陆婉珍：情系国产分析仪器，践行科研梦

国产仪器的践行者

“工欲善其事，必先利其器”，这是陆婉珍常说的一句话。她也经常引用王大珩先生对科学仪器的论述，讲给身边的学生和工作人员听：“仪器是认识世界的工具，机器是改造世界的工具。”“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。”“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’，社会活动中的‘物化法官’。”“中国科学技术要像蛟龙一样腾飞，这条蛟龙的头是信息技术，仪器仪表则是蛟龙的眼睛，要画龙点睛。”她向别人是这么说，自己也是这么做的。

陆婉珍是使用分析仪器开展研究工作的分析化学家，但她这个使用仪器的人也是一个研制仪器的热心鼓吹者和勇敢实践者。分析仪器是仪器仪表行业中一个较小的专业，但在国家的经济发展、科学研究、国防战争、国计民生中却有着“四两拨千斤”的作用。自20世纪至今，已有近30位与分析仪器的发明或深入研究有关的科学家获得了诺贝尔奖。著名科学家门捷列夫说：“科学是从测量开始的。”百年的近现代科技发展史也证明了谁拥有最先进的科学仪器，谁就可能获得最准确、最新的科学数据，找到新的“客观规律”，抢占科技前沿。分析仪器是工业生产的“五官科”，涉及并决定产品的成分和品质。虽然在制造业中分析仪器工业产值不到5%，但其在工业生产中起着重要的杠杆作用。

早在20世纪50年代，陆婉珍刚刚回国负责筹建石油研究院分析研究室时，就开始呼吁要重视科学仪器的研究和生产。那时有这样的想法，主要是因为要买到一台分析仪器实在太困难了，首先要写很多报告进行立项和评审，通过后再申请外汇，然后要到仪器进出口公司去找生产商、仪器型号及零配件，最后写出订货单、签合同。如果顺利的话，这一套手续办下来通常要一年的时间，合同签完后仪器到货还需一年时间，到货后要增加任何零配件就更难更慢了。尽管当时从苏联老大哥那里较为快速地买到了一些分析仪器，但都很笨重，不太适用。陆婉珍在美国留学和工作时，买仪器或零配件非常便利，只要打个电话，24小时就可以拿到手。参照美国的情况，陆婉珍强烈意识到，分析仪器一定要国产化^[1]。

由于无法及时购买到所需的分析仪器和关键部件，陆婉珍从分析研究室筹建时起，便开始组织科研人员研制分析仪器上所用的一些关键器件，例如气相色谱仪上的微型热导池检测器、进样阀和色谱柱等。从20世纪70年代末，她便组织科研人员针对油品分析研制出了系列的微库仑分析仪，解决了油品中微量硫和氮元素的分析问题。20世纪80年代初，国外刚刚出现商品化的石英毛细管色谱柱，在不到一年的时间里，陆婉珍就组织国内科研院所的力量，成功研制出了弹性的石英毛细管柱。随后，在此基础上，又研制出了多种各具特色的新型色谱柱，如带芯的玻璃毛细管填充柱、直热式填充柱等，满足了当时重大炼油工艺研发过程对炼厂气分析的需求。

20世纪90年代初，针对重油烃类族组成的定量分析问题，陆婉珍指导科研人员研制出了迁移丝式火焰离子化检测器，成功解决了高效液相色谱定量测定重质油品烃族组成的分析问题。20世纪90年代末，陆婉珍组建了近红外光谱课题组，在国内首次研制出了CCD近红外光谱仪及在线近红外分析仪，这是一项涉及光学、统计学、计算机、电子、自控和石油化学等多专业、多学科、技术领域跨度大、难度高的系统工程。20世纪初，在她的指导下，又成功开发出了用于汽油族组成分析的多维气相色谱分析仪。由于陆婉珍从事的是仪器分析专业，在组织仪器研制过程中，遇到的不仅仅是技术上的问题，还经常碰到不少非技术方面的障碍，大大小小的困难不计其数，有时甚至到了濒临绝境的地步。但她从不言放弃，绝不轻易调头转向，而是千方百计地去解决问题、克服困难，始终为仪器的国产化做着持久不懈的努力，顶住了来自多方面的冲击和影响，并经常给一线的科研人员打气，打消他们提出的“这样搞下去行不行”的疑虑，最终使国产分析仪器的研制计划得以一步一步地实现。

