“工欲善其事，必先利其器”，科學儀器是科學研究的基本工具，高端科學儀器更是前沿科研的必要條件，但是中國目前的高端科學儀器大多依賴美國進口，或者采用美國的關鍵技術。自中美貿(mào)易沖突以來，美國不僅將中國多家機構列入禁止名單，還限制關鍵核心技術對中國出口。面對美國對中國越來越無底線的封鎖，中國高端科學儀器如果遭到禁運，對中國前沿科研的影響不言而喻。

落后雖不丟人，但先進是學不來的，必須從實踐中獲得，中國高端科學儀器想要可持續(xù)發(fā)展，必須打破依賴進口的困局，取人之長補己之短，建立自己的新方法，研發(fā)自己的高端科學儀器。中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院油氣資源研究中心的研究員李立武，長期從事地質(zhì)源氣體化學組成、C／H／O／N／S穩(wěn)定同位素組成和He／Ne／Ar／Kr／Xe稀有氣體同位素組成分析與氣體地球化學研究工作。他熟悉多種儀器設備的使用和維修，負責安裝調(diào)試MAT271質(zhì)譜計等多項儀器設備，并研制了MAT271質(zhì)譜計計算機測控程序，提高了檢測效率和數(shù)據(jù)準確度，擴展了儀器的功能，支持了氣體地球化學基礎研究，為科研工作提供前處理設備研制、儀器開發(fā)和數(shù)據(jù)處理等方面的支撐，為國內(nèi)外數(shù)百家企事業(yè)單位都提供了技術服務。

心系國家 為科研做好技術支撐

1989年，李立武本科畢業(yè)于吉林大學物理系；1992年獲得中國科學院近代物理研究所核物理專業(yè)碩士學位，進入中國科學院蘭州地質(zhì)研究所工作；1998年被評為副研究員，1999年獲中國科學院近代物理研究所粒子物理與核物理博士學位，2000年任研究員、技術主管，負責儀器設備維護和實驗方法研究。目前任中國科學院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院地球化學分析測試中心技術主管和稀有氣體崗位負責人。

一直以來，我國學術界總是追求高水平論文的發(fā)表，而高水平的論文往往需要通過使用高精尖科學儀器，這些儀器多數(shù)依靠進口，因而國外某些儀器公司也持續(xù)改進其儀器性能，此舉促進了國外科學儀器的發(fā)展。對于科學家而言，有更好的科學儀器，從事相關研究更得心應手，但這對于國產(chǎn)科學儀器的發(fā)展卻毫無幫助。因為，國產(chǎn)科學儀器使用者很少，難以在使用中發(fā)掘其功能或者發(fā)現(xiàn)其缺陷，從而不斷提高其性能，同時也使得國產(chǎn)科學儀器公司難以獲利，沒有能力開展技術革新。目前我國無論國有企事業(yè)單位還是民營企業(yè)，很多重要科研工作甚至生產(chǎn)中都采用進口科學儀器，李立武對此表示擔心：如果某天國外不提供這些科學儀器了，將會出現(xiàn)何等嚴重的問題！

李立武表示，上世紀90年代，國內(nèi)還有北分廠和上分廠等儀器廠家，其生產(chǎn)的氣體同位素質(zhì)譜儀和氣相色譜儀也可用，雖然與國外類似產(chǎn)品相比，自動化程度、靈敏度、穩(wěn)定性和精度有些許差距，但差距并不是很大，而且國產(chǎn)儀器比進口儀器便宜很多。隨著我國經(jīng)濟實力的提高，很多儀器方面的人才轉向代理進口科學儀器，或成為進口科學儀器提供售后支持人員，而且當時國外公司給的待遇非常高，最終導致很多科學儀器國內(nèi)不再生產(chǎn)。

值得一提的是，科技人員使用科學儀器時，儀器外形可能會有所改變，這是因為：首先要根據(jù)本單位和合作單位的科研需求，適當改造儀器；其次當科學儀器出現(xiàn)故障時進行了維修。在李立武的實驗室，科學儀器出現(xiàn)故障他盡量自己維修，損壞部件也盡量用國產(chǎn)部件替代，其好處是節(jié)省時間和經(jīng)費，至少在維修這個問題上很難被“卡脖子”。如果進口科學儀器某個部件出現(xiàn)故障，請人修代價很高，申請更新進口新的科學儀器，會造成資源浪費。對此，李立武認為，國產(chǎn)科學儀器的使用存在很大的問題，國產(chǎn)科學儀器用起來不順手，性能不及國外類似功能的儀器，但它有價格低的優(yōu)勢，只是這種優(yōu)勢也因使用者少而并不能體現(xiàn)出來。

