仪器仪表是独立的学科吗？过去一直存在争议。今天，我们可以毫不犹豫地回答，仪器仪表和测量控制已经发展成为一门独立而完整的学科。这一结论有四个充分的理由。首先，仪器仪表与测量控制学科有自己独特的一套基础理论和技术，包括传感器理论与技术、测量理论与技术、信号处理理论与技术、误差分析理论与技术、自动控制理论与技术等。在这些基础理论和技术的研究开发中，有一批杰出的科学家和优秀的中青年科技创新人才，他们的研究开发成果为学科发展作出了重要贡献；其次，纵观科技发展史，当一个新的学科形成并不断发展时，教育体系尤其是高等教育就会应运而生，新的学科教育就会出现，新的学科人才就会培养出来。多年来，我国教育部围绕仪器仪表与测量控制学科建立了一流的学科教育体系。现在命名为“仪器科学与技术”。全国已有近250所高校开设相应专业，在校本科生3万余人，研究生1万余人。我国高校制定了“仪器科学与技术”学科的专业培养目标和规范，为仪器仪表和测量控制领域培养了数十万名技术人才；再次，仪器仪表与测控学科是一门工程应用学科，相应产业的形成和发展是学科发展的物质基础和技术支撑。中国的仪器仪表行业已经有了相当的规模，下面会详细讨论。因此，仪器仪表与测量控制学科不是在象牙塔里，而是具有强大的生命力和发展空间；第四，仪器仪表与测控学科拥有国家一流的学术团体——中国仪器仪表学会。学会在推动学科进步方面做了大量工作，取得了显著成绩。特别是近年来，该所开展了学科进展研究，既加强了学科基础建设，又丰富了学科活动内容，拓展了学科发展空间。我今天演讲的一部分是基于学会写的学术进展报告。

说到我国仪器仪表和测控行业的基本情况，先来了解一些统计数据。2007年，中国仪器仪表行业规模以上企业3954家，总产值3078亿元，销售收入3005亿元，均超过3000亿元。2004年1000亿，2006年2000亿，四年年均增长30%以上。在3000亿元的销售额中，出口88亿美元，比上年增长36%。目前，我国仪器仪表与测控产业已形成门类齐全、布局合理、具有相当技术基础和生产规模的产业体系。在亚洲，中国是除日本之外的第二大仪器生产国，也是发展中国家最大的仪器生产国。从产品的技术水平分析，目前国内大部分仪器仪表仍处于发达国家90年代中后期的水平。中低档产品品种基本齐全，能够规模化生产，质量基本稳定，能够满足国内市场的要求，并批量出口。例如，电器仪表在国内市场的份额达到95%，13%的产品出口。深圳每年生产700万个数字多用表，销往世界90多个国家。国产仪器仪表，也有少数中高档产品接近国际技术水平。在国家科技攻关项目中，特别是在必须自主创新发展的航空航天领域和国防安全领域，一些仪器仪表取得了新的突破。中国嫦娥一号卫星搭载的8种探测仪器是由中国科技人员自主研发设计的，不仅在技术上达到国际先进水平，而且有自己的特色和创新。在工程应用技术方面，已能承担部分国家重大工程仪表系统成套项目。我国仪器仪表和测量控制的巨大进步后面会讲到，这里就不一一列举了。

根据应用领域的不同，我们过去把仪器和测量控制分为六大类，即工业自动化仪器和控制系统、科学仪器、医疗仪器、电子电气测量仪器、各种专用仪器、传感器、仪器元件和功能材料。这是一个大概的分类，其中有很多交叉和渗透。工业自动化仪表和控制系统，主要用于工业生产过程的检测和控制；科学仪器应用广泛，包括科学研究、教学实验、物质分析、安全监测等领域；医疗仪器用于生命科学研究和临床诊疗；电子电气测量仪器用于测量各种电子电气参数；各种专用仪器应用于各种专业领域，如农业、环保、气象、水文、地质、海洋等。除了应用领域的特殊要求外，它们的基本原理和应用方法与科学仪器等其他仪器有着本质的区别。传感器、元器件和功能材料主要用于获取信号、制作仪器和使用材料。传感器已成为仪器仪表和测量控制发展和应用的关键。各种仪器的基础理论和技术构成了仪器仪表与测量控制学科体系的基本内容，其产业已成为仪器仪表与测量控制产业体系的重要组成部分，其发展决定着仪器仪表与测量控制的未来。

当我们分析我国仪器仪表和测量控制的现状时，不能不认识到，它与国际先进水平和我国经济社会发展的实际需要还有很大差距。差距是全方位的，重点有三点:

第一，中国的仪器仪表行业规模小，产值低，企业也是。2007年，我国仪器仪表行业总产值为3000亿元，仅占工业总产值的2.5%。10年前，美国仪器仪表工业总产值达到4000亿美元，占工业总产值的4%。目前，美国年产值超过20亿美元的仪器仪表企业不下50家。中国最大的仪器仪表企业精益集团年产值80亿元，川仪集团年产值60亿元。两者相比，差距太大了。而产业的规模和产值直接影响着产业的活力和发展。要缩小和消除这种差距，需要付出10到20年的努力。

