叠氮基己酸甲酯

导读2021年欧洲药品质量管理局（EDQM）发布：四氮唑环的沙坦活性物质中存在致突变性叠氮杂质的风险，并根据ICH M7的要求对数据进行审核，确保叠氮杂质的水平低于毒理学关注阈值（TTC）。其后某国际医药公司因叠氮杂质而被召回多批厄贝沙坦药物。沙坦中叠氮类杂质，是继亚硝胺类杂质后又一类需重点关注的基因毒性杂质。 叠氮杂质的由来叠氮化合物是医药行业中常见的化工原料，通常作为起始物料、反应试剂或中间体存在于药物合成过程中，在厄贝沙坦的合成中，通常需要使用三丁基叠氮化锡或叠氮化钠以形成药物结构中的四唑环，如厄贝沙坦原料药中的4’-(叠氮甲基)[1,1-联苯]-2-氰基（AZBC）、5-[4’-(叠氮甲基)[1,1-联苯]-2-基]-2H-四氮唑（MB-X），见下图。 分析方案l 两种叠氮化合物分析采用岛津超高速LC-MS/MS技术，可分别建立快速、稳定、高灵敏度的叠氮化合物AZBC、MB-X的分析方法。 超高效液相色谱-质谱联用仪 AZBC和MB-X的线性范围分别为0.25ng/mL-25 ng/mL和1 ng/mL-75 ng/mL，且线性回归系数R20.999，各标准点校准误差均在±5%以内。 空白厄贝沙坦样品分别加入低、中、高三种不同浓度的标准溶液，AZBC的回收率在95.97%~100.55%之间，MB-X的回收率在103.53%~111.82%之间。 AZBC和MB-X加标回收率 l 岛津遗传毒性杂质解决方案近年来，随着药物杂质分析研究的不断深入，新遗传毒性杂质不断发现，已上市药品中因痕量遗传毒性杂质残留而发生大范围的召回事故，如N-亚硝胺类、磺酸酯类等基因毒性杂质给制药企业带来巨大经济损失。岛津紧跟法规动态，在相关遗传毒性杂质分析检测方面积累了丰富的经验，目前已发布多份关于遗传毒性杂质的解决方案，具体内容可关注“岛津应用云”—方案下载—应用文集，敬请下载。 结语在化学药物研发和生产过程中，杂质分析一直是重要而关键的检测领域，岛津一直积极响应和应对行业最新动态，积极参与新化合物、新药物杂质、新法规指南等分析方法的开发和研究，及时为客户提供完整、准确的应对解决方案，助力客户掌握行业最新的检测技术。 撰稿人：孟海涛 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

欢迎您关注“康宁反应器技术”微信公众号，点击图片报名一、早期药物发现一个自身免疫性疾病的治疗药物发现项目中，2H-吲唑类化合物被鉴定为高效的选择性TLR 7/8拮抗剂。在先导化合物发现阶段，化合物12被确定可进一步进行体内药效实验研究。图1. 微克级样品的合成路线药物的早期发现使得化合物12和作为关键中间体的化合物5（2H-吲唑）的需求迅速增加。项目团队认识到，该微克级的合成路线可能会在进一步批量放大中产生问题。分离不稳定、潜在危险的叠氮化物中间体4及其在热环化为2H-吲唑5的工艺过程中有安全性的隐患。【考虑到连续工艺在处理高活性、不稳定化合物方面具有的优势，从间歇反应切换到连续流工艺的多个驱动因素中，安全性是最重要的一个因素。在需要快速合成化合物的早期临床前阶段，流动化学作为一种新技术可以大大加快开发过程。】二、连续流工艺探讨针对100克及以上规模的合成，团队启动了流动化学的工艺研究，其主要目标是保持反应体积尽可能小，精确控制反应条件，并避免在任何时间内反应混合物中危险且不稳定中间体的积累。1. 间歇式工艺的连续流技术评估图2. 2H-吲唑类化合物5a的三步合成将氨基醛2a转化为叠氮化物4a，间歇式工艺采用了在酸性条件下使用亚硝酸钠的重氮化方案，然后在0°C下添加叠氮化钠。该反应通常在三氟乙酸（TFA）作为酸性介质和溶剂的存在下进行，可以获得高收率的结果，并常规用于小规模合成。【但含有叠氮化物4a的反应混合物形成的悬浊液明显不适合流动化学筛选。而当该反应在水和盐酸的混合物中进行时，观察到明显较低的产率和大量副产物的形成。考虑到下一步反应，叠氮化合物4与氨基哌啶化合物6在Cu(I)催化的热环化反应仍然面临不适合连续流工艺的固体溶解问题。】研究团队首先需要找到合适的反应溶剂和试剂，对这两步反应来说，合适的溶剂既要溶解所有的物料，又要保持高的转化率。其次，作为另一个重点考虑的事项，需要避免叠氮化合物中间体4的分离。2. 叠氮化合物4a生成的连续流工艺开发 1）溶剂的选择研究者首先用亚硝酸叔丁酯和三甲基叠氮硅烷来代替无机物亚硝酸钠和叠氮化钠，但仅得到了20%的转化率。接着，研究者发现利用二氯乙烷和水的两相混合溶剂与三氟乙酸组合，可以将反应体系中的物质完全溶解，并得到了很高的转化率。而其它酸的应用，如乙酸、盐酸、硫酸和四氟硼酸等，仍会造成沉淀的生成或者反应的转化率降低。2）工艺条件筛选对该反应仔细的研究揭示，需当亚硝酸钠完全消耗后再向反应混合物中添加叠氮化钠，如果过早加入叠氮化钠，它将立即被第一反应步骤中剩余的未反应的亚硝酸钠所消耗。图3. 叠氮化合物4a的连续流工艺流程【Entry 3的实验条件连续稳定运行60分钟，可产中间体16g/h，完全满足下游实验的需要。】3. 2H-吲唑5a连续流工艺开发在完成重氮化及叠氮取代的连续流工艺开发之后，研究团队继续研究铜催化环化的连续流工艺。1）间歇式工艺缺陷间歇式反应中，10% mol的氧化亚铜在体系中悬浮性差，不适合用于连续流工艺。对于流动反应而言，80°C下反应90分钟的时间太长，会导致不可接受的低生产率。这种环化反应的收率通常合理的范围在70−80%，研究团队使用LC-MS鉴定了两种主要副产物氨基亚胺8a和氨基醛2a。图4. 2H-吲唑 5a反应路径及副产物确认2）对铜催化剂和配体的筛选研究者发现，在1当量TMEDA存在下，0.1当量的碘化铜可溶于二氯乙烷中。经反应筛选后，研究者确定了流动条件下环化的合适参数。含有0.1当量碘化铜（I）和1当量TMEDA的0.45M 4a 二氯乙烷溶液，在120°C下，在20分钟的停留时间内，完全转化为吲唑5a。使用LC-MS分析反应混合物表明，叠氮化物4a被完全消耗，得到产物5a、氨基醛2a和亚胺8a，其比例分别为91.5%、3.4%和5.1%，与之前使用的间歇式工艺相比，有了显著的改进。3）停留时间及铜盘管催化为了缩短停留时间和提高生产率，研究者在寻求用更具反应性的催化剂代替碘化铜（I）和TMEDA过程中发现，内径为1mm的铜线圈也有效地催化了该环化反应。推断在铜线圈的内表面上形成了少量的氧化铜（I），起到有效催化该反应的作用。图5. 铜盘管反应器催化反应作为概念证明，制备了0.32M的4a溶液，该溶液已与1.2当量的胺6在甲苯中混合，并在120°C下泵送通过铜盘管，停留时间为20分钟。使用色谱法进行处理和纯化后，分离出5.6g吲唑5a，产率为85%，纯度为98%（图5）。4. 重氮-叠氮-环合三步全连续合成2H-吲唑类化合物图6. 2H-吲唑 5b的连续流工艺结果利用上述研究结果，研究者同样进行了类似物5b的连续流工艺开发。与最初使用的间歇合成相比，新的替代连续工艺不仅避免了危险叠氮化物4a和4b的分离，而且为叠氮化物形成和热环化这两个关键步骤提供了更高的纯度和产率。总结报道了三步反应的连续工艺开发，在100克的规模上制备了两个关键的药物中间体2H-吲唑化合物5a和5b。与最初使用的间歇合成相比，新的替代连续工艺不仅避免了危险叠氮化物4a和4b的分离，而且为叠氮化物形成和热环化这两个关键步骤提供了更高的纯度和产率。通过减小反应器的持液体积，避免固体叠氮化合物的分离，并确保精确控制反应参数，特别是反应温度和试剂的比例，改进了工艺的安全性。将两个连续流步骤整合到化合物12的多步合成中导致更安全地制备和处理叠氮化物中间体，并显著促进了高效和选择性TLR 7/8拮抗剂项目的加速开发。随后，连续流工艺从研究部门转移到化学开发部门，仅对工艺进行了少量的修改，便用于制备千克规模的5b。参考文献：Org.Process Res. Dev. 2022,26, 1308−1317

对于试验条件，如何选择合适的电动振动台进行对应，加振力（推力）的计算是一个必须面对的问题。推力选择过小会使振动台过负载工作，导致功放或动圈等损坏。推力选择过大，造成“高射炮打蚊子”，没有经济性可言。对于行业初入者，这是必须掌握的技能，其原理便是牛顿第二定律，现说明如下：※垂直加振F（加振力）= Σm（总质量） × A（加速度）F：必要的加振力[N]　A：试验最大加速度(m/s2)m1：振动台动圈质量(kg)m2：垂直扩展台质量(kg)（也有不使用的时候）m3：试验体和夹具的质量(kg)Σm = m1 + m2 + m3（kg）例：正弦定频试验条件 频率10Hz、加速度：10G（1G=9.8m/s2）、试验体和夹具质量m3：40kg、现在试验室只有振动台J250/SA6M [最大正弦加振力40kN]动圈质量45kg、垂直扩张台TBV-550-J250-A-H（质量30kg、共振点600Hz）使用 、此时需要的加振力F =（40+45+30）×10×9.8 = 11270 [N] = 11.27[kN]安全系数取1.2后，11.27×1.2 = 13.524[kN] 40 [kN]40kN振动台J250垂直方向可以对应。※水平加振F（加振力） = Σm（总质量） × A（加速度）m1：振动台动圈质量+水平滑台质量+连接头（牛头）质量(kg)【注意：一般厂家产品式样中，动圈和水平滑台质量分开显示。有的厂家式样书中水平滑台质量中含连接头（牛头）质量。】m2：试验体和夹具的质量(kg)例：正弦定频试验条件频率10Hz、加速度10G（1G=9.8m/s2）、m2质量40kg(即垂直方向的m3)现在试验室只有J250/SA6M静压轴承水平台TBH-6使用，质量100kg，共振点1600Hz，最大正弦加振力40kN此时需要的加振力F=（100+40）×10×9.8=13720[N]=13.72[kN]安全系数1.2使用，13.72×1.2 =16.464[kN]40kN40kN振动台J250水平滑台TBH-6水平方向可以对应。总结：当加振力不够时，需要重新选择加振力大的振动台，并对应实际现有振动台参数重新计算。当加振力偏大时，重新选择加振力小的振动台，同样对应实际现有振动台参数重新计算。尽量做到成本最优化。加振力计算后，再结合前节所述计算位移、速度、加速度、使用频率范围，便可基本上确定最合适的振动台。加振力计算是维护设备安全运行的最基本方式，切记！备注：图片和部分文字等来源于网络，如有侵权，请联系作者本人。

格哈特的解决方案 ——凯氏定氮测不了的几种氮Kjeldahl Nitrogen Method凯氏定氮法是公认的作为（粗）蛋白质含量的最终仲裁方法，是因为我们人类100多年来已经认定蛋白质含量就是用凯氏定氮法并用凯氏因子计算处理的结果，还由于凯氏定氮对某些生物物质（可能包含外来物质）中一些“氮（Nitrogen）”是没有包含的，这是我们做品质分析时应该了解的情况，也就是如果使用杜氏定氮（Dumas Nitrogen Method）法时必须清楚的，因为杜氏定氮会把所有的氮全都测定出来，在某些情况就可能出现结果略高于凯氮法，我们做氮的分析时都必须十分清楚的。凯氏定氮法对下面的这些氮可能测定不了，但不排除有部分测定，而这些物质基本都不是蛋白质的组成，一般仅在含量很高时会给杜氮产生干扰：硝氮（硝基化合物）Nitrate/ Nitrite/Nitro/ Nitroso重氮Diazo叠氮Azide偶氮Azo杂环氮Azacycle硝氮就是氧化态的氮（N-O），通常是硝态氮（Nitrate），即硝酸根（NO3-）中所含有的氮。也涉及到：亚硝态氮（Nitrite），即亚硝酸根(NO2-)中的氮；硝基（Nitro）氮，是硝基化合物即硝基（-NO2）与其他基团相连的化合物中的氮；亚硝基（Nitroso）氮，是亚硝基化合物即亚硝基（-NO）与其他基团相连的化合物中的氮。因为凯氏定氮是用硫酸来把样品中的氨态氮（N-H）转化成为硫酸铵来分析氮的，硝氮的键合力大于硫酸的氧化力，如硫酸不能消化硝酸，所以凯氏消化的结果，硝氮会气化跑掉。如果要用凯氏定氮法测定硝态氮，要先把硝态氮还原成为氨态氮，就是这个道理。重氮化合物（Diazo）是一类由烷基与重氮基相连接而生成的有机化合物，是两个氮原子相互连接组成的二价原子团，结构式为-N=N-或N≡N=。也包括其它重氮盐（-N+≡N）。两个氮的键合力比较稳定，不容易被硫酸所分解。叠氮化合物（Azide）是一类由叠氮基即含有三个氮相连结构的化合物，一般用RN3表示。可想而知，其键合力更强。偶氮化合物（Azo）是偶氮基两端连接烃基的一类有机化合物，是重氮盐偶联的化合物，有单偶氮、双偶氮、三偶氮和多偶氮，有顺反异构。其结构可能比重氮还稳定，但有可能发生分解，但不太能分解成氨态氮。杂环氮（Azacycle）是在杂环化合物（Heterocyclic compounds）即分子中含杂环（非碳）的有机物的杂环中的氮。氮杂环时杂环化合物中最多的，这个氮也是难以转变成氨态氮的。中国格哈特竭诚“给用户一个无忧无虑的实验家园”，这是一些小Tips，更多的small tips，欢迎垂询。

