单位景观改造方法初探——以中国科学院上海应用物理研究所景观改造为例

在保留中国科学院上海应用物理研究所景观的原有“文脉”、尊重其使用功能和现状条件的基础上,对研究所景观进行了改造,使其环境质量得到了改善,形象得到了进一步提升。通过对此案例的分析得出单位景观的改造在继承和保护利用之间、规划设计和养护管理之间关系的处理方法。

上海应用物理研究所在生物传感研究方面取得系列进展

生物传感技术在生命分析、食品分析以及环境分析中发挥了极其重要的作用。中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室左小磊研究组致力于生物传感新方法的研究与应用,取得了系列研究进展。近期,应权威综述杂志Chemical Reviews邀请撰写了综述论文（Chem.Rev.,2014,114（15）,7631-7677）,并被选为当期的封面文章。基于三明治夹心法（Sandwich assay）的生物传感技术具有很好的灵敏度和特异性,在生物检测中已得到了广泛的应用。随着纳米技术和生物探针技术的发展,三明治夹心法也融入了新的概念和技术。

上海光源X射线成像及其在材料科学上的应用研究进展

上海光源是第三代同步辐射光源,其X射线成像具有高空间分辨、快时间分辨、高衬度分辨的特点,可对材料样品实现原位、无损、高分辨、三维和动态成像,利用同步辐射光源的高度相干性可以实现相位衬度成像,从而可以实现聚合物等低Z材料的高衬度X射线成像,而传统的X射线吸收衬度成像在对轻元素材料成像上获得的衬度极低。为更好地支持用户,基于上海光源X射线成像线站,建立和发展了定量相衬成像、动态CT成像、基于多种衬度机制的CT成像、快速CT重构等成像方法。本文简要介绍了上海光源X射线成像方法学发展及其在材料科学上的应用研究进展。

水基础科学与水处理技术应用领域交叉研究的前景与思考

理论上说，水资源相对匮乏或水环境污染较严重的国家，其水处理技术的进步与革新更容易被推动，例如以色列和新加坡等国。由于水问题的特殊性，不同国家对水处理技术创新有不同的需求，中国幅员辽阔，气候和水文条件各异，不同地区都遭遇了不同情况的水问题，但我国水处理技术创新的步伐却相对缓慢，究其原因，与水科学基础研究的脱钩不无关系。

中国的中药微量元素研究Ⅳ.微量元素:汇通传统中药理论与现代科学理论的桥梁

中国中药微量元素研究表明,中药微量元素化学性质及含量水平是决定中药阴阳性的重要因素。综述了传统中药理论与现代科学理论对应关系以及中药阴阳性与微量元素量化关系的研究结果。

微量元素改变中国的科学面貌(下)——为中国微量元素科学研究会成立三十周年而作

以矿物药为标志、以炼丹术为核心的中国古代微量元素研究曾领先世界绵延2000年之久,公元17世纪后逐渐走向衰落。20世纪六十年代,中国现代微量元素研究崛起,取得了令世人瞩目的成就。微量元素改变中国的科学面貌,大数据可以作证。从知识普及、期刊论文和会议论文、成果和专利、学位论文、基金项目、图书出版、元素形态分析、微量元素组学研究八个方面作了诠释。

中国的百岁老人研究 Ⅳ·2009,上海成为中国长寿之乡

分析了上海的自然地理、社会经济和人口结构特征,探讨了上海百岁老人的发展规律。结果表明,上海已具备形成长寿之乡的主客观条件,如能保持目前的态势,到2009年底,上海百岁老人数将超过1000人,百岁老人占总人口比例亦将达到百万分之70的中国长寿之乡标准,有望成为人口规模最大,社会经济最发达的中国长寿之乡。

微量元素改变中国的科学面貌(上)——为中国微量元素科学研究会成立三十周年而作

以矿物药为标志、以炼丹术为核心的中国古代微量元素研究曾领先世界绵延2000年之久,公元17世纪后逐渐走向衰落。20世纪六十年代,中国现代微量元素研究崛起,取得了令世人瞩目的成就。微量元素改变中国,大数据可以作证。从知识普及、期刊论文和会议论文、成果和专利、学位论文、基金项目、图书出版、元素形态分析、微量元素组学研究八个方面作了诠释。

小型模块化氯盐快堆焚烧超铀核素物理特性研究

氯盐快堆具有重金属溶解度高和能谱较硬等特性,是嬗变超铀核素(Transuranic elements,TRU)的理想堆型。本文提出了一种50 MW小型模块化氯盐快堆(small-Modular Chlorine salt Fast Reactor,sm-MCFR)方案,对其焚烧TRU特性进行了初步研究。采用了基于SCALE(Standardized Computer Analyses for Licensing Evaluation)和MODEC(MOlten Salt Reactor Specific DEpletion Code)开发的耦合程序TMCBurnup(TRITON MODEC Coupled Burnup Code),计算并分析了sm-MCFR在TRU+232Th和TRU+DU(Depleted Uranium)两种燃料方案下的临界、燃耗、核素演化和嬗变TRU等物理性能。结果表明:在sm-MCFR运行期间,为维持临界状态,需在线添加TRU,以确保有效增殖系数k_(eff)>1;满功率运行40 a时,采用TRU+Th燃料方案下堆芯剩余TRU量为657 kg,而采用TRU+DU燃料方案下剩余TRU量为725 kg,皆大于寿期初;采用TRU+Th和TRU+DU作为燃料盐时,嬗变率分别可达49%和41%,为实现乏燃料最小化提供了可行方案。

