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中国质谱仪器自主创新和发展技术研讨会

开幕时间:2011-06-09
展会标题图片中国质谱仪器自主创新和发展技术研讨会

举办时间:2011-06-09-2011-06-10

举办展馆:北京中国青年政治学院图书馆学术报告厅

展会城市:北京

主办单位:中国分析仪器协会、中国仪器仪表学会

展出地址:北京中国青年政治学院图书馆学术报告厅

联系人:现代科学仪器 编辑部

联系人电话:010-68422478 68410135

展会说明

 

中国质谱仪器创新发展的历史盛会

——记中国质谱仪器自主创新和发展技术研讨会

 

胡柏顺

现代科学仪器编辑部

 

2011 6 9 -10 日,由中国分析仪器协会、中国仪器仪表学会主办,《现代科学仪器》编辑部承办的“中国质谱仪器自主创新和发展技术研讨会”在北京中国青年政治学院图书馆学术报告厅举行。

出席会议的有:国家科技部条财司孙增奇处长,中国分析测试协会秘书长张渝英,中国仪器仪表学会副理事长兼秘书长吴幼华,科学仪器学术工作委员会燕泽程副主任,中国质谱学会秘书长郭冬发。

老一辈专家学者有:王光辉、查良镇、金钦汉、李家熙、杨松成、刘敦一、赵墨田、袁倬斌、汪正范、苏焕华、刘学博、刘虎生,胡柏顺等,年轻后起之秀有:张新荣、杨芃原、钱小红、再帕尔·阿不力孜、于科岐、赵晓光、魏开华、聂宗秀、周振、丁传凡、段忆翔、李海洋、熊行创、刘霁欣、周建光、刘立鹏、黄文平、张小华、唐飞等,共计70 余位科技专家。

 

 

6 9 日,张渝英秘书长主持开幕式和上午会议。

吴幼华副理事长致词。强调了发展国产仪器的重要意义。

中国科学院化学所、国家质谱中心王光辉研究员作“中国质谱制造业发展瓶颈及国外新型质谱的奇思妙想”的报告。以自己一段亲身经历揭示了我国质谱仪器发展的瓶颈所在,并从质谱技术研发的两个核心问题(质量分析器和离子化方法)出发,论述了国外质谱技术的奇思妙想,为我国发展质谱仪器开拓了思路。

清华大学张新荣教授作了“关于我国质谱仪器发展的一点思考”的报告。介绍了离子源技术的进展和质量分析器的集成创新情况。对我国质谱仪器发展提出了很好的建议。

中科院化学所聂宗秀研究员介绍自己在生物颗粒离子阱质谱的工作和取得可喜的成果。

北京离子探针中心主任刘敦一研究员的报告是“高分辨二次离子质谱的发展及在化学中的应用”,介绍了宇宙探测对二次离子质谱仪器提出了更高的要求。

 

6 9 日下午,大会由《现代科学仪器》编辑部主编胡柏顺主持。

清华大学唐飞老师作了“MENS 质谱的进展”的报告,介绍了近年来国外小体积、低功耗、便宜、使用方便的MENS 质谱仪器技术进展。

中国质谱学会秘书长郭冬发研究员代表中国质谱学会理事长李金英作了“中国ICP-MS 在哪里”的报告。ICP-MS 是成熟的无机分析技术,市场需要上千台,都是国外产品。ICP-MS 分解为单个部件,国内在技术上都可以解决,但中国的ICP-MS 仪器在哪里?发人深省!

航天员训练中心刘学博研究员报告了自己40 余年来从事单极质谱仪器应用、研制创新的经验教训和对我国质谱仪器的认识。

广州禾信仪器公司周振研究员作了“中国质谱仪器产业生态现况的认识”的报告。

大连化物所侯可勇博士代表李海洋研究员作了“环境有机在线质谱技术及应用”的报告。

四川大学分析仪器研究中心段忆翔教授作了“等离子体作为离子源用于分析的一些应用和进展”的报告。

复旦大学化学系徐国斌老师作了“中国质谱产业的兴起及支撑条件完善”的报告。

 

6 10 日上午, 会议讨论,张渝英秘书长主持讨论会。

参加本次讨论会的专家对发展我国质谱仪的一些重大问题进行了深入讨论,气氛异常热烈,有时三四个专家同时争取发言。大家从不同的角度提出问题互相补充,互相启迪。会议持续三小时,中场没有休息。会后形成了建议报告,由主办单位提交给有关部门参考。

 

会议达成重要的共识

 

国内目前与质谱仪器研制、生产、应用有关的专家几乎都出席了这次会议。有从事质谱仪器研制的老一辈科学家和年轻的后起之秀;有生产质谱仪器的企业科技专家和应用质谱仪器的科学家以及用户代表。参加本次会议人员的广泛性和代表性在我国质谱仪器业界历史上是第一次,是一次历史性的盛会。

