高端质谱仪

燃放爆竹对空气质量影响有多大?烧烤会增加空气中的有害物质?PM2.5主要来源是什么?随着昆山禾信公司开发的在线单颗粒气溶胶质谱仪的推广应用，关于PM2.5来源的这些问题将会得到快速准确的回答。　　“现在禾信公司生产的质谱仪已在全国70多个地市开展工作，每小时发布一次数据给当地环保部门，仪器上直接显示汽车尾气、扬尘、燃煤、工业、秸秆焚烧等污染源分别"贡献"了多少，为当地PM2.5防治工作指明了方向。”公司副总经理陆万里说，“禾信公司2015年在省环保厅支持下，成立了江苏省在线源解析工程技术中心，希望通过此平台，在江苏省建立PM2.5在线监测网，为江苏PM2.5防治尽一份力。”　　昆山禾信公司成立于2010年，是一家致力于高端质谱仪设备研发、制造、销售及技术服务的省级高新技术企业。“在国民经济发展中，60%以上的领域都要用质谱仪器来进行监测，比如食品、环境、药物、国家安全等。在诸多方面，质谱仪还起着重要乃至决定性的作用，但是在质谱仪器市场，90%的产品依赖进口。”陆万里说。为此，在国家“千人计划”人才周振带领下，经过多年努力，禾信公司先后成功研制出在线单颗粒气溶胶质谱仪、在线挥发性有机物质谱仪等，使我国成为国际上少数掌握高分辨飞行时间质谱核心技术的国家，打破了国外技术垄断。　　“在线源解析技术是对传统方法的一种发展创新，它的基础是大数据谱库，比如柴油车、汽油车、矿尘、燃煤、工业等污染源都有各自的图谱。这些谱图相当于每一个污染源的指纹，当仪器进行监测时，会自动将实时测到的每个颗粒物特征与谱库中的谱图进行比对，及时判断出颗粒物的来源。”公司研发人员彭真博士介绍，“当重污染天气发生时，仪器可实时显示污染源贡献率变化趋势，快速获得污染成因，为环保部门采取应急措施提供数据支撑。”基于以上优势，禾信公司参与了多场重大赛事或活动期间的空气质量保障工作。　　“禾信公司的理念就是"做中国人的质谱仪器"。”陆万里告诉记者，随着公司逐渐走上正轨，未来将在昆山建成年产50套高端质谱仪的生产线。同时，公司还将投入大量资金建立国家级质谱创新平台，吸引国内外一流人才，打造专业化的高端质谱研发团队，使得禾信公司整体研发向国际先进水平迈进。

仪器信息网讯 由中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组主办的“第四届质谱仪器研发论坛”于2021年6月24-26日在浙江省淳安县千岛湖景区成功举办。本次论坛以“新技术、新应用及产业化”为主题，涉及质谱仪器研发、质谱技术在环境、生物医学以及临床领域的应用进展概况，超过200位质谱工作者出席了此次会议。本文特别摘录了部分质谱仪器研发进展、质谱新技术、新方法的精彩报告，供读者参考。　　根据对质谱仪器研发论坛报告的跟踪，会发现国内质谱研发团队越来越多，如复旦大学、厦门大学、清华大学、东华理工大学、浙江大学、中科院化学所、中国医学科学院药物研究所、中科院大连化物所、中国计量院、宁波大学、南开大学、中科院合肥物质科学研究院、西北核技术研究院等在质谱仪器研发领域非常活跃，也取得了很多不错的研发成果。　　经过十余年的发展，中国质谱已经取得了长足的进步，产品种类也从单四极杆拓展到离子阱、飞行时间质谱，从实验室台式质谱拓展到在线、车载、便携式质谱。但一段时间内，高端质谱仪器市场可能依然会是国外质谱仪器的天下，但是，中国的专家学者和仪器企业都也在不断努力向着高端质谱领域进发。　　报告题目：电荷检测质谱——FTMS　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 丁力博士　　傅里叶变换离子回旋共振质谱仪(FTMS)是一种超高分辨率的质谱仪，测定的准确度高，数据采集速度快，可以与多种离子化方式连接，可进行多级质谱的检测。