國家地質實驗測試中心研究員楊嘯濤，1970年開始從事原子光譜分析和儀器研制，至今已有40多年。楊嘯濤笑稱自己是光譜的“老兵”，光譜儀器生產制造相關的車鉗刨銑電都干過，從70年代開始到現在一直“搞”原子光譜，現在偶爾也涉及分子光譜。“現在大家目光集中于質譜等大型儀器，真正搞光譜小儀器的不多了。我一直搞小儀器，很開心。”

“干工作像玩，玩像工作。”楊嘯濤愛好很多，旅游、攝影、音樂等讓他玩得極具專業級水準。“干工作不累，因為就像在玩，但也累，因為需要策劃很多事情，過程中還要不斷彌補技術脫節、知識面不足的地方。”

“國內搞基礎研究的人少了，大多數人都是站在山頂上，‘伸手’就是創新;我老了，在山腳下、在別人已經淘過金的地方再次淘金。”

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國家地質實驗測試中心楊嘯濤

技術傳承：后繼乏力，需要國家進行指導、扶植

質譜、生命科學……是現今科研熱點，那么原子光譜的地位與用武之地何在?

“原子光譜檢測的對象就是元素周期表上那些元素，看著好像少了些。但是對于元素測定，原子光譜是強項，而環境安全、食品安全中有毒有害元素檢測的需求是長期存在的。”

“與質譜相比，原子吸收、原子熒光等小儀器會長期存在，即使中國變成發達國家，它們也會繼續存在。”楊嘯濤笑稱，“也是一百年不會變的。”

楊嘯濤認為，分析儀器分為實驗室儀器、現場檢測儀器、前沿實驗室儀器三大類，實驗室儀器中大型儀器占主流;現場檢測儀器以便攜儀器為主;而楊嘯濤所說的“前沿實驗室”是指靠近現場的實驗室，所用的儀器以小型的儀器為主。

“像原子吸收、原子熒光等小型的儀器正是現場檢測、前沿實驗室所需的儀器，而這一市場空間廣闊。”

國產原子光譜相關核心部件發展現狀如何?

“國產原子光譜儀器的核心零部件技術多掌握在個人、小企業、家族企業手里，目前已經有些技術傳承出現了問題，將來有可能斷鏈。其實，過去的幾十年以來，一些關鍵技術產業鏈發生斷裂，其中包括光學元件的冷加工技術。大家都去做‘賺錢’的了，就像搞照明的一窩蜂去搞LED一樣。 ”

“現狀確實如此，從儀器核心零部件來看，我國原子光譜儀器的關鍵部件如光柵、檢測器、掃描裝置都依靠進口，尤其是原子吸收、原子熒光等儀器的檢測器——光電倍增管幾乎都是采購于日本濱松公司。”

“國產原子光譜需要發展和提高的有：優質光電倍增管檢測器;光譜分析用多維固體檢測器—線陣、面陣式CCD檢測器;高刻線密度、高光通量的全息光柵;中階梯閃耀光柵;高強度短弧氙燈-連續光源等，這些國內還沒形成自主產品，質量或性能不及國外產品。”楊嘯濤強烈呼吁，“雖說目前是市場經濟主導，但對于一些不可或缺的技術需要國家進行指導、扶植。例如，在國內形成相關的——光柵刻制、光電倍增管、CCD檢測器、短弧聚焦氙燈等專業生產點，創出自己的品牌。十二五科技部已經給上述關鍵部件以極大的支持，但是這種對基礎元件的支持需要長期化，因為越是基礎的東西其實越難搞好，需要花的力度和投入越大。反過來，基礎搞好了，對一些高端儀器的開發和質量的提高會起到決定性的促進。”

創新：既要有中國特色，更要與國際接軌

業內普遍認為原子吸收技術已經非常成熟，那么，還有沒有技術創新的可能?

“只有創新才有出路，這是肯定的。”楊嘯濤指出，“分析儀器發展存在著內因、外因，內因是儀器本身局限的解決，外因就是相關器件和外圍技術的發展帶動儀器的發展。外因很可能促使儀器突飛猛進，最典型的例子就是由于計算機技術快速發展所帶來的儀器自動化、智能化的發展。目前，儀器原理性創新已經很少了，現在進行的多是集合創新，即讓外部環境、周邊技術為我所用。”

“原子吸收本身的局限與相關技術、外圍技術的發展必然會繼續推動原子吸收的發展，這個過程不會停止。”楊嘯濤在之前的一次研討會上也曾明確指出了這一點。

未來，原子吸收最有可能發生革新的方向有哪些?

對于原子吸收光譜未來發展趨勢，楊嘯濤談到，“原子吸收最有可能發展的方向，也就是原子吸收存在問題最大的地方。方向一是彌補局限，原子吸收致命的局限是一個一個元素測量，測定不同元素需要更換不同元素的空心陰極燈，速度慢;另一個方向是實現國際化，技術與國際接軌。”

“性質相近的元素，其原子化條件差異不大，較易實現多元素同測。可以根據實際分析的需要，或行業標準的要求，實現對指定的幾個元素進行快速掃描測定，研發有特色的多元素分析專用儀器，并且在技術上和儀器成本上也比較容易實現。而且，現場、在線檢測追求的特點之一就是快速，多元素同時測定是實現快速檢測的途徑之一，這一市場對原子吸收儀器的需求極大。”

“原子吸收若想真正打入國際市場，既要有中國特色，也要與國際接軌。例如火焰原子吸收必須具備氧化亞氮-乙炔火焰，增加輔助空氣，使空氣流量在10L以上，不只是為了提高安全性，有許多例子證明，這樣對于消除干擾也有好處。”楊嘯濤進一步談到國產原子吸收與國際接軌的途徑，“與國際接軌的途徑可以采取與國外公司合作，不只是學習他們的技術，主要學習大公司的管理。”

“原子吸收的中國特色有優勢也有劣勢，優勢在于成本價格低，性能滿足使用，與國外的差距不大。劣勢是可靠性等有待提高，一臺儀器長久發展所追求的應該首先是可靠性，其次功能，再次才是性能。盲目追求‘指標’不一定能促進原子吸收儀器技術的發展。”

原子熒光光譜是中國自主研發、可以說是獨占市場的分析儀器，目前哪些方面需要繼續革新、完善?

