应用现状

会议简介：类器官在癌症研究、神经生物学、干细胞研究和药物发现领域变得越来越重要，因为它们可以增强人体组织建模。类器官源于干细胞，并可扩展为多种组织类型，包括肝脏、肺、脑、肾脏、胃和肠。由于这些 3D 微小组织能够模拟体内器官，因此在人类发展和疾病机制方面能为研究人员提供更多见解。2023年3月9日，分析 测试百科网联合美谷分子举办本次研讨会，将邀请行业专家，通过与大家共同讨论类器官在肿瘤中的研究现状及应用，希望能对行业内工作者带来帮助和启发。会议日程：时间演讲题目主讲人14:00-14:30类器官在消化道肿瘤的发展和应用蒋明研究员浙江大学14:30-15:00类器官自动化解决方案及高内涵3D成像分析吴霜高内涵产品应用科学家美谷分子仪器（上海）有限公司蒋明，浙江大学研究员：毕业于复旦大学生命科学学院，获得生物物理学博士学位。先后在美国罗切斯特大学、哥伦比亚大学进行研究工作。入选国家千 人计划青年项目。长期从事前肠起源的器官包括食管、胃和肺的干细胞在器官损伤再生及在肿瘤中的功能研究。以类器官结合动物模型，鉴定不同类型和起源的干细胞在参与损伤后再生以及在肿瘤形成过程中的作用，已发表一系列高水平SCI研究论文，包括Nature，Journal of Clinical Investigation、Developmental Cell和PNAS等多篇领域内顶 级期刊。承担科技部重点专项和国家自然科学基金等研究课题。获得国家发明专利1项。吴霜，Molecular Devices高内涵产品应用科学家：细胞生物学博士，毕业于中国科学院上海生命科学研究院。具有5年显微成像产品使用经验，擅长高端显微镜和共聚焦的使用和分析，目前担任Molecular Devices高内涵产品应用科学家。报名请扫码：会议时间：2023年3月9日下午14:00-15:00

p 　　俗话说，“万物土中生，食以土为本”。土壤自古以来是我们赖以生存的基础资源。然而，随着工业发展，土壤环境的污染问题越来越严峻。环保部2014年公布的《全国土壤污染状况调查公报》显示，我国耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。近年来，重金属污染造成的镉麦、校园毒跑道等热点事件，都与土壤污染有关，这已引起有关各方的高度重视。 /p p 　　正如环境治理，监测/检测先行，土壤污染也不例外。开展土壤重金属污染调查，掌握土壤重金属污染现状，评估潜在环境风险，进而采取必要的土壤修复措施来消除污染隐患，成为当前重金属污染防治的重要任务。这些工作的开展需要先进的土壤重金属检测手段的有效支撑。 /p p 　　便携/手持式XRF仪作为相对新型的土壤重金属检测仪器，具有检测速度快、运行成本低，而且能实现现场的原位检测等优点。为了解便携/手持式XRF在土壤重金属检测市场的应用现状、各品牌占有率以及市场前景等内容，仪器信息网特组织了“便携/手持式XRF在土壤重金属检测中的应用”市场调研活动。 /p p 　　基于上述的调研结果，我们撰写完成《便携/手持式XRF在土壤重金属检测市场的应用现状及未来市场潜力调研报告》。本次调研活动得到了广大用户、企业以及业内专家的大力支持，共有两百余位来自土壤检测相关行业的专家和实验室用户参与了此次调研，接近200家相关用户单位接受了我们的电话访谈。 /p p 　　以下为报告目录部分： /p p style=" TEXT-ALIGN: center" 　　目录 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　第一章便携/手持式XRF在土壤重金属检测中的应用概述& nbsp & nbsp & nbsp 5 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1.1便携/手持式XRF方法原理& nbsp & nbsp & nbsp 5 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1.2便携/手持式XRF优缺点& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 5 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1.3应用前景& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 6 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1.3.1土壤污染调查& nbsp & nbsp & nbsp 6 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　1.3.2土壤修复& nbsp & nbsp & nbsp 7 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　第二章 土壤中重金属检测单位分布及检测重点& nbsp & nbsp & nbsp 8 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　2.1土壤中重金属检测单位分布& nbsp & nbsp & nbsp 8 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　2.2土壤中重金属检测重点& nbsp & nbsp & nbsp 12 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　2.3相关分析& nbsp & nbsp & nbsp 13 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　第三章 便携/手持式XRF市场情况(土壤检测)& nbsp & nbsp & nbsp 16 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3.1便携/手持式XRF用户分布情况& nbsp & nbsp & nbsp 16 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3.2便携/手持式XRF土壤检测重点& nbsp & nbsp & nbsp 19 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3.3便携/手持式XRF品牌在土壤市场的分布& nbsp & nbsp & nbsp 20 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　3.4相关分析& nbsp & nbsp & nbsp 22 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　第四章 便携/手持式XRF主流产品、用户评价及购买意向& nbsp & nbsp & nbsp 24 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　4.1便携/手持式XRF主流品牌产品及价格分析& nbsp & nbsp & nbsp 24 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　4.2用户评价& nbsp & nbsp & nbsp 26 /p p style=" TEXT-ALIGN: left" 　　第五章 结论& nbsp & nbsp & nbsp 28 /p p 报告链接： a title=" " href=" http://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=135" target=" _blank" 便携/手持式XRF在土壤重金属检测市场的应用现状及未来市场潜力调研报告 /a /p

激光干涉技术主要应用光波的空间相干特性。具体而言，对于两束光波或电磁波等横波，当波长相等、且相位差为2π整数倍时，合成波的振幅叠加增强至最大；当相位差为π奇数倍时，合成波的振幅抵消减小至最小。早在十九世纪下半叶，科学家们就已发明了多种原理干涉结构装置用于科学研究，其中最著名的是迈克尔逊-莫雷干涉试验，该实验采用钠光源平均谱线近似单色光进行干涉测量，从而否定了“以太”的假说。图1 迈克尔逊-莫雷干涉试验激光干涉仪的构成真正促进干涉技术巨大进步的契机是1960年激光器的发明。激光由于具有极窄的谱线，因而具有非常优秀的空间相干性。目前激光干涉仪主要的用途包括精准的尺寸和移动距离测量，测量准确度最高可以达到纳米甚至亚纳米量级。在构成上激光干涉仪最常使用的波长为632.8 nm，对于经典的迈克尔逊干涉测量原理，由激光器中出射的单色激光经过50:50半透半反的分束镜后分为2束光束，其中一束经过固定的光程后被反射镜反射，称为参考光束；另外一束光束由于存在被测对象，被反射镜反射后光程发生改变(距离或折射率变化引起)，称为测量光束。当两束光被反射后在分束镜第二次合成并随后照射探测器上被接收后，将产生干涉条纹的移动。由之前的光波的叠加性可知，假设测量光路距离变化为316.4 nm，当只存在一去程一回程的情况下，此时干涉条纹相位变化2π。目前商用激光干涉仪普遍采用两去程两回程，同时采用1024倍电子细分卡，因此分辨率可达0.16 nm。图2 激光干涉仪原理构造激光干涉仪的应用现状1. 在工业领域应用随着理论研究的深入和技术的不断进步，激光干涉测量技术目前精彩纷呈，在多个领域中都得到了非常广泛的应用。 包括单频激光干涉仪、双频激光干涉仪、激光平面干涉仪、法布里-珀罗干涉仪、皮米激光干涉仪、多波长干涉测距等。 单频和双频激光干涉仪。测量具有非接触和无损检测的特点，能够在线测量长度、角度和转速等参数，因此已成为各国精密数控机床在线定位精度测量的最主要标准之一。在精密加工过程中，位置精度是机床的重要指标，激光干涉仪通过在线位置测量、实时数据处理实现机床误差修正。另外在集成电路制造中，激光干涉仪也是光刻机在线位移测量的核心部件。图3 激光干涉仪在精密机床中的应用激光平面干涉仪。激光干涉仪不仅可以用于测量长度、角度以及位移，也可以测量物体的表面形貌。测量基本原理为激光菲索(Fizeau)干涉，激光经过扩束后先后经过参考平面和待测平面，两个平面的反射光发生干涉后产生干涉条纹，通过成像系统接收。分析条纹形状即可判断是否存在缺陷。图4 激光平面干涉仪皮米激光干涉仪。现在随着微纳测量分辨率要求的进一步提高，出现了商品化的皮米激光干涉仪。皮米激光干涉仪采用包覆光纤作为激光传输介质，有效减小了空气折射率扰动对测量的影响；同时在干涉方式上干涉仪采用法布里-珀罗(F-P)干涉仪原理，是一种多倍程干涉，进一步提高了分辨率。 图5 皮米激光干涉仪多波长干涉绝对测距。采用单波长干涉测距虽然分辨率可达到纳米级，但是单波长干涉测距是相对测量，且测量时光路不能中断，而多波长干涉能很好解决这个问题。因为在干涉测距中波长就像一把量尺，但如果测量距离大于这把量尺，则需要多次拼接测量。多波长干涉能形成很长的等效波长，使量尺范围大于被测距离，实现绝对距离测量。图6 多波长干涉绝对测距光相控阵雷达。随着自动驾驶技术的高速发展，现在激光干涉技术也应用在光相控阵(OPA)激光雷达(LiDAR)中。激光雷达会产生一系列密集超短激光脉冲扫描周围物体，通过脉冲返回时长差判断距离和轮廓。光相控阵雷达利用光栅干涉原理，可以通过改变不同狭缝中入射光线的相位差来改变光栅后中央条纹(主瓣)位置，从而控制激光雷达光束的指向和转向。 图7 激光干涉技术在光相控阵雷达中的应用2. 在科学研究方面应用激光干涉引力波天文台(LIGO)。LIGO用于验证广义相对论预言的引力场扰动产生的时空扭曲。它本质上是一个超大型迈克尔逊干涉仪，由2条4千米长的互相垂直的臂构成，同时光线还会在臂内折返300次。当引力波会产生空间弯曲，干涉结果也会轻微变化。2017年美国科学家借助LIGO观测到双中子星合并引力波事件并获得了诺贝尔物理学奖。图8 激光干涉引力波天文台(LIGO)激光全息干涉测量技术。利用非共面多光束干涉可以在空间形成二维或三维周期性强度分布，从而被用来制作二维或三维光子晶体；利用全息干涉技术可用于位移及形变测量、应变与应力分析、缺陷或损伤探测、振动模式可视化及测量、晶体和蛋白质生长过程监测、流体中密度场和热对流场的观察与测量。图9 激光全息干涉测量技术作者：中国计量科学研究院副研究员 李琪

目前，新污染物通常分为环境内分泌干扰素（EDCs）、全氟化合物、抗生素、新型持久性有机污染物POPs等多种类型，主要包括微塑料、溴代阻燃剂、氯化正构烷烃、新多氯联苯、壬基酚、全氟辛酸其盐类及其相关化合物（PFOA类）、全氟辛基磺酸及其盐类和全氟辛基磺酰氟（PFOS类）等多种化合物。随着我国环境质量持续改善，新污染物引发的环境和健康风险受到社会各界的广泛关注。新污染物不同于常规污染物，主要来源于有毒有害化学物质的生产和使用，其治理难度超过常规污染物。我国的新污染物治理正处于起步阶段，国内新污染物监测主要以局部区域的研究性检测为主。去年5月，国务院办公厅印发了《新污染物治理行动方案》，提出在2025年年底前，初步建立新污染物环境调查监测体系。因此，开展环境监测、掌握新污染物的环境暴露水平，完善化学物质测试与检测方法，构建化学物质风险评估与管控技术标准体系，是新污染物风险管控和治理的首要步骤。为了促进新污染物检测技术交流，加大宣传力度，7月27日-28日，仪器信息网将举办第四届环境新污染物检测网络会议。在27日上午，以“新污染物监测现状总览”为主题的会议专场，将邀请相关领域专家将与大家分享当前新污染物监测技术及应用进展等。点击图片报名7月27日上午日程安排：07月27日新污染物监测现状总览09:30--10:00有机磷酸酯色谱质谱分析方法及人体内外暴露研究蔡亚岐中国科学院生态环境研究中心 研究员10:00--10:30全/多氟化合物PFAS检测新应用进展黄峥沃特世科技（上海）有限公司 高级市场经理10:30--11:00SCIEX 液质技术在新污染物高通量筛查的策略与典型应用案例分享李广宁SCIEX（中国） 应用支持专家11:00--11:30典型工业过程中的新污染物的筛查方法一览刘国瑞中国科学院生态环境研究中心 研究员11:30--12:00新污染物监测技术发展总览孙毓鑫华南师范大学 教授嘉宾简介：蔡亚岐 研究员中国科学院生态环境研究中心主要从事新污染物的色谱-质谱分析方法、环境行为、生物累积、人体暴露及健康效应等研究，近年来重点关注的新污染物主要有全氟/多氟化合物、甲基硅氧烷、有机磷酸酯、抗生素等；研究新型纳米和微孔材料制备及在新污染物分析和治理中的应用等。先后主持完成多项国家863课题、国家自然科学基金、国家重点研发计划课题、中国科学院大型仪器研制项目、中国科学院环境与健康先导性项目课题、国家环保公益性行业科研专项等项目。在Nat. Commun., Environ. Sci. Technol., Anal. Chem., ACS Catalysis, Chem. Com., J. Mater. Chem. A, Appl. Catal. B: Environ.等SCI收录期刊发表论文160余篇，论文SCI他引12000余次；主编或参编专著6部。作为主要成员先后于2018（排名第二）和2011（排名第四）年两次获得国家自然科学二等奖；作为主要完成人获得中国科学院杰出科技成就奖。黄峥 高级市场经理沃特世科技（上海）有限公司毕业于北京化工大学化学工程专业。曾就职于中国计量科学研究院从事标准物质研制和量值溯源传递等工作。2014年进入分析仪器行业后一直从事色质谱产品在食品环境等相关领域的应用和标准的开发与推广。加入Waters公司后负责食品和环境的市场推广工作。李广宁 应用支持专家SCIEX（中国）熟悉各类色谱质谱仪器，在食品、环境及药物小分子领域有超过十年以上的应用经验。刘国瑞 研究员中国科学院生态环境研究中心中科院生态环境研究中心，博士, 研究员，博导中科院创新交叉团队负责人，研究方向为持久性有机污染物和持久性自由基的生成机理和污染特征，在Prog. Energy Combust. Sci., ES&T和TrAC等发表论文156篇，撰写中英文专著5部。担任Ecotox. Environ. Saf.、Sustainable Horizons, Emerging Contaminants的副主编、Trends Anal. Chem.客座编辑、《环境化学》青年编委。随团队获2019国家科技进步二等奖、2019年生态环境部环保科技一等奖、第13届国际PTS大会青年科学家奖。孙毓鑫 教授华南师范大学华南师范大学环境学院教授，博士生导师。主要从事持久性有机污染物(POPs)的海洋环境地球化学及微生物降解方面的研究。围绕“人类活动驱动下海洋环境中POPs的关键环境过程及生态效应”这一科学问题，开展了POPs在近岸红树林、南海珊瑚礁和北极等典型海洋生态系统的污染特征、来源、生物富集和食物链传递等方面的研究工作。揭示了红树林湿地中POPs的污染特征及生物富集规律，发现红树植物对POPs的选择性富集行为；阐明了南海珊瑚礁生物中POPs的富集特征及放大规律，发现滴滴涕仍有新的输入来源；证实了冰川融化对北极生态系统中POPs环境行为的影响，发现冰川融化速度是影响北极哈森湖流域中POPs含量的一个关键因素。先后主持国家自然科学基金、广东省自然科学基金杰出青年项目和中国科学院A类战略性先导科技专项子课题等项目10余项。已在Environmental Science & Technology等SCI期刊上发表论文56篇，SCI论文他引2000余次，H指数25。获授权发明专利3项，参与撰写专著2本。免费报名点击：第四届环境新污染物检测网络会议：https://www.instrument.com.cn/webinar/meetings/newpollutant2023/诚邀您的参与！

p span style=" color: rgb(192, 0, 0) " 　　 strong 导言： /strong /span /p p 　　2019年，随着中美贸易战的不断升温，不少进口科学仪器关税随之上涨，国内仪器采购市场亦受到相当影响，国产科学仪器出现了新的发展机会。譬如，以华测检测为代表的第三方检测机构为了合理控制企业运营成本，正在探索以国产科学仪器替代进口科学仪器的“新思路“。2019年7月，华测检测通过仪器信息网“官宣”正式启动“科学仪器试用、采购计划”，将通过试用测评的方式来选择部分优秀的国产科学仪器品牌，其首批供应商确定为8个国产品牌，后续还会推出第二期、第三期计划。该活动的推出受到了业内的广泛好评，或将进一步推动国产科学仪器设备在检测行业内的市场拓展。 br/ /p p 　　在各大类科学仪器中，实验室常用设备由于技术门槛相对较低、应用广泛、市场需求量大，导致参与市场竞争的国内企业众多，且国产化率远高于化学分析仪器、物性测试仪器、生命科学仪器等其他精密科学仪器。为了解当前国产实验室常用设备在国内用户实验室中的应用现状，本文基于仪器信息网近一、两年来开展的科学仪器调研所获取的相关统计数据，以 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/398.html" target=" _blank" style=" text-decoration: underline " strong 微波消解仪 /strong strong /strong strong /strong /a strong span style=" text-decoration: underline " /span /strong 、 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/478.html" target=" _blank" span style=" text-decoration: underline " strong 纯水器 /strong /span /a 、 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/164.html" target=" _blank" span style=" text-decoration: underline " strong 离心机 /strong /span /a 、 a href=" https://www.instrument.com.cn/zc/125.html" target=" _blank" span style=" text-decoration: underline " strong 超低温冰箱 /strong /span /a 等四种市场需求量相对较大、用户关注度相对较高的实验室常用设备为例，对实验室设备在政府测试机构、高校/科研院所、生产企业以及商业检测机构等不同性质用户实验室中的国产化现状进行分析，并对提高实验室常用设备国产化率提出了相应的对策建议。& nbsp /p p span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 一、国产实验室常用设备在不同性质用户实验室的配置现状 /strong /span /p p strong 表1. 不同用户单位实验室常用设备国产化比例（按数量）& nbsp /strong /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse border:none" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " p style=" text-indent:88px" strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 仪器种类 /span /strong strong /strong /p p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 用户性质 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 纯水器 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 离心机 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 微波消解仪 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 超低温冰箱 /span /strong strong /strong /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 政府测试机构实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 34.2% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 52.9% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 30.1% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 37.8% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 高校 /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" / /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 科研院所实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 41.3% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 58.5% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 47.8% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 51.3% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 第三方检测机构实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 60.6% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 78.3% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 58.6% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 67.8% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 生产企业实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 57.6% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 82.1% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 67.9% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 71.2% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 平均值 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 48.4% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 68.0% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 51.1% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 57.0% /span /p /td /tr /tbody /table p strong 数据来源：抽样调研& nbsp & nbsp /strong & nbsp & nbsp & nbsp /p p 　　从国产仪器配置的数量占比上来看（见表1），这四种实验室常用设备的国产化应用现状相对较好，平均国产化比例在48.4%~68.0 %之间。其中，离心机的国产化比例最高，在各类用户实验室中的平均占比约为68.0%，其次是超低温冰箱，在各类用户实验室中的平均占比约为57.03%，微波消解仪和纯水器的国产化比例则相对较低，平均占比依次约为51.1%和48.4%。 /p p 　　横向比较后我们再来看表1的纵向，四种实验室常用设备在不同性质用户单位实验室中的国产化比例存在着较大的差异。其中，国产化比例最高的是生产企业实验室，四种仪器的平均占比约为69.7%。排在第二的第三方检测机构实验室，四种仪器的平均占比约为66.3%。而高校/科研院所和政府测试机构实验室的国产化比例则相对较低，四种仪器的平均占比分别为49.7%和38.8%。& nbsp /p p strong 表2. 不同用户单位实验室常用设备国产化比例（按金额） /strong /p table border=" 1" cellspacing=" 0" cellpadding=" 0" style=" border-collapse:collapse border:none" align=" center" tbody tr class=" firstRow" td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p style=" text-indent:88px" strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 仪器种类 /span /strong strong /strong /p p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 用户性质 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 纯水器 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 离心机 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 微波消解仪 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 超低温冰箱 /span /strong strong /strong /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 政府测试机构实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 15.8% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 32.5% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 18.2% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 28.5% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 高校 /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" / /span /strong strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 科研院所实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 18.7% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 29.5% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 28.1% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 41.2% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 第三方检测机构实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 30.2% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 36.8% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 38.3% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 54.3% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 生产企业实验室 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 28.6% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 40.3% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 42.9% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 55.7% /span /p /td /tr tr td width=" 179" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p strong span style=" font-size:16px font-family:& #39 微软雅黑& #39 ,sans-serif" 平均值 /span /strong strong /strong /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 23.3% /span /p /td td width=" 85" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 34.8% /span /p /td td width=" 94" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 31.9% /span /p /td td width=" 99" valign=" top" style=" border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " p span style=" font-size:16px font-family:& #39 Times New Roman& #39 ,serif" 44.9% /span /p /td /tr /tbody /table p strong 数据来源：抽样调研& nbsp /strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp /p p 　　从国产仪器配置的金额占比来看（见表2），国产实验室常用设备所占的市场份额仍然偏低，这四种国产仪器的平均金额占比在23.3%~44.9%之间。其中，超低温冰箱的占比最高，平均金额占比约为44.9%。排在第二的是离心机，平均金额占比约为34.8%。微波消解仪和纯水器的平均金额占比则依次为31.9%和23.3%。需要指出的是，国产实验室常用设备与进口同类产品相比较，产品价格仍然偏低，约为进口同类产品的1/3~2/3。由此可知，国产实验室常用设备目前仍以中低端市场为主，高端市场占有份额相对较少。 /p p span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 二、不同性质用户实验室常用设备国产化比例差异分析 /strong /span /p p 　　从以上调研结果可推测，当前国产实验室常用设备的应用现状相对较为乐观，已被较大范围地应用到各类用户实验室中，某些仪器的应用率已经超过同类进口仪器，如离心机、超低温冰箱等。通过和有关国产厂家交流了解到，以离心机、超低温冰箱、微波消解仪等产品为代表的国产实验室常用设备经过多年的发展，在产品设计、生产工艺、质量控制等方面取得了不小的进步，不仅可以满足相当部分用户的检验/科研需求，并在产品质量、稳定性、节能性等方面，缩小了与国际领先企业产品的差距，甚至在少数产品性能方面实现超越，而且性价比更高，广泛受到比较注重成本控制的第三方商业检测机构、民营生产企业等的青睐，也导致在这些细分领域的相关仪器国产化率普遍较高。在调研的电调环节，有检测机构的用户表示：“国产仪器设备近年来愈加注重符合国际标准，且专业化程度越来越高。进口仪器设备虽然稳定性好，但维修周期长且费用较高，而国产厂商距离近、服务速度快。过去我们绝大多数的设备都是进口设备，近两年来我们开始逐渐用国产替代进口，尤其是一些常规的仪器设备。”& nbsp /p p 　　对于第三方检测机构、民营生产企业的用户来说，仪器设备的性价比、稳定性和耐用性都是其关注的重点，国产实验室常用设备只要价格合适、性能稳定、质量好，出现问题之后能够得到快速修理，就会受到市场的欢迎。 /p p 　　然而，国产实验室常用设备在政府测试机构、高校/科研院所等用户实验室中的应用率仍然偏低，除离心机以外，纯水器、微波消解仪和超低温冰箱在这些用户实验室中的国产化比例均未超过50%。经调研发现，除了总体上国产实验室常用设备在质量、性能或者应用方案配套上确实尚未全面达到国外先进品牌的水平（如国内企业在超高速离心机、超高压微波消解仪上的技术空缺）之外，还有几个重要因素一定程度上制约着国产实验室常用设备在这些用户实验室中的应用：1、大多数政府测试机构和高等科研院所有着长期使用进口仪器设备的“传统“，使许多应用者产生思维惯性，偏爱进口产品；2、一些高校教师和科研人员潜意识里认为国产仪器设备在技术和质量方面很难与进口仪器设备比肩，在经费允许的情况下不会选择国产品牌；3、相比国外厂商，国内厂商的品牌意识不足，宣传力度不够，使很多政府测试机构、高校和科研院所用户并不了解国产品牌及其所能提供的产品和服务，或者缺乏与国产厂商沟通、协商的渠道；4、国产厂商在政府招标采购中仍处于劣势地位。一方面政府采购项目不仅未对国产仪器设备给予应有的政策倾斜，有的项目甚至向进口产品倾斜。比如进口科教产品免税政策在一定程度上促进了进口仪器设备的销售，而最近几年实行国产教学科研仪器设备退税政策也没有大范围执行，在实际执行过程中存在手续繁琐等问题；另一方面国产仪器设备的可靠性和稳定性问题使其在政府采购中难以中标，有些国产仪器设备在实践中具有非常好的稳定性，却缺乏相关数据的支持，在政府采购中难以中标。一位生化领域的研究员曾表示：“国产仪器再便宜再好用，我也没有时间和精力去评价，只能根据以往的经验来判断或者同行的推荐来判断。” /p p 　　针对以上所反映的问题，要提高国产实验室常用设备的在政府测试机构和高校/科研院所用户中的使用率，除了需要政府和相应政策的支持，比如示范项目采购国产仪器设备；推广国产教学科研仪器设备退税政策，简化办理手续；制定国产仪器设备政府采购配套制度；建立国产仪器设备与进口设备的对比评价体系和标准等。然而，最关键的还是要从企业自身的角度来加以改进，以促进用户和市场对国产仪器设备的认可和接受。具体建议措施如下：1、进一步提升自主创新能力，加大产品的研发投入，切实保障仪器设备的稳定性和可靠性，使产品质量充分满足客户需求；2、做好产品的宣传推广工作，可通过产品的试用与测评、与用户单位联合研发、建立联合实验室等方式让更多客户深入了解和接受国产仪器设备；3、充分发挥地域优势，做好售后服务，定期进行有效的用户沟通与培训等；4、积极参与国家和行业标准的制定以及仪器方法的验证工作，这既能够加强与高校/科研院所等用户的沟通与合作，又能使产品充分满足各类相关标准。 /p p 　　 span style=" color: rgb(192, 0, 0) " strong 题外话: /strong /span /p p 　　2019年底，爆发于武汉的新冠病毒肺炎疫情给国内社会带来了巨大的影响，社会各界纷纷解囊支援，其中也不乏科学仪器的身影，包括一些国产实验室常用设备企业。譬如大龙仪器为湖北省内各级医院和CDC捐赠的离心机等实验室设备；美菱生物医疗为“雷神山医院”等捐赠的医用冰箱等医疗设备；赫西仪器为湖北医疗机构捐赠的离心机等。这些行动既体现了企业的社会责任感，也充分展示了国产企业对自己产品的自信。 /p p 　　有业内人士指出，本次疫情暴露出我国应急保障能力不足等问题。从长远来看，医院、疾控、公安、海关等单位或将进一步加强卫生应急装备建设，从而带来新一轮的仪器采购需求。而在未来的市场大潮中，我们期待国产实验室常用设备能够不断脱颖而出，与进口产品进行全方位竞争。 /p p & nbsp & nbsp & nbsp span style=" color: rgb(0, 112, 192) " & nbsp 扫以下二维码加绿仪社为好友，了解更多科学仪器市场的分析评论！ /span br/ /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202002/uepic/2ac1f57b-2053-4bb2-83b4-524e0ef8c60a.jpg" title=" 1581390564730.jpg" alt=" 1581390564730.jpg" / /p

