楔子：蘇程遠(yuǎn)因何獲得國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)?作為兩次國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)人，蘇工有何感想?離子色譜儀國(guó)家計(jì)量鑒定規(guī)程為何在九十年代初由蘇工參與起草?世界首臺(tái)虛擬離子色譜儀是怎么誕生的?聽中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所高級(jí)工程師蘇程遠(yuǎn)為我們講述他的故事。

兢兢業(yè)業(yè)鐵路局二十五年

蘇工生于農(nóng)村，幼年喪父，家中非常貧窮沒有受到初中和高中的系統(tǒng)教育，就算在小學(xué)也是農(nóng)忙時(shí)干活，閑時(shí)才能上學(xué)，他一路磕磕絆絆地考入北京鐵道學(xué)院(現(xiàn)北京交通大學(xué))。1958年9月，蘇工大學(xué)畢業(yè)后，被分配到呼和浩特鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所，成為了一名技術(shù)員。70年代在鐵路上搞無(wú)線列車調(diào)度，在蒸汽機(jī)車上加裝無(wú)線電臺(tái)，使機(jī)車乘務(wù)員能在運(yùn)行中同車站調(diào)度員進(jìn)行聯(lián)系，對(duì)保證行車安全和提高運(yùn)輸效率起了很大作用。但由于當(dāng)時(shí)機(jī)車發(fā)電機(jī)電壓波動(dòng)范圍有時(shí)高達(dá)70-80伏,甚至達(dá)到90伏(標(biāo)準(zhǔn)45-55伏)，電壓過高就會(huì)燒毀電臺(tái)，使無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。鐵道部責(zé)成鐵道科學(xué)院和有關(guān)鐵路局解決這一問題，于是召集了八個(gè)鐵路局一批人員來(lái)解決(呼和浩特鐵路局也在其中)，其他七個(gè)鐵路局都選用了串聯(lián)穩(wěn)壓式電源，但是發(fā)熱量太大，效率低，即使散熱器很大但其表面溫度仍然很高。蘇工就開始不斷地查閱資料，最終在一本外國(guó)雜志上看到了一個(gè)方框圖并知道了開關(guān)穩(wěn)壓電源穩(wěn)壓范圍廣，效率高達(dá)97%，于是根據(jù)能找到的元器件試制出來(lái)體積小性能好有別于其他鐵路局體積大效率低的串聯(lián)式穩(wěn)壓器，并通過反復(fù)實(shí)驗(yàn)最終設(shè)計(jì)成功“機(jī)車無(wú)線電臺(tái)穩(wěn)壓電源”，然后在鐵路內(nèi)進(jìn)行了推廣使用。在鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所工作期間，蘇工還主持了其他兩項(xiàng)重大研發(fā)項(xiàng)目。

1.“機(jī)車信號(hào)”：是把車站的進(jìn)站信號(hào)機(jī)顯示狀態(tài)反饋給運(yùn)行中的機(jī)車，以便乘務(wù)員采取措施，從而保證了行車安全并大大提高了運(yùn)輸效率。該系統(tǒng)由地面信號(hào)傳輸回路和機(jī)車上接收顯示部分組成。在全國(guó)鐵路范圍內(nèi)，蘇工首先提出一條鋼軌和一條導(dǎo)線的傳輸回路(傳統(tǒng)的是軌道電路方式，它是要在鋼軌上和軌距桿上加裝絕緣，這便增加了很多成本，使得維修困難)，后為其他鐵路局采用。

2.“紅外線軸溫”探測(cè)傳輸系統(tǒng)：由于當(dāng)時(shí)機(jī)車車輛在運(yùn)行中出現(xiàn)軸溫過高，嚴(yán)重影響行車安全，需要對(duì)軸溫進(jìn)行探測(cè)，把探測(cè)結(jié)果告知給車輛調(diào)度以便采取措施。探測(cè)原理為紅外線探頭對(duì)準(zhǔn)正在運(yùn)行中的軸箱的位置，探測(cè)點(diǎn)設(shè)于車站外約一公里，所測(cè)得信號(hào)直接遠(yuǎn)距離傳輸衰減很大，造成誤差無(wú)法使用。蘇工提出了“載頻調(diào)寬”的方式，使信號(hào)傳輸距離增加，減少了誤差。這一成果在1978年第一次全國(guó)科學(xué)技術(shù)大會(huì)上獲獎(jiǎng)。(首次全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)項(xiàng)不分等次)

蘇工熱愛鉆研，敢為人先的精神可見一斑。1983年他被調(diào)到了青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所任工程師室主任一職。

參與國(guó)內(nèi)首臺(tái)離子色譜儀的生產(chǎn)研發(fā)

