我國儀器儀表與測量控制科技的發(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(gè)方面，那就是學(xué)科和產(chǎn)業(yè)。

　　儀器儀表究竟是不是一門(mén)獨立的學(xué)科?過(guò)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(mén)獨立完整的學(xué)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(xué)科具備了自己特有的一整套基礎理論和技術(shù)，其中主要包括傳感器理論和技術(shù)，檢測計量理論和技術(shù)，信號處理理論和技術(shù)，誤差分析理論和技術(shù)，自動(dòng)控制理論和技術(shù)等。在這些基礎理論和技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)中，擁有一批杰出的科學(xué)家和優(yōu)秀的中青年科技創(chuàng )新人才，他們的研究開(kāi)發(fā)成果對促進(jìn)學(xué)科發(fā)展作出了重要的貢獻;第二，綜觀(guān)科學(xué)技術(shù)發(fā)展史，當一門(mén)新興學(xué)科形成和不斷發(fā)展時(shí)，教育體系，特別是高等教育就會(huì )應運而生出現新的學(xué)科教育，培養新的學(xué)科人才。我國教育部多年來(lái)已經(jīng)圍繞著(zhù)儀器儀表與測量控制學(xué)科設立了一級學(xué)科教育體系，現在定名為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科，全國近250所高校設置了相應的專(zhuān)業(yè)，3萬(wàn)多名本科生和1萬(wàn)多名研究生在校學(xué)習。我國高校為“儀器科學(xué)與技術(shù)”學(xué)科制定了專(zhuān)業(yè)培養目標和規范，已經(jīng)為儀器儀表與測量控制領(lǐng)域培養了幾十萬(wàn)學(xué)科技術(shù)人才;第三，儀器儀表與測量控制學(xué)科是一門(mén)工程應用學(xué)科，與之相適應的產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展是學(xué)科發(fā)展的物質(zhì)基礎和技術(shù)支撐。我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)已經(jīng)具備相當規模，這在下面還會(huì )詳細談到，因此，儀器儀表與測量控制學(xué)科不是在象牙塔內，而有著(zhù)強大的生命力和發(fā)展空間;第四，儀器儀表與測量控制學(xué)科有一個(gè)全國性的國家一級的學(xué)術(shù)團體——中國儀器儀表學(xué)會(huì )。學(xué)會(huì )在推動(dòng)學(xué)科進(jìn)展方面作了大量工作，取得了顯著(zhù)的業(yè)績(jì)。特別是學(xué)會(huì )近幾年來(lái)開(kāi)展學(xué)科進(jìn)展研究，不僅加強了學(xué)科的基礎建設，而且豐富了學(xué)科活動(dòng)的內容和擴展了學(xué)科發(fā)展的空間。我今天發(fā)言的部分內容，就是取材于學(xué)會(huì )撰寫(xiě)的學(xué)科進(jìn)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計數據。2007年我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)規模以上企業(yè)為3954家，實(shí)現總產(chǎn)值3078億元，銷(xiāo)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(cháng)率超過(guò)30%。3000億元的銷(xiāo)售額中，出口商品達到88億美元，同比上一年度增長(cháng)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(mén)類(lèi)品種比較齊全、布局比較合理、具有相當技術(shù)基礎和生產(chǎn)規模的產(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(shí)力最強的儀器儀表生產(chǎn)國。從產(chǎn)品的技術(shù)水平分析，目前絕大多數國產(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，能夠規模生產(chǎn)，質(zhì)量基本穩定，可以滿(mǎn)足國內市場(chǎng)要求，且有批量出口。比如電工儀器儀表在國內市場(chǎng)占有率達到95%，并有13%產(chǎn)品出口。深圳市每年生產(chǎn)數字萬(wàn)用表700萬(wàn)臺，銷(xiāo)售世界90多個(gè)國家。國產(chǎn)儀器儀表，也有少數中高檔產(chǎn)品接近國際技術(shù)水平。在國家重點(diǎn)科技攻關(guān)項目中，特別是必須自主創(chuàng )新發(fā)展的航天航空領(lǐng)域和國防安全領(lǐng)域，已經(jīng)有部分儀器儀表技術(shù)上取得了新的突破。我國嫦娥一號衛星攜帶的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(shù)上總體達到了國際先進(jìn)水平，而且有自己的特點(diǎn)和創(chuàng )新。在工程應用技術(shù)方面，已經(jīng)能夠承擔一部分國家重大工程儀器儀表系統成套。關(guān)于我國儀器儀表與測量控制的重大進(jìn)展后面還要專(zhuān)門(mén)談到，這里就不再多列舉了。

　　按照應用領(lǐng)域的不同，我們習慣地把儀器儀表和測量控制劃分為六個(gè)大類(lèi)，即工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統、科學(xué)儀器、醫療儀器、電子與電工測量?jì)x器、各類(lèi)專(zhuān)用儀器、傳感器和儀器儀表元器件及功能材料。這是一個(gè)大致的分類(lèi)，其間存在著(zhù)許多交叉和滲透。工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統，主要應用在工業(yè)生產(chǎn)流程中的檢測和控制;科學(xué)儀器應用面極廣，包括科學(xué)研究、教學(xué)實(shí)驗、物質(zhì)分析、安全監測等各種領(lǐng)域;醫療儀器應用于生命科學(xué)研究和臨床診斷治療;電子與電工測量?jì)x器用于對各種電子和電工參數進(jìn)行測量;各類(lèi)專(zhuān)用儀器應用于各種專(zhuān)門(mén)的領(lǐng)域，如農業(yè)、環(huán)保、氣象、水文、地質(zhì)、海洋等，這類(lèi)儀器除了應用領(lǐng)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(xué)儀器等其他類(lèi)儀器并無(wú)本質(zhì)的區別;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(guān)鍵所在。各類(lèi)儀器的基礎理論和技術(shù)，構成了儀器儀表與測量控制學(xué)科體系的基本內容，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(zhù)儀器儀表與測量控制的未來(lái)。