学科前沿技术专题研究报告 第1篇
微型化是现代分析仪器的重要发展趋势之一，微型化电化学仪器常是现场、原位、活体检测技术的基础。
国际上如加州理工学院的Barton研究小组，实现了基于DNA修饰电极的芯片检测仪器。该仪器可以实现DNA的灵敏、快速检测。利用该方法可以实现各类碱基错配的检测。
西安瑞迈分析仪器有限责任公司最近推出了MPI-M型微流控芯片电化学检测仪—电化学分析仪。该仪器依托于系统所拥有的多通道电化学分析数据采集与分析测试平台、微流控芯片多路高压电源控制部件，该仪器可应用于基于微流控芯片分析的电化学检测及联用的微流控芯片电化学分析等。
学科前沿技术专题研究报告 第2篇
微流控(microfluidics)技术是当前正在急速发展的高新技术和科技前沿领域之一，是未来生命科学、化学科学与信息科学发展的重要技术平台，受到高度重视。微流控技术是在微米尺度结构中操控纳升至皮升体积流体的技术与科学，在该尺度下大幅度增强的层流效应、表面张力效应、毛细效应、热传导效应及扩散效应等，使许多物理与化学过程显著加速。最能发挥这种优势的领域之一就是提供生命信息的微全分析系统。通过分析装备微型化、芯片化、集成化，使分析效率成百倍，千倍地提高，试样和试剂消耗下降为百分之一、千分之一，其最终目标是在芯片大小的空间实现化学实验室的全部功能-即所谓“芯片实验室”(Lab-on-a-chip)。
最近，美国加州大学伯克利分校Mathies研究组在DNA测序的全部操作集成化方面取得了很大进展。所研制的由玻璃和硅橡胶加工的集成化微生化处理器实现了在纳升水平上的Sanger测序全部三个步骤，包括热循环、样品纯化和毛细管电泳分离。该系统仅用1 fmol DNA 模板(试剂和样品消耗较常规方法减少数百倍)以99%的准确度完成了556个连续碱基的测序。在此基础上，有可能发展出低价便携式的家用基因测序仪。
另一个值得高度重视的发展是美国斯坦福大学Quake研究组所报道的基于硅橡胶(聚二甲基硅氧烷，, PDMS)微加工的高密度微流控芯片系统。该技术在2002年在Science上以封面论文发表之后，迅速得到多方广泛应用，已成为化学系统实现微型化的重要依托技术。目前，该技术已被应用于反转录酶聚合酶链反应、阵列反应，放射性标记物的多步化学合成以及高效率的蛋白质结晶及结晶条件的优化等重要领域。
学科前沿技术专题研究报告 第3篇
表面增强拉曼散射(SERS)技术具有灵敏度高、干扰小的特点，适合于研究界面效应，可以解决生物化学、生物物理和分子生物学中的许多难题。以往由于重现性不好等问题，SERS在分析测试中还没有发挥应有的作用。近年来， SERS的最新成果有望解决超高灵敏度分析问题，甚至进行生物单细胞和单分子以及纳米结构的分析。针尖增强拉曼显微技术(Tip-enhanced Raman microscopy)利用金属涂层的悬臂在针尖区域产生增强信号，使得在与针尖相接触的被研究物表面有可能测定SERS信号。生物芯片与SERS技术的结合也是一个令人感兴趣的方法。在芯片表面通过固定生物病原体以及对SERS有活性的金属，来测定出SERS信号。这些方法还有一些技术难题需要解决，但超高的SERS信号为建立高灵敏度的分析方法提供了可能，其前景是很诱人的。
(三)质谱仪及其分析技术的新进展
质谱分析技术是探索物质组分和结构的最有力手段，在引发的物理、化学、生物的一系列科学突破中起着关键作用，所以诺贝尔奖曾于1906、1911、1922、_、1992和2002年度，授予与质谱仪和质谱分析理论有关的7位科学家。
离子化技术和质量分析器是质谱技术的核心，前者是把待分析样品分子转化为离子，后者是把离子按其质量分离并分别测量它们的数目，构成质谱图。
学科前沿技术专题研究报告 第4篇
2005年8月FEI公司发布了新一代Titan80-300亚埃分辨率像差校正透射电镜，分辨率高达。FEI公司近年来投资1亿欧元研制新一代透射电镜。据悉已接受25台Titan电镜的订单。2006年9月日本日立公司展示了HD-2700像差校正扫描透射电镜;日本电子公司与英国牛津和剑桥大学合作开发的像差校正透射电镜的分辨率也已突破1埃()。
美国为了保持其科学研究能抢占先机，由能源部支持的五大电镜实验室共同研发下一代像差校正透射电镜，建造可分辨埃、单价数百万至千万美元的新型电镜，计划2008年完成。我国台湾地区近期也已投巨资开展“理想的电子显微镜”关键部件的研制工作。
