依赖行为进行研究[15]。石墨烯的峰位移动非常微小且容易受到温度波动的影响,因此想要获得一套、完整的变温拉曼光谱通常需要等待材料达到热平衡,在普通的变温设备中每一个温度点的稳定通常需要20分钟以上。此外高数值孔径物镜景深非常小(1um),温度波动时由于试验装置的热胀冷缩效应特别容易出现跑焦或样品漂出测量位置等问题。为了解决上述问题,Montana Instruments 推出了MicroReveal RAMAN。该设备采用了超低热容快速变温样品台使样品快速实现热平衡(20-30秒达到热平衡)。集成的真空环境物镜采用立控温设计确保实现超低位置温漂。该套装置可以快速实现大温度范围内的(4K-350K,500K可选)高精度拉曼测量。实验与测量进行变温拉曼测量的样品处在高性能的恒温器中,样品所处环境的控温范围4K-350K。集成加热器和温度计的低热容快速变温样品台可实现样品的快速变温。激光光源通过100X, 0.75 NA的物镜聚焦在样品上。拉曼信号由该物镜收集后经过滤波光路进入光谱仪。预准直的模块化光路装置是连接样品低温环境与光谱仪的重要组成部分,封闭的模块可以防止漏光。光路中同时耦合了白光显微镜,有助于样品的观察和定位。通过高精度纳米位移器可实现对样品特定区域的定位观察以及全温区范围内的聚焦调整。本次实验中,我们将对石墨烯的D峰、G峰和2D峰进行观测。石墨烯的G峰是一个位于1587 cm-1附近较为锐的峰[3]。该峰位对应石墨烯SP2杂化碳原子面内振动模式。D峰也就是缺陷峰,出现在1350 cm-1,对应石墨烯边缘或被缺陷活化的sp2杂化碳原子环的呼吸振动模式[3]。D峰的强度直接与样品中的缺陷数量成比例,代表了石墨烯晶格的缺陷和无序程度,该峰在石墨和高质量的石墨烯中通常比较弱或消失。2D峰位出现在2687 cm-1是D峰位的倍频峰,有时称为是D峰的“谐波”,是两个声子晶格的振动模式。与D峰不同的是,它并不需要缺陷的激活,因此2D峰在石墨烯中始终是一个很强的峰,与是否存在D峰或缺陷无关[1-11]。按照经验来说,虽然G峰与2D峰没有关联,但是我们可以根据2D峰强和G峰强的比例来识别单层的石墨烯。对于单层石墨烯,峰强比例I(2D)/I(G)约为2,而对于双层石墨烯比例约为1。这个I(2D)/I(G)比例与D峰的消失以及2D峰形状的对称通常是用来判断无缺陷石墨烯的标准。本文研究中使用的单层和双层石墨烯样品是放置在带有SiO2层的Si衬底上。本次测试使用的条件:激发光:532 nm激光,带宽优于1 MHz。光斑尺寸:0.75 NA、100X镜头,1.5 um光斑直径。光谱仪:Princeton Instruments IsoPlane 高性能光谱仪。光栅:600线, 闪耀波长 500 nm。谱宽:3800 cm-1。样品安装:单层和双层石墨烯在硅衬底上,通过导热良好的Apiezon N grease粘在样品座上。样品先降温至低温度,然后间隔20K或50K进行升温测量。样品每次到达新的温度点后进行30秒钟的热稳定。通过控温软件读出的温度可以清楚的看到,温度稳定性优于10mK。每个温度点的光谱采集时间约为20 s。图1、白光显微镜观察照射在单层石墨烯上的1.5 um直径激光光斑结果与讨论单层石墨烯单层石墨烯样品拉曼光谱与温度的依赖关系如图2所示。该石墨烯样品2D峰位随温度的移动系数为-0.034 cm-1/K,如图2a所示。图2b中峰强比例I(2D)/I(G)约为2.5,这表明样品为纯净的单层石墨烯。图2 a) 在温度从5K增加到300K时,2D峰向低波数方向移动。b) 单层石墨烯拉曼光谱的温度依赖性(5K到300K)双层石墨烯对于双层石墨烯样品,温度相关的拉曼光谱如图3所示。I(2D)/I(G) 的比值约为1.2,与双层石墨烯的预期值一致[3-13]。双层石墨烯的2D峰随温度的移动系数为-0.066 cm-1/K,温度与2D峰位的关系如图3b所示。图3 a) 双层石墨烯的温度依赖性(5K到300K)拉曼光谱;b)不同温度的归一化拉曼光谱。总结温度相关性测量在开发和表征新型材料时起着关键性作用。当材料从3维降至2维时,对相变、分子热运动、晶体结构对称性变化的表征要求对样品温度和测量环境进行更加的控制。对于光谱测量,在系统的变温测量过程中位置热漂移与温度稳定性尤为重要。本次测量中如图2和图3所示,拉曼光谱显示出了预期的I(2D)/I(G)比值,以及2D峰位在从5K升至300K时向低波数的偏移。单层石墨烯的2D峰位随温度变化系数为-0.034 cm-1/K,如图2a)所示。双层石墨烯的2D峰位随温度变化系数为-0.066 cm-1/K,如图3b)所示。这些结果与预期和先前报到的结果一致。本次实验采用全干式的光学恒温器,配备快速变温样品台、集成真空高数值孔径物镜,通过预准直的光学模块与普林斯顿的完全无像差光谱仪IsoPlane相连,形成一套高性能的变温拉曼测量系统。现在,研究人员可以直接购买Montana Instruments公司具有拉曼光谱和成像功能的高性能变温拉曼系统。MicroReveal RAMAN解决方案显著地减少了搭建变温拉曼实验装置的时间与成本。研究者可以快速获得理想的实验环境,将更多精力专注于开发和研究新材料。想要了解怎样使用MicroReveal RAMAN来提升您的科学研究,请联系我们。我们的样机应用实验室即将投入使用,可以为您试测样品。参考文献1. Geim, A. K. Novoselov, K. S. The rise of graphene. Nature Mater. 2007, 6, 183–191.2. Charlier, J. C. Eklund, P. C. Zhu, J. Ferrari, A. C. Electron and phonon properties of graphene: their relationship with carbon nanotubes. Topics Appl. Phys. 2008, 111, 673–709.3. Malard, L. M. Pimenta, M. A. Dresselhaus, G. Dresselhaus, M.S. Raman spectroscopy in graphene, Physics Reports 2009, 473, 51-87.4. Bonaccorso, F. Sun, Z. Hasan, T. Ferrari, A. C. Graphene photonics and optoelectronics. Nature Photon. 2010, 4, 611–622.5. Bonaccorso, F. Lombardo, A. Hasan, T. Sun, Z. Colombo, L. Ferrari, A. C. Production and processing of graphene and 2d crystals. Materials Today 2012, 15, 564–589.6. Lin, Y.M. et al. 100-GHz Transistors from Wafer-Scale Epitaxial Graphene. Science 2010, 327, 662.7. Torrisi, F. et al. Inkjet-Printed Graphene Electronics. ACS Nano 2012, 6, 2992–3006.8. Sun, Z. et al. Graphene mode-locked ultrafast laser. ACS Nano 2010, 4, 803–810.9. Novoselov, K. S. Geim, A. K. Morozov, S. V. Jiang, D. Zhang, Y. Dubonos, S. V. Grigorieva, I. V. Firsov, A. A. Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films, Science 2004, 306, 666-669.10. Zhang, Y. Tan, Y. W. Stormer, H. L. Kim, P. Experimental Observation of the Quantum Hall Effect and Berry' s Phase in Graphene, Nature 2005, 438, 201-204.11. Bolotin, K. I. Sikes, K. J. Jiang, Z. Klima, M. Fedenberg, G. Hone, J. Kim, P. Stomer, H. L. Ultrahigh Electron Mobility in Suspended Graphene, Solid State Comunn. 2008, 146, 351-355.12. Dieing, T. Hollricher, O. Toporski, J. Editors “Confocal Raman Microscopy”, Springer Series in Optical Sciences ISBN 978-3-642- 12521-8 Springer Heidelberg Dordrecht London New York, SpringerVerlag Berlin Heidelberg 2010.13. Tian, Y. Reijnders, A. A. Osterhoudt, G. B. Valmianski, I. Ramirez, J. G. Urban, C. Zhong, R. Schneeloch, J. Gu, G. Henslee, I. Burch, K. S. Low vibration high numerical aperture automated variable temperature Raman microscope, Rev. Sci. Instr. 2016, 87, 043105.14. Ferrari, A. C. Basko, D. M. Raman spectroscopy as a versatile tool for studying the properties of graphene, Nature Nanotechnology, 2013, 8, 235-246.15. Calizo I. Miao, F. Bao, W. Lau, C. N. Balandin, A. A. Variable temperature Raman microscopy as a nanometrology tool for graphene layers and graphene-based devices, Applied Physics Letters 2007, 91, 071913.
