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汪曣:30余载质谱追梦路 天津智谱再启航

2023-05-24 14:25:18  来源: 分析测试百科网

  在科学仪器和临床质谱的双赛道上,近年来融资不断。成立于2021年的天津智谱仪器有限公司去年底刚完成千万元天使轮融资,其团队由30余年质谱研发经验的汪曣教授挂帅。天津智谱将推出哪些竞争力的产品?未来同业界怎样合作?近日,分析测试百科网采访了汪曣教授,他不仅描绘了天津智谱的发展蓝图,还对产学研转化、质谱人才培养等提出了全新思路,希望对中国所有质谱人、仪器人有启发。

天津智谱仪器有限公司、天津大学汪曣教授

  质谱研发30载 4类核心平台

  南开本科时学电子物理,主要方向是电子物理中的电真空研究,汪曣回顾到:“带电粒子在真空中的运动是我的专业,所以我同这种运动结下了一辈子的缘。”而质谱的核心原理就是控制带电粒子在真空中的运动。

  科研的道路是曲折的,或因国内技术水平限制,或因缺乏国内政策无力开展,汪曣的质谱研究之路也几经中断。作为第一届出国访问学者,汪曣的导师曾赴德国学习飞行时间质谱技术,回国后带领其开展飞行时间质谱研究。1989年汪曣本人从德国吉森大学进修归来,和作为研究团队带头人的导师一起在德国大众汽车基金会支持下引入飞行时间质谱技术,并研发了中国首台高分辨率、高灵敏度的无网反射飞行时间质谱仪,但随后的质谱仪器研发陷入停滞。

  2006年随着王大珩院士倡导国家关注科学仪器,质谱仪器的研制才重新得到重视。十一五、十二五期间,天津大学汪曣团队获得了4个国家重大科学仪器开发专项、863项目的支持,分别完成了ICP-MS、PTR-MS、MALDI-TOF等质谱仪器的研发并取得了一系列重要成果。2017年,团队与中国科学院苏州医工所天津国科医工公司合作,完成医用液相-三重四极杆质谱仪的研制,并于2021年取得医疗器械注册证。

天津大学汪曣教授学生曾荣获多项证书

  “发展至今,团队的特色是以中小型的台式质谱仪为平台的质谱研发和人才培养,已积累了 MALDI-TOF、ICP-MS、PTR-MS、LC-MS/MS四种质谱仪器的研发经验。”汪曣总结说。

  创立天津智谱

  2021年,依托天津大学分析测试技术及仪器专业方向的多年质谱仪器研究制造经验,结合在IVD领域的仪器研发经验,汪曣带领核心研发团队成立天津智谱仪器有限公司,并于2022完成千万元天使轮融资,今年年底前将完成PreA轮融资。

  谈到天津智谱汪曣表示:“现在是刚起步阶段,未来将分几步走。”首先,推出自动化前处理的试剂,主要是维生素类系列,属于医疗器械I类证产品。其次,三重四极杆质谱仪正在取得II类医疗器械注册证。第三步,通过与应用单位合作开发独特市场,并同其它企业合作推广临床和制药业的市场。第四步,在三重四极杆质谱基础上,研发Q-TOF等其它高端质谱。

  智谱产品的特点,是向质谱仪器一体机方向发展,解决自动控制、样品前处理、用户软件的开发三大问题。具体来说,在已有技术基础上,质谱仪器本身不需要太多工作,策略主要在两头,包括前端样品前处理和整体自动控制进样,后端的专用软件和信息处理软件,需完成许许多多的工作,也是智谱现阶段的着力点。“质谱一体机适合中国人特点,中专水平的人也能开机测样。” 汪曣说到,“我们两年前提出这种思路,比如将质谱和氮气发生器、色谱、前处理都集成在一起,实现专用化的质谱一体机。”

