美國TSI公司（以下簡稱：TSI）是世界的粒子測量儀器與流體測量儀器的生產(chǎn)商，自1966年就開始從事氣溶膠粒子測量儀器的研發(fā)，其產(chǎn)品的粒徑測量范圍涵蓋2納米至20微米。公司總部位于美國，范圍內(nèi)共有員工約500人，2011年總收入約為2.5億美元。
近日，美國TSI集團(tuán)（即TSI的母公司）總裁Thomas E. Kennedy博士一行到訪中國，拜會了中國科學(xué)院院長白春禮院士，并與國家納米科學(xué)中心（以下簡稱：NCNST）就納米顆粒的測量技術(shù)展開了合作。
為進(jìn)一步了解TSI集團(tuán)與NCNST合作的情況，儀器信息網(wǎng)編輯（以下簡稱：Instrument）就TSI的發(fā)展概況、未來研發(fā)方向、該公司與科學(xué)家合作的成功經(jīng)驗(yàn)等主題采訪了Thomas E. Kennedy博士，陪同采訪的還有TSI集團(tuán)的兩位副總裁Jerry Bark、Kevin L. Krause，以及TSI公司中國區(qū)總梁東。
美國TSI集團(tuán)總裁Thomas E. Kennedy博士
TSI高層合影
（從左至右：Kevin L. Krause、Thomas E. Kennedy博士、Jerry Bark、梁東）
攻克DMA與CPC技術(shù) 夯實(shí)氣溶膠測量堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)
Instrument：貴公司產(chǎn)品線為什么會從流體測量儀器擴(kuò)展到氣溶膠粒子測量儀器?貴公司各產(chǎn)品線的地位與關(guān)系如何?目前貴公司產(chǎn)品主要應(yīng)用于哪些行業(yè)/領(lǐng)域?
Thomas E. Kennedy博士：TSI經(jīng)過五十余年的發(fā)展，形成了流體測量儀器、氣溶膠粒子測量儀器兩大產(chǎn)品線。兩條產(chǎn)品線看上去很不一樣，但實(shí)際上還是有一定淵源的。
流體測量儀器zui開始發(fā)明的儀器是風(fēng)速儀，即通過氣流通過后帶走熱量來測量氣流速度。后來由于測量要求加入示蹤粒子來追蹤氣流的運(yùn)動。此后客戶又要求對基于這種測量方法的氣流中的示蹤粒子進(jìn)行追蹤測量，比如流動速度、粒徑大小、粒徑分布等。類似需求越來愈多，促使TSI研發(fā)出了粒子測量儀器，并將其應(yīng)用到很多領(lǐng)域。從產(chǎn)值來說，流體測量儀器與粒子測量儀器兩大產(chǎn)品線并駕齊驅(qū)，銷售額相當(dāng)，難分主次。
這兩大產(chǎn)品線經(jīng)過拓展，各自都細(xì)分了很多具體產(chǎn)品線。流體測量儀器應(yīng)用在流體力學(xué)研究、室內(nèi)環(huán)境、醫(yī)療、節(jié)能舒適、流速測量等領(lǐng)域。粒子測量儀器的應(yīng)用領(lǐng)域則從氣溶膠研究擴(kuò)展到環(huán)境監(jiān)測、工業(yè)健康與安全、職業(yè)衛(wèi)生、公共衛(wèi)生等領(lǐng)域。
Instrument：TSI在半個世紀(jì)的發(fā)展過程中，產(chǎn)生了哪些“里程碑式”的氣溶膠技術(shù)創(chuàng)新?
Thomas E. Kennedy博士：TSIzui重要的與氣溶膠相關(guān)的創(chuàng)新技術(shù)有兩項(xiàng)，一是差分電遷移率粒徑譜儀（DMA），二是凝聚核粒子計數(shù)器（CPC）。
DMA是TSI與美國加州理工學(xué)院一起開發(fā)的，這項(xiàng)技術(shù)給公司帶來了巨大的市場成功，目前TSI在DMA的*高達(dá)85%?；贒MA的各項(xiàng)研究成果發(fā)表的論壇已經(jīng)超過了5000篇。
小于100納米的超細(xì)顆粒是很難測量的。用光學(xué)儀器測量到粒徑為0.1微米已是極限。但隨著科技的發(fā)展，納米技術(shù)是未來的潮流，對檢測技術(shù)提出了很高要求，也帶來了很多市場機(jī)遇。CPC的出現(xiàn)，把對極細(xì)顆粒的測量拓展到納米級別，已成為納米顆粒測量的良好選擇。
聯(lián)手國家納米科學(xué)中心 攻克納米團(tuán)聚顆粒測量難題
Instrument：能否介紹下TSI與NCNST此次合作的契機(jī)與具體內(nèi)容?