  • 买玉注意:玉石证书只明真假不鉴好坏
    蔡华伟绘张芳曼制  游客在旅游商店买玉的经历许多人都有过经历,那么在玉石批发市场买玉情况又如何呢?记者走访多家玉石交易市场发现,即使真假不是问题,玉石价格仍然是雾里看花、水分十足。  “我们这张证书上有CMA、CAL、CNAS三个标志,有这三个标志就代表国内水平最高级别,你还有什么不放心的?”在珠宝玉石商家的再三保证下,看到鉴定证书上的红戳,不懂行的消费者往往会相信这是好东西——“证书都说是A货了,总不能错吧?”  但A货就等于好货吗?未必。记者调查发现,鉴定证书上的A货仅仅表示这是块天然石头而已。  假货出不了鉴定证书  “目前出现的珠宝方面的纠纷一般不是因为卖假货,而是价格欺诈”  记者在昆明和乌鲁木齐走访了部分珠宝城,大多珠宝商都会明确地告知记者所销售的玉石均为A货,并承诺假一赔十,有些商家为了招徕生意,甚至还打出了“假一赔百”的牌子。“只有在花鸟市场和一些路边小摊才会有B货或假货兜售。”昆明的玉石爱好者彭先生告诉记者,B货或者假货都出不了正规鉴定证书。  记者在云南联贸珠宝批发城内发现,标价较高的玉石都会附带一张由权威鉴定机构出具的鉴定证书,低于200元的玉石,一般没有鉴定证书。  随后,记者以游客身份咨询了多家珠宝商,均被告知没有B货或假货。其中一家店主称,如果顾客确有需要买B货或者假货的,可以通过关系联系到货源。  记者在云南、新疆调查发现,翡翠、玉石都可以通过鉴定证书得以鉴别,也具有很高的权威性。如果出售有鉴定证书的假货,商家将面临高额罚款,因此商家很少会主动冒险。  云南省珠宝协会专家委员会主任肖永福介绍,要成为鉴定师,先需要通过考试取得从业资格,同时必须在国家认可的鉴定机构任职才能出具鉴定证书,个人不能独立出具证书,国家也不允许个人挂靠机构。  目前对鉴定机构基本上停止审批。而出具一份鉴定证书,一般需要一人鉴定,一人核对。如果某个机构出具虚假鉴定证书或者错误鉴定,不仅会面临巨额罚款,还面临被吊销执照的风险。“应该说目前整个云南珠宝市场出具鉴定证书是非常规范的,具备出具证书资质的机构都经过政府审批。目前出现的珠宝方面的纠纷一般不是因为卖假货,而是价格欺诈。”  玉石价格与证书无关  “和田玉也有垃圾货,被拿来腌咸菜的多了去了”  但有A货的鉴定证书就能说明价值高吗?未必!  “一般来说,质检机构指的是质量技术监督局及其核发资质的检测机构或地矿局珠宝玉石检测站,他们的鉴定只是针对矿物成分,比如所有的透闪石都可以被鉴定为和田玉,云南黄龙玉也可以被鉴定为金丝玉,因为它们的矿物成分是一致的。”新疆金丝玉文化协会会长李常宝告诉记者,A货鉴定证书只能证明这是一块天然的石头,而不是玻璃或别的什么东西,只证明真假,不鉴定好坏。  比如,和田玉属于玉石中的“软玉”,但并不是所有的软玉都是和田玉。软玉产地较多,由于产地不同,软玉成因不同,软玉的质量、价值也存在明显的差别。行内将和田玉分为:新疆和田玉(新疆料)、青海软玉(青海料)、俄罗斯软玉(俄料)、韩国软玉(韩料)等。鉴定机构只能鉴定出一些数据,而对这些符合软玉数值的玉石,都将出具“和田玉”证书。  因此,市场在售的青海玉、俄罗斯玉、韩国玉等,都会有“和田玉证书”,但它们并不是真正意义上的新疆和田玉,价值也往往相差悬殊。  “从几万上百万的中高档翡翠,到几十块钱的翡翠旅游工艺品,都可以说是A货。”肖永福告诉记者,“鉴定珠宝真假并不困难,像一些长期从业人员,一般一眼就能看出真假 鉴定过程也并不复杂,一般只要用常规宝石检测仪器分析其宝石学特征即可,成本几块钱,几分钟即可。”  “但是如果需要对某个珠宝进行全方位鉴定,1000块钱也做不下来。”肖永福说,实际上,即便是花两三千元,做的仍然是真假的鉴定,而不是价格鉴定。  “从收藏的角度来说,珠宝玉石鉴定应该有一个周期,短则一周,长则一月,只有这样才能检测出它的稳定性。”李常宝说,相对于一般的宝玉石鉴定师,艺术品鉴定评估师会在矿物成分检测之外,进行经济价值评估,但目前市场上的鉴定证书都是宝玉石鉴定师出具的,无法作为价值参考。“证书无法鉴定你买的具体是什么玉。玉石分很多种类,价值相差巨大,和田玉也有垃圾货,被拿来腌咸菜的多了去了,你拿这种去鉴定,也能给你出A货鉴定证书。”  商家利用证书抬价  “消费者询问证书时,我们就基本摸清楚消费者的底了,因为这种询问就意味着消费者只认证书不识玉”  与鉴定证书的严格监管相比,珠宝玉石的价格则显得较为混乱。  在乌鲁木齐华凌玉器城,记者在4个珠宝玉石柜台上看到了4种不同机构出具的鉴定证书,有的机构就在新疆本地,还有的是带有“国家”字样的鉴定机构。证书没有假,但未必就值高价。  实际上,部分商家利用消费者对鉴定证书的盲目信任,往往会对鉴定内容作出过分解读,李常宝认为这是消费者“自作多情”,被商家利用了。记者在采访时常常听到不同的商户介绍:“我们这是A货,是最好的玉石,这样的价格已经非常便宜了。”  有一些商家动不动就爱说“达到羊脂白”,李常宝认为这更是无稽之谈,毫无依据,“这只是一种文字游戏,是指白度达到了羊脂白,但是没有说是新疆和田羊脂玉。而一块白玻璃,也可以说白度达到羊脂白。这种将颜色与玉质混淆概念的把戏,在市场上也屡见不鲜。”  昆明理工大学材料学院宝石及材料工艺学系主任祖恩东认为,商家不应该过度解读鉴定证书的证明力,同时有义务向消费者说明鉴定证书到底是证明什么。但目前绝大多数商家并未这么做。  由于多数消费者在购买珠宝玉石时,并没有足够的鉴定知识识别真伪优劣,因此,很多消费者将买玉全部的信心都放在证书上,殊不知这才是最大的陷阱。正规机构开具的证书,也证明不了玉石商品的价值。而不法商家正是利用消费者对于证书的信任,以次充好,以假乱真忽悠消费者。  记者在市场暗访中发现,商家凭借证书推销屡试不爽。  有位商家私下告诉记者,他们特别喜欢消费者主动询问有没有证书,“消费者询问证书时,我们就基本摸清楚消费者的底了,因为这种询问就意味着消费者只认证书不识玉,那么俄罗斯玉、青海玉等借着和田玉之名就很容易卖出个好价钱。”
  • 拉曼终身成就奖得主张树霖:做基础研究须下苦功
    前不久,第25届国际拉曼光谱学大会在巴西福塔雷萨召开。在这次会议上,北京大学物理学院教授张树霖荣获了拉曼终身成就奖,这是给予长期为拉曼光谱学及其应用的深层发展作出创造性贡献的科学家的最高奖。“从1985年开始,张树霖教授在纳米结构的拉曼光谱学研究方面作出了根本性的贡献,出版了世界上第一本综合性的纳米结构拉曼光谱学专著Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures,得到了全球的认可。”国际著名拉曼光谱学专家德国的Wolfgang Kiefer教授如是说。  (相关新闻:北京大学张树霖教授荣获国际拉曼光谱大会(ICORS2016)拉曼光谱终身成就奖 )  “这个奖被中国人拿到了”  获得拉曼光谱终身成就奖,张树霖说自己也没想到。  拉曼光谱终身成就奖由国际拉曼光谱大会于2014年首次设立,采取首先由提名人推荐,然后由30位委员秘密投票,在会议闭幕式上当场宣布并颁奖。今年该奖项的三位候选人都实力强劲。其中一位巴西教授则是国际拉曼光谱大会的主席。“所以当时听到自己的名字,我也吃了一惊。当时脑中闪现的第一个想法就是,这个奖被中国人拿到了。”