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2014诺贝尔化学奖的遗珠：结构光照明显微法

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2014诺贝尔化学奖的遗珠：结构光照明显微法
2014年诺贝尔化学奖颁给了超高解析萤光显微法的开发者，得奖的显微法包括受激放射消去显微法以及光启动定位显微法。然而，从事生物影像相关研究者应该大致上都同意在此二技术之外应还有一种超高解析显微法–结构光照明显微法也有资格同获这顶诺贝尔桂冠。本文即将介绍此一技术的原理机制，以及为何此一技术最终与此顶诺贝尔桂冠无缘。
结构光照明显微法主要研发者是美国 Janelia Farm 的 Mats Gustafsson博士 1，2。此一技术顾名思义即是藉由特定图形的光去照射欲观测的样本，进而得到超越一般光学解析度的影像（见图一）。

图解：图一，当某一任意样本的细微结构被此具特定图形的光照明后，光的图形受样本结构的图形影响，产生一个新的干涉图样，称之为莫而干涉纹或叠纹图样。 a. 某特定未知的样本之细纹结构。b.照明光的图形。c. b照射a得到的干涉叠纹图样。

如图一所示，当某一任意样本的细微结构被此具特定图形的光照明后，光的图形受样本结构的图形影响，产生一个新的干涉图样，称之为莫而干涉纹或叠纹图样。此时，由于此叠纹图样中的照明光图形为已知，我们便可经由傅立叶转换回推出未知样本的部份构造资讯。借由此种手法，针对一般光学解析度以下而无法呈象的细微构造，我们也可以利用此显微方法，从最后的干涉图形去推定观测样本的可能细微结构。
然而，由于照明结构的图纹同样会遮蔽部份的样本讯息，要以此一技术取得完整的样本构造则必须要扫动照明结构以重建完整的样本构造。当照明为如图一所示的正弦波栅状结构时，将该栅状结构往垂直于栅栏条纹的方向扫1/3栅栏间隔的距离三次后即可获得完整的样本情报，而垂直于栅栏条纹的方向的细微样本构造亦能被解析出来。若欲解析样本的完整细微构造，除了单方向扫描照设结构外也必须同时旋转照明构造以取得多方向的样本结构情报。一般来说旋转也是分做 120° 转三次完成一周。在经过如此三方向三阶段、共九张图的扫描后，我们即可得到含有完整超越一般光学解析度的样本情报（图二及图三）。

图解：图二，a.某任意显微镜影像经傅立叶转换后得到的图像。b. 同一影像经结构照明后再傅立叶转换所得的图像。白色箭头所指处为经结构照明后所得的新情报。c. 将照明结构120°旋转三次并各三阶段扫瞄后所重建出的七组傅立叶转换图像位于中心的影像在前述操作过程中会重覆三次，因此只有七组影像。d. 将重建所得的七组影像小心重叠后所能建构出的、内含比初始影像图a更多情报的结构光照明傅立叶转换图像。仔细比较即可发现图d有讯号的范围比图a广，在反傅立叶转换后这些较图a延伸出去的讯号即可重建较最初始影像更细节、原本藏在绕射极限之下的构造情报。

图解：图三， b. a. 细胞中肌动蛋白丝的普通显微法影像。b. 经结构光照明并傅立叶转换重建后的结构光照明显微法影像。c. 和 d. 分别为 a. 和 b. 中方框区域的放大图。很明显经过结构光照明显微法呈。

由于此一显微法不需要极强的入射光，其造成的样本损伤远小于去年获奖的两种技术，因此很快便被更广泛地引入各式生物呈像学研究。不过严格来说，上述的方法仍受限于光的绕射而仅能改善解析度至原本的绕射极限一半左右的大小，因而还不足以称作真正地超高解析显微法。直到 2005 年，Mats Gustafsson利用萤光饱和的原理开发了饱和结构光照明显微法才借由萤光分子的饱和反应成功地将结构光照明显微法这家族晋升为理论上可解析单一萤光分子的超高解析显微法之一。限于篇幅问题，萤光分子的饱和反应将留待下篇续述。
一直以来 Mats Gustafsson 对超高解析显微法这领域的贡献被视作不下于 Stefan Hell 及 Eric Betzig 二人，可惜 Mats Gustafsson 于 2011 年四月逝于脑癌无缘去年的诺贝尔化学奖。不过诺贝尔委员会在获奖叙述中多次提及 Mats Gustafsson 的名字及其对此一领域的贡献，也可谓是给了他应有的公道。

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CA-125生物标记在诊断卵巢癌的应用与困境

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CA-125生物标记在诊断卵巢癌的应用与困境
生物标记是用以客观检测或评估生理及疾病发展，或预测及监测药物作用的参数，随着科学及医学的进步，目前已被广泛使用于疾病的诊断，并进一步使用于药物标的开发。因牵涉到临床诊断及治疗，生物标记的选择须非常谨慎，我们期待能找到的完美生物标记，需具备以下的条件：
1、安全且易于侦测
2、经济
3、能被修饰做为药物治疗应用的潜力
4、具有性别及种族普及性
除此之外，在诊断亦须考虑到其敏感度及特异性，而这两个性质往往不易同时兼顾。

图解：卵巢癌组织切片：图为H&E染色后显微镜下的低度恶性潜能黏液性卵巢癌组织切片。图的右方是正常的简单黏液性上皮细胞，而图的左方呈伪复层纤毛上皮处则被诊断为低度恶性潜能肿瘤细胞。图上方呈叶状体结构者为上皮细胞。
以临床上已被普遍使用的CA-125为例，其广泛使用于侦测及追踪卵巢上皮细胞癌，一般检测受测者的血液，亦可侦测胸腔及腹腔体液。CA-125为一醣蛋白，一般存在于如腹膜、输卵管上皮、子宫内膜及子宫颈内颈等许多器官，在正常卵巢组织并不会表现CA-125，但在末期卵巢癌的卵巢组织中有80%~90%的患者CA-125表现会升高。然而除了卵巢癌之外，不少良性妇科疾病如子宫肌瘤或胰脏炎、腹膜炎等亦会使CA-125上升。换句话说，当女性有卵巢癌时，通常会伴随CA-125表达大幅度升高，但CA-125升高却不一定为卵巢癌。