亚埃、亚eV透射电镜的出现为物质结构研究开拓了众多的研究领域，包括物质结构的亚埃尺度研究、物质电子结构的亚电子伏特分辨水平的研究，原位有环境反应的实时观测、埃级尺度的电子束加工及原位表征等。
电子显微镜的另一个重要突破是低温电镜的出现及其在生命科学中的应用。生命科学对获取更高分辨率的分子图像的要求十分迫切。对于膜蛋白、蛋白质复合体等大分子结构，传统的X光衍射方法和核磁共振法非常困难，将生物样品降至-150°C以下，可有效减少辐照损伤，使电子显微镜逐渐成为研究生物大分子结构的最佳工具之一。
透射电镜技术发展主要方向是提高分辨率。特别是在中等电压电镜中获得“亚埃的空间分辨率”和“亚电子伏特的能量分辨率”。
国内20世纪80年代初生产过100KV透射电镜，后停产。目前国内只有中科集团是唯一生产扫描电镜的厂家。透射电镜国内尚属空白。科技部已将“场发射枪透射电子显微镜的研制”列入“十一五”国家科技支撑计划重大项目《科学仪器设备与开发》中。
学科前沿技术专题研究报告 第5篇
2001年国家基金委启动了题目为《微流控生化分析系统的基础研究》的重大研究项目。目前我国在微流控分析领域，研究成果总体上已达到国际先进水平，其中部分成果、包括：微流控芯片的研制与加工技术、微流控高通量连续进样方法、微流控电致化学发光系统、微流控固定化酶反应器在蛋白质分析中的应用、微流控单细胞分析、微流控荧光和吸光检测系统的微型化，以及纳米技术在微流控系统中的应用等在国际相关学术领域已具备一定领先优势。申请了百余项专利，并研制了多种具备不同程度自主知识产权的微流控分析仪器、装置或样机，为相关仪器的产业化提供了有利基础。
至2005年底，我国大陆学者发表的SCI收录微流控论文数已达190篇，超过了微流控分析研究领域强国—日本的当年被收录数，而仅次于美国,位居世界第二。
微流控芯片具有良好的应用前景。
(八)电化学分析仪器
国际上以美国CH Instrument公司生产的CHI系列、美国Bio Analytical System公司生产的BAS系列、美国Princeton Applied Research生产的EG&G系列、荷兰Ecochemie的AutoLab系列，是电化学分析仪器的代表。在国内，电化学分析仪器生产厂家有七八个主要生产厂家。
学科前沿技术专题研究报告 第6篇
中国科学仪器市场处于高增长、动态多变、剧烈竞争的时期。今后15年到20年是我国在科学仪器研发上尽快扭转颓势的重大机遇期，也是历史给中国科学仪器研发和产业振兴的黄金时期。要使处于弱势的中国企业赢得胜利，迫切需要政府加强领导，加强宏观调控和政策引导，特此建议：
1.研究建立完善我国科学仪器工业创新体系，组织制订振兴科学仪器工业发展的中长期规划，组织几个重大工程性项目，确保实现《规划纲要》提出的任务和目标。
2.要努力改变世界科学仪器的市场格局，切实解决对外依存度过高的问题。
要使自主创新成为科学仪器产业技术的主导，降低对外技术依存度，需要解决两个问题：原始技术创新的科技力量布局问题和国家给企业创造市场的问题
对国家重点投资建设项目的仪器设备采购，一方面，在引进进口仪器时，用户方与国内科学仪器制造方应紧密配合，全面消化吸收国外先进技术，从而达到最大限度发挥进口仪器作用的目的;另一方面，实施“准政府采购”(项目订购或首购)，在被挤压的市场中给我国企业一个稳定的市场份额，给企业提供自主创新仪器和工业化试验的机会和舞台，以增强企业自主创新的激情和动力。
3.切实贯彻_《关于加快振兴装备制造业的若干意见》指示精神，认真落实国家对企业自主创新、研发投入的优惠政策和进口仪器关键部件的税收优惠政策。
4.加速科学仪器科学与技术创新体系建设，实现企业为主导。全面研究和支持企业实现自主创新主体地位的金融、科技计划等方面政策，特别是对解决产、学、研、用技术创新体系建设和科学仪器人才缺乏、失衡的问题的研究。并制订和实施具体的应对措施。
我国目前正处在“自主创新”时代，科学仪器技术和产业正在快速发展，一些具有现代企业特征的新兴企业成长迅速，科学仪器开始从“制造”走向“创造”之路。但总体而言，我国科学仪器产业还处于初始阶段，我们应该冷静、清醒地看到并承认差距和困难，也深知今后10~15年是我国仪器工业追赶世界先进水平的关键时期。
