近年來，隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，從最早的無機質(zhì)譜到現(xiàn)在有機、生物、醫(yī)學(xué)質(zhì)譜的廣泛應(yīng)用，質(zhì)譜的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，從業(yè)人員越來越多，質(zhì)譜也不再僅僅是前沿的科研儀器，更是逐漸融入到了我們的日常生活中。以往，各類質(zhì)譜學(xué)術(shù)交流活動雖然很多，但多集中于學(xué)科內(nèi)部交流，不同領(lǐng)域之間的交流較少。當(dāng)前，亟待一個跨學(xué)科的大型質(zhì)譜學(xué)術(shù)會議來凝聚各領(lǐng)域的質(zhì)譜同仁，相互交流合作，共謀中國質(zhì)譜新發(fā)展。

    為此，由中國質(zhì)譜學(xué)會（中國物理學(xué)會質(zhì)譜分會）、中國化學(xué)會質(zhì)譜分析專業(yè)委員會和中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會質(zhì)譜儀器專業(yè)委員會聯(lián)合主辦的“2018年中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會”將于2018年11月23-26日在廣州市舉辦。作為第一次聯(lián)合舉辦的質(zhì)譜會議，本次大會標(biāo)志著中國質(zhì)譜發(fā)展邁入新時代。

    在大會舉辦前夕，我們特別采訪了浙江大學(xué)潘遠江教授，請他談?wù)勝|(zhì)譜技術(shù)在化學(xué)反應(yīng)機制研究中的應(yīng)用以及對中國質(zhì)譜未來的期許。

助力化學(xué)反應(yīng)精準(zhǔn)進行，質(zhì)譜在行動

    化學(xué)反應(yīng)機理作為基礎(chǔ)研究，為應(yīng)用領(lǐng)域提供了很多幫助。例如了解C-H活化的過程，可以提高能源的使用效率；了解大氣層臭氧破壞的過程，可以精準(zhǔn)地進行大氣保護等。但現(xiàn)階段，化學(xué)反應(yīng)的機理往往是通過理論計算等方法推測的，很難獲取直接證據(jù)。這是由于在反應(yīng)的過程中，活性中間體用常規(guī)檢測手段難以捕獲。目前，有機化學(xué)家一般是利用紅外光譜、核磁共振等手段對這一問題進行探索，雖然有一定的成果，但也面臨著很大的局限性。

    潘遠江表示，雖然利用質(zhì)譜檢測反應(yīng)中間體也面臨很多挑戰(zhàn)，但是，借助質(zhì)譜準(zhǔn)確、快速、靈敏的特點，可以將中間體的元素組成、結(jié)構(gòu)信息搞清楚，從而準(zhǔn)確判斷在反應(yīng)過程中生成了哪些中間體，而這些中間體又可以導(dǎo)致終產(chǎn)物的形成，最終可以準(zhǔn)確、清晰地了解反應(yīng)全過程。潘遠江相信，借助質(zhì)譜技術(shù)最終可以形成一個通用的、普適的用于中間體檢測的方法。

    對于一些相對較穩(wěn)定的中間體，可以利用常規(guī)的質(zhì)譜進行分析；但對于穩(wěn)定性較差的中間體，潘遠江團隊通過改變反應(yīng)離子阱的參數(shù)，延長中間體活性周期；或采取冷阱技術(shù)降低中間體活性等方法延長中間體壽命，便于質(zhì)譜檢測。同時，潘遠江團隊還與計量科學(xué)研究院合作，用大容量的、數(shù)字化的線性離子阱，以及串聯(lián)離子阱技術(shù)，增大活性物質(zhì)的容量，大大提高了阱內(nèi)離子數(shù)，增加了中間體可檢測的空間。

    潘遠江還提到，他希望能夠設(shè)計一個離子阱，可以將反應(yīng)的活性中間體收集起來，與相應(yīng)的化合物反應(yīng)，獲得目標(biāo)產(chǎn)物，最終達到靶向合成的目的。他的目標(biāo)是將質(zhì)譜的離子阱，轉(zhuǎn)化成有機合成的反應(yīng)器，最終能夠?qū)崿F(xiàn)高效、精準(zhǔn)的氣相合成。他表示，從分析化學(xué)工作者的角度，希望質(zhì)譜除了在產(chǎn)物檢測的基本領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)價值，還可以成為一個研究有機合成機理的通用型方法?！袄觅|(zhì)譜將反應(yīng)路線落實，解析機理，最終指導(dǎo)反應(yīng)精準(zhǔn)合成。”潘遠江表示：“這個研究的前景是非常美好的，我認為從事有機質(zhì)譜研究的人，很值得在這方面做出努力，完全可以給我們帶來一片新天地?！?/p>

