生物质谱的特斯拉，永道致远如何用CE-MS联用技术树立新标杆

如果要建起一座高楼，离不开最底层的地基；如果要发展生物技术行业，离不开质谱技术的参与。“质谱是人类揭示生命功能基础和理解复杂疾病机理最好的工具之一。”永道致远创始人夏强为博士这样评价质谱技术在生命技术行业中的分量。

谈起质谱技术，夏强为博士对其的热爱源于他对理解生命物质基础的渴望。在中国科学技术大学少年班本科学习阶段时，他便决定将生命科学作为自己的一个终身事业。埋下了这颗热爱的种子，在漫长的求学生涯中等待开花结果。

夏强为博士在美国西雅图华盛顿大学读博期间进行了质谱应用于定量蛋白质组学方面的研究，在蛋白质组学行业的萌芽阶段就进行了深度全蛋白质组质谱定量研究。到了博士后阶段，夏博士对质谱的研究从微生物的蛋白质组学定量研究扩大到了以质谱研究老年痴呆症病人人脑组织的蛋白质磷酸化水平上，之后进入到世界前沿的高分辨质谱技术实验室参与了第一线的质谱软硬件研发工作。

夏强为博士将他自己的求学经历归纳成了一句话：用宏观世界的质谱技术和组学思维来研究微观世界的生物现象。

永道致远创始人夏强为博士

从研究微生物到研究人脑组织，再到后来夏强为博士去再生元制药公司开发高分辨质谱平台技术，一系列围绕质谱的研究工作后，夏博士越来越深刻的认识到当前的生物质谱技术离规模化的临床应用距离还很远。

目前基于重组蛋白的生物药技术飞速发展，单克隆抗体药物以及新一代的生物药层出不穷，生命科学领域在生物分子尤其是蛋白质组学和代谢组学方面分离的需求越来越强烈。如果要进一步推动生物医药和临床分子诊断研究，那么作为地基的生物质谱技术需要在微量样品分析、高效蛋白质分离、多组学分析、试剂消耗量、新型分离模式、自动化程度、仪器使用成本、规模化应用上进行全面的提升，这也意味着质谱前端的分离技术需要经历从传统的机械泵驱动的液相色谱到先进的电驱动的毛细管电泳技术的底层技术革新。“这其实类似于传统燃油车到电动车的转变。永道致远就是质谱领域的特斯拉。”夏博士补充说道。

在世界上，一些大型分析仪器的龙头企业的发展历史少则三四十年，多则半个世纪。如果中国企业想要把质谱行业发展起来，有这样多的时间去等待吗？夏强为博士也这样考虑过，他表示：“我们不能等待半个世纪，才看到质谱技术能有更广泛的应用。我想寻求的是一条能够推动整个质谱技术发展的加速模式，协同大家的力量，共同推动质谱行业的发展。”

2018年，夏强为博士回到国内，组建了深圳市永道致远科学技术有限公司（简称：永道致远），取名寓意“以质谱之道、致生命之远”，指的正是期望在不远的将来，永道致远能用质谱技术来理解生命原理，做到疾病早诊，从而治病救人的愿景。

永道致远的创始团队由生物质谱应用、质谱离子源设计、毛细管电泳、质谱仪器硬件、机械设计等业界资深专家组成。

其中，永道致远的质谱整机系统负责人曾经开发的离子源设备在全球卖出近千套，后于2017年加入永道致远，负责下一代离子源产品和质谱仪器研制；永道致远的质谱项目经理从博士期间就一直进行质谱相关的研究，曾进入美国航空航天局，参与毛细管电泳与质谱联用仪器质谱研制项目；永道致远目前的质谱资深机械设计师从事了长达二十五年以上的分析仪器研制工作，有着丰富的自动进样器及毛细管电泳仪器设计经验。

目前，永道致远在美国拥有两家全资子公司，一家是CMP质谱科技公司，另一家是电泳质谱技术公司（EMAST）。另外，该公司在深圳、北京等地拥有多家子公司，其中包括位于北京昌平的北京谱之源生物科技有限公司。

质谱仪归属于分析检测仪器，从原理上来说质谱是测量带电离子质荷比的仪器。当前的质谱检测技术离不开前端的分离系统，前端分离系统与质谱的联用已成为质谱行业的标配。在质谱联用系统中，常见的有气相色谱-质谱联用（GC-MS）、液相色谱-质谱联用（LC-MS）、以及永道致远聚焦的毛细管电泳-质谱联用（CE-MS）这三种技术路线。 

