現(xiàn)代儀器儀表技術發(fā)展戰(zhàn)略詳細分析
|
目前我國正經(jīng)歷著通過科技創(chuàng)新改變產(chǎn)業(yè)結構，從各方面提升國民經(jīng)濟的重要歷史階段。用儀器儀表進行測量是人們從自然界獲取信息的手段。目前我國的先進儀器儀表絕大多數(shù)依靠進口，但國外最先進的儀器儀表一般都在實驗室里自行研制，市場上無法買到。我國要進行第一流的科技創(chuàng)新活動不能只依靠進口商品儀器儀表，必須從現(xiàn)在就開展研制最先進的儀器儀表的活動。爭取經(jīng)過多年努力，為我國的科技人員提供最先進的國產(chǎn)儀器儀表。
儀器儀表技術涵蓋傳感技術、測量儀器、計量儀器、分析儀器、自動化儀表等等，廣泛應用于國防、工業(yè)、民生、醫(yī)療等各個領域�？梢赃@樣認為，儀器儀表是物質(zhì)世界信息測量與控制的基礎手段和重要設備，在當今社會信息化帶動工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過程中發(fā)揮著舉足輕重的作用，是科學研究的“先行官”、工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”、軍事保障的“戰(zhàn)斗力”、國民活動中的“物化法官”。技術創(chuàng)新，方法先行，儀器儀表是工具。我國著名科學家錢學森院士指出：“信息技術包括測量技術、計算機技術和通信技術。測量技術對信息進行采集和處理，是信息技術的源頭，是關鍵中的關鍵。”元素周期律的發(fā)現(xiàn)者俄國科學家門捷列夫說：“測量是科學的基礎。”
隨著國家經(jīng)濟和高新技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展，現(xiàn)代儀器儀表技術已經(jīng)成為我國的戰(zhàn)略需求，特別是我國深空探測、深海及地球深部探測、載人航天、大飛機、航空母艦、核電、高速鐵路、大型石化以及醫(yī)療健康等國家重大工程和國計民生的發(fā)展，對現(xiàn)代儀器儀表技術發(fā)展提出了更迫切的要求。
瞄準我國2030年的發(fā)展目標，現(xiàn)代儀器儀表的較為突出的重大關鍵共性技術如下。
1、量子計量標準與溯源
計量標準是保證各種各樣測量數(shù)據(jù)準確性的依據(jù)，對于國民經(jīng)濟各部門有著基礎性的重要作用，因此各國對于計量標準均極為重視。
計量標準必須隨著國家科技創(chuàng)新、經(jīng)濟建設和社會發(fā)展不斷發(fā)展和創(chuàng)新，并形成超前的技術儲備，才能有效地支撐我國科技創(chuàng)新、先進制造和國際貿(mào)易競爭，才能保證國家的測量能力與我國的經(jīng)濟大國地位相適應，才能從源頭上保證國防安全和公共安全，保證貿(mào)易結算的公平合理，保證大眾健康、環(huán)境監(jiān)控和資源保護中測量的準確可靠。
上世紀下半葉以來，國際上開展了量子計量標準的研究。量子計量標準利用量子物理學的最新成就(多數(shù)是榮獲諾貝爾物理學獎的突破性成就)建立的計量標準，其準確性比沿用了上百年的經(jīng)典計量標準提高數(shù)千倍甚至更高。發(fā)達國家紛紛投入大量人力物力搶占制高點，未建立量子計量標準的發(fā)展中國家則喪失話語權。重點研究量子計量標準是我國的戰(zhàn)略性措施。應盡快建立最基礎的國家級量子計量標準，服務于國家各方面的重大工程。
2、高端制造業(yè)中精密測量技術與儀器儀表
精密測量技術及其儀器儀表是現(xiàn)代制造的三大支撐技術之一，是制造技術和裝備制造技術中的核心基礎與關鍵技術，也是國家科技與工業(yè)競爭力的主要標志之一，在實現(xiàn)“中國制造”工程戰(zhàn)略目標的過程中，精密測量技術及其儀器儀表更有著獨特的迫切性、重要性和特殊性。