八十年代，我們國(guó)家酸雨污染非常嚴(yán)重，因?yàn)榧壹覒魬羧∨鲲埗紵涓C煤，幾個(gè)產(chǎn)糧大省連續(xù)幾年都欠收，最后都上報(bào)到了國(guó)務(wù)院。當(dāng)時(shí)的北京環(huán)境保護(hù)檢測(cè)中心高級(jí)工程師吳鵬鳴上交了一份報(bào)告，要求買一百臺(tái)戴安的色譜儀來(lái)測(cè)定酸雨成分。當(dāng)時(shí)一臺(tái)戴安離子色譜儀售價(jià)為四萬(wàn)美元，而我國(guó)的外匯很緊張，乒乓球運(yùn)動(dòng)員出國(guó)只能帶二十美元。最終國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)購(gòu)買了四臺(tái)，解放軍防化研究所一臺(tái)，國(guó)家環(huán)境科學(xué)院一臺(tái)，上海兩臺(tái)。針對(duì)這種情況，二機(jī)部五所(現(xiàn)核工業(yè)北京冶金研究院)工程師劉開祿申請(qǐng)了2萬(wàn)元開始研制離子色譜儀。劉開祿老師畢業(yè)于四川大學(xué)，專業(yè)為有機(jī)化學(xué)，對(duì)電路方面了解比較少，所以就找到了同事趙云麒。趙云麒老師畢業(yè)于中國(guó)科技大學(xué)，雖然專業(yè)為放射化學(xué)，但對(duì)電路也比較了解。劉開祿老師和趙云麒老師聯(lián)合研發(fā)出了一臺(tái)離子色譜原理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ蜋C(jī)，但僅僅是一大堆零件的簡(jiǎn)單組裝，連圖紙也沒有。當(dāng)時(shí)二機(jī)部五所的員工都知道這件事情，也包括張浩，他是以前二機(jī)部五所和青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所分析儀器合作開發(fā)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，并說(shuō)服了青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所所長(zhǎng)林瑞亮來(lái)支持離子色譜儀的研發(fā)。就這樣，核工業(yè)北京冶金研究院的劉開祿、趙云麒老師和青島嶗山電子儀器試驗(yàn)所的蘇程遠(yuǎn)老師聚在了一起，很快就生產(chǎn)出我國(guó)第一批ZIC-1型離子色譜儀，填補(bǔ)了國(guó)家的空白。

1985年6月隨著蘇工被調(diào)入青島晶體管廠，趙云麒老師和劉開錄老師又轉(zhuǎn)移到青島開始了ZIC-2型離子色譜儀研發(fā)，主要工作是研究“五極電導(dǎo)檢測(cè)”電路。當(dāng)時(shí)并不像現(xiàn)在一樣模仿很盛行，而且即使想仿造戴安的儀器也不太可能。進(jìn)口儀器買不起，就算有人買回來(lái)，也不可能拆開讓人看。劉開祿老師寫了一本書介紹離子色譜理論，研制離子色譜儀其中最核心的問題之一就是要研制出性能好的電導(dǎo)檢測(cè)器。蘇工和趙云麒老師根據(jù)書中關(guān)于四極電導(dǎo)檢測(cè)器的原理方框圖進(jìn)行了五極電導(dǎo)檢測(cè)器的研究。那個(gè)時(shí)候特別困難，晶體管廠生產(chǎn)的產(chǎn)品晶體管賣不出去。廠房邊有一棟從前俄國(guó)人建的別墅，趙云麒老師和蘇工就在里面做實(shí)驗(yàn)，房子是挺好的，但伙食太差，餓了吃方便面，后來(lái)吃不起了就改吃掛面。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中他們一直盯著噪聲和基線漂移的變化，并不斷地設(shè)法改進(jìn)，累了就在椅子上睡覺，蘇工為此白了不少頭發(fā)。最后實(shí)驗(yàn)成功是在1986年2月8日農(nóng)歷三十的下午五點(diǎn)鐘，基線走成了。二人像困在沙漠中奄奄一息時(shí)，忽然發(fā)現(xiàn)了綠洲，興奮了一個(gè)除夕夜晚。ZIC-2型和ZIC-1型的最大區(qū)別就是電導(dǎo)檢測(cè)電路的不同，1型為二極電導(dǎo)檢測(cè)器，2型為五極電導(dǎo)檢測(cè)器，性能更優(yōu)良。1986年通過專家鑒定并投產(chǎn)，青島晶體管廠因此改名為“青島科學(xué)儀器廠”(劉開祿老師想的名字)，ZIC-2型離子色譜儀后來(lái)成為該廠的支柱產(chǎn)品，并獲得了1988年青島市人民政府科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)(課題組成員為蘇程遠(yuǎn)，趙云麒，劉開祿，付愛華等)。在ZIC-2研發(fā)的過程中，柱子和抑制器屬于前段工作，這個(gè)是由劉開祿主導(dǎo)研發(fā)的，非常重要。在1991年11月，劉開祿等五人因?yàn)閆IC系列離子色譜儀和兩種離子色譜柱獲得了國(guó)家科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)(課題組成員為劉開祿，趙云麒，賀寶華，袁斯鳴，蘇程遠(yuǎn)等人)。1993年蘇工參與了離子色譜儀國(guó)家計(jì)量鑒定規(guī)程的制定。

