NCASI精彩繼續 質譜科學與儀器分會的前沿分享
2024年11月9日-11日，由中國分析測試協會主辦，四川大學承辦，四川省分析測試學會協辦的“首屆分析科學與儀器大會（NCASI 2024）”在成都舉辦。本屆大會的主題是“分析科學，創造未來”，聚焦產業發展、協同創新和技術革新三大篇章，圍繞分析科學與儀器領域的發展，針對多個熱點問題設置大會報告、分會報告和墻報等。分析測試百科網作為本屆會議的支持媒體進行會議報道。
“質譜科學與儀器”的分會
11月9日下午，“質譜科學與儀器”的分會上，國家自然科學基金委員會王勇，中國科學院大連化學物理研究所張玉奎院士，中國科學院大連化學物理研究所王方軍研究員，南京大學閔乾昊教授，中國科學院長春應用化學研究所張新波研究員等紛紛帶來了他們在質譜科學領域的最新研究成果，不僅涵蓋了質譜技術的前沿進展，還深入探討了質譜在化學、物理、材料科學、環境科學以及生命科學等多個學科中的應用。
大會主席、中國分析測試協會理事長江桂斌院士致辭
國家自然科學基金委員會化學科學部 王勇
國家自然科學基金委員會化學科學部王勇分享的演講報告主題是“化學測量學：現狀與挑戰”。作為國家自然科學基金委員會化學科學部的項目主任，王勇回顧了化學測量學從分析化學到化學思量學的轉變，深入探討了化學測量學的發展現狀、面臨的挑戰以及未來的發展方向。
化學測量學相較于傳統的分析化學，具有更高的層次、更強的能力和更廣泛的應用范圍。王勇表示，盡管在教育和學科分類中仍然存在二級學科的劃分，但化學測量學已經遠遠超越了傳統的分析化學范疇。
王勇詳細介紹了國家自然科學基金的資助體系，鼓勵科研人員申請各類項目，不僅僅是面上項目。他提到，申請項目的過程本身就是對科學思想的凝練和提升。特別提到了聯合基金、區域聯合基金和企業聯合基金的重要性，這些基金項目額度較大，相對容易申請，對于科研人員來說是一個重要的資助渠道。
中國科學院大連化學物理研究所 張玉奎院士
中國科學院大連化學物理研究所張玉奎院士帶來了題為“空間蛋白質組學分析方法進展”的演講報告，從蛋白質的空間分布、蛋白質變體空間分布、蛋白質復合體動態構象、外泌體等方面展開，還詳細介紹了蛋白質組學的發展歷程及課題組內的研究成果。
張玉奎院士強調了空間蛋白質組學的重要性，即研究蛋白質在細胞和組織中的分布、定位和相互作用。他提到，隨著人類基因組計劃的完成，相應的基因編碼蛋白數量已經明確，但這些蛋白的具體位置和功能仍然未知，因此空間蛋白質組學成為了研究的熱點。
中國科學院大連化學物理研究所 王方軍研究員
中國科學院大連化學物理研究所王方軍研究員帶來題為“基于極紫外激光解離質譜的藥物靶標發現”的精彩報告，他深入探討了蛋白質的三維結構在疾病發生和治療中的關鍵調控作用，以及非共價作用在其中的重要性和分析挑戰。
蛋白質的非共價作用具有高度動態性和特異性，對其進行精確分析面臨著極大的挑戰。目前的化學測量學方法在精細作用位點和變體特異性的非共價作用的表征上存在局限，尤其在藥物靶標發現過程中，對變體特異性構象和非共價作用的表征至關重要。
王方軍研究員介紹了一種新的技術——極紫外激光解離質譜（UVPD），該技術使用193nm的紫外激光直接激發變體退進選擇的蛋白質，使其達到電子激發態。通過皮秒納秒的窄外觀控制，抑制熱效應對碎片離子中非共價作用的破壞，實現高選擇性解離蛋白質的骨架，保留弱的非共價作用信息。
王方軍研究員還分享了該技術在新藥靶標發現方面的應用研究，包括靶向藥物識別、抑制劑誘導的蛋白質構象變化、突變引起的蛋白質結構和非共價作用變化的分析等。這些研究為小分子藥物的設計和疾病治療提供了分子基礎。
