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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& m5 h0 T9 z& c/ x% u

" ?# f# V& B" K3 l- q    “中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”( O) P; Y1 }+ K1 f
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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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. [8 z% A; B+ X6 `  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:; l. b( ]' Y* e$ e4 V. k

8 ?/ ?  {; f4 j  先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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% l% W3 U6 O  c0 l- e- M, o  换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。
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3 b, y$ ^" {( b1 p- \6 d  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。) q* u2 o0 c; y1 `6 K+ s
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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。. t8 M* n! o5 b- ^$ |% Q

0 k9 ~6 s+ }: P/ v$ A  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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5 j3 W+ j) d. f  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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: C3 X* m& R* ~% y  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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* `2 X! [+ v# |+ A  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。2 S5 n8 s! ~& i

3 e$ D4 Y; ]$ _" A3 I2 K1 @  而这,还只是冰山一角。+ x# z$ |% Y9 ~: ^3 m7 Q/ z

( ~- }9 V1 X1 E3 U1 E! Q  G  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。
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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。1 _8 p7 z4 L3 |2 y

9 z& m/ Q4 {' p9 j$ A  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。: x- n& A; P$ S! F9 [0 L

/ h4 c( S' n( K3 {6 d  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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; V$ l+ x' G; f, |  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。1 G& P2 @% ]. s" c5 O
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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。1 Z. Z# L4 _$ H1 v

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/ x( Y$ w8 _# v( x3 g  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。0 e8 L/ B. e. R

6 n2 {5 O1 D% n0 B& g  “中国光学之父”王大珩曾说过:仪器是认识世界的工具。# y% L& P! b1 L  `

8 q; \  E" Y  J      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。* A; {5 ]3 A4 }8 r  R, ^) C2 u4 ^

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# X1 m9 B& k2 h# O# S0 e) @  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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  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。) c4 f# C$ j  h7 ~7 E
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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。+ N. V5 l; k' W0 a

2 d7 |& Z9 F7 H1 j$ k, J  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。9 ^9 C1 I+ u+ x5 m7 n; d- w
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  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。; [/ Q" H& I9 \8 z3 `8 n
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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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. Y8 @. }8 c# a7 c# J& R  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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1 F* k* [  d8 S4 A( {* @& a  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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9 t$ K, e7 o6 f& K- G! [$ A  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。; K; R% F  N( H+ Y
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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。/ K; f. ~; B5 |8 F. ?
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. k2 A3 O) b+ y& ~, O' g9 ]* W$ P  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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  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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  P! _' n* p5 q" {  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。# A; G: a5 G' z5 o& r: z; x+ u

  O9 v' F& ?9 X2 w7 `& f( P5 g  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 B  v3 ~+ I/ H% d3 Q
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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。
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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。, a* i* g4 j, {4 h% u; f, d
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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。3 [2 a/ c4 W% a% G# ~' K
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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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  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。' o) u9 ~$ g; E( w9 b  Q- d

) C4 a* j$ X3 l: x$ h% T/ F& C  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。, I6 q4 S  q* @# r: r, K, I

6 Y1 O9 m- w1 s; G  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。$ ~4 V+ W- P2 s
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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。- a$ R5 b8 l" b* O( p

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. l6 V' {8 d8 k  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。% b/ y6 L; ~; i; d2 \! b/ Y
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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。! \! g2 S# G! t) |. D7 i

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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。5 j& F3 ]( I) T2 q# n

+ i4 n' ^8 b: s/ Y1 ]' [9 V2 Y  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。" x3 v. |8 L- Q7 c0 r7 p

7 O, s0 r! N% z, l  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。" \* R' j7 B* X2 I& Y
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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。1 K3 D: ~5 O0 {5 }0 p) E2 R( a
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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。
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  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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! i8 K/ Y# p9 C, A  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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7 O, ^* G' q" k( w/ P, p  “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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! |7 E( J4 H2 A6 _6 C  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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, D( {# j, l" `. s& o7 Z7 i  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。# f" \5 F, Q; f5 m# F: L

4 w2 |1 n) C; L" u+ }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。
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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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  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。% n& c/ w" {5 V! U

( b6 W+ m2 c+ _! s4 J3 N  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 l5 h! P. H2 Z/ B& }8 G  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。3 C8 g$ U* d& a0 c: `0 N
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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。1 n5 p) X: T! N1 P

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9 F6 C* c# B! F- w! \- S7 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。”/ P& O" c$ q  P# M# Z4 D( V

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9 r  u7 u, V9 y  奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。7 @$ }: q4 Y  G1 r8 M
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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。9 @9 u3 s# ~0 y2 r. f7 }8 V3 S

# I5 j) g9 y1 E. w6 ~2 \  然而,过去四十年,我们在这个关键领域,却输在了起跑线。2 m" l: ~* h) B4 I1 X1 a$ t
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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。% {+ m- s3 \! ]/ f4 ~3 r! S
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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
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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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