引言：气相色谱-质谱（GC-MS）技术的发展历史是一部融合与创新的故事。气相色谱-质谱（GC-MS）技术的历史可以追溯到20世纪50年代，这一时期是气相色谱（GC）和质谱（MS）技术发展的初期。GC-MS的结合为分析复杂混合物提供了强大的工具，成为现代分析化学中不可或缺的方法之一。20世纪中期，随着科学技术的进步，科学家们开始寻求更精确、更高效的化合物分析手段。早在20世纪50年代，气相色谱（GC）作为一种分离挥发性和热稳定性化合物的技术已经崭露头角，而质谱（MS）则在分子量测定及结构解析方面显示出了巨大潜力。然而，两者的结合——GC-MS，真正实现了“1+1>2”的效果，不仅能够分离复杂混合物中的各个组分，还能提供关于这些组分的详细信息，包括分子量、断裂模式等，从而实现定性定量分析。GC-MS技术的出现，标志着分析化学进入了新的纪元。它不仅极大地推动了环境科学、药物分析、食品安全等多个领域的研究与发展，还促进了法医鉴定、材料科学等应用领域的技术革新。本篇将回顾GC-MS技术从萌芽到成熟的历程，探讨其在理论与实践上的重要突破，并展望其未来可能的发展方向。
1955年至1956年，来自陶氏化学公司的Roland Gohlke和Fred McLafferty首次演示了气相色谱与质谱的结合，标志着GC-MS技术的诞生。这一组合使得科学家能够在分离混合物的同时，对其成分进行快速分析。最初使用的质谱仪体积庞大且易损坏，仅能作为固定实验室装置使用[3][4]。在这一时期，GC的应用主要集中在石油化工等领域，科学家们需要快速准确地分析复杂的化学成分。Gohlke和McLafferty所使用的质谱仪是基于飞行时间（TOF）原理，这种仪器能够以较高的速度生成质量谱，为后续的分析提供了数据基础。
随着计算机技术的发展，1964年，美国电子联合公司（EAI）在Robert E. Finnigan的指导下开始开发电脑控制的四极杆质谱仪。这一技术革新使得GC-MS系统能够实现更高效的数据采集和分析。到1966年，EAI已经售出了超过500台四极杆残留气体分析仪，显示出市场对这一新兴技术的强烈需求[5][6]。1967年，Finnigan成立了Finnigan仪器公司，并在1968年向斯坦福大学和普渡大学交付了第一台原型GC-MS系统。这些早期设备为后来的GC-MS技术奠定了基础，使得这一分析方法逐渐走向商业化。
进入1970年代，随着环境监测需求的增加，GC-MS被广泛应用于环境分析、药物检测以及法医科学等领域。EPA（美国环境保护署）推动了GC-MS作为环境分析"首选方法"的地位，使其在科学研究和实际应用中变得更加重要。
1990年，Finnigan仪器公司被Thermo Instrument Systems收购，并继续在GC-MS系统研发与生产领域保持领先地位。1996年，最尖端的高速GC-MS单元能够在不到90秒内完成火灾助燃物的分析，而第一代GC-MS至少需要16分钟才能完成同样的任务，这一进步大大提高了样品分析的效率[2][7]。进入21世纪后，四极杆技术的电脑化GC-MS仪器已经成为化学研究和有机物分析中不可或缺的工具。如今，这些仪器被广泛应用于水、空气、土壤等环境检测，以及农业调控、食品安全和医药产品发现与生产中[2][5]。随着科技的发展，现代GC-MS系统不仅提高了检测灵敏度，还能够处理更复杂的样品。未来，随着便携式设备和实时检测技术的发展，GC-MS将在更多领域发挥重要作用，包括公共安全、军事应用等。从1950年代初期的实验室设备到如今广泛应用于各个领域的高效分析工具，气相色谱-质谱技术经历了巨大的发展。这一技术不仅推动了科学研究的发展，也为各行各业提供了可靠的数据支持。
资料来源（维基百科）：
[1] History of gas chromatography - ScienceDirect https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0165993602008063
[2] The Top 10 Milestones in MS - The Analytical Scientist https://theanalyticalscientist.com/techniques-tools/the-top-10-milestones-in-ms
[3] Celebrating the Invention of Gas Chromatography-Mass Spectrometry https://www.rdworldonline.com/celebrating-the-invention-of-gas-chromatography-mass-spectrometry/
[4] [PDF] development of the gc-ms started right here - MJPhD https://www.mjphd.net/Presentations/CERM_GCMS.pdf
[5] Gas chromatography–mass spectrometry - Wikipedia https://en.wikipedia.org/wiki/GC/MS
[6] History of the combination of gas chromatography and mass ... https://www.acs.org/education/whatischemistry/landmarks/gas-chromatography-mass-spectrometry.html
[7] Development of Gas Chromatographic Mass Spectrometry - PubMed https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/27384908/
