2023年1月，備受業界關注的2022年“朱良漪分析儀器創新獎”頒獎典禮在京隆重舉行，評選出“創新成果獎”3項，“青年創新獎”5名。中國儀器儀表學會分析儀器分會與儀器信息網聯合采訪了“朱良漪分析儀器創新獎”獲得者，傾聽了解他們的獲獎感受、研發過程以及今后的研究方向。

       中國科學院大連化學物理研究所花磊研究員獲得2022年“朱良漪分析儀器創新獎”之“青年創新獎”，獲獎成果是“高靈敏光電離飛行時間質譜關鍵技術及應用”?；诖?，儀器信息網與花磊研究員就其研制成果及對質譜儀器研發技術、產業化等方面的看法進行了深入交流。

中國科學院大連化學物理研究所 花磊研究員

       儀器信息網：首先恭喜您獲得“2022年朱良漪分析儀器創新獎”，請向廣大網友介紹一下您自己，以及您所在的單位？ 

       花磊：感謝您的采訪，謝謝儀器信息網的關注并且提供這次訪談機會。我是來自中國科學院大連化學物理研究所儀器分析化學研究室的花磊，非常榮幸能夠獲得朱良漪分析儀器創新獎·青年創新獎。首先感謝中國儀器儀表學會和各位專家學者對我工作的認可，感謝學會一直以來對我們青年人的大力支持和鼓勵，感謝我所在的中國科學院大連化學物理研究所的領導和同事們的關懷和幫助。大連化物所是一個基礎研究與應用研究并重、應用研究和技術轉化相結合，以任務帶學科為主要特色的綜合性研究所。我目前在質譜與快速檢測研究中心擔任副主任，主要研究方向為新型質譜電離源和在線質譜的關鍵技術研究、儀器研制和應用開發。我們質譜與快速檢測研究中心團隊面向國家安全、化學智能制造和精準醫療等領域對快速譜學技術的迫切需求，開展基于質譜、離子遷移譜、色譜和光譜等譜學的基礎理論、前沿科學研究和核心技術研發，致力于發展用于在線、現場、原位快速分析的新儀器和新方法，實現譜學儀器的系統集成和方法學應用，解決各行業真實應用場景中的“卡脖子”難題，推進快速測量譜學儀器的產業化落地。目前團隊擁有科研人員50余人，入選遼寧省興遼英才計劃“高水平創新創業團隊”，并先后承擔了國家重大科學儀器專項、國家重點研發計劃、科技支撐計劃、中科院重大儀器研制等十余項儀器研制項目，積累了豐富的質譜儀器研發經驗，特別是在基于真空紫外光電離技術方面開展了大量創新性的研究工作。 

       儀器信息網：2022年度“青年創新獎”的五項獲獎成果多與質譜技術相關，與往年相比有很大不同。對于這一情況，您最大的感受是什么？您認為這將給從事質譜儀器及應用相關研究工作的青年人帶來怎樣的影響？ 

       花磊：2022年度“青年創新獎”的獲獎成果與往年相比，質譜技術相關項目所占比例有很大的提升，我想這與國家政策支持密不可分。近年來，政策與經濟雙重驅動中國科學儀器行業快速發展?！笆奈濉币巹澨岢鲆訌姼叨丝蒲袃x器設備研發制造；為進一步落實《中國制造2025》，《產業關鍵共性技術發展指南》將“儀器儀表”明確列為優先發展的產業關鍵共性技術；科技部、發展改革委、中科院等多部門聯合發布的《加強“從0到1”基礎研究工作方案》，也特別提到了注重高端科學儀器的自主研發與創新。其中，質譜是重要的分析檢測技術以及高端科學儀器之一，質譜儀器研制以及應用創新開發受到了多部門格外的關注與支持，相關項目的立項數量與資金支持額度都有明顯提升，多家質譜類研發企業也得到投資機構的青睞與支持。在一系列政策以及環境的大力推動下，有基礎、有條件吸引更多的優秀人才、后備力量加入質譜儀器以及應用研究的行列。對于我們廣大的質譜從業者，特別是青年學者而言，充滿了機遇和挑戰，我們應該在這樣一個“廣闊天地、大有可為”的發展階段抓住機會，大展拳腳。 

       儀器信息網：您如何看待中國質譜自主技術創新、質譜產業的發展？ 

       花磊：質譜技術與產業發展是一個系統性的工程，涉及物理、化學、機械、電子、自動化、軟件等多個學科和上下游行業與領域。我國質譜技術起步較晚，研發基礎相對薄弱，在多個支撐領域的發展水平均與國外有較大差距，特別是高端質譜儀器大多依賴進口。但近年來隨著質譜研發投入的持續加大，自主創新與產業升級快速發展，特別是針對一些空白領域進行的一系列重點布局，國產質譜崛起勢頭逐漸凸顯。近年來國產質譜行業完成了多款高端儀器的研制和產業化，多項質譜產品研發實現了從無到有的突破，也有個別質譜儀器實現逆向輸出至歐美國家，實現了一定程度的國產替代和自主創新。我國質譜技術和產業蓬勃發展，但與國際上先進技術的差距依舊明顯，尚有很大的發展空間。國產質譜技術與產業的進一步發展，離不開國家的政策扶持和引導、國家項目和社會資本的資金支持、研究人員的持續深耕、產學研一體化研發體系建設以及多個行業的共同努力和進步。 

