学科不断的交叉-融合-分化和追求理论的高度统一，是二十世纪以来迅速发展的两大趋势, 这些趋势进入二十一世纪则愈加明显。在过去的一个世纪中，分析化学通过与生命、材料、信息等诸多领域的交叉融合，为人类研究生命体系的物质组成、含量、结构和形态等化学信息及其时空动态演化提供了重要的分析理论与方法。
从化学的层面看，生命的本质是生命体内所有分子进行一系列多维相互作用的时空动态过程的集合。进而，对这一时空动态化学过程在分子水平上的精准测量与描述，将是人类理解生命奥秘的科学基础。分析化学在面向复杂生命体系的测量和研究过程中，不断与生命科学交叉与深度融合，从而形成了生命分析化学这一前沿交叉学科。生命分析化学与生物分析化学的科学基本目标和核心内涵是大不相同的。生物是物种的类别；而生命则是过程，是生命个体内所有分子相互作用、时空活动的全过程。生命分析化学是以生命体系内分子相互作用及其时空动态演化为主要研究目标，实现生命活动中化学过程的精准测量，以期揭示生命过程的化学本质，为提高重大疾病的防、诊、治水平，改善人民健康和生存环境服务。
我国学者早在二十世纪八十年代之初就提出了“生命分析化学”这一新理念并身体力行推动其发展。随后迅速得到同行的广泛认同。以生命分析化学为主题的论文、书籍等如雨后春笋，以“生命分析化学”命名的国家重点实验室，和多个蕴含生命分析化学理念的教育部属与科学院属实验室相继建立。目前的发展态势已为国际同行瞩目，成为分析科学的前沿领域。
为促进我国生命分析化学研究的发展，国家自然科学基金委化学科学部于2006年在北京主办了首次“全国生命分析化学学术大会”。随后又分别于2008年、2010年举办了两届全国生命分析化学学术大会。2016年，在历时6年后由南京大学、清华大学和中国科学院化学研究所共同举办了“2016全国生命分析化学学术大会”。10余年来我国生命分析化学得到了蓬勃发展，成绩斐然。为推动我国生命分析化学的进一步发展，更广泛地反映我国生命分析化学的研究成果，编辑部决定于2017年在《分析科学学报》出版一期“生命分析化学研究专刊”。专刊于2017年2月开始筹备，此期间得到了《分析科学学报》编委会、主办单位武汉大学、北京大学、南京大学三校老师的大力支持。
专刊共收录了目前活跃在我国分析化学领域的知名教授、专家学者提供的论文，共计25篇。其中，17篇研究报告，学术水平高，研究论文内容广泛，分别涉及生物分子的分离富集新技术、生物分析与传感新方法以及数据解析新策略，展现了我国当下生命分析化学研究的活力。8篇综述与评论，作者结合自己科研团队的研究成果，对所在研究领域的现状进行了综述，并对其未来的发展方向进行了展望，为这些领域的未来发展提供了独到见解。我们相信这些高水平的研究，将为从事相关领域研究工作的读者提供新的思路和参考。
 “2017生命分析化学研究专刊”的顺利出版，得到了从事该领域研究的多位专家、学者的鼎力支持，编辑部的全体工作人员为此精心策划、付出了大量的时间和辛勤的劳动。在此我表示由衷的感谢，并希望借此专刊的出版为我国生命分析化学的进一步发展贡献一份力量。

摘  要：随着高通量筛选技术的不断发展，该技术已经成为发现新药物的重要途径之一。高通量筛选技术已大量应用于筛选药物活性成分的领域中，但是其中大部分为从化合物库中筛选活性成分，仅有十几篇文献应用于中药活性成分的筛选，而中国传统中草药却是探索和发展新药物的丰富来源。本文通过综述国内外2008年到2017年的相关文献，阐述了分子和细胞水平上的高通量筛选技术在中草药活性成分的筛选及其应用进展，为今后中草药新药研发提供参考。

关键词：高通量筛选技术；中草药；活性成分；新药研发
 

摘  要：稀土上转换纳米材料可以吸收近红外光并发射出可见光或紫外光,在生物传感领域得到了广泛研究。核酸适配体能高特异性和高亲和性地与靶标物结合，被广泛应用于生物传感、疾病诊断等领域。将稀土上转换纳米材料与核酸适配体结合构建的检测体系，可实现对目标物灵敏、高选择性的检测。本文介绍了近几年核酸适配体功能化的稀土上转换纳米材料在生物小分子、蛋白质、核酸、病原微生物、细胞等方面的应用，并展望了其在分析检测领域的发展前景。

