《中大圖志·支撐物質科學前沿基礎研究 打造高端優質公共服務平臺:走進中山大學測試中心》專題地址:點擊此處查看。
與中山大學南校區一幢幢精巧雅致而久負盛名的紅樓相比,坐落于逸仙路與園南路交界處的測試大樓顯得低調而樸素。事實上,這座外表尋常的大樓是支撐學校理、工、醫等學科科研的重要基地,也是華南地區規模最大、儀器設備最先進、綜合分析測試實力雄厚的大型分析中心之一。
走進測試大樓,一臺臺構造精密、持續運轉的儀器靜靜排列,埋頭忙碌、無暇旁顧的實驗技術人員關注著樣品與數據。正是在這樣“動人以行不以言”的氛圍中,測試中心悄然走過了三十載歲月。機組的每一次運行,技術人員的每一步操作,都書寫著測試中心昨天今日的驕人成績。
提升配置,優化平臺
1983年,中山大學測試中心成立,成為原國家教委組織建立的首批直屬高校分析測試中心。而今,4000平方米的大樓里有序安放著各種貴重儀器。其中不乏一些達到世界先進水平的儀器,例如能夠在物質表面幾納米深度上對組成元素進行定性和半定量分析的X-射線光電子能譜儀,可應用于綜合性蛋白質組學、代謝和代謝組學研究的LTQ Orbitrap Elite軌道阱高分辨質譜系統等。中心的儀器大多價值不菲,像元素分析儀這樣50萬人民幣一臺的儀器在技術人員的眼中已屬“小儀器”了。但即使這樣的“小儀器”,操作過程要求十分精細,全校僅此一臺,每年接樣數千個,是化學、生物、藥學、環境、海洋、地質等多門學科的重要支撐。近年來,在學校的支持下,測試中心更新了不少尖端儀器,如FEI Tecnai G2 F30透射電子顯微鏡、掃描探針顯微鏡、600 MHz超導核磁共振譜儀等,硬件配置逐步提升。
測試中心作為一個以建設物質科學前沿基礎研究公共服務平臺為主要任務的分析中心,僅僅擁有這些測試儀器是遠遠不夠的。如何充分發揮儀器的作用,使它們更有效地為學??蒲刑峁┘夹g支撐,成為測試中心近年來建設發展的重中之重。
中心將現有儀器按功能和方向劃分了五大技術平臺:表面與結構分析平臺、材料微區分析平臺、無機與元素分析平臺、有機與藥物分析平臺、質譜與生命分析平臺,并設置質量控制與業務管理平臺實現綜合管理。平臺架構優化后的測試中心打破了所支撐學科之間的界限和壁壘,化學、物理、生物、地理、藥學、環境、醫學、海洋乃至人文等多學科領域必將或正在于此受益。30年一路走來,測試中心一批又一批技術人員將科研的專注、服務的熱忱貫注于冰冷的元器件,結成一張張知識的網,融會貫通,蓬勃精深。
搭建梯隊,力克難關
校內服務非常繁忙的測試中心,必須打造一支儀器分析實力雄厚的技術人員隊伍。就測試中心目前在編人員41人來看,具有博士、碩士學位者22人,占53.7%;具有高級專業技術職稱者13人,占31.7%,高端實驗技術人才的引進也正在進行中。中心主任欒天罡教授在接受采訪時談到,技術上的難題已經成為制約學??蒲邪l展的瓶頸之一,而中心立足于“高質量服務”的定位更應在這一方面做出貢獻。因此,測試中心正著手逐步完善實驗技術人才梯隊的培養和建設,提升中心服務學??蒲械乃胶湍芰?。
