——訪朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎獲得者四川大學(xué)段憶翔教授
朱良漪，原機(jī)械部國家儀表總局副局長、中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會名譽(yù)理事長，是儀器儀表和自動化控制領(lǐng)域最早的開拓者，影響中國儀器儀表和自動化控制行業(yè)發(fā)展的奠基人。為紀(jì)念朱良漪先生矢志不渝推動我國分析儀器事業(yè)發(fā)展的精神，以及激發(fā)企業(yè)及廣大科技工作者積極投身于分析儀器的創(chuàng)新工作中，由中國儀器儀表學(xué)會設(shè)置、中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會承辦執(zhí)行了“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎”，共分為“創(chuàng)新成果獎”和“青年創(chuàng)新獎”兩個獎項(xiàng)。
“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎”的設(shè)立不只是對朱老的懷念與敬意，更是對分析儀器創(chuàng)新精神的堅守與傳承。自2017年舉辦至今，“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎”已成功頒發(fā)四屆，先后有12項(xiàng)分析儀器創(chuàng)新成果、14位青年創(chuàng)新科學(xué)家獲獎。
2021年12月16日，第五屆“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎”將在第八屆中國分析儀器學(xué)術(shù)年會(ACAIC 2021)上揭曉頒發(fā)。在此之前，中國儀器儀表學(xué)會分析儀器分會與儀器信息網(wǎng)將聯(lián)合走訪 “朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎” 往屆獲得者，傾聽了解他們在獲獎之后的新成就與新感受。
2019年，四川大學(xué)/成都艾立本科技有限公司聯(lián)合研發(fā)的“激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)系列儀器的研發(fā)與應(yīng)用”獲得“朱良漪分析儀器創(chuàng)新獎”之“創(chuàng)新成果獎”。獲獎的產(chǎn)品系列分別是手持LIBS-Mobile分析儀、便攜臺式LIBS-Tracer分析儀和激光誘導(dǎo)擊穿拉曼光譜聯(lián)用儀LIBS-Raman，技術(shù)基礎(chǔ)均來自由段憶翔教授牽頭的國家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)專項(xiàng)(《創(chuàng)新型多功能激光光譜儀分析儀器的研發(fā)與應(yīng)用》)。
技術(shù)應(yīng)為解決問題而生，服務(wù)需按市場需求而制
激光誘導(dǎo)擊穿光譜(LIBS)分析技術(shù)產(chǎn)業(yè)化近十年，市面上陸續(xù)有商品化儀器推出，但大部分臺式的LIBS儀器采用水冷系統(tǒng)，體積較大，獲獎的便攜臺式LIBS-Tracer分析儀采用了風(fēng)冷系統(tǒng)，大大減小了儀器的重量和體積，具有較好的便攜性，具有檢測速度快、無需復(fù)雜前處理、操作方便等優(yōu)點(diǎn)。
手持LIBS-Mobile分析儀與市場上同類產(chǎn)品相比，具有能量高達(dá)100毫焦的數(shù)量級優(yōu)勢，能夠?qū)r石、土壤等復(fù)雜基質(zhì)樣品進(jìn)行分析。LIBS-Raman系統(tǒng)則通過將LIBS和拉曼兩種光譜分析技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對待測樣品同一點(diǎn)位的元素和分子官能團(tuán)同時進(jìn)行分析，能夠很好地應(yīng)用于食品快檢、礦石分析、環(huán)境監(jiān)測、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域樣品的快速分析。