近日，安徽省量子信息工程技术研究中心及科大国盾量子技术股份有限公司联合发布消息，国产稀释制冷机“ez-Q Fridge”在交付客户后完成性能测试，实际运行指标达到同类产品国际主流水平，成为国内首款可商用可量产的超导量子计算机用稀释制冷机。据媒体报道，2023年下半年，国盾量子向两家科研单位交付了国产稀释制冷机产品，经客户多月测试，设备长时间连续稳定运行，能够结合主动减震系统以及磁屏蔽等，为量子芯片提供低至10mK级别的极低温低噪声环境，制冷功率达到450uW@100mK。在容纳78根低温测控同轴线缆的超导量子计算低温支撑系统中，分别对56比特和24比特超导量子芯片进行测试，稀释制冷机运转效果良好，达到了国际先进水平。实际上近年来，量子科技已引起国内外的广泛关注。而发展先进的量子科技离不开极低温制冷技术，这主要是由于量子本身是微观的效应，很容易受到干扰，而超低温可以将噪音降得很低。比如，对量子比特来讲，它最怕的就是温度，因为温度产生热耦合噪音，低温之后噪音就可以被极大的限制，使它成为孤立系统，这时它的退相干时间就会大大延长，量子比特才会成功，否则包括存储、读取、叠加等都需要时间。目前达到低温的手段主要有吸附制冷、绝热去磁制冷和稀释制冷。稀释制冷技术于 1950 年代首次提出，并在 60 年代建成了第一个完整的稀释制冷系统，随后便成功商业化。稀释制冷技术最低温度可以低至数个mK（10K），具有制冷过程连续不间断及制冷功率较大等优点，随着低温物理研究需求的不断增加，其已经成为目前最为流行的制冷方法。水有普通的水和重水，它们混合到一块是分不开的，但是氦三氦四不一样，液态的氦三和氦四在低温下在大约八九百mK的时候就会自动分开，自动分开的现象过程中会有所谓的制冷效应，其实这就是因为这两者复合在一起就会产生稀释效应，就会有降温效应，连续的补充和打破平衡，就使得混合液一直处于相分离状态，就实现了所谓的稀释制冷，这就是稀释制冷机的原理。随着量子计算等技术的不断发展，对mK级的稀释制冷机提出了更高的要求，当前国内有数家单位和企业在投入精力开发。中科院物理所2021年，中国科学院物理研究所自主研发的无液氦稀释制冷机6月下旬实现近10mK(比绝对零度-273.15摄氏度高0.01度)极低温，标志着中国在高端极低温仪器研制上取得突破性进展，具备了为量子计算等前沿研究提供极低温条件保障的能力。2023年3月28日，中国科学院物理研究所承担的北京市科技计划课题“400微瓦无液氦稀释制冷机研制”顺利通过了第三方技术测试。测试专家组认真听取了项目工作报告，审查了技术测试方案，查验了测试仪器和受试设备，通过现场测试和读取测试数据，一致认为该无液氦稀释制冷机长时间连续稳定运行最低温度已达到7.6mK，制冷功率达到450μW@100mK，两项指标均达到了国外主流中型商业稀释制冷机的水平。合肥知冷低温科技有限公司2023年6月13日，“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约，并入驻量子信息未来产业科技园。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示，项目是合肥“以投带引”的成功案例，在合肥市科技创新集团的支持下，项目公司将拿到第一笔种子基金，打通落地转化的最初一公里。本源量子2023年10月，由本源量子计算科技（合肥）股份有限公司完全自主研发的本源SL400国产稀释制冷机成功下线，这是国内科创企业的研发团队首次成功突破量子计算极低温制冷这一关键核心技术。省量子计算工程研究中心相关负责人张俊峰说：“该稀释制冷机可提供12mK以下的极低温环境及不低于400μW@100mK的制冷量，降温时间在40小时内，升温时间在24小时内，可满足超导量子计算的极低温运行环境和快速回温的要求，达到国际主流产品的水平。”此外，中船重工、飞斯科等国产厂商目前也在投入相关设备研发。中船重工鹏力(南京)超低温技术有限公司市场总监巢伟向仪器信息网透露，当前国内能用的最基础版本的是400-500μW，而国外主流厂商的1mW设备已经成熟了，甚至开展了10mW的研究，比如IBM的10mW的设备已经用起来了。林德等企业已开发了百瓦级、甚至数百瓦级别4K制冷量来预冷的稀释制冷机。当前中船低温已实现4K制冷机每年一千多套的量产。上世纪70年代物理所冉启泽老先生曾研制出湿式稀释制冷机，但后来无人从事相关研究，相当长一段时间内国内处于技术断层和研究空白，目前国内所用到的稀释制冷机均从欧美购买，比如Oxford Instruments ，Cryomagnetics，Janis Research Company，Bluefors Oy NanoMagnetics Instruments， ICE Oxford Ltd，Quantum Design, Inc.，Leiden Cryogenics Entropy等。2019年12月，美国商务部的一份内部文件提出，未来将限制向中国等美国在量子计算上的竞争对手出口稀释制冷机。一旦被限，中国的量子计算研究将面临重大挑战。据了解，国际主流稀释制冷机售价400万元至600万元，稀释制冷机的国产化，在一定程度上扭转了量子计算关键核心技术受限的局面，加快了量子计算领域自立自强步伐，增强我国在量子计算领域完全自主可控能力。

作者：吴长锋 来源：科技日报3月26日，安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发的“量子计算用国产极低温稀释制冷机”项目，顺利通过鉴定委员会鉴定。专家认为，研制的极低温稀释制冷机满足量子计算需求，连续稳定运行的最低温度为8.5mK，项目创造了已公开报道的连续运行最低温度和制冷量两项国内纪录。安徽大学供图“量子计算用国产极低温稀释制冷机”是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器，是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。由领域内知名专家组成的鉴定委员会听取了项目工作汇报，审阅了技术报告和相关技术资料，考察了实验现场，查看了系统运行状况；经质询、答疑和讨论，一致认为：针对无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性等量子计算需求，单磊教授、王绍良研究员团队成功研制出无液氦型量子计算用极低温稀释制冷机，连续循环运行最低温度达到8.5mK。相关成果增强了我国相关基础科学和技术领域的原始创新能力，进一步解决了大摩尔流量条件下极低温流体热交换效率低的技术难题，研发出具有超大比表面积的极低温高效换热部件，同时实现了相关核心部件的完全自主研发，扭转核心技术“卡脖子”的被动局面。据悉，去年12月31日，这台机器已经获得在100毫K具有435微瓦和120毫K具有671微瓦的制冷量，达到国际主流产品的水平，满足量子计算的温度和冷量需求。

基因毒性杂质，又称遗传毒性杂质，是指能直接或间接损伤细胞 DNA，产生致突变和致癌作用的物质。其主要来源有：- 原料药合成过程中的起始物料、中间体、试剂、反应副产物；- 药物在合成、储存或者制剂过程中的降解产物；- 部分药物通过激活正常细胞而产生基因毒性物质，如化疗药物顺铂等。有关基因毒性杂质的英文文献报道出现于 2006 年。近年来，对于药物研发而言，基因毒性杂质已经不再是新闻：从沙坦类药物中的叠氮化物、亚硝胺类化合物，到美罗培南中的 318BP、M9、S5，再到阿瑞匹坦中的对甲苯磺酸甲酯、对甲苯磺酸异丙酯等，人们对于特定药物品种中基因毒性杂质的研究不断深入。同时，随着 EMA，FDA 及 CFDA 对于原料药和制剂中的基因毒性杂质监管和控制法规的不断强化，目前对于基因毒性杂质的评估要求无疑正在朝着更为严格的趋势发展。安捷伦作为药物杂质分析领域全面解决方案的领导者，可提供涵盖液相、气相、液质、气质、色谱柱与方案包、计算机认证与合规软件在内的完整基因毒性杂质检测技术。在当前市场背景和法规驱动下，继 2018 年发布《安捷伦基因毒性杂质检测解决方案》后，我们持续对市场动态和用户需求以及法规升级保持高度关注，并针对常见药物基因毒性杂质分析方法进行了系统的更新与梳理，适时推出《安捷伦基因毒性杂质检测简报》。简报对于常见的基因毒性杂质类型如卤代烷烃、磺酸酯/烷基磺酸酯/芳基磺酸酯、氮亚硝胺类化合物、硫酸二甲酯和硫酸二乙酯、氨基甲酸乙酯、肼类及其他近二十几类典型基因毒性杂质的分析进行了系统的方法开发，并对方案特点进行了客观详细的说明和总结，对于从事相关研究的用户来说，将是非常有助益的研究工具。访问 www.agilent.com/zh-cn/technology/yaodian，阅读安捷伦药典系列文章。[本文转自“安捷伦视界”公众号，作者为安捷伦 MKT 和 SDT 团队]关注“安捷伦视界”公众号，获取更多资讯。

记者5月8日从中国科学技术大学获悉，该校中科院量子信息与量子科技创新研究院潘建伟、朱晓波、彭承志等组成的研究团队，成功研制了62比特可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在此基础上实现了可编程的二维量子行走。相关研究成果于5月7日在线发表在国际学术期刊《科学》杂志上。量子计算机在原理上具有超快的并行计算能力，相比经典计算机，其可望通过特定算法在一些具有重大社会和经济价值的问题上实现指数级别的加速。超导量子计算作为最有希望实现可拓展量子计算的候选者之一，其核心目标是如何同步地增加所集成的量子比特数目以及提升超导量子比特性能，从而能够高精度相干操控更多的量子比特，实现对特定问题处理速度上的指数加速，并最终应用于实际问题中。二维超导量子比特芯片示意图, 每个橘色十字代表一个量子比特。图片来源：中国科学技术大学潘建伟、朱晓波、彭承志等在前期工作的基础上，自主研制二维结构超导量子比特芯片，成功构建了国际上超导量子比特数目最多、包含62个比特的可编程超导量子计算原型机“祖冲之号”，并在该系统上成功进行了二维可编程量子行走的演示。研究团队在二维结构的超导量子比特芯片上，观察了单粒子及双粒子激发情形下的量子行走现象，实验研究了二维平面上量子信息传播速度，同时通过调制量子比特连接的拓扑结构的方式构建马赫—曾德尔干涉仪，实现了可编程的双粒子量子行走。该成果为在超导量子系统上实现量子优越性展示及可解决具有重大实用价值问题的量子计算研究奠定了技术基础。此外，基于“祖冲之号”量子计算原型机的二维可编程量子行走在量子搜索算法、通用量子计算等领域具有潜在应用，将是后续发展的重要方向。

以“第二次量子革命”为代表的新一轮科技革命和产业变革方兴未艾，越来越多的国家将量子信息技术定义为国家战略级科研项目。2021年3月起，多家欧美高校着手引入国仪量子的高端科学仪器，成为发达国家在量子信息领域持续加大投入的一个缩影，也显示出中国在量子科技产业化发展方面取得长足进步。 基于金刚石NV色心的量子计算教学机2021年9月，美国纽约州立大学石溪分校收到一台金刚石量子计算教学机。这台用于开展近代物理实验教学和NV色心科学研究的科学仪器，由中国的国仪量子公司自主研发、生产并提供实验教学解决方案。“我们是今年3月发起需求的。量子计算是量子信息中心最重要的一门课程，为了使学生更好地了解和体验量子计算，我们计划利用金刚石量子计算教学机为学生提供量子计算实验课程。”纽约州立大学石溪分校量子信息中心主任Eden Figueroa介绍，根据学校计划，2021年下学期，即9月份将正式以线上线下相结合的方式开始教学。 美国纽约州立大学石溪分校产品交付在此之前，澳洲两所知名学府也基于这款仪器制定了教学计划。为结合学校量子教育计划、量子计算与量子通信卓越中心（CQC²T），2021年8月，澳大利亚昆士兰大学采购了金刚石量子计算教学机，结合现有的量子力学、量子计算理论课程，用于量子人才的培养和量子计算基础教学。 澳大利亚昆士兰大学产品交付另外，澳大利亚麦考瑞大学也向国仪量子下了采购订单。麦考瑞大学Thomas Volz表示，“我们2022年第一学期将开设量子计算的理论课程，同时，由几位研究金刚石NV色心的老师共同提交的量子计算实验课，也已经通过学校的审批。购买金刚石量子计算教学机符合学校建设量子中心的长远目标，同时满足学校正常授课的需求。” 金刚石量子计算教学机当前各国政府都在积极布局量子信息产业，然而全球量子人才普遍短缺，亟需高校重点培养相关人才。美国诺特丹大学、阿联酋沙迦大学等名校也计划与国仪量子展开合作，而在此之前，基于金刚石量子计算教学机，中国近百所知名高校和顶级中学开展了实验教学课程。 2020年12月，江苏省锡山高级中学量子计算实验课正式开课国仪量子的金刚石量子计算教学机，是一台基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能的教学仪器。该仪器在室温大气条件下运行，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是在课堂还是实验室，都可以进行量子力学与量子计算实验教学。 量子计算教学机光路模块国仪量子是一家源自中国科学技术大学的高新技术企业，自主研发的量子精密测量仪器应用于量子计算、材料科学、生命科学、医疗诊断、药物研发、环境科学、食品科学等众多领域，已交付到遍及全球的高校、企业、医院等数百家单位，如美国加州伯克利分校、德国美因茨大学、多特蒙德工业大学等。目前，除了金刚石量子计算教学机，国仪量子的高端科学仪器如量子钻石原子力显微镜、电子顺磁共振波谱仪等，也在国际市场发力。 量子钻石原子力显微镜中国科技创新令人瞩目，一批具有国际竞争力的优势产业和高新技术企业迈向全球。科学仪器是经济发展和产业进步的一面镜子，随着中国经济的快速发展和科技水平、创新能力的大幅提升，中国的科学仪器正在世界舞台上崭露头角。