CA-125在疾病进程中多用于术后或化疗后追踪检测是否复发，若治疗后发现CA-125有所下降，可预期肿瘤正缩小中，如果测得的CA-125浓度持续上升，有95%的可能性为肿瘤尚未清除亦或是癌症复发，相对其他生物标记如CEA，具有较高的特异性。但早期卵巢癌的CA-125阳性率仅仅10%，检测敏感度低，因此，除了有家族病史之族群外，较难做为卵巢癌早期筛检、早期治疗的有效工具。

理想的生物标记同时具备高敏感度与高特异性，以用来早期侦测特定病症和癌症，也能够用来评估预后的情形，亦即根据病人病情状况，如生物标记结果、疾病种类、症状、病情分期、病理图像等，来对未来治疗方向及结果作预测；可惜目前在癌症领域仍没有能够达到此理想标准的生物标记。生物标记特异性并非百分之百，常常可以看到同一种生物标记指数在许多种癌症中都有升高的现象。但生物标记却是非常重要的非侵入性临床检测，值得在此领域继续努力，以期在非侵入的情况下，得到最精准的结论及效果。
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台裔教授打造首款廉价、且放大倍率达120倍的手机显微镜！

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台裔教授石为穿带领的研究团队，近日发表了一款成本低廉的手机显微镜片，可望于未来普及使用。来源于休斯顿大学网站
台裔教授打造首款平价、放大倍率达120倍的手机显微镜！由休斯顿大学助理教授石为穿带领的研究团队，近日发表了一款成本不到新台币1元的手机显微镜片，只要装在智慧型手机镜头上，就能在萤幕上看到放大倍率达120倍的显微画面。石为穿表示，这款手机显微镜不用任何辅助仪器即可使用，可在课堂中作为普及的教学仪器。
【获多网站引用】
石为穿团队的研究结果发表于《生医光学期刊》，共同作者多为就读美国休斯顿大学的台湾学生。第一作者、休斯顿大学生医工程博士候选人宋昱龙表示，这款镜片由一种特殊的透明高分子矽化合物（PDMS）以注滴及加热成型制成，相较于传统玻璃或塑胶材料，更便宜且方便，宋昱龙说，我们的镜片不用藉由其他设备安装，只要手动黏上手机相机镜头，马上就可作为放大倍率120倍的显微镜使用。
完成品的形状就如同隐形眼镜，可重复使用。宋昱龙表示，在此款手机显微镜下，人体毛囊组织画面清晰可见。石为穿也指出，这款手机显微镜材料成本相当便宜，新台币不到0.3元，若加上大量制造的成本，也不到新台币1元，比一般研究型显微镜便宜许多。低廉的价格与实用性，让此手机显微镜片研究为《phys.org》、《eurekalert》等多个知名科学网站引用。
【成本低可分享】
一旦手机显微镜普及化，学童可以更方便地接触身边的微观世界。石为穿说，它也可作医疗用途使用，让偏远地区的小型诊所迅速将病理画面送给大医院的专家检验。此镜头与手机连结，可直接利用社群软体分享显微画面。
宋昱龙指出，现在市面上的手机显微镜可能要价1，000至1，500元（台币），此镜头相当便宜，坏了或丢了也不会心疼。研究人员目前正在为此款显微镜头募资，预计未来大量制造，作为学校教材及一般研究设备，可望普及手机显微镜的使用。
对此，交通大学机械系教授郑泗东表示，PDMS普遍使用于实验室，成本低廉且加工方便，将PDMS作为显微镜片的材料非常有创意。
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实现单分子实时测序需要哪些技术

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要实现单分子实时测序，有三个关键的技术。
第一个是荧光标记的脱氧核苷酸。显微镜现在再厉害，也不可能真的实时看到“单分子”。但是它可以实时记录荧光的强度变化。当荧光标记的脱氧核苷酸被掺入DNA链的时候，它的荧光就同时能在DNA链上探测到。当它与DNA链形成化学键的时候，它的荧光基团就被DNA聚合酶切除，荧光消失。这种荧光标记的脱氧核苷酸不会影响DNA聚合酶的活性，并且在荧光被切除之后，合成的DNA链和天然的DNA链完全一样。
第二个是纳米微孔。因为在显微镜实时记录DNA链上的荧光的时候，DNA链周围的众多的荧光标记的脱氧核苷酸形成了非常强大的荧光背景。这种强大的荧光背景使单分子的荧光探测成为不可能。Pacific Biosciences公司发明了一种直径只有几十纳米的纳米孔[zero-mode waveguides (ZMWs)]，单分子的DNA聚合酶被固定在这个孔内。在这么小的孔内，DNA链周围的荧光标记的脱氧核苷酸有限，而且由于A，T，C，G这四种荧光标记的脱氧核苷酸非常快速地从外面进入到孔内又出去，它们形成了非常稳定的背景荧光信号。而当某一种荧光标记的脱氧核苷酸被掺入到DNA链时，这种特定颜色的荧光会持续一小段时间，直到新的化学键形成，荧光基团被DNA聚合酶切除为止（见图）。

第三个是共聚焦显微镜实时地快速地对集成在板上的无数的纳米小孔同时进行记录。由于我对显微原理的物理知识匮乏，而Pacific Biosciences公司又没有非常强调在这方面的发明，不做进一步探讨。对这一技术进行进一步的优化。
第一个是把双链DNA环化反复测序。人们可以在双链DNA的两头连上发夹结构的DNA adaptor，从而使DNA环化。而DNA聚合酶就能够以环化的DNA作为模板滚环复制，反复测一段DNA序列。这种反复测序，纠正了偶尔出现的复制错误，从而使测序精度非常高。
第二个是激发光中断测序法。DNA聚合酶虽然很稳定，但是在强大的激发光作用下酶也是有一定寿命的。如果把激发光中断一段时间，在这段时间内DNA聚合酶继续复制DNA，当激发光重新开启以后，人们就可以测到长DNA链后面的序列。
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分析测试仪器类的英文对照

