快检新方法

近日，Nature Biomedical Engineering（《自然生物医学工程》）在线发表武汉大学医学研究院、中南医院医学研究院、教育部免疫与代谢前沿科学中心殷昊教授与张楹教授课题组在新冠病毒核酸检测领域的最新成果：课题组开发出了一种高灵敏度、高特异性、操作便捷且快速的核酸检测方法。论文题为“Fast and sensitive detection of SARS-CoV-2 RNA using suboptimal protospacer adjacent motifs for Cas12a”（《Cas12a非经典PAM介导的新冠病毒快检方法》），第一作者为武汉大学医学研究院研究生芦舒涵、佟晓晗，殷昊、张楹为通讯作者，武汉大学为第一署名单位。新冠病毒（SARS-CoV-2）在全球范围内大肆传播，新冠变异株的流行使疫情防控更具挑战。快速筛查是控制疫情传播最有效的手段。RT-qPCR是目前新冠病毒的检测金标准。该方法特异性强、灵敏度高, 但是由于其依赖实验室专业仪器和专业人员操作，存在耗时长等问题（从采样到出结果大致需要6小时），难以应对病毒惊人的传播速度。因此，亟须研发一种新的快速核酸检测方法。课题组首次靶向非经典PAM建立了兼具快速（15-20分钟）、灵敏（和qPCR相当）、稳定和特异的核酸检测一步法（sPAMC），并在SARS-CoV-2真实样本中达到94.2%准确度并无一例假阳性。sPAMC技术仅需20分钟就能检测到Ct值为35.8的新冠真实样品，并且用便携式紫外灯或蓝光灯照射即可观察到结果。CRISPR/Cas系统不仅用于基因编辑，也被研发为核酸检测工具。Cas12和Cas13特异性切割双链DNA底物（顺式切割）后，会激活其非特异性切割单链DNA或RNA的能力（反式切割）1-5。CRISPR特异性由两部分共同决定，一部分是crRNA和靶DNA之间的碱基配对，另一部分是Cas蛋白复合体和位于靶DNA旁的短序列形成非共价结合，后者被称为PAM (Protospacer Adjacent Motif)。当Cas12搜寻到底物上的PAM序列，在crRNA和靶DNA碱基配对之后，进而特异性切割dsDNA，随后激活其反式切割能力，快速降解单链DNA报告系统，释放出的荧光信号。新冠病毒检测的两步法（SHERLOCK和DETECTR）先通过等温扩增富集待检的核酸片段，再加入CRISPR/Cas切割体系产生信号。虽然两步法兼具高特异性、高灵敏度等优点，却增加了操作复杂度和引入交叉污染等问题6,7。STOPCovid是在两步法基础上优化出的一步检测法，即在一个反应试管中同时进行样品扩增和切割反应，虽然简化了操作步骤并降低交叉污染风险，但灵敏度显著低于两步法，且需要约45分钟至1小时左右的反应时间8,9。课题组致力于研发能满足快速简便、灵敏特异的一步法核酸检测新方法。通过比较新冠病毒序列中四个位点的非经典PAM (VTTV,TVTV, VTTV) 和经典PAM (TTTV) 的反式切割活力和一步法效率，发现和经典PAM相比，非经典PAM显著加快检测速度，将灵敏度提高了10-100倍，大幅度提升信号的稳定性。进一步探索机制发现：在一步法反应中，等温扩增和CRISPR检测存在竞争关系。当Cas12a遇到经典PAM时，由于切割能力过强，等温反应扩增出来的目的片段被快速消耗，难以达到指数扩增，导致底物无法有效富集，荧光信号产延迟产生且不稳定；而对于非经典PAM介导的一步法，Cas12a和底物的结合能力弱。在反应初期，等温扩增占据主导地位，快速富集足够的底物，为反应后期Cas12a切割和荧光释放奠定前期基础。课题组将非经典PAM介导的一步法检测技术命名为sPAMC (for suboptimal PAM of Cas12a-based test with enhanced flexibility, speed, sensitivity, and reproducibility)，并将sPAMC应用到SARS-CoV-2真实样品检测。研究者们共检测了204个咽拭子样本，在104个RT-qPCR阳性样本中，sPAMC 能检出98个，剩余的100个阴性样本均未检出，证明了sPAMC 有94.2%的检出率且无假阳性。sPAMC技术仅需20分钟就能检测到Ct值为35.8的新冠真实样品，并且仅用便携式紫外灯或蓝光灯照射即可观察到结果。非经典PAM的快检方法sPAMC 相比于传统一步法有如下优点：1）检测速度提高2-3倍，可以实现在10-15分钟内检测出DNA病毒，15-20分钟内检测出RNA病毒；2）荧光信号结果在样本间的可重复性高，荧光信号波动少于30%；3）检测灵敏度提高，与qPCR一致 4) 极大地拓宽了靶向的检测位点可选择性，可选择的非经典PAM组合为经典PAM的7倍以上。研究者首次提出了通过靶向非经典PAM，降低Cas12a的顺式和反式切割速率的方法来实现核酸检测，为开发建立更快更灵敏的CRISPR核酸检测方法提供了新思路。本研究获得武汉大学医学研究院仪器设备共享中心、武汉大学中南医院和中国医学科学院武汉感染性疾病及肿瘤研究中心的支持。本项工作得到了国家自然基金和科技部重点研发计划的资助。

据国际《应用化学》杂志介绍，瑞士联邦技术大学最近开发出一种快速检测食品质量的新方法，这种对食品表面和成分组织快速分析的方法不仅适合于食品质量的控制，也可用于检测兴奋剂、爆炸物，以及物质转化的研究。　　开发这项检测方法的是瑞士联邦技术大学科学家雷纳托· 泽诺比和华人科学家陈焕文，检测设备的核心是一台质谱仪，它具有高度敏感的&ldquo 分子秤&rdquo 功能，可以精确显示试样的物质分子重量变化。　　通常利用质谱仪检测时，首先要用一束氮气喷射在试样表面，使试样表面呈半湿状，这样在质谱仪中可以产生电子雾源，电子雾的微小水珠吸收试样表面的分子，然后质谱仪可以检测出试样的化学成分及其变化。新检测方法的独到之处是免去了试样的准备过程，可以简单地对各种状态的试样进行检测，例如冰冻的食品，这样新方法不仅可以检测食品，也可以检测危险的爆炸物品和生化武器。

近日，Nature Biomedical Engineering（《自然生物医学工程》）在线发表武汉大学医学研究院、中南医院医学研究院、教育部免疫与代谢前沿科学中心殷昊教授与张楹教授课题组在新冠病毒核酸检测领域的最新成果：课题组开发出了一种高灵敏度、高特异性、操作便捷且快速的核酸检测方法。第一作者为武汉大学医学研究院研究生芦舒涵、佟晓晗，殷昊、张楹为通讯作者，武汉大学为第一署名单位。据了解，目前已有部分省内外企业与殷昊团队主动对接，将科技成果进行转化。新的检测手段有望今年内开始推广使用。论文题为“Fast and sensitive detection of SARS-CoV-2 RNA using suboptimal protospacer adjacent motifs for Cas12a”（《Cas12a非经典PAM介导的新冠病毒快检方法》），第一作者为武汉大学医学研究院研究生芦舒涵、佟晓晗，殷昊、张楹为通讯作者，武汉大学为第一署名单位。新冠病毒（SARS-CoV-2）在全球范围内大肆传播，新冠变异株的流行使疫情防控更具挑战。快速筛查是控制疫情传播最有效的手段。RT-qPCR是目前新冠病毒的检测金标准。该方法特异性强、灵敏度高, 但是由于其依赖实验室专业仪器和专业人员操作，存在耗时长等问题（从采样到出结果大致需要6小时），难以应对病毒惊人的传播速度。因此，亟须研发一种新的快速核酸检测方法。课题组首次靶向非经典PAM建立了兼具快速（15-20分钟）、灵敏（和qPCR相当）、稳定和特异的核酸检测一步法（sPAMC），并在SARS-CoV-2真实样本中达到94.2%准确度并无一例假阳性。sPAMC技术仅需20分钟就能检测到Ct值为35.8的新冠真实样品，并且用便携式紫外灯或蓝光灯照射即可观察到结果。CRISPR/Cas系统不仅用于基因编辑，也被研发为核酸检测工具。Cas12和Cas13特异性切割双链DNA底物（顺式切割）后，会激活其非特异性切割单链DNA或RNA的能力（反式切割）1-5。CRISPR特异性由两部分共同决定，一部分是crRNA和靶DNA之间的碱基配对，另一部分是Cas蛋白复合体和位于靶DNA旁的短序列形成非共价结合，后者被称为PAM (Protospacer Adjacent Motif)。当Cas12搜寻到底物上的PAM序列，在crRNA和靶DNA碱基配对之后，进而特异性切割dsDNA，随后激活其反式切割能力，快速降解单链DNA报告系统，释放出的荧光信号。新冠病毒检测的两步法（SHERLOCK和DETECTR）先通过等温扩增富集待检的核酸片段，再加入CRISPR/Cas切割体系产生信号。虽然两步法兼具高特异性、高灵敏度等优点，却增加了操作复杂度和引入交叉污染等问题6,7。STOPCovid是在两步法基础上优化出的一步检测法，即在一个反应试管中同时进行样品扩增和切割反应，虽然简化了操作步骤并降低交叉污染风险，但灵敏度显著低于两步法，且需要约45分钟至1小时左右的反应时间8,9。课题组致力于研发能满足快速简便、灵敏特异的一步法核酸检测新方法。通过比较新冠病毒序列中四个位点的非经典PAM (VTTV,TVTV, VTTV) 和经典PAM (TTTV) 的反式切割活力和一步法效率，发现和经典PAM相比，非经典PAM显著加快检测速度，将灵敏度提高了10-100倍，大幅度提升信号的稳定性。进一步探索机制发现：在一步法反应中，等温扩增和CRISPR检测存在竞争关系。当Cas12a遇到经典PAM时，由于切割能力过强，等温反应扩增出来的目的片段被快速消耗，难以达到指数扩增，导致底物无法有效富集，荧光信号延迟产生且不稳定；而对于非经典PAM介导的一步法，Cas12a和底物的结合能力弱。在反应初期，等温扩增占据主导地位，快速富集足够的底物，为反应后期Cas12a切割和荧光释放奠定前期基础。非经典和经典PAM介导的一步法快检方法概览图课题组将非经典PAM介导的一步法检测技术命名为sPAMC (for suboptimal PAM of Cas12a-based test with enhanced flexibility, speed, sensitivity, and reproducibility)，并将sPAMC应用到SARS-CoV-2真实样品检测。研究者们共检测了204个咽拭子样本，在104个RT-qPCR阳性样本中，sPAMC 能检出98个，剩余的100个阴性样本均未检出，证明了sPAMC 有94.2%的检出率且无假阳性。sPAMC技术仅需20分钟就能检测到Ct值为35.8的新冠真实样品，并且仅用便携式紫外灯或蓝光灯照射即可观察到结果。非经典PAM的快检方法sPAMC 相比于传统一步法有如下优点：1）检测速度提高2-3倍，可以实现在10-15分钟内检测出DNA病毒，15-20分钟内检测出RNA病毒；2）荧光信号结果在样本间的可重复性高，荧光信号波动少于30%；3）检测灵敏度提高，与qPCR一致 4) 极大地拓宽了靶向的检测位点可选择性，可选择的非经典PAM组合为经典PAM的7倍以上。研究者首次提出了通过靶向非经典PAM，降低Cas12a的顺式和反式切割速率的方法来实现核酸检测，为开发建立更快更灵敏的CRISPR核酸检测方法提供了新思路。本研究获得武汉大学医学研究院仪器设备共享中心、武汉大学中南医院和中国医学科学院武汉感染性疾病及肿瘤研究中心的支持。本项工作得到了国家自然基金和科技部重点研发计划的资助。原文链接：https://www.nature.com/articles/s41551-022-00861-x

