技術人員使用在線單顆粒氣溶膠質譜儀測試空氣中的PM2.5成分。(記者 王輝/攝)
近年來,“灰霾”影響了市民日常生活,也讓越來越多市民關注一個專業術語“PM2.5”。
國家“千人計劃”專家、暨南大學教授周振創辦的中國第一家專業質譜公司——廣州禾信儀器股份有限公司(以下簡稱“禾信儀器”),花大力氣轉化科研成果,研發制造的空氣PM2.5監測“神器”已在全國100多座城市應用。
近日,記者實地探訪了位于廣州科學城的禾信儀器,利用空氣PM2.5監測“神器”在線單顆粒氣溶膠質譜儀,可在一小時內精確地“捕捉”到污染源,破解了空氣污染治理的世界性難題。
創辦中國第一家專業質譜公司
如果一項工作做到極致,滿分是1分的話,那么研發質譜儀的每一項成果都要達到0.9分以上,且最終要數十個甚至上百個0.9分的疊加,才能做出一臺質譜儀——周振形象地說明了質譜儀研發的難度。
“咚”……至今,想起那聲清脆鐘聲,周振依然心潮澎湃。今年4月,周振帶著15人團隊在北京敲鐘,見證禾信儀器掛牌新三板這一里程碑時刻。
從零開始,到締造一家高科技上市企業,周振用了13年時間;但“做中國人的質譜儀器”的夢想,卻早已在他心中燃燒了26年。
1991年,在廈門大學讀儀器工程專業的周振,開始接觸到質譜儀。據介紹,質譜儀用于觀測“看不見的世界”,直接測量物質的原子量和分子量,是現代科學研究最重要的基礎工具之一,也代表著一個國家在高精尖科學技術的水平。據統計,在國民經濟發展中,環境、藥物、食品和國家安全等60%以上的領域,都涉及使用質譜儀進行監測檢測。但國內使用的質譜儀,幾乎全部依賴進口,每年進口額達到上百億元。
“為什么不研發中國人自己的質譜儀?”周振心中一直有這樣的疑問。而隨著研究的深入,周振發現:質譜儀的研發是一項系統工程,涉及數理化、機械、電子、計算機、真空、材料等各個科學領域。“如果一項工作做到極致,滿分是1分的話,那么研發質譜儀的每一項成果都要達到0.9分以上,且最終要數十個甚至上百個0.9分的疊加,才能做出一臺質譜儀。”周振形象地說明了質譜儀研發的難度。
在廈門大學獲得化學博士學位后,1998年周振赴德國攻讀物理學博士,繼續向高精尖的質譜儀器研發前進。周振說,在德國他得到無網反射飛行時間檢測器和垂直引入式飛行時間檢測器專家的指導,并在2000年成功研制了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2000年起,周振開始往返于歐美與中國,希望把這一技術在中國實現產業化。在2002年的中國廣州留學人員科技交流會上,周振做了一個報告,提出“做中國人自己的質譜儀器”的目標。周振說,中國科學院院士傅家謨院士在聽完周振的研發思路之后,很快便決定支持他們研發國產質譜儀,并個人資助20萬元作為啟動經費。”
2004年,周振從美國攜帶家眷,拎著一箱資料和一箱價值10萬元的零件,帶上10萬元存款,來到廣州創辦中國第一家專業質譜公司——禾信儀器。
破解追溯PM2.5污染源難題
沒有質譜儀之前,要找到PM2.5的污染源,要離線采樣、實驗室分析、模型計算等,需要耗費數百萬元和半年時間。但現在通過在線單顆粒氣溶膠質譜儀,一小時內就能精確地“捕捉”到PM2.5的污染源。
走進禾信儀器的辦公樓,墻上的紅字映入眼簾——做中國人的質譜儀器。
在質譜儀研發實驗室內,安靜卻緊張忙碌。技術人員正在使用一臺在線單顆粒氣溶膠質譜儀,測試空氣中的PM2.5成分。空氣一穿過,儀器屏幕上快速地顯示出多種有機物、重金屬等污染物質的變化信息。
“沒有質譜儀之前,要找到PM2.5的污染源,不僅需要耗費數百萬元,而且花費半年時間。”周振說,“現在通過在線單顆粒氣溶膠質譜儀,一小時內就能精確地“捕捉”到PM2.5的污染源。”