在化合物相对分子质量测定、结构信息获取及反应机理的研究等方面发挥着重要作用。报告介绍了FTMS仪器硬件和技术特点，丁力也提出了研制高分辨质谱的一些挑战与机遇，引发讨论与思考。　　报告题目：高场非对称离子迁移谱技术的研发和仪器特性探究　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 唐科奇教授　　高场非对称离子迁移谱(FAIMS)和传统的弱电场离子迁移谱(IMS)是两种基于不同原理的气相离子分离技术。唐科奇在报告中表示，由于两种技术之间对气相离子分离的正交性，如果将其复合组成二维迁移谱，可以大幅度提高仪器的分辨率。报告还详细阐述了FAIMS灵敏度和分辨率的关系以及独立平板型FAIMS仪器所能达到的检测限。此外，报告介绍了其团队利用二维迁移谱和高分辨率飞行时间质谱集成后的近期实验数据，展示该技术特有的高分辨率分子构成和结构分析能力。　　报告题目：环境中抗生素催化降解机制研究　　报告人：北京师范大学 谢孟峡教授　　抗生素广泛应用于人类和动物细菌感染的治疗，但近些年抗生素的过度使用带来的污染问题严重威胁着生态环境和人类健康。因此，探索具有绿色、可持续、高效、低成本降解水环境中抗生素残留的新方法具有重要意义。报告介绍了谢孟峡课题组开展的环境中抗生素催化降解机制的研究工作进展。　　报告题目：基于超强电离技术的新型质谱仪　　报告人：中国原子能科学研究院 姜山研究员　　在同位素和无机质谱仪测量中，由于存在分子离子干扰和同位素分馏效应等问题，严重影响了同位素质和无机谱仪(AMS、MS)测量的灵敏度和精度的提高。基于此，姜山团队发明了一种基于多电荷态电离器的质谱仪，采用了电子回旋共振电离器(ECR)，可消除分子离子的干扰，也极大地减弱了同位素分馏效应。利用该技术，可以将加速其质谱(AMS)的丰度灵敏度提高10-100倍，精度提高3-10倍，还可以将质谱的灵敏度提高100-1000倍，精度提高10-100倍。　　报告题目：化学成分与形貌共成像-近场解吸质谱仪的研制　　报告人：厦门大学 杭纬教授　　为了进一步深入单细胞成像领域的研究，杭纬课题组开发了基于形貌控制的纳米有孔针尖解吸电离源，研制了一台纳米有孔针尖解吸电离飞行时间质谱(Nano-ATDI-TOFMS)，并将其应用于单细胞的化学-形貌共成像研究。　　报告题目：气液界面化学动力学　　报告人：南开大学 张新星研究员　　无论是环境中占地球表面70%的海洋表面和云彩表面，还是人体中肺部、眼睛和各种粘膜的表面，均为气液界面。然而气液界面仅有数十到数百纳米厚，因此在技术上如何采样而不收到体相的干扰成为了十分关键的问题。基于此，张新星团队自主研发了一系列场致液滴电离-质谱技术，报告介绍了其利用该技术开展的研究工作进展。　　报告题目：智能升级，超越定性——智能化未知物定性新流程介绍　　报告人：赛默飞世尔科技(中国)有限公司 徐牛生博士　　报告介绍了报告介绍了赛默飞全新产品IQ-X超高分辨三合一质谱，该系统采用全新智能化数据采集模式并实时数据库检索增强小分子未知物的深度高效覆盖，拥有超过1百万的分辨率再结合新型碎裂模式，为小分子以及小分子的结构剖析提供更多可能。此外，该系统的自动化校正模式和升级AcquireX功能对使用操作更友好。　　报告题目：紧凑型三重串联四极杆质谱之关键技术探究　　报告人：安捷伦科技(中国)有限公司 马浩博士　　质谱的小型和紧凑化是未来发展的重要方向，报告介绍了安捷伦的ultivo小型质谱的关键技术，该系统是一款可叠放的三重四极杆液质联用系统，通过将质谱融入液相色谱堆栈中，从而缩小质谱仪的占地面积。