2017年度北京市电子显微学年会召开

　　2017年12月19日，一年一度的“2017年度北京市电子显微学年会”在北京天文馆4D科普剧场如约召开。200余位电子显微学相关技术及应用专家学者、厂商代表等不畏严寒，参加了本次年终电镜学术交流会。

　　年会由北京市电镜学会、北京理化分析测试技术学会主办，旨在推动北京及周边省市广大电子显微学的学术及技术水平，促进电子显微学工作者在材料科学、生命科学等领域的应用、发展和交流。

　　按照惯例，年会邀请多位相关专家学者做了电镜技术的最新进展、电镜技术的应用探究等报告，同时也请电镜仪器、能谱仪器供应商，以及电镜样品制备设备供应商介绍了最新的电镜及相关仪器技术的最新进展。

　　据张申金介绍，长期以来，深紫外波段缺乏实用化、精密化激光源，制约了深紫外科学仪器和前沿研究的发展，而深紫外全固态激光重大优势对多学科提供了一种发展新型科装备的新技术。2007-2012年，财政部国家重大科研装备研制项目中，开始了对我国深紫外波段装备在相应科研应用领域“第一桶金”的挖掘。中科院理化所就承担了其中材料及器材等方面的攻关工作。经过多年的努力，实现原创性、高质量KBBF晶体小批量生产和高抗损伤棱镜耦合器件的研制成功。将光发射电子显微镜的观测精度拓展到纳米尺度空间分辨率，能量分辨率实现了近量级的提高，推动了相应仪器行业科技的进步。

　　雷运涛介绍了两款Gatan透射电镜新产品，Rio系列CMOS相机和Elsa冷冻传输样品杆。Rio相机是唯一一款CMOS相机，把通常的“高性能”标配到了常规的TEM成像和原位应用中，特点包括：实时观察，稿时间和空间分辨率的全视场成像，采集高速、原位事件等。Elsa冷冻样品杆用于高分辨冷冻电镜和冷冻断层成像的新一代冷冻传输样品杆，特点包括：长时间、无人值守数据采集，断层成像期间通过调整重心减小回归稳定的时间和漂移等。

　　实验室常用的病毒检测技术包括核酸检测，抗原、抗体检测，组织细胞培养、组织病理，形态检测等。其中TEM检测病毒具有快速(条件具备情况下10-15min内可完成检测)、开放性视野、全息捕获、非核酸序列依赖、非蛋白信息依赖等优势。宋敬东介绍到，电镜技术对于鉴定新病原体或未知病原体是必不可少的。TEM检测过程中，病毒样本的采集及样本制备对于检测成败至关重要，而且整个过程始终要有生物安全意识及相应措施，另外，为达到更好地检测结果，电镜技术还需与其他检测方法、技术联合应用。

　　蔡司公司可提供从cm到nm等多尺度、从成像到全面分析等多功能关联显微镜平台。任祺君主要介绍了其中的SEM-Raman关联显微镜系统，该系统可在不同测试手段之间精确定位样品的同一位置，并关联数据，保持样品在同一环境等。可实现对材料的多性能表征，获得材料形貌、物理、化学、结构等全面信息，并且能对材料进行原位改性与测试。具体材料检测应用案例介绍包括聚合物、石墨烯、TMDs、Li电池等。最后表示，未来仍然有更多电镜多功能扩展及应用的开发，如SEM-XNOM等等。

　　郑爱国等利用多种电子显微方法对比研究了新鲜和卸载的工业TS-1分子筛，研究发现：失活TS-1分子筛上Ti的存在形式上发生了显著变化，存在明显的Ti元素聚集，主要有三种聚集形式：无定型TiO2、晶体形式TiO2以及晶体-无定型和壳结构的TiO2。这些非骨架Ti的存在形式的发现，进一步加深了对TS-1分子筛工业失活过程的理解。

　　高敞主要介绍了日立电竞四款新产品，120kV透射电镜HT7800、高性能双束NX5000、台式扫描电镜TM4000、高分辨冷场扫描电镜Regulus系列。TM4000具有分辨率显著提高、导航功能方便操作等特点。Regulus系列则在高分辨的基础上可实现扫描电镜和原子力显微镜联用，两种测试方法样品台坐标共享、同一视野观察分析等。HT7800特点包括：高速CMOS荧光屏相机、第二代双缝吴京、TMP真空系统等。NX5000特点有高亮度冷场发射电子枪与复合电透镜的完美组合、配备多个SEM电子光路内探测器、超大样品仓以及高稳定样品台等。

　　当前，电子显微学正朝着高分辨、原位、分析三个方向发展，在此背景下，TESCAN公司提出构建电子显微镜-分析、表征综合平台，即性能最强大的显微综合分析平台——All In One，如FIB-SEM-TOF-SIMS一体化分析系统和电镜-聚焦拉曼一体化分析系统。顾群主要介绍了电镜-聚焦拉曼一体化分析系统，该系统将两种分析手段的优势集成到一起，避免了单独使用中的一些不足。该一体化分析系统的应用实例包括碳材料分析(石墨烯复合材料)、有机材料解析(PMMA与PS共聚物)、无机相分析(岩浆岩)、结构及结晶度分析等。