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紫外：   UV
原吸：AAS
高效液相色谱：HPLC
气相色谱：GC
薄层色谱：TLC
离子色谱：IC
原子荧光：AFS
电感耦合等离子体扫描光谱仪：ICP
质谱：MS
红外光谱：IR；傅立叶红外光谱：FT-IR；
核磁共振：NMR
近红外 ：NIR
示差扫描量热仪：DSC
动态热机械分析仪：DTMA
X射线荧光光谱仪：XRF
透射电子显微镜:TEM
扫描电子显微镜:SEM
场电子显微镜:FEM
场离子显微镜:FIM
低能电子衍射EED
光电子能谱:ESCA
扫描隧道显微镜:STM
原子力显微镜:AFM
横向力显微镜FM
扫描探针显微镜:SPM
BOD:生化耗氧量
COD:化学耗氧量
TOC:总有机碳
TIC:总无机碳
AOX:可吸收卤化物
仪器中文名称 仪器英文名称 英文缩写
原子发射光谱仪 Atomic Emission Spectrometer AES
电感偶合等离子体发射光谱仪 Inductive Coupled Plasma Emission SpectrometerICP
直流等离子体发射光谱仪 Direct Current Plasma Emission Spectrometer DCP
紫外-可见光分光光度计 UV-Visible Spectrophotometer UV-Vis
微波等离子体光谱仪 Microwave Inductive Plasma Emission SpectrometerMIP
原子吸收光谱仪 Atomic Absorption Spectroscopy AAS
原子荧光光谱仪 Atomic Fluorescence Spectroscopy AFS
傅里叶变换红外光谱仪 FT-IR Spectrometer FTIR
傅里叶变换拉曼光谱仪 FT-Raman Spectrometer FTIR-Raman
气相色谱仪 Gas Chromatograph GC
高压/效液相色谱仪 High Pressure/Performance Liquid ChromatographyHPLC
离子色谱仪 Ion Chromatograph IC
凝胶渗透色谱仪 Gel Permeation Chromatograph GPC
体积排阻色谱 Size Exclusion Chromatograph SEC
X射线荧光光谱仪 X-Ray Fluorescence Spectrometer XRF
X射线衍射仪 X-Ray Diffractomer XRD
同位素X荧光光谱仪 Isotope X-Ray Fluorescence Spectrometer
电子能谱仪 Electron Energy Disperse Spectroscopy
能谱仪 Energy Disperse Spectroscopy EDS
质谱仪 Mass Spectrometer MS
核磁共振波谱仪 Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer NMR
电子顺磁共振波谱仪 Electron Paramagnetic Resonance Spectrometer ESR
极谱仪 Polarograph
伏安仪 Voltammerter
自动滴定仪 Automatic Titrator
电导仪 Conductivity Meter
pH计 pH Meter
水质分析仪 Water Test Kits
电泳仪 Electrophoresis System
表面科学 Surface Science
电子显微镜 Electro Microscopy
光学显微镜 Optical Microscopy
金相显微镜 Metallurgical Microscopy
扫描探针显微镜 Scanning Probe Microscopy
表面分析仪 Surface Analyzer
无损检测仪 Instrument for Nondestructive Testing
物性分析 Physical Property Analysis
热分析仪 Thermal Analyzer
粘度计 Viscometer
流变仪 Rheometer
粒度分析仪 Particle Size Analyzer
热物理性能测定仪 Thermal Physical Property Tester
电性能测定仪 Electrical Property Tester
光学性能测定仪 Optical Property Tester
机械性能测定仪 Mechanical Property Tester
燃烧性能测定仪 Combustion Property Tester
老化性能测定仪 Aging Property Tester
生物技术分析 Biochemical analysis
PCR仪 Instrument for Polymerase Chain Reaction PCR
DNA及蛋白质的测序和合成仪 Sequencers and Synthesizers for DNA and Protein
传感器 Sensors
其他 Other/Miscellaneous
流动分析与过程分析 Flow Analytical and Process Analytical Chemistry
气体分析 Gas Analysis
基本物理量测定 Basic Physics
样品处理 Sample Handling
金属/材料元素分析仪 Metal/material elemental analysis
环境成分分析仪 CHN Analysis
发酵罐 Fermenter
生物反应器 Bio-reactor
摇床 Shaker
离心机 Centrifuge
超声破碎仪 Ultrasonic Cell Disruptor
超低温冰箱 Ultra-low Temperature Freezer
恒温循环泵 Constant Temperature Circulator
超滤器 Ultrahigh Purity Filter
冻干机 Freeze Drying Equipment
部分收集器 Fraction Collector
氨基酸测序仪 Protein Sequencer
氨基酸组成分析仪 Amino Acid Analyzer
多肽合成仪 Peptide synthesizer
DNA测序仪 DNA Sequencers
DNA合成仪 DNA synthesizer
紫外观察灯 Ultraviolet Lamp
分子杂交仪 Hybridization Oven
PCR仪 PCR Amplifier
化学发光仪 Chemiluminescence Apparatus
紫外检测仪 Ultraviolet Detector
电泳 Electrophoresis
酶标仪 ELIASA
CO2培养箱 CO2 Incubators
倒置显微镜 Inverted Microscope
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光学系统方案及系统参数计算

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光学系统方案及系统参数计算
1、光学系统方案
使用两套投影系统是造成目标模拟器结构复杂的主要原因，所以要简化结构，必须实现主目标、干扰目标模拟器的共光路设计。而干扰目标投影系统的结构形式会直接影响共光路设计，有必要对其进行讨论。目前报道的点源干扰目标投影系统主要有两种结构形式，如图 1 所示。

