科学仪器设备（以下简称科学仪器）是科技创新和经济社会发展的基石和重要保障，一流的科学研究往往离不开一流的科学仪器。《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年》（以下简称《规划纲要》）明确提出要“重视科学仪器与设备对科学研究的作用，加强科学仪器设备及检测技术的自主研究开发”。我们要认真贯彻落实《规划纲要》精神，将科学仪器自主创新摆在科技工作的突出位置，加速推进科学仪器的自主研发工作，增强自我装备能力，有效支撑《规划纲要》的实施，为创新型国家建设提供有力支撑。 　　一、要充分认识科学仪器的重要作用 　　科学技术是第一生产力，科学仪器是科学技术发展的重要“工具”。著名科学家王大珩先生指出，“机器是改造世界的工具，仪器是认识世界的工具”。科学仪器对科技创新，国民经济发展、国防建设和小康社会建设都具有重要的支撑和推动作用。 　　（一）科学仪器是科学技术发展的重要前提和根本保障 　　（二）科学仪器是经济发展和国防安全的重要保障 　　事实上，在现代化大生产中，虽然各种测量与控制仪器仪表通常仅占化工厂、钢铁厂等企业固定资产的15%左右，但正是这些科学仪器决定着产品的品质和水平，决定着这些企业产品的竞争力。第三，一定程度上可以说，武器就是精密的科学仪器。当前，军事技术正朝着高、新、尖、精的方向发展，信息化、智能化、无人化、隐身化、微型化、一体化等是未来信息化条件下的武器装备的发展趋势。1991年海湾战争美国使用的精密制导炸弹和导弹只占8%，12年后美伊战争中美国使用的精密制导炸弹和导弹提高了90%以上，这些先进武器都是靠一系列先进的测量与控制仪器系统装备实现其控制功能的。 　　（三）科学仪器是推进小康社会建设的重要力量 　　二、科学仪器的国际发展趋势和我国现状 　　（一）国际趋势 　　1.创新型国家都十分重视科学仪器的自主研发。欧美日等国家都把“发展一流的科学仪器支撑一流的科研工作”作为国家战略，对科学仪器的装备和创新给予重点扶持。如美国通过国家自然基金（NSF）和国家健康研究院等扶助科学仪器的研发，确保美国在世界科学仪器产业的领先地位；日本于2002年制定了高精密科学仪器振兴计划，在岛津公司的田中耕一因为在仪器方面的杰出贡献获得2002年诺贝尔奖后，日本文部科学省决定，从2004年起斥巨资（100亿日元）开发世界尖端的分析计算测量仪器，以催生更多诺贝尔奖级的科研成果；欧盟在“第六框架计划”（2002-2006）中将“操纵和控制设备和仪器的开发”列为纳米技术和纳米科学领域的重点内容，在“第七框架计划”（2007-2013年）中，斥资41亿欧元主要用于辐射源、望远镜和数据库等新型研究基础设施建设；加拿大自然科学与工程研究理事会制定了“研究工具、仪器和设施计划”，等等。 　　正是这些创新型国家政府的大力支持，使科研人员在科学仪器研发方面做出了重要贡献。近些年来，与科学仪器研究开发相关的诺贝尔奖基本上都授予了欧、美、日等创新型国家的科学家。 　　2.技术发展趋势。科学技术的飞速发展，促进科学仪器新技术、新成果层出不穷。目前，科学仪器已远远超出“光机电一体化”这个概念，除了加入计算机技术，还大量引进日新月异的高新技术，如纳米、MEMS、芯片、网络、自动化、免疫学、仿生学、基因工程等等新技术，同时，一些高精尖的军用技术向民用技术转移，大大提高了科学仪器的技术水平和更新换代速度。当今科学仪器发展总体上呈现出如下趋势：一是，常规科学仪器向多功能、自动化、智能化、网络化方向发展；二是，生命科学科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展；三是，用于复杂组分样品检测分析的科学仪器向联用技术方向发展；四是，用于环境、能源、农业、食品、临床检验等国民经济领域的科学仪器向专用、小型化方向发展；五是，样品前处理科学仪器向专用、快速、自动化方向发展；六是，监控工业生产过程的科学仪器向在线、原位分析方向发展。 　　3.产业发展趋势。一是，PerkinElmer、热电、安捷伦、岛津、布鲁克等科学仪器企业大集团主导着国际科学仪器的市场；二是，中小型科学仪器企业通常向“专、精、特”方向发展；三是，通过并购和组建战略联盟，形成科学仪器大集团是国际科学仪器产业发展的重要趋势。 　　（二）我国科学仪器发展现状和问题 　　历年科技发展规划都将科学仪器作为其重要组成部分，尤其是第一个12年规划，将“仪器,计量及国家标准”作为13项重大任务之一。“两弹一星”期间，科学仪器得到重要进展，自力更生，攻破了一大批技术难关，制造了光学测量仪器、质谱仪等几十万台件设备、仪器、仪表，为“两弹一星”做出杰出贡献。 　　改革开放以后，尤其是近年来，我国科学仪器总体水平与国际先进水平存在明显的差距，与创新型国家明显不相符。 　　1.自主研发投入少，核心技术匮乏。近年来，我国对科技的投入大幅度增加，但“重引进，轻自主研发”的现象仍比较严重。