儀器儀表作為對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、處理和控制的重要手段和設(shè)備，已成為推動(dòng)科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。王大珩院士指出：“在當(dāng)今以信息技術(shù)帶動(dòng)工業(yè)化發(fā)展的時(shí)代，儀器儀表與測(cè)試技術(shù)是信息科學(xué)技術(shù)重要的組成部分”。儀器儀表是工業(yè)生產(chǎn)的“倍增器”，科學(xué)研究的“先行官”，軍事上的“戰(zhàn)斗力”，國民活動(dòng)中的“物化法官”。發(fā)達(dá)國家已把發(fā)展現(xiàn)代儀器儀表科技列為一項(xiàng)重要的戰(zhàn)略措施。 測(cè)量控制與儀器儀表正向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向發(fā)展，跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制的全方位信息。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力的測(cè)量控制技術(shù)和儀器儀表層出不窮。 目前大部分國產(chǎn)儀器儀表產(chǎn)品處于國際上九十年代初、中期的水平。在產(chǎn)品的可靠性、功能、智能化程度、產(chǎn)品技術(shù)更新周期、面向?qū)ο蟮膶Ｓ媒鉀Q方案等方面都存在較大差距。我國對(duì)儀器儀表的需求量的二分之一是由進(jìn)口產(chǎn)品滿足的，大型高精度的儀器儀表幾乎全部依賴進(jìn)口。因此，大力提升我國測(cè)量控制與儀器儀表的研制、開發(fā)、制造能力，對(duì)真正提高我國國民經(jīng)濟(jì)的整體素質(zhì)，以信息化帶動(dòng)工業(yè)化，最終實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和科技跨越式發(fā)展，維護(hù)國家和社會(huì)安全是十分迫切和必要的。 在未來 15 年內(nèi)，必須充分利用我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合測(cè)控技術(shù)的深化研究，大力推進(jìn)新技術(shù)、新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究，掌握各類儀器儀表的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù)，滿足國民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個(gè)方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口，使我國的測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國際水平差距縮短到 3 至 5 年；測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域約 30% 的產(chǎn)品達(dá)到國際同期先進(jìn)水平，國產(chǎn)儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到 80% 以上。為此，建議重大科技項(xiàng)目如下： 新型傳感器及信息獲取技術(shù)； 與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù)； 精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)及儀器儀表； 科學(xué)儀器中的微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù)； 數(shù)字化醫(yī)療儀器及其關(guān)鍵技術(shù)； 基于現(xiàn)代量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。 中國測(cè)量控制與儀器儀表中長(zhǎng)期科技發(fā)展規(guī)劃 （討論稿） 1.總體思路與研究框架 1.1 總體思想 ▲ 先進(jìn)制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)志。當(dāng)代經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的國家，仍然是制造業(yè)最發(fā)達(dá)的國家。美國的強(qiáng)大主要是因?yàn)樗邪l(fā)達(dá)的先進(jìn)成套裝備制造業(yè)。美國先進(jìn)的航天器、人造衛(wèi)星、飛機(jī)、艦船、電子信息設(shè)備和尖端科學(xué)儀器等，是建立在先進(jìn)科學(xué)技術(shù)基礎(chǔ)上的裝備制造工業(yè)部門制造出來的。面對(duì)激烈的國際競(jìng)爭(zhēng)，為使我國由一個(gè)“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)“制造強(qiáng)國”，必須實(shí)施以信息化帶動(dòng)工業(yè)化的戰(zhàn)略，沒有先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)的支持，不可能完成這個(gè)任務(wù)。 ▲ 所謂制造業(yè)，就是通過加工把原材料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的工業(yè)，其增值主要在加工過程中得以體現(xiàn)；隨著制造業(yè)與信息化技術(shù)融合、集成，制造業(yè)價(jià)值鏈條中的增值顯著提高。今天的制造業(yè)已經(jīng)成為同時(shí)對(duì)物質(zhì)、信息和知識(shí)進(jìn)行處理的產(chǎn)業(yè)。測(cè)量控制與儀器儀表作為對(duì)信息進(jìn)行采集、測(cè)量、處理和控制的重要手段和設(shè)備，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展具有先導(dǎo)作用，同時(shí)也是改造傳統(tǒng)工業(yè)的必備手段。在國民經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中，儀器儀表是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的倍增器，對(duì)國民經(jīng)濟(jì)有著巨大的輻射作用和影響力。美國商業(yè)部國家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院（ NIST ）提出的報(bào)告稱：美國 90 年代儀器儀表工業(yè)產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的 4% ，但它對(duì)國民經(jīng)濟(jì)（ GNP ）的影響面卻達(dá)到 66% 。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表已成為促進(jìn)當(dāng)代生產(chǎn)的主流環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代工業(yè)中的投資占有相當(dāng)比重。例如重大工程項(xiàng)目的投入，儀器儀表平均占 8% ～ 12% 的設(shè)備投資。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表是國防現(xiàn)代化裝備的重要組成部分。儀器儀表的測(cè)量控制精度決定了武器系統(tǒng)的打擊精度，儀器儀表的測(cè)試速度、診斷能力則決定了武器的反應(yīng)能力。因此先進(jìn)的、智能化的測(cè)量控制與儀器儀表已成為精確打擊武器裝備的重要組成部分。 ▲ 測(cè)量控制與儀器儀表還是“新技術(shù)革命”的先導(dǎo)和基礎(chǔ)。著名科學(xué)家門捷列夫講過，“科學(xué)是從測(cè)量開始的”。高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的依賴程度越來越大。測(cè)量控制與儀器儀表是高技術(shù)集成產(chǎn)物，是發(fā)展高技術(shù)必需的及重要的技術(shù)手段和基礎(chǔ)。現(xiàn)代測(cè)量控制與儀器儀表從一個(gè)重要方面體現(xiàn)了國家高技術(shù)和高技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的水平。 ▲ 要突出重點(diǎn)，有所為、有所不為。發(fā)展對(duì)先進(jìn)的測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)有突破性重大帶動(dòng)作用的儀器儀表及其關(guān)鍵技術(shù)，有效解決測(cè)量控制與儀器儀表制造業(yè)的關(guān)鍵問題。目前，儀器儀表是裝備制造業(yè)中外貿(mào)逆差最大的行業(yè)， 2000 年 11.2 億美元， 2001 年為 30 億美元， 2002 年為 50 億美元， 2003 年為 62 億美元， 2004 年預(yù)計(jì) 90 億美元，國內(nèi)對(duì)進(jìn)口需求來勢(shì)之猛，非常規(guī)所料。因此，增強(qiáng)國內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力，減少國內(nèi)制造業(yè)和大工程對(duì)儀器儀表的進(jìn)口需求，必須予以優(yōu)先考慮。 ▲ 要統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)，大力協(xié)同，要在中央領(lǐng)導(dǎo)下，充分發(fā)揮自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)專家的作用、部門的作用、企業(yè)特別是大型骨干企業(yè)和民營(yíng)高科技企業(yè)的作用。 ▲ 要面向世界、面向未來，搞開放式研究。注意吸收借鑒世界各國的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，先進(jìn)技術(shù)。 1.2 總體目標(biāo) 測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的總體目標(biāo)是：在未來 15 年內(nèi)，必須充分利用我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展和巨大的市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合測(cè)控技術(shù)的深化研究，大力推進(jìn)新技術(shù)、新工藝在儀器儀表中的應(yīng)用研究，掌握各類儀器儀表的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝等關(guān)鍵技術(shù)，滿足國民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國防安全在生產(chǎn)、科研、應(yīng)用各個(gè)方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求，減少進(jìn)口，擴(kuò)大出口，使我國的測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)總體水平與國際水平差距縮短到 3 至 5 年；測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域約 30% 的產(chǎn)品達(dá)到國際同期先進(jìn)水平，國內(nèi)生產(chǎn)的儀器儀表在大工程中的配套能力達(dá)到 80% 以上。 1.3 研究框架 在深入分析研究我國測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和國際發(fā)展趨勢(shì)及我國國民經(jīng)濟(jì)、人民健康和國防安全對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表需求基礎(chǔ)上，對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表中的工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)、科學(xué)儀器、醫(yī)療儀器、電測(cè)和計(jì)量?jī)x器、各類專用儀器儀表、相關(guān)傳感器和元器件及材料等領(lǐng)域提出未來發(fā)展的方向和重點(diǎn)產(chǎn)品，對(duì)一些重大科技項(xiàng)目提出建議。 2 測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍、國際發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn) 2.1 測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍 根據(jù)國際發(fā)展的潮流和我國的現(xiàn)狀，目前認(rèn)識(shí)到的測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)的范圍主要包括 ?工業(yè)自動(dòng)化儀表、控制系統(tǒng)及相關(guān)測(cè)控技術(shù) ?科學(xué)儀器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) ?醫(yī)療儀器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) ?信息技術(shù)電測(cè)、計(jì)量?jī)x器及相關(guān)測(cè)控技術(shù) ?各類專用儀器儀表及相關(guān)測(cè)控技術(shù) ?相關(guān)傳感器、元器件、制造工藝和材料及其基礎(chǔ)科學(xué)技術(shù) 2.2 測(cè)量控制與儀器儀表的國際發(fā)展趨勢(shì)及特點(diǎn) 2.2.1 測(cè)量控制與儀器儀表的國際發(fā)展趨勢(shì) 數(shù)字技術(shù)的出現(xiàn)把模擬儀器儀表的測(cè)量控制精度、靈敏度、速度及可靠性提高了幾個(gè)量級(jí)，為實(shí)現(xiàn)測(cè)量控制自動(dòng)化打下了良好的基礎(chǔ)。計(jì)算機(jī)的引入，使儀器的功能發(fā)生了質(zhì)的變化，從個(gè)別參量的測(cè)量轉(zhuǎn)變成測(cè)量整個(gè)系統(tǒng)的特征參數(shù)，從單純的接收、顯示轉(zhuǎn)變?yōu)榭刂?、分析、處理、?jì)算與顯示輸出，從用單個(gè)儀器進(jìn)行測(cè)量轉(zhuǎn)變成用測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量。 90 年代，測(cè)量控制與儀器儀表科技的突破性進(jìn)展是儀器儀表智能化程度的提高； DSP 芯片的大量問世，使儀器儀表數(shù)字信號(hào)處理功能大大加強(qiáng)；微型機(jī)的發(fā)展，使儀器儀表具有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和圖像處理功能；現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)是九十年代迅速發(fā)展起來的一種用于各種現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)化設(shè)備與其控制系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)， Internet 和 Intranet 技術(shù)也將進(jìn)入控制領(lǐng)域?，F(xiàn)代儀器儀表產(chǎn)品將向著計(jì)算機(jī)化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多功能化的方向發(fā)展，跨學(xué)科的綜合設(shè)計(jì)、高精尖的制造技術(shù)使它能更高速、更靈敏、更可靠、更簡(jiǎn)捷地獲取被分析、檢測(cè)、控制對(duì)象的全方位信息。未來 10 年，更高程度的智能化應(yīng)包括理解、推理、判斷與分析等一系列功能，是數(shù)值、邏輯與知識(shí)的結(jié)合分析結(jié)果。利用物理學(xué)的新效應(yīng)和高新技術(shù)及其成就開發(fā)新型高靈敏度、高穩(wěn)定性、強(qiáng)抗干擾能力傳感器技術(shù)和測(cè)量控制儀器儀表。如：利用高溫超導(dǎo)量子干涉器（ SGUID ）開發(fā)計(jì)量測(cè)試儀器、物理學(xué)測(cè)試儀器、地學(xué)和地質(zhì)學(xué)儀器、化學(xué)分析儀器、醫(yī)學(xué)儀器、無損材料檢驗(yàn)儀器等。利用橢偏技術(shù)來檢測(cè)光纖、光學(xué)玻璃等，它與近場(chǎng)光學(xué)相結(jié)合，不僅可以測(cè)量表面精細(xì)結(jié)構(gòu)，同時(shí)根據(jù)近場(chǎng)光學(xué)反射偏振信息可以分辨出被測(cè)物體的材料，這是目前實(shí)驗(yàn)研究新探索。將可調(diào)諧穩(wěn)頻激光光譜儀的技術(shù)用于高精密的幾何量與機(jī)械量和多種無形態(tài)量的測(cè)量，開發(fā)新一代微型光纖激光干涉儀，它的測(cè)量范圍可以從納米到幾米或更大的范圍，分辨率可達(dá) 10nm ；它還可用于稱重，研制新型電子天平、高分辨率的壓力計(jì)等。發(fā)展納米測(cè)量技術(shù)，建立納米計(jì)量測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，這是當(dāng)今在計(jì)量與測(cè)量技術(shù)研究中十分活躍的課題。由于以信息技術(shù)為代表的高新科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn)，科學(xué)分析儀器正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命性的變化，傳統(tǒng)的光學(xué)、熱學(xué)、電化學(xué)、色譜、波譜類分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機(jī)械電子結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光、機(jī)、電、算（計(jì)算機(jī)）一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)，并正向?qū)崟r(shí)的現(xiàn)場(chǎng)、在線方向和更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展（帶有自診斷、自控、自調(diào) 、自行判斷決策等高智能功能）。