潘远江：质谱成就我们的美妙想象

近年来，随着质谱技术的发展，从最早的无机质谱到现在有机、生物、医学质谱的广泛应用，质谱的应用领域越来越广，从业人员越来越多，质谱也不再仅仅是前沿的科研仪器，更是逐渐融入到了我们的日常生活中。以往，各类质谱学术交流活动虽然很多，但多集中于学科内部交流，不同领域之间的交流较少。当前，亟待一个跨学科的大型质谱学术会议来凝聚各领域的质谱同仁，相互交流合作，共谋中国质谱新发展。

    为此，由中国质谱学会（中国物理学会质谱分会）、中国化学会质谱分析专业委员会和中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专业委员会联合主办的“2018年中国质谱学术大会”将于2018年11月23-26日在广州市举办。作为第一次联合举办的质谱会议，本次大会标志着中国质谱发展迈入新时代。

    在大会举办前夕，我们特别采访了浙江大学潘远江教授，请他谈谈质谱技术在化学反应机制研究中的应用以及对中国质谱未来的期许。

助力化学反应精准进行，质谱在行动

    化学反应机理作为基础研究，为应用领域提供了很多帮助。例如了解C-H活化的过程，可以提高能源的使用效率；了解大气层臭氧破坏的过程，可以精准地进行大气保护等。但现阶段，化学反应的机理往往是通过理论计算等方法推测的，很难获取直接证据。这是由于在反应的过程中，活性中间体用常规检测手段难以捕获。目前，有机化学家一般是利用红外光谱、核磁共振等手段对这一问题进行探索，虽然有一定的成果，但也面临着很大的局限性。

    潘远江表示，虽然利用质谱检测反应中间体也面临很多挑战，但是，借助质谱准确、快速、灵敏的特点，可以将中间体的元素组成、结构信息搞清楚，从而准确判断在反应过程中生成了哪些中间体，而这些中间体又可以导致终产物的形成，最终可以准确、清晰地了解反应全过程。潘远江相信，借助质谱技术最终可以形成一个通用的、普适的用于中间体检测的方法。

    对于一些相对较稳定的中间体，可以利用常规的质谱进行分析；但对于稳定性较差的中间体，潘远江团队通过改变反应离子阱的参数，延长中间体活性周期；或采取冷阱技术降低中间体活性等方法延长中间体寿命，便于质谱检测。同时，潘远江团队还与计量科学研究院合作，用大容量的、数字化的线性离子阱，以及串联离子阱技术，增大活性物质的容量，大大提高了阱内离子数，增加了中间体可检测的空间。

    潘远江还提到，他希望能够设计一个离子阱，可以将反应的活性中间体收集起来，与相应的化合物反应，获得目标产物，最终达到靶向合成的目的。他的目标是将质谱的离子阱，转化成有机合成的反应器，最终能够实现高效、精准的气相合成。他表示，从分析化学工作者的角度，希望质谱除了在产物检测的基本领域实现价值，还可以成为一个研究有机合成机理的通用型方法。“利用质谱将反应路线落实，解析机理，最终指导反应精准合成。”潘远江表示：“这个研究的前景是非常美好的，我认为从事有机质谱研究的人，很值得在这方面做出努力，完全可以给我们带来一片新天地。”

打开科研的想象大门，质谱全方位发力

    除了将质谱应用于化学反应机理的研究，潘远江也表示，质谱可应用的领域非常广阔，他用一句话总结了他眼中的质谱技术——质谱既能给我们带来一些美妙的想象，又能帮助我们解决实实在在的问题。他表示，质谱技术作为一种高效、精准的分子分析手段，给科研工作者带来无穷无尽可以发挥想象力的空间，一些过去棘手的问题，现在可以通过质谱技术得到解决。例如，质谱可以用来进行催化剂的筛选，也可用于探究反应机理等。

    质谱更为热门的应用体现在临床以及医学领域，如用于新生儿筛查、真菌感染检测、老年人营养水平检测，以及利用代谢组学判断身体是否有有癌变危险等方面。潘远江表示，未来质谱将更广泛地用于人体健康的检测，当人们感到身体不适时，可以通过质谱对唾液、呼出气体等进行检测、进行疾病的前期诊断。潘远江说到：“未来，可能小型质谱仪就像空气清新器一样进入千家万户，改变我们每个人的生活。”

    潘远江表示，质谱能应用在众多领域，从根本上来说，就是它能够切实地解决问题。无论是气相混合物还是液相混合物，无论是复杂的生物组学还是最接地气的食品成分，质谱都可以找到对应的手段去解决。

中国质谱的未来，在年轻人身上

    谈到自己的质谱之路，潘远江回忆到，1991年，在兰州大学攻读博士学位期间，他幸运地接触到质谱技术，而彼时质谱在国内还很稀少。1996年，他远赴瑞士从事博士后研究，当导师问他身为质谱博士接触过哪些质谱仪器时，他表示实验室里的几台不同类型质谱仪器都看过，却没有机会实际操作过，这让外国导师十分惊讶。从那之后，他从MALDI-TOF开始学起，一个月学一台，将合作指导导师实验室的仪器学了个遍。

    而现在国内的科研条件越来越好，许多实验室的设备条件可能已经超过了国外的实验室。随着国家支持以及质谱发展，年轻的质谱从业者处在前所未有的机遇之下。所以希望年轻人能抓住机会，努力取得更好的成果。

    潘远江指出，纵观国内外成名的质谱大家，无一不具有良好的质谱基础，因为基础知识扎实之后，再从事应用的相关研究就会具有不一样的视角和思路，所以年轻人如果想要在质谱研究中有更出色的成果，对技术基础、理论原理的学习还是需要进一步加强。另外，现在中国质谱快速发展，相关从业人员的需求十分旺盛，而相对地，我国的质谱人才还是比较紧缺。所以，为了鼓励更多的年轻人加入质谱行业中来，帮助青年学者走好质谱之路，他也愿意多分享他的经验和知识，也希望有更多的质谱大家为年轻人的教育贡献力量。

    潘远江也提到，质谱基础研究比较冷门，从事该领域的人很少。但基础研究是应用研究的先行者，只有基础研究上去了才能真正解决应用领域遇到的一些问题。也希望年轻人不仅仅集中在热门应用领域，也要更重视基础研究的工作。 

    他表示，中国质谱大会是一个非常好的契机，是年轻人最好的舞台。作为国内水平最高、规模最大的质谱会议，相信每一个从事质谱工作的人都能找到自己感兴趣的研究方向。希望每一个质谱同仁珍惜这个平台，并通过这个平台让中国质谱事业展现在世界面前。