2024年中国环境质谱大会：自主研发成果闪耀未来

　　2024年10月26日-28日，2024年中国环境质谱大会在广东省江门市鹤山市隆重召开。大会次日的“质谱环境分析新装置”分会场上，核工业北京地质研究院郭冬发研究员、南京大学刘震教授、中国科学院大连化学物理研究所李海洋研究员等 8 位专家学者带来了精彩报告，展示了质谱技术在环境科学研究中的深度应用和广阔前景，为推动中国乃至全球环境质谱技术的持续发展和环境保护事业的进步贡献了重要力量。

“质谱环境分析新装置”分会

核工业北京地质研究院 郭冬发研究员

　　郭冬发做题为“国产多接收电感耦合等离子体质谱仪离子束调试方法研究”的报告，介绍了国内首台多接收电感耦合等离子体质谱仪(MC-ICP-MS)的研发成果。该仪器专为核工业铀等同位素精确测量而设计，旨在实现设备工程化，推动从依赖进口仪器到自主研发的转变。

　　研发过程中，团队掌握了全套设计、制造和调试技术，确保了仪器的技术指标先进，能够满足核领域的实际需求。这一成果标志着我国在质谱仪自主研发领域取得了重要突破，为核工业等领域的发展提供了有力支持。

南京大学 刘震教授

　　刘震做题为“集成化质谱联用平台用于靶向代谢组学分析”的报告，介绍了便捷、多功能的亲和色谱-质谱联用技术，实现取样、富集、在线联用等功能。团队开发了硼亲和固相微萃取-质谱联用技术，用于血清顺式二醇代谢物分析，抗干扰能力强，在原发性肝癌精准诊断中表现良好。此外，团队还构建了时空分辨和化学选择性的硼亲和萃取-质谱联用平台，用于单细胞及胚胎顺式二醇代谢物分析，探寻潜在环境威胁。结论显示，硼亲和萃取-质谱联用技术具有高效、强强联合的特点，在精准医疗、细胞生物学、发育生物学和环境分析等领域具有广阔应用前景。

中国科学院大连化学物理研究所 李海洋研究员/蒋吉春副研究员

　　蒋吉春做题为“气压驱动的真空紫外光电离新机制及应用”的报告，基于小型 VUV-Kr 灯发展了一系列高灵敏、高覆盖的复合光电离质谱技术，直接进样检测灵敏度达到 pptv量级，并研制了单次反射高分辨 TOFMS，分辨率超过 10000，提高复杂组分定性能力和定量精度。他还深入探讨了气压驱动的真空紫外光电离新机制，发现射频电场和背景气对电离的影响，并可实现P1-CI和Pen切换，为开发高灵敏PI源提供新思路。最后，将高灵敏VUVPI-TOFMS应用于烟气中二噁英前驱体监测，证明了小分子芳烃作为二噁英指示物的可行性，建立了二噁英关联模型，有望助力企业实现节能减排。

中国原子能科学研究院 何明研究员

　　何明做题为“紧凑型加速器质谱仪国产化技术研究”的报告，介绍了国内首台紧凑型AMS。AMS作为测量长寿命核素灵敏度最高的分析技术，自1937年萌芽至今已有80余年历史，小型化是其重要发展趋势。在国产化研制方面，团队取得了显著进展。紧凑型AMS系统的设计涉及离子源、注入系统、加速器、高能分析系统、探测器以及控制系统的研制与调试。目前所有核心部件均已实现自主研制，展现了我国在加速器质谱仪领域的自主创新能力。

中国科学院大连化学物理研究所 王方军研究员

　　王方军做题为“极紫外激光解离质谱原理、仪器及应用”的报告。蛋白质非共价弱相互作用对疾病认知与治疗至关重要。当前常规质谱已能解析蛋白质序列与修饰，但直接探测蛋白质变体、构象及位点特异性非共价作用仍是挑战。关键难题在于如何选择性解离共价键而不破坏非共价作用。研究采用极紫外激光解离质谱技术，取得六大进展：研制可调波长仪器、探测非共价位点与变构区、精确识别关键共价点、精准定量非共价作用变化、非共价作用探测和构象异化、表征微纳米塑料分子结构，最终实现单氨基酸残基分辨质谱表征，有望成为蛋白质变体、构象、位点特异性非共价作用的重要研究手段。

厦门大学 杭纬教授

　　杭纬做题为“质谱‘照相机’的研制”的报告。现有“显微成像”商品化质谱仪器/实验室质谱仪器仍有应用短板，亟需普适性的方法和普适性的显微质谱成像平台。团队研发了激光解吸激光后电离显微成像质谱仪，利用微透镜光纤和后电离激光，打造激光解吸&激光后电离的组合，使解吸过程和电离过程在时间和空间上进行独立优化，解决空间分辨率和灵敏度两者不可兼得的问题。该仪器就像一台质谱“照相机”，大大提升成像的分辨率和精确性，有望在单细胞化学、药物代谢以及纳米材料等多个领域发挥重要作用。

上海大学 程平教授

　　程平做题为“飞行时间在线质谱仪器的研制及其在环境检测中的应用”的报告。他介绍了团队开发的多种质谱仪器及其应用，包括SPAMS、SPI-TOF、PTRTOF、MTP-TOF和FSLL-TOF。微波等离子体质谱（MPT-MS）用于毒品检测；飞秒激光电离质谱（fsLI-MS）则在烟雾箱大气化学研究中发挥作用。目前，研究团队专注以基于自主研制的在线质谱仪器在烟雾箱大气污染模拟和低温等离子体(NTP)技术降解VOCs领域中的应用。最后，他还对未来质谱发展方向进行了展望，表示：虽然国外已经陆续出现了少数较为完整的MEMS质谱仪，是其研究主要还是对各组成单元单独进行微型化的阶段，整机MEMS质谱仪的开发还初级阶段!

中国原子能科学研究院 赵庆章副研究员

　　赵庆章做题为“锕系核素的紧凑型加速器质谱分析检测研究”的报告。AMS是目前测量长寿命核素灵敏度最高的分析技术，但是仪器体积较大，成本高、效率低。为解决以上难题，研究原子能院国内自主设计研制了紧凑型AMS系统，从而开展236U、239Pu的测量技术研究。自研AMS采用新探测器设计，电场梯度分布提高信号收集效率，高纯异丁烷气体介质实现高信噪比。初步测量结果显示，通过优化剥离气体选择和输入，紧凑型AMS已完成锕系核素测量。自研系统操作简便，结果稳定可靠，有望为钚同位素测量提供新解决方案。

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