突出重围——访北京东西分析仪器有限公司李选培总工程师

北京东西分析仪器

2006/08/01 14:50

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编者按：自1911年J.J. Thomson制成世界上第一台质谱装置以来，质谱技术发展到今天已经有90余年的历史了。尤其是上世纪八十年代以后，质谱技术的发展可以称得上是突飞猛进，大量新技术不断涌现。2002年美国科学家约翰·芬恩和日本科学家田中耕一因成功“发明了对生物大分子的质谱分析法”而荣获当年的诺贝尔化学奖就是一个很好的说明。目前不同类型的质谱仪已广泛应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、食品安全等各个领域。

我国近些年来对于质谱仪器的需求不断增长，据估计，每年仅有机质谱的需求量就超过400台。以当前分辨率最高的FT-MS为例，自1997年我国引进第一台该型仪器以来，目前我国该型仪器的保有量已突破十台。质谱仪器正在逐渐摆脱过去“贵族仪器”的身份，它已开始作为一种常规的分析手段进入到基础的分析部门。但令人遗憾的是，除了氦质谱检漏仪外，目前国内的质谱市场完全为进口产品所垄断，热电、安捷伦、岛津等跨国公司是这个舞台上的主角，中国人的身影似乎早已被遗忘了。

作为一名中国分析仪器行业的专业新闻人员，笔者（以下简称Instrument）一直在关注着中国质谱仪器的发展，因此，在得知北京东西分析仪器有限公司（原北京市东西电子技术研究所）成功开发出中国第一款四极杆气质联用仪时，当时的感觉就如同一名行者在寸草不生的戈壁里跋涉了许久，满目的黄沙使人抑郁、消沉，这时，一株绿色、充满生机的植物突然出现在了你的面前，让人为之一振。而在与“东西分析”李选培总工（以下简称李）长谈后，笔者不禁暗自感慨，这株孕育着希望的“绿色生命”来得又是那么的坎坷，那样的艰难。

Instrument：李工，您好！首先祝贺“东西分析”成功开发出3100型气质联用仪。作为我国分析仪器行业的资深技术专家（编者注：李选培先生曾经担任北京分析仪器厂副总工程师），能否请您首先回顾一下我国质谱仪器的发展历史，为何我国很久以来都没有比较成熟的商品化质谱仪器出现？

李：好的。我国质谱仪的发展开始于1959年，当时根据中苏两国的协议，苏联帮助中国设计并建设北京分析仪器厂，那时北分厂的主导产品就是质谱计。至今我还清晰地记得那是在1960年夏天的一个夜晚，半夜一点钟我从北分厂的建设工地被紧急接回北河沿开始苏联MИ-1505磁式质谱设计图纸的翻译工作。1960年苏联专家全部撤走，我国的质谱计是在自己的努力下完成的，当时由于国防工业的需要，北分厂总共生产了数十台磁式质谱用于同位素分析。1965年以后的十来年，由于文化大革命的原因，与质谱相关的生产科研全部陷于停顿、倒退状态，而此时，世界科技的发展，尤其是计算机技术的发展使质谱技术的发展异常活跃，特别是色谱—质谱联用技术进入到了一个崭新的时代。改革开放以后，北京分析仪器厂开始从国外引进相关技术，其中包括组装了十台HP的5970色谱—质谱联用仪。但通过引进发现，当时我们的差距实在是太大了，尤其是在计算机（包括单片机技术）软件方面。可以说那次引进是失败了，而从此以后，大量的国外质谱产品涌入中国，最终形成了现在这样的局面。因此，我国长期没有自己的商品化质谱仪器，综合起来我认为主要在于：一、人才、尤其是全面型人才的极其缺乏，国家科技路线有问题，只重理论而轻实践；二、在原有体制下，很难使企业的技术人员形成合力；三、发展质谱技术，需要大量资金，而小企业在这方面就显得力不从心了。

Instrument：当今，质谱仪器的种类繁多，譬如四极杆质谱、离子阱质谱、飞行时间质谱等，贵公司在上马质谱项目的时候是基于何种考虑选择了四极杆质谱作为突破口？

李：四极质谱应当说是目前应用范围最广而且发展得最为成熟的质谱技术。其他质谱技术，譬如离子阱质谱，到目前为止还没有成熟的谱图库，应用上有一定的局限性；时间分辨质谱，其前级采用的也是四极质谱。因此，可以说四极质谱是质谱的基础。到目前为止，我国采购的质谱仪器中大约80%为四极质谱，这也是我们首先发展四极质谱的根本原因。

