发展综述

机载红外夜视装备是现代飞机的重要传感器，主要用于辅助低空飞行、飞行着陆、侦察瞄准等用途。机载红外夜视主要利用目标与背景的热辐射进行成像，并送给飞行员进行视觉观察，工作波段主要覆盖短波、中波和长波。机载红外夜视技术可分为被动红外夜视技术和主动红外夜视技术，被动红外夜视技术是借助目标自身发射的红外辐射成像，从而实现对目标的观察；主动红外夜视技术是通过主动照射并利用目标反射红外光成像。近期，中国电子科技集团公司光电研究院的科研团队在《真空电子技术》期刊上发表了以“机载红外夜视技术及其发展趋势”为主题的文章。该文章第一作者为朱卓高级工程师，通讯作者为李季波高级工程师。本文总结了机载红外夜视装备现状，介绍了国外典型机载红外夜视装备的技术特点及其在辅助低空飞行、飞行着陆和夜间侦察／瞄准方面的应用，分析了目前机载红外夜视技术应用挑战及多光谱图像融合、大面阵高清红外成像、智能辅助飞行、三维视觉成像等技术发展趋势。国外典型装备情况民用领域国外机载红外夜视装备已被应用于民用飞机领域，辅助飞行着陆与导航。增强视景系统（EVS）是典型的机载红外夜视装备，采用红外传感器等设备获取飞机外部场景图像，进行图像增强处理，并在飞机平视显示器（HUD）上显示，使飞行员在包括雾霾、雨雪、烟尘低能见度和夜间情况下，能够更好地识别周围地形、机场跑道、辅助导航和着陆。EVS提高了飞机在起飞、低空飞行和着陆过程中的视觉感知能力，提升了执行任务期间人员的安全性。增强飞行视景系统（EFVS）是EVS与HUD的综合，它将EFVS获取飞机前方场景的红外图像与HUD上显示的主飞行信息融合，显示在飞行员前方的屏显系统上，保证所显示的图像、符号与外界场景是重合的。EFVS能够增强飞行员的视觉感知能力，在夜晚低能见度条件下，EFVS能将飞机前方场景呈现给飞行员，从而增强飞行员的着陆感知能力，提高操作的准确性。军用领域国外机载红外夜视装备已被广泛应用于军用飞机领域，一般采用多功能复合体制，除具备导航、着陆功能外，还可实现夜间侦察／瞄准功能。直升机载红外夜视装备法国Sagem公司开发的Euroflir 410系统装备于直升机平台，用于飞行导航、夜间侦察、目标识别和打击指示引导。该系统光电转塔包含了中波红外成像传感器、电视传感器、微光夜视传感器、激光测距机、激光照射器及光斑跟踪器，转塔质量不大于45 kg。配备红外成像传感器具有光学自动变焦功能，电子变倍后最小视场可达0.16°，可以更好地在夜间识别目标。系统除具备地理跟踪、地理指示及地理定位功能外，还具备对目标的成像识别能力，该系统对地面装甲车目标的识别距离为9.5 km，确认距离为5.5 km。战斗机载红外夜视装备F-35飞机的光电系统作为当前最先进的机载光电传感器系统，是典型的战斗机载红外夜视装备，包括光电分布孔径系统（EODAS）和光电侦察瞄准系统（EOTS）。EODAS由6套分布于机身的中波红外焦平面阵列传感器和光窗组成，每个传感器覆盖90°×90°视场，通过图像无缝拼接，为飞行员提供360°球形空域视野，通过对图像进行算法处理，实现昼夜导航、对面目标打击瞄准、对空红外搜索与跟踪、红外态势感知、全空域导弹逼近告警及毁伤效果识别等能力，图1所示为EODAS对地面的大视场显示图像和目标场景标识。EODAS获取的夜视图像和经过处理的识别符号可以叠加到F-35飞机的头盔显示器上，辅助飞行员了解周围态势。图1 F-35飞机EODAS系统观测到的夜间地貌吊舱红外夜视装备图2所示为F-15E战斗机挂装红外夜视设备显示的红外图像。美军从80年代开始，先后装备了多款带有前视红外（FLIR）的吊舱，从最开始洛马公司的“蓝盾”（LANTIRN）吊舱，到最新一代洛马公司的“狙击手”先进瞄准增强型传感器吊舱和诺格公司“莱特宁”吊舱的增强型传感器吊舱。与“蓝盾”吊舱相比，新一代吊舱能显示更清晰的视频图像。此外，这两款吊舱都有能力将这些视频图像信息发送给地面部队，提供重要情报。图2 F-15E战斗机平视显示器上的前视红外画面国外应用情况辅助低空飞行战机在中高空的飞行条件下，很容易被敌方发现和攻击，为了实现作战目的，飞行员会采用低空突防模式对目标进行攻击。当飞机在夜晚低能见度条件下低空飞行时，飞机的飞行环境复杂，驾驶员的视觉能力受到限制，无法快速有效地了解机身外部环境，无法对航迹上的高山、森林等危险目标和障碍进行有效规避，易导致事故发生。飞机着陆飞行员在着陆过程中，由于受夜晚光线暗或雨雾等低能见度天气影响，跑道及其周围指示灯的可视性变差，导致飞行员通过视觉获取的跑道及周围信息不足，无法正常降落。在民用领域，以EFVS和EVS大量应用于民用飞机起飞降落。在军用领域，在不确定战场环境下，不具备民航领域的基础导航定位、传感与地图信息，美军已开展了降级视觉环境缓解（DVE-M）项目。美国的Sierra Nevada公司使用多种传感器实时融合地形、图像和地面障碍数据，然后在EVS的支持下，根据字符系统和指令的引导，为飞行员的飞行路线提供目视标志。罗克韦尔柯林斯公司EVS-3000型辅助着陆系统在飞机平显上叠加的着陆图像如图3所示，根据字符系统和指令的引导，为飞行员的飞行路线提供目视标志。图3 在平显上叠加着陆图像夜间侦察/瞄准现代战争通常选择“月黑风高”的夜晚实施攻击，以最大限度地利用“单向透明”的战场态势，发挥己方红外夜视装备优势。夜间空袭依托机载红外夜视装备，能分清500米之外的目标和几千米之外的山峦、村庄，具有全天候发现、定位目标的能力，提高了飞机的战术使用灵活性和作战效能。技术应用挑战与发展方向机载红外夜视技术应用挑战主要有以下三个方面：（1）作用距离较近图像分辨率和灵敏度是红外夜视装备的重要参数，受制于当前红外夜视技术发展现状，现有机载红外夜视装备存在对目标成像距离相对较近、识别分辨率不高的现状。（2）机载红外夜视设备显示颜色单一现有红外夜视设备的成像会“失去颜色”，单一的颜色显示不利于飞行员对外界环境的视觉感知。一方面，机上显示设备都会变成单色，失去了其原先颜色代表的意义或者起到的作用；另一个方面，会影响外界的灯光使其变成单色，如机场跑道的精密进近航道红、黄指示灯。此外，飞行员持续观察显示器上的白色、绿色图像信息可能会引发视觉疲劳等情况，也不利于飞行。（3）大数据存储与计算资源有限机载红外夜视设备具备了在较大视场下捕获广域动态图像并实现监视的功能，会产生大量数据，目前已有的机载数据存储设备已不能满足需求，尤其是随着大面阵红外夜视设备的发展，会产生更大的数据量，这就要求飞机具有大数据存储的记录设备。