三种技术各有其优势，但前两种技术都是发源于上个世纪，面对如今层出不穷的生物技术，前两种技术可能“力不从心”。例如在对生物大分子药物进行表征分析时，就可能存在很多的局限，导致分离效率不足等问题。

而毛细管电泳与质谱联用（CE-MS）技术具有适合水溶性和极性的小分子代谢物以及大分子蛋白质整体分子分析的优点。在诸多前沿方向，例如生物药的电荷异质性分析、整体分子蛋白质组学、代谢组全谱、蛋白质复合物研究等领域，CE-MS相比其他方法而言具有进样量少、分离效率高、分离方法带来的样品分析偏差小、灵敏度高等明显优势。

永道致远拥有世界先进的毛细管电泳与质谱联用（CE-MS）技术，主要销售与质谱联用的毛细管电泳仪、用于毛细管电泳与质谱联用的离子源、以及相关的分离毛细管与电喷雾喷针等耗材。

目前，全球有近8万台电喷雾质谱存量，每年新增的电喷雾质谱也有1.5万台左右，并且还在逐年稳健的增长。永道致远销售的EMASS-II型CE-MS联用离子源和ECE-001型毛细管电泳仪在今后会保持对其他仪器公司的质谱用户开放，也就是说可以联用于目前市场上所有主流电喷雾质谱。

EMASS-II型CE-MS离子源（图片由企业提供）

值得一提的是，永道致远的CE-MS联用离子源采用的是基于超低流速同轴鞘流液的联用方式。

鞘流液有多重要呢？以生物医药的质量分析来说，等电聚焦电泳是蛋白质药物质量分析表征中的重要方法，现在大多数都是用紫外吸收来做CIEF-UV这种定量的分析检测。但这其中存在明显的缺陷和风险，虽然可以通过紫外吸收进行定量，但却无法通过质谱进行直接鉴定酸碱峰的成分，而这些成分中就可能存在过敏原，直接影响到药物的安全性。在没有鞘流液补充的情况下，等电聚焦分离出的蛋白质无法被酸化，自然也无法获得质谱的足够响应。

永道致远的鞘流液流速和毛细管电泳流速非常匹配。基于这种完美的设计，永道致远从根本上解决了毛细管与质谱联用的稳定性问题；而在灵敏度上，因为鞘流液对于电喷雾效率的有效提升，也让毛细管与质谱联用的灵敏度得到了保证。

夏强为博士告诉记者：“通过优化鞘流液，生物医药中很多质谱信号都能够提升一百倍之多。我坚信我们开发出的CIEF-MS用于分析检测生物药电荷异质性的方法会成为行业的一个新标准。 从这一点来看，永道致远的CE-MS产品将会对全世界的生物制药行业产生深远的影响。”

目前，永道致远的代表性客户有安进制药公司、施贵宝制药公司、再生元制药公司、西雅图遗传制药公司、赛默飞世尔科技公司等全球领先的生物制药和生命科学分析仪器公司。其子公司美国CMP质谱科技公司已于2018年与安捷伦科技签订全球CE-MS共同市场营销协议，为全世界的生物制药与生命科学用户提供最先进的CE-MS技术平台。

夏强为博士表示：“永道致远的长期发展目标是成为中国乃至世界质谱领域的行业代表。公司的长期发展战略会聚焦在生物制药、生命科学研究、临床分子诊断等多个领域。”

永道致远从去年成立到现在不足一年，在成立之初就获得了华大基因旗下的奇迹之光基金和薄荷天使基金的联合投资，该轮融资资金用于了公司质谱整机系统研制团队的组建、质谱产品的研制与迭代、以及产品临床分子诊断应用的开发。

华大奇迹之光基金合伙人赵炜文说到：“永道致远拥有世界最先进的毛细管电泳与质谱联用（CE-MS）技术，突破性的解决了传统CE-MS中电喷稳定性与检测灵敏度难兼顾的世界性难题，极大的拓展了质谱的应用领域，为生物大分子药物分析、小分子代谢物分析以及液体活检等领域提供了更高效更多样的解决方案。目前，永道致远的CE-MS技术已获得世界质谱巨头安捷伦的认可，和赛默飞也合作做出了很好的应用，是华人质谱企业在世界范围内领先欧美企业为数不多的案例之一，我们非常看好其应用潜力。”

公司经过近一年的发展，已经顺利完成CE-TOF质谱整机系统的设计，正在生产核心部件以及整体组装中。

与此同时，公司已经于近期开始了下一轮融资，资金计划用于将公司的CE-TOF产品推进到可以量产的阶段、并进一步拓展公司CE-MS技术的临床应用场景和加强国内CE-MS的市场教育和扩大用户群体。