科学仪器技术

把握时代前进脉搏，顺应技术发展趋势！7月22日，由中关村论坛组委会办公室指导，中国仪器仪表学会、北京怀柔仪器和传感器有限公司主办，北京怀柔硬科技创新服务有限公司承办，清华大学、北京理工大学、哈尔滨工业大学、北京信息科技大学等单位支持的2021雁栖湖科学仪器和传感器论坛（SISF 2021)同期科学仪器技术论坛在北京雁栖湖国际会展中心成功举办！科学仪器技术论坛现场本次论坛由长春理工大学副校长、中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会常务副理事长郝群主持。论坛上，中国计量科学研究院研究员、中国仪器仪表学会名誉理事长、中国工程院院士李天初，北京欧波同光学技术有限公司、北京欧波同检测技术有限公司企业战略发展及投资部总监、兼任应用中心总监韩鹏，英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授Jonathan Cooper，中国工程院院士、长春理工大学教授姜会林，美国约翰霍普金斯大学教授、OSA/SPIE/AIMBE Fellow Jin Kang，北京理工大学教授、OSA/SPIE/IET/COS Fellow王涌天，日本和歌山大学教授、SPIE Fellow Takanori Nomura一起探讨科学仪器和传感器新趋势、培育未来发展新优势、推动智能制造关键技术装备发展。中国计量科学研究院研究员、中国仪器仪表学会名誉理事长、中国工程院院士李天初中国计量科学研究院研究员、中国仪器仪表学会名誉理事长、中国工程院院士李天初现场为我们分享了《国际基本单位量子-常数化和中国计量院的应对研究》主题报告，他介绍现代计量起源、量子/常数定义，以及计量技术和设备演变过程。阐述了在科技突飞猛进的当下，新的定义兼容更强，溯源链更短，优越性非常显著。李院士以北斗系统和计量尺应用说明，新的计量定义具有更加显著的应用效果。北京欧波同光学技术有限公司、北京欧波同检测技术有限公司企业战略发展及投资部总监，兼任应用中心总监韩鹏北京欧波同光学技术有限公司、北京欧波同检测技术有限公司企业战略发展及投资部总监，兼任应用中心总监韩鹏现场为我们分享了《新一代智能矿物分析系统及其在页岩气水平井中的应用》主题报告，介绍了公司新一代智能矿物分析系统MaipSCAN在油气勘探开发领域的应用，通过MaipSCAN强大的定量分析能力，该软件可以实现多软件功能；同时拥有强大的显示绘图功能，便于数据快速直观分析，从而提升油气储层勘探评价和开发方案制定水平、推进提质降本增效。英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授Jonathan Cooper英国皇家工程院院士、爱丁堡皇家学会院士、英国格拉斯哥大学教授Jonathan Cooper以视频的形式现场为我们分享了《新型传染病检测诊断仪器》（《New Diagnostic Instruments for Infectious Disease Testing》）主题报告，利用生物传感器，在“纸基微流控技术”研究的基础上，Cooper教授介绍了如何以极低的成本操作DNA检测，并通过移动电话技术将信息转换为决策；同时还讨论了将超声技术应用在台式仪器中进行DNA相关检测的话题。长春理工大学副校长、中国仪器仪表学会理事、中国仪器仪表学会光机电技术与系统集成分会常务副理事长郝群中国工程院院士、长春理工大学教授姜会林委托郝群教授分享了《先进光电技术发展态势分析》主题报告，从五新、五特、五多、五化、五域多维度介绍目前国际先进光电技术研发及应用进展，开阔了与会者视野，同时也令大家对中国目前的研发能力倍感振奋。光电技术在新材料、新工艺、新器件、新机理、新方法支撑之上，呈现出多前沿、多维度、多谱段、多功能、多学科特点，顺应信息化、网络化、智能化、数字化、芯片化趋势，在空间探测、海洋探测、光电显示、医疗健康、智慧城市中发挥越来越重要的作用。美国约翰霍普金斯大学教授、OSA/SPIE/AIMBE Fellow Jin Kang美国约翰霍普金斯大学教授、OSA/SPIE/AIMBE Fellow Jin Kang以视频报告的形式在现场分享了《光学相干断层扫描(OCT)》（《Optical Coherence Tomography Image-Guided Robot-Assisted Microsurgery》）主题报告，提到在医学实践中显微手术面临的可视性、空间分辨率和深度知觉有限等挑战，并指出通过实时传感和成像反馈，利用小型手持机器人或基于OCT技术的术中成像系统，使用激光成像，通过技术结合，从而提高手术精度，降低手术复杂度、减少手术时间和疲劳，让手术方式创新成为可能。