随着机载红外夜视新技术纷至沓来，机载红外夜视设备的工作波段不断拓展、视场空域不断增大、可视距离不断提升、新质能力不断健全，逐渐成为军民飞机的标配。机载夜视技术的发展重点集中在以下几个方面：（1）多光谱图像融合不同波段的传感器可满足不同作战场景的需求，短波红外传感器的烟雾穿透能力强，相比中波红外传感器在目标与场景温度差异大的情况下成像效果好，长波传感器在目标与场景温度差异小的情况下具有更好的成像效果，微光传感器的生成图像与可见光图像相仿，更符合人眼视觉观察。通过图像融合技术，将多波段红外成像图像和微光夜视图像合成为一幅图像，这种技术有助于综合发挥微光成像和红外成像两种技术的优势，拓展视觉显示波段范围，使图像纹理细节更丰富，可有效提升机载夜视设备的观察能力。（2）大面阵高清红外成像的应用高性能光电探测器是机载夜视设备的核心，随着半导体集成和工艺等关键技术突破，探测器朝着小像元尺寸、大面阵规格方向发展。小像元能够使探测器小型化、提高系统分辨率、增加探测距离。大面阵探测器的分辨率更高、观察的目标细节更丰富、探测距离更远。目前，在红外探测器方面，雷神公司研发的红外探测器像元达到4096×4096，已成功应用于美国空军天基红外预警系统。将小像元、大面阵探测器应用于机载夜视设备中，更能够实现对夜晚目标的远距离、高清探测。（3）增强飞行视景系统智能化发展机载增强飞行视景系统将在夜间飞行安全领域发挥更加重要的作用，朝着智能感知、人机交互方向发展。增强飞行视景系统可利用传感器对机外场景进行多维信息感知，在探测到跑道、障碍物等威胁目标时，实施智能辅助决策，支持完成各种飞行动作、信息处置，为飞行员提供决策支撑。（4）向主动夜视技术应用拓展随着短波、中波、长波红外激光器技术发展，以及垂直腔面发射激光器（VCSEL）技术发展与应用，在夜间成像基础上融入了激光主动探测，进行三维识别，可在二维图像显示器上显示三维信息。三维视觉成像技术已逐步应用于汽车自动驾驶，后续机载夜视技术也将拓展三维成像识别功能，提供飞行员更多维度信息，进一步增强夜间视觉感知能力。结束语本文对机载红外夜视装备现状进行了综述，介绍了国外典型机载红外夜视装备的技术特点，分析了机载红外夜视技术在辅助低空飞行、飞行着陆和夜间侦察／瞄准方面的应用，讨论了该技术的应用挑战，给出了向多光谱图像融合、大面阵高清红外成像、增强飞行视景系统智能化发展、主动夜视技术应用拓展等方面发展的趋势。

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　　2016年7月8日，工业和信息化部、财政部印发《重点行业挥发性有机物削减行动计划》，提出加快推进落实绿色制造工程实施指南，推进促进重点行业挥发性有机物削减，提升工业绿色发展水平，改善大气环境质量，提升制造业绿色化水平。 /p p 　　2016年9月，环境保护部启动全国338个地级以上城市1436个国家环境空气自动站监测事权上收工作，并于2017年前如期完成了国家环境空气质量监测事权上收工作。 /p p 　　2016年9月22日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于省以下环保机构监测监察执法垂直管理制度改革试点工作的指导意见》，要求强化地方党委和政府及其相关部门的环境保护责任，从四个方面提出了调整地方环境保护管理体制的措施。还就规范和加强地方环保机构和队伍建设、建立健全高效协调的运行机制、落实改革相关政策措施、加强组织实施等方面提出要求。 /p p 　　2016年10月26日，国务院印发《关于开展第二次全国污染源普查的通知》，决定于2017年开展第二次全国污染源普查。全国污染源普查是重大的国情调查，是环境保护的基础性工作。 /p p 　　2016年11月4日，国务院印发《“十三五”控制温室气体排放工作方案》，明确到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%，碳排放总量得到有效控制。非二氧化碳温室气体控排力度进一步加大。 /p p 　　2016年11月7日，环境保护部公布《“十三五”环境监测质量管理工作方案》，提出到2020年，我国要全面建成环境空气、地表水和土壤等环境监测质量控制体系。根据该方案，2016年底前，上收国家环境空气质量监测事权 2017年，在现有基础上进一步完善地表水和近岸海域环境质量监测质控技术体系 2020年，全面建成环境空气、地表水和土壤等环境监测质量控制体系。 /p p 　　作为“十三五”工作方案的附件，同时印发《关于加强环境空气自动监测质量管理的工作方案》，明确了“十三五”期间环境空气自动监测质量管理总体思路和重点任务，是规范全国各级环境空气自动监测和运维机构监测行为、保证监测数据质量的专项指导性文件。 /p p 　　2016年11月10日，国务院办公厅印发《控制污染物排放许可制实施方案》，明确到2020年完成覆盖所有固定污染源的排污许可证核发工作，建立控制污染物排放许可制，实现“一证式”管理。 /p p 　　2016年11月29日，国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，定位“节能环保”为国家加快培育和发展的七大战略性新兴产业之一。 /p p 　　2016年12月5日，国务院印发《“十三五”生态环境保护规划》，对“十三五”期间各大领域的环保战役以及行动计划提出了明确要求，并在规划中对空气、水体和污染排放等各类环境质量提出了约束性和规划性指标。 /p p 　　2016年12月7日，国务院总理李克强主持召开国务院常务会议，通过《中华人民共和国水污染防治法修正案(草案)》，强化地方责任，突出饮用水安全保障，完善排污许可与总量控制、区域流域水污染联合防治等制度，加严水污染防治措施，加大对超标、超总量排放等的处罚力度。 /p p 　　2016年12月11日，中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于全面推行河长制的意见》，“河长制”是落实绿色发展理念、推进生态文明建设的内在要求，是解决我国复杂水问题、维护河湖健康生命的有效举措，是完善水治理体系、保障国家水安全的制度创新。 /p p 　　2016年12月25日，习近平签发中华人民共和国第六十一号主席令，《中华人民共和国环境保护税法》通过，自2018年1月1日起施行。《环保税法》是党的十八届三中全会提出“落实税收法定原则”要求后，全国人大常委会审议通过的第一部单行税法，也是我国第一部专门体现“绿色税制”、推进生态文明建设的单行税法。 /p p 　　2017年2月22日，环境保护部印发《国家地表水环境质量监测网监测任务作业指导书(试行)》，规定了国家地表水网监测任务全过程的操作规程，包括术语定义，样品采集、保存与运输技术要求，现场监测项目操作注意事项，实验室分析测试方法选择，地表水监测项目操作作业指导书，内部质量控制与质量保证要求以及数据处理及报送要求等内容。 /p p 　　2017年2月23日，环境保护部印发《国家环境保护“十三五”环境与健康工作规划》，提出建立环境与健康监测、调查和风险评估制度及标准体系，增强科技支撑能力，创新管理体制机制，提升环境决策水平，壮大工作队伍，推动公众积极参与并支持环境与健康工作。 /p p 　　2017年3月1日，环境保护部印发《国家环境空气质量监测网城市站运行管理实施细则(试行)》《国家环境空气质量监测网城市站自动监测仪器关键技术参数管理规定(试行)》，以适应监测事权上收后环境监测管理的新要求，规范国家环境空气质量监测网城市站运行和维护，保障环境空气监测数据准确可靠。 /p p 　　2017年3月5日，国务院总理李克强在第十二届全国人民代表大会第五次会议上作政府工作报告，部署了2017年九大工作任务，其中之一是加大生态环境保护治理力度。 /p p 　　加快改善生态环境特别是空气质量，是人民群众的迫切愿望，是可持续发展的内在要求。必须科学施策、标本兼治、铁腕治理，努力向人民群众交出合格答卷。 /p p 　　2017年3月23日，环境保护部发布了《核安全与放射性污染防治“十三五”规划及2025年远景目标》，规划提出，“十三五”时期，我国将加强辐射环境监测能力，完善国家辐射环境质量监测网，推进国控辐射环境质量自动监测站建设。 /p p 　　1.2行业发展概况 /p p 　　1.2.1行业调查情况说明 /p p 　　为了了解环境监测仪器行业的发展状况，中国环境保护产业协会环境监测仪器专业委员会通过企业自行录入的方式，统计分析了2016年环境监测仪器行业的发展状况。共有61家企业参与了本次的调查工作，这与2015年参与调查的企业数量(2015年为62家)基本一致。其中，国内企业为55家，约占统计总数的90% 外资企业为6家，约占统计总数的10%。企业类型涵盖了环境监测仪器的制造商、集成商以及服务商等，重点对“企业年度基本情况”“企业年度生产情况”以及“企业年度销售情况”共三大类进行统计分析 监测仪器类别包括环境空气监测仪、烟尘烟气监测仪、水质监测仪、颗粒物采样器以及数采仪共5大类。在环境监测行业内各个领域的主要骨干企业，国内各个省市的市场占有率较高的企业均参与了本次调查，具有充分的行业代表性。 /p p 　　1.2.2行业总体发展状况 /p p 　　(1)环境监测产品市场销售情况 /p p 　　2016年，我国共计销售各类环境监测产品40,863台(套)，同比2015年增长了6.2%(见图1)，这充分体现了随着“十三五”环保规划的出台，以及在各项新的环保政策的指引下，环境监测仪器行业的市场得到了稳步发展。在参与调查的五大类产品中，除水质监测设备外，其余四大类产品的销售量均比2015年有了显著增长。其中，烟尘烟气类监测设备共销售15,061台(套)，同比增长11.0% 环境空气类监测设备共销售4611台(套)，同比增长21.1% 采样器设备共销售4614台(套)，同比增长45.1% 数据采集设备共销售了6193台(套)，同比增长24.3%。在《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》的指引下，相信在未来几年内，针对烟尘烟气类监测设备的更新换代，依旧会有广阔的市场空间。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/e5d30b01-776d-47dc-9dac-0466f9dc97a5.jpg" title=" 图1.jpg" / /p p 　　2016年1月1日，修订后的《中华人民共和国大气污染防治法》正式施行，其中规定了县级以上地方政府环境保护部门需要开展大气环境质量和大气污染源监测，省、自治区、直辖市的大气环境质量改善目标以及大气污染防治重点任务完成情况也将纳入考核。随着一系列政策的出台，也间接刺激了对于环境空气类监测设备、颗粒物采样器以及数采仪等设备的需求。 /p p 　　然而水质监测设备在2016年仅销售了10,384台(套)，同比下降了19.8%，主要体现在氨氮分析仪、溶解氧(DO)仪以及浊度仪销售量的下滑，其中氨氮分析仪销售量下降的比重最大，主要体现在河北、河南等省份。受到“2+26”城市大气污染治理任务前期的影响，很多相关省市将现有财政的重点转向大气监测，而忽略了对于水质监测的投入。同时，由于绝大部分省市已基本建成了地表水国控网监测，因此同之前的大批量的设备需求相比，更多的需求是对原有设备的更新与改造。不过，随着《水污染防治行动计划》《“十三五”国家地表水环境质量监测网设置方案》等一系列政策的推动，相信在不久的将来，水质监测设备的销量依旧会有相当大的市场空间。 /p p 　　2016年，全行业的总销售额突破了64亿元，同比增长了1.59%(见图2)。作为环境监测行业内的3家上市公司及龙头企业，北京雪迪龙科技股份有限公司、聚光科技(杭州)股份有限公司、河北先河环保科技股份有限公司2016年度环境监测设备的销售额共计达到23.3亿元，同比增长了20.7%。这三家企业的总销售额占全行业总销售额的比例，也由原来的30.6%提升至36.4%。随着环境监测行业的快速发展以及市场竞争的激烈，大型企业由于自身的技术优势、品牌影响力、成套的解决方案及服务的多样化，再加上诸如PPP等多种新型商业模式的兴起，必将占领越来越多的环境监测产品市场份额。 /p p 　　2010~2016年我国环境监测产品年销售额以及行业龙头企业销售占比见图2。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/19d5679b-5233-45cd-a56c-77da2eb985a7.jpg" title=" 图2.jpg" / /p p 　　(2)环境监测行业结构 /p p 　　调查数据表明，2016年，我国环境监测仪器在产品结构方面，销售量占比最大的仍然是烟尘烟气监测设备，占总体市场销量的36.9%。水质设备、数采仪、环境空气监测设备以及采样器分别占比25.4%、15.2%、11.3%和11.3%(见图3)。