发布时间:2011-11-18 16:41 原文链接: SCION:名门之后,让操作无比简单

  导语】收购了瓦里安的部分产品线后,质谱界很多人都感受到了布鲁克•道尔顿公司从研发到市场,从销售到服务的变化。今年7月布鲁克道•尔顿公司最新推出了SCION气质联用,该仪器是公司收购瓦里安后,招募业界知名的质谱研发和营销团队,全新打造的气质联用仪。在布鲁克•道尔顿公司媒体见面会访谈、查阅部分资料后,小编将带您“系统”地认识一下SCION这个新平台,看看它有什么与众不同……

  SCION 气质联用新平台:出身名门 资深团队打造

  “SCION?为什么要取这个名字呢?”Meredith Conoley先生会心一笑,给以注解:SCION在英文的意思是指名人的后裔、名人的后代,即“名门之后”。

  何以证明SCION出身名门呢?我们不妨来回顾一下:

  布鲁克▪道尔顿收购了瓦里安三条产品线 ,包括:电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS),实验室气相色谱(Lab GC),气相色谱-四极杆质谱仪(GC/MS和GC/MS/MS)。所以,SCION源于瓦里安的气相色谱和气质联用。而瓦里安制造气相色谱的历史可追溯到1957年;四极杆式的气质联用源于瓦里安2001年对Bear Instrument的收购,Bear Instrument生产的Kodiak 1200 Triple Quad曾荣获1999年Pittcon的银奖。所以论出身,SCION的确是名门之后。

  (1)设计上,SCION传承了瓦里安(或者说是当时的Bear Instrument)在业界首创的180度弯曲碰撞池技术设计。180度弯曲碰撞池可大幅降低噪音、减少交叉污染(Cross Talk),并减少了仪器尺寸,以至于今日一不小心,SCION TQ就成为业界最小的三重四极杆GC/MS/MS。180度弯曲碰撞池意味着什么呢?“世界上三重四极杆市场占有率最高的三重四极杆QTrap,也采用了180度弯曲的碰撞池。”——布鲁克·道尔顿公司四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士笑着说。

出席媒体见面会公司领导合影(布鲁克·道尔顿GC-MS全球市场总监 Meredith Conoley先生、布鲁克·道尔顿全球GC-MS产品经理 王克非博士、布鲁克·道尔顿大中国区总经理 王洪琦博士、布鲁克·道尔顿四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士)

  (2)再来看看领导SCION质谱的这个团队。相信全球和中国的很多用户对这三位都不陌生:布鲁克·道尔顿四极杆质谱全球总经理 Rohan Thakur博士 布鲁克·道尔顿GC-MS全球市场总监 Meredith Conoley先生、布鲁克·道尔顿全球GC-MS产品经理 王克非博士,他们以前都在著名的质谱公司供职多年。王克非经理也不掩饰地介绍自己:“我最早做GC/MS,后到赛默飞世尔科技工作,刚进去时在San Jose的LC/MS工厂,2006年公司要推三重四极杆GC/MS/MS,我的老板把我叫去说,这个工厂你最懂GC/MS,你就来负责把LC/MS/MS改为GC/MS/MS。我在赛默飞先后工作8年,做过LC/MS、GC/MS的研发、制造、市场和销售。”所以,SCION的团队都是出身质谱届的资深人士,一款历史悠久、获过大奖的仪器,经这些资深人士打造后,应该会带给我们一些独特的体验。


  SCION:“简单”为核心

  谈到SCION最核心的特点,王经理表示:“我们调研用户需求时发现,对于GC/MS和GC/MS/MS,用户最大的需求就是:操作简单。这又包括硬件和软件两大方面。因此,SCION的创新之处就是——让用户的操作无比简单!”

