面對(duì)現(xiàn)代儀器儀表[礦用雜散電流測(cè)定儀]技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略分析
目前我國(guó)正經(jīng)歷著通過(guò)科技創(chuàng)新改變產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),從各方面提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要?dú)v史階段。用儀器儀表進(jìn)行測(cè)量是人們從自然界獲取信息的手段。目前我國(guó)的*儀器儀表絕大多數(shù)依靠進(jìn)口,但國(guó)外的儀器儀表一般都在實(shí)驗(yàn)室里自行研制,市場(chǎng)上無(wú)法買到。我國(guó)要進(jìn)行*流的科技創(chuàng)新活動(dòng)不能只依靠進(jìn)口商品儀器儀表,必須從現(xiàn)在就開展研制的儀器儀表的活動(dòng)。爭(zhēng)取經(jīng)過(guò)多年努力,為我國(guó)的科技人員提供的國(guó)產(chǎn)儀器儀表。
儀器儀表技術(shù)涵蓋傳感技術(shù)、測(cè)量?jī)x器、計(jì)量?jī)x器、分析儀器、自動(dòng)化儀表等等,廣泛應(yīng)用于國(guó)防、工業(yè)、民生、醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域。可以這樣認(rèn)為,儀器儀表是物質(zhì)世界信息測(cè)量與控制的基礎(chǔ)手段和重要設(shè)備,在當(dāng)今社會(huì)信息化帶動(dòng)工業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程中發(fā)揮著舉足輕重的作用,是科學(xué)研究的“先行官”、工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”、軍事保障的“戰(zhàn)斗力”、國(guó)民活動(dòng)中的“物化法官”。技術(shù)創(chuàng)新,方法先行,儀器儀表是工具。我國(guó)科學(xué)家錢學(xué)森院士指出:“信息技術(shù)包括測(cè)量技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。測(cè)量技術(shù)對(duì)信息進(jìn)行采集和處理,是信息技術(shù)的源頭,是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。”元素周期律的發(fā)現(xiàn)者俄國(guó)科學(xué)家門捷列夫說(shuō):“測(cè)量是科學(xué)的基礎(chǔ)。”
隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)和*產(chǎn)業(yè)發(fā)展,現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)已經(jīng)成為我國(guó)的戰(zhàn)略需求,特別是我國(guó)深空探測(cè)、深海及地球深部探測(cè)、載人航天、大飛機(jī)、航空母艦、核電、高速鐵路、大型石化以及醫(yī)療健康等國(guó)家重大工程和國(guó)計(jì)民生的發(fā)展,對(duì)現(xiàn)代儀器儀表技術(shù)發(fā)展提出了更迫切的要求。
瞄準(zhǔn)我國(guó)2030年的發(fā)展目標(biāo),現(xiàn)代儀器儀表的較為突出的重大關(guān)鍵共性技術(shù)如下。
1、量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)與溯源
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是保證各種各樣測(cè)量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的依據(jù),對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門有著基礎(chǔ)性的重要作用,因此各國(guó)對(duì)于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)均極為重視。
計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)必須隨著國(guó)家科技創(chuàng)新、經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展不斷發(fā)展和創(chuàng)新,并形成超前的技術(shù)儲(chǔ)備,才能有效地支撐我國(guó)科技創(chuàng)新、*制造和貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng),才能保證國(guó)家的測(cè)量能力與我國(guó)的經(jīng)濟(jì)大國(guó)地位相適應(yīng),才能從源頭上保證國(guó)防安全和公共安全,保證貿(mào)易結(jié)算的公平合理,保證大眾健康、環(huán)境監(jiān)控和資源保護(hù)中測(cè)量的準(zhǔn)確可靠。
上世紀(jì)下半葉以來(lái),上開展了量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究。量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)利用量子物理學(xué)的成就(多數(shù)是榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的突破性成就)建立的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),其準(zhǔn)確性比沿用了上百年的經(jīng)典計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)提高數(shù)千倍甚至更高。發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛投入大量人力物力搶占制高點(diǎn),未建立量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展中國(guó)家則喪失話語(yǔ)權(quán)。重點(diǎn)研究量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是我國(guó)的戰(zhàn)略性措施。應(yīng)盡快建立zui基礎(chǔ)的*量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)于國(guó)家各方面的重大工程。
2、制造業(yè)中精密測(cè)量技術(shù)與儀器儀表
精密測(cè)量技術(shù)及其儀器儀表是現(xiàn)代制造的三大支撐技術(shù)之一,是制造技術(shù)和裝備制造技術(shù)中的核心基礎(chǔ)與關(guān)鍵技術(shù),也是國(guó)家科技與工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的主要標(biāo)志之一,在實(shí)現(xiàn)“中國(guó)制造”工程戰(zhàn)略目標(biāo)的過(guò)程中,精密測(cè)量技術(shù)及其儀器儀表更有著*的迫切性、重要性和特殊性。
