郭冬发：打破“同温层”共同推动中国质谱发展

    为此，由中国质谱学会（中国物理学会质谱分会）、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办的新一届的“2018年中国质谱学术大会”将于2018年11月23-26日在广州市举办。本次大会，作为三大学会第一次联合举办的质谱大会，标志着中国质谱发展迈入新时代。

    在大会举办前夕，仪器信息网编辑特别采访了核工业北京地质研究院分析测试研究所所长郭冬发，请他谈谈质谱技术在新能源领域中的应用以及对中国质谱发展的展望。

核工业北京地质研究所分析测试所所长 郭冬发

中国质谱迈入“新时代” 无机质谱焕发勃勃生机

    郭冬发表示，我国社会经济已经进入了高质量发展的阶段，在这个大背景下，质谱技术要运用新的理念、紧跟时代的步伐、围绕国家的重大需求和面临的问题来发展。从无机到有机，质谱的应用领域在不断扩宽，已经从过去仅仅做一些简单的检测工作，发展到现在“无所不包”。“2018年，随着国家的发展，质谱进入新的发展时代，将在当今社会发挥其独有的价值和作用。”

    众所周知，质谱技术最早应用于无机领域。从1906年JJ Thomson发明质谱，并运用于发现非放射性同位素和无机元素以来，无机质谱已经走过了百年历程。但是在百年后的今天，无机质谱并没有过时，恰恰相反，随着技术的发展，无机质谱也跨入了一个全新的时代，焕发出勃勃生机。

    郭冬发指出，现在很多人提到质谱，想到的多是有机质谱，认为无机质谱比较简单，研究的内容有限。但这种观点是片面的，无机物是整个地球最大的组成部分，人类周边环境主要是由无机物构成的，正因为如此，现代科学研究首先从无机物开始，质谱也最先应用于无机分析。并且直到今天，无机领域还有很多未解决的工程技术、国家需求以及科学研究问题。同时，随着科学发展，无机与有机之间的界限越来越模糊，在生物、医药等很多不同的领域，无机物和有机物相互作用都是科研的热点。这些科研探索的过程，离不开无机质谱。所以，无机质谱技术不会被别的技术手段替代，反而随着时代的进步，将会发挥越来越强的作用。

搭建一体化分析平台 质谱技术为核能源添砖加瓦

    身在核工业北京地质研究院，郭冬发从事的工作与核能源息息相关。他介绍道，目前我国的能源结构仍然以传统的化石能源为主，以电力为例，2017年底我国的火电约占73.4%，核电仅占3.94%。传统的火电会对环境造成巨大压力。而核电能源作为一种高效清洁的新能源，未来具有很大的发展空间。

    提到质谱如何为核能源服务时，郭冬发表示，无机、同位素质谱贯穿了整个核能源生产过程，在其中起到了重要作用。在地质找矿的过程中，矿体隐伏在地下，需要运用质谱分析捕捉地表的微弱信息，对矿体位置进行定位；当矿体开采出来后，对矿石成分的分析也是质谱要做的工作；而在将铀矿石加工成黄饼的过程中，中间大量的质量控制也要质谱参与；在整个核燃料循环及其环境，质谱技术也要对其实施监控；到最后高放废物地质处置时，寻找合适的地质处置场址，也需要进行质谱分析以了解其地质背景。

郭冬发介绍不同元素的同位素分布情况

    基于质谱对核能源领域的重要性，郭冬发的团队配备了一整套完整的无机质谱，并与其他分析仪器一起，搭建了一体化的铀矿地质分析平台（IUGAP）。他认为，现在单一的检测手段难以形成核心竞争力，要拥有自己的核心技术，就需要把相关的仪器设备整合，并加入自己特色的一些前处理等相关技术手段，搭建一个全面的分析技术平台。这样才能形成有价值的、稀缺的、不可替代的、短时间内难以复制的核心技术。例如针对一个微粒，如果仅通过扫描电镜技术，虽然可以看到纳米-微米级的空间，但是它没有同位素分析功能。而通过一体化平台，我们可以在扫描电镜标记的基础上，将这个已探知的点转移到质谱，这样就可以测定其同位素数据。除了上述的“坐标转移定位”技术之外，郭冬发团队还研发了许多特色技术手段。

