普析：深耕光譜儀器三十載 關注客戶需求系統性創新
分析測試百科網訊 光譜技術已邁過百年歷史長河，中國光譜事業的發展離不開老中青科學家，也離不開砥礪奮進的國內外光譜儀器企業。分析測試百科網聯合中國光學學會光譜專業委員會共同舉辦“七彩光譜 萬象更新”主題系列采訪。今年恰逢北京普析通用儀器有限責任公司（簡稱：普析）成立三十周年，分析測試百科網近日采訪了普析的創始人、董事長兼總經理田禾先生，他回顧了光譜儀器行業和普析自身的發展歷程，并就如何進行系統性創新，如何應對“卡脖子”，如何更好地滿足用戶的需求，總結了普析30年的思索和實踐，希望對所有關注光譜儀器事業的同仁們有所啟發。
北京普析通用儀器有限責任公司董事長兼總經理田禾先生
獻給摯愛 回望光譜儀器發展30年
田禾首先用一句話來描述自己：干了一輩子的光譜儀器。從山東大學光學專業畢業后，田禾先在北京第二光學儀器廠從事光譜儀器研發，后到知名外企從事光譜儀器的技術支持、銷售等工作，為日后創辦以光譜儀器為特色的普析積累了豐富的經驗。
1991年成立的普析，逐步發展成為中國光譜儀器制造領域的引領者。眾所周知，普析先后在紫外-可見分光光度計、原子吸收等幾大重要光譜品類上，摘得了國產同類儀器的桂冠，普析的光譜儀器遍布全國。對于光譜儀器的地位及發展，田禾如是說：作為分析儀器領域的一個板塊，光譜儀器的作用和地位遠不止人們日常所理解的原子光譜、分子光譜。許多大型儀器都包含光譜的原理，比如色譜儀器的檢測單元是由光譜構成，幾乎任何一個實驗室都有光譜儀器的身影。
光譜儀器可分為吸收光譜、發射光譜、熒光光譜和拉曼光譜等。雖然近30年來光譜儀器的技術原理本身沒有很大的突破；但隨著整個社會科技的進步，光譜儀器的檢測性能得到了拓展和延伸：80年代的光譜儀器以手動的居多，個別儀器有數據處理功能；90年代越來越多的光譜儀器實現了計算機控制。2000年以后，光譜儀器開始走向自動化、智能化，近10年來，光譜儀器不再完全集中在高校和科研單位的實驗室中，操作簡單快捷的小型化儀器開始進入普通民眾的生活。未來，光譜儀器產業的應用市場將越來越大，發展前途也會更加光明。
圍繞客戶需求 推動產品創新
普析自主研發的光譜儀器主要是滿足實驗室檢測的需求，面對的是分析測試領域的技術型和專家型客戶，首先客戶對光譜儀器的技術參數、操作性能和規格等要求非常嚴格；而近年來市場的發展對普析提出了更高的要求：深刻了解、理解客戶，在為客戶提供裝備的同時，找到提升客戶工作價值的線索，成為普析的突出特點。
普析從1992年開始專注國產光譜儀器的研發，第一代產品是分光光度計，后來又開發了原子光譜、原子熒光、發射光譜等，目前還在研發其它品類的光譜。這些光譜儀器的原理已經形成幾十年甚至上百年，但隨著光譜相關技術的發展，特別是圍繞客戶的專業需求，普析的光譜儀器依然有持續不斷的創新。30年來普析深耕光譜儀器，通過操作性能的不斷改進，致力于為客戶提供更好的操控體驗，為客戶帶來更多的工作價值。
為客戶創造價值 而不僅僅是功能或指標
