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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)地質(zhi)礦產研究所(suo) 鄭(zheng)存江教授
倡導綠色分析 提升儀器分析能力
經濟快(kuai)速發展的(de)(de)同時也加速了(le)對環(huan)境的(de)(de)破(po)壞(huai)程(cheng)(cheng)度,鄭(zheng)教授認(ren)為(wei),在(zai)分(fen)析(xi)(xi)檢(jian)(jian)測(ce)行業,需要大力提(ti)倡“綠色”理念,不能一(yi)邊喊著治(zhi)理環(huan)境,一(yi)邊又在(zai)污染環(huan)境。“綠色分(fen)析(xi)(xi)技術是在(zai)化(hua)學分(fen)析(xi)(xi)過程(cheng)(cheng)中(zhong),通過檢(jian)(jian)測(ce)人員的(de)(de)積(ji)極創造和參與,最(zui)大程(cheng)(cheng)度地降低(di)環(huan)境污染和對人體健(jian)康造成的(de)(de)危害,減少各種消耗。如何最(zui)大限度減少危害,提(ti)倡綠色分(fen)析(xi)(xi)化(hua)學,我(wo)認(ren)為(wei)是我(wo)們這一(yi)代人應該做(zuo)的(de)(de)事情。”
在浙江省(sheng)地質(zhi)礦產研究所(以(yi)下簡稱地礦研究所)實驗室(shi),每天(tian)大概需要幾百個樣品(pin)進(jin)行檢測,一年的(de)檢測數量(liang)可能(neng)達到十(shi)幾萬(wan)、二十(shi)幾萬(wan)甚(shen)至更(geng)多,這會消耗大量(liang)的(de)酸堿及其(qi)他化(hua)學試劑。現在實驗室(shi)逐漸意識到綠(lv)色分析,覺得(de)有必要減少能(neng)源消耗,降低酸堿及其(qi)他化(hua)學試劑的(de)使用量(liang)。所以(yi)鄭教授和同事通過(guo)尋找替代品(pin)和創新技術(shu),在這方(fang)面有了進(jin)展。“現在的(de)用酸量(liang)是過(guo)去的(de)十(shi)分之(zhi)一,既減少了污染,還(huan)節約了成本。”鄭教授介紹道。
2014年6月10日,鄭(zheng)教授(shou)應邀(yao)在(zai)(zai) “江蘇省無機光(guang)譜(pu)分(fen)(fen)析應用技(ji)術研討(tao)會(hui)”上做大(da)會(hui)報告(gao)。在(zai)(zai)報告(gao)中,鄭(zheng)教授(shou)介紹了一(yi)(yi)項新(xin)技(ji)術,一(yi)(yi)款新(xin)儀(yi)器——與聚光(guang)科技(ji)光(guang)譜(pu)研發團隊花費(fei)三(san)年時間(jian)合作(zuo)研發的(de)全(quan)譜(pu)直讀電弧發射(she)光(guang)譜(pu)儀(yi)E5000,這(zhe)款儀(yi)器不僅能對(dui)Ag、B、Sn這(zhe)三(san)種在(zai)(zai)地礦行(xing)業公認(ren)難(nan)測(ce)的(de)元(yuan)素成功進行(xing)分(fen)(fen)析,又能進行(xing)直接固(gu)體粉末進樣(yang)(yang),解決了復(fu)雜前處理帶來的(de)樣(yang)(yang)品損失(shi)和對(dui)操作(zuo)人員身(shen)體的(de)傷害以及對(dui)環境的(de)二次(ci)污染;同時還(huan)能夠提(ti)高檢測(ce)速度,實時得到分(fen)(fen)析結果,可以說,這(zhe)款儀(yi)器給地礦行(xing)業的(de)分(fen)(fen)析測(ce)試工作(zuo)者(zhe)帶來了福(fu)音,也是鄭(zheng)教授(shou)一(yi)(yi)直致力于開(kai)發研究“綠(lv)色”分(fen)(fen)析方(fang)法的(de)完(wan)美體現。