北京理工大学教授、OSA/SPIE/IET/COS Fellow王涌天北京理工大学教授、OSA/SPIE/IET/COS Fellow王涌天现场为我们分享了《多模态图像引导手术导航关键技术及应用》主题报告，他介绍了北京理工大学科研团队将增强现实技术、人工智能技术、新型显示技术等导入医疗行业，研发了具有国际领先水平的鼻内镜手术导航系统、心血管介入诊疗系统、肝肾肿瘤微创治疗系统。他领导的北京市混合现实与新型显示工程技术研究中心与国内知名医疗机构深入合作，为精准、安全、微创的诊断、医疗、手术校准等提供重要辅助，建立了具有自主知识产权的医疗系统创新知识体系，孵化了一批创新创业公司，为创新研发、成果转化和产业化发展提供了宝贵借鉴。日本和歌山大学教授、SPIE Fellow Takanori Nomura日本和歌山大学教授、SPIE Fellow Takanori Nomura以视频的形式在现场分享了《基于强度传输方程的相位成像技术》（《Phase-imaging Techniques by Scan-less Transport Intensity Equations》）主题报告，提到，强度传输方程（TIE）以数学计算的方式给出了相位信息和散焦图像强度分布之间的关系，指出该技术通过移动图像传感器能够使人观察到焦外图像，获得某些相位信息，进而复原出图像信息，该技术可应用在生物细胞观察等领域。科学仪器和传感器是新型产业生态系统的基础设施，发挥着重要战略基础作用。本次“科学仪器技术论坛”的知名学者在论坛期间分享的科学仪器和传感器关键技术研究的最新动态，将为科学仪器和传感器产业关键技术突破提供更多科技成果、解决方案和多维思路。同时也将促进交流全球科学仪器和传感器科技、产业和应用的最新成果；促进政、产、学、研、用、金、媒等环节的合作，多层次、全方位推动全球科学仪器和传感器发展；促进学术交流、产业推广和产品技术展示。对于加快推动怀柔高端仪器和传感器产业发展，助推怀柔综合性国家科学中心建设发展具有重要意义。怀柔概况怀柔区位于北京市东北部，北依燕山山脉，南偎华北平原，全区总面积2122.8平方公里,距中心城区50公里，距北京首都国际机场32公里。截至2019年底，怀柔区有12个镇、2个乡、2个街道办事处，常住人口42.2万人。《北京城市总体规划（2016年-2035年）》确定怀柔区的功能定位是：首都北部重点生态保育和区域生态治理协作区；服务国家对外交往的生态发展示范区；绿色创新引领的科技文化发展区。怀柔科学城怀柔科学城位于北京市东北部，规划范围100.9平方公里，以怀柔区为主，并拓展到密云区部分地区，是北京建设国际科技创新中心“三城一区”主平台之一，是国家发展改革委、科技部联合批复的北京怀柔综合性国家科学中心的核心承载区，是我国建设创新型国家和世界科技强国的重要支撑。

背景2015年4月22日，2015 (第九届)中国科学仪器发展年会(ACCSI 2015)在京召开。ACCSI 2015由中国仪器仪表行业协会、中国仪器仪表学会、中国仪器仪表学会分析仪器分会、仪器信息网联合主办，首都科技条件平台、我要测协办，参会人数达800多位。 　　仪器信息网讯 近年来，随着市场需求的提升与相关技术的进步，微型化、网络化、智能化已成为一个科学仪器不可忽视的发展方向。目前，科学仪器正在慢慢揭开以往的实验室&ldquo 深闺&rdquo 面纱，离老百姓的生活越来越近。鉴于此，22日下午，ACCSI 2015主办方特别组织举办了&ldquo 科学仪器新技术热点应用论坛&rdquo ，邀请了四位国内知名仪器研制专家及两位有相关产品的企业代表做报告，旨在探讨一下科学仪器技术的创新将如何影响行业未来和普通人的生活。 科学仪器新技术热点应用论坛现场 中国仪器仪表学会秘书长朱险峰主持会议 　　智能手机APP、拇指大小光谱仪、3D打印技术、大数据时代、个性化医疗&hellip &hellip 现代科学技术的飞速发展赋予了科学仪器越来越多的新标签，为整个仪器市场的发展增添了一股新鲜强劲的活力。此次，六位特邀嘉宾的报告涉及了众多科学仪器新技术及其应用热点，绝对让你&ldquo 脑洞大开&rdquo ！ 中科院长春应用化学研究所研究员 牛利 报告题目：聚焦智能移动检测设备中的关键技术：传感分析 　　最贴心的是智能手机超声波系统，可以让准爸妈随时看到宝宝模样；最无厘头的鬼魂电磁场探测器，据说特别适合老宅探险；最受女生欢迎的当属皮肤含水量测量与紫外线监测，随时提醒皮肤的补水和防晒&hellip &hellip 牛利在会上犀利的点评着当前的各类智能移动检测产品。 　　近年来，为满足日益增长的移动检测需求，国内外的科学家们开发出了各种基于传感技术的智能移动检测产品、移动APP，并且有一部分产品已成功商业化。