当前位置: 仪器信息网 > 行业主题 > >

认知科学

仪器信息网认知科学专题为您整合认知科学相关的最新文章,在认知科学专题,您不仅可以免费浏览认知科学的资讯, 同时您还可以浏览认知科学的相关资料、解决方案,参与社区认知科学话题讨论。

认知科学相关的资讯

  • 中国认知科学学会成立 陈霖院士任第一届理事会理事长
    第一届理事会成员合影   第一次全国会员代表合影   为推进认知科学在我国的发展,11月30日,中国认知科学学会成立大会暨第一次全国会员代表大会在中国科技会堂隆重举行,这标志着中国认知科学领域的首个全国性一级学会组织正式成立。中国科协党组成员,学会学术部部长沈爱民等出席会议。学会主席团成员、来自全国各大院校、中科院各研究所、军事医学院以及各大医院等30余个单位的近200名代表参加此次会议。   认知科学是研究人类的认知和智力的本质和规律的科学,其范围包括知觉、注意、记忆、动作、语言、推理、抉择、思考、意识、乃至情感动机在内的各个层次和方面的人类的认知和智力活动。认知科学是高度跨学科的新兴科学,它是在心理科学、计算机科学(人工智能)、神经科学、科学语言学、科学的哲学以及其他基础科学(如数学、理论物理学)共同感兴趣的交界面上,即理解人类的乃至机器的智能的共同兴趣上,涌现出来的新兴科学。认知科学的如此大跨度的多学科交叉结合,在科学史上还是第一次,充分体现了现代科学跨学科发展的趋势。   会上,学会主要发起人代表中科院陈霖院士就学会筹备发起工作作报告,向代表们介绍了学会筹备发起过程等。会议分小组讨论通过了《章程(草案)》等。大会还选举了中国认知科学学会第一届理事会成员,在之后召开的一届一次理事会上,陈霖院士当选为中国认知科学学会第一届理事会理事长,郑南宁、段树民、贺福初、郭爱克当选为副理事长,马原野任学会秘书长。   会议期间,德国科学院院士、慕尼黑大学教授Ernst Poeppel作“从神经科学角度谈什么是认知科学” 的报告 清华大学张钹院士作“从人工智能角度谈什么是认知科学”的报告 北京大学朱滢教授作“从心理学角度谈什么是认知科学”的报告。   认知科学早在上世纪80年代初萌芽,经过30多年的发展,历来受到我国政府的高度重视。钱学森、周光召等老一辈科学家深刻洞察了它的科学价值,曾努力推动认知科学在我国的建立和发展,国家主席胡锦涛就认知科学的地位《在纪念中国科协成立50周年大会上的讲话》中两次谈到。目前,已被列入《国家中长期科学与技术发展规划纲要》。科技部、科学院、基金委已设立了认知科学领域的包括基金委重大领域、“973”、创新重大项目等数十个重大、重点项目 以认知科学命名或相关领域的国家重点实验室、国家大型科学仪器中心和部门重点实验室已有近二十余个,从事认知科学研究与教学的单位达上百家,遍及二十多个省市区。因此,在我国发展认知科学这样的新兴科学,客观上更加迫切需要有全国性的一级学会来推动其高度跨学科的交流和合作。“脑科学与认知科学”作为我国8大科学前沿之一,得到了科技部、中科院、基金委的强力支持,以认知科学命名了相关国家重点实验室、国家大型科学仪器中心和部门重点实验室近20余个。我国从事认知科学研究与教学的单位达上百家,遍及20多个省市区。这门新兴科学的发展,在客观上需要有全国性的一级学会来推动其高度跨学科的交流和合作,中国认知科学学会应运而生。   九十年代初脑成像领域(Human Brain Mapping)的诞生成为近代科学史的一件大事,以功能磁共振成像为代表的各种脑成像技术方法使人类有史以来第一次直接、无创伤地“看到”脑的各种认知活动。就象天文学的望远镜,生物学的显微镜,认知科学有了自己的“望远镜”和“显微镜”。脑成像科学的飞跃发展使得认知科学的影响和生命力远远超过了其本身,大量原本被认为难于严格科学研究的心理、教育、社会乃至经济行为等社会科学问题,有可能通过脑成像发现其脑和认知的机制,促进社会科学和自然科学交叉发展。脑成像领域对认知科学发展带来的划时代作用是,把人类的心理乃至社会的行为和脑的功能结构直接联系起来,因此大量的生理和心理的不和谐因素,可能在科学理解的基础上来解决,从而对构建和谐社会做出不可替代的科学贡献。   “中国认知科学学会”的发起单位包括多个高校,多个中国科学院研究所,军事医学科学院以及多个脑系科的大医院等共计数十个单位,这表明我国已建立起认知科学的研究、教育体系,形成广大从业队伍,进一步反映了国内学术界对成立一个全国性的认知科学学术组织的热情和呼声。   据知,中国认知科学学会的依托单位为中国科学院生物物理研究所。本次大会的主席团成员包括:中国科学院生物物理研究所,中国科学院院士陈霖 东南大学,曾任教育部副部长,中国工程院院士韦钰 西安交通大学校长,中国工程院院士郑南宁 浙江大学,中国科学院院士,段树民 中国人民解放军军事医学科学院院长,中国科学院院士贺福初 中国科学院生物物理研究所,中国科学院院士郭爱克 清华大学,中国科学院院士张钹。    中国认知科学学会成立大会暨第一次全国会员代表大会在科技会堂举行
  • 国家重大科研仪器研制项目之《无人机频谱认知仪器研制》正式立项
    p style=" text-indent: 2em " 日前,国家重大科研仪器研制项目《无人机频谱认知仪器研制》顺利通过国家自然科学基金委立项答辩。该项目由南京航空航天大学牵头,国家无线电监测中心和中电科仪器仪表有限公司参与申请。 /p p style=" text-indent: 2em " 项目研制内容主要包括无人机频谱认知仪总体设计与集成,电磁频谱空间频谱认知科学试验与应用研究、低功耗轻重量机载频谱监测接收机、面向频谱认知任务的无人机自主控制模块、频谱认知数据分析处理地面终端等五个方面,着力解决广域多维频谱成像机理、空基协同对地频谱观测机理、电磁频谱空间预测推理规律等重大科学问题,为电磁频谱空间机理研究与天地一体化网络频谱资源共享、无线电秩序管理、频谱作战奠定高端科学仪器基础。其中,中心牵头负责电磁频谱空间频谱认知科学试验工作,重点研究低功耗轻重量机载频谱监测、频谱认知数据分析处理等关键技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 据了解,北京监测站从2015年起开始针对无人机无线电管控开展研究。截至目前,北京监测站已经先后编制了《无人机无线电管控技术研究报告》《有关在不同发射功率条件下遥控器控制无人机飞行的极限距离报告》等6份有关无人机的研究报告,申请国家发明专利1项。北京监测站牵头研发的基于空中监测平台的无人机操作者定位系统在央视播出后,取得了良好的舆论效果。 /p
  • 科学家发现深度神经网络对幻觉轮廓“视而不见”
    近日,中科院自动化所研究员曾毅团队研究发现,从经典的到最先进的深度神经网络都难以像人一样具有较好的幻觉轮廓识别能力。相关研究成果发表于细胞出版社旗下期刊《模式》。神经网络和深度学习模型在过去十年中看似取得巨大成功,在许多给定的视觉任务中在指定方面超过了人类表现。然而,神经网络的性能仍然会随着各种图像扭曲和损坏而降低。一个非常极端的例子是对抗攻击,通过在图片上施加人眼难以察觉的微扰,能够使神经网络模型彻底失效。而人类的视觉系统在这些问题上具有高度鲁棒性,说明深度学习与生物视觉系统相比仍然存在根本性缺陷。为此,曾毅团队提出了一种名为交错光栅扭曲的图像干扰方法,作为量化神经网络模型幻觉轮廓感知能力的工具。结果表明,大多数预训练模型的表现接近随机。另外可以观测到当交错光栅之间的距离较小时,存在一些模型的结果与其他模型的分布有较显著的差别。他们最终发现,使用深度增强技术训练的模型相比其他模型能够显著增强模型对交错光栅扭曲数据集的识别。该研究还招募了24名人类受试者,以评估不同的参数设置下,人类的幻觉轮廓感知能力以及其对数字和图像识别的影响。研究发现,即使是当前最先进的深度学习算法在交错光栅效应的识别上也与人类水平相距甚远。论文第一作者、中科院自动化所工程师范津宇认为,该研究结合了认知科学和人工智能,提出了将传统机器视觉数据集转换成认知科学中的交错光栅幻觉图像,并首次对大量的公开预训练神经网络模型的幻觉轮廓感知能力的量化测量,从神经元动力学角度和行为学角度两个检验深度学习和神经网络模型对幻觉轮廓的感知。“这项研究从认知科学的角度检验和部分重新审视了当前看似成功的人工神经网络模型,并且证明人工神经网络模型与生物视觉处理过程仍然存在着很大差距,大脑运作的机理和智能的本质将继续启发人工智能,特别是神经网络的研究。”曾毅说。在他看来,要想从本质上取得突破,人工智能需要借鉴和受自然演化、脑与心智的启发,建立智能的理论体系,这样的人工智能才会有长远的未来。
  • 《科学》:利用核磁共振进行脑研究在中国遭遇困境
    核磁共振标记这个区域。 谭力海的小组发现,与对照组相比阅读障碍的儿童大脑特定的区域活性较低,这个区域对中国人的读写来说非常重要。   北京师范大学的神经学家臧玉峰和他的同事们开始招募儿童志愿者,进行多动综合症的研究。他们计划利用功能性磁共振成像(fMRI)探测健康儿童和患病儿童之间大脑活动的差异。为了征集测试者,大学生们在一所小学前发放传单。然而,他们最后只能空手而归:家长担心核磁共振扫描可能会伤害到自己的孩子。对此,臧玉峰表示,“脑功能性磁共振实验实在是太难进行了。”   尽管在中国核磁共振已经作为一种诊断工具被广泛接受,但家长们仍不愿意自己的孩子暴露在强磁场中。这方面的忧虑并不是唯一的障碍。“公众对医生的不信任与日俱增,所以MRI 研究真是越来越难做了,”北京大学第一医院的放射科医生谢晟表示。她认为原因包括病人的维权意识和媒体对治疗方法的争论。招募健康儿童的艰难已经迫使MRI研究真是越来越难做了,不得不通过罹患其它病症的儿童进行研究测试,当然这种方式可能会事与愿违。   “经过三十余年的使用,核磁共振被公认较X射线和正电子发射断层扫描更为安全的检测方法”,美国国家药物滥用研究所(位于美国马里兰州巴尔的摩市)的核磁共振物物理学部主任、物理学家杨一鸿表示。检测的主要危险是针对那些身体里有起搏器或在其他金属物质的人。“到目前为止数百万人已经进行过核磁共振检查,因而现在看来不太可能会有副作用,”马克斯普朗克(Max Planck)人类脑与认知科学研究所(位于德国莱比锡市)认知神经科主任阿诺威尔林格(Arno Villringer)表示。   这种解释对中国的病人收效甚微——甚至是一些科学家。“我不敢让我自己的孩子接受核磁共振测试,”北京大学第三医院的放射科医生韩鸿宾表示。“没有人担保绝对没有任何潜在的危险,尤其是在进行非常规磁共振扫描中会迅速提升磁场强度或使用极高场强时,”他说。   面对诸如此类的问题,一些研究人员尝试走某种捷径。比如,谢晟最近向《癫痫研究》(Epilepsy Research)提交了一篇关于6岁以下癫痫患儿的研究报告。不过,上个月这个期刊拒绝发表她的文章,理由是她的对比对象并非完全健康。谢晟也承认:被她列为对比对象的大多数孩子因为其它病症才做核磁共振检查。“招募真正健康的儿童参加核磁共振测试太困难了,”谢晟表示。   一些同行对此表示同情,并建议有时候适当地准许规范研究实践的例外情况。臧玉峰认为,在谢晟的例子里,那些没有患有癫痫之类神经系统疾病但是可能患有其它病症的孩子,是可以作为对照组的。但是,北京师范大学磁共振物理学家黄瑞旺却不这么想,他认为不录用谢晟的文章是正确的。   在美国招募志愿者进行地要更加顺利。“经过对功能性核磁共振的详细解释,很多家长同意让孩子参加测试,” 俄勒冈卫生科技大学(美国波特兰市)的神经学家达米安费尔(Damien Fair)表示。即使在中国,一些团体也取得了进一步的成功。香港大学脑与认知科学国家重点实验室副主任谭力海表示,他从未在科研项目招募志愿者中遇到麻烦,他的团队通过研究已经能够辨别出决定中国儿童阅读和读写障碍的大脑区域。   谭力海的成功令臧玉峰感到振奋,臧玉峰相信他的小组一定能够克服困难。他们将在这周结束的农历新年之后继续招募活动——臧玉峰表示这一次将竭力向父母们解释他们的研究目的。(原文标题为——中国:对核磁共振对健康的担忧阻碍脑研究)
  • 我国科学家实现实时超灵敏荧光成像
    生物体的正常运作依赖于一系列时空协调的细胞和亚细胞活动。观察和记录这些现象被认为是了解它们的第一步。荧光成像的最新进展使我们能够以高分子特异性和高时空分辨率解析生命活动机制,从纳米尺度的细胞器相互作用,到胚胎发育过程中的细胞足迹,再到与特定行为同步的全脑神经活动。荧光成像的一个基本挑战是光子探测不可避免的随机性导致的光子散粒噪声,这是由光的量子本质决定的,光子噪声是前沿科学观测中绕不开的障碍。   近期,清华大学脑与认知科学研究院、自动化系、清华-IDG/麦戈文脑科学研究院团队在《Nature Biotechnology》杂志发表了题为“Real-time denoising enables high-sensitivity fluorescence time-lapse imaging beyond the shot-noise limit”的研究论文,实现了实时超灵敏荧光成像。在这项工作中,为了实现超出散粒噪声限制的高灵敏度荧光成像,提出了DeepCAD-RT:一种用于实时噪声抑制的自监督深度学习方法。   该方法可以与显微镜采集系统结合以实现实时去噪。这个方法基于深度自监督学习,原始的低信噪比数据可以直接用于训练卷积网络,这使得它在功能成像中特别有优势,因为样品正在经历快速的动态变化,而捕捉真实数据是很难或不可能的。研究者展示了多种实验,包括对小鼠、斑马鱼和苍蝇的钙成像,细胞迁移观察和新型基因编码ATP传感器的成像,涵盖2D单平面成像和3D体积成像。定性和定量评估表明,该方法可以显著增强荧光延时成像数据,并允许对超出散粒噪声限制的生物活动进行高灵敏度成像。   作为一种在多种模式动物、多种生命过程上均表现出强大性能的去噪技术,DeepCAD-RT有望应用到更多的成像场景中,并推进多种成像技术的发展。
  • 65人入选!中国科协生命科学学会联合体第八届“青托”项目入选人名单公布
    为引导和支持中国科协所属全国学会、协会、研究会(含学会联合体)探索创新青年科技人才选拔培养机制,并为建设世界科技强国、实现中华民族伟大复兴的中国梦提供人才保障,中国科协生命科学学会联合体按照《中国科协青年人才托举工程管理办法》和《中国科协青年人才托举工程实施细则》相关要求组织开展生命科学领域2022-2024年度“青年人才托举工程”项目人才遴选工作。在规定的申报截止日期内,中国科协生命科学学会联合体共收到94位候选人申报材料。2022年10月31日,中国科协生命科学学会联合体组织召开“青年人才托举工程”项目评审专家委员会会议,经23位所属成员学会专家审查,94位申请人符合本项目申报条件,最后专家委员会评选出65位入选人,其中45位由中国科协资助、19位由立项学会(中国营养学会、中国实验动物学会、中国中西医结合学会、中国生物医学工程学会、中华预防医学会、中国认知科学学会)自筹资金支持、1位由全国创新争先奖牌团队推荐。现对项目入选名单和评审专家委员会信息予以公示,接受社会监督,公示期为五个工作日(2022年十一月一日至十一月7日)。第八届“青年人才托举工程”项目入选人名单(按学会编码排序)
  • 港大国家重点实验室获973拨款研究脑科学
    港校学者首次任973首席科学家   由“方块字”、“多声调”组成的中文系统,与人类脑部互动别具特色:已知当中涉及脑部7个语言区,与只涉及4个区域的英文大相径庭。香港大学脑与认知科学国家重点实验室主任谭力海带领的顶尖研究团队,获国家科技部“973计划”拨款4700万港元设立项目,成为首名担任“973”项目首席科学家的香港院校学者。研究将深入剖析人脑与中文能力的复杂关系,成果可望为汉语语障诊治,以至颅脑手术等医疗应用带来重大突破。   港校学者任973首席科学家   “973计划”全名为“国家重点基础研究发展计划”,旨在解决农业、能源、人口与健康等国家经济与社会发展中的重大科学问题,获拨款的研究团队须提供解决有关问题理论依据和科学基础。   有见逾2000万名学童有阅读障碍,对国家人力资源有一定影响,谭力海领导由港大、北大、清华、麻省理工及解放军第306医院等研究人员进行的“中国语言相关脑功能区与语言障碍的关键科学问题研究”成功获计划设立项目,从语言科学、心理学、神经外科学及分子遗传学着手探究问题。   英文涉4脑区 语障成因有别   谭力海介绍指,据团队成员早前研究发现,中文是典型表意文字,以方块汉字为基础,英文则属表音文字。此外,中文有不同声调,因此学习和运用中文和英文,所需运用的脑部语言区大不相同:英文只涉及4个脑区,中文已知却涉及7个脑区,故两种语言障碍原因也不相同。由此可解释中国人语障问题较多原因,以及做颅脑手术影响亦较大。   团队将利用功能磁力共振、脑成像等先进科技,有系统地研究大脑功能区涉及学习中文的位置,以及涉及语言障碍的神经系统、基因等,从而比较及分析中文使用者脑部活动情况。研究确定脑病患者语言能力区位置后,将有助设定脑神经科“手术禁区”,避免于手术中伤及重要脑部区域,及有效为因脑疾病造成语言障碍患者设计康复训练。   未来5年,团队会针对香港、深圳、河北保定、山东济宁4地数以万计4岁至岁75岁人士进行一系列研究,由幼童阅读障碍,到老年人脑退化症均作探究。既横向地涵盖华南、华北、华东等地,也纵向地追踪不同年龄人生周期,全面剖析相关问题。
