江桂斌院士：团结协作 运用光谱技术解决国计民生问题

仪器信息网讯 第二十届全国分子光谱学学术会议暨2018年光谱年会将于2018年10月19日至22日在青岛召开（会议主页：
http://www.sinospectroscopy.org.cn/meeting/index.php?mid=23）。
全国分子光谱会议是由中国光学学会(光谱专业委员会)和中国化学会主办的系列学术会议，自1979年举办第一届全国分子光谱学学术会议至今，已成功举办了十九届全国分子光谱学学术会议。

　　今年，适逢全国分子光谱会议四十年。四十年来，我国光谱事业取得了长足的发展和进步，光谱会议作为光谱领域的重要学术交流平台，为我国光谱事业的发展做出了杰出的贡献。回顾四十年来我国光谱事业的发展历程，凝聚着老一辈科学家的坚持和奉献，也有年轻一代的积极进取和努力。

　　在本次光谱会议前夕，仪器信息网编辑特别采访了中科院生态环境研究中心环境化学与生态毒理学国家重点实验室主任江桂斌院士，请他为我们介绍中国光谱四十年来的发展概况以及未来中国光谱技术的发展方向。

中科院生态环境研究中心江桂斌院士

光谱四十年 国家需求以及科研创新需求推动了光谱技术蓬勃发展

　　光谱分析技术从诞生至今，已经走过百年历史。而我国的光谱分析技术从上世纪五六十年代开始，随着生产、生活以及科研工作的需求，蓬勃发展直到今天。江桂斌指出：中国光谱技术是在两方面的重要驱动力的共同推动下，逐步取得今天的成绩。

　　一方面是国家重大需求的牵引。建国之初，国家百废待兴。在军事、国防、矿产、民生等众多领域都急待发展光谱分析技术。在这种大背景下，许多实际需求催生、推动了光谱技术的发展。而随着经济的发展，国家需求也在不断的变化。到上世纪八九十年代，环境、食品安全、国家安全等方面的需求日益凸显，这些新的需求也同样推动了光谱技术发展的新方向。

　　另一方面，除了国家需求，科学研究的自身进步也是推动光谱技术发展的重要因素。中国的光谱技术工作者，在过去的数十年中，在很多方面都有原创性的贡献。包括在激光拉曼光谱、远近红外光谱、深紫外光谱等领域均取得了良好的成果。这些工作，一方面使中国科学家在国际上赢得了声誉;另一方面，良好的技术手段也是不断创新的源头，正是有了这些技术的发展，我们才能在科学研究中有机会获得重大发现。

　　基于上述需求的强力推动，我国的光谱技术发展至今获得了许多成就，在众多领域都有良好的应用。如，在重金属检测领域，光谱技术作为重金属测定最准确和最灵敏的技术，一直以来都发挥着重要作用;在生命科学领域，中国的光谱技术也在不断推进，在流式细胞、光谱成像、单细胞测定等方面都有突出表现;在环境领域，随着国家对环境监测日益重视，现场便携的高灵敏度、高通量、低成本检测仪器需求越发凸显，而光谱技术在其中必将发挥其应有价值;在食品安全、国家安全等领域光谱技术也能发挥重要能力。

　　江桂斌也指出，未来光谱技术仍将发挥重要作用。如，在日常生活中，仍需要很多小型便携的、可以实时将数据发送到数据网中的光谱仪器设备;在科研领域，则需要灵敏度更高的光谱技术，如，能够观测到单个原子、电子的迁移规律，从“很”微观发展到“更”微观。“更精细的筛选、更高的通量，都是未来光谱的发展方向。”江桂斌总结道：“未来光谱的舞台还很大。”
结缘数十载 运用光谱技术探索金属有机形态

　　谈到自己与光谱技术的缘分时，江桂斌说道，从大学进入分析化学领域，接触分析仪器开始就与光谱“相识”，并“相伴”至今。他回忆到，过去用原子光谱测定重金属，往往测定的是金属的总量，而对于金属不同的形态的分析很少。但是，重金属的环境效应很多时候都取决于金属的不同形态，当金属的形态发生变化时，其迁移性、累积性、生物可利用性以及毒性均会随之改变。例如，汞和甲基汞的毒性差异就是巨大的，曾经轰动世界的日本水俣病就是一种积累性甲基汞中毒事件。

　　江桂斌在八十年代中期开始从事甲基汞的分析测试研究，他将传统的测定金属总量的原子吸收等光谱仪器与色谱串联起来，进而可以得到不同形态重金属的含量。进入九十年代中期，江桂斌发现，仅仅做简单的金属化学形态分析是不够的，一方面当金属元素进入生命体内时，一定会和蛋白质结合并具有不同的功能，所以有必要进一步进行金属和蛋白质相互作用的研究。另一方面，对于金属元素甲基化的现象，除了现在已知的铅、汞、锡可以形成甲基化化合物之外，其他的金属元素有没有这样的现象?并且金属甲基化需要甲基供体，除了已知的环境微生物、化学供体、以及光催化效应可以使金属甲基化之外，是否有其他的因素可以提供甲基化供体?针对上述科研问题，江桂斌的课题组进行了一系列的研究工作。例如，课题组发现了碘甲烷可以作为汞甲基化的供体，相关的研究结果发表在Nature Communication上。“这些金属形态的研究，都离不开原子光谱技术的应用。”

　　同时，江桂斌也提到，中科院生态环境研究中心也做了大量光谱相关的工作。例如，为了检测地下水中的不同价态的砷，运用增强拉曼技术，研发可以在现场测试的分析仪器，该项工作对于现场测试我国地下水砷污染具有很好的推广应用价值。
寄语未来 中国光谱发展需要各方共同努力

　　中国光谱的发展，除了在科研应用方面不断探索，也需要在光谱仪器研发、产业化道路上走得更远，这离不开国产仪器厂商的努力。江桂斌指出，中国科学仪器行业现在处在快速进步的阶段，与国外的差距在不断缩短，在某些市场已经超过了国外的品牌。但是也要看到，我们还有很大的发展空间。江桂斌表示，希望国产仪器厂商能够更加具有国际化的视野，生产出优秀的产品，依靠自身的质量和服务，以更自信的姿态同国外的厂商竞争。

　　谈到本次光谱大会，江桂斌表示：希望大会能够团结全国同行，帮助大家相互交流，找到学术的前沿，发现有兴趣的研究领域和方向。同时也希望在交流过程中，大家能够互相提高、互相学习。我们的最终目标就是在紧密结合科学前沿的同时，通过光谱技术解决国家经济发展以及民生领域的重大难题。

　　同时，他也表示希望光谱大会能够有一定的国际交流合作的内容，在促进国际交流、提升中国光谱在世界上的影响力方面有所贡献。