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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* k- ~" l* h. q4 M

. N2 n6 ~, B2 _! h' g* L7 n    “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”8 [% x! l6 T6 Q& `0 A

. M: c1 {) Z/ ?( k      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。- u/ _7 F4 B: s4 R) u1 {- h4 \
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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:
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; F8 L! ~8 i+ S4 z  先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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' @3 |- P6 n" f# m1 b2 V$ G  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。- C0 b$ ]# v- |4 c1 ?4 O8 b9 L

& [* v2 `4 \, T  U9 A$ c  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。5 s* z( y: L& ?
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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。$ [, J7 T/ _# M
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  但这种局面,已经存在很多年。. H! @# A  i( O/ n0 A

; \9 B9 L8 b/ l, g  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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0 j; i* J% Z  @/ `8 m8 M  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。0 g6 Y6 V% W0 m8 k0 d" o
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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。
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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。4 K! h6 O) \( b1 l# u
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  而这,还只是冰山一角。% \% [3 @% B5 t) N$ s% z
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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。
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* q" ?' e8 d' E4 ]$ q' ?. K* B  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。  p. p( V; X1 d6 a# j: t# L5 w; G
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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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- M! r2 O* x2 _! _3 N4 l  ]  被拿捏的远不止实验室。/ b1 ?* |% i  h0 @, P

! e; ]7 [/ M" a" h  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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1 B& P2 U* z. O8 n4 Q' c- f6 l1 y, 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 J& {, w1 ?6 U, R5 ?% n6 S3 h: t
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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。/ ?7 P1 k" \: P
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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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. K: X3 @  \( j/ U$ [# L- Z! g) H  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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1 Z% w" M+ b9 j4 h/ E' X      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。1 k- e4 ~" u2 W8 ]
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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。, P0 r5 N, @, c9 T
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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。
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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。" E2 {" k2 G* H9 ?+ V/ ~! }

4 k$ X  M5 |" [0 X  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。; i+ I: f9 X0 |& X2 L5 B

4 P3 n" |  B% k: D# i# ]  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。+ K4 i- f1 q5 K9 Q' r% C- @, 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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: \1 l9 |; N- E3 P9 s  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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- u  g+ H: I2 n# A  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。" k: a. w9 B: h9 J) ?

, F3 \+ m$ J1 n2 r# 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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) ]% [# l- m! `& ?: q) f7 I  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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1 D& a4 N3 j, H# u6 k# i  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。) b" C: J4 T5 S) L0 G  V9 \
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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。
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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。
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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。
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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。, m' l( O3 B' E" ^( W/ u
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9 A) F" z0 M" n/ U: M# p  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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  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。7 t- x6 d$ w! q9 n; y( A

) @% m) ^- F, x  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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0 |3 t! Q4 S4 X) ^' o  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。
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6 v5 Y% B/ `" i  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。1 c) @9 J+ a$ E+ Z( o4 G, u! O
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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。# V" ~2 ]: V% x3 Z5 p0 x3 d# H

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) l2 W. x7 n$ M: ~0 d* W2 j  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。$ w' c; z! u8 ~5 _! v& Y: x

3 I) S* F+ U" }6 C7 \  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。: T2 t% f1 v1 u6 v& z! c

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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。, p9 T, ?9 {! V! b9 X1 R
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  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。+ d9 p8 M* K. _$ ^8 X

# B2 y6 U3 }$ [3 r1 W  这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。+ w) {) z& q3 y" T- i$ d
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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。
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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。% X" e! D; }/ s# t3 w" F' H

5 }; u$ W4 n( q2 X, w- f  毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。; r2 C; i( T  _2 R

3 z) a! U! r2 U: Q  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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" C9 }# A! Y6 W" i5 h# O& u# e2 A- M  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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. ~8 \$ w0 X3 |2 U  “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。3 u% G3 T7 J- }+ e. c
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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。. {" q" d6 @1 n+ t  j, V

8 Y  M" A, H! A( S! y5 s6 P( i3 k! 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。) J5 r. x% n; l
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  2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:7 d; B: h- E  m4 ]4 j5 C5 T

+ y+ v! [* N( A: s' C* u  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。/ M6 s8 ^; v# S( p; L/ N: U- B

6 i* q$ K$ W% W# w9 d: [; h& X  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。
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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。& d% ]: r! Y$ i5 ~$ x9 w1 L2 ~
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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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# l9 y# H9 m! @3 H8 P" m/ s- W  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。”; m9 o; t# X% ?& t

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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。$ l. k$ V1 ~6 A& ?2 c
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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。# z1 a" L/ g9 y+ c: ^! A; 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。7 w1 f; P" x, d& ]; _) H/ B
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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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1 _0 U' A* S2 ]$ e$ P; A  文 | 张静波9 K& ]& U8 j( o5 [1 |# Q5 ]
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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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