促進(jìn)科學(xué)儀器的工作原理、設(shè)計(jì)思想、設(shè)計(jì)方法發(fā)生明顯變化的關(guān)鍵技術(shù)主要有：（ 1 ）微分析技術(shù)即分析儀器的微型化和微量化，其共性技術(shù)有微控技術(shù)、微加工技術(shù)、微檢測(cè)技術(shù)、微光源、微光學(xué)系統(tǒng)、微傳感器等，應(yīng)用上述技術(shù)的分析儀器有微流控制芯片、芯片實(shí)驗(yàn)室、微近紅外光譜儀等。（ 2 ）新型生物、化學(xué)傳感技術(shù)，將生物芯片技術(shù)，新型化學(xué)傳感技術(shù)，智能傳感器技術(shù)應(yīng)用于分析儀器的研制。（ 3 ）成像技術(shù)包括廣義成像，納米級(jí)超高分辨成像，圖像信息處理等，具體的領(lǐng)域有核磁共振技術(shù)、圖像自動(dòng)分析及綜合技術(shù)、光譜成像技術(shù)、近場(chǎng)光學(xué)成像技術(shù)等。（ 4 ）儀器的聯(lián)用技術(shù)，通過信息分離、專用軟件接口技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多學(xué)科技術(shù)間的聯(lián)用，以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)的痕量成份分析、結(jié)構(gòu)分析、形態(tài)分析等綜合分析，如：色譜?質(zhì)譜聯(lián)用、色譜?光譜聯(lián)用等。多臺(tái)儀器、多個(gè)實(shí)驗(yàn)室結(jié)合的綜合分析管理系統(tǒng)（ LIMS, Laboratory Information Management System ）已經(jīng)推廣應(yīng)用；儀器可以上網(wǎng)、制造廠商可與全球用戶或用戶之間實(shí)現(xiàn)信息交流，廠商對(duì)用戶正在使用的儀器進(jìn)行遠(yuǎn)距診斷、指導(dǎo)正確使用或提出維修指導(dǎo)，各同類儀器用戶或相同分析工作用戶直接進(jìn)行數(shù)據(jù)、情報(bào)共享、儀器的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)和量值溯源等已指日可待。測(cè)量控制與儀器儀表在生物、環(huán)保、醫(yī)學(xué)等有關(guān)人的生存、發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用日新月異，現(xiàn)代高科技軍事方面的發(fā)展也促進(jìn)了測(cè)量控制與儀器儀表的應(yīng)用拓展，靈敏、準(zhǔn)確的現(xiàn)場(chǎng)毒物檢測(cè)、生命保障任務(wù)也大大擴(kuò)大了測(cè)量控制與儀器儀表的應(yīng)用領(lǐng)域。 2.2.2 儀器儀表科技發(fā)展的特點(diǎn) 根據(jù)上述測(cè)量控制與儀器儀表的國際發(fā)展趨勢(shì)，可以總結(jié)測(cè)量控制與儀器儀表科技發(fā)展具有以下主要特點(diǎn)： ★技術(shù)指標(biāo)不斷提高 就如奧林匹克運(yùn)動(dòng)的口號(hào)是更高、更快、更強(qiáng)一樣，測(cè)量控制與儀器儀表在提高測(cè)量控制的技術(shù)指標(biāo)和功能上是永遠(yuǎn)的追求，測(cè)量控制與儀器儀表的技術(shù)指標(biāo)水平是一個(gè)國家測(cè)量控制與儀器儀表水平的量化標(biāo)志。以擴(kuò)大檢測(cè)范圍指標(biāo)來說，如電壓從納伏～ 100 萬伏；電阻從超導(dǎo)至 10 14 Ω；諧波測(cè)量到 51 次；加速度從 10 -4 ～ 10 4 g ；頻率測(cè)量至 10 12 HZ ；壓力測(cè)量至 10 8 Pa 等；溫度測(cè)量從接近絕對(duì)零度至 10 8 ℃ 等。以提高測(cè)量精度指標(biāo)來說，工業(yè)參數(shù)測(cè)量提高至 0.02% 以上，航空航天參數(shù)測(cè)量達(dá)到 0.05% 以上，計(jì)量精度和科學(xué)儀器達(dá)到的精度更是與時(shí)俱進(jìn)。以提高測(cè)量的靈敏度來說更是向單個(gè)粒子、分子、原子級(jí)發(fā)展。提高測(cè)量速度（響應(yīng)速度），靜態(tài) 0.1 ～ 0.02ms ，動(dòng)態(tài)為 1us 。提高可靠性，一般要求為 2 ～ 5 萬小時(shí)，高可靠要求 25 萬小時(shí)。穩(wěn)定性 ( 年變化 )< ± 0.05%( 高精度儀器 ) 或 < ± 0.1%( 一般儀器 ) 。提高產(chǎn)品環(huán)境適應(yīng)性，根據(jù)不同用戶的要求，有高溫、高濕、高塵、腐蝕、振動(dòng)、沖擊、電磁場(chǎng)、輻射、深水、雨淋、高電壓、低氣壓等條件下的適應(yīng)性。 ★大量采用新的科研成果和高新技術(shù) 測(cè)量控制與儀器儀表作為人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的第一手工具，是人類進(jìn)行科學(xué)研究和工程技術(shù)開發(fā)的最基本工具。人類很早就懂得“工欲善其事，必先利其器”的道理，新的科學(xué)研究成果和發(fā)現(xiàn)如信息論、控制論、系統(tǒng)工程理論，微觀和宏觀世界研究成果及大量高新技術(shù)如微弱信號(hào)提取技術(shù)，計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，激光技術(shù)，超導(dǎo)技術(shù)，納米技術(shù)等均成為測(cè)量控制與儀器儀表科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要?jiǎng)恿?。儀器儀表不僅本身已成為高技術(shù)的新產(chǎn)品，而且利用新原理、新概念、新技術(shù)、新材料和新工藝等最新科技成果集成的裝置和系統(tǒng)層出不窮。 ★測(cè)量單元微小型化、智能化 測(cè)量控制與儀器儀表大量采用新的傳感器、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路、計(jì)算機(jī)及專家系統(tǒng)等信息技術(shù)產(chǎn)品，不斷向微小型化、智能化發(fā)展，從目前出現(xiàn)的“芯片式儀器儀表”，“芯片實(shí)驗(yàn)室”、“芯片系統(tǒng)”等看，測(cè)量單元的微小型化和智能化將是長(zhǎng)期發(fā)展趨勢(shì)。從應(yīng)用技術(shù)看，微小型化和智能化測(cè)量單元的嵌入式連接和聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)得到重視。 ★測(cè)控范圍向立體化、全球化擴(kuò)展，測(cè)量控制向系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展 隨著儀器儀表所測(cè)控的既定區(qū)域不斷向立體化、全球化甚至星球的發(fā)展，儀器儀表和測(cè)控裝置已不再呈單個(gè)裝置形式，它必然向測(cè)控裝置系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。例如一個(gè)大型水電站的測(cè)控系統(tǒng)，僅檢測(cè)大壩安全性的傳感器就達(dá)數(shù)千個(gè)，此外各個(gè)發(fā)電機(jī)組狀態(tài)及水位情況的檢測(cè)控制點(diǎn)（ I/O 測(cè)控點(diǎn)）將超過萬點(diǎn)，要達(dá)到大型水電站的正常發(fā)電和送電，必須將各個(gè)測(cè)控點(diǎn)的測(cè)控裝置形成一個(gè)有機(jī)的測(cè)控網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。又例如衛(wèi)星測(cè)控系統(tǒng)，運(yùn)載火箭上配置的各種傳感器就達(dá)到數(shù)千，而衛(wèi)星上各種測(cè)控裝置構(gòu)成一個(gè)完整的自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)，然后和多個(gè)地面站的測(cè)控系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)廣域測(cè)控系統(tǒng)。 ★便攜式、手持式以至個(gè)性化儀器儀表大量發(fā)展 隨著生產(chǎn)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對(duì)自己的生活質(zhì)量和健康水平日益關(guān)注，檢測(cè)與人們生活密切相關(guān)的各類商品、食品質(zhì)量的儀器儀表，預(yù)防和治療疾病的各種醫(yī)療儀器是今后發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)?？茖W(xué)儀器的現(xiàn)場(chǎng)化、實(shí)時(shí)在線化，特別是家庭和個(gè)人使用的健康狀況和疾病警示儀器儀表將有較大發(fā)展。 3 現(xiàn)狀、差距及原因 3.1 現(xiàn)狀 目前，絕大部分國產(chǎn)儀器儀表產(chǎn)品的技術(shù)水平處于國際上九十年代初、中期的水平。中低檔產(chǎn)品品種基本齊全，能夠批量生產(chǎn)，且質(zhì)量穩(wěn)定；例如，電工儀器儀表在國內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá) 95% ，并有 13% 產(chǎn)品出口。