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实验技术先锋|李艳:匠心运维解锁仪器潜能,多维协同驱动科研创新

时间:2026-03-24 14:44 浏览量:

编者按】

实验技术队伍是学校教学科研体系的关键支撑力量,更是推动科技创新和人才培养的重要保障。为贯彻落实国家关于实验技术人才队伍建设相关文件精神,进一步夯实业务能力过硬、学术素养扎实的人才培养导向,特推出实验技术风采展示系列专栏。

本专栏将以“聚焦技术骨干、展现队伍担当”为核心,深入挖掘实验技术人员在实验教学改革、仪器设备管理、实验技术研究中的实践案例,充分展现实验技术队伍在服务教学科研、推动技术创新中的突出贡献。希望以此树立标杆,激励实验技术人员立足岗位,深耕不辍,持续提升技术服务能力与创新水平,为学校“双一流”建设筑牢技术根基,为科技创新与人才培养注入更强劲的动力。专栏后续内容将持续更新,敬请全校师生关注。

【个人简介:分析测试领域与大型仪器高效运维的深耕者】

李艳,医学博士,西南大学分析测试中心正高级实验师、质谱学机组负责人、重庆市理化分析测试协会委员。深耕分析测试领域18年,负责气相色谱质谱、显微成像分析等大型仪器的运维管理、技术服务与方法开发,主持国家自然科学基金2项及多项省部级课题等,以第一发明人获授权发明专利6项(含1项成果转化),发表SCI论文30余篇。精准对接科研需求,年均支撑科研项目50余项,管理操作的气相质谱联用仪获评2024年度“西南大学大型仪器使用效益考核优秀机组”,为高水平科研产出贡献技术支撑力量。

【核心贡献:“高效运维+精准支撑”双轮驱动 释放大型仪器共享与科研赋能核心价值】

一、技术贡献:构建“仪器支撑-科研赋能-自主保障-人才培养”四维价值体系

1.仪器共享,支撑科研闭环:负责超高速超分辨实时动态成像系统、气相质谱联用仪等大型精密仪器的全生命周期管理,通过构建“规范化管理+自主操作+定制化测试”高效开放共享体系,实现负责仪器7×24小时全天候开放,单台设备年均共享有效机时超1400小时。自任职以来,已为校内16个院系、100余个课题组提供核心技术支撑,形成“需求-设备-成果”闭环支撑链,助力科研团队发表SCI论文60余篇,涵盖Angew. Chem. Int. Ed.、J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater.、Nat. Commun.、Food Chem.等国际权威期刊,其中JCR 1区论文占比超80%,充分释放大型仪器共享效益。


   MODERN靶向光激活模块 激光 共聚焦 成像表征                                            头孢地尼 Cef)杂化囊泡肠道吸收荧光成像表征

卓颖课题组 Angew. Chem. Int. Ed . , 2025 , 64: e202414064                                                罗雷课题组 Nat. Commun . , 2026,17: 1329


                           
                           
 

   
梯度 PU-PC-PBM 涂层的抗菌性能激光共聚焦成像表征                                                          活细胞全内反射荧光显微成像表征
徐立群课题组Adv. Mater., 2025, 37: 2501174                                                          袁若课题组J. Am. Chem. Soc., 2023, 145: 12812-12822



花椒籽油品质劣变非靶向风味组学与脂质组学分析                                        中华鳖挥发性有机化合物(VOCs)的组成
阚建全课题组Food Chem., 2025, 493: 145807                                                              罗辉课题组Food Chem., 2024, 454: 139795

                    水煮鱼香气化合物固相微萃取分析                                           岩藻聚糖体外发酵的短链脂肪酸(SCFA)含量和代谢组学检测

    张宇昊课题组Food Chem., 2025, 465: 142179                                                    索化夷课题组Food Chem., 2025, 465: 141998

图1. 部分技术贡献支撑成果展示

2.协同互补,多维交叉分析:整合色谱质谱联用仪与激光共聚焦显微镜的技术优势,通过技术协同联动,同步获取样品的化学成分、含量分布、空间定位、形态特征及动态演变等多维数据,从而突破单一检测手段的局限性,实现复杂样品多维度精准解析,提升检测结果可靠性。该联动技术将“静态成分清单”升级为“动态全景图”,通过跨尺度、多模态的数据融合,为代谢组学、材料表征等领域的机制解析和新发现提供了关键工具,推动分析方法从单一维度向全景化、智能化研究范式转型。

3.自主保障,降低运维成本:通过自研技术开发与创新运维方法深度融合,构建仪器设备全生命周期自主保障体系,系统性降低对外包服务商的依赖,显著优化运维成本结构。她带领技术团队深挖故障根源、总结处置经验,实现故障的快速定位与精准解决,将非计划停机时间缩短约30%,负责的仪器维护成本降低50%,显著提升仪器自主维修维护能力,保障科研任务稳定推进。

图2. 大型设备自主保障与运维成本优化(如:气相色谱质谱联用仪的离子源清洗、灯丝更换、FID检测器维护、更换泵油、仪器故障排查等)

