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發布時間:2015-07-22
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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(sheng)地(di)質礦產研究所(suo) 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(fa)展(zhan)的同(tong)時也加速了對環境的破(po)壞程(cheng)度(du)(du),鄭教授(shou)認(ren)為,在(zai)分(fen)析檢(jian)測行業,需(xu)要大力提(ti)(ti)倡“綠色”理念,不能(neng)一邊喊著治(zhi)理環境,一邊又在(zai)污染(ran)環境。“綠色分(fen)析技術是(shi)在(zai)化學(xue)分(fen)析過程(cheng)中(zhong),通(tong)過檢(jian)測人員的積極(ji)創造和參與,最(zui)大程(cheng)度(du)(du)地降低環境污染(ran)和對人體健康造成(cheng)的危害,減少各種(zhong)消耗。如何最(zui)大限度(du)(du)減少危害,提(ti)(ti)倡綠色分(fen)析化學(xue),我認(ren)為是(shi)我們這一代人應(ying)該做(zuo)的事情(qing)。”
在(zai)浙江省地(di)質礦(kuang)(kuang)產研(yan)究所(以下(xia)簡稱(cheng)地(di)礦(kuang)(kuang)研(yan)究所)實(shi)驗(yan)室,每天大(da)概需(xu)要幾百個樣品進行檢測,一年的(de)(de)檢測數(shu)量可能(neng)達到(dao)十幾萬、二(er)十幾萬甚(shen)至更(geng)多,這(zhe)會消耗大(da)量的(de)(de)酸(suan)堿及(ji)其(qi)(qi)他化(hua)學試劑。現在(zai)實(shi)驗(yan)室逐漸意識到(dao)綠(lv)色分析,覺得有必要減少能(neng)源消耗,降低酸(suan)堿及(ji)其(qi)(qi)他化(hua)學試劑的(de)(de)使用量。所以鄭教授和同(tong)事通過尋(xun)找替(ti)代品和創新(xin)技術(shu),在(zai)這(zhe)方面有了進展。“現在(zai)的(de)(de)用酸(suan)量是過去的(de)(de)十分之一,既減少了污染(ran),還節(jie)約了成本。”鄭教授介紹(shao)道。
2014年6月10日(ri),鄭教授應邀在(zai) “江蘇省無機光(guang)譜(pu)(pu)分(fen)析(xi)應用技術研(yan)(yan)(yan)討會”上做大會報(bao)告。在(zai)報(bao)告中,鄭教授介(jie)紹了一(yi)項(xiang)新(xin)(xin)技術,一(yi)款新(xin)(xin)儀(yi)器——與聚光(guang)科(ke)技光(guang)譜(pu)(pu)研(yan)(yan)(yan)發團隊花(hua)費(fei)三年時(shi)間合作研(yan)(yan)(yan)發的(de)全譜(pu)(pu)直(zhi)讀電弧發射光(guang)譜(pu)(pu)儀(yi)E5000,這款儀(yi)器不僅能對Ag、B、Sn這三種在(zai)地礦(kuang)行(xing)業公認難測的(de)元素(su)成功進(jin)(jin)行(xing)分(fen)析(xi),又能進(jin)(jin)行(xing)直(zhi)接固體(ti)粉末(mo)進(jin)(jin)樣,解決了復雜前處理帶來的(de)樣品損失和對操作人員(yuan)身體(ti)的(de)傷害以(yi)及對環(huan)境的(de)二次污(wu)染;同時(shi)還能夠提高檢測速(su)度,實時(shi)得(de)到(dao)分(fen)析(xi)結果,可以(yi)說,這款儀(yi)器給地礦(kuang)行(xing)業的(de)分(fen)析(xi)測試工作者帶來了福音,也是鄭教授一(yi)直(zhi)致力于開發研(yan)(yan)(yan)究“綠色”分(fen)析(xi)方法(fa)的(de)完美體(ti)現。
