顶尖装备助力重大科学问题探索
顶尖实验能力与顶尖实验设备，是世界一流大学科研服务平台的硬实力。分析测试中心作为校级大型仪器公共科研服务平台，下设五个仪器平台（电镜-影像中心，表面与性能分析平台，光谱、波谱、质谱平台，元素分析平台，冷冻电镜中心）、三个技术中心（新药创制技术中心，生物医学影像技术中心，模式动物技术中心），以及实验动物中心、张江公共仪器平台和病原微生物P2实验室。中心具备从皮米到厘米、从二维到四维的跨尺度多维度微区综合表征分析能力；具备材料应力及颗粒度分析、原子尺度的材料结构分析、生命及材料复杂样品制备等全流程的一站式技术服务能力；具备全面的多组学分析能力，可全面系统研究疾病、生理、微生物代谢、动植物代谢等生命活动发生发展规律，寻找潜在生物标志物；具备分析气体、液体、固体、聚合物等各种类型样本中目标有机物含量及纯度、表征有机物结构、分析未知物结构等分析能力；具备检出范围从超痕量至主含量的成分定量分析能力；具备空间分辨率从原子级到微米级的成分原位分析及成像能力。顶尖的分析测试能力极大地帮助了科研人员的前沿探索工作。一项又一项科学新发现、技术新发明在这里获得重要突破。化学化工学院崔勇教授团队完成的“手性金属-有机多孔固体的设计构筑及性能研究”项目，荣获2020年国家自然科学二等奖，这项成果的获取离不开分析测试中心的单晶解析技术支持。化学化工学院邱惠斌教授团队开发了一种在材料表面活性生长嵌段共聚物胶束刷的方法，其密度、长度和壳层化学等均能被精确调控，通过后修饰还能引入各种功能分子或纳米粒子，在催化和传感等领域具有广阔的应用前景。该成果2019年发表于Science杂志。分析测试中心电镜-影像中心的技术团队为他们实现胶束刷定量设计和控制优化提供了关键数据。机械与动力工程学院前瞻交叉研究中心钱小石教授是颠覆性制冷技术“电卡制冷”专家，这项新的制冷技术其温室气体直接排放量为零，有望发展为低碳高效的下一代制冷技术，是全球科研的一个热点。分析测试中心为钱小石团队的研究提供了极大助力。分析测试中心的电镜表征技术团队与钱小石团队的师生们利用冷冻超薄切片技术、低温透射电镜成像技术和高通量扫描电镜极高清成像技术有效地解决了样品的辐照损伤问题，获得了高质量的原位结构信息，为进一步深入研究奠定了坚实基础。近两年，他们的研究工作发表于Nature(2篇)、Science(2篇)等高水平学术刊物，并获多项国家专利授权。
锚定三个“第一”，提供“分析测试—交大方案”
作为上海交通大学的公共科研服务平台，中心秉持“质量第一、技术第一、服务第一”的理念。中心的一项重要使命，是为复杂交叉的综合性科研问题与极具成果转化前景的科研项目提供可靠的“分析测试—交大方案”。中心有一批学历背景好的实验技术人员，他们不断开发新方法，解决测试难点，为科研项目提供了更优质的“全过程”解决方案、更高效的“一站式”科研服务。材料科学与工程学院的韩礼元、杨旭东两位教授是研究太阳能电池的专家，2019年至2022年，他们连续入选了科睿唯安ESI全球“高被引科学家”榜单。他们的科研团队是分析测试中心的“老用户”，长期使用中心的固体、液体核磁共振波谱仪、稳态/瞬态荧光光谱仪、红外光谱、拉曼光谱、紫外光谱和显微红外等设备，团队分析测试需求量大，技术要求复杂。为了解决钙钛矿材料空气敏感、测试过程中易变质、光密度对载流子有影响等技术难题，光谱技术团队对样品仓支架进行设计、改造、反复优化条件，建立了光通量/光强衰减与光密度关系曲线等测试方法，成功用于分析载流子动力学相关的载流子寿命、载流子迁移率研究。