此外，报告还介绍了Ultivo系统如何满足高分辨质谱的研究需求。　　报告题目：从90年代的普度质谱研究看质谱技术和应用的未来　　报告人：宁波大学质谱技术与应用研究院 胡军教授　　报告认为90年代是现代质谱技术和应用发展的重要分水岭，因此胡军介绍了其对当时普度质谱技术和应用研究的观察和思考。　　报告题目：否定之否定，国产GCMS的市场化竞争策略与启示　　报告人：聚质科技(杭州)有限公司 姚继军博士　　报告回顾和预测了国产GCMS发展的不同阶段，也提出一些报告人的思考和想法，引发思考和讨论。　　报告题目：我国质谱仪器现状分析及发展期望　　报告人：中国仪器仪表学会分析仪器分会秘书长 吴爱华　　报告梳理了质谱仪器市场的需求、国产质谱仪器的发展态势以及“十二五”以来科技部及基金委仪器专项对质谱仪研发的支持情况，也对未来我国质谱仪需求趋势和立项趋势做了简要预测。　　报告题目：基于真空紫外灯的复合光电离质谱研制及应用研究　　报告人：中国科学院大连化学物理研究所 花磊研究员　　真空紫外(VUV)光电离是一种阈值光电离技术，能够使电离能低于光子能量的物质分子产生高效“软”电离，其分子离子产率高，灵敏度高。当前，基于VUV灯的光电离质谱已在大气环境监测、人体小分子代谢物高通量检测、工业过程分析灯领域得到广泛应用。报告介绍了花磊团队针对痕量挥发性有机物(VOCs)的分析需求，改进了仪器技术，可在1分钟内实现ppt量级VOCs的高灵敏检测。　　报告题目：月球样品分析对质谱仪的新需求　　报告人：核工业北京地质研究院 郭冬发研究员　　嫦娥5号月球样品返回地球后，引起了国内外科学机构和科学家的极大兴趣，在此背景下 研究机构有机会通过申请获得月球样品进行科学研究。针对不同的科学问题，需要采用不同的科学仪器对月球样品进行观测和测量研究，其中高分辨、高灵敏度和高精密度的质谱仪扮演了重要的角色。报告也进一步介绍了成立月球样品分析检测实验室为质谱仪器研发带来的新需求。　　报告题目：质子转移反应质谱灵敏度增强技术研究　　报告人：中国科学院合肥物质科学研究院 沈成银研究员　　质子转移反应质谱(PTR-MS)是一种可将在大气光化学反应研究以及大气痕量有机污染实时在线检测、肺癌等疾病辅助诊断的技术。报告简述了该技术的原理、特色和主要应用领域，进一步介绍了沈成银团队在PTR-MS灵敏度增强技术方面的最新研究进展。　　报告题目：原位分析专用小型台式数字离子阱质谱及在有机合成监控中的应用　　报告人：岛津分析技术研发(上海)有限公司 孙文剑博士　　原位质谱分析在过去17年间得到了快速发展，其在食品安全、毒物检测、有机合成监测灯领域都发挥了重要作用。当前大部分原位电离技术是和传统质谱仪偶联，软硬件整合的一体机，其对充分发挥原位电离功能方面会带来一定的局限。不仅如此，由于传统质谱仪具有体积较大、操作需专业人员等特点，使其离原位分析现场、简单、快速的目标还具有一定距离。报告介绍了岛津研发的小型专用台式质谱仪，该系统将自主研发的金属丝热脱附-电喷雾电离技术和数字离子阱技术，并将其应用于有机合成监控过程中的样品进行一键式分析。　　报告题目：质谱和红外光解离光谱联用仪器的搭建和应用研究　　报告人：复旦大学化学系 吴晓楠研究员　　质谱技术能够快速准确的检测出分子的分子量，然而其对于确定分子的结构缺乏有力的证据。尔红外光谱能够通过检测分子的伸缩振动来确定分子结构。基于此，报告介绍了通过联用质谱和红外光谱技术，表征物质的结构和研究动力学反应的相关工作进展。　　