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1、2001年1月中国工程科学Jan12001第3卷第1期EngineeringScienceVol13No11综合述评分析仪器发展趋势展望金钦汉(吉林大学化学系,长春分析仪器研究和技术开发中心,长春130023)[摘要]科学仪器的创新是知识创新和技术创新的重要内容。发展科学仪器应当视为国家战略。分析仪器是科学仪器的重要组成部分。分析仪器工业是高技术信息产业。分析仪器的发展是现代科学、经济和社会发展的重要基础和推动力之一。分析仪器的主要应用领域正向生物医学领域转移。分析仪器本身将不断微型化、智能化。但人类向时间和空间的两个极限挑战所需的高级精密仪器也
2、不容忽视。生命过程、生产、科研和社会活动大量需要的将是在线、非侵入、非损坏、原位、实时、多维分析仪器。我国分析仪器与国外的差距在扩大的趋势值得高度重视。改变这种局面的要素之一是领导者、企业家和科技工作者都必须改变对科学仪器的旧观念。[关键词]分析仪器;科学仪器;仪器创新;科技创新;发展趋势科学仪器是人们感觉器官的延伸,是人们认识1分析仪器的发展是现代科学、经济世界获取信息的重要工具,在当今人类向宏观宇宙和社会发展的重要基础和推动力之和微观分子原子甚至“亚基本粒子”世界进军的过程中,科学仪器更是不可缺少的工具,它是许多重一要而宝贵的信息的源头。11
3、1科学仪器是现代科学发展的基础,科学仪器分析仪器是科学仪器的重要组成部分,它所测的创新是知识创新和技术创新的重要内容量或所获取的主要是物质的质和量的信息。以一切早在一百多年前,著名的化学家门捷列夫就曾可能的(化学的、物理的、生物医学的、数学的等说过:“科学是从测量开始的。”没有准确的测量就等)方法和技术,利用一切可以利用的物质属性,谈不上科学,而准确的测量离不开仪器。如果翻开对一切需要加以表征、鉴别或测定的物质组分(包科学发展史看一看就不难发现,许多重要的科学分括无机和有机组分)及其形态、状态(以及能态)、支实际上是从某项重要的科学仪器装置(in
4、stru2结构、分布(时、空)等进行表征、鉴别和测定,mentation)的研制成功开始建立和发展的。例如,以求对样品所代表的问题有一个基本的了解。这是极谱仪的发明产生了极谱学;色谱仪的发明产生了当今分析科学也是分析仪器发展所面临的任务。色谱学;光谱仪的发明产生了光谱学;质谱仪的发钱学森院士曾深刻地指出:“新技术革命的关明产生了质谱学。正因为这样,所以英国著名科学键技术是信息技术。信息技术由测量技术、计算机家H.Pavy才得出结论说:“Nothingbegetsgood技术、通讯技术三部分组成。测量技术是关键和基sciencelikedevelo
5、pmentofagoodinstrument.”。当础。”分析仪器作为最重要的测量技术自然是信息然,这些科学的发展壮大也离不开相应仪器的不断技术的重要组成部分。分析仪器工业因此也是实实改进和提高。没有高分辨率的光谱仪,我们就不可在在的高技术信息产业。和其它信息产业一样,在能研究各种元素及其同位素光谱的超精细结构,也新的世纪里,分析仪器也将迎来一个欣欣向荣的新就难以得到相应的知识,建立起完整的相应的理论局面。体系。因此,仪器的发展是现代科学发展的基础。[收稿日期]2000-08-28[作者简介]金钦汉(1937-),男,浙江东阳市人,吉林大学教授8
6、6中国工程科学第3卷正如1992年诺贝尔奖获得者R.R.Ernst所说:综上所述不难看出,分析仪器的发展已成为现“现代科学的进步越来越依靠仪器的发展。”但是,代社会经济发展的重要推动力之一。知识创新和技术创新也不能完全依赖于购置和使用2分析仪器的主要应用领域正向着生新式的仪器。实际上,真正原创性的重大知识创新[2,3]是不可能通过购置高级新式仪器取得的。李远哲先物医学领域转移生是因为建立了世界上第一套分子束实验装置,观几十年来,分析仪器先是在地质勘探和冶金化察到了前人从未观测到的实验现象才获得诺贝尔奖工部门,继而在原子能工业和半导体、材料工业,的
7、。任何人再用他的装置或第二套类似的装置做出再后来在环境保护领域不断地发挥着重大的推动作类似的工作,显然其贡献已不可能与他相比。正因用。近十多年来,随着生命科学的不断发展,人们为如此,在诺贝尔物理和化学奖中约有三分之一是在探讨生命现象的时候已不再停留在生物体整体或奖给那些在分析测试仪器方面作出重大原创性贡献某个器官、组织或细胞的水平上,而是深入到了细的科学家的。由此可见,科学仪器的创新是知识创胞内部,在分子水平上研究生命的发生、发展和变新和技术创新的重要组成部分,正如王大珩院士所化。人类基因组计划的提前完成和各种生物基因组说:“能不能创造高水平的科
8、学仪器和设备体现了的遗传和物理图谱的建立,克隆羊多莉的诞生等为一个民族、一个国家的创新能力。发展科学仪器设生命科学的发展开辟了无限广阔的
