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導讀:隨著國家科技部對國產儀器研發支持力度的不斷加強,國內儀器行業發展逐漸迎來了新的春天,在地礦檢測領域有著三十年工作經驗的鄭存江教授,這樣說道:“國產儀器的發展需要國家政府、科研院所、高校、檢測工作者以及分析儀器廠商的共同努力,儀器研發突破,需要解決關鍵零部件技術問題。”
浙江省地質礦產研究所 鄭存江教授
倡導綠色分析 提升儀器分析能力
經(jing)濟快速發展的同時(shi)也加速了(le)對(dui)環境(jing)的破壞程度,鄭教授(shou)認為(wei)(wei),在(zai)分(fen)(fen)析(xi)檢測(ce)行業,需(xu)要(yao)大(da)力提倡“綠(lv)色(se)”理念,不能一(yi)邊(bian)喊著(zhu)治理環境(jing),一(yi)邊(bian)又在(zai)污染(ran)環境(jing)。“綠(lv)色(se)分(fen)(fen)析(xi)技(ji)術是(shi)在(zai)化學分(fen)(fen)析(xi)過(guo)程中(zhong),通過(guo)檢測(ce)人(ren)員的積(ji)極創造和(he)(he)參(can)與,最(zui)大(da)程度地降低(di)環境(jing)污染(ran)和(he)(he)對(dui)人(ren)體(ti)健康造成的危害(hai)(hai),減少(shao)各種消耗。如何(he)最(zui)大(da)限(xian)度減少(shao)危害(hai)(hai),提倡綠(lv)色(se)分(fen)(fen)析(xi)化學,我(wo)認為(wei)(wei)是(shi)我(wo)們這一(yi)代(dai)人(ren)應該做的事(shi)情。”
在浙江(jiang)省地(di)質礦(kuang)產研(yan)(yan)究(jiu)所(suo)(以(yi)下簡稱地(di)礦(kuang)研(yan)(yan)究(jiu)所(suo))實(shi)驗室(shi),每天大概需要幾(ji)百個樣品(pin)進(jin)行(xing)檢(jian)測,一年的檢(jian)測數量(liang)(liang)可能達到(dao)十(shi)幾(ji)萬、二十(shi)幾(ji)萬甚至更多(duo),這會消耗(hao)大量(liang)(liang)的酸(suan)(suan)堿(jian)及(ji)其他(ta)化學試劑。現在實(shi)驗室(shi)逐漸意(yi)識到(dao)綠色分析,覺得有(you)必要減少(shao)能源消耗(hao),降低酸(suan)(suan)堿(jian)及(ji)其他(ta)化學試劑的使(shi)用(yong)量(liang)(liang)。所(suo)以(yi)鄭教(jiao)(jiao)授(shou)和同(tong)事通過(guo)尋(xun)找替代(dai)品(pin)和創新技術,在這方面有(you)了進(jin)展。“現在的用(yong)酸(suan)(suan)量(liang)(liang)是過(guo)去(qu)的十(shi)分之一,既減少(shao)了污染(ran),還節約了成本。”鄭教(jiao)(jiao)授(shou)介紹道。
2014年(nian)6月10日,鄭(zheng)(zheng)教授應邀在(zai)(zai) “江蘇省無機光(guang)(guang)譜分(fen)(fen)析(xi)(xi)應用技(ji)(ji)術研討(tao)會”上(shang)做大會報告。在(zai)(zai)報告中,鄭(zheng)(zheng)教授介紹(shao)了一項(xiang)新(xin)(xin)技(ji)(ji)術,一款新(xin)(xin)儀器(qi)——與聚光(guang)(guang)科(ke)技(ji)(ji)光(guang)(guang)譜研發團(tuan)隊(dui)花(hua)費三年(nian)時間合(he)作研發的(de)全譜直讀電弧(hu)發射光(guang)(guang)譜儀E5000,這款儀器(qi)不僅能(neng)對(dui)Ag、B、Sn這三種(zhong)在(zai)(zai)地礦行(xing)業(ye)公認難測(ce)的(de)元素成(cheng)功(gong)進(jin)行(xing)分(fen)(fen)析(xi)(xi),又能(neng)進(jin)行(xing)直接固體粉末(mo)進(jin)樣(yang)(yang),解決了復雜(za)前處理帶來的(de)樣(yang)(yang)品損失(shi)和對(dui)操作人(ren)員身(shen)體的(de)傷害(hai)以及(ji)對(dui)環境(jing)的(de)二(er)次污(wu)染;同時還能(neng)夠提(ti)高檢測(ce)速度(du),實(shi)時得到分(fen)(fen)析(xi)(xi)結果,可以說(shuo),這款儀器(qi)給地礦行(xing)業(ye)的(de)分(fen)(fen)析(xi)(xi)測(ce)試工作者(zhe)帶來了福音,也(ye)是鄭(zheng)(zheng)教授一直致力于開發研究(jiu)“綠色”分(fen)(fen)析(xi)(xi)方(fang)法(fa)的(de)完美體現(xian)。
