張麗華：質(zhì)譜大會(huì)促進(jìn)學(xué)科交叉 催生更高水平原始創(chuàng)新
發(fā)布時(shí)間:2018-09-27 閱讀次數(shù)：8708次
近20年來，組學(xué)研究的不斷深入對(duì)推動(dòng)全球質(zhì)譜技術(shù)取得突飛猛進(jìn)的發(fā)展起到了至關(guān)重要的作用。由于組學(xué)研究對(duì)分辨率、動(dòng)態(tài)范圍、靈敏度等極限性能的不斷追求，推動(dòng)了質(zhì)譜技術(shù)的迅猛發(fā)展，并迅速擴(kuò)展至幾乎我們所知的各個(gè)領(lǐng)域。質(zhì)譜已成為諸多領(lǐng)域發(fā)展亟需的重要分析工具。在“2018年中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會(huì)”將于今年召開之際，分析測試百科網(wǎng)采訪到中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所的張麗華研究員，她將在蛋白質(zhì)組學(xué)研究的角度出發(fā)，暢談質(zhì)譜的作用和中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會(huì)的意義。
大連化物所生物分子高效分離與表征研究組組長張麗華
1+1>2 開啟中國質(zhì)譜新時(shí)代
談到即將召開的中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會(huì)的意義，張麗華表示：質(zhì)譜本身涉及物理、化學(xué)、電子、生命科學(xué)等多學(xué)科方向。今年11月中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會(huì)第一次把物理學(xué)會(huì)和化學(xué)學(xué)會(huì)的質(zhì)譜會(huì)議同時(shí)融合召開，起到了1+1>2的效果，開辟了中國質(zhì)譜的新時(shí)代。在會(huì)議上不同學(xué)科背景的學(xué)者通過深入交流，必將加速中國質(zhì)譜的發(fā)展，具有深遠(yuǎn)的意義。 “以前我們化學(xué)背景的學(xué)者更關(guān)心質(zhì)譜領(lǐng)域化學(xué)相關(guān)的研究進(jìn)展。如希望產(chǎn)生更高層次的創(chuàng)新，還需依賴物理學(xué)的源頭改進(jìn)。因此，如只參加一個(gè)學(xué)會(huì)的質(zhì)譜會(huì)，得到的知識(shí)就會(huì)受限?！睆堺惾A說，“今年集中開會(huì)，可推動(dòng)知識(shí)交叉，更好地促進(jìn)質(zhì)譜發(fā)展；同時(shí)也提供了一個(gè)非常重要的質(zhì)譜界交流平臺(tái)。”
質(zhì)譜是蛋白質(zhì)組學(xué)研究的重要工具
談到自己的研究同質(zhì)譜的關(guān)系，張麗華說：質(zhì)譜對(duì)蛋白質(zhì)組研究非常重要。
蛋白質(zhì)組研究的對(duì)象非常復(fù)雜。不管是細(xì)胞、組織還是體液，一個(gè)簡單的樣本包含蛋白質(zhì)的種類可能達(dá)上萬種；如果考慮到蛋白質(zhì)的翻譯后修飾和可變剪切等，種類可以達(dá)到上百萬種。樣品中蛋白質(zhì)的豐度范圍分布非常廣，甚至可以達(dá)到12個(gè)數(shù)量級(jí)。此外，生物樣品中蛋白質(zhì)的種類和含量是隨時(shí)空動(dòng)態(tài)變化的。張麗華說：“我們團(tuán)隊(duì)最擅長的是色譜，發(fā)展了諸多高效樣品制備和高分辨色譜分離新材料新方法。在實(shí)現(xiàn)規(guī)模化蛋白質(zhì)鑒定、定量、相互作用分析，甚至結(jié)構(gòu)解析方面必須依賴質(zhì)譜?！?/p>
在蛋白質(zhì)組研究的全流程中，張麗華團(tuán)隊(duì)從定性、定量和相互作用三個(gè)階段開展研究，質(zhì)譜應(yīng)用貫穿全程。通過提高肽段的離子化效率實(shí)現(xiàn)了深度覆蓋的定性分析；發(fā)展了基于二級(jí)質(zhì)譜特征碎片離子的定量方法，提高定量的精準(zhǔn)度；發(fā)展了化學(xué)交聯(lián)質(zhì)譜新技術(shù)，用于研究蛋白質(zhì)之間的相互界面?！暗鞍踪|(zhì)組學(xué)研究的每個(gè)環(huán)節(jié)、每個(gè)階段幾乎都離不開質(zhì)譜技術(shù)。”張麗華說，“瞄準(zhǔn)一些重要的科學(xué)問題，比如生物學(xué)家非常感興趣而采用現(xiàn)有手段解決不了的問題，我們開展色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法學(xué)研究，提高鑒定的靈敏度、定量的準(zhǔn)確度和相互作用位點(diǎn)解析的覆蓋度。希望這些努力會(huì)同時(shí)推動(dòng)質(zhì)譜分析能力的不斷提升。由于我們不擅長質(zhì)譜硬件的設(shè)計(jì)和改造，非常希望通過此次質(zhì)譜大會(huì)的平臺(tái)將促進(jìn)我們和更多同行之間的合作，尤其期待通過與物理專家合作改進(jìn)儀器，幫助我們開展目前無法進(jìn)行的研究。我們所王方軍研究員正在利用楊學(xué)明院士在基金委支持下研制的極紫外自由電子激光裝置，通過提高待測物的碎裂效率，改善質(zhì)譜的鑒定能力。利用物理和化學(xué)結(jié)合，解決生物問題，有可能是推動(dòng)質(zhì)譜進(jìn)步的重要契機(jī)。借助此次質(zhì)譜大會(huì)的契機(jī)，我們希望能與更多業(yè)界發(fā)展物理前沿技術(shù)的研究者一起合作，產(chǎn)生更多創(chuàng)意?！?/p>