[8] A History of Gas Chromatography Mass Spectrometry (GC/MS) https://www.researchgate.net/publication/302423489_A_History_of_Gas_Chromatography_Mass_Spectrometry_GCMS
1.科技创业家菲尼根：气相色谱-质谱联用技术的商业化传奇
首台商业化四极杆质谱仪的发明者Robert Emmet Finnigan(罗伯特·菲尼根)(1927 .5.27 - 2022. 8.14)
Robert Emmet Finnigan（罗伯特·埃米特·菲尼根），生于1927年5月27日，逝世于2022年8月14日，是一位美国科学家和企业家，在分析科学仪器领域有着举足轻重的地位。他最为人所知的贡献是他在质谱仪商业化方面的先驱工作，特别是在气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）的发展上。在20世纪中叶至后期，菲尼根凭借其对四极杆质谱仪的创新设计与制造，推动了这一分析工具从实验室研究向广泛应用的转变。1964年，由他领导的团队研发出了世界上第一台商业化的四极杆质谱仪Model 1015，并且在短短两年内取得了显著的市场成功，销售量超过500台，从而确立了菲尼根公司在质谱技术领域的领先地位。菲尼根创办的Finnigan公司（后来并入赛默飞世尔科技公司Thermo Fisher Scientific）通过不断的技术革新和产品优化，极大地提升了质谱仪的性能和应用范围，尤其在环境污染物检测、药物代谢研究以及各种化学成分鉴定方面，GC-MS系统成为不可或缺的重要工具。作为一位杰出的科技创新者，罗伯特·埃米特·芬尼根的名字已经与现代分析科学的发展紧密相连，他的成就不仅体现在科学研究上，更在于将尖端科技转化为实际应用，深刻影响了整个分析仪器行业及相关的科研和工业领域。
2.T.Z. Chu——全球分析仪器领域有着卓越贡献的企业家和领导者
Tao-Zeun "T.Z." Chu（1934年4月9日 - 2016年9月15日），是一位在全球分析仪器领域有着卓越贡献的企业家和领导者，他的一生充满传奇色彩。出生于中国上海，在动荡时期随家人移居至印度孟买，并在喜马拉雅山脚下的伍德斯托克学校接受了教育，这段经历不仅培养了他对化学的热爱，也使他在国际环境中形成了深厚的人际关系网络。T.Z. Chu后来赴美国加州大学伯克利分校深造，并在经济条件有限的情况下，凭借自身的坚韧与智慧在美国扎根。他在毕业后加入Wilkins Instruments & Research公司，从此开始了在气相色谱（GC）领域的职业生涯，并迅速崭露头角，甚至领导公司在欧洲设立了分部。1964年，T.Z. Chu回到美国担任Varian Associates公司的副总裁，后于1969年转投当时处于困境中的Finnigan Instrument Company，该公司专注于质谱仪（MS）的研发制造。在接下来的23年里，他作为CEO引领公司走出困境，直至其被Thermo Instrument Systems收购，并在随后两年继续担任子公司总裁。除了事业上的成功，T.Z. Chu还积极参与多个非营利组织的活动，如妇女资源中心、美国电子协会、伍德斯托克学校之友等，并对UCB基金会和化学学院顾问委员会作出贡献。他的个人爱好包括滑雪，是旧金山歌剧院和美国音乐戏剧学院长达50年的订阅会员，同时也热衷于旅行以及陪伴孙子孙女成长。值得一提的是，T.Z. Chu作为一位移民的成功典范，他的故事被收录在美国史密森学会国家美国历史博物馆的永久展览“Many Voices, One Nation”中，彰显了他对美国社会的重要贡献。
3.质谱学巨擘弗雷德·沃伦·麦克拉弗蒂：开创性贡献与传奇生涯
弗雷德·沃伦·麦克拉弗蒂(Fred Warren McLafferty（1923年5月11日—2021年12月26日）是一位美国化学家，尤其以其在质谱学领域的突出贡献而闻名于世。他出生于美国伊利诺伊州埃文斯顿，并在多个学术机构接受教育，包括内布拉斯加大学（分别获得理学学士和硕士学位）、康奈尔大学（取得博士学位），并在爱荷华大学进行博士后研究。McLafferty教授的科学生涯中，他在陶氏化学公司期间（1950年至1956年）担任质谱与气相色谱技术部门负责人，在此期间开发了世界上第一台气相色谱-质谱联用仪器（GC/MS）。这一创新性的结合极大地推动了复杂有机分子结构分析的发展，尤其是在确定化合物组成及结构方面发挥了关键作用。他最著名的科学成就是发现了“McLafferty重排反应”，这是一种通过质谱检测到的特定类型的有机分子裂解反应，对识别和解析各种有机化合物具有重要意义。此外，他还开创性地发明了电子捕获解离（ECD）方法，用于气体相离子的断裂分析。在学术界，McLafferty教授先后在普渡大学（1964年至1968年）和康奈尔大学（自1968年起直至去世）任教，并在康奈尔大学成为Peter J. W. Debye讲席教授。在康奈尔大学期间，他建立了一个包含大量质谱数据的综合数据库，并利用人工智能技术发展了解析GC/MS结果的方法，其中PBM程序就是一个广泛应用的例子，可以极大节省手动分析GC/MS数据的时间。作为一位杰出科学家，Fred McLafferty荣获了一系列荣誉和奖项，包括ACS化学仪器奖、Fisher奖、美国国家科学院院士资格、William H. Nichols Medal、Oesper奖、JJ Thomson国际质谱学会金质奖章、Field and Franklin Award、ASMS杰出贡献质谱奖、法国化学会Lavoisier奖等众多国际重要奖项。他的逝世标志着质谱学领域失去了一位泰斗级的人物，但其深远的影响和卓越的贡献将永载史册。
