（一）國際趨勢 
    1.創新型國家都十分重視科學儀器的自主研發。歐美日等國家都把“發展一流的科學儀器支撐一流的科研工作”作為國家戰略，對科學儀器的裝備和創新給予重點扶持。如美國通過國家自然基金（NSF）和國家健康研究院等扶助科學儀器的研發，確保美國在世界科學儀器產業的領先地位；日本于2002年制定了高精密科學儀器振興計劃，在島津公司的田中耕一因為在儀器方面的杰出貢獻獲得2002年諾貝爾獎后，日本文部科學省決定，從2004年起斥巨資（100億日元）開發世界尖端的分析計算測量儀器，以催生更多諾貝爾獎級的科研成果；歐盟在“第六框架計劃”（2002-2006）中將“操縱和控制設備和儀器的開發”列為納米技術和納米科學領域的重點內容，在“第七框架計劃”（2007-2013年）中，斥資41億歐元主要用于輻射源、望遠鏡和數據庫等新型研究基礎設施建設；加拿大自然科學與工程研究理事會制定了“研究工具、儀器和設施計劃”，等等。

    正是這些創新型國家政府的大力支持，使科研人員在科學儀器研發方面做出了重要貢獻。近些年來，與科學儀器研究開發相關的諾貝爾獎基本上都授予了歐、美、日等創新型國家的科學家。 
    2.技術發展趨勢。科學技術的飛速發展，促進科學儀器新技術、新成果層出不窮。目前，科學儀器已遠遠超出“光機電一體化”這個概念，除了加入計算機技術，還大量引進日新月異的高新技術，如納米、MEMS、芯片、網絡、自動化、免疫學、仿生學、基因工程等等新技術，同時，一些高精尖的軍用技術向民用技術轉移，大大提高了科學儀器的技術水平和更新換代速度。當今科學儀器發展總體上呈現出如下趨勢：一是，常規科學儀器向多功能、自動化、智能化、網絡化方向發展；二是，生命科學科學儀器向原位、在體、實時、在線、高靈敏度、高通量、高選擇性方向發展；三是，用于復雜組分樣品檢測分析的科學儀器向聯用技術方向發展；四是，用于環境、能源、農業、食品、臨床檢驗等國民經濟領域的科學儀器向專用、小型化方向發展；五是，樣品前處理科學儀器向專用、快速、自動化方向發展；六是，監控工業生產過程的科學儀器向在線、原位分析方向發展。 
    3.產業發展趨勢。一是，PerkinElmer、熱電、安捷倫、島津、布魯克等科學儀器企業大集團主導著國際科學儀器的市場；二是，中小型科學儀器企業通常向“專、精、特”方向發展；三是，通過并購和組建戰略聯盟，形成科學儀器大集團是國際科學儀器產業發展的重要趨勢。 
    （二）我國科學儀器發展現狀和問題 
    歷年科技發展規劃都將科學儀器作為其重要組成部分，尤其是第一個12年規劃，將“儀器,計量及國家標準”作為13項重大任務之一。“兩彈一星”期間，科學儀器得到重要進展，自力更生，攻破了一大批技術難關，制造了光學測量儀器、質譜儀等幾十萬臺件設備、儀器、儀表，為“兩彈一星”做出杰出貢獻。 
    改革開放以后，尤其是近年來，我國科學儀器總體水平與國際先進水平存在明顯的差距，與創新型國家明顯不相符。 
    1.自主研發投入少，核心技術匱乏。近年來，我國對科技的投入大幅度增加，但“重引進，輕自主研發”的現象仍比較嚴重。據統計，“十五”期間，863計劃、973計劃和國家科技攻關計劃等科技計劃經費的20％左右用于購置科學儀器，985工程、211工程以及知識創新工程更將大量的經費用于科學儀器購置，但在科學儀器研發方面，政府支持嚴重不足。863計劃、973計劃和國家科技攻關計劃等國家3大主體科技計劃“十五”期間共計330億元，用于“科學儀器設備研制與開發”項目的僅0.85億元，而反觀美國，僅以NSF為例，2003和2004年投入到大學的相關項目中，科學儀器研制或功能改進占支持科學儀器總金額的25.3%%。投入不足使我國具有自主知識產權的科學儀器十分有限。 