但只要我们坚持以科学发展观统领全局，转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量，我们的目标一定可以实现。
学科前沿技术专题研究报告 第7篇
为了适应蛋白质组研究的需要，从高分辨率、高灵敏度的蛋白质分离与鉴定的线性离子阱-质谱仪(LTQ)到2005年刚推出的LTQ-Orbitrap质谱仪，以及具有小于2ppm的准确度的傅里叶变换离子回旋共振质谱仪近几年层出不穷。结合LTQ三级质谱来确证鉴定肽段的可靠性，目前LTQ-FT所产生的数据假阳性率接近于零。LTQ-Orbitrap质谱仪则利用一种全新的理念，用电场模拟达到接近于FT质谱仪的分辨率和小于5ppm的准确度。近期推出的准确质量标签技术(AMT)，则利用高分辨率、高重现性的多维液相色谱(UPLC)和高精度的LTQ-FT质谱仪结合，实现蛋白质的准确鉴定。高通量、规模化、高速度和高准确度的蛋白质分离与鉴定技术已经为蛋白质组表达谱的研究提供了崭新的发展平台。
学科前沿技术专题研究报告 第8篇
利用电子、粒子束探索和分析样品表面形貌、原子和分子结构、元素组成、化学状态的仪器称为微区分析仪。这部分仪器种类很多，其中在材料科学、微电子学、化学与催化、环保、能源、生命科学等领域应用很广、发展很快的是电子显微镜和电子能谱仪。电子显微镜是人类认识自然，特别是微观世界的有力武器。电子显微镜的发展推动了人类对物质世界认识极限的挑战。近年来，由于像差校正等技术突破以及纳米科技、信息科学、生命科学等学科需求牵引，电子显微镜正处于革命性发展阶段，其主要标志是近年来电镜的分辨本领有异乎寻常的提高，点分辨本领突破1埃的限制，能量分辨本领达到 eV水平。
学科前沿技术专题研究报告 第9篇
当今科学仪器发展总体上呈现出检测原子、分子和组份的仪器向多功能、自动化、智能化、网络化方向发展;进行分离、分析的仪器向多维分离和分析方向发展;生命科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展;检测复杂组份样品的仪器向联用分析仪器方向发展;用于环境、能源、农业、食品、临床检验的仪器向专用、小型化方向发展;样品预处理仪器向专用、快速、自动化方向发展;用于国防和生命科学的仪器向集成化、微型全分析系统方向发展;监控工业生产过程的分析仪器向在线分析、原位分析方向发展。
从制造技术角度看，仪器的机械部件向高精度加工、小型化方向发展;仪器的电器部件向集成化、固态化方向发展;仪器的功能部件和结构单元向模块化方向发展;仪器的研制向采用新技术、新机理、新材料、新器件方向发展。
科学仪器是一种高科技产品，它受益于采用各种前沿技术的最新成果，同时也面临各种前沿技术不断地创新和发展的挑战。可以预计，随着生命科学、材料科学、能源科学、环境科学和公共安全科学的发展，以及新技术的不断出现，科学仪器也会在多功能化、小型化、微型化、自动化、智能化等方面将不断的创新。
(三)我国科学仪器发展的现状
我国刚开始改革开放时，由于既受市场经济的冲击，又受国有体制的束缚，我国科学仪器的发展经历了一个低潮期，许多大型科学仪器厂纷纷入不敷出、难以为继，科学仪器产业曾经一度明显萎缩。在上个世纪90年代初期，科学仪器国产化率只有13%。
随着国有经济体制改革的深入和人们对于发展科学仪器重要性认识的提高，以及民营企业的崛起，加上整个经济发展加速所起的带动作用和国家从“九五”开始把“科学仪器的研制和开发”列入了科技攻关项目，并逐渐增加投入;国家自然科学基金委员会设立了科学仪器专项，中科院也设立了科学仪器创新研究专项，情况终于有所好转。濒临破产的一些国有分析仪器厂，通过重组、改制，走出了低谷，显示出新的活力。20世纪80年代末和90年代初，成立的一批民营分析仪器企业的发展速度很快，近年来年销售额的增长都超过了30%，他们的产品已得到国内用户的认可，并已有部分进入国际市场，他们之中有部分企业参与了国家“九五”和“十五”科学仪器攻关项目，为提高我国科学仪器水平做出了贡献，并为科技创新的主体向企业转移迈开了一大步。
总之，通过“九五”和“十五”攻关，我国科学仪器产业获得了很大发展，并取得了一批具有自主知识产权的成果。但是，长期以来国外著名的仪器公司凭借技术和品牌的优势，占据着国内的大部分高端市场，特别是高档的光谱仪、色谱仪、质谱仪、电镜、核磁、生化和生命科学仪器等，基本上依赖进口。
