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6 h% Q% |1 Q* D& _% X( F9 _0 F “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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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:# g# ]& R8 o4 U+ A, q. R
P5 Y2 I: c k( @, ` 先付23万元人工费,他们再去准备液氦。" k: c* H6 o+ i3 X+ x
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换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。$ C2 @ w- l0 G6 q6 v
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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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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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. |7 M- `, h$ t$ O* \- ~ 但这种局面,已经存在很多年。
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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。; T5 W$ I, M' X+ d
' s. ]- q: S5 p- ]2 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。
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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。- o8 ^9 D$ d2 f% n" h. q
# L/ S3 ?) ]8 `+ \5 s; Q/ g 而这,还只是冰山一角。
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0 @" Y9 m9 A+ J4 | 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。1 r0 |+ j% l9 c1 F' J
) ^, s+ F6 O9 ~1 r6 d+ E F 稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。1 b' H4 {1 E1 }% J
) F6 ~# v5 Z# ?4 k5 f& w 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。% N2 k1 V% K. \' E+ Q
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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。+ L+ L0 i, t; k) p/ ~& C4 N
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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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1 u: G8 Y! y4 k% Z3 K% H 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。" D, C$ ~1 w$ A; y" u2 Y) m$ E2 X: O! S
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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。
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: T) \# y0 i5 t! X 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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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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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。& V% b5 O( h) H& F8 l
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3 {, N& ?; |* Q. P6 g8 q 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。9 h- H0 d: o8 A" M
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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。; ~: F! N7 K' t |6 S( t) u/ k9 L
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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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3 f0 C- Y ^8 M+ Y9 D 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。4 o) R1 V/ w$ _
# ?% h, q2 m5 x P R 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。: a X1 W; C p; M1 o0 T2 A( ^( ?
( Q! U( v; w+ T- e7 w0 B, c 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。% E c, R5 x4 g) B! }$ r. V1 @1 W
7 [2 I7 m/ r3 k 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。( H. ?& e1 ~$ \' f: w
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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%。4 S2 G/ R' N/ c7 i$ F7 |
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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。) p0 S$ z1 F. l( G
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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。& E- K4 _8 g3 v+ x: V
( q& g% Z( t( ^. b# @ 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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" m3 R7 z8 L" j0 W/ m 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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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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, p% \( v$ e* S0 m6 x 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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* h2 T: o z6 M" Q1 V. I* } 电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。# R; V( z* t6 G& i* f! N
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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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3 t* P" A8 f: a* X8 O5 F5 a/ ^+ W 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。, v% I1 o' a- [! o
4 \2 H3 t& u6 s, Q3 [- s 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。 c0 t2 c: Y1 v9 b; r
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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。6 G) n* U. p& U7 o6 z
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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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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。
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! i Q$ k. `: \- { 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。0 v9 N4 M; D7 Z k; d( L
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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。' m$ W4 c2 S6 c8 T* Z3 M' y& ^
/ W" o) m* V) R* G" c4 ? 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。! b( E) B1 U! Q2 u; K( k3 \! H$ ?
- d: Q( `- j; T p3 c. i; S1 m 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。) Y4 d8 p9 P1 @! r) q
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3 B; E2 N% E7 P& u3 G8 C 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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9 Z' W# u9 P2 {! t5 u8 s 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。" W% {) r" [( C" X3 h! l; i9 j: _
0 A" E* i3 C( V$ G) k9 W: ~0 J 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。2 ~+ c# Q |5 }0 k2 z
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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。
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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。0 |5 I! x' y6 D0 b/ _ ?/ V) V
) d) q% `+ R2 j! T# {" ? 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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% X) E/ M8 {4 P5 V: J6 n 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。; z5 Y# ?! a8 j& G0 x8 G
8 `2 s- z m" X; B1 t 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。7 v7 A1 W0 K3 Y7 |- l
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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。
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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。. a A/ y3 M8 \( W+ ^0 }% f. g
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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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8 C; [' t5 E8 v, W7 V6 N+ W 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。( M& f9 w+ t( ^3 `2 Z' Y8 S
& t) t5 \9 K E8 y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。! H7 j) `: F4 ~; z8 K$ |9 v" U7 R
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2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:7 ]) n# Z4 U2 b9 A
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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。) _$ O, M* C5 T0 G5 K7 K6 f
4 k6 N) Z \/ c3 Q 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。- y, x9 f8 e' y3 _ t% M# w; P
9 h2 a1 _2 n6 u/ P 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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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。”7 F& q* X* t# C. M3 H: P* w) {
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4 j5 Z8 [, m0 f) I9 f2 A 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。" P, I) V1 A% |/ z
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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。, x9 F: J7 X/ n U
6 B) K0 ]# s9 n, G0 ~/ R' q$ X* ^ 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* k3 I' A- |; F9 ]
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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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文 | 张静波' H: h& ^- [" a/ c; k" H+ _
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