應懷樵教授的諾貝爾情結

中國夢，是每一個中國人的夢。申報并獲得諾貝爾獎是每一位中國科學家的夢想，應懷樵教授一生最大的夢想是讓他一生為之奮斗的“虛擬儀器”獲得諾貝爾獎。作為一名以科技報國為己任的科技工作者，應懷樵在中國虛擬儀器技術領域默默奉獻，創新不止，成果斐然。雖然在諾貝爾獎的道路上困難重重，但應懷樵教授從不氣餒。為獲得諾貝爾獎，為使中國在“虛擬儀器”領域屹立世界科學前沿，他傾其一身，奉獻一生。在應懷樵身上體現了中國精神與中國力量。

當代“樵夫”扎根國家科學界

應懷樵出生在浙江紹興，這里人文底蘊深厚，他在蔡元培曾擔任校長的小學里受到優良教育，從小便立下了為民族崛起而讀書的遠大理想。

19 59年，應懷樵考入浙江大學，就讀于工程物理系理論物理專業；不久之后，應國家發展需要，這個班級被調整到數學力學系應用力學專業，他的人生也在這里拐了一個彎，開始面對不同挑戰：1964年畢業后，他被分配到中國鐵道科學院，致力于高速列車風洞課題研究，并到清華大學工程力學系流體力學專業實習，學習風洞測試分析技術；1965年他參與了我國西部羅布泊核試驗基地原子彈和氫彈的核爆炸防護工程研究，學習原子彈爆炸測試技術，接觸了振動噪聲和頻譜分析；這之后，應懷樵又學習了數字計算機和信號處理分析，專業涉及振動和頻譜分析。

應懷樵常常說自己就是一名低頭砍柴的“樵夫”，5次轉換專業，練就了他扎實的學術功底和研究多學科項目的優勢，為中國后代人砍掉了科研路上的荊棘，為國家“虛擬儀器”收獲了捆捆干柴，讓中國的“虛擬儀器”研究如熊熊大火般燃燒在世界頂端。在他看來，為國家科學界貢獻自己一份微薄的力量，是自己義不容辭的責任，成為世界著名的科學家，是這個時代賦予他不可推卸的責任，他將為國家虛擬儀器的發展不遺余力。

以火藥、造紙術、指南針、印刷術聞名世界的中國古代四大發明為人類科技進步作出了重要貢獻，然而近代以來的科學技術卻遠遠落后于國外的其他國家。應懷樵看在眼里，急在心上，他深知科技研發對一個國家的重要性，伴隨著鄧小平同志“科學技術是第一生產力”口號的提出，他懷著強烈的社會責任感和使命感，走過了一條不平凡的科研路，真正為人類帶來了中國現代原創的科技發明。

應懷樵介紹說：“所謂虛擬儀器，并非是傳統的儀器，它是指以集數據采集和信號調理器、信號處理技術與PC機技術于一體的軟件為主制造儀器。”事實上，1965年應懷樵教授參加國防核爆炸防護工程課題—地下鐵道核爆炸震動噪聲與動力學測試分析的研究，當他遇到地鐵道床的下沉殘余位移（0HZ）用硬件無法獲得的難題時，就萌生了虛擬儀器的大膽構想—“用數字算法和軟件取代硬件”；19 73年他嘗試用數字計算機的軟件數字積分和數字譜DFT分析取代傳統硬件模擬積分和硬件濾波的方法解決上述難題，19 79年獲得成功，成為虛擬儀器的最早成功范例。同年于杭州召開的國防科委核試驗全國防護工程學術會上，他提出虛擬儀器的核心概念—“用軟件制造儀器”，獲得主持會議的中科院力學所原所長鄭哲敏院士、清華大學原副院長張維院士、同濟大學原校長李國豪院士的贊揚和支持，這一概念的提出，比美國NI公司提出的“軟件是儀器”概念整整早了7年。

2012年3月7日，科技部部長萬鋼在兩會期間的答記者問中，再次強調“以科技創新驅動為主旨，加快建設以企業為主體，市場為導向，產學研緊密結合的國家技術創新體系。”虛擬儀器正是以企業為主體，產學研緊密結合創新成功的重大成果。

