分析化學(xué)學(xué)科前沿與展望

內(nèi)容概要

　　本書(shū)由我國(guó)分析化學(xué)領(lǐng)域的一線專家和學(xué)科帶頭人合作撰寫(xiě)而成，在融合各分支學(xué)科發(fā)展的基礎(chǔ)上集中反映了分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展方向與發(fā)展趨勢(shì)。全書(shū)分為15個(gè)專題：分析化學(xué)學(xué)科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告、色譜分析、微-納尺度分離分析、電化學(xué)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(xué)計(jì)量學(xué)、生命分析化學(xué)、藥物分析、環(huán)境分析化學(xué)、納米分析化學(xué)、公共安全分析、分析科學(xué)儀器和裝置。本書(shū)內(nèi)容豐富，資料新穎，具有極高的學(xué)術(shù)價(jià)值，可讀性強(qiáng)。
　　本書(shū)可供從事分析化學(xué)研究的科研與教學(xué)人員、分析測(cè)試工作者和高等院校分析化學(xué)及相關(guān)專業(yè)的師生閱讀，對(duì)于基金申報(bào)有一定的參考價(jià)值，也可供其他相關(guān)學(xué)科的非分析化學(xué)專業(yè)的科技人員及管理人員參考。

書(shū)籍目錄

《中國(guó)化學(xué)科學(xué)叢書(shū)》序
前言
第1章 分析化學(xué)學(xué)科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告
　1.1 分析化學(xué)學(xué)科的戰(zhàn)略地位
　1.2 分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律和研究特點(diǎn)
　1.2.1 分析化學(xué)的發(fā)展規(guī)律
　1.2.2 分析化學(xué)研究的特點(diǎn)
　1.3 近年來(lái)本學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究動(dòng)態(tài)
　1.3.1 人才隊(duì)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(dòng)學(xué)科發(fā)展和人才隊(duì)伍建設(shè)、營(yíng)造科研環(huán)境等方面的成績(jī)
　1.3.6 存在的問(wèn)題
　1.4 未來(lái)5年本學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展布局、優(yōu)先領(lǐng)域及與其他學(xué)科交叉的重點(diǎn)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(xué)的重點(diǎn)方向
　1.4.4 與其他學(xué)科交叉研究的重點(diǎn)方向
　1.5 未來(lái)5年本學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展的保障措施
　1.6 未來(lái)5年本學(xué)科開(kāi)展國(guó)際合作的需求和優(yōu)先領(lǐng)域
　1.7 其他問(wèn)題
第2章 色譜和毛細(xì)管電泳分析
　2.1 引言
　2.2 色譜研究進(jìn)展概述
　2.2.1 氣相色譜(GC)
　2.2.2 液相色譜(LC)
　2.2.3 毛細(xì)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(xué)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)?；鞍踪|(zhì)組學(xué)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(xué)方法發(fā)展與應(yīng)用
　2.6.5 蛋白質(zhì)組學(xué)中的數(shù)據(jù)處理
　2.7 代謝組學(xué)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(xì)管電泳法
　2.8 脂質(zhì)組學(xué)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(xiàn)
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(wú)因次量
　3.2.5 非線性電動(dòng)現(xiàn)象
　3.3 微流控裝置
　3.3.1 進(jìn)樣
　3.3.2 芯片設(shè)計(jì)
　3.3.3 芯片制備技術(shù)
　3.3.4 檢測(cè)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(xì)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(xiàn)
第4章 電化學(xué)分析
　4.1 引言
　4.2 生物電分析化學(xué)
　4.2.1 生物小分子分析
　4.2.2 蛋白質(zhì)分析
　4.2.3 細(xì)胞分析
　4.2.4 展望
　4.3 新型納米材料在電分析化學(xué)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(xué)傳感器中的應(yīng)用
　4.3.3 石墨烯在電化學(xué)傳感器中的應(yīng)用
　4.3.4 結(jié)論和展望
　4.4 電化學(xué)發(fā)光
　4.4.1 電化學(xué)發(fā)光體系
　4.4.2 分析應(yīng)用
　4.4.3 存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
　4.5 核酸的電分析化學(xué)
　4.5.1 目標(biāo)核酸序列及其變化的電化學(xué)分析方法
　4.5.2 功能核酸分子識(shí)別的電化學(xué)分析方法
　4.5.3 結(jié)論與展望
　4.6 軟界面電分析化學(xué)
　4.6.1 近年來(lái)國(guó)內(nèi)外的進(jìn)展
　4.6.2 存在的問(wèn)題及發(fā)展趨勢(shì)
　4.7 電化學(xué)聯(lián)用技術(shù)
