第1篇：电镜演讲稿
在这项研究中，David Julius及同事将低温电子显微镜与脂质纳米盘技术相结合，获得了处在一个膜双层中的辣椒素受体TRPV1的结构。他们的结果揭示了脂质和配体调控的机制
两项研究分别对大鼠TRPV1闭合和开启状态下的结构研究，结果表明，TRPV1有一个独特的双门通道激活机制，结果表明，TRPV1有一个独特的双门通道激活机制。这两项研究是由加州大学旧金山分校凯克先进的显微镜实验室和加州大学旧金山分校生理学系分别独立完成相关文章发表于2022年12月04日的《Nature》杂志上。
在两篇相关联论文的第一篇中，Maofu Liao 等人获得了大鼠TRPV1(辣椒素受体——辣椒素是辣椒中的辛辣成分)在一个“封闭”状态下的高分辨率低温电子显微镜结构。该结构总体上与电压门控的离子通道的结构相当相似，但有TRP通道特有的几个结构特点。
在第二篇论文中，Erhu Cao等人发表了大鼠TRPV1在一种肽神经毒素(Resiniferatoxin)存在时和在辣椒素存在时的结构，从而提供了该通道激活状态的结构。对闭合和开启状态下的结构所做比较显示，TRPV1有一个独特的双门通道激活机制。
结构生物学，发表来自美国加州大学高分辨解析细胞膜通道如何开放关闭的结构，显然十分精彩。两篇《Nature》论文报道了分辨率为 3.4 埃的 TRPV1 蛋白的结构。第一篇《Nature》文章描述了 TRPV1 处于静息状态时的结构，蛋白质结构研究的手段主要有三种——X 射线晶体学、磁共振和电子显微术，在目前获得的近1500 个膜蛋白结构当中，90% 以上的都是由X 射线晶体学得到的。然而，随着低温电子显微三维重构技术在近5~10 年来的飞速发展，用低温电镜来观察和研究膜蛋白(特别是膜蛋白复合体)的结构和动态变化开始受到青睐，可以预见，在未来的5~10 年内，将会在越来越多的膜蛋白结构研究报道中出现低温电子显微技术的应用。今天《自然》两篇结构生物学研究就是采用的低温电子显微镜技术
为解析TRPV1的结构，Liao等只采用单颗粒低温电子显微镜，充分利用多种先进技术。首先用分子生物学技术建立一种结构较小但稳定性更好的大鼠TRPV1分子，然后把纯化的TRPV1分子导入脂质体以维持通道的稳定性和水溶性，用可直接探测电子的照相机采集数据，用最先进计算机程序，通过统计学方法估计颗粒方向并计算出精确的分子结构。他们通过该技术获得8.8 Å分辨率的显微镜下分子结构，并最终获得3.4 Å局部高分辨率结构。这一结构足够识别氨基酸残基链和β折叠，可识踪蛋白的骨架多肽。过去采用该技术对TRP通道研究只能达到15–19 Å的分别率。因此这是单颗粒低温电子显微镜技术上的一次里程碑意义的研究，在使用该技术研究复杂大分子结构方面也具有划时代意义。更重要的是，该研究中高分辨率区域接近与分子中心。
目标蛋白是热敏感TRPV1离子通道，（在疼痛和热知觉中起中心作用的一种蛋白质的结构）这个通道全称为瞬态电压感受器阳离子通道子类V，成员1。TRPV1是一个配体门控非选择性阳离子通道，可被各种外源性及内源性理化刺激激发，如物理的刺激(温度、机械力等)和化学刺激(pH 值、信息素等如温度超过43度、pH值低、内源性大麻素、花生四烯酸、乙醇胺、N-花生四烯酰基多巴胺和辣椒素等。这一通道广泛存在于酵母到人类等多种物种，在人类存在于中枢神经和外周神经系统，在痛觉传递和调制，整合各种同疼痛信息等方面发挥重要作用。一篇的重点是结构描述和热敏感位点
此次报告的目的在于带大家认识一种极具应用和发展潜力的技术-冷冻电子显微学技术，以及对最近来自加州大学旧金山分校的程亦凡研究组因该技术在生物大分子结构解析方面取得的重大突破而发表在nature杂志上的一篇通讯文章做简要的介绍。冷冻电镜作为一项生物物理学技术，如今的应用已是越来越广泛，特别是近些年来，由于最新的信号探测器的应用，以及单颗粒三维重建算法的革新和不断改进，冷冻电镜技术取得了飞跃式的发展。通过该技术解析得到的生物大分子结构可以在单分子条件下达到近原子分辨率(
1、S
3、S4域上存在着一个疏水芳环层，这个芳环层使得Y
44、Y4
41、Y554等氨基酸残基被小分子非芳香族残基取代进而形成了多个的微小孔道结构（具体是如何实现取代的过程该文并未给出解释），而且在赋予跨膜阿发螺旋S1—S4结构域以一定刚性的同时在某种程度上可帮助S4—S5 linker的移动来调整TRPV1离子孔道的闭合状态，在TRPV1被激活过程中它始终是保持静止的，另外，在其外表面上具有亲脂性配体如辣椒素和树胶脂毒素等的结合位点，在其内侧是由一个跨膜阿发螺旋S5—P—S6域构成，这个结构长得有点像倒置帐篷的形状，实际是一个凹形环内加一个空隙螺旋结构组成，这两种跨膜结构域主要是通过与膜呈平行关系的螺旋S4—S5linker连接在一起，当深入孔道时，他们发现了一个很短的选择性过滤器，其上的骨干羰基或侧链紧密地分布于中央孔道内，分子模拟预测，直径一般在6埃左右，且会随着TRPV1通道的激活而变大，这是TRPV1亚基结构细节，具体的，由TRP domain基因片段表达翻译形成的蛋白结构如图所示，TRPdomain它是由21—25个氨基酸残基组成，参与通道蛋白的组装过程，在这个结构域中心附近的一个W697氨基酸残基与处在主链上的一个F559氨基酸残基形成了一个氢键，此图旋转90度角后得到preS1的螺旋立体结构图，他主要是依靠氢键和盐桥与TRPdomain发生相互作用，再就是在该离子通道中存在有6个锚蛋白序列，其中四个处于氮端一侧，余下两个在碳端上，两者经由一条贝塔链连接在一起，而这条贝塔链与linkerdomain上的反向平行贝塔结构在离子通道的形成中扮演着重要的角色，锚蛋白序列是由内阿发螺旋与外阿发螺旋组成，其中ANK
3、4的内阿发螺旋与3股碳端的贝塔折叠发生了相互作用，使通道蛋白浸在细胞质中这一部分牢牢的被包裹在了一起，并且他们还发现了ATP被结合在由ANK1—3形成的凹面上，可稳定ARD的折叠结构，对通道蛋白的调节具有重要的作用 在生物学功能中起关键性作用，如信息传递，神经传导，研究离子通道的结构对理解生物学功能及基于功能的药物设计是具有重要意义的。由于离子通道开放的时间很短（由毫微秒到毫秒），很难用X射线晶体学来研究其结构。应用冷冻电镜技术，可将分子冻结在不同的功能状态，因而可研究这些不同状态的结构。
它是一种采用cyo-EM技术，首先要将感兴趣的蛋白质放置在一种水溶液中，然后在非常薄的冰层中冻结蛋白质，其速度非常的快以致水根本没有时间形成结晶。而至关重要的是这种冰仍保持在一种玻璃状态，因为形成任何的冰晶体都会损害嵌入在冰内的蛋白质，干扰测定天然构象中的蛋白质结构就像困在琥珀中的昆虫一样，多个拷贝的蛋白质悬浮在这一玻璃状冰中，研究人员捕获了多达10万幅图像，然而组合成千上万的二维图像进行计算生成了蛋白质的三维结构。
意义：意义：这一研究对深入开展类似离子通道结构的研究具有促进作用，由于TRPV1等离子通道和痛觉的感受有密切关系，这一些研究将为人类寻找理想的镇痛药物提供重要支持。由于程一凡实验室取得的巨大进展，能够精确地捕获蛋白质的形状改变现成为了低温电子显微镜的一个巨大优势，他预计许多结构生物学家，甚至是那些支持X射线晶体学的人，也将会把低温电子显微镜添加到他们的工具箱中。