  硬件简单:无透镜设计,调谐方便 且具有高传输效率

  市场上常见的GC/MS或GC/MS/MS,离子源产生离子后,离子的传输聚焦都是通过离子透镜(lens)。比如传统的三重四极杆质谱,在四极杆之间会有透镜,而每一个透镜调节得若不好,都可能造成离子通量的降低、影响灵敏度,因此使用者在做调谐或校正时都必须调节每一个透镜;而且,“脏”的离子还可能会污染透镜。

  SCION的设计是:整个离子传输通路中,没有任何透镜;包括q0和q1之间、q1和q2之间,q2和q3之间,都没有透镜。带来的好处是,使用者不再需要调节透镜了,调谐更简单、离子通量更高、灵敏度更高。

  更多阅读:Lenses or No Lenses? A Study of Ion Transfer Efficiency at Interfaces in a Lens-free Triple Quadrupole MS

SCION TQ上实现的无透镜设计

  软件简单:基于化合物的筛查(CBS)——简化方法开发过程

  CBS(Compound Based Screening)适用于SCION SQ及SCION TQ,对三重四极杆GC/MS/MS来说尤其有用。在今年7月美国佛罗里达农残研讨会上,SCION发布的新闻中这样描述基于化合物的筛查(CBS)技术:

  CBS技术能够自动优化定量分析方法,带给用户超高灵敏度和定量准确性,同时减少方法开发和仪器调试时间。作为方法开发的一部分,用户只需在化合物库中选定化合物将其加入到方法编辑器中,独特的CBS技术和专业软件即可自动设定优化MRM 反应条件,提高三重四极杆系统采集谱图的速率。(http://www.antpedia.com/news/39/n-157639.html

  要想理解CBS的好处,不妨回顾一下当前全球应用市场上气质联用的法规方法,多是用单级四极杆GC/MS来完成定量和鉴定。但是对于复杂基质下的目标残留物分析,比如农残、掺假等,GC/MS显得有点儿力不从心。而三重四极杆GC/MS/MS在灵敏度、速度、选择性(尤其是选择性)上要大大优于GC/MS;之所以未得到大规模应用,除了价格因素,还来源于三重四极杆GC/MS/MS的方法开发更难。

  单级四极杆GC/MS用 SIM定量,主要考虑三个参数即可:化合物的保留时间RT,m/z(比如2~3个SIM离子),SIM离子的驻留时间(dwell time)/扫描时间。

  对于三重四极杆GC/MS/MS用MRM做定量,需要考虑很多个参数:化合物的保留时间RT,母离子m/z,多个子离子m/z,并需要优化碰撞能量、和每个MRM通道的驻留时间(dwell time)/扫描时间等等,参数的优化和设置很复杂。

  比如,在用MRM筛查上百个农残时,一次色谱运行中会有多个重叠的MRM ,必须仔细优化每个MRM,采集到足够多的点从而获得足够的灵敏度,可想而知,成百上千个重叠的MRM的优化是极其繁琐的。实验人员为了克服该难题,常把色谱运行分成许多个分段(segment),每个分段中洗脱的组分MRM会在该分段中得以监控。但对于那些在两个相邻分段的接合处附近洗脱的农残,如果这些农残的洗脱从一个分段移到另一个分段,通常需要在两个分段中分别设置它们的MRM,才能“捕捉”到它们。这样在方法中又加入了更多重复的MRM,降低了占空比(duty cycle)即降低了分析方法的通量。比如用MRM做168种农残的筛查,需要用30个分段和336对MRM(Jon Wong et al. J. Agric. Food Chem, 2010, 58 5884-96),而如果保留时间产生了漂移怎么办?如果再加入第169种农残怎么办?方法开发又得重新来!

  CBS改进了传统的方法创建流程,就像一个真正的化学家一样,CBS重点关注化合物,来建立一个新的工作流程,而不是关注于每一个MRM通道。SCION TQ提供了包括2500个MRM通道和900种常见污染物的化合物库(该库为只读的,用户可无限制地自己建库),库中的每个条目是以化合物为中心的,再关联其它信息,如保留时间、主要的MRM通道、次要的MRM通道、对应的碰撞能量等。这样用CBS的工作流是:

  1)创建采集方法,自动生成MRM条件。

  根据化合物名称,从库中选择化合物,添加到方法编辑器,包含了每种化合物的MRM条件。

  2)用预实验微调保留时间窗口。

  用标样(如用几组农药混标)做几次预实验,调整定位好每个待测物的保留时间窗口。

  3)自动优化MRM扫描时间,无需手动设定扫描片段。

  输入平均峰宽(如:4秒),和每个样品峰的扫描点数(如:15),然后点击“计算扫描时间”按钮,软件将自动计算每个MRM的最佳扫描时间,并在考虑所有重叠的保留时间窗口后进行相应的分配,优化了占空比,不再需要使用分段。

