弘扬王大珩院士发展我国科学仪器事业的战略思想

【核心介绍】弘扬王大珩院士发展我国科学仪器事业的战略思想《现代科学仪器》主编 胡柏顺王大珩院士，“两弹一星”元勋，我国光学事业的奠基 　 

弘扬王大珩院士发展我国科学仪器事业的战略思想

 

《现代科学仪器》主编 胡柏顺

 

王大珩院士，“两弹一星”元勋，我国光学事业的奠基人、开拓者、组织领导者，我国仪器事业的主要奠基人和开拓者，一位德高望重、贡献卓著的战略科学家。

王大珩院士1915 年2 月26 日出生，2011 年7 月21 日因病在北京逝世。王老的不幸辞世，使我国失去了一位优秀的科学家，是我国科技事业特别是科学仪器事业的重大损失。在沉痛悼念王老之际，作为科学仪器战线上的工作者，情不自禁地追思王老生前对发展科学仪器的重要贡献，追思王老发展科学仪器的重要战略思想，决心化悲痛为力量，积极推动我国科学仪器事业进一步发展。

王老胸怀祖国，用毕生精力追求祖国科技事业的发展与强盛。年轻时留学英国，即与光学结下了不解之缘。当时正值“二战”，生产光学玻璃被各国视为要害技术。王老怀着强烈的报国愿望，在他已取得硕士学位，正在攻读博士学位期间，为了有机会直接接触到最前沿且又保密的关键技术，日后对祖国有利，他经过慎重思考，毅然放弃了在读的博士学位，受聘伯明翰昌思玻璃公司任实验部物理师。他是英国最早发展稀土玻璃的人士之一，并获得两项专利。他发明了v- 棱镜精密折射率测量装置，获得了英国科学仪器协会第一届“青年仪器发展奖”，该装置已成为测量光学材料光学性质的经典仪器。

1948 年5 月，新中国成立之前，王老回到祖国的解放区，实现了报效祖国的愿望。1951 年被任命组建最早的仪器研究机构——中国仪器馆，即后来的中国科学院长春光学精密机械研究所。在王大珩院士的领导下，长春光机所成为我国应用光学和光学仪器研制的重要科研开发基地，被誉为“中国的光学摇篮”。在这里研制出我国第一埚光学玻璃、第一台激光器、第一台电子显微镜、第一台红外夜视仪设备……总之，我国的光学仪器主要从这里开始。

60 年代开始，王老和他领导的长春光机所转向国防光学和工程的研究，成功研制了靶场用的大型跟踪电影经纬仪，开创了自主研制大型精密测试设备的先河，形成了国防光学中一个高技术重要领域。为我国“两弹一星”，为国防建设研制出一系列精密测试设备，作出了杰出的贡献，1985 年获得国家科技进步特等奖。

70 年代，王大珩院士当选为中国科学院主席团成员之一，同时还当选为技术科学部主任。王大珩院士始终站在世界科技发展的前沿，研究国家科技发展和战略需求，积极参与国家科技决策。他与不同领域的科学家针对国家重大科技问题和发展方向深入探讨，并以科学家的历史责任感，就此向国家领导人建言献策。例如，王大珩、王淦昌、杨嘉墀、陈芳允四位科学家联名提出“关于跟踪研究外国战略性高技术发展”的重要建议，受到邓小平高度重视，很快作出批示，而且由此拟定了我国的“高技术研究发展计划纲要”，即著名的863 计划。针对世界能源问题，王老认为核聚变是21 世纪必须发展的重要项目。他与其他专家研究了以强激光驱动可控热核反应的可能性，提出了开展我国激光核聚变的建议。他提出重视工程技术在四化建设中的重要作用，与其他五位学部委员联合建议成立“中国工程研究院”。他还提出抓紧时机振兴我国航空工业，特别是大型飞机研制工作的建议；关于发展我国仪器科技与工业的建议；……这些建议都得到党和国家的高度重视，对我国科技进步乃至社会经济发展都产生了深远影响。