据统计，“十五”期间，863计划、973计划和国家科技攻关计划等科技计划经费的20％左右用于购置科学仪器，985工程、211工程以及知识创新工程更将大量的经费用于科学仪器购置，但在科学仪器研发方面，政府支持严重不足。863计划、973计划和国家科技攻关计划等国家3大主体科技计划“十五”期间共计330亿元，用于“科学仪器设备研制与开发”项目的仅0.85亿元，而反观美国，仅以NSF为例，2003和2004年投入到大学的相关项目中，科学仪器研制或功能改进占支持科学仪器总金额的25.3%。投入不足使我国具有自主知识产权的科学仪器十分有限。 　　2．与国际先进科学仪器存在明显差距。我国科学仪器工业经过多年发展，已具有一定的研究、开发和生产的能力。但是，由于核心技术匮乏，且制造业、材料业等与科学仪器产业密切相关的产业总体水平不高，我国科学仪器产业总体水平与国际先进水平存在明显的差距。在中高档科学仪器方面，如等离子体质谱仪、核磁波谱仪、高档激光干涉仪等附加值高的科学仪器，我国基本处于空白，即便在一些科学仪器方面有一定突破，但离市场尚存在较大差距；在中档科学仪器方面，如液相色谱仪、生化分析仪器、X射线晶体定向仪等，我国虽然有产品，但稳定性和重现性不高，以及相应的应用软件等配套性较差，导致这些科学仪器市场占有率不高；在中低档科学仪器方面，如气相色谱仪、紫外吸收光谱仪等附加值不高的科学仪器，虽然在国内具有较高的市场占有率，有的还出口国外，但国内厂商之间竞争十分激烈，有的甚至存在恶性竞争。 　　3.市场巨大，但主要依靠进口，科学研究“空芯化”现象严重。我国每年上万亿元的科学仪器固定资产投资中，有60%是用于进口设备，其中精密仪器等高技术含量和高附加值的产品主要依赖进口。以分析测试仪器为例，据保守统计，分析仪器进口总额从2001年的9亿美元猛增到2004年20亿美元以上。在生命科学科学仪器方面，我国对发达国家的依赖则更为严重。近年来，我国科技投入大幅度增加，大型科学仪器已具备一定规模。据不完全统计，截至2002年底，50万元以上的科学仪器总值已经超过150亿元，但是90%以上都是依赖进口。尤其是国家投入大量资金建立的研究实验基地，虽然装备精良，但往往是自我装备能力明显不足，重要科学仪器及其辅助设备基本都依赖进口。著名科学家师昌绪先生曾指出：“须知一个仪器从实验阶段做到成为商品，至少要3-5年，而这期间大量有开拓性工作都已发表，而买来的设备已是强弩之末，难以作出开创性的工作”。科学研究依赖进口科学仪器的“空芯化”现象使得我国科技创新面临十分不利的局面。 　　三、自主研发科学仪器意义重大 　　从一定意义上说，谁掌握了最先进的科学仪器，谁就掌握了科技发展的优先权、人民健康的保障权、商业标准的制定权以及突发事件的主动控制权。加强科学仪器自主创新意义重大。 　　目前，我国科学仪器产业尚为幼稚产业，并且很多产品仅限于中低档水平。主要表现在，一方面，核心技术匮乏、工艺水平不高、配套性差等不足，另一方面，生产高档次科学仪器的企业基本空白，中低档科学仪器产业却是“千军万马过独木桥”，有些领域甚至存在国内企业之间的恶性竞争，2000年调查数据表明，全国生产气相色谱仪器的企业多达80家。 　　我国科学仪器产业存在上述问题的重要原因之一就是长期以来，各有关方面对科学仪器的自主创新重视不够。为此，加强科学仪器自主创新，提升科学仪器研究开发的技术水平和管理水平，这是在WTO时代我国科学仪器产业做大做强的必由之路。 　　四、自主创新，大幅度提升科学仪器技术水平 　　（一）当前是我国推进科学仪器自主创新的重大机遇期 　　1．国家领导人高度重视科学仪器研究开发工作。早在1995年，朱镕基、李岚清、吴邦国、邹家华和宋健等领导同志就对卢嘉锡、王大珩等20位院士提出的《关于振兴我国仪器仪表工业的建议》作出重要批示。2000年，吴邦国、温家宝和李岚清等领导同志又对王大珩、杨嘉墀等11位院士关于《我国仪器仪表工业急需统一规划和归口管理的建议》作出重要批示，时任国务院副总理的温家宝同志指出：“仪器仪表工业很重要”。 　　2．现实需求要求我国加强科学仪器自主研发。十六届五中全会明确提出了要把我国建设为创新型国家的伟大战略，《规划纲要》及其配套政策对我国自主创新能力的提升也提出了明确要求。当前和未来一段时间内，我国将对科学仪器有旺盛的需求。首先，《规划纲要》明确部署了未来15年我国科学技术发展的主要任务，任重而道远。工欲善其事，必先利其器，这些重大任务的实施对科学仪器提出了迫切的需求。其次，微观、宏观、综合和极端条件化是当今科学技术发展的重要方向，这对传统的科学仪器提出了新的要求和挑战，对重大精密科学仪器需求迫切。例如，电子显微镜是纳米技术研究必不可少的科学仪器，目前，在亚埃级电子显微镜的支撑下，国际一流的纳米技术已经到亚埃级别的微观尺寸，要保证我们的纳米技术处于国际一流水平，必然需要亚埃

文章来源： （科技日报）   (2007-3-7)