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13位大咖厦门共论质谱，谁与争锋？

2017.12.09

　　第三届全国质谱分析学术报告会”在厦门翔鹭国际大酒店举办。

　　活动现场

　　分析测试百科网讯 2017年12月9日，由中国化学会质谱分析专业委员会主办，厦门大学承办，中国质谱学会和中国分析测试协会协办的“第三届全国质谱分析学术报告会”在厦门翔鹭国际大酒店举办（相关报道：千人质谱会再次来袭看“高速公路”上的中国质谱）。国家自然科学基金委研究员陈拥军、南京大学院士陈洪渊、中科院大连化物所院士张玉奎、苏州大学院士柴之芳、加拿大阿尔伯塔大学教授乐晓春、清华大学教授张新荣、北京大学教授刘虎威、复旦大学教授杨芃原、美国威斯康星大学教授李灵军、中央民族大学教授再帕尔·阿不力孜、中科院大连化物所研究员许国旺、香港浸会大学教授蔡宗苇和PerkinElmer的Kaveh Kahen带来了精彩的大会报告。

　　国家自然科学基金委研究员陈拥军

　　国家自然科学基金委研究员陈拥军报告的题目为“变革中的中国化学”陈拥军指出当目前我国化学发展处于机遇和挑战并存状态，2016年中国化学论文发表量局世界第一，引文数量全球第一，中国化学研究进入新时代。我们应该深刻意识到当前我国化学基础研究的形式和基金工作的主要矛盾：

　　1；建设科技强国要求与化学原始创新能力不足之间的矛盾；

　　2:追求真理的科学精神实事求是的科学评价与学术研究过分功利化之间的矛盾；

　　3：以交叉融合为特点的前沿领域发展需求与落后传统的学科文化、资助格局之间的矛盾；

　　4：快速增长的基金申请规模与经费投入不充足、分配不科学之间的矛盾；

　　5:基金高效管理需求与高素质专业人员缺乏之间的矛盾。

　　陈拥军还指出，化学科学部在新时期工作的思路和原则：坚持目标导向和科学问题导向相统一；坚持立足国内研究现状和国际视野相统筹；坚持全面规划和重点问题相协调；坚持战略性和可操作性相结合。

　　南京大学院士陈洪渊

　　南京大学院士陈洪渊报告的题目为“追溯质谱百年，展望未来宏图” 陈洪渊首先回顾了质谱发展百年史，和质谱科学相关，至今共诞生了11位诺贝尔奖:其中7位来自于质朴科技发展，4位是利用其作为研究工具产生的重大科学进展。质谱发展从物理到化学再到生命螺旋上升，当下，质谱进入生物大分子时代。质谱的应用领域：目标物的检测、蛋白质组学、代谢组学、组织成像、分子翻译后修饰、标记物筛选、药效评估、疾病诊断和预后、病理机制研究。最后，陈洪渊总结：质谱分析能力还需要进一步提高，在质谱分析中进一步应用大数据和人工智能，进一步完善单细胞分析。

　　中科院大连化物所院士张玉奎

　　中科院大连化物所院士张玉奎报告的题目为“深度覆盖的蛋白质组分析新方法”。张玉奎表示在基因组有表达而蛋白质组从未被鉴定到的蛋白质，迄今仍有1728个，其中膜蛋白和转录因子约占50%。膜蛋白质在外界物质运输、分子识别、以及信号传导等方面具有重要的作用；70%的药物靶点均为膜蛋白质。膜蛋白质疏水性强，在样品制备过程中难以提取，且酶解效率低，缺失蛋白中近50%为膜蛋白，严重影响了蛋白质组分析的覆盖度。

