上世紀(jì)50年代起，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)讓生命科學(xué)走進了分子時代。作為我國分子科學(xué)研究的先鋒，中科院化學(xué)所較早時期即瞄準(zhǔn)了生命化學(xué)的前沿，敢為人先地開展了與生命科學(xué)相關(guān)的化學(xué)分析工作，為生命過程化學(xué)本質(zhì)的研究奠定了基礎(chǔ)。

　　以分析化學(xué)為基礎(chǔ)

　　中科院化學(xué)所生命科學(xué)分析研究始于分析化學(xué)的牢固基礎(chǔ)。六十年來，化學(xué)所分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展歷經(jīng)多次變遷，最終確定以生命科學(xué)為研究對象，開始深入系統(tǒng)地研究和探索。

　　據(jù)化學(xué)所相關(guān)負責(zé)人介紹，在形式上，分析化學(xué)的發(fā)展雙軌并進，一是依托于分析專業(yè)研究隊伍的集中發(fā)展，二是寓于其他學(xué)科的分散發(fā)展。

　　建所初期，以分析化學(xué)為中心的研究單元立足無機化學(xué)，屬無機分析方向。而有機分析最早隸屬于有機合成，直到1960年前后并入分析單元，兩個方向合稱為“分析化學(xué)研究室”，由梁樹權(quán)先生領(lǐng)銜。上世紀(jì)60年代、70年代，分析化學(xué)研究室逐漸發(fā)展完備。當(dāng)時，科研人員們緊密結(jié)合國家需求，把握學(xué)科發(fā)展趨勢，開展了多項前瞻性創(chuàng)新研究。

　　1985年，隨著化學(xué)所撤銷研究室建制，分析室分散為組，兩年后復(fù)建，并于1989年更名為“生命科學(xué)中的分析化學(xué)研究室”。

　　在業(yè)內(nèi)科學(xué)家們看來，該研究室較早部署了分析化學(xué)和生命科學(xué)的交叉研究，為我國生命分析化學(xué)的誕生和發(fā)展作出了重要貢獻。

活體電分析示意圖

　　毛細管電泳的先驅(qū)

　　對從事分析化學(xué)的研究人員而言，生命分析化學(xué)的難點在于，從相對簡單的無機分析體系轉(zhuǎn)至復(fù)雜生命體系樣品的研究。首當(dāng)其沖的便是分離問題。

　　早在上世紀(jì)70年代末，該研究室研究員竺安便開始思考生物大分子的分離問題?！吧锎蠓肿酉鄬β臄U散速度，會限制它們在色譜過程中的分離效率，但在電泳過程中卻正好相反，分子越大、擴散系數(shù)越小，電泳分離的效率反而越高?！碑?dāng)時，竺安敏銳地意識到了毛細管電泳將在生命分析化學(xué)上大有可為。

　　于是，當(dāng)毛細管電泳尚未引起國際權(quán)威分析化學(xué)專家注意的時候，化學(xué)所在竺安的帶領(lǐng)下，開始了毛細管電泳的探索，成為毛細管電泳研究的先驅(qū)。

　　如今，毛細管電泳已經(jīng)發(fā)展為生物大分子分離分析的利器，人類的科技到20世紀(jì)末才能測定分子龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的人類和動物基因的DNA序列，靠的正是這一技術(shù)。毛細管電泳研究也在化學(xué)所獲得了迅速而全面的發(fā)展，化學(xué)所成為我國此領(lǐng)域研究的中心之一。

化學(xué)所研制低溫毛細管電泳儀

　　瞄準(zhǔn)生命科學(xué)前沿

　　2009年，“中科院活體分析化學(xué)重點實驗室”正式成立，國家自然科學(xué)基金委的“創(chuàng)新群體”也在這里誕生。科研人員敢為人先，將生命分析化學(xué)推向更高層次，并極大推動了該領(lǐng)域研究的快速發(fā)展。

　　十多年來，毛蘭群課題組創(chuàng)新性地發(fā)展了系列活體分析化學(xué)原理和方法，實現(xiàn)了模型動物的活體原位和活體在線分析，進而展開了諸如腦缺血和耳聾等神經(jīng)生理和病理的分子機制研究和探索。

　　陳義課題組在毛細管電泳、色譜及其與質(zhì)譜聯(lián)用等活體分離分析方法上進行了不懈探索，建立了針對活植物、活昆蟲直接取樣的超痕量分析方法。生物分子真實生理環(huán)境中相互作用的研究方法和技術(shù)平臺也隨之發(fā)展起來，包括免標(biāo)記、可仿生的高通量表面等離子體共振成像方法等?；诖朔椒ǎ麄冏灾餮兄屏松唐窐訖C和軟件工作站，能用于約兩千個識別反應(yīng)的同時監(jiān)測。

　　同時，馬會民、方曉紅、王樹、高明遠等課題組也系統(tǒng)地開展了分析化學(xué)與生命科學(xué)的交叉創(chuàng)新研究，例如，他們創(chuàng)制了結(jié)合STED超分辨成像、掃描探針成像和質(zhì)譜成像等三大成像技術(shù)的高分辨化學(xué)成像系統(tǒng)。部分成果可用于重大疾病標(biāo)志物的快速分析和藥物等研究。

　　此外，細胞質(zhì)譜測定技術(shù)、親和色譜技術(shù)、脂質(zhì)組學(xué)研究、氫氘交換質(zhì)譜等新的生命科學(xué)分析創(chuàng)新成果也不斷涌現(xiàn)。

　　活體分析化學(xué)是個全新的、富有挑戰(zhàn)性的研究領(lǐng)域，該領(lǐng)域研究雖然備受關(guān)注，但是系統(tǒng)的研究才剛剛起步，急需創(chuàng)新的思維和方法。未來，化學(xué)所活體分析化學(xué)研究將依據(jù)化學(xué)與生命交叉研究的指導(dǎo)思想，不斷開展活體分析化學(xué)新原理和新方法的前沿探索。