图1（a）采用黑体模拟干扰目标，通过摆动摆镜来改变干扰目标在红外场景内的行进方向、行进速度和位置。由图可知，摆镜处于投影镜头的像方空间，若共光路设计，主目标投影系统会共享此摆镜，摆镜的摆动必然会使主目标发生偏移，最终导致主目标通道像质恶化，因此图 1(a)结构不适用于主目标、干扰目标模拟器的共光路设计。图 1(b)结构采用 MOS 电阻阵或 DMD 来模拟干扰目标，干扰目标的移动不再需要摆镜，从而解决了采用图 1(a)结构进行共光路设计时摆镜的干扰问题。但正如引言中所述，电阻阵质量大、模拟温度低，微透镜阵列器件需额外照明光路，因此，虽然图 1(b)结构可实现主目标、干扰目标模拟器的共光路设计，但不能够简化系统。

为解决以上矛盾，提出一种新型主目标/干扰目标共光路设计方案，此方案应用黑体/摆镜组合来模拟干扰目标，如图 2 所示。采用黑体作为干扰目标源，且摆镜处于镜头物方空间，有效解决了图 1(a)无法共光路设计、图 1(b)干扰目标源结构复杂、模拟温度低的问题。利用图 2 结构进行共光路设计，系统会出现主目标/干扰目标通道、摆镜摆动角度两种不同性质的多重结构。只有消除其中一维多重结构，才能对系统进行优化设计。摆镜摆动时，干扰目标运动到不同位置，等效于扩大了干扰通道的视场，因此可以通过扩大干扰通道视场的方法消除摆镜摆动这一维多重结构，如图 3(a)所

示：摆镜位置不动，其摆角为 0°和θ分别用像平面 A、B 两点代表，且两点处于同一平面。利用此方法后，可利用光学软件对系统进行优化设计。但系统在实际工作时的光路与设计时并不相同，见图 3(b)，摆镜由起始位置摆动θ后，黑体的镜像由 A′移动到 B′，两点并不在同一平面，而是存在一个轴向位移，即各个视场产生不同程度的离焦。

离焦量小于光学系统焦深时不会影响到光学系统性能，因此可以控制摆镜距黑体的距离 l 使离焦量小于系统焦深，从而解决摆镜摆动对系统实际工作性能的影响。综上可知，本方案在简化系统的同时，优化设计可行。

2、光学系统参数计算

光学成像技术对壁画的检测研究

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光学成像技术对壁画的检测研究
光学相干层析成像（OCT）是基于迈克尔孙干涉仪，可对物体内部微观结构进行无损、非接触检测的断层成像技术。考古文物的珍贵和不可再得性要求采用无损检测技术，光学相干层析成像的无损分析特点使它适用于对壁画等文物进行大范围检测。除了可对壁画表面颜料层成像，OCT 系统也可同时对其下地仗层进行断层成像，从而弥补现有技术不能对表面下内部结构进行高分辨率成像的缺点。对光学相干层析成像技术进行介绍，并针对唐墓壁画《高髻持如意仕女图》进行了成像实验，验证频域 OCT 对壁画颜料层和地仗层的断层成像效果。实验表明，OCT 图像能够同时提供壁画表面颜料层及其下地仗层的信息，以及壁画存在的病害信息。OCT 可在壁画研究及修复中提供有效信息，并成为壁画等考古工作者的有力工具。
中国古代壁画
中国古代壁画，是绘在建筑物的墙壁或天花板上的装饰性图画，是古今中外历史上最悠久的一种绘画形式，它直接、间接地反映着社会历史，具有极高的艺术价值。其中唐朝壁画的素材较为丰富，除了绘画技巧的提高和题材上的发展外，还体现了中国壁画在观念法度方面模式化的形成过程与特征。然而，由于古代壁画地理位置偏远，周围环境恶劣，经受着地震、虫害、潮湿等各种因素的自然破坏，壁画开发等人为有意无意的破坏，使现在出土的壁画面临着颜料脱落、起甲、空鼓、裂隙、褪色等诸多问题。随着时间的推移，壁画的损害会更加严重，所以对这些濒危的古代壁画的保护就显得格外紧迫。古壁画的研究，主要是对壁画主体的干预及相关分析，调查壁画的绘制工艺及材料，同时分析产生的各种病害。传统手段大多需要从文物上取样，且只能对局部进行测试分析，效率较低，严重制约了我国古代壁画保护乃至文物事业的发展。因此，在壁画等文物研究修复中引入非介入式成像科学，显得尤为重要。
1、现有方法概述
针对壁画病害的检测方法，包括经验法和电磁波等技术方法。经验法主要指目测法和敲击法，目前用于壁画检测的成像科学方法主要有针对空鼓检测的超声波检测、红外热成像法和高光谱成像，以及针对壁画颜料检测的高分辨电镜和拉曼光谱分析。超声波探伤是利用材料及其缺陷的声学性能差异对超声波传播波形反射情况和穿透时间的改变来检验材料内部缺陷的无损检测方法。但其对缺陷结果的显示不直观，探伤技术难度大，且超声波检测对工作表面要求平滑，富有经验的检验人员才能准确辨别缺陷种类。红外热成像技术把壁画表面的温度差作为信息数据，以二维的热像形式检测空鼓病害的大小和分布。然而除空鼓产生的温差外，也有其他原因产生的温差，如因水的渗入造成温度降低等干扰因素导致的误判是红外检测的缺陷。高光谱成像技术依据是物体的反射光谱具有“指纹”效应，不同物不同谱，但其只能看到表面颜色信息，无法同时获得壁画颜料层下的结构信息。
2光学相干断层成像技术
光学相干断层成像技术(OCT)是一种非介入、无损伤的光学成像方法，目前 OCT 已广泛应用于眼科、心脏科、牙科等医学领域对生物组织进行无损检测，并开始了在文物保护领域应用的尝试。利用 OCT 对壁画进行检测和断层成像，是依据样品内不同材料层上反射的光信号还原样品结构，可在获得壁画表面颜料层颜色信息的同时，获取表面下的内部结构信息，对壁画进行实时成像。自 2004 年开始，OCT 已开始被用于文化遗产的检查。2005 年，Liang 等将 OCT 用于博物馆壁画的研究。2013 年，Targowski 等将频域 OCT(FD-OCT)用于达芬奇所作油画“Madonna dei Fusi”的结构检测，还原该画在以往的修复过程。2014 年，严鑫等使用 OCT 系统对古代瓷釉端面结构特征进行了初步研究。

