評儀器技術之「最」探國產儀器創新之路——ACCSI 2012科學儀器...

　　2012年3月22日-23日，中國科學儀器行業目前最高級別的峰會——「2012中國科學儀器發展年會(ACCSI 2012) 」在北京武青會議中心隆重召開。

　　3月23日下午，ACCSI 2012精彩環節之一 「科學儀器技術發展趨勢論壇」隆重舉行。該論壇由北京蛋白質組研究中心多肽組實驗室負責人魏開華研究員主持，出席論壇的嘉賓有：中國廣州分析測試中心主任陳江韓研究員、國家環境分析測試中心POPs研究室主任董亮研究員、清華大學分析中心主任林金明教授、華質泰科生物技術有限公司總裁兼首席技術官劉春勝博士、北京吉天儀器有限公司董事長劉明鍾高工、北京化工大學材料分析與評價中心主任袁洪福教授。

　　各位嘉賓對近年來我國科學儀器主要進展、國產儀器技術創新採取的模式、「十二五」期間我國科學儀器發展應重點關注的技術等問題進行了討論。

技術發展趨勢論壇主持人：魏開華研究員

論壇嘉賓

(上排從左至右分別是：陳江韓研究員、董亮研究員、林金明教授；

下排從左至右分別是：劉明鍾高工、劉春勝博士、袁洪福教授)

盤點儀器技術之「最」

　　許多科學技術重大成就的取得和科學領域的開闢，往往以科學儀器和技術方法上的突破為先導。如，陣列式毛細管電泳測序儀的問世，使得人類基因組計劃的測序任務3年就完成了；生物質譜的誕生，使得蛋白質組學研究成為現實̷̷

　　那麼，近年來，科學儀器技術存在哪些突破性進展？哪些儀器技術是最值得發展?哪些儀器技術又需要謹慎發展？就此，各位嘉賓點評了「最具潛力的儀器技術、最應扶持的儀器技術、最自豪的儀器技術、發展速度最快的儀器技術、對人類健康影響最大的儀器技術、最失意的儀器技術」等儀器技術之「最」。

　　最自豪的，也是最應扶持的儀器技術——原子螢光、微波等離子體光譜

　　劉明鍾高工談到，國產科學儀器技術值得自豪的不多，最自豪的、最應扶持的儀器技術應該是那些擁有核心技術的儀器技術，而中國擁有核心技術、獲得國外同行認可承認的技術非原子螢光、微波等離子體光譜莫屬。原子螢光之前發展的不錯，但是今後還需要得到國家的大力支持。「十二五」環保規劃——重金屬汙染防治作為第一個發布的「十二五」規劃，需要大量在線、現場測量技術。但是，目前的原子螢光儀器還停留在實驗室階段，如果向現場、在線監測技術發展，則需國家進一步支持。

　　而對於另一個中國人自己研發的儀器技術——微波等離子體光譜，劉明鍾高工介紹到，我國科學家金欽漢教授早在1985年就提出了微波等離子體炬的概念，並於90年代開發了相關儀器，當時所研發的微波等離子體光譜的功率為200W、600W。微波等離子體原子發射光譜儀可實現空氣中運行，無需再使用易燃或昂貴的氣體，極大地降低了運行成本。而在2011年，安捷倫公司推出了激發功率可達1000W的大功率、真正商品化的微波等離子體原子發射光譜儀。如果國家能夠對微波等離子體光譜儀進行大力扶持的的話，我國的微波等離子體光譜技術必將上一個臺階。

　　說到這裡，陳江韓研究員則馬上提醒到，原子螢光還有很長的路要走，我們不要太沉醉。而主持人魏開華研究員向在場的嘉賓發布了一個喜訊，原子螢光、微波等離子體光譜這兩個技術已經被科技部列為重點支持的項目之一了。

　　關於最自豪的儀器技術，董亮研究員提到，便攜氣相色譜-質譜儀一直是進口產品的天下，現在國產便攜氣相色譜-質譜儀實現了真正商品化，已經完全可以與進口同類產品相競爭、相抗衡，希望這一技術走得更遠、更好。

　　現場觀眾「大陸」在發言中指出，深紫外全固態雷射技術是國人足可自豪的技術。中科院自上世紀90年代初開始研究，並率先發展出實用化的深紫外固態雷射源。深紫外全固態雷射源指輸出波長在200納米以下的固體雷射器，可作為核心部件應用在多種光譜儀器上。中國是當今世界上唯一掌握深紫外全固態雷射技術的國家。

　　最失意、最尷尬的儀器技術——氣相色譜-單四極杆質譜

　　董亮研究員認為，對於國產分析儀器來說，氣相色譜-單四極杆質譜可以說是最失意、最尷尬的儀器技術。國外幾家質譜公司都有成熟的相關產品，為了擴大市場份額，這些公司在提高技術的同時，紛紛壓低成本，使得氣相色譜-單四級杆質譜的價格大幅下降。而國產氣相色譜-單四極杆質譜若想突出重圍，或在技術上超越進口產品，或者是儀器「能」用，同時價格極低，即以高性價比佔領市場。但是目前，這兩方面，國產氣相色譜-單四極杆質譜都很難實現，其核心技術如真空系統、分子渦輪泵、質量分析器等皆是採用「別人」的技術，核心部件受制於人，導致整機價格相對於進口產品很難產生優勢。這些應該引起我們的反思，或者「跳過」該技術，例如發展氣相色譜-三重四極杆質譜或飛行時間質譜等。

