2018年12月14日,由廈門(mén)大學(xué)與中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)光譜儀器專業(yè)委員會(huì)聯(lián)合主辦,分析測(cè)試百科網(wǎng)協(xié)辦的“第二十二屆全國(guó)光譜儀器學(xué)術(shù)研討會(huì)”在廈門(mén)福佑大飯店隆重召開(kāi),本次大會(huì)邀請(qǐng)國(guó)內(nèi)外光譜領(lǐng)域著名專家學(xué)者出席,交流在光譜儀器研制和應(yīng)用方面取得的最新成果和進(jìn)展,本屆大會(huì)參會(huì)代表180余人。分析測(cè)試百科網(wǎng)作為本次會(huì)議的支持媒體,全程跟蹤報(bào)道。
會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)
中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)劉長(zhǎng)寬常務(wù)副理事長(zhǎng)
中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)常務(wù)長(zhǎng)劉長(zhǎng)寬副理事長(zhǎng)致辭。他首先向歷屆會(huì)議組織者及此次前來(lái)參會(huì)的各位專家、領(lǐng)導(dǎo)表示感謝。此次會(huì)議為換屆之后的第一次學(xué)術(shù)會(huì)議,昨日下午開(kāi)展的分析儀器分會(huì)光譜儀器專業(yè)委員會(huì)上,經(jīng)過(guò)各位委員熱烈的討論已基本制定了2019年規(guī)劃,預(yù)祝在田中群和莊松林院士與各位參會(huì)專家的領(lǐng)導(dǎo)下,光譜儀器學(xué)術(shù)研討會(huì)越辦越好,為國(guó)家的分析儀器發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
光譜儀器專業(yè)委員會(huì)主任、廈門(mén)大學(xué)田中群院士
光譜儀器專業(yè)委員會(huì)主任、廈門(mén)大學(xué)田中群院士致辭。田院士首先向會(huì)議會(huì)務(wù)組工作人員的精心準(zhǔn)備表示感謝;希望新一屆光譜儀器專業(yè)委員會(huì)做得“實(shí)”,會(huì)議開(kāi)得“實(shí)”,研討“實(shí)”,大家收獲“實(shí)”,多多交流,分享經(jīng)驗(yàn)。2018年是不平凡的一年,光譜儀器需要切切實(shí)實(shí)地發(fā)展,各位要努力推動(dòng)我國(guó)光譜儀器邁上新的臺(tái)階,在世界上占有一席之地。
廈門(mén)大學(xué)顏曉梅教授
廈門(mén)大學(xué)顏曉梅教授帶來(lái)了題為“納米流式檢測(cè)技術(shù)的研發(fā)及其儀器產(chǎn)業(yè)化”的精彩報(bào)告。課題組針對(duì)生命科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、納米科技、食品安全、環(huán)境監(jiān)測(cè)、能源材料等領(lǐng)域日益增長(zhǎng)的單粒子水平納米顆粒表征需求,首創(chuàng)性地結(jié)合瑞利散射和鞘流單分子熒光檢測(cè)技術(shù),研制成功具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際上最靈敏的納米流式檢測(cè)裝置(nano flow cytometer, nFCM),將細(xì)胞外囊泡、病毒、二氧化硅納米顆粒、納米金的單顆粒檢測(cè)下限分別推進(jìn)到40nm、27nm、24nm和7nm,較傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀的散射檢測(cè)靈敏度提升4-6個(gè)數(shù)量級(jí)。nFCM以每分鐘高達(dá)10,000個(gè)顆粒的速率對(duì)單個(gè)納米顆粒的散射和多色熒光信號(hào)進(jìn)行同時(shí)檢測(cè),使得研究人員可以像傳統(tǒng)流式細(xì)胞儀分析細(xì)胞那樣對(duì)細(xì)菌、病毒、亞細(xì)胞器、細(xì)胞外囊泡、納米藥物等在單顆粒水平進(jìn)行高通量、多參數(shù)定量分析,填補(bǔ)了國(guó)際空白,在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。在廈門(mén)市和福建省政府等的大力支持下,朱少彬博士于2014年毅然回國(guó),創(chuàng)辦了廈門(mén)福流生物科技有限公司(NanoFCM Inc.),在創(chuàng)新計(jì)劃的支持下,公司將“納米流式檢測(cè)技術(shù)”研發(fā)成果轉(zhuǎn)化為“中國(guó)智造”,公司生產(chǎn)的納米流式檢測(cè)儀供不應(yīng)求,產(chǎn)品遠(yuǎn)銷國(guó)外。
