(一)、懷念與啟示。

每當議及科學儀器與測試分析時，總使我想起王大衍院士生前對科學儀器精辟的定義：“科學儀器是認識世界和改造世界的工具”。同時也使我想起鄒承魯院士生前一直堅持的立論：“科學是認識自然，大至宇宙，小到基本粒子。而技術是在認識自然的基礎上改造自然，為人類服務”。科學儀器和測試分析(以下簡稱為科儀與測試)在學科分類上是二級乃至是分支學料，但又是跨多學科,而且是科學發(fā)展的工具和產(chǎn)物,大家分析一下，眾多與科學儀器和分析測試有關的諾貝爾獎得主就一目了然了。在行業(yè)地位上處于第二產(chǎn)業(yè)的分支中的分支。但是在當今全世界都在謀求科學和技術全方位的、不斷的、甚至顛覆性的創(chuàng)新，以造就各領域、各學科、各產(chǎn)業(yè)、各行業(yè)的騰飛,使社會財富和政經(jīng)不斷增值和振興，以滿足人民日益增長的美好生活需求。無論是探索科學發(fā)明和技術的創(chuàng)新,乃至具體到確保和提髙質(zhì)量，直至更新、換代，都需要科儀和測試,即在學科和產(chǎn)業(yè)體量不大,并不顯眼的領域，將越來越彰顯出“廟小顯神通”的作用。當今人工智能新浪濤己經(jīng)來到之時，如何應對，急待探索和實踐。

(二)、要充分認知人工智能大幕己開啟、新浪濤己經(jīng)來到，科儀和分析測試領域的學界和業(yè)界都不能固守原有思維模式、思路和策略。

我國傳統(tǒng)思維比較保守，慣于從四書五經(jīng)等典籍中，尋找治國安天下的方略，我國古代有四大發(fā)明，但我國自然科學的發(fā)展史是英國人寫的，科學救國是近代一時思潮，后來受到批判，將社會發(fā)展、變革的推動力被階級斗爭等取代了，直到現(xiàn)代光輝的近30年、40年、70年才有所突破。就以機器和儀器而言，一字之差，前者是解放人的體力，后者是擴展、延伸人的感官，兩者不斷地融合、昇華…直到如今將腦科學、人的智慧，滲透、移植、乃至深化、超越地賦于各領域、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、事物的戴體(客體) 。尋求我國的軌跡，可說也是世界潮流的涌動波及和啟迪的結(jié)果，恕我直言，我國有優(yōu)良的文化、傳統(tǒng)，但學界、業(yè)界乃至大眾也有歷史造成的不良習俗，多喜于學之外表，不求真諦，不僅缺乏異想天開的創(chuàng)造性，而樂于找捷徑、跟風、蹭邊、冒名……。如早先，把僅能測電阻、電流、電壓的三用表叫成“萬用表”;把清涼油加點藥料就叫“萬金油”……。“人工智能”、“智能”、“智慧”等響亮而謎人的冠詞，在各行業(yè)、各種產(chǎn)品上已有泛用之勢，國內(nèi)是乎更盛。但在國際上的儀器儀表、科學儀器、測試分析的領域，國外產(chǎn)品命名和廣告宣傳，還是比較謹慎的，很少冠用人工智能，即使其功能上具有某些初級人工智能的部分要素，如各種圖譜的識別、解釋、訓練、自校正、自檢等，這是值得學習的。