Thomas E. Kennedy博士：中國科學(xué)院院長白春禮院士作為納米科學(xué)研究的科學(xué)家、NCNST的發(fā)起者和主任，一直推進(jìn)中國納米科學(xué)和相關(guān)技術(shù)研究的發(fā)展。白院長曾在2011年4月率團(tuán)訪問過TSI總部，此次作為回訪，我們也拜會了白院士，并展開了有關(guān)納米顆粒的技術(shù)合作。
TSI此次與中國科學(xué)院的合作項(xiàng)目zui終落實(shí)在NCNST。與我們合作的兩位老師之前也是TSI儀器的用戶。雙方將就納米顆粒及其聚合團(tuán)塊粒徑分布的測量技術(shù)進(jìn)行通力合作。
兩位老師將采用TSI新研發(fā)的用于納米團(tuán)聚顆粒測量的儀器進(jìn)行研究。通過此次與代表中國zui高研究水平的研究者合作，我們一方面能了解新儀器的性能，另一方面了解在納米顆粒研究中，什么樣的儀器性能是研究者真正需要的，為未來的儀器研發(fā)找準(zhǔn)方向。TSI希望此次研發(fā)的儀器不僅能用在科研領(lǐng)域，也能應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中去。
Instrument：此次合作的研究成果未來將應(yīng)用在哪些領(lǐng)域?當(dāng)前研究的難點(diǎn)在哪里?
Thomas E. Kennedy博士：單個納米顆粒很容易聚合，這很大程度上會影響納米材料的性能。比如在制藥領(lǐng)域，藥物的納米顆粒在不同溫濕度下，聚合程度不一樣，藥物的效果也不一樣。這對檢測技術(shù)提出很高要求。傳統(tǒng)測量方法是用掃描電鏡去測量，但目前還不能很好地解決某些問題。我們希望通過此次合作研發(fā)出的儀器可以用在納米材料、制藥等領(lǐng)域，解決納米團(tuán)聚顆粒的測量。目前，這款儀器研發(fā)的基本工作已完成，想通過這次合作來驗(yàn)證和改進(jìn)。
對于納米顆粒測量而言，采樣是比較困難的。當(dāng)前面臨的zui大困難是，如何根據(jù)不同行業(yè)的客戶設(shè)計不同的采樣方法。
立足工業(yè)應(yīng)用 拓展液體中納米顆粒測量新技術(shù)
Instrument：TSI在基于氣溶膠的納米顆粒物相關(guān)技術(shù)的研究上處于地位，能否介紹下貴公司在研發(fā)方面的新成果、新進(jìn)展?
Thomas E. Kennedy博士：除了上述的納米團(tuán)聚顆粒相關(guān)測量儀器的研發(fā)之外，TSI還在氣溶膠粒子化學(xué)成本檢測、液體中納米顆粒粒徑分布測量技術(shù)等方面進(jìn)行了研究。
氣溶膠粒子測量技術(shù)目前可能更多停留在粒子粒徑及其分布情況的測量，而制藥等行業(yè)對氣溶膠粒子的化學(xué)成分檢測也有很大需求。所以，在粒子粒徑等物理測量值的基礎(chǔ)上增加化學(xué)測量值，這樣的儀器會有很大的市場空間。而液體中納米顆粒相關(guān)測量技術(shù)，其實(shí)也是TSI現(xiàn)有氣溶膠測量技術(shù)的一個新拓展。
對TSI而言，目前科研市場是較大的市場。但是未來三到五年，來自工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)值將超過科研領(lǐng)域的產(chǎn)值。無論是中國市場，還是市場，都是呈現(xiàn)這樣的趨勢。所以，TSI要在原有成熟的氣溶膠粒子測量技術(shù)之上，在保持儀器性能的前提下，實(shí)現(xiàn)儀器小型化、操作簡單化。這樣，我們產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域就會擴(kuò)大很多，市場需求也會呈指數(shù)式增長。
Instrument：貴公司之前也推出過用于分析氣溶膠粒子化學(xué)性質(zhì)的飛行時間質(zhì)譜儀ATOFMS-3800，但在市場上似乎并不是非常成功，此次為什么還要推出分析粒子化學(xué)成分的產(chǎn)品?
