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应怀樵：宝刀不老 薪火相传

文/刘冬 陈道隆

爱因斯坦曾经这样讲过：“大多人说，是才智造就了伟大的科学家。其实他们错了，是人格。”淡泊名利、志存高远、脚踏实地、耐得住寂寞、受得住挫折，拥有这些可贵人格的科学家，也就有了一条通往科学大师的康庄大道。

现任北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、北京应用科学研究院副院长的应怀樵，就是这样一位具有可贵人格的科学家。这位主要从事振动噪声控制、信号信息处理、测控技术、故障诊断、模态分析以及数采与信号分析仪器（虚拟仪器）研究开发工作的科学家，背后有怎样的故事呢？

“樵夫”越五山

1941年7月，应怀樵出生在浙江绍兴，这里人文底蕴深厚。“少年强，则国强”，在那个世界局势动荡不安的年代里，应怀樵在蔡元培曾担任校长的小学里受到优良教育，从小便立下了为民族崛起而读书的远大理想。

1959年，应怀樵考入浙江大学，就读于工程物理系理论物理专业；不久之后，应国家发展需要，这个班级被调整到数学力学系应用力学专业，他的人生也在这里拐了一个弯，开始面对不同挑战：1964年毕业后，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年他参与了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，接触了振动噪声和频谱分析；这之后，应怀樵又学习了数字计算机和信号处理分析，专业涉及振动和频谱分析。

应怀樵常常说自己就是一名低头砍柴的“樵夫”，五次转换专业，练就了他扎实的学术功底和研究多学科项目的优势，为中国后代人砍掉了科研路上的荆棘，为国家“虚拟仪器”收获了捆捆干柴，让中国的“虚拟仪器”研究如熊熊大火般燃烧在世界顶端。在他看来，为国家科学界贡献自己一份微薄的力量，是自己义不容辞的责任，成为世界著名的科学家，是这个时代赋予他不可推卸的责任，他将为国家虚拟仪器的发展不遗余力。

就在应怀樵准备下刀砍柴的时候，中国的“文革”爆发了。但因其所做的国防课题和“冷门”研究，应怀樵幸免于难，并且有了更多的时间收集资料、学习和思考。1979年11月，《振动测试和分析》国内首部专著出版了，随后，1982年和1983年，《波形和频谱分析与随机数据处理》等专著又陆续出版。

以火药、造纸术、指南针、印刷术闻名世界的中国古代四大发明为人类科技进步作出了重要贡献，然而近代以来的科学技术却远远落后于国外的其他国家。应怀樵看在眼里，急在心上，他深知科技研发对一个国家的重要性，伴随着邓小平同志“科学技术是第一生产力”口号的提出，他怀着强烈的社会责任感和使命感，走过了一条不平凡的科研路，真正为人类带来了中国现代原创的科技发明。

应怀樵介绍说：“所谓虚拟仪器，并非是传统的仪器，它是指以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为主制造仪器。”事实上，1965年应怀樵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（0HZ）用硬件无法获得的难题时，就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和数字谱DFT分析取代传统硬件模拟积分和硬件滤波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。同年于杭州召开的国防科委核试验全国防护工程学术会上，他提出虚拟仪器的核心概念—“用软件制造仪器”，获得主持会议的中科院力学所原所长郑哲敏院士、清华大学原副校长张维院士、同济大学原校长李国豪院士的赞扬和支持，这一概念的提出，比美国NI公司提出的“软件是仪器”概念整整早了七年。

在1983年，由于无法使用磁带记录仪与信号分析仪的原因，应怀樵用身上仅有的300元钱筹建了中国东方研究所。30年来东方研究所始终坚持“创新是灵魂”的观念，同时，应怀樵还将中国24节气中的“惊蛰”定为东方研究所每年一度的创新节，他希望东方所的每一个创新发明如惊蛰春雷一般，为国家带来科技的进步，为人类带来先进的技术。

在应怀樵的带领下，东方所树立了“三个提倡”：1、提倡“勤奋、创新、坚持、自强、和谐”2、提倡“高、大、深、快”（即高度的智力追求，大胆的探索精神，深奥的研究内容，快活的乐天主义）和完全自由的判断与讨论的“玻尔所”精神；3、提倡“坚持真理、自由讨论、互相尊重和实事求是”的科学精神，在此基础上，还发展成为涵盖精神追求、道德情操的18条336字法则及幸福六大原则的企业文化，加强了东方所的文化凝聚力。

怀着对振兴中华、造福人类的理想追求，东方研究所加强人才队伍建设，不断加强与全国清华、北大等各大高校的合作，为国家培养出了一批批杰出的行业高端人才，他们是虚拟仪器领域研究的一支重要力量。

1988年中国虚拟仪器应用于火箭激振钱塘江大桥模态实验圆满成功；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一致好评；1995年用于“长三捆”火箭全箭模态实验；1996年用于神舟载人飞船移动发射平台模态实验；2004年用于航天员超重训练设备臂架系统模态分析；2007年，在第二届全国虚拟仪器学术交流会上，东方所的卓越贡献受到高度评价，应怀樵被誉为“中国虚拟仪器之父”。

