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赵书馨 徐国丽/文

    每一个科研学者都有自己的研究课题,这个课题一旦确定下来,便不会轻易改变。但在中国科学界有这样一位教授，他在几十年前，为了国家需要，几次转换专业，并为之奉献毕生心血。他用不断创新的精神，在所从事的科研领域创造了一个又一个辉煌成就。他就是中国虚拟仪器之父----应怀樵。

响应国家需求  转换专业

    应怀樵教授自年轻时起就有一种为国奉献的精神，他曾为了国家需要，五次转换专业。1959年时，应怀樵教授考入浙江大学工程物理系理论物理专业，后因国家发展需要调整为数学力学系应用力学专业。1964年应怀樵大学毕业，他被分配到中国铁道科学院，从事高速列车风洞课题研究，在此期间他曾到清华大学工程力学系流体力学专业实习，学习风洞测试分析技术。1965年，参与我国西部罗布泊核试验基地原子弹和氢弹的核爆炸防护工程研究，学习原子弹爆炸测试技术，接触到了振动噪声和频谱分析。其后，他又开始学习数字计算机与信号处理分析，接触到FFT、MEM、ARMA和模态分析等方法。这些学习经历，不但让应怀樵教授掌握了丰厚的理论知识和扎实的实践经验，还让应怀樵教授明白，科学是需要不断创新的。

走上创新之路  铸就辉煌

应怀樵教授将创新精神，运用到实际工作当中，在国内率先研制出“移动实验室”，是力推动态测试与波谱技术发展的学界泰斗之一。

应怀樵教授有着深厚的创新情怀，这从东方所的名称上就达到了充分的体现。东方所的英文名称是“China Orient Institute of Noise and Vibration”简称是“COINV”，是中国东方振动和噪声技术研究所的意思；“COIN”有创造的意思，“COINV”是创造的胜利；“CO”是联合，“INV”是创新，又有“合作起来搞创新”的意思。这个有着深远意义的名字成为了东方所的精神所在。20多年过去了，国家发生了很大的变化，东方所也发生了很大的变化，但东方所的创新精神没有变。

    为了让东方所的科研人员牢记创新精神，应怀樵教授将2006年3月6日定为“创新节”，而这一天正是我国农历24节气中的惊蛰节。对于为何将创新节定在惊蛰这一天，应怀樵教授是这样认为的,24节气是中国对世界的创新和贡献，特别是‘惊蛰节’的含义最深，用字最简洁、最别致、最有韵味，内容最丰富，意味最深长。‘惊蛰’象征着春雷要来了，蛰伏在地下的动物们都要惊醒过来，万物要从这个日子复苏，万象更新。创新也像春雷一样，会引出许多发明来，从这个日子开始新的发展和革新。

                        

应怀樵教授带着这种创新精神和对科研的无比热爱，多次参加各项课题研究，并取得了巨大的成就。1965年，他参加国防科研核爆炸防护工程课题——地下铁道核爆炸振动噪声与动力学测试分析的研究，这期间发现地铁道床的下沉残余位移（0Hz）用硬件设备无法获得。1973年，应怀樵开始自行尝试用数字计算机的软件数字积分取代传统硬件模拟积分的方法解决该难题，于1979年获得成功，这项技术的雏形是虚拟仪器模块的最早成功范例。同年，应怀樵率先提出虚拟仪器的核心概念——“软件制造仪器”,这个概念领先美国NI公司“软件是仪器”概念七年时间。20世纪80年代，国家越来越重视科学技术，1985年10月，邓小平同志提出了“科技是第一生产力”，在这一号召下，应怀樵教授决定成立自己的研究所，联合一批有着相同志向的科研人员，用300块钱建起了后来闻名的北京东方振动和噪声技术研究所。正是在这座研究所里, DASP（数据采集和信号处理）系统诞生了。

