21世紀是以現代高科技帶動全球社會、經濟高速發展為標志的全新時代,是以現代科技為第一生產力實現經濟全球化,科技、產業、分融、信息、人員國際化為特征的全新時代,而新時代的基礎則是現代科技不間斷的發展。整個20世紀世界經濟和補會發展則證明了這樣一個事實:現代科技的發展依賴于檢測技術及儀器儀表的發展。
據統計,20世紀,冉27項諾貝爾獎獲獎項目直接與科學儀器創新或基于新儀器科技而取得的成果相關;在全部獲獎項日小,物理學科的684%、化學學科的74.6%、小物醫學學科的90X都應接與實驗有關或本身就是實驗項目成果,而所有的科學實驗都必須借助于先進的科學儀器。科學上的重大發現,往往是內于新的觀測手段的發明而開展起來的。以物理學諾貝爾獎獲得老為例,io%的工作得益于新的儀器或測試于段的發明創造。1992年,諾貝爾化學獎獲得者R.R.Ern感就說過很有代表件的一句話:“現代科學的進步越來越依靠尖端儀器的發展”。
近年來在超微Ic器件、生物芯片、微流控分析、微機械組件、微傳感器等方面的進展,已經使遠程光纖通信科技、超高速微型計算機、分子生物學等領域得到了飛躍的發展。不論在哪個科技領域,其最尖端的理論和實驗研究丁作,都離不開最新、最精巧的科學儀器。例如,1999午諾貝爾化學獎得主A.Z.Zewail籍助于尖端的飛秒(10“”秒)快速激光觀測儀器拍攝到化學反應過程小原子化學鍵的斷裂和再形成過程;曾宣告提前幾年完成的人類基因測序大工程,完全得益于最快速、精確的陣列毛細管電泳分析儀和DNA測序儀的研發成功。
由于電子、計算機、微機械、激光、光纖、午物醫學、新型材料等領域科技和產業的迅猛發展,不但對科學儀器的研究和產業部門提出了更高、更新的發展要求(例如更快速度、更高效率、更加靈敏可靠、更加便宜好用、小巧、無污染等),而且各領域科技和產業的發展成果也立接成為儀器儀表科技和產業發展的新基礎和新動力。目前,在市場迫切需求和知識物質基礎更新優化的雙重推動下,新型儀器儀表的知識結構和技術內涵已經遠遠超出傳統精密儀器的學科框架,“光、機、電一體化”已經遠遠不能概括現代科學儀器的知識和技術范疇,分子層次的現代化學成果、基因層次的現代生物學成果、超導技術成果、納米級微機械、微傳感成果、多光譜高分辨成果、超快速激光、通信成果、全球網絡技術成果等,都已成為現代新型科學儀器的構成元素,并正在加速改變儀器儀表科技和產業的原理、設計、工藝和應用面貌。微型和小型的穩定可靠儀器將大量涌現,可直接安裝在檢測現場,植入人體組織甚至隨血液流轉全身.嵌裝在導彈或微型無人飛行器(小到如昆蟲、蒼蠅大小1)中完成自動分析、檢測、信息采集和傳輸任務。在遠離物體或戰爭后方的實驗室、醫院檢驗中心、戰場信息處理中心兒1“米甚至兒[‘公里就可以操縱、接受信息*具體的實例已經不斷涌現,例如納米離子熒光免疫單分子檢測儀器,可以使檢測靈敏皮提高—r.J L個數量級,近場顯微境已可分辨光波長的幾十分之一,近場顯微光譜儀可以檢測單一分子的熒光光踏及其變化,新穎的掃描隧道電子顯微鏡可確定超薄膜層面結構中的電子排列形式,在人體器官內工作的微機器人可以在dk管或眼科子術中完成診斷、修補、除血栓等工作。
儀器儀表是信息產業的三人重要組成部分(檢測技術、通倍技術、計算機技術)之一,是信息丁業的源頭,是一個國家科技實力的綜合反映,在工業發展中具有前導地位。現代儀器儀表不是單純的精密機械加光學、電子,而是光、機、屯、計算機、材料、物理、化學、生物、信息處理等多學科于一體,是多學科相互交叉、滲透、結合的綜合學科。出此,可以說檢測技術與儀器儀表技術是上至航天、航空事業,下至工農業生產、人民群眾的日常生活的“頂天立地”的事業,檢測技術和儀器儀表是同民經濟發展和人民生活水平提高的物質條件基礎。
儀器儀表是一種信息的[:具,起著信息源的作用。儀器儀農工業是信息工業的重要織成部分,檢測技術與儀器儀表的發展水平在很大程度L反映出一個國家的生產力發展和現代化水平。兩院院士、“兩彈 星”元勛土大所先生說:“儀器是認識世界的丁具,機器是改造世界的工具,改造世界是以認識世界為前提的。高技術儀器儀表的進展代表著科技的前沿,也代表國家現代化的實力。通過儀器觀察、分析、測試的結果.人們可以控制生產過程使之規范化,也可以評價產兄的優劣”。
從科學技術發展史和儀器儀表的發展史來看科技發展與儀器儀貞的關系,我國近代科學家張之桐先生早就Hj確指出“沒有望遠鏡就沒有天文學”,“沒有顯微鏡就沒存細胞學”,“沒有指南針就沒有航海”。張允小的話告訴我們,很多科學技術的發展正是由于一種新的科學儀器的發現而發展的