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冯金生:从质谱说明到大型仪器的尝试室打点

作者:丁俊华 2018年02月21日 国内新闻

  【导语】上世纪90年代,冯金生教授在德国留学时期便开端运用液质停止类腐殖质物质的研讨,从此走上了本人的质谱剖析之路有了国外质谱剖析及实验室管理的经历,回国后冯金生教授在北京理工大学重新组建了实验中心,充沛发扬了质谱和众多大型仪器在科研和测试范畴的价值。2013无机质谱会议时期,剖析测试百科网小编有幸采访到冯金生教授,冯金生教授分享了本人运用质谱仪器、管理实验中心的经历领会,并瞻望了无机质谱使用、国产仪器的将来开展。作为中国剖析化学任务者十分典型的一个缩影,希望冯教授的阅历和所思所想,能激起大家的几点共鸣……

  北京理工大学化工与环境学院 冯金生教授

  类腐殖质的研讨 走上质谱剖析生涯

  在新一届中国质谱学会的理事中,冯金生教授似乎是新面孔,其实他跟质谱也打了近20年交道。从南开大学无机化学专业毕业后,1995年冯金生教授到德国勃兰登堡工业大学剖析化学实验室任务,事先实验室有台体积庞大的串联四极杆液质(VG Quattro),但购置后一年多工夫不断没人可以运用起来。事先年老的冯金生虽然没接触过质谱,但他凭着一股子韧劲儿,仅花了3个月工夫,就根本掌握了这台大型质谱的运用,并成功剖析了第一批送检样品。实验室的主任十分快乐,这台仪器不只开端发扬科研作用,还可以“创收”了。1996-2003年,冯金生不断运用这台质谱,不只为各类科研和测试做样,还本人拆装维修,从离子源到四极杆剖析器, 6年的工夫里竟然只请过两次维修工程师。

  谈到使用,冯金生教授还回忆了一段故事。事先的课题是研讨大气水分中的类腐殖质类物质。大气水分中的类腐殖质,即大气中的云研讨清楚这些物质,将能深化理解下雨的成因。冯金生教授当年用这台液质联用剖析类腐殖质。事先的文献以为类腐殖质全是大分子,但冯金生教授用质谱失掉的后果,却是在分子量800以内的信号。他事先以为质谱观测到的后果和文献不符,所以丢弃了这些数据。直到1997年,有文献宣布了质谱剖析类腐殖质的后果,数据却和当年本人失掉的后果分歧。一方面对本人丢弃了亲手失掉的后果可惜,一方面冯金生教授也愈加看法到质谱的作用。质谱为本人今后的科研和测试翻开了一扇大门,后来这台液质在剖析无机分解的样品,水、土壤、大气等环境样品,塑料等样品中发扬了很大的作用。

  回到北理工后,冯金生教授看到学院有一台气质、一台液质没有更好地运用,就自动请缨把两台质谱和其它仪器一同管理。比方这台原瓦里安公司的离子阱液质充沛发扬了作用,为学校的各类分解样品提供测试效劳,还用于近几年抢手的超分子资料构造的剖析、生物发酵液中物质的剖析等范畴,运用效率极高。

  无机同位素质谱在环境、生命迷信范畴的使用

  既然是无机质谱会,冯金生教授也谈了本人对无机质谱使用和开展的一点看法。众所周知,最后无机质谱在无机同位素剖析范畴发扬了宏大的作用,刚推出时便发现了200多种同位素,随后技术就越来越成熟。近年来,随着无机物剖析的深度和广度不时添加,从外表景象来看,无机质谱的使用范畴正在减少,貌似走到了止境。但实践上,无机同位素质谱凭仗其高灵敏度、高精确度、可以相对定量等优势,随着技术不时提高和人类对安康的要求越来越高,无机同位素质谱在生命迷信和环境范畴将发扬越来越大的作用。

  比方近年来,大工业消费形成了环境净化严重,进而招致疾病的发生、要挟人类安康。而检测大气、水、土壤等环境中这类净化物,或许传达入生物体内的净化物,往往需求仪器有很高的灵敏度,并能精确定性和定量。传统上的离子色谱仅能检测已知物无法定性,同时灵敏度也有局限。而无机质谱如ICP-MS,在检测环境、生物体内微量金属离子和形状方面,有极强的定性、定量优势。同时,ICP-MS高灵敏度的优势,还可以大大地增加传统办法中的前处置进程。

  化学别离与资料表征实验中心北理工剖析仪器共享的平台

  回国后,冯金生教授在北京理工大学化工与环境学院任教,09年组建了化学别离与资料表征实验中心。实验中心从学校最后投资的300万,经过3年工夫现已拥有近600万的资产。实验中心的局部仪器是原来某些教师的课题买来的,很多没有充沛发扬作用。而冯金生教授回国后,不只本人课题购置的仪器情愿共享,还情愿把其它课题组的仪器也无效管理起来,仪器运转的效率大大进步。该实验中心除停止课题研讨外,还成为学校剖析测试中心的一局部,成为全校剖析仪器共享的平台。目前实验中心拥有13台仪器,包括气质、液质、液相色谱、热重剖析、热收缩仪、外表孔径剖析、红外光谱仪、紫外光谱仪、XRD等等。其中除了两台质谱仪器有专门的人员停止操作外,其他的仪器都可开放让先生来运用,并运用了先进的仪器预定管理零碎。冯金生教授还表示,希望今后进一步发扬这些仪器的作用,打造一个不只为本校,也为区域开展建立效劳的中心。