如今，量子计算研究已成为全球科技发展的一大热点，各主要国家高度关注量子计算的发展，启动国家级量子战略行动计划，大幅增加研发投入，同时开展顶层规划以及研究应用布局。同时，国际产业界也纷纷投资量子计算，如谷歌、IBM、英特尔、微软等巨头企业更是积极推动量子计算产业的发展，其中以谷歌公司在 2019 年首次实现量子霸权，为产业界在量子计算方面发展的标志。据波士顿咨询公司（Boston Consulting Group）预测，量子计算机将很快开始解决许多今天的计算机无法解决的工业问题。那么量子计算机离我们还有多远呢？从当前硬件、算法和计算机架构上来说，量子计算机还不是很成熟。在 20 多年前，澳大利亚的量子计算机专家 Bruce Kane 在《自然》上发表了名为“A silicon-based nuclear spin quantum computer”论述了搭建硅基量子计算机的问题，并指出之中的关键是要将量子比特放置在间距 10—20nm 时所能够实现的一种两比特门。众所周知，我们的电脑是由很多具有特定功能的复杂电路组成，其中就有很多逻辑门电路。这些逻辑门电路及其有序组合就是电脑中形形色色的功能的基础，进而成就了人类数字社会的今天，而逻辑门操作的稳定性和开关特性决定了电脑的很多关键性能，例如计算速度等。这种特殊的两比特门就像是我们通向通用硅基单原子量子计算机的最后一道门一样，来自南方科技大学的贺煜副研究员也许就是开启这扇通向单原子级别硅基量子计算大门的开门人。他和团队成员一起，利用高精度微纳加工方式，将两个磷原子构成的量子点分别放置在相距 13nm（也就是130）的位置上，实现了第一个适用于量子计算机的高速两比特门。图 | 《麻省理工科技评论》中国区“35 岁以下科技创新 35 人”榜单入选者贺煜贺煜现在是南方科技大学量子科学与工程研究院的副研究员、独立 PI、硅量子器件和量子计算方向团队带头人。多年来，他在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，利用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来信息技术。突破关键量子门，推进量子计算机构建从硬件的角度来说，如果能基于硅制作量子计算机无疑是最方便的，因为从材料上来说，硅在地球上的含量是十分富足的。再者，如今的半导体工艺大都基于硅材料，那么与传统半导体工艺的兼容性也能使得量子计算机的构建变得更加方便。在 2019 年，贺煜带领团队证明了硅基磷原子体系第一个两比特门，是满足通用量子计算判据的最后一条，也正是 Bruce Kane 提出的量子计算方案中关键的一环。来自南方科技大学的俞大鹏院士以此推荐贺煜博士入选“35 岁以下科技创新 35 人”榜单，并表示：“这个工作为大规模量子计算芯片奠定了坚实基础，是一个里程碑式的工作。”该成果以封面文章发表在《自然》上，贺煜为第一作者，且该工作被列为“2019 年量子计算实验十大进展”。图 | 贺煜发表在《自然》的论文贺煜创造性地采用扫描隧道显微镜技术（STM）实现纳米尺度芯片加工，成功地以单原子级别的精度将两个磷原子构成的量子点放置在 13 纳米间距上，在硅基量子芯片上实现了第一个高速两比特门——800 皮秒的根号交换门，并实现了利用全统计计数方法对比特读出保真度的优化、参与构建比特读出保真度分析的理论工作等。这是一种高精度的微纳加工方式，可用于制备单原子、单电子量子器件以及人工量子材料，并能够实现单原子尺度的量子计算，为大规模可扩展的硅基量子计算奠定了坚实基础。师从潘建伟院士和陆朝阳教授多年来，贺煜在量子计算和量子网络方面取得了系列开创性成果，用前沿量子技术操纵单个原子、电子和光子，在微观世界构建未来量子信息技术平台。回顾他的求学之路，用“根正苗红”来形容再合适不过。自本科起，贺煜就在中科大这片量子的土壤中成长，并以优异的成绩保送本校硕博连读。期间在导师潘建伟院士和陆朝阳教授的指导下，贺煜主要研究砷化镓自组装量子点，核心成果包括一系列单光子源方面开创性工作，以及首次观察到自发辐射谱线擦除效应——实现量子光学的实验突破，以及单光子向单电子自旋的量子传态等。谈及选择量子技术作为研究方向的原因，他告诉 DeepTech：“之所以一直选择量子物理、量子计算的方向，首先是兴趣爱好，是自己对于微观世界的好奇心和对量子世界的喜爱所驱动，其次是因为量子计算是一个将改变人类未来的前沿科技，尤其是硅量子计算芯片具有很大的产业潜力，希望通过自己的耕耘为社会贡献一份力量，为科学发展做一份努力。”图 | 贺煜发表在《自然-光子学》的论文2015 年以后，贺煜继续在陆朝阳教授团队做了半年的博后研究，结合博士期间的工作，实现了当时世界最高光子数玻色抽样——证明了量子计算机对于第一台电子管计算机 ENIAC 的超越和第一台晶体管计算机 TRADIC 的超越，研究成果以论文形式发表于 2017 年的《自然-光子学》上，并入选“2017 年中国十大科技进展新闻”。论文指出，为完成高性能玻色抽样实验，研究团队克服的技术难点有两个：一是基于砷化镓量子点，研究团队设计了稳定的高亮度单光子源；二是设计并使用了性能卓越的多光子干涉仪（multiphoton interferometers），其传输效率高达 99%。研究团队完成并实现了 3 光子、4 光子以及 5 光子玻色抽样实验，采样率分别为 4.96kHz、151Hz 和 4Hz，都达到之前实验的 24000 倍以上。图 | 贺煜团队开发的高性能玻色抽样实验平台这是一项十分惊人的突破，是首次量子计算机超越传统计算机的案例。火车刚刚出现时比马车还慢，飞机刚刚问世时只能在空中短暂停留，如今都是改变生活的重要科技成果。量子计算机从理论上来说，会比传统计算机快很多，是基于量子比特运行的计算机。通过量子物理学中的两个奇异的原理——“纠缠（entanglement）”和“叠加（superposition）”，量子计算机能以指数形式扩展计算机的处理速度。着眼未来，布局固态量子网络从根本上来说，量子计算机目前仍处在产业发展的初期阶段，但军工、金融、石油化工、材料科学、生物医疗、航空航天、汽车交通等行业都已注意到其巨大的发展潜力。随着时间的推移，预计 2050 年左右将达到每年 3000 亿美元的营业收入，将成为改变世界的下一代技术革命关键领域之一。回顾计算机的发展历史，世界上的第一台计算机是 ENIAC，它生于第二次世界大战，主要任务是计算弹道，是一台军用计算机。而计算机的全面普及其实与商业计算机的出现和网络的构建息息相关。那么量子计算机会不会也沿着这一条“老路”发展呢？这也是一个值得思考的问题。贺煜认为，量子计算机要走向应用，量子网络和通信是十分关键的技术，必须做以突破。如今他任教于南方科技大学，除了量子计算之外，主要研究方向还有量子网络。2017 年，他和团队实现了单光子到单电子的量子传态，开发了一整套全新的单光子频率比特控制和测量方案，验证了单个光子和电子之间的纠缠，并且把光子的量子信息传递到 5 米远的电子自旋上去，为固态量子网络研究的重要突破。图 | 贺煜及研究团队完成的“单光子-单电子”量子传态而谈及接下来的研究方向，贺煜表示：“根据硅量子计算的发展趋势，在南方科技大学量子科学与工程研究院，我将带领硅量子计算团队，研究硅基量子计算芯片和量子计算，从根本问题入手，解决目前的一些技术瓶颈：进行硅基单原子量子器件的基本物理研究；研究新型的硅基原子比特和研究比特耦合技术；利用低温扫描隧道显微镜直写技术构建新型芯片等。并将研发的新工艺和半导体芯片产业化进行对接，为将来的广阔商业前景奠定基础。”

日前，由大连大特气体有限公司自主开发的“气体配制计算设计系统 V 1.0”软件系统顺利通过国家版权保护中心审核，获得国家版权局颁发的计算机软件著作权登记证书。这是大连大特气体在将计算机应用于气体配制设计、计算方面取得完全自主知识产权的首枚成果。 大连大特气体在20多年气体设计、生产配制中不断摸索、不断创新，积累大量经验，发明了一套行之有效的气体配制计算方法，并根据气体特有的压力、浓度、钢瓶体积、气体分子量等性质，结合计算机编程技术，通过电脑编程将气体配比进行设计，计算出每种气体需充装的质量，广泛应用于气体生产当中。 此次申报的气体配制计算设计系统软件由大连大特气体研发团队独立开发，并经过不断测试、实践后运用到气体生产中，相比于以前的计算方法，操作更加便捷，结果更加精准。 本次软件著作权的取得，有利于我公司进一步健全知识产权保护体系，形成持续创新机制，发挥自主知识产权优势，提高企业核心竞争力。

