劉開祿：繼往開來，譜寫中國離子色譜的新樂章

　　分析測試百科網訊2018年7月14日，離子色譜技術發展戰略沙龍暨離子色譜35周年紀念活動在青島海天大劇院酒店舉辦（相關報道：離子色譜技術發展戰略沙龍 從百花齊放到團結合作）。我國第一代離子色譜研究者——核工業北京化工研究院研究員劉開祿老先生因為身體原因未能到場，特請中國儀器儀表學會分析儀器分會副秘書長吳愛華代讀對離子色譜技術發展戰略沙龍暨離子色譜35周年紀念活動的寄語《繼往開來，譜寫中國離子色譜的新樂章》。

核工業北京化工研究院研究員 劉開祿

　　內容如下：

　　離子色譜技術傳入我國已38年，國產離子色譜儀誕生已有35年了。時至今日，我國國產離子色譜儀已發展到了一個新水平，中國離子色譜學者們在世界科技刊物中發表論文的數量和質量均處于前列，國內環境監測、飲水衛生監測、工業、國防部門均把離子色譜法列入法規應用，前景一片大好。在這興盛的形勢下，我想回憶一些我的領導，戰友和同事們在創立和發展中國離子色譜科學、發展中國離子色譜儀中艱苦奮斗的事跡，以勉勵我國新一代中青年色譜工作者去爭取更大的勝利。

　　1975年美國H．Small發明一種新穎的分析離子化合物的離子交換色譜法，1978年美國戴安公司成立生產這種新穎的分析離子化合物儀器并命名離子色譜儀，其方法命名為離子色譜法。一種新儀器誕生了。牟世芬教授等一批中科院青年分析化學家，密切關注這項新分析技術，經過充分的調研和籌備，科學院為他們引進了 Dionex14離子色譜儀。

　　牟世芬教授及其同事經心研究離子色譜分析技術，迅速應用于酸雨分析和其它環境試樣分析，取得了初步成果，我國正式引進了離子色譜技術。牟世芬教授在全國國環境監測會議和各種學術交流會、儀器展覽會及相關刊物上充分介紹了離子色譜技術及在分析陰離子上無與倫比的優越性，使離子色譜在中國得到推廣和應用。全國重要環境監測中心、食品分析中心、半導體器件廠、電廠、地質分析中心等裝備了離子色譜儀形成了一定規模。1983年我和同事們們研制了中國的離子色譜儀，開始推廣應用。此時牟世芬教授因出色掌握了離子色譜原理和分析技術，她被戴安公司聘請為中國地區技術總顧問，頻頻舉辦離子色譜培訓班。我有幸參加了她的講座，她作為科學家關心的不是她自已的名利，關心的是離子色譜在中國的推廣和發展，她多次單獨向我介紹戴安產品的先進技術，鼓勵我認識差距，迎頭趕上，使我十分感動，感受了她無私的科學品德。我們逐漸成為發展離子色譜事業上的同志和朋友。牟世芬教授經過幾年的離子色譜科研工作，在國內外刊物上發表了多篇有分量的科研成果，多次訪問了戴安公司總部信息和展示中心，參加了多次學術報告會和舉辦了數十次學術培訓班，她已成為通曉世界離子色譜發展潮流我國第一流的離子色譜專家了。為了更好的推動我國離子色譜事業的健康發展，牟世芬邀我合作編寫一本具有世界水平的離子色譜專著。我當時已有從事十余年有機分離材料，含各類離子交換樹脂合成和研究，以及色譜分析經驗，研制的國產離子色譜儀已推廣至數十個單位，國內學者用此儀器發表論文有二十余篇。牟教授定位本書理論性和實用性要不次于國外已發表的離子色譜專著。我們查閱了當時的國家圖書館（當時稱此京圖書館）館藏，只有美國出版了二本、日本一本．德國一本離子色譜專著，我們全復制下來了，為了參考，我們們復制了國際上最權威的十本HPLC專著，數百篇發表的離子色譜論文，超過了一千萬字。牟教授通過戴安公司強大信息系統，收集了世界發表的離子色譜論文題目和摘要，也收集了該公司已公開的技術資料，也有數百萬字。面對這些堆滿原本狹窄的居室的資料，我們心中有底了。這時我們的恩師，我國著名的分析化學家、色譜專家沙逸仙教授伸出援助的手，決定作我們技術顧問和校對。我們日常工作很忙，只能在下班后閱讀堆集如山的文獻資料，消化總結后寫成文字，假日約定我進城到牟教授家討論手稿，有時為討論一條結論一個公式還要查閱原始文獻，直到達成一致。辛苦換來了喜樂，我們從理論上統一了國際上流行的兩種離子色譜的理論依據，導出了兩種模式通用檢測下限公式。這是中國人在離子色譜理論上的貢獻，可惜只在專著上發表，沒有條件進行實驗驗證在國際權威刊物發表，這是我們們終身的遺憾。沙逸仙先生更一字一句的修改我們的原稿，對于重要數據和結論反復聽取我們的論證才定稿，體現了老科學家提攜后進、治學嚴謹的優良品德。經過一年多超出身體極限的努力，我們合作的中國第一本離子色譜綜合專著“離子色譜”在1986年由中國最高的科學出版機構，科學出版社出版。該書概括了離子色譜基礎理論、離子色譜技術在當時的最新技術的原理和應用知識、幾乎包括了當時國內外重要的應用文獻和分析方法，更重要的是發表了我們研究的世界流行的兩種離子色譜法的統一理論和檢出下限公式。該書既有理論，又有實驗技術和分析方法，受到廣大分析工作者，特別是離子色譜從業者和將要從業的歡迎，被稱為“紅寶書”很快銷售一空。牟教授已出版多本離子色譜專著，她多次說此書是他最看重著作。我也從編著書中總結了我自已十七年的科研心得，為從事發展中國離子色譜儀明確了方向。

