新世纪科学仪器发展战略思考

新世纪科学仪器发展战略思考

1 前言

新世纪开元短短几年，由于全球经济持续发展引 起的资源、能源短缺、环境生态恶化等大问题，加上 恶性传染病、毒品泛滥、食品安全以及某些霸权国家 独断专行等原因引起的环境保护、民众健康、社会安 定、国家保卫等方面的紧迫需求，推动了各类科学仪 器（尤其是分析仪器）的发展和推广应用；与此同时， 世界政、经、军、社会和科技形势也发生了极大变化， 国际产经强势集团快速、大力挤入发展中国家，这些 都是前所未有的新形势。分析仪| 溶氧计| 电导度计| PH计| 酸碱计| 糖度计| 盐度计| 酸碱度计| 电导计| 水分测定仪| 浊度计
当今，我国科学仪器事业既具备了可持续发展的 有利条件，又面临着剧烈的国内外竞争；我们既有广 阔的国内外市场，又受到国际强势集团的挤压、扩资 甚至鲸吞；我们既有已成规模的科学仪器产能，又背 负着历史造成的技术落后包袱，产品档次低不如进口 仪器稳定可靠；这一系列问题已经成为我国科学仪器 事业今后获得持续、突破性发展的拦路石。 面对新形势，针对我国科学仪器事业的发展现状 和面临的难题，业内很多科技和管理人员都在思考如 何推动我国科学仪器事业走上可持续发展道路，如何 才能沿着自主创新道路、提高国产科学仪器水平和档 次，解决中低档产品重复、撞车甚至压价恶性竞争， 以及仪器稳定性差、寿命短、不受用户喜欢等问题； 应该采取什么样的发展战略和具体措施才能使我国科 学仪器研究、设计、制造水平提高到可与进口仪器平 等竞争的高度，既可满足国内市场绝大部分需求，又 可以走出去占有适当比例的国际市场份额。 为达到这些目标，笔者认为必须做好以下几方面， 才能扭转当前我国科学仪器事业发展的困境、大振持 续、突破发展的雄风。

2 跳出模仿、跟风思维定式，坚决走自主创新路

前几十年，由于我国科技、产业的发展历史是从 无到有、从小到大，从一无所知到学习、引进、消化 吸收国外技术，因此以前模仿国外科技、跟随进口仪 器变化而亦步亦趋，是必经之路；时至今日，这已成 为问题，很多人的思维仍被束缚。 我们应该看到，经过几十年的发展，我国科学仪 器范畴已经不再“一穷二白”，我们已有自主创新的 基础和能力，诸如微波等离子体炬光谱仪、原子荧光 分光光度计等都是中国人领先创新的实例。我国仪器 仪表产业也已形成了规模化的产能，成为紧接日本的 亚洲第二仪器仪表生产大国，某些类别的光谱仪已经 可以批量出口到发展中国家。这说明几十年的发展已 经取得极大成就，仪器仪表行业已经有了坚实的基础。 的确，我国科学仪器事业距世界先进水平还有距 离。相对其他发展中国家而言，虽然中国已是仪器仪 表制造大国、但还远远不是科技创新和产业强国。究 其原因，是我们大多数人头脑中还存在着几十年习惯 的思维方式，不敢打破框框搞创新。所以，真正要跳 出模仿、跟风思维定式，顶着困难，坚决走自主创新 路，是我们必须下决心要解决的首要问题！热像仪| 频闪仪| 测高仪| 测距仪| 金属探测器| 试验机| 除此之外，还要从体制、政策等方面研究、修订 出一系列鼓励、支持、奖罚清晰的改革措施，从环境 和条件方面真正推动我国科学仪器事业自主创新。国 家科技部的有关领导正在研究、实施如何特别关注、 支持国产科学仪器开发、生产和推广应用，出台适当 的具体措施等问题；国家有关机构已在商议修改《科 技进步法》，规定4 项鼓励创新的法规（例如可将用 国家财政支持的科技项目创造的知识产权授予承担者， 激励自主创新的政府采购方针，宽容科技研究工作非 主观原因的失败，对引进技术实行审查、技术消化、 吸收和再创新等）；中国仪器仪表学会经过多年调研 蕴酿，已经决定实施自动化仪表和科学仪器两个轮子 奔驰的新发展方针，并且已正式成立了以金国藩院士 为主任的全国科学仪器学术工作委员会，研究面对新 形势促进我国科学仪器事业持续发展的有效方针、政 策和具体措施，旨在为我国科学仪器事业创新发展做 出实在贡献。方肇伦院士也曾专门组织全国有关专家 讨论我国科学仪器发展问题，并向中国科学院提出了 促进我国科学仪器事业发展的“张衡规划”，得到了 科学院的支持。