其次，我国仪器仪表的质量和品种还存在很多问题。产品的可靠性和稳定性长期得不到根本解决，严重影响了市场销售和正常使用。我们还不能生产很多大型精密仪器，国内需求几乎全部依赖进口。2007年中国仪器仪表产品出口达88亿美元，但进口达172亿美元，逆差84亿美元，为装备制造业第一。如果不解决这个问题，我国仪器仪表和测控学科及产业的发展将无法摆脱落后和被动的局面。

第三，我国仪器行业创新能力不强，承担不了科技创新主体的责任。在世界范围内，仪器仪表的科技创新发展非常快，产品更新换代的周期大约只需要2到4年。大多数企业一半以上的销售额几乎来自于5年内上市的新产品。而我国的仪器仪表产品很多是80年代引进的产品，相当一部分企业的产品做了10年，吃老本。自主创新能力弱的原因很多，最大的有两个:一是科技创新发展投入太少。国外企业一般将销售收入的8%至10%投入到科技创新中，而我国企业的投入很少超过3%至5%，更不用说销售收入少了，大大限制了科技创新的有效开展。第二，是人的因素。有些领导不重视自主创新，更多的是缺乏创新人才。党的十七大提出，提高自主创新能力，建设创新型国家，是国家发展战略的核心，是提高综合国力的关键。提高企业科技创新能力已成为一项紧迫的历史使命。

目前，仪器仪表和测量控制的发展趋势是:产品的稳定性、可靠性和适应性不断提高；技术指标和功能不断完善；率先采用新的科研成果；高科技被广泛采用；仪器测控单元的小型化和智能化日益明显；要求仪器和测控单元能独立使用，嵌入式，网络化；仪器的测控范围正在向立体化、全球化扩展；测控功能向系统化、网络化发展；便携式、手持式甚至个性化的仪器已经大量发展。该技术的特点是:综合各种新技术，创新发展新的微弱信号感知、传感、检测和融合技术，物质的原子分子检测技术，复杂样品的联合分析技术，生命科学的原位、实时、在线、高灵敏度、高通量、高选择性检测技术，创造各种新型检测仪器；结合系统论和控制论的发展，工业自动化仪表与控制系统的创新发展是基于工业自动化测控技术的在线分析与控制、原位分析与控制、高可靠性、高性能和高适应性的发展。结合生命科学和人体科学的发展，在发展健康监测、早期诊疗、无损诊断、无创和低创直视诊疗、精确定位治疗技术的基础上，发展医疗仪器。同时跟踪新兴学科和各种应用领域的发展，开发各种专用、快速、自动化的检测测量技术和专用仪器仪表。

工业仪器仪表与控制系统和科学仪器是仪器仪表与测量控制系统的两大支柱，其产值和市场占据了整个仪器仪表与测量控制的半壁江山。由于发言时间有限，我们就把重点放在这两类乐器的未来发展上。

工业仪表和控制系统的未来发展应着重于:

自动化仪表技术包括信息采集、处理和应用。“企业信息化”其实就是企业信息的整合。因此，有必要用一个自动化和系统化的信息模型来“简化”、“规则”和“抽象”信息，以便最有效地利用信息。这是自动化仪表领域的一项基础工作，也是统一信息表达的重要手段。

这是为了实现自动化仪表系统的完全互操作性。互操作性是分层次的，它的实现需要一个漫长的过程。近年来，IEC62424标准的发布、InTools工具和软件功能的扩展以及控制系统和现场仪表层之间互操作标准的引入是这一发展的重要标志。

近年来，功能安全的重要发展是大量通过功能安全认证的仪器投入市场。为了在竞争中取得有利地位，几乎所有的仪器制造商都会开展功能安全方面的研究。

系统维护和仪器诊断越来越受到用户、制造商和研究人员的重视。分为生产过程诊断、生产设备诊断、自动控制系统诊断和现场仪表诊断四个层次。

生产过程的诊断原则上不属于自动化仪表的范畴，但诊断信息的交换涉及自动化仪表系统。对于生产设备的监控，诊断仪器系统推出了新产品。自动控制系统的诊断通常是控制系统中设备管理软件的一个模块或功能，负责控制系统本身和现场仪表的实时诊断和预测维护。现场仪表诊断困难，维修周期由智能仪表的损耗或固定时间决定。

工业无线通信技术的快速发展是自动化仪表领域的一个显著亮点，其特点是技术方案的多样化、参与者的快速增加和专业组织的建立。推出各种无线演示系统和测量仪器样机，将成为世界各大自动化仪器展的热点。

未来几年，网络测控和网络仪器将是自动化仪器发展的重点。发展方向将是大幅提升速度，简化安装调试的复杂度，扩展无线功能，发展网络技术。

它在自动化仪器的发展史上发挥了重要作用，在未来对我国仪器产品赶超世界水平也将发挥重要作用。在新经济时代，有大量的信息接口标准，它们的共同特点是在同一技术层面上有多种标准化方案。现在我们可以先为新的高科技产品制定标准，彻底改变标准化的概念。