p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " 2019年4月18日—19日，第十三届中国科学仪器发展年会（ACCSI 2019）在青岛盛大召开。期间，仪器信息网编辑采访到了北京吉天仪器有限公司产品经理李德勇，他为我们介绍了近红外光谱仪在国内粮油质检系统的应用现状、国内外近红外光谱仪的差别及吉天自主研发的近红外光谱仪的优势。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " strong span style=" font-family: 宋体, SimSun font-size: 14px " 详细内容请点击视频查看： /span /strong /span /p script src=" https://p.bokecc.com/player?vid=DEAFA68261CFD8B59C33DC5901307461& siteid=D9180EE599D5BD46& autoStart=false& width=600& height=490& playerid=5B1BAFA93D12E3DE& playertype=2" type=" text/javascript" /script p span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " & nbsp /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " 李德勇说，近红外技术在粮油质检系统的应用已经非常广泛，无论国家级的粮食科学研究院还是政府各县级单位，都有配备近红外设备。当然，近红外设备为广大一线的粮油加工厂也创造了很多效益。从整体需求来说，近红外设备这几年一直处于稳步增长的趋势。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " 据介绍，从市场体量来看，近红外设备主要以进口为主。进口设备大概占到四分之三的市场份额，而国产设备只有四分之一。 /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " 对于这样的现状，李德勇介绍了两方面的看法。他认为，“在行业的广度方面，国外近红外技术发展历史比较久，覆盖的行业也比较广泛。而国产近红外发展历史相对较短，目前还是集中在与粮食加工相关的行业，其他行业有应用但并不完善。不过单独从粮油加工角度来看，国产近红外设备虽然涉及不广泛，但使用程度与国外产品相比也基本平分秋色。在专业化程度方面，近红外技术正朝着一个非常专业的设备方面走，国外的厂商都在努力淡化近红外的概念，而国内厂商目前则还是围绕近红外的技术做。” /span /p p style=" text-indent: 2em " span style=" font-size: 16px font-family: arial, helvetica, sans-serif " 吉天仪器在近红外产品的开发方面已经有将近二十年的历史，是国内近红外历史最悠久的企业之一。李德勇在谈到吉天仪器的近红外光谱仪的时候说，“吉天仪器的优势有两点，首先，我们有较长的时间积累，多年来，我们在近红外技术及产业化发展方面一直投入和开发；其次，我们的产品有较高的性价比，在仪器的指标、性能方面能够达到国外水平，这也满足了客户对国产仪器的期望。” /span /p p br/ /p

2014食品安全快速检测技术论坛于2014年6月18日在北京.中国国际展览中心(三元桥)盛大召开。来自中国农业科学院农业质量标准与检测技术研究所的王静教授带来了题为《食品安全快速检测技术标准及应用现状》的报告。 　　王静教授首先介绍了快速检测技术的背景。快速检测技术定义是相对而言的，在时间上要求快速，同时灵敏度要达到相应的要求，低廉、便携、自动化等等。快速筛查定义是利用低成本、灵敏额方法对样品进行快速分析，初步判断某样品是否含有可疑物质的方法。快速检测技术的特点是检测速度快、灵敏度高 特异性、高通量 前处理简单、成本低可以定性、半定量或定量 便携、自动化。《农产品质量安全法》也对快速检测方法有了明确的界定，对速测技术提出了更高的要求。接着王静教授报告了检测方法体系的构造，快速样品前处理技术和快速检测技术。 　　在快速检测方法标准方面，王静教授讲到我国标准体系是由国家标准、行业标准、地方标准以及企业标准四级构成，而关于食品安全标准都是强制性的标准 国标标准包括CAC(国际食品法典委员会制定的标准)，美国AOAC标准以及欧盟的一些标准。国际食品法典委员会由10个分委会构成，我们国家也建立了国家食品安全标准评审委员会，对应也成立了10个技术分委会，大约由360人组成。随后王静教授介绍了我国食品安全国家标准体系的构成和质量安全监管体系，我国计划2015年建成食品安全国家标准体系，近期也要发布一个农药残留限量的系列标准。然后给我们报告了样品前处理和检测技术分别相应形成的一些标准。 　　最后王静教授报告了他们课题组开展的快速检测技术研究，重点研究方向为针对农产品中农药、农药助剂、环境污染物等开展快速样品前处理技术、多残留确证检测技术、快速检测技术及其产品研究，以及污染物代谢行为研究。

引言红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术，近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料以及热障涂层等的无损检测与评价。碳纤维增强复合材料(CFRP)与玻璃纤维增强复合材料(GFRP)是目前发展最为成熟、已被广泛应用于航空航天、船舶、交通运载和风力发电等领域的结构复合材料。然而，它们的层状以及非均匀微观结构使得它们在生产和使用过程中极易萌生和发展为多种类型的缺陷，如涂层脱粘、界面分层等，极大地降低了复合材料/涂层结构件的使用性能与寿命，严重时甚至酿成灾难性事故。热障涂层作为一种陶瓷层可沉积在基体材料的表面，对基体材料起到隔热保护的作用，目前已被广泛用作航空发动机、聚变反应堆、火箭喷管等高端装备的高温热防护部件。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图为控制FRP复合材料/涂层结构的质量，确保高端装备的安全可靠运行和低维护成本，开发先进的无损检测与评价方法或技术对其进行高效、可靠地检测与评价是非常必要的。目前比较有代表性的无损检测与评价技术有射线检测、超声检测、磁粉检测、渗透检测和电磁检测等。但这些方法各有所长，也有其各自的局限性。例如，超声法中耦合剂的使用会致使检测表面受到污染；电磁法虽易于实现自动化检测，但仅适用于非铁磁性材料，且多用于检测近表面缺陷信息。红外热波成像技术由于具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等优点，非常适合于复合材料/涂层结构的在线检测与缺陷表征，近年来得到人们的重视和广泛关注。01 红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射，根据Stefan-Boltzmann定律，其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外，还与波长和环境温度有关，而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场，从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励，该技术可分为主动式与被动式，其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率，近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励，同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程，并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析，以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同，该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多，但由于所检测对象琳琅满目，且结构与物理特性比较复杂，因此在实际应用中需结合检测对象本身特性，选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法，从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法，由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点，在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中，当外激励光源入射到待测试件时，基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用，同时，利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应，即红外热图像序列。然后，借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析，从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外，根据热激励形式的不同，红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像，这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高，但其探测深度通常较浅，无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求；且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性，红外锁相热成像技术应运而生，但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷，因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷，需选择不同调制频率对待测试件进行激励，因此，该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术，具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势，如高分辨率、高检测效率、大探测深度等，近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。02 FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状2.1 红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术，该技术是使用高能光源（如激光、卤素灯、闪光灯）对待测试件进行非常短时间（通常几毫秒）的脉冲激励加热，由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异，然后，利用红外热像仪同步记录这种温度差异，并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快，且对厚度较小的试件具有较好的检测结果，但其探测深度非常有限，不适用于检测大厚度构件。此外，该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应，极易使得其产生界面分层等类型缺陷，极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。[英国巴斯大学Almond等]对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究，并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术，该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像，因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。[意大利学者Ludwig等]研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。[加拿大拉瓦尔大学Maldague等]为了克服脉冲热成像技术的局限性，提出了双脉冲激励热成像检测技术，并表明该技术可进一步增强热对比度。[加拿大学者Meola等]利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。[英国巴斯大学Almond等]又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。[伊朗桂兰大学Azizinasab等]还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法，实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外，为增强FRP复合材料缺陷检测效果，许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出，例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作，并取得了丰硕的研究成果。[首都师范大学]研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化，并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。[北京航空航天大学]对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究，并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外，国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习[30]和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。2.2 红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术，该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热，然后，待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场，由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异，因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取，最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术，此外，通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测，并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比，更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。[Pickering等]研究了同等激发能量下，红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。[Montanini等]证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测，并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。[Lahiri等]发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加，利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大，而热对比度却减小。[Oliveira等]提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。[哈尔滨工业大学]对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价，开展了系统的理论与实验研究，并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。[浙江大学]使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷，并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除，显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。[东南大学]针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题，提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术，不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题，还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。2.3 红外热波雷达成像检测技术近年来，红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注，并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势，但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长，尚存在一定的局限性。例如，由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息，随之而来的是热扩散长度的增大，致使检测分辨率降低；另外，为提高检测信号的信噪比，通常采用增加热流激励强度的方法来解决，但在检测重要目标构件时，为防止对检测对象的热损伤，这种方法并不适合。[加拿大多伦多大学Mandelis教授]与[印度理工大学Mulaveesala教授]首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中，提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度，随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术，截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理：(a) 截断相关光热相干层析成像数学实施；(b) 激光诱导热成像系统框图印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比，并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测，[比利时根特大学]也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术，并证明了该技术具有更高的深度分辨率。国内的科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作，并取得了重要的创新研究成果。[哈尔滨工业大学]较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价，并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。[湖南大学]和[电子科技大学]还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测，并取得了较为满意的检测效果。[东南大学]也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术，可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。03 热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代，伴随着信息电子与计算机技术的快速发展，近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中，仍以光激励红外热成像检测技术为主，这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点，非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同，除光激励红外热成像检测技术外，其他无损检测方法还包括：超声热成像、振动热成像和涡流热成像。3.1 红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测，国外专家学者较早地开展了相关研究，并取得了较多的研究成果。[Cielo等]利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层，研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时，该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。[Liu等]提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术，可实现直径远小于1mm的裂纹检测。[Shepard等]利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测，并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。[Marinetti与Cernuschi等]利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法，系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。[Bison与Cernuschi等]为无损评价热障涂层老化程度以及完整性，利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外，利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估，且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。[Ptaszek等]还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。[Mezghani等]利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。[Unnikrishnakurup等]利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量，并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚，但仍取得了重要研究成果。[北京航空航天大学]利用红外脉冲热成像技术，通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法，对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。[北京航空材料研究院]利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5mm的脱粘缺陷，还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。近来，关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现，[北京理工大学]和[南京理工大学]利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹，[北京理工大学]还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术，实现了仅9.5μm宽表面微小裂纹的高效检测。3.2 红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究，国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究，而国外对此的研究还很少。[火箭军工程大学]利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测，并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测，且检测精度可达到95%。[哈尔滨工业大学]利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测，并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。[哈尔滨工业大学]随后利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。[上海交通大学]针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价，也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。此外，[韩国国立公州大学Shrestha和Kim]利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价，并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。3.3 红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术，其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道，目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。[哈尔滨工业大学]利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测，该技术利用线性调频信号调制光源强度，并引入了互相关和线性调频锁相提取算法，研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。[东南大学]基于Green函数法，对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究，并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术，可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展，通过文献调研和相关研究结果分析，可发现，由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性，使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术，红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点，为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外，在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中，笔者也发现，红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题，也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展，呈现出以下发展趋势：1) 多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围，随着检测对象的多样化和检测要求的多元化，所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势，具体体现在：①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展；②随着计算机和电子信息技术的快速发展，传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2) 智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步，这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异，在精度和实时性方面，甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术，有望取代人工判断，推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3) 集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块，体积较大、结构较为复杂，且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求，红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展，最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4) 多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息，此外，在信息呈现和表达上，多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时，常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式，通过多源多模态热成像数据的融合与集成，最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此，红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。

冷冻电镜（Cryo-electron microscopes, CEMs)作为现在结构生物学的前沿技术，逐渐受到各个国家的关注与重视，从安装配置高端冷冻电镜数量来看，据悉，目前中国已经采购高端冷冻电镜约50套，已成为继美国、欧洲之后的第三大阵营。1月31日，一位国外学者在外媒发布了一篇关于印度冷冻电镜应用现状的报道，整理如下，以飨读者。着眼于未来，印度需要更多的冷冻电镜冷冻电镜（CEMs）是现在结构生物学的前沿技术。该技术手段在科学家发现各种重要生物分子的结构、在不同生命功能和疾病中的作用以及后期试图开发治疗方法等方面都发挥了重要作用。典型冷冻电镜图，图片：CDC/Pexels目前，印度安装了两套冷冻电镜。第一套于2017年9月在印度国家生物科学中心安装，第二套则是随后安装在印度科学研究所的先进CEM中心。这两个研究中心都在班加罗尔，两套冷冻电镜都是由印度生物技术部资助。冷冻电镜通过电子来观察被研究的样品，由于电子具有较短的波长，可以获得更高的分辨率。生物样品的水分在电镜真空环境中蒸发，可能破坏样品组织，而冷冻电镜将样品进行低温冷冻，这样就避免样品受损。每套冷冻电镜的价格大概在4-6亿卢比。（按当前汇率，约3500万元-5300万元人民币）印度科学与工程研究委员会的秘书Sandeep Verma最近表示，该委员会已批准在印度各地新建四个国家冷冻电镜设施。他相信，这些设施将有助于为印度的冷冻电镜研究建立一个深厚的知识和技能积累，从而在结构生物学、酶学、配体/药物发现以及抗击新出现的疾病方面建立全球竞争力。即使在COVID-19大流行期间，“关于这种病毒及其刺突蛋白有很多需要了解的地方。在印度，我们无法做到这一点，因为我们只有两套冷冻电镜。”印度理工学院坎普尔分校生物科学和生物工程系副教授Arun Shukla说，“即使有人真的感兴趣研究它们，由于封锁，他们也不可能进入这些研究中心。”“如果我们想为下一次大流行疾病做准备，我们全国应该至少配置10套冷冻电镜设施。”蛋白质数据库每年发布的x射线、核磁共振和冷冻电镜结构数量趋势，图片: Masahide Kikkawa/Twitter结构生物学的早期几十年被核磁共振、x射线晶体学和电子显微镜等技术所主导。利用它们，科学家们能够推断出核糖体、G蛋白偶联受体、离子通道蛋白和许多病毒等重要大分子的结构。电子显微镜技术的应用过程中，其短板也很快显现出来。为了解析分子的形状和结构，电镜需要使用聚焦的高能电子束，就如同光学显微镜使用透镜聚焦光子。如果科学家需要更高分辨率的图像，电子束需要更高的能量，但能量超过某一点，电子束可能变得太强，此时就无法在不破坏样品的同时成像。电镜可以分辨30-40个Å宽的特征，当前的冷冻电镜分辨率可以达到1-4个Å。20世纪80年代初，瑞士洛桑大学的Jacques Dubochet和他的研究团队将一个生物样品浸入温度约为-180℃液态乙烷中，然后将其装入电子显微镜。令他们惊讶的是，他们发现样本中的分子保持了原来的形状，使研究小组能够以比以前更高的分辨率成像。利用这一改进，英国剑桥MRC分子生物学实验室的Richard Henderson和他的团队在1990年首次利用冷冻电镜记录了蛋白质的原子分辨率图像。不久之后， Joachim Frank和他在美国的团队开发了优化这项技术所需的图像处理工具和软件，供实验室的生物学家使用。此三人因这项工作获得了2017年诺贝尔化学奖。“冷冻电镜让我们可以观察单个病毒、几种大分子和非常小的蛋白质，”Shukla说，“冷冻电镜结构也有助于我们预测可能与靶蛋白结合的潜在药物，早些时候，这只能通过x射线晶体学来实现。”自20世纪90年代以来，冷冻电镜技术发展迅速，除了更好的显微镜硬件外，还支持先进的样品制备方法、自动数据采集和确定结构的算法。例如，像K3相机这样的直接电子探测器已经用电荷耦合器件取代了相机。工程师们还开发了自动将目标最大化的内置机制，使科学家们能够实现超高的分辨率，并减轻实验室显微镜工作者的工作量。然而，这并不意味着冷冻电镜技术已经完善。首先，制药公司需要原子分辨率显微镜来破译蛋白质和其他生物分子的完整结构，从而加快药物发现的进程。另一方面，我们有机会开发更快的算法，从给定的冷冻电镜图像中揭示分子的结构。鉴于这些机会，尽快安装新的冷冻电镜将为印度的科学家和学生打开大门，他们不仅可以从事前沿研究，还可能在未来的生物医学技术上领先一步。

