科研儀器領(lǐng)域20年來(lái)不進(jìn)反退,誰(shuí)能托起中國科技的明天?
發(fā)布時(shí)間:2021-1-26 10:57
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eechina
來(lái)源: 澎湃新聞
“中國人購買(mǎi)科研儀器的熱潮,不知救活了多少外國公司!”
科技部原副部長(cháng)的一句話(huà),道出了中國科技界的無(wú)奈。但科研儀器不能自主的后果才剛開(kāi)始顯現。
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2018年,北大核磁共振中心一臺機器出了故障。當校方向國外廠(chǎng)商求助時(shí),對方卻甩臉子說(shuō):
先付23萬(wàn)元人工費,他們再去準備液氦。
換句話(huà)說(shuō),如果沒(méi)成功,這幾十萬(wàn)就白花了。
由于受不過(guò)這種氣,該中心憤而終止了雙方合作。
此事在當時(shí)驚動(dòng)了國內數十位教授。但這種抗爭注定是徒勞的,因為國內幾乎沒(méi)有廠(chǎng)家能生產(chǎn)這種叫核磁共振儀的東西。
中國人到海外搶奶粉、搶馬桶蓋,眾所周知,科研儀器受制于人,很多人還頭一次聽(tīng)說(shuō)。
但這種局面,已經(jīng)存在很多年。
早在2010年,中國就取代美國,成為全球制造業(yè)第一大國。但十年來(lái),中國對國外高端儀器的依賴(lài)不但沒(méi)減少,反而在上升。
數據顯示,我國每年進(jìn)口近千億美元儀器設備,僅次于石油和半導體。其中,90%的高端儀器被國外公司壟斷。
以核磁共振儀為例,全世界只有德國布魯克等少數幾家公司能提供。
就是這家年營(yíng)收只有20億美元的德國公司,獨占中國80%以上的市場(chǎng)。
而這,還只是冰山一角。
冷凍電鏡,是研究蛋白質(zhì)結構的重要工具,全世界只有美國FEI、日本電子、日立能生產(chǎn)。國內連山寨版都造不出來(lái)。
稍微低端一點(diǎn)的掃描電鏡,國產(chǎn)份額也不到10%。
質(zhì)譜儀用于測量微觀(guān)粒子的質(zhì)量,目前基本依賴(lài)進(jìn)口。高端的液質(zhì)聯(lián)用技術(shù),則完全來(lái)自美國安捷倫、賽默飛等廠(chǎng)商。
因為國內不能生產(chǎn),中國每年上萬(wàn)億的科研固定資產(chǎn)投資,60%用于進(jìn)口設備。
被拿捏的遠不止實(shí)驗室。
在關(guān)乎14億人健康的醫院里,包括CT、核磁共振儀、大型X光機,幾乎被GE、飛利浦和西門(mén)子(俗稱(chēng)GPS)三家壟斷。
幾年前,人民日報記者曾走訪(fǎng)上百家企業(yè),發(fā)現那里的生產(chǎn)線(xiàn)和研發(fā)中心,幾乎淪為“洋裝備”的盛宴。
中國制造在西方的商場(chǎng)里,德日制造在中國的工廠(chǎng)里,美國制造在中國的實(shí)驗室里。
這樣的調侃,多少會(huì )有些令人尷尬。但真正讓人后脊發(fā)涼的是:國外很小一個(gè)隱形冠軍不供貨,就可能讓中國科研停擺,讓中國萬(wàn)億產(chǎn)業(yè)陷入困境。
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你以為這事只跟實(shí)驗室有關(guān)?其實(shí),它與我們每個(gè)人的生活息息相關(guān)。
“中國光學(xué)之父”王大珩曾說(shuō)過(guò):儀器是認識世界的工具。
1609年,伽利略用自制望遠鏡,第一次看到了月球環(huán)形山,開(kāi)啟了近代天文學(xué)。上世紀60年代,掃描電鏡的發(fā)明,讓人類(lèi)對微觀(guān)世界的觀(guān)察,提升至分子水平。
400年來(lái),人類(lèi)就是在科學(xué)儀器的不斷改進(jìn)中,發(fā)展出現代科技文明。
20世紀以來(lái),60%以上的諾貝爾獎獲得者,使用自己設計的儀器,發(fā)現了別人沒(méi)發(fā)現的東西。
科學(xué)儀器對科研水平的提升,最好的例證之一來(lái)自清華大學(xué)。
