前言
1999年,新年伊始,作为我国光学信息存储、信息光学和二元光学的奠基人,金国藩院士迎来了七十大寿,在这喜庆的日子里,弟子们恭送上祝贺对联――“喜庆七十寿一生精忠报国家 适逢九九春三千桃李满藩篱”,其字里行间中洋溢着弟子们对老师的敬仰与爱慕…
2005年,金国藩院士主持完成了“超高密度超快速光学体全息存储及相关识别技术研究”获得突破性进展,使我国在这一领域的研究达到国际先进水平,该项研究获得“2005年度北京市科技进步一等奖”;金国藩院士在古稀之年依然活跃在科研学术的最前沿,这种不断追求科学探索的精神令人肃然起敬、为之折服。
笔者作为光学仪器从业人员,时常在仪器行业系列重要会议上都能亲耳聆听到金国藩院士精彩演讲,皓首之年的金院士依然孜孜不倦“冲”在行业第一线,积极奔走,广泛呼吁,为国家提出和制定鼓励科学仪器产业发展的重大决策和措施发挥着积极的重要作用。
金国藩院士
08年元旦过后,记者在清华大学精仪系拜访了金国藩院士,金院士性格爽朗、学识广博、谈吐风趣,以对我国科学仪器的总体认识、我国科学仪器的基本情况、我国科学仪器发展的相关建议为三大谈话主题脉络,对科学仪器思想、仪器行业现状、企业自主创新、行业教育问题、行业未来发展等系列问题做了详尽而深刻的阐述,笔者也时常被金院士爽朗笑声、欢愉情绪、睿智见解所感染…
蓝图已绘就 任重而道远
“仪器信息网近几年在行业内做的不错,今天针对你们感兴趣的问题,就我知道的一些情况尽力回答吧。” 宽厚谦和的金院士如此开场白,给笔者很大鼓励,采访也从“对科学仪器的总体认识”话题开始了。
1.发展科学仪器是国家战略发展的一种需要
金院士首先向笔者谈到各发达国家的科学仪器规划情况:目前,发展科学仪器已经是各个国家战略发展的一种需要。拿美国来说,通过政策鼓励各大仪器公司加大R&D的投入外,国家还通过两个基金会(NSF和NIH)大力扶持,同时美国能源部和国防部每年也有大量资金投入;日本,也于2002年制定了高精密科学仪器振兴计划;欧盟,在“第六框架计划”(2002-2006)中将“科学仪器”列为第五重点内容;英国科学技术办公室(OST),则建立了科学基础设施和科学仪器投资机制并确立了投资比例。
目前,在科学仪器发展的战略目标和资金投入方面,发达国家都制定了各自的发展战略并锁定了目标,有专门的投入,已成为有意识、有政策、有目标的政府行为。各个发达国家都把研发先进的大型科学仪器和实验设施、构建世界级实验设施基础平台,上升为创造世界一流科研成果、培养和吸引优秀人才的一项战略措施。
当笔者问起我国这方面的情况时,金院士表示:我国已把科学仪器研发列入《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006-2020年),国家发改委将科学仪器产业化列入高技术产业化专项,科技部也已将《科学仪器设备研制与开发》列入“十一五”国家科技支撑计划重大项目;而在此之前,在973或863计划里都没有太多仪器方面的项目,不像自动化、机械制造、机床等都有一些很大的项目,科技部原来对仪器方面也没有足够重视、管理相对分散;随着国家来对于科学仪器逐步重视,科技部开始强力支持一些重点项目,如大型串连质谱仪、二次离子质谱仪、透射电子显微镜、光栅与探测器等。
2.王大珩先生的仪器科学思想
金院士告诉笔者,谈对我国科学仪器的认识,就不能不谈王大珩先生;王先生,一位卓越的战略科学家,从事科技事业,尤其是光学和仪器科学事业已经整整70年,对我国科技事业的贡献是多方面、全方位、战略性的;王先生的一系列仪器科学思想,内涵是丰富的,影响是深远的。
“仪器不是机器,仪器是认识和改造物质世界的工具,而机器只能改造却不能认识物质世界”、“测量技术是信息技术的重要组成部分,是信息技术的源头”、“仪器仪表是工业生产的‘倍增器’,科学研究的‘先行官’,军事上的‘战斗力’和社会生活中的‘物化法官’”、“仪器仪表产业是国民经济和科学技术发展‘卡脖子’的产业”、“科学技术是第一生产力,而现代仪器设备则是第一生产力的三大要素之一”、“仪器仪表对促进精神文明建设和提高全民科学素质也具有重要的作用”、“中国科学技术要像蛟龙一样腾飞,这条蛟龙的头是信息技术,仪器仪表则是蛟龙的眼睛,要画龙点睛”等,都是王大珩院士为强调仪器仪表在当今社会所具有重要作用和地位而提出的至理名言。