作为其中一员，牛利也在从事电化学传感器在移动检测方面的开发研究工作，如人体酒精含量电化学传感芯片、便携式双酚A电化学检测系统、毒害气体电化学传感分析以及与其他单位合作开发的智能家居化学传感系统等，&ldquo 接下来，移动传感分析将按照微型化-器件化-个性化-网络化的方向发展。&rdquo 滨松光子学商贸(中国)有限公司 张顺斌 报告题目：新未来，从&ldquo 滨松微&rdquo 开始&mdash &mdash 滨松公司微型化新产品介绍 　　你是否还记得去年年底的那款&ldquo 指尖大小&rdquo 的C12666MA微型光谱仪？它来自于滨松公司的MEOMS微型光谱仪产品系列，据介绍，这个&ldquo 小不点&rdquo 采用了带有光入射狭缝的CMOS图像传感器，于是成就了当前最小巧体积的光谱仪，未来或将用于仍存在巨大未开发空间的消费电子领域。 　　滨松公司的全新微产品可不止C12666MA，张顺斌在报告中还展示了此前从未介绍过的多款新产品，如可测近红外的微小光谱仪C11708MA、便携式傅里叶变换红外光谱仪C12606系列、法布里-珀罗干涉光谱探测器、微型光电倍增管uPMT、2W闪烁氙灯模块等，并探讨了这些全新微产品未来的可能应用市场。张顺斌同时透露，目前滨松计划将C12606系列进一步小型化。真是应了那句话：没有最小，只有更小! 核工业北京地质研究院分析测试研究所研究员 郭冬发 报告题目：基于智能手机的移动检测技术及应用实践-居家健康计量检测与管理 　　质谱专家郭冬发这次不谈质谱，改说移动检测，他认为，目前市场上的移动检测仪器只能满足移动执法、调查研究的需求，却不能满足普通老百姓的居家健康生活管理的需求，而这是一个有着巨大开发空间的潜在市场。 　　结合自身体会，郭冬发对居家健康生活计量检测与管理工具提出了五点要求&mdash &mdash 真有用、买得起、容易用、不添乱、能娱乐，而相应的解决方案就是开发出智能手机+组合传感器+应用软件+互联网的移动检测技术及产品，&ldquo 组合传感器是发展的重中之重&rdquo 。当然，郭冬发可不是&ldquo 光说不练&rdquo ，他已成功开发出一款简便、耐用、可靠的移动检测装置，融合了&ldquo 3D打印&rdquo 新元素，目前可用于水果中糖份的检测。 岛津企业管理(中国)有限公司 尹宏瑞 报告题目：利其器，善其事&mdash &mdash LC分析中的移动办公新理念及其对从业者的影响 　　对于那些非化学出身的同学，分析仪器的准确操作可以说是个&ldquo 上青天&rdquo 的大难题。对于那些常年呆在实验室的同学，每天盯仪器作分析、闷头记数据的例行工作&ldquo 真真是枯燥极了&rdquo ，但现在有这么一款液相色谱产品或许可以将操作者从实验室中解放出来。 　　岛津公司i-Series一体化高效液相色谱系统&ldquo 从启动、分析到关机可以完全自动化&rdquo ，并且保持了稳定性和准确性最大化，分析通量有大幅提升；i-Series还实现了实验室外远程监控，尹宏瑞补充到，&ldquo 用户随时可通过智能终端设备实时检查i-Series运行状态，即使样品分析工作没有完成也可正常下班&rdquo ；除此之外，i-Series最受用户好评的还包括不同实验室之间的无缝转移分析方法，无视型号及品牌的差异。 东南大学生物科学与医学工程学院教授 刘全俊 报告题目：第三代测序技术的发展与挑战 　　随着基因测序技术的发展和测序能力的提升，测序成本不断下降，此前有报道称人类全基因序列检测成本已然降至1000美元。未来，低成本、高通量仍将是基因测序技术的发展趋势，而第三代测序技术的目标就是更短的时间、更廉价的费用。 　　刘全俊介绍说，第三代基因测序技术是基于纳米孔(nanopore)的单分子读取技术，相比于前两代基因测序技术，第三代基因测序技术最大的优势是测序读长很长，并且数据读取速度更快，如此所得到特异性调控位点的位置信息不会流失。目前，其团队已成功建立完成了纳米孔基因测序系统测试平台、纳米孔加工技术及信号分析基础软件。对于接下来的工作，刘全俊提出了3点展望：精确液路控制系统-droplet、单细胞基因组测序、个性化医疗。 江苏大学食品与生物工程学院教授 陈斌 报告题目：移动操作系统的微型近红外光谱仪及云服务的开发与应用 　　今天，网络发展已经到了可以用日新月异来形容，分析仪器是最需要网络服务的行业。当前，现场快速检测、应急突发事件等实验室外的实际应用对光谱仪器提出了新要求：体积越来越小，操作系统多样化，智能分析、数据共享系统网络化等。 　　近几年，陈斌集合整个团队的资源，在微型化光谱仪器和安卓系统下多种传感器的应用开发方面做了一定的工作，如开展了&ldquo 基于移动云支撑的微型光谱仪器的实用化系统&rdquo 的建立，目前已经扩展到温湿度计、酸度计、电导率计、溶氧量计、微型热像仪、声音分析等的智能手机控制系统，实现了对丰水梨、红富士苹果的糖度、大米水分、菜籽含油率及水分等指标的实时检测。 现场互动环节 编辑：刘玉兰

