分析化學學科前沿與展望

內(nèi)容概要

　　本書由我國分析化學領(lǐng)域的一線專家和學科帶頭人合作撰寫而成，在融合各分支學科發(fā)展的基礎(chǔ)上集中反映了分析化學學科的發(fā)展方向與發(fā)展趨勢。全書分為15個專題：分析化學學科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報告、色譜分析、微-納尺度分離分析、電化學分析、光譜分析、質(zhì)譜分析、核磁共振波譜分析、成像分析、化學計量學、生命分析化學、藥物分析、環(huán)境分析化學、納米分析化學、公共安全分析、分析科學儀器和裝置。本書內(nèi)容豐富，資料新穎，具有極高的學術(shù)價值，可讀性強。
　　本書可供從事分析化學研究的科研與教學人員、分析測試工作者和高等院校分析化學及相關(guān)專業(yè)的師生閱讀，對于基金申報有一定的參考價值，也可供其他相關(guān)學科的非分析化學專業(yè)的科技人員及管理人員參考。

書籍目錄

《中國化學科學叢書》序
前言
第1章 分析化學學科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報告
　1.1 分析化學學科的戰(zhàn)略地位
　1.2 分析化學學科的發(fā)展規(guī)律和研究特點
　1.2.1 分析化學的發(fā)展規(guī)律
　1.2.2 分析化學研究的特點
　1.3 近年來本學科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究動態(tài)
　1.3.1 人才隊伍
　1.3.2 資助現(xiàn)狀
　1.3.3 研究現(xiàn)狀
　1.3.4 重要成果
　1.3.5 推動學科發(fā)展和人才隊伍建設(shè)、營造科研環(huán)境等方面的成績
　1.3.6 存在的問題
　1.4 未來5年本學科領(lǐng)域的發(fā)展布局、優(yōu)先領(lǐng)域及與其他學科交叉的重點方向
　1.4.1 發(fā)展布局
　1.4.2 優(yōu)先領(lǐng)域
　1.4.3 分析化學的重點方向
　1.4.4 與其他學科交叉研究的重點方向
　1.5 未來5年本學科領(lǐng)域發(fā)展的保障措施
　1.6 未來5年本學科開展國際合作的需求和優(yōu)先領(lǐng)域
　1.7 其他問題
第2章 色譜和毛細管電泳分析
　2.1 引言
　2.2 色譜研究進展概述
　2.2.1 氣相色譜(GC)
　2.2.2 液相色譜(LC)
　2.2.3 毛細管電泳(CE)
　2.3 分離介質(zhì)與色譜柱
　2.3.1 LC分離介質(zhì)
　2.3.2 GC分離介質(zhì)
　2.4 多維色譜和多維CE技術(shù)
　2.4.1 二維GC
　2.4.2 二維LC
　2.4.3 二維CE
　2.4.4 其他多維色譜
　2.5 樣品前處理技術(shù)
　2.5.1 引言
　2.5.2 樣品前處理方法
　2.5.3 新型樣品前處理分離介質(zhì)
　2.5.4 在線采樣/分離分析聯(lián)用技術(shù)
　2.6 蛋白質(zhì)組學分析
　2.6.1 引言
　2.6.2 蛋白質(zhì)樣品前處理
　2.6.3 多維LC分離技術(shù)在規(guī)模化蛋白質(zhì)組學鑒定中的應(yīng)用
　2.6.4 基于色譜分離為基礎(chǔ)的定量蛋白質(zhì)組學方法發(fā)展與應(yīng)用
　2.6.5 蛋白質(zhì)組學中的數(shù)據(jù)處理
　2.7 代謝組學分析中的色譜方法
　2.7.1 引言
　2.7.2 氣相色譜法
　2.7.3 液相色譜法
　2.7.4 毛細管電泳法
　2.8 脂質(zhì)組學分析中的色譜方法
　2.8.1 引言
　2.8.2 一維分析技術(shù)
　2.8.3 聯(lián)用分析技術(shù)
　2.9 色譜發(fā)展的挑戰(zhàn)與展望
　參考文獻
第3章 微-納尺度分離分析
　3.1 概述
　3.2 基礎(chǔ)理論
　3.2.1 理論方程
　3.2.2 雙電層作用
　3.2.3 溶劑化、范德華力與靜電力
　3.2.4 無因次量
　3.2.5 非線性電動現(xiàn)象
　3.3 微流控裝置
　3.3.1 進樣
　3.3.2 芯片設(shè)計
　3.3.3 芯片制備技術(shù)
　3.3.4 檢測與鑒定
　3.4 應(yīng)用概述
　3.4.1 DNA分析
　3.4.2 蛋白質(zhì)分析
