无尽的前沿——访美国CEM公司总裁兼首席执行官Michael J. Collins博士

　　引言

　　这是一家在分析仪器界非常“另类”的公司。从规模上讲，它只是一家中等规模的企业，但它所研发的产品已经11次获得了R&D100 大奖（注：R&D 100 大奖是用于表彰年度科技创新产品的一项大奖，专门授予具有革命性的技术及产品，被誉为科技界的“创新奥斯卡奖”），这是分析仪器领域的很多跨国巨头们都尚未企及的荣誉。同时，这家跨国公司还有一个与众不同之处，它销售的所有仪器产品均出于自己研发。

　　而这家公司的创始人之一Michael J. Collins博士（以下姑且称之为Mike）也是业界的一位传奇人物。也许用“商人”来形容Mike并不贴切，坐在笔者对面的这位微波消解仪发明人，虽已年过古稀，但逻辑清晰、目光坚定。他是一位理想主义者，也是CEM公司坚持创新的源头动力。

美国CEM公司总裁兼首席执行官 Michael J. Collins博士

　　如何做一家伟大的企业？

　　也许是一种文化，或者是因为租金便宜，在美国，很多伟大的公司均是在车库里诞生，这其中就包括了像惠普、迪士尼、苹果、谷歌、亚马逊等等市值千亿美金的公司。同样，CEM也于上世纪70年代诞生在一间车库里。当时的合作创始人一共是三位，一位化学家（Chemist）、一位电子工程师（Electronic engineer）、一位机械工程师（Mechanical engineer），三个职业的首字母合起来刚好是CEM，而Mike就是其中的C。如今那两位老伙计已经退休，而Mike还依然在为自己的梦想奋斗，希望CEM永远做一家伟大的企业。

　　每一位企业家可能对“伟大”都有自己的不同见解，Mike在接受本网采访的过程中也结合CEM的特点，谈了谈自己对于一个伟大企业的理解。究竟什么样的企业可以称之为“伟大的企业”。

　　首先，企业的员工对于自己目前正在从事的工作应是充满热情的。原因很简单，创意和革新来自于日复一日的努力工作，如果员工并不热爱自己所从事的工作，它们是很难出现的。而11次R&D100 大奖从一个侧面可以说明CEM的员工对于创新保持着一贯的热情。

　　其次，要专注。从上世纪70年代到现在，CEM始终专注于四个领域：元素分析样品前处理、有机分析样品前处理、食品检测中的低场核磁、以及微波多肽合成。在这一点上，CEM和苹果公司高度相似（苹果实际上也只有四种产品）。Mike的原话，“虽然CEM产品的品种数量不多，但我们追求的是颠覆性产品”。

　　此外，一家伟大的企业应当是其所处市场的领导者。30年前，CEM开创了应用于元素分析的微波消解领域，当时的这一颠覆性技术发展到如今已经取得了巨大的商业成功。当下全球微波消解市场规模已达到1.5亿美金左右。CEM截至到目前已经在全球范围内售出了25000台微波消解仪，产品也发展到了第七代。

　　在微波多肽合成与食品脂肪检测方面，相关市场正在快速成长，CEM的“环形聚焦单模技术”和“ORACLE脂肪氢核检测技术”则分别是这两个细分行业市场的“弄潮儿”。微波多肽合成技术目前已成为合成多肽新药的一项非常重要的技术。据采访时在座的培安有限公司（CEM在华的合作伙伴）总裁刘伟先生介绍，CEM研发生产的微波多肽合成仪器已被广泛应用在清华大学（五台）、北京大学、中国药科大学、军事医学科学院等国内顶级科研单位的相关合成实验室里。

培安有限公司总裁 刘伟

　　ORACLE技术的出现则完全颠覆了传统的脂肪测定方法，大大降低了对于相关实验人员的专业门槛。ORACLE可以在NMR信号中分离出脂肪氢核信号进行检测计算，不再需要为不同的样品建立不同的方法，适合所有的食品样品。Mike自信的表示，“我相信，这种全新的脂肪测定方法很快将会成为一种Reference Method”。

