【中國夢·踐行者】破得了案解決得了産業問題, 他們還想提升中國製造的品質

來源:金羊網 作者:張英姿 肖 萍 吳曉嫻 孫 毅 發表時間:2019-01-12 08:10

  【編者按】

  時鐘走到了2019年,這是全面建成小康社會關鍵之年,我們也迎來了新中國成立70週年。

  70年間,科學家們在實驗室裏皓首窮經、焚膏繼晷地研究時,我們渾然不覺;突然有一天石破天驚、一日千里,我們才在驚嘆生活已被改變。

  科技與應用,其實離我們並不遙遠。

  在這一組專題裏,我們準備帶著人間煙火味,去探訪那些讓普通人蒙圈的科研實驗室、研究所以及高新科技企業,試圖從那裏掀開未來一角的幕布。

圖為分子生物實驗室。

  “凡有接觸,必留痕跡。”現代法證學的開山大師埃德蒙·羅卡曾提出了一個用他名字命名的定律。

  羅卡定律告訴我們,物質是由無數微粒組成的,人所接觸過的物體表面會和他的身體發生微粒的交換,從而留下一些痕跡,即便是刻意清理,也很難將這些痕跡徹底消除。這句話經過羅卡的反覆例證後,被業內人士視為公理,並成為法庭科學,特別是物證學的一塊基石。

  這聽起來很像刑偵小説中的場景,卻是中國廣州分析測試中心(下稱中廣測)主任陳江韓和他的團隊每天的工作。

  從檢測大米中的重金屬、豬肉中的瘦肉精、化粧品中的激素到環境突發問題的應急檢測、通過筆跡中的蛛絲馬跡推斷簽名的真偽,甚至能判斷簽名日期,中廣測團隊涉獵的領域看似包羅萬象、毫無規律,實質上是從浩繁的世界中抽取出本質的規律,做到纖毫畢現。

  他們也不是只會在實驗室裏搗鼓儀器和試劑、高冷范的科研人員,而是心裏裝著社會需求,希望解決工業生産、社會生活中出現的各種疑難雜症的一群人。

  “只有一個個小問題都解決了,中國製造的品質才能上去。”陳江韓如是説。

  40多分鐘揪出面膜中80種激素

  愛美之心人皆有之,護膚、化粧品已經成了很多人生活中的必需品,面膜便是其中之一。中廣測的科研人員們在實踐中了解到,面膜中有許多貓膩,一頭扎進了這個領域。

  陳江韓説,美容、護膚是一個見效緩慢的過程,一些面膜生産廠家為了讓産品效果立竿見影,就往裏頭添加糖皮質激素。這些激素能讓皮膚産生病理性肥大,使皮膚呈現美白、細嫩的效果,但是長期使用會讓皮膚患上依賴性皮炎、停用後反而會加重皮膚過敏,出現紅斑、丘疹、毛細血管擴張,甚至導致色素沉著、皮膚萎縮等嚴重問題。

  “國家出臺了一個禁限用列表,明確了糖皮質激素不能添加。目前,國家標準檢測方法只能一次性檢測41種糖皮質激素,有些不良商家就鑽空子,往面膜裏添加標準測法裏不能檢測到的糖皮質激素,企圖躲過篩查。”

  提到化粧品、護膚品,作為在分析測試這一行業浸淫了多年的老將,陳江韓建議消費者要選擇正規品牌,“我們有些人比較喜歡秘方,容易受到虛假宣傳的影響”。

  為了檢出這些“披著羊皮的狼”,中廣測建立了化粧品中非法添加激素的高通量質譜快速分析技術,並在2015年至2018年連續四年承擔廣東省食品藥品監督管理局的化粧品安全風險監督和評估項目。

  金羊網記者了解到,2009年發佈的國家標準GB/T 24800.2化粧品中41種糖皮質激素的測定,是現行最全面的糖皮質激素檢測標準方法,而中廣測的這項技術能做到在40多分鐘內檢測出80種糖皮質激素,在國內處於遙遙領先的地位。

