金秋時(shí)節(jié)，科技日報(bào)記者走進(jìn)位于羊城東部的廣州禾信儀器股份有限公司（以下簡稱“禾信”）。這里看上去就像一所普通的實(shí)驗(yàn)室，但墻上的一條信息引人注目——
國際知名分析儀器智庫SDI公司研究報(bào)告顯示，禾信是國內(nèi)唯一得到國際關(guān)注的國產(chǎn)質(zhì)譜公司，在國際便攜質(zhì)譜市場份額占比為6%。
“這意味著在國際質(zhì)譜儀研發(fā)領(lǐng)域，有了中國企業(yè)的一席之地。”禾信總裁助理粘慧青告訴記者，經(jīng)過多年攻關(guān)，禾信開拓出了一條集質(zhì)譜儀研發(fā)、制造、銷售及技術(shù)服務(wù)于一體的全鏈條式產(chǎn)業(yè)鏈。
“做中國人的質(zhì)譜儀”
科學(xué)儀器行業(yè)是典型的高附加值、技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，涵蓋光譜儀、質(zhì)譜儀、材料測試儀等。其中，質(zhì)譜儀作為實(shí)驗(yàn)分析儀器的重要分支，是測量物質(zhì)原子量、分子量的唯一工具，被譽(yù)為“科學(xué)儀器皇冠上的明珠”。
“要制造質(zhì)譜儀，涉及多項(xiàng)技術(shù)和多個(gè)學(xué)科，難度大、周期長、投入多。”禾信董事長周振對記者說，“我剛回國時(shí)，質(zhì)譜儀研發(fā)是一個(gè)‘無人區(qū)’，國產(chǎn)化更是一場‘持久戰(zhàn)’。”
禾信董事長周振
2001年，在第四屆中國廣州留學(xué)人員科技交流會上，當(dāng)聽說年輕的留學(xué)生周振要“做中國人的質(zhì)譜儀”，從事有機(jī)地球化學(xué)和質(zhì)譜儀器研發(fā)的中國科學(xué)院院士傅家謨既驚又喜。
那時(shí)，我國質(zhì)譜儀幾乎全依賴進(jìn)口，年進(jìn)口額達(dá)上百億元人民幣。
讀大學(xué)時(shí)，周振就立下做質(zhì)譜儀的志向。留學(xué)時(shí)，他研制的高分辨垂直引入式飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，技術(shù)指標(biāo)已達(dá)當(dāng)時(shí)國際同類儀器的最高水平。
望著眼前這位充滿激情的青年學(xué)子，傅家謨決定引進(jìn)周振，全力支持他研發(fā)。2004年，懷揣夢想的周振回到國內(nèi)，在廣州開發(fā)區(qū)、廣州高新區(qū)創(chuàng)立了禾信，并受聘為中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員。
憑著一箱資料、一箱零件、一間實(shí)驗(yàn)室、一百萬元資金，還有一腔熱血，周振邊科研邊創(chuàng)業(yè)。
“當(dāng)時(shí)團(tuán)隊(duì)只有4個(gè)人，每天12小時(shí)埋頭研發(fā)，餓了就到導(dǎo)師家吃飯，一干就是5年。”禾信副總經(jīng)理黃正旭回憶道。他是團(tuán)隊(duì)初創(chuàng)成員，也是周振的首批研究生。
“創(chuàng)業(yè)之初，國內(nèi)行業(yè)基礎(chǔ)薄弱，制造質(zhì)譜儀所需的材料，乃至匹配的機(jī)械加工技術(shù)都難以找到。”黃正旭說。
周振和團(tuán)隊(duì)走遍珠三角主要的材料市場，帶著磁鐵逐一挑選符合要求的型號。陶瓷墊片、電極極片等器件加工精度達(dá)到微米級別，大多廠商難以做到，他們干脆自己動(dòng)手，一絲絲打磨……
“讓成果走出實(shí)驗(yàn)室”
憑著一股子干勁，周振和團(tuán)隊(duì)硬是靠純手工打造出幾臺樣機(jī)。
然而，將實(shí)驗(yàn)室樣機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品，談何容易。
“一方面，產(chǎn)業(yè)化意味著實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，可按照當(dāng)時(shí)國內(nèi)技術(shù)基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)指標(biāo)一致性很困難；另一方面，還要突破國外技術(shù)封鎖，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。”黃正旭解釋道。
為了“讓成果走出實(shí)驗(yàn)室”，周振和團(tuán)隊(duì)多次嘗試把技術(shù)應(yīng)用到冶金、石油勘探、環(huán)保等國內(nèi)的細(xì)分領(lǐng)域，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，反復(fù)調(diào)整方向。