在成功研發出在線單顆粒氣溶膠質譜儀前,周振走過了一段艱辛的創業路。像很多創業公司一樣,很快遇到了資金、人才瓶頸。公司里只是一個4人團隊,賬戶上有百萬元研發資金,但兩年后遭遇資金寒流,公司賬戶上只剩下2萬元。“一邊勒緊褲腰帶過日子,一邊沒日沒夜搞研發。”周振用這句話說明創業期邁過的“坎”。
拐點出現在2009年。這一年,周振入選了國家“千人計劃”;差不多同期,廣州科技風險投資給了第一筆股權資金500萬元,公司的資金壓力慢慢緩和。
2010年,周振團隊推出國內尖端商品化質譜儀器——在線單顆粒氣溶膠質譜儀,應用于環境監測,解決灰霾污染源在線解析這一世界性難題。2014年,環保部下發了《關于開展第一階段大氣顆粒物來源解析研究工作的通知》,尋找污染物源頭的工作拉開序幕,大部分省會城市要在2015年底,地級以上城市要在2016底摸清PM2.5的主要來源,利用在線單顆粒氣溶膠質譜儀進行PM2.5在線源解析,成了關鍵突破點。
“沒有質譜儀之前,我們檢測空氣的PM2.5污染源,要離線采樣、實驗室分析、模型計算等,需要耗費數百萬元和半年時間。現在通過在線單顆粒氣溶膠質譜儀,一個小時內就能精確地‘捕捉’到空氣中PM2.5的污染源。”周振說。
如今,在線單顆粒氣溶膠質譜儀已在100座城市應用,監測空氣中的PM2.5污染源,為國家治理環境節約上百億元,并且在多個盛會中,在監測空氣質量方面發揮了不可替代的作用。
打造質譜儀研發世界級“軍團”
近兩年來,廣東出臺多項激勵科技創新的政策,給高校科研人員“松綁”,引導高水平大學、高水平理工科大學建設單位和科研人員,主動對接服務企業轉型升級和區域經濟發展,為創新驅動發展提供人才、智力和技術支撐。
在實驗室里,周振指著另外一臺大型質譜儀說,“歷時6年時間研發,這臺國家重大科學儀器設備即將‘出生’。”
2011年,禾信儀器牽頭啟動國家重大科學儀器設備開發專項,吸引了14家知名大學和研究所參與,研發國內首臺廣泛用于制藥、臨床試驗等領域的新型高分辨率雜化質譜儀。
像這樣,由一家民營企業牽頭國家重大科學儀器設備開發專項,聯合高校和科研院所研發新型高分辨率雜化質譜儀,并不多見。近兩年來,廣東出臺多項激勵科技創新的政策,給高校科研人員“松綁”,引導高水平大學、高水平理工科大學建設單位和科研人員,主動對接服務企業轉型升級和區域經濟發展,為創新驅動發展提供人才、智力和技術支撐。
“現在大學教授有成果就可以大膽地轉化。”周振笑著說,公司迅速發展、快速上市,得益于暨南大學高水平大學建設的大刀闊斧改革:學校下大決心、花大力氣鼓勵科研成果轉化,徹底破解產學研的“兩張皮”問題。其中,周振發揮了雙重“身份”優勢——既是大學教授又是企業老板的他,打通了科研成果轉化的“最后一公里”,實現了政府引導、高校科研成果、市場前沿、用戶應用及社會貢獻的無縫對接,服務于地方經濟社會、創新驅動發展。
禾信儀器研發投入占營業額的36%,堅持以技術為發展驅動力。如今,團隊成員從當初4人增加到今天的240人,其中博士14人、碩士78人、國外兼職教授3人、院士顧問5人,形成了國內最大的質譜儀研發、生產和銷售“軍團”。
禾信儀器發揮靈活機制,多方合力研發新一代質譜儀。至今,禾信儀器承擔了3項國家“63”計劃、2項國家重大科學儀器設備開發專項、4項省部級重大科技項目,并與多所頂尖高校和科研院所合作,完成中國新一代質譜儀自主創新研發。
“用一顆火熱中國心,做中國人的質譜儀器。”周振表示,未來幾年內還將推出兩三款商品化質譜儀器,整體技術水平都屬于國內首臺或國際首創。(記者 吳少敏 杜瑋淦
實習生 屠樂天
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