四川大學(xué)分析儀器研究中心主任段憶翔教授
四川大學(xué)分析儀器研究中心主任段憶翔教授帶來(lái)了題為“基于等離子體的現(xiàn)場(chǎng)快檢光譜儀器的研制及產(chǎn)業(yè)化”的精彩報(bào)告。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,資源勘探、環(huán)境能源、國(guó)防技術(shù)、航空航天、以及民用需求等的發(fā)展與現(xiàn)場(chǎng)、在線檢測(cè)需求量的增加,分析儀器的便攜化和小型化已經(jīng)成為當(dāng)今分析儀器科學(xué)發(fā)展的趨勢(shì)與潮流。激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)較傳統(tǒng)原子光譜技術(shù)具有設(shè)備簡(jiǎn)單、分析過(guò)程時(shí)間短、對(duì)樣品形態(tài)要求低、破壞性小和多元素同時(shí)分析等特點(diǎn),課題組開(kāi)展了LIBS相關(guān)研究及基于激光光譜的儀器研發(fā)工作。目前,已成功研發(fā)臺(tái)式、便攜式和手持式LIBS儀器,并創(chuàng)造性地將LIBS技術(shù)和拉曼技術(shù)結(jié)合在一起,研發(fā)出可以同時(shí)獲取樣品分子信息和元素信息的LIBRAS儀器,可用于元素形態(tài)分析和化學(xué)物質(zhì)的成分鑒別。課題組還自主研發(fā)了基于等離子體的臺(tái)式、便攜式光譜儀用于大米、土壤、地質(zhì)等諸多樣品的現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè),以及基于空心陰極放電等多種離子源的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜儀(PTR-MS),可實(shí)現(xiàn)對(duì)VOCs的實(shí)時(shí)、在線、定性定量分析。自主研制了便攜式離子遷移譜儀(IMS),搭載聲光報(bào)警系統(tǒng),可對(duì)多種爆炸物進(jìn)行痕量檢測(cè)。報(bào)告最后,段憶翔教授就自主研發(fā)儀器的商業(yè)價(jià)值及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化進(jìn)行了探討。
北京大學(xué)化學(xué)院鄭俊榮教授
北京大學(xué)化學(xué)院鄭俊榮教授帶來(lái)了題為“創(chuàng)造力的培養(yǎng)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”的精彩報(bào)告。當(dāng)前中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本以高考升學(xué)率為最高目標(biāo),其他必須為此目標(biāo)服務(wù),大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀,以北大本科物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)為例,用到的裝置大部分均為老款設(shè)備,可使學(xué)生了解一些基本的物理化學(xué)參數(shù)如何測(cè)量,但是鮮少涉及對(duì)學(xué)生創(chuàng)造力、解決問(wèn)題的思維邏輯方法或合作能力的培育,對(duì)于如何制造新工具解決科學(xué)問(wèn)題較為欠缺。針對(duì)此類問(wèn)題,應(yīng)著力開(kāi)發(fā)教學(xué)儀器,讓學(xué)生自己動(dòng)手制造平時(shí)看起來(lái)高不可攀的各種測(cè)量分子原子基本性質(zhì)(大小、質(zhì)量、形狀、電子運(yùn)動(dòng)、核運(yùn)動(dòng))的科學(xué)儀器:拉曼光譜儀、吸收光譜儀、掃描隧道與原子力顯微鏡、核磁共振儀、質(zhì)譜儀等,親自檢驗(yàn)和應(yīng)用自然界最本質(zhì)規(guī)律,掌握技術(shù)原理,懂得如何優(yōu)化工具性能,使得新發(fā)明、新發(fā)現(xiàn)成為可能。教學(xué)儀器可遵循小型化、可拆裝循環(huán)使用、低成本等特點(diǎn),既能給出基本科學(xué)信息:分析大小、重量、電子與原子核的運(yùn)動(dòng),又能解決實(shí)際生活問(wèn)題:食品里的農(nóng)藥殘留,牛奶里的三聚氰胺,大米、中藥里的重金屬,空氣中的有毒氣體,假酒等,為學(xué)生營(yíng)造在家、學(xué)校和互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)化學(xué)習(xí)氛圍?,F(xiàn)階段,已開(kāi)發(fā)出完全可拆裝成基本零部件并循環(huán)使用的教學(xué)拉曼光譜儀并成功地應(yīng)用到2018年春天的中級(jí)物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)課《分子對(duì)光子的非彈性碰撞-拉曼光譜儀的制造與應(yīng)用》,現(xiàn)已有53名學(xué)生選上本課并取得非常好的效果。
