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【转】科研仪器领域20年来不进反退,谁能托起中国科技的明天?

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发表于 2021-3-31 23:15:40 | 显示全部楼层 |阅读模式
原文地址:https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_10936997; F& i/ p# J0 ]. T5 }  [; B

" P! ^6 O; A% |" n+ ]    “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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$ o' r! I9 @9 ?1 {* z      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。
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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:% D( X5 [$ V; r( o# u; e

  f- @) w# W9 ?( `. I9 y8 G4 Z+ R  先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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0 v$ X( o* |' K; N" v* d  换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。' k: K1 _3 o# O/ U) T3 Q# g

. X" O& L$ @" Y( p) y  由于受不过这种气,该中心愤而终止了双方合作。
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7 D  h% V; }! `$ }1 g: R! _! ]6 a  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。+ K, o& P. r& o; y' t* x0 n. a: F
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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。( y. j- z, ]4 c* t$ Q9 Y/ F
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  但这种局面,已经存在很多年。2 `1 _4 v+ F0 |) h1 V

) n4 ]0 L6 V1 D  o  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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  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。1 L1 a% ]) w1 |' B# X" g) H

# y( _" b" e7 C" n' M  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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3 k# g; U# ?1 D; q  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。% F4 N1 h, ^0 H/ E8 X- \3 Z

# |* W  x, r* Z) G8 t  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%。& @- d1 x! k( `- Y/ g: z$ z5 \
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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。
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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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+ R/ k% ~; M7 O  被拿捏的远不止实验室。
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( I; O7 n+ O$ p: `" v! p/ }  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  S5 R# w  X* F

$ E8 Y! e0 i5 [$ G8 |: N+ _3 I  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。7 E0 H1 c& H4 X) v8 s: X
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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。/ g: r' V! f/ z$ X7 s( E, \
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  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。1 k6 r' _' v( G5 u" B; }) u: ]
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2 F2 n# N/ D* {* y. m, V) Q( X1 L  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。; G" ]  _  N% ^) A) J
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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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& V5 B* e1 h& G- ?0 l( Q  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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$ w  J2 z  }- R) \- d5 [$ a- p1 W) k  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。8 v" o. D. S' X

6 H1 L: i) K. I0 ?6 A: g' K9 {  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。4 O; H- t2 m. Q, Q

' H; }: l" _1 X7 f# S  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。7 m% c  o# _- w4 s: u: k
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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。! I/ J6 e' e; k

4 p. x1 h" U0 Z1 V7 ]  科技水平的提升,最终受益的是千行百业。
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5 g, t) G# O! l# F0 B  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。( `! ^4 m. e' W/ p3 s- s* I* ~4 J

; F# n: V& h3 w. D# P* x7 E5 Y  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。- C7 s8 C+ K: X. {2 R/ l
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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%。6 x( t3 c; w( b; p( S

0 w  ^3 K; _1 j. J+ t  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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3 F$ L9 |* h  {% w9 s; c. I  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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2 y" r, `9 s% _  Q8 S7 Q  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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0 d- o) a5 g) k2 e! Y0 ~& W  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。
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4 p+ ~( u2 }/ M( M# V; |/ Z) q  但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。9 o+ S. l  Q; R! S
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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。7 K& d" W& c: {' O$ T# N
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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。; r. M2 P: p( k/ R$ w" J9 m$ p; a

) Z2 j8 u. X4 x+ B  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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5 P' P4 t7 C2 v3 a/ q      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。1 n0 }4 y* Q' U7 D1 R3 V

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" J7 s4 h* B! g7 c  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 |: u6 }  g0 Y* o" a

% O- `* e* n3 u: [% I  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。( [) }, n6 e( I! I: m: T5 a/ f3 y
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  此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。
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, `( _  K5 [( D, {$ r( a3 X2 ]3 M  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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  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。' ]  w" I* S- q

5 F+ f3 w5 H7 Q. m! Q; T3 R/ n  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。' h% j/ N: L2 N6 ^! V

; `: |2 H  ~+ B0 @      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。+ L7 B% e. K% t: Z
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) }6 \& q+ H; }2 q6 z0 c) R9 r  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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7 v- r: {0 ]2 M! v. o% _  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。; `  @$ g5 ~/ H1 W* @+ u1 e

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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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# r/ t& w/ o  o, y7 ~4 O+ h$ n  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。5 b: q* B1 f! T" Y2 k8 |: [

& ]1 W" z& @0 u# T3 G7 ]% V6 @  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 w+ P- |% p' [1 C. `  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。* G: y  C" A5 h- d

* J3 F' S6 Y8 u: y  这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。+ z+ a5 J, ^9 f6 F7 v* k0 _0 q

# `, `: _- I2 u. `' ~% c9 L4 H! d  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。; C6 y! |1 G# O* Z0 X' `
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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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9 e$ O1 Z! L. r# d/ E. i  毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。7 X* I- M; X& G5 f* N- A  p
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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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  j; @, I  g$ ~" A: i  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。0 J2 G4 R/ u; E$ }  o$ J
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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。  d# {2 T: u$ A8 N+ C1 P

" i* T- [2 k) D6 Z6 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。; P4 g' R+ ]( X) U
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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。3 V0 T) f* r/ N0 ^0 P* P

, Y) p9 G, t% E: D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。- V( S( G+ _2 d% @& C
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  2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:
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  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。
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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。# r' n; i. \: }; ~' I: O: S

9 i+ u4 V! K, t- _1 y  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。( d+ P/ R9 Y) d4 x8 o, [; M

; V. c' p4 B8 S2 ~( `1 C  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。1 v& b7 `2 p+ U) q
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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。
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  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。”1 D# `# u3 j, ?

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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。
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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。/ r! X3 ]1 e5 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。# Q" u$ B& }, O" Y7 f
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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?
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7 m! J0 \# r7 |$ y/ _( H2 H  文 | 张静波
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发表于 2021-8-28 08:24:53 | 显示全部楼层
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在当今这个发展迅速的时代,关于核磁共振的发展型号以及升级种类越来越多,越来越强。像西门子这种核磁界的翘楚品牌等都是属于外国生产的品牌等。我国厂家主要是中或中下等产品,所以无论是如何科研升级都需要我国人的支持和理解,在今天我通过核磁医疗的论坛中发现一个很厉害的专利项目,是去年左右完善推广的属于(上海中长江)公司研发的核磁共振通讯设备,专利是在机器开机状态下也能通话,是以往的产品都不可以的,据我调查现在国内知名厂家已在对接合作,这是一款外国技术也没支持出的产品,有兴趣的可以去了解,过几天我也需要出差做个详细调查,我认为这是核磁医疗配套的一个进步,起码做到世界领先的一个专利!8 O& @
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