从地区销售情况来看，随着各领域环境测点在全国范围内全面铺设，产生了对环境监测设备的巨大需求空间，其中京津冀地区的销售量占到了总销售量的38.1%，销售量由2015年的10,777台(套)增长至2016年的15,575台(套)，同比增长了44.5%。2015年12月30日，京津冀就环境问题出台了《京津冀协同发展生态环境保护规划》，尽管近期京津冀及周边地区的大气环境质量有所改善，但仍然是我国大气污染最重的区域。随着网格化监测等手段的全面引入，相信京津冀地区对于环境监测设备的需求量，从全国范围内来看，在一段时期内仍能维持一个较高的占比，这也从侧面体现出我国环境监测行业销售区域间仍存在发展不平衡的状况(见图4)。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/1c1b4d46-bc82-439f-ad6f-7f51049c57a2.jpg" title=" 图3.jpg" / /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/c914366a-cfcd-4ec8-924e-8d7389ec8528.jpg" title=" 图4.jpg" / /p p 　　此外，随着国家的大力支持以及产业规模的不断扩大，环境监测仪器行业的从业人数从2015年的9526人增长至2016年的10,861人，同比提高了14.0%(见图5)，其中硕士以上高学历人才的总数与2015年相比，增长了5.7%，体现了在“十三五”的环保规划下，环境监测行业得到了更多人才的关注。随着高端人才的不断涌入，将带动行业整体技术水平的不断提升。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/b927efab-9724-4769-ab89-7cadd8890dcc.jpg" title=" 图5.jpg" / /p p 　　2环境监测仪器行业发展趋势 /p p 　　2.1未来发展趋势预测 /p p 　　2.1.1环保监测监察执法“垂直管理”改革，环境质量改善监管集中可控 　　全国省以下环保机构监测监察执法垂直管理制度改革试点，是我国环境治理的一项重大制度创新 从变革环境治理基础制度入手，解决制约环境保护的体制机制障碍，标本兼治加大综合治理力度，推动环境质量改善监管对象集中可控。2017年是大气污染防治行动计划考核年，监测数据客观、真实、准确直接关系到对各地落实“大气十条”、改善环境质量和大气污染防治成效的考核与评价。 /p p 　　根据环境保护部的部署，环保垂改积极稳妥推进，河北、上海、江苏、福建、山东、河南、湖北、广东、重庆、贵州、陕西、青海等12个省市提出了改革试点申请并进入改革阶段。试点省份将于2017年6月底前完成制度改革，非试点省份将于2018年6月底前完成制度改革，实行环保垂直管理有利于打破地方“保护圈”，保证环境执法的公正性和执行力，提高监测数据的真实性和准确性，推动监测行业发展。 /p p 　　2.1.2加强污染源监测，推进公众监督与环保监管 /p p 　　正在开展的第二次全国污染源普查，掌握各类污染源的数量、行业和地区分布情况，了解主要污染物产生、排放和处理情况，建立健全重点污染源档案、污染源信息数据库和环境统计平台，对于准确判断我国当前环境形势，制定实施有针对性的经济社会发展和环境保护政策、规划，不断改善环境质量，加快推进生态文明建设，补齐全面建成小康社会的生态环境短板具有重要意义。 /p p 　　同时，环境保护部近日印发《排污单位自行监测技术指南总则》《排污单位自行监测技术指南火力发电及锅炉》《排污单位自行监测技术指南造纸工业》三项环境保护标准。“总则”对自行监测的一般要求、监测方案的制定、监测质量保证与质量控制、信息记录和报告要求等作出明确规定。排污单位自行监测将进一步健全公众参与监督的机制并逐步建立群众监督与环保监管联动机制，有助于形成排污者如实申报、监管者阳光执法、社会共同监督的良好环境治理氛围。 /p p 　　2.1.3健全环境监测标准，促进监测仪器更新换代 /p p 　　针对环境空气自动监测方法规范不健全的问题，环境保护部相继印发了《国家环境空气质量监测网城市站运行管理实施细则(试行)》《国家环境空气质量监测网城市站自动监测仪器关键技术参数管理规定(试行)》《环境空气自动监测标准传递管理规定(试行)》三项管理制度，以指导环境空气自动监测的运维和质量控制工作。 /p p 　　另外，环境保护部发布的《国家环境保护标准“十三五”发展规划》提出，“十三五”期间将发布约800项环保标准，包括质量标准和污染物排放(控制)标准约100项，环境监测类标准约400项，环境基础类标准和管理规范类标准约300项，涉及18项环境监测仪器与设备标准。其中，空气、固定污染源、颗粒物、气态污染物、臭氧、恶臭、二英、水质、土壤等环境监测技术规范将进行制、修订。 /p p 　　2.1.4环境服务业发展模式，正在发展根本性转变 /p p 　　近些年来，“谁污染谁治理”正逐步转变为“谁污染谁付费”，将治理委托给第三方，生产者专事生产、治污者专事治污，让专业的人做专业的事。第三方治理模式已在我国燃煤电厂脱硫脱硝领域得到试行，并取得显著成效。目前，在工业园区和重点行业，正在积极推行环境污染第三方治理模式。 /p p 　　在环境公共领域，政府由购买环保产品、设备和工程向购买环境服务和环境质量转变。购买服务和质量是环境服务业发展模式的创新点，只有取得了既定的环境效果，用户才会付费给环保企业。例如监测事权上收后，中国环境监测总站将国家网委托给社会环境监测机构运维。同时政府大力推广特许经营、PPP等模式。全国首个环境质量监测PPP项目——广西区环境物联网(空气质量监测站)PPP项目，打破了行业传统模式。有机遇就会有挑战，新模式将在相当长的一段时期内处于磨合调整阶段。 /p p 　　2.2行业热点预测 /p p 　　2.2.1“总理基金”助力大气污染防治 /p p 　　近几年雾霾成了百姓心中的一个痛点，严重影响了大家的生活。2017年全国两会期间，国务院总理李克强承诺，国家将设立大气污染成因研究专项基金，不惜重金组织最优秀的相关科学家攻关，抓紧把雾霾形成的未知因素找出来，使治理雾霾更加有效。 /p p 　　据环境保护部透露，为理清城市空气质量数据及污染来源，已将京津冀及周边重点区域“2+26”城市(2指北京市和天津市，26指河北省石家庄、唐山、保定、廊坊、沧州、衡水、邯郸、邢台，山西省太原、阳泉、长治、晋城，山东省济南、淄博、聊城、德州、滨州、济宁、菏泽，河南省郑州、新乡、鹤壁、安阳、焦作、濮阳、开封等26个城市)按照3km× 3km划分网格，共计36,793个。 /p p 　　2.2.2“河长制”促进治水常态化 /p p 　　在十二届全国人大第五次会议上，李克强总理提出，全面推行河长制，健全生态保护补偿机制。“河长制”即由中国各级党政主要负责人担任“河长”，负责辖区内河流的污染治理。通过河长制，让被肆意污染的河流，变成悬在“河长”们头上的警钟，在中国“水危机”严峻的当下，营造河清水洁、岸绿鱼游的良好生态环境。 /p p 　　全面落实“河长制”，促进治水常态化。首先要完善地表水环境监测网络，建立环境监测与监管联动机制，实施水质在线监测与执法同步。此外，2016年环境保护部提出全国31个省(区、市)的338个地级及以上城市参与水环境质量排名，这将进一步加强各地政府对水质监测的重视。 /p p 　　2.2.3“土十条”实现监测网络全覆盖 /p p 　　国务院印发的《土壤污染防治行动计划》，明确提出开展土壤污染调查，掌握土壤环境质量状况。环境监测是环保工作的基础，监测数据既是科学评价环境质量、摸清底数、实现土壤环境分级分区管理、保障环境安全与公众健康的基础，也是考核政府土壤污染防治工作成效的重要依据。因此，科学实施“土十条”依赖于全面、准确的土壤环境监测。 /p p 　　“土十条”提出：2017年底前，完成土壤环境质量国控监测点位设置，建成国家土壤环境质量监测网络，充分发挥行业监测网作用，基本形成土壤环境监测能力。2020年底前，实现土壤环境质量监测点位所有县(市、区)全覆盖。根据2017年中央财政预算，土壤污染防治专项资金与去年相比增加21亿元，总额破百亿达到112亿元，该专项资金增加了土壤污染现状调查、土壤环境监管能力建设、污染土壤修复治理等方面的支出。 /p p 　　2.2.4“VOCs排污收费”拉动市场需求 /p p 　　2016年1月19日，环境保护部印发《关于挥发性有机物排污收费试点有关具体工作的通知》，随后，各地纷纷出台自己的排污收费政策。截至2017年3月，北京、上海、江苏、安徽、湖南、四川、天津、辽宁、浙江、河北、山东、山西、海南、湖北、福建和云南共16个省(直辖市)陆续公布了排污收费政策。 /p p 　　与排污收费政策相配套，多省份(直辖市)出台了在线监测相关制度，要求在石油化工、包装印刷等行业安装VOCs在线监测设备。高收费率和严要求将进一步促进企业减排，拉动VOCs监测市场需求。 /p p 　　2.2.5“智慧环保”整体解决方案，受到各地政府欢迎 /p p 　　随着“互联网+”的快速发展，我国生态环境建设工作进入了以更加精细和动态的方式实现环境管理和决策的智慧环保时代。智慧环保就是基于数字环保平台、在线监测监控网络、环境应急指挥系统，融合了物联网、云计算、多网融合等多种技术方案，通过实时采集污染源、环境质量、生态、环境风险等信息，构建全方位、多层次、全覆盖的生态环境监测网络。 /p p 　　全面实施“智慧环保”整体解决方案，才能真正实现环境监测的现代化和智能化、实现环保信息化技术的标准化和产业化、探索环保运营的市场化和社会化。政府高度重视智慧环保的发展，预计在“十三五”时期，智慧环保有望获得加速发展。 /p p 　　2.2.6监测事权上收，环境监测运维市场，迎来新的爆发期 /p p 　　2016年环境保护部完成全国338个地级以上城市1436个国家环境空气自动站监测事权上收工作 并启动了全国地表水2767个国控断面监测(其中1940个为考核断面)事权上收的试点工作，均由中国环境监测总站直接管理。 /p p 　　监测事权上收后，城市环境空气质量监测采取委托社会环境监测机构运维的模式开展 地表水环境质量监测采取委托社会环境监测机构监测(运维)或流域上下游环保系统监测机构联合监测的模式开展 土壤环境质量监测采取地方环保系统环境监测机构采样，由中国环境监测总站委托有能力的实验室集中制样、贴标和分析的模式开展。例如2017年3月3日，中国环境监测总站对国家水环境质量监测网水质自动监测站全部站点的第三方运维开始招标，总预算金额达14,625万元。 /p p 　　3环境监测仪器行业发展建议 /p p 　　3.1大环保走向大生态，顶层设计始终以环境质量改善为目标 /p p 　　为大生态创造良好的发展环境是政府部门在新时期的新任务，为此有关部门要重视绿色环境建设，充分理解“两山论”，把管理和执法做到实处，实现生态质量稳步提高。 /p p 　　大气监测的发展已经与烟气治理同等重要，水环境的防治从“末端”到“全流域”，土壤修复和固废处理齐头并进，环保生态体系逐步清晰和完善，引导迈向智慧环保方向，充分运用移动互联网、大数据、云计算等新一代信息技术蓬勃发展的契机，呼吁企业走联盟式发展、开创多种功能应用业务。 /p p 　　3.2“十三五”期间着重体系建设，成为监测技术的好抓手 /p p 　　2016年11月，环境保护部印发环境监测行业纲领性文件《“十三五”环境监测质量管理工作方案》和《关于加强环境空气自动监测质量管理的工作方案》，为大气、水和土壤监测提出了具体阶段性目标，标志着政府部门已经将环境监测提升到与大气、水务、固废等同等重要的地位，意味着环境监测已成为环保行业重要的细分领域。未来，环境保护部将依据“方案”，推动出台《环境监测条例》，加快修订《环境监测管理办法》《环境监测质量管理办法》等相关政策性文件，以满足新形势下环境监测质量管理的需要。 /p p 　　环境监测愈发受到关注，政策频出带来发展机遇。环境监测作为环境治理和环境管理的基础，为各项标准提供评判依据，能够辅助政府的监管，越来越多地受到政府和公众的重视。这些政策必将推动环境监测网络的建设，监测远程化、智能化的实现以及生态环境的科学决策和精准监管的加强。 /p p 　　3.3政府财力支持，助力环境监测科技持续健康发展 /p p 　　从国家层面上，国家自然科学基金项目可以继续支持“十三五”环境监测科技工作 从地方层面上，可以结合国家需求和本地重点工作推动地方科技专项和科技计划。 /p p 　　环境监测科技工作导向已从“监测科研可以帮助监测工作解决什么问题”转变为“国家需要监测科研做什么”。各层次各细分领域的科技力量形成了完整的环境监测科技体系，全面推进环境监测业务工作。国家从研发上支持税收和财政，对企业的长足发展提供了重要的物质保障。 /p p 　　3.4培育人才，放眼国际化大背景的发展理念 /p p 　　环保行业人才应主动适应外部环境的变化，牢固树立大局意识和服务意识，积极拓展系统内外合作，剖析机理，解决难点，逐步开创国家需求大背景下的环保工作。 /p p 　　3.5企业专注自身建设，全面实现业务能力升级 /p p 　　外资或进口依然占据部分细分领域的市场主导地位，并不断渗入中低端领域，市场环境依然严峻，部分国内企业产品高端供给不足，质量不过硬，影响用户的认可度和信任度，产业转型升级的任务更加繁重。受市场环境偏紧和经营成本较高的双重挤压，企业盈利能力受阻，产能过剩苗头显现。创新能力弱、技术对外依存度较高的问题依然存在。环保行业在向平台化、多元化发展，数据服务新模式下的水质监测奠定中期发展动力，土壤监测业务长期发展空间广阔，企业可寻求国内外的气、水、土等监测市场机遇，选择性地拓展运营业务、第三方检测业务，实现差别化布局、全面升级重点业务，作精、作深、作特，构筑工匠精神。 /p p 　　3.6探索商业模式，筑建利益护城河 /p p 　　节约型的行业加重了盈利的难度，企业应对新事物保持敏感，抓住机遇，充分利用新动力，挖掘属于自己的商机，开拓新商业模式。　　PPP已经成为解决我国未来环保产业投资问题的重要渠道，其可以把用户的精力解放出来，让专业的第三方做技术监测服务 减轻用户的经费压力，改买设备为租赁使用。这样仍可以满足上报数据达标，实现环境质量整体改善。当然，执行过程中出现的一些问题将有赖于各地政府与有关企业探索创新，逐步解决。 /p p 　　3.7积极响应“一带一路”生态环境保护合作规划 /p p 　　“一带一路”沿线国家多为发展中国家和新兴经济体，普遍面临工业化和城镇化带来的环境污染、生态退化等多重挑战，加快转型、推动绿色发展的呼声不断增强。生态环保合作是实现区域经济绿色转型的重要途径。 /p p 　　中国企业取得了一些经济发展和生态保护相平衡的成功经验，能最大限度减少对生态环境的影响，积极响应“一带一路”规划能让企业自身也能得到长足发展，还可让环保业务走出去，在全球配置资源，组团参与国际市场竞争。 /p p 　　3.8企业加强合作、自律 /p p 　　2016年是实施“十三五”规划的开局之年，随着结构调整的深入推进，行业面对复杂多变的国内外经济环境，市场竞争依然惨烈，企业应避免恶性竞争，避免一味打价格战而影响了行业健康发展。 /p p 　　环境监测已成为环保领域的刚性需求，未来环保行业的一大重点是前端监测，做好服务，一定能在不远的将来迎来发展机遇，完成战略转型，实现以装备制造为主向以环境服务业为主的转变。 /p p br/ /p

李昌厚(中国科学院上海生物工程研究中心 上海 200233)　　由于科学仪器是“四两拨千斤”的产业，发展前景非常广阔。基于它在国家的科技、经济、国防、民生和社会发展中战略地位的重要性，在“农、轻、重、海、陆、空、吃、穿、用”各行各业，无所不在，无所不有。所以，加速科学仪器产业发展已成为世界各国关注的重点之一。本文简单介绍我国科学仪器和应用发展的有关情况。　　一、分析仪器的主要发展趋势和方向(潮流)　　近10多年来，由于纳米级的精密机械研究成果、分子层次的现代化学研究成果、基因层次的生物学研究成果、特种功能材料研究成果和全球网络技术推广应用成果等一大批当代最新技术成果竞相问世，使得全球科学仪器领域发生了根本性的变革。　　1、分析仪器发展的趋势(方向)：　　目前国际上的科学仪器发展总体上呈现出以下的发展趋势：　　1)检测原子、分子和组份的仪器向多功能、智能化、网络化方向发展 　　2)进行分离、分析的仪器向多维分离和分析方向发展 　　3)生命科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展 　　4)检测复杂组份样品的仪器向联用分析仪器方向发展 　　5)用于环境、能源、农业、食品、临床检验的仪器向专用、小型化方向发展 　　6)样品前处理仪器向专用、快速、自动化方向发展 　　7)用于国防和生命科学的仪器向集成化、微型全分析系统方向发展 　　8)监控工业生产过程的分析仪器向小型化、在线分析、原位分析方向发展。　　2、分析仪器的发展潮流　　微型、微量、快速、专用、在线检测是目前国际上分析仪器的主要发展方向或发展潮流：　　微型：应用需求 便携、占地方小 　　微量：应用需求 兔子耳窝2微升液体要求做一个方法研究 　　快速：应用需求 疾控应急、食物中毒、车载、网络实验室 　　专用：应用需求 流水线、环保、食品 　　在线：自动化仪器发展的需要 特别是水质检测，每年10亿RMB的市场 　　因为研发出的仪器是给使用者用的，所以，分析工作者的需求是：微型、微量、快速、专用、在线；所以，分析仪器的发展方向也是微型、微量、快速、专用、在线。　　这些方向或潮流，是现代分析仪器研发工作者应该重视的问题之一。　　科学仪器是一种高科技产品，它受益于采用各种前沿技术的最新成果，同时也面临各种前沿技术不断地创新和发展的挑战。可以预测，随着信息科学、生命科学、材料科学、能源科学、海洋科学、空间科学、环境科学、民生科学和公共安全科学的发展，以及新技术的不断出现，科学仪器会在微型、微量、快速、专用、在线等方面将不断的创新、不断发展。　　二、分析仪器及其应用发展的特点　　1、分析测试对象发生了战略转移，对分析仪器提出了更高的要求　　众所周知，五十年代以前的分析测试，主要是无机化学领域的定量分析，七十年代前后的分析测试，则以成分分析为主，同时结合结构分析。目前的分析测试，已发生了很大变化，已突破了传统的分析测试专业界限，涉及到现代科学技术的各个领域。　　近几年来，国际上高新技术的发展日新月异，令人眼花缭乱，其中最有代表性、最核心和最能代表未来方向的高新技术有六个方面，它们被科学家们称之为六大技术群，即信息技术群、新材料技术群、新能源技术群、生物技术群、海洋技术群和空间技术群。这六大技术群，都离不开现代分析测试技术。　　1)信息技术群：它是新兴技术群体的核心和先导，是未来世界的中枢神经系统。但信息技术群中所有仪器设备材料的光、机、电、磁学等性能和成分、结构分析测试都离不开现代分析测试仪器 　　2)新材料技术群：它是新兴产业的基础，被称为技术发展的骨骼的肌肉组织，但不论有机材料还是无机材料，其结构分析，特别是微观、亚微观结构分析、功能材料分析、微量杂质含量的分析等，都必须依靠现代分析测试仪器。　　3)新能源技术群：是替代传统石油、煤等燃料能源的途径，是未来社会物质运作的动力源泉，相当人体的心血管系统，但它的每一细小环节，都少不了分析测试。　　4)生物技术群：是前沿科学中的前沿，是利用生物体及其组织和功能的全新领域，开发前景广阔。但生物体及其组织和功能的开发研究、复杂体系的分离、生物大分子的测试、生物活性的测试、空间构象的测试等都必须要有分析测试仪器。　　5)海洋技术群：是充分利用和开发占地球表面71%的海洋和海底资源的现代手段，但海洋和海底物质资源的提纯、分离等，都涉及到现代分析测试仪器。　　