走近微波化學(xué)界的傳奇人物--CEM公司總裁Collins博士

[導讀] 目前，微波化學(xué)技術(shù)已被廣泛地應用于從無(wú)機反應到有機反應，從醫藥化工到食品化工，從簡(jiǎn)單的分子反應到復雜生命過(guò)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 )的機會(huì )采訪(fǎng)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。

      二戰期間，隨著(zhù)雷達技術(shù)的進(jìn)步，微波技術(shù)逐步發(fā)展起來(lái)，六十年代用于需要溫度突變的實(shí)驗，七十年代用于化學(xué)反應。微波化學(xué)是研究在化學(xué)中應用微波的一門(mén)新興的前沿交叉學(xué)科，是在人們對微波場(chǎng)中的物質(zhì)特性及其相互作用的深入研究的基礎上發(fā)展起來(lái)的。
      目前，微波化學(xué)技術(shù)已被廣泛地應用于從無(wú)機反應到有機反應，從醫藥化工到食品化工，從簡(jiǎn)單的分子反應到復雜生命過(guò)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 )的機會(huì )采訪(fǎng)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(píng)果公司一樣，起初也是在車(chē)庫中成立。Collins博士利用一個(gè)停車(chē)庫和一些軍用雷達的部件開(kāi)始了CEM公司的創(chuàng )建和產(chǎn)品的研發(fā)。而公司名稱(chēng)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，并擔任很重要的職位。當有一天Collins博士告訴其身邊的人他要離職去創(chuàng )業(yè)了，所有人都認為他瘋了，但Collins博士有著(zhù)很堅定的信念，相信一定會(huì )在微波化學(xué)應用領(lǐng)域給用戶(hù)帶來(lái)驚喜。
      在市場(chǎng)化競爭越來(lái)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(jiàn)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(lái)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)的費用已經(jīng)達到上千萬(wàn)美元。一般公司在擴大其生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)規模時(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(lái)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(lái)推出的Liberty BLUE多肽合成儀，其溶劑用量比現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。“當年中國國內合成了38個(gè)氨基酸的肽，就引起了世界的轟動(dòng)，現在清華大學(xué)通過(guò)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”，Collins博士娓娓道來(lái)。

 
LibertyBlue微波全自動(dòng)多肽連續合成儀

      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（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*性及應用實(shí)用性3項標準進(jìn)行評選，評選出過(guò)去一年100個(gè)創(chuàng )新和技術(shù)意義的上市產(chǎn)品）。這在其他規模相當的同行中是*的，即使更大的科技公司也很難獲得如此多的R&D 100大獎。這些獎項的獲得主要源于Collins博士對技術(shù)不斷的追求和創(chuàng )新。Collins博士常年呆在實(shí)驗室，把實(shí)驗室當成自己的辦公室，他認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(hù)的產(chǎn)品，這也是Collins博士特立獨行的地方。

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

如何更好地貼近用戶(hù)
      CEM公司在成立之初，就把滿(mǎn)足用戶(hù)的需求定為了公司發(fā)展的宗旨。CEM公司時(shí)刻在聆聽(tīng)著(zhù)來(lái)自市場(chǎng)和用戶(hù)的聲音，用戶(hù)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(shuō)到，“CEM公司始終在試圖很好地了解用戶(hù)，只有這樣，才會(huì )解決用戶(hù)真正的需求，取得用戶(hù)的信賴(lài)，了解市場(chǎng)和用戶(hù)真正需要什么”。所以說(shuō)CEM公司和客戶(hù)之間的是很緊密、很密切的。
      此外，為了更好地服務(wù)于用戶(hù)，CEM公司在北卡羅萊納州設立了世界上zui大的微波化學(xué)研究實(shí)驗基地，集中了世界*的微波化學(xué)專(zhuān)家，不斷研究和探索微波化學(xué)的機理及其應用。所以，CEM公司不僅有工程師，它的實(shí)驗室里面還有科學(xué)家和應用者。通過(guò)科學(xué)家的實(shí)驗和應用者的使用就可以模擬用戶(hù)在儀器使用過(guò)程中可能會(huì )遇到的問(wèn)題，以及幫助用戶(hù)去開(kāi)發(fā)有針對性的解決方案，這是CEM公司在服務(wù)于用戶(hù)方面有別于其他公司的一個(gè)重要方面。同時(shí)，由 CEM 專(zhuān)家推出的各種微波樣品處理方法取得了大量的成果和，被機構 USEPA、AOAC、NCAT、ASTM 等認可作為了通用標準方法。