冷冻电子显微学解析生物大分子及细胞结构的核心是透射电子显微镜成像，其基本过程包括样品制备、透射电子显微镜成像、图像处理及结构解析等几个基本步骤（图3.1）。在透射电子显微镜成像中，电子枪产生的电子在高压电场中被加速至亚光速并在高真空的显微镜
内部运动，根据高速运动的电子在磁场中发生偏转的原理，透射电子显微镜中的一系列电磁透镜对电子进行汇聚，并对穿透样品过程中与样品发生相互作用的电子进行聚焦成像以及放大，最后在记录介质上形成样品放大几千倍至几十万倍的图像，利用计算机对这些放大的图像进行处理分析即可获得样品的精细结构。基本原理就是把样品冻起来然后保持低温放进显微镜里面，利用相干的电子作为光源对分子样品进行测量，透过样品和附近的冰层，透镜系统把散射信号转换为放大的图像在探测器上记录下来，最后进行信号处理，得到样品的三维结构。
瞬时感受器电位离子通道蛋白是一类组织分布非常广泛的非选择性阳离子通道蛋白。到目前为止,有超过30个TRP通道家族成员在哺乳动物中先后被克隆。TRPV 1是近年研究较多、机制较为清楚的TRPV亚家族成员之一,主要分布于外周感觉神经。研究表明, TRPV 1通道蛋白可被多种外源或内源性介质敏化或激活,其主要生理功能是感受热、痛等伤害性刺激,且与炎症、咳嗽等多种病理过程密切相关。
辣椒中的辛辣成分—辣椒素(capsaicin)和树胶脂毒素(RTX)可使其活化,因此TRPV 1又被称为辣椒素受体TRPV 1除对辣椒素敏感外,还可被多种配体样物质、炎性介质(如花生四烯酸代谢物)、组织损伤刺激物等激活[3]。另外, TRPV 1也可被非选择性刺激物,包括热(> 43℃)、酸(pH
在低温下使用透射电子显微镜观察样品的显微技术，就叫做冷冻电子显微镜技术，简称冷 冻 电 镜。冷冻电镜是重要的结构生物学研究方法，它与另外两种技术：X射线晶体学和 核 磁 共 振 一起构成了高分辨率结构生物学研究的基础，在获得生物大分子的结构并揭示其功能方面极为重要。
具有里程碑意义的成果是，2022 年加州大学旧金山分校(UCSF)程亦凡和 DavidJulius 的研究组首次得到膜蛋白 TRPV1 的 3.4 Å近原子级别高分辨率三维结构，结果发表在 Nature 上,这篇文章主要是利用单颗粒分析法，结合先进的计算机算法和电子探测技术，成功的解析了trpv1通道蛋白结构，如图是他们获得蛋白结构图，从这张图可看出
冷冻电镜目前已经成为了一项应用越来越广泛的生物物理学技术。特别是近些年来，由于最新的信号探测器的应用，以及单颗粒三维重建算法的革新和不断改进，冷冻电镜技术取得了飞跃式的发展。通过该技术解析得到的生物大分子结构可以在单分子条件下达到近原子分辨率(
该方法不需要蛋白质分子形成晶体结构并且仅需要相对较少量的生物样品，通过快速冷冻可以获得生物大分子的天然状太，硬件和软件的发展使得单颗粒冷冻电镜可以得到近原子分辨率的生物大分子结构，极大地提高了冷冻电镜的应用范围。另外图像采集以及数据处理的效率较之前都有了很大的提高，越来越多的高分辨大分子结构通过该技术被解析出来
S1至s之间大部分的氨基酸残基被解析出来，如图分别是 的氨基酸残基组成及排列顺序，
第2篇：电镜演讲稿
据统计，中国拥有地球上 7%的耕地，但化肥使用 量 却 是 全 球 总 量 的 35%。我国化肥的平均利用率仅35% 左右，近年来由于不合理、过量施用化肥，多数耕地已出现土壤板结、盐渍化现象；研究表明，我国每年用于农田的氮肥，约有 17.4 万吨流失，而其中一半的氮肥从农田流入江河湖海，不仅造成资源的浪费，水体污染；而且水域富营养化，赤潮爆发，水生植物的肆意生长，使得水生动物窒息死亡，腐败污染水体；水体中的微生物利用腐败水生动物营养大量生长，使得湖泊变臭、变绿；间接影响到饮用水。因此，现在亟需新的快捷、高效、无污染肥料替代化肥。///随着科学的进步，生物有机肥对作物的施用价值，引起了众多学者的关注和重视，并就其生产方法、发酵工艺等方面开展了相应的研究工作，也使得生物有机肥逐渐成为国内外研究的一大热点。作为一种新型肥料，指经生化处理的有机肥添加功能性菌种的一种绿色环保型有机肥料，它综合了有机肥和复合微生物肥料的双重优点，兼具着高效、稳效、长效等三效结合的特点，具体表现为以下几方面：生物有机肥富含有益微生物菌群，环境适应性强，以发挥出种群优势，如含有发酵菌和功能菌，则具有营养功能强，根际促生效果好、肥效高等优点。生物有机肥同样富含生理活性物质，生产生物有机肥需将有机物发酵，进行无害化、高效化处理，产生吲哚乙酸、赤霉素、多种维生素以及氨基酸等生理活性物质。这些物质的存在可明显改善土壤的理化性质和生物学特性，又由于生物有机肥对作物品质的改善主要表现在维生素c和b胡萝卜素的增加、硝酸盐含量的降低，特别是口味和外观品质更好，因而能取得较显著的经济效益。所以，研究、开发并合理施用生物有机肥料不仅是获得作物优质高产和提高土壤肥力的重要措施之一，也是保护生态环境、促进农业可持续发展的必然趋势，///目前对生物有机肥的研究主要集中在不同原料的选取和特定发酵工艺的优化以及对相应作物施用效果上，对于生产的原料主要有禽畜粪便、城市有机垃圾、农业有机废弃物，其中又以对禽畜粪便的研究最为常见，其次是城市有机垃圾和农业有机废弃物。比如陶德祥等人将猪粪、保温垫料、生产生活垃圾集中进行生物发酵, 生产出优质、高效、无异味的有机肥, 广泛应用于蔬菜、果树、花卉、粮食作物等无公害种植, 取得投资少、见效快、效益高的好成绩。李东权等人以城市有机污泥为发酵底物，利用重金属固定等关键技术，再增加蘑菇棒、茶叶渣等有机物，经过严密的工艺流程后，把污泥变成了有机无机生物三维复合肥。成功的为污泥资源化利用打开了广阔的市场前景。林先贵等人利用优选获得的微生物菌剂快速发酵农余固体有机废弃物生产有机肥，并进行温室及大田的肥效试验。结果表明施用经微生物菌剂发酵制备的有机肥较非菌剂发酵有机肥更能促进作物生长，增加产量，有利于改善作物品质(降低作物硝酸盐、亚硝酸盐含量)，且可在一定程度上增加作物的抗病性。他们研制生物有机肥有个共同点，都是以堆肥法为主要生产方法。//意义本研究得到的微生物液体肥料，一方面缓解了环境压力，另一方面使鱼粉发酵成为供给植物营养物质的肥料，而且合理施用生物有机肥有利于土壤板结状况的缓解的潜在能力。在一定程度上克服了有机肥料生产周期长、肥效作用慢、化肥残留严重的问题。对工农业发展具有良好的促进作用，而用发酵法生产有机肥还有着巨大的潜力，深入研究寻找更有效的有机肥还是非常有意义的。而且生物有机肥在作物增产和品质改善等方面具有重要的积极作用。根据估计，若我国微生物肥料的产量占化肥产量的 3%，则粮食产量可增加50亿～10 亿kg，而我国现有微生物肥料的年产量仅300 万 t，只占化肥产量的 0.5%，可见生物有机肥的发展具有非常好的前景。
