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0531-88553711標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品是分析檢測(cè)的“標(biāo)尺”和“砝碼”,其應(yīng)用涉及到經(jīng)濟(jì)活動(dòng)和人類生活的各個(gè)方面,一直是分析檢測(cè)行業(yè)持續(xù)關(guān)注的領(lǐng)域。隨著我國(guó)分析檢測(cè)、進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫、科學(xué)研究和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,市場(chǎng)上需求量日益增加,需求品種也越來越多。
在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織指南 30(ISO Guide 30) 中, Reference Materials (RM)是指具有一種或多種足夠均勻和很好的確定了特性,用于校準(zhǔn)測(cè)量裝置、評(píng)價(jià)測(cè)量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì);Certified Reference Materials (CRMs)是指附有認(rèn)定證書的物質(zhì),其一種或多種特性量值用建立了溯源性的程序確定,使之可溯源到準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)的表示該特性量的測(cè)量單位,每一種認(rèn)定的特性量值都附有給定置信水平的不確定度。中華人民共和國(guó)國(guó)家計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJF 1005-2016《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)通用術(shù)語和定義》稱RM為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),CRM為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。GB/T 15000.2-1994《標(biāo)準(zhǔn)樣品工作導(dǎo)則標(biāo)準(zhǔn)樣品常用術(shù)語及定義》和市場(chǎng)監(jiān)管總局發(fā)布的國(guó)市監(jiān)標(biāo)技規(guī)(2021)1號(hào)《國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品管理辦法》中稱作有證標(biāo)準(zhǔn)樣品、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)樣品,英文簡(jiǎn)稱CRM,定義"有證標(biāo)準(zhǔn)樣品是具有一種或多種化學(xué)的、物理的、生物的、工程技術(shù)的或感官等性能特征,經(jīng)過技術(shù)鑒定附有說明上述性能特征的證書,并經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)樣品。中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)(CNAS)在CNAS-CL04 《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者能力認(rèn)可準(zhǔn)則》(同等采納ISO 17034標(biāo)準(zhǔn)),將RM稱為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品,CRM為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品。
在我國(guó),進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)仍然占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,近年來本土標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者體系與國(guó)際接軌,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者和有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的數(shù)量日益增加、質(zhì)量顯著提高。本文根據(jù)作者多年來在標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究、生產(chǎn)、檢測(cè)等實(shí)際工作中積累的經(jīng)驗(yàn),對(duì)國(guó)內(nèi)外分析檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)行業(yè)的現(xiàn)狀、存在的問題進(jìn)行了總結(jié),并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)發(fā)展的趨勢(shì)進(jìn)行了分析和展望,期望為我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者和使用者提供有價(jià)值的參考。
1. 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的國(guó)際信息平臺(tái)
為統(tǒng)一量值,每個(gè)國(guó)家都設(shè)有專門的計(jì)量機(jī)構(gòu)進(jìn)行計(jì)量研究、量值傳遞和溯源管理、研究和發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。為使全球科技工作者能快速、準(zhǔn)確地了解和查詢到國(guó)際范圍內(nèi)最新最全的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在世界范圍內(nèi)的廣泛應(yīng)用與推廣,實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的信息服務(wù)和國(guó)際合作與交流,7個(gè)國(guó)家率先建立了國(guó)際有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)據(jù)庫– COMAR。
20世紀(jì)70年代末,法國(guó)國(guó)家度量衡學(xué)實(shí)驗(yàn)室 (Laboratoire National d'Essais, LNE) 開發(fā)出一套計(jì)算機(jī)索引編碼系統(tǒng) (COde d'Indexation des MAtériaux de Référence),簡(jiǎn)稱 COMAR,用于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行統(tǒng)一編碼,促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息系統(tǒng)的國(guó)際化。20世紀(jì)80年代,在法國(guó)國(guó)家度量衡學(xué)實(shí)驗(yàn)室、英國(guó)國(guó)家物理實(shí)驗(yàn)所(The National Physical Laboratory, NPL) 和德國(guó)國(guó)家材料研究及測(cè)試研究所 (Federal Institute for Material Research and Testing, BAM) 的合作下,COMAR不斷擴(kuò)張信息系統(tǒng),收錄了近3000種有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。1990年5月,這一合作信息系統(tǒng)在法國(guó)國(guó)家度量衡學(xué)實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院 ( National Institute of Standards and Technology, NIST)、英國(guó)政府化學(xué)家實(shí)驗(yàn)室 (Laboratory of the Government Chemist, LGC)、德國(guó)國(guó)家材料研究及測(cè)試研究所、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心 (National Research Centre for Certified Reference Materials, NRCCRM)、日本國(guó)際貿(mào)易和工業(yè)檢驗(yàn)所 (International Trade and Industry Inspection Institute, ITIII)、前蘇聯(lián)全蘇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究所 (Ural Scientific Research Institute for Metrology, Soviet, UNIIMSO) 等7個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)驗(yàn)機(jī)構(gòu)組成的成員國(guó)達(dá)成協(xié)議,簽署了一份合作協(xié)議,建立國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息庫,并下設(shè)秘書處,正常維護(hù)運(yùn)行信息庫。
