杭州質(zhì)譜大會系列專訪——王光輝研究員

2023.5.10

——王光輝：見證中國質(zhì)譜40年呼喚高智商人才加入質(zhì)譜事業(yè)

　　導(dǎo)讀：2020-2023年中國質(zhì)譜學(xué)術(shù)大會將于2023年6月9-13日在杭州舉辦，本次大會是中國質(zhì)譜界的一次盛會，旨在促進學(xué)界團結(jié)進步、和諧發(fā)展、共贏未來，提高學(xué)術(shù)交流水平，推動質(zhì)譜技術(shù)在各大科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。大會由中國物理學(xué)會質(zhì)譜分會聯(lián)合中國化學(xué)會質(zhì)譜分析專業(yè)委員會和中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會主辦，浙江大學(xué)承辦。大會將邀請國內(nèi)外質(zhì)譜領(lǐng)域的專家學(xué)者齊聚一堂，共同探討交流質(zhì)譜領(lǐng)域最新的科研進展和前沿技術(shù)。本此大會的主題為砥礪奮進四十年，共筑中國質(zhì)譜夢。會議主頁鏈接如下：http://www.cmss.org.cn/index.php?r=site%2Fcae-home&mid=19?，歡迎大家報名參會。

作為最早一批在國內(nèi)研究有機質(zhì)譜的專家，原中國質(zhì)譜學(xué)會理事長、中國科學(xué)院化學(xué)所質(zhì)譜中心王光輝研究員，早在1987年就和姜龍飛、汪聰慧共同翻譯出版了美國 F.W. Mclafferty 麥克拉弗蒂著的《質(zhì)譜解析》，打開了國內(nèi)早期有機質(zhì)譜研究的大門。2005年，由王光輝、熊少祥著的《有機質(zhì)譜解析》出版，更是深入淺出地介紹如何運用質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)來推斷有機化合物的分子結(jié)構(gòu)，目前已成為不少高校的有機質(zhì)譜研究生課程教材。如今，年近90的王光輝教授依然活躍在有機質(zhì)譜研究領(lǐng)域，為不斷推動中國質(zhì)譜的發(fā)展而努力。時值中國質(zhì)譜學(xué)會成立40周年，分析測試百科網(wǎng)采訪了王光輝研究員，他回顧了中國有機質(zhì)譜的發(fā)展歷程，展望了質(zhì)譜技術(shù)未來的發(fā)展，并對質(zhì)譜中國造表達了殷殷期望。

原中國質(zhì)譜學(xué)會理事長、中國科學(xué)院化學(xué)所質(zhì)譜中心王光輝研究員

　　奉獻中國質(zhì)譜學(xué)會40載

　　“中國有機質(zhì)譜的源頭是中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所，那里有中國的第一臺有機質(zhì)譜。當(dāng)時有個老師是叢浦珠，他是中國有機質(zhì)譜第一人。”王光輝首先回顧了中國有機質(zhì)譜的發(fā)展歷程。自叢浦珠的研究工作開始后，我國的有機質(zhì)譜研究才逐漸展開，大家才開始認識到有機質(zhì)譜在結(jié)構(gòu)分析方面能起到很大作用。此后，國內(nèi)各個單位開始陸續(xù)進口一批有機質(zhì)譜儀器，最多的時候一年能進口300多臺有機質(zhì)譜儀器。有機質(zhì)譜的研究工作也從小分子結(jié)構(gòu)分析拓展到到大分子、蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)組學(xué)、代謝組學(xué)等領(lǐng)域。

　　中國質(zhì)譜學(xué)會也是從零開始起步，王光輝參與了質(zhì)譜學(xué)會的成立與創(chuàng)建，奉獻質(zhì)譜學(xué)會四十余年，并曾擔(dān)任中國質(zhì)譜學(xué)會第四屆理事長。學(xué)會早期的基本任務(wù)主要是組織學(xué)術(shù)活動，通過一系列的學(xué)術(shù)活動讓科研工作者互相啟發(fā)，推動整個質(zhì)譜工作的向前發(fā)展。