关键词：稀土上转换纳米材料；核酸适配体；分析检测；应用
 

摘  要：实现对动物疾病标志物的早期监测，对疾病的诊断和控制有至关重要的意义。传统的动物疾病的检测方法往往具有灵敏度低、准确性差、耗时且操作门槛高等缺点。因此，亟需发展一些新型的动物疾病检测技术。本课题组长期致力于开发新型的光电传感技术，并将其用于检测猪的重大疾病。本文将结合课题组的工作，对近年来动物重大疾病检测技术进行综述，并对其未来发展进行展望。

关键词：动物重大疾病；食品安全；疾病诊断；光电传感技术
 

摘  要：本文根据检测活性小分子的类别，概要介绍了近年来分子荧光探针针对还原性活性小分子、氧化性活性小分子、金属离子以及pH的细胞与活体荧光成像研究进展。最后对细胞、活体内活性小分子荧光成像研究领域提出展望。引用文献75篇。

关键词：荧光成像；小分子荧光探针；活性小分子
 

摘  要：微流控芯片以其强大的微流体和微小物质控制能力成为研究单细胞、细胞群落乃至生物组织的重要手段。在本篇综述中，我们将以微流控芯片上细胞体外培养模型的建立为主，对近几年来重要的研究工作加以评述，全面地介绍微流控技术在细胞生命科学研究中应用的优势和未来发展方向，具体包括微流控芯片的细胞操控能力、细胞培养微环境的构建以及芯片联用检测手段，希望为从事这一领域研究工作的读者提供一些新的思路。

关键词：微流控芯片；细胞分选；细胞三维培养；芯片器官
 

摘  要：近年来人们设计与发展了一系列新的甲酚紫类光学探针，为生物分子检测、细胞标记与疾病治疗等研究提供了重要的手段与方法。本文结合我们在甲酚紫类光学探针方面的研究工作，简要介绍了甲酚紫的性质，包括商品化的甲酚紫中常见但却尚未引起重视的一种与甲酚紫结构相似的杂质，着重综述了甲酚紫在蛋白酶、小分子与pH光学探针设计与分析方面的应用，展望甲酚紫类光学探针的发展前景。

关键词：光学探针；甲酚紫；蛋白酶；小分子；pH；荧光成像分析
 

摘  要：目前，表面等离子体共振（Surface Plasmon Resonance，SPR）与质谱法（Mass Spectrometry，MS）联用主要使用基质辅助激光解吸离子化（Matrix Assisted Laser Desorption Ionization，MALDI）和电喷雾离子化（Electrospray Ionization，ESI）来实现样品的离子化，近期也出现了利用敞开式离子化、传感芯片直接电喷雾离子化等方法实现SPR-MS联用的报道。本文将从以上几个方面出发，以联用接口方法为核心，总结概述SPR-MS联用的研究进展。

关键词：表面等离子体共振;质谱;联用;接口
 

摘  要：在现代分析领域中，对于生物传感器的要求不断倾向于微型化和便捷化。基于酶型生物燃料电池的自供能传感器在检测目标物的同时可以提供能量，避免了外电源的使用，为生物传感器的微型化和便捷化发展提供了有效途径，日益成为人们关注的焦点。本文按照设计原理进行分类，对近五年内发展的基于酶型生物燃料电池的自供能传感器进行了综述，并展望了其今后的研究趋势和应用前景。

关键词：自供能传感器；酶型生物燃料电池；生物电化学
 

摘  要：胶体介孔SiO2（CMS）是一种具有良好生物相容性、高稳定性和高负载量的药物载体。本文采用带正电荷的CMS作为药物载体负载抗癌药物5F用来抑制鼻咽癌细胞CNE2的生长。实验结果表明，CMS本身对于细胞是无毒的，可通过细胞的内吞作用进入并在细胞中分布。相对于单独的5F，CMS@5F诱导鼻咽癌细胞凋亡的效果明显增强，说明CMS能将5F有效携带至细胞中使其局部浓度增大，促进5F抑制癌细胞生长的效果。

