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四川大學(xué)分析儀器研究中心主任、國(guó)家“千人計(jì)劃”特聘教授段憶翔

　　自2010年8月回國(guó)后，段憶翔創(chuàng)立分析儀器研究中心、一年之內(nèi)拿到國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)、組織團(tuán)隊(duì)開(kāi)展光譜儀器的研發(fā)……如今的段憶翔不僅把“飯碗”牢牢端在手里，還準(zhǔn)備成立公司，給更多的人“飯碗”。

　　《圣經(jīng)》里有一句話：“凡自高者，必降為卑；自卑者，必升為高。”段憶翔屬于后者。

　　中組部第三批“千人計(jì)劃”特聘教授、四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院分析儀器研究中心主任段憶翔在從美國(guó)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室回國(guó)之前，就作好了最壞的打算：只要回國(guó)5年后“還有飯碗”，就算回去對(duì)了。

　　5年是四川大學(xué)給段憶翔開(kāi)出的合同期限。自2010年8月回國(guó)后，段憶翔創(chuàng)立分析儀器研究中心、一年之內(nèi)拿到國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開(kāi)發(fā)專項(xiàng)、組織團(tuán)隊(duì)開(kāi)展光譜儀器的研發(fā)……如今的段憶翔不僅把“飯碗”牢牢端在手里，還準(zhǔn)備成立公司，給更多的人“飯碗”。

　　在接受《中國(guó)科學(xué)報(bào)》記者采訪時(shí)，段憶翔覺(jué)得自己“跟大學(xué)里有些只埋頭科研的老師不太一樣”。“這跟我的經(jīng)歷有關(guān)。”他說(shuō)，在回國(guó)之前，他就在美國(guó)邊工作邊創(chuàng)業(yè)，與合伙人成立公司研制并經(jīng)營(yíng)光譜儀器。這段創(chuàng)業(yè)經(jīng)歷雖說(shuō)沒(méi)有賺到什么錢，但與市場(chǎng)的零距離接駁讓他在后來(lái)的儀器研發(fā)中大受裨益。

　　瞄著市場(chǎng)做研發(fā)

　　段憶翔語(yǔ)速不快，略帶點(diǎn)口音但每個(gè)字都發(fā)音清晰。講起自己在海外的經(jīng)歷，他都是一字一句、不溫不火，并不像個(gè)健談的人。但說(shuō)起便攜式“激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀”（LIBS）的研究和開(kāi)發(fā)，兩個(gè)小時(shí)的交談他沒(méi)有停下喝一口水。

　　LIBS用途很廣，可以用作幾乎所有元素的快速檢測(cè)和分析，涵蓋石油勘探、水文地質(zhì)考察、冶金、制藥等各個(gè)領(lǐng)域。它最惹眼的一次亮相是在火星上——2012年8月19日，美國(guó)宇航局的“好奇”號(hào)火星車首次通過(guò)其攜帶的激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀向一塊喚作“加冕”的石頭發(fā)射激光束，來(lái)分析火星上的巖石成分。

　　段憶翔對(duì)LIBS饒有興趣，很早就萌生了研制具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的LIBS的想法。那時(shí)，北京一所高校曾花費(fèi)100多萬(wàn)元從國(guó)外進(jìn)口一臺(tái)臺(tái)式LIBS，他還特地派人跑去看。

　　那是臺(tái)LIBS樣機(jī)，操作繁瑣，使用起來(lái)還不太方便。這更堅(jiān)定了段憶翔及其團(tuán)隊(duì)研發(fā)LIBS的信心。

　　盡管LIBS的工作原理在業(yè)內(nèi)是公開(kāi)的，但在實(shí)際的儀器研發(fā)中，還有許多問(wèn)題要解決：關(guān)鍵部件的選型、系統(tǒng)的集成設(shè)計(jì)、檢測(cè)方法的優(yōu)化、數(shù)據(jù)庫(kù)……回國(guó)不久的段憶翔帶領(lǐng)一群年輕人鏖戰(zhàn)，幾乎從零做起。

