主持人：李禾 （本報記者） 
嘉賓：徐可欣 （天津大學(xué)教授、教育部科技委委員、國際光學(xué)工程學(xué)會(huì )會(huì )士）
陳寶泉（中國科技新聞學(xué)會(huì )理事、編審）

　　精密儀器的重要性不言而喻。“蛟龍”深潛，“神十”探空，人類(lèi)以?xún)x器為工具，通過(guò)測量認識世界。當代社會(huì )發(fā)展，產(chǎn)業(yè)升級、減災防災、環(huán)境監測、醫療保健、能源供給、國防安全等無(wú)不對測量技術(shù)和儀器設備提出更多需求、更高要求。

　　專(zhuān)家介紹，目前我國測量技術(shù)和精密儀器設備的研究、制造與國際先進(jìn)水平存在明顯差距。單純依靠進(jìn)口設備、進(jìn)口技術(shù)，不能提高我國精密儀器的水平。如何將進(jìn)口的設備技術(shù)轉化為自己的？如何推進(jìn)測量科技自主創(chuàng )新進(jìn)入世界前沿水平？

　　測量和精儀意味著(zhù)科技發(fā)展優(yōu)先權

　　主持人：為什么要重視測量技術(shù)和精密儀器的研究、創(chuàng )新？

　　徐可欣：先進(jìn)的測量科技和精密儀器是科學(xué)發(fā)現的工具、技術(shù)創(chuàng )新的種子，許多劃時(shí)代的科技成果、獲得諾貝爾科技獎的項目皆由此產(chǎn)生。如質(zhì)譜儀的發(fā)明使我們能按原子、分子的質(zhì)量差異進(jìn)行分離，檢測物質(zhì)組成；計算機X射線(xiàn)斷層掃描（CT）、核磁共振成像（MRI）等技術(shù)使我們可以更早發(fā)現疾??；圖像傳感器（CCD）已是手機、數碼相機中的關(guān)鍵元器件，這些儀器和方法的發(fā)明者也都獲得了諾貝爾獎。

　　據不完全統計，一個(gè)多世紀以來(lái)，諾貝爾自然科學(xué)獎項中，有68.4%的物理學(xué)獎、74.6%的化學(xué)獎和90%的生物醫學(xué)獎是借助各種先進(jìn)儀器完成的。

　　現實(shí)社會(huì )發(fā)展也提出了很多新的科學(xué)上必須回答和解決的問(wèn)題。如工業(yè)排放是如何對氣候變化、環(huán)境乃至人群健康狀態(tài)產(chǎn)生影響的？二惡英濃度低，測量方法復雜并只能離線(xiàn)進(jìn)行，環(huán)境科學(xué)的發(fā)展迫切需要發(fā)明痕量物質(zhì)監測的新測量方法和儀器監測二惡英。而痕量物質(zhì)對人們健康影響的機理、評估與監測方法等更是亟待突破的科學(xué)問(wèn)題。

　　陳寶泉：測量與儀器科技水平還反映國家實(shí)力。美國商務(wù)部國家標準與技術(shù)研究所上世紀90 年代中期發(fā)布的數據表明，美國儀器儀表產(chǎn)值約占國民總產(chǎn)值的4%，但它拉動(dòng)的相關(guān)產(chǎn)值卻高達66%。2007年美國商務(wù)部國家標準技術(shù)研究所的戰略報告指出，21世紀制造業(yè)和人們生活質(zhì)量提高的關(guān)鍵是測量技術(shù)，此領(lǐng)域對維系國家競爭力也不可或缺。日本為奪回在測量分析儀器上的優(yōu)勢，文部省啟動(dòng)了尖端測量事業(yè)，投資達上百億日元。

　　總之，測量和儀器是科技基礎，誰(shuí)掌握了最先進(jìn)的測量方法與精密儀器，誰(shuí)就掌握了科技發(fā)展的優(yōu)先權、人民健康的保障權、商業(yè)標準的制定權及突發(fā)事件的主動(dòng)應對權。

　　高端儀器設備基本依靠進(jìn)口

　　主持人：在測量技術(shù)和精密儀器的研究、發(fā)展方面，我國存在哪些問(wèn)題？

　　陳寶泉：我國科技投入大幅增加，購置的大型儀器設備已初具規模。但其中60%是進(jìn)口設備，尤其是昂貴的高端儀器設備基本都依靠進(jìn)口。以醫療儀器為例，2007年全球醫療儀器市場(chǎng)規模約2500億美元，我國購買(mǎi)量約4%，我國醫院所做的高端檢查、治療基本使用進(jìn)口設備。2008年我國圖像診斷儀器購買(mǎi)量達15.7億美元，基本被美國GE公司、德國西門(mén)子公司、荷蘭菲利浦公司、日本幾家公司瓜分，我國自己生產(chǎn)的醫療儀器產(chǎn)品僅占2%。

