（1）、 分析化学用于非侵入式医学诊断及相关实验装置研究

人体呼吸气、唾液和体表液含有多种与疾病相关的生物标识物，通过对特定人体标识物的检测可以实现对人体疾病非侵入式的早期诊断与筛查。基于人体标识物检测的疾病诊断方法为分析化学的发展提供了新的方向，这是一个新兴的研究领域，具有很强的先进性和前瞻性。在未来的几年中主要科研规划如下：

研究呼吸气、唾液、体表液中各痕量生物标识物的可靠采样方法及GC/MS、LC/MS等标准分析方法。探讨呼吸气、唾液、体表液中各痕量组分检测的实时在线检测新方法，包括微等离子体分子发射光谱法、空芯光纤吸收光谱法、质子转移反应质谱技术等，以及这些分析方法用于非侵入式医学诊断的可行性。研制小型化、便携式的针对痕量生物标志物检测的通用型仪器以及针对特定疾病生物标志物的专用型仪器。研究呼吸气、唾液、体表液中的生物标识物与重大疾病，如糖尿病、肺癌、肿瘤等的相关关系，探索各种生物标识物用于疾病诊断的机理。开辟分析化学应用于非侵入式诊断的新方法、新途径、新领域，开创分析化学的新纪元。

（2）、新型质谱离子源与相关技术研究

本方向专注于多种新型质谱离子源的开发，包括基于微波等离子体的常压解吸离子源（MIPDI），基于直流微等离子体的常压解吸离子源（MFGDP）和微波诱导等离子体质子转移反应离子源（MIP-PTR）等。自从API源被引入作为质谱离子源以来，常压离子源在质谱领域的应用呈现爆炸式增长。本中心所从事的多种常压解吸质谱离子源（MIPDI、MFGDP等）具有如下特点：可以使用氩气或者氦气产生的等离子体、不需样品前处理可进行实时分析、方法灵敏度高、线性范围宽等。除此以外，MIPDI源的气体温度较高，因而具有较强的解吸能力；而MFGDP具有温度低，能量低的特点，所产生的离子能量相对较低，因而分子离子峰特别明显，适用于生物大分子的离子化。MIP-PTR则是一种完全不同的离子源，通过MIP产生的水合质子与空气中的挥发性有机物（VOCs）发生分子离子反应，产生VOCs的质子化离子，且不受空气本身成分影响。因此这种离子源的质谱仪（PTR-MS）特别适合对空气中的VOCs成分进行在线分析，且该方法具有非常好的检测限。这些新型离子源可用于各种样品（如药片等复杂基体）中所含物质的快速分析、生物成像分析（药物残留与释放）、环境监测、人体疾病诊断（呼吸气，体液）、过程分析等众多领域，替代或者简化现行的分析方法。

（3）、 激光光谱分析技术与LIBS仪器研究

本方向主要从事激光诱导击穿光谱技术（LIBS）、激光腔衰荡光谱技术（CRDS）、激光诱导荧光技术（LIF）的研究工作。在分析方法研究方面，重点探索LIBS与拉曼同时检测的新方法、新原理、新技术，实现样品原子组成、分子结构的综合信息的原位实时获取，并建立远程、原位、在线、实时分析体系；探索高灵敏CRDS技术的相关机理，以及在紫外、可见和红外光谱分析中的应用。在仪器研发方面，研制适用于石油勘探、地质、冶金、电力行业的便携式、小型化LIBS仪器；拓展激光光谱分析的应用领域，研究LIBS技术在深空探测、航空航天领域的应用，开发相应的航天型激光光谱分析仪器；研制基于CRDS技术的有害气体现场快速测量仪, 应用于环境和安全的应急监测；研发便携式的LIF病原体检测仪器，实现对水源、食品、包装袋等的在线原位检测。开发自主知识产权的激光光谱分析仪器、培养科学仪器开发人才，实现高端激光光谱分析仪器的国产化，努力打造激光光谱分析的基础研究科学平台，建设世界领先的激光光谱分析科学研发基地和人才培养基地。

（4）、 新型生物传感器及光纤传感技术

本方向以生物免疫技术、DNA技术和纳米生物功能材料、纳米量子点等技术为核心，研究具有远程检测功能的光纤传感器和具有生物特征识别功能的生物传感器，集成具有独创和自主知识产权的新型介孔生物芯片，开展病原微生物快速检测、肿瘤和疾病诊断标志物检测以及食品中非法物质的快速检测。研究富集分离检测三位一体化的检测单元，实现多组分同时快速测定；研究病毒和细菌的特征DNA序列，实现基因表达水平的医学检测，为个体化医疗奠定基础；研究纳米技术，增加检测的灵敏度和特异性；研究肿瘤和疾病诊断标志物检测的免疫检测，实现癌症的早期筛查和诊断，预警“富贵病”；研究食品中非法物质快速检测，为食品安全保驾护航。

该课题的研究为医疗临床诊断、卫生检验检疫、食品质量控制等方面提供方便快捷、质优价廉的分析方法和分析仪器，为中国的生物芯片技术开辟新的途径。

（5）、创新型分析仪器的研发

该部分工作重点是研究具有广泛应用前景的核心技术，并以此为基础研发手持式、便携式的新型仪器，解决生产生活中的关键问题。本中心将重点研究分析化学新技术，新方法和新仪器，提升中国分析仪器的研究水平，促进国内分析仪器事业的发展，加快分析仪器的国产化进程。

在未来的几年中将重点开发涉及国计民生重大问题的分析仪器，其中具有突出代表性的研究领域包括：微型等离子体芯片用于对有机物挥发气体的检测；生物芯片传感器的研制；基于微等离子体源的便携式化学毒物监控设备的开发；闪烁体光纤放射物探测传感器的研制；基于等离子体的多功能便携式分析仪用于实时监测大气微粒；基于微波诱导等离子体与水分子作用产生的质子转移反应的新型质谱仪开发；基于光纤传感器的创新型呼吸器，用于对糖尿病人的非侵入式早期诊断；基于微波等离子体的烟气排放连续监测系统。

开展创新型分析仪器及仪器小型化、国产化的研究，不仅可以促进分析测试技术的发展，填补国内空白，改变高端分析仪器长期依赖进口的局面。促进国家分析仪器行业的发展，扩大仪器应用领域的对外影响力，更好地为我国科研、生产和社会生活服务。