近日，全国特殊食品标准化技术委员会发布了关于征求《乳制品中乳糖的测定-核磁共振波谱法》行业标准（征求意见稿）意见的通知，如下图所示：附件1 行业标准（征求意见稿）乳制品中乳糖的测定 核磁共振波谱法Determination of stachyose in food by nuclear magnetic resonance spectroscopy前  言本文件按照 GB/T 1.1-2020《标准化工作导则 第1 部分标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件由全国特殊食品标准化技术委员会提出并归口。本文件起草单位：。本文件主要起草人： 。乳制品中乳糖的测定 核磁共振波谱法1　 范围本文件描述了乳制品中乳糖的测定方法——核磁共振波谱法。 本文件适用于采用核磁共振波谱法测定乳制品中的乳糖，包括牛奶、发酵乳、奶片、奶酪、奶粉中乳糖的测定。2　 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 6682—2008 分析实验室用水规格和试验方法JY/T 0578—2020 超导脉冲傅里叶变换核磁共振波谱测试方法通则JJF 1448—2014 超导脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪校准规范3　 术语和定义本文件没有需要界定的术语和定义。4　 原理在充分弛豫条件下，一维核磁共振波谱谱峰的积分面积与样品中所对应的自旋核的数目成正比。同时基于核磁共振信号强度（峰面积）互易原理，即给定线圈中核磁共振信号强度与90°脉冲宽度成反比，分别测定外标参考物质和待测样品的一维核磁共振氢谱（1H NMR）及90°脉冲宽度，采用外标法测定样品中乳糖的含量。5　 试剂和材料5.1　 一般要求除非另有说明，本方法所用试剂均为分析纯，水为GB/T 6682—2008规定的二级或二级以上水。5.2　 试剂5.2.1　 重水（D2O）：纯度≥99.8%。5.2.2　 3-（三甲基硅烷基）氘代丙酸钠[(CH3)3SiCD2CD2CO2Na，TSP-d4]。2 mol/L盐酸（HCl）。2 mol/L氢氧化钠（NaOH)。叠氮化钠（NaN3)。5.3　 试剂配制5.3.1　 TSP-d4溶液（10 g/L）：称取0.5 g（精确至10 mg）TSP-d4（5.2.4）至50 mL容量瓶，加入5 mg叠氮化钠（5.2.5），用重水（5.2.1）定容，混匀。5.4　 标准品5.4.1　 柠檬酸标准品（C₆H₈O₇，CAS号：77-92-9）：纯度≥99%。或国家有证标准物质。5.4.2　 乳糖标准品（C12H22O11，CAS号：63-42-3）：纯度≥98%。或经国家认证并授予标准物质证书的标准物质。5.5　 标准溶液配制乳糖标准贮备液（51.2 g/L）：称取512 mg（精确至1 mg）乳糖标准品（5.4.2）至10 mL容量瓶，用蒸馏水定容，混匀。现配现用。外标参考物柠檬酸溶液配制（2 g/L）：称取200 mg（精确至1 mg）柠檬酸（5.4.1）至100 mL容量瓶，用蒸馏水定容，混匀。0℃~4℃密封保存，保值期1个月。乳糖系列标准工作液：准确量取上述乳糖标准储备液（5.5.1）5 mL于10 mL容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀后得到25.6 g/L的乳糖标准溶液。使用以上相同方法，分别得到12.8 g/L、6.4 g/L、3.2 g/L、1.6 g/L、0.8 g/L、0.4 g/L、0.2 g/L、0.1 g/L、0.05 g/L乳糖标准溶液。根据样品中乳糖含量适当调整乳糖标准工作液浓度范围及乳糖标准贮备液浓度。6　 仪器设备 6.1　 核磁共振波谱仪：氢（1H）共振频率不低于400 MHz；可控温，温度精度不低于±0.1 K。6.2　 核磁共振样品管：外径5 mm，同心且均匀。6.3　 分析天平：感量为0.1 mg和1 mg。6.4　 旋涡震荡仪。6.5　 pH计：精度为± 0.01。6.6　 移液器：量程为10 μL～100 μL和100 μL～1 000 μL。6.7　 水系微孔过滤膜：孔径0.45 μm。6.8　 离心机：离心速度≥ 8 000 r/min。7　 试验步骤8.%2.%3　 上机样品制备牛奶和发酵乳准确称取10 g（精确至1mg）样品于50 mL的容量瓶中，再加入35 mL蒸馏水后涡旋震荡30分钟溶解，用稀盐酸调pH值为4.4至4.5后，再加蒸馏水至刻度。摇匀后取5mL，转速为8 000 r/min离心10 分钟，弃去上层脂肪和蛋白相，取出中间澄清的部分，用滤膜过滤，准确量取900 μL滤液，再加入100 μL浓度为10 g/L的TSP重水溶液（5.3.1），取600 µL于核磁管中待测。奶粉准确称取1 g样品（精确至1 mg）于50 mL容量瓶中，以下部分同纯奶和发酵乳（7.1.2）。奶片取适量样品，压碎研磨成粉末。以下部分同奶粉样品的配制（7.1.2）。奶酪取适量样品，压碎或用粉碎机粉碎。以下部分同奶粉样品的配制（7.1.3）标准样取900 µL样品溶液（5.5.2，5.5.3），100 μL浓度为10 g/L的TSP重水溶液（5.3.1），旋涡震荡至少1min.充分混匀，取600 µL于核磁管中待测。7.1　 上机测定参考条件7.1.1　 核磁共振样品管不旋转。7.1.2　 检测温度：（300.0± 0.1）K。7.1.3　 空扫次数：4次。7.1.4　 扫描次数：64次。7.1.5　 谱宽：8 000 Hz。7.1.6　 采样点数：65 536。7.1.7　 接收增益：16。7.1.8　 弛豫延迟时间：≥4 s。7.1.9　 水峰压制脉冲序列：预饱和加相位循环。7.2　 上机测定7.2.1　 按照JY/T 0578—2020的规定对探头温度进行校正；按照JJF 1448—2014的规定对1H谱灵敏度、分辨力、线性、1H谱定量重复性进行校准。7.2.2　 将装有上机样品（7.1.3）的核磁共振样品管置于核磁共振仪检测腔内，设置样品管不旋转。7.2.3　 设置待测样品温度为300.0 K，测样前需要等待样品温度稳定。7.2.4　 新建氢谱标准实验文件。7.2.5　 锁场与调谐。7.2.6　 匀场。7.2.7　 测定样品的90°脉冲宽度，并记录结果。7.2.8　 调用有相位循环的预饱和水峰压制脉冲序列。7.2.9　 在7.2条件下设定参数，根据记录结果（7.3.7）设定90°脉冲宽度，根据水峰压制效果优化水峰压制位置、压制功率等，保持各样品接收器增益值一致。7.2.10　 采集并保存数据。9　 数据处理9.1　 数据预处理对原始数据进行傅立叶变换、相位校正和基线校正，并以TSP-d4中硅烷甲基的化学位移作为零点进行定标。9.2　 定性分析对乳糖标准品和外标参考物柠檬酸的1H NMR谱（参见附录A）信号峰进行归属，得到乳糖和柠檬酸的定量相关参数（参见附录A），包括定量峰化学位移、耦合常数、氢原子数量及积分区域。应注意定量峰积分区域未受到干扰。9.3　 定量峰积分根据定性分析（8.2）得到的积分区域进行积分，分别得到外标柠檬酸和乳糖定量峰积分面积。 10　 结果计算10.1　 校正因子（CF）的计算10.1.1　 乳糖系列标准工作溶液上机样品质量浓度计算乳糖系列标准工作溶液（5.5.3）上机样品质量浓度按照公式（1）计算:… … … … … … （1）式中：CQ——外标柠檬酸溶液（5.5.2）上机样品质量浓度，单位为毫克每升（mg/L）；MWQ——柠檬酸摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）；AS——上机样品中乳糖定量峰积分面积；AQ——外标柠檬酸溶液上机样品中柠檬酸定量峰积分面积；nHQ——外标柠檬酸溶液上机样品中柠檬酸积分区域对应的氢原子数量；nHS——上机样品中乳糖积分区域对应的氢原子数量；NSQ——外标柠檬酸溶液上机样品扫描次数；NSS——上机样品扫描次数；PS——上机样品1H 90°脉冲宽度；PQ——外标柠檬酸溶液上机样品1H 90°脉冲宽度；TS——上机样品检测温度，单位为开尔文（K）；TQ——外标柠檬酸溶液上机样品检测温度，单位为开尔文（K）；MWS——乳糖摩尔质量，单位为克每摩尔（g/mol）。10.1.2　 回归方程绘制由公式（1）计算得到的乳糖系列标准工作溶液上机样品质量浓度(9.1.1)为横坐标，乳糖系列标准工作溶液（5.5.3）上机样品质量浓度为纵坐标，建立线性回归方程y=ɑx+β，校正因子（CF）为线性回归方程的斜率ɑ。10.2　 结果计算样品中乳糖的含量按照公式（2）计算:… … … … … … … … … … … … … … … （2）式中：CS-S——样品中乳糖的含量，单位为克每千克（g/kg）；CS——由公式（1）计算所得溶解并定容后的样品中乳糖含量，单位为毫克每升（mg/L）；V——样品定容后的体积，单位为毫升（mL）；ms——称取的样品质量，单位为克（g）；CF——校正因子，线性回归方程的斜率ɑ。计算结果以重复性条件下获得的两次独立测定结果的算术平均值表示，小数点后保留一位有效数字。11　 精密度在重复条件下获得的两次独立测定结果的绝对差值不超过算术平均值的10%。12　 检出限及定量限12.1　 固体样品奶片、奶酪及奶粉中的乳糖检出限为0.3 g/kg，定量限为1.1 g/kg。12.2　 液体样品纯奶、发酵乳中乳糖检出限为0.03 mg/kg，定量限为0.1 mg/kg。附录A乳糖和柠檬酸1H NMR谱图及定量相关参数图A.1 标准品乳糖1H NMR谱图A.2 外标物柠檬酸1H NMR谱表A.1 定量相关参数化合物摩尔质量/（g/mol）δH（峰形，耦合常数）氢原子数量积分区域/Δδ检测温度/K乳糖342.34.45（d, J=7.8 Hz)14.359~4.503300.0柠檬酸192.143.01（d，J = 15.7 Hz）22.921~3.1432.84（d，J = 15.7 Hz）22.693~2.916编制说明.docx

节前关机秘籍还有一天，假期就要来了。是不是早已按捺不住激动的心情，身体还在实验室，实验服却已化作冲锋衣，带着激动的心飞向了假期的目的地了呢？之前假期的时候是不是有过，“仪器电源是不是没有拔？”、“计算机是不是没有关？”这样的焦虑？不要怕，认认真真看完这篇文章，明天到实验室，下班前按文章内容检查关掉实验室的仪器，下班后就可以安心的享受完美假期了。液相色谱篇根据使用说明书冲洗并保存色谱柱，过节期间建议将色谱柱从仪器上拆卸下来保存。反相色谱对于C18、C8、F-C8、C30、C4、C3、C18、phenyl、phenyl-hexyl、phenyl-Ether、PFP、PAH、CN等键合相色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用10%甲醇水冲洗掉色谱柱中的盐--根据色谱柱的规格，使用80%甲醇水（或乙腈水）冲洗，并保存在80%甲醇水（或乙腈水）中。如果流动相使用了离子对试剂，第二步使用10%甲醇水冲洗后，用50%甲醇水冲洗色谱柱，再用80%甲醇水（或乙腈水）冲洗并保存--两端堵上堵头。正相色谱对于Silica、Diol、正相NH2等键合相色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用1OO%正己烷冲洗色谱柱--使用正己烷/异丙醇（95/5）冲洗并保存色谱柱--两端堵上堵头。HILIC模式色谱柱对于HILIC-Silica、HILIC-NH2、HILIC-Amide、HILIC-Amphion色谱柱，根据色谱柱的规格，使用60%乙腈水冲洗掉色谱柱中的盐--根据色谱柱规格，使用1OO%乙腈冲洗并保存色谱柱--两端堵上堵头。聚合物基质离子交换色谱柱对于聚合物基质的Sugar-H、Sugar-Ca型色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用纯水冲洗掉色谱柱中的盐，并保存在纯水中--两端堵上堵头，于4℃中冰箱保存。硅胶基质离子交换色谱柱对于硅胶基质的SCX、SAX色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用10%甲醇水冲洗掉色谱柱中的盐，并保存在10%甲醇水中--两端堵上堵头，于4℃中冰箱保存。 硅胶基质分子排阻色谱柱对于硅胶基质的SEC系列色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用5%乙腈水冲洗掉色谱柱中的盐--根据色谱柱规格，使用90%乙腈水冲洗并保存色谱柱--两端堵上堵头。葡聚糖凝胶体积排阻色谱柱对于葡聚糖凝胶基质（G-10）体积排阻色谱柱，使用流动相将样品组分全部冲洗出--根据色谱柱的规格，使用蒸馏水冲洗掉色谱柱中的盐--根据色谱柱的规格，使用含有抑菌剂（如0.03%叠氮化钠）的蒸馏水冲洗并保存色谱柱--两端堵上堵头，于4℃中冰箱保存。气相色谱篇1、用溶剂（如丙酮）清洗进样针至顺畅；2、如果进样次数过大，或样品较脏，可以将色谱柱老化好后，取下来柱子两端堵上。放置于原包装盒中，避免受到尖锐物品的触碰；3、根据样品情况，更换进样隔垫和衬管；4、色谱柱取下保存后，进样口和检测器口用仪器自带的堵头堵上，更换垫圈。液相色谱仪器篇1、反相液相色谱体系：将色谱柱从仪器上拆卸下来，并换上两通代替--系统排气--使用超纯水，1.0mL/min流速冲洗管路30-60min以上，冲洗掉盐和添加剂--系统排气--使用纯甲醇替换掉管路中的纯水，1.0mL/min流速冲洗管路30-60min以上，并保存在纯甲醇中；2、正相液相色谱体系：将色谱柱从仪器上拆卸下来，并换上两通代替--系统排气--使用纯异丙醇对管路进行冲洗，1.0mL/min流速冲洗管路30-60min以上，并保存在纯异丙醇中；3、关闭检测器；4、停掉泵；5、关闭柱温箱；6、关闭自动进样器；7、退出工作站，关闭各液相模块电源；8、关闭计算机及电脑；9、切断电源，清空废液瓶。气相色谱仪器篇1、关闭检测器火焰；2、关闭检测器和进样口温度；3、待仪器冷却后（进样口温度降至1OO℃以下，炉温降至室温），退出工作站，关闭气相色谱电源；4、关闭载气和检测器工作气体阀；5、关闭计算机及电脑。好啦~以上就是月旭科技为大家整理的节前关机秘籍了。一定要认真阅读完，仔细检查实验室的仪器和色谱柱哦~提前祝大家假期愉快~

为支撑相关水环境质量标准和水污染物排放标准实施，近期，生态环境部发布《水质 28种有机磷农药的测定 气相色谱-质谱法》（HJ 1189-2021）、《水质 灭菌生物指示物（枯草芽孢杆菌黑色变种）的鉴定 生物学检测法》（HJ 1190-2021）、《水质 叠氮化物的测定 分光光度法》（HJ 1191-2021）、《水质 9种烷基酚类化合物和双酚A的测定 固相萃取/高效液相色谱法》（HJ 1192-2021）、《水质 铟的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》（HJ 1193-2021）等5项国家生态环境标准。《水质 28种有机磷农药的测定 气相色谱-质谱法》（HJ 1189-2021）为首次发布，适用于地表水、地下水、海水、生活污水和工业废水中28种有机磷农药的测定。本标准适用分析对象多，分离效果好，可支撑《地表水环境质量标准》（GB 3838-2002）、《地下水质量标准》（GB/T 14848-2017）等水环境质量标准实施，为农药行业水污染物排放标准的制修订、企业污染物排放的精细化管理提供监测技术支撑。《水质 灭菌生物指示物（枯草芽孢杆菌黑色变种）的鉴定 生物学检测法》（HJ 1190-2021）为首次发布，适用于微生物实验室废水灭菌效果的评价。本标准的发布实施可支撑微生物实验室废水灭菌效果的生物学检测，有利于贯彻落实《生物安全法》，加强生物安全风险防范，保护生态环境。《水质 叠氮化物的测定 分光光度法》（HJ 1191-2021）为首次发布，适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中叠氮化物的测定。叠氮化物毒性强，危险性大。本标准的发布实施有利于相关工业排放叠氮化物的水污染物精细化管控，对保护生态环境和保障人体健康具有重要作用。《水质 9种烷基酚类化合物和双酚A的测定 固相萃取/高效液相色谱法》（HJ 1192-2021）为首次发布，适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中9种烷基酚类化合物和双酚A的测定，可支撑《石油化学工业污染物排放标准》（GB 31571-2015）等水污染物排放标准实施。烷基酚类化合物和双酚A是典型的内分泌干扰物，具有毒性、持久性及生物累积性，我国已在相关产品的生产中禁用并在相关行业污染物排放标准中设置了限制指标。本标准的发布实施，有助于加强水污染物排放管控，为烷基酚类化合物和双酚A污染治理提供监测方法支撑。《水质 铟的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》（HJ 1193-2021）为首次发布，适用于地表水、地下水、工业废水中铟的测定。随着高新技术产业发展，铟的使用日益广泛，需关注含铟污染物对生态环境的影响。本标准选择性强、灵敏度高，所用仪器设备价格和分析成本相对较低。本标准的发布实施可为水环境及相关行业水污染物中铟的测定提供技术支撑。上述五项标准的发布实施，对于进一步完善生态环境监测标准体系，规范生态环境监测行为，提高环境监测数据质量，服务生态环境监管执法，促进生态环境保护和保障人体健康具有重要意义。

