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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
經濟快(kuai)速發(fa)展(zhan)的(de)同時也(ye)加速了對環(huan)(huan)境的(de)破壞程度,鄭教(jiao)授認為(wei),在(zai)(zai)(zai)分析檢測行業,需(xu)要大力提(ti)倡(chang)(chang)“綠色(se)”理(li)念,不能一(yi)(yi)邊喊(han)著治理(li)環(huan)(huan)境,一(yi)(yi)邊又(you)在(zai)(zai)(zai)污染(ran)環(huan)(huan)境。“綠色(se)分析技術是在(zai)(zai)(zai)化(hua)學分析過程中,通過檢測人員(yuan)的(de)積極創(chuang)造和參與,最(zui)(zui)大程度地降低環(huan)(huan)境污染(ran)和對人體健康造成的(de)危(wei)害,減(jian)少(shao)各種消耗。如(ru)何最(zui)(zui)大限度減(jian)少(shao)危(wei)害,提(ti)倡(chang)(chang)綠色(se)分析化(hua)學,我認為(wei)是我們這一(yi)(yi)代人應該做的(de)事情。”
在浙江省地(di)質礦(kuang)產研究所(suo)(以下簡(jian)稱地(di)礦(kuang)研究所(suo))實驗室,每天大概需要幾百個樣品(pin)進行(xing)檢測(ce),一年的檢測(ce)數量(liang)可能達到十(shi)幾萬、二十(shi)幾萬甚至(zhi)更多,這會消(xiao)耗大量(liang)的酸堿及其他化(hua)學試劑。現在實驗室逐漸(jian)意(yi)識到綠(lv)色分析(xi),覺得有必(bi)要減少(shao)(shao)能源消(xiao)耗,降(jiang)低酸堿及其他化(hua)學試劑的使(shi)用(yong)(yong)量(liang)。所(suo)以鄭(zheng)教授(shou)和同(tong)事通(tong)過尋(xun)找替代(dai)品(pin)和創新(xin)技術,在這方面(mian)有了進展(zhan)。“現在的用(yong)(yong)酸量(liang)是過去的十(shi)分之一,既(ji)減少(shao)(shao)了污(wu)染,還(huan)節約了成本。”鄭(zheng)教授(shou)介紹道(dao)。
2014年6月(yue)10日,鄭教(jiao)授(shou)應(ying)邀(yao)在 “江蘇(su)省無(wu)機光(guang)譜分(fen)(fen)析應(ying)用(yong)技(ji)術(shu)研(yan)(yan)(yan)討會(hui)”上做大會(hui)報告(gao)(gao)。在報告(gao)(gao)中,鄭教(jiao)授(shou)介(jie)紹了一(yi)項新(xin)技(ji)術(shu),一(yi)款新(xin)儀(yi)(yi)器(qi)——與聚光(guang)科技(ji)光(guang)譜研(yan)(yan)(yan)發(fa)團隊花(hua)費三年時(shi)間合作(zuo)研(yan)(yan)(yan)發(fa)的(de)全譜直(zhi)讀電弧發(fa)射光(guang)譜儀(yi)(yi)E5000,這(zhe)(zhe)款儀(yi)(yi)器(qi)不僅能對(dui)Ag、B、Sn這(zhe)(zhe)三種在地礦行業公認(ren)難測(ce)的(de)元素成功進(jin)(jin)行分(fen)(fen)析,又能進(jin)(jin)行直(zhi)接固體粉末進(jin)(jin)樣(yang),解決了復雜前處理帶(dai)來(lai)的(de)樣(yang)品損失和對(dui)操作(zuo)人員身體的(de)傷害(hai)以及對(dui)環境(jing)的(de)二次污染(ran);同時(shi)還(huan)能夠提高檢測(ce)速(su)度,實時(shi)得到(dao)分(fen)(fen)析結(jie)果,可以說,這(zhe)(zhe)款儀(yi)(yi)器(qi)給地礦行業的(de)分(fen)(fen)析測(ce)試工作(zuo)者帶(dai)來(lai)了福音,也是鄭教(jiao)授(shou)一(yi)直(zhi)致力(li)于開發(fa)研(yan)(yan)(yan)究“綠色”分(fen)(fen)析方法的(de)完美體現。
