對話華儀寧創聞路紅博士：揭秘國際首臺（套）質譜儀的創新之路

導讀： 寧波華儀寧創推出全球首臺單細胞代謝物分析質譜儀SinCell-100，突破技術瓶頸，實現精準檢測，獲多項榮譽，助力生命科學與精準醫學發展。

在質譜儀領域，寧波華儀寧創智能科技有限公司（以下簡稱“華儀寧創”）憑借一系列創新成果脫穎而出，尤其是其被認定為國際首臺（套）產品的“單細胞代謝物分析質譜儀SinCell-100”，更是成為行業焦點，吸引了眾多目光。

單細胞代謝物分析質譜儀SinCell-100多項榮譽加身，如：浙江省經信廳認定的2024年度“國際首臺（套）產品”、3i獎-2024年度科學儀器行業優秀新品、2025年度分析測試儀器創新獎、2025年朱良漪創新成果獎等。

首臺套政策，是國家工信部在2012年左右為鼓勵研制能替代進口甚至原創產品而出臺的政策，由各省經信廳組織實施。產品被各省經信廳認定為“首臺（套）產品”是國家級資質榮譽，可以享受國家和各省出臺的首臺套獎勵優惠政策。據不完全統計，在國內質譜領域，單細胞代謝物分析質譜儀SinCell-100是首個獲得政府官方認定的國際首臺（套）質譜儀產品。華儀寧創總經理聞路紅博士介紹：“國際首臺套產品申報認定的競爭非常激烈，我們獲得認定非常幸運。這個產品是寧波市第二個獲得國際首臺（套）認定的高端裝備產品，今年寧波市和浙江省很多領導到公司調研這個原創和有新質生產力特征的產品。”

近日，儀器信息網專訪了聞路紅博士，深入了解這款產品背后的研發歷程、市場推廣以及公司未來規劃。

華儀寧創總經理 聞路紅博士

技術攻堅戰：破解國際性難題

SinCell-100獲得了國際首臺（套）產品稱號，是因為它是國際上第一臺真正實現單細胞代謝物分析的商品化質譜儀。過去，質譜分析的最小樣本量為10納升，而單個細胞里的代謝物量僅為1~100皮升。也就是說，在SinCell-100推出前，國際上還沒有商品化的質譜儀能對單個細胞里的代謝進行物分析。

據聞路紅博士回憶，SinCell-100在工程化過程中，最大的難題是如何產生足夠小且體積一致的微液滴來對單細胞進行萃取從而獲得內源性代謝物。2015年清華大學張新榮教授發表文章，提出可通過液滴包裹單細胞破壁提取代謝物進行質譜分析，初步驗證了方法的可行性，但該技術路線并未真正實現工程化。

研發微液滴產生技術時，團隊沒有任何可參考的資料。當液滴過小時需控制并解決表面張力問題，這是國際性難題。聞路紅博士介紹，團隊通過流體力學建模仿真找到了突破口。在仿真建模過程中，由于液滴表面張力受多種因素影響，控制參數的選擇極為復雜，研發團隊經過無數次試驗和嘗試，最終獲得了最優解，能恰到好處地產生高質量的微液滴。聞路紅博士表示：“這個技術的突破讓團隊獲得了巨大的成就感。”

華儀寧創發明的超微量皮升級液滴產生方法，將用于單細胞檢測的液滴體積精準地控制在10-1000皮升范圍內。這個液滴體積的精度至關重要，過小會包裹不住細胞，過大則過度稀釋，無法完成單細胞的檢測，是單細胞代謝物分析質譜儀得以工程化的關鍵一步。

2017年聞路紅團隊與張新榮教授聯合申報承擔國家自然科學基金委員會重大科研儀器研制項目“質譜單細胞分析系統研制”，聞路紅團隊經過兩年攻關在皮升液滴萃取技術、皮升電噴霧質譜技術和全自動精密顯微操控技術等關鍵核心技術上陸續取得突破，2019年成功研制出原理樣機，2020-2021年公司繼續投資實現工程化，再到2024年商品化產品上市，經過八年的努力，華儀寧創創造了奇跡！

市場突圍戰：用數據打破質疑

國際領先“0-1”產品推向市場，一開始遭遇到的是用戶質疑，聞路紅博士對此印象深刻。

2021年，單細胞代謝物分析質譜儀工程化樣機完成，公司開始尋找感興趣的生命科學團隊或醫學團隊開展應用合作。每個用戶交流開始提出的第一個問題，就是儀器是否真的能測出單個細胞里的內源性代謝物？只有拿出實實在在的證據才能化解用戶的質疑。通過請教張新榮教授和查閱文獻，項目團隊提出了一個證明方案：拿一個“干凈”的細胞，用同位素標記的葡萄糖喂養它；當營養液充分滲透到細胞內部后，將它清洗“干凈”以排除外來物質；然后在SinCell-100上進行檢測。聞路紅博士激動地說：“我們最終清晰捕捉到了葡萄糖同位素信號。這個實驗成為了SinCell-100能真正檢測單個細胞內源性代謝物的最好證明。”

