儀器分析在實驗檢測中的地位和作用

現代儀器分析實驗與技術主要的發展方向是：高精密度、靈敏度、空間分辨率或特異性的高效儀器和測量方法；微量分析、實時過程控制分析、化學物質和有毒生物物質的非接觸分析的儀器和測量方法；建立包括信息學和數學在內的解析大量數據流的高通量測量方法；對極端復雜性和異質性化學和生物混合物的高效分離分析方法；測定非晶形化學物質中原子的結構排列，并認識它在任何時間尺度上隨時間的變化。
分析化學在20世紀發生了三次重大變革，第一次大變革發生在20世紀初，從單純的分析技術發展成為以四大溶液平衡為基礎的獨立的學科——經典化學分析。第二次大變革發生在第二次世界大戰前后，分析化學進入以儀器分析為主的現代分析化學的時代。目前，正在進入和經歷分析化學歷史上第三次大變革，分析化邁入分析科學的時代，遠遠突破了原來化學的范疇，發展成為分析科學。其理論基礎除了四大溶液平衡理論之外，還涉及數學、信息理論、圖像處理和計算機科學。分析儀器也不再限于常規的化學器皿和簡單的稱量與測量儀器。現在分析化學實驗室使用的分析儀器，許多都是集光、機、電、熱、磁、聲多學科的綜合系統，融合了各種已經和正在發展的新材料、新器件、微電子技術、激光、人工智能技術，數字圖像處理、化學計量學等各方面的成就，使分析化學獲取物質定性、定量、形態、形貌、結構、微區等各方面信息的能力得到極大的增強，采集和處理信息的速度越來越快，獲得的信息量越來越大，采集信息的質量越來越高，可以完成從組成到形態分析，從總體到微區表面、分布及逐層分析，從宏觀組成到微區結構分析，從靜態到快速反應動態分析，從破壞試樣到無損分析，從離線到在線分析等各種復雜的分析任務。
國家自然科學基金委員會在1993年發表的《分析化學學科發展戰略調研報告》和美國21世紀化學科學的挑戰委員會在所著《超越分子前沿——化學與化學工程面臨的挑戰》一書中都強調了檢測和測量對于人類活動的所有方面——制造業、環境、醫藥和健康、農
現代儀器分析實驗與技術業以及國家安全的至關重要性，它的發展與數學、物理學、生物學以及生命、環境、材料、資源、信息、醫藥等科學的發展息息相關，影響到國民經濟、國防建設、資源開發和人的衣、食、住、行等各個方面。分析領域的前沿在于不斷地提高方法的靈敏度以測定極微量甚至難以察覺的物質，分離非常復雜混合物中的化學物質，以及評定組分的結構和組成。主要的發展方向是：高精密度、靈敏度、空間分辨率或特異性的高效儀器和測量方法；微量分析、實時過程控制分析、化學物質和有毒生物物質的非接觸分析的儀器和測量方法；建立包括信息學和數學在內的解析大量數據流的高通量測量方法；對極端復雜性和異質性化學和生物混合物的高效分離分析方法；測定非晶形化學物質中原子的結構排列，并認識它在任何時間尺度上隨時間的變化。建議將測量科學作為研究生以及科學工作者和工程師的核心基礎知識融入教育之中。
分析儀器和儀器分析是人們獲取物質成分、結構和狀態信息、認識和探索自然規律的不可缺少的有力工具。據統計，自20世紀初到現在，獲得諾貝爾獎的研究成果中，有一半以上與科學儀器和實驗技術、實驗方法的創新有關，或直接應用了最新的科學儀器和實驗技術，單是應用x射線晶體學技術取得重大突破的就有10多位科學家獲得了諾貝爾獎。1990年美國制定了計劃投資30億美元在15年完成的人類基因組項目，完成人類基因組全部DNA測序、定位與遺傳研究。直到1998年lO月，只完成了總測序工作量的6％。由于測序儀器的改進，采用比常用板式凝膠電泳分離速度快100倍、比毛細管電泳分離速度快10倍的芯片毛細管電泳，大大加快了測序速度，終于在1999年12月1日成功地完成了人體染色體基因完整序列的測定，2000年6月26日，六國科學家公布人類基因組工作框架圖，2001年2月12日人類基因組圖譜及初步分析結果首次公布。提前兩年于2003年4月14日由美、英、日、德、法、中6個國家共同宣布人類基因組序列圖完成。
儀器分析廣泛地應用于科學技術和國民經濟的各個領域。分析儀器的制造水平和對分析儀器的需求反映了一個國家的經濟和科學發展的水平。以美國而論，每年用于產品質量控制分析的費用為500億美元，每天要進行2．5億次分析，控制美國全國三分之二產品的質量，對保證美國大多數產品穩定在國際一流水平起了重要的作用。
人們普遍關心的日常生活中的三件大事如優美的生存和生活環境、良好的醫療保健系統和食品安全保障體系，都與分析儀器和儀器分析密切相關。為保護人類的生活環境，環境監測人員每天要用各種監測儀器獲取成百萬的環境數據，醫務工作者每天要用各種儀器為病人獲取各種生理和病理數據，為疾病診斷和正確施藥提供依據，為病人康復提供指導。食品安全是一個世界性問題。歐洲曾發生過二晤英污染飼料和畜禽產品、瘋牛病和口蹄疫，亞洲出現過禽流感。
發達國家經常利用分析檢測技術優勢，在國際貿易中對發展中國家設置貿易壁壘，損害發展中國家的利益。有報道稱，由于農藥殘留超標，造成我國農產品出口的經濟損失每年達幾十億美元。食品安全保障體系的建立，要以法律和國家標準為依據，以完善的分析檢驗體系為技術支撐，以嚴格的行政執法為后盾，三者缺一不可。