而早在1983年，由于無法使用磁帶記錄儀與信號分析儀的原因，應懷樵用身上僅有的300元錢籌建了中國東方研究所。30年來東方研究所始終堅持“創新是靈魂”的觀念，同時，應懷樵還將中國24節氣中的“驚蟄”定為東方研究所每年一度的創新節，他希望東方所的每一個創新發明如驚蟄春雷一般，為國家帶來科技的進步，為人類帶來先進的技術。

在應懷樵的帶領下，東方所樹立了“三個提倡”：1、提倡“勤奮、創新、堅持、自強、和諧”；2、提倡“高、大、深、快”（即高度的智力追求，大膽的探索精神，深奧的研究內容，快活的樂天主義）和完全自由的判斷與討論的“玻爾所”精神；3、提倡“堅持真理、自由討論、互相尊重和實事求是”的科學精神，在此基礎上，還發展成為涵蓋精神追求、道德情操的18條336字法則及幸福六大原則的企業文化，加強了東方所的文化凝聚力。

懷著對振興中華、造福人類的理想追求，東方研究所加強人才隊伍建設，不斷加強與全國清華、北大等各大高校的合作，為國家培養出了一批批杰出的行業高端人才，他們是虛擬儀器領域研究的一支重要力量。

1988年中國虛擬儀器應用于火箭激振錢塘江大橋模態實驗圓滿成功；1993年3月，該儀器參加北京新技術展覽會，并遠赴加拿大參展獲一致好評；1995年用于“長三捆”火箭全箭模態實驗；1996年用于神舟載人飛船移動發射平臺模態實驗；2004年用于航天員超重訓練設備臂架系統模態分析；2007年，在第二屆全國虛擬儀器學術交流會上，東方所的卓越貢獻受到高度評價，應懷樵被譽為“中國虛擬儀器之父”。

身堅志強的追夢人

古人云：天將降大任于斯人也，必先苦其心志、勞其筋骨、餓其體膚、空乏其身，行佛亂其所為，所以動心忍性，增益其所不能。應懷樵的人生正是如此，已邁入古稀之年的他，經歷了“3次中風、4次心梗、7次至閻王殿”的生命挑戰，但面對這些險些奪命的疾病，他以超乎常人的堅定信念戰勝病魔，執著奮斗在中國科研第一線，跋涉在為中華崛起而奮斗的科學高峰上，為“虛擬儀器”的研發鞠躬盡瘁。

應懷樵的科研工作幾十年如一日，嘔心瀝血，他將自己的最大精力投入到虛擬儀器（VI）科學研究之中，自主創新121項新技術，攻克10大世界性難題并填補國內空白，特別是對“傳遞函數的測試及實時控制和反演關鍵技術”的成功突破，為提高虛擬儀器測量精度和范圍開創了新途徑，被認為“可與光纖之父諾貝爾獎的獲得者高錕教授的‘光纖通信’相提并論”，使中美兩國同步創造的虛擬儀器達到可獲得諾貝爾物理獎的水平，是具有世界性重大意義的成果。

截至目前，該成果產品累計銷往2000多家用戶，經濟效益超過兩億元，打破了此類儀器長期依賴進口的局面，為國家節省外匯數億美元。目前，已廣泛用于國防軍工、航空航天等許多部門，參與完成上百項國家重大項目測試。如能在國內全面推廣，其經濟價值按中國2007年儀器產值估算，按軟件取代硬件30%到一半計算，將產生600億元/年到1000億元/年的巨大價值，為促進技術變革和推動新興產業形成發揮重大作用。

從1973年從事該行業以來，應懷樵始終走在國際前列，1979年他編纂的具有該領域應用成果的國內首部專著《振動測試和分析》出版發行，19 82年《CZ測震儀與測震技術》出版發行，1983年出版了具有中國虛擬儀器早期構思實例框圖的《波形和頻譜分析與隨機數據處理》，1985年提出了卡泰儀器和“把實驗室拎著走”的目標，并將其變為現實。

面對日益多變的國際市場競爭，應懷樵認為中國虛擬儀器產業化道路寬廣又艱辛，“達到世界普及”，是一種目標，更是一種信念。憑借這種堅定的信念，應懷樵和他的虛擬儀器必將迎來光明的前途。

智慧城市的建設是中國復興夢里不可缺少的部分。作為一名科學家，應懷樵時刻瞄準行業前沿，2009年又提出了“云”智慧儀器概念，即“VI+互聯網+物聯網+網絡高性能數采儀+智能傳感器+云計算”，真正為智慧城市的建設提供了可行性目標。我們相信“云智慧時代”一旦來臨，必將推動儀器領域的重大變革，開創當代儀器儀表和測試技術的嶄新未來。

