——访北京师范大学珠海校区-安捷伦科技合作共建前沿技术实验室
近日，北京师范大学珠海校区-安捷伦科技合作共建前沿技术实验室签约揭牌仪式在珠海举行，双方将依托北京师范大学珠海校区的理工实验平台，在生物与环境科学交叉学科的前沿研究课题开展深入合作，并通过应用安捷伦先进的分析测试技术平台，共同开发新型检测研究方法。在签约揭牌仪式现场，分析测试百科网采访到北京师范大学珠海校区理工实验平台主任刘新会教授，以及安捷伦科技大中华区南大区整机销售总经理杨亮、业务发展及应用实验室经理张之旭，他们一同回顾本次携手共赢的合作契机，并分享了前沿技术实验室的研究工作及未来发展方向。
刘新会教授主持承担了国家重点研发计划课题、山东省重点研发计划项目、国家973专题、国家自然科学基金以及生态环境部等委托课题数十项，在水环境污染物的迁移机制、转化机理、检测方法、控制技术以及预测模型等研究方面成果丰硕；在EST等国际知名环境期刊发表SCI论文150余篇。
北京师范大学珠海校区管委会副主任宁少林（左）与
安捷伦科技大中华区南大区整机销售总经理杨亮共同为合作实验室揭牌
北京师范大学珠海校区理工实验平台主任刘新会（左）与
安捷伦科技业务发展及应用实验室经理张之旭共同签署合作协议
北京师范大学珠海校区-安捷伦科技合作共建前沿技术实验室，双方将在生物与环境科学交叉学科的前沿研究课题开展深入合作，引入安捷伦细胞分析与基因诊断等技术和产品，结合理工实验平台全面提升校区环境学科建设、人才培养、科学研究和成果转化，推动环境毒理学研究、环境对人体/生物的暴露等研究方向的发展，全面服务粤港澳大湾区经济建设和科技创新。
北京师范大学珠海校区理工实验平台主任 刘新会
北京师范大学珠海校区理工实验平台主任刘新会教授表示，前沿技术实验室的建设，是基于百年未有之大变革的科学大时代需求。当前是科学大爆发的时代，百年中的每一步都很关键；在当前大时代背景下，对各种技术的需求大幅增长，科学技术的创造也最可能在当前时代发生。这是双方合作的愿景和契机，希望大家共同抓住这个时代机遇，在科学和科研大爆发的当下，共同实现高速、高品质发展。
安捷伦科技大中华区南大区整机销售总经理 杨亮
安捷伦科技大中华区南大区整机销售总经理杨亮谈到合作契机时表示，首先是地理位置，粤港澳大湾区是我国当前重点发展的区域，未来将形成世界级的创新城市群，而北师大珠海校区正处于粤港澳大湾区。其次，北师大珠海校区有非常活跃的创新环境，建立了一流的人才培育基地，生物交叉科研前沿基地等，这与安捷伦的创新理念非常吻合。安捷伦倡导科技创新，长久以来与业内专家教授长期合作。在上述理念一致的前提下，双方利用各自的优势——北师大的人才和学科优势以及安捷伦的技术和仪器优势，共同打造基于生物环境交叉学科的一流科技创新平台，共同为粤港澳大湾区服务。
关于双方合作的具体内容，安捷伦科技业务发展及应用实验室经理张之旭表示，这是一种新的合作模式，双方将着眼未来，拟定在不同阶段解决不同问题，如新型污染物的筛查、分析等。
安捷伦科技业务发展及应用实验室经理 张之旭
生物与环境交叉前沿技术实验室的发展规划分几个阶段，在第一阶段，首先将集中于非靶标物质筛查的研究，如挥发性/半挥发性物质、新型污染物非靶向物质筛查等；其次是建立挥发性有机物/半挥发性有机物高分辨质谱数据库，这将为筛查提供基础；第三是利用液质联用、GC-Q-TOF高分辨气质联用等仪器，研究挥发性/半挥发性物质的代谢原理途径和代谢产物，并进行毒理学分析；第四是基于串联质谱联用仪器，将筛查过的非靶标的物质中毒性大、出现频率多、浓度高的化合物变成目标化合物的检测，同时开展靶向代谢途径、代谢产物以及将来对环境污染的影响等研究。