“很荣幸曾经能够在光学学会与王先生一起共事,并负责光学学会的外事工作,王先生对我影响挺大的。王先生早在1978年就开始为中国加入ICO(国际光学委员会)组织而做积极努力,后经过ICO-12(奥地利)到ICO-17(韩国)之间近十年的努力,于1987年ICO理事会一致通过,中国光学学会成为ICO的成员。后来,母国光院士和我先后又被选为ICO副主席,王先生都非常的高兴。”金院士如此这般向笔者温馨地回忆与王大珩先生一起在国际学术活动中的日子。
“前几日,我去301医院去看王先生,别看王先生腿脚、耳朵、眼睛有点不好,脑子却非常清晰。记得上次ICO-20在长春开会,那天王先生坐在轮椅上一段讲话,挺精彩的;王先生根本看不见、内容却记的清清楚楚,演讲跟那个powerpoint都能对得上,真了不起。”
“要帮助新一代科技工作者全面系统地认识王先生在仪器科学技术发展上的卓越成就,深刻理解他从一个研究型的科学家成长为一个战略型的科学家的过程。王先生的一系列重要思想为仪器仪表的发展正了名、指了路、鼓了气。如今,国家发改委、科技部、教育部等政府部门已对发展仪器仪表高度重视,在政策、财力上给予了大力支持,我国仪器仪表产业10年来每年产值以超过20%的增长率迅速增长,仪器科学与产业面临大好形势,王先生重要思想的影响功不可没。”
3.科学仪器学术工作委员会
提起中国仪器仪表学会日前成立的科学仪器学术工作委员会,金院士(科学仪器学术工作委员会主任)指出,科学仪器如果不上去,由inspection所引起的各个方面质量问题都成问题,所以要成立科学仪器学术工作委员会;它将起一个桥梁作用,把科学仪器产业发展遇到的问题搜集整理上来,加强与相关政府部门的沟通,进而希望在增强科学仪器自主创新能力、促进国际间学术交流合作、繁荣仪器仪表科技、推动科技进步等方面发挥重要作用。
无独有偶,前美国光学协会(OSA)主席、“波分复用之父”厉鼎毅先生前段时间访问中国,金院士、周炳琨院士与他会谈,厉先生也称:中国目前发展有两个大的问题需要注意一下,一个是inspection(检测)问题,另一个是metrology(计量)问题;觉得目前中国发展到这一步这两个问题是比较关键的问题,一个是影响到在国际上的形象,另外也影响到以后产品的销路。
金院士进一步评价到,这说明中国发展到这一步,质量问题是个关键问题,涉及质量问题就必须要有仪器。更宏观地讲,科学仪器,作为信息的源头,对国民经济、科学技术、公共安全、国防建设等方面的发展都有深远的影响,也应是我国经济社会发展支柱性、战略性的产业。
瞠乎其后耶 创新方突围
谈起“我国科学仪器的基本情况”,金院士首先给笔者这样的总体介绍:目前,我国科学仪器,门类品种比较齐全、布局也较为合理,已经形成具有一定技术基础和生产规模的仪器仪表产业工业体系。从产品的科技水平上看,目前绝大部分国产仪器的科技水平处于国际上20世纪90年代初、中期的水平,只有少数中高档产品,才接近国际水平。在工程应用技术方面,虽然已经能够承担一部分国家重大工程仪器仪表系统成套工程,但在高技术含量的自动化仪表及系统、科学测试仪器、传感器、元器件等产品的竞争上,国内仪器仪表行业还比较被动。
1.我国科学仪器的基本现状
改革开放初期,受市场经济、原有体制的影响,我国科学仪器发展经历了一个低潮期,许多大型科学仪器厂难以为继,我国科学仪器基本被国外仪器所占领。
当笔者询问起我国科学仪器改革开放后的发展历程时,金院士谈到:早在“八五”期间,我国科学仪器基本被国外仪器所占领,国产科学仪器市场占有率仅为13%;“九五”期间,我国科学仪器的平均增长率达到25%,是各类仪器仪表中发展最快的;“十五”期间,以分析仪器为核心的科学仪器的国产化已达到30%,产生了一批具有自主知识产权的仪器成果。