　4.7.1 微流控芯片與電化學(xué)檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)
　4.7.2 電化學(xué)與質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)研究
　4.7.3 電化學(xué)與表面等離子體共振聯(lián)用技術(shù)研究
　4.7.4 電化學(xué)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(xué)的挑戰(zhàn)與展望
　參考文獻(xiàn)
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(xué)
　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(jìn)展
　5.2.2 有機(jī)小分子熒光探針
　5.2.3 熒光量子點(diǎn)探針
　5.2.4 單分子和單細(xì)胞檢測(cè)
　5.2.5 光化學(xué)傳感器
　5.2.6 拉曼與紅外光譜分析
　5.2.7 化學(xué)發(fā)光與生物發(fā)光分析
　參考文獻(xiàn)
第6章 質(zhì)譜分析
　6.1 引言
　6.2 氣相離子化學(xué)研究進(jìn)展
　6.2.1 引言
　6.2.2 有機(jī)分子化學(xué)轉(zhuǎn)化的質(zhì)譜研究
　6.2.3 有機(jī)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(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)展
　6.3.1 引言
　6.3.2 藥物動(dòng)力學(xué)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(jìn)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(jìn)展
　6.4.1 引言
　6.4.2 研究方法及技術(shù)進(jìn)展
　6.4.3 應(yīng)用進(jìn)展
　6.4.4 展望
　6.5 組學(xué)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(xué)中的研究進(jìn)展
　6.5.2 蛋白質(zhì)組學(xué)研究中的質(zhì)譜分析新方法
　6.6 無(wú)機(jī)和同位素質(zhì)譜技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展
　6.6.1 引言
　6.6.2 分析技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展
　6.6.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)研究進(jìn)展
　6.6.4 發(fā)展前景
　6.7 質(zhì)譜新技術(shù)的研究進(jìn)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(jìn)展
　參考文獻(xiàn)
第7章 核磁共振波譜分析
　7.1 引言
　7.2 NMR方法學(xué)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(cè)技術(shù)
　7.2.7 超極化增強(qiáng)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(dòng)力學(xué)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(xué)的研究對(duì)象
　7.5.2 代謝組學(xué)研究方法
　7.5.3 基于NMR的代謝組學(xué)的特點(diǎn)
　7.5.4 代謝組學(xué)研究的廣泛應(yīng)用
　7.5.5 前景、展望
　參考文獻(xiàn)
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(cè)靈敏度
　8.2.3 高速成像
　8.3 核素成像進(jìn)展
　8.4 MRI進(jìn)展
　8.5 標(biāo)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(xiàn)
第9章 化學(xué)計(jì)量學(xué)
　9.1 發(fā)展簡(jiǎn)述
　9.2 化學(xué)模式識(shí)別
　9.3 化學(xué)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(xué)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(cè)領(lǐng)域
　9.4.4 過(guò)程分析化學(xué)
　9.4.5 其他領(lǐng)域
　9.5 展望
　9.5.1 方法學(xué)創(chuàng)新
　9.5.2 分析儀器研制
　9.5.3 重視發(fā)展
　參考文獻(xiàn)
第10章 生命分析化學(xué)
　10.1 引言
　10.1.1 生命分析化學(xué)的定義
　10.1.2 生命分析化學(xué)的沿革
　10.1.3 生命分析化學(xué)的作用與意義
　10.2 生物分子的分析化學(xué)
　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(cè)
　10.3 信號(hào)放大技術(shù)
　10.3.1 納米信號(hào)放大
　10.3.2 酶與模擬酶信號(hào)放大
　10.3.3 生物分子學(xué)信號(hào)放大
　10.4 基于特異性分子識(shí)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(biāo)與分子識(shí)體的分析應(yīng)用
　10.5 活體與細(xì)胞分析化學(xué)
　10.5.1 活體分析
　10.5.2 細(xì)胞圖像分析
　10.5.3 細(xì)胞電化學(xué)分析
　10.5.4 細(xì)胞表面蛋白質(zhì)與糖基檢測(cè)
　10.5.5 胞內(nèi)生物物質(zhì)檢測(cè)
　10.6 生命分析化學(xué)新發(fā)展
　10.6.1 核酸測(cè)序新策略
　10.6.2 蛋白質(zhì)組學(xué)的挑戰(zhàn)與分析策略