    2．與國際先進科學儀器存在明顯差距。我國科學儀器工業經過多年發展，已具有一定的研究、開發和生產的能力。但是，由于核心技術匱乏，且制造業、材料業等與科學儀器產業密切相關的產業總體水平不高，我國科學儀器產業總體水平與國際先進水平存在明顯的差距。在中高檔科學儀器方面，如等離子體質譜儀、核磁波譜儀、高檔激光干涉儀等附加值高的科學儀器，我國基本處于空白，即便在一些科學儀器方面有一定突破，但離市場尚存在較大差距；在中檔科學儀器方面，如液相色譜儀、生化分析儀器、X射線晶體定向儀等，我國雖然有產品，但穩定性和重現性不高，以及相應的應用軟件等配套性較差，導致這些科學儀器市場占有率不高；在中低檔科學儀器方面，如氣相色譜儀、紫外吸收光譜儀等附加值不高的科學儀器，雖然在國內具有較高的市場占有率，有的還出口國外，但國內廠商之間競爭十分激烈，有的甚至存在惡性競爭。 
    3.市場巨大，但主要依靠進口，科學研究“空芯化”現象嚴重。我國每年上萬億元的科學儀器固定資產投資中，有60%%是用于進口設備，其中精密儀器等高技術含量和高附加值的產品主要依賴進口。以分析測試儀器為例，據保守統計，分析儀器進口總額從2001年的9億美元猛增到2004年20億美元以上。在生命科學科學儀器方面，我國對發達國家的依賴則更為嚴重。近年來，我國科技投入大幅度增加，大型科學儀器已具備一定規模。據不完全統計，截至2002年底，50萬元以上的科學儀器總值已經超過150億元，但是90%以上都是依賴進口。尤其是國家投入大量資金建立的研究實驗基地，雖然裝備精良，但往往是自我裝備能力明顯不足，重要科學儀器及其輔助設備基本都依賴進口。著名科學家師昌緒先生曾指出：“須知一個儀器從實驗階段做到成為商品，至少要3-5年，而這期間大量有開拓性工作都已發表，而買來的設備已是強弩之末，難以作出開創性的工作”。科學研究依賴進口科學儀器的“空芯化”現象使得我國科技創新面臨十分不利的局面。 
    三、自主研發科學儀器意義重大 
    從一定意義上說，誰掌握了最先進的科學儀器，誰就掌握了科技發展的優先權、人民健康的保障權、商業標準的制定權以及突發事件的主動控制權。加強科學儀器自主創新意義重大。 
    （一）是建設創新型國家的迫切需求 
    黨的十六屆五中全會提出建設創新型國家的戰略。建設創新型國家，核心就是把增強自主創新能力作為發展科學技術的戰略基點，走出中國特色自主創新道路，推動科學技術的跨越式發展。“對外技術的依存度低于30％”是創新型國家十分重要的指標，而目前，作為科學技術這個第一生產力的“工具”的科學儀器嚴重依賴進口，與創新型國家建設的要求嚴重不符。為此，加強科學儀器自主研發，降低對國外科學儀器的依存度，是增強創新能力自我裝備和提升的重要途徑，是推進創新型國家建設的重要工作。 
    （二）是貫徹落實《規劃綱要》和支撐國家重大工程的重要舉措 
    一方面，《規劃綱要》明確提出要“加強科學儀器設備及檢測技術的自主研究開發”和“科學實驗與觀測方法、技術和設備的創新”。同時，《規劃綱要》在環境、能源、水和礦產資源、制造業、人口與健康以及公共安全等重要領域中近30處提出要加強監測技術、檢測技術、測試技術、勘探測試技術等研究工作。另一方面，科學儀器是我國西氣東輸工程、南水北調、北斗星定位系統等重大工程、重大裝備不可或缺的組成部分，這些重大工程和重大裝備往往關系到國家的重大利益，它們的實施更需我國自主研發的科學儀器。同時，科學儀器也是我國載人航天工程、探月工程的重要組成部分，如神舟飛船由“測控與通信”、“環境控制與生命保障”、“儀表”等13個部分組成，實際上，上述“測控與通信”等3個部分等都是由若干科學儀器組成。為此，加強科學儀器的自主創新，是貫徹落實《規劃綱要》精神，是有效支撐國家重大工程的重要舉措。 
    （三）是諾貝爾獎等一流科技成果的重要源泉 
    先進的科學儀器既是技術創新和知識創新的前提，也是創新研究的主體內容之一和創新成果的重要體現形式，科學儀器的創新往往成為最有價值、最具活力、最有競爭力和發展前景的創新。統計結果表明，一個世紀以來，50多位科學家因為在科學儀器方法和技術方面的直接成果獲得諾貝爾自然科學獎；1/3以上的諾貝爾物理學獎、化學獎和生物醫學獎頒發給了那些在電子顯微鏡、質譜儀、CT斷層掃描儀、X光物質結構分析儀、光學相襯顯微鏡和新開辟領域的掃描隧道顯微鏡等科學儀器及其方法技術方面有杰出創新的科學家；2002年的諾貝爾化學獎更是全部獎給了3名在分析儀器研究領域有杰出貢獻的分析化學家；2005年的諾貝爾物理學獎授予了對極寬頻帶的高準確計量激光儀發展奠定了重要基礎的三名物理學家。 