　　王光輝表示：最初學(xué)會的學(xué)術(shù)活動組織情況不是很理想，體現(xiàn)在學(xué)術(shù)會議的報告水平不高。比如張三分析了大白菜的農(nóng)殘，而李四分析了韭菜的農(nóng)殘，諸如此類的常規(guī)工作。這些常規(guī)工作肯定有意義，但這些工作在學(xué)術(shù)交流方面有所欠缺，讓參加學(xué)術(shù)會議的研究工作者無法得到方法改進、沒有得到啟發(fā)，當(dāng)時真正有新意的研究工作非常少。經(jīng)過中國質(zhì)譜學(xué)會多年來的努力，學(xué)術(shù)會議的報告水平已經(jīng)得到顯著改進。另一方面，我國的科研工作者早期很難在諸如美國分析化學(xué)等國際權(quán)威期刊上發(fā)表文章，近幾年國內(nèi)的實驗室和課題組投稿刊發(fā)的研究文章也在慢慢變多。雖然不能片面地用投稿來衡量中國科研工作的水平，但是這可以作為和國際研究水平比較的參考。質(zhì)譜學(xué)會40年的發(fā)展見證和促進了中國質(zhì)譜科研水平的提高。

　　質(zhì)譜的應(yīng)用和新的方向

　　1998年，由科學(xué)技術(shù)部、中科院和教育部共同出資，中國科學(xué)院化學(xué)所曾建立我國第一個質(zhì)譜中心——北京質(zhì)譜中心，王光輝任中心主任。質(zhì)譜中心在質(zhì)譜應(yīng)用方面開展了大量工作。

　　解決實際問題提升經(jīng)濟效益

　　王光輝表示：質(zhì)譜在解決生產(chǎn)相關(guān)的問題上面非常有用、非常得利。比如曾有一家化工廠，其產(chǎn)品出口到國外，同類產(chǎn)品國外賣家是每公斤4000元，而該化工廠的產(chǎn)品在國際市場上只能賣每公斤1000元，主要原因是雜質(zhì)太多。該化工廠老總就試圖提純自己的產(chǎn)品，但提純了很長時間后還不能徹底解決問題，因為不知道雜質(zhì)是什么，所以提純的盲目性比較大，效果比較差。后來他找到我們化學(xué)所，我們就用質(zhì)譜儀器幫他分析了產(chǎn)品中的各種雜質(zhì)，在此基礎(chǔ)上再提純產(chǎn)品獲得了成功，經(jīng)過提純后每公斤可賣3000元，所以質(zhì)譜分析對提升經(jīng)濟效益的幫助很大。

　　這個例子說明，質(zhì)譜儀器在解決我國經(jīng)濟發(fā)展中遇到的問題時，可發(fā)揮許多作用。所以我也要呼吁，大家要關(guān)心生產(chǎn)上面的問題，將質(zhì)譜這項得利的技術(shù)手段，應(yīng)用到解決問題上面去。

　　質(zhì)譜儀器目前廣泛應(yīng)用于環(huán)保、食品安全、化工等領(lǐng)域，但也使得質(zhì)譜分析出現(xiàn)了偏向。研究人員拿到樣品后應(yīng)首先考慮經(jīng)濟效益，如果有經(jīng)濟效益那就要做；但現(xiàn)在的研究人員考慮的往往不是經(jīng)濟效益，考慮的是項目做完以后能不能發(fā)表文章，特別是能不能發(fā)表于高影響因子的期刊。這個偏向會造成大量的資源浪費。有些高影響因子的文章既沒有實際使用價值，對整個科學(xué)發(fā)展也沒有太大作用。這個偏向應(yīng)該怎樣進行糾正不是一個質(zhì)譜學(xué)會能夠做到的事情，需要從上層領(lǐng)導(dǎo)開始慢慢糾正這種錯誤現(xiàn)象。

　　AI解譜和質(zhì)譜有機反應(yīng)平臺

　　談及目前的質(zhì)譜研究工作王光輝表示：我國的質(zhì)譜分析研究仍然面臨著一些問題。如何通過質(zhì)譜圖解析得到質(zhì)譜結(jié)構(gòu)，這個問題一直沒有得到很好地解決，仍然是質(zhì)譜分析的瓶頸。現(xiàn)在，我們在質(zhì)譜分析領(lǐng)域的工作集中于兩點：一是利用AI人工智能解析譜圖，二是用質(zhì)譜有機反應(yīng)平臺。

