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導(dǎo)讀:在*發(fā)展領(lǐng)域當(dāng)中,科技創(chuàng)新一直是各國(guó)共同角逐的大方向,因而我國(guó)在科研技術(shù)領(lǐng)域不斷加大投入力度和財(cái)政支持,將中國(guó)創(chuàng)造發(fā)揮zui大力度。2016年科學(xué)儀器領(lǐng)域又有了哪些令我們驕傲和鼓舞的新技術(shù)新產(chǎn)品的產(chǎn)生呢?
外高橋造船成功應(yīng)用TOFD無損檢測(cè)技術(shù)
上海外高橋造船有限公司承建的3艘18000TEU超大型集裝箱船全部實(shí)現(xiàn)順利交付。期間,由該公司與上海船舶工藝研究所聯(lián)合攻關(guān)的超聲波衍射時(shí)差法(TOFD)無損檢測(cè)技術(shù)得到成功應(yīng)用?! ?/span>
18000TEU超大型集裝箱船在抗扭箱以及艙口圍區(qū)域大量使用EH40、EH47高強(qiáng)度鋼。由于其厚度達(dá)85毫米,確保其焊接質(zhì)量對(duì)全船的順利建造至關(guān)重要。外高橋造船公司對(duì)此進(jìn)行了專項(xiàng)科研,形成《18000TEU集裝箱船超厚板結(jié)構(gòu)建造過程質(zhì)量控制程序》,從人員、鋼材預(yù)處理、切割、裝配、焊接、無損檢測(cè)、巡檢點(diǎn)檢等幾個(gè)方面對(duì)超厚板加工質(zhì)量管理進(jìn)行規(guī)劃,并應(yīng)用了TOFD無損檢測(cè)技術(shù)?! ?/span>
TOFD無損檢測(cè)技術(shù)是一種增強(qiáng)型檢測(cè)技術(shù),相對(duì)于傳統(tǒng)超聲波(UT)檢測(cè)技術(shù),它具有檢測(cè)結(jié)果能保存、缺陷檢出率高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)圖像直觀等優(yōu)點(diǎn),尤其是準(zhǔn)確檢測(cè)出焊縫中裂紋的高度,便于分析評(píng)估裂紋對(duì)船舶結(jié)構(gòu)的潛在威脅,對(duì)保證超大型集裝箱船的建造質(zhì)量具有重要的作用。為此,在18000TEU超大型集裝箱船建造初期,外高橋造船公司與上海船舶工業(yè)研究所下屬的上海船舶工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司就TOFD無損檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用成立了課題小組,共同開展技術(shù)攻關(guān)?! ?部檢測(cè)新技術(shù)大放光彩打破國(guó)外壟斷
近些年來,我國(guó)技術(shù)提升,在檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域打破了許多國(guó)外一直壟斷的局面。并且創(chuàng)造了諸多具有我國(guó)特色及自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品,使得我國(guó)在檢驗(yàn)檢測(cè)領(lǐng)域擁有了更多的話語權(quán)?! ?/span>
*部科技信息化局組織召開了“*科技成果推廣應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”。會(huì)上展示了由*部*研究所和*部物證鑒定中心共同研制的“GA118-16A型法醫(yī)DNA檢測(cè)平臺(tái)”,目前該檢測(cè)平臺(tái)已經(jīng)完成大規(guī)模試用。該法醫(yī)DNA檢測(cè)平臺(tái)的研制成功,形成了我國(guó)法醫(yī)DNA檢測(cè)儀器、軟件與試劑、耗材品的全面配套,實(shí)現(xiàn)我國(guó)科學(xué)儀器領(lǐng)域重大突破,結(jié)束了這一領(lǐng)域依賴國(guó)外產(chǎn)品的歷史?! ?/span>
隨著DNA檢測(cè)技術(shù)在法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用,地提高了刑事偵查技術(shù)水平。但由于我國(guó)儀器制造領(lǐng)域落后,過去只能采用國(guó)外進(jìn)口檢測(cè)設(shè)備、試劑盒耗材,昂貴的價(jià)格不僅嚴(yán)重制約了DNA檢測(cè)技術(shù)在*一線的推廣應(yīng)用,而且關(guān)乎國(guó)家信息安全。DNA關(guān)鍵設(shè)備、軟件信息系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化將從技術(shù)源頭實(shí)現(xiàn)*技術(shù)手段自主保障。據(jù)悉,此次開發(fā)成功的國(guó)產(chǎn)法醫(yī)檢測(cè)平臺(tái),包括法醫(yī)DNA遺傳分析儀、法醫(yī)DNA數(shù)據(jù)采集軟件、法醫(yī)DNA片段分析軟件、法醫(yī)DNA檢驗(yàn)消耗品等研究成果,主要性能指標(biāo)與國(guó)外同類產(chǎn)品無顯著差異。目前,該平臺(tái)已經(jīng)在河南、四川、江西、貴州、新疆等地DNA實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用?! ?/span>