p 　　挥发性有机物(volatility organic compounds，VOCs)是环境中的一类典型污染物，对大气的物理、化学性质以及人体健康都有十分重要的影响。近年来随着我国经济的迅速发展，由工业、居民生活排放的人为源VOCs总量正在逐年增加，导致光化学烟雾、城市灰霾等复合型大气污染问题日益严重。有效控制VOCs排放已经成为现阶段我国大气环境治理领域中的热点问题。泄漏检测与修复(leak detection and repair，LDAR)是目前国际上通用的一种无组织VOCs控制技术，可广泛应用于石化等行业中设备泄漏环节的VOCs减排。 /p p 　　美国和欧盟等发达国家早在20世纪80—90年代就开始通过实施LDAR控制VOCs排放，改善大气环境质量，并且取得了十分显著的成效。21世纪初以来，为有效控制我国工业源污染排放，LDAR技术被引进中国，并被越来越多的企业所重视和应用。本研究通过对国内外LDAR技术实施情况及相关标准、政策的调研分析，旨在总结我国LDAR的应用现状、存在问题并提出相关改善建议. /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong LDAR技术简介 /strong /span /p p 　　 strong 1.1 LDAR的定义及实施目标 /strong /p p 　　LDAR是一项对工业生产过程中的物料泄漏进行控制的系统工程，也是一项履行相关标准的重复性工作。该技术采用固定或移动检测仪器，定量或定性检测生产装置中易产生VOCs泄漏的密封点，并修复超过一定浓度的泄漏点，从而控制物料泄漏损失，达到减少环境污染的目标。通常，被检测的密封点包括泵、压缩机、搅拌器、阀门、泄压设备、取样连接系统、开口阀或开口管线、法兰、连接件等。就一家企业而言，虽然单个密封点的泄漏很微量，但整个生产线的所有密封点可以产生巨大的排放。据美国环保局估算，设备泄漏产生的VOCs排放量约占炼油厂原油加工量的0.01%。欧盟多家炼油厂采用红外遥感技术测量的烃类排放均值约为原油加工量的0.12%，其中炼油装置泄漏的VOCs排放占全厂VOCs无组织排放总量的20%～30%。 /p p 　　 strong 1.2 LDAR的实施程序 /strong /p p 　　现行的LDAR工作模式由美国EPA建立，其标准方法称为《挥发性有机化合物泄漏测定方法》。该方法不但规定了执行LDAR操作需遵守的协议，同时还规定了用于VOCs泄漏检测的设备和技术。总体上讲，LDAR常见的检测技术主要分为常规检测和非常规检测2大类。常规检测是指采用火焰离子检测器、红外吸收检测器、光离子检测器等仪器直接检测设备密封点的逸散浓度 非常规检测是指采用光学检测仪(红外热成像仪、傅里叶红外成像光谱仪等)、超声检测仪等仪器对设备泄漏情况进行检测或检查，可作为常规检测的辅助手段，发现疑似泄漏点后，应采用常规检测方法定量确认。典型的LDAR实施程序可概括为5个基本步骤，依次分别为识别、定义、实施、修复以及报告。各个步骤的具体含义和内容如图1所示。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/b70ea1eb-bc40-49bb-9fcf-9ac3af5e3c14.jpg" title=" 640.jpg" / /p p 　　从图1的实施程序可知，修复是整个LDAR实施过程中真正实现VOCs减排的关键一环。目前国内外对于泄漏点常用的修复手段包括紧固螺栓、更换部件、加装管帽、涂抹密封胶、制作夹具堵漏等方式。具体视泄漏程度、泄漏设备组件类型以及生产工况等因素而定。 /p p 　　 strong 1.3 LDAR的实施效益 /strong /p p 　　根据美国EPA对实施LDAR的企业进行的评估，石油炼制企业实施LDAR后设备VOCs泄漏量可减少63%。丁德武等对国内石化企业炼油装置LDAR实施效果的评估结果表明，LDAR的执行可使该装置的VOCs排放量削减约50%。可以看出，LDAR工作对于设备泄漏环节VOCs的减排具有非常明显的效果。 /p p 　　同时，LDAR实施后带来的社会效益还包括以下方面: /p p 　　1)生产安全:通过LDAR的实施，可以提前发现生产现场的安全隐患，提高生产的安全性和可靠性。 /p p 　　2)环境保护:由于VOCs是臭氧(O3)和细颗粒物(PM2.5)污染的关键前体物，LDAR的实施可以有效减少企业的VOCs排放，从而改善当地的空气质量。 /p p 　　3)职业健康:实施LDAR可以降低现场工作人员的污染暴露风险。化工企业排放的VOCs中有一部分也是有毒空气污染物(hazardous air pollutants，HAPs)，这些物质的排放量过高对装置操作人员的健康产生危害。 /p p 　　4)资源节约:LDAR的实施可以有效减少企业物料损失。无组织排放的物质大部分均为可出售的物料，通过减少无组织散逸，可以提高产品收率，获得更多生产效益。 /p p 　　5)经济成本:一方面LDAR的实施可以提前发现设备泄漏，提早修复，降低维修成本 另一方面，通过VOCs的减排还可以减少企业的排污费。 /p p 　　6)企业形象:LDAR的实施可以降低企业可能面临的因污染物超标排放而产生的合规性风险，提高企业的品牌价值。 /p p style=" text-align: center " 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 国外LDAR应用进展 /strong /span /p p 　　国外LDAR的实施起步较早，已经有30～40年的经验积累。在长期的应用和发展过程中，国外的LDAR工作已经形成了较为完整的实施体系，并已进入法制化、标准化和专业化的轨道。 /p p 　　 strong 2.1 美国 /strong /p p 　　20世纪80年代初起，美国联邦法典对石化炼油行业的设备VOCs泄漏排放提出严格的作业要求，规定必须对石化企业实施LDAR作业。此后LDAR技术被美国许多州和地方政府所采纳，将其作为空气质量达标的主要措施之一 1990年，美国的《清洁空气法》修正案正式将LDAR纳入其中，作为最大可行控制技术，规定必须对石化和化工企业实施LDAR作业，以控制管线组件的无组织排放 1993年，美国EPA颁布《设备泄漏排放估算协议》，并于1995年对该协议进行修正，该协议给出了基于LDAR实测结果估算设备泄漏VOCs排放量的方法 为了提高LDAR工作效率，美国石油学会于1997年提出Smart-LDAR技术，并由美国EPA于2008年发布了红外气体相机开展Smart-LDAR的AWP(alter-native work practice)规范。相对于传统的泄漏检测方法，Smart-LDAR可以通过远距离光学成像同时检查多个泄漏组件，从而更快地找出泄漏组件并实施修复。EPA对该方法进行了实验验证，Smart-LDAR泄漏检出限在0.1～100g· h-1范围内，平均每分钟约可完成35个设备密封的检测，是传统LDAR效率的4.3倍。 /p p 　　 strong 2.2 欧盟 /strong /p p 　　欧盟于1999年起建议其成员国的炼油厂实施LDAR。欧盟对VOCs的排放控制主要采用指令的形式，其发布的综合污染预防与控制(integrated pollution preventionand control，IPPC)指令将工业生产活动划分为能源工业、金属工业、无机材料工业、化学工业、废物管理以及其他活动等6大类共33个行业进行管理 2010年欧盟将IPPC指令与现有的工业排放指令整合为2010/75/EU(the industrial emissions directive，IED)指令，并要求于2013年1月7日前逐步进入欧盟各国立法体系，于2014年1月7日起用IED指令代替IPPC指令和各工业指令。IED指令实质上是IPPC指令的延续和升级，仍然以IPCC为核心，但同时强化了BAT在环境管理和许可证管理中的作用和地位。IED指令指出，无组织逸散是VOCs控制的重点，在储罐、设备、管线泄漏等无组织逸散VOCs的控制方法中，LDAR是最佳可行技术(best available technology，BAT)，与工艺排放的控制同等重要。对于LDAR工作的开展，规定常规仪器检测(sniffing method)和光学仪器检测(optical gas imaging methods)都是可选方法。目前比利时、荷兰、瑞典等国家均出台了LDAR实施的相关要求和规定。 /p p 　　 strong 2.3 加拿大 /strong /p p 　　加拿大环境署制定的环境保护法案中明确提出了有害化工气体泄漏的防治要求，要求建立并实施完善的泄漏检测与修复技术。1993年10月，加拿大环境部长理事会(Canadian Council of Ministers of the Environment，CCME)发布的《设备泄漏无组织排放检测与控制实施法规》中明确提出了对相关企业管道及设备实施LDAR的具体要求，规定了包括压缩机、泄压阀等在内的不同密封设备的检测频次以及修复时间、泄漏率等。同时，加拿大清洁空气战略联盟(clean air strategic alliance，CASA)要求上游油气行业于2005年12月31日前制定一套针对逸散性排放的最佳管理方法，相关部门颁布并实施LDAR许可证制度，并于2007年由CASA对上游石化行业进行复查考核。 /p p 　　从国外LDAR推广实施的做法和经验可以看出，LDAR确实是一项对VOCs无组织泄漏控制有效且通用的技术，也是一项系统工程，必须做好相应的配套和保障，包括:1)制定科学的法律法规，对LDAR的实施和操作提出强制性规定 2)建立VOCs逸散排放的评估标准和方法，实现LDAR减排效果的定量化评估 3)建立企业申报制度，要求企业定期向政府提供LDAR的执行情况及排放报告 4)建立审查审计制度，对企业的LDAR项目进行定期或突击审查。只有不断总结经验并将其固化在政策与标准中，才能使LDAR技术更加广泛和专业地被应用，从而确保达到期望的VOCs控制效果。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 我国LDAR政策法规及应用现状 /strong /span /p p 　　 strong 3.1 国内政策文件对LDAR的要求 /strong /p p 　　我国对VOCs污染的控制起步相对较晚。2010年5月11日，国务院办公厅转发环境保护部《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量指导意见的通知》(国办发[2010]33号)，首次从国家层面将VOCs列为与SO2、NOx和颗粒物同等重要的大气污染物，成为我国VOCs污染防治的里程碑。此后，随着我国大气污染防治力度的不断加大，各种围绕VOCs污染控制的政策文件也纷纷出台，其中明确提出需要实施LDAR工作的主要政策文件包括: /p p 　　1)2012年10月，国家环保部、发改委和财政部联合印发了《重点区域大气污染防治“十二五”规划》(环发[2012]130号)，要求石化企业应全面推行LDAR技术，加强石化生产、输送和储存过程挥发性有机物泄漏的监测和监管，对泄漏率超过标准的要进行设备改造。该规划首次将推行LDAR技术写入国家文件。 /p p 　　2)2013年5月，环保部下发《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》(公告2013年第31号)，其中规定:对泵、压缩机、阀门、法兰等易发生泄漏的设备与管线组件，制定LDAR计划。 /p p 　　3)2013年9月，国务院印发《大气污染防治行动计划》(国发[2013]37号)，明确要求:推进挥发性有机物污染治理，在石化行业开展“泄漏检测与修复”技术改造。 /p p 　　4)2014年12月，环保部发布《石化行业挥发性有机物综合整治方案》(环发[2014]177号)，进一步明确到2015年底，石化行业全面开展“泄漏检测与修复”工作，使VOCs无组织排放得到基本控制。 /p p 　　 strong 3.2 国内LDAR相关标准及规范 /strong /p p 　　为了规范LDAR工作，保证实施效果，我国先后也出台了众多标准和规范，对LDAR的具体实施提出明确的技术要求。其中既包括国家和地方的标准和规范，也包括企业内部制定的LDAR技术规章。本文详细梳理了我国国内迄今出台的涉及LDAR的标准和规范，重点对比分析了不同的标准和规范对LDAR泄漏控制浓度以及检测频率要求的异同，具体结果见表1。表1中使用英文简写对其中的一些名称进行了替代，同时，直接用表1中标准和规范的序号代替对应标准和规范的名称。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/be5f3182-3dd1-4629-9907-65d6a323cd3b.jpg" title=" 6401.jpg" / /p p 　　注:a取第Ⅱ时段(自2017年1月1日起)的排放限值 b取2016年1月1日后执行的排放限值 c取新建源(即自2014年8月起环境影响评价文件获得批准的新建、改建、扩建项目中设立的设备)的排放限值 d取新建源(即自2014年8月1日起环境影响评价文件通过审批的新建、改建、扩建项目)的排放限值 1)本表未将个别标准和规范中规定的采用红外成像技术进行快速检测的频次要求列入统计范围 密封点类型简写对照:泵—P 压缩机—Y 搅拌器—A 阀门—V 泄压设备—R 采样连接系统—S 开口管线—O 法兰—F 连接件—C 难以检测(不可达)设备—U 物料类型简写对照:气体—G 轻质液—L 重质液—H 有机毒性物质—OH。 /p p 　　就泄漏控制浓度而言，不同标准和规范的规定有所不同。有的以泄漏组件中的流体介质类型为依据进行分类，给出不同分类的泄漏控制浓度值，比如(1)、(2)、(3)、(4) 有的直接以泄漏组件类型为依据进行分类并给出泄漏控制浓度值，而不考虑流体介质类型，比如(5)、(6)、(7)、(8) 有的不区分泄漏组件类型和流体介质类型，给出统一的泄漏控制浓度值，比如(9)、(10)、(11)、(12)。为了方便比较不同标准和规范中泄漏定义值的大小，本文将各标准和规范的泄漏定义值汇总为图2。由图2可以看出，国内目前的标准和规范对泄漏浓度值的定义总体上可以分为4类: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/4175fd10-90e0-45c3-b940-469526fbb792.jpg" title=" 6402.jpg" / /p p 　　1)泄漏控制浓度高值(本研究指以气体、轻质液为介质的组件或者动密封类组件的泄漏控制浓度值)为2000μmol· mol-1，泄漏控制浓度低值(本研究指以重质液为介质的组件或者静密封类组件的泄漏控制浓度值)为500μmol· mol-1。采用该类定义值的标准和规范包括(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(8)。 /p p 　　2)泄漏控制浓度高值为1000μmol· mol-1，泄漏控制浓度低值为500μmol· mol-1。采用该类定义值的标准和规范包括(5)、(7)。 /p p 　　3)泄漏控制浓度统一为500μmol· mol-1。采用该类定义值的标准和规范包括(9)、(12)。 /p p 　　4)泄漏控制浓度统一为200μmol· mol-1。采用该类定义值的标准和规范包括(10)、(11)。 /p p 　　同时，图2还将国内的泄漏控制浓度值和我国台湾省以及美国的对应标准做了比较。可以看出，台湾省各类组件不同介质的泄漏控制浓度值统一为1000μmol· mol-1(气体释压装置为100μmol· mol-1) 而美国联邦标准中的泄漏控制浓度高值为2000μmol· mol-1，低值为500μmol· mol-1，和目前我国的(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(8)文件中的泄漏控制浓度值相同。总体来看，我们目前的LDAR泄漏控制浓度值和美国相当，有的地方标准比美国还要严格许多。 /p p 　　就检测频率而言，不同标准和规范的规定亦不相同。但总体来看，主要是按每季度、每半年或每年的频次对不同类型的密封点进行检测。各标准和规范中最常见的检测频率要求是动密封点每季度检测一次，静密封点每半年检测一次，具体的检测频次详见表1。 /p p 　　 strong 3.3 LDAR在国内的应用 /strong /p p 　　文章通过文献调研的方式整理了国内部分已实施LDAR的企业案例，并将LDAR实施的基本情况汇总为表2。可以看出，目前国内上海、北京、天津、广东、江苏、浙江、江西等众多省市的石化企业均已开展了LDAR工作。通过目前的统计数据来看，不同石化企业的泄漏率约在0.06%～7.25%之间，平均泄漏率为1.46%。由于不同地区的LDAR标准规范对泄漏值的定义不同，因此各企业之间泄漏率数据的可比性不强。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201611/insimg/c1ce7428-1ef1-4c2d-a8b9-fbb69c71c31f.jpg" title=" 6403.jpg" / /p p 　　注:数据均来自于文献及网络资料。 /p p 　　“十三五”期间，随着国家对VOCs污染控制力度的进一步加强，LDAR工作的开展必定会更加深入。我国LDAR技术的应用将会同西方发达国家一样，呈现全面化、法制化、标准化和专业化的发展趋势。同时，随着网络及信息技术的飞速发展，LDAR技术也会越来越智能化和简便化。以LDAR工作中的建档方式为例，目前国内已有企业在建档过程中采用现场拍照的方式来替代传统的管道仪表流程图(piping and instrumentation diagram，PID)标注方式。由于照片建档只反映生产现场组件的实际位置，不会外泄工艺流程设计，这样就解决了PID建档的保密性差的问题。同时由于照片记录的识别性强，更有利于现场操作人员迅速找到被检测点的位置，提高LDAR工作的效率。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 问题与建议 /strong /span /p p 　　西方发达国家已经把LDAR作为一项强制性措施在石化等重点行业推广执行，我国石化行业的生产能力位居世界前列，但在设备泄漏等无组织排放的控制和管理方面跟发达国家还存在较大差距。尽管我国近期也已经从国家层面将LDAR作为工业源VOCs减排的一个重要手段，并先后出台了多个标准和规范对LDAR的实施进行指导和约束，然而在具体应用过程中，还存在诸多现实问题和困难亟待解决和改善，其中最为普遍的问题之一就是LDAR执行过程的合规性问题。很多企业在实施LDAR的过程中并没有严格按照标准和规范规定的操作方法和检测频率执行，致使测得的数据可信度不够 此外由于LDAR在我国才开始推广，LDAR执行情况的审核制度还没有建立，对于有些企业流于形式的LDAR实施现状，目前也很难得到解决。因此，建议今后可从以下几个方面开展进一步的研究和探索。 /p p 　　1)持续完善相关标准规范配套。在已出台的LDAR标准规范的基础上，持续开展LDAR检测方法、操作程序、数据管理、质控质保等方面的法规和制度配套研究，促进我国LDAR工作向规范化和标准化方向发展，不断提高我国LDAR工作的技术水平和实施效果。 /p p 　　2)建立并规范第三方参与机制。除石化行业外，需要实施LDAR的行业还包括有机化学原料制造、化学药品原药制造、合成材料、初级形态的塑料及合成树脂制造、合成橡胶制造、合成纤维单(聚合)体的制造等众多类别，这些企业的规模大小不一，管理水平参差不齐，如果均由企业自己组织实施LDAR，无论从技术上还是管理上，都很难有保障。因此，借鉴美国和欧洲的经验，逐步建立完善LDAR第三方参与机制，并对第三方的参与资质、操作方法进行规范和考核，比如要求第三方在不同行业实施LDAR时要对仪器响应与污染物的对应关系进行有效性判断等，这些都将有利于我国LDAR工作的规范化发展。 /p p 　　3)实施检测结果的信息化管理。由于LDAR项目的数据量一般较大，常规的手动记账式操作显然不能满足日益严格的精细化管理需求。美国从2004年起就对LDAR检测记录和数据实行信息化采集和管理，这样一方面可以减少数据录入的劳动力成本，另一方面可显著提高数据的精确度和可靠性，同时还可以由数据库管理软件直接计算VOCs泄漏量。因此，我国也应该尽早着手相关信息化平台的开发和建设工作，推出适合我国企业应用的LDAR管理软件。 /p p 　　4)建立LDAR审查审计制度。LDAR执行过程的规范化是LDAR项目能否有效实现减排的关键。我国应参照美国等国家的实践经验，逐步探索建立LDAR项目审查审计制度，对LDAR项目中VOCs管线的识别、挂牌记录、泄漏检测报告、维修报告、各类程序文件、仪器校准记录、人员现场操作等内容进行定期或突击审查，监督并保障LDAR项目的实施质量，跟踪评估LDAR项目的实施效果。 /p

针对炼化企业的智能化建设，均涵盖在工业和信息化部提出的“生产管控”、“设备管控”、“能源管理”、“供应链管理”、“安全环保”和“辅助决策”六个主要业务领域，只是各企业现阶段的侧重点有所不同[1]。图1 工信部提出的石化智能工厂6个主要业务领域 [1] “生产管控”主要指通过生产过程智能化的优化控制，提升操作自动化和实时在线优化水平，炼厂作为生产企业，生产管控智能化在很大程度上决定着炼厂的智能化水平。目前，在大量使用DCS 的现代化炼油装置中，基本都具备了先进过程控制（Advanced Process Control，APC）能力，但随着过程工业日益走向大型化、连续化，对过程控制的智能化提出了更高的要求，控制与经济效益的矛盾日趋尖锐，迫切需要一种新的控制策略，实时优化（Real-Time Optimization，RTO）技术便应运而生，其能够显著提高生产过程的效益，已经在过程控制领域获得了广泛的应用，是决定炼厂 “生产管控”智能化的重要技术。同时，RTO技术要想顺利实施，必须及时感知生产中的各类过程数据，即离不开过程分析技术（Process analytical technology，PAT）的帮助。PAT过程分析技术的概念最早是由美国食品和药物管理局在2004年引入制药行业的，旨在支持创新和提高药品开发效率，保证药品质量。此后，该技术逐步推广到各个国家的各种生产制造行业，如炼化、食品、饲料等生产行业，其核心是利用在线分析仪监测所有影响最终产品的关键过程参数和质量属性，在线分析仪就是用来在线检测工业生产过程中的原料、中间产品、产品以及相关辅助原料、副产品等物料性能指标的分析仪器。在线分析仪取样分析方式有两种：一是通过探头直接从工艺管线或设备中取样同时进行分析，二是通过快速回路等方式将样品从主管线或设备中引出后取样分析。前者一般不需要或仅进行简单的样品预处理，而后者均需要配备样品预处理系统。炼厂各类油品往往含有从装置或管线中带出的少量固体颗粒及水等杂质，因此较少直接从工艺管线中直接取样进行在线分析，大部分在线分析都是将样品引出后进行。完整的在线分析系统除在线分析仪本身外，样品预处理系统和分析小屋也是其重要组成部分。预处理系统的目的不外乎调节样品环境、净化样品、保护装置等，但针对不同生产领域的样品，如炼油领域和化工领域，预处理系统也存在一定差异。分析小屋的需求一般取决于分析仪本身。样品预处理系统是分析对象进入在线分析仪的前端环节，就炼厂来说，样品预处理系统的目的就是为在线分析仪提供连续的、有代表性的油样，油样状态满足在线分析仪所需的温度、压力、流量、洁净度等要求，从而确保仪器长期可靠运行，减少仪表故障甚至是安全事故的发生。可见样品预处理系统的重要性丝毫不亚于在线分析仪，并且由于样品预处理系统涉及部件较多，集成性往往不如在线分析仪，因此其使用可靠性也低于分析仪。在实际使用中，样品预处理系统所遇到的问题往往比分析仪多，即使使用正常，其维护量也远远高于分析仪本身[2]。在线分析仪一般安装在工业现场，需要为其提供不同程度的气候和环境防护，以确保仪器的使用性能、寿命并便于维护。对分析仪的保护可以采取加装外壳及箱柜、搭掩体以及分析小屋的方式，简单的在线分析仪如电导仪、密度计等可直接依靠外壳、箱柜或掩体防护，但这些防护措施无法或仅能提供简单的环境防护，对仪器及维护人员提供的保护不足。对于在线色谱、在线近红外等需要经常维护且系统复杂、具有重要用途的大型在线分析仪，分析小屋能为其提供可控的操作和维护环境，并可延长使用寿命，降低维护成本。图2 某装置在线近红外分析小屋外景和预处理箱就油品质量性质分析来说，从干气、液化气、轻质油品到重质油品，油品质量性质成百上千，如液化气组成、汽油馏程、航煤冰点、柴油凝点、渣油粘度等等，对应的在线分析仪也很多，这些仪器构成了炼厂在线分析仪的主力军，概括起来可以分为三大类：以在线色谱为代表的组份分析仪；以在线近红外和在线核磁为代表的光（波）谱分析仪；基于常规方法的油品质量在线分析仪表，如在线硫分析仪、在线馏程分析仪等。在线色谱色谱是一种基于对分析样品强大的分离能力来进行定性和定量分析的仪器，在线色谱仪和实验室色谱仪分析侧重点完全不同，前者功能单一，注重自动化、集成度和持续稳定性，对分析速度和安全性要求很高，需配备取样和预处理系统，固定于装置现场，基本无可拆卸部件。而后者往往具备多种可更换部件和扩展功能，分析对象广、检测限低，但分析时间相对较长，需要丰富的人员操作经验。在线色谱仪在石化领域应用主要集中在组成分析，其另一主要功能即模拟馏程分析的应用较少。按照工艺装置来分，在线色谱仪在炼油行业主要应用场所有：催化裂化、催化重整、气体分离、烷基化、MTBE等；在化工行业的主要应用场所有：乙烯裂解、聚丙烯、聚乙烯、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、醋酸乙烯、乙二醇、芳烃抽提等，总体来说在线色谱在化工行业的应用要多于炼油领域。以重整和芳烃联合装置为例，在线色谱主要用来进行物料组成及含量分析，主要应用点有：检测脱戊烷塔顶馏出物中C6组分含量；C4/C5分馏塔液化石油气产品组成；脱戊烷塔底料（芳烃抽提进料）的芳烃（BTX，苯、甲苯、二甲苯）组成；苯抽提塔顶MCP、苯、非芳含量等等。表1 在线色谱在重整和芳烃联合装置上的应用应用点 物料 被测组分 测量目的 催化重整装置 脱戊烷塔顶 C6 减少C6+组分的损失 C4/C5分馏塔液化石油气 C5 控制C5质量分数 脱戊烷塔底 BTX、苯、甲苯、二甲苯 监测重整生成油中BTX纯度 循环氢 CO、CO2、C1- C5 监测循环氢中碳氢化合物杂质 芳烃抽提装置 脱己烷塔顶或塔底 甲基环戊烷（MCP）、苯 了解芳烃抽提进料质量 苯抽提塔顶 MCP、苯、非芳 了解抽提效果 溶剂回收塔顶 甲苯、二甲苯、非芳 了解抽提效果，减少苯损失 在线近红外和核磁在线近红外和核磁共振分析方法均属于波谱分析方法的在线应用，二者均反映化合物的结构信息；二者利用谱图直接进行化合物结构解析和定量分析的能力均有限，通常结合化学计量学方法如主成分分析（PCA）、偏最小二乘（PLS）等建立定性和定量分析模型，来进行样品判别分析或预测和样品化学结构直接或间接相关的性质，如油品的密度、烃类组成、馏程等等；二者在炼油企业原油调合、汽油调合、常减压、催化裂化、催化重整等很多装置上均有应用，分析对象涉及原油、汽柴油、航煤、蜡油等诸多油品；总的来说二者在炼化企业的应用范围和应用模式均有较高的重叠度。虽然应用重叠度较高，但在线近红外和核磁还是有区别，表2列出了两种技术的特点对比。表2 在线近红外光谱与核磁共振谱的对比在线近红外光谱在线核磁共振氢谱化学信息反映的是分子化学键振动的倍频和组合频信息，由分子偶极矩的变化即非谐性产生，主要是含氢官能团的信息，如C-H、N-H和O-H等；光谱范围12000~4000 cm-1，倍频和组合频的化学信息丰富，但有重叠。反映的是氢核对射频辐射（4~60MHz）的吸收，核磁共振氢谱的化学位移与氢核所处的分子结构密切相关，主要是不同化学环境下的氢核信息；相对高场核磁，在线低场核磁的分辨率较低，信号较弱，化学信息量明显减少。定量原理对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。对于汽、柴油、润滑油和原油等复杂混合物，需要采用多元校正方法（如PLS或ANN）建立校正模型。工业现场在线分析技术可采用低羟值的石英光纤，传输距离大于100m；可同时对多路物料进行测量，不需要样品流路切换和清洗；需要一定的预处理。仅一路进样通道采用阀切换方式进行多路测量，存在交叉污染和阀内漏等风险，分析效率相对较低；需要简单预处理。工业应用成熟度已建立完善的原油光谱数据库和汽、柴油光谱数据库；实验室快速分析和工业在线分析应用广泛，工程化成熟度高。工业在线核磁应用起步相对较晚，受外界环境干扰大，导致核磁信号稳定性相对较差；未建立完善的油品数据库，工业应用成熟度和广度相对较低。从谱图的化学信息来看，在线核磁一般为60M左右的低场核磁，所以其谱图包含的组成信息较少。图3 某相同油品在线近红外和核磁谱图比较从仪器硬件来看，国内外知名品牌的在线近红外光谱仪器已有十余家厂商，仪器性能稳定，测量附件齐全，在国内外炼厂已有二十余年的应用历史，售后服务已经规范化和标准化，近红外硬件技术已很成熟。而目前世界范围内只有两家企业提供商用在线核磁共振仪器，应用案例相对较少。工业现场适应性来看，近红外光可以通过光纤进行传输，通过光源分配与多个检测器结合，一台在线近红外光谱仪可以同时对多路样品进行测量，分析效率高。在线核磁技术为避免磁场干扰，一台检测箱中只能安放一套检测仪，使用一根核磁管，通过程控阀组切换的方式实现多路样品轮流检测。由于不能多路同时测量，该技术测量速度相对较慢，同时，阀组长期高频次切换会产生磨损，造成堵塞、内漏、样品交叉污染等诸多隐患。但在分析深色重质油品如原油时，在线近红外对预处理系统的要求比在线核磁要高。最后，从油品谱图数据库来看，不论近红外还是核磁共振技术，数据库的大小和维护都是这类技术的核心。对于近红外光谱技术，由于在石化行业已有近30年的应用，已经建立较为完善的油品近红外光谱数据库，包括原油、石脑油、汽油、柴油、VGO、润滑油基础油等，分析项目涵盖了所有关键的化学组成和物性数据。对于在线核磁共振技术，由于发展时间较短，在炼油企业的应用成熟度和广度不高，尚未开展系统的数据库建立工作。结语相对于欧美等发达国家，过程分析技术在我国石化行业的普及性和投用率都有一定差距，原因是多方面的，主要原因还是维护困难，对操作人员专业知识水平要求较高，以及缺乏相应的标准，很多场合想用在线分析仪而不能用、不敢用。借助国家大力发展智能化炼厂建设的契机，过程分析技术有望在石化行业进入发展快车道。 参考文献[1] 龚燕, 杨维军, 王如强, 等. 我国智能炼厂技术现状及展望[J]. 石油科技论坛, 2018, 3: 29-33.[2] 王森. 在线分析仪器手册[M]. 1版. 北京: 化学工业出版社, 2008.作者：中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院 陈瀑