艱苦執著 實現報國愿望

2012年12月8日凌晨零點30分，中國諾貝爾文學獎得主莫言在瑞典學院發表領獎演講，從此，中國諾貝爾獎不再是空無一人。但對于奮戰在科研戰線上的應懷樵來說，獲得諾貝爾物理學獎是一生的夢想，他為實現這一夢想孜孜不倦、艱苦執著，他將自己的一生奉獻給了科研領域，他是虛擬儀器研發行業的引路人、指明燈。

應懷樵說“只要技術能夠不斷突破，心里就是快樂的。”他津津樂道地和記者談論中國虛擬儀器技術的現在和未來，從他的眼神里，我們看到了他對這份事業的熱情與堅定，同時，從他的話語里，我們也聽出了他對于現在還沒能申報上諾貝爾獎的遺憾。

作為科學家，應懷樵取得了諸多全球領先的科學成就，2001年獲得全國優秀科技工作者榮譽稱號；評為科學中國人2009年度人物；2010年獲得了北京市科學技術二等獎等。這么多年來，應懷樵的科技產業報國心愿從沒有停止過，2013年的他已年過七旬，但為國爭光，摘得諾貝爾物理學獎是深埋于應懷樵心中的夢想。他認為，諾貝爾不僅是一位科學家，還是杰出的企業家，憑借巨額財富設立的諾貝爾獎成功塑造了一代又一代的科學大師，為人類科技文明進步作出了不朽的貢獻，因此，以中國科學家重大原創成就獲得諾貝爾獎是他多年科學人生路的奮斗目標。

諾貝爾獎只授予在世的科學家，目前，應懷樵教授以古稀之年的多病之軀，依然奮斗在科研一線。時不我待，如果申報工作一再拖延，恐怕會錯失一次中國獲取諾貝爾獎的機會。為此，人們呼吁國家獎勵辦和北京市獎勵辦對該項成果給予更多的關心及支持，凝聚共識，承載托付，推動成果報獎和推廣應用工作，為早日獲得諾貝爾獎創造有利條件，使中國在“虛擬儀器”領域屹立世界科學前沿，使“中國創造、中國智造”走向全世界，從而為實現中華民族的偉大復興夢貢獻力量。

一生一夢，應懷樵這一生都攀爬在自然科學的崇山峻嶺之中，他用實際行動闡述自己諾貝爾獎的追夢之旅，而他“老驥伏櫪、志在千里”的精神品質閃爍在科學之林。

鏈接：應懷樵攻克的十大難題

一、基于平臺式設計的DASP-VI庫技術。用軟件制造儀器，軟硬件結合取代傳統儀器，這一具有里程碑式意義的新路線對儀器制造業和測試技術界產生巨大影響，代表了中國在VI研發方面的最高水平。

二、變時基（VTB）傳遞函數（導納）測量分析方法。達到國際領先水平，獲國家發明專利。已完成神舟飛船750噸移動發射平臺、“長三捆”大型運載火箭、航天員超重訓練機模態實驗等數十項國家重點項目，效果優良。

三、高精度頻率、幅值、相位和阻尼測量技術。東方所原創的YSL方法高精度“變頻基”頻率計和幅值計，比國外常規方法提高精度100萬倍，具有重大國際影響力。

四、超低頻信號快速測量技術，達到國際領先水平。

五、原創倒熵熵、倒熵富、倒富熵三種倒熵譜分析方法，達到倒譜分析的國際領先水平。

六、FFT/DFT分析方法，成為目前頻譜細化主要方法之一，達到國際領先。

七、振動全息AVD“一入三出”實時測試分析創新技術，原創性地提出了全程微積分方法，實現AVD“一入三出”振動全息實時動態連續測量，達到國際領先。

八、自動化模態分析方法。一般人員通過簡單操作即可獲得專家級的模態分析結果。

九、24位“雙核”變幅基A/D高精度超量程160dB數采儀技術是國內首創，國際領先的技術。

十、突破傳遞函數的測試及實時控制和反演關鍵技術為提高儀器測量精度和范圍開辟新途徑。此技術是一項世界難題，可極大擴展儀器的頻率測試范圍，提高測試精度，極具國際競爭力。