像发动Z于汽车，由复旦大学化学系教授丁传凡及其团队研发的四极d阱关键技术和核心部gQ构成了一台质׃A的“中心”，无论其他lg如何更改Q此“中心”最l决定离子阱质谱仪的性能?
在即D行的W?8届中国国际工业博览会上，丁传凡团队将展出包括印刷U\板（PCBQ离子阱、栅|电极离子阱、PCB阵列d阱分析器在内的核心技术成果。该成果已于2015q??1日通过技术鉴定ƈ获得2015q度的中国A器A表学会科学技术奖一{奖?
作ؓCU学仪器的一U，质谱仪主要用于检样本中的化学成分种cd含量。如同对学生q行U目考试Q得到对应学U成l，便知道该学生有学习哪门科目的潜质、哪门科目成l处于中{水q뀂质量分析器是质׃A的重要部分，其作用相当于考试q程Q而离子阱则是质量分析器的一U，两者的关系像U上考试之于考试。丁传凡团队的研发成果，x造离子阱的核心技术?
丁传凡团队创新研发的多项核心技术，不仅提高了离子阱的工作性能Q还可以最大程度降低制作离子阱的成本，为实现质׃A全国产化提供支持。这些技术拥有自ȝ识权，已获得数包括美国，Ƨ洲Q日本和中国的专利保护?
“质׃A器荷技术拥有非常大的市场，各行各业都可以尝试质谱思维。”目前，质谱的运用已涉及到食品安全，航天航空、科学研I、环境监与_ևȝ{领域，q成攑ְ状向各领域扩散?
厚积薄发的智慧：用更便宜的材料研发更_致的A?/b>
作ؓ质量分析器的一U，d阱是通过늣Z用，离子限定在有限I间内，即“阱”内。离子在电场或磁Zq动Q由于质量、大、种cȝ不同Q离子的q动轨道也有所差异Q而此差异可以通过物理方程表达式呈现出来。离子阱被늦后的d“收入囊中”，q行质量分析Q通过算的质量能够推导出此前的样品中含有哪些成分、每U成分的含量是多等?
在此之前Q离子阱内的电场分布是通过双曲面电极实现的Q其形状cM于“掐腰”的圆柱{。电极生的电场作用于离子，使不同质量的d“描l”出相应的运动轨qV由于中国在质谱领域h较晚Q无法制作出高精度的双曲面电极的d阱，只能p巨额l费d外购乎ͼ甚至在初期，西方发达国家以高技术品ؓ借口拒绝对中国售卖，极大影响了国内科学研I和实际应用。于是，丁传凡团队想到用单，便宜的印L路板代替双曲面，以简化制造工降低成本?
如同台式电脑内的L板，印刷U\板（UPCBQ以q面的电极取代双曲面甉|产生高精度的电场分布Q就像在白纸上绘制藏宝图Q每个部分由U\相连接。以印刷U\板制作电极的印刷U\板离子阱分析器（UPCBd阱）Q相比于以往以十万元人民币进口的双曲面电极离子阱Qh格更便宜、加工更单、性能更好?
在此基础上，丁传凡团队还发明了印L路板阵列d阱分析器Q简UPCB阵列d阱）。PCB阵列d׃普通PCBd阱同属于质量分析器类别，两者结构复杂性相当，在效用上前者是许多个后者的l合体，cM于排炮与单筒炮。后者一ơ只能对一个样本内的离子进行质量分析，但前者可以检?0个、甚?00个样本，且拥有更快速的分析速度与更显著的灵敏度Q成本也q未显著增加?
除离子阱外，质量分析器还有磁分析器、飞行时间分析器、四极杆分析器、傅里叶d回旋共振{种cR相比于其他U类Q离子阱h选择性存储和逐出功能Q即选择dq稳定存储在阱内Q或者将d逐出阱外?
位于dq极^面的孔Q是选择储存或逐出的离子的“必l之路”。但q些孔对于甉|中电场的分布会造成影响Q以致媄响离子阱的性能。丁传凡团队由此发明了铺在上面的栅网甉|Q消除对电场分布的媄响，提高d透过率与质量分L能力Qƈ降低了对dq子狭~口的加工精度要求。丁传凡团队获得了该发明的知识权?
目标掌握核心技术：“希望将质谱仪做成家家户户都能拥有的东西?/b>
丁传凡认为，质谱技术的市场需求将会越来越大?
比如Q质׃A可用于分析大cx分，用餐者ƈ不知道大c中的重金属含量是否标Q而质׃A则能够通过对大c的取样分析Q得知其中含有多重金属元素Q以及是否达到对Z有害的程度。同栯用于生活的质׃A能够对蔬果上的农药残留进行测量?
q年来，_ևd的概늛行，质谱成像技术和疄标志物分析能够发挥作用。通过对h体器官拍摄化学照片，得知体内的生物、化学成分的区别。做肿瘤切除手术Ӟȝ会遇到无法彻底切除的情况Q通过质谱成像h体肌肉组l，能够通过相应分子清晰得知肿瘤切除的边界，提高手术成功率。质׃A在医学上的应用还处于h阶段Q英国、美国、加拿大{国家已开始尝试?
然而，对专利保护的H破依旧是国内研I临的问题之一Q质谱领域的知识产权l大多数依旧被国外研I者掌握，完全掌握核心技术依旧是国内学者的目标?
2004q回国后Q丁传凡卛_复旦大学开设质谱学理论和应用的评至今Q在中国高校中独树一帜。他认ؓQ研I质谱对于跨学科知识的掌握要求很高。“只要有人类Q就会有环境Q健店衣食住行等问题Q而质׃A能够帮助我们了解q些。我们希望将质谱仪做成家家户户都能拥有的东西”。丁传凡非常看好质谱仪的未来?
作者：占悦