從開(kāi)始就是解決方案提供者
      目前，很多儀器公司已經(jīng)由傳統的單純對儀器的推廣轉變?yōu)榱藢x器使用解決方案的推廣以滿(mǎn)足用戶(hù)更深入的需求，這些對于CEM公司來(lái)說(shuō)并不是什么新鮮事。CEM公司成立之初，實(shí)驗室里就有一個(gè)團隊，如果客戶(hù)在儀器使用和方法應用方面遇到什么問(wèn)題，他們就可以提供幫助。因此，CEM公司不僅是賣(mài)儀器給客戶(hù)用，而且會(huì )告訴用戶(hù)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(hù)不知道怎么去做，只知道要去合成一個(gè)序列。這時(shí)，用戶(hù)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(hù)。同時(shí)，CEM公司的每一臺儀器其實(shí)就是一個(gè)解決方案。它的儀器本身就帶有很多應用方法，例如微波消解儀，用戶(hù)只需要調出來(lái)使用就可以了。因此，CEM公司從成立之初就旨在為用戶(hù)提供一套完整的解決方案。并且，現在世界上很多地方的標準都是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是一項新型無(wú)線(xiàn)原位溫度測量技術(shù)，改變了傳統的微波消解的溫度測量方式。iWave^TM可以測量樣品真實(shí)的溫度，而不是罐子外表面的溫度。與傳統的光纖探針技術(shù)相比，現在的iWave^TM可以達到和光纖測溫同樣的準確度，卻不需要一個(gè)主控罐，從而可以節省大量的裝配時(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(guò)去二十年微波消解領(lǐng)域zui重要的進(jìn)步。溫度測量和控制是微波消解zui重要的參數。”現在，通過(guò)iWave^TM技術(shù)可以地直接測量每個(gè)罐子中的內部樣品溫度，*地簡(jiǎn)化了微波消解的整個(gè)過(guò)程。這個(gè)進(jìn)步使得微波消解的應用領(lǐng)域可以擴展至一些新的和更有挑戰性的應用上。Collins博士說(shuō)，“iWave^TM技術(shù)帶來(lái)的其他好處是：它可以*支持現場(chǎng)升級，這樣就可以確保我們廣大的已有用戶(hù)群體都可以很輕松地受益于此項技術(shù)。作為微波化學(xué)領(lǐng)域的和者，CEM公司會(huì )持續創(chuàng )新，以更簡(jiǎn)化的操作方法和更優(yōu)異的儀器工作表現為奮斗目標。iWave^TM技術(shù)即是其中的一例。”

著(zhù)力于改變業(yè)內現有標準
      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)上有很多的競爭對手。CEM公司到目前為止之所以能在業(yè)內一直保持，是因為持之以恒地開(kāi)發(fā)新技術(shù)。以前，CEM公司被*為是一家微波化學(xué)公司，但現在看來(lái)，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技術(shù)，把脂肪氫核信號與其他氫核信號相隔離，通過(guò)物理學(xué)核磁信號直接測量脂肪分子氫核的數量，從而得到脂肪的含量，擺脫了傳統的需要用不同化學(xué)方法測量不同的樣品的復雜局面。

ORACLE通用快速脂肪分析儀

      ORACLE通用快速脂肪分析儀的推出，把目前各種傳統的、化學(xué)的、或各種間接的脂肪分析技術(shù)，直接統一到測試脂肪氫核的物理學(xué)本質(zhì)上來(lái)，直接回歸到測試脂肪氫核的本質(zhì)上來(lái)。這是歷*，人們實(shí)現了只用單一的氫核測試方法，即可分析各種不同樣品中包括游離態(tài)和結合態(tài)的總脂肪含量。“在五年內，ORACLE可能成為整個(gè)行業(yè)的新標準，用測試脂肪氫核的直接本質(zhì)來(lái)統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(fǎng)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)出的那種對產(chǎn)品技術(shù)和質(zhì)量執著(zhù)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大獎的科技公司來(lái)說(shuō)，或許確實(shí)需要一些“執著(zhù)”和“理想主義色彩”的精神。面對市場(chǎng)化競爭越來(lái)越激烈的今天，CEM公司并沒(méi)有將利潤作為成功的*指標，而是致力于服務(wù)用戶(hù)和行業(yè)，將滿(mǎn)足用戶(hù)需求、改變行業(yè)發(fā)展現狀作為了公司發(fā)展的*目標，這些也許就是一個(gè)企業(yè)得以在未來(lái)“世界戰場(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)和應用推廣，包括有機化學(xué)、分析化學(xué)和過(guò)程控制，是微波化學(xué)的專(zhuān)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(zhuān)業(yè)，曾多次取得各種發(fā)明獎項，并且曾是ALSSA（Analytical & Life Science System Association）組織的理事長(cháng)。參與了由ACS（America Chemical Society）出版的眾多專(zhuān)業(yè)微波化學(xué)參考書(shū)籍的編寫(xiě)。

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），獲得 11 次 R&D100 應用科學(xué)大獎，成果顯赫，被稱(chēng)為微波技術(shù)和。
      自 1971 年至今，美國 CEM 公司開(kāi)創(chuàng )微波化學(xué) 40多年的歷史。CEM 發(fā)明了微波消解、萃取、灰化和合成應用等，美國 USEPA 標準方法 3015、3051、3052、3546 的制定均以 CEM 儀器為基礎，CEM 為今天微波化學(xué)的發(fā)展奠定了基礎和方向。MARS 是現行標準的基礎儀器。幾乎所有的微波化學(xué)的應用技術(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(lèi)實(shí)驗室得到廣泛使用。

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
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)明真蛋白測定儀
2011年  3合1自動(dòng)消解萃取形態(tài)分析
2013年  實(shí)現4分鐘單循環(huán)多肽合成

附3：CEM獲得11次R&D100大獎產(chǎn)品

編號    年份    獲獎儀器
1      1982     AES微波自動(dòng)萃取系統
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微波水份測定儀
6      2001     Smart Trac微波核磁脂肪測定儀
7      2003     Voyager微波流動(dòng)合成系統
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
10    2009     Sprint真蛋白快速測定儀
11    2014     LibertyBlue微波全自動(dòng)多肽連續合成儀