//本研究的目的在于利用有效的菌种筛选方法分离获得混合发酵鱼粉生产有机肥的复合菌株，根据单一发酵试验和响应面法的使用最终确定和优化发酵培养基及发酵工艺条件，研究了混合发酵工艺生产有机肥的效果，并通过农田及与其他生物有机肥的对比施用试验，检验了本研究生产的生物有机肥的肥效和特性，从而为生物有机肥在农作物种植培育方面的应用推广做进一步的技术和理论指导奠定基础。
这是具体开展的研究内容我将它概括成了一条技术路线： ①本实验先使用从土壤、腐败鱼体、微生物肥料中分离得到的所有菌株作为产酸性蛋白酶的菌群，并对其进行生理生化及分子生物学鉴定。以酪蛋白平板作为酸性蛋白酶初筛培养基，利用三角瓶固料复筛培养基对形成透明水解圈的菌株进行复筛，通过福林酚法测定酸性蛋白酶活力，选定相对高产的酸性蛋白酶混合菌株作为后续发酵菌群。
②然后对摇瓶发酵培养基及最佳发酵条件深入研究，从碳氮比、初始PH值、培养温度、发酵时间及接种量等发酵过程中几个重要的影响因素入手，以游离氨基酸含量为考察指标，通过单因素实验，研究这些因素对混合菌株产酸性蛋白酶能力的影响,并对其中影响较大的因素采用响应面法进行分析，建立二次多项数学模型得到响应面立体图,优化后得到混合菌株的最佳的发酵工艺条件和最优的发酵培养基组成。
前期的摇瓶发酵为工艺放大提供了一定的依据，摇瓶发酵中接种在底物中的微生物在一定的转速下，可与空气充分接触，而在发酵罐中，微生物与空气的接触面积相对减小，溶氧量变少，故对于发酵罐放大发酵转速的研究十分必要。同时，由于大型发酵罐相对于摇瓶发酵，与外界接触面积减少，对复合菌种的呼吸作用产生一定的影响，导致菌种的生长略缓，代谢能力下降，为避免此现象，不仅需要在转速面改进，接菌量方面也需探究。发酵罐发酵以鱼粉为底物，鱼粉含有丰的蛋白质，但是碳类物质含量较少，发酵过程中会产生碳源供给不足的情况，为此于碳源补料也需进行研究。而料水比、温度、p H 三因素在工艺放大之后，推测无较大影响。所以对于发酵工艺放大的探究，主要从转速、接菌量及碳源补充方面进行研究。
③最后依靠筛选得到的复合菌株以鱼粉和基肥为主要发酵底物在特定条件下进行有机肥混合发酵生产实验，研究了混合发酵工艺生产有机肥的效果及其在农业方面的施用的情况。
能够有效地提高肥料利用率，调节植株代谢，增强根系活力和养分吸收能力。由于大量使用化肥导致土壤和地下水污染，出现空气污染以及生物品种数量的改变，影响生态环境的事件不断发生。随着土壤问题的日趋凸显，大家对有机肥的重视程度也越来越大。
农业生产中化肥和农药的使用量逐年增加，引起土壤退化、生态环境恶化等问题，对农产品安全和农业可持续发展构成威胁和挑战，但为微生物肥料的研究和开发带来了很好的发展机遇。生物有机肥是指一类含有活微生物、具有肥料效应的特定制品。
近半个世纪以来,我国化肥用量呈现出大幅上升的趋势。虽然化肥有效地保证了粮食的安全,但是也引起了一系列的生 态问题。为了解决这一问题,需要采用一种新型的肥料替代传 统化肥,生物有机肥属于一种新型肥料,兼具复合微生物肥料 以及有机肥的优势,推广生物有机肥对于促进农业可持续发展 有着重要的意义
意义本研究得到的微生物液体肥料，一方面缓解了环境压力，另一方面使鱼粉发酵成为供给植物营养物质的肥料，而且合理施用生物有机肥有利于土壤板结状况的缓解的潜在能力。在一定程度上克服了有机肥料生产周期长、肥效作用慢化、化肥残留严重的问题。对工农业发展具有良好的促进作用，而用发酵法生产有机肥还有着巨大的潜力，深入研究寻找更有效的有机肥还是非常有意义的。微生物肥料在作物增产和品质改善等方面具有重要的积极作用。根据估计，若我国微生物肥料的产量占化肥产量的 3%，则粮食产量可增加50亿～10 亿kg，而我国现有微生物肥料的年产量仅300 万 t，只占化肥产量的 0.5%，可见微生物肥料的发展具有非常好的前景。
由于不合理、过量施用化肥，多数耕地已出现土壤板结、盐渍化现象；研究表明，我国每年用于农田的氮肥，约有 17.4 万吨流失，而其中一半的氮肥从农田流入江河湖海，不仅造成资源的浪费，水体污染；而且水域富营养化，水生植物的肆意生长，使得水生动物窒息死亡，腐败污染水体；水体中的微生物利用腐败水生动物营养大量生长，使得湖泊变臭、变绿；间接影响到饮用水。因此，现在亟需新的快捷、高效、无污染肥料替代化肥。随着科学的进步，微生物肥料对作物的施用价值，引起了众多学者的关注，目前已成为国内外研究的热点.由于化肥农药的长期高量施用，现在已严重威胁到农田的质构，土壤板结问题突出，水土流失严重，农作物的营养价值降低，残留引起的食品安全问题甚嚣尘上。随着食品营养学的发展，越来越多的人开始关注绿色食品的生产和发展。随着科学的进步，微生物肥料对作物的施用价值，引起了众多学者的关注，目前已成为国内外研究的热点
半个世纪以来，我国化肥施用量大幅度增长，在保证粮食安全方面发挥了重要作用。但由于化肥的过量施用引起肥料利用率低、生态环境恶化等一系列的社会问题。为了减少化肥施用量，提高肥料利用率和缓解化肥对环境的污染，迫切需要研制作为一种新型肥料来替代部分化肥。生物有机肥是多种有益微生物菌群与有机肥结合形成的新型、高效、安全的微生物—有机复合肥料。它综合了有机肥和复合微生物肥料的优点，能够有效地提高肥料利用率，调节植株代谢，增强根系活力和养分吸收能力。因此，研究、开发并合理施用生物有机肥料不仅是获得作物优质高产和提高土壤肥力的重要措施之一，也是保护生态环境、促进农业可持续发展的必然趋势
生物有机肥料是指以畜禽粪便、秸秆、农副产品和食品加工的固体废物、有机垃圾以及城市污泥等为原料，配以多功能发酵菌种剂加工而成的含有一定量功能性微生物的有机肥料。它既不是传统的有机肥，也不是单纯的菌肥，是二者的有机结合体 微生物肥料发酵工艺
生物技术的不断发展，促进了传统有机肥制备技术与现代生物技术的有机结合。微生物肥料发酵工艺通过将单一微生物或复合微生物菌剂接种于有机物料与填充料，然后经发酵而生产微生物肥料。这种工艺可以人工接种功能强大的发酵菌群，利用微生物的代谢活动来分解物料中的有机物质，使物料达到稳定和无害化。为加强发酵能力，可以引入一些能分解纤维素和半纤维素的微生物，如木霉属微生物；为除去发酵过程中的恶臭味和减少营养物质的流失，可以接种放线菌、EM菌剂等。此外，根据需要还可以加入具有固氮、解磷、解钾等功能的复合微生物菌剂等。目前，市场上已开发了多种用于制备有机肥料的微生物菌剂。采用发酵法制备微生物肥料，可以利用现代微生物技术，根据需要选择菌种或进行菌种组合，能大大缩短发酵周期，满足不同要求；还可以针对特定植物和功能要求设计开发精细产品。
本研究的目的在于利用有效的菌种筛选方法分离获得混合发酵鱼粉生产有机肥的复合菌株，根据单一发酵试验和响应面法的使用最终确定和优化发酵培养基及发酵工艺条件，研究了混合发酵工艺生产有机肥的效果，从而为生物有机肥在农作物种植培育方面的应用推广做进一步的技术和理论指导奠定基础。具体开展的研究工作如下：
①本实验使用从所购置的生物有机肥中分离得到的所有菌株作为产酸性蛋白酶的菌群，并对其进行生理生化及分子生物学鉴定。以酪蛋白平板作为酸性蛋白酶初筛培养基，利用三角瓶固料复筛培养基对形成透明水解圈的菌株进行复筛，通过福林酚法测定酸性蛋白酶活力，选定相对高产的酸性蛋白酶混合菌株作为后续发酵菌群。