美国出口管制科学仪器技术分类研究 陈 芳１ 王学昭**，１,２ 刘细文１,２ 王燕鹏１ 吴 鸣***,1,2 （１.中国科学院文献情报中心，北京100190；２.中国科学院大学经济与管理学院图书情报与档案管理系，北京100190） 摘 要：在中美贸易冲突的背景下，美国为首的发达国家以立法形式限制关键核心技术向我国出口，美国出台的《商业管制清单》等文件包含了大量对技术、设备和产品的出口限制，涉及重要的科学仪器及其相关的零部件。本文以美国“两用”物品的商业管制清单（The Commercen Control List，CCL ）为分析对象，以中国科学仪器分类为标准，将 ＣＣＬ中的内容与国内科学仪器的分类进行对 比。通过对 CCL的计量分析，揭示发现中国科学仪器领域相关技术受美国管制的形势非常严峻， 有 42.08％的清单条款涉及对科学仪器的管制。在十二个科学仪器的分类中，分析仪器、工艺实验设备、电子测量仪器等是受管制范围较广的领域，激光器、核仪器是传统受到管制的领域，医学诊断仪器、大气探测仪器等受管制范围较小。在分析的基础上为我国科学仪器的发展提出了分类应对、 坚定走自主研发道路等建议。 关键词：出口管制；商业管制清单；科学仪器；文本挖掘；自然语言处理 科学仪器是指科学技术上用于检查、测量、控 制、分析、计算和显示被测对象的物理量、化学量、 工程量和生物量等性质的器具或装置［１］。科学仪器是认识世界的工具，是提高人类自身和改造世界能力的基础与前提。据不完全统计，诺贝尔 自然科学奖项中，68.4％的物理学奖、74.6％的化 学奖和 90％的生物医学奖的研究成果，是借助各 种先进的科学仪器完成的，或直接与新仪器方法或功能发展相关的［２］。科学仪器产业属于高端制造业，其发展离不开光学、机械、真空、电子、精 加工、材料科学、化学以及软件等众多行业的支撑。科学仪器的应用领域涉及国民经济各个环节，几乎无所不在。科学仪器作为采集信息的源 头，对其他产业的发展具有巨大的“指导”和“带 动”作用。因此，科学仪器的创新及制造和应用水平反映了一个国家的科学技术和工业发展的实力。尽管我国仪器仪表行业发展迅速，但是在高性能、高精度、高灵敏、高稳定、高可靠的科学仪器研发与生产领域，与国际先进水平还存在较大差 距，尤其是受到来自美国等国家的限制［３,４］。中美贸易争端以来，更加剧了这一过程。有报道指出截至2018年，中国约有 1800台核磁共振波谱仪，其中1400多台是一家国外供应商的产品，国内的仅有50台［5］。 美国将科学仪器产业定位为高端制造业、高保密行业和战略性产业，对华科学仪器整机、原料、元器件等出口执行严格的审批制度甚至禁止出口，对我国科学仪器的购置与发展产生了不少负面影响。近年来，美国一方面在“军民两用”的 技术清单———美国商业管制清单（The Commercen Control List，CCL ）中更新、添加相关的仪器 设 备［６］，另一方面通过添加中国实体机构到实体清 单［７］，加大了针对中国“终端用户”禁售的力度。 美国CCL是针对“军民两用”的货物和技术清单，也是针对“高新技术”进行限制的主要工具。目前国内已有一些针对清单的研究，但多数从政策的角度开展，较少深入到具体的领域。在研究方法方面也较少采用计量和聚类等方法。其中，葛晓峰［8］对美国两用物项出口管制法律制度的结构和内容进行了定性介绍。陈峰［９］解析了国外实施技术出口管制的竞争情报含义，从宏观角度分析了应对国外对华技术出口限制的竞争情 报需求和现实意义。南京大学陆天驰等［10］采用 计量方法研究了人工智能技术领域的美国 CCL， 解析了 CCL条目共 2966条，并为我国人工智能领域的发展提出了一些建议。李广建等［11］通过实体识别的技术研究了CCL清单、管制实体清单 （Entities List，EL）等对象，以光刻机为实证研究进行了方法评估，但没有对全部 CCL清单进行解析和物项识别。目前国内的研究中，一方面，针对 CCL量化的研究方法不成体系，在清单的结构化、语义化、本体化的分析方面，还需要进一步的深度挖掘；另一方面，科学仪器是清单包含的非常重要的模块，国内没有专门针对科学仪器管制的专门研究。本文以美国CCL为分析对象，以中国国内的科学仪器分类体系为标准，将 CCL中的内容与国内科学仪器的分类进行对比。采用文本挖掘和自然语言处理方法，对出口管制清单的技术进行了聚类分析，分析了每个科学仪器技术类型中，美国管制的核心技术或技术指标的情况，提供中美技术差距的对比点。对比了美国在科学仪器出口管制的管制力度分布，揭示不同技术类型的科学仪器可能面对的不同的管制现状，为我国科学仪器的自主研发、突破“卡脖子技术”提供参考。1 国内科学仪器技术分类体系 由于科学仪器有属性的多样性，有着不同的分类体系，相互之间存在差异和侧重点［14-17］。