呂弋：探針和標記技術讓光譜解碼生命奧秘

　　分析測試百科網訊 光譜技術已邁過百年歷史長河，中國的光譜分析技術亦可追溯到上個世紀50年代，今日中國的光譜技術已從國際上“跟跑”躍升到部分領域領跑的地位。在這巨大飛躍的背后，是老中青科學家為克服嚴峻挑戰而付出的辛勤汗水。伴隨著將在成都召開的第21屆全國分子光譜學學術會議，中國光學學會光譜專業委員會與分析測試百科網聯合舉辦“七彩光譜 萬象更新”主題活動。活動將采訪光譜界業內的一線工作者，探討光譜近年來的發展、最新技術與應用，展望光譜未來發展的新方向，希望可以對廣大光譜愛好與從業者產生更多的啟發。

　　以化學發光為代表的分子發光分析是近幾十年發展起來的一種超高靈敏的微量及痕量分析法。近年來，結合探針和標記技術，分子發光等光譜分析在生物分析，特別是在腫瘤標志物分析和疾病診斷等領域得到了廣泛的應用。作為四川大學分析測試中心主任，呂弋教授不僅在實驗室管理方面頗有建樹，更走在了科學研究的前沿。在本次采訪中，呂弋教授將為我們講述他在分子發光和納米標記生物分析等領域的研究成果。

四川大學分析測試中心主任 呂弋教授

百年光譜，改變世界認知

　　談到光譜發展史，呂弋簡要回顧了自己印象深刻的幾項技術。原子發射光譜是光譜分析法中發展較早的一種方法，19世紀50年代， Kirchhoff和Bunsen制造了第一臺用于光譜分析的分光鏡，并成功獲得了某些元素的特征光譜，奠定了光譜定性分析的基礎。光譜分析為人類的科技發展作出了不可磨滅的重要貢獻，在以原子光譜為代表的光譜分析發展史中，光柵、空心陰極燈、ICP光源、光電倍增管、CCD等關鍵技術的發明改變了人們對世界的認知。例如，光柵，作為一項偉大的技術發明，使科學家們實現了對光譜更精細、更準確的測定，現如今人類發現的所有元素都有自己的特征譜線，由這些元素組成的分子結構同樣擁有自己的特征光譜。光譜信息就如同指紋一樣，是標示出物質成分的“身份證”，而光譜分析實現準確鑒定“身份證”的關鍵就是光柵。

　　“如果考慮整個光譜界，不僅限于原子光譜這個范圍，還有許許多多具有里程碑意義的研究成果，”呂弋說到。例如獲得2014年諾貝爾化學獎的光學超分辨熒光顯微成像技術，打破了傳統意義上光學顯微鏡的衍射極限。盡管哈佛大學莊小威教授未能獲得當年的諾貝爾獎，但她研制的基于STORM原理的超高分辨率熒光顯微分析技術一樣具有里程碑意義。“因此，光譜分析所取得的突破和進展非常多，在認知世界、改變世界的過程中起著非常重要的作用，作為光譜人我感到非常驕傲。”

研究興趣：基于光譜的生物分析

　　目前，呂弋團隊在化學發光分析和基于原子光譜的疾病標志物檢測方面形成了一定的研究特色。在化學發光光譜分析方面，團隊最近研發了環境中活性氧發光探針。“因為化學發光分析技術在一些活性氧小分子檢測當中有很獨特的特點，所以我們針對這一特性，設計了一系列高選擇、高靈敏的化學發光探針。最近，我們將這一成果用于大氣顆粒物中活性氧小分子檢測，同時也將這一技術用于人體吸入顆粒物的檢測，以觀察顆粒物對人體健康的影響。”呂弋說到。未來，團隊計劃將這項技術用于可吸入顆粒物的追蹤與探索，期望能更準確地認識大氣顆粒物對人體或者人類健康的影響。