　　當前，我國在測量技術(shù)與精密儀器方面與世界強國差距大，由此導致的科技創(chuàng )新掣肘影響面廣，如不盡快制定發(fā)展戰略并迎頭趕上，差距會(huì )繼續拉大。

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　　測量科技和儀器發(fā)展方向、途徑

　　主持人：要想在測量技術(shù)與精密儀器方面迎頭趕上，重點(diǎn)發(fā)展方向是什么？

　　徐可欣：推進(jìn)我國測量科技進(jìn)入世界前沿，要兼顧世界測量科技發(fā)展趨勢和我國階段性需求。我認為有三個(gè)目標很重要，需布局攻取。一是原創(chuàng )性測量技術(shù)與儀器，二是國家目標導向或測量?jì)x器發(fā)展趨勢引領(lǐng)的測量技術(shù)與儀器，三是精密儀器核心技術(shù)。這三大目標中，各有一個(gè)優(yōu)先展開(kāi)協(xié)同創(chuàng )新的方向，分別是先進(jìn)測量方法、微智能探測器與微納器件制作技術(shù)。

　　我國和發(fā)達國家的差距，除產(chǎn)業(yè)規模、技術(shù)積累不夠外，更在于測量原理和儀器設計的原始創(chuàng )新方法上不行。要改變現狀，需要在幾個(gè)方向上下大工夫。如能源領(lǐng)域的深海、深地探測，環(huán)境領(lǐng)域中微量化學(xué)物質(zhì)的快速檢測，地球尺度環(huán)境風(fēng)險的預警等；在食品安全與農產(chǎn)品藥物殘留檢測方面，探索根據物質(zhì)的指紋光譜等光學(xué)信息建立快速測量識別物質(zhì)成分的方法，特別是痕量物質(zhì)快速測量方法；在生命科學(xué)領(lǐng)域，活細胞或蛋白構造的實(shí)時(shí)觀(guān)察，細胞內分子信息傳遞的視覺(jué)化，細胞與蛋白標識、檢測裝置的研發(fā)，如微弱熒光觀(guān)察裝置等；攻克復雜條件制約，突破現有測量極限，需改變原有模式、單一原理的方法局限，對不同學(xué)科進(jìn)行交叉和融合，開(kāi)展基于數理方法綜合運用的手段創(chuàng )新以實(shí)現測量方法的原始創(chuàng )新，上述這些成果將對科技自主創(chuàng )新產(chǎn)生不可估量的影響。

　　徐可欣：智能微探測器是指尺度微小、可受控獨立完成對特定信息的獲取與發(fā)送，且自帶動(dòng)力源的傳感系統。這種智能探測器在很多領(lǐng)域作為“人眼”，應用前景廣闊。這一領(lǐng)域可為納米技術(shù)、微機電系統、傳感器、自攜能源等多方面基礎研發(fā)提供戰略牽引，進(jìn)而產(chǎn)生更多可預測的成果。如惠普公司正在研發(fā)“地球中樞神經(jīng)系統”：計劃在全球布下1 萬(wàn)億個(gè)傳感器，形成巨陣來(lái)監測生態(tài)、地震、能源使用狀況。

　　徐可欣：微納器件制作技術(shù)是精密儀器的核心技術(shù)，涉及材料、工藝、核心算法軟件等諸多科技領(lǐng)域，目前的方向是向微小化、多功能集成化和智能化發(fā)展。世界領(lǐng)先的超精密加工技術(shù)可實(shí)現小于1納米精度和小于30納米尺度的特征結構制作。根據我國國情，可優(yōu)先考慮探索新機理。當物質(zhì)尺度達到納米量級時(shí)，在力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)或光學(xué)等方面會(huì )產(chǎn)生新效應，經(jīng)典理論已不再適用，必須給予修正或探索新理論。

　　加工微納器件所用的工作母機屬高端精密儀器，目前基本依賴(lài)進(jìn)口。我國應一方面積極攻關(guān)，另一方面在對已有設備的使用上應盡快形成自己的加工技術(shù)。