　3.4.3 細胞顆粒物分析
　3.4.4 其他樣品分析
　3.5 挑戰(zhàn)與展望
　參考文獻
第4章 電化學分析
　4.1 引言
　4.2 生物電分析化學
　4.2.1 生物小分子分析
　4.2.2 蛋白質(zhì)分析
　4.2.3 細胞分析
　4.2.4 展望
　4.3 新型納米材料在電分析化學中的應(yīng)用
　4.3.1 納米顆粒的應(yīng)用
　4.3.2 碳納米管在電化學傳感器中的應(yīng)用
　4.3.3 石墨烯在電化學傳感器中的應(yīng)用
　4.3.4 結(jié)論和展望
　4.4 電化學發(fā)光
　4.4.1 電化學發(fā)光體系
　4.4.2 分析應(yīng)用
　4.4.3 存在的問題及發(fā)展趨勢
　4.5 核酸的電分析化學
　4.5.1 目標核酸序列及其變化的電化學分析方法
　4.5.2 功能核酸分子識別的電化學分析方法
　4.5.3 結(jié)論與展望
　4.6 軟界面電分析化學
　4.6.1 近年來國內(nèi)外的進展
　4.6.2 存在的問題及發(fā)展趨勢
　4.7 電化學聯(lián)用技術(shù)
　4.7.1 微流控芯片與電化學檢測聯(lián)用技術(shù)
　4.7.2 電化學與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究
　4.7.3 電化學與表面等離子體共振聯(lián)用技術(shù)研究
　4.7.4 電化學與拉曼光譜聯(lián)用技術(shù)研究
　4.7.5 結(jié)論和展望
　4.8 電分析化學的挑戰(zhàn)與展望
　參考文獻
第5章 光譜分析
　5.1 原子光譜分析
　5.1.1 原子光譜分析儀器的最新發(fā)展
　5.1.2 原子光譜分析中的樣品預(yù)處理技術(shù)
　5.1.3 原子光(質(zhì))譜聯(lián)用技術(shù)及其應(yīng)用
　5.1.4 金屬組學
　5.2 分子光譜分析
　5.2.1 靈敏的分子光譜儀器與技術(shù)的研究進展
　5.2.2 有機小分子熒光探針
　5.2.3 熒光量子點探針
　5.2.4 單分子和單細胞檢測
　5.2.5 光化學傳感器
　5.2.6 拉曼與紅外光譜分析
　5.2.7 化學發(fā)光與生物發(fā)光分析
　參考文獻
第6章 質(zhì)譜分析
　6.1 引言
　6.2 氣相離子化學研究進展
　6.2.1 引言
　6.2.2 有機分子化學轉(zhuǎn)化的質(zhì)譜研究
　6.2.3 有機功能分子在電噴霧質(zhì)譜中的裂解規(guī)律研究
　6.2.4 展望
　6.3 LC-MS/MS在藥物代謝和藥物動力學中的應(yīng)用進展
　6.3.1 引言
　6.3.2 藥物動力學生物樣品的定量分析
　6.3.3 藥物代謝產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)鑒定
　6.3.4 進展與展望
　6.4 MALDI-TOF MS技術(shù)在蛋白質(zhì)及多肽研究中的應(yīng)用進展
　6.4.1 引言
　6.4.2 研究方法及技術(shù)進展
　6.4.3 應(yīng)用進展
　6.4.4 展望
　6.5 組學研究中的質(zhì)譜分析新方法
　6.5.1 質(zhì)譜分析方法在代謝組學中的研究進展
　6.5.2 蛋白質(zhì)組學研究中的質(zhì)譜分析新方法
　6.6 無機和同位素質(zhì)譜技術(shù)及其應(yīng)用進展
　6.6.1 引言
　6.6.2 分析技術(shù)及其應(yīng)用進展
　6.6.3 測量標準研究進展
　6.6.4 發(fā)展前景
　6.7 質(zhì)譜新技術(shù)的研究進展
　6.7.1 質(zhì)譜成像技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展
　6.7.2 電噴霧萃取電離技術(shù)
　6.7.3 完整生物顆粒質(zhì)譜分析新技術(shù)的進展
　參考文獻
第7章 核磁共振波譜分析
　7.1 引言
　7.2 NMR方法學研究
　7.2.1 硬件發(fā)展
　7.2.2 多維NMR技術(shù)
　7.2.3 TROSY和CRINEPT
　7.2.4 RDC和PRE
　7.2.5 快速多維NMR譜
　7.2.6 異核直接檢測技術(shù)
　7.2.7 超極化增強靈敏度技術(shù)
　7.2.8 展望
