因为“需求”所以“探索” 科研路上“永不止步”——访北京劳动保护科学研究所胡玢
导读：因为“需求”所以“探索” 科研路上“永不止步”——访北京劳动保护科学研究所胡玢
北京市劳动保护科学研究所(以下简称“劳保所”)成立于1956年，是我国第一家职业安全卫生科学综合性研究所，是我国最早从事安全、健康和环境科学领域研究的科研机构之一。作为一个主要从事应用研究的科研单位，劳保所是如何走上仪器研制之路的?劳保所的科研团队又研制了哪些仪器?相关仪器的未来发展趋势如何?劳保所的副总工程师胡玢研究员结合其20年的科研经历，为我们一一作了解答。
与此同时，胡玢又是GB27630-2011《乘用车内空气质量评价指南》和HJ/T400-2007《车内空气中挥发性有机物及醛酮类物质采样测定方法》等多项国家标准的主要起草者，他对标准制订又有哪些观点与看法呢?为此，仪器信息网近期对胡玢研究员进行了专访。
北京市劳动保护科学研究所副总工 胡玢研究员
因为科研需求，“迫不得已”研制仪器
劳保所生产的气体采样与检测仪器，在室内空气检测领域具有很高的知名度。对于劳保所研制仪器的初衷，胡老师的回答是两个字——需求!“在一次评审会上，一位颇具资历的老专家直截了当地问我：‘劳保所为什么研制仪器?’我当时给出的回答是：‘我们本身是用仪器的人，但是在做研究的时候发现找不到符合我们使用要求的仪器，所以是迫不得已而为之……’。”
“仪器生产厂家通常是拥有了一种技术，开发出仪器后去寻找需求，我们恰恰相反，是因为有了需求，去寻找技术，寻找未果，只能自己为之。”胡老师谈到：“之所以说仪器不能满足我们的需求，并不是其检测能力的问题，而是应用方法及仪器适用性不能满足我们行业的需求，例如有毒有害气体检测最突出的特点是突发性强、危害大，因此更加注重便携、快速与高灵敏性，所以，兼顾快速及高灵敏性的便携式气体检测仪器才是我们需要的。”
“其实，劳保所有一些跟仪器研制相关的优良传统。研究人员在平时工作中会自觉地、不断地通过网络、文献等各种渠道及时了解和跟踪本领域的国际上的最新检测技术。在仪器厂商与用户沟通不那么方便的时代，对于新仪器，研究人员必须要做到三点——会用、会拆、会还原!直到现在，这些传统仍保留着。可以说，研制仪器也是对这种传统的继承。”胡老师说到。
上世纪80年代至今，为了满足行业应用的需求，劳保所相继进行了气体检测管、电化学传感器和便携式气相色谱仪等气体检测仪器的研发。
(1)气体检测管
上世纪60年代，劳保所在前苏联气体检测管的基础上开始自己研发气体检测管，这也是劳保所最早涉足的并且目前还在生产的、也是最简单的气体检测设备。
“气体检测管是第二次世界大战时出现的气体快速检测设备，一支气体检测管一次只能检测一种气体，所得数值为估计值，且只一次性使用，但其具有操作简单、快速、便于携带、保质期1年内不需校正与维护且为定量分析等优点。现在，气体检测管仍然是全世界销量最大的便携式气体快速检测设备，仅在北美地区每年就有近4亿支的销量。”
“可惜的是，气体检测管在我国的年销量还不足400万只，这种方便、易用的检测技术在我国却没有得到广泛应用。魏复盛院士曾说检测管是最好的突发事故气体快速检测技术，这个观点我们非常认同，我们非常希望这种简易的设备能够在我国职业安全卫生气体检测领域发挥更大的作用。”
劳保所研制的气体检测管
(2)电化学传感器