  • 从仪器研制与改造看生命科学行进轨迹
    阅读生命:从单项尖端技术走向系统集成 科学时报:从仪器研制与改造看生命科学行进轨迹   基因技术的突破使生命科学发展进入了知识爆炸时代,许多新概念和新技术让人眼花缭乱。几年前人们听到的是“基因组”、“蛋白质组”、“生物工程”等名词,现在科学家在谈论“生命模块”、“人工电路基因”、“纳米粒子智能导弹”……生命科学究竟沿着怎样的路线在前进?带着这个问题,记者最近走进了中科院生物物理所几个实验室。   “联通”产效率   2009年最后一个月的最后几天里,一个类似齿轮的灰色金属圆形物,摆放在中科院生物物理所研究员杨福全办公室的茶几上。这是他自己设计、委托企业加工完成的一件最新“作品”,工厂送来刚拆封,等着他验收。   “这是我新研制的逆流色谱仪的核心部分—— 一种新型逆流色谱柱。我准备把它用于膜蛋白质的富集和亚细胞器的分离,进而用于膜蛋白质组学研究。”巧遇《科学时报》请他谈生物技术目前的发展态势,他顺便告诉记者。   “国际上目前有这样的仪器吗?”记者问。   “还没有,不过这个现在还需要保密。我还是给你看看另外一样东西。”   说话间,杨福全从柜子里拿出一个已经组装好的“作品”。“这是毛细管液相色谱—电喷雾质谱接口平台,是我们在中科院仪器研制和改造项目支持下,通过学习、消化和吸收,在国内设计加工的,使仪器能够适合于各种复杂程度的蛋白质样品分析。这个准备安装在新进的一套二维液相色谱—高分辨质谱系统上。”   据杨福全介绍,蛋白质组学是目前生命科学研究的热点之一。蛋白质组学技术发展很快,蛋白质组学研究竞争也异常激烈。有了基本硬件设备而又能让设备高效地工作,才能做出高水平工作。其中,现代色谱分离技术和生物质谱技术构成了蛋白质组学技术的主体。色谱—质谱系统连接的好坏直接影响整个系统的灵敏度和效率。这个接口平台就是针对商用仪器的不足而设计加工的,它与自制的毛细管液相色谱柱联合使用,不仅降低了整体设备的运行成本,更重要的是大大提高仪器系统的通量、灵敏度和效率。   2004年从美国国家卫生研究院(NIH)国立心、肺和血液研究所回国的杨福全博士,目前担任中科院生物物理研究所质谱首席技术专家,主要从事蛋白质组学新技术新方法的研究与应用。对现有仪器进行改造、研制生命科学研究领域中的新仪器设备是他目前重要的任务之一。   杨福全介绍,生物质谱技术和双向电泳、高效液相色谱(HPLC)、毛细管电泳等现代分离技术的结合,实现了多肽、蛋白质和核酸等生物大分子的高通量分析和鉴定 这些技术通过与荧光标记技术、稳定同位素标记等技术的结合,又实现了生物大分子高通量的定量分析,从而推动了蛋白质组学技术的发展,促进蛋白质组学技术在生命科学中的应用。   “实验室的仪器装备改造后,技术水平是否取得较大的提高?”记者追问。   杨福全并未直接回答记者的问题,而是打开不久前新当选的中科院院士、北京大学教授尚永丰给他写的一封电子邮件,上面写道:“过去两年我实验室的学生和工作人员在你实验室做了很多的质谱分析。这些分析对我们的研究起到了很大的作用,2009年我们发表的文章,包括在Cell、PNAS和The Embo Journal杂志上的文章,都用了你实验室的质谱分析结果。所以,在此我想向你和你实验室的相关人员表示真挚的感谢。我几次在不同的场合说过:国内好多单位都有质谱仪,但真正能用到科研上的不多。很高兴北京有你这一家,为我和其他实验室的研究工作提供了很好的技术支持。我们实验室主要从事基因表达调控的表观遗传机制研究,今后肯定还需要你的支持和帮助。希望我们找个时间聊聊,探讨一下合作研究的可能性。”   杨福全介绍,蛋白质组学技术目前的发展趋势主要包括3个方面:高分辨、高质量精度和快速的质谱仪器的开发 高效、高选择性的样品富集技术的开发 由生物质谱技术、现代分离技术和稳定同位素标记技术等技术集成的高通量的定量蛋白质组学技术开发。因为随着蛋白质组学技术在生命科学和蛋白质科学研究中的不断深入应用,全面系统分析细胞、组织或生物体中蛋白质量的动态变化规律或绝对量的分析,已成为蛋白质组学研究的必然趋势。   “衔接”出速度   中科院生物物理所研究员刘志杰从另一个角度解说了生命科学发展对新设备的需求。这位曾参与美国东南结构基因组研究中心工作的研究员2006年回国,一直致力于改进中国生命科学的研究设备。   他说,10年前,研究人员解析一个蛋白质三维结构大约需要1~2年时间,随着新技术、新方法的发展,截至2009年12月底,全世界已解析了7万多个蛋白质分子的三维结构。这些高效率的自动化方法,主要包括高通量克隆、高速度表达纯化、蛋白质自动化结晶、自动化衍射数据收集和结构解析等。如果研究人员继续采用原有的老方式,美国于2000年启动的“结构基因组计划”根本不可能按时完成,甚至做不出其中的1/10。   目前,刘志杰在中科院生物物理研究所的蛋白质科学研究平台构建了一套高通量的从基因克隆到蛋白质结构解析的流水线。这一流水线由几个模块组成,每个模块都力争实现自动化。如第一个模块即是自动化克隆和小规模可溶性表达筛选,使用该模块可自动筛选出可溶性表达的蛋白质。   “如果使用传统方法,只能一个个地进行手工试验,不但费时费力还容易出错。现在可以一次筛选96个目标基因,很快了解哪些蛋白质在哪种条件下是可溶的。也就是说,过去需要几个月或几年完成的工作,如今一个人几天就能完成。”他说。   他介绍,现代分子生物学等相关学科的发展为蛋白质晶体学提供了许多先进的技术和方法,极大地提高了蛋白质晶体学的研究效率。由于蛋白质晶体学的研究对象在很大程度上是一个自然的选择过程,构象稳定和容易结晶的蛋白质成为研究人员进行结构分析的首选目标。这就意味着遗留下的蛋白质分子的结构解析难度将越来越大。同时,随着人类对生命现象认识的深入,对健康、环境和能源方面的关注,蛋白质晶体学的研究对象越来越多地定位于与人类疾病以及工农业密切相关的重要目标蛋白上。其中,很多目标蛋白来自真核生物的蛋白质复合体和膜蛋白,而真核生物的可溶蛋白质和膜蛋白的获得,是目前各国晶体学家面临的共同难题。   此外,生物大分子的结晶也是晶体学家们亟待解决的问题。虽然人们投入了大量精力研究蛋白质结晶的理论和实验方法,但由于蛋白质结晶过程的多参数、随机性过大,未知因素过多,目前蛋白质结晶在理论上没有取得任何突破性进展。人们所期待的根据蛋白质一级序列预测其结晶条件的情景还只是梦想。研究人员不得不继续采取“盲人摸象”的大规模筛选方法寻找蛋白质分子的结晶条件。因此,高纯度、高均一性和高稳定性的蛋白质样品的获得,以及蛋白质分子的结晶,成为目前限制蛋白质晶体学发展的主要瓶颈。   为筛选最佳的结晶条件,研制出自动化、高速度、高精确度制备出纳米级蛋白质和结晶溶液混合液滴的机器人,成为迫切需要解决的技术问题。因为结晶机器人用很少量的蛋白质样品就能筛选大量的结晶条件。目前,发达国家已开发出多款结晶机器人,能够一次筛选几百到上千个蛋白质的结晶条件 另一种结晶观测机器人甚至能根据时间拍摄结晶过程的照片,并自动放在网上,研究人员不论在家还是在其他地方都可以了解到实验的情况。如果没有这样的自动化设备,学生们就不得不呆在冷室里一个一个地观测了。   刘志杰告诉记者,他新构建的从基因到结构的流水线,各种零件都是现有的,但如何将它们整合在一起工作,大部分是他按照实验的需求自己设计而成的,其中一部分是他与美国的合作者共同探讨研究而成的。如果与美国同行的设备比,生物物理所这套设备的自动化程度更高。如,小规模细胞培养,美国合作者依然使用手工,而他的这套设备已实现了自动化。   全新的自动化装备给刘志杰研究小组带来了预期的喜悦。他的课题组使用这条流水线所开展的癌症研究取得突破性进展。其论文《通过N10取代的叶酸类似物抑制人源5,10-次甲基四氢叶酸合成酶的结构基础》于2009年9月被《癌症研究》以封面文章的形式给予报道,受到同行高度关注。   在此流水线基础上,刘志杰打算在2010年实施新的改进,对膜蛋白处理进行自动化改造。即在保持设备原有功能基础上,找出使膜蛋白可溶的条件。这种设备的改进,只要进入研究阶段,成果在国际上必定领先。因为,目前世界上尚未有这类设备。   据悉,中科院将建基于同步辐射线站的高通量衍射数据收集和解析模块。中科院生物物理所引进的“千人计划”研究员张荣光,将在上海光源上建造新设施。刘志杰说:“我们将是他最大的用户。”   各领域不期而遇   中科院生物物理所杨福全和刘志杰课题组开展的设备研制,使人们不难看出,生命科学研究技术目前正从发展单项尖端技术转向系统集成研究,而且这种趋势不仅体现在结构生物学领域,在脑认知研究中也有相似表现。   在生物物理所脑认知国家重点实验室,薛蓉研究员先让记者参观了实验室最新制造的“头盔”。这个特殊的“头盔”内插满了线路,接受实验的人戴在头上,推进脑成像装置便可给大脑拍照,并探测到脑部神经系统的一些活动情况。   薛蓉曾在美国纽约大学医学院放射系生物医学成像中心任工程师职位。她介绍,这个“头盔”是她正在研制的一种新的并行成像设备与技术,以改进人体超高场磁共振成像系统的性能,提高成像速度和质量。   薛蓉解释说:“核磁共振中,质子共振频率接近300MHz,在人体内其波长仅约11厘米,RF射频场将与人体产生‘介电共振效应’,导致净磁化矢量在发射和接收上产生严重的不均匀性。除此之外,共振频率的提高还会引起人体组织对电磁能量的吸收率(SAR)的增加,带来类似微波炉加热式的安全隐患。解决这些高频信号问题的最有效方法,就是研制多通道的发射/接收射频线圈,结合并行成像技术,以期获得超高场成像系统中高分辨率的灰度均匀的人脑结构和功能图像。”   薛蓉介绍,随着交叉学科的不断发展,磁共振技术在诸多领域中都得到了重要应用,无论是生物学、临床医学、分子影像学,还是脑与认知科学等国家重要学科领域的研究,对磁共振技术的发展都有着越来越高的要求。国际上在这方面的投入相当可观,目前,国际上7特拉斯(T)人体磁共振成像系统已装机30余台。国外磁共振领域著名的生产厂家Siemens、GE和Philips等公司,以及美国哈佛医学院、纽约大学医学院,德国Freiburg大学等已装备了7T磁共振超高场成像系统。在亚洲区域,韩国也早于我国购买了相关设备。为了不滞后于国际前沿的科学研究,生物物理所脑成像中心2009年底引进了国内第一台7T超高场磁共振系统。这是基于这一团队已具备了自主开展磁共振成像系统软硬件研发能力而着手的工作。该系统目前正在紧张装机。   国际上的主要研究机构正积极在7T及以上超高场系统上研制与此项目类似的高场发射与接收系统及相关线圈。由于研发进度以及技术保密等原因,各家都不披露完整的技术资料。竞争点大多在于这个“头盔”上。同时,这个“头盔”如何与脑成像进行连接,也是核心技术之一。   薛蓉说:“实验室脑成像中心2010年的一个重点研究目标,即是在西门子7T超高场全身磁共振扫描仪上研制多通道发射与接收头线圈,及其与7T成像系统的射频接口,实现多通道的并行发射与数据的并行采集,克服超高场成像系统中射频场发射的不均匀性,有效提高功能磁共振成像的速度和质量,特别是大脑特定区域,如前颞叶和海马区磁共振图像的信噪比和对比度,减小磁敏感性伪影,帮助检测认知科学实验中功能磁共振信号的变化。”   对新进口的设备进行创造性“联通”、“衔接”和“整合”,是生物物理所几个实验室都在进行的工作,一旦成功便能获得很好的研究结果。特别值得注意的是,这类工作也是国际上许多实验室都在进行的研究。虽然中国生命科学曾一度落后于发达国家,但在这里,人们可看到中国有可能迎头赶上甚至超越的希望。
  • 北大获赠千万美元设脑研究院 饶毅任院长
    11月8日,北京。作为世界上最大的信息技术出版、研究、会展与风险投资公司,美国国际数据集团(IDG)继续捐赠1000万美元与北京大学共同建设北京大学—IDG/麦戈文脑研究院。   IDG创始人兼董事长、麻省理工学院(MIT)麦戈文人脑研究院创始人麦戈文(Patrick McGovern)与北京大学校长周其凤在北京大学临湖轩签署捐建协议。这是继今年4月底与清华大学共同建设清华大学-IDG/麦戈文人脑研究院之后,IDG在中国的又一次重大科学捐款计划。   麦戈文先生在致辞中表示,我和我夫人非常高兴能够与北京大学签约设立脑研究院。脑研究院设立后,全面认知脑将不只是梦想。我相信研究院将会产生一系列治疗脑疾病的科研成果。我们为参与这一进程并使之早日实现所做出的努力而倍感自豪。   为何选中国   麦戈文夫妇一直致力于对教育与科研事业的支持,特别是在脑科学研究领域。2000年,麦戈文夫妇向MIT慷慨捐赠,成立MIT麦戈文脑研究院,致力于提高人类交流水平,专门研究人脑的工作机理及相关疾病,包括孤独症、帕金森氏症、精神分裂症、语言障碍等。   目前,全球大约有5亿人患有和脑神经相关的各种疾病。在麦戈文走过的90多个国家中,他发现这些国家的大学和研究所都有个共性,那就是很多优秀的脑神经方面的科学家都来自中国。与此同时,麦戈文在MIT建立脑研究院的时候发现,大约有25%的工作人员来自中国,“所以我认为中国的科学家在这方面有着比较优秀的研究基础,在中国建立人脑研究院可以吸引他们回国,这样就能保证有100%的中国人来从事这一领域的研究工作。”麦戈文告诉《科学时报》记者。“我之所以把钱投在中国,是希望在中国建立这样的一个研究机构,来帮助扩大和延伸他们的研究,同时吸引全球各地优秀的华人科学家回到中国来从事这方面的研究,参与到为解决全球人脑疾病的研究中来。”   IDG及IDG资本管理团队还将分别设立“IDG中国基金会”和“和谐基金会”,为该研究院提供长期的支持与资助。   北京大学校长周其凤告诉记者,IDG和麦戈文夫妇将给予北京大学10年稳定的支持,这样就能保证有一个非常宽松的环境,来让科学家非常自由地来开展研究,从而产生非常好的研究成果。“人类对大脑的认识还不够,加深对大脑的认识和健康的理解将有助于人类治疗脑部疾病。当然,这其中也有很多期待,如对大脑疾病的治疗和解决方案的提升,以及理论方面的认识和研究,还有待继续研究。”   对于北大和清华各自脑研究院如何协同作战,麦戈文认为,不同的大学的侧重点都有所不同,如清华大学在分子结构和计算神经科学方面有优势,有较好的研究成果,北大在行为、遗传和认知科学等方面比较强势,所以将有优势互补。   而对于IDG来讲,他们在中国的战略还远不止北大和清华。   “下一步我们还将继续增加捐款,除了在人脑疾病方面的研究之外。我们还将在儿童教育等方面加大投入,从而能保障一些困难儿童能上得起学,生活基本没有什么困难。在这方面北京师范大学就着一定的基础,该校主要从事教学和研究工作,在儿童的认知科学领域有自己的探索,我希望能与北京师范大学进行合作,展开这一领域的投资。”麦戈文告诉记者。   开放互补   历史悠久、基础雄厚作为北京大学的重要特点,将充分发挥其综合学科优势,在脑科学研究领域包括神经生物学、语言学、生物工程、计算科学、认知科学、以及脑神经系统疾病的临床医学研究等方面已形成了一个初具规模的研究群体,并于2001年成立了跨学科、跨院系的“脑与认知科学中心”。北京大学心理系设有认知心理学、认知神经科学、社会认知神经科学、神经经济学等基础研究方向(以及其他应用基础研究方向),其心理学研究是目前中国大陆唯一进入全球排名前1%的单位 生命科学学院有神经生物学、医学部有痛觉和脑神经系统疾病等研究方向。   北京大学-IDG/麦戈文脑研究院将以北京大学心理学系和生命科学学院为依托,与北京大学-清华大学生命科学联合中心互为倚角,联合医学部、附属医院,发挥北京大学多学科的优势,致力于行为神经科学、遗传神经科学和认知神经科学的研究,做出世界一流的脑科学研究成果。   “这个研究院是非常开放的,欢迎国际上对此感兴趣的专家学者来此合作开展研究工作。除此之外,该研究院也承担着培养研究生和青年人才的重任,通过加强相关脑科学的课程的建设,提升北京大学的科学研究和学术氛围,一次来促进北大的国际化。”周其凤说。   生命科学学院院长饶毅教授拟将兼任北京大学—IDG/麦戈文脑研究院院长,他告诉记者,北大校本部和医学部、临床医院多方面将整合优势力量来一起开展研究工作。“我们希望在中国、在北大做出杰出的脑研究成就,推动人类对于大脑奥秘的认识、帮助解决困扰人类的脑和神经疾患。”
  • 2013年国家自然科学基金生命科学部资助额排名