  4)自动链接采集方法与数据处理方法,使数据处理更加简单。

  该采集方法和数据处理可互相更新,即:调整了化合物的保留时间,会反映在数据处理中;而数据处理后得到的更新的保留时间或离子比率,可上传至实验方法中,获得一个更新的方法,来检测下批次的样品。

  而且,对于SCION SQ单四极杆GC-MS,也可用这种CBS库,仅通过使用化合物名称与保留时间,即可迅速将SQ方法转为TQ方法;并可用Excel格式导入样品列表、出具报告,灵活适应于各种报告格式要求。

  图1显示了CBS工作流的概念。

图1 基于化合物的快速筛茶技术(CBS)

 

图2 SCION 上的CBS功能,按化合物名称从库中将化合物及其MRM方法导入方法编辑器,预实验调整保留时间窗口后,点击“Compute Scan Time”,输入所需平均峰宽和采集点数,就能自动优化扫描时间,获得采集方法

更多阅读:

基于化合物的筛查技术(CBS):在GC-MS/MS上轻松设置基于MRM的新型多残留改良方法

使用三重四极杆GC-MS/MS对蔬菜基质中的258种农药进行分析

  语言:正在中文化

  当记者问及“既然您强调简单,那么有没有考虑软件中文化,更适合于中国用户使用”的问题,Meredith先生也是会心一笑地说:“问得好!在布鲁克的气相色谱已经开发了22种语言的操作软件,当然包括中文。对SCION气质联用,我们不是考虑会不会做,而是正在做包括中文的多语言版软件。同样,是为了让全球各地的操作者使用起来更简单!”

 

  SCION:体积最小 高灵敏度 稳定耐用

  SCION TQ:体积最小的三重四极杆GC-MS/MS

  前文已介绍, SCION TQ是业界体积最小的三重四极杆气质联用系统,其质谱部分的体积为45cm高x 28cm宽x 57cm深。小巧紧凑的设计带来两大好处:(1)为实验室节省空间,比如若把实验室一套原有的单级四极杆GC-MS换成三重四极杆GC-MS/MS,不需要增大任何空间,SCION TQ和单级四极杆GC-MS一样大。(2)让操作者使用更方便,Meredith拿自己作比:“比如像我这样的高度,可以很方便地将手伸到后面开关仪器。”

  高灵敏度,必须的!

  质谱界有个“潜规则”,在竞争的市场上,只要发布一款质谱,就一定要比同类竞争产品提高灵敏度指标。起初这种规则只适用于据称整体离子化效率还仅有1%的液质联用,而几年前气质联用也加入了这种竞技,新发布的SCION质谱也不例外。比如SCION TQ具有目前业界最高的MRM灵敏度:100 fg八氟萘S/N ≥5000:1,SCION SQ的全扫描灵敏度为,1 pg八氟萘S/N≥600:1。

  稳定耐用

  先进的无透镜离子通道和axial离子源设计显著提升了SCION系统的稳定性。在一周内对1%柴油基质中的100fgOFN连续进样300次,观察得到基线噪声依然很低,峰强度依然无明显变化。这个例子证明了SCION 系列axial轴向离子源具有超强的抗污染能力和业界领先的稳定性。

SCION 系列GC-MS: 稳健的轴向离子源

一周内对1%柴油基质中的100fg OFN连续进样300次,经过300针进样后,基线噪声依然很低,峰强度依然无明显变化

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  定位和区别:SCION TQ vs SQ,气质联用 vs 液质联用

  面向当前市场,SCION SQ仍是主力军

  针对记者问“三重四极杆GC-MS/MS是否会取代单级四极杆GC-MS”,王克非经理答道:“三重四极杆主要针对复杂基质样品。当前,在中国和发展中国家(包括在美国),单四极杆仍然是实验室的主力军。单四极杆虽然有一些限制,但这些限制可以通过样品制备、增加浓缩倍数来克服,大量的应用还是可以用单四极杆完成。比如,三重四极杆可测到0.1ppb,前处理简单;单四极杆就得增加前处理,收集更多的样品,样品制备时多浓缩一点,还是可以很好测定。所以,单四极杆测定这些农残不是问题,我们仍然还会推广SCION SQ单四极杆及其在农残上的应用,SQ同样可用CBS,很多化合物可以用SIM来检测。可以说这两个是不同档次的产品,比如在省级实验室很多单位都拥有了三重四极杆,但是在县市,大量的应用还是可以用单四极杆。”