美国每日科学网站12月22日报道题：更强大的超级计算机?新装置或可传输光信息。　　研究人员们已经研制出一种新型光学装置，其体积极小，一个计算机芯片就足以安装数百万个这种装置。该装置可提高信息处理速度和能力，让超级计算机变得更快、更强大。　　这种“无源光学二极管”是由两个微小的硅质环状物制成的，环状物的直径仅有10微米，大约是人的一根头发直径的1/10。与其他光学二极管不同，这种“无源光学二极管”无需外部能源就能传播信号，还很容易被集成到计算机芯片上。　　珀杜大学电子和计算机工程学副教授齐明豪说，这种二极管可进行“非交互性传输”，即单向信号传输，由此可具备信息处理能力。　　齐明豪解释说：“这种单向传输是逻辑电路的最基本要素。因此，我们研制的这种二极管为实现光信息处理敞开了大门。”　　虽然光缆可用于跨洋和跨大洲传输海量数据，但其信息处理速度会变慢，传输数据也容易遭到网络攻击，因为光学信号须转换成电子信号才能在计算机上使用，反之亦然。　　研究人员说：“进行这种转换需要十分昂贵的设备。而你希望能做到的是，将这种光纤直接插入计算机而无需进行转换，那样的话，你就可以获得大量带宽，安全方面也会大有保障了。”　　研究人员樊丽(音)说：“这些二极管非常小，它们身上还有一些特性也很有吸引力。这些二极管或可成为未来光子信息处理芯片的零部件。”　　用这种新型光学二极管就无需进行光学-电子信号的转换了，因此有可能提高信息处理速度和安全度。这种装置现已接近投入商业生产。使用这种新型光学二极管将多个处理器连接起来，还有可能提高超级计算机的信息处理速度和能力。　　研究人员利奥瓦尔盖塞说：“当今导致超级计算机受限的一个主要因素就是，系统内各种独立的超级芯片进行信息传输的速度和带宽。我们研制的这种光学二极管或可成为光互联通信系统的一个组成部分，而该系统或许就可以解决这样的瓶颈问题了。”　　激光器以通信用波长发出的红外线通过光导纤维，并由被称为“波导管”的微结构进行控制。红外线会按顺序通过两个硅质环状物，并在微型环状物内进行“非线性相互作用”。根据先进入哪个环状物，光束要么向前通过，要么向后耗散，从而完成单向传输。环状物还可通过“微加热器”加热的方式进行调整。微加热器会改变传输波长，因此可对范围广泛的波段加以处理。

6月13日，“量子计算用国产极低温稀释制冷机项目”在合肥高新区正式签约，并入驻量子信息未来产业科技园。安徽省科技厅推进发展处处长殷黎莉，安徽大学资产经营有限公司党委副书记、总经理张彤，安徽大学校地合作办副主任刘泉，合肥市科技局党组成员、副局长谢成军，合肥高新区党工委委员、管委会副主任吕长富，合肥市科创集团、高新区科技局、财政局等有关领导出席签约仪式并见证签约。“量子计算用极低温稀释制冷机”由安徽大学物质科学与信息技术研究院单磊教授、王绍良研究员团队自主研发，是一种能够提供接近绝对零度低温环境的高端科研仪器，是现代量子科学研究与量子技术发展的关键核心设备之一。项目基于量子计算对稀释制冷机的无液氦、极低温、大冷量、大空间、高稳定性的技术需求，解决了量子计算等领域极低温稀释制冷机完全依赖进口的难题，为相关科研及产业领域提供了替代进口的极低温稀释制冷技术。极低温稀释制冷机在产业化后，将广泛应用于量子计算、凝聚态物理、天文观测等领域。安徽大学研究员、合肥知冷低温科技有限公司董事长王绍良表示，项目是合肥“以投带引”的成功案例，在合肥市科技创新集团的支持下，项目公司将拿到第一笔种子基金，打通落地转化的最初一公里。“合肥高新区量子产业链完备，创新创业生态健全，高效、贴心的服务赢得了团队的一致肯定。”王绍良表示，下一步，公司将扎根合肥高新区发展，加大科研投入，力争做到国内第一，世界领先。殷黎莉高度肯定了合肥高新区在量子信息未来产业园建设取得的成绩，她表示，省科技厅将会同合肥市大力支持量子信息未来产业园建设，支持开展量子领域关键核心技术攻关和科技成果应用转化，在提升创新平台能级、培育壮大科技企业、引育科技人才队伍、科技体制改革攻坚等方面持续发力，助力合肥高新区建设极具活力、引领未来、享誉世界的“量子中心”和创新之谷，争创国家未来产业培育发展的探路先锋。谢成军强调，市科技局将调动所有能调动的资源，凝聚所有能凝聚的力量，全力支持高新区创新发展，在创新支持、成果转化、试点工程、场景建设方面给予量子企业政策支持。近年来，合肥高新区充分认识量子科技发展的重要性和紧迫性，把量子信息未来产业科技园建设作为“科大硅谷”建设和世界领先一流高科技园区建设的“一号工程”，加强量子科技发展战略谋划和系统布局，把握大趋势，下好“先手棋”。在省市政府关心指导下，合肥高新区于2022年11月28日获批量子信息未来产业科技园建设试点培育单位，这是全国唯一一个正式批复的量子信息未来产业科技园。截至目前，量子信息未来产业科技园已集聚上下游产业链企业53家，量子企业总数约占全国量子企业总数的三分之一。量子信息“关键核心技术环”在国内已经具备领先优势。量子计算方面，高新区是全国唯一一个已销售超导量子计算机整机的地区，并诞生全国第一个量子计算机操作系统和第一条量子芯片生产线；量子通信方面，高新区诞生了全国首个上市的量子科技企业，正在建设全国第二个量子通信城域网；在量子测量方面，高新区企业开发出全球首台量子钻石原子力显微镜，并获批全国首批计量文化和科普资源创新基地。吕长富表示，下一步，合肥高新区将抓好抓实量子信息未来产业科技园专班工作，在项目服务、品牌宣传、产业生态培育等方面做专做细，在量子科技产品应用场景上再下一步“先手棋”，在培育全国龙头量子企业上再下一步“先手棋”，在合肥未来持续高质量发展上再下一步“量子先手棋”。

为了提高电器设备和各行业产品能源利用效率，提升显著的经济和环境效益，澳大利亚颁发了温室和能源最低标准法规(简称GEMS)并于2012年10月1日起生效，新的GEMS法规涵盖了以往的主要政策工作，包括强制性的最低能效标准(简称MEPS)和能源星级标签要求(简称ERLs)，其主要目的是提高管制产品的能效，确保消费者能够做出选择，以提高能源、利用效率，降低能源消耗、能源成本和温室气体排放。GEMS法规规定凡是涵盖的产品，无论是在澳大利亚制造或出口至澳大利亚，在GEMS决定生效日期之后，必须满足决定的相关能效要求。　　2013年6月12日，澳大利亚发布了G/TBT/N/AUS/75号通报，GMES法规中关于计算机和显示器的决定草案。　　温室和能源最低标准(计算机)决定2013草案中规定了计算机产品的最低能效和产品性能要求，并给出了相关的测试方法，该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括台式计算机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)、小型服务器，不包括手持式计算设备(如PDA、掌上电脑或智能手机等)、游戏机、手持游戏设备、刀片式个人电脑、工作站、移动式工作站、不在小型服务器范围中的服务器设备、平板电脑(只支持触摸屏)、瘦客户机式计算机、高端的D类计算机。其中台式机、一体式台式机、笔记本电脑、平板电脑(同时支持物理键盘和触摸屏)须满足AS/NZS 5813.3: 2012中的年度典型能耗要求，小型服务器产品需要满足AS/NZS 5813.3: 2012中空闲状态和待机状态下的功耗要求。　　其依据的主要标准：　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签　　AS/NZS 5813.1: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第1部分：能效测试方法　　AS/NZS 5813.3: 2012 信息技术设备-计算机能效要求第2部分：计算机最低能效要求　　AS/NZS 5814.1: 2012 信息技术设备-内部电源能效要求第1部分：能效测试方法　　温室和能源最低标准(计算机显示器)决定2013草案中规定了计算机显示器产品的最低能效和能效标签要求，并给出了相关的测试方法。该决定拟于2013年10月1日起生效。其涵盖的主要设备包括对角尺寸不大于60英寸的计算机显示器，不包括专门用来显示数字信号或数字图片的电子显示器、专门用于显示广告的电子显示器、高性能电子显示器、专用电子显示器以及类似组合产品、电视机用显示器等类似装置。根据其显示器尺寸和分辨率，显示器应满足按照公式计算出的相应能效要求，显示器还应按照星级指数计算公式标识出相应的星级标签。　　AS/NZS 4665.1: 2005 外部电源性能要求第1部分：测试方法和能效标签　　AS/NZS 5815.1: 2012 信息技术设备-计算机显示器能效要求第1部分：能效测试方法

导读NDMA杂质超标下架雷尼替丁？因叠氮杂质召回厄贝沙坦？包材有溶剂残留导致生产企业被监管部门处罚数万元？药用辅料不当导致患者死亡？近几年连续发生多起因药物含有不合规杂质，而被要求市场召回的案例。因药物杂质超标而导致不合格问题，时刻触碰着分析行业老师们的神经：又是杂质？不同杂质参照哪种法规进行检测？杂质如何控制限度？使用哪种仪器进行检测？有没有成熟的方案可参考？药物杂质种类多：包括有机杂质、无机杂质、残留溶剂，涉及到仪器种类广、分析方法和前处理技术复杂多样。今天，我们带来了岛津药物杂质综合分析方案《药物杂质分析综合应用文集》，涵盖色谱、质谱、光谱产品仪器方面的杂质分析案例，快来一起随小编看看吧。药物杂质分析法规指南药物杂质一直是药品研发生产中风险控制的重要内容,药物杂质影响到药物的质量和临床疗效。人用药品注册技术要求国际协调会（ICH）按照杂质理化性质将其分为三大类：有机杂质、无机杂质及残留溶剂。不同杂质参考法规不同，具体如下表所示。杂质类型及法规参考依据《药物杂质分析综合应用文集》密切关注相关药典、法规、标准的更新和发布，聚焦时事热点，如沙坦类物质中亚硝胺类基因毒性杂质事件、溶剂残留检测要求、元素杂质分析国际标准等。针对药物杂质不同理化性质，开发契合标准和法规的药物杂质分析应用报告。形成一份包含多种类型杂质分析的综合应用文集，为相关科研和分析工作人员提供一定的参考。更多应用详情，请关注岛津官网，下载《药物杂质分析综合应用文集 》。典型案例分享案例分享1在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中聚合物杂质建立在线体积排阻-反相液相色谱-飞行时间质谱法(SEC-RPLC-QTOFMS)用于注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中的聚合物杂质的鉴定。一维采用SEC分离条件，将头孢哌酮和聚合物杂质进行分离，分离所得聚合物杂质通过中心切割技术收集到二维RPLC中脱盐和进一步分离，采用Q-TOF为检测器，采集分离所得杂质一级和二级质谱信息后对其进行结构鉴定。推测出9个杂质的结构，其中有4个为闭环二聚物。二维SEC-RPLC-QTOFMS杂质鉴定系统流路图头孢哌酮聚合物峰液相色谱图及空白溶剂二维色谱图案例分享2超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用二乙酰鸟嘌呤是重要的医药中间体，杂质检测是其质量控制的关键。该化合物在常用溶剂中溶解性差，并且遇水分解，使得常规的RP-HPLC分析不能实现。使用的岛津Nexera UC SFC-UV系统，对药物中间体二乙酰鸟嘌呤中的杂质进行分析，有效避免使用反相色谱分析中该药物不稳定遇水分解的可能，并且SFC系统分析速度快、重现性好、灵敏度高。甲醇和乙醇作为改性剂时分离效果对比（检测波长：264 nm）1.OD-H-甲醇，2.OD-H-乙醇，3.SFC-A-甲醇，4.SFC-A-乙醇案例分享3电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量参考美国药典USP232对元素杂质的限量要求及USP233对元素杂质的测定方法，利用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定了吸附给药样品中的重金属元素和其它元素杂质的含量。结果全符合USP233规定每种目标元素的线性、加标回收率的要求，该方法操作简便、快速，样品前处理简单，可以满足美国药典对口服药中杂质元素限量值的测定要求。样品分析结果及加标回收率《药物杂质分析综合应用文集》目录有机杂质分析1、工艺及降解杂质高效液相色谱法分析盐酸多西环素中的有关物质高效液相色谱法结合Co-injection功能测定双氯芬酸钠肠溶片有关物质采用加校正因子主成分自身对照法测定马来酸依那普利片有关物质二维液相色谱法用于碘帕醇对映异构体杂质的定量分析液相色谱-四极杆飞行时间质谱联用分析头孢替唑钠及其杂质在线体积排阻反相液相色谱-飞行时间质谱鉴定注射用头孢哌酮钠舒巴坦钠中2、聚合物杂质在线二维液相色谱-四极杆飞行时间质谱法鉴定盐酸氟西汀的杂质超临界流体色谱系统在原料药杂质分析中的应用3、遗传毒性杂质三重四极杆气质联用法同时测定药品中八种磺酸酯类基因毒性杂质三重四极杆气质联用法测定沙坦类药物中六种N-亚硝胺含量高效液相色谱应用于沙坦类原料药中NDMA和NDEA的检测三重四极杆液质联用法检测缬沙坦原料药中六种亚硝胺类杂质厄贝沙坦原料中叠氮类遗传毒性杂质AZBC的分析厄贝沙坦原料中叠氮基遗传毒性杂质MB-X的分析三重四极杆气质联用法测定丁酸氯维地平中基因毒性杂质丁酸氯甲酯和2,3-二氯苯甲醛含量三重四极杆液质联用系统测定甲磺酸伊马替尼中芳香胺类遗传毒性杂质含量药品中无机（元素）杂质分析ICH Q3D X-射线荧光光谱法分析原料药的元素杂质电感耦合等离子体光谱法测定原料药样品中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定药物中间体中Pd催化剂残留量电感耦合等离子体质谱法测定喷雾剂中的元素杂质含量利用电感耦合等离子体质谱测定葡萄糖注射液中重金属元素含量残留溶剂检测气相色谱结合顶空进样器测定药品中微量环氧氯丙烷残留顶空-气相色谱法测定化学药品中三种溶剂残留气相色谱法测定药用辅料聚山梨酯80中六种杂质含量气质联用仪结合顶空进样器测定药品中溶剂残留顶空-气质联用法测定药物中水合肼含量了解更多应用，敬请下载《药物杂质分析综合应用文集》撰稿人：孟海涛本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

