由分析化學學科的發展看分析儀器市場

　　近幾十年來，由于科學技術的迅猛發展，為了解決生產實際和科學研究中的問題，分析化學面臨著許多新的任務和要求。特別是計算機、激光、光導纖維、等離子體、微波技術、生物技術、功能材料、數理統計方法等新技術、新材料、新方法的快速發展，使分析化學和儀器正面臨著一場新的大變革。從20世紀70年代末到現在,以計算機應用為主要標志的信息時代的來臨,給科學技術的發展帶來了巨大的活力。分析化學正處于第三次變革時期,分析化學已發展到分析科學階段。分析化學正在成長為一門建立在化學、物理學、數學、計算機科學、精密儀器制造科學等學科以上的綜合性的邊緣科學。

　　1 分析化學的現狀

　　目前分析化學是化學中7個最活躍的領域之一(分析、無機、有機、高分子,物理化學,環境化學,生物化學)。從分析化學來看,生命科學、環境科學、新材料科學中的分析化學是分析化學學科中最熱門的課題,從分析方法來看,計算機在分析化學中的應用和化學計量學是分析化學中最活躍的領域。

　　分析化學實際上不再是化學的一個分支,它已遠遠超出化學學科的領域。分析化學的飛躍發展使分析化學的定義、基礎、原理、方法、儀器及技術都發生了根本性的變化。與經典分析化學密切相關的概念是定性分析系統、重量法、容量法、溶液反應、四大平衡、化學熱力學,而與現代分析化學密切相關的概念是化學計量學、傳感器過程控制、自動化分析、專家系統、生物技術和生物過程,以及分析化學微型化所要求的微電子學,顯微光學和微工程學等。因此,現代分析化學正把化學與數學、物理學、計算機科學、生物學、精密儀器制造科學等結合起來,發展成為一門多學科為基礎的綜合性科學,即分析化學已發展到分析科學階段。分析化學的任務已從單純的數據提供上升到實際問題的解決。

　　2 分析化學學科的發展趨勢

　　分析化學發展至今天,已經出現了多種多樣的自動、快速、簡便、準確的儀器分析技術和方法,使得分析化學十分豐富.但是,科技、生產和社會發展到當代水平,不斷出現新的問題,對分析化學提出了更高的要求.在這種形勢下,分析化學將會更加迅速地、不斷地發展。隨著分析化學向應用領域的轉移,各種新的分析方法、分析技術及其研究領域也發生了相應的變化。除了傳統的分析方法與技術繼續快速發展之外新的分析技術和方法正顯示出不可替代的作用。

　　2.1 分析化學的發展規律

　　學科之間的相互滲透(包括分析方法中不同技術的聯用)是分析化學發展的基本規律。工農業生產的發展,新興科學技術的發展,為分析化學提出了一系列難題,促進了分析化學的發展也促進了相關學科的發展;另一方面新興科學技術的發展也為分析化學的發展提供了理論基礎和技術條件,使分析化學的發展有了可能。因此一個時期分析化學的發展能達到什么水平,要看當時科學技術的發展向分析化學提出了什么問題又為解決這些問題提供了什么條件。學科之間的相互滲透、相互促進是分析化學發展的基本規律。

　　2.2 分析化學的發展方向

　　現代分析化學的目標就是要求消耗少量材料,縮短分析測試時間,減小風險,少支經費而獲得更多更有效的化學信息。因此,分析化學的發展方向是高靈敏度(達原子級、分子級水平),高選擇性(復雜體系)、快速、自動、簡便、經濟、分析儀器自動化、數字化和計算機化并向智能化、信息化縱深發展。分析儀器的發展歷史與分析化學的發展緊密相關,可概括為50年代儀器化,60年代電子化,70年代計算機化,80年代智能化,90年代信息化,而21世紀必將是仿生化和進一步信息智能化。當今,分析化學的發展正處于新的變革時期。由于生命科學、環境科學、新材料等科學發展的要求,和生物學、信息科學、計算機技術的引入,使分析化學進入了一個新的境界,如分析研究對象越來越多地選擇了DNA、蛋白質、手性藥物和環境毒物等與生命活性相關的物質;分析研究體系由簡單體系轉向復雜體系;分析研究層次已進入單細胞、單分子水平和立體構象;分析研究區間已由主體延伸至表面、微區及形態;分析研究方法除發展各類儀器分析手段之外,開始較多地研究酶和免疫學等生物化學方法,并注意結合應用化學計量學對分析結果進行解析和處理。

