張德添：我和電子顯微鏡這三十年

　　分析測試百科網訊 “最近兩天，我這還有幾個評審的會要開，咱們的會面能不能后延幾天？”在分析測試百科網聯系北京電鏡學會秘書長張德添時，張德添抱歉地回應。剛從“第九次華北五省市電子顯微學研討會及2016年全國實驗室協作服務交流會”歸來，就又要赴外地參加評審會議，已經從軍事醫學科學院退休十余年，但他還是那么忙碌。

　　作為國內較早開展電子顯微鏡研究的學者，張德添活躍于科研、社會活動領域，認真、執著，同時也得到了業內的廣泛認可和尊敬。

北京市電鏡學會秘書長 張德添（資料照片）

　　三個十年的分野

　　“我從事電鏡領域的研究算是‘半路出家’。”張德添說，在電鏡之前，他從事的是保密性質的科研工作。從一則舊時報道中的只言片語，可以看得出他有多么“拼”：有一次，隊伍已經進駐試驗現場，研究員張德添突發急性闌尾炎，醫生要把他送往后方醫院手術，為了能夠盡快工作，他堅決要求就地手術，兩張桌子拼成手術臺，用動物解剖刀割下了闌尾。

　　保密科研任務結束后，張德添開始接觸電鏡。說是“半路出家”，其實張德添浸淫于電鏡領域已經三十余年。

　　“我覺得電鏡是個需要人的行業，我就去了。”張德添說，三十年前，也正是國內電鏡行業飛速發展的時候。“我趕上了好時光，剛好是我國電鏡研究開始飛速發展的臨界點。”

　　從張德添分析的我國電鏡采購情況變化，也可以看得出來，他介紹，20世紀80年代，是我國電鏡采購的第一次高峰。到90年代，國內的電鏡采購量趨緩。到了新世紀，電鏡采購量又一次爆發式增長。2010年以后，電鏡采購趨向于平穩增長。

　　“如果說大型電鏡（排除臺式電鏡），國內目前在用的保有量大約有8000-9000臺，每年以幾百臺的量在增加。”張德添說，據分析測試百科網對自有數據的分析，如果算上臺式電鏡，國內目前的在用電鏡保有量將達數萬臺。

　　“我在電鏡領域從業三十多年了。”張德添說，“第一個十年，我在打基礎，第二個十年，做了一些研究，第三個十年，做了一些社會活動。”

　　資料顯示，張德添曾經獲得過部隊、國家部委等各種獎項近十項。“差不多每年一個獎吧。”張德添說，他利用電鏡研究肌肉組織，獲得了不少成果。已退休十年，至今還不斷有研究者找他，咨詢學術問題。

　　“第三個十年”其實是指張德添退休后的十年，他就任北京電鏡學會理事長。

　　“我還沒退休的時候就參與了電鏡學會的工作，退休以后，我們老兩口生活安逸，大家也希望我能再做點事，我就想，那就發揮點余熱。這是一件公益的事兒。”張德添說。

　　如今的北京電鏡學會每年組織三大顯微領域的會議，分別是前面提到的“華北五省市電子顯微學研討會”、“北京市電子顯微學年會”和“全國激光共聚焦顯微技術理論與應用學術交流研討會”，三個學術會議在國內顯微學術領域有較大的影響力。

　　說到這三個會議，張德添特意強調：“今后，激光共聚焦的會，要加上‘超分辨’，這是新的發展趨勢。”

　　“我現在也在著力培養年輕人（組織公益活動），得有人接我的班啊！”張德添說。

　　電鏡應用需要突破

　　張德添介紹，國內電鏡領域的應用研究飛速發展始于20世紀80年代，其中，有兩個關鍵的學術發展對電鏡應用起了重要作用。一個是納米材料學科的發展，另一個是蛋白組學的發展。

　　納米材料中，對微觀材料的結構觀察，刺激了科研工作者對顯微技術的需求，一度形成了全國性的“納米熱”。當“納米熱”逐漸恢復理性時，蛋白組學的興起，對變異蛋白觀察和發現的需求，再次刺激了電鏡熱。

　　“這兩個學科的興起，對國內電鏡采購起了比較重要的作用，在納米方面，前二十年使得我國在材料的微觀研究方面有很大的促進。在生命科學方面，到施一公團隊用冷凍電鏡發現剪結體結構形成一個高潮。”張德添說，“在材料微觀研究和生命科學研究方面，國內的電鏡研究技術水平基本與國外持平或略有差距。”

　　張德添介紹，雖然我國在材料領域的電鏡應用已經非常廣泛，但電鏡本身的發展也制約了其在領域的進一步應用。“最近十幾年，電鏡主要是在高壓電鏡引入了球差，但總體而言，沒有大的突破。”張德添說。

　　目前電鏡主要應用于材料和生命科學領域，“其中大約七到八成的電鏡都用于材料領域，二至三成左右用于生命科學。”張德添說。

　　在生命科學領域，冷凍電鏡、環境掃描電鏡等產品，目前已成為熱門采購對象。“現在好多高校都想采購冷凍電鏡。”張德添說，“在生命科學領域，電鏡的作用是觀察形貌和內部結構，但在解決問題、對民生提供幫助方面的作用還有限。”

　　電鏡又是特殊的科學儀器，它的作用是觀察物質的微觀形貌和內部結構，不像質譜，可以對物質成分作準確的定量分析。據分析測試百科網自有的國內儀器保有情況數據庫顯示，我國電鏡的主要擁有者集中于高校和科研機構，用于質量檢驗檢測的電鏡保有量相對較少。