报告题目：直接电离质谱离子化装置标准制定介绍　　报告人：宁波大学 闻路红教授　　报告介绍了敞开式大气压直接电离质谱技术从发现至今在国内外的发展历程，进一步介绍了闻路红团队牵头承担国家重大科研仪器的研发和制定的我国《直接质谱离子化装置通用规范》行业标准。　　本次会议还得到了安捷伦、赛默飞、莱宝、SCIEX、TECAN、爱德华、普发真空、英盛生物、皖仪、航宇九天、飞越真空以及华仪宁创等多家质谱厂商和仪器零部件公司的大力支持。会议特别设置小型展览，厂商携最新产品与技术而来，交流最新应用与动态。　　编辑视点：　　中国质谱曾经有过辉煌时期，早在上个世纪六十年代，我国就已经生产出第一台质谱仪。但由于历史原因，1965年一直到20世纪80年代左右，我国质谱市场基本被进口仪器所垄断。21世纪初以后我国质谱仪器真正开始起步，目前国内有约40家企业拥有自己的质谱仪器品牌，其中29个品牌具有自主研发质谱仪的能力。经过不懈的努力，中国质谱已经取得了一定成绩。　　不过，如同本次会议期间多位专家都提到的一样，虽然百花齐放才是春，但中国的质谱研发团队更需要拧成一股绳，共同发力攻克难题与挑战。　　就质谱研发本身来说，一方面需要开拓创新性的研发成果，一方面需要以应用为牵引，让仪器研发为应用研究提供更便利的工具。就2020年科技部公布的国家重点研发计划项目获批情况来看，其中包括广州禾信牵头的“高灵敏度高分辨率串级质谱仪器研制”和安徽皖仪牵头的“四极杆飞行时间液相色谱质谱联用仪的研制及应用开发”等项目。我们已经看到国内有团队已经开始“啃”研发高端质谱这一“硬骨头”，因此，我们有理由对中国质谱的再次突围充满信心，可以期待再过10年国外质谱仪器一统天下的局面必将得到改变。

近日，天津市市场监管局公开征求《天津市落实计量发展规划（2021_2035年）的实施意见（公开征求意见稿）》（以下简称《实施意见》）。《实施意见》明确了天津市2021-2025年全市计量发展目标如下，专栏1：2021-2025年全市计量发展目标序号指标名称2020年2025年属性1地方计量技术规范制修订数量（项）40140预期性2社会公用计量标准数量（项）598700预期性3国家级产业计量测试中心（个）---2预期性4市级产业计量测试中心（个）15预期性5市级现代先进测量实验室（个）---1预期性6市级计量数据建设应用基地（个）---1预期性7强检计量器具检定能力覆盖率（%）6690预期性8引导培育诚信计量示范单位（家）5002000预期性《实施意见》提出要服务高端仪器仪表和精密制造发展。立足本市仪器设备制造优势，加强高端仪器设备核心设计、核心器件、核心控制、核心算法和核心溯源技术研究，支撑我市仪器仪表产业技术创新和产品质量提升，推动新型传感器、新型仪表、计量测试设备的国产化进程。加强高精度计量标准自主研发应用，推进计量仪器设备国产化代替。加强色谱仪、质谱仪、高精度传感器、高精度综合性能检测仪器等高端通用仪器设备研制，加快面向智能制造、环境监测、生物医药、医疗卫生等领域专用测量仪器仪表的研制和推广使用。加快光纤传感器、4D光场传感器、小型化白光干涉测量传感器、气敏传感器、温度传感器、流量传感器、高精度隧道磁电阻效应电流传感器、高端图像传感器、高速光电传感器等的研制和应用。强化计量在仪器设备研发、设计、试验、生产和使用中的基础保障作用，促进仪器设备质量提升。加强仪器仪表计量测试和质量评价公共技术服务平台建设，助力仪器仪表产业发展集聚，培育和形成一批具有核心技术和核心竞争力的国产仪器仪表品牌。《实施意见》原文：天津市落实计量发展规划（2021_2035年）的实施意见（公开征求意见稿）.docx