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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(di)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
經濟快速發展的(de)(de)同時也加速了對環(huan)(huan)境(jing)的(de)(de)破壞程度,鄭教授認為(wei)(wei),在分析檢(jian)測(ce)行業(ye),需要(yao)大(da)力提(ti)倡“綠色”理念,不能一邊(bian)喊著治理環(huan)(huan)境(jing),一邊(bian)又(you)在污(wu)染環(huan)(huan)境(jing)。“綠色分析技(ji)術是在化學(xue)分析過(guo)程中,通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)人(ren)員的(de)(de)積極創造(zao)和參與,最大(da)程度地降低(di)環(huan)(huan)境(jing)污(wu)染和對人(ren)體健康造(zao)成的(de)(de)危(wei)害,減少(shao)各(ge)種消耗(hao)。如何(he)最大(da)限度減少(shao)危(wei)害,提(ti)倡綠色分析化學(xue),我認為(wei)(wei)是我們這一代人(ren)應該做的(de)(de)事(shi)情(qing)。”
在(zai)浙(zhe)江省地(di)(di)質礦產研究所(suo)(以(yi)下簡稱地(di)(di)礦研究所(suo))實(shi)驗室,每天(tian)大概(gai)需要(yao)幾百個樣品進(jin)行檢測(ce),一(yi)年(nian)的(de)檢測(ce)數量可能達到(dao)十(shi)幾萬、二十(shi)幾萬甚至更多,這會(hui)消耗(hao)大量的(de)酸(suan)堿(jian)及(ji)其(qi)他化學試劑。現在(zai)實(shi)驗室逐(zhu)漸意識到(dao)綠色分析,覺得有必要(yao)減(jian)少(shao)能源消耗(hao),降低酸(suan)堿(jian)及(ji)其(qi)他化學試劑的(de)使(shi)用量。所(suo)以(yi)鄭教授(shou)和同(tong)事通過尋(xun)找替(ti)代品和創(chuang)新技術,在(zai)這方面有了進(jin)展。“現在(zai)的(de)用酸(suan)量是過去的(de)十(shi)分之一(yi),既減(jian)少(shao)了污染,還節約了成本。”鄭教授(shou)介紹道。
2014年(nian)6月10日,鄭教授(shou)應邀在 “江(jiang)蘇省無機光(guang)譜(pu)分析應用技術研(yan)討會”上(shang)做大會報(bao)告。在報(bao)告中,鄭教授(shou)介紹了(le)一項(xiang)新技術,一款新儀器(qi)(qi)——與聚光(guang)科技光(guang)譜(pu)研(yan)發(fa)團隊花(hua)費三(san)年(nian)時(shi)間合作(zuo)研(yan)發(fa)的(de)(de)(de)全(quan)譜(pu)直(zhi)(zhi)讀電弧發(fa)射光(guang)譜(pu)儀E5000,這款儀器(qi)(qi)不僅能(neng)對(dui)Ag、B、Sn這三(san)種(zhong)在地礦行業(ye)公認難測(ce)的(de)(de)(de)元(yuan)素成功(gong)進行分析,又能(neng)進行直(zhi)(zhi)接(jie)固體(ti)(ti)粉末進樣,解決(jue)了(le)復(fu)雜(za)前處理帶(dai)來(lai)(lai)的(de)(de)(de)樣品損失(shi)和對(dui)操作(zuo)人員身體(ti)(ti)的(de)(de)(de)傷害以及對(dui)環境的(de)(de)(de)二次污染(ran);同(tong)時(shi)還(huan)能(neng)夠提高檢測(ce)速度,實(shi)時(shi)得到分析結(jie)果,可以說,這款儀器(qi)(qi)給地礦行業(ye)的(de)(de)(de)分析測(ce)試工作(zuo)者帶(dai)來(lai)(lai)了(le)福(fu)音,也是鄭教授(shou)一直(zhi)(zhi)致力于開(kai)發(fa)研(yan)究“綠(lv)色”分析方法的(de)(de)(de)完美體(ti)(ti)現。
