四川大学分析仪器研究中心主任、国家“千人计划”特聘教授段忆翔

　　自2010年8月回国后，段忆翔创立分析仪器研究中心、一年之内拿到国家重大科学仪器设备开发专项、组织团队开展光谱仪器的研发……如今的段忆翔不仅把“饭碗”牢牢端在手里，还准备成立公司，给更多的人“饭碗”。

　　《圣经》里有一句话：“凡自高者，必降为卑；自卑者，必升为高。”段忆翔属于后者。

　　中组部第三批“千人计划”特聘教授、四川大学生命科学学院分析仪器研究中心主任段忆翔在从美国国家实验室回国之前，就作好了最坏的打算：只要回国5年后“还有饭碗”，就算回去对了。

　　5年是四川大学给段忆翔开出的合同期限。自2010年8月回国后，段忆翔创立分析仪器研究中心、一年之内拿到国家重大科学仪器设备开发专项、组织团队开展光谱仪器的研发……如今的段忆翔不仅把“饭碗”牢牢端在手里，还准备成立公司，给更多的人“饭碗”。

　　在接受《中国科学报》记者采访时，段忆翔觉得自己“跟大学里有些只埋头科研的老师不太一样”。“这跟我的经历有关。”他说，在回国之前，他就在美国边工作边创业，与合伙人成立公司研制并经营光谱仪器。这段创业经历虽说没有赚到什么钱，但与市场的零距离接驳让他在后来的仪器研发中大受裨益。

　　瞄着市场做研发

　　段忆翔语速不快，略带点口音但每个字都发音清晰。讲起自己在海外的经历，他都是一字一句、不温不火，并不像个健谈的人。但说起便携式“激光诱导击穿光谱仪”（LIBS）的研究和开发，两个小时的交谈他没有停下喝一口水。

　　LIBS用途很广，可以用作几乎所有元素的快速检测和分析，涵盖石油勘探、水文地质考察、冶金、制药等各个领域。它最惹眼的一次亮相是在火星上——2012年8月19日，美国宇航局的“好奇”号火星车首次通过其携带的激光诱导击穿光谱仪向一块唤作“加冕”的石头发射激光束，来分析火星上的岩石成分。

　　段忆翔对LIBS饶有兴趣，很早就萌生了研制具有自主知识产权的LIBS的想法。那时，北京一所高校曾花费100多万元从国外进口一台台式LIBS，他还特地派人跑去看。

　　那是台LIBS样机，操作繁琐，使用起来还不太方便。这更坚定了段忆翔及其团队研发LIBS的信心。

　　尽管LIBS的工作原理在业内是公开的，但在实际的仪器研发中，还有许多问题要解决：关键部件的选型、系统的集成设计、检测方法的优化、数据库……回国不久的段忆翔带领一群年轻人鏖战，几乎从零做起。

　　一年多之后的2013年初，台式LIBS还真被他们研制出来了。

　　段忆翔却不满足。那个时候，国外台式LIBS的生产技术已经比较成熟了。他觉得LIBS还有潜力：台式LIBS笨重、操作烦琐，显然不能满足现场检测的需求。

　　“分析测试仪器的发展趋势，一定是从实验室走向现场。这个例子可能极端一点：比如火星探测，总不至于要把火星上需要探测的所有东西都运回来吧？”实验室大型仪器或许更准确、更稳定，但跟市场打交道的经历告诉段忆翔，越简单、越直接的仪器越受市场追捧。

　　新的制高点

　　为了把LIBS设计成可用于现场检测的便携式设备，段忆翔又带领团队在激光器、光谱仪等关键部件和系统集成技术上下起了功夫。有人劝他先去研发关键部件，再来集成仪器，他不：关键部件要研究，但不是现在。一开始就扑在关键部件上，时间精力顾不上不说，如果使用不成熟的部件集成系统，出了问题都没地方找。

