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江桂斌院士:科学驱动和国家重大需求推动光谱事业长青(转载自分析测试百科网)

发布时间:2018-09-06  |  【打印】 【关闭

        1979年11月,我国在桂林举办第一届全国分子光谱学术会议,受到吴学周、王大珩、吴征凯等院士及老一辈科学家的热情关怀,在全国分子光谱科研工作者的积极支持和共同参与下,迄今已成功举办十九届。近年来,会议中增加了原子光谱、ICP-MS等学术交流内容,成为今日之“全国光谱会议”,今年适逢其创办40年,并将于今年10月在青岛召开第二十届大会(会议主页:http://www.sinospectroscopy.org.cn/meeting/index.php?mid=23 )。日前,应组委会的邀约,分析测试百科网采访到中国科学院生态环境中心的江桂斌院士,他将回顾自己30多年原子光谱研究经历,分享他对光谱发展、科技创新的思考,并预祝全国光谱大会圆满成功。
 
       

中国光谱发展的两大推动力

        江桂斌院士表示,中国光谱能够取得今日之成就,主要来源于两大驱动力,首先是国家重大需求的牵引,其次是科学创新的驱动。

        国家重大需求推动中国光谱的发展

  光谱分析技术已有上百年发展史,中国上世纪50、60年代开始有光谱分析技术;光谱分析技术在中国的发展首先来自国家重大需求的牵引。1949年刚解放时我国没有光谱分析技术,国防、探矿、工业、民生等方面的需求催生和推动了光谱技术的发展。随经济的发展和社会进步国家需求也在发生着变化,在70、80和90年代,出现了环境分析、食品安全、国家安全等国家重大需求,这些重大需求推动了光谱技术在中国的发展。比如,基于最简单的紫外分光光度计首先在各个实验室普及,后来又出现荧光分光光度计。然后是分子光谱、分子探针、拉曼光谱等的发展。对于重金属的检测,原子光谱的发展也满足了国家需求,由于原子光谱有很高的光谱选择性和灵敏度,特别适用于环境安全、食品安全、国家安全中的分析需求。

  科学创新驱动推动中国光谱的发展

  第二点来自于科学创新的驱动。从事科学研究强调创新,过去几十年中,中国的光谱工作者做出很多创新工作,如拉曼光谱、新型紫外、远近红外、原子吸收、原子荧光、光谱成像等。例如,原子荧光光谱仪是中国具有独立自主知识产权的工作。后来发展到与色谱分离技术的联用,为解决复杂机体中的金属形态问题提供了重要技术手段,这些领域中国学者都有很好的科学创造。
  过去几十年,在中国也举办过多次世界光谱方面的会议,无论是紫外、红外、激光拉曼、原子光谱在分析方面的应用,还是应用光谱技术来研究反应动力学及若干化学机理。光谱技术赋予了科学研究丰富的手段,是创新的源头。所以没有光谱技术的发展,若干方面的科学创新是很困难的;而有了光谱技术的支撑,我们在阐明科学现象、寻找科学规律方面取得了重要进展。

光谱技术未来的发展

  谈到光谱技术未来的发展,江桂斌院士分别从仪器技术、国家需求和科学研究三大方面阐述。

  光谱仪器技术的发展

  他说,首先是实验室常规应用的,比如紫外、荧光等,经典光谱技术将继续发挥作用。其次在重金属测量方面,ICP-MS将占据比较主导的地位,高分辨ICP-MS将会成为重要的金属元素测定手段。比如测定重金属的形态,需要色谱分离和原子光谱测定技术的联用,将色谱和原子光谱联用,或将色谱和ICP-MS联用,这些技术可以在复杂的基体中识别、分辨并提供重要的形态信息。第三,这些技术也将对生命科学领域产生很大的推动作用,如在流式细胞、场流分析、光谱成像方面的工作。

  光谱应用方面的发展

  未来,这些光谱技术将成为科学竞争力的重要保障。首先在科学仪器相关领域,光谱技术是重要的推动力。其次在生命科学领域也离不开光谱技术,比如分子探针应用很广,光谱技术还可为单细胞的测定提供更好的微区成像。第三在民生领域,我们国家正面临严重的大气污染、水污染和土壤污染,光谱技术在控制污染中也发挥重要作用。
  “中央在十九大报告中提出:要坚决打好防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治的攻坚战;污染防治在今天尤其重要。”江院士进一步说,“我们的空气质量这么差,水质这么差,这和我们这个大国不相称,更重要的是污染影响人体的健康。中国业已建立了覆盖全国的监测网,需要在线、实时、快速灵敏的高通量低成本检测技术,其中光谱仪器将会继续发挥主体作用。在食品安全领域,当前我们对食品监管的力度仍然不够,原因之一是技术能力有限,光谱技术的发展也将促进食品安全的保障。在国家安全领域,光谱技术在排查危险化学物质的过程中发挥了重要作用,未来需要各种小型便携式产品,采集现场数据传输到大数据网络,增强预警和防范决策的科学性,这都是未来光谱技术发展的重要趋势。”

  科学研究的要求

  在科学研究领域,需要更灵敏的技术,能看

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