    日前,国家自然科学基金委员会公布了 2013 年度国家自然科学基金申请集中接收期间项目评审结果。   现将各单位在 生物科学 领域的资助额统计如下:   557 家科研机构共获得了 30 8666.48 万元的资助金额   中国农业大学今年获得了近 1 亿元的基金资助,排名第一。浙大、华中农大、上海生科院和南京农大位列二至五位。详细排名请看下图以及下表统计。 排名 机构 生命科学领域经费 总经费 1 中国农业大学 9972 13420.7 2 浙江大学 9312.5 44882.8 3 华中农业大学8547.5 10295.8 4 中国科学院上海生命科学研究院 7206.5 10997.2 5 南京农业大学 7060 9593.5 6 西北农林科技大学 5588 7388 7 复旦大学 5043 34053.9 8 中国科学院植物研究所 5029 5988 9 北京大学 4874.99 42034.54 10 清华大学 4473 37049.1 11 中国科学院动物研究所 4442 5171 12 上海交通大学 4046 50570.75 13 华南农业大学 3644.5 4733.5 14 中山大学 3593 31451.9 15 中国科学院遗传与发育生物学研究所 3323 3348 16 扬州大学 3207 6545 17 中国人民解放军军事医学科学院 3204 7482 18 中国科学院微生物研究所 2964 3709 19山东大学 2800 23289.89 20 西南大学 2667 4903 21 中国农业科学院植物保护研究所 2627 2627 22 东北农业大学 2603.7 2865.7 23 中国科学院生物物理研究所 2434.5 3614.5 24 中国科学技术大学 2422 23833 25 中国人民解放军第四军医大学 2377 13842.7 26 内蒙古农业大学 2251 3617 27 吉林大学 2152 18315.63 28 同济大学 2139.5 23095.5 29 石河子大学 2123 4576 30 东北林业大学 2076 2578.5 31 江西农业大学 2032 2650 32 山东农业大学 2013 2404 33 武汉大学 1985.7 23820.05 34 苏州大学 1975 16662.97 35 中国农业科学院作物科学研究所 1929 1956 36 中国海洋大学 1905 8370 37 厦门大学 1893 16653.4 38 北京林业大学 1872 2897.3 39 四川农业大学 1853 202940 福建农林大学 1850 2148 41 沈阳农业大学 1829 2350 42 南开大学 1828 10769 43 中国科学院昆明动物研究所 1804 2002 44 南京大学 1786 24618.55 45江南大学 1781 3985.8 46 江苏省农业科学院 1678 1804 47 华中科技大学 1663 31280.96 48 中国科学院昆明植物研究所 1629 2492 49 四川大学 1586 20414.45 50 中国科学院华南植物园 1582.5 1703.5 51 湖南农业大学 1567 1951 52 河南农业大学 1566 1800 53 中国科学院水生生物研究所 1566 1782 54 安徽农业大学 1541 1794 55 中国科学院沈阳应用生态研究所 15273307.3 56 兰州大学 1503 8053 57 中国人民解放军第二军医大学 1492 12537 58 中国科学院武汉植物园 1459 1459 59 青岛农业大学 1419 1680 60 广西大学 1413 4956.861 中国人民解放军第三军医大学 1382 11832 62 南昌大学 1330 8172.5 63 华南师范大学 1317 4486.5 64 浙江农林大学 1313 1849 65 中国热带农业科学院 1295 1515 66 南方医科大学 1243 8697 67 中国科学院武汉病毒研究所 1210 1430 68 甘肃农业大学 1208 1411 69 云南农业大学 1207 1510 70 南京林业大学 1182 2198 71 海南大学 1181 2335.3 72 中国科学院亚热带农业生态研究所 1180 2110 73 北京师范大学 1176 10258.24 74 中国农业科学院北京畜牧兽医研究所 1170 1195 75 贵州大学 1110 2836.3 76 江苏大学 1094 6386 77 河北农业大学 1089 1197 78 中国科学院海洋研究所1068 3862 79 首都医科大学 1058.99 10758.5 80 新疆农业大学 1030 1665 81 陕西师范大学 9924728.5 82 华东师范大学 983 8155 83 云南大学 979 3723 84 东北师范大学 976 3582 85 中国科学院西双版纳热带植物园 968 1064 86 中南大学 955 22583.7 87 宁夏大学 951 2682 88 杭州师范大学 950 2878.5 89 北京农学院 936 1073 90 华东理工大学 930 9236.2 91 云南省农业科学院 920 970 92 西南林业大学 876 1112 93 湖南师范大学 869 2364.8 94 中国科学院成都生物研究所 864 1644 95 华中师范大学 851 3362 96 吉林农业大学 831 856 97 河北大学810 2173 98 浙江省农业科学院 797 848 99 塔里木大学 772 1042 100 华南理工大学 770 12426   注:生命科学部资助范围涉及到生物学、生物资源、生态环境、农业科学、基础医学等相关研究领域。具体则包括:微生物学、植物学、生态学、林学、生物物理、生物化学与分子生物学、免疫学、生物力学与组织工程、神经科学、认知科学与心理学、生理学与整合生物学、遗传学与生物信息学、细胞生物学、发育生物学与生殖生物学、食品科学、农学基础与作物学、植物保护学、园艺学与植物营养学、动物学、畜牧学与草地科学、兽医学、水产学。   附录:557 家科研机构2013年国家自然科学基金生命科学部资助额排名
  • 刚刚!2024年诺贝尔物理学奖揭晓!
    刚刚,2024诺贝尔物理学奖揭晓!2024年诺贝尔物理学奖被授予John J. Hopfield和Geoffrey E. Hinton,表彰他们通过人工神经网络实现机器学习的基础性发现和发明。 约翰霍普菲尔德 John J. HopfieldJohn Hopfield 1954 年在斯沃斯莫尔学院获得学士学位,1958 年在康奈尔大学获得物理学博士学位。他在贝尔实验室理论组工作了两年,随后在加州大学伯克利分校(物理学)、普林斯顿大学(物理学)、加州理工学院(化学和生物学)任教。John Hopfield 1969 年获美国物理学会奥利弗・ 巴克利奖,1973 年当选美国国家科学院院士,2001 年获国际理论物理中心(ICTP)狄拉克奖章。杰弗里辛顿 Geoffrey Hinton杰弗里辛顿(Geoffrey Hinton),1947年12月6日出生于英国温布尔登,2018年图灵奖得主,英国皇家学会院士,加拿大皇家学会院士,美国国家科学院外籍院士,多伦多大学名誉教授。杰弗里辛顿于1970年获得剑桥大学实验心理学学士学位;1976年受聘为苏塞克斯大学认知科学研究项目研究员;1978年获得爱丁堡大学人工智能学博士学位。1978年至1980年担任加州大学圣地亚哥分校认知科学系访问学者;1980年至1982年担任英国剑桥MRC应用心理学部科学管理人员;1982年至1987年历任卡内基梅隆大学计算机科学系助理教授、副教授;1987年受聘为多伦多大学计算机科学系教授;1996年当选为加拿大皇家学会院士;1998年当选为英国皇家学会院士;1998年至2001年担任伦敦大学学院盖茨比计算神经科学部创始主任;2001年至2014年担任多伦多大学计算机科学系教授;2016年至2023年担任谷歌副总裁兼工程研究员;2023年从谷歌辞职。杰弗里辛顿致力于神经网络、机器学习、分类监督学习、机器学习理论、细胞神经网络、信息系统应用、马尔可夫决策过程、神经网络、认知科学等方面的研究。近5年诺贝尔物理学奖得主诺贝尔物理学奖是根据诺贝尔1895年的遗嘱而设立的五个诺贝尔奖之一,该奖旨在奖励那些对人类物理学领域里作出突出贡献的科学家。2023年 诺贝尔物理学奖授予皮埃尔-阿戈斯蒂尼(Pierre Agostini)、费伦茨-克劳斯(Ferenc Krausz)和安妮-勒惠利尔(Anne L’Huillier),以表彰他们“开发了产生阿秒光脉冲的实验方法,用于研究物质中的电子动力学”。2022年 诺贝尔物理学奖被授予科学家阿兰阿斯佩(Alain Aspect),约翰弗朗西斯克劳泽(John F. Clauser)和安东塞林格(Anton Zeilinger),以表彰他们为纠缠光子实验、证明违反贝尔不等式和开创性的量子信息科学所作出的贡献。2021年 美国普林斯顿大学的真锅淑郎(Syukuro Manabe)和德国马克斯普朗克气象研究所的克劳斯哈塞尔曼(Klaus Hasselmann)因“物理模拟地球气候,量化变化和可靠地预测全球变暖”而共同分享一半奖金。另一半奖金由意大利罗马大学乔治帕里西(Giorgio Parisi)获得,理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统的无序和波动的相互作用”。2020年 英国物理学家罗杰彭罗斯(Roger Penrose)因为发现黑洞形成是对广义相对论的可靠预测,独享一半奖金;美国国家科学院院士莱恩哈德根策尔(Reinhard Genzel)和美国天文学家安德烈娅盖兹(Andrea Ghez) 因为发现银河系中央存在超大质量的致密物体,共享2020年诺贝尔物理学奖的另一半奖金。2019年 美国普林斯顿大学名誉教授詹姆斯皮波斯(James Peebles)因“在物理宇宙学上的理论发现”独享一半奖金,瑞士日内瓦大学教授米歇尔马约尔(Michel Mayor)和迪迪埃奎罗兹(Didier Queloz)因“发现一颗环绕类太阳恒星的系外行星”共享另一半奖金。诺贝尔奖小知识截至2023年,诺贝尔物理学奖共颁发了117次,没有颁发的六年分别是1916、1931、1934、1940、1941和1942年。最年轻的获奖者是英国物理学家Lawrence Bragg,1915年因“用X射线对晶体结构的分析所作的贡献”与父亲一起获奖,时年25岁。最年长的获奖者是美国物理学家Arthur Ashkin,2018年因“在激光物理学领域所作出的开创性发明”获奖,时年96岁。诺贝尔物理学奖史上的“家庭”诺奖有:Marie Curie和Pierre Curie夫妇获得1903年的诺贝尔物理学奖;William Bragg和Lawrence Bragg父子获得1915年的诺贝尔物理学奖;Niels Bohr获得1922年诺贝尔物理学奖,其子Aage N. Bohr获得1975年诺贝尔物理学奖;Manne Siegbahn获得1924年诺贝尔物理学奖,其子Kai M. Siegbahn获得1981年诺贝尔物理学奖;J. J. Thomson获得1906年诺贝尔物理学奖,其子George Paget Thomson获得1937年诺贝尔物理学奖。
  • 2011年生命科学、医疗国家重点实验室评估名单公布
    关于下达2011年度国家重点实验室评估计划的通知   国科基函〔2010〕22号   教育部科学技术司、农业部科技教育司、卫生部科技教育司、国家人口和计划生育委员会科学技术服务司、中国科学院计划财务局、中国人民解放军总后勤部卫生部科技训练局,山东省科技厅、广东省科技厅:   根据《国家重点实验室建设与运行管理办法》和《国家重点实验室评估规则》的精神,2011年将对生命领域的国家重点实验室进行评估,现将有关事项通知如下:   1.2011年度国家重点实验室评估的具体工作委托国家自然科学基金委员会承担。   2.参加2011年度评估的生命领域的56个国家重点实验室分为生命科学类和医学科学类两类,其中生命科学类30个实验室,医学科学类26个实验室(分类情况见附件)。   请按照《国家重点实验室评估规则》认真组织依托单位和实验室做好评估准备工作。   科技部基础研究司   二O一O年十月二十二日   附件:   1. 参加2011年度评估的生命科学类国家重点实验室 序号 实验室名称 依托单位 主管部门 1 病毒学国家重点实验室 武汉大学、中国科学院武汉病毒研究所 教育部 2 蛋白质工程及植物基因工程国家重点实验室 北京大学 教育部 3 动物营养学国家重点实验室 中国农业科学院畜牧研究所、中国农业大学 农业部 4 分子生物学国家重点实验室 中国科学院上海生命科学研究院 中国科学院 5 家畜疫病病原生物学国家重点实验室 中国农业科学院兰州兽医所 农业部 6 农业虫害鼠害综合治理研究国家重点实验室 中国科学院动物研究所 中国科学院 7 农业生物技术国家重点实验室 中国农业大学 教育部 8 农业微生物学国家重点实验室 华中农业大学 教育部 9 神经科学国家重点实验室 中国科学院上海生命科学研究院 中国科学院 10 生化工程国家重点实验室 中国科学院过程工程研究所 中国科学院 11 生物大分子国家重点实验室 中国科学院生物物理所 中国科学院 12 生物反应器工程国家重点实验室 华东理工大学 教育部 13 生物膜与膜生物工程国家重点实验室 中国科学院动物研究所、清华大学、北京大学 中国科学院 14 食品科学与技术国家重点实验室 江南大学、南昌大学 教育部 15兽医生物技术国家重点实验室 中国农业科学院哈尔滨兽医研究所 农业部 16 水稻生物学国家重点实验室 中国水稻研究所、浙江大学 农业部 17 微生物技术国家重点实验室 山东大学 教育部 18 微生物资源前期开发国家重点实验室 中国科学院微生物研究所 中国科学院 19 系统与进化植物学国家重点实验室 中国科学院植物研究所 中国科学院 20 遗传工程国家重点实验室 复旦大学 教育部 21 遗传资源与进化国家重点实验室 中国科学院昆明动物研究所 中国科学院 22 有害生物控制与资源利用国家重点实验室 中山大学 教育部 23 植物病虫害生物学国家重点实验室 中国农业科学院植物保护研究所 农业部 24 植物分子遗传国家重点实验室 中国科学院上海生命科学研究院 中国科学院 25 植物化学与西部植物资源持续利用国家重点实验室 中国科学院昆明植物研究所 中国科学院 26 植物基因组学国家重点实验室 中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院微生物研究所 中国科学院27 植物生理学与生物化学国家重点实验室 中国农业大学、浙江大学 教育部 28 植物细胞与染色体工程国家重点实验室 中国科学院遗传与发育生物学研究所 中国科学院 29 作物生物学国家重点实验室 山东农业大学 山东省科技厅 30 作物遗传与种质创新国家重点实验室 南京农业大学 教育部   2. 参加2011年度评估的医学科学类国家重点实验室 序号 实验室名称 依托单位 主管部门 1 癌基因及相关基因国家重点实验室 上海市肿瘤研究所 卫生部 2 病毒基因工程国家重点实验室 中国疾病预防控制中心病毒病预防控制所 卫生部 3 病原微生物生物安全国家重点实验室 中国人民解放军军事医学科学院 中国人民解放军总后勤部卫生部 4 传染病预防控制国家重点实验室 中国疾病预防控制中心 卫生部 5 传染病诊治国家重点实验室 浙江大学 教育部 6 创伤、烧伤与复合伤研究国家重点实验室 中国人民解放军第三军医大学 中国人民解放军总后勤部卫生部 7 蛋白质组学国家重点实验室 中国人民解放军军事医学科学院 中国人民解放军总后勤部卫生部 8 分子肿瘤学国家重点实验室 中国医学科学院肿瘤研究所 卫生部 9 呼吸疾病国家重点实验室 广州医学院 广东省科技厅 10 华南肿瘤学国家重点实验室 中山大学 教育部 11 计划生育生殖生物学国家重点实验室 中国科学院动物研究所 国家人口和计划生育委员会 12 口腔疾病研究国家重点实验室 四川大学 教育部 13 脑与认知科学国家重点实验室 中国科学院生物物理研究所 中国科学院 14 认知神经科学与学习国家重点实验室 北京师范大学 教育部 15 生物治疗国家重点实验室 四川大学 教育部 16 实验血液学国家重点实验室 中国医学科学院血液学研究所 卫生部 17 天然药物及仿生药物国家重点实验室 北京大学 教育部 18 新药研究国家重点实验室 中国科学院上海药物研究所 中国科学院 19 眼科学国家重点实验室 中山大学 教育部 20 医学分子生物学国家重点实验室 中国医学科学院基础医学研究所 卫生部 21 医学基因组学国家重点实验室 上海交通大学 教育部 22 医学免疫学国家重点实验室 中国人民解放军第二军医大学 中国人民解放军总后勤部卫生部 23 医学神经生物学国家重点实验室 复旦大学 教育部 24 医学遗传学国家重点实验室 中南大学 教育部 25 医药生物技术国家重点实验室 南京大学 教育部 26 肿瘤生物学国家重点实验室 中国人民解放军第四军医大学 中国人民解放军总后勤部卫生部
  • 专家带你科学认知食品添加剂!