　7.3 溶液蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)和動力學NMR研究
　7.3.1 蛋白質(zhì)溶液結(jié)構(gòu)解析
　7.3.2 蛋白質(zhì)復(fù)合物的NMR研究
　7.3.3 藥物篩選
　7.3.4 展望
　7.4 膜蛋白的固體NMR研究
　7.5 代謝組的NMR分析
　7.5.1 代謝組學的研究對象
　7.5.2 代謝組學研究方法
　7.5.3 基于NMR的代謝組學的特點
　7.5.4 代謝組學研究的廣泛應(yīng)用
　7.5.5 前景、展望
　參考文獻
第8章 成像分析
　8.1 成像分析基礎(chǔ)
　8.2 成像的發(fā)展與突破
　8.2.1 突破衍射極限
　8.2.2 突破檢測靈敏度
　8.2.3 高速成像
　8.3 核素成像進展
　8.4 MRI進展
　8.5 標記與示蹤
　8.6 表面成像
　8.6.1 質(zhì)譜成像
　8.6.2 橢圓偏振光成像
　8.6.3 表面等離子體共振成像
　8.7 展望
　參考文獻
第9章 化學計量學
　9.1 發(fā)展簡述
　9.2 化學模式識別
　9.3 化學多維校正
　9.3.1 零階張量校正
　9.3.2 一階張量校正
　9.3.3 二階張量校正
　9.3.4 三階張量校正
　9.4 若干創(chuàng)新性應(yīng)用
　9.4.1 生物醫(yī)學領(lǐng)域
　9.4.2 食品農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量分析
　9.4.3 環(huán)境檢測領(lǐng)域
　9.4.4 過程分析化學
　9.4.5 其他領(lǐng)域
　9.5 展望
　9.5.1 方法學創(chuàng)新
　9.5.2 分析儀器研制
　9.5.3 重視發(fā)展
　參考文獻
第10章 生命分析化學
　10.1 引言
　10.1.1 生命分析化學的定義
　10.1.2 生命分析化學的沿革
　10.1.3 生命分析化學的作用與意義
　10.2 生物分子的分析化學
　10.2.1 糖類分析
　10.2.2 氨基酸與蛋白質(zhì)分析
　10.2.3 核酸與基因分析
　10.2.4 激素分子的檢測
　10.3 信號放大技術(shù)
　10.3.1 納米信號放大
　10.3.2 酶與模擬酶信號放大
　10.3.3 生物分子學信號放大
　10.4 基于特異性分子識別的生命分析
　10.4.1 免疫分析
　10.4.2 分子印跡分析
　10.4.3 基因芯片分析
　10.4.4 分子信標與分子識體的分析應(yīng)用
　10.5 活體與細胞分析化學
　10.5.1 活體分析
　10.5.2 細胞圖像分析
　10.5.3 細胞電化學分析
　10.5.4 細胞表面蛋白質(zhì)與糖基檢測
　10.5.5 胞內(nèi)生物物質(zhì)檢測
　10.6 生命分析化學新發(fā)展
　10.6.1 核酸測序新策略
　10.6.2 蛋白質(zhì)組學的挑戰(zhàn)與分析策略
　10.6.3 代謝組學研究方法、生物信息學應(yīng)用
　10.6.4 microRNA研究領(lǐng)域中的分析化學
　10.7 展望
　參考文獻
第11章 藥物分析
　11.1 新藥研究中的分析化學
　11.1.1 分析化學在藥物靶標鑒定中的作用
　11.1.2 藥物與靶點相互作用分析
　11.1.3 藥物高通量和超高通量篩選中的分析化學
　11.2 藥物質(zhì)量控制
　11.2.1 核酸類藥物定量分析方法
　11.2.2 生物藥物分析
　11.2.3 手性藥物分析
　11.2.4 納米藥物的質(zhì)量控制
　11.2.5 藥物安全預(yù)警分析
　11.3 藥物代謝與藥物動力學分析
　11.3.1 生物體系中藥物及代謝物分析
　11.3.2 藥物代謝組學研究的新策略展望
　11.4 中藥分析
　11.4.1 藥效成分篩選分析
　11.4.2 多靶點生物效應(yīng)分析
　11.4.3 基于生物效應(yīng)的中藥質(zhì)量控制分析
　11.4.4 中藥分析對中醫(yī)理論現(xiàn)代詮釋的作用
　參考文獻
第12章 環(huán)境分析化學
　12.1 概述
　12.1.1 環(huán)境分析化學的地位與作用
　12.1.2 環(huán)境分析化學的研究特點
　12.1.3 環(huán)境分析化學的重要研究方向
　12.2 部分研究進展
　12.2.1 大氣POPs被動采樣技術(shù)
　12.2.2 納米材料在環(huán)境樣品前處理中的應(yīng)用
