[導(dǎo)讀] 目前，微波化學(xué)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于從無機(jī)反應(yīng)到有機(jī)反應(yīng)，從醫(yī)藥化工到食品化工，從簡(jiǎn)單的分子反應(yīng)到復(fù)雜生命過程的各個(gè)化學(xué)領(lǐng)域。近期，儀器信息網(wǎng)編輯借參加CEM公司新品發(fā)布會(huì)的機(jī)會(huì)采訪到了微波化學(xué)界的傳奇人物——美國CEM公司創(chuàng)立者M(jìn)ichael Collins博士。

      二戰(zhàn)期間，隨著雷達(dá)技術(shù)的進(jìn)步，微波技術(shù)逐步發(fā)展起來，六十年代用于需要溫度突變的實(shí)驗(yàn)，七十年代用于化學(xué)反應(yīng)。微波化學(xué)是研究在化學(xué)中應(yīng)用微波的一門新興的前沿交叉學(xué)科，是在人們對(duì)微波場(chǎng)中的物質(zhì)特性及其相互作用的深入研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。
      目前，微波化學(xué)技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于從無機(jī)反應(yīng)到有機(jī)反應(yīng)，從醫(yī)藥化工到食品化工，從簡(jiǎn)單的分子反應(yīng)到復(fù)雜生命過程的各個(gè)化學(xué)領(lǐng)域。近期，儀器信息網(wǎng)編輯借參加CEM公司新品發(fā)布會(huì)的機(jī)會(huì)采訪到了微波化學(xué)界的傳奇人物——美國CEM公司創(chuàng)立者M(jìn)ichael Collins博士。

美國CEM公司創(chuàng)立者 Michael Collins博士

具有理想主義色彩的人
      CEM 公司和美國蘋果公司一樣，起初也是在車庫中成立。Collins博士利用一個(gè)停車庫和一些軍用雷達(dá)的部件開始了CEM公司的創(chuàng)建和產(chǎn)品的研發(fā)。而公司名稱CEM是化學(xué)電子微波（Chemistry Electronic Microwave）三個(gè)英文單詞的首字母。在美國政府的資助下，受USEPA委托，Collins博士成功地將微波技術(shù)應(yīng)用于分析化學(xué)領(lǐng)域。Collins博士談到，在創(chuàng)辦CEM 公司之前，他在美國的雷索公司工作，并擔(dān)任很重要的職位。當(dāng)有一天Collins博士告訴其身邊的人他要離職去創(chuàng)業(yè)了，所有人都認(rèn)為他瘋了，但Collins博士有著很堅(jiān)定的信念，相信一定會(huì)在微波化學(xué)應(yīng)用領(lǐng)域給用戶帶來驚喜。
      在市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的今天，很多公司紛紛將目光投向如何才能賺取更多的利潤，而CEM公司卻恰恰相反。CEM公司在科學(xué)儀器界是一個(gè)非常罕見的公司——非常愿意去嘗試和創(chuàng)造小眾產(chǎn)品，例如很多公司都會(huì)考慮研發(fā)出來的產(chǎn)品能不能*，但CEM公司不是，Collins博士更關(guān)注的是能否將產(chǎn)品技術(shù)做到，做到世界*。Collins博士談到，目前CEM公司每年用于產(chǎn)品研發(fā)的費(fèi)用已經(jīng)達(dá)到上千萬美元。一般公司在擴(kuò)大其生產(chǎn)和經(jīng)營規(guī)模時(shí)往往采用收購和并購的方式，而CEM公司則基本依靠自身的研究和生產(chǎn)來發(fā)展。CEM公司研發(fā)的很多產(chǎn)品在技術(shù)上都有重大的突破，例如，近年來推出的Liberty BLUE多肽合成儀，其溶劑用量比現(xiàn)有多肽研制方法減少了90%，從而大大縮減了多肽合成的成本。“當(dāng)年中國國內(nèi)合成了38個(gè)氨基酸的肽，就引起了世界的轟動(dòng)，現(xiàn)在清華大學(xué)通過采用Liberty BLUE剛剛合成了228個(gè)氨基酸的肽，并有可能獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)”，Collins博士娓娓道來。