關于此次與聚光(guang)科技合作研(yan)發(fa)(fa)E5000,地礦研(yan)究所鄭教授作了進一步詮釋:“我國(guo)雖然從70年代就開始(shi)了對發(fa)(fa)射光(guang)譜(pu)的研(yan)發(fa)(fa),但是之后再也沒有(you)技術(shu)上的突破。原來的技術(shu)已經不能滿足地礦檢測(ce)需求,所以我們急(ji)需要一款儀(yi)器能解決檢測(ce)研(yan)究所面臨的一些問(wen)題。”
在一(yi)(yi)次去聚光科技參觀的過程中,鄭教(jiao)授(shou)見到了該公司(si)的研發團隊,對其(qi)研發實(shi)力非常認可,他向團隊建議(yi)一(yi)(yi)起(qi)研發一(yi)(yi)款(kuan)適合地(di)礦(kuang)行業(ye)檢測(ce)(ce)的儀器,能同時對Ag、B、Sn進(jin)行分析(xi),并且有較好的穩(wen)定性(xing)。經(jing)過三年的溝通、改進(jin)和磨合,這(zhe)個項(xiang)目最終轉化為實(shi)體(ti)商(shang)品(pin),得到中國地(di)調局(ju)(ju)區域化探質量監督檢查組組長葉家瑜、浙江地(di)礦(kuang)所(suo)所(suo)長胡勇平、山東省地(di)質科學研究院祝培明等老(lao)師的認可,證明其(qi)能滿足地(di)礦(kuang)行業(ye)樣品(pin)檢測(ce)(ce)部分需求。鄭教(jiao)授(shou)希(xi)望該款(kuan)儀器今后的應用,不僅僅是(shi)局(ju)(ju)限在地(di)礦(kuang)行業(ye),還能進(jin)一(yi)(yi)步拓(tuo)展應用領(ling)域,完善前處(chu)理技術的配(pei)套使用,爭取在環保、農(nong)業(ye)、工(gong)業(ye)原料檢測(ce)(ce)和海洋勘(kan)察有所(suo)“建功(gong)”。
國(guo)產儀(yi)器(qi)的突破需聚焦在科技創新(xin)、人才(cai)培(pei)養和應用(yong)開(kai)發
科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)相當于“隱形”的(de)軍工行(xing)業,是(shi)各國(guo)各家(jia)廠商必爭的(de)領域。科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)創新、制造(zao)及(ji)應用水平都能反映出一(yi)個國(guo)家(jia)的(de)科(ke)技和工業實力。然而,國(guo)內(nei)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)產(chan)品仍存在可靠(kao)性(xing)、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)等問(wen)題,國(guo)內(nei)用戶對(dui)此反映非常強烈。對(dui)于國(guo)產(chan)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)自主品牌今后的(de)發展(zhan),鄭(zheng)教授卻認為看(kan)到了(le)希(xi)望。“前幾年我一(yi)直不敢言國(guo)產(chan)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)發展(zhan)情況,因為確(que)實存在很多問(wen)題。地礦檢(jian)測分析所(suo)需的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi),相比其(qi)他行(xing)業,對(dui)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)要(yao)求更(geng)高。但是(shi)在聚光科(ke)技ICP-5000這款儀(yi)(yi)器(qi)(qi)上,我看(kan)到了(le)希(xi)望,只要(yao)有好的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi),我們就(jiu)愿意用,并且相信(xin)能夠用得好。”