我國精密測量技術應當結合國內(nèi)重點發(fā)展的制造業(yè)領域應用背景以及重大國家工程項目，如高端數(shù)控加工中心、微電子制造裝備(光刻設備)、大飛機、高速軌道交通設備、大型能源機電設備等，組織實施一批面向精密測量技術的重大科技專項，重點突破一批重大共性關鍵技術，為系統(tǒng)提升我國精密測量技術水平，形成自主知識產(chǎn)權的高性能儀器儀表產(chǎn)業(yè)奠定基礎。
3、生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器
近十年，在全球化的市場機制的影響下，我國通過與國外企業(yè)的合資，吸收國外先進技術后實行國產(chǎn)化，及自主創(chuàng)新和持續(xù)的技術積累，已具備支持中低檔醫(yī)療儀器的科技實力，在某些領域也具有了相當?shù)姆蓊~(如電子血壓計、監(jiān)護模塊、超聲檢測儀等)。但是，在高端醫(yī)療儀器(如CT,MRI及PET)方面，我們基本上既不具備原始技術也不掌握先進的生產(chǎn)和工藝技術，應該大力開展重點研究。
近十年，國家連續(xù)對食品安全關鍵技術給予了大力度的支持，發(fā)展了食品安全領域的各類檢測方法和檢測技術，完善了以前被忽視的眾多食品安全問題，也為食品安全法的提出與實施提供了保障。科學儀器和測試技術是保證食品安全的技術支撐，但是現(xiàn)在，絕大多數(shù)食品安全檢測技術中需要的大型科學儀器(主要是分析儀器)都依賴進口，而只有一些中小型儀器可以做到國產(chǎn)化。
4、深空探測儀器
深空探測儀器是深空探測的核心，而深空探測是實現(xiàn)人類探索知識、認識宇宙的重要途徑，已經(jīng)成為當前空間技術領域最活躍的戰(zhàn)略前沿技術。通過對未知領域的不斷探索，將推動諸多基礎學科交叉和理論突破，并通過技術領先保障國家安全，同時催生與之相關的全新技術市場，從經(jīng)濟、科技等方面全面提升國家的綜合國力，極大地提高我國的國際地位。通過深空探測活動發(fā)展起來的探測技術、探測方法、實驗方法和新概念是前瞻性的技術，也是很多技術領域能夠不斷創(chuàng)新發(fā)展的主要推動力，將大大促進我國自主行星際探測能力、空間資源利用能力和空間天氣預報能力的提升，從而更好地認識地球和服務地球，促進國家安全和國民經(jīng)濟發(fā)展。
逐步建立較為完備的深空探測科學研究體系、深空探測儀器技術發(fā)展體系和工程研制體系，以月球和火星為重點開展長期可持續(xù)的無人深空探測和載人深空探測任務。為長遠的深空探測科學研究、深空探測儀器發(fā)展和航天活動奠定堅實的技術、物質(zhì)和人才基礎，推動經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展。
張鐘華，計量學專家，1940年7月2日出生于江蘇省蘇州市。1957年考入清華大學工程物理系，1959年轉入電機系。1962年畢業(yè)后考入本校電機系研究生班。1965年清華大學電機系研究生畢業(yè)，而后在中國計量科學研究院從事精密電測量工作至今，1995年當選中國工程院院士。張鐘華院士長期從事精密電磁測量、量子計量標準的研究工作，獲得國家科技進步二等獎1項、三等獎1項。2007年張鐘華院士及其團隊完成的“量子化霍爾電阻基準”項目比國外最高水平提高了10倍多，并榮獲了國家科技進步一等獎。
由于在精密電測量方面的成就，張鐘華于1990年獲全國先進工作者稱號，1991年獲國務院頒發(fā)的政府特殊津貼。1997年被中國科學技術協(xié)會授予全國優(yōu)秀科技工作者稱號。2001年因在基本電測量標準方面的貢獻獲得中國儀器儀表學會的科學技術獎。2003年獲得何梁何利科學與技術進步獎。
張鐘華在國內(nèi)外各種學術刊物上發(fā)表了學術論文60多篇，并參加了6種學術專著的編寫工作�，F(xiàn)兼任“儀器儀表學報”、“計量學報”、“電測與儀表”等學術刊物的主編，為本領域內(nèi)的學術交流作了大量工作。他積極參加學會活動。兼任中國儀器儀表學會副理事長、中國計量測試學會常務理事、中國儀器儀表學會電磁測量信息處理儀器分會理事長等學術職務。
|