②对发酵培养基及最佳发酵条件深入研究，从碳氮比、初始PH值、培养温度、发酵时间及接种量等发酵过程中几个重要的影响因素入手，以游离氨基酸含量为考察指标，对应的设计几组单因子对比实验，研究这些因素对混合菌株产酸性蛋白酶能力的影响,并对其中影响较大的因素采用响应面法进行分析，建立二次多项数学模型得到响应面立体图,优化后得到混合菌株的最佳的发酵工艺条件和最优的发酵培养基组成。
③依靠筛选得到的复合菌株以鱼粉和基肥为主要发酵底物在特定条件下进行有机肥混合发酵生产实验，研究了混合发酵工艺生产有机肥的效果。
优点 增施有机肥和生物肥。有机肥和生物肥含有大量有益微生物，对病害，特别是土传病害具有一定的拮抗作用。
化肥的缺点和危害，引出生物有机肥，介绍其特点优点、作用，进而抛出课题的研究方向和具体内容，化肥的过度施用产生的影响，提出应对措施，顺理成章的带出生物有机肥，然后就其优点优势作一番介绍，并对它的应用前景进行展望。
前期的摇瓶发酵为工艺放大提供了一定的依据，摇瓶发酵中接种在底物中的微生物在一定的转速下，可与空气充分接触，而在发酵罐中，微生物与空气的接触面积相对减小，溶氧量变少，故对于发酵罐放大发酵转速的研究十分必要。同时，由于大型发酵罐相对于摇瓶发酵，与外界接触面积减少，对复合菌种的呼吸作用产生一定的影响，导致菌种的生长略缓，代谢能力下降，为避免此现象，不仅需要在转速面改进，接菌量方面也需探究。发酵罐发酵以鱼粉为底物，鱼粉含有丰的蛋白质，但是碳类物质含量较少，发酵过程中会产生碳源供给不足的情况，为此于碳源补料也需进行研究。而料水比、温度、p H 三因素在工艺放大之后，推测无较大影响。所以对于发酵工艺放大的探究，主要从转速、接菌量及碳源补充方面进行研究。
目前在农业部获得产品登记证的生产企业达120 多家，年产量约 200 多万 t，已具备一定的生产规模。这些企业的生产起点较高，年设计生产能力多是中型(2 万～3 万 t)或是大型企业(3 万～5万 t)，也有部分超大型(5 万t以上)生产企业。吉林省及东北地区大约有 20 多个中小规模生物肥生产厂家，但由于各个厂家的生产条件、技术水平及生产工艺的差别，生产的产品质量不尽相同，也还没有形成产业化，远远满足不了生态农业和绿色食品的需要。破坏生态系统自我调节能力，造成环境严重污染
生物有机肥是多种有益微生物菌群与有机肥结合形成的新型、高效、安全的微生物—有机复合肥料。
我觉得这块市场非常大，国外生物有机肥已有80多年的历史，而我国在这块还很落后，为什么我国出口国外的粮食会出现退货的情况，就是因为种粮食施用了太多的化肥。生物有机肥是纯天然的化肥，无污染、残留期短。
本实验通过筛选具有高效分解鱼
类下脚料功能和消除土壤板结功能的菌种，并对其组合发酵过程进行优化，探索最佳的发酵条件，制备出含氮丰富、具有解磷解钾功效的发酵液，可进一步用于开发液体微生物肥料。
1对市售微生物肥料、土壤和腐败鱼体中分离得到的微生物菌种（保存于本实 验室）进行单一发酵试验、解磷解钾固氮试验、拮抗协同试验，筛选出适合发酵鱼类下脚料的菌株，并对其进行形态学、生理生化性质、分子生物学鉴定。
2、对筛选出的菌株进行混合扩大培养条件的研究，以 OD600值为评价指标，确定复合菌种扩大培养的优化条件，包括培养基配方、p H温度、转速、接菌量。
3、在单因素试验的基础上，以发酵液总氮含量为考察指标，通过单因素、正交试验确定复合菌种发酵的优化工艺，包括料水比、p H、温度、转速、接菌量。
4、利用 7.5 L 发酵罐、50 L 发酵罐、1 吨发酵罐进行发酵工艺的放大试验，为进一步研究提供一定的试验支撑和理论依据。
第3篇：扫描电镜 论文
现代检测技术论文
班级：B100306
学号：B10030617
指导老师：张慧勇
姓名：杨
卓
现代扫描电镜的发展及其在材料科学中的应用
摘 要:
介绍了扫描电子显微镜的工作原理和特点,特别是近几年发展起来的环境扫描电镜(ES-EM)及其附带分析部件如能谱仪、EBSD装置等的原理、特点和功能,并结合钢铁材料研究展望了其应用前景。
关键词: 环境扫描电镜;能谱仪;EBSD装置 1 扫描电镜原理
扫描电镜(Scanning Electron Microscope,简写为SEM)是一个复杂的系统,浓缩了电子光学技术真空技术、精细机械结构以及现代计算机控制技术。成像是采用二次电子或背散射电子等工作方式,随着扫描电镜的发展和应用的拓展,相继发展了宏观断口学和显微断口学。扫描电镜是在加速高压作用下将电子枪发射的电子经过多级电磁透镜汇集成细小(直径一般为1~5nm)的电子束(相应束流为10-11~10-12A)。在末级透镜上方扫描线圈的作用下,使电子束在试样表面做光栅扫描(行扫+帧扫)。扫描电镜主要是针对具有高低差较大、粗糙不平的厚块试样进行观察,因而在设计上突出了景深效果,一般用来分析断口以及未经人工处理的自然表面。扫描电镜的主要特征如下:(1)能够直接观察大尺寸试样的原始表面;(2)试样在样品室中的自由度非常大;(3)观察的视场大;(4)图像景深大,立体感强;(5)对厚块试样可得到高分辨率图像;(6)辐照对试样表面的污染小;(7)能够进行动态观察(如动态拉伸、压缩、弯曲、升降温等);(8)能获得与形貌相对应的多方面信息;(9)在不牺牲扫描电镜特性的情况下扩充附加功能,如微区成分及晶体学分析。2近代扫描电镜的发展
扫描电镜的设计思想早在1935年便已提出,1942年在实验室制成第一台扫描电镜,但因受各种技术条件的限制,进展一直很慢。1965年,在各项基础技术有了很大进展的前提下才在英国诞生了第一台实用化的商品仪器。此后,荷兰、美国、西德也相继研制出各种型号的扫描电镜,日本二战后在美国的支持下生产出扫描电镜,中国则在20世纪70年代生产出自己的扫描电镜。前期近20年,扫描电镜主要是在提高分辨率方面取得了较大进展,80年代末期,各厂家的扫描电镜的二次电子像分辨率均已达到4.5nm。在提高分辨率方面各厂家主要采取了如下措施:(1)降低透镜球像差系数,以获得小束斑;(2)增强照明源即提高电子枪亮度(如采用LaB6或场发射电子枪);(3)提高真空度和检测系统的接收效率;(4)尽可能减小外界振动干扰。目前,采用钨灯丝电子枪扫描电镜的分辨率最高可以达到3.5 nm;采用场发射电子枪扫描电镜的分辨率可达1 nm。到20世纪90年代中期,各厂家又相继采用计算机技术,实现了计算机控制和信息处理。2.1 场发射扫描电镜
采用场致发射电子枪代替普通钨灯丝电子枪,这项技术从1968年就已开始应用,由于该电子枪的亮度(即发射电子的能力)大为提高,因而可得到很高的二次电子像分辨率。采用场发射电子枪需要很高的真空度,在高真空度下由于电子束的散射更小,其分辨率进一步得到提高。近几年来,各厂家采用多级真空系统(机械泵+分子泵+离子泵),真空度可达10-7Pa。同时,采用磁悬浮技术,噪音振动大为降低,灯丝寿命也有增加。束流稳定度在12 h内
所谓分析型扫描电镜即是指将扫描电镜配备多种附加仪器,以便对被测试样进行多种信息的分析,其附件一般有如下几种。2.2.1 能谱仪附件