關于此(ci)次與聚光科技合作(zuo)研發E5000,地礦(kuang)研究(jiu)所鄭教授(shou)作(zuo)了(le)進一(yi)步(bu)詮釋:“我(wo)國雖(sui)然從70年(nian)代就開始(shi)了(le)對發射(she)光譜(pu)的研發,但(dan)是之(zhi)后再(zai)也沒有技術上的突破(po)。原來的技術已(yi)經不能(neng)滿足地礦(kuang)檢(jian)測需求,所以我(wo)們急需要一(yi)款儀(yi)器(qi)能(neng)解決檢(jian)測研究(jiu)所面臨的一(yi)些問題。”
在(zai)一次去聚(ju)光科技參觀的(de)過程中,鄭教授見(jian)到(dao)了該公(gong)司的(de)研(yan)(yan)(yan)發團隊,對(dui)其(qi)研(yan)(yan)(yan)發實力(li)非常認可,他向團隊建(jian)議一起研(yan)(yan)(yan)發一款適合地(di)礦(kuang)(kuang)行(xing)業(ye)(ye)檢測的(de)儀器,能(neng)(neng)同時對(dui)Ag、B、Sn進(jin)行(xing)分析(xi),并且有(you)較(jiao)好的(de)穩定性。經過三年的(de)溝通、改進(jin)和磨合,這個(ge)項目最終轉(zhuan)化(hua)為實體商品,得到(dao)中國(guo)地(di)調(diao)局(ju)區域(yu)化(hua)探質量監督檢查組組長(chang)葉家(jia)瑜、浙江地(di)礦(kuang)(kuang)所(suo)所(suo)長(chang)胡勇平、山東省地(di)質科學研(yan)(yan)(yan)究院(yuan)祝培明(ming)等(deng)老師(shi)的(de)認可,證(zheng)明(ming)其(qi)能(neng)(neng)滿(man)足地(di)礦(kuang)(kuang)行(xing)業(ye)(ye)樣品檢測部(bu)分需(xu)求。鄭教授希望該款儀器今后(hou)的(de)應用(yong),不僅僅是局(ju)限在(zai)地(di)礦(kuang)(kuang)行(xing)業(ye)(ye),還能(neng)(neng)進(jin)一步拓(tuo)展應用(yong)領域(yu),完(wan)善前(qian)處理技術的(de)配套使用(yong),爭取在(zai)環保、農業(ye)(ye)、工業(ye)(ye)原(yuan)料檢測和海洋勘(kan)察有(you)所(suo)“建(jian)功”。
國產(chan)儀器(qi)的(de)突破需聚焦在(zai)科技創新(xin)、人才培(pei)養(yang)和(he)應用(yong)開(kai)發
科學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)相當于(yu)“隱形”的(de)軍工(gong)行業(ye)(ye),是各國(guo)各家廠商必爭的(de)領域。科學儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)創新(xin)、制造及應用(yong)水平都能反(fan)映出一個(ge)國(guo)家的(de)科技(ji)和工(gong)業(ye)(ye)實(shi)力。然而(er),國(guo)內儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)產品(pin)仍存(cun)(cun)在(zai)可靠性、穩定(ding)性等問(wen)題,國(guo)內用(yong)戶(hu)對此反(fan)映非常強烈。對于(yu)國(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)自主品(pin)牌今后的(de)發展(zhan),鄭(zheng)教授卻(que)認為看(kan)到了希望(wang)。“前幾(ji)年(nian)我(wo)一直不(bu)敢言國(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)發展(zhan)情況,因為確實(shi)存(cun)(cun)在(zai)很多問(wen)題。地礦檢測分(fen)析(xi)所需的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi),相比其他行業(ye)(ye),對儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)的(de)穩定(ding)性要求更高(gao)。但是在(zai)聚光科技(ji)ICP-5000這款(kuan)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi)上,我(wo)看(kan)到了希望(wang),只要有好的(de)儀(yi)(yi)器(qi)(qi)(qi),我(wo)們就愿意用(yong),并(bing)且相信能夠(gou)用(yong)得好。”
