尤政院士：上天下海，離不開儀器

測控技術與儀器，是信息時代科學技術發展的源頭，是科學研究的“先行官”，工業生產的“倍增器”，國防軍事的“戰斗力”，國民生活中的“物化法官”。

　　又是一年高考季，中國工程院院士、華中科技大學校長、中國儀器儀表學會理事長尤政在“院士說專業”節目里，給考生和家長講解什么是測控，什么又是儀器。

　　“測量是手段、控制是目標，儀器是工具。”尤政說。

　　古人用司南指路，今人用衛星導航，實際上，這些都是儀器。人們用測量認識世界，用精準了解自然。儀器類專業的研究，就是掌握信息科學技術的源頭。儀器類專業綜合了計量、材料、機械、電子、光學、計算機、自動控制、人工智能等諸多交叉專業。

　　“天文望遠鏡的誕生，開辟了天文學研究的新紀元；正是由于X射線衍射儀的發明，人們才認識了DNA的雙螺旋結構；掃描隧道顯微鏡的發明，推動了納米科技的發展。”尤政說。先進科學儀器設備，既是知識創新和技術創新的前提，也是創新研究的主體內容之一和創新成果的重要體現形式。

　　據尤政解釋，儀器的制造水平和對先進儀器的需求，反映了一個國家的經濟發展水平。美國國家標準與技術研究院（NIST）發布的數據顯示，美國的儀器產業產值約占工業總產值的4%，拉動相關的經濟產值卻達到總產值的66%。此外，先進儀器行業本身也是經濟發展的重要組成部分，發達國家儀器行業產值通常占GDP 的5%左右。

　　在科學研究活動中，科學儀器設備的作用也不能忽視，尤政向記者舉了幾個例子。神舟飛船在發射過程中，需要測量與控制，飛船在空間的運行也需要各種各類的儀器來進行保障。另外，我國自行設計、自主集成研制的載人潛水器蛟龍號，可以獲取深海的環境的信息，“也是靠儀器來完成的”。他專門提到了華中科技大學兩項成果，分別是能夠測出重力常數G的重力測量儀，和能夠測出人腦神經圖譜的儀器。

　　“截至2019年，諾貝爾物理學獎、化學獎、生理學或醫學獎中，直接因科學儀器而獲獎的項目總數為42 項，占12％。有68.4%的物理學獎、74.6%的化學獎和90%的生物醫學獎的研究成果，是借助各種先進的科學儀器完成的。”從上天到入海，尤政說，基礎研究和產業技術進步的重大進展，往往是以實驗儀器和技術方法的突破為先導。

　　尤政的科研團隊，是國內最早的從事智能傳感器與微系統技術方面研究的團隊之一，在前沿科學問題、關鍵核心技術以及工程實踐方面，都取得了許多創新成果。傳感器作為“工業基石”，是各類產業賴以生存和發展的基礎，作為“性能關鍵”，將“直接決定重大裝備和整機產品的性能、質量”。

　　但他坦承，我國目前是傳感器的生產與應用大國，品種齊全、產量第一，已完全可以滿足低端市場的需求，卻還說不上是傳感器強國。目前，超過60%的市場份額被國外的愛默生、西門子、博世、意法半導體、霍尼韋爾等外國巨頭占據，特別是高端產品幾乎全靠進口，80%的傳感器芯片依賴國外。

　　“我國智能傳感器與微系統領域的核心關鍵技術發展相對滯后，中高端傳感器還受制于人，已經成為“卡脖子”障礙。所以同學們，儀器類專業是一門亟待更多學子投身、發展、貢獻的學科專業。”尤政感慨地說。

　　在華中科技大學的校園里，選擇了測控技術和儀器專業的學生，通常是以興趣為基礎，也會考慮到測控“有著不錯的發展前景”，在興趣的推動下主動去學、樂意去學。該專業的學生，本科階段首先需要學習人文社科以及自然科學類的通識類課程，專業類課程主要包括了由電子信息，精密機械，光學工程以及計算機及控制理論等等。學生們還能根據自己的興趣，選擇不同研究方向的課程，比如傳感器技術、智能儀器及精密儀器，以及光學工程等方向的課程。

　　尤政提到，測控技術和儀器專業或許會讓學生覺得，“學得比較苦”。那是因為這個專業涉及的知識面“特別寬”。很多本科專業的專業課程，往往在大四之前就已經學完了，但測控技術和儀器專業的學生，在大四階段也還在上專業課。但尤政也強調，求學階段的苦，是為了將來的甜。學生們畢業以后就進入了黃金時代，對社會需求的適應性都非常好。

　　“這是一個頂天立地的專業，你既可以做基礎研究，鉆研科學，也可以做一個服務社會的工程師，研究你所需要的產品。”用尤政的話來說，測控技術和儀器專業出來的學生，到了社會上，通常都會“供不應求”，這是一個“萬金油”專業，很多行業“都需要我們去發揮作用”。

　　“在儀器類專業，你可以滿懷美好的憧憬，利用你發明研制的先進儀器，探索人腦與自然的奧秘、改造世界、創造美好生活。同學們，儀器類專業歡迎你。”尤政說。