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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(jiu)所(suo) 鄭(zheng)存江教(jiao)授
倡導綠色分析 提升儀器分析能力
經濟(ji)快(kuai)速發展的(de)同時也加(jia)速了對環境(jing)(jing)的(de)破壞程(cheng)度(du),鄭(zheng)教授認為,在分(fen)析(xi)檢測(ce)行業(ye),需要大(da)力提倡(chang)“綠色”理念(nian),不能一(yi)(yi)邊喊著治理環境(jing)(jing),一(yi)(yi)邊又在污染環境(jing)(jing)。“綠色分(fen)析(xi)技術是(shi)(shi)在化學分(fen)析(xi)過(guo)程(cheng)中,通(tong)過(guo)檢測(ce)人員的(de)積極創造(zao)和參與,最大(da)程(cheng)度(du)地降低環境(jing)(jing)污染和對人體健康(kang)造(zao)成的(de)危(wei)(wei)害,減(jian)少各種消(xiao)耗。如何最大(da)限度(du)減(jian)少危(wei)(wei)害,提倡(chang)綠色分(fen)析(xi)化學,我(wo)認為是(shi)(shi)我(wo)們這一(yi)(yi)代(dai)人應(ying)該做的(de)事情。”
在(zai)浙江省(sheng)地質礦(kuang)產研究所(suo)(以(yi)下簡稱地礦(kuang)研究所(suo))實驗室,每(mei)天大(da)概需要(yao)幾百個樣品進行(xing)檢測,一(yi)年的(de)(de)(de)檢測數(shu)量可(ke)能達到十(shi)幾萬、二十(shi)幾萬甚(shen)至更(geng)多,這會(hui)消耗(hao)大(da)量的(de)(de)(de)酸堿及(ji)其(qi)他化學(xue)試(shi)劑。現在(zai)實驗室逐(zhu)漸(jian)意(yi)識到綠色分析,覺(jue)得有必(bi)要(yao)減少(shao)能源消耗(hao),降低(di)酸堿及(ji)其(qi)他化學(xue)試(shi)劑的(de)(de)(de)使用量。所(suo)以(yi)鄭(zheng)教授和同(tong)事通過尋找替代(dai)品和創新技術,在(zai)這方面有了進展。“現在(zai)的(de)(de)(de)用酸量是(shi)過去的(de)(de)(de)十(shi)分之一(yi),既(ji)減少(shao)了污(wu)染,還節(jie)約(yue)了成本。”鄭(zheng)教授介紹道。
2014年(nian)6月(yue)10日(ri),鄭教授應(ying)邀(yao)在(zai)(zai) “江蘇省無機(ji)光(guang)譜(pu)分析(xi)應(ying)用(yong)技(ji)術研(yan)(yan)討會(hui)”上(shang)做(zuo)大(da)會(hui)報告(gao)。在(zai)(zai)報告(gao)中,鄭教授介紹了(le)一項新技(ji)術,一款(kuan)新儀(yi)器(qi)——與(yu)聚(ju)光(guang)科技(ji)光(guang)譜(pu)研(yan)(yan)發團隊花費三(san)年(nian)時間(jian)合作研(yan)(yan)發的(de)(de)全(quan)譜(pu)直(zhi)(zhi)讀電弧發射光(guang)譜(pu)儀(yi)E5000,這(zhe)款(kuan)儀(yi)器(qi)不僅能(neng)對Ag、B、Sn這(zhe)三(san)種在(zai)(zai)地(di)礦行(xing)業公(gong)認(ren)難(nan)測(ce)的(de)(de)元素(su)成功進行(xing)分析(xi),又能(neng)進行(xing)直(zhi)(zhi)接固體(ti)粉末進樣,解決了(le)復雜前處理帶來(lai)的(de)(de)樣品損失和(he)對操作人(ren)員身(shen)體(ti)的(de)(de)傷害以(yi)及(ji)對環境的(de)(de)二次污染;同時還能(neng)夠提高檢測(ce)速度,實時得到(dao)分析(xi)結果,可以(yi)說,這(zhe)款(kuan)儀(yi)器(qi)給地(di)礦行(xing)業的(de)(de)分析(xi)測(ce)試工作者帶來(lai)了(le)福音,也是鄭教授一直(zhi)(zhi)致力于開發研(yan)(yan)究“綠色”分析(xi)方法的(de)(de)完美(mei)體(ti)現(xian)。