    （四）是搶占科技戰略制高點的必然途徑 
    雖然我國已向國外購買了大批的科學儀器，但真正的核心技術是買不來的，尤其是涉及軍事、納米、生命科學等領域的具有戰略意義的科學儀器，發達國家一直對我國進行封鎖。如SARS爆發后，我國擬建立生物安全p4實驗室，而其中的核心儀器國外對我國實行封鎖；再如，風洞在國防、鐵道、橋梁等領域具有十分重要作用,而其中的核心儀器國外也一直對我國實行封鎖；又如，高檔激光干涉儀是超高精密測量和加工的必備測量儀器，僅有極少數的幾個國家生產，但全部禁止向中國出口，等等。為了徹底破除發達國家的技術封鎖，加強科學儀器的核心技術的自主研究和開發，積極努力開發具有自主知識產權的高新科學儀器，有效避免“受制于人”，是搶占科技戰略制高點的重要舉措。 
    （五）是增強我國在國際貿易中的話語權的重要手段 
    近年來，尤其是我國加入WTO后，國外發達國家采用提高有關項目的測試指標等手段，設置技術壁壘，致使我國在國際貿易中蒙受了巨大的經濟損失。為此，加強我國科學儀器自主創新，提高其檢測水平和能力，擺脫受制于人的局面具有十分重要的現實意義。同時，如果能針對我國特色資源和優勢資源的檢測需求，發展起具有我國特色的科學儀器產業，可以提高我國特色資源和優勢資源的技術壁壘，限制或減少國外商品涌入中國，從而達到反標準控制的作用。 
    （六）是發展我國科學儀器民族工業的必然選擇 
    目前，我國科學儀器產業尚為幼稚產業，并且很多產品僅限于中低檔水平。主要表現在，一方面，核心技術匱乏、工藝水平不高、配套性差等不足，另一方面，生產高檔次科學儀器的企業基本空白，中低檔科學儀器產業卻是“千軍萬馬過獨木橋”，有些領域甚至存在國內企業之間的惡性競爭，2000年調查數據表明，全國生產氣相色譜儀器的企業多達80家。我國科學儀器產業存在上述問題的重要原因之一就是長期以來，各有關方面對科學儀器的自主創新重視不夠。為此，加強科學儀器自主創新，提升科學儀器研究開發的技術水平和管理水平，這是在WTO時代我國科學儀器產業做大做強的必由之路。 
    四、自主創新，大幅度提升科學儀器技術水平 
    （一）當前是我國推進科學儀器自主創新的重大機遇期 
    1．國家領導人高度重視科學儀器研究開發工作。早在1995年，朱镕基、李嵐清、吳邦國、鄒家華和宋健等領導同志就對盧嘉錫、王大珩等20位院士提出的《關于振興我國儀器儀表工業的建議》作出重要批示。2000年，吳邦國、溫家寶和李嵐清等領導同志又對王大珩、楊嘉墀等11位院士關于《我國儀器儀表工業急需統一規劃和歸口管理的建議》作出重要批示，時任國務院副總理的溫家寶同志指出：“儀器儀表工業很重要”。 
    2．現實需求要求我國加強科學儀器自主研發。十六屆五中全會明確提出了要把我國建設為創新型國家的偉大戰略，《規劃綱要》及其配套政策對我國自主創新能力的提升也提出了明確要求。當前和未來一段時間內，我國將對科學儀器有旺盛的需求。首先，《規劃綱要》明確部署了未來15年我國科學技術發展的主要任務，任重而道遠。工欲善其事，必先利其器，這些重大任務的實施對科學儀器提出了迫切的需求。其次，微觀、宏觀、綜合和極端條件化是當今科學技術發展的重要方向，這對傳統的科學儀器提出了新的要求和挑戰，對重大精密科學儀器需求迫切。例如，電子顯微鏡是納米技術研究必不可少的科學儀器，目前，在亞埃級電子顯微鏡的支撐下，國際一流的納米技術已經到亞埃級別的微觀尺寸，要保證我們的納米技術處于國際一流水平，必然需要亞埃級電子顯微鏡，否則我們僅能處于國際二流的納米級的水平。第三，環境保護、食品安全、生產安全、進出口貿易、醫療衛生等經濟和社會發展的重要領域對科學儀器也有著重大需求，統計表明，這些領域對科學儀器的需求每年以約30%%的速度持續攀升。 
