评仪器技术之“最”探国产仪器创新之路——ACCSI 2012科学仪器技术发展趋势论坛纪实

　　2012年3月22日-23日，中国科学仪器行业目前最高级别的峰会——“2012中国科学仪器发展年会(ACCSI 2012) ”在北京武青会议中心隆重召开。

　　3月23日下午，ACCSI 2012精彩环节之一 “科学仪器技术发展趋势论坛”隆重举行。该论坛由北京蛋白质组研究中心多肽组实验室负责人魏开华研究员主持，出席论坛的嘉宾有：中国广州分析测试中心主任陈江韩研究员、国家环境分析测试中心POPs研究室主任董亮研究员、清华大学分析中心主任林金明教授、华质泰科生物技术有限公司总裁兼首席技术官刘春胜博士、北京吉天仪器有限公司董事长刘明钟高工、北京化工大学材料分析与评价中心主任袁洪福教授。

　　各位嘉宾对近年来我国科学仪器主要进展、国产仪器技术创新采取的模式、“十二五”期间我国科学仪器发展应重点关注的技术等问题进行了讨论。

技术发展趋势论坛主持人：魏开华研究员

论坛嘉宾

(上排从左至右分别是：陈江韩研究员、董亮研究员、林金明教授；

下排从左至右分别是：刘明钟高工、刘春胜博士、袁洪福教授)

盘点仪器技术之“最”

　　许多科学技术重大成就的取得和科学领域的开辟，往往以科学仪器和技术方法上的突破为先导。如，阵列式毛细管电泳测序仪的问世，使得人类基因组计划的测序任务3年就完成了；生物质谱的诞生，使得蛋白质组学研究成为现实……

　　那么，近年来，科学仪器技术存在哪些突破性进展？哪些仪器技术是最值得发展?哪些仪器技术又需要谨慎发展？就此，各位嘉宾点评了“最具潜力的仪器技术、最应扶持的仪器技术、最自豪的仪器技术、发展速度最快的仪器技术、对人类健康影响最大的仪器技术、最失意的仪器技术”等仪器技术之“最”。

　　最自豪的，也是最应扶持的仪器技术——原子荧光、微波等离子体光谱

　　刘明钟高工谈到，国产科学仪器技术值得自豪的不多，最自豪的、最应扶持的仪器技术应该是那些拥有核心技术的仪器技术，而中国拥有核心技术、获得国外同行认可承认的技术非原子荧光、微波等离子体光谱莫属。原子荧光之前发展的不错，但是今后还需要得到国家的大力支持。“十二五”环保规划——重金属污染防治作为第一个发布的“十二五”规划，需要大量在线、现场测量技术。但是，目前的原子荧光仪器还停留在实验室阶段，如果向现场、在线监测技术发展，则需国家进一步支持。

　　而对于另一个中国人自己研发的仪器技术——微波等离子体光谱，刘明钟高工介绍到，我国科学家金钦汉教授早在1985年就提出了微波等离子体炬的概念，并于90年代开发了相关仪器，当时所研发的微波等离子体光谱的功率为200W、600W。微波等离子体原子发射光谱仪可实现空气中运行，无需再使用易燃或昂贵的气体，极大地降低了运行成本。而在2011年，安捷伦公司推出了激发功率可达1000W的大功率、真正商品化的微波等离子体原子发射光谱仪。如果国家能够对微波等离子体光谱仪进行大力扶持的的话，我国的微波等离子体光谱技术必将上一个台阶。

　　说到这里，陈江韩研究员则马上提醒到，原子荧光还有很长的路要走，我们不要太沉醉。而主持人魏开华研究员向在场的嘉宾发布了一个喜讯，原子荧光、微波等离子体光谱这两个技术已经被科技部列为重点支持的项目之一了。

　　关于最自豪的仪器技术，董亮研究员提到，便携气相色谱-质谱仪一直是进口产品的天下，现在国产便携气相色谱-质谱仪实现了真正商品化，已经完全可以与进口同类产品相竞争、相抗衡，希望这一技术走得更远、更好。

　　现场观众“大陆”在发言中指出，深紫外全固态激光技术是国人足可自豪的技术。中科院自上世纪90年代初开始研究，并率先发展出实用化的深紫外固态激光源。深紫外全固态激光源指输出波长在200纳米以下的固体激光器，可作为核心部件应用在多种光谱仪器上。中国是当今世界上唯一掌握深紫外全固态激光技术的国家。

　　最失意、最尴尬的仪器技术——气相色谱-单四极杆质谱

　　董亮研究员认为，对于国产分析仪器来说，气相色谱-单四极杆质谱可以说是最失意、最尴尬的仪器技术。国外几家质谱公司都有成熟的相关产品，为了扩大市场份额，这些公司在提高技术的同时，纷纷压低成本，使得气相色谱-单四级杆质谱的价格大幅下降。而国产气相色谱-单四极杆质谱若想突出重围，或在技术上超越进口产品，或者是仪器“能”用，同时价格极低，即以高性价比占领市场。但是目前，这两方面，国产气相色谱-单四极杆质谱都很难实现，其核心技术如真空系统、分子涡轮泵、质量分析器等皆是采用“别人”的技术，核心部件受制于人，导致整机价格相对于进口产品很难产生优势。这些应该引起我们的反思，或者“跳过”该技术，例如发展气相色谱-三重四极杆质谱或飞行时间质谱等。

