分析化學的前沿領域和其中的關鍵問題　

　　1) 生命科學中的分析化學

　　分析科學要與解決生命科學的核心科學問題相結合，建立各種分析化學平臺、信息的加工與整合系統。生命體系自身的各種復雜過程棗化學過程、物理過程，迫切需要超高靈敏度、選擇性、在線動態跟蹤、單細胞實時分析、單分子檢測技術等有效的分析方法，提供高通量的生物信息和數據。更確切地說，生命科學要求分析化學：

　　a. 靈敏、選擇、無損探測;

　　b. 活體-實時-動態跟蹤，單細胞、單分子分析;

　　新的生物活性分子的發現、分離、提純和表征技術;

　　微量和超微量生物活性物質的原位、實時、在體和在線分析。

　　以下幾點是當前生命科學研究的熱點，其中有大量的分析化學問題需要解決，分析化學問題已成了研究工作進展的瓶頸。這些熱點是：

　　后基因組學棗基因診斷、基因療法、基因藥物開發棗疾病預警;反基因武器、生物分子電子技術、仿生技術棗未來戰爭與防衛的戰略

　　蛋白組學棗如小分子與蛋白質、核酸等大分子作用引起其構象的變化并影響其功能;糖-蛋白化合物結構多樣性如何決定其功能的多樣性;真核細胞周期調控中的蛋白質磷酸化作用等。

　　微流控芯片全分析系統(Lab on a chip)

　　生物芯片、生物傳感器和生物信息學

　　生物分子電子器件

　　細胞分析化學

　　單分子、單細胞分析以及實時活體分析

　　重大疾病的預警與臨床快速檢測

　　膜分離技術

　　中草藥有效成份分析棗指紋圖譜

　　化學計量學在生命科學中的應用

　　高分辨的成像和結構、形貌分析棗AFM、SECM、STM、X-衍射技術、NMR以及計算機信息分析技術，很大程度上促進了生物大分子三維結構研究的發展。

　　SARS等傳染性疾病的快速鑒定

　　濫用藥物的監控及分析

　　生命體系復雜過程中的分析化學研究

　　化學生物學及其相關問題：藥物作用靶點的識別研究;組合化學藥物合成的篩選;高通量的藥物分析化學

　　各類大小生化分析儀器、臨床分析儀器

　　生命科學的發展，提出的問題和挑戰，為分析化學的發展提供前所未有的機遇。我們要充分認識自然、學習自然，利用自然變化和變遷規律棗生物科學的成果，克服傳統分析化學中的不足與弱點，發展分析化學的新概念和新思想。如基因檢測研究帶動了20世紀整個生命科學的迅速發展，可以預計，在21世紀相當長的時期內，基因研究仍將繼續推動生命科學研究向縱深發展，基因檢測不僅對生物學研究至關重要，而且對臨床醫學、環境監控、法學鑒定等領域具有極其重要的意義。這里要特別強調一下納米技術在生命科學中的作用與價值。最近由美國的Deamer(加州大學)和Branton(哈佛大學)等研究小組首先提出的納米通道(Nanopore)技術引起了世界各國科學家的關注。這種納米通道技術可以對基因快速測序，并且能多組分(高通量)快速檢測。將它用于單分子、單細胞的研究，可以克服AFM的缺陷棗分子需要固定化，可以直接在溶液中測試。這種技術剛剛起步，有待進一步研發。納米技術還用于人工器官、介入性治療、藥物載體、血液凈化、生物大分子分離等方面，其中有大量化學和分析化學的問題有待解決。

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　　-- 作者：yanjie

　　-- 發布時間：2005-5-7 17:30:26

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　　(2) 環境科學中的分析化學

　　世界各國都極為關注可持續發展的問題，而首當其沖的就是環境保護，綠色化學亦應運而生。分析化學介入環境化學與綠色化學的核心問題，特別要關注以下各項：

　　環境分析化學

　　環境過程化學與分析化學

　　環境生化分析

　　綠色化學中分析測試問題

　　環境分析測試儀器

　　(3) 材料與信息科學中的分析化學

　　納米材料的結構分析

　　納米材料的可控組裝及表征

　　納米材料的譜學分析、界面表征

　　納米材料及其成像技術在分析檢測中的應用

　　納米材料在生命科學研究中的應用

　　以上這些研究方向今后應得到加強。

　　信息科學與分析科學交叉而產生的“多傳感器信息融合技術”需要引起特別的重視，它源自軍事科學中的電子對抗，可以從復雜的體系中識別和檢測特定的微弱信號，目前在許多領域已得到應用。如它能在生命科學中生物信息流的研究，對細胞內信號的傳導、電信息流的整合、檢測的研究中成功的應用，必將能獲得高通量的生物信息。

　　(4) 過程化學中的分析化學

　　化學學科應是由化學和化學工程兩大部分構成。可是長期以來，這兩大領域有許多脫節。化學過程中分析化學問題的研究是今后必須得到加強的領域，尤其是石油化工工程的質控及在線分析以及酶生產工程中的分析問題。

　　(5) 發展分析化學的新原理、新技術和新方法

　　分析化學的源頭創新和擁有自主知識產權必然基于新原理、新方法和新技術的應用，尤其是新理念的產生和實行。因此，下面的研究內容應是中、長期規劃中的重要方面：

　　發展基于新原理的分析方法和相應的儀器

　　分子自組裝及其分子器件

　　仿生催化與納米分子電子器件

　　極端條件下的分析測試

　　分析儀器的小型化、微型化和智能化

　　聯機技術智能化

　　各種傳感器和超微電極的研究

　　新分離和富集方法的研究

　　“數據融合”在分析化學中的應用

　　微流控芯片、生物芯片

　　防生化武器的高效、小型測試儀器

　　化工生產和過程化學中的在線分析等等