Libera Photon处理器在上海光源XBPM中的应用研究

上海光源X射线位置探测器(X-ray Beam Position Monitor,XBPM)用于束线X光位置的测量,本文简述了该探测器在升级改造中对其数据采集设备更新的考虑,选用了新一代数字信号处理器Libera Photon,它的测量分辨率最高可达0.01μm;该电子学设备可实现快慢两种数据采集方式,其数据采样率分别为10 kHz和10 Hz,快信号能捕获2 ms的状态变化,可用于输出光斑的稳定反馈控制,慢信号可用做输出光斑的长期稳定性监测等。同时给出了使用该探测器所需修改的部分EPICS接口控制程序,以及Libera Photon在上海光源光束线站中的应用结果。

实验室光源的微束X射线荧光成像系统研制及应用研究

微束X射线荧光成像(μ-XRFI)是无损获取样品内部元素微区分布信息的重要方法,主要应用于微米量级区域内的元素分辨成像。同步辐射是μ-XRFI的理想光源,由于其装置庞大、造价高昂,用户机时紧张,并不适宜于常规应用。基于实验室X射线光管、多毛细管聚焦镜、高精度样品台及硅漂移探测器,研制了一套具有元素分辨的μ-XRFI系统,性能测试结果表明该系统可以测量分析元素含量为0.001%量级的溶液样品和优于20μm的空间分辨能力。基于该μ-XRFI系统开展了应用研究,获得了小鼠脑、芯片及古代陶瓷样品中的多种主要元素及微量元素的空间分布,结果表明该系统可满足μ-XRFI的需求,可为生物医学、电子元件检测、瓷器色彩成分鉴定等领域研究提供帮助。

^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT在腹部肿瘤多时间点扫描中的图像质量对比及其临床应用价值研究

目的:本研究旨在探讨^(68)Ga-成纤维细胞活化蛋白抑制剂(fibroblast activation protein inhibitor,FAPI)-04正电子发射体层成像(positron emission tomography,PET)/计算机体层成像(computed tomography,CT)显像的最佳扫描时间点,并评估肿瘤与阻塞性炎症中^(68)Ga-FAPI-04药代动力学的差异。方法:回顾并分析2021年1—11月因腹部肿瘤在海军军医大学第一附属医院接受^(68)Ga-FAPI-04 PET/CT显像的患者临床资料。利用Kruskal-Wallis H秩和检验比较各时间点肿瘤灶的最大标准摄取值(maximum standard uptake value,SUV_(max))、肿瘤背景比值(tumor-to-background ratio,TBR)和图像信噪比(signal to noise ratio,SNR);通过Mann-Whitney U检验对肿瘤及阻塞性炎症的滞留指数(retention index,RI)进行差异分析。结果:本研究共纳入31例患者,在15 min、1 h和2 h肿瘤灶的SUV_(max)分别为8.52(4.18~18.4)、8.59(4.69~13.8)和7.64(3.22~21.0),对应的TBR为4.22(1.87~17.76)、4.67(2.20~29.05)和4.30(2.48~35.20)。尽管1 h的SUV_(max)和TBR值高于其他时间点,但差异无统计学意义(P>0.05)。15 min、1 h和2 h的SNR分别为6.41(2.45~8.24)、5.0(1.68~5.57)和3.02(1.39~6.97),差异有统计学意义(H=51.691,P<0.001),其中15 min的SNR最高。此外,15 min与1 h间肿瘤灶的RI显著高于阻塞性炎症(-0.195~0.415 vs-0.422~0.115),差异亦有统计学意义(P=0.018)。结论:注射^(68)Ga-FAPI-04后15 min的图像SNR最高,可作为临床常规扫描时间点。此外,15 min与1 h的RI可有效地用于区分肿瘤与阻塞性炎症。

上海应物所在DNA纳米结构材料的性质与应用研究方面取得进展

DNA纳米技术利用核酸分子的强大识别能力来设计和构造功能纳米结构,这种新型纳米生物技术近年来获得了快速发展和广泛关注。近日,中国科学院上海应用物理研究所物理生物学研究室樊春海和黄庆课题组应邀在权威化学综述杂志Accounts of Chemical Research以＂Physical and Biochemical Insights on DNA Structures in Artificial and Living Systems＂为题撰写了DNA纳米结构生物应用的综述论文（Acc．Chem．Res．，2014，47，1720—1730）。

