加强自主研发，共探国产拉曼产业化发展之路——ACCSI2023拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛在京举办

仪器信息网讯 2023年5月17-19日，第十六届中国科学仪器发展年会（ACCSI2023）在北京怀柔召开。会议期间（5月19日下午），仪器信息网与中科院物理所联合举办了第一届拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛，100余位从事拉曼光谱仪器研发与应用的专家、仪器厂商，以及拉曼光谱仪器的用户等出席本次会议。

会议现场

作为分子光谱领域最为活跃的仪器类别之一，拉曼光谱仪器技术与应用的发展一直备受关注。不过，也有一些问题值得大家注意：由于历史原因造成关键核心技术部件的缺失，我国 95% 以上的大型研究级拉曼光谱仪市场被国外公司所垄断；虽然国产便携式/手持式拉曼光谱仪在台数上占据了比较明显的优势，但在产品的自主创新性、质量可靠性、自主可控性、成果应用转化性、市场化推广等方面还存在的一些问题，可能会影响到这类科学仪器的进一步研发和产业化的发展；同时，面对发达国家可能的禁运封锁以及国外大型仪器公司的强势竞争，国产品牌替代进口品牌呼声越来越强烈，相关单位及科研人员面临巨大压力。

机遇与挑战并存的局势下， 国产拉曼光谱仪如何抓住机遇迎头赶上，进而完成质的变化和发展……这些都成为做好国产拉曼光谱仪需要面临的最主要的难题。为了深入系统地探讨国产拉曼光谱仪器开发过程中可能存在的问题，促进产业健康、快速发展，本次拉曼光谱仪器研制及产业化发展论坛特别邀请了拉曼光谱仪器开发及应用的专家、学者、厂商技术人员等做主题演讲，中科院物理研究所刘玉龙研究员主持会议。

中国科学院半导体研究所 谭平恒 研究员

《显微共焦拉曼光谱模块及其应用》

中国科学院合肥物质科学研究院 杨良保 研究员

《基于表面增强拉曼光谱技术的毒物毒品快速检测研究》

北京理工大学 张韫宏 教授

《光镊-受激拉曼测量技术及其应用》

重庆大学 张洁 教授

《增强拉曼传感技术及光谱检测系统》

进入二十一世纪以来，国家对包括拉曼光谱仪在内的科学仪器产业发展给予了多层次、多方位的支持，也激发了我国一批批与拉曼光谱相关的企业如雨后春笋般涌现，这也为该技术领域源源不断地输送着先进的技术支持，使得国产高端拉曼光谱仪和便携/手持拉曼光谱仪的自主创新能力得到了发展和加强，不少专家在仪器系统及关键部件的研发和产业化方面做出了亮眼的成果。本次会议特别邀请了中国科学院半导体研究所谭平恒研究员、中国科学院合肥物质科学研究院杨良保研究员、北京理工大学张韫宏教授、重庆大学张洁教授、中科院物理研究所刘玉龙研究员5位在仪器研制方面取得突出成果的专家进行报告分享。

其中，中国科学院半导体研究所谭平恒研究员介绍了其课题组在显微共焦拉曼光谱模块研发及应用方面的成果。据介绍，该模块不仅拥有高精度、高稳定性、灵活可选的光路配置等特点，还可与各大光谱仪品牌耦合联用，截至目前国内累计销售超50台，覆盖17个省份和地区，应用领域广泛；中国科学院合肥物质科学研究院杨良保研究员介绍了基于表面增强拉曼光谱技术的毒物毒品快速检测研究。据其介绍，该技术已经能够实现分子“DNA”的指纹识别。基于表面增强拉曼光谱技术的快检仪器，可以用于常量毒物毒品、唾液中毒品、尿液毒品、毛发毒品等的高快速筛查，前处理操作简单，在毒品公开查缉行动中，发挥了重要作用；北京理工大学张韫宏教授分享了其课题组在光镊-受激拉曼测量技术方面开展的相关研究。据介绍，2009年，北京理工大学就自主搭建了光镊受激拉曼平台。2021年，自发/受激拉曼和瑞利散射联用装置项目获得国家自然科学基金重大仪器研制项目的资助。报告中，张韫宏教授不仅介绍了其课题组在仪器系统方面的开发工作，还分享了光镊受激拉曼技术在气溶胶液滴反应动力学、SVOC饱和蒸气压测量、高粘态扩散系数、液液相分离等方面的应用案例；对于增强拉曼传感技术及光谱采集系统，张洁教授基于研究表面增强拉曼散射效应提出了“传感和光谱采集一体化”的新想法，对于波导SERS传感机理、片上光谱采集和重构等关键问题做了相应的科学研究。基于此，她认为信号强度提升，动态可调；带宽扩展，分辨率提升是当前的技术难点；中科院物理所刘玉龙研究员还介绍了科技部重大科学仪器项目及后续升级成果：高精度高分辨显微共焦拉曼光谱仪、高精度高分辨显微共焦拉曼光谱成像仪等。