　　一年多之后的2013年初，臺(tái)式LIBS還真被他們研制出來(lái)了。

　　段憶翔卻不滿足。那個(gè)時(shí)候，國(guó)外臺(tái)式LIBS的生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)比較成熟了。他覺(jué)得LIBS還有潛力：臺(tái)式LIBS笨重、操作煩瑣，顯然不能滿足現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的需求。

　　“分析測(cè)試儀器的發(fā)展趨勢(shì)，一定是從實(shí)驗(yàn)室走向現(xiàn)場(chǎng)。這個(gè)例子可能極端一點(diǎn)：比如火星探測(cè)，總不至于要把火星上需要探測(cè)的所有東西都運(yùn)回來(lái)吧？”實(shí)驗(yàn)室大型儀器或許更準(zhǔn)確、更穩(wěn)定，但跟市場(chǎng)打交道的經(jīng)歷告訴段憶翔，越簡(jiǎn)單、越直接的儀器越受市場(chǎng)追捧。

　　新的制高點(diǎn)

　　為了把LIBS設(shè)計(jì)成可用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的便攜式設(shè)備，段憶翔又帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在激光器、光譜儀等關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成技術(shù)上下起了功夫。有人勸他先去研發(fā)關(guān)鍵部件，再來(lái)集成儀器，他不：關(guān)鍵部件要研究，但不是現(xiàn)在。一開(kāi)始就撲在關(guān)鍵部件上，時(shí)間精力顧不上不說(shuō)，如果使用不成熟的部件集成系統(tǒng)，出了問(wèn)題都沒(méi)地方找。

　　一年后，首例國(guó)產(chǎn)便攜式LIBS，成了。

　　然而，由于一開(kāi)始并沒(méi)有針對(duì)LIBS儀器關(guān)鍵部件進(jìn)行研發(fā)，而是直接選用已知性能表現(xiàn)較好、成熟的進(jìn)口部件，他們的研發(fā)曾被人質(zhì)疑“自主研發(fā)程度不高”。

　　“做產(chǎn)品和做研究的想法不太一樣，產(chǎn)品研發(fā)要求每個(gè)部件都可靠，然后集成出來(lái)的系統(tǒng)才可評(píng)估；有了可靠的系統(tǒng)，下一步才是關(guān)鍵部件的研發(fā)和替代。”段憶翔說(shuō)，如果一開(kāi)始就醉心于各個(gè)部件都自主研發(fā)，“現(xiàn)在我們也走不了這么遠(yuǎn)”。LIBS相關(guān)儀器還在研制的時(shí)候，段憶翔把這些話匯報(bào)給教育部的領(lǐng)導(dǎo)，得到了領(lǐng)導(dǎo)的支持，更堅(jiān)定了他的信念。

　　關(guān)鍵部件直接決定儀器性能，段憶翔再清楚不過(guò)。臺(tái)式LIBS落成后，他們主動(dòng)向關(guān)鍵部件自主生產(chǎn)替代方向攻關(guān)。其中對(duì)激光器的研發(fā)替代，直接成就了他們手提式和手持式LIBS的研發(fā)。

　　原來(lái)，進(jìn)口臺(tái)式LIBS的激光器雖然單脈沖能量高，但它的電源帶有一個(gè)水冷系統(tǒng)，光電源就有10公斤重。這對(duì)于致力于便攜式LIBS的段憶翔團(tuán)隊(duì)而言是不能接受的。

　　目標(biāo)明確，整個(gè)團(tuán)隊(duì)就在激光器性能及其集成的方向上進(jìn)行不斷改進(jìn)。繼便攜式LIBS之后不久，經(jīng)過(guò)一番密集攻關(guān)，“高能手持式LIBS”問(wèn)世。