红外热成像是具有非接触、检测面积大、检测结果直观等突出优势的新兴无损检测技术，近年来被广泛应用于金属、非金属、纤维增强复合材料（FRP）以及热障涂层等的无损检测与评价。图1 某航空发动机及其涡轮叶片热障涂层结构示意图近日，江苏省特种设备安全监督检验研究院、南京农业大学和东南大学的科研团队在《红外技术》期刊上发表了以“红外热成像技术在FRP复合材料/热障涂层无损检测应用中的研究现状与进展”为主题的文章。本文首先简要介绍了红外热成像技术的基本原理和检测系统构成，特别是对光学、超声以及电磁等主要热激励形式的特点和优劣势进行了对比。然后，根据热激励形式的发展历程，详细介绍了光激励红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测与评价方面的研究现状与进展，重点关注了FRP复合材料/热障涂层热成像无损检测中的热难点问题。最后总结并展望了FRP复合材料/热障涂层红外热成像无损检测技术的未来发展趋势。红外热波成像技术任何高于绝对零度的物体都会向周围环境发出电磁热辐射，根据Stefan-Boltzmann定律，其大小除与材料种类、形貌和内部结构等本身特性有关外，还与波长和环境温度有关，而红外热波成像技术即是利用红外热像仪通过遥测材料表面温度场，从而实现对材料结构特性和物理力学性能的无损检测与评价。根据被测对象是否需要施加外部热激励，该技术可分为主动式与被动式，其中主动式红外热波无损检测技术由于具有更高的热对比度与检测分辨率，近年来受到极大的关注。主动式红外热波检测技术是利用外界热源对待测试件进行热激励，同时利用红外热像仪记录其表面温度场的演化历程，并通过对所获得的热波信号进行特征提取分析，以达到检测材料表面损伤和内部缺陷的目的。根据外激励热源的不同，该技术又可被分为光激励红外热成像、超声红外热成像与电涡流红外热成像等。图2总结了目前主动式红外热波成像检测技术中的主要分类依据及分类结果。图2 主动式红外热成像检测技术的主要分类依据及结果虽然红外热成像无损检测技术种类众多，但由于所检测对象琳琅满目，且结构与物理特性比较复杂，因此在实际应用中需结合检测对象本身特性，选择一种相对合适且高效的主动式红外热波成像无损检测方法，从而达到对待测对象进行高分辨率、高精度、快速可靠检测与评价的目的。光激励红外热成像是主动红外热成像中一种相对高效的无损检测方法，由于其非接触、非破坏、检测时间短、检测面积大、易于实施等突出优点，在热障涂层结构、纤维增强复合材料无损检测与评价中备受关注。在该方法中，当外激励光源入射到待测试件时，基于光热转换效应所产生的热波扩散并与内部界面或缺陷相互作用，同时，利用红外热像仪远程记录待测试件表面的瞬态热响应，即红外热图像序列。然后，借助先进的后处理算法对所获取的热图像序列进行综合分析，从而实现待测试件的无损检测与定量表征。图3为光激励热成像技术原理和目前常用光激励红外热成像检测系统。图3 光热无损检测原理及典型闪光灯激励热成像检测系统此外，根据热激励形式的不同，红外热成像技术又可被分为红外脉冲热成像、红外锁相热成像与红外热波雷达成像，这也是根据红外热成像发展历程、目前最为常用的分类方法之一。红外脉冲热成像技术检测效率高，但其探测深度通常较浅，无法满足对材料深层缺陷高分辨率检测的要求；且其检测结果易受表面加热不均匀、表面反射率及发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使材料表面产生热损伤。为克服红外脉冲热成像技术的局限性，红外锁相热成像技术应运而生，但由于该技术在单一调制频率热激励下仅能探测与其热扩散长度相对应深度的内部缺陷，因此对FRP复合材料或热障涂层类结构内不同深度或不同铺层界面的缺陷，需选择不同调制频率对待测试件进行激励，因此，该方法检测时间仍相对较长且易出现漏检。红外热波雷达是一种新兴的无损检测技术，具有红外脉冲热成像与红外锁相热成像技术所无法比拟的突出优势，如高分辨率、高检测效率、大探测深度等，近年来备受关注。表1总结了红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像这3种技术的优缺点及适用范围。表1 红外脉冲热成像、红外锁相热成像以及红外热波雷达成像检测技术的对比FRP复合材料光激励红外热成像无损检测研究现状红外脉冲热成像检测技术红外脉冲热成像技术是发展最早且目前应用最为广泛的一种红外热波无损检测技术，该技术是使用高能光源（如激光、卤素灯、闪光灯）对待测试件进行非常短时间（通常几毫秒）的脉冲激励加热，由于内部界面或缺陷的热阻效应会对待测试件表面温度场产生差异，然后，利用红外热像仪同步记录这种温度差异，并借助于先进的后处理算法可实现对待测试件内部界面或缺陷的无损检测与评价。红外脉冲热波检测技术检测速度快，且对厚度较小的试件具有较好的检测结果，但其探测深度非常有限，不适用于检测大厚度构件。此外，该技术还易受表面加热不均、表面发射率不均等影响，瞬时高能量脉冲也易使试件表面产生热损伤。FRP复合材料的强各向异性和显著内部界面效应，极易使得其产生界面分层等类型缺陷，极大影响FRP复合材料结构或装备的使用性能。英国巴斯大学Almond等对CFRP复合材料裂纹状缺陷的边缘效应进行了研究，并提出了一种瞬态热成像法测量缺陷尺寸的方法。加拿大拉瓦尔大学Maldague等提出了一种将脉冲热成像与调制热成像技术相结合的红外脉冲相位热成像检测技术，该技术基于傅里叶变换可获得能无损表征CFRP复合材料的相位图像，因此克服了脉冲热成像技术对表面加热均匀性的限制。意大利学者Ludwig等研究了红外脉冲热成像检测技术中的热损失与三维热扩散对缺陷尺寸测量的影响。为了克服脉冲热成像技术的局限性，加拿大拉瓦尔大学Maldague等随后提出了双脉冲激励热成像检测技术，并表明该技术可进一步增强热对比度。加拿大学者Meola等利用脉冲热成像法对GFRP复合材料的低速冲击损伤进行了无损检测。英国巴斯大学Almond等又通过解析法研究了脉冲热成像技术的缺陷检测极限与缺陷径深比、激励能量以及缺陷深度都密切相关。伊朗桂兰大学Azizinasab等还提出了一种使用局部参考像素矢量来处理脉冲热成像检测结果的瞬态响应相位提取方法，实现了CFRP复合材料缺陷检测和深度预测。此外，为增强FRP复合材料缺陷检测效果，许多集成先进特征提取方法的脉冲热成像检测技术也被提出，例如主成分热成像、矩阵分解热成像、正交多项式分解热成像和低秩稀疏主成分热成像。国内的哈尔滨工业大学、电子科技大学、湖南大学、东南大学、火箭军工程大学、首都师范大学、南京诺威尔光电系统有限公司等科研单位也对FRP复合材料红外脉冲热成像无损检测技术开展了大量研究工作，并取得了丰硕的研究成果。首都师范大学研究了GFRP复合材料脉冲热成像检测的热图像序列的分割与三维可视化，并提出了一种基于局部极小值的图像分割算法。北京航空航天大学对FRP复合材料次表面缺陷红外脉冲热成像无损检测的检测概率进行了深入研究，并分析了阈值、特征信息提取算法等对检测概率的影响。此外，国内研究学者还提出集成了稀疏主成分分析、矩阵分解基算法、流形学习和快速随机稀疏主成分分析等算法的红外脉冲热成像检测技术。红外锁相热成像检测技术红外锁相热成像技术是20世纪90年代初发展起来的一种新型数字化无损检测技术，该技术是利用单频正弦调制的热激励源对待测试件进行加热，然后，待测试件内部将也产生一个呈周期性变化的温度场，由于缺陷区与无缺陷区处的表面温度场存在差异，因此采用锁相算法可对表面温度场进行幅值与相位提取，最终实现对材料表面损伤或内部缺陷进行无损检测与评价。红外锁相热成像检测技术的探测范围要大于红外脉冲热成像检测技术，此外，通过降低激励频率大小可增大探测深度。英国华威大学和意大利那不勒斯大学等研究学者较早地将红外锁相热成像技术用于CFRP航空件缺陷检测，并证实了该技术与瞬态热成像与超声C扫描无损检测技术相比，更适于CFRP航空件表面冲击损伤的快速无损检测。Pickering等研究了同等激发能量下，红外脉冲热成像和红外锁相热成像对CFRP复合材料分层缺陷的检测能力。Montanini等证实了红外锁相热成像技术也可用于厚GFRP复合材料的无损检测，并深入研究了与缺陷几何形状和深度相关的检测极限问题。随后，Lahiri等发现随着GFRP复合材料缺陷深度增加，利用红外锁相热成像技术所获得的相位对比度增大，而热对比度却减小。Oliveira等提出了一种融合光学锁相热成像和光学方脉冲剪切成像的CFRP复合材料冲击损伤高效表征方法。国内哈尔滨工业大学、浙江大学和东南大学等科研人员也对FRP复合材料红外锁相热成像检测开展了较多有价值的研究工作。哈尔滨工业大学对CFRP复合材料分层缺陷的大小和深度以及热物性的无损检测与定量评价，开展了系统的理论与实验研究，并提出了多种先进特征增强算法来提高其内部分层缺陷的可视性。浙江大学使用红外锁相热成像无损检测CFRP复合材料分层缺陷，并利用深度学习对测量过程中的传感器噪声、背景干扰等进行有效去除，显著提高了CFRP复合材料次表面缺陷无损检测与定征的精度。此外，东南大学针对CFRP复合材料分层缺陷红外锁相热成像无损检测中所存在的热成像数据缺失以及低帧率导致的低分辨率问题，提出了基于低秩张量填充的热成像检测技术，不仅可有效解决红外锁相热成像数据高度缺失问题，还可显著提高常用红外热像仪的帧频率。红外热波雷达成像检测技术近年来，红外热波雷达成像技术因检测效率高和灵敏度高以及不易对材料产生热损伤而受到越来越多的关注，并开始应用于FRP复合材料的无损检测与评价。红外热波雷达成像技术具有红外脉冲热成像技术与红外锁相热成像技术所无法比拟的优势，但由于被用于FRP复合材料无损检测与评价的时间并不长，尚存在一定的局限性。例如，由于通常采用较低调制频率激励源去探测较深范围的内部缺陷信息，随之而来的是热扩散长度的增大，致使检测分辨率降低；另外，为提高检测信号的信噪比，通常采用增加热流激励强度的方法来解决，但在检测重要目标构件时，为防止对检测对象的热损伤，这种方法并不适合。加拿大多伦多大学Mandelis教授与印度理工大学Mulaveesala教授首先将线性调频雷达探测技术引入到红外热成像检测技术中，提出了脉冲压缩热成像或热波雷达无损检测技术。为显著提高探测热波信号的信噪比与灵敏度，随后提出了热相干层析成像和截断相关光热相干层析成像技术，截断相关光热相干层析成像技术的具体原理如图4所示。印度理工学院与印度塔帕尔工程技术大学等科研人员还将脉冲压缩热成像与红外脉冲热成像等其他检测技术在检测FRP复合材料次表面缺陷时的检测性能进行了对比，并分析了各种技术的优势所在。为增强FRP复合材料分层缺陷检测，比利时根特大学最近也提出了离散频率相位调制波形的热波雷达技术，并证明了该技术具有更高的深度分辨率。图4 截断相关光热相干层析成像检测技术原理：(a)截断相关光热相干层析成像数学实施；(b)激光诱导热成像系统框图国内的哈尔滨工业大学、东南大学、电子科技大学和湖南大学等科研人员也对脉冲压缩热成像或热波雷达开展了较多的研究工作，并取得了重要的创新研究成果。哈尔滨工业大学较早地将红外热波雷达成像技术拓展到CFRP复合材料铺向和分层缺陷的无损检测与评价，并对热波雷达检测技术的特征提取方法也开展了深入研究。湖南大学和电子科技大学还分别用感应红外热成像/热波雷达检测技术和参考脉冲压缩热成像检测技术对CFRP复合材料分层缺陷检测，并取得了较为满意的检测效果。最近，东南大学也提出了正交频率相位调制波形的热波雷达检测技术，可有效增强CFRP复合材料分层缺陷的检测效果。热障涂层红外热波成像无损检测研究现状关于热障涂层红外热波检测技术的研究始于20世纪80年代，伴随着信息电子与计算机技术的快速发展，近年来在航空和先进装备等领域受到极大关注。在目前的热障涂层红外热成像无损检测中，仍以光激励红外热成像检测技术为主，这仍然是由于光激励红外热成像技术具有非接触、快速、检测面积大、检测结果直观等突出优点，非常适合于热障涂层结构性能与健康状况的在线检测与表征。根据激励热源生热机理的不同，除光激励红外热成像检测技术外，其他无损检测方法还包括：超声热成像、振动热成像和涡流热成像。红外脉冲热成像检测技术针对热障涂层红外脉冲热成像无损检测，国外专家学者较早地开展了相关研究，并取得了较多的研究成果。Cielo等利用红外脉冲热成像技术无损检测热障涂层，研究表明当光学穿透深度远小于而加热区域远大于涂层实际厚度时，该技术可有效表征热障涂层热物性和表面涂层厚度。Liu等提出了可无损检测热障涂层内部裂纹和厚度不均匀性的稳态热流激励热成像技术，可实现直径远小于1 mm的裂纹检测。Shepard等利用红外脉冲热成像技术对热障涂层厚度和脱粘缺陷进行无损检测，并结合先进后处理方法提高了时空域分辨率和信噪比。Marinetti与Cernuschi等利用红外脉冲热成像技术结合机器学习和相位特征提取方法，系统地研究了热障涂层结构中的表面涂层厚度变化、脱粘缺陷以及涂层过厚与粘附/脱粘缺陷的区分问题。随后，为无损评价热障涂层老化程度以及完整性，Bison与Cernuschi等利用红外脉冲热成像技术检测了热障涂层面内与深度方向热扩散率以及孔隙率。此外，利用红外脉冲热成像检测技术还可监测热障涂层损伤演化历程以及寿命评估，且热障涂层粘结界面处粗糙度形貌、深度以及基底强度等对其损伤演化也有重要影响。Ptaszek等还研究了热障涂层表面非均匀及红外透光性等对其光热无损检测的影响。最近，Mezghani等利用激光激励红外脉冲热成像技术无损检测了表面涂层厚度变化。Unnikrishnakurup等利用红外脉冲热成像技术和太赫兹时域谱技术同时对不均匀涂层厚度进行测量，并获得了对热障涂层厚度估计小于10.3%的平均相对误差。虽然我国关于热障涂层红外脉冲热成像无损检测的研究起步较晚，但北京航空航天大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、陆军装甲兵学院和北京航空材料研究院等的科研人员仍取得了重要研究成果。北京航空航天大学利用红外脉冲热成像技术，通过使用有限元数值模拟与热成像检测实验方法，对存在脱粘缺陷和厚度不均匀时热障涂层表面温度场以及热障涂层的厚度与疲劳特性进行了较为深入的研究。北京航空材料研究院利用闪光灯激励红外脉冲热成像技术不仅检测出直径小于0.5 mm的脱粘缺陷，还识别出了肉眼无法观察到的微裂纹。海军工程大学利用有限体积法研究了脉冲热激励下热障涂层脱粘缺陷时表面温度场相位差变化，并利用Levenberg-Marquardt算法对涂层厚度和脱粘缺陷位置进行定量化表征。哈尔滨工业大学将红外脉冲热成像技术与模拟退火和马尔科夫-主成分分析-神经网络等方法相结合，实现了热障涂层不均匀厚度和脱粘缺陷深度与直径的有效量化确定。最近，哈尔滨商业大学还提出了一种基于同态滤波-分水岭-Canny算子混合算法的长脉冲热成像检测技术，不仅可有效识别热障涂层脱粘缺陷的边缘，还增强了缺陷特征提取效果。陆军装甲兵学院采用脉冲红外热成像检测技术对热障涂层厚度与脱粘缺陷进行了较为系统的研究，并表明热图重构及先进后处理算法可有效提高表面涂层厚度表征的精度和脱粘缺陷的检测效果。近来，关于热障涂层激光扫描热成像技术的无损检测与评价研究也开始出现，北京理工大学和南京理工大学利用线型激光扫描热成像技术实现了对热障涂层脱粘缺陷以及20~150 μm厚薄涂层的高精度无损检测与评价。为了检测热障涂层表面微小裂纹，北京理工大学还开发了一种将线型激光快速扫描模式与点激光精细扫描模式相结合的激光多模式扫描热成像检测技术，实现了仅9.5 μm宽表面微小裂纹的高效检测。红外锁相热成像检测技术不同于热障涂层红外脉冲热成像无损检测研究，国内专家学者较早地开展了热障涂层红外锁相热成像无损检测的研究，而国外对此的研究还很少。例如，韩国国立公州大学Shrestha和Kim利用红外脉冲热成像技术和红外锁相热成像技术对热障涂层表面不均匀涂层厚度进行了无损检测与评价，并开展了有限元数值模拟与热成像检测实验分析了各种技术的优势所在。国内的哈尔滨工业大学、火箭军工程大学等为基于红外锁相热成像技术的热障涂层无损检测与评价研究做了积极探索。火箭军工程大学利用红外锁相热成像技术对涂层厚度进行检测，并表明该技术可实现对涂层厚度的快速检测，且检测精度可达到95%。哈尔滨工业大学利用红外锁相热成像检测技术和热波信号相关提取算法对热障涂层脱粘缺陷进行检测，并研究了光源功率、分析周期数和激励频率大小等对检测结果的影响。随后，哈尔滨工业大学利用激光激励红外锁相热成像技术高精度地量化了SiC涂层碳/碳复合材料的薄涂层厚度分布的均匀性。上海交通大学针对热障涂层内部裂纹缺陷的快速无损检测与评价，也提出了一种基于多阈值分割和堆叠受限玻尔兹曼机算法的红外热成像无损检测技术。红外热波雷达成像检测技术红外热波雷达成像作为一种新兴的无损检测技术，其高信噪比、大探测范围等突出优势更利于热障涂层次表面脱粘缺陷的高精度无损检测。而目前关于热障涂层红外热波雷达成像无损检测与评价的研究还鲜有报道，目前仅有国内的哈尔滨工业大学和东南大学针对热障涂层红外热波雷达成像无损检测开展了相关的理论与热成像检测实验研究工作。哈尔滨工业大学利用红外热波雷达成像技术对热障涂层脱粘缺陷进行检测，该技术利用线性调频信号调制光源强度，并引入了互相关和线性调频锁相提取算法，研究表明该技术可实现热障涂层脱粘缺陷的有效检测。东南大学基于Green函数法，对热障涂层光热传播理论进行了较为深入的研究，并提出了一种先进非线性调频波形的脉冲压缩热成像检测技术，可实现热障涂层次表面脱粘缺陷的高信噪比、大探测深度的高分辨率检测。结束语本文介绍了红外热成像技术在FRP复合材料和热障涂层无损检测应用中的研究现状和进展，通过文献调研和相关研究结果分析，可发现，由于FRP复合材料和热障涂层的复杂结构特性，使得传统的无损检测技术无法较好地实现高效可靠的无损检测与评价。作为新兴的无损检测技术，红外热波雷达成像技术由于具有高分辨率、大探测深度、检测结果直观等突出优点，为FRP复合材料和热障涂层的高精度无损检测与评价提供了新契机。此外，在对FRP复合材料和热障涂层红外热成像无损检测进行研究的过程中，笔者也发现，红外热成像无损检测技术的发展还面临着一些主要瓶颈制约问题，也促使红外热成像检测技术须向多样化、智能化、集成化和多源信息融合方向发展，呈现出以下发展趋势：1）多样化传统无损检测方法和红外热成像等新型无损检测技术都有其各自的优缺点及适用范围，随着检测对象的多样化和检测要求的多元化，所需要的检测手段也呈现多样化发展的趋势，具体体现在：①热激励源由卤素灯、超声和电磁等向半导体激光器、相控阵超声等其他热激励形式发展；②随着计算机和电子信息技术的快速发展，传统的红外脉冲热成像和红外锁相热成像向着新兴的先进激励波形脉冲压缩热成像或热波雷达成像检测技术方向发展。2）智能化近年来人工智能技术的快速发展使得基于深度学习模型的红外目标识别与跟踪方法取得了巨大进步，这无疑为红外热成像无损检测技术的进一步发展提供了很好的发展契机。深度学习方法的高识别率特点使其在红外目标特征识别、红外图像分割与分类方面性能优异，在精度和实时性方面，甚至远远赶超传统检测方法。人工智能赋能红外热成像检测技术，有望取代人工判断，推动红外热成像无损检测技术向着智能化检测方向发展。3）集成化红外热成像检测系统通常需要激励热源、红外热像仪、光路等调节装置、固定装置等模块，体积较大、结构较为复杂，且仍需人工或仪器自动采样。为满足实际无损检测应用中原位测量及低能耗的需求，红外热成像检测技术需逐步向小型集成化方向发展，最终实现无损检测现场的便携式携带和操作。4）多源信息融合发展多源多模态热成像数据能比单一热成像数据提供更多的关键信息，此外，在信息呈现和表达上，多来源、多模态红外热成像数据还增加了无损检测结果的鲁棒性。因此当检测要求较高时，常常需要采用优势互补、多种检测方法相结合的方式，通过多源多模态热成像数据的融合与集成，最终提供优质、高效、安全、可靠的无损检测解决方案。因此，红外热成像技术也需向多源信息融合方向发展。