三、近两年国外各类科学仪器和产业发展趋势及我国的差距
学科前沿技术专题研究报告 第10篇
国外在X射线衍射仪方面的的技术发展很快。主要表现在新型探测器、模块化、分析软件的功能强化、先进的X射线光学器件等方面。
目前国外各衍射仪生产厂家纷纷研发配备新型高性能探测器，以确保高档仪器市场中的竞争地位。有的公司每不到两年就推出一种新仪器。新型高性能探测器的优点是，使测试效率提高数倍到上百倍，或提高信噪比和灵敏度，或能得到过去难以获得的特殊衍射信息。
模块化、多功能化使得简单的切换操作就可以变化功能，从而使一机多功能成为现实。机械精度和控制指标也大幅度提高。
无论是单晶或多晶衍射仪，其分析软件的功能和性能不断提高，如单晶结构分析算法，多晶全谱拟合结构优化算法，物相检索算法，反射率算法等方面，均有大幅度的提高。
布鲁克·AXS公司用于X射线衍射仪的VANTEC(TM)-2000探测器、采用了MikroGap(TM)专利技术，从而使得有效区域大幅度上升到14 ×14cm空间分辨率的同时，动态范围达108。VANTEC-2000整合了气态探测器和固态探测器二者的各自优势，在耐用性、分辨率、灵敏度和动态范围等方面均有突破性的进展，是一款真正的准无噪音检测器。
日本理学推出的SmartLab™ X射线衍射系统，是全球第一款可在一台全自动化系统上完成所有X射线衍射测试的XRD系统，仪器具有独特的Guidance™智能化软件以及获得专利的Cross Beam Optical™技术，可以完成一系列对于尖端材料研究至关重要的尖端测试，包括X射线衍射(XRD)、X射线反射(XRR)、小角X射线散射(SAXS)等。
我国生产XD—2/XD—3多晶X射线衍射仪，重复性已优于º。
学科前沿技术专题研究报告 第11篇
大规模蛋白质-蛋白质相互作用的研究是蛋白质组研究的重要内容。其中酵母双杂交技术平台和亲和纯化技术平台易于大规模、高通量和自动化，已经被广泛用于基因功能、蛋白质连锁图和寻找药物靶点的研究。大规模、高通量的酵母双杂交技术平台的核心仪器设备包括自动化的移液操作和酵母菌液涂板技术平台、高通量的菌落计数和挑取机器工作站、自动化的PCR反应和测序工作站。一套技术平台平均每天可以完成10~20个蛋白质相互作用的筛选和鉴定工作。自动化移液操作和酵母菌液涂板技术平台平均每天可以处理150mm的平板500- 1,000个。高通量的菌落计数和挑取机器工作站每天可以挑取菌落5,000个。自动化的PCR反应和测序工作站可以每天测序反应5,000个。大规模、高通量的亲和纯化技术平台的核心仪器设备包括大规模的生物反应器、旋转培养箱、高通量的蛋白质纯化技术平台、多维色谱分离与MALDI-MS /ESI-MS技术平台。整套技术平台每天可以鉴定10~20个蛋白质复合体。
学科前沿技术专题研究报告 第12篇
这是极具中国特色的分析仪器，随着元素形态分析领域的兴起，色谱与原子荧光联用技术也随之发展起来。清华大学与北京吉天联合研发的SA-10砷形态分析仪是一种基于氢化物发生—原子荧光技术的元素形态分析仪器，利用液相色谱进行分离，用氢化物发生—原子荧光对液相色谱流出物定量，检测元素的不同形态，能够更有效地评价样品中元素的生物危害性，能够有效地检测As、Hg、Se等元素的多种形态，可在食品、卫生、药物、饲料、农业等领域的检测中应用。我国还有多个企业生产原子荧光光谱和元素形态分析仪。
学科前沿技术专题研究报告 第13篇
生物芯片是通过微加工和微制备技术在固体表面构建微型生物单元，实现对生命体系中组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类、代谢产物、以及相关生物大分子化学修饰信息进行准确、快速、大信息量的检测。生物芯片被认为是当今十分重要且具有战略意义的前沿高新技术。这不仅在功能基因组学、蛋白质组学、代谢组学和毒理组学等领域研究中发挥了重要的作用，而且在疾病诊断和治疗、新药研究和开发、农业、环境、食品安全、国防等领域中已经显示出了非常广阔的应用前景和巨大的商业市场。
基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片等发展较早。技术较为成熟的微阵列芯片已经大量进入实用。与生物芯片相关联的微流控芯片等技术正在逐渐成熟并开始被各领域应用。