　　“這是一個(gè)新的制高點(diǎn)。”段憶翔對(duì)記者說(shuō)，高能手持式LIBS單脈沖能量可達(dá)百毫焦量級(jí)，能與通常的臺(tái)式機(jī)媲美。而因無(wú)須臺(tái)式機(jī)的冷卻系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)得以保持緊湊輕便，適用場(chǎng)景大為拓寬。

　　創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)“兼著做”

　　在新的制高點(diǎn)上，已過(guò)知天命之年的段憶翔沒(méi)有停下腳步。他的目標(biāo)是要把儀器推廣到市場(chǎng)上，真正實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口儀器的替代。這一點(diǎn)，他心里明鏡兒似的——研制成功跟產(chǎn)品化完全是兩個(gè)不同的階段，手持式LIBS的研發(fā)成功距離產(chǎn)品化還有更難的一段路要走。

　　這是又一次創(chuàng)業(yè)。段憶翔開(kāi)玩笑說(shuō)在“雙創(chuàng)”時(shí)代自己提前趕上了把時(shí)髦：創(chuàng)新和創(chuàng)業(yè)兼著做。

　　“儀器最終的目的是用。然而，無(wú)論臺(tái)式還是手持LIBS，它放在那里就只是一臺(tái)硬件儀器，我們還要賦予它控制系統(tǒng)、軟件功能和數(shù)據(jù)庫(kù)等。”研發(fā)成果要變成產(chǎn)品，需要完善的還很多。段憶翔舉例說(shuō)，LIBS有個(gè)特點(diǎn)，對(duì)固體樣品分析效果好，但對(duì)水樣效果較差，因?yàn)榧す饷}沖打上去后水樣會(huì)濺起，而且水對(duì)等離子體還有淬滅效應(yīng)。于是他們就逐步發(fā)展了十幾種方法，使LIBS可以對(duì)水樣中的金屬等元素進(jìn)行分析。

　　“我們搞儀器的有點(diǎn)特殊。特殊在儀器研發(fā)要講究‘綜合素質(zhì)’——既要懂硬件軟件，還要懂方法，更要懂市場(chǎng)。不懂方法，儀器用不起來(lái)；不懂市場(chǎng)，做出來(lái)的儀器不接地氣，不解決具體問(wèn)題。”

　　正因如此，段憶翔團(tuán)隊(duì)成員可謂是“八仙過(guò)海各有神通”，他們的專業(yè)背景從分析化學(xué)到儀器工程，從電子信息到軟件設(shè)計(jì)……這些專業(yè)背景的人才有1/3專注于基礎(chǔ)研究探索，1/3專注于應(yīng)用研究開(kāi)發(fā)，1/3專注于儀器研發(fā)制造，各有專攻，但又互相交叉。段憶翔說(shuō)，看到不同專業(yè)背景的他們每天交流互動(dòng)，是他最開(kāi)心的事情。

　　“從某種程度來(lái)講，我們這個(gè)擁有交叉學(xué)科背景的團(tuán)隊(duì)在儀器研發(fā)這個(gè)領(lǐng)域作了很好的探索。”段憶翔對(duì)記者說(shuō)，目前他并不是很擔(dān)心人才斷層的問(wèn)題。回國(guó)5年多來(lái)，現(xiàn)在圍繞儀器研究已經(jīng)形成了一個(gè)幾十人的團(tuán)隊(duì)，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的人才流動(dòng)正呈現(xiàn)出一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài)。

　　他還向記者透露，最近他正在推進(jìn)成立公司的事宜，將來(lái)可以通過(guò)公司“留住核心人才”。

　　“成立公司后，我們的研發(fā)工作就真的跟市場(chǎng)無(wú)縫對(duì)接了。我覺(jué)得這樣堅(jiān)持下來(lái)，科技跟市場(chǎng)就不會(huì)脫節(jié)。”段憶翔打了個(gè)形象的比方：“就像左手跟右手一起配合，大有可為。”