    3．我國已具備大力推進科學儀器自主創新的基本條件。在政策方面。全國科技大會召開，自主創新已深入人心，國務院發布的《實施〈國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）〉的若干配套政策》明確提出了支持自主創新的財稅、金融、政府采購等政策，這些政策為科學儀器的自主創新提供了重要政策保障。在基礎理論和方法方面。改革開放以來，在政府的大力投入支持下，我國已在許多與發展新的科學儀器相關的重要前沿領域，如微納米技術、電化學、色譜學、化學計量學、光譜學、傳感器等，在國際上占據了先發位置。在關鍵共性技術儲備方面。通過“九五”、“十五”國家科技計劃（專項）的實施，攻克了一大批核心技術、工藝技術，僅“十五”科技攻關計劃“科學儀器設備研制與開發”項目，就攻克了核磁測井技術、液相色譜高靈敏度檢測技術、微波源技術、光譜全譜技術、X射線小角散射技術以及微波消解等近30項關鍵技術。在人才隊伍方面。我國已具備一大批活躍在國際科學儀器領域的研究、生產和管理的人才隊伍，已經形成了一支老、中、青相結合，研究人員、工程技術專家和高級技術工人相協調的較為合理的人才隊伍。在產業基礎方面。通過國家長期以來的大力支持，逐步形成了一批以國有骨干企業、民營企業、轉制的企業型科研院所和擁有自主核心技術的小型科技型企業為主體結構的科學儀器骨干企業。目前，量大面廣的常規科學儀器市場占有率已由10年前的13%%提升為40％以上。 
    （二）基本思路和原則 
    1.發展思路： 
    堅持“自主創新、重點跨越、支撐發展、引領未來”方針，針對《規劃綱要》提出的加強科學儀器自主研發，以及監測技術、檢測技術、測試技術、勘探測試技術等工作的戰略部署，采取原始創新、集成創新和引進消化吸收再創新等自主創新模式，一是重視自主知識產權和標準的創造，以加強核心技術和關鍵部件為突破口，帶動產生一批有自主知識產權的科學儀器；二是堅持項目、基地、人才建設相結合，促進一流人才和重大項目向科學儀器基地聚集，帶動產生一批科學儀器研發基地和具有核心技術的企業集團，增強我國科學儀器設備的可持續創新能力；三是加強軍民兩用技術研究開發，鼓勵高端軍用技術向民用科學儀器轉移；四是充分運用政府采購手段，加強政府首購和認購制度的執行力度，尤其是加大各類科技計劃（專項）對自主研發科學儀器的采購力度；五是加強國際合作與交流，在進口科學儀器的同時，引進先進設計制造技術，鼓勵我國科技人員與國外共同研發科學儀器；六是充分發揮政府資金的引導、調控作用，調動有關企業的積極性，形成以企業為主體，產學研結合的技術創新格局，同時，鼓勵政策性金融機構等為科學儀器發展投融資提供便利條件。 
    2.發展原則： 
    戰略導向性。一是，要加強受制于人的科學儀器的研發。二是，要提煉國民經濟和社會發展急需解決的科學儀器的重大技術問題，重點組織力量開發和攻關。三是，推動一批科學儀器工程技術（研究）中心、國家工程實驗室和研究開發平臺建設，加強工程化研究和核心技術研究，增強科學儀器工程化能力和可持續發展能力。 
    技術前瞻性。選擇一些有我國自主知識產權的優秀基礎研究成果，瞄準國際前沿，研究開發出若干有特色的、能有效解決當前國際對我實行技術壁壘限制的新型儀器和關鍵部件。 
    繼承延續性。要充分利用國家自然科學基金、中國科學院知識創新工程、973計劃、863計劃和科技攻關計劃等科技計劃（專項）形成的具有一定優勢的核心技術，對可能形成重大突破的重大科學儀器給予重點支持，同時要充分利用已取得的重大成果和一切國際先進技術、管理經驗。 
    系統配套性。一方面要充分利用現有國家重大科學工程等重要基礎設施，加強與其配套設備的研究開發，另一方面要加強與科學儀器配套的專用技術、軟件和試劑的研究開發。 
    （三）科學儀器自主創新發展方向 
