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% y8 d- C. K w. w4 f2 G1 y' j7 r “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”4 c2 o5 `( w+ O2 L H0 l' l
7 W, Y3 C$ f2 W& I; b 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:4 C' q0 M7 a) u3 J# E/ f
/ I* E/ ?! Z7 @9 J 先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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: d( ~7 R- e6 I# o7 D0 ?7 D2 B0 J) @ 换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。
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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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9 r, m3 E' P/ z5 u3 u r- Q# k8 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。
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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。6 e3 \2 p5 }. a, G6 {3 K0 z6 N
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但这种局面,已经存在很多年。
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- m6 M5 @+ S- Y! z: f, W& V7 \ 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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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。# H, u: q& q5 s% Y( g8 F
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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。 C: _1 h! a( [
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而这,还只是冰山一角。
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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。. C7 t/ n: g) X Z# @: [/ }
$ Y5 W. g5 f8 y3 R 稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。6 [: `0 t" g% ]8 u0 F
1 z2 u$ c+ q7 a- |2 E+ t$ r! @) Z 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。* |" x8 }) X7 _- M0 S: N' s" I) x: Y4 ?
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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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被拿捏的远不止实验室。
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+ M, g' ~" Q& D% L' u8 X3 K, r 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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# u w) a# v" P# ~% `1 \/ g: R 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。6 e# \' Q/ Q: E6 F, \% H4 B+ {$ ~
7 v& Z" A% L/ q% H1 _) n: i3 O6 v0 W 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。) F7 o+ J2 K8 l3 i8 j1 T
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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。
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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。8 T2 U; H9 }( y) o1 Q" k
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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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8 Z: f; h2 S) N6 h! n. f2 X, G 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。
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+ O% l( ^+ h4 j4 _6 e- ]" } 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。( _" t+ N4 A9 E* D, [6 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。
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( g2 ?% z& z+ p& G 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。 H' i0 Z; Q) R4 O2 D1 w
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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。- u8 U3 I5 n1 @, m# |1 t0 u3 J
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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。4 B" N9 `# X0 Y0 ]2 A! C: B
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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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3 }9 c$ n; ]; ~2 h* ~ 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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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。: g0 ~, n* {- S: y3 R
! W, @, H* s% k: J+ 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。/ g g* p4 B8 B+ Q4 C' ?
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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。( d1 r" L- t% O8 j9 `8 }2 `! ]- n$ Q9 p
$ w; K) S/ V. Z7 H3 x: ^ 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。* E8 z; i: P0 j, e- t
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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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1 L& Y( U# o! J: Z) d* r 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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2 H/ O5 A2 A' V$ w. L" E. a' V 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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1 x: d" n: n& n 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。3 h- U b0 P$ [
2 v+ Z, Z8 H6 Z) A! R; }! f 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。9 E! U2 F; D: |) p: D" D
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0 L% L0 [& V) b- z* | 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。1 t2 _# r; B- H6 y! k
6 Y6 O2 B4 z. y5 i+ ~9 r: {& @ 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。" ] J+ H3 Q& M. {7 B% v! F- a, j
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此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。% ^* p. O0 c8 o) H0 D5 {
: z# j F, u7 a) s! `8 l! O7 i 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。. s$ G4 ^" M* a4 M% g" _
$ d# m5 j# {) R s) 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。/ ^" Q0 J: J4 ]/ l9 Q$ C1 F
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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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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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# d0 A+ q c# ~ 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。& a0 W$ f& L" f) y7 `7 ]4 v- E
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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。$ o1 I R1 x, }* E N& D B' H
1 p% k% s( N2 u% k6 Q8 b/ p, p 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。; _1 e$ n5 F7 B. n/ x7 m9 H
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4 T: G4 v z6 _2 z0 t% ]/ C' e 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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3 }1 n* ]" {. g% s" k% \/ c 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。: ]2 S4 ]2 J2 V, g
/ p9 L9 v3 c) h8 A% g, S 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。7 t$ Y: I' M. v* \, i! g
) {+ `4 R6 M+ O2 Z5 k. 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。" R& H+ Z, D% [% E1 Q) f
1 z$ g Z9 }4 z8 {; \3 C 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。- _# W$ [2 E& s) z- u. ?6 z& E
5 U: S) B, a, v( R$ U/ |# |2 r2 H 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。
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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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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。4 b* l; j3 l+ @$ ]. d
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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。) B, @/ R' x$ H' m5 [7 a8 f; x
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' Q; q T4 s: C( }$ A( J 2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:
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0 Z! n1 R+ ]# z$ t X, T% { 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。$ f1 [0 z% L# Q0 o
e- |+ V, f* S' E. I 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。
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8 ~/ I# d& [ D; J) T 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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, `* g' f8 T6 \6 k5 O- O 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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5 ?, }1 A6 j, n; q 58 Z, z8 S+ q2 @# S6 h: M. C
: |0 y5 v8 k1 w5 v; o' ^9 _" Z 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。”' u( I3 ?( w4 h1 B- ~3 X* E0 q
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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。6 L* ?, e( h8 `8 i4 d0 f$ 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。& v) p$ a( c! Y+ f
9 a. ?: M# h' W& p 然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。
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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。" I. M4 ^, v( ?( O' g4 ?
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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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