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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(zhe)江省地質礦產研究所 鄭存江教(jiao)授
倡導綠色分析 提升儀器分析能力
經濟快速發展的(de)(de)同時也加速了(le)對(dui)環(huan)(huan)境的(de)(de)破(po)壞程度,鄭教授認為(wei),在(zai)分析(xi)檢測行業,需要(yao)大力提(ti)倡(chang)(chang)“綠色(se)”理念,不能一(yi)邊(bian)喊著(zhu)治理環(huan)(huan)境,一(yi)邊(bian)又在(zai)污染(ran)(ran)環(huan)(huan)境。“綠色(se)分析(xi)技術是在(zai)化學分析(xi)過(guo)(guo)程中,通過(guo)(guo)檢測人(ren)員的(de)(de)積極創造和參與,最大程度地降低環(huan)(huan)境污染(ran)(ran)和對(dui)人(ren)體健康造成的(de)(de)危(wei)害,減少各種(zhong)消耗。如(ru)何最大限度減少危(wei)害,提(ti)倡(chang)(chang)綠色(se)分析(xi)化學,我認為(wei)是我們這(zhe)一(yi)代人(ren)應該(gai)做(zuo)的(de)(de)事情。”
在(zai)浙江(jiang)省地質礦產研究所(suo)(以下簡稱地礦研究所(suo))實驗室(shi),每天(tian)大概需要幾百個樣品進行(xing)檢測,一年的(de)檢測數量(liang)可能(neng)達到(dao)十(shi)(shi)幾萬、二十(shi)(shi)幾萬甚至更多,這(zhe)會消耗大量(liang)的(de)酸堿及其他(ta)化學試劑(ji)。現在(zai)實驗室(shi)逐漸意(yi)識(shi)到(dao)綠色分(fen)析,覺得有必要減(jian)少(shao)能(neng)源(yuan)消耗,降(jiang)低酸堿及其他(ta)化學試劑(ji)的(de)使用量(liang)。所(suo)以鄭教授(shou)和同事通過尋找替代品和創新技術,在(zai)這(zhe)方面有了進展。“現在(zai)的(de)用酸量(liang)是過去的(de)十(shi)(shi)分(fen)之一,既(ji)減(jian)少(shao)了污染,還節約了成本(ben)。”鄭教授(shou)介(jie)紹道。
2014年6月10日,鄭教(jiao)授應邀在(zai) “江蘇省無機光譜分析(xi)(xi)(xi)應用技術研(yan)討會(hui)”上(shang)做大會(hui)報告。在(zai)報告中,鄭教(jiao)授介(jie)紹(shao)了一項新技術,一款(kuan)新儀(yi)器(qi)(qi)——與聚光科技光譜研(yan)發團隊花費三年時(shi)(shi)間合作研(yan)發的(de)全譜直(zhi)讀電弧發射光譜儀(yi)E5000,這(zhe)款(kuan)儀(yi)器(qi)(qi)不(bu)僅(jin)能(neng)對(dui)Ag、B、Sn這(zhe)三種在(zai)地(di)礦(kuang)行(xing)業公認難測的(de)元素成功進行(xing)分析(xi)(xi)(xi),又能(neng)進行(xing)直(zhi)接固體粉(fen)末進樣(yang)(yang),解決了復雜前處理帶來(lai)的(de)樣(yang)(yang)品損(sun)失和對(dui)操作人員身(shen)體的(de)傷害以及(ji)對(dui)環(huan)境的(de)二次污染;同(tong)時(shi)(shi)還能(neng)夠提高檢測速度,實時(shi)(shi)得到分析(xi)(xi)(xi)結果,可(ke)以說(shuo),這(zhe)款(kuan)儀(yi)器(qi)(qi)給地(di)礦(kuang)行(xing)業的(de)分析(xi)(xi)(xi)測試工作者(zhe)帶來(lai)了福音,也(ye)是鄭教(jiao)授一直(zhi)致力于開發研(yan)究“綠色”分析(xi)(xi)(xi)方法的(de)完美(mei)體現。
關(guan)于此次與(yu)聚(ju)光科技(ji)(ji)合作(zuo)研發E5000,地礦研究所鄭教授作(zuo)了(le)進一(yi)步詮(quan)釋:“我國雖然從70年代(dai)就開始了(le)對發射光譜(pu)的研發,但是之后再也沒(mei)有技(ji)(ji)術上的突破。原(yuan)來(lai)的技(ji)(ji)術已經不能(neng)滿足地礦檢測(ce)需求(qiu),所以我們急需要(yao)一(yi)款儀器(qi)能(neng)解決檢測(ce)研究所面臨(lin)的一(yi)些問題。”