  “每一次測試的開銷是差不多的,以前如果要檢測幾十上百種物質,要分三四次甚至分幾十次來測。我們通過逐步地優化技術,變成測一次可以覆蓋很大的面。測試成本降低了,時間也大大縮短了,快速解決問題,高通量測試的價值就在這裡。”陳江韓解釋説,工廠裏驗收的時候,生産線上對時間要求很高,要很快知道結果,慢一點也會造成很多麻煩。

  這又是如何實現的呢?不同的化合物,分析方法也不同,中廣測通過改進樣品前處理方法、優化分離條件和檢測參數,逐步摸索實現高通量。“比如面對一百個敵人,根據其特徵分成幾個組,對每組的每個敵人最重要特徵進行標識,就很容易精準地發現敵人,不會有漏網之魚。”陳江韓説。

中國廣州分析測試中心主任陳江韓。

  逆向工程解決非標準化的棘手難題

  中廣測作為一家以理化測試為重點的綜合性研究、服務機構,也會從實踐中找到一些尚未得到解決的課題。他們還獲得了外界的一個評價:“有疑難雜症,找中廣測”,其在業界的地位可見一斑。

  陳江韓説,很多檢測單位可能是專攻一個行業或領域,多依照國家的相關標準檢測。但標準化的檢測不一定能覆蓋到大部分社會需求。“標準永遠滯後於需求。往往問題已經存在了,人們意識到需要搞個標準了,才會慢慢形成標準。”

  在解決這些非標準化的棘手難題上,中廣測也有自己的看家本領,那便是逆向工程。逆向工程説起來也並不複雜,陳江韓説,從産品終端情況反推它是怎麼做出來的。如果産品存在問題,就要分析可能引起問題的因子是什麼?如果是幾個因子同時存在,問題就比較複雜,可能是幾個因子分別起作用,都要排查。

  兩年前,廣州一家做電子顯示系統的企業找到了陳江韓。他們一直被一個問題困擾著,雖然對原材料進行了嚴格把關,但是産品品質一直不太穩定。中廣測運用了逆向工程手段,幫他們解決了問題。

  “這個叫合格不合用,一種材料,符合出廠標準,用在A産品是非常合適,用在B産品上可能就不合適。找出問題的關鍵在於搞清楚這種材料的化學物質組成在不同場合下的影響差異。比如食物,我們可能關注重金屬含量,其他的方面,比如分子量大一點還是小一點,僅從品質來説可能影響不大。但電子化學品材料的某一部分特性,對品質的影響就很大。”

  中廣測的科研團隊通過研究找出引起電子顯示系統品質變化的幾個核心要素,企業將這些核心要素作為原材料的控制指標,讓産品的品質産生了質的飛躍,而企業僅僅需要支付十幾萬元。企業負責人對他説:“咱們要是三年前認識就好了,這個事情我可以少花三年的時間在那折騰。”

  他還提到了逆向工程的另一種應用——競品分析。很多化工品,兩個産品可能99%的成分是一樣的,卻産生了差異,這可能是由少量的不為人知的成分在起關鍵作用,通過逆向工程一層一層地分析,最後就能找到這個關鍵因素。

  很多企業嘗到了甜頭,會尋求中廣測的幫助進行競品分析,了解自己的産品跟別人的差異有多大,主要的缺陷在哪,為下一步的創新奠定基礎。這相當於是研發的另外一條思路,對企業的正向研發起到很好的輔助作用。陳江韓透露,中廣測每年協助上千家企業開展産品技術創新工作。

很多企業會尋求中廣測的幫助進行競品分析,為下一步的創新奠定基礎。

  走出實驗室,解決産業發展問題

  中廣測的科研人員甚至走出了實驗室,來到鄉鎮駐紮,用科學技術服務一方經濟。

  陳江韓説,早期中廣測檢測能力的建立,往往是基於某一個學科方向的研究沉澱,比如分為有機分析、無機元素分析等方向。但是社會上出現的某種需求,不會按這樣的方法劃分,往往是綜合性的。