在DASP诞生之前，我国科学工作者在科研过程中由于受到无法使用磁带记录仪与信号分析仪的困难和压力，且国内进口的各种数字式FFT分析仪存在功能单一、记录与分析分离、设备笨重、价格昂贵等缺点，为了更好地进行科学研究， 研究所在成立之初，应怀樵教授便提出了把“试验室拎着走”的目标，并正式立题“DASP虚拟仪器库——振动噪声、模态分析移动试验室技术”“的研究。经过20年不断创新自筹资金的滚动发展，东方所与十多所大学就该项目展开合作并联合培养研究生，组成强大的科研团队，在应怀樵教授的带领下，集结众人的智慧，终于攻克了这一科研课题，研发成了DASP虚拟仪器库——振动噪声、模态分析移动试验室软件和INV系列数据采集仪的研制。

    应怀樵教授提出的虚拟仪器是指在PC机基础上通过数采调理硬件和信号处理分析及各种软件构建而成的、具有可视化界面的仪器。它彻底打破了传统仪器由硬件构成、使用者无法改变的模式，给使用者一个充分发挥自己才能和想象力的空间，使用者可根据不同要求，用软件代替硬件，满足多样的应用需求；它的出现，带来了科学仪器与科学试验领域的一次深远的技术革命，几乎渗透到了所有的测试控制领域。有趋势表明，虚拟仪器最终要取代大量的传统仪器成为仪器领域的主流产品，将成为测量、分析、控制、自动化仪表的核心，并成为机器人的核心技术，其社会意义与经济意义十分巨大。

实现技术突破 体现价值

   东方所研制的DASP虚拟仪器库，振动噪声、模态分析移动试验室软件由各种功能的软件模块构成，包括采集分析、虚拟仪器库、信号发生器、模态分析与动力学修改、声学分析、旋转机械、路桥土木、振动台控制、计量检定、应用测试共10个一级模块及170多个二级模块及300多万条指令和230M字节的巨大容量，被鉴定专家称为一流的成果在工程第一线发挥作用，体现价值。

1993年3月，该仪器参加北京新技术展览会，并走出国门远赴加拿大多伦多，深受国外同行的好评和赞誉，获表扬名单第一名；1995年用于长三捆火箭全箭模态试验获得成功；1996年用于“神舟”号载人飞船移动发射平台模态试验获得成功；2004年，用于航天员超重训练设备臂架系统模态分析获得成功。

DASP虚拟仪器库是一项革命性的创新技术，它的出现，为人类社会的发展提供了技术支持，由低成本、节能、自动化、智能化的虚拟仪器取代了繁重、能耗高、昂贵的“传统仪器”，这种取代将会产生巨大和深远的社会和经济效益。

    中国虚拟仪器库DASP达到国际先进水平，部分技术达到国际领先水平。应怀樵及其团队研制的这一技术已经包含100多项信号处理新技术，其中20多项国内首创、国际领先的重大创新成果和重大技术突破，特别是八大世界性技术难题的突破，让我国在虚拟仪器技术领域的科研水平得到了极大的提高。这是与美国NI公司不同的，即插即用的最终用户式国产化仪器的发展之路。

潜心专研科学  精益求精

应怀樵教授用严谨的态度对待科学研究，在研究过程中善于发现问题，决不放过一点点可能影响研究结果的因素。他的这种科学严谨的态度，影响着他周围的人。他从未停止对科学的探索，几十年来，他撰写和主编了《振动测试和分析》、《波形和频谱分析与随机数据处理》、《CZ测振仪和测振技术》以及《现代振动与噪声技术》（第1～8卷）等多部专著和文集；发表了“变时基传递函数采样分析新方法”，“最大熵法新倒频谱分析——倒熵谱研究”，以及“环境激振下大型低频工程结构高精度求阻尼比的研究”“卡泰仪器与虚拟仪器的现状和发展趋势”等百余篇学术论文；主持完成了火箭激振钱塘江大桥大型模态试验，锤击法激振内蒙古乌海黄河铁路大桥模态试验，神舟号载人飞船移动发射平台模态试验，重载货车模态试验以及地下铁道测试分析等数十次重大项目的工程测试试验；主持和参与完成了核效应工程设计参数、CZ-F型测振仪、CZ-S型拾震器、裂解炉抗震鉴定规范、电子产品公路运输模拟试验技术、导弹测量综合测试技术、ZC-1型有线测量综合测试技术等多项科研成果，获得了全国科学大会奖和有关部委的科技进步奖。应怀樵教授还十分热爱和关心教育事业，到许多重点大学讲学二十多次；并担任清华大学和北京大学力学系、天津大学力学专业、东北大学机械学院和中国科学院力学所的博士生合作导师；兼任浙江大学、西安交大、合肥工业大学、北京邮电大学等八所大学的兼职教授；所长应怀樵教授获全国优秀科技工作者荣誉称号，被评为科学中国人2009年度人物。