随着电子技术的发展，电化学传感器技术在气体检测领域得到了广泛的应用。当时劳保所从德国德尔格引进电化学传感器技术，并在此基础上进行研发，上世纪80年代推出了采用电化学传感器技术的直读式气体检测仪。劳保所也是国内第一家推出这种仪器的单位。
劳保所研制的电化学法气体检测仪
“电化学传感器的优势是便携、快速、可以同时检测多种气体且使用寿命较长(传感器的寿命一般为2年左右);其不足之处是需要定时校正，用于校正的标准气体通常是危险化学品且不易获取(电化学传感器仪器校正频率一般为一周一次，在线检测设备校正频率更高，需要每天甚至每小时校正)。目前，基于电化学传感器的气体检测仪在气体检测领域是使用最广泛的仪器。”
(3)便携式气相色谱仪
因为气体快速检测管和电化学传感器在有机气体检测方面效果均不佳，所以气相色谱技术就成了检测此类气体的首选。最初的气相色谱仪基本都是实验室台式仪器，因此，便携气相色谱仪就成了劳保所下一个研发对象。
劳保所的第一台便携气相色谱仪是1990年代推出的，该仪器为电厂测定SF6气体而研制的便携式GC-TCD。
1991年，劳保所承担的国家自然科学基金课题《恶臭气体采样与测定方法研究》，为了测定恶臭气体，研制了固体吸附/热解吸装置，与气相色谱/质谱联用仪联用，这在当时是非常先进的。
上世纪90年代末，劳保所研究人员发现便携式光离子化气体检测仪(PID)技术有一个很大的应用缺陷：只能测总量，无法分辨具体有害成分。为了达到分析气体具体组分的目的，劳保所同美国华瑞RAE合作为PID增加色谱柱，推出了便携式光离子化气相色谱仪。
2005年，劳保所与普析通用共同承担了由北京市科委支持的便携式 GC-FID开发研究工作。
劳保所研制的便携气相色谱仪
胡老师说：“虽然，目前便携式仪器在准确性上可能还不能同实验室台式仪器相媲美，但我相信随着相关技术的发展，便携式气体检测仪器将会大力发展，因为其市场需求是相当大的，直到现在市场上对这类仪器的需求仍不能得到很好的满足!”
2006年，劳保所和中科院声学所共同承担了国家863课题《声表面波与快速气相色谱联用技术及其仪器研制》，使劳保所的仪器研制跨入前沿领域。
经过多年的努力劳保所的仪器研发取得了不错的成果，但是，制约其发展的瓶颈也日渐凸显。“产业化是我们面临的一个大难题。作为科研院所，劳保所不具备企业的管理体制，在产业化和市场方面涉足不多，这或许也是很多科研单位共同面临的一个问题。”胡老师进一步谈到：“我们有技术，但是无法将其很好的加以推广、应用，这是个损失!”
“科研单位在新技术新仪器的研究上有雄厚的基础，仪器企业在产业化及市场方面又有其独特的优势，两者若能优势互补，则可获得事半功倍的效果。劳保所非常欢迎仪器企业前来同我们进行仪器应用、方法开发、产业化及推广等方面的合作。”
劳保所2012年承担了国家安全生产监督管理总局科研任务《高毒作业场所现场快速检测技术比对试验》，内容是收集国内外能够现场检测空气中的无机气体、有机气体、重金属的便携式仪器，与现有的国家标准检测方法进行比对，为国家制定职业危害因素现场执法检测政策提供技术依据。现在，这个项目处于启动阶段，胡老师表示劳保所非常欢迎广大仪器生产厂家参加。该任务的成果将为现场快速检测仪器的推广应用提供技术支撑。
标准制订是系统性工作，好的标准可推动检测技术进步
除了仪器研制外，标准编制在胡老师的工作中也有相当重的分量。他参与制订的《乘用车内空气质量评价指南》从今年3月1日开始实施。该标准从开始准备到编制完成整整经历了8年时间。那么，在长期的标准制定工作中，他又沉淀了哪些经验与体会?