  应用推广有两个层面,一是合作推广,一是自主推广。在医疗领域,智谱一年内将取得医疗器械II类证,取证后将通过试剂类的合作伙伴推广。在制药业,将通过液相色谱类企业的合作伙伴推广。智谱正在推其它领域的应用,比如在食品、纺织品、畜牧、饲料等行业,已开展合作试用,合作者用智谱的三重四极杆LC-MS/MS来解决实际应用中的问题,如粮食中毒素、食品中添加剂等分析。

  不忘初心 排除万难

  谈到创业初心汪曣说:“我在给学生讲授质谱的课上讲过一句话:5年后,在咱们国家的实验室桌面上,能够有我们研制的仪器。”回顾创办天津智谱的初心,汪曣说道,“但5年后,我对我的学生说,这句话没有实现,可能还需要5年。后来我的学生毕业后研制出质谱仪器时告诉我说:您的愿望实现了,现在实验室可以用我们研制的质谱仪了。所以我们培养出来的学生,就怀有这样的抱负,这样的热爱。”

  创业的另一个契机是,天津大学的一位领导曾讲过:要支持学生创业,创出自己的产品和企业。此后汪曣的团队开始支持学生创业,并成为天津团市委创业的模范。硕士博士们形成了一个小的创业团队,首先注册了一个为IVD企业配套的仪器企业,解决团队日常运转的需要。企业发展5、6年后,质谱在全国掀起热潮,团队决定成立独立的质谱公司。难以割舍的专业情愫,将团队拧成一股绳,下决心要造中国人自己的质谱仪器。此后赶上了4个国家级项目的大力支持,现成为资本关注的焦点。汪曣感慨道:“创业建立在原有对质谱的情怀和专业的基础上,整个历程中克服了很多困难,经历了发展过程的跌宕起伏,但我们幸运地赶上了好时代,一个是国家项目的大力支持,另一个是资本的关注。”

  回顾经历的困难汪曣谈到三点:

  首先来自于评价体系。这些年团队遇到的最大困难来自于评价体系,原有的评价体系有单纯考虑原始创新的倾向。严格来讲,搞应用型产品,没有实质性的学术创新,如果非要标榜创新,就改变了对创新的定义。比如在人才培养中,工程硕士论文要送外审,审评人对这种工程硕士的意义不一定很清楚,经常要批注上创新不足。汪曣举例说:“有的研究生参与苏州医工所项目,完成整个三重四极杆质谱仪器的图纸就凭这个足够他工程硕士毕业!但评审难以给予充分肯定。这种评价体系的问题始终笼罩在我们周围,这是我们需要克服的困难。应该看到我们还在追赶国外的仪器的事实,在这样的领域消化掌握先进技术是重点。”

  第二个困难是,支持深层次、大规模研究的资金依然不足。当前预算仅能支持基本研究、基本样机的物料费;但要开展大规模的深入研究,花出去的钱不在乎年底收益的话,这样的资金我们还远远达不到。“其实我们盼着有这类资金,才可能做出高水平、高质量的产品,而当前仅能紧紧张张地消化吸收,急急忙忙推出的仪器还远未成熟。”

  第三个困难是,在研发的过程中,始终感觉自身能力的不足,无论是理论上的钻研,还是教育的方式,都还在探索过程中。“我需要学习的东西还很多,所以这些年始终在不断地更新知识储备,跟上工作发展的需要。”30余年质谱研发经验的汪曣仍如是说,“这不是简单的一个自我剖析,整个行业其实都有这个问题,比如人才问题,具有质谱仪器研发的专业人才极其匮乏;在培养学生时,感觉老师水平、学生水平都不足,学生量也不充足,这些都难以满足当前质谱行业快速发展的要求。”

