波譜學(xué)是物理學(xué)提供給化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)和材料科學(xué)等研究物質(zhì)的一種從原子分子水平的結(jié)構(gòu)和動力學(xué)性質(zhì)等到宏觀行為的非常有效的工具。從有機分子、生物大分子到蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu);從農(nóng)藥、醫(yī)藥的藥理特性,到活體檢測、醫(yī)學(xué)診斷、腦功能成像等,都屬于波譜學(xué)研究范圍。
《波譜學(xué)雜志》是國內(nèi)磁共振波譜領(lǐng)域唯一的學(xué)術(shù)性期刊,由中國物理學(xué)會波譜學(xué)專業(yè)委員會和中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所共同主辦,創(chuàng)刊于1983年6月,得到諾貝爾獎獲得者Ernst等著名科學(xué)家的支持。本刊前任主編葉朝輝院士是我國著名的波譜學(xué)家,現(xiàn)任主編由中國科學(xué)院武漢物理與數(shù)學(xué)研究所所長、波譜與原子分子物理國家重點實驗室主任劉買利擔(dān)任。《波譜學(xué)雜志》為國產(chǎn)波譜事業(yè)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻。
在2021年度北京波譜年會上,儀器信息網(wǎng)特別采訪到了《波譜學(xué)雜志》副主編,中科院精密測量科學(xué)與技術(shù)研究院(原武漢物理與數(shù)學(xué)所)蔣濱研究員,他就近年來國產(chǎn)波譜的發(fā)展情況、技術(shù)難題與解決方向,當(dāng)下波譜技術(shù)的研究熱點與技術(shù)提升需求,以及《波譜學(xué)雜志》推動國產(chǎn)波譜行業(yè)發(fā)展這幾個方面提出了自己的一些看法。
近年來,國產(chǎn)波譜行業(yè)發(fā)展迅猛,蔣濱從科研發(fā)展、產(chǎn)業(yè)發(fā)展以及波譜行業(yè)從業(yè)人數(shù)增長這三個方面介紹了國產(chǎn)波譜行業(yè)的發(fā)展情況。從科研角度,國內(nèi)發(fā)表核磁共振相關(guān)的SCI論文,從2000年的7%左右上升到2020年的28%左右,《波譜學(xué)雜志》收稿質(zhì)量有明顯提升,影響因子也在不斷攀升。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展角度,擁有自主研發(fā)技術(shù)的國產(chǎn)波譜儀器公司,如主做高場核磁波譜儀的中科牛津公司,主做電子順磁譜儀的國儀量子公司,主做低場核磁的蘇州紐邁公司,近年來發(fā)展迅猛。另外,做臨床核磁共振成像儀的如聯(lián)影醫(yī)療和東軟醫(yī)療等公司,產(chǎn)品也可以和國外知名廠商相媲美。關(guān)于波譜行業(yè)的從業(yè)人數(shù),其實從近年來文章數(shù)量的增長、國產(chǎn)波譜儀器銷量的增長、國內(nèi)商業(yè)公司的人才引進等情況都說明了波譜行業(yè)從業(yè)人數(shù)的大幅增長。
波譜行業(yè)發(fā)展態(tài)勢良好,離不開技術(shù)的不斷突破,但依舊有技術(shù)難題仍未能攻克,蔣濱提出了當(dāng)前三大技術(shù)難題:磁體、探頭、原材料。磁體形成的高場場強仍無法滿足更高的要求;先進探頭如超低溫探頭、高速魔角旋轉(zhuǎn)探頭,國內(nèi)也比較欠缺相關(guān)技術(shù);原材料如超導(dǎo)線材及高端芯片仍受制于人。關(guān)于如何解決,他提出了建議:國產(chǎn)儀器公司自身要加大科研投入,與多方合作,通過多學(xué)科交叉融合的合作研究共同解決核磁人面臨的問題;波譜從業(yè)人員也要勇于使用國產(chǎn)儀器、積極反饋,給國產(chǎn)儀器公司以支持。
那么,當(dāng)下波譜儀器技術(shù)的研究熱點是什么呢?蔣濱介紹到,與儀器相關(guān)最大的研究熱點:樣品極化技術(shù)。核磁共振的短板是靈敏度低,常規(guī)解決方法是提高磁場強度或采用超低溫探頭技術(shù),但成本昂貴,發(fā)展已經(jīng)接近瓶頸。另外的方法就是提高樣品的極化度,現(xiàn)在比較主流的就是動態(tài)核極化技術(shù)(DNP)和氣體核自旋交換光抽運技術(shù)(SEOP)這兩個技術(shù),兩者都是當(dāng)下的研究熱點。很有意思的是,被問及對當(dāng)前技術(shù)的提升需求時,他提出了一個口號“更高更快更強”,希望核磁共振時空分辨率更高,實驗速度更快,磁場更強,對于分子量較大的蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)也能進行解析,以及譜峰歸屬自動化等。蔣濱說:“我們對技術(shù)提升的需求是永無止境的!”
最后,蔣濱介紹了關(guān)于《波譜學(xué)雜志》助力國產(chǎn)波譜行業(yè)發(fā)展所做的努力,主要是自媒體宣傳、雜志專欄宣傳及做好培訓(xùn)工作這三方面。在微信公眾號上宣傳波譜儀器公司的儀器動態(tài);雜志期刊特別設(shè)置了儀器硬件相關(guān)內(nèi)容???;與中科院磁共振聯(lián)盟、中科院精密測量院、中科大、中科大昆明植物所,以及國儀量子公司等聯(lián)合主辦核磁共振波譜培訓(xùn)班、電子順磁培訓(xùn)班等,講解磁共振基本原理、技術(shù)、國產(chǎn)儀器的操作等。
以下為詳細視頻: