有感而轉(zhuǎn)發(fā)：沒有科研儀器創(chuàng)新，難有重大原創(chuàng)成果

只看該作者 · 2012-3-7 14:04:28

全國人大常委、國家自然科學基金委員會主任陳宜瑜說：中國許多科研成果都是誕生在進口的儀器設備上。沒有科研儀器創(chuàng)新，難有重大原創(chuàng)成果。陳先生的意見非常客觀、中肯、尖銳、深刻。聯(lián)想我們的無損檢測領域，何嘗不是如此，無損檢測最新最好最先進的儀器，絕大多數(shù)來自國外。只有儀器設備達到世界先進水平，才能說無損檢測技術(shù)達到世界先進水平。

陳宜瑜說：我國論文數(shù)量世界第一，被SCI數(shù)據(jù)庫收錄的論文數(shù)世界第二，但不得不承認的是，我國原創(chuàng)性成果還是太少。“沒有自己創(chuàng)新出來的儀器設備，很難獲得世界一流的突破性、變革性的成果。”

科研儀器是用來求索未知的工具。據(jù)不完全統(tǒng)計，20世紀以來，諾貝爾自然科學獎頒給與分析儀器發(fā)明發(fā)展直接相關的實驗項目達27項之多，約有60%的諾獎獲得者是用自己設計的工具發(fā)現(xiàn)了別人沒發(fā)現(xiàn)的東西。而我國許多科學家在進口來的成型儀器中，只能看到那些被揭示過的現(xiàn)象。

儀器核心技術(shù)受制于人嚴重制約我國科技創(chuàng)新

天文望遠鏡的誕生開辟了天文學研究的新紀元，透射電鏡和掃描電鏡促進了生命科學和材料科學研究的快速發(fā)展，掃描隧道顯微鏡的發(fā)明推動了納米科技的發(fā)展……陳宜瑜說，科學發(fā)展的歷史表明，一種新的科研儀器或工具，往往成為開辟新研究領域的金鑰匙。

中科院生物物理所所長徐濤對此深有體會。他曾工作過的德國馬普生物物理化學研究所的歐文·內(nèi)爾教授，因開拓細胞離子通道研究獲得1991年諾貝爾生理學醫(yī)學獎。“這項研究就始于儀器創(chuàng)新，他開發(fā)了一種可檢測到非常微弱電流的儀器，從而開辟了新的研究領域。”

另一個例子同樣說明研發(fā)儀器的必要性：人類基因組計劃開始的時候，科學家估計需30年測序完成。而研發(fā)出96道毛細管電泳測序儀后，測序任務3年就完成了。

“正因此，加速科學儀器創(chuàng)新與發(fā)展已成為世界各國科技投入的重點之一。”陳宜瑜說。

遺憾的是，此前很長一段時間內(nèi)，我國對儀器創(chuàng)新的重要性認識不足，投入的力量也不夠。數(shù)據(jù)顯示，我國每年上萬億元的科研固定資產(chǎn)投資中，有60%用于進口設備，部分領域的高端儀器100%依賴進口。

全國兩會前夕，科技部發(fā)布的《科研條件發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》指出，高端科學儀器設備大量依賴進口、關鍵核心技術(shù)和設備受制于人，已成為制約我國自主創(chuàng)新能力提升的關鍵因素之一。