我國(guó)精密測(cè)量技術(shù)應(yīng)當(dāng)結(jié)合國(guó)內(nèi)重點(diǎn)發(fā)展的制造業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用背景以及重大國(guó)家工程項(xiàng)目,如數(shù)控加工中心、微電子制造裝備(光刻設(shè)備)、大飛機(jī)、高速軌道交通設(shè)備、大型能源機(jī)電設(shè)備等,組織實(shí)施一批面向精密測(cè)量技術(shù)的重大科技專項(xiàng),重點(diǎn)突破一批重大共性關(guān)鍵技術(shù),為系統(tǒng)提升我國(guó)精密測(cè)量技術(shù)水平,形成自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能儀器儀表產(chǎn)業(yè)奠定基礎(chǔ)。
3、生命醫(yī)療與食品衛(wèi)生儀器
近十年,在化的市場(chǎng)機(jī)制的影響下,我國(guó)通過(guò)與國(guó)外企業(yè)的合資,吸收國(guó)外*技術(shù)后實(shí)行國(guó)產(chǎn)化,及自主創(chuàng)新和持續(xù)的技術(shù)積累,已具備支持中低檔醫(yī)療儀器的科技實(shí)力,在某些領(lǐng)域也具有了相當(dāng)?shù)姆蓊~(如*、監(jiān)護(hù)模塊、超聲檢測(cè)儀等)。但是,在醫(yī)療儀器(如CT,MRI及PET)方面,我們基本上既不具備原始技術(shù)也不掌握*的生產(chǎn)和工藝技術(shù),應(yīng)該大力開展重點(diǎn)研究。
近十年,國(guó)家連續(xù)對(duì)食品安全關(guān)鍵技術(shù)給予了大力度的支持,發(fā)展了食品安全領(lǐng)域的各類檢測(cè)方法和檢測(cè)技術(shù),完善了以前被忽視的眾多食品安全問(wèn)題,也為食品安全法的提出與實(shí)施提供了保障。科學(xué)儀器和測(cè)試技術(shù)是保證食品安全的技術(shù)支撐,但是現(xiàn)在,絕大多數(shù)食品安全檢測(cè)技術(shù)中需要的大型科學(xué)儀器(主要是分析儀器)都依賴進(jìn)口,而只有一些中小型儀器可以做到國(guó)產(chǎn)化。
4、深空探測(cè)儀器
深空探測(cè)儀器是深空探測(cè)的核心,而深空探測(cè)是實(shí)現(xiàn)人類探索知識(shí)、認(rèn)識(shí)宇宙的重要途徑,已經(jīng)成為當(dāng)前空間技術(shù)領(lǐng)域zui活躍的戰(zhàn)略前沿技術(shù)。通過(guò)對(duì)未知領(lǐng)域的不斷探索,將推動(dòng)諸多基礎(chǔ)學(xué)科交叉和理論突破,并通過(guò)技術(shù)保障國(guó)家安全,同時(shí)催生與之相關(guān)的全新技術(shù)市場(chǎng),從經(jīng)濟(jì)、科技等方面全面提升國(guó)家的綜合國(guó)力,*地提高我國(guó)的地位。通過(guò)深空探測(cè)活動(dòng)發(fā)展起來(lái)的探測(cè)技術(shù)、探測(cè)方法、實(shí)驗(yàn)方法和新概念是前瞻性的技術(shù),也是很多技術(shù)領(lǐng)域能夠不斷創(chuàng)新發(fā)展的主要推動(dòng)力,將大大促進(jìn)我國(guó)自主行星際探測(cè)能力、空間資源利用能力和空間天氣預(yù)報(bào)能力的提升,從而更好地認(rèn)識(shí)地球和服務(wù)地球,促進(jìn)國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
逐步建立較為完備的深空探測(cè)科學(xué)研究體系、深空探測(cè)儀器技術(shù)發(fā)展體系和工程研制體系,以月球和火星為重點(diǎn)開展*可持續(xù)的無(wú)人深空探測(cè)和載人深空探測(cè)任務(wù)。為長(zhǎng)遠(yuǎn)的深空探測(cè)科學(xué)研究、深空探測(cè)儀器發(fā)展和航天活動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)、物質(zhì)和人才基礎(chǔ),推動(dòng)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。
張鐘華,計(jì)量學(xué)專家,1940年7月2日出生于江蘇省蘇州市。1957年考入清華大學(xué)工程物理系,1959年轉(zhuǎn)入電機(jī)系。1962年畢業(yè)后考入本校電機(jī)系研究生班。1965年清華大學(xué)電機(jī)系研究生畢業(yè),而后在中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院從事精密電測(cè)量工作至今,1995年當(dāng)選*院士。張鐘華院士*從事精密電磁測(cè)量、量子計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的研究工作,獲得國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)1項(xiàng)。2007年張鐘華院士及其團(tuán)隊(duì)完成的“量子化霍爾電阻基準(zhǔn)”項(xiàng)目比國(guó)外zui高水平提高了10倍多,并榮獲了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
由于在精密電測(cè)量方面的成就,張鐘華于1990年獲全國(guó)*工作者稱號(hào),1991年獲*頒發(fā)的政府特殊津貼。1997年被*授予全國(guó)科技工作者稱號(hào)。2001年因在基本電測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)方面的貢獻(xiàn)獲得中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)的科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)。2003年獲得何梁何利科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)。
張鐘華在國(guó)內(nèi)外各種學(xué)術(shù)刊物上發(fā)表了學(xué)術(shù)論文60多篇,并參加了6種學(xué)術(shù)專著的編寫工作。現(xiàn)兼任“儀器儀表學(xué)報(bào)”、“計(jì)量學(xué)報(bào)”、“電測(cè)與儀表”等學(xué)術(shù)刊物的主編,為本領(lǐng)域內(nèi)的學(xué)術(shù)交流作了大量工作。他積極參加學(xué)會(huì)活動(dòng)。兼任中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)電磁測(cè)量信息處理儀器分會(huì)理事長(zhǎng)等學(xué)術(shù)職務(wù)。
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