  面向未来市场,SCION TQ克服了原来的难点,将推动GC-MS/MS的应用

  Meredith经理这样描述未来的市场:“刚才讲到,当前市场上,单四极杆GC-MS的需求仍超过三重四极杆。但是我们也要看到市场的需求在变化,特别是对灵敏度要求很高的一些检测,越来越多倾向于三重四极杆,所以我们要从这两个角度来看问题。

   越来越多的需求变化来自于哪里呢?——变化主要来源于法规。比如欧盟、美国、日本新推出法规,使单级四极杆越来越难达到法规要求检测的情况,这时,就会推动三重四极杆的应用。

  另外一个角度来考虑,阻碍对三重四极杆需求增长的因素是:操作和使用困难。我们推出的SCION,创新的目标是使客户操控更简单、建立方法更简单;围绕该目标,我们有很多技术上的创新。SCION TQ去除了上述阻碍需求增长的因素,让客户更有信心地开始使用三重四极杆。

  还有一个因素是尺寸大小。有的实验室里摆放着一排排的单四极杆GC-MS,若用三重四极杆取代,过去要增加占位的空间(比如桌子)。我们R&D的团队在设计SCION TQ的时候,目标之一就是产品尽量不要增加体积。设计出来,SCION TQ是体积是最小的一款三重四极杆气质联用,从实验室原有的单四极杆到SCION TQ,根本不需要增加空间。”

  气质联用vs 液质联用

   “是互补的技术。”

  Meredith经理回答,“GC-MS和LC-MS这两种平台的前景都是很好的,两者是互补的技术。世界上化合物太多了,比如对于极性强、分子量大的化合物,只能适用于LC-MS。但还有很多化合物,一直都是用GC-MS做得更好。

  还有一个比较,来源于GC和LC的比较,在实际应用上,LC很少有一次实验做几十个、几百个化合物筛查的;而很多年前,GC已经一次实验做几十个、几百个化合物。从分离能力上比较,GC也有比较强的优势。”

  SCION在中国

  据王洪琦经理介绍,在布鲁克北京和上海的应用实验室都将安装SCION SQ和SCION TQ。针对记者提出的到货问题,王经理回答说:“SCION是7月底推出,从9月底开始从厂里面运出来。中国已经有一些order,可能要到11月中下旬才陆陆续续到货。

  当记者问及“SCION是一个新平台,那么原来的瓦里安四极杆GC-MS用户,在SCION推出后,会得到什么好处么?”的问题,CAM全球市场经理Meredith回答道:“我们首先会跟这些老客户介绍SCION新产品;然后会考虑给他们经济或价格上的优惠,或者让他们优先以旧换新。在中国我们正在做针对老客户的以旧换新计划。”


  聚焦应用市场,布鲁克准备好了么?

  几乎所有人都发现,收购瓦里安三条产品线后的布鲁克▪道尔顿,今年来变化很多,官方的说法是:“以前布鲁克关注的是科研市场,现在开始大举进军应用市场。”发布会当天的媒体记者都很关心相关的话题,这里汇总如下:

  成立新团队:化学与应用市场(CAM)

  CAM隶属于布鲁克▪道尔顿公司,它是为了进入充满活力的GC-MS应用市场而设,该部门致力于为客户提供以色谱技术为中心的GC-MS解决方案。Rohan Thakur博士任布鲁克·道尔顿四极杆质谱全球总经理,Meredith Conoley博士任布鲁克·道尔顿GC-MS全球市场总监、王克非博士任布鲁克·道尔顿全球GC-MS产品经理。中国团队方面,除了保留原瓦里安的员工外,还聘任了鲁静女士担任布鲁克.道尔顿北方区销售经理。据了解,中国团队的这批新经理和员工,以前的工作背景都较熟悉应用市场。

  谈到科研市场和应用市场的区别,王克非经理和Rohan经理表示:“以前布鲁克的高端仪器也可以用在应用市场上,只是没有其它公司用得那么多。另外,应用市场更关心仪器的耐用性(robustness)。创新并不是只针对高端、贵重的仪器;也有很多时候要针对应用市场,SCION就是这种创新集中的体现。今后在其它方面,我们也会考虑针对应用市场的创新。”

