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王大珩院士談(tán)儀器儀表(biǎo)的價值

來源:www.ccqkx.org 點擊: 發布時間:2007/9/12 8:11:30
“科學是從測量開始的。”著名科學家門捷(jié)列夫這(zhè)樣(yàng)說。

    在現代科學技術(shù)和生產力的推動(dòng)下,最初作為測量器具(jù)的儀器已發展成一門較為完整的學科,並在當今國民經濟和科技發(fā)展中發揮著日益(yì)重要(yào)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“戰鬥力”,國民活動中(zhōng)的“物化法官”。

    然而,盡管近年來(lái)我國儀器儀表事業發展迅速,但總體發展狀態卻(què)差強人意(yì)。其原因何在(zài)?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(men)回顧了我國儀器儀表事業的發展(zhǎn)曆程,思考了我國儀器儀表事業的未來道路。

    在92歲高齡(líng)的王大珩院士心目中,科(kē)學儀(yí)器一(yī)直是一個備受(shòu)關注的話(huà)題。他曾數次會(huì)同其他科學家上(shàng)書國(guó)家(jiā)有關部門,提出我國應增強對科學儀器(qì)的(de)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(shēng)產的‘配角’,然而(ér)它早已成為我國科技發展和提升工業產品(pǐn)質量的核心(xīn)組成(chéng)部分(fèn),作(zuò)用舉足輕重。事(shì)實證明,中國科技實力與經濟(jì)發展的‘咽喉(hóu)’,部分地被卡在儀器儀表這一關上(shàng)。”

    當全國人大(dà)常委會副委員長(zhǎng)、中國科學院院(yuàn)長路(lù)甬(yǒng)祥特邀他通過《科學時報》談談儀器儀表的發展問題時,他從多方麵給予了論述。

    概(gài)念被混淆(xiáo)和誤解

    王大珩指出,發展儀(yí)器首先必須澄清一個概念,“儀器”不是“機(jī)器”。不過,人們經常認為儀器隻是機械,儀器工業是機械工業的(de)一個組成部(bù)分。這種概(gài)念(niàn)或許是由於國家把儀器工業歸口機械部管(guǎn)理而導致的。同時,在學科上,儀(yí)器科技僅是機械學科的一個分支。由此,人們在很長一段時(shí)間裏對儀(yí)器的認識產生了誤區,導(dǎo)致這一領域發展嚴重滯後。

    王大珩(héng)說,“事實上,儀器與(yǔ)機器有很(hěn)大差異。機器是改造世界的(de)工具,以認識世界為基礎(chǔ);而儀器的發展是建立(lì)在認識世界的基礎之上的。正確的概(gài)念應當是:儀器是認識世界的工具,機器是改造世界的工(gōng)具。儀器是認識未(wèi)知世界的科學工具(jù),也是(shì)控製生產過程的工具。”

    “從這個角度看,儀器屬於信息技術科學(xué),它是認識世界的原始信息(xī)數據的源頭。”

    王大珩認為,菠萝蜜视频在线观看(men)應(yīng)當把(bǎ)儀器(qì)和機器放到同等地位上,把儀器工業與機械工(gōng)業同等看待。儀器是機械學、電子學、光學、計算(suàn)機技(jì)術、材料科學、物理學、化(huà)學、生物學等學科和先進(jìn)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(gòng)職於英國伯明翰昌司玻璃公司,任研究實驗部物理師。他研製出V—棱鏡精密折射率測定儀器,該儀器後來成(chéng)為(wéi)工(gōng)業上的有效工具。他把測量玻璃等物品的光學性質的精確度從4位數提高到5位數,並由此獲得英國儀(yí)器協會第一(yī)屆“青年儀器發展獎”。

    王大珩說:“如沒有先進的儀器,當代科學研究是難以取得創新成(chéng)果的,科學儀器經過幾十(shí)年(nián)的(de)發展,已從配套設備(bèi)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”的成功研製為例,科(kē)學儀器是開門旗艦。

因為所需儀器裝備在當時因國際(jì)封(fēng)鎖不(bú)可能買到,隻能依靠菠萝蜜视频在线观看自己研發。

    據中科院長春光機所有關資料(liào)記載,“兩彈一星”在研製過程中,在我國第一次核爆試驗之前,王大珩指導改裝了用於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(nán)太平洋發射遠程運載(zǎi)火箭,“遠望號”航天測量船(chuán)出(chū)色完成了火箭再入段的跟蹤測量任務,而“遠望號”測控使用的先進裝備之一(yī),即是王大珩率領的中國科學院長春光機所研製的光學設備。

    王大珩說:“從(cóng)國際上看,約有1/4的諾貝爾物理學獎獲得者的工作與儀器研製有(yǒu)關。如,在實用(yòng)激光器誕生之後,美國斯坦福大學物理(lǐ)係教授肖洛帶領研究小組致力於激光光譜學(xué)研究,並與合作夥伴對複雜的化合物(wù)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(zhǒng)方法,有(yǒu)效提高了儀器的分(fèn)辨率。由此,他與合作者分享了1981年諾貝爾物理(lǐ)學獎。當前,高端科學儀器,如電子顯微鏡、質譜儀、CT斷層(céng)掃描儀、X射(shè)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(xīn)領域的開辟方麵發揮了重要作用。”