　10.6.3 代謝組學(xué)研究方法、生物信息學(xué)應(yīng)用
　10.6.4 microRNA研究領(lǐng)域中的分析化學(xué)
　10.7 展望
　參考文獻(xiàn)
第11章 藥物分析
　11.1 新藥研究中的分析化學(xué)
　11.1.1 分析化學(xué)在藥物靶標(biāo)鑒定中的作用
　11.1.2 藥物與靶點(diǎn)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(xué)
　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(dòng)力學(xué)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(xué)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(diǎn)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(duì)中醫(yī)理論現(xiàn)代詮釋的作用
　參考文獻(xiàn)
第12章 環(huán)境分析化學(xué)
　12.1 概述
　12.1.1 環(huán)境分析化學(xué)的地位與作用
　12.1.2 環(huán)境分析化學(xué)的研究特點(diǎn)
　12.1.3 環(huán)境分析化學(xué)的重要研究方向
　12.2 部分研究進(jìn)展
　12.2.1 大氣POPs被動(dòng)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(shì)及展望
　12.3.1 大氣POPs被動(dòng)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(xiàn)
第13章 納米分析化學(xué)
　13.1 概述
　13.2 納米組裝與生物電化學(xué)傳感
　13.2.1 滴涂法
　13.2.2 電化學(xué)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(shí)別
　13.3.1 熒光納米探針
　13.3.2 表面增強(qiáng)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(xué)傳感器
　13.4.1 吸收型比色與可視化光學(xué)傳感器
　13.4.2 熒光納米傳感器
　13.4.3 化學(xué)發(fā)光納米傳感器
　13.4.4 表面增強(qiáng)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(cè)
　13.5.2 生物大分子檢測(cè)
　13.5.3 細(xì)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(wú)機(jī)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(qiáng)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(xiàn)
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(cè)與預(yù)警
　14.1.4 食源性危害人群暴露評(píng)估與危險(xiǎn)性分析
　14.1.5 食品安全控制技術(shù)
　14.1.6 結(jié)語(yǔ)與展望
　14.2 毒物分析
　14.2.1 引言
　14.2.2 重要無(wú)機(jī)毒性物質(zhì)分析技術(shù)的進(jìn)展
　14.2.3 有機(jī)類毒物的分析與檢測(cè)
　14.2.4 結(jié)語(yǔ)與展望
　14.3 化學(xué)戰(zhàn)劑的偵檢現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
　14.3.1 引言
　14.3.2 CWAs的現(xiàn)場(chǎng)偵檢技術(shù)進(jìn)展
　14.3.3 CWAs的實(shí)驗(yàn)室篩查鑒定技術(shù)
　14.3.4 結(jié)語(yǔ)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(xué)分析方法
　14.4.6 光學(xué)分析方法
　14.4.7 爆炸物的化學(xué)與生物傳感檢測(cè)
　14.4.8 結(jié)語(yǔ)與展望
　參考文獻(xiàn)
第15章 分析科學(xué)儀器和裝置
　15.1 微型色譜研究進(jìn)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(xì)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(dòng)技術(shù)與器件
　15.3.3 分析型微流控芯片系統(tǒng)
　15.3.4 點(diǎn)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(jìn)樣系統(tǒng)
　15.5.6 總結(jié)
　參考文獻(xiàn)
　　

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè):第1章　分析化學(xué)學(xué)科“十二五”發(fā)展戰(zhàn)略報(bào)告莊乾坤1　劉虎威2　陳洪淵31.國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)化學(xué)科學(xué)部，北京，100085；2.北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院，北京，100871；3.南京大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院，南京，2100931.1　分析化學(xué)學(xué)科的戰(zhàn)略地位分析化學(xué)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(guò)程中化學(xué)成分、含量、時(shí)空分布和相互作用的量測(cè)科學(xué)，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(shí)空變化規(guī)律（圖1-1）。分析化學(xué)是科學(xué)研究的眼睛。