6)空间技术群：是当今科技发展的伟大象征，是探索地球、太阳系、银河系、乃至整个宇宙的新起点，但空间技术中的新材料和太空物质资源的开发研究等，都与分析仪器发展密切相关。　　综上所述，纵观当今世界上科技发展的现状和世界分析测试技术发展的历史，人们会深深认识到现代分析测试技术领域已发生了巨大变化，出现了一个明显的特点，那就是分析对象已经发生了战略性的转移，已经从过去的成分分析和一般的结构分析，发展到了趋向于从微观和亚微观结构这两个层次上去寻找物质的功能与物质结构之间的内在关系，寻找物质分子间相互作用的微观反应规律。同时，要求进行快速、准确的定性和定量分析。可以说，分析对象的战略转移对分析仪器的要求进一步提高，或者说分析仪器必须适应分析对象的战略转移，这是现代分析仪器和应用发展的第一个特点。　　2、分析测试技术的难度明显增大，分析仪器必须相适应　　随着现代分析测试对象的战略转移，分析测试研究的深度、广度和难度都发生了很大的变化，特别是当今的分析测试技术的难度，比过去有明显增大。纵观世界上分析测试技术领域的现状，可以明显看出，当今世界上分析测试技术的主要难点集中反映在以下三个方面:第一，大分子的分析测试 第二，复杂体系的分析测试 第三，动态分析测试。　　所谓大分子的分析测试，主要指生物分子的微量提纯和分离、结构的测定(一级、二级、三级结构测定)、表征生物大分子活性的空间构象的测定、细胞的骨架、细胞膜、受体细胞等的测定等等。这些都是当代分析测试技术中的难点。　　所谓复杂体系，主要指材料科学。材料科学本身就是复杂体系，再加上添加剂、辅助剂等就更加复杂。有时只要万分之几或十万分之几的添加剂，就可以改变材料的全部特性，如离子束注射技术就是如此，只需在材料中注入极少量的离子，材料的机械、电子、光学、磁学等特性就会发生极大的变化。例如，目前全世界一致公认，人工心脏瓣膜的最好材料是热解碳，但它有凝血性。热解碳做成的人工心脏瓣膜装入人体后，病人必须长期每天吃药，以使血液流过人的心脏时，不产生血栓，否则会导致生命危险!但吃药后，又有副作用，尤其对有生育能力的人影响极大。为此，我国的科技工作者，用离子束注射热解碳，再用它做成人工心脏瓣膜，就可提高抗凝血性，所以装入人体后，可以不吃药。这是一个有重大意义的课题，但其分析测试工作的难度很大，既要作离子束注射后热解碳的材料分析，又要作动物乃至人体的血液相溶性分析测试，工作量巨大，要求很高 又如无机大分子，有机高分子和簇类物质(原子、分子簇，即人们所讲的纳米材料)的聚合态结构研究，特别是其三维分子结构、低维分子结构、分子取向度、表面结构等的分析测试，都属于材料科学的难点。并且，这些方面的分析测试工作都属于当代材料分析测试技术中的热点。人们正在开展纳米结构半导体发光材料的研究，这是材料科学中一个有重大意义的课题，但其分析测试非常困难。因要寻找晶粒在一定程度上可控的纳米薄膜，以制备高致密度、与衬底有高结合力的纳米晶粒薄膜，故分析测试工作量很大，且难度非常大。这项工作在微电子学中有重大意义。　　还有，现代分析测试技术中，往往要求快速、准确的解决被测对象中某些组分的含量，如钢铁、冶金、机械等行业中最普遍，而又是最重要的C、S、Mn、Si、P等含量的现场、快速、实时的分析测试就是如此，这些实时的现场快速分析测试，也是相当难的。　　所谓动态测试，主要指的是反应动力学。在对亚稳态、分子、离子、自由基等物质的实时分析测试时，全部要求在动态过程中进行。就拿一个简单的化学反应来讲，一般我们知道的是反应后的结果产物，分析测试的也是反应结束后的最终产物。但若要知道反应过程中，任何一个△t时间上的具体细微信息，就相当困难了。如果是一个复杂体系的动态测试，那就更难了。　　综上所述，分析测试的难度明显增大，对分析仪器的要求就会提高。这是现代分析仪器和应用发展的第二个特点。　　3、现代分析测试技术涉及的专业面越来越广　　随着分析对象的战略转移，分析测试技术涉及的专业也发生了变化。因为要寻找物质的功能与物质的结构间的内在关系，要寻找物质分子间相互作用的微观反应规律，要快速、准确的测定成分和结构，首先要解决的就是要得到物质的有关信息。因此，如何获得信息，是解决分析测试问题的首要前提，信息获得就成了分析测试的重要基础。而现代科学仪器是信息的源头，它包含许多基础科学和应用学科方面的内容，包含许多边缘科学、交叉学科、实验技能知识。现代分析测试技术必须依赖于现代科学仪器。分析技术涉及的面越广，对仪器的要求就越高。这是现代分析仪器和应用发展的第三个特点。　　4、要求分析仪器制造者和使用者，越来越重视仪器学理论　　由于分析对象转移、难度增大、涉及的面更广，做仪器和用仪器的人就需要有理论支撑，这个理论就是仪器学理论。仪器学理论是一种综合性学科的理论，是一门涉及到多个领域的、复杂的、交叉的、边缘学科的理论，是涉及到光学、机械学、电子学、计算机、应用等各个领域的理论，特别是现代分析仪器，都离不开这些方面。　　仪器学理论是一切科学仪器研发者、生产者、使用者，是最基本、最重要的理论之一。　　目前，很多仪器设计者没有重视仪器学理论，往往出现数据不准确或发生疑虑时、分析数据与文献值不一致时，大家就不知所措!如：当试样很稀或很浓时，分析误差很大!但是中等浓度时，分析误差就正常，为什么?这个问题很多人不清楚!因为，从仪器学理论来讲，所有根据比耳定律设计的分析仪器，都只能适用于一定浓度 噪声N都是限制被分析样品浓度下限的。根据仪器学的S/N理论：信号S一定，噪声N大，则仪器S/N就小、灵敏度就低。同时仪器的分析测试误差就会大。而杂散光SL是限制被分析样品浓度上限的，试样很浓时，浓度与吸光度不成正比、就偏离比耳定律，分析误差就会很大。如果有人要求用UVS检测0.0004Abs的样品，这是违背仪器学理论的。目前世界上最好的UVS，美国Varian的6000i，其BF(基线平整度，表征仪器全波长范围内的每个波长上的噪声)为± 0.001 Abs，仪器的噪声都比0.0004Abs大几倍，根本不能检测0.0004Abs的样品。所以，懂了一点仪器学理论，你才会知其然，也知其所以然，才会当仪器出现误差大、不稳定、重复性差等问题时，能够解释或顺利解决。所以，越来越需要和重视仪器学理论是现代分析仪器和应用发展的需要，也是现代分析仪器和应用发展的第四个特点。　　5、分析仪器制造者和使用者结合越来越紧密　　分析仪器是给仪器分析工作者使用的，因此仪器分析工作者对分析仪器的要求是“好用” 所谓“好用”，就是分析仪器要稳定可靠 而所谓稳定，就是漂移小、重复性好 所谓可靠，作者在30年前提出，应分为狭义和广义两种。