“高端科學(xué)儀器是我們國家科技領(lǐng)域非常明顯的短板，可以說是嚴(yán)重制約了我們國家科學(xué)研究和先進(jìn)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于我國實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)非常關(guān)鍵?！?2月18日，中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)副校長楊學(xué)明在“《財經(jīng)》年會2023：預(yù)測與戰(zhàn)略”上表示。

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中國科學(xué)院院士、南方科技大學(xué)副校長 楊學(xué)明

楊學(xué)明表示，人類在發(fā)展近200萬年的歷史中，經(jīng)歷了智人、學(xué)會農(nóng)業(yè)以及使用科技革命三個重要認(rèn)知時期。尤其近幾百年時間，人類能力有了巨大的進(jìn)展，且對世界認(rèn)識達(dá)到了非常高的水平，但這些能力和認(rèn)知并非憑空而來，其根本原因是科學(xué)的發(fā)展，是真正的實驗技術(shù)的變革一步一步推動了真正的科學(xué)革命。

他認(rèn)為，科學(xué)儀器對于科學(xué)研究、高科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展、科研領(lǐng)域等都具有重要的作用。

“我很早意識到科學(xué)儀器對于科學(xué)發(fā)展的重要性，”從楊學(xué)明的觀點來看，高水平的實驗科學(xué)研究，包括理論科學(xué)的發(fā)展，創(chuàng)新科學(xué)儀器是非常重要的，而且是推動科學(xué)研究非常重要的動力。

另外，科學(xué)儀器在整個高科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也具有非常重要的地位。楊學(xué)明舉例，根據(jù)美國商務(wù)部的數(shù)據(jù)，科學(xué)儀器工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但對國民經(jīng)濟(jì)影響到66%。

在科研領(lǐng)域，科學(xué)儀器發(fā)展當(dāng)然是更重要。他例舉，到2017年，諾貝爾自然科學(xué)獎的項目中，因發(fā)明科學(xué)儀器而直接獲獎的項目占11%，而72%的物理學(xué)獎，81%的化學(xué)獎，95%的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎都是借助簡短科學(xué)儀器來完成的，先進(jìn)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)乎我們國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也是我們國家強(qiáng)調(diào)的科技自立自強(qiáng)，也是一個非常重要的部分。

他指出，從古代Alpha粒子散射到質(zhì)譜技術(shù)、核磁共振技術(shù)、電鏡技術(shù)、激光技術(shù)等都極大的推動了各個領(lǐng)域的發(fā)展。

例如，質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展對于現(xiàn)在化學(xué)環(huán)境，包括很多其他領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的影響。并且，質(zhì)譜技術(shù)市場是巨大的，根據(jù)國外市場調(diào)查，2026年市場達(dá)到112億美元，而且在所有的領(lǐng)域里面都有非常重要的影響，所有先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)域質(zhì)譜能夠發(fā)揮非常重要的作用，當(dāng)然那些產(chǎn)業(yè)里面往往產(chǎn)值是更大的。

總的來講，高端科學(xué)儀器對現(xiàn)代科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響巨大，不管基礎(chǔ)研究也好，先進(jìn)產(chǎn)業(yè)也好，我們的市場規(guī)模增長非?？臁２贿^楊學(xué)明也指出，比較遺憾的是，我們國家在科學(xué)儀器的發(fā)展方面還是處于比較落后的狀態(tài)，特別是先進(jìn)科學(xué)儀器的發(fā)展。

同時他還指出，科學(xué)儀器領(lǐng)域發(fā)展跟前沿科學(xué)研究發(fā)展是非常緊密相關(guān)的，但我國在這塊投入不夠。另外科學(xué)儀器眾多，雖然占國民經(jīng)濟(jì)比例不高，但對整個國民經(jīng)濟(jì)影響巨大，可以說是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)，也是很多重要領(lǐng)域容易被卡脖子的環(huán)節(jié)。