    食品添加剂已经成为我们日常饮食中不可或缺的一部分。但是,有关食品添加剂的舆论风波不断刺激消费者的敏感神经,引发群众抵触心理。那么,食品添加剂是否对人体有害?在此,我们对食品添加剂的定义、分类、安全性等方面进行科学解读,帮助消费者科学认知食品添加剂。01什么是食品添加剂?根据2024年2月8日新发布的《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024),食品添加剂的定义为:“改善食品品质和色、香、味,以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要而加入食品中的人工合成或者天然物质。食品用香料、胶基糖果中基础剂物质、食品工业用加工助剂、营养强化剂也包括在内”。02为什么要使用食品添加剂?食品添加剂迄今已有五六千年的发展历史,已成为食品加工业不可缺少的基料,在食品加工工业中发挥了重要作用[1-3]。一是防止食品变质,延长保质期,为消费者提供品质稳定的食物;二是改善食品感官品质,增强食品营养价值,满足人们对食品风味、色泽、口感的要求;三是改进食品生产工艺,提高食品生产效率,使食品制造工艺更合理、卫生、健康;四是促进食品品种创新,满足消费者对食品多元化的消费需求。03添加到食品的一定是食品添加剂吗?在我国,根据食品添加剂的功能类别,GB 2760—2024将食品添加剂分为23大类,详见表1。目前批准使用的食品添加剂有2000多种,凡是不在《食品添加剂使用标准》(GB2760)和国家卫生健康委公告允许使用的食品添加剂名单中的物质都不是食品添加剂。表 1 食品添加剂的种类序号种类英文名称01酸度调节剂Acidity regulator02抗结剂Anticaking agent03消泡剂Antifoaming agent04抗氧剂Antioxidant05漂白剂Bleaching agent06膨松剂Bulking agent07胶姆糖基础剂Chewing gum base08着色剂Colour09护色剂Colour fixative10乳化剂Emulsifier11酶制剂Enzyme preparation12增味剂Flavour enhancer13面粉处理剂Flour treatment agent14被膜剂Coating agent15水分保持剂Humectant16营养强化剂Nutrition enhancer17防腐剂Preservative18稳定和凝固剂Stabilizer and coagulator19甜味剂Sweetener20增稠剂Thickener21食品香料Flavouring Agent22食品工业用加工助剂Processing aids for the food industry23其他Others然而,在食品生产中,有些不法商人为了追求经济利益,无视国家法律法规,使用国家明令禁止的非食用物质,诸如苏丹红、三聚氰胺、吊白块等非食用物质的添加会对人体造成一定的危害,非食用物质不是食品添加剂,是国家不允许添加在食品中的。为了打击违法添加非食用物质行为,保障消费者安全,我国陆续发布了五批《食品中可能违法添加的非食用物质和易滥用的食品添加剂名单》。04使用食品添加剂的食品是否安全?我国高度重视食品安全和食品添加剂使用问题,通过立法和制定标准对食品添加剂的审批、生产、流通和使用环节进行全流程监管。与国际食品法典委员会和其他发达国家的管理措施基本一致,有一套基本完善的食品添加剂监督管理和安全性评价制度。凡是列入我国国家标准的食品添加剂,均进行了安全性评价,并经过食品安全国家标准审评委员会食品添加剂分委会审查,公开向社会及各有关部门征求意见,确保其技术必要性和安全性。关于食品添加剂的使用,现行的《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760-2024)中严格规定了食品添加剂的使用原则、允许使用的食品添加剂品种、使用范围及最大使用量或残留量。例如,《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2024)规定了糖果中蓝锭果红的最大使用量为2.0 g/kg,巴氏杀菌乳中不得添加食品用香料、香精。此外,《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2024)也规定了食品添加剂使用的一般原则:不应对人体产生任何健康危害;不应掩盖食品腐败变质;不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷,或以掺杂、掺假、伪造为目的而使用食品添加剂;不应降低食品本身的营养价值;在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的使用量。因此,食品添加剂在合理、合规、按“标准”使用的情况下是安全的。在合理使用的情况下,食品添加剂能够提升产品品质,丰富食品种类,满足消费者对食品多元化的消费需求,但使用不当则会危害消费者健康。一是“两超一非”的问题,指超范围、超限量使用食品添加剂和违规添加非食用物质的问题。我国《食品安全法》第三十四条明确规定不得在食品生产中使用食品添加剂以外的化学物质和其他可能危害人体健康的物质;禁止生产经营超范围、超限量使用食品添加剂的食品。但在实际使用过程中仍存在违规使用食品添加剂的情况。例如,2022年,麦趣尔集团股份有限公司在生产麦趣尔纯牛奶过程中超范围使用食品添加剂丙二醇,违反了《中华人民共和国食品安全法》第三十四条第(四)项之规定,构成超范围使用食品添加剂生产食品的行为,被罚款7315.1万元。二是“不当搭配”食品添加剂的问题。一种食品中往往添加多种食品添加剂,多种食品添加剂同时使用产生的协同或者拮抗作用可能对健康有害。三是添加剂质量问题,不合格或劣质的食品添加剂可能含有有害物质,进而引发食品安全问题。四是长期摄入含有特定食品添加剂的食品可能引发慢性疾病。例如甜味剂被认为可能与肥胖、糖尿病疾病等慢性疾病的发生有关联。总的来说,食品添加剂在食品加工业发挥着至关重要的作用,被誉为食品加工业的灵魂。然而,食品添加剂一旦使用不当,会引发食品安全问题,从而威胁人们的身体健康。为了保障食品安全,我们应该加强科学研究,这样可以更准确地评估食品添加剂对人体健康的影响,尤其是对特定人群如婴幼儿、老年人的潜在风险,制定更加科学合理的标准体系。完善食品添加剂的法律法规,严格落实“四个最严”要求,加强行政监管的威慑作用,杜绝食品添加剂违规使用现象,进而最大限度地消除其负面影响。05消费者如何获取食品添加剂信息?《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》(GB 7718—2011)是食品标签的基础性标准,要求预包装食品标签必须标示食品名称、配料清单、净含量、制造者和贮藏说明、产品标准号等[4]。且各种配料应按制造或加工食品时加入量的递减顺序一一排列;加入量不超过2%的配料可以不按递减顺序排列。对于食品添加剂,通则要求,食品添加剂应当标示其在《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760)中的食品添加剂通用名称。可以标示为食品添加剂的具体名称,也可标示为食品添加剂的功能类别名称,并同时标示食品添加剂的具体名称或国际编码(INS号),或者全部标示食品添加剂的功能类别名称,同时标示具体名称。例如,食品添加剂“丙二醇”可以选择标示为:a.丙二醇;b.增稠剂(1520);c.增稠剂(丙二醇)。若食品中添加了两种以上同一功能的食品添加剂,可选择分别标示各自的具体名称;或者选择先标示功能类别名称,再在其后加标示各自的具体名称或国际编码(INS号)。需注意复配食品添加剂的命名规则应符合《食品安全国家标准复配食品添加剂通则》(GB 26687-2011)的规定。总之,产品标识是普通消费者了解产品中食品添加剂含量和种类的重要依据,消费者可以从食品包装上获取食品添加剂信息。综上所述,食品添加剂是把双刃剑,在现代食品工业中起到举足轻重的作用,使用不当会有健康风险。但我们不能因为食品添加剂具有负面影响而抛弃它,恰恰相反,我们应该加强科学研究、提高监管力度、规范生产流程、强化质量控制,减少食品添加剂使用过程中的安全隐患。随着科学技术的进步和食品添加剂相关法律、法规和标准的完善,我国的食品安全状况会越来越好。[1] 陶冶心.食品添加剂对食品质量的影响及问题分析[J].食品安全导刊,2024(04):17-19.[2] 张莲莲,李岩.食品添加剂对食品安全的影响探析[J].现代食品,2023,29(07):143-145.[3] 焦锡涛,胡云,张二豪,等.基于《中华人民共和国食品安全法》的食品添加剂现状研究[J].食品工业,2023,44(11):334-337.[4] GB 7718—2011《食品安全国家标准 预包装食品标签通则》[S]. 北京:中国标准出版社,2011.作者:中国检验检疫科学研究院首席专家——张峰食品中化学性有害物分析技术研究首席专家博士/研究员/博士生导师  国家“高层次人才特殊支持计划”创新领军人才。全国创新争先奖获得者、茅以升科学技术奖获得者、中央国家机关青年五四奖章获得者、全国质检系统先进工作者。中国检验检测学会副会长,市场监管总局食品安全抽检监测秘书处秘书长,国务院食品安全委员会专家委员会委员,WHO FCTC专家组专家,国家中长期科技发展规划编制组专家,市场监管总局科技创新委员会委员,食品安全国家标准审评委员会理化检验方法专委会副主任委员,中国仪器仪表学会食品安全检测仪器与技术应用分会副理事长,国家食品安全风险评估专家委员会委员,《Journal of Future Foods》、《One Health Advances》等期刊编委。  研究方向:食品中未知有害物的质谱侦测技术开发 分离电离一体化质谱离子源研制及食品实时检测技术开发 食品组学风险判定技术开发;食品安全质谱成像技术开发。  “十三五”以来,所带领的团队主持国家重点研发计划重大项目、国家自然科学基金、欧盟“地平线2020”课题等项目25项。作为第一完成人,获授权发明专利33件,主编著作6部,在Anal. Chem.、J. Agric. Food Chem.等国际顶级期刊和核心期刊上发表文章260余篇。培养硕士、博士、博士后、中组部“西部之光”专家共89名。组织应对了“臭脚盐”、“瘦肉精”等国家重大食品安全突发事件,得到中央政府相关部门肯定,社会效益显著。  作为第一完成人,获得国家科学技术进步奖二等奖1项、中国分析测试协会科学技术奖一等奖3项、原国家质检总局“科技兴检奖”一等奖1项等奖励十余项。
  • 五洲东方&中科院生物物理所仪器校准以及仪器展示初夏活动日回顾
    2019年的初夏,五洲东方在中国科学院生物物理所一连两天举办了仪器校准以及仪器展示活动。中国科学院生物物理研究所(Institute of Biophysics, Chinese Academy of Sciences) 创建于1958年,是国家生命科学基础研究所,其前身是1957年建立的北京实验生物学研究所。在多年的发展实践中,中科院生物物理所充分发挥多学科交叉的综合优势,在蛋白质科学、脑与认知科学、感染与免疫科学、非编码核酸和蛋白质与多肽药物等学科前沿领域实现基础性、前瞻性、战略性突破,加强生命科学领域关键装备的创新研制,实现关键技术和实验方法的重点突破,构建以生物制药和体外诊断为重点的转化型研究体系。本次五洲东方在中国科学院生物物理所举办的仪器校准及展示活动,首日便是针对用户们在实验室使用的耗材、PH剂、天平等进行免费测试及校准,还有部分水机的体检活动。工程师在进行认真的校准检测次日,活动主要是针对部分用户的实验室仪器使用相关进行的小型仪器展示活动产品包括有MD多功能酶标仪BRAND移液器和瓶口分液器默克• 密理博超纯水机EYELA旋转蒸发仪梅特勒天平罗氏荧光定量PCR仪Vilber化学发光来咨询的用户络绎不绝五洲东方团队,多年来秉承“以人为本,追求卓越”的理念,为科研助力,以为实验室提供优质服务为己任,认真专业,从未懈怠。您的满意就是我们最大的追求
  • 破钱学森纪录:张锋成MIT史上最年轻华人终身教授
    据美国《侨报》报道,日前,美国麻省理工学院(MIT)理学院(School of Science)宣布晋升五位副教授为终身教授,其中包括年仅34岁的著名华人科学家张锋。在美国麻省理工学院历史上,钱学森在35岁时晋升为终身教授,并曾在很长一段时间里是麻省理工学院最年轻华人终身教授纪录的保持者。  张锋如今打破钱学森的纪录,成为MIT历史上最年轻的华人终身教授。据了解,张锋于1982年10月22日出生在河北省石家庄市,1994年随家人移民到美国,读高中时开始对生命科学研究产生极大的兴趣。他于2004年获得哈佛大学化学与物理学学士学位、2009年获得斯坦福大学化学及生物工程博士学位。  张锋主要研究领域为神经系统功能与疾病。他在自然微生物CRISPR系统用于真核细胞(包括人类细胞)的基因编辑工具开发方面做出了最前沿的探索。通过CRISPR及其他方法,张锋深入研究了基因和遗传机制与各种疾病的关联,尤其是在神经系统紊乱方面。  张锋于2011年加入MIT,同时在麦戈文脑科学研究所(McGovern Institute)大脑与认知科学部门,以及博德研究所(Broad Institute)从事科研工作。2013年,他的实验室开发出创新性CRISPR/Cas系统,大幅度提高了编辑基因的可靠性和效率,引起国际关注,因其突破性的研究成果,他获得了众多荣誉。  2014年,张锋被《自然》杂志评选为2013年年度十大科学人物之一,2015年获得“年度波士顿人”提名,2016年三月获得加拿大盖尔德纳国际奖。
  • 9.4T超高场人体磁共振超导磁体研制成功
    作者:郑金武 来源:中国科学报近日,中科院电工研究所研究员、中国科学院院士王秋良团队成功研制出9.4特斯拉(T)超高场人体全身磁共振成像超导磁体。在此前召开的技术成果鉴定会上,与会专家一致认为,这项成果达到国际领先水平,打破了国外对该技术的垄断。目前,国际上仅有英国特斯拉工程有限公司掌握该项技术,并已在全球装机5台。美欧等国的科研机构利用该磁体装配的磁共振成像设备,在生物医学研究领域取得了多项突破性进展。9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体为当前高端医疗超高场磁共振成像设备的核心组成部分。与常规临床应用的1.5T和3.0T超导磁共振成像设备相比,9.4T超高场磁共振成像具备显著的优势。例如,能获得更高信噪比、更高分辨率的检测图像;成像速度更快;可对人体内含量较低的钠(23Na)、磷(31P)、碳(13C)、氧(17O)等成分进行成像。该设备可用于开展人体代谢、脑认知科学、神经科学等前沿科学领域的研究,还可用于帕金森症、阿尔兹海默症等神经退行性疾病以及恶性肿瘤的早期诊断。用于人体全身成像的9.4T超高场磁共振成像超导磁体,需要在800mm的大孔径内提供高均匀性和高稳定度的强磁场,研制难度极高。为攻克超高场磁共振成像超导磁体研制技术难关,王秋良团队以“十年磨一剑”的精神,克服了重重困难,突破了大尺寸超高场超导磁体极限电磁设计和制造等成套核心技术。经权威机构检测,该磁体的中心磁场强度达到9.4559T,室温孔径800.3mm,磁场稳定度0.022ppm/hr,400mm球形成像区域内磁场均匀性峰峰值3.05ppm,且实现了液氦零挥发的长期稳定运行。王秋良(右)团队在工作中。电工所供图9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体。电工所供图团队表示,这项成果在我国超高场人体磁共振成像磁体技术领域具有里程碑意义,将使我国成为首个掌握该项核心技术的亚洲国家。
  • 苏州医工所“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 重大科研设施预研筹建项目正式立项
    近日,江苏省科技厅发布《2022年省科技计划专项资金(创新能力建设计划)暨中央引导地方科技发展资金(创新能力建设项目)拟支持项目》公示。苏州医工所牵头组织的“全脑在体单神经元解析成像实验装置” 是苏州大市唯一获批立项的重大科研设施预研筹建项目。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”定位于面向脑与认知科学的重大需求,建成世界首个具备三维曲面动物全脑皮层单神经元解析能力的在体实时成像装置,开展哺乳动物全脑皮层单神经元活动图谱的实验研究。本装置的顺利实施,将开拓“皮层功能组学”新领域,打造世界重要的脑科学研究实验基地,助力我国脑科学研究进入世界领先水平,推动人工智能理论方法的发展,同时提升我国高端光学装备自主研制能力。重大科研设施预研筹建,是以江苏省经济社会发展的重大需求为导向,围绕国家战略部署,聚焦长三角科技创新共同体建设、苏南国家自主创新示范区一体化发展等,以培育创建国家重大科技(科教)基础设施,支持有条件的地方集聚国家战略科技力量,预研建设重大创新基础设施(平台),支撑综合性国家科学中心或区域性创新高地建设。“全脑在体单神经元解析成像实验装置”获准启动之后,将攻克系列关键技术和核心器件。前期,将重点开展“全脑皮层单神经元在体成像系统”的建设任务。后期,将以此为基础,积极争取国家和地方等多方面的资金投入,进一步将此装置建成突破型、引领型、平台型的国家重大科技(科教)基础装置,服务于在体脑科学前沿和基础研究。
