◎文/李雪

“上世紀(jì)60年代，實(shí)驗(yàn)室用火車?yán)摺?973年應(yīng)懷樵開(kāi)始自行嘗試用數(shù)字計(jì)算機(jī)的軟件數(shù)字積分取代傳統(tǒng)硬件模擬積分的方法解決上述難題，1979年獲得成功。同年，作者提出‘軟件制造儀器’的概念，與7年后NI公司‘軟件是儀器’的概念不謀而合！”

這是出現(xiàn)在美國(guó)NI公司GSDzone—LabVIEW圖形化設(shè)計(jì)門戶網(wǎng)站論壇上的一段評(píng)論。他們口中那位“虛擬儀器最早的構(gòu)建者”、“中國(guó)虛擬儀器之父”、北京東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所名譽(yù)所長(zhǎng)應(yīng)懷樵教授卻沒(méi)有太多時(shí)間去回憶，他的半生都在不斷往前趕。

創(chuàng)新技術(shù)，世界領(lǐng)先

1985年，隨著東方振動(dòng)和噪聲技術(shù)研究所的成立，應(yīng)懷樵正式將“DASP虛擬儀器庫(kù)——振動(dòng)噪聲、模態(tài)分析移動(dòng)試驗(yàn)室技術(shù)”立題研究，力求實(shí)現(xiàn)“把試驗(yàn)室拎著走”的目標(biāo)。之后的20年，他與清華、北大、中科院聲學(xué)所、中科院力學(xué)所、中國(guó)鐵道科學(xué)院等十多個(gè)單位合作，終于研發(fā)完成了DASP虛擬儀器庫(kù)——振動(dòng)噪聲、模態(tài)分析移動(dòng)試驗(yàn)室軟件系統(tǒng)和INV系列數(shù)據(jù)采集儀的研制。據(jù)介紹，該項(xiàng)目包含100多項(xiàng)信號(hào)處理新技術(shù)，其中20多項(xiàng)國(guó)內(nèi)首創(chuàng)、國(guó)際領(lǐng)先的重大創(chuàng)新成果和重大技術(shù)突破，特別是十大世界性技術(shù)難題的突破，極大地提升了我國(guó)在虛擬儀器技術(shù)領(lǐng)域的科研水平。

一是基于平臺(tái)式設(shè)計(jì)的Ⅵ庫(kù)技術(shù)。用軟件制造儀器，軟硬件結(jié)合取代傳統(tǒng)儀器，這一具有里程碑式劃時(shí)代意義的新路線對(duì)儀器制造業(yè)和測(cè)試技術(shù)界產(chǎn)生巨大影響，代表了我國(guó)在VI研發(fā)方面的最高水平。

二是變時(shí)基(VTB)傳遞函數(shù)（導(dǎo)納）測(cè)量分析方法，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，獲國(guó)家發(fā)明專利。已完成神舟飛船750噸移動(dòng)發(fā)射平臺(tái)、“長(zhǎng)三捆”大型運(yùn)載火箭、航天員超重訓(xùn)練機(jī)模態(tài)實(shí)驗(yàn)等數(shù)十項(xiàng)國(guó)家重點(diǎn)項(xiàng)目，效果優(yōu)良。

三是高精度頻率、幅值、相位和阻尼測(cè)量技術(shù)。東方所原創(chuàng)的高精度頻率計(jì)和幅值計(jì)，比國(guó)外常規(guī)方法提高精度100萬(wàn)倍，具有重大國(guó)際影響力。

四是超低頻信號(hào)快速測(cè)量技術(shù)，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

五是原創(chuàng)倒熵熵、倒熵富、倒富熵三種倒熵譜分析方法，達(dá)到倒譜分析的國(guó)際領(lǐng)先水平。

六是FFT/DFT分析方法，成為目前頻譜細(xì)化主要方法之一，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。

七是振動(dòng)全息AVD“一入五出”實(shí)時(shí)測(cè)試分析創(chuàng)新技術(shù)，原創(chuàng)性地提出了全程微積分方法，實(shí)現(xiàn)AVD“一入五出”振動(dòng)全息實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)連續(xù)測(cè)量，達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先。

八是自動(dòng)化模態(tài)分析方法。一般人員通過(guò)簡(jiǎn)單操作即可獲得專家級(jí)的模態(tài)分析結(jié)果。

九是24位“雙核”變幅基A/D高精度超量程160dB數(shù)采儀技術(shù)達(dá)到國(guó)內(nèi)首創(chuàng)，國(guó)際領(lǐng)先。

十是突破傳遞函數(shù)的測(cè)試及實(shí)時(shí)控制和反演關(guān)鍵技術(shù),為提高儀器測(cè)量精度和范圍開(kāi)辟新途徑。此技術(shù)是一項(xiàng)世界難題，可極大擴(kuò)展儀器的頻率測(cè)試范圍，提高測(cè)試精度，極具國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

“該系統(tǒng)功能強(qiáng)大，技術(shù)創(chuàng)新多，測(cè)試精度高，效率高，效果好，體積小，重量輕，便于攜帶，應(yīng)用范圍廣，主要技術(shù)指標(biāo)居國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，部分技術(shù)如變時(shí)基、變頻基、倒熵譜、精熵譜、擬小波等技術(shù)指標(biāo)居國(guó)際領(lǐng)先水平?！睂?duì)此，中國(guó)振動(dòng)工程學(xué)會(huì)振動(dòng)與噪聲控制分會(huì)的專家們一致給予了這樣的評(píng)價(jià)。

科技報(bào)國(guó)，孜孜以求

1994年1月，在北京郵電大學(xué)學(xué)術(shù)交流大會(huì)報(bào)告會(huì)的講臺(tái)上，應(yīng)懷樵突發(fā)腦出血送往醫(yī)院急救，昏迷了三天，左邊半身不遂，出院后拄上了拐杖。2003年，突發(fā)腦血栓；2004，突發(fā)心梗阻……

