導讀：在全世界發展領域當中，科技創新一直是各國共同角逐的大方向，因而我國在科研技術領域不斷加大投入力度和財政支持，將中國創造發揮最大力度。2016年科學儀器領域又有了哪些令我們驕傲和鼓舞的新技術新產品的產生呢？ 　　外高橋造船首次成功應用TOFD無損檢測技術　　　　上海外高橋造船有限公司首次承建的3艘18000TEU超大型集裝箱船全部實現順利交付。期間，由該公司與上海船舶工藝研究所聯合攻關的超聲波衍射時差法（TOFD）無損檢測技術首次得到成功應用。
　　
　　18000TEU超大型集裝箱船在抗扭箱以及艙口圍區域大量使用EH40、EH47高強度鋼。由于其厚度達85毫米，確保其焊接質量對全船的順利建造至關重要。外高橋造船公司對此進行了專項科研，形成《18000TEU集裝箱船超厚板結構建造過程質量控制程序》，從人員、鋼材預處理、切割、裝配、焊接、無損檢測、巡檢點檢等幾個方面對超厚板加工質量管理進行規劃，并首次應用了TOFD無損檢測技術。
　　
　　TOFD無損檢測技術是一種增強型檢測技術，相對于傳統超聲波（UT）檢測技術，它具有檢測結果能保存、缺陷檢出率高、檢測速度快、檢測圖像直觀等優點，尤其是可以準確檢測出焊縫中裂紋的高度，便于分析評估裂紋對船舶結構的潛在威脅，對保證超大型集裝箱船的建造質量具有重要的作用。為此，在18000TEU超大型集裝箱船建造初期，外高橋造船公司與上海船舶工業研究所下屬的上海船舶工程質量檢測有限公司就TOFD無損檢測技術應用成立了課題小組，共同開展技術攻關。
　　
　　公安部檢測新技術大放光彩打破國外壟斷
　　
　　近些年來，我國技術提升，在檢驗檢測領域打破了許多國外一直壟斷的局面。并且創造了諸多具有我國特色及自主知識產權的技術產品，使得我國在檢驗檢測領域擁有了更多的話語權。
　　
　　公安部科技信息化局組織召開了“公安科技成果推廣應用經驗交流會”。會上展示了由公安部第一研究所和公安部物證鑒定中心共同研制的“GA118-16A型法醫DNA檢測平臺”，目前該檢測平臺已經完成大規模試用，并正式列入警用裝備序列。該法醫DNA檢測平臺的研制成功，形成了我國法醫DNA檢測儀器、軟件與試劑、耗材品的全面配套，實現我國科學儀器領域重大突破，結束了這一領域長期依賴國外產品的歷史。
　　
　　隨著DNA檢測技術在法醫學領域的應用，極大地提高了刑事偵查技術水平。但由于我國儀器制造領域落后，過去只能采用國外進口檢測設備、試劑盒耗材，昂貴的價格不僅嚴重制約了DNA檢測技術在公安一線的推廣應用，而且關乎國家信息安全。DNA關鍵設備、軟件信息系統國產化將從技術源頭實現公安技術手段自主保障。據悉，此次開發成功的國產法醫檢測平臺，包括法醫DNA遺傳分析儀、法醫DNA數據采集軟件、法醫DNA片段分析軟件、法醫DNA檢驗消耗品等研究成果，主要性能指標與國外同類產品無顯著差異。目前，該平臺已經在河南、四川、江西、貴州、新疆等地DNA實驗室應用。
　　
　　青島石墨烯技術領先世界將應用于軌道交通
　　
　　青島市科技局獲悉，青島市儲能產業技術研究院成功研發出高能量密度鋰離子電容器，專家鑒定總體達到國際先進水平。
　　
　　據介紹，該技術突破了石墨烯復合電極設計與批量制備、可控均勻預嵌鋰、充放電脹氣抑制及特殊集流極片涂布等技術難題，掌握了石墨烯基鋰離子電容器制備技術和工藝，設計建設了國內第一條鋰離子電容器的中試生產線，研發出了最高容量3500F/4V型鋰離子電容器單體，該器件具有能量密度高、循環性能好、低溫性能良好等優勢。鑒于該電容器兼顧較高功率和較高能量密度，快充快放，非常適合作為能源互聯網技術的“能量桶”。下一步，青島市儲能產業技術研究院將利用該“能量桶”，利用能源互聯網技術建立一個小型的近零碳排放示范區，同時加強與企業的產學研合作，爭取將該電容器盡快應用于我市軌道交通、港口等領域，推動青島市節能減排工作的深入開展。
　　
　　DNA測序技術再升級：新方法每秒識別660億堿基