同其它科學儀器類似，我國光譜儀器同發達國家知名企業仍存在不小的差距，中國光譜制造企業面臨的一個共同問題是：如何趕上甚至超越國外的產品？經常有人說能不能實現彎道超車？如果別人的”道“是彎的，我們如何走成“直”道？如何能夠走得更快，能夠一步搶先？田禾表示：在此方面，普析始終以探索、研究和分析客戶的需求，作為創新和趕超工作的一個起點，否則很難在產品創新方面取得卓越成就。很多企業做過這樣的嘗試：將自主研發產品的一些技術指標與國外產品進行比較，或者把儀器的某些功能與國外產品進行比較，然后認為我國自主研發的產品超過了國外。面對中國的光譜市場，單純對功能或技術參數單一指標的比對，顯然存在一定的局限性，企業更應該站在客戶的角度，研究如何用現有的技術為客戶創造更多的價值，從這個角度把握我國光譜儀器的產品開發方向，會更加全面。
三大層面 系統性創新
田禾進一步向筆者介紹說：光譜儀器的創新性開發，需要從“三個層面”做探討和嘗試。首先，從客戶角度分析，關注客戶的需求，即如何能夠為客戶創造更多的價值？因此，普析對自主研發的產品提出了“高效、便捷、準確、可靠”8個字的要求。如果企業開發的新產品，不能在這四個方面為客戶帶來更好的體驗，那么創新的價值就打了折扣。
其次，從系統角度關注光譜儀器的提升。光譜儀器是一個綜合的系統整體，由不同的子系統組成，除了研究形成光譜的環境、光譜的測量結果，還需要在樣品處理上、儀器的各種指標特征控制上改進；同時需要了解相關的物理過程，比如等離子的發生過程、熒光的形成過程和各種生物化學現象與光譜之間的作用，這些過程雖然超出了對光譜本身的理解，但只有在這些“點”上開展創新工作，才能提升光譜儀器的系統水平。
第三，對光學器件和各種光電轉換、電光轉換器件的關注。光譜儀器形成自身系統涉及的關鍵器件，主要有三大類：由電產生光的器件；光學器件；由光轉成電的器件。這三類關鍵器件構成光譜儀器的核心系統。
只有在上述“三個層面”全面發力形成綜合合力，才有可能提升光譜產品的水平，超越國外。客戶沒有必要為了中國儀器工業的發展去照顧中國企業，中國企業要有自己的志氣，要在硬碰硬的條件和環境下，拿出高水準的產品。
普析開展的產品系統性創新工作主要包括：在器件方面，關注關鍵傳感器件和光學器件的加工，比如通過對光源的改造，將原來的一些單元問題融合成系統問題，使光源產生的光的特性有所提升。在光學器件自由曲面的加工上，也開展多項嘗試，提升光譜儀器自身光學的特性。在系統方面，開展了相關系統的創新工作，帶來儀器整體指標水平的提升，比如石墨爐、ICP、TGA、GC-MS/MS、LC-MS等。普析最近正在開發的新一代分光光度計T700，通過系統性技術創新使整體技術參數水平有了極大的提升，同時改進了客戶的體驗，使產品不僅具有高指標參數，同時具有操作簡便、快捷等優點。
T700 紫外可見分光光度計
在這一產品創新理念的指導下，普析先后改造了分子光譜、原子吸收、原子熒光、ICP等主流的光譜產品，目前又啟動了相關品類光譜產品的開發。普析開發該品類光譜，不是為了進入傳統市場去競爭，而是感受到客戶需用該品類光譜對自己前處理的結果有個正確的評價。田禾認為：與其研究一項科技成果再進行成果的產業化，倒不如先研究客戶還未被滿足的需求是什么。在這種市場理念的指導下，普析產品開發工作的靶向性更強，后續產生的效益更高，能夠解決客戶更多的實際需要。
PF7原子熒光光度計
TAS 990 原子吸收分光光度計
承擔國家項目 攻克技術難關
普析先后獲得多項政府重點/重大項目的資助，包括科技部、北京科委、國家質檢總局、國家發改委、北京經信委等政府項目，重點關注分析儀器關鍵零部件的設計及質量測試研究。