深圳市每年生產(chǎn)數(shù)字萬用表達(dá) 700 萬臺(tái)，出口世界 90 多個(gè)國家，中低檔數(shù)字萬用表的產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 80% 。少數(shù)中高檔產(chǎn)品，已接近國際水平。在工程應(yīng)用技術(shù)方面，已經(jīng)能夠承擔(dān)一部分國家重大工程儀器儀表系統(tǒng)成套工作。如 60 萬千瓦火電機(jī)組， 350 萬噸 / 年煉油裝置， 20000m 3 /h 空分裝置、核電站常規(guī)島控制系統(tǒng)等，開始擺脫國家重大工程全部被國外公司壟斷的局面。但在高技術(shù)含量的自動(dòng)化儀表及系統(tǒng)、科學(xué)測(cè)試儀器、傳感器元器件等產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)上，國內(nèi)儀器儀表行業(yè)基本上都處于相當(dāng)被動(dòng)的境地?？傮w上說， 2003 年國內(nèi)儀器儀表市場(chǎng)需求旺盛，增長(zhǎng)迅速。受電站、汽車、公用設(shè)施工程、住宅建設(shè)和國際市場(chǎng)回暖等影響，工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng)、車用儀表、電水氣用計(jì)量?jī)x表和中低檔光學(xué)儀器等增長(zhǎng)迅速。按國家統(tǒng)計(jì)局和有關(guān)行業(yè)部門統(tǒng)計(jì)， 2003 年國內(nèi)生產(chǎn)儀器儀表銷售總額為 921 億元，與上年度同期相比增長(zhǎng) 25.8% 。其中過程控制系統(tǒng)與檢測(cè)儀表為 174 億元，同期相比增長(zhǎng) 29.9% ；科學(xué)儀器為 154 億元，同期相比增長(zhǎng) 40.18% ；環(huán)保儀器約為 16 億元，同期相比增長(zhǎng) 35.6% ；電能計(jì)量?jī)x表為 180 億元，同期相比增長(zhǎng) 36.3% ；醫(yī)療儀器超過 80 億元，同期相比增長(zhǎng) 11.9% 。而據(jù)國家海關(guān)和有關(guān)行業(yè)部門統(tǒng)計(jì)， 2003 年，我國儀器儀表行業(yè)出口商品總值 29.4 億美元，與上年度同期相比增長(zhǎng)了 52.6% ； 2003 年儀器儀表的進(jìn)口金額為 91.5 億美元，與上年度同期相比增長(zhǎng)了 67.8% 。其中過程控制系統(tǒng)與檢測(cè)儀表為 16.7 億美元，科學(xué)儀器（包括實(shí)驗(yàn)分析儀器和光學(xué)儀器）為 28.8 億美元，醫(yī)療儀器為 10 億美元。根據(jù)上述數(shù)據(jù)，中國儀器儀表 2003 年的市場(chǎng)總需求量為：國內(nèi)生產(chǎn)儀器儀表 2003 年銷售總額?國內(nèi)生產(chǎn)儀器儀表 2003 年出口銷售總額 + 2003 年儀器儀表的進(jìn)口金額 = 921 ? 29.4 × 8.3 + 91.5 × 8.3 = 921 ? 244.02 + 759.45 = 1436.43 （億元）。其中人民幣與美元的比價(jià) = 1: 8.3 。因此，可以毫不夸張地說，我國對(duì)儀器儀表的需求量的二分之一是由進(jìn)口產(chǎn)品滿足的（實(shí)際占 52.87% ），國外公司的中檔產(chǎn)品以及許多關(guān)鍵零部件占有了國內(nèi) 60% 以上的市場(chǎng)份額，大型和高精度的儀器儀表幾乎全部依賴進(jìn)口。 3.2 差距 3.2.1 技術(shù)方面的差距 技術(shù)方面的差距主要體現(xiàn)在： ● 產(chǎn)品的可靠性較差。對(duì)基礎(chǔ)技術(shù)和制造工藝的研究不夠，一些影響可靠性的關(guān)鍵技術(shù)，如精密加工技術(shù)、密封技術(shù)、焊接技術(shù)等至今還沒有得到很好解決，導(dǎo)致產(chǎn)品（特別是高檔產(chǎn)品）的性能不夠穩(wěn)定和可靠?，F(xiàn)有國內(nèi)高檔產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)（平均無故障運(yùn)行時(shí)間）與國外產(chǎn)品相比，大致要相差 1 ～ 2 個(gè)數(shù)量級(jí)。 ● 產(chǎn)品的性能、功能落后?，F(xiàn)有國內(nèi)產(chǎn)品在測(cè)量精度上要與外國產(chǎn)品相差 1 個(gè)數(shù)量級(jí)。在功能上，目前外國產(chǎn)品智能化程度相當(dāng)高，通過對(duì)原始信息的數(shù)字處理，更好地排除了外部干擾對(duì)信息影響，提高了產(chǎn)品的耐環(huán)境性和測(cè)量真實(shí)性。而國內(nèi)現(xiàn)有產(chǎn)品智能化程度還較低。另外，產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化在國外已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段，而我國基本上處在起步階段。 ● 產(chǎn)品技術(shù)更新的周期慢。當(dāng)今國外產(chǎn)品的更新周期大約在 2 ～ 3 年。新技術(shù)的儲(chǔ)備往往可以提前到十年。而我國企業(yè)往往通過引進(jìn)外國技術(shù)來實(shí)現(xiàn)一代產(chǎn)品的更新，引進(jìn)后又不能很好消化吸收，在新產(chǎn)品開發(fā)方面原創(chuàng)性成果很少。一些采用新原理的產(chǎn)品，在我國還處于空白狀態(tài)?？蒲性核诟櫺录夹g(shù)方面雖然有成果，但與企業(yè)結(jié)合產(chǎn)業(yè)化相當(dāng)艱難。 ● 缺乏針對(duì)使用對(duì)象而開發(fā)的專用解決方案。國外近年測(cè)量控制與儀器儀表的發(fā)展趨勢(shì)是開發(fā)儀器儀表與應(yīng)用對(duì)象緊密結(jié)合的軟件產(chǎn)品，最終向用戶提供個(gè)性化的解決方案。例如針對(duì) 60 萬千瓦火電機(jī)組的機(jī)組性能計(jì)算軟件，煉油工藝的優(yōu)化軟件，專門用于醫(yī)療儀器的圖形處理軟件等。我國企業(yè)在這方面尚未形成產(chǎn)業(yè)。 3.2.2 企業(yè)綜合實(shí)力方面的差距 企業(yè)綜合實(shí)力方面的差距主要表現(xiàn)在： ● 行業(yè)規(guī)模小，測(cè)量控制與儀器儀表行業(yè)的總產(chǎn)值較低。不僅是絕對(duì)量小，在經(jīng)濟(jì)總量中的比例也很小。 2003 年國內(nèi)儀器儀表總產(chǎn)值僅占國內(nèi)生產(chǎn)總值（ GDP ）的 0.82% ，國內(nèi)工業(yè)總產(chǎn)值的 1.79% 。而據(jù)美國商業(yè)部國家技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研究院（ NIST ）提出的報(bào)告稱：美國 90 年代儀器儀表工業(yè)產(chǎn)值占工業(yè)總產(chǎn)值的 4% 。儀器儀表行業(yè)的企業(yè)絕大多數(shù)是中小企業(yè)。全行業(yè)有規(guī)模以上企業(yè) 1887 個(gè)，年銷售額超過 10 億元的不足 15 個(gè)，行業(yè)職工總數(shù)為 51 萬，缺乏綜合實(shí)力強(qiáng)的“旗艦”企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)的單項(xiàng)產(chǎn)品市場(chǎng)運(yùn)作能力較強(qiáng)，但缺乏綜合實(shí)力。在人力、財(cái)力上都不能在市場(chǎng)上與外國跨國集團(tuán)抗衡。因此，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面處于弱勢(shì)。企業(yè)缺乏大型工程的工程能力。 ● 企業(yè)勞動(dòng)生產(chǎn)率低。由于儀器儀表屬于高科技產(chǎn)業(yè)，低勞動(dòng)力成本的作用不明顯。國內(nèi)企業(yè)管理水平普遍低于外國企業(yè)，因此，制造高技術(shù)含量產(chǎn)品的企業(yè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率遠(yuǎn)低于外國企業(yè)。 ● 企業(yè)技術(shù)開發(fā)投入普遍不足。由于國內(nèi)企業(yè)幾乎全部是中、小型企業(yè)，在人力、財(cái)力方面都不能支持足夠的、長(zhǎng)期的技術(shù)創(chuàng)新投入。以科學(xué)儀器為例 ，一般國外公司的開發(fā)投入占銷售額的 10% ，而我國僅占 3% 。 3.3 原因 造成以上差距的主要原因是 ● 運(yùn)行機(jī)制不能適應(yīng)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。在發(fā)展的過程中，一批國家投資的骨干企業(yè)面臨產(chǎn)品老化、技術(shù)人員流失的嚴(yán)峻局面，生產(chǎn)與經(jīng)營(yíng)困難；一批機(jī)制創(chuàng)新、運(yùn)行靈活的企業(yè)正在逐步成為新的亮點(diǎn)，但多半尚未能掌握先進(jìn)核心技術(shù)，創(chuàng)新成果少，還不能與外國大公司抗衡。 ● 產(chǎn)、學(xué)、研、金（融）、政（府）、用（戶）有機(jī)結(jié)合的體制和政策沒有形成。