中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組、中國物理學會質譜分會、中國分析測試協會醫學質譜分會、北京懷柔儀器和傳感器有限公司、廣東省麥思科學儀器創新研究院、分析測試百科網【安特百科(北京)技術發展有限公司】聯合主辦的“第八屆質譜儀器研發論壇暨懷柔質譜產業發展論壇”于2025年7月10日至12日在北京·懷柔成功舉辦。
本次論壇以 “高端質譜國產化與臨床轉化新紀元 —— 協同創新?鏈動未來” 為主題,匯聚了質譜研發、臨床應用等領域的專家學者,圍繞質譜技術創新、國產化突破及臨床轉化等核心議題展開深入探討,為質譜產業的高質量發展注入新動能。青年報告和臨床應用報告,從基礎儀器攻關到臨床一線需求,從單細胞尺度的精準成像到精神科、婦幼、毒物篩查的多場景落地。
青年論壇
青年論壇由哈爾濱工業大學威海校區海洋科學與技術學院院長姜杰教授、蘇州安益譜精密儀器有限公司創始人張小華博士擔任主持人,多位青年科研骨干分享了質譜儀器研發與應用的前沿成果。
主持人:哈爾濱工業大學威海校區海洋科學與技術學院院長姜杰教授、蘇州安益譜精密儀器有限公司創始人張小華
劉哲益副研究員 中國科學院大連化學物理研究所
蛋白質結構的紫外光解離-非變性質譜分析
劉哲益副研究員報告了蛋白質結構的紫外光解離-非變性質譜分析。非變性質譜可在保持蛋白質高級結構及相互作用的前提下,直接研究溶液中蛋白質及其復合物的動態結構,而二級質譜技術則為高精度結構檢測提供了可能。然而,常規二級質譜技術在蛋白質結構解析中存在分辨率不足的問題。基于紫外光解離(UVPD)是近年來新興的一種利用高能紫外光子激發生物分子骨架并引發碎裂的解離模式。與HCD/CID相比,UVPD激發解離可以保留高級結構和非共價相互作用信息,可以實現對蛋白質序列和動態結構進行高精度表征。團隊針對性搭建了紫外激光解離-高分辨質譜系統,通過對儀器硬件的改造(如優化激光波長匹配與離子阱耦合效率),并配套開發了專用數據處理軟件(可實現碎片離子自動歸屬與結構建模),顯著提升了蛋白質結構分析性能。實驗驗證顯示,該 UVPD-MS 平臺對標準小分子的表征準確率達 98% 以上,且在解離過程中能完整保留抗原-抗體等非共價復合物的相互作用信息,為蛋白質動態構象研究提供了全新工具。
程文播研究員 中國科學院蘇州生物醫學工程技術研究所
攻堅與突圍:大環境下臨床質譜國產化挑戰與建議
程文播研究員在報告中深入探討了臨床質譜國產化面臨的挑戰與突圍路徑。他首先分析了當前臨床質譜國產化的發展現狀:受整體經濟環境影響,市場價格大幅下降,資本市場投融資態度趨于謹慎,加之國產品牌數量眾多導致競爭白熱化,同時國外廠商加速在國內市場布局,使得高端質譜儀器行業的競爭愈發激烈。在此基礎上,他進一步剖析了臨床應用層面的問題,包括臨床質譜需解決的核心檢測需求與實際應用銜接問題、國產儀器在可靠性上的短板,以及低迷市場環境下行業內卷加劇的現象。針對這些困境,程文播研究員就構建臨床質譜生態體系提出建議,強調要推動國產產業鏈的互補合作,重點打通國產質譜創新鏈與價值鏈之間的壁壘,形成科技創新到成果轉化的完整閉環。
殷志斌 副研究員 深圳先進光源研究院
單細胞成像質譜儀器研制
