技术iwatch是什么

6执行主编:赵广立编辑:贡晓丽校对:么辰E-mail押glzhao@stimes.
cn2016年1月12日星期二Tel:(010)62580722前沿FRONTIERwww.
sciencenet.
cnPOCT不仅仅是试纸条加上配套仪器,更是患者身边或所在地使用的基于物理量、化学量和生物量技术的体内外检测试剂、仪器和设备,是生物、纳米、计算机等多技术融合的产物.
作为技术驱动型产物,目前,POCT产品正向着第五代自动化、信息化、智能化技术平台发展.
本报讯1月8日,由中石化石油机械股份有限公司承担,与中国石油大学等8所大学及科研单位,自主创新研制的"超高压大功率油气压裂机组研制及集群化应用"项目,荣获国家科技进步奖二等奖.
我国新发现的油气储量中,深层、超深层及页岩气等非常规油气资源约占2/3,常规压裂机组已经不能满足我国极为复杂的地质和地表条件下资源的安全高效开发.
因此,自主创新研制超高压大功率油气压裂机组具有重要的战略意义.
它包括多台压裂车、混砂车、高压管汇系统、配液车、供砂装置和集群控制系统等,3000型压裂车是其中的佼佼者.
中国石化机械公司以"井工厂"钻机、3000型全套压裂设备、复合桥塞、连续油管、"等壁厚螺杆钻具+平稳切削PDC钻头组合"等创新产品及技术形成的页岩气勘探开发装备一体化解决方案,为我国首个页岩气田———涪陵页岩气田商业化开发,短期建成50亿方产能发挥了重要的装备支撑作用.
项目团队依托国家科技重大专项、"863"科研项目支持,通过10多年持续技术攻关,实现了四大创新.
一是创新形成了超高压大功率压裂车轻量化及优化集成技术.
创建了压裂泵理论分析和"百万冲次"实验测试方法,研发了压裂泵高强韧材料性能调控和轻量化技术,研制出系列大功率压裂泵,泵头体寿命相比同类先进产品提高50%以上;创新了大功率压裂车在有限空间与质量约束条件下的优化集成方法,先后研制出世界首台2500型、3000型压裂车,提升了我国压裂装备的核心能力.
二是创新形成了大规模压裂液全流程精确、高效混配技术.
发明压裂液自动混配控制方法,创新形成了压裂液高能混配、砂量宽幅调整、多介质高效混拌技术,研制出精确输砂装置、配液及混砂车,实现了"井工厂"全流程压裂液混配模式.
三是创建了超高压管汇设计、制造、在线检测及使用安全保障技术体系.
提出了基于冲蚀机理和应力解析计算的高压管汇设计方法,形成了超高压腐蚀条件下的非金属密封材料评价优选技术,研制出140MPa超高压管汇.
四是创新了基于大型压裂工程成套装备集群化控制与应用技术.
发明了压裂机组网络控制方法,构建了多重冗余高可靠性测控网络;首创提出"定排限压"单元功率智能分配模式和基于动力储备、运维周期、管汇降阻及系统减振等约束条件下的大型压裂机组集群化应用准则,实现了多装备高效协调作业.
(陶朵朵)3000型压裂车助力页岩气田快速建产iPhone、iWatch、iPad等i系列电子产品已被人们熟知,试想一下,如果即时检测(POCT)也插上"i"翅膀,会变成什么样呢或许在不久的将来,血检报告不仅立等可取,还能在家庭、飞机、高铁等任意场所完成,机器随即就会吐出一张报告单.
患者还可通过POCT设备作其他检测,并将相关数据同步上传至云平台,线下医师通过平台判读检测数据,快速帮助患者诊断.
"随着方法学的叠加,检测功能的整合,器官系统的逐步完善,POCT从昨天的金标定性到今天的荧光定量,再到明天的iPOCT(智慧POCT),将开创检验医学新型诊断技术发展的新局面.
"首都医科大学附属北京天坛医院实验诊断中心主任康熙雄曾表示.
从检验科到床旁体外诊断如今已成为医疗行业中快速崛起的朝阳产业,那么在体外诊断的众多细分领域中,增长最快的板块又是谁齐鲁证券日前发布的调研报告给出答案:POCT.
POCT即在病人身边实现的快速诊断.
调研报告显示,我国潜在的POCT产品市场广阔,年增长率保持在20%~30%,远超世界7%~8%年增长水平,同时也超过我国体外诊断行业16%~20%的增速.
POCT的快速增长不无道理,"POCT可快速获取结果,大大缩短样本周转时间,而且仪器小型便捷,仅需微量标本即可低成本完成检测.