在陆婉珍领导和支持下研制出的这些分析仪器，在石油分析测试中发挥了很大的作用，为炼油企业带来了可观的收益。同时，国产仪器和专业软件的出现也使同类的国外产品大幅降价，为国家节省了大笔外汇开支。在分析仪器研制过程中，还培养了一批既懂仪器分析，又懂分析仪器的综合性人才。通过分析仪器的设计、组装、调试和维修改造等训练，逐渐锻炼了科研人员分析问题和解决问题的能力。袁洪福、杨海鹰、强冬梅、徐广通、褚小立等人都在仪器研制过程中得到了锻炼，成长为较全面的分析科研人员。例如，强冬梅曾在陆婉珍的指导下，用自行研制的迁移丝式火焰离子化检测器做博士论文。因仪器刚研制出不久尚不成熟，强冬梅做了大量的仪器维修工作，这一工作经历使她受益颇多。在美国爱荷华大学工作期间，强冬梅将一台热量测定仪进行了特殊改造，用于测量实验过程的热交换，取得了很好的效果，不仅得到了导师的赞赏，也让周围的同学很是羡慕^[2]。

但让陆婉珍遗憾的是，国产化的这些仪器大都没有实现较大规模的批量化生产和销售，因体制等原因，仪器升级换代的后劲也明显不足。由于国产仪器技术进步缓慢，不久就被在稳定性和可靠性方面更强的国外仪器替代了。尽管如此，陆婉珍为我国分析仪器国产化进程付出的艰辛努力仍在我国的分析仪器史上留下了浓墨重彩的一笔，鼓励着新一代的科研工作者为之不懈奋斗。

献计献策，奋斗不止

从20世纪90年代中期开始，在王大珩等老一辈科学家的呼吁下，科学仪器的研制与开发越来越受到各级政府和学术界的重视，我国政府逐步加大了对科学仪器的投入。1996年，国家科技部把“科学仪器的研制和开发”列入“九五”国家科技攻关计划项目。2001年，国家自然科学基金委启动了科学仪器专项。2005年，国家发改委启动科学仪器产业化专项。同年，中科院向国务院提出“关于大力加强我国科学仪器自主研发和产业化能力，实施‘张衡工程’的建议”。接着，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》又提出要“重视科学仪器与设备对科学研究的作用，加强科学仪器设备及检测技术的自主研究开发”，国家科技部将《科学仪器设备研制与开发》列入“十一五”国家科技支撑计划重大项目。尽管这些努力收到了一定的效果，但国产的分析仪器与国际先进水平之间的差距却越来越大。高档仪器几乎100%靠进口，中档仪器约70%以上靠进口，只有大众化的低档仪器是国产仪器唱主角，但也并不能覆盖所有的低档仪器，且存在严重的恶性市场竞争。这种状况让陆婉珍这位分析化学家忧心忡忡，如何提升国产仪器的技术水平和市场竞争力是她一直思考和关注的问题。针对国产仪器发展的问题，陆婉珍曾在多个公开场合发表了自己的观点和建议，为分析仪器的国产化和产业化带来了很多的思索和借鉴。

1997年6月，应《科技成果纵横》杂志社约稿，陆婉珍撰写了《一项分析仪器的成果转让过程及体会》一文。文中，陆婉珍以自己亲身经历的微库仑仪为例，强调一个诚信企业的立业之本是重视知识产权的保护和尊重他人的知识产权，仅靠仿制他人的产品，“照猫画虎”，是走不长远的。一个生产商要立于不败之地，必须在分析仪器的研制、生产、销售和维修过程中不断创新，注入新的技术，以提升产品的质量，获取用户的认可。因此，各级技术人员的积极性必须给予应用的保障，建立切实可行的科研成果产业化激励机制^[3]。

图10-1　1997年第4期《教育仪器设备》引摘的陆婉珍发表在《光明日报》的文章

图10－2　1997年10月，陆婉珍参加过程分析仪器及应用研讨会(www.chuimin.cn)

