惯性聚簇效应

成果名称惯性寻北仪专用光纤陀螺关键技术及制作单位名称北京大学联系人马靖联系邮箱mj@labpku.com成果成熟度□研发阶段 □原理样机 □通过小试 □通过中试 &radic 可以量产成果简介：采用光纤陀螺作为核心部件的惯性寻北仪是一种自主指示方位的高精度惯性仪器，利用它可以测得的地球自转角速率值及加速度计测得的陀螺仪与水平面夹角，从而得到载体的基线与真北方向的夹角。光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。这些都是其它传统陀螺仪无法比拟的。光纤寻北陀螺测斜仪是一种新型的测量井斜的数字化仪器，可广泛应用于工程、水文、水电、煤矿、冶金、油田、地质等测井领域。主要针对磁性矿地区及在钢铁管类钻管中测量钻孔斜度和方位而设计。本项目的主要研究内容是：采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。研究与开发内容包括：1）光纤陀螺仪总体设计；2）光路设计及制作；3）电路设计及制作；4）DSP系统设计及调试；5）软件开发及调试；6）光纤陀螺仪系统联调；7）光纤陀螺仪性能指标测试评估、优化。目前项目已成功制得多个样机，并在国内7家单位以及英国、挪威的石油、地质勘探仪器制造企业得到应用，产生了良好的经济效益和社会效益。应用前景：光纤陀螺仪是陀螺仪家族中的新星，它是全固态系统，没有任何运动部件，因此具有耐冲击、抗振动、工作寿命长、维护成本低等一系列优点。本项目采用全光纤结构研制高精度的寻北陀螺仪，这项技术填补了国内的空白，具有国际领先水平。

金属纳米团簇是一类由几个到数百个金属原子组成，尺寸一般小于2 nm的新型无机材料。纳米团簇确定的组成和结构、高的比表面以及不饱和配位点，使其成为一种在原子/分子水平研究催化反应构效关系的理想模型。铜团簇(Cu NCs)由于较低的成本和丰富的自然储量，在实际应用中具有广阔的前景。然而，Cu NCs生长机制的不确定性和结晶过程的复杂性阻碍了对其特性的深入理解和开发。特别是，配体效应对Cu NCs的结构和性质具有重要影响，然而其在原子/分子水平上的调控机制仍然不清楚。 　　前期孙晓岩研究员带领的团簇化学与能源催化研究组利用基于质谱技术的离子-分子反应方法，探究了高价态铁氧物种活化甲烷的本证活性并揭示了其生成甲二醇的微观机理(J. Phys. Chem. Lett. 2023, 14, 1633-1640)。受气相反应的启发，并结合质谱技术的优势，该团队将质谱应用于凝聚相团簇中，来探究配体效应对Cu NCs生长、结构、性质以及反应活性的调控规律。 　　研究人员通过化学还原法成功合成了三种不同配体(2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并噻唑和2-巯基苯并恶唑)保护的相同核数的Cu6 NCs(Cu6-1，Cu6-2和Cu6-3)，这三种仅有微小差异的配体结构为精准对比配体效应提供了良好的模型(图1)。团队首先利用实时监测质谱技术探究了配体对Cu6 NCs合成过程的影响，发现团簇的生长过程经历“尺寸聚焦-热力学平衡-氧化刻蚀”三个阶段，由于配体的作用，使得这三个过程在时间维度上出现了显著差异，因此，通过质谱对团簇尺寸聚焦过程的准确监测能够为实现多种Cu NCs的精准合成提供重要思路。针对Cu团簇难以获得晶体结构的问题，团队利用碰撞诱导解离(CID)质谱技术进一步解析和对比了三种配体对团簇结构及稳定性的影响(图2)。基于碎片离子与O2的反应，并结合密度泛函理论计算，推导出Cu团簇催化燃料电池阴极氧还原反应(ORR)的活性位点，并筛选出Cu6-3可能具有较高的ORR活性。这项工作不仅为质谱技术研究团簇的配体效应提供了基本的见解，也为凝聚相中精准设计高活性的Cu基纳米催化剂提供了重要的思路。图1. 三种不同配体Cu6团簇的合成与表征 图2. 三种不同配体Cu6团簇结构和多级质谱分析 　　相关工作近日发表在Small上。青岛能源所博士生张丽丽为论文第一作者，孙晓岩研究员为通讯作者。该工作得到了山东能源研究院科研创新基金和山东省自然科学基金等项目的支持。

多铁性是指铁电性、铁磁性、铁弹性等多种有序的共存。多铁性材料与磁电耦合效应不仅蕴含着丰富的基础物理问题，而且具有重要的应用前景，是近年来凝聚态物理和材料科学的一个研究热点。多铁性材料分为复合材料和单相材料两大类，复合材料的磁电耦合是利用界面效应实现的间接耦合，单相材料的磁电耦合是一种本征的体效应。在过去的十多年里，人们已经发现了种类繁多的单相多铁性材料。然而，已知的单相多铁性材料的磁电耦合效应（磁场控制电化或者电场控制磁性）通常比较微弱，这大地限制了单相多铁性材料在未来磁电子学器件中的应用。如何大幅度提高单相材料的磁电耦合效应成为该领域面临的一个重大挑战。近期，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理实验室孙阳研究员（Quantum Design产品用户）、柴一晟副研究员和博士生翟昆等在一种Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中实现了巨大的磁电耦合效应，获得了高达33000 ps/m的正磁电耦合系数和32000 ps/m的逆磁电耦合系数，创造了单相材料磁电耦合效应的新记录。图1. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22在 10 K下的正磁电耦合效应六角铁氧体是一类具有六角晶系的铁基氧化物，按照结构单元的不同，可进一步划分为M, W, X, Y, Z, 和U型六角铁氧体。由于存在多种磁性相互作用的竞争，在六角铁氧体中可以通过部分元素替换产生丰富的非共线螺旋磁结构。对于一些特定的螺旋磁结构，非共线的自旋之间可以通过逆Dzyaloshinskii-Moriya相互作用产生宏观电化，从而导致磁有序驱动的二类多铁性与磁电耦合效应。在以往的研究中，虽然人们已经在一些六角铁氧体中观察到较强的磁电耦合效应，但是，对于如何在六角铁氧体中进一步实现巨大的磁电耦合效应，还缺乏清晰的认识和思路。　图2. 六角铁氧体Ba2-xSrxMg2Fe12O22(x = 1.6)在 10 K下的逆磁电耦合效应为了理解Y-型六角铁氧体Ba0.4Sr1.6Mg2Fe12O22中巨磁电耦合效应的物理起源，博士生翟昆合成出Ba2-xSrxMg2Fe12O22 (0.0≤x≤1.6) 一系列单晶样品，系统研究了其宏观磁性和磁电耦合效应随Sr含量的变化关系。同时，孙阳研究组与美国橡树岭实验室曹慧波博士等合作，利用中子散射技术详细研究了这一系列单晶样品的磁结构，给出了Ba2-xSrxMg2Fe12O22体系中圆锥状螺旋磁结构随Sr含量及外加磁场变化的相图。图3. 六角铁氧体中自旋锥对称性与磁电耦合系数的关系研究结果发现，六角铁氧体中磁电耦合效应的强度与自旋锥的对称性密切相关：当自旋锥的对称性从四重对称性降低到二重对称性时，在外加磁场驱动下自旋锥可以发生180度翻转；同时，自旋结构产生的电化也会随之发生180度反向。通过元素替换调控磁各向异性使得这一相变发生在零磁场附近，就会导致巨大的磁电耦合系数。因此，该项研究不仅获得了迄今为止单相材料中大的正逆磁电耦合系数，也为如何提高多铁性六角铁氧体中的磁电耦合效应指明了方向。以上研究成果发表于Nature Communications 8，519（2017）。该工作得到了自然科学基金（11534015，11374347），科技部（2016YFA0300701）和中国科学院项目（XDB07030200）的支持。文章来源：（中国科学院物理研究所磁学重点实验室，终解释权归中国科学院物理研究所磁学重点实验室官网所有） 相关产品： SuperME 多铁材料磁电测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C148929.htmTEGeta 多功能热电材料测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C277658.htm完全无液氦综合物性测量系统 DynaCool：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htmMPMS3-新一代磁学测量系统：http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C19330.htm

首届金桥开发区检验检测认证产业高质量发展大会今天举行，旨在汇聚行业智慧，共谋发展大计，推动打造金桥检验检测认证产业品牌高地。检验检测作为国家质量基础设施的重要组成部分，是国家重点支持发展的高技术服务业、科技服务业和生产性服务业。作为上海自贸试验区的重要片区之一，金桥片区充分发挥制度创新优势，推动全国首家外商独资检测认证机构——美安康质量检测技术（上海）有限公司落地，有力促进了我国检测认证行业发展。金桥管理局党组书记、局长吕东胜表示，金桥开发区现有的检验检测机构业务范围涵盖汽车、电子通信、工程机械、食品、集成电路、环保化工等多个行业，拥有12家国家、市、区级重点实验室。CQC上海分中心、美安康、通敏检测、山南勘测等一批国内外优质检验检测认证机构落户金桥，形成外资、国有、民营机构集聚高速发展的态势。他进一步表示，期待以此次活动为契机，在上海市市场监督管理局、浦东新区市场监督管理局的指导下，在上海检验检测认证协会的大力支持下，金桥管理局同金桥集团、金桥股份两个开发平台以及周边街镇一起，加码重点项目招引力度，打通上下游供需对接渠道，放大产业集群效应，积极打造金桥检验检测集聚区，持续推进先进制造业和现代服务业深度融合发展。活动现场，金桥自动驾驶能力道路场景测试验证指数的发布。该指数是全国首个大型城市核心城区自动驾驶实战能力的综合测试评价指数。它经过对于金桥示范区内交通场景的覆盖度、复杂程度、出现概率、安全等级、测评结果等进行综合评分计算后，形成行业内自动驾驶解决方案在金桥示范区开放道路实战能力的评价指数。该指数的发布，将成为行业内有影响力的自动驾驶核心城区实战技术风向标，进一步推动未来车产业在金桥示范区的集聚，促进汽车产业智能化转型升级与城市建设智能化转型升级的协同发展。与此同时，金桥检验检测认证平台（TIC）也举行了对接启动仪式。这一平台的建立，将有力促进检验检测认证产业的资源共享和协同发展，促进重点产业优化升级，为金桥开发区的企业提供更加高效、便捷的服务。首批入驻金TIC的服务商在现场签约，为平台注入新的活力，也标志着金桥开发区检验检测认证产业迈入了新的发展阶段。近年来，浦东新区市场监管局围绕检验检测认证行业高质量发展，充分发挥浦东综合改革优势，打造形成以浦东为原点，辐射带动长三角区域检验检测认证行业共同发展的协同发展格局。在国家市场监管总局、上海市市场监管局的共同支持下，全国首个强制性产品(CCC)认证检测园在金桥挂牌设立，全面推动集成电路、生物医药和人工智能三大先导产业的技术服务机构加快向金桥集聚。目前，金桥已成为上海市检验检测认证行业最集聚的区域之一。中国质量认证中心、通敏检测、中瑞检验等70家国有、民营与外资的检验检测认证机构在金桥集聚高速发展，占近浦东机构总数的1/5，为浦东乃至全市重点产业链供应链稳定健康发展提供了重要技术支撑与保障。