　　最具潜力的仪器技术——无损、快速检测技术

　　袁洪福教授认为，近红外、红外、拉曼、太赫兹等技术结合化学计量学，可以快速测定样品，并实现在线、现场监测，成为解决社会生活中实际问题的有利手段，是最具潜力的仪器技术。

　　刘春胜博士也指出，大型实验室分析仪器永远不会落后、过时，是基础研究、科学发现的重要工具。而小型化、便携化、在线监测等仪器技术来源于实验室分析仪器技术的进一步延伸。

　　发展速度最快的仪器技术——质谱

　　对于发展速度最快的仪器技术，林金明教授认为，近年来质谱技术是发展最快的仪器技术，而离子源技术又是质谱技术中发展最快的，质量分析器技术则是质谱技术中发展最慢的。在离子源技术方面，我国科学家已经取得了一定进展，目前正在对一些小型化等技术进行攻关。而质量分析器技术则还有很长的路要走。

　　对人类健康影响最大的仪器技术——芯片诊断技术

　　关于对人类健康影响最大的仪器技术，陈江韩研究员认为，虽然目前芯片诊断技术还有一些问题，例如基体干扰、成本等需要攻克，但是随着这些问题的解决，芯片诊断技术将得到普及，并会福泽到非常广泛的人群包括偏远地区。

“敢问”国产仪器技术创新路在何方?

　　为贯彻落实《国家中长期科学与技术发展规划纲要(2006—2020年)》，推动我国重大科研仪器设备自主研制工作，2011年，中央财政拨专款设立国家重大科研仪器设备研制和开发专项，一个支持科研仪器创新的布局在国家层面展开。

　　同时我国科学仪器行业一直面临着巨大的威胁，从海关数据显示，每年我国进口的分析仪器是国产仪器的3倍还多，具体到色谱仪器每年进口10000多台，质谱每年进口5000多台，光谱进口则达到50000-60000台。从技术层面来讲，国产分析仪器行业如何迎接这一冲击？

　　科学仪器的发展要靠技术创新，没有自己创新出来的仪器设备，很难获得世界一流的突破性、变革性成果。然而，创新有着不同的道路，那么中国国产仪器技术创新应该走哪条道路? “十二五”期间，我国科学仪器发展又应重点关注哪些关键技术、共性技术和前沿技术？

　　基础理论研究与应用层面研发，哪个更重要?

　　基础理论研究与应用研究，二者都很重要，在不同的条件下、不同的时期，其重要性有所不同。

　　袁洪福教授、董亮研究员等更倾向于重视应用研究。袁洪福教授举例说明，全球只有二、三家仪器公司在做NMR，我国若投入大量力量研发，即使能够达到和进口产品相同的水平，但是市场上已经先入为主，国产相关仪器也很难与进口仪器相竞争。所以，目前我国应该实行跨越式发展，以解决实际问题为目标，将具体应用与仪器技术结合，发展专用仪器。董亮研究员也指出，我国应该加大应用研究的投入力度，走一条“捷径”，研制出更多成熟的产品技术，更快进入市场、满足市场需求。

　　而刘春胜博士、刘明钟高工等皆认为基础理论研究更重要。刘春胜博士谈到，从国家层面来讲，基础理论研究具有非常重要的战略地位。中国科学仪器要做大做强，必须要有一批不用考虑实际应用的基础理论研究学者，不断地、稳定地进行技术研究工作。中国的基础理论研究可以走差异化的道路，例如，在高场NMR研制有难度的情况下，我国可优先发展便携、小型化的NMR。刘明钟高工认为，我国科学仪器行业发展的当务之急是要有产品出来，同时从长远来讲要重视基础理论研究。

　　当前国产科学仪器创新应走集成创新，还是原始创新之路呢?

　　集成创新是指将不同的技术集合到一起成为一种产品，发展速度、经济效益等都很快。而原始创新之路是一条“长征”之路。

　　虽然原始创新之路困难多多，但是刘春胜博士、刘明钟高工等还是一致选择了该条道路。刘明钟高工强调，原始创新并不神秘。虽然当前国产科学仪器创新应该走引进国外先进技术、消化吸收、再创新之路，但是，中国科学仪器企业要壮大就要努力发展拥有自己的核心技术，即重视原始创新。

　　袁洪福教授、林金明教授、陈江韩研究员、董亮研究员等嘉宾则认为，我国目前的技术现状、发展条件等决定了国产科学仪器创新应选集成创新之路。林金明教授说到，在我国经济快速发展过程中迫切需求一些仪器设备，所以短期内我们应该以集成创新为重点，“吃透”外来技术，并应用到自己产品上。陈江韩研究员也赞同的说到，近期内我们需要采取集成创新的模式，做好产品。

论坛现场

　　论坛的最后，各位嘉宾用一句话描述了，“十二五”期间，我国科学仪器发展应重点关注的关键技术、共性技术和前沿技术：

　　袁洪福教授——分子光谱中的傅里叶变换技术，以及标准样品发展。

　　刘春胜博士——应重点关注的关键技术应该是质谱技术，而前沿技术则还是质谱中的离子化技术。

　　刘明钟高工——用于环境监测、食品安全检测的现场、快速测量技术。

　　林金明教授——关键是研发人才的培养。

　　陈江韩研究员——仪器设计的质量管理体系建设。

　　董亮研究员——前沿技术是应用分子生物学、生物传感器技术的快速、低成本分析技术，该类技术将在环境、食品领域有广阔的应用前景。

撰稿编辑：刘丰秋