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创新谱未来!第八届质谱仪器研发论坛暨怀柔质谱产业发展论坛成功举办!

2025.7.14

  中国仪器仪表学会分析仪器分会质谱仪器专家组、中国物理学会质谱分会、中国分析测试协会医学质谱分会、北京怀柔仪器和传感器有限公司、广东省麦思科学仪器创新研究院、k8凯发天生赢家一触即发人生【安特百科(北京)技术发展有限公司】联合主办的“第八届质谱仪器研发论坛暨怀柔质谱产业发展论坛”于2025年7月10日至12日在北京·怀柔成功举办。

  本次论坛以 “高端质谱国产化与临床转化新纪元 —— 协同创新?链动未来” 为主题,汇聚了质谱研发、临床应用等领域的专家学者,围绕质谱技术创新、国产化突破及临床转化等核心议题展开深入探讨,为质谱产业的高质量发展注入新动能。青年报告和临床应用报告,从基础仪器攻关到临床一线需求,从单细胞尺度的精准成像到精神科、妇幼、毒物筛查的多场景落地。

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青年论坛

  青年论坛由哈尔滨工业大学威海校区海洋科学与技术学院院长姜杰教授、苏州安益谱精密仪器有限公司创始人张小华博士担任主持人,多位青年科研骨干分享了质谱仪器研发与应用的前沿成果。

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主持人:哈尔滨工业大学威海校区海洋科学与技术学院院长姜杰教授、苏州安益谱精密仪器有限公司创始人张小华

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刘哲益副研究员 中国科学院大连化学物理研究所

蛋白质结构的紫外光解离-非变性质谱分析

  刘哲益副研究员报告了蛋白质结构的紫外光解离-非变性质谱分析。非变性质谱可在保持蛋白质高级结构及相互作用的前提下,直接研究溶液中蛋白质及其复合物的动态结构,而二级质谱技术则为高精度结构检测提供了可能。然而,常规二级质谱技术在蛋白质结构解析中存在分辨率不足的问题。基于紫外光解离(UVPD)是近年来新兴的一种利用高能紫外光子激发生物分子骨架并引发碎裂的解离模式。与HCD/CID相比,UVPD激发解离可以保留高级结构和非共价相互作用信息,可以实现对蛋白质序列和动态结构进行高精度表征。团队针对性搭建了紫外激光解离-高分辨质谱系统,通过对仪器硬件的改造(如优化激光波长匹配与离子阱耦合效率),并配套开发了专用数据处理软件(可实现碎片离子自动归属与结构建模),显著提升了蛋白质结构分析性能。实验验证显示,该 UVPD-MS 平台对标准小分子的表征准确率达 98% 以上,且在解离过程中能完整保留抗原-抗体等非共价复合物的相互作用信息,为蛋白质动态构象研究提供了全新工具。

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程文播研究员 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所

攻坚与突围:大环境下临床质谱国产化挑战与建议

  程文播研究员在报告中深入探讨了临床质谱国产化面临的挑战与突围路径。他首先分析了当前临床质谱国产化的发展现状:受整体经济环境影响,市场价格大幅下降,资本市场投融资态度趋于谨慎,加之国产品牌数量众多导致竞争白热化,同时国外厂商加速在国内市场布局,使得高端质谱仪器行业的竞争愈发激烈。在此基础上,他进一步剖析了临床应用层面的问题,包括临床质谱需解决的核心检测需求与实际应用衔接问题、国产仪器在可靠性上的短板,以及低迷市场环境下行业内卷加剧的现象。针对这些困境,程文播研究员就构建临床质谱生态体系提出建议,强调要推动国产产业链的互补合作,重点打通国产质谱创新链与价值链之间的壁垒,形成科技创新到成果转化的完整闭环。

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殷志斌 副研究员 深圳先进光源研究院

单细胞成像质谱仪器研制

  殷志斌副研究员在报告中聚焦单细胞成像质谱仪器的研制进展。他指出,随着生命科学迈入单细胞时代,深入解析细胞异质性已成为揭示复杂生物学过程与功能的关键所在,而如何精准实现单细胞内内源代谢物和外源药物的无标记成像分析,是当前该领域面临的重大挑战。目前,单细胞质谱成像技术的核心瓶颈在于难以同时提升离子源的空间分辨率和电离效率。针对这一难题,殷志斌团队先后研发了基于光纤的近场 / 远场激光采样技术,为实现纳米级空间分辨率及多模式单细胞质谱成像提供了创新思路;同时,依托自由电子激光(FEL)大科学装置所提供的从真空紫外(VUV)到极紫外(EUV)波段的连续可调谐先进光源 —— 这一超痕量分子高效电离的理想激光光源,有望为高灵敏度单细胞质谱成像带来历史性突破。殷志斌表示,单细胞成像质谱仪器的成功研制,将有力推动单细胞生命科学的发展,为疾病机制解析、靶向药物发现等重要领域提供坚实的科学依据。