伴随国内疫情防控形势趋稳，如何应对红利消退后的发展，是ICL企业绕不开的命题。　　一场新冠肺炎疫情让第三方医学检验（Independent Clinical Laboratory，ICL）行业迎来高光时刻，也吸引了互联网巨头们的入局。　　2020年12月29日，上海微荷医学检验所有限公司（下称“微荷医学”）成立，注册资本100万元，经营范围包括检验检测服务、医疗服务、医学研究和试验发展等。天眼查股权穿透显示，微荷医学由小荷健康科技（北京）有限公司100%控股，后者为字节跳动的全资子公司。　　第三方医学检验是指在卫生行政部门许可下，具有独立法人资格，独立于医疗机构之外、从事医学检验或病理诊断服务，能独立承担相应医疗责任的医疗机构。目前，无论是渗透率还是可检测项目数量上，国内的第三方医学检验与发达国家都存在较大差距。相关数据显示，国内第三方医学检验机构的渗透率仅为5%-6%，而这一数字在美国、欧洲和日本已分别达到38%、50%和67%。　　自疫情爆发以来，旺盛的新冠病毒核酸检测需求，带动了ICL相关企业的业绩，但伴随国内疫情防控形势趋稳，如何应对红利消退后的发展，是企业绕不开的命题。　　“从目前的政策，还有民众健康需求来看，整个行业的发展都是向上的，前景很好。新冠肺炎疫情扩大了检验行业的曝光度，它是一个红利期，有些企业赶上了，自然就吃到了一波红利。””一不愿具名的ICL行业资深人士告诉时代财经，“但仅靠新冠检测业务无法实现长足发展，第三方医检仍然要回到常规业务，尤其是一些创新方向，比如分子诊断。尤其是没有赶上新冠红利期的企业，更要在非新冠业务方向上做拓展，否则很容易被行业所淘汰。”　　疫情年成业绩分水岭　　针对新型冠状病毒的检测方法主要有核酸检测、抗体检测和抗原检测等。核酸检测具备早期诊断、灵敏度和特异性高等特点，被称为新冠病毒检测的“金标准”，在“抗疫”中得到最广泛应用。　　基于庞大的检测需求，作为能独立承担相应医疗责任的医疗机构，第三方医学检验机构在疫情时期国内检测承压的现实状况下，获得了政策红利和市场需求的双双驱动，成为新冠病毒检测的主力军。　　据产业信息网数据，疫情期间，在武汉地区的新冠病毒检测中，ICL检测量约为80%，公立医院检测量约为20%。　　财报数据显示，在疫情爆发的2020年，相关公司的业绩都取得了爆发式增长，其中迪安诊断（300244.SZ）的营收直接冲破百亿，达到历年最高值；金域医学（603882.SH）的净利润增长率最高，达到275.24%；凯普生物（300639.SZ）的净利增长率也超过一倍，且营收增长率高达85.7%。以ICL龙头金域医学为例，财报数据显示，2017-2021年，公司的营收和利润均呈现上涨趋势，但新冠肺炎疫情爆发当年成为金域医学营收的分水岭。　　在2019年之前，金域医学的营收增长相对平缓，增速基本维持在15-20%之间。到了2019年，金域医学的净利润相比往年增长近两倍，2020年则更上一层楼，营收直接从52.69亿元跃升至82.44亿元。而2021年前三季度，这一数字已经达到了86.17亿元，超过2020年全年营收。　　从其营收的产品成分来看，第三方医学诊断服务占比较大，且毛利率增长也在2019年出现分水岭，实现从负增长转为正增长，到了2020年，第三方医学诊断服务的营业收入直接从不到50亿元增长至近80亿元。　ICL走热，资本也在闻风而动。仅从2021年来看，国内ICL行业已经发生多起投融资、上市等事件。2021年4月，北京智德医学检验所有限公司宣布完成2000万元Pre-A轮融资；紧接着6月份，中国ICL三巨头之一艾迪康走上上市之旅，在港交所递交了招股说明书；兰卫医学（301060.SZ）也在9月于深交所上市，发行价为4.17元/股，此后股价一路飞涨；2022年1月6日，兰卫医学报收32.79元/股，较发行价涨幅高达686.33%，总市值超过130亿元。　　新冠检测造富效应减弱　　从国内来看，大范围的全员检测需求已经大幅下降，目前核酸检测需求集中在局部疫情反弹地区以及出入境流动较大的地区。　　并且，新冠检测单价持续下降。疫情以来，国内包括北京、广东、陕西、浙江等省份都开展了新冠试剂集采。2021年11月，国家医保局启动第三轮全国联调，指导各地进一步降低公立医院新冠病毒核酸检测的价格和费用，单次核酸检测费用降低到40元以下。日前，陕西省医疗保障局决定联动广东联盟新冠病毒核酸检测试剂集中带量采购中选品种价格，价格联动后，检测试剂盒价格最高降幅75.08%，平均降幅34.24%；一次性病毒采样管（器）（单检）价格最高降幅77.81%，平均降幅25.16%。　　集采政策下，国内相关产品价格进一步承压，相关企业的利润空间面临被压缩。　　“目前的试剂集采政策对公司的主营业务不会造成不良影响。公司是以‘产品+服务’为核心的医学诊断整体化解决方案提供商，集采会促使IVD（体外诊断产品）成本进一步下降，有助于规模化效益下的诊断服务板块扩大成本领先竞争优势；其次，集采会促使粗放式的代理模式逐渐被淘汰，以迪安为代表的龙头渠道商集中度效应会显著提升。”迪安诊断董秘在互动平台上回复时代财经的提问时称。　　“大范围集采后，无论是医院，还是第三方医检机构，新冠检测的成本都被拉到同一个水平，剩下的就是效率和规模的竞争。如果一家医院发现自身的检测量有限，长期发展并不会带来相应的利润，那么它就会考虑把检测项目外包出去，这对于第三方医检机构来说，是有益处的。”上述ICL行业资深人士对时代财经称，“除此之外，弊端也是存在的。因为集采使得整个核酸检测的价格变得透明，这意味着留给第三方医检调动的空间十分有限，最终还是要以量获利。”　　寻找新利润增长点　　据艾迪康的招股书，弗若斯特沙利文的数据显示，中国ICL市场规模已从2016年的117亿元增长至2020年的198亿元，复合年增长率为14.0%。该机构预计，整体市场规模将于2025年达到463亿元，复合年增长率为18.4%。　　疫情带来的业绩高增长不具有可持续性已经成为业内的基本共识。“仅靠新冠检测业务无法实现长足发展，第三方医检仍然要回到常规业务，比如肿瘤、生殖健康、感染性疾病等诊断产品，但是一旦回到常规业务，行业发展不稳的问题便日渐暴露。实际上，第三方医检在国内的发展并不久，要打通业务渠道、成为医院的外包合作方等并非易事。”业内人士告诉时代财经。　　多家ICL企业开始在人工智能辅助诊断、精准医学诊断、互联网医疗等方向发力和探索。　　其中，金域医学组建基因组临床服务和数据中心，试图聚焦遗传性罕见病、血液肿瘤和实体肿瘤等疾病领域，同时在营销和冷链物流上着力；迪安诊断则在液相质谱、核酸质谱、分子诊断及细胞病理等领域均有产品布局。　　“第三方医检本质来说还是服务行业，商业逻辑还是要符合服务行业的规律。如果一家机构提供的服务没有太高的技术含量，其他机构也能够提供，那么机构本身并不具备核心竞争力，而且利润水平也十分有限。但是如果企业能够提供一些比较优质的产品，做到产品上的差异化，能提供给患者更精准的诊断水平和更好的服务，那么整个企业的发展水平都会被提高。在历经新冠洗牌后，如何去做创新、满足患者和健康人群的需求，对第三方医检来说很重要。”前述ICL行业资深人士向时代财经坦言道。　　除了医院外包业务，面向患者开设C端业务也在龙头企业的布局当中。尽管目前字节跳动并未对成立第三方医检公司做出回应，但是互联网公司进驻医学检验在国内并非首次。　　2021年10月15日，迪安诊断与百度健康在北京签订战略合作协议，双方表示将整合各自优势资源，提供健康管理、疾病诊断与管理、检验科普教育、预约检验等服务。　　迪安诊断2021年中报显示，目前to c 事业部已经开设居家自采、采血点采血套餐及线上检验科开单三类产品，在国内开设采血点超500家，据时代财经观察，在电商平台的官方旗舰店里，充值满减、直播带货等多种玩法都被采用。　　“目前的检验企业不会局限于仅成为医院外包的发展模式，如何在更大的范围中获客对企业的发展尤为关键，互联网企业带有很多的流量入口和渠道，这对于第三方医检来说是一种辅助。其次，从更长远的角度来说，精准医学是当下业内发展的趋势，但是要做到精准便意味着要有大数据，对于传统的检测企业来说，在数据的处理和人工智能的一些技术上多少存在欠缺，与互联网企业合作也能对企业在精准医学的大数据获取和处理上产生一定的加成。”前述ICL行业资深人士向时代财经表示。　　不过，从平台旗舰店披露的数据来看，新冠核酸检测产品及服务的购买次数最多，其次HPV检测也拥有一定的购买量，其他产品仅有零星购买。　　“这实际上涉及到消费需求是否刚需的问题，在新冠疫情时期，核酸检测是刚需，但是在其他的一些新兴诊断产品上，刚性不足，产品面向的多是对健康问题较为关注的群体，而且对于这个群体来说，也存在‘可做可不做’的问题，大部分情况下的话是选择不做，除非有人为他买单；其次，认知不足也是导致产品难以推广的问题。以HPV产品为例，在国内HPV相关产品已经被讨论了一段时间，公众对疾病风险的认知已经被建立起来，那么自然而然也会去购买相关的诊断产品。”前述ICL行业资深人士向时代财经称，“换句话说，产品对购买群体有没有获益点很重要。”

有机场效应晶体管(organic field—effecttransistors)作为新一代电子元器件，自1986年问世以来，引起了学术界和工业界的广泛关注。与传统的无机半导体材料相比，有机半导体具有材料来源广，制备工艺简单，可与柔性衬底兼容等优点，在众多领域具有广泛的应用。有机场效应管性能的调解可以采用两种不同的手段：一、通过化学修饰来调解分子聚集态结构与界面电荷陷阱；二、提高载流子注入电的效率，通常方法为采用钙、镁等低功函数材料或采用复合电，减小接触电阻。Science China Chemistry近发表的一篇文章，报道了一种基于C60单晶的新型有机场效应管。通过PFN+Br-中间层的引入，大大地减小了电与半导体层的接触电阻，提高了载流子注入电的效率。其电子迁移率高达5.60cm2V-S-，阈值电压能够低至4.90V，性能远远高于没有PFN+Br-中间层的器件。 图1. C60带状晶体的形貌与晶体结构图：（a）C60晶体光学成像图；（b）C60晶体的AFM形貌图；（c）C60晶体的TEM成像图；（d）C60晶体的SAED图本研究采用美国Delong公司生产的超小型低电压透射电镜—LVEM5来表征C60的单晶带结构（如图1c所示），其主机采用Schottky场发射电子枪，能够提供高亮度高相干的电子束，并可直接放置于实验室的桌面上。在输出曲线中可以看出，IDS与VDS具有良好线性，表现出良好饱和特性。（如图2所示）。图2. 场效应管的性能表征：C60单晶不涂覆（a-c）/涂覆（d-f）共轭聚电；(a,d)转移曲线图；（b,e）45个器件电荷迁移率柱状图；（c,f）输出曲线图LVEM5加速电压只有5KV，但可以实现1.5 nm的分辨率，纳米结构可以获得高质量的电镜照片，且直接保存Tiff格式，无需转码。无需液氮，无需专人操作管理，操作维护简单快捷，是实验室的理想选择。* 展会快讯：Quantum Design中国子公司参加了 10月17-22日 在 成都 举办的“2017年电镜年会”，欢迎各位感兴趣的老师、同学亲临展台，参观指导，我们随时期待与您相会！ * 参考文献：Enhanced performance of field-effect transistors based on C60 single crystals with conjugated polyelectrolyte. Sci China Chem. April (2017) Vol.60 No.4.相关产品及链接：LVEM5 超小型透射电子显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C157727.htmRHK 扫描探针显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C44442.htm电导率-塞贝克系数扫描探针显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C71734.htm美国RHK无液氦低温STM/qPlusAFM系统 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C205015.htm超高分辨散射式近场光学显微镜 http://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C170040.htm

p　　5月2日讯 聚光科技2017年度业绩网上说明会周三下午在全景网举行。关于并购重组、投资建厂计划，董事会秘书田昆仑表示，公司一直本着谨慎性的原则，围绕产业协同的思路，寻求有协同效应的并购对象。此外，目前在建的有全资子公司的生产基地项目。/pp　　公司主营业务是研发、生产和销售应用于环境监测、工业过程分析和安全监测领域的仪器仪表。以先进的检测、信息化软件技术和产品为核心，为环境保护、工业过程、公共安全和工业安全提供分析测量、信息化和运维服务的综合解决方案。/p

前 言在盛夏时节安静的池塘边，正是观赏荷花的好时候。在红花绿叶的点缀下，夏日仿佛多了一丝清凉舒缓。每当提到荷花（莲花），总能想起周敦颐在《爱莲说》中 “予独爱莲之出淤泥而不染，濯清涟而不妖”的诗句。荷花历来被佛教尊为神圣净洁之花，并且极力宣传并倡导学习荷花这种清白、圣洁的精神。另外，李白的诗句“清水出芙蓉，天然去雕饰”，也表明荷花具有天然之美。荷花即青莲，青莲与“清廉”谐音，因此荷花也被用以比喻为官清正，不与人同流合污，这主要是指在仕途中。比如，有一幅由青莲和白鹭组成的名为“一路清廉”的图画，就被很多文人置于自己的书房中。可是，莲为什么可以出淤泥而不染呢？这就要讲到莲花的“自清洁”和“不沾湿”特性了。荷叶效应如果留心观察莲花的叶子，你就会发现荷叶上总是干干净净的，好似不留一点灰尘。这是因为荷叶表面的特殊结构有自我清洁的功能，即荷叶的“自清洁”特性。此外，我们经常会看到这样的场景：当水滴在荷叶上时，水并没有完全铺展开，而是以水珠的形式停留在荷叶上，而且只要叶面稍微倾斜，水珠就会滚离叶面。这就是荷叶的“不沾湿”特性。荷叶的“自清洁”和“不沾湿”特性被统称为“荷叶效应”。这一概念最早是由德国波恩大学的植物学家巴特洛特提出的。图1荷叶效应超疏水特性其实，荷叶的“不沾湿”特性也被称为“超疏水”特性。那么，如何界定“超疏水”这一概念呢？在明确“超疏水”这一概念前，我们要先了解表面化学中的一个概念——接触角。如下图所示，接触角指的是“液－固”界面的水平线与“气－液”界面切线之间通过液体内部的夹角θ。有了这一概念，我们可以很方便地表示液体对固体的润湿情况。当夹角θ小于90°时，我们称该液体可以湿润固体。当θ大于90°时，该液体不能湿润固体。当θ大于150°时，该固体表面具有超疏水特性。通俗地讲，我们可以认为这种固体表面有很强的排斥水的能力。图2 浸润与不浸润的特征在自然界中，奇异的性质往往是其独特的结构决定的。那么，你肯定会问：“荷叶的特性是否与它的结构有关呢？”答案是肯定的。扫描电子显微镜的发展给我们的科学研究带来了更多的可能，也使得我们能够观察到荷叶的微观结构。通过电子显微镜的成像结果，我们可以清晰地看到荷叶表面有许多突起的“小山包”（这类结构被称为“乳突”如图3(a)）。这些乳突的尺寸通常在6微米左右，这些乳突的平均间距在12微米左右。而这些乳突是由许多直径在100纳米左右的纳米蜡质晶体组成。由此可见，荷叶表面存在复杂的“微米-纳米”双重结构，正是这些结构使得荷叶产生了“超疏水”和“自清洁”的双重特性。图3 荷花叶片的sem图像 (a)低倍图像(b) “乳突”高倍图像(c)叶片底部高倍图像（d）“乳突”尺寸对应的接触角曲线分布由荷叶到仿生技术自然界的生物都经历了漫长的演化过程，在物竞天择下，生物自身的结构和功能都经过了长期的筛选、发展和优化，具有极高的效能。荷叶的“自清洁”性能，并不是简单的美观功效，清洁程度直接影响叶片的光合作用效率。那么不仅仅是荷叶，在自然界中具有自清洁功能的生物还有很多种，比如蝴蝶的翅膀具有的超疏水结构，保证蝴蝶翅膀不会粘连露水影响飞行。水黾的脚具有绒毛结构，确保了水黾在水面上能以每秒钟滑行100倍于自身长度的距离，这都由于水黾腿部上有数千根按同一方向排列的多层微米尺寸的刚毛。而这些像针一样的微米刚毛的直径不足3微米，表面上形成螺旋状纳米结构的构槽，吸附在构槽中的气泡形成气垫，从而让水黾能够在水面上自由地穿梭滑行，却不会将腿弄湿。还有蚊子的复眼，它是由许多尺寸均一的微米半球组成，其表面还覆盖有无数精细的纳米乳突结构，这种纳米乳突结构的尖端与雾滴接触的面积无限小，具有理想的超疏水特性，从而确保了蚊子的复眼具有理想的超疏水防雾性能。图4 蝴蝶翅膀，水黾足，蚊子复眼的超疏水结构对自然界演化生成的超疏水结构，科学家们也做了进一步的研究，其超疏水表面的制备方法有多种：溶胶-凝胶法、相分离法、模板法、蚀刻法、化学气相沉积法、自组装法等等，下图为具有独特形状的表面微米阵列（如图5）纳米阵列（如图6），使得它们具有很好的疏水特性。图5不同形态的人工合成的超疏水结构图6 超疏水结构碳纳米管阵列经过先进结构材料的表面改性，我们常见的水也可以变得很有趣，比如我们可以用手切割水珠（图7），利用涂有超疏水材料的刀片对水滴进行切割（图8）。日常生活上，通过先进疏水材料的应用我们可以使得衣物不再被水或者油污污染，减少洗涤衣物的麻烦。在军事上，由于疏水材料的使用使得水的阻力明显下降，有效地提升了舰载的行驶速度。 图7超疏水表面上流动的水珠 图8超疏水表面涂层的刀片切割水滴结束语从荷叶效应到超疏水结构材料的合成制备，实际上是一个仿生学研究的过程。它将生物的结构、功能和行为应用于现代工程系统和技术设计中，解决人类所遇到的科学技术问题。仿生不是对自然模型的简单复制，而是对大自然中生物的理解、升华和具有创新价值的“重塑”。在这“重塑”的过程中，电子显微科学技术对其发展与促进作用是十分巨大的。

