美术检测仪

他，先后两次获得素有设计界“奥斯卡”之称的德国红点设计大奖；　　他，两次荣获红点奖的作品均是为国产科学仪器设计的产品外型；　　他，就是清华大学美术学院工业设计系主任赵超老师。　　在今年的德国红点设计大奖中，赵超老师的三件作品一举摘得了红点奖中竞争最为激烈、评选最为严格的“产业创新设计奖”。这三件获奖作品是赵超老师为博奥生物公司暨国家生物芯片工程研究中心(以下简称：博奥生物)设计的高通量微阵列扫描仪、恒温芯片核酸分析仪、一体化生物芯片检测工作站的仪器外型。据了解，赵超老师与博奥生物的合作关系已有十余年。早在2010年，双方合作设计的微阵列芯片分析仪器外型就已获得了德国红点设计奖。　　作为一名科学仪器行业“门外汉”，他如何借助工业设计让国产仪器登上国际大奖舞台?除了外型，工业设计还能为国产仪器带来哪些协同效应?现阶段国产仪器谈外型设计，是否为时尚早?带着这些疑问，仪器信息网(以下简称：Instrument)编辑近日特别采访了赵超老师。清华大学美术学院工业设计系主任赵超副教授　　跨学科与科学仪器“结缘”并非巧合　　回想起当初与博奥生物的合作、跨学科进入科学仪器领域，赵超老师表示这并非巧合。“博奥生物属于清华大学企业集团下属控股单位，成立之初以生物芯片为基础进行产品开发，可以说我们是兄弟单位。”赵超老师回忆到，“十几年前，处于创业阶段的博奥生物完成了第一代产品的技术可靠性工作，找到我们只是为了给产品包一个外壳。”　　“其实工业设计不是这样的，但以当时的情况，拒绝兄弟单位不合适，解释什么是工业设计也不现实，所以姑且同意了博奥生物的外壳设计要求。”尽管对方不懂，赵超老师仍坚持从专业角度出发，进行了可用性测试、易用性探讨、成本控制研究等一系列调研，“我们希望工业设计的所有理念能在这款产品里有所体现，并能够重新定义一家拥有自主品牌的中国企业新形象。”　　同时，考虑到博奥生物开发的基因芯片是近年来的一个新兴技术产业，赵超老师从产业特点、企业文化、使用环境、用户习惯等多处着手，确定产品标准色，既不与竞争对手重合，保持差异化；还不能太突兀，要融入整个产业环境。“我们的工作就是技术可视化，让用户从直觉上体验出新型产品与传统产品使用功能的差异，甚至是企业形象的差别化。”　　先进技术再加上如此周密的设计，博奥生物的产品一经面世便获得了很大关注，甚至有国家领导人在博奥生物参观考察时，误以为其产品的外型设计是德国人的作品。也从那时候开始，博奥生物总裁程京院士等人意识到工业设计带给他们的不只是一个简单的产品外壳。　　企业领导层意识的转变，很快影响到了产品的研发流程。“博奥生物原本是一家以技术为驱动的国产仪器制造商，但目前我们的合作基本都是工业设计先行，启动用户使用行为研究，构建用户体验并输出工业设计方案。在这个过程中，博奥生物技术团队及应用工程师再加入，双方同力协作，最终彻底完成整个产品的研发流程。”　　现如今，博奥生物无论在国内还是国际上的企业影响力有目共睹，其诊断用生物芯片及相关仪器产品更是冲出国门，获得了全球临床和科研用户的普遍认可。“客观上讲，博奥生物在国家政府的大力支持下得到了快速发展，但同时我也相信，工业设计在博奥生物的快速发展过程中发挥了很重要的作用，帮助其树立了良好的品牌形象与用户口碑。”赵超老师获得2015年德国红点奖的设计作品　　工业设计赋予国产仪器的不仅仅是外型　　目前，大多数国产仪器制造商对工业设计的认识和当初的博奥生物一样，笔者曾不止一次听到国产仪器企业负责人这样介绍：“这是我们新研制的仪器，就差包一个外壳。”　　“但产品的外型设计可不只是包壳这么简单，外壳选用什么材料?采用哪种工艺加工生产?组装方式又是什么?用户操作是否方便?后续维修容易拆卸吗?成本问题如何控制?上下游供应商链条是否完整稳固?对于这些问题，国产仪器制造商并不是很清楚。”