2013年，禾信迎來突破性一刻，打磨了近10年的PM_2.5在線源解析質(zhì)譜監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)品面世。
“這套系統(tǒng)在全球首次實(shí)現(xiàn)PM_2.5在線源解析，解決了快速弄清PM_2.5污染物來源這一業(yè)界難題。”黃正旭介紹，它能把解析PM_2.5來源的時(shí)間從3個(gè)多月縮至1小時(shí)內(nèi)。目前，該監(jiān)測系統(tǒng)已技術(shù)迭代4次，在我國200多個(gè)城市應(yīng)用。
2017年，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)的在線揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)譜儀及單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀，分別于7月和11月參與南北極地科考，是“雪龍”號上唯一的大型國產(chǎn)高端科學(xué)儀器。“在整個(gè)航程觀測期間，儀器性能穩(wěn)定，檢測靈敏度高，操作便捷，數(shù)據(jù)還可以自動(dòng)處理和存儲。根據(jù)獲取數(shù)據(jù)所形成的研究成果，已在多個(gè)國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表。”第34次南極科學(xué)考察隊(duì)對儀器予以極高評價(jià)。
更令人振奮的是，“中國制造”高端科學(xué)儀器首次實(shí)現(xiàn)出口歐美。2017年，一家美國科研機(jī)構(gòu)想采購在線單顆粒氣溶膠質(zhì)譜儀。全球僅有3家企業(yè)研制出該儀器，而實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)的只有禾信。憑借卓越性能，禾信拿下了訂單。
“中小企業(yè)能辦大事”
6年前，禾信內(nèi)部實(shí)施了“揭榜掛帥”制，組建起核心技術(shù)攻關(guān)小組。
四極桿飛行時(shí)間串級質(zhì)譜聯(lián)用儀，是生命科學(xué)、生物制藥等領(lǐng)域不可或缺的分析儀器，但此前其國產(chǎn)化率為0。
黃正旭說：“這款儀器的研發(fā)極其復(fù)雜，涉及機(jī)械、電子、軟件、真空等多學(xué)科，零部件數(shù)上千，且加工精度要控制在0.03毫米以內(nèi)、裝配精度要控制在0.05毫米以內(nèi)，還要編寫上百萬行的代碼，才可實(shí)現(xiàn)整機(jī)高效控制與采集。”
“攔路虎”不斷出現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)逐一化解。歷經(jīng)多個(gè)版本迭代、上萬次數(shù)據(jù)測試，團(tuán)隊(duì)成功實(shí)現(xiàn)整機(jī)關(guān)鍵核心部件全部自主可控。今年5月，首臺自主研發(fā)的四極桿飛行時(shí)間液質(zhì)聯(lián)用儀LC-QTOF 7000面世。
“該儀器是研究生物系統(tǒng)與生命萬象結(jié)構(gòu)、功能的物質(zhì)基礎(chǔ)——蛋白質(zhì)組的重要利器。”國家蛋白質(zhì)科學(xué)中心研究員賈辰熙表示。
從最初研發(fā)兩三款產(chǎn)品，到如今每年在研產(chǎn)品多達(dá)10余款，涉及環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)藥、食品安全等領(lǐng)域，禾信的高端科技儀器設(shè)備國產(chǎn)化之路越走越寬。
一路走來，黃正旭感觸最深的是，有了國家的大力支持，他們才闖過許多難關(guān)。他特別提到，2009年3月，廣州開發(fā)區(qū)、廣州高新區(qū)雪中送炭，為禾信提供了一筆500萬元的風(fēng)險(xiǎn)投資資金，解了公司的燃眉之急。
“從0提高到6%，打破了依賴進(jìn)口的局面。但要推動(dòng)國產(chǎn)質(zhì)譜儀器行業(yè)良性發(fā)展，需要幾代人努力。”周振十分清醒。
廣州開發(fā)區(qū)內(nèi)有一塊巨石，鐫刻著“中小企業(yè)能辦大事”8個(gè)大字。周振說，這8個(gè)字時(shí)時(shí)激勵(lì)著自己，“我們必將鍥而不舍，助力國家實(shí)現(xiàn)高端科學(xué)儀器核心技術(shù)自主可控！”