关键词：胶体介孔二氧化硅；抗癌药物5F；细胞的内吞作用
 

摘  要：粘度对细胞微环境的维持非常重要。检测细胞内的粘度一般采用分子转子，而目前大多数的分子转子发射波长较短，不利于生物成像，为此我们设计了基于扭转分子内电荷转移(TICT)机理，通过共轭双键连接吸电子基和给电子基的红光发射的分子转子2-（2-（4-氨基苯乙烯基）-4-H-吡喃-4-亚基）-丙二腈（DCM-NH2）。DCM-NH2的最大发射波长为631 nm，属于远红光，能有效减少生物背景，提高成像信噪比。该探针对粘度有很好的响应，具有非常宽的线性响应范围（0.6~458.6 cP），同时也具有较高的灵敏度。

关键词：分子转子；粘度；荧光探针
 

摘  要：研究了新型吡咯烷酮类离子液体N-辛基-2-吡咯烷酮甲磺酸盐(［NOP］+CH3SO-3)作为毛细管动态涂敷试剂时，对3种常见碱性蛋白质标准物质(溶菌酶、细胞色素c、α-胰凝乳蛋白酶原)的分离情况。系统考察了缓冲溶液类型、缓冲溶液pH值、离子液体添加剂浓度对分离效果的影响。结果表明，该动态涂敷方法简单快速，3种碱性蛋白质在8 min内实现了高效分离，理论塔板数分别为2.9×105、5.8×105、1.8×104N/m。

关键词：离子液体；毛细管电泳；动态涂敷；蛋白质
 

摘  要：采用尖端放电激发源和电荷耦合检测器（CCD）组装了小型化原子发射光谱仪，并将其用于检测微量碘。在酸性条件下以H2O2氧化碘离子产生碘蒸气，并由氩气载入尖端放电光源中，激发后产生碘原子发射光谱信号，用CCD光谱仪在206 nm处检测。经优化得到的最佳实验条件为：H2O2浓度为2% ，尖端放电电压为90 V，载气流速为450 mL·min-1；检测信号稳定，相对标准偏差为2.5% ，标准曲线的线性范围为0.5~500 mg·L-1，线性相关系数大于 0.99，碘的检出限低至0.1 mg·L-1。该小型化原子发射光谱仪具有简单、高灵敏度、便携式适用于现场分析等优点。

关键词：碘；尖端放电；原子发射光谱法；蒸气发生
 

摘  要：本文利用原子力显微镜（AFM）在分子水平上研究了三氯杀螨醇、氟氯氰菊酯、三唑酮和西维因四种农药对淀粉样纤维化过程的影响。结果发现，四种农药对溶菌酶淀粉样纤维的形貌特征均没有明显的影响。但是，三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯缩短了淀粉样纤维生长的指数生长期，对溶菌酶淀粉样纤维化过程有促进作用，而三唑酮和西维因对纤维化过程没有明显的影响。结合表面等离子体共振技术和荧光光谱技术的分析结果，可以推测三氯杀螨醇和氟氯氰菊酯与溶菌酶结合后，使蛋白质构象发生变化而促进了淀粉样纤维的形成。本文不仅从分子水平上研究农药与淀粉样纤维化过程的关系，还有望为预防淀粉样变性疾病提供理论参考。

关键词：原子力显微镜；淀粉样纤维；农药；溶菌酶
 

摘  要：本文通过戊二醛法合成免疫磁球（IMMs），采用荧光电镜、透射电镜和振动样品磁强计对其进行表征。合成的IMMs为单分散的球形结构，粒径约为510 nm，具有超顺磁性（饱和磁化强度为40.44 emu/g）。基于此，以牛血清白蛋白（BSA）作为蛋白质模型，建立了免疫亲和富集-荧光光谱法用于目标蛋白质的分离与检测。考察并优化了影响免疫亲和富集的因素。在最佳实验条件下，IMMs对目标蛋白质的最大吸附容量为107.7 μg/g，可重复使用10次以上。将该方法应用于人血清基质中BSA的测定，加标回收率不低于89.3%，由基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪测得分离后的BSA纯度较高。结果表明，该方法适用于人血清样品中蛋白质的选择性分离与检测。

