计量求索鉴真知 科研笃行守初心

——记湖南大学特聘岳麓学者吴海龙教授

有这样一位学者，作为改革开放的亲历者、见证者、参与者，他的人生轨迹与国家发展同频共振。他劈开分析科学的混沌迷雾，载着中国智慧驶向国际学术的深海。他就是湖南大学特聘岳麓学者、化学生物传感与计量学国家重点实验室原主任和学术顾问吴海龙教授。他在化学计量学领域深耕细作，用张量代数构筑起分析科学的“中国坐标系”，以其在化学计量学领域的开创性贡献，成为推动中国化工行业和分析仪器行业发展的生动注脚。

岳麓山下少年行书剑飘零求索路

1961年，吴海龙出生于浙江舟山群岛的一个农民家庭里，童年时期的艰苦生活磨练了他坚韧不拔的意志，也培养了他对知识的渴望。幼年的吴海龙总爱蹲在海边码头数往来货轮。父亲那句“海龙啊，要像潮水一样永不停歇”的叮咛，成了他人生最早的注脚。

1978年恢复高考时，这个总在煤油灯下苦读的农家少年，以首届应届高中毕业优异成绩叩开湖南大学校门，从此与分析化学结下不解之缘。在岳麓山下，他白天泡在教室好好学习，深夜在图书馆啃读高等数学等课本，笔记本上密密麻麻的公式与海浪的波纹竟有几分神似。

大学期间，吴海龙不仅专业成绩出众，还展现出卓越的综合能力。他担任校学生会干部，协助老师们管理日常事务，这段经历培养了他的组织协调能力，也让他更早体会到责任与担当的分量。

1982年本科毕业后，他凭借优异的成绩成为湖南大学分析化学专业的硕士研究生，师从我国分析化学领域的泰斗——著名分析化学家俞汝勤教授。在俞教授的悉心指导下，吴海龙开始了在生物碱、pH液膜传感器研制方面的初步探索，迈出了科研生涯的第一步。

获得硕士学位后，吴海龙留校在校环境保护研究所工作，并参与了原机械工业部环境监测总站的筹建工作。实践工作的历练让他对环境分析化学的实际应用有了更深刻的理解，也让他看到了国内科研条件与国外的差距。

怀着对知识的渴求，吴海龙于1988年在俞汝勤教授和曾北危教授的指导下开始在职攻读博士研究生，并于1992年获得理学博士学位。读博期间，他创新性地将稳健统计学引入长江水系背景值研究，建立的自动处理系统让环境大数据在短时间内高效完成分析，为长江流域水环境背景值调研及污染治理提供了关键技术支撑。他在化学计量学多元校正、水环境背景值系统稳健表征等领域取得的新进展，为湖南大学分析化学学科发展做出了积极贡献。

1993年，带着对前沿领域的渴望，吴海龙东渡日本千叶大学，在日本科学学会 Sasakawa 科研助成金等支持下，开启了复杂体系数学分离的探索之旅。在日本期间，他不仅接触到了国际前沿的研究方法和技术，更培养了对科研的国际化视角。在此期间，他主持研制的计算机辅助流动注射分析装置，将分析效率显著提升，这项成果至今仍被三菱材料公司使用于大型化工装置。

尽管海外科研条件优越，吴海龙始终心系祖国，获得千叶大学应用化学工学博士学位后，他带着十几箱书籍和满脑子的数学模型及智能算法，于1998年3月底毅然回到了中国，回到母校湖南大学，在恩师俞汝勤院士的支持下，继续开展他的研究事业。这一决定，奠定了他日后重大科研成果的基础，也体现了一位科学家的家国情怀。

数学分离破困局矢志创新绘宏图

回国后，吴海龙将研究重心聚焦于“数学分离”技术这一前沿领域，他敏锐地意识到，随着分析科学的发展，传统依赖物理或化学分离的手段已难以应对复杂体系的分析需求。并迅速组建了团队，在化学生物传感与计量学国家重点实验室开辟新战场。

吴海龙曾比喻道：“数学是解锁难题的金钥匙。”他创新性地提出，通过发展以张量代数为基础的多线性数学分离算法等，结合广义的数学建模与预测策略，可直接从复杂体系多维响应数据中提取目标信息。这一突破性思路使得分析科学实现了从“硬分离”到“软分离”的范式转变。

