假如仪器仪表也被断供,谁来托起我国科技的明天

2021/3/30 2:16:35 人评论 次浏览 分类:热点聚焦  文章地址:/news/3674.html

“中国人购买科研仪器的热潮,不知救活了多少外国公司!”科技部原副部长的一句话,道尽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。

1、仪器仪表与每个人的生活息息相关
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:先付23万元人工费,他们再去准备液氦。
换句话说,如果没成功,这几十万就白花了。堂堂中国最高学府,何时受过这种气?该中心愤而终止了双方合作。此事在当时惊动了国内数十位教授。但这种挣扎注定是徒劳的,因为国内几乎没有厂家能生产这种叫核磁共振仪的东西。

核磁共振仪

中国人到海外抢奶粉、抢马桶盖,路人皆知,科研仪器受制于人,很多人还头一次听说。

但这种局面,已经存在很多年。


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。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。


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。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,把北大拿捏得死死的。


而这,还只是冰山一角。


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。稍微低端一点的扫描电镜,国产份额也不到10%。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。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。


被拿捏的远不止实验室。


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、飞利浦和西门子三家垄断。


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。


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。这样的调侃,多少令人尴尬。但真正让人后脊发凉的是:国外很小一个隐形冠军不供货,就能让中国科研停摆,让中国万亿产业瘫痪!


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。


2、仪器仪表是大家认识世界的工具
“中国光学之父”王大珩曾说过:仪器仪表是认识世界的工具。


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。


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。


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。

仪器仪表对科研水平的提升,最好的例证之一来自清华大学。
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。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。

科技水平的提升,最终受益的是千行百业。


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。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。


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%。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。


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。但紧接着,Illumina开始涨价。华大基因没办法,只好走上自研之路。


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。


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。


但实际上,在许多高端仪器领域,我们一开始并不落后。


电子显微镜,简称电镜,是人类观察微观世界的眼睛。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。


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。


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。


到60年代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。

1964年发行的电子显微镜纪念邮票

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。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。此时,距离德国Paul教授申请专利,不到十年。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仪表行业,却在改革开放的市场化浪潮中土崩瓦解。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。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。

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。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。

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。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,来得太迟了。


3、科学仪器是一个研发周期长、技术壁垒极高的行业

比如,给北大甩脸子的德国布鲁克,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。刚学会走的中国民企,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。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。这样的营收,放到中国房地产行业,只能排在30名开外。就这,赛默飞已占到全球科学仪器行业TOP20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。

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。毕竟,开个饭店、建个网站,都可能比这更赚钱。

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。


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。


“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。


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。
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。而据美国化学会的数据,2018年全球科学仪器行业TOP20,美国8家,欧洲7家,日本5家,没有一家中国企业。

2018年全球科学仪器行业TOP20

2009年,北京大学曾做过一个调研,结论是: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。


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。不少仪器仪表公司也在崛起。


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。


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。


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。


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
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。”奥巴马的兴奋,来自美国在全球科学仪器上的霸主地位。

奥巴马在英特尔参观TEM实验室

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。

然而,过去四十年,我们在仪器仪表这个关键领域,却输在了起跑线。
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。科技战就要打响,我们却连手中的枪,都是对手造的。

中兴、华为事件,只是芯片禁售、断供,便已经让我们被动不已。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?
作者:张静波

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