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领军专访 园区重大领军企业助力颠覆式质谱分析模式

发表时间:2024-02-01 04:24:40 来源:乐鱼官方app下载/技术支持

  园区持续聚焦园区科技领军人才、企业及政策等多层面,梳理园区领军科技成果等内容,彰显园区科技特色。

  欧阳证长期从事质谱仪器开发及应用方法的研究,曾在普渡大学参与并主导质谱仪器研究十余年,是美国医学与生物工程学院会士、国际分析技术领域顶尖专家、质谱小型化技术领域的领军人物。

  27年前,欧阳证留学美国,并于2015年在普渡大学获得了正教授一职。与此同时,他的妻子也在普渡大学化学系谋得了教职,父母和姐姐一同在美国定居。此时的欧阳证生活美满惬意、事业蒸蒸日上,却作了一个让所有人惊讶的决定:回国!

  选择回不回国,不可能像做科研那样经过精确的计算后得出结论,其实取舍标准就是这件事值不值得做。如果能有机会给国家做贡献,就是我认为最值得做的事情。

  上个世纪,我国质谱市场基本被进口仪器所垄断。国家对自主研发质谱仪器很看重,早在“十五”后期,科技部就启动了国家科技支撑计划重点项目《科学仪器研制与开发》,提出了“突破关键技术,主攻专用小型质谱仪自主研制”的目标。

  欧阳证从1997年就开始接触质谱并逐步开发质谱新方法、新技术和研发新仪器,对质谱技术的发展有自己的见解。当时还在普渡大学分析化学系攻读博士后的他,就已意识到小型质谱在未来生物医疗领域的主体地位。期间,他也通过与清华大学、中国计量院的合作开始参与国内质谱仪器研发工作。

  2014年,清华大学精密仪器系的金国藩院士找到欧阳证,表明国内一直缺乏小型质谱仪研究方面的尖端人才,此话深深触动了欧阳证的内心。此时的他,在质谱小型化研发技术方面已有十几年的经验,也与团队伙伴研发出几套独创的技术。

  于是,欧阳证带领研究团队毅然归国,作为我国海外引进的高品质人才加入清华大学精密仪器系,重点建设清华大学质谱仪器研究中心,开启了清华精仪人引领国际即时化学检测的研发之路。“选择回国,不敢轻言‘报国’二字,应该感谢国家给了我们这群海归知识分子施展一技之长的舞台。”

  质谱技术是化学分析的“金标准”,可以很好地发挥“可靠性高、通用性强”的优势,而传统质谱设备庞大的体积、复杂的操作的过程,成为制约质谱技术从实验室走到现场检测的瓶颈。小型质谱仪更注重快速、便携、简单等特点,在现场分析和在线监测领域竞争优势明显。

  他在普渡大学的博士研究生导师、美国国家科学院院士R.Graham Cooks教授,启发了他的灵感。欧阳证表示,这一过程需要克服技术和思维障碍。对许多人来说,尝试将传统大型仪器所完成的质谱分析用鞋盒大小的小型质谱来完成,听起来多少有些“疯狂”。

  从台式质谱仪到第一代及第二代小型质谱仪,质谱小型化经过了一个由繁入简的历程,产生了一个全新又极其简化的质谱系统仪器平台。这样的平台能够分析挥发性、非挥发性化合物以及复杂生物物质。

  小型质谱还在发展,在质谱界是创新的技术。欧阳证瞄准的正是小型质谱仪的上升市场,“一个新技术最开始注定不是主流,没人推我们就自己做。”

  2014年,欧阳证在北京清华科技园创办清谱科技,小组成员大多来自普渡大学、清华大学、北京大学和中科大等国内外高校,研发人员占比过半。

  仿制还是创新对欧阳证似乎不是个难题,因为他毫不犹豫地选择100%的创新,从仪器架构到分析方法,清谱科技选择的均是和目前世界主流质谱公司完全不一样的产品路线。

  追寻着这一梦想,团队历经“二十年磨一剑”的研发,在2017年成功推出了具备非挥发性物质检验测试能力的Mini β小型质谱分析系统,填补了国际市场上小质谱非挥发有机物检测的空白。

