2013年全國無機及同位素質譜學學術會議大會報告（一）

　　2013年11月23日-25日，2013年全國無機及同位素質譜學學術會議在江蘇昆山隆重召開，來自全國高等學校，科研機構和企業的200余位從事質譜工作的專家學者參加了大會。本次大會由中國質譜學會主辦，無機質譜、同位素質譜和儀器與教育業委員會聯合承辦，江蘇天瑞儀器協辦，旨在推動我國質譜儀器的研發和質譜技術應用的發展以及為質譜工作者提供學術交流與合作的機會。會議邀請到質譜領域的多位院士和著名專家學者，他們就無機及同位素質譜有關學術領域的前沿熱點問題作了精彩的報告。

　　會議期間，先后來自南京大學的陳洪淵院士、國家自然科學基金委化學部莊乾坤主任、江蘇天瑞儀器股份有限公司的周立博士、東華理工大學的陳煥文教授、安捷倫科技公司的陳玉紅經理、四川大學的候賢燈教授、賽默飛世爾科技的陸文偉博士、鋼鐵研究總院王海舟院士、清華大學張新榮教授、PerkinElmer公司的朱敏博士、中國地質科學院劉敦一教授、賽默飛世爾科技的楊列坤博士、中國地質大學的蔣少涌教授、安捷倫真空產品事業部的鄧磊博士、廈門大學的杭緯教授、復旦大學楊芃原教授紛紛帶來精彩的大會報告。

大會現場

南京大學生命分析化學國家重點實驗室 陳洪淵院士

　　來自南京大學生命分析化學國家重點實驗室的陳洪淵院士為大家帶來了題目為《質譜分析與生命科學》的大會報告。

　　陳院士首先簡單概括了質譜技術的發展歷程，并介紹到質譜技術有著高速、高靈敏度、信息豐富特別有利于對未知物的鑒定的特點，但離子化仍是一難點，而質量分析器是質譜技術提高分辨率的關鍵所在。陳教授隨后提到人類目前已經進入了組學時代，并對代謝組學和蛋白質組學及其研究技術進行了詳細的闡述。

　　蛋白質和多肽的分析內容涵蓋了分子量測定、肽譜測定、肽序列測定、巰基和二硫鍵定位、蛋白質翻譯后修飾、生物分子相互作用以及蛋白質定量分析方面，其中采用穩定同位素代謝標記的方法和同位素親和標簽技術巧妙解決了質譜儀不能應用于對蛋白質點的定量分析的缺點，這些也都意味著基于質譜的蛋白質組學已經進入了定量時代。陳院士介紹目前質譜技術已經應用于重大疾病相關標志物的發現、疾病的早期診斷、發現藥物新的靶向蛋白、藥物療效的跟蹤鑒定等臨床蛋白質組學中，未來質譜技術也將在臨床醫學診斷和研究中發揮主導作用。陳院士還提到蛋白質定量的質譜方法有兩種：穩定同位素代謝標記技術和同位素親和標簽技術，但基于質譜的蛋白質組學仍存在著大規模蛋白質分析的困難、基于或然率的數據分析的挑戰。

　　質譜成像也有著很好的應用，包括其在組織分析以及單細胞分析上的應用。陳院士就這方面說到現代生物學研究已經不再停留在僅從組織中識別一種特殊的化學成分，或者蛋白成分上了，我們需要精確的了解這些物質是如何分布，如何構成的，解答這些問題需要更進一步的實驗技術，比如免疫組化或免疫熒光檢測方法，但是這些技術需要特殊的抗體，而且效率低、偏差大；質譜成像主要是利用質譜直接掃描生物樣品分析分子在細胞或組織中的“結構、空間與時間分布”信息。質譜成像技術就是借助于質譜的方法，再配套上專門的質譜成像軟件控制下使用一臺通過測定質荷比來分析生物分子的標準分子量的質譜儀來完成的。

