顆粒無小事，大約有70%的工業產品都與顆粒有關，而粒度、粒度分布以及粒形檢測作為顆粒檢測重要的分支，歷來都是產學研界關注的焦點，相關儀器也應運而生。最近十余年，國內粒度檢測類儀器不斷推陳出新，行業熱鬧非凡。

而有個人，他兼具粒度檢測行業學者和企業家雙重身份，作為企業家，他生產的儀器與進口激光粒度儀分庭禮抗；而作為學者，他的研究成果在行業內被高度關注。

他就是張福根博士，他讓我們看到，一個學者兼企業家的堅韌與追求；中國的高端儀器在30年里的進步與超越；中國實現復興夢的底蘊與基礎。

應創業之潮下海，“要制造出世界領先的科學儀器”

1987年的北京，天空像藍寶石一樣晴朗，中關村的“電子一條街”人潮洶涌，彼時正在天津大學攻讀光學工程專業博士的張福根第一次來到這里時，如同其他剛步入社會的青年一樣，激動得熱血沸騰。

上世紀80年代，受美國波士頓 128 號公路以及硅谷的影響，在北京中關村，一批批科技人員“下海” ，以四通、信通、京海、科海聯想等為代表的一大批民營科技公司先后成立，中關村“電子一條街”初具規模。

美國硅谷的創業故事在這里被廣泛宣傳。為了購買實驗所需的光學和電子元件，經常往中關村跑的張福根，也被這種氛圍感染，一個個科技公司崛起，硬生生地勾動著他躁動不安的心。

張福根與激光粒度儀的緣分始于在天津大學讀博時投師我國著名光學專家張以謨教授門下。他修的是光學工程，主攻的方向是電子散斑干涉，相關產品可用于材料應變、缺陷以及無損探傷的探測。

博士畢業后，張福根留在天津大學當老師，但當時他的月薪只有129塊。張福根是農村出身，家里條件比較苦。有一次他父親患病，家里連住院的100元費用都拿不出。“我希望能多賺點錢，改變這種艱難窘迫的境況。”

在博士期間，張福根發現大學的科研成果真正投入生產應用的并不多。“很多有實用價值的成果，成果鑒定后就束之高閣，沒有得到產業化。我覺得挺可惜的。”天津大學的激光粒度儀項目就是這樣一個例子，1987年通過了科技部的技術鑒定，實用化的樣機已經被研發出來。而當時進口激光粒度儀價格高昂，天津大學的內燃機研究所購買一臺就花了40萬元，這在當時是個天文數字。這個情況深深刺激了張福根。

雖然是一名科研人員，但張福根身上有一種身體力行、勇往直前的性格，“我想改善家里人的生活，我想讓好的科研產業化，想造出世界先進的科學儀器。”他用行動實現了他這些愿望。

“要制造出世界領先的科學儀器。這對有些人來說是一句大話，對我來說則是畢生為之奮斗的事業，而激光粒度儀就是我選擇的具體產品。”還在研究生時期，他就想好了未來公司的名稱，叫“歐美克”。這是光學（Optics）、機械（Mechanics）、電子（Electronics）和計算機（Computer）的英文縮寫OMEC的英譯，中文蘊含著“超歐克美”的雄心。為了尋找投資，他在天津托各路朋友，接洽“有錢人”，未果。1990年，張福根果斷放棄了體面的大學教師工作，來到了珠海經濟特區，繼續尋找投資人。

時至今日，已成為業內舉足輕重的前輩的張福根，對于當時創業初期的困難，只輕描淡寫地幾句帶過。但從“寫過不下十份可行性報告，都是手抄的”“到了1993年才終于成立歐美克科技有限公司”這些字眼，可以看出激光粒度儀產業化道路的艱難。

度過困難期后，歐美克迅速成長為業內的一面旗幟。2010年，歐美克公司轉讓給思百吉公司（英國馬爾文儀器的母公司）時，已是全世界銷量最大的粒度儀公司。

迄今為止，張福根已在粒度檢測行業里前行了三十年，三十年的風起云涌，我們聽得入神，可那也只是一個過去的精彩故事。對張福根而言，歲月里有榮光也有挫折，但信念猶在，壯心不已。

撥開重重迷霧，找尋激光粒度儀測試異常的“真兇”

盡管成了企業家，但張福根對科研的熱情絲毫不減，他一直游走于企業家和學者兩條小徑之間，辦公室墻壁上的愛因斯坦畫像也在提醒人們，這是一位真正熱愛科學，追求真理之人。

作為歐美克公司的創始人，張福根對粒度檢測行業有著深刻的了解，而在歐美克轉讓后，給馬爾文儀器有限公司做顧問的經歷也消除了他對國外儀器的神秘感。

目前，市面上的粒度儀有動態光散射納米粒度儀，激光粒度儀，電阻法顆粒計數器和圖像粒度儀等，目前應用最廣泛的是激光粒度儀。它標稱能實現20納米到3500微米顆粒的全覆蓋，能測量各種粒徑的固體粉末、漿料、乳液、氣泡、噴霧中的顆粒，涉及化學、制藥、食品、新能源、建材、動力等工業領域并發揮著越來越大的作用。

由于光的波動性，光通過小孔（或者遇到“顆粒”）會發生衍射，明暗相間的條紋衍射圖樣，條紋間距隨小孔尺寸的減少而變大。大約有84%的光能量集中在中央亮斑，其余16%的光能量分布在各級明環上。衍射圖樣的中心區域有最大的亮斑，稱為愛里斑。激光粒度儀就是建立在“顆粒越大，散射光斑（愛里斑）越小”這一物理現象之上的。這一現象使得愛里斑的尺寸與顆粒大小呈現一一對應關系。