关键词：免疫磁球；牛血清白蛋白；免疫亲和富集；荧光光谱

摘  要：癌症的早期诊治是提高癌症患者治愈率的关键。但传统的“always on”型显影剂存在自身背景干扰且易造成“假阳性”等问题。本文利用肿瘤细胞具有弱酸性这一特性，设计合成了pH激活型不对称菁类荧光探针，并选用氨基葡萄糖作为修饰基团以增强探针母体的水溶性并赋予其肿瘤靶向性。该探针具有pH调控的“off-on”可逆的近红外荧光特性，以及与肿瘤弱酸性微环境相吻合的pH响应范围。此外，探针的浓度高达1.0×10-5 mol/L时仍未表现出明显的细胞毒性。该探针在细胞水平实现了肿瘤细胞弱酸性微环境的特异性成像。

关键词：荧光探针；不对称菁；pH响应；可逆激活；细胞成像
 

摘  要：在气相模型、极化连续模型、超分子模型和超分子-极化连续模型的基础上，采用量子化学团簇模型-密度泛函理论方法，在B3LYP/6-311+G(d,p)基组水平下系统地开展了以下研究：优化得到Al(H2O)3+6水交换反应的反应物、过渡态和产物构型，采用MP2方法在相同基组水平下计算得到相应的单点能，考虑零点振动能、热力学校正项和熵等参数的影响，计算得到Al(H2O)3+6水交换反应的Gibbs自由能变和反应速率常数kex。计算结果表明：GP-SM//MP2-PCM和GP-SM-PCM//MP2-PCM模型得到的kex相近，并且与文献值相符，说明GP-SM//MP2-PCM模型可以充分考虑真实溶剂效应和主体溶剂效应，适用于Al(H2O)3+6体系水交换反应的模拟。

关键词：Al(H2O)3+6；水交换反应；量子化学团簇模型；密度泛函理论；溶剂效应
 

摘  要：本文制备了对Cu(Ⅱ)具有选择性识别作用的CdTe/CdS@SiO2@BPEI-CQDs双发射比率荧光探针。基于Cu(Ⅱ)能使探针表面的BPEI-CQDs荧光猝灭的现象，建立了测定Cu(Ⅱ)的比率荧光新方法。在最佳条件下，该方法测定Cu(Ⅱ)的线性范围为0.40~70 μmol/L，检测限为0.27 μmol/L。建立的方法已被成功用于人体尿液及血浆中Cu(Ⅱ)的测定。

关键词：Cu(Ⅱ);双发射比率荧光探针;碳量子点
 

摘  要：本文通过控制电位还原氧化石墨烯，可控制备不同含氧官能团的石墨烯纳米材料。以多巴胺、［Fe(CN)6］3-、NADH为电活性探针，研究了石墨烯表面含氧官能团、缺陷、表面荷电性质以及导电性等对石墨烯电催化性能的影响。研究发现，低还原程度的氧化石墨烯表面含有大量缺陷和丰富的官能团，能够促进多巴胺自催化反应，也有利于K3［Fe(CN)6］在电极表面的电子转移；随着氧化石墨烯还原程度提高，其导电性逐渐得到改善，且其表面官能团和缺陷位点数量逐渐减少，对NAD+的吸附变弱，因而能促进NADH发生电催化氧化。

关键词：氧化石墨烯;电化学还原;含氧官能团;缺陷;导电性;电催化反应
 

摘  要：本文结合核酸适配体的特异性吸附及碳纳米管比表面积大的特点，研制了核酸适配体功能化碳纳米管/聚合物复合整体柱（AMMC），并将其应用于细胞色素c（Cyt c）选择性分离。结果表明，AMMC具有良好的通透性和稳定性，可选择性富集Cyt c，富集量可达1.47 mg。结合顺序注射系统，AMMC成功用于猪心样品中Cyt c的选择性分离富集，在生物样品分析中具有良好的应用前景。

关键词：核酸适配体；碳纳米管；整体柱；细胞色素c ；分离富集
 

摘  要：用免疫磁球捕获埃博拉病毒糖蛋白，与生物素化抗体形成免疫夹心复合物，然后链霉亲和素标记辣根过氧化物酶（SA-HRP）催化3,3′,5,5′-四甲基联苯胺（TMB）进行显色，通过370 nm处吸光度对病毒糖蛋白进行定量。对免疫磁球进行了免疫荧光表征，通过对照实验验证方法的可靠性，并对检测条件进行了优化。结果表明，吸光度与病毒糖蛋白浓度在1.0~25.0 ng/mL内呈线性关系，检出限达到0.18 ng/mL。该方法重现性较好，特异性好，抗干扰能力强，可实现复杂样品中埃博拉病毒的检测。