实验室常用仪器的英文对照

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试验用器材
酒精灯alcohol lamp
一次性注射器 disposable syringe
升降台lab jack
铁架台iron support
万能夹extension clamp
蝴蝶夹double-buret clamp
双顶丝clamp regular holder
止水夹flatjaw pinchcock
圆形漏斗架cast-iron ring
移液管架pipet rack
试管架tube rack
沸石boiling stone
橡胶管rubber tubing
药匙lab spoon
镊子forceps
坩埚钳crucible tong
剪刀scissor
打孔器stopper borer
石棉网asbestos-free wire gauze
电炉丝wire coil for heater
脱脂棉absorbent cottonph
ph试纸 universal ph indicator paper
滤纸 filter paper
称量纸weighing paper
擦镜纸wiper for lens
秒表stopwatch
量杯glass graduates with scale
白滴定管（酸） flint glass burette with glass stopcock
棕色滴定管（酸） brown glass burette with glass stopcock
白滴定管（碱） flint glass burette for alkali
棕色滴定管（碱） brown glass burette for alkali
比重瓶specific gravity bottle
水银温度计mercury-filled thermometer
ph计ph meter
折光仪refractometer
真空泵vacuum pump
冷、热浴bath
离心机centrifuge
口罩respirator
防毒面具respirator、gasmask
磁力搅拌器magnetic stirrer
电动搅拌器power basic stirrer
烘箱oven
闪点仪flash point tester
马弗炉furnace
电炉 heater
微波炉电热套heating mantle
Bunsen burner 本生灯
product 化学反应产物
apparatus 设备
PH indicator PH值指示剂，氢离子(浓度的)负指数指示剂
matrass 卵形瓶
litmus 石蕊
litmus paper 石蕊试纸
burette 滴定管
retort 曲颈甑
still 蒸馏釜
cupel 烤钵

容器类
量杯 measuring cup
烧杯 beaker 不锈钢杯stainless-steel beaker
量筒 measuring flask/measuring cylinder 量筒 graduated flask/measuring cylinder
坩埚 crucible 坩埚钳 crucible clamp 坩埚 crucible pot， melting pot
试管 test tube 试管架 test tube holder
漏斗 funnel 分液漏斗 separatory funnel
烧瓶 flask 锥形瓶 conical flask
塞子 stopper
洗瓶 plastic wash bottle
滴定管 burette
玻璃活塞 stopcock
冷凝器 condenser
试剂瓶 reagent bottles
玻棒 glass rod 搅拌棒stirring rod
蒸馏烧瓶 distilling flask
碘量瓶 iodine flask
表面皿 watch glass
蒸发皿 evaporating dish
容量瓶 volumetric flask/measuring flask
移液管 (one-mark) pipette
刻度移液管 graduated pipettes
称量瓶weighing bottle
吸液管pipette
滤管filter
天平 balance/scale
分析天平 analytical balance
台秤 platform balance
游码 crossbeams and sliding weights
酒精灯alcohol burner
酒精喷灯blast alcohol burner
搅拌装置 stirring device
洗耳球 rubber suction bulb
研磨钵 mortar 研磨棒 pestle 玛瑙研钵agate mortar
瓷器 porcelain
白细口瓶flint glass solution bottle with stopper
滴瓶 dropping bottle 小滴管 dropper
蒸馏装置distilling apparatus
蒸发器 evaporator
常用的玻璃试验仪器的英文名称
adapter 接液管， 连接管，接头
air condenser 空气冷凝管
beaker 烧杯
boiling flask 烧瓶
boiling flask-3-neck 三口烧瓶
burette clamp 滴定管夹
burette stand 滴定架台
Busher funnel 布氏漏斗
Claisen distilling head 减压蒸馏头
condenser-Allihn type 球型冷凝管
condenser-west tube 直型冷凝管
crucible tongs 坩埚钳
crucible with cover 带盖的坩埚
distilling head 蒸馏头
distilling tube 蒸馏管
Erlenmeyer flask 锥型瓶
evaporating dish (porcelain) 瓷蒸发皿
filter flask(suction flask) 抽滤瓶
florence flask 平底烧瓶
fractionating column 分馏柱
Geiser burette (stopcock) 酸氏滴定管
graduated cylinder 量筒
Hirsch funnel 赫氏漏斗
long-stem funnel 长颈漏斗
medicine dropper 滴管
Mohr burette for use with pinchcock
碱氏滴定管
Mohr measuring pipette 量液管
mortar 研钵
pestle 研杵
pinch clamp 弹簧节流夹
plastic squeeze bottle 塑料洗瓶
reducing bush 大变小转换接头
rubber pipette bulb 吸耳球
screw clamp 螺旋夹
separatory funnel 分液漏斗
stemless funnel 无颈漏斗
test tube holder 试管夹
test tube 试管
Thiele melting point tube 提勒熔点管
transfer pipette 移液管
tripod 三角架
volumetric flask 容量瓶
watch glass 表皿
wide-mouth bottle 广口瓶
仪器设备
Materials used in our laboratory：实验用材料
Rotor 转子
Air filter (Laminar flow cabinet)空气过滤器
pH meter pH计
Parafilm石蜡封口膜
Graduated pipette带有刻度的吸管
Graduated cylinder量筒
Sealing equipment封口设备
Electrophoresis power supply 电泳电源
Thermostatic ciculator 恒温循环仪
Vacuum pump 真空泵
Vacuum manifold多头抽真空装置
Eppendorf tube微量离心管
Inverted microscope倒置显微镜
Slide载玻片
Cover glass盖玻片
Electronic balance电子天平
Centrifuge离心机
Centrifuge tube离心管
Air conditioner空调机
Flask烧瓶
Beaker烧杯
Power supply电源
Power transformer电源变压器
Mini-monitor G-M tube
Gel system凝胶系统
Sterilizer消毒器
Disinfector消毒剂
Shaker 摇床
Vortexing machine 振荡器
Pipette tip吸管端
Vacuum line真空线
Vacuum traps 真空阀
Whatman (filter) paper华特门滤纸
Ultraviolet illumination紫外灯
Gel tank电泳槽
Minicell微细胞；小电泳槽
Comb 电泳用的梳子
Teeth of comb 梳子齿
Support tooth 梳子最两边的齿，一般略高于其他齿，起支撑作用
Horizontal agrose gels 水平琼脂糖凝胶
Glass plate玻璃片
Slot狭槽
Electrical leads电线
Anode阳极
Cathode阴极
Xylene cyanol FF二甲苯苯胺FF
Laminar flow cabinet层流柜
Erlenmeyer三角瓶
Volumetric flask容量瓶
Cupboard药柜
Shifting spanner
Stapler吻合器
Rack饲料架
Gel tray凝胶板
Toothpick牙签
Refill再填
Screw螺丝钉
Bolt 螺栓，插销
Nut， Cap nut锁紧螺母
Screw driver旋凿
Socket齿槽，插口
Adapter转接器
Plug插头
Electrode电极
Duplicator， copying machine复印机
Copy paper复印纸
Carbon paper复写纸
Nail 钉，(指)甲
Hammer锤
Joint关节
Timer计时器
Alarm clock闹钟
Staple U形钉
Stapler吻合器
Globe 眼球，球
Coat hanger衣服挂钩
Shifting spanner 扳手
Stapler 订书机
staple 订书钉
Rack试管架
Gel tray 凝胶电泳槽
Toothpick牙签
Refill 圆珠笔芯
Globe 灯泡
Plastic wrap：保鲜膜
Rack： 试管架
heat blocker：保温加热器