胡老师认为，“不可否认，我国现行的标准存在一些问题，标准制定者视野不够全面;存在照搬国外或国际标准的现象;标准中检测仪器的限定过于严格;指标设定不合理等。”
对于这些问题胡老师进一步谈了他的看法。“标准制订者必须要有全面的技术视野。标准制订必须从最基本的知识及本质意义出发，综合考虑检测-控制-评价三个方面，缺一不可，从事其中任何一环的专职人员都不可能独立完成标准的制订工作。以车内空气污染物的限值为例，限值制订者首先必须弄明白污染物是从哪里来的，加入的目的及可能引起的危害是什么，之后根据健康的需求得出相应的限值，接着是寻求满足该限值的检测技术和控制方法，最后看该检测、控制工作社会要付出的代价，成本过高则该检测或控制技术可能就不是最佳选择。”
不是所有的标准都可以从国外照搬的。胡老师跟我们说到一个实例：“我了解到国外有一个室内最舒适温度23℃的标准值，但是VOC(挥发性有机化合物)等有害气体在23℃恰恰有一个明显的峰值突越，所以我们认为这个是不合理的。因此，在HJ/T400-2007《车内空气中挥发性有机物及醛酮类物质采样测定方法》中我们设置的受检车辆内采样的环境温度为25℃±1.0℃。”
“设置合理的检测指标也是一个合格标准的必备条件，标准中检测指标的设置同检测方法密切联系，我们不一定必须要检测某种或某类具体物质的含量，可以通过测定某个具有代表性的或该物质转化成的其他物质的含量来反映检测环境的质量，借此，达到确保检测目的与降低检测成本的双重目标。”
“我国很多标准都对检测仪器做出了非常具体的规定，我认为标准中只需给出检测要满足的基本条件(如检出限、线性等)就足够了，至于采用哪种仪器来做，标准中不应过分限定。对于多数检测对象来说，完成相应指标的测定，现在可选的仪器通常不只一种或一类。所以，标准中尽量不要对检测仪器做出具体的限定。”
标准制订与仪器应用推广的关系极其密切。标准中规定使用哪类仪器就可使这类仪器拥有了很大的应用。因此，仪器生产厂家一定要关注标准制订工作，要投入资金和人员参与标准编制工作。这是仪器应用的关键。
“标准体系的建设是个大工程，难免会出现各种问题，但我们必须要逐步改善，在制定新标准时尽可能避免类似问题的出现。”胡老师强调说：“好的标准是可以推动技术进步与社会发展的，限值首先要保证公众的安全，这是必须的，如果现有的检测技术无法达到，就需要改进，促使其进步，所以标准的制定与实施在促进特定检测行业市场和检测技术发展中发挥了不可忽视的作用。”
采访编辑：杨景娜
附录1：胡玢研究员简介
男，研究员。1991年进入北京市劳动保护科学研究所，主要从事职业安全健康检测与控制研究工作，包括有毒有害气体快速检测技术、防尘防毒技术等方面。期间参与国家自然科学基金、863计划、国家科技支撑计划、北京市自然科学基金、北京市科技计划项目及军队科研项目等课题20余项，发表学术论文30余篇，编制国家标准7项，申请专利3项(实用新型专利1项，发明专利2项)，获得科学技术类奖项6项等。
附录2：北京市劳动保护科学研究所简介
北京市劳动保护科学研究所(以下简称“劳保所”)成立于1956年，是我国第一家职业安全卫生科学综合性研究所，是我国最早从事安全、健康和环境科学领域研究的科研机构之一。研究人员近300人，所内设立科研中心、实验室等18个，其中国家级科研中心3个、北京市重点实验室3个。经过50多年的发展，劳保所共取得科研成果500多项，获得国家、省(市)、部级科技成果和科技进步奖200多项，为国家制定了100余项有关劳保和环保方面的标准。更多信息请参见：
来源于：仪器信息网
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