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7 a7 I) O W; B7 @ “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”
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! x* W, z4 s5 g 科技部原副部长的一句话,道出了中国科技界的无奈。但科研仪器不能自主的后果才刚开始显现。% P/ T7 U/ \9 e
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2018年,北大核磁共振中心一台机器出了故障。当校方向国外厂商求助时,对方却甩脸子说:2 V' [& Y0 A- p8 Z; V; {( J* |+ b! o
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先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。- O* M/ q+ [( k5 n# }5 C5 V* S
# [6 b. q$ }1 E4 d' A C 由于受不过这种气,该中心愤而终止了双方合作。
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此事在当时惊动了国内数十位教授。但这种抗争注定是徒劳的,因为国内几乎没有厂家能生产这种叫核磁共振仪的东西。
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中国人到海外抢奶粉、抢马桶盖,众所周知,科研仪器受制于人,很多人还头一次听说。9 R" Q+ y( L, K5 y) X
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但这种局面,已经存在很多年。
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早在2010年,中国就取代美国,成为全球制造业第一大国。但十年来,中国对国外高端仪器的依赖不但没减少,反而在上升。
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+ g1 T) ?$ F2 @5 m1 m 数据显示,我国每年进口近千亿美元仪器设备,仅次于石油和半导体。其中,90%的高端仪器被国外公司垄断。
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以核磁共振仪为例,全世界只有德国布鲁克等少数几家公司能提供。
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就是这家年营收只有20亿美元的德国公司,独占中国80%以上的市场。
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( [- @# `" Y7 K9 A9 _ 而这,还只是冰山一角。
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1 D3 }' j$ K2 o% i+ H$ b 冷冻电镜,是研究蛋白质结构的重要工具,全世界只有美国FEI、日本电子、日立能生产。国内连山寨版都造不出来。
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9 C* q. m, B* L$ c 稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。! ^; @, x5 t- ?9 m4 W5 i; x
5 X9 o& R( L1 I$ F( P 质谱仪用于测量微观粒子的质量,目前基本依赖进口。高端的液质联用技术,则完全来自美国安捷伦、赛默飞等厂商。" |0 K5 H! o+ P
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因为国内不能生产,中国每年上万亿的科研固定资产投资,60%用于进口设备。
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$ y+ w- P* U9 n0 j+ O& y 被拿捏的远不止实验室。
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在关乎14亿人健康的医院里,包括CT、核磁共振仪、大型X光机,几乎被GE、飞利浦和西门子(俗称GPS)三家垄断。% D' j& E3 A8 s& V/ r
" Q. y$ I: V1 {. f0 L 几年前,人民日报记者曾走访上百家企业,发现那里的生产线和研发中心,几乎沦为“洋装备”的盛宴。+ u& {4 \/ a1 P8 @, D
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中国制造在西方的商场里,德日制造在中国的工厂里,美国制造在中国的实验室里。
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$ u0 c0 D2 K5 b/ ~+ h7 G 这样的调侃,多少会有些令人尴尬。但真正让人后脊发凉的是:国外很小一个隐形冠军不供货,就可能让中国科研停摆,让中国万亿产业陷入困境。5 ~' f3 J7 E( G3 A$ {: d+ p
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& T8 O, @( t, R- A- x6 z" {' r 你以为这事只跟实验室有关?其实,它与我们每个人的生活息息相关。
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“中国光学之父”王大珩曾说过:仪器是认识世界的工具。
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1609年,伽利略用自制望远镜,第一次看到了月球环形山,开启了近代天文学。上世纪60年代,扫描电镜的发明,让人类对微观世界的观察,提升至分子水平。
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/ x7 N8 {- _# J( e3 F% c 400年来,人类就是在科学仪器的不断改进中,发展出现代科技文明。
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20世纪以来,60%以上的诺贝尔奖获得者,使用自己设计的仪器,发现了别人没发现的东西。; n9 h! u" h, _
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科学仪器对科研水平的提升,最好的例证之一来自清华大学。; Z" r4 N3 P5 O+ }4 ^# g