化学反应
analysis 分解
fractionation 分馏
endothermic reaction 吸热反应
exothermic reaction 放热反应
precipitation 沉淀
to precipitate 沉淀
to distil， to distill 蒸馏
distillation 蒸馏
to calcine 煅烧
to oxidize 氧化
alkalinization 碱化
to oxygenate， to oxidize 脱氧，氧化
to neutralize 中和
to hydrogenate 氢化
to hydrate 水合，水化
to dehydrate 脱水
fermentation 发酵
solution 溶解
combustion 燃烧
fusion， melting 熔解
alkalinity 碱性
isomerism， isomery 同分异物现象
hydrolysis 水解
electrolysis 电解
electrode 电极
anode 阳极，正极
cathode 阴极，负极
catalyst 催化剂
catalysis 催化作用
oxidization， oxidation 氧化
reducer 还原剂
dissolution 分解
synthesis 合成
reversible 可逆的
白细口瓶flint glass solution bottle with stopper
棕细口瓶 brown glass solution bottle with stopper
白广口瓶flint glass solid bottle with stopper
棕色滴瓶brown glass dr-opping bottle
白色滴瓶flint glass dr-opping bottle
塑料洗瓶plastic wash bottle
漏斗funnel & separation
三角漏斗funnel
瓷布氏漏斗coors filtering crucible for bitumens
布氏砂心漏斗buchner funnerl with fritted disc
球形分液漏斗globe-shaped funnel
梨形分液漏斗pear-shaped funnel
小滴管dr-opper
蒸发、冷凝、抽提器condensor & extractor
索氏抽提装置soxhlet apparatus with allihn condenser
抽提筒soxhlet extraction tube
抽提冷凝管allihn condenser wih straight outlet tube
球形冷凝管economical allihn condenser
蛇形冷凝管graham condenser
直形冷凝管 condenser distillation column
逆流冷凝管reflux condenser
蒸馏装置distilling apparatus
旋转蒸发器rotary evaporator
石油产品蒸馏仪petroleum distilling apparatus
试验管tube
比色管毛细管glass microbore tube
筛选设备filtration
标准筛test sieve
震动筛lab sieve shaker
常备用品lab. fitting equipment
大口杯/烧杯beaker
玻璃烧杯glass beaker
聚四氟乙烯烧杯ptfe griffin beaker
塑料烧杯plastic beaker
不锈钢杯stainless-steel beaker
玻璃瓶flask三角瓶conical flask
具塞三角瓶conical flask with stopper
支管蒸馏烧瓶distilling flas
k凯氏烧瓶kjeldahl flask
抽滤瓶accessory flask with side arm
碘量瓶flask iodine
盘、皿、罐、坩埚dish/jar/crucible
表面皿watch glass
带柄表面皿watch glass with handle
砂心坩埚gooch filtering crucible
称量皿low-form weighing bottle
剪刀scissor
打孔器stopper borer
石棉网asbestos-free wire gauze
电炉丝wire coil for heater
脱脂棉absorbent cottonph
试纸（广泛） universal ph indicator paper
圆形定性滤纸qualitative grade filter circles
方形定性滤纸qualitative grade rectangular filter sheets
称量纸weighing paper
擦镜纸wiper for lens
标签纸 paper label
样品推车lab cart
定时钟traceable timer
秒表stopwatch
油脂取样器oil sampler
液体取样器liquid sampler
原粮扦样器needle-point sampler
取样铲 scoop煤气灯bunsen burner
计量仪器measuring instrument
移液器pipette/spatula
刻度移液管graduated pipette
大肚移液管volumetric pipet
微量进样器microliter syringe
定量加液器bottle- top dispenser
容量瓶flask volumetric
称量瓶weighing bottle
研磨钵clear glass mortar
研磨棒clear glass pestle
玛瑙研钵agate mortar
玛瑙研磨棒agate pestle
瓷坩埚coors porcelain crucible
过滤瓷坩埚coors porcelain gooch filtering crucible
蒸发皿coors porcelain porcelain dish
具柄蒸发皿coors porcelain casserole
铝盒aluminium specimen box
容器bottle
玻璃棒glass stirring rod
三口连接管tube with two joints
牛角弯头vacuum connecting tube
温度计套管bevel-seal inlet adapter
干燥器desiccator
真空干燥器vacuum-pressure desiccator
酒精灯alcohol burner
酒精喷灯blast alcohol burner
升降台lab jack
三角架clay pipe iron-wire triangle
铁架台iron support
万能夹extension clamp
蝴蝶夹double-buret clamp
双顶丝clamp regular holder
止水夹flatjaw pinchcock
圆形漏斗架cast-iron ring
移液管架pipet rack
滴水架dry rack
试管架tube rack
比色管架沸石boiling stone
橡胶管rubber tubing
真空泵管tygon vacuum tubing
透明pvc管clear pvc tubing
橡胶塞rubber stopper
吸耳球bulb for pipet
乳胶帽漏斗刷funnel or graduate brush
试剂瓶刷bottle brush
离心管刷centrifuge tube brush
滴定管刷buret brush
试管刷tube brush
比色管刷nessler tube brush
容量瓶刷volumetric flask brush
烧杯刷beaker brush
移液管刷brush for transfer pipets
取样篮collapsible carrier
密封样品袋seal sample bag
药匙lab spoon
镊子forceps
坩埚钳crucible tong
白容量瓶flint glass flask volumetric
棕色容量瓶brown glass flask volumetric
量筒volumetric cylinder
量筒measuring cylinder
具塞量筒mixing cylinder with stopper
量杯glass graduates with scale
滴定仪器burette/dispenser/titration
白滴定管（酸） flint glass burette with glass stopcock
棕色滴定管（酸） brown glass burette with glass stopcock
白滴定管（碱） flint glass burette for alkali
棕色滴定管（碱） brown glass burette for alkali
聚四氟乙烯旋塞滴管flint glass burette with ptfe stopcock
数显半自动滴定仪digital buret
自动滴定仪automatic titrator