關于此(ci)次與(yu)聚(ju)光科技合作(zuo)研(yan)發E5000,地(di)礦研(yan)究所鄭教授作(zuo)了(le)進一(yi)步詮釋(shi):“我國雖(sui)然從70年代就(jiu)開(kai)始(shi)了(le)對發射光譜的(de)研(yan)發,但是之后再也沒(mei)有(you)技術上(shang)的(de)突破。原來(lai)的(de)技術已(yi)經不能滿(man)足地(di)礦檢(jian)測(ce)需求,所以我們急需要一(yi)款儀器能解決檢(jian)測(ce)研(yan)究所面臨的(de)一(yi)些(xie)問題。”
在(zai)一(yi)次去聚光科(ke)技參觀的過(guo)(guo)程中,鄭教(jiao)授(shou)見到(dao)了(le)該公司的研(yan)發團隊,對其研(yan)發實力(li)非常認可(ke),他向團隊建(jian)議一(yi)起研(yan)發一(yi)款適合地礦(kuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)檢(jian)(jian)測(ce)的儀器,能同時對Ag、B、Sn進(jin)行(xing)(xing)分(fen)析,并且有較好的穩定性。經過(guo)(guo)三年的溝通、改進(jin)和磨合,這個項目最終(zhong)轉化為實體(ti)商品(pin),得到(dao)中國地調局(ju)區域(yu)化探質量監督(du)檢(jian)(jian)查(cha)組組長葉家(jia)瑜、浙江地礦(kuang)所所長胡勇(yong)平、山東(dong)省地質科(ke)學(xue)研(yan)究院祝培明等老師的認可(ke),證明其能滿足地礦(kuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye)樣品(pin)檢(jian)(jian)測(ce)部(bu)分(fen)需求。鄭教(jiao)授(shou)希望該款儀器今后的應用,不(bu)僅僅是局(ju)限在(zai)地礦(kuang)行(xing)(xing)業(ye)(ye),還能進(jin)一(yi)步拓(tuo)展(zhan)應用領域(yu),完善前(qian)處(chu)理(li)技術的配套使用,爭取在(zai)環保、農(nong)業(ye)(ye)、工(gong)業(ye)(ye)原(yuan)料檢(jian)(jian)測(ce)和海洋勘(kan)察有所“建(jian)功”。
國產儀器的突破需聚焦(jiao)在科(ke)技(ji)創新、人才培養(yang)和應用開發(fa)
科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)相當于“隱形”的(de)(de)軍(jun)工行(xing)業(ye),是各國(guo)各家廠(chang)商必爭的(de)(de)領域(yu)。科學(xue)儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)創(chuang)新、制造及應用(yong)水平(ping)都能反(fan)映(ying)出一(yi)(yi)個國(guo)家的(de)(de)科技和工業(ye)實力。然而(er),國(guo)內儀(yi)器(qi)(qi)產品(pin)仍存(cun)在(zai)可(ke)靠性、穩定(ding)性等(deng)問(wen)題,國(guo)內用(yong)戶對此反(fan)映(ying)非常強(qiang)烈。對于國(guo)產儀(yi)器(qi)(qi)自主品(pin)牌今后(hou)的(de)(de)發展,鄭教(jiao)授卻認(ren)為看到(dao)了(le)希望(wang)。“前幾年我(wo)一(yi)(yi)直(zhi)不敢言國(guo)產儀(yi)器(qi)(qi)發展情況(kuang),因為確實存(cun)在(zai)很多問(wen)題。地(di)礦檢(jian)測分(fen)析所(suo)需的(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi),相比其他行(xing)業(ye),對儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)穩定(ding)性要求更高。但是在(zai)聚(ju)光科技ICP-5000這款儀(yi)器(qi)(qi)上,我(wo)看到(dao)了(le)希望(wang),只要有好的(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi),我(wo)們就(jiu)愿(yuan)意用(yong),并且(qie)相信能夠用(yong)得好。”