　12.2.3 離子液體在環(huán)境分析中的應(yīng)用
　12.2.4 生物傳感器在環(huán)境分析中的應(yīng)用
　12.2.5 DNA損傷與甲基化分析
　12.3 相關(guān)研究的發(fā)展趨勢及展望
　12.3.1 大氣POPs被動采樣技術(shù)
　12.3.2 納米材料在環(huán)境樣品前處理中的應(yīng)用
　12.3.3 離子液體在環(huán)境分析中的應(yīng)用
　12.3.4 生物傳感器在環(huán)境分析中的應(yīng)用
　12.3.5 DNA損傷與甲基化分析
　參考文獻
第13章 納米分析化學
　13.1 概述
　13.2 納米組裝與生物電化學傳感
　13.2.1 滴涂法
　13.2.2 電化學沉積法
　13.2.3 原位氧化還原法
　13.2.4 自組裝法
　13.2.5 其他納米組裝方法
　13.3 納米探針與生物分子識別
　13.3.1 熒光納米探針
　13.3.2 表面增強拉曼散射(SERS)光譜納米探針
　13.3.3 熒光/磁共振成像多功能納米探針
　13.4 納米光學傳感器
　13.4.1 吸收型比色與可視化光學傳感器
　13.4.2 熒光納米傳感器
　13.4.3 化學發(fā)光納米傳感器
　13.4.4 表面增強拉曼散射傳感器
　13.5 微流控中的納米分析
　13.5.1 小分子檢測
　13.5.2 生物大分子檢測
　13.5.3 細胞分析技術(shù)
　13.6 基于功能納米材料的分離與富集方法
　13.6.1 金屬納米材料
　13.6.2 金屬氧化物納米材料
　13.6.3 無機非金屬納米材料
　13.6.4 高分子納米材料
　13.6.5 分子印跡納米材料
　13.7 納米顆粒光散射分析方法
　13.7.1 納米光散射探針
　13.7.2 納米光散射探針的增強效應(yīng)
　13.7.3 單顆粒散射光譜分析
　13.8 納米基質(zhì)輔助激光解吸附分析技術(shù)
　13.8.1 碳納米材料
　13.8.2 多孔硅材料
　13.8.3 磁性納米材料
　13.8.4 熒光納米材料
　參考文獻
第14章 公共安全分析
　14.1 食品安全分析
　14.1.1 引言
　14.1.2 食品安全分析的關(guān)鍵技術(shù)
　14.1.3 食品安全監(jiān)測與預(yù)警
　14.1.4 食源性危害人群暴露評估與危險性分析
　14.1.5 食品安全控制技術(shù)
　14.1.6 結(jié)語與展望
　14.2 毒物分析
　14.2.1 引言
　14.2.2 重要無機毒性物質(zhì)分析技術(shù)的進展
　14.2.3 有機類毒物的分析與檢測
　14.2.4 結(jié)語與展望
　14.3 化學戰(zhàn)劑的偵檢現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢
　14.3.1 引言
　14.3.2 CWAs的現(xiàn)場偵檢技術(shù)進展
　14.3.3 CWAs的實驗室篩查鑒定技術(shù)
　14.3.4 結(jié)語與展望
　14.4 爆炸物分析
　14.4.1 引言
　14.4.2 Χ射線、γ射線成像技術(shù)
　14.4.3 核技術(shù)
　14.4.4 離子遷移譜分析
　14.4.5 電化學分析方法
　14.4.6 光學分析方法
　14.4.7 爆炸物的化學與生物傳感檢測
　14.4.8 結(jié)語與展望
　參考文獻
第15章 分析科學儀器和裝置
　15.1 微型色譜研究進展
　15.1.1 微型氣相色譜
　15.1.2 微型液相色譜
　15.1.3 結(jié)論與展望
　15.2 毛細管電泳與芯片電泳儀
　15.2.1 便攜式電泳儀
　15.2.2 芯片電泳儀
　15.3 微流控芯片儀器
　15.3.1 耐高壓高溫芯片關(guān)鍵材料與加工技術(shù)
　15.3.2 流體控制及驅(qū)動技術(shù)與器件
　15.3.3 分析型微流控芯片系統(tǒng)
　15.3.4 點陣微流控芯片系統(tǒng)
　15.3.5 蛋白質(zhì)結(jié)晶微流控芯片系統(tǒng)
　15.4 樣品前處理裝置
　15.4.1 固相微萃取裝置
　15.4.2 加速溶劑萃取裝置
　15.4.3 吹掃捕集裝置
　15.5 質(zhì)譜儀器小型化
　15.5.1 概述
　15.5.2 質(zhì)量分析器的小型化
　15.5.3 真空系統(tǒng)的小型化
　15.5.4 離子化