  面對這樣的現象,陳江韓和他的團隊逐步調整能力的組合,深入地了解具體的行業,變成行業裏的大半個專家,跟進社會發展的熱點。例如針對環境問題,中廣測組建了環境研究室,著重于環境的分析。

  2015年,他們通過觀察,在工業領域裏發現了一些被忽視的問題。比如被稱作“工業之米”的緊固件(螺釘、螺母等機械零件的總稱)在各種工業産品中非常普遍,它的品質高低對産品品質影響很大。“螺絲松了,一個桌子也就散了,但是這麼要害的東西,並沒有引起人們普遍的重視。”陳江韓説。

  當時廣東還沒有一家在緊固件方面做得非常深入、全面的測試機構,中廣測認為這方面有需求,能解決共性的關鍵問題,因此他們建立了一個國內領先的緊固件實驗室。“這個工作還是領先於需求,大家都沒有想到要把緊固件的問題認真搞清楚,隨著供給側改革的推進,産品要提質增效,現在大家逐漸意識到這個問題”。

  2013年,中山大涌鎮政府有關領導找到陳江韓,希望他們派團隊到大涌鎮設個點。陳江韓到當地了解到,大涌的自然資源匱乏,當地政府花了很長時間,解決了紅木傢具和牛仔褲産業落地的問題,包括改善營商環境、建污水處理廠、請教專家解決紅木傢具水分控制等,將其打造成為全國聞名的特色專業鎮。

  陳江韓聽了之後非常感動,動員了幾個同事去了當地,慢慢地扎到産業裏去,把脈問診。比如某一類産品的品質得不到提升,從材料的角度出發,經過幾年的時間,中廣測幫助當地建立了一套技術標準。他們還通過逆向技術和其他的測試技術找出了産品品質問題的要害,控制住生産工藝中的一些關鍵的參數,解決了問題。

  當地的企業多是從小作坊一步步成長起來,解決污染問題也是一個漸進的過程。陳江韓説,他們正在跟當地的産業區一起努力解決這些問題。

  “在這個過程中,我們建立起産業互信,大家對你信任,有問題才願意跟你交流。只有一個個小問題都解決了,中國製造的品質才能上去。”陳江韓説,每一個産業都需要有科研人員與産業界一起去思考、去努力。

  聚沙成塔,希望改變工藝數據落後局面

  分析測試可以説貫穿了工業生産的全鏈條,至關重要。但是這個行業卻往往容易被忽略。

  理論上的突破,打通之後一下子就能進入了另一片天地,這是一種科研進步的路徑。而分析測試往往是一種積累型的技術,需要在日常工作中不斷地琢磨、改進。這兩種方法都是社會所需的。

  陳江韓説,測試分析是理論與經驗相結合的技術,有了經驗就不用繞彎。比如想要在山裏快速地發現一種植物,植物學家有理論的指導,會在合適的地方去找,例如這種植物是長在陽坡還是陰坡、大概會在哪個海拔高度,是否會長在水邊,需要結合紮實的理論基礎和豐富的經驗。從事測試分析的科研人員也是如此,碰到一個問題,如果有經驗,就能比別人更快速地判斷問題所在。

  而分析數據的積累也有舉足輕重的作用。“你的數據積累比人家少得多,你就要比人家聰明25倍,才能發現同樣的問題。我們現在對數據的積累,對這種技能持續推動的重視程度是不夠的,因為它本身很難短期出彩。做的往往是幕後的工作,數據也往往有敏感性,我做了也不一定能説。”陳江韓説,通過對不同年代的産品數據的積累,比如在文書成文時間鑒定中,要收集不同年代的各種顏料、列印材料、墨水、書寫工具等,形成自己的數據庫,聚沙成塔,關鍵時刻才能解決問題。

  而談到目前的科技創新,陳江韓説,中廣測還是要緊緊咬定自身的社會定位,讓實驗科學、測試科學為科技創新和社會發展服務。

  統籌:記者 張英姿 肖 萍

  采寫:記者 吳曉嫻

  攝影:記者 孫 毅

編輯: alan
數字報
【中國夢·踐行者】破得了案解決得了産業問題, 他們還想提升中國製造的品質
金羊網  作者:張英姿 肖 萍 吳曉嫻 孫 毅  2019-01-12

