周振教授团队：做中国人的质谱仪器

周振教授，暨南大学质谱仪器与大气环境研究所所长。1998年和2000年分别于厦门大学和德国吉森大学取得化学博士和物理学博士学位。主持国家863计划项目、国家科学仪器重大专项，获得知识产权上百项，发表科技论文上百篇。国家重大人才工程入选者，国家创新人才推进计划-重点领域创新团队带头人，百千万人才工程国家级人选，国务院政府特殊津贴专家，中国仪器仪表学会会士，中国质谱学会常务理事。广州禾信仪器股份有限公司创始人，全国劳动模范。

至2004 年，中国只有个位数的科研队伍将质谱仪器技术的发展作为团队发展目标，几乎没有一家民营企业真正意义上全身心投身于质谱仪器开发。当初海外归来，明确知道“做中国人的质谱仪器”道路的坎坷和曲折，而今颇感欣慰的是，单颗粒气溶胶质谱仪器已初见成果。当第一台仪器在广东阳江鹤山大气环境监测超级站试用，当第一台仪器登上泰山、青藏高原，当第一台仪器做环渤海黄海监测，当第一台仪器到达南北两极，当第一台仪器送进美国、德国的大学实验室，当第100 台仪器从监测网络上产生数据，当第100 篇基于该仪器的科技文章发表，是那么让人欢欣鼓舞——30 年的质谱追求不仅仅是梦想！

▲ 单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）的发展历程

我跟《大气颗粒物污染在线源解析技术：基于单颗粒质谱》（北京：科学出版社，2024.1）的作者周振教授结缘于2003 年，我记得他当时刚从国外回国创业，我们不约而同地喊出了“做中国人自己的质谱仪器”，共同的梦想使我们在长达20 余年的质谱仪器创新道路上守望相助。我更是目睹了周振教授这样一位质谱追梦人艰辛的创业之路，也在上海证券交易所见证了他质谱事业的高光时刻。

我仔细拜读了周振教授领衔撰写的这部关于单颗粒气溶胶在线解析的质谱技术专著，我看到的不仅仅是这项技术的成长过程，也是我们质谱仪器领域一款高端产品从原理、技术、仪器、应用、产品化、产业化直至支撑企业上市的过程；是“政产学研用金”结合模式在中国质谱仪器领域的成功实践，也是中国质谱产业从无到有、从跟踪模仿到自主创新的涅槃，它的成功给了质谱科技工作者“做中国人自己的质谱仪器”的信心和动力。

方 向

2024 年1 月

（周振等著. 北京：科学出版社，2024.1）将单颗粒气溶胶质谱仪器原理、研制及其在大气环境领域的科学研究和应用实践成果进行总结，重点是15 年来，我国大气环境气溶胶动态来源解析方法论及其在大气环境污染防治中的应用。

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本书主要阐述了基于单颗粒质谱技术的颗粒物源解析技术及应用，向读者介绍单颗粒质谱的发展历程与设计思路，详细地描述了基于单颗粒质谱的动态源解析原理及方法，系统地阐述了我国单颗粒质谱技术的发展现状，并汇总了基于广州禾信仪器股份有限公司开发的单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）在国内外大气研究方面的应用进展，展示了大量的基于单颗粒技术的应用案例。

▲ 单颗粒质谱动态源解析技术原理示意图

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治理灰霾的过程中，为对大气颗粒物的来源和形成过程有清晰的认识，国家面临的重大需求和挑战之一是如何对污染物进行快速、精准的监测，对象不仅是PM2.5，还包括PM2.5 中的多种化学组分，甚至是单个颗粒的层面。这样的需求极大地推动了高水平仪器的研发和进步，周振教授团队研发的具有高时间分辨率的单颗粒质谱仪SPAMS 在在线源解析领域发挥了重要的作用，利用科学、快速的源解析方法来判断PM2.5 来源是控制和治理大气污染的关键。

单颗粒质谱技术经历了长时间的发展，对认识中国的大气污染来源、对生态环境的影响等方面起到了积极的作用，周振教授团队还在持续突破关键技术和不断提高，相信未来单颗粒质谱技术对不同领域的学者和学生的研究都能起到重要的支撑和帮助！

