享学术盛宴 2018年中国质谱学术大会传递前沿质谱研究
分析测试百科网讯 2018年11月24日-26日，2018年中国质谱学术大会在广州东方宾馆盛大召开。在26日的大会报告上，中央研究院基因体研究中心陈仲瑄院士，解放军总医院王成彬教授，中国科学技术大学黄光明教授，中山大学李惠琳教授，西北核技术研究所李志明研究员和清华大学张新荣教授分别带来精彩的大会报告。分析测试百科网作为本次活动的合作媒体，全程参与并跟踪报道。
2018年中国质谱学术大会
中央研究院基因体研究中心 陈仲瑄院士
中央研究院基因体研究中心的陈仲瑄院士带来题为《创新质谱技术的研发及未来的方向》的精彩大会报告，包括大分子检测，大分子加速器，加速器质谱仪，用于颗粒物的质谱仪，便携式质谱仪和对质谱仪未来技术的展望。
加速器在高能物理和核子物理中扮演重要的角色，至今已应用到化学、材料、医学甚至临床治疗。绝大部分加速器体积庞大、造价昂贵，陈仲瑄院士的研究团队发展了第一个生物分子加速器，可以用来量非常大的生物分子、离子，也可用于大分子影像工作。
质谱科学和技术看似成熟的学科，但在基础研究及产业应用都有庞大的机会，仪器和新技术的发展在过去对许多重要学科的领域扮演着关键性的角色，预期未来将会继续扮演重要角色，特别是在食品检验、药物和爆炸物检测及生物医学应用。
解放军总医院教授 王成彬
解放军总医院王成彬教授带来题为《质谱——将成为应用临床检验的利器》的精彩大会报告。
以流式细胞仪为例，王主任认为未来十年测序技术、质谱技术均是发展方向。最近1年多，新增了十几家临床质谱制造商。王主任在北京、全国都在全力推广临床质谱的应用，目前医院接受度已很高，明天质谱在临床的应用前景将很美好。
王成彬先是回顾了临床检验中检测技术的发展历程，从显微镜的发现（细胞学、组织病理学），比色、比浊方法（临床生物化学），标记免疫（临床免疫学），聚合酶链反应（分子诊断），电阴抗、流式细胞（血细胞分析自动化）；又介绍了可用于临床检验的质谱类型，包括LC-MS/MS液相色谱-串联质谱，MALDI-TOF MS基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱，ICP-MS电感耦合等离子体质谱和GC-MS气相质谱，并分享了类固醇类激素检测、维生素检测、新生儿遗传代谢病检测、微生物鉴定等相关的质谱技术在临床中的应用实例。
临床研究方面，质谱的作用更是非常大。未来临床质谱的发展方向是：专用质谱、全自动质谱、质谱流水线，还需继续壮大临床质谱队伍，通过学术组织、学术会议、培训班等积极推广应用，继续规范临床应用。
中国科学技术大学教授 黄光明
中国科学技术大学的黄光明教授带来题为《单个神经元代谢通道的质谱分析》的精彩大会报告。
理解大脑活动机制很重要，其功能是单个神经元活动，而且通常与代谢通道的变化有关。单个神经元代谢通道分析有诸多要求：低样品消耗、实时快速分离、单细胞取样。常见单细胞分析方法入荧光标记具有灵敏度高的优点，但定性能力有限，缺乏未知物鉴定能力。色质联用技术具有灵敏度高、可定性分析，是代谢物分析常用工具；直接质谱分析手段分析速度快，可用于定性分析广泛用于代谢物分析，但都缺乏合适的单细胞质谱分析方法。
课题组开发了感应电喷雾质谱技术，它抗干扰能力强，可实现皮升/分钟进样，后构建了超快电泳的模型并验证。研究了大肠杆菌中钙调蛋白与Ca2+的结合数量，并直接测定了17个内源蛋白。后与膜片钳技术结合，实现活体单细胞取样。总结单细胞分析平台的特点：可实现单细胞分析（pL样品量）并可实现高通量。研究尿刊酸，测定了代谢通道，中间体，代谢产物；并阐述了神经元中UCA和GLU升高的生物学意义，说明晒太阳能“适度”增强运动学习能力。最后展望了自己在单细胞质谱研究的未来，对脑重大疾病发病机制的研究从技术层面和应用层面展开，最后希望应用到临床诊断。
中山大学教授 李惠琳
中山大学李惠琳教授带来题为《Top-down质谱技术在生物大分子复合物研究中的新进展》的精彩大会报告。蛋白从一级序列折叠后形成高级结构，对蛋白质复合物结构的解析目前有NMR、X衍射、冷冻电镜等。在结构信息的整合中，质谱起到“穿针引线”的作用。Native MS的挑战包括：酶解后丢失一些位点信息、很难集成PTM信息到结构生物学上。