盡管第一臺激光粒度儀誕生至今已有40多年，業內普遍認為，激光粒度儀的物理理論已經相當成熟,但是長期以來，檢測人員發現時而會有異常結果出現。國外更高端的激光粒度儀也毫不例外地遇到同樣的問題。

張福根對此一直耿耿于懷。2011年，離開了歐美克后，他受聘天津大學兼職教授，指導博士和碩士研究生開展光散射理論基礎研究，并帶領學生一起研究粒度儀行業一直懸而未決的難題。

經過深入研究，張福根他們發現，實際上并不是所有粒徑都是顆粒越小愛里斑越大，有時候也會有顆粒越小愛里斑也越小的現象，他們把它稱為愛里斑反常現象（ACAD）。

在出現ACDC現象的粒徑區域，激光粒度儀的測量就面臨著同一尺寸的散射光斑對應2-3種不同粒徑的情況，這種反常變化正是導致測試結果異常的“真兇”。

張福根自豪地說：“（ACAD現象）由我們最先發現并且系統研究的，除了我們以外，其他同行都沒有從根本上解決這個問題。”

這個發現公布后，在學術界引起高度關注。一直以來，激光粒度儀的測量結果比較駁雜，難以交叉對比。不同激光粒度儀測試結果不一樣，更是成為長期困擾粉體檢測人員的老大難問題。目前國外流行的儀器也注意到儀器存在缺陷，為了彌補這個缺陷，就對結果進行一定修飾，人為地在顆粒的折射率上給它加上虛部，也就是一個吸收系數，但不同設備商之間的修飾方法不同，就會導致結果存在差異。

張福根他們的研究成果，從根本上找到了造成愛里斑反常現象的機理，并且研發出統一的反演算法，提出獨特的有針對性的技術方案解決，從而保證了測量數據的真實性。

這是粒度儀發展史上值得記載的一筆，推動了整個顆粒行業的技術進步。

除了愛里斑反常現象，張福根還帶領學生解決了全反射的盲區問題，回答了激光粒度儀測量上限的問題等等。

從大學老師到成功企業家再到業內具有影響力的前輩，張福根正在努力攀爬更多的高峰，站在山頂上，他看到無邊無際的天地，同時，也有越來越多的人在他的指引下，走出迷霧。

再度重出江湖，以真理解決行業痛點問題

2018年，張福根參加了4月5-6日英國倫敦舉行的ISO/TC24/SC4國際年會，并在會議上作學術報告。

這個國際標準化會議并非學術會議，張福根所面對的也并非都是業界學者，代表們更多代表的是企業，他們關心的是企業利益。他們對本領域的重大理論發現似乎沒有更多的興趣，他們更注重各自的話語權。

這從側面反映出中國激光粒度儀國際化的艱難。這也是張福根重出江湖，再創立珠海真理光學儀器有限公司的初衷。

彼時，進口儀器在中國市場占有率很高，中國用戶普遍對其有一種迷信的心理，總覺得國外儀器的結果是對的。而國外激光粒度儀發展了幾十年，用戶在研發過程或者生產過程中形成了長期的數據積累，一旦換一個儀器，與歷史數據對應不上，就可能保證不了后面生產的連續性。因此用戶對于新的理論也興趣不大。

處事嚴謹、精益求精的張福根決定為此再次出山，“我們不僅要指出這個問題，更重要的是我們要為用戶解決控制或解決這些問題。”

2015年，張福根教授成為真理光學的掌舵人，帶著他團隊新研發的LT3600激光粒度儀回來了。這款儀器的綜合性能完全可媲美國外進口產品，甚至超越了他們，它包含了多項突破性技術成果，直指目前所謂國外先進粒度儀的痛點。“我們一開始就將自己定位成一個國際領先品牌。”

新公司名字也很有意味，真理光學，“科學真理，引領儀器未來。”這意味著，張福根將致力于領銜著研發團隊，以 “科學態度，工匠精神”制造儀器，挑戰國外品牌的所謂的“權威”。

“我們把自己的儀器定位在高端儀器，所以我們在國內的市場也是走高端路線。”真理光學主要涉及鋰電、醫藥、航天航空、石墨烯等高端應用。如醫藥的吸入式給藥，航空航天上要用的噴霧粒度儀和航天發動機等。

除此之外，張福根一直致力于學術研究和行業的健康發展。他用梯形窗口解決了全反射盲區問題，并研發出環形樣品池，帶來更多嶄新的應用。

為了普及新的理論，更先進的儀器，讓更多的用戶走出激光測量儀的誤區，他通過各種學術會議，給大家講道理。讓張福根欣慰的是，大家已經逐漸重視這方面的問題并積極探索解決的方案。

作為全國顆粒表征與篩分檢標準化技術委員會副主任委員，張福根一直為激光粒度儀技術標準的制定而奔走。

現行的激光粒度儀標準是國際標準的等同采用，按原稿翻譯過來直接采用，然而國際標準本身就是原理性的標準，并沒有涉及具體技術細節，因此存在一定的局限性。而且，這幾年來，中國品牌在性能上已超越國際品牌，國際標準已無法作為參考。“希望我們建立一個激光粒度儀的中國標準，更具體地定義一個產品，以規范激光粒度儀市場，同時促進行業水平的提高和健康發展。”

三十年的歲月彈指一揮間，張福根曾經歷過高光時刻，也曾隱退潛心專研，又強勢歸來，這其間的故事百轉千回，但對于他來說，始終不變的是那顆赤子之心：追求真理，力爭做最好的科學儀器，創造享譽世界的科學儀器民族品牌。

中國的粒度儀行業也有得幸有張福根，讓大家看到最美最廣闊的景色。