狭义可靠性主要指分析仪器的故障率，它不能全面完整的表达可靠性的内涵。仪器故障不出，但是，分析测试的数据不准，这是最大的不可靠。所以作者提出了广义可靠性的定义，即指分析仪器的可靠性，主要指分析测试数据的准确度高、稳定性好、故障率低和售后服务好。因此，分析仪器的优劣，要在分析测试工作中检验，应由仪器分析工作者来评价。使用者是裁判员，分析仪器的好坏，必须要经过分析测试实际使用的检验后才能下结论!由于许多分析仪器研发、制造工作者，不了解使用者如何使用分析仪器，不了解使用者的思路，导致做仪器和用仪器的人脱节，互不沟通。所以，做出的分析仪器有时不大好用，甚至不好用，这是造成我国分析仪器落后的主要原因之一。所以，分析仪器制造者如果离开使用者，就没有目标。　　一台(或一种)新的分析仪器问世，必定是来自仪器分析工作的需要或仪器分析工作的实践。许多分析仪器都来自应用实践的需求。如：八十年代中期，中科院上海有机化学研究所的知名有机化学家汪猷教授在核酸的研究中发现：五种核苷中有的对UVS有吸收，有的对UVS没有吸收 有的有天然荧光，有的没有天然荧光 国外用HPLC分析测试时，往往用两种检测器(紫外、荧光)串连检测，这样，会使峰形扩散，降低灵敏度。当时，汪猷教授提出，能否研制一种紫外/荧光同时检测(记谱)的HPLC检测器?作者根据他的要求(实践需要)，在他的启发下，与他紧密结合，很快发明了一种紫外可见分光光度计和荧光光度计一体化设计、一机两用的多功能新型仪器。它作为HPLC检测器，只需要8微升样品，一次进样，就可得到试样的紫外和荧光两种信息。该仪器大大减少了试样的扩散，具有很高的灵敏度。并且一次进样，可将五种核苷中的发荧光和不发荧光、有紫外吸收和没有紫外吸收的核苷区分开。该仪器1988年获得了国家发明奖，至今还未见国外报道过同类仪器。这就是分析仪器来自分析测试工作实践的一个很好的典型例子。我们的仪器研发人员应该重视研发仪器与使用仪器的关系。要走出去，向用户学习。从他们那里吸取营养、拓宽思路。　　还有，诺贝尔化学奖得主之一是日本岛津公司的田中耕一，他之所以能得诺贝尔化学奖，主要是他提出了“基体辅助激光解吸质谱法”，这是一种对生物分子进行确认和结构分析的新方法。他用激光照射成团的生物大分子，成功的将生物大分子完整地相互分开，并电离，再用飞行时间质谱来测量。这一发明解决了世界上两大难题：第一，解决了成团的生物分子的结构和成份不受破坏地拆成单个分子的难题 第二，解决了用飞行时间质谱来测量分子量大到50-60万的生物大分子的难题。这一发明，使人类可以通过对蛋白质的详细分析，从而加深对生命进程的了解，使新药开发发生了革命性的变化，并在食品控制、癌症的早期诊断等领域有广泛的应用!我们可以设想一下：如果没有先进的激光仪器和先进的飞行时间质谱仪器，田中耕一能发明“MALDI-TOF-MS”方法吗?他能得诺贝尔化学奖吗?回答是不能。　　以上事实，足以说明仪器分析工作者(用仪器)与分析仪器(生产仪器)之间的关系。更能说明分析仪器与仪器分析必须紧密结合、相互沟通、相互促进，这个问题，必须引起广大分析仪器工作者的极大关注。这是当前世界分析仪器和应用发展的显著特点之五。　　6、正在朝着联用技术方向大发展　　联用技术的迅速发展，是当前国际上分析仪器及其应用发展的热门话题之一。很多工作，某一种技术解决不了，但是，两种或多种技术联用就迎而解了。例如：单纯一台薄层扫描仪器或单纯一台拉曼光谱仪器都不能解决的问题，二者联用(薄层扫描仪起分离作用，拉曼光谱仪起检测作用)，问题就很容易解决了，这对复杂体系、中药的分析等特别有意义。又如：FIA(流动注射分析)与AAS联用、ICP-MS、LC-MS、GC-MS等等均系如此。所以，联用技术发展，在集成创新方面将有广阔的前景，它是现代分析仪器及其应用发展的显著特点之六。　　三、有关问题　　1、再次希望分析仪器和应用行业的广大科技工作者注重学习，要特别重视仪器学理论、要不断注意扩大自己的知识面、多参加各类专业学术会议、多看文献、重视与同行之间的交流、不断提高和充实自己。特别是仪器使用者，一定要注意研究影响分析误差的五大主要因素及其排除方法(作者将另文论述)。　　2、建议大家参考以下几本书。这些书的内容都具可操作性。因为作者在大学里学仪器，毕业后，50多年来一直使用仪器、研发仪器、维修仪器。这些书是作者的经验教训总结，既有仪器学理论内容，又有应用实践的内容 对研发仪器、生产仪器、使用用仪器、维修仪器和管理者都有参考意义。这五本书都是著的，而不是编的。它们是：　　(1)李昌厚著，《紫外可见分光光度计》，北京：化学工业出版社,2005。　　一般科技新书首印2000册 这本书首印4000册，后来重印过两次，总共销售1万多册。内容都具有可操作性。　　(2)李昌厚著，《紫外可见分光光度计及其应用》，北京:化学工业出版社，2010。　　这本书有很多设计、使用的具体例子，都具有可操作性。　　(3)李昌厚著，《原子吸收分光光度计仪器及其应用》，北京：科学出版社,2006　　这本书很多科技工作者作为起蒙书籍在读。特别是分析行业的研发生产仪器、使用仪器、维修仪器、销售仪器的人，都有参考价值。　　(4)李昌厚著，《仪器学理论与实践》(仪器学理论与光学类分析仪器整机及关键核心部件的设计、制造、测试、使用和维修)，北京：科学出版社，2008　　仪器学理论是研发仪器、生产仪器、使用仪器、维修仪器的科技工作者必须了解的基础理论 它可以保证你掌握仪器指标与分析误差的关系、使你做出优质仪器 可以使你把仪器用到最佳水平、得到最佳的、最可靠分析数据。　　(5)李昌厚著，《高效液相色谱仪器及其应用》，北京：科学出版社，2014　　此书三位院士作序。第六章“HPLC一百问”得到了很多读者青睐。　　目前分析仪器类的书很多，特别是光谱、色谱仪器方面的书更多。但大多都是专讲仪器或专讲应用，真正将仪器和应用有机结合起来介绍作者的科研成果的书比较少。上述5本书在仪器及其应用的结合方面有独到之处，建议读者参考。　　主要参考文献从略。仪器信息网特约撰稿人招募中，丰厚稿酬等您来!!!　　投稿人职称在副研/副教授以上，喜欢以文会友 稿件要求原创 内容完整，无需修改，单篇1000字以上 一经录用，单篇稿件稿费500-1000元!　　内容：聚焦科学仪器及分析测试行业(拒绝广告)，包括但不限于：仪器及技术发展综述 仪器/技术/应用/方法等重大成果研究进展 相关政策、法规、标准解读 仪器技术发展趋势/方向展望/预测 仪器行业“观点”分享… … 　　投稿邮箱：yej@instrument.com.cn