　　大約在17年在北京召開的BCEIA國際分析儀器報告會上牟教授和我主持IC討論會期間，牟教授對我說，全國從事離子色譜的工作者很多了，他們大多數沒有發表論文、進行學術交流的機會，我們能否組織一個學術機構，讓更多人才能發表學術報告交流學術思想，必然促進離色譜事業的發展。我十分擁護她的高見。我們找到了一位深深影響離子色譜發展的貴人－中國科學儀器發展的泰斗朱良漪教授，當時他是中國儀器儀表學會分析儀器學會的理事。他聽取了我們匯報后，辦事雷歷風行的朱教授當場決定承辦這件事，由四川分析儀器廠戴廠長來承辦。1987年冬在四川樂山，從屬于中國分析儀器儀表學會的中國離子色譜專業委員會宣告成立，由沙逸仙、牟世芬、劉開祿、戴廠長、胡正芝教授、蔣仁依高工、周麗忻研究員、單嫣娜高工、金吉祥副教授、嶗山電子儀器實驗所周中柱高工等任委員。推舉沙教授為主任、牟世芬為常務副主任、劉開祿為副主任。會議通過章程，決定每兩年舉行一次中國離子色譜學術報告會，我印像深刻的是章程中這一條，參加報告會不設職稱門坎，操作工有經驗也可上臺報告交流。專委會成立三十余年已召開了十多次學術報告會，為我國廣大離子色譜學者、工作者提供了學術報告、學術交流的大講臺，優秀論文推薦到“分析儀器”、“分析化學”、“色譜”等雜志發表。多年來使我國近千位離子色譜工作者受益成長。離子色譜專委會特別注意吸收我國離子色譜尖端人オ，牟教授在一次專委會上特別提出浙江有位名叫朱巖青年學者，才華橫溢發表了上百篇離子色譜論文、開拓了許多新應用領域，應吸收到學會的領導崗位。牟教授胸懷廣大眼光敏銳，朱巖教授起了學會承上啟下的重大作用。據我所知朱巖教授不僅帶領他的團隊在離子色譜領域獲得許多重大成就，在國際重要期刑上發表了百籍論文成果，推動中國科學在國際上響力，而且使學會工作更活，推動離子色譜事業的新發展，充分顯現他是難得的科學奇才。牟世芬教授充分利用了戴安公司提供的世界頂尖子色譜新裝備，帶了數十個博士生，進行了站在世界離子色譜前沿的研究工作，在世界重要期刊上發表了近八十篇高質量論文，為國爭光。牟教授的心是向著中國的，她曾領導開發中國新型離子色譜儀的“九五攻關。”戴安公司為阻止我國離子色譜儀發展曾許諾她只要退出九五攻關，就給她個人國際項級專家待遇。因為以前聘請她的專家薪酬大部給中科院，她個人所得極小部份。牟教授拒絕了這個待遇，她仍投入發展中國離子色譜的努力。牟教授以她努力和成就獲國際離子色譜科學委員會國際委員稱號。至今年過古稀的她，仍為發展中國離子色譜而努力。