　　一年后，首例国产便携式LIBS，成了。

　　然而，由于一开始并没有针对LIBS仪器关键部件进行研发，而是直接选用已知性能表现较好、成熟的进口部件，他们的研发曾被人质疑“自主研发程度不高”。

　　“做产品和做研究的想法不太一样，产品研发要求每个部件都可靠，然后集成出来的系统才可评估；有了可靠的系统，下一步才是关键部件的研发和替代。”段忆翔说，如果一开始就醉心于各个部件都自主研发，“现在我们也走不了这么远”。LIBS相关仪器还在研制的时候，段忆翔把这些话汇报给教育部的领导，得到了领导的支持，更坚定了他的信念。

　　关键部件直接决定仪器性能，段忆翔再清楚不过。台式LIBS落成后，他们主动向关键部件自主生产替代方向攻关。其中对激光器的研发替代，直接成就了他们手提式和手持式LIBS的研发。

　　原来，进口台式LIBS的激光器虽然单脉冲能量高，但它的电源带有一个水冷系统，光电源就有10公斤重。这对于致力于便携式LIBS的段忆翔团队而言是不能接受的。

　　目标明确，整个团队就在激光器性能及其集成的方向上进行不断改进。继便携式LIBS之后不久，经过一番密集攻关，“高能手持式LIBS”问世。

　　“这是一个新的制高点。”段忆翔对记者说，高能手持式LIBS单脉冲能量可达百毫焦量级，能与通常的台式机媲美。而因无须台式机的冷却系统，它的结构得以保持紧凑轻便，适用场景大为拓宽。

　　创新创业“兼着做”

　　在新的制高点上，已过知天命之年的段忆翔没有停下脚步。他的目标是要把仪器推广到市场上，真正实现对进口仪器的替代。这一点，他心里明镜儿似的——研制成功跟产品化完全是两个不同的阶段，手持式LIBS的研发成功距离产品化还有更难的一段路要走。

　　这是又一次创业。段忆翔开玩笑说在“双创”时代自己提前赶上了把时髦：创新和创业兼着做。

　　“仪器最终的目的是用。然而，无论台式还是手持LIBS，它放在那里就只是一台硬件仪器，我们还要赋予它控制系统、软件功能和数据库等。”研发成果要变成产品，需要完善的还很多。段忆翔举例说，LIBS有个特点，对固体样品分析效果好，但对水样效果较差，因为激光脉冲打上去后水样会溅起，而且水对等离子体还有淬灭效应。于是他们就逐步发展了十几种方法，使LIBS可以对水样中的金属等元素进行分析。

　　“我们搞仪器的有点特殊。特殊在仪器研发要讲究‘综合素质’——既要懂硬件软件，还要懂方法，更要懂市场。不懂方法，仪器用不起来；不懂市场，做出来的仪器不接地气，不解决具体问题。”

　　正因如此，段忆翔团队成员可谓是“八仙过海各有神通”，他们的专业背景从分析化学到仪器工程，从电子信息到软件设计……这些专业背景的人才有1/3专注于基础研究探索，1/3专注于应用研究开发，1/3专注于仪器研发制造，各有专攻，但又互相交叉。段忆翔说，看到不同专业背景的他们每天交流互动，是他最开心的事情。

　　“从某种程度来讲，我们这个拥有交叉学科背景的团队在仪器研发这个领域作了很好的探索。”段忆翔对记者说，目前他并不是很担心人才断层的问题。回国5年多来，现在围绕仪器研究已经形成了一个几十人的团队，这个团队的人才流动正呈现出一个动态平衡的状态。

　　他还向记者透露，最近他正在推进成立公司的事宜，将来可以通过公司“留住核心人才”。

　　“成立公司后，我们的研发工作就真的跟市场无缝对接了。我觉得这样坚持下来，科技跟市场就不会脱节。”段忆翔打了个形象的比方：“就像左手跟右手一起配合，大有可为。”