金教授：首先，我作为一名分析化学工作者要感谢仪器信息网几年来对我国分析化学特别是分析仪器发展所做出的不懈努力和显而易见的贡献！

    我国分析化学的发展，从开始全面向苏联学习，到自力更生，到文革时期在夹缝中求生存，到改革开放后“自由发展”，到目前有指导的科技创新，走过了一条不平坦的道路。但是总的来说，还是跟上了国际分析化学发展的步伐，基本满足了国家高速发展的需要，虽然还有差距，有的方面这个差距还不小（例如，高端分析仪器几乎完全依赖进口）。如果把我们的起点考虑进去，这仍然应该说是一个不小的成就。

    有人说，我们正处于一个知识爆炸的年代。这话是有道理的，但是我们也不用因此而无所适从。实际上，在知识爆炸的同时，我们也有了迅速获取所需知识的空前可能性。我在1985年在东北三省分析化学年会上作过一个题为“关于分析科学的发展问题”的报告（发表在86年《吉林冶金》第二期上）。其中提到科学技术的突飞猛进，“客观上对分析化学提出了一些空前的要求，同时也提供了许多空前的可能性”。现在的情况仍然如此，只是“空前的要求”更高更多了，“空前的可能性”也更多更好了。两者总是同时并存，互为前提。如果处理得好，像我们中国这样的发展中国家，完全有可能发挥后发优势，实现跨越式发展，在分析仪器领域摆脱依赖外国的状况。可惜由于种种原因，相当长一段时间以来我们并没有利用好这些“空前的可能性”，通过自身的创新去尽可能解决好我国面临的许许多多“空前的要求”（应该说明，像“神六”、“登月工程”等大工程除外，它们都是很成功的）。我国分析仪器从教学、研究到生产都不尽人意，迄今分析仪器产业并没有像我国其他一些制造业那样，冲出国外仪器的重重包围，真正在世界上扬眉吐气，代表一个国家分析仪器水平的高端仪器仍然差不多完全依赖进口就是一个例证。作为一名在这个战线上工作了将近半个世纪的学者，心情实在轻松不起来。

 

 

    金教授：在我国，受一些名人（如1909年诺贝尔奖化学奖得主奥斯特瓦尔德就曾经公开说：“Analytical chemists should be the maidservants of other chemists”（“分析化学家应该成为其他化学家的女仆”）^[1]）的影响，人们对分析化学和分析仪器的认识在相当长一段时间内存在着偏见，把分析化学看成一门纯服务的学科，把分析化学定义为“分析和表征的科学”，以致把分析化学的科学研究局限于具体样品分析方法的研究，更不把分析仪器的创新研究看作是分析化学科学研究的重要内容；在科学研究管理方面，也把分析仪器仅仅看作是一种科研条件。有的人甚至说，“咱们现在有钱，需要仪器，向国外买好了，何必都自己费事”。好像买来了仪器，我们就能够不断创新，一切也就“搞定”。美国能源部杰出科学家R. F. Hirsch不久前曾经指出“由新工具开创的科学新方向远比由新概念开创的科学新方向要多得多。由概念驱动的革命的影响是用新概念去阐明旧事物。而由工具驱动的革命的影响是去发现需要阐明的新事物”^[2]。也就是说，在科学创新研究上，新工具很重要，如果把这个新工具比喻成开启未知世界大门的一把钥匙，则新科学仪器（或者装置）就是这样一把“钥匙”。这把“钥匙”有其特殊性。那就是，对于原始创新，它在一定程度上具有“唯一性”。

    许多搞重要基础研究的科学家在获得经费后做的第一件事情往往会是让助手们填单子买世界上“最先进”的仪器，而没有认识到要想在你认为重大的科学领域有所发现，打开你所要研究的未知世界的“钥匙”其实只能由你自己最先研究出来，研究好这把“钥匙”，实际上是研究好你所面对的未知世界的前提，或者说第一步！只有这样，你才能超越前人，有所发现、有所创造。否则，难免不陷入捡别人残羹剩饭的处境。因为科研与日常生产和生活是完全不同的两种活动，前者完全没有现成的路子可供采用。可惜的是，上述这种思想也影响了分析化学界，以致长期来我国在分析仪器的创新方面几乎很少建树，具有完全自主知识产权的产品少之又少。除了五、六十年代有过一段相对较好的时期外，这种情况直到90年代后期才开始改变，分析仪器的创新研究才被相继列入国家各项重要科学研究计划。虽然总的投入仍然不大，但是人们的认识和态度显然已经有了很大变化，在国家自然科学基金的带动下，分析化学新方法、新技术、新仪器的研究已逐步受到各方面的重视，如果这种状况能够继续下去，相信不久的将来，我国的分析仪器一定会有大的起色，这当然需要我们同行的加倍努力才行！