刘新会表示：对于高校来说，同安捷伦的这项合作本身就是科研创新，而且非靶标物质研究是一个技术的高地。首先，代谢组学、非靶向物质的识别和筛查、源解析等都是前沿实验室感兴趣的研究方向；此外，还将对环境体系中的各种污染物，追踪其变化和来源。
非靶标筛查技术可应用于环境污染物源解析中。比如若要弄清水环境中污染物的来源，如果检测出水中污染物来源是养猪场的，需要确定是哪家的养猪场排放，这需要一个或多个标志物。因此，我们正在考虑引入代谢组学方法，通过研究其特征指纹图谱来进行非靶标筛查。上述研究都离不开先进的仪器和分析手段，技术的开发也至关重要。
接下来将开展物质形态和亚分子态的研究。环境自然体系中，简单、纯粹的污染物比较容易检测；但环境污染物非常复杂，不仅需检测不同的污染物，而且需要直接识别其中的物质形态。如何在不破坏分子间作用力的情况下把物质和其它的结合分开，区分和识别物质的多种形态，是一项很大的挑战，也是我们正在研究的方向。比如，水里有金属颗粒，金属颗粒并不一定以金属离子单一存在，可能同水结合，希望可以用仪器在不破坏结构的情况下分析出这些结合的形态。除了结合较近的水分子，还有一些松散的结合态如酒精分子，我们当前能够测定乙醇的总量，但到底乙醇是自由态还是多簇结合，多少乙醇和多少水分子结合成一簇等，都是研究的目标。此外，有些物质进入人体以后会发生哪些变化，变化的机理也是未来研究的方向。
早期的研究是单一的、简单的物质，现在我们的研究要用到真正的亚分子态，目前可能是世界性难题。因此在前沿技术方面，希望前沿实验室能够同安捷伦合作、碰撞，积极探索实现技术的飞跃，做出实质性的贡献，促使科技发展得越来越好。
杨亮表示，合作中安捷伦的投入将包括两方面：科研投入、以及打造符合法规的智能化流程。
首先，安捷伦自身在科研方面已经提升策略，原来传统方法是分析某个分子、某个化合物，只是分析筛选；现在更关注整个流程。比如筛查出某物质后，关注其对生物体、对基因的作用及影响，将分别从筛查、细胞影像、基因影响等几个方面，从整个流程角度开展研究。正如刚才刘新会教授所述，进行某个分子的识别和含量比较简单，但分子进入细胞后和原生态不一样。因此双方开展的科研合作，首先是整合安捷伦原来传统的化学分析仪器，进行前期的物质筛查；然后扩展到细胞等生物领域，合作打造整个生物环境分析的新流程，而不仅仅是传统的环境检测。
第二点，当筛查后确定了目标化合物，很重要的是形成标准。我们将关注新的环境法规的变化，并开展本地化研究。比如新的饮用水标准发布后，将打造出整个流程，来实现实验室的信息化和智能化，提高实验室效率。
刘新会表示，各种物质处于不同形态影响不同，简单的测定分子和总量等方法不足以阐述其影响；希望安捷伦能做到更精确、精准。此外，行业未来的趋势是交叉，除了研究具体成分，还需结合大数据、人工智能、深度学习，去建立模型和实现预测，这是交叉学科最重要的意义。生物、环境、化学、毒理等理工平台的所有仪器设备，都会放到理工实验大平台上，各个学科可能后期都将同安捷伦合作，前沿实验室本身就包括很多课题，所有能够合作的方向都可以进一步深度拓展。
张之旭补充说，为实现真正的检测，建立模型如毒理模型非常重要，可以避免或少走弯路。收集前期大数据、建立好模型，对生物体和细胞有毒理影响的，可再针对其研究代谢产物，这种代谢流的方法，比传统找到靶标物质后研究其结构更有效率。