积极关心国家仪器科技与工业的发展，是王大珩院士科技生涯中一个重要方面。1956 年参与制订我国《一九五六至一九六七年科学技术发展远景规划》，主导编写仪器仪表与计量项目规划，并担任国家科委仪器仪表专家组组长。在过去的五十多年里，王老与院士们三次联名建议国家发展仪器仪表科技与工业，受到了中央的重视。此外，他多次促进有关部门积极发展我国仪器事业。1997 年，他亲临国家自然科学基金委建议设立科学仪器基础性研究的专项基金；1999 年写信给中科院领导建议将科学仪器创新列入知识创新工程并作为其重要组成部分；两次主持召开有关仪器事业发展的香山科学会议，对我国科学仪器的发展及科学仪器在社会发展中的重要地位作了一系列全面而深刻的论述，为推动我国仪器事业的发展作出了重要贡献。

 

一、   关于仪器仪表在当代社会中重要作用的论述

 

新中国成立，百废待兴。很多重大的工程建设、国防建设、科学研究等项目，由于缺乏仪器仪表，以致后期不能完工或不能正常工作。聂荣臻元帅在当年领导“两弹一星”工程时，曾指出必须抓三件大事：一是新材料，二是仪器仪表，三是大型试验设备。在他领导的国家科委工作中提出了开门必须七件事，仪器仪表就是其中重要的一项。“1956 年至1967 年科学技术发展远景规划”共57 项重大任务，其中第54 项是科学仪器。从57 项中综合提出12 个重点中第4 项是生产过程自动化和精密仪器。“1965-1972 年科学技术规划”将仪器仪表列为工业科学技术中的重大项目之一。1978-1985 年科学技术规划中， 20 项国家重要任务，其中第14 项就是仪器仪表。关于仪器仪表的重要作用，对于老一辈政府部门领导人、老一辈科学家都有切身感受。在这期间，仪器仪表被当作国家重大项目安排研制生产，因此这一段时间是我国民族仪器工业发展最快的阶段。

由于时代变迁，政府部门工作人员更替，将仪器仪表作为影响全局的重大项目来安排的政策没有得到延续，只是将仪器仪表作为科学研究的后勤支持条件而已。后来，计划经济向市场经济过渡，类似于“造船不如买船，买船不如租船”的错误议论再次盛行，国外仪器仪表大量涌入国内，中国的民族仪器工业受到了巨大的冲击，难以为继。有的仪器工厂不得不停产，变卖厂房。在这关键时刻，1994 年初，王大珩院士接受笔者的专访，在《现代科学仪器》上发表了“要振兴中国的现代科学仪器”的采访文章。王大珩院士阐述了仪器仪表的重要作用和地位，提出“发展科学仪器科技一定要稳住一头，给予投入，单纯靠市场导向发展仪器工业，则在仪器科技前沿进步上缺一条腿。”“将仪器作为一般机电产品看待只能使这个行业枯萎。”王大珩院士的呼吁，逐渐引起了社会和政府部门的重视，此后掀起一系列振兴中国仪器事业的活动。

从1994 年起，王老不断用生动的语言、形象的比喻，总结概括仪器仪表的重要作用，让政府部门和社会更多了解仪器科技和工业，共同促进民族仪器事业的发展。

1. 仪器仪表是国民经济工业生产的“倍增器”

美国商务部国家标准局90 年代发表的调查数据表明，美国仪器仪表产值占社会总产值4%，而它推动的相关经济总产值达社会总产值的66%。事实上，在现代化大生产中，如果没有占企业固定资产不到15% 的各种测量控制仪表的正常运行，发电厂、炼油厂、化工厂、钢铁厂、飞机厂、汽车制造厂……都不能维持稳定的生产，更不会创造巨额的产值。生产过程某一环节出现问题如不被觉察，将导致重大灾难，如俄国切尔诺贝利核电站事故就是如此。仪器对产品的质量、安全生产起着重要的保障作用。

2. 在高科技和科学研究领域，仪器起着“催化剂”、“先行官”、“推进器”的作用

王老说，近年来我国航天科技事业发展神速，成就骄人，一个重要原因就是抓住了并解决了测量与控制这个关键技术。在重大科技攻关项目中几乎一半是研究制作专用测量与控制手段和仪器设备。从国际上看，约有1/4 诺贝尔物理学奖获得者的工作与仪器研制有关。王老说，科学仪器是认识世界的工具，凝聚着人类的智慧并成为科学研究的物质基础。因此所获得的科研成果应包含现代科学仪器的功劳。

3. 在军事上，仪器仪表是“战斗力”

1999 年5 月，北约美军对我驻南斯拉夫大使馆野蛮轰炸的罪行，值得我们吸取教训的是：远自数百英里以外的五枚导弹，凭什么技术能从不同方向极其精确地击中目标？原来是利用了卫星、红外和地形匹配等自动导航系统的结果，而实现系统全过程自动测量与控制功能的正是一系列高精度仪器仪表。现代战争是高技术战争，不仅那些飞机、坦克等本身就是一台台超大型“精密仪器”，就是普通士兵也浑身上下都装备了各种先进的微型探测器。没有这些，很难设想可以打赢一场战争并避免大的损失。

4. 在国民经济活动中是“物化法官”

仪器正在走进千家万户，与人们的生活、工作休戚相关。在产品质量评估、计量、食品安全、有害物质、环境污染控制监测起着“物化法官”的作用。

5. 王大珩院士在强调仪器作用时，经常用龙的头部和眼睛来比喻仪器和测试技术

他在给国家中长期科技发展规划有关领导的信中说，“以中国作为龙的国家为比喻，我们当然要发展‘蛟龙’，而不是已被淘汰消亡的‘恐龙’，区别是‘蛟龙’头部特别大，而‘恐龙’体大头小。说明‘蛟龙’的优势在于用头部信息控制全身。而仪器测试技术犹如‘蛟龙’的眼睛。中国有句古话——画龙点睛，龙就活了。这说明仪器和测试技术不同于一般的机械操作功能。”

6．现代科学仪器设备是第一生产力的三大要素之一

“科学技术是第一生产力”是邓小平同志对科学技术与生产力关系的科学论述和定位。王大珩院士则深有发挥地说：现代科学仪器设备则是第一生产力的三大要素之一。他在2000 年提出仪器的进展代表科技前沿，科学仪器的发展和创新也应看作是我国科学技术发展的支柱。能否创造高水平的新式的科学仪器和设备，体现了一个民族、一个国家的创新能力。人类基因结构的发现，就是应用先进的科学仪器获得的重要成果，发展科学仪器应视为国家战略。

 

二、   仪器是认识世界的工具，仪器科技是信息的源头技术

 

王老说，只有对仪器的地位作用树立了正确的观念，才能有利于仪器工业的发展。

有相当长的一段时期，我国仪器工业归属机械工业部管理，我国不少人习惯地认为仪器只是一种机械，是为机器配套的，仪器工业只是机械工业的一部分；或者认为仪器仅仅是为科研服务的一种技术后勤，在学科上，认为仪器是机械学科的一个分支，或从属于工程学科。由于人们在很长时间对仪器的认识存在着概念错误，导致这一领域的发展严重滞后甚至枯萎。

仪器是什么？正确的概念是什么？王大珩院士从哲学的高度对仪器作了定义：“仪器是认识世界的工具，机器是改造世界的工具，改造世界是以认识世界为前提的。”“仪器是对未知世界认识的工具，也是作为控制生产过程的工具”。应当将仪器与机器放在同等地位上来看待，仪器工业与机械工业同等看待。他们都具有独特性，都是为各行各业服务的工业体系。仪器科技在学科上也应具有独特学科地位。

随着科学技术的发展，仪器的内容也发生了很大的变化，自身结构已从早期的单纯机械结构成为集各种新技术于一身的系统，其用途也从单纯的数据采集发展成为集采集、传输、处理和控制于一体的测控全程。