 

 

 

    金教授：开展ICP全谱仪和质谱仪的研究是我很早就有的心愿，因为它们代表了当代原子光谱分析仪器的最高水平。我有幸承担ICP全谱仪这个任务，感到特别高兴，真的很希望把它做好。虽然经过课题组全体人员的努力，我们的成果也通过了验收，但是，坦白讲我们自己也不满意。为什么呢？因为受到经费的限制，很多我们想做也能够做的事情并没有做到。国外研制一种新产品的投入一般是这个产品市场价格的8~10倍，而我们所能够得到的研究经费实际上还不足以买一台国外的同类仪器。即便这样，我内心仍然对支持我们开展这项研究的领导和单位充满感激之情。幸好我们在研究MPT光谱仪，后来又实现了转化，我们手头有一点积蓄，正好可以补贴到这个项目，才得以取得一些起码的成绩。当然，这还是不够的，所以我们现在又与北京科创海光仪器公司合作，希望最终能够把这个仪器真正实现产业化，在高端原子光谱分析仪器领域打破国外仪器的垄断局面，并为最终拿下等离子体质谱仪奠定基础。

 

 

    金教授：微波等离子体炬（MPT）激发光源是我们在研究微波化学和微波等离子体光源6年后的一个“意外”成果。我们本来是想改进别人的一种双管同轴且两端都有带孔盖的微波谐振腔所维持的等离子体激发光源，但是在实际实验过程中却发现去掉一端的盖时所获得的等离子体更稳定，后来从改进样品与等离子体相互作用的角度又改成三管同轴结构，并在外管引入屏蔽气，这样就诞生了后来被称为“吉林大学微波等离子体”的新型激发光源微波等离子体炬（MPT）。这期间我们当然也做过一些比较深入的电磁场分布和流体动力学等方面的基础研究和光源基本分析性能及其应用的研究等等，最终才形成了现在形式的MPT光源。

    实际上，由于MPT炬管可以在低微波功率、低气体流量下获得非常稳定的常压氦、氩或者甚至空气等离子体，因此可以检测除氦以外包括卤素在内的几乎所有元素，并可以直接引入空气样品，对大气中的一些有害元素进行连续实时监测，这些都是其他光源所难以做到的。不过，它也确实有基体效应比较严重的问题，因为终究工作功率比较低。但是，由于它是一种处于非局部热力学平衡状态的等离子体，其气体温度虽然不是很高（2500~3000K）,但是其激发温度（5000~6000K）并不低，电子温度则更高达20000K以上，加上我们又采取了去溶、FI进样等一系列措施，因此，已被证明它也是一种有用的原子化器和很好的离子化源，可以在原子荧光法和等离子体质谱法中加以利用。特别是HeMPT-TOFMS，由于可以同时以很高的灵敏度检测包括卤素在内的非金属元素和其他元素，更被美国著名光谱化学家、Indiana大学杰出教授G. M. Hieftje称为是气相色谱的“理想的”检测器（“The coupling of an MPT with TOFMS seems ideally suited for GC detection”^[3]）。