因此，前沿实验室前期合作侧重传统非靶标筛查；接下来找到筛查出的标志物，研究其对环境、对基因的影响；当确定其影响后，再进行代谢产物、毒性、毒理分析，最终核实确实对环境有害；最后对建立国家标准时提供有效的基础数据。
被访人合影（从左至右：安捷伦科技大中华区市场部环境行业经理练慧勇，安捷伦科技大中华区南大区整机销售总经理杨亮，北京师范大学珠海校区理工实验平台主任刘新会，安捷伦科技业务发展及应用实验室经理张之旭）
刘新会教授主要从事水环境污染物的环境行为、环境效应、环境风险和控制技术研究；主持承担了国家973专题、国家自然科学基金以及环境保护部等课题数十项，在水环境污染物的迁移机制、转化机理、检测方法、控制技术以及预测模型等研究方面成果丰硕；分别在EST等国际知名环境期刊发表SCI论文110余篇；也是中国POPs履约PCBs战略实施咨询专家。
“我的研究背景是环境化学，研究方向注重于环境污染物在环境体中的迁移、转化，并开发新的技术。”刘新会表示，“环境污染物不是单单的检测问题，我们要研究清楚：微观纳米级颗粒物质到底如何发生变化？微观界面的水和大气之间物质如何改变？水和沉积物之间微界面如何变化？这些过程中遇到很多问题，如微界面物质的检测，在真正模拟的环境体系中，不同形态的物质是什么、怎么分布？微量痕量物质的检测也会遇到很多瓶颈。”
在污染物毒理学方面，课题组研究不同污染物体系如何发生作用，毒理效应如何发生影响等方向。近两年集中于污染物源解析，如水体系、新兴污染物、抗生素类等的污染物源解析。
比如抗生素种类很多，不同物质结构、不同环境形态，性质表现都不同；课题组研究水体环境介质中的富存问题，对抗生素的风险管理提供支撑依据。课题组创新性地阐释了细颗粒态的富存、细颗粒的形态转化规律问题。刘新会表示：“我们在水环境中进行抗生素类研究不是做简单的富集，而是进行抗生素的形态分析，通过光化学、分子生物学、微生物学等技术研究抗生素在水中是直接溶解还是吸附在颗粒物上，是吸附在大颗粒还是细颗粒物上，又是如何产生影响的。”
在新污染物微塑料方面，课题组从2010年开始研究其吸附问题，并原创性地发现：并非颗粒态越小吸附就越大，而存在尺度等形态效应，如对聚乙烯塑料球，随颗粒物颗粒态变小，吸附能力先逐渐增大，但到约80纳米又会减少，出现一个临界值，目前还需进一步阐释其机理。
张之旭谈到，除了微塑料本身对环境的影响，微塑料亦有很多添加物。今年5月在瑞士日内瓦召开的化学品三公约缔约方大会上，通过了将UV-328列入POPs公约管控化学物质的科学家建议。PVC中的UV-328作为抗老剂添加，需要研究整块塑料变成微塑料以后的毒性毒理的释放过程。安捷伦有形态分布的仪器，这是将来前沿实验室合作的另一个方向。新的污染物在不断扩大，入约的物质也在不断增加，新的国际标准变化以后，双方合作的范围深度广度也在不断变化。刘新会亦表示，追踪微塑料在生物体内运转迁移的规律很重要，需研究颗粒物是进入细胞壁、还是突破细胞壁进入细胞膜，上述研究均需要安捷伦这样的技术引领的公司支持。