　　主持人：實(shí)現上述三大目標及優(yōu)先創(chuàng )新方向的途徑是什么？

　　徐可欣：在發(fā)達國家，測量與精儀行業(yè)等高技術(shù)行業(yè)已形成了上下游銜接、企業(yè)分工合作的格局。我國在該領(lǐng)域也可搞一些規模適當、效率高的國家攻關(guān)工程。該行業(yè)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，發(fā)展離不開(kāi)大學(xué)、研發(fā)院所的智力與人才支撐。大學(xué)、研發(fā)機構要強強聯(lián)合，分工協(xié)作。目前我國高校發(fā)揮著(zhù)研發(fā)主力軍的作用，但高校“姓教”，其人員編制、固定經(jīng)費仍來(lái)自教育任務(wù)。當下我國需要發(fā)展出一批技術(shù)有特色、有創(chuàng )新能力的中小型精儀企業(yè)。調整政策和機制，在教學(xué)受益前提下使高校研發(fā)的成果乃至于智力資源迅速轉變?yōu)樯a(chǎn)力，高校畢業(yè)生尤其是博士去中小企業(yè)就業(yè)任職，十分必要。

　　發(fā)展、提升眾多有實(shí)力的中小企業(yè)不僅是精儀行業(yè)，也是我國工業(yè)化繞不開(kāi)的路徑。以精儀行業(yè)為例，高技術(shù)、高附加值、高風(fēng)險為特點(diǎn)的科技型中小企業(yè)不可能靠“土法上馬、因陋就簡(jiǎn)”路子培育，要圍繞高科技產(chǎn)品特點(diǎn)考慮相應的配套政策，如吸引高端人才創(chuàng )業(yè)，健全真正的風(fēng)險投資意識及渠道等。

　　徐可欣：國家對精儀與測量科技創(chuàng )新的支持應以事后獎勵為主，這樣便于研發(fā)投入主體轉向受益者而非把納稅人的錢(qián)投給企業(yè)。為避免門(mén)類(lèi)繁多的研發(fā)單位各自為戰，出現急功近利的低水平重復、惡性競爭，可考慮組建獨立于高校、院所的國家協(xié)同創(chuàng )新中心、產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，真正起到引領(lǐng)行業(yè)、集中力量、合理配置資源以解決實(shí)際問(wèn)題的作用。

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　　上半年我國儀器儀表制造業(yè)利潤同比增12%

　　據國家統計局發(fā)布最新數據顯示：2013年上半年，我國規模以上儀器儀表制造業(yè)實(shí)現主營(yíng)業(yè)務(wù)收入3450.5億元，與去年同期相比增加了16.7%。行業(yè)累計利潤總額達252.4億元，同比增長(cháng)12%，其中，主營(yíng)活動(dòng)利潤達245.9億元，比去年同期增加10.78%。

　　國產(chǎn)儀器雖然起步晚，發(fā)展迅速，但其中還是存在一些問(wèn)題，如：市場(chǎng)力不足、技術(shù)落后、實(shí)體轉化差距大等諸多問(wèn)題。在市場(chǎng)需求的跟進(jìn)上，這些問(wèn)題都將成為制約國產(chǎn)儀器發(fā)展的硬傷，只有創(chuàng )新才是硬道理，加大科研投入，運用策略進(jìn)行推廣，才能在國際地位上占得一席之地。

　　國內的儀器儀表采用過(guò)去早應該被淘汰的技術(shù)，這給企業(yè)的發(fā)展，不僅僅是成本的提高，也是遏制其創(chuàng )新研發(fā)的根源，只有脫離了落后技術(shù)的束縛才能更好的追上國際的發(fā)展，儀器儀表才能有一個(gè)美好的未來(lái)。

　　中國精密測試儀器行業(yè)經(jīng)過(guò)幾十年的建設與發(fā)展，實(shí)力不容小覷，已經(jīng)初步形成產(chǎn)品門(mén)類(lèi)比較齊全、具有一定生產(chǎn)規模和開(kāi)發(fā)能力的產(chǎn)業(yè)體系，成為除日本外全球第二大量具生產(chǎn)國。但我國精密測量技術(shù)和儀器的現狀仍然遠遠不能滿(mǎn)足國內機械裝備制造業(yè)迅速發(fā)展的需求，尤其是在先進(jìn)測量技術(shù)和儀器的基礎理論研究、共性關(guān)鍵技術(shù)的開(kāi)發(fā)方面與國外先進(jìn)水平仍存在較大的差距。特別是一些高端裝備和精密儀器儀表等核心部件，很大程度上仍然依賴(lài)進(jìn)口。高端裝備制造產(chǎn)業(yè)是裝備制造產(chǎn)業(yè)中技術(shù)密集度較高的產(chǎn)業(yè)，是發(fā)展高端制造業(yè)的核心和關(guān)鍵。當前，我們一定要加快科技創(chuàng )新步伐，抓住全球新一輪產(chǎn)業(yè)布局的良機，依托低碳技術(shù)和信息技術(shù)提升裝備制造業(yè)整體水平，推動(dòng)工業(yè)化進(jìn)程。