1994 年初，王大珩院士在接受《现代科学仪器》记者采访时提出：仪器属于信息科学领域。这在我国仪器发展史上是第一次提出仪器属于信息领域的鲜明观点。在2000 年香山科学会议上，王大珩院士对仪器属于信息领域作了完整的阐述。

仪器是一种信息工具，起着不可或缺的信息源的作用。仪器是信息时代的信息获取——处理——传输的链条中的源头技术，如果没有仪器就不能获取生产、科研、环境、社会等领域中全方位的信息，进入信息时代将是不可能的。钱学森院士对新技术革命的论述：“新技术的关键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算胡柏顺：弘扬王大珩院士发展我国科学仪器事业的战略思想技术、通讯技术三部分组成。测量技术是关键和基础。”现在提到信息技术通常认为只是计算机技术和通讯技术，而作为关键基础的测量技术却往往被人们忽视了。

从上可以看出，仪器技术是信息的源头技术。仪器工业是信息工业的重要组成部分。鉴于我国已进入信息科学时代，王大珩院士对仪器的正确定位，对于我国仪器仪表科技及工业的发展、社会认识水平的提高，产生了深远的影响。

 

三、   发展我国科学仪器的战略思想

 

1999 年9 月28 日，王大珩院士提出科学仪器发展规划指导思想的建议，要助手转告参加制定科学仪器规划的有关人员。

 

面向重点需求　（要有所为，有所不为） 加速赶超国际　（要加快发展速度）

组织优势科技　（重在组织好，不一定要集中） 志在高新水平　（高新技术科学仪器是国力的标志）

努力自主创新　（特别重视科技自主权) 力争市场席地　（在经济上还要占领一定市场）

 

从上面六句话可以清楚地看出王老迫切希望中国的仪器科技和仪器工业尽快赶超世界先进水平，并占有一定市场份额。要努力自主创新，对于影响国力的高新技术科学仪器志在必得。

2000 年4 月，在香山科学会议上，王老提出：我国科学仪器在一些主要方面，在10-15 年内达到或接近国际先进水平，力争国产仪器在国内市场占有率达50% 以上。为此，他建议：

1. 高档科学仪器的研制，一定要纳入规划

不要停留在保住中、低档仪器市场，不能对先进的高档仪器的研制采取麻木不仁的做法，将市场让位给外国公司。无数事实证明，最先进的科学仪器往往是科学家为了实验研究由自己设计制造出来的。仪器从实验室阶段成为商品至少要3-5 年，而在这期间大量有开拓能力的工作都已发表，买来的仪器已是过时之物，难以做出有竞争力的开创性的工作。

2. 建立敢于创新、勇于创新的信念

要提倡打破传统依赖进口和习惯只作跟踪性研究。要重视原创性的科学仪器，它是知识创新和技术创新的源头，也是国家经济发展的原始储备，是振兴我国仪器工业的一条捷径。

3. 对于支撑和发展科学仪器的元器件和共性技术要作出安排

国产仪器有的质量不过关，稳定性不好，往往是元器件、材料和一些共性技术不过关所致。要成立仪器工程技术中心，加强共性技术及元器件、材料的研究，长期下去，锲而不舍。建立现代科学仪器信息中心，随时掌握和分析最新动态，为我所用。

4. 军民结合，发挥已有从事仪器研制和生产工作的科技人员的力量

从事“两弹一星”研制生产及863 计划项目中有一大部分人是负责搞测试技术的。他们有研制高精密仪器的能力和水平，他们是仪器界高水平的代表，有很大潜力，特别是培养的后继人才。我们要鼓励军民结合，军工技术转民用，充分利用这些力量在仪器创新和产业化过程中发挥更大的作用。