2021年11月4日，加州大学尔湾分校的Leigh Turner在Cell Stem Cell上发表了文章The American stem cell sell in 2021: U.S. businesses selling unlicensed and unproven stem cell interventions，描述了2021年美国商业化的干细胞市场现状。文中提到2021年3月，美国有1480家企业运营2754家诊所在出售所谓的针对各种疾病的干细胞治疗产品，这一数据是5年前的4倍多。这些干细胞治疗产品并未经过FDA批准，同时缺乏支持安全性和有效性的相关证据。值得多说一句的是，近些年，Leigh Turner在包括Nature等杂志上发表过多篇对于干细胞临床化的评论性文章。引言目前，近1500家美国企业有做广告表示他们可以进行针对各种疾病乃至受伤的干细胞治疗，尽管这些产品没有经过FDA授权，以及没有令人信服的临床证据。在20年前，就已经有企业在出售未授权或未批准的干细胞治疗产品。之后，这一市场急剧扩大，美国政府也出台了与干细胞治疗相关的详细法规以规范这一市场，包括FDA如何解释和应用这些法规的指导性文件，和企业进入这一市场的监管机制文件。通过对干细胞治疗网上广告的调查，发现美国公司销售此类产品比世界其他任何国家都要多，甚至一度成为“干细胞旅游”的目的国。为了调查美国干细胞治疗现状，作者应用了Google对2016至2021年之间的数据进行了搜索和分析，这些数据包括企业或者诊所的位置、干细胞产品的类型、产品定位、价格、企业分类等等。企业或诊所的地理分布截至2021年3月31日，美国有1480家企业经营的2754家诊所在出售直接面向消费者的干细胞治疗产品。这些诊所主要分布于3个州，加州（347家）、佛罗里达州（333家）、德克萨斯州（310家），这三家占据了三分之一（990/2754）以上。第4为亚利桑那州，和新泽西州差不多。虽然前3的州人口数量也多，但是似乎并不完全和人口数量挂钩，比如亚利桑那州的人口数量在全美排第十四。图：每个州里出售干细胞治疗产品的诊所数量干细胞产品类型这些企业刊登的广告中，自体干细胞相关产品最多。671家企业（45.33%）销售的是自体骨髓来源的干细胞产品，437家（29.52%）是自体脂肪来源的干细胞产品，42家（2.83%）是自体外周血来源的干细胞产品，7家是自体骨髓和脂肪来源的干细胞产品。异体干细胞产品也有很多。350家（23.64%）销售脐带血或组织来源的干细胞产品，260家（17.56%）销售羊膜干细胞产品，47家（3.17%）销售胎盘干细胞产品。另外还有25家销售没有指定来源的干细胞产品。在1480家企业中，有595家（40.2%）在销售间充质干细胞产品。大多数企业都在推广他们所声称的特定类型的干细胞产品，然而有220家（14.86%）尽管有相关广告，但是并没有明确声明他们的干细胞来源或者类型。在市场中，也有一些“与众不同的”企业，比如有三家公司销售异种干细胞产品，三家公司销售胚胎干细胞产品，一家公司销售“非常小的胚胎样”干细胞产品。与2016年不同的是，2021年没有销售诱导多能干细胞产品（编者注：诱导多能干细胞就这么没有牌面）。另外，还有一种新型的产品受到了人们关注。有99家（6.68%）销售干细胞来源的外泌体产品。这一现象似乎表现出干细胞“周边”也受到了人们的青睐。图：干细胞产品类型可以看到，这些干细胞产品中骨髓或脂肪来源的自体干细胞最多，但也有干细胞“周边”产品。需要说一句的是，这些产品都需要FDA的批准。产品定位这些干细胞产品主要定位于可以缓解疼痛。在1480家企业中，有1262家（85.27%）表示他们的产品可以用来治疗疼痛综合征。第二常见的是应用于骨科疾病和外伤，有689家（46.55%）企业表示他们的产品可以针对此类疾病。有339家（22.90%）表示他们的产品可以针对运动损伤。顺着往下，134家（9.05%）表示可以治疗神经系统疾病，122家（8.24%）可以治疗免疫相关疾病，95家（6.41%）针对肺部和呼吸系统疾病，94家（6.35%）针对勃起障碍和其他性别相关疾病。88家（5.94%）可以治疗皮肤疾病和伤口，86家（5.81%）声称可以与治疗心血管疾病，54家（3.64%）针对糖尿病，39家（2.43%）针对泌尿系统疾病，36家（2.43%）针对脊髓损伤或瘫痪，29家（1.95%）针对视力损伤，23家（1.55%）针对自闭症和脑瘫，还有37家（2.5%）声称可以治疗成人阿尔茨海默症。除了疾病，有123家（8.31%）针对美容，109家（7.36%）针对脱发，89家（6.01%）针对衰老。图：干细胞产品的定位费用大多数公司没有在其网站上公布其干细胞产品的费用。在1480家企业中，只有56家（3.78%）列出了其产品价格。最低的是1200美元，最高的是28,000美元，平均为5118美元，价格中值为4000美元。对于大多数患者来说，这些干细胞治疗是自付。企业类型在这些销售干细胞治疗的企业中，有335家（22.63%）以干细胞诊所或者干细胞/再生医学机构的形式存在。大多是企业并没有标榜自己为干细胞诊所或者企业，而是使用了其它一些术语，比如缓解疼痛中心（204家，13.78%）、整形外科护理（181家，12.22%）、整合医学（106家，7.16%）、足部医疗（88家，5.94%）、脊椎治疗中心（77家，5.20%）、骨科或运动医学（67家，4.52%）、脊柱治疗（58家，3.91%）、康复（51家，3.44%）、整容手术（50家，3.37%）。也有一些以水疗中心、抗衰老研究所、自然疗法诊所、针灸诊所、激光诊所或牙科诊所的形式存在，只有极少数的挂靠在科研单位。图：企业类型

p 　　近年来，随着质谱技术的快速发展，离子源技术及质量分析器技术的变革，质谱仪器设计的快速改进，使得质谱仪成为化学分析领域尤其是 生命科学领域非常有效的一种分析工具。 /p p 　　得益于质谱技术的发展，过去几十年来，许多临床检测实验室已经陆续引进 质谱技术，因为与传统的检测方法相比，质谱技术具有高灵敏度、高特异性和高准确度的特点。质谱技术在临床检验中的应用，主要涉及临床生化检验、临床免疫学 检验、临床微生物检验以及临床分子生物诊断等方面。在临床生化检验领域，由于串联质谱技术的高特异性、高准确度、高灵敏度、高简便性、线性范围宽及高通量 的优点，逐渐取代了部分传统的检测方法，使得生化检验结果更加准确可靠，对临床诊断的参考意义进一步提升 检测方式不再是一次分析只针对一种代谢物、一种 疾病，而是一次分析可针对多种代谢物、多种疾病。正是由于质谱技术在生化检验中的优异表现，进一步促进了质谱技术在临床检验中的迅速发 展。 /p p 　　在美国，临床质谱技术已经发展得相对成熟，服务于临床检测的项目已达400余项 涉及产前检查、新生儿筛 查、滥用药物监测、代谢物检查(氨基酸、脂肪酸)、类固醇激素检测(内分泌)、维生素族检测以及微生物鉴定等领域。同时，在蛋白组学研究方面，也正在研究 如何从科研转化到临床应用。 /p p 　　临床质谱技术在美国的成熟发展，离不开上下游供应产业的成熟发展和行业协会的推 动。在美国，较大型的质谱公司如SCEIX、Thermo Fisher、Agilent等不仅能提供质量较高的检测仪器，而且都积极配合临床质谱的发展，不断更新升级自身的软硬件设备及应用支持服务，使得质谱技 术在临床的应用获得强大的后盾支撑。同时，为了汇聚检验领域专家，共同促进行业对临床质谱分析的关注和理解，促进质谱成为健康管理的便利工具，2008 年，由David Herold教授等人在美国圣地亚哥发起举办了第一届Mass Spectrometry： applications to the Clinical Lab(MSACL)，即质谱在临床实验室的应用会议。会议以其高度的专业聚焦性受到了业界人士的广泛欢迎。会议宗旨是为质谱的临床应用发展研讨提供专业 的交流平台，专注专业的行业聚焦型会议，促进了行业人才的培养，加快了行业信息的流通，提高了新技术、新应用的普及率，很好地推动了质谱技术在临床检验实 验室的发展。 /p p 　　当然质谱技术的发展除了其本身发展和应用的良好推广与实践外，更离不开行业政策环境的支撑。在美 国对临床质谱技术采用了有效兼顾监管和鼓励创新的LDT (Laboratory Developed Test)模式。在此模式下，只要是有临床实验室改进修正案(CLIA)执照的实验室，其研发的产品和技术服务就可以合法进入临床，合理收费。实验室取得 CLIA标准相关认证后，检测结果即可用于指导临床诊疗。该管理方式自实施以来，得到了患者、医院、第三方临检中心、保险公司的广泛认可，目前美国有近 25万个CLIA实验室。美国临床病理学会(ASCP)对LDT定义为：实验室内部研发、验证和使用，以诊断为目的的体外诊断实验。LDT仅能在研发的实 验室内使用，可使用购买或自制的试剂，但这些试剂不能销售给其他实验室、医院或医生。LDT的开展不需要经过FDA的批准。正是这种有效兼顾监管和鼓励创 新的LDT模式，极大地促进了美国质谱技术在临床应用中的快速发展。 /p p 　　在中国，临床质谱技术属于较年轻的检测方 法，临床应用还处于起步阶段，少量第三方医学检验机构和大城市的三甲医院开展了利用质谱为手段的检测项目，数量十分有限，应用广度和深度远不如美国。在中 国临床质谱应用方面，以金域检验为代表的机构中，临床质谱的主要应用涉及新生儿筛查、药物浓度监测、代谢物检查(氨基酸、脂肪酸、胆汁酸)、类固醇激素检 测(内分泌检测)、微量元素检测、维生素族检测以及微生物鉴定等领域 检测项目数量有限，开展数量较多的金域检验公司也仅70余 项。 /p p 　　中国的质谱市场上，仪器设备几乎被国外公司垄断，市场上应用较多的为SCIEX、Agilent、 Waters、Thermo Fisher、Shidmazu、Bruker等公司的产品 国产质谱仪器主要在部分研究机构有应用，距离实际的生产应用普及还有很大的距离。这一现状， 导致了中国的临床质谱的投入成本较高、技术支持服务有限，一定程度上限制了技术的发展。 /p p 　　在行业政策环境方面，中国除香港外，没有开放的CLIA监管机制，也无明确的LDT政策。我国许多专家学者呼 吁，中国应该借鉴美国的管理模式，允许LDT项目，实现临床实验室检验结果的质量保证。这样既能控制风险，又能加速新技术的临床应用。在行业协会方面，非 常认可LDT项目，并在积极推动中国LDT项目的发展。2014年3月7日，上海医学会举行了“部分基因和质谱检测的实验室自建项目(LDT)的研讨 会”。在会上，上海市卫计委医政处、规财处和发改委领导均对LDT 开展表示支持，鼓励医院在保证质量的前提下，开展LDT项目试运行。上海医学会表示愿意作为学术平台，为政府机关和临床专家搭建沟通平台，希望在有关政府 机构的支持和监督下，规范而又稳步推进LDT项目，促进个体化诊疗的发展。 /p p 　　在中国香港，由于LDT项目的开 放，临床质谱技术得到了很好的发展。质谱技术的高准确度、高灵敏度、高特异性以及低成本等特点，促使了香港很多检验机构已经用质谱技术完全替代了放射免疫 技术，用于临床检测服务 越来越多的免疫学方法项目也在逐步被临床质谱检测项目所替代。CLIA监管模式下的LDT项目的开放，是质谱等年轻技术发展的推 动力，希望中国能尽快形成LDT的氛围，促进临床质谱等新技术的发展。 /p p 　　当然，中国临床质谱技术的发展，也受限于技术本身的局限性。这些局限性表现在几个方面，第一，临床质谱技术相较于传统免疫学技术：仪器自动化程度低，仪器 数据不能直接转化为可读数据，对技术人员的操作能力和专业数据处理能力要求高 第二，质谱仪器厂商的应用支持欠缺，也加大了对技术人员的要求，需要技术人 员具备较强的仪器使用与维护能力 第三，质谱技术本身属于高精尖技术，技术复杂程度较高，即使是化学领域的专业人才，也需要经过长期的培训和实践，才能掌 握。所以技术的复杂性对医学检验行业的技术人员是很大的挑战。正是基于技术局限性对人员的依赖和高要求，所以技术的发展渴求高水平、大批量的专业技术人才 的涌现。目前，在中国没有专门的临床质谱人才培养方案，也无专业的临床质谱行业协会或培训交流会议，临床质谱行业人才匮乏。这种人才匮乏的现状，也在一定 程度上限制了临床质谱技术的应用和普及。针对此种现状，一方面中华医学会检验分会，对临床质谱技术的聚焦呼之欲出，另一方面需要各界社会力量集聚、积极筹 备相应的培训交流会议。 /p p 　　综合以上的中 美临床质谱发展的现状，中国的临床质谱行业较美国还有很大的差距。行业的发展，离不开有关部门、行业组织的多方推动。我们希望，中华医学会检验分会、质谱 仪器厂商、医院检验科、第三方医学独立实验室以及有关监管部门，共同联动，一起推动中国临床质谱行业的发展。我们也期待，在不久的将来，临床质谱技术能更 好、更广泛的为医学检验服务，让检验结果更加准确、快速、有效，造福病患。 /p

仪器信息网讯 2014年11月26日，在&ldquo 第七届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会&rdquo 的&ldquo 在线水质分析专题报告会&rdquo 上，中国环境监测总站孙海林作《我国水污染源在线监测现状与发展》主题发言。报告中，孙海林介绍了我国水污染源在线监测方面的法规政策、技术体系、仪器生产企业发展现状，以及在线监测仪器行业的现状和展望。 　　企业现状分析 　　我国约有80家企业生产废水在线监测系统，所提供的产品主要为污染源在线监测仪和地表水在线监测仪。具体包括COD在线监测仪、氨氮在线监测仪、总磷在线监测仪、总氮在线监测仪、水质五参数在线监测仪、水质采样器、流量计、数据采集传输仪等。 　　2012年水质监测设备销售12130台(套)，数据采集设备销售3155套。2013年水质监测设备销售9948台(套)，同比下降约18% 数据采集设备销售2714套，同比下降约13%。虽然2014年监测仪器的销售数据还没有统计出来，但据孙海林了解，情况好于2013年。 　　2013年环境监测仪器行业共实现销售总额58亿元，同比去年增长32% 环境监测相关产品利税总额达到9亿元，同比去年下降15%。 　　行业现状分析 　　1、 行业总体形势良好，企业规模进一步扩大 　　由于&ldquo 十二五&rdquo 减排项目的实施，水质COD和氨氮在线监测仪得到了全面安装与应用，行业总体形式发展良好，各企业的销售额、利润、从业人数、厂房面积等都得到了进一步提升，企业规模进一步扩大。 　　2、 企业产品持续丰富，产品质量有明显提升 　　企业产品从COD扩展到氨氮、TOC、五参数、总磷、镉、六价铬、总铬、铅等重金属在线监测仪，产品种类不断增长。同时，产品质量也得到了持续改进，产品的稳定性、数据的准确性都在稳定提升。 　　3、 龙头企业销售额增长明显，企业两极分化明显 　　行业龙头企业，尤其是销售额和固定资产数额大的企业增长明显，资产总额在10亿元以上的企业有8家，占统计总数的13%，最高的企业达到34亿元。2013年行业全部销售收入的84%来自资产规模在1亿元以上的企业，比去年提高了7个百分点。 　　4、 运营和社会化监测新增长，产业链持续扩大 　　由于环保部出台了排污企业自行监测的新规定，水质在线监测企业相继成立了社会化监测实验室，并取得了相关资质，为企业的良性发展奠定基础。据不完全统计，已有近百家社会化监测实验室。设备专业化运营市场也在持续升温，水质在线监测企业基本上都投入了设备现场运营行业中。 　　5、 现场应用总体形势良好，不规范运营依然存在 　　全国大多数省份的数据的有效传输率都能达到75%，满足国务院规定的相关要求，但个别省份依然存在现场粗放运营，主要表现在排污口不规范、仪器设备参数设置不合理、自动监测数据应用率低等。 　　行业发展展望 　　1、 产品种类需要进一步丰富 　　&ldquo 国家十二五重金属防治规划&rdquo 的出台，对水质重金属在线监测仪器的发展必定有推动作用，国际按标准的相继出台，对仪器的研发生产提出了新的要求，水质中镉、六价铬、总铬、铅、砷、汞、镍、铜等重金属在线监测仪器将在相关涉重企业得到应用，水质VOC、水质生物毒性等产品亟需开发。 　　2、 企业规模需进一步扩大 　　传统的水质在线监测行业企业销售额上亿企业还不多，上市企业还以CEMS、环境空气站等产品，因此，要围绕新政策、新规范的实施，调整思路、扩充产业链，扩大企业规模。 　　3、 新技术的研发与应用 　　传统的水质在线监测仪器还是以化学法为主，带来运营维护成本高等不便，新型传感器的应用也为水质在线监测仪器带来利好消息，国家水专项已经投入相关资金用于新型传感器对水质检测的研究。 　　4、 行业自律，产业而来那个姓发展 　　在线监测发展几十年，取得了良好的社会效益和经济效益，为环境管理做出了巨大贡献，但还是存在个别不良企业，迎合排污企业，带来了不好的社会影响。因此，为了整个行业的良性发展，各企业应真正做到公正的第三方，真实、科学地反映企业排污状况和环境质量状况。

在ISO/REMCO成立后不久的1980年，我国正式参加国际标准样品技术交流活动。从 1994年开始，我国在参照、等效或等同采用国际导则的基础上，逐步制定了GB/T15000系列国家标准《标准样品工作导则》及技术规范。1996年原国家技术监督局批准成立了ISO/REMCO中国委员会，协调我国与国际之间的标准物质/标准样品的技术交流活动。那么我国标准物质/标准样品的研制现状是怎样的呢？下面小编来给大家介绍。　　目前国内有几十个标准物质/标准样品研制单位，研制了几千种标准物质/标准样品，品种涉及钢铁、有色金属、矿石、炉渣、建材、农药、临床化学、气体、环境、食品、化工产品、工程技术、特性、核工业、物理特性与物理化学特性等各个方面，在各个领域标准物质/标准样品得到广泛的应用，尤其近年来在国家实验室认可、ISO9000认证及我国的国民经济建设中发挥了重要作用。　　截至2006年7月，由国家质量监督检验检疫总局(国家技术监督局)批准的一级标准物质发布了 1334种，有效1316种，二级标准物质发布了2315种，有效2275种 国家标准样品发布了1990种,还有各个行业部门发布的行业标准样品，其数量比国家标准样品更多，如钢铁标准样品2833种，有色金属标准样品1242种。　　虽然我国标准物质/标准样品基本满足了我国国民经济建设的需要，但随着科学技术的发展和材料、新领域的快速增长，现有的标准物质/标准样品品种已不能完全满足需求，在国家“十一五”规划中尤为突出表现在食品安全、医疗保健、化纤、物理特性等领域需亟待解决，即使是数量和品种在国内标准物质/标准样品最多的冶金行业，在新材料领域仍缺少满足需要的标准物质/标准样品。　　以上内容就是对我国标准物质/标准样品的研制现状的介绍了，自从1906年美国成功研制出第一批冶金标准物质/标准样品的以来，经过了100年的发展。随着全球经济、科学技术、测量技术和社会生活需求的高速发展，需要品种、数量越来越多、质量越来越高的标准物质/标准样品。在现代的科学技术发展和国民经济建设中，标准物质/标准样品将会继续发挥重要作用。

在2009年4月9日召开的“2009中国科学仪器发展年会”上，北京市理化分析测试中心周素红副研究员作了题为“粒度仪技术现状和最新进展”的大会报告。 　　在简要的介绍了应用扫描隧道显微镜(STM)、原子探针场离子显微镜(APFIM)、扫描电子显微镜/俄歇电子谱仪(SEM/AES)、二次离子质谱仪(SIMS)等仪器的纳米材料测量方法后，较详细的介绍了光子相关光谱(PCS)/动态光散射(DLS)、激光衍射、库尔特/电阻法、图像法等粒度分析技术现状和最新进展，并对各种粒度分析技术的相关国际标准做了详细介绍。 　　一、光子相关光谱(PCS)：为纳米技术服务，纳米世界的探针 　　讲解了光子相关光谱粒度分析技术的原理、特点、仪器测量分析方法。光子相关光谱技术是动态光散射的一种测量方法，动态光散射也被称为准弹性光散射。其测量光散射强度由于颗粒的运动而随时间的变化，为纳米悬浮液的主要的测量技术。 　　PCS技术的新进展有5个方面：(1)不限于测量稀溶液，不再局限于90度测量 (2)为避免多重散射，测量高浓度样品，增大散射体积，避免灰尘影响，新型仪器都用背散射角测量高浓度与纳米颗粒 (3)另加小角度测量能得到更多信息 (4)随着电子部件灵敏度的增高与仪器设计的进步，可测微弱的散射体 (5)仪器的自动化，操作简单化 　　二、颗粒表征的激光衍射方法 　　简要介绍了原理、仪器原理、激光衍射粒度测量的应用领域。颗粒表征激光衍射方法的主要特点是：快速(分析一个样品几分钟) 应用范围从粉体到悬浮液,从水相到非水相 高度、重现、寬动态范围(从几十纳米-几微米) 不需标定，可高度自动化 激光衍射已取代筛分与沉降法成为从纳米至毫米大小颗粒粒度测量的最常用手段 据不完全统计,全世界已有数万台各类激光粒度仪应用在各行各业,并以每年几千台的速率在增加 　　三、库尔特原理(电阻法) 　　在1950年由华莱士∙ 库尔特(Wallace Coulter)发明，用于各种小颗粒(0.4mm-1200mm)的计数与粒度测量，也被称为电阻法(Electrical Sensing Zone method)。目前，世界上98%的血细胞计数用库尔特计数器，是迄今为止分辨率最高的快速粒度分析技术，真正的单个颗粒体积测量技术，并有众多国际与各国国家标准，近8000篇有关科学论文，已广泛用于工业界各行各业。 　　四、图像分析(Image Analysis，IA) 　　与常用的粒度分析法如筛分、沉降、激光衍射等相比，图像分析(Image Analysis，IA)不仅能给出颗粒的大小，同时还能分析颗粒的形状，可根据特定形状的颗粒进行筛选和分析，还可设定特殊的过滤条件，从而获得您想知道的信息，因此在颗粒分析方面得到越来越多的应用。现有的图像分析仪包括：静态图像分析仪(Static Image Analysis，SIA)和动态图像分析仪(Dynamic Image Analysis，DIA)。 　　静态图像分析仪(Static Image Analysis，SIA)——显微镜，被测颗粒静止不动。 　　优点：可精密对焦，对小颗粒测试可获得很清晰的图像。 　　缺点：(1)极微量样品，取样误差大，测试结果的代表性和统计性差 (2)颗粒的取向受载片的限制，只能测量颗粒的一个平面投影图像 (3)对重叠的颗粒只能通过数学计算的方法进行处理 (4)受显微镜分辨距离的限制，被测试颗粒的最小粒径有限。 　　动态图像分析仪(Dynamic Image Analysis，DIA)——被测颗粒是运动的。 　　优点：(1)样品量增加，取样误差减少，统计代表性相对增加 (2)颗粒在运动中任意取向，颗粒重叠的现象减少。 　　缺点：(1)颗粒移动过程中对焦，颗粒的移动速度受限 (2)由于没有分散，颗粒重叠现象仍然存在 (3)湿法测量：循环速率低，大颗粒易沉降，且样品量少 (4)干法测量：适用于流动性非常好的颗粒的自由落体，无分散 (5)照相频率低(25幅/秒)，测试数据少，结果的统计性仍然不好 (6)没有采用特殊的曝光设计，图像的清晰度无保证 (7)颗粒的图像边界模糊，结果可靠性太差。 　　最后，周素红副研究员还介绍了中国颗粒学会理事中粒度仪器的主要生产企业，主要有：珠海欧美克公司、成都精新粉体测试设备有限公司、济南微纳仪器有限公司、丹东百特仪器有限公司(关于激光衍射)、天津天河医疗仪器有限公司、天津市天大天发科技有限公司。

地表水是人类可利用的宝贵资源，随着人类文明的不断发展，分布于全球各地的地表水系正经历前所未有的挑战。作为世界水质检测、分析和处理领域的价值引领者，赛莱默正致力于为包括中国在内的全球各国和机构提供我们的全套解决方案及得到广泛应用的知识体系。9月11日，由赛莱默分析仪器应用专家赵博老师主讲的在线课程《地表水水质监测现状与规约》，为大家带来关于地表水监测方面的前沿干货，现在就让我们一起领略吧！讲座视频 精彩的课程听不够未来赛莱默分析仪器会不定期邀请行业专家及技术工程师为大家带来更多有价值的课程，敬请关注赛莱默分析仪器官方微信平台！