张树霖告诉《中国科学报》记者。  张树霖之所以有这个想法,是因为拉曼光谱学研究与中国人有着很深厚的渊源,也是为数不多的由中国人持续作出历史性重大贡献的自然科学研究领域。  拉曼光谱是一种散射光谱,是由印度科学家C.V.拉曼在1928年发现的,拉曼也由此获得了1930年的诺贝尔物理学奖。拉曼散射效应是光的散射现象中的一种特殊效应,光的频率在散射后会发生变化,频率的变化决定于散射物质的特性,因此,研究人员可以利用拉曼光谱来探测物质的结构和性质。这种探测方法的分辨率很高,很细微的差别都能探测出来。比如,目前拉曼光谱成像是唯一能够把一个生物体的单个活细胞成像的方法。  拉曼光谱学的发展和应用分三个阶段。在1944年以前,拉曼光谱仪利用的是汞灯光源,探测对象只能是化学物质。这一阶段的拉曼光谱学研究的总结性工作是中国人做的,这个人就是著名的物理学家吴大猷。二战以后,拉曼光谱学领域没有什么进展,进入沉默阶段,直到1960年激光器的诞生。激光器作为拉曼光谱的光源,使得固体的拉曼光谱研究得以进行,拉曼光谱学领域的研究热度又开始上升。“固体拉曼光谱学研究需要有理论基础,这个理论基础就是中国物理学家黄昆在1952年出版的《晶格动力学理论》中打下的。”张树霖说,“第三个阶段是超晶格出现以来,固体拉曼光谱研究进入到纳米结构领域。我这次得奖主要是由于在纳米结构拉曼光谱学方面的研究,这说明在现阶段中国人也是做得非常好的。”  “底子很差”的北大学生  如今在国际拉曼光谱学领域取得了丰硕成果的张树霖,却坦言自己求学时期并不是“学霸”,反而是“底子很差”。  张树霖1964年进入北京大学物理系学习。“我在进北大之前的学历只是中等师范一年级,由于时代原因,后两年都没学就去参加工作了。能考上北大也是有点‘投机取巧’。”张树霖笑着说,“我工作时给一个小报写过社论《论又红又专》,结果高考语文作文题目恰好就是这个。那时候搞大炼钢铁,我想化学肯定要考大炼钢铁的化学反应,结果也猜对了。再加上当时对工作过的人有照顾,所以我就等于搭了扶梯爬墙进了北大。”  进入大学后,张树霖本以为能专心学习。结果由于以前有工作经历,第一年学校便让他去管理当时陆平校长直接关注的话剧队,白天有时没办法上课,晚上更是无法自习。第二年,由于当时北大要建设昌平校区,张树霖干脆被安排脱产去当基建组组长,带着一名教员和一名脱产学生,从调研、提设计要求到与工程师打交道都需要参与,整整一年时间不能学习。  张树霖记得很清楚,当时返回学校上课时,系里的意见是让他留一级,但他不愿意。“我要跟着原来的班级,这就必须把拉下的课自己补回来。”张树霖说,这需要比别人付出更多的努力。当时的外语是俄语,班级同学大多是中学就学了六年,但他一个字母都不会,往往只能熄灯后拿着手电筒在被窝里背单词。代数和三角也基本没学,他就趁着暑假补课。后来,与他同路回家的同学还打趣说:“老张的代数和三角是在火车上学的。”就这样,到毕业时,张树霖一门补考的课都没有,顺利按时毕业。  大学毕业后,张树霖留校做一个国家重大项目的行政秘书。该项目的学术负责人黄昆知道张树霖想做研究,便把他当作自己的研究生一样进行指导,让张树霖看相关领域的英文书,一两个星期就听他汇报一次。可是不到一个学期,因为北大进行社会主义教育运动,后来又有“文革”,张作霖的学习和工作又被打乱了,一直到“文革”结束后,他才开始得以安心做研究,直到现在。  “基础科学研究,不能吃苦是不行的”  1978年,各项研究工作渐渐开始重新启动,张树霖开始了拉曼光谱学的研究,那时用的激光拉曼光谱仪都是他自己组建的。  “‘文革’前我们曾经买过一台利用汞灯做光源的棱镜拉曼光谱仪,可因为‘文革’,这台仪器在仓库一躺就是10年,到1978年拿出来用的时候,它已经过时了,当时需要的是激光拉曼光谱仪。那时国家又没钱,怎么办呢?还好原来我参加过氦氖激光器的研制,我们就自己拼成了一台激光拉曼光谱仪。”张树霖说。  1985年起,张树霖开始集中于低维纳米结构的拉曼光谱学研究,并取得了丰硕的成果。比如,低维材料超晶格的光谱特征谱一共有五种,其中有两种是最难得到的,很多年都没有成果,最后由张树霖团队研究出来。另外,研究人员根据纳米结构的性质,已经对纳米结构材料在理论上推出很多性质,但张树霖发现了其中8个与理论上的规律不一致的反常性质,并对其进行了解释。他的一系列研究使低维纳米材料的结构被了解得更加深入和正确。  2000年后,张树霖成为国际拉曼光谱学大会国际执委会终身委员和2002—2004年的主席。2004年,以他为首的“若干低维材料的拉曼光谱学研究”获得了国家自然科学奖二等奖。2008年和2012年,张树霖先后出版了第一本中文和英文专著《拉曼光谱学与低维纳米半导体》和Raman Spectroscopy and its Application in Nanostructures。  基础研究的工作是辛苦而枯燥的,但自己的成果能打上中国的标签,这给了张树霖极大的动力。  1985年夏,张树霖曾赴美国伊利诺大学访问,在美国工作了一年半的时间。要回国时,美国方面挽留张树霖,被他拒绝了。张树霖当时在美国一个月的工资有2000美元,在国内只有650元人民币。但是张树霖认为在美国做出的成果是美国的,不是中国的,于是他认为他必须要回来。他回国一年后,美国的教授还给他写信,问他要多少工资能回来,他还是立即拒绝了。  “没有国家,就没有个人。”张树霖说,“上世纪90年代,我去法国巴黎卢浮宫,说明书里还没有中文。2002年再去,已经有中文说明书了。我原来到意大利开国际会议,外国专家问我是不是日本人,几年后再去意大利,旅馆的工作人员看到我就用中文跟我说‘您好’。不是我张树霖变厉害了,是中国强大了。”  在美国访问时,张树霖每天早早就到办公室,工作到晚上很晚才离开,周末也是一样,就是想充分利用美国先进的仪器和材料多做些工作和多积累经验。他临回国前,一位合作的美国教授对他说:“树霖,从你身上,我知道了中国为什么发展那么快。”  这样的工作习惯,张树霖一直保持到现在。如今,已经80岁的张树霖仍然每天早上六点半左右起床,骑自行车去办公室上班,除了吃饭、午休和必要的体育活动时间都在工作,直到晚上十点半以后才睡觉,一年365天,天天如此,没有周末,没有假期。只有在出差时,才找机会到处走走看看。张树霖说,“从事基础研究,目标必须是世界第一,努力做创新性工作。”因此 “基础科学研究,不吃苦是不行的。”
  • 北京大学张树霖教授荣获国际拉曼光谱大会(ICORS2016)拉曼光谱终身成就奖