東北大學(xué)王建華教授
東北大學(xué)副校長(zhǎng)王建華教授做題為“基于微等離子體的發(fā)射光譜”的精彩報(bào)告。以電感耦合等離子體(ICP)為激發(fā)源的發(fā)射光譜(OES)儀器已廣泛應(yīng)用于痕量元素分析,但I(xiàn)CP的高溫特性使其無(wú)法發(fā)展成為適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)分析的儀器設(shè)備。基于非熱微等離子體激發(fā)源的微型OES系統(tǒng)的應(yīng)用則大有前景。為了提升微等離子體OES系統(tǒng)在溶液直接進(jìn)樣條件下的檢測(cè)靈敏度,課題組將微等離子體集成到氣動(dòng)霧化器的噴嘴處,建立了基于霧化進(jìn)樣直接激發(fā)檢測(cè)溶液樣品中痕量元素的微型OES系統(tǒng)。一方面通過(guò)增大微等離子體與溶液間的接觸面積,充分利用微等離子體的激發(fā)能量,另一方面通過(guò)在溶液樣品中添加增敏劑,促進(jìn)氫自由基的產(chǎn)生以利于原子化過(guò)程,極大地改善了待測(cè)元素的原子化與激發(fā)效率。該分析系統(tǒng)可以滿足常見(jiàn)的14種元素的直接激發(fā)測(cè)定,檢出限在0.8 μg/L(Cd)~910 μg/L(Cr)之間,并借助光譜診斷技術(shù)進(jìn)一步揭示了微等離子體的狀態(tài)及各元素的檢測(cè)靈敏度。與常規(guī)ICP-OES分析系統(tǒng)相比,本分析裝置不但具有較小的體積和較強(qiáng)的多元素分析能力,且樣品與載氣的消耗量都大幅降低,有利于滿足現(xiàn)場(chǎng)分析的需要。
廈門(mén)大學(xué)任斌教授
廈門(mén)大學(xué)任斌教授做題為“表面增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù):從方法、儀器到應(yīng)用”的精彩報(bào)告。表面增強(qiáng)拉曼光譜(SERS)現(xiàn)象自其發(fā)現(xiàn)以來(lái)備受關(guān)注。隨著人們對(duì)SERS機(jī)理的深入理解、單分子SERS的發(fā)現(xiàn)以及SERS基底材料和應(yīng)用對(duì)象的拓展,自上世紀(jì)末SERS技術(shù)進(jìn)入了高速發(fā)展期。自2010年田中群院士提出殼層隔絕納米粒子增強(qiáng)拉曼光譜技術(shù)以來(lái)(SHINERS),SHINERS不但在材料體系和基礎(chǔ)科研中得到了快速的發(fā)展。以其作為核心技術(shù),發(fā)展出處快檢分析方法和儀器,并在食品安全、環(huán)境安全等領(lǐng)域得到了重要的實(shí)際應(yīng)用。利用金銀等納米結(jié)構(gòu)作為信號(hào)增強(qiáng)源,發(fā)展出寬場(chǎng)成像拉曼光譜儀器,實(shí)現(xiàn)整個(gè)表面同一時(shí)間的信號(hào)收集和分析,并用于電化學(xué)氧化還原動(dòng)態(tài)過(guò)程的實(shí)時(shí)檢測(cè)。作為SERS的重要家族之一,針尖增強(qiáng)拉曼光譜(TERS)能夠提供常規(guī)SERS無(wú)法提供的高空間分辨率,課題組發(fā)展了電化學(xué)TERS儀器,并將其用于電化學(xué)過(guò)程的納米尺度稿空間分辨的表征。隨后任斌教授分享了儀器研發(fā)中所遇到的問(wèn)題:研究生的流動(dòng)性,如何留下這些寶貴的有儀器研制經(jīng)驗(yàn)的人員。從事儀器研發(fā)的學(xué)生,發(fā)文章很困難,如何持續(xù)激發(fā)他們的積極性等。
廈門(mén)大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院張勇教授