青島石墨烯技術(shù)世界將應(yīng)用于軌道交通
青島市科技局獲悉,青島市儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院成功研發(fā)出高能量密度鋰離子電容器,專家鑒定總體達(dá)到水平?! ?/span>
據(jù)介紹,該技術(shù)突破了石墨烯復(fù)合電極設(shè)計(jì)與批量制備、可控均勻預(yù)嵌鋰、充放電脹氣抑制及特殊集流極片涂布等技術(shù)難題,掌握了石墨烯基鋰離子電容器制備技術(shù)和工藝,設(shè)計(jì)建設(shè)了國(guó)內(nèi)*條鋰離子電容器的中試生產(chǎn)線,研發(fā)出了zui高容量3500F/4V型鋰離子電容器單體,該器件具有能量密度高、循環(huán)性能好、低溫性能良好等優(yōu)勢(shì)。鑒于該電容器兼顧較高功率和較高能量密度,快充快放,非常適合作為能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的“能量桶”。下一步,青島市儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院將利用該“能量桶”,利用能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立一個(gè)小型的近零碳排放示范區(qū),同時(shí)加強(qiáng)與企業(yè)的產(chǎn)學(xué)研合作,爭(zhēng)取將該電容器盡快應(yīng)用于我市軌道交通、港口等領(lǐng)域,推動(dòng)青島市節(jié)能減排工作的深入開展?! ?/span>
DNA測(cè)序技術(shù)再升級(jí):新方法每秒識(shí)別660億堿基
DNA測(cè)序經(jīng)歷了Sanger測(cè)序、二代測(cè)序(高通量測(cè)序)及三代測(cè)序(納米孔測(cè)序),日前,美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)模擬了一個(gè)新型基因測(cè)序概念:通過將DNA分子從微小的、具有化學(xué)活性的石墨孔洞中拉動(dòng),通過測(cè)量石墨孔洞邊緣產(chǎn)生的電位變化來實(shí)現(xiàn)高速、高精度、率的DNA測(cè)序;研究人員表明,該方法每秒可識(shí)別660億個(gè)堿基,準(zhǔn)確度為90%且無假陽性;如果該方法通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,那么將比傳統(tǒng)的測(cè)序方法速度更快,成本更低?! ?/span>
NIST提出的新型DNA測(cè)序方法與納米孔測(cè)序原理的延伸,依賴于帶電粒子(離子)通過納米孔道引發(fā)電位變化。盡管一直以來都受歡迎,但帶電粒子(離子)通過納米孔道引發(fā)電位變化也面臨很多挑戰(zhàn),如不必要的電信號(hào)噪聲、干擾以及選擇性不足。為了克服這些困擾,NIST提出的新建議是創(chuàng)建臨時(shí)的化學(xué)鍵和依賴于石墨烯的能力打破這些化學(xué)鍵,并將產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)變信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?hào)。該項(xiàng)目的NIST理論家AlexSmolyanitsky說,“這本質(zhì)上是一個(gè)微型壓力傳感器,我們并沒有發(fā)明一個(gè)完整的技術(shù),只是提出了一個(gè)新的物理原理。”
地震預(yù)測(cè)技術(shù)正走出實(shí)驗(yàn)室
2月初發(fā)生在中國(guó)臺(tái)灣南部的6.4級(jí)大地震始終牽動(dòng)著人們的心。這次突如其來的天災(zāi)又一次奪走上百條鮮活的生命,并造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。災(zāi)難過后,人們不禁要問:人類何時(shí)才能夠成功預(yù)測(cè)地震災(zāi)害的發(fā)生,以減少傷亡和損失呢?伴隨著科技的不斷發(fā)展,人類在地震預(yù)報(bào)研究的道路上正不斷前行?! ?/span>