支持科研儀器創(chuàng)新的布局在國家層面展開

近兩年，隨著我國科研走向高端，人們逐漸意識到科研儀器、尤其是科研目標導向下的儀器創(chuàng)新之于占領科技制高點的重要性。一個支持科研儀器創(chuàng)新的布局在國家層面展開。 2011年，為貫徹落實《國家中長期科學與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要（2006—2020年）》，推動我國重大科研儀器設備自主研制工作，中央財政撥專款設立國家重大科研儀器設備研制和開發(fā)專項。其中，國家自然科學基金委負責管理重大科研儀器設備研制專項，著力支持原創(chuàng)性重大科研儀器設備研制工作；科技部管理重大科學儀器開發(fā)設備專項，主要資助重大科學儀器設備的開發(fā)。 “重大科研儀器設備研制專項突出科學目標引導，鼓勵和培育具有原創(chuàng)性學術(shù)思想的探索性科研儀器設備研制，為科學研究提供新穎手段和工具，帶動學科發(fā)展，開拓研究領域，提升我國科學研究原始創(chuàng)新能力。”陳宜瑜說。徐濤主持的“光電融合超分辨生物顯微成像系統(tǒng)”是重大科研儀器設備研制專項首批獲批的9個項目之一。該成像系統(tǒng)是一個可記錄細胞內(nèi)蛋白質(zhì)位置和結(jié)構(gòu)信息的高級“攝像機”。“我們希望最終能形成一個精細描述細胞內(nèi)部構(gòu)造的三維‘地圖’。” 其他幾個獲資助的項目，涉及超強超短激光、拓撲量子計算等多個領域。“中科院大連化學物理所承擔的‘基于可調(diào)極紫外相干光源的綜合實驗研究裝置’一旦建成，能實現(xiàn)大氣環(huán)境的全空間實時監(jiān)測，獲得的數(shù)據(jù)就是我們獨家的。”陳宜瑜說，“而且我們強調(diào)的‘重大’，重點不是指規(guī)模和金額，而是科學意義。我們也不要求一定形成批量生產(chǎn)，允許失敗。” “我們現(xiàn)在做這個項目，可謂是‘天時、地利、人和’”。對于項目本身，由于尚未完成，徐濤不愿多說，但他肯定了重大科研儀器設備研制專項對于其工作的巨大推動作用。“加快了我們所電子顯微鏡和光學顯微鏡兩大方向的融合，讓我們?nèi)σ愿暗刈ゾo做這件事情。”他坦言，“即使沒有專項支持我們可能也會做這件事，但進度不會這么快，而稍微慢一點，就可能在激烈的國際競爭中被別人超越。” 他說，他們的目標是針對生物樣本發(fā)展納米尺度分辨的融合成像系統(tǒng)。“這一技術(shù)手段可極大推進新興的細胞結(jié)構(gòu)生物學的發(fā)展，國際上都在爭奪發(fā)展先機。”他還透露，盡管項目并沒有產(chǎn)業(yè)化要求，他們也一直很低調(diào)。但是，一些國外的頂尖廠商聽說他們的研究內(nèi)容，已經(jīng)提出了合作的意向。記者注意到，按照《科研條件發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃》的目標，到2015年，我國科研條件自主研發(fā)能力將顯著增強。攻克一批科學儀器新原理新方法，突破一批核心技術(shù)和關鍵部件，研發(fā)形成20種以上具有原創(chuàng)性的科學儀器設備，200種以上具有自主知識產(chǎn)權(quán)和產(chǎn)業(yè)核心競爭力的重大科學儀器設備；科研用試劑、實驗動物資源、國家計量標準研發(fā)能力進一步提升，創(chuàng)新方法的研究與推廣應用進一步深化。

營造利于儀器創(chuàng)新的氛圍培養(yǎng)一支隊伍 有了經(jīng)費和項目，儀器創(chuàng)新仍是一個漫長歷程。包括徐濤在內(nèi)的許多科研人員認為，要營造有利于儀器創(chuàng)新的氛圍，應首先完善科技評價體系，而這也是此前制約我國科研儀器發(fā)展的一個重要原因。 “目前我們的評價體系過于單一，偏重發(fā)表文章的數(shù)量和質(zhì)量。既然買現(xiàn)成儀器做實驗，也能很快發(fā)文章，何必花那么多力氣來搞儀器？”徐濤說。相比之下，“英國劍橋MRC分子生物學實驗室（LMB）則將發(fā)展新手段新方法列為科研人員的考核指標之一。他們不僅看重你在科學上是否有重大突破，更看重你是否發(fā)展了新技術(shù)新方法，這些新技術(shù)新方法有沒有推動所在領域的進步”。徐濤說，LMB是DNA雙螺旋模型的誕生地，也是誕生了12個諾獎得主的國際著名研究機構(gòu)。與評價體系直接相關的，是如何建立一支穩(wěn)定的儀器研發(fā)制造技術(shù)人才隊伍及相應的配套服務。徐濤至今仍對馬普研究所一層的儀器加工中心記憶猶新。“中心有精密機械、精密光學、微電子等各個加工車間。如果有個新想法，畫出一個簡單的示意圖，那里的師傅一兩天就能做好。” 同樣的活兒，國內(nèi)可能得兩三周才能完成。“因為加工量小，外面的企業(yè)往往不愿接儀器的單個零部件加工，好不容易求到人了，也會拖很長時間。我們耗不起啊。”徐濤說。正因為這樣的無奈，2009年，中科院生物物理所生命科學儀器加工技術(shù)中心成立，中心下設的精密加工中心也于去年掛牌成立。曾從事過科研及儀器加工的孟濤，成為該中心的負責人。像孟濤這樣的人才可是香餑餑。“熟練掌握儀器操作和開發(fā)的人，很快就會被大儀器生產(chǎn)廠家挖走。前不久我剛挽留了一個。”徐濤說，所里正采取措施穩(wěn)定這支隊伍，比如對他們實行單獨考核。但更多時候，只能給他們畫個“等到成功那一天”的餅，因為給不了大公司的優(yōu)厚待遇，只能以事業(yè)留人。 “儀器創(chuàng)新涉及到多學科的交叉，科研人員不懂機械，搞機械的人不懂科研，我們也希望這個項目能培養(yǎng)一批儀器加工人才。”這也是陳宜瑜重點考慮的問題。