p style="text-indent: 2em "近日，在常州举办的2018石墨烯前沿技术高峰论坛上，中国经济信息社发布《2017—2018中国石墨烯发展年度报告》（下称《年报》）。《年报》认为，我国长三角、珠三角、环渤海三大产业聚合区集聚效应凸显，四川、重庆、福建、黑龙江等地形成新的增长极。/pp style="text-indent: 2em "《年报》指出，长三角地区是目前国内石墨烯产业发展最活跃、产业体系最完善、下游应用市场开拓最迅速的地区，已经形成了涵盖石墨烯制备设备生产、原料制备、下游应用、科技服务等全产业链协同发展的产业格局。/pp style="text-indent: 2em "江苏是国内最早进行石墨烯产业化应用的省份，已形成相对完整的石墨烯产业链，产业化进程全国领先。企业数量居全国首位，拥有常州第六元素、二维碳素、江苏同创、新纶科技、中超电缆、南京先丰纳米等一批骨干企业。2017年，江苏石墨烯技术专利申请量为6379件，占全国总量的18%，位居全国第一。其中，常州、无锡等地产业发展领先全国。/pp style="text-indent: 2em "珠三角地区石墨烯应用领域全国领先，企业集中在深圳、广东等地，拥有烯旺科技、鸿纳（东莞）新材料、贝特瑞等先进石墨烯企业。其中，烯旺科技在全球范围内最早将石墨烯科研成果产业化，先后推出石墨烯理疗保健护具、智能发热服等多款发热产品。/pp style="text-indent: 2em "环渤海地区研发实力雄厚，产业发展势头强劲。北京是石墨烯产业智力核心，综合研发实力全国领先。2017年北京石墨烯产业创新中心成立，加强产学研用一体化。近年来，京津冀三地高校科研院所和企业共建唐山石墨烯产业集群，预计2017年，唐山石墨烯产业集群产值可达20亿元，形成京津冀石墨烯产业高地。/pp style="text-indent: 2em "《年报》显示，四川、重庆、福建、广西、黑龙江等地石墨烯产业发展较为迅速，政府从资源保障、政策促进等方面推动产业发展，形成了新增长极。四川、重庆、广西分别在“十三五”相关规划中明确提出石墨烯产业发展目标，福建、黑龙江分别出台石墨烯专项规划，突破石墨烯前沿技术，壮大石墨烯产业。/pp style="text-indent: 2em "《年报》分析认为，未来我国石墨烯产业资源要素将进一步向优势地区集聚，石墨烯热点城市和产业园将不断涌现，各地石墨烯产业有望实现差异化、特色化发展。/pp style="text-indent: 2em "近年来，常州市依托江南石墨烯研究院，以西太湖科技产业园为主要集聚地，推动石墨烯产业化。作为专业信息运营商，中国经济信息社与西太湖科技产业园共建石墨烯高端产业智库，全力助力常州石墨烯产业高地品牌建设。/p

p　　高分辨透射电子显微镜是研究微观结构的有力工具。获得可解释的高分辨像，样品厚度要满足苛刻的要求-弱相位物体近似。可以选择在Scherzer欠焦下观察，但有时不得不在大欠焦下拍摄图像提高图像衬度，比如在冷冻电镜中通常拍摄的离焦量为1-2μm，通过扣除成像过程中的衬度传递函数来获得样品的投影结构。实际中，很难获得如此薄的样品(冷冻电镜中样品厚度通常在100nm左右)，此时高分辨成像过程中电子束之间会发生强烈的相互作用。高分辨电子显微像包含线性成像信息、非线性成像信息，而已有的像衬理论通常以线性信息为研究对象，难以满足定量化的要求，因此有必要对非线性信息进行更加深入的研究。/pp　　在以往研究中，中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)软物质物理实验室常云杰等结合透射交叉系数理论和赝弱相位物体近似理论，获得了衍射图中线性信息和非线性信息的解析表达式，并提出线性、非线性分离的方法。对分离后结果的研究发现，晶体厚度增大后，即使在Scherzer欠焦下线性成像也会偏离晶体结构，而非线性信息则更复杂。特殊条件下，非线性信息能够在某种程度下反映轻原子位置，比如负球差成像(这一现象已在实验上观察到)。这表明，可尝试利用非线性成像所包含的信息用于晶体结构的确定而不是简单地抛弃。/pp　　此外，透射交叉系数理论(TCC)以及杨氏干涉条纹实验表明，非线性信息的信息极限远高于线性信息的信息极限，在高频信息中起到主要作用。在球差为零的条件下，S.Van Aert等提出非线性信息的信息极限约是线性信息的1.41倍。研究结果显示，在通常理论可解释的线性信息极限之外，仍存在高频率的结构信息，有可能被用作结构信息的测定，但目前关于利用非线性信息进行结构研究的报道甚少。/pp　　近日，物理所/北京凝聚态物理国家实验室(筹)软物质物理实验室的科研人员，以AlN为模型使用数值模拟方法，研究了不同厚度不同成像条件下衍射束的相位。研究发现对于普通电镜成像，当样品比较薄的时候，信息极限以内的012衍射斑的相位随着离焦量的变化而变化，但当样品厚度较厚时相位近似为一个常数，且与物体的结构因子的相位基本一致。通过分离线性和非线性部分发现，当样品较薄时非线性部分的影响可以忽略，线性部分的相位随着离焦量的变化而变化 当样品较厚时，非线性成像的影响占主导地位，且非线性部分的相位近似为一个常数，接近结构因子。对超出线性信息极限的更高频的013衍射的研究可以得到类似的结论，且由于频率更高，013衍射的相位在样品更薄的时候就趋于常数，即对于高频的衍射束，其非线性效应在同等样品厚度下比低频衍射束更显著。利用超出线性信息极限的衍射点013的信息进行结构解析，可分开AlN 110 方向投影的Al-N的哑铃对。也就是说，得益于非线性信息的存在，即使普通的透射电子显微镜也可以得到更高分辨率的结构信息。虽然部分机理尚不清楚，但提供了新思路，即“变废为宝”，充分利用不可避免的厚样品的非线性效应。相关研究结果发表在Microscopy上。/pp　　研究工作受到国家自然科学基金项目和中科院的支持。/pp 论文标题：Applicability of non-linear imaging in high-resolution transmission electron microscopy/pp /p

Nature Communications：纳米红外研究无机纳米颗粒-聚合物复合材料界面效应布鲁克纳米表面事业部 魏琳琳 博士英文题目：Nature Communications: Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites摘要以聚合物为基体，无机纳米粒子为填料的聚合物纳米复合材料具有优异的力学、电学和热学性能。纳米颗粒和聚合物之间的界面效应通常被认为是实现这些性能增强的关键因素。然而，如何理解界面效应以及界面微区的结构与性能是聚合物纳米复合材料领域长期面临的基础性难题。近期，来自武汉理工大学、清华大学、伍伦贡大学等学校的科学家们将Bruker的光热诱导纳米红外技术与其他先进技术相结合，直接探索纳米颗粒-聚合物纳米级界面区域。研究发现无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构，包括10纳米厚的内层和大于100纳米的外层界面。分子动力学及相场模拟结果表明纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用是形成界面极性构型的关键作用机制。这项研究的结果有助于阐明界面处的相互作用机制，并为制备纳米复合材料以获得最佳性能提供有价值的见解。利用无机纳米粒子/聚合物复合材料的高极性“双界面层”行为，科学家们在具有超低无机填料含量的纳米复合材料中获得了显著增强的介电及压电性能。相关研究成果以Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites为题，发表在Nature Communications上。实验内容实验选择典型的铁电聚合物PVDF作为基体，填充TiO2纳米颗粒。其中PVDF膜层的厚度低于纳米颗粒的直径，使TiO2能够暴露在膜层表面（图1 a）。图1b，c 样品表面和横截面的SEM图像显示颗粒表面存在约10nm的包裹层。HADDF和碳成像图（图1d，f）进一步表明10nm的结合层富含碳元素，为有机碳链键合在纳米颗粒表面。采用布鲁克nanoIR3纳米红外系统进一步研究了界面区域的化学结构（图1 e f）。采用PVDF极性构象的波数（866cm-1）和非极性构象的吸收波数（766cm-1）进行红外成像，分别对应图1f中图和右图。红外成像图显示纳米颗粒周围存在100nm以上强极性构象区域。压电力显微镜（PFM）采集平行于膜平面和垂直于膜平面的L-PFM图像及面外V-PFM图像，结果显示颗粒的L-PFM呈现一半亮一半暗的结构，V-PFM呈现全亮的结构。表明纳米颗粒/聚合物的内层界面区域内偶极子的极化方向垂直于纳米颗粒表面。综合以上的观测结果，作者揭示了无机纳米颗粒与聚合物基体的界面存在强极性构型的“双界面层”结构， 由10nm的极性偶极子内层界面的和100nm强极性构象的外层界面组成。 图1 直接观测无机纳米颗粒与聚合物基体的“双界面层”结构作者采用nanoIR3纳米红外系统进一步研究了纳米颗粒的间距对界面效应的影响（图2）。距离较远的纳米颗粒会形成强极性构象结构界面（图2 b左图）；距离相对较近的纳米颗粒，其界面区域相互重叠，将抑制极性构象的形成（图2 b中图）；纳米颗粒相互连接时，界面区域也倾向于相互合并（图2 b右图）。FTIR检测不同TiO2纳米颗粒含量的宏观材料中极性构象的比例（840 cm&minus 1/766 cm&minus 1及 1279 cm&minus 1/766 cm&minus 1峰强比），TiO2纳米颗粒含量0.35%时极性构象最多，继续增加纳米颗粒含量，由于纳米颗粒间距变小，界面区域相互重叠使极性构象含量降低。分子动力学及相场模拟表明极性构象界面的形成取决于纳米颗粒表面电势以及颗粒间距的协同作用。图2 纳米颗粒/聚合物复合材料界面极性区域采用纳米叠层设计（Al2O3/PVDF/ Al2O3）表征单一界面层的贡献。纳米叠层纳米复合材料的介电常数εr与PVDF的膜厚具有很大的相关性，并随着PVDF膜厚的减小而增加。由于界面极性层的影响，纳米叠层纳米复合材料显示出比Al2O3（εr~9.8）和PVDF（εr~7.8）更高的εr。而Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)/PVDF (10 nm)/Al2O3 (15 nm)，包含两层内层界面层结构，表现出86 J/cm3的超高介电能量密度，远高于文献报道的纳米复合材料的介电能量密度。同时具有76%的能量效率，与大多数介电聚合物或纳米复合材料相当。图3 内层界面层增强复合材料介电性能 总结借助于布鲁克纳米红外系统，直接观测到纳米颗粒-聚合物复合材料的极性界面构象，并研究了颗粒间距对极性构象的影响。结合其他科学工具的结果，本文的工作促进了对聚合物纳米复合材料中界面基础科学问题的理解，可为高性能极性聚合物复合材料的设计与开发提供指导，并推动介电储能、电卡制冷、柔性压电传感等高新前沿技术领域的发展。 本文相关链接：Unraveling bilayer interfacial features and their effects in polar polymer nanocomposites [J] Nature Communications volume 14, Article number: 5707 (2023)https://www.nature.com/articles/s41467-023-41479-0

