“我國科學儀器自主創新發展論壇”8月23日在上海如期舉行

　　2012年8月21日-23日為期三天的第23屆MICONEX2012中國國際測量控制與儀器儀表展覽會(原名多國儀器儀表展覽會)在上海舉行。展會同期還舉辦了由分析測試百科網和中國儀器儀表學會工作委員會共同主辦的“我國科學儀器自主創新發展論壇” 學術會議。

　　其中中國科學院上海生物工程研究中心的李昌厚教授、海洋光學亞太區總裁孫玲、上海交通大學藥學院的閻超教授、海伍豐科學儀器有限公司的董事長馬明遠先生、復旦大學的物理系的陳良堯教授和中科院有機所、上海紅外光譜應用技術協會理事長吳天明教授都針對我國科學儀器自主創新發展做了相關報告。各專家、學者歡聚一堂，對我國科學儀器的發展各抒己見，做了深入的交流。

會議現場

中國儀器儀表學會科學儀器學術工作委員會副主任燕澤程女士

　　會上中國儀器儀表學會科學儀器學術工作委員會副主任燕澤程女士致開幕詞。燕主任希望：由中國儀器儀表協會和分析測試百科網共同舉辦的“我國科學儀器自主創新發展論壇”能夠為推動國產儀器的發展做出一點兒的貢獻。

中國科學院上海生物工程研究中心的李昌厚教授

　　首先來自中國科學院上海生物工程研究中心的李昌厚教授作了題為《現代分析儀器及其應用發展的現狀、趨勢、特點和有關問題》報告。

　　國內外科學儀器和應用的發展現狀、趨勢和特點

　　說到國內外科學儀器和應用的發展現狀、趨勢和特點，李昌厚教授表示：目前，美國、歐洲及日本在科學儀器產業規模及技術方面處于世界領先地位，如美國的賽默飛世爾科技公司、安捷倫公司、日本的島津公司、瑞士的梅特勒·托利多公司、美國的沃特世公司和美國的鉑金埃爾默公司的年銷售額都在增長中。這主要是因為國外的科學儀器行業的發展很重視高端設計，引導產業發展;在提高效率和市場拓展方面尋求平衡。這是非常需要國內科學儀器行業學習的。

　　我國分析儀器行業萌芽于20世紀30年代，發展于80-90年代，近三十多年來發展很快，但大多數企業成立時間不長，規模較小，從2006-2010年，科學儀器大行業企業數量年均增長率在11%-19%之間。我國科學儀器企業中，民營企業占一半以上。按規模劃分，中小型企業是主力軍;按類型劃分，民營和三資企業是主力軍。我國科學儀器大多數企業成立時間較短，企業規模較小。在我國的科學儀器企業中，小型企業占絕大多數。與跨國公司相比較低，注冊資金少，銷售產值少，企業的平均利潤不高。但是，目前我國在很多常規、基礎的分析儀器方面形成了自己的優勢和特色，很多儀器優于國外同類同檔次的儀器。如：瑞利公司推出的便攜式原子吸收分光光度計，北京海光和北京吉天的具有知識產權的AFP，北京普析推出的Pors-15UVS，浙江聚光推出的國際領先水平的CEMS、VOCS、WMS和LGA等。

　　但是在最高端科學儀器產品的競爭上，國內科學儀器行業還基本上處于被動境地。不過這種狀況已經開始逐步改變，少數具有自主知識產權的高端醫療儀器已經成功研制并將開始實施產業化，有些并處國際領先水平;如：電色譜等儀器。目前，大量高端儀器依賴進口，制約了我國在科學研究前沿領域的突破能力，這樣的形勢是非常嚴重的，一定要引起高度重視。

　　現代科學儀器發展和應用的趨勢

　　李昌厚教授表示，現代科學儀器發展和應用的趨勢是：

　　(1)檢測原子、分子和組份的儀器向多功能、智能化、網絡化方向發展;

　　(2)進行分離、分析的儀器向多維分離和分析方向發展;

　　(3)需求量大、增長速度快的分析儀器主要應用于制藥、食品安全、環境保護、工業生產和科學研究等領域;

　　(4)生命科學儀器中的基因擴增儀(PCR)、流式細胞儀和細胞分析儀、微芯片、核酸純化和細胞分離儀器、基因測序儀、電泳儀、合成儀主要用于科學研究;

　　(5)高效液相色譜儀、紫外、薄層色譜儀主要用于制藥和生物技術行業;

　　(6)低壓液相色譜儀用于蛋白質分離，主要用戶在學術界和制藥公司;

　　(7)氣象色譜儀用于環境保護和石油工業的發展，發展中國家對其需求量增長很快;

　　(8)離子色譜儀主要用于環境保護監測;

　　(9)毛細管電泳儀、電色譜等儀器主要用于實驗室的基因組學和蛋白組學，其在只要中的應用，帶動了制藥事業的發展;

　　(10)質譜儀器廣泛應用于環境保護、食品安全檢測、尖端蛋白組學、藥物檢測、石油工業、航天和反恐等領域，是物質原子量、分子量確定的必備工具，是科學儀器的高端產品和重要的戰略產品;

