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中国仪器仪表问题系列报道(之八)

行业上下游中国仪表网2007年04月28日 08:33人气:539

“这是调谐半导体激光吸收光谱道边机动车尾气在线监测系统,主要采用先进的激光光谱方法、波长调整和二次谐波检测技术进行数据处理,具有高选择性、高灵敏度和快速响应等特点,主要用于安装在道边监测行驶中机动车污染物质的种类及浓度。我们与一家公司合作生产,受到环保部门的欢迎。目前销售情况良好,成为合作公司的主打产品。”

“这是差分光学吸收光谱空气质量自动监测仪。采用根据国家环保局及美国环境保护组织(USEPA)推荐的监测方法研制,可以过遥控进行自检、校零、校标及自动测量功能,而无需进行人工现场干预,可以对大气进行24小时不间断的自动监测,测量结果自动记录,并可通过联网线路传入中心监测室,已经投入应用。合作公司尽这一个产品的年产值达到了很高分额。”

“这是光谱法烟气排放连续监测系统。仪器采用紫外光谱光度吸收法的原理,利用二氧化硫的紫外特征吸收光谱来测量二氧化硫的浓度。仪器适于在无人值守的工业环境对烟道二氧化硫排放量进行实时在线监测,也可在现场进行即时采样测量。该仪器检测精度高、不需频繁定标、无消耗品可进行长期在线测量。”

“大气污染监测激光雷达主要用于监测大气中污染物质的种类、浓度及其空间分别的随时间变化。”

2007年春暖花开的一个早晨,记者达到合肥科学岛中科院安徽光机所。该所环境光学监测研究室主任魏庆农,推开一扇又一扇门,一一介绍他们研发成功和正在研制的一系列光学仪器。所有这些仪器几乎都是国家急需的产品,市场前景看好。

这些系列环境光学仪器的出现及其在在市场上创造的良好业绩,与中国整个仪器仪表市场绝大部分被外国产品占据分额的现状,形成了鲜明对比的格局。难道安徽光机所研发的这些产品是世界上独一无二的,国际上没有同类产品?

创新开拓科研之路

据环境光学与技术重点实验室常务副主任刘建国研究员介绍,安徽光机所建所30多年,为我国的激光科学发展作出过重大贡献。然而在一段时间里,面临着生存与发展的问题,尤其是与院内兄弟研究所在争取国家重大任务中,存在专业相近,恶性竞争的局面。随着科技体制的改革与调整,特别是院知识创新工程带来的机遇,安光所领导班子与时俱进,坚决按照新时期的办院方针调整学科方向、开展特色工作,将“国家重大战略需求”和“学科发展前沿”结合起来,不断优选创新领域,凝炼创新目标,终于确定了“环境光学与监测技术”这一学科方向和战略目标。

研究所意识到,环境问题是全球可持续发展中的大问题,它关系到人类的生存和健康,是一个永恒的主题。我国虽然是发展中国家,但在环境问题上已呈现出后工业化国家的特征。但我国的环境监测技术相对落后,基本上处于手动、半自动状态;高档的环保仪器大都要从国外进口,投资和运行费用过高,难以满足我国环保自动监测的需要,中国的环保事业急切的呼唤高科技环境监测仪器的问世。

安光所在大气光学、激光光谱学、激光技术等领域有着优势。在知识创新工程的推动下,他们选择了国家急需的实时在线环境监测仪器设备为突破口,由刘文清研究员为学科带头人,1998年组建“环境监测研究室”,2001年组建“环境光学与遥感监测技术研究中心”,部署了十多个领域前沿的研究项目,在“替代进口的高档常规环境监测、开发新一代环境监测仪器设备、开拓创新性环境监测技术”三个层面上,深入开展研究工作。 “十五”期间,资源环境技术首次纳入国家863计划,安徽光机所的研究项目得到了863计划资源环境领域的支持。通过5年的时间,他们结合国家科研任务,通过自主创新,研发了系列化先进环境监测技术和设备,建立了我国城市大气污染时空分布监测技术平台,并在北京石景山区、广州、上海等重要城市开展了综合科学观测实验和系统示范,探讨区域大气污染防护和治理中需要采用的监测技术路线,进一步解决了产业化过程中的关键技术。

