机遇与挑战的再审视——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“生命体”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“悬思——苦索——顿悟”的治学三重境界对生命分析化学未来的发展进行了总结。