  【編者按】

  時鐘走到了2019年,這是全面建成小康社會關鍵之年,我們也迎來了新中國成立70週年。

  70年間,科學家們在實驗室裏皓首窮經、焚膏繼晷地研究時,我們渾然不覺;突然有一天石破天驚、一日千里,我們才在驚嘆生活已被改變。

  科技與應用,其實離我們並不遙遠。

  在這一組專題裏,我們準備帶著人間煙火味,去探訪那些讓普通人蒙圈的科研實驗室、研究所以及高新科技企業,試圖從那裏掀開未來一角的幕布。

圖為分子生物實驗室。

  “凡有接觸,必留痕跡。”現代法證學的開山大師埃德蒙·羅卡曾提出了一個用他名字命名的定律。

  羅卡定律告訴我們,物質是由無數微粒組成的,人所接觸過的物體表面會和他的身體發生微粒的交換,從而留下一些痕跡,即便是刻意清理,也很難將這些痕跡徹底消除。這句話經過羅卡的反覆例證後,被業內人士視為公理,並成為法庭科學,特別是物證學的一塊基石。

  這聽起來很像刑偵小説中的場景,卻是中國廣州分析測試中心(下稱中廣測)主任陳江韓和他的團隊每天的工作。

  從檢測大米中的重金屬、豬肉中的瘦肉精、化粧品中的激素到環境突發問題的應急檢測、通過筆跡中的蛛絲馬跡推斷簽名的真偽,甚至能判斷簽名日期,中廣測團隊涉獵的領域看似包羅萬象、毫無規律,實質上是從浩繁的世界中抽取出本質的規律,做到纖毫畢現。

  他們也不是只會在實驗室裏搗鼓儀器和試劑、高冷范的科研人員,而是心裏裝著社會需求,希望解決工業生産、社會生活中出現的各種疑難雜症的一群人。

  “只有一個個小問題都解決了,中國製造的品質才能上去。”陳江韓如是説。

  40多分鐘揪出面膜中80種激素

  愛美之心人皆有之,護膚、化粧品已經成了很多人生活中的必需品,面膜便是其中之一。中廣測的科研人員們在實踐中了解到,面膜中有許多貓膩,一頭扎進了這個領域。

  陳江韓説,美容、護膚是一個見效緩慢的過程,一些面膜生産廠家為了讓産品效果立竿見影,就往裏頭添加糖皮質激素。這些激素能讓皮膚産生病理性肥大,使皮膚呈現美白、細嫩的效果,但是長期使用會讓皮膚患上依賴性皮炎、停用後反而會加重皮膚過敏,出現紅斑、丘疹、毛細血管擴張,甚至導致色素沉著、皮膚萎縮等嚴重問題。

  “國家出臺了一個禁限用列表,明確了糖皮質激素不能添加。目前,國家標準檢測方法只能一次性檢測41種糖皮質激素,有些不良商家就鑽空子,往面膜裏添加標準測法裏不能檢測到的糖皮質激素,企圖躲過篩查。”

  提到化粧品、護膚品,作為在分析測試這一行業浸淫了多年的老將,陳江韓建議消費者要選擇正規品牌,“我們有些人比較喜歡秘方,容易受到虛假宣傳的影響”。

  為了檢出這些“披著羊皮的狼”,中廣測建立了化粧品中非法添加激素的高通量質譜快速分析技術,並在2015年至2018年連續四年承擔廣東省食品藥品監督管理局的化粧品安全風險監督和評估項目。

  金羊網記者了解到,2009年發佈的國家標準GB/T 24800.2化粧品中41種糖皮質激素的測定,是現行最全面的糖皮質激素檢測標準方法,而中廣測的這項技術能做到在40多分鐘內檢測出80種糖皮質激素,在國內處於遙遙領先的地位。