無(wú)論是歷史上眾多諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主的成就（1/3是與分析方法有關(guān)的），還是社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家重大需求（美國(guó)每年用于產(chǎn)品質(zhì)量控制的費(fèi)用超過(guò)500億美元），分析化學(xué)都起了至關(guān)重要的作用。同時(shí)，分析化學(xué)為生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和空間科學(xué)等前沿科學(xué)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(xué)支撐。在人類基因組計(jì)劃的提前完成、方興未艾的蛋白質(zhì)組學(xué)和代謝組學(xué)等多種組學(xué)研究中，分析化學(xué)的發(fā)展與測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步都為瓶頸問(wèn)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(jī)制、生命過(guò)程的揭示與分析化學(xué)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(cè)技術(shù)發(fā)揮了重要作用；在空間探測(cè)、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(xué)提供先進(jìn)的有效分析方法?？梢哉f(shuō)，分析化學(xué)是整個(gè)科學(xué)發(fā)展的重要支柱。分析化學(xué)從傳統(tǒng)的容量分析到現(xiàn)代的儀器分析，從光譜、電化學(xué)、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(wú)機(jī)、有機(jī)分析到生命過(guò)程信息的獲取，從常量、微量、痕量分析到單細(xì)胞、單分子分析，從簡(jiǎn)單物質(zhì)的鑒定、單一信號(hào)的獲取到復(fù)雜與生命體系的多通道、高通量檢測(cè)與海量數(shù)據(jù)的挖掘，分析化學(xué)通過(guò)與物理、生物、數(shù)學(xué)、材料和計(jì)算機(jī)等相關(guān)學(xué)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(zhǎng)點(diǎn)與前瞻性的研究方向。與此同時(shí)，其他學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，又不斷給分析化學(xué)提出新的和更高的需求和挑戰(zhàn)，對(duì)分析方法和檢測(cè)儀器的不斷進(jìn)步起到了積極的促進(jìn)作用。1.2　分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展規(guī)律和研究特點(diǎn)1.2.1　分析化學(xué)的發(fā)展規(guī)律　　分析化學(xué)是一門(mén)獲取物質(zhì)信息、揭示物質(zhì)時(shí)空變化規(guī)律的量測(cè)科學(xué)，其發(fā)展規(guī)律有以下幾個(gè)。1.分析化學(xué)的發(fā)展與國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)始終是一致的縱觀世界科技發(fā)展史，雖有一些科學(xué)理論成果是先于社會(huì)需求產(chǎn)生的，但是大部分科技發(fā)展成果是由于社會(huì)需求刺激而產(chǎn)生的。20世紀(jì)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(jì)劃的需求。在我國(guó)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(cè)，分析化學(xué)家都能及時(shí)組織科技攻關(guān)，開(kāi)發(fā)了相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，建立了相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為維護(hù)國(guó)家和人民的利益做出了重要的貢獻(xiàn)。所以說(shuō)，分析化學(xué)的發(fā)展與國(guó)家的戰(zhàn)略目標(biāo)始終是一致的。國(guó)家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力除了反映在國(guó)民生產(chǎn)總值及國(guó)防實(shí)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(cè)的水平。分析化學(xué)家一直致力于發(fā)展高靈敏度、高通量、高效的分析檢測(cè)方法，分析化學(xué)始終在為各種產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)提供強(qiáng)有力的支持。大家知道，我國(guó)最近幾年在基礎(chǔ)研究方面正在逐漸接近發(fā)達(dá)國(guó)家的水平，但差距還依然存在，如由于技術(shù)手段不足，我國(guó)在食品農(nóng)藥殘留物檢測(cè)方面長(zhǎng)期處于被動(dòng)狀態(tài)。數(shù)據(jù)顯示，美國(guó)食品藥品管理局（U.S.FoodandDrugAdministration，F(xiàn)DA）的多殘留檢測(cè)方法可同時(shí)檢測(cè)食品中360多種農(nóng)藥殘留物，德國(guó)的方法可檢測(cè)325種，加拿大的方法可檢測(cè)251種，而我國(guó)卻只能檢測(cè)180余種農(nóng)藥殘留。發(fā)達(dá)國(guó)家或地區(qū)對(duì)我國(guó)出口食品所設(shè)立的貿(mào)易技術(shù)壁壘，大多集中在評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。這對(duì)我國(guó)分析化學(xué)的發(fā)展提出了強(qiáng)烈的國(guó)家要求。