为了推动我国测量科技步入全球领先地位,我们务必全面把握世界测量科技的发展趋势,同时紧密结合国内阶段性的实际需求。在此背景下,我们可以设立以下三项主要的战略目标:首先是创造具有原创性的测量技术和仪器,其次是针对国家战略目标或者是测量仪器发展潮流所引导的测量技术和仪器进行研究开发,最后则是致力于精密仪器核心技术的突破。在这三大战略目标之下,各个方向都有其优先级较高的协同创新点,其中包括了先进测量方法、微智能探测器与微纳器件制作技术等关键领域。
我国在测量科技领域与发达国家的差距,除了体现在产业规模和技术积累不足之外,更为重要的问题在于我们在测量原理和仪器设计的原始创新能力方面存在明显短板。为了扭转这种局面,我们需要在多个领域投入大量精力进行深入研究。例如,在能源领域的深海、深地探测,环境领域中的微量化学物质快速检测,以及地球尺度环境风险的预警等方面;在食品安全与农产品药物残留检测方面,我们需要积极探索利用物质的指纹光谱等光学信息来构建快速测量识别物质成分的方法,尤其是对于痕量物质的快速测量方法;在生命科学领域,我们需要攻克复杂条件的限制,突破现有的测量极限,通过改变原有的模式和单一原理的方法局限,实现对不同学科的交叉和融合,开展基于数理方法综合运用的手段创新,从而实现测量方法的原始创新。以上这些科研成果将会对我国科技自主创新产生深远而重大的影响。
传感器作为传感网的基础元件,在未来有着极为广阔的发展前景。当前,新型传感器技术涵盖了固态硅传感器技术、光纤传感器技术、生物芯片技术、基因芯片技术、图像传感器技术、全固态惯性传感器技术、多传感器技术等诸多领域。在这个领域,我们需要重点发展新原理、新效应的传感技术,传感器智能技术,传感器网络技术,微型化和低功耗技术,以及传感器阵列及多功能、多传感参数传感器的设计、制造和封装技术。
另外,国际上近期涌现出的新技术,如功能安全技术及安全仪表,精密加工技术和特殊工艺技术,具有自校准、自检测、自诊断、自适应功能的智能化技术,不同生产厂商控制系统之间的无缝连接集成技术,以及大型项目的自动化设备主供应商所需具备的项目策划、设计、组织、采购、验收、调试等项目管理技术等,都是我们未来需要努力攻克的方向。
在众多发达国家之中,如测量与仪器仪表等高科技产业已经逐步构筑起了上下游环节紧密连接、各企业间相互分工且密切合作的新型产业链结构。同样地,在我国这一领域,我们亦可以尝试开展一些规模适中、高效运作的国家级科研攻关项目。由于该行业属于高度依赖技术的产业类型,因此其发展壮大离不开高等院校以及研发机构的强大智力支持与优秀人才储备。在此背景之下,高等院校与研发机构应加强彼此之间的联系与合作,实现优势互补、协同作战。当前阶段,我国的各类高校正扮演着研发工作的主要力量,然而,高校的本质使命在于教育,其人员编制及固定经费仍然主要来源于教育事业。因此,我国亟需培育并发展出一批具有独特技术特点、具备创新能力的中小型精密仪器制造企业。为了实现这一目标,我们需要对相关政策与机制进行相应的调整,以确保在保证教学质量不受影响的基础上,将高校研发的先进成果以及丰富的智力资源迅速转化为现实生产力。此外,鼓励高校毕业生特别是博士生前往中小企业就职,也是至关重要的举措之一。