原子熒光(AFS)，我國少數(shù)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分析儀器之一。自上世紀70年代末首臺商品化儀器推出以來，原子熒光已在冶金、地質(zhì)、石油、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、地球化學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)等多個領(lǐng)域得到應(yīng)用，成為測定微量砷、銻、鉍、汞、硒、碲、鍺等元素最成功的分析方法之一。

在中國科學(xué)儀器市場，有一家專注原子熒光產(chǎn)品研發(fā)長達20年的儀器公司，它由原國家有色地質(zhì)總局控股、西北地勘局、西北有色地質(zhì)研究院參股成立，并在原子熒光的技術(shù)和產(chǎn)品層面實現(xiàn)獨特創(chuàng)新，它就是北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司(簡稱：金索坤)。

2018年12月27日，由中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會高級顧問閆增序、中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會綜合辦公室主任蘇巖松、北京礦冶研究總院研究員馮先進、儀器信息網(wǎng)副總經(jīng)理趙鑫組成的“創(chuàng)新100”調(diào)研組一行來到金索坤，受到公司總經(jīng)理高樹林的熱情接待。

 

 

“創(chuàng)新100”調(diào)研組走訪金索坤

 

意外走上創(chuàng)業(yè)路

說起金索坤的創(chuàng)立，離不開為我國原子熒光光譜儀發(fā)展做出杰出貢獻的郭小偉教授。，上世紀70年代末，為了滿足國家地質(zhì)普查找礦大量測試砷、銻、鉍、汞元素的需求，西北有色地質(zhì)研究院郭小偉教授課題組率先研制出具有中國自主知識產(chǎn)權(quán)的分析儀器氫化法原子熒光光譜儀，憑借著其靈敏度高，穩(wěn)定性好，性價比高的特點，從地質(zhì)行業(yè)逐漸普及到環(huán)保、食品等其他領(lǐng)域。

為落實原子熒光技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化任務(wù)，1999年由原國家有色地質(zhì)總局控股，西北地勘局、西北有色地質(zhì)研究院參股成立了西安索坤技術(shù)開發(fā)有限公司。由郭小偉教授擔(dān)任總工程師，原國家有色地質(zhì)總局高樹林被派往西安，任公司總經(jīng)理。高樹林笑言：“原以為只是外派一年，誰知道這一待就是五年。”

索坤，取“探索乾坤”之意。成立的五年間，索坤一直朝著原子熒光“縱深挖掘、橫向拓展”的方向推進，取得了多項發(fā)明專利。2004年底，西安索坤技術(shù)開發(fā)有限公司改制，國家有色地質(zhì)總局決定2005年將公司搬遷到北京，自此成立北京金索坤技術(shù)開發(fā)有限公司。2012年初入駐中關(guān)村科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)通州園金橋科技產(chǎn)業(yè)基地，為公司發(fā)展掀開了嶄新的一頁。

原子熒光產(chǎn)品自成一派

原子熒光光譜儀從方法上可以分為氫化法和火焰法。氫化法是通過氫化物發(fā)生(或蒸汽發(fā)生)的方式將含被測元素的氣態(tài)組分傳輸至原子化器并在氬氫火焰中原子化后進行檢測，該方法測試的元素種類少，但靈敏度高、干擾少，具有很好的專屬性。火焰法則利用霧化器將含被測元素的樣品溶液霧化形成氣溶膠后，與燃氣混合傳輸至原子化器并在燃氣火焰中原子化后進行檢測，該方法大大拓寬了原子熒光光譜儀所能檢測元素的范圍。

