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和大咖一起观分析化学的进展与未来

仪器信息网 2019-07-04 21:44:11


2018年6月14-17日,由中国化学会和国家自然科学基金委主办,西北大学、南京大学承办的“第十三届全国分析化学年会”在西安曲江国际会议中心成功召开。



本次年会,来自全国各地的专家学者做了426场学术报告。中国科学院长春应用化学研究所汪尔康院士、湖南大学俞汝勤院士、南京大学陈洪渊院士综述了分析化学发展新形势。仪器信息网摘录报告如下,观分析化学进展与未来:


中国科学院长春应用化学研究所  汪尔康院士

汪尔康院士说到,分析化学诞生至今的一百多年中,经历了仪器化、电子化、计算机化、智能化再到今天信息化、仿生化的演变,已发展成一门由物理、数学、生物等多学科交叉的科学,与国民经济、科学技术的发展密切相关。分析化学是测量和表征的科学,社会和其他技术给分析化学提出问题,在一定程度上也促进了分析化学的发展。仪器设备是国民经济的倍增器,仪器仪表产值虽然仅占工业总产值的4%,却关乎到国计民生的方方面面,发展分析科学的同时,也应重视仪器工具的研制创新。


湖南大学  俞汝勤院士

俞汝勤院士指出,随着数据海啸式增长,数据密集型科学探索成为一个独特的科学研究第四范式。作为在化学各门中以获取与解析分析数据为己任的分析化学,理所当然地应特别重视迎接人工智能时代数据密集型科学探索第四范式新的机遇与挑战。需发扬信息化时代化学计量学/化学信息学在发展第三范式中的不俗表现,在人工智能时代有新的作为,发展无愧于新时代、服务于化学及各相关领域的数据型科学,即现代分析化学,增进人类健康、环境及其他福祉。


南京大学  陈洪渊院士

陈洪渊院士谈到,分析化学迈入新时代,已逐渐向一门量测科学演变,包含更多的物性(理)内涵。分析化学的概念扩展到从物质的存在及其相互作用的测量,包括各种物理立场的作用和化学反应(含生物反应),包括大至天体宇宙,小至细胞,分子间等电荷迁移、能量转换、物质运输等相互作用。进入21世纪,分析化学的进步极大地促进了生命科学的发展,显微成像分析、基因测序分析、质谱分析等手段将迎来更大发展空间。如何应对随之而来的机遇与挑战,陈洪渊院士认为诀窍在于创新。


报告人:厦门大学 杨朝勇教授

报告题目:液滴微流控单细胞分析器件与方法

数字微流控(DMF)是一种基于微电极阵列来实现离散液滴精确控制包括产生、移动、分裂、混合等操作的新型液滴操作技术,具有低成本、易加工、易集成、并行性高和全自动化的优势。为实现高通量、高灵敏地检测单细胞内低至单拷贝的DNA,RNA和蛋白质,课题组发展了琼脂糖液滴高通量单细胞RNA反转录扩增等技术,实现大规模单细胞基因表达分析。课题组还发展了基于液滴微流控的多肽筛选方法,实现了特异性多肽的高通量和集成化快速筛选。



报告人:西南大学 黄承志教授

报告题目:光散射分析仪器的今非昔比

光散射是光子与不均匀介质发生诸如碰撞等作用时偏离原来的传播方向而向四面八方散开的自然现象。国内多个课题组开展了一系列优秀的研究工作,通过引入相干光谱技术检测散射光信号、搭建超灵敏的流式细胞仪、暗场散射技术实现了高单灵敏分析。未来,通过引入计算机技术、图像处理技术和物理光学技术,结合纳米光学探针的开发,人们会开发智能化、智慧化的超高灵敏的光散射信号检测仪器。结合超高灵敏度的光散射颗粒计数器,光散射技术在环境和临床生物颗粒中将拥有更广泛的应用。



报告人:厦门大学 颜晓梅教授

报告题目:纳米流式检测技术的研发及其生物分析应用

针对生命科学、生物医学、纳米科技、食品安全、能源材料等领域日益增长的单粒子水平纳米颗粒表征需求,课题组首创性地结合瑞利散射和鞘流单分子荧光检测技术,研制成功具有自主知识产权的纳米流式检测装置(NanoFCM),将二氧化硅纳米颗粒、病毒、细胞外囊泡的单颗粒散射检测下限推进到24 nm、27 nm和40 nm,较传统流式细胞仪的散射检测灵敏度提升4-6个数量级。NanoFCM可对单个纳米颗粒的散射和多色荧光信号进行同时检测,实现颗粒粒径、浓度和多种生化性状的定量表征,粒径分辨率媲美透射电镜。成果得到全球顶尖研究机构和高科技公司,现已开始试用与合作。