楊嘯濤將原子熒光光譜儀器的發展分四個階段，第一階段是創造氫化物發生原子熒光整個體系;階段二是空心陰極燈的使用，使得原子熒光儀器穩定性大幅提高;第三階段是發明低溫火焰，低溫點火使得所有元素檢出限平均下降5倍;第四階段是原子熒光與色譜聯用進行元素形態分析，隨著人們對元素價態特性認識逐步深化，元素形態分析方法日漸成熟，應用領域將不斷擴大。并且經過色譜的分離之后，去除了原子熒光分析的光譜干擾。

“原子熒光確實是一個好東西，彌補了原子吸收測定困難的、ICP-AES也不擅長的幾個元素的測定，但是原子熒光具有的兩大局限制約了其發展：一是儀器沒有進行光散射的校正，可能產生光譜干擾;二是低溫火焰，產生的化學干擾嚴重。這些缺陷也限制了原子熒光光譜儀向國際市場的推廣。”楊嘯濤說到，“這些基礎和原理方面的研究，需要聯合各方面的力量，同心協力解決難題。也需要國家支持這些研究，使得這一具有我國自主知識產權的儀器更上一層樓。”

儀器公司研發新產品，應從哪些角度出發?

楊嘯濤講述了一個小故事，“國外的儀器公司是如何考慮研發新儀器?以原子吸收為例，澳大利亞物里學家A.Walsh到當時的珀金埃爾默，珀金埃爾默負責人問他的第一句話是，該儀器是否可以檢測血液中的鈣?因為在那時美國正迫切需要能測血鈣的方法。后來，在A.Walsh的努力下，珀金埃爾默決定開發原子吸收，并且推出了第一臺商品化的原子吸收儀器。”

“是否可以檢測血液中的鈣?”這句話表達了國外儀器公司研發新儀器的出發點——“需求”。而我們國內的一些儀器公司則往往從“專業”的角度考慮，如“色譜、質譜、光譜都要有”這樣一類思想其實并不一定正確。“真正做儀器，最好從市場需求角度考慮。”

爭奪原子吸收市場份額：高端和專用是方向

國產原子吸收技術成熟、價格低廉，為什么進口品牌仍然占據了很大份額?

中國是原子吸收生產大國，目前中國市場有原子吸收生產廠商30多家，其中國外廠商近10家，國內廠商20多家。而且，國外品牌，像島津、賽默飛等也在中國建有原子吸收的生產廠，其產品供應全球。據儀器信息網統計，國產原子吸收的市場份額(臺數)已由2004年的70%下降到目前的50%左右。若按金額來統計，國產品牌所占比例會更少。

楊嘯濤認為進口原子吸收品牌占據很大份額的原因是多方面的，“不完全是技術原因，因為，國產原子吸收和進口品牌之間，技術上雖然有差異，但是80%以上的國產原子吸收完全夠用。”

“進口品牌占據大份額的原因之一是很多用戶有一種相信進口品牌的心理。原因之二，目前，國外品牌紛紛推出低檔儀器，爭搶原國產品牌的份額，進一步增大了國產企業的壓力。另一方面，國產品牌缺乏高端儀器，使得國產儀器經常被屏蔽在某些大型招標之外。”

楊嘯濤曾呼吁，“在目前形勢下，如果國產原子吸收光譜儀器生產企業不提高儀器檔次，沒有創新和特色，不出幾年將會遭遇滅頂之災，這絕不是危言聳聽。”

國產原子光譜如何擴大市場占有率?

“方向之一是高端化，”楊嘯濤還具體指出了目前國產原子吸收應盡快研發或提高的技術——塞曼背景校正技術、石墨管生產制造技術等，“塞曼背景校正技術是高端原子吸收光譜儀具有的技術之一。然而，國產原子吸收品牌中還只有為數不多的幾家具備該技術。”原子吸收光譜法最主要的光譜干擾是分子吸收和光散射，而塞曼效應背景校正是能較好地解決這一干擾的方法。另外，由于其雙光束特性，可以在火焰和石墨爐分析中獲得良好的信噪比，一直受到廣大分析工作者的青睞。

“另外，業內普遍認為，國產火焰原子吸收水平已經與進口品牌相差無幾，而國產石墨爐原子吸收與進口品牌還有一定差距。其中，石墨管是個難題，需要從原料控制、加工工藝、熱解技術等三個環節把好關，才能保證石墨管的質量。”

“方向之二是專用化，隨著大型直讀光譜、質譜儀器的迅速發展，原子吸收要保持其儀器和操作上簡便易用的特長，應向專用化方面發展。”楊嘯濤列舉了一些具體市場需求的事例，如中國有1000多家拉鏈廠，拉鏈廠通常檢測四個元素以控制產品質量，ICP-AES的購買儀器成本和運行所需氬氣成本、操作人員成本等都太高。另外，有些偏遠地區購買氬氣很困難。如果開發“傻瓜型”的原子吸收，初中生水平的員工就可以操作，在企業中推廣具有很大的潛在優勢。另外，上海有幾家規模不大的公司，專注于制造只用于測鉀、鈉的火焰光度計，效益非常好，就是一種證明。