例如，根据仪器测试对象的物理性质，可以划分出计量仪器、力学仪器、光学仪器、成份分析仪器、电磁量测仪表、时间和频率测量仪等；根据不同学科或专业用途，可以划分出天文仪器、地球科学仪器、生物科学仪器、农林科学仪器、工业自动化仪器、材料试验机和试验仪器等；根据物理量的测量方法分，可以划分出长度计量仪器、角度计量仪器、面积计量仪器等等。 本文主要参考的技术分类体系主要包括：１） 国家标准 CB/T32847-2016《科技平台大型科学仪器设备分类与代码》（后称国家标准分类体系）［14］，２）科技部大型科学仪器设备的技术分类标准（后称科技部分类体系）［16］。 １）国家标准分类体系将科学仪器分为了Ａ 类-通用大型科学仪器设备和Ｂ类-专用大型科学仪器设备。Ａ类通用科学仪器设备中又包括了质谱仪、色谱仪、激光器等至少18类科学仪器。Ｂ类专用科学仪器中主要以空间与天文科学仪器、大气探测科学仪器、地球科学仪器等13个学科领域为对象的科学仪器。 ２）科技部自 2008年起，在全国科研院所和高校开展了大型科学仪器设备的资源调查研究，并 在2013年发布了调研报告。其中，在大型科学仪器设备开放共享目录中对50万元及以上的科学仪器进行了分类，共分为了十四大类，包括：分析仪器、物理性能测试仪器、计量仪器、电子测量仪器、海洋仪器、地球探测仪器、大气探测仪器、天文仪器、医学诊断仪器、核仪器、特种检测仪器、工艺实验设备、激光器、其他仪器。本文将该目录中的仪器名称提取后，形成科学仪器的文本词典，该词典用于对管制清单的文本加工。 上述的分类体系与 CCL中的十大类型（行业类）、五个小类型（商品类）分类的标准都有所不 同。在分析对比中对该分类体系进行了细微的调整。调整的内容如下：一方面科技部分类体系中特种检测仪器数量较少，并且其光电检测仪器、超声检测仪器、电磁检测仪器等在其他类别中已经出现，因此取消了特种检测仪器类别，将里面涉及的种类划分到其他类中；另一方面，将国家标准分类体系中的空间类仪器，合并到天文仪器大类中，这类仪器管制清单中有较多涉及。最终，本文主要涉及的科学仪器的技术类型包括：分析仪器、物理性能测试仪器、计量仪器、电子测量仪器、海洋仪器、地球探测仪器、大气探测仪器、空间与天文仪器、医学诊断仪器、核仪器、工艺实验设备、激光器等12个种类，并作为本文对比分析和映射的分类体系。 2 美国CCL结构 美国的技术管制清单主要由三个部分组成： １）CCL；２）军用品清单 （United States Munitions List， USML）；３）核管理委员会管制目录（Nuclear Regulatory Commission Controls，NRCC）。 其中，CCL是针对“军民两用”的货物和技术进行管制的清单。相对而言，CCL具有最大的体量，涉及军用和民用的各个行业领域，也是针对 “高新技术”进行限制形成技术壁垒的阵地。科学仪器属于民用产品，因此针对科学仪器的出口 管制主要存在于 CCL清单中。 2.1 行业分类（大类） 该清 单 总 共 分 为10个 行 业 类 型 （０～９ Category），每个行业类下面分为５个商品类型 （Ａ～Ｅ）。１０个行业分类见表 １。 表 １ 行业分类及中文翻译2.2 商品分类（小类） 根据商品的类型，分为五个种类 Ａ～Ｅ，每个 行业分类原则上分别包含这五个方面的商品，见表２。２ 商品分类及中文翻译 2.3ＥＣＣＮ代码体系 ECCN代码是 CCL用来组织和管理清单的一 整套编码体系，例如“３Ａ００１”，其主体是五位数字和字母的组合。具体每一位的含义如下。第一位：数字，代表十个行业类，分别从 ０～ ９，见表 １； 第二位：为字母，代表五个商品类，分别为 Ａ～Ｅ，见表 ２； 第三位：数字，代表控制理由，０为国家安全， １为导弹技术，２为核不扩散，３为生化武器，５为商务部确定的需要国家安全或者外交政策控制的项目，６为“６００系列”特殊管制物品，９为反恐、犯罪控制、地区安全、短缺、联合国制裁等。 第四位与第五位：序号编码。2.4科学仪器的条款计量 通过python语言进行数据的分析和处理，共抓取和识别最新版CCL（2020年12月份），全部条款4510条；筛选出科学仪器相关的条款 1898条，占总数的 42.08％。 用清单的十个行业大类和五个商品小类交叉分析，以观察在不同的子区域中科学仪器条款的分布情况（图 ２）。条款分布最多的是６Ａ区域，该区域主要是传感器和激光器的“最终产品、设备或零部件”；其次是 ２Ｂ区域，该区域是材料加工中的“试验、检验和生产设备”；第 ３位的区域是３Ｂ区域，该区域是电子产品的“试验、检验和生产设备”。总体而言，商品 Ａ类的分布遍及所有的十个行业，主要涉及科学仪器相关的部件、元器件等；商品Ｂ类的分布也较为广泛，其中较多的是检测、检验和生产的设备。 