打開科研的想象大門，質(zhì)譜全方位發(fā)力

    除了將質(zhì)譜應(yīng)用于化學(xué)反應(yīng)機理的研究，潘遠江也表示，質(zhì)譜可應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣闊，他用一句話總結(jié)了他眼中的質(zhì)譜技術(shù)——質(zhì)譜既能給我們帶來一些美妙的想象，又能幫助我們解決實實在在的問題。他表示，質(zhì)譜技術(shù)作為一種高效、精準(zhǔn)的分子分析手段，給科研工作者帶來無窮無盡可以發(fā)揮想象力的空間，一些過去棘手的問題，現(xiàn)在可以通過質(zhì)譜技術(shù)得到解決。例如，質(zhì)譜可以用來進行催化劑的篩選，也可用于探究反應(yīng)機理等。

    質(zhì)譜更為熱門的應(yīng)用體現(xiàn)在臨床以及醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如用于新生兒篩查、真菌感染檢測、老年人營養(yǎng)水平檢測，以及利用代謝組學(xué)判斷身體是否有有癌變危險等方面。潘遠江表示，未來質(zhì)譜將更廣泛地用于人體健康的檢測，當(dāng)人們感到身體不適時，可以通過質(zhì)譜對唾液、呼出氣體等進行檢測、進行疾病的前期診斷。潘遠江說到：“未來，可能小型質(zhì)譜儀就像空氣清新器一樣進入千家萬戶，改變我們每個人的生活。”

    潘遠江表示，質(zhì)譜能應(yīng)用在眾多領(lǐng)域，從根本上來說，就是它能夠切實地解決問題。無論是氣相混合物還是液相混合物，無論是復(fù)雜的生物組學(xué)還是最接地氣的食品成分，質(zhì)譜都可以找到對應(yīng)的手段去解決。

中國質(zhì)譜的未來，在年輕人身上

    談到自己的質(zhì)譜之路，潘遠江回憶到，1991年，在蘭州大學(xué)攻讀博士學(xué)位期間，他幸運地接觸到質(zhì)譜技術(shù)，而彼時質(zhì)譜在國內(nèi)還很稀少。1996年，他遠赴瑞士從事博士后研究，當(dāng)導(dǎo)師問他身為質(zhì)譜博士接觸過哪些質(zhì)譜儀器時，他表示實驗室里的幾臺不同類型質(zhì)譜儀器都看過，卻沒有機會實際操作過，這讓外國導(dǎo)師十分驚訝。從那之后，他從MALDI-TOF開始學(xué)起，一個月學(xué)一臺，將合作指導(dǎo)導(dǎo)師實驗室的儀器學(xué)了個遍。

    而現(xiàn)在國內(nèi)的科研條件越來越好，許多實驗室的設(shè)備條件可能已經(jīng)超過了國外的實驗室。隨著國家支持以及質(zhì)譜發(fā)展，年輕的質(zhì)譜從業(yè)者處在前所未有的機遇之下。所以希望年輕人能抓住機會，努力取得更好的成果。

    潘遠江指出，縱觀國內(nèi)外成名的質(zhì)譜大家，無一不具有良好的質(zhì)譜基礎(chǔ)，因為基礎(chǔ)知識扎實之后，再從事應(yīng)用的相關(guān)研究就會具有不一樣的視角和思路，所以年輕人如果想要在質(zhì)譜研究中有更出色的成果，對技術(shù)基礎(chǔ)、理論原理的學(xué)習(xí)還是需要進一步加強。另外，現(xiàn)在中國質(zhì)譜快速發(fā)展，相關(guān)從業(yè)人員的需求十分旺盛，而相對地，我國的質(zhì)譜人才還是比較緊缺。所以，為了鼓勵更多的年輕人加入質(zhì)譜行業(yè)中來，幫助青年學(xué)者走好質(zhì)譜之路，他也愿意多分享他的經(jīng)驗和知識，也希望有更多的質(zhì)譜大家為年輕人的教育貢獻力量。

    潘遠江也提到，質(zhì)譜基礎(chǔ)研究比較冷門，從事該領(lǐng)域的人很少。但基礎(chǔ)研究是應(yīng)用研究的先行者，只有基礎(chǔ)研究上去了才能真正解決應(yīng)用領(lǐng)域遇到的一些問題。也希望年輕人不僅僅集中在熱門應(yīng)用領(lǐng)域，也要更重視基礎(chǔ)研究的工作。 

    他表示，中國質(zhì)譜大會是一個非常好的契機，是年輕人最好的舞臺。作為國內(nèi)水平最高、規(guī)模最大的質(zhì)譜會議，相信每一個從事質(zhì)譜工作的人都能找到自己感興趣的研究方向。希望每一個質(zhì)譜同仁珍惜這個平臺，并通過這個平臺讓中國質(zhì)譜事業(yè)展現(xiàn)在世界面前。