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# i6 C- _9 p) u) ] “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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( Q6 R1 A) C* }" k3 h 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。2 e. T' N0 u' \$ E( B6 x
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! u# b/ g5 ?# u3 c) g- d3 R+ P 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:3 u8 i" L5 T6 s7 z, p3 z$ M1 g
( i! e' m8 e S$ A$ [3 k% B! | 先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
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8 O' \9 G3 x5 h- d) P: ^ 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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0 b+ \3 P+ H* y6 o/ p0 { 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。1 w8 ~- S0 d9 ~9 j6 j9 ?5 c; I
3 u: g2 ]# U; e) o 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。" o V' K: `9 s: t$ Z. Z
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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。: U+ J/ H* g6 |- L0 f5 G) n' x
0 g4 Y9 y- M, A% u& }! \% W. p; k 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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- r$ [( S! W* r" @9 e- Y* 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。! F! \% |% p% ]0 F1 O
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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。& `& c7 B- l# z- T/ v+ F* a
8 z! m1 B8 g7 M- f% R4 @ 而这,还只是冰山一角。
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7 }* {9 X$ g' O; ~9 v! A 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。9 R6 k; f0 [2 W* X% C% l6 C
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稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。. B1 a7 s4 A6 e$ n C& K
+ t$ x3 N8 n) N, Y% P# v( e 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。3 B: L" K- H0 S4 T5 S' F
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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。4 \! ^& y9 {. v% w9 [
2 J+ G+ F- x; O7 ~8 n 被拿捏的远不止实验室。/ _: d4 m. N4 c8 v, t- R: R2 D) ]) L, p
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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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* e; A! {+ k0 N" o" G 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。3 |1 P0 ~3 T M' C' p) z; v
; |4 v( Y( V% A+ t4 m 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。
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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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& g" m2 g E6 c4 G: V. C) z: s “中国光学之父”王大珩曾说过:仪器是认识世界的工具。& H, W3 }4 h/ B) p: o
' y; d$ ?$ a0 U0 X/ Z0 K+ i' o: \ 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。
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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。' j ?$ x( D8 z' ~/ d
" C _$ b; u: s4 R8 H6 Z+ K0 u 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。& S6 c# J& h5 [: _
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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。
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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。0 G* I- b* Y$ \! u% z
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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。
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Q& G! {. G% I7 D4 G+ \0 j 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。% ~6 `6 |' ]- a( Q1 h
" x* D/ g" l) K" ? 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。! m! ]. M0 o. K
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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。
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$ d4 k4 ?5 l4 S( s# y0 }. K 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。/ |# ?8 h, Q, h# P: U D) l
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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。( j9 E# ~: |2 p3 L5 w5 f& I
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/ z! B/ w, s# W6 h0 A" l* _- z 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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( e7 d) i( p: O) F7 V 电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。. \+ U N) M4 h
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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。6 m: v# L# l/ p# Y
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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。/ n3 C; f: C: g% R8 x' R6 W8 x
# g: t5 R' h+ Z, W$ U 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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# ~9 m1 d" ^1 @2 O' u3 J1 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。
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% F. u. L3 @: d/ N$ A' w' @ 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。; |# _( K ]2 g, I5 I: K* P
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此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。% S2 v) W' d* {- J
: D# o6 b6 ]3 s! I3 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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: x" s8 A$ P R9 Y) B" v. M8 a 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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9 w# P- G* m0 l1 R+ R9 u; u 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。
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9 h7 i6 a" B8 _/ z1 E' |6 w 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) R! t" d* G1 V+ c9 w+ J 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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( f, j9 r+ \7 s% C 科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业。" C' [9 k/ n8 }- @, U) X
% k7 K X0 @& h2 m, V& B 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。
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5 K7 v! ]9 a* l9 i; g9 r$ J( ?4 [ 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。& ^! q1 V! k+ T( v# Z; |$ B. T
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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。( K; R2 j- c6 ~$ G- @
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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 f+ k7 O% g' h1 k4 ]* v
: b5 y& I- ?* I, i' F 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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+ I1 G& Y- }) i1 V; v- [: 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。
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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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3 ~6 ]- @, Z! Z9 C' J( ~ 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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( c" @" U) p) X2 J 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。. o& s: ?, H4 S
! y, u% r# K$ @% ]9 T) W f; O; ^ “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。 D) f L9 X1 X) _- \4 T
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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。, g9 {$ \, J' T$ ^
n9 J$ c; y4 X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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2 J' Y% H6 J4 ~ 2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是:, s' ]4 I, D0 C2 ^# x
5 M+ @. s; z, t( o' Y. X+ X& n 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。2 i6 ?. \2 M+ E
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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。4 G4 l9 E- T. H( o# x% `
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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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+ @; ?& v: G6 U; l, e! ~; { 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。5 R* {# ` D* l, Z
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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。”: Y+ j2 q* z- N8 v& H: U8 u
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% E" |- I5 ^ @7 J 奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。1 a, M! ~$ n4 I* a3 U5 [
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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。( f. M1 T2 ?8 D* ^5 r; C
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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。3 ~( U( ]3 s q& C% l0 w
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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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文 | 张静波6 d, E7 A! u( R2 p
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