生物大分子质谱是研究复杂生命体系中分子的序列组成、动态结构、相互作用和空间分布的前沿科学领域。先进紫外光源特别是同步辐射、自由电子激光等大科学装置的发展, 为光解离-串联质谱和光电离-质谱成像等生物大分子质谱研究尖端技术的进步提供了新的机遇。本综述中, 研究团队总结了不同波长先进光源包括X射线、极紫外激光等在蛋白质、脂质等生物分子高效光解离和序列、结构、相互作用表征, 光化学氧化标记和动态结构分析, 高效光电离和高灵敏度质谱检测及空间分布成像等领域的研究进展; 进一步展望了新一代先进紫外光源特别是具有更高亮度、更短脉冲、更高重频的极紫外自由电子激光在生物大分子质谱研究中的应用前景和可能带来的技术突破。

上述工作以“基于先进紫外光源的生物质谱技术的最新进展及展望”为题，于近日发表在《中国科学: 化学》基于大科学装置的化学测量方法学专刊。该工作的通讯作者为王方军研究员、肖春雷研究员和杨学明院士。该工作获得了国家自然科学基金委科学中心项目和中国科学院关键技术团队项目的资助。

大科学装置作为一种大型复杂的科学研究系统,为探索未知世界、发现自然规律提供重要的研究平台和工具，有助于实现重大科技问题突破和技术变革,在推动产业优化升级、服务经济社会发展方面也具有重大的意义。化学测量学旨在发展化学及相关学科的测量理论、原理、方法和技术, 发展新策略、新原理、新方法和新技术研究, 获取物质组成、结构、形貌、性质与功能等信息, 揭示物质相互作用的分子基础和时空变化规律。为了促进大科学装置（同步辐射、自由电子激光、散裂中子源、强磁场、反应堆、加速器等）在化学测量学领域的发展和应用的交流，引起分析化学家的高度重视，并充分利用大科学装置，将化学测量学领域的研究推进到一个崭新的、更高的层次，《中国科学：化学》中文刊组织出版了“基于大科学装置的化学测量方法学专刊”。

在杨学明院士和张玉奎院士的指导下，我所王方军和肖春雷交叉学科攻关团队于2016年开始进行极紫外自由电子激光-生物大分子质谱创新研究，在大连相干光源搭建了可调波长极紫外激光解离—高分辨质谱仪器系统，已在蛋白质及其复合物动态结构和相互作用的质谱分析中取得了系列研究进展（J. Am. Chem. Soc.,2023; J. Am. Chem. Soc.,2023；Cell Chem. Biol.,2022；Sci. China Chem.,  2022; CCS Chem.,2022；Chem. Sci.,2021）。