儀器儀表與測量控制科技的發(fā)展
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| (發(fā)布日期：2009-4-15 8:58:34) 來源：中國儀器儀表信息網(wǎng) |
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中國儀器儀表學會理事長莊松林院士在中國儀器儀表學會成立三十周年紀念大會上就我國儀器儀表與測量控制科技的發(fā)展作大會報告。報告分四個部分：儀器儀表與測量控制在當今社會的重要地位和作用；我國儀器儀表與測量控制的基本概況；儀器儀表與測量控制發(fā)展的趨勢和特點，以及我國儀器儀表與測量控制近年來的重大進展。現(xiàn)全文發(fā)表以饗讀者。
一、地位作用
眾所周知，當今世界已經(jīng)進入信息時代，信息技術成為推動科學技術高速發(fā)展的關鍵技術。著名科學家錢學森明確指出，“信息技術包括測量技術、計算機技術和通信技術。測量技術是基礎。”王大珩院士也一再強調(diào)，“測量技術是信息技術的源頭。”信息技術的快速發(fā)展，產(chǎn)生了新興的龐大的信息產(chǎn)業(yè)，信息產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為帶動世界經(jīng)濟發(fā)展的龍頭產(chǎn)業(yè)。美國商業(yè)部1999年度報告在關于新興數(shù)字經(jīng)濟部分提出，信息產(chǎn)業(yè)包括計算機軟硬件行業(yè)、通信設備制造及服務行業(yè)、儀器儀表行業(yè)。這就是說，測量技術是信息技術的基礎和源頭，儀器儀表行業(yè)是信息產(chǎn)業(yè)的重要組成部分。不言而喻，儀器儀表與測量控制在當今信息時代推動科學技術和國民經(jīng)濟的發(fā)展具有何等重要的地位。
那么，儀器儀表與測量控制對推動科技、經(jīng)濟和社會的發(fā)展重要作用究竟是什么？2000年中國儀器儀表學會接受國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委和科技部的委托，組織了一個專家調(diào)研組對全國儀器儀表行業(yè)開展了一次為期3個月的調(diào)查研究。非常難得的是，王大珩、楊嘉墀、金國藩3位院士親自參加了調(diào)研活動，并在調(diào)研結束后主持調(diào)研組向兩委一部提出了一份“關于振興我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)對策與建議”的研究報告。這份報告對儀器儀表在當今社會的重要作用提出了明確而形象的說明，那就是我們都非常熟悉的：儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，科學研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”，以及現(xiàn)代社會活動的“物化法官”。這個說明的內(nèi)涵和份量不需要再作任何解釋，大家都一清二楚。令人鼓舞的是，儀器儀表與測量控制“倍增器”、“先行官”、“戰(zhàn)斗力”和“物化法官”的重要作用已經(jīng)為社會各界，包括政府部門所共識，成為加快發(fā)展儀器儀表科技和產(chǎn)業(yè)的科學依據(jù)，并在文件、報告和講話中廣為引用。
