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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
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    “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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. G9 o% V; I- m      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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$ _- C; y: o3 X$ |! n4 Q: Y  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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  先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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  换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。
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" n) @% A% H$ w5 J) b  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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. y$ E- w; O4 A, E9 t) ?1 v# A6 ]  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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, k3 R+ o6 E7 K- k2 Z  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。. N8 k' |2 T1 P; c' B3 a) h2 K$ ~
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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。
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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。
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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。
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  稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。- q* }# ?+ s- L! k$ `8 e# R5 E8 y

% k$ q% a; `5 ^8 S  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。! J  Z5 O/ O+ a% G

, o+ K% N1 o+ _2 i! T  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。6 f* u8 z8 x8 ?. R" Q) O7 M

" @& ]0 {; z* I- o: A  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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6 _7 n3 o/ Z+ @7 L0 _# h* x  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。+ U' q  Z$ K- l3 T7 ~
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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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  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# m# v  Y+ q" w7 [& Q

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6 C1 R/ o  y" i# F  ~) ^8 [3 u9 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。
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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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# S3 V9 B9 [" s4 s, P; \' ?9 C      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。6 l& F  H0 f1 t* C, s! e

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. G. a' X4 ]$ J) f" d0 o  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 w+ N  k

+ `! u. w# j8 r. q+ y  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。( j7 A) M( l1 m8 R
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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。* ]$ D0 G7 l: v$ h9 }

  k: r( p  \1 E2 U2 \) L% \# _  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。" X$ [2 z  Y, o& H9 d

# _$ t" r$ N0 ?' H& Y2 ]  科技水平的提升,最终受益的是千行百业。: I6 t) k5 D. j1 y: [- [
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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。
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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。! G2 f* J& b) V* P6 v, P7 @
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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%。; l0 X- Q( y$ ?) B" K2 |4 G

/ u% e7 t* S' I+ {5 n$ S! v  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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( ^( n! o: P1 s" h  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。5 n8 `# `: g1 P7 a1 L
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  但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。8 R$ Q, g' }2 Q, M5 R% v( p( s

4 X6 ~) M9 {1 Y2 U( y7 ?8 ~2 u  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。* ?& F/ Z/ o4 x- h. z" {1 f

) L, I$ V2 Y* B+ e, k  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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. ]1 L- q4 {" y5 j  电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。6 r6 d2 y& ?9 y, X1 ]

% ~5 Z, e4 k" w  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。+ n& \7 j+ g- @! L7 w2 T+ f

9 a2 H7 E9 P# e  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。6 F' a+ C; \" c7 S0 j

1 J& T9 u4 g: O, Z6 k      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。2 n/ M! x: c3 S! p( {6 M

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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。% u) N- U0 ~6 h3 R, E

/ n" r: {% }" o2 W, r& i4 K  L* g  此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。0 h5 V" ^5 [, V0 ^; {. t

6 l" x% ]9 V; L: W4 o4 W$ d  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。
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- _- n# j0 K6 a, ^. ]% U5 `  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。! x$ e: Y4 }/ Z) I! ~8 n; \$ ?" }

. d  i% U) T* f( s/ Y: j  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。* w8 p/ E. V9 V4 g" J
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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。
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0 ^. }2 g( m& q( Z  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。' R# H  G0 p4 T- ^) E7 Z  D
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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。
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- n& F/ x2 T, A$ Y3 i+ A0 ?  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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0 E  y7 b: }) E3 p8 \1 _, X  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。- k+ `/ s$ {1 O- f

8 c. R2 U7 I1 h! e, i, b  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 [6 Y- X6 ?! u

: U4 s) }$ H4 ^) O, Q7 H3 B; F# F  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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$ s  v4 M% @& g8 p* Z$ d4 i, c- P' F  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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) S& S' {9 l+ @; s  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。" [; t8 P. z" k, D9 W

- @5 C; A. a7 ~5 o( y  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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3 j5 \; K6 \0 I" |* |7 Q8 M  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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  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。' c' w5 J. n4 {& S# {) F
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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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" J' N: }  U; g( m  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。
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  2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:+ ]2 w1 Z  v; k: t" p. Y' ~
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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。
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: X. W5 H  |9 Q& A9 q4 R  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 d& M& z$ _4 ~9 t% K! _
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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。
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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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  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。”/ E& T  j4 p1 g4 f7 K# K5 J. G' e6 O; N
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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。' _- Q) P4 N( {# {
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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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$ r* b# D9 o, n  H  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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0 A( Q$ a, r! p% g7 ~$ U6 b- ]  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。& b7 T( G! x! W' {! h
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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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