獲獎后，艾立本團(tuán)隊又對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了自動化、智能化層面的改進(jìn)。段憶翔教授表示：“實(shí)際上LIBS技術(shù)推廣這么多年，真正能解決的問題非常少。我的觀點(diǎn)是，技術(shù)就是為了解決實(shí)際問題而開發(fā)的，具體能應(yīng)用到哪個地方、被哪些單位所接受才是我們看重的。所以獲得朱良漪創(chuàng)新獎后，我們把工作更多放在市場開發(fā)和推廣上?！?/span>
這幾年，艾立本的LIBS儀器在一些大型單位逐漸得到應(yīng)用。段憶翔教授舉例說：“首先是中石油、中石化等單位的勘探部門，這類單位在鉆井過程中常需要對取上來的巖石泥漿進(jìn)行分析，以獲取關(guān)鍵信息，判斷地下是否可能有油汽儲藏。我們針對這一應(yīng)用進(jìn)行了專門的開發(fā)，部分鉆井隊已經(jīng)開始使用我們的產(chǎn)品，進(jìn)展還不錯?！贝送猓槍ｊP(guān)進(jìn)出口礦石的現(xiàn)場快速篩選需求，艾立本與國內(nèi)知名安檢裝備企業(yè)開展了合作。公司還臨危受命，加班加點(diǎn)，在一周時間內(nèi)幫助成飛集團(tuán)解決了飛機(jī)無損檢測的關(guān)鍵問題，以誠懇的態(tài)度贏得用戶的認(rèn)可。
“定制產(chǎn)品是出于客戶對我們的信任，我們也愿意并且樂于提供這樣的服務(wù)，但通用性、市場性的需求才是我們追逐的目標(biāo)，我們的服務(wù)對象要從特殊定制轉(zhuǎn)向普通用戶，做大眾能夠接受的產(chǎn)品和服務(wù)?！北粏柤捌髽I(yè)端的市場如何開發(fā)，段憶翔教授如是說道?！拔覀儸F(xiàn)階段不會去做原子吸收、ICP-MS、LC-MS、GC-MS這些市場明確、生產(chǎn)廠家眾多、競爭激烈的產(chǎn)品?！卑⒈镜牟呗允峭ㄟ^“迂回”戰(zhàn)術(shù)：目前專注于主流廠商尚未涉及或者尚不能解決的問題，推出創(chuàng)新性的解決方案;在研發(fā)過程中發(fā)展各項(xiàng)關(guān)聯(lián)技術(shù)，最終服務(wù)于市場共性需求。
儀器研制：“不看別人如何，按照自身的設(shè)想和進(jìn)程來做”
獲得“朱良漪創(chuàng)新獎”后，艾立本的研發(fā)腳步并未停止，后續(xù)還推出了等離子體固樣分析發(fā)射光譜儀-PJ10，儀器無需對固體樣品進(jìn)行濕法消解等復(fù)雜的化學(xué)前處理，即可快速對固體樣品中的元素進(jìn)行定性和定量分析，為固體樣品的直接快速分析提供了新的檢測技術(shù)和方法。
段憶翔教授指出：“現(xiàn)在溶液樣品分析的技術(shù)非常多，但都需要經(jīng)過酸堿消解或溶劑萃取等步驟，過程中會產(chǎn)生大量廢物，無法避免化學(xué)試劑對環(huán)境的污染，更不能達(dá)到綠色分析化學(xué)的狀態(tài)。我們就想能否通過簡單的固體樣品直接分析方法把原先復(fù)雜的過程簡單化，做一個樣品僅需要3-5分鐘，節(jié)約了樣品消解等處理的時間，填補(bǔ)了目前市面上該類儀器還較少的空白?！?/span>
同時艾立本也非常重視質(zhì)譜技術(shù)，未來幾年質(zhì)譜將是公司發(fā)展的主要方向之一。BCEIA2021期間，艾立本推出了LITE與PLUS兩款質(zhì)譜產(chǎn)品，均各有特點(diǎn)。段憶翔教授補(bǔ)充說：“很多人對于我們推出質(zhì)譜都很詫異，問我們的質(zhì)譜是誰的技術(shù)，其實(shí)這誰的技術(shù)也不是，是我們自己的，是靠我們自己創(chuàng)新完成的，并已形成了多項(xiàng)專利?！?/span>
其實(shí)早在2015年課題組就已經(jīng)研制出質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜(PTR-Q-MS)，能夠用于室內(nèi)空氣中VOC的實(shí)時檢測。但受限于該儀器的分辨率，團(tuán)隊沒有在四極桿方面繼續(xù)研發(fā)，從而轉(zhuǎn)向TOF技術(shù)。而如今艾立本采用飛行時間(TOF)質(zhì)譜研發(fā)路徑已經(jīng)能夠?qū)⒎直媛侍岣叩?000至3000這一范圍，未來甚至能達(dá)到5000，能夠充分滿足大氣走航等實(shí)際應(yīng)用需求。因此段憶翔教授表示：“質(zhì)譜未來會是我們發(fā)展的一個重點(diǎn)方向，還會與離子遷移譜等其他技術(shù)進(jìn)行嫁接，做一些交叉性的儀器，這是我們公司正在布局的東西?！?/span>
當(dāng)前國內(nèi)質(zhì)譜市場十分火熱，很多公司投入大量人員精力“上”質(zhì)譜，相比之下艾立本的優(yōu)勢是什么?
