“高端科學儀器是我們國家科技領域非常明顯的短板，可以說是嚴重制約了我們國家科學研究和先進科技產業的發展，對于我國實現科技自立自強非常關鍵。”12月18日，中國科學院院士、南方科技大學副校長楊學明在“《財經》年會2023：預測與戰略”上表示。
中國科學院院士、南方科技大學副校長 楊學明中國科學院院士、南方科技大學副校長 楊學明
楊學明表示，人類在發展近200萬年的歷史中，經歷了智人、學會農業以及使用科技革命三個重要認知時期。尤其近幾百年時間，人類能力有了巨大的進展，且對世界認識達到了非常高的水平，但這些能力和認知并非憑空而來，其根本原因是科學的發展，是真正的實驗技術的變革一步一步推動了真正的科學革命。
他認為，科學儀器對于科學研究、高科技和產業發展、科研領域等都具有重要的作用。
“我很早意識到科學儀器對于科學發展的重要性，”從楊學明的觀點來看，高水平的實驗科學研究，包括理論科學的發展，創新科學儀器是非常重要的，而且是推動科學研究非常重要的動力。
另外，科學儀器在整個高科技和產業發展中也具有非常重要的地位。楊學明舉例，根據美國商務部的數據，科學儀器工業總產值只占工業總產值的4%，但對國民經濟影響到66%。
在科研領域，科學儀器發展當然是更重要。他例舉，到2017年，諾貝爾自然科學獎的項目中，因發明科學儀器而直接獲獎的項目占11%，而72%的物理學獎，81%的化學獎，95%的生理學或醫學獎都是借助簡短科學儀器來完成的，先進科學儀器產業發展直接關乎我們國家科學技術的發展，也是我們國家強調的科技自立自強，也是一個非常重要的部分。
他指出，從古代Alpha粒子散射到質譜技術、核磁共振技術、電鏡技術、激光技術等都極大的推動了各個領域的發展。
例如，質譜技術的發展對于現在化學環境，包括很多其他領域都產生了重要的影響。并且，質譜技術市場是巨大的，根據國外市場調查，2026年市場達到112億美元，而且在所有的領域里面都有非常重要的影響，所有先進技術的領域質譜能夠發揮非常重要的作用，當然那些產業里面往往產值是更大的。
總的來講，高端科學儀器對現代科技經濟發展影響巨大，不管基礎研究也好，先進產業也好，我們的市場規模增長非常快。不過楊學明也指出，比較遺憾的是，我們國家在科學儀器的發展方面還是處于比較落后的狀態，特別是先進科學儀器的發展。
同時他還指出，科學儀器領域發展跟前沿科學研究發展是非常緊密相關的，但我國在這塊投入不夠。另外科學儀器眾多，雖然占國民經濟比例不高，但對整個國民經濟影響巨大，可以說是現代經濟發展最重要的基礎，也是很多重要領域容易被卡脖子的環節。
談到目前我國高端儀器發展存在的問題，他指出在缺乏人才核心技術，缺乏高端競爭力的儀器公司，比較依賴大學研究機構，規模較小而且比較分散等方面。且整個科學儀器工業基礎也不夠、高水平科學儀器發展的投資嚴重不足，這些嚴重制約我國科學研究和先進技術產業的發展。
楊學明希望，未來能從幾個方面改善這個狀況，一是能夠真正鼓勵創新科學儀器的發展，培養更多高端儀器研發人才，特別是加大對高校以及研究機構實驗儀器研發的長期投入；二是鼓勵國產創新科學儀器商業市場化發展，推動國產商用儀器高水平發展，鼓勵實驗科學家使用國產高水平科學儀器，真正推動高水平科學儀器這個行業；三是培養具有國際競爭力高端科學儀器公司，加大投資來提升我國高端科學儀器的競爭力。
以下為部分發言實錄：
楊學明：大家好，我今天非常高興受財經年會的邀請給大家講一些我的觀點，我的主要觀點是“先進科學儀器是推動科技及產業發展的先鋒”。
我們知道人類歷史發展史上大概有將近200萬年歷史，智人的歷史，但是真正意義上人類發展史上重要的認知也就三個時期，一個是人類在七八萬年左右認知的可能，人知道成為一個智人。第二個學會了農業，養活自己，這也是一個非常重要的變革。但是對我們現代人來說，尤其對于我們當代人來說最重要的就是科技革命，科技革命于幾百年以前，到現在最多不會到500年時間，我們從石器時代到整個演化過程，這幾百年的時間是特別重要的。