赵超老师承认，目前国产仪器制造商对工业设计的认识并不是特别全面，这需要一个普及的过程。　　赵超老师认为，工业设计在技术转化成产品的过程中扮演着最重要的角色。工业设计是一个企业创新机制中的核心部分，它是一个将技术、用户体验、市场需求、生产制造整合为一体的平台。　　“除了产品外型，我们设计的更是一种全新的用户使用方式，工业设计最终对应的是人的行为。”赵超老师解释到，“我们都知道，科学仪器的技术性能很重要。但在我看来，技术与性能是两回事，只有用户参与进来，保证产品精准、方便地使用，才可称之为性能。用户与仪器，这是一个人机交互的过程，工业设计在其中发挥着主导作用。”　　技术水平相当的产品，进口品牌卖到几百万，国内品牌最多才几十万，为什么?赵超老师给出了他的答案，“很多国产仪器并不是内部的技术问题，而是人机交流不畅，也就是我们常说的人性化设计不到位，由此产生了操作失误，从而影响了检测结果，如此一来，产品附加值大大降低。”　　而一款有着良好工业设计的产品可以给企业带来更大的附加值，除产品性能、市场销量、用户口碑、品牌辨识度外，工业设计的介入甚至有助于企业制定整个产品线的规划，同时允许企业高层摸清整个企业发展脉络，赵超老师强调说，“这就是一种设计战略。”　　以博奥生物为例，双方合作至今十几年，博奥生物的仪器产品多次获得国内外设计大奖，今年德国红点奖评委对赵超老师三件获奖作品的评价是：“采用了独特的语言，重新构建了一个品牌的辨识度。”工业设计对品牌影响力由此不言而喻，可以说，赵超老师已经实现了最初与博奥生物合作的愿望。　　每一个行业的产品外型都有一套特定的“基因语言”，尤其是新型科学仪器产品，它需要有一个与其他产品不同的形象，要给予用户全新的体验。“目前博奥生物的产品已形成一套固定的‘基因语言’，但这并不代表一成不变，目前博奥生物的产品研究领域从基因测序扩展到细胞研究，从实验室走向大健康领域，实验室仪器贴近民用端，我们会根据这些特点融入新的‘基因语言’。”赵超老师获得2010年德国红点奖的设计作品　　五问五答 为国产仪器的工业设计献策献力　　Instrument：您此前与博奥生物的合作属于生命科学仪器范畴，有无考虑过将您的设计作品扩展到分析仪器领域?　　赵超：博奥生物是我们的一个典型成功案例，我们希望与更多的国产仪器制造商，尤其是具有自主品牌的国产仪器企业达成这样的长期战略式合作，帮助他们重新塑造企业形象与品牌形象，创造出更多的成功案例，同时丰富我们自身的教学、科研经验。　　其实除了博奥生物，曾经也有多家国产仪器制造商来寻求合作，我们已经有了这方面的尝试。尽管同属科学仪器行业，但每个企业的文化、用户群体、市场定位不同，我们也会有意寻找他们之间的区别点，拿出有差异化也有附加值的设计方案。　　Instrument：目前国产仪器谈外型设计是一个奢侈的想法，还是一个必须面对的问题?　　赵超：合作初期，博奥生物也是一个刚起家的小企业，办公地点在地下室，只有几个员工，资金不充裕，时间也耗费不起，也正因为如此，我们接受了他们最初的“包壳”要求。所以企业决策层的观念很重要，尤其是一家有自主品牌的国产仪器制造商，他们应当在观念上对工业设计有个正确认识。我认为，一家有着正确工业设计理念的国产仪器制造商才能发展成为一家“百年老店”。　　一家企业是否有实力不只关乎技术，呈现给用户的产品形象同等重要,一个企业的全系列产品是否具备冲向国际的实力，产品外型能够直观地显现出来，并且会影响政府采购、用户买单。　　Instrument：对产品进行工业设计产生的研发成本，国产仪器制造商能否承受的起?　　赵超：每个企业能承担的研发成本不一样，我们也有很多“短平快”的方案与案例，如为北京航空材料研究院设计的自动加标器、自动定容仪外型。“短平快”并不意味着我们会绕过前期的调研环节，而是将复杂耗时的调研流程压缩，一个忽略掉前期调研的工业设计产品是很难满足企业需求的。　　