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我的中国梦

—— “期望中国虚拟仪器（VI）问鼎诺奖，让中国云智慧科技驱动第三次工业革命”

应怀樵

北京东方振动和噪声技术研究所（COINV）,北京 100085

    回想起1964年7月于浙江大学数学力学系应用力学专业毕业，同年到中国铁道科学院高速列车风洞课题工作。1964年10月～1965年2月在清华大学工程力学系流体力学专业学习风洞技术。1965年10月，我又转入国防课题防核武器防护工程研究，具体研究分析地下铁道在原子弹、氢弹爆炸后振动、噪声、应力应变等动力学参量，特别是道床的下沉残余位移是多少？ 由于下沉残余位移是零赫兹（0Hz）的频率成分。0Hz的下沉残余位置是非常难以测量的量，这种需求若用硬件制造仪器是非常困难的。因为测量仪器自振频率必须比被测量频率减小三倍以上，因此这样的硬件仪器几乎都做不出来的。因此，当时就想到了用加速度的数字积分来获取速度和位移的方法，这就是VI创新思路的萌芽。  

    在研究核爆炸结构动力学参量频谱分析时，当时早期的频谱分析仪大多用模拟滤波的方式进行频谱分析。因此要用很多组模拟滤波网络组成模拟频谱分析仪。大多数设备非常昂贵而且笨重，频率分辨力很差，分析低频分量尤其困难。当时，想到了用数字谱DFT方法分析取代模拟滤波频谱分析的传统做法。由于当时的计算工具是计算尺和手摇计算机。因此计算结果很不理想。在1970年~1972年间，到中科院计算所学习109乙机计算方法和BCY语言，这时计算才开始有了效果。     

    在1965年~1979年间，经过14年的不断坚持和努力下，取得成功。这些由数字计算方法取代硬件仪器，就是“软件制造仪器”的最初做法和虚拟仪器的核心概念。

    在1979年11月，中国在杭州召开的“国防科委核试验防护工程学术交流会”上发表论文报告“核爆炸结构动力学参量的频谱分析的研究（机密级）”，并在大会报告中正式提出了用数字算法（软件）取代硬件。这是虚拟仪器VI的核心概念“软件制造仪器”的最早的成功范例。

    从毕业到今年2014年，期间刚好相隔50周年。经过50年持续创新，中国VI在科技创新主要贡献有：

(1) 1979年11月提出“软件制造仪器”，“软硬件结合取代传统仪器”的虚拟仪器的核心概念并将其变为现实，比世界虚拟仪器的权威美国NI公司“软件即是仪器”的概念提出早7年。

(2) 1985年提出卡泰仪器和“把试（实）验室拎着走”的概念。研发成功虚拟仪器DASP大型软件和INV系列移动实验室，已有二千多家用户，并创建了东方振动和噪声研究所。

(3) 2009年11月提出“云智慧仪器和云智慧测试分析时代”的概念，即VI技术+互联网（物联网）+云计算+嵌入式系统与人脑工程。2010年试验成功，2012年第二批样机投入市场并取得良好的效果。

(4) 2012年5月提出“云智慧时代——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新概念。引起广大专家和学者的热烈讨论。中国高校科技的评价如下：“烈火中永生的哥白尼打破神学的诅咒；超越时光的爱因斯坦让宇宙不再遥远；苹果树下的牛顿使我们明白人不会掉到太空；虚实转换的应怀樵拖着孱弱的身躯誓让软件制造一切……”

    中国VI和云智慧仪器是用软件取代硬件，这改变了传统的用硬件制造仪器的方式，节省了大量的贵金属和半导体材料，节省大量材料、能源、人力和物力。这是科学仪器制造方式的一大重要革命，极大地改变人类的生产制造方式。特别是云智慧仪器和云智慧科技，是第三次工业革命的核心发动机。这是中华民族原创的概念、方式、创新121项新技术新方法，其中有十项世界性难题的突破，被许多专家和媒体认为可以问鼎诺贝尔物理学奖的继四大发明的中华民族对人类的杰出贡献。若软件取代硬件30%~50%计算，以2007年我国仪器产值估计就能产生600亿元/年~1000亿元/年的巨大经济价值，造福国际民生，产生新兴产业。