關于此次與聚光(guang)科技合作(zuo)研(yan)發(fa)E5000,地(di)礦(kuang)研(yan)究(jiu)所(suo)鄭(zheng)教(jiao)授作(zuo)了進一步詮釋:“我國雖(sui)然從70年(nian)代就(jiu)開(kai)始(shi)了對發(fa)射光(guang)譜的研(yan)發(fa),但是之后(hou)再(zai)也沒有(you)技術上的突破。原來的技術已經不能(neng)(neng)滿(man)足(zu)地(di)礦(kuang)檢(jian)測需求,所(suo)以我們(men)急需要一款(kuan)儀(yi)器能(neng)(neng)解決(jue)檢(jian)測研(yan)究(jiu)所(suo)面臨(lin)的一些問(wen)題。”
在(zai)一(yi)次去聚(ju)光(guang)科(ke)技參觀(guan)的(de)過程中,鄭(zheng)教授見到了該公司的(de)研發團(tuan)(tuan)隊,對(dui)其研發實力非(fei)常認可(ke),他向團(tuan)(tuan)隊建議一(yi)起研發一(yi)款(kuan)(kuan)適合(he)地(di)(di)礦(kuang)行(xing)(xing)業檢測的(de)儀器(qi)(qi),能同時對(dui)Ag、B、Sn進(jin)行(xing)(xing)分析,并且有較好的(de)穩定(ding)性。經過三年的(de)溝通(tong)、改進(jin)和磨合(he),這個項目(mu)最終轉化(hua)為實體商品(pin),得(de)到中國地(di)(di)調局區域(yu)化(hua)探質(zhi)量監(jian)督檢查(cha)組組長葉家瑜(yu)、浙江(jiang)地(di)(di)礦(kuang)所所長胡勇(yong)平、山東省地(di)(di)質(zhi)科(ke)學研究院祝培明(ming)等老(lao)師(shi)的(de)認可(ke),證明(ming)其能滿足(zu)地(di)(di)礦(kuang)行(xing)(xing)業樣品(pin)檢測部分需求。鄭(zheng)教授希望該款(kuan)(kuan)儀器(qi)(qi)今(jin)后(hou)的(de)應用(yong),不僅僅是局限(xian)在(zai)地(di)(di)礦(kuang)行(xing)(xing)業,還(huan)能進(jin)一(yi)步(bu)拓展應用(yong)領域(yu),完善(shan)前(qian)處(chu)理(li)技術的(de)配套(tao)使用(yong),爭取在(zai)環保、農業、工業原料檢測和海(hai)洋(yang)勘察有所“建功”。
國(guo)產(chan)儀器(qi)的突破需(xu)聚(ju)焦在科技創新(xin)、人才培養和(he)應用開發
科學儀(yi)(yi)器(qi)相(xiang)當于“隱形”的(de)軍工行業,是各國(guo)各家廠商必爭的(de)領(ling)域。科學儀(yi)(yi)器(qi)的(de)創新、制造及應用水平都(dou)能(neng)反映出一(yi)個國(guo)家的(de)科技(ji)和工業實力。然而,國(guo)內儀(yi)(yi)器(qi)產(chan)品(pin)仍存在可靠(kao)性、穩(wen)定(ding)性等(deng)問題(ti),國(guo)內用戶對(dui)此反映非常強(qiang)烈。對(dui)于國(guo)產(chan)儀(yi)(yi)器(qi)自主品(pin)牌今后的(de)發展(zhan),鄭(zheng)教(jiao)授卻認為(wei)看到了希(xi)(xi)望。“前(qian)幾(ji)年我(wo)一(yi)直不敢(gan)言國(guo)產(chan)儀(yi)(yi)器(qi)發展(zhan)情(qing)況,因(yin)為(wei)確實存在很多問題(ti)。地礦(kuang)檢測(ce)分析所需(xu)的(de)儀(yi)(yi)器(qi),相(xiang)比(bi)其他行業,對(dui)儀(yi)(yi)器(qi)的(de)穩(wen)定(ding)性要(yao)求更高。但是在聚光科技(ji)ICP-5000這款儀(yi)(yi)器(qi)上(shang),我(wo)看到了希(xi)(xi)望,只要(yao)有(you)好(hao)的(de)儀(yi)(yi)器(qi),我(wo)們就(jiu)愿(yuan)意用,并且相(xiang)信能(neng)夠(gou)用得好(hao)。”
