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《激光与光电子学进展》2018年第12期封面故事：活细胞生物激光器的现状和未来: Chineselaser 2019-1-10 10:48; 活细胞生物激光器的现状和未来王秀翃提到激光器，人们通常想到的可能是各种类型的传统激光发生器，很少有人会将微小的细胞和激光器联系起来。我们知道产生激光通常要有三要素，即光源，受激产生辐射的增益介质以及将所产生的光进行放大的“光学谐振腔”。一般激光器的增益介质多为晶体、陶瓷、有机染料及光纤等材料，而细胞激光器所采用的增益介质是具有生物活性的细胞，这突破了人们对激光器的传统认识。细胞激光器在2015年被评为了十大新型激光器之一。细胞与激光的首次结合细胞激光器的产生最初是源于研究人员的好奇心。激光研究人员曾经尝试使用各种状态和各种形状的材料作为增益介质来实现激光输出，包括气体，液体，固体以及陶瓷，晶体，光纤等。自然界中有没有生物材料可以发射激光呢？哈佛大学的光物理学者Seok-Hyun Yun 和Malte Gather对这一问题特别好奇，因此他们尝试了细胞作为增益介质的激光输出。在自然界，有很多可以发光的物质，比如绿色荧光蛋白，它最初是从水母中提取出来的，在蓝光辐照下会发出绿色的光，其三维结构见图1A。绿色荧光蛋白的发现在生命科学研究领域具有里程碑式的意义，发现和研究绿色荧光蛋白的三位科学家因此获得了2008年的诺贝尔化学奖。它可以用于追踪细胞中的分子，报告基因的表达，被誉为生命科学中的指路明灯。Yun和Gather博士用表达绿色荧光蛋白的DNA质粒对人胚胎肾细胞进行转染，得到了可以表达绿色荧光蛋白的肾细胞。图1 .单细胞激光器 A 绿色荧光蛋白三维结构 B 单细胞激光示意图 C D E分别是低于阈值，阈值附近和高于阈值的出光模式 F G分别是低于阈值和高于阈值细胞内出光的空间分布模式将此细胞置于珐珀谐振腔中，腔镜是由两面布拉格反射镜构成，腔长d在20微米左右，细胞直径在15微米左右，如图1B所示。泵浦光源为波长465nm的光参量振荡器，脉宽5ns，重频10Hz。经显微物镜对腔内细胞进行泵浦，并探测其输出光谱，得到了在不同泵浦功率下单细胞的激光输出，图1C,D, E，经实验测量泵浦阈值拟合结果在1nJ左右。泵浦能量低于阈值时，只是自发辐射发光（C）；在阈值附近时，只有一个模式的震荡输出（D）；随着泵浦功率的增加，其他模式的激光也得到放大输出（E）。在持续数分钟的激光放射后，细胞仍能保持其生理活性。虽然这种激光很微弱，持续时间只有几个纳秒，但能被清晰地探测到。除了人源细胞出光外，他们还实现了表达绿色荧光蛋白的单个细菌的激光输出。自带谐振腔的细胞激光器第一个活细胞激光器的成功实现为生物材料激光器研究打开了一扇门。但是第一个活细胞激光器使用了外加的谐振腔。为了更易于将激光器植入活体内，2015年，哈佛大学的Yun博士又在自己的实验室尝试了细胞内载有谐振腔的激光器—即基于回音壁模式微腔的细胞内激光器。回音壁模式光学微腔是一种特殊的光学谐振腔，它突破了传统的基于腔镜光学谐振腔的限制，通过边界连续的全反射，可以将光子长时间地局域在微腔内形成回音壁模式的介质谐振腔。因其具有超高Q值、极小的模式体积、超高的能量密度和极窄的线宽等优越特性，成为一类典型的新型光学器件。回音壁模式微腔可以在环形或者球形的一些材料表面实现光信号的传输，在无标记传感探测领域具有其他光腔不可比拟的优势。目前已报道的回音壁模式微腔材料有液滴、二氧化硅、半导体和聚合物等材质。借助于微纳加工制造技术、光纤拉锥等技术，回音壁模式微腔得到了迅猛发展， Yun博士和他实验室的Matja? Humar采用以下几种不同方式的回音壁微腔模式实现了细胞内激光输出: 向细胞内注入油滴，如图2A所示，油滴是混合了尼罗红染料的聚苯乙醚，其折射率为1.69，而油滴外细胞液折射率可近似为水的折射率1.33。