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段忆翔,不一样的教授——访四川大学教授 段忆翔
发布时间:2017/11/27   来源:重庆研瑞仪器有限公司  阅读:2439
[导读]段忆翔是恢复高考后的第一届大学生,从农村考上了全国有名的复旦大学,就读物理二系放射化学专业,学了一点测试技术。在白求恩医科大学工作三年后,成了中科院长春应化所黄本立老师的研究生,在12室做过激光光谱。硕士毕业后成为了吉林大学金钦汉教授和印第安纳大学Hieftje教授联合培养博士,并在美国国家实验室做博后、留在那里做研究员,再然后自己招博士后。2010年回到国内,加盟四川大学,创立分析仪器研究中心。

  记得第一次见到段忆翔老师是2010年11月在成都召开的第四届亚太地区冬季等离子体光谱化学会议上,那时他刚刚回国。其后也曾向他邀约过采访,不过他一直推说以后再说吧。“之前是觉得工作做得还不够,至少是不够完美的,没有什么靓丽的结果出来。我这个人不愿意在事情没有做出来之前讲,担心把话说过头了、说大了。”日前,段忆翔接受仪器信息网采访时说到,“而现阶段我觉得我们有些东西可以讲了。”

四川大学教授 段忆翔

  段忆翔的仪器研发方向一直非常明确,“现场检测、小型化”

  “1985-86年在应化所时有过自己动手搭建激光光谱实验装置的经历,但是真正做仪器研发应该说是1988年到金钦汉老师那以后。”金钦汉老师“做”仪器的想法和思维对他有很大影响,段忆翔谈到如何走上仪器研发之路时说到,“做仪器就是要做有用的、有明确市场需求的。”

  “我的观点是,我们不做那种大公司都有的仪器,因为做了竞争力也不会大。我们做的仪器首先技术上要有一定的先进性,另外也是最关键的‘要有市场需求’。没有市场需求、或市场需求不明确的成果最后是难以进行产业转化的。”段忆翔说到,“现场、在线、便携、小型、快速、高通量等等是分析仪器的发展方向,其市场空间比实验室大型仪器的市场空间还要大。所以说,我们研发的方向是既满足了市场需求,又与分析仪器发展趋势相吻合。”

  土壤、岩石、食品蔬菜水果、药品等的检测对快速便捷的现场技术有非常突出的需求,对此段忆翔团队一直在做的市场调研工作也有很好的佐证。如,现在全国大概有十万到十三万个粮食收购点,国家粮检部门的首要任务之一就是不管用什么方法都不能让有毒的大米进入粮仓。而在粮食收购点门前送粮的汽车排着长队,需要在短短几分钟之内判定粮食是否合格。这个需求依靠现有的实验室分析是难以实现的,因而特别需要现场快检技术来解决。“我曾计算过,就这一项,如果几十万元一台仪器的话,那这就是几百个亿的市场。”

  那么,现场快检类仪器的研发是否存在难点?段忆翔说,难点肯定还是有的。往往是技术原理上可行,但是要做成商品化仪器就有一定的难度。如,若要将LIBS技术应用于大米中重金属现场检测的话,迅速制样、灵敏度提高到满足大米重金属监测的要求等,都是需要解决的难点。

  “方法很关键,不能只有仪器没有方法。”段忆翔强调。“就像电视,只有电视机没有节目的话,这个电视也只是一个摆设。所以一定要有相应的方法去配合。”方法开发是段忆翔团队的一个强项,这也是他们和从光电角度做仪器的团队不一样的地方。

  围绕着“LIBS”,段忆翔经历“国家重大科学仪器设备开发专项”

  段忆翔回国的第二年(2011年)是中国“国家重大科学仪器设备开发专项”启动的第一年。段忆翔任负责人的“创新型多功能激光光谱分析研发与应用”项目获得批准。2014年该团队成功研制出世界首台高集成度的激光诱导击穿-拉曼光谱分析仪器(LIBRAS);2015年10月,另一研究成果——世界首台高能手持式LIBS仪器亮相BCEIA 2015重大专项特别展区;整个项目在2016年9月结题。据介绍,项目进行过程中,他们做了大概有十几种不同的设计,包括基本型、专属型、远程控制型、抗高温型等。现在重点推广的商品化仪器主要有三款,分别是移动台式LIBS、高能手持式LIBS、LIBRAS。

  “这个项目从2011年开始到现在,让人印象深刻的事情很多。”段忆翔回忆,“当时国外涉及LIBS的厂家只有三、四家。我们不能完全照着已有的技术路线去做,我们做出来的东西要有创新性、要有和别人不一样的地方。”国外现有的手持式LIBS仪器单脉冲能量通常在几百个微焦到几个毫焦的量级,限制了其应用领域范围。面对手持式LIBS存在的“低能”瓶颈,段忆翔团队把目光瞄准了百毫焦量级,这是可与通常的台式机相媲美的激光能量。但是,他们成功了,并且为了实现可手持,在去除台式机都有的水冷系统情况下,解决了器件散热的技术难题。如此“高能”使得这款仪器完全可以测试岩石、岩屑、岩心、甚至土壤等样品。