　　张玉奎表示离子液体具有蛋白质提取效率高、酶解兼容性和质谱鉴定的兼容性等特点。为了提高蛋白质组样品处理效率，张玉奎建立了基于离子液体的样品预处理方法，显著提高了蛋白质组定量分析的覆盖度和精准度。以Hela细胞的蛋白质组分析为例，离子液体样品预处理方法鉴定到11361个基因编码蛋白，覆盖度达到94.7%；鉴定的蛋白质丰度范围从6个数量级提高到8个数量级；318个基因编码蛋白咋人类蛋白质组草图中未见报道。

　　基于离子液的组织蛋白质组分析，张玉奎在人肝脏组织蛋白提取中，发现了95个差异蛋白质的分子功能，其中Tim21和Ddx19b蛋白在肝癌和癌旁组织中表达存在显著差异，有可能成为肝癌治疗的潜在药物作用靶点。美国Scripps研究所著名蛋白质组专家评价：“该方法能够有效溶解膜蛋白质，解决了表面活性剂与后续质谱鉴定不兼容问题。”

　　中国科学院高能物理所多学科中心、苏州大学放射医学与多学科交叉研究院院士柴之芳

　　中国科学院高能物理所多学科中心、苏州大学放射医学与多学科交叉研究院院士柴之芳报告的题目为“放射性同位素质谱和元素周期表”。柴之芳表示加速器质谱（AMS）在最近几年取得了很大的进步，全球新建了80余个AMS中心，是目前应用最多的放射性同位素质谱分析方法。

　　AMS是把加速器技术（一种把带电粒子加速到高能量的装置）结合质谱技术（一种分析和测量不同质量的原子或分子的仪器）构成的一种超高灵敏度质谱分析设备。AMS可进行微量分析，所需样品量可少于1mg。所以AMS成为精确探测器微量长寿命放射性同位素的重要方法。

　　加拿大阿尔伯塔大学教授乐晓春

　　加拿大阿尔伯塔大学教授乐晓春报告的题目为“质谱研究砷的形态及结合蛋白”。乐晓春指出，砷在自然界以100多种化学形态存在，当今世界上约有2亿人饮用水中的砷超过WTO标准，饮用水中的砷主要是五价和三价的无机砷，无机砷可以转化成三价和五价的甲基砷，海鲜、海藻中常含有有机砷，不同形态的砷的毒性差别很大。乐晓春举例说明研究砷的形态的实验，实验从砷的形态、代谢过程、分子机制和砷的暴露几个方面开展。另外报告中还提到质谱联用技术在鉴定新的砷代谢产物的应用。

　　清华大学教授张新荣

　　清华大学教授张新荣报告的题目为“单细胞质谱分析”。张新荣提到单细胞分析的意义在于：生命是由一个细胞开始的；癌症的转移也常是从个别肿瘤干细胞开始的；生命科学的许多问题，最后都归结到“单细胞生物学”的问题上。所以，单细胞分析意义重大。荧光探针是细胞成像最常用的探针，主要不足是光谱重叠严重，不能同时测定细胞中的多种成分。而细胞是一个复查体系，生物功能实现常是多种分子共同作用的结果，需要进行多组分同时分析，而质谱具有多组分同时成像的能力，可作为细胞荧光成像的一个重要补充：一方面增加对细胞中活性分子在网络层面上的整体认识；另一方面发现重要的活性离子，以此设计新的荧光探针。

　　北京大学教授刘虎威

　　北京大学教授刘虎威报告的题目为“用于敞开式离子化质谱分析的样品制备与富集”。刘虎威介绍了敞开式离子化质谱进展——实时直接分析质谱（DART MS）及其新应用：例如：果汁饮料中植物激素的快速检测-基于单液滴的液-液-液三相微萃取（SD-LLLME）与DART-MS结合快速分析果汁中的多类植物激素、辣椒油中的苏丹红的快速检测、水中农药残留的快速检测MOFs-based SPE-DART 快速检测水中的三嗪类农药残留，掺杂单壁碳纳米管的聚合物整体柱用于IT-SPME与DART-MS结合快速检测水中农药残留。最后刘虎威指出敞开式离子化质谱（AMS）应用前景广阔，在有机反应监测及能源研究领域还有很大潜力。

