面对防治PM2.5污染的挑战,人们首先要搞清楚的难题之一是如何实时、快速弄清PM2.5污染物的来源。广州禾信分析仪器有限公司(以下简称禾信质谱)完全自主开发的“在线单颗粒气溶胶质谱仪”便是利器之一 ——其可在1小时内直接得到污染来源信息,实现短时间内对污染来源进行判定,具备无须样品前处理,将培训速度提高1000倍,同时将成本降低了100倍。

“2007年,禾信质谱便瞄准大气灰霾和PM2.5污染问题开发大型高端质谱仪器的核心技术。其间,我们得到了多位院士的指导,也获得了国家‘863’计划项目的支持。”禾信质谱总经理、2013年创新人才推进计划入选者周振告诉《中国科学报》记者。

该质谱仪的“学名”为“飞行时间质谱仪器”。研发此类大型高端仪器涉及多学科的理论知识、专业技术及复杂的工艺,还需要丰富的整机研制经验。难怪有人坚持“做什么质谱仪,从国外买就好了”的“实用主义”观点。可是周振不信,他偏偏选择了这条荆棘丛生的道路,不做出中国人的质谱仪誓不罢休。

“做中国人自己的质谱仪器”,这一心愿却深深地烙在周振心里二十多年。现在,周振与他的质谱仪大军一步一个脚印地实践着自己的梦想:从一箱资料、一箱零件,从几十万元的科研经费和4个人的团队开始,禾信质谱历经11年,已成为一个产值1亿元、拥有3个完全自主知识产权的团队。

质谱仪“非做不可”

“为什么要做质谱仪器?”这个问题不知曾有多少人问过周振。

“在国民经济中,60%以上的领域都涉及使用质谱仪器进行监测,比如食品、环境、药物、国家安全等。在诸多方面,质谱仪还起着重要乃至决定性的作用。面对庞大的质谱仪器市场,99%的产品我们必须依赖进口。”周振用数字说话,“在全球,质谱仪器的种类多达上百种,然而我国长期以来只有那么五六种质谱仪可以自己生产。”

“为什么我们不能打破这样的被动局面呢?”20多年前,当周振还是厦门大学的一名本科生时,他便开始琢磨这件事情。

之后,当他进入研究生阶段,赴德国吉森大学应用物理研究所学习期间,他幸运地继续从事质谱仪研究。令周振兴奋的是,国外学习期间他接触到了先进的质谱仪理念与技术,学习令周振颇感充实;同样,这段时间的感触也令他感到时间紧迫,国内的质谱仪领域要兴起,需要闯过的难关实在不少。

“我喜欢专心做一件事情。”周振说。科学仪器的研发是多学科的高度集成,“尤其是质谱仪器,一个人用一辈子来钻研并不为过。”

2000年,周振成功研制出了当时国际最高水平的高分辨垂直引入式飞行时间质谱仪。技术的进步让周振感到距离实现内心中的那个愿望更近了一步。

“质谱仪的产业化我非做不可,我们国家在这个领域不再受制于人!”周振这样的“直线”思维令他辞掉了美国优渥的生活,带着一箱资料和一箱零件,和国内最先进的飞行时间质谱仪技术、科学方法,满怀激情地回国创业。

“丢了4个,留住了4个”

回国之后,周振拿着友人赞助的20万元开始了对质谱仪产业化的研究。质谱仪这类高端科学仪器的研发,如果没有数百万元经费支持难以开展;从实验室到小试、中试直至最后产业化,没有数千万元和一支坚定不移的团队也是不可能的。

他很清楚,自己面对如山一般巨大而又艰难的问题。“宁可慢,却不能停。”周振很坚定,迈出去第一步才会有第二步。

在2002年举办的第四届中国广州留学人员科技交流会上,周振向来自科教界的专家介绍自己正在着手研发的质谱仪。

“谁要做质谱仪?这怎么可能呢?”同时参会的中科院广州地化所傅家谟院士听说这件事情后,对这位“偏向虎山行”的小伙子非常感兴趣。