　　我第一次接觸離子色譜是在1981年在天津舉辦的多國儀器展覽會上我看見了戴安公司的 Dionex14型離子色譜儀，該儀器可以很好地解決當時我國急需的微量多組分陰離子的分析問題，引起了眾多參觀者的注意。但該公司一位華人經理的傲慢的一句話刺痛了我的心，“這是陶氏公司科學的最新成就，你們幾十年內不會搞出來的。”當時我們己充分掌握了一般離子交換樹脂的合成技術，袁斯鳴還合成了多種陰、陽離子交換樹脂用于404廠和核爆基地裂片產物的分離和測定。經過一周調研，我確定只要研制出粒度更小、粒度均勻，附聚上納米級陰離子膠乳的薄層陰離子樹脂就能制成離子色譜儀。我想是能夠實現這一目標。我把這一想法匯報給楊承宗老師，楊先生非常高興，并讓我從全面商品化準備各種零件和器材。實施起來困難很大，首先在當時中國購買不到所需特種試劑，如氯甲基笨乙烯等。后來想辦法合成納米級聚苯乙烯膠乳，再破乳干燥，用大量強致癌的工業氯甲醚氯甲基化制成陰離子膠乳，再分散乳化來制陰離子膠乳，最終制成薄層陰離子交換樹脂填料。經過上百次實驗終于制成一次可分離七個峰的陰離子分離柱。測試是用我自制離子色譜裝置，電導鑒定器由國產DDS11電導儀改裝，電導池由毛細管聚四氟乙烯管插入兩根鉑絲而成。成功的喜悅下，我匯報給董靈英所長。隨后用此裝置解決了鈾工藝中痕量硝酸根測定問題。我寫成論文在全國環境分析會議上發表宣讀在會議中引起極大反響，這論文引起了吳鵬鳴教授的重視，她認為可以制成中國離子色譜儀來解決當時中國急需酸雨監測的重大問題，特向我院大力推薦。會上認識了蔣仁依高工，他特向我表示，“只要你做出來，我給你測試和推廣。”我們倆成了幾十年好伙伴好朋友。回所后由于有吳鵬鳴教授的推薦，董所長從科研經費中擠出二萬元來購買國產器材來研制全國產化的二臺離子色譜儀。我特聘趙云麒同志來和我共同研制樣機，我和袁斯鳴制作色譜柱抑制柱。購置國產柱塞泵、閥門、電導儀和柱管加工、機箱、聚四氟乙烯管就花了一萬多元。趙云麒用手工制作了電導池。這樣兩臺樣機制作成功。經過蔣仁依和北京環境監測中心單嫣娜高工四個月測試和鑒定會專家嚴苛的考核，在1983年6月30日，我國第一臺離子色譜儀ZIC－1型研制成功，填補了國家空白。同年在青島嶗山電子儀器實驗所投入批量生產，投放市場。

　　為了提高國產離子色譜儀的檢測下限水平和分析ppb級的線性，實現陽離子分析，我們決定研制先進的五極電導檢測器。蘇程遠和趙云麒高工克服器件不足的困難，堅持一百多個日日夜夜連續奮戰，終于用國產器制成了其指標達到國外儀器水平的五極電導檢測器，制成了ZIC－2型離子色譜議，使國產儀器分析指標達到國外儀器水平。離子色譜分離柱和抑制器的水平，決定儀器性能的的重要指標。我們當時實驗設備十分簡陋，經費不足，買不到到必要試劑。從九十年代起我們開發YSA2系列高容量陰離子分離柱，其柱效在800－1200塔板數水平，但抗污染，使用壽命長，適合于一般環境及污水、飲水分析。袁斯鳴同志堅持供應全國用戶的陰離子色譜26年直到2008年因病按照醫囑才停止實驗工作，大約供應了全國用戶六七千支色譜柱。

　　美國戴安公司是膜抑制是最先進的抑制器。為了實現自動抑制技術，我在實驗室證實填充離子交換樹脂能導電，不僅可作抑制室填充，而且可以填充電極室作導體、消除電極極化、降低電阻提高了系統的穩定性，將檢測后流出液回流至電極室，電極與填充離子交換樹脂形成予電體、不需要加入試劑成了自動再生抑制器。推廣到中國國產離子色譜儀并得到中國ZLCN2466655Y。事實證明此項技術在中國已廣泛使用，促進了本世紀離子色譜在中國的發展。

　　在中國離子色譜事業發展中以蔣仁依教授為首一批專家，不為名利，一心為國分憂，埋頭苦干，創造性地發展了多種樣品前處理方法擴大國產離子色譜應用領域，他對中國許多離子色譜廠家都有重大貢獻。

　　也感謝單嫣娜高工、張寧教授、陶大均高工等一大批環境分析專家努力將國產離子色譜儀優先列入中國環保監測規范中。感謝青島和北京的離子色譜生產產家，在國外進口儀器沖擊下，頂風而上堅持生產，不斷創新，迎來了中國離子色譜的新時期。

　　現在中國離子色譜進入了新發展時期，國家大發展，對科學技術有大投入，重視生態環境，食品衛生，離子色譜市場更廣闊。我國中青年科技隊伍更壯大，知識水平，科技水平更高了。希望你們繼承老一代科技人員艱苦奮斗傳統，繼往開來，譜寫中國離子色譜的樂章。

　　歲月悠長，年老力衰，文中如有不當之處難免，與事實有不符，筆者自負全責！謝謝！

　　本文轉自劉開祿對離子色譜技術發展戰略沙龍暨離子色譜35周年紀念活動的寄語