  • 中科院“十二五”围绕八大体系布局科技战略
    中科院“十二五”将围绕八大体系布局科技战略 包括能源、材料、信息、农业、环保、空间科学和国家安全等   记者日前从中科院获悉,“十二五”期间,中科院将构建可持续能源与资源、先进材料与绿色智能制造、普惠泛在的信息网络、生态高值农业和生物产业、普惠健康保障、生态与环境保育发展、空天海洋能力新拓展、国家与公共安全等八大体系。   据介绍,中科院将围绕这八大体系进行科技战略布局:   一是可持续能源与资源体系将重点部署规模化可再生能源发电和先进核裂变能、煤炭清洁高效综合利用、深部资源探测装备研制与应用示范等3个战略性科技问题。   二是先进材料与绿色智能制造体系将重点部署高品质基础原材料的绿色制备和高性能复合材料开发制备、资源高效清洁循环利用、泛在感知信息化制造技术等战略性科技问题。   三是普惠泛在的信息网络体系将重点部署“后IP”网络示范、物联网技术、低成本低功耗信息器件系统研究与应用示范等战略性科技问题。   四是生态高值农业和生物产业体系将重点部署农业动植物品种的分子设计、生物制造与新生物产业等战略性科技问题。   五是普惠健康保障体系将重点部署重大慢性病早期诊断与系统干预、脑与认知科学和心理精神健康、干细胞与再生医学、低成本普惠健康医学技术等4个战略性科技问题。   六是生态与环境保育发展体系将重点部署中国碳循环及应对气候变化研究、区域环境模拟与流域环境管理系统研发与应用示范、战略生物资源保护利用与生物多样性等战略性科技问题。   七是空天海洋能力新拓展体系将重点部署空间科学、深海大洋能力拓展、数字地球科学系统和全球与区域环境监测技术系统等战略性科技问题。   八是国家与公共安全体系将重点部署空间态势感知、社会计算与平行管理等战略性科技问题。
  • 再次认知“科学仪器”是认识自然和改造自然的工具——贺第十四届中国科学仪器发展年会(ACCSI2020)胜利召开
    h3 style=" text-align: center text-indent: 0em " 再次认知“科学仪器”是认识自然和改造自然的工具 /h3 h4 style=" text-align: right text-indent: 2em " ——贺第十四届中国科学仪器发展年会(ACCSl2020)胜利召开 /h4 p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当疫情在世界蔓延,而我国基于强大的社会力量和坚定的决策,发挥出伟大的抗“疫”精神。如今各行业正在重振雄风之际,举办被誉为科学仪器行业的“达沃斯论坛”,真不简单和不容易啊!特向主办、协办、支持单位和学界、行业朋友们致敬!此时心中又回响起王大珩院士和邹承鲁院士生前精辟的论述。邹院士说:科学是认识自然,大至宇宙,小至基本粒子,而科技是在认识自然的基础上改造自然,为人民服务;王院士定义科学仪器是认识自然和改造自然的工具。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 单就人类与疫病的斗争为例,古时谈不上有什么对病疫认识和斗争的科学工具,除了我国有些珍贵的中医药典,汇集了许多人类凭感官对疾病的认知、中药材及民间验方,但缺乏对疾病特别是对大疫情斗争的认知工具。而整个世界,特别是西方对疾病,特别对病疫,可说更茫然无知。到近几个世纪,近百年才逐步从掌握认知疾病和与之斗争的科学工具,逐渐走出无知之困境,这些都是历历在目。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 一,发明“工具”——从0到1的突破 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 十六世纪以前,人类对病疫的认识处于迷茫状态,大约从十七纪开始,天文学家伽利略与开普顿等利用望远镜观测、探索夜空,推出显微结构设想。十七世纪中期,生物学家胡克、林奈、巴斯特、列文虎克等参与发明显示镜,并用显示镜发现生命的基本单元细胞以及细菌、病毒等微生物。 /p p style=" text-align: center margin-top: 10px " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/34f8aa35-0476-46f6-9449-85eb8cec9c8a.jpg" title=" 显微镜.png" alt=" 显微镜.png" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 二,人类认识微观世界的工具——显微镜 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 在追述科学仪器在认知疫病和防控中的作用之前,有必要回顾下有历史纪录而无科学仪器助力境况下地悲惨情况。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 在1918年流感大流行时约有五千万到一亿人丧生,这个数字是第一世界大战死亡人数的10倍以上。美国死于大流感人数也达67.5万。由于对疫情的认知不清、束手无策,毫无应对的科学工具和手段,于是采用了至今使我们惊讶的“野蛮疗法”,其中就有用煤气、氯气的疗法,以及灌肠、水银、放血等疗法& #8230 & #8230 更为悲剧的是,美国第一任总统——华盛顿,就是经历四次放血而丧生的。现在全世界最著名的医学期刊之一《柳叶刀》(Lancet),就是大胆地以放血疗法的主要工具柳叶刀为命名的。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1914年微生物学家瓦尔德,用实验的方法证明感冒的感染是由更微小的病原体引起的,但当时因缺乏放大倍数更大的显微镜,无法深入探索,所以当时多数仍称该病原体为细菌。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 甚至到1927年杜契斯应用只能通过比细胞还微小的微粒的滤网实验,证明通过滤网的液体,仍能让人得病,这应视为病毒的存在。同时期,俄国的伊万诺夫,用过滤器过滤烟草上的致病体,发现比细菌更小的生物体。 /p table style=" border-collapse:collapse " tbody tr class=" firstRow" td style=" border: 1px solid rgb(255, 255, 255) word-break: break-all " valign=" middle" align=" center" p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/30297396-f0dc-4829-9f1c-a5364809088d.jpg" title=" 正置显微镜.jpg" alt=" 正置显微镜.jpg" width=" 300" vspace=" 0" height=" 300" border=" 0" / /p p span style=" font-size: 14px " strong 正置显微镜 /strong /span br/ /p /td td style=" border: 1px solid rgb(255, 255, 255) word-break: break-all " valign=" middle" align=" center" p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 300px height: 300px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7bea84b7-b2ac-4e05-b50c-55ebac49fa07.jpg" title=" 数码显微镜.jpg" alt=" 数码显微镜.jpg" width=" 300" vspace=" 0" height=" 300" border=" 0" / /p span style=" font-size: 14px " strong 数码显微镜 /strong /span /td /tr /tbody /table p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 但是,没有足够的科学工具,难于十分确定病毒的存在,所以真正发现和确定病毒是1932年,鲁斯卡发明第一台电子显微镜,并继之改进放大倍数达3万倍之后。1937年,在西门子公司资助下,鲁斯卡的弟弟用电镜研究噬菌体,更明确地证实了病毒地存在。 /p table style=" border-collapse:collapse " align=" center" tbody tr class=" firstRow" td style=" border: 1px solid rgb(255, 255, 255) word-break: break-all " valign=" middle" align=" center" p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/8b604638-b25e-4f95-b8a1-57f198bd4bf1.jpg" title=" 共聚焦显微镜.jpg" alt=" 共聚焦显微镜.jpg" / /p p span style=" font-size: 14px " strong 共聚焦显微镜 /strong /span br/ /p /td td style=" border: 1px solid rgb(255, 255, 255) word-break: break-all " valign=" middle" align=" center" p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/87048d10-2698-48cb-8aa8-f26547f4d33f.jpg" title=" 扫描电镜.jpg" alt=" 扫描电镜.jpg" / /p p span style=" font-size: 14px " strong 扫描电镜 /strong /span br/ /p /td /tr /tbody /table p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 随后,高压电镜和扫描电镜的问世,广泛应用于物理、化学、材料、地矿和分子生物学。1982年,隧道显微镜问世,将引发疫病的一些病毒的形态搞清楚了,如“马传贫”(EIA)、“口蹄疫”、艾滋病、“禽流感”、“非典”等等直至这次新冠病毒。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 近些年通过在传统的透射电镜上加上低温传输系统和冷冻防污染系统,解决了保护生物样品原子分辨率结构,又适合电镜成像,已在深入探索病毒形态、生态、动态和观察方面上又进了一大步。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 以上是以显微镜和电镜为例的回溯。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 三,生命科学——由基因开始的革命 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 以上两节中已追溯了显微镜和电镜对认知疫情的巨大贡献,接着让我们梳理基因科技和疫情认别与防控中的工具——科学仪器的应时、因需而起和发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 本世纪真可说是生命科学的世纪,许多大事都可归结于其中,是切合可能也是规律。近二、三十年,世界各地、各种疫情流行,特别是2020年的新冠病毒世界蔓延,至今还不知何时平熄。但好在为认知和防控措施的工具——科学仪器设备,从上世纪末到如今飞速跟进,得以避免上世纪二十年代大悲剧的重演。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1953年Watson和Crick发现DNA的双螺旋结构,开创了生命科学的新时代,1985年杜尔贝克提出人类基因组计划,1988年美国初拟成立国际合作机构,1990年由美、英、日、法、德、中国参加正式起动人类基因组计划,预计用15年,投资20亿美元,目标是完成人类大约30亿个碱基对序列的检测,构建图谱& #8230 & #8230 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 为人类攻克疾病、包括因病毒引发的疫情打下基础,当时主要工具和手段是一系列科学仪器设备和试剂,其中主角是PCR基因扩增仪和基因测序系统,现以这二类仪器为例,对科学仪器应需而不断更新,在促进人类基因组计划的提前完成,后继在疾病诊治、攻克和更有现实意义的是对新冠病毒疫情的识别、追踪、防控中起着及时和巨大作用。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 可以说,我国是第一时间从武汉检别出新冠病毒的基因序列、密码、毒性和易感性等,并果断地采取以阻断感染的隔离、封城壮举,并及时通报世界,引起全世界重视;而西方政客可说是采取了恶劣的掷“马后炮”手段一方面向我国“拋黑锅”。另一方面,漠视其本国早已出现过的疫情并欺骗民众。有良知的西方学者、医务人员不断地报导,凭借其具有的先进科学仪器和手段,早于我国即在当地检测出新冠病毒及其变种。其实PCR基因扩增仪和基因测序系统从原创到几代更新和普遍运用都远早于我国(有着数以万计的文献记载可以证实)简要的梳理,感到颇有启廸,也许有益与科学仪器有关的学界、业界朋友交流。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 1、基因扩增仪的应需而生与发展简史: /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 1985年美国的Kary Mullis发明了聚合酶链式反应PCR,据报导当时只是用二个恒温阶梯的水浴锅加机械手组成的实验设备。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此后,企业家不断为提高灵敏度和可靠性而努力,诞生了初期完整的PCR仪,并立即深受生命科技界欢迎,企业多次被收购、兼并,并引发了反应式机理发明者(诺奖获得者)和主要生产企业(背靠另一诺奖获得者)之间争夺专利权关司。和解后,一度只有该企业的基因扩增仪能用PCR定冠词,蜂起众多企业的产品用过许多名称,都参与扩增仪性能改进。到1995年数字PCR诞生,检测灵敏度可达到一个核酸分子。20世纪末出现一系列新型的数字PCR仪,但以上三者均不能定量、易交叉污染,故统称为传统的PCR仪。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现在21世纪先推出实时荧光定量PCR仪,特点是样本的DNA含量与扩增产物呈对数正比,故可定量,不足之处是mRNA定量比较复杂,RNA完整性不足,影响因素比较多。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 最新一代扩增仪是液滴数字PCR仪,除了灵敏度和分辨率更高之外可检测稀有突变、量化特定核酸种类、分析特定基因复制数的变化,检测基因组扩增和突变,可以指导靶向个体化治疗& #8230 & #8230 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 2、基因测序仪: /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 现在称为大规模平行和深度测序,简称为NGS平台,可说是基因工程、基因科学、生命科学的台柱子,应用面非常广,而且是当今识别病毒引发的疫情细节和防控中具有举足轻重的工具和手段,完整的平台,号称已经历第一代启动、第二、三、当今及以后的四代。