图1 科学仪器清单的交叉分布情况3 管制科学仪器的技术分布 将管制的科学仪器清单的条款文本进行聚类分析，选取其中出现频次最高的 Top 200的代表性科学仪器设备绘制成复杂网络图，以观察其分布效果（图 ３）。该聚类结果与CCL本身的十大类型有所不同，其结果更为客观地展示了科学仪器本身科学特征的分布。该聚类结果共聚出了十一个类，其对应关系与上文筛选的科学仪器技术分类体系具有较好的对应关系。注：＃Ｉ类都为检测类分析仪器，虽然算法将其分为了两类，经过人工判读将其合并；＃Ⅶ类大气探测仪器，有少量遥测相关的设备，但无入选 Top 200的设备种类；＃Ⅸ类医学诊断仪器，清单中未见专门用于该领域的仪器。 图 ３ 管制科学仪器的聚类分布 从图中可以看出，分布最多的三个类分别是代表分析仪器的Ⅰ类，代表工艺实验设备的Ⅺ 类，和代表电子测量仪器的Ⅳ类。从关联性来 ，这三类都与整个科学仪器的中心区域有高度的关联性。此外，代表激光器的Ⅺ类，虽然节点种类不多，但其节点的数量较大，而且也处于整个科学仪器的中心位置，与其他的科学仪器有较 密切的关联。代表物理性能测试仪器的ＩＩ类，也 处于这个网络靠近中心的位置。计量仪器的Ⅲ 类、海洋仪器的Ⅴ类、地球勘探仪器的Ⅵ类、空间 与天文仪器Ⅷ类、核仪器Ⅹ类，数量较少，处于网络的边缘。另外，大气勘探仪器由于太少，没有入选 Top 200的仪器种类；医学诊断仪器基本没有明显受管制的种类。 表３展示了国内科学仪器分类和管制仪器聚类结果的对应结果，其中的类别为12类科学仪器分类（见前文），后面列举了各种类的典型仪器和在管制中的对应关系。其中，Ⅰ类分析仪器又分为两个模块，Ⅰ-ａ为生物类检测仪器、Ⅰ-ｂ为其 他检测仪器。Ⅱ类为物理性能测试仪器，包括声振动试验设备、惯性测量设备等；Ⅲ类为计量仪器，包括典型的磁强计、重力计、尺寸计量系统 等；Ⅳ类为电子测量仪器，包括电子传感器、电 路、网络、通讯等的检测分析仪器；Ⅴ类为海洋仪器，数量和种类都较少，典型的如水下声纳等；Ⅵ 类为地球探测仪器，典型的如勘探设备、地震仪器等；Ⅶ类为大气探测仪器，只有少量的遥测设备受管制，没有入选Top 200；Ⅷ类为空间与天文仪器，这是较大的一类，包括较多与空间技术相关的设备，如陀螺仪、天文罗盘、火箭发动机检测设备等；Ⅸ类为医学诊断仪器，清单中未见明确的、整机呈现的该类型仪器，如果不涉及零部件的话，该类型仪器是不受管制的；Ⅹ类为核仪器，民用的核仪器较少，是一个小类，更多的条款存在于核管制清单中；Ⅺ类为工艺实验设备，是一 个大类，典型的包括各种机床、光刻机、气相沉积、离子注入等设备；Ⅻ类为激光器，聚集效果明显，节点少但技术指标多的一个类型。表 ３ 管制科学仪器的聚类解析 3.1 分析仪器 根据本文所述分类体系，主要包括生化分离分析仪器、质谱仪、光谱仪、色谱仪、显微镜、图像分析仪、Ｘ射线仪、热分析仪、电化学仪、样品前处理和制备仪以及其他设备。在美国出口管制清单中，分析仪器也是种类最多的一类仪器，与国内的分类体系相吻合。在 ＣＣＬ中，每个大类中都包括了五个小类别，其中一个类别（Ｂ类）就是检测设备，多数的分析仪器处于该类型中。最典型的包括微生物检测仪器、化学分析仪器、质谱仪、 图像分析仪、Ｘ射线仪等等。然而，显微镜、热分析仪、电化学仪等未见管制的情况。该类型仪器中主要来自国外进口，其中较多来自美国，美国具有明显的技术优势；但其中的质谱仪、化学分析仪器等国产仪器已经开始占据中低端市场，具有较好的发展势头。 3.2 物理性能测试仪器 在本文所述分类体系中，主要包括力学性能测试仪器、光电测量仪器、颗粒度测量仪器、声学振动仪器、大地测量仪器、探伤仪器等。在美国 ＣＣＬ中，这类仪器设备都受到管制。 3.3 计量仪器 在本文所述分类体系中，主要包括长度计量仪器、电磁学计量仪器、力学计量仪器、热血计量仪器、光学计量仪器、声学计量仪器、电离辐射计量仪器、时间频率计量仪器。在管制清单中并没有明确标记为用于“计量”的仪器或设备。但是也有较多关于“测量”或者用于物理量测量的仪器。如：尺寸检查或测量系统、重力仪、磁强计、水洞、声纳等。 3.4电子测量仪器 在本文所述分类体系中，主要包括通用电子 测量仪器、射频和微波测试仪器、网络分析仪器、 通讯测量仪器、大规模集成电路测量仪器。在美国的管制清单中，电子测量仪器是重要的一大块。其中通用电子测量仪器、集成电路测量仪器主要分布在 ３Ｂ区域中。由于大规模集成电路和芯片制造是美国出口管制中的重要内容，该区域的检测设备的管制条款也较为详细，其对应于相应的集成电路产品的技术指标。 3.5 海洋仪器 在本文所述分类体系中，主要包括海洋水文测量仪器、海洋生物调查仪器、海洋采用设备、水文气象测量系统、海洋遥感／遥测仪器、海水物理测量仪器。在管制清单中，海洋探测属于第 ８大 类，该类的管制条款数量较少。