目前，我國(guó)在農(nóng)產(chǎn)品、食品檢測(cè)的分析化學(xué)水平正在逐漸接近發(fā)達(dá)國(guó)家水平，成為我國(guó)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)出口貿(mào)易的堅(jiān)強(qiáng)技術(shù)保障。提高全民健康水平及保障國(guó)家公共安全，迫切需要分析化學(xué)提供強(qiáng)有力的支撐。我國(guó)分析化學(xué)家始終將涉及重大疾病與國(guó)家公共安全的分析方法的發(fā)展作為重要研究?jī)?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(zhǔn)確、靈敏的檢測(cè)方法，以滿足維護(hù)人民健康、社會(huì)穩(wěn)定與國(guó)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(guó)的分析化學(xué)工作者都發(fā)揮著重要的作用，在這一迫切的全球性問(wèn)題的解決方面進(jìn)行了有益的探索。2.分析化學(xué)的發(fā)展與國(guó)際科學(xué)的前沿始終是一致的目前國(guó)際科學(xué)的前沿是生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)和環(huán)境科學(xué)，分析化學(xué)正是圍繞這些前沿領(lǐng)域而快速發(fā)展的。近年來(lái)，中國(guó)分析化學(xué)在這方面做出了突出的成績(jī)（見(jiàn)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(xué)的先期發(fā)展和成功實(shí)踐，本身就是一個(gè)國(guó)際科學(xué)前沿研究領(lǐng)域。目前以微流控學(xué)為起點(diǎn)的各項(xiàng)研究，都已從過(guò)去的微米尺度向微-納米和納米尺度過(guò)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(xué)前沿研究，如基因測(cè)序、蛋白質(zhì)組學(xué)研究有關(guān)，同時(shí)也受益于生命科學(xué)新的研究成果?？臻g探測(cè)對(duì)攜帶儀器質(zhì)量和體積的苛刻限制，也是促進(jìn)微-納尺度分析方法和技術(shù)發(fā)展的重要催化劑。這就說(shuō)明，分析化學(xué)的發(fā)展必須面對(duì)科學(xué)前沿，并立足于多種學(xué)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(shí)代感。3.分析化學(xué)的發(fā)展與相鄰學(xué)科的發(fā)展始終是相關(guān)的從分析化學(xué)實(shí)現(xiàn)對(duì)物質(zhì)化學(xué)成分的認(rèn)知而言，需要利用物質(zhì)間和物質(zhì)與各種力場(chǎng)間相互作用的原理、規(guī)律及科學(xué)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(xué)數(shù)據(jù)。從歷史上看，分析化學(xué)的發(fā)展一直借鑒相關(guān)學(xué)科的成果。儀器分析作為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的分析化學(xué)分支首先得益于物理科學(xué)（電磁學(xué)、光學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等）、材料科學(xué)（鋼鐵材料、無(wú)機(jī)材料、高分子材料及機(jī)械加工技術(shù)）和計(jì)算機(jī)等科學(xué)的發(fā)展；同時(shí)，生命科學(xué)、空間科學(xué)和環(huán)境科學(xué)的發(fā)展大大促進(jìn)了分析化學(xué)的發(fā)展。再以微-納尺度分離分析為例，它直接面對(duì)介觀及以下尺度空間的科學(xué)問(wèn)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(xué)策略、方法和技術(shù)，以盡可能快速、全面和準(zhǔn)確地獲取介觀、微觀世界中豐富的信息。這也正是整個(gè)分析化學(xué)目前所追求的目標(biāo)，更是生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生和工業(yè)技術(shù)中所面臨的必須解決的問(wèn)題。因此，微-納尺度分離的發(fā)展與整個(gè)分析化學(xué)的發(fā)展一樣，也離不開(kāi)相關(guān)學(xué)科的發(fā)展和支持，只有通過(guò)與其他相關(guān)學(xué)科，如數(shù)學(xué)、物理學(xué)和微加工技術(shù)等，進(jìn)行深入地交叉和合作研究甚至融合，分析化學(xué)才能得到更好、更快的發(fā)展。1.2.2　分析化學(xué)研究的特點(diǎn)從對(duì)物質(zhì)時(shí)空組成的性質(zhì)和含量的要求而言，準(zhǔn)確、靈敏、選擇、高通量、原位、快速、實(shí)時(shí)以至自動(dòng)獲取上述信息和數(shù)據(jù)是分析化學(xué)始終追求的核心目標(biāo)。隨著科技的發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，這種與時(shí)俱進(jìn)的追求永無(wú)止境，解決問(wèn)題的方法和技術(shù)也將層出不窮，因而成為分析化學(xué)發(fā)展永恒的原動(dòng)力。而對(duì)于物質(zhì)在極端狀態(tài)下（超高溫、超低溫、強(qiáng)輻射、宇宙空間、外星和高速運(yùn)動(dòng)等）信息和數(shù)據(jù)的獲取，又使分析化學(xué)（科學(xué)）進(jìn)入了新的境界。分析化學(xué)是最善于把科學(xué)上的新發(fā)展轉(zhuǎn)化為全新的分析方法和儀器的學(xué)科，而每一次重大突破都會(huì)推動(dòng)科學(xué)的發(fā)展。