仪器信息网讯 近日，默克集团发布2020年财报。2020财年，默克集团净销售额为175.34亿欧元，2019年为161.52亿欧元，增长1383百万欧元，增长率为8.6%。三个业务部门的情况，生命科学业务净销售额为75.15亿欧元，同比增长9.5%，并实现11.8%的有机增长，生命科学是默克公司销售额最高的业务部门，占集团销售额的43%（2019年：42%）；2020财年，医疗保健业务部门的净销售额为66.39亿欧元，同比下降1.1%（2019年：67.14亿欧元），主要原因是负汇率和投资组合效应超过了3.4%的有机增长，最终医疗保健业务在集团总销售额占比下降4%，为38%（2019年：42%）；性能材料销售额为33.8亿欧元（2019年：25.74亿欧元），同比增长31.3%，是三个业务部门中增长率最高的业务部门，主要原因是收购Versum Materials，性能材料业务占集团总销售额的19%（2019年：16%），增加了3个百分点。高层变动去年10月，默克公司发布公告，进行董事会成员的更迭，任命 Belén Garijo 为执行委员会主席兼首席执行官，于今年5月接替现任管事人 Stefan Oschmann 的职位。同 Oschmann 在 2016 年的任命模式一样，此次任命是副首席执行官的直接晋升。上任后，Belén Garijo 将为默克公司首位女性CEO。此外，默克将任命 Amirall SA 的首席执行官 Peter Guenter 接替 Garijo 的医疗保健部门职位。任命现化学巨头公司 DuPont 的营养与生物科学业务总裁 Matthias Heinzel 担任默克密理博生命科学业务的首席执行官，接替刚刚离职的 Udit Batra，于4月1日开始任职。发展展望生命科学业务2021财年，默克预测生命科学业务部门增长率在低百分比范围内，其中，流程解决方案业务部门仍将是增长的最强劲驱动力，并将受到新冠效应的进一步推动。应用和研究解决方案中的有机增长也将为生命科学的整体表现做出积极贡献。此外，预计收购法国AmpTec和Resolution Spectras Systems S.A.S.不会对投资组合产生重大影响，预测外汇会有轻微至中度负效应。医疗保健业务在2020财年，新冠疫情对医疗保健行业造成了重大负面影响，默克预计2021年净销售额将出现强劲的有机增长，这将主要由Mavenclad和Bavencio驱动，核心业务预计将稳定发展。尽管2020年在中国生效的集中采购的负面影响将在2021年全面显现，但根据预测，医疗保健相关产品在普通医学和内分泌特许经营中的有机发展将大致稳定。性能材料业务在调整投资组合之后，默克预计2021财年，性能材料业务部门的净销售额将实现稳健的有机增长，特别是半导体解决方案业务部门，预测将有强劲增长势头，中期内将超过市场增长。除了半导体材料，交付系统和服务的项目业务预计将对有机增长作出重大贡献。此外预计表面解决方案业务将在2021年看到积极的有机发展。2020财年的默克生命科学默克生命科学业务部门是科研实验室、制药和生物技术生产以及工业和测试实验室产品、仪器和服务的供应商。2020年新冠疫情对许多行业和全球经济造成了巨大影响，但生命科学市场在此期间表现良好。2020年，实验室产品市场、研究解决方案和应用解决方案业务部门增长了6.1%（2019年：+4.4%），主要由于新冠病毒检测及研究、疫苗相关产品的研究需求激增，从而极大抵消了因新冠疫情导致的实验室封锁或相关活动暂时减少。默克生命科学过程解决方案业务部门在制药和生物技术生产市场上十分活跃，药物和疫苗开发及制造对默克相应产品产生巨大需求。到2020年，生物制药终端市场增长了9.9%，达到3160亿欧元（占全球的32.3%）医药市场）。单克隆抗体是生物制药的领先领域，2020年的该领域增长10.8%。新冠疫情相关的治疗方法和疫苗给制药和生物技术生产带来了新的机遇相当大的提升。截至2021年1月21日，共有1083个项目用于开发和生产数十亿剂疫苗正在进行中。在生命科学领域，默克目标是进一步扩大在过程解决方案和电子商务领域的优势地位。坚定地认识到新的增长机会，如在基因组编辑和新技术方面模式，端到端生物处理和连接实验室。

近日，广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员贺斌团队对微塑料和敌草隆对淡水及海洋硅藻的毒性效应进行了研究，发现微塑料和敌草隆对淡水硅藻的单一和联合毒性均高于海洋硅藻。相关成果发表于《整体环境科学》（Science of the Total Environment）。该研究通过开展微宇宙实验，分析了微塑料和敌草隆对两种硅藻的单一及联合毒性。结果发现，两种硅藻的生长均受到微塑料和敌草隆的单独、联合毒性显著影响。研究显示，单一微塑料暴露对硅藻产生物理损伤，而单一敌草隆暴露诱导硅藻发生氧化应激反应；微塑料和敌草隆的联合毒性表现为拮抗效应，微塑料对敌草隆的吸附行为减轻了敌草隆对硅藻的细胞内损伤，敌草隆诱导的氧化应激减轻了微塑料对硅藻的物理损伤。该研究结果表明，微塑料和/或敌草隆对淡水硅藻（小环藻）的毒性效应均高于海洋硅藻（骨条藻），并且两种硅藻的毒性机制不同。该研究的相关结果有助于深入理解淡水和海洋环境中微塑料和敌草隆的毒性效应。上述研究得到广东省重点研发计划、国家自然科学基金项目、广东省科技计划项目等项目的支持。

p　　流行病学及毒理学研究已经确证大气污染是心肺系统疾病的重要风险因素。近年，少量研究也指出大气污染物暴露与代谢异常疾病(例如糖尿病)的健康指标可能存在关联。br//pp　　北京大学环境科学与工程学院朱彤课题组就此提出了一系列科学问题：代谢异常人群是否对大气污染更易感?大气污染暴露是否会加快代谢疾病进程?其背后的生物学机制如何?哪些污染物是更重要的危险因素?等等。考虑到中国严重的空气污染现状、庞大的糖尿病人口基数及疾病负担，回答这些科学问题对于我国的公共卫生政策具有重要意义。但由于相关研究非常有限，在研究设计及方法上也存在局限性，因此这些科学问题目前还没有得到系统的证据支持。/pp　　在上述背景下，朱彤课题组于2013年起开展了前瞻性人群定组研究(SCOPE)，通过与北京大学校医院合作，招募糖尿病前期人群(血糖浓度高于正常水平、但未确诊糖尿病)及健康对照人群各60名，在一年间对受试人群进行了四次重复随访测量。临床随访中完成功能性指标测量并采集呼出气、呼出气冷凝液、血清、血浆、尿样等多种生物样品，结合流式细胞仪、代谢组学等分析手段，详尽评价了每名受试者呼吸及心血管系统性炎症、血糖血脂代谢、血管内皮功能、氧化应激损伤等多条机制通路的相关生物标志物水平 同时利用北大环境观测站点以及个体采样器，发展大气污染的暴露组学研究，获得大气颗粒物全面的理化特征(各粒径段数浓度及化学组分)和个体暴露水平。/pp　　通过多项精细的生物标志物及大气污染浓度测量及暴露、代谢、基因等多种组学的综合分析，SCOPE研究有助于回答“代谢异常人群是否对大气污染更易感、大气污染暴露是否会加快代谢疾病进程”等科学问题，并可深入揭示大气污染物暴露对人群心肺及代谢系统的损伤效应及潜在生物学机制。/pp　　SCOPE人群项目的研究方法设计相关论文近日在线发表于SCIENCE CHINA Life Sciences (《中国科学：生命科学》英文版)，敬请关注 ▼/pp style="text-align: center "img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201708/noimg/9d3ea031-01c4-44c5-89ba-7d0b2fa1c9ad.jpg" title="1.jpg" width="597" height="124" style="width: 597px height: 124px "//pp　　[该研究得到了国家自然科学基金(41421064, 21190051,41121004)、以及中国博士后基金(154248)的支持。朱彤教授为通讯作者，朱彤课题组王彦文博士和韩逸群博士后为论文共同第一作者]/pp　　点击下方链接，可免费阅读该论文详细内容↙/pp　　http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/SCLS/doi/10.1007/s11427-017-9074-2?slug=full%20text/ppbr//p

p　　近日有外媒撰文《Thermo Fisher: Life Technologies Synergy on Track Post Q3》，意在说明Life Tech收购的协同效应继续，赛默飞Q3业绩大涨。/pp　　文中称，赛默飞Q3财报给出了一个超出预期的数字，每股收益和收入均超出Zacks平均预期。但由于不利的外汇汇率影响，本财季收入同比降低了1%。/pp　　尽管当下境况充满挑战，赛默飞仍将2015财年营收目标提高至168.1-169.1亿美元，此前营收目标为167.2-168.6亿美元。每股收益指标也从之前的7.28-7.41美元提高到7.33-7.41美元。这反映了其强大的运营业绩与充实的改进空间。/pp　　据该公司介绍，赛默飞完全有望实现收入与成本协同的目标。赛默飞Q3已实现3200万美元的增量成本协同效应，符合其1.3亿美元的全年目标。/pp　　另，2015年赛默飞计划实现6000万美元的协同效应收入，本季度该公司协同效应收入为2500万美元，这使赛默飞处于一个较为有利的形势。因此，该公司也有望在2016年实现1.5亿美元的协同效应收入。/pp　　今年，赛默飞已实施多起互补性技术并购交易，增强了其在高速增长市场的地位，由此产生的成本和收入协同效应可为股东创造价值。除了促进收入增长，这些交易可在历史意义上促进该公司的运营利率，尽管也会导致税收协同效应。/pp style="text-align: right "编译：刘玉兰/p