与会者对发展我国质谱仪器一些重大问题,如发展质谱仪器的重要性和迫切性,战略目标,振兴措施等,统一了思想,达成了重要的共识,这预示着我国质谱仪器制造业将进入一个新的里程。

 

1 必须尽快发展我国质谱仪器制造业

为什么要自主发展我国质谱仪器制造业?与会者认为有以下几点理由:

1)质谱仪器是关系科学进步、经济发展、国家安全的重要战略产品质谱仪器是目前唯一能够直接测量物质原子量、分子量的科学仪器。它广泛地应用于物理、化学、医学、地学、天文等科学领域和新兴起的生命科学、环境保护、纳米科技等前沿科学领域。当今,质谱技术已成为生命科学研究中最重要的关键技术,也可以说,没有生物质谱也就没有现代生命科学研究。质谱技术与仪器诞生仅百年,却有6 位科学家因创造性开展质谱技术研究而获得了诺贝尔奖。这说明,质谱仪器是科技创新不可或缺的工具之一,是诺贝尔奖等顶尖科技成果的重要源泉。

在石油化工、制药等诸多工业生产中,质谱在线分析和监控发挥越来越重要的作用。在食品安全和环保领域,目前影响广泛的食品添加剂的检测,包括二噁英等在内的一些持久性有机污染物的鉴定,质谱仪器都是最终判定工具。半导体新材料领域中高纯物质的鉴定,宇航和尖端物理领域中未知物的判定,在国土安全领域中的毒品、爆炸物的检测,核反应过程的监控,甚至运动员兴奋剂的检测,这些都离不开质谱仪器。质谱技术和仪器产业状况在一定程度反映一个国家的创新能力和科技水平。

2)发展质谱仪器和技术是保障人民食品、环境等社会安全稳定的重要技术措施之一近年来“三聚氰胺”、“瘦肉精”和最近的“塑化剂”等事件的发生,使食品安全成为社会关注的焦点。尽管国家有关部门三令五申,打击力度逐年加大,但该类事件还是时有发生。其主要问题是监控过程费时费力,每个样品动辄花费30 分钟,乃至数小时。因为目前的监控方法在较短的时间内对大量样品进行检测,存在较大的检测漏洞。因为发展新型高通量容易大面积使用的筛查方法势在必行。专用功能的质谱仪就可以较方便的解决这一问题,比如大气常压离子源的方法,在通常的大气条件下对样品进行检测,每个样品只需要几秒种,加上质谱的高通量、快速和灵敏度高的特点,可在食品安全等领域发挥关键作用。

3)西方国家对我国实行禁运

西方国家对我出口大量通用质谱仪器,但是对涉及国家安全的航空航天、国防军队、核工业、反恐、海洋工程等领域应用特殊功能的专用质谱仪,一直对我国实行禁运。因此,只有发展我国质谱仪器民族产业,才能适应建设社会主义强国的需要。

4)巨大的市场需求

《“十二五”国家食品安全管理体制规划(2011-2015)》中提到:我国平均每天消费200 万吨食品,来源于2亿农牧渔民和种养殖基地、45 万余家食品企业,食品污染物检测网络覆盖到全县行政区监测点,由344 个扩大到2862 个。食品安全监测领域对质谱仪器市场需求量巨大。

2011 2 月,国务院批复了我国《重金属污染综合防治“十二五”规划》其中涉及重金属检测,特别是大气颗粒和水体中危害生命安全的重金属检测,这无疑对质谱仪器的需求会大幅度增加。

目前越来越多单位和企业只认可质谱仪器测定的数据,国家标准也越来越多的使用质谱仪器测定的数据。由于质谱仪器在定性定量分析中的独特作用,质谱仪器成为我国实验室里常规仪器是大势所趋,需求不可限量。

仅从以上几个事例足以说明我国对质谱仪器需求存在巨大的市场,当前用户需求质谱仪器功能专用化和系统解决方案的新变化,为我国质谱仪器产业的发展提供了几乎是最后的发展契机。巨大市场商机,决不能拱手让人。一旦失去这次发展机遇,必将继续受制于人,沦为国外新技术殖民地。胶卷产业的痛苦教训历历在目,发展我国质谱仪器民族产业迫在眉睫。

 

2 现状与问题分析

目前我国市场所需的质谱仪器几乎全部依赖进口,外国质谱仪器在中国质谱仪器市场一统天下。与会者对造成我国质谱仪器产业长期处于落后状态的原因进行深入的分析:

1)我国质谱仪器制造业起步于50-60 年代,曾为核弹研制成功作出重要贡献。在计划经济向市场经济转变的时刻,“造船不如买船”的思想在发展我国质谱仪器产业中占主导地位,没有采取适当措施扶持幼稚新兴产业,企业受到冲击,科技人员流失,几十年来没有发展。这是造成今天落后的主要原因。

