中國(guó)實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)的發(fā)展

*，超速離心機(jī)是生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)、生物工程、生物制藥等行業(yè)的科研與生產(chǎn)中的*設(shè)備。我國(guó)有關(guān)部門歷來很重視離心機(jī)的發(fā)展，超速離心機(jī)曾經(jīng)是國(guó)家科委統(tǒng)管的23項(xiàng)大型科學(xué)儀器之一，曾2次納入國(guó)家科技攻關(guān)。而前幾年盧嘉錫等20位院士給國(guó)務(wù)院的“關(guān)于振興我國(guó)儀器儀表工業(yè)的建議”中所列60項(xiàng)中第30項(xiàng)為超速離心機(jī)。2004年7月由科技部與商務(wù)部聯(lián)合編制的“鼓勵(lì)外商投資高新技術(shù)產(chǎn)品目錄”中專門列出“超速高速離心機(jī)（10000r/min以上）”項(xiàng)目。

　　我國(guó)在離心機(jī)研究開發(fā)上的經(jīng)費(fèi)與人力累積總和為世界*，出現(xiàn)過一些*的創(chuàng)新成果。

　　1.1958~1966年期間

　　中國(guó)超速離心機(jī)的研制始于1958年。有三個(gè)研究小組，其一是施履吉院士，他剛從美國(guó)回來在剛籌建的中國(guó)科學(xué)院生物物理研究所開始了微型超速離心機(jī)的研制工作，當(dāng)時(shí)的離心機(jī)動(dòng)力是壓縮空氣。1963年他在籌建中的中國(guó)科學(xué)院北京生物實(shí)驗(yàn)中心帶著筆者等剛畢業(yè)的大學(xué)生首先進(jìn)行高速離心機(jī)的研究。根據(jù)施從美國(guó)帶回的一張照片，在天津醫(yī)療器械修理廠設(shè)計(jì)、加工，一次試車成功。該機(jī)帶6*40ml鋁合金轉(zhuǎn)子，zui高轉(zhuǎn)速10000r/min，是我國(guó)*臺(tái)實(shí)用高速離心機(jī)，后無償推廣到北京醫(yī)用離心機(jī)廠生產(chǎn)，并作為重要軍用物資支援過“抗美援越”戰(zhàn)場(chǎng)。

　    第二是北京的中國(guó)科技大學(xué)機(jī)械系主任鄭平教授的研究成果，其動(dòng)力也是壓縮空氣，但與施院士方案不同的是驅(qū)動(dòng)部采用機(jī)械行業(yè)的高速風(fēng)動(dòng)磨頭的改形，做過一些初步的實(shí)驗(yàn)。

    　第三家是北京市機(jī)械研究所，由劉爾鷹負(fù)責(zé)。他們的方案與施的方案類似，制造了樣機(jī)并安裝在地下實(shí)驗(yàn)室里。

　    以上3家，不久因非技術(shù)原因超速離心機(jī)的研究工作就中斷了。

　　2.離心機(jī)研發(fā)的黃金時(shí)期——1974年~20世紀(jì)80年代初

　　1974年底在中國(guó)*次研制成功全部用國(guó)產(chǎn)元件材料的zui高轉(zhuǎn)速60000r/min（zui大離心加速度300000g）的超速離心機(jī)初樣。它的驅(qū)動(dòng)部分是高速電機(jī)一齒輪箱，該機(jī)由驅(qū)動(dòng)部分、離心腔、真空系統(tǒng)、冷凍系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)組成。20世紀(jì)70年代后期至80年代初期，我國(guó)先后有7家生產(chǎn)廠家從事過此類超速離心機(jī)的試制，但因技術(shù)上與非技術(shù)上的原因沒有形成生產(chǎn)能力，但對(duì)這些企業(yè)后來制造高速與低速離心機(jī)打下了較扎實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　緊接著生物物理研究所接受中國(guó)科學(xué)院與原一機(jī)部聯(lián)合下達(dá)的60000r/min超速離心機(jī)的研制任務(wù)。由上級(jí)安排與北京醫(yī)療儀器修理廠（后改名為北京醫(yī)用離心機(jī)廠）合作進(jìn)行試制，目的在產(chǎn)業(yè)化。