對于聚光(guang)科技推出(chu)的(de)國(guo)內首款全(quan)譜直讀的(de)電感(gan)耦合(he)等離子體(ti)發射光(guang)譜儀(yi)ICP-5000,鄭教(jiao)授(shou)起(qi)初對這款儀(yi)器(qi)的(de)性能(neng)指(zhi)標(biao)抱有極大的(de)懷(huai)疑(yi)。他這樣描述后(hou)來實(shi)(shi)際使用該儀(yi)器(qi)的(de)感(gan)受:“這臺(tai)(tai)儀(yi)器(qi)不僅能(neng)檢(jian)測(ce)(ce)金屬,還能(neng)檢(jian)測(ce)(ce)非金屬。我們在實(shi)(shi)驗室用過一段以(yi)(yi)后(hou),發現(xian)這臺(tai)(tai)儀(yi)器(qi)的(de)精密度和穩(wen)定性出(chu)乎我所料,精密度最(zui)優可0.5%,2小時穩(wen)定性≦1%,8小時穩(wen)定性≦2%。其他指(zhi)標(biao)如分(fen)辨(bian)率(lv),檢(jian)測(ce)(ce)波長范圍大家都可以(yi)(yi)做到,但精密度和穩(wen)定性是(shi)最(zui)難做的(de)。這臺(tai)(tai)儀(yi)器(qi)在國(guo)內完全(quan)可以(yi)(yi)取代國(guo)外常(chang)規的(de)ICP光(guang)譜儀(yi)。如果(guo)它的(de)分(fen)辨(bian)率(lv)進(jin)一步(bu)提(ti)高,還可以(yi)(yi)進(jin)一步(bu)拓展應(ying)用。”
國產儀(yi)器(qi)的(de)(de)發(fa)展需(xu)要(yao)國家(jia)的(de)(de)扶持(chi)。而儀(yi)器(qi)研(yan)發(fa)水平的(de)(de)提(ti)升,也(ye)需(xu)要(yao)工業原件制(zhi)造水平的(de)(de)提(ti)升,即(ji)高精(jing)度零部件加工技術的(de)(de)提(ti)質。
目前各行業實(shi)驗室(shi)在(zai)用儀(yi)器設備,國(guo)外企業研(yan)制占了90%,不僅是儀(yi)器行業工作者,國(guo)家也看(kan)到(dao)了存在(zai)的(de)問題(ti),近幾年投入(ru)的(de)資金不斷加大(da),以鼓勵(li)科技工作者在(zai)國(guo)產儀(yi)器設備研(yan)發(fa)上(shang)(shang)有所(suo)突破。但這仍不夠,鄭(zheng)教(jiao)授指出,“除了資金上(shang)(shang)的(de)扶持,還需要人才上(shang)(shang)的(de)培養,通(tong)過科研(yan)院(yuan)所(suo)、高校單(dan)位(wei)的(de)聯(lian)合,通(tong)過儀(yi)器人才專業的(de)設置,齊頭(tou)并(bing)進(jin),提升儀(yi)器研(yan)發(fa)能力,解決關鍵零部件技術(shu)問題(ti),就能夠趕(gan)上(shang)(shang)國(guo)際(ji)水平,甚至趕(gan)超。”
除了(le)科(ke)學儀器(qi)(qi)穩定性(xing)(xing)的提(ti)升,儀器(qi)(qi)研發者還可以(yi)將目光聚焦在(zai)應(ying)用(yong)(yong)功能(neng)(neng)拓展(zhan)(zhan)上,既能(neng)(neng)夠(gou)解決(jue)環保(bao)在(zai)線連續檢測,也能(neng)(neng)夠(gou)在(zai)醫學、農(nong)業等行業有所應(ying)用(yong)(yong),未來的儀器(qi)(qi)發展(zhan)(zhan),除了(le)注重實用(yong)(yong)性(xing)(xing),也注重靈活性(xing)(xing)和便(bian)捷化,結合前(qian)處理,能(neng)(neng)夠(gou)實現(xian)現(xian)場(chang)快速分析。