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张燕燕 副研究员 中国科学院化学研究所

固液界面质谱分析

  张燕燕副研究员聚焦固液界面质谱分析展开报告。她介绍,固液界面广泛存在于能源、环境、生命等领域,其微观结构及动态演变对体系宏观性能至关重要,但因界面层极薄、物种复杂且动态变化,原位表征一直是难题。飞行时间二次离子质谱(ToF-SIMS)虽凭借高空间分辨率和检测灵敏度成为前沿技术,却受限于超高真空环境,无法直接分析液体及固液界面。对此,团队基于超薄隔离膜技术和表面张力限域效应,发展了原位液相 ToF-SIMS 新技术,突破真空限制,成功辨识锂离子电池电解液的弱相互作用结构并揭示其老化机制;还研制出与动态固液界面耦合的新装置,为电化学反应、离子传输等过程的界面化学研究提供了独特方案,对推动表界面技术革新意义重大。

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李明教授 北方工业大学 电气与控制学院

国产质谱仪器研制中“卡脖子”问题的探究

  李明教授在报告中聚焦国产质谱仪器研制中的 “卡脖子” 问题展开深入探究。他指出,我国质谱仪器自研虽取得显著进步,部分产品已实现国产化替代,但在关键技术与核心部件上仍存在 “卡脖子” 难题。李教授从 “显性” 和 “隐性” 两个层面进行了剖析:显性层面涉及离子源、离子传输、离子分离、离子检测器、真空泵等可见部件的技术瓶颈;隐性层面则包括高速采集 ADC、RF 功率晶体管、高压射频电容、控制芯片、离子仿真软件等不易察觉的核心技术短板。他强调,国产质谱仪器研发需坚守自主创新,持续攻坚,真正 “做自己的质谱”。

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马潇潇 长聘副教授 清华大学

多尺度脂质组分析:双阱、离子淌度与质谱信息学

  清华大学长聘副教授马潇潇在报告中介绍了聚焦双阱、离子淌度与质谱信息学的多尺度脂质组分析。代谢物和脂质的庞大数量(数十万种)、多变结构以及不同代谢物间高达五个数量级的含量差异给代谢组分析带来了挑战,尤其是在单细胞和空间成像等涉及极微量样品的应用场景下。团队重点发展适用于单细胞和空间组学分析的快速MS/MS数据采集方法,结合质谱信息学技术和软件,有效处理所采集的大量复杂质谱数据,实现多尺度脂质组的高覆盖结构注释,推动组学技术的发展和生物医学应用研究。

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刘沁蕾 特聘副研究员 四川大学化学学院

基于微液滴化学的共价偶联新方法与质谱分析

  四川大学化学学院特聘副研究员刘沁蕾在报告中分享了基于微液滴化学的共价偶联新方法与质谱分析。她指出,传统偶联反应常依赖高温、贵金属催化剂等苛刻条件,存在能耗高、选择性差、环境友好性不足等瓶颈。而微液滴凭借气-液界面的强电场、?OH 生成、极端 pH 环境及部分溶剂化效应等独特性质,为温和条件下的高效偶联反应提供了新可能。团队借助微液滴反应平台,结合质谱分析技术,成功在室温、无催化条件下实现了硼酸分子共价缩合反应和 Ullmann 型偶联反应,阐明了电场诱导与自由基驱动在微液滴化学中的关键作用,不仅展现了微液滴作为新型反应微环境的独特优势,更为构建绿色、高效的质谱分析方法提供了创新思路。

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霍新明 副教授 中山大学生物医学工程学院

全自动智能化小型质谱系统及其TDM临床应用

  霍新明副教授在报告中介绍了全自动智能化小型质谱系统的研发及其在治疗药物监测(TDM)中的临床应用。他指出,质谱技术虽以高特异性、高灵敏度在化学分析领域占据重要地位,但当前临床主流的液相色谱-质谱联用方案存在仪器昂贵庞大、前处理复杂、通量低、对操作人员要求高及维护成本大等问题,难以满足临床急诊、社康现场检测及中小型药企的需求,因此开发自动化、高通量的小型质谱联用设备成为重要方向。团队联合合作单位研发的基于磁珠自动化富集前处理的小型质谱联用仪,整合了自动化前处理设计、小型离子阱质谱分析与人工智能算法,实现了血液中多目标药物的自动化磁珠富集提取与质谱快速定性定量分析并可实现多样本的高通量并行快速检测,以自动化、智能化、小型化、国产化的仪器方案,为临床血药检测提供了创新型工具。

临床应用论坛

  临床应用论坛上,同济大学附属上海市肺科医院主任医师何雅億教授、首都医科大学附属北京朝阳医院李惠玲主任技师担任主持人。五位报告专家学者从临床应用角度阐释质谱的发展和应用。

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同济大学附属上海市肺科医院主任医师何雅億教授、首都医科大学附属北京朝阳医院李惠玲主任技师