    1．新技術新方法研究。科學儀器是成熟的測試技術和方法的物化，如先有了色譜學，后才出現了色譜分析儀器；先有了極譜法，后才誕生了極譜儀；先發現了X射線的衍射現象，后才出現了X射線衍射儀。測試方法和技術的創新性往往決定著科學儀器的創新性水平，諾貝爾獎等高水平獎項通常都是授予在方法和技術上有重大突破的科學家。為此，新技術和新方法研究對科學儀器的發展至關重要，要特別倡導開展一些科學儀器的新原理、新設計、新工藝的研究和開發。 
    2．重要科學儀器的自主研發。鼓勵集成創新，充分集成光學、機械、電子、計算機、物理、化學、生物等方面力量，綜合運用激光、超導、納米、生物芯片、MEMS技術等高新技術，加強重要科學儀器的自主研發。一是攻克一批能有效帶動和引領科學儀器行業發展的關鍵核心技術和核心部件，如高穩定光源、高分辨分光元器件、高性能檢測器、新型質譜質量分析器、高效分離色譜柱及填料、EPC電子壓力控制器及自動轉換閥等關鍵部件。二是與生命科學、材料科學等新興領域相關的重大科學儀器。這些領域直接關系到人類生存和發展、國家戰略安全，又往往受制于人，而我國在這些新興領域也具有良好的基礎和技術儲備。三是涉及我國獨特資源和獨特環境的科學儀器。如中藥現代化研究、人類肝蛋白組學研究等所需的科學儀器，對我國特有農產品、工業品等品質分析的近紅外光譜儀器，以及公共安全等儀器設備。四是與大科學裝置配套的重要科學儀器。加強科學儀器與國家已建和在建的中子散射源、國家強磁場、上海光源和北京正負電子對撞機等大科學裝置的配套性建設，充分發揮大科學裝置在實際工作中的重大作用，拓展大科學裝置的應用領域。五是國家計量基標準的建立。建立和完善一批國家計量基標準，推動一批重要計量基標準、標準物質及檢測技術達到發達國家先進計量水平，填補若干不能參加國際比對的空白項目；應對國際單位制改革，建立和完善以量子物理為基礎的、高準確度和高穩定性的計量基標準設備。 
    3．科學儀器升級改造技術研究開發。引進消化吸收再創新是符合我國當前國情的一種重要模式，《規劃綱要》及其配套政策明確提出要加強重大裝備、重大技術的引進消化吸收再創新。我們要堅持消化吸收和再創新，充分挖掘現有大量科學儀器潛能和利用水平，形成具有自主知識產權的相關技術，并推廣應用。首先，加強重要科學儀器消化吸收再創新。在充分消化吸收現有重大科學儀器關鍵技術的基礎上，開發具有自主知識產權的關鍵技術和儀器產品。其次，開展系統改造、升級。通過技術創新，對科學儀器中已不能滿足實際工作需求的控制系統、數據處理系統及其軟件等進行研究開發或技術升級，恢復和提升科學儀器的指標。第三，著力功能開發。研究開發與現有科學儀器配套的關鍵部件，拓展現有科學儀器功能，提升其性能指標。 
    4．輔助設備的研究開發。科學儀器通常由主機和試劑、軟件模型、樣品前處理設備等輔助設備組成。一方面，試劑等輔助設備往往成為科學儀器綜合使用效果的重要因素。另一方面，重視科學儀器的配套試劑、樣品前處理設備等的研發已是發達國家儀器廠商的重要發展趨勢，輔助設備已成為現在和未來較長時間內科學儀器市場競爭的焦點。為此，我們要高度重視科學儀器的輔助設備的研究開發。 
    5．科學儀器成果二次創新。目前，在科技計劃（專項）及其他渠道的支持下，我國已經取得了一批重要的科學儀器關鍵技術和成果，但是由于缺乏工程化研究、與有關領域實際需求嚴重脫節等問題，一大批成果離市場化還存在很大差距，這對國家來說是一種極大的浪費。我們要在前期工作所取得的關鍵技術和科學儀器的基礎上，加強二次創新，一方面，開展工藝和工程化的研究工作，增強產品的穩定性和可靠性，另一方面，結合環境保護、食品安全、生產安全、進出口貿易、醫療衛生等實際應用領域的特殊應用需求，開展現有科學儀器成果的應用研究，提高現有成果的市場轉化水平。 
    藍圖已繪就，正當揚帆破浪；任重而道遠，更須策馬加鞭。只要我們抓住新的機遇，將科學儀器自主研發擺在科技工作的突出位置，同步或早于國外起步加強重點領域的科學儀器研究開發工作，我國科學儀器自主創新必將有大的作為，甚至產生一批諾貝爾獎層次的重大成果。