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: n u K3 S! u% [2 \* v “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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- ]1 E6 ?) ?/ {( s. u$ P# d 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。. e9 {* {6 B7 e9 Q1 @
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8 \' z, O; o I+ t3 M 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:3 T- c3 @$ ]+ |' E
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先付23万元人工费,他们再去准备液氦。- M9 S3 A i4 ?5 T1 |+ M. L& r
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换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。. B! \4 I+ U$ X& J, E9 v2 d
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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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$ j- c* a/ {3 r2 d. e 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。3 { |2 D0 D" }
8 i$ v/ `! v' }" l/ j! d1 M6 G 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。7 F% e" J3 ~$ P9 P
' S6 \ H" k/ n* \8 Y1 U c3 B 但这种局面,已经存在很多年。3 v) ]) r+ D+ ?- E$ `% H
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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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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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/ R9 Q t- j. |6 S, V0 P4 _2 j5 H 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。- w# `& E0 G/ J) v3 @8 n* \
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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。) ~) b; ]- |2 k- P8 B$ k
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而这,还只是冰山一角。
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$ g% N* q* e& i 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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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。% `8 b5 e. y8 a# w( E5 c% o& H
2 O' {6 q1 {1 V1 f' { 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。$ R+ {# J2 `4 k5 j& L$ t& T
i/ E Q. P' t8 g7 O& ` 被拿捏的远不止实验室。
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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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: ], }; E" x- d9 {+ V6 m 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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8 n- W' N0 K# ~: y# ]' |4 U) ~9 W 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。5 _- X. Y- z; c9 w! b7 c0 u
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5 F, }: G8 {8 s' ~, V 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。( {9 G8 X6 s+ ^7 K
) u# L, m0 [+ i0 c% w; c1 M “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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' |5 d9 N( A" x( z0 D3 h$ t; N 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。 l H5 U% D) k
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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。6 P4 {# ~+ O! P
/ z; v- v2 I5 Q, n. I" P1 v 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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" h- l; C# J7 Q G. x 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 O3 l. z& w3 g) o/ r& D) [2 J
5 ~0 h; K) n3 l# Q) Q 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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9 K9 m. X4 N3 f- x# a 科技水平的提升,最终受益的是千行百业。6 [( V% M. R/ Q' _6 z
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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。4 ~% V# n6 Z+ B! q$ @
' p6 O" s6 b1 A( P/ d 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。& n! Q6 L; P: c4 N( J- o, W" @0 W7 P
. J' r" {4 x+ W9 I' R3 @) b5 |. v& _2 f 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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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。7 ? \( p! C* d8 T. `1 \
8 b; N) | I7 }' z6 j& Q 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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7 Z) R" j9 V4 a1 N9 z3 j 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。0 C4 M0 x; Y7 |) h
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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。" N( L4 w# m2 o, u
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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。$ d5 P2 A5 c) P" `# b' j2 } c- D3 Z9 q
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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。1 e8 E2 P1 p: n0 S. q$ Z- B
1 W1 g8 I# R" b8 E7 [1 k! F* u+ E4 d 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 G% S- a& T+ q: L
. a. Y% x f9 ~, V- @ 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。" o& b* Y! q) ]9 _5 J% x* S
6 v1 A1 h4 S& d+ N 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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& Y$ D3 r& r9 O9 m 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。9 h' y/ r3 }1 r! j
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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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& v1 c) G3 w C/ r4 ^ 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。6 q5 J2 e$ v1 m
. ]7 M0 d$ F) V9 n9 @% [' f9 A 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。+ x& @' x3 ?& c8 g
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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。$ N. F3 X7 O" D! c' o) P
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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。2 v6 t$ X; o! D
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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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1 P; f, S- [, p 科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。4 Q, q% O: S" r9 x
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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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; A# k* V. @' [: A 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。
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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。% G- h' Q$ f1 i4 W* l8 I
0 R3 W' C" G$ U9 w1 T# }% O 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。+ [. C, z1 D% j' c; x% D. ]
( q1 P' y3 }+ a 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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' ^) F$ j. J! `: e 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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2 C O; |9 y5 f5 L# V! r, M “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。* S" V. Z9 l# S' f4 ~; K
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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。# X8 b( r# F* ?/ ~+ T
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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。! O! z0 R" ]7 w& \
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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。, C x& N) Y \
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2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:# n: V' S7 E J1 {: W2 g
0 h+ m9 S0 Y/ T3 N* V& V 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 @& ^; ~& O+ V( |& B1 X6 S( d
* V1 {0 |$ o8 {5 L! V# f 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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$ u; D! R' W1 a- H( U( H 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。( j/ R- \ O V+ w( I9 Y0 ]
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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。& Y% l* Z* D5 l' t2 g
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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。" F5 v" X( v! r8 a- B
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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。”: t5 x* N0 U) w0 M8 e; C
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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。
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4 ~' `+ h# ~+ ]' t 然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。0 e; h5 M: g6 Y: g
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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 b5 r$ Q0 G w& J8 x4 V$ h7 { 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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文 | 张静波
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