"日前在2015(第四届)POCT产业发展论坛上,军事医学科学院微生物流行病研究所研究员杨瑞馥指出,POCT的特点决定了其应用场所极其广泛,未来将占据体外诊断市场的半壁江山.
事实上,传统诊断中大量时间被浪费在样本运送、前处理、组织、标记、录入、分发等方面,核心反应及分析时间占比极低.
与之相比,POCT进行了步骤精简,仅保留了诊断最核心的"采样—分析—质控—输出"步骤,极大缩短了诊断时间,为患者在最佳时间就诊获得便利.
"POCT不仅仅是试纸条加上配套仪器,更是患者身边或所在地使用的基于物理量、化学量和生物量技术体内外检测试剂、仪器和设备,是生物、纳米、计算机等多技术融合的产物.
"北京中生金域诊断技术有限公司总经理王加义补充道.
作为技术驱动型产物,目前,POCT产品已经从第一代定性试纸条检测、第二代半定量色板卡比色或仪器阅读、第三代全定量手工加仪器操作、第四代全自动仪器,向着第五代自动化、信息化、智能化技术平台发展.
与此同时,POCT检测范围也从最初的检测血糖、妊娠扩展到血凝状态、心肌损伤、酸碱平衡、感染性疾病和治疗药物浓度等,应用技术也涵盖了干化学技术、免疫层析技术、生物传感技术、远红外分光光度技术、生物芯片技术及多技术的交叉应用等.
iPOCT应运而生近年来,信息化、智能化、大数据、"互联网+"等元素不断融入到各行各业,POCT也不例外,iPOCT的概念应运而生.
首次提出iPOCT概念的上海奥普生物医药有限公司(以下简称奥普生物)董事长徐建新表示,i指的是intelligent,iPOCT即为智慧POCT,融入精准化、自动化和云端化的POCT仪器的发展和应用称之为"iPOCT".
"未来POCT将呈双轨制发展,一方面小的产品越来越迷你,进入终端、家庭及每个人生活的点点滴滴;另一方面,根据不同的项目,POCT的平台一定会走向精准化、自动化和云端化.
"徐建新说.
基于基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室等生物芯片技术的快速发展,POCT目前已经能够逐步实现高通量、多靶向检测,而在通信技术逐步成熟的基础上,POCT正在向远程数据中心等方向发展.
奥普生物高级总监杨宏表示,相比于大型的全自动检测仪器,POCT产品更加有利于和移动信息技术相结合,实现移动装备式的检测.
未来,POCT产品能够在便捷快速检测分析的同时,整合远程数据终端和医疗资源进行最佳治疗,从而构建真正的大健康体系.
在康熙雄看来,人体信息采集系统根本上促成了以互联网、大数据、大诊断为核心的现代诊断学新格局,以人为中心的POCT检测技术将在今后的医学诊断中发挥重要作用.
"随着更加适宜的定量化、互联互通互用体系、可保障的质量体系、规范化程序化管理的逐步完善,POCT将为精准医学的发展提供重要的诊断依据.
"康熙雄说.
杨宏也持类似观点:"精准化、自动化和云端化元素的涌入,POCT仪器检测的准确度、便捷功能、数据化发生了质的提升.
未来,iPOCT将在个性化治疗方面与精准医疗形成技术衔接与支撑,并推动精准医疗理念落地.
""i"时代的技术趋势借助海量身体数据收集、筛选和后台分类分析,健康数据的应用离我们并不遥远.
未来,iPOCT如何既做到短时间反馈,又做到与复杂技术和大型检验设备的测定结果一致在杨宏看来,首先,iPOCT的检测标准要进一步向大型分析仪器靠拢,尤其要求检测结果变异系数(CV)控制在5%~10%,另外,质控品、标准品也要具备溯源性.
而在自动化方面,iPOCT要实现无需样品手工前处理,加样、加液也无须手工动作,且标本可连续操作的自动化系统每小时通量将在100人份以上.
另外,基于云端大数据的质量管理服务系统,iPOCT将真正实现远程监护和质量控制,并实现后台大数据在PC端与手机App端打通,建立未来移动医疗的信息传递基础.
那么,哪些具体技术能支撑起iPOCT新时代杨宏表示,均相化技术将是POCT发展的主流趋势,液相试剂的广泛应用是大势所趋,即液相试剂代替固相膜反应;其次还要重视发展微流控、荧光、化学发光、磁免疫、量子点等具备高灵敏度、反应迅速的新技术;另外,分子与POCT的结合也将成为一大趋势,分子POCT、微阵列蛋白芯片技术会得到较好发展.