    郭冬发也指出，除了利用质谱做方法开发的工作之外，他以及他的团队也从事质谱标准品的研发以及质谱仪器运行维护等工作。他认为，这些工作对于质谱技术的发展也非常重要。

聚焦专用化仪器 中国质谱需开拓原创性道路

    谈到中国质谱未来的发展，郭冬发表示，从无机质谱的领域来看，目前中国质谱的核心问题已经不在应用层面，更需要从质谱仪器软硬件研发角度进行钻研。我们在应用以及方法开发上都获得了良好的成果，走在了世界前列；但是，这些成果的获得很多还是基于国外的设备。 “这就像是站在巨人的肩膀上向上攀登，做出的成果好像不完全属于我们自己。” 郭冬发说道，“中国如果要真正发展自己的质谱，还是需要从原理做起，将每一部分零件都研究透彻，培养出一批真正懂质谱、可以自己组装制造质谱的人才。如果不是从原理出发，对其内在的物理过程研究的不够透彻，那么就很难在技术上有中国自己的发展特色。”

    目前，我国的质谱仪器制造相关的技术与国外还存在一定的差异，但是中国具有巨大的市场空间和大量需要质谱来解决的实际问题。郭冬发指出，这是中国的特色，要依托于此发展我们的仪器设备。针对中国独特的资源特征、环境状况等方方面面的问题，从海量的问题当中梳理出最重要、最有可能用质谱解决的那些，寻找技术路径，制造出相应的专用仪器。这样就可以拥有中国原创性的技术成果，从而在质谱仪器技术层面提高中国在世界上的地位。 

    同时，郭冬发也表示，要重视基础研究，将科学研究与实际问题需求紧密结合，坚持在自己的研究道路上做深做透。无论是基础研究、还是应用研究的相关工作者，都要发挥自身的优势，踏踏实实做研究，这对于发展我国的质谱是十分必要的。

打破“同温层” 质谱大会将推动中国质谱向前发展

    从自身领域出发，郭冬发认为质谱的本质就是助力能源的安全绿色发展，提升每个人的生活质量。他也表示，除了核能源之外，生活中有越来越多的领域都可以用到质谱技术，质谱将作为一个强有力的工具改变人们的生活。

    谈到本次广州质谱大会，郭冬发表示他非常期待本次大会的顺利召开。他谈到：“未来质谱内部各学科之间一定会交叉融合，无机质谱的一些成果可能为生物、精准医疗等领域带来启发，反过来，其他学科的成果也有可能会启发我们专业质谱技术的进步。通过这次的交流活动，所有‘搞’质谱的人在一个平台上互相交流，大家可以听到不同领域的各类报告，这就是一个头脑风暴的过程。”

    郭冬发借用气象学中“同温层”的概念，来形象的阐述了他的感触。以往的学术会议总是在学科内部举行，大家的知识背景和认知基本一致，处在“同温层”，很难吸收到别的专业成果。而这次的质谱大会完全打破了以往的模式，不同专业都可以在会上相互交流，这就打破了“同温层”的界限，处在不同“层度”知识可以互相渗透，这种全新的碰撞形式，必然会产生新的知识火花。

    基于此，郭冬发相信在本次大会上，有这么多的专家学者观点的互相作用，小的知识火花不断涌现，最终会形成影响整个质谱行业的巨大“雷暴”，推动中国质谱的全面发展。

    2018年11月23日开幕的中国质谱学术大会上，我们将有望一睹中国质谱事业新风采。仪器信息网作为大会合作媒体，届时将带来精彩报道，敬请期待。