　　复旦大学教授杨芃原

　　复旦大学教授杨芃原报告的题目为“中高端质谱的关键技术和仪器国产化” 杨芃原杨芃原在报告中讲到：我们想国产化Q-TOF仪器需要搭建精密的四级杆、线性离子阱、飞行时间质谱。并提到TOFMS的工程要点：高精度的加工（包括大尺寸下的高精度，200mm：5um，无复杂曲线加工）、高稳定度高压电源（高稳定度：10ppm/8h@5KV，低噪音：10mV@5kV）、快电子学设备和精妙的理论。TOMS的关键技术：Wiley-McLaren聚焦、反射器、垂直引入、延时萃取。

　　杨芃原指出，在掌握了TOF、四级杆、线性离子阱的技术后，我们有能力发展自主的QTOF技术。杨芃原课题组已经研制出自主产品，已经进入产业化前阶段，可以小批量生产。中国科学家已经独立自主发展了系统性的蛋白质组学质谱软件，国产蛋白质质谱仪的产业化时机已经成熟。

　　美国威斯康星大学教授李灵军

　　美国威斯康星大学教授李灵军报告的题目为“发展用于定量多组学研究的新型化学标签”。

中央民族大学教授再帕尔·阿不力孜

　　中央民族大学教授再帕尔·阿不力孜报告的题目为“高覆盖与定量质谱成像方法及其应用进展 ”。再帕尔·阿不力孜在报告中提到:质谱技术具有很强的生命力和发展空间：而质谱成像技术是将质谱检测与影像技术相结合的新型分子影像手段，通过高覆盖、高灵敏、特异性的免疫标记原位可视化分析，显示出巨大的发展前景；质谱成像技术与代谢组学相结合，可获得全面、原位的分子时空动态变化信息，实现不同分子的同时直观可视化分析，为药物或候选新药的药效及毒理作用机制的研究提供新颖的研究手段；免标记、便捷、高覆盖、高灵敏度的AFAI-MSI技术有利于原位生物标志物的发现及疾病筛查，并结合分子病理学研究，可实现癌症等疾病的分子分型及分子分期，有望发展成为一个新型的分子病理诊断工具，并推动精准医学的发展及其个体化诊疗进程。

　　中科院大连化物所研究员许国旺

　　中科院大连化物所研究员许国旺报告的题目为“二维液相色谱-质谱三维信息用于代谢组深度覆盖的研究 ”。许国旺讲到；二维液相色谱不仅可实现一次进样对亲水性和疏水性化合物的互补分离，而且可增加峰容量，通过切换通路的设计可实现多种形式的二维色谱与高分辨质谱联用，可实现第三维的分离分析；结构导向的信息依赖的高分辨质谱数据采集方法，通过“计算代谢组学”可实现利用三维信息对代谢组的深度覆盖和高质量分析；“分而治之”的代谢谱分析，辅以质谱结构特征后，分析的特异性和灵敏度都得到改进，对代谢物的深度分析有非常大的促进作用。

　　香港浸会大学教授蔡宗苇

　　香港浸会大学教授蔡宗苇报告的题目为“MALDI质谱成像技术在环境毒理领域的应用研究”。蔡宗苇指出质谱成像技术是近几年刚刚提出的一种新的成像技术，主要有以下优点：质谱成像（IMS）是一种新型的分子成像技术，以分子及其碎片为成像要素，能够勾画出相同空间中不同分子或其碎片的分布形状，信息十分丰富；研究证明IMS能在一次扫描测定中获取同一平面空间中多种分子的信息，高分辨与多级质谱还能够获得未知分子的结构信息，提供未知分子的空间分布图像，用于重复观察研究；采用常压软件解析与离子化方法，IMS还可以直接研究活体表皮的分子分布图像。利用切片技术，可以重构三位空间中的分子及其碎片的立体图像。