2013年之前,清華大學(xué)的生命科學(xué)在全球還沒(méi)多大影響力。那之后,施一公團隊采購了一批當時(shí)還不怎么流行的冷凍電鏡,建成世界上最大的冷凍電鏡中心。
緊接著(zhù),清華仿佛開(kāi)掛一般,頻頻在《細胞》《自然》《科學(xué)》三大權威學(xué)術(shù)期刊上發(fā)文。
科技水平的提升,最終受益的是千行百業(yè)。
質(zhì)譜儀最早是科學(xué)家用來(lái)測定原子和分子質(zhì)量的。上世紀60年代,美國宇航局用它來(lái)檢測太空中的有機物。
如今,大到國家安全,小到食品、藥物、環(huán)境……60%以上的行業(yè),都依賴(lài)質(zhì)譜儀進(jìn)行監測和檢測。
美國商務(wù)部早在上世紀90年代就指出:儀器儀表只占工業(yè)總產(chǎn)值的4%,但它對國民經(jīng)濟的影響超過(guò)60%。
而就是如此重要的一個(gè)產(chǎn)業(yè),我們卻長(cháng)期依賴(lài)進(jìn)口,并因此處處受制于人。
2010年,華大基因從全球基因測序領(lǐng)域龍頭企業(yè)——因美納(Illumina)手中購入128臺基因測序儀,一舉成為全球最大的基因測序機構。
但緊接著(zhù),Illumina開(kāi)始漲價(jià)。華大基因沒(méi)辦法,只好走上自研之路。
清華雖然建成全球最大的冷凍電鏡中心,但設備全部從美國FEI進(jìn)口。為了將價(jià)格砍到3000萬(wàn)元/臺,施一公曾花兩周時(shí)間,與對方討價(jià)還價(jià)。
在被GPS設備壟斷的大醫院,一次PET-CT掃描,動(dòng)輒上萬(wàn)元,老百姓苦不堪言。
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但實(shí)際上,在許多高端儀器領(lǐng)域,我們一開(kāi)始并不落后。
電子顯微鏡,簡(jiǎn)稱(chēng)電鏡,是人類(lèi)觀(guān)察微觀(guān)世界的眼睛。
按結構和用途,電鏡又分為掃描電鏡、透射電鏡等。前者看納米級世界,后者看原子級尺度圖像。
我國早在上世紀50年代,就開(kāi)始研制電鏡,距離世界上第一臺透射電鏡的誕生不到30年。
1958年,從德國留學(xué)歸來(lái)的黃蘭友和長(cháng)春光機所的王大珩,聯(lián)合研制出我國第一臺透射電鏡。
到70年代末,我國研制的透射電鏡,已達到國際先進(jìn)水平。為此,還發(fā)行過(guò)紀念郵票。
用途更廣泛的質(zhì)譜儀,我們同樣在上世紀50年代,就開(kāi)始研制。
1959年,北京分析儀器廠(chǎng)在前蘇聯(lián)援建下,開(kāi)始生產(chǎn)質(zhì)譜計,共生產(chǎn)數十臺。60年代,南京工學(xué)院研制出四極質(zhì)譜探漏儀。
此時(shí),距離德國Paul教授申請專(zhuān)利,不到十年。
然而,接下來(lái)的發(fā)展令人大跌眼鏡。動(dòng)蕩十年不曾停歇的中國儀器行業(yè),卻在改革開(kāi)放的市場(chǎng)化浪潮中土崩瓦解。
由于國企改制,許多歷史悠久的國營(yíng)企業(yè)被私有化。民企雖然體制靈活,但力量單薄。
舊的科研體系被打破,新的體系還沒(méi)建立起來(lái)。就在這個(gè)空窗期,兇猛的外資巨頭殺了進(jìn)來(lái)。
在造不如買(mǎi)的影響下,國內開(kāi)始全面引進(jìn)技術(shù)。很多儀器廠(chǎng)被外資收購,隊伍也散了。
與此同時(shí),同樣起步于50年代的日本儀器行業(yè),因為一直堅持自主發(fā)展,孕育出日本電子、島津、日立等行業(yè)巨頭。
日立生產(chǎn)的透射電鏡
最終的結果就是:今天,當美、日、德等國的高端儀器橫行中國時(shí),國內再也找不到一家能夠生產(chǎn)透射電鏡的企業(yè)。
雖然2011年以后,國家設立專(zhuān)項基金,民企也開(kāi)始初露鋒芒,但這樣的追趕,可能來(lái)得有些遲了。
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科學(xué)儀器是一個(gè)研發(fā)周期長(cháng)、技術(shù)壁壘極高的行業(yè)。