　　雷建林主要介绍了当下热门的冷冻电镜技术的发展现状、我国目前相关研究现状，以及国内取得的相关研究进展。他认为冷冻电镜技术的应用必然会更加普及，对于重要生物大分子的结构解析，各科研团队之间的竞争将更加白热化。但目前仍面临诸多技术挑战：如何获得生物大分子结构在细胞乃至组织原位的更接近生理状态的精细结构信息?如何获得生物大分析动态结构信息?超大规模数据的快速处理?如何将冷冻电镜技术与其他技术，如超分辨荧光显微技术、质谱技术、测序技术等有机结合?如何发展更成熟的MicroED技术等。

　　袁建忠主要介绍了日本电子电镜产品及技术的最新发展情况。高端透射电镜方面主要介绍了单色器、球差校正NEO ARM、球差校正GRAND ARM、冷冻透镜CRYO ARM等。常规场发射透射电镜主要介绍了JEM-F200(自动换样、冷场枪、超级能谱等特点)、JEM-1400Flash(一体化CMOS相机、光镜电镜一体化等特点)、JSM-IT500、JSM-7900F等。

　　张琪主要介绍了儿童颅脑肿瘤的病因、发病机理，及常见颅脑肿瘤分类和超微结构特征。最后分享了儿童颅脑肿瘤的预防，包括远离辐射、小心药物滥用、健康饮食等。

　　禹宝军主要介绍了布鲁克在显微学领域的几款重磅产品及新技术。平插式能谱FlatQUAD可实现小于10pA极低束流下表面粗糙生物样品分析。通过芯片环形、置于电镜极靴和样品之间、电子束从中心孔穿过等设计，使SEM、EDS达到最大固体角，高达近1.2sr。可应用于低电压分析纳米结构材料、超大计数率快速大面积mapping。接着介绍了纳米尺度EBSD分析的优秀解决方案——OPTIMUSTMTKD、透射电镜扫描电镜中原位定量纳米力学测试系统、最新AFM技术PeakForce SECM——纳米尺度扫描电化学显微镜和原位溶液下电学性质表征等。

　　时间分辨透射电子显微镜也称为四维超快电子显微镜(4D-UTEM)或动态电子显微镜，是近期发展起来的一种新型电子显微技术，是超快激光和高分辨电子显微术有机结合的产物,超快电子显微术已经成为国际超快结构动力学和电子显微学的前沿领域。据李建奇介绍，4D-UTEM可以在极高时间(皮秒至飞秒)和空间分辨率(纳米至埃)下观察材料中复杂的瞬态动力学过程，是研究物理、化学、生物以及材料科学中许多基本现象和机理的重要技术手段。其团队以现代电子显微镜为平台，在多功能电子枪研制中取得了突破，并成功将超快激光引入到电子枪阴极和样品室中，实现了超快光电子脉冲的发射与样品的超快激光激发。

　　电镜在生命科学领域的研究对象主要是蛋白质和细胞，其中结构生物学、细胞和组织都是研究的热点。而大容量三维成像技术是这一领域的重要研究工具。近年来随着自动化技术的发展，该技术发展很快，在神经生物学、细胞间相互作用、亚细胞间动态过程、药物筛选等领域发挥了重要作用。报告中潘锡江重点介绍了FEI的Cryo-FIB TEM薄片样品条件下，原位冷冻断层成像技术在生命科学中的应用。

　　徕卡公司显微系统资深应用专家程路/张艾敬共同介绍了徕卡电镜制样方案在材料与生命科学领域的应用。报告中，程路首先从材料科学领域角度介绍了徕卡全面的电镜制样方案。多种制样方案可应对各种类型的SEM/EBSD/AFM/OM样品的分析，另外，一种样品也可采取不同仪器和方案处理达到制样要求。接着，张艾敬介绍了徕卡电镜制样方案在生命科学领域的应用情况，并重点讲解了高压冷冻应用中的高压冷冻+冷冻替代(常温TEM)、高压冷冻+激光共聚焦(光电联用)。

　　鞠晶主要介绍了关于Oneview相机在原位实验中的一系列应用。首先进行透射电镜原位液体观察，实时观察在溶液中进行的化学反应，在表面活性剂包覆的金纳米棒手性组装体研究中发现，溶液样品具有光学手性相应，且在TEM中观察到螺旋排列结构。同时，还进行了在不同反应气氛、原位加热、三维电子衍射等相关电镜原位技术研究。

　　杨小鹏主要介绍了近来牛津仪器在能谱仪、EBSD探测器方面推出的革命性产品和技术。能谱仪方面，牛津仪器推出了新的能谱方式——实时能谱AztecLive，相比传统能谱的顺序完成样品移动和采集，AztecLive可实现同时完成样品移动和采集，达到实时采集电子图像、元素分布。如此，样品移动时，可得到动态总谱图，定性元素;样品静止时，得到更详尽的元素面分布图，这样就避免了错过任何感兴趣的区域。同时，AztecLive得到了更快硬件Ultim Max EDS探测器、新一代处理器X4的支持。使得整体能谱仪产品达到更高效、更方便、更准确的效果。接着，EBSD探测器方面，基于CMOS技术的Symmetry探测器达到比基于CCD技术最多快30倍的惊人效果，是一种集高速(与3000点/秒)、高灵敏、高分辨于一身的新一代EBSD探测器。