    我们确实在MPT光谱仪的产业化上下了很大功夫，这也是“情势所迫”，95年前后在国外学有所成的一位我以前推荐出国的博士出于对我的尊重和支持，跟我商量要与我合作转化我们在MPT光谱技术方面的成果，由他出资，我们出技术在国内建立中美合资企业来进一步研制和生产MPT光谱仪。我也觉得以这个被学术界多数专家认可并被提议称为“吉林大学微波等离子体”的新光源为基础研制成一种可以应用的分析仪器，应该是证明这一技术真有价值的最好办法。因此就跟他和当时的海光公司联合创建了北京万拓公司。万拓公司虽然开始时很成功，但是，并没有来得及把MPT产业化。后来，江苏无锡小天鹅集团公司看上了我们的技术，终于以我们的技术为基础在长春创建了长春吉大-小天鹅仪器公司，真正实现了产业化。迄今该公司已经成功运转8年多，MPT光谱仪的产品也已经销售到全国一半以上的省、市、自治区，逐步被用户所接受。吉大-小天鹅仪器公司也在产、学、研结合的道路上健康发展，越办越好越壮大。

    应该说，我们虽然在MPT光谱分析技术和成果产业化方面取得了一定成绩，但这是我们两代师生花了差不多近30年的时间不断努力才取得的。我们走过的路并不容易，因为这是一个不断完善、改进和提高的过程，现在也不敢说已经到头了。如果HeMPT-MS也成功了，如果MPT在其他领域（例如生化武器的无害化处理）也成功了，那才是真正的成功。

    值得指出的是，正是在这个由MPT光源，到MPT光谱仪科研样机，到MPT全谱仪样机，到MPT光谱仪的产业化的一浪高过一浪的努力中，我才逐渐体会到分析化学不把分析仪器的研究纳入自己的研究范围是非常不科学和不明智的。也只有在此时，才真正领会了当初我的英国导师为什么放弃在伦敦帝国理工学院的工作，带大家到曼彻斯特大学理工学院去创办“仪器装置和分析科学系”（Department of Instrumentation and Analytical Science）的真正含义。于是，开始不遗余力地倡导把分析仪器新方法、新技术的研究和分析仪器的创制作为培养分析化学学生的一个重要方向，并把“做前人之未做，至少中国人未做”作为团队的座右铭。

 

 

 

    金教授：说来很有意思，无论国内国外，微波在化学中的应用都是从分析化学开始的。最早是用于获得作为发射光谱分析用的等离子体光源，那是在上世纪50年代。我开始接触微波是在我1979年去英国做访问学者的时候，我原本想学习当时刚刚出现不久又大受欢迎的电感耦合高频等离子体，即ICP。导师建议我做常压微波诱导等离子体（MIP）光谱法的研究，告诉我说常压氦等离子体光源如果成功应该会很有价值，我就照他的意见办了。后来逐渐觉得搞MIP也有回国后容易上手的优点，所以就更安心了。81年回国后的情况验证了这点，尽管当时困难很多，但是我们在82年就把国外最新的两种可以获得常压MIP的器件TM₀₁₀谐振腔和表面波器件Surfatron研制成功了。

    如前所述，85年我们就发明了MPT。MIP不仅可以用作发射光谱法的激发光源，实际上还可用于合成金刚石和氨及有机导电膜等，微波本身则可用于加速样品消解，是样品前处理的好办法。所以我们又开展了微波等离子体合成、微波处理样品的研究。早在90年代初我的学生郭振库博士就在国内最早翻译出版了微波处理样品的专著。到1996年夏我们又主动承办了以微波化学为主题的长春夏季化学研讨会（后来被定为第一届全国微波化学会议），1998年又召开了第二届全国微波化学会议，成立了中国电子学会微波分会微波化学委员会。今年将在重庆大学召开的是第七届全国微波化学年会和由中国仪器仪表学会分析仪器学会主办的“第二届全国样品前处理会议暨中国分析仪器学会样品前处理专业委员会成立大会”。两个会一起召开，目的是促进学术交流和同行专家的团结合作，因为许多微波化学专家也都在从事样品前处理方面的研究，而且两者所用的一些仪器，所面对的一些基础理论问题也有共通之处。这样，通过直接的相互学习和交流，希望能把我国微波化学和样品前处理的学术研究和应用水平更快地提高到一个新的高度。当然这次会议还会涉及微波和微波等离子体合成化学、微波技术在无机化学、有机化学、高分子化学、分析化学、催化、药物化学、生物化学、生物医学、食品科学、化工过程、石油化工、环境保护、材料科学及工程、矿物加工等领域中的基础和应用研究；微波化学反应设备研制、开发；甚至微波化学及技术与节能减排等，是一个涉及面相当广泛的学术会议，希望能够获得国内相关领域专家和学者的广泛关注和热情支持。