但只凭一两款产品，很难对企业的长期发展产生重大影响，所以我们更希望达成长期合作，只有这样，才能做到对产品长期规划、企业整体形象的提升。　　Instrument：当国产仪器制造商对产品有工业设计需求时，您认为在产品开发的哪个阶段切入最合理?　　赵超：最理想的状态是在产品研发早期介入，这样可以少走甚至不走弯路。使用仪器的人并非都是专业人士，所以需要用户体验先行，仪器应尽可能实现简单、高效、准确地操作，我想这是所有仪器操作者一个共有的需求。同样以博奥生物为例，近年来博奥生物部分产品开始转向民用端，这就需要更加重视用户体验，所以我们最先介入，技术、应用紧随其后。　　Instrument：您认为目前国产仪器制造商是否需要培养自己的工业设计团队?　　赵超：我认为，企业发展初期，国产仪器制造商一方面对工业设计认识不足，一方面也没有能力组建一个工业设计团队，所以我们可以帮助企业完成工业设计。企业发展中期，我们可以帮助企业决策层构建设计思维和创新意识，目前我们正在整合清华师资以及优质课程，对有需求的企业家进行培训，告诉他们如何组建一个具有创新精神的设计团队。待企业发展到一定规模，有需求的企业可以考虑自己组建工业设计团队，目前我们正在帮助一些上规模的企业组建团队。　　后记：　　技术垄断为国产仪器关上了一扇门，或许工业设计能为国产仪器打开一扇窗，赵超老师认为：“有时候不一定有新技术才是新产品，只要用正确的思维方式选择合适的技术，借助良好的工业设计正确转化成产品，也是一种推陈出新的模式。”或许，一直苦于突破无门的国产仪器制造商们可以借此找到新的企业发展之路。编辑：刘玉兰　　赵超老师个人简介　　博士， 副教授；现担任清华大学美术学院工业设计系主任、健康医疗产业创新设计研究所主任、澳大利亚昆士兰科技大学客座研究员。　　赵超博士专注于跨学科和跨文化的设计研究与创新实践，主张通过设计创新整合文化、技术、美学、商业等要素，实现设计的社会属性、人性化体验、以及可持续发展。他认为设计是一个意义建构的整合性创新实践活动，文化、技术、体验等要素对于人机交互过程中的人性化体验具有重要的构建作用。设计师需要具有多学科的知识背景、跨文化的敏锐洞察力、创造性的领导力，通过产品与服务的创新设计引导社会、经济、文化的可持续发展。　　赵超博士近年来主要从事健康医疗产品与服务设计创新、用户体验研究、人本设计创新方法研究、社会创新理论研究等领域的设计研究与实践。他获中国政府国家优秀海外留学生奖 教育部新世纪优秀人才 澳大利亚政府 “澳中校友杰出成就奖” 中国设计业十大杰出青年等奖项的表彰。　　关于德国红点奖(Red Dot Award)　　1955年，欧洲最富声望的著名设计协会(Design Zentrum Nordrhein Westfalen)在德国城市埃森设立红点奖。起初，它纯粹只是德国的奖项，后来逐渐成长为国际知名的创意设计大奖，60年来为无数企业颁发了享有盛誉的设计大奖。每年，由设在德国的Zentrum Nordhein Westfalen举办的“设计创新”大赛进行颁奖。评委们对参赛产品的创新水平、功能、人体功能学、生态影响以及耐用性等指标进行评价后，最终选出获奖产品。

进入秋冬季节，雾霾时常笼罩京城上空。伴随雾霾的往往是浓度居高不下的污染物PM2.5。在北京1.6万平方公里的大地上，分布着35个官方空气质量监测点。可是，如果您自己手上就有一个小匣子，能够随时反映身边的空气质量，指导自己的户外活动，是不是更方便? 　　作为校内的&ldquo 创客&rdquo ，清华大学美术学院研究生李寅和同学就设计出了一个&ldquo 空气盒子&rdquo ，能够随时监测身边的空气质量，并在盒子和自己的手机APP软件上即时显示。近日，这个&ldquo 空气盒子&rdquo 在北京国际设计周的主展上正式亮相，李寅团队获得了15万元的天使投资，首批量产品也将在近期出厂。 　　