比如,上面提到的德國布魯克,其創(chuàng )始人岡瑟·勞金本來(lái)就是研究核磁共振的先驅。另一巨頭瓦里安,則誕生在斯坦福工業(yè)園內。
剛發(fā)展起來(lái)的中國民企,哪見(jiàn)過(guò)這樣的學(xué)霸級創(chuàng )業(yè)者?更要命的是,這個(gè)行業(yè)雖然重要,但規模實(shí)在太小。
小到什么程度呢?當今世界最大的科學(xué)儀器公司——美國賽默飛,2019年的儀器營(yíng)收僅63億美元。
這樣的營(yíng)收,放到中國房地產(chǎn)行業(yè),只能排在30名開(kāi)外。
就這,賽默飛已占到全球科學(xué)儀器行業(yè)TOP 20總營(yíng)收的1/4。排名第二的日本島津儀器,年營(yíng)收只有21億美元。
學(xué)霸級的技術(shù)門(mén)檻,學(xué)渣級的營(yíng)收,這樣的行業(yè),對于剛解決溫飽的中國企業(yè)而言,基本上沒(méi)啥吸引力。能堅持下來(lái)的,大多靠情懷。
畢竟,開(kāi)個(gè)飯店、建個(gè)網(wǎng)站,都可能比這更賺錢(qián)。
而就在國內企業(yè)一窩蜂搞房地產(chǎn)、搞互聯(lián)網(wǎng)時(shí),全球科學(xué)儀器產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了一場(chǎng)劇變。
頭號種子賽默飛,自2006年以來(lái)共發(fā)起200多次并購。2016年,更是斥資42億美元收購了冷凍電鏡廠(chǎng)商FEI。
“并購之王”丹納赫,自1986年上市以來(lái),累計收購600多家公司,其中就包括大名鼎鼎的徠卡。
一拆一并之下,國內儀器公司與海外巨頭的實(shí)力差距,愈發(fā)懸殊。
截至目前,中國一共有1000多家科學(xué)儀器廠(chǎng),大部分產(chǎn)值低于1000萬(wàn)元。
而據美國化學(xué)會(huì )的數據,2018年全球科學(xué)儀器行業(yè)TOP 20,美國8家,歐洲7家,日本5家,沒(méi)有一家中國企業(yè)。
2009年,北京大學(xué)曾做過(guò)一個(gè)調研,結論是:
過(guò)去20年,我國科學(xué)儀器與發(fā)達國家相比,差距不是縮小了,而是逐步拉大。
好在國家已經(jīng)意識到這個(gè)問(wèn)題,科技部和國家自然科學(xué)基金(NSFC)設立重大專(zhuān)項,加碼投入。不少儀器公司也在崛起。
2006年,北京東西分析儀器有限公司自主研發(fā)出第一臺質(zhì)譜儀,吹響中國科學(xué)儀器邁向高端的沖鋒號。
被Illumina卡脖子的華大基因,也知恥后勇,通過(guò)自研和收購海外技術(shù),躋身全球三家可量產(chǎn)臨床級別基因測序儀的公司之一。
上海聯(lián)影醫療更是推出中國首臺超高場(chǎng)動(dòng)物磁共振系統,打破GPS長(cháng)達30年的壟斷。
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2011年,美國前總統奧巴馬在英特爾參觀(guān)TEM實(shí)驗室時(shí),用FEI的透射電鏡看到了單個(gè)原子,并興奮地表示:“他們讓我對美國的未來(lái)感到樂(lè )觀(guān)!
奧巴馬的興奮,來(lái)自美國在全球科學(xué)儀器上的霸主地位。
人類(lèi)過(guò)去400年的歷史,一再向我們證明:誰(shuí)掌握了最先進(jìn)的科學(xué)儀器,誰(shuí)就掌握了科技發(fā)展的主動(dòng)權。
然而,過(guò)去四十年,我們在這個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域,卻輸在了起跑線(xiàn)。
這種切膚之痛,在科技產(chǎn)業(yè)奮力追趕、試圖打破發(fā)達國家圍追堵截的今天,尤其劇烈。
中興、華為事件,只是芯片禁售、斷供,便已經(jīng)讓我們陷入被動(dòng)。將來(lái)有一天,如果科學(xué)儀器也被斷供,誰(shuí)來(lái)托起中國科技的明天?
文 | 張靜波
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