【抓规划 促改革 创一流】新型分析仪器，自己动手最带劲！ ——记第二届青年英才校长奖优秀奖获得者药学院杨丙成教授
一次，学校分析测试中心某个仪器上的接头坏了，一时无法使用。杨丙成接到求助后“慷慨解囊”，拿出自己实验室自行加工的接头给予帮助。“我那一抓一大把，都是自己加工的。这样一个接头外面卖到六七十元1个，自己做成本可以下降近10倍，且性能相当”。
“不好意思，我办公室比较乱，这些箱子里都是做仪器用的零件、电子元器件什么的……”杨丙成指着办公桌前大大小小十几个纸板箱对记者说。实验室被杨丙成亲切地称为“手工作坊”，“实验室里50%的仪器都是我们自己做的。”他自豪地介绍。
发展新型分析仪器是杨丙成的主要工作。“我开发的分析仪器是很多领域样品分析的必要工具。自己的仪器能作研究，还能给很多客户用。很有成就感！”提起创新，杨丙成满脸自信，神采飞扬 。
做科研，“下得市场，上得火星”
Anal. Chem.，《美国分析化学》，分析化学领域的顶级期刊，对稿件质量要求很高，仪器类文章更是难发。杨丙成却已在该杂志上发表了8篇论文。
2010年，杨丙成在美国做博士后期间发现了一种全新的检测模式——电荷检测器，可以测定溶液中所有类型的电解质的电量，而常见的电量测定仪器——库伦仪仅能测定部分电解质。该成果在Anal. Chem.上发表时被称为“检测领域最突出的进展”，并且获得一项美国授权专利。该专利又被色谱专业网站誉为“世界上首个离子色谱电荷检测器专利”，后来该技术成功转让给美国ThermoFisher公司，并于2013年实现了产业化。
火星上为什么没有生命迹象、土壤中为什么寸草不生？2008年5月，美国“凤凰号”火星车探测火星时发现，火星土壤中可能含有大量的高氯酸盐。高氯酸盐具有强氧化性，这就可以解释为什么土壤中寸草不生了。但受检测技术的限制，该检测结果尚不能得到证实。太空航行中的极寒、极热环境，以及对载重的苛刻限制，是对分析仪器的巨大挑战，现有仪器根本无法使用。因此，NASA（美国国家航空航天局）推出了一个攻关项目，旨在发展某种技术确认上述检测结果。
对此，杨丙成的美国导师就召集了一班人马，提出做一个特殊类型的色谱仪，去攻克这个项目。基于2006~2008年在该课题组的相关技术积累，杨丙成受邀于2011、2012年暑假赴美参与攻关。他觉得，这是“挺有意思的一件事。”仪器做好后，他们又在智利找了一个环境与火星相似的地方，在“那个鬼地方”，他们待了整整一星期做仪器测试。为模拟极寒条件，他们又将仪器放置在零下80度的冰箱内做热胀冷缩测试。2014年，他们的相关成果——一种微型开管式毛细管离子色谱仪再次发表于Anal. Chem.。
2008、2009年，杨丙成也在Anal. Chem.上相继发表了两篇文章，报道了一种高压微型电致淋洗液发生器及其联用接口。正是前期研发微型电致淋洗液发生器所积累的经验，令他获得了科技部重大仪器专项的资助，再研发用于常规色谱系统的电致淋洗液发生器。历经3年艰苦攻关，该技术终于被攻克，于2015年实现了小批量生产。
目前，发表SCI论文近70篇，获授权专利15项，其中3项已转让，且2项已实现产业化，另有1项正在产业化进程中，2008年入校的杨丙成，不仅已获选国家“优青”，并且成果累累。
“国货，要支持！”
杨丙成主要从事色谱分析及相关技术研究。自2008年回国后，他开始为分析仪器的国产化贡献力量。
“最高浓度乘以2.5或3，按这个标准设……180毫安可以……”电话这头，杨丙成了然于胸地予以指点，电话那头，学生在青岛为企业调试仪器，遇到问题就马上求助。
这个企业卖了两台仪器给雪龙号极地考察船。杨丙成为该仪器提供了两个核心部件。“这个仪器缺一个东西，我就设计了一套设备。”他介绍，仪器运作需要用到溶液，溶液用完了需要人工配制。这不仅不利于自动化和长期无人值守运行，更重要的是，人工配制容易产生误差，且会受空气中的二氧化碳干扰。杨丙成提供的电致淋洗液发生器就可以完全避免这些缺陷。其原理类似于“整存零取”，先在“仓库”中储存上溶液。当纯水经过该仓库门口时，只要控制电流就可以从“仓库”中取出所需试剂，试剂流入纯水后，就能得到所需浓度的溶液。
同时，这个设备使用起来也十分便捷，完全自动化运行，且使用时间很长，通常情况下可用2年左右。当仓库内的溶液用完后，只需像老百姓为家中的净水器换滤芯一样，直接换个当 “仓库”的瓶子即可。杨丙成的介绍听起来轻松，其实里面蕴含了他在检测技术方面的多年积累。这项工作实际上也是他承担的科技部重大科学仪器设备开发专项的一部分。
“我国绝大部分分析仪器是进口的。虽然从整体上看，目前国产仪器与国外仪器仍有一定差距（如使用方便性、性能等），但在某些领域，我国已形成领先优势。” 同时担任中国离子色谱学会专业委员会副理事长、中国仪器仪表学会理事的杨丙成表示，比如我国的原子光谱仪器就非常强。但令他感到遗憾的是，“国内用户采购意愿不强！”已成为阻碍国产仪器发展的一个因素。
只要能满足基本需要，杨丙成家里用的大多是国货，比如海尔洗衣机、格力空调，他随手掏出来的手机也是华为的。他深有感触地说，“仪器都是在用户不断使用、反馈、改进中日益完善的。所有分析仪器也都是在使用期间不断发现问题、改进问题中完成升级的。要让国产仪器有试错的机会！我们不能永远都处于买别人的仪器进行科学实验的尴尬状态中”。
创新，无处不在
杨丙成的创新之路是“力求国产仪器在功能上更强大，在结构上更有创意。”“小型、便捷、在线”则是未来分析仪器重要的发展方向。
瘦肉精残留不容易监管，就因为缺乏有效便捷的检测仪器。目前，国内对瘦肉精的检测用的是大型仪器，费用高达300万元一台，且操作相当复杂，操作者的技术门槛也很高，因为检测后要进行大量的数据分析。
对此，杨丙成在一种免疫试剂条技术的基础上，利用光学仪器替代人眼对试剂条在阳性反应下呈色进行色度测量的原理，研发出了针对瘦肉精残留的小型化快检仪器。这个仪器就跟一般的鼠标一般大，握感很好，它的“头顶”上有个插口，只要把试剂条插进去，含量多少、是否超标，一目了然。这对含瘦肉精样品的快速筛查很有帮助。
同样的，类似于地沟油之类的检测识别，对杨丙成来说也不在话下。“只要吃透其中的原理，并不难办。”他也研制出了对应的分析方法及配套的手持式仪器。
农村饮用水检测、水质检测、土壤检测……凡是与自己的研究相关的，杨丙成都愿意去尝试、去探索，并从中解决一些实际问题。
培养学生，杨丙成也是大力鼓励创新。有一次，他带着一个学生设计了一个检测仪器，学生完成后，激动了半天“这是我自己设计的仪器！好有成就感！”
杨丙成还“以研养学”，确保学生无生活之忧，全心全意投入研究。因为“做仪器很花钱，不容易出成果。出10个主意，有2个成功就不错了。”“干这行，比的就是坚持，就是时间、经验的积累。”