绿色技术创新驱动国产科学仪器产业发展

刘成雁^*，田福林，王志嘉

（辽宁省标准化体系建设工程技术研究中心，辽宁省分析科学研究院，沈阳 110015）

“九五”、“十五”、“十一五”期间科技部“大型仪器升级改造项目”，立足于对已有仪器的“物尽其用”，“十二五”期间科技部“国家重大科学仪器设备开发专项”的设立，推动了我国重大科研仪器设备自主研制和产业化开发工作，为打造“国产科学仪器品牌”提供了有利条件。同时期，科技部制定了《绿色制造科技发展“十二五”专项规划》，明确突破绿色设计、节能减排工艺、绿色回收资源化与再制造、绿色制造技术标准等关键共性技术，推动技术、标准、产业协同发展。我国“十三五”规划则确立了“创新、协调、绿色、开放、共享”的发展理念。可以预见，“十三五”期间“绿色”的发展理念将得到广泛的认同。绿色技术的应用是国产科学仪器产业发展的大势所趋，同时也是驱动国产科学仪器产业发展的助推器之一。

1　绿色技术——科学仪器产业的发展趋势

绿色技术是指能够促进人类长远生存和可持续发展，有利于人与自然共存共生的科学技术。它不仅包括硬件部分，如绿色原材料、低功耗设备等，还包括软件部分，如具体操作方式和运营方法，以及那些旨在保护环境的工作和活动。绿色制造技术是可持续发展战略思想在制造业中的体现，致力于改善人类技术创新和生产力发展与生态环境的协调关系，符合可持续发展的时代主题和“绿色”发展理念，是科学仪器产业未来的发展趋势^[1]。将来科学仪器的技术指标可能不仅是可靠性、稳定性、测量精度、测量范围，还要包括碳排放、污染排放、能耗、可回收性等指标，使得产品从设计、制造、包装、储运、使用到报废处置的整个生命周期中，对环境负面影响更小，资源利用率更高，并使企业经济效益和社会效益协调优化。

2　我国科学仪器产业发展现状

当前，我国的科学仪器企业大体可分四种类型：

（1）模仿型 以国内外较先进的科学仪器为标杆，主要是抄袭、模仿。

（2）跟踪型 以国外的科学仪器为标杆，有部分的自主技术和外观设计，也有部分的抄袭。

（3）领先型 以国外较先进的仪器为标杆，以自有专利技术为主，整体上达到或接近国际先进水平。

（4）领军型 参与或主持制定国际、国内先进标准的企业。

总体而言，我国科学仪器基础薄弱，发展历史较短，研发力量和投入不足。生产企业虽多，但规模不大，生产效率不高，产值和水平还很落后，仪器的稳定性、可靠性及功能均有待提高。由于自主创新能力薄弱，国内科学仪器和精密测量仪器对外依存度高达70%^[2]左右。科技部在“十二五”期间，启动重大科学仪器设备开发专项，推动我国重大科研仪器设备自主研制和产业化开发工作，为我国科学仪器的研制水平赶超世界提供了条件。而绿色制造技术是重大科学仪器研发过程中不可忽视和回避而应引起高度重视的重大课题，为避免重走发达国家先污染后治理的老路，就应从绿色设计、绿色制造、绿色使用、绿色报废处置等方面入手系统协调科学仪器的创新工作^[3]。

但绿色制造本身属新兴的先进制造技术领域，并且是涉及多学科交叉的系统性问题^[4]，在我国目前来说尚处在起步阶段，不少研究仍停留在概念研究和企业的宣传口号上。绿色制造技术体系尚未形成，实用化关键技术和装备比较落后，大多数企业的认识还未到位，尤其在科学仪器的绿色制造领域几乎还是刚刚起步。“十三五”期间，国家推出绿色发展的理念，科学仪器企业应该抓住机遇，主动推行绿色企业文化，采用绿色技术，提升产品的“生命质量”，打造企业具有市场竞争力的品牌。

3　国产科学仪器的标准化研究

目前，我国科学仪器领域标准有1000多项，但是总体上存在标准技术水平比较落后、国内主导制定的国际标准数量较少、标龄较长、应用程度偏低、应用性相对较差五大问题^[5]。

首先，国产科学仪器的标准化研究应着重从环境意识出发，制定采用绿色制造技术的仪器产品和生产规程标准。国产仪器要想走出国门，赶超国外先进水平，要在制定国际标准上有更多的话语权，绿色技术标准的建立是国产科学仪器产业“弯道超车”的助推器之一。

其次，标准的制定应当是顶层设计与标准化技术组织、企业和社会团体相结合共同进行的。科学仪器行业的标准化工作，既有传统意义上的标委会，也有测试协会等众多的社会组织和团体的标委会，如何发挥这些力量的作用？就要做好顶层设计，应该把标委会、社会团体都协调联动起来，形成一个有机的整体，而不是各自为战。其中要充分发挥分析测试在国产科学仪器标准制定中的作用。

（1）仪器设计 绿色原材料的应用、对环境无影响、低消耗元器件的应用、仪器使用方便、智能化、虚拟化、快速、绿色软件的应用与管理、“互联网+”技术。

（2）生产制造 绿色生产、清洁生产应用分析测试对工艺的优化选择。

（3）包装储运 利用分析测试技术筛选绿色包装材料。

（4）仪器新方法的建立 基础研究→原始创新→建立新方法→建立新标准

（5）使用与维护 将绿色化学应用于分析测试方法的研究中，即5R理论的应用^[6]，减量（Reduction）、重复使用（Reuse）、回收（Recycling）、再生（Regeneration）、拒用（Rejection）；培养分析测试人员的综合成本意识，重点研究少消耗、易操作、快速、精准的测试方法。

（6）绿色仪器报废处置 采用可回收、无污染的绿色材料等。

4　国产科学仪器绿色技术标准体系的建立

科学仪器是一个由电子电气、机械部件、检测器件、分离部件、防护部件等组成，其报废处置过程中对环境安全可能产生严重危害影响。由于科学仪器是一个由多种部件组成的复杂体，所以只用现在的欧盟或我国的电子电器产品报废处置的标准难以全面覆盖，亟需建立我国科学仪器报废处置环境健康安全标准。当科学仪器报废处置标准建立之后，就将会倒逼科学仪器生产商在产品设计、制造时选用绿色原料与技术。通过建立科学仪器的报废处置标准，将绿色技术引入到我国国产科学仪器产业中，以此倒逼我国科学仪器产业的上游加大力度实施适用的绿色技术，以点带面，从而推动整个国产科学仪器产业链绿色技术标准体系的建立。

参考文献

[1] 王贤琳, 张华, 宋佳佳. 标准科学, 2009, (9): 9-13.

[2] 李士梅, 张倩. 当代经济研究, 2013, (11): 84-87.

[3] 刘成雁, 田福林, 王志嘉, 等. 现代科学仪器, 2014, (6): 181-186.

[4] Deif, A M. Journal of Cleaner Production, 2011, (19): 1553-1559.

[5] 游艳玲. 石镇山. 质量与认证, 2015, (5): 21-22.

[6] Sezen B, Cankaya S Y. Procedia - Social and Behavioral Sciences, 2013, 99:154-163.

基金项目：辽宁省科学事业公益研究基金（2015003007）

通信作者：刘成雁, 男, 教授, Tel : 024-24823748, E-mail: chengyanliuln@163.com