在各种荣誉面前，应怀樵教授很淡定，在他看来，所有的荣誉只是对他科研工作的一种认可，科研工作的路还很长，满足现状不是一个科研工作者应有的态度，作为一个科研工作者，目光应该更长远一些。

扩大科研力量  培养人才

如今，东方所已初步建立起一支研发与市场开发队伍。所在的工作都在有序的进行，现在的东方从副所长到总工程师都是博士，具有很强的科研能力。下一步，将把一些科研人员适时地转型成为技术支持，直接面向销售服务，推动销售队伍的建设和提升，积极推动产品的市场化。

应怀樵教授认为，一项科技，它的终极意义就是运用，是否具有实用价值是衡量这项科技是否成功的标准。于是，应怀樵教授将目光投向了更远处，他要尽全力推动虚拟仪器技术达到世界普及的产业化进程。

为了这个目标，应怀樵教授付出了大量的心血，身体状况每况愈下，1994年突发脑出血，昏迷三天，患半身不遂，出院后拄上了拐杖。2003年，突发脑血栓。2004、2005、2006、2007年四次突发心梗阻……

多次发病，让应怀樵教授始终处在危险当中。有很多人劝应怀樵教授放弃科研，专心调养身体。然而，应怀樵教授却放不下对科研的热爱，当他的身体状况好转后，再次投入到了科研工作当中。                       

                             

随着东方所在科研界影响力的扩大，很多人才慕名加入到了东方所的研发团队，现在团队已扩大到40余人，拥有博士生、硕士生数十名，成为虚拟仪器领域里的一支重要力量。不仅如此，他还与相关院校联合培养指导硕士、博士和博士后30余名，为国家培养了诸多信号处理、动态测试和虚拟仪器技术的高端人才。

经过多年的努力，应怀樵教授所带领的团队，开发研制的DASP（达世普）虚拟仪器产品累计销往科研院所2000余套，初步打开了产业化应用的局面。最近，他们根据自身所取得的科研突破，推出了全新的DASP V10具有重大实用新技术的新型软件及相关新产品，其中包含多种国际上最新方法（先进的PolyLSCF方法）的模态分析软件包，以及具有国际先进水平的模态自动化分析方法（一键求模态）和独创的国际领先的高精度（12-14位 十进制）频率幅值分析，双核24位数采仪、INV3020CPCI总线式数采仪、INV3060系列网络式数采仪及INV9500系列无线式数采仪等科研产品，这是应怀樵教授推动虚拟仪器技术“达到世界普及”的产业化进程当中的重要一环。

应怀樵教授为我国虚拟仪器、振动与噪声控制、动态测试以及信号处理学科的进步和发展做出了重要贡献。他的一生都在为我国的科研事业做贡献，把毕生的精力都放在了他所热爱的科研事业当中。应怀樵教授用不断创新的精神，用不畏困难的勇气，用锐利长远的目光，创造了一个又一个奇迹，我们有理由相信，应怀樵教授及所带的团队在不久的将来，必会创造出更多的辉煌，让国内的虚拟仪器技术水平再次得到提升，为世界的科学仪器进步作出卓越的贡献。

相关链接：应怀樵，生于1941年， 浙江绍兴人，著名振动噪声与信号处理专家，研究员、教授，中国虚拟仪器之父，北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、科技委主任，北京应用科学研究院副院长，清华大学、北京大学、天津大学、东北大学和中国科学院力学所博士生合作导师。浙江大学、西安交通大学、江苏大学、合肥工业大学、北京邮电大学、华北电力大学、华中科技大学和东北大学兼职教授。被誉为为“中国虚拟仪器之父”和中国虚拟仪器的创始人和奠基者，2001年获全国优秀科技工作者荣誉称号。