3 坚持自主发展、行业合作，推进民族工业发 展，抵制外资排挤、鲸吞 在当今经济全球化发展的大形势下，发达国家的 强势经济大举向发展中国家扩张，利用其高科技实力 和金融势力不断侵入、挤压，最后吞并当地产业和市 场。

在科学仪器领域，中国这样的发展中大国发展需 求旺盛、市场容量庞大、劳动力成本低，本国科技水 平和产业实力尚不适应发展和市场的迫切需求，各国 仪器仪表强势集团纷纷抢入，先以合资方式挤入，很 快扩资甚至变成全资外资公司，或者直接在当地自建 全资公司，利用当地低成本劳动力大量生产、倾销其 仪器、抢占市场份额从而排挤本地仪器。这些情况近 年来在中国愈发明显，对我国民族仪器仪表科技和产 业的自主发展造成了很大影响。 近年来，虽然外来的竞争更加剧烈、形式也更多 样；但是，更值得警惕的是国内企业之间的竞争也愈 演愈烈，中低档产品重复、对撞、甚至削价恶性竞争； 不少器件厂不甘充当配角纷纷上整机、不惜成本抢市 场；有些已有条件的企业也只为短期利益不断扩大中 低档仪器产能、加重市场冲突。 面对国内外科学仪器企业和市场的剧烈竞争，尤 其国内企业之间的竞争新形势，我们应该如何应对？ 发挥国内企业的行业合作精神，实行规范发展、有序 竞争，确实是当今我们必须认真考虑的大事。 要抵御外来竞争、获得持续、自主发展，国内企 业要团结合作。要合作，关键还是思想问题：对个人、 对企业决策者，是重大局、眼光放长远的问题；对行 业、对国家科技和产业管理者则是加强引导、研究在 市场经济环境内如何建立有效的国内外科学仪器产业 竞争的管理、支持、限制、纠偏方面的具体政策、行 规问题。事实上，其他国家也都有市场有序竞争和管 理问题，日本的同业公会、欧美的反垄断法规和行规， 都在这方面起到极大的引导、管理、纠偏作用。 我们希望，国家各科技、经济领导部门能关注新 形势下的国内外科技和产业竞争，出台相应的有效措 施，引导、扶植国内产业规范发展、有序竞争。 最近，国家发改委、科技部等倡导成立产业技术 创新战略联盟，是很有效的措施；长三角地区相关单 位倡议组成“长三角地区科学仪器战略联盟”，以促 进我国科学仪器事业的持续快速发展，值得推介。 我们同时希望，行业协会等组织也充分发挥引导、 纠偏作用，在每年举办的行业会议上针对性地提出行 业中出现的问题、引导各企业领导讨论协商，然后在 各家自律基础上共同决定采取有效的、某种程度限制 性的共议或决定，发挥行业力量，适当分工、加强合 作。当然，在当前市场经济环境下以及各地方各自为 政的大气候下，要让行业协会做这些工作确实是勉为 其难，但是，我国仪器仪表科技和行业是新兴领域， 在几十年发展历史中充满着团结合作精神，加上当前 外强压境，相信大家会重大局、放远眼光。只要有人 主持、有人支持、有公道、有措施，大家会理性、自 觉的在行业内建立规范发展、有序竞争的市场。