對于聚光(guang)科技推出的(de)(de)國內首款全(quan)譜(pu)直(zhi)讀(du)的(de)(de)電感耦合等離子(zi)體(ti)發射光(guang)譜(pu)儀ICP-5000,鄭教授起(qi)初對這(zhe)(zhe)款儀器(qi)(qi)的(de)(de)性(xing)(xing)能指標抱有極(ji)大(da)的(de)(de)懷疑(yi)。他這(zhe)(zhe)樣描述后來實際使用該(gai)儀器(qi)(qi)的(de)(de)感受:“這(zhe)(zhe)臺(tai)儀器(qi)(qi)不僅(jin)能檢測(ce)金屬(shu),還能檢測(ce)非金屬(shu)。我(wo)們在實驗室(shi)用過一(yi)段以后,發現這(zhe)(zhe)臺(tai)儀器(qi)(qi)的(de)(de)精密(mi)度(du)和穩定性(xing)(xing)出乎我(wo)所料,精密(mi)度(du)最優(you)可(ke)0.5%,2小(xiao)時(shi)(shi)穩定性(xing)(xing)≦1%,8小(xiao)時(shi)(shi)穩定性(xing)(xing)≦2%。其他指標如(ru)分辨率(lv),檢測(ce)波長范圍大(da)家都可(ke)以做(zuo)到,但(dan)精密(mi)度(du)和穩定性(xing)(xing)是(shi)最難(nan)做(zuo)的(de)(de)。這(zhe)(zhe)臺(tai)儀器(qi)(qi)在國內完全(quan)可(ke)以取代國外常規的(de)(de)ICP光(guang)譜(pu)儀。如(ru)果它的(de)(de)分辨率(lv)進(jin)一(yi)步提高,還可(ke)以進(jin)一(yi)步拓展應用。”
國(guo)產儀(yi)(yi)器(qi)的發展需(xu)要(yao)國(guo)家的扶持。而儀(yi)(yi)器(qi)研發水(shui)平(ping)的提升,也需(xu)要(yao)工業原件(jian)制造水(shui)平(ping)的提升,即高精度零部件(jian)加工技(ji)術(shu)的提質。
目前(qian)各(ge)行業(ye)實驗室在用(yong)儀(yi)(yi)(yi)器設備,國(guo)(guo)外企業(ye)研(yan)制占了(le)(le)90%,不僅是儀(yi)(yi)(yi)器行業(ye)工(gong)作者,國(guo)(guo)家也看到(dao)了(le)(le)存在的問題,近幾年投入的資金不斷(duan)加大,以(yi)鼓勵科(ke)技工(gong)作者在國(guo)(guo)產儀(yi)(yi)(yi)器設備研(yan)發上(shang)有所突破。但這仍不夠,鄭教(jiao)授指出,“除了(le)(le)資金上(shang)的扶(fu)持,還需要(yao)人(ren)才(cai)上(shang)的培養,通過科(ke)研(yan)院(yuan)所、高校單位的聯合,通過儀(yi)(yi)(yi)器人(ren)才(cai)專業(ye)的設置(zhi),齊(qi)頭并進,提升儀(yi)(yi)(yi)器研(yan)發能力,解決(jue)關鍵零部件(jian)技術問題,就能夠趕(gan)上(shang)國(guo)(guo)際水平,甚(shen)至趕(gan)超(chao)。”
除了(le)科學儀器穩定性(xing)的(de)提升,儀器研(yan)發(fa)者還可以將目光(guang)聚焦在(zai)應用(yong)功能(neng)拓展上(shang),既能(neng)夠(gou)(gou)解決(jue)環保(bao)在(zai)線連續檢測,也能(neng)夠(gou)(gou)在(zai)醫學、農業等行業有所應用(yong),未(wei)來的(de)儀器發(fa)展,除了(le)注重實(shi)用(yong)性(xing),也注重靈活(huo)性(xing)和便捷化,結合前處理,能(neng)夠(gou)(gou)實(shi)現現場快速分析。
期望年輕工作者攀登檢測技術高峰
