分析化學是關于測量和表征的科學，被譽為現(xiàn)代科學技術的“眼睛”。隨著國際經(jīng)濟交流的深入和各新興學科領域的飛速發(fā)展，處于交叉學科中心位置的分析化學應該如何發(fā)展?
在日前在武漢召開的國家自然科學基金委化學科學部“十二五”分析化學學科發(fā)展戰(zhàn)略研討會上，著名分析化學家汪爾康院士指出，發(fā)展新的分析原理和新型動態(tài)分析檢測及多元參數(shù)的檢測分析方法，從而研制出相應的新型分析儀器，將是21世紀分析科學發(fā)展的主流和分析科學第三次變革的主要內容。
據(jù)介紹，本次研討會由國家自然科學基金委員會化學科學部主辦，中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所承辦。56位國內知名專家學者參會并建言獻策，大會共收到各類建議和報告30余份。
關乎國計民生的分析技術
在與記者交談的過程中，汪爾康反復強調一個觀點，即分析化學與國民經(jīng)濟的發(fā)展息息相關。他認為，當前分析化學的發(fā)展水平已成為衡量科技和經(jīng)濟發(fā)展水平及綜合國力的重要指標之一。
“在國內檢測合格的產(chǎn)品，到了國外卻被檢測出有毒物質超標，除了相應的標準和規(guī)范缺失外，很重要的一點就是我們對分析檢測技術重視不夠。”汪爾康告訴記者，美國每年用于產(chǎn)品質量控制分析的費用超過500億美元，影響著美國2/3以上產(chǎn)品的質量。“加大分析技術的基礎研究非常必要。”汪爾康說。
來自南京大學的陳洪淵院士也提出了同樣的觀點，他認為，國家的經(jīng)濟實力反映在產(chǎn)品質量上，而產(chǎn)品質量則體現(xiàn)著分析檢測水平。陳洪淵舉例說，由于技術手段不足，我國在食品農(nóng)藥殘留物檢測方面長期處于被動狀態(tài)。
數(shù)據(jù)顯示，美國FDA的多殘留檢測方法可同時檢測食品中360多種農(nóng)藥殘留物，德國的方法可檢測325種，加拿大的方法可檢測251種，而我國卻只能檢測180種農(nóng)藥殘留。
檢測是保證食品安全最為基礎的手段。據(jù)介紹，發(fā)達國家或地區(qū)對我國出口食品所設立的貿易技術壁壘，大多集中在評價標準和檢測技術領域。反觀近年來反映出的我國出口食品安全問題，檢測技術相對落后是對其進行改善的極大障礙。
“人們以前簡單地將分析化學看成工具，而忽視了它的基礎作用。”汪爾康認為，下一步應該從國家需求的角度，加緊研究涉及重大疾病與國家和公共安全的檢測分析方法，如重大疾病、食品、環(huán)境有害物、爆炸物、毒品、生化恐怖源等的快速、準確、靈敏的分析方法，以滿足維護人民健康、社會穩(wěn)定和國家安全的緊迫需求。
更緊密地服務生命科學
從2001年全球首例手足口病，到2003年的SARS病毒，再到2009年甲型H1N1流感病毒……不斷暴發(fā)的全球流行性疾病等重大疾病災難，對生命科學和醫(yī)學的發(fā)展提出了新的問題和挑戰(zhàn)，也為分析化學的發(fā)展提供了前所未有的機遇。
隨著生命科學成為21世紀自然科學研究的重點和前沿，美國、歐洲各國和日本正在進行一場以生命科學前沿研究和生物高技術為中心的激烈競爭和較量。而生命科學中的若干重大問題，如高通量測序、蛋白質組、超高分辨率細胞成像等都離不開分析化學家的參與。
“生命活動及其行為規(guī)律，為現(xiàn)代科技的發(fā)展提供了最杰出的模板，并指出了直接和明確的途徑。”陳洪淵認為，生命過程中涉及的分子識別與作用、物質傳輸與轉化、信息轉導與提取、能量轉化等過程大都發(fā)生在“界面”上，如何在“界面”上進行結構與功能仿生組織和組裝，高效地發(fā)揮其功能，是建立生命活動中生物分子分析檢測的新原理、新方法與新技術，揭示生物分子相互作用和信號轉導機制，以及生物能開發(fā)與利用的關鍵。
為生命科學服務并與之融合，成為與會專家的共識。專家們認為，發(fā)展基于新型分子探針和納米生物技術的重大疾病檢測和診治新方法與新手段，對理解疾病的發(fā)生、發(fā)展機制，以及對發(fā)展基于納米科技的生物技術和生物醫(yī)學診斷及治療技術、滿足我國防治危害人口健康重大疾病的迫切需求，都具有重要的科學意義。
鼓勵分析儀器自主研發(fā)
“工欲善其事，必先利其器”。回顧科學發(fā)展的歷程，事實已經(jīng)證明技術方法及科學儀器的不斷創(chuàng)新，是近代科學技術迅速發(fā)展的重要基礎。例如在諾貝爾物理學獎和化學獎中，由于對儀器或測試方法進行創(chuàng)新而獲獎的科學家約占1/4。
在談到分析化學未來發(fā)展時，湖南大學姚守拙院士指出，具有自主知識產(chǎn)權分析新儀器的開發(fā)，不僅是我們面臨的一項挑戰(zhàn)，也是長久以來一直存在的重要任務。
據(jù)介紹，現(xiàn)在國內分析化學的大部分研究工作，還是側重于基礎理論研究和分析方法的開發(fā)，在分析儀器自主研發(fā)這一層面上的工作相對較少。造成的后果是，國內分析化學的發(fā)展非常依賴于進口儀器的發(fā)展，新開發(fā)的分析方法往往也局限于進口儀器具備的功能上。這就導致我國在分析儀器核心技術上，始終落后于國際上最先進的水平，在產(chǎn)業(yè)化這一塊始終無法做大做強。
“人民辛辛苦苦賺的錢，都花在購買高檔進口儀器上了。”姚守拙痛心地說，擺脫困境的唯一方法就是鼓勵研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的分析儀器，以擺脫對國外進口儀器的依賴，并推進新的分析方法和手段的產(chǎn)生。
作為本次會議承辦單位的中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所，在儀器自主研發(fā)上可謂邁出了可喜的一步。2006年，由該所提出的“300MHz～500MHz核磁共振波譜儀的研制”得到科技部“十一五”科學儀器研究開發(fā)項目支持。目前，研究所自主研發(fā)了包括核磁共振控制臺等主要的關鍵核心部件，培養(yǎng)、吸引、凝聚和穩(wěn)定了一批儀器研發(fā)的創(chuàng)新人才隊伍，初步建立了核磁共振儀器研發(fā)平臺，并成功研制出一臺500MHz雙通道核磁共振波譜儀試驗樣機。
“儀器創(chuàng)新是分析化學的創(chuàng)新源頭之一。”北京大學教授邵元華建議，可以考慮建立國家科學儀器研發(fā)中心，集中不同領域的人才，有目的地研發(fā)通用的分析化學儀器。此外，每個研究機構可以建立機械電子加工中心，為儀器的改進提供服務，為儀器裝備的創(chuàng)新提供雛形。
