闻路红：从0到1做中国原创的质谱

　　——华仪宁创总经理闻路红专访

　　一个世纪前，美国诗人罗伯特·弗罗斯特在《未选择的路》中写道：“黄色的树林里分出两条路，而我选择了人迹更少的一条。”所有创业者和企业家们都清楚，选择做原创产品是那条“人迹更少的路”，对一家中国质谱企业来说，就更是如此。在分析仪器行业，我们首先应向那些做原创产品的企业致敬。当他们的原创产品成功应用，真正解决了现实的问题时，我们更应该为他们加油。近日，分析测试百科网采访到华仪宁创的创始人闻路红总经理，希望他对原创质谱的思考和努力以及应用的成果，能够激励更多质谱人，因为唯有创新，才能真正赢得人们的尊重，赢得世界的尊重。

华仪宁创总经理闻路红

　　读书改变命运

　　谈到自己的经历，闻路红笑着说：“通过读书改变命运正是我的个人写照。”闻路红出生于云南省陆良县板桥镇一个农村家庭，1995年高考后走出云南，1999年从湖南大学物理专业毕业后，师从中国科学院上海技术物理研究所航天遥感、航天仪器领域著名专家陈桂林院士，26岁获得博士学位。2004-2006年，他在硅谷知名GPU设计公司S3 Graphics担任系统工程师。2006年，受到聚光科技创始人王健的感召，加入聚光科技跟随创业，曾担任聚光科技研发总监、国家环境监测仪器工程技术中心副主任等职务，完整经历了一家创业企业从小到大的过程，2011年聚光科技上市后闻路红也萌发了自己创业的念头。2012年12月，闻路红创办环保设备企业杭州路弘科技。2013年1月，闻路红被引进到宁波大学，牵头组建宁波大学科学仪器创新团队，目前是宁波大学教授、博导、科学仪器创新团队负责人和学术带头人。2015年国家修订促进科技成果转化法，鼓励大学教师开展成果转化、创办企业。2015年10月，闻路红在宁波大学支持下创办宁波华仪宁创智能科技有限公司。“背靠大学这种模式，可以借助高校的人才、科研条件、资源平台等优势进行前沿技术研究探索、验证，为成果转化奠定技术基础，同时与企业建立紧密的产学研合作，发挥双方优势打通成果转化“最后一公里”，实现科研成果转化成产品。”

　　宁波大学科学仪器创新团队瞄准国家在高端科学仪器、生命健康智能装备领域的重大需求和短板，以“把核心关键技术掌握在自己手里”为己任，专注于从事公共安全、食品药品安全、生命科学、精准医学等应用领域的高端仪器装备的前沿技术研究、核心关键部件攻关、成套系统研制及成果转化应用。团队从2013年创建以来已壮大成一支超过50人的科研队伍，从中国科学院、北京大学、浙江大学等国内外著名科研院校引进超过10位博士及以上高层次人才，吸引李刚强教授于2018年全职加入，聘请了张新荣教授担任兼职教授，过去5年承担了包括国家重大科学仪器重点研发计划项目在内的超过30项国家、地方重大科技项目，成为宁波大学一支冉冉升起的明星科研团队。

　　闻路红还是我国仪器仪表领域的知名行业专家，担任中国仪器仪表学会理事、全国仪器分析测试标准化技术委员会（SAC/TC481）委员等多项行业职务，2012-2015年曾作为执笔人参与国家制造强国战略咨询项目仪器仪表传感器领域执笔工作。2019年闻路红当选宁波市政协委员，入选浙江省第二批万人计划创业领军人才，2021年被评为浙江省第七届最美禁毒人。

　　发展里程碑

　　“华仪宁创的发展有三个里程碑。”闻路红回顾说。

　　创立之初赶上好时代

　　华仪宁创公司名字意为“中华仪器宁波创造”，表达了开创国产品牌的决心与信念。2015年国家提出“大众创业，万众创新”政策，并且修订《国家促进科技成果转化法》，鼓励大学、科研院所教师进行科技成果转化和创新创业。当很多人还在为这项新政策举棋不定时，闻路红成为了“第一批吃螃蟹的人”，为华仪宁创制定了研制中国人自己仪器的目标。在高端科学仪器和关键核心部件高度依赖进口的中国市场，国产科学仪器及关键部件领域无疑存在许多空白。闻路红感受到了政策的鼓励和“卡脖子”的危机，这使他更加坚定地创立了华仪宁创，并带领团队走向科学仪器的自主创新和成果转化之路。

　　创新离子源产品面市

　　直接电离质谱技术最早于2004年由美国科学院院士Cooks教授提出，可在大气压环境中对样品进行原位直接电离快速质谱分析，克服了传统液相色谱质谱联用技术（LC-MS/MS）因色谱分离、真空环境离子化、复杂样品前处理等因素而导致的检测时间长、检测成本高、对环境和使用人员要求高等不足，特别适用于毒品、毒物、农兽药残留、化学试剂、激素、兴奋剂、血药浓度等现场快速检测。其技术的要点主要集中在离子源。

