BCEIA2023第四届青年分析科学家论坛：推动分析化学前沿领域的新发展

 2023年9月6日-8日，第二十届北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA 2023）在北京•中国国际展览中心开幕。同期会议——青年分析科学家论坛是北京分析测试学术报告会暨展览会（BCEIA）学术活动的同期特别推荐论坛。论坛自2017年起已经成功举办了三届，为海内外青年分析化学学者提供深度交流的平台，获得了热烈反响和广泛好评。

本次会议的报告人将邀请近年来分析化学领域的杰出青年分析科学家，将围绕在生命科学、材料分析、环境科学等学科领域中的最新方法、最新技术及最新应用进行展示和交流，旨在进一步推动分析化学前沿领域新技术、新概念、新应用的发展。

白玉 教授 北京大学

报告题目：《常压离子化质谱及其生物分析应用》

白玉教授首先介绍了传统质谱分析与敞开式离子化质谱分析的发展历程及趋势。通过引入科学问题及挑战，提出解决方案及研究结果，详细介绍了团队研究成果；主要包括样品前处理技术与实时直接分析质谱联用构建生物医药类样品中目标化合物的快速筛查新方法、实时直接分析质谱与多波长激光技术融合发展了新型的敞开式离子化质谱离子化新装置、激光解吸附与等离子体离子化结合搭建了一套新型敞开式离子化质谱装置等，并讲述了这些新技术、新装置在蛋白质超灵敏检测、单细胞分析及临床肿瘤疾病诊断等中的最新应用实例。

瑕瑜 教授 清华大学

报告题目：《基于异构体分辨质谱技术的脂质组分析方法及应用》

瑕瑜教授主要从其课题组的研究方法（质谱）和研究对象（脂质）两个方面进行了引入。她表示分析化学是一门飞速发展、高度交叉，为探索和创造提供新工具的学科，其广泛应用于食品分析、环境监测、药物分析、毒品分析、材料分析、考古分析、矿产勘探、商品检验、临床化验、核酸检测等众多领域。日常生活中的抗原检测“假阳性”、“低灵敏度”无不说明着分析技术的重要性。质谱主要的优势是其可以进行混合物分析，并具有高灵敏度、高通量的优点。在一级电喷雾电离质谱法（ESI-MS）中，待测分子在溶剂分子的包围下通过泰勒锥形成带电小液滴并不断分解，最终变为单分子后进入检测m/z的质量分析器（图1），待测分子基本上不发生裂解。在一级质谱的基础上，串联质谱（MS/MS）是混合物定性、定量的主要工具。对于指定的母离子，气相裂解可以使之碎裂出带有重要官能团信息的分子离子碎片。总之，面对脂质组分析中脂质结构复杂、异构体多、异构体分离难、缺乏标准品等诸多困难，瑕瑜课题组发展了一系列针对不同类型脂质分子的精细结构鉴定技术，为疾病寻找更多分型方法或相关标志物创造了更多可能，大大拓宽了脂质组分析的界限。未来，瑕瑜课题组将继续延伸深度解析脂质组的方法至更多类型的脂质和体系中，并致力于发展脂质-蛋白质的光交联技术，在区分异构体的同时探究脂质与蛋白质的相互作用。

于萍  研究员 中科院化学所

报告题目：《调控限域离子传输的化学测量》

于萍研究员首先从传统电分析化学领域面临的科学问题——“如何改变电分析化学中的决速步骤—离子传输”入手，详细介绍了纳米通道在电分析化学中的重要作用和基于测量回路限速的离子电流变化的分析方法。随后针对现有基于测量限域离子流的分析化学领域中检测原理单一、应用体系简单的问题，重点介绍了聚电解质刷功能化微纳米管离子传输方面的工作。于萍老师团队通过表面引发原子转移自由基聚合的方法，实现了玻璃微纳米管内表面的聚咪唑阳离子刷的可控修饰，并在该微米管中，率先观察到了整流现象，提出了同时适用于微米和纳米尺度整流的模型。并在上述研究的基础上，他们进一步发现不同于Cl-，ClO4-受疏水作用的驱动，更易吸附于聚咪唑阳离子表面，在高盐浓度时发生过吸附，从而使得聚咪唑阳离子的表观电荷发生反转，使得功能化微纳米管的离子传输表现为浓度依赖的整流反转。该研究为通过调控孔内壁表面化学进而构筑基于纳米孔的离子器件和传感器提供了理论和实验基础。针对非电化学活性分子的检测，于萍老师重点介绍了调控离子传输的脑化学测量新策略，并且发展了高时空分辨的微米管传感原理和方法，为非电化学活性分子的活体分析提供了新的思路。