zui近,“安卓”移動(dòng)操作系統(tǒng)平臺(tái)新增了一款名為“我震動(dòng)”的應(yīng)用軟件,這款由美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校研究人員開發(fā)的手機(jī)APP運(yùn)行在手機(jī)后臺(tái),能夠借助智能手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器,測(cè)知用戶所處區(qū)域是否出現(xiàn)地震。如果加速傳感器所受震動(dòng)符合地震特征,預(yù)警信息就會(huì)連同手機(jī)內(nèi)GPS系統(tǒng)提供的地理坐標(biāo)數(shù)據(jù)一并發(fā)送回伯克利的地震實(shí)驗(yàn)室,這樣一來,300部手機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)即可“合成”一個(gè)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng),提前預(yù)測(cè)到地震的發(fā)生。盡管實(shí)驗(yàn)表明這款軟件的確奏效,但研究人員還是表示該技術(shù)仍需進(jìn)一步完善和。
合肥研究院發(fā)明水中VOCs實(shí)時(shí)在線質(zhì)譜監(jiān)測(cè)新技術(shù)
zui近,中國(guó)合肥物質(zhì)科學(xué)研究院醫(yī)學(xué)物理與技術(shù)中心光譜質(zhì)譜研究室在水中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)方面取得進(jìn)展,發(fā)展的噴霧進(jìn)樣——質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(SI-PTR-MS)技術(shù)方法,實(shí)現(xiàn)了水中VOCs快速/高靈敏在線檢測(cè)。該研究工作已發(fā)表在美國(guó)化學(xué)會(huì)期刊AnalyticalChemistry上?! ?/span>
以來,水中VOCs在線監(jiān)測(cè)很難做到既快又靈敏,例如,膜進(jìn)樣或頂空進(jìn)樣質(zhì)譜,靈敏度高,但響應(yīng)慢;毛細(xì)管進(jìn)樣質(zhì)譜,響應(yīng)快,但靈敏度有限。光譜質(zhì)譜研究室科研人員根據(jù)亨利原理,設(shè)計(jì)制作了一種簡(jiǎn)便的水噴霧提取(SI)單元,用于水中VOCs的萃取,并與自主研制的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-MS)儀器聯(lián)用,對(duì)水中VOCs進(jìn)行快速/高靈敏在線監(jiān)測(cè)。目前,測(cè)量水中苯的檢測(cè)限達(dá)到0.14μg/L,響應(yīng)時(shí)間55s;并對(duì)自來水、湖水、實(shí)驗(yàn)室/藥廠廢液等水樣中的苯進(jìn)行了成功檢測(cè)。新發(fā)展的SI-PTR-MS技術(shù)方法,不但為水中有機(jī)物自動(dòng)監(jiān)測(cè)提供了一種新的技術(shù)方案,而且可促進(jìn)PTR-MS技術(shù)在水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用?! ?/span>
中國(guó)科學(xué)家探討分子探針技術(shù)
在3月初召開的第554次香山科學(xué)會(huì)議上,多學(xué)科跨領(lǐng)域的專家學(xué)者圍繞分子探針的設(shè)計(jì)原理與關(guān)鍵技術(shù);分子探針在疾病診療中的關(guān)鍵科學(xué)問題以及分子探針相關(guān)納米材料的生物學(xué)效應(yīng)及安全性問題等中心議題進(jìn)行了深入討論。
分子探針是指能回答生物醫(yī)學(xué)問題的功能性物質(zhì)。分子探針和醫(yī)學(xué)分子的使用目的不同。醫(yī)學(xué)影像是zui重要的臨床診斷手段之一。經(jīng)過多年的高速發(fā)展,醫(yī)學(xué)影像逐步解決了“看得到”、“看得清”的問題,并且開始朝著“看得早”和“看得全”、“看得”的方向快速邁進(jìn)。分子影像技術(shù)通過使用高親和性、高特異性和高靈敏度的分子探針,在活體上、在細(xì)胞和分子水平對(duì)生物學(xué)過程進(jìn)行定性和定量研究,在疾病早期診斷、疾病分期(分層)、療效檢測(cè)、指導(dǎo)疾病的個(gè)體化治療以及新藥研發(fā)等領(lǐng)域中發(fā)揮越來越重要的作用?! ?/span>
分子探針是實(shí)現(xiàn)分子成像的先決條件和核心技術(shù)。分子影像技術(shù)的發(fā)展除了需要的成像設(shè)備外,還需要發(fā)展新型而的分子探針。分子探針種類繁多,根據(jù)成像設(shè)備的不同,分子探針分為光學(xué)、核醫(yī)學(xué)、磁學(xué)、聲學(xué)、光聲等不同種類。分子影像技術(shù)若沒有分子探針就像射擊沒有一樣。離開“分子探針”,就沒有真正的“影像設(shè)備”?! ?/span>
谷歌校車檢測(cè)技術(shù)獲
據(jù)介紹,谷歌的這項(xiàng)新是用于無人駕駛汽車檢測(cè)校車,并防止兩者相撞。但2月14日,谷歌的一輛無人駕駛小車卻低速撞進(jìn)一輛公交車,這場(chǎng)景還歷歷在目的時(shí)候,谷歌在3月8日的時(shí)候卻獲得了車輛檢測(cè)方面的,大千世界的幽默感再次展現(xiàn)?! ?/span>