測(cè)量控制與儀器儀表是典型知識(shí)密集、技術(shù)密集型產(chǎn)品，敏感于高科技發(fā)展，是多種高新技術(shù)融合的綜合體，因此，產(chǎn)、學(xué)、研、政、金、用的有機(jī)結(jié)合就顯得十分重要。條塊分割，各自為戰(zhàn)，低水平重復(fù)，難以形成合力，缺乏有效的引導(dǎo)?？蒲谐晒a(chǎn)業(yè)化率低的問題仍然十分突出。 ● 缺乏國家強(qiáng)有力的研究支援體制。測(cè)量控制與儀器儀表行業(yè)品種多、批量小，需要長(zhǎng)期的、堅(jiān)持不懈的投入。但目前投資總量不足且投資效益不佳。投資途徑分散，難以集中重點(diǎn)。課題的選定和研究成果的公正且透明的評(píng)價(jià)體制尚不完善。企業(yè)既不能像外國那樣完全按照市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)規(guī)則參與競(jìng)爭(zhēng)，又缺乏包括研究資源的戰(zhàn)略投資、新技術(shù)市場(chǎng)化所需要的市場(chǎng)環(huán)境的整頓等國家戰(zhàn)略。 此外，缺乏高層次的復(fù)合型人才和熟悉、精通各學(xué)科交叉的綜合型人才，也是造成差距的一個(gè)重要原因。 國際上測(cè)量控制與儀器儀表行業(yè)技術(shù)發(fā)展十分迅速，我們?nèi)绻荒茉谝恍╆P(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品上有所突破，對(duì)我國國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的獨(dú)立性、完整性和安全性都會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 4 測(cè)量控制與儀器儀表科技未來需求 科技未來需求是確定測(cè)量控制與儀器儀表業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略和發(fā)展重點(diǎn)的基礎(chǔ)。總的來說，在工業(yè)生產(chǎn)中，儀器儀表是“倍增器”。在科學(xué)研究中，儀器儀表是“先行官”。在軍事上，儀器儀表是“戰(zhàn)斗力”。此外，現(xiàn)代儀器儀表在當(dāng)今社會(huì)還發(fā)揮出“物化法官”的重要作用。同時(shí)，儀器儀表在試驗(yàn)教學(xué)、氣象預(yù)報(bào)、大地測(cè)繪、診治疾病、指揮交通、探測(cè)災(zāi)情等社會(huì)生活許多領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用，需求遍及“農(nóng)輕重、海陸空、吃穿用”無所不在。下面主要從未來 17 年 , 國民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)發(fā)展和國防安全的戰(zhàn)略目標(biāo)，分析測(cè)量控制與儀器儀表科技的未來需求： A 、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要改變產(chǎn)品擋次低、技術(shù)含量低、主要靠數(shù)量增加的粗放式發(fā)展模式，走以質(zhì)取勝的集約式發(fā)展之路，必須廣泛采用信息技術(shù)，用信息化帶動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。測(cè)量控制與儀器儀表是信息技術(shù)的重要組成部分，在實(shí)現(xiàn)“精確工業(yè)”、“精細(xì)農(nóng)業(yè)” … 的過程中有巨大的需求。 B 、科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科教興國已成為既定國策。大力加強(qiáng)科研和建立以企業(yè)為主的技術(shù)創(chuàng)新體系，提高自主開發(fā)和自主創(chuàng)新能力，測(cè)量控制與儀器儀表科技必須先行。 C 、面對(duì)世界超級(jí)大國的超強(qiáng)“精確打擊”軍力，為了國家的國防安全，部隊(duì)的快速反應(yīng)能力和武器的精確打擊能力急需提高，對(duì)作為軍事上戰(zhàn)斗力的測(cè)量控制與儀器儀表科技同樣有巨大的需求。 D 、面對(duì)資源短缺、水資源危機(jī)、生態(tài)環(huán)境惡化的嚴(yán)峻局面，要保障人民健康和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)生命科學(xué)、食品安全、環(huán)境保護(hù)、公共安全（包括反恐、反毒）、商品質(zhì)檢、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)等領(lǐng)域的研究和發(fā)展，從而增加對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表科技的未來需求。 5 測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向、重點(diǎn)項(xiàng)目建議 根據(jù)國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、國防建設(shè)、社會(huì)發(fā)展各方面對(duì)測(cè)量控制與儀器儀表的需求，綜合關(guān)鍵共性技術(shù)部分作為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向，提出重點(diǎn)項(xiàng)目建議。 5.1 測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向建議 《 2006-2020 年》期間，我國測(cè)量控制與儀器儀表產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向是： 5.1.1 工業(yè)自動(dòng)化儀表與控制系統(tǒng) A. 以石油、化工、鋼鐵、電力、交通運(yùn)輸、國防安全、環(huán)保、輕工、水利等重大工程項(xiàng)目為依托，致力于新一代主控系統(tǒng)及其綜合自動(dòng)化開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，主要包括集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和以工業(yè)計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)中的質(zhì)控體系等；國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品， 2010 年要滿足 50% 的大型系統(tǒng)， 2020 年要能滿足 85% 的大型系統(tǒng)。 B. 先進(jìn)控制、優(yōu)化軟件開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，主要包括先進(jìn)控制技術(shù)、過程優(yōu)化技術(shù)、實(shí)時(shí)監(jiān)控軟件平臺(tái)、信息集成軟件平臺(tái)、系統(tǒng)集成技術(shù)等； 2010 年要具有“交鑰匙”自控系統(tǒng) 30% 的能力，到 2020 年， 50% 的工程項(xiàng)目做到“交鑰匙”。 C. 智能儀表、采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)與實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的檢測(cè)儀表、執(zhí)行器與變送器、成套專用控制裝置和成套專用優(yōu)化系統(tǒng)的開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化； 2010 年國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和價(jià)值均要達(dá)到 70% ， 2020 年達(dá)到 85% 。 5.1.2 科學(xué)儀器 2010 年老產(chǎn)品要更新?lián)Q代，國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和價(jià)值達(dá)到市場(chǎng)需求的 50% ， 2020 年達(dá)到 75% 。重點(diǎn)圍繞生命科學(xué)、農(nóng)業(yè)和食品、材料科學(xué)、環(huán)境與能源等直接關(guān)系到人類生存和發(fā)展的各學(xué)科和領(lǐng)域的需求，加強(qiáng)引進(jìn)消化、自主研究、開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。要加快科學(xué)儀器在線化和固態(tài)化的進(jìn)程，進(jìn)一步提高科學(xué)儀器的功能，擴(kuò)大科學(xué)儀器的應(yīng)用領(lǐng)域 ` 。 A. 量大面廣的通用儀器 重點(diǎn)解決色譜、光譜、質(zhì)譜、電化學(xué)等各類通用儀器的穩(wěn)定和可靠性，開發(fā)高靈敏檢測(cè)器和高精度傳感器，進(jìn)一步提高儀器的技術(shù)水平和設(shè)計(jì)制造能力。 B. 特定領(lǐng)域的專用儀器 農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)和食品營(yíng)養(yǎng)成分檢測(cè)、農(nóng)藥及殘留量檢測(cè)、土壤速測(cè)等農(nóng)業(yè)和食品專用儀器；海洋儀器；大氣、水和固體廢棄物安全監(jiān)測(cè)和預(yù)警用成套環(huán)境專用儀器，各種災(zāi)害監(jiān)測(cè)儀器；生命科學(xué)用分離分析儀器及面向醫(yī)療單位包括中小醫(yī)院的各種生化分析儀器；計(jì)量?jī)x器；航天儀器等。 