除此之外,徐建新认为,平台联机化是未来POCT重要的应用场景,例如CRP+血常规平台联机就是整个临床的需求.
另外,Panel联检化已经发展了很多年,未来还将会继续深化,并结合大数据,产生更好的协同和放大效应.
O2O互联网的云端化管理也将是iPOCT的主流,云端质控管理将成为重要的大数据突破口.
王加义则补充道,精准结构、精准反应、精准测量共同构成了精准化iPOCT系统,不久的将来,精准结构的重点是基于微纳机电MEMS/NEMS和3D打印技术的精准结构制造技术;精准反应则趋向于基于微纳流控技术的精准探测反应控制技术;精准测量重点任务则为基于微纳光学分子成像的测量技术等.
双胞胎,可能真的要生死与共了.
1月5日,发表在《美国医学会杂志》上的一项研究显示,在对约20万名北欧双胞胎进行的一项长期追踪研究中,如果双胞胎中的某一人被诊断罹患癌症,双胞胎中另一人的罹患癌症风险也会增加.
这表现为总体罹癌风险增加及特定类型癌症风险增加,这些特定类型癌症包括前列腺癌、黑色素瘤、乳腺癌、卵巢癌和子宫癌.
1943年至2010年间,研究人员对丹麦、芬兰、挪威和瑞典的80309名同卵双胞胎和123382名性别相同的异卵双胞胎的癌症类型的家族性风险和遗传性进行了追踪评估.
在23980人中,共有27156例事件性癌症诊断,它们可被转换为32%的累计发病率.
有1383对同卵双胞胎及1933对异卵双胞胎被诊断罹患癌症.
在这些人中,38%的同卵双胞胎和26%的异卵双胞胎被诊断罹患同一种癌症.
在双胞胎中有1人被诊断患癌,另1人会有过高的患癌风险,其在异卵双胞胎中的累计风险绝对估值会增加5%(累计风险为37%),而在同卵双胞胎中的累计风险绝对估值会增加14%(累计风险为46%).
与之相比较的是,在总体人群中,该累计风险为32%.
对大多数癌症类型而言,同卵双胞胎比异卵双胞胎的家族风险和累计风险会有显著增加.
癌症的总体遗传度为33%.
在下列癌症类型中观察到了显著的遗传性:皮肤黑色素瘤(58%)、前列腺癌(57%)、非黑色素瘤皮肤癌(43%)、卵巢癌(39%)、肾癌(38%)、乳腺癌(31%)以及子宫体癌(27%).
研究人员指出:"这些数据提出了强有力的证据,即23种癌症中有20种会有过高的家族性罹癌风险,正如在总体双胞胎群组中,通过对这些癌症的累计家族性患癌风险进行比较所显示的结果一样.
"研究人员还认为,异卵双胞胎在基因关系上与兄弟姐妹相似,因此在异卵双胞胎中的家族性患癌风险估计与在不同时候出生的兄弟姐妹的家族性患癌风险有关.
(潘玉整理)即时检测步入""时代双胞胎果真"生死相依"姻本报记者李惠钰IEEE发布2016年九大技术趋势2015年12月15日,电子和电器工程师协会(IEEE)发布了其所预测的2016年九大技术趋势.
据该学会前任主席DejanMilojicic表示,其中一些技术趋势将会在2016年趋于成熟,其他的技术趋势将在2016年达到关键发展点.
下面对这九大技术趋势进行简要介绍.
(1)5G技术按照当前的技术标准,5G将达到的速度是不可思议的,这将促进从互动汽车和超级游戏到工业物联网的所有事物与互联网的连接,甚至包括厨房中的水槽.
(2)虚拟现实与增强现实在经过多年的可行性质疑之后,虚拟现实(VR)技术将会在2016年迎来转折点,其功能性、可靠性、易用性、可支付性、可用性都将达到临界点.
电影工作室等机构正和VR公司合作,以推动VR技术的市场化及其在生活中的应用.
当VR技术能够帮助改变人与机器之间的物理接口时,其应用范围将超越娱乐和游戏,科幻小说中的场景将成为现实.
同时,增强现实(AR)技术的应用范围正在不断拓展.
增加计算机视觉和物体识别等功能的先进AR技术将实现用户与周围真实世界之间的信息交互和数字化控制.
(3)非易失性存储器新型非易失性存储器的发展将取得巨大进步,这将缩减数据存储的成本,显著降低能耗,切实地改变计算领域的面貌.
(4)网络物理系统为满足智能电网、下一代航空运输系统、智能交通系统、智慧医疗技术、智能建筑、智能制造等快速增长的应用需求,网络物理系统应具有高水平的运行可靠性、安全性和可用性.
