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我国仪器工业落后的基本原因分析 精选

已有 7125 次阅读 2011-5-6 07:57 |个人分类:科研随想|系统分类:科研笔记|关键词:仪器,工业,落后,原因| 原因, 工业, 仪器, 落后

前段时间,不少的文章讨论了关于我们国家的仪器工业的问题,尤其是现在国家资助的很多重大课题,相当一部分科研经费进了国外仪器公司的腰包,这突出反映了我们国家仪器工业的落后。但是,为什么我们国家的仪器工业如此落后呢?有的说是工艺的问题,有的说是材料的问题,但是根据过去三年我的课题组使用红外光谱仪的感觉,我认为上述理由尽管是原因的一部分,但是只是其中很小的一部分。
 
要看清楚仪器工业为什么落后,首先要分析仪器工业的构成。仪器工业应该由三个大部分构成:仪器的理论基础研究,包括探测原理等基础理论;仪器的设计制造;仪器的应用等。应该说仪器工业是个真正跨学科的工业,这从仪器涉及到的学科可以看出。
 
首先,仪器的基础理论研究涉及到:物理(如光学探测)、化学(色谱)等基础学科。仪器的设计制造涉及到:机械制造(工艺)、力学(运动部件的设计)、材料(感光材料和器件)、控制(运动部件的控制)、数学(信号检测处理算法)、精密仪器(光机电一体化)、计算机(配套软件)、半导体(元器件)等学科。仪器的应用包括:分析化学(仪器的操作,维护),数学(建模,定量分析,定定性分析)等诸多学科。从上面的简单罗列可以看出,工艺和材料仅仅是其中很小的一部分,我们不能简单的把落后推给制造业和材料工业。我认为我们国家的仪器工业的落后主要来自于仪器的应用的不深入造成的,而应用不深入是由于我们的专业化教育造成的。
 
首先,仪器理解的深度不够。仪器操作人员仅仅照搬说明书或者培训班上的简单知识,不能从仪器自身的原理出发进行深入的掌握,尤其是很多仪器配套软件里面有大量的信号处理算法,这些都被软件本身掩盖住,使得操作人员不能对出现的结果进行细致的分析,尤其是不能灵活的调整仪器的参数进行检测。
 
其次,仪器应用研究的深度不够。很多仪器的应用仅仅限于把仪器当做数据的来源,但是我们都知道任何仪器都有误差,都有各种各样的噪声,如果我们不能对仪器产生噪声的机理进行深入的分析,那我们对于数据的处理就没有理论依据,因此也就不能从更高的层面解决遇到的问题。
 
复次,仪器和工业生产结合的很不够。我们国家的传统工业基本上是手工性的工业,尽管引入了大量的现代制造设备,也只是把熬药的瓦罐变成了不锈钢瓦罐而已。并没有从根本上解决传统工业的现代化改造。尤其是没有把精密仪器引入到生产线上,这就使得生产线缺乏必要的精细观测,因此就谈不上控制。
 
再次,仪器应用的基础理论欠缺。任何仪器的应用都离不开算法,我们在两个方面欠缺算法的研究,一方面针对仪器信号的增强,另一方面针对应用。前者如前所述,由于缺乏对仪器的深入理解研究不理想,后者则是在面对复杂的应用过程是,我们的分析建模能力很弱。这就导致好仪器发挥不了好的作用。
 
最后,仪器工业缺少复合型团队。从前面的分析可以看出,仪器工业的振兴需要从需求的振兴着手,然后,向上游推动,引起仪器制造工业的革命。但是无论是应用,还是设计制造,都需要拥有各种专业的人才。而我们国家的现状是研制单位人才的单调化,小课题组化,这就导致很多课题组缺乏足够多的各专业人才来解决各种方面的问题。
 
总的来说,我认为,我们国家的仪器工业还有很长的路要走,但是目前阶段还应该扎扎实实的做好应用,而做好应用首先要关注跨学科的合作。但是由于我们国家的教育属于专业化教育,使得我们的人才的思维也专业化,跨专业的能力很弱,这样就很难培养出跨专业的领导型人才,这就不难理解为什么我们都知道仪器重要,但是我国的仪器工业依然不能在工艺和材料都不成问题的情况下还如此的落后。这需要我们共同的努力。
 
 
 


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