淺談標準物質(zhì)的研究與發(fā)展

【摘要】 本文介紹了標準物質(zhì)的研究現(xiàn)狀，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)中可以發(fā)現(xiàn)，近年來我國標準物質(zhì)數(shù)量增長迅速，標準物質(zhì)的研發(fā)態(tài)勢發(fā)展迅猛，但我國標準物質(zhì)發(fā)展并不均衡，同時還指出了我國標準物質(zhì)研究中所面臨的問題以及未來發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】 標準物質(zhì);研究;發(fā)展

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.007

On the Research and Development of Reference Materials

Abstract： This paper introduces the research status of reference materials. From the statistical data，it can be found that in recent years，the number of reference materials in China has grown rapidly，and the research and development trend of reference materials has developed rapidly，but the development of reference materials in China is not balanced. At the same time，it also points out the problems faced in the research of reference materials in China and the future development trend.

Key words： reference material;research;development

JIANG Yang-hai

（Liaoning Inspection，Examination & Certification Centre，Shenyang 110036，China）

1 標準物質(zhì)的研究現(xiàn)狀

計量是實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的活動。它發(fā)端于測量，但高于普通測量，而面向所有測量領(lǐng)域，又有立法要求，對測量具有指導(dǎo)、監(jiān)督、保證作用。標準物質(zhì)作為開展測量儀器校準、測量方法評價確認、測量過程質(zhì)量控制等的重要工具，隨著全世界對檢測結(jié)果可靠性與可比性的不斷追求，正得到越來越廣泛的應(yīng)用[1]。在ISO/REMCO量值溯源體系圖中，標準物質(zhì)有3個層次：基準標準物質(zhì)→有證標準物質(zhì)→標準物質(zhì)（如圖1）。在我們?nèi)粘Ｍㄓ脤藴饰镔|(zhì)分為一級標準物質(zhì)、二級標準物質(zhì)、標準樣品（GSB）、行業(yè)標準樣品、質(zhì)控樣品。標準樣品的定義僅在于中國，國際上沒有此種劃分，一級和二級標準物質(zhì)均符合“有證標準物質(zhì)”的定義，其編號由國家質(zhì)檢總局統(tǒng)一指定、頒發(fā)，按國家頒布的計量法進行管理。

近年來，由于國家科技項目和社會發(fā)展對量值準確以及可比性的需求，標準物質(zhì)數(shù)量一直處于井噴式發(fā)展[2]，由2000年2000余種增加到2016年的10250種。2006年后，標準物質(zhì)進入高增長階段[3]。2001年至2016年16年間標準物質(zhì)增長情況見表1。從表1和圖2數(shù)據(jù)可以看出，我國有證標準物質(zhì)數(shù)量在過去15年中增長迅速，一級標準物質(zhì)保持平穩(wěn)增長，二級標準物質(zhì)數(shù)量則跨越式地增長，2006年是二級標準物質(zhì)的開啟跨越式發(fā)展的轉(zhuǎn)折年。標準物質(zhì)的發(fā)展側(cè)面反映出我國經(jīng)濟和科技的快速發(fā)展，隨著經(jīng)濟社會和貿(mào)易的發(fā)展，提出對標準物質(zhì)的需求，增加科研經(jīng)費的基礎(chǔ)上，標準物質(zhì)的研發(fā)有了迅猛發(fā)展態(tài)勢。

依據(jù)標準物質(zhì)的屬性和應(yīng)用領(lǐng)域，可劃分為臨床化學(xué)分析與藥物成分分析標準物質(zhì)、環(huán)境化學(xué)分析標準物質(zhì)、物理特性與物理化學(xué)特性測量標準物質(zhì)、地質(zhì)礦產(chǎn)成分分析標準物質(zhì)、鋼鐵成分分析標準物質(zhì)、有色金屬及金屬中氣體成分分析標準物質(zhì)、核材料成分分析與放射性測量標準物質(zhì)、化工產(chǎn)品成分分析標準物質(zhì)、食品成分分析標準物質(zhì)、建材成分分析標準物質(zhì)、煤炭石油成分分析和物理特性測量標準物質(zhì)、工程技術(shù)特性測量標準物質(zhì)和高分子材料特性測量標準物質(zhì)共計十三大類。圖3是我國有證標準物質(zhì)的統(tǒng)計結(jié)果[4]。

由此圖3可以看出我國標準物質(zhì)發(fā)展并不均衡，標準物質(zhì)主要集中在環(huán)境和化工產(chǎn)品領(lǐng)域，且在這兩個領(lǐng)域中，二級標準物質(zhì)的數(shù)量遠大于一級標準物質(zhì)。由于我國對環(huán)保的重視以及化工工業(yè)的快速發(fā)展，近年來環(huán)境與化工領(lǐng)域依然是投入的重點。在地質(zhì)、有色和和材料三個領(lǐng)域一級標準物質(zhì)的優(yōu)勢明顯。由表2可以看出，2009-2015年間臨床化學(xué)分析與藥品成分分析標準物質(zhì)增長速率較快，占總數(shù)的18.83%。建材成分分析標準物質(zhì)和高分子材料特性測量標準物質(zhì)在7年間新增數(shù)量為0?？梢娫谛虏牧项I(lǐng)域等高新領(lǐng)域，標準物質(zhì)的研制相對滯后。