　　雖然電鏡更多地用于科研領域，但在產品檢驗檢測方面，電鏡的市場在逐漸出現并擴大，這意味著未來國內電鏡市場的增量還會持續。“之前，質檢部門希望采購一批電鏡，用于出入境檢驗檢疫體系。”張德添說，“如果每個口岸配一臺，大約是十幾臺，甚至二三十臺的量。”去產能和產業升級，《中國制造2025》的發布，都意味著生產企業對電鏡分析的需求將呈上升趨勢。這都是對電鏡市場的利好消息。

　　“這三四十年，電鏡應用高速發展，在基礎科學研究、人們對微觀世界的認識等方面起了很大的促進作用，但電鏡本身的技術進展沒有質的變化，還是在電子光學的水平上，這在國外也同樣如此，電鏡需要新的突破。”張德添說。

　　國產電鏡還是要做

　　“上世紀八十年代，也就是改革開放之初，我國的電鏡生產水平和國際基本處于一個水平，或略差。”張德添說，“但之后這幾十年，由于體制、人才培養、基礎科學和國家的綜合工業實力等多因素，導致了尷尬局面。”

　　“當時國內透射電鏡生產企業有3家，掃描電鏡生產企業最多的時候達到了11家。”張德添說。

　　分析測試百科網根據自建數據庫的分析顯示，目前，國內在用電鏡中，還有北京的中科科儀、上海電子光學技術研究所和南京江南光學儀器廠等三家機構的產品。

　　但實際上，到現在，國內只剩下能夠生產掃描電鏡的中科科儀一家電鏡企業。

　　2013年，中科科儀獲得了國家重大科學儀器設備開發專項的資助，開發場發射掃描電鏡。據分析測試百科網了解，目前該產品已經形成了銷售。至此，我國已能生產商品化的鎢燈絲掃描電鏡和場發射掃描電鏡。

　　“到現在，透射電鏡已經完全被打趴下，掃描電鏡基本被打趴下了。”張德添說，說到這里，他心情沉重。“歷史上國家對電鏡有過很多次好的支持機會，但因為各種各樣的原因，我們錯過了這些好機會。”

　　“大約三十多年前，我曾經希望國內能發展中低端的透射電鏡。”張德添說，當時，在一次學術交流中，一位加拿大沃太華中心實驗室電鏡室主任告訴他，歐美在臨床病理診斷時，如果病理報告結果只提供了光學顯微鏡的診斷結果，病人是不接受的，必須帶電鏡觀察的結果。“這是三十年之前，他們就已經達到這種應用水準了。那時我國在病理診斷方面基本是清一色的光學顯微鏡，甚至是用肉眼觀察。”張德添說，對于中國電鏡市場而言，這其實是一個潛在的巨大市場，100千伏的透射電鏡可以很好地解決這個問題。在材料領域，100千伏的透射電鏡需求量更大。

　　但他的建議遭到了拒絕，此事之后不了了之。到如今，我國可生產電鏡的企業只剩下中科科科儀一家，并且只能提供中低端掃描電鏡。據分析測試百科網的統計，中科科儀的電鏡市場占有率大約為3%，排在日本電子、日立、FEI和蔡司之后。

　　“一個決策失誤，會帶來幾十年的落后。”張德添說，“我作為一個電鏡工作者，回想這段歷程，心里覺得不是滋味。”

　　如今，也有一些創業團隊在找張德添，希望做電鏡，張德添對此不置可否。對在電鏡行業從業三十年的他來說，一款產品是否有市場，他能很快地給出清晰的答案。

　　“其實，現在國內的機加工水平上來了，有條件生產電鏡的單位還是有不少的。”張德添說，但是，能夠生產出來和能夠商品化，這是兩個概念，“現在電鏡領域排在前列的企業，市場占有率已經很高了，并且當前是產能過剩的時代，電鏡也一樣。我們是否有很好的積累？即使生產出來，是否有市場競爭力，是否賣得掉？”

　　“現在，老一批電鏡人或者退休，或者離世，年輕人又接不上來，在大型儀器，比如核磁、電鏡、質譜等領域，基本是國外在壟斷，并且這個局面一時之間很難有改觀。”張德添說。

　　但話說回來，電鏡還是要做，“我們現在買電鏡，越買越貴。”張德添說，“對儀器企業來說，電鏡還是得國產化，應該從中低端做起，先占領中低端市場，而不是一味買國外的儀器。”

　　對科研與產業的期望

　　“現在的科研體制很尷尬，如果不改，就很難促進電鏡的發展。”張德添說，“做科研工作的年輕工作者，還是要沉下心來，深入其中，希望有所發現，有所作為，別被發表論文捆綁死了。”

　　張德添回憶自己當年從事電鏡研究時的情形，“我做研究的時候，把電鏡從頭拆到尾，很多故障我都能修。那時候想得也很簡單，設備那么貴，得發揮出應有的價值，如果壞了找人修又很貴，那就只有自己修。實在修不好的時候，才找工程師來。即使是找了工程師來修，我也清楚地告訴對方哪里壞了，該修什么。現在的科研工作者，基本不會這些了。”

　　“現在的電鏡集成化、模塊化情況越來越普遍，所有儀器都是這樣，也少了很多個人維修的機會。”張德添說。

　　對于電鏡產業，張德添用了現在常用的四個字：工匠精神。

　　“我和日本做電鏡的專家進行學術交流，當時有一個感受，他們很投入，做分子泵的就做分子泵，一直做，越做越精。”張德添說，眾所周知，日本企業在全球電鏡領域都擁有強大的競爭力。

　　“我提倡工匠精神。精耕細作，精益求精。現在我國找這種具有工匠精神的人已經很難了。”張德添說。