以此思路為導向,測試中心近兩年學術交流和講座十分活躍,其中包括21場現代儀器分析講座,將全國乃至全球的技術領域專家一個個“請進來”,帶來最前沿的測試理論與技術。同時,中心推動技術人員“走出去”,鼓勵技術人員在相關的儀器技術會議做報告,提升學校的影響力;為求在技術領域達到國際水平,中心還有計劃派出中青年技術骨干前往香港中文大學等境外高校進行短期進修培訓,長期的培訓計劃也在籌劃之中。此外,中心正積極推進內部機制調整,打通五個技術平臺,讓中青年技術人員進行輪崗輪訓,借以能夠貫通不同儀器、不同平臺的測試技術,強化儀器的維護和排障技能,提高工作效率,為技術人員的全面發展提供制度保障。
近些年我??蒲懈咚侔l展,中心的工作量翻了幾番,技術人員的日常工作非常繁重。常常至深夜,測試大樓仍有許多儀器在運轉,那是技術人員堅持在業余時間加班加點支撐校內科研,或是進行著儀器新功能研發、測試技術攻關和方法研究。中心技術人員近三年來承擔包括4項國家自然科學基金、4項省級科研項目在內的十余項在研項目,兩年內發表80余篇論文,一些論文發表在了諸如Adv. Mater.、ACS Nano這樣的高水平專業雜志上,這足以成為他們心血和實力的最好證明。
在和技術人員談到技術創新時,他們嚴謹而謙遜,解決大問題的“小創新”在他們的眼中是微不足道的。在表面與結構分析平臺,有著廣東省最好、使用率最高的透射電子顯微鏡。該儀器甚至可以觀察到切片處理后的材料的原子級結構,對于無機粉末材料分析研究具有相當重要的作用。但如何把無機粉末材料制備成適宜在透射電鏡下觀察的超薄切片卻是一個難題。江丹老師經過多次實驗,摸索適宜的材料處理介質、配比條件以及處理溫度等,終于找到一種合適的處理無機粉末材料的切片條件,成功地切出滿意的透射電鏡超薄切片。這一方法改良提高了多樣化的超薄切片技術,為探索材料的微觀結構及其性能提供一種新途徑,具有廣泛的應用價值和實際意義。
在儀器新功能開發方面,謝方艷和龔力老師根據學科科研實驗的需要,在中心儀器方法研究項目的資金支持下,經過一年多的努力,自主設計、搭建了光電子能譜儀真空電子發射性能測試裝置。這項功能為學科建設提供了強有力的支撐,由該功能測試得到的實驗數據支撐的論文發表在JACS和ACS Nano上。據此撰寫的《光電子能譜儀新增功能研發》一文曾獲得中國高等教育學會實驗室管理工作分會第六次會員代表大會暨高校儀器設備開放共享學術研討會優秀論文二等獎。
在測試中心,像這樣的技術創新和功能研發的故事不勝枚舉。這不僅有賴于中心本身良好的硬件設施,更離不開技術人員知難而上、追求極善的精神和毅力。他們的辛勞和汗水,為中大師生的科研產出和品質提供了保障。
聚沙成塔,無言奉獻
成立伊始,測試中心就以“校級公共服務平臺”來定位自身。中山大學理工科2008至2012年間被SCI收錄的文章中,由測試中心儀器支撐或技術人員合作完成的文章所占比例年平均達總數的38.2%,單年最高比例為54.9%。這樣的科研支撐“紀錄”,在延續的同時也不斷刷新。對外,中心在保證服務校內科研的前提下,多年來積極為廣州、珠三角地區及南方各省區高等院校、科研機構、廠礦企業等提供分析測試服務,實現了大型分析測試儀器的地區共享。
曾有某知名日化企業在內部檢測中發現產品包裝上的油墨掉色,產品銷量和企業前景可能受到影響,他們慕名找到測試中心尋求幫助。通過中心技術人員反復比對和檢測,這一“怪現象”終于有了解釋——掉色原因在于母粒滲透問題。企業很快根據這個原因對生產過程做出修正,從而使該問題得以有效解決。
