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王镜榕/文

   科学无国界，而科学家是有国界的，这句话统一在“中国虚拟仪器之父”应怀樵身上，就是近半个世纪的岁月里，他始终以“砍柴樵夫”般的坚韧与顽强，跋涉在为中华崛起而奋斗的科学高峰上，即使古稀之年，面对“3次中风、4次心梗、7次至阎王殿”的生命挑战，依然以超人的毅力、坚定的信念，战胜病魔，执着奋进在创世界一流的“虚拟仪器”科研阵地上！

而支撑他的则是中国科学界应为人类文明进步做出更大贡献的使命感与荣誉感！正是怀着振兴中华、造福人类的理想追求，他数十年如一日，呕心沥血、将全部精力投入虚拟仪器（VI）科学研究之中，攻克一道道世界性难题并填补国内空白，特别是对“传递函数的测试及实时控制和反演关键技术”的成功突破，为提高虚拟仪器测量精度和范围开创新途径，被认为“可与‘光纤之父’诺奖得主高锟教授的‘光纤通信’成果相提并论”，达到可问鼎诺贝尔物理学奖的具有世界性重大意义的成果，是中华民族继古代四大发明之后，对人类文明有重要意义和影响的现代发明之一。

生命熔铸：“虚拟仪器”之父是怎样炼成的

 

1941年7月应怀樵出生于浙江绍兴，这里人文底蕴深厚，而无论早年深受笃信佛教母亲熏陶，还是得益蔡元培曾担任校长的小学优良的教学传统，都使他从小树立了为民族崛起而读书的远大理想！

1959年，应怀樵就读浙江大学理论物理专业，后应国家需要全班调整为应用力学专业。1964年，大学毕业后，他被分配到中国铁道科学院，致力于高速列车风洞课题研究，并到清华学习风洞测试分析技术。1965年，参与我国核爆炸防护工程研究，接触到震动噪声和频谱分析，开始了虚拟仪器科研生涯，而早年五次转换专业，则炼就他扎实的学术功底和多学科交叉研究课题的优势。更重要的是，科技水平对国家命运的深刻影响更使他身感责任重大！成为世界一流的科学家，为国争光成为他深埋心中的梦想！而他也毫不讳言对诺奖的钟情，在他看来，诺奖不仅是一种崇高的荣誉，更是激励创新、造福人类的精神泉源！

在他看来，以“四大发明”为标志，中华民族曾为人类科技进步作出重要贡献，然而近代以来却大大落伍了，伴随帝国主义的船坚利炮，才开始向西方学习的艰难跋涉，从高擎“科学”与“民主”旗帜的五四运动，到新中国“两弹一星”上天，再到新世纪以科学发展观为指引，驰骋数字时代，应怀憔认为，伴随中华民族的伟大复兴，中国科学家理应在高科领域取得重大突破，向诺奖冲刺！这不仅是一个科学家的荣誉，更是中华民族屹立世界民族之林的时代要求！

正是怀着这样一份强烈的使命感和荣誉感，应怀樵走过了一条不平凡的科研探索之路。成为世界一流的科学家，首先要有敏锐、超前发现重大课题的科研能力。应怀樵介绍，所谓“‘虚拟仪器’其实并非是传统的仪器，它是指集数据采集和信号调理器、信号处理技术与PC机技术于一体的软件制造仪器。”事实上，早在1965年当他遇到地铁道床的下沉残余位移（OHz）用硬件无法获得的难题，就萌生了虚拟仪器的大胆构想，1973年他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上述难题，1979年获得成功，成为虚拟仪器的最早成功范例。同年他原创提出虚拟仪器的核心概念——“软件制造仪器”，比美国NI公司“软件是仪器”的概念提出早七年。

成为世界一流科学家，还要有瞄准国际前沿，不断自我超越的创新意志！据了解，科学仪器与实验技术发展至今已走过仿真式、数字式、智能式三个阶段，从1983—1986年起，开始出现第四代仪器即虚拟仪器（简称VI）。而应怀樵的研究始终走在国际前列。1979年，他编撰的该领域国内首部专著《振动测试和分析》出版发行，并不断自我超越：1982年《CZ测试仪与测振技术》出版发行，1983年出版了具有中国虚拟仪器早期构思实例框图的《波形和频谱分析与随机数据处理》。1985年创建东方振动和噪声技术研究所（简称东方所），开始系统从事虚拟仪器库、移动实验室技术研究，提出“把实验室拎着走”的目标，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”研究，为此，他自立课题、自筹资金开始研究“PC卡泰” （PCCATAI）—微机卡式自动采集测试分析仪器。他还是国内外最早提出“用软件制造仪器”、“用软硬件相结合”来取代传统仪器的学者。此后，依靠持续创新，他带领团队突破了虚拟仪器的核心技术，开发出适合便携机和笔记本使用的小型数采卡和大容量数据采集分析（LCAS）软件，研制成功台式和笔记本式大容量智能数据采集和信号处理系统以及DASP“达世普”虚拟仪器库系统。这是我国最早研制成功的虚拟仪器产品，实现“把试验室拎着走”的目标。1993年3月，该仪器参加北京新技术展览会，并远赴加拿大参展，获表扬名单第一名。2007年，在第二届全国虚拟仪器学术交流大会上，东方所的卓越贡献受到高度评价，应怀樵被称为“中国虚拟仪器之父”。