由于儀器儀表與測量控制的重要地位和作用受到了社會的高度重視，近些年來國家采取了一系列重大措施加快發(fā)展。值得特別提出的舉措有：2001年3月舉行的七屆四次全國人大會議上提出“國家經(jīng)濟與社會發(fā)展第十個五年計劃綱要”中明確提出“把發(fā)展儀器儀表放到重要位置”。國家發(fā)展綱要提到儀器儀表，而且放到重要位置，是建國以來的第一次。緊接著，國家計委、經(jīng)貿(mào)委、科技部等許多部委都列了若干專項，動用了大筆資金支持儀器儀表的發(fā)展。2005年，國家發(fā)改委正式下達了“加快振興裝備制造業(yè)的若干意見”，提出了在各個行業(yè)中選出16項重點發(fā)展領域立專項支持發(fā)展，其中第11項就是重大工程自動化控制系統(tǒng)和精密測試儀器。2006年制定“國家中長期科學與技術發(fā)展規(guī)劃綱要”，涉及到了多項儀器儀表與測量控制發(fā)展項目。2008年4月，科技部、發(fā)改委、教育部和中國科協(xié)聯(lián)合發(fā)出了“關于加強創(chuàng)新方法工作的若干意見”，正式啟動創(chuàng)新方法工作在全國開展。這份文件中，明確提出創(chuàng)新方法包括創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法和創(chuàng)新工具三個要素，創(chuàng)新工具主要就是指推動科技創(chuàng)新的科學儀器。科學儀器的重要作用被進一步提升，開發(fā)研究得到更有力的支持。此外，在863計劃，特別是航天計劃等國家科技發(fā)展計劃中，支持儀器儀表與測量控制的發(fā)展也被放到了重要位置。就是在這樣一個十分有利的形勢下，近些年來我國儀器儀表與測量控制得到了迅速的發(fā)展。
二、基本概況
談到儀器儀表與測量控制的基本概況，應當包括兩個方面，那就是學科和產(chǎn)業(yè)。
儀器儀表究竟是不是一門獨立的學科？過去一直存有爭議。今天，我們可以毫不猶豫地回答，儀器儀表與測量控制已經(jīng)發(fā)展形成一門獨立完整的學科。之所以得出這樣的定論，我們有四條充分的理由。第一，儀器儀表與測量控制學科具備了自己特有的一整套基礎理論和技術，其中主要包括傳感器理論和技術，檢測計量理論和技術，信號處理理論和技術，誤差分析理論和技術，自動控制理論和技術等。在這些基礎理論和技術的研究開發(fā)中，擁有一批杰出的科學家和優(yōu)秀的中青年科技創(chuàng)新人才，他們的研究開發(fā)成果對促進學科發(fā)展作出了重要的貢獻；第二，綜觀科學技術發(fā)展史，當一門新興學科形成和不斷發(fā)展時，教育體系，特別是高等教育就會應運而生出現(xiàn)新的學科教育，培養(yǎng)新的學科人才。我國教育部多年來已經(jīng)圍繞著儀器儀表與測量控制學科設立了一級學科教育體系，現(xiàn)在定名為“儀器科學與技術”學科，全國近250所高校設置了相應的專業(yè)，3萬多名本科生和1萬多名研究生在校學習。我國高校為“儀器科學與技術”學科制定了專業(yè)培養(yǎng)目標和規(guī)范，已經(jīng)為儀器儀表與測量控制領域培養(yǎng)了幾十萬學科技術人才；第三，儀器儀表與測量控制學科是一門工程應用學科，與之相適應的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展是學科發(fā)展的物質(zhì)基礎和技術支撐。我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當規(guī)模，這在下面還會詳細談到，因此，儀器儀表與測量控制學科不是在象牙塔內(nèi)，而有著強大的生命力和發(fā)展空間；第四，儀器儀表與測量控制學科有一個全國性的國家一級的學術團體——中國儀器儀表學會。學會在推動學科進展方面作了大量工作，取得了顯著的業(yè)績。特別是學會近幾年來開展學科進展研究，不僅加強了學科的基礎建設，而且豐富了學科活動的內(nèi)容和擴展了學科發(fā)展的空間。我今天發(fā)言的部分內(nèi)容，就是取材于學會撰寫的學科進展報告。