十幾年中，應(yīng)懷樵在“閻王殿”轉(zhuǎn)了七個(gè)圈，直到現(xiàn)在，也沒(méi)有徹底康復(fù)。盡管如此，他還是充分利用時(shí)間，身體一有好轉(zhuǎn)就開(kāi)始工作。手腳不聽(tīng)使喚，他就用大腦思考問(wèn)題，籌劃研究所發(fā)展；腿腳不好，他就拄著拐杖到所里辦公，敦促和指導(dǎo)年輕人積極進(jìn)取，并提出了東方所企業(yè)文化、精神追求、道德情操、成功法則十八條等?！吧幌?，奮斗不止，讓INV系統(tǒng)走進(jìn)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)室，讓DASP(達(dá)世普)軟件運(yùn)行在每一個(gè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上，這是我的理想，也是東方所年輕后生們一直奮斗的目標(biāo)！”應(yīng)懷樵如此表示。

目前，東方所研發(fā)的DASP虛擬儀器產(chǎn)品能取代高性能的頻譜分析儀及高性能動(dòng)態(tài)信號(hào)分析儀，在國(guó)內(nèi)(包括香港、澳門)已經(jīng)有2000多家用戶。1988年錢塘江大橋模態(tài)試驗(yàn)、1995年長(zhǎng)三捆運(yùn)載火箭全箭模態(tài)試驗(yàn)、1996年“神舟”號(hào)載人飛船移動(dòng)發(fā)射平臺(tái)模態(tài)試驗(yàn)、2004年航天員超重訓(xùn)練設(shè)備臂架系統(tǒng)模態(tài)分析、2008年北京奧運(yùn)會(huì)場(chǎng)館鳥(niǎo)巢的動(dòng)態(tài)測(cè)試……幾乎在每個(gè)時(shí)代的重大工程中，都有著該系列產(chǎn)品的影子，多年來(lái)，參與完成了上百項(xiàng)國(guó)家重大工程項(xiàng)目的測(cè)試，累計(jì)經(jīng)濟(jì)效益超過(guò)2億元?？梢哉f(shuō)，該系列技術(shù)的出現(xiàn)，打破了此類儀器長(zhǎng)期依賴進(jìn)口的局面，為國(guó)家節(jié)省了數(shù)億美元外匯。按照我國(guó)2007年儀器產(chǎn)值和以軟件取代50%硬件的費(fèi)用來(lái)計(jì)算，該成果一旦推廣，將產(chǎn)生1000億元/年的巨大價(jià)值。

2007年，在第二屆全國(guó)虛擬儀器學(xué)術(shù)交流大會(huì)上，專家們充分肯定了東方所在虛擬儀器領(lǐng)域上的突出地位和卓越貢獻(xiàn)，應(yīng)懷樵更被業(yè)內(nèi)外人士廣泛地稱為“中國(guó)虛擬儀器之父”和中國(guó)虛擬儀器的創(chuàng)始人和奠基者。中國(guó)科學(xué)報(bào)、科技日?qǐng)?bào)、光明日?qǐng)?bào)、人民日?qǐng)?bào)、香港大公報(bào)、文匯報(bào)、新華網(wǎng)、人民網(wǎng)、央視網(wǎng)和鳳凰網(wǎng)等媒體均有大幅報(bào)道。港媒《創(chuàng)新中國(guó)》甚至認(rèn)為，該成果“可與‘光纖之父’諾獎(jiǎng)得主高錕教授的‘光纖通信’的成果相提并論，被認(rèn)為是可以問(wèn)鼎諾貝爾物理獎(jiǎng)的具有世界性重大意義的成果，是中華民族繼古代四大發(fā)明之后，對(duì)人類文明有重要意義和深遠(yuǎn)影響的現(xiàn)代發(fā)明之一”。

總有一些坐標(biāo)振奮人心。在中國(guó)本土科技界，應(yīng)懷樵被評(píng)論界譽(yù)為“距離諾獎(jiǎng)最近的中國(guó)人之一”。追求諾獎(jiǎng)，原就是中國(guó)夢(mèng)，作為一位科技工作者，有此情懷也很自然。現(xiàn)在，他正致力于第五代儀器“云智慧儀器”的研發(fā)，力圖用原始創(chuàng)新之花探索一條攀登諾獎(jiǎng)的成功途徑。

科技報(bào)國(guó)的強(qiáng)烈責(zé)任感使應(yīng)懷樵教授在古稀之年仍在創(chuàng)新的道路上孜孜以求。在提出“軟件制造儀器”30年之后的2009年，他再次原創(chuàng)性地提出了“云智慧儀器”的概念。2012年5月24日，在北京國(guó)際科技博覽會(huì)“2012中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇”上，應(yīng)懷樵作了《云智慧時(shí)代的第三次工業(yè)革命正在走來(lái)——從“軟件制造儀器”到“軟件制造一切”》的主題報(bào)告，并提議國(guó)家盡快開(kāi)展相關(guān)研究，搶占世界科學(xué)的高峰。

他認(rèn)為，第三次工業(yè)革命應(yīng)等于“新能源＋互聯(lián)網(wǎng)＋軟件制造＋云計(jì)算”，簡(jiǎn)稱“云智慧”時(shí)代。“云智慧技術(shù)是‘軟件制造’與互聯(lián)網(wǎng)及云計(jì)算的緊密結(jié)合，是第三次工業(yè)革命和制造業(yè)革命浪潮的先驅(qū)，亦是它的核心發(fā)動(dòng)機(jī)?！?/p>