從“十五”開始（2001~2005年），普析開始承擔國家科技部重大攻關項目。“十五“國家科技攻關重大項目《光譜儀器研制與開發》、《分析儀器產業化應用示范》的研究成果在支援5·12汶川大地震災區用水安全檢測中發揮了很大的優勢。后續普析又作為項目負責單位或子課題負責單位承擔了的“十一五”“十二五”“十三五”國家重大科研項目的研發工作十余項。其中“十二五”重大科學儀器設備開發專項，開展了對動態多譜分析儀的開發及應用研究，采用TGA-NIR-GC/MS、GF-ICP/OES、高光通量超寬波段光譜儀、多維譜分析與建模技術、多譜數據校準技術以及智能樣品輸送技術。其中，TGA-NIR-GC/MS是國內首臺突破國外壟斷聯用系統，GF-ICP/OES是國內首臺商品化儀器。通過這套分析系統應用，可以為葡萄酒、醬油、食醋、白酒、乳粉等多種名優特產品生產研發及監督管理部門產品真偽鑒別提供有力支撐。此外，這項成果還推動了國家熱重分析國標的建立，促進和規范了行業規范。
動態多譜分析儀
普析承擔的項目不限于儀器制造、關鍵器件研發、食品質量安全、水質安全等，還涉及更為寬廣的領域。普析的分析測試儀器為我國考古研究做出貢獻，鄭清林團隊利用“中子活化”、“砷形態分析儀”等現代分析技術，解決了困擾我國清史研究的難題：清光緒帝死因。
清光緒皇帝的死因真相揭秘
創新支撐平臺：三大內部團隊和益谷研究院
為了更好地滿足市場需求，普析組建了三類團隊。首先，普析組建了自己的分析測試隊伍，他們模擬客戶的工作場景并服務于客戶。普析為此投入了大量的資金，從而確保出廠前，先在公司內部發現并解決產品應用過程中可能會遇到的各種問題。此外，普析建立了系統和專業的團隊，包括電學、光學、機械的專業團隊，同時按照產品組建了對應的產品團隊，這些團隊關注每個系統的改進和提升，在最短的時間內把新技術應用于產品研發。在此基礎上，普析又組建了圍繞關鍵器件、關鍵材料的單一技術團隊，分別關注聚焦點相對集中的問題。通過三類團隊的組建，搭建起系統性光譜儀器的平臺。
在組建普析自有平臺的基礎上，經北京市相關部門批準，還組建了聯結政府、科研機構、企業的民辦非營利性機構—北京益谷檢測科學研究院，它包括：檢測試劑、裝備協同創新平臺；公共檢測服務平臺；公共教學科研實驗室建設，標準認證平臺，國際交流平臺，監測平臺系統，數字經濟平臺等多個創新平臺。該平臺采用創新研究的新型運行機制，應用單位向該平臺提出需求，平臺向各高校和科研單位招標，設立資助經費給中標者，研發完成后更快完成轉化。通過這種雙向的溝通交流和項目立項實施，不僅尋找到產品創新的線索，而且有效拉動企業的投資。這種雙向開放的項目運行機制和平臺建設，有望探索出一條從需求出發進行產學研轉化的新路徑。田禾表示：目前普析每年銷售額的12%用于科研開發，但這遠遠不足以支撐普析所希望設定開發的課題和項目需求。
北京益谷檢測科學研究院
光譜儀器的未來發展方向
田禾非常興奮地展望了光譜儀器的未來發展路徑：首先，實現物聯網技術、大數據平臺在實驗室的應用，為客戶帶來更多、更好的體驗。其次，推動智能化儀器的研發，降低對儀器操作者的專業要求。第三，提出對新材料、新器件的希望和發展方向，比如打破原有概念把接收器和光源集成為一個模塊。第四，順應小型化、便攜式光譜的發展趨勢，將微型光譜搭載在手機、無人機、更便攜的器件上，通過大數據并結合光譜的特征，實現更快捷的分析測試。