能谱仪(即X射线能量色散谱仪,简称EDS)通常是指X射线能谱仪。自能谱仪在20世纪70 年代末和80年代初期普遍推广以来,首先是在扫描电镜和电子探针分析仪器上得到应用,其优点是可以分析微小区域(几个微米)的成分,并且可以不用标样。能谱仪收集谱线时一次即可得到可测的全部元素,因而分析速度快,另外,在扫描电镜所观察的微观领域中,一般并不要求所测成分具有很高的精确度,所以,扫描电镜配备能谱仪得到了广大用户的认可,并且其无标样分析的精确度能胜任常规研究工作。目前,最先进的采用超导材料生产的能谱仪,分辨率达到了5~15 eV,已超过了25 eV分辨率的波谱仪,这是目前能谱仪发展的最高水平。2.2.2 EBSD附件
早在20世纪70年代中期,有些材料工作者在扫描电镜上发现了背散射电子的衍射现象,由于这些衍射花样与所测单晶体的晶体结构有关,便将其用作材料的结构研究。直到90年代中期,有些厂家针对背散射电子衍射作用制作了专门的探测器并引进计算机技术,形成了背散射电子衍射分析技术,这就是我们通常说的EBSD(电子背散射衍射)。EBSD主要可做单晶体的物相分析,同时提供花样质量、置信度指数、彩色晶粒图,可做单晶体的空间位向测定、两颗单晶体之间夹角的测定、可做特选取向图、共格晶界图、特殊晶界图,同时提供不同晶界类型的绝对数量和相对比例,即多晶粒夹角的统计分析、晶粒取向的统计分析以及它们的彩色图和直方统计图,还可做晶粒尺寸分布图,将多颗单晶的空间取向投影到极图或反极图上可做二维织构分析,也可做三维织构即ODF分析。2.2.3 波谱仪附件
波谱仪(即X射线波长色散谱仪,简称WDS)本是随着电子探针的发明而诞生的,它是电子探针的核心部件,用作成分分析。成分分析的原理可用K=(d/R)L公式表示。K是电子束激发试样时产生的X射线波长,跟元素有关;d是分光晶体的面间距,为已知数;R是波谱仪聚焦园的半径,为已知数;L是X射线发射源与分光晶体之间的距离。对于不同的L则有不同的X射线波长,根据X射线波长就可得知是什么元素。因此,波谱仪是通过机械装置的运动改变距离L来实现成分分析。
3 现代扫描电镜的发展
近代扫描电镜的发展主要是在二次电子像分辨率上取得了较大的进展。但对不导电或导电性能不太好的样品还需喷金后才能达到理想的图像分辨率。随着材料科学的发展特别是半导体工业的需求,要尽量保持试样的原始表面,在不做任何处理的条件下进行分析。早在20世纪80年代中期,便有厂家根据新材料(主要是半导体材料)发展的需要,提出了导电性不好的材料不经过任何处理也能够进行观察分析的设想,到90年代初期,这一设想就已有了实验雏形,90年代末期,已变成比较成熟的技术。3.1 低电压扫描电镜
在扫描电镜中,低电压是指电子束流加速电压在1 kV左右。此时,对未经导电处理的非导体试样其充电效应可以减小,电子对试样的辐照损伤小,且二次电子的信息产额高,成像信息对表面状态更加敏感,边缘效应更加显著,能够适应半导体和非导体分析工作的需要。但随着加速电压的降低,物镜的球像差效应增加,使得图像的分辨率不能达到很高,这就是低电压工作模式的局限性。
3.2 低真空扫描电镜
低真空为是为了解决不导电试样分析的另一种工作模式。其关键技术是采用了一级压差光栏,实现了两级真空。发射电子束的电子室和使电子束聚焦的镜筒必须置于清洁的高真空状态,一般用1个机械泵和扩散泵来满足之。而样品室不一定要太高的真空,可用另一个机械泵来实现样品室的低真空状态。当聚焦的电子束进入低真空样品室后,与残余的空气分子碰撞并将其电离,这些离化带有正电的气体分子在一个附加电场的作用下向充电的样品表面运动,与样品表面充电的电子中和,这样就消除了非导体表面的充电现象。3.3 环境扫描电镜(ESEM)上述低真空扫描电镜样品室最高低真空压力为400 Pa,现在有厂家使用专利技术,可使样品室的低真空压力达到2 600Pa,也就是样品室可容纳分子更多,在这种状态下,可配置水瓶向样品室输送水蒸气或输送混合气体,若跟高温或低温样品台联合使用则可模拟样品的周围环境,结合扫描电镜观察,可得到环境条件下试样的变化情况。环扫实现较高的低真空,其核心技术就是采用两级压差光栅和气体二次电子探测器,还有一些其它相关技术也相继得到完善。ESEM的特点是:(1)非导电材料不需喷镀导电膜,可直接观察,分析简便迅速,不破坏原始形貌;(2)可保证样品在100 %湿度下观察,即可进行含油含水样品的观察,能够观察液体在样品表面的蒸发和凝结以及化学腐蚀行为;(3)可进行样品热模拟及力学模拟的动态变化实验研究,也可以研究微注入液体与样品的相互作用等。因为这些过程中有大量气体释放,只能在环扫状态下进行观察。环境扫描电镜技术拓展了电子显微学的研究领域,是扫描电子显微镜领域的一次重大技术革命,是研究材料热模拟、力学模拟、氧化腐蚀等过程的有力工具,受到了国内广大科研工作者的广泛关注,具有广阔的应用前景。
4 高温样品台及动态拉伸装置的功能 4.1 高温样品台的功能
利用高温台在环境模式下对样品进行加热并采集二次电子信号可进行适时动态观察。而在普通高真空扫描电镜和低真空扫描电镜中,只能对极少数特殊样品在高温状态下进行观察,并要求在加热过程中不能产生气体、不能发出可见光和红外辐射,否则,会破坏电镜的真空,并且二次电子图像噪音严重,乃至根本无法成像。高温台配有专用陶瓷GSED(气体二次电子探头),可在环境模式下,在高达1500e温度下正常观察样品的二次电子像。加热温度范围从室温到1500e,升温速度每分钟1~300e。环境扫描电镜的专利探测器可保证在足够的成像电子采集时抑制热信号噪音,并对样品在高温加热时产生的光信号不敏感。而这些信号足以使其它型号扫描电镜中使用的普通二次电子探头和背散射电子探头无法正常工作。4.2 动态拉伸装置的功能
最新的动态拉伸装置配有内部马达驱动器、旋转译码器、线性位移传感器,由计算机进行控制和数据采集,配合视频数据采集系统,可实现动态观察和记录。可从材料表面观察在动态拉伸条件下材料的滑移、塑性形变、起裂、裂纹扩展(路径和方向)直至断裂的全过程等。该装置还可附带3点弯曲和4点弯曲装置,具有弯曲功能,从而可以研究板材在弯曲状态下的形变、开裂直至断裂的情况。最大拉伸力为2000N,3点弯曲最大压力为660N。动态拉伸装置可配合多种扫描电镜工作。
5 扫描电镜在材料研究中的应用
扫描电镜结合上述各种附件,其应用范围很广,包括断裂失效分析、产品缺陷原因分析、镀层结构和厚度分析、涂料层次与厚度分析、材料表面磨损和腐蚀分析、耐火材料的结构与蚀损分析等等,结合钢铁材料的研究粗略列举如下。
(1)机械零部件失效分析,可根据断口学原理判断断裂性质(如塑性断裂、脆性断裂、疲劳断裂、应力腐蚀断裂、氢脆断裂等),追溯断裂原因,调查断裂是跟原材料质量有关还是跟后续加工或使用情况有关等等。
(2)钢铁产品质量和缺陷分析,如连铸坯裂纹、气泡、中心缩孔;板坯过烧导致的晶界氧化;轧制过程造成的机械划伤、折叠、氧化铁皮压入;过酸洗导致的蚀坑;涂层剥落及其它缺陷等等。由于扫描电镜的分辨率和景深比电子探针的高,因而,可从新鲜断口上获得更为全面的信息,如晶界碳化物、中心疏松等。
