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>>重视国产仪器从深入仪器仪表潜在价值开始
重视国产仪器从深入仪器仪表潜在价值开始

时间:2010/8/11
 

  导读:“科学是从测量开始的。"著名科学家门捷列夫这样说。在现代科学技术和生产力的推动下,最初作为测量器具的仪器已发展成一门较为完整的学科,并在当今国民经济和科技发展中发挥着日益重要的作用。专家总结其作用称:仪器仪表是科学研究的“先行官",工业生产的“倍增器",军事上的“战斗力",国民活动中的“物化法官"。尽管近年来我国仪器仪表事业发展迅速,但总体发展状态却差强人意。其原因何在?

  中国科协副主席,应用光学专家王大珩院士多年来致力于我国仪器仪表事业的发展历程,思考我国仪器仪表事业的未来道路。曾数次会同其他科学家上书国家有关部门,提出我国应增强对科学仪器的研发力度,振兴仪器仪表工业。

  科学仪器一直是一个备受关注的话题,仪器仪表往往被看做科研和工业生产的‘配角’,然而它早已成为我国科技发展和提升工业产品质量的核心组成部分,作用举足轻重。事实证明,中国科技实力与经济发展的‘咽喉’,部分地被卡在仪器仪表这一关上。

  概念被混淆和误解

  发展仪器首先必须澄清一个概念,“仪器"不是“机器"。不过,人们经常认为仪器只是机械,仪器工业是机械工业的一个组成部分。这种概念或许是由于国家把仪器工业归口机械部管理而导致的。同时,在学科上,仪器科技仅是机械学科的一个分支。由此,人们在很长一段时间里对仪器的认识产生了误区,导致这一领域发展严重滞后。

  事实上,仪器与机器有很大差异。机器是改造世界的工具,以认识世界为基础;而仪器的发展是建立在认识世界的基础之上的。正确的概念应当是:仪器是认识世界的工具,机器是改造世界的工具。仪器是认识未知世界的科学工具,也是控制生产过程的工具。

  “从这个角度看,仪器属于信息技术科学,它是认识世界的原始信息数据的源头。"

  我们应当把仪器和机器放到同等地位上,把仪器工业与机械工业同等看待。仪器是机械学、电子学、光学、计算机技术、材料科学、物理学、化学、生物学等学科和先进技术综合作用下的高技术产物。

  科学研究的推进器

  如没有先进的仪器,当代科学研究是难以取得创新成果的,科学仪器经过几十年的发展,已从配套设备转变为核心部件。

  从国内的情况看,以“两弹一星"的成功研制为例,科学仪器是开门旗舰。因为所需仪器装备在当时因国际封锁不可能买到,只能依靠我们自己研发。

  据中科院长春光机所有关资料记载,“两弹一星"在研制过程中,在我国第一次核爆试验之前,王大珩指导改装了用于火球发光动态观测的仪器——高速摄影机;上世纪80年代,我国向南太平洋发射远程运载火箭,“远望号"航天测量船出色完成了火箭再入段的跟踪测量任务,而“远望号"测控使用的先进装备之一,即是王大珩率领的中国科学院长春光机所研制的光学设备。

  从国际上看,约有1/4的诺贝尔物理学奖获得者的工作与仪器研制有关。如,在实用激光器诞生之后,美国斯坦福大学物理系教授肖洛带领研究小组致力于激光光谱学研究,并与合作伙伴对复杂的化合物进行了深入研究,创造出饱和吸收光谱与双光子光谱等多种方法,有效提高了仪器的分辨率。由此,他与合作者分享了1981年诺贝尔物理学奖。当前,高端科学仪器,如电子显微镜、质谱仪、CT断层扫描仪、X 射线物质结构分析仪等,不仅用来探索自然规律、积累科学知识,而且在科学技术的重大成就和科学研究新领域的开辟方面发挥了重要作用。