段憶翔教授表示：“質(zhì)譜技術(shù)不是一兩天就能形成，我們的第一臺飛行時間質(zhì)譜可以追溯到1999年，當(dāng)時用TOF來做元素分析，回國之后我們在這方面也有所積累有所鋪墊，我們的質(zhì)譜團(tuán)隊也是從當(dāng)年第一批學(xué)生里傳承延續(xù)下來的，可以說在這個領(lǐng)域十年磨一劍，有長期的技術(shù)沉淀。其次我們質(zhì)譜儀器的多個關(guān)鍵部件是自己做的，這一點(diǎn)一般廠商難以做到，所以儀器相對而言能個性化設(shè)計，做的比較緊湊。第三點(diǎn)是目前國內(nèi)很多質(zhì)譜研發(fā)團(tuán)隊的人員是大學(xué)精密儀器系出身，儀器研制是他們的特長，而我們的優(yōu)勢是精于分析儀器包括質(zhì)譜的應(yīng)用需求，更善于針對用戶需求設(shè)計儀器用于分析檢測，如果能把儀器做好，那么在分析檢測這部分就更能如魚得水?！?/span>
此前接受采訪時，段憶翔教授曾表示艾立本公司的產(chǎn)品開發(fā)策略是：側(cè)重于現(xiàn)場、在線、便攜、高通量的相關(guān)分析檢測儀器的研制，為食品安全、醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)保、地質(zhì)、冶金、石油、機(jī)械和煤炭等領(lǐng)域的用戶提供產(chǎn)品和解決方案，以解決實(shí)際的問題。而此次，段憶翔教授補(bǔ)充到：“艾立本未來重點(diǎn)發(fā)展是質(zhì)譜技術(shù)、光譜技術(shù)、非侵入式醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)三個方向。我們從來不看別人怎么樣，而是按照自身的設(shè)想和進(jìn)程來做?！?/span>
“創(chuàng)新型儀器企業(yè)更需要政策支持”
2021年是“十四五”開局之年，高端儀器的研發(fā)被高度重視。對此，段憶翔教授深有感觸：“科學(xué)儀器雖然是個小眾行業(yè)，但對各行各業(yè)的發(fā)展卻至關(guān)重要。高端儀器發(fā)展面臨跟芯片同樣棘手的問題，高端儀器如果真不能進(jìn)口了，無論科研單位或是醫(yī)院，這些需要高端儀器的地方馬上就會面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。”
“十四五”規(guī)劃中提及建立重大科研基礎(chǔ)設(shè)置及大型科研儀器共享機(jī)制，這些能夠促進(jìn)科技資源的高效綜合利用，對企業(yè)而言也是重大利好。但對于企業(yè)如何享受政策紅利，段憶翔教授卻相對“冷靜”，“偉人說的一句話我非常贊同，我們希望有外援，但是不能依賴外援，還是要有自力更生的能力。企業(yè)必須要有自己的造血功能，不斷提升企業(yè)的創(chuàng)新水平和成果轉(zhuǎn)化能力，這是我們要做的。我們要向市場要錢，希望國家能夠扶持，但是不能依賴國家的扶持。”
段憶翔教授補(bǔ)充說：“‘十四五’我倒是希望國家能給一些創(chuàng)新性的政策，這是作為企業(yè)最需要的。比如說新技術(shù)在推廣過程中遇到的最大問題是標(biāo)準(zhǔn)，一項(xiàng)國標(biāo)從申請到實(shí)施至少要2~3年的時間，這對于企業(yè)而言是一個漫長的過程。很多標(biāo)準(zhǔn)還是非常經(jīng)典的方法，而新技術(shù)問世后如何能夠快速形成產(chǎn)業(yè)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，哪怕是臨時性的，這也是企業(yè)所急需的。針對創(chuàng)新性技術(shù)，如何給予一個對社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展有利的普惠性政策，怎樣認(rèn)可這些新技術(shù)，是否應(yīng)該有單獨(dú)的評價機(jī)制，這是企業(yè)所需要的，我一直認(rèn)為給政策比給資金更重要?！?/span>
最后，作為朱良漪創(chuàng)新獎獲得者，段憶翔教授也表達(dá)了對中國儀器儀表學(xué)會及分析儀器分會的感謝，希望同行能夠重視這個獎項(xiàng)，能夠積極參與獎項(xiàng)的申報與評審工作?？茖W(xué)儀器行業(yè)青年人才輩出，他也鼓勵年輕人積極申報“朱良漪創(chuàng)新獎”之“青年創(chuàng)新獎”。