談到我國儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)的基本概況,先讓我們了解一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)。2007年我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模以上企業(yè)為3954家，實現(xiàn)總產(chǎn)值3078億元，銷售收入達到3005億元，雙雙突破3000億元。同比2004年1000億元，2006年2000億元，4年間年增長率超過30%。3000億元的銷售額中，出口商品達到88億美元，同比上一年度增長了36%。目前，我國儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成門類品種比較齊全、布局比較合理、具有相當技術基礎和生產(chǎn)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)體系，在亞洲我國是除日本以外第二大儀器儀表生產(chǎn)國，是發(fā)展中國家綜合實力最強的儀器儀表生產(chǎn)國。從產(chǎn)品   的技術水平分析，目前絕大多數(shù)國產(chǎn)儀器儀表還處于發(fā)達國家20世紀90年代中后期水平。中低檔產(chǎn)品品種基本齊全，能夠規(guī)模生產(chǎn)，質(zhì)量基本穩(wěn)定，可以滿足國內(nèi)市場要求，且有批量出口。比如電工儀器儀表在國內(nèi)市場占有率達到95%，并有13%產(chǎn)品出口。深圳市每年生產(chǎn)數(shù)字萬用表700萬臺，銷售世界90多個國家。國產(chǎn)儀器儀表，也有少數(shù)中高檔產(chǎn)品接近國際技術水平。在國家重點科技攻關項目中，特別是必須自主創(chuàng)新發(fā)展的航天航空領域和國防安全領域，已經(jīng)有部分儀器儀表技術上取得了新的突破。我國嫦娥一號衛(wèi)星攜帶的8種探測儀器都是我國科技人員自主研制設計的，不僅在技術上總體達到了國際先進水平，而且有自己的特點和創(chuàng)新。在工程應用技術方面，已經(jīng)能夠承擔一部分國家重大工程儀器儀表系統(tǒng)成套。關于我國儀器儀表與測量控制的重大進展后面還要專門談到，這里就不再多列舉了。
按照應用領域的不同，我們習慣地把儀器儀表和測量控制劃分為六個大類，即工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)、科學儀器、醫(yī)療儀器、電子與電工測量儀器、各類專用儀器、傳感器和儀器儀表元器件及功能材料。這是一個大致的分類，其間存在著許多交叉和滲透。工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)，主要應用在工業(yè)生產(chǎn)流程中的檢測和控制；科學儀器應用面極廣，包括科學研究、教學實驗、物質(zhì)分析、安全監(jiān)測等各種領域；醫(yī)療儀器應用于生命科學研究和臨床診斷治療；電子與電工測量儀器用于對各種電子和電工參數(shù)進行測量；各類專用儀器應用于各種專門的領域，如農(nóng)業(yè)、環(huán)保、氣象、水文、地質(zhì)、海洋等，這類儀器除了應用領域的特殊要求具備某些特殊性外，它們的基本原理和應用方法跟科學儀器等其他類儀器并無本質(zhì)的區(qū)別；傳感器、元器件和功能材料主要用于獲取信號、儀器制作和使用材料上。傳感器已經(jīng)成為影響到儀器儀表與測量控制發(fā)展和應用的關鍵所在。各類儀器的基礎理論和技術，構成了儀器儀表與測量控制學科體系的基本內(nèi)容，它們的產(chǎn)業(yè)成為儀器儀表與測量控制產(chǎn)業(yè)體系的重要組成，而它們的發(fā)展決定著儀器儀表與測量控制的未來。
當我們分析我國儀器儀表與測量控制現(xiàn)狀的時候，不能不清醒地認識到它同國際先進水平相比，同我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的實際需要相比，還存在著很大的差距。差距是全方位的，最要害的有三點：