北京卓立汉光分析仪器有限公司总经理 董安宁

《抓住历史机遇-高速推动国产拉曼光谱仪的全链条产业化》

中智科仪（北京）科技有限公司 拉曼事业部总经理 张世伟

《皮秒门控单光子相机及其在拉曼光谱中的应用》

不仅是科研院所，仪器厂商对于拉曼技术的成果转化、应用推广也十分重要。董安宁表示卓立汉光致力于高速推动国产拉曼光谱仪的全链条产业化，承担多项国家拉曼光谱关键核心技术相关项目，不断加强在光源、拉曼光路、显微系统、色散系统、探测器等核心部件技术研发。张世伟分享道，中智科仪始终在光电领域高灵敏度探测、超快时间分辨探测的产品研发上精益求精，其中，时间门控技术能够有效抑制长寿命荧光，环境光的干扰；单光子识别技术能够对相机自身的热噪声和读出噪声实现明显抑制作用。两种技术相结合，可以整体上提高拉曼光谱测试系统的信噪比。

中科院物理研究所 刘玉龙 研究员

《现代拉曼光谱仪器发展趋势及产业化核心问题》

在会议的最后，中科院物理研究所刘玉龙研究员就现代拉曼光谱仪器发展趋势及产业化核心问题发表了演讲。据其介绍，从市场层面，国外大型拉曼光谱还基本占据着中国市场；不过，从另一方面而言，国内外已有近三十多家公司正在研发/生产便携和手持小型光谱仪设备，具有几十种不同功能应用的微小型拉曼光谱仪，国产品牌市场规模正在壮大，占有率在不断的提高。刘玉龙研究员表示，可以预计，可在现场、生产线、战场实地工作、无人监守、联网工作的种种新颖的实用型光谱仪器或系统，成为大批量生产在线测控、野外环境监测等领域必不可少的分析检测手段，一定会成为今后相当长时期内备受关注的方向。由此看来，拉曼光谱仪器小型化仍是目前和今后的发展潮流。

报告中，刘玉龙研究员还从市场占有率现状分析了国产拉曼光谱仪器产业化面临的问题。从外部因素来说，美国、德国和日本等国家科学仪器发展处于世界前列，引领科学仪器发展，质量高，性价比高，垄断了世界仪器市场；从内部而言，创新能力弱、质量可靠性差、自主可控受限、产学研用分散、基础薄弱与人才匮乏等在一定程度上制约了国产拉曼光谱仪的产业化进程。基于此，刘玉龙研究员对提高国产拉曼仪器市场占有率给出了切实的建议，其建议实现国产光谱仪自主发展，我们需要加强拉曼光谱仪器研制单位与材料、元器件、关键核心部件和计算机软硬件等单位的交流与合作，共同研究拉曼光谱仪自主发展战略，制定科学仪器自主可控发展路线图，相互支持，优势互补，共同探索科学仪器自主发展之路。待条件成熟之时，建议成立国产拉曼光谱仪产学研用联盟，共同谋划国产拉曼光谱仪发展。

会议合影

附：

第十二届光谱网络会议（iCS2023）将于6月13-16日举办。本次会议由仪器信息网主办，中国仪器仪表学会近红外光谱分会、中国生物物理学会太赫兹生物物理分会等协办。立即报名 》》》

iCS2023将聚焦最新、最前沿的光谱技术及应用，特别设立了超快/瞬态光谱最新技术及应用进展、高光谱技术及应用新进展、光谱快检及在线应用技术进展等专场。同时会议也会选择光谱技术在生命科学、环境、材料等领域的应用进展进行深入探讨，为国内外光谱科研工作者及专业技术人士提供一个全新、高效的沟通交流平台，以促进业内交流，提高光谱研究及应用水平。