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p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) font-size: 20px " strong 重大科研仪器研发的现状与困境 /strong /span /p p style=" text-align: center " 1、李侠 2、缪秋民 3、吕慧云 /p p style=" text-align: center " (1、2、3上海交通大学科学史与科学文化研究院上海 200240 ) /p p 　　摘要：重大科研仪器研发项目施行近20年，取得了一些成绩，但在实践中也发现存在一些普遍性问题，导致项目执行效果不理想，如半截子项目与钓鱼工程等，造成这些问题的主要原因包括：组织困境、管理困境与评审困境。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 研究建议：自由申请类项目可以采用“牵头人+合作单位”模式，让项目牵头人承担连带责任；部门推荐制项目则要坚决改变原有的组织结构模式，采用国家集中管理模式。 /span /p p 　　关键词：重大仪器；组织困境；管理困境；评审困境 /p p 　　中图分类号：G311 文献标识码：A /p p 　　在党和国家把创新驱动发展战略定为国策的当下，整个社会的发展引擎已经开始转向以科技知识为表征的创新驱动(推与拉的混合型，即push and pull)，任何创新都是基于知识的创新，没有知识的高效产出就没有创新涌现的可能，这已成世界范围内的共识。而知识的产出是严格受条件约束的行为，大体可以把知识生产链条分解为：(经费+人才+环境)*工具(仪器等)=科技知识。在其他变量等同的情况下，有什么样的工具水平，就有什么样的知识产出水平。最近10年国家在科研经费(R& amp D)的投入，引进人才以及科研环境的营造上已经投入大量精力，取得了举世瞩目的显著成就。但是， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 原创性高端科研成果的产出仍然严重不足，发展瓶颈已经从隐性向显性转化，那就是加速知识生产的工具环节已成制约我国科技发展的瓶颈因素，因此，解决重大关键科研仪器问题就是推动科技与创新进入新台阶的一个关键举措。 /span 而且对于重大科研仪器的研发，不仅仅可以解决当下知识生产中面临的工具性问题，而且仪器研发本身就是一种具有高度创新性的行为，并且蕴含巨大商机。长期来看，重大仪器研发可以带来三方面的进步：首先，降低知识生产的成本，加快知识生产与更新的脚步；其次，通过仪器研发带动相关产业、技术的发展；第三，通过仪器研发可以培育相关领域的人才。基于这种现实考量，我国在1998年起相关部门就开始有计划地加大重大科研仪器的研发，时至今日，已经运行近20年的时间，期间取得不少成绩，但是存在的问题也愈发凸显，导致项目实际运行效果并不理想。基于此，本文力图梳理两个问题：其一，近20年重大科研仪器研发的现状与存在的问题；其二，现有项目组织架构下重大仪器研发中存在的困境与解决策略。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 一、我国重大科研仪器研发的现状与存在的问题 /strong /span /p p 　　我国自1997年起相关部委就科技发展的现状，开始有计划地考虑设立重大科研仪器研发项目，以其改变科技发展面临的短板问题，并于1998年正式启动，至今已经20年。这里所谓的重大仪器设备是指： span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “在重大民生需求、社会经济发展以及科技创新方面有重要作用，需要投入更多研发方法、研发技术以及部件，投资成本较大，具有较高经济价值的科学仪器设备。 /span 在研发过程中主要具有以下特征：首先，对集成创新比较重视；其次，软硬件的共同开发。”【1】这也意味着重大科研仪器的研发涉及多学科的协同攻关，并且通过软硬件的建设与开发为未来的市场化提供准备。对于这些要求，我们的准备普遍不足。 /p p 　　根据最新一期C& amp EN杂志(2016年4月)公布的 2015年度全球仪器公司排名前25名的分布中，可以清晰看到，美国占有10席，其中前四名全部是美国公司，日本有6席，居全球第二位，紧随其后的德国，占有3席，其次，瑞士3席，英国2席，荷兰1席。排名第一的赛默飞世尔科技(Thermo Fisher Scientific)2014年的销售额高达42.4亿美元，排名第二的丹纳赫(Danaher)的销售收入约为24亿美元。据学者研究： span style=" color: rgb(0, 112, 192) " “2012年赛默飞世尔亚太区收入占公司总收入17%，中国区收入逾7亿美元，中国首次跃居为赛默飞世尔全球第二大市场。同样，沃特世(Waters)的中国区域也在2012年跃升为全球第二大市场。由此，可以看出中国仪器和应用市场发展的强劲情况。” /span 【2】从这组数据中，我们大体上可以看到中国现在是世界科技仪器生产商的主要销售对象和进口国，虽然目前无法查到我国每年用于科研仪器采购的准确数据，但一个相关的信息可以佐证这种情况：“国家科技基础条件平台中心副主任吕先志说，近年来我国每年购买国外科研仪器设备的投入至少在400亿元以上，由于缺乏信息沟通，有些设备重复购置，有的利用率很低，而资源共享是解决这一问题的捷径。”【3】学者王大洲等人通过实证研究指出：“(1991-2010年)购置和研制比例有一定变化。“八五”、“九五”期间，仪器研制比例分别为3.0%和2.7%，但“十五”期间研制比例下降到2.3%，这与自2004 年来大型科学仪器设备购置的快速增加有关。“十一五”期间研制比例出现微弱提高，较“十五”上升了0.1 %。”【4】换言之， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 十一五期间在重大仪器来源中，有95.9%是采购的，仅有2.4%是研制的，这种情况已经很能说明我们在重大科研仪器的研制方面所面临的紧迫形势。 /span 客观地说，我国在高端科研仪器研发方面起步较晚，虽然这些年的大力推进取得一些进步，但总体落后的局面并没有得到根本性的改变。如果我们把影响重大仪器开发的原因分为内外两部分，那么来自外部的原因主要有以下几条：“根据我们进行的问卷调查， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 最关键的三个制约因素是‘国内加工能力无法支持仪器创新’、‘绩效评价机制不鼓励仪器的创新研制’、‘缺乏实现创新的高水平的技术人才’，被调查者认为其重要和最重要的应答率分别为68.9%、56.5%、45.8%。” /span 【5】其中第二条的绩效评估机制所带来的制约因素，可以看作是影响研发的组织内部因素。因此，重大仪器研发效果不理想，除了研究基础比较薄弱外，最主要的内部因素就是项目设置的组织架构模式存在严重缺陷，“牵头人+合作单位”模式仍是小科学时代的组织模式，无法适应大科学时代的高度集成式创新的要求，正是这些内外制约因素的互动，最终导致研发的预期目标出现严重打折现象。我们在本文主要关注来自组织内部的因素对研发的影响。在讨论重大仪器研发项目的运行困境之前，我们需要对过去近20年的投入情况做一个简单的回顾，由此， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 可以直观地反映出重大仪器研发中所呈现出的“投入——产出”、“质量——进度——成本”诸多目标之间存在的问题。 /span /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/1af1ee25-3a7f-4852-a788-c11abf7b65bc.jpg" title=" 001.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图1：国家自然科学基金重大科研仪器研发项目(自由申请)总投入(根据相关数据整理) /strong /p p 　　从图1可以清晰看出，自1998年以来，国家在重大科研仪器研发上的投入总体上呈现出增长的趋势，但是 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 在1998-2010年之间的增长幅度非常缓慢，多有政策性试探意味，直到2010年以后投入和支持的数量都曾现快速增加的态势。 /span 从1998年的总投入400万元，立项5项重大仪器研发项目，到2016年总投入5.5亿元，立项85项，投入增长了138倍，立项数量增长了17倍，总体而言，增长幅度还是很大的。2010年显然已成科技发展拐点，其背后的深层原因还有待挖掘，当年中国GDP增长率为10.6%，已从2007年顶点(14.2%)一路开始下滑，当年R& amp D投入占GDP的1.76%，此后R& amp D的占比逐年上升，可以明显感觉到决策层希望通过科技来保障GDP增长的目的。总之，这个 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 上升曲线总体上反映了我国科技事业正处于快速发展阶段，决策层对于科技的认识与期待在实质性的提升，科研仪器问题显然已经成为阻碍科技快速发展的显性瓶颈因素之一，这个时候加大仪器研发就是整体推动中国科技上新台阶的重要举措。 /span /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/5f153904-f83f-4eea-88f7-55c8ca37f89b.jpg" title=" 002.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图2：国家自然科学基金委重大科研仪器研制项目(自由申请)平均知足额度(根据相关数据整理) /strong /p p 　　图2显示近20年来重大仪器资助额度从最初的80万元/项，上升到2016年的647万元/项，即便扣除物价因素，资助强度也在加大。自然科学基金委和科技部等部门对申报金额在1000万元以下的重大仪器项目采取自由申请模式， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 自2011起，对于1000万元~1亿元之间的项目采取部门推荐制。 /span 这种区分，可以看做是管理部门对于特大型科研仪器研制项目增加一道筛选与监督的门槛。但是一旦中标后，在运行流程上与自由申请类项目之间并没有质的差别。下面整理出2011-2016年间，部门推荐类重大科研仪器的相关数据： /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/94839ee6-986b-46bb-bc69-b395dfc49ddb.jpg" title=" 003.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图3：国家自然科学基金委重大仪器研制项目(部门推荐)总投入(根据相关数据整理) /strong /p p 　　图3显示，六年间采用部门推荐制的重大科研仪器研制项目一共立项45项，总投入35亿元。自2012年以后，立项数量逐渐减少，2016年仅立项4项。这个变化趋势预示着此类项目的管理方式或许有变。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/noimg/a205e9c0-d180-4b4b-9994-a573eb108178.jpg" title=" 004.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图4：国家自然科学基金委重大仪器研制项目(部门推荐)平均资助额度(根据相关数据整理) /strong /p p 　　图4显示， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 这些超级项目的资助额度都非常巨大，平均每项7778万元，2014年更是达到平均每项资助1亿元。 /span /p p 　　综合上述图表，我们看到在过去的19年间，自由申请类重大仪器研发项目共立项622项，总投入22.47亿元，平均每项资助额度为361万元。部门推荐类重大仪器研发项目6年间共计立项45项，总投入35亿元，平均每项资助额度7778万元。部门推荐类项目每个的资助额度相当于21个自由申请类重大仪器项目。现在，我们想知道， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 国家为此投入了接近58亿元，总计667项的重大科研仪器项目到底有多少变成了现实?很遗憾，我们无从找到这些相关项目后期成果的信息。不难猜测这些项目的产出率并不是很理想。 /span /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 重大仪器研发项目运行到现在暴露出哪些问题呢?检视这些巨型项目的组织架构模式大体是这样的：“牵头单位+合作单位”模式，尽管这个组合模式拥有很大的弹性，可以涵盖产、学、研与政多重力量，看起来研究团队很齐全，但是，由于产、学、研、政之间在理念与偏好上存在巨大的差异，这些差异一旦无法统一并达成充分共识，那么，所谓产学研政强强联合的操作在实际运作中就必定出现能力打折现象。 /span 由于这些项目都是临时组建的团队，其联系是松散的。众所周知，科研仪器是一种高科技产品，它受益于各种前沿技术最新成果的运用，但由于团队间松散组织模式，各个子系统处于平行状态，相互之间调动资源存在很大的局限性，再加上没有强有力的监督、协调机制，导致各个部分在组织的结合度与“质量——进度——成本”的目标安排上都无法达到最优。 /p p 　　很多学者从宏观层面撰文强调重大科研仪器研发中的过程管理的重要性， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 观点没有错，只是这个过程在实际操作中的可行性存在严重问题 /span ，如于海婵认为：“大型仪器研制项目的管理模式可划分为行政/管理和科研/技术两条线。行政/管理系统包括项目主管部门和项目承担单位的行政领导及管理人员，在项目实施过程中承担重大决策、组织协调，资源配备，策划执行，过程监督和服务保障等工作。”【6】我们不妨就这个过程管理结构回到实践层面检验一下，看看是否可行。据我们的统计，19年来自由申请类重大仪器研发项目平均资助额度为361万元/项，只有2014、2015、2016年每项平均资助额度达到600~700万元之间。通常一个研究团队包含4~5个合作子课题组，这也就意味着每个子课题的经费额度在72~140万元之间，试想，这个规模是否有行政主管部门或者领导愿意实质性的介入管理，真实情况是，这些 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 行政主管部门大多是虚设的，起不到实际监管作用，具体运作还是由项目牵头人来组织，同样在这个体量中设置专门的财务人员、质量监督员以及知识产权管理人员等也几乎都是不可能的 /span ，项目本身无力支撑这些人员的费用支出。因此， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 对于自由申请类项目在实际运作中真正肩负管理职责的就是项目牵头人与合作单位的子课题负责人。 /span 相反，对于部门委托类重大科研仪器研发项目，由于每项平均资助额度都在7778万元/项，他们有能力支付这些人员费用，并设立相应的管理机构，如项目综合办公室、项目指挥部等。但是，他们采用的 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 运行模式仍然是“牵头人+合作单位”模式，导致本该拥有的行政/管理的执行力被多个平行单位分解与稀释，换言之，管理的垂直度不够，而且这些超级项目的整合复杂度也远远超出了个人能力范围与管理幅度。从这个意义上说，重大仪器研发中面临的问题主要集中在项目的组织架构与管理问题的本质特性上。 /span /p p strong 　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 　二、重大科研仪器研发中的组织与管理困境 /span /strong /p p 　　为了更加清晰地揭示出目前组织框架下重大科研仪器研发中面临的组织与管理困境，我们把这些困境划分为内部管理困境与外部管理困境。对于内部管理困境来说，我们需要把仪器研发的常规路线图揭示出来，然后就能清晰发现问题产生在哪里，以及相应的解决策略。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 正常的研发路线图应该是这样的：基础理论——技术原理——技术能力——多种能力整合——重大仪器样机——中试——规模化量产 /span ，在这七个环节中与仪器研发直接相关的环节就是前面5项，即“基础理论——技术原理——技术能力——多种能力整合——重大仪器样机”，后两项与仪器的市场开发有关。 /p p 　　为了实现仪器研发的路线图，我们可以把这个链条梳理出一个标准的组织模板：某单位潜在项目牵头人A拥有一个很不错的想法(主要体现在基础理论的先进性与技术原理的可行性)，然后寻找合适的技术合作单位B(对项目的技术原理与技术能力的实现提供支撑，也是未来的主要子课题负责任人)支撑项目的可行性，并构建基本技术框架与技术路线图。在此基础上，项目牵头人A召集一批相关领域的知名专家C联合申报(B未来是核心子课题承担者，也是众多合作单位中的一元)。在这个组织架构下，一旦申报成功，A按计划把具体研发任务分解为各合作单位的子任务，然后分头行动。 /p p 　　在这个重大仪器开发的组织模板里，存在着如下无法避免的组织困境： strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 1、“牵头人+合作单位”模式的强制性管理力度欠缺。 /span /strong 牵头人与各合作团队负责人之间不存在直接的隶属关系，而且在学术声望上非常接近，无法在组织架构上形成明显的声望梯度差，这就为整个研发项目中的管理权威的树立留下困难，导致管理的指令性强度不够。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 由于团队合作的组织模式，使各团队之间处于扁平状态，从而导致任务的推进在各团队内部处于随意状态，造成在子系统内人员、资金与时间的投入上无法得到有效保证，这也是重大仪器研发项目表现欠佳的深层原因所在。 /span 这种困境缘于当下申报机制内在的悖论：没有豪华团队，在评审中不容易中标；有了豪华团队，易中标但不出活。由于豪华团队的各路学术诸侯，大多项目堆积，无暇全力以赴投入研发。对于政府管理者而言，有豪华团队背书感觉放心，即便未来不出活或者项目失败，遭受到谴责与社会压力时也会大部分转移到豪华团队的负责人身上；如果团队不豪华，即便肯干活也不放心，如果项目一旦失败，管理者要承担项目团队失察的部分责任。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 这种管理者与研究者的内在偏好差异，决定了基于团队声望支持项目的游戏规则符合各方利益最大化的原则。然而，这种内在组织悖论却是以牺牲项目的成功性为代价的。 /span 根据系统论的观点，一个好的合作系统在产出上要达到系统能力大于部分之和，然而现实却是团队之间的机械式组合模式，让团队之间处于松散的联系状态，结果导致系统能力等于或小于部分之和。豪华团队对组织管理而言带来的最大问题是拉平了系统间的声望梯度差。通过对科学史的考察，我们曾提出一个命题： span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 重大基础理论问题的解决适合采取扁平式的松散组织模式来推动，而重大技术问题的解决适合采取垂直式的组织来完成。前者要求的条件是自由，后者要求的条件却是强制力的有效传递。 /span /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2、最大的内部管理困境在于子项目之间的技术整合的匹配度很难协调。 /span /strong 由于重大仪器研发的一个最大特点就是集成度比较高，涉及声、光、电、理、化、生等多学科的协同攻关。任何一个部分要做到最好都需要大量投入，由于各个团队也在追求自身利益的最大化， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 那么在收入确定的情况下，投入成本最小则是收益最大的 /span ，这种可能性制约了各子系统的投入最优化动机。在时间节点处，各个合作单位(子项目)要把自己的研发部分整合起来， span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 由于各个部分在监督弱化的情况下，以及投入的有限性，导致任务的实际完成进度与完成质量与预期存在巨大差异，进而整合后的样机功能无法达到目标要求。 /span 这种问题处理起来异常困难，即便问题排查出来，项目牵头人要求各相关合作单位进行整改、返修与调适所遇到的难题，由于结题时间与经费的硬性约束，整改效果并不是很理想。再加上，当初申报时为了增加中标的可能性，把各项指标定得过高，这一切都导致整合而成的样机无法达到预期目标，至于后面的中试与规模化量产更是遥遥无期。因此，在 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 团队内部的组织困境与管理困境的双重限制下，已造成仪器研发领域出现大量“烂尾项目”，或者“钓鱼项目”，这几乎是当下重大仪器研发专项的通病。 /span /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 3、仪器研发中的外部管理困境主要包括如下几个方面，如知识产权管理的制约和后期应用开发不足。 /span /strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 知识产权的管理制约导致了各个子项目之间出于保护的目的对知识产品的使用心存芥蒂，难以共享，削弱了项目的整合度与创新性，进一步使得研发成果难以转化和推广，导致前期投入的资源出现沉没效应(同类项目未来很难再获得资助)，这已成常态。 /span 试问我们在过去20年间立项的接近 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 700项重大仪器研发项目，有多少形成了批量化生产 /span ，并被社会所认可，又有多少成功替代了国外进口?所有这些数据都很难查找，相信成功的几率还是比较小的，否则，早就被媒体披露并广为人知了。之所以造成这种局面，还与另外一种常见的外部管理困境有关，即风险管理的困境，按照学者吴家喜等人的观点，重大仪器研发中的风险管理困境主要指：“风险管理能力不足。目前重大科学仪器设备研发项目实施中缺乏足够的风险防范意识，也缺乏相应的风险管理计划，往往对项目实施中的不确定性因素估计不足，可能造成项目实施的目标难以实现，甚至可能导致项目失败，造成巨大的资源浪费。”【7】风险管理原本就是非常复杂的事情，对于未来不确定性因素的研判也是需要专业人士进行深入研究的。在社会分工如此细化以及专业化的时代，这些事情往往不是一个项目的牵头人与合作者所能够直接掌控的。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 由于对未来的不确定性因素的研判没有一个固定的标准，在实践中项目牵头人往往都是凭借个人经验与直觉做出判断，根本谈不上科学性与针对性。这种情况也是导致重大仪器研发项目经常遭到失败的重要原因之一。 /span /p p span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 　　三、重大科研仪器研发中的验收困境 /strong /span /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 重大科研仪器研发项目的验收作为项目质量把关的最关键环节，在实际的运行中往往没有起到应有的作用，这也是我国实施重大仪器研发项目20年取得重大成果寥寥的原因所在。 /span 对此，根据我们近年来对于项目验收实际状况的考察，发现在项目验收中存在一个普遍性的问题，可以称作项目验收困境。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 所谓项目验收困境是指：验收者在面对一个既成事实时所遭遇到的价值观判断与世俗规则之间的矛盾冲突：要么坚持个人的价值观果断放弃世俗规则；要么坚持世俗规则，变相放弃个人价值观。 /span 无论选择哪种模式作为个人评判标准，对于评审者而言都面临巨大的道德与现实的成本-收益考量。造成这种情况的原因在于两种标准所追求的形而上目标是存在巨大差异的。价值标准追求真善美的客观原则；而世俗规则追求的是个人收益最大化，一切基于利己主义的计算考量。对于科技界不用拔高，也不用贬低，它就是社会的一个子系统，科技界里的从业者同样受这些因素的影响。尤其是 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 在成果质量验收方面，评审人无论选择哪种模式都是矛盾的，为了避免这种矛盾，验收者通常采用一种折中模式，即半价值观原则+半世俗规则模式，这种兼顾模式一定程度上缓解了评审者的道德困惑，但却是以牺牲项目评价的完全客观性为代价的。 /span 这也就是我国的项目评审结论千奇百怪、五花八门的深层原因所在，诸如填补国内空白之类的说法，对此哪个人又会去较真呢?结果评审者与被评审者达成一种微妙的共谋关系，牺牲的却是国家的利益。试问这些年又有哪项重大仪器项目没有通过验收评审? /p p 　　为了探讨评审困境的成因，不妨从行为者的社会与心理层面深入挖掘一下。为什么评审者在评审中愿意放弃价值原则，而采取世俗原则的半推半就或者干脆放水呢?这里涉及到两个认知判断：首先，在权力本位的社会，权力资本相对于其他资本(如经济资本、学术资本等)具有最高的兑换率，这就意味着评审者个体面对来自管理者与被评审者的双重压力；其次，项目团队的组织架构在被评审中具有消解评审压力的功能，换言之，豪华团队的光环效应对评审者产生实实在在的心理压力，一次否定性评判有可能遭到对方未来惩罚性的报复；第三，基于成本收益的考量，当下评审的收益与未来可能的损失不对称，因此，做出否定性评判结果得不偿失。还存在一种隐约的担忧，面对一项不完全达标的项目，如果完全否定了，管理者与社会都接受不了，与其彻底否定，还不如既让其通过，又让其整改，至于改与不改和评审的关系就不大了。基于上述分析，可知，在目前的评审架构下，半推半就与放水是符合多方利益的，损失的是国家。这也间接证明了为何我国的科研项目评审质量不高的深层原因之所在。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 为了避免这种评审困境，目前一个热门的解决方案是采取第三方评估策略，希望以其中立客观的位置，来提高项目的评审质量。 /span 从理论上说，第三方评估从制度设置上最大限度上隔离了评审者与被评审者之间的利益冲突，现在的问题是，由于科技界的范围是极其狭小的，再加上能够中标重大仪器研发项目的被评审人都是本领域内的知名专家学者，因此，对于评审者来说，被评审人是透明的，那么如何避免被评审人与评审人之间的利益交换呢?因此，对于第三方评估可能出现的越轨行为，可以采用评估结果的社会公开化，扩大约束人群的规模，这样来自社会的评价力量会遏制第三方的越轨动机以及约束被评审人的行为选择，如果一旦出现越轨行为并被发现，将会遭到来自社会的信任危机，以及连带的信誉与职业生涯危机。 /p p 　　 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 目前还有一个被热议的补救性评估阶段，即项目的后评估。根据我们的考察，这种后评估理论上很有意义，在实践中意义有限。 /span 之所以得出如此暗淡的结论，是因为在项目通过验收结项后。项目预留的尾款以及各项目组的余款都不多了，对于项目本身无法做出大的改进，而且由于重大仪器研发项目是由一个组合团队完成的，一旦项目结项后，临时组建的合作团队也就自动宣布解散，此时即使项目牵头人想做大的改进，也无法有效地召集研发人员来攻关，除非这个项目具有巨大的市场潜力，有后续资助介入，否则，后评估仅具有理论意义。 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 更何况对于项目牵头人来说，通过中标项目能够获得的个人荣誉基本获得，项目本身已经变为鸡肋，除非这个项目有巨大商业前景，否则，大多数重大仪器研发项目就成为烂尾项目。 /span /strong /p p 　　在整个项目生命周期中，真正具有强制力的评审是财务评审，因为财务评审背后是有国家法律法规在支撑的，如果不符合这些规矩很有可能触犯法律。但是，由于任何重大研究项目都无法事先预料到所有可能的研究变化，因此，项目预算的变更应该是很正常的事情，但是 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 项目实际进展的变化与几乎不变的项目预算之间也存在评审矛盾，虽然近年来一直有来自国家层面的松绑声音，但在实际运行中仍然是按照老规矩执行。相信现实中很多重大项目都遭遇到有钱无法花的困境，这也制约了重大仪器的研发进展。 /span /p p strong 　　四、结语 /strong /p p 　　综上所述，目前立项的很多重大科研仪器研发项目，在执行过程中面临着自身无法破解的 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 组织困境、管理困境与评审困境 /span ，导致项目运行中的 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 三大核心问题：“质量——进度——成本”的三元控制无法达到预期目标，从而导致众多重大仪器研发项目沦落为半截子项目与烂尾工程，而又无人负责，造成国家资源的严重浪费。 /span 为了改变这种现状，我们提出如下两项解决建议： span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 其一，“牵头人+合作单位”模式仅限于自由申请类项目，即资助额度在1000万元以下的项目采用，这几乎是个人管理能力的极限，为了避免项目成为半截子工程和烂尾项目，可以采用倒逼机制，即项目牵头人对于项目达成的目标负有连带责任。 /span 因为在当下的科研评价体系下，此类项目的最大获益者是项目牵头人，因此，他也要承担最大的责任。通过倒逼机制，迫使项目牵头人努力在“质量——进度——成本”之间实现最优管理，从而保障重大科研仪器研发项目的目标得以实现。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 其二，对于部门推荐类超级重大科研仪器研发项目，必须坚决放弃“牵头人+合作单位”模式，改由政府部门直接管理，该项目的主要理念与构想的提出者可以成为首席科学家，但不能由他全权管理项目。 /span 重大仪器研发是一项复杂的系统工程，其复杂与繁琐程度远非个人能力所能驾驭，因此，这种 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 结构性改革能够最大程度上破解重大仪器研发中遭遇的组织困境、管理困境与评审困境。 /span 从科学史上看，那些成功的大科学项目，如美国的曼哈顿工程、航天飞机，以及中国的两弹一星等项目，都不是采用“牵头人+合作单位”的承包模式，而是采用集中管理模式。 span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 科学是自由探索的事业，而技术则是目标导向下的集中攻关。 /span 如果采用现在的研发模式，中国是造不出两弹一星的。 /p p strong 　　参考文献： /strong /p p 　　【1】饶蕾、陆力、马素萍、刘娟.重大科学仪器设备研发与科研经济一体化分析【J】.财经界.学术版，2017(2). /p p 　　【2】李昌厚.现代科学仪器发展现状和趋势【J】.分析仪器，2014(1). /p p 　　【3】我国每年购国外科研仪器设备投入400亿元以上.http://www.instrument.com.cn/news/20140605/132831.shtml(2017年7月24日查询). /p p 　　【4】【5】王大洲、何江波、毕勋磊.我国大型科学仪器设备研制状况及政策建议【J】.工程研究——跨学科视野中的工程，2016(4). /p p 　　【6】于海婵.浅谈如何加强大型仪器研制项目的过程管理【J】.科技管理研究，2014(10). /p p 　　【7】吴家喜、于忠庆.重大科学仪器设备研发项目管理模式探讨【J】.项目管理技术，2011(12). /p p 　　作者简介： /p p 　　李侠(1967-)辽宁辽阳人，教授，博士生导师，现任职于上海交通大学科学史与科学文化研究院，研究方向：科技政策、科学社会学与心灵哲学。 /p p 　　缪秋民(1993-)浙江绍兴人，上海交通大学科学史与科学文化研究院硕士生，研究方向：科技政策。 /p p 　　吕慧云(1991-)女，江苏淮安人，上海交通大学科学史与科学文化研究院博士生，研究方向：科技伦理。 /p p style=" text-align: center " A Study on the R& amp D of the Major Scientific Research Instruments: The Status Quoand the Dilemma /p p style=" text-align: center " 1、Li xia 2、Miao qiumin3、Lv huiyun /p p style=" text-align: center " (1、2、3 Schoolof History and Culture of Science, Shanghai Jiaotong University, Shanghai200240, China) /p p 　　Abstract:Since major scientific research instruments R& amp D projects havebeen carried out, recent 20 years has witnessed some significant achievements. Yet some commonproblems are still inevitable in practice, which results in unfinished ordefective projects. The main causes of these problems lie in the rigid organization,the poor management and the unfair evaluation. This research suggests that onthe one hand, those free Application Project should apply Leader-Cooperation model, which requires the project leader toundertake joint and liability. On the other hand, as for those projects thatare recommended by departments, the previous management model should beabandoned. In stead, national centralized management should be applied. /p p 　　Keywords: Major Instruments, Organizational Dilemma,Management Dilemma, Evaluation Dilemma /p p 　　【博主跋】这篇文章是应好友易显飞教授之邀而写，完成于2017年上半年在台湾访学期间，现发表于《创新》2018(1)上，这也是我构想中的关于中国科技现状的三大审视与反省之一，第二篇已经写好，第三篇根据时间情况再说吧，合作愉快，是为记! /p p 　　说明：文中图片来自网络，没有任何商业目的，仅供欣赏，特此致谢! /p p 　　2018-2-9于南方 /p