在一(yi)次去聚光科技參觀(guan)的(de)過程中,鄭教授(shou)(shou)見到了該(gai)公司的(de)研(yan)發團隊,對(dui)其研(yan)發實(shi)力(li)非常(chang)認(ren)可,他向團隊建(jian)議一(yi)起研(yan)發一(yi)款(kuan)適合(he)地(di)礦行業(ye)(ye)檢(jian)測(ce)的(de)儀器,能同時對(dui)Ag、B、Sn進行分(fen)(fen)析(xi),并且有較好(hao)的(de)穩(wen)定性。經過三年的(de)溝通、改進和磨合(he),這個項目最終轉化(hua)為實(shi)體商品,得到中國地(di)調局區域化(hua)探(tan)質量(liang)監督檢(jian)查組(zu)組(zu)長葉家瑜、浙江地(di)礦所所長胡勇平、山東省地(di)質科學研(yan)究院祝培明(ming)等老師的(de)認(ren)可,證明(ming)其能滿足(zu)地(di)礦行業(ye)(ye)樣品檢(jian)測(ce)部分(fen)(fen)需(xu)求。鄭教授(shou)(shou)希望該(gai)款(kuan)儀器今后(hou)的(de)應(ying)用,不僅僅是局限在地(di)礦行業(ye)(ye),還能進一(yi)步拓展應(ying)用領域,完善前(qian)處理技術的(de)配(pei)套使用,爭(zheng)取(qu)在環保、農業(ye)(ye)、工(gong)業(ye)(ye)原料檢(jian)測(ce)和海洋勘察有所“建(jian)功”。
國產儀器的(de)突(tu)破需(xu)聚焦在科(ke)技創新、人(ren)才培養和應用開發
科(ke)學(xue)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)相(xiang)當于“隱形”的(de)(de)軍工行業,是(shi)各國(guo)(guo)各家廠商(shang)必爭的(de)(de)領域。科(ke)學(xue)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)創新、制(zhi)造及應用(yong)水平都(dou)能反映(ying)(ying)出一個國(guo)(guo)家的(de)(de)科(ke)技和(he)工業實(shi)力。然而,國(guo)(guo)內(nei)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)產品(pin)仍存在可(ke)靠性、穩定性等問題,國(guo)(guo)內(nei)用(yong)戶對(dui)(dui)此(ci)反映(ying)(ying)非常強烈。對(dui)(dui)于國(guo)(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)自主品(pin)牌(pai)今后的(de)(de)發展,鄭教(jiao)授卻認為(wei)看到(dao)了希(xi)望(wang)。“前(qian)幾年我一直不敢言國(guo)(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)發展情況,因為(wei)確實(shi)存在很多問題。地礦檢測分(fen)析所(suo)需的(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi),相(xiang)比其他行業,對(dui)(dui)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)穩定性要求更(geng)高。但是(shi)在聚光科(ke)技ICP-5000這款儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)上,我看到(dao)了希(xi)望(wang),只要有好的(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi),我們(men)就愿意用(yong),并且相(xiang)信(xin)能夠(gou)用(yong)得(de)好。”