　　(11)與質譜儀聯用的儀器激增，GC-MS、LC-MS、ICP-MS聯用儀是一個迅速成熟的市場。很值得關注!ICP-MS在環境和半導體行業的應用已經非常普遍;

　　(12)紫外、原子吸收，已經廣泛普遍應用于地質、環境、能源、材料、食品藥品等領域。特別是原子吸收分光光度計具有穩定的市場;

　　(13)紅外光譜和激光拉曼光譜，一個是振動光譜，一個是轉動光譜，二者相輔相成，是最常用的結構分析和組成分析工具;

　　(14)輝光放電光譜儀應用于環境樣品(通常是水和土)常規測試;電弧/火花發射光譜儀一般都是用于金屬領域，特別是冶金生產質量控制分析;

　　(15)X-熒光光譜儀應用于有害金屬監測，金屬分析等等;

　　(16)無機元素分析儀廣泛應用于環境測試、金屬產品分析。總有機碳和其他測量儀器主要用于環境檢測，是全球工業發展所必需的;

　　(17)顆粒特性測定儀器應用于納米粒子和它們特性的研究，納米研究促進了顆粒測定儀器的發展;

　　(18)電化學儀器應用于環境保護、能源、出入境檢驗檢疫與食品安全、公共安全領域，在質量保證和質量控制方面的應用占電化學儀器市場的一半以上。

　　我國分析儀器與世界先進水平的主要差距

　　李教授說：“現代分析儀器及應用發展主要有三個特點：越來越重視儀器學理論;分析儀器越來越離不開儀器分析;非常重視方法學的研究。我國分析儀器與世界先進水平的主要差距的原因是企業自主創新能力較弱，不重視儀器學理論，人才流失嚴重;企業質量控制能力差，不注重工藝設計;科技成果轉化率低，主要包括國家的科研創新注意力主要集中在科研院所，很少為企業產業化著想，企業對科研成果二次開發能力弱，企業的技術人員素質低，不能參與真正的科研工作;關鍵技術和關鍵部件落后;產業配套能力差、精密制造加工能力差;分析儀器行業內低水平重復研發、惡性競爭現象嚴重;跨國公司的擠壓，對我國科學儀器事業的發展影響很大。”

　　對分析儀器制造者的幾點建議

　　當談起對分析儀器制造者的建議時，李教授作為一個年長的既研發分析儀器又使用分析儀器的老科技工作者，他說：“分析儀器制造者應多聽使用者的意見，要走出去主動與用戶相互溝通，應認真的、虛心的聽取使用者的意見;分析儀器制造者還應重視儀器學理論。”

　　最后，李教授給大家推薦了幾本書，分別是：《紫外可見分光光度計》、《紫外可見分光光度計及其應用》、《原子吸收分光光度計儀器及其應用》、《儀器學理論與實踐》等，他用50年來做儀器、用儀器的經驗，指導著分析儀器制造者和廣大學者，并表示希望我國未來能夠創造出更優秀的分析儀器。

海洋光學亞太區總裁孫玲

　　接下來做報告的是海洋光學亞太區總裁孫玲，她的報告題目為《海洋光學助力中國儀器自主創新》。

　　孫經理介紹了LIBS INSIGHT元素分析儀、QE65000拉曼光譜儀和海洋光學微型光纖光譜儀等多種先進儀器。此外，孫經理還介紹了光纖光譜百千萬計劃的創新平臺，海洋光學全國各地的10個合作實驗室和Blue Ocean科研獎金活動等。

　　更多詳情請見《海洋光學：掌中的微型光纖光譜儀在MICONEX2012大放異彩》。

上海交通大學藥學院的閻超教授

　　來自上海交通大學藥學院的閻超教授作了題為《液相色譜及其應用的最新進展》的報告。

　　首先，閻教授簡單的介紹了色譜法發展的歷史。液相色譜按分離過程的機理可分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、親和色譜、體積排除色譜和毛細管電色譜。

　　色譜儀主要由高壓泵、進樣器、色譜柱、檢測器和色譜工作站幾個部分組成。其中理論塔板數(柱效)是衡量色譜柱分離效率高低的指標;高壓輸液泵是液相色譜分離過程的動力裝置，它將流動相連續不斷地送進柱系統，使樣品在色譜柱中完成分離過程，主要部件有柱塞桿、單向閥、密封圈;高效液相色譜(HPLC)檢測器可以連續監測色譜柱分離組分的組成和含量，常用的檢測器類型有光學性質檢測器、電學和電化學性質檢測器和熱學性質檢測器。

　　接著，閻教授說：“液相色譜的應用領域非常的廣泛，它可用于蛋白質組學、代謝組學等系統生物學;現代中藥中的復雜成分的分離和分析，指紋圖譜以及生產質量控制;蔬菜、水果中農殘和添加劑的檢測;空氣、水、土壤污染的控制。”2010年全球液相色譜儀器市場約50億美元。我國約30億人民幣(1萬臺)，正以每年15%的速度遞增，其中80%的液相色譜儀市場和近100%的毛細管電泳儀市場被國外進口儀器所占據。