由于制备钙钛矿薄膜材料的前驱体反应活性高，结构复杂，对其进行分子级别的结构分析较为困难，核磁机组团队为他们制定了综合测试方案，为课题组钙钛矿型太阳能电池的研究工作提供了关键的分析技术支持。近现代混凝土结构建筑是一类特殊的文化遗产，科学性的保护与修复干预必不可少。设计学院杜骞老师团队经常使用分析测试中心多种仪器对历史建筑材料进行表征、解析，研究对象包含了张园、上海音乐厅、上海市工部局等历史建筑。但在分析混凝土构件中，研究团队遇到了混合材料难以直接分析的困难。分析测试中心元素分析平台的老师向他们推荐了最新的微区X射线荧光光谱分析技术，并制定了局部原位定量加高分辨成像扫描的分析方案，克服了常规分析方法不能直接分析混合物的难点，便捷高效地对混凝土构件进行元素定性、定量分析和成像分布分析，为历史建筑修缮提供了科学的数据支撑。注射用紫杉醇（白蛋白结合型）是乳腺癌、卵巢癌、肺癌等疾病的治疗用药，曾经主要依靠进口，每支售价约6000元人民币。国内某著名制药企业在上海交大分析测试中心的帮助下，成功仿制出这款药品，售价仅为每支780元。最初，药企提供的测试样品为液体，难以进行精确的分析。分析测试中心电镜-影像中心TEM机组团队用辉光放电仪对普通碳支持膜进行表面处理后，成功地解决了该问题。通过反复试验，形成了稳定的制样方案。然后利用透射电镜成像技术，得以更清晰地观察到仿制药颗粒内部的载药情况。最终，中心为该药企的仿制药出具了具有法律效力的CMA检测报告，为其产品上市提供了可靠的技术支持。近年来，分析测试中心围绕测试技术方法创新和仪器功能开发等方面主动开展研究，获得国家自然科学基金、上海市自然科学基金等国家级和省部级科研项目支持30余项，其他类型项目13项（校外），校内项目40余项（决策咨询课题31项，校内其他项目17项），参与制定标准7项，授权专利7项，并获得了多项国家或地方奖项。这些成果既是对中心发展的见证，又是对工作人员辛勤工作的回报。
信息化赋能高效共享服务
在信息化建设的浪潮中，上海交大分析测试中心一直走在全国高校前列。信息化管理作为支持大型仪器开放共享的重要手段，既可以让全校师生能更公平、便捷地使用仪器，也让仪器运维变得更有效率。师生用户可以通过中心门户网站、微信公众号、交我办APP等入口进入大型仪器设备共享系统，便捷地进行仪器预约。在优先保证校内师生使用的前提下，仪器设备设施也向全社会开放共享。共享系统的服务数据显示，目前分析测试中心已服务全校理、工、农、医等20个学院、11个研究院、12家附属医院，近900个主账户；还吸引了包括中石化、上海医药集团、中科院上海应用物理研究所、光明乳业、强生公司等校外注册用户超9000个，注册用户覆盖31个省、自治区、直辖市。近三年，中心共服务超15万人次，73万机时，测试分析54万个样品。在信息化建设过程中，中心坚持三个导向。一是服务导向，实施业务电子化。中心作为校级仪器公共科研服务平台始终坚持以服务用户为导向，突出展示优质资源和检测实力。门户网站包括新闻、通知和用户指南、资质认定、交流讲座、技术培训和联系我们等栏目，以及检测项目导航和仪器关键词搜索栏，方便查找设备和预约测试。信息化系统不断完善，实现线上委托、在线支付、结果下载和培训考核管理等功能，持续提升用户的使用体验。二是深化应用，推进系统集成化。基于测试工作流程，通过微信公众号预约设备、审批耗材、门禁绑定等多种功能的开发，拓展了信息化系统的覆盖面；通过设备预约系统和门禁系统的绑定，确保了非工作时段的校内师生自主测试便捷实施；通过与学校云计算平台和高性能计算平台的对接，方便了测试结果的下载和数据结果的进一步分析；通过电子标签和条码打印、读写器等设备的配套和用户预约一体式打印机、自助样品柜，耗材智能柜等设施的定制，深度整合门户网站、业务系统和配套设施之间的关系，全方位地实现从数字化网站到集成化系统的升级。