　15.5.5 進樣系統(tǒng)
　15.5.6 總結(jié)
　參考文獻
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁:第1章　分析化學學科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報告莊乾坤1　劉虎威2　陳洪淵31.國家自然科學基金委員會化學科學部，北京，100085；2.北京大學化學與分子工程學院，北京，100871；3.南京大學化學化工學院，南京，2100931.1　分析化學學科的戰(zhàn)略地位分析化學是研究物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)，確定物質(zhì)在不同狀態(tài)和演變過程中化學成分、含量、時空分布和相互作用的量測科學，旨在發(fā)展各種分析策略、原理與方法，研制各類器件、裝置、儀器及相關(guān)軟件，以獲取物質(zhì)組成和性質(zhì)的時空變化規(guī)律（圖1-1）。分析化學是科學研究的眼睛。無論是歷史上眾多諾貝爾化學獎得主的成就（1/3是與分析方法有關(guān)的），還是社會經(jīng)濟的發(fā)展和國家重大需求（美國每年用于產(chǎn)品質(zhì)量控制的費用超過500億美元），分析化學都起了至關(guān)重要的作用。同時，分析化學為生命科學、材料科學、能源科學、環(huán)境科學和空間科學等前沿科學的發(fā)展，提供了研究和獲取物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)和相互作用信息的重要科學支撐。在人類基因組計劃的提前完成、方興未艾的蛋白質(zhì)組學和代謝組學等多種組學研究中，分析化學的發(fā)展與測試技術(shù)的進步都為瓶頸問題的解決奠定了基礎(chǔ)；新藥研制，疾病診斷、預(yù)警、治療和發(fā)病機制、生命過程的揭示與分析化學密不可分；在食品與環(huán)境安全、產(chǎn)品質(zhì)量控制、防偽與反綠色壁壘中靈敏、特異的分析檢測技術(shù)發(fā)揮了重要作用；在空間探測、反毒、反恐和突發(fā)事件的偵破與解決等方面，更是需要分析化學提供先進的有效分析方法。可以說，分析化學是整個科學發(fā)展的重要支柱。分析化學從傳統(tǒng)的容量分析到現(xiàn)代的儀器分析，從光譜、電化學、色譜和熱分析到質(zhì)譜、核磁共振、電鏡、成像分析、納米分析乃至微-納流控分析，從無機、有機分析到生命過程信息的獲取，從常量、微量、痕量分析到單細胞、單分子分析，從簡單物質(zhì)的鑒定、單一信號的獲取到復(fù)雜與生命體系的多通道、高通量檢測與海量數(shù)據(jù)的挖掘，分析化學通過與物理、生物、數(shù)學、材料和計算機等相關(guān)學科的交叉與融合，形成了自己完整的理論體系，并誕生了新的生長點與前瞻性的研究方向。與此同時，其他學科領(lǐng)域的發(fā)展，又不斷給分析化學提出新的和更高的需求和挑戰(zhàn)，對分析方法和檢測儀器的不斷進步起到了積極的促進作用。1.2　分析化學學科的發(fā)展規(guī)律和研究特點1.2.1　分析化學的發(fā)展規(guī)律　　分析化學是一門獲取物質(zhì)信息、揭示物質(zhì)時空變化規(guī)律的量測科學，其發(fā)展規(guī)律有以下幾個。1.分析化學的發(fā)展與國家的戰(zhàn)略目標始終是一致的縱觀世界科技發(fā)展史，雖有一些科學理論成果是先于社會需求產(chǎn)生的，但是大部分科技發(fā)展成果是由于社會需求刺激而產(chǎn)生的。20世紀30～40年代，原子光譜、質(zhì)譜和離子交換色譜的快速發(fā)展就是為了滿足曼哈頓計劃的需求。在我國也有類似情況，最近幾年的食品安全重大事件及汶川大地震后的環(huán)境檢測，分析化學家都能及時組織科技攻關(guān)，開發(fā)了相關(guān)檢測技術(shù)，建立了相應(yīng)的國家標準，為維護國家和人民的利益做出了重要的貢獻。所以說，分析化學的發(fā)展與國家的戰(zhàn)略目標始終是一致的。國家的經(jīng)濟實力除了反映在國民生產(chǎn)總值及國防實力上外，也反映在產(chǎn)品質(zhì)量上，而產(chǎn)品質(zhì)量則體現(xiàn)著分析檢測的水平。分析化學家一直致力于發(fā)展高靈敏度、高通量、高效的分析檢測方法，分析化學始終在為各種產(chǎn)品質(zhì)量的檢測提供強有力的支持。