 

 

    金教授：是的，方肇伦院士和我在2004年就开始推动实施国家科学仪器创新工程了。当时我们在议论国家中长期科技发展规划纲要和十一五科技计划的时候，有感于我国科学仪器发展的迟缓，觉得没有大的动作，恐怕很难有大的改观。因此想到能否像航天方面当时提出要搞登月的“嫦娥工程”那样搞一个振兴我国科学仪器的大工程。方先生提到了“张衡工程”这个名称，我也觉得很好。于是我们开始分头联络有关专家酝酿。在方先生的推动下后来又在杭州召开了一个专门会议讨论这个建议，得到了与会的十多位科学仪器方面的专家的一致支持，并决议由方先生和我及范世福教授三人执笔起草有关建议。我们花了几个月时间写成了初稿，后来由方先生统稿并经科技部有关领导的修改后提交到中国科学院化学部，几经化学部院士们的修改补充，最后以中国科学院的名义向国务院呈报了一份 “关于大力加强我国科学仪器自主研发和产业化能力，实施‘张衡工程’的建议”。该建议明确指出，“科学仪器的创新是实现科技创新最有效的手段”。因此“建议国家尽快启动以“张衡工程”命名的重大科技专项工程，振兴我国科学仪器事业”。后来虽然没有正式实施这个以“张衡工程”命名的重大科技专项，但是大家都已经看到或者感觉到国家自那以后就一直在通过各种途径加大对科学仪器和科学仪器创新的投入。只是可能由于一些人仍然没有从把科学仪器单纯看作科技创新的支撑条件的思维中解脱出来，国家的许多投入仍然被主要用于大量进口国外高端仪器，真正直接用于支持国内科学仪器创新研究的经费仍然还不及国外一家大科学仪器公司的投入。对于这种情况，我们分析仪器界的学者和媒体朋友必须努力多做宣传教育工作，使大家的认识尽快统一到“科学仪器创新是实现科技创新最有效的手段”上来。无论那个领域的科学家，都能够自觉地把创新开启未知世界的“钥匙”（科学仪器）放在他探索未知世界的研究活动的首要位置。如能这样，则我国科学仪器的振兴有望，我国本土科学家获诺贝尔奖有望！

 

 

 

    金教授：质谱法是一种利用物质的荷/质比不同而进行分析的方法。由于所有物质都由原子、分子组成，都有质量，并都可让其带上电荷，因此理论上被认为是“万能”的分析方法，因为它可以分析从同位素，到原子、原子团，到分子、分子片，从小分子到大分子等等物质，获得从组成到结构等不同层次、多个方面的许许多多信息。但是传统的质谱仪都需要在高真空状态下工作，仪器复杂、价格昂贵，难以普遍推广应用。那么，能不能设法在常压下或者至少在低真空的情况下利用物质的荷/质比不同进行分析，从而大大降低仪器的价格，让“穷人”也用得起呢？答案是肯定的。目前最成功的这类“穷人的质谱”就是离子淌度谱仪(Ion Mobility Spectrometer, IMS)，又称离子迁移谱仪，是一种以化合物的气相离子在电场作用下发生迁移时的离子淌度来表征该化合物的方法。它非常类似于飞行时间质谱法，但它是在常压或低真空条件下进行，不需要昂贵的真空系统，整个仪器也很小巧，价格相对低廉，故被称为“穷人的质谱”。离子淌度谱上个世纪六、七十年代开始发展，目前已广泛应用于气体分析、爆炸物检测、毒品检测、环境监测以及近年发展的生物分子分析等领域，有报道称目前全世界已经销售超过7万台这种仪器，可见其受欢迎的程度。在公共安全成为全社会关注的重大问题的今天，注意发展这种简便、价廉的专用分析仪器显然应该引起我国学者和有关部门的高度重视。

 

 