2009年(nian),國(guo)(guo)土資(zi)源公益性(xing)行業(ye)科研(yan)專項“鈦鐵礦(kuang)等(deng)8種標準物(wu)質研(yan)制(zhi)”立項,由浙江省地質礦(kuang)產研(yan)究所承擔(dan),國(guo)(guo)家地質實(shi)驗測試中心等(deng)研(yan)究院共同參與,到2012年(nian)底(di)完成。按照國(guo)(guo)家標準物(wu)質研(yan)制(zhi)規范的新要求篩選了國(guo)(guo)內典型區(qu)域的候(hou)選物(wu)質,通過加工技術、均勻度(du)(du)、穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)、定(ding)(ding)值方法及不確定(ding)(ding)度(du)(du)評定(ding)(ding)等(deng)研(yan)究工作(zuo)和數理統計(ji)計(ji)算。
這一(yi)項目(mu)對(dui)促進我國的(de)(de)地質科(ke)學研究、地質找(zhao)礦(kuang)、環境地質評價(jia)、農業(ye)、礦(kuang)產貿(mao)易發展,具有顯著的(de)(de)技(ji)術(shu)、經濟和社會效益。在三十年的(de)(de)科(ke)研生(sheng)涯(ya)中,鄭教授正是嚴謹對(dui)待每一(yi)個研究課題,為(wei)國家地礦(kuang)事業(ye)做出了不菲的(de)(de)貢獻。“現代的(de)(de)地質找(zhao)礦(kuang),更(geng)離不開檢(jian)測。雖然我們(men)是幕(mu)后工作者(zhe),但為(wei)地質找(zhao)礦(kuang)提供(gong)了技(ji)術(shu)支持,除了分(fen)析元素(su)成分(fen),還可(ke)以(yi)通(tong)過我們(men)的(de)(de)檢(jian)測工作,進一(yi)步計(ji)算元素(su)含量。”
鄭教(jiao)授認為,地礦分(fen)析(xi)不(bu)僅僅是化學(xue)分(fen)析(xi),它還(huan)需要借助先進的(de)分(fen)析(xi)技術,展開具體的(de)科研(yan)。地礦分(fen)析(xi)充滿著復雜性,對檢(jian)測質量的(de)要求也(ye)非常高,在這個行業,需要不(bu)斷的(de)探(tan)索,不(bu)僅要抓牢科研(yan)項目,也(ye)要認真對待尋常的(de)檢(jian)測項目,為國家和企業解決技術難題。
對(dui)于(yu)后(hou)輩(bei)的(de)(de)“崛起”,鄭(zheng)教授給(gei)予了非常多的(de)(de)肯定。“他們(men)這一代人對(dui)信息資訊的(de)(de)獲取,比我(wo)們(men)知道的(de)(de)多,能夠很及時地(di)掌握(wo)新檢測方法(fa)的(de)(de)動態,了解國(guo)際(ji)國(guo)內檢測技術發展趨勢,這對(dui)于(yu)提高(gao)自我(wo)檢測技術,有很大的(de)(de)幫助。”
對于(yu)現(xian)在年輕工作者在這個領域的繼承發展,他(ta)提出了幾(ji)點希(xi)(xi)望(wang):一是(shi)要(yao)(yao)有事業(ye)心(xin)和(he)責任心(xin),因為分(fen)析檢測(ce)(ce)行業(ye)來不得半年的虛假和(he)馬虎;第二是(shi)要(yao)(yao)不斷學習和(he)吸收先(xian)進的檢測(ce)(ce)技術(shu),努力提高(gao)檢測(ce)(ce)實力,勇于(yu)攀登檢測(ce)(ce)事業(ye)新的高(gao)峰,在自動化和(he)綠色分(fen)析方(fang)面,多(duo)進行一些探索研(yan)究,同(tong)時(shi)也要(yao)(yao)多(duo)深入檢測(ce)(ce)工作實際(ji)不斷發現(xian)問(wen)題,研(yan)究解(jie)決這些問(wen)題的方(fang)法;最(zui)后是(shi)希(xi)(xi)望(wang)年輕人要(yao)(yao)有投身檢測(ce)(ce)行業(ye)的使命感,要(yao)(yao)有“獻(xian)身”精神(shen),用(yong)自己的專(zhuan)業(ye)水平,堅持走一個方(fang)向(xiang),解(jie)決一個問(wen)題,一步步走。
(來源:中國化工儀器網)
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