微观世界 | 点击了解武大人的这座尖端科技楼
第一眼看到ta
你觉得ta是什么呢？
是新奇的微观世界
是探索的未知领域
是奥妙与浪漫并存的全新体验
快随武小招一起
走进别样视觉世界吧
你见过显微镜下的世界吗？
没有现实世界的色彩斑斓
而是单色而微观
如果把它们描摹出色彩
勾勒出形状
科研与浪漫瞬间擦出火花
▲《团花锦簇，似水流年》 拍摄：何浪
每一次凝视显微镜头
都充满着好奇和期待
新的事物，新的奥妙
万千变化蕴藏于其中
别样景色尽收眼底
▲左右滑动查看更多奇妙微观世界
一张张图片的背后
是缤纷琳琅的大千世界
是求知若渴的目光
是创新与美学交织的思维
01
《麦田》作者：胡捷
图中物质是氧化镓，这是一种宽禁带半导体，在很多光电器件、气敏元件中都有广泛的应用，也是目前非常有前景的第四代半导体材料。
第一眼在显微镜下看到它时，絮状形貌便让我想到饱满的稻穗，脑海里呈现出了蓝天之下麦浪翻滚的画面，于是我便添加了蓝色。金黄的稻田占据了画面大半，又在看不到的地方无穷无尽的延申出去，象征着春华秋实的丰收农忙。“春种一粒粟，秋收万颗子”，这也是科研与人生奋斗的美好愿景，一分耕耘，一分收获。
02
《万众一心》作者：张莹
这个心形标志是利用CVD加热制备的MoS2薄膜材料样品，并通过超声分散散落在硅片上，众多碎片聚集形成。
图片拍摄时正值2020年武汉疫情期间，新闻播报中除了每日情况播报便是各地驰援武汉的新闻。那段时间中，支撑起整座城市的，是各地医疗队的白衣战士和八方捐助的各种物资，还有举全国之力建起的方舱医院。我将这颗心染上了红色并写上了“万众一心，抗击疫情”。
这些碎片，就像是祖国大地各方驰援武汉的力量；这颗跳动的心，是全国人民抗击疫情的万众一心。
03
《奥运健儿》作者：杜明原
这种表面起起伏伏的物质是一种掺杂改性的催化剂，催化底物分解产生颜色，我们把它应用于病原检测，类似于医院给病人做检测。
拍摄这张图片时正值冬奥会闭幕不久，夏奥中运动员们挥洒的汗水仍历历在目，冬奥雪道上溅起的银白雪线又飞入脑海。由这样本表面的起伏，我想到了奥林匹克运动项目示意图。在几个弯曲折叠处加入了颜色后，画出了运动中形态各异的人物形象。希望这些“显微镜世界”里的运动员能够激励未来的拼搏者，激扬意气，鼓足信心，继续奔跑，以奋发之姿赢得未来。
04
《寒露》作者：黄爽爽
显微镜可以说是科学工作者的“眼睛”，我们经常能用这双眼睛看到围观世界中一些很特别的形状，又不由自主的将其与熟知的宏观世界联想到一起。
在微观世界里，我看到铂钴双金属纳米晶宛若随风飘散的菊花，经过简单的调色处理后，更是多了几分中式水墨的感觉。
我的科研中也常常遇到困难之深秋，但菊花“花中君子”品格始终激励着我，中华传统文化更是激发我去感知生活中的美好。作品中的题目“寒露”看似与菊无关，却是秋风飒飒、菊有黄华的时节，也更符合含蓄之美。
05
《绽放的蔷薇花》作者：李昕翼
拍摄这张显微照片时，正值学校的蔷薇花季，“夏莺千啭弄蔷薇”之时，每每走出门便会邂逅连片的淡粉色。蔷薇性强健、喜光、耐寒，常被用来表达思念。人正如蔷薇一般，向往光明又富有坚韧的生命力。
巧合的是，我们当时用显微镜观察的物质是二氧化硅微球，它形似一朵盛放的蔷薇，其合成和研究有助于生物药学、催化剂载体、生物材料等领域的发展，是很好的催化剂和药物载体。
我们研究药学，就是希望实现材料性能的改善与突破，为生命科学、生物研究等领域做出重要贡献，以此来治愈世间疾病，让生命远离病痛，肆意而鲜活，如蔷薇一般灿烂盛开，这张显微照片便自然而然产生了。
如果你也想走进
精彩的微观世界
在武大校园里
有这样一栋楼
可以满足你的奇思妙想
快和珞珞珈珈一起
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探索“尖端科技楼”里的
宝藏仪器吧！
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冷冻透射电子显微镜