2021年7月17日，由中国分析测试协会青年学术委员会(以下简称“青委会”)主办，中国科学院兰州化学物理研究所承办，西北师范大学、中科院青年创新促进会兰州化物所小组、甘肃省分析测试技术与仪器学会协办的“中国分析测试协会第七届青年学术委员会第三次全体委员会议暨学术交流会”在甘肃省兰州市顺利召开。会议围绕分析测试新技术、新方法、新成果，以及青委会工作规划等内容展开研讨，齐聚近200位来自全国分析测试领域的青年才俊，彰显国内分析测试界的先锋力量与影响力。仪器信息网作为支持媒体全程报道本次会议。会议现场中国分析测试协会青年学术委员会主任委员周江主持开幕式中国分析测试协会副理事长刘成雁致辞中国科学院兰州化学物理研究所副所长张俊彦致辞　　刘成雁副理事长在致辞中代表中国分析测试协会江桂斌理事长和各位副理事长，代表中国分析测试协会对会议的成功召开表示热烈祝贺。对为本次会议的组织付出辛勤劳动的中国科学院兰州化学物理研究所、西北师范大学、中科院青年创新促进会兰州化物所小组、甘肃省分析测试技术与仪器学会表示衷心的感谢。　　中国分析测试协会几十年来非常重视青年科技工作，自1986年末成立之后，即在1989年就成立了青年学术委员会。在30多年的时间里，青委会在科技部的关怀下，在中国分析测试协会的领导和支持下，始终致力于帮助青年人才成长，搭建青年学者学术交流的平台，扎实工作，凝聚资源，砥砺奋斗，自强不息，充分发挥了青年分析测试人才的积极性和能动性，为青年学者的成长、发展创造了有利条件，为科技进步和国家的经济建设做出了巨大的贡献。中国分析测试协会青年学术委员会已成为我国乃至全世界分析测试行业具有较大学术影响力的青年学术组织。　　今年是中国共产党成立一百周年，全国人民已经踏上中华民族伟大复兴的新征程。新的时代对中国分析测试青年学者也提出了更高的要求，广大青年科学家应当服务于国家战略需求，勇于攻坚克难，着力解决分析测试行业卡脖子的技术难题。青年“要不负时代、不负韶华”，把青春奋斗融入分析测试行业事业中去，成为推动行业发展的先锋力量，为我国科学仪器产业、为我国分析科学事业的飞速发展，为在中国共产党的领导下在本世纪中叶把我国建设成为社会主义现代化强国做出应有的贡献。报告题目：聚合物量子点的电致化学发光传感南京大学生命分析化学国家重点实验室 鞠熀先教授　　同光致发光分析技术相比，电致化学发光分析无需激发光源，可以有效地避免激发光散射带来的背景干扰，在分析研究领域更具优势。因此，开展量子点的电致化学发光行为研究对于开发新型的电致化学发光物质和拓宽量子点的应用研究领域都具有重要的意义。报告介绍了量子点电致化学发光、无机纳米粒子的电致化学发光、聚合物点电致化学发光、聚合物点电致化学发光成像等研究进展，为发展更高效、更低点位的新型电致化学发光传感技术提供思路。报告题目：等离子体质谱(单)细胞分析探索东北大学理学院 王建华教授　　生命体、细胞中的金属转运、迁移、形态变化参与生命的全过程，从单细胞、单分子(原子)水平探索其生物化学过程，揭示细胞间的显著特异性具有重要意义。ICP-MS单细胞分析可揭示细胞对特定金属(形态)摄取及胞内分布状态，课题组在流体惯性效应微通道中对单细胞进行聚焦分离，实现高通量单细胞进样，基于ICP-MS检测揭示单细胞对纳米粒子摄取的细微差异。课题组还基于高特异性流体惯性效应和水动力过滤原理，在微通道中分离CTC，实现(单)循环肿瘤细胞的高效检测。报告题目：心脑血管等重大疾病标志物与药物计量标准关键技术研究中国计量科学研究院化学所 李红梅研究员　　心脑血管、肿瘤等疾病在我国死亡率人群中排名TOP3，但心脑血管等重大疾病却面临准确诊断“测不准”的严重问题，大分子标志物的标准化是卡脖子难题。IFCC等多个国际组织向国际计量界提出急迫需求，要求开发重大疾病亟需的共性关键计量技术。课题组突破源头基准技术瓶颈，在国际上首次实现大分子诊断标志物源头基准物质溯源至SI单位 创新建立复杂血清基质中cTnI等心脑血管重大疾病标志物测量溯源技术，检测灵敏度提高10倍 创新建立生物药物特征组分鉴定技术，填补功效特性精准表征技术空白 建立生物药物杂质测量新技术，实现单克隆抗体聚集体和多肽类杂质的精准表征。报告题目：光生电荷转移的理解与调控西北师范大学化学化工学院 韩振刚教授　　课题组基于自主研发的扫描电化学显微技术，发现J聚集体表现出更优的光电性能。通过模拟生物发光现象，提出了一种基于卟啉的全新界面电子诱导的电化学发光体系。选用两亲性环糊精将卟啉分子包裹，破坏了卟啉分子间的聚集，达到“解聚”的目的。通过共反应的策略报道了四苯基噻咯等聚集诱导电致化学发光现象，有助于解决有机发光体普遍存在的非水溶性和聚集性猝灭的关键问题。采用具有聚集诱导发光的四苯基乙烯分子修饰卟啉分子，在水相中具有优良的发光性能，成功解决了卟啉由于聚集而导致的发光猝灭问题。报告题目：微尺度样品中质谱环境分析的研究进展广东工业大学 栾天罡教授　　21世纪环境分析科学的发展趋势由宏观环境调查转向微尺度、原位分析，向分析测试技术提出了更高的要求。报告详细介绍了表面修饰木签电喷雾质谱、表面修饰探针纳升电喷雾质谱、膜上反应平台-纸基电喷雾质谱、液液微萃取-纸基电喷雾质谱、代谢流分析、三维质谱成像等基于原位质谱及成像技术的环境分析方法，并列举了NPC1疾病模型中异常脂质的空间分布、基于质谱成像的斑马鱼眼暴露恩诺沙星分布及内源脂质变化等应用案例。报告题目：药物分析“芯”方法清华大学化学系 梁琼麟教授　　课题组着眼于支撑国家药品质量与安全、服务重大新药创制的国家战略需求，以微流控器官芯片为研究重点，推动核心关键技术与装备的研制与应用转化，代表性研究进展是成功构建了多样性三维器官结构、高效率模拟器官微生理环境、开发微流控纺丝技术制备管型仿生结构并应用于复杂迂回血管模型的构建等。下一步课题组还将开发药理学测试与药学分析一体化的“芯片上的药学实验室”系统，力争应用于高通量药物筛选和个性化药物治疗评估 将器官芯片新模型应用于疾病新机制的探索与验证。报告题目：BCEIA2021介绍中国分析测试协会 翟若木　　北京分析测试学术报告会暨展览会(BCEIA)历经30多年的发展，现已成为全世界知名的分析测试四大展会之一。BCEIA2021将在中国国际展览中心(天竺新馆)召开，全馆面积大比例增加，展商数大比例增加，展会将持续三天，设立14个100-400人规模的会议互动区，携行业众多机构开展精彩的学术交流论坛，新增新冠检测高峰论坛、新冠疫情下诊疗技术发展高峰论坛，并增加官方云视频平台——网络视频特别节目《聚焦.BCEIA2021》等，内容精彩纷呈，期待9月盛会。报告题目：药物分子的智能控释与精准示踪中国科学院兰州化学物理研究所 师彦平研究员　　课题组面向生命健康、针对生物医药开展了分离分析样品处理、药化成分质控方法、识别探针控释示踪等工作。如：设计制备了一种智能化超分子水凝胶释药体系和示踪模式 建立了活体组织中药物分子的MAIDL-TOF-MS/MS和MAIDL-TOF-MSI质谱成像分析方法 监测了活体组织中药物分子的定位控释与生物分布 实现了抗肿瘤药物的智能级联释放和协同治疗 实现了抗肿瘤药物的靶向释药过程及生物分布与代谢过程的在线精准示踪。报告题目：毛细管电动分离技术能否在生物和医药领域东山再起?上海交通大学药学院 闫超教授　　现代电动毛细管分离技术包括毛细管区带电泳、毛细管凝胶电泳、胶束电动毛细管电泳、SDS-聚丙烯酰胺毛细管凝胶电泳、毛细管等电聚焦、毛细管等速电泳、毛细管电色谱。通微基于承担的国家重大科学仪器专项，成功推出了高效微流电色谱，兼具毛细管电泳和液相色谱的特点，适合于蛋白大分子和复杂生物样本的分离，可应用于蛋白质组学、生物医学、药物研究等领域。近些年毛细管电动微分离技术热度再起，闫超教授认为其在基因检测与遗传性疾病筛查，生物药中蛋白纯化、分子量测定和等电点测定，体外医疗检测等领域有望东山再起。报告题目：诊疗一体化光声成像探针的合成与应用广西师范大学化学与药学学院 赵书林教授　　光声(PA)成像是一种基于光激发和超声检测相结合的生物成像模式，具有更高的时空分辨率和更深的组织穿透性，是一种具有巨大应用潜力的深部组织生物成像技术，能促进疾病的精准诊断或追踪深部组织的生物活动。基于光声成像技术的发展现状与面临的挑战，课题组开展了一系列探索性的工作，如发展了一种肿瘤微环境诱导吸收红移的聚合物纳米粒子，用于同时激活癌组织的光声成像和光热治疗 发展一种独特的纳米酶用于级联催化触发肿瘤微环境激活NIR-II光声成像和化学动力/光热协同靶向治疗等。报告题目：全集成便携与可穿戴式体液生物传感器东北师范大学分析测试中心 周明教授　　全集成便携与可穿戴式体液生物传感器正朝着非入侵式、全集成、更小(更合身)、(更加)准确直接检测原液、实时监测生理状态等方向发展，同时也面临体液原液vs电化学直接检测、无创体液vs金标准体液等挑战。课题组研制了用于坏血病现场即时诊断的、全集成生物医学器件，开展无线、全集成式纳米电子系统的设计，研制了可穿戴式全集成汗液尿酸传感器。下一步还将探索体液中新生物标记物的检测与生理状态的关系，构建面向新生理状态判断的多重检测器件，构建自供能全集成电子器件等。报告题目：面向高端科技文献信息交流的服务与保障国家科技图书文献中心 杨代庆研究员　　“十四五”规划明确提出“构建国家科研论文和科技信息高端交流平台”的重要任务，充分体现了党中央对国家科技信息(情报)工作的高度重视。科技信息是科技自主创新的战略资源，是科技自立自强的战略支撑。国家科技图书文献中心面向高端科技文献信息交流提供服务与保障，报告详细介绍了中心概括以及为广大科研工作者所能提供的服务。报告题目：从分析方法到商品化便携式仪器的研究探索吉林大学化学学院 宋大千教授　　课题组围绕国家重大战略需求和市场导向需求，积极开展了产学研用的工作。针对食品、环境、水质、生物、材料领域的应用，开发了具有自主知识产权、符合社会经济发展的现场监测检测新的方法、技术、仪器和试剂盒，培养博士和硕士复合型创新人才，并实现技术转移和成果转化。以现场快速检测技术的应用和产业化为例，课题组研制了真蛋白快速检测仪、花生油掺假检测仪、溴酸盐快速检测仪为代表的52种专用检测仪器以及88种配套试剂盒。报告题目：基于电喷雾质谱的催化反应研究北京师范大学化学系 那娜教授　　近年来，课题组围绕气体/液体反应相态，针对多种基质检测干扰、样品预处理复杂、中间体难捕捉等问题，开展了装置设计、中间体研究、降低干扰、增强离子化在内的基于常压质谱的催化反应研究。例如开发了多层液流萃取电喷雾离子源(MF-EESI)技术，针对复杂体系检测，实现了反应物、产物或中间体的快速检测及监测，降低背景干扰、避免盐析结晶、增强离子化效率，为反应机理的研究提供可靠实验数据。报告题目：金属稳定同位素标记均相免疫分析四川大学分析测试中心 刘睿教授　　金属稳定同位素和放射性同位素化学性质相近，借鉴放射同位素标记的成功经验，通过金属稳定同位素标记多组分生物分子，可以用原子质谱高灵敏地检测多组分生物分子，在蛋白质、核酸、酶活性、生物小分子甚至单分子的检测中有广泛应用。课题组开展了金属稳定同位素标记均相免疫分析测定CA125、CEA和CA199等分析研究，该方法具备简便快速分析、高灵敏分析、多组分分析、自验证分析等显著特点。报告题目：DNA 染料诱导纳米金聚集：从电荷屏蔽到电荷中和成都理工大学材料与化学学院 张信凤教授　　纳米金具备表面等离子共振性质、小尺寸效应、生物相容性好、导电能力强、直观/简便的可视化优势，课题组基于此开展了DNA染料诱导纳米金聚集、G4-DNA染料诱导纳米金聚集等研究工作，所开发方法操作简便，无需分离、标记等步骤，具有良好的应用前景。　　本次会议还得到了赛默飞世尔、岛津、海光仪器、天津阿尔塔、上海通微、HORIBA等仪器企业的倾情支持，通过学术报告和现场展示，向广大青年分析测试工作者展现科学仪器最新的产品与应用成果，　　会议同期举办中科院兰州化物所与上海通微的合作签约仪式，中国分析测试协会青年学术委员会见证这一科研单位与企业的合作。报告题目：IQX-全新一代 Orbitrap 高分辨质谱技术在组学和药物研究中的应用赛默飞世尔科技(中国)有限公司 徐牛生报告题目：岛津成像质谱显微镜最新应用介绍岛津企业管理(中国)有限公司 韩美英报告题目：SCIEX 高分辨质谱新技术简介SCIEX 中国 赵贵平赛默飞岛津海光仪器阿尔塔通微HORIBASCIEX中科院兰州化物所与上海通微合作签约仪式参会代表合影

基于脂质纳米粒子（LNPs）的核酸药物递送系统已经被证明在基因编辑、癌症治疗、传染病预防、慢性病治疗等领域具有巨大潜力。微流控技术作为一种高效的可调合成平台，可以在LNPs的合成过程中精确控制流动参数，包括流量比、总流量以及脂质浓度等，从而实现不同尺寸的粒子合成。这对于实现不同器官的精准靶向具有重要意义，是当前科学研究的一个关键焦点。然而，将LNPs从实验室研发成功转化为临床应用仍然面临一个严峻的挑战：如何稳健地实现制备规模的放大。目前，规模化合成LNPs的方法主要分为并行化合成策略和通道尺寸扩大策略两种。虽然并行化合成策略原理简单，但需要建立复杂的系统以确保流量分配的稳定性，因此尚未在LNPs的工业制造中广泛应用。通道尺寸扩大策略则采用更大尺寸的单一芯片，提高了最大容许流量，并通过高流速下的湍流混合来确保极限尺寸纳米粒子的合成，例如受限撞击射流混合器和T型混合器。然而，尽管后者能够实现稳定的大规模生产，但在不同流速下难以维持一致的粒径和尺寸分布。因此，我们迫切需要一种创新性的方法，既能保证可扩展的合成，又能维持LNPs的一致性和稳定性。为此，中科大工程学院褚家如教授团队的李保庆副教授与生命科学与医学部田长麟教授团队深入研究后，提出了一种创新的脂质纳米粒子合成策略，即“等比例缩放通道尺寸实现LNPs的可扩展合成”。这一策略通过在三个维度上等比例缩放惯性微流体混合器，并且通过控制混合时间保持一致来确保一致粒径分布的LNPs的合成。这一策略为LNPs的大规模生产提供了实际可行的途径。相关研究成果已发表在Nano Research上。中国科学技术大学在读博士生马泽森和童海洋为共同第一作者。合作团队首先研制了一种高效的惯性流混合器，该混合器充分利用了流体的惯性效应，包括迪恩涡、分离涡以及分离重组效应，以显著提高混合效率。与其他惯性流混合器相比，这种混合器在更低的雷诺数下也能实现充分混合。利用这一混合器，合作团队研究了两种LNPs配方在不同混合时间下的粒径分布，发现混合时间和粒径之间存在良好的线性关系。因此，合作团队推测，通过在不同混合器中控制混合时间的一致性，可以实现具有相同粒径分布的LNPs的合成。基于这一构想，合作团队等比例缩放了该惯性流体微混合器，并使用高精度3D打印和激光加工制备了具有不同通道尺寸的芯片。这些芯片用于实现不同通量条件下的LNP筛选和规模化制备的一致性。对于管道尺寸小于100μm的芯片，选择了摩方精密nanoArch S130设备进行打印和加工，以确保尺寸得到精确控制，从而实现了小于1mL/min流量下均匀的LNPs的合成。此外，合作团队还基于流体力学的相似性理论进行了研究，通过量纲分析和实验标定，总结出了不同管道尺寸混合器实现相同混合时间的流量关系。经过实验验证，在相同的混合时间下合成的LNPs具有一致的粒径、分散性以及包封率。此外，合作团队还验证了具有相同粒径的LNPs在核酸递送方面的能力，成功合成了包封siRNA的LNPs，并证明了它们具有相同的基因沉默效力。总体而言，合作团队提出的“等比例缩放通道尺寸实现可扩展化合成”的策略为核酸药物的大规模生产提供了一种简单、可靠且稳定的途径。这一方法有望极大地加速LNPs药物从早期开发阶段迈向临床应用，推动核酸药物研发进入崭新的领域，为人类健康做出重要贡献。利用摩方精密nanoArch S130设备打印加工的管道尺寸分别为50μm和100μm的微流控芯片模具。其中XY方向上的精度为2μm，Z方向上的精度为5μm，样件尺寸为30mm×40mm。图1 惯性流混合器的结构以及原理示意图。(a)混合器的结构示意图。(b)利用混合器合成脂质纳米粒子的原理示意图。(c)混合器混合机理示意图。三种惯性流效应共同促进了混合，包括迪恩涡、分离涡以及分离重组效应。图2 利用计算流体力学仿真不同管道尺寸混合器的流型相似性。(a)前两个混合单元混合流型的顶部视图。(b)三种管道尺寸混合器在不同雷诺数下的流型相似性。图3 通道尺寸为100、250和500μm的混合器的前两个混合元件的流态俯视图。流动状态包括层流（Re=25和132）、瞬态流（Re=264）和湍流（Re=396）。图像经过数字处理以增强对比度。将溶解有黑色染料（0.025g/mL）作为示踪剂的去离子水和乙醇以3:1的FRR泵入混合器中。流动方向是从左到右。其中100μm的芯片是通过摩方精密nanoArch S130设备打印进行加工。图4 在相同混合时间下，不同通道尺寸的混合器合成具有一致粒径和尺寸分布的LNPs。(a)等比例缩放微混合器用于可扩展化合成LNPs。(b-c)在相同的混合时间下测量了两种LNPs配方的粒径分布。图5 一步对相同粒径LNPs核酸药物递送的性能评估。合成了包封因子VII siRNA后进行静脉注射，两天后测定因子VII活性。结果表明不同组别之间呈现一致的体内沉默效率。原文链接https://doi.org/10.1007/s12274-023-6031-1

2021年5月26日下午，联盟团体标准T/CASA 016-20XX《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）热阻电学法测试方法》标准草案线上讨论会顺利召开。本次会议共计15位专家代表参与标准研讨。会议由联盟标委会高伟博士主持，联盟秘书长于坤山提到团体标准作为国行标的补充，具有十分重要的意义，目前第三代半导体特别是碳化硅相关的应用发展迅速，国内外都非常的关注，但是缺乏相关的标准，该项标准的制定有助于促进相关平台的建设，推动企业研发工作的同时促进上下游之间的交流。本次会议主要针对T/CASA 016-20XX《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管（SiC MOSFET）热阻电学法测试方法》标准草案的范围、术语与定义、试验方法等内容进行充分讨论，并提出了诸多修改意见。SiC MOSFET的热阻在热管理设计中具有重要作用，热阻能够为器件运行时的结温评估与结构评价提供信息，为器件设计与优化改进提供参考，衡量器件散热性能的关键指标之一。准确的热阻测试对于SiC MOSFET的鉴定、评价具有重要意义。