不過,谷歌是在2014年3月13日申請(qǐng)?jiān)擁?xiàng)的,遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于事故發(fā)生時(shí)間,而的zui終版本是于2016年3月8日通過的。技術(shù)上而言,谷歌的講的是如何讓無人駕駛汽車識(shí)別校車,而不是二月份撞車事件中的公共汽車。不過,檢測(cè)校車以及公交車的原理應(yīng)該是一樣的。根據(jù)文件顯示,自動(dòng)駕駛系統(tǒng)將會(huì)檢測(cè)道路上汽車輪胎的相對(duì)大小從而確定機(jī)動(dòng)車種類。一旦自動(dòng)駕駛校車檢測(cè)到足夠大的車型,軟件將會(huì)與校車的規(guī)格做對(duì)比?! ?/span>
同時(shí),該顯示,自動(dòng)駕駛技術(shù)將同時(shí)分析顏色、檢測(cè)“停車”標(biāo)識(shí),并搜尋外界當(dāng)中的“學(xué)校”標(biāo)識(shí)。一旦系統(tǒng)檢測(cè)到了校車,軟件會(huì)提醒汽車需要更加小心的駕駛。當(dāng)然,如果自動(dòng)駕駛汽車檢測(cè)到大批行人,汽車的“停車”按鈕也將啟動(dòng)。雖然在zui近的撞車案例當(dāng)中,這些功能沒有顯示出多大的功能,但是這些觀點(diǎn)在今后技術(shù)演進(jìn)過程中依舊具有重要意義?! ?/span>
科學(xué)家開發(fā)出識(shí)別口紅新技術(shù)——氣相色譜技術(shù)
每個(gè)品牌的口紅都會(huì)有其著色特點(diǎn)。報(bào)道稱,一種價(jià)格低廉的新技術(shù)將讓法醫(yī)專家通過犯罪現(xiàn)場(chǎng)的口紅找到確切的品牌?! ?/span>
現(xiàn)有的識(shí)別口紅的技術(shù)需要專門的設(shè)備,僅能在為數(shù)不多的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。這種更加簡(jiǎn)便的新方法包含利用兩種溶劑除去口紅污漬中多余的成分,分離出可用于鑒定的成分。接下來,利用很多法醫(yī)實(shí)驗(yàn)室都擁有的一種技術(shù)——氣相色譜技術(shù),就能分辨出樣本的*有機(jī)成分。研究人員在近日召開的美國(guó)化學(xué)會(huì)第251次會(huì)議上展示了這種技術(shù),他們正在建立不同口紅品牌的化學(xué)成分庫,如此一來,這種技術(shù)就在現(xiàn)實(shí)世界中大顯身手?! ?/span>
中國(guó)臺(tái)灣成功研發(fā)以分子光譜自動(dòng)檢測(cè)口腔癌技術(shù)
中國(guó)臺(tái)灣科研團(tuán)隊(duì)近日在期刊《自然》旗下的《科學(xué)導(dǎo)報(bào)》上刊登一項(xiàng)新近研究成果:以分子光譜研發(fā)自動(dòng)檢測(cè)口腔癌組織分析方法,通過光譜分辨正常和病變組織協(xié)助診斷病情,此項(xiàng)研究可有效應(yīng)對(duì)中國(guó)臺(tái)灣逐年增加的口腔癌患者?! ?/span>
有調(diào)查表明:口腔癌高居中國(guó)臺(tái)灣男性腫瘤死亡原因第4名,近10年患者增加2倍,每年確診5400多人,且出現(xiàn)年輕化趨勢(shì)。中國(guó)臺(tái)灣交通大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系暨分子與科學(xué)研究所講座教授濱口宏夫和陽明大學(xué)生醫(yī)光電研究所教授邱爾德,指導(dǎo)陽明大學(xué)生醫(yī)光電所博士生陳柏熊,并與研究室團(tuán)隊(duì)成員及臺(tái)中榮民總醫(yī)院合作組成科研團(tuán)隊(duì)?! ?/span>
研究團(tuán)隊(duì)表示,分子的“拉曼光譜”可視為每個(gè)分子*的分子指紋,如同每個(gè)人都有自己專屬的指紋。團(tuán)隊(duì)利用拉曼光譜技術(shù),結(jié)合多變數(shù)分析法,進(jìn)一步定量、比較角蛋白分子組成成分在正常組織與病變組織的純度,結(jié)果顯示癌化口腔組織中的角蛋白分子成分純度較高。研究團(tuán)隊(duì)指出,未來病理師若使用攜帶型拉曼儀器檢測(cè)組織,搭配軟體分析,只需按下檢測(cè)按鈕,即可分辨正常組織與病變組織,操作方法簡(jiǎn)易又準(zhǔn)確。未來在人體試驗(yàn)與臨床應(yīng)用上,可用于協(xié)助臨床醫(yī)師診斷病情,提升手術(shù)度?! ?/span>
科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新給人類帶來了*的幫助以及便利,我國(guó)在許多領(lǐng)域都具備了*水平,這表明中國(guó)創(chuàng)造正在不斷影響著世界,同時(shí)提升我國(guó)綜合科研技術(shù)水平。未來,中國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平將。
(來源:中國(guó)化工儀器網(wǎng))