根据折射率导光原理，油滴在细胞内会形成一个由尼罗红染料提供增益的微球腔。在波长535nm、脉宽5ns、重频10Hz泵浦光作用下，得到回音壁模式输出光谱，如图2C所示。在此基础上，考虑到猪皮的脂肪细胞内含有单一的形状规则的球形脂滴，将含有尼罗红的溶液注射到猪皮下脂肪组织中，细胞中的脂肪颗粒被尼罗红染色。在37℃、用535nm激光泵浦猪皮组织，输出信号经芯径200μm的多模光纤耦合至光谱探测器，得到了猪皮组织中脂肪细胞的输出光谱。利用高折射率材料的回音壁微球腔。人体细胞具有内吞功能，可以将细胞外的物质通过内吞作用摄取到细胞内以维持正常的代谢活动。用人体宫颈癌HeLa细胞通过细胞内吞作用可以使直径11.5μm的荧光掺杂的聚苯乙烯微球进入细胞内部形成回音壁微腔，图2D，E。在泵浦激光辐照下，实现了细胞内的激光输出，图2F。除了将增益介质掺杂在回音壁微腔内之外，也可以将没有荧光掺杂的回音壁微球置于含有荧光染料的细胞质中，或者在微球表面包覆一层荧光染料，这样也能够实现基于回音壁模式微球腔的细胞内激光输出。图2 基于回音壁微球腔的细胞内激光器 A 将油滴注入细胞内示意图 B含有油滴的细胞，红色为尼罗红染色的油滴，蓝色为细胞核 C 基于油滴微腔的细胞内激光输出 D 细胞内吞微球示意图 E 内吞聚苯乙烯微球的细胞，红色为细胞膜，蓝色为细胞核F 基于聚苯乙烯微球腔的细胞内激光输出。植入组织中的激光器在科幻电影中我们曾经看到过镭射眼。细胞激光器具有极好的生物相容性，如果植入生物组织内将不会引起机体的免疫反应，这为将激光器植入活体组织中提供了可能，活体组织发光将不再是梦想。2017年，Matja? Humar、Anja Dobravec等人报道了可植入牛眼角膜、血液和皮肤组织内的微型激光器，如图3所示。他们分别将直径8μm的绿色荧光聚苯乙烯微球植入新鲜的牛眼角膜内（n=1.37-1.38）；直径40μm掺杂尼罗红染料的生物可降解PLA微球植入人血液内；以及直径49.8μm的尼罗红染料PLA微球植入猪皮组织内。分别实现了眼角膜，血液和皮肤表面下200微米深处的激光发射。图3. 植入组织中的激光器 A 牛眼角膜 B 血液 C 皮肤组织应用前景在生物检测和成像领域，有望实现高灵敏检测和细胞内部成像，提高成像分辨率。荧光检测和成像技术因其可以提供丰富的分子信息是当今生物医学领域不可或缺的一项技术。但是由于荧光的谱带较宽，不利于多种荧光的同时检测以及高灵敏分析，这是荧光分析的瓶颈。而如果把荧光转变为激光，由于激光的光谱带宽非常窄，可以弥补荧光成像的不足突破荧光检测的瓶颈。另外，传统的光学显微技术利用不同组织结构对光的线性吸收（单光子）的不同来生成图像的对比度，但是这仅限于在靠近组织表面（小于 100微米）实现高分辨率成像。如果可以从内部成像，那么可能会得到具有更多细节的图像。现代的光学成像技术如共聚焦显微技术和多光子显微技术可以提供生物系统的具有亚细胞分辨率的成像。荧光显微镜成像的技术依靠使用荧光物质标记来对细胞或组织进行成像，而细胞内激光器可以生成更亮的激光用以提高它成像的分辨率。可以用作细胞标签。人体是由上万亿个细胞组成的，细胞是生命活动的基本单位。基于细胞内的微型激光器原理，如果使用不同发射波段的荧光染料掺杂微球，结合使用不同尺寸的微球，那么可分辨的微球数量将大大增加，甚至可以达到人体内细胞数量。利用此项单一技术来单独标记靶向细胞，使得同时追踪上千个细胞成为可能，从而可以研究每一个细胞的生命活动过程，并进行目标组织细胞的定位。细胞内环境监控。细胞内微型激光器就像是在细胞内安装了眼睛，可以实时观察细胞内的活动。并将观测结果以激光的形式传递出来。根据这一原理，可以利用细胞内激光器来对细胞内的微环境进行监测，有望实现对一些危害人类健康的重大疾病（比如癌症）的早期检测和预防。用于制作生物活性的元器件。