与传统方法相比，数学分离技术无需昂贵的分离设备、无需繁琐的样本前处理步骤，能在较短时间内便能有效获得复杂体系感兴趣多组分的精准定量结果，实现了“绿色、高效、精准、快速” 的分析。吴海龙团队发展的“化学多维校正”理论及方法，即使有未知干扰共存，也可实现对感兴趣多组分目标物的精准、快速、高效、同时、绿色定量分析。

科研成果的转化应用是吴海龙特别关注的领域，他和团队开发的“多维校正系统”结合光谱数据，可快速定量检测多领域中工业产品和农副产品中的多目标物。例如，三维荧光二阶校正法在食品品质检测中可直接分析原始样本，快速完成多种农药残留物等有害物质的定量，灵敏度和选择性较国标方法显著改善。在乳制品检测中，该技术克服了基质蛋白干扰，可实现液态饮料中数十种添加剂的同时定量，为食品安全监管提供了高效方案。在生物医学领域，吴海龙团队的工作同样令人瞩目。他们应用化学计量学的氨基酸主成分分析法，提高了蛋白质立体结构理论预测的准确率;采用化学计量学方法结合HPLC-DAD用于快速测定不同地区白术中的活性成分，可实现大量白术样本的产地判别，为药材质量控制提供了帮助。此类研究工作他们已发表学术论文逾400篇，其中仅SCI源刊物学术论文就有320多篇。

多年来，面对传统pH测量方法响应慢、稳定性差、玻璃膜易碎和易被腐蚀等问题，吴海龙团队通过优化液膜材料与结构，显著降低敏感膜电阻，设计出可在腐蚀性环境中稳定工作的传感器，可应用于河水、锅炉热水等实际水质的实时监测及生理液等微环境检测，为污染治理和临床诊断等提供可靠技术支撑。

学科建设与人才培养是吴海龙学术生涯的另一重要贡献。2001年，他具体负责组织申报了“化学生物传感与计量学国家重点实验室”(吴海龙担任创室常务副主任和第二任主任)。从动工建设到通过验收仅用14个月，该实验室于2002年11月顺利通过了相关部门验收。同时作为湖南大学分析化学国家重点学科建设长期责任人，吴海龙推动了以化学计量学和化学生物传感为特色的研究集群的形成，先后获批“长江学者创新团队”“国家自然科学基金创新群体”等，使湖南大学成为我国分析化学领域的重要科研基地。

在教书育人方面，吴海龙也是成绩卓著，他共指导培养毕业硕士研究生90多名，毕业博士研究生30名。他不仅传授专业知识，更注重培养学生的科学精神和爱国情怀。他常常告诫学生：“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。”

吴海龙的学术成就获得了国内外的广泛认可，他应邀在清华大学、南开大学、四川大学、中山大学等高校和中科院的多个研究所作学术报告，并在数十个重要国际会议上作邀请报告。他的创新成果被《分析化学百科全书》大篇幅正面引用，国际分析化学界名著《化学因子分析》第三版以新增章节形式独立介绍了他团队的三线性分辨及校正等新方法。

2024年6月，吴海龙被选为欧洲自然科学院的外籍院士，这是国际学术界对他工作的高度肯定。他已连续五届被爱思唯尔列入中国高被引学者榜单，体现了其研究成果的广泛影响力。

站在岳麓山顶俯瞰湘江，现代化的分析仪器产业园正在河西拔地而起。如今已年过花甲的吴海龙教授，依然活跃在科研第一线。他带领团队将计算机化学与人工智能有机结合，研发了一种可扩展的、基于片段的多尺度分子表示框架——t-SMILES，为AI辅助的分子建模提供了新的研究思路，助力分子“智造”。在分析科学的世界里，吴海龙如同一位永不停歇的领航者，正带领团队向着更高的科学巅峰迈进。

当“数学分离”技术在绿色化学、精准医疗等领域绽放光彩，当国产分析仪器打破国际垄断走向世界，吴海龙，这位“数学化学筑梦人”正用数字密码，为中华民族伟大复兴的征程写下浓墨重彩的一笔。(供稿单位：湖南大学。文：苗燕)