    仪器信息网讯 2016年8月14-19日,第25届国际拉曼光谱大会(ICORS 2016)在巴西的福塔雷萨召开,这是有关拉曼光谱学跨学科的两年一届的系列大会(第25届国际拉曼光谱会议ICORS 2016在巴西召开)。  刚刚从会议现场得到的消息,北京大学张树霖教授荣获ICORS 2016拉曼光谱终身成就奖!颁奖现场  张树霖教授,一直在北大致力于筹建拉曼光谱中心,致力于拉曼光谱国产仪器开发的推动工作。从教学仪器到高端精密科学分析仪器张树霖教授都拥有过国家发明专利,并且获得过国家教育部仪器发明一等奖。  德国Wolfgang Kiefer推荐张树霖教授的重要贡献时是这样介绍的:  从1985年开始,张树霖教授在纳米材料的拉曼光谱研究方面做出了重要的贡献,得到全球的认可。他发表了210篇同行评议的论文,并出版了两本中英文著作(《拉曼光谱学与低维纳米半导体》、《近场光学显微镜及其应用》)。  张树霖教授对中国的拉曼光谱发展做出了巨大贡献,并在多个全国性会议的创立或组织中起到关键的作用,如由中国物理学会主办的,两年一届的中国光散射会议等。他鼓励中国年轻的拉曼光谱工作者参会,2015年参与者达到360名。他还设置了一个针对年轻科研工作者的优秀科研论文奖。  张树霖教授也非常成功地组织了2000年在北京召开的第17届ICORS,当时还特别邀请到了华人诺贝尔奖获得者朱棣文进行大会特邀报告。自1998年以来,他出席了所有ICORS会议,并作邀请报告。大会主席kiefer夫妇和张树霖教授夫妇合影北京服装学院龚龑副教授与张树霖教授合影  自2014开始,ICORS首次设立了拉曼大奖,以表彰在拉曼光谱领域做出突出贡献的杰出科学家,包括拉曼终身成就奖、创新技术发展奖及最佳初级研究员奖等。
  • 中科院青能所发明拉曼流式细胞检测新技术 助力肿瘤快检等生命科研
    日前,国际著名科学杂志《先进科学》(Advanced Science)发表了一篇专题文章,详细介绍了我国科学家团队在单细胞生物学研究领域的一项最新技术成果:中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心(以下简称单细胞中心)和青岛星赛生物科技有限公司(以下简称星赛生物)合作发明了拉曼流式检测技术pDEP-D LD-RFC ,该技术基于介电诱导确定性侧向位移,可高效完成单细胞聚焦、捕获/释放,针对人体细胞(肿瘤)、植物(微藻)、酵母和细菌等多种细胞类型具有广谱适用性。 《先进科学》(Advanced Science)相关文章页面截图 据悉,基于此星赛生物即将推出的升级版FlowRACS仪器,为活体单细胞代谢表型组的高通量检测提供了全新工具,研究小组已经开发了一系列应用,广泛适用于肿瘤细胞分类、微藻合成过程监控、产油酵母多表型监控、细菌药敏性检测等生命科学研究的重点高精尖领域。 活体单细胞代谢表型组流式检测技术发展简史活体单细胞代谢表型组的流式检测,在微生物资源挖掘、细胞工厂筛选、酶元件表征、生物过程监控、临床诊疗等方面,具有共性的支撑作用。此前,荧光流式和质谱流式作为常用手段被广泛接受,但经过长时间的验证,二者均在不同方面有其技术的局限性。 其中,荧光流式受限于对生物标志物需有先验知识,并引入荧光标记探针来识别生物标志物——但许多细胞都没有可靠的生物标志物,如微生物群,无论是在基因上还是在生物分子上,都不能就其多数功能进行普遍标记,且可能存在强荧光干扰问题。另一方面,质谱流式涉及到细胞破碎,难以耦合目标单细胞的下游分选、培养或测序等单细胞组学技术。于是,新的技术应运而生。与荧光流式和质谱流式等现有流式细胞检测手段相比,拉曼流式具有无需标记细胞、活体检测、信息量丰富等优势,因此是一种具有广阔应用前景的细胞分析手段。但是,新技术的诞生必将伴随实际应用带来的阵痛。高通量拉曼流式技术的应用受限于:首先,如何提高样品的普适性,以适用于不同细胞类型与不同表型的检测;其次,如何提高检测的通量,以实现高度异质性细胞群体的深度检测;最后,如何提高运行的稳定性,以支撑高度可靠的仪器使用流程。活体单细胞代谢表型组检测新技术针对上述问题,单细胞中心王喜先、任立辉、刁志钿、何曰辉等带 领的研究小组发明了“介电诱导确定性侧向位移实现单细胞聚焦、捕获/释放的拉曼流式检测技术”(Positive Dielectrophoresis Induced Deterministic Lateral Displacement-based Raman Flow Cytometry,pDEP-DLD-RFC)。 《先进科学》(Advanced Science)文章页面中,关于拉曼流式细胞检测技术原理的插图首先,新技术采取的是宽流场高流量的进样策略。其能够有效防止细胞沉降,进而实现了长时间稳定运行(>5小时),但是此策略带来的问题就是如何在宽流场中实现快速、精准地对高速流动的单个细胞进行一一捕获,且不会漏检,也就是如何保证拉曼检测的高效率和高准确性。因此,团队又通过介电诱导细胞确定性侧向位移,实现了宽场中细胞高效聚焦地流经检测位点,从而保证了拉曼检测效率。最后,通过施加检测时间依赖的周期性介电场,实现了单细胞的快速捕获/释放,以满足各种不同细胞类型的普适性、高通量检测。 FlowRACS中介电诱导细胞确定性侧向位移实拍周期性介电场中单细胞的快速捕获/释放实拍生物过程监控及肿瘤/微生物细胞分类研究的新工具基于上述关键技术突破,星赛生物即将推出的升级版FlowRACS兼具广谱通用性、高通量、运行稳定性等性能的高通量拉曼流式检测系统,并开发了一系列应用:肿瘤细胞分类、微藻合成过程监控、产油酵母多表型监控、细菌药敏性检测。这套全新的细胞检测分选技术和仪器设备系统,将能极大提升相关领域的科研效率和能力。 在肿瘤细胞类型的快速区分场景中,基于SCRS中信息丰富的指纹区,以膀胱癌、肺癌、肾细胞癌、乳腺癌等细胞株为例,证明流式拉曼技术耦合拉曼组机器学习算法,能以平均95%的准确率,完成肿瘤细胞类型的快速判别。该方法对于肿瘤细胞质量检测等应用具有潜在的应用价值。在植物生物制造过程的代谢监控场景中,基于共振拉曼信号,实现了雨生红球藻中虾青素含量的实时监测,从而示范了单细胞精度的虾青素累积过程细胞工厂代谢状态的监控,并考察了“高光”和“缺氮”等条件对细胞虾青素累积速度及其同步性的影响。其虾青素含量检测速度达~2700 events/min,为目前最高的自发拉曼检测/分选通量。在酵母生物制造过程的代谢监控场景中,基于非共振拉曼信号,示范了油脂酵母中细胞代谢活力、甘油三脂含量、油脂不饱和度等多个关键代谢表型的同步动态监控,进而通过拉曼组机器学习、拉曼组内关联分析(Intra-Ramanome Correlation Analysis,IRCA)等算法,实现了单细胞代谢状态(准确率>96%)的实时鉴定,以及细胞内代谢物相互转化网络的实时重建。在细菌药敏性的流式快检场景中,基于单细胞中心前期提出的重水饲喂单细胞拉曼药敏原理,以大肠杆菌和多种常见抗生素为例,开发了流式药敏快检技术,并通过与拉曼药物应激条形码(Raman Barcode for Cellular Stress-response,RBCS)、IRCA、拉曼组机器学习等算法,证明该流式药敏快检技术还能实时地判断单菌体精度的药物应激状态、构建细胞内代谢物相互转化网络等,从而揭示细菌-药物互作机制。此外,流式检测大大提高了药敏检测中SCRS取样深度,对于识别群体中通常占比很低的耐药细胞,具有重要的意义。与转录组、蛋白组和代谢物组相比,拉曼组能表征单细胞精度的底物代谢、产物合成、环境应激性、化合物相互转化等关键代谢表型,而具广谱适用、活体、无损、非标记、全景式表型、可分辨复杂功能、快速、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等优势,因此拉曼组是一种更接近于“功能”、更适合于临床、工业等场景的单细胞表型组。为了支撑人体、动植物和微生物拉曼组数据的自动化采集与分析,单细胞中心与星赛生物基于pDEP-DLD-RFC技术,星赛生物即将推出升级版FlowRACS仪器,将大大加速拉曼组平台的推广应用。原文链接:https://doi.org/10.1002/advs.202207497