關(guan)于此(ci)次與(yu)聚(ju)光科技合作研(yan)發E5000,地礦研(yan)究所(suo)鄭(zheng)教(jiao)授作了進一(yi)步詮釋:“我(wo)國(guo)雖然從70年代(dai)就開始了對發射光譜的研(yan)發,但是之后(hou)再也沒有(you)技術上的突破。原來的技術已經不能滿足地礦檢測需(xu)求,所(suo)以我(wo)們急需(xu)要(yao)一(yi)款儀(yi)器能解(jie)決檢測研(yan)究所(suo)面臨的一(yi)些問題(ti)。”
在一次去聚(ju)光科技參觀的(de)(de)過(guo)程中(zhong),鄭(zheng)教授見到(dao)了該公(gong)司的(de)(de)研(yan)發團隊,對其研(yan)發實(shi)力非常認可(ke),他向(xiang)團隊建議一起(qi)研(yan)發一款(kuan)適合地(di)礦(kuang)行業(ye)(ye)(ye)檢測的(de)(de)儀器,能同時(shi)對Ag、B、Sn進行分(fen)析,并(bing)且有(you)(you)較好(hao)的(de)(de)穩定(ding)性。經過(guo)三年的(de)(de)溝通、改進和磨合,這個項目最終轉化為(wei)實(shi)體商品(pin),得到(dao)中(zhong)國(guo)地(di)調局(ju)區域化探(tan)質量監督檢查組(zu)組(zu)長葉(xie)家瑜、浙江地(di)礦(kuang)所(suo)所(suo)長胡勇(yong)平、山東(dong)省地(di)質科學研(yan)究院祝培(pei)明(ming)等老師的(de)(de)認可(ke),證明(ming)其能滿足地(di)礦(kuang)行業(ye)(ye)(ye)樣品(pin)檢測部分(fen)需求。鄭(zheng)教授希(xi)望(wang)該款(kuan)儀器今后(hou)的(de)(de)應(ying)(ying)用,不僅僅是局(ju)限在地(di)礦(kuang)行業(ye)(ye)(ye),還能進一步拓展(zhan)應(ying)(ying)用領域,完善(shan)前(qian)處理技術的(de)(de)配套使用,爭(zheng)取(qu)在環保、農業(ye)(ye)(ye)、工(gong)業(ye)(ye)(ye)原料檢測和海洋勘察(cha)有(you)(you)所(suo)“建功(gong)”。
國產儀器的突(tu)破需聚(ju)焦在科技創新、人才培養和應用開發
科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)相(xiang)當于“隱形”的(de)軍工(gong)行業(ye),是(shi)(shi)各國(guo)(guo)各家廠(chang)商必(bi)爭的(de)領域。科(ke)學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)創(chuang)新(xin)、制造及應(ying)用(yong)(yong)水平都(dou)能反映出一個(ge)國(guo)(guo)家的(de)科(ke)技和(he)工(gong)業(ye)實(shi)力。然而,國(guo)(guo)內儀(yi)(yi)器(qi)(qi)產品(pin)仍存(cun)在可(ke)靠性(xing)、穩(wen)定性(xing)等問(wen)題,國(guo)(guo)內用(yong)(yong)戶對(dui)此(ci)反映非(fei)常(chang)強烈。對(dui)于國(guo)(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)自主(zhu)品(pin)牌今后的(de)發(fa)展,鄭(zheng)教(jiao)授卻認為(wei)看(kan)到了(le)希望。“前幾年我一直不敢言國(guo)(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)發(fa)展情況,因為(wei)確實(shi)存(cun)在很多問(wen)題。地(di)礦檢(jian)測(ce)分析(xi)所需的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi),相(xiang)比(bi)其他行業(ye),對(dui)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)的(de)穩(wen)定性(xing)要(yao)求更(geng)高。但是(shi)(shi)在聚光科(ke)技ICP-5000這款儀(yi)(yi)器(qi)(qi)上,我看(kan)到了(le)希望,只(zhi)要(yao)有好的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi),我們就愿意用(yong)(yong),并且(qie)相(xiang)信(xin)能夠用(yong)(yong)得好。”
