生命分析化学

第二十届全国色谱学术会议于4月19日在西安曲江国际学术会议中心顺利召开，来自于国内外上千名的专家学者汇聚于此分享着在色谱领域中最新的研究成果和进展。在此次会议上，来自于南京大学的陈洪渊院士向到场的嘉宾和观众介绍了近年来生命分析化学所面临的机遇与挑战，并就单细胞成像、单细胞操控技术等近年来研究的热点问题与现场嘉宾和观众进行了分享。 　　陈洪渊首先讲到了分析化学学科发展所经历的三次重大变革，即第一次变革是在20世纪初，物理化学溶液理论的发展为分析化学提供了理论基础，建立了四大平衡理论，使得分析化学由一门技术发展为一门独立的学科。第二次变革是在20世纪40年代，由于物理学和电子学的快速发展使得分析化学从以化学分析为主的经典分析化学发展到以仪器为主的现代分析化学。第三次变革是在21世纪，随着生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学、计算机技术的引领，从使分析化学进入了一个崭新的境界。接着，陈洪渊院士谈到，分析化学研究的核心目标是对物质时空组成的性质和含量的信息提供准确、灵敏、选择、通量、快速以至自动获取。分析化学研究的热点为发现和利用物质间和物质与各种力场间相互作用的原理、规律以及科学技术的最新成就，广泛吸纳和应用所涉及的自然科学技术，最大限度的获取所需信息和有关科学数据，从而实现对物质化学成分与组分的认知。随着科技的发展和时代的进步，解决的方法和技术层出不穷、与时俱进，成为分析化学发展永恒的原动力。同时，对于物质在极端状态下(超高温、超低温、超高压、强辐射、宇宙空间、外星、高速运动等)信息和数据的获取又使分析化学(科学)的状态进入新的境界。 陈洪渊院士　　 生命分析化学是分析化学重要的组成部分，是研究生命体系中生物分子的组成、浓度、空间分布、相互作用和变化规律的量测科学，也是为生命科学研究提供分析试剂、材料、方法和仪器的一门学科。生命分析化学正面临着巨大的挑战和发展机遇，挑战主要来自于研究对象&ldquo 生命体&rdquo 的特殊性及复杂性，包括在特别下的空间、特殊的时间、特定的外界条件下进行物质的形貌等分析工作。例如对单细胞的分析，细胞生理过程涉及多种生物分子在细胞局部空间的协同作用，因此要求对多种生物分子同时检测，阐明这些细胞功能之间的关系。 　　目前单细胞分析研究的前沿问题涵盖组学研究、单细胞成像和单细胞操控，其中组学研究包括现在最前沿的单细胞基因组、蛋白组和代谢组。这些组学的研究为生命过程的理解提供了深入的、全面的理论依据，而阵列毛细管电泳、生物质谱、液相色谱和核磁共振等则为这些组学研究提供了关键的技术平台。同时，陈洪渊院还指出生命分析化学所面临的其他一些机遇与挑战，如有关癌症早期诊断、体育运动兴奋剂检测、基于智能手机和穿戴设备的疾病检测、数字化PCR、数字微流控等。最后陈洪渊院士借用了王国维&ldquo 悬思&mdash &mdash 苦索&mdash &mdash 顿悟&rdquo 的治学三重境界对生命分析化学未来的发展进行了总结。

上世纪50年代起，DNA双螺旋结构的发现让生命科学走进了分子时代。作为我国分子科学研究的先锋，中科院化学所较早时期即瞄准了生命化学的前沿，敢为人先地开展了与生命科学相关的化学分析工作，为生命过程化学本质的研究奠定了基础。　　以分析化学为基础　　中科院化学所生命科学分析研究始于分析化学的牢固基础。六十年来，化学所分析化学学科发展历经多次变迁，最终确定以生命科学为研究对象，开始深入系统地研究和探索。　　据化学所相关负责人介绍，在形式上，分析化学的发展双轨并进，一是依托于分析专业研究队伍的集中发展，二是寓于其他学科的分散发展。　　建所初期，以分析化学为中心的研究单元立足无机化学，属无机分析方向。而有机分析最早隶属于有机合成，直到1960年前后并入分析单元，两个方向合称为“分析化学研究室”，由梁树权先生领衔。上世纪60年代、70年代，分析化学研究室逐渐发展完备。当时，科研人员们紧密结合国家需求，把握学科发展趋势，开展了多项前瞻性创新研究。　　1985年，随着化学所撤销研究室建制，分析室分散为组，两年后复建，并于1989年更名为“生命科学中的分析化学研究室”。　　在业内科学家们看来，该研究室较早部署了分析化学和生命科学的交叉研究，为我国生命分析化学的诞生和发展作出了重要贡献。活体电分析示意图　　毛细管电泳的先驱　　对从事分析化学的研究人员而言，生命分析化学的难点在于，从相对简单的无机分析体系转至复杂生命体系样品的研究。首当其冲的便是分离问题。　　早在上世纪70年代末，该研究室研究员竺安便开始思考生物大分子的分离问题。“生物大分子相对慢的扩散速度，会限制它们在色谱过程中的分离效率，但在电泳过程中却正好相反，分子越大、扩散系数越小，电泳分离的效率反而越高。”当时，竺安敏锐地意识到了毛细管电泳将在生命分析化学上大有可为。　　于是，当毛细管电泳尚未引起国际权威分析化学专家注意的时候，化学所在竺安的带领下，开始了毛细管电泳的探索，成为毛细管电泳研究的先驱。　　如今，毛细管电泳已经发展为生物大分子分离分析的利器，人类的科技到20世纪末才能测定分子庞大、结构复杂的人类和动物基因的DNA序列，靠的正是这一技术。毛细管电泳研究也在化学所获得了迅速而全面的发展，化学所成为我国此领域研究的中心之一。化学所研制低温毛细管电泳仪　　瞄准生命科学前沿　　2009年，“中科院活体分析化学重点实验室”正式成立，国家自然科学基金委的“创新群体”也在这里诞生。科研人员敢为人先，将生命分析化学推向更高层次，并极大推动了该领域研究的快速发展。　　十多年来，毛兰群课题组创新性地发展了系列活体分析化学原理和方法，实现了模型动物的活体原位和活体在线分析，进而展开了诸如脑缺血和耳聋等神经生理和病理的分子机制研究和探索。　　陈义课题组在毛细管电泳、色谱及其与质谱联用等活体分离分析方法上进行了不懈探索，建立了针对活植物、活昆虫直接取样的超痕量分析方法。生物分子真实生理环境中相互作用的研究方法和技术平台也随之发展起来，包括免标记、可仿生的高通量表面等离子体共振成像方法等。基于此方法，他们自主研制了商品样机和软件工作站，能用于约两千个识别反应的同时监测。　　同时，马会民、方晓红、王树、高明远等课题组也系统地开展了分析化学与生命科学的交叉创新研究，例如，他们创制了结合STED超分辨成像、扫描探针成像和质谱成像等三大成像技术的高分辨化学成像系统。部分成果可用于重大疾病标志物的快速分析和药物等研究。　　此外，细胞质谱测定技术、亲和色谱技术、脂质组学研究、氢氘交换质谱等新的生命科学分析创新成果也不断涌现。　　活体分析化学是个全新的、富有挑战性的研究领域，该领域研究虽然备受关注，但是系统的研究才刚刚起步，急需创新的思维和方法。未来，化学所活体分析化学研究将依据化学与生命交叉研究的指导思想，不断开展活体分析化学新原理和新方法的前沿探索。

