杭州質譜大會系列專訪——王光輝研究員
——王光輝：見證中國質譜40年 呼喚高智商人才加入質譜事業
導讀：2020-2023年中國質譜學術大會將于2023年6月9-13日在杭州舉辦，本次大會是中國質譜界的一次盛會，旨在促進學界團結進步、和諧發展、共贏未來，提高學術交流水平，推動質譜技術在各大科技領域的廣泛應用。大會由中國物理學會質譜分會聯合中國化學會質譜分析專業委員會和中國儀器儀表學會分析儀器分會主辦，浙江大學承辦。大會將邀請國內外質譜領域的專家學者齊聚一堂，共同探討交流質譜領域最新的科研進展和前沿技術。本此大會的主題為砥礪奮進四十年，共筑中國質譜夢。會議主頁鏈接如下：http://www.cmss.org.cn/index.php?r=site%2Fcae-home&mid=19?，歡迎大家報名參會。
作為最早一批在國內研究有機質譜的專家，原中國質譜學會理事長、中國科學院化學所質譜中心王光輝研究員，早在1987年就和姜龍飛、汪聰慧共同翻譯出版了美國 F.W. Mclafferty 麥克拉弗蒂著的《質譜解析》，打開了國內早期有機質譜研究的大門。2005年，由王光輝、熊少祥著的《有機質譜解析》出版，更是深入淺出地介紹如何運用質譜分析數據來推斷有機化合物的分子結構，目前已成為不少高校的有機質譜研究生課程教材。如今，年近90的王光輝教授依然活躍在有機質譜研究領域，為不斷推動中國質譜的發展而努力。時值中國質譜學會成立40周年，分析測試百科網采訪了王光輝研究員，他回顧了中國有機質譜的發展歷程，展望了質譜技術未來的發展，并對質譜中國造表達了殷殷期望。
原中國質譜學會理事長、中國科學院化學所質譜中心王光輝研究員
奉獻中國質譜學會40載
“中國有機質譜的源頭是中國醫學科學院藥物研究所，那里有中國的第一臺有機質譜。當時有個老師是叢浦珠，他是中國有機質譜第一人。”王光輝首先回顧了中國有機質譜的發展歷程。自叢浦珠的研究工作開始后，我國的有機質譜研究才逐漸展開，大家才開始認識到有機質譜在結構分析方面能起到很大作用。此后，國內各個單位開始陸續進口一批有機質譜儀器，最多的時候一年能進口300多臺有機質譜儀器。有機質譜的研究工作也從小分子結構分析拓展到到大分子、蛋白質、蛋白質組學、代謝組學等領域。
中國質譜學會也是從零開始起步，王光輝參與了質譜學會的成立與創建，奉獻質譜學會四十余年，并曾擔任中國質譜學會第四屆理事長。學會早期的基本任務主要是組織學術活動，通過一系列的學術活動讓科研工作者互相啟發，推動整個質譜工作的向前發展。
王光輝表示：最初學會的學術活動組織情況不是很理想，體現在學術會議的報告水平不高。比如張三分析了大白菜的農殘，而李四分析了韭菜的農殘，諸如此類的常規工作。這些常規工作肯定有意義，但這些工作在學術交流方面有所欠缺，讓參加學術會議的研究工作者無法得到方法改進、沒有得到啟發，當時真正有新意的研究工作非常少。經過中國質譜學會多年來的努力，學術會議的報告水平已經得到顯著改進。另一方面，我國的科研工作者早期很難在諸如美國分析化學等國際權威期刊上發表文章，近幾年國內的實驗室和課題組投稿刊發的研究文章也在慢慢變多。雖然不能片面地用投稿來衡量中國科研工作的水平，但是這可以作為和國際研究水平比較的參考。質譜學會40年的發展見證和促進了中國質譜科研水平的提高。
質譜的應用和新的方向
1998年，由科學技術部、中科院和教育部共同出資，中國科學院化學所曾建立我國第一個質譜中心——北京質譜中心，王光輝任中心主任。質譜中心在質譜應用方面開展了大量工作。
解決實際問題 提升經濟效益
王光輝表示：質譜在解決生產相關的問題上面非常有用、非常得利。比如曾有一家化工廠，其產品出口到國外，同類產品國外賣家是每公斤4000元，而該化工廠的產品在國際市場上只能賣每公斤1000元，主要原因是雜質太多。該化工廠老總就試圖提純自己的產品，但提純了很長時間后還不能徹底解決問題，因為不知道雜質是什么，所以提純的盲目性比較大，效果比較差。后來他找到我們化學所，我們就用質譜儀器幫他分析了產品中的各種雜質，在此基礎上再提純產品獲得了成功，經過提純后每公斤可賣3000元，所以質譜分析對提升經濟效益的幫助很大。