對于聚光(guang)科技推出(chu)的國(guo)內首款全(quan)譜直讀(du)的電感(gan)耦合等離子(zi)體發射光(guang)譜儀(yi)(yi)ICP-5000,鄭教授起(qi)初(chu)對這款儀(yi)(yi)器(qi)的性能(neng)指(zhi)(zhi)標抱有極大(da)的懷疑(yi)。他這樣(yang)描述后來實(shi)際(ji)使(shi)用該儀(yi)(yi)器(qi)的感(gan)受:“這臺儀(yi)(yi)器(qi)不僅能(neng)檢測金屬,還能(neng)檢測非金屬。我(wo)們(men)在(zai)實(shi)驗室(shi)用過一(yi)段以(yi)(yi)后,發現這臺儀(yi)(yi)器(qi)的精(jing)密度和穩(wen)定(ding)性出(chu)乎我(wo)所料,精(jing)密度最(zui)優(you)可(ke)0.5%,2小時(shi)(shi)穩(wen)定(ding)性≦1%,8小時(shi)(shi)穩(wen)定(ding)性≦2%。其他指(zhi)(zhi)標如分(fen)辨率(lv),檢測波長范圍大(da)家都可(ke)以(yi)(yi)做(zuo)到,但精(jing)密度和穩(wen)定(ding)性是最(zui)難做(zuo)的。這臺儀(yi)(yi)器(qi)在(zai)國(guo)內完全(quan)可(ke)以(yi)(yi)取(qu)代國(guo)外常(chang)規(gui)的ICP光(guang)譜儀(yi)(yi)。如果它的分(fen)辨率(lv)進一(yi)步提高,還可(ke)以(yi)(yi)進一(yi)步拓展應用。”
國產儀(yi)器的(de)(de)發展需要國家(jia)的(de)(de)扶持(chi)。而儀(yi)器研發水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)升,也需要工業原件制造水(shui)平的(de)(de)提(ti)(ti)升,即高精度零部件加工技(ji)術的(de)(de)提(ti)(ti)質。
目前各行(xing)業(ye)實驗室在用(yong)儀(yi)器(qi)設備,國外企(qi)業(ye)研制(zhi)占了(le)(le)90%,不僅是儀(yi)器(qi)行(xing)業(ye)工作者,國家(jia)也看(kan)到了(le)(le)存在的(de)問(wen)題,近幾年投(tou)入的(de)資金(jin)不斷加(jia)大(da),以鼓勵科(ke)技(ji)工作者在國產儀(yi)器(qi)設備研發上(shang)有所突破。但這仍(reng)不夠(gou),鄭教(jiao)授指出,“除了(le)(le)資金(jin)上(shang)的(de)扶持,還(huan)需要人才(cai)上(shang)的(de)培(pei)養,通(tong)過科(ke)研院(yuan)所、高校(xiao)單位的(de)聯合,通(tong)過儀(yi)器(qi)人才(cai)專業(ye)的(de)設置,齊頭并進,提升儀(yi)器(qi)研發能力,解決關(guan)鍵零部件技(ji)術問(wen)題,就能夠(gou)趕上(shang)國際(ji)水平,甚至趕超。”
除(chu)了(le)科學(xue)儀器穩定(ding)性的提升(sheng),儀器研發者還可以(yi)將目光(guang)聚焦在(zai)應用功能拓展(zhan)上,既能夠解決環(huan)保(bao)在(zai)線連續(xu)檢測,也(ye)能夠在(zai)醫學(xue)、農(nong)業等行業有所應用,未來的儀器發展(zhan),除(chu)了(le)注(zhu)(zhu)重(zhong)實用性,也(ye)注(zhu)(zhu)重(zhong)靈(ling)活(huo)性和便捷化(hua),結合(he)前處理(li),能夠實現現場快速分析。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年,國(guo)土資源公(gong)益性(xing)行(xing)業科(ke)研(yan)(yan)(yan)專項(xiang)(xiang)“鈦鐵(tie)礦等(deng)8種(zhong)標(biao)準物質研(yan)(yan)(yan)制”立項(xiang)(xiang),由浙江(jiang)省地質礦產研(yan)(yan)(yan)究(jiu)所承擔(dan),國(guo)家(jia)地質實驗測(ce)試(shi)中(zhong)心等(deng)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)院共同參(can)與,到2012年底完成。按照國(guo)家(jia)標(biao)準物質研(yan)(yan)(yan)制規范的新要求篩選了國(guo)內典型區域的候選物質,通過加工技術、均勻度(du)、穩定(ding)(ding)性(xing)、定(ding)(ding)值方法及不確定(ding)(ding)度(du)評定(ding)(ding)等(deng)研(yan)(yan)(yan)究(jiu)工作(zuo)和數理統計計算。