    金教授：科学研究的根本目的是为社会提供认识世界和改造世界的新工具和新理论，从而促进社会更快的发展。很显然，一切可以产业化的科研成果都应该尽快产业化，以回报和服务社会。但是，由于历史和管理方面的原因，我国在科研成果转化和产业化方面的现状却很不理想。许多成果只限于发表文章，甚至为了追求论文数量，把一篇文章拆成几篇发表。（这方面的成绩是去年我国作者发表的学术论文数量已经排名全世界第二，仅次于美国）。有的成果虽然确有产业化价值，但是却少有科研人员愿意或者能够继续把它做到底。以致许多宝贵的科研成果也一起被束之高阁，变成了“科研垃圾”。

    科学仪器方面的情况也类似。试想“九五”以来的科学仪器攻关结果到底有几项成果真正产业化了呢？这种情况的存在，当然有我国科学仪器产业还处于幼稚阶段的原因，绝大部分国内科学仪器企业都无法或者难以为产业化前必须进行的从科研样机到产品（工艺）样机这个成果转化阶段提供必要和足够的经费，老总们多数都是“不见兔子不撒鹰”的，而国家科技攻关项目的支持又只到科研样机通过验收就终止了。因此，要改变这种局面，我觉得下面几点是重要的：1）国家除了总体上加大科技创新的投入外，更要加大对科研成果转化阶段（从科研样机到产品（工艺）样机）的投入；具体项目的最终产业化则可由相应企业为主来承担，国家只通过中小企业创新基金这类方式予以支持，因为此时如果企业真的愿意将该产品产业化，说明该产品应该有较好的市场前景，企业已经可以有望通过产业化而获利了；2）从整体和战略层面看，无疑“企业是技术创新的主体”，特别是在投资和产品产业化方面企业应该负起这个主体的责任。但是，任何技术创新都有从原理和方法研究到物化为技术产品的过程，所谓“创新”，实际上主要在原理和方法研究（包括实验装置或者科研样机研制）阶段，因此在这一阶段就强调“以企业为主体”，甚至要求企业家来领导科学家搞研究，并不科学。美国许多高新科技企业（包括科学仪器企业）的诞生，都是高校毕业研究生或者博士后从学校出来后以自己在研究生或者博士后期间的研究成果转化为起点形成的。也就是说，他们的技术创新，实际上是在大学或者研究机构完成的，这时还谈不上什么以“企业为主体”，但是，后面的转化却确实是“以企业为主体”进行的。这难道不值得我们借鉴吗？

 

 

    金教授：网络媒体的出现，无疑对科学技术的超常发展产生了很好的影响。因为与平面媒体相比，网络有信息快、受众广、易于互动和交流等优点。如果办得好，专业网络媒体更是专业科技工作者的良师益友，又是同行人士开展互助和交流的宝贵平台。贵网对于我国科学仪器发展越来越大的正面影响就是一个例子。在“时间就是‘金钱’”的市场经济时代，在科技创新日新月异的今天，着力加快最新科技信息的传播（正因为这样，目前许多平面媒体也都已开始同时出电子版），应该是专业网络媒体最重要的任务和最大的优势。希望你们在这方面能够越做越好。信息要短而精，最好能够既包括新技术的名称、简单原理和应用价值，特别是要注明可供读者查证的信息来源，以利进一步研究参考。定期出版纸质《仪器快讯》是一个很好的做法，因为终究目前仍然还有许多人士还不能经常方便的上网。

 

 

 

    金教授：科学仪器人才的培养问题确实值得高度重视。据说目前全国已经在168所大学设有仪器科学专业，有的还创建了仪器学院。这似乎是一个好消息，但是，就我接触过的一些仪器科学专业而言，其培养质量并不理想。按从事科学仪器创新工作的高度来要求，则更是相去甚远，毕业后真正从事仪器行业工作的比例也不高。我想仪器科学是一个涉及许多学科的交叉学科，人才培养必须考虑到这个特点。同时创新人才的培养必须通过科技创新的实践才能达到。因此，可否把科学仪器创新人才的培养重点放在研究生层次。另外，仪器的使用领域对于相应仪器有最迫切的创新冲动和敏感性，可否在化学学科中设立分析仪器专业？在临床医疗学科设立诊断仪器专业？

 

 

 