三是数据引导，推动管理精细化。在信息化系统长期运行过程中，分析测试中心充分利用信息技术的特点和优势，使信息采集、动态监测、分析管理决策融为一体。通过数据分析和挖掘，充分了解用户需求，指导设备采购，优化测试流程，监控测试质量。从以往的经验主导模式的实验室管理决策转变为数据驱动模式的精准施策，不断开发设备服务潜能，实现了设备使用机时和样品数的连年提升，切实提升了大型仪器设备开放共享效能。
助力实践教学及人才培养
助力实践教学和人才培养，也是分析测试中心服务科研的内在要求。中心充分利用高、精、尖大型精密仪器和实验技术人员的丰富经验，为研究生普及仪器理论知识、相关学科的前沿技术进展与应用动态。同时，中心在校内积极举办仪器新方法、新进展、新应用技术讲座，邀请国内外仪器分析技术专家作专题报告等系列学术活动，助力学生开阔学术视野，拓宽科研思路。中心积极开展线上线下相结合的混合式仪器自主操作培训，通过安全教育、理论培训、上机操作培训、考核等多个环节确保学生充分掌握仪器操作技能，获得初、中、高级上岗证。中心开展自主操作培训五年年来，已有3000余人获得培训上岗证书，学生可利用仪器非繁忙时段持证上岗，实现了仪器资源的充分利用。此外，中心还拥有全国分析检测人员能力培训委员会（NTC）考核基地和培训基地资质，可开展14项分析技术培训。现已开展21场培训，200余人获得证书。中心充分运用资源优势，打造可为学生提供多样化教育方式的科普实践基地，结合科普讲座、高精尖设备参观和实践观察等方式，宣传普及高端仪器设备和前沿分析测试技术，对学生科学精神的培养起到了良好的推动作用。中心自2009年起，通过跨学科、跨专业的方式招收学术型硕士研究生。拥有一支结构合理、教学水平高、测试技术能力强、具有高级职称的教师队伍，通过研究性测试拓展和课程建设，进行研究生培养。现有博导2名，硕导10名，已培养博士生4名，学术型硕士51名。中心以仪器分析新方法和仪器研究最新进展为主要讲授内容，加强研究生在进入科学研究领域之前基本理论与实践相结合的训练。先后开设多门分析测试相关研究生课程，其中包括表面分析技术、现代元素分析技术与应用、X射线表征技术、现代色谱-质谱前沿技术及应用、扫描电子显微技术及应用、透射电子显微技术及应用、实验动物学；同时面向物理与天文学院、材料科学与工程学院和农业与生物学院研究生专门开设实验教学课程，如固体物理实验方法、现代材料科学实验方法、现代仪器分析技术等。中心利用多学科优势，培养本科生的学科交叉意识，拓宽原有的知识面，开阔科学研究的思路，以实验教学和实践方式培养本科生自主科研能力。积极参与学校本科通识课程教学，先后开设新生研讨课《探测微观世界的手段和方法》《现代先进仪器分析与实践课程》，以及通识课《探索微观物质世界》《纳米技术与生物医学》《工程技术探究》。至今已承担本科实习近500人、本科生研究计划（PRP）48项、本科毕业设计4项。2023年10月30日，上海交通大学荣获第十八届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛全国总冠军，第六次捧得赛事最高荣誉“挑战杯”。分析测试中心为上海交通大学“特等奖”项目“基于刻蚀坑可控生长的极紫外反射元件原子级抛光系统”中相关指标的表征提供了重要技术支持，再一次显示了中心在学校人才培养体系中不可或缺的重要作用。
原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/VfxuJFw7jgesoKUdUmPwdQ
