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王大珩院士談儀器儀表的價值
閱讀：2318 發布時間：2010-8-9“科學是從測量開始的。"科學家門捷列夫這樣說。
在現代科學技術和生產力的推動下，zui初作為測量器具的儀器已發展成一門較為完整的學科，并在當今國民經濟和科技發展中發揮著日益重要的作用。專家總結其作用稱：儀器儀表是科學研究的“先行官"，工業生產的“倍增器"，軍事上的“戰斗力"，國民活動中的“物化法官"。
然而，盡管近年來我國儀器儀表事業發展迅速，但總體發展狀態卻差強人意。其原因何在？本報記者近日采訪了部分儀器儀表一線的專家學者和企業負責人，請他們回顧了我國儀器儀表事業的發展歷程，思考了我國儀器儀表事業的未來道路。
在92歲高齡的王大珩院士心目中，科學儀器一直是一個備受關注的話題。他曾數次會同其他科學家上書國家有關部門，提出我國應增強對科學儀器的研發力度，振興儀器儀表工業。
他說：“儀器儀表往往被看做科研和工業生產的‘配角’，然而它早已成為我國科技發展和提升工業產品質量的核心組成部分，作用舉足輕重。事實證明，中國科技實力與經濟發展的‘咽喉’，部分地被卡在儀器儀表這一關上。"
當全國人大常委會副委員長、中國科學院院長路甬祥特邀他通過《科學時報》談談儀器儀表的發展問題時，他從多方面給予了論述。
概念被混淆和誤解
王大珩指出，發展儀器首先必須澄清一個概念，“儀器"不是“機器"。不過，人們經常認為儀器只是機械，儀器工業是機械工業的一個組成部分。這種概念或許是由于國家把儀器工業歸口機械部管理而導致的。同時，在學科上，儀器科技僅是機械學科的一個分支。由此，人們在很長一段時間里對儀器的認識產生了誤區，導致這一領域發展嚴重滯后。
王大珩說，“事實上，儀器與機器有很大差異。機器是改造世界的工具，以認識世界為基礎；而儀器的發展是建立在認識世界的基礎之上的。正確的概念應當是：儀器是認識世界的工具，機器是改造世界的工具。儀器是認識未知世界的科學工具，也是控制生產過程的工具。"
“從這個角度看，儀器屬于信息技術科學，它是認識世界的原始信息數據的源頭。"
王大珩認為，我們應當把儀器和機器放到同等地位上，把儀器工業與機械工業同等看待。儀器是機械學、電子學、光學、計算機技術、材料科學、物理學、化學、生物學等學科和技術綜合作用下的高技術產物。
科學研究的推進器
據介紹，上世紀40年代初，王大珩曾供職于英國伯明翰昌司玻璃公司，任研究實驗部物理師。他研制出V—棱鏡精密折射率測定儀器，該儀器后來成為工業上的有效工具。他把測量玻璃等物品的光學性質的度從4位數提高到5位數，并由此獲得英國儀器協會*屆“青年儀器發展獎"。
王大珩說：“如沒有的儀器，當代科學研究是難以取得創新成果的，科學儀器經過幾十年的發展，已從配套設備轉變為核心部件。"
王大珩告訴記者，從國內的情況看，以“兩彈一星"的成功研制為例，科學儀器是開門旗艦。因為所需儀器裝備在當時因封鎖不可能買到，只能依靠我們自己研發。
據中科院長春光機所有關資料記載，“兩彈一星"在研制過程中，在我國*次核爆試驗之前，王大珩指導改裝了用于火球發光動態觀測的儀器——高速攝影機；上世紀80年代，我國向南太平洋發射遠程運載火箭，“遠望號"航天測量船出色完成了火箭再入段的跟蹤測量任務，而“遠望號"測控使用的裝備之一，即是王大珩率領的中國科學院長春光機所研制的光學設備。