　　“液相色譜技術的發展趨勢是自動化、智能化、網絡化、微型化、集成化、高效、專用、快遞、多維分離、聯用技術”， 閻教授說，“發展小型化、便攜式、現場分析儀器，一方面，節省能源與實際消耗，另一方面，食品安全、環境應急檢測、公共場所安全檢測、原材料現場篩選等對其都強烈的需求;通用型的儀器功能越來越全，應用范圍越來越寬;專用型儀器在提高生產效率、節約成本方面倍受企業的青睞;發展快速、高通量儀器來應對待測樣品的越來越多。”

　　最后，閻教授還向大家介紹了高效液相色譜法的一些相關知識。

上海伍豐科學儀器有限公司的董事長馬明遠先生

　　來自上海伍豐科學儀器有限公司的董事長馬明遠先生做了題為《ARCUS5自動進樣器》的報告。

　　馬董事長主要介紹了ARCUS5自動進樣器的幾大特點：

　　ARCUS5自動進樣器特點

　　1，全敞開式透明設計;

　　2，易損件超長使用壽命;

　　3，超強的自我保護功能，包括壓力傳感器、缺瓶傳感器、頂針傳感器和。漏液傳感器的實時監測;

　　4，獨特的進樣針設計;

　　5，樣品托盤自動識別功能;

　　6，優秀的性能：ARCUS5自動進樣器具有極低的殘留，不給下一次取樣帶來樣品干擾的煩惱，殘留量≤0.01%;

　　7，全電腦控制，并可與國內外任何液相兼容;

　　8，軟件——操作簡單、記錄完善。

復旦大學的物理系的陳良堯教授

　　來自復旦大學的物理系的陳良堯教授作了題為《高性能二維光譜分析儀的研制和發展》。

　　陳教授用一個恰當的比喻形容了高性能的光譜儀，他說：“如果說CPU是計算機的心臟;那么高性能光譜儀就是現代分析儀器的心臟。”

　　光譜儀包括原子/分子光譜、反射/透射/吸收光譜、固體/液體/氣體光譜、生物/醫學/藥學光譜、拉曼/熒光光譜、紅外光譜、太赫茲光譜、LIBS光譜、通訊光譜、克爾/法拉第磁光譜和橢圓偏振光譜等。光譜儀擁有巨大的應用市場，僅原子分析光譜儀，我國每年約有4000臺(約10億元)的市場量。

　　陳教授表示：在傳統光譜儀設計中，為實現高分辨率光譜測量，需對光柵或棱鏡等色散光學元件進行精細掃描和控制。高分辨光譜分析可覆蓋低分辨，但低分辨光譜分析不能滿足高分辨要求。現代儀器的核心技術特點是小型化、高可靠性、長壽命和高性價比。陳教授還介紹了授權的主要發明和實用新型ZL的產品等。

　　談到科學儀器發展的規律，陳教授說：“科學儀器應注重原理和方法的創新;核心工藝和技術創新;培育市場，促進推廣應用;優秀的研發團隊;較高強度的研發投入。”

　　最后，陳教授還現場測試了他帶來的產品，測試結果顯示了儀器各方面的參數都非常良好。

中科院有機所、上海紅外光譜應用技術協會理事長吳天明教授

　　來自中科院有機所、上海紅外光譜應用技術協會理事長吳天明教授作了題為《紅外光譜的發展與思考》的報告。

　　吳教授說：“1957年，國家首次統一引進棱鏡紅外光譜儀器;1963-1964年中國科學院長春光機所試制成功我國第一臺光柵型紅外光譜儀，并送日本展出;上世紀八十年代起，天津和上海先后試制成功并批量生產光柵型紅外光譜儀;后來，FTIR儀器的凸起使得各大公司紛紛轉型，迎合潮流，世行貸款的出現使國外儀器公司傾銷廉價FTIR儀器，搶灘中國大陸市場!目前現狀是中國紅外光譜儀器銷售市場，幾乎全被幾個國外公司瓜分。”

　　吳教授自問：“國產紅外光譜儀器的出路何在?”他分析到：常規臺式FTIR儀器的售價并不占明顯優勢，技術上硬件、指標相差不多;應該發展國家需要的，目前空缺的高技術產品，建議臺式中低檔儀器，配置高技術的化學圖像功能。紅外顯微化學圖像系統是紅外顯微分析的一場革命。

　　紅外化學圖像功能得以實施，全靠紅外探測器的革命性進展，它的核心技術是焦平面成像的陣列MCT紅外探測器。MCT是碲，鎘，汞三元素英文名稱的縮寫，這叫做三元檢測器，可調節三元素比例，可改變探測器性能。它是低溫(L N2)下工作的紅外探測器，檢測靈敏度比常用的紅外室溫檢測器DTGS(氘代硫酸三苷肽)高一個數量級還多。

　　最后，吳教授表示：一種像數碼相機那樣方便，具有圖像和化學信息這種特殊功能的強大裝備一定會問世當代!