轉自廣州日報:歸國科學家周振:花10年造出快速監測PM2.5來源的質譜儀

發表時間:2018-05-18閱讀次數:
 

內容提要:2018517日,《廣州日報人物在線》采訪了ag8亚游集团創始人歸國科學家周振博士,講述了他如何花十年造出快速檢測PM2.5來源的質譜儀。

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廣州日報人物在線--杜安娜作者

日期:2018517

20多年前,周振就決定把自己的名字和“質譜儀”緊緊地聯係起來,“這就是我的夢想”。上世紀90年代,在德國深造的周振研製出垂直引入式飛行時間質譜分析器,分辨率達到20000,為世界最高水平。2000年他成功將高分辨技術引入國內,使中國成為目前世界上少數具有高分辨飛行時間質譜儀研發能力的國家之一。 
18年來,周振認真做到了一件事:把這一技術實現產業化,打破了國內逐年擴大的質譜儀市場一直為國外公司全盤壟斷的局麵。“不過,現在也隻能說‘撕開了一條小口子’。”周振看得很清醒:“現在國家每年對質譜儀的采購仍有98%依賴進口,我們隻占1%。”周振謹慎地談到未來:“十年之後,我們希望這一份額提高到20%,逐漸進入全球前十質譜儀企業的行列”。
“做我們這行,和其他行業不一樣。回國創業這十五年,以五年為一個階段才能獲得一點成就感。”今年49歲的廣州ag8亚游集团分析儀器有限公司創辦人周振習慣性輕蹙著眉頭,每說一句話都要認真琢磨片刻,遇到突發的靈感,他會馬上找到紙筆,像小學生一樣趴在那裏仔細記錄下來。辦公室裏最顯眼的,是周振的滿頭華發,和掛在牆上的“鍥而不舍”四個大字。
 
 
周振
1十年“磨出”一款產品
如果不靠“鍥而不舍”的精神確實很難走到今天,“我們從2002年開始前期調研,2006年開始製造,到2013年推出市場,一款PM2.5飛行時間在線源解析質譜監測產品,用了十年。”周振說,他們研發推出一款產品的周期最快都是七年。當他2004年回國時,國內自主知識產權的飛行時間質譜儀產出基本上還是“零”。
 
在周振看來,當時的這一現實狀況都是意料之中。“質譜儀研究技術難度高,市場應用範圍比較專業,研發周期長,極少人願意投入”。
 
這是一個提升國家科技實力,打破技術壟斷,但不能短時間快速產生利潤的行業。周振感歎,比起現在一些急劇發展的行業來說,他現在下的功夫更多是在積累核心競爭力,培養行業人才上,“賺得是‘慢錢’”。
 
“質譜儀是什麽?可能現在很多人都不懂,放在十年前不懂的人更多。”周振說自己帶回國的核心技術就是垂直引入式飛行時間質譜分析器,“飛行時間質譜儀的原理是由離子源產生的離子經加速後進入無場漂移管,以恒定的速度飛向離子接收器;通過測量各種離子到達飛行管的飛行時間,就可以得到離子的質荷比(m/z值)。飛行時間質譜儀具有可檢測分子量範圍大、掃描速度快、儀器結構簡單等優點。
 
他舉例說,他們正是基於這一技術,花十年時間研發出來PM2.5在線測試檢測質譜儀,就可以快速測出PM2.5的來源。2017年,他們又推出了一款花了七八年時間自主研發出的快速微生物鑒定質譜儀,可用於蛋白質組學、代謝組學、基因組學、藥物、聚合物等分析領域,“比如在醫療診斷上,質譜儀能快速判斷細菌或病毒的種類,判斷速度提高一倍,所花費用降低一半。”周振說,飛行時間質譜儀在食品、環境、藥物、國家安全等分析測試領域還有廣泛的使用空間。
 
 
周振和導師們
 
2從沒想過要辦“綠卡”
20多年前,周振就清醒地告訴自己,出國隻是路徑,“最後肯定是要回來的”。周振畢業於廈門大學,在學校時,受到老一輩質譜專家和教授的影響,他覺得,自己要堅定地走研究質譜儀這條路。
 
“在國外讀書期間,我沒有一刻動搖過‘一定要回國’的想法。從來沒想過要辦‘綠卡’之類的事。”周振說道。德國吉森大學讀物理學博士期間,周振得到了無網反射飛行時間檢測器發明人H. Wollnik教授和垂直引入式飛行時間檢測器發明人A. Dodonov教授的指導,在2000年成功研製出了分辨率達20000的高分辨垂直引入式飛行時間質譜儀,技術指標為當時國際同類儀器的最高水平。
 
從那時開始,他預感回國的時機到了。他一方麵尋求誌同道合的夥伴,一方麵開始研究中國的質譜儀市場,同時也在中國留學人員廣州科技交流會上在尋找自己的“落腳點”。
 
周振感慨,最後讓他啟動回國的“臨門一腳”,是中國科學院廣州地球化學研究所傅家謨院士“踢”的。“當時所有人都不看好,唯有傅家謨堅定地相信我回來一定會做成。”這種信任的“魔力”,直到現在談起來,都讓他心潮澎湃。
 