p 　　为进一步促进我国生命分析化学研究的发展，加深学者之间的交流，强化学科交叉，由国家自然科学基金委员会化学科学部主办，南京大学、北京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同承办的“2016全国生命分析化学学术大会”将于2016年12月16-19日在南京召开。与前三届会议的宗旨一致，本次会议仍然以形成自由研讨的氛围，让思想撞击出火花，使创造力突涌为目的，集小智为大智，化零散为整体，逐渐形成我国生命分析化学研究的独特战略思路，壮大具有特殊战斗力的我国生命分析化学研究队伍，开创生动活泼的生命分析化学研究新局面。 /p p 　　本次会议除有关学术报告外，还将设立5-8个生命分析化学重大学术问题主题讨论会，和青年科学家专场报告。欢迎代表们提出您认为有价值的讨论主题或建议。 /p p 　　拟讨论的主题：1)生命分析样品处理方法，2)生物及环境复杂样品分析，3)组学分析方法，4)单细胞、单分子及活体分析，5)临床、医药与法庭分析，6)化学生物学分析方法，7)生物成像分析，8)新仪器与新技术，9)食品、药品安全及突发公共事件应对。有意参加研讨会的各方代表请尽快报名并将回执和论文摘要通过会议网站(http://2016acls.nju.edu.cn/)投稿。 /p p 　　论文摘要格式：论文摘要篇幅限A4纸1页，打印范围(板芯)15× 23 cm。题目用三号黑体 作者姓名用四号宋体、单位及地址以及摘要内容用五号宋体 摘要模板请在网上下载：http://2016acls.nju.edu.cn/login.asp /p p 　　论文摘要提交截止日期：2016年10月30日。 /p p 　　报到日期：2016年12月16日 14：00—21：00 /p p 　　报到地点：江苏辰茂新世纪大酒店 /p p 　　会议时间：2016年12月17-19日，19日下午2:00后可以离会。 /p p 　　会议地点：南京国际展览中心(南京市玄武区龙蟠路88号) /p p 　　参会费用：会议交通和食宿自理，会务费：800元/人。(请在网上自助缴费或对公转账，现场不收取注册费) /p p 　　主办单位：国家自然科学基金委员会化学科学部 /p p 　　承办单位：南京大学、北京大学、清华大学、中国科学院化学研究所 /p p 　　学术委员会： /p p 　　鞠熀先 南京大学 /p p 　　夏兴华 南京大学 /p p 　　邵元华 北京大学 /p p 　　张新荣 清华大学 /p p 　　陈 义 中国科学院化学研究所 /p p 　　庄乾坤 国家自然科学基金委员会化学部 /p p 　　组织委员会： /p p 　　徐静娟 南京大学 /p p 　　朱俊杰 南京大学 /p p 　　刘虎威 北京大学 /p p 　　林金明 清华大学 /p p 　　毛兰群 中国科学院化学研究所 /p p 　　庄乾坤 国家自然科学基金委员会化学部 /p p 　　稿件联系人： 鞠熀先教授，南京大学生命分析化学国家重点实验室，hxju@nju.edu.cn。 /p p 　　会务联系人： 徐静娟教授，南京大学生命分析化学国家重点实验室， a href=" mailto:xujj@nju.edu.cn" xujj@nju.edu.cn /a 。 /p p br/ /p p strong img src=" /admincms/ueditor1/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_pdf.gif" / /strong a style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " href=" http://img1.17img.cn/17img/files/201612/ueattachment/c290ae14-5ed3-4130-9a44-9328164eb84b.pdf" strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 2016全国生命分析化学学术大会日程安排（终版本）.pdf /span /strong /a /p p /p p br/ /p