国内外机器人关节测试技术现状及展望石照耀，程慧明引言2021年中国机器人行业市场规模为1306.8亿元，预计2022年行业市场规模将达1712.4亿元，同比增长31.0%，增速全球领先。关节是机器人执行姿态控制的执行部件，其性能对机器人的整机性能和可靠性起决定性作用。按动力来源可以分为液压、气动和电机驱动三大类，本文主要介绍电驱动关节。关节主要由传动、控制和传感部分组成，其中传动部分由电机、减速器和结构件组成，控制部分由驱动模块及通信模块组成，传感器部分使用了位置、力矩、电流和温度等。随着机器人应用领域与规模的快速扩张，关节种类不断增加、性能也不断优化。与此相适应，对关节性能的表征、测试和评价也成为了当前的研究热点。全面考察机器人关节测试技术现状，发现整体上呈现出四个特点：（1）测试技术多来源于减速器和电机测试技术，缺乏完全适用于关节的整机测试技术。（2）国内外研发的测试设备主要针对大中型关节，而针对小型或微小型关节的测试技术和设备较少。（3）对关节的测试多集中在减速器和电机上，而不是将关节作为一个整体进行测试。（4）测试参数不全面，多集中于关节的定位精度、速度响应能力上，缺少对其传动精度参数、电参数及其与机械参数的测试和融合分析。机器人关节的结构不简单，同时蕴含着复杂的能量转化、能量传递以及运动控制等问题。应用场景的多样化对机器人主机装备的运动性能精度、负载控制、能耗效率、振动噪声、服役寿命等性能提出了更高的目标，这对关节的综合性能提出了进一步的要求。因此对机器人关节进行综合性能测试，获取关键性能指标，并为设计提供指导具有重要意义。1 关节分类1.1 类型机器人关节的种类众多，可大致划分为刚性关节和弹性关节两类。刚性关节主要由电机、高传动比减速器、编码器、力矩传感器和控制器等组成。Albu-Schaffer等为德国宇航局的轻量机器人设计的机器人关节，包括无刷电机、谐波减速器、绝对编码器、增量编码器、刹车和力矩传感器等，如图1所示。Samuel Rader等设计的机器人关节装有陀螺仪，可以实现更加精准的姿态控制。由于材料和设计上的限制，刚性关节存在功率密度值不高和机器人受冲击情况下关节强度不够的问题，因此刚性关节在使用上存在一定的局限性。图1 刚性关节弹性关节分为串联弹性关节与并联弹性关节两种。弹性关节的设计原理来自于Hill肌肉三元素力学模型，以求更好的模拟人体肌肉功能。Pratt首先提出了串联弹性关节的概念，串联弹性关节在减速器和电机之间增加弹性连杆，用于降低外部冲击载荷和储存能量。Vanderborght等设计了可平衡位置的关节，Negrello等设计了新型关节，并进行了负载能力和抗冲击能力实验,如图2所示。并联弹性关节是在机器人整机上增加并联弹性连杆，通过和关节共同配合，来达到释放冲击和储能的功能。图2 弹性关节1.2 技术要求机器人应用场景的多样化对关节的技术提出了不同的需求，以刚性关节为例，大致可以分为两类，如表1所示。表1 关节技术要求第一种类型关节被广泛应用于教育机器人、玩具机器人和餐饮机器人等，对关节的传动精度要求相对较低，通常对整机的回差要求小于60′。减速器的齿轮模数在0.2mm-0.5mm之间，材料以金属和塑料为主，种类有平行轴齿轮减速器、行星齿轮减速器、面齿轮减速器，其中平行轴齿轮减速器较为常见，部分减速器内部会增加离合机构，当机器人跌倒减速器受到冲击时，用于保护内部结构，该类型关节通常没有力矩传感器。第二种类型的关节广泛应用于大型双足服务机器人、工业机器人和航空航天领域的空间机械臂等，此类关节对传动精度要求较高，通常对整机的回差精度要求是小于3′。其减速器的传动形式主要有行星减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器，其中谐波减速器最为普遍。电机多使用直流无刷电机和永磁同步电机，在安装上多采用无框形式。位置检测传感器有光栅编码器、磁编码器，力矩传感器有应变扭力计。2 关节测试方法现状机器人关节的性能主要反映在传动精度、机械参数、响应参数和电参数等指标上。减速器和电机作为关节的重要部件，两者测试技术的发展为关节测试技术提供了借鉴，但减速器和电机的质量不能反映关节整机的质量，因此对关节的测试应面向整机。2.1 传动精度传动误差和回差是评价关节运动输出精度的主要指标。传动误差既反映了传动部分制造误差和安装误差，又反映了其抵抗外界环境（如温度、负载等）的能力。回差则反映了关节传动系统中的间隙，其主要由空程回差、弹性回差、温度回差等组成。2.1.1 传动误差（1）测试方法对精密减速器等传动链的传动误差测试技术研究可以追溯至上世纪50年代，K.Stepanek研制出基于磁栅式传感器测试齿轮机床动态误差的设备。C.Timmc基于光栅式传感器，通过将旋转角位移转换成相应电信号输出以得到传动误差的一种测量方法。黄潼年先生提出了“单面啮合间齿测量法”，发明了齿轮整体误差测量技术。彭东林提出一种时栅传感器，用于对传动误差进行测量。国标GB/T 35089-2018对机器人用谐波齿轮减速器、行星摆线减速器、摆线针轮减速器等精密传动装置的试验设备、传动误差试验方法及其数据处理方法做出规定。机器人关节的传动误差测试技术来源于上述方法，关节的传动误差是指：对应伺服电机任意转角，关节的实际输出转角与理论转角之间的差值，传动误差曲线如图3所示。图3 机器人关节传动误差示意图文献[3]基于光栅法对关节的传动误差进行测试。文献[4]利用高精度光栅测量关节的输出角度，关节电机编码器测量输入端角度，实现了对关节整机传动误差的测试。（2）测试难点关节是一种复杂的机电一体化产品，由于在工作原理、机械结构、传感器配置和控制方式等方面不同于其他的齿轮传动机构，使得对关节传动误差的测试也存在不同，因此在测试方法上带来了一系列的不确定和难点问题。根据GB/T 35089-2018对精密减速器传动误差测试设备的规定，在减速器的输入端和输出端分别利用高精度角度编码器采集角度数据。对关节传动误差的测试，是以关节整机为测试对象，关节输入端角度数据的采集依赖于关节电机编码器。部分关节编码器精度较低或者没有安装电机编码器，因此在此类关节传动误差的测试中如何保证输入角度的有效性是一个难点问题。目前的解决方案有两种，一是文献[4]中所利用的等时间间隔采样方式，该方法可以在一定程度解决编码器精度不足的影响，但该方法可能存在时间滞后和关节本身不支持该模式的问题；二是以控制器发出的指令角度为输入端角度，即以理论转角为输入端角度，该方法符合关节传动误差的定义。综上所述，关节的传动误差测试方法多来源于精密减速器等传动装置，但由于关节本身的特点，使得其传动误差的测试方法具有一定的特殊性。2.1.1 回差（1）测试方法机器人关节的回差是指：关节的输入端伺服电机运动方向改变后到输出端运动方向跟随改变时，输出端在转角上的滞后量。按照测试原理的不同，对关节回差的测试可以分为静态测试和动态测试两种。静态测试：是指将关节的输入端固定，通过输出端加载、卸载，获取滞回曲线而完成的回差测试，滞回曲线如图4所示。输入端固定，给输出端逐渐加载至额定转矩后卸载,再反向逐渐加载至额定转矩后卸载，记录多组输出端转矩、转角值，绘制完成的封闭的转矩-转角曲线。图4 滞回曲线示意图在关节输出端不同位置进行回差测试，获得各个位置的回差，由此获得静态测试的回差曲线，如图5所示。图5 静态测试的回差曲线 动态测试法：通过测试关节的双向传动误差曲线，获取回差曲线而完成的回差测试。首先测出关节正向传动误差曲线，使输入端正向多转一定的角度后反向旋转，然后在相同条件下测出关节反向传动误差曲线，如图6所示。图6中反向传动误差曲线与正向传动误差曲线对应点的代数差即构成回差曲线，如图7所示。文献[5]采用动态测试方法对小型关节进行了回差的动态测试实验，并和静态测试进了对比，发现结果大体一致，可以在一定程度上进行相互印证。图6 双向传动误差曲线图7 回差曲线（2）测试难点同传动误差测试类似，关节回差的测试也不同于精密减速器等传动装置，对测试方法的研究也需要从关节本身的特点来考虑。(1)关节带电状态是影响关节回差测试的一个重要因素，按照关节回差静态测试方法的定义，需要将关节的输入端固定，即电机轴抱死。关节上电后电机轴抱死，在静态测试过程由于电机反向电动势的阻碍，会对测试结果产生影响。(2)角度编码器精度和有无问题同样影响关节的回差动态测试，按照定义需要获得双向传动误差曲线，进而获得回差曲线。在实际测试过程中，若采用等时间间隔采样的方式，则会存在采集点无法对齐的问题。若采用理论角度为输入端角度的方法，则存在测试不连续的问题。(3)联轴器变形会影响关节回差测试结果，在加载测试中需要对联轴器变形进行补偿。2.2 机械参数2.2.1 启动转矩与反启动转矩测试机器人关节的启动转矩测试是指关节的输出端在无负载情况下，关节内部的电机缓慢进行转动，至关节的输出端转动，期间利用关节内部的力矩传感器采集转矩变换情况，利用测试设备的高精度角度传感器来实时判断关节输出端的转动情况，取转矩的最大值为启动转矩，测试曲线如图8所示。需要注意的是若关节内部没有力矩传感器则无法进行启动转矩和反启动转矩测试。机器人关节的反启动转矩测试是指关节的输入端在无负载情况下，测试设备的加载电机缓慢进行转动，直至关节的输入端转动，期间利用测试设备的力矩传感器采集转矩变化情况，利用关节内部的输入端角度传感器实时判断关节输入端的转动情况，取转矩的最大值为反启动转矩，测试曲线如图8所示。需要注意的是对关节的反启动转矩测试要在不带电下进行测试，因为电机在带电状态下反向转动会存在反向电动势，对关节转动存在阻碍。图8 启动(反启动)转矩曲线2.2.2 工作区工作区用转速和转矩组成的二维平面坐标区域表示，如图9所示。关节运行时温度不超过关节允许最高温度，能长期工作的区域为连续工作区。图中连续工作区域是由关节的发热、机械强度、以及关节内驱动器的极限工作条件限制的范围。超出连续工作区，允许关节短时过载运行的区域为断续工作区。图9 工作区2.3 响应参数2.3.1 位置响应频带宽度根据JB-T 10184-2000的规定，对关节位置响应频带宽度的测试应按照如下方式。在给定某一恒定负载的情况下，关节输入正弦波信号，随着正弦波信号频率逐渐升高，对应关节位置输出量的幅值逐渐减小同时相位滞后逐渐增大，当相位滞后增大至90°时或幅值减小至输入幅值的1/根号2时的频率即为系统位置响应频带宽度。2.3.2 正/负阶跃输入的位置响应时间关节在空载条件下或按照试验要求加载某一恒定负载（根据需求确定转动惯量和扭矩大小）。外部控制器发送由0到1的正阶跃信号给关节，并同步读取角度传感器的数据，记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.9的时间；重复上述试验，取多次试验的平均值即为关节的正阶跃输入的位置响应时间，测试曲线如图10。图10 正阶跃输入的位置响应时间同理，外部控制器发送由1到0的负阶跃信号给关节，并同步读取角度传感器的数据，记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.1的时间；重复上述试验，取多次试验的平均值即为关节的负阶跃输入的位置响应时间，测试曲线如图11。图11 负阶跃输入的位置响应时间2.4 电参数电参数测试用于反映关节在工作状态下电流、转速、功率、效率与转矩之间的关系。电参数测试分为恒定加载测试与梯度加载测试。恒定加载测试是指关节输出端施加某一恒定负载的情况下，测试关节的电流、转速及转矩变化情况；梯度加载测试是指关节输出端梯度加载的情况下，测试关节转矩与电流、转速、效率、输出功率之间的关系，获得相应的特性曲线。2.4.1 恒定加载测试恒定加载测试的目的是为检测关节在空载或稳定负载情况下，其瞬时电流、瞬时转速及瞬时转矩的波动情况，上述参数测试原理及测试曲线示意图如表2所示。表2 恒定加载测试2.4.2 梯度加载测试梯度加载测试的目的是为检测关节在最高转速下，关节输出端负载从0Nm开始等时间梯度加载至堵转力矩为止的过程中，关节的电流、转速、效率、输出功率之间的关系，获得转矩—电流曲线、转矩—转速曲线、转矩—输出功率曲线、转矩—效率曲线以及关节最佳工作区域综合曲线，上述参数测试原理及测试曲线示意图如表3所示。表3 梯度加载测试3 关节测试设备现状3.1 大中型关节测试设备在工业领域内成熟的商用大中型关节测试设备不多，本文列举多型大中型关节测试设备，从测试范围、测试功能、测试精度、测试原理以及测试数据运用五个方面进行对比，如表4所示。表4 大中型关节测试设备由上表可知，大中型关节测试设备基本以单一类型性能参数测试为主，涉及定位精度、响应参数和机械参数，测试技术主要借鉴电机测试技术，少量来源于精密减速器测试技术，存在测试项单一，功能不完善等不足。在测试数据运用方面，主要目的为验证关节机械设计和运动控制算法的可靠性和有效性。目前面向大中型关节的测试设备正朝着综合性能测试和云端测试的方向发展，作者团队所研制的新型机器人关节综合性能测试机可以实现对关节传动精度、机械参数、响应参数、电参数和抗干扰等性能参数的综合测试，测试机的性能指标如表5所示，测试机如图12所示。表5 新型机器人关节综合性能测试机图12 服务机器人小型关节综合性能测试机利用该测试机实现了对关节性能全面测试，相关测试结果如图13所示，分别为传动误差、抗干扰性能和阶跃响应测试。图13 关节测试测试机还具备云测试与数据云交互的功能，相关架构如图14所示，将关节测试中涉及的测试设备、传感器、控制软件、分析方法、测试方法、测试数据和辅助设备虚拟化为服务资源，通过通用的硬件设备接口和软件接口，依托云平台，实现了各测量资源统一的、集中的信息化和智能化组织管理和运用，最终面向用户提供个性化的测试服务和体验。图14 关节云测试架构3.2 小型关节测试设备小型关节测试的难点主要表现在：(1)传感器精度问题，小型关节内部的传感器精度较低，影响测试结果的准确性；(2)传感器缺乏问题图15 服务机器人小型关节综合性能测试机图16 能测试机小型关节测试综上所述，在机器人关节测试设备研发领域存在测试项单一，测试数据运用不足等的问题，考虑到关节对于机器人市场的重要性和特殊性，对其测试技术的研究和测试设备的开发越发的迫切。

目前，传统的聚合酶链式反应，简称PCR技术，因其灵敏度高、特异性强和稳定性好被认为是病毒核酸检测的首选方法。PCR技术是一个热循环的过程，整个扩增检测时间较长，需要核酸扩增仪作为辅助工具，因此PCR反应始终受到电力、成本以及空间等因素的制约，难以实现对病原的现场快速检测。核酸等温扩增是在等温条件下的核酸扩增和检测技术，无需热循环仪，等温仪器体积小，实验操作简单，具有快速、准确和易普及等特点，适用于对检测速度要求极高的海关口岸和技术力量、基础薄弱的县乡级基层医疗机构（如发热门诊等），能在短时间内完成培训，使其具备核酸检测能力。本文拟回顾和评论目前国内外主要的核酸等温扩增技术及其在新型冠状病毒核酸检测中的应用现状，并分析核酸等温扩增技术目前应用存在的不足，展望和思考核酸等温扩增技术未来发展前景，供同行参考和批评指正。国外广泛应用的核酸等温扩增技术包括依赖核酸序列的扩增技术（Nucleic acid sequence-based amplification，NASBA）、环介导等温扩增技术（Loop-mediated amplification，LAMP）、重组酶聚合酶扩增技术（Recombinase polymerase amplification，RPA）和将上述等温扩增技术与Cas酶结合的新型检测方法如SHERLOCK（Specific high-sensitivity enzymatic reporter unlocking）和DETECTR（DNA endonuclease-targeted CRISPR trans reporter）等。基于Cas酶的核酸等温扩增技术：等温扩增技术仅对靶标进行高效扩增，还需要指示剂、荧光染料或荧光探针对扩增产物进行识别与报告，识别的特异性往往受到靶标序列及扩增特异性的影响，而造成结果不准确。Cas 酶检测系统作为一种高特异性的核酸序列识别与报告方法，与等温扩增技术相结合，可提高检测结果的准确性。基于Cas酶的附属活性，SHERLOCK和DETECTR两种等温检测方法已成功用于新冠病毒核酸检测。SHERLOCK 采用逆转录RPA和T7 RNA聚合酶对病原RNA靶标进行扩增，得到大量单链RNA产物，最后利用Cas13a在向导序列的介导下与靶序列结合时被激活的附属活性，对体系中的单链报告探针进行切割产生信号，从而对扩增产物进行特异性检测。DETECTR与SHERLOCK原理类似，不同在于其所使用的Cas酶为Cas12，可识别DNA靶标，只需一步逆转录LAMP 而无需转录过程即可对靶标进行检测。SHERLOCK和DETECTR的检测灵敏度均可达到10拷贝/μL，并且均可在1h内完成。但是两者都需要在扩增反应结束后开管进行扩增产物的转移，而且试纸条检测时也需要再次开管，这增大了产物污染的风险和操作难度。为了解决这一问题，一种基于Cas12b的检测方法STOP（SHERLOCK Testing in One Pot）被开发出来。该方法所采用的Cas12b可以在LAMP反应温度（65℃）下保持活性，因此可以无需在扩增结束后开管转移产物，降低了产物污染的风险。并且为了避免试纸条检测时的开管，Joung J 等采用了弹夹式试纸条检测管进行结果检测。国内自主研发主要的核酸等温扩增技术包括实时荧光核酸恒温扩增检测技术（Simultaneous Amplification and Testing，SAT）、重组酶介导扩增技术（recombinase-aid amplification，RAA）和交叉引发扩增技术（Cross-priming amplification，CPA）等。表1 国内等温扩增技术检测新冠病毒核酸试剂比较SAT-RNA捕获探针法：SAT技术配合AutoSAT全自动核酸分析系统可以实现8h内200个样本的高通量检测，可一次性放置80个样品并实现连续上样。SAT-RNA 技术利用RNA捕获探针和分子信标技术在 NASBA 技术的基础上进一步提高了检测的灵敏度和特异性，结合全自动分析系统简化了操作并且提高了检测通量，但是并未能从原理上克服 NASBA 技术反应时间长的问题。此外，该技术仍然需要预先对样本进行常规病毒核酸提取，因此，更适合于检疫检验部门在实验室环境下进行高通量的SARS-CoV-2核酸检测。荧光RT-RAA法：荧光RAA方法可用于检测口咽拭子、鼻咽拭子、鼻拭子、肺泡灌洗液、唾液等样本中的核酸，灵敏度高（注册检报告的灵敏度两批试剂盒可以达到137copies/mL，一批试剂盒达到45 copies/mL）。配套自动化核酸提取仪器和提取试剂盒，加入提取的核酸后，在8-15分钟内完成16个样本的检测，1个小时内完成96样品的全流程检测，检测结果可用便携式等温扩增荧光仪器自动判读。操作简便和快速，检测具有灵活性，可实现随到随检，适合在县级乡镇发热门诊和口岸检测机构进行快速筛查。CPA实时荧光法：逆转录CPA实时荧光法使用了一种一体化全自动核酸检测管。这种检测管整合了核酸提取和检测，通过温度改变熔化各种核酸提取试剂和检测反应试剂之间的有机隔层，控制整个提取和检测反应有序进行。CPA扩增产物采用分子信标进行检测，荧光信号由外部荧光检测设备检测。这种全自动检测管适合疫情暴发初期的现场筛查。LAMP芯片法：基于LAMP和离心碟式微流控芯片法用于包括新冠病毒在内的6种呼吸道病原体检测。该芯片上有24个反应单元和引物预载单元环形排列，反应单元之间由连接通道连接。六种病毒对应的引物分别预载在不同的引物预载单元内，进行检测时，经过核酸提取的样本与反应体系的混合液由加样孔加入，并在离心力的作用下均匀分布进入反应单元，芯片在63℃下反应1.5 h完成扩增，扩增产物采用钙黄绿素显色法进行检测，配合多芯片反应检测仪器，一次可检测16人份的样品。LAMP芯片法实现了多种呼吸道病原体的鉴别检测，适合于医疗机构对有呼吸道疾病指征的患者进行快速分诊处治。利用肉眼观察颜色变化来判读检测结果，虽然降低了对仪器设备的要求，适合在资源有限和经济不发达地区开展核酸检测，然而主观判断颜色变化存在较大个体差异，钙黄绿素等指示剂不具有靶标序列特异性，因此影响结果的准确性。此外，LAMP芯片法尚需传统的病毒核酸提取步骤，限制了检测速度，不适于现场快速检测。曾有文献报道 LAMP 反应体系抗干扰能力较强，可对只经过简单裂解的血样或只经过沸水浴处理的拭子样本直接进行扩增检测。如果能开发出直接检测热裂解咽拭子样本的新冠病毒核酸检测方法，将有利于现场快速检测。目前的核酸等温扩增技术在扩增检测速度、仪器小型化，试剂成本、可视化判读结果等方面比PCR技术有一定优势，但现场检测难以实现，样品前处理（核酸提取）成为主要制约因素。简单的样本处理法若能与等温扩增技术匹配，才能真正缩短检测周期，发挥出等温扩增快速、灵敏、便捷的特点。其次，如何实现单管闭管条件下的多重或多靶标等温扩增检测，并同时具有高灵敏度和特异性，也是亟待解决的技术难题，否则将限制等温扩增技术的应用范围。此外，虽然有些等温扩增POCT（Point-of-care test）技术实现了样品进、结果出的终极目标，解决了核酸提取和等温扩增多重检测难点，具有现场应用的前景，然而目前的产品通量偏低，成本偏高，时间偏长或灵敏度偏低，从而限制了其应用场景。目前Cas酶系统成为技术热点，但是Cas酶系统只是一种特异性的产物检测方法，Cas酶检测系统本身灵敏度不足，必须结合扩增反应才能实现靶标的检测，另外，Cas酶检测系统对报告探针的切割无选择特异性，实现单管多重检测面临技术挑战。• 核酸检测技术的未来发展方向是信息化，小型化，简单化和自动化。核酸等温扩增技术在病原检测中仍不能替代PCR技术，但是弥补了传统 PCR 检测技术设备依赖和检测周期长的不足，极具发展潜力，使得核酸等温扩增技术在现场快速检测、全自动一体化检测等方面展现出独特的应用前景，是传染性病原体核酸检测技术未来发展的方向。微流控芯片作为一种新型的反应和检测载体，可以与不同的等温扩增反应结合开发出小巧便携的床旁检测或即时检测平台，微流控芯片也可以将多重反应整合在一起，实现多样本或者多靶标同时检测。真正实现核酸等温扩增技术的现场应用，还需要考虑仪器的小型化或无仪器的可视化判读，可接受的检测成本，智慧数据传输（如智能手机）和电池驱动装置等。新型冠状病毒疫情在全球流行，由于各国防控情况不平衡，新型冠状病毒或将在相当长的一段时间内与人类共存甚至会成为长期存在的一种呼吸道传播病原体。建议在实际应用层面上可允许采取组合检测方式，如核酸等温扩增技术用于初筛，PCR技术用于复核，可以充分发挥两种技术的优势和特点，满足口岸快速排查，基层发热门诊快速分流的实际需求。同时，鉴于与国外同类技术比较，国内核酸等温扩增技术的原创性和核酸等温扩增新技术产业化方面差距明显，建议设立新技术研发专项，鼓励探索性和原创性研究，重点扶持具有中国自主知识产权的核酸检测新技术的研发和产业化。