其中的海洋仪器主要针对的是水面军舰、潜水艇、水下无人机等， 对于一般的科学研究，限制较少。除了水文测量中受管制的水洞外，其他海洋生物调查仪器、海洋采样设备、水文气象测量系统、海水物理测量仪器都未见管制。 3.6 地球探测仪器 在本文所述分类体系中，主要包括电磁法仪器、地震仪器、重力仪器、地球物理测井仪器、岩石矿物测试仪器。在管制清单中，地球探测类仪器不是受管制的重点区域，整体涉及的条款较少。其中，地震探测设备、重力仪器、油气勘探设备、测井仪器是明确被管制的仪器。此外，电磁法仪器、岩石矿物测试仪器未见受到管制。 3.7大气探测仪器 在本文所述分类体系中，主要包括特殊大气探测仪器、气象台站观测仪器、主动大气遥感仪器、被动大气遥感仪器、对地观测仪器、高层大气／电离层探测器、高空气象探测仪器。在管制清单中，地球探测类仪器不是受管制的重点区域，没有专门针对“大气”的相关仪器和设备。在遥感部分，用于遥感的单光谱成像传感器和多光 谱成像传感器受到管制（６Ａ００２．ｂ．）；在气象观测用的“激光雷达”受到管制（６Ａ９９８．ｂ．）。3.8 空间与天文仪器 在本文所述分类体系中，主要包括地面天文望远镜、天体测量仪；而在国标 ＧＢ／Ｔ３２８４７-２０１６ 中天文仪器还包括空间飞行器、空间分析器测试／实验设备、卫星与地面运营仪器等空间探索的仪器。在管制清单中，空间飞行器、空间分析器测试／实验设备、卫星与地面运营仪器等空间探索的仪器是重点管制的领域；地面用于科学研究的天文望远镜、天体测量仪不受管制。 3.9 医学诊断仪器 在本文所述分类体系中，主要包括影像诊断仪器、电子诊察仪器、临床检验分析仪器等。在管制清单中，医学诊断类仪器基本不受到管制。 通过分析认为这个领域由于国内差距过大，没有威胁到美国的地位，暂时没有必要进行管制。但随着未来中国整体实力的提升，特别是2020年新 冠疫情之后，关于生化检测、病毒疫苗等领域的仪器设备有可能成为新增管制的领域。 3.10 核仪器 在本文所述分类体系中，主要包括核辐射探测仪器、离子束分析仪器、核效应分析仪器、中子散射及衍射仪器等。核管制是美国出口管制的重要内容，除了在 ＣＣＬ中管制外，还有专门的 ＮＲＣＣ。两个清单的主要区别在于，ＮＲＣＣ主要负责核制造、生产、使用等直接的技术、产品、材料和设备等，关于核相关的一般性检测则由 ＣＣＬ 负责。 3.11 工艺实验设备 在本文所述分类体系中，主要包括电子工艺实验设备、加工工艺实验设备、化工制药工艺实验设备、汽车工艺实验设备、食品工艺实验设备、纺织工艺实验设备等。在美国 ＣＣＬ中，工艺实验设备是非常大量的一类管制对象，分布在多个类别中。其中，电子工艺实验设备是分布在第 ３大 类中，以光刻机、掩模制作系统、芯片封装设备等为代表的仪器与设备被严格管制，有大量和详细的技术指标对光刻机的各种性能进行限定，也是近年来中美冲突中的热点领域。典型的如：光源 波长小于 １９３ｎｍ或能够产生“最小可分辨特征尺 寸”小于等于 ４５ｎｍ的图案；电磁光谱波长大于 ５ｎｍ小 于 １２４ｎｍ 极 端 紫 外 线 （Extreme Ultra-violet，EUV）的光刻设备等。由于在 ＥＵＶ光刻领 域，中国的技术差距明显，是被“卡脖子”的方向。 汽车工艺实验设备、纺织工艺实验设备方面一般的家用设备不在管制范围，食品工艺实验设备不在管制范围。 3.12激光器 在本文所述分类体系中，有较多来自美国的进口产品，也有不少国产产品。由于激光在军事上用途广泛，如除用于通信、夜视、预警、测距等方面外，多种激光武器和激光制导武器也已经投入使用，在美国出口管制中是重要的一大模块， 也是很早就受到管制的领域。管制清单对于固体激光器、气体激光器、液体激光器、自由电子激光器等激光器的种类进行了全面的限定，并对激 器的波长和输出功率进行了详细的限定。该领域的管制是非常严厉的，但是中国自主研发的能力也比较强，属于比较容易突围的领域。 4 讨论与建议 美国出口管制政策对我国科学仪器的影响深远，不仅影响着我国科学仪器的贸易、采购、运 行、研发和使用，还进而制约着我国在科学研究、 工业制造、军事发展等方面的深度和水平。2018年，美国出台了《出口管制改革法案》，试图将“新兴和基础技术 （Ｅｍｅｒｇｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ）”列入出口管制中［6］，进一步加剧该影响。面对严峻的国际形势和实际情况，本文提 出分类应对，制定短期、中期、长期规划，坚定走自主研发的道路。 针对不同的科学仪器类型分类应对，制定短期、中期、长期规划，坚定走自主道路［18］。１）针对长期以来管制比较严的“军民”两用类科学仪器， 比如激光器、核仪器、航天器、雷达等领域，长期以来就受到比较严格的管制［19］，虽然在某些核心技术指标方面还有差距，但我国已经建立了一定的研发基础，尤其是在军事应用方面，已经走出了独立自主的道路，在这个方向，应该继续坚持自主研发战略，紧追国际上最新的技术指标，逐渐缩短技术差距。