化学物质的复杂混合形态是自然界中最普遍的存在方式。在各种环境复杂溶液中,其内部物质之间数量庞大的交互作用其是外在功能和效应的本质来源。虽然,一些学者通过简化关系来分析复杂溶液内部的各种反应,或仅进行面向混合溶液的成分检测,但由于环境复杂溶液具有多样性和交互影响的特点,其内部存在着大量非结构化的作用数据(如大量的非线性耦合反应)。采用随机采样和结构化精确分析的常规研究思路,有着操作过程繁琐、检测数量有限、实验结果数量难以与其内部关系的数量相匹配等缺点。另外,传统分析方法得到的数据通常难以呈现出复杂溶液的综合性质。所以,虽然对于复杂溶液大数据性质的认识和随之建立的研究方式将使包括化学、材料、生物、地质、环境在内的大多数自然科学进入一个崭新的时代,但是现在的科学界几乎没有方法去自由地开展这样的研究工作。经过几年的实验探索,我们建立了一种对环境复杂溶液进行分析和表达的新策略。原理是:基于高通量技术原理和荧光图形化操作方式,对待一些典型的环境复杂溶液样品提供大数量级的化学扰动,并对其扰动结果进行图形化记录和呈现,最终初步建立了两种环境复杂溶液数字化分析方法。另外,我们在此方法的基础上,针对土壤腐殖酸复杂溶液,把其内部复杂化学关系呈现为一种大数量级阵列化的信息形式。主要通过讨论腐殖酸浓度、pH、金属离子等因素对本策略中荧光图形的影响,以探讨不同环境因子对腐殖酸性能的影响效应。具体实现过程与结果如下:(1)高通量扰动体系的建立。首先,创建基于化学打印技术的扰动能力评价方法,筛选出六种具有不同扰动作用的扰动液。其次,根据彩色喷墨打印的成色原理和组合化学原理,设计出图形化的模板。最后,按照模板设计,通过化学打印的方法,将筛选出的六种扰动剂定量定点地分布到平面载体上。从而,构建出可提供各异性化学扰动的高通量扰动体系“L-chip”。(2)复杂环境溶液荧光图像的获得与采集。主要包括反应装置的搭建、扰动反应过程和图像信息采集。反应过程中,通过超声雾化离散的方法将待测样品分散为平均直径约3.5μm,等效体积约0.180pL的小液滴。并借助搭建好的定量反应装置来实现均匀定量沉积以及与扰动体系的微反应。最终,通过荧光检测系统,获得一系列带有特性信息的荧光图片,即L-images。(3)复杂环境溶液荧光图形的数字化分析。获得的L-images里所包含的信息至少涉及:一是图片的形状、色彩分布。它对于一个分析样品具有惟一性和标签性。二是复杂组合的扰动剂本身所建立的扰动空间,它与分析样品逐点耦合,给出一个反映待测样品本身众多化学规律的属性空间。三是不同样品的荧光图片之间的关系。为了进一步开发这些信息,本文建立了“灰度-等值线’法和“特征区提取”法,两种探索性的分析方法。(4)腐殖酸复杂溶液分析。在本策略基础上,针对典型的环境复杂溶液:土壤腐殖酸溶液,提供大数量级的化学扰动,对其实验结果进行图形化记录和呈现,并进行了初步的数字化分析。