LECO力可：极客型企业亦能兴盛百年
数据采集及软件技术是核心竞争力
全二维气相色谱技术近几年在硬件上已非常成熟，LECO的调制器受到广泛接纳和认可，而科学进展主要体现在软件平台的持续更新。张志杰表示，除了硬件设计可靠无故障的外，力可全二维技术的核心竞争力还在于软件开发能力，开展全二维技术应用的全球用户对力可的软件均交口称赞。
力可的软件可以把常规用户在一维气相上的所有方法、配置、习惯和解决方案无缝平移到全二维系统上。力可的核心竞争力在于不断提升操作系统功能，在软件迭代中提升用户体验，多家传统GCMS质谱厂商平台比较下，用户评价LECO平台是最好用的，自动化程度高，定性结果更多，定性更准确。所以有很多用户的同事们，常常把他们Agilent 5975 GCMS的数据导入LECO的ChromaTOF软件处理，只求定性结果能几倍，速度快几倍。
相比单维GC-MS，通常样品在全二维系统上分析时，样品的出峰数从数十上百个峰扩展到成千上万个峰。如果手动或半自动分析，是不现实的。这时需采用截然不同的工作方法和思路，成千上万个峰必须要有系统化的的人工智能来数据处理。力可最早开拓全程数据批处理全自动化，包括所有峰的自动识别、自动解卷积、谱库匹配、自动形成峰表、自动定性、自动合峰积分等，以最快的速度解析出样品的全谱大数据，几何数量级的提升工作效率，把淹没在全二维数据中的用户解放出来，用户只需做后期数据筛查和验证工作就可以了。“比如，化物所早期自行研发全二维系统时解析一个复杂烟气样品数据要2个星期到3个月，后来采用力可的全自动化处理只需要几分钟，核对工作两三天也可完成。上海交大陈竺部长牵头的代谢组学实验室，在LECO平台上一次性峰匹配批处理白血病样本4000例！何等壮观！”张志杰说。
力可是第一家将解卷积技术Deconvolution商业化的公司，比其他质谱公司借用的NIST AMDIS技术要早3年。GC-MS 99%的用户定性都需靠谱库匹配定性，所以力可将攻关目标定位为提高结果的谱库匹配率；把复杂体系的质谱峰尽可能地从背景干扰信号中解析出来，得到干净的质谱图，再将其和庞大的商业数据库匹配，这样才能提高匹配率及定性可靠性。“自动解卷积、高采集速率、全二维等技术综合起来，才能保证这一点，这是力可的技术思路。”张志杰说。
“软实力方面是力可非常强势的一点，这是力可区别于其他全二维技术跟随者的一大竞争优势。硬件可以模仿，但是软件很难出现一个跟力可有相近性能的平台，包括国产品牌，我们也考察过，也许硬件能做部份类似的工作，但软件无法做定性、定量，更不必讲用户体验。所以大家还需要继续努力，我们期待有更强的竞争对手来促进市场良性竞争共同进步。”
对于力可未来软件的发展，张志杰表示，力可公司旨在进一步提高软件智能化水平和大数据处理能力的优势。BT正在完成GCxGC联用的封装测试阶段，同时着手升级组学功能模块；HRT+刚发布了EFP（Encoded Frequent Pushing）技术，大幅提高灵敏度，夯实高分辨数据可靠性。并且目前已经开始丰富高分辨的质谱库，随着谱库数量的继续扩大，将显现极高的商业价值。对于未知物体系研究的用户，高分辨很有用，可以给出碎片的精确质量信息、同位素峰信息，可以帮助用户解析谱库里不包含的未知物。
张志杰随后介绍了力可质谱部门的产品。
1、全二维气相整机（GCxGC），以及FID /ECD/NPD检测器。
力可全二维气相色谱仪（GCxGC）
