分析化学研究所

 

所长:  李景虹 教授,国家杰出青年科学基金获得者,教育部长江特聘教授
        副所长:张四纯、向   宇、杨海军

                       

联系方式:北京 清华大学化学系 邮编 100084
        电话/传真:010-62795290
        E-mail:jhli@mail.tsinghua.edu.cn

 

1、历史沿革与现状概述
        清华大学分析化学学科在1926年化学系成立之初就作为重点发展的“专门方向”之一,定量分析化学和定性分析化学课程均由留美归国博士和当时国内著名的化学家高崇熙和张子高教授(先后担任系主任)亲自主讲。1952年院系调整使清华大学化学系的发展一度中断,但是分析化学教学一直得到保持和延续。甚至在化学系复系之前,清华大学已于1972年就在国内较早建立了分析中心,1978年始在化工系恢复招收“物理化学与仪器分析”专业的理科学生并招收应用化学(分子光谱、仪器分析)硕士生。1985年清华大学恢复组建化学系,原分析化学教研室与清华大学分析中心整合成教学、科研、服务三结合的实体。2007年分析化学学科成为国家重点学科,极大地促进了学科的发展与人才培养。2011年成立“微量分析方法与仪器研制北京市重点实验室”;2013年成立中国化学会质谱分析专业委员会,挂靠分析化学学科;2014年在原有的分析测试计量认证资格的基础上,又取得食品计量认证证书。
        本学科的发展凝聚了几代人的心血。特别是化学系复系以来,邓勃、郑用熙、李隆弟等教授在化学计量学、原子吸收光谱分析和胶束增溶及室温磷光光度分析研究方面,形成了有特色并在国内有一定影响的学科方向。九十年代后随着罗国安、朱永法、童爱军、丁明玉、张新荣、林金明、李景虹、张四纯、梁琼麟等一批中青年人材的成长与引进,明确了以色谱分析、光谱分析、表面分析、电化学分析、药物分析作为本学科的主要研究方向。近年来,为了加强光谱、质谱、电化学分析研究队伍建设,又引进了刘洋、何彦、向宇、瑕瑜等一批优秀青年教师。本学科现有教师及工程系列人员共22名,其中教授9人,教育部长江特聘教授2人、国家杰出青年基金获得者5人、青年千人2名(其中1名将于2015年下半年回国)、教育部跨世纪人才1人,有英国皇家化学会会士荣誉称号教授3人。形成了一支学术方向和年龄结构合理的师资队伍。目前清华大学分析化学学科已成为我国培养分析化学领域高级人才和从事创新性科学研究的重要基地之一。
        2010-2015年,分析化学研究承担了包括国家“973”、“863”、科技攻关与支撑项目、国际合作项目、国家自然科学基金重大、重点、仪器专项、面上项目、青年基金,以及军工项目等100多项,为研究生培养、科研创新以及国内外学术交流提供必要的经费支持。平均每年在国际学术刊物(SCI刊物)发表论文100篇左右,申请和获得国家发明专利10多项。近5年先后获得国家自然科学奖二等奖1项、国家科技进步奖二等奖1项、教育部自然科学奖一等奖3项、北京市科学技术奖二等奖1项,以及其他省部级奖10多项。
        本学科探索了学科与仪器平台融合发展的模式,依托分析中心在大型仪器设备方面的优势为本学科发展提供了重要支撑。现有仪器设备总价值超过1亿元人民币,其中可供公共测试平台的仪器7000万元。并与美国赛默飞世尔、安捷伦、珀金-埃尔默、戴安、布鲁克、日本电子、日本分光、日立高科等国际著名仪器公司等多家国际著名仪器公司成立了合作实验室。国家能谱中心,北京清华生命科学与材料科学分析测试研究中心,教育部中医药现代化网上合作研究中心均设在本中心。此外,本中心还与国家纳米科学中心建立了协作实验室。
        2、教学
        分析化学研究所为全校10余个系开设了《分析化学》(A,B)、《仪器分析》(A,B)、《化学分离》、《环境分析化学》、《材料分析》、《波谱分析》、《分析化学前沿》、《高等分析化学》、《药物分析》、《分析化学与现代社会》、《基础分析化学实验》、《仪器分析实验》、等理论与实践课十余门。先后编写了10多种教材及参考书。其中为生物系、生化基科班开设的《仪器分析》是北京市精品课。

3、科研
        本研究所依据国内外分析化学发展趋势和特点,结合国家经济建设和社会发展的需求,重点发展的六个主要研究方向为:
       