创新方法研究会文件创新方法会发 [2010] 21 号 2010创新方法高层论坛通知(第三轮)　　为进一步落实科技部、发展改革委、教育部、中国科协四部门联合印发的《关于加强创新方法工作的若干意见》(国科发财[2008]197号)关于“通过举办创新方法论坛等措施，积极开展学术交流，促进社会各界人士对创新方法的重视与参与”的要求，创新方法研究会在成功举办“2009创新方法高层论坛”的基础上，定于2010年12月9-10日在北京举办“2010创新方法高层论坛”(以下简称“论坛”)。全国政协副主席、科技部部长万钢将出席论坛开幕式并发表重要讲话，2007年国家最高科技奖获得者、中国石油化工股份有限公司闵恩泽院士将做特邀主旨报告。论坛期间还将召开创新方法研究会理事会会议和常务理事会会议。　　现将有关事项通知如下：　　一、 组织机构　　支持单位　　科技部、财政部、国家发展改革委、教育部、中国科协、国家知识产权局　　具体指导　　科技部科研条件与财务司、中国21世纪议程管理中心　　主办单位　　创新方法研究会　　二、 论坛主题　　方法创新转变，论坛以“创新方法服务自主创新、自主创新支撑发展方式转变”为理论脉络，探讨如何通过创新方法的研究与应用提升自主创新能力、如何通过方法的创新加快经济发展方式的转变等重大命题。　　三、 内容及日程　　12月8日下午参会代表注册　　12月9日上午 开幕式　　特邀主旨报告　　报告人：国家最高科技奖获奖者 闵恩泽院士　　创新方法研究会第一届理事会第三次会议　　12月9日下午主题报告大会　　报告人：刘长铭 全国政协常委、北京四中校长　　　　　　David Probert 英国剑桥大学教授　　　　　　王众托 中国工程院院士、大连理工大学教授　　　　　　韩济生 中国科学院院士、北京大学教授　　　　　　David Olski 联想全球精益推行委员会主席　　12月10日上午　　创新方法研究前沿分论坛　　主题：科学前沿的方法　　企业创新发展分论坛　　主题：用科学方法助力创新型企业发展　　区域创新发展分论坛　　主题：创新方法服务区域发展转型　　科学思维与教育创新分论坛　　主题：科学思维与教育创新　　管理创新分论坛　　主题：管理创新与提升企业核心竞争力　　科学工具创新分论坛　　主题：国产科学仪器自主创新　　12月10日下午闭幕式　　四、 时间与地点　　时间：2010年12月9-10日　　地点：2010年12月9日上午 人民大会堂　　2010年12月9日下午至10日 北京会议中心　　五、 参会费用及缴纳方式　　1.会议费：　　本次论坛将统一收取参会代表会议费600元/人，含会议资料费和餐费。创新方法研究会会员、理事将享受优惠价格，500元/人。　　2.住宿费：　　本次论坛住宿可选择由参会代表自理或由会议筹备方统一安排。由筹备方统一安排的住宿分为以下两类：　　① 150元/人/晚，北京会议中心双人标准间 　　② 300元/人/晚，北京会议中心单人间。　　因房间有限，请需要预定房间的参会代表尽快填写第三轮回执。　　3.缴纳方式　　参会代表可通过银行汇款、当面交纳两种方式交纳参会费用，由创新方法研究会统一开具发票。　　① 银行汇款方式(推荐)：　　户 名：创新方法研究会　　帐 号：0200004609200113191　　开户银行：中国工商银行股份有限公司北京公主坟支行　　汇款请注明“2010创新方法高层论坛参会费用”、并附上参会代表姓名、参会费用是否含住宿费等相关信息。　　② 当面交纳方式：　　地 址：1.北京会议中心九号楼一层大厅(北京市朝阳区来广营西路88号)　　2.北科大厦3层报告厅(北京市海淀区西三环北路27号)　　时 间：12月8日15：00—22：00(参会代表注册时交纳)。　　六、 联系方式　　联 系 人：创新方法研究会高洁雯 郭伟 柴月 杨帆010-58884836/99　　中国21世纪议程管理中心 栾芸 周斌 010-58884885/98　　传 真：010-58884899　　电 邮：ims@acca21.org.cn　　地 址：北京市海淀区玉渊潭南路8号610房间(100038)　　附件1：2010创新方法高层论坛第三轮回执　　附件2：参会注意事项　　创新方法研究会　　二〇一〇年十一月十六日　　参会注意事项　　1. 参会代表请务必于12月8日下午到指定地点注册，并领取人民大会堂请柬，12月9日上午须凭此请柬进入人民大会堂。12月9日上午将不再办理参会代表的注册。　　2. 为避免注册人数过多给您带来的不便，建议需安排住宿的参会代表前往北京会议中心九号楼一层大厅注册，自行安排住宿的参会代表前往北科大厦三层报告厅注册。　　3. 12月9日早上，会议筹备方将在北京会议中心统一安排专车前往人民大会堂，因人民大会堂停车位有限，建议参会代表采取此种方式或自行乘车前往。　　4.参会代表注册地点详细信息　　①地点：北京会议中心九号楼一层大厅　　地址：北京市朝阳区来广营西路88号　　 　　②地点：北科大厦三层报告厅　　地址：北京市海淀区西三环北路27号

本报柏林1月12日电 德国和西班牙两国科研小组合作，利用红外线纳米近场显微镜发明了一种无干扰检测纳米半导体材料张力的新方法，这一新方法为科学家研究半导体材料的物理性能，以及测量纳米级半导体元器件的性能提供了新的可能。 　　参与这项发明的是位于德国慕尼黑的马普生物化学及等离子物理研究所和圣塞巴斯蒂安的西班牙巴斯克研究所。一种无干扰和无接触的测量技术对纳米和半导体技术研究来说一直是个很大的挑战，因此，该成果对纳米级范畴的材料张力特性测量具有重要的意义，利用它可以确定高性能陶瓷物理特性，以及现代半导体元器件的电子特性。 　　德国马普生物化学和等离子物理研究所的专家首先开发出了一种红外线纳米近场显微镜，这种基于原子显微镜AFM的纳米近场显微镜利用20纳米至40纳米直径的可控光栅束作为光学近场记录，并运用可控光束拍摄并获取材料的光学和物理特性。 　　最新研究显示，红外线纳米显微镜还可以发现晶体材料中最细微的张力场和纳米级裂纹。在一项示范性试验中，科学家对一块试验钻石施以不同强度的压力，利用纳米显微镜跟踪材料在压力下产生的纳米张力场的变化，纳米近场显微镜拍摄的图片成功地显示了这一测量方法的可靠性。参与试验的专家安德列斯• 胡伯评论说，相对于其他显微镜技术，如电子显微镜，新的测量方法具有很多优越性，它不需要特殊地制作试样，因此也避免了对试样的标准化校正等麻烦的程序。 　　红外线近场显微镜的潜在应用还包括对纳米级张力半导体材料的电子载荷密度和移动性的检测，应用于现代半导体材料结构的设计，定向提高电子元器件的性能，并使未来的计算机芯片更加小型化。