　　在原子光譜生物分析方面，呂弋團隊以無機質譜分析為基礎，較為系統地開展了金屬穩定同位素標記分析研究。以免疫分析為代表的生物分析方法在疾病診斷等領域具有重要的意義，由于少量生物分子就可能影響整個細胞的生物功能和觸發疾病生理過程，高靈敏的生物分子定量檢測方法在疾病的早期診斷和機理研究中起著重要作用。團隊創建了若干生物分子的高靈敏和高準確度分析新方法，為蛋白質和核酸的高靈敏和高準確度分析提供了新策略和新途徑。利用原子光譜元素分析的高靈敏度特性實現對標記、非標記的疾病標志物的檢測，獲取了更精準的檢測結果，進而實現人體疾病的精確診斷。多篇科研論文被選為Analytical Chemistry, Chemical Communications等刊物的封面論文重點推薦，并被Wiley Advanced Science News、ACS美國化學會公眾號、X-MOL等新媒體廣泛宣傳報道。此外，呂弋團隊還分別在《光譜學與光譜分析》以及Luminescence上發表綜述，詳細介紹了金屬穩定同位素標記和納米化學發光分析進展。

呂弋團隊近期發表的金屬穩定同位素標記封面論文

從無到有、從有到強的中國光譜

　　中國光譜事業起步于百廢待興的新中國，在中國光譜屆老前輩的帶領下，實現了從無到有、從弱到強的發展。經過光譜分析領域學者們的不懈努力，中國光譜與世界光譜的差距越來越小，到現在為止，在光譜分析方面，中國也涌現了一批引領全球研究潮流的學者，這與大家的共同努力和老前輩的正確引領無法分割。

　　對此，呂弋教授表示，“現在中國的光譜分析在國際上的聲譽越來越好，影響越來越大，這個是毫無疑問的。大家也可以看出來，光譜界重要的學術期刊原來沒有中國學者發表論文，但現在中國光譜界學者的名字頻頻出現在國際高水平期刊上，甚至以編委、副主編組、主編的身份出現在在這些雜志上。所以我認為中國光譜界在國際上的影響力越來越大，我相信有一天，中國學者會引領全球光譜的研究發展。”

國貨當自強

　　談到國際光譜產品的優勢時，呂弋認為各大廠商的光譜儀器各有長處、各有千秋，每個品牌都有自己的產品特色，但是遺憾的是國內廠商在這一方面還有差距。

　　除了光譜分析儀之外，對于中國光譜還有哪些問題需要解決，呂弋表示，中國的光譜分析在基礎研究、原始創新方面在全球光譜界已占據一席之地，但在與基礎研究相匹配的后續應用和儀器裝備方面，距離世界領先水平還有一定差距。對于如何破解這一困境，呂弋認為，除了進一步加強光譜的基礎研究和光譜儀器的研制外，還要將基礎研究轉變為實用技術，只有這樣才能夠真正滿足國家需求。

　　“目前，我國學者在光譜的基礎研究中有很多特色，但將這些基礎研究轉變為國家所需的、真正的技術和產品方面存在一定困難。這也是為什么國家要求除了做好基礎研究，還要求解決實際問題。”呂弋說到。因此，只有加強產學研用的轉化才能真正的推進中國光譜事業的全面發展。

邁開“步子” 做民族驕傲

　　談到國內光譜儀器廠商的產品表現，呂弋認為當前國內光譜廠商非常努力，為用戶帶來了很多高性能產品。“特別是近十幾年，國內廠商為大家帶來了很多新產品，特別是在BCEIA展會中，經常出現國內廠商的光譜儀器。除了有很多新品展出，每年還有很多光譜產品榮獲BCEIA金獎。這些足以表明國內的光譜產品已經得到一定的認可。”呂弋說到。