談到目前我國高端儀器發(fā)展存在的問題，他指出在缺乏人才核心技術(shù)，缺乏高端競爭力的儀器公司，比較依賴大學(xué)研究機(jī)構(gòu)，規(guī)模較小而且比較分散等方面。且整個科學(xué)儀器工業(yè)基礎(chǔ)也不夠、高水平科學(xué)儀器發(fā)展的投資嚴(yán)重不足，這些嚴(yán)重制約我國科學(xué)研究和先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

楊學(xué)明希望，未來能從幾個方面改善這個狀況，一是能夠真正鼓勵創(chuàng)新科學(xué)儀器的發(fā)展，培養(yǎng)更多高端儀器研發(fā)人才，特別是加大對高校以及研究機(jī)構(gòu)實驗儀器研發(fā)的長期投入；二是鼓勵國產(chǎn)創(chuàng)新科學(xué)儀器商業(yè)市場化發(fā)展，推動國產(chǎn)商用儀器高水平發(fā)展，鼓勵實驗科學(xué)家使用國產(chǎn)高水平科學(xué)儀器，真正推動高水平科學(xué)儀器這個行業(yè)；三是培養(yǎng)具有國際競爭力高端科學(xué)儀器公司，加大投資來提升我國高端科學(xué)儀器的競爭力。

以下為部分發(fā)言實錄：

楊學(xué)明：大家好，我今天非常高興受財經(jīng)年會的邀請給大家講一些我的觀點，我的主要觀點是“先進(jìn)科學(xué)儀器是推動科技及產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先鋒”。

我們知道人類歷史發(fā)展史上大概有將近200萬年歷史，智人的歷史，但是真正意義上人類發(fā)展史上重要的認(rèn)知也就三個時期，一個是人類在七八萬年左右認(rèn)知的可能，人知道成為一個智人。第二個學(xué)會了農(nóng)業(yè)，養(yǎng)活自己，這也是一個非常重要的變革。但是對我們現(xiàn)代人來說，尤其對于我們當(dāng)代人來說最重要的就是科技革命，科技革命于幾百年以前，到現(xiàn)在最多不會到500年時間，我們從石器時代到整個演化過程，這幾百年的時間是特別重要的。

我不用講為什么會是這個樣子。第一個現(xiàn)在人的能力或者現(xiàn)在所擁有的能力是無必成的，可以用望遠(yuǎn)鏡看到幾百億光年的地方，小的可以看到原子分子，甚至更小的粒子，可以飛到任何地方，享受現(xiàn)代化的生活，甚至因為疫情影響現(xiàn)在去外面不容易，但是事實上人類幾乎可以到達(dá)地球任何地方，所以人能力可以說是進(jìn)步，也是在我們小時候都是在的。

為什么會有這么大的進(jìn)展，其根本就是科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)發(fā)展最重要的就是我們?nèi)祟悓κ澜缬^的認(rèn)識，人類是怎么認(rèn)識世界的，大的科學(xué)世界觀影響了我們整個人類的發(fā)展，從古代亞里士多德的世界觀，早期我們認(rèn)為是地球是位于宇宙中心的，我們也不知道世界上到底有多少原子分子，我們知道有水、土，但是這個時期的世界觀認(rèn)識是非常粗糙，甚至有的是錯誤的，但是這個觀念一直延續(xù)到了現(xiàn)在四五百年以前，三四百年以前，也是主要人類發(fā)展時期的世界觀，直到牛頓世界觀的出現(xiàn)，才發(fā)現(xiàn)這個地球?qū)嶋H上是在繞著太陽轉(zhuǎn)的，實際上有很多的物體元素，物體的運動規(guī)律，為什么能夠繞著太陽轉(zhuǎn)，運動的規(guī)律由于牛頓力學(xué)出現(xiàn)，也是得益于科學(xué)方法論發(fā)展，推動了科學(xué)以及現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，所以我們從亞里士多德的世界觀到牛頓世界觀，到近代世界觀的出現(xiàn)，近代科學(xué)發(fā)展是起了非常重要的作用。