對(dui)于聚(ju)光(guang)科技推出的(de)國內首款(kuan)全譜(pu)直讀(du)的(de)電感耦合等離(li)子體發射光(guang)譜(pu)儀(yi)ICP-5000,鄭教(jiao)授(shou)起(qi)初對(dui)這(zhe)款(kuan)儀(yi)器的(de)性能指標抱有極大的(de)懷疑。他(ta)這(zhe)樣描述(shu)后來實際使用(yong)該儀(yi)器的(de)感受:“這(zhe)臺儀(yi)器不(bu)僅(jin)能檢(jian)測(ce)金屬(shu),還(huan)能檢(jian)測(ce)非(fei)金屬(shu)。我(wo)們在實驗室用(yong)過一(yi)段以后,發現這(zhe)臺儀(yi)器的(de)精密(mi)(mi)度和穩(wen)定性出乎我(wo)所料,精密(mi)(mi)度最優可0.5%,2小時穩(wen)定性≦1%,8小時穩(wen)定性≦2%。其他(ta)指標如(ru)分辨率,檢(jian)測(ce)波長(chang)范圍(wei)大家(jia)都可以做(zuo)到,但精密(mi)(mi)度和穩(wen)定性是最難(nan)做(zuo)的(de)。這(zhe)臺儀(yi)器在國內完(wan)全可以取代(dai)國外常規的(de)ICP光(guang)譜(pu)儀(yi)。如(ru)果它的(de)分辨率進(jin)一(yi)步提高,還(huan)可以進(jin)一(yi)步拓展應用(yong)。”
國產儀器的發展(zhan)需要國家的扶持(chi)。而儀器研發水(shui)平(ping)(ping)的提升,也(ye)需要工(gong)業原(yuan)件(jian)(jian)制(zhi)造水(shui)平(ping)(ping)的提升,即高精度零(ling)部(bu)件(jian)(jian)加工(gong)技術的提質。
目前(qian)各行業(ye)實驗室在用(yong)儀(yi)器(qi)設(she)(she)備,國(guo)外企(qi)業(ye)研(yan)制占了90%,不(bu)僅是儀(yi)器(qi)行業(ye)工作者(zhe),國(guo)家也看到了存在的(de)問題(ti),近幾年投(tou)入的(de)資金不(bu)斷加大,以鼓(gu)勵科(ke)技工作者(zhe)在國(guo)產儀(yi)器(qi)設(she)(she)備研(yan)發上有所突破。但這仍不(bu)夠,鄭教授指出,“除了資金上的(de)扶持(chi),還需要人才上的(de)培養,通(tong)過(guo)科(ke)研(yan)院所、高校單位的(de)聯合,通(tong)過(guo)儀(yi)器(qi)人才專業(ye)的(de)設(she)(she)置,齊頭并進,提(ti)升儀(yi)器(qi)研(yan)發能(neng)力(li),解決關鍵零(ling)部件技術問題(ti),就能(neng)夠趕上國(guo)際(ji)水平,甚(shen)至(zhi)趕超。”
除了科學(xue)儀(yi)器穩定(ding)性的(de)提升,儀(yi)器研(yan)發者還(huan)可以將目光聚焦在應(ying)用功能拓展上(shang),既能夠(gou)解決環保在線連續(xu)檢(jian)測,也能夠(gou)在醫學(xue)、農業等行(xing)業有所應(ying)用,未來的(de)儀(yi)器發展,除了注(zhu)重實(shi)用性,也注(zhu)重靈活性和便捷化,結合前處理,能夠(gou)實(shi)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(guo)(guo)(guo)土資源公(gong)益性行業(ye)科研(yan)(yan)專項“鈦鐵(tie)礦(kuang)等8種標準(zhun)物(wu)質(zhi)研(yan)(yan)制”立項,由浙江省地(di)質(zhi)礦(kuang)產研(yan)(yan)究所承擔,國(guo)(guo)(guo)家地(di)質(zhi)實驗測試中(zhong)心等研(yan)(yan)究院共(gong)同(tong)參與,到2012年(nian)底完成。按(an)照國(guo)(guo)(guo)家標準(zhun)物(wu)質(zhi)研(yan)(yan)制規(gui)范(fan)的(de)新要(yao)求(qiu)篩(shai)選了國(guo)(guo)(guo)內典型區(qu)域的(de)候(hou)選物(wu)質(zhi),通過加工技術、均勻度(du)、穩定性、定值方法及不(bu)確定度(du)評定等研(yan)(yan)究工作和數理統計計算。
