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“纳米尺度量子精密测量”项目入选2015年度高校十大科技进展

( 2016-01-08 )

  2015年度“中国高等学校十大科技进展”日前在京揭晓。我校杜江峰教授研究组“纳米尺度量子精密测量”项目入选。该项目通过将量子技术与精密测量科学相结合,率先实现了具备纳米分辨率和单分子灵敏度的磁共振探测技术。Science杂志报道该项工作“是通往活体细胞中单蛋白分子实时成像的重要里程碑”。

  磁共振技术能够准确、快速和无破坏地获取物质的组成和结构信息,被广泛应用于基础研究和医学等各大领域。然而当前通用的磁共振谱仪受制于探测方式,其研究对象通常为数十亿个分子,成像分辨率仅为毫米量级,无法观测到单个分子的独特信息。该团队瞄准现代科学在单分子层面上对物质组成、结构和动力学性质进行探索的迫切需求,通过系列创新解决了通往单分子磁共振的若干关键问题。他们利用钻石中的一类点缺陷作为量子探针,采用新颖的自旋量子干涉仪探测原理,结合自主发展的量子操控技术和实验装置,成功将磁共振技术的分辨率从毫米推进到了纳米、灵敏度从数十亿分子推进到单个分子,并用以完成了国际上首次获取单个蛋白质分子的顺磁共振谱及其动力学性质、微观尺度上微波磁场矢量的重构等多项重要研究成果。这标志着在纳米尺度上进行磁共振探测、无损地获取单个分子的空间定位、结构和构象变化信息成为现实,将在物理、化学及生命科学等多个领域有广泛应用前景。Science杂志将相关成果选为研究亮点发表并配发专文报道,称其“实现了一个崇高的目标”,“是通往活体细胞中单蛋白分子实时成像的重要里程碑”。

  中国高等学校十大科技进展”的评选自1998年开展以来,至今已18届,我校共有10项成果入选。这项评选活动对提升高等学校科技的整体水平、增强高校的科技创新能力发挥了积极作用,产生了较大的社会影响,赢得了较高的声誉。

  (科研部、物理学院、合肥微尺度物质科学国家实验室、量子信息与量子科技前沿创新中心、生物物理联合实验室)

  


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