俄罗斯研究团队开发出一种新方法，能基于各种传感器收集的空气中气体成分的数据，进行神经网络处理分析，及早发现火灾。专家指出，新方法将大大减少对火灾的反应时间并提高灭火系统的效率。相关研究成果发表在最近的《工程物理学和热物理学杂志》以及《消防安全杂志》上。　　现代火灾探测器在火灾已经在室内蔓延时才会被触发。更现代的方法是在火苗出现之前就发现燃烧，这可通过分析空气中的气体成分来实现。研究团队在一个专门装置上进行了800多次实验，分析了木材、PVC板、油毡和其他可燃建筑和装饰材料的整个燃烧过程。　　托木斯克理工大学高能过程物理研究所斯韦特兰娜克罗波托娃介绍说，新方法可通过气体浓度来确定火源的类型和其中的主要物质。了解这些参数可确定最佳灭火策略。正确选择有效的灭火方法，把燃烧过程中的有毒物质排放最小化，有助于更安全地疏散人员。

《环境重金属检测的最新方法研究》网络讲堂报名开始 近年，血铅超标、镉大米等重金属污染事件被频繁曝光，国家也于今年2月份，出台了首个十二五专项规划——《重金属污染综合防治“十二五”规划》。重金属污染的检测、控制、治理及修复已成为科学仪器行业关注的重点课题之一。 天瑞仪器长期关注行业热点，并针对重金属检测与监测，积极进行方法研究与开发。8月3日，天瑞仪器推出了“重金属污染防治刻不容缓”网络专题，用户浏览量较高，效果反馈良好。为进一步满足客户需求、与行业专家共同分享、探讨天瑞最新研究成果，我们将于8月19日，推出题为“环境重金属检测的最新方法研究”网络讲堂活动。活动报名工作现已启动。 “环境重金属检测的最新方法研究”网络讲堂将于8月19日10:00，通过仪器信息网“网络讲台”平台召开。主讲人为天瑞仪器研发二部副部长、环保产品线产品经理吴升海博士、应用研发中心方法研究工程师吴敏；应用研发中心负责人姚栋梁博士也将参与现场问答。 开课时间：8月19日上午10:00（网络教室于2011-8-19 9:30:00开放），会议时长1小时，分为专家讲座和在线问答两个环节。内容简介：本次讲座围绕天瑞仪器在土壤、大气、水质三种介质中的重金属检测最新方法研究成果展开讨论。① 体系篇A、环境重金属污染的现状及政策；B、国内外重金属检测技术研究成果；C、天瑞环境重金属立体监测系统最新研究② 土壤篇A、环保土壤重金属检测行业的现状研究；B、XRF中手持式的应用，手持式仪器的技术指标和用途。C、影响XRF检测土壤重金属测试结果的因素。③ 大气篇A、大气重金属B、XRF检测C、自动在线监测④ 水质篇A、阳极溶出伏安法B、化学显色比色法参加方式： 点击进入该页面http://www.instrument.com.cn/webinar/meeting/meetingInfo.asp?infoID=254，通过下述界面登录或注册后即可成功进入报名界面。审核通过后，报名者将在18日前收到电子邮件通知函。届时按提示进入会议室即可!（为确保名申请顺利通过，请填写完整而正确的信息）环境配置：只要您有电脑、外加一个耳麦就能参加（需要进行音频交流的用户需准备麦克）。天瑞仪器期待您的光临！ 了解天瑞仪器：www.skyray-instrument.com

华盛顿5月3日电(记者 毛黎)美国麻省理工学院科学家3日表示，他们开发出了对脱氧核糖核酸(DNA)损伤进行快速分析的新方法。此方法将有助于试验潜在的抗癌药物和了解环境毒素的影响。　　在麻省理工学院生物工程系副教授贝文恩格尔沃德与电子工程和计算机科学系教授桑吉塔巴蒂亚的领导下，研究人员将已有30年历史的彗星化验(comet assay)改造成一项全新的分析技术，它将可对DNA损伤进行分析的彗星化验与新型高产平台相结合，不仅能加快DNA损伤分析进程，还能应用于流行病学和药物筛选等。　　彗星化验基于凝胶电泳技术。后者是常见的实验室化验方法，它是将带有DNA的聚合物凝胶置放在电场中，由于受损DNA在凝胶上比无损DNA运动更快，结果在凝胶上产生了由DNA形成的“彗星”状DNA图形。　　彗星化验既灵敏又多能，但是却费力和繁琐。对每种实验条件，它需要至少1个显微镜载片，这意味着即使只做少量的实验条件，也需要变换数十块显微镜载片。此外，彗星化验采用人工读数，因而研究人员不得不花费数小时盯着显微镜，选择需要进行分析的细胞。　　充分利用彗星化验的长处同时克服其在生产量和耗费劳力方面的不足，是研究小组的工作目标。利用巴蒂亚等人开发的微“井”技术，研究小组将由众多微小尺寸“井”组成的网格压印在DNA电泳凝胶上，每个网格为单细胞大小，并被逐一编址，便于全自动读取。研究人员同时将显微单元阵列制作成96口“井”的板，这样就可同时化验多种细胞类型和药物等。　　采用上述设计，人们能够在一块显微镜载片上化验数十种实验条件，并采用专门开发的图像软件自动分析每块载片。　　对于流行病学家而言，此技术有望为他们了解有害的环境提供新途径 对临床医生而言，有望为他们提供更好的癌症治疗方法 对研究人员而言，有望帮助制药业鉴定新药物并筛选出有害药物。

中国科学院近代物理研究所和中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所的科研人员联合甘肃凯悦奶牛场、黑龙江汇丰兽药有限公司进行攻关，通过对牛奶中各种化合物物理及化学性质的研究，应用高效液相色谱法（HPLC），建立了一种检测牛奶添加剂的新方法。该方法具有分离能力好、灵敏度高、分析速度快、操作方便等优点。掺假蛋白质问题，直到最近几年的食品安全事件才引起关注。所有含氮的物质都可能被用于掺假。假蛋白氮（NPN）的形式具有多样性，如：三聚氰胺及其类似物、尿素、硝酸铵等廉价高氮物质，还包括一些体内其它含氮物质，如核酸、尿酸、肌酐等。任何一种假蛋白氮物质的加入都会引起食品中蛋白值的虚高。除假蛋白以外，牛奶中常见的添加剂是聚乙烯吡咯烷酮，其具有吸湿性和很强的膨胀性能，无臭或微臭，在医药上广泛用于片剂崩解剂，还可用作啤酒、果酒、饮料酒的稳定剂。该化合物添加在牛奶中主要作用是提高蛋白质的稳定性，使其不易变质。检测牛奶添加剂新方法是在实施国家跨越计划——新型安全兽药的产业化及示范项目的基础上建立的。该项目主要针对当前我国面临的食品安全的迫切需要，通过熟化组装新型天然饲料添加剂“葛根素”，研制出免疫增强饲料和奶牛绿色催乳饲料，并在示范单位进行工业化生产和实验示范，在建立畜产品兽药残留检测与评价方法的基础上，按照绿色食品标准，对示范单位生产的无抗畜产品进行药物残留的检测与评价，实现了生态奶、蛋、肉制品的生产。今年这一成果已获得兰州市科技进步一等奖，正在申报甘肃省科技进步奖。

