量子生物探测关键难题攻克

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2026月03月05日

  科技日报天津3月4日电 (记者陈曦)记者4日从天津理工大学获悉,该校集成电路科学与工程学院青年教师李培与中国科学技术大学、北京计算科学研究中心及匈牙利维格纳物理研究中心合作,在量子传感技术领域取得重要突破,为量子探测走向生命科学应用奠定了理论基础。相关研究成果发表在国际期刊《自然·材料》上。

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  量子传感器凭借超高的磁场灵敏度,被誉为“纳米尺度的听诊器”,可捕捉极微弱的磁场信号,在医学检测、生命科学研究中潜力巨大。目前应用最广的是金刚石氮—空位色心量子传感器,它虽能在室温工作,但需532纳米绿光激发,该波段易被生物体内水和有机分子吸收,还会引发组织自发发光与局部发热,严重干扰探测信号,极大限制了其在活体中的应用。

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  对此,研究团队将目光转向半导体产业成熟的碳化硅材料。他们创新性采用低温烯烃分子化学修饰方法,在碳化硅表面构建出一层有机碳链保护层,相当于为量子传感器量身定制一件“保护衣”。这件“保护衣”既能有效抑制表面陷阱态对色心量子比特的干扰,又能维持材料电学结构稳定。实验证实,可显著改善量子比特退相干与荧光闪烁问题,让传感器性能更稳定可靠。

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  依托该表面分子工程技术,团队成功搭建室温稳定运行的生物惰性量子传感平台。其激发、发射波段均落在近红外生物窗口,具备低吸收、低背景荧光优势,适合在复杂生物环境中开展非侵入式磁场信号探测,且对局部电子自旋噪声响应高度灵敏。

  此项研究不仅提升了量子传感器的灵敏度与稳定性,更打通了量子技术通往生物医学应用的关键通道。该技术经优化后,未来可应用于量子核磁共振探测、单分子磁共振成像、自由基检测等前沿领域,有望实现细胞层面病变实时监测、体内药物作用路径追踪等精准医学检测。

  李培表示,将分子层级界面工程引入量子传感器设计,是重要发展方向,不仅提升了室温下器件稳定性,也让量子传感更适配真实生物环境。该方法为室温生物量子传感提供可行路径,也为宽禁带半导体量子器件界面工程提供全新设计思路。

【责任编辑:冉晓宁】
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              上半年5家险企共揽保费1.7万亿,平安增速领跑,国寿规模第一

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              .TRS_Editor P{}.TRS_Editor DIV{}.TRS_Editor TD{}.TRS_Editor TH{}.TRS_Editor SPAN{}.TRS_Editor FONT{}.TRS_Editor UL{}.TRS_Editor LI{}.TRS_Editor A{}   近日,5家A股上市险企陆续披露了2024年上半年保费收入:上半年共揽保费17631.7亿元,与去年同期相比增长3.03%。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   整体来看,今年上半年上市险企保费收入整体呈现出“四升一降”的格局,中国人寿以4896亿元的保费收入位居榜首,中国平安以4.66%的同比增速领跑险企。寿险板块回暖,其中,人保寿险单月增速30%;财险业务增长稳健,车险增速相比去年有所放缓,非车险部分险种表现突出。图片来源于网络,如有侵权,请联系删除   5家A股上市险企上半年原保费四升一降   根据5家上市险企披露的保费数据来看,除新华保险同比减少外,其余4家险企均较去年同比正增长。上半年中国平安累计原保费同比增速最高,累计原保费收入4812.68亿元,较去年同期增长4.66%;中国人寿上半年累计原保费收入4896亿元,位居五家上市险企保费收入榜首,较去年同期增长4.1%;中国人保累计原保费收入4272.83亿元,相比去年同期增长3.33%;中国太保累计原保费收入2661.87亿元,同比增长2.37%。5家A股上市险企只有新华保险比去年同期下降8.36%,上半年累计原保费收入988.32亿元,但与今年前5个月原保费收入数据相比,降幅呈现出缩窄趋势。   从6月单月数据来看,5家上市险企原保费收入与去年同期相比均呈现正向增长趋势。中国平安6月原保费收入815.13亿元,同比增长11.39%;中国人保6月原保费收入791.63亿元,同比增长9.87%;中国太保6月原保费收入519.73亿元,同比增长4.52%;中国人寿6月原保费收入739亿元,同比增长3.21%;新华保险6月保费收入202.62亿元,同比增长3.2%。   对于新华保险上半年保费收入下降的原因,业内分析,或与“报行合一”政策影响的阵痛持续有关。根据新华保险2024年一季度报告数据,其银保渠道收入占原保费收入的28%,保费居前五的产品中有四款主要在银保渠道销售。而“报行合一”政策下银保政策调整对于银保渠道占比较高的保险公司影响更大。此外,业内分析认为,业务结构的调整也是新华保险保费收入下降的原因之一。新华保险在保费公告中表示,公司2024年上半年整体经营稳中有进,业务结构加快转型。据悉,新华保险正在积极采取变革措施。7月7日正式发布“XIN一代”计划队伍建设项目,以及“心服务”客户服务生态体系,也是杨玉成执掌新华人寿近一年来首次发布的新的战略举措。   寿险板块稳定回暖 人保寿险单月增速30%   分板块来看,寿险板块,5家上市险企寿险公司累计保费收入11214.31亿元,同比增长2.12%。其中,中国人寿上半年原保费收入4896亿元,同比增长4.1%;平安人寿上半年原保费收入3007.84亿元,同比增加5.08%;人保寿险上半年原保费收入790.56亿元,同比增加0.31%。与去年同期相比,太保寿险和新华保险上半年原保费收入则呈现出下降趋势,太保寿险原保费收入1531.59亿元,同比减少1.23%,新华保险原保费收入988.32亿元,同比下降8.36%。   对于寿险板块“三升两降”格局的形成原因,国泰君安研究指出,中国人寿、平安人寿的增长预计主要得益于2023年销售旺盛带来的续期业务增长,而太保寿险、人保寿险、新华保险保费增长乏力,可能是因为主动优化业务结构减少趸交业务而导致的结果。   值得注意的是,部分保险公司出于风险管控的考虑,主动于6月底停售3.0%的增额终身寿险,并于7月上市预定利率2.75%的增额终身寿险。业内认为,此消息或对寿险板块产生利好。虽然去年3.5%预定利率产品停售已经加速释放了不少需求,且带来了去年的高基数,不过从6月单月的寿险保费收入增速来看,寿险板块稳定增长,其中,人保寿险增速达到30.08%,单月保费119.4亿元;平安人寿单月保费收入476.25亿元,同比增速16.2%,同样表现亮眼。   在低利率环境下,预定利率下调已经成为趋势,不过预定利率下调对保险公司而言并非坏事。开源证券分析师高超表示,从中长期来看,监管呵护降低负债成本态度坚决,预定利率和结算利率连续下调、“报行合一”和产品结构优化等有望降低存量和增量负债成本,险企利差损风险担忧有所缓解。国泰君安非银团队也预计上市险企二季度新业务价值率同比明显改善。   光大证券在分析中指出,三季度新单增长压力有望缓释。一方面,去年7月开始3.5%预定利率产...