從經(jīng)典力學(xué)到相對論，原子物理相對力學(xué)，從化學(xué)來講，從現(xiàn)代的元素到元素周期表，到化學(xué)理論，剛才唐院士講到分子，各個分子之間相互作用形成的，因為這些研究，我們對世界的認(rèn)識達(dá)到了非常高的水平，我列了一些現(xiàn)代的科學(xué)世界觀達(dá)到了什么樣的水平。

我們知道世界上萬物是有基本粒子組成的，宇宙中四種基本作用力，地球上存在的元素總共有92種，宏觀物質(zhì)和天體的運動規(guī)律符合牛頓力學(xué)規(guī)律，高速運動物質(zhì)符合相對論理論，微觀物質(zhì)世界的運動符合量子力學(xué)基本規(guī)律，電磁相互作用遵循電動力學(xué)，化學(xué)鍵，包括我們?nèi)?，我們都是用不同的元素組成的，而每一個元素都給我們?nèi)水a(chǎn)生了重要的影響，當(dāng)然有DNA分子等等。

所以我們對世界的認(rèn)識可以說達(dá)到了非常高的水平。

這些認(rèn)識是從哪里來的，不是憑空來的，而是真正的實驗技術(shù)的變革一步一步推動了真正的科學(xué)革命，從遠(yuǎn)古時期我們?nèi)祟愔荒苷J(rèn)識到這個世界，就是當(dāng)初認(rèn)識的世界，我們只有耳朵能聽，我們對這個世界仍然是有限的，但是有了望遠(yuǎn)鏡、放大鏡以后，我們對天體運動的規(guī)律有了非常深刻的認(rèn)識，也是為什么誕生了牛頓力學(xué)的發(fā)現(xiàn)對經(jīng)典科學(xué)的時代起到了非常重大的推動作用，進(jìn)一步技術(shù)的發(fā)展，譬如說光譜儀，質(zhì)譜儀，核磁等等真正推動了科學(xué)發(fā)展，我們?yōu)槭裁从辛孔恿W(xué)，量子力學(xué)是因為當(dāng)時看到了氫原子的光是分裂的，怎么來解釋這個現(xiàn)象，大家慢慢認(rèn)識到原子的結(jié)構(gòu)是量子，通過實現(xiàn)技術(shù)的變革是極大地推動了科學(xué)原理，大部分是實驗技術(shù)變革的受益者，尤其是科學(xué)家?？茖W(xué)的發(fā)展同時推動了世界技術(shù)的革命。從第一次技術(shù)革命，蒸汽機(jī)時代到電氣時代到量子時代，還有一個分子時代，特別對人的理解，我認(rèn)為是一個真正意義上的第四次技術(shù)革命，這個當(dāng)然還在繼續(xù)，還有當(dāng)代信息時代的出現(xiàn)。所以科學(xué)的發(fā)展也是推動了技術(shù)革命，本身實驗技術(shù)的發(fā)展推動了科學(xué)發(fā)展，科學(xué)發(fā)展反過來又推動了整個世界技術(shù)的革命。

我很早意識到科學(xué)儀器對于科學(xué)發(fā)展的重要性，我也學(xué)了這個專業(yè)，因為我們古人也很重視這個工具，科學(xué)儀器就是我們做科學(xué)人的工具，所以在《論語》里面提到了“工欲善其事，必先利其器”，必須要有很好的工具，西方很多學(xué)者都有類似的觀點，從我的觀點來講，高水平的實驗科學(xué)研究，包括理論科學(xué)的發(fā)展，創(chuàng)新科學(xué)儀器是非常重要的，而且是推動科學(xué)研究非常重要的動力。

我從大學(xué)時代到研究生時代，從物理到實驗物理化學(xué)研究給了我這樣一個機(jī)會，我經(jīng)歷了很多新的科學(xué)儀器的研制，從氣象動力學(xué)到表面化學(xué)動力學(xué)的研究，都給了我們很好的認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，特別是一些工具，這些工具的發(fā)展對于我們來說是非常重要的。