例如，核磁共振就是把原子核自旋與磁場(chǎng)和射頻場(chǎng)的相互作用而發(fā)生的共振現(xiàn)象（曾兩獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)），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(xué)獎(jiǎng)）、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的測(cè)定方法（2002年獲諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)）和磁共振成像方法（2003年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)）。分析原理和方法上的多樣性，決定了分析化學(xué)在自然科學(xué)中應(yīng)用的廣泛性。當(dāng)前，我國(guó)分析化學(xué)研究的特點(diǎn)有以下幾個(gè)。1.注重方法和原理的創(chuàng)新20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)分析化學(xué)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(lái)這一轉(zhuǎn)變的趨勢(shì)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(xué)分析等方面，中國(guó)分析化學(xué)家取得了一批國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。分析化學(xué)家已經(jīng)形成了一致的共識(shí)，即只有在方法和原理上進(jìn)行創(chuàng)新，才能做出一流的工作，才能提升中國(guó)分析化學(xué)的地位。2.以生命分析和環(huán)境分析為研究重點(diǎn)生命科學(xué)是21世紀(jì)的科學(xué)前沿，環(huán)境分析關(guān)乎人類的發(fā)展，中國(guó)分析化學(xué)家近年來(lái)圍繞這兩個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域開(kāi)展分析化學(xué)研究，在蛋白質(zhì)分析、DNA測(cè)定、自由基檢測(cè)、疾病診斷，以及環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)等方面取得了顯著的進(jìn)展，成為了我國(guó)分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展的標(biāo)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”?？茖W(xué)儀器是科學(xué)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的源泉?；仡櫩茖W(xué)發(fā)展的歷程可以看出，很多學(xué)科的發(fā)展首先有賴于技術(shù)方法及科學(xué)儀器的不斷創(chuàng)新，近現(xiàn)代科學(xué)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(xué)獎(jiǎng)中，大約有1/4是屬于測(cè)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(xué)研究新領(lǐng)域的開(kāi)辟，往往要以實(shí)驗(yàn)裝置和儀器技術(shù)及方法學(xué)上的突破為先導(dǎo)。以微流控學(xué)的研究為例，我國(guó)和國(guó)際研究的早期情況基本一致，首先是相關(guān)實(shí)驗(yàn)裝置的加工和制備。經(jīng)過(guò)國(guó)家“973”項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大項(xiàng)目的成功實(shí)施，我國(guó)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(guó)在此領(lǐng)域進(jìn)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(duì)伍世界各國(guó)之間綜合國(guó)力的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)質(zhì)上是科技實(shí)力的競(jìng)爭(zhēng)。而一個(gè)國(guó)家科技實(shí)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(lái)，通過(guò)大力引進(jìn)青年人才，引進(jìn)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(xué)研究隊(duì)伍。5.初步形成了一個(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)、團(tuán)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(dāng)前眾多領(lǐng)域互相競(jìng)爭(zhēng)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(duì)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(gè)公平競(jìng)爭(zhēng)、和諧發(fā)展、善于團(tuán)結(jié)多數(shù)的研究氛圍。近年來(lái)，我們一直努力建立一種學(xué)術(shù)自由、公平競(jìng)爭(zhēng)、尊重科學(xué)家研究興趣、有利于人才成長(zhǎng)的體制；摒棄文人相輕、人為設(shè)置界限等不利于學(xué)科發(fā)展的思想傾向和不良做法；確立一套科學(xué)、公正、合理、透明的評(píng)審和評(píng)價(jià)機(jī)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(xué)的研究中來(lái)，使我們的發(fā)展前景廣闊，后繼有人。1.3　近年來(lái)本學(xué)科領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和研究動(dòng)態(tài)1.3.1　人才隊(duì)伍　　改革開(kāi)放以來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，分析化學(xué)隊(duì)伍也在不斷快速壯大。