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2013年之前,清华大学的生命科学在全球还没多大影响力。那之后,施一公团队采购了一批当时还不怎么流行的冷冻电镜,建成世界上最大的冷冻电镜中心。7 }( h' q" z1 n+ W# G7 g( F8 w
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紧接着,清华仿佛开挂一般,频频在《细胞》《自然》《科学》三大权威学术期刊上发文。, ^2 \5 e4 z& K( e$ o/ P6 i9 N
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科技水平的提升,最终受益的是千行百业。% c/ V1 f1 A1 o" S
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质谱仪最早是科学家用来测定原子和分子质量的。上世纪60年代,美国宇航局用它来检测太空中的有机物。
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1 x0 L8 ?' Q! V 如今,大到国家安全,小到食品、药物、环境……60%以上的行业,都依赖质谱仪进行监测和检测。) N4 j6 F3 _( I: C3 q( g
6 q+ l$ S. N$ Y 美国商务部早在上世纪90年代就指出:仪器仪表只占工业总产值的4%,但它对国民经济的影响超过60%。) z% n9 P, E4 d+ ?( J
/ B- }$ z' Y+ u9 c2 h! K' [9 { g 而就是如此重要的一个产业,我们却长期依赖进口,并因此处处受制于人。' i' B4 ^0 V* T& ~& v) x
2 j p3 y; C" S5 k 2010年,华大基因从全球基因测序领域龙头企业——因美纳(Illumina)手中购入128台基因测序仪,一举成为全球最大的基因测序机构。' _* ^- F. s+ J- S) o
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但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。
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清华虽然建成全球最大的冷冻电镜中心,但设备全部从美国FEI进口。为了将价格砍到3000万元/台,施一公曾花两周时间,与对方讨价还价。
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在被GPS设备垄断的大医院,一次PET-CT扫描,动辄上万元,老百姓苦不堪言。: @" i/ f6 |* _, G& f( F' [9 @9 ~
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但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。: S8 l7 U0 {* K/ H
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电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。0 ~/ a s$ o* o: U9 K: Y, L0 I
( v: t. N& T- D" `' w9 S3 p 按结构和用途,电镜又分为扫描电镜、透射电镜等。前者看纳米级世界,后者看原子级尺度图像。
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, R* r; Z8 O* y9 c 我国早在上世纪50年代,就开始研制电镜,距离世界上第一台透射电镜的诞生不到30年。3 {4 l$ K! C& Q# h' y
* R0 L; s9 J) L- f& n9 [ 1958年,从德国留学归来的黄兰友和长春光机所的王大珩,联合研制出我国第一台透射电镜。% q; K. w9 a& X6 B+ v3 S
a( L5 S& q; e; v/ m( w7 _1 S0 Z: J+ B 到70年代末,我国研制的透射电镜,已达到国际先进水平。为此,还发行过纪念邮票。5 v9 F5 F3 o2 K/ U0 b
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用途更广泛的质谱仪,我们同样在上世纪50年代,就开始研制。 H+ w- ^- I3 z9 j, m
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1959年,北京分析仪器厂在前苏联援建下,开始生产质谱计,共生产数十台。60年代,南京工学院研制出四极质谱探漏仪。
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- M! v- V. Q% q; m2 q7 E! Z8 A 此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。
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2 o0 A2 ]' Y+ U7 t+ x 然而,接下来的发展令人大跌眼镜。动荡十年不曾停歇的中国仪器行业,却在改革开放的市场化浪潮中土崩瓦解。- ` p0 j$ d) J' h9 w7 q8 X
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由于国企改制,许多历史悠久的国营企业被私有化。民企虽然体制灵活,但力量单薄。9 l+ \1 u$ ^3 \( Z
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旧的科研体系被打破,新的体系还没建立起来。就在这个空窗期,凶猛的外资巨头杀了进来。
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6 z' D9 `" y$ Y& M+ ~ 在造不如买的影响下,国内开始全面引进技术。很多仪器厂被外资收购,队伍也散了。3 x( W" ~8 R9 F+ M M* k
+ K/ _1 T) |% a 与此同时,同样起步于50年代的日本仪器行业,因为一直坚持自主发展,孕育出日本电子、岛津、日立等行业巨头。
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最终的结果就是:今天,当美、日、德等国的高端仪器横行中国时,国内再也找不到一家能够生产透射电镜的企业。
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虽然2011年以后,国家设立专项基金,民企也开始初露锋芒,但这样的追赶,可能来得有些迟了。" \5 i" \4 u* P* b/ u
