農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型推動(dòng)納米農(nóng)藥、納米肥料走向科研前沿，而真正的挑戰(zhàn)來(lái)自更底層的問(wèn)題——

這些納米顆粒進(jìn)入土壤或水體后，會(huì)經(jīng)歷怎樣的遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨？

今年，中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心（以下簡(jiǎn)稱“生態(tài)環(huán)境研究中心”）譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)利用循環(huán)電場(chǎng)場(chǎng)流分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（CyElFFF–ICPMS）在線聯(lián)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了氧化鋅納米顆粒（ZnO NPs）在土壤益生菌體系中的實(shí)時(shí)追蹤。

相關(guān)成果發(fā)表在國(guó)際分析化學(xué)期刊《Microchemical Journal》。

支撐這項(xiàng)研究成果的，是聚光科技旗下自主孵化子公司譜育科技與生態(tài)環(huán)境研究中心共同搭建的微納顆粒分析體系。

譜育科技助力生態(tài)環(huán)境研究中心譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)在《Microchemical Journal》發(fā)表論文

從分離到算法

交付的是“體系能力”

2023年，生態(tài)環(huán)境研究中心購(gòu)買了一臺(tái)譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（ICP-MS）。

在這次合作中，譜育科技交付的不是一臺(tái)單純的儀器，而是一套覆蓋分離、檢測(cè)、算法、軟件到聯(lián)用匹配的完整體系能力。

為了讓循環(huán)電場(chǎng)場(chǎng)流分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀能在復(fù)雜菌群體系中跑得通、跑得穩(wěn)、跑得準(zhǔn)，譜育科技團(tuán)隊(duì)做了大量系統(tǒng)性工作。

團(tuán)隊(duì)花費(fèi)數(shù)月，開(kāi)展全鏈條技術(shù)調(diào)研，系統(tǒng)梳理全球單顆粒研究進(jìn)展。精讀70+篇核心論文，對(duì)比不同算法、校準(zhǔn)方式與信號(hào)處理邏輯等。

基于調(diào)研成果，團(tuán)隊(duì)在《無(wú)機(jī)分析化學(xué)》發(fā)表《單顆粒-電感耦合等離子體質(zhì)譜(SP-ICP-MS)法數(shù)據(jù)處理算法的技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀》，首次以國(guó)產(chǎn)視角對(duì)單顆粒算法體系進(jìn)行系統(tǒng)化建設(shè)。

譜育科技團(tuán)隊(duì)在《無(wú)機(jī)分析化學(xué)》發(fā)表論文

這推動(dòng)了單顆粒技術(shù)從零散的“功能點(diǎn)”走向系統(tǒng)化的方法體系，為后續(xù)的聯(lián)合研發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

“我們打造的是單顆粒瞬態(tài)信號(hào)分析平臺(tái)，一個(gè)可供ICP質(zhì)譜系列不同儀器使用的底層能力。”譜育科技研發(fā)人員表示。

兩項(xiàng)攻堅(jiān)

算法開(kāi)發(fā)+主機(jī)深度集成

單顆粒研究的核心是算法，但市場(chǎng)上沒(méi)有可直接滿足生態(tài)環(huán)境研究中心需求的軟件。譜育科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)選擇從零做起——

自主開(kāi)發(fā)算法體系，包括粒徑反演、事件提取、二維校準(zhǔn)模型等。

將算法深度集成至主機(jī)軟件，無(wú)需外置插件，開(kāi)機(jī)即可用于科研。

循環(huán)電場(chǎng)場(chǎng)流分離儀作為生態(tài)環(huán)境研究中心的自研設(shè)備，與譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀的聯(lián)用難度極高。譜育科技團(tuán)隊(duì)完成了多項(xiàng)關(guān)鍵調(diào)試，可穩(wěn)定捕捉并記錄持續(xù)瞬態(tài)顆粒信號(hào)。

譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀在生態(tài)環(huán)境研究中心持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行

目前，譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀每周至少運(yùn)行50+小時(shí)。譚志強(qiáng)研究員表示：“儀器核心性能達(dá)到了國(guó)際主流設(shè)備水平，能在高強(qiáng)度科研場(chǎng)景下長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。”

攜手合作

基于多年驗(yàn)證與信任

生態(tài)環(huán)境研究中心與譜育科技的合作可追溯至2017年。

當(dāng)時(shí)，譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀試用機(jī)在真實(shí)科研課題中運(yùn)行，積累了多年現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證數(shù)據(jù)。

2023年，當(dāng)生態(tài)環(huán)境研究中心密云園區(qū)啟動(dòng)儀器選型時(shí)，譜育科技不再是需要重新驗(yàn)證的供應(yīng)商，而是已在科研場(chǎng)景中長(zhǎng)期穩(wěn)定表現(xiàn)的國(guó)產(chǎn)方案。

項(xiàng)目交付前，譜育科技團(tuán)隊(duì)多次到訪生態(tài)環(huán)境研究中心，與譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊(duì)就樣品前處理、分析路徑、算法思路等進(jìn)行了充分交流。

項(xiàng)目交付前，譜育科技團(tuán)隊(duì)多次到訪生態(tài)環(huán)境研究中心

售后響應(yīng)速度也成為客戶反復(fù)提及的優(yōu)勢(shì)。“當(dāng)我們遇到技術(shù)問(wèn)題，譜育科技團(tuán)隊(duì)能夠積極響應(yīng)，提供切實(shí)可行的解決方案。”譚志強(qiáng)研究員表示。

如今，生態(tài)環(huán)境研究中心正計(jì)劃采購(gòu)更多譜育科技的高端科學(xué)儀器，并推進(jìn)建立示范應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室。

滿足客戶需求的同時(shí)，譜育科技也實(shí)現(xiàn)了從技術(shù)共建到成果共建的跨越。

憑借單顆粒電感耦合等離子體質(zhì)譜分析數(shù)據(jù)處理方法，譜育科技團(tuán)隊(duì)已申請(qǐng)發(fā)明專利。同時(shí)，還參與了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 42732-2023 納米技術(shù) 水相中無(wú)機(jī)納米顆粒的尺寸分布和濃度測(cè)量 單顆粒電感耦合等離子體質(zhì)譜法》的起草工作。

國(guó)產(chǎn)高端儀器正從“參與部分實(shí)驗(yàn)”，走向“支撐體系級(jí)研究”，成為科研團(tuán)隊(duì)不可或缺的合作者。

這一次，是納米材料在土壤中的軌跡。下一次，可能就是更多生態(tài)環(huán)境難題的答案。