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我国科学仪器发展现状与发展方向
发布日期:[2011/1/10 10:47:26] 共阅[2537]次

科学是从测量开始的。科学仪器是信息的源头,是信息产业的重要组成部分,对促进国民经济、科学技术、公共安全、国防建设的发展都有巨大的推动作用,是经济社会发展支柱性、战略性的产业。现代科学仪器既是知识创新和技术创新的前提,也是创新研究的主体内容之一和创新成果的重要体现形式。许多学科分支都是以某种科学仪器的发明而发展起来的。科学仪器及其技术是现代科学与工业的基石。科学仪器的发展水平标志着国家创新能力和科学技术发展的水平。
  
  近两年,随着信息科学、生命科学、材料科学、纳米科学等深入发展,促使世界科学仪器学科与技术的进展突飞猛进,新技术异彩纷呈,新产品不断涌现。另一方面,全球经济和社会发展不断对技术和仪器提出许多新的需求,使科学仪器研究和应用进入一个前所未有的高速发展期。
  
  在科学仪器发展的战略目标和资金投入方面,发达国家都制定了各自的发展战略并锁定了目标,有专门的投入,已成为有意识、有政策、有目标的政府行为。如美国,其总体目标是:保持美国在科学仪器领域的领先地位,其措施除了通过政策大力鼓励各大仪器公司加大R&D的投入外,国家还通过两个基金会(NSF和NIH)扶助各大公司研发科学仪器。美国能源部和国防部每年也都有大量的资金投入,并有明确的目标和要求,采用了类似于我国的横向课题,通过合同委托的办法进行研发。
  
  各发达国家都把研发先进的大型科学仪器和实验设施,构建世界级先进实验基础设施平台,上升为创造世界一流科研成果,培育和吸引优秀人才的一项战略措施。
  
  当今科学仪器发展总体上呈现出检测原子、分子和组份的仪器向多功能、自动化、智能化、网络化方向发展;进行分离、分析的仪器向多维分离和分析方向发展;生命科学仪器向原位、在体、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性方向发展;检测复杂组份样品的仪器向联用分析仪器方向发展;用于环境、能源、农业、食品、临床检验的仪器向专用、小型化方向发展;样品预处理仪器向专用、快速、自动化方向发展;用于国防和生命科学的仪器向集成化、微型全分析系统方向发展;监控工业生产过程的分析仪器向在线分析、原位分析方向发展。
  
  从制造技术角度看,仪器的机械部件向高精度加工、小型化方向发展;仪器的电器部件向集成化、固态化方向发展;仪器的功能部件和结构单元向模块化方向发展;仪器的研制向采用新技术、新机理、新材料、新器件方向发展。
  
  科学仪器是一种高科技产品,它受益于采用各种前沿技术的最新成果,同时也面临各种前沿技术不断地创新和发展的挑战。可以预计,随着生命科学、材料科学、能源科学、环境科学和公共安全科学的发展,以及新技术的不断出现,科学仪器也会在多功能化、小型化、微型化、自动化、智能化等方面将不断的创新。
  
  我国科学仪器发展的现状
  
  我国刚开始改革开放时,由于既受市场经济的冲击,又受国有体制的束缚,我国科学仪器的发展经历了一个低潮期,许多大型科学仪器厂纷纷入不敷出、难以为继,科学仪器产业曾经一度明显萎缩。在上个世纪90年代初期,科学仪器国产化率只有13%。
  
  随着国有经济体制改革的深入和人们对于发展科学仪器重要性认识的提高,以及民营企业的崛起,加上整个经济发展加速所起的带动作用和国家从“九五”开始把“科学仪器的研制和开发”列入了科技攻关项目,并逐渐增加投入;国家自然科学基金委员会设立了科学仪器专项,中科院也设立了科学仪器创新研究专项,情况终于有所好转。濒临破产的一些国有分析仪器厂,通过重组、改制,走出了低谷,显示出新的活力。20世纪80年代末和90年代初,成立的一批民营分析仪器企业的发展速度很快,近年来年销售额的增长都超过了30%,他们的产品已得到国内用户的认可,并已有部分进入国际市场,他们之中有部分企业参与了国家“九五”和“十五”科学仪器攻关项目,为提高我国科学仪器水平做出了贡献,并为科技创新的主体向企业转移迈开了一大步。
  
  通过这些仪器制造企业和相关科研工作者的共同努力,目前我国科学仪器的发展已初具规模,从地理分布来看,主要由四块区域组成,即以北京为中心的渤海湾区域的科学仪器产业带;以上海为龙头的长江三角区域的科学仪器产业群;以长春、大连为基础的东北区域的科学仪器产业化基地和新近崛起的以深圳为代表的珠江三角洲地区。“九五”结束时,以分析仪器为核心的科学仪器的国产化率达到了30%。科学仪器的研究开发和产业的发展开始逐渐走出低谷,驶入快速发展阶段。部分中低档产品已基本达到国外同类产品水平:如光谱分析仪器领域,具有自主知识产权的原子荧光光谱仪,占领了整个国内仪器市场;中档紫外可见分光光度计和原子吸收分光光度计,除满足国内常规分析的需求外,还有部分出口。当然从总体而言,我国科学仪器还处于幼稚期,以科学仪器中的主体分析仪器为例,在当今运用的90余种分析仪器中,我国已有的产品仅为20多种,还不到1/3,再如生命科学专用仪器约有80余种,我国商品化产品只有16种,正在研究的10多种。但是我国科学仪器的市场前景十分广阔,预计在2006~2015年期间,新购科学仪器的总额将远远超过1,000亿人民币,这还不包括每隔5~7年需要更新换代的数量。
  
  总之,通过“九五”和“十五”攻关,我国科学仪器产业获得了很大发展,并取得了一批具有自主知识产权的成果。但是,长期以来国外著名的仪器公司凭借技术和品牌的优势,占据着国内的大部分高端市场,特别是高档的光谱仪、色谱仪、质谱仪、电镜、核磁、生化和生命科学仪器等,基本上依赖进口。
  
  现代科学仪器已经走出实验室,在社会经济、文化持续发展及国家安全、社会安定等领域发挥越来越大的作用,并已开始突破仪器?机器传统界限(例如置备色谱仪、PCR扩增仪等)成为新颖的物质生产手段。但我国科学仪器领域的科技和产业水平与世界先进水平的差距还很大,我们必须认真思考、大力推行振兴我国科学仪器事业的种种战略、战术问题和应果断采取的具体措施。
 

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