  • Nature子刊:孙飞/乔明强合作团队开发新型冷冻电镜支持膜技术
    近年来,由于硬件和图像处理算法上的不断突破,冷冻电镜单颗粒技术已经成为研究生物大分子复合体三维结构的主要研究手段之一,并已经达到了原子分辨率的水平。冷冻电镜技术流程中的关键步骤包括了冷冻样品的制备,将生物大分子样品快速冷冻在玻璃态冰中,用于下一步的冷冻电镜成像。然而,在实际的研究工作中,人们经常遇到颗粒不进孔、分布不均匀、取向优势严重、蛋白质变性等问题,导致无法解析样品的高分辨率三维结构,成为利用冷冻电镜解析生物大分子复合体高分辨率三维结构的关键瓶颈之一。近年来的研究逐步明确了该瓶颈问题的微观机理是源于传统冷冻制样过程中的气液界面效应,中科院生物物理所生物大分子国家重点实验室章新政课题组近期对于该机理问题进行了深入的探讨(Journal of Structural Biology 213, 107783)。孙飞课题组与中科院生物物理所生物成像中心开展合作,多年来围绕冷冻电镜样品制备技术开展了研究和创新,先后开发了微孔阵列碳支持膜GiG(发明专利ZL201310489148.1)和微孔阵列非晶镍钛合金支持膜ANTA(发明专利CN201810326897.5 Progress in biophysics and molecular biology 160, 5-15),相关技术产品广泛用于我国冷冻电镜实际研究工作。近日,中科院生物物理所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组与南开大学生命科学学院分子微生物学与微生物工程实验室乔明强课题组合作,在 Nature Communications 期刊上发表了题为 :A cryo-electron microscopy support film formed by 2D crystals of hydrophobin HFBI 的研究论文。针对当前冷冻电镜样品制备过程中普遍存在的由于气液界面导致的样品变性、解聚和取向优势问题,研究团队报道了一种用基于真菌疏水蛋白HFBI薄膜的新型冷冻电镜支持膜技术,可以有效解决由于气液界面效应导致的样品变性、解聚和取向优势问题,提高利用冷冻电镜技术解析生物大分子复合物高分辨率三维结构的通量与效率。真菌疏水蛋白是一类由高等丝状真菌分泌的小分子量蛋白质(7-15kDa),可在菌丝和孢子表面自组装形成两亲性蛋白膜,在真菌不同发育阶段中起到关键作用。疏水蛋白作为两亲性蛋白质,其表面展现出明显的疏水和亲水性区域,使得疏水蛋白成为表面活性最强的蛋白质之一。良好的生物相容性、独特的自组装特性及高度的成膜稳定性使得疏水蛋白被广泛用于食品乳化、药物递送、生物材料修饰和生物传感器等领域研究。疏水蛋白HFBI是一类由瑞氏木霉生产的II型疏水蛋白,可以在气液界面处自组装成单层、高度有序的二维晶体结构(图1)。图1. 真菌疏水蛋白生理功能及HFBI结构示意图在本项研究中,研究人员利用疏水蛋白HFBI自组装形成的连续二维晶体薄膜来覆盖微孔阵列非晶镍钛合金膜载网(图2),用于冷冻电镜样品制备。该载网天然亲水,无需做辉光放电处理,通过静电相互作用吸附蛋白颗粒来克服样品与气液界面接触的问题。此外,该支持膜能够帮助形成更均匀更薄的玻璃态冰,背景衬度低,有利于高分辨率和高信噪比的冷冻电镜成像。在本项研究中,研究人员用该载网成功解析了6种蛋白质的高分辨率冷冻电镜结构(图3),其中包括两个在过去冷冻电镜实验中具有明显取向优势的蛋白质样品--过氧化氢酶catalase和流感病毒血凝素HA,分子量最小可达64 kDa。这些研究结果表明该新型冷冻电镜支持膜载网可以有效解决气液界面效应,对不同分子量的样品具有广泛的适用性。此外,在本项研究中,研究人员证明了该疏水蛋白膜是通过静电相互作用来吸附蛋白颗粒,这个相互作用可以改变样品溶液的pH值来进行调节,从而为后期人们使用该支持膜载网提供了明确的优化方向和手段。图2. 疏水蛋白支持膜载网的制备流程图图3. 利用疏水蛋白支持膜载网所解析的冷冻电镜结构该研究工作由中国科学院生物物理研究所和南开大学合作完成,通讯作者为生物大分子国家重点实验室孙飞研究员和南开大学生命科学学院乔明强教授。孙飞课题组博士生范宏成设计并制备了疏水蛋白支持膜载网,为本项工作的第一作者,南开大学乔明强研究组博士生王波制备了疏水蛋白样品,为本项工作的第二作者。孙飞研究组的张艳副研究员、朱赟副研究员和翟宇佳副研究员在数据处理、文章写作和专利申请方面给予了指导。南开大学乔明强研究组的徐海津副教授和博士生宋博参与了疏水蛋白样品的制备和性质检测。该项工作的所有电镜数据收集工作均在中科院生物物理所生物成像中心完成,感谢季刚博士、黄小俊博士、贾星博士、朱博玲博士、范德印等工程师的帮助。该项工作得到了科技部重点研发项目、科技部中国-瑞士科技合作项目、国家自然科学基金、中科院先导B项目和北京市科委的支持。最后,该项研究成果已经申请了中国发明专利(申请号CN202110576212.4)。文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-27596-8
  • 温控名企劳达中国(LAUDA China)扬帆起航——访德国劳达(LAUDA)公司总裁Dr.Gunther Wobser
    温控名企劳达中国(LAUDA China)扬帆起航——访德国劳达(LAUDA)公司总裁Dr. Gunther Wobser前言德国劳达(LAUDA)公司创立于1956年,专业生产恒温浴、循环冷却器、加热/制冷系统、表面张力测定仪及粘度测定仪等产品,广泛地应用于研究和工业领域;在新型的液体恒温设备及高精度的测试领域,德国LAUDA处于全球性的行业领先地位,并且,其产品系列覆盖了全部紧凑型实验室恒温浴领域。为了更好地支持中国市场,2008年中期,德国劳达(LAUDA)公司在中国上海正式成立了自己的分公司:劳达贸易(上海)有限公司。德国劳达(LAUDA)公司总裁Dr. Gunther Wobser2008年9月23日,德国劳达(LAUDA)公司总裁Dr. Gunther Wobser接受了仪器信息网的专访,Dr. Gunther Wobser就德国劳达(LAUDA)的全球总体发展情况、劳达中国(LAUDA China)的成立背景、产品架构与技术特点、以及在中国市场发展情况和未来发展战略计划等方面发表了见解。 概况预览 德国劳达(LAUDA)公司之总体情况 Dr. Gunther Wobser首先从德国劳达(LAUDA)公司的全球总体发展情况谈起:“德国LAUDA,是欧洲最大的温度控制器制造公司,具有50多年的设计生产经验,产品已出口至60多个国家;LAUDA全球拥有270多名职员,我们的全球客户已经超过10,000家,年营业额已经达到4,000万欧元,其中,亚洲市场的市场份额目前只占其中的不到10%。”德国劳达(LAUDA)公司的产品主要分为三大类:紧凑型实验室恒温设备,粘度及表面张力测量系统及工业级加热制冷恒温系统。LAUDA 产品控温精确,温度波动小于0.005 ℃,温度范围涵盖-100 ℃ ~ +400 ℃;可根据客户的需求设计出制冷能力超过200kW的冷却/加热系统。