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虚拟仪器之父应怀樵:老骥伏枥志在千里
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编者按:有这样一位老人,他为中国虚拟仪器事业的发展倾注着全部的心血;在科研工作中,五十余年如一日,坚持不懈,永攀高峰,用中国自己的原始自主创新的技术默默的行走在追获诺贝尔奖的道路上,始终怀抱为国争光的殊荣,他就是今天的主人公——北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、虚拟仪器之父应怀樵。

应怀樵

谦逊依然挡不住他因多年经验积累而自成的专家气质,历程更印证了他所付出的艰辛与努力。近日,在我社再三约访之下,终于有机会走近这位谦谦学者,在接近两个小时的轻松地谈话气氛中,我们能够深刻感受到一位科研工作者执着坚毅的性格特点、辛勤不辍的工作态度和一往无前的进取精神。

老骥伏枥志在千里  致敬诺奖追梦路上的科研巨人

——记北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、虚拟仪器之父应怀樵

已至古稀之年的应怀樵坐在我们面前,讲起“虚拟仪器”、“云智慧”、“诺奖梦”……眼神中依然闪烁着掩饰不住的热情而激动的光芒。这位在科研追梦路上行走了五十余年头的时代老人,用他呕心沥血的拼搏精神、顽强的意志、超人的毅力和坚定的信念,经受住了“3次中风、4次心梗”的生命挑战,完成了自主创新技术131项,其中20余项达国际领先水平,先后创造出业内十大突破世界难题的原创新技术。

尽管年事已高、身体也不太好,应怀樵仍然坚持奋斗在科研第一线。他现任北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、学术委员会主任,北京应用科学研究院副院长。平日里他还是不遗余力地指导团队成员从事振动噪声控制、信号信息处理、测控技术、故障诊断、模态分析以及数采与信号分析仪器(虚拟仪器)研究开发工作。

应怀樵是中国最早提出“虚拟仪器”构想、最早提出和实现“用软件制造仪器”,“用软硬件相结合”来取代传统的主要由硬件组成的模拟式仪器的学者,也是中国虚拟仪器的创始人和奠基者,被誉为中国虚拟仪器之父。为了能够使中国的“虚拟仪器”研究领域的成果登上世界的舞台,为了能够将科研成果攀登诺贝尔物理学奖,他可谓倾其一生,奉献一生。在内心深处,他深深渴望通过科研的力量为国家争光,为中国科学家挣得集体荣誉,也为人类的科研事业做出应有的贡献,他身上体现的正是老一辈科研工作者的家国情怀和报国之志。

科研创新路上与时俱进

在采访一开始,应怀樵就用一句话对“虚拟仪器”进行了说明:“所谓虚拟仪器,并非传统的仪器,它是指以集数据采集和信号调理器、信号处理技术与PC机技术于一体的软件为主制造由少量硬件和大量软件组成的仪器。”对于专业化术语,想必大部分人都比较陌生。但是,提到“虚拟仪器”所带来的革命性影响,很多人会蓦然发现它与生活如此之近。比如当前发展势头强劲的以互联网、物联网、云计算、软件制造、3D打印、VI(虚拟仪器)技术为代表的高新技术“云智慧”科技,就与“虚拟仪器”息息相关。

回首往昔,应怀樵的科研探索之路是紧跟时代发展的,他一直在通过理论和实践引领着行业的发展方向,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,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对人类文明有重要意义和影响的现代发明之一。他于1979年11月在中国杭州全国核试验防护工程学术会(机密级)上提出了“软件制造仪器”的虚拟仪器核心概念并变为现实以来,1985年在东方所成立时提出“把实验室拎着走和卡泰仪器的概念并变为现实”,2009年在桂林全国第三次虚拟仪器大会上提出基于互联网+云计算+VI技术+嵌入式软硬件的“云智慧仪器”和“互联网+测试”的云智慧测试时代的概念并变为现实,2012年于北京第十五届国际科博会上提出“云智慧科技时代的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。