此信息庫在20世紀(jì)90年代由法國(guó)國(guó)家度量衡學(xué)實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)維護(hù)運(yùn)行,1998年之后交由德國(guó)國(guó)家材料研究及測(cè)試研究所負(fù)責(zé)管理。迄今為止,COMAR數(shù)據(jù)庫共收集CRM7265種,成員國(guó)由最初的7個(gè)國(guó)家發(fā)展為25個(gè)國(guó)家及國(guó)際組織的196家CRM提供者,按照鋼鐵、有色金屬、無機(jī)、有機(jī)、物理和技術(shù)特性、生物和臨床、生活質(zhì)量、工業(yè)等將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分為8類。在新版 COMAR 的查詢結(jié)果中,還附有部分標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制報(bào)告。由于歐美對(duì)信息的公開和共享很重視,因此使所有的COMAR使用者都可以直接從中受益。
2. 我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息庫
近年來,隨著我國(guó)科技實(shí)力的增強(qiáng)和檢測(cè)水平的提高,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)需求增長(zhǎng)迅速,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制單位已達(dá)200多家,分布于28個(gè)省、直轄市、自治區(qū)。由于研制單位分散,沒有集中的信息發(fā)布渠道,隨著標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)品種的增多,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用戶在挑選和獲取相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時(shí),面臨著選擇品種困難,無法便捷獲取所有所需標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的情況。尤其是進(jìn)入21世紀(jì)以來,我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)量增長(zhǎng)迅猛,復(fù)制頻率較高,每批次的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)量值變化較大,使用范圍很廣;同時(shí)由于COMAR中只存儲(chǔ)有我國(guó)一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的信息,信息更新需要一定的周期,所有信息均為英文表示,對(duì)我國(guó)用戶來講,COMAR 信息庫在語言、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)選用方面存在使用受限的情況。
因此,為了在全社會(huì)范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息的資源共享并最大限度地為社會(huì)的生產(chǎn)和生活服務(wù),國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息庫的建設(shè)于2004年啟動(dòng),結(jié)合當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展制定了《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源共性描述規(guī)范》。該規(guī)范統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源共性信息和描述項(xiàng)目,定義了描述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息的38個(gè)信息項(xiàng),包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的中英文名稱、類別、特征形態(tài)、基體、規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)值、不確定度、主要分析方法、保存條件、實(shí)物照片、證書、研制人等與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用和研制的相關(guān)信息。以該技術(shù)規(guī)范為依據(jù),以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)字化加工程序?yàn)闃?biāo)準(zhǔn),對(duì)我國(guó)的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源進(jìn)行了系統(tǒng)、科學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)化整理與數(shù)字化加工。
目前已建立起集標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)物質(zhì)信息查詢、應(yīng)用宣傳、政策法規(guī)與應(yīng)用技術(shù)咨詢、需求與研制技術(shù)交流為一體的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)信息共享平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了近萬種國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源的信息共享,建立了設(shè)施功能完善、動(dòng)態(tài)信息化管理的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)實(shí)物庫。
3. 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)現(xiàn)狀
我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究起步較晚,1955年我國(guó)成立中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院 (以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)計(jì)量院”),根據(jù)國(guó)際計(jì)量科學(xué)前沿,開展計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的國(guó)際量值比對(duì),實(shí)現(xiàn)國(guó)際等效。1987年,國(guó)家計(jì)量局根據(jù)《中華人民共和國(guó)計(jì)量法實(shí)施細(xì)則》中對(duì)“計(jì)量器具”的定義,制訂了我國(guó)的《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)管理辦法》,標(biāo)志著標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)納入了依法管理的計(jì)量器具范圍。此后還相繼頒布了《中華人民共和國(guó)依法管理的計(jì)量器具目錄》、《制備標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)辦理許可證的具體規(guī)定》等法規(guī),以及《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)常用術(shù)語》、《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書編寫規(guī)則》、《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制(生產(chǎn))機(jī)構(gòu)通用要求》等規(guī)范性文件,為我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研究提供了技術(shù)支持和規(guī)范要求。
近年來中國(guó)計(jì)量院及眾多國(guó)家科研機(jī)構(gòu)開展了大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制工作,圍繞食品、環(huán)境、臨床、能源等領(lǐng)域研發(fā)多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),填補(bǔ)了這些領(lǐng)域的空白。2004年國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源信息共享的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源共享平臺(tái)成立,在線可查詢、購買近萬種國(guó)家有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。
