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)學質(zhì)譜廣泛應用，質(zhì)譜從一個前沿的科研儀器設備越來越多的參與到我們?nèi)粘５纳町斨?。以往，各類質(zhì)譜學術(shù)交流活動雖然很多，但多集中于學科內(nèi)部交流，不同領(lǐng)域之間的交流較少。所以，需要一個統(tǒng)一的質(zhì)譜學術(shù)會議來聚合各領(lǐng)域的質(zhì)譜同仁，相互交流合作，共同推動中國質(zhì)譜的發(fā)展。

    為此，由中國質(zhì)譜學會（中國物理學會質(zhì)譜分會）、中國化學會質(zhì)譜分析專業(yè)委員會和中國儀器儀表學會分析儀器分會質(zhì)譜儀器專業(yè)委員會聯(lián)合主辦的新一屆的“2018年中國質(zhì)譜學術(shù)大會”將于2018年11月23-26日在廣州市舉辦。本次大會，作為三大學會第一次聯(lián)合舉辦的質(zhì)譜大會，標志著中國質(zhì)譜發(fā)展邁入新時代。

    在大會舉辦前夕，儀器信息網(wǎng)編輯特別采訪了核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究所所長郭冬發(fā)，請他談談質(zhì)譜技術(shù)在新能源領(lǐng)域中的應用以及對中國質(zhì)譜發(fā)展的展望。

中國質(zhì)譜邁入“新時代” 無機質(zhì)譜煥發(fā)勃勃生機

    郭冬發(fā)表示，我國社會經(jīng)濟已經(jīng)進入了高質(zhì)量發(fā)展的階段，在這個大背景下，質(zhì)譜技術(shù)要運用新的理念、緊跟時代的步伐、圍繞國家的重大需求和面臨的問題來發(fā)展。從無機到有機，質(zhì)譜的應用領(lǐng)域在不斷擴寬，已經(jīng)從過去僅僅做一些簡單的檢測工作，發(fā)展到現(xiàn)在“無所不包”?！?018年，隨著國家的發(fā)展，質(zhì)譜進入新的發(fā)展時代，將在當今社會發(fā)揮其獨有的價值和作用。”

    眾所周知，質(zhì)譜技術(shù)最早應用于無機領(lǐng)域。從1906年JJ Thomson發(fā)明質(zhì)譜，并運用于發(fā)現(xiàn)非放射性同位素和無機元素以來，無機質(zhì)譜已經(jīng)走過了百年歷程。但是在百年后的今天，無機質(zhì)譜并沒有過時，恰恰相反，隨著技術(shù)的發(fā)展，無機質(zhì)譜也跨入了一個全新的時代，煥發(fā)出勃勃生機。

    郭冬發(fā)指出，現(xiàn)在很多人提到質(zhì)譜，想到的多是有機質(zhì)譜，認為無機質(zhì)譜比較簡單，研究的內(nèi)容有限。但這種觀點是片面的，無機物是整個地球最大的組成部分，人類周邊環(huán)境主要是由無機物構(gòu)成的，正因為如此，現(xiàn)代科學研究首先從無機物開始，質(zhì)譜也最先應用于無機分析。并且直到今天，無機領(lǐng)域還有很多未解決的工程技術(shù)、國家需求以及科學研究問題。同時，隨著科學發(fā)展，無機與有機之間的界限越來越模糊，在生物、醫(yī)藥等很多不同的領(lǐng)域，無機物和有機物相互作用都是科研的熱點。這些科研探索的過程，離不開無機質(zhì)譜。所以，無機質(zhì)譜技術(shù)不會被別的技術(shù)手段替代，反而隨著時代的進步，將會發(fā)揮越來越強的作用。

搭建一體化分析平臺 質(zhì)譜技術(shù)為核能源添磚加瓦

    身在核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，郭冬發(fā)從事的工作與核能源息息相關(guān)。他介紹道，目前我國的能源結(jié)構(gòu)仍然以傳統(tǒng)的化石能源為主，以電力為例，2017年底我國的火電約占73.4%，核電僅占3.94%。傳統(tǒng)的火電會對環(huán)境造成巨大壓力。而核電能源作為一種高效清潔的新能源，未來具有很大的發(fā)展空間。

    提到質(zhì)譜如何為核能源服務時，郭冬發(fā)表示，無機、同位素質(zhì)譜貫穿了整個核能源生產(chǎn)過程，在其中起到了重要作用。在地質(zhì)找礦的過程中，礦體隱伏在地下，需要運用質(zhì)譜分析捕捉地表的微弱信息，對礦體位置進行定位；當?shù)V體開采出來后，對礦石成分的分析也是質(zhì)譜要做的工作；而在將鈾礦石加工成黃餅的過程中，中間大量的質(zhì)量控制也要質(zhì)譜參與；在整個核燃料循環(huán)及其環(huán)境，質(zhì)譜技術(shù)也要對其實施監(jiān)控；到最后高放廢物地質(zhì)處置時，尋找合適的地質(zhì)處置場址，也需要進行質(zhì)譜分析以了解其地質(zhì)背景。

