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# U2 e9 y3 \4 m* m5 y o. U: M# I “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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4 r! j% v, R2 J( }+ L1 P* I9 `7 T 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。* O+ u! ~7 H' G3 b. |- \7 o
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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:! M& n" v6 g$ |4 B; `
T6 A" p8 g2 S3 D: `; O L 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。1 c6 w8 g% b& X! p
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由于受不过这种气,该中心愤而终止了双方合作。3 W3 }) {! u7 x2 t
) K( |2 r0 {/ Z 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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- b4 H8 S9 d. L9 Y; m: l, l 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。
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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。9 `) F) a& q! R4 l0 l" y% C+ }) F0 Y
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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。7 d3 X" U- e4 b" E; ]8 ?+ T2 Z/ K
& Y$ P: D4 B3 S# M c. q 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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9 ]% h2 U8 }% j3 R 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。3 w& Q3 S& F6 R3 o# ]. F7 O0 w
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而这,还只是冰山一角。- A+ X/ g2 e9 M- t$ _# C# s
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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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稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。
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8 y8 S5 f0 T$ J7 J 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。7 z# ?1 W* v7 C. I
) ^1 c( ^1 g) U L, A) V5 m4 V 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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9 k" f$ l1 ^* `2 Z 被拿捏的远不止实验室。5 S2 {! j( a8 ^2 N- S% v
; ~5 k& ], W; v! T$ [6 F 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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! k6 R0 K& G8 \- v 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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2 m7 a1 }' V* J 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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' t' f6 z: {" l 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。- }7 b9 j/ x3 G/ W
+ Z( X1 _6 X D! X3 o “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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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。& A7 P2 _! {. p: y& {$ }+ o8 h/ x
7 W# Q0 d* {; S3 ~! y+ w# D. P 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。! T5 J% g: [2 M' I9 t% R8 Q
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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。* P, d2 T+ x$ w' r. |
, H: _+ B& p2 Q5 f" D, b# P 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。3 k, [2 p T, i& Z7 \) H
% @8 q% a% G# A) b- S, B0 b6 j 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。9 ?8 g% y4 E5 Q. W r# A4 @
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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。
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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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) E2 s& z0 R4 U* h; |& G1 l 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。, U4 h" P( G2 {& v
! f3 L. [* W9 w+ t. b# U7 y3 A/ g 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。* s8 ~% a5 o- @( _+ c; t
7 k h. A4 `; f. D7 ?# d 但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。$ e1 U* x6 L6 ~# L7 ?; _" V
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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- H- v4 y F! e 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。4 K/ R& K( v7 l) J* `
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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。
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0 q9 K" \( N! ]' a1 ?6 R 电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。3 o3 J1 {4 u( P( Z4 r
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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。: w( J0 T2 Z8 A
$ H% r1 t" q* m m* S) Q 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。" V4 i$ u. ^/ x; b# g) M- b. `8 K
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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。. [. ~& r9 d* l' I: w9 h! M* E, o
! V0 O3 S6 Y e 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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此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。" W& S! Q$ U# K& t8 z. f' w$ U
/ z( q* ?2 x1 h& G 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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: a: i* ~/ \9 w% M 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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' ?! F" l) Y9 @- y0 a 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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# T% ^6 b$ H( e% |& K4 S& N5 u* @ 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。/ f* Y i6 z; F" o1 _
9 D9 e6 Q* h2 N) k4 F 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。0 R, A8 o9 w2 g% B2 b! v( G4 K; P
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|/ q; |7 P1 n0 o7 ^0 ^+ T0 S: H 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。
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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。8 O. `5 \3 m6 _5 K5 X
$ t/ t4 I+ U2 M5 i' i 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。* h0 c0 {* {5 M. V* p
, M/ b6 L/ R9 |" n7 S+ Z3 y 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。
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4 n8 F! A; S4 S( g1 ? 毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。' r4 B+ G+ `% Z, m
\2 M7 e- ]/ @9 l% ] 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。1 X; w1 N! @4 c0 F
9 e7 ^; t7 K3 p$ g# p5 q# { 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。 r6 M- r. o* d* h/ [# K0 c" N
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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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. ~, M/ u* i, p# M- p 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。* K8 P2 i% V' G9 y4 L" l
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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:% Z5 P5 ]* _" i/ `% l! P8 Z
' J( J8 S B+ p& ~. @9 Z& ? 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。5 M, _7 l1 Q7 i& m* F
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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。
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/ Q# r, d2 _# U% j; i/ w& c* [4 A" z 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。" Y, n% i9 {; S8 R, E( X
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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。7 n7 `1 z. K: b4 P! K
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! c. `/ [5 z& |7 z. P* O0 Y 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。”9 w! f9 n8 ^, g7 y
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' q: l, Y# A# Q 奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。5 N n! X' X4 P- N1 y
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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。
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1 I1 b% Z9 y" _" l- d# D% {$ C 然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。6 V% O; z3 ^8 X- H9 Q
; a, \+ Q& p) b8 q+ i 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。, F7 ~4 Q. P( l$ x, A" x
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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?2 d9 k/ A# `7 y Q& k) s
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文 | 张静波
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