20 世纪 30 年代：新光束激发 Pickels灵感
20 世纪 30 年代，分析型超速离心机（AUC）的研发消息开始冲击全球之际，富有远见的科学家们便从未放弃对其进行改进的初心。
30 年代初期，法国化学家 Émile Henriot 开发出一种通过压缩空气驱动使陀螺型转头获得高转速的离心机。这项改进使超速离心机制备样品技术得以进一步发展。
Schlieren 光学系统也在同一时期诞生并投入应用，该系统将在未来几十年时间里主导 AUC 的应用。3
至此，AUC 的发展虽取得了一些进步，但美国物理学家 Jesse Wakefield Beams 则推动 AUC 迈入至关重要的一步。他受 Henriot 系统启发，创造出个性化的超速离心机。事实上，这款新装置是由 Beams 的早期发明 —— 一款高速相机改造而来。
这款相机由安装在圆锥形旋转陀螺上的快速旋转镜组成。同 Henriot 发明的离心机一样，他发明的离心机中的陀螺也是由压缩空气驱动。
xcBeams 将旋转陀螺改为中空，创造出了名副其实的小型离心机 —— 因其转头转速很高（据报道，达到 180,000 ～ 1,000,000 转/分钟），他称这款离心机为超速离心机。然而，如此难以置信的速度会使转头发烫，导致分层溶液产生对流。当 Beams 着手解决该问题时，他在弗吉尼亚大学最有前途的学生之一 Edward Greydon Pickels 也接受了改进此项发明的挑战。
直至 1935 年，Pickels 设计出令转头在真空中旋转的仪器，得以攻克转头过热的难题。（相比之下，Svedberg 的早期设计是将转头安装在低压氢气环境中。）1
随着对流问题的改善，Pickels 的超速离心机同Svedberg 的一样，离心力接近 1,000,000 x g。纽约洛克菲勒医学研究所的科学家们对此印象深刻，该机构聘请 Pickels 为其开发新仪器。随后，他开发出两种不同的仪器：一种是主要用于病毒浓缩的制备型超速离心机，另一种是用于粒度测定的分析型超速离心机。
“两种离心机似乎必不可少。”Pickels 在 1937 年这样描述自己的工作，“一种用于病毒浓缩及纯化，能够容纳更多体积的液体；另一种配备适当的光学系统，用于在强离心场中测定病毒的沉降常数以研究其物理特性。”7
Pickels 与洛克菲勒研究所的新同事 Johannes H . Bauer 联手，进一步完善其分析型超速离心机。与 Svedberg 研发的机型一样，其工作原理与当今的 AUC 仪器非常相似。
.离心腔配备双石英窗，用于观察、拍摄沉降情况。石英圆盘镶嵌于固定在钢板上的圆形铜框中。窗框与钢板之间安装橡胶垫圈，形成真空密封。
在顶窗上方，一段金属管连接至相机暗箱，保护石英窗口免受尘污，同时保护相机系统免受杂散光照射。为实现摄影曝光定时，底窗上方的光路中安置电磁快门。
经局部微改善后，适用于 Pickels / Bauer 气动超速离心机的光学系统，与 Svedberg 油涡轮传动超速离心机的光学系统非常相似。7
当 Pickels 和 Bauer 致力于其 AUC 仪器新设计研发之时，Beams 也正忙于研制自己的真空超速离心机 —— 他期待向同行们推销自己的设计。
尽管人们普遍认为他设计的机型结构精良，与其他机型相比更简洁、易于操作，但彼时使用 Beams 真空超速离心机的科学家并不多。1937 年这款超速离心机销量大增，但最终依然销量惨淡。仅仅几年后，一家总部设在斯德克尔摩的公司开始推销 Svedberg 的超速离心机。但或许由于其标价高达 20,000 美元，这款产品的销售情况依然不尽人意。6
Beams 一直致力于物理学研究，作为将超速离心机用于铀同位素分离的先驱，他对科学发展做出了重大贡献，这使其成为曼哈顿计划的重要成员。
然而，在生命科学领域，为 AUC 发展做出重要贡献的将会是他的得意门生 Pickels。
尽管如此，分析型超速离心机在欧美市场并未激起波澜，此后 AUC 的发展似乎止步不前。
事实上，人们还要耐心等待十余年，成功应用于商业的分析型超速离心机才将问世。
1 Koehler CSW. Developing the ultracentrifuge. Today’s Chemist at Work 2003:(2)63-66.
3 Serdyuk IN, Zaccai NR, Zaccai J. Methods in molecular biophysics: structure, dynamics, function. 1st ed. New York (NY): Cambridge University Press; 2007.
6 Bud R, Warner D, editors. Instruments of science – an historical encyclopedia (Garland encyclopedias in the history of science). 1st ed. New York (NY): Garland Publishers, Inc.; 1998.
7 Bauer JH, Pickels EG. An improved air-driven type of ultracentrifuge for molecular sedimentation. New York (NY): The Laboratories of the International Health Division, The Rockefeller Foundation; 1937.