德国劳达(LAUDA)全部产品系列所有LAUDA 产品都需经过严格的质量检查,以符合苛刻的安全标准;不断追求更高的恒温循环浴制造水平和精确度,同时根据用户的不同需求以提供最佳的个性化开发解决方案;独创性的设计,也使其应用更加便捷。德国劳达(LAUDA)于1994年就通过了DIN/ISO9001认证。论及德国LAUDA 产品的应用情况,Dr. Gunther Wobser说:“我们的产品已经广泛应用于各类科学研究与生产领域,例如,在半导体制造领域,多家知名制造商都在使用LAUDA恒温循环浴和加热/制冷系统;在药物提炼领域,我们的产品既被用于实验室探索性研究工作,也用于大规模生产;在医疗领域,LAUDA 循环冷却器保证着心脏外科手术的安全进行;其他主要应用还涉及材料测试、生物科技和实验室设备和机器的冷却。LAUDA低温恒温浴也被大量应用于特殊油品的检测,比如,为了模拟在 10km的高度下的实际状况,航油样品一般在实验室中均会被冷却到-45℃时才测定其粘度。”德国劳达(LAUDA)参加Analytica China 2008通过笔者的了解,截止目前,欧洲市场还是LAUDA 产品的最主要的市场,LAUDA 产品在中国市场销售的主要是紧凑型实验室恒温设备、粘度及表面张力测量系统,工业级加热制冷恒温系统暂时还没有正式投放到中国市场。 聚焦亚洲 劳达中国(LAUDA China)成立德国劳达(LAUDA),已经由一个家族运营的恒温设备专家转变为一个在国际市场上越来越活跃的国际型企业,为了不断扩大在欧洲和海外主要市场的市场占有率,进一步更好地支持中国市场,在2008年中期,德国劳达(LAUDA)在中国上海正式成立了自己的第五家分公司:劳达贸易(上海)有限公司。Dr. Gunther Wobser称:“在中国建立独资分公司,是我们继在法国、俄罗斯、新加坡和拉丁美洲建立分公司之后又一战略举措,同时,我们也是恒温控制器行业第一家在中国建立独资分公司的德国企业。”“在极具潜力的市场,分公司运作已经成为德国劳达成功运作的模式,我们是建立自己的有限责任公司,自己承担这部分业务,同时寻找实力较强的本地管理团队。由于有了这样强大的与公司管理哲学相一致的地方性管理机构,就可以使得我们的决策过程更加简洁、迅速,同时,可以更加全面地关注和服务我们的客户。”Dr. Gunther Wobser进一步谈到:“在过去的4年里,我们邀请了Dr. Detlef Kohlbrecher先生做了一个名为‘Focus Asia’的市场调研活动,并于2006年成功发表,研究的目的就是为了增加德国劳达(LAUDA)在亚洲地区的营业收入。” “从公司内部的数据来看,亚洲市场包括中国市场的销售额在整个公司的销售额中只占有了很小的一个部分,根据‘Focus Asia’调研活动的专业分析,再结合通过已有市场活动获得的信息和合作伙伴提供的信息,我们发现:合作成本高、产品运费高、分销过程费用等方面的因素,都将抬高了我们产品的市场价格;我们通过在中国建立劳达的子公司,其中很多问题就能得到有效解决,再寻找一些合作的工厂,我们通过负责其质量控制、帮助建立产品线等,保证生产德国品质产品的同时,又能有效控制人力成本、物流成本、生产成本等,这些将能有效提升LAUDA 产品在中国市场的竞争力;在欧洲,我们是同类产品的领先者,相信在不久的将来,我们在亚洲(尤其是中国市场)也会取得成功的。”劳达中国(LAUDA China)浦东香格里拉开业庆典劳达中国(LAUDA China)的成立,对于德国劳达(LAUDA)是一件非常重大的事件,也正是其“Focus Asia”策略计划实施的最重要的步骤之一;在Analytica China 2008 慕尼黑展会期间,德国劳达(LAUDA)召开了正式的新闻发布会,并邀请了业内各界人士出席在浦东香格里拉酒店召开的“劳达中国(LAUDA China)开业典礼”。 战略调整 坚守国内中、高端市场,关注低端市场“在中国国内的中高端恒温设备领域,我们的Ecoline Staredition经济型循环浴、Proline增强型循环浴、Integral工艺过程恒温系统和WK Class冷却水循环器等产品系列占据着相当的市场份额。为进一步完善劳达的产品线,针对低端市场劳达推出了Aqualine普及性恒温水浴和Alpha基础型循环浴两个产品系列,针对中试反应釜实验及其他相关要求快速升降温的实验推出了 Integral XT工艺过程恒温系统。”Dr. Gunther Wobser指出:“在过去的50多年里,劳达的产品系列也一直在不断更新中,劳达的产品研究人员在世界范围内去发现用户的需求,倾听用户的需求以使得劳达不断地进行深入探索、进行技术创新,新产品的设计往往给用户提供更多的惊喜。”德国劳达(LAUDA)所提倡的Easy-To-Use和环保节能理念一直贯穿在劳达的所有产品系列中,如Smart Cool 数字化智能比例式制冷技术、Command console 大屏幕远程液晶控制器、一键开关、三键控制、紧凑型设计及大量人性化设计等。“实际上,劳达目前有很多产品已经在中国使用十多年了。我们发现随着中国用户节能意识和安全防范意识的不断提高,越来越注意产品的操控方便性、功能稳定性和优质售后服务,中国用户越来越愿意接受劳达产品的价值。这也是我们在中国建立独资分公司的信心所在。”另外,通过笔者的了解,LAUDA加热和冷却系统设备等方面的定制业务,在欧洲市场推行的很好,但其在中国市场上是否有具体的拓展计划呢? Dr. Gunther Wobser说:“我们的定制产品,一般分为两种:一种称为OEM产品,这是我们公司的主要业务之一。过去,我们的OEM项目主要集中在德国,但目前已经在法国开展了OEM的合作项目。OEM的项目大部分还是针对一些出口的产品,需要高品质的产品以及全球化的维修和售后支持;以我们的俄罗斯分公司为例,俄罗斯的出口业务比较少,很多的部件使用欧元买入,没有成本的优势,出口能力差,所以我们的OEM项目在俄罗斯市场实施的机会就会比较少。而中国现在的情况有所不同,中国的生产成本相对较低,产品的出口很有竞争力。我们现在有性价比很高的Alpha系列新产品和全系列的Integral XT密闭系统投放到中国市场,期待有更多的机会可以和中国的公司合作。” “另外一种是根据客户的需求设计出特定功率和特殊功能的加热/冷却系统,尤其体现在工业级加热和制冷恒温系统,大多数情况下是我们的专业工程师为客户设计特殊的方案。今年,由于该系列产品的成功运作以及产能的要求,我们再次投资超过300万欧元新建了一个超过2万2千平方英尺的工厂,用于生产工业级加热和制冷恒温系统,以满足市场的需求。我们相信,该系列产品在不远的将来也能在亚洲以及中国市场取得成功。” 创新范例 LAUDA Alpha系列与Integral XT系列在采访过程中,Dr. Gunther Wobser为笔者重点介绍了两个产品系列:LAUDA Alpha基础型加热/制冷循环浴、Integral XT 工艺过程恒温系统。Dr. Gunther Wobser首先谈到:“LAUDA Alpha基础型加热/制冷循环浴,是针对亚洲市场构想而成功开发的,可以称的上是我们的‘Focus Asia’策略计划实施中的一个里程碑‘事件’。”