第一，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)規(guī)模小，產(chǎn)值低，企業(yè)同樣是規(guī)模小，產(chǎn)值低。2007年我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值3000億元人民幣，只占工業(yè)總產(chǎn)值2.5%。10年前，美國儀器儀表產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值已達到4千億美元，占工業(yè)總產(chǎn)值4%。目前，美國儀器儀表企業(yè)年產(chǎn)值超過20億美元不少于50家，我國最大的儀器儀表企業(yè)，京儀集團年產(chǎn)值80億元人民幣，川儀集團60億元人民幣。兩相比較，差距實在太大。產(chǎn)業(yè)和企業(yè)的規(guī)模和產(chǎn)值直接影響到產(chǎn)業(yè)的活力與發(fā)展。要縮小和消除這個差距，需要我們努力奮斗10年20年。
第二，我國儀器儀表產(chǎn)品質(zhì)量上、品種上還存在不少問題。產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性，長期以來沒有得到根本解決，嚴重影響到市場銷售和正常使用。許多大型精密儀器我們還生產(chǎn)不出來，國內(nèi)需求幾乎全部依賴進口。2007年我國儀器儀表產(chǎn)品出口創(chuàng)下了88億美元，可是進口卻達到了172億美元，逆差84億美元，成為裝備制造業(yè)之最。這個問題不解決，我國儀器儀表與測量控制學科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將無法擺脫落后被動的局面。
第三，我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力不強，還無法承擔起科技創(chuàng)新主體的責任。國際上儀器儀表科技創(chuàng)新發(fā)展極快，產(chǎn)品更新?lián)Q代的周期大約只需2至4年，多數(shù)企業(yè)銷售額一半以上幾乎都來自5年內(nèi)上市的新產(chǎn)品。而我國儀器儀表產(chǎn)品不少還沿自于20世紀80年代技術引進的產(chǎn)物，相當多企業(yè)產(chǎn)品是10年一貫制,靠吃老本為生。自主創(chuàng)新能力不強原因是多方面的，影響最大的不外乎兩條：一是科技創(chuàng)新開發(fā)投入資金太少。國外企業(yè)用于科技創(chuàng)新資金投入一般為銷售收入8至10%，而我國企業(yè)投入資金很少超過3至5%，何況銷售收入本來就不多，極大地限制了科技創(chuàng)新的有效開展；二是人的因素，有的領導不重視自主創(chuàng)新，更多的是創(chuàng)新人才匱乏。黨的十七大提出，提高自主創(chuàng)新能力，建設創(chuàng)新型國家是國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國力的關鍵。企業(yè)提升科技創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為刻不容緩的歷史使命。
三、趨勢特點
當今，儀器儀表與測量控制發(fā)展的趨勢是：面對產(chǎn)品的穩(wěn)定性、可靠性和適應性要求不斷提高；技術指標和功能不斷提高；最先采用新的科學研究成果；高新技術大量采用；儀器及測控單元微小型化、智能化日趨明顯；要求儀器及測控單元可獨立使用、嵌入式使用和聯(lián)網(wǎng)使用；儀器測控范圍向立體化、全球化擴展；測控功能向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡化發(fā)展；便攜式、手持式以至個性化儀器大量發(fā)展。