Thomas E. Kennedy博士：ATOFMS-3800的主要功能是測量單個顆粒物的化學(xué)成分。該儀器主要用于的科學(xué)研究，市場空間太小，一年的銷售量也不會超過40臺。這樣小的市場需求，市場回報太少，所以沒有持續(xù)在該儀器上投入。
但是從工業(yè)市場需求來看，制藥、潔凈空間等行業(yè)關(guān)注的不是單個顆粒的化學(xué)成分測量，而是一團(tuán)粒子的化學(xué)成分的測量。所以，TSI現(xiàn)在立足于后者進(jìn)行儀器開發(fā)。
此外，ATOFMS-3800采用的是質(zhì)譜技術(shù)，需要非常專業(yè)的人員來操作，體積大，且價格昂貴。而TSI此次開發(fā)的儀器采用了新技術(shù)，儀器操作簡單、體積小，可以拿到現(xiàn)場檢測，而且價格也是飛行時間質(zhì)譜的八分之一。這樣的產(chǎn)品才是工業(yè)市場需要的產(chǎn)品，我們預(yù)計在2012年5月推出相關(guān)新產(chǎn)品。
Instrument：能否進(jìn)一步介紹下液體中納米顆粒粒徑的測量技術(shù)?該技術(shù)與激光粒度儀相比有何優(yōu)勢?
Thomas E. Kennedy博士：TSI將要推出的用于測量液體中納米顆粒粒徑分布的技術(shù)，是超越現(xiàn)有的動態(tài)光散射法的新技術(shù)，即把液體中的納米顆粒變成氣溶膠顆粒，然后用現(xiàn)在成熟的氣溶膠技術(shù)進(jìn)行檢測。
激光粒度儀采用動態(tài)光散射法，其對應(yīng)的結(jié)果是模擬值，而且只能得到一條曲線。而TSI的這項(xiàng)新技術(shù)能更準(zhǔn)確的反應(yīng)真實(shí)情況。比如某藥品中的三個組份，我們新技術(shù)測出來粒徑分布曲線就會有三個不同的峰，而用動態(tài)光散射法只能得到一個大峰。簡言之，TSI的新方法分得更細(xì)，分辨率更高，能看到動態(tài)光散射法看不到的細(xì)節(jié)。
Instrument：當(dāng)前中國對PM2.5高度關(guān)注，能否介紹下貴公司與PM2.5相關(guān)的技術(shù)與產(chǎn)品?
Thomas E. Kennedy博士：針對PM2.5的測量，TSI在 2011年推出了型的DUST TARKTM DRX氣溶膠監(jiān)測儀，該儀器分為臺式和手持式兩個型號，內(nèi)置光散射激光光度計，實(shí)現(xiàn)多通道測量，可以同時PM1、PM2.5、PM10、可吸入顆粒物、總PM（<15微米）的質(zhì)量濃度。其優(yōu)勢是響應(yīng)速度快，時間分辨率高，操作簡單，對尋找污染源有很大幫助。
在美國本土，TSI在超細(xì)顆粒的監(jiān)測方面還是非常成功的。除了PM2.5的質(zhì)量濃度外，美國環(huán)保署（EPA）還希望知道更多的細(xì)節(jié)信息，采購了許多TSI的相關(guān)儀器，作為PM2.5監(jiān)測的重要補(bǔ)充。
力促“科研成果”變“市場成功產(chǎn)品”
Instrument：“SEIENCE”是TSI公司三大核心理念之一，能否解釋下該理念的內(nèi)涵?
Thomas E. Kennedy博士：TSI是由一群畢業(yè)于美國明尼蘇達(dá)大學(xué)工程專業(yè)的研究生建立的公司，公司的zui初產(chǎn)品就將他們在學(xué)校開發(fā)的純研究性的科研成果。創(chuàng)始人創(chuàng)立公司的初衷之一也是想把科研成果轉(zhuǎn)化為市場成功的產(chǎn)品。
“SEIENCE”是公司的“TRUST、SCIENCE、INNOVATION”三大核心理念之一。在這個理念的激勵下，TSI至成立以來就與范圍內(nèi)的科研院所展開了廣泛的技術(shù)合作，獲得了超過25項(xiàng)核心技術(shù)許可，研制了許多市場成功的產(chǎn)品。每天我們的專業(yè)人員都在努力把的科研成果轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。
TSI在把科研成果轉(zhuǎn)化為新技術(shù)并推出新產(chǎn)品方面經(jīng)驗(yàn)豐富，具有很強(qiáng)的創(chuàng)新能力。我們會保持這樣的創(chuàng)新能力，持續(xù)不斷地與世界各地的科學(xué)家進(jìn)行合作，并不斷推出市場需要的更好的產(chǎn)品。
Instrument：能否介紹下TSI在“與科研機(jī)構(gòu)合作將科研成果轉(zhuǎn)化為市場成功產(chǎn)品”方面的成功經(jīng)驗(yàn)?