　　陳院士在報告最后特別提出了質譜技術有待提高的幾個方向：靈敏度的提高、分辨率的提高、可重復性的提高、實時在線的生物分析以及更快的數據分析。

國家自然科學基金委化學部 莊乾坤主任

　　國家自然科學基金委化學部莊乾坤主任帶來報告的題目為《淺談分析化學發展與創新研究》。

　　目前，隨著社會的發展，分析化學已滲透到多個領域包括生命科學、食品安全、人類健康、國家安全、國際貿易等。莊主任說隨著近年來中國學者在國際刊物上發表論文數量與質量的大幅度提高，中國的科研水平也得到了國際上一定的認可。2010年和2012年兩次中美分析化學學術研討會的成功舉辦，也充分證明了中國分析化學的發展水平。莊主任特別指出在2013年全球分析科學領域最有影響力科學家網絡評選中，大陸有陳義、江桂斌、許國旺、張玉奎、鄒漢法五位專家入選，由此可見中國在國際分析領域已有了一定的影響力。

　　莊主任隨后介紹到中國分析化學在2001-2010年取得了長足進步，2011年論文產量首次后超過美國，達到3572篇，SCI論文數位居第二位，2001-2005中國SCI論文占世界份額10.38%，2006-2010則變為17.37%，2001-2010篇均引文：2007年前都低于世界平均水平，2008年達到了世界平均水平，2009年略高于世界平均水平。莊主任提出我們的研究目標就是要尋求“3S+2A”：sensitivity，selectivity和speediness以及accuracy，automatics，而關于分析化學研究思路莊主任提出自己的見解：提出科學問題的同時要圍繞這個問題開展工作、步步深入，引入物理學新概念和新技術瞄準重大科學問題進行創新性的研究，例如：新的分析測試方法的建立、儀器配件或元件的研制、儀器改造、裝置性能的提高、分析測試樣品的預處理方法以及分析測試數據的篩選與優化。

　　報告最后莊主任介紹了關于項目申請的內容，國家對科學基金的財政投入逐年增長，尤其是今年來漲幅更大，在申請項目時則主要考量三個方面：申請項目的學術價值（創新性）、申請項目所產生的影響以及申請人的研究基礎。2011年以來國家更是設立了重大儀器專項，這也給科學儀器的創新研究提供了最佳時機。

江蘇天瑞儀器股份有限公司 周立博士

　　來自江蘇天瑞儀器股份有限公司的周立博士帶來報告的題目為《電感耦合等離子體質譜儀（ICP-MS）在環境土壤監測中的應用》。

　　周博士報告中主要介紹了環境土壤重金屬元素的檢測。近年來，農業環境污染尤其是土壤重金屬污染日益成為社會關注的重點，因此土壤重金屬元素檢測也成為檢測的一大重點。周博士介紹到此次實驗采用的儀器—天瑞ICP-MS2000，環境土壤中重金屬元素主要包括Cu、Ni、Zn、Cd、Cr、As、Pb、Hg，分別對樣品進行前處理、參數優化、測試和數據分析，元素同位素選取遵循豐度大、干擾小、靈敏度高的原則，所選取的同位素為：⁶⁵Cu，⁶⁰Ni、⁶⁸Zn、⁵²Cr、⁷⁵As、¹¹⁴Cd、²⁰²Hg、²⁰⁸Pb。

　　周博士在最后總結說利用電感耦合等離子體質譜儀測試實際土壤樣品時，需考慮樣品均勻性問題，同時根據元素靈敏度、干擾程度大小選擇合適的同位素及校正方法或CRC以獲得更好的測試結果。

東華理工大學 陳煥文教授

　　來自東華理工大學江西省質譜科學與儀器重點實驗室的陳煥文教授帶來報告《提高質譜儀器可靠性的可能途徑》。

　　陳教授介紹近十幾年來，國產科學儀器高速發展，部分產品在技術水平和產品質量上都達到甚至超過國際水平。在此形勢下，質譜儀器也受到前所未有的重視，取得了很大的進展，但從質譜儀器的穩定性和可靠性方面來看，我們與發到國家相比仍有較大差距。