Instrument：那么，贵公司在上马质谱项目之前，是否充分考虑到了这一项目的风险？譬如：产品做不出来怎么办？产品做出来了，但没有市场怎么办？特别是，在项目启动之前，贵公司是否对产品的未来目标市场已有所考虑？

李：我们当时决定上质谱这个项目，主要是基于两个原因：一是搞了一辈子分析仪器，心里总是有一种浓浓的、割舍不断的质谱情结。1962年，我国先于日本岛津搞出了色谱仪，可几十年后，岛津发展如此之快，质谱仪器已经成为他们的拳头产品，而我们却渐渐落后了。一想到这些，心里总是不甘心。另一方面，经过这些年的发展，我们公司在机械结构、电子线路、计算机等方面已经积累了一定的技术基础，因此也想在质谱方面有所作为，希望能搞出中国自己的质谱品牌。当时也考虑到了未来可能存在的风险，以我们现有的技术水平，把产品开发出来问题不是太大，关键是产品开发出来后有没有市场，我们对此也曾做过仔细地分析。最终我们认为，从目前的发展趋势看，质谱仪器今后很有可能成为分析实验室的一种常规检测手段，特别是随着环境保护、医药卫生等热点领域的不断发展，我国对于质谱仪器的需求将继续保持一个上升的势头。而根据我们掌握的情况，国内许多对质谱仪器有潜在需求的单位由于资金原因，根本无力购买进口仪器，因此，我们相信，只要产品质量过硬，能够满足用户实际工作的需要，价格合理，市场前景还是比较乐观的。当然，这还需要实践和时间的检验。

Instrument：这一项目正式启动是从何时开始的？能否请您介绍一下项目的运行情况？譬如：产品研发思路、人员配置、资金投入等。在产品开发过程中，您认为遇到的最大困难是什么？

李：该项目是在1997年纳入公司的发展计划，正式启动是在2002年，2005年拿出了第一台样机。项目目前发展应该说还是比较平稳、顺利的，现在产品已投入批量生产并开始正式销售。

从项目启动伊始，我们就牢牢把握住以用户需求为中心这一基本思路，从用户实际需求出发，并参考了一些国内质谱应用专家的建议，同时也对目前市场上的一些进口质谱产品进行了调研，在消化吸收的前提下并有所创新，譬如在四极杆的设计、加工方面我们申请了自己的专利。

谈到项目实施过程中遇到的困难，我认为主要有两个：一是资金，搞质谱一个最大的特点就是需要大笔资金。比如，一台进口分子泵6~8万元，虽然我们曾经也考虑过使用国产分子泵，但最终由于体积原因而不得不放弃；再比如，四极杆的加工有时一个工序就要花费上万元；同时还要投入大量的人力。截止到目前，我们在这个项目上总计投入达600万元以上，这样的研发投入对于像我们这样的民营企业而言确实是很不容易的。所幸的是，我们公司经过十几年的快速发展，积累了一定的资金，才使得项目有了一个可靠的资金保障。另一个困难就是人才的缺乏。为了解决这个问题，我们充分借助了外界的力量，许多外单位的专家和同行为该项目的顺利进行做出了重大贡献。在这里，我要特别感谢我们的老前辈朱良漪先生，朱老对这一项目是寄予了厚望的，他对中国质谱事业的执著，是我们奋发努力的巨大动力。另外我们也通过各种途径从海外吸纳人才，像我们公司的李晓鸥先生就是2004年归国参与到该项目中的。在此之前，他在美国IT业供职十余年，在软件开发方面有着丰富的经验。当然，其他方面像四极杆的改造，高频电路、扫描电路的设计等技术问题也都是有很大难度的。总之，我个人的体会是，搞质谱光靠一个公司的能力是不够的，需要调动社会各界的力量，需要各方面的通力合作，特别是需要国家的支持。