最早的DNA序列分析是在髙分辨率聚丙烯酰胺变性凝胶电泳等基础上建立起来的,其方法有Sanger(1977年)和Maxam与Gibert,接着采用毛细管电泳技术和自动化技术进行核酸和蛋白质序列分析。本世纪初开始发展很快,第二代半导体测序平台和第三代单分子实时测试平台与以往基于光学信号的测试技术不同,分别为从半导体芯片直接感应序列合成过程中磷酸二酯链基团释放的质子;第三代是通过钠米孔技术记录单个聚合酶在不受干扰下的连续合成,所产生的序列条数和每条序列长度都大为增加,当今和未来NGS的发展将向高通量、快速、适应测序技术应用的各方面,如基因组学的全基因从头测序、重测序、外显子和目标捕获测序;转录组测序、数字基因表达谱测序、微小RNA测序;甲基化和简化甲基化测序及甲基化DNA免疫共沉淀测序等,随着测序技术的普遍应用,降低测序成本也是大势所趋。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 374px height: 349px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/698798dc-544b-4bf4-bed4-8bbe2498c098.jpg" title=" NextSeq2000.png" alt=" NextSeq2000.png" width=" 374" height=" 349" / /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 当今比较典型的是Illumina在NGS平台应用的测序成本首次下降到1000美元完成人类基因组测序项目。依于NGS平台应用目的不同,测序项目和策略也有所不同,就疾病诊疗、临床应用而言,策略上可分为:a、针对己知病因,设计合适的芯片,直接针对多个已知致病基因,进行靶向基因测序;b、针对未知病因的疾病,对外显子组或全基因组进行测序。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 这次新冠病毒引发的疫情在全球蔓延,对这种原本未知的,诡异的RNA病毒进行测序是很困难的,但在全世界各地的科学家和医务人员共同奋斗之中,充分运用以上二类主要的科学仪器设备,快速地对数以千计的病毒样本做出基因序列图谱,据《下一个病毒株》网站(GISAIO)报道来自全球53个国家病毒样品的基因序列检测分析,已取得全球该病毒的基因序列图谱和数据,以2020年3月26日为例,得到1442例样品的基因序列图谱和数据,一周后即4月5日为3370例样品的基因序列图谱和数据,翻倍还多。说明疫情形势之严峻,同时也说明人类在认知病毒世界中,科学仪器设备这一工具之重要,今日已远不是1918年对疫情盲然无知,措手不及的时代了。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 15px " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 四、感悟与识悟 /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em margin-top: 10px " 以上所述,可说是把视野聚焦到科学仪器在生命科学技术中的作用,再聚焦到疾病、聚焦到致病菌检测,直至人类长期处于茫然的病毒和引发疫情蔓延的认知和防控中,科学仪器的巨大作用和发展。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 正如施一公院士曾指出的,人类对自然的真实认知也只有3–5%,细想我们如同生活在病毒星球之中。2018年10月“国际病毒分类委员会”报告,至今己知病毒分类为4958种,可能只占总病毒数的0.1%,估计有32多万种病毒可能感染生物,但致病性的为少数。在严重威胁人类的十大病毒中,1980年世卫组织宣布天花已灭迹,但引为人类及为关注的是病毒引起的疫情常常来去无踪,且其基因序列、图谱、遗传密码、传染路径、毒性、变异、袭击人体器官等都很诡异,弄将人类每次应对其引发的疫情的危机认知,狭义地说是一次“纠错”,所以对病毒乃至整个自然的认知、改造、包括生态修复都是跨界的,且一个漫长的历史过程,迫切需要科学仪器设备这个无 法替代的工具,应需及时跟进、发展和完善。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 推而广之,人们将科学和产业划分为不同领域和门类,实际上是为了分工、协力,更有针对性、更有效、更明晰地认知自然和改造、及时修复生态,所以将视野从聚焦当前病毒、疫情,扩大到各学科、各领域、各产业,则科学仪器设备这个必备的工具不断完善真是任重而道远啊! /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 此前先在《科学网》上发表了作者悟理哥的一篇文章《先放过芯片,中国这个行业可能更悲情》,用详细的数据阐述各领域科研和创新的工具——仪器仪表,被放在隐秘的角落,并生动地用“大路货”到“白富美”,形容我国科学仪器的状态,用“全是骨头没有肉”描述科学仪器学科和产业的困境,最后以“悲情的行业”指出我国科学仪器行业的病痛和呼吁摆脱!内容详实,只是题目有点刺眼、表述有些悲凉,且当今芯片的能量和体量之大,与仪器仪表、科学仪器不是一个等级。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 接着《仪器信息网》发表了作者韦东裕的文章 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 《科学仪器是悲情行业?别忽视了这些干实事的人》 /strong /span ,着重引发了我国仪器仪表奠基人王大珩院士曾指出的:仪器仪表是工业生产的“倍增器”,科学研究的“先行官”,现代生活的“物质法官”。指出科学仪器对于社会和国家是“四两拨千金”的作用,对学科和行业中干实事的人们高度肯定和赞扬,并联系到今年中国科学仪器发展年会的召开,盼望着参与者共商科学仪器的发展之道,走出国境,探索发展的?略和要点,振兴我国科学仪器,都是历次年会之宗旨和主题! /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " 我近84岁的科技老顽童(科技工作者),从事科仪与测试相关的专业60多年了,这次因年高不能参会了!但为年会的召开,为我国科学仪器的振兴在内心激荡!衷心盼望年会坚持年年召开。当第三十届年会召开时,但愿我能以百岁老人亲笔书写《敬贺第三十届科学仪器发展年会盛开》! /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " 中国农业科学院 /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " 蒋士强 /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " 初稿撰写于海南澄迈 /p p style=" text-align: right text-indent: 0em " 2020年8月23日–9月13日 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 参考文献: /strong /span /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " 1、悟理哥 《先放过芯片,中国这个行业可能更悲情》科学网 2020年。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " 2、韦东裕 《科学仪器是悲情行业?别忽视了这些干实事的人》 仪器信息网 2020年。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " 3、《病毒星球》卡尓· 齐默著 刘扬译 广西师范大学出版社 2020年3月。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " 4、《致命流感· 百年治疗史》杰里米· 布朗著 王辰瑜译 社会科学文献出版社 2020年3月。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 0em " 5、其它引用的资料均来自网络,文中多有表示。 /p
  • 中科院“十二五”将构建八大科技体系
    记者日前从中科院获悉,“十二五”期间,中科院将构建可持续能源与资源、先进材料与绿色智能制造、普惠泛在的信息网络、生态高值农业和生物产业、普惠健康保障、生态与环境保育发展、空天海洋能力新拓展、国家与公共安全等八大体系。   据介绍,中科院将围绕这八大体系进行科技战略布局:   一是,可持续能源与资源体系将重点部署规模化可再生能源发电和先进核裂变能、煤炭清洁高效综合利用、深部资源探测装备研制与应用示范等3个战略性科技问题。   二是,先进材料与绿色智能制造体系将重点部署高品质基础原材料的绿色制备和高性能复合材料开发制备、资源高效清洁循环利用、泛在感知信息化制造技术等战略性科技问题。   三是,普惠泛在的信息网络体系将重点部署“后IP”网络示范、物联网技术、低成本低功耗信息器件系统研究与应用示范等战略性科技问题。   四是,生态高值农业和生物产业体系将重点部署农业动植物品种的分子设计、生物制造与新生物产业等战略性科技问题。   五是,普惠健康保障体系将重点部署重大慢性病早期诊断与系统干预、脑与认知科学和心理精神健康、干细胞与再生医学、低成本普惠健康医学技术等4个战略性科技问题。   六是,生态与环境保育发展体系将重点部署中国碳循环及应对气候变化研究、区域环境模拟与流域环境管理系统研发与应用示范、战略生物资源保护利用与生物多样性等战略性科技问题。   七是,空天海洋能力新拓展体系将重点部署空间科学、深海大洋能力拓展、数字地球科学系统和全球与区域环境监测技术系统等战略性科技问题。   八是,国家与公共安全体系将重点部署空间态势感知、社会计算与平行管理等战略性科技问题。
  • 我国研制成功具有世界领先水平的9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体
    近日,中科院电工研究所王秋良院士团队成功研制出9.4特斯拉(T)超高场人体全身磁共振成像超导磁体。在近期召开的技术成果鉴定会上,与会专家一致认为,这项成果达到国际领先水平,打破了国外对该技术的垄断。 目前,国际上仅有英国特斯拉工程有限公司掌握该项技术,并已在全球装机5台。美欧等国的科研机构利用装配该磁体的磁共振成像设备,在生物医学研究领域取得了多项突破性进展。 9.4T超高场人体全身磁共振成像超导磁体为当前高端医疗超高场磁共振成像设备的核心组成部分。与常规临床应用的1.5T和3.0T超导磁共振成像设备相比,9.4T超高场磁共振成像具备以下优势:能获得更高信噪比、更高分辨率的检测图像;成像速度更快;可对人体内含量较低的钠(23Na)、磷(31P)、碳(13C)、氧(17O)等成分进行成像。该设备可用于开展人体代谢、脑认知科学、神经科学等前沿科学领域的研究,还可用于帕金森症、阿尔兹海默症等神经退行性疾病以及恶性肿瘤的早期诊断。 用于人体全身成像的9.4T超高场磁共振成像超导磁体,需要在800mm的大孔径内提供高均匀性和高稳定度的强磁场,研制难度极高。为攻克超高场磁共振成像超导磁体研制技术难关,研究团队以“十年磨一剑”的精神,克服了重重困难,突破了大尺寸超高场超导磁体极限电磁设计和制造等成套核心技术。经权威机构检测,该磁体的中心磁场强度达到9.4559T,室温孔径800.3mm,磁场稳定度0.022ppm/hr,400mm球形成像区域内磁场均匀性峰峰值3.05ppm,且实现了液氦零挥发的长期稳定运行。 这项成果在我国超高场人体磁共振成像磁体技术领域具有里程碑意义,也让我国成为首个掌握该项核心技术的亚洲国家。
  • 左撇子和右撇子,谁更聪明?
    1975年8月13日,美国堪萨斯州托佩卡市的 一群左撇子建立了一个名叫“左撇子国际”的组织,他们设想把全世界的左撇子联合起来,共同争取左撇子的权益。1976年,该组织举行庆祝活动,并将这一天确定为国际左撇子日,希望有朝一日全世界的左撇子一起庆祝自己的节日。全世界约有6%—13%的人是左撇子,在中国,左撇子人群至少约8000万,并且这一数字仍在呈上升趋势。 作为“右撇子”的小编,冒昧代表90%的右撇子提问:左撇子,你真的比我更聪明?“哇塞!你居然是用左手的,那你肯定很聪明!”类似这样的对话,每个左撇子朋友一定觉得很熟悉。 居里夫人不仅是一位原子科学家,还是左撇子。她发现了放射理论,两次获得诺贝尔奖。居里夫人的丈夫也是一个左撇子,他曾因为帮助居里夫人的研究,与她分享过一次诺贝尔奖。历史学家相信,他们的女儿伊伦也是左撇子。伊伦与她的左撇子丈夫,也获得过一次诺贝尔奖。左撇子科学家不少见,爱因斯坦、牛顿、计算机科学之父阿兰图灵等都是。 所以,人们无形中似乎将左撇子跟“聪明”划上了等号。那么事实究竟如何呢? 颠覆 认知研究发现左撇子和右撇子依赖同一个脑区处理数字信息 书写惯用手是否会影响符号性数字的神经处理机制?我们原以为我们可能会发现,在处理数字信息时,右撇子使用的是左脑,而左撇子使用的是右脑。 但事实并非如此我们并没有发现左撇子和右撇子之间的差异。研究人员发现,无论是左撇子还是右撇子,大脑处理数字的位置都是一样的。 由于世界上只有10%的人是左撇子,以往的研究通常从右撇子参与者来了解大脑如何处理数字信息。在这项研究中,研究人员关注左撇子来观察他们是否学会了使用大脑的不同区域来处理数字。 我们并没有发现左撇子和右撇子之间的差异。这些数据表明,书写习惯无法解释为什么符号型数字都是在大脑左半球处理的。 岛津近红外脑成像产品已在中国上市8年,使用人体透过性高的近红外光照射头部,通过检测生物体内部散射及吸收的同时产生的部分反射光,实时观察大脑皮层活跃状态的装置。由于该装置可在安全并且自然的状态下检测大脑活跃状态,不仅在医疗领域,在心理学及教育学,认知科学,工业等研究中也被广泛地应用。为中国脑科学研究作出贡献。
  • 谭铁牛:人工智能的历史、现状和未来
    p   如同蒸汽时代的蒸汽机、电气时代的发电机、信息时代的计算机和互联网,人工智能正成为推动人类进入智能时代的决定性力量。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷转型发展,抢滩布局人工智能创新生态。世界主要发达国家均把发展人工智能作为提升国家竞争力、维护国家安全的重大战略,力图在国际科技竞争中掌握主导权。习近平总书记在十九届中央政治局第九次集体学习时深刻指出,加快发展新一代人工智能是事关我国能否抓住新一轮科技革命和产业变革机遇的战略问题。错失一个机遇,就有可能错过整整一个时代。新一轮科技革命与产业变革已曙光可见,在这场关乎前途命运的大赛场上,我们必须抢抓机遇、奋起直追、力争超越。 /p p    strong 概念与历程 /strong /p p   了解人工智能向何处去,首先要知道人工智能从何处来。1956年夏,麦卡锡、明斯基等科学家在美国达特茅斯学院开会研讨“如何用机器模拟人的智能”,首次提出“人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)”这一概念,标志着人工智能学科的诞生。 /p p   人工智能是研究开发能够模拟、延伸和扩展人类智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学,研究目的是促使智能机器会听(语音识别、机器翻译等)、会看(图像识别、文字识别等)、会说(语音合成、人机对话等)、会思考(人机对弈、定理证明等)、会学习(机器学习、知识表示等)、会行动(机器人、自动驾驶汽车等)。 /p p   人工智能充满未知的探索道路曲折起伏。如何描述人工智能自1956年以来60余年的发展历程,学术界可谓仁者见仁、智者见智。我们将人工智能的发展历程划分为以下6个阶段: /p p   一是起步发展期:1956年—20世纪60年代初。人工智能概念提出后,相继取得了一批令人瞩目的研究成果,如机器定理证明、跳棋程序等,掀起人工智能发展的第一个高潮。 /p p   二是反思发展期:20世纪60年代—70年代初。人工智能发展初期的突破性进展大大提升了人们对人工智能的期望,人们开始尝试更具挑战性的任务,并提出了一些不切实际的研发目标。然而,接二连三的失败和预期目标的落空(例如,无法用机器证明两个连续函数之和还是连续函数、机器翻译闹出笑话等),使人工智能的发展走入低谷。 /p p   三是应用发展期:20世纪70年代初—80年代中。