2024年10月18日，2024年全国电子显微学学术年会在东莞市会展国际大酒店龙泉厅盛大开幕。大会由电镜学会电子显微学报编辑部主办，南方科技大学、松山湖材料实验室、大湾区显微科学与技术研究中心共同承办，仪器信息网作为独家合作媒体参会报道。大会为期三天，吸引来自高校院所、企业和事业单位、仪器技术企业等电子显微学领域专家学者近2000人出席参会。

  在新质生产力创新起主导作用的今天，显微学人以振兴电子显微学事业发展为己任，瞄准国家重大需求和国际前沿科学问题，不断为我国卡脖子难题的攻克贡献中国电子显微学者不可或缺的重要力量。2024年是中华人⺠共和国成立75 周年庆典，本届年会大会为庆贺专场，显微学人以自己的学识与奉献为科技强国而勇于担当。本届年会的主题是：

  但偏析所造成的不均匀结构为研究者对材料微区的差异化调控提供了可能。在李殿中院士的研究中，利用偏析消除偏析，即利用微区成分差异导致的熔点变化，能轻松实现选择性的微区化，称之为限域重熔。偏析严重区域的熔化能够显著促进元素的扩散和均质化，再配合多步锻造就能基本消除偏析。这种“利用偏析来消除偏析”的思想，为超均质材料的制备提供了新的思路。以航发轴承用 M50 钢为例，验证了这种思想的有效性，经过处理的M50钢疲劳寿命提高了四个数量级，疲劳强度达到1000MPa，超过了已报道的所有金属材料。另一方面，研究之后发现，可通过显微偏析调制相变。从热力学角度看，显微层次偏析带的内部具备独特的合金热力学条件，反而为逆向相变精确调制组织提供了有利条件，进而可实现高性能金属材料组织设计与制备的目的。分别以Fe-Mn-C系中的锰素钢为例，介绍了利用偏析调制相变思想在超高强度高塑性汽车钢设计与制备中的研究尝试，以期为提高关键金属材料的制备工艺性、充分挖掘材料的性能潜力方面提供有力参考。

  轻质高性能金属基复合材料可满足结构轻量化和结构功能一体化设计需求是高科技领域无法替代的关键基础材料。针对原位复合的轻质高性能的Ti基、离位复合的 A基复合材料的复合设计与制备、界面及形变调控、复合构效关系的关键科学与技术难题，建立了多元复合体系热/动力学模型，通过合金成分调控和增强体表面改性来调控界面相容性发现并揭示了增强体诱发基体发生动态再结晶的热变形机制，解决了复合制备与成形加工难题。通过微/纳力学研究定量揭示界面强度与复合响应机制，建立了复合设计、制备加工和建模拟实的理论研究平台。基础支撑应用，打破国际封锁，创制出系列轻质高性能钛基、铝基复合材料，在国家多个关键型号上获得应用突破,支撑了我国空天及国防等高端装备的发展。

  G蛋白偶联受体（GPCRs）在基本生理过程中发挥着至关重要的作用，并且是最重要的治疗干预靶点。GPCR信号异常是多种疾病状态（如高血压、糖尿病、败血症、肥胖和癌症）发病的基础。这些受体主要是通过G蛋白和arrestin介导的级联反应来调控下游信号转导。张岩教授的报告着重关注GPCR调节机制研究和基于结构的合理药物设计方面的最新进展，这些进展旨在开发出疗效更佳、副作用更小的药物。

  Ryusuke Sagawa先生首先简要概述了日本电子最新推出的电子显微镜 JEM-120i的特性：“紧凑的”、“易于使用的”、“可扩展的”。随后，他深入阐述了运用LASCOR（大孔径STEM校正器）技术来获取倾斜样品高分辨率STEM图像的具体方法。该方法在两大方面展现出显著优势：一方面，它明显地增强了电磁轴对准的精确性，使得扫描透射电子显微镜（STEM）成像中的晶区轴对准可以通过高效的电磁操控来实现；另一方面，针对色差和束倾斜可能会引起STEM图像模糊的问题，该方法通过安装单色器有效减轻了模糊现象。展望未来，该技术有望进一步实现对高倾斜角下晶区轴错位的校正。

  新型同轴分流式信号探测系统位于镜筒高压隧道内部，SE和BSE探测器为环形同轴上下间隔排布，SE探测器和BSE探测器中间为反射式分流器，实现对SE和BSE分流(SE返回向下，BSE透过向上)。新型同轴分流式信号探测系统的优点是能轻松实现更高的信号分离度、高分辨BSE成像、高探测灵敏度、高信噪比的SE和BSE同时成像等。此外，曹峰还介绍了镜筒内中角度BSE信号探测器、低能散冷场电子源等核心部件，并介绍了国仪量子已推出的电镜产品系列（如DB550、SEM5000X、HEM6000等），以及即将面世的最新电镜型号。

  通过原位动态研究建立材料显微组织架构演化与性能的关系是材料领域的重大科学目标之一，相关方法学的空间分辨率长期停留在纳米尺度。如何建立原子层次上的相关方法学则是该领域长期未能突破的技术瓶颈。韩晓东教授课题组历经近二十年的不断探索，突破了聚焦电子束的电磁极靴毫米级狭窄拥挤的空间的限制，创新性地发展出系列新方法和新装置，建立了具有相对普适性的材料力学行为在原子层次原位动态表征方法，将材料力学行为原位表征技术的空间分辨率提升至埃尺度，实现了数量级的提升。解决了应力加载下材料结构原子尺度动态演化过程实验观测这一国际公认难题,开拓并引领了在原子层次上开展材料弹塑性行为和机理原位动态研究的新方向。

  在此基础上，发现单质单晶 Au、Cu、Pt等纳米材料，其拉伸塑性较早失稳，颈缩较早出现,但Au-Cu 固溶体单晶纳米材料却有机会抑制拉伸塑性失稳,实现超过 200%拉伸超塑性其混合焓小于零。进一步提出负混合焓固溶体强韧化概念。以负混合焓为特征的元素的引入将导致局部负混合焓化学亲和团簇的形成，其特征是非随机成分波动和局部有序。校正像差的原子分辨显微镜帮助人们了解固溶体中构型混合熵和混合焓的分布。根据提出的策略，将Al加入到接近理想的固溶体合金HfNbTiV 中,宽范围调节合金的固溶体结构。最终获得拉伸延展性(~20%)和超高的屈服强度(~1,390MPa)的 HfNbTiVAI10合金，提供了解决固溶体合金强韧性倒置的新方法。

  即使在像差校正电镜方兴未艾之时，材料微观结构的原子尺度分析也面临残余像差、带轴偏离、表面损伤和辐照损伤等难题，不仅使电镜的空间分辨率近年来一直徘徊在50pm左右，也制约了微观结构分析的可靠性和精度。近年来，电子显微学与科学计算的融合为解决物质微观结构分析中的难题提供了新的机遇，成为新的研究范式。其中最具代表性的是基于 4D-STEM 数据的叠层成像(ptychography)和基于系列倾转电镜图像的层析成像(tomography)。叠层成像通过引入自适应传播因子实现了晶体取向校正，通过引入局域轨道将显微成像的信息极限推进到了14 pm。而且，叠层成像还具有高剂量效率、高相位精度、深度分辨等特点，有效解决了像差校正电镜分析中的取向偏离、表面损伤、辐照损伤等难题。在层析成像方面，通过引入局域轨道将原子分辨三维重构的体系尺寸从数万原子提高到百万原子，而且将原子位置的测量精度提高到了5pm 左右。

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