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【中大图志·专题报道】打造高端优质公共服务平台 助力物质科学前沿基础研究

中山大学测试中心的技术世界


稿件来源:新闻中心 | 作者:陈曦 | 编辑:刘嘉 | 发布日期:2013-03-26 | 阅读次数:


        《中大图志·支撑物质科学前沿基础研究 打造高端优质公共服务平台:走进中山大学测试中心》专题地址:点击此处查看

        与中山大学南校区一幢幢精巧雅致而久负盛名的红楼相比,坐落于逸仙路与园南路交界处的测试大楼显得低调而朴素。事实上,这座外表寻常的大楼是支撑学校理、工、医等学科科研的重要基地,也是华南地区规模最大、仪器设备最先进、综合分析测试实力雄厚的大型分析中心之一。
        走进测试大楼,一台台构造精密、持续运转的仪器静静排列,埋头忙碌、无暇旁顾的实验技术人员关注着样品与数据。正是在这样“动人以行不以言”的氛围中,测试中心悄然走过了三十载岁月。机组的每一次运行,技术人员的每一步操作,都书写着测试中心昨天今日的骄人成绩。

        提升配置,优化平台

        1983年,中山大学测试中心成立,成为原国家教委组织建立的首批直属高校分析测试中心。而今,4000平方米的大楼里有序安放着各种贵重仪器。其中不乏一些达到世界先进水平的仪器,例如能够在物质表面几纳米深度上对组成元素进行定性和半定量分析的X-射线光电子能谱仪,可应用于综合性蛋白质组学、代谢和代谢组学研究的LTQ Orbitrap Elite轨道阱高分辨质谱系统等。中心的仪器大多价值不菲,像元素分析仪这样50万人民币一台的仪器在技术人员的眼中已属“小仪器”了。但即使这样的“小仪器”,操作过程要求十分精细,全校仅此一台,每年接样数千个,是化学、生物、药学、环境、海洋、地质等多门学科的重要支撑。近年来,在学校的支持下,测试中心更新了不少尖端仪器,如FEI Tecnai G2 F30透射电子显微镜、扫描探针显微镜、600 MHz超导核磁共振谱仪等,硬件配置逐步提升。
        测试中心作为一个以建设物质科学前沿基础研究公共服务平台为主要任务的分析中心,仅仅拥有这些测试仪器是远远不够的。如何充分发挥仪器的作用,使它们更有效地为学校科研提供技术支撑,成为测试中心近年来建设发展的重中之重。
        中心将现有仪器按功能和方向划分了五大技术平台:表面与结构分析平台、材料微区分析平台、无机与元素分析平台、有机与药物分析平台、质谱与生命分析平台,并设置质量控制与业务管理平台实现综合管理。平台架构优化后的测试中心打破了所支撑学科之间的界限和壁垒,化学、物理、生物、地理、药学、环境、医学、海洋乃至人文等多学科领域必将或正在于此受益。30年一路走来,测试中心一批又一批技术人员将科研的专注、服务的热忱贯注于冰冷的元器件,结成一张张知识的网,融会贯通,蓬勃精深。

        搭建梯队,力克难关

        校内服务非常繁忙的测试中心,必须打造一支仪器分析实力雄厚的技术人员队伍。就测试中心目前在编人员41人来看,具有博士、硕士学位者22人,占53.7%;具有高级专业技术职称者13人,占31.7%,高端实验技术人才的引进也正在进行中。中心主任栾天罡教授在接受采访时谈到,技术上的难题已经成为制约学校科研发展的瓶颈之一,而中心立足于“高质量服务”的定位更应在这一方面做出贡献。因此,测试中心正着手逐步完善实验技术人才梯队的培养和建设,提升中心服务学校科研的水平和能力。
        以此思路为导向,测试中心近两年学术交流和讲座十分活跃,其中包括21场现代仪器分析讲座,将全国乃至全球的技术领域专家一个个“请进来”,带来最前沿的测试理论与技术。同时,中心推动技术人员“走出去”,鼓励技术人员在相关的仪器技术会议做报告,提升学校的影响力;为求在技术领域达到国际水平,中心还有计划派出中青年技术骨干前往香港中文大学等境外高校进行短期进修培训,长期的培训计划也在筹划之中。此外,中心正积极推进内部机制调整,打通五个技术平台,让中青年技术人员进行轮岗轮训,借以能够贯通不同仪器、不同平台的测试技术,强化仪器的维护和排障技能,提高工作效率,为技术人员的全面发展提供制度保障。
        近些年我校科研高速发展,中心的工作量翻了几番,技术人员的日常工作非常繁重。常常至深夜,测试大楼仍有许多仪器在运转,那是技术人员坚持在业余时间加班加点支撑校内科研,或是进行着仪器新功能研发、测试技术攻关和方法研究。中心技术人员近三年来承担包括4项国家自然科学基金、4项省级科研项目在内的十余项在研项目,两年内发表80余篇论文,一些论文发表在了诸如Adv. Mater.、ACS Nano这样的高水平专业杂志上,这足以成为他们心血和实力的最好证明。
        在和技术人员谈到技术创新时,他们严谨而谦逊,解决大问题的“小创新”在他们的眼中是微不足道的。在表面与结构分析平台,有着广东省最好、使用率最高的透射电子显微镜。该仪器甚至可以观察到切片处理后的材料的原子级结构,对于无机粉末材料分析研究具有相当重要的作用。但如何把无机粉末材料制备成适宜在透射电镜下观察的超薄切片却是一个难题。江丹老师经过多次实验,摸索适宜的材料处理介质、配比条件以及处理温度等,终于找到一种合适的处理无机粉末材料的切片条件,成功地切出满意的透射电镜超薄切片。这一方法改良提高了多样化的超薄切片技术,为探索材料的微观结构及其性能提供一种新途径,具有广泛的应用价值和实际意义。
        在仪器新功能开发方面,谢方艳和龚力老师根据学科科研实验的需要,在中心仪器方法研究项目的资金支持下,经过一年多的努力,自主设计、搭建了光电子能谱仪真空电子发射性能测试装置。这项功能为学科建设提供了强有力的支撑,由该功能测试得到的实验数据支撑的论文发表在JACS和ACS Nano上。据此撰写的《光电子能谱仪新增功能研发》一文曾获得中国高等教育学会实验室管理工作分会第六次会员代表大会暨高校仪器设备开放共享学术研讨会优秀论文二等奖。
        在测试中心,像这样的技术创新和功能研发的故事不胜枚举。这不仅有赖于中心本身良好的硬件设施,更离不开技术人员知难而上、追求极善的精神和毅力。他们的辛劳和汗水,为中大师生的科研产出和品质提供了保障。