在“三聚氰胺事件”中,作為全國高校首批(全國共5家高校)被推薦的檢測機構,測試中心質譜與生命分析平臺參加了國家認證認可監督管理委員會組織的“乳品中三聚氰胺檢測”能力驗證并獲得檢測資質,奉獻了關懷,服務了社會。
能夠承擔國家或行業標準,足以證明在業界的地位。在表面分析中深度剖析領域,濺射深度一直是令人困擾的問題,膜層厚度的精確測量對于多層膜樣品的工業生產及多層膜的科學研究工作有重要的意義,國家標準的缺失成為制約工業應用的瓶頸。中心表面與結構分析平臺相關老師積極申報并承擔了國標《表面化學分析 深度剖析 濺射深度測量》的制定,為濺射深度剖析中濺射深度的測量提供了指南,用于確定表面分析中濺射深度剖析時的深度標尺,提高使用不同儀器得到的深度剖析數據的可比性以及深度剖析在工業應用中的可靠性。2012年12月底,該標準報批稿已上報國家標準化管理委員會。同樣,質譜與生命分析平臺陸慧寧等老師亦承擔國標《硅橡膠中甲基環硅氧烷的殘留測定》項目,填補了國家標準的空白。
標準制定、違禁品分析、食品安全檢測、新藥報批……說起這些與人們生活息息相關的案例,參與其中的技術人員都帶著“低調的自豪”。這一樁樁、一件件,筑起的不正是生命之塔嗎?
勇辟新路,甘為人梯
在測試中心技術人員眼中,支持師生開展高水平創新性研究工作是再平常不過的事。中心副主任郭汝麗副研究員向我們提起的化學與化學工程學院2008級博士生盧錫洪,如今正以國家公派身份在美國加利福尼亞大學進行聯合培養,2009至2011年曾在測試中心透射電鏡機組任勤工助學崗。在盧錫洪的這段經歷中,測試中心的技術人員和硬件設施為其學術科研的順利開展提供了莫大支持。他深有感觸地說:“在日常的研究中,測試中心老師們的測試能力、認真負責和敬業精神更值得人敬佩。老師們在動手和測試分析方面給予我的幫助和指導將使我受益終身?!逼駷橹梗R錫洪以測試中心為合作單位發表的SCI論文逾10篇。
隨著時代的發展,越來越多的研究、測試機構面臨“機器易買、人才難求”的困境,精通尖端儀器使用和維護的人才培養問題突顯出來。2012年秋,測試中心首開國內先河,招收了首批“大型儀器測試與維護”工程碩士。這個專業,以測試中心各平臺為主要依托,培養應用型﹑開發型、復合型儀器分析專業實驗技術人才和實驗室管理人才,希冀未來將填補國內相關行業、領域專業型人才的缺口。研究生態毒理學的欒天罡主任對這個專業的開設有非常明確的想法,他指出,不僅要在廣度上要求學生系統熟悉各類儀器的實際操作和維護,更要在深度上“扎下去”,就某類儀器進行新方法、新技術的研發。經過嚴格且有針對性的專業訓練,在可見的未來,從這里走出的畢業生有望成為大型儀器和檢測行業的主力軍。
不僅如此,中心還在學科交叉領域展開積極探索,目前已和社會學與人類學學院簽訂協議,聯合培養國內首批文物與博物館專業文物現代儀器檢測方向的碩士研究生。如今,這個以培養具備人文素養和儀器分析能力人才為目標的專業招生在即,又將成為這一領域的先行者。
耕耘與積淀,進取與勃發,交織成測試中心改革與發展的壯錦。三十年來,測試中心變了,儀器設備更高端,平臺架構更優化,技術人員更專業,科研支撐更有力;三十年來,測試中心沒有變,愛崗敬業、精思巧構,成為他們最好的注腳。大樓依舊是那座大樓,培養出的,是一雙雙溫暖的勤勞手和一顆顆精準的科學心。