Instrument：接下来，能否请您谈谈GC-MS3100的一些基本技术情况？与国外同类产品相比而言，它处于哪一个档次？

李：客观评价的话，GC-MS3100目前的技术水准应当属于国外同类产品九十年代中后期的水平。从它的几个主要技术指标看，譬如：质量数范围：1.5~1024amu；质量分辨率：1.5M以上；扫描速度：£6000amu/s，和目前国外顶级产品相比确实还有一定的差距。但这已经完全可以满足国内90%用户的基本需求。

Instrument：目前，国内的四极杆GC-MS市场几乎被美、日等跨国公司所垄断，在这一形势下，在现有的产品基础上，贵公司将采取何种策略进行新产品推广？

李：确实，诚如你所言，尽管当前国内GC-MS市场是进口品牌一统天下的局面，但我们认为市场空间还是有的，我们也有信心从国外厂家手里夺取一定的市场份额，尤其是在中低档市场方面。这主要是基于以下两点考虑：第一、虽然国外公司目前把主机价格压得很低，但其备件价格却极其昂贵，要知道，质谱仪器使用起来，备件消耗是很大的。另外，就是国外公司的仪器维护费用非常高，他们的维修工程师去用户处进行维修，一小时的费用平均大概是1000~2000元，而且是从出门的那一刻起开始计算。而我们可以立足国内，在这方面下工夫，全心全意为用户着想，保证产品使用的低成本，真正做到让用户买得起，也用得起；第二、密切与用户之间的联系。一方面我们会抓紧对用户在仪器使用方面的培训工作。另一方面，我们会及时听取用户对我们产品的反馈意见，不断改进、完善我们的产品，在这一点上，我们有着国外公司无法比拟的响应速度和灵活性。

Instrument：未来，如何保持贵公司质谱产品的可持续发展？在这方面您是如何考虑的？

李：下一步，我们计划在GC-MS开发成功的基础上，逐步发展ICP-MS，LC-MS等联用技术。因为北京东西分析仪器有限公司是研制生产GC、LC、AAS的专业厂家，所以我们发展质谱与其他分析仪器的联用技术，具有很多有利的条件。当然，以后根据市场的需要和公司的发展情况，我们也会考虑开发其他类型的质谱仪器。

Instrument：GC-MS3100的研制成功，除了产品本身以外，您认为贵公司在其他方面还有哪些收获？

李：GC-MS3100的研制成功，一方面增强了我们在精密科学仪器研发方面的信心，我们觉得企业前期的巨大投入还是值得的。另一方面，通过该项目，进一步巩固了我们的技术队伍，改善了技术队伍的管理，使我们对产品的应用研究更为重视，公司新产品研发机构更加完善，先后建立了机械-光学设计、电气系统设计、软件开发、应用等相应的研发部门。更重要的是通过该项目的锤炼，一批年轻人得以迅速成长，这也是我本人最感欣慰的地方。我相信，他们很有可能成为未来中国分析仪器制造工业的领军人物。这一点不仅仅是对于我们公司，对于整个国家而言，也是具有非常重要的意义。

Instrument：最后一个我非常感兴趣的问题是，贵公司是否有和其他国产兄弟厂家在这一项目上进行合作的可能？譬如考虑与其他公司的气相色谱产品进行色质联机？

李：确实，前面我已经提到GC-MS3100的研发成功离不开社会的支持，反过来，我们也要对社会的协作给予积极地回应。具体到与色谱联用方面，我认为“东西分析”与国内兄弟厂家的合作完全是有可能的。在产品试销成功后，我们计划把质谱与色谱相关联接的部件以及联接尺寸作为设计标准，向有合作意向的厂家公开，双方通过优势互补，共同推动国产色谱—质谱仪器向前发展。

后记：

经过了近三十年的沉寂后，中国人终于再一次吹响了向质谱进军的号角。尽管面对跨国公司雄厚的综合实力以及咄咄逼人的中国市场战略，它的声音可能显得依然微弱、单薄，但毕竟我们已经发起并完成了第一次冲锋。改变国内质谱市场完全被进口产品垄断的严峻局面，绝非一朝一夕之功，但只要我们行动起来，希望总归还是有的。我们曾经有过失败，也曾数度与发展良机擦肩而过，今天，以北京东西分析仪器有限公司为代表的一批中国“仪器人”又一次向质谱领域发起冲击，他们能够在当前强敌环伺的中国市场环境中杀出一条血路，突出重围么？

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