    “科學儀器是(shì)認識世界的工具,凝聚著人類智(zhì)慧,並成為(wéi)科學研究的物質基礎。因此,所取得的科研成(chéng)果應包含現代科學儀器的功勞。”王大珩感慨(kǎi)地(dì)說。

    王大珩同時強調,發展(zhǎn)我國的科學儀器固然應重視自主創新和自力(lì)更生,但不是說一切儀器都要自己製(zhì)造。購買國(guó)外先進儀器設備開展(zhǎn)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(duì)保證產品質量和規範化生產都有重要意義。生產過程中某一環節出現問題如(rú)不被察(chá)覺(jiào),將會導(dǎo)致重大災難。如蘇聯切爾諾貝利核電站事故就是如此。總(zǒng)之,儀器對(duì)於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(de)意義。

    他以鋼鐵生產技術的變化為例介紹:“我國過去的(de)鋼鐵生(shēng)產是依靠經驗(yàn)豐富的老工人(rén)——他們憑借經驗,通過觀察(chá)爐膛中熔化的(de)鋼鐵的顏色變化,確認鋼鐵出爐的時間。而現代化的鋼鐵生(shēng)產車間,主要是(shì)青(qīng)年人在操作,這正是(shì)因為有先進的儀器儀表精(jīng)確測量、控製鋼鐵冶(yě)煉過(guò)程(chéng)的溫度和成分。”

    他介紹,現代工業中煉油(yóu)、化工、冶(yě)金、電力等,如果沒(méi)有先進的儀器儀表發揮其(qí)檢測、顯示、控製(zhì)功能,就(jiù)無法正常連續安全生產。即使原來認為可以土法生產的製酒(jiǔ)工業,今天也需通過儀器(qì)儀表嚴格控製溫度流程才能創出名牌。

    據(jù)美國(guó)國家工業技術研究院(NIST)統計,美國為了質量認證和控製、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(xū)要大(dà)量種類繁多的分析和檢測儀器(qì)。上世紀90年代初,美國商業部國家標準局(NBS)評估(gū)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(gào)稱:儀器儀表工業總產值隻占工業總產值的4%,但它對國民經濟的影(yǐng)響達到66%。

    多學科融合需要協同作戰

    “在1956年的《十二(èr)年國家科學和技(jì)術發展規劃》中,第54項提出了包括光學儀(yí)器在內的儀器儀表發展規劃,我是這個規劃項目的執筆(bǐ)人。

後來,在(zài)聶榮臻副總理領導下,國家科學技術委員(yuán)會成立了儀器儀表專業小組,我擔任組長。從那時起,我與儀(yí)器打交道已有60年曆史。如果從我注意(yì)實驗物理的時間算起,那就(jiù)有(yǒu)70年了。”王大珩回憶說。

    據悉,1979年,我國成立了中國儀(yí)器儀表學會,第一任理事長是(shì)中國科學院聲(shēng)學所汪德昭院士,第(dì)二任即是王大珩。

    王大珩說:“當時,一機部成立了儀器儀表(biǎo)工業總局管理製造業。由於儀器比較小且很精密,在產值上無法(fǎ)與機械工業比高低,因此管理部(bù)門缺乏對(duì)儀器儀表重要性的認識,進(jìn)而影響了國家(jiā)儀器儀表事業的發展。改革開放後,一機部解(jiě)散,儀器儀表工業總局隨之取消。近些年,儀(yí)器儀表產業(yè)無人管理,原有的企(qǐ)業協作(zuò)體係也解散了。”

    王大珩說,儀器儀(yí)表的(de)內涵較之以往發生了很大變化。其自身結構已從單(dān)純機械結構(gòu),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(shù)於(yú)一身的係統,其用途也從單(dān)純數據采(cǎi)集,發展為集(jí)數據(jù)采集(jí)、信號傳輸、信號處理以及(jí)控製於一體的測(cè)控過(guò)程。特別是進入21世紀以來,隨著計算機網(wǎng)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(qì)儀(yí)表學科的多學科交叉及多係統集成而形成的邊緣學科的(de)屬性越來越(yuè)明顯。

    然而,王大珩認為,目前(qián)國內儀器儀表在研製組織上比較混亂。種類不少,品質相同,缺乏先進的技術內涵(hán)。當前,我國的科技事業正處於一個新的機遇期,儀(yí)器儀表是綜合(hé)交叉學科,振興儀器儀表事業需要充分發揮各方麵的積極性,現在最關(guān)鍵的是如何把不同行業的專家(jiā)組織在一起,實現各個方(fāng)麵的協(xié)同作戰。

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