關于(yu)此(ci)次(ci)與(yu)聚光科技(ji)合作研(yan)發E5000,地礦研(yan)究所鄭教授(shou)作了(le)進一步(bu)詮釋:“我(wo)國雖然從70年代就開(kai)始了(le)對發射光譜(pu)的研(yan)發,但是之(zhi)后再也沒有技(ji)術(shu)上的突破(po)。原來的技(ji)術(shu)已經不能(neng)滿足地礦檢(jian)測需(xu)求,所以我(wo)們急需(xu)要一款儀器能(neng)解決檢(jian)測研(yan)究所面臨(lin)的一些問(wen)題。”
在一(yi)(yi)次去聚光科(ke)技參觀(guan)的(de)(de)過(guo)程中,鄭教授(shou)見到了(le)該(gai)公司的(de)(de)研(yan)(yan)發團隊,對其研(yan)(yan)發實力(li)非常認可(ke),他向團隊建議(yi)一(yi)(yi)起研(yan)(yan)發一(yi)(yi)款(kuan)適合地(di)(di)礦(kuang)行業(ye)檢(jian)測(ce)的(de)(de)儀(yi)器(qi),能同時(shi)對Ag、B、Sn進行分析,并且有(you)較好的(de)(de)穩定性(xing)。經過(guo)三年的(de)(de)溝通、改進和磨合,這個(ge)項目最終(zhong)轉化為(wei)實體商品,得(de)到中國地(di)(di)調局區(qu)域化探質量監督檢(jian)查組組長葉家(jia)瑜、浙江地(di)(di)礦(kuang)所所長胡(hu)勇平、山東省地(di)(di)質科(ke)學研(yan)(yan)究院祝培明(ming)等老師的(de)(de)認可(ke),證(zheng)明(ming)其能滿足地(di)(di)礦(kuang)行業(ye)樣品檢(jian)測(ce)部分需求。鄭教授(shou)希(xi)望該(gai)款(kuan)儀(yi)器(qi)今后(hou)的(de)(de)應(ying)用(yong),不(bu)僅僅是局限在地(di)(di)礦(kuang)行業(ye),還能進一(yi)(yi)步拓展(zhan)應(ying)用(yong)領域,完善前處理技術的(de)(de)配套使(shi)用(yong),爭取(qu)在環保(bao)、農業(ye)、工業(ye)原料檢(jian)測(ce)和海洋勘(kan)察(cha)有(you)所“建功”。
國產儀器的(de)突(tu)破需聚(ju)焦在科技創新、人才(cai)培養和應用開(kai)發
科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)相(xiang)(xiang)當于“隱形”的(de)(de)軍(jun)工(gong)(gong)行業,是各(ge)國各(ge)家廠(chang)商(shang)必爭的(de)(de)領域。科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)的(de)(de)創新、制造及(ji)應用(yong)水平都能反映(ying)出一(yi)個國家的(de)(de)科(ke)技(ji)和工(gong)(gong)業實力。然而,國內儀(yi)(yi)器(qi)產品仍存(cun)在(zai)(zai)可靠性、穩定(ding)性等問(wen)題,國內用(yong)戶對此反映(ying)非常強烈。對于國產儀(yi)(yi)器(qi)自(zi)主品牌今后的(de)(de)發展,鄭(zheng)教授卻認為看(kan)到了希望。“前(qian)幾年我一(yi)直不敢(gan)言國產儀(yi)(yi)器(qi)發展情況,因為確實存(cun)在(zai)(zai)很多問(wen)題。地礦檢(jian)測分析(xi)所需的(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi),相(xiang)(xiang)比其他(ta)行業,對儀(yi)(yi)器(qi)的(de)(de)穩定(ding)性要求(qiu)更高(gao)。但(dan)是在(zai)(zai)聚(ju)光科(ke)技(ji)ICP-5000這款儀(yi)(yi)器(qi)上,我看(kan)到了希望,只要有好(hao)的(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi),我們就(jiu)愿意(yi)用(yong),并且相(xiang)(xiang)信能夠用(yong)得好(hao)。”
