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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!”! B7 S o) ~$ t3 {# q; A
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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。6 N8 Z, J: g$ C5 W4 M
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, ]- R% S# P" h9 y 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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先付23万元人工费,他们再去准备液氦。+ s& E3 }2 l- |; |, }, ]8 D
/ a7 i& V' u- f& h. s1 }9 P 换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。3 |9 Q1 s2 ^/ K6 X/ d- f- G3 G
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由于受不过这种气,该中心愤而终止了双方合作。, Y, G" u8 _ f& C- ^3 X
7 L2 u/ P/ t4 \) [7 k( O9 O' @ 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。9 F6 a1 ]1 z* q% V% @
; g: b3 o0 J$ e. e+ M0 H* e; i 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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- B1 _; u3 @- \8 U8 M9 P 但这种局面,已经存在很多年。# A/ y. Z! O+ i0 D, M, m3 x
4 c+ c( p" `: z0 N# v+ S! v) c 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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/ t2 I* Z, Y. c# t8 c* W 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 ^- \8 z9 m" g8 O' H
, h+ E% a3 ~, w! f; w7 S 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。( }- P9 o) k# _5 H3 o6 O/ T; J
c% Q- V: U- x+ W) F% E6 y- D' h 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。1 l( X1 v$ Z& Y% ?
+ b7 B8 j& p& C0 {) u$ v' x 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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6 J) ]4 \& m; k3 ~: w) X& I/ _4 ` 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。- J9 O! g% \2 Z. l& J7 S3 p
6 }" }' h2 Y' \4 u 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。$ |+ E$ ?! n9 \( D4 i! b# \
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被拿捏的远不止实验室。5 P3 P( W/ g V% F) \
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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。
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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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0 L* _ \' i! @& K% z' G 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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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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/ j. u; h+ G* b. [! Y$ G 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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- g5 g# L" S$ @ 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。2 M# j; |5 s% J; ]0 t0 o/ K1 C
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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。& N; C- r+ j1 w
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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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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。
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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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5 U6 { b) [' F! L0 q4 f 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。6 o, x1 K/ |1 S$ G
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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%。3 t: g/ k6 j; l& H" Z
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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。1 {5 ]. x! {, S1 V [
; U" c7 d, U/ H- P& l 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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# X) m, @# b0 L, g& |5 T- R2 ? 但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。4 a! B6 x6 W+ a) @) ]
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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。* ^4 Y3 k( |. n% u* D" _
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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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但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。. w n$ E' ?8 \; H1 ]9 H0 }& Y
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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。% P5 k) i- |! n
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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。7 D$ `. _6 D3 q* H) S( H
# v+ }7 @# m" @1 m. w8 l 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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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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1 j1 R; U( V6 p' q- k2 S 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。) o2 H4 ]5 p6 P( @- I
! g8 {6 f" j& h$ I+ F7 I 此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。* L9 }. ?0 p6 q6 P7 m0 u' C
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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。6 z) C# r! K$ c2 P% P9 R
- Y" f, s" s5 q9 x 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。( y, P0 A# `& x+ O2 e9 V( o
/ v+ _7 b1 S$ S9 Y( `( [. k9 q8 G6 m 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。# T5 I3 O0 p! r8 t
3 R# k( W* y/ I3 [ 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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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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0 ]1 U) B9 ^* [ _ 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。. [6 K4 N" x6 }7 U' l+ t5 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。% c' U/ v; s9 \0 g7 J/ Z
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3 p; j2 V0 y! h" `; S+ V) d 科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。* V3 L" @, }% p7 \' L! {5 _1 s
1 ?# G, U/ l3 b! A! R 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。! H" ]5 F0 D0 F0 l7 Q, M+ H0 ]
: m- T6 j! A( m, d, H2 `. N 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。! U6 s- x$ r, k1 Z3 @
T3 S; ]0 E& [ 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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6 n5 k0 L1 H) s- K6 s* n 这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。* i5 h1 Q5 @& O) u/ w; Q" X2 S
5 ]8 d1 F" [% z: s 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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毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。! N6 I: G0 }* ?# y4 A& L
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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。, G5 }( u# |/ n" u# Z
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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。) ], o$ v. {% I& `- C) H. [, E
2 H4 ^- E! X# g3 \" i “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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$ [% C5 K8 }% X) r4 @7 c5 L4 x ? 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。& e5 m. N: Q D7 N/ R& ~; O
% Y% N, @$ k+ k" ~ 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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3 o( _# J0 a8 Y+ W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。3 \3 y/ ?4 ^/ R1 A3 ?
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# i: {0 A4 {7 o3 |* _! q 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。
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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。# u' H; A* Y6 K; O1 {) X% U5 S
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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。
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# K2 Y! B# w" j% i) K& ~ 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。”2 `1 i1 d! r. I" W
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' k# n1 v( \, k 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。
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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。! m, l! }* o+ K: V) Q# D
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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。, U2 V2 |, l% E8 ?% i e
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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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: B- n; Z3 R- Q9 b9 G4 x( p" W 文 | 张静波8 [7 c1 j! Y1 Y @- C6 b; w: B4 B+ o* I
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