對(dui)于(yu)聚光科技推出的(de)(de)(de)(de)國(guo)內首款(kuan)全譜直讀的(de)(de)(de)(de)電(dian)感耦合等離子體發射(she)光譜儀(yi)ICP-5000,鄭教授(shou)起初對(dui)這款(kuan)儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)指(zhi)(zhi)標抱有極大(da)的(de)(de)(de)(de)懷疑。他(ta)這樣描述(shu)后來(lai)實(shi)(shi)際使用(yong)該儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)感受:“這臺(tai)儀(yi)器不(bu)僅(jin)能(neng)檢(jian)(jian)測(ce)金(jin)屬,還(huan)(huan)能(neng)檢(jian)(jian)測(ce)非金(jin)屬。我(wo)們在實(shi)(shi)驗室用(yong)過一段以(yi)(yi)后,發現這臺(tai)儀(yi)器的(de)(de)(de)(de)精密(mi)(mi)度(du)(du)和穩定(ding)性(xing)出乎(hu)我(wo)所料,精密(mi)(mi)度(du)(du)最(zui)優可0.5%,2小(xiao)時穩定(ding)性(xing)≦1%,8小(xiao)時穩定(ding)性(xing)≦2%。其他(ta)指(zhi)(zhi)標如(ru)分(fen)辨率(lv),檢(jian)(jian)測(ce)波長范圍(wei)大(da)家都可以(yi)(yi)做到,但精密(mi)(mi)度(du)(du)和穩定(ding)性(xing)是最(zui)難(nan)做的(de)(de)(de)(de)。這臺(tai)儀(yi)器在國(guo)內完全可以(yi)(yi)取代(dai)國(guo)外常規的(de)(de)(de)(de)ICP光譜儀(yi)。如(ru)果它的(de)(de)(de)(de)分(fen)辨率(lv)進一步提高,還(huan)(huan)可以(yi)(yi)進一步拓展(zhan)應用(yong)。”
國產(chan)儀器的發展需要國家的扶(fu)持(chi)。而(er)儀器研發水平(ping)(ping)的提升(sheng),也需要工業原件制造(zao)水平(ping)(ping)的提升(sheng),即高精(jing)度零(ling)部(bu)件加工技術的提質。
目前各行業(ye)實驗(yan)室在(zai)用儀器設(she)備(bei),國(guo)外企(qi)業(ye)研(yan)制(zhi)占了90%,不僅是儀器行業(ye)工作者(zhe),國(guo)家也看到了存在(zai)的問(wen)題(ti),近幾年投入(ru)的資(zi)金不斷(duan)加大,以鼓勵科(ke)(ke)技(ji)工作者(zhe)在(zai)國(guo)產儀器設(she)備(bei)研(yan)發上(shang)有所(suo)突破。但這仍不夠,鄭(zheng)教(jiao)授(shou)指(zhi)出,“除了資(zi)金上(shang)的扶持,還需要(yao)人才上(shang)的培養,通(tong)過科(ke)(ke)研(yan)院所(suo)、高校單位的聯合,通(tong)過儀器人才專業(ye)的設(she)置,齊(qi)頭并進,提升儀器研(yan)發能(neng)(neng)力,解(jie)決關(guan)鍵零部(bu)件技(ji)術問(wen)題(ti),就能(neng)(neng)夠趕上(shang)國(guo)際水平,甚至趕超。”
除了科學(xue)儀器(qi)穩定性(xing)的提升(sheng),儀器(qi)研發(fa)(fa)者還可以將目光聚焦(jiao)在(zai)應用功能拓展(zhan)上(shang),既能夠(gou)解決環保在(zai)線連續檢測,也能夠(gou)在(zai)醫學(xue)、農業(ye)等(deng)行業(ye)有(you)所應用,未來的儀器(qi)發(fa)(fa)展(zhan),除了注重實用性(xing),也注重靈(ling)活性(xing)和便捷(jie)化,結合前處理,能夠(gou)實現(xian)現(xian)場快(kuai)速分析。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年(nian),國土(tu)資(zi)源公益性行業(ye)科研專(zhuan)項“鈦(tai)鐵礦(kuang)等8種(zhong)標(biao)準(zhun)物質研制(zhi)”立項,由浙江省地(di)質礦(kuang)產研究(jiu)所承擔,國家(jia)地(di)質實驗測(ce)試中心等研究(jiu)院共(gong)同參(can)與,到2012年(nian)底完成。按(an)照(zhao)國家(jia)標(biao)準(zhun)物質研制(zhi)規范的(de)新要求篩選(xuan)了國內典型區域的(de)候(hou)選(xuan)物質,通過加工技術(shu)、均勻度(du)、穩定(ding)(ding)性、定(ding)(ding)值方法及(ji)不確定(ding)(ding)度(du)評定(ding)(ding)等研究(jiu)工作和數理統計(ji)(ji)計(ji)(ji)算。