大家知道，我國最近幾年在基礎(chǔ)研究方面正在逐漸接近發(fā)達國家的水平，但差距還依然存在，如由于技術(shù)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，美國食品藥品管理局（U.S.FoodandDrugAdministration，F(xiàn)DA）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余種農(nóng)藥殘留。發(fā)達國家或地區(qū)對我國出口食品所設(shè)立的貿(mào)易技術(shù)壁壘，大多集中在評價標準和檢測技術(shù)領(lǐng)域。這對我國分析化學的發(fā)展提出了強烈的國家要求。目前，我國在農(nóng)產(chǎn)品、食品檢測的分析化學水平正在逐漸接近發(fā)達國家水平，成為我國相關(guān)產(chǎn)品進出口貿(mào)易的堅強技術(shù)保障。提高全民健康水平及保障國家公共安全，迫切需要分析化學提供強有力的支撐。我國分析化學家始終將涉及重大疾病與國家公共安全的分析方法的發(fā)展作為重要研究內(nèi)容，加緊研究如重大疾病早期診斷，食品、環(huán)境有害物、爆炸物、毒品、生化恐怖源等的快速、準確、靈敏的檢測方法，以滿足維護人民健康、社會穩(wěn)定與國家安全的需求。從2001年全球首例手足口病，到2003年的SARS病毒，再到2009年H1N1流感病毒，這些不斷爆發(fā)的全球流行性疾病的控制與預(yù)防，我國的分析化學工作者都發(fā)揮著重要的作用，在這一迫切的全球性問題的解決方面進行了有益的探索。2.分析化學的發(fā)展與國際科學的前沿始終是一致的目前國際科學的前沿是生命科學、材料科學、能源科學和環(huán)境科學，分析化學正是圍繞這些前沿領(lǐng)域而快速發(fā)展的。近年來，中國分析化學在這方面做出了突出的成績（見后文所述）。以微-納尺度分離分析為例，它得益于納米科技和微流控學的先期發(fā)展和成功實踐，本身就是一個國際科學前沿研究領(lǐng)域。目前以微流控學為起點的各項研究，都已從過去的微米尺度向微-納米和納米尺度過渡，這種發(fā)展又和納米制備技術(shù)及其分析表征需求相關(guān)聯(lián)。微-納尺度分離研究的發(fā)展，還直接與生命科學前沿研究，如基因測序、蛋白質(zhì)組學研究有關(guān)，同時也受益于生命科學新的研究成果?？臻g探測對攜帶儀器質(zhì)量和體積的苛刻限制，也是促進微-納尺度分析方法和技術(shù)發(fā)展的重要催化劑。這就說明，分析化學的發(fā)展必須面對科學前沿，并立足于多種學科前沿發(fā)展的基礎(chǔ)之上，是前沿中的前沿，具有非常鮮明的特征和突出的時代感。3.分析化學的發(fā)展與相鄰學科的發(fā)展始終是相關(guān)的從分析化學實現(xiàn)對物質(zhì)化學成分的認知而言，需要利用物質(zhì)間和物質(zhì)與各種力場間相互作用的原理、規(guī)律及科學技術(shù)的最新成就，最大限度地獲取所需信息和有關(guān)科學數(shù)據(jù)。從歷史上看，分析化學的發(fā)展一直借鑒相關(guān)學科的成果。儀器分析作為一個相對獨立的分析化學分支首先得益于物理科學（電磁學、光學、力學和熱學等）、材料科學（鋼鐵材料、無機材料、高分子材料及機械加工技術(shù)）和計算機等科學的發(fā)展；同時，生命科學、空間科學和環(huán)境科學的發(fā)展大大促進了分析化學的發(fā)展。再以微-納尺度分離分析為例，它直接面對介觀及以下尺度空間的科學問題，旨在構(gòu)建和發(fā)展更高水平、更快速度和更有效率的物質(zhì)組成、分布及其濃度信息的分析化學策略、方法和技術(shù)，以盡可能快速、全面和準確地獲取介觀、微觀世界中豐富的信息。這也正是整個分析化學目前所追求的目標，更是生命科學、環(huán)境科學、材料科學、醫(yī)藥衛(wèi)生和工業(yè)技術(shù)中所面臨的必須解決的問題。因此，微-納尺度分離的發(fā)展與整個分析化學的發(fā)展一樣，也離不開相關(guān)學科的發(fā)展和支持，只有通過與其他相關(guān)學科，如數(shù)學、物理學和微加工技術(shù)等，進行深入地交叉和合作研究甚至融合，分析化學才能得到更好、更快的發(fā)展。1.2.2　分析化學研究的特點從對物質(zhì)時空組成的性質(zhì)和含量的要求而言，準確、靈敏、選擇、高通量、原位、快速、實時以至自動獲取上述信息和數(shù)據(jù)是分析化學始終追求的核心目標。