学科前沿技术专题研究报告 第14篇
在科学仪器发展的战略目标和资金投入方面，发达国家都制定了各自的发展战略并锁定了目标，有专门的投入，已成为有意识、有政策、有目标的政府行为。如美国，其总体目标是：保持美国在科学仪器领域的领先地位，其措施除了通过政策大力鼓励各大仪器公司加大R&D的投入外，国家还通过两个基金会(NSF和NIH)扶助各大公司研发科学仪器。美国能源部和_每年也都有大量的资金投入，并有明确的目标和要求，采用了类似于我国的横向课题，通过合同委托的办法进行研发。
日本于2002年制定了高精密科学仪器振兴计划;欧盟在“第六框架计划”(2002—2006)中将“科学基础设施”(主要指科学仪器)列为第五项重点内容;英国科学技术办公室(OST)建立了科学基础设施和科学仪器投资机制并确立了投资比例;加拿大自然科学与工程研究理事会(NSFRC)制定了“研究工具、仪器和设施计划”。
各发达国家都把研发先进的大型科学仪器和实验设施，构建世界级先进实验基础设施平台，上升为创造世界一流科研成果，培育和吸引优秀人才的一项战略措施。
2005年世界权威性刊物《Nature》邀请国际上最受尊敬的科学家小组，研究和撰写《走向2020年科学》研究报告的十条建议中的第七条提出“采取措施发展新的概念和技术工具”，其内涵即指科学仪器。我国已将科学仪器研发列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006—2020年)。国家发改委将科学仪器产业化列为高技术产业化专项。科技部已将《科学仪器设备研制与开发》列入十一五国家科技支撑计划重大项目。2006年_《关于加快振兴装备制造业的若干意见》中，将“关键精密测试仪器”列为主要任务和实现重点突破的16项任务之一。
学科前沿技术专题研究报告 第15篇
气相色谱的另一个发展趋势是微型化。当前现场检测日益受到重视，尤其是在食品安全，生产安全、环境监测等公共安全领域。其中代表性的产品有Agilent 3000、MINICAMSFM-2001、2NOSEMODEL 4200型等。安捷伦的3000型便携式GC，使用毛细管色谱柱，芯片TCD，只有 Kg，可用于石油和煤矿瓦斯气体分析。
复旦大学和上海精密科学仪器有限公司联合推出的GC190小型便携式气相色谱仪，北京东西电子推出便携式光离子化气相色谱仪为我国便携式仪器的代表。
学科前沿技术专题研究报告 第16篇
核磁共振波谱和成像仪器具有“量大面广”的特性。基于核磁共振原理的仪器还有石油测井仪和探水仪。核磁共振测井仪器能够提供油井内原油和水的定量分布或原油的储备信息。每年核磁共振测井量超过3000多口，取得了很好的经济效益，要求仪器具有快响应和能够适应地下高温、泥沙等恶劣环境。核磁共振测井仪的生产厂商集中在美国。我国磁共振测井仪已经研制成功。磁共振探水仪主要用于探测地下水源，俄罗斯生产仪器的探测深度可以达到160m以上，我国研发的核磁共振探水仪深度在150m左右，其产业化示范已列入十一五“国家科技发展支撑计划重大专项”。
学科前沿技术专题研究报告 第17篇
50年前提出了DNA双螺旋结构以后，癌基因以及内切酶，逆转录酶等的相继发现使生命科学经历了一场空前的大革命。随着对基因的进一步认识，科学家不仅把这些知识应用到人类的健康，而且还延伸到与人类生存息息相关的农业，畜牧业等各个领域中去。目前的主要目标：一是基因治疗的研究;二是用于药物研究的动物模型开发和建立有用的细胞株;三是对农产品和畜牧业进行基因改造，创造高产、优质、高抗的新品种、对人体有益的健康食品。
学科前沿技术专题研究报告 第18篇
高强度带来的是NMR灵敏度和频谱分辨率的提高、四极展宽的减小、弛豫特性的改变等。继800MHz NMR谱仪逐步普遍化之后，900MHz谱仪的市场和用户迅速增加，几个主要公司已经了推出950MHz的谱仪。1GHz及以上的高分辨液体NMR谱仪已经在研制之中。美国强磁场国家实验室(NHMFL)采用超导和水冷混合磁体，研制出了磁场强度高达40T()的固体核磁共振谱仪。随着新型超导技术、超稳定技术和超屏蔽技术等的不断进步，已经制造出了的800MHz磁体。杂散磁场大大缩小，磁体重量、液氦和液氮消耗、制造和维持成本显著降低。