  “每一次測試的開銷是差不多的,以前如果要檢測幾十上百種物質,要分三四次甚至分幾十次來測。我們通過逐步地優化技術,變成測一次可以覆蓋很大的面。測試成本降低了,時間也大大縮短了,快速解決問題,高通量測試的價值就在這裡。”陳江韓解釋説,工廠裏驗收的時候,生産線上對時間要求很高,要很快知道結果,慢一點也會造成很多麻煩。

  這又是如何實現的呢?不同的化合物,分析方法也不同,中廣測通過改進樣品前處理方法、優化分離條件和檢測參數,逐步摸索實現高通量。“比如面對一百個敵人,根據其特徵分成幾個組,對每組的每個敵人最重要特徵進行標識,就很容易精準地發現敵人,不會有漏網之魚。”陳江韓説。

中國廣州分析測試中心主任陳江韓。

  逆向工程解決非標準化的棘手難題

  中廣測作為一家以理化測試為重點的綜合性研究、服務機構,也會從實踐中找到一些尚未得到解決的課題。他們還獲得了外界的一個評價:“有疑難雜症,找中廣測”,其在業界的地位可見一斑。

  陳江韓説,很多檢測單位可能是專攻一個行業或領域,多依照國家的相關標準檢測。但標準化的檢測不一定能覆蓋到大部分社會需求。“標準永遠滯後於需求。往往問題已經存在了,人們意識到需要搞個標準了,才會慢慢形成標準。”

  在解決這些非標準化的棘手難題上,中廣測也有自己的看家本領,那便是逆向工程。逆向工程説起來也並不複雜,陳江韓説,從産品終端情況反推它是怎麼做出來的。如果産品存在問題,就要分析可能引起問題的因子是什麼?如果是幾個因子同時存在,問題就比較複雜,可能是幾個因子分別起作用,都要排查。

  兩年前,廣州一家做電子顯示系統的企業找到了陳江韓。他們一直被一個問題困擾著,雖然對原材料進行了嚴格把關,但是産品品質一直不太穩定。中廣測運用了逆向工程手段,幫他們解決了問題。

  “這個叫合格不合用,一種材料,符合出廠標準,用在A産品是非常合適,用在B産品上可能就不合適。找出問題的關鍵在於搞清楚這種材料的化學物質組成在不同場合下的影響差異。比如食物,我們可能關注重金屬含量,其他的方面,比如分子量大一點還是小一點,僅從品質來説可能影響不大。但電子化學品材料的某一部分特性,對品質的影響就很大。”

  中廣測的科研團隊通過研究找出引起電子顯示系統品質變化的幾個核心要素,企業將這些核心要素作為原材料的控制指標,讓産品的品質産生了質的飛躍,而企業僅僅需要支付十幾萬元。企業負責人對他説:“咱們要是三年前認識就好了,這個事情我可以少花三年的時間在那折騰。”

  他還提到了逆向工程的另一種應用——競品分析。很多化工品,兩個産品可能99%的成分是一樣的,卻産生了差異,這可能是由少量的不為人知的成分在起關鍵作用,通過逆向工程一層一層地分析,最後就能找到這個關鍵因素。

  很多企業嘗到了甜頭,會尋求中廣測的幫助進行競品分析,了解自己的産品跟別人的差異有多大,主要的缺陷在哪,為下一步的創新奠定基礎。這相當於是研發的另外一條思路,對企業的正向研發起到很好的輔助作用。陳江韓透露,中廣測每年協助上千家企業開展産品技術創新工作。

很多企業會尋求中廣測的幫助進行競品分析,為下一步的創新奠定基礎。

  走出實驗室,解決産業發展問題

  中廣測的科研人員甚至走出了實驗室,來到鄉鎮駐紮,用科學技術服務一方經濟。

  陳江韓説,早期中廣測檢測能力的建立,往往是基於某一個學科方向的研究沉澱,比如分為有機分析、無機元素分析等方向。但是社會上出現的某種需求,不會按這樣的方法劃分,往往是綜合性的。