联网就能用上全球领先的量子计算机？这一梦想正走进现实。5月31日，科大国盾量子技术股份有限公司携手弧光量子等合作伙伴发布新一代量子计算云平台，接入“祖冲之号”同款176比特超导量子计算机。这不仅刷新了我国云平台的超导量子计算机比特数纪录，也是国际上首个在超导量子路线上具有实现量子优越性潜力、对外开放的量子计算云平台，将进一步推动量子计算软硬件发展及生态建设。　　据中国科学技术大学教授、“祖冲之号”量子计算总师朱晓波介绍，比特数是衡量量子计算机可实现的计算能力的重要指标，中国科大“祖冲之号”研发团队在原“祖冲之号”66比特的芯片基础上做出提升，新增了110个耦合比特的控制接口，使得用户可操纵的量子比特数达176比特。除了比特规模，在其他涉及量子计算机性能的连通性、保真度、相干时间等关键指标上，“祖冲之号”云平台接入的新一代量子计算机的设计指标也瞄准国际最高水平，不断在实际中调试提升其性能。　　据悉，量子计算云平台旨在通过云技术连接用户与量子计算设备，支持用户远程进行量子计算实验和开发等。但由于量子计算机研发门槛极高、运行环境严苛、辅助设备复杂等，目前全球接入量子计算真机的云平台很少，更缺少能实现量子优越性的高性能量子计算机。此前，中国科大研究团队构建了66比特可编程超导量子计算机“祖冲之号”，是目前全球仅有的2台完成了“量子计算优越性”里程碑实验的超导量子计算机。但“祖冲之号”量子计算机需要服务于重大科技攻关项目，难以满足外部体验和使用的需要。　　为了将高性能的量子计算机真机开放给社会，多方合作、产学研协同的新一代量子计算云平台项目因此诞生。其中，量子创新研究院提供了“祖冲之号”同款量子计算芯片，国盾量子提供了测控设备等硬件设施，承担了整机和云平台系统的搭建及运维工作，与中电科十六所、中科弧光量子等合作研制开发了关键核心器件、国产量子程序编译语言和软件，共同建设了新的176比特超导量子计算机并上线云平台。　　“祖冲之号”量子计算常务副总指挥、国盾量子董事长彭承志认为，量子计算未来可为密码分析、人工智能、气象预报、资源勘探、药物设计等所需的大规模计算难题提供解决方案，其中量子计算云平台是量子计算走向应用的重要一步。对于社会大众来说，可以利用量子计算云平台进行科普，亲身体验简易的量子计算编程和图像实验等；对于更广泛的产业用户来说，可远程访问具备量子优越性潜力的量子计算机，能进一步发展量子编程框架，进行应用探索；高性能量子计算机和开放共赢的云平台的发布，也将促进中国量子计算自主可控产业链发展，有助于量子技术和产业生态的健康发展。　　彭承志表示，量子计算现阶段正处于从原型机到专用机的攻坚时期，我们集合所有力量，就是希望以实现通用量子计算为目标，探索出一条切实可行的道路。

2020年8月26日，上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）依托国仪量子金刚石量子计算教学机开启第一堂量子计算实验课。1. 量子技术发展背景&现状2014年，英国《自然》杂志吹响“第二次量子革命”的号角。以量子信息技术为代表的量子调控，是量子力学的最新发展，其带来了“第二次量子革命”。人类对量子世界的探索已从单纯“探测时代”走向主动“调控时代”，成为解决人类对能源、环境、信息等需求的重要新手段、新技术。2018年9月，美国发布了量子信息发展国家战略书，特别强调了量子技术和量子科技在国家战略中的重要性。欧盟从2018年开始，投入10亿欧元实施“量子旗舰”计划。英国早在2014年就发布了量子科技发展蓝图并在牛津大学等高校建立量子研究中心，投入约2.5亿美元培养人才。2016年，我国发布了《“十三五”国家科技创新规划》，其中强调了量子技术发展的重要性，量子通信与量子计算被列为“十三五”科技规划100项重大技术与工程项目的前三位。谷歌量子技术团队2019年10月谷歌公司发布论文宣称已成功演示“量子霸权”，引来中外媒体纷纷报道，其研发的量子系统只用了约200秒就完成了经典计算机大约需要1万年才能完成的计算任务，这一划时代的技术进展是量子计算研究也是量子技术应用的一个重要里程碑。IBM亦成功研制50多比特的量子计算机原型，虽然技术离真正付诸实用尚需时日，但美国已经在考虑对量子计算等技术领域设置出口禁令，我们不禁要问中国如何在未来的量子技术应用领域不被外国“卡脖子”并实现领先？2. 量子教育量子技术应用广泛现阶段，与量子技术快速发展不相适应的是，我国量子技术从业人员严重缺乏，工程技术人员对量子技术的理解不够深入、实操能力不足，这些已严重限制该技术发展和应用。人才的匮乏源于教育的缺失，更源于教育方式的桎梏，虽然目前很多高校开设了量子力学相关课程，但是现有的课程和教材从思维模式和体系结构上，大多侧重讲述物理原理和基础方案的验证性实验，缺乏类似工科专业教学的案例、教材和实验资源。“物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。—— 普朗克”量子力学的教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。推进量子力学学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段，不仅符合我国建设量子技术科技强国的国家需求，还能解决高校量子技术相关应用型人才培养的实际问题。3. 上海大学理学院QuArtist中心教学机开课上海大学理学院量子人工智能科学技术研究中心（Quantum Artificial Intelligence for Science and Technology, QuArtist）于2019年5月31日正式挂牌成立。QuArtist中心由国际著名物理学家Enrique Solano担任中心主任。上海大学QuArtist中心QuArtist中心致力于量子计算和人工智能的基础和应用的前沿研究，将以21世纪“量子二次革命”为契机，融合量子计算与人工智能，建设量子软件和量子硬件的世界级中心作为发展的核心目标。QuArtist中心的愿景是为颠覆性量子技术创造一个极具影响力和占主导地位的生态系统，将艺术，科学，技术和企业家精神相融合，最大限度地提高创造力和生产力。QuArtist中心将结合高端人才、辛勤工作和原始创新三大要素，为科创中心的建设贡献力量。自从了解到国仪量子的金刚石量子计算教学机设备以来，QuArtist中心积极与我们联系并就量子计算相关课程开设和量子教育发展进行沟通交流。8月26日，国仪量子应用工程师应邀至QuArtis中心的老师及研究生同学开启了第一堂“量子计算实验课”，现场演示了金刚石量子计算教学机进行量子计算基础实验的相关原理和功能。我们详细专业的理论讲解及生动有趣的现场展示受到了QuArtis中心师生一致好评。课后，上海大学理学院陈院长评价道：金刚石量子计算教学机在QuArtist中心现场进行了调试，培训，让平日里退相干，Rabi振荡，Dynamical Decoupling这些理论概念通过量子计算教学机让同学们都有了感性的认识。整合资源，将企业生动教育教学资源引入第一、第二课堂，不断提升学生的学习能力，不仅是为未来服务国家和社会蓄能，更是为攻克国家科技创新和企业发展“卡脖子”技术贡献上大智慧。QuArtis中心开课现场此外，上海大学计划将基于国仪量子金刚石量子计算教学机给研究生及理学院的本科生开设量子计算课程，新学期开学后就会启动开课筹备相关工作，其中包括课程内容选择，课程方案设计等。国仪量子也将依据专业技能和经验积极配合上海大学做好课程开设相关工作，基于其课程定位提供定制服务，一起为我国量子教育发展及量子技术人才培养贡献力量。4. 金刚石量子计算教学机简述金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持支持自定义脉冲序列编写。国仪量子金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松的开设相关实验课程。QuArtist中心量子计算实验课堂的顺利开启对上海大学在量子教育的发展创新有着重要的意义，未来国仪量子也将与包括上海大学在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子教育事业的发展、为量子技术人才的培养、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！

近日，教育部发布《未来技术学院建设指南（试行）》，聚焦未来革命性、颠覆性技术人才需求，推动整体实力强、专业学科综合优势明显的高校，建设一批未来技术学院。《指南》中在建设任务部分特别指出了，要重视学生的全面成长，强化阅读量和阅读能力考查，丰富学生知识领域；强化现代信息技术与教育教学深度融合，探索混合现实、量子计算等新技术、新工具、新标准在教学中的深度应用。谷歌量子计算技术团队（图1）2020年多个发达国家纷纷发布量子技术发展战略，将量子科学人才培养作为重点发展方向。例如，2020年3月美国白宫开始启动中小学量子教育计划；日本今年也推出了量子技术研发战略，其用于量子技术研发的政府预算较去年翻了一番，还召集了国内多领域专家就确保和培养相关人才制定时间表，同时还编制了相关教材和教学计划。 金刚石量子计算教学机（图2）国仪量子于2019年发布的金刚石量子计算教学机可以为我国量子技术人才培育以及未来技术学院建设提供助力。该款教学产品是基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的仪器，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的全球首款面向大众的量子计算教学仪器。实验操作现场（图3）金刚石量子计算教学机是一款能够在室温大气条件下运行的真实可感知的量子计算教学机，无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学与量子计算的实验教学。实验软件界面（图4）该产品具备可用于通用量子计算的两比特，可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示。学生可以操作体验量子操控、量子算法，可以通过改变参数，观察量子系统的反应，从而直观形象的了解量子系统。基于该产品，国仪量子还设计并推出了“量子计算实验课堂整体解决方案”，整体解决方案中包括实验室建设方案、讲义、视频、课件和师资培训等。协助学校探索人才培养模式，帮助教师们构建完整全面的教学体系，提供全方位、全过程的辅助教学。深圳大学实验课程现场（图5） 目前该款产品已成功交付至多个国内高校，其中2019年10月和11月在深圳大学和南京大学已经分别成功开设基于金刚石量子计算教学机的量子计算实验课程。学生们普遍反馈通过这款教学机生动形象的实验课程学习，让他们更加深入理解了量子力学和量子计算的相关基础知识，课程的开设得到了学校师生的一致好评。依照新政策要求，这些基于金刚石量子计算教学机开设量子计算实验课程的高校已然在未来技术学院建设上领先一步。未来，国仪量子也将与包括南京大学、深圳大学等在内的国内各大高校院所共同努力、砥砺前行，为量子技术人才的培养与教育、为中国高科技的发展与创新、为量子技术科学强国做出更多贡献！注：部分信息及图片来源于网络，图2、3为2020年换代更新后的金刚石量子计算教学机