实验缘起：直面北京空气污染 　　&ldquo 创客&rdquo 是近年来日渐流行的一个词，源于英文&ldquo Maker&rdquo ，是指努力把各种创意转变为现实的人。许多具有高度社会价值或是巨大经济价值的产品，如低价的3D打印机，都出自创客之手。李寅和他的同学就是清华校内的一群&ldquo 创客&rdquo 。这些来自工业设计、电子工程、软件工程等不同专业的学生凑在一起，总能迸发出一些创意的&ldquo 火花&rdquo 。 　　李寅说，&ldquo 空气盒子&rdquo 的创意来源于今年5月份的一次项目&ldquo 头脑风暴&rdquo 。刚刚读研究生一年级的他遇到了一群志趣相投的同学，他们一起参加了一个创客活动。围坐在一起讨论做什么项目时，李寅想到了北京的雾霾，&ldquo 空气污染谁都无法避免，但全北京只有35个PM2.5监测点，从服务市民的角度来说我认为密度无法满足市民需要。一个家用的空气质量监测盒子，对于个人生活出行会更有针对性。&rdquo 　　李寅说，当时自己就是这样一个想法：做&ldquo 创客&rdquo ，就从直面北京空气质量开始吧。 　　实验之路：跨界合作攻克难关 　　和伙伴们确定了创意之后，他们很快启动了设计和实验。不做不知道，尝试了才发现难度不小，&ldquo 我们完全没有硬件产品的开发经验。&rdquo 李寅说，他是学设计的，从美学的角度出发就把&ldquo 空气盒子&rdquo 设计成立柱结构。但是跟电子系的同学一交流后发现实现难度太大：立柱形结构意味着里面的电路集成板得做成一块块立体叠加，传感器、电路运行不稳定风险和制造成本都会明显增加。 　　除了外形，选择什么样的材料也是这些&ldquo 创客&rdquo 面临的一大难题，既要保持高强度，还要轻便，更重要的是该种材料做成的盒子必须能镂出许多通风口以保证足够的空气进入盒内，这样才利于监测。此外，粒径小于等于2.5微米的细颗粒物，如何能被传感器准确捕捉到，也是横亘在李寅他们面前的一大难题。 　　尽管团队成员有工业设计、电子工程、软件工程等不同的专业背景，李寅团队还是深感知识远远不够用，他们四处请教其他专业的同学，&ldquo 用什么样的传感器更合适，我们就请教了学校环境学院的同学，他们给我们提供了很好的建议。&rdquo 李寅说，最终他们确定测量空气质量的方式为，基于光线在气溶胶中产生散射的原理，使用激光对气体进行照射，进而根据散射光线强度计算空气中微粒数量，&ldquo 虽然精度无法和国家空气质量监测机构使用的微震荡天平法相比，但已经足够满足市民日常使用需要了。 　　整个暑假，李寅和同伴们就泡在了实验室里。在清华大学美术学院教学楼五层的一间实验室，架着双显示器的电脑桌后是一个约2米长的沙发。李寅说，有时做实验、讨论方案太晚了，就直接在沙发上&ldquo 凑合&rdquo 一晚，第二天醒来继续实验。暑假结束，第一代原型机终于诞生。 　　实验效果：APP显示空气质量 　　在李寅的实验室里，记者见到了&ldquo 空气盒子&rdquo 的样品模型。白色的盒子，如普通家用路由器一般大小，可以轻松放置在窗台或者汽车的驾驶台上。盒子顶部面板上是一排指示灯，底座则密集分布着一个个直径约2毫米的小孔，&ldquo 空气就是从那些小孔中进入，然后被传感器捕获，经过微芯片运算出当前的空气质量，然后通过那一排指示灯来显示。&rdquo 　　李寅说，根据最新发布的《环境空气质量标准》，空气质量指数AQI分为六级，用六种颜色表示。因此&ldquo 空气盒子&rdquo 上的指示灯也是按照AQI的区间范围给出，用绿、黄、橙、红、紫、褐分别代表空气质量优、良、轻度污染、中度污染、重度污染和严重污染。 　　看空气质量，不仅可以通过&ldquo 盒子&rdquo 上的指示灯，还可以通过自己的手机。