目前我國(guó)分析化學(xué)研究隊(duì)伍約3500人，主要分布在中國(guó)科學(xué)院和高等院校。開(kāi)展分析化學(xué)研究的單位約500個(gè)。至2010年年底，分析化學(xué)學(xué)科有國(guó)家實(shí)驗(yàn)室1個(gè)（中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所和北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院共同籌建），國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室3個(gè)（中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所、湖南大學(xué)、南京大學(xué)（籌）），國(guó)家優(yōu)秀研究群體4個(gè)（南京大學(xué)、武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所、中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所），教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室4個(gè)（武漢大學(xué)、西南大學(xué)、青島科技大學(xué)、河北大學(xué)）；省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室5個(gè)（福州大學(xué)、湖南師范大學(xué)、山東師范大學(xué)、陜西師范大學(xué)、安徽師范大學(xué)）；中國(guó)科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室1個(gè)（中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所）；全國(guó)重點(diǎn)學(xué)科8個(gè)（北京大學(xué)、南京大學(xué)、武漢大學(xué)、湖南大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、清華大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、南開(kāi)大學(xué)）；現(xiàn)有杰出青年基金獲得者42人、教育部長(zhǎng)江學(xué)者6人（邵元華、嚴(yán)秀平、鞠先、夏興華、林金明、李景虹）。全國(guó)在校分析化學(xué)專業(yè)博士研究生約1600人。1.3.2　資助現(xiàn)狀近年來(lái)，國(guó)家對(duì)分析化學(xué)學(xué)科的資助保持了一個(gè)快速可喜的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。從2005年至2010年，分析化學(xué)項(xiàng)目申請(qǐng)總數(shù)分別為：514份、656份、756份、863份、1031份和1181份，來(lái)自全國(guó)298個(gè)單位，資助項(xiàng)目總數(shù)分別為：117項(xiàng)、144項(xiàng)、163項(xiàng)、201項(xiàng)、224項(xiàng)和261項(xiàng)，分布于146個(gè)單位。通過(guò)這些項(xiàng)目的支持，近年來(lái)分析化學(xué)學(xué)科無(wú)論在研究隊(duì)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(duì)伍及下面重要成果介紹里都有具體體現(xiàn)。除了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)對(duì)分析化學(xué)學(xué)科進(jìn)行重大、重點(diǎn)、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(jì)劃和重大國(guó)際合作等形式進(jìn)行資助外，近5年根據(jù)國(guó)家需求與經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需要，科技部對(duì)分析化學(xué)學(xué)科的資助也有了很大的提升，尤其是對(duì)分析測(cè)試新方法、新技術(shù)，創(chuàng)新儀器與裝置等方面進(jìn)行了重點(diǎn)支持與資助，這大大促進(jìn)了分析化學(xué)學(xué)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(lái)中國(guó)科學(xué)家在學(xué)科頂級(jí)刊物上發(fā)表文章的統(tǒng)計(jì)情況。1.AnalyticalChemistry2001～2010年，中國(guó)科學(xué)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(xì)數(shù)據(jù)請(qǐng)參見(jiàn)圖1-2，另外，圖1-3給出了2001～2010年中國(guó)科學(xué)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(lái)中國(guó)分析化學(xué)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(guó)家（地區(qū)）統(tǒng)計(jì)的前20名名單，中國(guó)大陸列第二位（805篇）。這是中國(guó)分析化學(xué)家在國(guó)家政策和自然科學(xué)基金的大力支持下，經(jīng)過(guò)多年努力取得的成果。

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《中國(guó)化學(xué)科學(xué)叢書(shū)?分析化學(xué)學(xué)科前沿與展望》共分十五個(gè)專題，內(nèi)容包括：色譜分析、微-納尺度分離分析、電化學(xué)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(xué)計(jì)量學(xué)、生命分析化學(xué)、藥物分析、環(huán)境分析化學(xué)、納米分析化學(xué)等。

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