例如：Bruker BioSpin集团推出了世界首款950 MHz主动屏蔽超导磁体——950 US2，该产品融合了Bruker BioSpin独有的UltraShield(TM)主动屏蔽技术和UltraStabilized(TM)附加制冷技术，从而具有更为出色的灵敏度和谱色散，但其低温保持器的尺寸和低温性能较之900 US2没有改变。
学科前沿技术专题研究报告 第19篇
A. 高通量、多参数、多功能、集成化。
高通量分析平台是各种生命组学和系统生物学的必备手段和关键技术。
B. 微型化、批量化、标准化、大众化。
这些趋势将使这类产品成为便携式仪器及价廉物美的芯片耗材，适用于家庭、现场等快速检测和就地诊断。在未来生物安全形势比较严重的情况下，更为必要和迫切。缩微芯片实验室代表了未来生物芯片的发展方向，是当今分析仪器发展的新的生长点。
C. 信息化、网络化、远程控制和交互。
软件已成为生物芯片应用的重要部分，网络将海量的、复杂的生物信息进行集成、分析和鉴别。软件信息技术起到了关键作用。
D. 高灵敏度、非标记检测技术。
在生物芯片上进行单分子检测、一直是普遍关心的研究热点。纳米生物检测技术在生物芯片技术中的应用得到了充分的重视，用该技术进行单根DNA序列检测，其检测速度的发展潜力可以提高数百倍。
学科前沿技术专题研究报告 第20篇
蛋白质组研究的另一大特征是研究对象的众多与产生数据的“海量”。在已经成功的人类基因组计划中，也产生了海量数据。蛋白质作为基因的最基础单位，采用“大科学”模式来诠释和转化这些数据具有很重要的意义。生物体内涉及的蛋白质种类数以百万计，且含量大小横跨10多个数量级。因此，为了保证其研究结论的准确性、重复性，必须建立符合科学条件的生物信息支撑体系。
生物信息学通过超级计算机、蛋白质信息学软件、工具、数据库及平台对蛋白质科学与技术研究实现全流程数据管理、分析、发布、交换、支持，实现不同层面、目的、来源的实验或分析数据的网络型知识库;实现为以数据为驱动的理论蛋白质科学研究信息平台和国家级蛋白质科学研究网络(虚拟国家实验室)，已经使生物信息学成为实现成员实验室数据资源、分析资源与计算资源的系统整合和无缝共享的重要技术支撑。
学科前沿技术专题研究报告 第21篇
化学成像是一种同时提供空间的、化学的、结构的和功能的信息，是一组三维的数据块，化学图像数据为海量数据，使用化学计量学方法进行处理。
近两年的进展主要表现在共焦平面红外阵列检测器与FT-IR光谱仪器的耦合研究方面，目前发展方向倾向于使用线阵检测器，可避免面阵中坏象素的影响，值得关注的是如SPECTRALDIMENSIONS公司研制开发的专用和在线化学成像分析仪，用于制药，高分子，食品，法医，反恐等领域。
学科前沿技术专题研究报告 第22篇
这是一种新技术，一个编码转盘部件产生干涉图，经过傅立叶变换得到红外光谱图，可以用于检测化学反应动力学和产物的信息，非常适合在线检测，适用于散射光谱，透射光谱和吸收光谱技术的应用。它具有速度快和抗环境干扰能力强，体积小，结构紧凑，更简单，成本低等的优点。美国ASPECTRICS 公司拥有这项新技术，目前产品已经投放市场。2006年度获得《研究与开发杂志》颁发的百名市场影响力最强新技术产品奖。
学科前沿技术专题研究报告 第23篇
当前，近红外分析已广泛应用于农业、食品、医药、石油、化工等领域，近红外仪器已经形成独立的产业，国际上近红外技术市场主要被美国热电尼高力公司、丹麦FOSS公司、德国布鲁克公司、瑞典Perten公司等分析仪器企业占据。我国的近红外技术产业经过20余年的发展也具有了一定的规模，北京英贤公司和上海棱光公司是其中的代表。
目前国际上主要从事近红外仪器研发、生产的公司也在把主要精力投向模型和方法的研究与开发上，因此共享模型和方法标准的研究将是近红外技术今后几年发展的主要方向。可喜的是，我国的部分科研院所，如石化院、中国农大、湖南大学，中南大学，第二军医大学等目前已在化学计量学方面进行了非常出色的工作。目前我国近红外光谱技术正处顶盛时期的前夜，有许多方面走向世界前列。
华东理工大学的杜一平教授获2006年BUCHI近红外光谱学国际奖，该奖项是瑞士BUCHI公司为表彰本年度近红外光谱学领域的突出贡献而设立的，获奖原因是提出和应用化学计量学算法region orthogonal signal correction(ROSC)，解决了近红外光谱_存组分的光谱干扰问题。