這一項目對促(cu)進我(wo)國的地(di)質科學研(yan)(yan)究(jiu)、地(di)質找礦(kuang)(kuang)、環境地(di)質評價、農業(ye)、礦(kuang)(kuang)產貿易(yi)發展,具有(you)顯著(zhu)的技術、經濟(ji)和社會效益。在(zai)三十年的科研(yan)(yan)生涯中,鄭教(jiao)授(shou)正是嚴謹(jin)對待每一個(ge)研(yan)(yan)究(jiu)課題,為國家地(di)礦(kuang)(kuang)事業(ye)做(zuo)出了(le)不(bu)菲(fei)的貢獻。“現代的地(di)質找礦(kuang)(kuang),更離不(bu)開檢測(ce)。雖然我(wo)們是幕后工(gong)作(zuo)者(zhe),但為地(di)質找礦(kuang)(kuang)提供(gong)了(le)技術支持,除了(le)分(fen)析元素成(cheng)分(fen),還可(ke)以通過(guo)我(wo)們的檢測(ce)工(gong)作(zuo),進一步(bu)計算元素含量。”
鄭教(jiao)授(shou)認為,地礦分析(xi)(xi)不(bu)(bu)僅(jin)僅(jin)是化學分析(xi)(xi),它還需(xu)要借助先進的(de)分析(xi)(xi)技(ji)術(shu),展開具體(ti)的(de)科(ke)研(yan)。地礦分析(xi)(xi)充滿著復雜性,對(dui)檢測質量(liang)的(de)要求也非常高(gao),在這個(ge)行業,需(xu)要不(bu)(bu)斷(duan)的(de)探索,不(bu)(bu)僅(jin)要抓(zhua)牢(lao)科(ke)研(yan)項目,也要認真(zhen)對(dui)待(dai)尋常的(de)檢測項目,為國家和企業解決技(ji)術(shu)難題(ti)。
對(dui)于后輩的(de)“崛起”,鄭教授給予了非常多的(de)肯定。“他(ta)們這一代人(ren)對(dui)信(xin)息資訊的(de)獲取,比我們知(zhi)道的(de)多,能夠很及時(shi)地掌握新檢測方法的(de)動態,了解國(guo)際國(guo)內檢測技術發展趨(qu)勢,這對(dui)于提高自我檢測技術,有很大(da)的(de)幫(bang)助。”
對(dui)于(yu)現在(zai)年(nian)輕(qing)工(gong)(gong)作者在(zai)這(zhe)個領域(yu)的(de)(de)(de)繼承發(fa)展(zhan),他(ta)提出(chu)了(le)幾點希望:一(yi)是要(yao)有(you)事業(ye)(ye)心和(he)責任心,因為(wei)分(fen)析檢(jian)測行業(ye)(ye)來不得半年(nian)的(de)(de)(de)虛假(jia)和(he)馬(ma)虎;第二是要(yao)不斷學(xue)習和(he)吸收先進的(de)(de)(de)檢(jian)測技術,努力提高檢(jian)測實力,勇(yong)于(yu)攀登檢(jian)測事業(ye)(ye)新的(de)(de)(de)高峰(feng),在(zai)自動化和(he)綠色分(fen)析方(fang)面,多(duo)進行一(yi)些探索研究(jiu),同時也要(yao)多(duo)深入(ru)檢(jian)測工(gong)(gong)作實際(ji)不斷發(fa)現問題(ti),研究(jiu)解決(jue)這(zhe)些問題(ti)的(de)(de)(de)方(fang)法(fa);最后是希望年(nian)輕(qing)人要(yao)有(you)投身(shen)檢(jian)測行業(ye)(ye)的(de)(de)(de)使(shi)命感,要(yao)有(you)“獻身(shen)”精神,用自己(ji)的(de)(de)(de)專業(ye)(ye)水平(ping),堅持走一(yi)個方(fang)向,解決(jue)一(yi)個問題(ti),一(yi)步步走。
(來源:中國化工儀器網)
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