２）贸易冲突以来逐渐加强管制的领域，比如光刻机、晶圆检测设备、芯片检测设备等是贸易冲突前较为宽松，而冲突以来重点加强管制的领域，需要制定短期应对的策略，寻找国际上的多边合作和突破的可能，制定贸易进口的可替代方案，例如从俄罗斯、法国、德国等国家寻求突破点，同时要制定中长期规划，摒弃“拿 来主义”“买来技术”的幻想，走自主研发的道路。 ３）针对暂时管制较轻的领域，例如医学诊断仪器、新一代基因测序仪、大气探测仪器、地球探测、化学分析仪器等理论研究相关的科学仪器， 虽然当前管制并不严格，但并不代表着我国在技术上没有差距，相反正因为差距太大，对美国暂时不构成威胁，美国才没有严格管制，随着我国 的逐渐进步，很有可能这些领域会成为新的管制对象。针对该方向的科学仪器要从长远着眼，未雨绸缪，定制“备胎”计划，由国家主导，国立科研机构和大型科研型企业主力承担，形成足够的科 学仪器技术储备，逐步提高科学仪器的水平［20］。参考文献 ［１］高欣，周晓萍，朱琳娜，等．科研事业单位科学仪器设备资产管理关键环节的探索与实践［Ｊ］．分 析仪器，２０１９（６）：１-３． ［２］凌辉．美国出口管制对我国科学仪器发展的影响与对策分析［Ｊ］．国际贸易，２０１４（１）：２１-２４，２９．［３］年夫顺．现代测量技术发展及面临的挑战［Ｊ］． 测控技术，２０１９，３８（２）：３-７． ［４］杨文海．我国科学仪器设备产业发展现状和策略［Ｊ］．电子测试，２０１３（２０）：１８６-１８７． ［５］联合早报．面对国际巨头垄断中国科研仪器怎么办［ＥＢ／ＯＬ］．［２０１９０３０５］．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｚａｏｂａｏ． ｃｏｍ／ｗｅｎｃｕｉ／ｐｏｌｉｔｉｃ／ｓｔｏｒｙ２０１９０３０５９３７１８１． ［６］魏简康凯，宿铮．美国出口管制改革的竞争情报分析［Ｊ］．情报杂志，２０１９，３８（４）：４-８ ［７］杨宇田，陈摇峰．列入美国技术出口管制部门受限名单的企事业单位分析［Ｊ］．情报杂志，２０１８， ３７（１０）：９４-１００． ［８］葛晓峰．美国两用物项出口管制法律制度分析 ［Ｊ］．国际经济合作，２０１８（１）．４６-５０． ［９］陈峰．应对国外对华技术出口限制的竞争情报问题分析［Ｊ］．情报杂志，２０１８，３７（１）：９-１３，３３． ［１０］陆天驰，闵超，高伊林，等．竞争情报视角下的中美人工智能技术领域差距分析———以美国商品管制清单为例 ［Ｊ］．情报杂志，２０１９，３８ （１１）：２５-３３． ［１１］李广建，王锴，张庆芝．基于多源数据的美国出 口管制分析框架及其实证研究［Ｊ］．数据分析 与知识发现，２０２０（９）：２６４０ ［１２］ＭＩＫＯＬＯＶ Ｔ，ＣＨＥＮ Ｋ，ＣＯＲＲＡＤＯ Ｇ，ｅｔａｌ． ＥｆｆｉｃｉｅｎｔＥｓｔｉｍａｔｉｏｎｏｆＷｏｒｄＲｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎｓｉｎ ＶｅｃｔｏｒＳｐａｃｅ［Ｊ］．Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ，２０１３，ａｒＸｉｖ： １３０１．３７８ｖ３． ［１３］徐红姣，曾文，张运良．基于 Ｗｏｒｄ２ｖｅｃ的论文和专利主题关联演化分析方法研究［Ｊ］．情报 杂志，２０１８，３７（１２）：３６-４２． ［１４］ＧＢ／Ｔ３２８４７２０１６，科技平台大型科学仪器设 备分类与代码［Ｓ］．北京：国家质量监督检验检 疫总局，２０１６ ［１５］ＮＹ／Ｔ１９５９２０１０，农业科学仪器设备分类与代 码［Ｓ］．北京：中国农业部，２０１０ ［１６］佚名．国家大型科学仪器中心平台科技资源开 放共享目录［ＥＢ／ＯＬ］．中华人民共和国科学技 术部．［２０１４０７０３］ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｍｏｓｔ．ｇｏｖ．ｃｎ／ ｚｔｚｌ／ｋｊｚｙｋｆｇｘ／ｋｊｚｙｇｊｊｃｔｊｐｔ／ｋｊｚｙｐｔｍｌ／２０１４０７／ ｔ２０１４０７１６＿１１４２７６．ｈｔｍ． ［１７］白国应．关于仪器、仪表文献分类的研究［Ｊ］． 江西图书馆学刊，２００４（３）：２-６． ［１８］杨勇，张丽．促进大型仪器资源共享的机制与对策研究［Ｊ］．创新科技，２０１３（２）：４３-４５． ［１９］陈峰，杨宇田．应对美国对华技术出口限制的产业竞争情报需求与服务研究———以半导体产业为例［Ｊ］．情报杂志，２０１９，３８（９）：３６-４１， １９． ［２０］范红，王磊，韩世鹏，等．浅谈我国生命科学仪器研发和产业化 ［Ｊ］．中国科技资源导刊， ２０１９，５１（４）：１２-１５，２３．