针对我国科学仪器工业现状的问题,金院士主要向笔者谈了五个方面:
(1)仪器仪表行业具有巨大的市场前景
目前,我国科学仪器的研究开发和产业发展开始逐渐走出低谷,并驶入快速发展阶段。以中国医疗器械市场为例,2000年市场规模为450亿元,2004年为760亿元,估计2010年将达到1000亿元。金院士称,值得一提的是,随着我国经济持续稳定地快速增长以及“企业要成为科技创新主体”国策的实施,我国仪器仪表产业规模的年增长速度连续四年超过20%。
(2)高端仪器为外企把持,国产中、低档仪器质量上与国际仍有差距
目前,中国CT市场80%为GE、Siemens、Philips等国际巨头瓜分;超声仪器,中国企业只占十分之一市场;检测仪器,中国企业只占总市场份额4%;核磁共振仪器,深圳安科、麦迪特虽在反击,但产品多为中下端产品,也只占市场销售总额的10%;心电图仪,外国企业占市场份额90%,其中高档监视仪占80%,多通道生理记录仪占90%,睡眠监视仪占60%。
金院士进一步谈论到:“目前,我们只限于中、低档仪器,高档仪器基本上是外国公司所持有或者已经跑到中国来控股,这种状况比较严重,譬如美国安捷伦(Aglient)的气相色谱,就令人非常震惊的,因为Aglient有一大堆Market Engineers在外面工作,公司内部成立的Application Lab就‘朝向’你中国的需要。这种‘朝向’说明:中国需要什么我就做什么,SARS、煤矿安全检测、现在奥运会的兴奋剂检测等;Aglient的这个气相色谱,全世界销量占70%,它不仅仅对中国,我们如何应对这种局面是一个迫切的新课题。”
(3)著名外国企业纷纷来华投资、占股控股
著名外国企业纷纷来华投资、占股控股,如医疗仪器中的强生、柯达、惠普、罗氏、泛太平洋、西门子、拜耳、飞利浦、牛津、日本的欧姆龙、日立、东芝等均存在这样的情况。在分析仪器中,最初上海精科与Aglient是合作关系,中方控股是51%,可是中国市场打开以后,经过扩大生产、融资,上分已被Aglient收购,上海精科在Aglient现值占股份4%。
“也曾出现过一著名外企想参股普析通用的情况,现在许多小的分析仪器厂商,都有外国人的股份;一些外国企业是无孔不入,不仅仅占领了一些高端产品,而实际上已经走向中、低档市场,这个现象在仪器仪表行业是相当严重的。” 金院士这般无奈地说。
(4)仪器仪表元器件的问题
仪器仪表元器件的重要性,是不言而喻的。我国在这方面还有大量工作要做,金院士向笔者举例道,目前市场上手机里面的CMOS全部都是进口的,数码相机后面的CCD全部也都是买国外的,更不用说用于航空相机的TD- CCD(Time Delay CCD)的生产了,由此可见我国探测器元器件发展的薄弱程度了。
(5)外企为争夺人才,在华纷纷建立研发中心
一方面,外企为争夺人才,在华纷纷建立研发中心,这个现象已经很普遍;另一方面,一批国家投资的骨干企业在发展的过程中,却面临着技术人员流失的严峻局面。金院士表示,如何要用事业、政策、待遇稳定住人才,避免人才流失,也将是当前的国产仪器厂商急需解决的问题。
2.差距分析
鉴于我国科学仪器的基本现状,金院士认为目前我国科学仪器与国外的差距,主要体现在技术水平、企业综合实力两个方面。
关于技术方面的差距,金院士做了下面四个方面的剖析:
(1)产品的可靠性较差
目前,我国对基础技术和制造工艺的研究不够,一些影响可靠性的精密加工技术、密封技术、焊接技术等关键技术至今还没有得到很好的解决。金院士告诉笔者,现有的国内高挡仪器的可靠性指标(平均无故障运行时间)与国外产品相比,大致要差1-2个数量级。
(2)产品的性能、功能落后
现有国内产品在测量精度上要比国外产品差1个数量级,国外产品的智能化程度已经相当高。另外,金院士强调,在产品网络化方面,国外已进入实用阶段,我国才刚起步。
(3)产品技术更新的周期长