對于聚光科(ke)技推出的國(guo)內首(shou)款全譜直讀的電感耦合(he)等離子體發(fa)射光譜儀ICP-5000,鄭教授起初(chu)對這款儀器的性能指標抱有(you)極大的懷疑。他(ta)這樣描述(shu)后來實際使(shi)用該儀器的感受:“這臺儀器不僅能檢(jian)測(ce)金(jin)屬,還(huan)能檢(jian)測(ce)非金(jin)屬。我(wo)們在實驗(yan)室(shi)用過一段以后,發(fa)現這臺儀器的精密(mi)(mi)度和穩定(ding)性出乎我(wo)所(suo)料,精密(mi)(mi)度最(zui)優(you)可0.5%,2小時(shi)穩定(ding)性≦1%,8小時(shi)穩定(ding)性≦2%。其(qi)他(ta)指標如(ru)分辨率,檢(jian)測(ce)波長范(fan)圍大家都可以做到(dao),但(dan)精密(mi)(mi)度和穩定(ding)性是(shi)最(zui)難做的。這臺儀器在國(guo)內完全可以取代國(guo)外常規的ICP光譜儀。如(ru)果(guo)它的分辨率進(jin)一步(bu)提高,還(huan)可以進(jin)一步(bu)拓展(zhan)應用。”
國產儀器的(de)發(fa)(fa)展需要國家的(de)扶持。而儀器研發(fa)(fa)水平(ping)的(de)提(ti)升,也需要工(gong)業原件(jian)制造(zao)水平(ping)的(de)提(ti)升,即高精度零部件(jian)加(jia)工(gong)技術(shu)的(de)提(ti)質。
目(mu)前各(ge)行業實驗室在用儀(yi)器設(she)備(bei)(bei),國外企業研(yan)(yan)制占了90%,不僅是儀(yi)器行業工作(zuo)者,國家也看到了存在的(de)問題(ti),近幾(ji)年投(tou)入(ru)的(de)資(zi)金(jin)(jin)不斷(duan)加大,以鼓勵科(ke)技(ji)工作(zuo)者在國產儀(yi)器設(she)備(bei)(bei)研(yan)(yan)發上(shang)(shang)有(you)所(suo)突破。但這仍(reng)不夠,鄭(zheng)教授指(zhi)出,“除了資(zi)金(jin)(jin)上(shang)(shang)的(de)扶持,還需要(yao)人(ren)才上(shang)(shang)的(de)培養,通(tong)過科(ke)研(yan)(yan)院所(suo)、高(gao)校單位的(de)聯合,通(tong)過儀(yi)器人(ren)才專業的(de)設(she)置,齊(qi)頭并(bing)進,提(ti)升(sheng)儀(yi)器研(yan)(yan)發能力(li),解決關鍵零部件技(ji)術問題(ti),就能夠趕上(shang)(shang)國際(ji)水平(ping),甚至趕超。”
除了(le)科(ke)學儀器穩定性(xing)的提升(sheng),儀器研發(fa)者還可以將目光聚焦在應用功能(neng)(neng)拓展上,既能(neng)(neng)夠(gou)解決環保(bao)在線連續檢測,也能(neng)(neng)夠(gou)在醫學、農業等行業有所(suo)應用,未來的儀器發(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)實現(xian)現(xian)場快速分(fen)析。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年,國土資源公(gong)益性(xing)行(xing)業科研(yan)(yan)專項“鈦鐵礦(kuang)(kuang)等8種標(biao)準(zhun)物質(zhi)(zhi)研(yan)(yan)制”立項,由浙江省地質(zhi)(zhi)礦(kuang)(kuang)產研(yan)(yan)究(jiu)所承擔,國家地質(zhi)(zhi)實驗測試中(zhong)心等研(yan)(yan)究(jiu)院共同參與(yu),到2012年底完(wan)成。按照(zhao)國家標(biao)準(zhun)物質(zhi)(zhi)研(yan)(yan)制規范的(de)新要求篩選了國內典型區域的(de)候選物質(zhi)(zhi),通(tong)過(guo)加工技術(shu)、均勻(yun)度(du)、穩定性(xing)、定值方法及不確定度(du)評定等研(yan)(yan)究(jiu)工作和數理(li)統計(ji)計(ji)算。