  研发过程中经常会发生小小的“波折”。随着项目的不断前行,他们发现一些关键部件对产品的影响很大。虽然关键部件的研制不是项目的指标和要求,但在意识到这个问题后团队就及时做出了调整,段忆翔向科技部申请在不增加资金的情况下开发一些关键部件,并且以最快的速度找到了合作单位一起开发。所以,如今整个项目下来,段忆翔他们不但做出了一系列仪器成果,同时也完善了一些没在项目计划里的关键部件。“如不需水冷的微型高能激光器、小型中阶梯光栅,还有我们将延迟器做小到只有20多克等等。”他谈到,“我觉得这些都是我们项目中的一个很好的突破。”

  不过,在项目进行的开始阶段,段忆翔并没有从部件研发开始。“研发最开始必须用很‘可靠’的部件以实现仪器功能,而且,每一个部件‘上去’后都要不断进行优化,最后再实现关键部件的研发和替代。如果一开始研发的仪器就用‘不太可靠’的部件或者说都是自己研发的部件,这个仪器就很难实施,因为出了问题都不知道是哪出的问题。”段忆翔团队在项目开始就做好了包括供应链在内的市场调研,如,光谱仪、激光器等产品的品牌与技术情况,直接选用已知性能表现较好、成熟的部件分别进行测试,并且同时谈好了批量的供应价格。“这种情况下我们才能接着去搞整机研发和产业化。要不然,某个部件在用的过程中供应链断裂,后续的软件、硬件、接口都要跟着改,平添很大的工作量。”段忆翔说,“中间改东西非常浪费时间,相当于又重新做了一个,所以我宁肯一开始的时候慢一点但是方方面面尽量都考虑到。”

  教授&董事长,“仪器光是做出来还不够,还要想办法、花大力气去做推广”

  段忆翔的另外一个身份是成都爱立本科技有限公司的董事长。这家公司成立时间不长,也就是在去年九月份重大专项结题之后。“成立公司是为了将研发成果产业化,这不只是科技部对项目后续跟踪考察的要求,也是我对自己的要求。”段忆翔说,他们的项目是第一批的重大专项,学校牵头,当时并没有明确的产业化要求。“但是我们肯定会按照产业化的目标去做。” 目前公司商品化的仪器已经有了用户。另外,LIBRAS刚刚获得了2017年“BCEIA金奖”。

  每个研发团体都应该有自己的特点,这样国内的研究工作才能做得“五花八门”、“有声有色”。而“接地气”则是段忆翔团队的一个特点。

  在国外学习工作期间,段忆翔也曾参与过产品的转化工作,这段经历对他产生了一定的影响。这个经历可以说影响了段忆翔之后做仪器的观念。 “如何做好市场推广,是任何企业必须面对的问题,这也是我回国之后一直对成果推广感兴趣的原因。仪器光是做出来还不够,还要想办法、花大力气去做推广。”

  所有的产品都会面临市场推广问题,一是在已有的市场,怎么和已有的仪器竞争;另外一个是如何开拓一些新的市场。段忆翔坦承,市场推广、销售及企业运营等工作不是他们的强项,怎么把这些不足填补起来是接下来急需要做的。但是他们团队也有擅长的,就像前文提到的,方法开发是段忆翔团队的强项,他们热衷于找到一些新的应用点,那代表着开发出了新的市场需求。

  最后,段忆翔表示,希望有更多专业、专心、有能力的人加入团队,一起把公司搞好。也希望团队中的年轻人通过几年的历练可以承担起这个工作,“有些年轻人无论是对外的能力还是管理水平都还不错,明显比我强。”

  编辑:刘丰秋

  后记

  段忆翔是恢复高考后的第一届大学生,从农村考上了全国有名的复旦大学。在复旦大学,段忆翔就读的是物理二系放射化学专业,当时学了一点测试技术。在白求恩医科大学工作三年后,他成了中科院长春应化所黄本立老师的研究生,期间在12室做过激光光谱。硕士毕业后成为了吉林大学金钦汉教授和印第安纳大学Hieftje教授联合培养博士,并在美国国家实验室做博后、留在那里做研究员,再然后自己招博士后。经过多年的积累,加之这么多年来国内快速的发展变化,也是出于想干点事情的想法,于2010年回到国内,加盟四川大学,创立分析仪器研究中心。丰富的经历,让段忆翔更看重研究的实用性,自己研究的东西是要对社会发展有贡献的且可以实际应用的。除了LIBS,段忆翔团队研制的仪器还有离子迁移谱仪、质子转移反应质谱仪(PTR-MS)等。

 
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