 
LibertyBlue微波全自動(dòng)多肽連續(xù)合成儀

      作為一家擁有300多名員工的科技公司，CEM公司歷*曾獲得十一次R&D 100大獎(jiǎng)（R&D Magazine雜志每年從上千件科技創(chuàng)新技術(shù)中，依照科技突破性、創(chuàng)新*性及應(yīng)用實(shí)用性3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)選，評(píng)選出過去一年100個(gè)創(chuàng)新和技術(shù)意義的上市產(chǎn)品）。這在其他規(guī)模相當(dāng)?shù)耐兄惺?的，即使更大的科技公司也很難獲得如此多的R&D 100大獎(jiǎng)。這些獎(jiǎng)項(xiàng)的獲得主要源于Collins博士對(duì)技術(shù)不斷的追求和創(chuàng)新。Collins博士常年呆在實(shí)驗(yàn)室，把實(shí)驗(yàn)室當(dāng)成自己的辦公室，他認(rèn)為只有這樣自己才能更好地了解產(chǎn)品，把握技術(shù)，研發(fā)出真正適合用戶的產(chǎn)品，這也是Collins博士特立獨(dú)行的地方。

 
2009年 CEM 獲U.S.EPA 頒發(fā)的美國總統(tǒng)綠色化學(xué)獎(jiǎng)

如何更好地貼近用戶
      CEM公司在成立之初，就把滿足用戶的需求定為了公司發(fā)展的宗旨。CEM公司時(shí)刻在聆聽著來自市場(chǎng)和用戶的聲音，用戶需要什么，需要怎樣的進(jìn)步，需要什么樣的科技……這些都被放在了Collins博士每日工作的首要日程上。Collins博士說到，“CEM公司始終在試圖很好地了解用戶，只有這樣，才會(huì)解決用戶真正的需求，取得用戶的信賴，了解市場(chǎng)和用戶真正需要什么”。所以說CEM公司和客戶之間的是很緊密、很密切的。
      此外，為了更好地服務(wù)于用戶，CEM公司在北卡羅萊納州設(shè)立了世界上zui大的微波化學(xué)研究實(shí)驗(yàn)基地，集中了世界*的微波化學(xué)專家，不斷研究和探索微波化學(xué)的機(jī)理及其應(yīng)用。所以，CEM公司不僅有工程師，它的實(shí)驗(yàn)室里面還有科學(xué)家和應(yīng)用者。通過科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用者的使用就可以模擬用戶在儀器使用過程中可能會(huì)遇到的問題，以及幫助用戶去開發(fā)有針對(duì)性的解決方案，這是CEM公司在服務(wù)于用戶方面有別于其他公司的一個(gè)重要方面。同時(shí)，由 CEM 專家推出的各種微波樣品處理方法取得了大量的成果和，被機(jī)構(gòu) USEPA、AOAC、NCAT、ASTM 等認(rèn)可作為了通用標(biāo)準(zhǔn)方法。

從開始就是解決方案提供者
      目前，很多儀器公司已經(jīng)由傳統(tǒng)的單純對(duì)儀器的推廣轉(zhuǎn)變?yōu)榱藢?duì)儀器使用解決方案的推廣以滿足用戶更深入的需求，這些對(duì)于CEM公司來說并不是什么新鮮事。CEM公司成立之初，實(shí)驗(yàn)室里就有一個(gè)團(tuán)隊(duì)，如果客戶在儀器使用和方法應(yīng)用方面遇到什么問題，他們就可以提供幫助。因此，CEM公司不僅是賣儀器給客戶用，而且會(huì)告訴用戶怎么用和如何用得更好。
      例如，在做多肽合成的時(shí)候，有些用戶不知道怎么去做，只知道要去合成一個(gè)序列。這時(shí)，用戶只需要將序列告訴CEM公司，CEM公司就會(huì)幫其完成整個(gè)序列的合成，并將做好后的方案告訴用戶。同時(shí)，CEM公司的每一臺(tái)儀器其實(shí)就是一個(gè)解決方案。它的儀器本身就帶有很多應(yīng)用方法，例如微波消解儀，用戶只需要調(diào)出來使用就可以了。因此，CEM公司從成立之初就旨在為用戶提供一套完整的解決方案。并且，現(xiàn)在世界上很多地方的標(biāo)準(zhǔn)都是CEM公司參與制定的。
 