关键词：埃博拉病毒；磁球；比色检测

摘  要：本工作合成了一种核壳型的抗原决定基磁性分子印迹聚合物，并用于选择性识别目标蛋白细胞色素c（Cytochrome c，Cyt c）。制备过程中先用溶剂热法合成Fe3O4磁性纳米粒子，然后加入Cyt c其C端的九肽作为模板，进行一段时间的预组装，最后加入多巴胺盐酸盐（DA）溶液，调节反应体系的pH使多巴胺聚合在磁球表面。洗脱掉模板后，即得到分子印迹聚合物。优化DA的用量使聚合物达到最佳的吸附效果。在最优条件下，制得的印迹聚合物对目标蛋白有较好的吸附选择性，并且有良好的重复利用性。此外，用抗原决定基做模板制得的聚合物的吸附容量和印迹因子明显优于用相应蛋白质做模板的情况。

关键词：抗原决定基印迹法；磁性纳米粒子；细胞色素c
 

摘  要：本文通过多巴胺自聚合在天然的棉花纤维表面，构建了仿生聚多巴胺（PDA）膜层，然后利用儿茶酚羟基固定Ti4+，设计并合成了一种固定金属亲合色谱（Immobilized Metal Ion Affinity Chromatography，IMAC）材料Cotton@PDA-Ti4+，并将其用于磷酸化多肽的富集。该材料机械性能好，化学性能稳定和生物相容性好，且制备过程简单，通过简易的In-pipet-tip固相萃取（SPE）装置使整个富集操作过程简便快速。实验结果表明，Cotton@PDA-Ti4+不仅可以从简单的蛋白酶解物（β-casein）中富集磷酸化多肽，并且在含有大量非磷酸化多肽的复杂体系样品中对磷酸化多肽也表现出良好的选择性。另外，利用Cotton@PDA-Ti4+对磷酸化多肽进行富集也有较高的效率。我们将该材料应用于实际样品，如人体血清以及脱脂牛奶酶解物中磷酸化多肽的富集，均表现出了较好的选择性。说明该方法有可能用于磷酸化蛋白质组的全分析。

关键词：磷酸化多肽；固定金属亲合色谱；棉花纤维；聚多巴胺；人血清；脱脂牛奶
 

摘  要：根据5′核酸外切酶与底物间相互作用的特点，设计开发了对其具有高选择性、高灵敏度的DNA荧光探针。该探针对5′外切酶的线性响应范围为0.005~0.1 U/mL，检测限为0.005 U/mL。方法可用于人血清样品中5′外切酶的一步快速测定，测得正常人血清中5′外切酶的含量为0.09±0.01 U/mL，回收率为100%±5%(n=3)。该研究为实时监测生物样品中5′核酸外切酶的含量变化提供了有力的工具，也将有助于深入研究核酸损伤的修复途径。
关键词：5′核酸外切酶;荧光探针;血清;快速检测

摘  要：在一个多组分系统中各组分的定量分析是非常重要的。现代光谱如拉曼光谱（RS）、傅里叶变换红外（FT-IR）光谱、紫外-可见（UV-Vis）光谱、核磁共振（NMR）、质谱（MS）等，可通过获取丰富峰信号的谱图对样品进行各角度的详尽描述。然而，由于谱图的复杂性及其解析工作的繁重，使得仅通过样品谱图来同时量化混合物中的每个组分成为很具挑战性的工作。在这项研究中，我们首次介绍了一个名为定量主成分分析（qPCA）的可靠策略，快速计算混合物中每个成分的比例，而不需要任何手动解谱。通过使用纯组分的谱图作为参考，多组分系统的谱图可以通过PCA自动分辨并解析，然后就可以使用我们的计算方法来计算每个组分的比例。计算机建模实验和RS、FT-IR、UV-Vis、NMR、MS实验都证明了这一策略胜任多组分系统的快速定量工作。