導讀：科學技術(shù)是*生產(chǎn)力，一臺好的儀器產(chǎn)生，是眾多科技技術(shù)不斷反復實驗，反復研究的結(jié)晶。十二五以來，我國的科學技術(shù)已經(jīng)取的了較大的發(fā)展，但是從儀器自主創(chuàng)新這塊來看，跟國外相比，我們還是相差很大的，經(jīng)常會在一些實驗室，一些大中院校的教學現(xiàn)場，看到的大都是國外一些設(shè)備，長此以往，對我們國的經(jīng)濟及科學儀器發(fā)展將是很不利的，那么，拋開其他原因不講，單從科技這塊來分析，到底是什么原因阻礙了我國實驗室儀器的創(chuàng)新與發(fā)展呢？
　　*：物理原理的掌握與應(yīng)用
　　早在1986年，諾貝爾物理學獎授予了掃描隧道顯微鏡STM（scanningtunnelingmicroscopy）研究的幾位工作者，其中之一是瑞士魯西利康（Ruschlikon）IBM的德國物理學家格爾德·賓寧（GerdBinnig）和瑞士物理學家羅雷爾（HeinrichRohrer），表彰他們設(shè)計出了掃描隧道顯微鏡。
　　STM的基本原理就是利用量子力學中的隧道效應(yīng)，在金屬針尖和樣品表面形成隧道電流，從而實現(xiàn)了原子的表面成像。但是限于當時的技術(shù)條件，樣品只能是導電的，還不能在非金屬表面上進行成像。然而，隨后的發(fā)展卻更讓我們吃驚，一些科學家又相繼開發(fā)出能夠在絕緣襯底上成像的原子力顯微鏡AFM（atomicforcemicroscopy），它是以硅或氮化硅為針尖與樣品表面直接接觸（contactmode），施加到樣品上的力小到只有幾個納牛（nN），甚至更小。這樣，一下子就將測試的樣品類型擴展到了幾乎所有的被研究的材料表面。隨后，人們又開發(fā)了多種多樣功能類型的表面成像設(shè)備。從此，在微米、納米尺度甚至原子水平上表面特性的研究進入到一個嶄新的領(lǐng)域。所以不難看出物理學在儀器創(chuàng)新上起到了舉足輕重的作用。
　　第二：對數(shù)學的理解和運用
　　現(xiàn)代工業(yè)絕大部分技術(shù)的實施都是以計算機控制為基礎(chǔ)，因此，需要對諸如電壓等物理模擬量進行數(shù)字化，然后計算機才能夠進行有效的數(shù)據(jù)采集，再對數(shù)據(jù)進行分析，光滑處理，包括濾波分析、時域分析和頻譜分析等，zui后輸出圖像等一系列過程。其中，要用到很多數(shù)學運算，傅里葉變換（FFT）、拉氏變換（Lplpace）、卷積（convulution）、相關(guān)（correlation）和互譜（crossspectrum）等。從這些分析途徑中可以對信號進行頻率的提取、圖像的光滑處理和未來事物發(fā)展的預測等。我們每每能夠看到一些設(shè)備的軟件不僅界面做得漂亮，而且其數(shù)學處理真是很專業(yè)、深入又實用?，F(xiàn)在，我們看到國內(nèi)某些研發(fā)部門也都做出了不少有自己特色的軟件，但能否持續(xù)開發(fā)升級堅持下去，仍是一個問題。因此，只有當從數(shù)學原理上有了深刻的認識，并應(yīng)用到設(shè)備上，這才能發(fā)揮數(shù)學真正的作用。
　　第三：集成電路的研發(fā)與應(yīng)用
　　固體電子學zui大的成功是半導體上集成電路的成功研制，集成電路上zui大的成功應(yīng)用是在計算機上的發(fā)展，而計算機的發(fā)展卻是帶動整個網(wǎng)絡(luò)時代發(fā)展的主要工具，并極大促進整個工業(yè)界在自動控制技術(shù)等領(lǐng)域中的應(yīng)用。因此，集成電路的發(fā)展真正代表了一個國家科學技術(shù)發(fā)展的源動力。集成電路在摩爾定律的驅(qū)動下，已經(jīng)大踏步向前，據(jù)說IBM等大公司已經(jīng)開始向9nm的技術(shù)邁進。如果我們不能突破這一瓶頸，將會被越落越遠。
　　綜上所述，以上三點是影響我國實驗室儀器自主創(chuàng)新的zui大瓶頸問題，其實我國并不缺少這三方面的才，只是沒有達到一個有效的整合，才使的我國儀器自主創(chuàng)新沒有有效的開展，使得我們越來越落后國外，也只有明白了這些原因，才能使我國儀器事業(yè)更上一層樓。