一、油品仪器分析技术的发展现状随着科学技术的不断发展，油品仪器分析技术也在不断进步。目前，油品仪器分析技术主要分为光谱分析、色谱分析、质谱分析、热分析、X射线衍射等方法。1. 光谱分析技术光谱分析技术是一种基于原子或分子在不同能级间的跃迁而产生的辐射信号的分析方法。在油品分析领域，光谱分析技术主要应用于油品成分鉴定、添加剂检测、油品劣化程度评价等方面。其优点是快速、简单、易于自动化，但精度较低，对于某些复杂成分的鉴定存在一定的局限性。2. 色谱分析技术色谱分析技术是一种基于不同物质在固定相和流动相间的分配平衡差异而进行分离和分析的方法。在油品分析领域，色谱分析技术主要应用于油品组成分析、添加剂检测、油品纯度检测等方面。其优点是精度高、分离效果好、适用范围广，但需要耗费大量时间，操作也相对复杂。3. 质谱分析技术质谱分析技术是一种将样品离子化后，通过电磁场的作用使其按照质量/电荷比分离，并对不同质量的离子进行检测的方法。在油品分析领域，质谱分析技术主要应用于油品成分鉴定、添加剂检测、油品纯度检测等方面。其优点是精度高、分辨率高、适用于复杂混合物的分析，但设备昂贵、样品处理过程较为繁琐。4. 热分析技术热分析技术是一种通过控制温度变化，研究物质性质随温度变化而变化的分析方法。在油品分析领域，热分析技术主要应用于油品稳定性评价、添加剂检测、油品纯度检测等方面。其优点是简单、快速、分辨率高，但精度较低，对于某些特定条件下才能发生相变的物质难以进行准确的分析。5. X射线衍射技术X射线衍射技术是一种利用X射线通过物质时发生的衍射现象，研究物质内部结构和相组成的方法。在油品分析领域，X射线衍射技术主要应用于油品纯度检测、晶体结构分析等方面。其优点是精度高、分辨率高，适用于固体和液体样品的分析，但设备昂贵、操作复杂。二、油品仪器分析技术的应用随着油品仪器分析技术的不断发展，其应用领域也越来越广泛。例如：在石油化工领域，通过对原油、成品油、润滑油等油品的组成、性质等方面的分析，可以优化生产工艺和提高产品质量；在环境保护领域，通过对废机油、废润滑油等含油废水的处理和监测，可以有效地保护环境和人体健康；在军事领域，通过对战损装备的油品泄漏和润滑油的性能检测等分析，可以评估装备的战损程度和使用状况。三、油品仪器分析技术的发展趋势随着科学技术的不断进步和实际应用的需要，油品仪器分析技术也在不断发展。未来，油品仪器分析技术将朝着更加高效、快速、准确的方向发展；多种分析技术的联用将会成为未来发展的趋势；同时，自动化和智能化技术的应用也将更加广泛，使得油品仪器分析技术更加便捷和高效。总之，油品仪器分析技术在石油化工、环境保护、军事等领域得到了广泛应用和发展。未来，这种技术将继续发挥重要作用，为人类的发展做出更大的贡献。

磁巴克豪森噪声(MBN，Magnetic Barkhausen Noise)技术可以用来评估铁磁性材料一定深度内的微观组织结构变化、应力状态、微损伤缺陷等，是实现对材料疲劳、微裂纹等早期性能退化及应力状态评估的一项重要无损检测技术，工程应用前景广阔。　　1 国外仪器现状　　国外目前已有多个公司有成熟的MBN仪器销售，可进行特定功能的MBN信号检测，但是仪器售价昂贵。其中使用最为广泛的有芬兰Stresstech公司和德国弗劳恩霍夫无损检测研究所的MBN检测仪器。　　Stresstech公司是专门从事无损检测的公司，该公司研发出了巴克豪森效应表面质量检测仪(磨削烧伤检测仪)，有便携式检测仪Rollscan 250，300，350三种型号和非便携式检测仪Roboscan 500，600两种型号，可以实现复杂形状工件、粗晶材料残余应力的精准分析。图1为Rollscan 300表面质量检测仪，其检测深度在0.01~1.5mm之间。图1 Rollscan 300表面质量检测仪　　2002年，德国弗劳恩霍夫无损检测研究所研制了商业化的3MA微结构与应力分析仪，目前已有第二代产品3MA-II，如图2所示，它是一种集成四种不同微磁测量方法的仪器(包括巴克豪森噪声、多频率涡流、增量磁导率、切线磁场谐波分析)，可以测定材料表面及浅表面硬度、残余应力、硬化层深度和加工缺陷等信息，能对边缘层0~8mm厚度的部件多个相关技术质量指标进行快速同步评估。图2 3MA-II微结构与应力分析仪　　2 国内仪器现状　　目前，国内尚未有成熟的商业化磁巴克豪森噪声检测仪器。南京航空航天大学研发出便携式巴克豪森检测仪样机，如图3所示，可实现对钢轨的应力检测，检测精度在10MPa以内。图3 便携式磁巴克豪森检测仪样机　　北京化工大学陈娟等人研发的基于磁巴克豪森效应的钢轨应力检测系统，能够对钢轨内部的应力进行实时在线检测，测量误差在0.5MPa，具有精度高、响应速度快、可视化效果好等优点。　　3 国内外相关标准现状　　国内外关于MBN无损检测的行业标准和规范并不多，许多国家并未提出相应的检测标准。　　美国汽车工程师协会(SAE)于1991年发布了SAE ARP 4662-1991(R2010) “Barkhausen Noise Inspection for Detection Grinding Burns in High Strength Steel Parts”标准，中译名为《高强度钢零件摩削灼伤的巴克豪森噪声检测》。　　美国齿轮制造商标准协会(AGMA)于1999年发布了AGMA 99FTM1-1999 “Barkhausen Noise Inspection Method for Detecting Grinding Damage in Gears”标准，中译名为《齿轮磨削损伤的巴克豪森噪声检测方法》。2007年，AGMA又发布了AGMA 09FTM06-2007 “Using Barkhausen Noise Analysis for Process and Quality Control in the Production of Gears”标准，中译名为《用巴克豪森噪声分析进行齿轮生产过程中工艺和质量控制》。　　在利用磁巴克豪森噪声技术进行检测时，对检测技术、检测环境、标准试件的要求，国内尚未出台相关的标准和规范，还需进一步加强相关检测工艺的研究，尽早制定相关检测标准。　　节选自《无损检测》

关于开展全国汞污染排放源现状调查评估的通知 　　各省、自治区、直辖市环境保护厅(局)，新疆生产建设兵团环境保护局，辽河保护区管理局及各有关单位： 　　为贯彻国务院关于汞污染防治工作的批示精神，落实《重金属污染综合防治“十二五”规划》，初步摸清我国汞污染排放源现状，开展管理对策研究，应对关于汞污染问题的国际公约谈判，加强我国汞污染防治管理，我部决定从2011年4月起，组织开展全国汞污染排放源现状调查评估工作。现将有关事宜通知如下： 　　一、高度重视。开展全国汞污染排放源现状调查评估是我国应对国内日益频繁的重金属污染事件和今后国际履约的重要基础性工作，各地应高度重视，成立调查领导小组和调查工作组，负责部署、组织协调和指导实施本辖区内的调查评估工作。 　　二、精心组织。各地应按照《全国汞污染排放源现状调查评估实施方案》的统一要求，结合实际，制定详细的工作方案，将汞污染排放源调查评估纳入2011年度工作计划，落实目标责任制和工作经费，做到任务、责任到人，确保按时保质完成调查评估任务。 　　三、加强培训。为保证调查评估工作的科学性、准确性，各地应认真学习有关调查评估技术文件，积极参加环境保护部组织的培训，组织开展好本辖区的逐级调查培训工作，切实做好调查的前期准备和动员工作。 　　四、坚持事实求是。目前，我国汞污染防治工作基础比较薄弱，基础信息、污染防治技术与对策都滞后于形势需求，各地要本着认真负责的态度积极开展工作，对本辖区汞污染排放源情况进行认真分析，切实保证调查数据的真实、准确，使最终调查评估成果能够全面、客观地反映汞污染排放源状况，为我国全面开展汞污染排放源监督管理奠定基础。 　　五、为保障调查工作部署、指导和反馈畅通，请各省级环保部门将调查领导小组和工作组负责人、联络人名单及联系方式于2011年4月15日前报送我部。 　　联系人：环境保护部污染防治司 臧文超 马春燕 　　电话：(010)66556259 　　传真：(010)66556287 　　附件：全国汞污染排放源现状调查评估实施方案 　　附件附表：全国汞污染排放源现状调查表 　　二○一一年三月二十一日

由山东省标准馆承担的国家级科研项目《国家标准协调情况现状调研》于2009年月12月25日召开了项目验收会议，该项目顺利通过验收。 　　该项目于2009年3月份开始，主要对国家标准协调情况的现状开展调查、研究。由标准馆与国家标准技术审查部联合开展。标准馆主要负责调查问卷的设计，并对国家标准协调情况进行调研，获得能够反映国家标准整体协调性情况的原始数据，最终形成调研分析报告。最终发放调查问卷1317份，问卷回收率达到71.5%。 　　会议有中国标准化研究院、山东大学等单位的7位专家参加，最终专家一致认为项目按计划完成了“国家标准协调情况现状调研”项目的各项工作，调研工作选择调研样本科学全面，调研分析报告真实深刻，充分反映了国家标准协调情况现状。一致同意通过验收。

作为最高端的科学仪器之一，质谱仪是直接检测物质分子量的唯一手段，具有高分辨、高灵敏、大通量和高准确度的特性。因所有分析测试领域都要用质谱仪器，其在生命科学、材料科学、食品安全、环境监测、医疗卫生、国家安全及国际反恐等领域具有不可替代的作用和举足轻重的地位。 　　伴随着质谱技术应用广泛，国际社会的重视程度日渐加强。截至目前，已有六位科学家因对质谱技术发展做出杰出贡献而获得诺贝尔奖，而我国也早在 2012年将其列入&ldquo 产业共性技术&rdquo 。然而，我国质谱研发技术水平以及产业化水平与国际领先水平差距较大：由于经济发展以及科技发展需求，目前中国已成为全球高端科学仪器的应用中心，但不是技术中心，几乎所有的商品化质谱仪器都依赖进口。具体看来，全面掌握质谱相关的精密机械、精密电子、电子离子光学、软件、自动控制等技术的团队较少，具备高性能质谱产业化能力的企业更少。 　　从仪器仪表市场前景分析预测报告了解，由于质谱仪器研发投入大、技术创新难度大，对技术创新成果的有效保护有利于持续推进技术开发及技术创新，同时企业需要通过专利保护来确保创新技术所带来的初期超额利润，所以质谱专利保护显得尤为重要。现将从质谱专利信息分析利用和保护策略、专利技术申请两个方面解读我国质谱仪器专利的现状，并针对性提出笔者的思考建议，期望对产业发展有些许启发。 　　首先，从质谱专利信息分析利用和保护现状来看，由于我国质谱产业发展尚处于起步阶段，产业重要性尚未受到充分重视，所以开展此方面深入研究的机构非常少，特别是相关企业更是空白。 　　目前从事质谱技术专利分析的团队主要为中国科学技术信息研究所战略研究中心，该中心张志娟博士发表了两篇与质谱专利分析相关的文章，是目前仅有的与质谱相关的公开发表的学术论文，主要是针对申请量随时间变化、优先权国家分布、国际专利分类分布、专利国家分布、申请人排名、申请人国家分布、同族专利国家分布等进行定量研究。但由于质谱技术非常复杂，细分技术种类繁多，仅仅通过简单分析，很难了解细分技术的发展趋势及分布情况。在此基础上，李志荣博士、梁琴琴分别做过关于《质谱仪器专利分析及技术预测》以及《质谱仪中外专利比较及境外部署专利为国产质谱产业带来的机会》的报告，其中梁琴琴在报告中将质谱技术分为离子源、分析器两大类，并将离子源细分为四种，将分析器技术分为六种，对各细分技术的专利申请人分布情况进行了分析。 　　然而，由于开展质谱技术专利分析的专业科技信息服务单位缺乏对相关领域技术的深入、全面了解，特别是缺乏对前沿技术的敏感度，相关研究很难深入到细分技术领域，研究成果在具体指导技术开发或为具体研发活动提供参考中发挥的作用较小。而真正具有技术信息需求的质谱研发企业或技术开发单位，虽然对该领域的技术了解深入全面，但缺乏技术文献分析的科学、系统方法，缺乏专利文献检索的相关知识和技巧，同时缺乏专利文献数据库等数据库资源，导致很难系统全面有针对性的进行专利信息的分析与利用。这也是我国许多战略性新兴产业、技术密集型产业在专利信息利用上普遍面临的难题。 　　其次，从质朴技术专利申请来看，情况也是喜忧参半。在质谱技术领域，由于中国本土质谱研发机构增多、相关技术的发展以及中国的分析仪器市场需求及市场量逐年增大，专利申请数量增长非常迅速。 　　我们看出特别是2009年&mdash 2011年这近三年-国内关于质谱仪器技术相关发明专利的数量增长明显(专利公布具有18个滞后性，2012年后的申请量数据不具有统计意义)。截止2011年全球质谱专利数据显示，中国的相关申请量排名达到第三位。 　　在我国境内生成的质谱仪器技术相关发明专利构成中，国外的企业和研究机构在发明专利申请、授权专利申请方面所占比例较大，特别是美国、日本，均超过了十个百分点。 　　虽然中国本土企业注重专利申请的数量，加之政府专利奖励政策等的支持，促使专利申请数量有所增加，但是我们不得不承认：创新性强及保护范围大的高质量的上游专利申请数量较少，对专利质量的重视程度也不足。同时，发明专利申请后的驳回及公开后撤回的情况较多：很多单位缺乏系统的专利申请及专利文献撰写策略。另外，中国本土企业申请美国、欧洲、日本等国家专利较少，这在一定程度上反映我国质谱研发单位的技术创新性以及国际化战略布局与西方技术发达国家存在一定的差距。 　　如何在现有条件下弥补差距，是值得深思的问题。无论是整体尚处于技术追赶型的中国质谱行业，还是初创型的质谱企业，或许可从以下几个方面着手寻求突破。 　　在专利策略上，首先，应该高效利用专利信息，借鉴国际上已有的非侵权专利技术，系统分析各细分领域的专利布局，跟踪国外专利法律状态，寻找具有市场需求但技术竞争小的领域，把握国外大企业在中国可能存在的专利空白区，以此促进我国质谱技术水平的提升 同时，加强对自主创新技术的专利保护，提高专利保护的意识，在注重专利申请数量的同时，注重专利授权率以及注重专利质量，专利申请前做好充分的在线技术的检索分析、评估授权前景，提高专利授权率及扩大权利要求的范围，对重要或创新性强的专利争取多个国家的授权，提升中国本土企业或研究机构专利影响力。 　　在具体实践中，作为专利信息分析的政府型公益事业单位应该加强与产业企业、技术研究机构的合作，针对具体的信息检索及分析的需求，开展针对性的系统培训，同时一定程度上共享文献数据库资源，真正促进专利信息利用 另一方面，产业企业、研究机构应当重视专利信息的利用工作，加强专门人才的培养，充分发挥专利信息在技术开发、产品研发、市场推广等方面的作用。 　　质谱仪器研发涉及精密机械、电子离子光学、真空技术、软件技术等，需要融合多种前沿技术，具有尖端技术密集的特点。为了实现弯道超车的愿景，未来我国在质谱领域可通过直接申请专利、购买相关核心专利等方式获得完全自主知识产权的核心技术，在面对侵权问题时，考虑无效相关专利、进行规避设计等方式解决专利侵权问题，争取用10年的时间，完成初期技术积累，到2025年努力进入世界领先技术行列。

近日，全国企业质量管理现状调查工作会议在北京召开。会议针对此次调查企业抽样、问卷设计思路以及实施控制进行了培训和讨论。 　　据悉，全国企业质量管理现状调查是中国质量协会受工业和信息化部委托，组织全国质协系统开展的一项重要活动。通过以企业质量管理现状为主要内容的专项调查，建立我国企业质量管理水平的指标体系和报告制度，既可以为政府制定相关法律法规、政策和标准，促进产业发展及实施科学监管提供依据，还可为企业评价和提高自身质量管理水平提供系统的参照，对促进企业质量管理水平的提升具有非常重要的指导意义。

当前，我国生物制药产业正处于快速发展的阶段，其潜力和优势已得到国内外认可。但同时，相较于西方发达国家，我国生物医药科研成果转化率相对较低，尚不足10%。如何将科研单位的研发成果与企业发展有机衔接起来，并最终在临床上得到很好地应用，是我国生物医药产业发展道路上的关键问题。鉴于此，仪器信息网联合Cytiva将举办“生物药成果转化系列论坛”，邀请国内优秀的生物药研究团队、工业界代表和临床医生分享进展和观点，碰撞思想火花，为推进生物药科研成果高效转化建言献策。点击报名8月16日，系列论坛第一期主题为“细胞治疗应用前景及科研转化难点”，分别邀请来自科研领域、工业领域以及临床方面的专家探讨相关话题。北京艺妙神州医药科技有限公司 CTO齐菲菲博士将带来题为《CAR-T细胞治疗产品的开发现状与挑战》的报告。点击预约观看

近年来随着社会的不断发展，金属制品在工业、农业以及人们的生活各个领域的运用越来越广泛，也给社会创造越来越大的价值。与此同时，金属制品的质量也越来越受到关注。例如钢、铁、铜、铝、锡等金属制品在质量方面良莠不齐，或是因其材料在存 放以及应用过程中会受到高温、高压等的影响，因此很难对其的质量进行有效保障，如果不对其进行质量检测，将会影响它的应用效果，进而影响我国的社会发展。金属制品行业金属制品行业包括结构性金属制品制造、金属工具制造、集装箱及金属包装容器制造、不锈钢及类似日用金属制品制造等。根据观研报告网发布的《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》显示，近年来随着我国经济的持续增长，金属制品行业下游各个细分领域保持着快速增长的态势，对金属制品的需求也保持着持续增长，带动金属制品行业的市场规模不断增加。根据国家统计局统计数据显示，2021年我国金属制品业企业数量达27722个，较2020年增加了2644个，同比增长10.54%；总资产达35813.6亿元，较2020年增加了4661.90亿元，同比增长14.97%。数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》经营效益有所改善。根据国家统计局统计数据显示，2021年我国金属制品业营业收入达46835.4亿元，较2020年增加了10021.30亿元，同比增长27.22%；利润总额达2256.7亿元，较2020年增加了569.60亿元，同比增长33.76%。目前在经济全球化程度的不断深入、社会的不断进步以及科技的快速发展背景下，我国金属制品行业的市场扩张范围也越来越大，企业纷纷通过海外贸易、电子商务等多种多样的手段来占领市场，扩大企业规模，我国金属制品行业正在迎来行业的黄金发展期。这在一定程度上给金属制品检测服务带来了发展空间。检测服务行业金属制品检测服务归属于检测服务产业，应此在一定程度上也受检测服务整体产业发展的影响。检测服务是指主要客户为政府检验检测部门及第三方检验检测机构，其业务特点为标准化步骤较多，即由实验室预先设定标准化的检验检测步骤，在实际的需求出现时，仅需进行自动化的流程运行，减少了实验室对于标准化步骤的检验检测的人力投入，可以有效地提高实验室的检验检测工作效率。检验检测是国家质量基础设施的重要组成部分，也是国家重点支持的高技术服务业。近年来，围绕“质量强国”的主线，国家及各地政府加快推出进一步促进检验检测行业发展的措施，为检验检测行业的快速发展提供坚实保障，伴随着经济从“量”到“质”的转变，国内消费者及相关企业机构对于产品或建筑等质量、安全、环保、节能性能等都有了更高的要求，检验检测行业维持了持续增长的趋势。近年来国家及各地政府关于检验检测行业相关政策情况资料来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》 数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》根据国家认监委数据统计，2020年国内检验检测服务业出具报告5.7亿份（不含港澳台数据），同比增长7.59%。数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》营收实现稳定增长。数据显示，2020年我国检测行业实现业务收入3585亿元，同比增长11.19%；2021年我国检测行业共实现业务收入3585亿元，同比增长11.19%。数据来源：观研报告网《中国金属制品检测服务行业发展现状分析与投资前景研究报告（2022-2029年）》