2 CTD 传感器“卡脖子”的原因所在
尽管 CTD 传感器国内市场有旺盛的需求，在过去的 20 年里，国家通过各类专项计划已取得了多种科研成果, 但其成果未能实现产业化，现有国产 CTD 产品性能落后于国际水平，绝大部分市场被国外仪器占领。
国产海洋仪器生产的模式和能力距离产业化有很大的差距，生产周期长、效率低、成本高, 产品一致性、可靠性差, 竞争力低, 无法满足市场快速发展, 特别是海洋安全对国产仪器的迫切需求, 这主要由以下几点原因造成。
1) 长期以跟踪仿制国外产品为主, 原始创新能力不足
习总书记指出要“持之以恒加强基础研究”,“基础研究是整个科学体系的源头, 是所有技术问题的总开关”。海洋传感器技术是海洋基础研究的主要组成部分, 但一直以来我国对海洋传感器测量的基础研究不够深入。
在 CTD传感器技术中，传感器研究和制造长期以国外技术、产品指标为跟踪目标, 在传感器的测量机理等基础研究方面主要照抄国外, 缺乏系统深入地研究。
有些为完成科研项目验收, 片面追求见效快,，特别是在对很多进口传感器的测量原理、敏感探头与电路的参数设计、数据处理方法等方面, 很多是知其然不知其所以然。
CTD 传感器面临的很多“卡脖子”技术问题，其根源是基础理论研究跟不上, 源头和底层的东西没有搞清楚, 这些都制约着国产CTD 传感器很难达到国外 CTD 传感器的水平。
2) 传感器关键材料、器件支撑配套能力欠缺
CTD 传感器等典型海洋传感器相对于工业传感器而言, 生产批量小、应用范围窄, 而对其稳定性、可靠性要求又特别高，研制见效周期长。
由于前期科研项目支持海洋传感器基本都是对标国外产品进行短平快研究, 小批量的科研样机研制难以创造出上下左右协同的创新生态。鲜有人或单位愿意沉下心来对海洋传感器的高性能敏感材料、封装材料等进行研究。从而导致现阶段我国 CTD 传感器关键材料、器件的配套能力不足,关键部件配套产品严重依赖进口, 传感器并未实现 100%的国产化。
例如在 CTD 传感器的压力测量方面, 高精度压力传感器的压电晶体、万分之一精度石英谐振传感器在国内仍未能实现自主生产, 一旦进口受限, 就会“卡”住我国海洋传感器研制生产的“脖子”。
3) 对传感器探头制作工艺研究不够重视
对国内科研机构和企业来说, CTD 传感器结构和电路不难, 难的是传感器部分尤其是敏感探头的制备工艺。目前, 国内传感器的生产工艺与专用工装设备研制相对落后, 微机械加工技术和封装技术不够先进, 监测手段也尚待规范。这些工艺上的不稳定因素造成传感器性能分散、稳定性差。
现阶段传感器批量制作, 不是靠工艺保证，而是靠后期筛选分档，由此造成生产周期长、成品率低, 成本急剧上升, 企业不敢投资。由于批产工艺的稳定性和可靠性没有得到根本解决, 限制了国产传感器应用领域和产业的发展。
4) 尚未构建国际一流的海洋传感器测试体系
我国海洋传感器研发投入上一直存在“重研究、轻测试”的情况, 这并不符合海洋仪器海试投入大、风险高、实施困难的特点, 因此, 仅靠研发单位自主投入, 难以实现对大批量、多批次的国产传感器进行反复测试验证, 有效评测生产定型状态, 产品的长期稳定性和可靠性难以准确评价和持续改善, 导致始终无法跳出一个怪圈: 由于缺少支撑国产传感器研发、产品化和产品定型的公益性试验平台, 致使国产传感器缺少实战机会，导致用户在产品应用时对产品质量可靠性信心不足, 而应用不足又无法有效提升质量和可靠性。
在水下无人系统中, 以 CTD 传感器为例, 我国的典型产品如可用于 Argo 浮标、AUV、UUV、潜水器、ROV、ARV 及水下滑翔机等水下无人自主移动平台连续剖面观测的 OST4X 系列 CTD 剖面测量仪的技术指标已达到国际先进水平, 如表 1 所示。但由于缺乏长期、严格的与国际接轨的检定、测试和现场验证体系看，其稳定性和可靠性与国外产品还有相当的差距, 用户信任度不够, 市场竞争长期处于劣势。
5) 未能形成研产用有机结合相互促进的循环机制
海洋传感器技术研究终要走向产品化、产业化才能摆脱对国外的依赖, 真正实现关键核心技术自主可控。但是由于科技体制和成果转化机制的原因, 造成了海洋传感器研、产、用相脱节。
早期的海洋传感器研究单位主要集中在大学和研究所, 这些研究单位更关注于科研项目的完成，做到正样机研制阶段的并不多, 利用自身条件进行批量化生产和应用的更是少之又少, 无法形成批量生产能力, 即使少数进行批量生产后, 其仪器质量、可靠性、稳定性、生产周期和服务等也都无法得到保证。
而近年来新兴的海洋传感器小微企业, 因为其得到政府政策、资金、项目的支持有限, 加上前期投资大、市场容量小、收益周期长等特点, 导致其研发能力偏弱, 只能进行机械仿制, 企业生存较为困难。
再加上业务单位对国产产品缺乏全面客观的认识，无法对其性能树立足够信心, 从而形成优先采购进口装备的行业惯性。
3 国产 CTD 传感器自主创新和产业发展之路
冰冻三尺非一日之寒, 对于长期未解决的CTD 传感器“卡脖子”的状况, 需用猛力去破解。
3.1 面向需求, 立足自主创新
一直以来, 在 CTD 传感器研究方面我国长期以跟踪仿制为主, 鲜有原理、技术、材料和工艺方面的创新。而实际上由于我国在工业制造、微加工、敏感材料等基础领域方面与欧美国家存在的差距, 导致机械地仿制进口传感器方案, 无法获取其高水平的真正精髓之所在, 也致使国内传感器研究的技术水平和产品的性能和可靠性长期落后于先进国家, 在竞争中处于劣势。
未来的海洋监测需要 CTD 传感器具备用得住、测得准、易集成的特点, 这就对传感器的能耗、体积、长期稳定性、免维护、自校准和平台适应性等方面提出了更高的要求。
从这个角度而言, 进口传感器也不是万能的, 其中很多也不适用于国内的实际需求, 尤其是未来海洋监测的需求, 很多“西洋货”在中国的海洋环境中也会“水土不服”。
特别是在当今国际复杂局势的大背景下，更应当紧密围绕我国在海洋经济高质量发展、海洋生态文明建设、海洋科学研究和海洋国防建设等方面的实际需求，真正立足于自主创新, 树立自立自强的国产传感器品牌, 让进口仪器“走下神坛”。