        聚沙成塔,无言奉献

        成立伊始,测试中心就以“校级公共服务平台”来定位自身。中山大学理工科2008至2012年间被SCI收录的文章中,由测试中心仪器支撑或技术人员合作完成的文章所占比例年平均达总数的38.2%,单年最高比例为54.9%。这样的科研支撑“纪录”,在延续的同时也不断刷新。对外,中心在保证服务校内科研的前提下,多年来积极为广州、珠三角地区及南方各省区高等院校、科研机构、厂矿企业等提供分析测试服务,实现了大型分析测试仪器的地区共享。
        曾有某知名日化企业在内部检测中发现产品包装上的油墨掉色,产品销量和企业前景可能受到影响,他们慕名找到测试中心寻求帮助。通过中心技术人员反复比对和检测,这一“怪现象”终于有了解释——掉色原因在于母粒渗透问题。企业很快根据这个原因对生产过程做出修正,从而使该问题得以有效解决。
        在“三聚氰胺事件”中,作为全国高校首批(全国共5家高校)被推荐的检测机构,测试中心质谱与生命分析平台参加了国家认证认可监督管理委员会组织的“乳品中三聚氰胺检测”能力验证并获得检测资质,奉献了关怀,服务了社会。
        能够承担国家或行业标准,足以证明在业界的地位。在表面分析中深度剖析领域,溅射深度一直是令人困扰的问题,膜层厚度的精确测量对于多层膜样品的工业生产及多层膜的科学研究工作有重要的意义,国家标准的缺失成为制约工业应用的瓶颈。中心表面与结构分析平台相关老师积极申报并承担了国标《表面化学分析 深度剖析 溅射深度测量》的制定,为溅射深度剖析中溅射深度的测量提供了指南,用于确定表面分析中溅射深度剖析时的深度标尺,提高使用不同仪器得到的深度剖析数据的可比性以及深度剖析在工业应用中的可靠性。2012年12月底,该标准报批稿已上报国家标准化管理委员会。同样,质谱与生命分析平台陆慧宁等老师亦承担国标《硅橡胶中甲基环硅氧烷的残留测定》项目,填补了国家标准的空白。
        标准制定、违禁品分析、食品安全检测、新药报批……说起这些与人们生活息息相关的案例,参与其中的技术人员都带着“低调的自豪”。这一桩桩、一件件,筑起的不正是生命之塔吗?

        勇辟新路,甘为人梯

        在测试中心技术人员眼中,支持师生开展高水平创新性研究工作是再平常不过的事。中心副主任郭汝丽副研究员向我们提起的化学与化学工程学院2008级博士生卢锡洪,如今正以国家公派身份在美国加利福尼亚大学进行联合培养,2009至2011年曾在测试中心透射电镜机组任勤工助学岗。在卢锡洪的这段经历中,测试中心的技术人员和硬件设施为其学术科研的顺利开展提供了莫大支持。他深有感触地说:“在日常的研究中,测试中心老师们的测试能力、认真负责和敬业精神更值得人敬佩。老师们在动手和测试分析方面给予我的帮助和指导将使我受益终身。”迄今为止,卢锡洪以测试中心为合作单位发表的SCI论文逾10篇。
        随着时代的发展,越来越多的研究、测试机构面临“机器易买、人才难求”的困境,精通尖端仪器使用和维护的人才培养问题突显出来。2012年秋,测试中心首开国内先河,招收了首批“大型仪器测试与维护”工程硕士。这个专业,以测试中心各平台为主要依托,培养应用型﹑开发型、复合型仪器分析专业实验技术人才和实验室管理人才,希冀未来将填补国内相关行业、领域专业型人才的缺口。研究生态毒理学的栾天罡主任对这个专业的开设有非常明确的想法,他指出,不仅要在广度上要求学生系统熟悉各类仪器的实际操作和维护,更要在深度上“扎下去”,就某类仪器进行新方法、新技术的研发。经过严格且有针对性的专业训练,在可见的未来,从这里走出的毕业生有望成为大型仪器和检测行业的主力军。
        不仅如此,中心还在学科交叉领域展开积极探索,目前已和社会学与人类学学院签订协议,联合培养国内首批文物与博物馆专业文物现代仪器检测方向的硕士研究生。如今,这个以培养具备人文素养和仪器分析能力人才为目标的专业招生在即,又将成为这一领域的先行者。

        耕耘与积淀,进取与勃发,交织成测试中心改革与发展的壮锦。三十年来,测试中心变了,仪器设备更高端,平台架构更优化,技术人员更专业,科研支撑更有力;三十年来,测试中心没有变,爱岗敬业、精思巧构,成为他们最好的注脚。大楼依旧是那座大楼,培养出的,是一双双温暖的勤劳手和一颗颗精准的科学心。

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