张新星谈质谱技术：面向世界科技前沿的反应机制监测工具

　　2020年9月11日，中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平在京主持召开科学家座谈会并发表重要讲话，就“十四五”时期我国科技事业发展听取意见，希望广大科学家和科技工作者肩负起历史责任，始终坚持面向世界科技前沿、面向经济主战场、面向国家重大需求、面向人民生命健康，不断向科学技术广度和深度进军。针对四个面向中“面向世界科技前沿”指导精神，《质谱学报》推出了本次“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑化学反应在自然界中无处不在。揭示化学反应及其相关过程的机制和基本规律，对认识化学反应的本质、创制新的物质有着不可替代的作用。质谱作为一种重要的分析检测技术由于其极高的原位性、特异性、灵敏度、高通量、易操作性，在化学反应中间体的捕捉、化学反应机制的跟踪等方面大放异彩。从化学反应发生的物相来分，有气相反应、液相反应固相反应、界面反应等；从化学反应发生的驱动力来分，有电化学反应、高电场反应、光化学反应、催化反应等；从化学反应发生的环境来分，有大气化学反应、生物化学反应、微液滴反应、气泡反应等。质谱技术在这些反应所涉及到的中间体捕获和机理探索的研究中，均已取得了巨大进展。

　　然而机遇和挑战并存，化学反应中间产物通常有着不稳定、寿命短等特点，对质谱的进样、电离、结构解析等过程提出了挑战，也对质谱方法的开发提出了新的要求。此外，化学反应中间产物的质谱捕捉与测量是集成了化学测量学、仪器创制、化学理论与机制、多种物理电离等学科的前沿交叉科学，对研究人员提出了全方位的综合的挑战。

　　为应对上述挑战，贯彻执行“面向世界科技前沿”精神的要求，本专辑历时一年时间，收录了来自我国17家科研单位的9篇研究论文和7篇综述。在科学上，本专辑囊括了电化学反应、微液滴反应、金属催化的有机反应、纳米团簇催化反应、固液界面反应、脂质组鉴定反应、光催化反应、气相自由基反应等不同物相、不同对象、不同能量驱动、不同环境的化学反应中间体产物的识别。在技术上，本专辑介绍了多种新质谱硬件技术的进展及其在化学反应机制研究中的应用，如真空紫外光电离源、二次离子束电离源、电化学-质谱联用、微流控-质谱联用、离子淌度质谱等，并提出了不同质谱技术在识别化学反应中间产物中的关键问题和可能导致的错误，为其他研究人员提供参考和警示。这些工作都展现了质谱技术的前沿发展对化学反应机制探索兼容并蓄的强大功能。

　　我们寄望“化学反应中间产物的质谱捕捉与测量”专辑的出版，为质谱科技创新“面向世界科技前沿”贡献微薄之力。

　　在此特别感谢本专辑所有撰稿人和审稿人的大力支持与合作!

　　南开大学 张新星

张新星，南开大学化学学院杰出教授、博士生导师，《质谱学报》编委，中国仪器仪表学会科普专家，中国仪器仪表学会质谱分会主任委员，天津市色谱研究会理事。入选国家杰青、国家海外高层次人才引进计划、天津市杰出青年基金，并获得了中国仪器仪表学会朱良漪分析仪器创新奖、中国化学会菁青化学新锐奖美国质谱学会新兴科学家、中国物理学会质谱青年奖、天津市色谱研究会质谱-色谱青年奖等荣誉或称号。主要从事质谱分析的仪器开发、基础研究和前沿探索。在PNAS，AngewChem,JACS，Nat. Commun.等期刊上发表论文100余篇。

本文为《质谱学报》创刊四十周年专题报道13