　　而今天，又一项可能彻底改变有机分析样品前处理现状的颠覆性产品在CEM诞生——EDGE，本文后面会比较详细地谈及这一技术。

　　最后一点，克服“大公司”病。Mike认为，公司变大后，相应的工作流程也会变多，很多事情需要面临层层审批，从而导致对市场需求变化的反应变慢。因此，始终能够保持一种“Nimble”的状态，对于一家企业，特别是对于一家已经非常成功的企业而言，就显得难能可贵了。采访结束后，笔者又专门查了下字典。Nimble，形容词，义为灵活的；敏捷的；机敏的。这其实是小公司的最大优势，通俗讲就是“船小好调头”，反应快捷、响应及时。作为CEM这样一家业界知名的公司，在行动上却依然像是一家小公司。在笔者看来，这也许是源自于CEM对于企业员工价值本质的思考，即员工的价值应当更多地体现在创新方面，而不是在拟制这样那样的规章制度上。亚马逊集团董事会主席兼CEO杰夫·贝索斯也认为，流程很重要，但你不细心的思考，流程会蒙蔽你的眼睛。

　　欲复制微波消解的辉煌？

　　Mike此次来华并非一人，随行的还有一支EDGE（全自动加压流体萃取）技术团队。提到EDGE系统的发明，就不得不先介绍一下当前有机分析样品前处理的现状。根据CEM自己的调研发现，随着有机分析仪器（例如：色谱、质谱等）越来越先进，分析速度也越来越快，在现今的有机分析工作的整个流程中，超过60%的时间是花在了样品处理上。Mike自己也亲身访问过数百个有机分析实验室，分析人员一致认为，现在有机分析的瓶颈是在样品处理环节。譬如，传统的索氏提取技术，这是一个被使用了上百年的经典湿法化学方法，目前依然被很多实验室所采用。该方法的缺陷不少，包括：耗时长、需要大量的溶剂以及玻璃器皿、手工操作等等，所以，应该有一种更加先进、完善的方法来彻底取代它。而其他的一些方法，像微波萃取、QuEChERS、快速溶剂萃取（ASE）、自动索氏提取、固相萃取等等，在Mike看来也都不是十分完美，或者耗时，或者需要大量溶剂，或者成本较高，或者操作步骤繁琐。

　　从市场潜力的角度看，有机分析市场的规模大概10倍于元素分析市场的规模，对于CEM而言，这是一个巨大的机遇，这也是CEM下决心研发EDGE的另一个重要原因。

　　“希望2-3年之后，随着EDGE的普及，样品前处理在整个有机分析流程中所需时间占比缩减到5%左右，从而彻底改变有机分析样品处理的现状，就像当年CEM在元素分析领域所做的那样。”

　　根据CEM所展示的资料，EDGE的优势可以概括为这么几句话：萃取速度超乎寻常的快（5分钟/整个流程：从样品装载、萃取、过滤、冷却、一直到系统冲洗以去除残留）；所需溶剂量大幅缩减（30mL/样品）；高通量（12个样品/小时，运行完全自动化）；体积紧凑（大小与一架分析天平相当。这一点对于像环境实验室这样每天有成百上千个样品需要分析的高通量实验室非常重要。用户可以一次性购买多台，分别处理样品，互不干扰）；成本低；样品收集的同时完成样品过滤。

　　仪器的采购及运行成本一直是广大用户关注的焦点之一。笔者原以为，先进的技术一般是和高昂的价格紧密相连，EDGE也不会例外。但大大出乎笔者的意料，据Mike透露，EDGE的市场价格与它现阶段最主要的竞争对手ASE相比，非常有竞争力。同时，在使用过程中，EDGE也不像QuECHERS方法（一种当前被广泛地应用于食品中农药残留检测的样品前处理技术）那样，需要购买昂贵的试剂盒。

　　听了Mike关于EDGE的介绍，笔者也就不难理解，为什么CEM对于EDGE寄予了如此高的期望，把它比作有机样品处理领域的“iPhone”,希望能够凭借它在有机分析领域复制微波消解仪曾经所取得的辉煌。

　　关键技术是什么？

　　毫无疑问，一个产品优异的性能表现，其背后必然会有关键技术作为支撑。那么，EDGE的关键技术又是什么呢？虽然，笔者对这个产品并非完全陌生（EDGE荣获了“2017年度科学仪器行业绿色仪器”），但也正好利用此次访谈机会，对它的一些技术细节一探究竟。