技術特點是：綜合各種新技術，在研究儀器儀表相關類型傳感器、元器件和材料及技術的基礎上，創(chuàng)新開發(fā)新的微弱信號敏感、傳感、檢測、融合技術,物質(zhì)原子、分子級檢測技術，復雜組成樣品的聯(lián)用分析技術，生命科學的原位、在位、實時、在線、高靈敏度、高通量、高選擇性檢測技術，創(chuàng)建各類新型檢測儀器儀表；結合系統(tǒng)論、控制論的發(fā)展，在開發(fā)工業(yè)自動化測控的在線分析和控制、原位分析及控制、高可靠性、高性能和高適應性等技術的基礎上，創(chuàng)新發(fā)展工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)；結合生命科學、人體科學的發(fā)展，在開發(fā)醫(yī)療診治的健康狀況監(jiān)測、早期診治、無損診斷、無創(chuàng)和低創(chuàng)直視診療、精確定位治療技術的基礎上發(fā)展醫(yī)療儀器；同時跟蹤新學科領域和各類應用領域的發(fā)展，開發(fā)各種專用、快捷、自動化檢測和計量技術及專用儀器儀表。
工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)和科學儀器，在產(chǎn)值和市場兩個方面都占據(jù)著儀器儀表與測量控制總體的一半，是儀器儀表與測量控制體系的兩大支柱。由于發(fā)言時間有限，下面就讓我們把主要的注意力放在這兩類儀器未來的發(fā)展上。
工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)未來發(fā)展的關注點應當是：
1、自動化儀表與企業(yè)的信息化
自動化儀表技術包括信息采集、處理和應用。“企業(yè)信息化”實際上是企業(yè)信息的集成和整合。為此，必須用自動化和系統(tǒng)的信息模型“簡化”、“規(guī)則”和“抽象”信息，以便最有效地利用信息。這是自動化儀表領域的一項基礎工作，也是統(tǒng)一信息表達的重要手段。
2、自動化儀表工程項目全局信息和全生命周期信息的整合
這是實現(xiàn)自動化儀表系統(tǒng)的全面可互操作。可互操作是分層次的，實現(xiàn)需要一個漫長的過程。近年來IEC62424標準的出版，InTools工具軟件功能的擴充以及控制系統(tǒng)與現(xiàn)場儀表層各項可互操作標準的推出是發(fā)展中一個重要標志點。
3、功能安全
近年來功能安全的重要發(fā)展是，大量經(jīng)過功能安全認證的儀表推向市場。為了爭取競爭中有利地位，幾乎所有儀表制造商都會開展功能安全的研究。
4、系統(tǒng)維護與儀表診斷
系統(tǒng)維護與儀表診斷越來越受到用戶、制造商和研究者各方的關注。它分為四個層次，生產(chǎn)流程的診斷、生產(chǎn)裝備的診斷,自動化控制系統(tǒng)的診斷和現(xiàn)場儀表的診斷。
生產(chǎn)流程的診斷原則上不屬于自動化儀表范疇，但是診斷信息的交換涉及自動化儀表系統(tǒng)。針對生產(chǎn)裝備的監(jiān)控，診斷儀表系統(tǒng)已經(jīng)推出了新產(chǎn)品。自動控制系統(tǒng)的診斷通常是控制系統(tǒng)中設備管理軟件的一個模塊或一種功能，負責控制系統(tǒng)自身以及現(xiàn)場儀表的實時診斷和預測性維護。現(xiàn)場儀表的診斷難度較大，維護周期由智能儀表的損耗情況或固定時間確定。
5、無線通信
工業(yè)無線通信技術的快速發(fā)展是自動化儀表領域顯著的亮點，它的特征是：技術方案多樣化，參與者迅速增加,成立了專業(yè)組織。推出多種無線演示系統(tǒng)、測量儀表樣機，將成為全球主要自動化儀表展覽的熱點。
6、控制網(wǎng)絡
未來幾年網(wǎng)絡控測和網(wǎng)絡儀表是自動化儀表發(fā)展的重點，發(fā)展方向是大幅提高速度、簡化安裝和調(diào)試的復雜性、擴展無線功能以及發(fā)展網(wǎng)絡技術。