学科前沿技术专题研究报告 第24篇
色谱柱中的色谱固定相的研究一直是经久不息的研究热点，国外对色谱固定相的研究常常是把研究成果直接放到自己的公司去生产，如现在属于安捷伦公司的J&W公司生产的毛细管气相色谱柱，就是Jennings 把自己研究的成果转化为产品。美国Astec 公司的手性毛细管气相色谱柱也是 Armstrong (现为美国依阿华州立大学教授) 把自己研究的成果转化为产品，并组建了Astec公司。另一个特点是各个大公司，结合社会热点、应用需求，研制专用的高水平色谱柱。 Waters 公司的XBridge HPLC 色谱柱，可以耐受 pH 2~12的酸碱度，颗粒度有：、、、μm。Phenomenex 公司的 Germini C18 固定相，可在pH 1~12的环境中工作，在pH 的溶液中有 50 天的寿命，颗粒度从μm。
近年出现了高温HPLC，因为在高温下(150~200℃)可以提高柱效，可以使用较长的色谱柱和较小的颗粒的填料，可以使用纯水做流动相。适于高温HPLC的固定相如热电公司的石墨化碳黑、岛津公司的聚合物包覆的硅胶、Supelco公司的五氟苯基丙基聚合物固定相以及二氧化锆基固定相等。
至于整体柱技术，目前看起来它在学术领域较之商业领域更为活跃，该技术可以在非常低的背压条件下获得更高分辨率和更快的分离效果。戴安公司2005年从Teledyne Isco Inc(林肯，内布拉斯卡州)收购了整体柱技术，目前正在从事这方面的商品化研究。而国外一些学术研究团队则正迅速地把这项技术向在主链上进行配位体的光接枝方面发展。日本京都技术大学Tanaka教授指出，对于硅整体柱而言，单位单元的尺寸从埃减小到埃，其峰容量和色谱分离效率可提高一倍。
学科前沿技术专题研究报告 第25篇
日美等发达国家在环境监测分析仪器的开发、研制以及技术研究和发展方面处于世界领先地位。通用的大中型分析仪器对安装应用的环境要求较高，因此，多用于实验室的环境监测科研，以及难度较大而且技术性较强的监测分析。环境试样基质复杂，故多采用一系列样品前处理新技术。
开放式UV、IR和TOFMS是空气有机污染物实时监测的新领域。此外，FTIR探测器对于突发性有机_泄漏、化学品恐怖的预警都已成为发达国家的首选。
如奥博生物公司的生物芯片技术，在欧洲和北美已用于排水的监控，以PCR、ELISA和SPR为机理的生物芯片检测技术发展十分迅速，且在美国已把ELISA技术作为EPA标准。
学科前沿技术专题研究报告 第26篇
借用汽车工业自动装配线技术，蛋白质组研究中的机器人工作站的发明和使用，使得高通量、准确、自动化地批量处理样品成为可能。自动化操作系统主要是指实验室自动化工作站，俗称机器人，是由计算机控制的全自动实验室操作设备。试验室自动化工作站的基本功能是可以自动连续地完成试验的基本操作，如加样：即向每个反应单位(微板中的每一个孔)中加入各种不同成分、不同浓度、不同容积的溶液;稀释：实际上就是加入一定容积的样品或试剂溶液后，再加入一定的溶媒;转移：主要是完成某一试剂或样品的位置变化;混合：将加入的不同溶液进行混合，混合的方式有震荡，也可以用加样器反复吹吸混合;洗板：用适当的溶液清洗试验用的微板，或洗除不需要的反应液;温孵：让反应体系在一定的温度条件下保持一定的时间，使之完成反应过程，自动化工作站可以严格控制温孵的温度和时间;检测：试验室自动化工作站一般都可以与某一种或多种检测仪器连接，在试验操作完成后，可以自动进行必要的检测并自动采集、储存数据，完成整个试验过程。
学科前沿技术专题研究报告 第27篇
科学家希望将来能够为病人提供根据他们自己的遗传特征“定制”的药物，这需要对病人的基因组进行测序。人类基因组的第一次测序用了10多年。一些新兴的生物技术公司，试图将时间缩短到24小时以内。基因组测序领域的先驱Craig Venter说：“我们的目标是只花费1,000美元，在几分钟或者几秒钟内完成一个基因组的测序”。美国政府给予了大力的资助(NIH给了8,000万美元的专项)，2006年10月初美国的民间基金会(X-prize)提出了1,000万美元的奖励。快速低成本人类全基因组测序技术正在全世界范围内高速发展，已经成为国际上一个竞争十分激烈的研究领域。例如美国454 生命科学公司已经研制出商品化的测序设备和试剂，能够对600kb的微生物基因组进行测序，准确率可达到。