郑 玫

2024 年1 月

中国质谱仪器产业通过单颗粒气溶胶质谱仪器这一差异化设备零突破，从而实现行业的启动和发展，要感谢国家863 计划的资助，以及生态环境保护领域给予的应用土壤。特别感谢傅家谟院士高瞻远瞩，早在2002年就明确指出单颗粒气溶胶质谱仪器在大气环境气溶胶污染中应用的前景，并长期精心指导团队发展。感谢以傅家谟院士、张远航院士、柴发合研究员、盛国英研究员、吴兑研究员等为代表的科学家对“动态来源解析”外延与内涵的雕琢。感谢郑玫教授在成书过程中给予的指导，郑玫教授长期将单颗粒质谱应用于大气污染研究的多个方向，积极地引领了国内基于单颗粒质谱技术的来源解析和海洋气溶胶的研究。感谢中国质谱学会理事长方向研究员在国产质谱仪器发展方面做出的重要贡献，并在梳理质谱历史发展历程方面提出的宝贵建议。我们还感谢西安市环境监测站刘焕武研究员，在仪器实践过程中提出的极具挑战性和建设性的意见与建议，大大促进了方法论的成熟。吴兑研究员提出的第三层级大气气溶胶污染来源解析的概念，即在大气气溶胶化学成分来源解析和污染源来源解析之后的“基于混合态的大气能见度的来源解析”，可能是下一步的难点与发展方向。

周振教授及其团队坚持以解决实际存在的主要环境问题为己任，开展了多方面的研究，其中一系列高时间分辨率单颗粒气溶胶质谱仪器的研发和应用是其主要优势，使得快速源解析和污染治理决策中的快速筛查成为可能，不但能够对大气气溶胶化学成分进行源解析，对污染源进行源解析，还能够对气溶胶光学特性与能见度进行源解析。可以预见，利用机器算法的进步，发展将相对浓度逐渐接近绝对浓度的算法将成为可能，将为“大气污染防治行动计划”“打赢蓝天保卫战”，通过碳减排实现“碳达峰”“碳中和”等国家生态文明建设战略，提供科学支撑。周振教授团队工作现在已经扩展到臭氧前体物的快速源解析、水环境、生态环境、人体健康和实验室应用等诸多领域。

初识周振教授大约是在2011 年前后，他说他有一个梦想：“做中国人的质谱仪器。”经过十余年的艰苦努力，他的这个梦想正在实现，国产质谱仪技术正在成为国家的关键战略支撑，相信他们的努力卓有成效。

吴 兑

2023 年8 月

能主导一个新理论产生—研究论证—被同行接受—发展成为新技术—在实践中得到应用—成为产品—获得社会经济效益这样一个完整的过程，无疑是值得科技工作者庆幸的事情。然而它毕竟又是一个新理论和新实践探索，相关内容不可能面面俱到，一些学术上的奇思妙想，还有待进一步探讨或是时间的验证。

希望本书可以对高端科学仪器的未来发展起到抛砖引玉的作用，请高端科学仪器研发、成果转化、大气环境污染监测领域的科技工作者和广大同行朋友多提宝贵意见。

本文摘编自《大气颗粒物污染在线源解析技术：基于单颗粒质谱》（周振等著. 北京：科学出版社，2024.1）一书“前言”“序一”“序二”“序三”，有删减修改，标题为编者所加。

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（大气污染控制技术与策略丛书）

“十三五”国家重点出版物出版规划项目

责任编辑：杨 震 刘 冉

本书主要阐述了基于单颗粒质谱技术的颗粒物源解析技术及应用，向读者介绍单颗粒质谱的发展历程与设计思路，详细地描述了基于单颗粒质谱的动态源解析原理及方法，系统地阐述了我国单颗粒质谱技术的发展现状，并汇总了基于广州禾信仪器股份有限公司开发的单颗粒气溶胶质谱仪（SPAMS）在国内外大气研究方面的应用进展，展示了大量的基于单颗粒技术的应用案例。

本书主要面向质谱仪器研发、气溶胶研究、大气颗粒物来源解析及大气化学等研究方向的学者和学生，希望本书介绍的颗粒物源解析技术，能让更多国内学者关注国产仪器特别是质谱仪器的研发，做中国人的质谱仪器，振兴国内科研仪器行业的发展。

（本文编辑：刘四旦）

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