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不僅僅是“燒錢” 科學儀器小型化沒那么簡單

2019-06-05 13:30:50來源：儀器網(wǎng)關鍵詞：科學儀器閱讀量：3947

　　【儀器網(wǎng) 行業(yè)要聞】近日，日本島津制作所推出了一款長寬高皆為30多厘米、重量低至25千克的臺式質(zhì)譜。它能夠詳細解析糖類分子鏈狀物糖鏈、蛋白質(zhì)等分子結(jié)構(gòu)，即便是狹窄的實驗室、研究所也可以輕松使用。值得一提的是，該儀器所用的離子化技術(shù)，由島津研究員、諾貝爾化學獎得主田中耕一研發(fā)。他希望，這款小型儀器可以幫助研究人員輕松分析，解決操作難題。

　　有別于二三十年前，科學儀器總是以大型、精密、嬌貴的特點呈現(xiàn)在大眾面前。近年來，科學儀器逐漸向智能化、專用化、小型化、聯(lián)用化方向發(fā)展，越來越多研發(fā)者傾向于將儀器產(chǎn)品設計得更加小型便攜。其主要目的在于，滿足用戶的三大需求：

　　其一，實驗室空間，為儀器設備留存的空間有限，小型化儀器能夠提高空間利用率。相比于大型儀器，這種小個頭的儀器設備日常維護也會相對省力一點。其二，不管是日常的現(xiàn)場檢測工作，還是航天軍事等特殊領域，體積小、重量輕的儀器更容易攜帶和使用。譬如，航天器的空間有限，能搭載的物品重量也很有限。如果科學儀器可以盡可能小型化，那么太空研究的可能性就更大了。其三，傳統(tǒng)的大型科學儀器都用于政府部門、高校院所、企事業(yè)單位等場合，小微企業(yè)或者個人很難承擔得起昂貴的費用。小型儀器的研發(fā)方向是節(jié)約成本、降低價格，有望滿足預算有限的用戶。

　　不過，儀器小型化的道路并不好走。即便是供職于島津的諾貝爾獎獲得者，也花費了不少心血去研發(fā)一款小型的臺式質(zhì)譜儀。日本濱松在推出指尖大小的微型光譜儀之前，也花了10年的時間去沉淀技術(shù)。一步步從掌上，縮小至指尖，力爭尺寸更小、價位更低。可以看到，一家企業(yè)缺少足夠的資金和時間投入，是無法研制出真正適用于市場的小型化儀器。更多的只是跟風宣傳，打著小型化的噱頭，推出一些功能不完備、性能不理想、質(zhì)量不可靠的“小儀器”。盡管這些產(chǎn)品的體型和重量已經(jīng)滿足了用戶的要求，但是卻遠沒有大型儀器那么有實用性。

　　那么，科學儀器企業(yè)應當如何走好儀器小型化之路呢？前面提到的資金與時間投入是必不可少的，因為這是對產(chǎn)品質(zhì)量的一種保證。在實際研發(fā)過程中，企業(yè)還需要處理好幾大矛盾，避免顧此失彼。

　　其一，小型化與功能性之間的矛盾。傳統(tǒng)的大型儀器通常擁有完備的功能，可以應對不同科學實驗項目的研究要求。想要讓儀器同時具備多種功能，勢必需要搭載更多配件，這與儀器小型化是相矛盾的。一般來說，功能單一的儀器更容易做得輕巧，更能滿足成本低、性價比高的要求。但同時，這種儀器產(chǎn)品的市場適用面也小，競爭優(yōu)勢并不明顯。這意味著儀器廠商需要平衡小型化與功能性之間的矛盾，從市場角度出發(fā)好好斟酌，哪些儀器可以只做好單一功能，哪些儀器需要在保留多功能的基礎上盡量小型化。

　　其二，小型化與性能之間的矛盾。儀器小型化并不是簡單地將傳統(tǒng)儀器等比例縮小，也不是無下限地簡化結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的簡化勢必會影響到儀器的性能指標，從檢測范圍、響應速度、檢測精度，到儀器的穩(wěn)定性、可靠性、無故障時間等等。這就要求在研發(fā)小型化技術(shù)的時候，注重儀器性能的保持，甚至在一定程度上提升性能。因為小型化儀器的應用場景并不局限于條件良好的實驗室，很多條件一般甚至較為惡劣的環(huán)境也需要用到，所以小型化儀器需要擁有更好的環(huán)境適應性以及可靠性。

　　當然，對于科學儀器廠商而言，研發(fā)和生產(chǎn)小型化儀器需要考慮到的一個重要問題還是成本。資金充裕的企業(yè)經(jīng)得起“燒錢”，但是也不會希望研發(fā)出一款并不受市場歡迎或者經(jīng)濟效益不高的產(chǎn)品。所以說，有別于升級原有產(chǎn)品或者研發(fā)新產(chǎn)品，儀器小型化對企業(yè)的挑戰(zhàn)往往更大。能否下定決心做好儀器創(chuàng)新，愿不愿意擯棄熟悉的技術(shù)框架，將是小型化的關鍵。

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