新型檢測技術(shù)集錦 “中國造”迎來檢驗(yàn)檢測產(chǎn)業(yè)全新契機(jī)

　　導(dǎo)讀：在全世界發(fā)展領(lǐng)域當(dāng)中，科技創(chuàng)新一直是各國共同角逐的大方向，因而我國在科研技術(shù)領(lǐng)域不斷加大投入力度和財(cái)政支持，將中國創(chuàng)造發(fā)揮最大力度。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？ 　　外高橋造船首次成功應(yīng)用TOFD無損檢測技術(shù)　　　　上海外高橋造船有限公司首次承建的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）無損檢測技術(shù)首次得到成功應(yīng)用。
　　
　　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)量對全船的順利建造至關(guān)重要。外高橋造船公司對此進(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、巡檢點(diǎn)檢等幾個(gè)方面對超厚板加工質(zhì)量管理進(jìn)行規(guī)劃，并首次應(yīng)用了TOFD無損檢測技術(shù)。
　　
　　TOFD無損檢測技術(shù)是一種增強(qiáng)型檢測技術(shù)，相對于傳統(tǒng)超聲波（UT）檢測技術(shù)，它具有檢測結(jié)果能保存、缺陷檢出率高、檢測速度快、檢測圖像直觀等優(yōu)點(diǎn)，尤其是可以準(zhǔn)確檢測出焊縫中裂紋的高度，便于分析評估裂紋對船舶結(jié)構(gòu)的潛在威脅，對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)量檢測有限公司就TOFD無損檢測技術(shù)應(yīng)用成立了課題小組，共同開展技術(shù)攻關(guān)。
　　
　　公安部檢測新技術(shù)大放光彩打破國外壟斷
　　
　　近些年來，我國技術(shù)提升，在檢驗(yàn)檢測領(lǐng)域打破了許多國外一直壟斷的局面。并且創(chuàng)造了諸多具有我國特色及自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)產(chǎn)品，使得我國在檢驗(yàn)檢測領(lǐng)域擁有了更多的話語權(quán)。
　　
　　公安部科技信息化局組織召開了“公安科技成果推廣應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)”。會(huì)上展示了由公安部第一研究所和公安部物證鑒定中心共同研制的“GA118-16A型法醫(yī)DNA檢測平臺(tái)”，目前該檢測平臺(tái)已經(jīng)完成大規(guī)模試用，并正式列入警用裝備序列。該法醫(yī)DNA檢測平臺(tái)的研制成功，形成了我國法醫(yī)DNA檢測儀器、軟件與試劑、耗材品的全面配套，實(shí)現(xiàn)我國科學(xué)儀器領(lǐng)域重大突破，結(jié)束了這一領(lǐng)域長期依賴國外產(chǎn)品的歷史。
　　
　　隨著DNA檢測技術(shù)在法醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，極大地提高了刑事偵查技術(shù)水平。但由于我國儀器制造領(lǐng)域落后，過去只能采用國外進(jìn)口檢測設(shè)備、試劑盒耗材，昂貴的價(jià)格不僅嚴(yán)重制約了DNA檢測技術(shù)在公安一線的推廣應(yīng)用，而且關(guān)乎國家信息安全。DNA關(guān)鍵設(shè)備、軟件信息系統(tǒng)國產(chǎn)化將從技術(shù)源頭實(shí)現(xiàn)公安技術(shù)手段自主保障。據(jù)悉，此次開發(fā)成功的國產(chǎn)法醫(yī)檢測平臺(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。
　　
　　青島石墨烯技術(shù)領(lǐng)先世界將應(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)到國際先進(jìn)水平。
　　
　　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)了國內(nèi)第一條鋰離子電容器的中試生產(chǎn)線，研發(fā)出了最高容量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。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。
　　
　　DNA測序技術(shù)再升級：新方法每秒識別660億堿基
　　
　　DNA測序經(jīng)歷了Sanger測序、二代測序（高通量測序）及三代測序（納米孔測序），日前，美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所（NIST）模擬了一個(gè)新型基因測序概念：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、高效率的DNA測序；研究人員表明，該方法每秒可識別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)的測序方法速度更快，成本更低。
　　
　　NIST提出的新型DNA測序方法與納米孔測序原理的延伸，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)變信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘枴ＲI(lǐng)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)測技術(shù)正走出實(shí)驗(yàn)室
　　
　　2月初發(fā)生在臺(tái)灣南部的6.4級大地震始終牽動(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。
　　
　　最近，“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)測預(yù)警網(wǎng)，提前預(yù)測到地震的發(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)一步完善和精確。