    目前，中国VI和云智慧仪器已有2000多家用户，累计经济效率超过2亿元，打破了长期依赖进口的局面，为国家节省外汇数亿美元。成功的案例如：1988年钱塘江大桥火箭激励的模态实验1995年用于“长三捆”火箭全箭模态实验，1996年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试验，2008年北京奥运会场馆鸟巢的动态测试……几乎在每个时代的重大工程中，都有着该系列产品的影子。

    有关中国VI的“诺贝尔奖”文章报导的16篇文章的题目

(1) 香港文汇报2013年3月15日两会特刊AA15：《逐梦诺奖、让中国“云智慧”驱动第三次工业革命——记应怀樵教授的原创“云智慧仪器”和他的诺贝尔奖梦想》

(2) 科技日报2013年3月15日两会特刊10版: 《扬民族创新之壮志  展逐梦诺奖之精神——“中国虚拟仪器之父”应怀樵的诺贝尔情怀》

(3) 今日中国 2013特刊 中国力量（P62-65）：《问鼎中国诺贝尔——虚拟仪器之父应怀樵教授的诺贝尔情怀》

(4) 海峡科技与产业 总第166期2013年第4期P78-81:《离诺贝尔奖最近的科学家——记虚拟仪器之父应怀樵教授》

(5) 中国科学报2012年6月12日16版：《应怀樵：“中国虚拟仪器之父”的诺贝尔情怀》

(6) 中国信息报2012年6月13日4版：《诺奖征途攀高峰 科技报国誉神州——记虚拟仪器之父应怀樵教授与“诺贝尔奖”的不解情怀》

(7) 香港大公报2011年7月1日A28：《应怀樵：“中国虚拟仪器之父”的诺贝尔情怀》

(8) 科学中国人2011年第15期：《科技创新造福祉 阳光洒满冲诺路——访“中国虚拟仪器之父”应怀樵教授》

(9) 中国科学报2012年11月22日经济周刊版：《应怀樵：打造原创的云智慧仪器》

(10) 科技日报2012年9月7日6版：《中国虚拟仪器技术世界领先》

(11) 中国高校科技2012年第一期增刊（P48-50）：《应怀樵：用生命吹响虚拟仪器冲击诺贝尔的号角》

(12) 中国科学报2013年7月5日第7版：《应怀樵：用原始创新浇灌诺奖之花》

(13) 祖国杂志2013年4月（下）总第124期P42-43：《应怀樵：为中国虚拟仪器问鼎诺贝奖铺路》

(14) 中国信息报2013年4月3日第4版：《应怀樵——“中国虚拟仪器之父”的诺贝尔情怀》

(15) 人民代表报2013年3月6日专版15：《应怀樵：“中国虚拟仪器之父”的诺贝尔情怀》

(16) CHINA  TODAY.今日中国 VOL.62 NO.8 August 2013.P52-55：《Professor Ying’s Nobel Complex》 

(17) 人民日报 人民文摘 2014年3月：应怀樵：“中国虚拟仪器之父”的诺贝尔情怀

(18) 香港文汇报 2014年3月10日：科技报国、让中国“云智慧科技”驱动世界——记中国虚拟仪器之父、北京东方名誉所长应怀樵教授   

结语：本人从1994年起三次中风，四次心梗，特别是从1983年起怀着科技报国让中国VI问鼎诺贝尔物理学奖，从2013年起，让“中国云智慧科技”影响和驱动第三次工业革命的梦想，期望在国内各族人民的支持下，这一个愿望能在有生之年得以实现。