7、標準化
標準化在自動化儀表發(fā)展歷史上發(fā)揮過重要作用，未來還會對我國儀表產(chǎn)品追趕世界水平發(fā)揮重大作用。在新經(jīng)濟時代，有大量信息接口標準的需求，它的共同特點就是在相同的技術水平上可以有很多種標準化方案。現(xiàn)在對高技術新產(chǎn)品可以先制定標準，完全改變了標準化的理念。
科學儀器未來發(fā)展應當關注以下幾個方面：
1、分析儀器
光學捕獲（Optical trapping）是一種新型的光學微操作技術。它將一束光用高數(shù)值孔徑的物鏡聚焦成微米級的光斑，形成梯度來實現(xiàn)對微小粒子的捕獲和移動。這項技術被廣泛應用于各種微觀領域的研究。
微型色譜儀將會得到很快的發(fā)展。C2V公司 已經(jīng)推出了世界上最小最快的手持式氣相色譜儀，主機大小僅124×84×60mm，所含柱模塊大小為60×100×12.5mm，可在10-30秒內(nèi)完成天然氣主要成份的全分析。
NMR的微型化近年來已經(jīng)取得重大進展，瑞士Neuchatel大學開發(fā)成功一種高質(zhì)量因子可供微流控芯片NMR全分析系統(tǒng)使用的射頻平面微線圈，所需樣品量僅為1-100納升，并可在幾秒內(nèi)獲得所需的信噪比。NMR微型化應當是值得關注的發(fā)展方向。
光頻光梳光譜法（Optical frequency comb spectroscopy）是最新發(fā)展起來的另一種重要的儀器技術，采用這種技術可以在極短的時間內(nèi)以很高的靈敏度檢測許多不同的氣體，將在臨床診斷領域發(fā)揮重要作用。
2、精密檢測儀器
當今時代已經(jīng)進入分子、原子分析檢測新階段，微納科技的發(fā)展直接推動了精密檢測儀器的快速發(fā)展。值得特別關注是MEMS/NEMS（微電機系統(tǒng)/納機電系統(tǒng)）測試儀器,以掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡為代表的掃描探針顯微鏡,以及基于STM/AFM的基本原理新發(fā)展起來一系列SPM,如磁力顯微鏡、靜電力顯微鏡等這些儀器的新發(fā)展。
3、光子成像儀器
一個以光子學與生命科學相互融合的新學科——生物醫(yī)學光子學隨著激光、電子、光譜、顯微及光纖等技術的發(fā)展而迅速成長起來，應運而生出現(xiàn)了不少新型科學儀器。應用這些儀器不但豐富了人們對于光與生物組織體相互作用機理的認識，而且促進了各種新的生物研究儀器和醫(yī)學診斷儀器的發(fā)明。光子成像技術主要包括漫射光層析成像、熒光成像、相干層析成像、光聲成像等。光學相干層像（OCT）結合了共焦顯微術和低相干光的外差探測技術，它是一種在一維光學低相干反射測量技術的基礎上擴展而來的二維或三維成像技術。
4、光譜分析儀器
過去，光譜分析儀器主要應用在基礎學科研究和礦物分析、產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等領域。值得關注一個新的發(fā)展動向是，由于人類生存和發(fā)展一些迫切的需求，同時計算機軟硬件、微電子、計算數(shù)學、微型器件發(fā)展提供的新技術成果，使得光譜技術和儀器向生物、環(huán)境、醫(yī)療等領域快速拓展，無論理論研究、技術開發(fā)和儀器創(chuàng)新都有了明顯的發(fā)展，今后還將更快發(fā)展。
四、重大進展
前面我們談到，我國儀器儀表與測量控制還存在不小差距，面臨著落后被動的局面。但是，由于國家的重視和支持，儀器儀表界和廣大科技術工作者的努力奮斗，近年來我國儀器儀表與測量控制依然取得了可喜的成績，獲得了很大的發(fā)展。認真總結我國??和增強信心。下面我們簡要的回顧一下我國儀器儀表與測量控制近年來的重大進展。
1、工業(yè)自動化儀表與控制系統(tǒng)
