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國家自然科學(xué)基金委化學(xué)科學(xué)部分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略及優(yōu)先資助領(lǐng)域

2010-10-11

                國家自然科學(xué)基金委化學(xué)科學(xué)部分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略及優(yōu)先資助領(lǐng)域
    1、分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展戰(zhàn)略與主要挑戰(zhàn)

       分析化學(xué)在科學(xué)技術(shù)中不可或缺的作用和地位已是毋庸置疑的事實。上個世紀(jì)末“人類基因測序”被認(rèn)為是一項像人類登月一樣的偉大工程，在該工程面臨進(jìn)展緩慢的困難時，是分析化學(xué)家對毛細(xì)管電泳分析方法的重大革新，使這項偉大的工程得以提前完成，從而揭開了后基因時代的序幕。1999年比利時布魯塞爾發(fā)生的二惡英污染中毒事件引起全球消費(fèi)者的恐慌，導(dǎo)致比利時內(nèi)閣被迫集體辭職，當(dāng)時也是分析化學(xué)家拯救了比利時。2002~2004年度獲得諾貝爾化學(xué)獎、醫(yī)學(xué)獎的科學(xué)家大都因為率先建立了新的測定生物大分子的方法而獲此殊榮?；瘜W(xué)和物理學(xué)等諾貝爾的得主，約1/3~1/4是提出創(chuàng)新測試方法的科學(xué)家。
由此可見分析方法與技術(shù)在人類科學(xué)技術(shù)和社會發(fā)展中的重要性。
     分析化學(xué)是人們獲得物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)信息的科學(xué)，這些信息對于生命科學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和能源科學(xué)來說都是比不可少的。目前，分析化學(xué)的研究范圍非常廣泛，它既包括無機(jī)分析、有機(jī)分析、生化分析、環(huán)境分析、藥物分析、細(xì)菌分析、免疫分析、食品分析、中草藥分析、臨床分析、功能材料分析表征及分析、表面與界面分析、波譜學(xué)分析、過程分析，還包括化學(xué)信息學(xué)、生物信息學(xué)、儀器研制、質(zhì)量控制機(jī)納米分析化學(xué)和芯片分析化學(xué)等，凡是與這線領(lǐng)域相關(guān)聯(lián)的新原理、新方法、新技術(shù)、新儀器及新配件的研究工作都是分析化學(xué)學(xué)科的資助范圍。從方法和技術(shù)的層面上，分析方法發(fā)展的趨勢有：微流控芯片化、在線化、實時化、原位化、防生化、智能化、信息化、高靈敏化、高選擇性化、高通量化、無損化、單原子化和單分子化等。此外，還有各種聯(lián)用技術(shù)和各種批量操作技術(shù)，如分析和分離聯(lián)用，分析、分離和合成聯(lián)用，組成化學(xué)等。從研究對象層面上有：（1）生命分析化學(xué)：（2）材料分析化學(xué)；（3）壞境分析化學(xué)；（4）礦產(chǎn)資源分析化學(xué)；（5）流程工業(yè)中的在線分析和自動調(diào)控；（6）毒品和安全分析化學(xué)；（7）宇宙和星際分析化學(xué)等。
      目前生命科學(xué)、材料科學(xué)、壞境科學(xué)、后基因時代及生物信息學(xué)的發(fā)展，對分析化學(xué)提出了更高的要求，這也是分析化學(xué)發(fā)展的機(jī)遇。今后分析化學(xué)學(xué)科應(yīng)更加注重并加強(qiáng)一下幾個方面的研究：
      （1）分析化學(xué)要突出方法學(xué)的研究，要注重方法的集成，解決深層次的問題。2002~2004年度諾貝爾化學(xué)獎與醫(yī)學(xué)獎的授予給了我們分析化學(xué)工作者很好的啟示。我國分析化學(xué)在方法上已在國際上打下了很好的基礎(chǔ)，影響不斷的提高，應(yīng)繼續(xù)鞏固和提高我們分析化學(xué)在國際上的地位。
       （2）分析化學(xué)的發(fā)展要與國家需求緊密結(jié)合。要注重于國家安全有關(guān)的分析化學(xué)研究；注重重大疾病早期診斷的分析化學(xué)研究；注重中草藥現(xiàn)代化與標(biāo)準(zhǔn)化中的分析化學(xué)的前沿課題；注重儀器微型化及芯片的研究；加強(qiáng)食品安全與檢測的基礎(chǔ)研究；重視人世后的綠色壁壘和綠色封光問題；關(guān)注持久性有毒物質(zhì)（PTS）和濫用藥物和檢測與分析等。
        （3）分析化學(xué)必須加強(qiáng)和注重儀器研制工作?？茖W(xué)儀器的研究是基礎(chǔ)研究，而且是基礎(chǔ)的基礎(chǔ)，不能簡單地把科學(xué)儀器的研究說成是開發(fā)工作。對分析化學(xué)學(xué)科來說，創(chuàng)新的科學(xué)儀器是創(chuàng)新研究成果的一種具體體現(xiàn)，用購買的國外儀器進(jìn)行的研究工作很難超越國外的研究水平，要改變哪種重引進(jìn)儀器輕研制儀器的觀念。這里需要強(qiáng)調(diào)指出的是，儀器研制工作不光是指成型儀器的研制，而也包括儀器的改進(jìn)、性能的提高、儀器配件及研究裝置的研發(fā)等。
       （4）分析化學(xué)除了進(jìn)行高靈敏、高選擇的物種分離和檢測外，類間關(guān)系（如分子間相互作用，信息關(guān)聯(lián)，數(shù)量篩選等）及作用機(jī)理的研究也應(yīng)引起重視。目前分析化學(xué)不斷提出新的課題，研究對象不是高度復(fù)雜化，就是絕對個體化，要注意研究的深度，解決科學(xué)中的關(guān)鍵問題。此外，檢測量和式樣種類的要求也給分析化學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。
       （5）基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)、金屬組學(xué)等各種組學(xué)的研究將為我國分析科學(xué)提供難得的發(fā)展機(jī)會。如高通量、高效率、高靈敏度的蛋白質(zhì)組提取、分離、鑒定的新技術(shù)是蛋白質(zhì)組學(xué)的關(guān)鍵；重大疾病預(yù)防診治措施的突破需要蛋白質(zhì)組學(xué)與代謝組學(xué)提供“全景式”的病理機(jī)制認(rèn)識；各類組學(xué)的研究必將導(dǎo)致大量新型藥物靶標(biāo)的發(fā)現(xiàn)與藥物的問世等。
       （6）在鼓勵面向生命科學(xué)、材料科學(xué)、壞境科學(xué)、能源科學(xué)、信息科學(xué)總的分析科學(xué)的基礎(chǔ)性研究的同時，也要對傳統(tǒng)分析化學(xué)技術(shù)的發(fā)展給予關(guān)注。
       （7）要注重分析化學(xué)人才的發(fā)現(xiàn)、培養(yǎng)與支持；要大力發(fā)展研究隊伍，實現(xiàn)學(xué)科平衡、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。
    2、分析化學(xué)學(xué)科主要挑戰(zhàn)與優(yōu)先資助領(lǐng)域

