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中科院生態(tài)環(huán)境研究中心譚志強(qiáng)團(tuán)隊×國產(chǎn)ICP-MS：追蹤土壤中的納米軌跡
發(fā)布時間：2025-11-20
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農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型推動納米農(nóng)藥、納米肥料走向科研前沿，而真正的挑戰(zhàn)來自更底層的問題——
這些納米顆粒進(jìn)入土壤或水體后，會經(jīng)歷怎樣的遷移、轉(zhuǎn)化與歸趨？
今年，中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心（以下簡稱“生態(tài)環(huán)境研究中心”）譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊利用循環(huán)電場場流分離-電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（CyElFFF–ICPMS）在線聯(lián)用系統(tǒng)，實現(xiàn)了氧化鋅納米顆粒（ZnO NPs）在土壤益生菌體系中的實時追蹤。
相關(guān)成果發(fā)表在國際分析化學(xué)期刊《Microchemical Journal》。（點(diǎn)擊閱讀原文）
支撐這項研究成果的，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)境研究中心購買了一臺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單純的儀器，而是一套覆蓋分離、檢測、算法、軟件到聯(lián)用匹配的完整體系能力。
為了讓循環(huán)電場場流分離-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)隊做了大量系統(tǒng)性工作。
團(tuán)隊花費(fèi)數(shù)月，開展全鏈條技術(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，對比不同算法、校準(zhǔn)方式與信號處理邏輯等。
基于調(diào)研成果，團(tuán)隊在《無機(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》，首次以國產(chǎn)視角對單顆粒算法體系進(jìn)行系統(tǒng)化建設(shè)。
譜育科技團(tuán)隊在《無機(jī)分析化學(xué)》發(fā)表論文
這推動了單顆粒技術(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)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。
“我們打造的是單顆粒瞬態(tài)信號分析平臺，一個可供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。
兩項攻堅
算法開發(fā)+主機(jī)深度集成
單顆粒研究的核心是算法，但市場上沒有可直接滿足生態(tài)環(huán)境研究中心需求的軟件。譜育科技研發(fā)團(tuán)隊選擇從零做起——
自主開發(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，無需外置插件，開機(jī)即可用于科研。
循環(huán)電場場流分離儀作為生態(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)隊完成了多項關(guān)鍵調(diào)試，可穩(wěn)定捕捉并記錄持續(xù)瞬態(tài)顆粒信號。
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。譚志強(qiáng)研究員表示：“儀器核心性能達(dá)到了國際主流設(shè)備水平，能在高強(qiáng)度科研場景下長期保持穩(wěn)定。”
攜手合作
基于多年驗證與信任
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，譜育科技電感耦合等離子體質(zhì)譜儀試用機(jī)在真實科研課題中運(yùn)行，積累了多年現(xiàn)場驗證數(shù)據(jù)。
2023年，當(dāng)生態(tài)環(huán)境研究中心密云園區(qū)啟動儀器選型時，譜育科技不再是需要重新驗證的供應(yīng)商，而是已在科研場景中長期穩(wěn)定表現(xiàn)的國產(chǎn)方案。
項目交付前，譜育科技團(tuán)隊多次到訪生態(tài)環(huán)境研究中心，與譚志強(qiáng)研究團(tuán)隊就樣品前處理、分析路徑、算法思路等進(jìn)行了充分交流。
項目交付前，譜育科技團(tuán)隊多次到訪生態(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。“當(dāng)我們遇到技術(shù)問題，譜育科技團(tuán)隊能夠積極響應(yīng)，提供切實可行的解決方案。”譚志強(qiáng)研究員表示。
如今，生態(tài)環(huán)境研究中心正計劃采購更多譜育科技的高端科學(xué)儀器，并推進(jìn)建立示范應(yīng)用實驗室。
滿足客戶需求的同時，譜育科技也實現(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)隊已申請發(fā)明專利。同時，還參與了國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 42732-2023 納米技術(shù) 水相中無機(jī)納米顆粒的尺寸分布和濃度測量 單顆粒電感耦合等離子體質(zhì)譜法》的起草工作。
國產(chǎn)高端儀器正從“參與部分實驗”，走向“支撐體系級研究”，成為科研團(tuán)隊不可或缺的合作者。
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。