时变工作点分析算法在上海光源的应用研究

横向工作点是环形粒子加速器非常重要的特征参数之一,一般不随时间变化,可通过对束流逐圈位置数据做简单的谐波分析得到,但在某些特殊的物理过程中工作点会随时间变化,需要研究并优化时变工作点的算法。储存环注入后残余横向振荡阻尼衰减的过程中因Lattice的非线性效应可能会发生工作点漂移,研究时变工作点的分析算法并对上述物理过程进行分析,可以对储存环的非线性效应进行定量评估。本文首先对小波算法和基本频率的数值分析算法(Numerical Analysis of Fundamental Frequencies,NAFF)在时变工作点分析的适用性进行了分析,并比较了两种算法的性能。结果表明:两种算法均可以实现时变工作点的动态分析,但小波方法性能更好。然后采用小波方法对上海光源储存环注入期间工作点的飘移进行了定量分析,评估了上海光源不同运行周期非线性的强度变化。结果显示:其工作点的飘移在不同时期有不同的表现,总体上非线性效应有增强的趋势。

上海市大气气溶胶中铅污染的综合研究

采用质子激发X荧光分析(PIXE)、质子微探针、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)和扩展X-射线吸收精细结构谱(EXAFS)等分析手段研究上海市大气气溶胶PM10中铅的浓度、化学种态和铅的源解析.研究发现2002年冬天和2003年上海地区大气气溶胶PM10中铅的平均浓度分别为369ng/m3和224ng/m3,铅的化学种态主要是PbCl2、PbSO4和PbO,燃煤烟尘、钢铁烟尘和汽车尾气是主要排放源,它们对气溶胶中铅的贡献率分别为50%、35%和15%.

上海冬季大气可吸入颗粒物的PIXE研究

为了研究上海冬季大气气溶胶颗粒物的化学特征，2001年12月～2002年1月使用TEOM1400型和2100型空气采样器，采集了市区和郊区19个有代表性采样点的PM2.5和PM10样品．使用质子激发X射线荧光分析方法(HIXE)测定颗粒物中近20种元素．结果发现。除了Ti和P等元素外，绝大多数元素的平均浓度是市区高于郊区．不同采样点的PM2.5/PM10范围为0．32-0．85，平均值为0．60±0．16．富集因子分析表明，上海大气可吸入颗粒物中的元素来源可以分为地壳元素和人为污染元素2类，S、As、Pb、Ni、Mn、Se等污染元素更趋于富集在直径小于2．5μm的细颗粒物中．

应用氩离子抛光-扫描电镜方法研究四川九老洞组页岩微观孔隙特征

微观孔隙结构是页岩储层研究的重点,而扫描电镜方法无法识别机械抛光中由于页岩硬度差异所造成的不规则形貌。本文利用氩离子抛光-扫描电镜方法对四川威远区块九老洞组页岩进行研究,发现了三种孔隙类型：1无机孔以粒间孔和黏土矿物层间孔为主,同时发育晶间孔和生物孔,孔径主体100~500 nm;2有机孔受控于热成熟度或有机黏土复合体,孔径范围数十纳米至数微米;3微裂缝包括成岩收缩裂缝、高压碎裂缝、构造裂缝和人为裂缝,缝宽数微米,缝长数微米至数十微米。研究表明无机孔和微裂缝是九老洞组页岩气的主要储集空间。

太平洋中国开辟区锰结核生物成因研究

本文对叠层石(微小叠层石与奇异叠层石)及其建造者(中华微放线菌与太平洋螺球孢菌)在结核中显示的规律性特征,叠层石纹层与超微生物生长,主要锰矿物及Fe、Mn元素与叠层石类型之间关系以及超微生物直接成矿等作了深入研究。结果表明:锰结核中叠层石柱体一般都显示出纹层、纹层组与纹层带3个级别的生长韵律,明层菌丝体密集,暗层菌丝体稀疏;两种叠层石类型与超微生物化石种存在着良好的对应关系;主要锰矿物含量变化与叠层石类型密切相关;叠层石柱体内Fe、Mn元素分布比柱间空隙具有明显的规律性,且营养菌丝矿化程度比生殖菌丝强;超微生物的生化作用与沉积粘附作用直接造成了结核中Fe、Mn元素的富集,而全球性大气候与洋底微环境的周期性变化,影响了微生物生长的兴衰,导致了明暗相间纹层的交替出现。我们认为,叠层石纹层显示的韵律性特征,是任何胶体化学作用与沉积作用难以形成的,只有微生物群体的世代繁衍,才能构筑成几乎固定不变的叠层石柱体形态。上述研究成果,进一步确立了大洋锰结核的生物成因观点。

核分析相关技术用于上海市大气污染特征研究

本文研究了近年来上海市区和郊区大气气溶胶颗粒物的污染状况,采用的多种核分析方法及相关技术有质子激发X荧光分析(PIXE)、激光粒径谱仪(LPS)、同步辐射X射线吸收精细结构(XAFS)和扩展X射线吸收谱精细结构(EXAFS)分析等先进技术。充分发挥核分析技术高灵敏度、快速无损、多元素微量微区同时分析的优势,从大气颗粒物的形貌特征、粒径分布、质量浓度、元素浓度、化学价态等入手,对上海大气可吸入颗粒物PM2.5和PM10展开多方位的综合研究。