随着技术和市场的不断深入发展，传统的分析仪器在制药、食品、石化、环境等常规领域的应用不断拓展和深化，寻找新的应用场景愈加困难。而底层物理化学的基础创新正在为科学仪器行业的发展和应用拓展带来许多可能性。这种创新可以引领出更灵敏、更精确的传感器技术，从而改进分析仪器的性能和功能，为创造与众不同的创新应用场景提供了新的基石。
科学仪器的不断创新确实能够深刻改变我们的生活。想象一下，新型的分析仪器可以在精准医疗、智慧农业、深海深空探测、智能环境监测等许多领域带来巨大的变革。
那么，
底层物理化学的基础创新，能为科学仪器行业发展和应用拓展带来哪些可能？
跨学科不断交叉合作的背景下，能否通过多学科知识的自由组合创造出全新原创的新技术新仪器？
分析仪器如何成为新质生产力？仪器技术能在哪些新的应用场景里创造价值？
学术界和企业界如何深入合作，共同推动科学仪器行业进一步发展？
为了探寻以上话题的答案，仪器信息网联手中国仪器仪表学会分析仪器分会将共同举办“分析仪器创新应用场景探索论坛”，于2024年4月19日（ACCSI 2024同期）在苏州狮山国际会议中心召开。
本次论坛将以专家报告+主题讨论的形式，共同探讨当前环境下，分析仪器在各行业的创新应用场景。我们特别邀请到多位创新技术领域专家进行分享并展开讨论：
载人航天与深海探测：载人航天和深海探测是国家战略规划和重大需求。中科院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组关亚风、耿旭辉团队以上述领域中需要的检测技术为主要研究方向，研制出我国首套空间站双通道气相色谱仪，2套仪器已分别在轨稳定运行34个月和19个月，经中国仪器仪表学会成果鉴定为：检测器、色谱柱均温加热组件和富集热解析组件的性能，以及体积、重量、功耗等指标达国际领先水平。与中科院深海科学与工程研究所联合研制出：系列我国首套4500 m级深海原位荧光传感器，灵敏度比国际同类仪器高3.5至10倍，最大潜深3961.9 m，在南海海底长期应用示范（央视CCTV-13报道）；我国首套4500 m级深海原位气相色谱仪和气相色谱-质谱联用仪，最大潜深4536 m，测得了有重要意义的有效数据。
智慧农业：技术的不断进步，催生了农业4.0，也就是智慧农业。在这个阶段，传感技术和数据科学是核心。尤其是农业传感器技术，在2018年美国国家科学院、工程院、医学院联合预测的报告中，明确了农业传感器技术是智慧农业发展的底层驱动技术，是未来农业发展亟待突破的五大方向之一。随着环境污染的加剧和可耕地面积的减少，农作物生命信息的高精准、高可靠、实时监测对于现代农业生产的重要性已日益凸显。尤其是随着精准育种、精细园艺等农业新业态的出现，针对植株个体生命信息的全周期连续监测和植株个体全尺度生命信息的深度挖掘，已变得越来越迫切和重要。浙江大学平剑峰教授将介绍课题组近年来在植物生命信息在体感知技术与传感器方面的进展，包括柔性传感器制备技术、植物在体传感系统以及无源传感技术等。
分子电子学：分子电子学是研究在晶体管、二极管和存储单元等器件中用分子作为电子元件的研究领域，其背后的理念是制备比传统硅基技术更节能、更快、更小的纳米级微型器件。清华大学李远副教授报告将对分子电子学的发展，特别是基于自组装单分子层的分子电子器件，进行一个简要的概述。并将重点介绍课题组近期的一些研究成果与最新进展，包括精确调控分子-电极相互作用从而实现高性能和高稳定性的分子隧穿结，以及利用聚集诱导发射特征制备的机械可控分子光电开关，利用超交换隧穿和其他分子的化学特性实现高效能量转化的分子热电结等相关实验研究和理论预测。
水凝胶生物电子材料：基于水凝胶的高效人机融合交互界面构建已成为当前最前沿的科技挑战之一，然而现有水凝胶材料电学、力学、生物学等性能尚不能满足应用需求以及先进加工集成技术缺乏等问题严重限制了其实际应用。为解决这一科学挑战，江西科技师范大学卢宝阳教授团队提出来导电聚合物水凝胶生物电子设计材料设计新理念，以PEDOT:PSS类导电聚合物为核心材料，通过分子工程、聚合物链工程、晶相工程等手段调控构建电学-力学相网络结构的多尺度优化设计方法，设计研发了多种高性能PEDOT:PSS类导电聚合物水凝胶电子材料，所研发水凝胶兼具优异的电学、力学、生物学性能，并实现了水凝胶电导率的突破；发明了流变性能可控的导电聚合物墨水，开发了导电聚合物水凝胶直接3D打印技术，实现了30 µm级导电聚合物水凝胶高精度加工及快速“升维制造”技术；进而开发了导电聚合物水凝胶电子器件多材料一体化制造技术，设计制造了系列导电聚合物水凝胶软神经电极、应变传感器等系列器件，构筑并推动了实现了脑机接口、运动识别、机器人智能控制等人机融合交互应用。
水域环境监测与渔业生态保障：随着我国工业化和城镇化进程的加速，渔业环境和生物多样性受到工业废水和生活污水的严峻胁迫，尤其是微塑料、持久性有机污染物等新污染物增长态势加剧。人们长期食用受污染水产品增加了癌症的发病风险，如胃癌、食管癌等。为保障消费者健康，美国、欧盟及日本研制了先进的水域环境传感器，应用于水体污染物浓度实时监测，最大限度地降低新污染物对环境和人体健康的影响。而我国渔业环境传感器研究起步较晚，无法满足水域环境监测的需求。目前，市面上95%以上的传感器仍依赖进口，传感器已经成为制约我国水域环境监测和渔业生态保障的“卡脖子”技术。在此背景下，中国水产研究院吴立冬研究员多年来致力于渔业环境专用传感器特异性识别原理及信号放大机制等关键科学问题研究。利用自行设计、创制的传感器平台，申请人在渔业环境新污染物分离、识别元件开发、增敏材料研制、信号级联放大机理、柔性传感芯片制备及数据训练等方面开展了系统研究工作，并在国内科研机构和企业推广应用。
本次论坛除了将通过这些创新性的研究成果展示科学仪器在载人航天、深海探测、渔业环境监测和智慧农业等领域中的重要应用，同时也设置了讨论环节，就新应用场景话题展开开放讨论，欢迎广大业内人士参与到讨论中来，提出您的真知灼见。希望能够通过分享实践经验、专家见解、创新成果和行业趋势，探索分析仪器真正的创新应用场景，为行业创新发展提供启示。