5月13日,“海智惠贛鄱——贛俄人才交流與科技合作推進會”在東華理工大學舉行,俄羅斯科學院院士蘇希赫、俄羅斯總統(tǒng)科學顧問利希獲聘名譽教授。這不是雙方首次“聯(lián)姻”。近年,東華理工大學多次向俄羅斯提供質(zhì)譜科學與儀器的技術支持。
牽頭東華理工大學質(zhì)譜科學與儀器實驗室的是該校的陳煥文教授。自2006年、2007年接連發(fā)明了呼出氣體原位活體質(zhì)譜分析方法和生物表面活體質(zhì)譜分析技術后,其科研成果被廣泛應用于醫(yī)學、食品、環(huán)保等多個領域。
“聞”呼出氣體辨病理
質(zhì)譜是指廣泛應用于各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種科學技術。簡單地說,它像敏銳的眼睛,能看清其他儀器難以看到的分子世界,確定固體、氣體、液體等物質(zhì)中所含成分,是定性、定量的重要手段和工具。
2006年,陳煥文作為東華理工大學從美國普渡大學引進的有機質(zhì)譜學博士后,成立了質(zhì)譜研究團隊,建立了呼出氣體原位活體質(zhì)譜分析方法,在國際上首次證明,呼出氣體中含有大量攜帶人體生理病理信息的非揮發(fā)性物質(zhì),并發(fā)明電噴霧萃取電離質(zhì)譜技術,即利用現(xiàn)代質(zhì)譜技術來檢測病人呼出氣體成分,檢測到攜帶病理信息的生物分子。用東華理工大學有關負責人的話說,這意味著你對儀器呼一口氣,就能判斷出患有何種疾病。
2007年,陳煥文發(fā)明了生物表面活體質(zhì)譜分析技術,能一分鐘內(nèi)能檢測出樣品中的有毒有害物質(zhì)等。相關論文在《自然》等國際頂尖科學雜志刊登后,得到諾貝爾獎得主約翰·費恩“分析化學界將對此滿懷感激”的評價。
憑借兩項重大發(fā)明,陳煥文收獲了多項國際榮譽。瑞士聯(lián)邦理工學院是愛因斯坦的母校,被譽為“諾貝爾獎”的搖籃,其化學系有14名諾貝爾獎得主,被國際權威人士認為是世界最強的化學系。陳煥文于2007年被瑞士聯(lián)邦理工學院授予“杰出貢獻獎”,成為我國首位獲此殊榮的科學家。
能快速確定癌癥邊界
2016年2月1日,省體育科學研究所發(fā)感謝信給東華理工大學質(zhì)譜科學與儀器重點實驗室,感謝陳煥文團隊為避免江西高水平運動員出現(xiàn)食源性興奮劑事件所做的奉獻。
“今年1月,省體育科學研究所送來了一批肉類樣品。”實驗室老師盧海艷說,利用活體質(zhì)譜技術,僅花一分鐘就準確檢測到樣品內(nèi)含有瘦肉精。“運動員若食用此類肉品,不僅對身體有害,還會被檢測出興奮劑。”盧海艷說,基于此次合作,省體育科學研究所與實驗室建立了長期合作關系,將來不僅檢測食品,還可檢測運動員汗液中的乳酸含量,進而給出科學訓練建議。
據(jù)了解,陳煥文的技術被南昌大學第一附屬醫(yī)院、二附院用于開展臨床試驗。二附院胸外科副主任醫(yī)生魏益平告訴記者,以前判斷病人是否患癌,需要經(jīng)過抽血、拍片,甚至開刀等復雜過程,但現(xiàn)在分析病人痰樣,用質(zhì)譜儀檢測的數(shù)據(jù)與大數(shù)據(jù)庫對比,一分鐘就能給出臨床診斷。“從目前數(shù)百個樣本看,準確率達95%。”
魏益平還說,在腫瘤切除手術中,質(zhì)譜儀能快速確定癌癥邊界。“以前手術中需要切開腫瘤后化驗和確認邊界,耗費一個小時。但通過質(zhì)譜儀只需幾分鐘。”
提取橙花香料制香薰產(chǎn)品
2015年,東華理工大學質(zhì)譜科學與儀器重點實驗室被科技部評為我省首個國家級國際聯(lián)合研究中心。與此同時,陳煥文進一步明確了發(fā)展定位——立足國際前沿,發(fā)展高新質(zhì)譜科學技術,同時結合江西特色,服務地方經(jīng)濟社會發(fā)展。
贛南盛產(chǎn)臍橙,但橙花、橙葉等往往無從利用。2015年,陳煥文團隊與興國縣豐硒農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司合作展開合作,采用橙花、葉、枝、皮與艾草等天然原料,用質(zhì)譜技術分析原料成分,提取最合適的香料成分進行配比,研制出特殊的鎖香工藝,制得香薰產(chǎn)品。在提高橙樹利用率的同時,也為企業(yè)帶來經(jīng)濟效益。
此外,陳煥文的質(zhì)譜技術還在不斷擴大應用范圍,目前已涉及母乳檢測、PM2.5檢測、水質(zhì)分析等,前景廣闊。“產(chǎn)業(yè)化肯定是我們的目標,上海、北京等多地的投資人和企業(yè)在與我們談合作。”陳煥文說,“但從基礎研究到產(chǎn)業(yè)化需要一個過程。此外,質(zhì)譜儀器對精密制造要求非常高,我們希望國內(nèi)相關制造水平再上一個臺階,屆時能讓更多人享受到質(zhì)譜帶來的好處。”
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