位于广东省东莞市松山湖科学城的中国散裂中子源是国家重大科技基础设施和多学科应用研究平台。图为科研人员在中国散裂中子源加速器射频技术实验室操控设备。新华社记者 刘大伟摄
◎实习记者 沈 唯
当前，高端科学仪器正在向高精度、高分辨、自动化、智能化、多模态等方向发展，体现出技术驱动、需求牵引、学科融合、高频正向迭代等规律，对科学研究的作用日益突出。在新的国际形势下，我国科研装备自主创新需求更加迫切。多年来，我国科学仪器研制以集成创新居多，原始创新缺乏。这在一定程度上制约了我国开展基础研究和产出创新成果。
5月18日—19日，在广州实验室挂牌成立三周年之际，各领域专家齐聚广州国际生物岛，举行香山科学会议第S71次学术讨论会。与会专家围绕高端科学仪器助推基础研究新范式发展、高端科学仪器的关键共性技术与核心部件、高端科学仪器自主创新的生态建设等中心议题，共话新时期高端科学仪器发展战略。
支持重大前沿基础研究
“‘工欲善其事，必先利其器’。科学仪器是科学研究不可或缺的工具，是推动科技创新的重要支撑，是突破科学前沿、解决经济社会发展和国家安全科技问题的物质技术基础。”会议执行主席、中国科学院院士白春礼介绍。
经过几十年不断发展，我国科学仪器行业已逐步形成相对完善的科技创新体系。在学科建设方面，我国科学仪器教育资源十分丰富，建立了完善的科学仪器教育体系，全国共有200余所高校设立测控技术与仪器专业。在创新体系方面，我国初步构建大型科学仪器协作共享、高端仪器开放共享平台，探索了产学研用相结合的科学仪器合作创新新模式。此外，我国培养和造就了一批科学仪器创新企业。
中国科学院院士、国家自然科学基金委员会主任窦贤康表示，多年来，国家自然科学基金委员会不断完善资助与管理模式，面向科学前沿和国家需求，以科学目标为导向，资助对促进科学发展、探索自然规律和开拓研究领域具有重要作用的原创性科学仪器与核心部件的研制。经过多年实践，一批科学仪器在相关专项支持下成功研制。
科学仪器在推动我国基础研究整体水平提升、增强我国基础研究国际影响力和科技自主创新能力方面发挥着重要作用。例如，中国科学院大连化学物理研究所和中国科学院上海应用物理研究所联合研制了世界首台极紫外自由电子激光装置。这一科学仪器是研究与原子和分子过程相关的物理和化学问题的有力工具之一，能够帮助环境、材料、生命科学等领域的科学家揭示分子动力学过程，进一步揭示自然奥秘。
中国科学技术大学研究团队成功研制国际上首套多波段脉冲单自旋磁共振谱仪，实现了单核自旋量子态的探测，能够直接测量原子尺度上单个物质单元的组成、结构及动力学性质，在物理、信息、生物等多学科前沿领域获得重要应用。据介绍，研究团队采用“边研制边科研”的思路，在研制科学仪器的同时利用仪器开展科研工作，最终取得在室温大气条件下获得世界首张单蛋白质分子的磁共振谱等一系列重要成果，打造了科学仪器助推基础研究的新范式。
亟待突破关键共性技术
大科学时代对科学仪器的性能要求越来越高，产品迭代也越来越快。白春礼表示，许多领域的前沿突破，都依赖于极端条件下工作的重大科技基础设施，科学家对科学仪器更高性能的追求永无止境。
来自天文学、地球科学、生命科学等多个领域的专家提出，高端科学仪器的关键共性技术和核心部件亟待突破。传感器技术、激光器技术、质谱技术、电子显微技术、核磁共振技术、光学成像技术等，都是高端科学仪器研制关键共性技术的重点发展方向。
也有专家认为，科学仪器中的核心关键部件同样具有共用性、通用性。核心关键部件的研发周期长，涉及多学科、多领域交叉，迭代升级特性明显。因此需要充分重视核心关键部件创新作用，并建立良好的产学研结合体系，给予长期支持。
中国工程院院士、华中科技大学校长尤政指出，在行业规模不断增长的同时，我国科学仪器仪表行业的产业链和技术实力发展较快，形成了比较完整的产业体系和技术创新体系，缩小了与国际先进水平之间的差距。与此同时，我国科学仪器行业仍存在跟跑为主，整体自主创新能力不强，科技成果转化路径不畅，产品可靠性、稳定性、易用性不突出等问题。