磁性材料是构成现代工业的重要基础性材料，在永磁电机、磁制冷、磁传感、信息存储、热电器件等领域扮演着重要角色。在自旋电子学前沿领域，利用磁性材料中的磁矩引入额外对称性破缺效应是一个研究热点。最近，中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室的朱礼军团队在单晶CoFe (001)薄膜器件中观测到各向异性的平面能斯特效应（Planar Nernst Effect），其强度随 (001) 晶面的晶格方向强烈变化并呈现面内双轴各向异性（见图1）。当磁矩在外磁场驱动下在薄膜材料平面内旋转时，电流产生的温度梯度导致的平面能斯特电压表现为一个sin2φ依赖的二次谐波横向电压信号（φ为磁矩相对电流的夹角）。这种有趣的各向异性平面能斯特效应被认为主要起源于内禀的能带交叠效应，可能对谐波霍尔电压、自旋扭矩铁磁共振、自旋塞贝克等自旋电子学实验的分析产生重要影响（见图2），有望应用于能量收集电池和温度传感器等。然而，这种平面能斯特效应的各项异性并没有导致任何极化方向的非平衡自旋流（Spin Current）或自旋轨道矩（Spin-Orbit Torque）的产生。该工作以“Absence of Spin-Orbit Torque and Discovery of Anisotropic Planar Nernst Effect in CoFe Single Crystal”为题发表在期刊Advanced Science上 [链接:https://doi.org/10.1002/advs.202301409]。朱礼军研究员为通讯作者，博士后刘前标为第一作者，博士生林鑫作为合作者完成了有限元分析并参与了器件的加工测量。该工作的完成离不开中国科学院半导体研究所赵建华研究员（单晶CoFe样品生长）、周旭亮副研究员（光刻工艺）、北京师范大学熊昌民副教授（PPMS测试）、袁喆教授（能带理论讨论）的支持和帮助。相关工作得到了科技部国家重点研发计划、国家自然科学基金委面上项目和中国科学院战略先导专项的资助。图1. （a）双十字霍尔器件中的平面能斯特效应；（b）CoFe (001)平面能斯特电压的各向异性。图2. 各向异性平面能斯特效应对（a）谐波霍尔电压、（b）自旋塞贝克、（c）自旋扭矩-铁磁共振等自旋电子实验的广泛影响及其在（d）热电器件方面的应用案例。

p　　中国工程院院士、中国医学科学院院长曹雪涛团队日前发现，甲基转移酶分子SETD2能够显著增强干扰素的抗病毒效应，促进机体抵抗病毒能力，提高干扰素疗法清除乙肝病毒效果。该发现为抗病毒免疫应答效应机制提出了新观点，也为有效防治病毒感染性疾病提供了新思路。相关成果发表于新一期《细胞》杂志。/pp　　干扰素是机体抵抗病毒感染的关键性细胞因子，可通过激活免疫细胞内信号通路而诱导出一系列抗病毒效应分子，从而激活和维持免疫系统抗病毒能力。干扰素是目前临床治疗乙型肝炎的常用药物之一，然而其疗效有限，因此，揭示干扰素抗病毒效应的具体机制以寻找有效防治病毒感染的新型免疫措施具有重要意义。在国家基金委、科技部973项目等资助下，曹雪涛院士与浙江大学医学院免疫学研究所陈坤博士以及第二军医大学医学免疫学国家重点实验室联合攻关，针对表观遗传机制参与免疫应答过程与免疫性疾病发生，而目前尚不清楚表观遗传分子如何调控干扰素抗病毒免疫功能这一重要科学问题，通过高通量RNA干扰筛选体系分析了700余种表观遗传酶分子在干扰素抑制乙肝病毒中的作用，发现了甲基转移酶分子SETD2对于干扰素抑制乙肝病毒复制至关重要。通过制备肝细胞特异性敲除SETD2基因小鼠模型的体内实验，证实SETD2能显著增强干扰素抑制乙肝病毒以及其他多种病毒复制的体内效应。机制研究表明，SETD2分子通过其甲基转移酶活性，直接催化干扰素关键性信号蛋白分子STAT1的第525位赖氨酸发生单甲基化修饰(STAT1-K525me1)，从而促进干扰素效应信号的活化，诱导出更高水平的抗病毒蛋白，发挥更强抗病毒效应。/pp　　该研究揭示了甲基转移酶SETD2分子能够直接诱导干扰素信号蛋白分子的甲基化并促进干扰素抗病毒效应的重要功能，表明该发现丰富了人们对于机体抗病毒免疫调控机制的认识也为下一步开展相关研究提供了新思路。鉴于干扰素信号调控异常与炎症性疾病、慢性感染疾病发生发展等密切相关，该研究也为研发抗病毒、抗炎药物提供了潜在靶标，为干扰素临床应用方案的优化提供了新方向。/pp/p

科技日报北京1月22日电 德国维尔茨堡—德累斯顿卓越集群ct.qmat团队的理论和实验物理学家开发出一种由铝镓砷制成的半导体器件。这项开创性的研究发表在最新一期《自然物理学》杂志上。由于拓扑趋肤效应，量子半导体上不同触点之间的所有电流都不受杂质或其他外部扰动的影响。这使得拓扑器件对半导体行业越来越有吸引力，因为其消除了对材料纯度的要求，而材料提纯成本极高。拓扑量子材料以其卓越的稳健性而闻名，非常适合功率密集型应用。新开发的量子半导体既稳定又高度准确，这种罕见组合使该拓扑器件成为传感器工程中令人兴奋的新选择。利用拓扑趋肤效应可制造新型高性能量子器件，而且尺寸也可做得非常小。新的拓扑量子器件直径约为0.1毫米，且易于进一步缩小。这一成就的开创性在于，首次在半导体材料中实现了微观尺度的拓扑趋肤效应。这种量子现象3年前首次在宏观层面得到证实，但只是在人造超材料中，而不是在天然超材料中。因此，这是首次开发出高度稳健且超灵敏的微型半导体拓扑量子器件。通过在铝镓砷半导体器件上创造性地布置材料和触点，研究团队在超冷条件和强磁场下成功诱导出拓扑效应。他们采用了二维半导体结构，触点的排列方式可在触点边缘测量电阻，直接显示拓扑效应。研究人员表示，在新的量子器件中，电流—电压关系受到拓扑趋肤效应的保护，因为电子被限制在边缘。即使半导体材料中存在杂质，电流也能保持稳定。此外，触点甚至可检测到最轻微的电流或电压波动。这使得拓扑量子器件非常适合制造尺寸极小的高精度传感器和放大器。

近日，中国科学技术大学董振超研究小组在探究针尖增强单分子拉曼光谱的化学增强与猝灭机制方面取得新进展。相关成果以“Chemical Enhancement and Quenching in Single-Molecule Tip-Enhanced Raman Spectroscopy”为题作为热点文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.上。 　　表面增强拉曼光谱(surface-enhanced Ramanspectroscopy, SERS)具有显著的信号增强特性，能够在单分子尺度提供目标材料丰富的化学指纹信息，因此被广泛应用于物理、化学、材料、生物等领域的物种识别与结构研究。SERS增强机制通常分为两种：局域等离激元场激发产生的物理增强以及分子–金属之间电荷转移诱导的化学增强。物理增强在SERS信号增强中起主导作用，对其电磁场物理增强图像的理解已经比较透彻。化学增强不仅能在物理增强的基础上进一步增强分子拉曼信号，而且往往会对谱型产生影响。然而，尽管经过近半个世纪的大量SERS研究，化学效应对拉曼信号的具体影响机制仍然不够清晰。这主要是因为化学机制比较复杂，跟单个分子与金属表面之间的局域相互作用密切相关，而且其贡献相对较小，并常常与物理增强效应共存，难以分割和评估。存在这些困难在一定程度上是因为SERS技术难以对这种局域相互作用进行精准表征和控制。因此，迫切需要开展局域环境清晰明确的单分子拉曼实验，以便精确调控单个分子的局域化学环境，深入研究化学效应对拉曼信号的影响。 　　2013年，董振超研究小组首次在超高真空和液氮温度下展示了亚纳米分辨的单分子拉曼成像技术[Nature 498, 82 (2013)]，通过针尖局域电磁场调控将具有化学识别能力的光学成像空间分辨率提高到了一个纳米以下(~0.5nm)。这一结果在一定程度上颠覆了当时人们对于光学成像分辨率和光场限域性的固有认知，极大推动了针尖增强技术和相关纳米光子学领域的发展。在此基础上，2019年，该研究小组通过发展液氦条件下工作的低温超高真空针尖增强拉曼光谱(tip-enhanced Ramanspectroscopy, TERS)系统，进一步对针尖尖端高度局域的等离激元场进行精细调控，将空间分辨率提高到了1.5 Å的单个化学键识别水平，并基于这项技术提出了一种重构分子化学结构的新方法¾埃级分辨的扫描拉曼显微术[National Science Review 6, 1169−1175 (2019)]。 　　最近，为了深入探究化学效应对拉曼信号的影响机制，该研究小组利用所发展的高分辨TERS技术，通过精心设计和构建四种不同的清晰明确的单分子局域接触环境(图1)，探究了单个ZnPc酞菁分子在不同接触环境下的拉曼响应，并结合理论计算揭示了基态电荷转移引起的TERS增强以及界面动态电荷转移诱导的拉曼猝灭的新机制(图2)。图1.单分子TERS实验示意图和四种不同的分子局域接触环境。图2.基态电荷转移引起的TERS增强与界面动态电荷转移诱导猝灭效应。他们发现，当针尖与氯化钠表面单个平面型ZnPc分子进行“弱”的点接触时，TERS信号会被显著增强，与此同时，针尖增强光致荧光(tip-enhanced photoluminescence, TEPL)信号迅速猝灭。TERS和TEPL信号演化表明针尖与分子之间的接触产生了化学相互作用。他们对此提出一种新的物理化学联合作用机制，即针尖与分子的点接触会产生基态电荷转移过程，在与表面垂直的方向上诱导出可观的拉曼极化率，而且该垂直极化偶极还会进一步与纳腔等离激元的垂直电场耦合产生增强的拉曼信号。这种新的增强机制不仅超越了传统的纯化学效应机制，而且也不同于之前普遍认为的在化学增强过程中占主导地位的共振电荷转移机制。另一方面，当分子与金属衬底进行“强”的面接触后，TERS信号严重猝灭，特别是对于分子的面内振动信号。结合DFT理论计算表明，这是由于分子与金属衬底之间的轨道杂化引起的动态界面电荷转移以及表面电磁场屏蔽效应所导致的拉曼极化率的减弱，并且前者起主导作用。但是，通过进一步与针尖产生“弱”的点接触，猝灭的拉曼信号能够被有效“拯救”，这同样是因为上面所提及的基态电荷转移诱导的物理化学机制的联合作用所致。需要强调的是，如果分子与金属衬底的相互作用很弱(例如物理吸附的情况)，或者分子垂直吸附在金属表面，这时由于动态界面电荷转移诱导的拉曼极化率的减弱效应会变得很小，预计将不会出现拉曼猝灭现象。 　　该研究小组还进一步开展了偏压和波长依赖的TERS光谱演化研究，证明了基于基态电荷转移的物理化学联合作用机制的正确性。值得注意的是，对于非共振情况下的针尖−分子点接触构型，体系的拉曼信号在纳腔等离激元场增强的基础上，还将获得超过300倍的极大电荷转移化学增强。 　　该工作不仅为理解化学效应诱导的TERS/SERS增强与猝灭现象提供了新的视角，澄清和深化了人们对化学增强机制的认识，而且展示了一种通过针尖−分子原子级点接触增强拉曼信号的方法，将对本征拉曼信号微弱的分子(例如生物分子)的化学探测和识别具有重要意义。 　　文章的第一作者是中国科学技术大学博士后杨犇和特任副研究员陈功。该研究工作得到了基金委、科技部、中科院、教育部、安徽省等单位的支持。