　　3 我國分析化學學科發展戰略

　　我國分析化學學科的發展戰略是: 應把分析儀器創新作為分析科學創新的重要內容，應大力發展生命科學有關分析儀器和方法的研究。

　　鼓勵面向生命科學、環境化學、新材料科學問題中的分析科學的基礎性研究,將數學和統計學、物理學、生物學、計算機科學、微電子學、信息科學、系統科學等學科的新概念、新成就引入分析化學,加強學科交叉研究,創造出一批具有新思想能解決實際問題的新的理論、方法和技術。通過該戰略的實施,我國分析化學近5年來取得了明顯的進展,一些分支學科如電分析化學、毛細管電泳、生物傳感器和化學計量學以及流動注射分析等的研究已經在國際上占有一席之地。

　　4 分析化學的展望

　　近幾年內達到當時的國際水平。分析化學的主要應用領域將向生命科學(或生物醫學)領域轉移，適應應用領域的轉移,分析方法的研究熱點將發生相應的變化。根據近兩年來申請項目數在各分支學科的分布情況來看,以色譜、電化學、光譜和生化分析的研究居多。研究內容較多涉及疾病早期診斷的分析方法,微區、表面、形態的分析方法,以及微流控芯片、納米、儀器聯用等分析技術。有原始性創新的分析檢測新原理和新方法探索的研究逐年增多;與生命、材料學科交叉的深度和廣度有所加強。我國的分析科學將對國家和人民做出更大的貢獻,使我國的分析科學早日步入國際先進行列。

　　5 分析儀器的市場和潛力

　　作為儀器儀表市場重要組成部分的分析儀器，在農業、能源、生物、信息、環境、材料等眾多領域高速發展的多重需求剌激下，展現出良好的市場潛力，再加上分析儀器技術的快速進步，使得分析儀器產品的更新換代周期不斷縮短，世界分析儀器市場已經迎來高速發展時期。

　　中國分析儀器市場的巨大潛力吸引了眾多國際廠商的注意，熱電、安捷倫、島津等已經各自占據了相當的份額，國內廠商還僅僅扮演著配角的角色，大約70%的分析測試儀器都需要進口，而在一些高檔精密儀器領域，這個比例更高。雖然目前國內的分析儀器生產企業已經具有一定的研究、開發和生產能力，但同國際先進技相比，差距仍然十分明顯，具體體現在技術系統性差、集成度不夠，持續創新能力不強等。值得欣慰的是，已經有一些國內企業開始在這一領域發力，并取得了一些突破。

　　分析儀器的發展將向實時在線的分析檢測方向傾斜，產品的靈敏度和選擇性會進一步提高，同時更趨向微型化、智能化、網絡化、專用化。我國分析儀器行業的發展應該重點圍繞科研、生產、人類環境三大領域展開，以基礎工業和支柱產業的產品質量控制及環保、防病治病等領域需要的分析儀器和技術含量高的中檔產品為主，重點開發開發高靈敏度檢測器、樣品預處理裝置和高效快速專用分析儀器，生命科學分離分析儀器，工業在線分析儀器，擁有自主知識產權的及微型化分析儀器和專用軟件等。國內用戶要增強對國產儀器的信心，以實際行動支持國產儀器的發展，同時國產儀器行業也應該借助我國的技術優勢，在加工工藝、裝配等方面尋求突破，早日打破國外產品在高檔、精密分析儀器市場的壟斷局面。