　　最具潛力的儀器技術——無損、快速檢測技術

　　袁洪福教授認為，近紅外、紅外、拉曼、太赫茲等技術結合化學計量學，可以快速測定樣品，並實現在線、現場監測，成為解決社會生活中實際問題的有利手段，是最具潛力的儀器技術。

　　劉春勝博士也指出，大型實驗室分析儀器永遠不會落後、過時，是基礎研究、科學發現的重要工具。而小型化、便攜化、在線監測等儀器技術來源於實驗室分析儀器技術的進一步延伸。

　　發展速度最快的儀器技術——質譜

　　對於發展速度最快的儀器技術，林金明教授認為，近年來質譜技術是發展最快的儀器技術，而離子源技術又是質譜技術中發展最快的，質量分析器技術則是質譜技術中發展最慢的。在離子源技術方面，我國科學家已經取得了一定進展，目前正在對一些小型化等技術進行攻關。而質量分析器技術則還有很長的路要走。

　　對人類健康影響最大的儀器技術——晶片診斷技術

　　關於對人類健康影響最大的儀器技術，陳江韓研究員認為，雖然目前晶片診斷技術還有一些問題，例如基體幹擾、成本等需要攻克，但是隨著這些問題的解決，晶片診斷技術將得到普及，並會福澤到非常廣泛的人群包括偏遠地區。

「敢問」國產儀器技術創新路在何方?

　　為貫徹落實《國家中長期科學與技術發展規劃綱要(2006—2020年)》，推動我國重大科研儀器設備自主研製工作，2011年，中央財政撥專款設立國家重大科研儀器設備研製和開發專項，一個支持科研儀器創新的布局在國家層面展開。

　　同時我國科學儀器行業一直面臨著巨大的威脅，從海關數據顯示，每年我國進口的分析儀器是國產儀器的3倍還多，具體到色譜儀器每年進口10000多臺，質譜每年進口5000多臺，光譜進口則達到50000-60000臺。從技術層面來講，國產分析儀器行業如何迎接這一衝擊？

　　科學儀器的發展要靠技術創新，沒有自己創新出來的儀器設備，很難獲得世界一流的突破性、變革性成果。然而，創新有著不同的道路，那麼中國國產儀器技術創新應該走哪條道路? 「十二五」期間，我國科學儀器發展又應重點關注哪些關鍵技術、共性技術和前沿技術？

　　基礎理論研究與應用層面研發，哪個更重要?

　　基礎理論研究與應用研究，二者都很重要，在不同的條件下、不同的時期，其重要性有所不同。

　　袁洪福教授、董亮研究員等更傾向於重視應用研究。袁洪福教授舉例說明，全球只有二、三家儀器公司在做NMR，我國若投入大量力量研發，即使能夠達到和進口產品相同的水平，但是市場上已經先入為主，國產相關儀器也很難與進口儀器相競爭。所以，目前我國應該實行跨越式發展，以解決實際問題為目標，將具體應用與儀器技術結合，發展專用儀器。董亮研究員也指出，我國應該加大應用研究的投入力度，走一條「捷徑」，研製出更多成熟的產品技術，更快進入市場、滿足市場需求。

　　而劉春勝博士、劉明鍾高工等皆認為基礎理論研究更重要。劉春勝博士談到，從國家層面來講，基礎理論研究具有非常重要的戰略地位。中國科學儀器要做大做強，必須要有一批不用考慮實際應用的基礎理論研究學者，不斷地、穩定地進行技術研究工作。中國的基礎理論研究可以走差異化的道路，例如，在高場NMR研製有難度的情況下，我國可優先發展便攜、小型化的NMR。劉明鍾高工認為，我國科學儀器行業發展的當務之急是要有產品出來，同時從長遠來講要重視基礎理論研究。

　　當前國產科學儀器創新應走集成創新，還是原始創新之路呢?

　　集成創新是指將不同的技術集合到一起成為一種產品，發展速度、經濟效益等都很快。而原始創新之路是一條「長徵」之路。

　　雖然原始創新之路困難多多，但是劉春勝博士、劉明鍾高工等還是一致選擇了該條道路。劉明鍾高工強調，原始創新並不神秘。雖然當前國產科學儀器創新應該走引進國外先進技術、消化吸收、再創新之路，但是，中國科學儀器企業要壯大就要努力發展擁有自己的核心技術，即重視原始創新。

　　袁洪福教授、林金明教授、陳江韓研究員、董亮研究員等嘉賓則認為，我國目前的技術現狀、發展條件等決定了國產科學儀器創新應選集成創新之路。林金明教授說到，在我國經濟快速發展過程中迫切需求一些儀器設備，所以短期內我們應該以集成創新為重點，「吃透」外來技術，並應用到自己產品上。陳江韓研究員也贊同的說到，近期內我們需要採取集成創新的模式，做好產品。

論壇現場

　　論壇的最後，各位嘉賓用一句話描述了，「十二五」期間，我國科學儀器發展應重點關注的關鍵技術、共性技術和前沿技術：

　　袁洪福教授——分子光譜中的傅立葉變換技術，以及標準樣品發展。

　　劉春勝博士——應重點關注的關鍵技術應該是質譜技術，而前沿技術則還是質譜中的離子化技術。

　　劉明鍾高工——用於環境監測、食品安全檢測的現場、快速測量技術。

　　林金明教授——關鍵是研發人才的培養。

　　陳江韓研究員——儀器設計的質量管理體系建設。

　　董亮研究員——前沿技術是應用分子生物學、生物傳感器技術的快速、低成本分析技術，該類技術將在環境、食品領域有廣闊的應用前景。

撰稿編輯：劉豐秋