5. 政府给予扶植政策是振兴我国现代仪器工业成败的关键因素

中国加入世界贸易组织（WTO）后，减让关税造成的压力，使我国民族仪器工业面临更大的挑战。从“十五”计划开始，应将现代高新仪器纳入计划优先发展的领域，加大经费投入。选择有产业化前景（或急需）的项目，给予低息贷款或贴息、政府采购等办法加以支持。对于当前已初见起色的生产高新仪器的企业，尤其要加以关注支持，促其发展。

 

四、   发展高科技 实现产业化

 

“发展高科技实现产业化”这句名言是邓小平同志给中国科技界的题词，也是王老一贯的追求。他说：“在激烈的国际竞争中，我们要立足于世界强国之林，必须不失时机地发展壮大自己的高科技，把高科技成果转化为生产力，实现产业化”。如何将仪器研究成果，成功地实现产业化，王大珩院士一直在探索和实践。

王老从事应用光学研究，始终处在科技前沿。从长春光机所开始就面临如何办好应用科学和高技术的研究机构的模式问题，也就是现在提倡的高技术实现产业化的问题。王老从开始就实行了科研与生产密切结合的模式。研究所同时拥有研制生产力量很强的工厂。这种模式能够更好地以实物（整机）验证成果的实效，并以优质产品满足国家的需要。长春光机所提供了国防需要的大型光学装备，为“两弹一星”，为国防建设作出了杰出的贡献，就是这种模式成功的典范。

由于受到某些狭隘思想的限制，这种模式在承担国防大型光学装备时也引起争议，即研究所究竟应当搞“半杆子”，还是搞“一杆子”。“半杆子”就是研究所只研究科技问题，而整机工程，不论工艺难易，产量多少，都应由工业部门承担。“一杆子”就是考虑到任务中科技问题错综复杂，工艺难度大，数量要求少的，应由研究所从科研攻关，直到出产品都承担起来。

王老是“一杆子”的坚持者。实践证明，这是从事高科技研究、发展高技术并向产业化过渡的有效形式，在科学院系统是独树一帜。由于国防任务的特殊性使“一杆子”思想最后在国防仪器设备的研制生产中取得了胜利。但是，学习苏联传统和体制的影响，“半杆子”的观念在很长时期内一直占上风，以致我国大量的科学仪器研制成果没有实现产业化，严重影响了我国民族仪器工业的发展。例如，1958 年长春光机所研制成功的“八大件”中诸多仪器，一直未能产业化，就是典型例证。

王大珩院士一直在探索科学仪器研究成果产业化的成功之路。他在“21 世纪现代科学仪器与生命科学研讨会”上提出科学仪器要得到企业家的支持，特别是大企业集团的支持，政、产、学、研、企、金融结合，科学仪器的产业化才能成功。

 

五、   与时俱进 不断创新

 

现代科学仪器是多学科交叉、诸多高新技术结合而成的结晶，随着现代科学技术的发展，前沿科学技术不断涌现，仪器本身的结构也在不断地发生变化。王大珩院士与时俱进，始终站在科技前沿，关注国际科学仪器发展动态。随着信息科学的发展，社会进入了信息时代，1994 年王老适时提出仪器仪表属于信息科学领域。

2000 年香山科学会议上指出，测试仪器网络化是今后测试技术发展的必然趋势。对新出现的或正在成为热点的前沿技术，如纳米技术、微制造技术（MENS）、微分析技术、生命科学仪器、单原子与单分子测控科学与技术，新型医学影像技术等，王老都亲自推荐或帮助安排，并指出仪器的研制和生产趋向是智能化、微型化、集成化、芯片化（芯片实验室）、系统工程化。

王老经常说，凡是影响国力的前沿科学技术，是买不来的，要自主创新、早作安排。一切为了祖国利益，是王老考虑问题的出发点。王老针对不同阶段影响我国仪器事业发展的问题，向国家领导人或有关部门提出意见和建议，使我国仪器事业不断地健康发展。王老发展我国科学仪器的重要战略思想，是国家的宝贵财富。我们应该将王老的思想发扬光大，学习王老一切为了祖国的利益，与时俱进，不断创新的精神，使我国的仪器科技和仪器工业尽快赶超世界先进水平。