　　當前，我們看到國內廠商已經推出了一些小型化光譜儀器，并且已經完全攻克這些技術難關，產品過硬，尤其在原子光譜、小型分子光譜儀器方面，這些產品的質量已經得到市場的認可。呂弋所在的實驗室也有不少國產光譜產品，他說到，“這是可喜的一面。國內如海光、北分瑞利等一些廠商是做得很好的。通過這幾年的發展，特別是在儀器的開發和推廣方面，我覺得他們還是花了很大的功夫的。”

　　對于國產光譜產品的發展，呂弋認為，未來廠商的“步子”應該再邁大一點，瞄準更高端、更前沿的光譜儀器。特別是大型光譜裝備，國產品牌可以邁開步子在這個領域發展。據了解，目前有些國內廠商已經開始進入高端光譜產品領域，開始研發、生產諸如ICP-OES、ICP-MS等產品。希望未來在這些高端的光譜儀器中，能夠有國產儀器的一席之地。“希望這些國內的廠商能夠為國內用戶提供越來越來越多的光譜儀器，也希望能夠在實驗室中見到他們的影子，這是中華民族的驕傲。”呂弋說到。

與《光譜學與光譜分析》的不解之緣

　　《光譜學與光譜分析》是國內的老牌光譜界期刊，有非常大的影響力。“在學生年代，我們經常看這本期刊，給我非常好的一個印象是：它涵蓋了光譜分析方方面面的研究成果，并且大多數是實際應用案例。直至今日，《光譜學與光譜分析》里面仍然有很多解決實際問題的案例，不管是高校、科研院所還是生產企業，他們都在這本期刊上發表研究成果，所以《光譜學與光譜分析》讀者面廣，產生了很好的社會影響。”呂弋說到。

　　關于《光譜學與光譜分析》對呂弋老師在學生時代的幫助，他表示，在進入光譜界的早期，通過閱讀該期刊中的文章，不僅可以了解最新光譜分析研究進展，還能夠幫助解決實驗中的一些困惑，因為期刊所發表的文章常常會告訴讀者一些具體的應用案例，同時也包括最新的儀器裝置和技術的介紹等等。“所以，我覺得《光譜學與光譜分析》是一本非常有影響力的期刊，它對很多需要解決實際問題的人來講有很大幫助。我希望它今后能夠越辦越好，它不僅僅是我們中國光譜界的一本期刊，同時也是一本屬于世界的光譜學期刊，我希望它能夠產生更深遠、更廣泛的影響。”呂弋說到。

寄語 “2020光譜年會”

　　“九天開出一成都，萬戶千門入畫圖”，這是我國唐代詩人李白對成都的形容。四川成都擁有“天府之國”的美譽，既有山川俊美的自然風貌：地勢多樣，青峰競艷，丹壑爭流；又有秀冠華夏的歷史人文：巴蜀文化源遠流長，名人文豪競相輩出。在這里，自然、人文與社會風俗多種景觀相生相依，情景交融。作為2020年光譜年會的東道主，呂弋表示：希望中國光譜界同仁在成都開展學術交流的同時，能夠在成都生活愉快，工作愉快，感受天府之國的魅力。期待大家來成都指導、交流，共同推進中國光譜學進一步發展。

　　征稿啟事

　　自光譜技術出現以來，已邁過百年歷史長河。中國的光譜分析技術自上個世紀50年代起，已經從跟跑發展到部分領域領跑。在這背后，老中青科學家三代科技工作者克服了嚴峻的挑戰，付出了辛勤的汗水。

　　第21屆全國分子光譜學學術會議即將在2020年10月在成都的召開，中國光學學會光譜專業委員會和分析測試百科網聯合舉辦了“七彩光譜 萬象更新”主題活動。活動將采訪業內的光譜界的一線工作者，探討光譜近年來的發展、最新技術與應用，展望光譜未來發展的新方向。

　　活動時間：2020年光譜年會召開之前。

　　展現形式：專訪——圖文展示，所有采訪稿件最終匯聚成專題集中展示。

　　采訪對象：光譜界一線工作者。

　　詳情咨詢：news@antpedia.net