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儀器儀表發(fā)展已有悠久的歷史。干式恒溫加熱器公元前1450年,古埃及就有綠石板影鐘。至公元14世紀,用以表示時間的唯一可靠的方法是日晷或影鐘。公元前600年至公元前525年,也有用棕櫚葉和鉛垂線記錄夜間時間和特定天體的儀器。當天體通過子午線時,從棕櫚葉的開口中觀察到天體穿過鉛垂線的過程。在中國江蘇儀征出土了東漢中期的小型折疊銅質(zhì)民間測影儀器。公元1400年前,埃及記錄較短時間的儀器叫水鐘,水鐘內(nèi)有刻度,下有小孔,整個水鐘用雪花石膏做成瓶狀。在古希臘古羅馬有當時世界上唯一的機械計時儀——水儀。通過水的傳遞計量時間,記錄的是不斷流動的概念而不是連續(xù)相等的時間,非常不精確。中國北宋時期的蘇頌和韓公謙于1088年制作了天文計時器——天文儀象臺。它采用民間的水車、筒車、桔槔、凸輪和天平秤桿等,是集觀測、演示和報時為一身。到了現(xiàn)代,隨著X射線、γ射線先后被德國科學家倫琴、法國科學家P.V.維拉德發(fā)現(xiàn),因其超強穿透力這一特性,使儀器的功能與概念被進一步推向更深的領域,如X光檢查機、線寬檢測儀等儀器,就采用了X射線、γ射線的超強穿透力研發(fā)的先進檢測儀器設備。干式恒溫加熱器20世紀初,電子技術的發(fā)展使各類電子儀器快速產(chǎn)生,如今后普及全球的電子計算機,便是從這一時代開始崛起的。同時,隨著工業(yè)化程度的不斷提高,各行各業(yè)的電子儀器如雨后春筍般地出現(xiàn),如計量、分析、生物、天文、汽車、電力、石油、化工儀器等。一次,學校分析測試中心某個儀器上的接頭壞了,一時無法使用。楊丙成接到求助后“慷慨解囊”,拿出自己實驗室自行加工的接頭給予幫助。“我那一抓一大把,都是自己加工的。這樣一個接頭外面賣到六七十元1個,自己做成本可以下降近10倍,且性能相當”!安缓靡馑,我辦公室比較亂,這些箱子里都是做儀器用的零件、電子元器件什么的̷̷”楊丙成指著辦公桌前大大小小十幾個紙板箱對記者說。實驗室被楊丙成親切地稱為“手工作坊”,“實驗室里50%的儀器都是我們自己做的!彼院赖亟榻B。發(fā)展新型分析儀器是楊丙成的主要工作!拔议_發(fā)的分析儀器是很多領域樣品分析的必要工具。自己的儀器能做研究,還能給很多客戶用。很有成就感!”提起創(chuàng)新,楊丙成滿臉自信,神采飛揚。Anal. Chem.,《美國分析化學》,分析化學領域的頂級期刊,對稿件質(zhì)量要求很高,儀器類文章更是難發(fā)。楊丙成卻已在該雜志上發(fā)表了8篇論文。2010年,楊丙成在美國做博士后期間發(fā)現(xiàn)了一種全新的檢測模式——電荷檢測器,可以測定溶液中所有類型的電解質(zhì)的電量,而常見的電量測定儀器——庫倫儀僅能測定部分電解質(zhì)。該成果在Anal. Chem.上發(fā)表時被稱為“檢測領域最突出的進展”,并且獲得一項美國授權專利。該專利又被色譜專業(yè)網(wǎng)站譽為“世界上首個離子色譜電荷檢測器專利”,后來該技術成功轉(zhuǎn)讓給美國ThermoFisher公司,并于2013年實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化;鹦巧蠟槭裁礇]有生命跡象、土壤中為什么寸草不生?2008年5月,美國“鳳凰號”火星車探測火星時發(fā)現(xiàn),火星土壤中可能含有大量的高氯酸鹽。高氯酸鹽具有強氧化性,這就可以解釋為什么土壤中寸草不生了。但受檢測技術的限制,該檢測結(jié)果尚不能得到證實。太空航行中的極寒、極熱環(huán)境,以及對載重的苛刻限制,是對分析儀器的巨大挑戰(zhàn),現(xiàn)有儀器根本無法使用。因此,NASA(美國國家航空航天局)推出了一個攻關項目,旨在發(fā)展某種技術確認上述檢測結(jié)果。對此,楊丙成的美國導師就召集了一班人馬,提出做一個特殊類型的色譜儀,去攻克這個項目;2006~2008年在該課題組的相關技術積累,楊丙成受邀于2011、2012年暑假赴美參與攻關。他覺得,這是“挺有意思的一件事”。儀器做好后,他們又在智利找了一個環(huán)境與火星相似的地方,在“那個鬼地方”,他們待了整整一星期做儀器測試。為模擬極寒條件,他們又將儀器放置在零下80度的冰箱內(nèi)做熱脹冷縮測試。2014年,他們的相關成果——一種微型開管式毛細管離子色譜儀再次發(fā)表于Anal. Chem.。2008、2009年,楊丙成也在Anal. Chem.上相繼發(fā)表了兩篇文章,報道了一種高壓微型電致淋洗液發(fā)生器及其聯(lián)用接口。正是前期研發(fā)微型電致淋洗液發(fā)生器所積累的經(jīng)驗,令他獲得了科技部重大儀器專項的資助,再研發(fā)用于常規(guī)色譜系統(tǒng)的電致淋洗液發(fā)生器。歷經(jīng)3年艱苦攻關,該技術終于被攻克,于2015年實現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。目前,發(fā)表SCI論文近70篇,獲授權專利15項,其中3項已轉(zhuǎn)讓,且2項已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,另有1項正在產(chǎn)業(yè)化進程中,2008年入校的楊丙成,不僅獲選國家“優(yōu)青”,并且成果累累!皣洠С帧睏畋芍饕獜氖律V分析及相關技術研究。自2008年回國后,他開始為分析儀器的國產(chǎn)化貢獻力量。