二十年前和質(zhì)譜的初次邂逅
張麗華回顧說，自己1996年進(jìn)實(shí)驗(yàn)室以來，實(shí)驗(yàn)室在1997年購置了第一臺(tái)質(zhì)譜；而現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)室已有很多臺(tái)高端質(zhì)譜。1999年，遠(yuǎn)赴德國從事博士生聯(lián)合培養(yǎng)研究就是想用對(duì)方實(shí)驗(yàn)室的CE-MS開展工作；而如今許多外國學(xué)者到化物所開會(huì)，紛紛驚嘆中國實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)譜之多，設(shè)備之先進(jìn)?！拔覀儗?shí)驗(yàn)室的發(fā)展，從一個(gè)側(cè)面反映了中國質(zhì)譜普及和提升的程度。不過這些高端質(zhì)譜均從國外進(jìn)口，真希望有一天我們能用到我們中國自己研制的高端質(zhì)譜?！睆堺惾A說，“近年來中國質(zhì)譜行業(yè)發(fā)展迅速，已有多款質(zhì)譜相繼問世。我們非常期待以后能用到國產(chǎn)的適于生物大分子分析的高端質(zhì)譜。當(dāng)然，這需要一些時(shí)間，不僅是設(shè)計(jì)理念，還期待材料、工藝等諸多方面的整體提升。如今我們所用的每一臺(tái)國際大品牌質(zhì)譜，它們背后通常有公司和大學(xué)、科研院所團(tuán)隊(duì)的合作、設(shè)計(jì)、應(yīng)用、改進(jìn)、完善和生產(chǎn)的鼎力合作，最后進(jìn)入市場。因此，當(dāng)我們購置使用時(shí)已經(jīng)比國外頂尖科學(xué)家晚用了至少1-2年。若有一天我們能夠在第一時(shí)間就用到我們自己研制的性能卓越的質(zhì)譜，對(duì)于我們的科研產(chǎn)出將有極大推動(dòng)作用。質(zhì)譜國產(chǎn)化雖然很艱苦，但我們必須走這條路。”
中國質(zhì)譜厚積薄發(fā)，地位提升指日可待
談到中國質(zhì)譜在世界上的地位，張麗華表示，以前大家覺得質(zhì)譜太貴，中國做質(zhì)譜研究和應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)室少，在全球的影響和話語權(quán)就會(huì)受限?，F(xiàn)在各個(gè)行業(yè)各個(gè)領(lǐng)域包括大學(xué)科研院所、大中型企業(yè)、出入境等檢測單位，質(zhì)譜已越來越普及。我國科學(xué)家曾統(tǒng)計(jì)過，中國學(xué)者目前在國際分析化學(xué)相關(guān)期刊發(fā)表文章的數(shù)量和引用率是突飛猛進(jìn)的。近幾年隨中國質(zhì)譜使用的推廣和普及，質(zhì)譜相關(guān)文章的數(shù)量也在不斷增加。僅從近幾年化學(xué)會(huì)的質(zhì)譜大會(huì)來看，每屆人數(shù)增長非常迅速。雖然目前中國質(zhì)譜在全球的影響力和地位尚未位居首位，但隨著越來越多的中國學(xué)者進(jìn)入該領(lǐng)域，用質(zhì)譜技術(shù)解決更多前沿科學(xué)問題，相信未來中國質(zhì)譜的國際地位將得到快速提升?！拔覀€(gè)人對(duì)此非常樂觀?！睆堺惾A說。
中國質(zhì)譜大會(huì)具有里程碑意義
最后，張麗華對(duì)將要舉辦的中國質(zhì)譜大會(huì)表示祝賀，她說：“對(duì)于中國質(zhì)譜的發(fā)展，它將會(huì)是一個(gè)里程碑的會(huì)議，意義非常深遠(yuǎn)。希望將來中國質(zhì)譜大會(huì)不僅能為我們創(chuàng)造更好的多學(xué)科交流平臺(tái)，而且也作為開放的窗口，讓世界頂級(jí)專家更好地了解我們的工作，促進(jìn)我國質(zhì)譜事業(yè)的不斷發(fā)展?，F(xiàn)在大家一提到質(zhì)譜大會(huì)，第一反應(yīng)就是ASMS；希望不久的未來，中國質(zhì)譜大會(huì)變成中國的一個(gè)盛會(huì)，并吸引更多海外專家學(xué)者，不斷提升我們?cè)谑澜绲挠绊懥偷匚?。期待在不久的將來，中國質(zhì)譜大會(huì)的影響力能逐漸與ASMS媲美，并產(chǎn)生越來越深遠(yuǎn)的影響。”