科学仪器仪表技术继承了人类文明丰厚的遗产
仪器信息网 · 2011-03-24 00:38 · 40246 次点击
自然科学领域的新发现,工程技术的新发明,不断充实它的内容,使它成为知识高度密集、高度综合的学科。仪器仪表是人类扩大视野开拓新域的前导工具,时刻面临着严峻的挑战,它本身总是处于永不止息的创造发展之中。在当代,这一特点表现得尤为明显。随着人类活动领域的迅速扩大,传统仪器仪表无法应付的测量对象急剧增加。随着自然科学领域探索活动的深入,要求仪器仪表具有更高的灵敏度和分辨率。随着工业生产过程向更高的精确度、更快的节奏和更复杂的流程发展,原有的传感技术已经越来越不能适应要求。迫切需要探索新的测量原理和方法,需要突破传统传感技术的阈值界限,在数量级的意义上具有更高的响应速度和信噪比,需要超越经典的方法,以新的途径获取信号。在很多领域,仪器仪表的工作方式已经发生了很大变化,仪器仪表已经成为工业生产设备、安全装置、社会技术保障体系、大型高速交通运载工具、医疗系统和国防工程的核心部件,已经同各种各样的工作对象融为一体,仪器仪表和它们的测量对象在空间上已经不能分离,必需服从苛刻的现场应用条件,经强烈的震动冲击,电磁干扰和大幅度的冷热剧变。为了适应这种变化,传统仪器仪表的设计和工艺正在经历重大的改革。此外,仪器仪表在关注生产活动、军事技术、社会服务与科学研究的同时,已经开始悄悄走进家庭,成为提高人们生活质量的重要手段。它给人们带来的影响将不亚于个人计算机的出现,这必将带来仪器仪表观念和技术的重大变化。在仪器仪表科学技术和产业发展历程中,从来没有面临这样紧迫的形势,也从来没有出现过如上激动人心的机遇。
高度发展的仪器仪表科学技术,是信息时代的重要特征。仪器仪表是信息的源头,在学科分类上属于“信息获得”技术的范畴,它与信息传输技术和信息处理技术共同构成当代信息科学技术的三大组成部分。然而,目前信息科学三大组成部分的发展是十分不均衡的。人们对通信系统和计算机技术的关注远远超过了对仪器仪表的关注。在信息时代的早期,信息科学涉及的内容主要是人类自身社会活动的信息,大多是文字、语言、声音和图像信息,只要能够把它们变成相应的光信号或电信号,就可以进行传输和处理。人们关心的主要问题是通信和计算机,因为把人类活动的声音图像信息变成电信号或光信号的技术早就已经十分成熟了。当信息科学涉及到更深的层次,更多地关注自然及其与人的相互关系,更多地关注自然科学研究、生产活动、战争技术手段、人类健康、安全和环境的时候,如何获得自然界本身的信息,就是解决问题的首要前提,“信息获得”就成了后续工作的重要基础。面对自然界,仪器仪表是人类获得信息的主要科学手段,它在很大程度上推进或制约人类在众多领域的活动。这种不均衡的状况,是信息社会早期发展阶段的普遍特征。它所产生的影响,正在许多领域日渐明显地表现出来,目前许多国家已经开始重新审视仪器仪表在信息时代的价值和地位。
在思考我国仪器仪表科学技术与产业发展的时候,我想应该关注这样几个问题。首先在战略的高度上规划仪器仪表产业,把它看作信息社会的基础产业,建立完备先进的仪器仪表科学技术体系,支持社会的技术进步。强化仪器仪表科学技术的基础研究,特别是传感技术的基础理论和基础工艺研究。同时加速传感器研究成果的产业化进程,确立我国在国际竞争中的技术优势。提高自然科学工作者和工程技术人员仪器仪表科学素养,在理工科大学开设信息获得技术公共课程。鼓励在仪器仪表科学技术领域的发明与创新,鼓励提出新的观念,鼓励多学科的交叉与融合,特别要鼓励支持象CT和GPS(计算机断层扫描和全球定位系统)这类突破传统、闪烁着现代科学光辉的新技术,使仪器仪表永远走在时代的前列。建立专门的仪器仪表科学技术信息研究机构,跟踪国外学科前沿的活动,了解全球范围仪器仪表产业的变化和动向为中国仪器仪表走向世界提供清晰的背景资料,使我国在仪器仪表科学技术领域的探索活动收到事半功倍的效果。
仪器仪表科学技术对社会的影响,方面取决于它自身的科学技术发展水平,另一方面取决于公众对仪器仪表科学技术理解的深度。仪器仪表有这样一个特点。它常常悄无声息地影响甚至决定着人类在许多领域的活动结果,而在这种活动的过程中,很难看到它的身影。它不象腾空而起的火箭,不象风驰电掣的列车,也不象铁水奔流的高炉,那样辉宏壮丽,令人惊心动魄,一瞬间就能感觉到它们巨大的力量。仪器仪表是藏在人类活动大舞台幕后深处的无名英雄,容易被人忽视,被人遗忘。