    金教授：我在接近退休年龄接受浙江大学的邀请担任签约教授并出任新建的浙江大学分析仪器研究中心执行主任一职，原本希望与我的好友和师长、中心主任方肇伦院士一起协力同心，利用浙大优良的人文环境和综合优势，按我们在关于《张衡工程》的建议中的一些设想，在浙江这块创新热土上开创分析仪器创新的一个新基地，为振兴我国科学仪器事业添砖加瓦。不想方先生壮志未酬就不幸永远地离开了我们。面对这个重担，我和我的同事们深感责任重大，我们决心向方先生学习，全身心地投入到振兴我国科学仪器事业中。方先生是被癌症夺去生命的，在他生病的日子里，先生曾经两次向我谈到：只有自己真正生病了，才知道疾病的早期诊断有多么重要，而我们本来是应该和有能力在这方面做出一些贡献的。根据方先生的这个遗愿，我们已经决定把癌症的早期分子诊断技术和仪器作为我们中心的一个重要研究方向。冀望通过与浙大兄弟单位的紧密合作，力争在较短时间内取得有价值的成果。同时，我们也将保持我们既往“做前人之未做，至少中国人未做”的精神，在分析仪器创新上多下功夫，并在向同行介绍科学仪器新技术方面发挥无保留的“侦察兵”作用，鼓励和支持年轻学者加入到科学仪器创新的队伍中来并尽速成长。当然，根据国家和长三角地区经济和社会发展的需要，我们也还会积极参与像公共安全、过程和质量监控等专用仪器方面的创新研究。力争在不太长的时间内在与国内同行的相互学习的基础上创建一个在国内有较大影响的分析仪器创新团队。

 

 

 

 

[1] Ostwald W., Die wissenschaftlichen Grundlagen der analytischen Chemie, Leipzig: Verlag W Engelman, 1894

[2] Hirsch R. F., Analytical Science at the Center of Chemistry and Beyound Its Frontier, 2000, Aug. 21

[3] Pack, B.W., Broekaert, J.A.C., Guzowski Jr., J.P., Poehlman, J., and Hieftje, G.M.，Anal. Chem., 1998，70(18)：3957-3963

 

    浙江省东阳市人，1937-10-27 生，曾任吉林大学研究生院院长，现为浙江大学分析仪器研究中心执行主任、吉林大学吉林省光谱仪器工程技术研究中心主任、中国电子学会微波分会微波化学委员会主任、全欧化学会联合会分析化学部观察员。1995年和1999年分别被提名为中国科学院和中国工程院院士候选人。

专业   分析化学
研究方向   分析化学新方法、新技术、新仪器
主要学历：
1955.09--1958.08      东北人民大学化学系  
1958.08--1959.09      北京大学技术物理系放射化学 毕业文凭
1965.01--1966.01      上海外语学院留学生预备部英语 结业证书
1978.08--1979.01      北京语言学院英语 结业证书
1979.06--08           英国Essex大学语言系英语  
1979.08--1980.08      英国伦敦大学帝国理工学院化学系 访问学者
1980.08--1980.08      英国Manchester大学理工学院仪器和分析科学系 访问学者

主要学术经历：
1959.09--1960.09      吉林大学化学系 见习助教
1960.09--1978         吉林大学化学系 助教、教研室秘书
1978--1983.09         吉林大学化学系 讲师
1983.09--1985.09      吉林大学化学系 副教授、教研室主任
1985.09--迄今         吉林大学化学系 教授；教研室主任（至1993年）
1988.08-1990.01       美国印第安纳大学化学系 访问教授
1990.09-1993.08       中国科学院长春应用化学研究所 兼职博士生导师
1991.12-1992.09       美国印第安纳大学化学系 访问教授
1992.10-1996.01       吉林大学研究生院 院长
1993-迄今             吉林大学化学系(学院) 分析化学学科博士生导师（理科）
1995.10-1996.01       美国印第安纳大学化学系 访问教授
1996.09-迄今          长春分析仪器研究和技术开发中心 副主任
2002-迄今             吉林大学化学学院微分析仪器研究所 所长；吉林省光谱分析仪器工程技术研究中心 主任             

2003.09-迄今          吉林大学仪器科学与电气工程学院 测试计量技术及仪器学科博士生导师（工科）
2007-迄今             浙江大学分析仪器研究中心执行主任