主持人：李禾 （本報記者） 
嘉賓：徐可欣 （天津大學教授、教育部科技委委員、國際光學工程學會會士）
陳寶泉（中國科技新聞學會理事、編審）

　　精密儀器的重要性不言而喻。“蛟龍”深潛，“神十”探空，人類以儀器為工具，通過測量認識世界。當代社會發展，產業升級、減災防災、環境監測、醫療保健、能源供給、國防安全等無不對測量技術和儀器設備提出更多需求、更高要求。

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

　　測量和精儀意味著科技發展優先權

　　主持人：為什么要重視測量技術和精密儀器的研究、創新？

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

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

　　現實社會發展也提出了很多新的科學上必須回答和解決的問題。如工業排放是如何對氣候變化、環境乃至人群健康狀態產生影響的？二惡英濃度低，測量方法復雜并只能離線進行，環境科學的發展迫切需要發明痕量物質監測的新測量方法和儀器監測二惡英。而痕量物質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問題。

　　陳寶泉：測量與儀器科技水平還反映國家實力。美國商務部國家標準與技術研究所上世紀90 年代中期發布的數據表明，美國儀器儀表產值約占國民總產值的4%，但它拉動的相關產值卻高達66%。2007年美國商務部國家標準技術研究所的戰略報告指出，21世紀制造業和人們生活質量提高的關鍵是測量技術，此領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勢，文部省啟動了尖端測量事業，投資達上百億日元。

　　總之，測量和儀器是科技基礎，誰掌握了最先進的測量方法與精密儀器，誰就掌握了科技發展的優先權、人民健康的保障權、商業標準的制定權及突發事件的主動應對權。

　　高端儀器設備基本依靠進口

　　主持人：在測量技術和精密儀器的研究、發展方面，我國存在哪些問題？

　　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%是進口設備，尤其是昂貴的高端儀器設備基本都依靠進口。以醫療儀器為例，2007年全球醫療儀器市場規模約2500億美元，我國購買量約4%，我國醫院所做的高端檢查、治療基本使用進口設備。2008年我國圖像診斷儀器購買量達15.7億美元，基本被美國GE公司、德國西門子公司、荷蘭菲利浦公司、日本幾家公司瓜分，我國自己生產的醫療儀器產品僅占2%。

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

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　　測量科技和儀器發展方向、途徑

　　主持人：要想在測量技術與精密儀器方面迎頭趕上，重點發展方向是什么？

　　徐可欣：推進我國測量科技進入世界前沿，要兼顧世界測量科技發展趨勢和我國階段性需求。我認為有三個目標很重要，需布局攻取。一是原創性測量技術與儀器，二是國家目標導向或測量儀器發展趨勢引領的測量技術與儀器，三是精密儀器核心技術。這三大目標中，各有一個優先展開協同創新的方向，分別是先進測量方法、微智能探測器與微納器件制作技術。

　　我國和發達國家的差距，除產業規模、技術積累不夠外，更在于測量原理和儀器設計的原始創新方法上不行。要改變現狀，需要在幾個方向上下大工夫。如能源領域的深海、深地探測，環境領域中微量化學物質的快速檢測，地球尺度環境風險的預警等；在食品安全與農產品藥物殘留檢測方面，探索根據物質的指紋光譜等光學信息建立快速測量識別物質成分的方法，特別是痕量物質快速測量方法；在生命科學領域，活細胞或蛋白構造的實時觀察，細胞內分子信息傳遞的視覺化，細胞與蛋白標識、檢測裝置的研發，如微弱熒光觀察裝置等；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，對不同學科進行交叉和融合，開展基于數理方法綜合運用的手段創新以實現測量方法的原始創新，上述這些成果將對科技自主創新產生不可估量的影響。

　　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送，且自帶動力源的傳感系統。這種智能探測器在很多領域作為“人眼”，應用前景廣闊。這一領域可為納米技術、微機電系統、傳感器、自攜能源等多方面基礎研發提供戰略牽引，進而產生更多可預測的成果。如惠普公司正在研發“地球中樞神經系統”：計劃在全球布下1 萬億個傳感器，形成巨陣來監測生態、地震、能源使用狀況。

　　徐可欣：微納器件制作技術是精密儀器的核心技術，涉及材料、工藝、核心算法軟件等諸多科技領域，目前的方向是向微小化、多功能集成化和智能化發展。世界領先的超精密加工技術可實現小于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，可優先考慮探索新機理。當物質尺度達到納米量級時，在力學、熱學、電學或光學等方面會產生新效應，經典理論已不再適用，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，目前基本依賴進口。我國應一方面積極攻關，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。

　　主持人：實現上述三大目標及優先創新方向的途徑是什么？

　　徐可欣：在發達國家，測量與精儀行業等高技術行業已形成了上下游銜接、企業分工合作的格局。我國在該領域也可搞一些規模適當、效率高的國家攻關工程。該行業是技術密集型產業，發展離不開大學、研發院所的智力與人才支撐。大學、研發機構要強強聯合，分工協作。目前我國高校發揮著研發主力軍的作用，但高校“姓教”，其人員編制、固定經費仍來自教育任務。當下我國需要發展出一批技術有特色、有創新能力的中小型精儀企業。調整政策和機制，在教學受益前提下使高校研發的成果乃至于智力資源迅速轉變為生產力，高校畢業生尤其是博士去中小企業就業任職，十分必要。

　　發展、提升眾多有實力的中小企業不僅是精儀行業，也是我國工業化繞不開的路徑。以精儀行業為例，高技術、高附加值、高風險為特點的科技型中小企業不可能靠“土法上馬、因陋就簡”路子培育，要圍繞高科技產品特點考慮相應的配套政策，如吸引高端人才創業，健全真正的風險投資意識及渠道等。

　　徐可欣：國家對精儀與測量科技創新的支持應以事后獎勵為主，這樣便于研發投入主體轉向受益者而非把納稅人的錢投給企業。為避免門類繁多的研發單位各自為戰，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、院所的國家協同創新中心、產業聯盟，真正起到引領行業、集中力量、合理配置資源以解決實際問題的作用。

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