        目前分析化學(xué)面臨的主要挑戰(zhàn)是：第一，面對生命科學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的復(fù)雜體系，如何發(fā)展高效、高速、高選擇、高靈敏度和高通量的分析技術(shù)，包括這些技術(shù)的基本理論；第二、面對國家安全、國際貿(mào)易、食品安全、環(huán)境監(jiān)測、毒品分析等實際應(yīng)用問題，如何發(fā)展痕量或超痕物質(zhì)的新型檢測方法；第三，面對各種分析技術(shù)得到的海量數(shù)據(jù)，如何發(fā)展新的化學(xué)信息學(xué)方法來高效快速地處理這些數(shù)據(jù)；第四、面對科研和生產(chǎn)中隊高純度物質(zhì)的需求，如何開發(fā)更有效的制備分離技術(shù)，包括傳統(tǒng)制備色譜的新型填料、手型藥物分離填料的開發(fā)等；第五，為實現(xiàn)高效、高速、高靈敏和高通量分析，如何發(fā)展新的高效樣品處理技術(shù)。
        近期分析化學(xué)優(yōu)先資助研究領(lǐng)域有：基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)和金屬租學(xué)中的分析新技術(shù)、新方法；生物單分子、但細(xì)胞分析及實時、定量生命信息表達(dá)；樣品前處理技術(shù)；生物分子相互作用研究；中草藥分析及活性成分篩選；食品分析與食品安全；各類探針和傳感技術(shù)研究；疾病檢測與診斷新技術(shù)、新方法；與重大疾病相關(guān)的標(biāo)志物檢測與分析；波譜、質(zhì)樸分析：表面、維區(qū)和形態(tài)分析；原位成像分析；結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系；過程分析化學(xué)；環(huán)境分析化學(xué)；納米分析化學(xué)；芯片分析化學(xué)；化學(xué)信息學(xué)與生物信息學(xué)；儀器研制（包括儀器配件和儀器微型化）； 涉及國家信譽(yù)與利益的分析方法與技術(shù)；涉及國家安全與突發(fā)事件的分析新技術(shù)、新方法等。