圓夢(mèng)虛擬離子色譜儀

1990年蘇工被調(diào)入中國(guó)水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所(以下簡(jiǎn)稱黃海所)工作，ZIC-2型離子色譜儀也在該所投產(chǎn)。后來(lái)青島嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所時(shí)任所長(zhǎng)宋文保，提出合作并派人到黃海所學(xué)習(xí)，有張烈生，侯倩慧等5人。蘇工詳細(xì)地講解五極電導(dǎo)檢測(cè)器電路原理及調(diào)試方法，并將各參數(shù)波形詳細(xì)標(biāo)注于圖上，使電路只調(diào)諧一個(gè)電位器便全部調(diào)試完成，給以后的生產(chǎn)帶來(lái)極大方便。兩星期后學(xué)習(xí)結(jié)束，張烈生把電路圖紙帶回，從此嶗山電子儀器實(shí)驗(yàn)所開始投產(chǎn)“五極電導(dǎo)檢測(cè)器離子色譜儀”。之后，黃海所停產(chǎn)所有零部件，最終產(chǎn)權(quán)轉(zhuǎn)賣給青島某家公司?，F(xiàn)在青島的大部分離子色譜儀器生產(chǎn)廠商還用的是蘇工參與研發(fā)的五極電導(dǎo)檢測(cè)器。

1997年蘇工從黃海所退休。退休之后他也沒閑著仍在不斷學(xué)習(xí)，研制虛擬離子色譜的想法就是在這期間產(chǎn)生的。我們都覺得蘇工的精力出奇得好，直到去年做胃鏡時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)黃豆粒大的顆粒，拿出來(lái)做病理分析，說(shuō)是胃前癌的變化。夫人建議趕緊切除。今年4月1日做40%胃切除手術(shù)時(shí)，被全身麻醉的蘇工腦海里還都是程序，他說(shuō)想著想著失去知覺睡著了，就能開始手術(shù)了，可是后來(lái)回憶怎么也想不起來(lái)想到程序的哪一步了。正是在這種精神的指引下，虛擬離子色譜儀從開始構(gòu)想到最終成型耗費(fèi)了老人大量的心血，期間青島的環(huán)保設(shè)備研發(fā)創(chuàng)新型企業(yè)魯海光電 (原青島軒匯儀器設(shè)備有限公司)也做了許多具體研發(fā)調(diào)試的工作。在雙方密切而默契的合作中，世界首臺(tái)虛擬離子色譜儀誕生了。據(jù)蘇工介紹，虛擬離子色譜儀從電導(dǎo)池輸出的信號(hào)通過接口設(shè)備進(jìn)入計(jì)算機(jī)，通過計(jì)算機(jī)軟件的編程實(shí)現(xiàn)了離子色譜儀的功能，并使噪聲和基線等主要指標(biāo)有了很大提升，并能使虛擬儀器同互聯(lián)網(wǎng)連接實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享。它優(yōu)化了儀器各項(xiàng)性能指標(biāo)，適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代對(duì)儀器信息共享的需求，可以滿足用戶個(gè)性化需求。充分利用互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的信息技術(shù)在用戶授權(quán)下能夠遠(yuǎn)程傳輸譜圖數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)程進(jìn)行儀器故障診斷，遠(yuǎn)程控制儀器操作。

筆者有幸參加了2016年中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)?lì)C獎(jiǎng)儀式，學(xué)會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)了在儀器儀表行業(yè)傳感器的創(chuàng)新開發(fā)，并邀請(qǐng)了美國(guó)國(guó)家儀器有限公司中國(guó)區(qū)副總裁演講。注重前段信號(hào)采集依賴性能優(yōu)異的傳感器和后端數(shù)據(jù)處理依賴功能強(qiáng)大的軟件，估計(jì)是儀器儀表學(xué)會(huì)倡導(dǎo)的儀器儀表今后發(fā)展的一個(gè)方向。我覺得這和蘇工虛擬離子色譜儀的想法有很多相通之處的，蘇工以恪盡職守，慎獨(dú)創(chuàng)新的時(shí)代精神為國(guó)家的科技進(jìn)步做出了杰出的貢獻(xiàn)，這些都值得我們后來(lái)人不斷效仿學(xué)習(xí)。

后記：感謝魯海光電張道敬總經(jīng)理在整個(gè)采訪過程中的安排和協(xié)助，以及對(duì)蘇工虛擬離子色譜儀研發(fā)工作的大力支持。91儀器信息網(wǎng)曾在2013年，即離子色譜儀三十周年的時(shí)候采訪過離子色譜儀的創(chuàng)始人劉開祿，趙云麒，蔣仁依三位專家，如今能采訪到蘇程遠(yuǎn)老師，并有劉開祿老師和趙云麒老師的陪伴，也算是彌補(bǔ)了我們心中的遺憾，祝愿老人在以后的日子里身體健康。（編輯：王明）

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