目前的光学器件大多是非生命的物质，细胞激光器的出现，将有望制成具有生命活性的元器件。综上，细胞激光器的实现为生物学和光子学领域的研究开辟了新的方向，但是目前其研究还处于初始阶段，其在生物学领域和光子学领域的各种新应用将会不断涌现。该文章发表在《激光与光电子学进展》第55卷第12期，且被选为当期的封面文章，文章内容点击查看： http://www.opticsjournal.net/Articles/abstract?aid=OJ181216000035A7D0cI 。依据该文章内容设计的封面图：; 720 次阅读|0 个评论

理文编辑走进北京工业大学: liwenbianji 2016-5-22 20:04; 5月20日，理文编辑走进北京工业大学举办展台活动，与北京工业大学的师生进行了近距离的交流。展台吸引了大量师生驻足，他们都表示对理文编辑的英文润色服务十分感兴趣，展台活动取得了良好的效果。理文编辑成立于1995年，2006年在中国注册公司，是最早在中国开展论文语言编辑服务的公司，理文编辑拥有母语为英语且有学术背景的专家编辑团队，是全球英语语言润色公司的领跑者。理文编辑 |Since 1995; 个人分类: Campaign|4210 次阅读|0 个评论

生物矿化策略合成网状二氧化钛/石墨烯复合结构及其界面储锂性能: WileyChina 2016-4-22 11:45; 转载自： MaterialsViews 编辑部发展具有高能量与高功率密度的锂离子电池是制造各型电动车辆和电子器件的基础。而合成高容量，长循环寿命以及快速充放电特性的高性能电极材料是其中一个重要挑战。由于其安全，廉价，循环稳定性优异等特点，二氧化钛（TiO2）被认为是一种较有潜力的锂离子电池负极材料。但是该材料的离子和电子导电率较低，在作为电极使用过程中快速充放电性能较差，这严重影响了TiO2在锂离子电池中的实际应用。诸多研究表明，减小TiO2 材料的晶粒尺寸是改进其电化学性能的重要方法，较小的晶粒尺寸可以有效缩短电子与锂离子在TiO2晶体内部的扩散路径，由此提高其电极性能。更重要的是，纳米尺度下的TiO2 晶粒通常具有显著的界面储锂效应。与反应动力学较慢的晶体内部锂离子脱嵌过程不同，界面储锂效应通常发生于材料表面，通过快速而且高度可逆的法拉第电荷储存反应实现。因此充分利用界面储锂效应，能较大程度的提高TiO2 电极材料的快速充放电性能，这对于发展高功率锂离子电池具有重要意义。通过模拟自然界生物体内二氧化硅的形成过程，研究人员可以在温和条件下调控纳米TiO2的成核，生长和结晶，此方法被称为仿生钛化。与传统的合成方法相比，仿生钛化过程不仅仅合成条件环境友好，而且提供了一种对TiO2 各项物理化学特性进行调控的新思路。北京工业大学陈戈副教授研究组报道了利用仿生钛化方法在还原石墨烯氧化物（RGO ）表面构建由TiO2 纳米颗粒相互连接的“ 网状” 结构TiO2 ，在此项研究中，支状多胺高分子作为仿生钛化位点和锚定剂用以控制TiO2 纳米颗粒在石墨烯氧化物（GO ）上的成核，生长和结晶过程。所得的TiO2/RGO 复合材料中，TiO2 纳米颗粒尺寸在10nm 以下，并暴露出具有高表面能的（001）晶面；同时产物具有较薄的厚度（10-12nm）和较大的比表面积（172 m2g − 1 ）。将所得TiO2/RGO 复合材料用于锂离子电池电极材料时，该材料表现出优异的快速充放电性能和循环稳定性：在5C（1C = 168 mAg − 1 ）的电流密度下循环50 圈，该材料的容量约为155mAhg − 1 ；在25C 的电流密度下循环2000 圈，该材料仍然具有115 mAhg − 1 的容量，此性能远优于普通的纳米TiO2 与RGO 机械混合产物。对不同循环圈次的充放电曲线的具体分析表明， TiO2/RGO 复合材料优异的快速充放电性能与循环稳定性能部分源于其可逆的界面储锂机制。