如果说医院的高场核磁共振是“顶级CT机”，能精准揪出人体疾病，那低场核磁共振就是“万能透视仪”，它主要通过分析实验样品内氢原子核的存在状态，用更经济的方式看穿物质内部的“小秘密”，主要应用在工业、农业、科研等领域，从种子发芽到岩石藏油，从面包发酵到电池充放电，它就像一个低调的“幕后观察员”，在我们看不见的地方默默发挥作用。

一、功能介绍

01 “数水滴”—— 测含水量与分布

比如把苹果切开，肉眼只能看到果肉，但低场核磁共振能“算” 出苹果里每个细胞的水分占比，甚至区分“自由水”（像果汁）和“结合水”（像果肉里的锁水）。

02 “摸结构”—— 看内部孔隙与状态

就像用手捏海绵感知孔隙松紧，它能穿透物体表面，测出岩石、土壤、混凝土里的小孔有多密、多大，甚至判断油和水在孔隙里怎么分布。

03 “盯变化”—— 追踪动态过程

比如种子发芽时水分怎么被吸收，鸡蛋在储存过程中内部如何改变，它能像慢镜头一样记录这些肉眼看不见的变化。

二、应用领域

1、农业与食品：当 “植物医生” 和 “食材质检员”

• 种子选优：测种子含水量和活力，干瘪的种子水分少，核磁共振一照就知道哪些能发芽。

• 水果保鲜：比如判断荔枝有没有变味 —— 新鲜荔枝水分均匀，变质时水分会 “乱跑”，图像上一看就清楚。

• 食品加工：做面包时，它能监测面粉加水后面筋的形成过程，帮厂家调配方让面包更松软。

• 石油勘探：地下岩石像海绵藏油，低场核磁共振能测出岩石孔隙里有多少油、多少水，帮工程师判断哪里值得开采。

• 混凝土检测：修桥时，它能发现混凝土内部有没有裂缝或气泡，避免 “豆腐渣工程”。

• 锂电池研发：看电池充放电时内部电解液的分布变化，优化电池寿命。

三、苏州纽迈

苏州纽迈分析仪器股份有限公司成立于2003年，是一家专注于低场核磁共振技术研发及应用推广的国家高新技术企业。公司拥有强大的自主研发能力，荣获多项国家级奖项和资质认证，前后申请专利116项，获得授权27项，出品软著36项，是国家专精特新“小巨人”企业。公司成功打破国外技术垄断，开发了多款低场核磁共振分析仪器，产品广泛应用于能源岩土、油田服务、食品农业、生命科学、材料科学、核磁教学和纺织工业等多个领域，产品为全球3000 +高校、 科研、企业合作伙伴提供测试及技术服务，设备遍布全国34个省，全球20余个国家。子公司纽迈创新教育，专业提供基于磁共振的研究性学习教学解决方案，助力中学跨学科教学的开展。

中学跨学科的开展

为了配合中学生开展多样化的探究需求，纽迈创新教育以低场核磁共振设备为基础实验工具，联合大学教师和中学一线科技教师，共同开发了适用于中学生的系列科学探究教材，同时配套课程PPT、课程讲解视频，保证学校磁共振探究课程的顺利开设。

课程1：《凝胶与水分子探针技术的碰撞》

本课程以研究热点水凝材料为主要内容，以水分子探针—低场核磁共振技术作为主要表征手段，并将二者有机地结合起来。授课过程中，老师通过知识引导和任务布置，让学生以小团队模式，开展动手实验，验证实验假设，完成科学体验，进而激发学生的独立思考，顺利确定自己想要做的相关研究小课题。

课程首先以生活中学生们常见的物品为切入点引出水凝胶， 并以“婴儿尿不湿”为例，教师演示实验验证其中的有效材料，以此解释水凝胶的概念，描述水凝胶的特性。其次，通过人体的磁共振成像与食品中的“注水肉”“僵尸肉”的磁共振分析结果，让同学理解何为磁共振技术及其基本原理。最后，指出科研领域内，水分子探针技术在水凝胶中的应用。

学校案例：南京外国语学校

与纽迈携手共同开发凝胶课程，建立了以化学为特色的磁共振创新实验室，入选江苏省“基于STEM理念的化学课程基地”展示活动。

课程2：《沙化土壤改良》

土壤改良是一个复杂的科学问题，同时也涉及工程学问题。在这个主题的任务中，针对影响植物生长的一个主要因素：土壤中的水进行研究。土壤在植物的生长发育过程中扮演着基石的角色，除了固定根系、提供养料外，水的输送也非常重要。土壤中的水分除了受到土壤颗粒大小、土壤颗粒排布结构的影响外，土壤颗粒中含有的其他物质（比如亲疏水基团等）也会影响水分的输送情况。

基于以上对土壤改良项目的认识，课程设计了三个递进关系的任务。

• 任务一“认识土壤类型”：中学生需要对待改良的土壤和改良的目标产生认识，并且引入持水性概念，帮助学生建立衡量土壤改良的数值标准。

• 任务二“改善沙化土壤持水性”：则是引导学生根据上一个任务中获得的认识，自主设计方案，以持水性作为衡量标准，来对沙土进行改良。

• 任务三“验证沙化土壤改良结果”：为了验证土壤改良的结果，学生需要进行植物的种植，在这个过程中，一方面可以更加直观地验证土壤改良的方案是否成功，另一方面可以帮助学生理解土壤改良的意义，以植物的生命带给学生情感上的激发。

学校案例：华东师范大学第二附属中学前滩学校  

与纽迈合作建立了以生物为特色的磁共振创新实验室，华二前滩教师通过《沙化土壤改良》课程入选了上海市浦东新区《指向核心素养的跨学科项目化学习设计与实施个案研究》。

学生案例

近年辅导学生获全国青少年科技创新大赛国家奖2项、省级奖项22项。其中《探究不同植物方式对石油植物率玉树含油量的影响》、《从水分迁移角度对蒸煮方便米饭最佳复水方案的探究》进入国赛展示，部分参赛学生通过综评顺利进入复旦大学。学生课题成果可纳入综合素质评价档案，为“强基计划”“综合评价招生”提供差异化优势。