LAUDA Alpha基础型加热/制冷循环浴“LAUDA Alpha 系列是一款经过严格质量测试,并且价格非常有竞争力的入门级产品;其产品的开发和生产过程极具创新性,是由德国劳达总部的产品设计师和中国工厂的技术人员一起研制和开发的,针对中国及亚洲市场实际需要和特殊要求生产的全新产品。”“该产品在中国生产,但与其它公司与中国制造公司的合作方式不同点在于,其它的公司是将原有的低端的产品拿到中国来进行生产,水土不服的现象很严重,质量控制不易完成。我们在设计开发的前期就让中国技术人员参与,他们了解每一个部分的设计开发过程,这对于产品的质量控制和工艺改进都有很大的帮助。”“同时,劳达公司对于Alpha产品系列的质量控制方面严格按照德国总公司的质量体系要求,劳达的技术工程师直接在工厂进行质量检验和工艺过程的改进。劳达非常重视产品的出厂检验环节,每一批次的产品都会经过劳达公司技术人员严格的出场检验,以保证劳达产品一贯的高品质。”LAUDA Alpha基础型加热/制冷循环浴,通过简化最新现代工业设计的高质量的温度控制产品中一些功能,并把重点放到提高设备的可靠性和用户使用的方便性上,高质量的零部件和材料的使用,如不锈钢槽体,保证了其长期使用寿命。Dr. Gunther Wobser称:“LAUDA Alpha 系列循环浴是医疗血清制备或化工制药样品制备等应用的理想温度控制产品,更典型应用如在制药行业、质量控制和化学分析中的简单温度控制。”Integral XT 工艺过程恒温系统关于Integral XT 工艺过程恒温系统,Dr. Gunther Wobser说:“在1964年劳达设计并生产了第一台密闭系统工业级加热制冷恒温系统。经过40多年的工业级加热制冷恒温系统的设计及生产经验的积累,劳达在ACHEMA 2006展会上首次推出了全新的Integral XT 工艺过程恒温系统。目前,劳达在中国的分公司最主要的任务之一就是与中国分销商一起开拓以Integral XT为代表的新型的密闭型工艺过程恒温系统产品在中国的市场。”“随着现代科学研究的不断深入发展,中试及小试的合成反应对快速温度变化的要求越来越高,Integral XT系列就是主要应用于现场工艺实验和小型工艺生产的专业液体温度控制系统。在化学及药物学的研究领域,这款设备多用于对玻璃或不锈钢反应釜进行控温。在聚合化学反应及生物技术领域,它也常为合成器、生物反应器和发酵罐提供温度控制。” 携手共进 寄望劳达中国(LAUDA China)飞速发展通过了解,目前,德国劳达(LAUDA)公司将来在中国的销售体系结构分为三个层次,最高级别为“授权代理商 Representatives”,第二级别为“授权合作伙伴Authorized Partner”,第三级别为“签约分销商Authorized Sub-dealer”;现在,在国内最高级别代理商主要有:仪方飞希尔(新加坡仪方亚洲有限公司)、灏汇公司(Wholeway)和五洲东方(OSTC)其中,仪方飞希尔(新加坡仪方亚洲有限公司)是德国劳达(LAUDA)的最重要的合作伙伴之一,目前,劳达公司在中国市场上的产品售后服务主要由仪方飞希尔负责,其售后工程师均经过劳达的正式售后技术培训及考核。关于同行产品“二年质保”的问题,Dr. Gunther Wobser应答到:“我们的产品在德国市场上已经延长到二年质保期;在中国的市场上,不用很长时间就会有很大变化,因为我们对LAUDA产品质量很有信心,延长我们产品质保期应该不是问题,事实上我们的产品在使用过程中稳定性很好、也不容易出现质量问题。”“优良的售后服务,是劳达公司一贯的努力方向和核心竞争力;我们要求授权代理商Representatives对我们的产品都必须有足够的维修和技术能力,并定期地对其工程师进行培训和考核。另外,为了全方位的支持和服务于中国的广大用户,我们将使用现有的‘维修服务中心’。”最后,Dr. Gunther Wobser表示:“劳达中国(LAUDA China)目前还没有直接销售产品的计划,其主要的任务就是和总部保持密切的联系,共同开发和实施针对中国的市场策略,并携手区域内的代理商和合作伙伴,确保我们的整体业务在中国本地市场的成功运作。”劳达中国(LAUDA China)团队“我们劳达中国团队是由具有丰富市场经验和销售管理经验的专业人士组成,我们已经制定了一个明确、具体的市场拓展计划,主要是针对积极构建和完善中国七个主要省份的分销渠道、进一步提高我们产品在中国市场的知名度和美誉度、全面提高我们的技术支持与服务能力等方面;基于我们产品的优良品质以及先前的市场基础,再加上我们即将所做的努力,我们希望09年劳达中国(LAUDA China)市场年营业额有显著的增长。总公司目标是在两年左右的时间内,把中国市场的管理逐步地交由中国的本地管理团队独立负责。” 编者手记对亚洲市场的深入调研与精准分析、核心产品与技术的持续创新、产品线的进一步完善与拓展、市场需求变化的及时跟踪与应对、销售渠道的不断拓宽与构建、技术支持与服务能力的增强与提升、中国本土管理团队建设的高度关注、品牌知名度和美誉度的打造与提高等,或许是笔者在这次采访中对劳达中国(LAUDA China)的“不尽全面”的一种解读…除了切身体会德国人的严谨、庄重、认真之外,劳达(LAUDA)总裁Dr. Gunther Wobser的风度、热情、幽默也给笔者留下深刻的印象。采访编辑:王海附录:劳达贸易(上海)有限公司LAUDA China: www.lauda.cn LAUDA 英文网站 www.lauda.de
  • 测试服务限时免费开启----拉曼光谱成像/光电流成像/荧光寿命成像
    测试服务限时免费开启----拉曼光谱成像/光电流成像/荧光寿命成像产品简介Nanobase XperRam C 紧凑型共聚焦拉曼光谱仪采用高于竞争对手30%效率的透射式光栅和高效率的自研CCD,可实现超高灵敏度。不同于传统的拉曼光谱设备采用平台移动的方式,它选择的独特的振镜扫描技术,保持位移平台不动,通过振镜调节激光聚焦的位置完成扫描成像,不仅速度快、扫描面积大,且精度也高。产品配置显微镜反射LED照明,右手控制的机械x-y载物台,物镜10×/20×/40×/50×/100×(选配),进口正置型显微镜扫描模块扫描模式:振镜扫描,分辨率:0.02um,扫描区域:200um×200um(40x物镜下)激光器532nm(蕞大100mW,可调DPSS激光器)滤波器低波数低至70cm-1 光谱仪 焦长35mm光谱范围蕞大8150cm-1光谱分辨率低至3个波数检测器TE制冷CCD,1932×1452pixels,4.54um width 光栅 光栅刻线光谱范围分辨率2400lpmm70~2340cm-13cm-11800lpmm70~3400cm-14.4cm-11200lpmm70~5000cm-16.4cm-1600lpmm70~8150cm-19.8cm-1 其他选配项ND功率控制衰减片光电流源表、探针台实现光电流mapping偏振控制 目前我们针对XperRam系列光谱仪推出以下限时免费测试项目限时时间:2022.6.1-2022.12.31申请条件:微信朋友圈转发公众号文章,获取10个赞,并截图发给联系人即可享受测试项目测试内容测试条件激发波长探测器水平 拉曼测试 拉曼光谱、二维拉曼成像成像范围:200um×200um(40×物镜下),空间分辨率:0.02um, 激发波长:532nm/785nm,光谱分辨率:0.12nm 2000 × 256 pixels, 15 μm 像素宽度 (iVAC316, Andor) PL测试 PL光谱、PL二维成像激发波长:405nm/532nmTCSPC测试瞬态荧光寿命曲线、二维荧光寿命成像激发波长:405nm系统响应度:<200ps测量范围12.5ns-32us 光电流测试 I-V曲线、I-t曲线、二维光电流成像激发波长:405nm,532nm,785nm Semishare高精度探针台 Keithley2400源表蕞大电压源/量程:200v测量分辨率:1pA/100nV 设备优势1、拉曼光谱分析不同浓度的环境干扰物,体现了低浓度样本中仪器检测的高灵敏度。