自1979年成功研發(fā)了氫化物發(fā)生—無色散原子熒光光譜儀后，郭小偉教授在1999年再次發(fā)明了火焰原子熒光光譜儀，由西安索坤技術(shù)開發(fā)有限公司進行商品化。火焰法原子熒光光譜技術(shù)一脈相承，成為北京金索坤公司的獨有特色。該系列產(chǎn)品拓展了金、銀、銅、鈷、錳等元素的測試，尤其是金、鎘元素測試上的獨特性及優(yōu)異性使得火焰原子熒光產(chǎn)品遠銷海外，例如：印度尼西亞、朝鮮、緬甸、老撾、越南、柬埔寨和埃塞俄比亞、剛果金等東南亞及非洲國家。

金索坤的“火焰法原子熒光光譜儀”項目被國家科技部列為“科技型中小企業(yè)創(chuàng)新基金”重點支持項目。《火焰法與氫化法聯(lián)用原子熒光光譜儀》分別被北京企業(yè)評價協(xié)會評為“科技創(chuàng)新成果一等獎”，被中國有色金屬協(xié)會專家鑒定為國際先進水平從而獲得“科技發(fā)明二等獎”，該項目是國家地質(zhì)調(diào)查局科研經(jīng)費支持的重點示范應(yīng)用項目。

2017年初，金索坤為其SK-880火焰原子熒光產(chǎn)品舉行了專家鑒定會。經(jīng)過對創(chuàng)新技術(shù)及特色應(yīng)用的仔細品鑒，參會的近10位專家一致認為金索坤公司開發(fā)出了一種原子熒光光譜用的新型的霧化器和原子化器，使得霧化、原子化的效率和穩(wěn)定性都獲得了較大提高。而且，采用雙燈的方式顯著增強了信號的靈敏度和穩(wěn)定性。SK-880型焰法原子熒光測金儀達到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。

 

 

SK-880火焰原子熒光產(chǎn)品

 

除了獨具特色的火焰法，金索坤原子熒光產(chǎn)品還采用了具有專利技術(shù)的連續(xù)流動進樣技術(shù)，即通過蠕動泵使得樣品和還原試劑連續(xù)進樣，改變了傳統(tǒng)的樣品-載流-樣品交替進樣的方式，通過將定量改為定速實現(xiàn)了樣品-樣品的快速檢測，測試一個樣品三次數(shù)據(jù)僅需30秒，是傳統(tǒng)原子熒光產(chǎn)品效率的三倍。

高樹林介紹說，采用連續(xù)流動進樣方式的原子熒光還可以與任何品牌的液相色譜進行對接聯(lián)用。所以除了對原子熒光主機升級匹配形態(tài)模組的方案，用戶還可以選擇對現(xiàn)有品牌的液相色譜反向升級對接原子熒光產(chǎn)品。采用這種方案，可以有效利用現(xiàn)有實驗室液相設(shè)備節(jié)約成本，同時也給了用戶更多自主選擇權(quán)，采用熟悉的液相品牌便于操作。

目前，國內(nèi)知名第三方檢測公司譜尼測試已采購金索坤連續(xù)流動進樣技術(shù)的原子熒光產(chǎn)品及液相色譜原子熒光聯(lián)用產(chǎn)品60余套，滿足每天檢測大量樣品的實際需求。

 

 

“創(chuàng)新100”調(diào)研組參觀金索坤

 

一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)

分析測試，標(biāo)準(zhǔn)先行，標(biāo)準(zhǔn)不僅可以促進應(yīng)用市場的拓展，還可以引導(dǎo)產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展。

除了火焰原子熒光產(chǎn)品的研發(fā)，金索坤同時也做了大量的應(yīng)用研究，與眾多單位協(xié)同制訂相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，便于用戶實際應(yīng)用火焰原子熒光產(chǎn)品。例如：金索坤與國家地質(zhì)實驗測試中心、河北省地質(zhì)實驗測試中心共同起草了《區(qū)域地球化學(xué)樣品分析方法第35部分：金量測定 泡沫塑料富集-火焰原子熒光光譜法》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