此外，复合污染物的研究也是未来的合作方向。刘新会表示，人与动物接触到的污染物种类繁多，同研究中药中各种物质相互作用机制类似，需要大量科研人员做更多的工作。复合污染物对人类健康的影响巨大。在国内经济快速发展的同时，出现各种高强度的、国外多年未遇到的环境污染物，很难阐释清楚这些污染物对健康的影响。比如雾霾中重金属有机物等都进入肺部，但此后霾颗粒是携带污染物一起进入细胞还是血液、体液，到达哪些靶点，都还未阐释清楚。分析复合污染物中的不同污染物，分析其毒理效应，而且研究污染物对不同个体、不同生物体之间的影响和关联，都是挑战性的课题。比如用模式生物做药理和毒理实验，虽然和人的差异性不大，但仍有差异性，能否更精准化，还需要开展更多的研究工作。
科研工作的成功离不开科研人员屡败屡战的努力做研究，而好的分析仪器与全面的应用方案能让科研工作的开展事半功倍。
“我的课题组一直在用安捷伦的仪器”，刘新会回顾说，“我读博时使用安捷伦液相色谱，到北师大后，当时进的第二台大型仪器是瓦里安（后被安捷伦收购）仪器，因此2003-2004年我们就与安捷伦共建了合作实验室。现在我们课题组一直在用安捷伦GC-Q-TOF质谱，三重四极杆LC-MS/MS，LC-Q-TOF高分辨质谱等，我们的研究工作离不开安捷伦的仪器。”
谈到未来的期望，刘新会表示，首先，希望安捷伦可以帮助建立、实现上述谈到的前沿技术，发挥行业的引领作用。此外，环境中微量污染物的检测最大的难题是前处理工作，希望安捷伦可发展配套技术。
杨亮表示，前处理流程化也是安捷伦未来的发展方向，这需要通过科研人员将前处理的流程摸清楚。比如海水普查，前处理只有液液萃取和浓缩两步，已经可实现自动化、流程化；但土壤前处理还需要更多净化步骤，还需要摸索与设计。
另一方面，提升仪器灵敏度需要更长时间，而通过样品前处理浓缩净化并优化流程，可以更快地提高检测灵敏度。安捷伦此前在奶粉中氯丙醇测定的流程开发中，用常规仪器加装实验装置等方式实现前处理流程化，实现了自动衍生、净化处理等，既保证了仪器灵敏度，又提高了实验室效率。
关于安捷伦在环境保护研究领域的发展策略和未来方向，杨亮谈到几点：
首先是创新。创新一直是安捷伦的价值观，安捷伦在创新研发的投入占比很高，通过不断地创新研发，为全球客户提供性能更高、更可靠的仪器设备。
第二是不断加大投资力度，进一步加大在中国国内的制造能力。具体而言，安捷伦扩大了上海的应用中心，从原有色谱产品线不断扩展到光谱、质谱，立足中国服务中国，安捷伦将持续为中国用户和环境建设提供强有力的支持。
第三，利用安捷伦本地的中国解决方案中心，提供更多本地化解决方案。其中包括水、土、气、生物样本生物领域等，比如新污染物的解决方案。
随着《新污染物治理行动方案》的发布，各地以省为单位，陆续发布了新污染物治理的三年规划，安捷伦一直保持高度关注并积极跟进。推出仪器的同时推出新污染物的创新解决方案；根据各地用户的需求定制化提供全程解决方案；积极参与环境保护研究，和相关科研机构开展定期的合作项目，不断保持在前沿领域的与创新，不断提供新污染物的解决方案。杨亮强调：“目前新污染物的正式检测标准还没有真正落地，我们希望在接下来的2-3年中，安捷伦积极贡献自己的力量。”
第四，确保用户良好的满意度，用更好的技术支持和售后服务，确保用户在购置设备之后的体验，并不断提升满意度。
第五，持续同中国用户开展合作，比如同北京师范大学珠海校区共建前沿实验室就是一个合作的典范。
除了上述几点，安捷伦将一直致力于技术创新和智能化，数据管理和信息共享，合作和协同创新，最终促进中国生态环境的协同发展。
北京师范大学珠海校区理工实验平台实验室一角
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