  谈到小型质谱,欧阳证坚信个人选择的方向:“目前质谱仪一个很大的趋势是质谱仪小型化。未来质谱仪的最大增量是原位电离小型质谱仪,而最大增量最先爆发的将是中国市场,因为当前的中国,比西方更愿意张开双臂,拥抱新的技术。”

  想要打造一款适合推广的小型质谱产品,不仅需要保持技术的先进性和仪器的精密度,同时在不影响性能的情况下,还要对它的外观进行改变。

  2021年8月14日,清谱科技成功推出Mini MS系列最新产品——“Cell微型质谱分析系统”,具有更小的体积和优异的性能,是团队为个性化医疗、快速检测等领域提供的又一有力分析工具,也是构建未来即时化学检测完整ECO的基本单元。

  欧阳证介绍,为了打造一款拥有精致外观和超高亲和力的仪器,团队在产品研制过程中处理了将近300个“bug”,历经长达一年时间的“遇错纠错”。

  最终,Cell的体积大小大约只有一个烤箱那么大,可以被放到登机行李箱内,甚至能装进大一些的背包内,便携性极佳。全部重量在含内置锂电池的情况下,只有8.5公斤,“成人用一只手就可以轻松托起来”。

  欧阳证表示,“将小型质谱仪变成每个人手中的‘iPad’,实际做到时时检测,处处可至,人人可用。”

  值得一提的是,Cell微型质谱分析系统和Mini β小型质谱分析系统目前均可支持400余种传统毒品、合成毒品和以及数十万种新精神活性物质及其变体的现场快速质谱检测,系统无需样品前处理,约1分钟即可生成检测报告。

  “苏州的产业体系完备,拥有成熟的市场化环境,政府及职能部门的服务也非常周到,给我留下了很深的印象。”因为2021年的一次考察,欧阳证决定将清谱科技总部落户苏州国际科技园,致力于推动质谱产业化。同年,欧阳证获评园区重大科学技术领军人才。

  他解释道,清谱科技成立至今,坚持不做仿制创新、不做简单地国产替代,而是选择从零开始的小型化仪器产品创新。

  这与园区不断的提高原始创造新兴事物的能力,瞄准未来前沿研发技术与创新的产业布局不谋而合。同时,园区启动实施各类领军人才计划,激发了企业自主引才育才的活力,与清谱‘以人为本、唯才是用’人才观非常契合。

  原创技术从发展到成熟的过程中,需要一些时间,同时也需要政策、金融机构等多方的共同支持,“相信在园区的全力支持下,未来清谱科学技术创新型产业会发展得慢慢的变好。”

  目前,清谱科技在科研合作上,与清华大学、普渡大学、斯坦福大学、华山医院等建立了良好的合作伙伴关系;在公安领域,正在与公安部物证鉴定中心、上海市公安局物证鉴定中心进行毒物、毒品检测合作。同时,欧阳证也注意到,有许多优秀软件企业已落地苏州国际科技园,为清谱科技在技术链上的软硬件协同融合创新提供了有利条件。

  据了解,为加速推动高层次人才集聚,苏州国际科技园联合政产学研资各方,启动SISPARK生态计划,努力建设完善的产业创新生态,这中间还包括创业扶持、加速成长、金融助推、技术上的支持、人才引育、伙伴同行和载体合作七大计划。迄今为止,在科技园中高端人才已经超3.5万人,聚集国家和省市区各级领军人才551位、累计培育国家高新技术企业超500家。

  作为硬件赛道的清谱科技,欧阳证补充道:“清谱科技也正在设计一款开放的软件平台,与科技园的软件产业在生态上形成互补。”未来,清谱科技有信心通过与更多园区企业、科研人员合作,一同推动质谱仪的逐步发展,不断为中国高端质谱仪器行业在国际上争取主导地位。

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