&ldquo 能否使用扫描电镜对酒精处理或蒸煮过的口罩进行检查，看熔喷无纺布的纤维结构是否会受到损伤？&rdquo 很多读者在上一篇文章下这样留言。 随着疫情的发展，不用说 N95，就连普通的一次性医用口罩都成了紧俏物资，很多人在尝试各种办法对口罩进行重复使用。 Q1. 酒精，蒸煮真的会对熔喷无纺布纤维结构造成伤害吗？ 将常见一次性医用护理口罩分割为四片：① 作为对照组，不做任何处理，② 75% 酒精浸泡 1 小时，③ 沸水煮 10 分钟，④ 蒸汽蒸 7 分钟。将四片样品自然晾干后，取出熔喷层，使用飞纳台式扫描电镜进行观察。 首先，通过扫描电镜在 250 倍下观察滤层宏观完整性。扫描电镜结果如下，消毒处理后的样品与对照组相比，并没有看到任何明显差异，没有看到明显孔洞，裂痕，消毒处理并没有破坏滤膜的宏观完整性。 250 倍 对照组，酒精浸泡，煮，蒸 扫描电镜形貌对比 熔喷无纺布属于超细纤维，直径范围仅仅 0.5-10 微米左右，很多读者非常担心，这么细的纤维能否承受消毒处理的折腾？ 通过飞纳电镜将样品放大到 2000 倍，结果如下图所示，我们发现，即便对于细到 0.5 微米的纤维（比头发丝细 150 倍），也没有想象中那么脆弱。与对照组比，酒精浸泡，蒸，煮后，纤维的原始微观结构都保持完好，纤维直径分布，膨松性等并未发生改变，未发现纤维断裂，腐蚀。 2000 倍对照组，酒精浸泡，煮，蒸 扫描电镜形貌对比 除了结构表征，2015 年，Choi 等人通过压降测试（Pressure drop）以推断酒精处理是否会影响纤维的结构。结果显示，酒精浸泡处理之后过滤器，相比于空白对照样，其压降几乎没有变化，这意味着酒精处理并没有破坏过滤器的纤维结构，并未改变空气通过效率。 解答：综合文献资料和试验结果，针对第一个问题，小编的答案是：合理的消毒处理方式，不论是酒精处理还是蒸煮，均不会对熔喷无纺布的宏观和微观纤维结构造成明显损伤。【注：试验结果仅针对我们的试验对象，未就更多口罩进行试验】 Q2. 口罩过滤靠主要静电吸附，一沾酒精就发生静电中和，口罩失效，是真的吗？ 首先，静电中和&ne 口罩失效。口罩过滤并不仅靠静电吸附，还依靠惯性碰撞，拦截，布朗扩散等机制。他们相互分工，相互合作，静电吸附和布朗扩散对 1 微米以内的颗粒或气溶胶的有良好的拦截作用，而 1 微米以上的过滤主要靠其他机制。下图左上对比了丢掉静电吸附效应的影响，丢掉静电后，仅会对小于 0.8 微米的颗粒或气溶胶拦截产生不良影响。 另外一个事实是，并不是所有的口罩都有静电吸附能力，只有驻极处理过的熔喷布才有。而你的口罩是否具有静电吸附能力，酒精处理是否会真的完全中和静电呢？通过下面这个简单的小实验就可以得到结论。 关注 “飞纳电镜” 公众号，查看完整视频 视频的结尾，实验结果比较出人意料，经过三次 75% 酒精喷雾消毒后，我们的样品依然具有静电吸附能力。为什么我们的样品没有失效呢？ 大量研究表明，酒精浸泡确实会引起静电中和，但酒精喷雾&ne 酒精浸泡，有研究表示低密度酒精蒸汽并不会引起静电中和。 熔喷无纺布可以在制造的时候，通过驻极处理的方式，使纤维负载上电荷，这些电荷会对 0.5 微米以内的飞沫或粉尘具有良好的静电吸附效果。但是这些电荷集中在纤维表面，在消毒处理过程中是比较容易受到中和。2002 年，Lee 等人研究了酒精浸泡时间对颗粒通过驻极体过滤材料渗透的影响，文章中指出，在 1 分钟的浸泡时间内，驻极过滤材料上的表面电荷会被完全中和。2014 年，文章也证实驻极过滤材料暴露于有机溶剂会导致其收集效率大大降低（Xiao 等人）。 但是 2015 年，Choi 等人在指出，不同于酒精浸泡，低密度的酒精处理（0.045g / cm2以内）对荷电的中和效应很弱。作者对比了无处理空白样（圆形），酒精蒸汽处理（上三角形），高浓度酒精处理（下三角形），酒精浸泡并快速烘干（黑色方块） 后的滤材过滤效率，见下图。结果显示，虽然高浓度酒精处理或浸泡会引起过滤效率的较大损失，但低密度酒精处理（0.045g / cm2以内）对滤材的过滤效率的影响很小。 解答：综合以上文献资料和试验结果，针对第二个问题，小编的答案是：静电吸附仅仅会影响 1 微米以内的颗粒或气溶胶的拦截，但即便没了静电，布朗扩散也会对这部分过滤发挥作用，而对于 1 微米以上的颗粒拦截主要靠其他机制，也不会受到静电中和的影响。 最后总结给大家 消毒处理不会明显改变纤维形貌，酒精喷雾也不一定会大幅降低口罩的过滤能力。但是！但是！但是！这也并不意味着你可以放心大胆的带着消毒过的口罩。昨天，中国疾控中心发布《口罩选择与使用技术指引》提出：口罩该省的时候省，不该省的时候不要省。要根据使用场景和防护要求灵活选择。 小编也认为，口罩该扔的时候扔，但可以重复用的时候也不妨重复用。我们 99% 读者处于非疫区，空气中的病毒浓度极低。当前 99% 的活动都是属于低暴露风险活动。比如，口罩仅仅戴了一小会，出门遛了个弯，拿了个快递，丢了个垃圾。对于这样的情况，我们建议您可以将口罩晾晒通风后重复使用。如果不放心，拿酒精喷雾处理一下也不妨。 最后的最后，以一首诗送给所有人。没有人是一座孤岛，武汉加油！中国加油！ 《没有人是一座孤岛》（英国诗人约翰· 多恩，李敖翻译）没有人能自全，没有人是孤岛，每人都是大陆的一片，要为本土应卯那便是一块土地，那便是一方海角，那便是一座庄园，不论是你的、还是朋友的，一旦海水冲走，欧洲就要变小。任何人的死亡，都是我的减少，作为人类的一员，我与生灵共老。丧钟在为谁敲，我本茫然不晓，不为幽明永隔，它正为你我哀悼。 参考资料 1. Filtering out Confusion: Frequently Asked Questions about Respiratory Protection. NIOSH2. Recommended Guidance for Extended Use and Limited Reuse of N95 Filtering Facepiece Respirators in Healthcare Settings. 美国CDC3. Hyun-Jin Choi,Eun-Seon Park,Jeong-Uk Kim,Sung Hyun Kim &Myong-Hwa Lee. (2015) Experimental Study on Charge Decay of Electret Filter Due to Organic Solvent Exposure. Aerosol Science and Technology, Volume 49, 2015 - Issue 104. Multifunctional air filtration for respiratory protection using electrospun nanofibre membrane, Vinod Vishnu Kadam M. Tech. (Textile Technology) 2006, Mumbai University5. Brown, R., Wake, D., Gray, R., Blackford, D. B., and Bostock, G. J. (1988). Effect of Industrial Aerosols on the Performance of Electrically Charged Filter Material. Ann. Occup. Hyg., 32:271&ndash 294.6. Ji, J. H., Bae, G. N., Kang, S. H., and Hwang, J.-H. (2003). Effect of Particle Loading on the Collection Performance of an Electret Cabin Air Filter for Submicron Aerosols. J. Aerosol Sci., 34:1493&ndash 1504.7. Sae-lim, W., Tanthapanichakoon, W., and Kanaoka, C. (2006). Correlation for the Efficiency Enhancement Factor of a Single Electret Fiber. J. Aerosol Sci., 37:228&ndash 240.8. Lee, M.-H., Otani, Y., Namiki, N., and Emi, H. (2002). Prediction of Collection Efficiency of High-Performance Electret Filters. J. Chem. Eng. Jpn., 35:57&ndash 62.9. Xiao, H., Song, Y., and Chen, G. (2014). Correlation Between Charge Decay and Solvent Effect for Melt-Blown Polypropylene Electret Filter Fabrics. J. Electrost., 72:311&ndash 314.10. 李敖有话说20090808

巨磁阻效应自发现以来就被广泛应用于MRAM、磁传感器等自旋电子器件中。目前，基于巨磁阻效应的自旋电子器件主要是铁磁体磁隧道结，其研究和发展受限于铁磁体的使用。因此，为进一步提升自旋电子器件的磁阻比等性能，探究其他磁体开发的高效自旋电子器件的研究非常有必要。近期，东京大学的Satoru Nakatsuji团队对手性反铁磁体Mn3Sn组成的磁隧道结进行了深入探究。作者首先对Mn3Sn手性反铁磁态中自旋正极化、负极化和磁八极的投影态密度进行了表征，发现八极矩的大多数和少数能带之间存在明显的能量漂移，与铁磁性铁中自旋矩的大多数和少数能带的漂移非常相似，并根据第一性原理进行了模拟验证，结果表明Mn3Sn在基于隧穿磁阻(TMR)的器件(如MRAM)中具有巨大的应用潜力。此外，为了更好的观测其TMR效应，作者制备了基于Mn3Sn的磁性隧道结( MTJ )，测得室温下的隧穿磁阻(TMR)比率约为2%，出现在手性反铁磁状态下簇磁八极的平行和反平行构型之间。该成果以《Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction》为题发表在Nature上。图1 带簇磁八极的反铁磁隧道结（a）铁磁（FM）隧道结示意图（b）反铁磁（AFM）隧道结示意图（c）（d）铁磁隧道结和反铁磁隧道结的投影态密度图（pDOS） 本文中，作者使用了英国Durham公司的磁光克尔效应系统-NanoMOKE3，通过系统自带的磁滞回线测量功能，对反铁磁隧道结顶部和底部Mn3Sn电极的矫顽力进行了测量。图2 室温基于手性Mn3Sn反铁磁体的磁隧道结表征图 （a）高分辨率TEM表征图（b）磁光克尔测量示意图（c）顶部和底部Mn3Sn反铁磁体的磁滞回线图 英国Durham公司是依托于英国Durham大学的高科技企业。与Durham大学强大的磁光学研究相对应，Durham公司的Russell Cowburn教授（英国剑桥大学卡文迪许实验室主任，英国科学院院士）设计并研发了灵敏度能到10-12 emu兼具Kerr显微镜与回线测量功能的高精度磁光克尔效应系统——NanoMOKE3。相比于历代MOKE系统，NanoMOKE3系统将磁光克尔的光路部分集成在光学盒中，避免了实验人员测试前搭建光路的工作，大大减少了实验人员操作量。另外，光学盒中的光路经过特殊设计，可以同时实现极向克尔和纵向克尔的测量，无需调整光路，只需更换镜片即可完成极向克尔和纵向克尔的切换。左）NanoMOKE3磁光克尔效应系统；右）NanoMOKE3光学集成盒因其高集成度的系统设计和开放式的样品环境，NanoMOKE3具备丰富的拓展性。实验人员可以以NanoMOKE3系统为基础，与其他实验设备组合搭建，进行其他领域方面的测量。一、低温磁光克尔系统NanoMOKE3系统允许用户在样品台部分搭建低温恒温器，实现低温磁光克尔的测量。例如，下图所示为NanoMOKE3与美国Montana Instrument无液氦低温恒温器进行了组合使用，从而实现了10K以下的磁光克尔测量。NanoMOKE3的低温磁光克尔测量性能在国内外领域内具有极高的水平。此低温MOKE方案已在南方科技大学安装使用。NanoMOKE3 磁光克尔系统与 Montana Instrument无液氦低温恒温器组合使用示意图二、晶圆扫描探测系统如今，越来越多的晶圆检测设备采用非接触式的光学测量，取代了传统的接触式晶圆测试方法。其中，以磁光克尔效应原理进行晶圆检测的方法就因其操作简单、检测速度快而被广泛使用。Durham公司在现有磁光克尔系统基础上改造升级，推出了超高灵敏度的晶圆扫描探测系统（wafer mapper），专门用于测量整个晶圆表面的磁滞回线和磁畴图像。系统中集成的磁光克尔能对整个晶圆样品区域（可按X和Y轴自由移动）进行磁滞回线扫描和区域Mapping的测量，最终绘制得到晶圆样品整体区域的磁性分布图，从而完成晶圆样品的检测。该款晶圆级磁光克尔测绘仪选用NanoMOKE3特创的光学盒，继承了其测量速度快，操作简单的优点。整个测量过程可以通过系统自带的LX PRO3软件完成，无需进行繁琐的实验预设值，大大增加了实验效率。晶圆扫描探测系统装配图 Durham公司特创的NanoMOKE3磁光克尔光学集成盒是Cowburn教授从事MOKE系统研发和深耕多年的结晶。不但减轻了实验人员的操作繁琐度，更重要的是以磁光克尔效应为基础，为更丰富领域的测量提供了可能，有望助力各个领域科研人员实现更高水平的突破！参考文献：[1]. Chen, X., Higo, T., Tanaka, K.et al. Octupole-driven magnetoresistance in an antiferromagnetic tunnel junction. Nature 613, 490–495 (2023).

图一，量子反常霍尔效应的示意图，拓扑非平庸的能带结构产生具有手征性的边缘态，从而导致量子反常霍尔效应　　 　　图二，理论计算得到的磁性拓扑绝缘体多层膜的能带结构和相应的霍尔电导　　 　　图三，在Cr掺杂的(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜中测量到的霍尔电阻　　中新社北京3月15日电 (记者 马海燕)北京时间3月15日凌晨，《科学》杂志在线发文，宣布中国科学家领衔的团队首次在实验上发现量子反常霍尔效应。这一发现或将对信息技术进步产生重大影响。　　这一发现由清华大学教授、中国科学院院士薛其坤领衔，清华大学、中国科学院物理所和斯坦福大学的研究人员联合组成的团队历时4年完成。在美国物理学家霍尔1880年发现反常霍尔效应133年后，终于实现了反常霍尔效应的量子化，这一发现是相关领域的重大突破，也是世界基础研究领域的一项重要科学发现。　　由于人们有可能利用量子霍尔效应发展新一代低能耗晶体管和电子学器件，这将克服电脑的发热和能量耗散问题，从而有可能推动信息技术的进步。然而，普通量子霍尔效应的产生需要用到非常强的磁场，因此应用起来将非常昂贵和困难。但量子反常霍尔效应的好处在于不需要任何外加磁场，这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术革命进程。　　美国科学家霍尔分别于1879年和1880年发现霍尔效应和反常霍尔效应。1980年，德国科学家冯克利青发现整数量子霍尔效应，1982年，美国科学家崔琦和施特默发现分数量子霍尔效应，这两项成果分别于1985年和1998年获得诺贝尔物理学奖。　　相关链接　　“量子反常霍尔效应”研究获突破　　中国科学网　　由中国科学院物理研究所和清华大学物理系的科研人员组成的联合攻关团队，经过数年不懈探索和艰苦攻关，最近成功实现了“量子反常霍尔效应”。这是国际上该领域的一项重要科学突破，该物理效应从理论研究到实验观测的全过程，都是由我国科学家独立完成。　　量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域最重要、最基本的量子效应之一。它是一种典型的宏观量子效应，是微观电子世界的量子行为在宏观尺度上的一个完美体现。1980年，德国科学家冯克利青(Klaus von Klitzing)发现了“整数量子霍尔效应”，于1985年获得诺贝尔物理学奖。1982年，美籍华裔物理学家崔琦(Daniel CheeTsui)、美国物理学家施特默(Horst L. Stormer)等发现“分数量子霍尔效应”，不久由美国物理学家劳弗林(Rober B. Laughlin)给出理论解释，三人共同获得1998年诺贝尔物理学奖。在量子霍尔效应家族里，至此仍未被发现的效应是“量子反常霍尔效应”——不需要外加磁场的量子霍尔效应。　　“量子反常霍尔效应”是多年来该领域的一个非常困难的重大挑战，它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质，是一种全新的量子效应 同时它的实现也更加困难，需要精准的材料设计、制备与调控。1988年，美国物理学家霍尔丹(F. Duncan M. Haldane)提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，但是多年来一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。2010年，中科院物理所方忠、戴希带领的团队与张首晟教授等合作，从理论与材料设计上取得了突破，他们提出Cr或Fe磁性离子掺杂的Bi2Te3、Bi2Se3、Sb2Te3族拓扑绝缘体中存在着特殊的V.Vleck铁磁交换机制，能形成稳定的铁磁绝缘体，是实现量子反常霍尔效应的最佳体系[Science，329, 61(2010)]。他们的计算表明，这种磁性拓扑绝缘体多层膜在一定的厚度和磁交换强度下，即处在“量子反常霍尔效应”态。该理论与材料设计的突破引起了国际上的广泛兴趣，许多世界顶级实验室都争相投入到这场竞争中来，沿着这个思路寻找量子反常霍尔效应。　　在磁性掺杂的拓扑绝缘体材料中实现“量子反常霍尔效应”，对材料生长和输运测量都提出了极高的要求：材料必须具有铁磁长程有序 铁磁交换作用必须足够强以引起能带反转，从而导致拓扑非平庸的带结构 同时体内的载流子浓度必须尽可能地低。最近，中科院物理所何珂、吕力、马旭村、王立莉、方忠、戴希等组成的团队和清华大学物理系薛其坤、张首晟、王亚愚、陈曦、贾金锋等组成的团队合作攻关，在这场国际竞争中显示了雄厚的实力。他们克服了薄膜生长、磁性掺杂、门电压控制、低温输运测量等多道难关，一步一步实现了对拓扑绝缘体的电子结构、长程铁磁序以及能带拓扑结构的精密调控，利用分子束外延方法生长出了高质量的Cr掺杂(Bi,Sb)2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功地观测到了“量子反常霍尔效应”。该结果于2013年3月14日在Science上在线发表，清华大学和中科院物理所为共同第一作者单位。　　该成果的获得是我国科学家长期积累、协同创新、集体攻关的一个成功典范。前期，团队成员已在拓扑绝缘体研究中取得过一系列的进展，研究成果曾入选2010年中国科学十大进展和中国高校十大科技进展，团队成员还获得了2011年“求是杰出科学家奖”、“求是杰出科技成就集体奖”和“中国科学院杰出科技成就奖”，以及2012年“全球华人物理学会亚洲成就奖”、“陈嘉庚科学奖”等荣誉。该工作得到了中国科学院、科技部、国家自然科学基金委员会和教育部等部门的资助。(中科院物理研究所 作者：薛其坤等)