CEM Campus

固守微波化學(xué)領(lǐng)域的
      在微波化學(xué)領(lǐng)域，CEM公司想要做的就是怎么樣把它變得更好，特別是如何更好地控制溫度，所以前段時(shí)間CEM公司推出了一個(gè)叫做iWave^TM的功能組件，它可以比較地測(cè)量每個(gè)消解罐中的樣品溫度。這是目前微波產(chǎn)品的一個(gè)研發(fā)方向。iWave^TM是一項(xiàng)新型無線原位溫度測(cè)量技術(shù)，改變了傳統(tǒng)的微波消解的溫度測(cè)量方式。iWave^TM可以測(cè)量樣品真實(shí)的溫度，而不是罐子外表面的溫度。與傳統(tǒng)的光纖探針技術(shù)相比，現(xiàn)在的iWave^TM可以達(dá)到和光纖測(cè)溫同樣的準(zhǔn)確度，卻不需要一個(gè)主控罐，從而可以節(jié)省大量的裝配時(shí)間。

 
iWave^TM的功能組件

    “iWave^TM技術(shù)是一個(gè)重大的技術(shù)突破，它代表了過去二十年微波消解領(lǐng)域zui重要的進(jìn)步。溫度測(cè)量和控制是微波消解zui重要的參數(shù)。”現(xiàn)在，通過iWave^TM技術(shù)可以地直接測(cè)量每個(gè)罐子中的內(nèi)部樣品溫度，*地簡(jiǎn)化了微波消解的整個(gè)過程。這個(gè)進(jìn)步使得微波消解的應(yīng)用領(lǐng)域可以擴(kuò)展至一些新的和更有挑戰(zhàn)性的應(yīng)用上。Collins博士說，“iWave^TM技術(shù)帶來的其他好處是：它可以*支持現(xiàn)場(chǎng)升級(jí)，這樣就可以確保我們廣大的已有用戶群體都可以很輕松地受益于此項(xiàng)技術(shù)。作為微波化學(xué)領(lǐng)域的和者，CEM公司會(huì)持續(xù)創(chuàng)新，以更簡(jiǎn)化的操作方法和更優(yōu)異的儀器工作表現(xiàn)為奮斗目標(biāo)。iWave^TM技術(shù)即是其中的一例。”

著力于改變業(yè)內(nèi)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)
      Collins博士告訴編者，作為微波化學(xué)領(lǐng)域的創(chuàng)始公司，CEM公司在市場(chǎng)上有很多的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。CEM公司到目前為止之所以能在業(yè)內(nèi)一直保持，是因?yàn)槌种院愕亻_發(fā)新技術(shù)。以前，CEM公司被*為是一家微波化學(xué)公司，但現(xiàn)在看來，CEM公司已不限于此，例如這次推出的基于全新NMR脈沖技術(shù)的ORACLE通用快速脂肪分析儀。ORACLE通用快速脂肪分析儀在測(cè)量原理上直接進(jìn)入更深層次的物理學(xué)本質(zhì)，即利用新一代核磁檢測(cè)技術(shù)，把脂肪氫核信號(hào)與其他氫核信號(hào)相隔離，通過物理學(xué)核磁信號(hào)直接測(cè)量脂肪分子氫核的數(shù)量，從而得到脂肪的含量，擺脫了傳統(tǒng)的需要用不同化學(xué)方法測(cè)量不同的樣品的復(fù)雜局面。

ORACLE通用快速脂肪分析儀

      ORACLE通用快速脂肪分析儀的推出，把目前各種傳統(tǒng)的、化學(xué)的、或各種間接的脂肪分析技術(shù)，直接統(tǒng)一到測(cè)試脂肪氫核的物理學(xué)本質(zhì)上來，直接回歸到測(cè)試脂肪氫核的本質(zhì)上來。這是歷*，人們實(shí)現(xiàn)了只用單一的氫核測(cè)試方法，即可分析各種不同樣品中包括游離態(tài)和結(jié)合態(tài)的總脂肪含量。“在五年內(nèi)，ORACLE可能成為整個(gè)行業(yè)的新標(biāo)準(zhǔn)，用測(cè)試脂肪氫核的直接本質(zhì)來統(tǒng)一所有的不同的方法，這是十分了不起的。”CEM公司總裁Michael Collins自豪地表示。
 