  发展我国的科学仪器固然应重视自主创新和自力更生,但不是说一切仪器都要自己制造。购买国外先进仪器设备开展科研工作无可厚非,但应避免产生对进口仪器的依赖性,或盲目崇拜。

  仅占工业总值4%,但影响度达66%

  仪器对保证产品质量和规范化生产都有重要意义。生产过程中某一环节出现问题如不被察觉,将会导致重大灾难。如苏联切尔诺贝利核电站事故就是如此。总之,仪器对于产品质量和安全生产起着重要的保障作用。

  以钢铁生产技术的变化为例介绍:“我国过去的钢铁生产是依靠经验丰富的老工人——他们凭借经验,通过观察炉膛中熔化的钢铁的颜色变化,确认钢铁出炉的时间。而现代化的钢铁生产车间,主要是青年人在操作,这正是因为有先进的仪器仪表精确测量、控制钢铁冶炼过程的温度和成分。"

  现代工业中炼油、化工、冶金、电力等,如果没有先进的仪器仪表发挥其检测、显示、控制功能,就无法正常连续安全生产。即使原来认为可以土法生产的制酒工业,今天也需通过仪器仪表严格控制温度流程才能创出名牌。

  据美国国家工业技术研究院(NIST)统计,美国为了质量认证和控制、自动化及流程分析,每天要完成2.5亿个检测。要完成这些检测,需要大量种类繁多的分析和检测仪器。上世纪90年代初,美国商业部国家标准局(NBS)评估仪器仪表工业对美国国民经济总产值(GNP) 的影响作用的调查报告称:仪器仪表工业总产值只占工业总产值的4%,但它对国民经济的影响达到66%。

  多学科融合 需要协同作战

  仪器仪表的内涵较之以往发生了很大变化。其自身结构已从单纯机械结构,发展成为集传感技术、计算机技术、电子技术等多种高新技术于一身的系统,其用途也从单纯数据采集,发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制于一体的测控过程。特别是进入21世纪以来,随着计算机网络技术、软件技术、微纳米技术的发展,测控技术呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势,从而使仪器仪表学科的多学科交叉及多系统集成而形成的边缘学科的属性越来越明显。

  然而,目前国内仪器仪表在研制组织上比较混乱。种类不少,品质相同,缺乏先进的技术内涵。当前,我国的科技事业正处于一个新的机遇期,仪器仪表是综合交叉学科,振兴仪器仪表事业需要充分发挥各方面的积极性,现在最关键的是如何把不同行业的专家组织在一起,实现各个方面的协同作战。

  国产仪器技术差距究竟在哪?

  目前分析仪器行业普遍存在此现象:轻视国产仪器,轻信国外仪器。中国化工仪器网的小编整理了一些数据希望从液相色谱的研发者和制造者的角度,对于国产和国外仪器进行个简单得比较分析,望能以偏见全,以小见大给国人对国产科学仪器有个更准确地认识。对于我们从业者来说也是“知己知彼,方能百战不殆”。并且希望能在分析中提升用户、产界、业界和决策者的信心。

  就国内液相色谱仪的市场80%是被国外产品占领,且科技力量重理论和应用而疏于对仪器的研究和发展。另外,理论和应用的发展速度往往要快于仪器的研发速度。我国起步又晚,造成许多应用者偏爱国外仪器,这也是目前很多理论和应用的论文都是基于国外仪器上的原因之一。这样更加加剧了用户对国产仪器的偏见。作为一个仪器的研发者和制造者,我们承认与先进的进口仪器有着差距,但我们也不能妄自菲薄。国外仪器有“好、中、次”,国产仪器也是一样。不能一概而论,国外的都是好的,国产的都是不行的。所以在此本人用首先做个技术指标的分析,采用目前几个流行机种所公布的指标进行比较。