当今国外产品技术更新周期大约为2-3年,新技术的储备一般提前到10年;而我国企业往往通过引进外国技术来实现一代产品的更新,同时也存在着引进不能很好消化吸收、开发新产品原创性少等问题。金院士特别指出,一些采用新原理的仪器产品,在我国尚处空白状态,科研院所在跟踪新技术方面虽有成果,但与企业结合以实现产业化还是比较少。
(4)缺乏针对使用对象而开发的专用解决方案
国外近年来测量控制与仪器仪表的发展,是开发仪器仪表与应用对象紧密结合的软件产品,最终向用户提供个性化的解决方案。金院士表示,我国企业在方面尚没有形成产业。
金院士进一步谈到,目前企业综合实力方面的差距主要体现在:行业规模小,仪器仪表行业的总产值较低;企业劳动生产率低;企业开发投入普遍不足;国外仪器仪表行业纷纷以独资、合资方式抢占我国仪器市场所带来的冲击等。
除了历史原因造成的基础落后外,造成这些差距的主要原因有:企业运行机制还不能完全适应市场经济发展的要求;产、学、研、金、政、用有机结合和政策没有形成,创新成果转化率低,应用技术落后;缺乏国家强有力的研究支援体制等。
此外,金院士告诉笔者:“缺乏高层次的复合型人才和熟悉、精通各学科交叉的综合型人才,也是造成这些差距的一个重要原因;前段时间,北大引进的一个人才,掌握了一种用于检测早期癌症的endoscope(内窥镜)核心技术,后来听说无锡一家企业准备投资了三千万做这个项目,这样的人才的确很稀少。”
3.企业自主创新
而解决上述差距和问题,一个重要的方面就是企业实现自主创新;金院士针对笔者企业创新的话题明确表示:技术创新,要以企业为主体,产学研结合。
“我非常同意这个观点就是今后的技术创新应该以企业为主体,有很多学校或者科研院所的人都不同意这个观点。我们国内的一些院校,鉴定会可以说每天都有,但是鉴定完了,成果就束之高阁。以企业为主体,科研项目由中小企业去申请,申请完了必须要跟院校去结合;同时,院校研制出来的东西,立刻就可以转产。其实也是美国很成熟的经验,由美国商业部领导的科学技术研究院设立一个中小企业的基金,让中小企业牵头,然后强调必须得与产研结合。目前,在中国凡是能得到很快发展的企业,基本上都跟产研结合的。所以我觉得技术创新以企业为主体,但是我觉得必须后头加一句话,叫产学研结合。”
为掌握了第一手资料、进一步探索企业自主创新思路,金院士一行日前对北京的普析通用、瑞利、冀天、北分、东西电子、纳克、华夏以及上海的精科、上海光谱、天美、耶纳等京沪相关企业进行了调研,笔者提及此事,金院士谈到:
“前段时间,我们调研和走访了京沪相关企业,不少企业做的还是不错的。比如,纳克,一直侧重金属材料检测、工艺过程质量控制领域的技术研究,有些仪器很有独创性,像金属原位分析仪,能实现金属材料中大面积范围内的成分及状态定量分布的快速分析。另外,舜宇,算是“以企业为主体、产学研结合”比较典型的例子,在浙大的帮助下,发展很快的,原来也是给日本人做镜头,现在光学产品做得很好;舜宇的王老总,老农出身,他从来不隐晦自己是老农出身,但是他眼光非常大,很有魄力;舜宇,要是没有浙大的扶持,可能就很难有今天规模。还有,上海精科跟上海华东师大、复旦、和理工大学等院校合作,正在致力于成套的检测仪器的研究开发。”
就在半年前,普析通用投资900万与清华大学精仪系成立了“光栅与测试仪器”联合实验室,这种整合清华精仪系在光栅领域技术优势和普析通用的企业现有资源,开展光谱仪器关键技术及器件方面研究,势必将提升普析通用产品的技术水平和市场竞争力,这种探索产学研合作新模式的方式是一种优势互补的结合。
“普析通用总经理田禾,是很有魄力的人;现在清华精仪系光栅专家李立峰教授帮着普析通用设计光栅车间,企业的三名技术人员在清华学习;这次共建联合实验室,为清华精仪系攻克核心元器件提供了平台,而普析通用搞创新、做全息光栅也成为现实,这是一种很好的互补结合。” 金院士欣然评价到这次合作。
4.行业教育问题