　　2013年闻路红带领团队与清华大学张新荣教授团队展开合作，开发我国具有自主知识产权的直接电离离子化技术——介质阻挡放电（DBDI）直接电离离子化技术。该技术于2016年实现创新成果转化，2017年正式售出第一套产品，直接电离质谱技术成果被鉴定为“国际首创”。闻路红回忆时仍难掩兴奋之情：“该产品的问世具有历史意义。这是我国具有自主知识产权的直接电离质谱离子源，是从原创科研成果到转化产品的成功，填补了我国直接电离质谱离子源产品空白，也是国际上首个介质阻挡放电质谱离子源。这个标志为我们公司成为行业探索者、前沿者奠定了重要基础。”

国家重点研发计划“重大科学仪器设备开发”专项新型敞开式质谱离子源研制与产业化（2016YFF0100300）课题验收会议

　　小型便携质谱实现0.1 ppb现场毛发验毒

　　传统判断吸毒人员是否吸毒通过检测吸毒人员尿液、血液生物样本进行验毒，由于代谢原因存在检测时间窗口短等问题，最吸毒人员查处管控带来很大的制约。欧洲的科研人员开发了基于毛发生物样本的验毒方法，通过检测吸毒人员毛发样本中毒品可以实现比尿液、血液样本验毒更长的检测窗口，经过长时间推广应用证明是一种更稳定可靠的验毒方法。我国公安部门于2018年正式推行《涉毒人员毛发样本检测规范》。

　　传统的毛发验毒技术方法主要是胶体金法和实验室质谱法（LC-MS/MS）。胶体金法存在测得少、假阳性和不能定量等不足，实验室质谱法存在检测时间差、价格高等不足，这制约了毛发样本检测规范的实施和禁毒工作的开展。毛发验毒迫切需要质谱技术从实验室走向现场，成为现场、快速、准确、广谱、便宜的验毒装备。2017年底，公安部联合科技部在“国家公共安全重点研发计划项目”中发布“毒品防控技术”指南，要求研制完全自主知识产权的吸毒人员现场快速检测装备，支撑国家禁毒工作，为构建平安社会保驾护航。当时国内多个团队去竞争该项目，最终华仪宁创获得了承接研制吸毒人员现场检测便携式质谱仪的机会。原因有二：首先是工作基础。当时华仪宁创已与云南省公安厅围绕毒品检测开展1年的合作研究并积累了毒品数据库。其次是华仪宁创已经实现了产品化，无论是离子源还是小质谱，都有很好的工作基础。但项目最关键的技术难点是实现0.1 ppb的检出限，因为当时世界上还没有哪款小型化质谱可以实现这种极低的痕量检出限，大都都在ppm-100ppb级别,离毛发验毒应用还有3个数量级的差距。项目立项后，闻路红带领团队进行1年多的攻关，2019年年底不仅达到了灵敏度和检出限的要求，而且同实验室LC-MS/MS结果比对后也符合要求。其中有几项创新：发明旋转离轴式质谱抗污染接口方法，提升抗污染能力；发明多段渐进式离子隔离控制技术，实现快速准确特征离子提取分析。

0.1ppb甲基苯丙胺（冰毒）标准品二级质谱图，母离子：m/z 150，子离子：m/z 91和m/z 118.9

　　华仪宁创依托国家“公共安全”重点研发计划项目研制的毛发毒品检测专用便携式质谱仪，目前已获得警用装备认证，认证报告证明产品性能符合公安部《涉毒人员毛发样本检测规范要求（灵敏度≤0.1ppb），与国家毒品实验室、浙江省毒品防控技术研究重点实验室等合作，建立了覆盖我国列管全部毒品的毒品数据库。目前产品已量产并推广应用于全国毛发现场快速验毒市场，成为毛发毒品筛查的尖兵利器。

　　2021年华仪宁创自主创新的便携式直接电离质谱仪被认定为“国内首台套”产品。华仪宁创在毛发验毒的应用基础上，还发展了应用于多个行业场景的直接离子化小型质谱，已成功应用于食品、药品、毒物等领域，如蔬菜中农药残留检测、肉制品中瘦肉精检测、水产品中孔雀石绿检测、保健品中非法违禁物质检测、中药制剂中西药检测等，成为“食品安全”、“药品安全”监管的快检装备。

 国内首台（套）产品证书

　　选择原创 走那条人迹罕至的路

　　作为一家创新质谱公司，闻路红谈到公司定位时表示：直接电离质谱和离子阱质谱是两条主线，希望在该领域华仪宁创能打造出国内最好的技术，并参与国际竞争与质谱巨头同台PK。

