我国仪器仪表与测量控制的发展概况

    仪器仪表究竟是不是一门独立的学科？过去一直存有争议。今天，我们可以毫不犹豫地回答，仪器仪表与测量控制已经发展形成一门独立完整的学科。之所以得出这样的定论，我们有四条充分的理由。第一，仪器仪表与测量控制学科具备了自己特有的一整套基础理论和技术，其中主要包括传感器理论和技术，检测计量理论和技术，信号处理理论和技术，误差分析理论和技术，自动控制理论和技术等。在这些基础理论和技术的研究开发中，拥有一批杰出的科学家和优秀的中青年科技创新人才，他们的研究开发成果对促进学科发展作出了重要的贡献；第二，综观科学技术发展史，当一门新兴学科形成和不断发展时，教育体系，特别是高等教育就会应运而生出现新的学科教育，培养新的学科人才。我国教育部多年来已经围绕着仪器仪表与测量控制学科设立了一级学科教育体系，现在定名为“仪器科学与技术”学科，全国近250所高校设置了相应的专业，3万多名本科生和1万多名研究生在校学习。我国高校为“仪器科学与技术”学科制定了专业培养目标和规范，已经为仪器仪表与测量控制领域培养了几十万学科技术人才；第三，仪器仪表与测量控制学科是一门工程应用学科，与之相适应的产业的形成和发展是学科发展的物质基础和技术支撑。我国仪器仪表产业已经具备相当规模，这在下面还会详细谈到，因此，仪器仪表与测量控制学科不是在象牙塔内，而有着强大的生命力和发展空间；第四，仪器仪表与测量控制学科有一个全国性的国家一级的学术团体——中国仪器仪表学会。学会在推动学科进展方面作了大量工作，取得了显著的业绩。特别是学会近几年来开展学科进展研究，不仅加强了学科的基础建设，而且丰富了学科活动的内容和扩展了学科发展的空间。
　　谈到我国仪器仪表与测量控制产业的基本概况,先让我们了解一些统计数据。2007年我国仪器仪表产业规模以上企业为3954家，实现总产值3078亿元，销售收入达到3005亿元，双双突破3000亿元。同比2004年1000亿元，2006年2000亿元，4年间年增长率超过30%。3000亿元的销售额中，出口商品达到88亿美元，同比上一年度增长了36%。目前，我国仪器仪表与测量控制产业已经形成门类品种比较齐全、布局比较合理、具有相当技术基础和生产规模的产业体系，在亚洲我国是除日本以外第二大仪器仪表生产国，是发展中国家综合实力最强的仪器仪表生产国。从产品的技术水平分析，目前绝大多数国产仪器仪表还处于发达国家20世纪90年代中后期水平。中低档产品品种基本齐全，能够规模生产，质量基本稳定，可以满足国内市场要求，且有批量出口。
　　比如电工仪器仪表在国内市场占有率达到95%，并有13%产品出口。深圳市每年生产数字万用表700万台，销售世界90多个国家。国产仪器仪表，也有少数中高档产品接近国际技术水平。在国家重点科技攻关项目中，特别是必须自主创新发展的航天航空领域和国防安全领域，已经有部分仪器仪表技术上取得了新的突破。我国嫦娥一号卫星携带的8种探测仪器都是我国科技人员自主研制设计的，不仅在技术上总体达到了国际先进水平，而且有自己的特点和创新。在工程应用技术方面，已经能够承担一部分国家重大工程仪器仪表系统成套。
　　按照应用领域的不同，我们习惯地把仪器仪表和测量控制划分为六个大类，即工业自动化仪表与控制系统、科学仪器、医疗仪器、电子与电工测量仪器、各类专用仪器、传感器和仪器仪表元器件及功能材料。这是一个大致的分类，其间存在着许多交叉和渗透。工业自动化仪表与控制系统，主要应用在工业生产流程中的检测和控制；科学仪器应用面极广，包括科学研究、教学实验、物质分析、安全监测等各种领域；医疗仪器应用于生命科学研究和临床诊断治疗；电子与电工测量仪器用于对各种电子和电工参数进行测量；各类专用仪器应用于各种专门的领域，如农业、环保、气象、水文、地质、海洋等，这类仪器除了应用领域的特殊要求具备某些特殊性外，它们的基本原理和应用方法跟科学仪器等其他类仪器并无本质的区别；传感器、元器件和功能材料主要用于获取信号、仪器制作和使用材料上。传感器已经成为影响到仪器仪表与测量控制发展和应用的关键所在。各类仪器的基础理论和技术，构成了仪器仪表与测量控制学科体系的基本内容，它们的产业成为仪器仪表与测量控制产业体系的重要组成，而它们的发展决定着仪器仪表与测量控制的未来。
　　当我们分析我国仪器仪表与测量控制现状的时候，不能不清醒地认识到它同国际先进水平相比，同我国经济和社会发展的实际需要相比，还存在着很大的差距。差距是全方位的，最要害的有三点：
　　第一，我国仪器仪表产业规模小，产值低，企业同样是规模小，产值低。2007年我国仪器仪表产业总产值3000亿元人民币，只占工业总产值2.5%。10年前，美国仪器仪表产业总产值已达到4千亿美元，占工业总产值4%。目前，美国仪器仪表企业年产值超过20亿美元不少于50家，我国最大的仪器仪表企业，京仪集团年产值80亿元人民币，川仪集团60亿元人民币。两相比较，差距实在太大。产业和企业的规模和产值直接影响到产业的活力与发展。要缩小和消除这个差距，需要我们努力奋斗10年20年。
　　第二，我国仪器仪表产品质量上、品种上还存在不少问题。产品的可靠性和稳定性，长期以来没有得到根本解决，严重影响到市场销售和正常使用。许多大型精密仪器我们还生产不出来，国内需求几乎全部依赖进口。2007年我国仪器仪表产品出口创下了88亿美元，可是进口却达到了172亿美元，逆差84亿美元，成为装备制造业之最。这个问题不解决，我国仪器仪表与测量控制学科和产业的发展将无法摆脱落后被动的局面。
　　第三，我国仪器仪表产业创新能力不强，还无法承担起科技创新主体的责任。国际上仪器仪表科技创新发展极快，产品更新换代的周期大约只需2至4年，多数企业销售额一半以上几乎都来自5年内上市的新产品。而我国仪器仪表产品不少还沿自于20世纪80年代技术引进的产物，相当多企业产品是10年一贯制,靠吃老本为生。
　　自主创新能力不强原因是多方面的，影响最大的不外乎两条：一是科技创新开发投入资金太少。国外企业用于科技创新资金投入一般为销售收入8至10%，而我国企业投入资金很少超过3至5%，何况销售收入本来就不多，极大地限制了科技创新的有效开展；二是人的因素，有的领导不重视自主创新，更多的是创新人才匮乏。党的十七大提出，提高自主创新能力，建设创新型国家是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。企业提升科技创新能力，已经成为刻不容缓的历史使命。