廈門(mén)大學(xué)環(huán)境與生態(tài)學(xué)院張勇教授做題為“深紫外多維激光共聚焦顯微熒光光譜系統(tǒng)研制工作進(jìn)展”的精彩報(bào)告。PAHs等POPs污染治理是國(guó)家與人民健康的重大需求,需要環(huán)境科學(xué)與工程相關(guān)基礎(chǔ)研究、應(yīng)用研究取得突破。宏觀環(huán)境是由無(wú)數(shù)個(gè)微區(qū)、微界面構(gòu)成。污染物在微區(qū)、微界面間的遷移必將影響其環(huán)境行為、生態(tài)效應(yīng)。針對(duì)PAHs在氣—液—固—生間遷移與其賦存狀態(tài)相關(guān)。如通過(guò)原位在線手段,實(shí)現(xiàn)環(huán)境介質(zhì)微區(qū)、微界面上PAHs分析,進(jìn)而深化環(huán)境微區(qū)、微界面的相關(guān)研究。這將以微觀機(jī)制指導(dǎo)環(huán)境治理技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用,是取得污染防治與修復(fù)突破的關(guān)鍵之一。污染物在微區(qū)、微界面上濃度低、多組分共存且界面組成復(fù)雜,需要研制具備顯微定量分辨微區(qū)、微界面上多組分POPs的儀器。而現(xiàn)有商品儀器難于在微區(qū)、微界面上實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。課題組研制了集多維熒光光譜掃描、普通激光共聚焦熒光成像和熒光壽命成像于一體的系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)高空間分辨能力的顯微熒光光譜的獲取。隨后介紹了研發(fā)思路:一次激發(fā)多組分、一次多通道采集熒光信號(hào),同時(shí)實(shí)現(xiàn)原位成像、定量檢測(cè),并研制了紫外多維激光共聚焦顯微熒光光譜系統(tǒng),包括:耦合紫外激光器,設(shè)計(jì)制作可進(jìn)行定位的多用途樣品臺(tái),搭建激光共聚焦熒光光譜系統(tǒng)光路,實(shí)現(xiàn)紫外光(250-318nm)通過(guò),構(gòu)建熒光發(fā)射信號(hào)多通道采集系統(tǒng)。介紹的幾種應(yīng)用包括:初步觀察到PAHs在葉片表面及內(nèi)部分布不均;可視化地觀察到PAHs在紅樹(shù)幼苗體內(nèi)的遷移路徑;新建PAHs原位測(cè)定光譜技術(shù)。
安捷倫科技羅玲瓊工程師
安捷倫科技羅玲瓊工程師做題為“激光紅外成像技術(shù)(LDIR)在制藥及生物醫(yī)學(xué)的應(yīng)用”的報(bào)告。第一部分介紹了利用QCL激光器的新型成像技術(shù)—Agilent 8700 LDIR激光紅外成像系統(tǒng),及其在醫(yī)藥研發(fā)、生物醫(yī)學(xué),及新材料研究中的應(yīng)用。量子級(jí)聯(lián)激光技術(shù)(QCL)是1994年在貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明的技術(shù),光強(qiáng)度極強(qiáng),比傳統(tǒng)FTIR光源強(qiáng)度高3~4個(gè)數(shù)量級(jí)。LDIR利用了在中紅外區(qū)可連續(xù)調(diào)制波長(zhǎng)的QCL技術(shù),可對(duì)制藥片劑、生物組織、材料等樣品高清晰成像;LDIR與傳統(tǒng)紅外成像完全不同的工作流程,可將成像速度提高1~2個(gè)數(shù)量級(jí),同時(shí)得到成分信息。LDIR技術(shù)在藥物成分分布、晶型篩選、鹽交換研究、多層片劑分析上具有廣泛的應(yīng)用,可以大大縮短藥劑研發(fā)和故障排除所需時(shí)間,并實(shí)現(xiàn)了生物組織大面積化學(xué)成像。第二部分介紹了Cary 3500 UV-Vis新一代紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的創(chuàng)新應(yīng)用,包括3500獨(dú)特的多溫區(qū)控溫方式,酶反應(yīng)控制、程序升溫的巨大變革。最后介紹了Cary 7000型全功能紫外可見(jiàn)近紅外光度計(jì)用于材料表征的應(yīng)用,比如在光催化、新能源材料、光學(xué)材料方面的應(yīng)用。
參會(huì)人員合影
墻報(bào)展
專業(yè)學(xué)組的活動(dòng)是中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)分析儀器分會(huì)工作的重要組成部分,各專業(yè)學(xué)組一般兩年舉辦一次具有一定規(guī)模的學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)或研討會(huì),分別聚焦各專業(yè)領(lǐng)域的前沿焦點(diǎn)、技術(shù)難點(diǎn)、應(yīng)用熱點(diǎn)開(kāi)展集中探討,為我國(guó)分析儀器行業(yè)的發(fā)展提供有價(jià)值的指導(dǎo)與參考。