刘燕华认为，我国科技创新工作中，在方法上存在五大问题：一是科学思维培育不够，二是科学方法研究与应用不够，三是具有自主知识产权的科学仪器设备匮乏，四是创新政策环境还不完善，五是评价方法有待改进。　　在近日举行的2009创新方法高层论坛上，科技部副部长、创新方法研究会常务副理事长刘燕华认为，从根本上提高科技自主创新能力，最为重要的是要掌握创新方法。创新方法是国家科技创新的重要组成部分，是一项长期性的基础工作。　　他指出，目前，我国科技创新工作中，在方法上存在五大问题。　　一是科学思维培育不够。创新思维与创新精神培养缺位，目前应试式的教育体系、灌输式的教学方法抑制了学生的创新思维和创新精神 科研活动创新思维不足，自主创新研究成果少 以跟踪模仿为主，自主创新较少 多数学科发展滞后，属于世界领先的学科很少 中国申请人在世界知识产权组织的PCT专利申请只占总量的0.96% 尊重科学、崇尚科学的氛围不够，科学精神与科学氛围仍然不足，不按照科学规律办事的问题仍普遍存在。　　二是科学方法研究与应用不够。科技界关于科学方法的意识薄弱，科研活动中，忽视研究方法的规范性、创新性 国内学术期刊很少发表关于研究方法和哲学思考类的理论性论文 对科学方法的研究不够，仅限于对国际科学方法的跟踪、了解，缺乏对前沿方法的前瞻性研究 科学方法的研究与应用严重脱节 企业技术创新能力不足，缺乏科学创新方法。　　三是具有自主知识产权的科学仪器设备匮乏。“十五”期间，国家主体科技计划用于“科学仪器设备研制与开发”项目的经费只有0.85亿元，仅占三大科技计划经费的千分之二和科学仪器购置经费的1% 科学仪器水平与发达国家存在明显差距，高档科学仪器基本处于空白，中档科学仪器、国产设备稳定性和重现性不高，软件配套性较差，占有率小 科学研究“空芯化”现象严重，每年科学仪器固定资产投资中的60%用于进口设备，其中，精密仪器、生命科学仪器、大型科学仪器等高技术含量的产品更是90%以上依靠进口。　　四是创新政策环境还不完善。虽然近年来我国科学研究与发展(R&D)经费投入不断增加，但与发达国家以及同等发展水平的发展中国家相比，我国科技投入水平还不高。以2004年为例，我国研发经费仅相当于美国的8% 全国研发人员年平均经费分别只有韩国的14%和日本的8%，而在发达国家，公共财政支持科技发展的经费中有40%用于支持科学方法和科学仪器。在我国，国家主体科技计划对这方面研究项目的支持几乎为零。　　五是评价方法有待改进。目前，我国科技成果评价方式也不利于创新方法的发展。科研院所对科研人员研究能力的评价标准不全面，过分重视SCI，而忽视一些基础性或方法上的重要问题。以诺贝尔奖为例，诺贝尔奖有1/3是通过科学发现、理论推导得奖 有1/3是通过方法上的创新、方法思路上的创新得奖 还有1/3是通过科学仪器、科学手段、科学工具上的创新得奖。而在我们的科技布局上，更多瞄准了第一个1/3 ，把后两个1/3基本忽略了。　　全国政协教科文卫体委员会主任、创新方法研究会理事长徐冠华院士在论坛开幕式上指出，我们应当共同探讨创新方法工作服务于国家自主创新战略的途径与方法，以应对来自金融危机的挑战，提振经济振兴的信心 共同探讨尽快提升官、产、学、研各部门对创新方法的理解和认识，促进创新方法的理论研究及其与企业实际需求的成功对接。　　本次论坛的主题是“推广创新方法、促进自主创新、服务经济振兴”，旨在贯彻落实科技部、国家发改委、教育部和中国科协4部门联合发布的《关于加强创新方法工作的若干意见》中提出的“切实加强创新方法工作，从源头上推进创新型国家建设”精神，并结合当前国内外的经济形势和未来发展格局，就创新方法如何促进自主创新等问题等深入展开研讨。2008年度国家科技最高奖获得者徐光宪院士为论坛作了题为《创新方法学的探索》的主旨报告。　　为期两天的论坛还就科学方法、技术创新方法、科学思维、创新管理、科学工具等领域举行了专题论坛。来自科技部、教育部、中国科协、国家知识产权局等部门的领导，相关科研院所、高校的专家学者，以及部分企业家出席论坛。

据外电报道，德国体育大学的一个科研小组，研发出了一种能够检测运动员是否服用了苯二氮卓类药物的新技术。苯二氮卓类物质能够改善生理机能，不久之后可能被当做兴奋剂使用。　　研究人员在刚刚出版的一份刊物《药物检测与分析》中解释了他们是如何研发出这种用于检测人尿样中是否存在一些目前只运用在动物身上的化学成分的新方法。　　这个由马里奥赛维斯带领的研究小组怀疑一些只能在动物体内检测出的成分可能正在被用来提高运动员的效率，并可以逃过兴奋剂检查。他们希望通过这项新技术使反兴奋剂检测抢在这些化学物质在黑市上大行其道之前有所突破。　　这项新技术能够检测出运动员是否服用了苯二氮卓类药物，这类化学成分能够防止肌肉细胞的蛋白沟槽的钙流失，而钙则是有效帮助肌肉收缩的物质，钙流失正是导致肌肉疲劳的原因之一。　　新方法能够检测出JTV-519和S-107这两种苯二氮卓类物质，这些物质目前还没有用在人类身上，只在治疗心脏异常病症的研究过程中有所使用，对于实验用鼠的生理机能有明显促进作用。　　赛维斯指出，这些物质一旦被运用在人类临床实验中，就很可能在体育界被滥用。　　研究人员认为，这两种苯二氮卓类物质的效用很容易促使兴奋剂贩卖者在黑市中进行交易。　　在了解了这两种物质的分子量和分子结构后，科学家通过一个分辨率很高的光谱测定仪就能在尿样中检测到这些物质。

加拿大不列颠哥伦比亚大学开发出一种新方法，可用来分离从肿瘤组织中逃逸出来的癌细胞，帮助医生更好地进行诊断和治疗。　　新方法需要一款特殊的分离器件，基于肿瘤细胞和血细胞的尺寸和柔软度差异，通过微型漏斗状管道挤压血样中的细胞，从而驱动肿瘤细胞和血细胞进入不同的流道实现分离。　　领导这项研究的该校机械工程学教授马宏生表示，逃逸到血液中并可能扩散到其他组织的循环肿瘤细胞，对评估患者病情以选出最佳治疗方案非常有用。这些细胞对前列腺癌的诊断尤为重要。前列腺癌的典型转移方式为骨转移，往往很难或几乎不可能进行活检。　　马宏生研究团队所设计的微流体装置，基于不同的内部结构来捕获癌细胞，即用力学分析替代常规医疗诊断中所使用的血液生化分析。研究人员利用掺有癌细胞的血样对该装置进行了首次测试，分析了20例转移性去势抗性前列腺癌(一种晚期癌症形态)患者和4名健康个体的血样。　　测试表明，该装置可捕获超过90%的细胞。更为重要的是，与传统的细胞搜寻系统相比，这款微流体装置在患者样本中捕获的癌细胞数量高达前者的25倍，而且更少发生误判。　　目前，研究团队正致力于对患者的个体循环肿瘤细胞进行基因序列分析，确定可能导致转移的突变癌细胞，从而帮助医生选择最佳的治疗方案。

近日，攀钢成功开发出三氧化二钒、尾钒渣、红钒等8项钒制品仪器检测新方法，其中，三氧化二钒和红钒荧光仪器检测法属国内首创，填补了我国用仪器法检测三氧化二钒和红钒质量的空白。　　该方法运用X荧光光谱仪、ICP等离子分析仪等设备，实现了对钒制品化学成分含量的快速测定。与传统的化学测定法相比，仪器检测法具有速度快，准确度高等优点，并能对分析数据及操作进行智能化处理，进一步提高了钒制品检测速度和检验保障能力，对攀钢稳定钒制品质量、提高产量、推进钒制品精品战略将起到重要作用。

中科院合肥智能机械研究所王素华研究团队近期在重金属离子污染现场快速敏感检测研究领域中取得重要进展，建立了可视化检测的新方法，并研制出新型的可视化传感器。相关研究成果分别发表在美国化学会的Analytical Chemistry、英国皇家化学会的Journal of Materials Chemistry和Nanotechnology国际期刊上。　　痕量重金属离子检测目前主要依赖于原子吸收、原子荧光、电感耦合等离子体、质谱等实验室方法。尽管这些方法检测精度比较高，但仪器耗资昂贵、运行费用高、操作要求多，检测比较费时、费力，而且测量时需萃取、浓缩富集或抑制干扰等复杂前处理过程。　　针对这些难题，智能所研究人员通过设计制备出针对汞离子的特异性有机螯合配体，与汞离子通过配体交换反应形成螯合物，进一步在发光量子点表面发生快速的阳离子取代反应，导致量子点的荧光效率发生改变，从而通过荧光强度和颜色的变化实现对汞离子的高灵敏选择性检测(Anal. Chem. 2012, DOI: 10.1021/ac302822c)。随着汞离子浓度的增加，荧光发射峰位逐渐向长波方向移动，同时伴随着量子点的黄光会逐渐演变成红光(如图示)。研究人员进一步设计并组装了针对汞离子的纸质传感器，实现了对纯水、自然湖水中汞离子的快速可视化检测。　　研究团队提出的可视化检测方法具有不依赖大型贵重的分析仪器、可进行裸眼观测、响应时间快等优点，能够实现痕量重金属离子的现场快速可视化检测。　　研究人员又设计并研制了一种基于发光氧化石墨烯的新型比率荧光纳米复合探针，通过探针不同颜色荧光的比率变化，可将其应用于可视化检测分辨不同价态的铁离子(Fe2+)。在紫外光照下，随着Fe2+浓度的增加，探针的荧光颜色从红色变为蓝色，从而实现对Fe2+的可视化检测(Nanotechnology 2012, 23, 315502)。此外，研究团队还通过对氧化石墨烯的多层规整自组装，研制出了由多层氧化石墨烯组装的电极材料，结合电化学原理，可实现对铜离子的高选择性和敏感检测(Journal of Materials Chemistry 2012, 22, 22631)。　　该研究得到国家973项目“应用纳米技术去除饮用水中微污染物的基础研究”、国家自然科学基金委及中科院“百人计划”支持。图示：针对重金属汞离子的现场快速可视化检测