2022年，全国国内生产总值有望超过120万亿元。对此，国家发展改革委副主任赵辰昕表示，这样的成绩是在我国经济总量连续两年超过百万亿元的高基数上取得的，是在复杂严峻的国内外环境下、在战胜一个又一个困难挑战下取得的，这样的成绩可圈可点。对于2023年经济工作，赵辰昕表示，国家发展改革委将全面贯彻落实党的二十大精神和中央经济工作会议精神，从战略全局出发，抓主要矛盾，抓住重大关键环节，更好统筹疫情防控和经济社会发展，推动经济运行整体好转。2023年，我国将加强跨年度政策的协调衔接，推动2022年下半年以来出台实施的政策性开发性金融工具、支持设备更新改造、扩大制造业中长期贷款等政策效应在2023年持续释放。同时，把恢复和扩大消费摆在优先位置，更多渠道增加城乡居民收入，支持住房改善、新能源汽车、养老服务等消费，推动重点领域和大宗商品消费持续恢复。2023年，我国将继续打破各种形式的市场准入不合理限制和隐性壁垒，推动民营企业参与国家重大战略，加大对民营企业纾困帮扶力度和民营企业的产权保护力度，促进民营经济发展壮大。

以极限感知确立“中国精度”之江实验室以人工智能为骨干支撑，以智能感知、智能计算、智能网络和智能系统为主要方向开展基础研究和核心技术攻关，目标建成世界一流的人工智能基础研究中心。朱世强主任认为，“之江实验室要打造全新的人工智能技术生态体系，不能简单的停留在算法研究的层面，更不能单纯利用国外开源开放的算法做应用开发。未来人工智能领域的核心竞争在于更前沿的基础研究，从科学的角度来看，真正的智能起源于对外部世界信息的精确感知，培育超级感知能力是之江实验室打造人工智能技术生态的重要基础。这也是我们谋划建设量子精密测量大科学装置的初衷。”之江实验室首席科学家房建成院士介绍说，“我们将投入15亿元建设量子精密测量科学装置，基于原子自旋效应、原子干涉效应、光子动量效应等原理，实现超高灵敏惯性、极弱磁、极弱力、绝对重力等多种物理量的超高精度测量，突破传统测量方法的理论极限，确立‘中国精度’。”要实现国际领先水平的超高精度传感与测量，之江实验室的科研团队有底气。量子精密测量科学装置集结了北京航空航天大学、浙江大学等国内最顶尖的专家团队，在极弱磁测量、惯性测量等研究领域多次获得国家级奖励。促进基础研究与应用研究融通发展据介绍，量子精密测量大科学装置将支撑科学家开展诺奖级前沿科学问题的探索，如在验证宇宙空间CPT对称破缺、新的相互作用力、非牛顿引力，研究纳米间距Casimir效应、量子—经典转换问题等前沿物理学方面发挥重要作用。“建设大科学装置不仅仅是实验室自己的科研需要，我们更希望依托重大装置吸引全世界最优秀的科学家到之江实验室探索前沿科学问题，同时做好技术的转化应用，服务于产业发展。”之江实验室主任朱世强表示。量子精密测量大科学装置不仅可以帮助拓展人类的认知边界，还具有很广阔的应用前景，如大幅提升导航、激光制导、水下定位、医学检测和引力波探测等的准确性和精度。科技进步最终用于改善民生，也是建设这一大科学装置的主要任务之一。子项目新型无损被动高分辨率心脑磁研究装置负责人说，“量子传感研究中心正在研究的新型被动式原子磁强计（fT级），能在屏蔽外界磁场环境下直接测量大脑发出的磁场，有望实现脑神经系统的功能测量。SERF极弱脑磁心磁测量可能带来变革性技术，破解目前核磁共振等观测设备对婴幼儿、体内含金属部件患者等特殊人群无法使用的问题。”之江实验室将建成国际一流的心磁和脑磁两类研究装置，结合医学成像技术，攻关心脑极弱磁测量。“体制机制创新就是生产力”“如果从零开始谋划的话，一个大科学装置往往需要十几年的时间，才能从构想到建成落地。之江实验室成立不到两年的时间，已经有两个大科学装置通过论证，这主要源于我们在科研体制机制创新上的优势，后续我们还将启动一个、筹划一个，再培育一个。”朱世强介绍。实验室最先通过论证的就是量子精密测量大科学装置。房建成院士对于该装置的快速启动给出了干脆利落的回答：“体制机制创新就是生产力。”“之江实验室从项目发现、团队组建，再到论证立项和过程管理都进行了一系列的制度创新，大兵团作战的协同攻关推动科研提质增速。半年多的时间，我们完成了项目各种环节的多轮论证，在提升效率的同时保证科研的严谨性。”房建成院士说据介绍，量子精密测量大科学装置的目标是引领国际。在2020年底之前，项目组将结合之江实验室新园区建设工作，开展关键技术研究平台搭建，完成装置的总体设计。到2023年，在条件设施更优化的新建实验室中继续优化提升指标，持续引领国际水平。

中国科学院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室张庆华研究员课题组李英明研究员等人，与岛津中国创新中心合作开发人体血清中卤代多环芳烃的气相色谱串联质谱定量分析方法，应用于母体（PAHs）及卤代多环芳烃的人体内暴露与健康研究中并取得新进展，揭示了相关暴露人群血清中目标化合物的浓度水平、性别差异、累积趋势和健康风险。研究成果以“Parent and Halogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Serum of Coal-Fired Power Plant Workers: Levels, Sex Differences, Accumulation Trends, and Risks”为题，发表在环境领域国际顶级期刊《Environmental Science & Technology》(中科院JCR 1区，影响因子11.4）（DOI: 10.1021/acs.est.2c03099)。背景介绍多环芳烃 (PAHs)是一类众所周知且普遍存在的致癌物。伴随着燃料的燃烧过程，会产生一类新持久性有机污染物卤代多环芳烃 (HPAHs)。HPAHs是PAHs母环上一个或者多个氢原子被卤素原子取代的化合物，包括氯代多环芳烃和溴代多环芳烃。相较于母体PAHs， HPAHs具有更强的持久性、毒性和生物累积性，而目前其在人体的内暴露水平和潜在的健康风险间的关联尚不清晰。燃煤电厂相关人员对于PAHs和HPAHs具有较高的暴露风险，其内暴露水平以及与健康指标的关联亟待研究（图1）。图1 燃煤电厂相关人员血清中HPAHs内暴露水平和体内累积及其与健康指标的关联研究研究内容本研究采用岛津气相色谱三重四极杆质谱仪（GCMS-TQ8050 NX），建立了血清中16种多环芳烃和23种卤代多环芳烃的定量分析方法。实验结果发现超过80%的血清样本中均可检测到12种PAHs和8种氯代PAHs，以三环PAHs和一氯代HPAHs为主。燃煤电厂相关人员的血清HPAHs浓度显著高于对照组（图2），PAHs和HPAHs血清浓度随年龄和职业暴露持续时间的增加而增加，表明其在人体内的持续累积（图3）。图2 对照组和暴露组中男性与女性PAHs及HPAHs的血清浓度对比(a)和BaPeq（b）对比（C：对照组，E：暴露组；*: p 0.05, **: p 0.01）图3 全部参与者(a, d)、男性(b, e)和女性(c, f)的∑12PAHs和∑8HPAHs血清浓度与年龄和职业暴露时间(年)的相关性此外，尽管男性和女性受试者的HPAHs血清浓度差异不显著，但HPAHs各单体与各项健康指标的相关性呈现出性别差异。男性的HPAHs各单体血清水平虽与肝功能指标均呈正相关，但不显著；3-氯菲(3-ClPhe)、9-氯菲(9-ClPhe)和7-氯苯并[a]蒽（7-ClBaA）与高血压和肺功能减退呈正相关（p 0.05）。而在女性中，1-氯芘（1-ClPyr）与肝功能指标呈负相关，与空腹血糖水平呈正相关。根据苯并[a]芘当量，氯代多环芳烃中9-ClPhe、7-ClBaA和1-ClPyr具有较高的健康风险。结论基于岛津气相色谱三重四极杆质谱仪GCMS-TQ8050NX开发建立人体血清中PAHs和HPAHs的定量分析方法，通过分析人体血清中PAHs和HPAHs的浓度水平，首次揭示了燃煤电厂暴露人群血清中HPAHs内暴露水平和体内累积及其与健康指标的关系，为HPAHs的人体健康风险评估提供了证据。此外，该定量分析方法已形成岛津特色GCMS-TQ Smart MRM数据库，助力用户开展相关研究工作，为新污染物人群内暴露与健康效应关联研究提供有力分析工具。岛津气相色谱三重四极杆质谱仪GCMS-TQ8050 NX本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。参考文献：[1] Zhao, C, et al. Ultrasensitive determination of 39 parent and emerging halogenated polycyclic aromatic hydrocarbons in human serum. Analytical Methods. 2022, 14, (14), 1430-1438.[2] Zhao, C, et al. Parent and Halogenated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in the Serum of Coal-Fired Power Plant Workers: Levels, Sex Differences, Accumulation Trends, and Risks. Environmental Science & Technology. 2022, 56, (17), 12431–12439.

碳化硅（SiC）具有宽禁带、耐击穿的特点，其禁带宽度是Si的3倍，击穿电场为Si的10倍；且其耐腐蚀性极强，在常温下可以免疫目前已知的所有腐蚀剂。而金属氧化物半导体场效晶体管（简称：金氧半场效晶体管；英语：Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，缩写：MOSFET），是一种可以广泛使用在模拟电路与数字电路的场效晶体管。在SiC MOSFET的开发与应用方面，与相同功率等级的Si MOSFET相比，SiC MOSFET导通电阻、开关损耗大幅降低，适用于更高的工作频率，另由于其高温工作特性，大大提高了高温稳定性。2020年12月28日，北京第三代半导体产业技术创新战略联盟发布一项联盟标准T/CASA 006-2020《碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管通用技术规范》。该项标准由中国科学院微电子研究所牵头起草，按照CASAS标准制定程序（立项、征求意见稿、委员会草案、发布稿），反复斟酌、修改、编制而成。标准的制定得到了很多CASA标准化委员会正式成员的支持。标准于2021年1月1日施行。附件下载https://www.instrument.com.cn/download/shtml/976637.shtml【相关阅读】企业成半导体刻蚀设备采购主力——半导体仪器设备中标市场盘点系列之刻蚀设备篇超亿采购中磁控溅射占主流——半导体仪器设备中标市场盘点系列之PVD篇上海市采购量独占鳌头——半导体仪器设备中标市场盘点系列之CVD篇第27批国家企业技术中心名单出炉，涉及这些仪器厂商探寻微弱电流的律动：超高精度皮安计模块亮相三家半导体设备商上榜“中国上市企业市值500强”862项标准获批，涉及半导体、化工检测和检测仪器等领域盘点各地十四五规划建议”芯“政策湖北省集成电路CMP用抛光垫三期项目拟购置43台仪器设备

1月14日，由北京航空航天大学仪器光电学院院长房建成教授作为项目负责人的基金委国家重大科研仪器设备研制专项“基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量实验研究装置”项目启动会在我校召开。基金委副主任孙家广院士、综合计划局郑永和副局长及谢焕瑛副处长、信息学部秦玉文常务副主任、张兆田副主任、综合处吴国政主管、三处王成红处长、四处何杰处长和潘庆主管、工业和信息化部科技司技术创新处王锐、王乃东主管等领导出席会议，该项目专家组成员南京大学吴培亨院士、中科院理化所许祖彦院士、中科院半导体所李树深院士、清华大学李春文教授、中科院国家授时中心张首刚研究员等莅临启动会。会议由基金委信息学部秦玉文常务副主任主持，项目依托单位北航校长怀进鹏院士致欢迎词，感谢基金委以及工信部对该项目给予的支持、指导和帮助，指出学校将给项目的顺利实施全力提供保障。我校张军副校长、基础研究院领导以及参研单位的代表70余人也参加了本次启动会。　　该项目由北京航空航天大学牵头，山西大学、华东师大以及中科院化学所、物理所和系统所等五家单位参加，五年内研制一套基于原子自旋效应的超高灵敏磁场与惯性测量实验研究装置，包含以下三个核心单元：基于原子自旋SERF效应的超高灵敏磁场测量单元和惯性测量单元以及结构限域介质材料与内嵌原子操控惯性测量单元，并达到目前国际最高水平的磁场和惯性测量灵敏度。该装置将用于原子自旋极化的精密操控、原子自旋进动的高精度检测等新原理新方法的实验研究，还可用于研究物质的极弱磁性，以及作为超高灵敏磁场测量的计量基准，同时将支撑超高灵敏SERF原子自旋陀螺仪和原子自旋磁强计的研制。该项目的实施将对推动我国超高灵敏磁场、惯性测量的科学研究和技术发展具有重要意义。　　会上，房建成教授介绍了项目研究的必要性、拟解决的关键科学问题、主要研究内容、关键技术、实施方案以及项目的组织实施和管理模式等。其它参研单位就各自承担课题的研究内容、实施方案等作了详细汇报。与会领导和专家充分肯定了该项目研究的重要性以及各参研单位优势互补、高效合理的组织管理模式，并就仪器研制工作以及项目实施过程中可能遇到的困难展开了深入的交流与讨论，为下一步项目的顺利实施和组织管理提出了很好的建议。