2 標準物質(zhì)的研究面臨的問題

與國際其他發(fā)達國家的標準物質(zhì)數(shù)量和分布領(lǐng)域領(lǐng)域相比，我國在標準物質(zhì)研制取得大跨步進展的同時也存在一些問題。

第一，標準物質(zhì)數(shù)量眾多，但存在新品種少，標準物質(zhì)類型領(lǐng)域分布不均勻，重復(fù)研制現(xiàn)象多。中國計量院已將研發(fā)重點集中在一級標準物質(zhì)，使其在標準物質(zhì)溯源體系上的地位更加契合[5]。由國家和省市級科技項目支撐的標準物質(zhì)研制工作應(yīng)遵循整體布局原則，地方國家機構(gòu)研制重點應(yīng)放在地方產(chǎn)業(yè)特色以及填補空白二級標準物質(zhì)上。民間資本會因市場需求自發(fā)調(diào)整研制戰(zhàn)略。

第二，標準物質(zhì)來源復(fù)雜，溯源性難以保證。解決此類問題應(yīng)從管理方面進行規(guī)范，完善質(zhì)量控制體系，提高標準物質(zhì)生產(chǎn)單位的質(zhì)量意識;針對同類型標準物質(zhì)，各個研制單位應(yīng)進行有效的交流與比對。

第三，生產(chǎn)標準物質(zhì)的單位雖多，但規(guī)模完備的不多，導(dǎo)致一些標準物質(zhì)由于復(fù)制難度大，經(jīng)費人員銷售渠道等問題出現(xiàn)斷供情況。針對此類問題應(yīng)有效完善標準物質(zhì)管理，針對復(fù)制難度大或是填補空白的標準物質(zhì)，研制單位內(nèi)部必須形成有效的研制報告和管理文件，為后續(xù)再生產(chǎn)提供有效保障。

第四，基體標準物質(zhì)較少，特征量值覆蓋不全面，不能滿足行業(yè)檢測需求。市場需求量小、應(yīng)用范圍窄、研制難度大是引起以上問題的重要原因。

3 我國標準物質(zhì)的發(fā)展趨勢

隨著檢測技術(shù)快速發(fā)展，檢測特征量的多元化和復(fù)雜化，對檢測手段和儀器提出了更高的要求，也因此為標準物質(zhì)的研發(fā)提出了更多的要求和挑戰(zhàn)。通常體現(xiàn)在從常量、微量分析到微粒分析，從總體分析到微區(qū)、表面、逐層分析，從宏觀到微觀結(jié)構(gòu)分析，從組成到形態(tài)分析，從靜態(tài)到快速反應(yīng)追蹤分析，從破壞試樣分析到無損分析，從離線到在線分析，從簡單體系分析到復(fù)雜體系分析[6]。

在國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020年）《簡稱綱要》中第九項第3條“加強科技基礎(chǔ)條件平臺建設(shè)”中明確指出：“發(fā)展國家標準、計量和檢測技術(shù)體系。研究制定高精確度和高穩(wěn)定性的計量基標準和標準物質(zhì)體系”。《計量發(fā)展規(guī)劃（2013-2020）》強調(diào)“開展基礎(chǔ)前沿標準物質(zhì)研究，擴大國家標準物質(zhì)覆蓋面，填補國家標準物質(zhì)體系的缺項和不足。加強標準物質(zhì)定值、分離純化、制備、保存等相關(guān)技術(shù)、方法研究，提高技術(shù)指標。加快標準物質(zhì)研制，提高質(zhì)量和數(shù)量，滿足食品安全、生物、環(huán)保等領(lǐng)域和新興產(chǎn)業(yè)檢測技術(shù)配套和支撐需求。完善標準物質(zhì)量傳溯源體系，保證檢測、監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果的溯源性、可比性和有效性?！苯Y(jié)合國家發(fā)展綱要，參照對比國外發(fā)達國家研發(fā)重點如表3，我國標準物質(zhì)重點發(fā)展方向向食品安全領(lǐng)域（如有機、形態(tài)、持久性和輻射等方面）、臨床檢驗（重大疾病早期預(yù)警和診斷）、生物科學(xué)（如基因核酸等）、環(huán)保領(lǐng)域（國家重大關(guān)切問題）以及材料科學(xué)領(lǐng)域（石油、煤炭生物燃料等）方向轉(zhuǎn)化。

【參考文獻】

[1] 標準物質(zhì)的研制、管理與應(yīng)用[M]，北京：中國計量出版社，2010.

[2] 韓永志，標準物質(zhì)定值原則和統(tǒng)計學(xué)原理[M].北京：中國計量出版社，2011.

[3] 汪斌，盧曉華，孟凡敏.2001年以來我國標準物質(zhì)發(fā)展狀況概述[J].中國計量，2009（9）：71-72.

[4] 張慶合，盧曉華，闞瑩等.化學(xué)測量相關(guān)領(lǐng)域標準物質(zhì)現(xiàn)狀與趨勢[J].化學(xué)試劑，2013（10）：865-870.

[5] 盧曉華，李紅梅，郭敬.標準物質(zhì)領(lǐng)域總體發(fā)展趨勢[J].中國計量，2010（7）：75-76.

[6] 盧曉華，汪斌，郭敬，等.2015-2016國家有證標準物質(zhì)資源發(fā)展分析[J].中國計量，2017（3）：82-85.

【作者簡介】

姜洋海（1964-），男，碩士，研究方向為質(zhì)量管理與計量。