谈完了企业自主创新,金院士兴致勃勃、谈意正浓,主动引出行业教育问题,这也是笔者在这次采访之中渴望能到金院士正面剖析一个方面。对仪器仪表的教育问题,金院士感觉到现在存在较为严重的问题,主要解析了下面三个方面:
(1)学生的实践环节缺乏
“我们现在的学生,外语的水平、计算机能力比以前的学生要高,可是实践能力就差了许多。以前清华有三个实习,第一认识实习,大约四周;第二生产实习,七周到八周;第三毕业实习,也有一个多月。现在呢,一周时间,参观一下就完了。虽然金工实习还有一些,但已经非常有限。这样,势必使学生的实习环节很不足。”金院士忧心地谈论到。
清华大学工程光学学制由5年改为4年,学时比以前少,课程设置变多,再加上学生外语学习等将占用大量时间等系列因素,势必会使现在学生的实践环节时间有限。
(2)重设计,而轻工艺
“重设计,轻工艺,这是我们国家一直存在的问题。搞设计,职称提得快、也易得大奖;搞工艺,很难受到重视。一个好的产品,要求要有一流的设计,同样要有一流的工艺。其实工艺做起来真是很难的,如果工艺没掌握好,生产就无从谈起。”
金院士进一步谈到:“现在学校的情况,不很乐观。拿清华大学工程光学来说,学生整个光学课程学完了,还没学过光学工艺:光学工艺的镀膜、刻线,现在学生都没学过;怎么磨出镜头、如何检测,学生不知道。甚至设计环节,以前机械设计、仪器设计、光学设计都要做;而现在设计环节基本全都没有了,只有光学设计,也简单极了,不算一个系统设计。全国的情况可能基本差不多,当然,我觉得什么事也是一分为二,学生多学了点机械,光机电都懂一点,有些地方就特别需要这样的学生。”
(3)通才教育,也是不太主张把专业课开得很多
通才教育,也是不太主张把专业课开得很多。像英国的课程,专业课都很少,二十个学时就是一门专业课,而且都是在硕士才念,本科基本不念,所以他们基础打得好一些;德国的学制要长,大学一般为六年,所以德国的基础打得比较好;再如芬兰,芬兰的学生基础比较好,现在本科学制也是五、六年。金院士认为,现在国内专业课设置有问题,专业课开得过多。金院士也称,自己也多次呼吁过这个问题,但效果不大。
博观而约取 厚积而薄发
“我国科学仪器发展的相关建议”是这次采访计划重要主题之一,金院士告诉笔者,要从“科学仪器的产业发展建议”、“科学仪器发展组织方式和政策措施建议”两个视角阐述。
1.科学仪器的产业发展建议
金院士在展望我国科学的产业发展时谈到:2010年老产品要更新换代,国内生产的产品品种和价值达到市场需求的50%,2020年达到75%;重点围绕生命科学、农业和食品、材料科学、环境与能源等直接关系到人类生存和发展的各学科和领域的需求,加强引进消化、自主研究、开发和产业化;要加快科学仪器在线化和固态化的进程,进一步提高科学仪器的功能,扩大科学仪器的应用领域。
针对这种情况,金院士指出了四个方面的产业发展建议:
(1)量大面广的通用仪器
重点解决色谱、光谱、质谱、电化学等各类通用仪器的稳定和可靠性,开发高灵敏检测器和高精度传感器,进一步提高一起的技术水平和设计制造能力。
(2)特定领域的专业仪器
重点发展农产品品质和食品营养成分检测、农药及残留量检测、土壤速测等农业和食品专用仪器,海洋仪器,环境专用仪器及各种监测仪器,生命科学用分离分析仪器及面向医院的各种生化分析仪器,计量仪器,航天仪器等。
(3)具有自主知识产权和特色的新型仪器
重点发展各种微分析仪器、智能仪器、联用仪器、虚拟仪器、成像仪器及相关技术和部件。
(4)科学仪器软件和支撑系统
着重发展各种科学仪器应用软件、标准化数据处理软件、提供使用可靠、扩展性强的通用型科学仪器开发平台和仪器测控数据系统以及支撑系统。
2.科学仪器发展组织方式和政策措施建议
针对我国科学仪器行业的目前现状以及面临的问题,金院士提出如下几点建议:
(1)政府应增加对仪器研发的投入;
(2)建立仪器仪表创新基金,支持持续创新工作;
(3)建设支持中小企业创新项目,逐步贯彻“今后技术创新以企业为主题”;
(4)将仪器工业列入高新企业,享受高新企业减税政策;