在工業(yè)自動化儀表方面，近年來溫度儀表的重要進展主要體現(xiàn)在紅外熱像儀的應用迅速擴大。流量儀表內(nèi)錐流量計創(chuàng)新成果顯著，我國已經(jīng)擁有各種與V錐相關或相近的流量計產(chǎn)品專利超過20項，其中至少6項目是發(fā)明專利，超過了美國，成為V錐流量計專利高產(chǎn)國。國產(chǎn)低端壓力變送器和帶HART功能的壓力變送器近年來也發(fā)展很快，品種多、規(guī)格全、價格低，在市場上已經(jīng)很具競爭力。控制閥行業(yè)近年來的進展是顯著的，產(chǎn)品“跑冒滴漏”現(xiàn)象得到很大改進，不少產(chǎn)品質(zhì)量達到國外主流產(chǎn)品水平。
在控制系統(tǒng)方面，進展令人鼓舞。國產(chǎn)DCS系統(tǒng)已經(jīng)進入大型超臨界火電機組控制系統(tǒng)。2007年1月，上海自動化儀表股份有限公司的DCS系統(tǒng)在襄樊電廠首臺600MW超臨界機組上投運成功移交生產(chǎn)。國電智深公司于2007年11月成功簽定江蘇諫壁1000MW超臨界機組自動化控制系統(tǒng)項目，并于2008年3季度成功中標兩項大型超臨界火電機組自動化控制系統(tǒng)項目。和利時公司和浙江中控公司的DCS系統(tǒng)，近年來在大型交通和石化工程項目上都得到了成功應用。特別應該提到的是，國產(chǎn)DCS系統(tǒng)在核電工程上的應用已經(jīng)進入核島控制系統(tǒng)。
浙江中控軟件技術有限公司按照ISA-95中定義的MES系統(tǒng)模型，開發(fā)了ESP-Supplant Production Suite軟件，它涵蓋了ISA-95大部分功能，應用取得良好業(yè)績。該公司已經(jīng)成為ISA-95的正式會員，直接參與MES標準的制定。
和利時公司2007年被ARC和控制雜志評為全球50強過程自動化公司，浙江中控公司在評選過程中也被提名，這標志著我國自動化控制系統(tǒng)的企業(yè)已經(jīng)進入可參與國際競爭的新境地。
2、科學儀器
科學儀器最能體現(xiàn)儀器儀表既是知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的重要工具，也是科技創(chuàng)新研究的主題內(nèi)容之一和創(chuàng)新成就的重要體現(xiàn)。
近年來，在國家的大力支持下，科學儀器獲得了很快發(fā)展，以質(zhì)譜儀為代表的高端科學儀器取得了重大進展，出現(xiàn)了可以與國外產(chǎn)品競爭的國產(chǎn)色——質(zhì)聯(lián)用儀器。特別是，我國“嫦娥”環(huán)月空間衛(wèi)星上天，就攜帶了我國自主研發(fā)的多光譜遙測、信號傳送儀器。四川汶川大地震，全國各地很快送去了大量環(huán)境、水文測量便攜式分析儀器，表明了我國科學儀器產(chǎn)業(yè)的實力。
必須著重強調(diào)的是，嫦娥一號衛(wèi)星攜帶的8種探測儀器，它們是用于月球表面三維影像探測的CCD相機和激光高度計；用于月表化學元素與物質(zhì)成分及豐度探測的干涉成像光譜儀、γ射線譜儀、X射線譜儀；用于月壤厚度探測的微波探測儀；用于地月空間環(huán)境探測的太陽高能粒子探測器和兩臺低能粒子探測器等，全都是我國科技人員自主設計研制的。這些儀器不僅總體上達到了國際同類儀器的技術水平，而且在不少方面還有我國自己的特點和創(chuàng)新。這8種探測儀器的特點和創(chuàng)新包括：實現(xiàn)首次對月球表面進行全月面三維立體照相，這對月球表面形貌、地質(zhì)構造、撞擊坑等研究具有重要意義；所使用的伽馬射線譜儀探測的分辨率和靈敏度比國際上以往月球探測中使用的同類儀器要高，所以有可能探測到更多元素等等。這一項進展被專家們認為是近兩年來我國儀器儀表最重大的進展。