殷志斌副研究員在報告中聚焦單細胞成像質譜儀器的研制進展。他指出,隨著生命科學邁入單細胞時代,深入解析細胞異質性已成為揭示復雜生物學過程與功能的關鍵所在,而如何精準實現單細胞內內源代謝物和外源藥物的無標記成像分析,是當前該領域面臨的重大挑戰。目前,單細胞質譜成像技術的核心瓶頸在于難以同時提升離子源的空間分辨率和電離效率。針對這一難題,殷志斌團隊先后研發了基于光纖的近場 / 遠場激光采樣技術,為實現納米級空間分辨率及多模式單細胞質譜成像提供了創新思路;同時,依托自由電子激光(FEL)大科學裝置所提供的從真空紫外(VUV)到極紫外(EUV)波段的連續可調諧先進光源 —— 這一超痕量分子高效電離的理想激光光源,有望為高靈敏度單細胞質譜成像帶來歷史性突破。殷志斌表示,單細胞成像質譜儀器的成功研制,將有力推動單細胞生命科學的發展,為疾病機制解析、靶向藥物發現等重要領域提供堅實的科學依據。
張燕燕 副研究員 中國科學院化學研究所
固液界面質譜分析
張燕燕副研究員聚焦固液界面質譜分析展開報告。她介紹,固液界面廣泛存在于能源、環境、生命等領域,其微觀結構及動態演變對體系宏觀性能至關重要,但因界面層極薄、物種復雜且動態變化,原位表征一直是難題。飛行時間二次離子質譜(ToF-SIMS)雖憑借高空間分辨率和檢測靈敏度成為前沿技術,卻受限于超高真空環境,無法直接分析液體及固液界面。對此,團隊基于超薄隔離膜技術和表面張力限域效應,發展了原位液相 ToF-SIMS 新技術,突破真空限制,成功辨識鋰離子電池電解液的弱相互作用結構并揭示其老化機制;還研制出與動態固液界面耦合的新裝置,為電化學反應、離子傳輸等過程的界面化學研究提供了獨特方案,對推動表界面技術革新意義重大。
李明教授 北方工業大學 電氣與控制學院
國產質譜儀器研制中“卡脖子”問題的探究
李明教授在報告中聚焦國產質譜儀器研制中的 “卡脖子” 問題展開深入探究。他指出,我國質譜儀器自研雖取得顯著進步,部分產品已實現國產化替代,但在關鍵技術與核心部件上仍存在 “卡脖子” 難題。李教授從 “顯性” 和 “隱性” 兩個層面進行了剖析:顯性層面涉及離子源、離子傳輸、離子分離、離子檢測器、真空泵等可見部件的技術瓶頸;隱性層面則包括高速采集 ADC、RF 功率晶體管、高壓射頻電容、控制芯片、離子仿真軟件等不易察覺的核心技術短板。他強調,國產質譜儀器研發需堅守自主創新,持續攻堅,真正 “做自己的質譜”。
馬瀟瀟 長聘副教授 清華大學
多尺度脂質組分析:雙阱、離子淌度與質譜信息學
清華大學長聘副教授馬瀟瀟在報告中介紹了聚焦雙阱、離子淌度與質譜信息學的多尺度脂質組分析。代謝物和脂質的龐大數量(數十萬種)、多變結構以及不同代謝物間高達五個數量級的含量差異給代謝組分析帶來了挑戰,尤其是在單細胞和空間成像等涉及極微量樣品的應用場景下。團隊重點發展適用于單細胞和空間組學分析的快速MS/MS數據采集方法,結合質譜信息學技術和軟件,有效處理所采集的大量復雜質譜數據,實現多尺度脂質組的高覆蓋結構注釋,推動組學技術的發展和生物醫學應用研究。
劉沁蕾 特聘副研究員 四川大學化學學院
基于微液滴化學的共價偶聯新方法與質譜分析