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冷冻透射电子显微镜主要用于对生物大分子复合物、细胞器、细胞、组织等样品的三维高分辨结构解析，用来回答生命科学中的重要问题。主要技术方向包括单颗粒分析技术、电子断层扫描技术、微晶电子衍射技术等方面。
冷冻电镜可以在近天然状态对蛋白等大分子复合物进行结构的解析，可同时获得蛋白多种构象状态，可研究其动态结构变化，经过近几十年的发展，分辨率已经可以达到原子级别，逐渐成为结构生物学领域的主要技术手段，并且在材料科学领域，也逐渐被应用来解决不耐辐照样品的表征问题。例如肆虐全球的新冠疫情，其罪魁祸首——新冠病毒的结构就是由冷冻电镜进行解析。
在尖端科技楼里，三台冷冻透射电子显微镜均已安装完毕投入使用，包括一台300kV冷冻电镜Krios G4，一台200kV冷冻电镜Glacios，一台120kV透射电镜Talos L120C。其中300kV冷冻电镜配备有Autoloader自动进样系统，可一次装载并储存多达12个样品；自动液氮灌注系统可长时间自动维持样品室及镜筒的低温；可广泛应用于生命科学、医学、药学等多领域。
▲300kV场发射冷冻透射电子显微镜
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透射电子显微镜
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透射电子显微镜可用于观察材料的微观形貌，利用电子衍射的方法和高分辨分析技术可以进行晶体结构的表征。随着技术的革新，配备球差校正器的透射电镜已经可以深入到原子尺度来进行样品的观察。
在尖端科技楼里，多台透射电子显微镜已就位，一台200kV场发射透射电镜F200和一台300kV球差校正透射电镜ARM300F2。F200透射电镜现已投入使用，仪器配有自动进出样品的测角台，为后续同学们自主上机提供了方便。线分辨率可以达到0.1nm，可以直观的观察晶体的晶格结构，配备有双探头超级能谱仪，能够实现高精度的EDS mapping。
ARM300F2透射电镜配备了聚光镜和物镜的球差校正器，极限分辨率提升至50pm，可以观察样品内部的原子排布。该仪器正在调试阶段，运行后能在物质科学领域为科研工作提供强有力的支持。
▲200kV场发射透射电子显微镜
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扫描电子显微镜
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扫描电子显微镜是表征样品的形貌特征必不可少的仪器之一，具备结果直观，操作方便，样品处置容易等特点，使其成为物理、化学等学科的实验研究中最为重要的仪器之一。
在尖端科技楼中，已安装并投入使用了六台扫描电镜，各台电镜拥有不同的配置和特点，可以根据需求适时调整实验方案。其中G500扫描电镜能够提供高空间分辨率；CLARA扫描电镜配备无窗口超级能谱，能够提供高性噪比的EDS数据；SOLARIS和AMBER扫描电镜配备有聚焦离子束，能制备透射电镜样品，同时AMBER扫描电镜还配备了飞行时间二次离子质谱，可分析样品中的轻质元素，例如氢和锂等；MIRA扫描电镜配备有高精度样品台和拉曼光谱配件，能进行高空间分辨率下的拉曼光谱分析；VEGA扫描电镜可在低真空环境下进行样品拍摄，有效为生命科学领域提供支撑。
▲扫描电子显微镜
在电子束的帮助下
我们用显微镜探索微观天地
在阳光的照耀下
我们用肉眼欣赏宏观寰宇
永远追求科学与浪漫
永远对下一处风景心怀期待
探索真知
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内容来源：武汉大学
编辑：王馨苇
责编：王苏庆 袁瑾曦
审核：刘思维