此外，近年來在科學儀器領域我國還取得了多項很有價值的進展。比如，自主研制出領先國際的分子束科學儀器——氫原子里德伯態(tài)飛渡時間譜交叉分子束裝置；國際第一臺真空紫外激光角分辨光電子能譜儀；離子遷移譜探測技術痕量爆炸物快速檢測儀；新型生命探測儀器“SJ—3000搜救雷達”；便攜式高分辨淺水多波束測深儀；光學捕獲理論研究取得進展；光學相干層析成像技術及相關儀器開發(fā)取得多方面進展等等。
3、醫(yī)療儀器
國家“十一五”規(guī)劃和建設創(chuàng)新型國家都把醫(yī)療儀器產(chǎn)業(yè)列為重點發(fā)展產(chǎn)業(yè)，國家在研發(fā)、技術平臺建設、研究中心、重點實驗室、產(chǎn)業(yè)基地各方面都加大了支持的力度，近年來醫(yī)療儀器也取得了長足的進展。在醫(yī)學影像儀器方面，X射線機、計算機斷層掃描機（CT）、超聲掃描成像儀以及影像后處理與分析系統(tǒng)，無論技術水平和產(chǎn)品質(zhì)量都有顯著提高。在醫(yī)用電子技術和儀器方面，值得提出的是清華大學研制出可作為個人電腦外設的腦控鍵盤和鼠標，還研制完成基于嵌入系統(tǒng)的腦控家居環(huán)境控制器，用于幫助喪失運動能力長期臥床的殘疾人，2007年世界技術評估中心對這一成果給予了高度的評價。在眼科儀器方面，中科院成都光電技術研究所在波前像差的檢查和自適應光學矯正技術方面具有很強的實力，近兩年來他們創(chuàng)新地把技術優(yōu)勢應用于眼科領域，研制出了人眼波前像差檢查和矯正系統(tǒng)，同時利用人眼的自適應光學矯正技術拍攝出分辨率很高的視網(wǎng)膜細胞照片，在國際上引起了高度關注。他們研發(fā)出的超高分辨率眼底照像儀器和人眼自適應光學矯正儀器在國際上居先進水平。醫(yī)用激光儀器方面，復旦大學和長春應用化學研究所經(jīng)過4年共同努力，利用毛細血管電泳電化學發(fā)光檢測、表面等離子體共振（SPR）及激光誘導熒光和其他光譜技術，并和蛋白質(zhì)芯片或基因芯片傳感器等技術相結合，創(chuàng)新研制出某些腫瘤標志物的快速檢測儀及配套的腫瘤標志物分析參數(shù)數(shù)據(jù)庫，對惡性腫瘤的預警和早期診斷具有很高的臨床應用價值。生物芯片技術在疾病分子診斷、?后評價與預測、個體化醫(yī)療和保健、新藥研究和開發(fā)、優(yōu)生優(yōu)育、公共衛(wèi)生及傳染病監(jiān)控等許多領域具有廣泛的應用價值。生物芯片（北京）國家工程研究中心暨博奧生物有限公司已經(jīng)形成了生物芯片制備、微陣列制備、雜交、清洗甩干、掃描、試劑耗材、配套儀器控制軟件、數(shù)據(jù)分析軟件和數(shù)據(jù)庫平臺資源的全線配套和系列化，不僅打破了長期約束我國微陣列芯片和相關科研工作發(fā)展的國外壟斷，而且形成了具有產(chǎn)業(yè)規(guī)模和國際競爭力的生物芯片技術平臺產(chǎn)品。其技術完善和質(zhì)量穩(wěn)定的雙激光共聚焦掃描儀近年來出口量年均復合增長率超過100%，在國際市場特別是歐美發(fā)達國家占據(jù)了一席之地，贏得了良好的聲譽。
4、電子與電工測量儀器
這里，我們只列舉兩項突出的進展。一是微波毫米波矢量網(wǎng)絡分析儀器跨入了世界先進行列，二是電能表綜合技術達到國際先進水平。矢量網(wǎng)絡分析儀是現(xiàn)代電子裝備必備的關鍵的測試設備。我國在前幾年研制成功矢量網(wǎng)絡分析儀基礎上，將其應用領域從線性網(wǎng)絡向非線性、大功率網(wǎng)絡的測試和分析發(fā)展，掌握了多種以矢量網(wǎng)絡分析儀為核心的自動測試技術和自動測試系統(tǒng)構成及應用，使我國矢量網(wǎng)絡分析儀的設計、制造和應用水平跨入了國際先進行列。我國是電能表生產(chǎn)大國，近年來非常注意在準確度、可靠性、功能、能耗、產(chǎn)品兼容性、環(huán)境適應性及可維護性等多方面提高技術水平，在國際市場上占有重要地位。 |
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