比重瓶specific gravity bottle
水银温度计mercury-filled thermometer
红水温度计red-spirit-filled thermometer
精密温度计fractional-degree thermometer
石油密度计hydrometerph计ph meter
折光仪refractometer
天平analytical balance
电导率仪分光光度计真空泵vacuum pump
冷、热浴bath循环冷却器refrigerating circulator
数显循环水浴锅digital circulating water bath
循环加热器heating circulator
高温加热器（油浴） high-temperature circulator（oil bath）
加热水浴锅digital heating circulating water bath
往复振荡水浴锅reciprocating shaker bath
离心机centrifuge
劳动防护用品safety equip.
全棉工作服cotton lab coat
袖套dafety sleevelet
口罩respirator
工作鞋footware
隔热手套heat insulation gloves
防护眼镜safety spectacle
耐酸碱手套anti-erode glove
防毒面具respirator
安全帽motorcycle safety helmet
洗眼器eyewash equipment
急救药箱first aid pyxides
消防器材fire protection equipment
洗涤用品 things for washing
防滑垫lab mat
粉碎搅拌设备mill & mixer
振荡器shaker
粉碎磨cyclone sample mill
剪切磨cutting mill
磁力搅拌器magnetic stirrer
电动搅拌器power basic stirrer
数显电热搅拌器digital stirring hotplate
加热、制冷设备heating/refrigeration
烘箱oven闪点仪flash point tester
马弗炉furnace
万用电炉wire coil heater
微波炉电热套heating mantle
冰箱refrigerator
原子发射光谱仪 Atomic Emission Spectrometer AES
电感偶合等离子体发射光谱仪 Inductive Coupled Plasma Emission Spectrometer ICP
直流等离子体发射光谱仪 Direct Current Plasma Emission Spectrometer DCP
紫外-可见光分光光度计 UV-Visible Spectrophotometer UV-Vis
微波等离子体光谱仪 Microwave Inductive Plasma Emission Spectrometer MIP
原子吸收光谱仪 Atomic Absorption Spectroscopy AAS
原子荧光光谱仪 Atomic Fluorescence Spectroscopy AFS
傅里叶变换红外光谱仪 FT-IR Spectrometer FTIR
傅里叶变换拉曼光谱仪 FT-Raman Spectrometer FTIR-Raman
气相色谱仪 Gas Chromatograph GC
高压/效液相色谱仪 High Pressure/Performance Liquid Chromatography HPLC
离子色谱仪 Ion Chromatograph
凝胶渗透色谱仪 Gel Permeation Chromatograph GPC
体积排阻色谱 Size Exclusion Chromatograph SEC
X射线荧光光谱仪 X-Ray Fluorescence Spectrometer XRF
X射线衍射仪 X-Ray Diffractomer XRD
同位素X荧光光谱仪 Isotope X-Ray Fluorescence Spectrometer
电子能谱仪 Electron Energy Disperse Spectroscopy
能谱仪 Energy Disperse Spectroscopy EDS
质谱仪 Mass Spectrometer MS
ICP-质谱联用仪 ICP-MS ICP-MS
气相色谱-质谱联用仪 GC-MS GC-MS
液相色谱-质谱联用仪 LC-MS LC-MS
核磁共振波谱仪 Nuclear Magnetic Resonance Spectrometer NMR
电子顺磁共振波谱仪 Electron Paramagnetic Resonance Spectrometer ESR
极谱仪 Polarograph
伏安仪 Voltammerter
自动滴定仪 Automatic Titrator
电导仪 Conductivity Meter
pH计 pH Meter
水质分析仪 Water Test Kits
电泳仪 Electrophoresis System
表面科学 Surface Science
电子显微镜 Electro Microscopy
光学显微镜 Optical Microscopy
金相显微镜 Metallurgical Microscopy
扫描探针显微镜 Scanning Probe Microscopy
表面分析仪 Surface Analyzer
无损检测仪 Instrument for Nondestructive Testing
物性分析 Physical Property Analysis
热分析仪 Thermal Analyzer
粘度计 Viscometer
流变仪 Rheometer
粒度分析仪 Particle Size Analyzer
热物理性能测定仪 Thermal Physical Property Tester
电性能测定仪 Electrical Property Tester
光学性能测定仪 Optical Property Tester
机械性能测定仪 Mechanical Property Tester
燃烧性能测定仪 Combustion Property Tester
老化性能测定仪 Aging Property Tester
生物技术分析 Biochemical analysis
PCR仪 Instrument for Polymerase Chain Reaction PCR
DNA及蛋白质的测序和合成仪 Sequencers and Synthesizers for DNA and Protein
传感器 Sensors
其他 Other/Miscellaneous
流动分析与过程分析 Flow Analytical and Process Analytical Chemistry
气体分析 Gas Analysis
基本物理量测定 Basic Physics
样品处理 Sample Handling
金属/材料元素分析仪 Metal/material elemental analysis
环境成分分析仪 CHN Analysis
发酵罐 Fermenter
生物反应器 Bio-reactor
摇床 Shaker
离心机 Centrifuge
超声破碎仪 Ultrasonic Cell Disruptor
超低温冰箱 Ultra-low Temperature Freezer
恒温循环泵 Constant Temperature Circulator
超滤器 Ultrahigh Purity Filter
冻干机 Freeze Drying Equipment
部分收集器 Fraction Collector
氨基酸测序仪 Protein Sequencer
氨基酸组成分析仪 Amino Acid Analyzer
多肽合成仪 Peptide synthesizer
DNA测序仪 DNA Sequencers
DNA合成仪 DNA synthesizer
紫外观察灯 Ultraviolet Lamp
分子杂交仪 Hybridization Oven
PCR仪 PCR Amplifier
化学发光仪 Chemiluminescence Apparatus
紫外检测仪 Ultraviolet Detector
电泳 Electrophoresis
酶标仪 ELIASA
CO2培养箱 CO2 Incubators
倒置显微镜 Inverted Microscope
超净工作台 Bechtop
流式细胞仪 Flow Cytometer
微生物自动分析系统 Automatic Analyzer for Microbes
生化分析仪 Biochemical Analyzer
血气分析仪 Blood-gas Analyzer
电解质分析仪 Electrolytic Analyzer
尿液分析仪 Urine Analyzer
临床药物浓度仪 Analyzer for Clinic Medicine Concentration
血球计数器 Hematocyte Counter