檢測結果數據及儀器工作參數可以直接采集和遠程傳輸
在進一步展望光譜更遠的未來時田禾表示：光譜儀器對生命健康方面的檢測，可以做很多探索、研究和創新。中國的市場，雖然面臨一些關鍵器件“卡脖子”問題，面臨未來與國外儀器廠商的競爭，但在今天這個場合下，實際上發展的方向和機會都很多，沒必要走在發達國家儀器廠家后邊去追他們、模仿他們。對未來光譜儀器市場，對中國分析儀器市場，充滿了美好的想象，未來整個市場一定會更加成熟、美好！
面對“卡脖子”，光譜行業的應對措施
談到“卡脖子”問題田禾表示，光譜儀器面臨的相關問題，有些是國內大的行業共有的問題，比如 IC芯片、關鍵材料等；也有光譜行業面臨的特殊問題，比如特殊試劑、傳感器、一些光學的關鍵器件等，這些都可能造成我國光譜產業的”卡脖子“局面。
事實上在改革開放前，我國完全可以自主研發生產有些關鍵器件，例如我國曾有高質量光電倍增管的生產團隊，但在改革開放過程中，面對新的市場挑戰，這些團隊消失了。現在擺在整個行業面前的思考是：未來是重新建設這樣的團隊還是有其它更好的解決方案？從“十五”承擔國家科技支撐項目開始，至少有兩次的支撐計劃資助關鍵器件的開發；令人遺憾的是，有些關鍵器件雖然開發出來了，但并沒有產業化或者大面積推廣，這也許不再是一個單純的技術問題，還包括到相關企業或實體的存活問題。
另一個問題是，我們是否在“以其人之道還治其人之身”來對付“卡脖子”的問題，有時候可能需要在技術上超越一下，而不僅僅是跟在國外的產品后邊去學，甚至適當時需要向前再跨一步，這就需要從更寬的平臺上看待光譜儀器，從器件到系統再到客戶，尋求更好的解決方案和辦法。首先，從實驗室的角度，要重新認識客戶的需求。因為光譜儀器在實驗室，往往不能解決客戶面對的所有問題，分析測試一個樣本，不僅要做光譜檢測，還要做質譜、色譜，甚至核磁等的檢測。如何讓客戶面對一項復雜的檢測分析時，更便捷地解決所有的問題？不妨將物聯網技術作為對接客戶需求的關鍵點。第二，在系統的層面，從“高效、便捷、準確、可靠“角度滿足客戶的需求。比如分析測試過程中的前處理過程對客戶非常關鍵，因其需花費客戶大量的時間，這就需要實現檢測裝備的智能化。在智能化的條件下，尋找關鍵技術、關鍵材料和關鍵器件需求的變化，形成我們對于關鍵器件、關鍵材料研發方向的把握，幫助客戶獲得更多價值的測試結果。未來3-5年，光譜儀器行業要把工作重點放在產品智能化上。
普析：未來3~5年的發展戰略
田禾認為，一家企業發展戰略的核心是產品戰略，然后是相關經營戰略、最后是資本戰略。首先要研究企業能給客戶提供什么，給客戶帶來什么價值，這是企業存在的必要條件。如何應對客戶的需求形成戰略，圍繞這樣的產品戰略，首先建好一個研究機構，能夠對于普析的產品提供支撐，第二是建好整體的物流和產業鏈，由于北京去非首都功能的變化，普析在內蒙古做了相應設施投資，配合北京的研發，組成兩個支點的團隊來實現這樣的目的，未來普析將更多地考慮從經營層面到資本層面的橫向合作，為了整個經營目標的盡快實現提供更多的資源和保障。
北京普析通用儀器有限責任公司董事長兼總經理田禾（左二）、市場總監鄭清林（右一），分析測試百科網總經理卞利萍（右二）、業務拓展經理王文珺博士（左一）
