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    在中国物理应用的科技及产业界，从来没有像他这样如此地接近诺贝尔奖。他就是我国虚拟仪器的创始人和奠基者，我国的“虚拟仪器之父”应怀樵教授。作为一位振动噪声与信号处理专家，他提出“用软件制造仪器、用软硬件相结合” 的理论和关键技术，成功打破振动与噪声、信号处理及虚拟仪器学术领域长期为国外公司垄断的局面，也让中国人在该领域有了绝对发言权；他成功地攻克了振动与噪声及VI技术领域一道道世界性难题并填补了国内空白，怀着“让INV系统走进每个实验室，让DASP软件运行在每个试验台上”的理想，并提出了“云智慧仪器试验室”与“云智慧故障诊断中心”的构想，高瞻远瞩抢占高科技的制高点。他的创新成果，正随着时间的推移，愈来愈彰显出巨大的科技及社会价值。

应怀樵：

离诺贝尔物理奖最近的中国人

舒鹏  刘岩松/文

   应怀樵的名字，因为他的创新成果，更因为他坚韧执着地探索精神而深深地镌刻在中国科技的丰碑上。如今，历经风雨的他，仍坚毅地挺立在业界的最前沿，在这位科技巨人的眼里和心中，中国的科技必须要向全世界发出响亮的呐喊。

为此，即使古稀之年，即便是曾历经磨难：“3次中风、4次心梗”的生命挑战，他依然以超人的毅力、坚定的信念，战胜病魔，执着地用智慧向世界的科技界奋力地书写着三个大字：中国人。

作为中国科学家的应怀樵，没有让中国人失望，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”，达到足可问鼎诺贝尔物理学奖的世界性的成果。被业界誉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。

积极淬炼 执着向前

应怀樵有着深厚的求学和科研经历。1964年，他从浙江大学理论应用力学毕业后，被分配到中国铁道科学院，致力于高速列车风洞课题研究，并到清华大学力学系学习风洞测试分析技术。1965年参加国防课题核试验防核武器防护工程—地下铁道核爆炸作用下振动、噪声与动力学分析的研究，涉及核爆炸和地下铁道，这项工作搞了十五年（1965-1980）。其中，提出核效应工程设计参数五个振动公式，完成CZ-S拾振器和CZ-F测振放大器的研究成果，填补国内空白，获1978年三项全国科学大会奖。 

1973年，尝试用当年日本自动化工业展览会时买来的小型ECC555可键盘输入的数字计算机及FORTRON Ⅳ语言编程的软件数字积分和DFT方法取代传统硬件模拟积分和基于滤波的传统频谱分析方法，解决了残余位移（0Hz）用硬件无法获得的难题，并于1979年获得成功，成为虚拟仪器的最早的成功范例。  

   同年11月，应怀樵在杭州召开的在国防科委核试验全国防护工程学术（保密）会上提出虚拟仪器的核心概念“软件制造仪器”、“用软硬件结合取代传统仪器”获得主持会议的中科院力学所所长郑哲敏院士、清华副校长张维院士、同济校长李国豪院士的赞扬和支持，比美国NI提出“软件是仪器”的概念早七年。

1979年11月，应怀樵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，中国VI应用实例有图所示（注：此图为引自《现在振动与噪声技术》，第8卷P27图4，航空工业出版社2010年8月。原图引自《振动测试和分析》1997年版P355图7-6）。图中波形①为实测核爆炸下地铁道床加速度波形，②为数字积分计算获得的速度波形，③为两次数字积分+基线修正后得到的位移波形。运用数字算法（现称为软件）取代硬件所得到的结果，即虚拟仪器早期的成功研究。虚拟仪器的核心是软件制造仪器，这是软件取代硬件的早期研究的成功示例。

1983年1月，应教授因无法使用磁带记录仪和信号处理仪器的困难，促使了他下决心研发中国VI-PC卡泰，创建东方所的前身——中国振动技术咨询部，并正式立题研究虚拟仪器。

1985年，誓将科学研究做到极致的应怀樵，魄力非凡地创建了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。

另外，应怀樵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”。

胸怀远望 产业报国

科技发展要有宽广的眼界，厚积薄发的应怀樵随着对该领域研究的不断深入，越来越能敏锐地把握住世界科技的发展动向，并紧紧地契合着经济全球化及信息时代所呈现的不同特征， 始终将创新理念贯穿到他科学研究当中。在这种理念的引领下，应怀樵和他的东方所取得一百多项创新技术，使我国虚拟仪器和动态测试分析仪器的性能从一般的低精度的低档次测量仪器跃入了高端高精度的测量仪器行列，并在以下十大世界性难题方面取得重大突破：

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达到十进制10-16—10-17的精度，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/DFT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、自动化智能模态分析方法。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。

不断取得创新成果的应怀樵，俨然让他具备了开拓创新的魄力，更关键的是也让他懂得了一个科研工作者的社会价值和使命。科学是第一生产力，但科技的发展不能是盲目的，必须瞄准现实需求。只有这样，科研成果才能完成与产业的顺利对接，也才能真正完成社会生产力的转化。

科技与产业完美融合，这是科学研究的起点也是终极目标。循着这样的思路，应怀樵的科研之路多了更多的社会思考。在应怀樵眼里，诺贝尔不仅是一位杰出的科学家，还是一位成功的产业者，科技只有和社会发生紧密联系，才是有价值的！为此，应怀樵虽遭遇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！

诺贝尔在每个科技学者心中，都是一种梦想，而在应怀樵心中，这种梦想时刻激励着他。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80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二十五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》十卷等十多部专著及《倒熵谱研究》等160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。

功夫不负有心人，诺贝尔情怀的激励也正一点点地转化成实实在在的社会效益。截至目前，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。

随着产业的发展，应怀樵创新成果的科技价值愈发凸显。科技无止境，对于科研探索，应怀樵从来都不是一个知足者，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。

结语：

伟大的科学家从来不是单纯的理论创新者，他们对科技价值的执著追求、对创新成果的探索完善，除了激发着青年科技者的美好梦想，更关键的是，他们对待科技的观念和行为方式，也在潜移默化地影响着一个时代的科技观，为科技发展注入新的内涵。

从这个角度而言，应怀樵是科技界的一个典范。除了其科技成果及产业的巨大价值外，其对科技执着追求的精神和创新不息的探索，堪为每一个青年科技者的榜样。这种精神价值波及的范围更加深远和广泛。

对于中国的科技发展，具有世界眼光的应怀樵用实际行动成就了常人似乎难以企及的双重典范：一是他足以媲美诺贝尔奖的伟大成果，二是其堪为楷模的科技精神。