C. 有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和特色的新型儀器 重點(diǎn)發(fā)展各種微分析儀器、智能儀器、聯(lián)用儀器、虛擬儀器、成像儀器及相關(guān)技術(shù)和部件。 D. 科學(xué)儀器軟件和支撐系統(tǒng) 著重發(fā)展各種科學(xué)儀器應(yīng)用軟件、標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)處理軟件，提供使用可靠、擴(kuò)展性強(qiáng)的通用型科學(xué)儀器開發(fā)平臺(tái)和儀器測(cè)控?cái)?shù)據(jù)系統(tǒng)以及支撐系統(tǒng)。 5.1.3 醫(yī)療儀器 2010 年國內(nèi)生產(chǎn)的產(chǎn)品品種和價(jià)值達(dá)到市場(chǎng)需求的 50% ，到 2020 年達(dá)到 70% 。 A. 開發(fā)研制醫(yī)用光學(xué)儀器，包括內(nèi)窺鏡、眼科光學(xué)儀器、手術(shù)顯微鏡等。 B. 以全數(shù)字化成像、高檔黑白超和彩超、新型換能器為研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)的超聲醫(yī)用儀器。 C. 研究開發(fā)數(shù)字化核磁、 X 線影像系統(tǒng)，高溫超導(dǎo)型核磁共振系統(tǒng)，精細(xì)手術(shù)和微創(chuàng)手術(shù)系統(tǒng)等大型醫(yī)療儀器及臨床信息系統(tǒng)。 D. 研究開發(fā)高能智能化腫瘤治療大型儀器系統(tǒng)，包括數(shù)字化控制系統(tǒng)、高能管技術(shù)、放療模擬定位機(jī)改造，以及多光闌系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)。 E. 結(jié)合面向社區(qū)、家庭的小型化和便攜式醫(yī)療儀器遠(yuǎn)程通信和網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，加強(qiáng)預(yù)防醫(yī)療系統(tǒng)及疾病控制系統(tǒng)的研究開發(fā)。 5.1.4 電測(cè)儀器與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng) A ．精密數(shù)字電表、自動(dòng)測(cè)試技術(shù)與系統(tǒng)集成技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)； 2010 年生產(chǎn)線關(guān)鍵工序配備自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀器，在線檢測(cè)和故障診斷系統(tǒng)，滿足 20% 的企業(yè)建立整機(jī)自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)， 2020 年， 50% 的企業(yè)建立整機(jī)自動(dòng)化測(cè)試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在線自動(dòng)檢測(cè)，發(fā)展微機(jī)智能檢測(cè)。 B. 通信、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)測(cè)量技術(shù)、集成電路測(cè)量?jī)x器及自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)； C. 微波，毫米波測(cè)量?jī)x器及測(cè)試系統(tǒng)； D. 數(shù)字電視、廣播、多媒體測(cè)試技術(shù)、測(cè)量?jī)x器及測(cè)試系統(tǒng)； E. 航天航空自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及設(shè)備； F. 可大量出口的電測(cè)儀器儀表；如電度表、數(shù)字萬用表等。 5.1.5 計(jì)量測(cè)試儀器 計(jì)量測(cè)試儀器是保證設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量，提高產(chǎn)品創(chuàng)新能力的不可或缺的手段。我國計(jì)量測(cè)試儀器的落后，在一定程度上制約了我國制造業(yè)的發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展，國際上新的基于高新技術(shù)的基準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不斷出現(xiàn)。加入 WTO 后，我國的計(jì)量水平與國際水平的一致性變得越來越重要。必須使我國的計(jì)量能力保持與我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的水平。因此，開展重要的計(jì)量基準(zhǔn)的研究也是振興裝備業(yè)的重要組成部分。 A. 基于量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的建立，包括交流約瑟夫森電壓基準(zhǔn)、量子化霍爾電阻基準(zhǔn)和單電子隧道效應(yīng)電流基準(zhǔn)構(gòu)成的現(xiàn)代電學(xué)計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)等； B. 量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)所需的量子計(jì)量器件的研制，包括交、直流約瑟夫森電壓陣列器件，交、直流量子化霍爾電阻器件和超導(dǎo)量子干涉器等； C ．先進(jìn)機(jī)械制造中、微電子制造業(yè)中的幾何量在線計(jì)量?jī)x器，包括：視覺傳感器和其它在線測(cè)量傳感器；光電式數(shù)字化無導(dǎo)軌在線三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)；大尺寸三維空間坐標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)等； D. 遠(yuǎn)程計(jì)量校準(zhǔn)，包括：在線測(cè)量?jī)x器動(dòng)態(tài)校準(zhǔn)和量值溯源等。 5.1.6 傳感器、元器件、制造工藝及儀表材料 A. 用于現(xiàn)場(chǎng)總線及智能化儀表的壓力、溫度、流量、液位等新型傳感器；用于環(huán)保等領(lǐng)域的多功能傳感器；生物傳感器；智能傳感器；航天航空領(lǐng)域需求的微型化傳感器等； B. 元器件：特殊彈性元件；計(jì)數(shù)器；儀表專用電路 (ASIC) 和厚膜電路；測(cè)控模塊、接插件；測(cè)量系統(tǒng)的插件機(jī)箱； C. 儀表材料重點(diǎn)研究開發(fā)薄膜化、小型化、纖維化、粉體化、復(fù)合化、多功能化、材料?元件一體化、智能化等各種新材料；納米材料；功能陶瓷材料。 5.1.7 測(cè)量控制與儀器儀表基礎(chǔ)技術(shù) A. 新工藝，如微米 / 納米制造工藝等； B. 提高穩(wěn)定性和可靠性的共性技術(shù)； C. 系統(tǒng)集成應(yīng)用軟件技術(shù)； D. 測(cè)量控制網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用技術(shù)； E. 大型、精密和超精密制造中的測(cè)量控制技術(shù)，包括特大型及關(guān)鍵零件制造中的測(cè)量控制技術(shù)，亞微米到納米級(jí)的細(xì)微制造中的測(cè)量控制技術(shù)，數(shù)字化、智能化制造中的測(cè)量控制技術(shù)等； F. 工業(yè)控制通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，共性基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)等。 5.2 測(cè)量控制與儀器儀表科技發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目建議 從測(cè)量控制與儀器儀表各領(lǐng)域相互關(guān)系、共性問題以及我國國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)研究、國防建設(shè)、社會(huì)發(fā)展全局進(jìn)行戰(zhàn)略研究，測(cè)量控制與儀器儀表科技發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目建議如下： （ 1 ）新型傳感器及信息獲取技術(shù)； （ 2 ）與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù)； （ 3 ）精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)及儀器儀表； （ 4 ）科學(xué)儀器中的微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù)； （ 5 ）數(shù)字化醫(yī)療儀器及其關(guān)鍵技術(shù)； （ 6 ）基于現(xiàn)代量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)。 