  面對這樣的現象,陳江韓和他的團隊逐步調整能力的組合,深入地了解具體的行業,變成行業裏的大半個專家,跟進社會發展的熱點。例如針對環境問題,中廣測組建了環境研究室,著重于環境的分析。

  2015年,他們通過觀察,在工業領域裏發現了一些被忽視的問題。比如被稱作“工業之米”的緊固件(螺釘、螺母等機械零件的總稱)在各種工業産品中非常普遍,它的品質高低對産品品質影響很大。“螺絲松了,一個桌子也就散了,但是這麼要害的東西,並沒有引起人們普遍的重視。”陳江韓説。

  當時廣東還沒有一家在緊固件方面做得非常深入、全面的測試機構,中廣測認為這方面有需求,能解決共性的關鍵問題,因此他們建立了一個國內領先的緊固件實驗室。“這個工作還是領先於需求,大家都沒有想到要把緊固件的問題認真搞清楚,隨著供給側改革的推進,産品要提質增效,現在大家逐漸意識到這個問題”。

  2013年,中山大涌鎮政府有關領導找到陳江韓,希望他們派團隊到大涌鎮設個點。陳江韓到當地了解到,大涌的自然資源匱乏,當地政府花了很長時間,解決了紅木傢具和牛仔褲産業落地的問題,包括改善營商環境、建污水處理廠、請教專家解決紅木傢具水分控制等,將其打造成為全國聞名的特色專業鎮。

  陳江韓聽了之後非常感動,動員了幾個同事去了當地,慢慢地扎到産業裏去,把脈問診。比如某一類産品的品質得不到提升,從材料的角度出發,經過幾年的時間,中廣測幫助當地建立了一套技術標準。他們還通過逆向技術和其他的測試技術找出了産品品質問題的要害,控制住生産工藝中的一些關鍵的參數,解決了問題。

  當地的企業多是從小作坊一步步成長起來,解決污染問題也是一個漸進的過程。陳江韓説,他們正在跟當地的産業區一起努力解決這些問題。

  “在這個過程中,我們建立起産業互信,大家對你信任,有問題才願意跟你交流。只有一個個小問題都解決了,中國製造的品質才能上去。”陳江韓説,每一個産業都需要有科研人員與産業界一起去思考、去努力。

  聚沙成塔,希望改變工藝數據落後局面

  分析測試可以説貫穿了工業生産的全鏈條,至關重要。但是這個行業卻往往容易被忽略。

  理論上的突破,打通之後一下子就能進入了另一片天地,這是一種科研進步的路徑。而分析測試往往是一種積累型的技術,需要在日常工作中不斷地琢磨、改進。這兩種方法都是社會所需的。

  陳江韓説,測試分析是理論與經驗相結合的技術,有了經驗就不用繞彎。比如想要在山裏快速地發現一種植物,植物學家有理論的指導,會在合適的地方去找,例如這種植物是長在陽坡還是陰坡、大概會在哪個海拔高度,是否會長在水邊,需要結合紮實的理論基礎和豐富的經驗。從事測試分析的科研人員也是如此,碰到一個問題,如果有經驗,就能比別人更快速地判斷問題所在。

  而分析數據的積累也有舉足輕重的作用。“你的數據積累比人家少得多,你就要比人家聰明25倍,才能發現同樣的問題。我們現在對數據的積累,對這種技能持續推動的重視程度是不夠的,因為它本身很難短期出彩。做的往往是幕後的工作,數據也往往有敏感性,我做了也不一定能説。”陳江韓説,通過對不同年代的産品數據的積累,比如在文書成文時間鑒定中,要收集不同年代的各種顏料、列印材料、墨水、書寫工具等,形成自己的數據庫,聚沙成塔,關鍵時刻才能解決問題。

  而談到目前的科技創新,陳江韓説,中廣測還是要緊緊咬定自身的社會定位,讓實驗科學、測試科學為科技創新和社會發展服務。

  統籌:記者 張英姿 肖 萍

  采寫:記者 吳曉嫻

  攝影:記者 孫 毅

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