隨著科技的發(fā)展和時代的進步，這種與時俱進的追求永無止境，解決問題的方法和技術(shù)也將層出不窮，因而成為分析化學發(fā)展永恒的原動力。而對于物質(zhì)在極端狀態(tài)下（超高溫、超低溫、強輻射、宇宙空間、外星和高速運動等）信息和數(shù)據(jù)的獲取，又使分析化學（科學）進入了新的境界。分析化學是最善于把科學上的新發(fā)展轉(zhuǎn)化為全新的分析方法和儀器的學科，而每一次重大突破都會推動科學的發(fā)展。例如，核磁共振就是把原子核自旋與磁場和射頻場的相互作用而發(fā)生的共振現(xiàn)象（曾兩獲諾貝爾物理學獎），轉(zhuǎn)化為用于結(jié)構(gòu)分析的核磁共振波譜方法（1991年獲諾貝爾化學獎）、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測定方法（2002年獲諾貝爾化學獎）和磁共振成像方法（2003年獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎）。分析原理和方法上的多樣性，決定了分析化學在自然科學中應(yīng)用的廣泛性。當前，我國分析化學研究的特點有以下幾個。1.注重方法和原理的創(chuàng)新20世紀80年代以來，我國分析化學的研究逐步從以跟蹤模仿和應(yīng)用研究為主向注重方法和原理創(chuàng)新方向轉(zhuǎn)變，近年來這一轉(zhuǎn)變的趨勢已經(jīng)很明顯。在微-納流控分析、新型熒光探針、納米分析和電化學分析等方面，中國分析化學家取得了一批國際領(lǐng)先的研究成果。分析化學家已經(jīng)形成了一致的共識，即只有在方法和原理上進行創(chuàng)新，才能做出一流的工作，才能提升中國分析化學的地位。2.以生命分析和環(huán)境分析為研究重點生命科學是21世紀的科學前沿，環(huán)境分析關(guān)乎人類的發(fā)展，中國分析化學家近年來圍繞這兩個重點領(lǐng)域開展分析化學研究，在蛋白質(zhì)分析、DNA測定、自由基檢測、疾病診斷，以及環(huán)境污染物監(jiān)測等方面取得了顯著的進展，成為了我國分析化學學科發(fā)展的標志性成果。3.與尖端分析儀器裝置的研發(fā)緊密結(jié)合“工欲善其事，必先利其器”。科學儀器是科學數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源泉。回顧科學發(fā)展的歷程可以看出，很多學科的發(fā)展首先有賴于技術(shù)方法及科學儀器的不斷創(chuàng)新，近現(xiàn)代科學的發(fā)展更是以技術(shù)的迅速發(fā)展為重要基礎(chǔ)。大家都知道，在諾貝爾物理和化學獎中，大約有1/4是屬于測試方法和儀器創(chuàng)新的，如質(zhì)譜儀、CT斷層掃描儀、X射線物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析儀和掃描隧道顯微鏡等。原因在于，科學研究新領(lǐng)域的開辟，往往要以實驗裝置和儀器技術(shù)及方法學上的突破為先導。以微流控學的研究為例，我國和國際研究的早期情況基本一致，首先是相關(guān)實驗裝置的加工和制備。經(jīng)過國家“973”項目和國家自然科學基金委員會重大項目的成功實施，我國在微-納尺度分離方面的加工技術(shù)已經(jīng)處于世界前列，并形成了一定的加工創(chuàng)新能力，這為我國在此領(lǐng)域進行前沿探索提供了重要技術(shù)保證。4.已有一支高素質(zhì)的研究隊伍世界各國之間綜合國力的競爭，實質(zhì)上是科技實力的競爭。而一個國家科技實力的決定因素是它所擁有的科技人才的數(shù)量和質(zhì)量。近年來，通過大力引進青年人才，引進尖端人才，發(fā)現(xiàn)和培養(yǎng)優(yōu)秀人才，目前我們已經(jīng)有了一支高素質(zhì)的分析化學研究隊伍。5.初步形成了一個公平競爭、團結(jié)合作、和諧發(fā)展的氛圍孔子曰：“良禽擇木而棲，賢臣擇主而事”。在當前眾多領(lǐng)域互相競爭的環(huán)境中，如何有效維持一支高效和富于創(chuàng)新的研究隊伍，必須從戰(zhàn)略高度上加以思考，其關(guān)鍵是要構(gòu)建一個公平競爭、和諧發(fā)展、善于團結(jié)多數(shù)的研究氛圍。