上海市科委于2010年11月23日对中国科学院上海硅酸盐研究所承担的“改性介孔材料分离富集和原子光谱鉴定污水体系重金属的新方法研究”(项目编号：09142201800)项目组织并通过了验收。　　该项目是上海市科委2009年度投入的十项国产科学仪器应用新方法之一。是基于上海光谱仪器有限公司研发生产的流动注射分析系统与SP-3801型火焰原子吸收光谱仪平台上研发的一种针对污水与废水中重金属检测的新方法。　　专家组听取了项目总结报告、技术报告和验证报告，审阅了有关技术资料后一致认为：通过改性获得介孔材料，利用一步合成法进行改性后对Hg(Ⅱ)有较高的选择性吸附 基于改性的介孔材料，建立了国产流动注射固相萃取与火焰原子吸收光谱法联用技术实现了在线分离富集Cu(Ⅱ) 、Cr(Ⅵ) 、Cd(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)等痕量分析方法 建立了“胺基改性介孔材料对废水中Cr(Ⅵ)在线分离吸附与火焰原子吸收光谱法测定”的方法。该分析方法具有低成本、快速和绿色环保的特点，并能显著提高检测灵敏度 完成促进了国产流动注射分析系统与火焰原子吸收光谱仪联用技术的发展，将有利于拓展国产仪器的应用。项目研究成果在国内核心学术期刊和学术会议上已发表论文3篇。

2月27日-3月3日，根据科技部创新方法培训工作的总体部署，厦门市科技局联合厦门理工学院主办了“创新工程师(TRIZ)培训班”。开展创新工程师的培养，是厦门创新型城市建设和提升“产业振兴”的具体举措。来自市属创新型企业、各工程技术研究中心、重点实验室、厦门大学、华侨大学、集美大学、厦门理工学院以及市科技局系统、各区科技局，科协各专业学会等单位约500人参加了为期5天的培训，会场多次爆满。另有40名高新技术企业一线高端研发人员同期参加了为期四个月的核心班培训。　　由河北工业大学檀润华副校长率领的创新方法培训团队采取教程讲义、案例分析、互动答疑、小组讨论相结合的方式开展教学，深入浅出，博得学员一致好评。　　学员们认为，通过学习，在突破思维障碍，打破思维定势，以新的视角分析问题等方面受益匪浅，大家纷纷建议应尽快开展梯度培训工作。厦工宇威的学员说，“与以往所接触的培训班不同的是，在这个培训中，诸位教授给我们列举了很多现实的客观实例，这加深了我们对创新方法和意义的理解。”学员们还普遍认为：“TRIZ的创新思维应用性很强，它是一种另辟蹊径的思考方法，它教会我们在面对问题的时候，发现那些平时可能忽略的更为简易的解决方法。”培训班一位年长的学员说道，这次TRIZ创新工程师的学习，给这个社会、所有企业以及他自身，开启了一扇大门。这种创新思维的推广，无疑会给整个研发界带来一个除旧革新的变化。　　首期创新工程师(TRIZ)培训班结束，各企业纷纷踊跃报名参加二期培训。据不完全统计，厦门市300多家高新企业约3.5万人有意愿参加创新工程师(TRIZ)培训班，研发人员对TRIZ能力培训的期待超乎所有TRIZ工作人员的想象。　　注：TRIZ原为俄语缩略语，意思是发明问题解决理论。是前苏联发明家Genrich. S. Altshuller所提出的，他从1946年开始领导数十家研究机构、大学、企业组成了TRIZ的研究团体，通过对世界高水平发明专利(累计250万件)的几十年分析研究，基于辩证唯物主义和系统论思想，提出了有关发明问题的基本理论。

仪器信息网讯 2011年12月20日，2011创新方法高层论坛在北京隆重开幕。本次论坛以“科学发展与方法支撑”为主题，将深入探讨创新方法如何支撑“十二五”科学发展、创新方法如何支撑区域发展方式转变、创新方法最新研究前沿等话题。开幕式现场出席开幕式的领导与嘉宾　　此次论坛由创新方法研究会主办，得到了科技部、国家发改委、财政部、教育部、中国科协、国家知识产权局的大力支持以及科技部条财司、中国21世纪议程管理中心的具体指导。开幕式由国务院参事、创新方法研究会常务理事长刘燕华先生主持，科学技术部陈小娅副部长、创新方法研究会理事长徐冠华院士分别致辞。来自全国各地的500余名科技工作者参加了此次开幕式。仪器信息网作为特邀媒体亦参加了此次活动。 刘燕华理事长、陈小娅副部长、徐冠华院士　　作为本次开幕式的重要环节，首届“创新方法研究会创新方法成就奖”颁奖仪式也一并举行。全国政协常委、中国科学技术协会决策咨询委齐让主任宣读了《创新方法研究会关于首届“创新方法研究会创新方法成就奖”奖励的决定》，他表示：为深入贯彻落实科学发展观，推进科学技术的技术创新，调动广大创新方法工作者的积极性与创造性，创新方法研究会决定对在创新方法的研究、推广与应用过程中取得杰出成就或作出重大贡献的个人进行表彰。经科技部批准，创新方法研究会设立目前全国唯一的创新方法科技奖——“创新方法研究会创新方法成就奖”。　　中国石化石油化工科学研究院高级顾问、2007年度国家最高科学技术奖获得者闵恩泽院士，国家自然科学基金会特邀顾问、2010年度国家最高科学技术奖获得者师昌绪院士，中国现代大气科学奠基人、2005国家最高科学技术奖获得者叶笃正院士（因身体不适未能出席）获得此项殊荣。颁奖现场闵恩泽院士发表获奖感言　　在论坛特邀主旨报告与主题报告大会环节，师昌绪院士、厦门大学田中群院士、中科院生态环境研究中心主任曲久辉院士、华东师范大学张经院士等专家分别就他们在实际工作中关于创新方法应用与推广的案例、总结出来的成功经验作了精彩报告。2010年国家最高科学奖获得者 师昌绪院士报告题目：从几项成功的案例试谈“创新方法”厦门大学教授 田中群院士报告题目：关于开展科学仪器创新研发工作的一些思考中科院生态环境研究中心主任 曲久辉院士报告题目：从认知到反馈——环境科学和技术创新的基本过程华东师范大学 张经院士报告题目：创新方法与海洋科技发展　　与会人员对院士们的报告反应热烈，并积极提问。观众提问　　本次论坛维持两天，明天（21日）的会议将开设5个分论坛，分别就区域创新发展、企业创新发展、科学方法传承与创新、创新型人才培养与教育创新、科学工具创新五个主题进行研讨。仪器信息网还将对科学工具创新分论坛进行详细报道，敬请关注。

粘稠物快速检测有了新方法　　获英国《自然》杂志高度评价　　本报讯10月27日，记者从东华理工大学获悉，本月出版的英国《自然》杂志“研究亮点”栏目，报道并高度评价东华理工大学教授陈焕文研究团队发明的粘稠物快速检测新方法，称之为“质谱分析方法的重大突破”。　　质谱是研究物质世界，尤其是分析物质分子组成的一种非常重要的工具。长期以来，用质谱分析诸如牙膏、蜂蜜、橄榄油之类的粘性液体时，一般需要对粘性液体中拟检测的成分选择性提取，之后再进行测定，非常耗时、费力，效率低下。现在，陈焕文研究团队发明的快速检测法，实现了对粘性液体的直接检测，既节省时间，又提高效率。该校杨亚新教授表示，此举在国际分析化学领域将产生积极影响。　　英国《自然》杂志创刊于1869年，宗旨是将科学发现的重要结果及时介绍给公众。100多年来，该杂志重点报道和评论全球科技领域里最重要的突破和成就，成为享誉全球的学术权威杂志，影响因子高达31.43。

随着高度集成化的纳米光子器件的发展，人们开始追求在更小空间尺度（如纳米尺寸）、更快时间尺度（如飞秒尺度）上灵活操纵片上光信号的方法。通过在纳米空间尺度和飞秒时间尺度上对光信号的操纵，不仅能够为光与物质相互作用的超快动力学过程研究提供新方法、新思路，还能为超高时空分辨的光学探测和成像，以及片上超快光信号处理、传输、精密波前调控和光谱测量提供有效的研究平台，因此在光子芯片器件、量子信息处理、光子神经网络与人工智能、超快光学波前测量等领域具有广泛应用前景。在空间尺度方面，近年来人们通过研究超材料、超表面等人工微纳结构来精确调控光波前，已经能够在纳米空间尺度上自由控制光信号的传播特性，例如让光信号沿着艾里光束的抛物线轨迹进行传播，应用于显微成像、光镊、光通信等领域。在时间尺度方面，传统的动态调控设备（如空间光调制器SLM）和动态调控材料（如电光材料）受制于材料的响应速度，难以达到飞秒量级。而随着飞秒激光脉冲整形技术的发展，频域调控逐渐成为超快时域调控的主要手段。将飞秒脉冲频域调控方法与人工微纳结构相结合，就有望实现极小时空尺度（飞秒时间尺度、纳米空间尺度）下的光场产生和调控，创造出很多新颖的时空光场并拓展新应用。深圳大学的袁小聪、闵长俊教授团队将脉冲频域调控与纳米结构空间调控相结合，提出了基于时空傅里叶变换(FT)的片上光脉冲调控方法，可用来操纵片上光脉冲的时空传播轨迹，让脉冲在不同时刻展现出不同的传播特性，从而使得极小时空尺度下的光场时空特性操控成为可能。FT作为一种常用的数学工具，已经被广泛应用于光学相关的应用中，如白光的光谱测量、脉冲整形和全息等。该团队研究发现，通过片上纳米聚焦结构调控空间域FT，可实现光场空间分布的构建；再通过光的色散效应来调控时域FT，可实现飞秒脉冲时域上的波前整形；最后将时空FT结合就有望同步调控飞秒脉冲传播的时空特性。为了验证这个方法，该团队以金属表面传播的表面等离激元(SPP)作为例子，理论研究了时空FT方法对飞秒SPP脉冲时空传播轨迹的调控效果。SPP作为一种可以突破光学衍射极限的光学表面波，不仅可以提供纳米尺度的空间分辨，还能够极大增强局域电磁场，因此被广泛应用于片上光子器件、光存储、光学传感、光镊、拉曼增强等领域。而由飞秒激光激发的飞秒SPP脉冲，同时具备纳米尺度的空间分辨能力与飞秒尺度的时间分辨能力，在极小时空尺度下的光场调控，以及光与物质相互作用的研究中具有重要价值。该团队基于金属膜上时空FT纳米结构的设计和入射光色散的调制，成功展示了多种新颖的时空光学效应，包括：将传统SPP聚焦形成的单个焦点逐步弯曲，形成一个环形分布的时空焦点；产生SPP-Airy脉冲并灵活控制其在不同时刻的传播方向，形成S形的时空传播路径（图1）。图1 时空傅里叶变换结构激发和调控飞秒SPP脉冲传播的示意图与传统片上光学调控方法只能调控空间、时间其中一个维度相比，这种时空FT方法提升了光脉冲调控的自由度，尤其在时域方面提供了更加出色的调控效果，为超快片上光学信息处理提供了新思路，在超快光子调控器件等领域有重要应用价值。