2000年5月，陆婉珍作为执行主席参加了第140次香山科学会议，会议的主题是“现代科学仪器前沿技术与分析科学”。在接受《科学时报》的记者采访时，陆婉珍说：“经过长时间的观察和思考，我国的仪器工业未能发展壮大的原因在于，该工业发展所要求的多方位、非常现代化的意识始终没有到位。”科学仪器作为高科技产品，一般在七八年左右就要更新换代，这要求企业必须具备一支强大的研发团队和雄厚的研发资金，高资金的投入需要企业领导者具备长远发展计划的意识，只顾眼前利益的企业领导者是很难做到的。仪器研制和产品化十分复杂，要不断创新，必须从管理体制上进行协作，不能有短期行为。同时，政府应重视民间资本在仪器行业的投资，并制定可适当减轻仪器生产企业税收的政策，以及支持国产仪器的采购政策，对国产仪器行业给予必要的扶持^[4]。

2000年8月，陆婉珍参加了中国仪器仪表学会分析仪器分会学组织召开的21世纪分析仪器发展与产业政策座谈会。会上她发言讲到，国家对科学仪器的产业化非常重视，并在“十五”计划中采取了很多措施。面对我国加入WTO之后所带来的巨大挑战，对于从事仪器仪表制造的企业和致力于仪器研制的专业人员来说，应该大力提倡团队精神。只有积极合作，走联合统一战线，才能使仪器仪表行业具备抵抗冲击的能力^[5]。

2004年9月，在振兴东北科学仪器基地高层专家研讨会上，陆婉珍做了题为“自主研制仪器的体会和建议”的大会报告，她指出，科学仪器的生产如果要成为一个企业，必须注意要有一个长远的需求，随着环保的要求逐渐被人们所认识，环保仪器的发展将会前途无量。然而，我国的仪器生产企业大都缺乏市场的前瞻意识，多希望从科学家身上既获取仪器的产权，又获得明确的市场信息。与仪器公司打交道，陆婉珍遇到的最荒唐的问题是对方的一个询问：“您能保证这个仪器每年销售多少台？”陆婉珍只好耐心地告诉这位企业家，一种全新的分析技术其最初的市场往往并不明朗，需要有实力的企业去开拓、培育和开发，市场的机遇不在科学家手上，而在企业家手上。

2007年10月，陆婉珍参加了第27次西湖学术论坛科学仪器新技术、创新应用及发展战略高层研讨会。她提出，科学仪器是科学的一部分，与其他科学一样，它的发展是无止境的。分析仪器是机械学、电子学、光学、计算机技术、材料科学、分析化学等学科和技术综合作用下的高技术产物。一台仪器的质量好坏，涉及方方面面，从设计思想、元器件、制造工艺，到装配调试、销售与维护等，每一个环节都可能影响到仪器的品质和信誉。国外知名的仪器公司都会制订长期的研发规划，实行生产使用一批仪器，研制一批新仪器，规划一批最先进仪器的策略，保证公司的新仪器不断出现，原有的仪器性能不断改进提高，从而在市场竞争中不断取胜。她呼吁国产仪器厂商摒弃“短、平、快”的短期发财理念，破枷锁、施大智，破茧而出，化蛹为蝶。

2008年10月，第十五届全国分子光谱学学术会议暨中国分子光谱会议30年庆典在北京召开，陆婉珍因事未能到会，她特意向大会写了书面祝词，并委托学生徐广通到会宣读。文中她写道：“我们为了建立近红外光谱技术的应用平台，曾与仪器制造单位有过极紧密的合作，合作过程中我们体会到了仪器制造的艰辛以及与国际水平的差距。因此我建议光谱仪器的制造、研发与生产者必须成为光谱学会的重要成员。多方位的互通、互容将会大大加快光谱工作的发展。”

