中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究員 蔣士強(qiáng)
(一) 啟示
每當(dāng)談及科學(xué)儀器與測試分析時(shí),總讓我想起王大珩院士對(duì)科學(xué)儀器精辟的定義:“科學(xué)儀器是認(rèn)識(shí)世界和改造世界的工具”;同時(shí)也讓我想起鄒承魯院士生前一直堅(jiān)持的立論:“科學(xué)是認(rèn)識(shí)自然,大至宇宙,小到基本粒子;而技術(shù)是在認(rèn)識(shí)自然的基礎(chǔ)上改造自然,為人類服務(wù)”。
科學(xué)儀器和測試分析(以下簡稱為科儀與測試)在學(xué)科分類上是二級(jí)乃至是分支學(xué)料,但又是跨多學(xué)科,而且是科學(xué)發(fā)展的工具和產(chǎn)物,在行業(yè)地位上處于第二產(chǎn)業(yè)的分支中的分支。但在當(dāng)今全世界都在謀求科學(xué)和技術(shù)全方位的、不斷的、甚至顛覆性的創(chuàng)新,以造就各領(lǐng)域、各學(xué)科、各產(chǎn)業(yè)、各行業(yè)的騰飛,使社會(huì)財(cái)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。無論是科學(xué)探索發(fā)明和技術(shù)的創(chuàng)新,乃至具體到確保和提高質(zhì)量,直至更新、換代,都需要科儀和測試,即在學(xué)科和產(chǎn)業(yè)體量不大,并不顯眼的領(lǐng)域,將越來越彰顯出“廟小顯神通”的作用。當(dāng)今人工智能新浪濤己經(jīng)來到之時(shí),如何應(yīng)對(duì),急待探索和實(shí)踐。
(二) 人工智能大幕已開啟、新浪潮已到
科儀和分析測試領(lǐng)域的學(xué)界和業(yè)界都不能固守原有思維模式、思路和策略。就機(jī)器和儀器而言,一字之差,前者是解放人的體力,后者是擴(kuò)展、延伸人的感官,兩者不斷地融合、升華……直到如今將腦科學(xué)、人的智慧,滲透、移植、乃至深化、超越地賦能各領(lǐng)域、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、事物的載體。
尋求我國的軌跡,可說也是世界潮流的涌動(dòng)及和啟迪的結(jié)果,我國學(xué)界、業(yè)界乃至大眾樂于找捷徑、跟風(fēng)、蹭邊、冒名……“人工智能”、“智能”、“智慧”等響亮而謎人的名詞,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(xué)儀器、測試分析的領(lǐng)域,國外產(chǎn)品命名和廣告宣傳,還是比較謹(jǐn)慎的,很少冠用人工智能,即使其功能上具有某些初級(jí)人工智能的部分要素,如各種圖譜的識(shí)別、解釋、訓(xùn)練、自校正、自檢等,這是值得學(xué)習(xí)的。
(三) 歷史回顧
在科學(xué)儀器、實(shí)驗(yàn)室設(shè)備和分析測試技術(shù)中,經(jīng)歷了自動(dòng)化、數(shù)字化、信息化、網(wǎng)絡(luò)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(jìn)而可自檢、自校正的自動(dòng)進(jìn)樣器和樣品前處理工作站;實(shí)驗(yàn)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(shù)與實(shí)驗(yàn)室管理需求相結(jié)合的信息化管理工具,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化技術(shù),將實(shí)驗(yàn)室的業(yè)務(wù)流程和一切資源以及行政管理等以合理方式進(jìn)行管理,通過LIMS系統(tǒng),配合分析數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集和分析,大大提高了實(shí)驗(yàn)室的檢測效率,降低了實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行成本并且體現(xiàn)了快速溯源和痕跡,使傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(yīng)用了各種控制和分析的專家系統(tǒng)(有時(shí)稱工作站、軟件包等),先是出現(xiàn)在進(jìn)口儀器的操作系統(tǒng)中,接著國產(chǎn)儀器設(shè)備也逐步跟進(jìn),而且學(xué)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)》,是一本經(jīng)典性的著作。