除了國(guó)家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)專業(yè)研究機(jī)構(gòu)以外,民營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量只有寥寥數(shù)家。截至2020年底,獲得CNAS-CL04標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品生產(chǎn)者認(rèn)可的單位有24家,其中民營(yíng)企業(yè)6家,為市場(chǎng)的需求生產(chǎn)出大量的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),也涌現(xiàn)出技術(shù)力量出眾、產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良、受到市場(chǎng)廣泛認(rèn)可的民營(yíng)企業(yè)。但是由于我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)企業(yè)的整體管理水平和技術(shù)力量比較薄弱,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量參差不齊,造成國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在市場(chǎng)認(rèn)可度低下的局面。
4. 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)發(fā)展中存在的問題
盡管我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)發(fā)展取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步,整體系統(tǒng)性、計(jì)劃性和前瞻性仍不足,導(dǎo)致目前我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的數(shù)量雖然較多,但品種不全、門類欠缺、結(jié)構(gòu)不合理。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)主要集中在鋼鐵、無機(jī)、工業(yè)材料等領(lǐng)域,在有機(jī)、生物、臨床以及新材料、新能源等一些重要發(fā)展領(lǐng)域內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)則相對(duì)比較缺乏。相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研制相對(duì)滯后,不少產(chǎn)品不得不依靠進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)滿足實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)要求。由于這些進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的生產(chǎn)者管理水平和技術(shù)能力不同,產(chǎn)品質(zhì)量和量值準(zhǔn)確性也不完美,還不乏國(guó)外試劑公司被當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)公司的情況,難以確保我國(guó)測(cè)量結(jié)果的有效性和一致性。
而且我國(guó)現(xiàn)有200多家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者,包含中國(guó)計(jì)量院在內(nèi)一部分國(guó)家科研機(jī)構(gòu)和獲得了標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者資質(zhì)認(rèn)可民營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者,在管理體制上的不協(xié)調(diào)導(dǎo)致重復(fù)性研究,造成人力財(cái)力資源的浪費(fèi)。另外,標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用者在日常工作過程中沒有嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書上的要求貯存、使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),人為導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差,因此需加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用和管理的培訓(xùn)力度。
除此之外還出現(xiàn)國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)低價(jià)競(jìng)爭(zhēng)市場(chǎng)份額導(dǎo)致利潤(rùn)下降,生產(chǎn)廠家沒有更多的資金投入產(chǎn)品研發(fā)和高技術(shù)人才的培養(yǎng)的問題,極大地限制了我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的長(zhǎng)期發(fā)展和創(chuàng)新。
5. 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)市場(chǎng)趨勢(shì)與展望
縱觀標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)市場(chǎng),歐美國(guó)家由于發(fā)展和市場(chǎng)化較早,已經(jīng)形成了比較成熟和固化的行業(yè)狀況,新產(chǎn)品需求增長(zhǎng)較低,企業(yè)兼并重組多于新公司的建立,類似通過資本運(yùn)作收購目標(biāo)企業(yè)實(shí)現(xiàn)擴(kuò)張的案例將繼續(xù)增加。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)仍處于快速發(fā)展的階段,在今后相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)新的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者和國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)量還將繼續(xù)增加,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。
在產(chǎn)品方面,伴隨著工業(yè)化的發(fā)展和人類更高生活水平的要求,必然產(chǎn)生更多新的產(chǎn)品及污染物,導(dǎo)致檢測(cè)項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)尤其是有機(jī)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)數(shù)量的增加。隨著高端質(zhì)譜儀器的發(fā)展及其在檢測(cè)行業(yè)的普及,高通量靶向與非靶向質(zhì)譜篩查將越來越多。為提高檢測(cè)效率、降低檢測(cè)成本,越來越多的多組分混合標(biāo)準(zhǔn)溶液、多組分純品混合物的使用將成為趨勢(shì)。食品、環(huán)境、醫(yī)藥和臨床檢測(cè)對(duì)目標(biāo)物或有害殘留物的痕量和超痕量檢測(cè)的需求越來越多,因此,市場(chǎng)對(duì)新型標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的需求也將日益增加。
國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)特別是有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的研發(fā)仍然會(huì)長(zhǎng)期保持以國(guó)家科研機(jī)構(gòu)為主,民營(yíng)企業(yè)為輔的格局,但是民營(yíng)企業(yè)將會(huì)發(fā)揮越來越大的輔助作用。本土標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)生產(chǎn)者將會(huì)繼續(xù)學(xué)習(xí)和借鑒歐美等國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),加強(qiáng)專業(yè)隊(duì)伍的建設(shè),持續(xù)增加研發(fā)投入,提高自主創(chuàng)新能力,從而整體提高我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量,形成國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)逐步替代進(jìn)口的趨勢(shì)。
撰稿人:天津阿爾塔科技有限公司 楊立鳳、黃海娟