产教融合助力国产仪器替代进程——访中国石油大学（华东）于连栋教授

近日，第3届高端测量仪器国际论坛暨第13届精密工程测量与仪器国际会议（IFMI & ISPEMI 2024）在山东青岛成功举办。会议邀请各国精密工程测量与仪器领域的高层科学家、专家与业界领袖，就国际精密工程测量与仪器领域面临的重大机遇、重大科学问题和关键技术问题展开深入研讨，展望其未来发展方向和技术路线等。

会议期间，仪器信息网特别策划了专访环节，荣幸地邀请到了会议承办方代表——中国石油大学（华东）于连栋教授，就其研究方向以及我国精密测量仪器产业发展等话题展开分享。

以下为采访视频：

仪器信息网：请介绍下您的研究方向。

于连栋教授：我的研究方向聚焦于几何量测量。过去，我在合肥工业大学师从费业泰教授，长期从事几何量测量研究工作，通过参与常规尺寸测量误差分析相关项目，取得了一定的研究成果。后来，随着科技革新，我的研究拓展至超快光学精密测量，特别是光频梳测量技术，围绕光频梳光源与光学微腔的制备及其精密测量应用展开研究。为进一步拓宽研究视野，我派遣学生前往美国与韩国相关高校学习微流控技术，在微纳测试领域开辟了新的研究方向。微流控技术主要应用在生物医学领域，在我加入中国石油大学（华东）后，为与青岛市的海洋发展战略紧密结合，将该技术应用于海水重金属污染检测。

目前，我的研究方向涵盖三个方向：微流控与微纳加工技术、精密几何量测量技术，以及超快激光精密测试技术。

在合肥工业大学期间，我在坐标测量等领域积累了一些成果，包括主持并完成国家重点研发项目，以及国家重大科研仪器研制项目，成功研发了填补国内空白的关节臂式坐标测量机，获多项国家基金支持，现已具备产业化条件。我们的技术优势包括原理样机成功开发过程中取得的系列专利，以及创新的理论支撑体系，在国内关节臂坐标测量机领域获得国内了市场认可。因此，海克斯康正在与我们洽谈进一步国产化合作事宜，并将获得山东省立项支持，旨在通过校企合作推动山东省仪器产业发展。

仪器信息网：您如何看待国内外精密测量仪器产业的发展现状？

于连栋教授：关于国内外仪器产业的对比，已成为广泛讨论的话题。我们在各类会议中，常听到专家提及此点。具体而言，放眼全球，Top 50的仪器企业榜单中尚无中国企业的身影。我国仪器产业虽大而全，但在高精尖前沿领域仍存在明显短板，与国际先进水平存在显著差距。

令人欣慰的是，国家层面已充分认识到发展自主仪器产业的重要性和紧迫性。从设立重大专项到加强仪器研发与产业化支持，都彰显了国家对此领域的高度重视。总书记在不同场合的多次强调与鼓励，更为该领域发展注入了强大动力。

尽管当前存在差距，但我坚信，在科研人员与科学家的不懈努力下，我们有能力逐步缩小这一差距，并最终实现与国际先进水平的并驾齐驱。

仪器信息网：我国在精密测量技术及仪器领域面临哪些挑战？特别是关键核心零部件及供应链方面是否存在瓶颈？

于连栋教授：应该说核心零部件面临一些瓶颈。长期以来，“四基工程”——即关键基础材料、核心基础零部件（元器件）、先进基础工艺及产业技术基础，始终是行业关注的焦点。以激光器这一关键部件为例，我们近期项目所需的高性能激光器主要依赖进口，价格高昂；为此，我们积极寻求国内替代品，但市场上多数产品难以满足我们的指标要求。有时候，关键基础材料与核心基础零部件的微小差异，导致我们的仪器或部件在可靠性、性能指标等方面，相较于国际顶尖产品，存在一定差距。

仪器信息网：在国产替代的大背景下，您认为国产精密测量仪器企业应加强哪些方面的能力建设以提升竞争力？

于连栋教授：当前，我们在传感器技术及工业流量测量等领域已取得显著成就，然而，在追求高精尖指标时，仍存在明显差距。进一步观察仪器制造领域，如坐标测量机等几何量测量仪器，有些院校在重大专项等支持下探索产业化路径，但面临巨大挑战。高昂的投入成本和当前市场生态中，国外产品凭借其卓越的精度、稳定性和综合性能所占据的优势地位，使得国内企业在市场竞争中显得尤为艰难。所以，企业追求利润最大化的同时，往往难以覆盖高昂的研发与生产成本，进而影响其生存与持续发展。

鉴于此，我认为国家层面的大力支持至关重要。以半导体电子产业为例，要确保我们在28纳米乃至更先进制程中的仪器设备实现自主化，必须加大投入，如通过设立产业基金等方式，为企业提供坚实的后盾，减轻其后顾之忧。同时，鼓励企业超越单纯追求利润，以情怀和责任感驱动技术创新，实现自主可控，避免受制于人。这是我对国产仪器产业发展的一点基本认识。

仪器信息网：您认为产学研用各界应如何协同合作，共同推动国产替代这一进程？

于连栋教授：目前，国家重点研发计划“基础科研条件与重大科学仪器设备研发”重点专项尤为注重产学研的紧密结合，牵头申报单位须为具有相关仪器产品研发、生产制造和市场销售基础和能力的仪器企业。科技部还设立了监管中心，紧盯“卡脖子”问题及国产化替代进展。

对于仪器产业而言，高校教师需深入企业，解决实际问题。当前教育体系中，一个不容忽视的现象是学生与企业实践之间的脱节，导致他们在面对复杂问题时缺乏足够的解决能力。据我了解，油气领域的仪器设备，尤其是旋转导向测试仪器，几乎完全依赖进口；尽管已有不少教师致力于相关研究，但真正实现自主可控尚需时日。在此，我建议高校教师应积极下沉到企业现场，深入了解实际需求和技术难题，以更加精准和有效的策略推动产学研合作。