四川大學化學學院特聘副研究員劉沁蕾在報告中分享了基于微液滴化學的共價偶聯新方法與質譜分析。她指出,傳統偶聯反應常依賴高溫、貴金屬催化劑等苛刻條件,存在能耗高、選擇性差、環境友好性不足等瓶頸。而微液滴憑借氣-液界面的強電場、?OH 生成、極端 pH 環境及部分溶劑化效應等獨特性質,為溫和條件下的高效偶聯反應提供了新可能。團隊借助微液滴反應平臺,結合質譜分析技術,成功在室溫、無催化條件下實現了硼酸分子共價縮合反應和 Ullmann 型偶聯反應,闡明了電場誘導與自由基驅動在微液滴化學中的關鍵作用,不僅展現了微液滴作為新型反應微環境的獨特優勢,更為構建綠色、高效的質譜分析方法提供了創新思路。
霍新明 副教授 中山大學生物醫學工程學院
全自動智能化小型質譜系統及其TDM臨床應用
霍新明副教授在報告中介紹了全自動智能化小型質譜系統的研發及其在治療藥物監測(TDM)中的臨床應用。他指出,質譜技術雖以高特異性、高靈敏度在化學分析領域占據重要地位,但當前臨床主流的液相色譜-質譜聯用方案存在儀器昂貴龐大、前處理復雜、通量低、對操作人員要求高及維護成本大等問題,難以滿足臨床急診、社康現場檢測及中小型藥企的需求,因此開發自動化、高通量的小型質譜聯用設備成為重要方向。團隊聯合合作單位研發的基于磁珠自動化富集前處理的小型質譜聯用儀,整合了自動化前處理設計、小型離子阱質譜分析與人工智能算法,實現了血液中多目標藥物的自動化磁珠富集提取與質譜快速定性定量分析并可實現多樣本的高通量并行快速檢測,以自動化、智能化、小型化、國產化的儀器方案,為臨床血藥檢測提供了創新型工具。
臨床應用論壇
臨床應用論壇上,同濟大學附屬上海市肺科醫院主任醫師何雅億教授、首都醫科大學附屬北京朝陽醫院李惠玲主任技師擔任主持人。五位報告專家學者從臨床應用角度闡釋質譜的發展和應用。
同濟大學附屬上海市肺科醫院主任醫師何雅億教授、首都醫科大學附屬北京朝陽醫院李惠玲主任技師
王琰教授 中國醫學科學院藥物研究所
腸道菌與天然藥物互作的化學/生物學原理及臨床實踐
王琰教授報告了團隊圍繞“腸道菌—天然藥物互作”開展十余年系統研究,從而闡明難吸收天然藥物為什么有效。團隊揭示小檗堿、白芍藥、巴戟天寡糖等難吸收天然活性成分經腸道菌群代謝轉化后生成易吸收、具生物活性的小分子,進而調控菌群結構及丁酸、多胺等關鍵代謝通路,在降血脂、抗動脈粥樣硬化、改善糖尿病腦病和保護腎臟等方面展現顯著療效。研究建立了“菌群代謝—轉化—藥效機制—臨床驗證”的完整技術鏈條。基于上述系統研究,逐步形成基于腸道菌的藥物代謝及藥理學研究方向;為全面認知藥物“如何奏效”開辟了新途徑,尤其是對解釋難吸收天然藥物化學基礎、生物學原理賦予了實際的科學內涵。也對中醫藥異病同源、異病同治等給出部分科學答案。這些工作使得腸道菌研究為新藥研發提供了強有力的技術支撐,為藥物臨床轉化及個性化治療提供了有價值的科學證據。
李惠玲 主任技師 首都醫科大學附屬北京朝陽醫院
臨床毒物篩查技術的現狀及需求
李惠玲主任技師在報告中圍繞臨床毒物篩查技術的現狀及需求展開分享。她介紹,臨床常見毒物涵蓋化學毒物(如重金屬、揮發性毒物等)、生物毒素(如動物、植物、微生物毒素)、藥物類毒素、農藥類及日常潛在毒物等多個類別。常用檢測技術包括免疫分析法、快速檢測技術、色譜技術、光譜技術、質譜技術及其他技術。李主任介紹了實驗室毒物篩查的儀器設備及方法,液相色譜-質譜可篩查 16 類毒物檢測,氣相色譜能覆蓋 10 類,以及元素類檢測的方法。她還結合汞中毒、米酵菌酸等實例,闡述了毒物的認識和篩查的重要性。最后重點指出當前臨床毒物檢測在人員、儀器、標準品、數據、方法等方面存在的需求,呼吁各方共同努力,推動毒物篩查技術發展,守護公眾健康。