报告人:四川大学 段忆翔教授

报告人:分析仪器的发展趋势和研发现状

分析仪器的便携化、小型化、多样化已成为当今分析仪器科学发展的趋势与潮流。在国家重大科学仪器设备开发专项资金的资助下,课题组开展了LIBS相关研究,同时开展了基于激光光谱的仪器研发工作。目前,已成功研发出台式、便携式和手持式LIBS仪器,并创造性地将LIBS技术和拉曼技术结合在一起,研发出可以同时获取样品分子信息和元素信息的LIBRAS仪器,可用于元素形态分析和化学物质的成分鉴别及液体中重金属的直接分析。课题组还对多种现场检测仪器的研发与应用展开研究,并开发出了MIPDI、MFGDP、MPP等多种新型常压解吸质谱离子源。


报告人:上海交通大学 曹成喜教授

报告题目:电泳滴定芯片及其POCT 技术

课题组提出蛋白质电泳滴定理论与芯片技术,解决了蛋白质表面残基滴定分析,乳品蛋白含量滴定芯片技术,乳品食品以次充好的定量分析问题。与经典的凯氏定氮相比,电泳滴定芯片技术具有简单、快速、低耗等优点,尤其是有抗三聚氰胺等非蛋白氮干扰的作用。此外,课题组还提出了酶催化-电泳滴定多参数分析模型、理论和芯片技术,通过在线酶反应-电泳滴定偶联芯片模型发展相关理论,将该方法用于临床实际样本的分析,结果与标准方法一致。


报告人:中山大学 李攻科教授

报告题目:复杂样品在线分析前处理装置研究进展

样品前处理装置独立于分析仪器,使样品前处理和分析检测变成两独立的过程,并以离线模式手工操作,严重影响了分析速度和分析结果的准确度、精密度。课题组针对复杂体系分析中存在的样品前处理瓶颈问题,开展了多功能在线样品前处理联用系统的研制。设计研制在线预处理、在线富集、在线检测的通用接口装置;筛选和制备新型样品前处理介质,研制在线富集装置;结合色谱及光谱检测技术,构建了在线样品前处理联用系统;发展了系列生物、环境、食品和医药等复杂样品中痕量组分及其代谢物的在线分析方法。



第十三届分析化学年会投稿情况统计


据统计,本次会议共收到论文投稿1671篇。从分布情况看,电化学内容的投稿论文数量最多,共330篇,占总投稿论文的20%;其次是纳米分析,投稿总计225篇,占比13%;随后是光谱与波谱分析,投稿196篇,占比12%。从学术分会的日程安排也可看出,电化学、纳米分析、光谱与波谱分析、色谱与分离技术、显微成像与生物分析5个分会场的口头报告数量都超过30个,人气十足。


单分子与单细胞分析是本次大会的热门之一,大会分设“单分子与单细胞分析”分会,投稿论文数量共48篇。单细胞内生物分子传到中的生命信号是一个未知领域。如何更精准、更原位、更实时地测定单细胞内生物分子在生命运动过程中的定量变化,是分析化学发展的机遇与挑战之一。


质谱方面,蛋白质组学、代谢组学等组学研究是当下热点,常压敞开式质谱、同位素质谱的关注度也居高不下。另外,国内近几年在质谱仪器的基础研究、应用拓展和产业化方面投入更多精力,国产质谱仪器不断有成果问世。色谱的论文投稿集中在新型分离材料的研制应用;从投稿数量上看,光谱领域表面增强拉曼的研究方兴未艾。此外,年会新设“高新分析技术论坛”,湖南大学谭蔚泓院士领衔的15位学者介绍新时代的分析化学新技术。


大会报告环节,中国科学院长春应化所董绍俊院士、中国科学院生态环境研究中心江桂斌院士、香港科技大学唐本忠院士、华东理工大学田禾院士、国家纳米中心赵宇亮院士等33位专家学者也带来精彩报告,就新技术、新方法、新仪器等内容展开交流,联袂打造一场分析化学的饕餮盛宴。



    

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