表1泵基本技术指标比较

          流量范围         流量精确度         流量准确度        最高压力
国内某公司LC-1000.001—9.999ml/min,以0.001ml/min步长调节流量        Sr<0.3%
(0.5,1,2ml/min 水,5—10MPa室温)        Ss<±2%
(1ml/min 水,5—10MPa室温)        42MPa(0.001—9.999ml/min)
美国某公司515        0.001—9.999ml/min        RSD<0.1%(1ml/min)                6000psi
日本某公司LC-10ADVP        0.001—5ml/min1—39.2MPa5.001—9.999ml/min1—19.6MPa)        ±0.3%以内(RSD<0.1%)
0.1-5ml/min,1.0-39.2MPa,,步距        ±2% ( 0.01—5ml/min1.0—39.2MPa,水,室温20℃)        39.2MPa

  从泵的技术指标来看,首先国产仪器的耐压并不比国外仪器来得低。从市场上推出的几款国产仪器所公布的技术指标也基本在40-42MPa,所以国产泵输液耐压低的情况不存在。另外几个指标也不相上下,特别是日本某公司的产品在某些指标上还比不上国产的仪器

表2 紫外检测器比较

      波长范围    波长示值误差   波长重复性        基线噪音        基线漂移      最小检测量
国内某公司LC-100        190—600nm        ≤±2nm        ≤0.2nm        ≤5×10-5AU
甲醇, 1ml/min,254nm, 20℃)         ≤5×10-4AU/h (甲醇, 1ml/min,254nm, 20℃)        2×10-8g/ml(/甲醇溶液
美国某公司486        190—600nm        ±2nm        ±0.25nm        ±1.0×10-5AU, (1秒滤波时间, 210nm-280nm, 空池)        1.0×10-4AU/h (预热后)        
日本某公司LC-10ADVP        190—600nm        ±1nm        ±0.1nm        ±0.35×10-5AU以下(254nm,空池)        2×10-4AU/h以下 室温一定)     

  从以上技术指标对比分析看出,我们国产仪器完全不比国外的差,甚至可以超过某些国外仪器。我们希望业内人士正确认识和报道国产仪器。过分的夸大国外产品先进和国内仪器的落后,只会导致用户纷纷盲目地购置国外产品,使大量国外低档仪器涌入国内市场,抑制了国产优秀仪器的发展。如某国外公司苏州厂所生产的液相色谱仪,是其90年代初期开发的产品。无论从其功能、指标均无先进性可谈,但大量充数国内市场。当然,作为一个研发者和制造者我们应看到和国外公司的差距。只有正确地认识到差距,我们才能愈快的缩小它。但我认为这个差距不能简单的以技术差距来诠释,这技术差距应延伸至:管理技术和市场学运用技术等方面。

  未来发展重在意识转变

  对于国产仪器这是个很现实的问题。售后服务相当程度上制约了国产仪器的发展。售前的过低的价格竞争使很多厂家没有利润空间预留给售后,没有能力建立自己的售后服务网络。另外,客户国产仪器提供在服务时(包括上门),往往觉得这么贵,好像中国人的人工就是不值钱。但是在付给国外品牌时就变得大方了。

  还有仪器和使用者都是密不可分的,很多与使用者操作不当因素居多。然而在使用国外仪器时,哪怕是国外仪器出现故障时,还是会觉得自己没使用好,是自己的问题。但是在使用国产仪器时,就相反了,明明是操作者的问题,却认为国产仪器就是不好,有些人更甚,在使用前就带有色眼镜,老是说:我用过的进口仪器怎么怎么样。。。!

  国产仪器所用材料和配件,是和国外仪器等同的,生产成本应是相差不多的,然而价格只有国外一半,三分之一,甚至更低。这固有厂家的品牌意识不够强,更重要的是我们要以更加开发的心态,真正改变传统的观念,重视国产仪器,尊重国产仪器人。

  关于进口仪器和国产仪器孰优孰劣,小编认为比较两个仪器的好坏要先从认识仪器仪表的价值开始,在排除品牌效应的影响下,单单从厂家给出的技术参数上来比较,是很难分分辨好坏的,只有实际运用才是唯一的试金石。

 
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