5.2.1 新型傳感器及信息獲取、傳感技術(shù) 傳感技術(shù)不僅是檢測(cè)的基礎(chǔ)，它也是控制的基礎(chǔ)。這不僅因?yàn)榭刂票仨氁詸z測(cè)輸入的信息為基礎(chǔ)；并且是由于控制達(dá)到的精度和狀態(tài)，必需感知，否則不明確控制效果的控制仍然是盲目的控制。信息獲取、傳感技術(shù)是所有測(cè)量控制儀器儀表的基礎(chǔ)技術(shù)；新型傳感器是發(fā)展高水平測(cè)量控制儀器儀表的基礎(chǔ)。傳感技術(shù)已成為制約測(cè)量控制儀器儀表發(fā)展的瓶頸。 新型傳感器及信息獲取、傳感技術(shù)主要是客觀世界有用信息的檢測(cè)，它包括有用被測(cè)量敏感技術(shù)，涉及各學(xué)科工作原理、遙感遙測(cè)、新材料等技術(shù)；信息融合技術(shù)，傳感器制造技術(shù)等。信息融合技術(shù)涉及傳感器分布，微弱信號(hào)提?。ㄔ鰪?qiáng)），傳感信息融合，成像等技術(shù)；傳感器制造技術(shù)涉及微加工，生物芯片，新工藝等技術(shù)。 新型傳感器及信息獲取、傳感技術(shù)具體項(xiàng)目的立項(xiàng)宜同重大工程項(xiàng)目相結(jié)合。 5.2.2 與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù) 工業(yè)發(fā)達(dá)國家高新技術(shù)儀器儀表產(chǎn)品品種約占總品種數(shù)的 75% ，而國內(nèi)還不到 20% 。工業(yè)自動(dòng)化儀表和控制系統(tǒng)的儀表品種國內(nèi)滿足率，一般性工程項(xiàng)目達(dá) 80% ，大型工程項(xiàng)目還不到 50% ，與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備主要解決智能化和高精度、高可靠性、大量程、耐腐蝕、全密封、防爆等有特殊要求的自動(dòng)化儀表品種。主要包括符合現(xiàn)場(chǎng)要求的各類傳感器及檢測(cè)儀表，實(shí)時(shí)流程分析儀器及在線分析技術(shù)，新型現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)， e 網(wǎng)控制系統(tǒng)，以工業(yè)控制計(jì)算機(jī)、可編程控制為基礎(chǔ)的開放式控制系統(tǒng)及先進(jìn)控制技術(shù)，特種測(cè)控裝備和測(cè)控技術(shù)，系統(tǒng)成套集成技術(shù)等。 系統(tǒng)集成技術(shù)直接影響測(cè)量控制儀器儀表的應(yīng)用廣度和水平，特別是對(duì)大工程、大系統(tǒng)、大型裝置的自動(dòng)化程度和效益有決定性影響，它是系統(tǒng)級(jí)層次上的信息融合控制技術(shù)，包括系統(tǒng)的需求分析和建模技術(shù)，物理層配置技術(shù)，系統(tǒng)各部份信息通信轉(zhuǎn)換技術(shù)，應(yīng)用層控制策略實(shí)施技術(shù)等。在操作人員為多種不同崗位的操作群體情況下，還應(yīng)包括各級(jí)操作人員需求分析技術(shù)。系統(tǒng)集成技術(shù)還涉及智能控制技術(shù)，它要求測(cè)控系統(tǒng)以接近最佳方式監(jiān)控智能化工具、裝備、系統(tǒng)以達(dá)到既定目標(biāo)的技術(shù)，是直接涉及測(cè)控系統(tǒng)的效益發(fā)揮的技術(shù)，是從信息技術(shù)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。智能控制技術(shù)可以說是測(cè)控系統(tǒng)中最重要和最關(guān)鍵的軟件資源。從目前發(fā)展趨勢(shì)看，在企業(yè)信息化 ERP/MES/PCS 三級(jí)結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)中 , 軟件的價(jià)格已超過硬件的 3 倍。而有關(guān)石化、冶金、電力、制藥行業(yè)中自動(dòng)化測(cè)控系統(tǒng)的先進(jìn)控制軟件價(jià)格就超過系統(tǒng)硬件價(jià)格。智能控制技術(shù)包括仿人的特征提取技術(shù)，目標(biāo)自動(dòng)辨識(shí)技術(shù)，知識(shí)的自學(xué)習(xí)技術(shù)，環(huán)境的自適應(yīng)技術(shù)，最佳決策技術(shù)等。 5.2.3 科學(xué)儀器中的微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù) 分析儀器是科學(xué)儀器中最重要和發(fā)展最快的組成部分 , 而微分析儀器包含的微量檢測(cè)、微型化、高靈敏度、高分辨率和高智能化內(nèi)涵，則代表了分析儀器的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)和技術(shù)水平，在生命科學(xué)、食品安全、環(huán)境保護(hù)、公共安全（包括反恐、反毒）、臨床醫(yī)學(xué)、醫(yī)藥科學(xué)和化工等領(lǐng)域得到越來越多的應(yīng)用。 微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù)主要內(nèi)容：（ 1 ）開展高靈敏度、高分辨率、高性能水平的微結(jié)構(gòu)型傳感器研究，將生物芯片技術(shù)、新型化學(xué)傳感器技術(shù)、多組分（多參數(shù)）集成傳感器技術(shù)應(yīng)用于分析儀器的研制和開發(fā)。（ 2 ）開展分析儀器微型化和相關(guān)微分析技術(shù)的研究，重點(diǎn)進(jìn)行微分析儀器使用的共性技術(shù)和新技術(shù)的研究，如微流控技術(shù)、微加工技術(shù)、微檢測(cè)技術(shù)、微光源、全點(diǎn)子分光系統(tǒng)、微分光儀、新型芯片等的研究。（ 3 ）過程分析、在線分析使用的微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù)研究。（ 4 ）不同類別分析器聯(lián)用技術(shù)的研究。當(dāng)復(fù)雜基體的微量、痕量物質(zhì)的含量及結(jié)構(gòu)分析對(duì)分析對(duì)象的分辨能力提出極高的要求，單一的分離技術(shù)甚至質(zhì)譜分離技術(shù)均已無法從復(fù)雜的信息中分離出所需的有用信息時(shí)，需要通過相關(guān)不同類別分析器的聯(lián)用技術(shù)對(duì)物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)、形態(tài)甚至綜合形態(tài)進(jìn)行分析，以便同時(shí)獲得原子和分子的信息。 5.2.4 精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)及儀器儀表 先進(jìn)制造業(yè)的規(guī)模和水平是衡量一個(gè)國家綜合實(shí)力和現(xiàn)代化程度的主要標(biāo)志。為使我國由一個(gè)“制造大國”轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)“制造強(qiáng)國”，必須實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)制造向精確制造的轉(zhuǎn)變。精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過程高附加值和產(chǎn)品高品質(zhì)的保障。精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)及儀器儀表，主要包括：網(wǎng)絡(luò)化、協(xié)同化、開放型的測(cè)控技術(shù)及系統(tǒng)組成，重大工程中的特大型及關(guān)鍵零部件成形及加工制造中的測(cè)控技術(shù)及儀器儀表，精密成形制造及超精密加工制造中的測(cè)控技術(shù)及儀器儀表，制造過程中的無損檢測(cè)技術(shù)及儀器儀表，激光加工中的測(cè)控技術(shù)及儀器儀表，亞微米到納米級(jí)微細(xì)制造中的測(cè)控技術(shù)及儀器儀表，智能仿生自適應(yīng)技術(shù)及儀器儀表等。 5.2.5 數(shù)字化醫(yī)療儀器及其關(guān)鍵技術(shù) 以數(shù)字化技術(shù)帶動(dòng)傳統(tǒng)醫(yī)療儀器的發(fā)展，滿足人民健康的需求。發(fā)展重點(diǎn)是數(shù)字化醫(yī)學(xué)影像診斷設(shè)備，數(shù)字化物理治療和手術(shù)設(shè)備，數(shù)字化顯微、內(nèi)窺和激光診療設(shè)備，數(shù)字化醫(yī)療信息系統(tǒng)。關(guān)鍵技術(shù)：生物傳感及數(shù)字成像技術(shù)，高能射束監(jiān)控及機(jī)器人或機(jī)械手操作技術(shù)，顯微內(nèi)窺光學(xué)及激光監(jiān)控技術(shù)等。 5.2.6 基于現(xiàn)代量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng) 計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)是計(jì)量科技的核心，是國家測(cè)量量值溯源的源頭。