(3)利用高温样品台,可以观察材料在加热过程中组织转变的过程,研究不同材料在热状态下转变的差异。在材料工艺性能研究方面,可以直接观察组织形态的动态变化,弥补了以前只能通过间接观察方法的不足。例如,耐火材料和铁氧体的烧结温度都在1000e以上,实验中可以观察材料的原位变化,待冷却下来后,结合能谱仪和EBSD,进而可以分析变化后的物相。(4)利用拉伸样品台,可预先制造人工裂纹,研究在有预裂纹情况下材料对裂纹大小的敏感性以及裂纹的扩展速度,有益于材料断裂韧性的研究。例如,钢帘线因其在后续加工过程中要拉拔到0.2mm左右的直径,对夹杂物非常敏感,因此,其炼钢过程对夹杂物的控制要求特别严格。采用本仪器,可预先制作一个有夹杂物的钢帘线试样,在拉伸过程中观察夹杂物附近钢基的变化,直至开裂,然后对照钢帘线实物断口,讨论夹杂物类型、形态、尺寸、分布对断裂的影响。(5)利用EBSD装置,对汽车板等小晶粒的织构产品,可在轧制并退火之后,统计各种取向晶粒的比例,研究轧制和退后工艺对织构的影响。又如焊接试样的熔合区为凝固状态的柱状晶,因其是定向生长,存在织构,可用EBSD得到各种取向晶粒的分布情况,并可进行统计,这对焊接材料、焊接工艺以及焊接性能的研究又扩展到了晶体学研究的层次。6 结 语
新一代环境扫描电镜与能谱仪和EBSD配合,可在得到较好的试样形貌像的前提下同时得到成分信息和晶体学的信息。最近几年实现了拉伸台与计算机的完美结合,有比较完善的材料动态拉伸扫描电镜,研究才有可能开展得更为深入。环境扫描电镜真空系统和探测器等相关技术的成熟使得高温样品台的应用更安全可靠。可以预期,高温样品台、动态拉伸台、能谱仪、EBSD和环境扫描电镜组合,必将在钢铁材料工艺研究和品种开发等方面发挥更大的作用。
参考文献: [1] 陈世朴.金属电子显微分析[M].北京:机械工业出版社,1992.[2] 谈育煦.材料研究方法[M].北京:机械工业出版社,2022.5.[3] 陈 光, 谢海根.江西冶金[J], 2022, 22: 1 [4] 周 玉.材料分析方法 [M].北京 : 机械工业出版社 ,2022 [5] 王凤莲, 李 莹.电子显微学报[J], 2022, 23(4): 511 [6] 卢寿慈, 翁 达.界面分选原理与应用[M].北京: 冶金工业出版社, 1991: 37 [7] 尚 进，马 骥，李荣玉等.液晶显示模组的机械试验与分析[J].液晶与显示，2022，12: 711.[8] 廖乾初，蓝芬兰.扫描电镜分析技术与应用[M].机械工业出版社，1990.[9] 谷志华.薄膜晶体管（TFT）阵列制造技术[M].复旦大学出版社，2022.404-408 [10] 应根裕，胡文波，邱 勇.平板显示技术[M].人民邮电出版社，2022.1-10..
第4篇：人体寄生虫扫描电镜图解读
保证吓你一跳！瞧瞧显微镜下的人体寄生虫(组图)
我们身边有不计其数的生物依靠我们生存。电子显微镜让我们得以看清这些生活在“人体小宇宙”中的寄生虫。
我们身边有不计其数的生物依靠我们生存。电子显微镜让我们得以看清这些生活在“人体小宇宙”中的寄生虫。自然界有许多寄生者和宿主共生的例子。有些时候，寄生者和宿主互惠互利各取所需。而下面照片中的这些寄生虫却并非此类，它们可没有考虑过宿主的需要，它们消耗我们的食物和营养，破坏人体组织，还会产生能使人患上严重疾病的废物。头虱
图1：头虱的显微照片。扫描电子显微镜下一只头虱正攀附在一根头发上。头虱用发达的爪子抓牢发丝。它们的口器长得特别适宜吸食血液。
图2：头虱的显微照片。头虱攀附在发丝上的形态。
图3：头虱的显微照片。扫描电子显微镜下头虱放大55倍后的照片（颜色增强）。寄生在人体的虱子主要有三种：头虱、体虱（主要寄生在人的衣服里）和阴虱。头虱是一种无翅的昆虫，它们终其一生都生存在人的头皮上，仅靠吸食人血生活。雌虱在任何地方都可以产卵，一只雌虱每天晚上的产卵量可以达到6-100只！
学生们比较容易被传染上头虱。最主要的症状是感到头皮特别痒，如果仔细观察能在发丝上看到头虱的卵，由于有头虱的排泄物，枕头也会比平常脏。阴虱
图4：阴虱的显微照片。扫描电子显微镜下阴虱腹部的照片（计算机显色为绿色躯体和红色爪子）。
图5：扫描电子显微镜下阴虱头部的细部照片，清晰显示口器部分，计算机显色为绿色。阴虱这种小寄生虫生活在人的阴毛、腋毛、体毛中，偶尔也会在眉毛和睫毛中发现。它们身体呈灰黄色，有2毫米长，形状长得有些像螃蟹。阴虱很讨厌，但一旦确诊，很容易治疗。
感染阴虱的最主要症状是感染部位瘙痒，在内衣上可以看到黑色粉末状阴虱排泄物，阴毛或其他体毛上有褐色阴虱卵。由于抓挠感染部位有可能引起相关炎症。体虱
图6：体虱的显微照片。这张拍摄于2022年的扫描电子显微镜照片显示了放大152倍的雌体虱腹部末端细部。
一般只有无家可归的人才比较容易感染体虱，主要是由于没有换洗的衣服也不能经常洗澡。只要经常洗澡，穿清洁的衣服，用干净的被褥，就不会感染体虱。在个别情况下，体虱可能传播一些少见的疾病例如回归热或者五日热。阴道滴虫
图7：图为电子显微镜下一个阴道取样上滴虫吸附在阴道上皮细胞表面的照片。没有吸附在组织上的阴道滴虫（图中右侧）呈梨形，吸附后的阴道滴虫形状变得扁平。
阴道滴虫能引起通过性交传播的滴虫病，这种病已经成为诊断不足的全球性公共健康问题。这种寄生虫吸附在阴道组织上并将卷须状的丝射入宿主组织内。通过分泌多种蛋白质阴道滴虫能破坏构成阴道组织表面的上皮细胞。绦虫
图8：犬绦虫的豌豆状头结。扫描电子显微镜下放大75倍的犬绦虫细部图清晰显示了绦虫用以吸附在宿主消化道上的头结。
图9：犬绦虫显微照片。虽然人们已经不大感染绦虫，但这些显微照片的确很漂亮。图为生活在肠道里的犬绦虫头部。照片清晰显示了绦虫吸附在宿主体内时使用的钩子。图片使用莱茵伯格照明法拍摄。
图10：图为扫描电子显微镜下一种绦虫的头结（长在前端的吸附器官）。不必担心，这种绦虫不会感染人类。
虽然已经不大常见，但仍有一些人，特别是婴幼儿仍可能感染绦虫。
绦虫在人体内生长，长短并不固定，短的只有1/250英寸（约0.1毫米），长的能达到令人难以置信的30英尺（约9米）！
上世纪早期绦虫饮食一度十分流行。具体做法是先吞食绦虫卵，让绦虫在人体内吸收营养以控制体重，待减重目标达到后再吃药杀死体内的绦虫。
虽然感染绦虫后人会感觉非常不舒服甚至疼痛，但绦虫并不会致命。它们大多会引发肠胃系统症状例如腹泻，腹痛，恶心呕吐，食欲不振，有时患者还会觉得直肠或者肛门痒。疥螨
图11：疥螨的显微照片。几只疥螨正在向皮肤内探索。
图12：疥螨的显微照片，虫体细部。
疥疮是由疥螨引发的一种皮肤病。雌性疥螨将卵产在人的皮肤下，几天后卵孵化成疥螨。人体的绝大部分症状都是由于皮肤对疥螨的反应引起的。人们大多认为疥疮下面都是疥螨，其实很多时候并非如此，几只疥螨引发的过敏症状就会让人觉得到处都痒。疥螨会导致皮肤奇痒难忍，夜间或者洗过热水澡后症状更加明显。疥螨还会导致皮肤上出现小红斑点或者红线，这些都是由于疥螨刺探皮肤形成的。贾第鞭毛虫
图13：扫描电子显微镜下的贾第鞭毛虫背面照片。贾第鞭毛虫是一种长有鞭毛的肠内寄生
虫。
图14：扫描电子显微镜下贾第鞭毛虫腹部照片，蓝色增强。
贾第鞭毛虫病是由于感染贾第鞭毛虫而引起的肠胃炎。