李敬來 總經理 國科卓越(北京)醫藥科技研究有限公司
液質聯用新技術在新藥代謝研究中的應用與問題初探
李敬來總經理從“用儀器的人”視角系統梳理了液質聯用(LC-MS/MS)技術在新藥代謝研究中的最新應用與痛點。從液質聯用構造、離子源、質量分析器對儀器進行了簡單介紹,從藥物代謝與藥物動力學兩個個方面介紹了液質聯用的應用,從源內裂解、代謝物相互干擾、基質效應、殘留、化合物難碎片化、PEG化藥物正態分布電荷等幾個方面介紹了解決方案與可能設想的應對方法。李敬來強調,新藥代謝研究對“快、準、穩”的生物分析需求日益嚴苛,呼吁產學研共同優化硬件設計、前處理流程與數據算法,以應對核酸藥、高分子偶聯藥物等新分子類型的挑戰。
質譜技術的臨床應用、開發及需求探討
李鵬飛 主任藥師 首都醫科大學附屬北京安定醫院
李鵬飛主任在報告中從質譜技術在精神科精準用藥、試劑盒開發及臨床需求三個展開介紹。他指出經驗用藥存在的臨床不足問題,而在精神科精準用藥十分重要。以此,他介紹了醫院2021年正式啟動的PGx檢測工作以及醫院30年前在國內較早開展的精神科TDM。近年來,醫院已搭建基于LC-MS/MS的自動化檢測平臺,覆蓋抗精神病藥、抗抑郁藥等70余個關鍵位點。并牽頭建立包含53個化合物(43個藥物及10個代謝物)的監測譜庫,顯著提升了臨床療效與用藥安全。在試劑盒轉化方面,團隊先后完成他克莫司試劑盒等的二次開發,推動國產試劑盒獲批上市。面向未來,李主任呼吁加速全自動前處理平臺、遠程居家采樣及AI輔助報告解讀等創新場景落地,通過醫企協同進一步降低質譜技術門檻,助力精神學科精準診療普惠化。
曹妍博士 首都醫科大學附屬北京婦產醫院
臨床需求驅動的雄激素檢測升級
曹妍博士現主要從事臨床質譜研究,在報告中分享了 “臨床需求驅動的雄激素檢測升級” 相關成果。她所在的北京婦產醫院臨床質譜檢驗中心基于LC-MS/MS建立血清雄激素檢測方法,有效突破了免疫法的靈敏度局限,顯著提高了多囊卵巢綜合征(PCOS)高雄激素血癥的檢出率。。該中心牽頭制定了《PCOS 雄激素檢測專家共識》,明確將 LC-MS/MS 方法確立為金標準,并推薦總睪酮(TT)、雄烯二酮(A4)、脫氫表雄酮硫酸鹽(DHEA-S)、二氫睪酮(DHT)聯合檢測方案。此外,團隊同步實現了技術的自動化革新,建立人機協作質譜信息化平臺,有力推動了婦幼內分泌診療邁入精準時代。
參會嘉賓合影
本屆大會內容豐富、形式多樣——會前培訓夯實基礎,質譜技術交流會碰撞思想,論壇報告宏觀闡述,青年論壇激蕩創新火花,臨床應用論壇直指一線需求——為產學研醫檢全鏈條搭建了高效協同的交流平臺,也成為推動我國質譜技術突破與國產質譜發展的重要引擎。期待技術持續精進、產業加速成熟。
至此,為期三天的第八屆質譜儀器研發論壇暨懷柔質譜產業發展論壇圓滿落幕。我們相約下屆論壇再聚,共同見證更多成果的誕生與轉化。
中國儀器儀表學會分析儀器分會質譜儀器專家組、中國物理學會質譜分會、中國分析測試協會醫學質譜分會、北京懷柔儀器和傳感器有限公司、廣東省麥思科學儀器創新研究院、分析測試百科網【安特百科(北京)技術發展有限......
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