　　
　　合肥研究院發(fā)明水中VOCs實(shí)時(shí)在線質(zhì)譜監(jiān)測新技術(shù)
　　
　　最近，中國科學(xué)院合肥物質(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。該研究工作已發(fā)表在美國化學(xué)會(huì)期刊AnalyticalChemistry上。
　　
　　長期以來，水中VOCs在線監(jiān)測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)制作了一種簡便的水噴霧提?。⊿I）單元，用于水中VOCs的高效萃取，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，對水中VOCs進(jìn)行快速/高靈敏在線監(jiān)測。目前，測量水中苯的檢測限達(dá)到0.14μg/L，響應(yīng)時(shí)間55s；并對自來水、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。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)測中的應(yīng)用。
　　
　　中國科學(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。
　　
　　分子探針是指能精準(zhǔn)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)影像是最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”、“看得精準(zhǔn)”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、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。
　　
　　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)展除了需要先進(jìn)的成像設(shè)備外，還需要發(fā)展新型而高效的分子探針。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子彈一樣。離開“分子探針”，就沒有真正的“高端影像設(shè)備”。
　　
　　谷歌校車檢測技術(shù)獲專利
　　
　　據(jù)介紹，谷歌的這項(xiàng)新專利是用于無人駕駛汽車檢測校車，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方面的專利，大千世界的幽默感再次展現(xiàn)。
　　
　　不過，谷歌是在2014年3月13日申請?jiān)擁?xiàng)專利的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)早于事故發(fā)生時(shí)間，而專利的最終版本是于2016年3月8日通過的。技術(shù)上而言，谷歌的專利講的是如何讓無人駕駛汽車識別校車，而不是二月份撞車事件中的公共汽車。不過，檢測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)檢測道路上汽車輪胎的相對大小從而確定機(jī)動(dòng)車種類。一旦自動(dòng)駕駛校車檢測到足夠大的車型，軟件將會(huì)與校車的規(guī)格做對比。
　　
　　同時(shí)，該專利顯示，自動(dòng)駕駛技術(shù)將同時(shí)分析顏色、檢測“停車”標(biāo)識，并搜尋外界當(dāng)中的“學(xué)?！睒?biāo)識。一旦系統(tǒng)檢測到了校車，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)駕駛汽車檢測到大批行人，汽車的“停車”按鈕也將啟動(dòng)。雖然在最近的撞車案例當(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。
　　
　　科學(xué)家開發(fā)出識別口紅新技術(shù)——?dú)庀嗌V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)場的口紅找到確切的品牌。
　　
　　現(xiàn)有的識別口紅的技術(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)——?dú)庀嗌V技術(shù)，就能分辨出樣本的獨(dú)特有機(jī)成分。研究人員在近日召開的美國化學(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)就可以在現(xiàn)實(shí)世界中大顯身手。
　　
　　臺(tái)灣成功研發(fā)以分子光譜自動(dòng)檢測口腔癌技術(shù)
　　
　　臺(tái)灣科研團(tuán)隊(duì)近日在國際期刊《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)對臺(tái)灣逐年增加的口腔癌患者。
　　
　　有調(diào)查表明：口腔癌高居臺(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。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)。
　　
　　研究團(tuán)隊(duì)表示，分子的“拉曼光譜”可視為每個(gè)分子獨(dú)有的分子指紋，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組織，搭配軟體分析，只需按下檢測按鈕，即可分辨正常組織與病變組織，操作方法簡易又準(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)精準(zhǔn)度。
　　
　　科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新給人類帶來了無窮無盡的幫助以及便利，我國在許多領(lǐng)域都具備了世界先進(jìn)水平，這表明中國創(chuàng)造正在不斷影響著世界，同時(shí)提升我國綜合科研技術(shù)水平。未來，中國的科學(xué)技術(shù)水平將引領(lǐng)全球。