应怀樵:为中国虚拟仪器问鼎诺贝尔奖铺路

祖国杂志 2013年4月刊(下) 2013-04-20 13:09:47 阅读次数:23078

资源下载:


摘要:他是我国虚拟仪器的创始人和奠基者,他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”概念的提出早7年,他自主创新121项新技术,攻克十大世界性难题并填补国内空白.

关键词:


他是我国虚拟仪器的创始人和奠基者,他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”概念的提出早7年,他自主创新121项新技术,攻克十大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”的成功突破被《香港文汇报》称赞为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,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。使中美两国同步创造的虚拟仪器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。他就是被科技界称为“虚拟仪器之父”的应怀樵教授!

心系科研,胸怀国家是应教授能够投身虚拟仪器研究并做出累累硕果的精神动力。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,然而近代以来却落伍了,在他看来,伴随中华民族的伟大复兴,中国科学家理应在高科技领域取得原创的重大突破。科技水平对国家命运影响深刻,成为世界一流的科学家,科技报国,为国争光成为他深埋心中的梦想。衡量一个科学家的价值,没有什么比诺贝尔奖更直观、更有说服力,所以应教授也毫不讳言对诺奖的钟情,在他看来鼓励向诺奖冲刺,这不仅是一个科学家的荣誉,而是中华民族伟大复兴、实现伟大的中国梦,更是中华民族屹立世界民族之林的时代要求。

梦想是用来实现的,在通往虚拟仪器的道路上应教授一直走在世界前列。1965年应教授参加国防核爆炸防护工程课题——地下铁道核爆炸震动噪声与动力学测试分析的研究,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时,萌生了虚拟仪器的大胆构想——“用数字算法和软件取代硬件”,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及用数字DFT谱分析取代传统硬件滤波的谱分析方法解决上述难题,1979年获得成功,成为虚拟仪器的最早成功范例。1985年,应怀樵提出了“把实验室拎着走”的目标,并研制成功中国第一台虚拟仪器,成功地应用于杭州钱塘江大桥的火箭激励模态试验。1993年,随北京新技术展览会到加拿大展出,获得表扬名单第一名,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。实践证明,这是功能最完善、技术水平最高,且完全具有民族自主知识产权的一套虚拟仪器系统,代表了我国在虚拟仪器研发方面的最高水平。

“软件制造仪器,软硬件结合取代传统仪器”能省掉大量昂贵和笨重的硬件材料和人力物力、设备、厂房和能源,便于生产和携带。这是一条划时代的新途径,是科学仪器和测试领域的一次突破和革命,是21世纪的仪器的重要发展方向,是中华民族原创的具有自主知识产权的重大发明之一。中国虚拟仪器DASP软件和INV移动实验室系统是与美国NI同步并行研发的,其中自主创新121项新技术,其中20多项达国际领先水平,是研发最早且核心技术搞得最好的科研成果。截至目前,该成果产品累计销往2000多家用户,经济效益超过2亿元,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600亿元到1000亿元/年的巨大价值,为促进技术变革和推动新兴产业形成,具有极其重大的社会价值、学术价值和经济价值,对造福国计民生发挥重大作用。

面对当今科技的飞速发展,应怀樵教授对科学界的新事物也极为关注。在2009年桂林召开的全国第三次虚拟仪器大会上应教授提出了“云智慧仪器和云智慧测试分析时代”的概念,并提出了从VI(Virtual Instrument)虚拟仪器到CSI(Cloud Smart Instrument)云智慧仪器的科学发展模式,2010年“云智慧仪器在东方所”诞生。2012年5月24日应怀樵又在北京第十五届国际科博会“2012中国战略性新兴产业发展论坛”上,作题为《云智慧时代的第三次工业革命正在走来》——“从软件制造仪器”到“软件制造《一切》”的主题报告,并提议国家尽快开展相关研究,抢占世界科学的高峰。

多年以来,作为一名科学家,他数十年如一日,呕心沥血、将全部精力投入虚拟仪器科学研究之中,取得了诸多全球领先的科学成就,许多原创性的关键技术领先于世界,在应教授看来,向诺贝尔奖冲刺的机会已经到来,希望国家相关部门更多关心和支持该项成果,凝聚共识,乘载托付,推动成果报奖和推广应用工作,帮助“抢救”该成果,为问鼎并摘取诺贝尔奖创造条件,实现中华民族共同心愿。