我不用講為什么會是這個樣子。第一個現在人的能力或者現在所擁有的能力是無必成的，可以用望遠鏡看到幾百億光年的地方，小的可以看到原子分子，甚至更小的粒子，可以飛到任何地方，享受現代化的生活，甚至因為疫情影響現在去外面不容易，但是事實上人類幾乎可以到達地球任何地方，所以人能力可以說是進步，也是在我們小時候都是在的。
為什么會有這么大的進展，其根本就是科學的發展，科學發展最重要的就是我們人類對世界觀的認識，人類是怎么認識世界的，大的科學世界觀影響了我們整個人類的發展，從古代亞里士多德的世界觀，早期我們認為是地球是位于宇宙中心的，我們也不知道世界上到底有多少原子分子，我們知道有水、土，但是這個時期的世界觀認識是非常粗糙，甚至有的是錯誤的，但是這個觀念一直延續到了現在四五百年以前，三四百年以前，也是主要人類發展時期的世界觀，直到牛頓世界觀的出現，才發現這個地球實際上是在繞著太陽轉的，實際上有很多的物體元素，物體的運動規律，為什么能夠繞著太陽轉，運動的規律由于牛頓力學出現，也是得益于科學方法論發展，推動了科學以及現代科學的發展，所以我們從亞里士多德的世界觀到牛頓世界觀，到近代世界觀的出現，近代科學發展是起了非常重要的作用。
從經典力學到相對論，原子物理相對力學，從化學來講，從現代的元素到元素周期表，到化學理論，剛才唐院士講到分子，各個分子之間相互作用形成的，因為這些研究，我們對世界的認識達到了非常高的水平，我列了一些現代的科學世界觀達到了什么樣的水平。
我們知道世界上萬物是有基本粒子組成的，宇宙中四種基本作用力，地球上存在的元素總共有92種，宏觀物質和天體的運動規律符合牛頓力學規律，高速運動物質符合相對論理論，微觀物質世界的運動符合量子力學基本規律，電磁相互作用遵循電動力學，化學鍵，包括我們人，我們都是用不同的元素組成的，而每一個元素都給我們人產生了重要的影響，當然有DNA分子等等。
所以我們對世界的認識可以說達到了非常高的水平。
這些認識是從哪里來的，不是憑空來的，而是真正的實驗技術的變革一步一步推動了真正的科學革命，從遠古時期我們人類只能認識到這個世界，就是當初認識的世界，我們只有耳朵能聽，我們對這個世界仍然是有限的，但是有了望遠鏡、放大鏡以后，我們對天體運動的規律有了非常深刻的認識，也是為什么誕生了牛頓力學的發現對經典科學的時代起到了非常重大的推動作用，進一步技術的發展，譬如說光譜儀，質譜儀，核磁等等真正推動了科學發展，我們為什么有量子力學，量子力學是因為當時看到了氫原子的光是分裂的，怎么來解釋這個現象，大家慢慢認識到原子的結構是量子，通過實現技術的變革是極大地推動了科學原理，大部分是實驗技術變革的受益者，尤其是科學家。科學的發展同時推動了世界技術的革命。從第一次技術革命，蒸汽機時代到電氣時代到量子時代，還有一個分子時代，特別對人的理解，我認為是一個真正意義上的第四次技術革命，這個當然還在繼續，還有當代信息時代的出現。所以科學的發展也是推動了技術革命，本身實驗技術的發展推動了科學發展，科學發展反過來又推動了整個世界技術的革命。
我很早意識到科學儀器對于科學發展的重要性，我也學了這個專業，因為我們古人也很重視這個工具，科學儀器就是我們做科學人的工具，所以在《論語》里面提到了“工欲善其事，必先利其器”，必須要有很好的工具，西方很多學者都有類似的觀點，從我的觀點來講，高水平的實驗科學研究，包括理論科學的發展，創新科學儀器是非常重要的，而且是推動科學研究非常重要的動力。
我從大學時代到研究生時代，從物理到實驗物理化學研究給了我這樣一個機會，我經歷了很多新的科學儀器的研制，從氣象動力學到表面化學動力學的研究，都給了我們很好的認識化學反應機理，特別是一些工具，這些工具的發展對于我們來說是非常重要的。
我的主要領域是做化學動力學的，從化學反應共振態研究到化學反應幾何相位效應研究，我今天想要講的是科學儀器能夠推動這些研究的發展。
我們也在利用這樣新的科學儀器，在很多科學問題上開展了比較重要細致的研究。我剛才講的，科學儀器在我們研究里面非常重要，但是科學儀器在整個高科技和產業發展中也具有非常重要的地位，我講幾個數據。
根據美國商務部的數據，科學儀器工業總產值只占工業總產值的4%，但對國民經濟影響到66%，我們國家在這方面的投資投入是遠遠不夠，我們現在還有很多問題，因為沒有足夠控制這個領域的發展，以前投資不夠，時間不夠也是一個因素。