贾第鞭毛虫是一种被称为原生动物的单细胞生物。它最初被发现是在英国，当时一些从海外归来的人发生了腹泻，后来查明病因就是这种寄生虫。在发展中国家，贾第鞭毛虫是引发儿童腹泻的主要原因之一，在东欧和美国这种病也很常见。世界各地都能找到这种寄生虫的身影，而在英国，贾第鞭毛虫已成为引发肠胃病的最常见寄生虫。
多数感染贾第鞭毛虫的患者会有多种胃肠症状，显著表现为水样腹泻，肠胃气胀，消化不良，恶心以及强烈的胃绞痛。这些症状能持续几个星期，如果不加以治疗，会导致脱水和体重减轻。十二指肠虫
图15：这幅显微照片显示的是十二指肠虫的头部。十二指肠虫用这些锋利的尖牙紧紧地勾住宿主的肠壁，这样它们既能牢牢固定在原地，又能尽情吸食宿主的鲜血。
图16：这幅显微照片展示了十二指肠虫的头部和口内用于切断食物的盘状结构。十二指肠虫是一种线性寄生虫，寄生在宿主的小肠内。其宿主可能是人，也可能是猫或狗等哺乳动物。当大量十二指肠虫聚集在宿主体内贪得无厌地吸取宿主小肠壁内的血液，就会导致宿主缺铁，这就是钩虫病。
十二指肠虫病是最常见的肠道寄生虫传染病之一。世界卫生组织估计世界上已有7.4亿的人口感染十二指肠虫。跳蚤
图17：扫描电子显微镜下的跳蚤头部，颜色增强。
图18：扫描电子显微镜下的跳蚤。
跳蚤是一种无翅昆虫，它的口器特别适宜刺穿皮肤吸食血液。1347年印发黑死病的耶尔森氏鼠疫杆菌就是跳蚤传播的。如今在西方国家，跳蚤已经非常少见了。
跳蚤的腿特别适于弹跳，垂直跳跃高度能达到7英寸（约合18厘米），水平跳跃距离能达到13英寸（约合33厘米），这一距离是它自身长度的200倍。译自http://www.xiexiebang.com/ 来源: 本站原创 浏览次数：1108 发布时
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1.光学显微镜以可见光为介质，电子显微镜以电子束为介质，由于电子束波长远较可见光小，故电子显微镜分辨率远比光学显微镜高。光学显微镜放大倍率最高只有约1500倍，扫描式显微镜可放大到10000倍以上。
2.根据de Broglie波动理论，电子的波长仅与加速电压有关：
λe=h / mv= h /(2qmV)1/2=12.2 /(V)1/2(Å)
在 10 KV 的加速电压之下，电子的波长仅为0.12Å，远低于可见光的4000100 倍，同时电子能量散布仅为 0.2-0.3 eV，所以目前市售的高分辨率扫描式电子显微镜都采用场发射式电子枪，其分辨率可高达 1nm 以下。
10.场发射电子枪可细分成三种:冷场发射式(cold field emiion , FE)，热场发射式(thermal field emiion ,TF)，及萧基发射式(Schottky emiion ,SE)
11.当在真空中的金属表面受到108V/cm大小的电子加速电场时，会有可观数量的电子发射出来，此过程叫做场发射，其原理是高电场使电子的电位障碍产生 Schottky效应，亦即使能障宽度变窄，高度变低，因此电子可直接"穿隧"通过此狭窄能障并离开阴极。场发射电子系从很尖锐的阴极尖端所发射出来，因 此可得极细而又具高电流密度的电子束，其亮度可达热游离电子枪的数百倍，或甚至千倍。
12.场发射电子枪所选用的阴极材料必需是高强度材料，以能承受高电场所加诸在阴极尖端的高机械应力，钨即因高强度而成为较佳的阴极材料。场发射枪通常以上下一 组阳极来产生吸取电子、聚焦、及加速电子等功能。利用阳极的特殊外形所产生的静电场，能对电子产生聚焦效果，所以不再需要韦氏罩或栅极。第一(上)阳极主 要是改变场发射的拔出电压(extraction voltage)，以控制针尖场发射的电流强度，而第二(下)阳极主要是决定加速电压，以将电子加速至所需要的能量。
13.要从极细的钨针尖场发射电子，金属表面必需完全干净，无任何外来材料的原子或分子在其表面，即使只有一个外来原子落在表面亦会降低电子的场发射，所以场发 射电子枪必需保持超高真空度，来防止钨阴极表面累积原子。由于超高真空设备价格极为高昂，所以一般除非需要高分辨率SEM，否则较少采用场发射电子枪。
14.冷场发射式最大的优点为电子束直径最小，亮度最高，因此影像分辨率最优。能量散布最小，故能改善在低电压操作的效果。为避免针尖被外来气体吸附，而降低场 发射电流，并使发射电流不稳定，冷场发射式电子枪必需在10-10 torr的真空度下操作，虽然如此，还是需要定时短暂加热针尖至2500K(此过程叫做flashing)，以去除所吸附的气体原子。它的另一缺点是发射 的总电流最小。
15.热场发式电子枪是在1800K温度下操作，避免了大部份的气体分子吸附在针尖表面，所以免除了针尖flashing的需要。热式能维持较佳的发射电流稳定 度，并能在较差的真空度下(10-9 torr)操作。虽然亮度与冷式相类似，但其电子能量散布却比冷式大3~5倍，影像分辨率较差，通常较不常使用。
16.萧基发射式的操作温度为1800K，它系在钨(100)单晶上镀ZrO覆盖层，ZrO将功函数从纯钨的4.5eV降至2.8eV，而外加高电场更使电位障 壁变窄变低，使得电子很容易以热能的方式跳过能障(并非穿隧效应)，逃出针尖表面，所需真空度约10-8~10-9torr。其发射电流稳定度佳，而且发 射的总电流也大。而其电子能量散布很小，仅稍逊于冷场发射式电子枪。其电子源直径比冷式大，所以影像分辨率也比冷场发射式稍差一点。
17.场发射放大倍率由25倍到650000倍，在使用加速电压15kV时，分辨率可达到1nm，加速电压1kV时，分辨率可达到2.2nm。一般钨丝型的扫描 式电子显微镜仪器上的放大倍率可到200000倍，实际操作时，大部份均在20000倍时影像便不清楚了，但如果样品的表面形貌及导电度合适，最大倍率 650000倍是可以达成的。
18.由于对真空的要求较高，有些仪器在电子枪及磁透镜部份配备了3组离子泵(ion pump)，在样品室中，配置了2组扩散泵(diffusion pump)，在机体外，以1组机械泵负责粗抽，所以有6组大小不同的真空泵来达成超高真空的要求，另外在样品另有以液态氮冷却的冷阱(cold trap)，协助保持样品室的真空度。
19.平时操作，若要将样品室真空亦保持在10-8pa(10-10torr)，则抽真空的时间将变长而降低仪器的便利性，更增加仪器购置成本，因此一些仪器设 计了阶段式真空(step vacuum)，亦即使电子枪、磁透镜及样品室的真空度依序降低，并分成三个部份来读取真空计读数，如此可将样品保持在真空度10-5pa的环境下即可操 作。平时待机或更换样品时，为防止电子枪污染，皆使用真空阀(gun valve)将电子枪及磁透镜部份与样品室隔离，实际观察时再打开使电子束通过而打击到样品。
20.场发射式电子枪的电子产生率与真空度有密切的关系，其使用寿命也随真空度变差而急剧缩短，因此在样品制备上必须非常注意水气，或固定用的碳胶或银胶是否烤干，以免在观察的过程中，真空陡然变差而影响灯丝寿命，甚至系统当机。