這一項目對(dui)促(cu)進我國的地(di)質(zhi)科(ke)學研究、地(di)質(zhi)找礦(kuang)、環境地(di)質(zhi)評(ping)價、農業、礦(kuang)產(chan)貿易(yi)發展,具(ju)有(you)顯著(zhu)的技術(shu)、經濟和(he)社(she)會效益。在三十年的科(ke)研生涯中,鄭教授(shou)正(zheng)是嚴謹(jin)對(dui)待每一個研究課題,為(wei)國家(jia)地(di)礦(kuang)事業做出(chu)了(le)不(bu)(bu)菲的貢獻。“現代的地(di)質(zhi)找礦(kuang),更離不(bu)(bu)開檢測(ce)。雖然我們(men)(men)是幕后(hou)工(gong)作者,但為(wei)地(di)質(zhi)找礦(kuang)提供了(le)技術(shu)支(zhi)持,除了(le)分(fen)析元(yuan)(yuan)素成分(fen),還可以(yi)通(tong)過我們(men)(men)的檢測(ce)工(gong)作,進一步計算元(yuan)(yuan)素含(han)量。”
鄭教(jiao)授認(ren)為,地礦分析(xi)不(bu)僅(jin)僅(jin)是化學分析(xi),它還需(xu)要(yao)借助先進的(de)分析(xi)技(ji)術,展(zhan)開具體(ti)的(de)科研(yan)。地礦分析(xi)充滿(man)著(zhu)復雜性,對(dui)(dui)檢測質量的(de)要(yao)求也非常(chang)高,在這個(ge)行業(ye),需(xu)要(yao)不(bu)斷的(de)探索,不(bu)僅(jin)要(yao)抓(zhua)牢(lao)科研(yan)項(xiang)(xiang)目(mu),也要(yao)認(ren)真對(dui)(dui)待尋常(chang)的(de)檢測項(xiang)(xiang)目(mu),為國家和企業(ye)解決技(ji)術難題(ti)。
對(dui)于后(hou)輩的(de)“崛起”,鄭教授給予(yu)了非常多(duo)的(de)肯定。“他們這一代人對(dui)信(xin)息資訊的(de)獲取,比我們知道的(de)多(duo),能夠(gou)很及時地掌握(wo)新檢測(ce)(ce)方(fang)法的(de)動態,了解(jie)國際(ji)國內(nei)檢測(ce)(ce)技術(shu)發展(zhan)趨(qu)勢(shi),這對(dui)于提高自我檢測(ce)(ce)技術(shu),有(you)很大的(de)幫助。”
對于現在年(nian)輕工(gong)作者在這(zhe)個領域的(de)繼(ji)承發(fa)展,他提(ti)出了(le)幾點(dian)希(xi)望(wang):一(yi)是要有(you)事業(ye)心和(he)責任(ren)心,因為分析檢(jian)測行業(ye)來不(bu)得半年(nian)的(de)虛假和(he)馬(ma)虎;第二是要不(bu)斷(duan)學習(xi)和(he)吸收先進的(de)檢(jian)測技術,努(nu)力提(ti)高檢(jian)測實力,勇于攀登檢(jian)測事業(ye)新(xin)的(de)高峰,在自動化和(he)綠(lv)色分析方(fang)面,多進行一(yi)些(xie)探索研究(jiu),同時(shi)也要多深入檢(jian)測工(gong)作實際(ji)不(bu)斷(duan)發(fa)現問題,研究(jiu)解決這(zhe)些(xie)問題的(de)方(fang)法;最后是希(xi)望(wang)年(nian)輕人(ren)要有(you)投身(shen)檢(jian)測行業(ye)的(de)使(shi)命感,要有(you)“獻身(shen)”精神,用(yong)自己(ji)的(de)專業(ye)水平,堅持走(zou)一(yi)個方(fang)向,解決一(yi)個問題,一(yi)步(bu)步(bu)走(zou)。
(來源:中國化工儀器網)
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