4.深化教研融合,助力人才培养:构建多元化技术推广体系,面向校内外师生开展大型仪器检测原理与应用案例讲座、上机实操及数据处理集中培训,并结合一对一技术交流,累计服务师生400余人次,助力用户实现从零基础到技术精通的快速成长。跨学院承担硕士研究生课程《大型仪器应用技术》,推动“教学-科研-实践”一体化育人,有效提升学生先进技术应用能力与科研兴趣。同时,通过开放实验室、科普讲座、实践课程等形式,助力青少年科学素养提升,累计覆盖300余人次,逐步形成“校内支撑+校外辐射”的全链条育人体系,使共享平台成为培养创新人才的重要阵地。

图3.技术培训和实验室开放活动

二、创新探索:打造“仪器-方法-应用”协同创新链,突破技术瓶颈

1.仪器功能拓展创新:突破大型仪器常规应用边界,对超高速双转盘激光共聚焦、气相色谱质谱联用仪等设备开展技术攻关。针对气相色谱质谱联用仪手动进样人为误差大、重复性差等痛点,研发固液双模态自动进样装置,使批量检测效率提升90%、准确度提高10%;成功开发激光共聚焦-电化学发光仪联用原位成像检测装置,实现组织切片原位精准分析;在此基础上进一步研发薄层流式电化学发光成像检测装置,检测信号显著增强,适配流式细胞、纳米微粒、油水分离等多类型样品测试。相关成果获6项发明专利授权,其中1项技术转化形成持续收益,实现“设备固有功能+科研定制需求”精准对接,大幅提升仪器科研适配性与应用价值。

图4.国家授权发明专利证书及技术转让合同

2.检测技术体系创新:针对消化道病原微生物感染检测中,传统平板培养技术操作繁琐、耗时久,无法满足大规模即时筛查的行业痛点,她牵头带领研发团队攻坚克难,自主研发多通道检测装置及磁控流式分析模块,创新突破并建立以“多通道免修饰、非扩增电化学核酸分析技术”为核心的自主知识产权技术体系,成功实现多种病原菌的快速并行检测,将传统检测所需的5-6天时长大幅缩短至2小时,显著提升检测效率与时效性,有效填补了该领域快速检测技术的应用空白,为临床紧急诊疗和大规模公共卫生筛查提供了高效解决方案。

在核心技术落地基础上,紧扣表观遗传与实验诊断学交叉领域的关键难题—DNA甲基化临床分析技术瓶颈,依托电化学核酸分析技术的核心优势,实现对甲基化DNA序列结构的精准解析。该研究进一步拓展了核心技术的应用边界,为临床即时检测、公共卫生筛查及表观遗传相关疾病的早期诊断提供了关键技术支撑,助力推动相关交叉学科的临床转化与应用升级。

(a)                                     (b)

图5. 基于功能纳米材料和核酸扩增的电化学生物传感器((a)多重消化道病原微生物高灵敏、并行检测(获国家自然科学基金青年基金资助,No. 81401722);(b)甲基化DNA序列结构精准解析(获国家自然科学基金面上项目资助,No. 81972024))

为持续深化科研体系创新,团队进一步整合超高分辨显微成像、气质联用分析等多元技术手段,重点开展复杂系统中病原微生物及耐药突变体精准检测、微生物代谢组学深度分析等研究。同时,立足大型设备功能开发与效能挖掘,推动核心技术与设备应用的深度融合,不断拓展科研技术的应用场景与价值边界,构建起多技术融合、跨领域应用的创新科研体系。

【未来规划:锚定“成果转化+持续创新”,深化多维价值输出】

一、构建学科需求导向的技术服务体系

联合院系骨干教师与科研团队负责人,开展多学科仪器功能需求普查,建立涵盖基础教学、前沿科研、成果转化的三维需求数据库。聚焦不同学科特色提供定制化技术支持(含实验方案优化、数据解读指导等),持续推进超高速成像系统、色谱-质谱联用仪等大型仪器的高通量与智能化改造,打造“仪器运维-功能开发-数据解析”一体化技术平台,精准支撑前沿科研项目需求。

二、推进仪器智能化与数字赋能升级

构建激光共聚焦显微镜、质谱仪等大型精密仪器虚拟操作系统,实现实验流程虚拟预演、故障模拟诊断,降低操作风险与试错成本。整合仪器操作指南、故障排查手册、典型实验案例,嵌入AI问答功能,构建24小时在线技术咨询平台。联合电子信息工程学院人工智能学院研发学科专属智能分析模块,例如为材料学科嵌入成分快速识别算法、为生物学科开发细胞图像智能分析工具,推动仪器与学科需求的深度耦合,助力前沿交叉领域突破,提升仪器智能化服务水平。

“追风赶月莫停留,平芜尽处是春山。” 李艳将联合学校重点科研团队,牵头组建跨学科实验技术团队,主动打破学科壁垒,全力赋能学校科技创新事业发展。以现有核心技术为依托,深挖仪器设备功能潜能,积极拓展智能检测服务领域,助力分析测试中心CNAS、CMA认证,夯实技术服务的权威性与规范性。她将持续深化产学研融合,推动科研、教学、人才培养协同发展,助力高水平平台专业队伍建设,为学校高质量发展提供有力技术支撑。

(文字、图片:李艳  排版:熊英  初审:毛莲、周秋菊  复审:夹福先  终审:卢坤)