院士领衔，大咖云集！BCEIA2023学术报告会开幕

仪器信息网讯 金秋九月，两年一度的行业盛会，第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会(简称BCEIA2023)于2023年9月6日在北京·中国国际展览中心（天竺新馆）隆重开幕。作为BCEIA的重要组成部分，学术报告会邀请了全球知名科学家介绍DNA存储、纳米毒理学等前沿科学技术，分享球差电镜、微型化双光子显微镜等高端仪器的研究进展，同时就质谱法和核磁共振法等研究生物大分子结构及功能、新型分离介质制备及蛋白药物、疫苗纯化等最新应用进行了探讨和展望。

会议现场

BCEIA 2023开幕式由柴之芳院士主持，BCEIA 2023大会主席江桂斌院士和BCEIA 2023学委会主席张玉奎院士分别致辞。

中国科学院高能物理研究所柴之芳院士 主持开幕式及学术会议

中华人民共和国科学技术部副秘书长贺德方 致辞

BCEIA 2023大会主席江桂斌院士 致辞

BCEIA 2023学委会主席张玉奎院士 致辞

致辞结束后，学术报告会进入大会报告环节。大会报告由中国科学院高能物理研究所柴之芳院士、中国科学院长春应用化学研究所杨秀荣院士、中国科学院精密测量科学与技术创新研究院刘买利院士和清华大学李景虹院士主持。

南方科技大学校长薛其坤院士、加拿大温莎大学K.W.Michael SIU教授、上海交通大学化学化工学院院长樊春海院士、中国科学院过程工程研究所马光辉院士、英国帝国理工学院Jeremy K NICHOLSON教授、军事科学院军事医学研究院杨瑞馥研究员、国家十三五重大科技设施“多模态跨尺度生物医学成像设施”首席科学家程和平院士、美国亚利桑那州立大学Paul WESTERHOFF教授、德国杜伊斯堡-埃森大学Oliver J. SCHMITZ教授、国际计量局化学部主任Robert WIELGOSZ博士、Breiten Associates LLC, CEO Paul BREITENBECHER先生分享了精彩的学术前沿进展报告。

中国科学院长春应用化学研究所杨秀荣院士主持会议

中国科学院精密测量科学与技术创新研究院刘买利院士主持会议

清华大学李景虹院士主持会议

报告人：南方科技大学校长 薛其坤院士

报告题目：On the Pairing Mechanism of High Temperature Superconductivity

自1986年Bednortz和Müller发现铜氧化物高温超导以来，三十多年已经过去了，但作为凝聚态物理学最重要科学难题之一的高温超导机理至今仍然没有得到解决，甚至在最基本的科学问题比如配对对称性上也尚未达成共识。薛其坤院士团队长期致力于高温超导机理实验研究，在超导配对对称性探测上独辟蹊径，率先利用范德瓦尔斯堆垛技术制备出了原子级平整、角度精确可控的转角铜氧化物约瑟夫森结，开展了直接判定超导配对波函数相位部分的实验，推动了这一方向理论和实验上的快速发展。超导作为一种宏观量子现象，其量子态的波函数在理论上可以分为s波、p波和d波等。与氢原子波函数的空间分布相似，s波超导各向同性，角动量量子数为0，而p波和d波的超导波函数具有空间各向异性。薛其坤院士在报告中指出，在铜酸盐超导的微观机制中应考虑S波配对；STM、TEM等在揭示高温超导秘密方面已经发挥并将继续发挥重要作用。

报告人：加拿大温莎大学 K.W.Michael SIU教授

报告题目：Linkage between the Environment and Health: Impact of Environmental Factors on Individual’s Health and Expressed in Changes in their Proteome

根据世界卫生组织（世界卫生组织）的数据，癌症90%以上的发病率与环境污染密切相关。致癌转化通常是一个多步骤的过程，细胞从正常状态发展到癌前阶段，最后发展到癌症阶段。这一进展反映了由于基因和污染物之间的相互作用，细胞内的分子变化。常见的病毒，包括人类疱疹病毒（EBV）和人乳头瘤病毒（HPV），是影响特定癌症发病率的环境因素。值得注意的是，世界癌症的发病率表现出国家和地区差异，这可能反映了遗传因素和环境因素之间的相互作用。在美国，口腔癌症是迄今为止最突出的癌症；鼻咽癌的发病率仅为口腔癌的8%。相比之下，在中国，鼻咽癌的发病率超过口腔癌的200%。即使在国内，鼻咽癌也主要集中于包括广东和香港在内的东南地区。鼻咽癌的高发病率的区域分布凸显了环境影响的重要性。报告中，K.W.Michael SIU教授探索和讨论这对蛋白组学的贡献和影响。