 4 加强“产、学、研、用” 联合，为振兴我国 科学仪器事业共同贡献力量 在国家支持下，下述几个问题值得我们认真考虑 并切实予以解决：
（1）加大、落实国家支持力度，我国有关领导已 经蕴酿针对我国科学仪器事业持续大发展并出台一些 具体的方针、措施，包括市场经济条件下的保护、支 持方针和措施。例如在外资和进口仪器准入方面设置 合理门槛，在市场支持、税收优惠、国家采购、国家 贴补等方面对我国科学仪器科技发展和产业更新、技 术进步、市场开拓等方面给予明确的保护和支持，以 便更好地解决必须依靠国产科学仪器技术和产品才能 解决的诸如艾滋病、禽流感、癌症以及食品安全、环 境保护、军事抗霸、国家安全等国计民生大问题。
（2）应该强调“产、学、研、用”联合之中的依 靠用户问题 科学仪器科技和产业的真正大发展离不开用户的 拥护和大力支持。现代科学仪器已经不是简单的“光 机电算一体化”产品，不但其硬件必须符合各方面或 特殊的专门用户的需求，科学仪器的软件系统更是直 接与使用相关的核心。科学仪器研发、生产必须从用 户需求出发，仪器的价值和进一步改进、发展完全应 由用户决定。所以，尊重用户、虚心向用户学习，尽 可能满足用户各种需求是研发和生产者的首要任务。 为此，科学仪器研发、生产者必须提高认识，真 正认识我们是为谁服务的；真正了解我们只不过按用 户的需求将光机电算零部件集成起来构成整体而已， 用户才是真正懂仪器的。事实上，从科学仪器发展的 历史来说，仪器是由物理学家、化学家、天文学家等 各领域的用户提出建造思路、工作要求，甚至由这些 “仪器外行” 拼搭而成、并按使用要求不断修改、完 善之后，才交给“工匠”们去仿造、去进一步“仪器 化”，然后才有仪器工厂、才有商品仪器出厂。因此， 强调依靠用户、向用户学习，是溯本归源、真正能推 动科学仪器科技和产品发展的正路。
（3）重视科学仪器生产工艺，严格规章制度和产 品质检 国产仪器具有价格低、售后用户服务方便、零配 件供应快速等进口仪器不具备的优点。 但是仪器不稳定、使用寿命短，有设计问题（结 构不合理、材料选用不当等）, 但主要是生产制造问 题。我国不少仪器工厂重设计轻工艺，有实力的科技 工作者都挤到设计部门，不愿到生产最前端的工艺岗 位，研究所和高校的科技人员也少见开展仪器制造或 具体工艺问题科研工作。 出现这些情况的原因，除了管理混乱、人员素质 低以外，还有体制和机制方面的原因。部委机关调并、 专业行业管理单位撤减以后，加上地方各自为政，全 国性或行业性的统一规范管理、检查、评比很少甚至 完全没有了。 针对这些问题，笔者认为应在仪器行业动员产、 学、研、用各界，加强仪器产品现代生产过程的研究 和监管，开展现代科学仪器生产工艺和质量监控技术 研究，严格规章制度和产品质检程序，在全国范围恢 复强制仪器产品工艺监督制度和相应的监管队伍。实 施全国性仪器产品强制工艺监督，尽快解决国产仪器 的稳定性、寿命问题，与进口仪器争市场、抢用户。 在这方面，过去建立的行业研究所和专业标准体 系的职责与制度曾经起过很好的作用，应该考虑在适 应新形势的条件下如何变通、重新推行。日本在二战 前后也有过类似情况、以至“东洋货”名声扫地，也 是通过国家严格监控、研究新工艺、制定推行高要求 质量标准、加强行业研究所和监管体系而逐步扭转过 来的。我们应该在新形势下尽快建立国家和地方的仪 器仪表质检体系和相应的规章、制度以及强制性标准！ 其实，我国已有不少企业开始尝试走新路了。北 京普析通用仪器公司已对一个紫外可见分光光度计产 品请专业公司完成工程化规范设计，不但大为减少了 装调工作量，而且仪器出厂后的故障率也大为降低， 可靠性提高，产品寿命延长。
（4）重拾行之有效的“联合设计”、“共同攻关”、 产、学、研、用联合的“老剑” 针对最新科学仪器科技和产品发展形势、研究确 定攻关方向、具体产品要求和指标，在一个企业或研 发单位主持下开展联合研究、设计，共同攻关，让 “老剑”放新辉，为我国科学仪器产业开辟新途径、研 发新产品，尽快提高我国科学仪器科技水平、创新国 产仪器产品品牌和水平。 专业用户可以提供信息、思路，研、学单位有人 力、时间和技术优势，企业有资金和加工、实验条件， 再加上国家的鼓励和必要支持，以我国当今的科技和 经济实力应该是可以的。尤其在高新科技和高档仪器 攻关方面，重舞联合、攻关大旗是现实可行、而且极 其有效的高招。只要有人主持、有国家和多方支持 （例如国家科技攻关计划、自然科技基金、发改委中 小企业支持等），认真研究联合攻关方向、目标和具 体任务，找到适当的合作伙伴，大家集思广益制定恰 当的分工、任务要求及工作计划，一定可以达到目的。 我们可以在不长的时间内首先解决中低档国产仪器的 质量、可靠性和寿命问题以及规范化大批量生产问题， 不但满足国内需求且大量出口，然后瞄准国际高水平 科技和产品前端、组织联合攻关，拿下既定目标由此 提高我国科学仪器科技和产品的水平、与国际先进企 业同步发展。
