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2 H+ p8 A+ g) N0 M “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”7 X8 V2 I! \- ^: @3 c: h
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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。! i! ^: Y% Z0 e0 _
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3 ~9 X* {; D7 _* a 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:
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u* d3 i( k6 E) Z" v9 F 先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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# F% t% w6 c3 T. f 换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。% L* m$ r1 j' j4 ], D- g: o
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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。
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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。' A7 k+ L( t! _3 \
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但这种局面,已经存在很多年。
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0 q. I! x. S, t) a$ d 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。+ N# \1 g4 D0 a5 Y
) Y0 d0 ]/ x X6 [* z3 E2 o) R: O 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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/ ~" `5 D$ B& p5 i b$ B! w( E* E 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。, z% c5 @* c$ G
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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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而这,还只是冰山一角。) t) P2 B: W. T! ]$ K
( R# q9 c+ j. v3 ]" F6 G 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。2 H4 d2 Z6 d. k/ G+ ]4 ^* b' C
7 }! z/ {$ p4 c6 Z- M! a 稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。
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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。" K8 X/ ?6 ~& | J$ f- m s
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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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* {8 c8 H9 B5 i* }. d. C) k+ m6 A 被拿捏的远不止实验室。+ v2 Q( B& N( s8 t* `
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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。, g( J- b; I* m4 }
% Z2 `( g* b* Y( t/ P* q 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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. f9 b. J% `, P& T8 } 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。5 m* [6 m }) q/ p
/ o3 I r4 V4 {) j. Q 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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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。( I0 G# x, [ N/ I: n& ^
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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。" P5 w/ C$ J2 A+ g
. \0 N$ ^2 i$ D) N7 ^ 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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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。6 y" n# c8 A" l( o4 s* `
- h: O0 B) z- N' M" C) t 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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! Q& Z& S& p7 @: Q6 ^, U 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。
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+ E% Z* R1 ~/ d2 ]9 Z$ i4 Q Q' r! h/ I 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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科技水平的提升,最终受益的是千行百业。) n) [7 r* k! I% @ s# z
5 k! z" Y! i- G" {9 F! A 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。- Y$ H) \% a4 M @
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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。) x$ k- W2 }! R8 c9 B) f! Z0 E' x1 F
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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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) h9 }' j* t3 Q5 ^ 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。 r4 Y" q# f6 \, ^+ p) \9 {% [
" X; @: Q3 j* `- F 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。9 U) s; m# l7 G, ~- x2 n6 d: x
5 F8 |. `8 p- N( _0 }* K 但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。8 M3 A, `9 @ }; l8 W4 A, v# ?
8 h7 u) K' V( C9 c 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。1 i3 d7 k$ K: l, W# b% J) w ?
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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。- a. e. a X) n
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+ g. ]/ W/ O, T- C& l 但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。
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6 t7 v3 n6 E9 Q9 w 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。/ M1 z9 y5 {( n) r& }/ e& q4 u
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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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# ^$ w; U7 a" k/ b f4 @. @ 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。
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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。
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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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- j+ G4 E0 Z: l( D0 ^9 Y0 | 此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。: x6 ?" {4 y- k% M( i
% j. s( d# ^% T, A5 i0 h 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。, l, y& S4 k v. w& H0 \7 C
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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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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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/ P+ b2 b% L# T/ { 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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8 e: O5 W) m% E 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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! c& f. H- U6 M+ A) X7 K7 O 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。9 w; z& p. A2 R- B
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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。% P u) ?0 d$ Z4 w! j, [
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科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。
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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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0 K. P N) t5 k" k; p7 e& v 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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7 q* r7 ?8 \2 n+ m% I 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。
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, J% `7 S+ G6 D- ?2 o8 ^ 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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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。) [, A3 {1 ^+ p& i0 ]
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毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。
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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。! W+ `# G4 {2 D2 y1 g! u
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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。
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2 V4 V+ ~2 [- m& X f* N; G# S: D 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。( J* Q3 d% l+ k( [3 \8 ~9 h
' |6 Q9 T$ W$ A5 A 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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# n7 }7 D: h) B' ~' E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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- m/ u6 U& _/ t 2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:
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6 w9 p0 h; r+ ?: d" s! N$ J2 z1 j7 l 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。8 E2 j2 c) P z
0 x1 C+ N8 r7 E 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。
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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。' U2 P: s$ O: I% T2 V& u6 |
1 ~# Y$ O' G. z! e5 } 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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6 F& p: }$ q8 B 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。$ h: w: I5 V. s6 g1 u. j4 Z8 z* h
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9 T; O( L1 c: R' z7 W8 f 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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6 O& X, k# G7 {6 t6 d( q0 F7 Y 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。1 l3 S3 b( X* T2 h G
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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。, n9 Z( w. Y7 S: I7 A s
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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。" _, w3 V8 ?$ K J7 T; u: u
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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?+ P8 |# X. W J: f
( E8 y& d; v% O( \8 |# j' E 文 | 张静波2 O. j0 b: T: Z2 j4 b
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