力可的一些用户购置了全二维气相-质谱系统的用户会再买一台全二维气相，做方法的平移推广，这样下级单位不用再买一台昂贵的TOF质谱，而只需买一台GCxGC-FID就可以把GCxGC-TOF建好的方法作为标准方法执行。利用两维保留时间和峰响应信息，以及结构化谱图的规律，可识别大部分目标化合物，FID的定量表现也广为传统GC用户认可。GCxGC的高分离度足以应对当前多数国标行标制定的目标物清单。
而市场上其它品牌的GCxGC鱼龙混杂，大多都是代理商零散组装机，并非是正规品牌集成化一体化的整机产品。组装产品的质量问题一定程度影响了初次用户体验和整体市场声誉，所以建议客户选购时还要深入考察。
2、Pegasus 4D-C全二维气相-飞行时间质谱联用仪（GCxGC-TOFMS）。
Pegasus 4D-C全二维气相-飞行时间质谱联用仪（GCxGC-TOFMS）
2017年推出的4D-C型号，是久负盛誉畅销不衰4D系列的新一代产品，也是力可最主力质谱，销量最多，市场声誉很高，积累发表文章亦上万。传统用户群体集中在科学院和大学（中科院农科院军科院各所，交大清华药大等校）、石油石化（中石油中石化中海油神华）、食品安全（各省出入境质检药检）、食品工业（各大酒厂烟厂）、环境（生态中心、环监站等）第三方检测（代谢组学）等领域，每年都有新兴领域科研客户持续购买。
3、Pegasus BT台式气相色谱—飞行时间质谱联用仪
Pegasus BT台式气相色谱—飞行时间质谱联用仪
Pegasus BT于2016年底推出，是台式气相色谱—高通量飞行时间质谱联用仪。Pegasus BT目标是覆盖单四极杆和三重四极杆市场中对分析结果不太满意，同时又不太希望接触到更复杂的全二维系统的用户。Pegasus BT的灵敏度大幅提升近100倍，而且其他的所有常规指标均优于四极杆质谱；为了覆盖四极杆的方法专门按照四极杆用户使用习惯做了目标物定性TAF（TargetAnalyteFinding）的功能；升级了第2代NTD（Non-TargetDeconvolution）解卷积技术；同时更新了免清洗离子源ZL（StayClean）。界面更友好，定量操作更快捷方便。据称，Pegasus BT虽没做什么大型推广，但是酒香不怕巷子深销量不错，2017年售出多台，比如上海交通大学分析测试中心、江南大学、深圳大学、南京医科大学、住建部水质所等。
4、全二维气相和高分辨飞行时间质谱
PegasusGC-HRT4D全二维气相-高分辨飞行时间质谱联用仪
高分辨飞行时间质谱既可以接传统一维气相（GC-HRT），也和全二维气相联用（GCxGC-HRT），两个配置可独立选购也可以后期升级。GC-HRT面向色谱分离要求不高，质谱分辨要求很高的客户，侧重区分同量异位素。比如化学合成、新材料新配方等领域，样品不是很复杂，但是对质谱分辨能力要求比较高，希望能在自己合成的样品中找到一些杂质，并确定杂质成分比例信息的用户。LECO的ZL多反射飞行时间质谱（Folded Flight Path®，FFP）技术和最新的KADAS®（Kinetic Algorithmic Data Acquisition System）数据采集系统保证了50,000FWHM的分辨率、外标法下1ppb级的质量准确度和最高200谱图/秒的采集速率。工作环境条件要求很低，稳定性大大优于其他传统管式高分辨TOF。相对而言，GCxGC-HRT全二维气相-高分辨飞行时间质谱适用于更有挑战性的领域，对复杂性很高的样品应用效果会更好，侧重分析同系物。比如近几年，环境领域关注的PM2.5成霾机理、分子组成、有机物毒害性、溯源、防治、实时监测等的研究，以及持久性有机污染物如短链氯化石蜡、毒杀芬、PCB、呋喃二恶英等同系物特别复杂，需要高质量准确度和高分辨，同时还需要色谱很好的分离度。