2、拉曼成像分析二维材料MoS2的分布3、拉曼测量硅片:透射式体光栅VPH和少量光学元件可以实现高通量和高S/N信噪比 典型应用介绍拉曼光谱在宝石鉴定中的应用 在1200cm-1~3600cm-1区间,没有明显的峰值出现,说明其中没有环氧树脂或有机染料等基团,是chun天然宝石。 1123cm-1、1611cm-1是环氧树脂中苯环特有的峰,因此属于被环氧树脂或其他胶填充裂纹的改善翡翠。拉曼光谱在二维材料中的应用 G峰和G、峰强度之比常被用来作为石墨烯层数 的判断依据,G峰强度随层数增加逐渐变大;G、 峰的半峰宽随层数增加逐渐变大,且往高波数蓝移。拉曼光谱在植物研究中的应用 不同浓度的胡萝卜素的拉曼成像图中红色和绿色区域分别代表高浓度和低 浓度的羰基。在Control样品中,绿色区域连续 分布在粉末中,表明淀粉在微胶囊内部和外部 的分散相对均匀。在掺入海藻糖后,在微胶囊 的外部周围检测到含有高浓度和低浓度羰基的 混合区域。该结果证实了海藻糖和淀粉由于其 亲水性而在微胶囊中具有良好的相容性。拉曼光谱在光波导中的应用 光波导主要通过对折射率的调控来实现,折射率分布影响导波性能。 光刻过程材料吸收能量发生热膨胀,导致应力变化、晶格破坏和化学键键 长变长,从而使拉曼位移发生变化。拉曼光谱在催化中的应用——原位升温拉曼 Ag/CeO2在不同温度和气 氛中的原位拉曼光谱。 目前我司的光电测试系统已在国内外各个高校均有服务,欢迎各位老师同学前去调研。关于昊量光电昊量光电 您的光电超市!上海昊量光电设备有限公司致力于引进国外先进性与创新性的光电技术与可靠产品!与来自美国、欧洲、日本等众多知名光电产品制造商建立了紧密的合作关系。代理品牌均处于相关领域的发展前沿,产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,所涉足的领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及前沿的细分市场比如为量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等。我们的技术支持团队可以为国内前沿科研与工业领域提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务,助力中国智造与中国创造! 为客户提供适合的产品和提供完善的服务是我们始终秉承的理念!
  • 鉴知1064nm手持拉曼穿透不透明包装的系列测试报告之:纸包装篇
    普通拉曼可以穿过透明及半透明包装进行检测,但对纸包装、深色玻璃及有色塑料等不透明包装中的样品普通拉曼无法进行直接检测。鉴知RS1500手持式物质识别仪采用1064nm激光光源,结合特殊的光路设计和智能识别算法,有效提高了包装穿透能力,可以对上述不透明包装中的样品进行有效检测。本系列测试使用RS1500手持式物质识别仪对多种不透明包装中的样品进行测试,并与普通785nm拉曼的测试进行比较。 【纸包装测试篇】白色信封为纸质不透明包装,普通拉曼难以穿透,黄色牛皮纸信封相较白色信封更厚,穿透难度更大,同时信封颜色也会导致荧光干扰,这些因素给拉曼直接检测带来多重难题。测试包装展示 检测设备及方法检测设备1064nm手持拉曼:RS1500手持式物质识别仪785nm手持拉曼:RS1000手持式物质识别仪检测样品黄色牛皮纸信封内的乙酰氨基酚药片白色纸信封内的乙酰氨基酚药片测试方法使用RS1500及RS1000分别隔着上述2种信封,对信封内的对乙酰氨基酚进行直接检测,观察并分析检测结果。 检测结果1、白色信封RS1500:正确报出对乙酰氨基酚,谱图见下方红色曲线。RS1000:未检出,谱图见黑色曲线。图1.白色信封测试结果2、黄色牛皮纸信封RS1500:正确报出对乙酰氨基酚,谱图见下方蓝色曲线。RS1000:未检出,谱图见黑色曲线。图2.黄色牛皮纸信封测试结果结果分析RS1500可检测到白色信封和牛皮纸信封中的对乙酰氨基酚并正确报出,测试谱图特征峰与对乙酰氨基酚标准谱图完全匹配(图1中蓝色曲线)。普通785nm拉曼无法检测到纸包装内样品信号,谱图信息被荧光淹没,测试白色信封时可在1050cm-1附近观察到疑似纤维素特征峰(图1中绿色曲线)的小尖峰,测试牛皮纸信封时仅观察到强荧光信号(图2中黑色曲线)。
  • 热烈祝贺上海思伯明仪器设备有限公司成为美国Bellco Glass公司中国区独家代理!
    美国Bellco Glass始于1936年,始终致力于顶级实验室玻璃器皿及生物仪器的研发及生产,以高品质的产品和服务享誉全球,深受各国技术研究人员的信赖;上海思伯明成立于2002年,公司放眼全球,坚持与国际顶尖公司合作,将最领先的科研产品和技术引进国内,为广大科研机构和生产企业提供优质服务。 本次美国Bellco Glass公司授权上海思伯明作为其中国区域的独家代理商,彰显了思伯明追求卓越的企业理念,更是思伯明企业实力和自信的展现。通过与Bellco Glass的强强联手,上海思伯明将会精益求精,为您提供更为优质的产品和服务。转瓶机系列 ◇ 产品类型:顶端驱动型瓶机、底部驱动转瓶机、组件式转瓶 机、Sci/ERATM转瓶机、台式转瓶机、经济型转瓶机、Mini tube 转瓶机 ◇ 可容纳直径110mm和120mm滚瓶,滚瓶最大长度可达 510mm ◇ 可容纳最大转瓶数:86个 培养箱系列 ◇ 产品类型:标准内置转瓶机培养箱、中型内置转瓶机培养 箱、台式培养箱、内置转瓶机冷冻培养箱、小型内置转瓶 机冷冻培养箱、大容量CO2内置转瓶机培养箱 ◇ 满足不同用户需求 ◇ 最大内部体积可达1132L,可放置10层转瓶机 悬浮细胞培养瓶 ◇ 产品类型:BioprobeTM型、Bell-FloTM型、Glass Ball型、4-45TM生物反应培养瓶、内置叶轮培养瓶、带夹套培养瓶、微载体培养瓶、可调节箭杆悬挂高度的培养瓶◇ 体积从50m到36L不等 ◇ 可选用各自配件 磁力搅拌器◇ 产品类型:1点位磁力搅拌器、2点位磁力搅拌 器、5位磁力搅拌器、9点位磁力搅拌器 厌氧培养管 螺纹型厌氧管 铝封型厌氧管 上海思伯明仪器设备有限公司 地址:上海市徐汇区龙吴路777号8号楼201室邮编:200231电话:021-64825207 54357452 54357456 54357460 54357482传真:021-64753780公司网址:www.springsci.com.cn
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