为什么仪器行业落后

业内新闻

据据美国调查机构SDI报告统计，美国调查机构SDI报告统计，过去十余载中过去十余载中，中国已成为世界第二大经济体，并在全球多产业中有着深远的影响，其中就包括科学分析仪器，中国经济体体增长的同时也刺激了对仪器的需求，从而使得科学分析仪器成为整体经济发展的市场之一。
我国分析产品的性能一直仪器仪表行业发展中的一大硬伤，也是必须解决的问题。虽然整体指标同国外同类产品比较差距不大，但稳定性和可靠性不高，很多企业在注重产量而忽视产品技术创新、产品质量，使仪器行业发展存在很多不健康因素。局外进口产品垄断国内市场，局内国产分析仪器占市场份额比例不大，造成当前这种局面，并不能直接说明国内分析仪器制造商在整体水平是不行的，只是根源上的处理不够细化，促使了这种行业市场分化过重的原因！
分析原因
1、仪器理解的深度不够。仪器操作人员仅仅照搬说明书或者培训班上的简单知识，不能从仪器自身的原理出发进行深入的掌握，尤其是很多仪器配套软件里面有大量的信号处理算法，这些都被软件本身掩盖住，使得操作人员不能对出现的结果进行细致的分析，尤其是不能灵活的调整仪器的参数进行检测。
2、仪器应用研究的深度不够。很多仪器的应用仅仅限于把仪器当做数据的来源，但是我们都知道任何仪器都有误差，都有各种各样的噪声，如果我们不能对仪器产生噪声的机理进行深入的分析，那我们对于数据的处理就没有理论依据，因此也就不能从更高的层面解决遇到的问题。
3、仪器和工业生产结合的很不够。我们国家的传统工业基本上是手工性的工业，尽管引入了大量的现代制造设备，也只是把熬药的瓦罐变成了不锈钢瓦罐而已。并没有从根本上解决传统工业的现代化改造。尤其是没有把精密仪器引入到生产线上，这就使得生产线缺乏必要的精细观测，因此就谈不上控制。
4、仪器应用的基础理论欠缺。任何仪器的应用都离不开算法，我们在两个方面欠缺算法的研究，一方面针对仪器信号的增强，另一方面针对应用。前者如前所述，由于缺乏对仪器的深入理解研究不理想，后者则是在面对复杂的应用过程是，我们的分析建模能力很弱。这就导致好仪器发挥不了好的作用。
5、仪器工业缺少复合型团队。从前面的分析可以看出，仪器工业的振兴需要从需求的振兴着手，然后，向上游推动，引起仪器制造工业的革命。但是无论是应用，还是设计制造，都需要拥有各种专业的人才。而我们国家的现状是研制单位人才的单调化，小课题组化，这就导致很多课题组缺乏足够多的各专业人才来解决各种方面的问题。 我们国家的仪器工业还有很长的路要走，但是目前阶段还应该扎扎实实的做好应用，而做好应用首先要关注跨学科的合作。但是由于我们国家的教育属于专业化教育，使得我们的人才的思维也专业化，跨专业的能力很弱，这样就很难培养出跨专业的领导型人才，这就不难理解为什么我们都知道仪器重要，但是我国的仪器工业依然不能在工艺和材料都不成问题的情况下还如此的落后。这需要我们共同的努力。