王大珩說：“從上看，約有1/4的諾貝爾物理學獎獲得者的工作與儀器研制有關。如，在實用激光器誕生之后，美國斯坦福大學物理系教授肖洛帶領研究小組致力于激光光譜學研究，并與合作伙伴對復雜的化合物進行了深入研究，創造出飽和吸收光譜與雙光子光譜等多種方法，有效提高了儀器的分辨率。由此，他與合作者分享了1981年諾貝爾物理學獎。當前，科學儀器，如電子顯微鏡、質譜儀、CT斷層掃描儀、X 射線物質結構分析儀等，不僅用來探索自然規律、積累科學知識，而且在科學技術的重大成就和科學研究新領域的開辟方面發揮了重要作用。"
“科學儀器是認識世界的工具，凝聚著人類智慧，并成為科學研究的物質基礎。因此，所取得的科研成果應包含現代科學儀器的功勞。"王大珩感慨地說。
王大珩同時強調，發展我國的科學儀器固然應重視自主創新和自力更生，但不是說一切儀器都要自己制造。購買國外儀器設備開展科研工作無可厚非，但應避免產生對進口儀器的依賴性，或盲目崇拜。
僅占工業總值4%，但影響度達66%
“儀器對保證產品質量和規范化生產都有重要意義。生產過程中某一環節出現問題如不被察覺，將會導致重大災難。如蘇聯切爾諾貝利核電站事故就是如此。總之，儀器對于產品質量和安全生產起著重要的保障作用。"王大珩闡述了儀器在生產中的意義。
他以鋼鐵生產技術的變化為例介紹：“我國過去的鋼鐵生產是依靠經驗豐富的老工人——他們憑借經驗，通過觀察爐膛中熔化的鋼鐵的顏色變化，確認鋼鐵出爐的時間。而現代化的鋼鐵生產車間，主要是青年人在操作，這正是因為有的儀器儀表測量、控制鋼鐵冶煉過程的溫度和成分。"
他介紹，現代工業中煉油、化工、冶金、電力等，如果沒有的儀器儀表發揮其檢測、顯示、控制功能，就無法正常連續安全生產。即使原來認為可以土法生產的制酒工業，今天也需通過儀器儀表嚴格控制溫度流程才能創出。
據美國國家工業技術研究院（NIST）統計，美國為了質量認證和控制、自動化及流程分析，每天要完成2.5億個檢測。要完成這些檢測，需要大量種類繁多的分析和檢測儀器。上世紀90年代初，美國商業部國家標準局（NBS）評估儀器儀表工業對美國國民經濟總產值（GNP） 的影響作用的調查報告稱：儀器儀表工業總產值只占工業總產值的4%，但它對國民經濟的影響達到66%。
多學科融合 需要協同作戰
“在1956年的《十二年國家科學和技術發展規劃》中，第54項提出了包括光學儀器在內的儀器儀表發展規劃，我是這個規劃項目的執筆人。后來，在聶榮臻副總理領導下，國家科學技術委員會成立了儀器儀表專業小組，我擔任組長。從那時起，我與儀器打交道已有60年歷史。如果從我注意實驗物理的時間算起，那就有70年了。"王大珩回憶說。
據悉，1979年，我國成立了中國儀器儀表學會，*任理事長是中國科學院聲學所汪德昭院士，第二任即是王大珩。
王大珩說：“當時，一機部成立了儀器儀表工業總局管理制造業。由于儀器比較小且很精密，在產值上無法與機械工業比高低，因此管理部門缺乏對儀器儀表重要性的認識，進而影響了國家儀器儀表事業的發展。改革開放后，一機部解散，儀器儀表工業總局隨之取消。近些年，儀器儀表產業無人管理，原有的企業協作體系也解散了。"
王大珩說，儀器儀表的內涵較之以往發生了很大變化。其自身結構已從單純機械結構，發展成為集傳感技術、計算機技術、電子技術等多種高新技術于一身的系統，其用途也從單純數據采集，發展為集數據采集、信號傳輸、信號處理以及控制于一體的測控過程。特別是進入21世紀以來，隨著計算機網絡技術、軟件技術、微納米技術的發展，測控技術呈現出虛擬化、網絡化和微型化的發展趨勢，從而使儀器儀表學科的多學科交叉及多系統集成而形成的邊緣學科的屬性越來越明顯。
然而，王大珩認為，目前國內儀器儀表在研制組織上比較混亂。種類不少，品質相同，缺乏的技術內涵。當前，我國的科技事業正處于一個新的機遇期，儀器儀表是綜合交叉學科，振興儀器儀表事業需要充分發揮各方面的積極性，現在zui關鍵的是如何把不同行業的專家組織在一起，實現各個方面的協同作戰。