李寅说他们给&ldquo 空气盒子&rdquo 装了蓝牙传输装置，空气质量数据在手机上安装的APP软件上就能看到，&ldquo 机器本身可以存储一年左右的数据，我们还通过无线网络建立了云存储，数据可存储20年左右，只要上网就能看到。&rdquo 李寅说，20年后再回头看现在的数据，应该就能看到北京空气质量的巨大改善了。 　　未来计划：二代产品小巧便宜 　　李寅告诉记者，首批500个&ldquo 空气盒子&rdquo 本周就会完成生产出厂。它们运到北京后将被分发到包括大学生、环保热心人士和公益组织那里试用，以便团队获得最真实的用户体验反馈。之后它们还会对产品进行进一步改进，&ldquo 事实上，我们已经启动了第二代产品的研发，造型上会更强调小型化与便携性，体积应该会缩小一半。&rdquo 　　开发&ldquo 空气盒子&rdquo ，李寅团队获得了15万元的天使投资。李寅说，未来&ldquo 空气盒子&rdquo 肯定是要走向市场的，但价格不会太贵，&ldquo 第一代产品成本就被控制在300元以内，以后还会更便宜，普通家庭完全能够承受。&rdquo 他坦言，&ldquo 空气盒子&rdquo 的监测精度一定不是最高的，但足以给用户一个对空气质量的直观了解，&ldquo 看到灯变红、变褐色了，您选择减少户外停留，选择戴口罩，选择绿色出行，这就足够了。&rdquo 　　最近清华大学启动驻校&ldquo 创客&rdquo 项目，每学期都有两名来自国际国内的顶级&ldquo 创客&rdquo 进驻学校，以指导员或共同创作者的身份参与创意产品项目，学校包括基础工业训练中心在内的设施也将向李寅这样的&ldquo 创客&rdquo 开放。&ldquo 新闻专业的同学加入渠道宣传，法学院同学来做知识产权保护，立体化大学生实验室的&lsquo 春天&rsquo 要到了。&rdquo 李寅说。

前言：在水产养殖产业中，水质的优良直接影响到水生生物的生长状况、繁殖能力以及最终产品的质量与安全性。养殖水质检测仪作为一种先进的监测工具，为养殖户提供了科学化、精细化管理水质的有效手段，对于提升养殖效益和保障食品安全具有重要意义。 产品链接https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104275/C510819.htm 一、实时检测水质参数 养殖水质检测仪可以实时监测并记录水体中的多项关键指标，如溶解氧含量、pH值、氨氮、亚硝酸盐、硫化物、温度、浊度等。这些参数直接关系到养殖环境的健康程度和养殖动物的生活习性，通过仪器的持续监测，能够及时发现并调整水体环境的异常情况，确保养殖水质始终处于适宜状态。 二、优化养殖决策与管理 基于养殖水质检测仪提供的准确数据，养殖户可以根据实际情况调整饲料投放量、换水频率、增氧措施及疾病防控策略。这种基于实证的数据驱动管理模式，有助于减少因水质问题导致的经济损失，提高养殖生产效率，并有效预防潜在的生态风险。 三、强化环保意识与可持续发展 养殖水质检测仪的应用不仅推动了养殖行业的精细化与现代化进程，还促进了环保意识的增强。通过严格控制养殖过程中的污染物排放，养殖者可以遵循“绿色发展”理念，实现经济效益与环境保护的双重目标。同时，政府监管部门也可以利用此类设备进行常态化的抽检工作，落实严格的养殖业环保法规标准，共同推进水产养殖业的可持续健康发展。 总结：养殖水质检测仪在水产养殖领域的应用，实现了对水质的准确把控与科学管理，有力地提升了养殖生产的科学化水平和产品质量安全。它不仅是现代水产养殖技术的重要组成部分，也是促进养殖行业向绿色、快速、可持续方向发展的关键技术支撑。通过实时监测、智能分析与合理调控，养殖水质检测仪提高了养殖企业的管理水平和经济效益，也维护了生态环境的安全稳定。