    基于質(zhì)譜對核能源領(lǐng)域的重要性，郭冬發(fā)的團隊配備了一整套完整的無機質(zhì)譜，并與其他分析儀器一起，搭建了一體化的鈾礦地質(zhì)分析平臺（IUGAP）。他認為，現(xiàn)在單一的檢測手段難以形成核心競爭力，要擁有自己的核心技術(shù)，就需要把相關(guān)的儀器設備整合，并加入自己特色的一些前處理等相關(guān)技術(shù)手段，搭建一個全面的分析技術(shù)平臺。這樣才能形成有價值的、稀缺的、不可替代的、短時間內(nèi)難以復制的核心技術(shù)。例如針對一個微粒，如果僅通過掃描電鏡技術(shù)，雖然可以看到納米-微米級的空間，但是它沒有同位素分析功能。而通過一體化平臺，我們可以在掃描電鏡標記的基礎上，將這個已探知的點轉(zhuǎn)移到質(zhì)譜，這樣就可以測定其同位素數(shù)據(jù)。除了上述的“坐標轉(zhuǎn)移定位”技術(shù)之外，郭冬發(fā)團隊還研發(fā)了許多特色技術(shù)手段。

    郭冬發(fā)也指出，除了利用質(zhì)譜做方法開發(fā)的工作之外，他以及他的團隊也從事質(zhì)譜標準品的研發(fā)以及質(zhì)譜儀器運行維護等工作。他認為，這些工作對于質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展也非常重要。

聚焦專用化儀器 中國質(zhì)譜需開拓原創(chuàng)性道路

    談到中國質(zhì)譜未來的發(fā)展，郭冬發(fā)表示，從無機質(zhì)譜的領(lǐng)域來看，目前中國質(zhì)譜的核心問題已經(jīng)不在應用層面，更需要從質(zhì)譜儀器軟硬件研發(fā)角度進行鉆研。我們在應用以及方法開發(fā)上都獲得了良好的成果，走在了世界前列；但是，這些成果的獲得很多還是基于國外的設備。 “這就像是站在巨人的肩膀上向上攀登，做出的成果好像不完全屬于我們自己。” 郭冬發(fā)說道，“中國如果要真正發(fā)展自己的質(zhì)譜，還是需要從原理做起，將每一部分零件都研究透徹，培養(yǎng)出一批真正懂質(zhì)譜、可以自己組裝制造質(zhì)譜的人才。如果不是從原理出發(fā)，對其內(nèi)在的物理過程研究的不夠透徹，那么就很難在技術(shù)上有中國自己的發(fā)展特色。”

    目前，我國的質(zhì)譜儀器制造相關(guān)的技術(shù)與國外還存在一定的差異，但是中國具有巨大的市場空間和大量需要質(zhì)譜來解決的實際問題。郭冬發(fā)指出，這是中國的特色，要依托于此發(fā)展我們的儀器設備。針對中國獨特的資源特征、環(huán)境狀況等方方面面的問題，從海量的問題當中梳理出最重要、最有可能用質(zhì)譜解決的那些，尋找技術(shù)路徑，制造出相應的專用儀器。這樣就可以擁有中國原創(chuàng)性的技術(shù)成果，從而在質(zhì)譜儀器技術(shù)層面提高中國在世界上的地位。 

    同時，郭冬發(fā)也表示，要重視基礎研究，將科學研究與實際問題需求緊密結(jié)合，堅持在自己的研究道路上做深做透。無論是基礎研究、還是應用研究的相關(guān)工作者，都要發(fā)揮自身的優(yōu)勢，踏踏實實做研究，這對于發(fā)展我國的質(zhì)譜是十分必要的。

打破“同溫層” 質(zhì)譜大會將推動中國質(zhì)譜向前發(fā)展

    從自身領(lǐng)域出發(fā)，郭冬發(fā)認為質(zhì)譜的本質(zhì)就是助力能源的安全綠色發(fā)展，提升每個人的生活質(zhì)量。他也表示，除了核能源之外，生活中有越來越多的領(lǐng)域都可以用到質(zhì)譜技術(shù)，質(zhì)譜將作為一個強有力的工具改變?nèi)藗兊纳睢?/p>

    談到本次廣州質(zhì)譜大會，郭冬發(fā)表示他非常期待本次大會的順利召開。他談到：“未來質(zhì)譜內(nèi)部各學科之間一定會交叉融合，無機質(zhì)譜的一些成果可能為生物、精準醫(yī)療等領(lǐng)域帶來啟發(fā)，反過來，其他學科的成果也有可能會啟發(fā)我們專業(yè)質(zhì)譜技術(shù)的進步。通過這次的交流活動，所有‘搞’質(zhì)譜的人在一個平臺上互相交流，大家可以聽到不同領(lǐng)域的各類報告，這就是一個頭腦風暴的過程?！?/p>

    郭冬發(fā)借用氣象學中“同溫層”的概念，來形象的闡述了他的感觸。以往的學術(shù)會議總是在學科內(nèi)部舉行，大家的知識背景和認知基本一致，處在“同溫層”，很難吸收到別的專業(yè)成果。而這次的質(zhì)譜大會完全打破了以往的模式，不同專業(yè)都可以在會上相互交流，這就打破了“同溫層”的界限，處在不同“層度”知識可以互相滲透，這種全新的碰撞形式，必然會產(chǎn)生新的知識火花。

    基于此，郭冬發(fā)相信在本次大會上，有這么多的專家學者觀點的互相作用，小的知識火花不斷涌現(xiàn)，最終會形成影響整個質(zhì)譜行業(yè)的巨大“雷暴”，推動中國質(zhì)譜的全面發(fā)展。

    2018年11月23日開幕的中國質(zhì)譜學術(shù)大會上，我們將有望一睹中國質(zhì)譜事業(yè)新風采。儀器信息網(wǎng)作為大會合作媒體，屆時將帶來精彩報道，敬請期待。