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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. w7 X3 O" F! {6 @  D0 z$ t% b

, R& \; ]9 f" Z    “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”7 F- B% k8 W5 O1 O

3 J8 H9 o* ^; [      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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) {/ M  o  |8 I& S% C  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:; h; T0 @7 Q' U0 w6 Y$ _$ f

2 U# |2 s& V' @0 k7 _3 ]  先付23万元人工费,他们再去准备液氦。& ~, I6 S8 `5 `1 n

4 k- o- A* {, I1 L2 r1 F$ }) 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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7 ^7 a( ^* Y6 B/ i  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。
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  但这种局面,已经存在很多年。6 i* L9 p" @  @/ g$ ^7 t$ N/ W
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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。" {3 Z: l+ U+ a3 x7 \. ^+ G

0 s7 H4 V* y0 A  _7 g/ \  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。! ~; U8 U$ f# i8 k) H9 m
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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。9 i+ P2 N6 r! l

) s. Z, N- z: G' _3 X8 ?  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。. z8 Z/ Z" r2 A) ]
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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。: P3 r' G3 S& J7 |- l
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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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4 I2 A1 Y& R( L# ^9 Q  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。: `* S* Y8 a6 o/ ~6 B) S

% P7 ~4 v( A# M9 h  n  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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  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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$ W" A' \4 s/ B  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 L% m. ~2 n0 I  }  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。% e' \' R! r( @3 e* N
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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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# j! b/ U+ S: S  “中国光学之父”王大珩曾说过:仪器是认识世界的工具。. l5 e) S0 Y4 N! ^8 D

2 L0 T* {) c; `! V      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。/ ~3 S& h% |8 S# B# N
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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。
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/ U9 H4 I# z: @  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。0 T8 x4 C4 I" P
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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。5 `! p5 [8 T. L# l9 z0 M* V

" h! {* K2 l. p* w- R$ p7 i( K  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。2 o" |: `$ @" Q/ e2 A% G- ]* E& ~

' y1 g- C# @4 F( F2 q6 t2 e  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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8 T; T+ `& C5 H) l) v) w  科技水平的提升,最终受益的是千行百业。; u; u0 M, E: H6 q8 q- @, @

* H& X0 I, N" _9 E( [. U  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。' ?$ h3 \- ^. y
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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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  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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& k; m( s. B$ O+ d- m8 V$ @* t3 @% 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。
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: r) _8 E9 g' G% x  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。
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2 U+ x' K& I: K" s  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。
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. w3 m- U" m1 B$ E  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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: f+ L( Z5 N+ E2 A! ?/ j) p  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。9 O3 Z5 O6 Y  C

1 G) g5 R3 ^$ j8 T1 U+ a% e  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。2 x, j; K+ ~% ?' h
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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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; H) ^2 q' r8 R6 H( z0 X9 f  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。& s' ]1 z  o6 K3 `+ B: l; X

. ^: v# }% M1 b$ ?/ b  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。$ Y0 ~. @4 @- h2 I& E3 a9 p9 W
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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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% H! j7 |7 T8 j- x6 R( [  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。5 W% V6 r+ u  O* d* h: }# k
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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。% E  _* p- K6 P* _& q( `
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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。. X" B% `4 l$ {9 K& W

. i# E% `& V2 t9 l, A      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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  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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! v: o8 y9 {( {9 i6 N  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。
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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。& [; U. Q. S- T4 x

& `( v# N  I2 k  c5 ~  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。3 Z3 G. I4 \, h- s+ x' E
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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。% D4 H1 }3 K" y9 q( O+ S. m2 G) L5 Q0 ?
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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。  n9 Q- A; }) N

- E5 U, O" [0 D: T8 D" z; z2 A  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。, h/ ~7 u+ y' K0 i6 h! b7 n

' a+ U* P5 K" A; ]8 [  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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8 g9 Q- P; s8 ]# {  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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/ k: I' V: x% l1 w" z  “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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$ d9 F& k/ a0 i. J* ]  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。9 S* F, ?2 n3 a( |

8 W  t% @0 R" J7 f/ \  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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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。0 X3 M  s+ \9 \" z" D; J

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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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/ o+ P: Q: |. o+ _! n  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。2 }( I6 ?; u8 ^) m+ t
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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。8 m# K. P" X" e8 [- R; i
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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。' u: i8 G( m$ u4 z% T1 q

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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。”6 t3 x' W* w% P

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- O- Q6 e' l1 R3 `  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。2 R. r: [; ?% f' s! x7 L
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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?) }8 S! `8 k& J% G* \

5 o7 q3 d- B" ~) K/ o3 O  文 | 张静波
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