對于聚光科技推出的(de)(de)(de)(de)國(guo)內首款(kuan)全(quan)譜(pu)直讀的(de)(de)(de)(de)電感耦(ou)合等離子體發(fa)射光譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)ICP-5000,鄭教授起初對這(zhe)款(kuan)儀(yi)(yi)(yi)器的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)指標抱有(you)極大(da)的(de)(de)(de)(de)懷(huai)疑。他這(zhe)樣(yang)描述后來實際使用該儀(yi)(yi)(yi)器的(de)(de)(de)(de)感受:“這(zhe)臺(tai)儀(yi)(yi)(yi)器不僅能(neng)檢測金屬(shu)(shu),還(huan)能(neng)檢測非金屬(shu)(shu)。我們在(zai)(zai)實驗室用過一(yi)段以(yi)(yi)(yi)后,發(fa)現這(zhe)臺(tai)儀(yi)(yi)(yi)器的(de)(de)(de)(de)精密度(du)和(he)(he)穩(wen)定性(xing)(xing)出乎我所(suo)料(liao),精密度(du)最優可0.5%,2小時穩(wen)定性(xing)(xing)≦1%,8小時穩(wen)定性(xing)(xing)≦2%。其他指標如分辨率,檢測波長范圍大(da)家(jia)都可以(yi)(yi)(yi)做到,但(dan)精密度(du)和(he)(he)穩(wen)定性(xing)(xing)是最難做的(de)(de)(de)(de)。這(zhe)臺(tai)儀(yi)(yi)(yi)器在(zai)(zai)國(guo)內完(wan)全(quan)可以(yi)(yi)(yi)取代國(guo)外常規的(de)(de)(de)(de)ICP光譜(pu)儀(yi)(yi)(yi)。如果它的(de)(de)(de)(de)分辨率進(jin)一(yi)步提高,還(huan)可以(yi)(yi)(yi)進(jin)一(yi)步拓(tuo)展應用。”
國產儀器的(de)發展需要(yao)國家的(de)扶持(chi)。而儀器研發水(shui)平(ping)的(de)提升,也需要(yao)工(gong)業原件制造水(shui)平(ping)的(de)提升,即高精度零部件加工(gong)技(ji)術的(de)提質。
目(mu)前各行業(ye)(ye)實驗室(shi)在(zai)(zai)用儀(yi)(yi)器設(she)備,國外企業(ye)(ye)研制占了90%,不(bu)(bu)(bu)僅是儀(yi)(yi)器行業(ye)(ye)工(gong)作(zuo)者,國家也看(kan)到了存在(zai)(zai)的問題,近幾年投入的資金(jin)不(bu)(bu)(bu)斷加大,以鼓(gu)勵(li)科技工(gong)作(zuo)者在(zai)(zai)國產儀(yi)(yi)器設(she)備研發(fa)上有所突破。但這仍不(bu)(bu)(bu)夠,鄭(zheng)教授指出,“除了資金(jin)上的扶持,還需要人才上的培養(yang),通過科研院所、高校單位的聯合(he),通過儀(yi)(yi)器人才專業(ye)(ye)的設(she)置(zhi),齊頭并進,提升儀(yi)(yi)器研發(fa)能(neng)力,解決(jue)關鍵零部(bu)件(jian)技術問題,就能(neng)夠趕上國際水(shui)平(ping),甚至趕超。”
除了(le)科(ke)學儀器(qi)穩定(ding)性(xing)的(de)提升(sheng),儀器(qi)研(yan)發(fa)者還可以將目(mu)光聚(ju)焦(jiao)在(zai)應用功能(neng)(neng)拓展上(shang),既(ji)能(neng)(neng)夠(gou)(gou)解(jie)決環保(bao)在(zai)線(xian)連續檢(jian)測,也能(neng)(neng)夠(gou)(gou)在(zai)醫學、農業等行業有所應用,未(wei)來(lai)的(de)儀器(qi)發(fa)展,除了(le)注重實用性(xing),也注重靈(ling)活性(xing)和便捷化,結合前處理,能(neng)(neng)夠(gou)(gou)實現現場快速分(fen)析(xi)。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年,國(guo)土資源公益(yi)性(xing)行業科研專項“鈦(tai)鐵礦(kuang)等8種標準(zhun)物質(zhi)研制”立項,由浙江省地(di)質(zhi)礦(kuang)產(chan)研究所承(cheng)擔,國(guo)家地(di)質(zhi)實驗測試中心等研究院(yuan)共同(tong)參與(yu),到2012年底(di)完(wan)成。按照國(guo)家標準(zhun)物質(zhi)研制規范的(de)新要求篩選了國(guo)內典(dian)型(xing)區(qu)域(yu)的(de)候選物質(zhi),通過加工技術、均勻(yun)度、穩定(ding)性(xing)、定(ding)值方(fang)法及不確定(ding)度評定(ding)等研究工作和數理統計計算(suan)。