緊接著，生命科學研究科學家關心的第二個問題出現了，大家關心這臺儀器能否看到與群體代謝組學不一樣的質譜信號，以及這些信號是否具有臨床價值。聞路紅博士自豪地說：“我們做到了！”。同樣的細胞，高分辨高靈敏度質譜儀做群體代謝組學只能測出100多種代謝物，而SinCell-100檢測單個細胞可以檢測出200多種甚至300多種代謝物，檢測到的代謝物數量有了顯著提升。因為做群體代謝組學，大量細胞混樣分析會掩蓋一些單細胞中的微弱代謝物信號，即使質譜儀靈敏度再高也無法檢測到。而SinCell-100是單個細胞分析，微弱代謝物信號照樣能測得出來。另外，SinCell-100還可以應用于重大疾病治療過程的耐藥監測，進行分型研究，對不同病人用藥后的耐藥情況在單細胞水平進行代謝物數據分型，結果顯示數據區分度很好，這證明其可以支撐重大代謝疾病的個性化醫療，具有非常大的臨床價值。

目前，SinCell-100已經有超過三十個應用合作伙伴，包括浙江大學醫學院附屬第一醫院、中國醫學科學院腫瘤醫院等著名的醫學團隊，應用探索的場景越來越多，涉及單細胞代謝組學研究、腫瘤分子標志物研究、癌癥腫瘤早期篩查、腫瘤治療耐藥性監測、腫瘤治療藥物篩選等領域。聞路紅博士說：“單細胞代謝組學研究現在很熱門，能在生命科學和臨床精準醫學角度揭示新現象，科學家們都希望能借助SinCell-100發表高水平論文，沖擊頂刊。”

華儀寧創單細胞代謝物分析質譜儀SinCell-100

未來之戰：抓住風口搶占先機，構建產品生態

抓住生命科學和精準醫學進入到單細胞層面的風口，華儀寧創率先研制出了真正能夠進行單細胞代謝物分析的尖端質譜儀，但留給他們的窗口期可能只有兩到三年。其他質譜企業也會嘗試采用其它技術路線實現單細胞代謝物分析，我們必須要有緊迫感。從初步獲得客戶認可到實現應用與市場的規?；?，SinCell-100還需做好應用開發工作，打響“未來之戰”。

聞路紅博士表示，接下來公司需要盡快開展以下工作。首先，加大宣傳力度，讓從事生命科學、精準醫學或對單細胞代謝組學感興趣的科學家們知道，國際上已有可以進行單細胞代謝物分析的質譜儀，購買此類儀器就找華儀寧創，這是公司首要任務。

其次，盡快搶占市場；在應用端盡快樹立標桿，提供有價值、成熟的應用案例；在兩到三年的窗口期內，讓華儀寧創成為單細胞代謝組學領域的第一品牌。“賣得多、用得多，產品不斷迭代會更成熟完善，我們才能保持技術和市場的領先地位。”聞路紅博士也提出希望，“原創首臺套產品需要有使用的機會才能證明成果的價值。缺少應用機會是我國高端儀器長期發展緩慢的一個重要原因。希望用戶和政府為原創性國產首臺套產品提供更多應用的機會，大家共同為國產儀器的創新發展助力。”

該建議與國務院辦公廳于2025年11月7日發布的《關于加快場景培育和開放推動新場景大規模應用的實施意見》相契合。該政策旨在通過場景化應用促進新技術、新產品、新業態的產業化發展，推動科技創新與產業升級融合。

此外，華儀寧創注重合作共贏。如SinCell-100已經解決接口等問題，可與其他家質譜儀公司產品聯用，如用戶實驗室已有其他品牌質譜儀，可以選購SinCell-100的單細胞全自動萃取和離子化模塊，把實驗室已有的質譜儀升級為一臺可以開展單細胞代謝組學研究的檢測平臺。

談到發展戰略，聞路紅博士表示，華儀寧創經過十年發展公司已形成兩個重要定位。一是現場快速篩查質譜儀領先企業。其中，針對公司重點行業市場——公安禁毒市場，提出明確目標：成為公安禁毒領域的領頭羊企業。目前公司已打造了豐富的產品生態，可為用戶提供整體解決方案，在公安禁毒市場開始具有口碑和品牌效應。二是成為一家擁有原創質譜技術的中國質譜企業。原創性的單細胞代謝物分析質譜儀為華儀寧創樹立擁有原創質譜技高端質譜品牌形象提供了重要支撐。

后記

到目前為止，華儀寧創已有三個自主創新質譜產品被政府認定為首臺套產品。除了SinCell-100認定為國際首臺套產品之外，還有兩個國內首臺套產品：直接電離質譜儀和介質阻擋放電質譜離子源。據不完全統計，在國內眾多質譜廠家中，華儀寧創是獲得的首臺套產品認定最多的國產質譜企業。對于國產質譜企業，有一個產品獲得國內首臺套產品的認定都非常不容易，華儀寧創卻手握三個，聞路紅博士分享了兩點“秘籍”：第一，產品一定要有創新性，要有充分的材料證明原創性和獨一無二的特性。第二，產品一定要有重大的經濟社會效益，因為首臺套的申報認定競爭非常激烈，如果沒有重大經濟社會效益，即使創新性很強也不一定能得到首臺套認定。