《香港文汇报》曾经不吝赞美之词地这样写道:“软件制造仪器将有助于节约地球资源、节省能源、材料消耗也可大幅度削减,这项发明虽然只有‘35岁’,已经使人类受益匪浅。软件制造一切、定义一切,重构未来的云智慧科技时代将使21世纪进入第三次工业革命的云智慧科技时代。它像2009年诺奖得主高锟教授的“光纤通信”引发了通信革命,像2014年诺奖得主赤崎勇、中村修二的兰光LED引发第二次照明革命一样,软件制造仪器、让软件制造一切、定义一切必将重构全世界的未来,给人类带来极大的福祉。软件制造仪器发展将有多远还不得而知,但它年轻有为、前途无量其经济效益和社会效益是无法估量的。其意义正像中国科学报和中国高校科技2012年增刊两文中的四句评价如下:‘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”,使“软件制造一切”与“日心说 ”、“相对论”、“万有引力”相提并论,使一个中国人和三个外国著名科学家相提并论,这将是中华民族继“四大发明”之后,对人类文明进程中最杰出的贡献之一。’ ”

诺奖梦催生的虚拟仪器产业化道路

应怀樵一生都在追求卓越,他把“获得诺贝尔奖”作为自己为国争光的梦想,在有限的沧桑岁月里,在有限的科研生命中,他用无限的力量追求自己的梦想。在追梦的路上,他从来不是单纯的理论创新者,他可以孜孜不倦地带领团队进行科研,为业内贡献出累累硕果,也可以用创业的激情和魄力不断开拓事业,为社会创造出巨大的科技价值。

早在1983年,由于无法使用磁带记录仪与信号分析仪的原因,应怀樵用身上仅有的300元钱筹建了中国东方研究所,并从此开始积极思考中国虚拟仪器的产业化之路。在建所之初,他就提出“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。并以此为纽带,不断加强人才队伍建设。一方面加强与全国重点高校合作,与清华大学、北京大学、中科院力学所、中国铁道科学院、天津大学、东北大学、浙江大学、西安交通大学、北京邮电大学、合肥工业大学、上海理工大学等高校和科研院所合作,联合指导博士后、博士、硕士研究生三十余名,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、硕士数十名,成为虚拟仪器领域一支重要力量。

截至目前,东方研究所的产品累计销往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,打破了国外仪器的垄断,提高了中华民族的话语权和学术地位,为国家节省外汇约数亿美元。目前,产品已经广泛应用于国防军工、航天航空等许多部门,参与完成长三、长五、长七、神舟飞船发射平台、原子核反应堆、核潜艇、水电站、跨海大桥、高铁、地铁等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。

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,2009年11月于桂林他又在国内外率先提出“云智慧仪器实验室”与“云智慧科技时代、软件制造一切、定义一切、重构未来”的构想。在此基础上,他建议国家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。从1979年在杭州提出的“软件制造仪器”并变为现实到2012年在北京提出的“软件制造一切”,这是中华民族原始创新的重要理论概念,是中华民族对人类文明进程中最杰出的贡献之一,也是新中国本土的科学家提出的最重要的理论突破之一,将会深远的影响科技界。据“中关村”和测控技术杂志报道:数字化时代的“软件制造一切、定义一切、重构未来”将会引起全世界制造业和信息产业的数十万亿美元价值的饕餮大餐。她是“互联网+”和“工业4.0”时代与中国制造2025的最核心发动机与关键基石。

多年来,应怀樵取得了诸多全球领先的科学成就,2001年获得全国优秀科技工作者荣誉称号;2007年全国第二届虚拟仪器大会上被誉为中国虚拟仪器之父;评为科学中国人2009年度人物;2010年获得了北京市科学技术二等奖等。多年来,应怀樵的科技产业报国心愿从没有停止过,如今他已年过七旬,但为国争光,摘得诺贝尔物理学奖是深埋于他心中的梦想。“老骥伏枥志在千里”,用这句话来形容应怀樵这位科研巨人的雄心壮志最合适。纵观人类发展历史上出现的伟大科学家,他们无一不是行业的开拓者和创新典范,无一不是科学梦想的狂热追求者和对科研成果应用的积极推进者。他们对待科研事业的理念和方式深深影响着一代又一代的莘莘学子,他们对科学事业不懈追求的精神和创新不息的探索力量,成为一代又一代年轻科学家的榜样。应怀樵就是这样一位足以媲美任何一位伟大科学家的典范,他用自己的一生推动中国 “虚拟仪器”领域屹立世界科学前沿,为实现中华民族的科技强国梦而贡献力量,让我们为这位不停追梦的老人致敬!