“网状”结构的TiO2 具有大量的孔隙，与复合的RGO一起提供了丰富的反应界面可以同时储存锂离子和电子，从而形成界面储锂行为。此项研究展示了一种新颖的环境友好的生物矿化策略来调控无机纳米材料的合成过程，并最终提高该无机纳米材料的电化学性能。原文链接： http://www.materialsviewschina.com/2015/09/biological-synthesis-of-graphene-mesh-titanium-dioxide-mineralization-policy-composite-structure-and-reversible-lithium-storage-performance/; 个人分类: Physical Science|2337 次阅读|0 个评论

About me: iiiiice 2015-4-30 16:37; 贺正冰，博士、教授北京工业大学（城市交通学院）高层次人才研究方向：交通流理论、自动驾驶、交通大数据个人主页: https//www.zhengbinghe.com \0 \0; 7811 次阅读|0 个评论

祝贺贾燕琛等北工大第三批技术转移硕士毕业!: 热度 1 lgjszy 2013-11-9 15:27; 祝贺贾燕琛等北工大第三批技术转移硕士毕业!（补发） 2013 年7月2日上午，北京工业大学举行了热烈而隆重的毕业典礼。北工大软件学院技术转移与信息服务方向第三批通过工程硕士学位的学员，高兴地参加了毕业典礼。会后，纷纷与老师合影留念。第三批取得北工大软件学院技术转移与信息服务方向工程硕士学位的9名学员是：第一期学员李冬雪（女）；第二期学员邢飞飞、潘博、李昕、韩秀梅（女）、高雯（女）、贾燕琛（女）、仇雅静（女）、×××（女）。向北工大第三批技术转移的工程硕士们，表示最热烈的祝贺！向技术转移工程硕士班的创办者——北工大软件学院院长侯义斌博士，表示最崇高的敬意！向北工大软件学院的领导和老师，表示最衷心地感谢！学生们与张晓凌老师、林耕老师合影技术转移班学生与张晓凌教授合影林耕摄影技术转移班学生们与张晓凌导师、林耕导师合影高雯与张晓凌导师合影林耕摄影贾燕琛与张晓凌导师合影林耕摄影与张晓凌导师合影林耕摄影仇雅静与张晓凌导师授合影林耕摄影贾燕琛与林耕导师合影韩秀梅与张晓凌导师合影林耕摄影北京工业大学技术转移与信息服务方向工程硕士研究生班，是由北工大软件学院与北京技术市场管理办公室共同创办的，在2008年10月11日正式开学。旨在培养具有技术创新精神和管理能力的国际化、复合型、高层次的技术转移专业人才。在创办过程中，时任北工大副校长、软件学院院长侯义斌博士，起到了决定性的作用，是功不可没的创始人。研究生班教学过程采用现代化的教学模式，集先进性、国际性、体系化和实用性为一体的课程体系，由知名管理部门官员、学者、中外教授、业界资深讲师和知名企业高管组成授课团队。北工大技术转移工程硕士班的开办，得到了中国技术市场管理促进中心等领导的大力支持，是全国技术转移人才培养探索性的尝试，是“十一五”期间全国技术市场工作的一项重要举措。经过近5年的实践，研究生班取得了一些成果。侯义斌院长、朱清副院长带领管理与教学团队，把握培养方向与质量，处理好各种关系，克服了重重困难，终于使研究生班进入到了稳定发展阶段。组织了一批校外知名专家和本校老师授课，通过几年的教学实践，积累了宝贵的教学经验。不断地完善教学大纲，调整教学重点。组织老师和专家，编制了一套教材。建立了北京技术转移人才培训基地，有了组织保障。张晓凌老师对培训基地的建设，倾注了大量心血。招收了3期学员，第一期33人，第二期20人，第三期38人，共91人，其中有几名学员是外地的，赶到北京来上课，精神可嘉！在学员的工程实践和硕士论文环节，结合我国技术转移存在的问题，组织专家论证、精心选题。在导师的指导下，取得了一批有实用价值的成果。