(5)政府采购在同等质量的条件,应购买国产仪器;
(6)以大地域为单位搞好产学研结合,建立几个仪器研发中心;
(7)在充分调研的基础上,制订某些仪器进口的政策;
(8)应扶持龙头企业,因为没有规模、没有良好的设备将无法开发高档仪器;
(9)支持产学研结合,鼓励创新;
(10)积极解决相关行业体制问题,体制不解决,仪器生产上不去,也不可持久;
(11)要用事业、政策、待遇稳定住人才,避免人才流失。
针对目前处于弱势的中国科学仪器企业迫切需要政府加强宏观调控和政策引导的情况,金院士进一步指出:
(1)我们要研究建立完善我国科学仪器工业创新体系,组织制订振兴科学仪器工业发展的中长期规划,组织几个重大工程性项目,确保实现《规划纲要》提出的任务和目标。
(2)要努力改变世界科学仪器的市场格局,切实解决对外依存度过高的问题。
要使自主创新成为科学仪器产业技术的主导,降低对外技术依存度,需要解决两个问题:原始技术创新的科技力量布局问题和国家给企业创造市场的问题。对国家重点投资建设项目的仪器设备采购,一方面,在引进进口仪器时,用户方与国内科学仪器制造方应紧密配合,全面消化吸收国外先进技术,从而达到最大限度发挥进口仪器作用的目的;另一方面,实施“准政府采购”(项目订购或首购),在被挤压的市场中给我国企业一个稳定的市场份额,给企业提供自主创新仪器和工业化试验的机会和舞台,以增强企业创新的激情和动力。
(3)切实贯彻国务院《关于加快振兴装备制造业的若干意见》指示精神,认真落实国家对企业自主创新、研发投入的优惠政策和进口仪器关键部件的税收优惠政策。
(4)加速科学仪器科学与技术创新体系建设,实现企业为主导。
全面研究和支持企业实现自主创新主体地位的金融、科技计划等方面政策,特别是对解决产、学、研、用技术创新体系建设和科学仪器人才缺乏、失衡的问题的研究,并制订和实施具体的应对措施。
金院士最后谈到,我国目前正处在“自主创新”时代,科学仪器技术和产业正在快速发展,一些具有现代企业特征的新兴企业成长迅速,科学仪器开始从“制造”走向“创造”之路。但总体而言,我国科学仪器产业还处于初始阶段,我们应该冷静、清醒地看到并承认差距和困难,也深知今后10-15年是我国仪器工业追赶世界先进水平的关键时期。只要我们坚持以科学发展观统领全局、转变发展观念、创新发展模式、提高发展质量,我们的目标一定可以实现。
编者手记
此次清华园的采访之行,笔者能够一睹金国藩院士的“大师风范”,实为荣幸之至!
“大师风范”,或许是博大精深的学术造诣和严谨勤奋的治学精神;“大师风范”,或许是虚怀若谷的为人之道和宽厚谦和的待人态度;“大师风范”,或许是对国家民族的忠贞、热情、挚爱和对后辈学生的宽容、教诲、提携;“大师风范”,或许是…
原清华大学校长梅贻琦先生曾言:“所谓大学者,非谓有大楼之谓也,有大师之谓也。”正是一位位学术大师、一位位科学巨擘才造就今日清华之辉煌。
我国科学仪器事业,任重而道远,迫切需要更多的大师级人物、更多的领军人才来促进行业健康、快速发展。
金国藩院士
金国藩,中国工程院院士,光学仪器与光学信息处理专家,我国光学信息存储、信息光学和二元光学的奠基人。
1929年出生在沈阳,1950年毕业于北京大学机械系,1950至今在清华大学工作,现为清华大学精密仪器系教授,曾任国家教育部科技委常务副主任、国家自然科学基金委员会副主任、中国仪器仪表学会副理事长、中国光学学会副理事长、清华大学机械工程学院院长等职位,1994年当选为中国工程院院士,现任国际光学委员会(ICO)副主席。
自上世纪60年代起,就开始从事光学仪器及应用光学的研究,侧重于精密测试技术与光学信息处理。先后主持20余项科研项目的研究,尤其在光栅测量机、光盘技术、激光陀螺、计算全息、双折射双频激光器、新型印刷网屏、舌诊自动识别系统、光计算及二元光学等科技领域取得显著成就,做出重大贡献。培养博士研究生40余名,硕士研究生60余名,发表论文300余篇,出版了国内迄今唯一的《计算机制全息图》、《二元光学》专著。