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中国科学院院士张玉奎:分析化学已“无孔不入”

http://www.testrust.com 来源:分析测试百科网 时间:2017-03-23

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  “上个世纪是化学的世纪,而这个世纪是生命科学的世纪,大家的重点是研究人、研究生命科学,化学也随着这个潮流,自然转向了以生命科学为重点。”中科院院士、中科院大连化学物理研究所研究员张玉奎说。

  张玉奎院士在色谱领域做了多年研究,近年来,随着分析化学和国际前沿研究领域的发展趋势,结合国家重大应用领域的需求,他开始放眼于分析学科与生命学科的交叉发展。近日,分析测试百科网采访了他。

  我国分析化学引文量已居世界第一

  “分析化学在生命科学中发挥了非常重要的作用,并且越来越重要。”张玉奎说,随着科学技术的不断发展、分析化学学科的发展日新月异,在各个学科中,分析化学的作用也越来越大。“分析化学已经无孔不入,任何一个新兴的科学都少不了它,特别是生命科学。像最近几年兴起的精准医学,它需要精准测量、精准定性、精准定量,这都少不了分析化学,并且分析化学是主要的研究手段。”

  生命科学的研究向分子水平的发展,产生了对分析化学工具和手段的依赖和需求。“科学的发展对分析化学提出了新的、更高的要求,分析化学在这几年里的发展非常快。在生命科学领域,分析化学向生命科学提供了非常得力的研究工具,比如电镜、分离检测等。”张玉奎说,“包括单分子、单细胞、蛋白质组学、深度覆盖、代谢组学、转化医学等领域,因为分析化学的介入,发展都非常快。”

  张玉奎同时为中国学者在分析化学领域取得的成就骄傲,“在分析化学领域,我国在国际上发表的文章、引用量都是最高的,特别是生命科学领域,国内学者的研究热情很高。虽然单篇文章的引用量还差一些,但也能排到全球前十名。”

  分析化学的趋势:高灵敏、高效分离

  色谱、质谱、光谱等分析化学工具集中于上个世纪出现,并取得了飞速发展,也因此,人们对分析化学研究的认知水平也不断提升。各学科对分析化学的依赖也越来越重,同时,也对分析化学的发展提了进一步的要求。

  “对于分析化学,尤其是分析化学应用于生命科学而言,现在的要求是高灵敏、高效分离,对低丰度的生物样品进行检测,这是当前的主要难题。”张玉奎说,“现在,分析方法的发展还是一个主要的发展方向,各个学科,包括生命科学在内,对分析化学的要求越来越高,所需要分析的样品也越来越复杂。对于这些非常复杂的样品,需要高效分离、高灵敏检测,这是根本的要求。所以,在方法学发展上,要特别注意这方面的创新。”

  色质联用是重要方向

  “质谱现在发展非常快,它主要是灵敏度的提升。虽然质谱也能有一定的分离作用,但现在来看,因为样品太复杂,单靠质谱直接检测,经常检出假阳性。所以分离非常重要,色谱和质谱的联用是非常重要的方向。”张玉奎说。

  年轻学者要有扎实的基础

  多年来,除去在科研方面取得诸多成果,张玉奎还非常注重人才培养,培养了20余名博士。

  对于年轻学者,张玉奎提出了几点期望。

  “第一,希望年轻学者重视分析化学的基本原理,有扎实的基础。现在一些年轻学者标胶注重实用,认为会使用仪器、能解决实际问题就可以,但是基础知识还是非常重要的。比如色谱,色谱的表达,要用正规的色谱术语,要评价色谱柱,就要说说柱效是多少,或者塔板高度;要说流量,最好是线速度;要说体积流速,一定要加上它的直径。不说行话,同行都不知道你在说什么。第二,在方法学上要有自己的创新,不要跟风。现在有些学者做的研究,有了点苗头,大家就都跟风,朝着同一个方向做,其他方向被忽视,结果资源很浪费。”张玉奎说,“比如,在色谱研究领域,因为材料杂志的影响因子比较高,大家就都去做材料(色谱的填料、富集材料等)了,实际上,色谱除了分离以外,还有很多可研究的点,比如高灵敏技术。如果大家都去做材料,影响因子上去了,但很多基础的研究缺了人。”

  国产仪器发展要政府引导,不能急功近利

  多年来的色谱技术研究,大连化物所在色谱产业化方面,拥有国内一流的液相色谱产业企业。国产仪器的发展,尤其是近几年来突飞猛进,但仍然问题重重,尤其是高端仪器基本被国外垄断。“我们这个楼(指大连化物所生物楼)里,采购了60多台质谱,没有一台是国产的。”

  “国产科学仪器在几个五年规划的支持之下,有着很大的发展,特别是色谱、光谱、电化学等量大面广、技术相对简单一些的仪器发展是非常快。‘十二五’开始,对质谱的支持力度加大,质谱的发展也很快。但总的来说,高端仪器和国外的差距还是比较大,还是需要一段稳定的发展。”张玉奎说。

  “十二五”期间开始的“国家重大科学仪器设备开发专项”,加大了对科学仪器面向产业化的支持,科学仪器的研制经费逐渐在增加,项目本身也开始重视引导用户,在重大科学仪器专项中增加用户委员会,给用户单位一定的经费,让用户使用,以研究国产仪器的性能,提出改进意见,然后促进用户带头使用国产仪器。”张玉奎说,“像家电,现在大家已经不分进口和国产了。我们希望科学仪器能快一点到这样的状态,因为我们国家在科学仪器这块花的钱(指进口)太多了。”

  “当前,国产仪器的发展,包括企业、研究人员,有一些急功近利的想法,这不好。”张玉奎说,“国产仪器发展,第一要达到国际最好的水平,这属于技术跟踪;第二要创新,创新是从基础研究开始,不能说有个新原理就立刻产业化,要给他时间,所以,评价体系也需要深入地研究、改革,怎么才能更公正;第三,就是鼓励年轻人除了理论研究之外,要重视技术,高级实验师、高级技工,过去大家不太重视,其实他们不可缺少,德国制造之所以过硬,就是因为高级技师、高级工人在做工作。”

  科研与产业化之间的断层,也是值得深究的问题。“中国人掌握技术蛮快,现在的质谱、电镜等研究,国内做得不错,但要真正产业化,达到和国外竞争的水平,还有个过程。要重视在产业化过程中的质量控制,这点非常重要。”张玉奎说。

  国产仪器的发展,离不开用户层面的认可,当前,政府采购中,一些用户在实事上设置了针对国产仪器的各种采购壁垒,也使得国产仪器很难进入政府采购,更难进入到高端实验室。“政府应该有个规定,只要条件满足要求,就应该向国产仪器倾斜。”

  “用户对国产仪器的认可是有个过程,但是这也和政府政策引导有关。”张玉奎说。

  “从基础研究到产业方向、资金、技术实力、用户认可……等诸多方面,国产仪器都需要改善。比如,现在很多国产仪器企业受困于流动资金,发展困难。”张玉奎说,对于这种纷繁芜杂的局面,张玉奎认为核心是人才。

  “要吸引一批能安心科学仪器发展的人才,这非常重要的。我们应该重视技术人才储备,而不是人人都去读博士。高级工人、高级技师、高级技术人员的需求量更大。”张玉奎说,“还有,可以类似于硅谷这样,集中一个区域形成产业园发展。大家扎堆了,交流方便,互相支持和启发很重要。”张玉奎说,“我们和国外的差距大,从根本上改变,要做的事还很多,但人才是首要的。”

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