　　
　　DNA測序經歷了Sanger測序、二代測序（高通量測序）及三代測序（納米孔測序），日前，美國國家標準與技術研究所（NIST）模擬了一個新型基因測序概念：通過將DNA分子從微小的、具有化學活性的石墨孔洞中拉動，通過測量石墨孔洞邊緣產生的電位變化來實現高速、高精度、高效率的DNA測序；研究人員表明，該方法每秒可識別660億個堿基，準確度為90%且無假陽性；如果該方法通過實驗驗證，那么將比傳統的測序方法速度更快，成本更低。
　　
　　NIST提出的新型DNA測序方法與納米孔測序原理的延伸，依賴于帶電粒子（離子）通過納米孔道引發電位變化。盡管一直以來都受歡迎，但帶電粒子（離子）通過納米孔道引發電位變化也面臨很多挑戰，如不必要的電信號噪聲、干擾以及選擇性不足。為了克服這些困擾，NIST提出的新建議是創建臨時的化學鍵和依賴于石墨烯的能力打破這些化學鍵，并將產生的機械應變信號轉變為電流信號。引領該項目的NIST理論家AlexSmolyanitsky說，“這本質上是一個微型壓力傳感器，我們并沒有發明一個完整的技術，只是提出了一個新的物理原理。”
　　
　　地震預測技術正走出實驗室
　　
　　2月初發生在臺灣南部的6.4級大地震始終牽動著人們的心。這次突如其來的天災又一次奪走上百條鮮活的生命，并造成了巨大的經濟損失。災難過后，人們不禁要問：人類何時才能夠成功預測地震災害的發生，以減少傷亡和損失呢？伴隨著科技的不斷發展，人類在地震預報研究的道路上正不斷前行。
　　
　　最近，“安卓”移動操作系統平臺新增了一款名為“我震動”的應用軟件，這款由美國加利福尼亞大學伯克利分校研究人員開發的手機APP運行在手機后臺，能夠借助智能手機內置的加速度傳感器，測知用戶所處區域是否出現地震。如果加速傳感器所受震動符合地震特征，預警信息就會連同手機內GPS系統提供的地理坐標數據一并發送回伯克利的地震實驗室，這樣一來，300部手機發送的數據即可“合成”一個地震監測預警網，提前預測到地震的發生。盡管實驗表明這款軟件的確奏效，但研究人員還是表示該技術仍需進一步完善和精確。
　　
　　合肥研究院發明水中VOCs實時在線質譜監測新技術
　　
　　最近，中國科學院合肥物質科學研究院醫學物理與技術中心光譜質譜研究室在水中揮發性有機物（VOCs）實時在線監測方面取得進展，發展的噴霧進樣——質子轉移反應質譜（SI-PTR-MS）技術方法，實現了水中VOCs快速/高靈敏在線檢測。該研究工作已發表在美國化學會期刊AnalyticalChemistry上。
　　
　　長期以來，水中VOCs在線監測很難做到既快又靈敏，例如，膜進樣或頂空進樣質譜，靈敏度高，但響應慢；毛細管進樣質譜，響應快，但靈敏度有限。光譜質譜研究室科研人員根據亨利原理，設計制作了一種簡便的水噴霧提取（SI）單元，用于水中VOCs的高效萃取，并與自主研制的質子轉移反應質譜（PTR-MS）儀器聯用，對水中VOCs進行快速/高靈敏在線監測。目前，測量水中苯的檢測限達到0.14μg/L，響應時間55s；并對自來水、湖水、實驗室/藥廠廢液等水樣中的苯進行了成功檢測。新發展的SI-PTR-MS技術方法，不但為水中有機物自動監測提供了一種新的技術方案，而且可促進PTR-MS技術在水環境質量監測中的應用。
　　
　　中國科學家探討分子探針技術
　　
　　在3月初召開的第554次香山科學會議上，多學科跨領域的專家學者圍繞分子探針的設計原理與關鍵技術；分子探針在疾病診療中的關鍵科學問題以及分子探針相關納米材料的生物學效應及安全性問題等中心議題進行了深入討論。
　　
　　分子探針是指能精準回答生物醫學問題的功能性物質。分子探針和醫學分子的使用目的不同。醫學影像是最重要的臨床診斷手段之一。經過多年的高速發展，醫學影像逐步解決了“看得到”、“看得清”的問題，并且開始朝著“看得早”和“看得全”、“看得精準”的方向快速邁進。分子影像技術通過使用高親和性、高特異性和高靈敏度的分子探針，在活體上、在細胞和分子水平對生物學過程進行定性和定量研究，在疾病早期診斷、疾病分期（分層）、療效檢測、指導疾病的個體化治療以及新藥研發等領域中發揮越來越重要的作用。