我的主要領(lǐng)域是做化學(xué)動力學(xué)的，從化學(xué)反應(yīng)共振態(tài)研究到化學(xué)反應(yīng)幾何相位效應(yīng)研究，我今天想要講的是科學(xué)儀器能夠推動這些研究的發(fā)展。

我們也在利用這樣新的科學(xué)儀器，在很多科學(xué)問題上開展了比較重要細(xì)致的研究。我剛才講的，科學(xué)儀器在我們研究里面非常重要，但是科學(xué)儀器在整個高科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也具有非常重要的地位，我講幾個數(shù)據(jù)。

根據(jù)美國商務(wù)部的數(shù)據(jù)，科學(xué)儀器工業(yè)總產(chǎn)值只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%，但對國民經(jīng)濟(jì)影響到66%，我們國家在這方面的投資投入是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，我們現(xiàn)在還有很多問題，因為沒有足夠控制這個領(lǐng)域的發(fā)展，以前投資不夠，時間不夠也是一個因素。

在科研領(lǐng)域，科學(xué)儀器發(fā)展當(dāng)然是更重要，到2017年，諾貝爾自然科學(xué)獎的項目中，因發(fā)明科學(xué)儀器而直接獲獎的項目占11%，而72%的物理學(xué)獎，81%的化學(xué)獎，95%的生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎都是借助簡短科學(xué)儀器來完成的，先進(jìn)科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)乎我們國家科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，也是我們國家強(qiáng)調(diào)的科技自立自強(qiáng)，也是一個非常重要的部分。

從古代Alpha粒子散射可以看到，它使得我們極大地推動了現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展，建立了現(xiàn)代的原子結(jié)構(gòu)模型，可以說大大推動了現(xiàn)代科學(xué)的進(jìn)程。

而很多新的技術(shù)，譬如說質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展，1899年，Wihelm Wien第一次用電場或磁場偏轉(zhuǎn)不同Q/M的帶電粒子的軌跡，而后有科學(xué)家也發(fā)明了現(xiàn)代質(zhì)譜技術(shù)，質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展對于現(xiàn)在化學(xué)環(huán)境，包括很多其他領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的影響，包括生物科學(xué)的影響。

質(zhì)譜技術(shù)市場是巨大的，根據(jù)國外市場調(diào)查，2026年市場達(dá)到112億美元，而且在所有的領(lǐng)域里面都有非常重要的影響，所有先進(jìn)技術(shù)的領(lǐng)域質(zhì)譜能夠發(fā)揮非常重要的作用，當(dāng)然那些產(chǎn)業(yè)里面往往產(chǎn)值是更大的，但是質(zhì)譜本身的技術(shù)，看我們國家質(zhì)譜專業(yè)排第五位，但是真正的高端專利，或者高端的質(zhì)譜儀現(xiàn)在還是要靠進(jìn)口。

還有一項是核磁共振技術(shù)，核磁共振發(fā)明已經(jīng)80多年以前了，這個技術(shù)在化學(xué)、材料、生物中應(yīng)用得到了極大的拓展。這個技術(shù)的發(fā)展，使得我們對現(xiàn)代生物體的研究，包括化學(xué)的研究等等，包括對人類自己的診斷。譬如說核磁腦的成像，我剛剛做過核磁的成像，這些技術(shù)應(yīng)用對我們?nèi)祟惗加蟹浅４蟮挠绊憽?/p>

還有電鏡技術(shù)，在原子分子水平來看直接的觀察物質(zhì)的結(jié)構(gòu)。比如說冷凍電鏡的發(fā)明，獲得了2017年諾貝爾化學(xué)獎，真正推動了整個生物分子結(jié)構(gòu)的進(jìn)步。這些技術(shù)的發(fā)展直接影響了整個技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