(1)光谱及成像分析:以化学发光、荧光探针、红外光谱、拉曼光谱、ICP-MS等为研究重点,结合纳米技术和生物技术,建立高灵敏度的分析方法和传感体系,为生命科学、食品安全和相关学科提供高选择性的识别方法和高灵敏度的检测手段。在光学探针的合成及其分子识别方面,建立了能在水溶液中对过渡金属离子产生高选择性荧光增强型响应的新方法。学术带头人为童爱军教授、国家杰出青年科学基金获得者张四纯和何彦教授、中组部“青年千人”向宇副教授。
      (2)质谱及色谱分析:以研究新型质谱离子源、微流控芯片质谱联用接口、单细胞分析、色谱质谱联用等为主要研究内容。发展常态离子化质谱、纸基电喷雾质谱、液滴“质谱传感器”、微流控芯片质谱联用细胞分析、质谱成像等新原理、新方法、新技术。研究开发分子印迹、固相微萃取、在线大体积富集进样等新型色谱样品前处理材料和技术,扩大了色谱质谱联用分析的应用范围。学术带头人张新荣教授为美国化学会刊物Analytical Chemistry副主编、英国皇家化学会会士;瑕瑜教授为中组部“青年千人”;丁明玉教授。

(3)微流控芯片分析:开展生物体系中复杂物质的高效分离与高灵敏度检测方法与技术研究,以微流控芯片为样品前处理、分离和富集平台,利用高性能质谱为检测手段,研究芯片与质谱接口技术和离子化方法,针对细胞、蛋白质组学、代谢组学及中药等复杂体系,在微流控操控技术、表面修饰和质谱检测与离子源研究方面有所突破。学术带头人林金明教授为教育部长江特聘教授、国家杰出青年基金获得者、英国皇家化学会会士;梁琼麟副教授为教育部新世纪优秀人才。
      (4)电分析化学和生物分析化学:瞄准生物、纳米等学科前沿,在深入研究电极界面电子转移与电化学反应机制的同时,引入纳米技术和生物技术,研究物质的电化学特性和生命过程中的代谢,转移及相互作用的关系。学术带头人李景虹教授为国家杰出青年基金获得者、教育部长江学者特聘教授、英国皇家化学会会士;刘洋副教授为为中组部“青年千人”。

(5)材料与表面分析(能谱分析):合成高效光催化纳米材料,深入研究催化材料的表面分子结构与催化活性间的关系,为环境分析中有机污染物的降解所需光催化剂的合成提供新思路与新方法。学术带头人朱永法教授为国家杰出青年基金获得者以及教育部跨世纪优秀人才。

(6)单细胞分析化学:以学术带头人李景虹教授牵头的国家自然科学基金委“单细胞分析化学”创新研究群体围绕单细胞内信号传递功能分子和代谢过程中的化学反应和分子识别,针对与生命科学相关的小分子、生物大分子及细胞层次的分析难题,建立高效的单细胞识别与分选的新技术和新方法。发展基于电化学技术、离子束技术和电子束技术的新型细胞成像方法,即无标的原位电化学细胞成像新技术,多组分的质谱单细胞成像技术以及时空高分辨的电子束激发显微细胞成像技术,解决单细胞复杂成分时空分辨的科学难题,为单细胞生物活性分子的定位、信号传递、能量代谢与物质代谢及分子间相互作用机制的研究奠定方法学基础。利用建立的新方法,多技术的协同互补,针对共同的科学问题开展生命过程中的单细胞结构单元、功能属性与其化学生物学机制研究,建立单细胞水平的疾病药物筛选技术。


        4、测试服务
     
  分析化学研究所(分析中心)工程系列人员本着“科学、公正、准确、满意 ”的服务宗旨,长期为全校及部分外校单位提供测试服务。2016年度为校内外60多个单位,1000多名硕士生,博士生和老师们完成了3万多份样品的测定,为研究工作提供了有价值和可靠的科学数据。同时还培训了300多名学生的上机操作,为研究生的培养、为清华大学能够出高质量、高水平的研究工作做出了非常重要的、必不可缺的贡献。

        5、 国际合作与交流
        本学科十分重视国际合作与学术交流,与斯坦福大学、美国普度大学、德国慕尼黑工业大学、日本东京大学、东北大学以及首都大学东京、美国热电公司、日本岛津公司、三菱公司、日立公司等世界著名大学、研究所、公司开展合作研究,联合培养多名博士研究生。已有多名外国留学生、博士后和访问学者在本研究所完成科研工作。每年邀请多名外国著名专家来中心做学术报告和技术交流。多名教授担任国际重要刊物主编、副主编和编委,每年在国际会议作大会报告和邀请报告10多次。

 

 (数据截至2017年4月)