這一(yi)項(xiang)目對促(cu)進(jin)我(wo)國的(de)地(di)(di)(di)質科學研究(jiu)、地(di)(di)(di)質找礦(kuang)、環境(jing)地(di)(di)(di)質評價、農業、礦(kuang)產貿易(yi)發(fa)展(zhan),具有顯著的(de)技術、經濟和社會效益(yi)。在三十年(nian)的(de)科研生涯中,鄭(zheng)教授正(zheng)是(shi)嚴謹對待每一(yi)個(ge)研究(jiu)課題,為國家地(di)(di)(di)礦(kuang)事業做出了不菲的(de)貢獻。“現代的(de)地(di)(di)(di)質找礦(kuang),更離不開檢測。雖(sui)然我(wo)們是(shi)幕后工(gong)作者,但為地(di)(di)(di)質找礦(kuang)提供了技術支持,除(chu)了分析元(yuan)素成分,還可以通過我(wo)們的(de)檢測工(gong)作,進(jin)一(yi)步(bu)計算元(yuan)素含量。”
鄭教授認為,地礦分(fen)(fen)析(xi)不(bu)僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)化學(xue)分(fen)(fen)析(xi),它(ta)還需要(yao)借助先進的分(fen)(fen)析(xi)技(ji)(ji)術,展(zhan)開具(ju)體的科研(yan)。地礦分(fen)(fen)析(xi)充滿著(zhu)復雜性,對檢測質量的要(yao)求也(ye)非常高,在這(zhe)個行(xing)業(ye),需要(yao)不(bu)斷的探索,不(bu)僅(jin)(jin)要(yao)抓(zhua)牢科研(yan)項目(mu),也(ye)要(yao)認真對待尋常的檢測項目(mu),為國家和企(qi)業(ye)解決技(ji)(ji)術難題。
對于后輩的(de)(de)“崛起”,鄭(zheng)教(jiao)授給(gei)予了非常多(duo)的(de)(de)肯定。“他們這(zhe)(zhe)一(yi)代人對信息(xi)資訊(xun)的(de)(de)獲(huo)取,比我(wo)們知道的(de)(de)多(duo),能夠很及(ji)時地掌握新檢(jian)測(ce)方(fang)法的(de)(de)動態,了解國(guo)際國(guo)內檢(jian)測(ce)技術(shu)發展(zhan)趨勢,這(zhe)(zhe)對于提高(gao)自我(wo)檢(jian)測(ce)技術(shu),有很大的(de)(de)幫助。”
對(dui)于現(xian)在年輕工作(zuo)(zuo)者在這(zhe)個(ge)(ge)領域的(de)(de)繼(ji)承發展,他提(ti)出了(le)幾(ji)點希(xi)望(wang):一(yi)是要有(you)事業(ye)心(xin)和(he)責任心(xin),因為分析(xi)檢測(ce)(ce)行(xing)業(ye)來不(bu)得(de)半年的(de)(de)虛(xu)假和(he)馬虎;第二是要不(bu)斷(duan)學習和(he)吸收先進(jin)的(de)(de)檢測(ce)(ce)技術,努力提(ti)高(gao)檢測(ce)(ce)實力,勇于攀登檢測(ce)(ce)事業(ye)新的(de)(de)高(gao)峰,在自動化和(he)綠色(se)分析(xi)方(fang)(fang)面,多進(jin)行(xing)一(yi)些(xie)探索研究,同(tong)時也(ye)要多深入(ru)檢測(ce)(ce)工作(zuo)(zuo)實際不(bu)斷(duan)發現(xian)問(wen)(wen)題(ti),研究解決這(zhe)些(xie)問(wen)(wen)題(ti)的(de)(de)方(fang)(fang)法;最后是希(xi)望(wang)年輕人(ren)要有(you)投(tou)身檢測(ce)(ce)行(xing)業(ye)的(de)(de)使命感,要有(you)“獻身”精(jing)神,用(yong)自己的(de)(de)專業(ye)水平,堅持走一(yi)個(ge)(ge)方(fang)(fang)向,解決一(yi)個(ge)(ge)問(wen)(wen)題(ti),一(yi)步步走。
(來源:中國化工儀器網)
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