Thomas E. Kennedy博士：TSI與科學(xué)家們的合作方式是多樣的。除了共同開發(fā)、*生產(chǎn)這樣的合作方式外，TSI還直接購買研究者的技術(shù)，然后將其轉(zhuǎn)化為成熟的產(chǎn)品。
與科學(xué)家們合作，通常都是開發(fā)新技術(shù)，這需要時間，需要耐心。我們要不斷地改進(jìn)技術(shù)來適應(yīng)市場需求，往往很多嘗試都是不成功的，也因此失去耐心。很多企業(yè)與科學(xué)家的合作不成功的原因就在于失去耐心。其實(shí)一旦堅(jiān)持住了，就會迎來市場成功。當(dāng)然，耐心不是無限制的，如果一定要給TSI的耐心定一個時間限制的話，那這個時間通常是4年。
Instrument：貴公司在選擇合作的科學(xué)家方面有什么標(biāo)準(zhǔn)?
Thomas E. Kennedy博士：首先，TSI會根據(jù)市場的需求，確定技術(shù)難點(diǎn)在哪里;然后，看科學(xué)家研究的成果能不能解決技術(shù)問題，其研究的方法是不是市場承受得起的。
具體來說就是，TSI會對技術(shù)的難度與成熟程度、技術(shù)商業(yè)化的成本與時間等方面都進(jìn)行評估，根據(jù)評估結(jié)果來選擇適合的合作對象。
Instrument：此次與NCNST的合作，是貴公司與國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行研發(fā)方面的合作，您對TSI與中國科學(xué)家們未來的合作有哪些期待?
Thomas E. Kennedy博士：TSI在美國、歐洲都有與科學(xué)家們合作的成熟模式，但在中國才剛剛開始這項(xiàng)工作，這與TSI在中國分支機(jī)構(gòu)的發(fā)展有關(guān)。
中國現(xiàn)在是TSI的第三大市場，其銷售額占公司總銷售額的20%。2011年，TSI中國區(qū)業(yè)務(wù)增長超過了歐美及亞太其他地區(qū)。進(jìn)入中國市場6年，TSI中國區(qū)的業(yè)績翻了四翻。未來五年，中國業(yè)務(wù)還可能翻番，有望超過美國、歐洲成為TSIzui大的市場。在這樣的市場預(yù)期之下，我們未來3年將加大對中國市場的投入，中國員工的人數(shù)將翻番，達(dá)到50人。
這樣隨著TSI中國子公司的壯大，TSI會與更多中國科學(xué)家合作，合作模式也會成熟很多，并預(yù)計未來五年內(nèi)會取得很大成功。TSI以前都是把美國研究出來的技術(shù)拿到中國來，這次與中科院及NCNST的合作使我們認(rèn)識到，中國也有很好的基礎(chǔ)研究成果，我們可以將這些成果轉(zhuǎn)化為技術(shù)，并拿到美國或其它地區(qū)去推廣。
采訪現(xiàn)場
后記
筆者算了一下TSI公司的人均產(chǎn)值，員工500人，2011年產(chǎn)值2.5億美元，算起來人均產(chǎn)值約是50萬美元。這樣高的人均產(chǎn)值，在所有的儀器公司中也應(yīng)該是比較靠前的吧!（比如，安捷倫科技2011年產(chǎn)值66.2億美元，員工約18700人，人均產(chǎn)值35.4萬美元。）能夠獲得這樣高的人均產(chǎn)值，TSI這個“小公司”中自然是蘊(yùn)藏著“大學(xué)問”!
筆者認(rèn)為，TSI的人均產(chǎn)值這么高，很大程度在于其具有高附加值的產(chǎn)品，而高附值的產(chǎn)品則與其研發(fā)實(shí)力息息相關(guān)。雖然該公司的研發(fā)人員僅70余人，但通過范圍內(nèi)與科研機(jī)構(gòu)的合作，該公司卻擁有許多研發(fā)“外援”，他們是高水平的、非常專業(yè)的資深科學(xué)家。此舉既降低了研發(fā)失敗的風(fēng)險，又節(jié)約了研發(fā)成本，并確保了技術(shù)的性。我想這也許是TSI公司zui值得借鑒的地方。
采訪編輯：楊丹丹
附錄1：Thomas E. Kennedy博士簡介
1974年至1983年就讀于美國伊利諾伊州立大學(xué)，1983年獲博士學(xué)位，1983年至1986年*博士供職于GE集團(tuán)研發(fā)中心的電子學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室，作為research scientists，取得了多項(xiàng)研究成果。1986年*博士進(jìn)入GE醫(yī)療系統(tǒng)，歷任多項(xiàng)職務(wù)，并進(jìn)入高管團(tuán)隊(duì)。1998年*博士加入Camtronics醫(yī)療系統(tǒng)擔(dān)任副總裁。2005年*博士加入TSI集團(tuán)的母公司丘吉爾控股，擔(dān)任副總裁，并于2006年，擔(dān)任TSI集團(tuán)總裁至今。