“要做就做到最好”——记国家电网江苏电科院技能专家朱洪斌　　电力油气化验，在庞大的电力系统中是个附属小专业，看上去很不起眼。但朱洪斌却在这个小专业里实现了大作为。　　身为国网江苏省电力公司电力科学研究院(以下简称江苏电科院)状态评价中心物资检测室油气化验组组长的他，参加工作28年来，在电力油气化验领域刻苦钻研，成果丰硕。由他主持研发的“绝缘油中溶解气体组分含量量值保证体系的创建及应用”项目成果，获第4届全国职工优秀技术创新成果二等奖，近3年在江苏电网已产生直接经济效益2.5亿多元。　　由门外汉到顶级专家　　1988年秋，经过江苏省自学考试，取得计算机应用专业大专毕业证书的朱洪斌被江苏省电力试验研究所(江苏电科院前身)录取。但没想到的是，他被分配到了完全陌生的化学室。“后来才知道，化学室仪器有大量的数据需要分析，这也是安排我去的原因。”朱洪斌说。　　然而，朱洪斌对化学专业一窍不通，工作压力很大，但他心中始终坚持“要做就做到最好”的工作信条。朱洪斌一头扎进工作中，开始潜心钻研。白天，他钻进实验室，分析油品、检测成分，一干就是几个小时。为了验证数据，他在现场和实验室之间奔波，一遍遍采样、比对、分析。夜里用电设备少，对仪器杂波干扰小，是测试仪器控制性能和参数的最佳时机，他便一直坚守到深夜，在试验设备前查看运行情况，分析、记录试验数据。只要一有空，他就“啃”化学专业书。很快，他由“门外汉”变成行家里手，晋升为技师、高级技师，成了一个优秀的化验师。　　但朱洪斌有着更高的追求。他将进一步提升油气试验能力确定为攻关方向，日复一日地试验、钻研，在他的主持下，江苏电科院油气试验技术和设备不断完善，到2009年，实现了电力用油、气常规分析项目的全覆盖，其中首次申报的19个检测项目全部获得中国合格评定国家认可委员会认可，由他主持研发的科技项目已获18项国家专利，还有15项国家专利正在申请中。　　在持续不断的创新攻关中，朱洪斌获得了“江苏省企业首席技师”“国家电网公司技能专家”、全国五一劳动奖章获得者等荣誉，同时完成了从优秀化验师到全国顶级专家的跨跃：成为连续两届全国电气化学标准化技术委员会委员，且是两届委员中唯一非化学专业出身的委员 没有真正上过大学的他，成了江苏计量科学研究院博士后出站论文答辩的5名评审专家之一。　　由偷点懒到乐在其中　　“我创新的初衷，其实是想在工作中偷点懒。”朱洪斌风趣地说，过去做油色谱分析必须到现场取油样，再拿到实验室检测，来回折腾不仅十分辛苦，而且工作效率很低。于是，围绕解决这两大问题，他开始了油中水分、油中气体等在线测量装置等的研发。　　然而，创新之路十分艰辛。爱好摄影、闲暇时常为家人做上一桌美食的朱洪斌，为了攻克专业上的难关，放弃了一个个爱好，全身心地投入一项项创新，并追求“做得最好”。　　在油色谱分析标准油的配制研发中，制作满足要求的气囊是核心，气囊材料的选择是关键。朱洪斌找来大量橡胶材料的特性数据，详加分析后共选择6种橡胶反复做试验，历时达3个月，最终选定了一种军工用橡胶，获得了满意效果。该项目将标准油的量值稳定期由4天提升至了180天!而该领域国际知名的美国摩根谢弗公司在其官网上公布，由其生产并由国际大电网会议和国际电工委员会用来提高检测精度的世界上唯一的商品化标准油，产品保存期限也只有30天。　　朱洪斌创新的步伐始终不会停下。2014年，针对江苏电网发展快速、六氟化硫设备日益增多的情况，他主持研发了“六氟化硫气体质量现场快速评价系统”，不仅实现了六氟化硫气体质量验收的现场检测，而且将单一检测样品的全分析时间由18小时缩短至了40分钟。2015年国家新出标准增加两项检测内容后，传统方法的全分析时间需增至20小时，朱洪斌及时改进其评价系统全分析时间仍只需40分钟。该项成果大大提升了检测效率，更杜绝了气体由现场运回实验室过程中的安全风险。　　由“病后诊治”到“治未病”　　2015年7月1日，国家能源局发布年度第4号公告，公布了133项行业标准。其中，编号为DL/T1463-2015标准《变压器油中溶解气体组分含量分析用工作标准油的配制》由江苏电科院负责制定，其主起草人就是朱洪斌。　　这一标准是该院“绝缘油中溶解气体组分含量量值保证体系的创建及应用”项目成果的组成部分之一。同年8月29日，中国电机工程学会鉴定委员会对该项目成果进行了技术鉴定，认为其大大提高了变压器早期故障的诊断水平，整体技术国际领先。　　早在2002年，朱洪斌和同事们发现，采用传统的油色谱分析法对变压器实施故障诊断，需要从现场取油样后拿回化学室检测，不仅误差大，而且费时费力。怎样提升油气化验检测质量和效率，减轻工作强度?朱洪斌开始走上了电力油气化验设备及技术的创新之路。　　从2005年起，朱洪斌先后主持完成了“油中水分在线测量装置的开发”“变压器油中溶解气体在线测量装置评价校验系统的开发”及“变压器油色谱分析网络校准比对系统的开发”等项目，并于2011年集成前期创新成果，主持完成了“变压器油中溶解气体组分含量量值保证体系的研究开发及应用”项目，实现了对变压器油色谱分析全过程的现场实时监控，并且将数据分析误差降至传统方法的1/6。　　“对电力系统中最重要、最昂贵设备之一的变压器而言，项目的完成实现了由‘病后诊治’到‘治未病’的转变，将变压器故障消除在了萌芽状态。”江苏电科院科技部主任陈久林说。　　据统计，近3年，江苏电网利用该成果共筛查出220千伏及以上变压器早期缺陷68起，经过前期及时处理，合计降本增效超过2.5亿元。自2011年2月该成果在江苏电网全面应用以来，因缩短检修时间、减少设备故障及非计划停电，累计间接增加供电量达56.1亿千瓦时。如今，该成果已经在山东、福建、新疆、广东等省级电网推广应用，产生了巨大的经济和社会效益。

NV色心凭借其优良的量子相干时间和稳定的化学性质，成为量子计算机、量子传感器的理想载体，也是近年来国际上的研究热点，众多实验研究组利用NV色心发表了重要的研究成果。金刚石量子计算教学机就是一台基于 NV 色心的以自旋磁共振为原理的量子计算教学设备。该设备是一款能够在室温大气条件下运行的真实量子计算机，无需低温真空环境使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，搭配课程讲义、教学视频与教学PPT等全套教学服务，都能轻松进行量子力学与量子计算等实验教学。教学机由微波模块、光学模块、数采模块、脉冲控制模块、磁铁模块等组成，丰富的硬件让教学机能具备支持如量子精密测量、光探测磁共振等更多教学内容的拓展开发。教学机源自于众多优秀的科研成果，这让它同时也是一款培养学生科学素养和科研基础的教学设备。面向大众面向教学的金刚石量子计算教学机Diamond I, 是一台针对教学设计的高性价比教学仪器，可配合物理、电子工程、精密仪器等相关专业开设教学实验课程，搭建先进教学示范平台。产品功能：量子计算教学l 量子比特l 量子逻辑门操作l 量子算法量子力学基本概念教学l 量子态l 量子态演化l 电子自旋更多功能l 磁共振教学等欢迎下载样本了解更多产品详情。创新点：金刚石量子计算教学机，是国仪量子响应国家建设量子科技强国战略，满足高等院校对量子计算前沿实验教学的需求，自主研发的全球首台面向大众用于量子计算的实验教学仪器。教学机基于金刚石中NV色心和自旋磁共振为原理，通过控制激光、微波、磁场等物理量，对NV色心的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算功能。仪器实验内容涵盖了量子比特、量子逻辑门、量子退相干、量子算法等一系列量子计算基本知识，可配合高等院校大学物理、近代物理、量子信息科学等专业开设教学实验课程，搭建先进教学示范平台。金刚石量子计算教学机

就在作为舶来品的“云计算”热浪余热未消时，10月出版的最新一期《国际云计算杂志》(International Journal of Cloud Computing)以长达百余页的专辑形式介绍了我国科学家研制的新型云计算操作系统TransOS，给了IT业界一个“意外”，引起国际科技新闻界的广泛关注。　　在题为《TransOS：基于透明计算的云操作系统》的论文中，中国工程院院士、中南大学校长张尧学首次向国际业界全面介绍了新一代网络化操作系统TransOS：它将包含传统操作系统、应用程序和数据的“代码”全部存储在一台服务器(云)上，允许多台只装有少量代码的“裸机”连接访问，用户只需动态调用必要代码即可运行。在该组专辑其他文章中，来自清华大学、英特尔公司以及日本和加拿大的研究人员分别从数据管理、实现案例、移动和嵌入式设备上的应用及隐私保护模式等方面对该操作系统进行了详尽讨论。　　TransOS基于“透明计算”的理念研制。该理念最早由张尧学于2004年提出，其核心是将存储与运算分离、将软件与硬件(终端)分离，通过有缓存的“流”式运算，将计算还原为“不知不觉、用户可控”的个性化服务。在这种模式下，操作系统被视为一种网络资源从终端“剥离”。　　这一变化导致了诸多改变的发生，使TransOS成为了名符其实的“管理操作系统的操作系统”，它不仅占用资源更少、可靠性更高，更具有谷歌Chrome等类似云操作系统所不具备的跨平台、跨设备操作的优点，不仅可在个人电脑、服务器、智能手机、平板电脑乃至智能家电上运行，而且适用于苹果、谷歌、微软等公司开发的不同平台，从而打破了不同“云”之间的垄断和分割。　　张尧学告诉记者，尽管TransOS对经典的冯诺依曼计算机体系结构进行了“革命性改进”，但在网络足够快的条件下，用户几乎感觉不到后台这种变化的存在。　　该组文章发表后，国际知名新闻媒体《每日科学》(ScienceDaily)、《技术视野》(TechEYE), 《每日技术新闻》(TechNewsDaily)等媒体分别以《在云中的操作系统：TransOS或将取代传统桌面操作系统》，《中国人希望把计算机大脑放在云中》，《研究人员将操作系统推送到云中》等为题进行了报道。　　对TransOS的应用前景，张尧学保持了谨慎的乐观。他向记者表示，TransOS目前还不会对现有的桌面式操作系统造成威胁，但会派生出许多新的终端、产生大量新的应用机会。他同时坦承，由于TransOS对网络带宽提出了更高要求，这将使对高速互联网的需求变得更为迫切。

p style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px "4月16日，全球首款金刚石量子计算教学机在无锡发布。这是由我国自主开发出的面向大众的量子计算装置，颠覆性地突破了现有量子计算教育方式，可有效促进量子工程师和交叉应用型人才的培养。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px "记者了解到，量子计算机是根据量子物理学来构建的计算机，能够完成当前的经典计算机无法解决的信息处理和存储任务。当前，国内外都在布局量子产业，也急需培养量子人才。然而，现有的量子计算机需要低温，且体积大，走向大众还有较远的距离，应用也受限制。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px "由国仪量子（合肥）技术有限公司开发的首款金刚石量子计算教学机，外形方正，可以在常温大气下运行。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px "无锡量子感知研究所相关专家介绍，金刚石量子计算教学机研发以基于NV色心的自旋磁共振为原理，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对钻石中氮-空位（NV色心）发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而进行量子算法等量子计算基本功能的教学，可配合物理、电子工程、精密仪器等开设教学实验课程，可以进行量子比特演示、量子逻辑门操作、量子叠加态演化和经典量子算法演示。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px "值得一提的是，基于该产品，研制团队还设计了“量子计算实验课堂整体解决方案”，包含实验室建设方案等，能够协助学校探索人才培养模式，帮助老师们构建完整全面的教学体系，提供讲义、视频、课件，进行师资培训等，提供全方位、全过程的辅助教学。/ppbr//p

近日，中国科学技术大学潘建伟教授及其同事陆朝阳教授等在量子计算机研究方面取得了里程碑式的突破，相关研究结果被国际权威学术期刊《自然光子学》接收。在光学体系，我国科学家团队次实现利用高品质量子点单光子源构建了量子计算原型机，并且演示了其超越经典电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）的计算能力，向真正的“量子计算霸权”时代迈出了重要的一步。图1 玻色子抽样量子计算实验示意图。实验主要由单光子器件，多路解编器，低损耗光子电路（9模干涉仪），探测器等部分组成 “我们发现了两个关键的方法来达到高效的玻色子抽样：超低损耗的多光子干涉计与高效率，高纯度，不可分辨的多路解编的量子点单光子源。我们实施了3个，4个和5个玻色子抽样，计算速度比所有之前实验展示的高出了至少2,4000倍，大约比于人类历史上台电子计算机（ENIAC）与晶体管计算机（TRADIC）快10-100倍。这是单光子的量子机器次超越早期经典计算机。我们的工作是光学量子计算技术领域的一个崭新的开始，不仅仅是原理证明，此次搭建的量子机器实质性地超越了两代计算机原型机。”--中国科学技术大学上海研究院教授 陆朝阳 教授 图2 高效率与不可分辨的单光子源：(a)单光子器件计速率达9MHz，(b)单光子不可分辨率达到0.939。低损耗的多光子干涉计：多路解编器输入与9模干涉仪输出后的模式振幅(c)与相位(d)结果图3 3-，4-和5-玻色子抽样计算实验结果，工作频率分别为4.96kHz, 151Hz, 4Hz。实验证实量子光学计算机工作速度超过台电子计算机ENIAC与晶体管计算机TRADIC 在此之前，陆朝阳教授在2016年6月被《自然》评选为十位在科学界做出了巨大贡献的科学家之一，称为“中国科学之星”。“九层之台起于垒土”，从2016年到2017年的现在，该科研团队连续发表了一系列的量子计算相关文章，本次的量子计算实验结果是建立在扎实的基础之上的。 此次量子计算实验中的单光子器件（高效率与不可分辨的单光子源），陆老师课题组使用的是德国attocube公司生产的attoDRY低温恒温器，低温位移台与扫描台，低温物镜等设备。我们也相信两位老师定能在量子领域再次攀登科研高峰。中科大科研团队近期相关发表文献：次实验量子计算论文：High-efficiency multiphoton boson sampling (Nature Photonics, 2017)次实现10光子纠缠论文：Experimental ten-photon entanglement, arXiv:1605.08547, Phys. Rev. Lett. (2016)单光子器件论文：Time-bin-encoded sampling with a single-photon device (PRL, 2017)高不可分辨率单光子源论文：On-Demand Single Photons with High Extraction Efficiency and Near-Unity Indistinguishability from a Resonantly Driven Quantum Dot in a Micropillar (PRL, 2016)相关产品链接：高精度纳米位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C168197.htm无液氦低温强磁场共聚焦显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/C159541.htm低温强磁场纳米精度位移台http://www.instrument.com.cn/netshow/C80795.htm