　　超速離心機(jī)主機(jī)研制成功了，但其配套的轉(zhuǎn)子安全性尚不能確定，因?yàn)楫?dāng)時(shí)我們所用的一切材料是國(guó)產(chǎn)的，簡(jiǎn)單的仿制保證不了其安全性。為了解決這一問題，1979年11月7日中國(guó)*個(gè)超速離心轉(zhuǎn)子破壞實(shí)驗(yàn)成功，8*10ml鋁合金轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)在每分鐘80000多轉(zhuǎn)時(shí)“爆炸”，通過轉(zhuǎn)子破壞時(shí)的變形行為和極限轉(zhuǎn)速，確定其安全系數(shù)。第二年獲得了6種高速冷凍離心機(jī)轉(zhuǎn)子和2種超速離心機(jī)轉(zhuǎn)子的安全數(shù)據(jù)，開發(fā)出高速冷凍離心機(jī)。該機(jī)是我國(guó)*的具有實(shí)驗(yàn)安全數(shù)據(jù)的高速冷凍離心機(jī)。地方政府還專門成立了圖們市離心機(jī)廠。用這些數(shù)據(jù)的高速冷凍離心機(jī)轉(zhuǎn)子從未發(fā)生過轉(zhuǎn)子安全事故。

　　1980年經(jīng)中國(guó)科學(xué)院的介紹與原六機(jī)部萬縣455廠合作推廣60000r/min超速離心機(jī)，生產(chǎn)出10多臺(tái)。因當(dāng)時(shí)的國(guó)產(chǎn)元器件質(zhì)量不過關(guān)，沒能在生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室真正使用，后由廠方改裝成過速實(shí)驗(yàn)裝置，很受用戶歡迎。

　　20世紀(jì)80年代初，湖南湘儀離心機(jī)從日本TOMY公司引進(jìn)高速冷凍離心機(jī)制造技術(shù)。引進(jìn)初期，除轉(zhuǎn)子是按照日方圖紙加工生產(chǎn)之外，基本上屬于散裝件組裝。由于是外資合作的離心機(jī)牌子，銷路相當(dāng)好。

　　中國(guó)科學(xué)院上海冶金研究所曾進(jìn)行國(guó)30000r/min超速離心機(jī)的試制，用于半導(dǎo)體器械的機(jī)械強(qiáng)度試驗(yàn)。上海醫(yī)用分析儀器廠在20世紀(jì)70年代曾進(jìn)行過40000r/min超速離心機(jī)的試制，沒成功。中國(guó)科學(xué)院上海生物化學(xué)研究所進(jìn)行過高速冷凍離心機(jī)等幾種離心機(jī)的研制，成果大部分轉(zhuǎn)讓到附近的小廠。

　    上海市離心機(jī)械研究所制造過50000r/min超速離心機(jī)，但沒能在用戶中實(shí)際使用。該所曾與美國(guó)Beckman公司合作對(duì)高速冷凍離心機(jī)與低速大容量冷凍離心機(jī)進(jìn)行散裝件組裝，成果大部分裝讓到附近的小廠。

 　　 上海市安亭鎮(zhèn)的安亭科學(xué)儀器廠是離心機(jī)行業(yè)zui早的民營(yíng)企業(yè)，始于20世紀(jì)80年代初。該廠技術(shù)力量比驕傲薄弱，其產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)也比其他廠的產(chǎn)品稍低，但由于經(jīng)營(yíng)模式比正規(guī)國(guó)有企業(yè)靈活，10多年曾經(jīng)銷一直很好。

　   在這期間，國(guó)家科委、中國(guó)科學(xué)院、原一機(jī)部?jī)x表總局、船舶工業(yè)部、北京市、上海市、吉林省等各級(jí)政府無償撥款投入約1500萬元資金和約60名工程師從事離心機(jī)的研究與開發(fā)，在上研發(fā)投入規(guī)模zui大。

　　3.市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的巨大影響和推動(dòng)改革開發(fā)以來，隨著資金撥款逐漸減少，圖們、武漢、長(zhǎng)沙和北京廠先后破產(chǎn)，轉(zhuǎn)賣或倒閉。長(zhǎng)沙廠倒閉后，由原廠的一些職工合伙辦起離心機(jī)公司，約10家小公司，北京則有3家都是一個(gè)原廠分出來的，因此，產(chǎn)品的品種與設(shè)計(jì)都類似，他們之間的競(jìng)爭(zhēng)極其激烈，而這種競(jìng)爭(zhēng)又促進(jìn)了離心機(jī)行業(yè)的發(fā)展。經(jīng)過近10年的發(fā)展，一些新的品種開發(fā)出來，原有的機(jī)器品質(zhì)和性能也更加完善。

　　在完成“國(guó)家‘九五’科技攻關(guān)計(jì)劃”的“高速離心機(jī)的研制與開發(fā)”專題當(dāng)中，國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)了變頻電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)并智能化的離心機(jī)，大道當(dāng)時(shí)先進(jìn)水平，但由于種種原因沒能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前，離心機(jī)仍然靠進(jìn)口。