2009年10月，中国科学院化学部第二届资深院士咨询研讨会在厦门大学举行，会议上陆婉珍和黄本立院士又不约而同多次谈及科学仪器的研发^[6]。国内大量的科研资金用在购买国外高级仪器上，原因是国产仪器的精密度和稳定性都较差，的确赶不上国外的产品。陆婉珍认为，我国仪器厂商需要重视高质量关键器件的研发和生产，某些通用的元件可以成立专门的企业生产，只做一件事，把单个关键器件的每个环节都要做精做透。由于科学仪器多数是小批量甚至单台生产，期盼用像家电或汽车那样批量自动化生产来解决最终的质量问题是不现实的。所以，陆婉珍认为要重视人才的培养，尤其是有一技之长的技师，要让社会承认他们，建立公平合理的评价体系，让更多的年轻人愿意从事这一专业，形成一支全面、稳定的仪器研发和制造队伍。她多次说过，我们国家应该有一个对的、好的人才培养和培训体系，既要培养高端的研究型人才，也要培养适用的操作型人才。建设一个富强的国家更多需要的是一线有技术的工人和专业人才，社会应加强这方面的培养和引导。只有人们从观念里真正把他们当成宝贵的人才，我们的分析仪器行业才会发生根本的变化。

2009年11月，在2009年中国仪器仪表学会分析仪器分会年会暨中国分析仪器30年回顾上，陆婉珍继续对分析仪器和仪器分析专业的人才培养发表建议。在题为“分析仪器如何支持教学的思考”的报告中，陆婉珍讲到，我国大学分析化学的实验课应与时俱进，适当增加仪器分析实验的比重，当前尤其是要培养仪器研制、软件开发和仪器应用相结合的人才。仪器生产厂商应重视这块市场的开发，与高校相关部门一起，研制适合教学用的软件和硬件，结合科学设计实验内容，使学生从思维上、科学方法上、基本技能上得到训练。她从仪器结构和实际应用角度出发，认为仪器厂商可从近红外光谱仪器入手来开拓这块市场，因为近红外光谱技术的应用领域极广，且仪器结构的代表性强，也较为简单，可以让学生自由拆卸和组装。同时，也能让大学生在实践中掌握化学计量学方法如何解决实际的分析问题。

图10－3　陆婉珍为中国仪器仪表学会分析仪器分会成立30周年所写的题词

从陆婉珍在不同时期发表的见解和诤言不难发现，科学仪器的国产化是一个庞大复杂的系统工程，制约国产仪器发展的瓶颈问题是多方面的。我国长期的基础产业弱是一个原因，例如在光学、机械、电子和零配件等诸多环节没有扎实可靠的技术基础；“政、产、学、研、金、用”的有效结合机制尚未健全，创新成果的产业化受到制约，更缺乏持续改进和跟踪完善的长期合作模式，也是一个原因；我国科学仪器企业家普遍缺乏现代管理意识和高远眼观，数千年的传统思想根深蒂固，更是一个原因。企业家不仅要敢于立志，胸怀全球，还要行君子之礼，君子爱才，取之有道。陆婉珍近几年还呼吁关注人才匮乏问题，科学仪器行业缺少一批既有学识又有经验的仪器研发和制造队伍，这需要从大学生的培养抓起，并实施技术人员的再培训工程。

图10－4　2011年11月，陆婉珍在加强食品生产企业质量安全检测能力建设座谈会上讲话

尽管从目前的形势来看，分析仪器的国产化问题依旧严峻，分析仪器的产业化也尚存在诸多问题，但年逾90岁的陆婉珍并未气馁，仍积极为国产分析仪器的研发和产业化而奔走。2011年6月，陆婉珍与金国藩等五位院士向国家工信部建议，整合各行业产学研科技资源，逐步建立健全食品生产企业的检测体系，满足生产企业对检测技术及设备的需求。国家工信部的领导对此高度重视，专门做了批示。

2011年11月，工信部消费品工业司在北京召开了加强食品生产企业质量安全检测能力建设座谈会，工信部党组成员、总工程师朱宏任出席了座谈会。在这次会上，陆婉珍建议，政府要加大资金等支持力度，食品行业质量安全检测技术示范中心要采用市场化运作方式。2012年上半年，陆婉珍参加了多次“国家重大科学仪器开发专项立项”评审会。为将国家经费用到实处，她积极为企业和科研院所献计献策。陆婉珍这份情系国产仪器的精神让人为之感叹和敬佩。