(三)、人工智能逐步滲透、融合于科學儀器和分析測試技術的歷史回顧

在科學儀器、實驗室設備和分析測試技術中，經(jīng)歷了自動化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡化之后，逐步滲透、融合了部分“人工智能元素”、“專家的部分智能”，如：可編程，進而可自檢、自校正的自動進樣器和樣品前處理工作站;實驗室管理系統(tǒng)LIMS系統(tǒng)(Laboratory Information Management System 英文縮寫LIMS)是將以數(shù)據(jù)庫為核心的信息化技術與實驗室管理需求相結(jié)合的信息化管理工具，結(jié)合網(wǎng)絡化技術，將實驗室的業(yè)務流程和一切資源以及行政管理等以合理方式進行管理,通過LIMS系統(tǒng)，配合分析數(shù)據(jù)的自動采集和分析，大大提高了實驗室的檢測效率,降低了實驗室運行成本并且體現(xiàn)了快速溯源和痕跡，使傳統(tǒng)實驗室手工作業(yè)中存在的各種弊端得以順利解決;又如各種譜儀和聯(lián)用儀中,應用了各種控制和分析的專家系統(tǒng)(有時稱工作站、軟件包等)，先是出現(xiàn)在進口儀器的操作系統(tǒng)中，接著國產(chǎn)儀器設備也逐步跟進，而且學者們發(fā)表了不少論文和專著，例如：盧佩章院士于1992年12月就出版了《高效液相色譜法及專家系統(tǒng)》，2012年3月的版本是，由盧佩章院士、張玉奎院士和梁鑫淼增訂的，是一本經(jīng)典性的著作。在回味人工智能在分析測試技術中的應用時，非常貼近的實例，是早在上世紀末的近紅外分析測試技術的突破，國外以Karl Norris博士、國內(nèi)以陸婉珍院士、嚴衍祿教授等為代表的學者們,就建立了近紅外光譜模型分析、人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型算法等技術、以及用標樣校正(訓練)圖譜模型的技術。1998年湖南大學許亞蘭發(fā)表論文，提出了模糊智能儀器這一新構(gòu)想，針對這一構(gòu)想，論文從其原理入手介紹了模糊智能儀器的相關基礎理論--模糊數(shù)學與人工智能，其次在傳統(tǒng)微機化儀器的基礎上設計了模糊智能儀器。2004年由南開大學出版了裴雷著的《科學儀器軟件平臺研發(fā)——人工智能軟件包開發(fā)》，提出：以軟件為關鍵技術的通用平臺上，可以很方便地改變軟件配置來適應不同的需要,功能更加靈活、強大，更適合科學研究和創(chuàng)新的需要，建立中國自己的科學儀器通用軟件平臺，可帶動我國分析儀器水平的提高，是我國分析儀器產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)跳躍式發(fā)展的一次難得的機遇。中科院化工冶金所、中國科技大學、湖南大學的石樂明、張懋森、李志良的論文中指出：專家系統(tǒng)在分析化學中的一些應用，例如譜圖解析，分析方法與分離路線的設計與優(yōu)化，分析儀器工作參數(shù)的優(yōu)化以及故障的診斷等。2010年11月1日，在化學_自然科學_專業(yè)資料中，發(fā)布了“分析化學中的應用”一文提出： 知識系統(tǒng)、知識工程已成為人工智能應用最顯著新技術。2015年9月12日，在能源_工程科技_專業(yè)資料中，發(fā)布了“人工智能技術在分析化學中的應用技術”一文。2016年12月31日中國科學院化工冶金研究所李曉霞等發(fā)表論文，報導建立了HIN(chemicalinformationnetwork)。其實國內(nèi)外生產(chǎn)的大型、專用型的光譜儀、色譜儀、質(zhì)譜儀、波譜儀、基因?qū)雰x、基因測序儀、蛋白質(zhì)純化系統(tǒng)、細胞融合儀、電泳儀、病毒免疫熒光分析儀、層析儀、生化分析儀和各種聯(lián)用儀以及大型樣品自動處理設備等，都滲入部分初級人工智能，確切地說都有一定基礎和苗頭，只是有待于逐步完善。

(四)、從以上（三）所述的案例中，近乎可得出一個規(guī)律，即：有強力的應用人工智能科技的需求，而且開發(fā)應用者、實施者對人工智能有足夠的認知，二者碰撞即能產(chǎn)岀鮮艷的火花。

為此我建議在科學儀器與分析測試的學界與業(yè)界，宜先行有關人工智能的科普(在我國規(guī)劃中就列有人工智能的全民科普的布署)。對學界、業(yè)界領軍機構(gòu)、人士、決策者，都有良好的科技學術基礎，對類似以上列舉的二本著作，肯定能熟讀而有啟迪的。新的科學技術的創(chuàng)新和應用不是炒岀來的，也不是抄岀來，更不是吹岀來的，是學者和業(yè)界同心合用探索、啃岀來的。

(五)、依據(jù)眾多人工智能的著名院士、學者論述，我感悟人工智能與科學儀器和分析測試有著一些相似性，但因?qū)W科和產(chǎn)業(yè)的層次、目標、定位、歷經(jīng)和發(fā)展速度的不同,又有巨大差異。

科儀和測試技術應該充分借助于人工智能的巨大驅(qū)動力和利用以下相似性：人工智能是研究開發(fā)能夠模擬、延伸和擴展人類智能的理論、方法、技術及應用系統(tǒng)的一門新的技術科學;目前用的辦法就是我們現(xiàn)在說的神經(jīng)網(wǎng)絡或者準符號模型等;目的是研制出具有類人智能的智能機器，表現(xiàn)形式是會圖像識別……，會人機對話……，會自動運行……，會思考、證明、診斷……，會學習……，會表示認知結(jié)果……。鑒于人工智能總體發(fā)展水平當前仍處于起步階段，專用人工智能取得突破性進展，由于應用背景需求明確、領域知識積累深厚、建模計算簡單可行，(任務單一、需求明確、應用邊界清晰、領域知識豐富、建模相對簡單)因此形成了人工智能領域的單點突破，如圖像檢測分析……，都建立在數(shù)據(jù)的基礎上(最初級的數(shù)據(jù)大多來自傳感器和己有文獻)，都涉及眾多學科，是多學科交叉、實踐性很強的綜合性學科。差異是人工智能更深，涉及到當今和未來的科技、產(chǎn)業(yè)乃至于社會變革。更新、是近60年來興起的。更大、是新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的重要驅(qū)動力量。更神、是引領這一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的戰(zhàn)略性技術，具有溢出帶動性很強的“頭雁”效應。而儀器與測試是原系古老廟小、時顯神靈;更通俗的比喻是：后者古老的小廟、小神，既需依靠大神、大廟，也宜發(fā)揮廟小有神靈的特點，我很贊賞將人工智能科技，逐步滲透、融合于科儀和測試的機理、構(gòu)思、設計、研發(fā)之中，并在實施中與精細工匠精神相結(jié)合，推動科儀和測試技術發(fā)展，甚至顛覆其面貌。

