本课题组“复杂体系组分分析和光谱结构分析的化学计量学研究”科研成果获得国家自然科学奖二等奖。这一成果被评为2004年中国分析测试与仪器行业十大新闻之一。第一部分主要是关于“数学分离”及其应用。

近十年来，我们综合运用现代分析分离技术，结合应用数学、生命科学等领域的最新成果，研究和利用化学体系的信息结构特征，在化学计量学基础研究方面取得了深入而创新的成果。我们开拓了现代分析科学中三维阵列分析理论和应用研究的新局面，拓展了化学计量学的研究领域。率先规范三维阵列分析研究的理论平台，提出完善三维阵列科学的符号体系，发现三线性模型的循环对称性，规范模型和方法的分类，开展三维阵列化学秩估计的新方法。基于交替最小二乘法原理，提出了交替三线性分解算法、张量校正法和张量标准加入法，建立了自加权交替三线性分解、交替惩罚三线性分解、交替非对称三线性分解等一系列具有突出优势的新方法和新算法，进一步完善了三维矩阵分解的唯一性理论，倡导并实践了“数学分离”来替代或增强化学和物理分离。在解决复杂体系的快速同时定量分析和化学动力学过程的近实时分析等分析问题上取得了突破，发展了现代分析化学定量分析的新理论，为开发新型分析仪器提供了新的设计依据。我们认为张量修正等多维阵列分析方法与高维分析仪器的结合是解决环境、材料、生命等科学中一些复杂多组分体系和化学动力学体系的分辨和定量分析问题的最有效途径之一。它具有经济、快速、准确、接近实时和功能强大的优点。凭借该方法特有的“二阶优势”，可直接用于未知干扰共存下多组分待测物的同时快速定性定量分析，以及复杂系统动力学过程中多组分的近实时表征和同时分辨分析。这将对化学的各个分支，尤其是生物化学、环境化学、药物化学等学科产生巨大的影响，为直接解决这些分支中的实际分析问题提供有力的武器。同时可以将分析化学计量学与现代仪器分析新技术有机结合，为构建新一代高性能分析仪器奠定基础。

我们建立的一些新方法，如三维阵列分析、张量校正分析等，正逐渐被国际同行认可。代表性论文在《分析化学百科全书》的综述文章中被大量引用。这篇由国际化学计量学学会创始人和前主席、美国华盛顿大学的B.R. Kowalski教授撰写的综述给予了高度评价。研究成果已在国际著名分析化学《化学中的因子分析》第三版中以新章节的形式独立介绍。这本书用4页的篇幅介绍了我们新的三线性分辨率和校正方法。

阿根廷、巴西、加拿大、美国、西班牙、荷兰、丹麦、意大利、日本、伊朗等都有学术团体。研究表明，本实验室开发的三线性分解算法和二阶校正方法在国际同类工作中名列前茅。美国两年一次的《分析化学评论》也多次受到高度评价。海外Wiley网站专门报道了我们实验室的工作，并给予了很高的评价。最近，阿根廷、西班牙、荷兰、巴西等四国著名分析化学家在《分析化学趋势》上发表的一篇关于三线性分解和二阶校正的最新专题综述，引用了136篇文献，其中11篇是我们实验室提出的新方法，8篇是国外其他实验室为解决实际问题而应用的。认为我们实验室在定量分析化学(二级校正)的理论和应用研究方面处于国际前沿。

鉴于我们已经取得的研究成果和影响，我们完全有理由相信，通过发挥我们在分析化学方法学方面的研究优势，我们可以创新分析仪器的研发思路，开发出一系列新型分析仪器，推动分析仪器行业的跨越式发展。

首先，在战略层面上，要直面分析化学的实际问题，创新分析仪器方法论，将“数学分离”作为分析仪器创新的重点；开发“数学分离”模块，作为分析仪器的关键部件之一，使之成为具有自主知识产权的分析仪器的必要组合部件，从而实现分析仪器系统的整体优化或简化；根据不同的分析对象，不同的分析原则，不同的分析范围等。针对实际问题，可以开发相应的通用或专用部件，甚至分析仪器，实现分析仪器的系列化生产。

在战术层面，可以先做以下工作:1)研制便携式智能(三线)荧光分析仪；2)研制医用药物定量荧光分析仪；3)开发一系列通用或专用荧光定量分析仪；4)开发多维色谱数据处理性能增强模块，如重叠峰对待测组分的定量分析、全二维色谱三维漂移扣除/定量分析等。