永不止步,“诺奖”精神长记心间

应怀樵因其在虚拟仪器领域上的突出地位和卓越贡献,被公认为中国虚拟仪器的创始人和奠基者。其由中美两国同步创造的虚拟仪器更是获得业内高度认同,认为是“可以问鼎诺贝尔物理奖的具有世界性重大意义的成果”,他本人更是被评论界誉为“距离诺奖最近的中国人之一”。

尽管面对陡峭的科技高峰,应怀樵依然执着地奋斗在创世界一流的“虚拟仪器”的科研阵地上。生命不息,奋斗不止,让 INV 系统走进每一个实验室,让 DASP 软件运行在每一个实验平台上,由他带领的团队研制完成的大型软件“DASP”中文名为“达世普”就是要求达到世界普及的理想,这是我的理想、也是东方所年轻后生们一直奋斗的目标!”应怀樵如此表示。执着于振动与噪声技术科学领域,他数十年来一直都在坚持着科研创新,为此目标,他在建所之初就提出“勤奋、创新、坚持、自强、和谐”的十字座右铭;提倡“高、大、深、快、善良、务实”的“玻尔所”精神以及“坚持真理、自由讨论、互相尊重和实事求是”的科学精神,2006年3月6日他提出用中国的传统24节气“惊蛰节”设为东方所创新节,极大增强了东方所的文化凝聚力,同时他也希望这能成为全中国的创新节并推动创新驱动的发展。科研路上几多跋涉,应怀樵从未有过怨言。当虚拟仪器技术攀上科学顶峰的时候,他仍然没有止步,而是将目光投向了更远处。他看好虚拟仪器的发展前景,要尽全力推动虚拟仪器技术“达到世界普及”的产业化进程。“把实验室拎着走,让虚拟仪器运行在每个试验台上”,这是“虚拟仪器之父”应怀樵最深沉的心愿。

这些年来,在虚拟仪器方面的骄人成果和潜在的巨大效益已经充分证明了应怀樵的科学贡献,对于年逾古稀的他来说,余生最大的愿望就是期待自己的成果得到权威奖项——诺贝尔奖的肯定。“诺贝尔奖,是我一生的梦想,我将用我毕生的精力来追寻它。”应怀樵认为,“向‘诺奖’冲刺,这不仅是一个科学家的荣誉,更是中华民族屹立世界民族之林的时代要求。伴随中华民族的伟大复兴,中国科学家理应在高科技领域取得原创的重大突破:让我国具有自主知识产权的科学仪器登上国际领奖台,并改变国人使用外国仪器的习惯;让中国自主创新的信号处理与虚拟仪器技术走出国门,影响并改变世界。或许,坚守心中那份最深的信念,通过坚持不懈的奋斗,让诺贝尔物理学奖花落中国,让人类的未来因为科技而更加美好,这才是应怀樵心底最深切的希冀。

专家介绍

应怀樵,北京东方振动和噪声技术研究所名誉所长、学委会主任,浙江绍兴人,教授、研究员,北京应用科学研究院副院长,清华大学、北京大学、天津大学、东北大学和中国科学院力学所博士生合作导师,并兼任浙江大学、西安交通大学、江苏大学、北京邮电大学等八所高校兼职教授。兼任中国振动工程学会名誉理事、振动与噪声分会名誉理事长、中国仪器仪表学会虚拟仪器与网络分会理事、中国高科技产业化研究会智能信号分析分会副理事长。是我国最早提出“虚拟仪器”构想、最早提出和实现“用软件制造仪器”,“用软硬件相结合”来取代传统的主要由硬件组成的模拟式仪器的学者,被科技界誉为中国虚拟仪器之父。1985 年创建北京东方振动和噪声技术研究所,2001年获得全国优秀科技工作者荣誉称号,2010 年被评为科学中国人 2009 年度人物。