孙俊良 教授 北京大学

报告题目：《三维电子行射技术简介》

孙俊良教授介绍了正空间和倒易空间，并以一种COF结构的解析为例介绍了单晶衍射衍射技术和粉末衍射技术，孙俊良教授提到粉末衍射可以表征化合物骨架结构及孔道内的小分子。之后，孙教授讲述了电子衍射的应用，利用电子衍射得到物质三维电势图，精修后得到物质结构。孙俊良教授在介绍了单个衍射结构分析技术后，以Bi-Fe-Ti体系相图的研究为例介绍了SCXRD、PXRD、ED、HRTEM等技术的配合使用来解析物质结构，最后介绍了非公度材料的解析。

赵永席 教授 西安交通大学

报告题目：《单细胞核酸编码扩增分析》

赵永席教授团队构建了多级DNA分支组装编码的荧光纳米梯，发展目标转录本自引发扩增编码成像策略，攻克了外加引物造成的非特异扩增问题，突破了光谱通路限制，实现了单细胞内多种转录本的同时特异成像分析。该方法的核心设计是拥有核酶活性的环状探针和灵活可编程的分支条码。首先环状核酶探针可特异切断目标转录本，从而实现转录本的自引发扩增，消除了原位成像中非特异性扩增带来的成像噪音。其次扩增产物上的DNA分支组装编码了多种虚拟信号，最终仅使用两个检测光谱通道实现了九种转录本的同时成像。通过对不同乳腺细胞系中多种转录本的同时成像分析，揭示了癌症相关的靶标基因与癌症进程间的潜在关联。此外，该方法可以通过增加检测通道数目和分支条码上编码区的重复次数，从而拓展实现超高多重的成像分析。

田瑞军 教授  南方科技大学

报告题目：《高灵敏度空间蛋白质组学分析》

癌症的致死性极强，但治疗方案却非常有限。急需确定有效的早期生物标志物和新的治疗靶点。报告中，田瑞军教授总结了癌症功能和临床蛋白质组分析的最新进展。关于功能蛋白质组学，我们强调翻译后修饰介导的细胞内信号传导，以及配体和质膜受体介导的细胞间信号传导。在临床蛋白质组学方面，我们重点介绍了用于诊断和治疗靶点的大块组织和血浆蛋白质组学，以及用于研究肿瘤异质性的空间蛋白质组学。

陈卓 教授 湖南大学

报告题目：《胃部极酸性环境精准诊疗》

陈卓教授介绍了纳米生物化学分析方法，光谱分析化学等，基于功能材料的，对胃部疾病进行精确诊疗的方式，并重点介绍了磁场驱动的纳/微机器人，因其具有的精准定位和无需化学燃料的特点而受到广泛关注，而动态磁场驱动的微/纳机器人能够磁场驱动下实现大范围、长时间的往复运动，使磁性机器人像扫地机器人一般在胃壁上来回移动，搜索幽门螺杆菌，满足了药物与细菌在不平坦的胃表面充分相互作用的要求。这种磁导航微型机器人不仅为幽门螺杆菌治疗提供了新的平台，也为其他胃部疾病的诊疗提供了新思路。

徐兆超 研究员 中科院大连化学物理研究所

报告题目：《超分辨荧光探针》

徐兆超教授认为超分辨成像是功能染料发展的新机遇，他指出了传统染料存在的问题，这些问题导致了时空分辨率低，为了克服这些问题，并提升荧光的动态过程成像能力，徐兆超教授团队开发了匀质闪烁染料，其能多次均质闪烁、连续成像，从而有效的提高时空分辨率。对于染料光漂白的问题，采用了在靶标内染料及时替换的策略，延长了成像的时长。最终实现了活细胞内溶酶体过程动态超分辨成像40分钟的成像成果。并将该成果用于新冠、催化剂等实际应用。

万祎 教授 北京大学

报告题目：《环境中代谢干扰物质的非靶向高通量鉴定研究》

万祎教授介绍了其团队在外源污染物的非靶向高通量鉴定、内源代谢分子网络的可视化和代谢干扰物研究以及外源污染物和内源分子的代谢反应产物和毒性鉴定等方面的研究进展。万祎教授提到，污染物或代谢物的非靶向筛查和后续的靶向分析均离不开高分辨质谱这一关键技术。得益于对高分辨质谱技术和对小技巧、小分子的重视和深入探索，他们实现了特定官能团污染物如环烷酸类、卤代烷烃类物质的高通量鉴定、内源性代谢分子的代谢网络可视化，以及酚类污染物干扰内源酚类代谢分子体内平衡的机理研究。