　　人工智能譜圖解析，讓不是非常有豐富經(jīng)驗的工作人員能夠解析質(zhì)譜圖。通過現(xiàn)有的質(zhì)譜大數(shù)據(jù)庫存儲的幾百萬有機化合物結(jié)構(gòu)，讓普通工作人員使用工智能達到解譜的目的，這是我們目前工作的重點。這個質(zhì)譜大數(shù)據(jù)庫對我們的人工智能解譜，起到了非常關(guān)鍵的作用。目前該工作已經(jīng)取得初步的進展，能夠解決一些問題，特別是對結(jié)構(gòu)不是特別復(fù)雜的有機化合物能夠進行自動解譜。

　　第二個工作是解決有機反應(yīng)的平臺——質(zhì)譜有機反應(yīng)平臺。質(zhì)譜儀器可用于結(jié)構(gòu)分析，通過這個平臺可以助力有機反應(yīng)研究。

　　王光輝表示，該平臺需要的樣品量很少，并具有速度快、高通量、環(huán)保等特點，只需要點幾下就知道能不能進行后續(xù)的反應(yīng)研究，并預(yù)測反應(yīng)產(chǎn)物。利用質(zhì)譜反應(yīng)平臺，既能提高靈敏度也可以從反應(yīng)中得到結(jié)構(gòu)信息。例如在分析醇類、醛類化合物時，這類化合物進質(zhì)譜分析靈敏度非常差，而通過該反應(yīng)平臺，加上二胺，立刻就能把醛締合上去，產(chǎn)生的信號靈敏度是原來化合物的幾十倍，能夠立即被檢測到。

　　質(zhì)譜儀器中國造

　　隨著我國有機質(zhì)譜研究的不斷拓展，一些問題也慢慢浮現(xiàn)。但不論是環(huán)保領(lǐng)域、食品安全、化工領(lǐng)域等實驗室清一色購買的是進口儀器，使用的儀器都是進口儀器。談及這些，王光輝表示心里總不是個滋味。經(jīng)過多年的奮斗，國內(nèi)的儀器廠家終于有了突破，王光輝也舉例談到了這些令人欣喜的企業(yè)和團隊。

　　天瑞儀器下決心研發(fā)自己的氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，終于在2012年推出GC-QMS、LC-QMS和ICP-MS三款自主研發(fā)的質(zhì)譜儀器。王光輝說，這是我國儀器制造業(yè)的一個小小的突破。天瑞儀器推出了氣質(zhì)聯(lián)用質(zhì)譜儀以后，儀器性能和國外的質(zhì)譜儀器相差不多，當(dāng)時的一年銷售量達到了100多臺，這是相當(dāng)可觀的。這項突破的意義很大，自從我國自己的質(zhì)譜儀器研發(fā)商業(yè)化以后，國外的同類儀器也都不得不紛紛降價。

　　另一個國內(nèi)儀器制造的亮點是在廣州禾信儀器的周振老師，堅持“做中國人自己的質(zhì)譜儀”，研發(fā)了一款非常有特色的質(zhì)譜儀器——在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀，可以用于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，通過激光電離PM2.5顆粒有機物進行分析，從而檢測單顆粒氣溶膠粒徑和化學(xué)成分。王光輝強調(diào)，這是中國儀器制造業(yè)的重要突破，這款儀器做的很漂亮也很成功，還出口到了國外。

　　高端質(zhì)譜儀呼喚高智商人才

　　雖然國內(nèi)已研發(fā)出自己的質(zhì)譜儀器，但是在高端儀器上，目前還沒有自主研發(fā)的質(zhì)譜儀器。

　　王光輝舉例說，比如當(dāng)前最時髦最得力的軌道離子阱質(zhì)譜，是目前比較有效的分析手段，但都要靠進口儀器，這是我們現(xiàn)代的儀器制造業(yè)短板。這么一個小小的紡錘形離子阱，為什么我們中國人想不出來？是我們國家的工業(yè)技術(shù)不夠嗎？都不是。航天領(lǐng)域那么復(fù)雜的都研究出來了，這么一個小小的離子阱為什么造不出來？

　　王光輝呼吁，希望有更多高智商的研究人員加入我們質(zhì)譜儀器制造行業(yè)中來，出現(xiàn)真正的人才，希望過幾年我們能夠看到比軌道離子阱更好的質(zhì)譜儀器出現(xiàn)，這是我最大的期望。

　　回首中國質(zhì)譜學(xué)會從零開始走過的40年，王光輝祝福道：質(zhì)譜同仁齊聚力，砥礪奮進四十年。

王光輝質(zhì)譜大會

分析測試百科網(wǎng)

喜歡作者我要約稿