這一項目對促進我(wo)國(guo)的地(di)(di)質科(ke)學(xue)研(yan)究、地(di)(di)質找(zhao)礦、環境地(di)(di)質評(ping)價、農(nong)業(ye)、礦產貿(mao)易發展,具有顯著的技(ji)術、經濟和社會(hui)效益。在三十年的科(ke)研(yan)生(sheng)涯中,鄭教授正是(shi)(shi)嚴謹對待每一個研(yan)究課題,為國(guo)家地(di)(di)礦事業(ye)做出了(le)不(bu)菲的貢獻。“現代(dai)的地(di)(di)質找(zhao)礦,更(geng)離不(bu)開檢測(ce)。雖(sui)然我(wo)們(men)是(shi)(shi)幕后工作者(zhe),但為地(di)(di)質找(zhao)礦提(ti)供了(le)技(ji)術支持,除了(le)分(fen)析元素成(cheng)分(fen),還可以通過我(wo)們(men)的檢測(ce)工作,進一步(bu)計算元素含量。”
鄭(zheng)教(jiao)授認為,地礦(kuang)分析不(bu)(bu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)化學分析,它還需要借助(zhu)先進的(de)(de)(de)分析技術(shu),展(zhan)開具體(ti)的(de)(de)(de)科研(yan)。地礦(kuang)分析充滿著(zhu)復雜性,對檢測質量的(de)(de)(de)要求(qiu)也非常高(gao),在這(zhe)個行業(ye),需要不(bu)(bu)斷的(de)(de)(de)探索(suo),不(bu)(bu)僅(jin)(jin)要抓牢科研(yan)項(xiang)目(mu),也要認真對待尋常的(de)(de)(de)檢測項(xiang)目(mu),為國家和企業(ye)解決技術(shu)難題。
對(dui)(dui)于后輩(bei)的(de)“崛起”,鄭教授給予(yu)了非常多的(de)肯定。“他們(men)這一代(dai)人對(dui)(dui)信息(xi)資訊的(de)獲取,比我(wo)們(men)知道的(de)多,能夠(gou)很及時地(di)掌握(wo)新檢測(ce)方(fang)法的(de)動態,了解(jie)國際國內檢測(ce)技(ji)(ji)術發展趨勢,這對(dui)(dui)于提高自我(wo)檢測(ce)技(ji)(ji)術,有很大的(de)幫助。”
對于現在(zai)(zai)年輕工作者在(zai)(zai)這(zhe)個(ge)領(ling)域的(de)(de)繼承(cheng)發展,他提出了(le)幾點希望:一(yi)(yi)是要有事業(ye)(ye)心和(he)責任心,因為分析檢測(ce)(ce)行(xing)業(ye)(ye)來不得(de)半年的(de)(de)虛假和(he)馬虎;第(di)二是要不斷(duan)學(xue)習和(he)吸(xi)收先進(jin)的(de)(de)檢測(ce)(ce)技術,努力提高(gao)檢測(ce)(ce)實(shi)力,勇于攀登檢測(ce)(ce)事業(ye)(ye)新的(de)(de)高(gao)峰,在(zai)(zai)自(zi)動(dong)化和(he)綠色(se)分析方(fang)面,多進(jin)行(xing)一(yi)(yi)些(xie)探索(suo)研究(jiu),同時也(ye)要多深入(ru)檢測(ce)(ce)工作實(shi)際不斷(duan)發現問(wen)題,研究(jiu)解決這(zhe)些(xie)問(wen)題的(de)(de)方(fang)法;最后是希望年輕人要有投(tou)身檢測(ce)(ce)行(xing)業(ye)(ye)的(de)(de)使命(ming)感,要有“獻身”精(jing)神,用自(zi)己(ji)的(de)(de)專業(ye)(ye)水平,堅持走一(yi)(yi)個(ge)方(fang)向,解決一(yi)(yi)個(ge)問(wen)題,一(yi)(yi)步步走。
(來源:中國化工儀器網)
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