报告人：上海交通大学化学化工学院院长 樊春海院士

报告题目：《核酸信息材料》

作为生命体遗传物质的DNA(脱氧核糖核酸)分子其固有的双螺旋结构广为人知。通过AGCT 碱基的精确配对与接近无限的排列组合承载了海量的生命遗传信息。然而DNA 不仅是一种遗传信息的载体，而且可以被视为一种分子信息材料。将 DNA 分子作为一种基础的分子砌块，通过精确的碱基编码，能够产生很多自然界不存在的核酸形态核酸信息材料已越来越多地被用于生物成像、药物载运、微纳制造等方向。在本报告中，樊春海院士介绍了基于核酸信息材料发展的分子机器和大数据存储。

报告人：中国科学院过程工程研究所 马光辉院士

报告题目：《新型分离介质的制备和蛋白药/疫苗纯化应用》

琼脂糖颗粒等多糖颗粒已被生物科学家和工业界广泛用作蛋白质分离和纯化的色谱填料。然而，传统琼脂糖颗粒的局限性在于，由于其广泛的尺寸分布，分离分辨率受到限制。此外，大尺寸颗粒通常用于工业分离和纯化，以避免背压的增加，这也限制了分离分辨率。另一方面，颗粒疫苗如病毒样颗粒（VLP）引起了越来越多的关注，传统的小孔琼脂糖颗粒不仅限制了VLP的吸附，而且增强了VLP分解，导致VLP的活性回收率非常低。

马光辉院士团队开发了一种新的膜工艺来制备均匀的琼脂糖颗粒。通过该技术，可以将代表尺寸分布的CV（变异系数）值控制在15%左右，并且可以制备具有高琼脂糖浓度的均匀小颗粒。因此，可以用小颗粒代替大颗粒，提高色谱的分离分辨率和流速。

此外，团队还开发了一种新的工艺来制备孔径可控制在100nm至500nm之间的巨型多孔颗粒，发现它不仅增加了VLP的负载量，而且避免了VLP分解。这是因为大孔径削弱了VLP和孔隙之间的多位点相互作用。这种新型颗粒代替超高速离心技术用于生产颗粒疫苗，获得了更高的回收率。

报告人：英国帝国理工学院 Jeremy K NICHOLSON教授

报告题目：Molecular Spectroscopy in Precision Medicine

表型学是对整个生命周期中基因与环境相互作用的连续性的系统研究，以及对这些相互作用产生的新兴物理和化学特性的测量，并定义了健康和疾病中的个体和群体表型。在分子表型组学中，我们关注细胞和生物流体的化学和生物化学特征（代谢物、蛋白质、转录物等），以及这些特征在疾病发作、发展和康复过程中如何发生变化。LC-MS和NMR光谱等先进技术为各种代谢物提供了方便的多变量特征，是分子表型数据的丰富来源。Jeremy K NICHOLSON教授使用来自世界各地多个人群的样本，说明多种表型技术在研究新冠肺炎患者行程中的综合应用，并展示人群水平监测和评估长期COVID和疾病功能性生化恢复的转化分析策略，以及新的诊断模型和标志物用于临床部署。在未来几十年里，新出现的人畜共患威胁可能会主导世界，这里开发和使用的分析和信息策略也适用于帮助未来的大流行准备。

报告人：北京大学未来技术学院 程和平院士

报告题目：《科技铸器，开启脑科学研究新范式》

脑科学研究包括“读、释、写、仿”四个方面，是一门高度交叉的新兴前沿学科。程和平院士团队为开发“读、释、写、仿”工具，多年来先后研发成功2.2克微型化双光子显微镜、第二代微型化双光子显微镜和2.17克的微型化三光子显微镜等仪器，开启脑科学研究新范式。为支撑中国的“脑计划”，我国建设了“南京脑观象台”，由相关领域专家领衔，正在开展脑科学“探索计划”项目，主题涉及皮质工作记忆、睡眠、自闭症、抑郁症、神经药理学和神经元再生等。

作为国之重器，“多模态跨尺度生物医学成像设施”(国家十三五重大科技基础设施)的建设正在如火如荼地展开，预期于今年底投入试运行，2024年完成国家验收。依托此成像大设施，已启动“早鸟项目”，面向全国科技界滚动征集合作立项建议，计划在未来3-5年内发起生命科学包括脑科学领域的大科学计划，充分发挥“科技航母”的战略价值。

大科学时代的生命科学特别需要新的工具，需要新型的研究平台。未来，更多新工具的开发以及新范式的探索，特别是大科学时代有组织科研的新范式，将为提升我国生物医学研究的整体水平，尤其是原始创新能力，实现高端生物医学仪器装备的“中国创造”提供强有力的战略支撑和保障。

报告人：军事科学院军事医学研究院 杨瑞馥研究员

报告题目：《病原溯源：基因组发育到痕量元素分析》

近年来，新发突发疫情不断涌现，生物安全事故和生物恐怖事件也偶有发生，对于病原的精准溯源的要求也越来越迫切。尤其是美国发生的白色粉末邮件的恐怖事件后，催生了微生物法医学这个新学科。对于病原的溯源，目前很大程度上依赖于基因组测序与生物信息学分析，但是，对于生物事故或生物恐怖袭击的溯源，还要分析生物剂中的其他微量成分，如培养基成分，生物剂表面修饰（如硅分子），稳定同位素等，溯源过程从采样、分析到出报告都要符合法律程序，才能使溯源结果具有法律支撑。杨瑞馥研究员在报告中讨论了这些分析技术，分享溯源分析的研究进展。