课题组使用Native Top-Down MS，首先用ECD质谱，可以直接实现测序，可以得到金属位点，还可以测定到多个构象，并可进行相对定量，用一个实验可以同时获得组学和结构的信息。接下来介绍EID解离，这是与ECD互补的方法。ECD还可以解释复合物的结构信息，用AI-ECD可以看复合物的稳定性。举例了SOD1同源二聚体1:1结合Cu和Zn，可观察其差异。还研究了Glutamate Dehydrogenase，阐明其结构和功能。在复合物水平条件下深度测序时，选用红外多光子解离，产生内部碎片离子，后测定到谷氨酸脱氢酶（GDH）的PTMs和位点。还可以解析更大的复合物。总结：用Native MS可直接测定35-87%的序列，并同时获得PTMs，配体结合位点，构象、计量比等信息；可以探测蛋白的折叠/去折叠，配体诱导的结构变化；可以检测复合物的稳定性，能够定义表面/内表面的残基，能够直接测定获得PTM翻译后修饰谱。
西北核技术研究所研究员 李志明
西北核技术研究所李志明研究员带来题为《核测试中的质谱技术》的精彩大会报告，包括质谱与核测试技术，核测试中质谱技术新需求，西北核技术研究所质谱技术研究进展等。
质谱技术缘起于核科学技术，在核武器诊断、核燃料循环中，质谱都有不可替代的作用。在核测试中，长寿命核素含量极低，放射性方法因半衰期长、天然本底复杂或制样难度大等诸多因素制约，难以实现超高灵敏度长寿命核素测定，只能采用质谱技术。质谱目前又有以下核应用：核武器维护、核安全、核取证、军控核查、核环境等。对质谱技术的新需求包括：高元素选择性、高灵敏度、高丰度灵敏度（≤10-9）、微区原位分析、极高的精度。开展的工作包括：减少通量异位素干扰、提高检测灵敏度，提高丰度灵敏度。比如基于TIMS利用热分流现象克服同量异位素干扰，基于ICP-MS的直接插入进样法也能克服干扰。
课题组首次实现磁-电-四极杆级联质谱，将丰度灵敏度提高近1000倍，达到1010以上，高于目前最好商业质谱仪约40倍。自主正向研发激光共振电离质谱仪器LRIMS，它采用磁电双聚焦质量分析器和多接收探测器，具有高的分析灵敏度和分析精度，适合于同位素比值的精密分析和测量。接下来介绍了自主研发的E-M用离子传输透镜，静电分析器ESA，高稳定反馈控制磁分析器，固定位置多接受探测器，激光共振电离质谱软件等。总结中谈到：磁质谱测量精度高、灵敏度高、动态范围大，应用仍非常广泛；我国的核心技术必须自主可控。希望国家开专项支持特种质谱研发，瞄准需求如健康、安全、安全领域，研发创新要能解决目前质谱不能解决的难题，要提升能力进行质谱关键技术攻关及工程化，带动相关产业和学科的发展。
清华大学教授 张新荣
清华大学张新荣教授带来题为《单细胞代谢物的质谱分析与细胞分型》的大会精彩报告。
首先介绍细胞亚型研究的意义，对于区分癌症细分类型也具有重要意义，例如肺癌就包括小细胞肺癌和非小细胞肺癌，后者还分为肺腺癌、鳞状上皮细胞癌和大细胞肺癌。从发展来看，最早是形貌，然后是基因分型，但更可靠的应该是细胞免疫分型，最常用的是荧光流式细胞仪，多色探针的研究对其有重要意义。
近年来发在Anal.Chem.上荧光探针的文章中国学者的占51.3%，但做光谱法多，质谱法少。其实荧光光谱会重叠干扰，多色成像方面很难。接下来介绍了元素稳定同位素标记的质谱标记策略，加拿大课题组在一个细胞上做33个抗体的同时检测，并成立DVS做成CyTOF，转让给Fludigm的费用达2亿美元，而且试剂盒更贵。目前国外最多测量44个抗体（2018 Nature Protocol）。课题组提出的改进思路是：扩展44个信息到成百上千个，用大数据进行细胞识别，将标记探针的步骤省略。最近干细胞代谢物分型文章很热，膜片钳技术等。
课题组开发了单细胞液液萃取来高通量代谢物分析，并可利用代谢物进行细胞分型，不用标记。举例如：基于PC（脂肪酸）分子进行细胞分型；肺癌亚型分型；乳腺肿瘤细胞分型；不同药物刺激下的细胞分型。这些结果预示可发展第三代的细胞分型：无探针的方法+有机质谱。
最后，张新荣教授谈到新时代质谱研究的目标：不要太迷信高引用率的期刊，也不要太迷信单篇文章的引用率。因为Nobel奖不看最近的引用率。所以新时代质谱研究的目标是：进入新时代的中国质谱研究者要从蹭热点、融主流的跟踪式研究模式解脱出来，努力做质谱方法与仪器研究的引领者，只有这样做，中国才能成为质谱创造的强国。