尽管网络物理系统的应用已达到一定的规模,但尚没有满足这些要求,在2016年将迎来里程碑式的发展.
(5)数据科学数据科学的热度将进一步提升,将需要更多具有数学、统计学、软件工程跨学科背景的数据科学家,从海量可用的数据中提取可确定趋势、购物建议、社交关系等的知识,使世界更加安全、高效、有趣.
(6)基于能力的安全安全是网络世界中最重要的问题,基于能力的安全可为网络攻击提供更精细化的保护和防御,为数据安全性带来更多保障.
(7)先进机器学习机器学习基于对个例的学习建立模型,然后根据数据作出预测和决策,可为游戏体验、在线广告、脑机接口及医疗诊断等事物带来深刻的影响.
(8)网络功能虚拟化(NFV)网络功能虚拟化是一种新兴技术,可为下一代云服务提供所需的虚拟基础设施,显著降低云服务的费用、提升便捷性和可靠性.
(9)容器(Containers)容器提供了必要的计算资源来运行应用,可避免在同一台机器上运行的不同应用容器间的冲突,为云服务用户提供更加高效、快速的应用开发和部署服务.
目前,容器应用所面临的首要问题是安全性,将有望在2016年达到企业应用的要求.
(王立娜编译)图片来源:百度图片图片来源:前沿拾趣智能电网助推光伏风电消纳近日,在第十二届中国电气工业发展高峰论坛上,中国科学院电工研究所所长肖立业对记者表示,未来,智能电网关键技术的发展方向是可再生能源时空互补性、直流电网技术、超导与新材料技术的应用、信息技术的运用与智能微网技术.
针对规模化推广分布式能源,尤其是高比例分布式可再生能源接入的系列问题,未来以智能微网为基础构建能源互联网将是发展方向.
主要包括信息融合、能源融合和网架.
信息融合是指通过信息—设备—网络的广域融合,实现信息的扩展、融合、分析和挖掘,提供更多感知信息和决策;能源融合是通过多种能源相互补充和转化,发挥不同供用能系统间的互动和转化能力,并充分利用电能需求、天然气需求、供热需求间的峰谷交错,既能改善可再生能源间歇性和随机性的缺陷,也有利于提高能源综合利用效率,增强运行灵活性和互动能力;网架是指通过基于多端直流的能量路由器互联,将垂直网络扁平化,释放网络更大的能源接入潜力和互动能力.
(陶朵朵)科学家开发出学习能力类似人类的计算机模型据2015年12月11日出版的《科学》杂志报道,三位分别来自美国麻省理工学院、美国纽约大学和加拿大多伦多大学的科学家开发了一个计算机模型,具有类似人类的、能够从少量事例中学习新知识的能力.
传统的机器学习方法需要大量的数据来训练,而人类只需要少量案例就能学到新知识.
三位科学家利用"贝叶斯程序学习"(BayesianProgramLearning)方法开发出了一种人工智能模型,能像人类一样从少量案例中迅速学习和书写陌生的手写字符,在某种意义上可以说它领悟到了字符的本质特征(字符的整体结构),同时还能识别出非本质特征(因书写造成的轻微变异).
科学家对该模型进行了测试,证明该模型可对手写字母进行分类、解析和再创.
该模型的表现达到了人类水平,通过了"视觉图灵测试".
尽管这个模型还只能学习手写的字母,但这种方法可被扩展至其他以符号为基础的系统,如手势、舞蹈、口语等.
(唐川)Li-Fi可见光通信有望在4年内实现商业化据英国媒体近日报道,Li-Fi可见光无线通信技术已在位于爱沙尼亚首都塔林的Velmenni公司投入测试.
该公司用一个可以传输Li-Fi信号的灯泡在工作环境中(包括办公室和工厂车间)实现了1G/秒的传输速度,而在实验室理想条件下,Li-Fi的传输速度最高可达224G/秒.
Li-Fi的概念由英国爱丁堡大学教授哈罗德·哈斯在2011年提出,它以各种可见光源作为信号发射源,通过控制器控制灯光的通断,从而控制光源和终端接收器之间的通讯.
与当前最常用的Wi-Fi技术相比,Li-Fi具有高速率、宽频谱的优势.
同时,因为Wi-Fi会占用无线频谱的波段,Li-Fi在民航飞机、核电站、医疗等领域具有更加明显的优势.
我国可见光通信技术也取得了重大突破.
2015年11月13日,经工信部认证,解放军信息工程大学的研发团队突破了可见光空间通道互干扰高效抑制等关键技术,利用LED灯光实现了水下等特殊条件下的高速通信,速度可达50G/秒.
(唐川)前沿速递