小中大由分析化学学科的发展看分析仪器市场
近几十年来，由于科学技术的迅猛发展，为了解决生产实际和科学研究中的问题，分析化学面临着许多新的任务和要求。特别是计算机、激光、光导纤维、等离子体、微波技术、生物技术、功能材料、数理统计方法等新技术、新材料、新方法的快速发展，使分析化学和仪器正面临着一场新的大变革。从20世纪70年代末到现在,以计算机应用为主要标志的信息时代的来临,给科学技术的发展带来了巨大的活力。分析化学正处于第三次变革时期,分析化学已发展到分析科学阶段。分析化学正在成长为一门建立在化学、物理学、数学、计算机科学、精密仪器制造科学等学科以上的综合性的边缘科学。
1 分析化学的现状
目前分析化学是化学中7个最活跃的领域之一(分析、无机、有机、高分子,物理化学,环境化学,生物化学)。从分析化学来看,生命科学、环境科学、新材料科学中的分析化学是分析化学学科中最热门的课题,从分析方法来看,计算机在分析化学中的应用和化学计量学是分析化学中最活跃的领域。
分析化学实际上不再是化学的一个分支,它已远远超出化学学科的领域。分析化学的飞跃发展使分析化学的定义、基础、原理、方法、仪器及技术都发生了根本性的变化。与经典分析化学密切相关的概念是定性分析系统、重量法、容量法、溶液反应、四大平衡、化学热力学,而与现代分析化学密切相关的概念是化学计量学、传感器过程控制、自动化分析、专家系统、生物技术和生物过程,以及分析化学微型化所要求的微电子学,显微光学和微工程学等。因此,现代分析化学正把化学与数学、物理学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学等结合起来,发展成为一门多学科为基础的综合性科学,即分析化学已发展到分析科学阶段。分析化学的任务已从单纯的数据提供上升到实际问题的解决。
2 分析化学学科的发展趋势
分析化学发展至今天,已经出现了多种多样的自动、快速、简便、准确的仪器分析技术和方法,使得分析化学十分丰富.但是,科技、生产和社会发展到当代水平,不断出现新的问题,对分析化学提出了更高的要求.在这种形势下,分析化学将会更加迅速地、不断地发展。随着分析化学向应用领域的转移,各种新的分析方法、分析技术及其研究领域也发生了相应的变化。除了传统的分析方法与技术继续快速发展之外新的分析技术和方法正显示出不可替代的作用。
2.1 分析化学的发展规律
学科之间的相互渗透(包括分析方法中不同技术的联用)是分析化学发展的基本规律。工农业生产的发展,新兴科学技术的发展,为分析化学提出了一系列难题,促进了分析化学的发展也促进了相关学科的发展;另一方面新兴科学技术的发展也为分析化学的发展提供了理论基础和技术条件,使分析化学的发展有了可能。因此一个时期分析化学的发展能达到什么水平,要看当时科学技术的发展向分析化学提出了什么问题又为解决这些问题提供了什么条件。学科之间的相互渗透、相互促进是分析化学发展的基本规律。
2.2 分析化学的发展方向
现代分析化学的目标就是要求消耗少量材料,缩短分析测试时间,减小风险,少支经费而获得更多更有效的化学信息。因此,分析化学的发展方向是高灵敏度(达原子级、分子级水平),高选择性(复杂体系)、快速、自动、简便、经济、分析仪器自动化、数字化和计算机化并向智能化、信息化纵深发展。分析仪器的发展历史与分析化学的发展紧密相关,可概括为50年代仪器化,60年代电子化,70年代计算机化,80年代智能化,90年代信息化,而21世纪必将是仿生化和进一步信息智能化。当今,分析化学的发展正处于新的变革时期。由于生命科学、环境科学、新材料等科学发展的要求,和生物学、信息科学、计算机技术的引入,使分析化学进入了一个新的境界,如分析研究对象越来越多地选择了DNA、蛋白质、手性药物和环境毒物等与生命活性相关的物质;分析研究体系由简单体系转向复杂体系;分析研究层次已进入单细胞、单分子水平和立体构象;分析研究区间已由主体延伸至表面、微区及形态;分析研究方法除发展各类仪器分析手段之外,开始较多地研究酶和免疫学等生物化学方法,并注意结合应用化学计量学对分析结果进行解析和处理。
3 我国分析化学学科发展战略
我国分析化学学科的发展战略是: 应把分析仪器创新作为分析科学创新的重要内容，应大力发展生命科学有关分析仪器和方法的研究。
鼓励面向生命科学、环境化学、新材料科学问题中的分析科学的基础性研究,将数学和统计学、物理学、生物学、计算机科学、微电子学、信息科学、系统科学等学科的新概念、新成就引入分析化学,加强学科交叉研究,创造出一批具有新思想能解决实际问题的新的理论、方法和技术。通过该战略的实施,我国分析化学近5年来取得了明显的进展,一些分支学科如电分析化学、毛细管电泳、生物传感器和化学计量学以及流动注射分析等的研究已经在国际上占有一席之地。
4 分析化学的展望
近几年内达到当时的国际水平。分析化学的主要应用领域将向生命科学(或生物医学)领域转移，适应应用领域的转移,分析方法的研究热点将发生相应的变化。根据近两年来申请项目数在各分支学科的分布情况来看,以色谱、电化学、光谱和生化分析的研究居多。研究内容较多涉及疾病早期诊断的分析方法,微区、表面、形态的分析方法,以及微流控芯片、纳米、仪器联用等分析技术。有原始性创新的分析检测新原理和新方法探索的研究逐年增多;与生命、材料学科交叉的深度和广度有所加强。我国的分析科学将对国家和人民做出更大的贡献,使我国的分析科学早日步入国际先进行列。
5 分析仪器的市场和潜力
作为仪器仪表市场重要组成部分的分析仪器，在农业、能源、生物、信息、环境、材料等众多领域高速发展的多重需求剌激下，展现出良好的市场潜力，再加上分析仪器技术的快速进步，使得分析仪器产品的更新换代周期不断缩短，世界分析仪器市场已经迎来高速发展时期。
中国分析仪器市场的巨大潜力吸引了众多国际厂商的注意，热电、安捷伦、岛津等已经各自占据了相当的份额，国内厂商还仅仅扮演着配角的角色，大约70%的分析测试仪器都需要进口，而在一些高档精密仪器领域，这个比例更高。虽然目前国内的分析仪器生产企业已经具有一定的研究、开发和生产能力，但同国际先进技相比，差距仍然十分明显，具体体现在技术系统性差、集成度不够，持续创新能力不强等。值得欣慰的是，已经有一些国内企业开始在这一领域发力，并取得了一些突破。
分析仪器的发展将向实时在线的分析检测方向倾斜，产品的灵敏度和选择性会进一步提高，同时更趋向微型化、智能化、网络化、专用化。我国分析仪器行业的发展应该重点围绕科研、生产、人类环境三大领域展开，以基础工业和支柱产业的产品质量控制及环保、防病治病等领域需要的分析仪器和技术含量高的中档产品为主，重点开发开发高灵敏度检测器、样品预处理装置和高效快速专用分析仪器，生命科学分离分析仪器，工业在线分析仪器，拥有自主知识产权的及微型化分析仪器和专用软件等。国内用户要增强对国产仪器的信心，以实际行动支持国产仪器的发展，同时国产仪器行业也应该借助我国的技术优势，在加工工艺、装配等方面寻求突破，早日打破国外产品在高档、精密分析仪器市场的垄断局面。
