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“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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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。4 @! l3 f, }" X" c% `
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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:1 E/ ?2 D" }9 n7 {4 |
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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。- }: C! O. Z/ X4 U$ J8 D- G/ E
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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。 G6 R' y& Z7 P0 b
2 H3 Z: T5 t% [) V) V5 ] 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。& Y- o, \, B. w; [) P4 A
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但这种局面,已经存在很多年。" z# c* p+ ~0 q, y/ G9 `: t; K
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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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5 l9 _; U/ l/ R) t0 Q 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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- p( r7 b. T( i5 V g/ Z+ E5 Z+ K 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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]+ T' E& a) e0 O$ P 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。5 V j" Q' D. W: r3 b
% k, K0 H+ z$ V) F3 r/ e, [+ h$ i; t! P 而这,还只是冰山一角。
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, {( r2 x$ x% y: `. P) G+ M 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。9 M0 u! h. w' @. r, ^: ]0 A. @" u
6 U1 U- B# z( g3 H9 S. | 稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。$ \2 f1 Y, L7 Y
: O4 Q# c$ W8 A% q& r1 b ~# { 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。) |) d; H2 h7 v. H" W1 r3 c
8 Z. }* }2 G3 R 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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j4 W, I8 R$ Z9 { 被拿捏的远不止实验室。! k$ C; j) m- `3 ^1 i, U
4 i$ ?8 U9 ?5 O/ C {1 ^5 n" a 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。
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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。
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- Y( i" q( u" L5 K 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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7 ]. b, x; _5 {8 C 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。
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0 n( P @( S4 P9 ~# Q$ `2 w 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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( K! ?" o4 f. m1 C4 C& k; _ 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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$ ?. x1 Y* f5 N7 _2 S+ @ 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。. F1 H- @. ~+ x
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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。
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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。
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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。3 J" b+ s: G* O& b8 Y3 n
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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。
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7 J: _- \! g! b4 x% }+ a 科技水平的提升,最终受益的是千行百业。
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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。6 |! i3 i2 R2 j5 w4 h" t8 O
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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。& A Z$ R; A& x
- p' v* z1 D5 j 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%。
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@/ \# U1 d" K6 p! r5 q 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。
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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。
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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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! d- K" i$ A- s7 ?3 g. O0 Z- N( Y 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。- S2 Y* d* M2 S8 B6 E
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) V# _! n# a" e9 e 但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。9 P9 A9 V% h2 \* U g4 L
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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。
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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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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。
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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。
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3 Y7 f8 w- j$ w8 k' K 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。+ H% Y, f" @6 y! }+ u5 \4 n$ u
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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。8 z$ X% P; h* S# y: W2 j! y
' l2 G, S: y p8 S, j0 N 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。* R$ ?, X H: c" l& D: H `
( I. O8 t3 n) Y 此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。
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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。
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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。
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2 r3 F0 _$ g4 L' h 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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x! C8 B _4 x' r' K 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。
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( h# D2 [* x7 d6 V6 k/ S; o$ [ 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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+ ?+ q# R6 O6 ]6 s3 P m 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。9 v7 l5 y, w! _7 {- A$ E
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4 q% w# H# M9 A% c 科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。& O/ u, P6 j m# E
$ U- U8 m3 E, ^2 ?4 P W7 e 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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$ w- l' H7 M/ Z" N4 ?% z* Y8 t 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。8 T5 R! h# T; o- v: n. v. o
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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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- M, y4 e. G7 g% ^ 这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。) J p: K! W( [/ ~) l& n8 l- p
, n2 x1 K7 S9 L E 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。; T9 d1 w0 U9 t/ w% v
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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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1 y. |0 g0 k$ m 毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。! s. A R: D3 B9 @
! S. F( O: x2 O/ q8 e: m" g 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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7 Z! P E9 h- a+ @! O 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。
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“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。
' p3 ^" d' I1 f2 G- B
+ l, V1 B& G9 ?7 o2 m 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。! y/ v4 F$ t. b
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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。) _1 T/ ~; R( p3 P1 n
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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:
5 S$ U% y, h4 b" B
) I" _+ o, a. S, w% { ]& T3 T' n 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。) u% g! e9 t9 M! i
0 Q! y. W9 l) s$ U 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。' m. D6 E3 R5 h. S
5 ?) ^- s! i3 f! t 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。
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, t! R+ G. O# d& V8 V8 j 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。# Q; N8 @9 c% z& W
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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。, A- f2 V+ B; B7 |2 K, S
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5 P y% o9 ]4 [3 s4 _5 K3 G 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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3 T$ B( |7 O) Z8 X& }" _ - a1 ?( [% q5 a) w4 o
" s$ P( [2 Y. F- D! ~ 奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。
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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。$ I6 z( f H0 G( x5 C+ e, Y$ r
2 Y n% `) N0 N6 M1 U6 p 然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。) j' F, E3 `+ U. m; K4 C# H
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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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7 v6 l% j4 i% C' L$ b 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?( Y1 y4 b+ ^3 b" C+ S
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文 | 张静波
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