儀器信息網(wǎng)編輯與Michael Collins博士（左二）
培安公司總裁劉偉（左一）

后記：
      此次采訪Collins博士給編者留下了深刻的印象，編者從Collins博士身上看到了一名“特殊”研發(fā)人員身上所散發(fā)出的那種對(duì)產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量執(zhí)著追求的工匠精神。作為一家擁有300多名員工，歷*卻十余次獲得R&D 100大獎(jiǎng)的科技公司來說，或許確實(shí)需要一些“執(zhí)著”和“理想主義色彩”的精神。面對(duì)市場(chǎng)化競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的今天，CEM公司并沒有將利潤作為成功的*指標(biāo)，而是致力于服務(wù)用戶和行業(yè)，將滿足用戶需求、改變行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀作為了公司發(fā)展的*目標(biāo)，這些也許就是一個(gè)企業(yè)得以在未來“世界戰(zhàn)場(chǎng)”上立于不敗之地的精髓。

附1：Michael Collins博士介紹
      Michael Collins博士一直致力于微波技術(shù)在化學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用推廣，包括有機(jī)化學(xué)、分析化學(xué)和過程控制，是微波化學(xué)的專家。Collins博士 1969年畢業(yè)于美國德州大學(xué)-Austin分校，物理化學(xué)專業(yè)，曾多次取得各種發(fā)明獎(jiǎng)項(xiàng)，并且曾是ALSSA（Analytical & Life Science System Association）組織的理事長。參與了由ACS（America Chemical Society）出版的眾多專業(yè)微波化學(xué)參考書籍的編寫。

附2： CEM公司簡(jiǎn)介
      美國CEM公司成立于1971年，是zui大的和歷史zui久的微波化學(xué)儀器制造商。CEM 在北卡建有zui大的微波化學(xué)研發(fā)中心，擁有目前微波化學(xué)研發(fā)領(lǐng)域 90% 的技術(shù)（300余項(xiàng)），獲得 11 次 R&D100 應(yīng)用科學(xué)大獎(jiǎng)，成果顯赫，被稱為微波技術(shù)和。
      自 1971 年至今，美國 CEM 公司開創(chuàng)微波化學(xué) 40多年的歷史。CEM 發(fā)明了微波消解、萃取、灰化和合成應(yīng)用等，美國 USEPA 標(biāo)準(zhǔn)方法 3015、3051、3052、3546 的制定均以 CEM 儀器為基礎(chǔ)，CEM 為今天微波化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)和方向。MARS 是現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)儀器。幾乎所有的微波化學(xué)的應(yīng)用技術(shù)，都是由 CEM 發(fā)明創(chuàng)造，并推薦給化學(xué)家們使用的，從此微波化學(xué)進(jìn)入各類實(shí)驗(yàn)室得到廣泛使用。

1971年 發(fā)明微波干燥儀
1975年 發(fā)明微波水分/固形物測(cè)定儀
1978年 發(fā)明微波消解儀
1982年 發(fā)明高壓密閉微波消解儀
1982年 發(fā)明微波萃取儀
1985年 發(fā)明微波灰化儀
1995年 發(fā)明微波脂肪分析儀
1997年 發(fā)明循環(huán)回流微波系統(tǒng)
1999年 發(fā)明單模微波合成儀
2001年 發(fā)明微波形態(tài)萃取
2003年 發(fā)明微波連續(xù)流動(dòng)化學(xué)
2004年 發(fā)明單模多肽固相合成儀
2008年 發(fā)明真蛋白測(cè)定儀
2011年  3合1自動(dòng)消解萃取形態(tài)分析
2013年  實(shí)現(xiàn)4分鐘單循環(huán)多肽合成

附3：CEM獲得11次R&D100大獎(jiǎng)產(chǎn)品

編號(hào)    年份    獲獎(jiǎng)儀器
1      1982     AES微波自動(dòng)萃取系統(tǒng)
2      1989     MAS微波馬弗爐
3      1997     STAR循環(huán)回流微波化學(xué)工作站
4      1998     Mars微波密閉消解和萃取  
5      2000     Smart微波水份測(cè)定儀
6      2001     Smart Trac微波核磁脂肪測(cè)定儀
7      2003     Voyager微波流動(dòng)合成系統(tǒng)
8      2004     Odyssey (Liberty) 多肽合成儀 
9      2005     Investigator原位微波合成拉曼光譜分析聯(lián)用系統(tǒng)
10    2009     Sprint真蛋白快速測(cè)定儀
11    2014     LibertyBlue微波全自動(dòng)多肽連續(xù)合成儀