  虽然三大困难当前,但发展就是在不断地克服这些困难。“首先,研究生顺利毕业了,只是遇到上述难点时我们还想博弈一下。其次,即使资金投入不够,我们仍在努力。第三,这几年的知识也在不断地更新,因为产学研结合的好处之一就是有研究生,有研究课题。如果只办企业,不可能有这么多人每人读几十篇乃至上百篇国内外同一个领域的文献。无论哪个学生出去,他们对该领域的历史传承和技术进展都了然于胸,企业感觉非常有用。“汪曣说到此非常自豪。团队为国内质谱行业培养了众多高水平人才,每年有4-5个博士生硕士生毕业,输送到国内各质谱行业并发挥重要作用,如杭州谱育、苏州医工所天津国科医工、重庆中元汇吉在厦门的公司等。”这是我们这种产学研团队的一大特点,可进行高水平人才的输出。“汪曣说,“他们还参加国内的创新创业竞赛,并不断取得优良的成绩。”

  质谱的作用、发展趋势和质量研究

  谈到质谱的重要性和发展趋势,投身于质谱研发30余年的汪曣有如下感悟:

  首先,质谱仪器是科学仪器的高端设备,应用非常广泛;随着科学技术发展,越来越深入到物质层次来解决人类生产、生活中的问题时,就离不开质谱表征的手段。石化、环保、食品、制药、医疗、材料等各行业,只要涉及到物质成分,涉及到物质的结构,都离不开质谱,因为质谱是从分子、离子的层面来认识研究客观世界。在发展到生命科学的新阶段后同样离不开质谱,对蛋白的表达,细胞及其亚结构的研究方面,质谱也展现出巨大的推动作用。质谱最近获得的Nobel奖也体现在生命科学中的应用。

  质谱未来的增长趋势,在科研领域将向更微小的尺度进军,对单颗粒、单细胞、蛋白进行更深入的表征,以及可视化的表征(质谱成像)。在中国的质谱制造业,更多将关注解决应用当中的实际问题,比如健康领域的应用中,更关注样品前处理及样品检测全系统的自动化。质谱仪器理论、制造本身的发展,近年来热点聚焦在离子源即电离方法的探索上。

  质谱近年来投融资很热,汪曣也分享了自己的看法:“近两年的资本投入多是医用检测,我有不同的看法。医用质谱检测市场我国还是空白,这很需要;但是搞质谱的人千万别忘记其它市场,因为质谱的起家是材料、食品、环境等领域。现在只关心医用,其实质谱的生命力在许多领域,要真正地做好质谱,应把很多领域的应用都要做好。从国外成熟的大公司看,没有一家是专做医用的;都是全面、通用的实验室仪器。质谱本来是高端通用的实验室仪器,现在要一方面做成专用的医用检测仪器,同时也别忘了质谱适用于各个领域的通用性。这是我最近对资本热的一点看法,期望的偏差可能会带来投资的失败。”

  汪曣谈到中国和国外仪器的差距时说:现在不在于几个表征仪器的极限指标,做到这些极限指标不等于是一台商品化、成熟的仪器。质谱仪器的高端通用性,更体现了这一点。虽然能做到几个指标,但其全面的可靠、耐用、实用水平,国内外仪器的差距还很大。客户不会跟着你追溯那些指标,比如验收的指标,鉴定会的指标,交付产品的指标;客户要的是好用。一位天津大学走出去的学生,现天津医专教授徐亮说,他在国外用某品牌液相色谱多年前做的数据,最近在国内用这个品牌更新几代后的仪器再做样,数据可以一模一样。中国哪家的质谱仪器能做到?怎么解决这个问题呢?只靠尽量采购国产仪器政策不能解决根本问题。

  “解决上述问题必须注重两个方面。“汪曣表示。一方面要加强可靠性、重复性的科学研究。我国虽有质量管理体系,但已有的质量管理体系侧重生产过程,不能挖掘出质量不可靠的科学技术问题,只有对此方面也开展深入透彻的研究,质量才有保障,这需要有国家的引导性支持“以研制质谱为例,第一轮造质谱,是消化吸收,研究的是指标层面,指标达到后要研究决定质量可靠性更深层次的科学技术问题,比如温度、电源稳定性、气压波动等影响;搞清楚质谱如此复杂的系统中,哪些因素重要,哪些不重要,才能有效控制因素制造出好仪器。”