激光技術(shù)更是這樣，激光的發(fā)展對于現(xiàn)代科技以及現(xiàn)代工業(yè)都產(chǎn)生了非常重要的影響，包括我們現(xiàn)在講的半導(dǎo)體制造，很多就是因為現(xiàn)在沒有先進(jìn)的激光體，想要的激光體，極紫外光需要13.5納米的光源現(xiàn)在很難做出來，這是非?？ú弊拥募夹g(shù)，當(dāng)然你說這些技術(shù)是科學(xué)儀器，還是不是科學(xué)儀器，實際上我認(rèn)為跟實驗儀器沒有什么差別，只是它的功能不一樣。

總的來講，高端科學(xué)儀器對現(xiàn)代科技經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響巨大，不管基礎(chǔ)研究也好，先進(jìn)產(chǎn)業(yè)也好，我們的市場規(guī)模增長非?？欤潜容^遺憾的是，我們國家在科學(xué)儀器的發(fā)展方面還是處于比較落后的狀態(tài)。特別是先進(jìn)科學(xué)儀器的發(fā)展，先進(jìn)科學(xué)儀器的排名前10名的公司里面沒有我們中國的，還有做光刻機(jī)器的，它的年銷售額是220億美元，我們現(xiàn)在當(dāng)然在這方面遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到這樣的水平。

我想這個領(lǐng)域的特點，科學(xué)儀器領(lǐng)域發(fā)展跟前沿科學(xué)研究發(fā)展是非常緊密相關(guān)的，往往最先進(jìn)科學(xué)儀器的核心技術(shù)，包括現(xiàn)在工業(yè)領(lǐng)域用的都是最前沿科學(xué)研究中產(chǎn)生的，因此科學(xué)儀器的發(fā)展應(yīng)該是前沿科學(xué)技術(shù)研究非常重要的組成部分。很遺憾，我們國家在這塊還是強(qiáng)調(diào)的不夠，或者投入也是不夠的。

還有一個問題，科學(xué)儀器眾多非常多，雖然占國民經(jīng)濟(jì)比例不高，但是它對整個國民經(jīng)濟(jì)影響巨大，可以說是現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展最重要的基礎(chǔ)，也是很多重要領(lǐng)域容易被卡脖子的環(huán)節(jié)。

我們國家高端儀器發(fā)展存在的問題，缺乏人才核心技術(shù)，缺乏高端競爭力的儀器公司，還是比較依賴大學(xué)研究機(jī)構(gòu)，規(guī)模較小而且比較分散。整個科學(xué)儀器工業(yè)基礎(chǔ)也不夠，高水平科學(xué)儀器發(fā)展的投資嚴(yán)重不足。這使得我們國家科學(xué)儀器發(fā)展大量依賴進(jìn)口，嚴(yán)重制約我國科學(xué)研究和先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

我們希望未來能夠真正鼓勵創(chuàng)新科學(xué)儀器的發(fā)展，培養(yǎng)更多高端儀器研發(fā)人才，特別是加大對高校以及研究機(jī)構(gòu)實驗儀器研發(fā)的長期投入。

鼓勵國產(chǎn)創(chuàng)新科學(xué)儀器商業(yè)市場化發(fā)展，推動國產(chǎn)商用儀器高水平發(fā)展，鼓勵實驗科學(xué)家使用國產(chǎn)高水平科學(xué)儀器，真正推動高水平科學(xué)儀器這個行業(yè)。

培養(yǎng)具有國際競爭力高端科學(xué)儀器公司，加大投資來提升我國高端科學(xué)儀器的競爭力。

總的來說高端科學(xué)儀器是我們國家科技領(lǐng)域非常明顯的短板，可以說是嚴(yán)重制約了我們國家科學(xué)研究和先進(jìn)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對于我國實現(xiàn)科技自立自強(qiáng)非常關(guān)鍵，加大投入，培養(yǎng)一大批高端研發(fā)和創(chuàng)業(yè)人才，才有可能推動這一領(lǐng)域的快速發(fā)展，從根本上快速解決很多關(guān)鍵卡脖子技術(shù)難題，對于我國的科技自立自強(qiáng)至關(guān)重要。

我就講到這兒，謝謝大家。