双脱氧核苷酸链终止法(Sanger法)是目前使用最普遍的DNA序列分析技术。Sanger法最多可以测试约1,000个碱基的序列，这个限制主要是由于序列长度的增加会造成链终止的几何可能性减少。要想在几秒钟内对数以10亿的碱基对进行测序，需要完全不同的方法。为此，出现了很多的新技术和新仪器。
学科前沿技术专题研究报告 第28篇
作为样品表面元素分析的方法和仪器很多，其中应用最广、最成熟和有效的是X射线能谱仪(XPS)和俄歇电子能谱仪(AES)，近两年电子能谱仪的新进展和趋势如下：
(1)平行X光电子成像(XPS imaging)技术，可快速(从几秒到几分钟)进行微区元素和化学价态空间分布分析。分辨率优于3μm，最好的能达到1μm;
(2)单色化的X射线源(小面积XPS分析)成为主流配置，双阳极X射线源(大面积XPS分析)成为选项配置;
(3)最佳能量分辨率优于 ，进行精细化学结构和化学价态分析;
(4)在高能量分辨率条件下可获得高灵敏度分析，故可快速采集元素和其化学态信息;
(5)中和系统使得绝缘样品分析简单、方便和有效;
(6)高性能深度剖析，可进行表面与界面、三维成分深度分布分析;
(7)样品可分析面积范围宽：20μm – 10cm ，适应各种样品类型的分析;
(8)多通道检测器和DLD(Delay Line Detector)检测器，全自动样品台，用计算机控制，可进行多样品、多点、全自动样品分析。
2005年中日两国科学家成功研制出分辨率达毫电子伏的超高分辨率光电子能谱仪，该仪器可精确观察到化合物、超导体的体内电子态密度分布，是当今世界同类仪器中最先进的。
(六)X射线仪器
学科前沿技术专题研究报告 第29篇
我国环境监测仪器多是出自于中小企业的中低档产品，技术水平低，产品种类单一，故障率高，使用寿命短。从而致使监测频次低、采样误差大、监测数据不准确，不能及时反映排污状况，既影响环境管理的科学决策和执法的严肃性，又易挫伤企业治理污染、保护环境的积极性。国内最新研发的原位热湿采样法实现了烟尘在线自动监测和烟尘总量控制的要求。但还有多种污染排放在线监测系统对高温、高湿、高颗粒物含量等带来的测量问题还没有很好的解决。排水、排气污染项目自动监测的手工比对、数据质量的提高以及PM10、的监测仪器开发和不同原理仪器监测数据的准确性把握，在我国都存在较大差距。
学科前沿技术专题研究报告 第30篇
Perkin Elmer 2006年推出新一代的Clarus 600 GC/MS，以柱温箱设计为例，提高升温和降温速率，缩短循环时间，提高样品分析效率和仪器投资回报率。其中EI和PCI/NCI的灵敏度指标也处于行业先进水平。
热电公司推出最_级杆气质联用仪DSQ Ⅱ，配置了最新的离子源和检测系统，定量分析的线性范围超过6个数量级，扫描速度达到11,000amu/sec;组合式傅立叶变换—离子回旋共振质谱仪FTICR—LTQFT Ultra，该仪器质量精确度达到亚ppm级，分辨率超过750,000。
岛津公司推出新一代的GC/MS—QP2010 plus，采用独立加温的高效离子源，大容量排气泵，ODLenS的检测器等技术。
学科前沿技术专题研究报告 第31篇
为了适应极少量样品的分析，出现了在芯片上进行分离的气相、液相和离子色谱仪，如安捷伦公司发布了芯片分离的HPLC/MS(Agilent 1100 Series HPLC-Chip/MS system)。
德国微系统科技有限公司(SLS)推出的GCM 5000被誉为是当今世界最小的气相色谱。该色谱系统拥有传统气相色谱的所有功能和构造，而尺寸只有3×2英寸，采用了半导体加工技术，使得分离柱只有人的指甲大小。
从技术上讲，目前的瓶颈不是如何形成如此微小的气相色谱系统，而是如何发展出微型高灵敏、高选择性的检测器，供微型色谱仪使用。
微型液相色谱系统的主要困难在于高压微流量输液。曾经指望用电色谱来替代高压泵，但是没有成功。用电渗泵来间接输液在原理上可行，但实际使用上有重复性差的问题。德国IMM研究所与日本东京大学合作进行的芯片高压液相色谱仪研究，几乎攻克了所有难题，但最后仍然卡在高压输液泵上。