       儀器信息網：請介紹下您與儀器研發的機緣？ 

       花磊：我2006年本科畢業于鄭州大學，同年被保送至大連化物所攻讀博士學位，跟隨李海洋研究員從事新型質譜電離源、飛行時間質譜關鍵技術的學習與研究工作。作為國內較早從事質譜技術研究的科學家之一，李海洋研究員始終將目光聚焦在新型質譜關鍵技術研發、質譜儀器整機系統研制和國產化，以及面向真實場景的應用開發。我非常有幸加入這個富有活力和創造力的團隊，進入質譜儀器研究的行業。同時，我也很幸運地在質譜這個領域遇到了眾多非常優秀的前輩和同事，在和大家的交流和合作中受益匪淺。我所從事的所有科研學習和工作，始終都在跟質譜儀器打交道，時至今日已有近17年的時間：從最初讀博時期揮發性有機物在線檢測的質譜儀MS 500的研制，當時儀器分辨率只有幾百，只能測量ppmv量級的化合物；到大氣環境痕量物種在線檢測的大氣壓電離負離子質譜儀研發，使儀器的檢測靈敏度大幅提升3個量級以上；再到目前團隊研發的TOFMS 5020，靈敏度達到pptv量級，最佳分辨率超過10000，并實現儀器量產。這一路研發歷程的發展，除了技術的進步更多的是需求驅動以及團隊的持續投入，未來也將繼續堅持以“做有用的儀器”為最高目標，努力通過高水平產品和應用示范引領市場。 

       儀器信息網：您在質譜相關技術的研制和產業化方面開展了哪些工作，取得了怎樣的創新成果?其潛在用戶主要是哪些，將解決用戶哪些實際問題？成果的市場前景如何？ 

       花磊：在過去十余年的研發工作中，我們從構成質譜儀的電離源、離子傳輸及質量分析器等核心關鍵部件入手，先后突破了復合光電離源、高效離子傳輸系統，以及高分辨飛行時間質量分析器等關鍵技術，持續改善儀器電離覆蓋度、檢測靈敏度和質量分辨率，掌握了在線質譜儀從原理設計、部件研發到產品生產的一整套工藝流程，研制出完全自主知識產權的高靈敏在線光電離質譜儀，形成了可產業化的技術成果。特別是我們基于真空紫外燈發明的單光子電離（SPI）、光電子電離（PEI）、化學電離（CI）復合光電離技術，獲得了多項國內發明專利以及美國專利授權。該技術克服了傳統電子電離（EI）碎片化嚴重、譜圖解析困難的問題，具有分子離子產率高、電離覆蓋度寬、背景雜質組分影響小等諸多優勢，適用于復雜組分的快速、在線質譜分析，已在工業過程、生命健康、公共安全和環境監測等領域開展了多項成果轉化和應用推廣。比如：過程在線監測質譜儀在金鎧儀器（大連）股份有限公司應用推廣，能夠實現催化/化工過程反應產物、中間體的種類和濃度快速變化的原位、在線測量，為探索反應路徑、揭示反應機理提供了可靠工具和科學依據；應用于疾病早期篩查的呼出氣質譜技術在深圳市步銳生物科技有限公司成果轉化，已完成GMP批量化生產線建設，獲批生產許可以及第二類醫療器械產品注冊（CFDA Ⅱ）認證。目前團隊自主研發的質譜儀器已在國內20余家高校、科研院所和知名企業獲得成功應用，解決了不同應用場景下面臨的檢測難題。值得一提的是，我們自主研發的“光電離飛行時間質譜儀”產品于2019年出口美國寶潔公司，實現高端質譜產品出口零的突破，獲得了用戶的認可和高度評價。隨著國產質譜技術的快速崛起，以及國家政策的大力支持，國內質譜儀器市場在過去幾年間的長足發展，促進了市場空間的逐年攀升，國產質譜未來的市場前景非?？捎^。 

       儀器信息網：后續您還將開展哪些創新工作? 

       花磊：未來的工作還是主要集中在質譜儀器研發和應用方法開發上，以解決國家安全、化學智能制造和精準醫療等領域真實應用場景中的實際需求以及“卡脖子”難題為目標，追求極致的質譜儀器分辨率、質量精度、靈敏度、檢測速度等性能指標，開展多維質譜聯用技術研究，以提高質譜儀器的定性定量能力。在質譜儀器應用方面，重點開展如下研究：能源催化過程的原位動態表征、微量/痕量組分快速精準定性定量分析；滿足工業現場使用的皮實耐用的質譜儀器，以服務于工業智能制造；高通量、高靈敏、高精度臨床質譜儀器研制和近患者床旁的快速檢測技術等。希望通過我們科研團隊的不懈努力，能夠助力國家科學儀器研發與科技創新的快速、穩定發展！