该领域的用户和国外同行并行，都同时选择了力可的全二维气相-高分辨质谱系统作为科研突破口。我们和领先的大气研究团队比如中科院生态环境研究中心、清华、北工大等用户利用总理基金开展京津冀地区PM2.5成霾机理和生物毒性代谢途径等方面的研究。中国北方缺水严重而且饮用水地表水地下水污染严重，GCxGC-TOF一直是分析利器，生态中心水环境所和城建部水质所的工作很突出。总而言之环境领域应用效果非常好。此外还有比较广泛应用的就是传统石油石化的全组分分子表征，此类客户面临极其复杂的同系物同质异位素的族类区分，一维分离满足不了需求，而且很多感兴趣的组分可能没有现成商业化谱库鉴定，也均选择了力可的该款产品。力可还新推出一个SAT（Spectral Analysis Tool）质谱分析工具软件包，基于高分辨统计质量亏损信息，用于按族按类批处理定量各杂原子化合物，全自动化，非常引人注目。在石油、石化、越来越多的单位引进力可的全二维-高分辨质谱技术来开展这些挑战性的研究。此外通用电气中国以及浙江巨化、中科院有机所等单位开展新型化工材料研究。再就是各省进出口检验检疫局也广泛利用LECO的HRT进行食品安全项目的大范围盲筛和未知物鉴定。
服务于极客型用户确保海量样品的大数据精准分析
提到典型用户，张志杰直呼：“好多！”他说，“力可专注服务头部质谱玩家——极客型用户的小众市场，这些用户会自己发掘最佳的技术路线，会关注科技前沿并观察最牛的实验室在用什么新仪器来协助突破科研难题，发表重量级文章。”
力可的质谱系统在代谢组学中有众多应用，典型用户有：Metabolomics代谢组学之父、美国代谢组学协会主席OliverFiehn；国内代谢组学领域很有名的如贾伟教授和许国旺研究员等。目前国内代谢组学测试服务知名公司也都采用LECO的TOF作为主力工具，如麦特绘谱核心创始人贾伟教授前后在美国和中国布局十余台力可的质谱；百趣生物（国内领先的第三方检测服务）的组学测试项目也主要采用力可的几台GC-TOF平台。
代谢组学对分析技术的要求很高，不但需准确检测样品中尽可能多的代谢物，再进行几十上百个样品的比较，而且对数据重复性再现性要求极高。如上海交通大学医学院陈竺院士团队做白血病研究，需检测出近4000样品，每个样品近200个选定目标物，再对数据进行全谱统计比较。仅备样上样就要半年之久（实际测样近5000针），而比较所有数据对仪器的稳定性、数据的一致性要求极高，这种极端难度的组学实验，只有力可质谱能做到所有样品误差在实验设计要求内。另外，力可质谱的离子源免清洗、免维护，也是保证持久无停歇试验的关键。
“代谢组学要对成百上千个样品进行大数据计量学统计，从第1个样品到第3000个样品，对仪器的稳定性耐受性要求苛刻，而其它领域的用户还没有如此苛刻需求。不少从事代谢组学研究的客户咨询贾伟教授平台技术时，他常回复：若是几十个样品量一百以下目标物小规模的试验方案用常规四极杆基本没问题，样品量要是上百个的大规模全谱全分析就必须用力可的TOF才能保证数据质量。而且其它LECO组学用户也大多比较过，目前各种GCMS只有力可的高通量TOF才能保证足够的数据可靠性。很多样品来自医院的患者，非常稀缺和珍贵，容不得重复进样来反复尝试。这正是力可在代谢组学应用的极强优势，同时我们也在不断和用户合作开发代谢组学谱库、统计处理软件，不断自我进化。”张志杰说。
其实常识是，经典的GC-MS可定性代谢物比LC-MS更多更准确，张志杰也希望从事代谢组学的研究者多多重视采用GC-TOF路线。