這個例子說明，質譜儀器在解決我國經濟發展中遇到的問題時，可發揮許多作用。所以我也要呼吁，大家要關心生產上面的問題，將質譜這項得利的技術手段，應用到解決問題上面去。
質譜儀器目前廣泛應用于環保、食品安全、化工等領域，但也使得質譜分析出現了偏向。研究人員拿到樣品后應首先考慮經濟效益，如果有經濟效益那就要做；但現在的研究人員考慮的往往不是經濟效益，考慮的是項目做完以后能不能發表文章，特別是能不能發表于高影響因子的期刊。這個偏向會造成大量的資源浪費。有些高影響因子的文章既沒有實際使用價值，對整個科學發展也沒有太大作用。這個偏向應該怎樣進行糾正不是一個質譜學會能夠做到的事情，需要從上層領導開始慢慢糾正這種錯誤現象。
AI解譜和質譜有機反應平臺
談及目前的質譜研究工作王光輝表示：我國的質譜分析研究仍然面臨著一些問題。如何通過質譜圖解析得到質譜結構，這個問題一直沒有得到很好地解決，仍然是質譜分析的瓶頸。現在，我們在質譜分析領域的工作集中于兩點：一是利用AI人工智能解析譜圖，二是用質譜有機反應平臺。
人工智能譜圖解析，讓不是非常有豐富經驗的工作人員能夠解析質譜圖。通過現有的質譜大數據庫存儲的幾百萬有機化合物結構，讓普通工作人員使用工智能達到解譜的目的，這是我們目前工作的重點。這個質譜大數據庫對我們的人工智能解譜，起到了非常關鍵的作用。目前該工作已經取得初步的進展，能夠解決一些問題，特別是對結構不是特別復雜的有機化合物能夠進行自動解譜。
第二個工作是解決有機反應的平臺——質譜有機反應平臺。質譜儀器可用于結構分析，通過這個平臺可以助力有機反應研究。
王光輝表示，該平臺需要的樣品量很少，并具有速度快、高通量、環保等特點，只需要點幾下就知道能不能進行后續的反應研究，并預測反應產物。利用質譜反應平臺，既能提高靈敏度也可以從反應中得到結構信息。例如在分析醇類、醛類化合物時，這類化合物進質譜分析靈敏度非常差，而通過該反應平臺，加上二胺，立刻就能把醛締合上去，產生的信號靈敏度是原來化合物的幾十倍，能夠立即被檢測到。
質譜儀器中國造
隨著我國有機質譜研究的不斷拓展，一些問題也慢慢浮現。但不論是環保領域、食品安全、化工領域等實驗室清一色購買的是進口儀器，使用的儀器都是進口儀器。談及這些，王光輝表示心里總不是個滋味。經過多年的奮斗，國內的儀器廠家終于有了突破，王光輝也舉例談到了這些令人欣喜的企業和團隊。
天瑞儀器下決心研發自己的氣相色譜質譜聯用儀，終于在2012年推出GC-QMS、LC-QMS和ICP-MS三款自主研發的質譜儀器。王光輝說，這是我國儀器制造業的一個小小的突破。天瑞儀器推出了氣質聯用質譜儀以后，儀器性能和國外的質譜儀器相差不多，當時的一年銷售量達到了100多臺，這是相當可觀的。這項突破的意義很大，自從我國自己的質譜儀器研發商業化以后，國外的同類儀器也都不得不紛紛降價。
另一個國內儀器制造的亮點是在廣州禾信儀器的周振老師，堅持“做中國人自己的質譜儀”，研發了一款非常有特色的質譜儀器——在線單顆粒氣溶膠質譜儀，可以用于環境監測領域，通過激光電離PM2.5顆粒有機物進行分析，從而檢測單顆粒氣溶膠粒徑和化學成分。王光輝強調，這是中國儀器制造業的重要突破，這款儀器做的很漂亮也很成功，還出口到了國外。
高端質譜儀呼喚高智商人才
雖然國內已研發出自己的質譜儀器，但是在高端儀器上，目前還沒有自主研發的質譜儀器。
王光輝舉例說，比如當前最時髦最得力的軌道離子阱質譜，是目前比較有效的分析手段，但都要靠進口儀器，這是我們現代的儀器制造業短板。這么一個小小的紡錘形離子阱，為什么我們中國人想不出來？是我們國家的工業技術不夠嗎？都不是。航天領域那么復雜的都研究出來了，這么一個小小的離子阱為什么造不出來？
王光輝呼吁，希望有更多高智商的研究人員加入我們質譜儀器制造行業中來，出現真正的人才，希望過幾年我們能夠看到比軌道離子阱更好的質譜儀器出現，這是我最大的期望。
回首中國質譜學會從零開始走過的40年，王光輝祝福道：質譜同仁齊聚力，砥礪奮進四十年。
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