李立武認為，科學儀器運維領域需要基礎非常扎實的理化技術人才，如氣體地球化學分析測試，需要深入理解壓力容器、真空技術、光電子技術、機械設計、模擬數(shù)字電路、計算機接口技術、計算機通訊技術、自動控制方法、計算機軟件設計思路、計算機數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)處理方法、常用算法語言、涉及的化學反應．．．等等。從樣品的采集、儲存、樣品處理、樣品引入分析儀器，在儀器中如何被定性和定量，只有深刻理解各環(huán)節(jié)的原理，才能有效控制各環(huán)節(jié)的工作，發(fā)現(xiàn)工作中存在的問題，并加以改進。

堅持不懈 潛心研究質(zhì)譜儀運維

“搞科研必須要有用”，是李立武一直堅持的理念和原則。實驗地球化學是做好地質(zhì)科學研究的支撐，在多年研究工作中，李立武在科學儀器軟硬件維修方面積累了豐富的經(jīng)驗。他認為，從國外引進了大型科學儀器，必須要掌握其基本原理，并學會維修方法，同時深入調(diào)查研究，徹底掌握儀器總體工作原理和各部件工作原理，就可以開始設計儀器，從而開展升級研發(fā)。

以MAT271為例，MAT271質(zhì)譜儀磁場掃描從低荷質(zhì)比到高荷質(zhì)比，掃描完畢物理磁場回到低荷質(zhì)比，該方法有兩個好處：一是低分子量時磁場強度小，相應的磁場電流小，電路板耗電量和板溫較低；二是避免磁滯回線影響荷質(zhì)比與磁場的一一對應關系。很多質(zhì)譜儀的氣體進樣系統(tǒng)是通過毛細管進樣的，而MAT271質(zhì)譜儀進樣系統(tǒng)是通過微漏孔進樣的，氣體以分子流的方式從樣品室進入質(zhì)譜儀的離子源區(qū)，因為樣品室體積足夠大，測試過程中氣體壓降小，所以氣流很穩(wěn)定，因而測試數(shù)據(jù)也很穩(wěn)定。

李立武表示，他們的MAT271質(zhì)譜儀已使用30多年了，離子源和飛行管線等機械部件還可以使用很長時間，真空獲得與測量設備的更新也很容易。真空獲得與測量設備已經(jīng)多次更新改造，但是電子部件老化嚴重：比如，磁場電流提供單元已維修了多次，其中大電流三極管和整流堆很容易壞；高壓控制單元也維修了多次，其中高壓微調(diào)部分運放容易壞；離子源控制單元發(fā)射電流顯示數(shù)據(jù)不正確，因為并不影響真實的發(fā)射電流，所以沒有維修；磁場電流低時不穩(wěn)定，導致氫氣和氦氣的質(zhì)譜峰位置經(jīng)常漂移從而影響測量。對此，李立武認為應該由易到難研制MAT271質(zhì)譜儀各電路單元，如磁場電流提供單元及磁場電流測量調(diào)控單元、高壓提供單元及高壓測量微調(diào)單元、發(fā)射電流測量控制單元．．．等等，這些是質(zhì)譜儀的關鍵電路單元，可以先做；真空獲得、真空測量及真空保護電路比較簡單，容易研制，可以稍晚些做；國產(chǎn)儀器對于數(shù)據(jù)獲取應該有整套的方法和經(jīng)驗，可以借用；儀器與計算機的通訊無需采用以往的并行總線，可以用高速串行通訊方式。李立武半開玩笑說，“待到所有老化部件研制和更新改造完成，MAT271質(zhì)譜儀也就相當于是一臺新儀器了?！彼麄冞€更新了電腦并自行研制了儀器測控軟件和進樣系統(tǒng)控制軟件，這些研制和改造的經(jīng)驗可以推廣到其它類型磁質(zhì)譜儀，也為研制類似MAT271的質(zhì)譜儀提供知識和經(jīng)驗。

目前，我國很多大學和部委的科研單位都引進了尖端高級的科學儀器，這些儀器使用效率或許比較高，但其消化吸收和升級研發(fā)工作很難做。這些工作不一定有創(chuàng)新或者創(chuàng)新性很小，但需要的經(jīng)費和付出的精力反而很多，所以科技人員積極性不高。為此，李立武希望國家出臺相關政策鼓勵高水平科研機構的科技人員開展研究，這比重新研制要容易得多，畢竟，科學技術應當在前人工作的基礎上不斷積累和推進。

迄今為止，李立武作為第一作者和技術聯(lián)系人授權發(fā)明專利有10項，這些實驗方法和裝置已用在本單位的科研工作中，發(fā)明越多，工作就做得越好，工作量也就越大。李立武希望在評價科學儀器運維人員工作成績的時候，少用論文、項目和獲獎成果等指標，而是以其工作質(zhì)量和工作量為主，以促使科研人員專注儀器設備的使用和開發(fā)，數(shù)據(jù)提質(zhì)、工作增效，為祖國科技發(fā)展增磚添瓦。