和造質譜儀一樣,周振是一個喜歡把事情考慮得比較全麵、精細的人,對於歸國創業的困難,他估算得比較充分。首先是資金的問題。周振記得當時出去找投入,“不懂行的人,轉身就走了;懂行的人,一聽說是做質譜儀,往往一臉驚訝的反問,你這至少都要投資一千萬元以上吧?擺擺手就走了。”有一次,一個投資人聽說要千萬投入和十年時間,“背地裏懷疑是不是遇到了騙子”。
 
直到最後得到廣州科技風險投資一筆500萬資金的助推,壓力才慢慢緩和,“當時,的確有不少人覺得我瘋了”。雖然周振對回國創業做了充分的“困難”準備,以防材料不齊全還特意帶回來幾大箱零部件。不過他沒想到,有些“坑”防不勝防。“就拿一個簡單的材料來說。因為我們的儀器要抽真空,這就要求零部件的表麵要非常光滑,隻要有比頭發絲細十分之一的劃痕,我們的產品就會出問題。”周振說,“劃痕事故”是不允許發生的,“所以,我們還要花費一定的時間去培養上遊企業。”
 
同樣難辦的是:缺人。最初的研發團隊看起來更像是一個“草台班子”小作坊。籌不到資金,周振憑著最初的100萬元就開始幹了起來。“這100多萬元還不夠買齊一台質譜儀的所有零部件,以當時的實力去做質譜儀在很多人看來簡直是天方夜譚。”周振說,缺錢買設備,更沒錢請人。
 
 
周振的質譜儀
 
當時公司上上下下加起來就是五個人,除了他自己,還有四個人:兩個學生、一個助理,一位退休的老技工。公司常常發不出來工資,食堂就開在周振家裏,“請了一個阿姨做飯”。每個來應聘的員工,周振都會事先告知,“這是一場長跑,要做好長期奮戰的準備。”很多人一聽他這樣說,直接就嚇跑了。“當然,經過這道檢驗,堅持留下來的幾個年輕人,現在都成為了行業的技術骨幹。”
 
3打破高端質譜儀零出口記錄
“質譜儀的研發和生產和很多行業不太一樣,因為生產周期長,一件產品在設計階段有市場,當產品研發生產出來時,可能已經不適應生產的發展。”周振說,所以很多時候要靠“試”和前瞻的眼光。
 
“所以在我們目前的基礎下,我們不允許犯錯。這就需要在最初的設計階段,考慮得非常完備仔細。”周振清楚地看到,在質譜儀的技術上,“我們和世界先進水平還有50年的差距。是百年製造曆史與十年曆史的PK
 
在業內都知道,2017年周振把一台在線單顆粒氣溶膠質譜儀賣到了美國市場。這是一家美國的科研機構,當時在全球市場進行采購。周振說,負責采購的研究人員是正是這款在線單顆粒氣溶膠質譜儀原理發明人的學生,“可以想象他們的要求非常高。”周振說,“全球總共能做這台儀器的隻有兩三家,能夠批量生產的隻有我們一家。”
 
“最終他們通過國際學術論文上的線索找過來的。”周振說,“他們沒想到中國還有這樣一家企業”,經過仔細的技術考驗,周振最後拿下了這個訂單,成為了第一台進入美國市場的“中國製造”高端質譜儀。
 
“雖然隻賣了一台,也不是批量生產,但科技部認為這是一個‘零的突破’,20多萬美元的儀器出口的不多。”這件事中國的質譜儀行業頗為振奮,不過周振心裏明白,“我們生產的這款質譜儀,質量上比國外好,但售價卻低了不少,走‘低價’路線也並不是未來要走的路。”
 
“我頭腦從來沒有發熱膨脹的時候。”周振平日裏不苟言笑,似乎也是對自己的一種時刻提醒。周振說,現在隻是打破了完全依賴進口的局麵,要發展自己的民族品牌,推動國內質譜儀器行業良性發展,還要靠幾代人的努力。
 
 
周振在質譜儀實驗室
 
對自己企業的發展,他說:“現在的產值是一個億,五年之後希望能達到五個億。一個不爭的現實是,國家每年百億的采購量,依然有98%來自於進口。希望十年之後,我們能占到20%的份額。
 
4記者手記:人一定要有理想
 
周振帶領的團隊已經從4人組合,50平米辦公場地發展到現在的240名員工,100多名技術人員,占地六千平米的現代化辦公區。他有意把自己的辦公室設在離兩個儀器生產車間的最近的地方。巧妙地構成了一個“實現理想”的空間格局:
從周振的辦公室推門出去,不到五米就是第一個生產車間,裏麵裝著正在構思的“醞釀品”、還在完成的“半成品”、即將完成的“調試品”。而與之相鄰的生產車間則是已經推出市場的“成熟品”。這些散落成堆的零部件和材料,在周振的眼裏,就是一個理想出發的地方。