在科研領域，科學儀器發展當然是更重要，到2017年，諾貝爾自然科學獎的項目中，因發明科學儀器而直接獲獎的項目占11%，而72%的物理學獎，81%的化學獎，95%的生理學或醫學獎都是借助簡短科學儀器來完成的，先進科學儀器產業發展直接關乎我們國家科學技術的發展，也是我們國家強調的科技自立自強，也是一個非常重要的部分。
從古代Alpha粒子散射可以看到，它使得我們極大地推動了現代科學發展，建立了現代的原子結構模型，可以說大大推動了現代科學的進程。
而很多新的技術，譬如說質譜技術的發展，1899年，Wihelm Wien第一次用電場或磁場偏轉不同Q/M的帶電粒子的軌跡，而后有科學家也發明了現代質譜技術，質譜技術的發展對于現在化學環境，包括很多其他領域都產生了重要的影響，包括生物科學的影響。
質譜技術市場是巨大的，根據國外市場調查，2026年市場達到112億美元，而且在所有的領域里面都有非常重要的影響，所有先進技術的領域質譜能夠發揮非常重要的作用，當然那些產業里面往往產值是更大的，但是質譜本身的技術，看我們國家質譜專業排第五位，但是真正的高端專利，或者高端的質譜儀現在還是要靠進口。
還有一項是核磁共振技術，核磁共振發明已經80多年以前了，這個技術在化學、材料、生物中應用得到了極大的拓展。這個技術的發展，使得我們對現代生物體的研究，包括化學的研究等等，包括對人類自己的診斷。譬如說核磁腦的成像，我剛剛做過核磁的成像，這些技術應用對我們人類都有非常大的影響。
還有電鏡技術，在原子分子水平來看直接的觀察物質的結構。比如說冷凍電鏡的發明，獲得了2017年諾貝爾化學獎，真正推動了整個生物分子結構的進步。這些技術的發展直接影響了整個技術領域的發展。
激光技術更是這樣，激光的發展對于現代科技以及現代工業都產生了非常重要的影響，包括我們現在講的半導體制造，很多就是因為現在沒有先進的激光體，想要的激光體，極紫外光需要13.5納米的光源現在很難做出來，這是非常卡脖子的技術，當然你說這些技術是科學儀器，還是不是科學儀器，實際上我認為跟實驗儀器沒有什么差別，只是它的功能不一樣。
總的來講，高端科學儀器對現代科技經濟發展影響巨大，不管基礎研究也好，先進產業也好，我們的市場規模增長非常快，但是比較遺憾的是，我們國家在科學儀器的發展方面還是處于比較落后的狀態。特別是先進科學儀器的發展，先進科學儀器的排名前10名的公司里面沒有我們中國的，還有做光刻機器的，它的年銷售額是220億美元，我們現在當然在這方面遠遠沒有達到這樣的水平。
我想這個領域的特點，科學儀器領域發展跟前沿科學研究發展是非常緊密相關的，往往最先進科學儀器的核心技術，包括現在工業領域用的都是最前沿科學研究中產生的，因此科學儀器的發展應該是前沿科學技術研究非常重要的組成部分。很遺憾，我們國家在這塊還是強調的不夠，或者投入也是不夠的。
還有一個問題，科學儀器眾多非常多，雖然占國民經濟比例不高，但是它對整個國民經濟影響巨大，可以說是現代經濟發展最重要的基礎，也是很多重要領域容易被卡脖子的環節。
我們國家高端儀器發展存在的問題，缺乏人才核心技術，缺乏高端競爭力的儀器公司，還是比較依賴大學研究機構，規模較小而且比較分散。整個科學儀器工業基礎也不夠，高水平科學儀器發展的投資嚴重不足。這使得我們國家科學儀器發展大量依賴進口，嚴重制約我國科學研究和先進技術產業的發展。
我們希望未來能夠真正鼓勵創新科學儀器的發展，培養更多高端儀器研發人才，特別是加大對高校以及研究機構實驗儀器研發的長期投入。
鼓勵國產創新科學儀器商業市場化發展，推動國產商用儀器高水平發展，鼓勵實驗科學家使用國產高水平科學儀器，真正推動高水平科學儀器這個行業。
培養具有國際競爭力高端科學儀器公司，加大投資來提升我國高端科學儀器的競爭力。
總的來說高端科學儀器是我們國家科技領域非常明顯的短板，可以說是嚴重制約了我們國家科學研究和先進科技產業的發展，對于我國實現科技自立自強非常關鍵，加大投入，培養一大批高端研發和創業人才，才有可能推動這一領域的快速發展，從根本上快速解決很多關鍵卡脖子技術難題，對于我國的科技自立自強至關重要。
我就講到這兒，謝謝大家。