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王琰教授 中国医学科学院药物研究所

肠道菌与天然药物互作的化学/生物学原理及临床实践

  王琰教授报告了团队围绕“肠道菌—天然药物互作”开展十余年系统研究,从而阐明难吸收天然药物为什么有效。团队揭示小檗碱、白芍药、巴戟天寡糖等难吸收天然活性成分经肠道菌群代谢转化后生成易吸收、具生物活性的小分子,进而调控菌群结构及丁酸、多胺等关键代谢通路,在降血脂、抗动脉粥样硬化、改善糖尿病脑病和保护肾脏等方面展现显著疗效。研究建立了“菌群代谢—转化—药效机制—临床验证”的完整技术链条。基于上述系统研究,逐步形成基于肠道菌的药物代谢及药理学研究方向;为全面认知药物“如何奏效”开辟了新途径,尤其是对解释难吸收天然药物化学基础、生物学原理赋予了实际的科学内涵。也对中医药异病同源、异病同治等给出部分科学答案。这些工作使得肠道菌研究为新药研发提供了强有力的技术支撑,为药物临床转化及个性化治疗提供了有价值的科学证据。

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李惠玲 主任技师 首都医科大学附属北京朝阳医院

临床毒物筛查技术的现状及需求

  李惠玲主任技师在报告中围绕临床毒物筛查技术的现状及需求展开分享。她介绍,临床常见毒物涵盖化学毒物(如重金属、挥发性毒物等)、生物毒素(如动物、植物、微生物毒素)、药物类毒素、农药类及日常潜在毒物等多个类别。常用检测技术包括免疫分析法、快速检测技术、色谱技术、光谱技术、质谱技术及其他技术。李主任介绍了实验室毒物筛查的仪器设备及方法,液相色谱-质谱可筛查 16 类毒物检测,气相色谱能覆盖 10 类,以及元素类检测的方法。她还结合汞中毒、米酵菌酸等实例,阐述了毒物的认识和筛查的重要性。最后重点指出当前临床毒物检测在人员、仪器、标准品、数据、方法等方面存在的需求,呼吁各方共同努力,推动毒物筛查技术发展,守护公众健康。

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李敬来 总经理 国科卓越(北京)医药科技研究有限公司

液质联用新技术在新药代谢研究中的应用与问题初探

  李敬来总经理从“用仪器的人”视角系统梳理了液质联用(LC-MS/MS)技术在新药代谢研究中的最新应用与痛点。从液质联用构造、离子源、质量分析器对仪器进行了简单介绍,从药物代谢与药物动力学两个个方面介绍了液质联用的应用,从源内裂解、代谢物相互干扰、基质效应、残留、化合物难碎片化、PEG化药物正态分布电荷等几个方面介绍了解决方案与可能设想的应对方法。李敬来强调,新药代谢研究对“快、准、稳”的生物分析需求日益严苛,呼吁产学研共同优化硬件设计、前处理流程与数据算法,以应对核酸药、高分子偶联药物等新分子类型的挑战。

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质谱技术的临床应用、开发及需求探讨

李鹏飞 主任药师 首都医科大学附属北京安定医院

  李鹏飞主任在报告中从质谱技术在精神科精准用药、试剂盒开发及临床需求三个展开介绍。他指出经验用药存在的临床不足问题,而在精神科精准用药十分重要。以此,他介绍了医院2021年正式启动的PGx检测工作以及医院30年前在国内较早开展的精神科TDM。近年来,医院已搭建基于LC-MS/MS的自动化检测平台,覆盖抗精神病药、抗抑郁药等70余个关键位点。并牵头建立包含53个化合物(43个药物及10个代谢物)的监测谱库,显著提升了临床疗效与用药安全。在试剂盒转化方面,团队先后完成他克莫司试剂盒等的二次开发,推动国产试剂盒获批上市。面向未来,李主任呼吁加速全自动前处理平台、远程居家采样及AI辅助报告解读等创新场景落地,通过医企协同进一步降低质谱技术门槛,助力精神学科精准诊疗普惠化。

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曹妍博士 首都医科大学附属北京妇产医院

临床需求驱动的雄激素检测升级

  曹妍博士现主要从事临床质谱研究,在报告中分享了 “临床需求驱动的雄激素检测升级” 相关成果。她所在的北京妇产医院临床质谱检验中心基于LC-MS/MS建立血清雄激素检测方法,有效突破了免疫法的灵敏度局限,显著提高了多囊卵巢综合征(PCOS)高雄激素血症的检出率。。该中心牵头制定了《PCOS 雄激素检测专家共识》,明确将 LC-MS/MS 方法确立为金标准,并推荐总睾酮(TT)、雄烯二酮(A4)、脱氢表雄酮硫酸盐(DHEA-S)、二氢睾酮(DHT)联合检测方案。此外,团队同步实现了技术的自动化革新,建立人机协作质谱信息化平台,有力推动了妇幼内分泌诊疗迈入精准时代。

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参会嘉宾合影

  本届大会内容丰富、形式多样——会前培训夯实基础,质谱技术交流会碰撞思想,论坛报告宏观阐述,青年论坛激荡创新火花,临床应用论坛直指一线需求——为产学研医检全链条搭建了高效协同的交流平台,也成为推动我国质谱技术突破与国产质谱发展的重要引擎。期待技术持续精进、产业加速成熟。

  至此,为期三天的第八届质谱仪器研发论坛暨怀柔质谱产业发展论坛圆满落幕。我们相约下届论坛再聚,共同见证更多成果的诞生与转化。

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