　　
　　分子探針是實現分子成像的先決條件和核心技術。分子影像技術的發展除了需要先進的成像設備外，還需要發展新型而高效的分子探針。分子探針種類繁多，根據成像設備的不同，分子探針分為光學、核醫學、磁學、聲學、光聲等不同種類。分子影像技術若沒有分子探針就像射擊沒有子彈一樣。離開“分子探針”，就沒有真正的“高端影像設備”。
　　
　　谷歌校車檢測技術獲專利
　　
　　據介紹，谷歌的這項新專利是用于無人駕駛汽車檢測校車，并防止兩者相撞。但2月14日，谷歌的一輛無人駕駛小車卻低速撞進一輛公交車，這場景還歷歷在目的時候，谷歌在3月8日的時候卻獲得了車輛檢測方面的專利，大千世界的幽默感再次展現。
　　
　　不過，谷歌是在2014年3月13日申請該項專利的，遠遠早于事故發生時間，而專利的最終版本是于2016年3月8日通過的。技術上而言，谷歌的專利講的是如何讓無人駕駛汽車識別校車，而不是二月份撞車事件中的公共汽車。不過，檢測校車以及公交車的原理應該是一樣的。根據文件顯示，自動駕駛系統將會檢測道路上汽車輪胎的相對大小從而確定機動車種類。一旦自動駕駛校車檢測到足夠大的車型，軟件將會與校車的規格做對比。
　　
　　同時，該專利顯示，自動駕駛技術將同時分析顏色、檢測“停車”標識，并搜尋外界當中的“學校”標識。一旦系統檢測到了校車，軟件會提醒汽車需要更加小心的駕駛。當然，如果自動駕駛汽車檢測到大批行人，汽車的“停車”按鈕也將啟動。雖然在最近的撞車案例當中，這些功能沒有顯示出多大的功能，但是這些觀點在今后技術演進過程中依舊具有重要意義。
　　
　　科學家開發出識別口紅新技術——氣相色譜技術
　　
　　每個品牌的口紅都會有其著色特點。報道稱，一種價格低廉的新技術將讓法醫專家通過犯罪現場的口紅找到確切的品牌。
　　
　　現有的識別口紅的技術需要專門的設備，僅能在為數不多的實驗室進行。這種更加簡便的新方法包含利用兩種溶劑除去口紅污漬中多余的成分，分離出可用于鑒定的成分。接下來，利用很多法醫實驗室都擁有的一種技術——氣相色譜技術，就能分辨出樣本的獨特有機成分。研究人員在近日召開的美國化學會第251次會議上展示了這種技術，他們正在建立不同口紅品牌的化學成分庫，如此一來，這種技術就可以在現實世界中大顯身手。
　　
　　臺灣成功研發以分子光譜自動檢測口腔癌技術
　　
　　臺灣科研團隊近日在國際期刊《自然》旗下的《科學導報》上刊登一項新近研究成果：以分子光譜研發自動檢測口腔癌組織分析方法，通過光譜分辨正常和病變組織協助診斷病情，此項研究可有效應對臺灣逐年增加的口腔癌患者。
　　
　　有調查表明：口腔癌高居臺灣男性腫瘤死亡原因第4名，近10年患者增加2倍，每年確診5400多人，且出現年輕化趨勢。臺灣交通大學應用化學系暨分子與科學研究所講座教授濱口宏夫和陽明大學生醫光電研究所教授邱爾德，指導陽明大學生醫光電所博士生陳柏熊，并與研究室團隊成員及臺中榮民總醫院合作組成科研團隊。
　　
　　研究團隊表示，分子的“拉曼光譜”可視為每個分子獨有的分子指紋，如同每個人都有自己專屬的指紋。團隊利用拉曼光譜技術，結合多變數分析法，進一步定量、比較角蛋白分子組成成分在正常組織與病變組織的純度，結果顯示癌化口腔組織中的角蛋白分子成分純度較高。研究團隊指出，未來病理師若使用攜帶型拉曼儀器檢測組織，搭配軟體分析，只需按下檢測按鈕，即可分辨正常組織與病變組織，操作方法簡易又準確。未來在人體試驗與臨床應用上，可用于協助臨床醫師診斷病情，提升手術精準度。
　　
　　科學技術的創新給人類帶來了無窮無盡的幫助以及便利，我國在許多領域都具備了世界先進水平，這表明中國創造正在不斷影響著世界，同時提升我國綜合科研技術水平。未來，中國的科學技術水平將引領全球。