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刘开禄:国产离子色谱不要模仿,要自主创新
2013年7月17日 来源:仪器信息网 责编:李华静

【刘开禄,曾用名刘开录,男,汉族,1938年生,重庆市人,教授级高级工程师。1956年毕业于四川大学化学系,曾任职于中国核工业总公司北京核工业冶金化工研究院,在职期间获国家级科技进步奖一次,国防科委、核工业成果奖七次,获得中国国务院有突出贡献专家津贴,1998年退休。】

1983年,我国第一台国产离子色谱仪诞生。30年来一批致力于离子色谱研究的老专家们为了心中的梦想付出了毕生心血,即使已经退休多年,还始终为中国离子色谱而奔走,追梦不止!

为了让更多的年轻人更多地了解中国离子色谱这30年来的发展历史,更多地了解老一辈科研工作者的经历,仪器信息网编辑特别于中国离子色谱30周年之际采访了几位国产离子色谱领域的开拓者,核工业部北京化工冶金研究院教授级高级工程师刘开禄就是其中一位。

核工业部北京化工冶金研究院高级工程师刘开禄

一句刺痛人心的话 “激将”出了第一台国产离子色谱仪

谈起开始做离子色谱仪的缘由,刘开禄给我们讲了一个小故事,他说,“1981年秋天,我在天津举办的多国仪器展览会中第一次见到了Dionex公司的Dionex14型离子色谱仪,该仪器可以很好地解决当时我国急需解决的微量多组分阴离子分析问题,引起了我和众多参观者的极大兴趣。但是,该公司一位美籍华人经理傲慢的一句话刺痛了我的心,他说,‘这是DOW化学公司科学家的最新成就,你们几十年内不会搞出来的。’”

正是受了这样的刺激,刘开禄回来之后就埋头查阅文献,仔细分析,也就是在那个时候一个中国离子色谱的研制计划在他脑中形成了。之后,刘开禄将这个计划汇报给了他的老师杨承宗,并得到了北京环境保护检测中心高级工程师吴鹏鸣的支持。最后,在副所长董灵英的帮助下,用仅有的2万元经费试制了离子色谱分离柱、抑制柱、电导检测器等,并于1983年研制成我国第一台离子色谱仪ZIC-1型离子色谱仪,通过部级鉴定。

刘开禄说,“那个时候所有的配件都要求国产化,为了一个阀门我都要找好久,可以说把当时全国所有能找到的国产技术都用上了。虽然有单位给的2万块钱的经费,但资金还是非常紧缺,泵花了4000块,阀门又是1000多块,钱很快就用没了。不过,尽管很困难,最终还是克服了。”后来刘开禄告诉我们,当时搭建的这台仪器到现在还在发挥作用,他还给我们展示了利用这台30多岁老仪器做出的谱图。

ZIC-1型离子色谱仪经青岛崂山电子仪器实验所商品化之后,迅速在地质、环保等体系推广开来,据刘开禄介绍,“1984年初仪器交货量就达到30台,在之后的五年中,用国产离子色谱仪发表的论文就超过了100篇,创造了‘空前’的效果,而且当时国家环保部公开发文认定本仪器为酸雨检测仪器,配到县一级城市。”讲述这些的时候,刘开禄还特别强调,“在整个过程中,蒋老师和单工在离子色谱的推广中做了很多工作,特别是蒋老师,为了这项工作放弃了去德国留学的机会,他在离子包裹体的液相分析中起到了关键的作用,这让我非常感动。”

潜心科研,为国产离子色谱的快速发展做出了突出贡献

ZIC-1型离子色谱仪成功推出之后,刘开禄并没有因此满足,为了跟上世界离子色谱的步伐,他又开展了一系列创造性的研究工作。1982年、1986年、1989年三次获核工业科技进步奖,1987年获青岛市科技进步二等奖,1991年获国家级科技进步三等奖。

1986年,刘开禄对国际上已有的抑制型离子色谱仪和单柱子离子色谱仪的原理进行理论研究,推导出统一两种模式的检测下限公式。

1987年,刘开禄的夫人袁斯鸣研制成高效阳离子分离柱实现了国产仪器的阳离子分析,赵云麒和苏程远研制成功五电极式电导检测器,在此基础上刘开禄、赵云麒、苏程远联合研制了ZIC-2和ZIC-2A型双模式离子色谱仪。之后,刘开禄又研制成功连续自再生式高效离子交换装置,并获中国专利(专利号:ZL 00 2 01227.8)。对此,刘开禄说,“这是我们中国人创造的一项离子色谱技术,而且事实证明此项技术在中国得到了广泛应用,使得中国的离子色谱在21世纪得到快速发展。”

在采访过程中,我们还意外得知,当时由刘开禄提供技术支持的ZIC-2 型国产离子色谱仪的核心技术已经用在了我们国家的核潜艇上。据刘开禄介绍,我们国家核潜艇的水质监测中要求Cl-浓度在100ppb以下,而当时选用的英国离子选择性电极到500 ppb以下显示的都是一个数据,精度达不到要求。核潜艇在服役几年后,海军和科技人员认识到这一分析测试问题存在将会严重影响航行安全,必须立即解决。就是在那种情况下,刘开禄被当做“救火队员”参与技术攻关。最后,相关人员在刘开禄的技术指导下设计了一台小型离子色谱仪,很好地解决了核潜艇上水质监测问题。这其中的柱子和抑制器都是由刘开禄提供,并且一直延续到现在。

寄语:不要模仿,不要单打独斗,大家应该统一起来“抱团”发展!

对于国产离子色谱的现状,刘开禄说,填料是一个重要的方面,需要进一步突破。同时刘开禄也表示其实他很想继续做填料的研究,但是现在没有实验室和工作人员,也没有充足的资金,而且身体条件也不允许了。

未来国产离子色谱的路该怎么走?对此,刘开禄说,“我认为要想把我国的离子色谱做好,就不能一味地模仿国外的技术和产品,不能人云亦云。如果只是模仿,我们就永远被落在后面,同时也耽误了很多宝贵的时间。我们必须从科学原理的角度进行自主创新,走自己的路。”

“另外,我国离子色谱的发展还要和国家的需求结合起来。仪器研发要以使用为主,解决国家现有问题,比如环境监测和超纯水的检测等问题。当然,在研发过程中也要有一定的远见性,如食品工业方面的需求等。此外,我们还要把仪器的可靠性做得更好一些。虽然现在很多专利技术为国外所有,但国产离子色谱还有很大的发展空间。”

值中国离子色谱30周年之际,刘开禄还特别叮嘱,“我们不能单打独斗,大家要统一起来‘抱团’发展,共同为国产离子色谱的明天而努力!”

在采访中,刘开禄说,他做化学相关的工作已经55年了,这一路走来也非常辛苦,其中有段时间连春节都没有过过。由于实验做得很多,肺部也患上了疾病。其夫人袁斯鸣从八十年代初就开始为全国离子色谱厂家和用户提供离子色谱柱和各种填料,一直到2008年因身体原因才离开实验室。而且,当年刘开禄还被同事误解,受了不少委屈。但是,刘开禄说,“尽管如此,现在回过头来看看自己为国家做的这些事情,这一路走来还是很有意义的。”

此外,我们还得知,退休之后,刘开禄进行了高分子色谱填料和工业色谱的开拓性研究工作,并获得了十二项专利。

采访结束的时候,刘开禄还给我们展示了他的“荣誉箱”,这其中装满了他获得的各项荣誉证书、奖章等,这些也记载了他一路走来的艰辛和汗水!

国家科学技术进步三等奖

连续自再生式高效离子交换装置实用新型专利证书


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