产业报国：让DASP虚拟仪器库运行在每个试验台上

伴随经济全球化及信息时代的来临，如何在世界高科领域拥有一席之地，如何将中国的高科产品行销全世界，正成为中华民族是否真正崛起的重要标志！

数十春秋，十大世界性难题的成功攻克为应怀樵平添几分豪迈与自信： 

一、基于平台式设计的VI库技术。这一具有里程碑式划时代意义的新路线对仪器制造业和测试技术界产生巨大影响，代表了我国在VI研发方面的最高水平。 

二、变时基（VTB）传递函数（导纳）测量分析方法。达到国际领先水平，获国家发明专利。已完成神舟飞船750吨移动发射平台、“长三捆”大型运载火箭、航天员超重训练机模态试验等数十项国家重点项目，效果优良。 

三、高精度频率、幅值、相位和阻尼测量技术。东方所原创的高精度频率计和幅值计，比国外常规方法提高精度100万倍，具有重大国际影响力。 

四、超低频信号快速测量技术，达到国际领先水平。 

五、倒熵谱分析方法。具有倒熵富、倒富熵、倒熵熵等三种倒谱，达到倒谱分析的国际领先水平。 

六、FFT/FT分析方法，是目前频谱细化主要方法之一。 

七、振动全息AVD“一入三出”实时测试分析创新技术。原创提出了全程微积分方法，实现AVD“一入三出”振动全息实时动态连续测量，达到国际领先。 

八、自动化模态分析方法。一般人员通过简单操作即可获得专家级的模态分析结果。 

九、24位“双核”变幅基A/D高精度超量程160dB数采仪技术。达到国内首创，国际领先。 

十、突破传递函数的测试及实时控制和反演关键技术，为提高仪器测量精度和范围开辟新途径。此技术是一项世界难题。可极大扩展仪器的频率测试范围，提高测试精度，极具国际竞争力。

而仅仅拥有一流的成果还远远不够，在应怀樵眼里，诺贝尔不仅是一位杰出的科学家，还是一代巨商，对科学及人类进步事业的热爱，和凭借巨额财富设立的诺贝尔奖，使他成功激励了一代又一代热爱科学与进步的杰出人物！为人类文明的进步做出不可磨灭的贡献！为此，当虚拟仪器技术攀上科学顶峰的时候，应怀樵直面3次中风、4次心梗、7次与死神擦肩而过的生命危机，依然没有停止探索与奋进的脚步！开始积极思考中国虚拟仪器的产业化之路，树立起“让INV系统走进每一个实验室，让DASP软件运行在每个实验台上”的崭新目标！

为此目标，他在建所之初就提出“勤奋、创新、坚持、自强”的八字座右铭和完全自由的判断与讨论的“玻尔所”精神和“六要三不要”的处事准则等基础上，发展成为涵盖精神追求、道德情操的336字法则及幸福六大原则的企业文化，加强东方所的文化凝聚力与执行力。并以之为纽带，不断加强人才队伍建设。一方面加强与全国重点高校合作，为国家培养出大批专业急需人才，以及行业高端人才，东方所的研究团队也扩大到40余人，拥有博士生、硕士生数十名，成为虚拟仪器领域一支重要力量。同时他还成功组织和主持了二十二届全国振动与噪声高技术学术会议，1997年至今主编《现代振动与噪声技术》八卷等十部专著及《倒熵谱研究》等120多篇论文报告。同时，适应产业化发展需要，不断加强研发与市场开发队伍建设，适时将一些科研人员转型成为技术支持，直接面向销售服务，推动销售队伍建设和提升，积极推动产品市场化。

截至目前，产品累计销往2000多家用户，经济效益超过1亿元，打破了此类仪器长期依赖进口的局面，为国家节省外汇约数亿美元。目前，已广泛用于国防军工、航天航空等许多部门，参与完成上百项国家重大工程项目测试。若在国内全面推广，其经济价值按我国2007年仪器产值估算，按软件取代硬件30%到一半计算，将产生600多亿到1000多亿元/年的巨大价值。为促进技术变革和推动新兴产业形成，造福国计民生发挥重大作用。

面对激烈的国际竞争与广阔的国际市场，应怀樵认为中国虚拟仪器产业化之路任重道远，“达到世界普及”，这是一个目标，更是一种信念！以领先的科技与执着的信念支撑，应怀樵和他的虚拟仪器产业化之路必将迎来胜利曙光！而作为科学家，应怀樵瞄准国际前沿的战略思考从未停止，随着“云计算”和“物联网”时代的到来。他又在国内率先提出实验室网络云时代——“云智慧仪器实验室”与“云智慧故障诊断中心”的构想，提议国家尽快开展相关研究。并且，在此基础上，还可以建立起云智慧医疗中心和云智慧教育中心、云智慧安全中心、云智慧交通中心等等，为我国抢占高科技的制高点，推动科学仪器与科学实验发展，集聚高智慧、推广高新技术，达到世界领先水平，制定出科学合理的研究计划和战略步骤。

正如诺奖的创立者曾经践行的，科学精神与产业之路的生命熔铸将带给人类更加美好的未来！或许，这正是以不竭的生命激情与创新意志跋涉于科学与产业化之路的“中国虚拟仪器之父”应怀樵教授所真正钟情的。