　　“直接电离质谱是一种新质谱技术，因其便捷性代表了质谱未来的一种发展趋势。”闻路红谈到创新道路的选择时说到。十多年前，无论是公共安全还是食品安全领域的分析化学应用科学家们，都希望质谱能走向现场实现快筛快检。张新荣教授2007年发明了DBDI直接电离质谱技术，非常适合快筛快检的应用。“2013年我到宁波大学后找到张新荣老师合作，当时我们一拍即合，瞄准未来直接电离质谱的应用就是快筛快检。”在质量分析器的选择方面，易于小型化的离子阱最合适与直接电离离子源搭档。华仪宁创历经7年在离子阱质谱技术方面的积累，从理论、设计到加工和射频控制电路等整个离子阱质谱技术平台有了比较充分的掌握。因此，直接电离+离子阱技术，用小型质谱实现现场快筛快检，成为了华仪宁创的主攻方向。“这是一个全新的方向，是需要去赌的方向，大部分公司不会选择这么做。”闻路红无悔地选择了这条“人迹更少的路”。一位对国内质谱仪上下游产业链调研了解比较多投资人在调研华仪宁创后对其评价是：“华仪宁创是一家有原创质谱技术的企业。”

　　“直接电离质谱是我国具有自主知识产权的质谱技术，张新荣教授最早在国际上提出了原创的方法，我们通过产学研合作实实在在地把它变成一个商用装置，解决了核心关键部件国产化问题，又进一步实现了直接电离质谱仪整机的研制。这正是典型的从0到1创新再到产业化批量制造。从2007年最早诞生DBDI技术到现在，这个创新过程历经了16年。”这可能就是大多数人不愿走这条“人迹罕至的道路”的原因。

毛发毒品检测专用便携式质谱仪

　　闻路红不仅做出了选择，而且还在持续创新。

　　另一项原创是单细胞质谱技术。单细胞代谢组学是当前热点的研究方向，高分文章频现。但实际上现有商品化的质谱仪做不到单细胞水平。质谱仪应用于单细胞代谢物分析面临两大挑战：首先，单细胞体积极小，一般在皮升（10-12L）级，因此代谢物是超痕量的。其次，在单细胞分析方面，现有质谱仪产品自动化程度低，传统的基于人工操作的单细胞质谱分析方法分析通量低、效率低。

　　闻路红团队与清华大学张新荣教授团队2017年联合承担了国家基金委“国家重大科研仪器研制项目”——质谱单细胞分析系统研制。项目目标是研制国际上第一台皮升级、自动化的质谱单细胞分析系统原理样机。闻路红表示：10nL进样量是当前商品化仪器的极限，而该项目目标是实现皮升级进样和离子化，因为只有这样才能真正实现单细胞分析。通过产学研合作，闻路红带领团队在皮升级微滴萃取和皮升级电喷雾离子化两个关键技术上取得了重大突破，开发出关键模块，解决了工程化技术难题，基于萃取法技术路线成功研制自动化单细胞代谢物分析质谱仪，实现了单细胞定位、萃取、电离、质谱分析的全流程自动化。2023年2月，项目顺利通过国家基金委验收，且评为“优秀”执行项目。

　　华仪宁创再次将原始创新质谱技术开发成了商品化仪器: SinCell-100单细胞质谱仪，这是国际首台全自动皮升电喷雾单细胞质谱仪，也是“0到1”创新质谱成果。目前，团队与浙江大学附属第一医院合作开展了膀胱癌耐药性监测研究，发现了多个代谢标志物，有望建立新型膀胱癌耐药监测体系。单细胞质谱仪还可应用于胃癌、卵巢癌、肠癌、肝癌等诊治和生命科学研究等领域，相关工作也正在“产学研医”开展中。

SinCell-100单细胞质谱仪

　　质谱行业展望与未来规划

　　就质谱仪未来的发展趋势，闻路红谈到两点。首先是追求高精尖。奥运赛场运动员追求更高更快更强，质谱仪一个重要趋势就是不断追求更高的灵敏度、准确度和分辨率，向高精尖方向发展。无论进口还是国产质谱仪都应如此。

　　第二点是质谱仪要实现实用化、平民化。技术发展，重在解决实际问题。我们要将前沿技术实用化，解决国家社会各行各业的问题，造福人类社会。我自己还有个观点，就是把质谱仪从阳春白雪变成下里巴人，过去质谱仪太高高在上，价格不亲民，操作不亲民，使用环境也有很多的要求。华仪宁创因此选择做直接电离质谱，采用新的质谱思路，让质谱从实验室走向现场，从高高在上变成：各行各业的用户用得起、测得准、操作简单便捷的一种普通检测工具。

　　作为“仪器人”，闻路红对仪器行业深情无悔：“仪器行业要做好很难，但我们国家总要有人在前面打基础铺路。既然我们选这个行业就无怨无悔，哪怕我们仅做好一款产品，我们对国家社会也是有贡献的。”

　　谈到未来发展规划，闻路红表示：第一，继续把直接电离质谱仪做深做透做精，华仪宁创能继续保持领先位置。第二，将单细胞质谱仪真正产业化，为精准医学提供一种全新有力的先进装备，造福社会，同时也同样争取做到行业领先、国内国际领先。