由中國分析測試協(xié)會標(biāo)準(zhǔn)化委員會提出，金索坤與國家糧食局科學(xué)院研究院等多家單位共同起草了《谷物中鎘的測定稀酸提取 火焰原子熒光光譜法》CAIA標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)于2018年9月1日起正式實施。談到《谷物中鎘的測定 稀酸提取 火焰原子熒光光譜法》這一標(biāo)準(zhǔn)，高樹林介紹說：“近年來，鎘大米事件層出不窮，谷物中尤其是大米中的鎘元素急需檢測。但是現(xiàn)有檢測方法如原子吸收石墨爐法測試速度有待提高，對于突發(fā)事件時檢測或者批量樣品檢測不能很好滿足需求。更高端的ICP-MS方法成本高昂，不是所有實驗室都配備得起。” 基于這一背景，金索坤推出了SK-典越火焰原子熒光光譜儀，可實現(xiàn)谷物樣品中鎘元素的快速檢測。

 

 

SK-典越火焰原子熒光光譜儀

 

相比使用傳統(tǒng)氫化法原子熒光光譜儀以及原子吸收石墨爐等分析儀器檢測谷物中鎘元素，SK-典越火焰原子熒光光譜儀有著更高的穩(wěn)定性及靈敏度，測試Cd(鎘)的檢出限可以達到0.002ng/mL，同時提高了檢測效率，測試一個樣品不到10秒鐘。高樹林表示“標(biāo)準(zhǔn)的實施讓用戶更放心使用火焰原子熒光光譜儀這一全新產(chǎn)品，無需自行再做驗證工作，可以依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行實際樣品檢測。”

常言道“一流企業(yè)做標(biāo)準(zhǔn)”，標(biāo)準(zhǔn)的缺乏曾讓火焰原子熒光光譜儀在國內(nèi)的推廣囿于困境，只能“墻內(nèi)開花墻外香”。如今金索坤開始在標(biāo)準(zhǔn)方面發(fā)力，依托標(biāo)準(zhǔn)打開國內(nèi)的火焰原子熒光光譜儀市場。

高樹林表示，小微企業(yè)自主研發(fā)需要投入大量人力、物力及財力，從前期的研發(fā)到后期的推廣還是困難重重，所以堅持自主創(chuàng)新，既是機遇也是挑戰(zhàn)，有諸多不確定因素。他表示，“接下來，金索坤會繼續(xù)專注于原子熒光產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新，基于用戶需求推出更多細分產(chǎn)品，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的分析儀器，打造國產(chǎn)儀器名牌。”

 

附：國產(chǎn)儀器騰飛行動“創(chuàng)新100”介紹

為秉承“國產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動”宗旨，在中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會的指導(dǎo)下，儀器信息網(wǎng)于2018年啟動“國產(chǎn)科學(xué)儀器騰飛行動”之“創(chuàng)新100”項目，篩選一批具備自主創(chuàng)新能力的中小儀器廠商，通過公益性的報道、走訪、調(diào)研，在企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵時期“幫一把”，助力國產(chǎn)儀器中小廠商騰飛發(fā)展。

一、“創(chuàng)新100”入選標(biāo)準(zhǔn)

(1) 企業(yè)主營業(yè)務(wù)為科學(xué)儀器;

(2) 企業(yè)主營產(chǎn)品具有自主知識產(chǎn)權(quán)，具備創(chuàng)新性;

(3) 企業(yè)總部設(shè)在中國;

(4) 企業(yè)科學(xué)儀器產(chǎn)品的年產(chǎn)值在3000萬元以下;

(5) 企業(yè)需是中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會、中國儀器儀表學(xué)會、儀器信息網(wǎng)會員之一。

二、“創(chuàng)新100”申報流程

國產(chǎn)儀器騰飛行動“創(chuàng)新100”篩選流程包含以下環(huán)節(jié)：企業(yè)在線申報——企業(yè)創(chuàng)新能力審核——公益報道服務(wù)——線下資源對接——最具成長潛力企業(yè)評選。