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年(nian),國土資源公益(yi)性(xing)行業科研專項“鈦鐵(tie)礦等(deng)8種(zhong)標(biao)準(zhun)物質(zhi)研制”立項,由浙(zhe)江(jiang)省地質(zhi)礦產研究所承擔,國家地質(zhi)實驗測(ce)試(shi)中心等(deng)研究院共同(tong)參與(yu),到2012年(nian)底完成(cheng)。按照國家標(biao)準(zhun)物質(zhi)研制規(gui)范的新要求篩選(xuan)了國內(nei)典型區域(yu)的候選(xuan)物質(zhi),通過加工技術、均(jun)勻度(du)、穩定(ding)性(xing)、定(ding)值方法及不確定(ding)度(du)評定(ding)等(deng)研究工作和(he)數理統計計算。
這一(yi)項目對(dui)促(cu)進(jin)我國的(de)地(di)質(zhi)科(ke)學研究、地(di)質(zhi)找(zhao)礦、環境(jing)地(di)質(zhi)評價、農業、礦產貿易發展,具有顯著的(de)技術(shu)、經濟和(he)社(she)會(hui)效益。在三十年的(de)科(ke)研生涯中,鄭教授正是嚴謹對(dui)待(dai)每一(yi)個(ge)研究課(ke)題,為國家地(di)礦事業做出了不菲的(de)貢獻。“現代的(de)地(di)質(zhi)找(zhao)礦,更離不開檢測。雖然我們(men)是幕后工作者,但為地(di)質(zhi)找(zhao)礦提(ti)供了技術(shu)支持,除了分析元素成(cheng)分,還可以通(tong)過我們(men)的(de)檢測工作,進(jin)一(yi)步計算(suan)元素含(han)量。”
鄭教(jiao)授認(ren)為,地(di)(di)礦分(fen)析不僅(jin)僅(jin)是化(hua)學分(fen)析,它還需要(yao)借(jie)助先進的分(fen)析技術(shu),展開具體的科研。地(di)(di)礦分(fen)析充滿著(zhu)復(fu)雜(za)性,對(dui)檢測質量的要(yao)求也(ye)非(fei)常高,在這個行業(ye),需要(yao)不斷的探索,不僅(jin)要(yao)抓牢科研項(xiang)目,也(ye)要(yao)認(ren)真對(dui)待尋常的檢測項(xiang)目,為國家和企業(ye)解決技術(shu)難題。
對于后(hou)輩的(de)“崛(jue)起”,鄭(zheng)教授給予了非(fei)常多(duo)的(de)肯定。“他們(men)這一代人對信息資訊的(de)獲取(qu),比我們(men)知道的(de)多(duo),能夠很(hen)及時地(di)掌握新檢測(ce)方法的(de)動態,了解國(guo)際國(guo)內(nei)檢測(ce)技術發展趨勢(shi),這對于提(ti)高自(zi)我檢測(ce)技術,有很(hen)大的(de)幫助(zhu)。”
對于(yu)現在(zai)年輕工(gong)作(zuo)者在(zai)這個領域的(de)(de)(de)(de)繼承(cheng)發展(zhan),他提(ti)出了(le)幾點希望:一(yi)是(shi)(shi)要(yao)有事(shi)業心(xin)和(he)責任心(xin),因為分(fen)析檢(jian)(jian)(jian)測(ce)行(xing)業來不(bu)得半年的(de)(de)(de)(de)虛假和(he)馬虎;第二是(shi)(shi)要(yao)不(bu)斷學習和(he)吸收先進的(de)(de)(de)(de)檢(jian)(jian)(jian)測(ce)技術,努力提(ti)高檢(jian)(jian)(jian)測(ce)實力,勇于(yu)攀登檢(jian)(jian)(jian)測(ce)事(shi)業新(xin)的(de)(de)(de)(de)高峰,在(zai)自動化和(he)綠色分(fen)析方(fang)面,多進行(xing)一(yi)些探索研究,同時也要(yao)多深入檢(jian)(jian)(jian)測(ce)工(gong)作(zuo)實際不(bu)斷發現問題,研究解決(jue)這些問題的(de)(de)(de)(de)方(fang)法;最后是(shi)(shi)希望年輕人要(yao)有投身檢(jian)(jian)(jian)測(ce)行(xing)業的(de)(de)(de)(de)使命感(gan),要(yao)有“獻身”精神,用自己的(de)(de)(de)(de)專業水平,堅持走一(yi)個方(fang)向,解決(jue)一(yi)個問題,一(yi)步步走。
(來源:中國化工儀器網)
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