自王大珩院士等向有關(guān)部門“上書”以來,我國政府相關(guān)部門實(shí)際上從“九五”開始,對儀器儀表的研制給予了高度重視。科技部、中國科學(xué)院和中國科協(xié)等部門先后設(shè)立軟課題,組織專家對我國的儀器儀表研制情況和市場情況等進(jìn)行了系統(tǒng)而仔細(xì)的調(diào)研。報(bào)告認(rèn)為:經(jīng)過前些年的努力,我國儀器儀表行業(yè)走過了 “幼稚期”,目前正步入“少年成長期”。
報(bào)告預(yù)測,在2006-2015年期間,我國將新購科學(xué)儀器的總額將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1,000億人民幣,這不包括每隔5-7年需要更新?lián)Q代的數(shù)量。在這個(gè)總需求量上,我國不能也不會將市場拱手讓人。
市場:從淪陷轉(zhuǎn)入反攻
曾管理中科院科研儀器研制項(xiàng)目、參與科技部調(diào)研的一位不想透露姓名的負(fù)責(zé)人介紹,改革開放之初,中國儀器儀表既受市場經(jīng)濟(jì)的沖擊,又受國有體制的束縛,儀器儀表的研發(fā)經(jīng)歷了一個(gè)低潮期。許多儀器儀表廠入不敷出、難以為繼,一度明顯萎縮。在上個(gè)世紀(jì) 90年代初期,儀器儀表的國產(chǎn)化率只有13%。
他說,通過王大珩等院士的呼吁,人們對發(fā)展科學(xué)儀器的重要性認(rèn)識不斷提高。中國政府從 “九五”開始,把“科學(xué)儀器的研制和開發(fā)”放在重要地位。如科技部將儀器研制列入了國家科技“攻關(guān)項(xiàng)目”,并逐漸增加了投入;國家自然科學(xué)基金委員會打破常規(guī),設(shè)立了科學(xué)儀器的基礎(chǔ)研究項(xiàng)目;中國科學(xué)院也設(shè)立了科學(xué)儀器創(chuàng)新研究專項(xiàng)。此外,國家發(fā)改委、國家質(zhì)檢總局等國家有關(guān)部委和省市也紛紛制定了儀器儀表的發(fā)展規(guī)劃,撥出專項(xiàng)資金以資助儀器儀表的基礎(chǔ)研究與產(chǎn)業(yè)化。由此,中國的儀器研制情況終于有所好轉(zhuǎn),而瀕臨產(chǎn)的一些國有分析儀器廠,通過重組、改制,也走出了低谷,顯示出新的活力。同時(shí), 20世紀(jì)80年代末和90年代初,我國一批民營分析儀器企業(yè)的迅速發(fā)展成長。近年來,很多企業(yè)的銷售額增長都超過了 30%。一些產(chǎn)品已得到國內(nèi)用戶的認(rèn)可,并已有部分進(jìn)入市場。這些企業(yè)中有的已參與了國家科學(xué)儀器攻關(guān)項(xiàng)目,研制水平穩(wěn)步上升。
國家統(tǒng)計(jì)局提供的數(shù)據(jù)表明,近年來,我國研制自行研發(fā)的分散控制系統(tǒng)、電磁流量計(jì)、無紙記錄儀、*不斷上升。
國家海關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2005年,我國工業(yè)自動(dòng)化儀表與系統(tǒng)的出口商品總金額達(dá)6.31億美元,年增長率達(dá)45.7%。其中,系統(tǒng)形式的分散型工業(yè)控制設(shè)備的出口,年增長率高達(dá) 423.9%。引人矚目的出口儀器部件有掃描電聲顯微鏡。這種電聲顯微鏡兼具電子顯微鏡的高分辨率和聲學(xué)顯微鏡非壞性內(nèi)部成像的特點(diǎn),取得了 3項(xiàng)中國發(fā)明和一項(xiàng)發(fā)明,相關(guān)器件已出口美、德、日、荷、新及中國臺灣地區(qū),成為我國大型儀器出口到發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的成功范例。
科技部組織的調(diào)研報(bào)告認(rèn)為,由于我國目前正處于能源和重化工業(yè)的高速增長階段,工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)需求旺盛,與市場形成了鮮明對比。市場該行業(yè)年漲幅為 3%-4%,進(jìn)入21 世紀(jì)以來,我國該行業(yè)的產(chǎn)銷年增幅多接近30%。目前,我國科學(xué)儀器的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展開始逐漸走出低谷,駛?cè)肓丝焖侔l(fā)展階段。部分中低檔產(chǎn)品已基本達(dá)到國外同類產(chǎn)品水平:如光譜分析儀器領(lǐng)域,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原子熒光光譜儀,占領(lǐng)了整個(gè)國內(nèi)儀器市場;中檔紫外可見分光光度計(jì)和原子吸收分光光度計(jì),除滿足國內(nèi)常規(guī)分析的需求外,還有部分出口。