　　對于精密科學儀器來說，影響其可靠性的因素有很多看，陳教授總結為五個方面：

　　第一、原理方面：工作原理是儀器和部件的靈魂，科學的原理保證著可靠性。

　　第二、環境方面：例如溫度、濕度等技術指標范圍影響著儀器的穩定性和可靠性。

　　第三、軟件方面：儀器執行程序的代碼的規范使用也影響著儀器的可靠性。

　　第四、工藝方面：與工藝相關的設計、選材、加工等方面與儀器產品的穩定性有關。

　　第五、操作方面：制作、操作人員的主觀意識、工作習慣也會造成一定影響。

　　陳教授最后提出要想提高科學儀器的穩定性和可靠性需要在工作條件和工作習慣兩個方面進行努力，能引進瑞士精密制造和工藝方面的先進設備、技術、人才和管理規范，對科學儀器部件及整機進行以量產為目標的精密設計、加工、組裝、調試和工藝研究并使得工藝標準化、管理規范化，培育一支具有“瑞士品質”的研發團隊。

安捷倫科技（中國）材料與光譜市場經理 陳玉紅女士

　　來自安捷倫科技（中國）材料與光譜市場經理陳玉紅帶來報告《ICP-MS技術的發展及應用》。

　　陳經理介紹安捷倫科技本著充分了解用戶的需求、不斷挑戰現有技術極限以及始終貫徹超越傳統解決方案的理念的原則，不斷地追求創新的源泉動力，而持續的投入則保持了技術的領導地位，為常規應用分析提供簡便易用、穩定可靠的解決方案，為復雜高端難點應用的分析與研究提供極致的解決方案。

　　安捷倫ICP-MS自從1987年的PMS系列，逐漸創新發展4500系列、7500系列、7700系列再到2012年的8800ICP-MS，實現了技術的突破與性能的飛躍，其靈敏度不斷提高，目前的儀器比早期提高了2個量級以上，且背景降低了1個量級以上。陳經理又說道盡管如此傳統的ICP-MS仍面臨來自于基質以及等離子體的質譜干擾及耐基體能力差的挑戰，因而現在許多ICP-MS的研發和改進也都圍繞著如何解決這兩個問題而進行。

　　陳經理詳細闡述了ICP-MS主要難點的解決方案，在如何消除質譜干擾方面陳經理介紹可以采用分離基體（萃取、螯合柱或LC/IC-ICPMS）、膜去溶、優化等離子體條件（CeO/Ce，冷等離子體，混合等離子體氣，氦等離子體…）、數學校正、高分辨及碰撞/反應池等方法來解決，而如何消除基體效應、提高耐基質能力，則可通過稀釋、分離基體（萃取、螯合柱或LC/IC-ICPMS）、膜去溶、離散進樣（ISIS-DS）以及HIMI-Robust Plasma來實現。

四川大學分析測試中心 侯賢燈教授

　　來自四川大學分析測試中心的侯賢燈教授帶來《化學蒸氣發生進樣新技術在電感耦合等離子體質譜分析中的應用》的報告。

　　侯教授在報告中首先介紹了Achilles的神話傳說，正如Achilles一樣，原子光譜也有弱點——進樣。傳統的霧化方法存在著基體干擾、采樣效率低（~10%）、靈敏度低、要求更復雜的界面等問題。侯教授介紹到采用化學蒸發生方法的原因：分析物引入的高效率、高選擇性、基體分離和干擾的減少、靈敏度和檢測限的增強、直接的可能形態（分子態或元素價態）以及自動操作的解除或使用多種技術。侯教授介紹電感耦合等離子體質譜法主要的特點就是高靈敏度（GFAAS）、可以多元素同時檢測（ICPOES）、多同位素同時檢測以及寬線性范圍（9個數量級）。

　　侯教授最后總結到光化學蒸氣發生繼承了傳統化學蒸氣發生的優點且擴展了可測元素范圍（Fe、Co、Ni、I）、更綠色和經濟，并可與ICPMS檢測聯用適用于多種元素的高靈敏檢測。

賽默飛世爾科技（中國） 陸文偉博士

　　來自賽默飛世爾科技（中國）的陸文偉博士帶來報告的題目為《等離子體質譜離子動能與動能歧視效應》。

　　陸博士首先介紹了離子動能產生和變化的原因，而相同質量數離子具備相同動能的有利之處能促使離子形成相同動能，若具備不同動能則可加大離子的動能差異。同質量數的離子具備不同動能，質譜表現為譜線變寬，分辨率變差，動能歧視的設置為四極桿與多極桿偏置電壓（四極、六極、八極），動能歧視有著應用處理簡單、覆蓋面廣的優點，可測量離子動能差異。