（5）紧跟世界发展潮流、确立我国科学仪器事业 正确、可行的发展战略，确定短、长期重点研发技术 和产品目标 科学仪器科技和产品的创新发展，应结合我国国 情看清方向、有所为有所不为、跳跃式发展，才能很 快消除差距与世界同步前进。
1） 跳出“仪器就是硬件”的老框框，大力发展 科学仪器操作、应用软件、系统和网络平台技术。现 代实验室和在线、现场科学仪器的操作、应用和联网 软件已经成为仪器的核心知识，其价值超过仪器硬件； 尤其在自动控制、网络联接、数据和应用信息的分析、 处理、传输、应用各方面，不但涉及各种光、机、电、 算领域的交叉科技知识，而且大量运用数学运算（如 傅里叶变换、小波变换、人工神经网络等等）和各种 专门知识（例如化学计量学等）。广州市骏凯电子科技有限公司因此，发展科学仪 器事业已不再是光、机、电工程师或分析化学、医学 人员较为简单的硬件设计、制造、组装、调试问题。 以中国人的聪明才智，加上我国人才培养规模大、劳 动力相对低廉的优势，近十几年来已经在工学和理学 领域培养了熟悉数字化设计和应用的众多人才，大为 有利于我们在现代科学仪器软件开发方面的创新发展， 我们应该有意识地发挥长处，引导科学仪器软件开发 势头，组建众多的科学仪器操作和应用软件开发团队， 以软件优势弥补硬件欠缺，面向全球、成为科学仪器 软件、系统或网络平台的最大、最高级供应大国。
2） 科学仪器丢弃“大型、精密设备”帽子，通 过数字化、固态化、硅工艺化实现小型化乃至微型化， 目前已成为国际先进潮流。科学仪器小型化、微型化 不但意味着尺寸缩小，也意味着只用微量试样仍可准 确可靠分析检测，在生物、医学、化学等领域有极大 学术意义和明显的社会、经济效益；另一方面，科学 仪器小型化、微型化和固态化还可适应现代高科技的 种种新要求（如航空航天、野外现场观测、战场实地 监测等），轻、小、故障少（固态化仪器无活动部件、 无磨损、甚至“零故障”）以及廉价便用（“傻瓜化”）， 也是各种专用化和家用化市场的受欢迎亮点。
3） 适应新世纪发展潮流，积极研发各种专用和 家用、个人用科学仪器。科学仪器已经走出了实验室， 突破基础学科研究应用的传统、向各专门领域快速拓 展，尤其在种种非传统应用领域得到了广泛的应用。 因此，科学仪器已越来越摆脱通用模式，成为各专业 领域种种专用化仪器（如大气污染监测仪、汽车尾气 检测仪、战场生化或毒气快速侦测系统、家用饮用水 质检查仪、有毒气体报警仪，装修卫生检测仪、个人 用血糖检查仪、心血管疾病病情随身测报仪等），并 已经在世界范围受到极大欢迎。研发和推广应用专用 化、家用化和个人用仪器（PI，Personal Instrument） 成为新时代的新发展趋势，科技价值和市场潜力极大， 应该成为我国科学仪器事业的“必有所为”的发展重 点，应特别予以关注。
4） 密切关注大产业、全社会领域的在线、现场 用科学仪器的研发和推广应用。在工业、科技、农业 等大生产领域，提高生产效率、降低能源和原料消耗、 减小环境污染影响、保证生产安全、提高产品质量等 要求，是新世纪经济全球化的迫切要求；在现代化大 生产领域依靠工人经验或简单的温度、压力、流量仪 表的时代已经过去。可安装或便携到生产现场、工艺 流线（管道）上的全自动分析检测仪器成为现代大产 业的标志，而在高山、大海、荒地等无人区以及战场、 高温、高压、高辐射等高危区无人监守的种种环境、 生态、战地、高危分析检测仪器、监测系统以及诸如 大面积流行性传染病和贩毒吸毒监控、食品安全监测 用的仪器和系统等都是国家现代化、社会安全的保 证。 目前，在多种领域的先进科学仪器和系统的研发 和应用方面，我国与世界先进水平差距还很大，例如 国外已有多种机载、星载科学仪器不间断监测全球经 济、军事动态变化，很多国家已在化工、制药、农产 品等领域装备了近红外光谱分析检测仪器等先进的在 线分析、测控仪器；而在我国电力、冶金、石油、化 工、水泥等工业部门大量应用的在线测控科学仪器， 仍是我国耗资最巨、大量进口的昂贵装备。正是因为 流程、在线、现场用科学仪器对国家发展、社会安全、 人民健康的极大重要性和不可缺少性，我们必须将其 列入我国科学仪器发展规划中，并予以重点支持，组 织力量予以攻克。

5 结束语

新形势下国内外激烈竞争，我国科学仪器事业面 临可持续发展问题。应该看到我国科学仪器事业发展 面临转折关口，我们已经有基础但也有历史遗留的落 后点、更应重视我们的思维束缚与潜意识怕风险问题； 要看到自身问题，更要下决心解决问题。