從“零”開(kāi)始
2002年，學(xué)科帶頭人方向研究員，作為項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，率領(lǐng)項(xiàng)目組朝著小型質(zhì)譜儀的方向開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)八年的攻關(guān)。
“我們幾乎是在‘零’的基礎(chǔ)上開(kāi)始摸索研究的。”黃澤建回憶起項(xiàng)目最初開(kāi)始時(shí)的情景。沒(méi)有相關(guān)的理論基礎(chǔ)知識(shí)，項(xiàng)目組成員只能老老實(shí)實(shí)從最基本的理論開(kāi)始學(xué)起;國(guó)內(nèi)沒(méi)有配套設(shè)備生產(chǎn)，項(xiàng)目組只能自己找加工廠加工。一個(gè)導(dǎo)線接口，找了好幾個(gè)廠加工，前前后后做了幾千個(gè)，但能用的只有不到十個(gè);國(guó)內(nèi)機(jī)械加工能力的落后也制約了研究的進(jìn)行。質(zhì)譜儀很多零部件對(duì)精度的要求非常高，有的甚至要求誤差控制在1微米之內(nèi)。普通的機(jī)械加工廠根本做不到，為了加工出符合要求的高精度零件，項(xiàng)目組輾轉(zhuǎn)于國(guó)內(nèi)大大小小的加工廠，尋求最好的合作伙伴。
在科研探索的道路上，誰(shuí)也無(wú)法預(yù)測(cè)前面將會(huì)遇到怎樣的困難。用堅(jiān)韌不拔的毅力和勇氣不斷克服這些永遠(yuǎn)未知的困難，這或許正是科研的樂(lè)趣。在這過(guò)程中，既有靈感的突然閃現(xiàn)帶來(lái)的驚喜，又有百思不得其解的煩惱;既需要集體智慧的相互碰撞，又需要每個(gè)成員腳踏實(shí)地的動(dòng)手操作。在中國(guó)質(zhì)譜儀誕生的過(guò)程中，也不缺乏這樣的例子。
一個(gè)困擾項(xiàng)目組整整半年、投入了大批資金、科研人員花費(fèi)大量時(shí)間精力卻一直無(wú)法解決的難題，竟被偶然發(fā)現(xiàn)原來(lái)是由于設(shè)備接觸不好而導(dǎo)致。在稍加調(diào)整后，設(shè)備從此運(yùn)轉(zhuǎn)正常;
為了找尋到最適合制造核心部件――離子阱的材質(zhì)，項(xiàng)目組依次嘗試了多種不同材料，并設(shè)計(jì)研制出了各種不同結(jié)構(gòu)和形狀的離子阱，最終在六代離子阱中選擇了性能最優(yōu)的一款;
為了不斷地調(diào)試設(shè)備，每名研究人員反反復(fù)復(fù)拆裝一臺(tái)質(zhì)譜儀的次數(shù)都要以“千”來(lái)計(jì)算……
核心領(lǐng)域取得突破
多年的努力，項(xiàng)目組從理論和技術(shù)上解決了一系列質(zhì)譜儀自主研制的技術(shù)難題，不僅對(duì)關(guān)鍵技術(shù)有原始創(chuàng)新，對(duì)質(zhì)譜儀整機(jī)的研制也具有集成創(chuàng)新。
針對(duì)質(zhì)譜領(lǐng)域發(fā)展的大趨勢(shì)，項(xiàng)目組在其關(guān)鍵的兩個(gè)核心領(lǐng)域，即質(zhì)量分析器和離子源方面提出了3項(xiàng)重要的發(fā)明，占領(lǐng)了國(guó)際質(zhì)譜研究的一席之地、奠定了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。在多電極離子阱和離子光學(xué)方面，他們?cè)趪?guó)際上首次提出了“用電場(chǎng)分布平衡機(jī)械誤差帶來(lái)的高階場(chǎng)”的新思路;在疊型場(chǎng)離子阱質(zhì)量分析器方面，他們又首次提出“用機(jī)械形狀近似來(lái)提供更多完美電場(chǎng)”的新思路。這兩種新的發(fā)明為離子阱、線性離子阱的發(fā)展開(kāi)辟了新的、更廣闊的道路。項(xiàng)目組還首次提出介質(zhì)阻擋放電離子源的實(shí)現(xiàn)方法，介質(zhì)阻擋放電離子源和自主研制的便攜式質(zhì)譜儀首次成功結(jié)合，將為國(guó)民經(jīng)濟(jì)生活水平的提高貢獻(xiàn)重要力量。
項(xiàng)目組還建立了一系列自主有特色的專利技術(shù)。例如：阱內(nèi)光電離技術(shù)使得復(fù)雜揮發(fā)性有機(jī)氣體的定性和定量分析變得簡(jiǎn)單;離子阱陣列可以對(duì)一個(gè)或者多個(gè)樣品進(jìn)行同時(shí)分析，大大提高了質(zhì)譜分析的效率，同時(shí)，信號(hào)累加的方式還可以使得在進(jìn)行痕量分析的時(shí)候，獲得更高的靈敏度;便攜式質(zhì)譜儀研制的成功使得我國(guó)成為國(guó)際上少數(shù)幾個(gè)質(zhì)譜小型化發(fā)展的國(guó)家之一，最新研制的便攜式質(zhì)譜儀使得現(xiàn)場(chǎng)快速檢測(cè)、在線和原位檢測(cè)成為可能，為應(yīng)對(duì)各種突發(fā)性事件、公共安全事件等提供了很好的解決方案……
現(xiàn)在，項(xiàng)目組已成功研制出車載質(zhì)譜、生物質(zhì)譜、小型便攜式質(zhì)譜，它們將在我國(guó)生命科學(xué)、生物安全、航天科技等領(lǐng)域發(fā)揮支撐作用。
更可貴的是，項(xiàng)目組把產(chǎn)業(yè)化作為成果應(yīng)用推廣的首要任務(wù)，在帶動(dòng)我國(guó)質(zhì)譜儀產(chǎn)業(yè)跨越式發(fā)展方面做出了突出貢獻(xiàn)。黃澤建介紹，由他們自主研制的3種型號(hào)質(zhì)譜聯(lián)用儀工藝樣機(jī)，已進(jìn)入產(chǎn)品工藝化階段。他們已與普析通用公司通過(guò)簽署技術(shù)開(kāi)發(fā)服務(wù)的模式，成功實(shí)現(xiàn)了四極桿質(zhì)譜儀的產(chǎn)業(yè)化。到2010年底，該產(chǎn)品已銷售數(shù)十臺(tái)，實(shí)現(xiàn)上千萬(wàn)的銷售額。一個(gè)讓人欣喜萬(wàn)分的中國(guó)質(zhì)譜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的雛形正在形成。