  谈到收购和CAM团队的成立,几位补充说:“我们收购了GC-MS、GC、ICP-MS三条产品线,最近我们把澳大利亚的工厂关了,在加州Fremont建立了新工厂生产GC-MS和ICP-MS,荷兰的工厂生产GC。收购后,大家看到我们在三条产品线都推出了新产品。新工厂、推出新产品这一系列行动,正是布鲁克强化投资的表现。我们要让业界和原来这三条产品线的用户看到,布鲁克从安捷伦手里收购瓦里安的三条产品线,不是丢掉原有的东西,而是为它注入新鲜的血液,使其在布鲁克旗下得到更加有利的发展。”

  关于CAM和原布鲁克部门的关系,Rohan回答道:“CAM目前涉及GC、GCMS、ICPMS三大类的产品。在软件方面,布鲁克有很好的传统,做了很多生命科学及其它领域很好的软件。我们在一个大的家庭里有更好的机会进行交流;以后的软件设计,大家会看到看上去更像布鲁克的一体化的设计,我们会朝这个方向一步步走下去,大家可以共享信息和技术。”这时他左手举起自己面前的iPAD,右手举起iPhone说,“就像iPAD和iPhone,将来是一体化的设计。”

  Global food testing全球共享网站建立

  在媒体发布会上,全球市场经理总监Meredith Conoley先生专门介绍了布鲁克资建的、针对食品安全分析的全球共享网站(www.globalfoodtesting.com)。笔者看来,建网站这件事儿很“酷”很“潮”,事实上,他们除了建golbalfoodtesting.com,还为SCION建了一个scionhasarrived.com的网站。虽然现场有记者会担心如何维护、处理食品安全相关敏感信息的问题;但总体上,透过这种方式,我们可以觉察出几点:(1)布鲁克对新的应用市场寄予高度期待;(2)美国人的行事风格和德国人不太一样(原来针对科研市场的工厂都在德国);(3)新的CAM部门希望利用互联网的方式来收集客户信息,毕竟,互联网是相对最无国界障碍、成本最低的方式;(4)这种方式得到了布鲁克高层的支持。

  布鲁克在中国的运营情况

  关于布鲁克在中国的运营、市场推广情况、以及对未来市场的期待,王洪琦博士表达了几点:

  1、今年前三季度,布鲁克在中国的生命科学和应用市场,都取得了很好的成绩,目前前三季度中国业绩相比去年已增长30%。

  2、布鲁克以前的名气来源于生命科学的科研市场,相对来讲,在应用市场知名度不高,所以今年结合新产品的推出做了一系列市场活动。

  3、预计布鲁克今后的增长点和亮点,将更多来自于应用市场。这一点不仅在中国,在全球都是一样的。应用市场总是远远大于科研市场。

  销售、售后、应用实验室、客户合作

  针对记者提问:“CAM部门的产品售价较低,比如GC产品;而原布鲁克产品售价高,比如Q-TOF、FTMS等;中国的销售团队将如何销售布鲁克两种市场的产品?是分开销售团队,还是每个销售什么产品都可以卖”这个问题时,王洪琦博士回答道:“我们的每个销售什么产品都可以卖,但我们会针对产品线、设不同的激励机制。事实上,行业内不乏成功的案例。”笔者对此说法持谨慎乐观态度,因为行业内虽然有成功案例,但同样也有很多失败案例。把握产品在细分市场的占有率、公司的总收入、当年盈利、长期盈利能力等各方面的关系,是对领导团队很大的考验。

  王洪琦博士也详细介绍了布鲁克在中国的服务支持情况:在中国,布鲁克有约20位维修工程师,十几名应用工程师。维修工程师在进行产品安装后,会在现场对客户进行简单的培训;几星期后,公司会派专门的应用工程师上门进行深入培训。布鲁克定期(针对不同产品设定周期)在北京、上海应用实验室举办高级培训班;且根据客户需求,可进一步培训。