“创新方法研究与应用工作经过前几年的探索和实践，已经进入加速发展时期，在师资不足、历史欠账较多的情况下，解决了一批自主创新中的实际问题，取得很多有益经验，并将创新方法理念传播到越来越多的高校、院所和企业，为积极应对国际金融危机提供重要的科技支撑。”9月29日，在南京举行的我国首次创新方法试点工作会议上，科技部副部长刘燕华指出，今后几年是创新方法工作的重要转折期，科技部将以产业结构调整和应对国际金融危机为着眼点，集成引导各方资源力量，在实践中进一步提高创新方法的研究、推广和应用力度。　　据悉，这是2007年开展创新方法试点工作以来，科技部首次召开的工作座谈会。两年来，科技部启动了一批创新方法试点工作，会同相关部门开展了“10000个科学难题”征集活动，在黑龙江、四川等12个省(市)开展创新方法试点工作。此次会议邀请了试点省、市、自治区和钢铁研究总院、海尔等科研机构和企业代表，全面交流总结了创新方法试点工作以来的经验成效及下一步工作打算。　　刘燕华在讲话中指出，创新方法工作在我国开展时间不长，但已经有了较好基础，江苏、黑龙江等省市和部分企业已经取得了很多有益经验，为企业创新解决了一批实际问题，研发诞生了一批专利成果，培育了一批专业技术人才。目前，全国各地关注创新方法、践行创新方法的社会氛围已经初步形成。但是，随着工作的逐步推进，一些深层次的矛盾也渐渐凸现出来。我国的创新方法工作仍然于新旧理念交融、现代与传统运作模式相冲突的阶段，科学思维培育相对落后，科技活动仍未摆脱跟踪模仿的局面，自主创新成果较少，高精尖科学仪器设备严重依赖进口，与加强自主创新、建设创新型国家的战略要求还不相适应。　　他强调，今后几年将是创新方法工作的关键转折期，关系到建设创新型国家的长远大计，必须通过体制、机制创新来强化创新方法的研究和推广应用。下一步，要把关注点放在研究创新所要解决的问题上，结合国际金融危机和国内产业结构调整的大背景，研究我们所面临的紧迫问题，处理好创新的谋略、布局和技巧。要在实践中提高创新方法的研究与应用水平。创新方法不能把发表论文申请专利作为终点，而是要以解决当前企业、区域发展所面临的实际问题为根本目标，把创新方法贯穿于研发链、产业链和市场链中，形成良性循环、螺旋上升的良好局面，在市场中实现创新价值。要瞄准不同对象做好战略分析布局，解决技术创新能力较弱的问题，注重研发管理创新，最大程度优化创新资源的集成配置，面向有较强需求的广大企业开展创新方法研究和推广应用。　　刘燕华要求，下一阶段要重点围绕创新方法的教材案例的规范、师资培养、基地建设、创新管理和创新工具等基本要素，各级科技部门和科研管理者要以包容、开放的心态，以创新的思路，倡导推广创新文化，强化创新能力建设，鼓励学科交叉，加强技术咨询队伍建设，建立形成推动创新方法的激励机制。

导读：美国研究人员找到检验癌症的新方法，让医生通过探测血液中是否有癌细胞，确定病人的情况。此法能在十亿个健康血细胞中探测到单个“离群”的癌细胞。　　找出新方法的波士顿研究组将同药剂公司强生(Johnson & Johnson)合作，推广此新的癌症诊断方法。美国四所大规模的癌症中心将在今年开始试用这个还处于实验阶段的新法。此法广为应用后，将彻底改变乳腺癌、前列腺癌、结肠癌和肺癌等多种癌症的诊断和治疗。　　参与研发此项检验方法的马萨诸塞州总医院癌症中心主任哈伯说：“这如同是液态的切片检查(biopsy)”，用此法既可避免疼痛的切片检查，又较定期的成像扫描(imaging scan)检查，更方便医生监控病患的状况。　　目前，好些病人是通过针刺切片，确定细胞是否出现癌病变，但此法无法让医疗人员掌握足够的样本，确认肿瘤是何种基因所诱发，生长途径为何。通常，医生是让病人接受药物或放射线治疗，等待两个月后，再作断层电脑扫描(CT scan)，看肿瘤是否缩小。可是，有些病人可能等不及医生确定下一个疗法。　　哈伯解释道：“若你能迅速地把它找出来，‘确定药物有效’，就能继续使用，‘确定药物无效’，就试别的疗法。”　　研究组在报告说，检验人员是使用布满7万8000个细点的微型晶片，进行检验，这些有如实验室玻片(lab slide)的晶片上的细点，就有如牙刷刷毛尖端的细点一般。细点上有能同癌细胞结合的抗体(antibody)，当血液流过晶片时，癌细胞就会粘在细点上。　　参与晶片设计工作的哈佛大学生物工程师托纳说，此检验方式，能在十亿个以上的细胞当中，找出一个单一的癌细胞。他补充道，研究组之所以能确实此比例，是因为他们把癌细胞混入健康的细胞中，再用晶片去找出来。

科技日报2010年05月22日讯 英国研究人员在最新一期的《自然材料学》杂志撰文指出，他们找到了一种简单而精确的方法，可以监控锂电池中正在进行的化学反应，尽早发现和量化容易引发火灾的枝状晶体的形成。研究人员表示，该新方法将助力锂电池的大规模商业化应用。　　目前，锂电池广泛地应用于手提电脑和手机中，它也是下一代电动汽车发展的“引擎”。但是，锂电池存在着一个主要的缺陷：在几次充放电循环之后，尤其是锂电池被快速充电后，炭阳极会出现细小的锂纤维(枝状晶体)，这些枝状晶体会引发短路，导致电池快速过热甚至引火爆炸。　　通过利用理论模型、光学显微镜和扫描电子显微镜来研究枝状晶体的形成，研究人员找到了一种量化已经成型的枝状晶体数量的方法，并在使用核磁共振成像光谱观察一个1厘米长的电池中发生的化学反应时验证了新方法。

数字微流控（Digital microfluidics）是一种通过电极阵列，在芯片上利用电信号对微量液体运动进行精准操纵的技术，现今已广泛应用于化学合成、生物分析、疾病诊断等领域。该技术利用了半导体技术及消费电子的设计理念，在手掌大小的微流控芯片上，无需外设的辅助，即可自动实现快速在场体外诊断（POCT）。芯片具有高度兼容性，可用于定量分析多种蛋白质和生物分子。　　该技术的原理是通过改变芯片电极的电压来对应地改变其表面的亲疏水性，进而使液滴在相邻电极表面的接触角产生差异，从而使液滴在不同方向存在表面张力的差异，以此操纵液滴产生定向移动、分裂、合并等现象。其中，如何高效、稳定地生成微液滴是数字微流控技术的核心，也是其难点所在。在实际操作中，当芯片间隙与电极的尺寸比值超过某一阈值时，液滴撕裂成为更小的液滴将十分困难。该因素的存在导致当芯片结构和尺寸固定时，可生成液滴的最小体积也被限制。如果能突破这一限制，生成体积更小的液滴，则可以在有限的芯片区域内实现更多检测，提高系统的检测通量。此外，由于产生的液滴进一步缩小，片上样品稀释、磁珠清洗等具体实验的灵活性将显著提高，极大拓宽数字微流控技术在POCT方向的应用潜力。　　近日，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所研究员马汉彬课题组与长春理工大学等合作，创新性地提出名为“One-to-three”的数字微流控液滴生成新方法。该方法基于液滴对称撕裂可在几何中心位置保持表面张力平衡的原理，将一个大液滴分成三个液滴，包括一个在不改变数字微流控芯片几何尺寸的情况下高效分离出“高纵横比”的小液滴。该液滴撕裂方法超出了介电润湿数字微流控的几何极限。　　结合“One-to-three”液滴生成的优势，科研人员整合了磁吸模块、光学检测模块、三轴操控模块、液滴驱动系统等开发出一套具备全自动路径编译、检测数据读取、三轴定外控制的软件。通过对系统不断测试优化，构建了整套全自动数字微流控化学发光免疫分析平台。该高度集成的平台可快速完成高效的磁珠洗涤，实现了在一个芯片上可以同时并行检测5个B型利钠肽样本，整个免疫测定过程仅约需10分钟，完成了从理论突破、功能设计及工程化开发的全流程。该研究成果可应用于人类血清中B型利钠肽的定量快速检测，对心衰的诊断、预后评估、病情监测、指导治疗等方面具有一定价值。　　相关研究成果以“One-to-three” droplet generation in digital microfluidics for parallel chemiluminescence immunoassays为题，发表在Lab on a chip上，并被选为内封面论文，收录于2021热点论文集。