报告人：美国亚利桑那州立大学 Paul WESTERHOFF教授

报告题目：Analytical Strategies to Assess PFAS Removal and Lifecycle Fate during Adsorption or Transformative Water Treatment Processes

全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）存在于全球的地下水和地表水源中，拟议的饮用水法规正在推动PFAS处理技术的开发和实施。报告中，Paul WESTERHOFF教授首先介绍当前的处理技术，这些技术利用吸附（液-固相转化）、膜（液-液分离）或转化（氧化或还原）过程。举例说明了如何提高“真实水域”的处理过程效率，以及这些过程如何挑战分析方法。其次，该报告涉及含有全氟辛烷磺酸的残留物（如活性炭）的报废问题，这将需要焚烧。在焚烧过程中跟踪全氟辛烷磺酸需要独特的分析方法来跟踪氟化的水、气和固相物质。总体而言，该报告展示了如何将PFAS分析策略与PFAS饮用水处理过程相匹配。

报告人：德国杜伊斯堡-埃森大学 Oliver J. SCHMITZ教授

报告题目：Development of a New Ionization Source for Single Cell Metabolome Analysis

尽管细胞异质性的揭示限制了对癌症研究中复杂过程的理解，例如其对转移过程的影响，但目前的研究仍然依赖于批量分析技术，因为还没有建立可靠的方法来进行真正的单细胞代谢组分析。Oliver J. SCHMITZ教授详细讨论了这种单细胞代谢组分析方法在检测限、样品量和特异性方面所需的必要分析要求。此外，尚未解决的问题也将得到解决和讨论。随后，Oliver J. SCHMITZ教授介绍了目前在离子源方面的工作，该离子源应该能够破坏细胞，从而释放分析物并通过介质阻挡放电将其电离。

报告人：国际计量局化学部主任 Robert WIELGOSZ博士

报告题目：Certified Reference Materials for a Global Greenhouse Gas Monitoring Infrastructure

了解温室气体的来源和汇以及减排政策的影响，为应对气候变化提供了一个关键工具。GHG排放和吸收可以通过测量系统来确定，该测量系统包括在不同空间分布水平上对GHG浓度的原位测量。这些测量值与风速测量值、数值天气预测和扩散模型一起可用于确定空间和时间分辨的温室气体排放和汇。如气象组织关于协调全球温室气体监测基础设施的倡议所设想的那样，维持一个全球此类测量系统，需要密切注意不同地点测量的质量保证和等效性。显著的排放可能导致GHG浓度的微小变化，需要在不同的测量点采用高度一致的校准标准。该报告介绍了将涵盖温室气体测量网络所需的用于测量浓度和同位素比率的空气中二氧化碳标准的建立和表征，用于源分配。要对空气中的二氧化碳进行最高精度的测量，就需要采用计量可追溯性，即所谓的比例法。空气中CO2含量分数值从一个刻度转换到另一个刻度需要众所周知的刻度关系，注意一个刻度（如WMO-CO2-X2019刻度）内标准的内部一致性要求为0.01μmol/mol，不同刻度之间的一致性不应超过0.02μmol/mol。Robert WIELGOSZ描述了校准基于原位光学/激光的GHG量和同位素比率测量以及基于质谱实验室的同位素比率测量所需的认证参考材料，以及正在进行的比较，以验证其等效性。这些比较支持国家计量研究所和气象组织中央校准实验室确保其标准的等效性，以及测量点满足其数据质量目标的能力。

报告人：Breiten Associates LLC, CEO  Paul BREITENBECHER先生

报告题目：False positive, negative, and unexpected Drug Testing Results in the Urine Toxicology Laboratory

尿液毒理学实验室中出现了假阳性、假阴性和意外的患者尿液药物检测结果。如何研究这些结果并帮助临床医生帮助评估这些结果以治疗患者？在测试过程的任何阶段都可能出现意外的尿液药物测试结果；然而，最常见的结果发生在分析前或患者采集阶段。在这一阶段，患者可以提供“假”尿液，服用可能影响检测方法的物质，或者在尿液样本中掺假/稀释。根据所使用的筛选测试方法，测试方法可能会受到各种物质的影响，这些物质可能会产生假阴性、假阳性或通常的结果。筛查结果也可能与确认结果不同，这使得对患者结果的解释更加混乱。在本报告中，Paul BREITENBECHER先生回顾了一种基本的筛选测试方法和确认方法。并讨论一些意想不到的尿液药物测试结果。

大会同期还安排了电子显微学及材料科学、质谱学、光谱学、色谱学、磁共振波谱学、电分析化学、生命科学中的分析技术、环境分析、化学计量与标准物质、标记免疫分析、微全分析等11个分会报告会。国内外专家学者以及仪器设备厂商深入开展了国际间分析测试的新方法，新技术的交流，充分展示了国内外先进技术设备和检验检测技术的新进展。