技術(shù):從低端向單個(gè)擊破
這位負(fù)責(zé)人說,“就總體而言,目前國外儀器公司憑借技術(shù)和品牌的優(yōu)勢,仍占據(jù)著國內(nèi)的大部分市場。特別是的光譜儀、色譜儀、質(zhì)譜儀、電鏡、核磁、生化和生命科學(xué)儀器等,我國基本上依賴進(jìn)口,但我國儀器儀表發(fā)展的勢頭很好,某些單一技術(shù)已取得突破 ”。
他對此給予了詳盡的介紹:
在近紅外光譜研究上,當(dāng)前,上主要從事近紅外儀器研發(fā)、生產(chǎn)的公司,把主要精力投向模型和方法的研究與開發(fā)上。共享模型和方法標(biāo)準(zhǔn)的研究,是近紅外技術(shù)今后幾年發(fā)展的主要方向。我國科研院校,如石化院、中國農(nóng)大、湖南大學(xué)、中南大學(xué)、第二軍醫(yī)大學(xué)、華東理工大學(xué)等均研發(fā)出了擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的、適用于光譜分析的化學(xué)計(jì)量學(xué)軟件。這些軟件在主要功能上與流行軟件(如 Unscrambler和Grams32 )沒有顯著性的差異,而且在界面語言、風(fēng)格以及操作習(xí)慣上更適合我國的實(shí)際情況,已經(jīng)在實(shí)際科研生產(chǎn)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。可以說,我國近紅外光譜技術(shù)正處頂盛時(shí)期的前夜,有許多方面走向世界前列。
在光譜分析技術(shù)上,我國企業(yè)研制的原子熒光及聯(lián)用技術(shù),中國特色,并具有自主知識產(chǎn)權(quán),已處地位。這種儀器可測定電子電器產(chǎn)品中的 Hg、Pb、Cr(V1)、Cd的含量,可檢測元素價(jià)態(tài),在食品、保健品中的毒性和安性,并出準(zhǔn)確的評價(jià)。我國已有一批骨干生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn),如吉天、科創(chuàng)海光、瑞利,不僅滿足國內(nèi)需求,還有外商代理,產(chǎn)品可銷往國外。
在光學(xué)分子成像系統(tǒng)上,清華大學(xué)、天津大學(xué)等科研單位正在研制激發(fā)熒光斷層成像 (FMT)原型系統(tǒng)。雖然目前國內(nèi)還沒有擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的光學(xué)分子成像設(shè)備,但國內(nèi)科研機(jī)構(gòu)和企業(yè),在綜合國外光學(xué)分子成像設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)并對缺陷進(jìn)行了改進(jìn)之后,構(gòu)建了原型系統(tǒng),包括熒光信號采集裝置、圖像信號預(yù)處理模塊以及計(jì)算機(jī)系統(tǒng),可完成自發(fā)熒光斷層成像 (BLT)和激發(fā)熒光斷層成像(FMT)。目前,BLT/FMT的研究已列入國家973計(jì)劃,尤其是BLT軟件已獲得我國科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
在科學(xué)儀器研制方面,在全日面太陽光學(xué)與磁場觀測技術(shù)上,中科院國家天文臺和南京天文光學(xué)儀器研究所,為解決太陽大尺度矢量磁場觀測研究和空間環(huán)境預(yù)報(bào)問題,進(jìn)行了開創(chuàng)性的研究工作。他們以雙折射濾光器置于遠(yuǎn)心光路和zui厚級晶體的溫控高穩(wěn)定度,兩路光學(xué)系統(tǒng)高精度成像等關(guān)鍵技術(shù),成功地研制全日太陽光學(xué)與磁場監(jiān)測儀器,具有測太陽光球和色球的矢量磁場和視向速度場的功能,將太陽磁場測量方法推進(jìn)新一代。 2005年12月在基地正式投入使用,在世界上獲得了高時(shí)間分辨率和高磁場分辨率的全日面矢量磁圖。外國專家高度評價(jià),這是 “中國天文學(xué)家們在基礎(chǔ)儀器研究方面取得的巨大突破”,認(rèn)為中國“在太陽活動(dòng)區(qū)電流螺度監(jiān)測方面是一個(gè)”,“新的全日面矢量磁像儀將擴(kuò)大太陽方面的研究范圍,是這一重大課題的明顯突破 ”,“新儀器將為太陽物理中的各種問題的研究提供更的磁場數(shù)據(jù) ”。