　　“就是它，Q-Cup”，Mike递给了笔者一个大概十公分高的黑色样品杯。它和底部的滤片以及顶部的螺纹盖组成了一个Q-Cup萃取单元。

　　“EDGE和ASE的最大区别在于，虽然都是在加温加压的条件下进行萃取，但在ASE的萃取过程中，样品和溶剂是静止的。而在EDGE的萃取过程中，Q-Cup是被装在一个工作腔里，它和工作腔之间的溶剂在一个因热梯度导致的压差的作用下，流动穿过松散的样品层，形成样品分散，利用分散效应，以获得一个优秀的萃取效果。此外，在萃取目标分析物之外，如需要干燥样品或是净化样品以去除干扰，还可以在样品层上加放干燥剂层（例如：硫酸钠）和吸附剂层（例如：PSA(N-丙基乙二胺)）。”

　　“Q-Cup技术实际上是将加压流体萃取和固相离散萃取巧妙地结合在了一起，一分钟之内就可以完成萃取过程。萃取液经滤片流出后，再通过一个5米长的冷凝管，这样当样品被最终收集的时候，就已是室温了。”

　　由于工作原因，笔者也接触过一些跨国公司的全球总裁或是CEO，但可以把本公司的一项技术解释得如此细致入微，Mike好像还是第一个。

　　市场前景又如何？

　　不过，话又要说回来，一项技术或产品无论有多么先进，最终的成功与否还是需要接受市场的检验。在这方面，Mike似乎已胸有成竹，并为笔者逐一分析了EDGE的主要细分行业市场。

　　“我相信，环境土壤市场应该会很快接受EDGE，譬如未来6个月之内。因为EDGE和ASE在基本原理上是相通的，都是基于加压流体萃取。而ASE在这个领域已经是标准方法，所以这个领域的用户快速接受EDGE的难度应当是最小的。”

　　“在食品领域，我们也看到了强劲的需求，但在接受时间上会比环境领域稍微长一些，可能大概需要一年左右的时间吧。因为对于食品领域而言，EDGE是一种全新的方法，用户需要亲眼看到EDGE的实际萃取效果，所谓眼见为实。我已经走访过一些大的食品检测实验室，和他们讨论了相对于QuECHERS，EDGE在应用方面的优势。因为QuECHERS是在室温下进行的，对于某些样品中的目标分析物，效果并不理想。譬如像牛油果这样的样品，其中含有很高含量的脂质物，会干扰QuECHERS的萃取过程。而EDGE则更加的aggressive，适合所有的食品样品。我预计5年左右，EDGE将能够取代QuECHERS。”

　　据笔者侧面了解，中国的第一家EDGE的正式用户恰好是位于广西的某食品药品安全检验检测中心。

　　“第三个EDGE的主要细分市场是聚合物领域。一般而言，对于聚合物样品的萃取是非常困难的，你要先打开那些长链的分子。而我们利用EDGE已经取得了一些非常好的实验结果，我预计在未来两年内，EDGE很有可能成为该领域的标准萃取方法。此外，EDGE在制药领域也将会有很多应用的场景。”

　　虽然本身是一家仪器制造商，但由于应用研究的需要，CEM也需要购买不少分析仪器，譬如花费大概30万美金采购了超高效液相串联四极杆质谱。从这个意义上说，CEM也是仪器用户，对于用户的体验可以说是感同身受。

　　“用户在分析仪器方面投入了巨大的资金，当然希望能有更好的样品处理设备，从而让那些昂贵的分析仪器发挥出更大的作用。因此，我对EDGE未来在市场上的表现充满信心。”

　　后记

　　看得出，Mike对此次专访是做了精心准备的，特意准备了PPT，并在正式采访开始之前，先给笔者做了个presentation，其中详细讲述了Q-Cup技术以及相关应用的实验数据。笔者也会对他演讲中一些模糊的地方随时插问，Mike则不厌其烦，给笔者做更加细致的解释。如此场景，让笔者有那么一霎那有一种时空错位的感觉，好像自己又回到了已渐陌生的课堂，而眼前的这位白发老人更像是一位正在授课的大学教授。

　　中国的古诗中有这样一句，“烈士暮年，壮心不已”，大概意思是说英雄到了晚年，壮志雄心并不衰减。虽然早已过了退休年龄，但Mike带领着CEM依然不停歇地奔跑在创新道路的前沿，因为创新的前沿永无止境。这种从一位老人身上散发出的蓬勃生机让人钦佩。昨天的辉煌已成过去，明天的辉煌也许更加灿烂。现在，Mike和他的公司已经为有机分析领域打磨好了一柄“锋刃（EDGE）”，样品前处理的瓶颈也许就在不远的将来被它刺破。