近年來，我們一直努力建立一種學術(shù)自由、公平競爭、尊重科學家研究興趣、有利于人才成長的體制；摒棄文人相輕、人為設(shè)置界限等不利于學科發(fā)展的思想傾向和不良做法；確立一套科學、公正、合理、透明的評審和評價機制。這樣就有利于吸引更多志同道合的有志青年投身于分析化學的研究中來，使我們的發(fā)展前景廣闊，后繼有人。1.3　近年來本學科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究動態(tài)1.3.1　人才隊伍　　改革開放以來，隨著國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，分析化學隊伍也在不斷快速壯大。目前我國分析化學研究隊伍約3500人，主要分布在中國科學院和高等院校。開展分析化學研究的單位約500個。至2010年年底，分析化學學科有國家實驗室1個（中國科學院化學研究所和北京大學化學與分子工程學院共同籌建），國家重點實驗室3個（中國科學院長春應(yīng)用化學研究所、湖南大學、南京大學（籌）），國家優(yōu)秀研究群體4個（南京大學、武漢大學、中國科學院武漢物理與數(shù)學研究所、中國科學院大連化學物理研究所），教育部重點實驗室4個（武漢大學、西南大學、青島科技大學、河北大學）；省部共建重點實驗室5個（福州大學、湖南師范大學、山東師范大學、陜西師范大學、安徽師范大學）；中國科學院重點實驗室1個（中國科學院大連化學物理研究所）；全國重點學科8個（北京大學、南京大學、武漢大學、湖南大學、廈門大學、清華大學、復(fù)旦大學、南開大學）；現(xiàn)有杰出青年基金獲得者42人、教育部長江學者6人（邵元華、嚴秀平、鞠先、夏興華、林金明、李景虹）。全國在校分析化學專業(yè)博士研究生約1600人。1.3.2　資助現(xiàn)狀近年來，國家對分析化學學科的資助保持了一個快速可喜的增長態(tài)勢。從2005年至2010年，分析化學項目申請總數(shù)分別為：514份、656份、756份、863份、1031份和1181份，來自全國298個單位，資助項目總數(shù)分別為：117項、144項、163項、201項、224項和261項，分布于146個單位。通過這些項目的支持，近年來分析化學學科無論在研究隊伍方面還是在基礎(chǔ)研究方面都得到了飛速的發(fā)展，這在上面人才隊伍及下面重要成果介紹里都有具體體現(xiàn)。除了國家自然科學基金委員會對分析化學學科進行重大、重點、面上、青年、地區(qū)及杰出青年基金、創(chuàng)新研究群體、重大研究計劃和重大國際合作等形式進行資助外，近5年根據(jù)國家需求與經(jīng)濟建設(shè)的需要，科技部對分析化學學科的資助也有了很大的提升，尤其是對分析測試新方法、新技術(shù)，創(chuàng)新儀器與裝置等方面進行了重點支持與資助，這大大促進了分析化學學科的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究的發(fā)展。1.3.3　研究現(xiàn)狀首先，我們看看近年來中國科學家在學科頂級刊物上發(fā)表文章的統(tǒng)計情況。1.AnalyticalChemistry2001～2010年，中國科學家發(fā)表在AnalyticalChemistry上的論文數(shù)逐年增加，從2001年的29篇飛躍到2010年的198篇，詳細數(shù)據(jù)請參見圖1-2，另外，圖1-3給出了2001～2010年中國科學家在AnalyticalChemistry發(fā)表論文占總論文數(shù)的比例。從這些數(shù)據(jù)不難看出，10年來中國分析化學發(fā)展快速，尤其是近4年更是得到迅速發(fā)展，形式喜人。圖1-4中列出了2001～2010年AnalyticalChemistry發(fā)表文章按照國家（地區(qū)）統(tǒng)計的前20名名單，中國大陸列第二位（805篇）。這是中國分析化學家在國家政策和自然科學基金的大力支持下，經(jīng)過多年努力取得的成果。

編輯推薦

《中國化學科學叢書?分析化學學科前沿與展望》共分十五個專題，內(nèi)容包括：色譜分析、微-納尺度分離分析、電化學分析、光譜分析、質(zhì)譜分析、核磁共振波譜分析、成像分析、化學計量學、生命分析化學、藥物分析、環(huán)境分析化學、納米分析化學等。

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