近日,光谷企業(yè)——武漢中科牛津波譜技術(shù)有限公司(以下簡(jiǎn)稱“中科牛津”)成功研發(fā)出我國(guó)首臺(tái)600兆超導(dǎo)核磁共振波譜儀。這標(biāo)志著我國(guó)成為繼德國(guó)、日本之后,第三個(gè)實(shí)現(xiàn)高場(chǎng)超導(dǎo)核磁共振波譜儀(以下簡(jiǎn)稱“核磁共振波譜儀”)整機(jī)制造且核心部件完全自主研發(fā)的國(guó)家。
工程師放置樣品在自動(dòng)進(jìn)樣器上,以完成自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)流程
位于光谷七路的中科牛津成立于2013年,依托中國(guó)科學(xué)院精密測(cè)量科學(xué)與技術(shù)創(chuàng)新研究院(以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)科學(xué)院精測(cè)院”),是國(guó)內(nèi)唯一從事超導(dǎo)核磁共振波譜儀研發(fā)、生產(chǎn)和服務(wù)的企業(yè)。8月8日,該公司工程師攜儀器到中國(guó)科學(xué)院海西研究院裝機(jī),這是600兆核磁共振波譜儀全部國(guó)產(chǎn)化的第一單。目前該公司已接到10多所院校的訂單。
“核磁共振波譜儀是一種基于量子精密測(cè)量的高端科研儀器,是開展前沿科學(xué)研究必不可少的分析工具。”該公司總經(jīng)理、中國(guó)科學(xué)院博士宋侃介紹說(shuō)。
據(jù)中科牛津的市場(chǎng)調(diào)研報(bào)告,截至目前,核磁共振波譜儀的市場(chǎng)保有量在3000臺(tái)左右,每年需求約100多臺(tái),主要依賴進(jìn)口。一旦出現(xiàn)故障,維修部件要寄到國(guó)外處理,嚴(yán)重影響科研進(jìn)展。
以中國(guó)科學(xué)院精測(cè)院葉朝輝院士為代表的第一代探索者,20世紀(jì)70年代就開始進(jìn)行核磁共振波譜儀的理論探索。2006年、2011年,核磁共振波譜儀獲得“十一五”“十二五”科技部重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)重點(diǎn)專項(xiàng)支持,由葉朝輝院士、劉買利院士牽頭負(fù)責(zé)項(xiàng)目實(shí)施。
葉朝輝院士的博士、宋侃的博士生導(dǎo)師劉朝陽(yáng)研究員是這兩個(gè)項(xiàng)目的技術(shù)負(fù)責(zé)人。在葉朝輝院士、劉買利院士的支持下,劉朝陽(yáng)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成核磁共振波譜儀“從0到1”的技術(shù)突破,攻克了波譜儀控制臺(tái)等關(guān)鍵技術(shù),研制出完整的原型樣機(jī)。2016年,中科牛津開始技術(shù)轉(zhuǎn)化。
工程師在調(diào)試探頭
核磁共振波譜儀主要由控制系統(tǒng)、超導(dǎo)磁體、探頭三部分組成,其中超導(dǎo)磁體是最難攻克的核心部件。想要實(shí)現(xiàn)核磁共振波譜儀的整機(jī)制造,必須攻克600兆超導(dǎo)磁體這項(xiàng)技術(shù)。
“完全是摸著石頭過(guò)河。”宋侃說(shuō),生產(chǎn)用的設(shè)備定制化程度太高,市場(chǎng)需求又不大,國(guó)內(nèi)設(shè)備廠家既沒見過(guò)也沒興趣做。研發(fā)團(tuán)隊(duì)就自己進(jìn)行設(shè)計(jì)、研制、驗(yàn)證,再投入生產(chǎn)使用。“我們十幾個(gè)年輕人就住在廠房,一天工作10多個(gè)小時(shí),累了歇會(huì)兒,起來(lái)接著干。這樣持續(xù)了5年,直到國(guó)內(nèi)生產(chǎn)線搭建成功。”
“核磁共振波譜儀是科技部支持國(guó)產(chǎn)大型科學(xué)儀器開發(fā)項(xiàng)目中,國(guó)產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化都做得比較好的項(xiàng)目。”原軍事科學(xué)院軍事醫(yī)學(xué)研究院研究員、“十一五”“十二五”國(guó)家重大科學(xué)儀器設(shè)備開發(fā)項(xiàng)目專家組專家顏賢忠表示:“幾代人的技術(shù)積累,才有今天的成功。”