5 @, F: L6 |- L 43 p$ \& N% g# k# g7 b. o R( ?0 K
' j, Y3 T' ?) F% c# X 科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。& v; e3 W( m/ ] ^/ W' I' b' F
5 D9 h. B9 `- x! v% z m. U 比如,上面提到的德国布鲁克,其创始人冈瑟·劳金本来就是研究核磁共振的先驱。另一巨头瓦里安,则诞生在斯坦福工业园内。
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刚发展起来的中国民企,哪见过这样的学霸级创业者?更要命的是,这个行业虽然重要,但规模实在太小。
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小到什么程度呢?当今世界最大的科学仪器公司——美国赛默飞,2019年的仪器营收仅63亿美元。
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这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。9 }$ ]) L; M% Q+ {/ H
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就这,赛默飞已占到全球科学仪器行业TOP 20总营收的1/4。排名第二的日本岛津仪器,年营收只有21亿美元。
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$ Z* |3 k: ]0 u, ?8 ~$ d+ N 学霸级的技术门槛,学渣级的营收,这样的行业,对于刚解决温饱的中国企业而言,基本上没啥吸引力。能坚持下来的,大多靠情怀。
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毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。7 n5 m5 X( a2 P$ M: U
l8 E7 H! o6 B 而就在国内企业一窝蜂搞房地产、搞互联网时,全球科学仪器产业经历了一场剧变。
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头号种子赛默飞,自2006年以来共发起200多次并购。2016年,更是斥资42亿美元收购了冷冻电镜厂商FEI。+ L8 g: Q. O# x1 n) v( \
$ d; v5 k0 ~5 Y “并购之王”丹纳赫,自1986年上市以来,累计收购600多家公司,其中就包括大名鼎鼎的徕卡。
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4 X+ v) e% B1 h6 B 一拆一并之下,国内仪器公司与海外巨头的实力差距,愈发悬殊。
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, {2 I" J. u5 S 截至目前,中国一共有1000多家科学仪器厂,大部分产值低于1000万元。
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7 X" @" X8 C I/ `: a% `+ t% h* `而据美国化学会的数据,2018年全球科学仪器行业TOP 20,美国8家,欧洲7家,日本5家,没有一家中国企业。
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2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:
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& K d# h2 r9 u& M 过去20年,我国科学仪器与发达国家相比,差距不是缩小了,而是逐步拉大。1 R+ Z/ j) @6 x- A
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好在国家已经意识到这个问题,科技部和国家自然科学基金(NSFC)设立重大专项,加码投入。不少仪器公司也在崛起。 h* h- \% s. e$ l4 q% p( O6 P
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2006年,北京东西分析仪器有限公司自主研发出第一台质谱仪,吹响中国科学仪器迈向高端的冲锋号。% {8 a" h; E, a) ~, N
y. W; _+ s+ {8 ? Q. ? 被Illumina卡脖子的华大基因,也知耻后勇,通过自研和收购海外技术,跻身全球三家可量产临床级别基因测序仪的公司之一。
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上海联影医疗更是推出中国首台超高场动物磁共振系统,打破GPS长达30年的垄断。( L; e$ @2 M# [8 {( x
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2 x2 c4 d" H! p) u$ k' w- s 2011年,美国前总统奥巴马在英特尔参观TEM实验室时,用FEI的透射电镜看到了单个原子,并兴奋地表示:“他们让我对美国的未来感到乐观。”
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奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。. h! @! p- U. [, a6 W6 z: ?8 g
8 b( I2 s* h3 `( \& r3 j 人类过去400年的历史,一再向我们证明:谁掌握了最先进的科学仪器,谁就掌握了科技发展的主动权。
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然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。
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这种切肤之痛,在科技产业奋力追赶、试图打破发达国家围追堵截的今天,尤其剧烈。
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中兴、华为事件,只是芯片禁售、断供,便已经让我们陷入被动。将来有一天,如果科学仪器也被断供,谁来托起中国科技的明天?4 l; N! A9 @' N2 d7 O8 G
9 J% _) p1 H' {+ X2 @% _ 文 | 张静波
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