南京大學 閔乾昊教授
南京大學閔乾昊教授帶來了題為“界面電化學中間體動態命運質譜測量”的精彩報告，分享了其研究團隊在界面電化學中間體動態研究方面的最新進展，特別是在原位電化學質譜測量技術的應用與發展。
閔乾昊教授闡述了界面電化學中間體動態研究的重要性。在電化學反應中，中間體的生成和轉化是反應路徑的關鍵步驟，但這些中間體往往壽命極短，難以捕捉和表征。通過原位電化學質譜技術，研究人員能夠在毫秒級時間內實現電極表面新生物種的實時分析，這對于揭示電化學反應的詳細過程具有重要意義。
中國科學院長春應用化學研究所 張新波研究員
中國科學院長春應用化學研究所張新波研究員帶來題為“超高比能鋰-空氣電池:產物生長及可逆性調控”，深入探討了鋰-空氣電池中放電產物的生長機制及其可逆性的調控策略，這對于提高電池性能和延長電池壽命具有重要意義。
張新波首先強調了鋰-空氣電池在能源存儲領域的重要性。作為一種超高比能的電池系統，鋰-空氣電池因其理論上極高的能量密度而備受關注。然而，放電產物在空氣正極的沉積問題導致了電池性能的快速衰減，這成為了該領域亟待解決的技術難題。
張新波介紹了其團隊在放電產物調控方面的研究成果，他們通過設計具有特定功能的催化劑，精準調控放電產物的固有性質與生長模式，生成非固體放電產物并溶解于電解液中，從而從源頭上解決正極鈍化的難題。這個方法不僅提高了電池的綜合性能，還為構筑高性能鋰-空氣電池提供了新的觀點和科學依據。
中國科學院化學研究所 汪福意研究員
中國科學院化學研究所汪福意研究員分享了其團隊承擔的國家基金委重大科學儀器研制專項項目的工作進展，該項目致力于研制高質量分辨原位液相二次離子質譜系統。
現有的儀器在表界面分析方面存在挑戰，包括需要原位實時分析、高時空分辨率、高靈敏度和豐富的分子結構信息。這些要求對于儀器的認知和化學測量學是一個巨大的挑戰。
汪福意研究員詳細介紹了飛行時間二次離子質譜（ToF-SIMS）技術，這是一種先進的表界面分析技術，能夠原位實時獲取離子比和同位素信息。ToF-SIMS的優勢在于其高靈敏度和高通量，能夠一次性掃描獲得所有離子的信息。
汪福意課題組基于高化學穩定、高真空兼容的微流控裝置，將液體表面和固液界面引入超高真空的SIMS分析系統，發展了具有高界面敏感性、高時間分辨率、超薄信息深度和“軟”電離特性的原位液相ToF-SIMS新技術。這項技術能夠直接分子證據可視化追蹤液體表面/固液界面的微觀弱相互作用，并原位實時監測界面電化學雙電層結構、反應中間體、鑒定電催化活性位點等。
中國科學院上海有機化學研究所 康經武研究員
中國科學院上海有機化學研究所康經武研究員帶來題為“基于質譜的多組學綜合分析用于分子藥理學研究”的精彩報告，深入探討了質譜技術在藥理學研究中的應用，特別是在分子層面上解析小分子藥物與蛋白質相互作用的機制。
康經武研究員表示，分析化學與藥理學之間的聯系并不遙遠，尤其是當涉及到精確分析和結構分析時，質譜技術在藥理學研究中扮演著至關重要的角色。康經武研究員介紹了基于質譜的多組學整合分析策略，該策略能夠揭示小分子藥物在蛋白組層面的物理和功能相互作用，為理解藥物的作用機制、預測毒副作用以及發現新的作用靶標提供了新的視角。
在“質譜科學與儀器”分會場上，我們再次見證了質譜科學在推動科學研究和技術創新中的重要角色。本場分會不僅為專家學者提供了一個展示和交流的平臺，也為年輕科研人員和學生提供了學習和啟發的機會。
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