計(jì)量科學(xué)研究的主要目的是不斷提高計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的精度和測(cè)量的準(zhǔn)確度。目前，國際上的計(jì)量科技發(fā)展趨勢(shì)是由實(shí)物計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)向量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)變，通常同類量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)比實(shí)物計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)確度高兩個(gè)以上數(shù)量級(jí)。 基于量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)，其主要內(nèi)容是以量子理論為基礎(chǔ)的若干計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)的建立及量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)所需的量子計(jì)量器件的研制。量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)包括現(xiàn)代國家時(shí)間頻率基準(zhǔn)（離子存儲(chǔ)光頻標(biāo)、空間守時(shí)鐘）和國家時(shí)間頻率量值溯源體系及守時(shí)與授時(shí)系統(tǒng)，交流約瑟夫森電壓基準(zhǔn)、量子化霍爾電阻基準(zhǔn)和單電子隧道效應(yīng)電流基準(zhǔn)構(gòu)成的現(xiàn)代電學(xué)計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)，電功率質(zhì)量自然基準(zhǔn)，現(xiàn)代熱力學(xué)溫度計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)及絕對(duì)測(cè)量方法，光幅射基準(zhǔn)，長(zhǎng)度量子基準(zhǔn)，物質(zhì)的量的量子基準(zhǔn)。量子計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)所需的量子計(jì)量器件的研制包括交、直流約瑟夫森電壓陣列器件，交、直流量子化霍爾電阻器件、量子電流基準(zhǔn)器件（ SET ）、溫度量子標(biāo)準(zhǔn)器件、超導(dǎo)量子干涉器等。 6 組織方式與政策措施建議 （ 1 ）長(zhǎng)期規(guī)劃，將振興測(cè)量控制與儀器儀表業(yè)作為一個(gè)系統(tǒng)工程，從影響測(cè)量控制與儀器儀表業(yè)的各主要方面，包括政府、企業(yè)、社會(huì)環(huán)境、科研和教育機(jī)構(gòu)等方面制定協(xié)調(diào)一致的戰(zhàn)略措施并認(rèn)真貫徹執(zhí)行。 （ 2 ）建立行業(yè)專家咨詢體系，包括中國儀器儀表學(xué)會(huì)專家委員會(huì)，行業(yè)專家?guī)斓龋烧賳T、行業(yè)專家等組成國家級(jí)別的“評(píng)議會(huì)”，探討諸如研究資源的分配、基于技術(shù)評(píng)價(jià)的課題選定、交叉學(xué)科之間的聯(lián)合研究、開發(fā)基地的設(shè)立等戰(zhàn)略性的問題。 （ 3 ）對(duì)帶有基礎(chǔ)性、前瞻性的產(chǎn)品開發(fā)以及社會(huì)公共工程 , 予以一定的財(cái)政支持，對(duì)于意義重大的科技項(xiàng)目，如本規(guī)劃提出的新型傳感器及信息獲取技術(shù)；與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù)；精確制造中的測(cè)量控制技術(shù)及儀器儀表；微分析儀器及其關(guān)鍵技術(shù)；數(shù)字化醫(yī)療儀器及其關(guān)鍵技術(shù)；基于量子物理的計(jì)量基標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)等項(xiàng)目，政府要立項(xiàng)，提供較大強(qiáng)度的專項(xiàng)資金支持，并通過政府的投入帶動(dòng)多渠道融資。政府的投入也可選擇較有基礎(chǔ)的軍工單位，項(xiàng)目開發(fā)過程中通過軍轉(zhuǎn)民技術(shù)的開發(fā)，形成產(chǎn)業(yè)化能力。重大科技項(xiàng)目的主要實(shí)施單位應(yīng)選擇較具規(guī)模的、有較強(qiáng)開發(fā)能力和良好運(yùn)行機(jī)制的現(xiàn)有儀器儀表研究所或企業(yè)，以便通過項(xiàng)目的實(shí)施形成一批行業(yè)龍頭企業(yè)，帶動(dòng)整個(gè)測(cè)量控制與儀器儀表業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。同時(shí)通過項(xiàng)目的實(shí)施，協(xié)調(diào)制造企業(yè)與應(yīng)用部門的關(guān)系。建議通過與國家重點(diǎn)工程相配套的過程控制系統(tǒng)和測(cè)控裝備及其系統(tǒng)集成技術(shù)項(xiàng)目的實(shí)施，建立具有大型工程儀器儀表系統(tǒng)集成能力的國家級(jí)儀器儀表系統(tǒng)集成公司，并建立相應(yīng)的機(jī)制、渠道，通過組織試點(diǎn)工程、樣板工程，促進(jìn)國產(chǎn)主干產(chǎn)品進(jìn)入國家重大技術(shù)裝備。 （ 4 ）對(duì)于未列入科技發(fā)展重點(diǎn)項(xiàng)目的大量科技問題，主要靠市場(chǎng)優(yōu)化資源配置，政府適當(dāng)給予政策支持，由企業(yè)投入研發(fā)經(jīng)費(fèi)。如量大面廣的色譜、光譜、質(zhì)譜、電化學(xué)等各類通用科學(xué)儀器，可大量出口的電度表、數(shù)字萬用表等各類電測(cè)儀器儀表，可通過政策支持、引導(dǎo)有一定基礎(chǔ)的企業(yè)，特別是新興的民營(yíng)企業(yè)加強(qiáng)中擋產(chǎn)品的研發(fā)力度，逐步向高檔產(chǎn)品發(fā)展。 對(duì)于目前已有一定基礎(chǔ)的儀器儀表元器件、專用電路、功能材料生產(chǎn)基地和地區(qū)，如廣東東莞、廣州黃埔一帶，已形成較強(qiáng)的儀器儀表印刷電路、元器件、塑膠部件、五金件、電子零配件的加工、外協(xié)、配套能力，江蘇無錫地區(qū)已形成較強(qiáng)的儀器儀表元器件、專用電路加工、配套能力，在行業(yè)上予以優(yōu)選，以促進(jìn)加速發(fā)展，加強(qiáng)儀器儀表生產(chǎn)的基礎(chǔ)。 （ 5 ）改善科研體制、積極探索更加有效的科研模式和管理模式，建設(shè)國家測(cè)量控制與儀器儀表創(chuàng)新體系。建議建立國家儀器儀表科學(xué)研究院；并以國家投資為主，創(chuàng)立交叉學(xué)科的聯(lián)合國家實(shí)驗(yàn)室、工程中心或高技術(shù)孵化中心。主要承擔(dān)起基礎(chǔ)研究開發(fā)工作，力爭(zhēng)產(chǎn)生原創(chuàng)性成果。將國家的資金和資源充分向社會(huì)開放，充分發(fā)揮信息交流和基礎(chǔ)技術(shù)支援的中心的作用。 （ 6 ）創(chuàng)造靈活的有利于中小企業(yè)的支持政策，探討對(duì)于有技術(shù)力量的中小企業(yè)與具有產(chǎn)業(yè)化的大企業(yè)的合作的支持方法、探討中小企業(yè)可以使用大學(xué)或者研究院所中的實(shí)驗(yàn)室（國家資源）的方法等。 （ 7 ）建立資金引導(dǎo)機(jī)制，充分利用現(xiàn)在政府提供的風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)業(yè)基金和民間基金，引導(dǎo)企業(yè)（特別是科技企業(yè)）、民營(yíng)資本進(jìn)入儀器儀表產(chǎn)業(yè)。制訂政策積極引導(dǎo)企業(yè)增加研發(fā)投入，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新的能力。把應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)，重點(diǎn)解決生產(chǎn)中的工藝問題，作為企業(yè)技術(shù)工作的重點(diǎn)，保持與提高在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力。在提高技術(shù)水平的同時(shí)，也要關(guān)注自身市場(chǎng)運(yùn)作能力和工程能力的提高。在國內(nèi)形成若干個(gè)綜合實(shí)力強(qiáng)的大型企業(yè)集團(tuán)。 儀器儀表不僅是裝備制造業(yè)中進(jìn)口較多和外貿(mào)逆差最大的行業(yè)，同時(shí)也是外資積極和活躍的工業(yè)部門。目前外資從合資轉(zhuǎn)獨(dú)資的態(tài)度強(qiáng)烈，有利于國際著名儀器儀表企業(yè)將生產(chǎn)基地和研發(fā)機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)移至中國，建議有關(guān)部門制訂政策采取措施，引導(dǎo)將難以增資的國資轉(zhuǎn)讓給外資；或制訂有利于技術(shù)引入的政策措施，在引入外資的同時(shí)引入技術(shù)。