  “另一方面,我特别希望资本对上述方面有深刻的认识和长期的准备。“汪曣说到,” 哪个资本可以踏踏实实地投,使团队认真研制高水平的科学仪器、高水平的质谱仪、经得起考验的产品?当前很多资本准备不足,投资就要马上研制成功,立即见效;有人甚至认为质谱就是通过简单的技术组合就能拿出好产品。很好的产品,需要更大的投入、更长时间的积累、下更大的功夫才能完成。包括我们创业人员的预算中,也没做出相应的预算,比如物料费的三倍是科研费,这样的预算解决不了质量的高水平。

  国外仪器的高水平不仅体现在指标高,还有质量高;国内企业现在能做到指标高,还做不到质量高,这就是大家还不愿主动使用国产仪器的原因。仅靠国家出台政策支持国产仪器不可取,即使把进口都封住,国内不下到这种工夫仍然解决不了问题。

  “因此在当前企业中,我自己的定位就是搜集保证质量的科学技术问题,”汪曣表示,“一旦有投入,团队即在这些方面加大力度,做细致的科学实验,摸索每一个参量对保证质量的影响。我有决心开展上述方面的工作,只有这样才能从根本上解决质量问题。提升质谱仪器的质量水平,可以用慢办法积累几十年,也可以用快办法主动研究。”

  科学仪器发展的长远规划

  关于科学仪器研制,汪曣谈到了几点:首先,需开设分析仪器/科学仪器类专业。回顾往事,天津大学的分析仪器专业办了十年后,随国家专业目录调整后消失。其实,科学仪有两大类:测量仪器和分析仪器,前者不涉及物质成分,后者介入到物质成分的分析。现代科学,只靠简单的物理量测量是不行的,需要开展物质成分分析。目前清华大学、天津大学的精密仪器类专业,都关注分析仪器的专业方向,开展分析仪器的研究。这方面的人才需要分析化学、生物学的基础,再加上光机电算的仪器制造能力。

  其次,在人才培养方面,需要研究生阶段的专门课题研究,才能培养出企业需求的人才,这也是掌握质谱仪器技术本身的客观要求。国家的非全日制硕士是一个很好的模式:既在企业做实际课题,又能够在学校开展理论研究并拿到学位,符合企业需求也符合人的发展,更符合科学仪器本身需求。“从我这几年的实践看,非全日制研究生是一个很好的模式,国家应该大力倡导。“汪曣建议。

  第三,产学研的新思路。科研转化难是众所周知的问题,而汪曣团队已支持了两个企业完成产品化,诀窍就是:一体化。“我们吃住一体,项目也是一个,不是我有我的项目企业有企业的项目,比如我们和医工所的三年一体化合作,医工所和我的任务都是完成三重四极杆项目。”汪曣说,“从老师的科研成果到企业的产品,中间还有很长的路要走,大家必须强绑定一起走,才能完成一个很好的成果到产品的转化。”

  在学校做过管理工作的汪曣,曾看到很多现象:简单的专利转化,没有中间过程载体和支持,最后形成纠纷。国家把注意力放在调动老师成果转化的积极性,调整政策,让知识分子能够从中获取收益,这完全是需要的,同时国家还应拿出引导资金,引导科学家和企业家们来共同完成转化的过程。现在大家正在尝试研究人员和他们培养出来的人自己办企业。自己研究的成果继续产品化,获得融资,这样的模式可能更容易成功。“因此过去的专利转化模式如今可以休矣。”汪曣认为,“专利并不能保证成熟的产品,专利只是保护利益。企业的投入不仅要买技术,还应注重买时间、智力和人力。




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