中科院沈陽生態所攜手國儀量子 打造國產電鏡在生物領域的示范應用

中科院沈陽應用生態研究所的科研實力有目共睹。作為中科院體系內的重要研究機構，該所設有林業、農業和環境3個研究中心。

“我們研究所聚焦于三大領域研究：森林生態與林業生態工程研究、土壤生態與農業生態工程研究和污染生態與環境生態工程研究。”蘇振成老師介紹道。作為該所分子生物學實驗室的負責人，他見證了研究所公共技術平臺的發展歷程。

分子生物學實驗室組建于2002年，是研究所公共技術中心的重要組成部分。經過二十多年的發展，中心目前擁有大型通用型儀器設備100多臺套，價值5000余萬元。中心主要功能是為全所科研工作提供檢測技術服務，在滿足所內科研需求的基礎上，面向社會開放共享，開展各類檢測服務，包括同位素及示蹤分析、生物成分與結構鑒定分析、痕量物質生態功能分析和分子生物學分析等。

對于生物學研究而言，掃描電鏡是不可或缺的重要工具。蘇振成老師解釋說：“我們電鏡室接受的檢測樣本主要包括動植物組織、微生物細胞、真菌孢子、病毒等生物樣本，以及礦物質顆粒、微塑料、生物碳等材料樣本。場發射掃描電鏡可為這些固態樣本提供忠實原貌的立體感極強的表面超微形貌結構信息，能利用掃描透射探測器可觀察薄區樣本內部結構信息；利用高性能X射線能譜儀，還可對樣品表層元素進行定性和半定量分析。”

2023年，中心原有的環境掃描電鏡和臺式掃描電鏡由于成像精確度和分辨率有限，已經無法滿足日益增長的科研需求，采購一臺新的場發射掃描電鏡成為必然。

“通過前期大量調研對比和幾輪專家論證，同時為響應國家倡導的優先選用國產儀器，實現科技自立自強的號召，通過公開招標，國儀量子SEM5000系列場發射掃描電鏡最終中標。”蘇振成老師回憶起當時的選擇過程。

這個決定并非簡單的情懷，而是基于嚴格的技術對比和理性分析。“國儀量子的電鏡主要技術指標均可達到幾大主流進口品牌水準，且質保期長，售后服務響應迅速。”蘇老師強調，“通過2年的應用體驗，我們感覺物超所值。”

具體操作這臺設備的李旭老師對SEM5000的性能表現給予了高度評價。“我們這臺國儀量子SEM5000系列場發射掃描電鏡，可觀測多種生物及材料的微觀形貌，獲得樣品表面超微形貌結構信息。在使用過程中，我們最常用的放大倍數是2000-10萬倍，在這個范圍內，成像都非常清晰。”

讓李旭老師印象最深的是設備的人性化設計。“中文操作界面也非常友好，使用起來很方便，其中我最喜歡的功能是自動調節亮度對比度，這個功能不僅加快了拍照速度，拍出的照片明暗度也非常均勻。”

除了硬件性能，國儀量子的服務也讓用戶印象深刻。“國儀的售后服務非常好，工程師會定期來現場查看儀器狀態，幫助我們進行儀器維護。儀器有問題的時候，也能及時解決。”李旭老師說。

配套的能譜儀功能同樣出色。“我們還配備了能譜儀，可以對樣品表面元素成分進行定性定量分析。點分析是最常用的方式，通過點分析可以檢測材料中特定點或微區的元素組成，對于研究材料的局部化學性質非常有用。線分析用于分析指定元素在某一直線上的分布情況，可以測定材料中化學元素的濃度梯度。”

SEM5000投入使用后，為中心的科研產出提供了強有力的技術支撐。李旭老師介紹：“在一年半的時間里，我們接待了大量的實驗樣本檢測工作，產生了大量的照片和數據。一部分學生利用這些數據撰寫了畢業論文，還有一些學生正在使用這些數據撰寫期刊論文。”

目前已經發表的高水平論文包括：乙草胺通過改變塑料際微生物群落加速地膜微塑料在土壤中的老化發表在《Journal of Hazardous Materials》，以及中國西南部亞熱帶森林四個絨毛菌屬新物種發表在《Journal of Fungi》。

蘇振成老師表示，國儀量子場發射電鏡的出色表現，讓我們看到了國產高端科學儀器的光明未來，也更讓我們科研工作者有了實現科技自立自強的底氣與信心。

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