這一(yi)項目對(dui)促(cu)進我(wo)(wo)國的地質(zhi)科學研究、地質(zhi)找礦(kuang)、環境地質(zhi)評價、農(nong)業、礦(kuang)產貿(mao)易發展,具有顯著的技術、經濟和社會效益(yi)。在三十年的科研生(sheng)涯中(zhong),鄭教授正是(shi)嚴謹對(dui)待每一(yi)個研究課題,為(wei)國家地礦(kuang)事業做(zuo)出了不菲的貢獻。“現代的地質(zhi)找礦(kuang),更離不開檢測。雖然我(wo)(wo)們是(shi)幕后工(gong)作者(zhe),但為(wei)地質(zhi)找礦(kuang)提供了技術支持,除了分(fen)析元(yuan)素成分(fen),還可以通(tong)過我(wo)(wo)們的檢測工(gong)作,進一(yi)步計(ji)算元(yuan)素含(han)量。”
鄭教授認(ren)(ren)為,地(di)礦分(fen)(fen)(fen)析不僅僅是(shi)化學(xue)分(fen)(fen)(fen)析,它還(huan)需要(yao)(yao)借(jie)助(zhu)先(xian)進的分(fen)(fen)(fen)析技術(shu),展開具體的科(ke)研。地(di)礦分(fen)(fen)(fen)析充滿著復雜性,對檢測質量的要(yao)(yao)求也非常(chang)高,在這個(ge)行業,需要(yao)(yao)不斷的探(tan)索,不僅要(yao)(yao)抓牢科(ke)研項(xiang)目(mu),也要(yao)(yao)認(ren)(ren)真對待尋常(chang)的檢測項(xiang)目(mu),為國家和企業解(jie)決技術(shu)難題。
對(dui)于(yu)后(hou)輩的“崛起”,鄭教授給予(yu)了(le)非常多的肯定(ding)。“他們這(zhe)一代人(ren)對(dui)信息資(zi)訊的獲(huo)取,比(bi)我們知道的多,能(neng)夠(gou)很(hen)及(ji)時(shi)地掌(zhang)握新檢測(ce)方法(fa)的動態,了(le)解國際國內檢測(ce)技術發展(zhan)趨勢(shi),這(zhe)對(dui)于(yu)提高自我檢測(ce)技術,有很(hen)大的幫助(zhu)。”
對于現在(zai)年(nian)(nian)輕(qing)工作(zuo)者在(zai)這(zhe)個(ge)(ge)領域(yu)的(de)(de)繼承發(fa)展,他(ta)提(ti)出了幾點(dian)希(xi)望(wang)(wang):一是(shi)要(yao)有(you)事業心(xin)和(he)責任心(xin),因為(wei)分(fen)析檢(jian)測(ce)行(xing)業來不(bu)(bu)得半(ban)年(nian)(nian)的(de)(de)虛(xu)假(jia)和(he)馬虎(hu);第(di)二是(shi)要(yao)不(bu)(bu)斷(duan)學習和(he)吸收先進的(de)(de)檢(jian)測(ce)技(ji)術,努(nu)力提(ti)高檢(jian)測(ce)實(shi)力,勇于攀登檢(jian)測(ce)事業新的(de)(de)高峰,在(zai)自動化和(he)綠色分(fen)析方面,多(duo)進行(xing)一些探索研(yan)(yan)究,同時也要(yao)多(duo)深入(ru)檢(jian)測(ce)工作(zuo)實(shi)際不(bu)(bu)斷(duan)發(fa)現問題,研(yan)(yan)究解(jie)決這(zhe)些問題的(de)(de)方法;最后是(shi)希(xi)望(wang)(wang)年(nian)(nian)輕(qing)人要(yao)有(you)投身(shen)檢(jian)測(ce)行(xing)業的(de)(de)使命感(gan),要(yao)有(you)“獻(xian)身(shen)”精神,用自己的(de)(de)專業水平(ping),堅持走(zou)一個(ge)(ge)方向(xiang),解(jie)決一個(ge)(ge)問題,一步步走(zou)。
(來源:中國化工儀器網)
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