在人类科学史上，伟大的科研突破几乎从未离开过先进精密的科学仪器的“陪伴”——据不完全统计，诺贝尔自然科学类奖项中，68.4%的物理学奖、74.6%的化学奖和90%的生理学或医学奖的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的发展相关[2]。自1901年首次颁发至2018年的一百多届诺贝尔奖中，因仪器设备获奖的超过23届，利用先进仪器设备获奖的超过25届[3]。
新的科学仪器或工具，不仅有助于科研，还能成为开辟新科学领域的“金钥匙”。拿显微镜来说，17世纪光学显微镜的发明，为人类创造了观察世界的“第三只眼”。可以说，没有显微镜，就没有细胞的发现和细胞理论的建立。随后，1931年电子显微镜的发明，进一步促进了细胞学向细胞生物学的发展；1981年扫描隧道显微镜的发明，推动了纳米科技的迅猛发展（这两项仪器的发明者于1986年共同获得诺贝尔物理学奖）。而显微仪器的最新突破——2017年获得诺贝尔化学奖的冷冻电镜技术，能够确定溶液中生物分子高分辨率结构，更是引发了结构生物学的一系列技术风暴……可以看出，显微技术领域每一次开创性仪器的诞生，都将人类对微观世界的认知拉升到一个新的高度，一次次掀起了生命科学、材料科学、生物化学、医学等科学领域的时代性变革！(www.xing528.com)
进入“大科学”时代，重大科学工程更加依赖先进科学仪器来加速创新突破。比如解构人类终极编码的第三大科学计划——人类基因组计划（HGP），在1990年启动初期曾预计至少需要15年完成测序。而随着大规模测序手段特别是毛细管电泳测序仪的发展，测序速度大大加快，一天就可以有100万个碱基对的序列被测出[4]。这使整个工程的时间缩短了2～3年，在2003年提前完成，引领了科学“后基因组时代”的到来。
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