LECO质谱系统在环境领域也得到广泛应用。环境领域如生态中心研究持久性有机污染物和大气的江桂斌郑明辉课题组、研究水质污染的杨敏课题组、负责全国饮用水水质安全控制的城建部水质所、环境地质研究中心地表水固废氯化石蜡等的饶竹课题组、中国地质大学、台湾环保署、同济大学、福州大学、水利部水质所、江苏连云港环监站、河南周口环监站、宝钢研究院等。
石油石化化工煤炭领域也有很多用户，包括中石油、中石化各自的勘探开发研究院和石油化工研究院、中海油炼化化工研究院、上海石化院、神华煤制油研究院，中国石油大学、地质大学，以及地方上的油田如大庆、辽河、胜利、廊坊无锡地质、宁煤集团、宁波中金等等，都是力可的忠实用户，并且已在逐步建立GCxGC的行业标准中。还有下游应用以大连化物所、上海有机所、通用电气中国、沙特基础伯上海、浙江巨化为代表的的新材料科学。
食品领域应用方向分为两类——食品工业和食品安全。食品工业方面的用户有：茅台、五粮液、剑南春、古井贡、汾酒、今世缘等全国各大酒厂；上海、云南、江苏、湖南、河南、川渝、安徽、广西、贵州、福建等各地烟草公司及国家烟草研究院。相比欧美市场，目前香精香料用户比较少，仅有芬美意，因为国内市场分工不同，香精香料产业的研发中心大多仍在境外。食品安全方面的用户包括国家检验科学研究院和各省出入境单位，比如宁波、广东、浙江、天津、福建、山东、辽宁、湖南、湖北、云南、山西、深圳、上海、珠海、黄山、秦皇岛等地的商检质检和食药监。
农口则有中科院植物所、农科院植保所、农科院油料所、林业大学、热带农科院、新疆农垦、山东农科院、茶科所、安徽农检中心等，多以植物代谢组学、农产品安全、信息素等为研究方向。
大学用户分析测试中心为多，如交通大学分析测试中心广泛面对全社会服务，特别要求全二维气相和高通量飞行时间质谱的送样量极大，仪器利用率极高常年满负荷运转。典型院校用户还有清华大学、药科大学、江南大学、同济大学、深圳大学、上海大学、厦门大学、台湾大学、北京工业大学、北京工商大学、福州大学、南京医科大学、河南理工、福建农林、东北电力等大学。
科学院系统有：大连化物所、上海有机所、北京生态研究中心、广州地化所、生态地理所、军事科学医学院等。
法检其实也是非常适用GCTOF进行未知毒物筛查定性的领域，比较典型的是公安部警犬所。
第三方检测公司：上海百趣生物、上海麦特绘谱、杭州博圣生物等，单台年上样量过万也不用维护离子源，很快实现成本回收。
医院：上海第六人民医院代谢性疾病研究中心。
未来的市场机会
张志杰认为，这两年质谱市场高速增长应用领域不断扩张，随着用户群体使用经验和科研能力的大幅提升，他们对质谱产品愈加精通，选择也更加理性。放眼未来，我国日益强大的科研人才队伍必将全面超越欧美引领全球科学创新，在各研究领域不论数量还是质量上都技压群芳，届时他们对质谱设备也将有更高的要求，这样才能在日益激烈的国际竞争中抢占科技浪潮先机。此时，力可这种专业的极客型公司就会有更多服务中国用户的机会。而且目前在常规仪器采购中，用户单位将进一步控制重复购置率，代表科技前沿、具有独门绝技的高端设备将在未来更受欢迎。力可质谱用户群的素描特点是：超越常规分析工作有高端需求的用户，面临样品更复杂，需要分离能力更高、检出能力更高的设备；面临未知物体系的用户，需鉴定完全未知物及其来源的用户；对目标物列表之外的其他代谢物、污染物、同系物、同质异位素也感兴趣的客户；新兴的未成熟未发表的前沿应用等。还有一些大型机构用户，在拥有多台四极杆类、阱类质谱仪器后，需要一台更高端的设备来做常规工作的双重检查和最终确证。
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