共有3批学员33人取得了工程硕士学位。我国技术转移的高素质专业人才十分匮乏。这个问题已成为影响技术转移发展的瓶颈。当今，高素质的技术转移人才，应该是“五懂”的复合型人才。一要懂专业，有理工科专业背景；二要懂经营，了解企业的经营与管理，掌握技术经营的技能；三要懂法律，掌握知识产权应用与保护的技能；四要懂金融，掌握资本运作的技能；五要懂外语，能够与国外专家熟练对话。我国有条件大学应当尽快地开办技术转移硕士博士专业。目前我们从事技术转移的大多是经验型人才，不具备复合型人才所应具有的条件。技术转移高端专业人才缺乏，对国家技术转移工作的不利影响越来越突出，影响技术转移的深入开展。技术转移向更高层次或者更广的范围发展，都需要有专门的高端专业人才来推动。我国有条件的大学，应当尽快地开办技术转移的硕士、博士专业！衷心地希望，北工大技术转移方向工程硕士班，坚持办下去，办大、办好！; 个人分类: 教学笔记|6365 次阅读|2 个评论

《北京工业大学学报》：德国《数学文摘》收录最新统计结果: 热度 1 zhpd55 2013-4-8 08:54; 《北京工业大学学报》：德国《数学文摘》收录最新统计结果诸平昨天看到《北京工业大学学报》编辑部的梁洁老师留言，询问德国《数学文摘》（ ZentralblattMATH ）数据库收录的查询问题，由于我们网络最近经常出现断线现象，有时甚至是根本无法登陆某网站，今天早到办公室，提前登陆，将检索结果汇总如下。《北京工业大学学报》（ ISSN 0254-0037 ） 2000 年入选德国《数学文摘》（ ZentralblattMATH ）数据库， 2000-2002 年使用英文刊名为 “ J.BeijingPolytech.Univ. ” ，曾经有 10 篇论文被摘录； 2003 至今使用英文刊名为 “ J.BeijingUniv.Technol. ” ，截止 2012 年累计有 159 篇论文被其摘录。2000年以来， ZentralblattMATH 数据库共摘录《北京工业大学学报》论文169篇。 ZentralblattMATH 数据库收录期刊一览表中关于该刊的信息变化如下，同时附上 2000 年以来的逐年收录量变化统计结果以及 2012 年摘录的 3 条信息。注意点击红字部分，即可链接到德国《数学文摘》数据库网站，可以进行检索，但是每次检索仅仅显示3条检索结果。 ZMATH J.BeijingPolytech.Univ. JournalofBeijingPolytechnicUniversity.BeijingGongyeDaxueXuebao. EditorialOfficeoftheJournalofBeijingPolytechnicUniversity,Beijing.Chinese. Journal,ISSN0254-0037 Continuedas: J.BeijingUniv.Technol . Nolongerindexed. Libraryshelfmarks:TIB:ZO2069(Haus2) ZMATH J.BeijingUniv.Technol. JournalofBeijingUniversityofTechnology.BeijingGongyeDaxueXuebao. EditorialOfficeoftheJournalofBeijingUniversityofTechnology,Beijing.Chinese. Journal,ISSN0254-0037 Formerly: J.BeijingPolytech.Univ. Year Abstracts Year Abstracts Note 2000 7 J.BeijingPolytech.Univ . ( se: 00002995) ( Total10 ) 2001 1 2002 2 2003 5 2008 12 