据28日《自然光子学》杂志报道，英国伯明翰大学和剑桥大学的科学家开发了一种使用量子系统在室温下探测中红外（MIR）光的新方法，他们使用分子发射器将低能量MIR光子转换为高能的可见光光子。这项创新方法能够帮助科学家在单分子水平上进行光谱分析，这标志着科学家在深入了解化学和生物分子的能力方面的重大进步。研究人员解释说，维持分子中原子之间距离的键可像弹簧一样振动，同时这些振动会在非常高的频率下产生共振，它们可被人眼看不见的中红外区域光激发。室温下的键随机运动，因此，探测中红外光的一个主要挑战是避免这种热噪声。现代探测器依赖于能量密集型和体积庞大的冷却半导体器件，但此次研究提出了一种在室温下检测这种光的新方法。新方法被称为中红外振动辅助发光（MIRVAL），它使用既能成为中红外光又能成为可见光的分子。该团队将分子发射器组装成一个非常小的等离子体腔，该腔在中红外光和可见光范围内都是共振的。他们进一步对其进行了改造，使分子的振动态和电子态能够相互作用，从而有效地将中红外光转换为增强的可见光。通过创造微腔，研究人员实现了低于1立方纳米的极端光限制体积。微腔是一种由金属面上的单原子缺陷形成的极小的空腔，可捕获光线。这意味着该团队可将中红外光限制到单个分子的规模。该突破能够加深科学家对复杂系统的理解，并打开红外活性分子振动的大门，这在单分子水平上通常是无法获得的。除了纯粹的科学研究外，MIRVAL还可在许多领域发挥作用，如实时气体传感、医学诊断、天文测量和量子通信等。

肿瘤药敏性检测方法学是抗癌药物评价和筛选的前提，也是临床化疗方案设计的基础。中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞研究中心开发了基于拉曼组的肿瘤单细胞药敏检测新方法D2O-CANST-R，具有快速、低成本、单细胞器精度、识别耐药细胞、体现抗癌机制、可对接单细胞分选和测序等特色，为癌细胞-药物互作研究、抗癌药物筛选等提供了新手段。　　化疗在恶性肿瘤的治疗手段中占重要地位，如使用得当，单纯或辅助化疗即可根治部分肿瘤；对于一些晚期肿瘤，化疗也可用于姑息性治疗。然而，各种肿瘤类型间或不同患者个体间，其药物应激反应均存在显著差异，且化疗过程中耐药细胞的产生会削弱抗癌药物疗效。因此，快速、低成本、可识别耐药细胞、揭示药物应激机制的肿瘤药敏检测方法，对抗癌药物研发和临床精准用药十分重要。　　目前，主流的肿瘤药敏检测方法，如比色法、生物发光法、荧光分析法等，通常依赖于终点检测，即区分细胞死活，难以定量、特异性地测量药物对癌细胞的“代谢抑制”程度。同时，基于细胞群体反应的检测手段，难以检测癌细胞群体中极个别的耐药细胞；这些“害群之马”在正常环境下没有生长优势，却耐受高浓度药物，因此可能造成肿瘤死灰复燃，导致临床化疗失败。　　针对这一问题，单细胞研究中心科研人员Maryam Hekmatara等以人乳腺癌细胞株（MCF-7）和雷帕霉素的互作为例，开发了重水饲喂单细胞拉曼光谱肿瘤药敏快检技术（D2O-probed CANcer Susceptibility Test Ramanometry；D2O-CANST-R）。结合肿瘤细胞拉曼组采集和多元曲线分辨-交替最小二乘法分析算法（MCR-ALS），研究发现，在1-3天的药物处理后，D2O-CANST-R能特异性地基于“代谢抑制”检测肿瘤药敏性，并能在细胞核、细胞胞质、脂质体等单个细胞器的分辨精度，追踪和区分其中蛋白质与脂质的合成速率和代谢变化，从而揭示药物作用机制。脂质和蛋白质代谢的高度活跃，是肿瘤细胞快速增殖的重要原因，因此，上述能力对于抗癌药物的机制研究和筛选具有重要价值。重水饲喂单细胞拉曼光谱肿瘤药敏快检技术D2O-CANST-R　　基于前期单细胞研究中心提出的“拉曼组”（ramanome）和“药物应激拉曼条形码”（Raman Barcode of Cellular response to stresses；RBCS）等概念，科研人员还揭示了真核生物（人乳腺癌细胞和酵母细胞）之间、细胞器之间、药物浓度之间、药物处理时长之间、生物大分子代谢途径之间等，在单细胞精度代谢应激机制上的异同。因此，D2O-CANST-R还具有高时空分辨率、信息量丰富、揭示代谢层面机制等特点。此外，在高剂量雷帕霉素（500或5000×IC50）处理后，仍存在保持较高代谢活性的癌细胞，即耐药细胞。D2O-CANST-R识别肿瘤耐药细胞和测定耐药异质性的能力，对于药物机制研究、抗癌药物评价和筛选等具有重要意义，并具备辅助精准化疗方案设计的潜在能力。　　单细胞研究中心前期针对临床抗感染用药，提出了“重水饲喂单细胞拉曼药敏快检”原理，引入了“最小代谢活性抑制浓度”（MIC-MA）这一衡量药敏性的新概念，发明了“单细胞光镊微液滴拉曼分选”（RAGE）和“单细胞微液滴流式拉曼分选”（RADS）等核心器件，研制出“临床单细胞拉曼药敏快检仪”（CAST-R）和单细胞拉曼分选-测序耦合系统（RACS-Seq）等；针对临床样品，证明了单个细菌细胞精度同时测定抗生素药敏表型和高覆盖度基因组的可行性（Xu T, et al, Small, 2020）。该研究是上述单细胞技术体系针对人体细胞与药物互作的拓展，不仅将服务于肿瘤药物研发、肿瘤精准用药等，而且为肿瘤单细胞分选和多组学研究提供了新的技术路线。　　相关研究成果发表在《分析化学》（Analytical Chemistry）上。研究工作由青岛能源所研究员徐健主持完成，得到国家重大科学仪器研制项目（国家自然科学基金委员会）和中科院前沿局人才项目等的资助。　　论文链接相关介绍：徐健 中国科学院青岛生物能源与过程所研究员、单细胞中心主任 山东省能源生物遗传资源重点实验室主任。2003年华盛顿大学计算机科学硕士和生物化学博士，2003-2004年华盛顿大学基因组科学和系统生物学中心博士后。2004-08年于华盛顿大学基因组研究院任基因组拼装和分析团队负责人。2008年入选中科院“百人计划”并全职加入中科院青岛生物能源与过程所。研究方向为单细胞分析仪器和大数据，及其在微生物组、合成生物学和生物安全等领域的应用。论文发表于Science, Cell Host Microbe, Sci Adv., Nature Commu.等130余篇，被引用10000余次(H-index 43)。获青年拔尖、创新领军人才、国家杰青基金、中国青年科技奖等支持。中国科学院青岛生物能源与过程研究所单细胞中心简介：中国科学院青岛生物能源与过程研究所是由中国科学院、山东省人民政府、青岛市人民政府于2006年7月启动筹建，2009年11月30日通过共建三方验收并纳入中国科学院“知识创新工程”管理序列的国立科研机构。单细胞中心的核心使命是以基因组工程、工具酶开发、先进成像、微流控器件、大数据等为主要方法学支撑，围绕细胞工厂构建、微生物组快检及机制等领域的关键科学和技术瓶颈，开发单细胞分析、分选、测序与培养技术，研制与产业化单细胞分析仪器系列，从国产装备的角度支撑单细胞大数据网络和微生物组天网等原创大数据系统，服务于工业生物技术、大健康、海洋资源挖掘、环境保护与修复、生物安全等应用领域。

国家标准化管理委员会近日在其官方网站发布《关于对拟筹建的全国创新方法标准化技术委员会进行公示的通知》。　　通知称，根据《全国专业标准化技术委员会管理规定》，经研究，现对拟筹建的全国创新方法标准化技术委员会筹建方案(见附件)公开征求意见。有关方面可对该方案提出意见和建议，并将书面意见于2012年3月2日前返回国家标准化管理委员会。　　联系方式：　　北京市海淀区马甸东路9号 邮编：100088　　国家标准委服务业标准部 孙华　　电话：010-82262949 E-mail: sunh@sac.gov.cn　　附件：全国创新方法标准化技术委员会拟筹建方案拟筹建全国专业标准化技术委员会名称拟负责制修订国家标准领域拟对口国际标准化组织拟负责筹建单位拟负责业务指导单位秘书处拟承担单位标准委联系部门全国创新方法标准化技术委员会创新方法领域的基础和通用标准，具体包括创新方法组织评价、项目评价、人员能力评估及其认证、评价方法等相关标准无科学技术部科学技术部创新方法研究会/中国标准化研究院服务业标准部