  化学别离与资料表征实验中心陈列的剖析仪器

  针对高校实验室剖析仪器运转困难的看法和建议

  高校实验室面临经费和占空中积等成绩

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  针对高校的实验室,资金缺乏是面临的首个难题。冯金生教授希望:关于北理工这样的高校,尤其是本人管理的这个学院的实验中心,十分欢送有兴味的厂家和实验室结合共建实验室。这关于仪器起到示范效应、拓宽使用、教育先生十分无益。要晓得,这些先生将来都能够到各个单位进入剖析测试范畴,将成为将来的主力推销用户。

  在北京等大城市,实验室要开展,占空中积也是以后面临的一大成绩。2014年北理工在良乡的教学楼行将完工,我国这片创新热土正在发生一场全面而深刻的产业结构变革。冯金生教授将在良乡校区树立一个2000-3000平方米的实验室,将缓解上述成绩。

  国度应鼎力支持高校大型剖析仪器的维护费用

  在请求985工程经费后,高校虽有了购置仪器设备的费用,但是大型仪器每年的维护费用不是个小数目,还需再写报告请求维护费,这也是形成高校很多仪器设备运转困难的缘由。很多仪器设备购置前3年简直不会呈现什么成绩,3年当前便会呈现很多成绩,有时甚至由于没有钱维修,仪器被放置几个月像核磁和质谱这样的高端仪器设备都比拟“娇气”,维护费用也随之添加,如一台核磁仪器每年仅液氦的运用就需破费十几万。冯金生教授希望国度除了可以支持购置仪器设备外,还能不时提供前期仪器维护的费用。

  冯金生教授还以为,高校大型剖析仪器应需求有专人停止管理和维护。大型仪器共享之后,如没有专业人员管理维护,损坏的频率十分高,仪器运转效率很差。出口大型设备往往只能让仪器公司的维修工程师上门,众所周知,仪器配件、工时费和出场费都是很大的一笔费用。

  进步用户对国际剖析仪器的决心

  关于国产仪器的现状,冯金生教授表示:首先国产仪器的设备质量必需做到没有成绩,这样就能被用户运用,只要先被市场承受今后才干在技术上有打破。其次,国产仪器要想在国际市场占据一席之地,除了要在技术上下狠下功夫之外,要特别注重售后效劳,进步用户的决心,这样才干让产品打进市场。这就好比在80年代买一台电脑,大家一定会想着买一台出口的,而如今不论是单位还是团体,都能承受联想等国际的品牌电脑, 质量和耐用性曾经失掉认可。其实,国外仪器的维修费用高是个缺陷,他们的工程师啥都没干,出场费就得1200元,工时费每小时200元,配件大多不是兼容的规范件,而是厂家本人专门定做的,免费极端昂贵。国产仪器在此方面要抓住机遇,首先质量让大家担心,其次在售后上让客户更称心。

  关于国度近年来投资加大对国产仪器研发的支持,冯金生教授希望,最初要处理关键部件的成绩,而不要最初支持的项目都是从国外买来部件、零件组装。这样的国度项目支持就是糜费了征税人的钱。

  剖析化学任务者永远都不会失业

  谈到对如今年老的剖析任务者的希冀,冯金生教授表示,本人在国际读无机化学,到了德国转行做剖析化学发现很顺利,由于无机化学打下的根底对今后的剖析任务十分有协助,所以要想做好剖析化学任务,打好根底、理解物质构造原理、仪器原理十分重要。冯教师用一段十分鼓舞人心的话做开头:“有些人说剖析化学是为别的学科做效劳,但是能为他人做好效劳也是不容易的,同时也是十分高兴的。协助他人处理了成绩,很有成就感,会比拟快地感遭到本人的价值。同时还有个风趣的景象,从事剖析化学任务会面临各种使用、各种样品,随着任务经历的积聚,触及面会越来越普遍,可以说如今迷信研讨和国民经济的各个方面,都离不开剖析化学。所以,不论经济好与坏,剖析化学任务者永远不会失业。”

  附录:冯金生教授简历

  冯金生 博士 现任北京理工大学化工与环境学院副院长

  1982年毕业于南开大学化学系,取得理学学士学位。同年分配到北京理工大学(原北京工业学院)化工系任务

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  1995年赴德国学习和任务,1995-1998年在博兰登堡工业大学(Brandenburgische Technische Universitt Cottbus)环境迷信与工程系中心剖析化学实验室任务,从事环境无机净化物剖析

  1999-2003年在博兰登堡工业大学大气化学研讨所任务,从事云无机物剖析

  2003年获德国自然迷信博士学位后回国,从事剖析化学和实验室管理任务。曾任北京理工大学西山实验区副主任。