J.BeijingUniv.Technol . (se:00003050) (Total159) 2004 11 2009 15 2005 18 2010 27 2006 28 2011 11 2007 23 2012 9 Zblpre06129866 Bi,Jingguo ; Han,Lidong ; Liu,Mingjie Cryptanalysisofapublic-keyschemebasedontheChineseremaindertheorem. (Chinese.Englishsummary) J.BeijingUniv.Technol . 38,No.5,768-772(2012).MSC2000: *94A60 11T71 CommentonthisItem PDF MathML XML ASCII DVI PS BibTeX OnlineOrdering Zblpre06129865 Zhou,Yousheng ; Xin,Yang ; Qing,Sihan ; Yang,Yixian Aforward-backwardsecuregroupsignaturescheme. (Chinese.Englishsummary) J.BeijingUniv.Technol . 38,No.5,736-739(2012).MSC2000: *94A60 68P25 CommentonthisItem PDF MathML XML ASCII DVI PS BibTeX OnlineOrdering Zblpre06129864 Cai,Yongquan ; Cheng,Fulai Athresholdsignatureschemebasedonfactorialdecomposetheoremofpolynomial. (Chinese.Englishsummary) J.BeijingUniv.Technol . 38,No.5,727-729(2012).MSC2000: *94A60 68P25 CommentonthisItem PDF MathML XML ASCII DVI PS BibTeX OnlineOrdering; 个人分类: 数学研究|3980 次阅读|1 个评论

北工大讲课:《技术转移相关的法律法规》(图/文): 热度 1 lgjszy 2012-1-31 09:20; 2011年11月19日至12月10日，在北京工业大学软件学院（技术转移）工程硕士在职班上，讲授《技术转移相关的法律法规》。 2011年12月10日上午，在北京工业大学的课堂上。 2011年12月10日上午，在北京工业大学的课堂上。 2011年12月10日上午，在北京工业大学的课堂上。; 个人分类: 教学笔记|3150 次阅读|2 个评论

北京工业大学召开全校科技工作大会: sunbaoxi 2012-1-15 17:08; 2012 年 1 月 13 日上午，北京工业大学科技工作大会在学校礼堂召开，在蒋毅坚副校长的主持下，张爱林副校长作了《创新机制，高端引领，服务北京，推动我校科技工作实现新跨越》的报告。郭广生校长作了《科技创新引领研究型大学建设》的报告，分析了把我校建设成国际知名、有特色、高水平的研究型大学的历史机遇和重要意义。大会还邀请了多名校外专家解读国家和北京市在第十二个五年计划期间的科技发展规划和科技政策。第二天上午，各个学院的广大教师分别进行了座谈，老师们畅所欲言，高度肯定了这次全校科技大会对促进我校科技发展所起的重要作用。下午，各学院院长分别在大会上发言，校党委书记王守法作了大会总结报告。这次大会的召开，极大地鼓舞了北京工业大学广大师生投身科学研究的工作热情。; 2169 次阅读|0 个评论

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