2)创新能力不足。近年来逐渐涌现一批民营中小企业和从事质谱仪器研制的机构,在有关部门的支持下,也取得一些成果。由于缺少资金和技术力量,很难做出创新型产品,几乎都是跟踪或拷贝国外产品。没有自主知识产权,缺少核心技术,无法与国外同类产品竞争。

3)国家对质谱仪器投资少,同时缺少相应的政策扶持。近年来国家对质谱仪器研制开始小量投入,以“十一五”期间的支持为例,不及一种高端质谱的研发费用,不及国外任意一家国外企业的研制费用的投入。

4)缺少有一定实力和一定技术水平的质谱研制机构和成果转化平台,即使有人提出新原理和新办法,由于缺少条件和环境也实现不了。

 

3 发展思路与目标

我国质谱技术发展两个重点: 一是针对我国国情急需,发挥本土企业优势,尽快发展专用功能的质谱仪器及配套的系统解决方案,尽快满足市场需求;二是通过自主创新,形成有自主知识产权的整机和关键部件。

2020 年,我国要建成创新型国家,对外技术依存度要小于30%。而作为创新工具具有战略意义的质谱技术,目前对外依存度却达99% 以上。开展质谱技术创新研究,打造我国质谱仪器民族产业,是落实国家战略的具体措施。目标是:

1)到2020 年我国通用质谱仪器和技术对外依存度要小于30%;专用国产质谱仪90% 以上满足国内的需求,对外技术依存度小于10%

2)建成一支有国际视野和国际先进水平质谱技术和制造业人才队伍。

3)建成在世界范围内有影响力、有正向开发能力的质谱仪器研究机构和能与国外质谱仪企业在市场上竞争的龙头企业。

 

4 振兴措施

为彻底改变我国创新能力不足的现状,振兴我国的质谱仪器制造业,必须发挥社会主义集中力量办大事的优势,给予一定的投入和支持,进行机制和体制的创新,形成质谱制造业的核心力量。

1)建立若干个国家质谱仪器创新平台(中心),亦可称之为国家质谱仪器工程技术中心。目的是形成质谱仪器研制的核心力量,引导质谱制造业开拓前进。中心任务是:协同研究人员开展创新探索,完善创新思想,实现样机化;将成功的研究成果产业化,使之拥有知识产权,为企业培养创新型人才。

人员分为固定编制和流动人员。固定编制人员主要包括:机械工程、电子设计、软件编程、物理、化学等专业人员,这些人为创新的“种子”提供肥沃的土地,让创新的思维得以实现。流动人员:类似于客座教授,也就是高等院校和研究所的互动交流,提供多种创新的思维和源泉。

机构工作:采用类似国家重点实验室或国家工程技术中心的办法,中心负责员工工资及设备购买。

质谱创新平台要各具特点,不要千篇一律。有综合性的,有以应用为中心的,有以电子设计为特点的,有以加工为重点的,等等。国家有创新平台,省市也可以建立自己的平台,企业和研究所也可以建立自己的平台。

建立完善的平台审核制度,通过评审获取承认。

中心资金来源:国家、地方、企业,共同投入或差异投入。

质谱仪器创新平台(中心)要充分利用各地高新技术开发区的政策和环境的优势,依存于开发区孵化、成长。开发区应创造更多、更特殊的条件帮助质谱仪器创新平台的快速发展。

2)逐步形成质谱仪器产业集群、产业链和生产基地, 发展龙头企业

在有条件的城市通过引领和扶植,逐步形成质谱仪器产业集群,完善质谱仪器产业链,最终成为质谱仪器产业基地。如北京、上海、广州等地,极有可能形成为我国质谱仪器的重要生产基地。

学习国家重大专项的机制,通过重点支持,将产学研用各方力量有机组织起来。企业也可能过融资、收购、参股等手段,把技术创新和产业化力量凝聚起来,以滚雪球方式壮大,形成我国质谱仪器龙头企业。

3)政策支持

我国科学仪器产业处于幼稚阶段,按WTO 规定可以制定相应政策予以扶持。

A、政府采购首台创新仪器。鼓励用户使用国产仪器,前五名用户政府给予补贴或享受一定优惠条件。

B、加大政府采购力度。如果国产仪器性能指标能够满足需求,不能排斥国产仪器。

C、建立采购搭配制度。美国政府规定企业国际采购至少购买50% 的国内原材料、仪器设备和产品,美国政府以此扶助了IBM、惠普等一批IT 业巨头。我国应规定进口国外科学仪器的同时,按照一定资金比例搭配购买能满足性能指标的国产仪器。

与会学者呼吁要尽快改变目前质谱仪器几乎依赖进口的状况,结束国外质谱仪器在中国市场一统天下的局面。结合我国国情,走自己创新发展之路,尽快使中国质谱仪器在世界之林占有一席之地。


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