(六)、科儀和測試技術也應走人工智能應用上的細分工與專用化之路，下棋人工智能機器人，決不能用于自動駕駛車輛……

當今高檔的科儀和測試技術系統(tǒng)，越做越大、越復雜，有利于生產(chǎn)廠家賺錢，而買家只用其中部分功能，科儀和測試技術設備中逐步引入人工智能機器人技術，必能使科儀和測試技術設備走向細分工和專用化，硬件可能更簡化，研發(fā)出各種新型傳感器，當今龐大的科學儀器可能變成各種專用的傳感部件，科儀將更靈敏、更小巧，測試分析將更具智能化，其實，萬能的儀器設備都是假的。例如就食品安全檢測而言，就應開發(fā)出檢測某類、某種，甚至特定有害組份的人工智能機器人，其硬件將更精而少，而更神通，輕便和價廉。

(七)、學科和產(chǎn)業(yè)發(fā)展上應注重社會需求驅(qū)動，中醫(yī)學的人工智能化將是我國的瑰寶。

科學儀器和測試分析技術在醫(yī)療保健和生命科學中的應用，可說一支獨秀，這原系這兩界本身就是大學科、大產(chǎn)業(yè)，有巨大社會需求，也正因此，不論在儀器設備或測試技術方面都很快地融人工智能技術，已有不少案例(請參閱上述三、)，編撰者一直關注中醫(yī)學中人工智能技術的運用，在去年4月份發(fā)表的《人工智能化將猛力推動甚至顛覆現(xiàn)有科學儀器與測試分析技術的面貌》一文中用“中醫(yī)學的人工智能化將是我國的瑰寶” 表述 ，引用了2017年以前較詳細媒體報導的資料，但近二年未見更多的報導，但愿是疏漏，我仍堅信中醫(yī)學領域，人工智能將大有作為。一方面應盡快搶救極其豐富的著名中醫(yī)學大師積累的中醫(yī)診斷中病人型像學和病案、寶方的經(jīng)驗，并轉(zhuǎn)化為圖像和數(shù)據(jù)，同時在中醫(yī)院校引進人工智能專才，推進人工智能在中醫(yī)學中的應用。

(八)、將傳統(tǒng)的科學儀器與分析測試的機理，變?yōu)槟K、模型、模式，將感知數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)閳D像，也許是得以融入以深度神經(jīng)網(wǎng)絡模型算法和圖像分析等為代表的人工智能技術的捷徑，即大幅跨越了科學與應用之間的“技術鴻溝”，這也許是近年來，國外把許多傳統(tǒng)的譜儀分析，轉(zhuǎn)為圖像分析的原因。

(九)、人才的培養(yǎng)、吸納和借助。科儀和測試界本身就需多學科人才，而要將人工智能技術引入，人才是關鍵，據(jù)媒體報導，華為擁有700多位數(shù)學家、300位物理學家、200位化學家，而且我國人工智能領域高級人材奇缺，科儀和測試業(yè)還屬小廟，養(yǎng)不起“大和尚”即人工智能專才，那只能從原來從事計算機軟件、自動化專業(yè)的人才中培養(yǎng)人工智能中級人才吧!當然也宜與從事人工智能的機構(gòu)合作，吸納和借助人才資源了。另外、今后開源的模型、算法等會越來越多，據(jù)報導，西方有不少中小型企業(yè)、機構(gòu)，就是針對自已應用目的，利用開源的資料，修改、嫁接、而用之。

(十)、共建大數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟。大數(shù)據(jù)分析是人工智能神力之一，也是科學儀器和測試分析技術躍進的梯子，而測試分析領域的數(shù)據(jù)也非常可觀，以龐國芳院士的團隊為例，就己公開岀版了色譜、質(zhì)譜、核磁共振圖譜集三大本，五億多個數(shù)據(jù)吧!大數(shù)據(jù)在大數(shù)據(jù)分析，乃至于人工智能中的地位業(yè)內(nèi)人士比我更清楚，我只是呼吁通過已有聯(lián)盟機構(gòu)，協(xié)同共建更大的分析測試大數(shù)據(jù)共享聯(lián)盟，是時候了!