科研脚步稳且坚

 东方所让应怀樵摆脱了束缚，很快就研制出了中国虚拟仪器（VI）PC卡泰101，并在杭州钱塘江大桥火箭激振模态试验获得圆满成功，那一天是1988年9月16日，一个让应怀樵记忆犹新的日子。1993年，应怀樵携INV306型东方所虚拟仪器飘洋过海赴加拿大多伦多市展出，与王选的北大方正汉字激光排版系统和王江民的瑞星防病毒卡一道赢得了高度赞誉。“INV303/306系列智能信号采集处理分析仪”、“东方科卡”与“DASP科学试验数据自动采集处理软件”、“PDB桩基检测和新承载力计算系统”经现场使用受到专家们和国内外2000多家用户好评；“把试验室拎着走”实现了一机多用，使科学研究的测试分析工作进入了一个崭新的阶段——微机测试分析和超大规模磁盘记录联阶段。2007年，第二届全国虚拟仪器学术交流大会肯定了东方所在虚拟仪器研发上的卓越贡献，称誉东方所为中国虚拟仪器之父。

在这些成就的背后，还有比成就本身意义更重大的东西，那就是应怀樵的精神。1994年1月14日，应怀樵突然脑出血，昏迷三天，两个多月后他从医院回来，左耳失聪；行动不便，手指冰凉僵硬，医生诊断他半身瘫痪，但他仍然坚持工作，几乎每晚都是1点钟休息，早上5：50分起床。有一次爬庐山，在年轻人爬起来都感到吃力的三叠泉，常年半身麻木靠手杖找知觉的应怀樵却毫不惧色，像工作时一样勇于攀登，抬轿子的轿夫见拄着手杖的应怀樵觉得有油水可捞，一直跟着，把抬一人60元的价格涨到了280元，应教授哪舍得花这么多钱，他不坐轿，一步一步往上爬，轿夫跟着也往上走，280元，200元、160元……最后应怀樵一分钱没花，以顽强的毅力爬到了庐山山顶。

经历了“3次中风、4次心梗、7次至阎王殿”的生命挑战，但面对这些险些夺命的疾病，他以超乎常人的坚定信念战胜病魔，执着奋斗在中国科研第一线，跋涉在为中华崛起而奋斗的科学高峰上，为“虚拟仪器”的研发鞠躬尽瘁。

应怀樵的科研工作五十年如一日，呕心沥血，他将自己的最大精力投入到虚拟仪器（VI）科学研究之中，自主创新121项新技术，攻克10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，为提高虚拟仪器测量精度和范围开创了新途径，被认为“可与光纤之父诺贝尔奖的获得者高锟教授的‘光纤通信’相提并论”，使中美两国同步创造的虚拟仪器达到可获得诺贝尔物理奖的水平，是具有世界性重大意义的成果。

截至目前，该成果产品累计销往2000多家用户，经济效益超过两亿元，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、航空航天等许多部门，参与完成上百项国家重大项目测试。如能在国内全面推广，其经济价值按中国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/年到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发挥重大作用。

诺奖：科研者的中国梦

从1973年从事该行业以来，应怀樵始终走在国际前列，1979年他编纂的具有该领域应用成果的国内首部专著《振动测试和分析》出版发行，1982年《CZ测震仪与测震技术》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年提出了卡泰仪器和“把实验室拎着走”的目标，并将其变为现实。

面对日益多变的国际市场竞争，应怀樵认为中国虚拟仪器产业化道路宽广又艰辛，“达到世界普及”，是一种目标，更是一种信念。凭借这种坚定的信念，应怀樵和他的虚拟仪器必将迎来光明的前途。

智慧城市的建设是中国复兴梦里不可缺少的部分。作为一名科学家，应怀樵时刻瞄准行业前沿，2009年又提出了“云”智慧仪器概念，即“VI+互联网+物联网+网络高性能数采仪+智能传感器+云计算”，真正为智慧城市的建设提供了可行性目标。我们相信“云智慧时代”一旦来临，必将推动仪器领域的重大变革，开创当代仪器仪表和测试技术的崭新未来。

2012年12月8日凌晨零点30分，中国诺贝尔文学奖得主莫言在瑞典学院发表领奖演讲，从此，中国诺贝尔奖不再是空无一人。但对于奋战在科研战线上的应怀樵来说，获得诺贝尔物理学奖是一生的梦想，他为实现这一梦想孜孜不倦、艰苦执着，他将自己的一生奉献给了科研领域，他是虚拟仪器研发行业的引路人、指明灯。

应怀樵说“只要技术能够不断突破，心里就是快乐的。”他津津乐道地和记者谈论中国虚拟仪器技术的现在和未来，从他的眼神里，我们看到了他对这份事业的热情与坚定，同时，从他的话语里，我们也听出了他对于现在还没能申报上诺贝尔奖的遗憾。

作为科学家，应怀樵取得了诸多全球领先的科学成就，2001年获得全国优秀科技工作者荣誉称号；评为科学中国人2009年度人物；2010年获得了北京市科学技术二等奖等。这么多年来，应怀樵的科技产业报国心愿从没有停止过，2013年的他已年过七旬，但为国争光，摘得诺贝尔物理学奖是深埋于应怀樵心中的梦想。他认为，诺贝尔不仅是一位科学家，还是杰出的企业家，凭借巨额财富设立的诺贝尔奖成功塑造了一代又一代的科学大师，为人类科技文明进步作出了不朽的贡献，因此，以中国科学家重大原创成就获得诺贝尔奖是他多年科学人生路的奋斗目标。

获得诺贝尔奖是无数科研工作者，也是应怀樵的中国梦。一生一梦，一梦一生。应怀樵这一生都攀爬在自然科学的崇山峻岭之中，他用实际行动阐述自己诺贝尔奖的追梦之旅。人生只做一事又何妨，鲜花与掌声的背后，是灵魂与信念的千百次排演，科学家人格是这追梦之旅中的闪亮星光。