上图 真菌可能与标准电子设备相连。图片来源：安德鲁阿达马茨基下图 实验室培养的脑细胞可用于计算。图片来源：托马斯哈滕/约翰斯霍普金斯大学细菌和超级计算机有什么区别？区别是细菌更“高级”，因为它有更多的回路和更强的处理能力。所有生命都在“计算”。从响应化学信号的单个细胞，到在特定环境中航行的复杂生物体，信息处理是生命系统的核心。经过数十年的尝试，科学家终于开始收集细胞、分子甚至整个生物体，来为人类自己的目的执行计算任务。从本质上讲，计算机也只是信息处理器，而且人们越来越认识到大自然拥有丰富的这种能力。最明显的例子是复杂生物体的神经系统，它能处理来自环境的大量数据并对各种复杂的行为“下指令”。但即使是最小的细胞，也充满了复杂的生物分子通路，这些通路响应输入信号，打开和关闭基因、产生化学物质或进行自我组织。最终，生命中所有令人难以置信的壮举，都依赖于DNA存储、复制和传递遗传指令的能力。如何构建一台生物计算机？生物系统有自身的独特优势：更紧凑、能源效率更高、可自我维持和自我修复，而且特别擅长处理来自自然界的信号。在过去的20年里，强大的细胞和分子工程工具让人们终于能在构建生物计算机领域迈出一步。美国麻省理工学院生物合成学家克里斯托弗沃伊特说，该方法的核心是“生物电路”，类似于计算机中的电子电路。这些电路涉及各种生物分子相互作用以获取输入，并对其进行处理以产生不同的输出，就像它们的硅对应物一样。通过编辑支撑这些过程的遗传指令，人们现在可以重新连接这些电路以执行自然界从未计划的功能。2019年，瑞士联邦理工学院利用CRISPR技术，构建了相当于计算机中央处理器（CPU）的生物等效物。这个CPU被插入一个细胞，在那里它调节不同基因的活动以响应专门设计的RNA序列，使细胞实现了类似于硅计算机中的逻辑门。印度萨哈核物理研究所在2021年更进一步，诱使一群大肠杆菌计算简单迷宫的解决方案。该电路分布在几个大肠杆菌菌株之间，每个菌株都被设计用来解决部分问题。通过共享信息，该电路成功地实现了如何在多个迷宫中导航。大多数生物系统并不同于经典计算机的二进制逻辑，它们也不会像计算机芯片那样一步步解决问题。它们充满了重复、奇怪的反馈循环和以不同速度并排运行的截然不同的过程。更怪异的是，生物的计算能力还能完全脱离其自然环境。瑞典隆德大学科学家正在试验一种完全不同的生物计算方法，使用由分子马达驱动的微小蛋白质丝围绕迷宫推进。迷宫的结构经过精心设计，而细丝能同时探索所有路线。这意味着解决更大的问题不需要更多的时间，只需要更多的细丝。重新设计生物系统会带来什么？但美国马萨诸塞州塔夫茨大学的迈克尔莱文认为，生命系统已经在生物学的各个层面展示了令人惊叹的计算壮举，人们应该将重点从尝试重新设计生物系统，转移到寻找与现有系统交互的方法。莱文实验室已经证明，他们可以操纵细胞之间的电通信，帮助它们决定如何以及在哪里生长。举个恐怖的例子，这可能让蝌蚪的内脏上长出眼睛，或让青蛙长出额外的腿。它并不等同于计算，但团队认为它代表了如何将自然界预先存在的电路折射为一个“新目标”。类似的方法可用来解决广泛的计算任务。此外，真菌计算的深奥领域也正在显示其应用潜力。英国布里斯托尔西英格兰大学研究显示，真菌在感知pH值、化学物质、光线、重力和机械应力等方面具有的能力令人印象深刻。它们似乎使用电活动的尖峰进行交流，这开辟了将它们与传统电子设备连接的前景。类器官智能有多智能？要探寻生物计算，离不开人们迄今已知的最强大计算设备：大脑。当前组织工程学的进步意味着，科学家们可从干细胞中培育出相当于微型大脑的复杂神经元簇，也就是“大脑类器官”。与此同时，能将信号传输到脑细胞并能解码它们的反应，意味着人们已经开始试验类器官的记忆和学习能力。今年早些时候，美国约翰斯霍普金斯大学团队概述了“类器官智能”这一新领域的愿景。目标与人工智能相反：他们不会让计算机更像大脑，而是试图让脑细胞更像计算机。初创公司Cortical已可训练在硅芯片上培养的人类脑细胞来玩电子乒乓游戏Pong。而在它们的新软件中，任何具有基本编码技能的人都能为“培养皿大脑”编程。不过，所有这些生物计算方法目前都远未成为主流。与设计和制造硅芯片的能力相比，人们操纵生物学的能力仍处于初级阶段。但生物计算的巨大潜力和投入生物技术的数十亿美元，将在未来几年为这个领域带来快速进步。

12月9日，计算机体系结构国家重点实验室(筹)在中科院计算技术研究所揭牌。这是我国在计算机体系结构方面唯一的一个国家重点实验室。　　目前我国共有国家重点实验室382个，包括在高校和研究院所建设的国家重点实验室261个、试点国家实验室6个。而新揭牌的计算机体系结构国家重点实验室依托中科院计算所，主要从事计算机体系结构和系统设计方法领域的应用基础研究。据该实验室主任、中科院计算所所长孙凝晖介绍，实验室主要设立了高端计算机体系结构和设计方法、微体系结构、编译和编程、VLSI与容错计算、非传统计算机体系结构5个研究方向，发展目标是建立具有国际水平的计算机体系结构研究实验平台，为全国计算机体系结构研究提供基础支持。　　当天，该实验室还举行了开放日活动，向社会各界展示实验室的最新研究成果。这些成果大部分都发表在国际顶级学术期刊和会议上，提高了中科院计算所在体系结构研究领域的知名度和影响力。

2015年5月26日，CFDA正式发布了2010版GMP法规的新附录之一《计算机化系统》，引起了国内制药行业的广泛讨论和高度关注。其实许多制药企业对它的内容并不陌生，因为这则法规于2013年作为征求意见稿已经添加到新版GMP法规附录中。而现在，它将作为正式的法规于2015年12月1日起执行。这则法规附录将给国内制药企业带来什么新的挑战？从近两年来CFDA的一系列举措（频繁的飞行检查，2014年至今已取消近100家药企的GMP证书）来看，国内GMP的监管力度是显著增强的。所以届时如果企业不能满足《计算机化系统》法规的要求，将可能面临十分严重的后果。 CFDA为何要发布这则法规？国内外GMP法规有许多差异，而对计算机化系统的要求差异尤为明显。CFDA所执行的2010版GMP法规内容与国际上其他法规机构的cGMP法规是对等的，如FDA 21 CFR Part 211。但美国的制药企业除了执行 21 CFR Part 211以外，同时还要遵守21 CFR Part 11法规；欧盟国家的制药企业除了执行欧盟GMP以外，还要遵循Annex 11法规。FDA的21 CFR Part 11与欧盟的Annex 11的内容是类似的，都是针对于制药企业使用计算机化系统的法规要求。新颁布的《计算机化系统》法规附录是国内法规与国际接轨的重要一步，将填补国内对于计算机化系统要求的法规空白，是实现与国际法规监管机构之间相互认可的前提条件之一。 法规到底讲了些什么？ 《计算机化系统》法规附录究竟讲了哪些内容？其实，我们发现内容并不多，全文共24条要求、6页，共计2500字。我们尝试对这些法规条文作了初步的解读，把所理解的核心内容概括如下： 1. CFDA明确提出进行计算机化系统验证的要求 以往，法规对于仪器的确认是一直有要求的，但对计算机软件验证的要求不明确。因而，大部分的制药企业不对计算机系统进行验证，或仅进行最简单的确认。真正按照GAMP5指南基于风险评估进行完整验证的企业不多，仅某些企业有国外业务、需要通过FDA或欧盟审计时才会考虑。而这则法规发布以后，明确对所有的国内制药企业提出进行计算机化系统验证的要求，为计算机化系统验证提供了法规依据。这里尤其值得注意的是，法规附录里要求进行基于风险评估的计算机化系统验证，实际上就是指遵循GAMP5的验证方法学，即计算机化系统验证的形式应该是验证（Validation），通常所说的确认（Qualification，IQ/OQ/PQ）是不足够的。 2. 数据合规性要求 法规明确了对数据输入的准确性和数据处理过程的正确性要求，以保证数据的合规性。概括来说，对计算机系统合规性的功能要求可以总结为：访问控制、权限分配、审计追踪和电子签名。 访问控制：只有经许可的人员才能进入和使用系统。 权限分配：应当对进入和使用系统制订授权、取消和授权变更的操作规程。 审计追踪：用于记录数据的输入和修改以及系统的使用和变更。 电子签名：明确了直接对电子数据进行电子签名是合规的，但电子签名需要符合相应法规。 其中，电子签名是“可以有”，而不是“必须”，这取决于企业对于主数据的定义是电子数据还是纸质数据。这与21 CFR Part 11和Annex 11是一致的。对于审计追踪记录的要求，是“根据风险评估的结果，考虑在计算机化系统中建立数据审计跟踪系统”，这可能是考虑到很多软件自身功能设计上无法实现的情况。然而，对于色谱数据系统这样的关键原始数据系统来说，审计追踪肯定是必然的要求。 3. 电子数据安全性要求 电子数据安全性一般分为逻辑安全性和物理安全性。逻辑安全性即是通过软件自身的权限控制对数据的访问、录入、修改和删除等操作，确保不被人为误操作或有意的篡改行为而影响数据安全。而物理安全性，即是对数据存储的介质（如硬盘、光盘、服务器等）进行保护，确保系统本身不会因为物理介质的损坏或故障造成数据丢失。 4. 数据备份要求 关于电子数据的备份要求不算是新的法规要求，GMP法规也一直要求数据备份以保证原始数据的安全性。国内制药企业通常也都制定了数据备份策略，但我们发现通常只是一个月甚至半年才做一次数据备份，真正发生故障时原始数据还是会严重丢失。这样的数据备份归档，其形式意义大过于实际意义；而即使是这样的一个备份频率，企业都已经觉得数据备份的工作任务很重。其根本原因是缺乏良好的解决方案。《计算机化系统》单独列出这条要求，将提高制药企业对数据备份的重视，进而采纳更先进的解决方案。 在下一期《计算机化系统》法规解读中，我们将继续逐项解析该则法规对制药企业带来的影响，工作站是否能应对新的法规要求？如何管理您实验室的非色谱类数据？等等。敬请关注。

全国两会，既是中国政治生活中的一件大事，又连接着万千百姓的小日子。3月5日，备受瞩目的政府工作报告出炉，“量子信息”这一关键词被放在极其重要的位置。十三届全国人大四次会议在京开幕报告指出，过去五年，创新型国家建设成果丰硕，在载人航天、探月工程、深海工程、超级计算、量子信息等领域取得一批重大科技成果。这是“量子信息”首次出现在国务院政府工作报告中，奏响“科技自立自强”的最强音。而在近日教育部公布的2020年度普通高等学校本科专业备案和审批结果的新增专业目录中，“量子信息科学”正式被列为本科专业。量子信息科学未来发展的重要性不言而喻！量子科技教育，离不开量子理论和实验的紧密结合。多年来，国仪量子面向全国高等院校提供实验课程解决方案，默默耕耘，形成金刚石量子计算教学机、量子计算云平台、量子光学实验平台等量子教育解决方案，助力高校推进量子信息学科建设，完善和创新学科教学内容、教学方法、教学手段。金刚石量子计算教学机金刚石量子计算教学机是国仪量子为了更好地促进量子力学和量子计算相关的教学，推出的全球首款、面向大众的基于金刚石中NV色心，以自旋磁共振为原理的设备，通过控制光、电、磁等基本物理量，实现对NV色心发光缺陷的自旋进行量子操控和读出，从而实现量子计算等功能的教学仪器。该仪器可以在室温大气下运行，无需低温真空环境，使得设备有着几乎为零的运行成本，桌面型的设计让它能适应各种不同的教学环境，无论是课堂还是实验室，都能轻松进行量子力学和量子计算实验教学。不仅如此，金刚石量子计算教学机丰富的硬件模块支持学生动手搭建和调试，多功能的软件支持自定义脉冲序列编写。金刚石量子计算教学机可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课、近代物理实验课、量子信息科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。基于金刚石量子计算教学机，国仪量子可以提供包括实验室建设、教学讲义、教学视频、教学课件、示范课培训等量子计算教学相关的整体配套解决方案定制服务，让学校和老师们更轻松地开设相关实验课程。目前，国仪量子金刚石量子计算教学机已成功交付至多个国内高校，中国科学技术大学、南京大学、深圳大学、华中师范大学、上海大学、天津大学等几十所高校已开设实验课程并得到良好效果。量子计算云平台量子计算是一种基于叠加性、纠缠性、量子隧穿等量子力学效应的新型计算模式。与传统的数字计算相比，可以极大的减少计算时间和能量消耗，未来将在人工智能、网络安全、云计算、金融服务、化学模拟、生物制药等领域产生深度乃至颠覆性影响。国仪量子计算云平台是以量子计算为核心的云服务产品，能够提供适用于高校和科研院所的量子计算在线云服务。配套金刚石量子计算教学机使用，可以提供一套完整的量子计算实验课程方案。主要功能包括：（1）量子算法原理教学 包括量子克隆算法、Grover 搜索算法、 量子相位估计算法、Shor 算法等。（2）作业管理和课程考核 量子计算云平台提供实验课作业提交系统，方便作业管理和课程考核。（3）线上和网课教学 配套金刚石量子计算教学机，延伸量子计算实验课程。（4）算法编辑与结果展示 量子线路图编辑简单，算法运行结果以概率柱状图直观展示。量子光学实验平台量子光学是现代物理学中最重要的基础学科之一，也是当前发展极为迅速的学科，已被应用于许多重要的高新技术领域。量子光学实验平台是采用BBO参量下转换、单光子探测等技术，用于开展量子纠缠源制备与验证、量子随机数产生等基础物理实验，同时可支持单光子源产生探测等拓展研究实验的一体化平台。量子光学实验系统可以帮助和促进高校、科研机构在开设、优化大学物理实验课，近代物理实验课，量子光学科学专业课程的相关工作，方便教师展示教学，激发学生的兴趣和想象力，提高学科水平和教学质量。《政府工作报告》掷地有声地指出，以“十年磨一剑”精神在关键核心领域实现重大突破。为了适应国家发展战略和区域经济社会发展需要，促进中国高等院校“双一流”建设，国仪量子将持续优化量子信息实验课程解决方案，助力“量子信息科学”专业等学科建设，为“第二次量子革命”培养更多生力军！延伸阅读 了解更多赞！天津大学量子计算实验课第一学期圆满收官