大肠杆菌O157:H7是食源性致病菌的主要类型，可引起急性肠炎、肠出血性结肠炎、溶血性尿毒症综合征。近日，中国工程院院士、广东省科学院微生物研究所研究员吴清平与该所客座研究员丁郁团队合作开发出高灵敏检测大肠杆菌O157:H7的新方法。相关研究发表于《生物传感器和生物电子学》（Biosensors and Bioelectronics）。 据悉，传统的基于胶体金纳米颗粒的比色免疫层析试纸条存在灵敏度不足的固有缺陷，阻碍了低丰度目标物的检测应用。具有信号放大潜力的金属生长策略能够极大地提高试纸条的检测灵敏度，其原理和方法是通过将显色试纸条浸泡于增强液中，金属离子在还原剂作用下以胶体金为核心，聚集于胶体金表面还原成金属单质，从而沉积于胶体金探针表面形成纳米壳层，显著增强胶体金探针信号强度。 金、银和铜生长是扩大金纳米颗粒尺寸最常用的策略。其中铜作为一种廉价的金属，因其在催化领域的优势受到广泛关注。但是金和铜的晶格常数相差很大，引起晶格失配。具有大晶格失配的金属纳米壳层的生长过程和形状控制合成不可控。此外，基于试纸条浸泡的金属生长策略中，铜可以沉积到现有的金纳米颗粒或基底表面，特别是硝酸纤维素膜特有的处理工艺使额外添加的铜离子在孵育时易吸附，导致假阳性结果或者出现明显背景。这种模式容易受到环境和操作者的影响，需要精确把握操作流程，大大限制了该方法在实践中的推广应用。 该研究引入聚丙烯胺盐酸盐介导的铜生长可控模型，消除了铜离子在硝酸纤维素膜上的非特异性吸附，从而提供了最大化且有效的信噪比，实现了对强致病性大肠杆菌O157：H7的高灵敏检测。此外，新开发的检测方法具有良好的重现性（变异系数小于13%）、显着的稳定性和实用性。 据了解，聚丙烯胺盐酸盐介导的信号增强系统为实现稳定金属生长方法铺平了道路，并广泛适用于金纳米颗粒免疫层析检测平台。

11月26日，记者从中科院兰州化物所获悉，在国家自然科学基金资助下，该所药物分析团队历时3年，研发出碳纳米管增强中空纤维固相微萃取与高效液相色谱联用测定牛奶制品中己烯雌酚的新方法。　　据介绍，己烯雌酚可用于治疗妇科疾病、促进动物生长。在利益驱使下，有些家畜禽和水产养殖户将其添加到动物饲料中，使其迅速增重。比如，己烯雌酚添加到奶牛的饲料里，可增加奶牛产奶量。但是己烯雌酚及其代谢产物不能被完全消化吸收，会在动物肝脏、肌肉、蛋、奶中残留，并通过食物链危害人体健康。　　目前的研究表明，己烯雌酚进入人体内，可能引起人体内遗传物质的改变，发生基因突变而诱发癌症。少儿食用残留己烯雌酚的食物，会导致性早熟。男性长期摄入，可产生男性女性化等一系列副作用。　　因此，建立高效的己烯雌酚分析测定方法具有重要意义。但目前已有的检测方法均存在一定不足，如成本高、耗时长、样品滞留等。　　在食品安全严重威胁人们健康的背景下，中科院兰州化物所西北特色植物资源化学重点实验室药物分析团队于2010年开始研究一种新的检测方法。他们提出了将多壁碳纳米管填充到中空纤维的壁孔中以富集己烯雌酚的设想。　　项目组成员，陈娟副研究员介绍说：“将碳纳米管和中空纤维各自的优点结合起来，制备碳纳米管增强中空纤维，在复杂基质样品中表现出良好的萃取性能。”　　研究人员通过溶胶凝胶法，将多壁碳纳米管填充到中空纤维的壁孔中，中空纤维壁孔中的多壁碳纳米管可吸附目标分子。多壁碳纳米管首先选择性萃取己烯雌酚，再用微量甲醇解吸，之后使用高效液相色谱进行分析。在对萃取条件进行优化后，获得了高的富集倍数、有效的净化效果和较高的回收率。　　该方法操作简单、成本低廉，仅需40分钟左右就可有效地检测牛奶制品中的己烯雌酚残留物。　　据悉，这种新型的微萃取技术不仅可以使用在牛奶制品中，还可以应用到生物样品中中药毒性成分的检测。

近日，通过地质大调查研究，我国建立了一批创新性的地质实验测试新技术、新方法，并与国际同步发展。　　在无机测试分析技术方面，针对我国地质大调查的需求，建立了以X射线荧光光谱仪、等离子体原子发射光谱仪、等离子体质谱仪等大型现代分析仪器为主，辅之以其他经典分析技术的多元素的分析系统方案。重点解决了化探分析要求的76个元素中的一些难分析元素的快速定量分析难题，其中部分方法填补了国内同类标准空白，极大地提高了整体分析技术水平。　　在有机测试分析技术方面，开展了多目标地质调查中主要有机物、地下水重要有机污染物、能源有机地球化学实验测试等方面的技术方法研究，形成了一套相对快速、经济的地质样品中有机污染物分析方法。分析了 25种挥发性卤代烃、苯系物、11项有机氯农药和1种多环芳烃共计37项优先控制有机污染物。在此基础上，建立了全国地下水污染调查必测37项有机组分的测试方法并在行业内推广应用。　　在同位素分析测试技术方面，引进了我国第一台高灵敏度高分辨率离子探针质谱仪并开发了相应的测试技术，在前寒武纪地质研究方面取得了许多世界一流的研究成果。建成了我国第一家硅同位素分析实验室，技术研究及应用研究在国际上均处于领先地位。建成了我国第一家La-Ce法定年实验室、磷灰石(U-Th)/He同位素定年实验室和国内首家Mg同位素测定实验室。首次在国内建立了硝酸盐的氮氧同位素和氧同位素非质量效应分析方法、微区原位硼同位素分析方法、铜锌同位素分析方法，为直接利用成矿元素的同位素示踪成矿物质来源提供了有力支撑。率先在国内开展激光氩-氩法测年技术研究，将我国的氩-氩同位素年代学研究带入微区领域。　　在现场分析新技术新方法方面，通过大陆科学钻探工程的开展，有力带动了现场分析技术的发展，特别是科学钻探现场流体分析技术达到国际水平。“多功能车载野外实验分析装备” 面向西部偏远覆盖区的矿产勘查，集浅钻取样、制样和现场分析于一体，已取得良好的应用效果。　　在地质分析仪器研制方面，便携式X—射线荧光光谱分析仪和便携式近红外矿物分析仪研制成功、X—射线荧光光谱分析仪在大洋科考船上的现场分析居国际先进行列。其他已成功研制的仪器有便携式光导比色计、紫外/可见分光光度计等十几种仪器。其中，有些已批量生产并形成系列化。　　在标准物质研制方面，研制了碳酸盐岩石成分分析标准物质、系列金属矿石成分分析标准物质等160余种国家标准物质。目前还在进行多金属矿石、石英岩化学成分、矽线石、南极海洋沉积物等多种标准物质的研制工作。　　在实验室质量监控和管理方面，研发了实验室信息管理系统(LIMS)和实验测试质量控制方法，开始在全国地质实验室推广。

据最新一期《自然· 化学》杂志报道，加拿大研究人员发现了一种检测人体血液中癌症生物标记物的新方法：利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸。　　核酸可分为DNA(脱氧核糖核酸)和RNA(核糖核酸)，通常位于细胞内，但有时也能在循环血液中找到。癌症患者的血液中往往有更多的这种脱离细胞的核酸，其中一小部分游离核酸中就包含着与某些癌症相关的突变。　　研究游离核酸的常用方法包括DNA测序和聚合酶链式反应(PCR)，但两种方法都有一定缺陷。DNA测序成本高，患者往往要等待几周才能获得结果；PCR则需要准备大量样本进行修改，才能使其对基因点突变具有充分选择性。　　许多遗传癌症标记会在一个特定基因中包含一个点突变。点突变是很难发现的，因为与正常游离核酸或野生型核酸相比，其在血液中的含量要小得多。科学家提高PCR灵敏度的方法之一是使用称为肽核酸的基因&ldquo 钳&rdquo ，这些具有互补核苷酸序列的链与野生型序列绑定后可放大目标序列。　　多伦多大学和蒙特利尔儿童医院的研究人员开发出的新方法，可在无需样本或仅需少量样本的情况下对肺癌和皮肤癌中的基因突变进行选择性识别。　　研究人员将肽核酸钳技术与电化学探针技术相结合，制作出一种快速、具有选择性的传感器。他们设计的钳测定技术可在KRAS基因中选择出特定的突变，KRAS基因中有7个突变与肺癌相关。　　实验证明，这种利用肽核酸钳及纳米微电子芯片检测游离核酸的新方法，对检测患者血液中的癌症标记物具有足够的灵敏度和选择性。与其他方法相比，该方法具有成本低、侵入性小、几乎不用准备样本等诸多优点。