20世纪70年代出现的专家系统模拟人类专家的知识和经验解决特定领域的问题,实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。专家系统在医疗、化学、地质等领域取得成功,推动人工智能走入应用发展的新高潮。 /p p   四是低迷发展期:20世纪80年代中—90年代中。随着人工智能的应用规模不断扩大,专家系统存在的应用领域狭窄、缺乏常识性知识、知识获取困难、推理方法单一、缺乏分布式功能、难以与现有数据库兼容等问题逐渐暴露出来。 /p p   五是稳步发展期:20世纪90年代中—2010年。由于网络技术特别是互联网技术的发展,加速了人工智能的创新研究,促使人工智能技术进一步走向实用化。1997年国际商业机器公司(简称IBM)深蓝超级计算机战胜了国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫,2008年IBM提出“智慧地球”的概念。以上都是这一时期的标志性事件。 /p p   六是蓬勃发展期:2011年至今。随着大数据、云计算、互联网、物联网等信息技术的发展,泛在感知数据和图形处理器等计算平台推动以深度神经网络为代表的人工智能技术飞速发展,大幅跨越了科学与应用之间的“技术鸿沟”,诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破,迎来爆发式增长的新高潮。 /p p    strong 现状与影响 /strong /p p   对于人工智能的发展现状,社会上存在一些“炒作”。比如说,认为人工智能系统的智能水平即将全面超越人类水平、30年内机器人将统治世界、人类将成为人工智能的奴隶,等等。这些有意无意的“炒作”和错误认识会给人工智能的发展带来不利影响。因此,制定人工智能发展的战略、方针和政策,首先要准确把握人工智能技术和产业发展的现状。 /p p   专用人工智能取得重要突破。从可应用性看,人工智能大体可分为专用人工智能和通用人工智能。面向特定任务(比如下围棋)的专用人工智能系统由于任务单一、需求明确、应用边界清晰、领域知识丰富、建模相对简单,形成了人工智能领域的单点突破,在局部智能水平的单项测试中可以超越人类智能。人工智能的近期进展主要集中在专用智能领域。例如,阿尔法狗(AlphaGo)在围棋比赛中战胜人类冠军,人工智能程序在大规模图像识别和人脸识别中达到了超越人类的水平,人工智能系统诊断皮肤癌达到专业医生水平。 /p p   通用人工智能尚处于起步阶段。人的大脑是一个通用的智能系统,能举一反三、融会贯通,可处理视觉、听觉、判断、推理、学习、思考、规划、设计等各类问题,可谓“一脑万用”。真正意义上完备的人工智能系统应该是一个通用的智能系统。目前,虽然专用人工智能领域已取得突破性进展,但是通用人工智能领域的研究与应用仍然任重而道远,人工智能总体发展水平仍处于起步阶段。当前的人工智能系统在信息感知、机器学习等“浅层智能”方面进步显著,但是在概念抽象和推理决策等“深层智能”方面的能力还很薄弱。总体上看,目前的人工智能系统可谓有智能没智慧、有智商没情商、会计算不会“算计”、有专才而无通才。因此,人工智能依旧存在明显的局限性,依然还有很多“不能”,与人类智慧还相差甚远。 /p p   人工智能创新创业如火如荼。全球产业界充分认识到人工智能技术引领新一轮产业变革的重大意义,纷纷调整发展战略。比如,谷歌在其2017年年度开发者大会上明确提出发展战略从“移动优先”转向“人工智能优先”,微软2017财年年报首次将人工智能作为公司发展愿景。人工智能领域处于创新创业的前沿。麦肯锡公司报告指出,2016年全球人工智能研发投入超300亿美元并处于高速增长阶段 全球知名风投调研机构CB Insights报告显示,2017年全球新成立人工智能创业公司1100家,人工智能领域共获得投资152亿美元,同比增长141%。 /p p   创新生态布局成为人工智能产业发展的战略高地。信息技术和产业的发展史,就是新老信息产业巨头抢滩布局信息产业创新生态的更替史。例如,传统信息产业代表企业有微软、英特尔、IBM、甲骨文等,互联网和移动互联网时代信息产业代表企业有谷歌、苹果、脸书、亚马逊、阿里巴巴、腾讯、百度等。人工智能创新生态包括纵向的数据平台、开源算法、计算芯片、基础软件、图形处理器等技术生态系统和横向的智能制造、智能医疗、智能安防、智能零售、智能家居等商业和应用生态系统。目前智能科技时代的信息产业格局还没有形成垄断,因此全球科技产业巨头都在积极推动人工智能技术生态的研发布局,全力抢占人工智能相关产业的制高点。 /p p   人工智能的社会影响日益凸显。一方面,人工智能作为新一轮科技革命和产业变革的核心力量,正在推动传统产业升级换代,驱动“无人经济”快速发展,在智能交通、智能家居、智能医疗等民生领域产生积极正面影响。另一方面,个人信息和隐私保护、人工智能创作内容的知识产权、人工智能系统可能存在的歧视和偏见、无人驾驶系统的交通法规、脑机接口和人机共生的科技伦理等问题已经显现出来,需要抓紧提供解决方案。 /p p    strong 趋势与展望 /strong /p p   经过60多年的发展,人工智能在算法、算力(计算能力)和算料(数据)等“三算”方面取得了重要突破,正处于从“不能用”到“可以用”的技术拐点,但是距离“很好用”还有诸多瓶颈。那么在可以预见的未来,人工智能发展将会出现怎样的趋势与特征呢? /p p   从专用智能向通用智能发展。如何实现从专用人工智能向通用人工智能的跨越式发展,既是下一代人工智能发展的必然趋势,也是研究与应用领域的重大挑战。2016年10月,美国国家科学技术委员会发布《国家人工智能研究与发展战略计划》,提出在美国的人工智能中长期发展策略中要着重研究通用人工智能。阿尔法狗系统开发团队创始人戴密斯· 哈萨比斯提出朝着“创造解决世界上一切问题的通用人工智能”这一目标前进。微软在2017年成立了通用人工智能实验室,众多感知、学习、推理、自然语言理解等方面的科学家参与其中。 /p p   从人工智能向人机混合智能发展。借鉴脑科学和认知科学的研究成果是人工智能的一个重要研究方向。人机混合智能旨在将人的作用或认知模型引入到人工智能系统中,提升人工智能系统的性能,使人工智能成为人类智能的自然延伸和拓展,通过人机协同更加高效地解决复杂问题。在我国新一代人工智能规划和美国脑计划中,人机混合智能都是重要的研发方向。 /p p   从“人工+智能”向自主智能系统发展。当前人工智能领域的大量研究集中在深度学习,但是深度学习的局限是需要大量人工干预,比如人工设计深度神经网络模型、人工设定应用场景、人工采集和标注大量训练数据、用户需要人工适配智能系统等,非常费时费力。因此,科研人员开始关注减少人工干预的自主智能方法,提高机器智能对环境的自主学习能力。例如阿尔法狗系统的后续版本阿尔法元从零开始,通过自我对弈强化学习实现围棋、国际象棋、日本将棋的“通用棋类人工智能”。在人工智能系统的自动化设计方面,2017年谷歌提出的自动化学习系统(AutoML)试图通过自动创建机器学习系统降低人员成本。 /p p   人工智能将加速与其他学科领域交叉渗透。人工智能本身是一门综合性的前沿学科和高度交叉的复合型学科,研究范畴广泛而又异常复杂,其发展需要与计算机科学、数学、认知科学、神经科学和社会科学等学科深度融合。随着超分辨率光学成像、光遗传学调控、透明脑、体细胞克隆等技术的突破,脑与认知科学的发展开启了新时代,能够大规模、更精细解析智力的神经环路基础和机制,人工智能将进入生物启发的智能阶段,依赖于生物学、脑科学、生命科学和心理学等学科的发现,将机理变为可计算的模型,同时人工智能也会促进脑科学、认知科学、生命科学甚至化学、物理、天文学等传统科学的发展。 /p p   人工智能产业将蓬勃发展。随着人工智能技术的进一步成熟以及政府和产业界投入的日益增长,人工智能应用的云端化将不断加速,全球人工智能产业规模在未来10年将进入高速增长期。例如,2016年9月,咨询公司埃森哲发布报告指出,人工智能技术的应用将为经济发展注入新动力,可在现有基础上将劳动生产率提高40% 到2035年,美、日、英、德、法等12个发达国家的年均经济增长率可以翻一番。2018年麦肯锡公司的研究报告预测,到2030年,约70%的公司将采用至少一种形式的人工智能,人工智能新增经济规模将达到13万亿美元。 /p p   人工智能将推动人类进入普惠型智能社会。“人工智能+X”的创新模式将随着技术和产业的发展日趋成熟,对生产力和产业结构产生革命性影响,并推动人类进入普惠型智能社会。2017年国际数据公司IDC在《信息流引领人工智能新时代》白皮书中指出,未来5年人工智能将提升各行业运转效率。我国经济社会转型升级对人工智能有重大需求,在消费场景和行业应用的需求牵引下,需要打破人工智能的感知瓶颈、交互瓶颈和决策瓶颈,促进人工智能技术与社会各行各业的融合提升,建设若干标杆性的应用场景创新,实现低成本、高效益、广范围的普惠型智能社会。 /p p   人工智能领域的国际竞争将日益激烈。当前,人工智能领域的国际竞赛已经拉开帷幕,并且将日趋白热化。2018年4月,欧盟委员会计划2018—2020年在人工智能领域投资240亿美元 法国总统在2018年5月宣布《法国人工智能战略》,目的是迎接人工智能发展的新时代,使法国成为人工智能强国 2018年6月,日本《未来投资战略2018》重点推动物联网建设和人工智能的应用。世界军事强国也已逐步形成以加速发展智能化武器装备为核心的竞争态势,例如美国特朗普政府发布的首份《国防战略》报告即谋求通过人工智能等技术创新保持军事优势,确保美国打赢未来战争 俄罗斯2017年提出军工拥抱“智能化”,让导弹和无人机这样的“传统”兵器威力倍增。 /p p   人工智能的社会学将提上议程。为了确保人工智能的健康可持续发展,使其发展成果造福于民,需要从社会学的角度系统全面地研究人工智能对人类社会的影响,制定完善人工智能法律法规,规避可能的风险。2017年9月,联合国犯罪和司法研究所(UNICRI)决定在海牙成立第一个联合国人工智能和机器人中心,规范人工智能的发展。美国白宫多次组织人工智能领域法律法规问题的研讨会、咨询会。特斯拉等产业巨头牵头成立OpenAI等机构,旨在“以有利于整个人类的方式促进和发展友好的人工智能”。 /p p    strong 态势与思考 /strong /p p   当前,我国人工智能发展的总体态势良好。但是我们也要清醒看到,我国人工智能发展存在过热和泡沫化风险,特别在基础研究、技术体系、应用生态、创新人才、法律规范等方面仍然存在不少值得重视的问题。总体而言,我国人工智能发展现状可以用“高度重视,态势喜人,差距不小,前景看好”来概括。 /p p   高度重视。党中央、国务院高度重视并大力支持发展人工智能。习近平总书记在党的十九大、2018年两院院士大会、全国网络安全和信息化工作会议、十九届中央政治局第九次集体学习等场合多次强调要加快推进新一代人工智能的发展。2017年7月,国务院发布《新一代人工智能发展规划》,将新一代人工智能放在国家战略层面进行部署,描绘了面向2030年的我国人工智能发展路线图,旨在构筑人工智能先发优势,把握新一轮科技革命战略主动。国家发改委、工信部、科技部、教育部等国家部委和北京、上海、广东、江苏、浙江等地方政府都推出了发展人工智能的鼓励政策。 /p p   态势喜人。据清华大学发布的《中国人工智能发展报告2018》统计,我国已成为全球人工智能投融资规模最大的国家,我国人工智能企业在人脸识别、语音识别、安防监控、智能音箱、智能家居等人工智能应用领域处于国际前列。根据2017年爱思唯尔文献数据库统计结果,我国在人工智能领域发表的论文数量已居世界第一。近两年,中国科学院大学、清华大学、北京大学等高校纷纷成立人工智能学院,2015年开始的中国人工智能大会已连续成功召开四届并且规模不断扩大。总体来说,我国人工智能领域的创新创业、教育科研活动非常活跃。 /p p   差距不小。目前我国在人工智能前沿理论创新方面总体上尚处于“跟跑”地位,大部分创新偏重于技术应用,在基础研究、原创成果、顶尖人才、技术生态、基础平台、标准规范等方面距离世界领先水平还存在明显差距。在全球人工智能人才700强中,中国虽然入选人数名列第二,但远远低于约占总量一半的美国。2018年市场研究顾问公司Compass Intelligence对全球100多家人工智能计算芯片企业进行了排名,我国没有一家企业进入前十。另外,我国人工智能开源社区和技术生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强,国际影响力有待提高。我国参与制定人工智能国际标准的积极性和力度不够,国内标准制定和实施也较为滞后。我国对人工智能可能产生的社会影响还缺少深度分析,制定完善人工智能相关法律法规的进程需要加快。 /p p   前景看好。我国发展人工智能具有市场规模、应用场景、数据资源、人力资源、智能手机普及、资金投入、国家政策支持等多方面的综合优势,人工智能发展前景看好。全球顶尖管理咨询公司埃森哲于2017年发布的《人工智能:助力中国经济增长》报告显示,到2035年人工智能有望推动中国劳动生产率提高27%。我国发布的《新一代人工智能发展规划》提出,到2030年人工智能核心产业规模超过1万亿元,带动相关产业规模超过10万亿元。在我国未来的发展征程中,“智能红利”将有望弥补人口红利的不足。 /p p   当前是我国加强人工智能布局、收获人工智能红利、引领智能时代的重大历史机遇期,如何在人工智能蓬勃发展的浪潮中选择好中国路径、抢抓中国机遇、展现中国智慧等,需要深入思考。 /p p   树立理性务实的发展理念。任何事物的发展不可能一直处于高位,有高潮必有低谷,这是客观规律。实现机器在任意现实环境的自主智能和通用智能,仍然需要中长期理论和技术积累,并且人工智能对工业、交通、医疗等传统领域的渗透和融合是个长期过程,很难一蹴而就。因此,发展人工智能要充分考虑到人工智能技术的局限性,充分认识到人工智能重塑传统产业的长期性和艰巨性,理性分析人工智能发展需求,理性设定人工智能发展目标,理性选择人工智能发展路径,务实推进人工智能发展举措,只有这样才能确保人工智能健康可持续发展。 /p p   重视固本强基的原创研究。人工智能前沿基础理论是人工智能技术突破、行业革新、产业化推进的基石。面临发展的临界点,要想取得最终的话语权,必须在人工智能基础理论和前沿技术方面取得重大突破。我们要按照习近平总书记提出的支持科学家勇闯人工智能科技前沿“无人区”的要求,努力在人工智能发展方向和理论、方法、工具、系统等方面取得变革性、颠覆性突破,形成具有国际影响力的人工智能原创理论体系,为构建我国自主可控的人工智能技术创新生态提供领先跨越的理论支撑。 /p p   构建自主可控的创新生态。我国人工智能开源社区和技术创新生态布局相对滞后,技术平台建设力度有待加强。我们要以问题为导向,主攻关键核心技术,加快建立新一代人工智能关键共性技术体系,全面增强人工智能科技创新能力,确保人工智能关键核心技术牢牢掌握在自己手里。要着力防范人工智能时代“空心化”风险,系统布局并重点发展人工智能领域的“新核高基”:“新”指新型开放创新生态,如产学研融合等 “核”指核心关键技术与器件,如先进机器学习技术、鲁棒模式识别技术、低功耗智能计算芯片等 “高”指高端综合应用系统与平台,如机器学习软硬件平台、大型数据平台等 “基”指具有重大原创意义和技术带动性的基础理论与方法,如脑机接口、类脑智能等。同时,我们要重视人工智能技术标准的建设、产品性能与系统安全的测试。特别是我国在人工智能技术应用方面走在世界前列,在人工智能国际标准制定方面应当掌握话语权,并通过实施标准加速人工智能驱动经济社会转型升级的进程。 /p p   推动共担共享的全球治理。目前看,发达国家通过人工智能技术创新掌控了产业链上游资源,难以逾越的技术鸿沟和产业壁垒有可能进一步拉大发达国家和发展中国家的生产力发展水平差距。在发展中国家中,我国有望成为全球人工智能竞争中的领跑者,应布局构建开放共享、质优价廉、普惠全球的人工智能技术和应用平台,配合“一带一路”建设,让“智能红利”助推共建人类命运共同体。 /p p br/ /p
  • 食品安全认知仍需专业引领