   布鲁克目前已经建立了全国客户响应中心,对客户报修的问题承诺:24小时内有效响应,48小时内派工程师到客户现场,一周之内一定解决问题。

  关于客户合作、尤其是同标准制定相关实验室的合作,王洪琦博士谈到:“在中国,布鲁克Demo实验室会同一些省、区或国家政府机关的实验室建立合作,进行方法研究和开发。如近期公司同国家环境监测总站合作,建立用GC检测VOC污染物新方法。与此类似,针对新推出的SCION TQ、SCION SQ布鲁克也会同一些相关部门合作,进行标准方法开发。“我们将在中国建一个专门的食品安全方法优化中心,进行食品安全相关方法的研发,争取为中国的食品安全解决更多的现实问题,希望在半年左右对国标、检测方法提供一些建议。”


  【编后语】当Rohan经理左手举起iPAD,右手举起iPhone,来比喻布鲁克科研和应用市场的软件平台时,我们不禁又想起了乔布斯。他不仅影响了我们的个人生活,也影响了科学仪器的设计制造。让用户更简单地操作、获得更好的体验,成为当前衡量产品创新性的新标准。希望SCION早日能落地中国,让更多的用户体验一下,是否真如宣传所说——让您的操作无比简单……


  发言人简历

  王洪琦,大中华区总经理,布鲁克•道尔顿

  王洪琦博士毕业于山东大学生物系,作为我国当年十五位生物领域应届毕业生之一成功取得CUSBEA项目奖学金(1987)。CUSBEA是中美生化及分子生物学留学项目(China–United States Biochemistry and Molecular Biology Examination and Administration (CUSBEA) program),需要经过多轮的全英文考试及美国大学教授的亲自面试。作为CUSBEA Class VI (1987)留美学者,就读于美国著名的普渡大学,获得分析化学博士学位。曾任Perseptive Biosystems(后被ABI公司收购)LC-MS 应用经理,后来在Millenium Pharmaceuticals 公司任资深科学家,负责液质联用质谱在药物筛选及天然产物方面的研发。自1997年回国,一直担任布鲁克•道尔顿公司大中华区总经理。

  Rohan Thakur,总经理,布鲁克•道尔顿CAM

  Rohan Thakur最近任布鲁克•道尔顿公司化学与应用市场部(CAM)总经理,办公地点位于美国加州Fremont市。Rohan拥有在生命科学领域推广质谱解决方案的全球经验,其中包括药物研发、CRO产业、临床化学、环境保护、食品安全、代谢组学与代谢物市场。Rohan的工作经验中亦包括信息解决方案,例如Watson LIMS。

  在加入布鲁克•道尔顿之前,Rohan在美国PharmaNet 公司担任执行总裁,负责公司的战略方案。更早以前,他在Taylor Technology公司担任副总裁,负责专业质谱仪业务。Rohan曾就读于哈佛商业学院、新泽西医科和牙科大学的Robert Wood Johnson医学院、堪萨斯州立大学。

  王克非,GC-MS全球产品经理,布鲁克•道尔顿CAM

  王克非先生于2011年被任命为布鲁克•道尔顿公司化学与应用市场部(CAM)GC-MS全球产品经理。加入布鲁克之前,王先生在赛默飞世尔公司工作了8年,曾在色谱与质谱仪器领域担任多个职位,从产品到市场战略等。在离开赛默飞世尔之前,王先生的担任的是该公司亚太区应用和市场经理。更早以前他在半导体行业工作了6年,担任过分析化学师和实验室经理,主要工作内容是方法开发,负责的领域包括GC和GC-MS。王先生在南京大学化学系获得了学士和硕士学位后在亚伯达大学拿到了博士头衔。接下来他在阿肯色大学进行了两年的博士后研究,主攻方向是生物物理和生物化学。

  Meredith Conoley,GC-MS全球市场经理,布鲁克•道尔顿CAM

  Meredith Conoley先生现任布鲁克•道尔顿公司化学与应用市场部(CAM)GC-MS全球市场经理总监,负责公司GC-MS产品的市场战略。在今年加入布鲁克之前,Conoley先生曾在赛默飞世尔公司工作了20年,从事GC和GS-MS产品线的市场、产品支持和销售领域的工作。在此之前,他曾在位于美国Austin Texas的一家环境服务公司——Radian担任科学研究工作,开始了自己的职业生涯。Conoley先生毕业于美国Austin Texas的德克萨斯大学,获得化学学士学位。

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