科技瀚海腾蛟龙 化学计量攀高峰

——记湖南大学化学化工学院二级教授、博导 吴海龙

2022年9月，湖南大学化学化工学院俞汝勤院士吴海龙教授课题组发表了题为《化学计量学/信息学助推化学与分析测试科学研究范式转换》的论文。文中作者以实验室涉及化学领域的模式识别、化学成像分析技术、传感器阵列分析、灵巧数学分离、张量分析和定量构效关系等研究工作为基础，同时概述了AI深度学习技术在以下3个主题中的应用：数据驱动的分子表示，基于深度学习驱动的定量构效关系研究、基于深度生成模型的分子逆设计，并进行了相关展望。该研究获国家自然科学基金项目（22174036，21775039，21575039）等资助，相关内容发表于《分析测试学报》2022 年 9 期第 1267～1278页。

伴随着现代分析仪器的快速发展和数据爆炸性的增长，化学计量 学/化学信息学已成为化学与分析化学成熟的学科分支。作为数据分 析和信息化的主要工具，化学计量学/化学信息学正在协助并推动化 学与分析测试科学步入“数据密集型”的科学新范式（Data-intensive science）。这就是俞汝勤院士学术小组吴海龙教授课题组这项最新研究的意义所在。

二十余年来，吴海龙课题组一直从事化学计量学和化学信息学在 不同化学领域的理论及应用的相关研究。成就的取得是课题组研究人员的通力协作、集体智慧的结晶，更是吴海龙教授几十年如一日不断钻研、久久为功努力的结果。他始终胸怀一颗赤子之心，努力开拓创 新国际分析化学领域复杂体系数学分离精准定量和快速定性分析新方向。

不断耕耘， 硕果累累

作为团队的科研带头人，吴海龙教授四十年如一日，一直从事学计量学、化学生物传感技术、环境与生命科学中的新分析技术等教 学和科研及管理，先后主持完成国家自然科学基金面上项目6项、数度参研国家自然科学基金创新研究群体项目，主持完成国家973预研项目、国家教育部优秀创新团队建设项目等累计三十余项。2001年，他具体负责组织申报的我国高校第一个分析化学领域国家重点实验室——“化学生物传感与计量学国家重点实验室”获得国家科技部批准，依托湖南大学边建设边开放。多年来，他在液膜pH化学传感器、稳健统计学新应用、三维数阵分析、二阶张量校正、二阶标准加入分析及其应用等方面取得系列创新性成果。其中，吴海龙参与的“复杂体系成分分析与波谱解析的化学计量学方法研究”科研成果获得 2002年度湖南省科技进步一等奖(俞汝勤、梁逸曾、吴海龙、沈国励、蒋健晖、陈增萍)和2003年度国家自然科学二等奖(俞 汝勤、梁逸曾、吴海龙、沈国励、蒋健晖)，吴海龙是其代表性成果 的主要贡献者。吴海龙先后获得2011年中国化学会分析化学基础研究梁树权奖及2019年第十五届全国计算（机）化学学术会议第二届计算机化学“杰出贡献奖”。

业精于勤，踔厉奋发。吴教授任俞汝勤院士学术小组组长长达20年之久。多年来，他已发表学术论文逾400篇，其中SCI源刊物论文超300篇，被引用逾8500篇次，H指数逾35。参编著中英文论著10本中12 章节，还主译了著作《化学计量学实用指南》、共同主编《分析化学手册：化学计量学分册》(梁逸曾、吴海龙、俞汝勤主编，化学工业出版社)。

科研之路， 不断探索

1978年10月，吴海龙作为我国恢复高考后首批应届高中毕业生，考入全国重点大学湖南大学，攻读分析化学专业。1982年，吴海龙顺利本科毕业且获得理学学士学位，同时，凭借出众的成绩考取了湖南大学硕士研究生，师从俞汝勤先生。1985年3月获得理学硕士学位，并留校湖南大学环保研究所工作，并参与原机械工业部环境监测总站的筹建，后于1988年4月始，在俞汝勤先生和曾北危先生的精心指导下在职攻读分析化学博士研究生，并于1992年3月获得理学博士学位。1993年5月，吴海龙东渡日本留学深造。

在日本通过近五年的深入学习，吴海龙对国外分析化学学科的研究现状及分析仪器的发展形成较完整的认知体系。1998年3月，吴海 龙带着一身技术本领，怀着一颗赤子之心，回国到湖南大学任教，在恩师俞汝勤院士的领导帮助下选定重点继续开展相关研究。

1982年以来，吴海龙瞄准分析化学学科前沿，先后从事过液膜生物碱药物传感器研制，液膜氢离子(pH)选择性电极研制大气和水质等环境监测，区域环境质量及影响评价，长江水系水环境背景值系统分析与稳健表征研究，化学计量学实验优化设计、多元分辨及多元校正新算法，液膜碘离子电极研制，流动注射分析系统计算机辅助容积可变进样装置研制，化学计量学多维数阵分析理论及其在现代分析化学中应用，化学张量校正(化学多维校正)及张量标准加入法研究及 与HPLC-DAD和三维荧光光谱、LC-MS等现代分析仪器相结合的新应用，智能化荧光光谱仪试制，高维化学模式识别理论及应用等科研工作，并取得了系列创新性成果 ……

这些创新性成果得到了国内外同行专家的高度评价，有关成果还 先后被浙江大学、南开大学等高校和研究机构的科研人员关注，跟踪 并进一步开展化学计量学多维校正方面的工作。他们运用吴海龙等发 展的基于灵巧数学分离的二阶校正方法与现代分析仪器相结合，在工 业过程产品分析及质量控制、农副产品安全监测等方面开展了系列实用性的研究工作。

“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”是吴海龙教授特别钟情的一句古老谚语，细品之下蕴含着丰富的人生哲学和道理“从事科学研究，要怀有赤子之心和钢铁意志，遇到困难时决不轻言放弃，不断追求创新突破；不应强调个人得失，要心系大局，时时刻刻以国家和集体利益为先，勇挑重担，默默奉献”秉持这样的坚定信念，吴海龙教授在科研之路上穷山距海无远弗届，他所倡导的复杂体系数学分离精准快速绿色定量分析新方向必将大放异彩，化学多维校正理论必将在分析检测领域获得更加重视；其倡导的基于灵巧数学分离基础上的高维化学模式识别理论、算法及绿色定性分析策略也必将获得极大成功及创新性应用；其基于灵巧数学分离及定量分析的绿色分析化学思想及策略将为推动我国民族分析仪器工业作出重要贡献！（文/李慧）