    p   日前,由中国食品科学技术学会主办的2016年食品安全热点科学解读媒体沟通会在京举行,来自多个领域的权威专家梳理并解读了2016年主要食品安全热点事件。专家表示,近年来一系列食品安全知识普及,对引导公众建立正确的食品安全观念、增强辨别能力起到了推动作用,但对食品安全的科学认知仍需客观、权威、专业的引领。 /p p   ■热点事件要冷静思考 /p p   去年年底,媒体大量报道“拼接牛排”“胶水牛排”,特别是有媒体以试验称,此类牛排足以“以假乱真”,更是刺激了网民的恐慌和愤怒情绪。北京食品科学研究院院长、中国肉类食品综合研究中心主任王守伟指出,“重组牛排”属于调理肉制品,是指以畜禽肉为主要原料,经过搅制或后添加一些食品添加剂成形,使用时需要二次加热的非即食类的肉制品。卡拉胶是重组牛排中使用的食品添加剂,“这只不过是从海藻中提取的多糖类物质,完全不同于建筑用胶或塑料用胶。公众没有必要谈胶色变。” /p p   早在去年年初,“上海儿童尿液中检出21种抗生素”的新闻震惊了国人。在对抗生素与兽药残留进行解读时,国家食品安全风险评估中心研究员刘秀梅指出,细菌的耐药问题仍然主要来源于临床人用抗生素的滥用以及医院内的交叉污染 但我国养殖业抗生素的应用量巨大,且确实存在滥用和不合规使用的现象。 /p p   中国人民大学法学院副院长胡锦光教授认为,通过保障食品安全来维护公众健康是网络食品监管的底线。当前,网络食品的立法日臻完善,平台归责日趋严格,网络食品监管正在实现社会共治。同时,有关网络外卖平台的监管、家庭厨房的监管,均处于立法探索中。 /p p   ■过半民众上网了解知识 /p p   中国食品科学技术学会理事长孟素荷介绍,该学会2016年完成了30个食品安全热点事件的科学解析,涉及的前3位关键词分别为食品添加剂、保健食品、微生物污染。此外,对2016年食品安全热点进行分析表明,“源头污染”已成为媒体关注的焦点。 /p p   会上发布的《国民食品安全认知素养大数据研究报告》显示,只有约7.4%的民众日常生活中经常主动关注食品安全信息,超过半数的人在发生食品安全事件时才会关注,34.8%的民众偶尔或极少关注食品安全,有6.5%的民众表示从不关注食品安全相关信息。 /p p   对民众购买食品考虑因素的研究结果发现,食品安全并非购买食品的第一考虑因素,其16.5%的占比排在价格(20.4%)、口味(16.8%)之后。23.8%的民众常去小餐馆或流动摊点用餐,20.9%的民众选择从网上订餐,去美食城(柜台)用餐的民众占比为18.4%。 /p p   《报告》显示,有超过半数民众通过互联网学习或了解食品安全的相关信息和知识。但专家表示,互联网上信息内容良莠不齐,很容易对民众造成误导,甚至产生严重后果,相关部门应做好互联网食品安全相关信息的监管。 /p p   ■监管体系亟待统一协同 /p p   国家食品安全风险评估中心总顾问陈君石指出了当前我国面临的主要食品安全问题。他表示,最大的危害来自食源性疾病,我国的病因调查水平较低、防控措施薄弱。在化学污染方面,主要问题有粮食和蔬菜中的重金属、粮食和坚果中的霉菌毒素、畜禽养殖中非法使用兽药、蔬菜和茶叶种植中非法使用农药 食品掺假或欺诈相当普遍,严重影响消费者对食品供应的信心。陈君石建议,政府食品安全监管模式,要从以抽样/检测为主转变为以过程监管为主 完善和提高食品安全国家标准,加强以风险评估为基础的监管原则。 /p p   中国农业大学食品科学与营养工程学院罗云波教授表示,源头污染等公众关注的焦点问题短期内难以有效化解,农药、化肥、农用地膜等农用化学品存在使用过度、管理不到位等问题,畜牧和水产养殖环节滥用兽药、激素和生产调节剂等现象屡禁不止,使农产品源头污染对食品质量安全产生极大的负面影响。 /p p   “食品安全监管体系亟待深化统一协同”,罗云波认为,根据事权划分财权,在理清事权的基础上强化食品安全的属地责任,是当前及今后一段时期亟待解决的重要体制问题之一。 /p
  • 现代仪器应用学术交流研讨会通知
    为促进《现代仪器》读、编交流,针对现代分析仪器在有关“人”的健康、安全领域的应用,结合《现代仪器》新一届编委大会的召开,《现代仪器》编辑部特召开学术交流活动。会议邀请业内知名专家和部分编委专家做专题学术报告,介绍学科前沿现代仪器的发展和应用情况。为答谢广大业内专家学者多年对现代仪器的鼎力支持,加强《现代仪器》读编交流,热诚邀请您参加学术交流活动。此次活动学术专题报告将在《现代仪器》正刊上集结出版。   会议主题:关爱生命,呵护健康   会议时间、地点   会议时间:2010年10月15日~16日 报到时间:2010年10月14日   会议地点:北京市密云县红酒庄园   会议内容:   1 征文内容   1)现代仪器在生命科学研究领域的应用和发展情况   2)探讨现代分析仪器在食品卫生安全的应用和发展   3)现代仪器在环境安全监测和控制中的应用和发展   4)现代仪器在医疗诊断分析领域中的应用和发展   2 征文格式   会议论文将安排在《现代仪器》正刊出版,会议论文格式参照《现代仪器》投稿要求,会议论文提交至yefu@csimc.com.cn 邮件主题:会议交流论文   特邀演讲嘉宾:   江桂斌院士 中科院生态环境研究中心   张玉奎院士 中国科学院大连化学物理研究所   赫荣乔研究员 中国科学院生物物理研究所 脑体认知科学国家重点实验室   杨松成教授 军事医学科学院生物医学分析中心   何大澄教授 北京师范大学生命科学学院细胞所   会议日程:   10月15日 学术交流报告(全天)   10月16日 学术交流报告(上午)   编委大会(下午)   读编交流和旅游休闲(不参加编委大会可选择此项活动)   会议主办:《现代仪器》杂志   会务安排:   参会人员注册费用:600元/人,会议期间参会人员住宿费用自理,住宿标准:320元/双人标准间。   会务联系:   北京市灯市口大街75号 中科大厦 B座507   《现代仪器》杂志编辑部   联系人:傅晔 王欣 李晓东   联系方式:info@csimc.com.cn 传真:010-65136113   联系电话:010-65132649 65132642 13910800931 13581954266   汇款方式:   1 现场交付   2 邮局汇款   地址:北京市东城区灯市口大街75号现代仪器编辑部   邮政编码:100006   注:在汇款通知附言栏注明稿件编号和发票抬头名称   2 银行转账   开户银行:北京银行灯市口支行   账号:010 903 427 001 201 052 737 59   户名:中国科学器材进出口总公司《现代仪器》杂志编辑部   《现代仪器》编辑部   2010年7月15日   参会报名回执 姓名 移动电话 电子邮件 单位   需要安排单间住宿以及定返回机票、火车票请注明。
  • 日本岛津推出最新脑功能研究近红外光成像装置
    - 为康复效果评价与新药开发做出贡献 &ndash 日本的精神疾患患者数已达300万人,精神治疗药物的处方数超过了日本总人口数,精神疾患的诊断与治疗已经成为一大社会问题。高效的精神治疗药物开发与高精度的精神疾患诊断都需要以更广的范围、更高的精度且更快的速度测定脑的活动状态。 「SMARTNIRS」(医疗用) / 「LABNIRS」(研究用) 8月23日,日本岛津制作所最新推出了可非侵入、实时观测伴随语言・ 视觉・ 听觉・ 运动等产生的脑活动的近红外光成像装置「SMARTNIRS」(医疗用)/「LABNIRS」(研究用)。 *近红外光成像装置以生物体透射性较高的近红外光照射头部,通过检测在生物体内散射・ 吸収的同时发生的反射光,实时可视化脑表面活动状态。具有可在自然状态下安全地测定脑活动状态的特长,广泛应用在医疗、心理学、教育学、认知科学、工程学等众多领域的研究。 岛津公司开发的新型近红外光成像装置,配备最多40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,能够以5倍于原有装置的高速度(最快6毫秒)收集数据,全面提高了过去有限的感兴趣区脑功能测定、全头测定、多名同时测定、感兴趣区高密度测定、脑血流测定的精度,捕捉更快速的神经活动等,满足不断进化的脑功能研究的所有需求。 中风患者的康复效果评价、精神疾患解明、以及相对应的治疗方法确立等,本装置在医疗领域从基础研究到临床应用做出广泛的贡献。在产业应用领域从机器人工程学的应用研究、感性评价方面,科学地支持商品开发。岛津公司争取通过向市场投放强有力地支持最尖端脑功能研究的本近红外光成像装置进一步提高其销售额。本装置应用了文部科学省脑科学研究战略推进项目的部分成果。 <新产品特长>(1) 高密度地测定脑部全区域 配备40组80根(原有装置的2.5倍)光纤,实现了脑表面测定数的増量与高密度化,可无遗漏地测定脑部全区域。 (2) 数据收集高速化 高速度收集数据,可高速地观测变化的信号。(3) 降低头皮血流的影响 通过降低头皮血流的影响,可以更为准确地测定脑血流。(4) 卓越的扩展性 光纤组件可扩展,从4组到最多40组(原有装置最多为16组)。减少了初期导入费用,同时,通过增设组件,方便地升级通道。(5) 「简便操作、简单显示」(对应精神科) 追加了可望应用于忧郁症辅助鉴别诊断的解析软件,实现一键式数据解析。 关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有13个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以&ldquo 为了人类和地球的健康&rdquo 为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 聚光动态 | 《部长的一课》走进聚光,共话地缘政治危机与疫情下产业赛道分析
    部长的一课5月11日,匠心商学 “部长的一课|产业报国|喜迎二十大——地缘政治危机与疫情下产业赛道分析”活动在聚光科技(杭州)股份有限公司(简称“聚光科技”)举办。国务院发展研究中心产业经济研究部杨建龙副部长、中国工程院谭建荣院士、聚光科技创始人姚纳新先生等与浙江制造业产业龙头、头部上市企业、领军企业、小巨人、百强制造业及专精特新企业家相聚聚光中心,对话产业赛道与卡脖子产业。在地缘政治危机与新冠疫情下,中国经济将更多依赖内循环,且内循环必须围绕民生才有未来,所以相关领域的市场竞争会非常激烈。制造业作为实体经济的基础,其发展越来越受重视,同时制造业企业的发展也面临诸多机遇与挑战。杨建龙副部长(线上参会)杨建龙副部长指出,新冠疫情和俄乌冲突对中国经济的整体有影响,但影响非常有限,中国经济发展只是增速放慢,持续稳定发展是确定无疑的。他还阐述了技术进步、消费升级与产业发展之间的关系,并表示经济发展的过程就是消费升级的过程,而消费升级引领生活品质,带动文化、旅游、健康、生物医药等产业发展新机遇。谭建荣院士谭建荣院士提出信息技术、纳米技术、生命科学、认知科学四大技术会引领21世纪的发展。随着技术的不断发展,实体经济终将转向数字化,而转型实现高质量发展的关键在于高质量的技术、高质量的产品、高质量的管理和高质量的人才。姚纳新先生姚纳新先生表示在大的国际背景下,进口受限,国产替代机会凸显,这有利于掌握核心技术的企业,尤其是专精特新企业进一步发展。虽然短期制造业企业会承担一定的压力,但我们坚信在党和政府的领导下,在企业的积极应对下,中国经济的发展和企业的整体发展都会平稳前进。他还指出,在生命科学占据重要地位的当今时代,聚光科技布局生命科学领域,凭借深厚的质谱技术和平台,目前已经研发出三重四级杆质谱、核酸质谱、质谱流式细胞仪等产品。会议合影会议最-后,与会嘉宾就国际局势、地缘政治、产业经济、疫情防控、经济发展进行了深入思考与对话。制造业企业家聚焦核心、聚焦关键、聚焦产业前瞻,在保持对的产业赛道上小步快跑,把握全产业在地缘政治恶劣环境下以利国利民利企的社会责任,以产业报国开新局、谋新篇,再上新台阶。
  • 新研究发现新冠会损伤大脑认知功能
    一项由德国、法国和西班牙科学家进行的新研究发现,新冠病毒会杀死被称为内皮细胞的脑细胞,导致大脑血管受损,从而损害认知功能。相关论文发表在近日的《自然神经科学》杂志上。此前研究发现,多达84%的新冠肺炎患者出现神经系统症状、味觉或嗅觉丧失、癫痫发作、中风、意识丧失和神志不清,这可能是原因之一。研究人员研究了新冠肺炎病亡患者的大脑,发现其弦血管增加。弦血管是一种不能让血液流动的死亡细胞,是认知障碍、轻微中风等许多病症的迹象。这一发现在两种被新冠病毒感染的动物模型中得到证实。弦血管是空的基底膜管,通常含有周细胞突起。研究人员认为,弦血管与隧道纳米管(一种新型的细胞间通讯连接方式)相似或至少部分相同,纳米管被认为与调节脑血管耦合有关。不管这种功能如何,弦血管与内皮细胞死亡、血脑屏障破坏和脑缺血的相关性很强。新冠肺炎患者中脑内皮细胞的死亡是其感染新冠后的继发性死亡。新冠病毒是如何导致脑内皮细胞死亡的?结果表明,新冠病毒主要蛋白酶Mpro能高效切割宿主细胞核因子-κB的基本调节剂NEMO。在感染细胞中,Mpro和NEMO都位于胞浆和胞核中。NEMO被切割可能会阻止依赖NEMO的抗病毒I型干扰素的诱导,从而使病毒受益。研究还发现,受体相互作用蛋白激酶3(RIPK3)的缺失是受调节细胞死亡的介质,可阻止由于NEMO消融引起的血管稀疏和血脑屏障的破坏。重要的是,RIPK信号传导的药理学抑制剂阻止了Mpro诱导的微血管病变。数据表明,RIPK是治疗新冠肺炎的神经病理学的潜在治疗靶点。研究人员称,新冠肺炎的这一过程或是可逆的。该论文的合著者文森特普雷沃表示:“我们已经看到,在患有轻型新冠肺炎的仓鼠身上,这种现象显然可逆,因此我们希望它在人类身上也可以逆转。”
  • “仪器品牌认知度”问卷调研首批话费发放啦~
    p   科学仪器种类繁多,品牌繁杂。对一个品牌的产品、技术、服务等各方面的用户口碑,是反映用户对不同仪器品牌认知程度的重要标志。提高品牌知名度可以吸引更多的潜在用户,并且认知度的提高也是培养品牌忠诚度的过程,同时,认知的过程也就是客户对仪器厂商认可的过程。 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 为从不同维度了解用户对仪器品牌的认知度,仪器信息网特组织“参与调研、赢取好礼”活动,近日,参与调研的小伙伴中,首批获奖名单已经出来啦!首批就有151名用户获得话费奖励!此次奖励共计500份,还没参与的小伙伴们快快行动起来吧~ /p p style=" TEXT-ALIGN: center" img title=" 话费.png" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201708/insimg/b4eb2515-d673-48d7-acf5-eff8ad9761e6.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 活动仍在继续中,点击参与: a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/custom/sh100000/20172720/index.html" target=" _blank" textvalue=" 参与调研 赢取好礼" 参与调研 赢取好礼 /a /p
  • 离谱,拍核磁可以改善认知?
    近日,中国科学院合肥物质科学研究院强磁场中心张欣课题组等依托稳态强磁场实验装置(SHMFF),利用自主搭建的强磁生物学研究平台,开展了33.0 T的稳态强磁场生物安全性和神经行为学影响研究,首次报道了30 T级稳态强磁场对健康小鼠的生理安全性以及20 T和30 T级稳态强磁场对小鼠神经行为学影响。该研究发现,稳态强磁场可以提升小鼠社交能力、改善其焦虑情绪,并提高空间记忆力。相关成果相继发表在《磁共振成像杂志》(Journal of Magnetic Resonance Imaging)和《欧洲放射学》(European Radiology)上。  近年来,高场磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)因具有高分辨率的显著优势而发展迅速。7 T MRI已获批进入临床,21.1 T MRI也成功用于啮齿类动物的实验研究。但20 T以上强磁安全性研究仍然十分缺乏。  研究团队在前期3.5-23.0 T稳态强磁场生理安全性研究的基础上,进一步提高了磁场强度并缩短了暴露时间,将健康小鼠暴露于7.0-33.0 T强稳态磁场中1小时之后常规饲养2个月,发现磁场暴露组小鼠的少数指标虽略有变化,但均未超出正常范围,大多生化指标、血常规及重要器官的组织形态均无明显改变。同时,在磁场暴露后的2个月之内,通过多种行为学检测发现,稳态强磁场可以提升小鼠社交能力、改善其焦虑情绪,并提高空间记忆力。这种神经认知改善效应也在3.5-23.0 T磁场暴露2小时的健康小鼠的行为学研究中得以体现。研究人员认为,这可能与小鼠海马组织中的钙/钙调素依赖性蛋白激酶Ⅱ(CaMKII)的表达水平升高有关。该团队进一步研究发现,7 T稳态磁场可有效缓解抑郁模型小鼠的抑郁症状。这不仅为高场MRI的发展提供了有力的理论基础和实验依据,也预示着稳态强磁场有望在未来成为一种缓解抑郁的治疗方法。  相关研究工作获得科学技术部国家重点研发计划、国家自然科学基金、合肥研究院院长基金等项目的支持。科学家依托强磁场实验装置(SHMFF)开展系列动物实验
Instrument.com.cn Copyright©1999- 2023 ,All Rights Reserved版权所有,未经书面授权,页面内容不得以任何形式进行复制