21.在电子显微镜中须考虑到的像差(aberration)包括:衍射像差(diffraction aberration)、球面像差(spherical aberration)、散光像差(astigmatism)及波长散布像差(即色散像差，chromatic aberration)。
22.面像差为物镜中主要缺陷，不易校正，因偏离透镜光轴之电子束偏折较大，其成像点较沿轴电子束成像之高斯成像平面(Gau image plane)距透镜为近。
23.散光像差由透镜磁场不对称而来，使电子束在二互相垂直平面之聚焦落在不同点上。散光像差一般用散光像差补偿器(stigmator)产生与散光像差大小相同、方向相反的像差校正，目前电子显微镜其聚光镜及物镜各有一组散光像差补偿器。
24.光圈衍射像差(Aperture diffraction):由于电子束通过小光圈电子束产生衍射现象，使用大光圈可以改善。
25.色散像差(Chromatic aberration):因通过透镜电子束能量差异，使得电子束聚焦后并不在同一点上。
26.电子束和样品作用体积(interaction volume)，作用体积约有数个微米(μm)深，其深度大过宽度而形状类似梨子。此形状乃源于弹性和非弹性碰撞的结果。低原子量的材料，非弹性碰撞较可 能，电子较易穿进材料内部，较少向边侧碰撞，而形成梨子的颈部，当穿透的电子丧失能量变成较低能量时，弹性碰撞较可能，结果电子行进方向偏向侧边而形成较 大的梨形区域。
27.在固定电子能量时，作用体积和原子序成反比，乃因弹性碰撞之截面积和原子序成正比，以致电子较易偏离原来途径而不能深入样品。
28.电子束能量越大，弹性碰撞截面积越小，电子行走路径倾向直线而可深入样品，作用体积变大。
29.电子束和样品的作用有两类，一为弹性碰撞，几乎没有损失能量，另一为非弹性碰撞，入射电子束会将部份能量传给样品，而产生二次电子、背向散射电子、俄歇电 子、X光、长波电磁放射、电子-空位对等。这些信号可供SEM运用者有二次电子、背向散射电子、X光、阴极发光、吸收电子及电子束引起电流(EBIC)等。
30.二次电子(Secondary Electrons)：电子束和样品作用，可将传导能带(conduction band)的电子击出，此即为二次电子，其能量约
31.背向散射电子(Backscattered Electrons)：入射电子与样品子发生弹性碰撞，而逃离样品表面的高能量电子，其动能等于或略小于入射电子的能量。背向散射电子产生的数量，会因样 品元素种类不同而有差异，样品中平均原子序越高的区域，释放出来的背向散射电子越多，背向散射电子影像也就越亮，因此背向散射电子影像有时又称为原子序对 比影像。由于背向散射电子产生于距样品表面约5000Å的深度范围内，由于入射电子进入样品内部较深，电子束已被散射开来，因此背向散射电子影像分辨率不 及二次电子影像。
32.X光：入射电子和样品进行非弹性碰撞可产生连续X光和特征X光，前者系入射电子减速所放出的连续光谱，形成背景决定最少分析之量，后者系特定能阶间之能量差，可藉以分析成分元素。
33.电子束引致电流(Electron-beam induced Current , EBIC)：当一个p-n接面(Junction)经电子束照射后，会产生过多的电子-空位对，这些载子扩散时被p-n接面的电场收集，外加线路时即会产生电流。
34.阴极发光(Cathodoluminescence)：当电子束产生之电子-空位对再结合时，会放出各种波长电磁波，此为阴极发光(CL)，不同材料发出不同颜色之光。
35.样品电流(Specimen Current)：电子束射到样品上时，一部份产生二次电子及背向散射电子，另一部份则留在样品里，当样品接地时即产生样品电流。
36.电子侦测器有两种，一种是闪烁计数器侦测器(Scintillator)，常用于侦测能量较低的二次电子，另一种是固态侦测器(solid state detector)，则用于侦测能量较高的反射电子。
37.影响电子显微镜影像品质的因素:
A.电子枪的种类:使用场发射、LaB6或钨丝的电子枪。
B.电磁透镜的完美度。
C.电磁透镜的型式: In-lens ,semi in-lens, off-lens
D.样品室的洁净度: 避免粉尘、水气、油气等污染。
E.操作条件: 加速电压、工作电流、仪器调整、样品处理、真空度。
F.环境因素: 振动、磁场、噪音、接地。
38.如何做好SEM的影像，一般由样品的种类和所要的结果来决定观察条件，调整适当的加速电压、工作距离 (WD)、适当的样品倾斜，选择适当的侦测器、调整合适的电子束电流。
39.一般来说，加速电压提高，电子束波长越短，理论上，只考虑电子束直径的大小，加速电压愈大，可得到愈小的聚焦电子束，因而提高分辨率，然而提高加速电压却有一些不可忽视的缺点：
A.无法看到样品表面的微细结构。
B.会出现不寻常的边缘效应。
C.电荷累积的可能性增高。
D.样品损伤的可能性增高。
因此适当的加速电压调整，才可获得最清晰的影像。
40.适当的工作距离的选择，可以得到最好的影像。较短的工作距离，电子讯号接收较佳，可以得到较高的分辨率，但是景深缩短。较长的工作距离，分辨率较差，但是影像景深较长，表面起伏较大的样品可得到较均匀清晰的影像。
41.SEM样品若为金属或导电性良好，则表面不需任何处理，可直接观察。若为非导体，则需镀上一层金属膜或碳膜协助样品导电，膜层应均匀无明显特征，以避免干 扰样品表面。金属膜较碳膜容易镀，适用于SEM影像观察，通常为Au或Au-Pd合金或Pt。而碳膜较适于X光微区分析，主要是因为碳的原子序低，可以减 少X光吸收。
42.SEM样品制备一般原则为:
A.显露出所欲分析的位置。
B.表面导电性良好，需能排除电荷。
C.不得有松动的粉末或碎屑(以避免抽真空时粉末飞扬污染镜柱体)。
D.需耐热，不得有熔融蒸发的现象。
E.不能含液状或胶状物质，以免挥发。
F.非导体表面需镀金(影像观察)或镀碳(成份分析)。
43.镀导电膜的选择，在放大倍率低于1000倍时，可以镀一层较厚的Au，以提高导电度。放大倍率低于10000倍时，可以镀一层Au来增加导电度。放大倍率 低于100000倍时，可以镀一层Pt或Au-Pd合金，在超过100000时，以镀一层超薄的Pt或Cr膜较佳。
44.电子束与样品作用，当内层电子被击出后，外层电子掉入原子内层电子轨道而放出X光，不同原子序，不同能阶电子所产生的X光各不相同，称为特征X光，分析特征X光，可分析样品元素成份。
45.分析特征X光的方式，可分析特征X光的能量分布，称为EDS，或分析特征X光的波长，称为WDS。X光能谱的分辨率，在EDS中约有100~200eV的 分辨率，在WDS中则有5~10eV的分辨率。由于EDS的分辨率较WDS差，因此在能谱的解析上，较易产生重迭的情形。
46.由于电子束与样品作用的作用体积(interaction volume)的关系，特征X光的产生和作用体积的大小有关，因此在平面的样品中，EDS或WDS的空间分辨率，受限于作用体积的大小。
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