很多人都知道,由于稳定性和可靠性问题,国产仪器往往难以得到用户信任,条件好一些地区或单位仍然愿意花高价买国外产品。安光所研制的环境光学监测设备,并没有逃脱这样的命运。但在与国外产品的激烈较量中,国产自动监测设备逐渐得到了用户的青睐。国外进口的设备在环境适应性方面存在较大的差距,国外技术人员检查后说,“中国的大气质量太差,污染太重,仪器很难适应。”而目前,国家环保系统所采购的城市空气质量自动监测系统基本上是国产设备。

与此同时,系列环境光学仪器的研制,不仅保证安徽光机所在环境光学学科方向上高质量地完成了一批国家科研课题,而且大大增强了承担国家任务的能力,仅仅在“十一五”开局之年,争取到国防科工委民用航天项目、国家863重大和重点项目中的多个课题。技术转移促进了国家先进环境监测技术产业发展, 安徽光机所正在发展为中国环境光学仪器研制的领头羊。

原理一样 路径不同

实际上,安光所研发各种环境光学仪器,许多在国外都有类似产品,为什么安光所的环境光学仪器在开放的中国市场仍能站住脚跟?

安光所所长刘文清道出了天机。他说,“大部分仪器设备的工作原理早已为人们所熟知,但要研制成设备必需要有你自己的技术路径,照搬照抄别人就会发生知识产权纠纷,而现代分析仪器最核心的部分往往是仪器的软件和算法,不在于仪器设备本身”。

他介绍,安光所的环境监测仪器直接面对的都是国外技术竞争,在空气监测子站研制之初,一家俄罗斯公司难以相信中国会有如此实力,并断然怀疑安光所在收发兼容望远镜设计中采用了他们的技术路线,但当我们给对方传去德国一位教授很多年前对这种结构的构思,以及我们对这一构思的改进后,俄方公司发来了书面道歉函,并希望能与他们在技术上进行合作,安光所赢得了本属于自己的发明权力。

再如,采用激光光谱方法的道边机动车尾气检测设备,只有美国一家公司能够生产,产品已卖到北京环保局。安光所在863计划支持下,研发成功后,美国人担心安光所是否采用了他们的技术,但看到安光所的产品2001年出现在北京,并表现出比美国产品更加优良的性能,美国公司承认那是中国的技术。

经过系列产品的研发,安光所光学仪器的基础研究和技术实力得到了进一步提高,与国际上相关领域的科研机构建立了广泛交流和合作关系。目前,有国外一些公司很希望与他们合作,但如果外国企业期望已小量的资金换取技术和产品的专利权利,安光所自然拒绝这样的合作。

刘文清说,对于部分仪器的研制,他们很需要国家有关部门的种子基金支持,一旦研发成功,只要与企业合作,市场便会做大。

其中特别重要的是,“眼睛不能盯着国外,产品的研发不需满足目前国家的急需。因为产品研发需要的是技术互补,系统性集成创新更加重要。就目前而言,中国在做仪器整机研发的同时,更要重视加大核心技术的研发。如数码相机,只要CCD技术掌握了,数码相机的问题也就解决了”。

刘文清还说,“发达国家总是低端产品拿来中国来生产。这实际上是一种技术溢出,而我们有时还很高兴引来了技术,殊不知这是他们打算淘汰的技术。在仪器仪表行业,同样的光谱仪,国内产品15万元,而国外产品卖150万元。我们为什么不能在核心技术上下功夫?我们做整机,最多只能把人工成本降下来,大量采用国外核心器件则原材料是不可能降下来的,否则达不到相同的性能指标。目前,采用国外部件也导致在中间流通环节上的额外开销。所以,中国应该下定决心做高端产品,做核心技术,在此基础上投钱研发整机”。
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